JP6427400B2 - グレビティヒンジ - Google Patents

Description

この発明は、トイレブース等の開口部のドアを開放位置または閉鎖位置に自動復帰させるグレビティヒンジに関する。

ドアを開閉自在に支持するヒンジとして、特許文献１や特許文献２に記載されたグレビティヒンジが知られている。このグレビティヒンジにおいては、ドアの自重が傾斜カム面に作用した際、その傾斜カム面のカム作用によってドアを開放位置または閉鎖位置に向けて自動復帰させるため、ドアを開放する操作および閉鎖する操作の一方の操作を不要とすることができ、トイレブースにおけるドアの開閉支持に採用することで操作性を高めることができるという特徴を有する。

ところで、上記特許文献１および特許文献２に記載されたグレビティヒンジにおいては、ドアの開閉に伴ってドアが昇降動するため、ドアと床面間およびドアと天井面間に比較的大きな間隙（チリ）を確保する必要がある。このとき、間隙から覗き見されるという不安感や不快感を使用者に与えることになる。

ここで、特許文献３においては、ドアに取り付ける枢着金具内に可動カム筒と摺動カム筒とを組み込み、その可動カム筒および摺動カム筒を摺動可能に嵌挿する多角形軸の端部をドア枠に取り付けられる支持金具で支持し、上記可動カム筒を多角形軸に対して回り止めし、上記摺動カム筒を多角形軸に対して摺動自在とし、かつ、コイルスプリングにより可動カム筒に向けて付勢した自動復帰ヒンジを提案している。

上記自動復帰ヒンジによりドアを開閉自在に支持することにより、ドアの開閉時、摺動カム筒が回転しつつ上下動するのみでドアは同じ高さを保ちながら開閉することになり、トイレブースのドアの開閉支持に採用することで、特許文献１および２で示されるグレビティヒンジを用いてドアを開閉自在に支持する場合に比較してドアの上下における間隙を小さくすることできる。

実開昭６０−４０７８０号公報 実開昭６１−１３７７６６号公報 実開平７−４３４７９号公報

ところで、特許文献３に記載された自動復帰ヒンジにおいては、上記のように、ドアの上下の間隙の縮小化を図ることができるものの、そのドアの取り付けが、下部吊具に設けられたヒンジピンとしての軸杆上からドアを落とし込んで軸杆にドアの下面に設けられた軸孔を嵌合させる、通称、ケンドン方式と称される吊り込み方式の取り付けであるため、ドアの上側に比較的大きな間隙を確保する必要があり、今日に至って上記間隙の縮小化が望まれている。

この発明の課題は、ドアの上下の間隙を大幅に縮小することができるようにしたグレビティヒンジを提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明に係るグレビティヒンジにおいては、ドア枠に取り付けられるブラケットと、ドアの吊元側端部に形成された角孔内に組み込まれるヒンジ本体とからなり、前記ブラケットがドア枠にねじ止めされる取付板の下端に支持板が連設されたＬ形をなし、その支持板上にガイド軸が突設され、前記ヒンジ本体が、前記角孔に嵌合されてドアにねじ止めされる角形のケースと、前記ガイド軸を中心に回転可能に支持され、前記ケースのドア吊元側の端部に設けられた開口部から内部に抜き差し可能なガイドブロックと、そのガイドブロック内において前記ガイド軸に嵌合されて回り止めされた固定カム筒と、その固定カム筒の上側に配置されて前記ガイド軸に沿ってスライド自在とされ、かつ、ガイドブロックに対して回り止めされたスライドカム筒と、そのスライドカム筒を固定カム筒に向けて付勢する弾性部材とを有してなり、前記固定カム筒とスライドカム筒の対向端に傾斜カム面が形成され、前記ブラケットの支持板がドアの開閉時にドアの吊元側端部に設けられたスロットに対して抜き差しされる構成を採用したのである。

上記の構成からなるグレビティヒンジにおいて、ドアの自動復帰が閉鎖位置とされた場合、そのドアを開放位置に向けて回動すると、ガイドブロックに対して回り止めされたスライドカム筒が固定カム筒の傾斜カム面に沿って上り勾配方向に向けて回動する。このため、スライドカム筒は回動しつつ弾性部材の弾性に抗して上昇動し、ドアは開放状態とされる。

上記のようなドアの開放操作時、スライドカム筒は弾性部材の弾性に抗して上昇動するため、弾性部材の弾性変形量は大きく、弾性力の強い状態とされる。このため、開放状態としたドアから手を放すと、弾性部材の復元弾性力によりスライドカム筒に下向きの押圧力が負荷され、スライドカム筒は固定カム筒の傾斜カム面に沿って下り勾配方向に向けて回動しつつ下降し、ドアは閉鎖位置に自動復帰する。

このように、ドアの開閉時、スライドカム筒が回転しつつ上下動するのみであって、ドアは同じ高さを保つ状態で開閉するため、ドアの上下に大きな間隙を確保する必要がない。また、ドアの開閉時、ブラケットの支持板がドアに形成されたスロットから抜き差しされ、上記支持板によってドアの開閉が阻害されることはない。

ドアの取り付けに際しては、ケースから分解されたガイドブロックをブラケットの支持板上に突設されたガイド軸の上方からの落とし込みにより、そのガイド軸を中心にして回動可能な状態にセットし、上記ガイド軸を中心とするガイドブロックの回動によって、そのガイドブロックをドアが開放された際の開放位置の向きとする。

このとき、弾性部材がスライドカム筒を下向きに押圧する作用によってガイドブロックは閉鎖位置に向けて回動しようとするため、ガイドブロックを開放位置に保持しておく。一方、ドアを開放状態に保持してガイドブロックにケースを対向し、ドアの水平移動によりガイドブロックにケースを嵌合する。その嵌合によってドアは取付け状態とされる。

このように、ドアの取り付けが、ドアを水平に移動させてブラケットに支持されたガイドブロックにケースを嵌合させる差し込みによる取り付けであるため、ドアの上下に大きな間隙を確保する必要はなく、ドアを同じ高さを保って開閉させることと相俟ってドアの上下の間隙を大幅に縮小することができる。

ここで、ガイド軸の下端部にガイドブロックを回動自在に支持する軸受を設け、その軸受には開放状態とされたドアの吊元側端部と対向する位置に径方向に向くピン孔を設け、ガイドブロックにはドアの開放状態で上記ピン孔に連通するツール挿入孔を設けることにより、ツール挿入孔に棒状のツールを差し込んで先端部をピン孔に係合させることによってガイドブロックを開放位置で保持することができ、ガイドブロックの保持を不要とし、一人の作業者によってドアの取り付けを行うことができる。

この発明においては、上記のように、ドアの開閉時、ドアは同じ高さを保って開閉し、また、ドアの取り付けがブラケットに支持されたガイドブロックへの差し込みによる取り付けであるため、ドアの上下の間隙を大幅に縮小することができる。

この発明に係るグレビティヒンジを備えたドアの実施の形態を示す正面図 ドアの上部を支持するグレビティヒンジ部の断面図 図２のIII−III線に沿った断面図 図２のIV−IV線に沿った断面図 図２のV−V線に沿った断面図 ドアの開放状態を示す断面図 ドアの取り付けの途中の状態を示す一部切欠正面図 ドアに設けられたケースをガイドブロックに嵌合した状態の一部切欠正面図 グレビティヒンジの分解斜視図

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ドア枠１０の内側開口部１１を開閉するドア１２の一側部における上部および下部がグレビティヒンジＨ_１、Ｈ_２によって開閉自在に支持されている。

ここで、上部のグレビティヒンジＨ_１と下部のグレビティヒンジＨ_２は同一の構成であるため、上部のグレビティヒンジＨ_１を以下に説明し、下部のグレビティヒンジＨ_２においては上部のグレビティヒンジＨ_１と同一の部品に同一の符号を付して説明を省略する。

図２に示すように、グレビティヒンジＨ_１はドア枠１０の縦枠１０ａに取り付けられるブラケット２０と、ドア１２の吊元側端部に取り付けられるヒンジ本体３０からなる。

ブラケット２０は、取付板２１の下端に支持板２２が連設されたＬ形をなし、上記取付板２１が縦枠１０ａに衝合され、その縦枠１０ａにねじ込まれるビス２３の締め付けによって固定される。

ブラケット２０における支持板２２の端部上にはガイド軸２４が突設されている。ガイド軸２４は、下端部に角軸部２５が設けられ、その角軸部２５の下端に形成された小径突軸２６が支持板２２の端部に形成された孔２７に嵌合され、その小径突軸２６の下端の加締めによって支持板２２にガイド軸２４の下端が固定されている。

ここで、ドア１２のグレビティヒンジＨ_１、Ｈ_２によって吊元側の端部には、角孔１３と、その角孔１３の一側壁に吊元側端部で開口するスロット１４が設けられ、そのスロット１４に対してブラケット２０の支持板２２が抜き差し自在とされている。

図２および図９に示すように、ヒンジ本体３０は、ケース３１と、そのケース３１内に組み込まれてガイド軸２４を中心に回動可能に支持されるガイドブロック３７を有する。

ケース３１は対向一対の側板３２と、その側板３２の上部間に設けられた天板３３および側板３２の一側部間に設けられた端板３４を有する角形をなし、その側板３２の他側部間および下端部間は開口部とされている。

ケース３１は、端板３４を先にしてドア１２に形成された前述の角孔１３内に嵌合され、その角孔１３の閉塞端壁に衝合された端板３４がドア１２にねじ込まれる複数のねじ３５の締め付けによって固定されて、側板３２の他側部に設けられた開口部がドア１２の吊元側端部に配置されている。

図２および図９に示すように、ガイドブロック３７は角形をなし、ケース３１の吊元側端部の開口部から内部に抜き差し可能とされ、ドア１２の吊元側端部に位置する端部にはフロントプレート３８が設けられ、そのフロントプレート３８の上部がケース３１の天板３３端部に形成されたねじ孔３６にねじ込まれるビス３９の締め付けによってケース３１に着脱自在に取り付けられている。

ガイドブロック３７には、上端面から下端に向けて延びるガイド孔４０と、そのガイド孔４０の下端に連通し、ガイドブロック３７の下端面で開口するブッシュ嵌合孔４１とが形成され、そのブッシュ孔嵌合孔４１からの挿入によってガイド軸２４がガイド孔４０と同軸上に配置されている。

ガイド孔４０は下端部が小径孔部４０ａとされた段付き孔からなる。このガイド孔４０の上部内周には雌ねじ４２が設けられている。また、ガイド孔４０の内周には上下方向に延びる複数のキー溝４３が周方向に間隔をおいて設けられている。

ガイド孔４０の上部に設けられた雌ねじ４２にはリング状のキャップ４４がねじ係合され、そのキャップ４４内に下端部にフランジを有するキャップ状のブッシュ４５が嵌合されている。ブッシュ４５はガイド軸２４の上端部に嵌合され、そのブッシュ４５によってガイド軸２４の上端部が抜き差し自在に支持されている。

一方、ガイド孔４０の下端に連通するよう設けられた前述のブッシュ嵌合孔４１内には筒状のフランジ付きブッシュ４６が嵌合されて回り止めされている。その回り止めに際し、図５に示すように、ブッシュ４６の外周に複数の突条４７を設け、その突条４７をブッシュ嵌合孔４１の内周に形成された軸方向溝４８に嵌合している。

ブッシュ４６の内側には軸受４９が嵌合されている。軸受４９は角孔５０を有し、その角孔５０がガイド軸２４の角軸部２５に嵌合され、その嵌合によって軸受４９がガイド軸２４に回り止めされている。

また、軸受４９の下端にはブラケット２０の支持板２２で支持されるフランジ４９ａが設けられ、そのフランジ４９ａの下面に設けられた突起５１が支持板２２に形成された小孔５２に嵌合されて、軸受４９が支持板２２に回り止めされている。

図２に示すように、ガイド軸２４には固定カム筒５３とスライドカム筒５７とが、固定カム筒５３が下側に位置するようにして順次嵌合されている。固定カム筒５３は、ガイド孔４０の底部で支持される段差部５４を外周下部に有している。

固定カム筒５３には角孔５５が設けられ、その角孔５５にガイド軸２４の角軸部２５が嵌合され、その嵌合によって固定カム筒５３がガイド軸２４に回り止めされている。

スライドカム筒５７は、ガイド軸２４にスライド自在に支持されている。また、スライドカム筒５７はガイド軸２４に対して相対的に回転自在とされている。このスライドカム筒５７の外周には軸方向に延びる突条５８が設けられ、その突条５８がガイド孔４０の内周に形成された前述のキー溝４３に嵌合され、その嵌合によってスライドカム筒５４はガイドブロック３７に対して回り止めされている。

固定カム筒５３とスライドカム筒５７の対向面には、周方向に１８０°ずれた位置に低所端と高所端が設けられた傾斜カム面５６、５９が設けられている。傾斜カム面５６、５９の形成に際し、ここでは、図９に示すように、固定カム筒５３およびスライドカム筒５７のそれぞれに二つの傾斜カム面５６、５９を内外に設け、その内外の二つの傾斜カム面５６、５９を高所端が対向するよう周方向に１８０°位置をずらして形成しているが、一つの傾斜カム面であってもよい。

図２に示すように、スライドカム筒５７は、ガイド孔４０内に組み込まれたコイルスプリングからなる弾性部材６０によって固定カム筒５３に向けて付勢されている。

図２および図５に示すように、ガイド軸２４の角軸部２５に嵌合されて回り止めされた軸受４９には開放状態とされたドア１２の吊元側端部と対向する位置およびその位置から周方向に１８０°ずれた位置のそれぞれに径方向に向く一対のピン孔６１が設けられている。一方、ガイドブロック３７の下部およびブッシュ４６にはドア１２の開放状態で上記一対のピン孔６１の一方に連通するツール挿入孔６２が設けられている。

実施の形態に示すグレビティヒンジを備えたドアは上記の構造からなり、図１乃至図３はドア１２の閉鎖状態を示し、スライドカム筒５７は下降位置において停止している。

上記のようなドア１２の閉鎖状態において、ドア１２を開放位置に向けて回動すると、ガイドブロック３７に対して回り止めされたスライドカム筒５７の傾斜カム面５９が固定カム筒５３の傾斜カム面５６に沿って上り勾配方向に向けて回動する。このため、スライドカム筒５７は回動しつつ弾性部材６０の弾性に抗して上昇動し、ドア１２は開放状態とされる。図６はドア１２の開放状態を示す。

上記のようなドア１２の開放操作時、スライドカム筒５７は弾性部材６０の弾性に抗して上昇動するため、弾性部材６０の弾性変形量は大きく、弾性力の強い状態とされる。このため、開放状態としたドア１２から手を放すと、弾性部材６０の復元弾性力によりスライドカム筒５７には下向きの押圧力が負荷され、スライドカム筒５７は固定カム筒５３の傾斜カム面５６に沿って下り勾配方向に向けて回動しつつ下降し、図２および図３に示すように、ドア１２は閉鎖位置に自動復帰する。

このように、ドア１２の開閉時、スライドカム筒５７が回転しつつ上下動するのみであってドア１２は同じ高さを保つ状態で開閉するため、ドア１２の上下に大きな間隙を確保する必要がない。また、ドア１２の開閉時、ブラケット２０の支持板２２はドア１２に形成されたスロット１４から角孔１３内に対して抜き差しされる。このため、上記支持板２２によってドア１２の開閉が阻害されることはない。

ドア１２の取り付けに際しては、ケース３１から分解されたガイドブロック３７をブラケット２０の支持板２２上に突設されたガイド軸２４にセットする。そのセットに際しては、ガイド軸２４の上方にガイドブロック３７を配置し、ガイド軸２４に対しブッシュ４６を同軸上に対向配置する状態でガイドブロック３７を落とし込む。

ガイドブロック３７の落とし込みにより、ブッシュ４６が軸受４９に嵌合され、ガイド軸２４がガイド孔４０内に挿入されて上端部がキャップ４４に支持されたブッシュ４５内に挿入され、ガイド軸２４に対してガイドブロック３７が回転自在に支持される。

ガイド軸２４に対するガイドブロック３７のセット後、ガイド軸２４を中心にガイドブロック３７を回動し、そのガイドブロック３７をドア１２が開放された際の開放位置の向きとして、その開放位置を保持する。

ここで、ガイドブロック３７を開放位置の向きとすると、図７に示すように、ツール挿入孔６２とピン孔６１が連通する状態とされる。

また、スライドカム筒５７は図６に示されるように上昇位置に保持され、弾性部材６０がスライドカム筒５７を下向きに押圧し、ガイドブロック３７は閉鎖位置に向けて回動付勢されるため、ガイドブロック３７から手を放すと、ガイドブック３７が閉鎖位置に戻されることになる。

ガイドブロック３７を開放位置で保持するため、図７に示すように、ツール挿入孔６２に棒状のツールＴを挿入し、そのツールＴの先端部をピン孔６１に係合する。

上記のようなツールＴの挿入によってガイドブロック３７は開放位置に保持される。その保持状態において、図７に示すように、ドア１２を開放状態に保持してガイドブロック３７にケース３１の一側部に形成された開口部を対向し、ドア１２の水平移動によりガイドブロック３７にケース３１を嵌合する。

図８は、ガイドブロック３７にケース３１を嵌合した状態を示し、その嵌合によってドア１２は取付け状態とされる。その取り付け後、ツールＴを引き抜くと、図６に示す弾性部材６０がスライドカム筒５７を押圧する作用によってドア１２は閉鎖位置に自動復帰し、ドア１２の取り付けが完了する。

このように、ドア１２の取り付けが、ドア１２を水平に移動させてブラケット２０に支持されたガイドブロック３７にケース３１を嵌合させる差し込みによるため、ドア１２の上下に間隙を確保する必要はなく、ドア１２は同じ高さを保って開閉することと相俟ってドア１２の上下の間隙を大幅に縮小することができる。

実施の形態においては、ドア１２を閉鎖位置に自動復帰させるようにしたが、固定カム筒５３を９０°向きを変えてガイド軸２４の角軸部２５に嵌合することでドア１２を開放位置に自動復帰させることができる。

Ｈ_１ グレビティヒンジ
Ｈ_２ グレビティヒンジ
１０ ドア枠
１２ ドア
１３ 角孔
１４ スロット
２０ ブラケット
２１ 取付板
２２ 支持板
２４ ガイド軸
３０ ヒンジ本体
３１ ケース
３７ ガイドブロック
４９ 軸受
５３ 固定カム筒
５６ 傾斜カム面
５７ スライドカム筒
５９ 傾斜カム面
６０ 弾性部材
６１ ピン孔
６２ ツール挿入孔

Claims (2)

1. ドア枠（１０）に取り付けられるブラケット（２０）と、ドア（１２）の吊元側端部に形成された角孔（１３）内に組み込まれるヒンジ本体（３０）とからなり、
   前記ブラケット（２０）がドア枠（１０）にねじ止めされる取付板（２１）の下端に支持板（２２）が連設されたＬ形をなし、その支持板（２２）上にガイド軸（２４）が突設され、
   前記ヒンジ本体（３０）が、前記角孔（１３）に嵌合されてドア（１２）にねじ止めされる角形のケース（３１）と、前記ガイド軸（２４）を中心に回転可能に支持され、前記ケース（３１）のドア吊元側の端部に設けられた開口部から内部に抜き差し可能なガイドブロック（３７）と、そのガイドブロック（３７）内において前記ガイド軸（２４）に嵌合されて回り止めされた固定カム筒（５３）と、その固定カム筒（５３）の上側に配置されて前記ガイド軸（２４）に沿ってスライド自在とされ、かつ、ガイドブロック（３７）に対して回り止めされたスライドカム筒（５７）と、そのスライドカム筒（５７）を固定カム筒（５３）に向けて付勢する弾性部材（６０）とを有してなり、
   前記固定カム筒（５３）とスライドカム筒（５７）の対向端に傾斜カム面（５６、５９）が形成され、前記ブラケット（２０）の支持板（２２）がドア（１２）の開閉時にドア（１２）の吊元側端部に設けられたスロット（１４）に対して抜き差しされるグレビティヒンジ。
2. 前記ガイド軸（２４）の下端部に前記ガイドブロック（３７）を回動自在に支持する軸受（４９）を設け、その軸受（４９）には開放状態とされたドア（１２）の吊元側端部と対向する位置に径方向に向くピン孔（６１）を設け、前記ガイドブロック（３７）にはドア（１２）の開放状態で前記ピン孔（６１）に連通するツール挿入孔（６２）を設けた請求項1に記載のグレビティヒンジ。

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