WO2005121481A1 - 蝶番ユニット及びこの蝶番ユニットを用いたドアシステム - Google Patents

蝶番ユニット及びこの蝶番ユニットを用いたドアシステム Download PDF

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WO2005121481A1
WO2005121481A1 PCT/JP2005/010143 JP2005010143W WO2005121481A1 WO 2005121481 A1 WO2005121481 A1 WO 2005121481A1 JP 2005010143 W JP2005010143 W JP 2005010143W WO 2005121481 A1 WO2005121481 A1 WO 2005121481A1
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WO
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hinge unit
panel
door system
helical gears
bodies
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PCT/JP2005/010143
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English (en)
French (fr)
Inventor
Isao Masuda
Original Assignee
Takamatsu, Toshiro
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Publication date
Application filed by Takamatsu, Toshiro filed Critical Takamatsu, Toshiro
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D3/00—Hinges with pins
    • E05D3/06—Hinges with pins with two or more pins
    • E05D3/12—Hinges with pins with two or more pins with two parallel pins and one arm
    • E05D3/122—Gear hinges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D15/00—Suspension arrangements for wings
    • E05D15/26—Suspension arrangements for wings for folding wings
    • E05D15/264—Suspension arrangements for wings for folding wings for bi-fold wings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D7/00—Hinges or pivots of special construction
    • E05D7/08—Hinges or pivots of special construction for use in suspensions comprising two spigots placed at opposite edges of the wing, especially at the top and the bottom, e.g. trunnions
    • E05D7/081—Hinges or pivots of special construction for use in suspensions comprising two spigots placed at opposite edges of the wing, especially at the top and the bottom, e.g. trunnions the pivot axis of the wing being situated near one edge of the wing, especially at the top and bottom, e.g. trunnions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13—Type of wing
    • E05Y2900/132—Doors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/32—Arrangements of wings characterised by the manner of movement; Arrangements of movable wings in openings; Features of wings or frames relating solely to the manner of movement of the wing
    • E06B3/48—Wings connected at their edges, e.g. foldable wings
    • E06B3/481—Wings foldable in a zig-zag manner or bi-fold wings

Definitions

  • the present invention relates to a hinge unit provided with a hinge inserted between a fixed body and an opening / closing body or between the opening / closing bodies to smoothly open and close the opening / closing body, and a door system using the hinge unit. .
  • Hinge hinges can be attached to another opening or closing body such as a hinged door or a folding door so that they can be freely opened and closed, and are conventionally used frequently everywhere.
  • the hinge 100 at the one-point fulcrum shown in FIG. 1 has a simple structure.
  • the gap Wl between the panel bodies 101a and 101b when the door is opened, that is, the dead space is relatively large as shown by the imaginary line in the drawing.
  • the folding door was closed in the state of the imaginary line in the figure and the solid line in the figure, there was a concern that a finger would be pinched in the gap P between the panel bodies 101a and 101b, especially in children and the like.
  • the hinge 110 of the two-point fulcrum shown in FIG. 2 particularly has a panel body 11 la and 11 lb in a folded state due to the presence of the connected body 110O of the hinge 110 as shown by a virtual line.
  • the death base W2 becomes very large. This problem is the same for the hinge in Fig. 3.
  • This gap WD is usually required for a folding door and needs to be at least about lcm, which is a considerably large value for the gap between the doors, resulting in poor partitionability.
  • the problem of this decrease in partitioning is during rotation (rotation). It is peculiar to the hinge where the heart is also off the center line force of the door.
  • a work such as attaching a cover to the wall side can be performed, which causes a problem in appearance and an increase in manufacturing cost.
  • the present inventor has developed a hinge unit and a door system using the hinge unit in order to solve such a problem (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-218740 (pages 3, 4 and FIG. 4)). See);).
  • the panel body is assumed to be a relatively small and lightweight one made of a wooden material or the like. Therefore, hinges and gears whose gears are made of resin and have relatively low strength are assumed. Therefore, there is a problem in physical strength that this cannot support the load of a large door or a heavy door made of metal or the like.
  • the spur gear has a problem of backlash (play between a tooth in which a pair of gears mesh, or a difference between the width of a tooth space and the tooth thickness of a mating tooth).
  • backlash play between a tooth in which a pair of gears mesh, or a difference between the width of a tooth space and the tooth thickness of a mating tooth.
  • the center of rotation (rotation) between the panel bodies coincides with the center line passing through the center of the panel in the thickness direction of the panel, as shown in FIG. It has the advantage of swinging anywhere on the outdoor side.
  • the connecting part of the folding door may pass over the door frame part and protrude to the opposite side, and when stopped in this state, a gap is generated between the wall and the panel body.
  • the partitioning performance worse, but also the appearance is undesirable.
  • the present invention has been made in view of the problem of the conventional hinge as described above, and has a simple structure. It is another object of the present invention to provide a hinge unit that can support a large heavy door that does not generate finger concerns or noise, and a door system using the hinge unit.
  • Another object of the present invention is to provide a hinge unit and a hinge unit that prevent the connecting portion of the folding door from going over the door frame portion and protruding to the opposite side when the open state force is also closed. Door system.
  • the hinge unit according to the present invention is configured such that two rectangular plate-shaped panel bodies are formed by joining side end faces of the panel bodies in a direction orthogonal to the plate surface direction along the longitudinal direction.
  • the hinges forming a door system by abutting against each other and rotatably connected to each other's panel bodies to form a door system, wherein the side end faces of each of the two panel bodies are provided.
  • the two rod-shaped columns attached to the panel, and the two columns are rotated to the position on the center axis that passes through the center point in the plate thickness direction of the panel on the upper and lower surfaces in the axial direction of each.
  • the helical gear has an angle at which its tooth is inclined by 1 to that of a spur gear.
  • the hinge unit covers the outer sides of the two pillars in the bending direction of the vertical hinge units facing each other, and seals a gap between the two pillars. Stop means may be provided to stop and prevent the intrusion of an object between the two columns.
  • the door system according to the present invention is configured such that two adjacent panel members out of a plurality of rectangular plate-shaped panel members are connected to the plate surface of the panel member.
  • a hinge unit that abuts the side end surfaces in a direction perpendicular to the direction along the longitudinal direction thereof and that connects the two panel members to each other in a rotatable state with respect to each other.
  • Door system that opens and closes like a hinge
  • the two rod-shaped support members attached to the side end surfaces of each of the two panel members, and the upper and lower end surfaces in the axial direction of each of the two support members are provided in the thickness direction of the panel member.
  • the door system is attached to the connection body, and the opening is formed when the door system is urged in a closing direction from an open state to reach a position immediately below the opening of the door system. It is also possible to adopt a configuration including a stopper that contacts the member and prevents it from protruding to the opposite side of the opening.
  • FIG. 1 is an operation diagram showing an example of a conventional one-point fulcrum hinge.
  • FIG. 2 is an operation diagram showing an example of a conventional two-point fulcrum hinge.
  • FIG. 3 is a partial operation diagram showing an example of a conventional entire hinge.
  • FIG. 4 is a plan view for explaining opening and closing of a folding door in which the center of rotation between panel bodies coincides with a center line passing through the center in the thickness direction of the panel.
  • FIG. 5 is a front view showing an example of a hinge unit and a door system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view taken along the line II in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a front view of a hinge unit.
  • FIG. 8 is a partially enlarged view of a front surface of a gear portion of the hinge unit.
  • FIG. 9 is a partially enlarged view of a gear portion of the hinge unit in a plane along a line II II in FIG. 5
  • FIG. 10 (A) is a cross-sectional view taken along the line III-III in Fig. 8, and (B) is a detailed view of a portion X in Fig. 10 (A).
  • (C) is a diagram showing a modification of the sealing member.
  • FIG. 11 is a vertical plan view taken along the line IV—IV in FIG. 10 (A).
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an opening / closing operation of the door system.
  • FIG. 13 (A) is an enlarged front view of a gear portion of a hinge unit according to a second embodiment of the present invention, and
  • FIG. 13 (B) is an enlarged rear view of the same.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along line VV in FIG. 13 (A).
  • FIG. 15 is a plan view of a gear portion of a hinge unit according to a third embodiment.
  • FIG. 16 is a side view illustrating the function of the stop.
  • the door system 1 is configured as a folding door including two panel bodies 10a and 10b and a hinge unit 11 provided between the panel bodies 10a and 10b.
  • the main part of each of the panel bodies 10a and 10b is made of a wooden material or a metal material such as aluminum or steel plate, and is formed to a predetermined thickness and size.
  • rotating shafts 32U and 32L are fixed to the upper and lower end surfaces of the right panel body 10b in FIG. 5, respectively.
  • the rotation axes 32U and 32L virtually form the same vertical axis.
  • the rotation shaft 32U at the upper end is connected to a rotation shaft arm 33, and the rotation shaft arm 33 is fixed to a slide rail 34 provided in the upper wall surface of the door system 1.
  • the rotating shaft arm 33 can adjust the rotating shaft 32U, that is, the vertical position of the panel body 1 Ob.
  • a rotation shaft 32L at the lower end is rotatably supported by a receiving portion formed at a predetermined position on the floor.
  • FIG. 35 Another rotating shaft 35 is fixed to the upper end surface of the left panel body 10a in FIG.
  • the rotary shaft 35 is rotatably supported by a slidable six-wheel slide roller 36 housed in the slide rail 34.
  • the rotating shafts 32U and 35 and the rotating shaft arm 33 are described, for example, in Japanese Utility Model Publication No. Hei 7-24544, and the six-wheel slide roller 36 is described, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 9-144421. Can be used.
  • the hinge unit 11 includes two columns 20a and 20b.
  • Each of the columns 20a and 20b is made of, for example, an aluminum material and is formed in a rod shape having a substantially semicircular cross section.
  • the length of the columns 20a and 20b is substantially equal to the height of the panel bodies 10a and 10b, and the maximum length thereof is attained.
  • the diameter matches the thickness of the panel bodies 10a and 10b.
  • helical gears 22a and 22b are fixed to the upper and lower end surfaces of the columns 20a and 20b, respectively.
  • Each of the helical gears 22a and 22b is made of a metal such as steel, for example, and has a thin axial thickness of, for example, about lcm. Further, as shown in FIG. 9, the teeth of each of the helical gears 22a and 22b are not provided on the entire circumference, and are not provided on the entire circumference (180 °) and “180 °” of a margin ⁇ °. ° ⁇ ° '. In the case of a folding door in which the panel bodies are folded parallel to each other, the range of the teeth of the helical gears 22a and 22b is sufficient in principle at 90 ° of the circumference.
  • the same helical gears 22a and 22b can be used regardless of whether the opening / closing direction of the folding door is set to the inside opening or the outside opening, and "90 ° + 90 ° ”for 180 ° teeth. Further, the extra teeth are suppressed to a minimum of, for example, about 10 °, and as described later, the reliability of the combined state accompanying the rotation of the panel bodies 10a and 10b is guaranteed.
  • the helical gears 22a and 22b are cylindrical gears formed in a helical winding with tooth traces, and transmit rotational motion between two parallel support members 20a and 20b.
  • Helical gears have no backslash like spur gears, so they mesh more smoothly than spur gears, and as a result, noise is generated each time a tooth hits during rotation. None. This noise problem is particularly remarkable when the panel body is large or made of metal and heavy, and when the spur gear is formed of a metal material to support the weight. However, if a helical gear is used, such noise does not occur and the folding door can be opened and closed quietly.
  • a tooth with a typical 45 ° angle is used (a tooth with a 45 ° inclination from a spur gear).
  • the upper helical gears 22a and 22b are connected to each other at their upper ends (and Z or lower ends) by a thin connecting plate 23 as a connecting body while being in a mutually connected state. Both ends of the connecting plate 23 are rotatably bolted to the helical gears 22a and 22b. For this reason, the helical gears 22a and 22b are connected to each other in a combined state, and can freely rotate (rotate) with each other.
  • the support members 20a and 20b fixed to the helical gears 22a and 22b also integrally rotate around their longitudinal center axes.
  • the helical gears 22a and 22b (that is, the support bodies 20a and 20b) are axially (longitudinal) due to the twisting of the tooth traces. Or Pressure), the connecting plate 23 must be strong enough to support the axial thrust.
  • the pillars 20a and 20b are formed in a hollow cylindrical shape that is substantially larger than a semicircle, and grooves 20al and 20bl are provided in the center of the semicircle over the entire length from the upper end to the lower end.
  • the interval between the columns 20a, 20b is set to be extremely narrow, about lmm, by appropriately selecting the gear height of the helical gears 22a, 22b and the like.
  • a sealing member 25 is inserted into the groove portions 20al and 20bl of the both support members 20a and 20b.
  • the sealing member 25 is made of a rubber, a beet (synthetic rubber), or the like provided on the opposing side surfaces of the columns 20a and 20b along the longitudinal direction. It is made of an elastic member.
  • sealing member 25 Since a part of the sealing member 25 protrudes outward, when the folding door is closed, the groove portions 20al and 20bl of the panel bodies 10a and 10b face each other, and the elasticity of the sealing member 25 causes the sealing member 25 to protrude. The tip of the part is in contact with the sealing member 25 of the other party to enhance partitioning. Also, elastic sealing members 28a and 28b similar to the above are attached to the wall 27a (27b) side of the panel body 10a (10b) (see FIG. 12). Note that the sealing member 25 may have a shape shown in FIG.
  • the helical gears 22a and 22b are formed by two-stage cylindrical force having different diameters.
  • the helical gear teeth are cut on the outer periphery of the large diameter, the portion corresponding to the chord that contacts the panel bodies 10a and 10b is cut to form a substantially semicircular shape, and the small diameter portion is It is cut into a shape inscribed in the bodies 20a, 2 Ob to form fitting portions 22al, 22b1 to be fitted into the columns 20a, 20b.
  • the helical gears 22a, 22b are attached to the columns 20a, 20b in the following procedure. First, the bonoleto mosquitoes 31 of the gears 22a and 22b and the bonoreto mosquitoes 23a of the connecting plate 23 are fitted with bonoletos 26, and the helical gears 22a and 22b mesh with each other. It is connected so that it can rotate freely. Then, the fitting portions 22al and 22bl of the helical gears 22a and 22b are inserted into the support members 20a and 20b, and the screw 28 is inserted into the support members 20a and 20b.
  • the helical gears 22a, 22b are fixed to the columns 20a, 20b by pressing the tips of the screws 28 against the bottoms of the recesses 30 provided therein.
  • the door system 1 of the present embodiment is configured and functions as described above. For this reason, by pulling the handle 37 (see FIG. 5) of one panel body 10a to the right side of the figure, the panel bodies 10a and 10b bend around the hinge unit 11 in a bellows shape, and Moves to the rotation shaft 32U side, and the door is opened as shown by the phantom line in FIG.
  • the axial center position of the helical gears 22a and 22b is on the center line Lo passing through the center position in the thickness direction of the panel bodies 10a and 10b.
  • the position of the virtual bend center Co of the hinge unit 11 associated with is also on the center line Lo.
  • the partitionability can be remarkably improved without attaching a cover or the like that hides a gap.
  • the gap Wo between the pillars 20a and 20b in the door open state is almost zero, and there is almost no dead space, so that a wider passage can be secured when the door is opened.
  • the gap between the walls 27a, 27b and the nonel bodies 10a, 10b and the gap between the panel bodies 10a, 10b in the door closed state are extremely small from the beginning, but the sealing members 28a, 28b, 25 Therefore, it is almost completely sealed. As a result, a much better partitioning property is achieved as compared with the conventional case.
  • the helical gear By adopting the helical gear, smooth opening and closing operation without noise can be obtained. If the helical gear is made of metal, it can be applied to a case having a large heavy panel body. It becomes possible.
  • the hinge unit and the door system according to the present embodiment have a point where the inclination angle of the tooth traces of the helical gears 22a and 22b is 15 degrees instead of 45 degrees, and the panel body 10a , 10b is basically different from that of the first embodiment in that it has a T-shaped barricade body 24 as a means for preventing a finger from being pinched. They are substantially the same, and the same reference numerals are given and the description is omitted. [0038] In the helical gear, since the thrust load is generated as described above, the connecting plate 23 must be strong enough to support the axial thrust.
  • the inclination of the helical gear is made smaller than the typical 45 ° (the inclination of the helical gear of the spur gear is assumed to be 0 °), it is possible to maintain the strength of the helical gear without the need for a butterfly lash, The thrust load can be kept small, which is structurally advantageous.
  • a general helical gear having a 45-degree inclination forms tooth traces by cutting, but if it can be manufactured, mass production is facilitated and production cost can be reduced.
  • the helical gear As the helical gear is wound with spiral teeth, the helical gear must be twisted to remove it from the mold, but at that time, excessive force is applied to the teeth. There is a problem that it cannot be pulled out or a tooth is missing.
  • the inclination angle of the tooth trace was limited to 15 degrees.
  • the NORIC body 24 is screwed to the upper and lower helical gears 22a and 22b via the plate 40, and extends over the entire length of the hinge unit 11 from the upper end to the lower end. Cover one of the opposed sides of the gears 22a, 22b and the struts 20a, 20b. Therefore, as shown in FIG. 14, the front of the nordic body 24 is always located outside the hinge unit 11 in the bending direction. For this reason, it is not possible to see the joints of the helical gears 22a and 22b and the joints of the helical gears 22a and 22b, and it is not possible to see the joints of the helical gears if force is eliminated. It does not give any danger visually.
  • one end of the T-shaped barricade body 24 is always located between the opposing portions of the columns 20a and 20b, and a finger or an object is placed on the column 20a. , 20b is prevented from being caught in the gap between the facing portions.
  • the NORIC body 24 is formed of a material such as metal, synthetic resin, or the like, which is harder than the sealing member 25 which also has elastic members such as rubber, rubber, and beads (synthetic rubber). Therefore, a finger or an object is not sucked in with the rotation of the columns 20a and 20b.
  • the hinge unit and the door system according to the present embodiment prevent the connecting portion of the folding door from going over the door frame portion and protruding to the opposite side when closing the open state force.
  • the present embodiment differs from the first embodiment in that a stopper is provided, and the other configuration is substantially the same as that of the first embodiment. I do.
  • the stopper 40 is made of a metal plate bent into an L shape, and is screwed to the helical gears 22a and 22b at the upper end.
  • a cushioning material 41 is attached to the portion bent upward so as not to damage the door frame when it comes into contact with the upper door frame.
  • the cushioning material 41 of the stopper 40 is prevented from contacting the upper door frame and protruding to the opposite side.
  • the partitioning properties are improved, and the panel bodies 10a and 10b are arranged in a straight line, so that the appearance is also improved.
  • the hinge unit and the door system using the hinge unit according to the present invention it is possible to support a large-sized heavy door with a simple structure that does not cause fingering or noise. Excellent effect can be obtained.
  • the present invention has an effect of preventing the connecting portion of the folding door from passing over the door frame portion and protruding to the opposite side when closing the open state force.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

　本発明に係る蝶番ユニットは、２枚の矩形板状のパネル体を、そのパネル体の板面方向に直交する方向の側端面同士をその長手方向に沿って互いに突き合わせ、かつ、互いに相手のパネル体に対して回動自在な状態で連結してドアシステムを形成する蝶番ユニットにおいて、前記２枚のパネル体それぞれの前記側端面に取り付ける２本の棒状の支柱体と、この２本の支柱体それぞれの軸方向の上端面及び下端面に、前記パネル体の板厚方向の中心点を通る中心軸上の位置に回転中心位置を合わせて固着された４個のはすば歯車と、前記上端面及び下端面それぞれにて前記４個のはすば歯車の内の対向する１対のはすば歯車同士を互いに噛合させた状態で前記支柱体とは反対側から当該支柱体及びはすば歯車から成る２組の組体を互いに回動可能に連結する連結体とを備えることを特徴とする。上記構成によれば、簡単な構造で指を挟む懸念や騒音を発生することなく、大型重量扉をも支持可能な蝶番ユニット及びドアシステムを提供することができる。

Description

明 細 書
蝶番ユニット及びこの蝶番ユニットを用いたドアシステム
技術分野
[0001] 本発明は、固定体及び開閉体または開閉体同士間に介挿されてその開閉体の開 閉動作をスムーズに行なわせる蝶番を備えた蝶番ユニット及びこの蝶番ユニットを用 いたドアシステムに関する。
背景技術
[0002] 蝶番は、開き戸や折戸等のように開閉体を別の開閉体または固定体に開閉自在に 取り付けることができ、従来至る所で頻繁に使われている。
[0003] し力しながら、従来の蝶番には以下に示すような不都合があった。まず、図 1に示す 1点支点の蝶番 100は簡単な構造ではある力 図示仮想線のようにドア開放時のパ ネル体 101a, 101b間の隙間 Wl、すなわちデッドスペースが比較的大きい。し力も、 同図仮想線の状態力も実線状態に折戸を閉めるとき、パネル体 101a, 101b間の隙 間 Pに指を挟む心配があり、特に子供等において、そのことが懸念されていた。
[0004] また、図 2に示す 2点支点の蝶番 110は、特に、仮想線で示すように、蝶番 110の 連結体 l lOeの存在により、パネル体 11 la, 11 lbを折り畳んだ状態でのデットスべ ース W2が非常に大きくなるという問題がある。この問題は図 3の蝶番についても同様 である。
[0005] さらに、図 1〜図 3の構造に共通の未解決の課題として、ドアの回動中心の問題が ある。図 1〜図 3の場合の何れも、パネル体間の回動（回転）中心は、パネルの板厚 方向の中心を通る中心線 L1 (〜L3)よりも開閉方向の一方にずれて位置する。この ため、一方のパネル体 101a (l l la, 121a)を開閉するとき、そのパネル体 101a ( (1 11a, 121a)の蝶番とは反対側の側端部は、図 1で言えば仮想線 Mのように、一度壁 方向に拡がってから開くまたは閉まる軌跡を描く。このため、壁（固定体)とパネル体 1 Ola d l la, 121a)との間にスペース WDを予め大きくとっておかなければならない。 この隙間 WDは通常使用の折戸で少なくとも lcm程度は必要で、ドアの隙間としては かなり大きい値となり、仕切性が悪くなる。この仕切性の低下の問題は回動（回転）中 心がドアの中心線力も外れている構造の蝶番に特有のものである。この隙間 WDを 塞ぐために壁側にカバーを付けたりする細工もできる力 体裁上の問題や製造コスト の上昇の問題が発生してしまう。
[0006] 本願発明者は、斯かる問題を解決すべく蝶番ユニット及びこの蝶番ユニットを用い たドアシステムを開発した (例えば、特開平 8— 218740号公報 (第 3、 4頁、図 4)参 照。；)。また、これを改良して、パネル体同士を回動自在に連結する歯車に指などを 巻き込む恐れを排除したものを提案した (例えば、特開平 9— 273350号公報 (第 4 頁、図 5)参照。）。
[0007] し力しながら、このドアシステムでは、パネル体は木製材料等の比較的小型軽量の ものが想定されており、そのため蝶番も、歯車が榭脂製等比較的強度の大きくないも のに設定されて 、るので、これでは大型扉や金属製等の重量扉の荷重を支持するこ とができな 、と 、う物理的強度上の問題がある。
[0008] また、平歯車には、バックラッシ（一対の歯車が嚙み合う歯と歯との間の遊び、或い は、歯溝の幅と相手の歯の歯厚との差)の問題がつきまとう。すなわち、平歯車には、 歯車が互いにせり合って、同時に歯の両側が接触することを防止するためにバックラ ッシが必要となる力 このバックラッシがあるために歯車にがたつきが生じ、回動時に 歯と歯が当たる度に騒音が発生する、或いは歯が欠け易いという問題がある。電動 開閉式のドアシステムでは、この問題は特に顕著に現れる。
[0009] そして、上記提案により、歯車に指などを巻き込む恐れは殆ど完全に排除されたも のの、パネル体同士の対向する面に設けられ、上下の端面に斯カる歯車を固着する 支柱体間に指などを巻き込む恐れがなくなつたとは言えない。
[0010] 一方、このドアシステムは、パネル体間の回動（回転）中心を、パネルの板厚方向の 中心を通る中心線と一致させたことにより、図 4に示すように、室内側及び室外側の 何れにもスイングするという長所を備える。しかし、そのため、開状態から閉じるときに 、折戸の接続部分がドア枠部分を行き過ぎて、反対側へ突出することがあり、この状 態で止まると、壁とパネル体との間に隙間が生じて仕切性が悪くなるばかりか、美観 上も好ましくない。また、一方へのみ開くようにしたい場合もある。
[0011] 本発明は上述のような従来の蝶番の問題に鑑みてなされたもので、簡単な構造で 、指を挟む懸念や騒音を発生することもなぐ大型重量扉をも支持可能な蝶番ュニッ ト及びこの蝶番ユニットを用いたドアシステムを提供することを目的とする。
[0012] また、本発明の他の目的は、開状態力も閉じるときに、折戸の接続部分がドア枠部 分を行き過ぎて、反対側へ突出することのな 、蝶番ユニット及びこの蝶番ユニットを 用いたドアシステムを提供することにある。
[0013] 発明の開示
本発明に係る蝶番ユニットは、上述した課題を解決するために、 2枚の矩形板状の パネル体を、そのパネル体の板面方向に直交する方向の側端面同士をその長手方 向に沿って互いに突き合わせ、かつ、互いに相手のパネル体に対して回動自在な状 態で連結してドアシステムを形成する蝶番ユニットにお 、て、前記 2枚のパネル体そ れぞれの前記側端面に取り付ける 2本の棒状の支柱体と、この 2本の支柱体それぞ れの軸方向の上端面及び下端面に、前記パネル体の板厚方向の中心点を通る中心 軸上の位置に回転中心位置を合わせて固着された 4個のはすば歯車と、前記上端 面及び下端面それぞれにて前記 4個のはすば歯車の内の対向する 1対のはすば歯 車同士を互いに嚙合させた状態で前記支柱体とは反対側力 当該支柱体及びはす ば歯車から成る 2組の組体を互いに回動可能に連結する連結体とを備えるものであ る。
[0014] 好適には、前記はすば歯車は、その歯すじが平歯車の歯すじょり傾斜する角度を 1
5度以下とすることができる。
[0015] また、より好適には、前記蝶番ユニットは、前記 2本の支柱体の互いに対向する縦 方向の蝶番ユニットの折曲がり方向外側を掩覆し、前記 2本の支柱体間の隙間を封 止して該 2本の支柱体間への物体の侵入を阻止する阻止手段を備えるようにしてもよ い。
[0016] そして、上述した課題を解決するために、本発明に係るドアシステムは、複数枚の 矩形板状のパネル体の内の隣り合わせる 2枚のパネル体を、そのパネル体の板面方 向に直交する方向の側端面同士をその長手方向に沿って互いに突き合わせ、かつ 、互いに相手のパネル体に対して回動自在な状態で連結する蝶番ユニットを備え、 当該複数枚のパネル体を蛇腹状に開閉するドアシステムにお 、て、前記蝶番ュ-ッ トは、前記 2枚のパネル体それぞれの前記側端面に取り付ける 2本の棒状の支柱体 と、この 2本の支柱体それぞれの軸方向の上端面及び下端面に、前記パネル体の板 厚方向の中心点を通る中心軸上の位置に回転中心位置を合わせて固着された 4個 のはすば歯車と、前記上端面及び下端面それぞれにて前記 4個のはすば歯車の内 の対向する 1対のはすば歯車同士を互いに嚙合させた状態で前記支柱体とは反対 側から当該支柱体及びはすば歯車から成る 2組の組体を互 、に回動可能に連結す る連結体とを備えるものである。
[0017] 好適には、前記ドアシステムは、前記連結体に取着され、上記ドアシステムが開状 態から閉方向に付勢され上記連結体が上記ドアシステムの開口直下に至ると該開口 形成部材に当接して開口の反対側へ突出することを防止するストツバを備える構成と することも可會である。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]従来の 1点支点の蝶番の例を示す動作図である。
[図 2]従来の 2点支点の蝶番の例を示す動作図である。
[図 3]従来の全体蝶番の例を示す部分動作図である。
[図 4]パネル体間の回動中心を、パネルの板厚方向の中心を通る中心線と一致させ た折戸の開閉を説明する平面図である。
[図 5]本発明に係る第 1の実施形態の蝶番ユニット及びドアシステムの一例を示す正 面図である。
[図 6]図 5中の Π— II線に沿った平面図である。
[図 7]蝶番ユニットの正面図である。
[図 8]蝶番ユニットの歯車部分の正面の部分拡大図である。
[図 9]図 5中の II II線に沿った平面の蝶番ユニットの歯車部分の部分拡大図である
[図 10] (A)は図 8中の III— III線に沿った横断面図、（B)は図 10 (A)中の X部詳細図
、 (C)は封止部材の変形例を示す図である。
[図 11]図 10 (A)中の IV— IV線に沿った縦平面図である。
[図 12]ドアシステムの開閉動作を説明する図である。 [図 13] (A)は本発明に係る第 2の実施形態の蝶番ユニットの歯車部分の正面部分拡 大図、（B)は同背面部分拡大図である。
[図 14]図 13 (A)中の V—V線に沿った断面図である。
[図 15]第 3の実施形態に係る蝶番ユニットの歯車部分の平面図である。
[図 16]ストツバの機能を説明する側面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明に係る蝶番ユニット及びこの蝶番ユニットを用いたドアシステムの第 1 の実施形態を、図を参照して説明する。図 5及び図 6は、この実施形態に係るドアシ ステム 1の外観を示す。このドアシステム 1は、 2枚のパネル体 10a, 10bと、このパネ ル体 10a, 10b間に装備された蝶番ユニット 11とを備える折戸形式に構成される。パ ネル体 10a, 10bの各々の主要部は木製材料或いはアルミニウムや鋼板等の金属材 料で成り、所定厚さ，サイズに形成されている。
[0020] 一方、 2枚のパネル体 10a, 10bの内、図 5における右側のパネル体 10bの上下端 面には、回転軸 32U, 32Lが各々固設されている。この回転軸 32U, 32Lは仮想的 に縦方向の同一軸を形成している。この内、上端部の回転軸 32Uは回転軸アーム 3 3に結合され、この回転軸アーム 33がドアシステム 1の上部壁面内に設けられたスラ イドレール 34内に固設されている。回転軸アーム 33は、回転軸 32U、すなわちパネ ル体 1 Obの縦方向位置を調整可能になつて 、る。また下端部の回転軸 32Lは床の 所定位置に形成された受部で回動自在に支持されている。
[0021] また、図 5における左側のパネル体 10aの上端面には別の回転軸 35が固着されて いる。この回転軸 35は、上記スライドレール 34に収容され且つ摺動自在な 6輪スライ ドローラ 36に回転自在に支持されている。なお、回転軸 32U, 35及び回転軸アーム 33については、例えば実公平 7— 24544号公報に記載のものを、また 6輪スライド口 ーラ 36については、例えば特開平 9— 144421号公報に記載のものを使用できる。
[0022] 蝶番ユニット 11は、図 7〜図 9に示すように、 2本の支柱体 20a, 20bを備える。この 支柱体 20a, 20bは各々、例えばアルミ製の材料を断面略半円状の棒状に形成した もので、その長さを前記パネル体 10a, 10bの高さにほぼ合致させるとともに、その最 大径をパネル体 10a, 10bの厚さに合致させている。 [0023] この支柱体 20a, 20bの上下の端面には、図 7に示すように、はすば歯車 22a, 22b が各々固着されている。このはすば歯車 22a, 22bの各々は例えば鋼等の金属製で 、軸方向の厚さが例えば lcm程度と薄いものが使われている。また、このはすば歯車 22a, 22bの各々のその歯は図 9に示すように、全周には設けられておらず、その半 周（180° )と若干の余裕分 α ° の「180° Χ α ° 」の範囲にだけ設けられている。 パネル体を互いに平行に折り畳む形式の折戸の場合、このはすば歯車 22a, 22bの 歯の範囲は原理的にはその円周の 90° 分で間に合う。しかし、本実施形態では、折 戸の開閉方向を内開き、外開きの何れに設定しても同一のはすば歯車 22a, 22bを 使用でき、その汎用性が得られるように「90° + 90° 」の 180° 分の歯を形成してい る。また、余裕分の の歯は例えば 10° 程度の最低限に抑えられ、後述するよう に、パネル体 10a, 10bの回転に伴う嚙合状態の確実性を保証している。
[0024] はすば歯車 22a, 22bは、歯すじがつる巻き線に形成された円筒歯車であり、平行 な 2本の支柱体 20a, 20b間に回転運動を伝達する。はすば歯車は、平歯車におけ るようなバックスラッシがないので、平歯車に比較して嚙み合いが滑らかであり、その ため、回動時に歯と歯が当たる度に騒音が発生することがない。この騒音問題は、パ ネル体が大型である場合や金属製で重量がある場合、その重量を支持するため、金 属材料で平歯車が形成されるときに特に顕著となる。しかしながら、はすば歯車を用 いれば、このような騒音は発生せず、静かに折戸を開閉することができる。なお、本実 施形態では、歯すじが一般的な 45度の角度のもの（歯すじが平歯車のものから 45度 傾斜したもの）を用いて 、る。
[0025] 両はすば歯車 22a, 22bは互いに嚙合状態のまま、連結体としての薄板状の連結 板 23によってその上端 (及び Zまたは下端)側が互いに連結されて 、る。この連結板 23の両端部は、はすば歯車 22a, 22bに対して回動自在にボルト止めされている。こ のため、はすば歯車 22a, 22b同士は嚙合状態のまま連結され、かつ互いに自由に 回動（回転)できるようになつている。はすば歯車 22a, 22bが回動すると、これに固設 している支柱体 20a, 20bも一体に、その縦方向の中心軸の周りに回動する。
[0026] なお、はすば歯車 22a, 22b (すなわち支柱体 20a, 20b)は、歯すじがねじれてい るために軸方向（縦方向）〖こスラスト荷重（回転軸の軸方向それに平行な荷重または 圧力）を生じるので、連結板 23は、軸方向スラストを十分支えられる強度を有するも のでなければならない。
[0027] この支柱体 20a, 20b及びはすば歯車 22a, 22bの詳細を、図 10及び図 11を参照 して説明する。支柱体 20a, 20bは、半円より略大きい中空筒状に形成され、半円中 央には、その上端から下端までの全長に亘つて溝部 20al, 20blが設けられる。
[0028] また支柱体 20a, 20bの間隔は、はすば歯車 22a, 22bのギヤ高などを適宜に選択 することによって、約 lmm程度と極めて狭く設定されている。そして、その狭い隙間 をさらに無くすために、両支柱体 20a, 20bの溝部 20al, 20blには、封止部材 25が 介挿されるようになつている。この封止部材 25は、図 10 (B)に示すように、支柱体 20 a, 20bの対向する側面にその縦方向に沿って設けられたモへャ、ゴム、ビート (合成 ゴム)などの弾力性を有する部材で成る。この封止部材 25の一部は外側に突出して いるので、折戸の閉状態ではパネル体 10a, 10bの溝部 20al, 20blが対向し、封 止部材 25の弾力性によって、封止部材 25の突出部分先端が相手方の封止部材 25 と当接して仕切性を高めている。また、パネル体 10a (10b)の壁 27a (27b)側にも前 述と同様の弾力性のある封止部材 28a, 28bを取り付けている（図 12参照)。なお、 封止部材 25は、図 10 (C)に示す形状としてもよい。
[0029] はすば歯車 22a, 22bは、径の異なる 2段の円筒力 成形される。すなわち、大きい 径の外周にははすば歯車の歯すじが切削されて、パネル体 10a, 10bと当接する弦 にあたる部分が切断されて略半円状に形成され、小さい径の部分は、支柱体 20a, 2 Ob内に内接する形状に切断されて、支柱体 20a, 20bに嵌挿される嵌揷部 22al, 2 2b 1を形成する。
[0030] はすば歯車 22a, 22bの支柱体 20a, 20bへの取付は、以下の手順で行う。まず、 はすば、歯車 22a, 22bのボノレト孑し 31と連結板 23のボノレト孑し 23aとに、ボノレト 26を虫累 嵌して、はすば歯車 22a, 22bが相互に歯合して回動自在となるように連結する。そ して、はすば歯車 22a, 22bの嵌揷部 22al, 22blを支柱体 20a, 20b内に嵌挿し、 ねじ 28を支柱体 20a, 20b【こ穿設されたねじ: ?L29【こ虫累嵌して嵌挿咅 22al, 22bUこ 設けられた凹部 30の底部にねじ 28の先端を押圧することにより、はすば歯車 22a, 2 2bを支柱体 20a, 20bに固定する。 [0031] 本実施形態のドアシステム 1は以上のように構成され、機能する。このため、一方の パネル体 10aの取手 37 (図 5参照）を同図の右側に引くことにより、パネル体 10a, 10 bは蝶番ユニット 11を中心に蛇腹状に折れ曲がりながら、 6輪スライドローラ 36が回 転軸 32U側に移動し、図 10中の仮想線で示すドア開状態となる。
[0032] 反対に、ドア開状態から取手 37を図 5中の左側に引くとドアシステム 1を閉めること ができ、図示しないストッパにより図 10の実線で示す閉状態となる。
[0033] 図 10に示すように、はすば歯車 22a, 22bの軸方向中心位置がパネル体 10a, 10 bの板厚方向の中心位置を通る中心線 Lo上に在るため、この開閉動作に伴う蝶番 ユニット 11の仮想的な折れ曲がり中心 Coの位置も、その中心線 Lo上に在る。これに より開閉時のパネル体 10a, 10bの端部の移動軌跡が従来とは異なり、外側にはみ 出すことはない。したがって、壁 27a, 27bとパネル体 10a, 10bとの間の隙間 Wa, W bを極めて小さく設定することができる。
[0034] このため、隙間隠しのカバーなどを付けなくとも、仕切性を格段に向上させることが できる。また、ドア開状態における支柱体 20a, 20b間の隙間 Woはほぼ零となり、デ ッドスペースは殆ど無くなるから、ドア開時により広い通路などを確保できる。
[0035] さらにドア閉状態における壁 27a, 27bとノネル体 10a, 10bとの間の隙間、及びパ ネル体 10a, 10b間の隙間は元々極めて小さいが、さらに封止部材 28a, 28b, 25に よって殆ど完全に封止される。これにより、従来に比べて格段に良好な仕切性が達成 される。
[0036] カロえて、はすば歯車を採用することにより、騒音のない滑らかな開閉動作が得られ 、このはすば歯車を金属製とすれば、大型重量パネル体を有する場合にも適用する ことが可能となる。
[0037] 次に、本発明に係る蝶番ユニット及びドアシステムの第 2の実施形態について、図 を参照して説明する。本実施の形態の蝶番ユニット及びドアシステムは、図 13及び 図 14に示すように、はすば歯車 22a, 22bの歯すじの傾斜角が 45度ではなく 15度で ある点、及びパネル体 10a, 10b間に指を挟むことの阻止手段としての T字状のバリ ケード体 24を備える点で、第 1の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成 は第 1の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。 [0038] はすば歯車は、上述したようにスラスト荷重が発生するために、連結板 23は軸方向 スラストを十分支えられる強度を有するものでなければならない。ところが、歯すじの 傾斜を、一般的な 45度 (平歯車の歯すじの傾斜を 0度とする）より小さくすれば、バッ タスラッシを設ける必要のないはすば歯車の長所を保ちながら、このスラスト荷重を小 さく抑えることができ、構造上有利になる。
[0039] また、一般的な 45度の傾斜のはすば歯車は、切削によって歯すじが形成されるが 、これを铸造できれば大量生産が容易となって生産コストを低減することができる。し 力しながら、はすば歯車は歯すじがつる巻き線になっているため、型から抜くときはは すば歯車を捩りながら抜かなければならないが、そのとき歯に無理な力が力かって抜 くことができない、或いは歯に欠損が生じるという問題がある。この問題を解決するに は、当発明者らの試作によれば、歯すじの傾斜角は 15度が限度であった。
[0040] したがって、はすば歯車の歯すじの傾斜角を 15度以下にすれば、はすば歯車単 体の生産コストを下げることができるだけでなぐ連結板 23の強度も高いものが必要 でなくなり、相乗的にコストを低減することが可能となる。
[0041] 一方、ノ リケード体 24は、上端及び下端のはすば歯車 22a, 22bにプレート 40を介 してねじ止めされ、上端から下端に至る蝶番ユニット 11の全長に亘つて、はすば歯 車 22a, 22b及び支柱体 20a, 20bの対向する側面の一方を掩覆する。したがって、 蝶番ユニット 11の折曲がり方向外側には、図 14に示すように、常にノ リケード体 24 の正面が位置している。このため、指や物自体がはすば歯車 22a, 22bの嚙合入口 や支柱体 20a, 20b対向部に接近するということ自体が排除されるば力りでなぐ斯か る嚙合入口が見えないため、視覚的にも危険感を与えることはない。
[0042] これに対して、蝶番ユニット 11の折曲がり方向内側には、常に T字状のバリケード 体 24の一端が支柱体 20a, 20b対向部の間に位置し、指や物が支柱体 20a, 20b対 向部間の隙間に挟まれることが防止される。このノ リケード体 24は、モへャ、ゴム、ビ ート (合成ゴム)などの弾力性を有する部材カも成る封止部材 25に比べて硬質な金 属ゃ合成樹脂等の部材で成型されるので、指や物が支柱体 20a, 20bの回動に伴つ て吸い込まれることもない。
[0043] 最後に、本発明に係る蝶番ユニット及びドアシステムの第 3の実施形態について、 図を参照して説明する。本実施の形態の蝶番ユニット及びドアシステムは、図 15及 び図 16に示すように、開状態力 閉じるときに、折戸の接続部分がドア枠部分を行き 過ぎて、反対側へ突出することを防止するストツバを備える点で、第 1の実施形態に おけるものと基本的に相違し、他の構成は第 1の実施形態と実質的に同じであり、同 じ符号を付して説明を省略する。
[0044] ストッパ 40は、 L型に折り曲げられた金属板から成り、上端のはすば歯車 22a, 22b にねじ止めされる。上方に折り曲げられた部分には、上部ドア枠に当接時にドア枠に 傷を付けないように、緩衝材 41が取着される。これにより、折戸が開状態力 閉じる 方向に付勢されても、蝶番ユニットがドア枠部分直下に至るとストツバ 40の緩衝材 41 が上部ドア枠に当接して反対側へ突出することが防止され、仕切性がよくなる外、パ ネル体 10a, 10bがー直線に並び、美観も向上する。
[0045] なお、緩衝材 41に代えて、ストッノ 40及び上部ドア枠に一対のマグネット及び鉄板 を取着して、上部ドア枠に当接したストツバ 40が反動で上部ドア枠力も離反すること を防止することにより、さらに仕切性を向上させることもできる。
[0046] 以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するも のではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等な ものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も 本発明の範囲に含まれる。例えば、第 2の実施形態で示したノ リケード体と、第 3の 実施形態で示したストツバの両方の機能を有するヂアシステムであってもよい。
[0047] 産業状の利用可能性
本発明に係る蝶番ユニット及びこの蝶番ユニットを用いたドアシステムによれば、簡 単な構造で、指を挟む懸念や騒音を発生することもなぐ大型重量扉をも支持するこ とができると!、う優れた効果が得られる。
[0048] また、本発明は、開状態力 閉じるときに、折戸の接続部分がドア枠部分を行き過 ぎて、反対側へ突出することを防止できる効果がある。

Claims

請求の範囲
[1] 2枚の矩形板状のパネル体を、そのパネル体の板面方向に直交する方向の側端面 同士をその長手方向に沿って互いに突き合わせ、かつ、互いに相手のパネル体に 対して回動自在な状態で連結してドアシステムを形成する蝶番ユニットにおいて、前 記 2枚のパネル体それぞれの前記側端面に取り付ける 2本の棒状の支柱体と、この 2 本の支柱体それぞれの軸方向の上端面及び下端面に、前記パネル体の板厚方向 の中心点を通る中心軸上の位置に回転中心位置を合わせて固着された 4個のはす ば歯車と、前記上端面及び下端面それぞれにて前記 4個のはすば歯車の内の対向 する 1対のはすば歯車同士を互いに嚙合させた状態で前記支柱体とは反対側から 当該支柱体及びはすば歯車から成る 2組の組体を互いに回動可能に連結する連結 体とを備えることを特徴とする蝶番ユニット。
[2] 請求の範囲第 1項に記載の蝶番ユニットにおいて、
前記はすば歯車は、その歯すじが平歯車の歯すじょり傾斜する角度が 15度以下で あることを特徴とする蝶番ユニット。
[3] 請求の範囲第 1項に記載の蝶番ユニットにおいて、
前記蝶番ュ-ットは、前記 2本の支柱体の互 ヽに対向する縦方向の蝶番ユニットの 折曲がり方向外側を掩覆し、前記 2本の支柱体間の隙間を封止して該 2本の支柱体 間への物体の侵入を阻止する阻止手段を備えることを特徴とする蝶番ユニット。
[4] 複数枚の矩形板状のパネル体の内の隣り合わせる 2枚のパネル体を、そのパネル体 の板面方向に直交する方向の側端面同士をその長手方向に沿つて互 、に突き合わ せ、かつ、互いに相手のパネル体に対して回動自在な状態で連結する蝶番ユニット を備え、当該複数枚のパネル体を蛇腹状に開閉するドアシステムにおいて、前記蝶 番ユニットは、前記 2枚のパネル体それぞれの前記側端面に取り付ける 2本の棒状の 支柱体と、この 2本の支柱体それぞれの軸方向の上端面及び下端面に、前記パネル 体の板厚方向の中心点を通る中心軸上の位置に回転中心位置を合わせて固着され た 4個のはすば歯車と、前記上端面及び下端面それぞれにて前記 4個のはすば歯 車の内の対向する 1対のはすば歯車同士を互いに嚙合させた状態で前記支柱体と は反対側から当該支柱体及びはすば歯車から成る 2組の組体を互 、に回動可能に 連結する連結体とを備えることを特徴とするドアシステム。
請求の範囲第 4項に記載のドアシステムにおいて、
前記ドアシステムは、前記連結体に取着され、上記ドアシステムが開状態から閉方 向に付勢され上記連結体が上記ドアシステムの開口直下に至ると該開口形成部材 に当接して開口の反対側へ突出することを防止するストツバを備えることを特徴とする ドアシステム。
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