WO2014050749A1

WO2014050749A1 - 扉開閉装置

Info

Publication number: WO2014050749A1
Application number: PCT/JP2013/075519
Authority: WO
Inventors: 大嶋　一吉; 柏熊　一彰; 鈴木　正哉
Original assignee: スガツネ工業株式会社
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2014-04-03
Also published as: EP2924215A1; CN104583518A; CN104583518B; JPWO2014050749A1; JP5778793B2; US20150240546A1; US9353562B2; EP2924215A4

Abstract

　扉が一定の運動をするように扉を拘束するヒンジを不要にし、また扉を筐体の前方に持ち出しながら開くことができる扉開閉装置を提供する。　本発明の扉開閉装置は、筐体６１に取り付けられる開閉装置本体６４と、扉６２に取り付けられる取付け具６５と、開閉装置本体６４に回転可能に設けられ、取付け具６５を介して扉６２に開き方向及び閉じ方向の少なくとも一方の力を付与するアーム６６と、開閉装置本体６４に一方向にスライド可能に設けられるスライダ７１と、スライダ７１を一方向に付勢する付勢手段７２ａ～７２ｃと、付勢手段７２ａ～７２ｃの付勢力をアーム６６に伝達する伝達機構７０と、扉６２が一定の運動をするように、アーム６６にアーム６６の回転中心から離れた位置に回転可能に連結されると共に、取付け具６５に回転可能に連結され、開閉装置本体６４にスライド可能に連結される扉拘束リンク６７と、を備える。

Description

扉開閉装置

　本発明は、扉の開閉動作を容易にするための扉開閉装置に関する。

　扉の開閉動作を容易にする扉開閉装置として、出願人は図１６に示す扉開閉装置を提案している（特許文献１参照）。図１４に示すように、筐体１には扉２がヒンジ３を介して水平軸の回りを回転可能に連結される。扉２の開き角度が９０度に近づくほど、扉２の自重に起因するモーメントが大きくなり、扉２を開くためにより大きな力を必要とする。扉開閉装置４は、人手による扉の開閉動作を容易にするために、扉２の開閉動作をアシストする力を発揮する。

　扉開閉装置４は、筐体１に取り付けられる開閉装置本体５と、開閉装置本体５に回転可能に設けられるアーム６と、を備える。アーム６の先端にはアーム用スライダ７がアーム６の長さ方向にスライド可能に設けられる。アーム用スライダ７は扉２に回転可能に連結される。開閉装置本体５の内部には、扉２の開閉動作をアシストする力を発揮するスライダクランク機構（図示せず）が設けられる。扉２の開閉動作をアシストする力はスライダクランク機構からアーム６に伝達される。

国際公開第２０１０／０９７９９６号

　しかし、従来の扉開閉装置にあっては、扉開閉装置４の他に、扉２が一定の運動をするように扉２を拘束するヒンジ３が必要になる。扉開閉装置４及びヒンジ３の双方を筐体１及び扉２に取り付ける必要があり、取付け作業が煩雑になるという課題がある。

　そこで本発明は、扉に開き方向及び／又は閉じ方向の力を付与する扉開閉装置において、扉が一定の運動をするように扉を拘束するヒンジを不要にできる扉開閉装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明は、筐体に取り付けられる開閉装置本体と、扉に取り付けられる取付け具と、前記開閉装置本体に回転可能に設けられ、前記取付け具を介して扉に開き方向及び閉じ方向の少なくとも一方の力を付与するアームと、前記開閉装置本体に一方向にスライド可能に設けられるスライダと、前記スライダを前記一方向に付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力をアームに伝達する伝達機構と、扉が一定の運動をするように、前記アームに前記アームの回転中心から離れた位置に回転可能に連結されると共に、前記取付け具に回転可能に連結され、前記開閉装置本体若しくは前記スライダにスライド可能に又は前記開閉装置本体若しくは前記スライダに補助リンクを介して連結される扉拘束リンクと、を備え、前記アームの回転軸の軸方向から見て、前記扉拘束リンクと前記スライダとが重なる扉開閉装置である。

　本発明の好ましい一態様は、前記開閉装置本体に軸を設け、前記スライダ及び前記扉拘束リンクに前記軸が入る長孔を設けることを特徴とする。

　本発明の好ましい一態様は、前記スライダの側面に凹部を形成し、前記扉拘束リンクを前記スライダの前記凹部に収容することを特徴とする。

　本発明の好ましい一態様は、前記付勢手段は一つ以上のコイルばねであり、前記スライダを前記一方向と直交する断面で見たとき、前記スライダの前記凹部が形成された部分の横幅は、前記コイルばねの少なくとも一つの外径よりも小さいことを特徴とする。

　本発明の好ましい一態様は、前記扉開閉装置はさらに、軸部が本体部に対して前記一方向に移動する伸縮式のダンパを備え、前記本体部及び前記軸部のいずれか一方が前記アームに接し、前記本体部及び前記軸部の他方が前記スライダに接することを特徴とする。

　本発明の好ましい一態様は、伝達機構は、前記スライダに設けられるカムであり、前記アームに前記カムに接するローラを設けることを特徴とする。

　前記扉は水平軸の回りを回転可能なフラップ扉であり、前記開閉装置本体を前記筐体の側板に取り付け、前記取付け具を前記フラップ扉の裏面に取り付けることを特徴とする。

　本発明によれば、扉開閉装置に扉が一定の運動をするように扉を拘束する扉拘束リンクを設けるので、扉開閉装置の他にヒンジを設ける必要がなくなる。また、扉拘束リンクはアームにアームの回転中心から離れた位置に回転可能に連結されるので、扉を開くとき、アームの回転に伴って扉拘束リンクが筐体の前方に移動する。このため、扉を筐体の前方に持ち出しながら開くことができる。扉を筐体の前方に持ち出しながら開くことで、扉と筐体とが干渉するのを防止できる。さらに、アームの回転軸の軸方向から見て、扉拘束リンクとスライダとを重ねるので、扉拘束リンク及びスライダのレイアウトの自由度が高まる。扉拘束リンクが回転しながら前後方向に移動しても、また大きな付勢力を得ようとしてスライダが大型化しても、扉開閉装置が大型化するのを防止できる。

　本発明の好ましい一態様によれば、開閉装置本体に軸を設けるので、軸のがたつきを防止でき、軸に案内される扉拘束リンクの動きを安定させることができる。また、スライダに軸が入る長孔を設けるので、大きな付勢力を得ようとしてスライダが大型化しても、扉開閉装置が大型化するのを防止できる。

　本発明の好ましい一態様によれば、スライダの側面に凹部を設け、扉拘束リンクをスライダの凹部に収容するので、扉開閉装置が厚み方向に大型化するのを防止することができる。

　本発明の好ましい一態様によれば、付勢手段がコイルばねであり、スライダを一方向と直交する断面で見たとき、スライダの凹部が形成された部分の横幅は、コイルばねの外径よりも小さいので、大きな付勢力を得ようとしてコイルばねの径を大きくしても、スライダの横幅を小さくできる。

　本発明の好ましい一態様によれば、アームとスライダとの間に、軸部が本体部に対して一方向に移動する伸縮式のダンパを設けるので、アームの回転及びスライダの一方向のスライドを利用して伸縮式ダンパを縮めることができる。したがって、大きなダンパ力を発生させることができる。

　本発明の好ましい一態様よれば、伝達機構がスライダに設けられるカムであり、アームにカムに接するローラを設けるので、付勢手段の付勢力を安定的にアームに伝達することができる。

　本発明の好ましい一態様によれば、扉は水平軸の回りを回転可能なフラップ扉であり、開閉装置本体を筐体の側板に取り付け、取付け具をフラップ扉の裏面に取り付けるので、水平軸の回りを回転するフラップ扉をわずかな力で開けることができる。また、フラップ扉を任意の位置で止めることができる。

本発明の第一の実施形態の扉開閉装置の斜視図上記第一の実施形態の扉開閉装置の側面図上記第一の実施形態の扉開閉装置の垂直断面図（筐体の側板に平行な垂直断面図）上記第一の実施形態の扉開閉装置の分解斜視図図２のV-V線断面図上記第一の実施形態の扉開閉装置の機構の模式図上記第一の実施形態の扉開閉装置の動作図（図７（ａ）は扉の全閉状態を示し、図７（ｂ）は扉が約３０度開いた状態を示し、図７（ｃ）は扉が約６０度開いた状態を示し、図７（ｄ）は扉の全開状態を示す）本発明の第二の実施形態の扉開閉装置の斜視図上記第二の実施形態の扉開閉装置の垂直断面図（筐体の側板に平行な垂直断面図）本発明の第三の実施形態の扉開閉装置の斜視図上記第三の実施形態の扉開閉装置の側面図上記第三の実施形態の扉開閉装置の分解斜視図上記第三の実施形態の扉開閉装置のスライダクランク機構の動作図（図１３（ａ）は扉が開いた状態を示し、図１３（ｂ）はスライダクランク機構が思案点に到達した状態を示し、図１３（ｃ）は扉が閉じた状態を示す）アームの開き角度とアームに作用するトルクとの関係を示すグラフ本発明の第四の実施形態の扉開閉装置の側面図（図１５（ａ）は扉が閉じた状態を示し、図１５（ｂ）は扉が所定角度以上開いた状態を示し、図１５（ｃ）は扉が開いた状態を示す）従来の扉開閉装置の斜視図

　以下添付図面に基づいて本発明の第一の実施形態の扉開閉装置を詳細に説明する。図１は、筐体６１及び扉６２に取り付けられる扉開閉装置６０の斜視図を示す。筐体６１の側板６１ａの内面には、開閉装置本体としてのケース６４がねじ６３等の締結手段によって取り付けられる。扉６２の開閉を安定させるために、扉開閉装置６０は筐体６１の左右の側板６１ａぞれぞれの内面に設けられる。扉６２は水平軸の回りを回転可能なフラップ扉である。扉６２の裏面には、取付け具６５が取り付けられる。

　ケース６４と取付け具６５との間には、アーム６６及び扉拘束リンク６７が架け渡される。アーム６６は、人手による扉６２の開閉をアシストする力を発揮する。扉拘束リンク６７は、扉６２が一定の運動をするように扉６２を拘束する。扉拘束リンク６７によって扉６２が拘束されているので、扉開閉装置６０の他に扉６２を拘束するヒンジは設けられていない。ケース６４は化粧カバー６８で覆われる。

　図２は、扉６２を閉じた状態の扉開閉装置６０の内部構造を示す。ケース６４には、アーム６６がアーム軸７６の回りを回転可能に設けられる。アーム６６は、略Ｌ字状に形成されてアーム軸７６から下方に向かって細長いアーム本体６６ａと、Ｌ字のコーナ部に設けられるローラ６６ｂと、アーム本体６６ａの先端に設けられるアーム用スライダ６６ｃと、を備える。

　図３の断面図に示すように、ローラ６６ｂは、伝達機構としてのカム７０にころがり接触する。スライダ７１と一緒に直線運動するようにカム７０は、スライダ７１に設けられる。スライダ７１は、付勢手段としてのコイルばね７２ａ～７２ｃによって一方向に付勢される。コイルばね７２ａ～７２ｃは、大径のコイルばね７２ａ，７２ｃと、小径のコイルばね７２ｂと、から構成される。カム７０は、コイルばね７２ａ～７２ｃの付勢力をアーム６６に伝達する。カム７０には、アーム６６に付与するトルクの方向を切り替えられるように山形のカム面７０ａが形成される。

　アーム用スライダ６６ｃは、アーム本体６６ａに対して軸６９を介して回転可能であると共に、取付け具６５に対して上下方向にスライド可能である。図２に示すように、アーム本体６６ａには、扉拘束リンク６７がアーム軸７６から離れた位置に、軸７３を介して回転可能に連結される。扉拘束リンク６７の一端部は、取付け具６５に軸７４を介して回転可能に連結される。扉拘束リンク６７の他端部は、ケース６４に軸７５ａを介してスライド可能にかつ回転可能に連結される。

　以下に図４の分解斜視図を参照しつつ、扉開閉装置６０の各部の構造を説明する。ケース６４は二分割されたケース半体６４ａ，６４ｂを結合してなる。ケース半体６４ａ，６４ｂは、薄板を曲げ加工することにより形成される。ケース半体６４ａ，６４ｂ間にスライダ７１等の部品が挟まれる。ケース６４には、アーム６６の回転軸となるアーム軸７６が固定される。またケース６４には、スライダ７１を案内する一対の軸７５ａ，７５ｂが固定される。さらにケース６４には、ばね受け７８を案内する軸７９が固定される。なお、スライダ７１がケース６４の内面で案内される場合、一対の軸７５ａ，７５ｂはスライダ７１を案内しなくてもよい。このときは、スライダ７１の長孔７１ａ，７１ｂは軸７５ａ，７５ｂの逃げ孔になっているだけである。

　アーム６６は、略Ｌ字状に形成されてアーム軸７６から取付け具本体６５ｂに向かって細長いアーム本体６６ａと、Ｌ字のコーナ部に設けられるローラ６６ｂと、アーム本体６６ａの先端に設けられるアーム用スライダ６６ｃと、を備える。アーム本体６６ａは二つの回り対偶を持つ。すなわち、アーム本体６６ａの一端部はアーム軸７６を介してケース６４に回転可能に連結される。アーム本体６６ａの他端部は、軸６９を介してアーム用スライダ６６ｃに回転可能に連結される。アーム用スライダ６６ｃは、すべり対偶を持ち、取付け具本体６５ｂに一方向にスライド可能に連結される。

　扉拘束リンク６７は、全体が略Ｌ字形に形成される。扉拘束リンク６７は、三つの回り対偶と一つのすべり対偶を持つ。すなわち、扉拘束リンク６７の一端部は、軸７４を介して取付け具本体６５ｂに回転可能に連結される。扉拘束リンク６７の中央部は、アーム本体６６ａに軸７３を介して回転可能に連結される。扉拘束リンク６７の他端部には、略Ｕ字形の長孔６７ａが形成される。この長孔６７ａに軸７５ａが入る。扉拘束リンク６７の他端部は、ケース６４にスライド可能にかつ回転可能に連結される。

　スライダ７１は、ケース６４に一方向に移動可能に設けられる。スライダ７１には、ケース６４に固定した一対の軸７５ａ，７５ｂが入る直線状の一対の長孔７１ａ，７１ｂが設けられる。軸７５ａはスライダの長孔７１ａ及び扉拘束リンク６７の長孔６７ａに入る。スライダ７１の側面には、凹部７１ｃが形成される。凹部７１ｃは、一方向に伸びる溝からなる。凹部７１ｃには、扉拘束リンク６７が収容される。扉拘束リンク６７は、スライダ７１とケース６４との間に挟まれる（図５参照）。図５に示すように、スライダ７１を一方向と直交する断面（垂直断面）で見たとき、スライダ７１の凹部７１ｃが形成される部分の横幅Ｗは、後述する大径のコイルばね７２ａ，７２ｃの外径φよりも狭い。

　図４に示すように、スライダ７１には、付勢手段としての複数のコイルばね７２ａ～７２ｃが収容される。コイルばね７２ａ～７２ｃは、大径のコイルばね７２ａ，７２ｃと、小径のコイルばね７２ｂと、を備える。コイルばね７２ａ～７２ｃは、スライダ７１とばね受け７８との間で圧縮される。コイルばね７２ａ～７２ｃの付勢力を調整できるように、ばね受け７８は、位置調整機構８０によって一方向の位置が調整できるようになっている。位置調整機構８０は、ケース６４に支持プレート８２を介して固定されるばね内径ガイド８１と、ばね内径ガイド８１に設けられる調整ねじ８３と、を備える。調整ねじ８３は、ばね受け７８に螺子込まれており、調整ねじ８３を回すと、ばね受け７８の一方向の位置が調整できるようになっている。スライダ７１の前端部には、山形のカム面７０ａを持つカム７０が取り付けられる。カム面７０ａは、アーム６６のローラ６６ｂに接する。

　スライダ７１の前端部には、流体の粘性抵抗によってダンパ力を発するダンパ８４が埋め込まれる。ダンパ８４は、筒状の本体部８４ａと、本体部８４ａに対して一方向に移動する軸部８４ｂと、を備える伸縮式のダンパである。軸部８４ｂの移動方向はスライダ７１の移動方向である一方向と平行である。本体部８４ａ及び軸部８４ｂのいずれか一方がアーム６６に接し、本体部８４ａ及び軸部８４ｂの他方がスライダ７１のダンパ収容穴に収容されてスライダ７１に接する。ダンパ８４は、アーム６６とスライダ７１との間に介在する。アーム６６が閉じ方向に所定角度以上回転すると、アーム６６とダンパ８４とが接し、ダンパ８４が圧縮する。

　図３に示すように、取付け具６５は、扉６２にねじ等の締結手段によって取り付けられる座金６５ａと、座金６５ａにねじ等の締結手段によって取り付けられる取付け具本体６５ｂと、を備える。扉６２にあらかじめ座金６５ａを取り付け、その後、座金６５ａに取付け具本体６５ｂを取り付ける。座金６５ａを設けることで、扉６２の前後、左右、上下の三次元的な位置を調整できる。

　図２に示すように、アーム６６のアーム軸７６の方向から見て、扉拘束リンク６７とスライダ７１とは重ねられる。図２において、これらの重なりを一点鎖線の領域で示す。コイルばね７２ａ～７２ｃの付勢力を大きくしようとして、コイルばね７２ａ～７２ｃを複数設けたり、コイルばね７２ａ～７２ｃを大型化したりすると、スライダ７１も大型化する。扉拘束リンク６７は、アーム６６に軸７３を介して連結されており、アーム６６の回転に伴って回転しながら図２中左右方向に前後移動する。扉拘束リンク６７とスライダ７１とを重ねることで、扉拘束リンク６７及びスライダ７１のレイアウトの自由度が高まり、扉拘束リンク６７が回転しながら前後方向に移動しても、またスライダ７１が大型化しても、扉開閉装置６０が大型化するのを防止できる。

　扉拘束リンク６７によって扉６２が一定の運動をする理由は、以下のとおりである。図２に示すように、扉拘束リンク６７の長さ方向の中央部は、軸７３を介してアーム６６に回転可能に連結される。扉拘束リンク６７の一端部は、取付け具６５に軸７４を介して回転可能に連結される。扉拘束リンク６７の他端部には、長孔６７ａが形成される。この長孔６７ａには、ケース６４に固定される軸７５ａがスライド可能にかつ回転可能に入る。

　一方、アーム６６の一端部は、ケース６４のアーム軸７６に回転可能に連結される。アーム６６の他端部は、取付け具６５に軸６９を介して回転可能にかつスライド可能に連結される。

　アーム６６と扉拘束リンク６７とは、Ｘ字状に交差してＸリンク機構を構成する。図６に示すように、このＸリンク機構は、二つの連鎖Ｃ１，Ｃ２を組み合わせたものと考えることができる。図２と図６とを対比するとわかるように、扉拘束リンク６７がリンクａに相当し、アーム６６がリンクｂに相当し、アーム用スライダ６６ｃがリンクｃに相当し、取付け具６５がリンクｄに相当する。また、ケース６４がリンクｅに相当し、扉拘束リンク６７の長孔６７ａがリンクｆに相当する。このスケルトンからわかるように、リンクｅを固定するとリンクｄはある一定の運動だけが可能になる。扉拘束リンク６７を設けることで、扉６２はある一定の運動だけが可能になる。

　図７は、扉開閉装置６０の動作図を示す。図７（ａ）に示すように、扉６２を閉じた状態では、扉６２には、カム７０によってさらに閉じる方向の力が付与される。このため、扉６２は閉じた状態を維持する。

　図７（ｂ）に示すように、扉６２が所定角度（例えば約３０度）開くと、カム７０から扉６２に付与する力の方向が切り替わり、扉６２には、開く方向の力が付与される。図７（ｂ）に示す状態から図７（ｄ）に示す全開状態まで、扉６２をわずかな力で開くことが可能になる。また、図７（ｂ）に示す状態から図７（ｄ）に示す全開状態までの間、扉６２を任意の位置で止めることもできる。図７（ｄ）に示すように、扉６２が開いた状態では、扉６２には、カム７０によってさらに開く方向の力が付与される。このため、扉６２は開いた状態を維持する。

　図７（ａ）から図７（ｄ）に示すように、扉６２の開き角度が大きくなると、アーム６６が時計方向に回転する。アーム６６の時計方向の回転に伴って扉拘束リンク６７が筐体６１の前方に移動する。このため、扉６２を筐体６１の前方に持ち出しながら開くことができる。

　図７（ｄ）に示す全開状態の扉６２を閉めるとき、図７（ｂ）に示す状態まで扉６２を閉じると、扉６２には閉める方向の力が付与される。このため、扉６２から手を離しても扉６２が自動的に図７（ａ）に示す全閉状態になる。扉６２が全閉状態になるとき、ダンパ８４がアーム６６とスライダ７１との間で圧縮される。このため、ダンパ力が発生し、扉６２がゆっくり閉まる。

　第一の実施形態の扉開閉装置６０によれば、以下の効果を奏する。扉６２が一定の運動をするように扉６２を拘束する扉拘束リンク６７を設けるので、扉開閉装置６０の他にヒンジを設ける必要がなくなる。また、扉拘束リンク６７がアーム６６にアーム６６の回転中心から離れた位置に回転可能に連結されるので、扉６２を開くとき、アーム６６の回転に伴って扉拘束リンク６７が筐体６１の前方に移動する。このため、扉６２を筐体６１の前方に持ち出しながら開くことができる。扉６２を筐体６１の前方に持ち出しながら開くことで、扉６２と筐体６１とが干渉するのを防止できる。さらに、アーム軸７６の軸方向から見て、扉拘束リンク６７とスライダ７１とが重なるので、扉拘束リンク６７及びスライダ７１のレイアウトの自由度が高まり、扉拘束リンク６７が回転しながら前後方向に移動しても、また大きな付勢力を得ようとしてスライダ７１が大型化しても、扉開閉装置６０が大型化するのを防止できる。

　ケース６４に軸７５ａを設け、スライダ７１及び扉拘束リンク６７に軸７５ａが入る長孔７１ａ，６７ａを設けるので、スライダ７１を案内する軸７５ａと扉拘束リンク６７を案内する軸７５ａとを兼用することができる。ケース６４でスライダ７１が一方向にスライドするのを案内する場合、付勢手段の付勢力を大きくすると、ケース６４の変形を招くおそれがある。カム７０からアーム６６に付与するトルクの方向が反転するので、スライダ７１はケース６４を上方に押したり、下方に押したりする。本実施形態のように、スライダ７１が一方向にスライドするのを軸７５ａで案内することで、ケース６４の変形を防止できる。

　スライダ７１の側面に凹部７１ｃを設け、扉拘束リンク６７をスライダ７１の凹部７１ｃに収容するので、図５に示すように、扉開閉装置６０が厚み方向（図５の左右方向）に大型化するのを防止することができる。

　アーム６６とスライダ７１との間に、軸部８４ｂが本体部８４ａに対して軸方向にスライドする伸縮式のダンパ８４を設けるので、アーム６６の回転及びスライダ７１の一方向のスライドを利用して伸縮式のダンパ８４を縮めることができる。したがって、大きなダンパ力を発生させることができる。

　伝達機構がスライダ７１に設けられるカム７０であり、アーム６６にカム７０に接するローラ６６ｂを設けるので、コイルばね７２ａ～７２ｃの付勢力を安定的にアーム６６に伝達することができる。

　扉６２は水平軸の回りを回転可能なフラップ扉６２であり、ケース６４を筐体６１の側板６１ａの内面に取り付け、取付け具６５をフラップ扉６２の裏面に取り付けるので、水平軸の回りを回転するフラップ扉６２をわずかな力で開けることができ（アシスト機能）、所定の角度まで開いたフラップ扉６２を任意の位置で止めることができる（フリーストップ機能）。

　図８及び図９は、本発明の第二の実施形態の扉開閉装置を示す。第一の実施形態では、アーム６６が取付け具６５にスライド可能に連結されているのに対し、図８に示すように、第二の実施形態では、アーム６６が取付け具６５に補助リンク８５を介して連結されている点が相違する。その他の構成は、上記第一の実施形態の扉開閉装置と同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。

　図９に示すように、補助リンク８５の一端部は、取付け具６５に軸８６を介して回転可能に連結される。補助リンク８５の他端部は、アーム６６に軸８７を介して回転可能に連結される。第二の実施形態のように、補助リンク８５を介してアーム６６を取付け具６５に連結しても、扉拘束リンク６７によって扉６２はある一定の運動だけが可能になる。

　図１０ないし図１３は、本発明の第三の実施形態の扉開閉装置を示す。第三の実施形態の扉開閉装置は、第一の実施形態の扉開閉装置と主に以下の三点が異なる。まず第一に、第一の実施形態では、スライダ７１に伝達機構としてのカム７０を設けているのに対し、図１１に示すように、第三の実施形態では、アーム１４及びスライダ２７に回転可能に力付与リンク２４を回転可能に連結し、力付与リンク２４によってアーム６６に付勢力を付与する。第二に、第一の実施形態では、扉拘束リンク６７をケース６４にスライド可能に連結するのに対し、第三の実施形態では、扉拘束リンク１５をスライダ２７にスライド可能に連結する。第三に、第一の実施形態では、スライダ７１とアーム６６との間にダンパ８４を設けるのに対し、第三の実施形態では、ケース２１とアーム１４との間にダンパ４３を介在する。以下に、第三の実施形態の扉開閉装置を詳細に説明する。

　図１０は、筐体及び扉に取り付けられる扉開閉装置２０の斜視図を示す。筐体１１の内面１１ａには、開閉装置本体としてのケース２１がねじ等の締結手段によって取り付けられる。扉１２の開閉を安定させるために、ケース２１は筐体１１の左右の側面それぞれに設けられる。扉１２の内面には、取付け具１３がねじ等の締結手段によって取り付けられる。取付け具１３は扉１２の表面に沿って一方向に伸びる。ケース２１と取付け具１３との間には、アーム１４及び扉拘束リンク１５が架け渡される。アーム１４は、人手による扉１２の開閉をアシストする力を発揮する。扉拘束リンク１５は、扉１２が一定の運動をするように扉１２を拘束する。扉拘束リンク１５によって扉１２が拘束されているので、扉開閉装置２０の他に扉１２を拘束するヒンジは設けられていない。ケース２１は化粧カバー２３で覆われる。

　図１１は、扉開閉装置２０の内部構造を示す。ケース２１には、アーム１４が回転可能に設けられる。アーム１４の回転中心は、ケース２１に設けられたアーム軸２２である。アーム１４は、アーム軸２２の周囲の連結プレート１４ａと、アーム軸２２から取付け具１３に向かって伸びるアーム本体１４ｂと、アーム本体１４ｂに長手方向にスライド可能に設けられるアーム用スライダ１４ｃと、を備える。アーム用スライダ１４ｃは、取付け具１３の一端に回転可能に連結される。アーム用スライダ１４ｃには、アーム用スライダ１４ｃとアーム本体１４ｂとの摩擦を調整する摩擦調整プレート３１（図１２参照）が設けられる。アーム用スライダ１４ｃとアーム本体１４ｂとの摩擦は、所謂フリーストップが可能なように調整される。

　アーム１４の連結プレート１４ａには、扉拘束リンク１５及び力付与リンク２４がアーム軸２２から離れた位置に回転可能に連結される。上述のように、扉拘束リンク１５は、扉１２に一定の運動をさせるためのリンクである。一方、力付与リンク２４は、扉１２に開き方向及び閉じ方向の力を付与するためのリンクである。

　図１１に示すように、スライダ２７はケース２１に一方向にスライド可能に設けられる。スライダ２７は付勢手段としてのコイルばね１８によって一方向に付勢される。スライダ２７とアーム１４との間には力付与リンク２４が架け渡される。力付与リンク２４の一端部はアーム１４に回転可能に連結される。力付与リンク２４の他端部はスライダ回転軸２５を介してスライダ２７に回転可能に連結される。コイルばね１８の付勢力はアーム１４のトルクに変換される。

　以下に図１２の分解斜視図を参照しつつ、扉開閉装置２０の各部の構造を説明する。ケース２１は二分割されたケース半体２１ａ，２１ｂを結合してなる。ケース半体２１ａ，２１ｂは、薄板を曲げ加工することにより形成される。ケース半体２１ａ，２１ｂには、内側に向かって突出する案内壁２１ａ１が形成される。案内壁２１ａ１には、略矩形状のスライダ２７が案内壁２１ａ１に沿って一方向へスライド可能に収容される。ケース半体２１ａ，２１ｂ間には、ケース２１に対するアーム１４の回転中心となるアーム軸２２が設けられる。ケース２１は化粧カバー２３で覆われる。

　アーム１４は、アーム軸２２（以下、第一の軸２２という）の周囲の一対の連結プレート１４ａと、第一の軸２２から取付け具１３に向かって伸びるアーム本体１４ｂと、アーム本体１４ｂに長手方向にスライド可能に設けられるアーム用スライダ１４ｃと、を備える。一対の連結プレート１４ａの間には軸挿入プレート３４が介在する。軸挿入プレート３４には、第一の軸２２、アーム１４に対する扉拘束リンク１５の回転軸である第二の軸３２、アーム１４に対する力付与リンク２４の回転軸である第三の軸３３が挿入される。アーム本体１４ｂの一端部には、一対の連結プレート１４ａを取り付けるための取り付け孔が開けられる。アーム本体１４ｂの一端部には、連結プレート１４ａが挿入される。ピンにより連結プレート１４ａとアーム本体１４ｂとが連結される。アーム本体１４ｂの一方の端部は枠状の固定片によって囲まれる。アーム本体１４ｂの先端はプラグによって塞がれる。

　アーム本体１４ｂには、アーム本体１４ｂの長さ方向にスライド可能にアーム用スライダ１４ｃが設けられる。アーム用スライダ１４ｃは、アーム本体１４ｂを囲む枠状に形成される。アーム用スライダ１４ｃには、取付け具１３に連結される突起部１４ｃ１が形成される。アーム本体１４ｂの突起部１４ｃ１に第四の軸３５を介して取付け具１３が回転可能に取り付けられる。

　アーム本体１４ｂとアーム用スライダ１４ｃとの間には摩擦調整プレート３１が設けられる。摩擦調整プレート３１がアーム用スライダ１４ｃと一緒にスライドする。摩擦調整プレート３１がアーム本体１４ｂを押す力は位置調整ねじ３６によって調整される。摩擦調整プレート３１の圧力を調整することによって、アーム本体１４ｂに対してアーム用スライダ１４ｃがスライドするときの抵抗を調整することができる。

　取付け具１３は、断面Ｕ字形状に形成され、一方向に細長く伸びる。取付け具１３の底壁１３ａには、取付け具１３を扉１２の表面に取り付けるためのねじが通されるねじ孔１３ａ１が形成される。取付け具１３の長さ方向の一端部には、アーム用スライダ１４ｃが回転可能に連結される。取付け具１３の長さ方向の他端部には、扉拘束リンク１５が回転可能に連結される。取付け具１３の側壁１３ｂには、取付け具１３に対するアーム用スライダ１４ｃの回転軸である第四の軸３５、及び取付け具１３に対する扉拘束リンク１５の回転軸である第五の軸３８が挿入される。

　扉拘束リンク１５は、一方向に細長い基部１５ｂと、基部１５ｂに対して折れ曲がる先端部１５ｃを有し、全体がＬ字形に形成される。基部１５ｂの長さ方向の中央部には、第二の軸３２が挿入される。基部１５ｂの外形は広がっている。基部１５ｂの長孔１５ａには、スライダ２７に対する力付与リンク２４の回転軸であるスライダ回転軸２５（以下第六の軸２５という）が挿入される。扉拘束リンク１５の先端部１５ｃには、第五の軸３８が挿入される。アーム軸２２の軸方向から見て、扉拘束リンク１５とスライダ２７とは重なる（図１１参照）。

　一対の力付与リンク２４は一方向に細長い。力付与リンク２４の一方の端部は、第三の軸３３を介して連結プレート１４ａに回転可能に連結される。力付与リンク２４の他方の端部は、第六の軸２５を介してスライダ２７に回転可能に連結される。第六の軸２５（スライダ回転軸２５）は、第一のスライダ回転軸２５ａ及び第二のスライダ回転軸２５ｂからなる。

　スライダ２７はケース２１に一方向に移動可能に設けられる。ばね受け４１はケース２１ケース６４にピン４２を介して取り付けられる。スライダ２７とばね受け４１との間にはコイルばね１８が設けられる。スライダ２７はコイルばね１８によって一方向に付勢される。スライダ２７の一端には、山状の突起２７ａが形成される。この突起２７ａには、力付与リンク２４の第一のスライダ回転軸２５ａ及び第二のスライダ回転軸２５ｂに対応する凹部２７ｂ及び長孔２７ｃが形成される。第一のスライダ回転軸２５ａが凹部２７ｂに挿入され、第二のスライダ回転軸２５ｂが長孔２７ｃに嵌められる。

　ケース２１には、流体の粘性抵抗によって制動力を発生させるダンパ４３が組み込まれる。アーム１４が所定角度以上方向に回転すると、アーム１４とダンパ４３の可動部４４が当接し、ダンパ４３が圧縮される。ダンパ４３が圧縮されるとダンパ４３はアーム１４に制動力を付与する。

　この実施形態では、スライダ２７に対する力付与リンク２４の回転中心になるスライダ回転軸２５は第一及び第二のスライダ回転軸２５ａ，２５ｂからなる。そして、扉１２の開き角度が所定角度以下のとき、第一のスライダ回転軸２５ａから第二のスライダ回転軸２５ｂに切り換え，扉１２に作用する閉じ方向の力を緩和している。以下に第一のスライダ回転軸２５ａから第二のスライダ回転軸２５ｂへの切り替えを説明する。

　図１３（ａ）に示すように、扉１２が開いた状態では、力付与リンク２４の第二のスライダ回転軸２５ｂがスライダ２７の長孔２７ｃの右端に位置する。この状態では、スライダ２７に対する力付与リンク２４の回転の中心は第二のスライダ回転軸２５ｂである。コイルばね１８の付勢力は、第二のスライダ回転軸２５ｂ、力付与リンク２４を介してアーム１４に伝達される。扉１２を開いた状態では、アーム１４には開く方向のトルクが作用する。

　図１３（ｂ）に示すように、扉１２を閉じる方向に回転させるとスライダクランク機構Ｓ１が思案点に到達する。図１３（ｃ）に示すように、さらに扉１２を閉じる方向に回転させると、スライダクランク機構Ｓ１が思案点を超え、アーム１４に閉じる方向のトルクが作用する。

　扉１２が水平軸の回りを回転する扉開閉装置２０においては、扉１２が９０度近くまで開くのに伴って扉１２に作用するモーメントが大きくなる。スライダクランク機構Ｓ１は、人手による扉１２の開き動作を容易にするために利用される。コイルばね１８の付勢力を強めれば扉１２の開き動作がより容易になる、しかし、コイルばね１８の付勢力を強めれば、閉じた状態の扉１２を開くときに重く感じるようになる。これを防止するため、図１３（ｂ）から図１３（ｃ）に示すように、スライダ２７に対する力付与リンク２４の回転の中心を第二のスライダ回転軸２５ｂから第一のスライダ回転軸２５ａに切り替えている。図１３（ｃ）に示すように、力付与リンク２４が回転すると、第二のスライダ回転軸２５ｂがスライダ２７の長孔２７ｃの右端に着座した状態から浮き上がり、替わりに第一のスライダ回転軸２５ａがスライダ２７の凹部２７ｂに着座する。

　図１４は、扉１２の開き角度と扉１２に作用するトルクとの関係を示すグラフである。扉１２の開き角度が所定角度３０度以上になると、スライダクランク機構Ｓ１によって扉１２に開き方向のトルクが作用する。トルクは扉１２の開き角度の増大に伴い正弦曲線状に増加する。このため、扉１２を開くのが容易になる。一方、扉の開き角度が所定角度未満のとき、第二のスライダ回転軸２５ｂから第一のスライダ回転軸２５ａに切り替えることで、扉１２に作用する閉じ方向のトルクを図中実線から破線まで低減させることができる。このため、閉じた状態の扉１２を開くのが容易になる。

　図１５は、本発明の第四の実施形態の扉開閉装置５０を示す。第三の実施形態では、扉拘束リンク１５をスライダ２７にスライド可能にかつ回転可能に連結するのに対し、第四の実施形態では、扉拘束リンク１５を補助リンク５１介してケース２１に連結する点が第三の実施形態の扉開閉装置２０と異なる。補助リンク５１の一端部はケース２１に回転可能に連結される。補助リンク５１の他端部は、扉拘束リンク５２に回転可能に連結される。その他の構成は第三の実施形態の扉開閉装置２０と同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。

　扉拘束リンク５２、アーム１４、ケース２１、及び補助リンク５１が図６の第二の連鎖Ｃ２を構成する。四個のリンクは全て回り対偶によって連鎖をなしている。この実施形態のように、第二の連鎖Ｃ２を四節回転連鎖から構成しても、扉拘束リンク５２によって扉１２が一定の運動をする。

　図１５（ａ）に示すように、扉１２を閉じた状態では、扉１２にはさらに閉じる方向の力が付与される。図１５（ｂ）に示すように、閉じた状態の扉１２を所定角度以上開くと、扉１２に開き方向の力が付与される。図１５（ｃ）に示すように、扉１２が開いた状態になると、扉１２にはさらに開く方向の力が付与される。

　なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々な実施形態に具現化できる。

　上記実施形態では、扉が筐体の上部の水平軸の回りを回転する上開きのフラップ扉に本発明を適用する例を説明したが、扉が筐体の下部の水平軸の回りを回転する下開きのフラップ扉にも本発明を適用することができる。また、２枚の扉をヒンジでつないだ折戸式のフラップ扉にも適用することができる。

　上記実施形態では、扉が閉じた状態から開いた状態になるまで、アームの回転軸の方向から見て、扉拘束リンクとスライダとが重なるようにしているが、扉が閉じた状態から開いた状態になるまでのある範囲だけ、扉拘束リンクとスライダとが重なるようにすることもできる。

　上記実施形態では、扉拘束リンクに長孔を形成し、スライダ又はケースに長孔に入る軸を設けている。しかし、扉拘束リンクに軸を設け、スライダ又はケースに軸が入る長孔を設けることも可能である。

　上記実施形態の扉拘束リンク、アーム、力付与リンク、スライダ、取付け具等の形状は一例であり、扉の大きさ、扉の重さ、扉の開き方に応じて適宜変更することが可能である。

　上記実施形態では、取付け具本体を一部品から構成しているが、取付け具本体を、扉拘束リンクに連結される第一の分割体、及びアームに連結される第二の分割体からなる二部品から構成することも可能である。

　上記実施形態では、扉開閉装置のケースが筐体の側板の内面に取り付けられているが、筐体の側板の外面に取り付けることもできる。筐体の側板の外面に取り付ければ、アーム、扉拘束リンクが収納の邪魔になることがなくなるので、筐体に物を収納し易くなる。

　本明細書は、２０１２年９月２５日出願の特願２０１２－２１０３０２に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

１１…筐体
１１ａ…内側面
１２…扉
１３…取付け具
１４…アーム
１５…扉拘束リンク
１８…コイルばね（付勢手段）
２０…扉開閉装置
２１…ケース（扉開閉装置本体）
２２…第一の軸、アーム軸（アーム軸）
２４…力付与リンク（伝達機構）
２７…スライダ
５０…扉開閉装置
５１…補助リンク
５２…扉拘束リンク
６０…扉開閉装置
６１…筐体
６１ａ…側板
６２…扉
６４…ケース（開閉装置本体）
６５…取付け具
６６…アーム
６６ｂ…ローラ
６７…扉拘束リンク
６７ａ…扉拘束リンクの長孔
７０…カム（伝達機構）
７１…スライダ
７１ａ…スライダの長孔
７１ｃ…スライダの凹部
７２ａ～７２ｃ…コイルばね（付勢手段）
７５ａ…軸
７６…アーム軸
８４…ダンパ
８４ａ…ダンパの本体部
８４ｂ…ダンパの軸部

Claims

　筐体に取り付けられる開閉装置本体と、
　扉に取り付けられる取付け具と、
　前記開閉装置本体に回転可能に設けられ、前記取付け具を介して扉に開き方向及び閉じ方向の少なくとも一方の力を付与するアームと、
　前記開閉装置本体に一方向にスライド可能に設けられるスライダと、
　前記スライダを前記一方向に付勢する付勢手段と、
　前記付勢手段の付勢力をアームに伝達する伝達機構と、
　扉が一定の運動をするように、前記アームに前記アームの回転中心から離れた位置に回転可能に連結されると共に、前記取付け具に回転可能に連結され、前記開閉装置本体若しくは前記スライダにスライド可能に又は前記開閉装置本体若しくは前記スライダに補助リンクを介して連結される扉拘束リンクと、を備え、
　前記アームの回転軸の軸方向から見て、前記扉拘束リンクと前記スライダとが重なる扉開閉装置。
　前記開閉装置本体に軸を設け、
　前記スライダ及び前記扉拘束リンクに前記軸が入る長孔を設けることを特徴とする請求項１に記載の扉開閉装置。
　前記スライダの側面に凹部を形成し、
　前記扉拘束リンクを前記スライダの前記凹部に収容することを特徴とする請求項１又は２に記載の扉開閉装置。
　前記付勢手段は一つ以上のコイルばねであり、
　前記スライダを前記一方向と直交する断面で見たとき、前記スライダの前記凹部が形成された部分の横幅は、前記コイルばねの少なくとも一つの外径よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の扉開閉装置。
　前記扉開閉装置はさらに、軸部が本体部に対して前記一方向に移動する伸縮式のダンパを備え、
　前記本体部及び前記軸部のいずれか一方が前記アームに接し、前記本体部及び前記軸部の他方が前記スライダに接することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の扉開閉装置。
　前記伝達機構は、前記スライダに設けられるカムであり、
　前記アームに前記カムに接するローラを設けることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の扉開閉装置。
　前記扉は水平軸の回りを回転可能なフラップ扉であり、
　前記開閉装置本体を前記筐体の側板に取り付け、
　前記取付け具を前記フラップ扉の裏面に取り付けることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の扉開閉装置。