JPH09271112A - 分電盤扉の蝶番装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】外観が良く、強力な弾性体を必要とせず、周辺
の部材に無理な力が加わることなく、小型で、扉の軽重
に係わることなく同様に開状態で支えることが可能で、
操作感も極端に違わない分電盤扉の蝶番装置を提供す
る。 【要約】 端部が重力に抗して上方に開く扉と、扉側の蝶番金具Ａ
と、枠体側の蝶番金具Ｂと、蝶番金具ＡとＢを連結する
軸と、蝶番金具Ａ側に設けられる当接部と、カム面を備
え他端を蝶番Ｂ側に支持された弾性を備えた支持板とよ
りなり、支持板の蝶番Ｂへの支持位置は、カム面が当接
部に当接した状態で、ほぼ当接部の偶力方向の延長線上
にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本件の発明は、重力に抗して端部
が上方に開く扉を有する分電盤の、蝶番装置に関わり、
特に扉を開いた状態で扉を保持出来る機能を有する蝶番
に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述の上方に開く扉は分電盤の取り付け
位置の関係から、分電盤が鉛直な壁面に取り付けられた
状態で、開いた際に扉を水平に保持する必要があった。
この状態で扉を保持しようとすると、扉の自重と、扉の
蝶着軸と重心の間の距離で発生するモーメントに抗して
扉を支える必要があって、蝶着軸から開く側の端部によ
り近い位置を少ない力で扉を支えるか、蝶着軸側に近い
位置を強い力で扉を支えるか選択を迫られるが、前者の
方法を採用しようとすると寸法的に大きなステーを取り
付ける必要が有るなど、外観上好ましくない。

【０００３】

【従来技術の問題点】一般的に外観上の問題から前述の
後者の方法が選択されているが、非常に強力な弾性保持
体を要しており、小型に構成しにくかったり、強力な力
を局部的に支える必要があるので、周辺の部材に応力的
に無理が加わったり、力による摩擦で部品がすり減って
何回も開閉すると扉を支えきれなくなったりしていた。

【０００４】また、分電盤の大きさは用途によって様々
であって、扉の大きさも分電盤の大きさに合わせて形成
されるので、重量の軽いものから重いものまで様々な種
類があって、弾性保持部材の支える力を一定にして全て
の扉に部材を共用しようとすると、重量の軽い小さな扉
と重量の重い大きな扉では、弾性保持部材の保持力に抗
して扉をしめる際の操作感がちがってしまったり、大き
な重量の重い扉ではちょっとした衝撃で扉がかってに閉
まる等の問題があった。

【０００５】

【発明の目的】そこで、本件の発明は、扉を開いて水平
に保持しながら支持部を出来るだけ蝶番軸側に寄せた外
観の良い構造でありながら、強力な弾性保持体を必要と
せず、周辺の部材に無理な力を加えることなく、摩擦に
よる磨耗等も少なく、小型に構成できて、なお且つ重た
い扉でも軽い扉でも同じように支えられるとともに、開
閉の操作感も極端に違わず、同一の部品で構成できるよ
うな分電盤の扉の蝶番装置を提供することにある。

【０００６】

【目的を達成するための手段及び作用】上述の目的を達
成するため本件の発明では、分電盤扉の蝶番を、端部が
重力に抗して上方に開く扉と、扉側に固着される蝶番金
具Ａと、扉を蝶着する枠体と、枠体側に固着される蝶番
金具Ｂと、蝶番金具ＡとＢを蝶動状に連結する第一の軸
と、蝶番金具Ａ側に設けられ、前記第一の軸より適当な
離隔距離に配置される当接部と、前記当接部と当接する
カム面を一端に備え他端を蝶番金具Ｂ側に支持させ、カ
ム面を（前記当接部を介して）扉の開き方向に付勢する
手段を備えた支持板と、よりなり、前記支持板の蝶番Ｂ
への支持位置は、カム面が当接部と当接した位置で前記
第一の軸と当接部を含む第一の仮想面に対して直角で、
第一の軸に対して平行且つ当接部を含む第二の仮想面に
近い位置とし、カム面と第二の仮想面は直角よりやや開
いた角度としたもので、それにより水平に扉を保持した
際の扉の自重で蝶番Ａ側に設けられた当接部に発生する
偶力を支持板で支える際に、支持板のカム面側の蝶番Ａ
の当接部との接触点と支持板の蝶番Ｂへの支持位置を結
ぶ線分は、ほぼ先の当接部の偶力の力線の方向と重な
り、カム面が前記第二の仮想面とほぼ直角であれば、支
持板には単純な圧縮力が加わるのみで余計な力を支える
必要がなく、また扉を閉めるときの為にカム面をほんの
少し第二の仮想面より直角より開き気味にしてあるか
ら、支持板には前述の圧縮力と扉を閉める際にカム面に
発生する小さな逃げ力を支えられる程度の弱い弾性保持
機能があればよく、周辺の部材に無理な力を加えること
がなく、摩擦による磨耗等も少なく、小型に構成でき
る。

【０００７】 つぎに、前記支
持板は略コの字状の弾性板とし、コの字の中間片部を蝶
番金具Ｂに第二の軸で支持させ、コの字の片方の端部に
前記カム面を形成し、コの字の他方の端部は、扉が閉ま
る方向に動こうとしたとき前記カム面が逃げる方向に支
持板が回転する事を阻止する方向で蝶番金具Ｂに支えた
もので、それにより支持板はコの字の両辺の全部を弾性
部として構成出来るので応力限界を高く設定できて前記
当接部とカム面の係合量を十分に取れる事となり安定し
て扉を支えることが可能となる。

【０００８】また、前記コの字状の支持板のカム面形成
側端部の反対側の端部の蝶番金具Ｂへの支えは蝶番金具
Ｂに進退自在に螺着されたネジの先端で行われるように
したので、扉の大きさの違いによる重量の大小で当接部
の係合深さをネジの進退で調整出来て、扉の開閉におけ
る操作感や扉の支えの安定化を図ることが可能となる。

【０００９】

【実施例の説明】以下に本件発明を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１０】図１に本件発明の実施例による蝶番の各部
品の分解組立図を、図２に要部の断面構造を、図３に枠
体と扉を取り付けた全体の図を示す。

【００１１】図において、１は扉、２は扉を蝶動状に取
り付ける枠、３は扉に対してネジ１１により固定される
蝶番金具Ａ、４は枠体に対してネジ５により固定される
蝶番金具Ｂ、６は蝶番金具ＡとＢを蝶動状に軸支する第
一の軸、８は略コの字に弾性板を折り曲げて形成した支
持板、９は支持板を蝶番金具Ｂに軸支する第二の軸、１
０は蝶番金具Ｂに進退自在に螺着されるネジである。

【００１２】図２において、３０１は第一の軸６から適
当な離隔距離に配される当接部で３の蝶番金具Ａに一体
に成形されている。８０１はコの字状の支持板８の片側
の片８０２の端部に形成されるカム面、８０４は支持板
８を第二の軸９で蝶番金具Ｂに軸支するための軸穴で、
コの字のほぼ中間部に設けられる。８０３は片８０２の
他方の片で、８０３の端部は、蝶番金具Ｂに進退自在に
螺着されるネジ１０の先端によつて、支持板が図２の反
時計回りに回転することを阻止されている。

【００１３】図２において第一の軸６と当接部３０１を
含む第一の仮想面１１に対して、第二の軸９の位置すな
わち支持板８の蝶番Ｂへの支持位置は、前記第一の仮想
面に直角で、当接部３０１を含み第一の軸６に平行な第
二の仮想面１２の近傍（図では仮想面１２内にある）に
配置される。またカム面８０１と前記第二の仮想面１２
で構成される角度１３は直角よりやや開く程度としてあ
る。なお図２は図３のように扉を開いて水平に保持して
いる状態の蝶番の位置関係を現している。

【００１４】図４は、図２の状態から扉を閉位置に移動
させた時の蝶番の断面状態図である。

【００１５】上記の蝶番装置の機能について以下に説明
する。図４の状態にて扉１は枠体２に対して閉じてお
り、その状態では支持板８はコの字の両端部をネジ１０
の先端と蝶番Ａの当接部３０１の連続縁３０３との間に
挟まれて弾性圧縮されている。図３の扉１’から１の方
向に徐々に開いていくと図４の当接部３０１がカム面８
０１に近づいて行き、扉１が水平よりさらに開かれたあ
たりで当接部３０１はカム面８０１を乗り越えて、その
時カム面８０１が支持板８の弾性で蝶番金具Ａの段差部
３０２に入り、カム面８０１上に当接部３０１が位置す
ることになる。カム面８０１が段差部３０２に入るとき
には支持板８の弾性拘束が急に解かれてカチッという音
がでるので操作する人には扉を離しても保持できる状態
になったことが分かる。

【００１６】そこから手を扉より離すと、３の蝶番金具
Ａは扉の自重によって図２において第一の軸６を中心に
反時計回りに回動付勢される。蝶番金具Ａの反時計回り
の回動付勢によつて、当接部３０１はカム面８０１を第
一の軸６と当接部３０１を含む第一の仮想面１１に対し
て直角な第一の力で押すこととなる。その時の力は、例
えば扉の自重が５００グラムであって図３における扉の
幅Ｘの半分の位置に重心が有り、図２における当接部３
０１と第一の軸６との離隔距離がＸの２０分の１であれ
ば５０００グラムである。

【００１７】前記第一の力はカム面８０１に対し、当接
部３０１との接触ポイントにおいてカム面８０１と直角
な方向の第二の力となってカム面を押すこととなるが、
支持板８を支えている第二の軸９が、当接部３０１を含
み、第一の仮想面１１に直角で、第一の軸６に平行な第
二の仮想面１２の近傍に配置されており、且つカム面８
０１は第二の仮想面１２に対して直角よりやや開いた角
度に構成してあるので、前記第二の力は図５に示すよう
に当接部３０１から第二の軸９の方向への第一の分力
と、第二の軸９を中心として支持板８を図２において反
時計回りに回転付勢する第二の分力に分けられるが、第
一と第二の分力の力配分はほとんどが第一の分力となり
第二の分力を非常に小さくできる。例えば先の第二の仮
想面１２とカム面８０１の角度を９５度と設定すると第
二の分力に対する第一の分力の比は約１／１０となり、
先の第一の力が５０００グラムであれば、ほぼ５００グ
ラムにあたる。

【００１８】従って、上記の計算例では、カム面８０１
を第二の軸９を中心として５００グラム以上で図２の時
計回りに付勢すれば理論上は扉を水平に支えることが可
能となる。実際は以上の計算の他に摩擦や軸ガタによる
位置ずれ等の条件を加味する必要が有る。カム面８０１
の図２における５００グラムの時計方向への付勢は支持
板８を弾性板で構成することで得る。５００グラム程度
の力は例えば支持板を板厚０．数ミリメートル程度のバ
ネ用ステンレス板で構成すれば容易に得られる。また前
記の第一の分力は第二の軸９が支えることとなるが、カ
ム面８０１より軸９へ至る片８０２を前記第二の仮想面
１２とほぼ平行に近づけて構成すれば片８０２の長手方
向を第一の分力で圧縮するのみであり、通常板材のこの
方向の力に対する圧縮強度は十分に有り、ほとんど無視
して良い。もし本件の構成によらない場合カム面８０１
を支える力は最悪５０００グラムにもなり、弾性保持体
を小型に形成することは非常に難しくなる。

【００１９】カム面８０１を、軸９を中心として時計方
向に付勢する力は弾性体をコの字に折り曲げて成形した
支持板８の片８０２から８０３に至る部分の曲げ弾性を
ネジ１０の先端で支えることで発生するが、本件発明で
は支持板８をコの字状として中間部を軸９で蝶番金具Ｂ
に支え、さらにカム面８０１を有する片８０２の反対側
の片８０３の端部を蝶番Ｂにネジ１０を介して支える構
成にしたから、曲げ弾性は片８０２と８０３の両方で発
生できて弾性部分の有効長を大きく取りながら全体とし
ては小型に構成できる。すなわち板材の曲げ応力負担を
小さくしながら小型に構成できる。

【００２０】以上により、一旦開かれた扉は当接部３０
１がカム面８０１に支えられることで、水平に保持され
る。次に水平に保持されている扉を閉める場合について
説明する。図２の状態から手で扉を閉める方向に力を加
えると前記の第一の力が次第に大きくなり、それに従っ
て前記のカム面８０１を図２の軸９を中心にして反時計
回りに回動付勢する前記第二の分力が増加していき、支
持板８の弾性付勢力は第二の分力に抗しきれなくなって
カム面８０１は徐々に移動を始め、当接部３０１がカム
面８０１から外れると扉は閉まる方向に大きく移動可能
となって図３の１’の位置に閉められる。

【００２１】本件の発明ではネジ１０を４の蝶番支持金
具Ｂに進退自在に螺着しコの字状の支持板８の片８０３
の端部にネジ１０の先端をあてがっているので、ネジ１
０を蝶番金具Ｂに対し進退調節することで、図２のカム
面８０１と当接部３０１の係合量を調節出来るととも
に、カム面８０１が段部３０２にいっぱいまで押し込ま
れてなおネジ１０をしめていけば、カム面８０１の位置
はそのままで、コの字の支持板の開き角度が小さくなっ
ていくとともに、弾性力は増えていくので結果的にカム
面８０１を図２の軸９を中心にして時計回りに付勢する
力を調整できる。したがって重量の軽い扉でも重い扉で
も安定して水平位置に支えることが出来るとともに扉を
開閉するときの操作感も一定に調整することが可能とな
る。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本件の発明によれば、扉を
開いて水平に保持するとともに支持部をできるだけ蝶番
側に寄せた外観の良い構造でありながら、強力な弾性体
を必要とせず、周辺の部材に無理な力を加えることな
く、摩擦による磨耗等もすくなく、小型に構成できて、
なお且つ重たい扉でも軽い扉でも同じように支えられる
とともに、開閉の操作感も極端に違わず、同一の部品で
構成できるような分電盤扉の蝶番装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本件発明の蝶番装置の実施例の分解斜視図

【図２】 図１の実施例の機能断面図

【図３】 図１の実施例の蝶番を使用した扉と枠の側面
図

【図４】 図１の蝶番装置を閉めたときの機能断面図

【図５】 図２の力線図

【符号の説明】

１・・・扉 ２・・・枠体 ３・・・蝶番金具Ａ ３０１・・・当接部 ４・・・蝶番金具Ｂ ６・・・第一の軸 ８・・・支持板 ８０１・・・カム面 ９・・・第二の軸 １０・・・ネジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端部が重力に抗して上方に開く扉と、 扉側に固着される蝶番金具Ａと、 扉を蝶着する枠体と、 枠体側に固着される蝶番金具Ｂと、 蝶番金具ＡとＢを蝶動状に連結する第一の軸と、 蝶番金具Ａ側に設けられ、前記第一の軸より適当な離隔
   距離に配置される当接部と、 前記当接部と当接するカム面を一端に備え他端を蝶番金
   具Ｂ側に支持させ、カム面を前記（当接部を介して）扉
   の開き方向に付勢する手段を備えた支持板と、よりな
   り、 前記支持板の蝶番Ｂへの支持位置は、カム面が当接部と
   当接した位置における前記第一の軸と当接部を含む第一
   の仮想面に対して直角で、第一の軸に対して平行且つ当
   接部を含む第二の仮想面に近い位置とし、カム面と第二
   の仮想面は直角よりやや開いた角度としたことを特徴と
   する分電盤扉の蝶番装置。
2. 【請求項２】前記支持板は略コの字状の弾性板とし、コ
   の字の中間片部を蝶番金具Ｂに第二の軸で支持させ、コ
   の字の片方の端部に前記カム面を形成し、コの字の他方
   の端部は、扉が閉まる方向に動こうとしたとき前記カム
   面が逃げる方向に支持板が回転することを阻止する方向
   で蝶番金具Ｂに支えたことを特徴とする請求項１記載の
   分電盤扉の蝶番装置。
3. 【請求項３】前記コの字状の支持板のカム面形成側端部
   の反対側の端部の蝶番金具Ｂへの支えは蝶番金具Ｂに進
   退自在に螺着されたネジの先端で行われることを特徴と
   した請求項２記載の分電盤の蝶番装置。