JPH08326738A - 回転体用回転補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】重い回転体を下方へ回転させるとき、支える重
量を軽くして回転し易くする。 【構成】固定体１の上方に回転体２を配置し、両者を二
つの丁番で連結している。丁番の心棒としてはトーショ
ンバー９を使用し、各トーションバー９の内端側は固定
体１側へ取り付け、外端側は回転体２側へ取り付けてい
る。回転体２を下方へ回転させるとき、トーションバー
９がねじられていき、回転体２の重量を支えて回転作用
を緩衝する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体を回転させるとき
弱い力で支えて回転でき、又は回転速度や回転範囲を規
制できるようにした回転体用回転補助装置に関するもの
である。この装置は、各種開閉戸等に幅広く使用でき
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、トラックの中には、上下に開閉
するあおり戸を荷台の上部に丁番を介して取り付けたも
のがある。そのほか、建築設備・家具・文具・家電製品
・マンホール・潜水艦等においても、開閉戸・開閉窓・
ふた・ハッチ等の回転体を丁番等で取り付けたものが広
く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】トラックのあおり戸は
重く、開閉時には大きな力で支えながら開閉させなけれ
ばならない。そこで、コイルばねを利用した開閉補助装
置を取り付け、弱い力で支え容易に開閉できるようにし
たものが開発され使用されている。しかし、開閉補助装
置は構造が極めて複雑で、高価なだけでなく重いもので
もある。そのほか、建築設備・家具・文具・家電製品等
で使用されている開閉戸・開閉窓・ふた等の中にも、重
くて操作しにくいものがある。または、回転させるとき
素早くは回転しなかったり、逆に回転が速すぎたりし
て、操作がスムースにいかないものもある。または、必
要以上に回転してしまったり、逆に必要位置にまでなか
なか回転してくれないものもある。本発明が解決しよう
とする課題は、弱い力で支えて回転させることができ又
は回転速度や回転範囲の規制ができる回転体用回転補助
装置を提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明において前記課題
を解決したが、本発明に係る回転体用回転補助装置は次
のようなものである。すなわち、二つの物体を相対的に
回転できるように丁番機構で連結して、連結部付近にト
ーションバー・コイルばね・波形ばね又は湾曲ばねを備
えたばね材を配置し、ばね材の一部を直線状に形成して
直線状部を丁番機構の心棒とし、そしてばね材の一端を
一方の物体に取り付けて他端を他方の物体に取り付けた
回転体用回転補助装置である。また、二つの物体を相対
的に回転できるように連結し、板ばね・棒状ばね又はコ
イルばねを備えたばね材を両物体に架け渡した状態にし
て、ばね材の両端を両物体にそれぞれ取り付けた回転体
用回転補助装置である。また、固定体と回転体とを丁番
機構等で連結し、回転体の回転と同じ方向に回転する従
動体を回転体の後方に配置して回転体と従動体とをコイ
ルばね等のばね材で連結し、そして従動体の回転範囲を
規制するストッパーを回転体と従動体との間の位置に設
けた回転体用回転補助装置である。トーションバー・コ
イルばね・波形ばね・湾曲ばね・板ばね又は棒状ばねを
備えたばね材については、後の実施例の欄でそれぞれ幾
つかを紹介した。もちろん、紹介した以外の形状・構造
のものも採用可能である。また、従動体の回転範囲を規
制するストッパーは、位置調節ができるように設けるこ
とが望ましい。なお、特許請求の範囲で使用している
「取り付け］という表現は、ばね材の両端を止め金具等
を用いて固定するやり方のほか、例えば後の実施例２等
で紹介したような、ばね材の両端をＬ字形に折り曲げて
折曲げ部を両物体に沿わせるやり方も含むものとして使
用している。そのようなやり方も実質的に「取り付け」
られた状態になっていて、同様の作動をするからであ
る。

【０００５】

【作用】請求項１・２のものにおいては、二つの物体の
連結部付近に配置されたばね材の両端が両物体にそれぞ
れ取り付けられていることで、両物体を相対的に回転さ
せるとき、ばね材のばね力が回転する物体の重量を支え
たり、または回転する物体の回転速度や回転範囲を規制
したりする。請求項３のものにおいては、回転体を回転
させるとき従動体がストッパーに当たるまでは回転体と
従動体とが共に回転するが、従動体がストッパーに当た
った後はばね材で重量を支えられながら回転体だけが回
転していく。

【０００６】

【実施例】実施例１ 図１に基づいて実施例１を説明する。固定体１の上方に
隣接させて回転体２を配置している。固定体１・回転体
２の合わせ目付近において、２枚の板材３・４と２枚の
板材５・６とを固定体１・回転体２とにそれぞれ交互に
ジグザグ状に配置し、固定体１・回転体２とにねじ７で
それぞれ取り付けている。各板材３・４・５・６の先端
は丸めて全部の丸穴を一致させている。回転体２に取り
付けた外側の板材６においては、丸穴をあけた部分を外
側へやや延長させ、延長部分に垂直方向の切欠き８を設
けている。そして、各板材３・４・５・６の丸穴に１本
のやや長いトーションバー９を通している。トーション
バー９の内方側は各板材３・４・５・６より内側へとや
や延長させ、内端はＬ字状に下方へ折り曲げて折曲げ部
１０を形成している。そして、固定体１に取り付けた止
め金具１１で折曲げ部１０を固定している。また、トー
ションバー９の外端はＬ字状に上方へ折り曲げて折曲げ
部１２とし、外側の板材６の切欠き８に折曲げ部１２を
はめている。なお、トーションバー９は各板材３・４・
５・６を結ぶ心棒としての機能も持っている。すなわ
ち、丁番の心棒を兼ねているのである。以上に示したも
のは、固定体１・回転体２の合わせ目付近において、左
右対称にし左右に２組を取り付けている。そして、次の
ように作動する。トーションバー９の内外の折曲げ部１
０・１２が止め金具１１や板材６の切欠き８にはまって
いることで、両折曲げ部１０・１２は固定体１・回転体
２にそれぞれ固定された状態になっている。このため、
回転体２を下方へ回転させるとき、内側の折曲げ部１０
は固定体１に固定されたままで外側の折曲げ部１２が回
転体２と共に下方へ回転していく。このとき、トーショ
ンバー９がねじられていき、回転体２の重量を支えて回
転作用を緩衝する。また、回転速度や回転範囲も規制す
る。なお、トーションバー９に丁番の心棒の機能も持た
せているが、トーションバー９の機構は独立させて設
け、丁番等の回転機構を固定体１・回転体２間に別に設
けてもよい。トーションバー９の両端を固定体１・回転
体２にそれぞれ取り付ける取付け機構は任意である。

【０００７】実施例２ 図２に基づいて実施例２を説明する。２枚ずつの板材３
・４・５・６を固定体１・回転体２にジグザグに取り付
けている。コイルばね１３の一端を直線状に伸ばして心
棒１４とし、板材３・４・５・６の一部を丸めて形成し
た穴に心棒１４を通している。コイルばね１３の他端は
下方へ折り曲げて折曲げ部１５とし、折曲げ部１５を固
定体１に沿わせた状態にしている。心棒１４の先端は上
方へ折り曲げて折曲げ部１６とし、折曲げ部１６は回転
体２に沿わせた状態にしている。実施例２の作動は、図
２及び実施例１の説明から明らかである。実施例２のも
のにおいても、コイルばね１３の機構と丁番等の回転機
構とを別別にしてもよい。コイルばね１３の両端の取付
け機構も任意である。

【０００８】実施例３ 図３に基づいて実施例３を説明する。波形ばね１７の一
端側を直線状に延長させて延長部を心棒１８とし、固定
体１・回転体２にそれぞれ取り付けた板材３・４・５・
６の丸穴に心棒１８を通している。波形ばね１７の波
は、水平方向には左右に波打つ形状に形成し、垂直方向
にはその波打つ形状は内端から外方へいくに従い次第に
立ち上がらせたものとしている。波形ばね１７の内端は
下方へ折り曲げて折曲げ部１９とし、固定体１に取り付
けた止め金具２０で折曲げ部１９を固定している。心棒
１８の外端は上方へ折り曲げて折曲げ部２１とし、回転
体２に取り付けた止め金具２２で折曲げ部２１を固定し
ている。実施例３の作動も、図３及び実施例１の説明か
ら明らかである。実施例３のものにおいても、波形ばね
１７の機構と丁番等の回転機構とを別別にしてもよい。
波形ばね１７の両端の取付け機構も任意である。実施例
２と同様に、止め金具２０・２２を省いてもよい。

【０００９】実施例４ 図４に基づいて実施例４を説明する。板材３・４・５・
６の丸穴に通した心棒２３の一端を下方へ折り曲げて折
曲げ部２４とし、固定体１に取り付けた止め金具２５で
折曲げ部２４を固定している。心棒２３の他端は弓なり
に湾曲させて逆方向へ折り返し、折返し部の先端を上方
へ折り曲げて折曲げ部２６とし、回転体２に取り付けた
止め金具２７で折曲げ部２６を固定している。そして、
心棒２３の部分を含む湾曲させた棒状ばね材が湾曲ばね
２８を構成する。実施例４の作動も、図４及び実施例１
の説明から明らかである。実施例４のものにおいても、
湾曲ばね２８の機構と丁番等の回転機構とを別別にして
もよい。湾曲ばね２８の両端の取付け機構も任意であ
る。同じく実施例２と同様に、止め金具２５・２７を省
いてもよい。なお、図４におけるＲとＢとの相対長さを
調節し、回転体２の重量変化による回転トルクの変化に
対応させることもできる。

【００１０】実施例５ 図５に基づいて実施例５を説明する。下方の固定体１と
上方の回転体２とを通常の丁番２９で連結している。そ
して、固定体１に取り付けたＬ字金具３０の先端に板ば
ね３１の下端を回転自在に取り付け、板ばね３１の上端
は金具３２で回転体２に回転自在に取り付けている。回
転体２を下方へ回転させるとき、板ばね３１が丸まりな
がらばね力で回転体２の重量を支え緩衝作用をする。実
施例５の作動も、図５及び実施例１の説明から明らかで
ある。板ばね３１の代わりに棒状ばね・波形ばね等を使
用してもよい。板ばね３１等の両端の取付け機構も任意
である。また、丁番２９を固定体１・回転体２の反対側
へ取り付け、回転体２が後方へ回転するようにしてもよ
い。図５においてＲ・Ｂの相対長さを調節し、回転体２
の重量変化による回転トルクの変化に対応させてもよ
い。

【００１１】実施例６ 図６に基づいて実施例６を説明する。実施例６は、実施
例５のものにおいて板ばね３１の代わりに棒状ばね３３
を用いたものに相当する。棒状ばね３３においては、何
巻きか巻いてコイルばね状にしたものを真ん中付近に形
成している。実施例６のものも、実施例５と同じ作動を
する。棒状ばね３３の両端の取付け機構は任意である。
丁番２９を逆側へ取り付けることもできる。

【００１２】実施例７ 図７に基づいて実施例７を説明する。実施例７は、実施
例５のものにおいて板ばね３１の代わりにコイルばね３
４を用いたものに相当する。実施例７のものも、実施例
５と同じ作動をする。コイルばね３４の取付け機構も任
意である。丁番２９を逆側へ取り付けることもできる。

【００１３】実施例８ 図８に基づいて実施例８を説明する。実施例８は、実施
例５のものにおいてＬ字金具３０・金具３２を側方へは
み出させて固定体１・回転体２に取り付け、板ばね３１
もはみ出させて取り付けたものに相当する。固定体１・
回転体２の面に板ばね３１等があると何かと支障が出る
場合に、このやり方を採用する。実施例８のものにおい
て、板ばね３１の代わりに棒状ばね・コイルばね等を使
用できることは言うまでもない。なお、Ｌ字金具３０・
金具３２等を使用せず、固定体１・回転体２に側方から
それぞれ穴をあけ、板ばね３１等の両端にそれぞれ取り
付けたピン等をそれらの穴に挿入したりすることで、同
様の取付け方をすることもできる。丁番２９を逆側へ取
り付けることもできる。

【００１４】実施例９ 図９に基づいて実施例９を説明する。固定体１と回転体
２とを、大きな丁番３５で回転自在に連結している。そ
して、板ばね３６を湾曲させた状態にし、上端と下端と
を丁番３５の上端と下端とに回転自在にそれぞれ取り付
けている。実施例９のものも、実施例５と同じ作動をす
る。なお、丁番３５の部品である上方の羽根の板材３７
と下方の羽根の板材３８との相対長さＲ・Ｂを調節し、
回転体２の重量変化による回転トルクの変化に対応させ
ることもできる。

【００１５】実施例１０ 図１０に基づいて実施例１０を説明する。２枚の板ばね
３６を並べて取り付けている。その他の構成は実施例９
と同じである。一方の板ばね３６が破損した場合、他方
の板ばね３６が支えてくれるため安全である。

【００１６】実施例１１ 図１１に基づいて実施例１１を説明する。実施例１１
は、実施例９のものにおいて板ばね３６の代わりに弓な
りに湾曲する湾曲ばね３９を使用し、丁番３５の上下の
板材３７・３８の上端・下端にそれぞれ形成した丸穴に
湾曲ばね３９の上方部・下方部をそれぞれ挿入したもの
に相当する。

【００１７】実施例１２ 実施例１２は、マンホールに適用したものである。弓な
りに湾曲させた板ばね４０の両端をマンホールの枠４１
とふた４２の下面とに回転自在にそれぞれ取り付けてい
る。なお、この機構は潜水艦のハッチ等に幅広く適用で
きる。

【００１８】実施例１３ 図１３に基づいて実施例１３を説明する。固定体１と回
転体２とを丁番２９で連結している。そして、回転体２
の後ろの位置において回転体２と平行に軸４３を取り付
け、従動体４４の下端を軸４３に取り付けている。従動
体４４と回転体２との間にコイルばね４５を架け渡して
取り付けている。また、従動体４４の前方にはストッパ
ー４６を取り付けている。回転体２を前方下方へ回転さ
せるとき、コイルばね４５に引っ張られて従動体４４も
共に回転する。しかし、従動体４４がストッパー４６に
当たった後は従動体４４の回転が止まる。その後はコイ
ルばね４５を伸ばしながら回転体２だけが回転してい
く。すなわち、回転体２を支える手に重量があまり掛か
らない回転初期においてはコイルばね４５の働きはない
が、回転体２の重量が次第に掛かってくる回転後期にお
いてコイルばね４５が働いて回転体２の重量を支えるよ
うにしているのである。なお、コイルばね４５の代わり
に湾曲ばね・棒状ばね・板ばね等のばね材を使用しても
よい。

【００１９】

【発明の効果】請求項１・２のものは、二つの物体を丁
番機構等で連結し、連結部付近にばね材を配置してばね
材の両端を両物体にそれぞれ取り付けたものにすぎな
い。請求項３のものは、固定体・回転体を丁番機構等で
連結し、回転体の後方に従動体とストッパーとを設けて
回転体と従動体とをばね材で連結したものにすぎない。
したがって、構造が簡単で安価に製作でき、しかも軽
い。回転する物体が重くても、ばね力の補助によって弱
い力でも操作できる。または、回転する物体の回転速度
や回転範囲を規制することもできる。なお、請求項３の
ものにおいては、回転体の重量が次第に掛かってくる回
転後期においてばね材が回転体の重量を支えてくれるた
め、好都合である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す正面図及び左側面図である。

【図２】実施例２を示す正面図及び下面図である。

【図３】実施例３を示す正面図及び実施例３の要部を示
す左側面図・下面図である。

【図４】実施例４を示す正面図及び下面図である。

【図５】実施例５を示す左側面図である。

【図６】実施例６を示す左側面図である。

【図７】実施例７を示す左側面図である。

【図８】実施例８を示す正面図及び左側面図である。

【図９】実施例９を示す正面図及び左側面図である。

【図１０】実施例１０を示す正面図である。

【図１１】実施例１１を示す正面図及び右側面図であ
る。

【図１２】実施例１２を示す正面図である。

【図１３】実施例１３を示す左側面図である。

【符号の説明】

１ 固定体 ２ 回転体 ９ トーション
バー １３・３４・４５ コイルばね １４・１８・２３ 心棒 １７ 波形ばね ２８・３９ 湾曲ばね ３１・３６・４０ 板ばね ３３ 棒状ばね ４４ 従動体 ４６
ストッパー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二つの物体を相対的に回転できるように
   丁番機構で連結して、連結部付近にトーションバー・コ
   イルばね・波形ばね又は湾曲ばねを備えたばね材を配置
   し、ばね材の一部を直線状に形成して直線状部を丁番機
   構の心棒とし、そしてばね材の一端を一方の物体に取り
   付けて他端を他方の物体に取り付けた回転体用回転補助
   装置。
2. 【請求項２】 二つの物体を相対的に回転できるように
   連結し、板ばね・棒状ばね又はコイルばねを備えたばね
   材を両物体に架け渡した状態にして、ばね材の両端を両
   物体にそれぞれ取り付けた回転体用回転補助装置。
3. 【請求項３】 固定体と回転体とを丁番機構等で連結
   し、回転体の回転と同じ方向に回転する従動体を回転体
   の後方に配置して回転体と従動体とをコイルばね等のば
   ね材で連結し、そして従動体の回転範囲を規制するスト
   ッパーを回転体と従動体との間の位置に設けた回転体用
   回転補助装置。