JPS59145881A - 隠蔽式両方向開閉、回転開閉を可能とする自動復帰ヒンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一種の隠蔽式両方向開閉、回転開閉を可能と
する自動復帰ヒンジに関し、特に、ヒンジ上部本体底面
にある角形鋼球穴に配置された鋼球によって、ヒンジの
下部本体頂面にある弧形螺旋面上を滑動することにより
、一枚の巨大な重量のある扉が容易に押し又は引き開け
られるようにするとともに、扉の重量下垂の原理な利用
して、扉を自動的に復帰せしめるものに関する。

現今の自動復帰ヒンジは、油圧式ヒンジ（）ｐアピンジ
、ドアチェック）及び一般のスプリングヒンジの二種に
大別される。ドアチェックは体積が大きく、構造も複雑
で、保守が困難であるばかりでなく、目障りである。又
、フロアヒンジは据付けが困難で床面が掘削で破壊され
るのと、開扉に力がかかり、使用が不便であり、且つ高
価でもある、更に、両者とも長期使用によって漏油現象
ケ生じて、性能が次第に劣化しく即ち、スプリングが弛
み）、ついには完全に復帰する力を失い易く、加えて重
量型扉に対する能力が極めて薄弱である。一方一般のス
プリングヒンジは疲れ、弛みを生じやすく正確な復帰を
期待することが難かしく、且つ雑音が発生しやすく、重
量型扉に対してはほとんど復帰せしめる力な持たない。

この外にも、鋼球をヒンジ心細外円に勾配をもたせてフ
ライス加工した溝に於いて上下に滑行させることにより
、重量下垂の原理と組合せて扉を閉じる自動復帰ヒンジ
もあるが、該ヒンジは欠点が多く実用に適さないので、
社会大衆に受入れらｔＬ、テいない。其の欠点としては
、（Ａ）ヒンジ自身がブレーキ作用をもち、据付は時、
ヒンジを内向きに（戸框の方向）に傾斜させなければな
らず、正しい位置又はやや外向きに傾斜させた位置に据
付けられた場合は、ブレーキ作用の為に自動復帰が不可
能になる。（Ｂ）＠球滑行溝の勾配が大きく、上昇高度
が約１４ｍ程あり、一般の扉の実用に適合しない。（Ｃ
）復帰速度が急で大きな音を立てる。（Ｄ）アルミ扉で
ある場合は材質がやわらかいので、アルミ扉やアルミ框
に取り付けて使用すると、時がたつにつれて弛み、脱れ
る恐れがあり、理想的な効果が得られない。しかも、該
ヒンジは重量型扉に於ける荷重にも問題があり、荷重が
重過ぎた場合、しばしばヒンジ内の６軸が折れることが
ある。（Ｅ）両方向開閉（１８０°）装置を設計するこ
とは不可能であり、回転（３６０’）開閉装置の設計を
行うことも不可能であり、当然従来の油圧フロアヒンジ
やドアチェックにとって代ることも不可能である。

本発明は、上記各種のヒンジの欠点について改善を加え
、入念なる設計により案出されたもので、其の目的とす
るところは、一種独特な設計により、構造簡単、性能優
秀且つ堅牢処して使用に耐え、据付けの容易な自動徐帰
ヒンジな提供することにある。

本発明のヒンジは、ヒンジ上部本体の底面にある角形鋼
球穴に配置された鋼球をヒンジ下部本体頂面にある弧形
螺旋面上に於いて滑動させることにより、扉の重量下垂
の原理と組合せて、扉が楽に開けられるとともに自動復
帰せしめるものである。

次に本発明についてその実施例によってより詳細に説明
する。第１図に於いて、ヒンジ本体は上部本体１と下部
本体２によって構成される。下部本体２の頂面に設けら
れる四つの象限は下部本体の円心な中心としてそれぞれ
四つの弧形螺旋面２１を崩し、また、其の最低及び最高
位置（即ち、ｏｏ、９０°、１８０°、２７０°の位置
）は平面２２（下部本体の側面における形体を第１図Ａ
と第１図Ｂに示ｊ）をなし、それらの各平面には等半径
の位置にそれぞれ定位槽２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ，２２
Ｄが設けられており、鋼球３の定位の役目を果す。

下部本体下部は逆錐形２３で形成され、下部本体円心方
向中央には貫通孔２４が設けられ、貫通孔２４内壁の片
側は平面２５をなす。

ヒンジ上部本体１の形体・構造ン第１図及び嬉２図に示
す、上部本体１の底面にある螺旋面の角度は比較的太き
く、該形体は下部本体２頂面にある弧形螺旋面２１の形
状とほぼ対応し、弧形をなさない四つの螺旋面１１な有
し、最低位ｔ（即ち、θ°と１８０°′の位置）Ｋは平
面１２ｔＪする。平面１２には上記低位置定位槽２２Ａ
、２２Ｃと対応する位置にそれぞれ角形鋼球穴１２Ａ、
１２Ｃが設けられてあり、それぞれ鋼球の大部分を受容
する（註：Ｗ４球穴が銅球な受容する深さは、ヒンジ上
部本体の上昇高度を超えるもので、ヒンジの完成品が、
運送の途中等に於いて、上部本体の急速な上昇移動によ
って、鋼球が穴から離脱しないように画定される。換言
すれば、組立完成後の本ヒンジは、銅球が永久的に鋼球
穴から離脱しないということである）。

銅球穴１２Ａ、１２Ｃは角形である為、鋼球３の表面と
の接触が点接触にとどまり（銅球穴が円形である場合は
、鋼球との接触が円弧表面全体との接触となり、相互間
の摩擦力が増加する）、相互間の摩擦力を減少させる効
果がある。上部本体１の中央部にも貫通孔１３か設けら
れ、貫通孔１３の上端には座ぐり１４が施されており、
後述する６軸４と鋼球３１の装設を簡便にする。

上部本体１の頂面には二つの螺子孔１５が設けており、
後に詳述されるキャップと螺子結合する。

６軸４頂部の外周円には一条の凹溝４１が設けてあり、
これは鋼球取付溝で、一群の銅球３１を並べ取り付ける
ことができる。一方、６軸４下段の下部本体２に相当す
る位置は、下部本体の貫通孔２４の内壁形体と同様、そ
の片側に平面４２が形成されており、６軸４をしっかり
と上部および下部本俳１および２内に結合させ、６軸４
が側本体１．２の各々の貫通孔１３．２４に貫通後、螺
子４３と結合して、上記各構成部品を一体にする。

第３図は第１図の組立図で、ヒンジ上部本体１は鋼球３
が下部本体２の頂面にある弧形螺旋面上を滑行すること
によって上部本体を反時計方向又は時計方向に所定角度
まで回転させることができるとともに、自動復帰（第３
図Ａ参照）又は定位置に一時的に停止することが出来る
（第３図Ｂ参照）。このとき、下部本体２頂而の最低点
から最高点に至る間の高度差は極めて小さい（約２．５
　ｍ　）ので、扉を開けることによって上部本体が連動
されて回転すると、鋼球もまた連動されて最低点から最
高点まで上昇することとなり、その場合でも（即ち、扉
な開けることによって回転しながら上昇した場合）、扉
が上框につかえるようなことがな（（扉の上端と上框の
間は一般に４關〜７１１１の隙間を有する）、従ってア
ルミ扉や一般の扉の据伺は規格に常に適合できる。

第４図に於いて、本発明の上部本体１は２本の螺子１６
１Ｃよってキャップ５と結合し、キャップ５と扉７１は
螺子によって結合される（第７図参照）。従って、扉と
上部本体とは連結関係にある。

即ち、扉を押したり引いたりした場合、扉７１は上部本
体１を連動させると同時に鋼球穴１２Ａ。

１２Ｃに受容された鋼球３が連動されて下部本体２の弧
形螺旋面上な滑行し、扉が楽に開けられるようにすると
ともに扉の重量下垂の原理によって自動的に扉を復帰さ
せる。

第５図に本発明に組入れて使用されるベース６の構造を
示ｊ。本発明の下部本体２はベース６に設けられた錐形
嵌合溝に嵌合される。ベース６は伸縮式で、固定ベース
６１とボトムキャップ６２によって構成され、扉と框と
の距離に応じて調整することができる。

第５図、第６図、及び第７図に示すように、固定ベース
６１の片側は外向きに逆Ｕ字形ななすとともに４つの螺
子孔６１１と２本の支持ピン６１２を有し、螺子６１３
によって框７２と結合し、固定ベース６１の別の側は一
対のラック板６１４ヲ形成し、其の相対する面にはラッ
ク６１４Ａが設けられる。

また、ラックの外側には等距離に整列して並ぶ複数個の
螺子孔６１４Ｂが設けられ、ボトムキャップ６２底面に
は上記ラック６１４Ａに対応するラック６２１が設けら
れて、ベースキャップ６２と固定ベース６１が相互に噛
合うようになっており、べ一下部と嵌合するようになっ
ており、また、螺子孔６２３は扉７１と框７２間の距離
に応じて、螺子６２４がベースキャップと固定ベース上
の螺子孔６１４Ｂとな結合せしめることによって、ベー
スキャップと固定ベース間の噛合いを更に強化安定させ
る。

第６図は、第４図と第５図の組立図である（註：伸縮性
ボトムベースは、一般の油圧フロアピン１　　　　　　
　　ジを改装する場合、中心点の長短が一定しないとい
う点を考慮した設計であり、換言ｊｔｌば、如何なる型
式の油圧フロアヒンジも全て本ヒンジにより改装可能で
ある）。

第７図は本発明の据付は概要図である。扉７１の左下端
とキャップ５上に設けられた４つの螺子孔５１’！ｒ結
合し、ボトムベース６の固定ベース６１と框７２下端を
螺子で結合する。

本発明を装着した扉は、これを開けようとする場合、Ｉ
＄、ヲ時計方向又は反時計方向に旋回される（第７図参
照、内向開閉である）。即ち、上述したように扉７１と
キャップ５及び上部本体１とは連結関係にあるので、扉
の旋回によって、上部本体底面に設けられた鋼球穴１２
Ａ、　　１２０は２個の鋼球３を連動して下部本体２頂
面にある弧形螺旋面２１上を滑行（上昇）する。扉が適
当な角度に開かれ人が通過すると、扉の重量下垂の原理
によって、２個の銅球３は原滑行経路に沿って下降し、
元の低位置定位槽２２Ａ、　２２Ｃの位置にもどり（即
ち、０°、１８０°定位檜の位置、第３図Ａ参照）、自
動的に扉を復帰せしめて閉じる。

扉を開放状態に保ちたい場合は、扉を９０°に開き、２
個の銅球３がそれぞれ下部本体２０頂面にある高位置定
位槽２２Ｂ、　２２Ｄ内に陥りこませることにより（即
ち、９０°、２７０°の定位槽、第３図Ｂ参照）、扉を
９０°の位置に定点停止し、ドアは開放状態を保持し、
ドアストップを使用する必要かない。又、扉を前記自動
復帰（即ち、閉じた状態に保つ）の状態にもどしたい場
合は、扉を押すか又は引けば、鋼球３を上記高位置定位
槽２２Ｂ。

２２Ｄによる拘束から開放されて弧形螺旋面ＫｉＹ＝？
って低位置定位槽２２Ａ、　２２Ｃの位置に復帰せしめ
られ、扉を―動復帰によって閉じることができる、本発
明のヒンジは一方向開閉又は回転開閉用として適用する
こともできる。

第８図に本発明のヒンジな一労際閉とした場合を分解状
態で示す。第９図は其のボトムベース、の扉及び框との
据伺は概要を示す。図示の如く構成することにより、扉
を一方に開閉することができる。

第１２図は本発明のヒンジな回転開閉用として使用した
場合の分解図で、下部本体２頂面にある４個所の弧形螺
旋面２１の最高位置２１０には定位槽２２Ｂ、　２２Ｄ
が設置されず、二つの弧形螺旋面で連続されるのみであ
る。これにより、上部本体１の鋼球３はこの部位で定点
として停止することができないので、押さねた扉は結局
低位置定位槽２２Ａ、２２Ｃに戻った位置で定点停止が
可能になる。

一方、左右任意に回転できるので、回転開閉として使用
することができる。第１３図は其のボトムベースとの組
立関係を、第１４図は本発明のヒンジな回転開閉用とし
て使用する場合の扉及び框との据付けの概要を示す。図
示の如く構成することにより、扉を回転開閉することが
できる。

本発明はヒンジの上部本体１の底面にある角形鋼球穴１
２Ａ、１２Ｃに装着された銅球３をヒンジの下部本体２
０頂面にある弧形螺旋面２１上に於いて滑行させること
によって、また、６軸４の外周円とヒンジの上部本体に
ある貫通孔１３との間を取りま（鋼球３１の平衡、潤滑
が組合わされているので、上部本体１と一体に結合され
た扉７１が極めて小さな押し又は引く力で軽やかに素早
く押し開は又は引き開けられるとともに、扉の重量下垂
の原理によって、鋼球３塾原滑行経路に泊ってもとの低
位置定位槽２２Ａ、　２２Ｃの位置に復帰せし弧形螺旋
面は次のような形式とするとともできる。

方向開閉用に適する。第１６および１７図に示す双弧形
螺旋面は三段式（ヒンジ本体が上部、中間部、下部本体
によって構成される）で、両方向開閉用に適する（第１
７図の中、第１７図Ａは左開きの状態、第１７図Ｂは右
開きの状態を示す）。

第１８図に示す三弧形螺旋面は二段式で、一方向開閉用
に適する。第１９図に示す三弧形螺旋面は三段式で、両
方向開閉用に適する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の＄雄側である。 第１図は本発明によるヒンジの分解図で、第１図Ａはヒ
ンジ下部本体を矢印Ａから見た側面図、泥１図Ｂはヒン
ジ下部本体を矢印Ｂから見た側面図。第２図は本発明に
よるヒンジのヒンジ上部本体の底面図。第３図は第１図
の組立図で、第３図第３図Ｂは扉が９０°の位置に定点
停止（扉を開放）する場合の、上部および下部本体間の
位置関係を示す図。第４図から第７図鑑は、本発明によ
るヒンジを両方向開閉用とした場合の説明図で、第４図
は本発明にヒンジとキャップの組合せ分解図。 第５図は本発明によるヒンジと組合せて使用されるボト
ムペース構造図。第６図ばあ４図及び第５図の組立図。 第７図は本発明によるヒンジな両方向開閉用として使用
した場合の、扉及び框との間の据付は概要図。第８＠か
ら第１１図は本発明によるヒンジな一方向開閉用として
使用した場合の説明図で、第８図は本発明によるヒンジ
とキャップとの組合せの分解図。第９図は組合せて使用
されるボトムペース構造図。７第１０図は第８図及び第
９図の組立図。第１１図は本発明によるヒンジな一方向
開閉用として使用した場合の、扉及び框との間の据付概
要図。第１２図から第１４図は本発明によるヒンジを回
転開閉用として使用した場合の説明図で、第１２図は本
発明によるヒンジとキャップの組合せの分解図。第１３
図は組合せて使用されるボトムペース及び組立図。第１
４図は本発明によるヒンジな回転開閉用として使用した
場合の、加及び框との据付は概要図。第１５図は本発明
の第２実施例によるヒンジの上部および下部本体の概要
図。第１６図は本発明の第３実施例によるヒンジの各ヒ
ンジ本体の概要図。第１７図は第１６図の組立図で、第
１７図Ａは左開きを、第１７図Ｂは右開きに適用する場
合を示す図。第１８図は本発明の第４実施例によるヒン
ジの上部および下部本体の概要図。原１９図は本発明の
第５実施例によるヒンジの各ヒンジ本体の概要図。 １・・・・・・・・・ヒンジ上部本体 ２・・・・・・・・・ヒンジ下部不休 ３・・・・・・・・・鋼　　　　球 ４・・・・・・・・・心　　　　　軸 ５・・・・・・・・・キ　　ャ　　ッ　　プロ・・・・
・・・・・ベ　　−　ス ３Ａ ＦＩＧ、３ Ｂ ＦＩ０１５ Ｆ　Ｉ　Ｇ、＋６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）隠蔽式両方向開閉、回転開閉を可能とする自動復
   帰ヒンジであって、心細によってヒンジ上部および下部
   本体の中央貫通孔を負通するとともに、螺子により心細
   底部より心細ととフジ下部本体を結合し、心細上部外周
   円とヒンジ上部本体貫通孔との間に一連の鋼球を装置し
   、ヒンジ下部本体の頂面は弧形螺旋面とし、該弧形螺旋
   面は四弧形螺旋面又は三弧形螺旋面又は双弧形螺旋面で
   もよく、また、弧形面上には等半径の各最低点及び最高
   点位置に足位槽が設けられ、上部本体底面の形体は前記
   下部本体頂面の弧形螺旋面とほぼ対応し、且つ前記弧形
   面各最低点定位槽に対応する位置に、鋼球の大部分を受
   容する角形鋼球穴が設けられ。 ヒンジの下部本体はベース上に嵌装され、また、上部本
   体はキャップと扉とに螺子結合されて、上部本体とキャ
   ップと扉を一体に結合し連結関係を形成せしめ、ヒンジ
   上部本体底面の角形鋼球穴に取付けられた鋼球によって
   、ヒンジ下部本体頂面にある弧形螺旋面上を滑動するこ
   とによって、一枚の巨大で重量のある扉が容易に１扉で
   きるようにするとともに、扉の重量下垂によって扉を自
   動的に復帰せしめることを特徴とするヒンジ。 （２、特許請求の範凹第１項記載の隠蔽式両方向開閉及
   び回転開閉を可能とする自動復帰ヒンジであって、其の
   中、両方向開閉を可能とする自動復帰ヒンジは、ヒンジ
   が上、下二段式に構成され、上部および下部本体間の弧
   形螺旋面が双弧形螺旋面又は三弧形螺旋面をなす場合、
   其の対応面最高点位置の接平面の制限により、扉の一方
   翻閉に適し、ヒンジが上部、中間部、下部本体三段式に
   より構成される場合は、上部および中間部本体間と中間
   部および下部本体間の互いに対応する弧形螺旋面の左回
   りと右回りとを相互に組合せることによって、扉の両方
   向開閉動作な可能とすることができることを特徴とする
   ヒンジ。 （３）％許請求の範囲第１項記載の隠蔽式両方向開閉及
   び回転開閉を可能とする自動復帰ヒンジであって、其の
   中、回転開閉な可能とする自動復帰ヒンジが、下部本体
   頂面の弧形螺旋面上の等半径の最高点位置が内弧形螺旋
   面の継続面ｔなし、定位相の設置がなく、最低点位置に
   於いてのみ定位相か設けられである、即ち、このヒンジ
   な扉の中央底面に装設すれば、左又は右から扉を押して
   回転開閉させることによって出入りをすることが可能で
   あり、又、最低定位槽に於いてのみ扉が自動復帰して閉
   じられることを特徴とするヒンジ。