JP3485383B2

JP3485383B2 - 自動閉鎖型蝶番

Info

Publication number: JP3485383B2
Application number: JP13894595A
Authority: JP
Inventors: 良夫金子
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 2004-01-13
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JPH08312237A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、開放状態の扉を自動
的に閉成させるための自動閉鎖型蝶番に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の上記した自動閉鎖型蝶番として、
所定の傾斜角の第１カム面を有する第１カムを、下部羽
根板本体の軸筒に突出させて取り付け、第１カム面と同
一傾斜角の第２カム面を有する第２カムを、上部羽根板
本体の軸筒内に設け、第１カムを上部羽根板本体の軸筒
内へ挿入して第１カムと第２カムとを当接させる構成と
したものが、例えば実公平７−２９３５号公報に開示さ
れている。

【０００３】この自動閉鎖型蝶番は、第１カム面と第２
カム面とが面接触している扉の閉成状態から扉を開放さ
せると、第１カムと第２カムとが面接触の状態から点接
触の状態になる。したがって、扉を開放させた状態で扉
の開放方向への回動力を解除すると、第２カムは、扉の
重量が加わっているので、第２カム面が第１カム面に面
接触するように、すなわち扉が閉成方向へ回動する。そ
して、第２カム面が第１カム面に面接触し、扉の重量に
よって扉を回動させる力が作用しなくなる状態で、扉が
閉成状態となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動閉鎖型蝶番
は、扉の回動に緩急を持たせようとしても、第２カムが
第１カム面をトレースするので、第１および第２カムの
加工がむずかしく、扉の回動に緩急を持たせることは困
難である。

【０００５】この発明は、上記したような不都合を解消
するためになされたもので、簡単な構成で扉をスムーズ
に回動させたり、扉の回動に緩急を容易に持たせること
のできる自動閉鎖型蝶番を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる自動閉
鎖型蝶番は、各々が軸筒を有した一対の蝶番部材と、こ
の一方の蝶番部材の軸筒内に、この軸筒の軸方向へ移動
可能に取り付けられ、他方の蝶番部材の軸筒内周と対向
する外周に傾斜部を有するカム溝が設けられたカムブッ
シュと、他方の蝶番部材の軸筒内に取り付けられ、カム
ブッシュにピストンがロッドを介して連結されるととも
に、カムブッシュを下降方向へ付勢する圧縮コイルばね
を有したダンパーと、他方の蝶番部材の軸筒に外側から
取り付けられ、この軸筒およびダンパーの上蓋を貫通し
てこの軸筒に上蓋を止め付けるとともに、先端部分がカ
ム溝に係合するカムピンとを備え、一対の蝶番部材を閉
成状態から開放させることにより、相対的に上昇したカ
ムブッシュが圧縮コイルばねで下降方向へ付勢され、一
対の蝶番部材が閉成するとともに、一対の蝶番の閉成動
作を制動するものである。

【０００７】そして、上記した自動閉鎖型蝶番におい
て、カムピンに、軸筒の外周に当接するフランジ部を設
けるのが望ましい。

【０００８】

【作用】この発明における一方の蝶番部材を扉に取り付
け、他方の蝶番部材を扉枠に取り付け、扉を開放させる
と、一対の蝶番部材は相対的に回動し、カムピンがカム
溝の傾斜部を一方の蝶番部材の軸筒から離れる方向へト
レースすることにより、圧縮コイルばねに付勢力が蓄積
される。したがって、扉を開放させる回動力を解除する
と、圧縮コイルばねの付勢力によってカムピンが傾斜部
を一方の蝶番部材の軸筒へ近付く方向へトレースするこ
とにより、扉は閉成するとともに、閉成動作を制動させ
られる。

【０００９】

【実施例】以下、図に基づいて説明する。図１は自動閉
鎖型蝶番の閉成状態を示す断面図、図２は自動閉鎖型蝶
番の開放状態を示す断面図、図３（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）は自動閉鎖型蝶番に使用するカムブッシ
ュの側面図、縦断面図、底面図および側面展開図、図４
は扉の開閉状態を示す説明図である。

【００１０】これらの図において、Ｄは扉、Ｆは扉Ｄを
取り付ける扉枠を示す。１は扉Ｄに取り付けられる上蝶
番部材を示し、羽根板２と、この羽根板２の一端に、一
体的に形成された軸筒４とで構成されている。そして、
羽根板２には、扉Ｄにビス止めするための取付孔３が複
数設けられている。また、筒部４には、後述する止めね
じ２７が螺合するねじ孔５が、１８０度間隔で２つ設け
られている。

【００１１】１１は扉枠Ｆに取り付けられる下蝶番部材
を示し、羽根板１２と、この羽根板１２の一端に、一体
的に形成された軸筒１４とで構成されている。そして、
羽根板１２には、扉枠Ｆにビス止めするための取付孔１
３が複数設けられている。また、筒部１４には、後述す
るカムピン７１の雄ねじ７３が螺合するねじ孔１５が、
１８０度間隔で２つ設けられている。

【００１２】２１は軸筒４に取り付けられるカムブッシ
ュを示し、軸筒４内に嵌合状態で収容される大径部分２
２と、軸筒４から下側へ突出し、後述するシリンダ３２
の小径部分３３内に、回動可能に嵌合する小径部分２４
とで構成され、中心に貫通孔２６が設けられている。そ
して、大径部分２２の外周には、六角穴付きの止めねじ
２７が螺合するねじ孔２３が、１８０度間隔で２つ設け
られている。

【００１３】また、小径部分２４の外周には、図３
（ｄ）に示すように、下端から垂直部２５ａで垂直に立
ち上がって第１傾斜部２５ｂで左上方へ上昇した後、水
平部２５ｃで左方向へ水平に延び、第２傾斜部２５ｄで
左上方へ上昇した後、第２傾斜部２５ｄよりも急角度の
第３傾斜部２５ｅで左上方へ上昇するカム溝２５が、１
８０度間隔で２つ設けられている。

【００１４】３１は軸筒１４に取り付けられるダンパー
を示し、シリンダ３２と、ロッド４０と、圧縮コイルば
ね４８と、ピストン４９と、鋼球５４と、蓋５６と、オ
リフィスピン６０とで構成されている。上記したシリン
ダ３２は、軸筒１４内に嵌合状態で収容される小径部分
３３と、軸筒１４から下側へ突出する大径部分３８とで
構成されている。

【００１５】そして、小径部分３３には、カムピン７１
が嵌合状態で貫通する貫通孔３４が、１８０度間隔で２
つ設けられ、この貫通孔３４よりも下側の内周に、中心
に貫通孔３６が形成され、圧縮コイルばね４８の一端を
係止させる係止凹部３７が下側に形成された隔壁３５が
設けられている。また、大径部分３８には、下端部分に
止めねじ５９が貫通する貫通孔３９が、１８０度間隔で
２つ設けられている。なお、シリンダ３２は、隔壁３５
を含む上側の上蓋と、下側のケースとを一体構成にした
ものである。

【００１６】上記したロッド４０は、カムブッシュ２１
の貫通孔２６に挿通される小径部分４１と、カムブッシ
ュ２１の下側へ突出し、シリンダ３２の隔壁３５を貫通
して室内へ延びる大径部分４３とで構成されている。そ
して、小径部分４１のカムブッシュ２１から突出する外
周には、雄ねじ４２が形成されている。

【００１７】また、大径部分４３には、下端から隔壁３
５までの範囲内で、中心に穴４４が設けられるととも
に、この穴４４に連通する半径方向の孔４５が複数設け
られ、下端の外周に雄ねじ４６が形成されている。この
ロッド４０は、大径部分４３の上端が平座金などを介し
てカムブッシュ２１の下端に当接した状態で雄ねじ４２
に螺合する２つのナット４７によってカムブッシュ２１
に取り付けられる。

【００１８】上記したピストン４９は、シリンダ３２の
大径部分３８内に収容されるものであり、中心にロッド
４０の雄ねじ４６と螺合するねじ孔５０と、軸方向へ貫
通する貫通孔５１と、この貫通孔５１の下端部分に形成
され、貫通孔５１を開閉する鋼球５４を収容する収容部
５２と、圧縮コイルばね４８の他端を係止させる係止凹
部５３とが設けられている。そして、ピストン４９に係
合する止め輪５５により、鋼球５４が収容部５２から抜
け落ちないように支持されている。

【００１９】上記した蓋５６は、シリンダ３２の下端を
閉塞するものであり、中心に、下側に雌ねじ部を有する
貫通孔５７が形成されるとともに、外周に止めねじ５９
が螺合するねじ孔５８が、１８０度間隔で２つ設けられ
ている。上記したオリフィスピン６０は、蓋５６の貫通
孔５７の雌ねじ部に螺合する雄ねじが形成され、蓋５６
を貫通した先端部分がロッド４０の穴４４に嵌合してい
る。

【００２０】なお、ロッド４０の穴４４と、オリフィス
ピン６０との間隙がオリフィスとして機能し、オリフィ
スピン６０によってオリフィスを調整することにより、
制動力を調整することができる。そして、シリンダ３２
の小径部分３３、隔壁３５、大径部分３８と、ピストン
４９と、蓋５６とで区画される上側室内および下側室内
には、粘性流体としてのシリコンオイル６１が充填され
ている。

【００２１】７１はカムピンを示し、軸部７２と、フラ
ンジ部７４とで構成され、軸部７２には軸筒１４のねじ
孔１５に螺合する雄ねじ７３が形成されている。そし
て、シリンダ３２を貫通した先端部分は、カムブッシュ
２１のカム溝２５に嵌合状態で係合している。なお、符
号の付与は省略してあるが、シリンダ３２と、ロッド４
０、ピストン４９、蓋５６との当接部分、蓋５６とオリ
フィスピン６０との当接部分には、シリコンオイル６１
を漏らさないように、水密性を確保するためにＯリング
が配設されている。

【００２２】次に、動作について説明する。なお、図４
に実線で示すように、両羽根板２，１２がほぼ当接する
状態の扉Ｄの閉成状態では、各部が図１に示す状態とな
っており、カムピン７１がカム溝２５の第３傾斜部２５
ｅに位置している。この状態で、扉Ｄを開放させるため
に回動させると、すなわち図４における実線の扉Ｄを時
計方向へ回動させると、カムピン７１が固定側で、カム
ブッシュ２１が回動側となるので、カムピン７１が第３
傾斜部２５ｅから第２傾斜部２５ｄへと係合位置を移す
ので、扉Ｄはわずかに上昇しながら回動する。

【００２３】このように扉Ｄが上昇すると、ピストン４
９も上昇するので、圧縮コイルばね４８が圧縮されると
ともに、隔壁３５とピストン４９との間の上側室の容積
が小さくなるため、シリコンオイル６１が上側室から貫
通孔５１を通って下側室へと流れ、扉Ｄを開放させる回
動力に制動がかからない状態となる。そして、カムピン
７１が第２傾斜部２５ｄから水平部２５ｃへと係合位置
を移すと、扉Ｄは回動させても上昇せず、扉Ｄを開放さ
せる回動力を解除しても、扉Ｄを閉成させる回動力が作
用しなくなり、図４に二点鎖線で示すように、扉Ｄの開
放状態を維持させることができる。

【００２４】このように扉Ｄを開放状態に維持させる
と、各部は図１に示す状態から図２に示す状態となる。
この扉Ｄを開放状態に維持させることができる範囲は、
扉Ｄを開放させた９８度から、図４に二点鎖線で示す１
７０度の範囲に設定されている。

【００２５】次に、上述した開放状態の扉Ｄを閉成させ
るために回動させると、すなわち図４における二点鎖線
の扉Ｄを反時計方向へ回動させると、カムピン７１が水
平部２５ｃから第２傾斜部２５ｄへと係合位置を移した
後、第２傾斜部２５ｄから第３傾斜部２５ｅへと係合位
置を移すことになる。そして、カムピン７１が水平部２
５ｃから第２傾斜部２５ｄ、第３傾斜部２５ｅへ進む
と、扉Ｄはわずかに下降しながら回動する。

【００２６】このように扉Ｄが下降すると、ピストン４
９も下降するので、圧縮コイルばね４８が伸張するとと
もに、隔壁３５とピストン４９との間の容積が大きくな
るため、シリコンオイル６１が下側室から上側室へ流れ
ようとする。しかし、鋼球５４によってピストン４９の
貫通孔５１が閉塞されるので、シリコンオイル６１は、
オリフィスとして機能するロッド４０の穴４４とオリフ
ィスピン６０との間隙、穴４４、孔４５を通って下側室
から上側室へと流れ、扉Ｄを閉成させる回動力に制動を
かける状態となる。

【００２７】なお、カムピン７１が第２傾斜部２５ｄに
係合し始めたときに、扉Ｄから手を離しても、扉Ｄの重
量および圧縮コイルばね４８の付勢力により、カムピン
７１が第２傾斜部２５ｄから第３傾斜部２５ｅへと係合
してゆくので、扉Ｄは自動的に閉成する。そして、第３
傾斜部２５ｅの傾斜角が第２傾斜部２５ｄの傾斜角より
も急峻になっているので、扉Ｄの閉成状態を確実に維持
することができる。

【００２８】このように扉Ｄを閉成させると、各部は図
２に示す状態から図１に示す状態となる。そして、扉Ｄ
を閉成させる回動力に制動がかかるのは、カムピン７１
が第２傾斜部２５ｄ、第３傾斜部２５ｅに係合している
間、すなわち扉Ｄが９８度の開度から閉成状態まで閉成
方向へ回動する範囲に設定されている。

【００２９】上述したように、カム溝２５にカムピン７
１を係合させたので、扉Ｄを急速に開閉させても、カム
ピン７１がカム溝２５から外れることがないため、扉Ｄ
の閉成時の回動力を確実に制動させることができ、ダン
パー効果を得ることができる。そして、カム溝２５をト
レースするカムピン７１は強度が必要であり、このカム
ピン７１に、ダンパー３１を軸筒１４に取り付ける取付
ねじの機能を兼用させたので、部品点数および取付工数
を削減することができる。

【００３０】また、カムピン７１を１８０度間隔で２つ
配設したので、より一層の強度を確保でき、ダンパー３
１を軸筒１４に強固に取り付けることができる。さら
に、カムピン７１にフランジ部７４を設け、このフラン
ジ部７４を軸筒１４の外周に当接させることにより、扉
Ｄの重力、扉Ｄの回動によるねじり力、圧縮コイルばね
４８の付勢力が作用しても、軸部７２が軸筒１４の軸方
向へ煽られなくなるので、カムピン７１を安定した状態
に維持することができる。

【００３１】そして、下側、すなわちカムブッシュ２１
に近いナット４７を回動させてロッド４０を回動させ、
あるいはロッド４０を直接回動させ、ロッド４０とピス
トン４９との相対位置を変化させることにより、圧縮コ
イルばね４８の付勢力を変化させることができるので、
扉Ｄの重量に合わせた操作性を得ることができる。ま
た、軸筒１４にカセット式に構成したダンパー３１をカ
ムピン７１で取り付ける構成としたので、軸筒１４をシ
リンダとしてダンパーを構成する場合に比較し、軸筒１
４に溶接、シールなどの加工を施す必要がなくなるた
め、安価に製作することができる。

【００３２】さらに、ダンパー３１がカセット式である
ので、圧縮コイルばね４８の扉Ｄを閉成させる付勢力の
異なるものを種々用意しておき、扉Ｄの重量を考慮して
ダンパー３１を選択することにより、前述したように、
現場で圧縮コイルばね４８の付勢力を調整することな
く、扉Ｄの重量に左右されない操作性を得ることができ
る。そして、カムブッシュ２１にカム溝２５を形成し、
このカム溝２５にカムピン７１を係合させることによ
り、扉Ｄをスムーズに回動させることができるので、扉
Ｄをスムーズに回動させる構成が簡単になる。

【００３３】また、カムブッシュ２１にカム溝２５を形
成すればよいので、カムの加工が容易になり、扉Ｄの回
動に緩急を容易に持たせることができるとともに、カム
ピン７１がカム溝２５を容易にトレースできるため、カ
ム溝２５の形状に自由度を持たせることができる。

【００３４】図５は自動閉鎖型蝶番の開放状態を示す断
面図、図６は自動閉鎖型蝶番に使用するカムブッシュの
斜視図であり、図１〜図４と同一または相当部分に同一
符号を付して説明を省略する。なお、圧縮コイルばねの
付勢力で扉を閉成させるものである。

【００３５】図５および図６において、２３Ａは案内溝
を示し、カムブッシュ２１の大径部分２２の外周に１８
０度間隔で２つ設けられている。そして、案内溝２３Ａ
の形状は、止めねじ２７の直径で軸方向へ所定の長さに
形成され、止めねじ２７が嵌合状態で係合、移動できる
形状とされている。なお、他の部分は、図１〜図４と同
様に構成されている。

【００３６】次に、動作について、先の動作と異なる部
分について説明する。まず、閉成状態の扉Ｄを開放させ
ると、カムピン７１のカム溝２５との係合位置が変化す
る。そして、カムブッシュ２１に案内溝２３Ａが設けら
れているので、カムブッシュ２１が上昇することによ
り、止めねじ２７がカム溝２３Ａ内を相対的に下降し、
扉Ｄの開放維持状態で、図５に示す状態となる。また、
開放維持状態の扉Ｄを閉成させると、カムブッシュ２１
が下降することにより、止めねじ２７がカム溝２３Ａ内
を相対的に上昇し、扉Ｄの閉成状態となる。

【００３７】上述したように、この自動閉鎖型蝶番にお
いても、図１〜図４の自動閉鎖型蝶番と同様な効果を得
ることができる。そして、カムブッシュ２１に案内溝２
３Ａを設け、カムブッシュ２１を上下動させることによ
り、止めねじ２７がカム溝２３Ａ内を相対的に上下動す
る構成としたので、扉Ｄは開閉させても上下動しなくな
るため、扉Ｄの閉成状態において、扉Ｄの上端と扉枠Ｆ
との間に間隙を設ける必要がなくなり、外観に違和感が
なくなるとともに、両軸筒４，１４を当接させることが
できる。

【００３８】なお、ダンパー３１をカセット式として取
り付ける例で説明したが、ダンパー３１を用いずに、軸
筒１４に上蓋に相当する部材をカムピン７１で取り付
け、カム溝２５にカムピン７１を係合させて扉Ｄを自重
で閉成させたり、軸筒１４に上蓋をカムピン７１で取り
付け、カム溝２５にカムピン７１を係合させるととも
に、ロッド４０およびピストン４９に相当する係止部材
で圧縮コイルばね４８を装填して扉Ｄを、自重および圧
縮コイルばね４８の付勢力、または圧縮コイルばね４８
の付勢力で閉成させる構成としてもよい。

【００３９】そして、ダンパーをカセット式とせず、軸
筒１４をケースとして利用し、ダンパーを構成してもよ
い。また、カム溝２５の形状は、上記した例の他、第１
傾斜部２５ｂをなくして垂直部２５ａを直接水平部２５
ｃに接続したり、垂直部２５ａから所定の傾斜角で左上
へ上昇する１つ傾斜部としたり、２つの垂直部２５ａの
長さを変えて扉Ｄを１８０度以上開閉できる形状として
もよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、カム
溝をトレースするカムピンは強度が必要であり、このカ
ムピンに、シリンダを軸筒に取り付ける取付ねじの機能
を兼用させたので、部品点数および取付工数を削減する
ことができる。さらに、一方の蝶番部材の軸筒内に、こ
の軸筒の軸方向へ移動可能にカムブッシュを取り付けた
ので、扉は開閉させても上下動しなくなるため、扉の閉
成状態において、扉の上端と扉枠との間に間隙を設ける
必要がなくなり、外観に違和感がなくなる。そして、カ
ムピンにフランジ部を設け、このフランジ部を軸筒の外
周に当接させることにより、カムピンの軸部が軸筒の軸
方向へ煽られなくなるので、カムピンを安定した状態に
維持することができる。

【００４１】また、カムブッシュにカム溝を形成し、こ
のカム溝にカムピンを係合させることにより、扉をスム
ーズに回動させることができるので、扉をスムーズに回
動させる構成が簡単になる。さらに、カムブッシュにカ
ム溝を形成すればよいので、カムの加工が容易になり、
扉の回動に緩急を容易に持たせることができるととも
に、カムピンがカム溝を容易にトレースできるため、カ
ム溝の形状に自由度を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動閉鎖型蝶番の閉成状態を示す断面図であ
る。

【図２】自動閉鎖型蝶番の開放状態を示す断面図であ
る。

【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は自動閉鎖型
蝶番に使用するカムブッシュの側面図、縦断面図、底面
図および側面展開図である。

【図４】扉の開閉状態を示す説明図である。

【図５】自動閉鎖型蝶番の開放状態を示す断面図であ
る。

【図６】自動閉鎖型蝶番に使用するカムブッシュの斜視
図である。

【符号の説明】

１上蝶番部材２，１２羽根板３，１３取付孔４，１４軸筒５，１５ねじ孔１１下蝶番部材２１カムブッシュ２３Ａ案内溝２５カム溝２５ａ垂直部２５ｂ第１傾斜部２５ｃ水平部２５ｄ第２傾斜部２５ｅ第３傾斜部２７止めねじ３１ダンパー３２シリンダ４０ロッド４２雄ねじ４４穴４５孔４７ナット４８圧縮コイルばね４９ピストン５５止め輪５６蓋６０オリフィスピン６１シリコンオイル７１カムピン７２軸部７４フランジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E05F 3/20 E05F 1/12 E05F 3/10 E05F 1/06 E05D 7/086

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】各々が軸筒を有した一対の蝶番部材と、この一方の蝶番部材の軸筒内に、この軸筒の軸方向へ移
動可能に取り付けられ、前記他方の蝶番部材の軸筒内周
と対向する外周に傾斜部を有するカム溝が設けられたカ
ムブッシュと、前記他方の蝶番部材の軸筒内に取り付けられ、前記カム
ブッシュにピストンがロッドを介して連結されるととも
に、前記カムブッシュを下降方向へ付勢する圧縮コイル
ばねを有したダンパーと、前記他方の蝶番部材の軸筒に外側から取り付けられ、こ
の軸筒および前記ダンパーの上蓋を貫通してこの軸筒に
前記上蓋を止め付けるとともに、先端部分が前記カム溝
に係合するカムピンとを備え、前記一対の蝶番部材を閉成状態から開放させることによ
り、相対的に上昇した前記カムブッシュが前記圧縮コイ
ルばねで下降方向へ付勢され、前記一対の蝶番部材が閉
成するとともに、前記一対の蝶番の閉成動作を制動す
る、ことを特徴とする自動閉鎖型蝶番。
【請求項２】請求項１に記載の自動閉鎖型蝶番におい
て、前記カムピンは、前記軸筒の外周に当接するフランジ部
を有する、ことを特徴とする自動閉鎖型蝶番。