JP2854274B2 - ヒンジ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒンジ装置に関
し、より詳しくは両方向に開閉するドアのヒンジ装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にヒンジ装置は、自由丁番とも称さ
れ、通常片方向または両方向に開閉する自在戸に取付ら
れる丁番であって、丁番のナックルの中にヒンジ棒とバ
ネ等の弾性体を入れておき、ドアがヒンジ棒を支点とし
て開かれることにより、丁番の中の弾性体に力が働き、
弾性体の応力をドアの回転付勢力として、ドアを自動的
に閉める機構を有する装置である。比較的重い扉にはフ
ロアヒンジが用いられ、ヒンジ装置内の弾性体の回転付
勢力の強さにより自在ドアの開閉速度を調節することが
可能である。尚、フロアヒンジは床面に取り付けられて
使用されるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のヒンジ装置
に関しては、ドアを一定の箇所で止まらせるためにスト
ッパー的な機構を設ける必要があり、そしてこの種のス
トッパーは、通常床面に取付けられていたため、掃除等
の際、邪魔になることがあった。

【０００４】また、従来のヒンジ装置に関しては、両開
きドアに取付ける場合、ドアが内開きと外開きとでは、
内外開き双方の回転付勢力が不均一であるとドアが定位
置に戻らないことがある。

【０００５】通常ヒンジ装置は、ドアを開くことにより
ヒンジ装置内部の弾性体に力が加わり、この力を回転付
勢力としてドアを自動的に閉める機構を採るが、弾性体
のねじれ応力を回転付勢力として利用する場合が多く、
弾性体の伸縮による弾性力を利用した場合と比較して、
弾性体の耐久性がよくなかった。また、通常のヒンジ装
置は、ドアの回転支点部となるドア軸をヒンジ装置自体
の回転支点部と同軸に設けることが多く、ヒンジ装置の
構造が複雑となり、製造が煩雑であるとともに、耐久性
に問題がある場合が多かった。

【０００６】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、比較的簡易な構造により、内外開き双方の回転付勢
力を均一にもたらすことができ、更に、両開きドアを定
位置にて停止させることの可能なヒンジ装置を提案する
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、後記具体例で
用いた構成要素に符号を付して記すと、ドア（ドア本体
２３）に回転付勢力をもたらすアーム６を備えたヒンジ
装置１において、支持部材（支持プレート２）にドア軸
１３を回転可能に装着して形成されるドア回転支点部Ａ
と、前記ドア回転支点部Ａの近傍に設けられるものであ
って、前記支持部材に一対となる２本のヒンジピン４
ａ，４ｂを立設して形成される、前記ドア軸とは別部材
の第１及び第２のアーム回転支点部Ｂ（ヒンジ回転支持
部Ｂ１，Ｂ２）と、前記ドア軸よりも回転外側のドアに
設けられ、前記アーム６に装着される部材（押圧部材
８）に枢支される連結軸１２と、前記アーム６に装着さ
れる前記部材と前記第１及び第２のアーム回転支点部Ｂ
との間に介装される弾性材（コイルバネ７）と、を備
え、前記ドアが回転して、ドア軸を支点として前記連結
軸が移動すると、前記連結軸と前記第１及び第２のアー
ム回転支点部との間が縮小し、これに伴い前記弾性材が
圧縮されて、その弾性力により前記ドアが回動付勢され
る構成のヒンジ装置である。

【０００８】また、本発明は、ドア（ドア本体２３）に
回転付勢力をもたらすアーム３２を備えたヒンジ装置１
において、支持部材（支持プレート２）にドア軸１３を
回転可能に装着して形成されるドア回転支点部Ａと、前
記ドア回転支点部Ａの近傍に設けられるものであって、
前記支持部材に一対となる２本のヒンジピンを立設して
形成される、前記ドア軸とは別部材の第１及び第２のア
ーム回転支点部Ｂ（ヒンジ回転支持部Ｂ１，Ｂ２）と、
前記ドア軸よりも回転外側のドアに設けられ、前記アー
ム（プレート状アーム３２）に形成された案内溝（連結
軸スライド用切欠部３６）に係合する連結軸１２と、前
記連結軸と前記第１及び第２のアーム回転支点部との間
に介装される弾性材（板バネ３０）と、を備え、前記ド
アが回転して、ドア軸を支点として前記連結軸が移動す
ると、前記連結軸と前記第１及び第２のアーム回転支点
部との間が縮小し、これに伴い前記弾性材が圧縮され
て、その弾性力により前記ドアが回動付勢される構成の
ヒンジ装置である。

【０００９】前述した本発明において、前記ドア回転支
点部Ａ、第１及び第２のアーム回転支点部Ｂ（Ｂ１，Ｂ
２）、連結軸１２をＣとすると、ドアはＡを支点として
回転し、Ａ・Ｃ間の間隔は常に一定である。ドア回転支
点部Ａは、ドア初期位置の位置決め動作作用の支点とな
る第１及び第２のアーム回転支点部とは、別体で設けら
れている。また、Ｃは、ドアとともに移動する。

【００１０】他方、アームは、ドアの回転が内外いずれ
かの場合に応じて、Ｂ1又はＢ2を支点として回転する。
このとき、アーム他端におけるＣと、Ｂ1又はＢ2との間
の距離は、ドアの開く角度に反比例して小さくなる。す
ると、弾性材が圧縮されて、その弾性力により前記ドア
が回動付勢されることになる。

【００１１】そして、この回動付勢力は、ドアが初期位
置に戻るまで加えられる。従って、ドアが初期位置に戻
ると当該回動付勢力は消滅するので、ドアは初期位置に
て静止することになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の具体例に基
づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明に係るヒンジ装置の取付状態
及びヒンジ装置の内部状態を示す斜視図、図２は本発明
に係るヒンジ装置の分解斜視図、図３はヒンジ装置の取
付け状態を示す一部破断正面図、図４はヒンジ取付け状
態におけるドアの開閉過程を示す平面図である。

【００１４】図１及び図２において、本具体例のヒンジ
装置１は、支持プレート２、ドア装着プレート３、２本
のヒンジピン４（外開き用ヒンジピン４ａ，内開き用ヒ
ンジピン４ｂ）、ヒンジピン受部材５、円筒状のアーム
６（先端に設けたブロックには円弧状溝１５，１５が形
成されている。）、アーム内部に装着される弾性体たる
コイルバネ７、同じくアーム内部に装着される押圧部材
８、コイルバネ７と押圧部材８をアーム６内に留めてお
くキャップ９、キャップ９を止着する小ネジ１０、後述
するドア軸１２を押圧部材８に固着するＥ形止め輪１１
とから構成されている。

【００１５】前記支持プレート２は、本例では逆Ｌ字形
を呈しており、上部の水平片には、ヒンジピン保持用孔
１７，１７と、後述するドア軸１３を回転可能に支持す
るスリーブ軸受１８を設けている。また、支持プレート
２の垂直片には、ヒンジピン受部材５を螺着する際に用
いられるヒンジピン受部材固着用孔１９と、支持プレー
ト２をドア支持部２２に螺着する際に用いられるネジ止
め用孔２０を設けている。

【００１６】前記ドア装着プレート３には、連結軸１
２、ドア軸１３、及び当該プレートをドア本体２３に取
付けるための複数のネジ止め用孔２０が設けられてい
る。

【００１７】前記アーム６には、長手方向に形成された
細長いアーム開口部１４が形成されるとともに、先端に
設けたブロックには前述した円弧状溝１５，１５が形成
されている。そして、アーム６内にはコイルバネ７と押
圧部材８とが移動可能に装着され、端部にはキャップ９
を取付け、キャップ９を小ネジ１０によりアーム端部に
固着している。

【００１８】前記連結軸１２は、アーム６に設けられた
アーム開口部１４を通ってアーム内に突出し、その先端
が、押圧部材８に設けられた連結軸用挿通孔１６を挿通
してＥ形止め輪１１により押圧部材８に回転可能に固着
される。このように、連結軸１２が押圧部材８に固着さ
れているため、連結軸１２がアーム開口部１４をスライ
ドすると、押圧部材８がコイルバネ７を押圧付勢するこ
とになる。

【００１９】ヒンジピン４は、アーム６が後述するよう
にドア本体２３に伴って移動する際に、当該ヒンジピン
４の一方が外開き用ヒンジピン４ａとしてアーム６の回
転支点部Ｂ1となり、同様に、ヒンジピン４の他方が内
開き用ヒンジピン４ｂとしてアーム６の回転支点部Ｂ2
となる。また、ヒンジピン４は、その上部が支持プレー
ト２に設けられたヒンジピン用孔１７に挿入され、ま
た、下部がヒンジピン受け部材５のヒンジピン受部２１
に嵌合して保持される。

【００２０】本例では、ヒンジ回転支点部Ｂ1とヒンジ
回転支点部Ｂ2は、ドア本体２３の静止位置（初期位
置）におけるドア軸１３を通る仮想放射線に対し、対称
の位置に設けられている。

【００２１】更に、ドア装着プレート３に備えられたド
ア軸１３が支持プレート２のスリーブ軸受１８に嵌合
し、アーム６に設けられた円弧状溝１５，１５がヒンジ
ピン４と係合する。

【００２２】尚、図１に示すように、支持プレート２は
小ねじ２４によりドア支持部２２に取付けられ、ドア装
着プレート３も同様に小ねじ２４によりドア本体２３に
取付けられる。

【００２３】また、図３に示すように、ドア本体２３の
上部にはドア装着プレート２５が設けられ、ドア軸２６
を備えた上部ドア軸取付けプレート２７により上部支持
部２８に取付けられ、前記ドア装着プレート２５に設け
られたスリーブ軸受２９に前記ドア軸２６が嵌合する。
このドア軸２６の中心は後述するドア回転支点部Ａの垂
直延長上に設けられており、同様にドア回転支持部を構
成する。

【００２４】本例のヒンジ装置１は、図４に示すよう
に、ドア軸１３，２６の中心をドア回転支点部Ａとし、
各ヒンジピン４の中心をヒンジ回転支点部Ｂ（Ｂ1，Ｂ
2）とし、連結軸１２中心をドア・ヒンジ連結軸Ｃとし
ている。ドアが開閉する場合は、ドア回転支点部Ａを中
心としてドアが開く。

【００２５】そして、ドアが開閉すると、すなわち、ド
ア本体２３がドア回転支点部Ａを支点として図４の反時
計方向に回動すると、連結軸中心Ｃは、Ａ−Ｃを半径と
した円弧形状のＣ−Ｃ2軌跡上を移動する。

【００２６】ドア回転支点部Ａと連結軸中心の距離（Ａ
−Ｃ）は、ドア本体２３の回転位置に拘らず一定である
が、本例のヒンジ回転支点部Ｂ1と連結軸中心Ｃの距離
（Ｂ−Ｃ2）は、ドア本体２３の回転に伴い、ドア初期
位置におけるヒンジ回転支点部Ｂ1と連結軸中心Ｃの距
離（Ｂ−Ｃ1）よりも短くなる。すなわち、ドア本体２
３がドア回転支点部Ａを中心として開くと、連結軸中心
ＣはＣ2，Ｃ2，・・軌跡上を移動するが、距離（Ｂ1−
Ｃ2）は、ドア初期位置におけるヒンジ回転支点部Ｂ1と
連結軸中心Ｃの距離（Ｂ−Ｃ1）よりも漸次短くなる。

【００２７】つまり、ドア本体２３の回転に伴い、ドア
が開く角度に比例して間隔（Ｃ1−Ｃ2）は大きくなる。
本例では、ドア本体２３の回転に伴い、連結軸１２はア
ーム６に設けられたアーム開口部１４をスライドして、
ヒンジピン方向に間隔（Ｃ1−Ｃ2）分だけ移動し、連結
軸１２に固着している押圧部材８がコイルバネ７を押圧
する。従って、コイルバネ７には弾性エネルギーが蓄積
され、この収縮したコイルバネ７により、ヒンジ回転支
点部Ｂ1と連結軸中心Ｃの距離変化、すなわち間隔（Ｃ1
−Ｃ2）をなくす方向に弾性エネルギーが作用するため
ドア本体２３に回転付勢力が働き、ドアは定位置に自動
的に戻ることができる。

【００２８】本例において、支持部材たる支持プレート
２には一対のヒンジピン４ａ，４ｂを立設して、第１及
び第２のアーム回転支点部Ｂ（ヒンジ回転支点部Ｂ1，
Ｂ2）を形成しているので、前述したヒンジ回転支点部
Ｂ1における連結軸中心Ｃとの距離変化のほかに、ヒン
ジ回転支点部Ｂ2と連結軸中心Ｃとの距離変化がもたら
される。すなわち、ドア本体２３がドア回転支点部Ａを
支点として図４の時計方向に回動すると、連結軸中心Ｃ
は、前記の場合と同様に、Ａ−Ｃを半径とした円弧形状
のＣ−Ｃ2軌跡上を移動する（図示を省略）。この場合
も、ドア回転支点部Ａと連結軸中心の距離（Ａ−Ｃ）
は、ドア本体２３の回転位置に拘らず一定であるが、本
例のヒンジ回転支点部Ｂ2と連結軸中心Ｃの距離（Ｂ−
Ｃ2）は、ドア本体２３の回転に伴い、ドア初期位置に
おけるヒンジ回転支点部Ｂ2と連結軸中心Ｃの距離（Ｂ
−Ｃ1）よりも短くなり、すなわち、ドア本体２３がド
ア回転支点部Ａを中心として開くと、連結軸中心ＣはＣ
2，Ｃ2，・・軌跡上を移動するが、距離（Ｂ2−Ｃ2）
は、ドア初期位置におけるヒンジ回転支点部Ｂ2と連結
軸中心Ｃの距離（Ｂ−Ｃ1）よりも漸次短くなる。

【００２９】従って、ドア本体２３の回転に伴い、ドア
が開く角度に比例して間隔（Ｃ1−Ｃ2）は大きくなり、
前記と同様にドア本体２３の回転に伴い、連結軸１２は
アーム６に設けられたアーム開口部１４をスライドし
て、ヒンジピン方向に間隔（Ｃ1−Ｃ2）分だけ移動し、
連結軸１２に固着している押圧部材８がコイルバネ７を
押圧する。この収縮したコイルバネ７により、ヒンジ回
転支点部Ｂ2と連結軸中心Ｃの距離変化、すなわち間隔
（Ｃ1−Ｃ2）をなくす方向に弾性エネルギーが作用する
ためドア本体２３に回転付勢力が働き、ドアは定位置に
自動的に戻ることができる。

【００３０】このようにして、外開きの場合は、外側の
ヒンジピン４ａがヒンジ回転支点部Ｂ1となり、また、
内開きの場合は、内側のヒンジピン４ｂがヒンジ回転支
点部Ｂ2となる。このため、内開きでも外開きでもヒン
ジ回転支点部Ｂと連結軸中心Ｃの距離変化（Ｃ1−Ｃ2）
は同様に発生する。従って、ドアがどちら側に開いても
コイルバネ７は同様に押圧されるので、弾性エネルギー
によりドア本体２３に回転付勢力が働き、ドアは定位置
に自動的に戻ることができることになる。とりわけ、ド
アが勢いよく戻って定位置をオーバーしても、回転支点
部を回転支点部Ｂ1と回転支点部Ｂ2の２箇所としたこと
により、ドアは必ず定位置に戻ることができるものであ
る。

【００３１】本例においては、外開きと内開きの双方に
それぞれ別個のコイルバネを用いるように構成すること
もできるが、前述した実施の形態のように構成した場合
は、コイルバネを一つだけ用いて内外開きの双方に対応
させることができることになる。

【００３２】図５は、本発明の第２の具体例を示すもの
で、ヒンジ装置の弾性体として、前述したものはコイル
バネを用いた例であったが、本例では、コイルバネの代
わりに板バネ３０を用いるものである。

【００３３】すなわち、図５に示すヒンジ装置１は、支
持プレート２にドア軸１３を回転可能に装着して形成さ
れるドア回転支点部Ａと、ドア回転支点部Ａの近傍に一
対のヒンジピンを立設して形成される第１及び第２のア
ーム回転支点部Ｂ（ヒンジ回転支点部Ｂ1，Ｂ2）と、前
記ドア軸１３よりも回転外側のドアに設けられる連結軸
１２とを備える点では前例と同様であり、そしてこの例
では、プレート状アーム３２に案内溝たる連結軸スライ
ド用切欠部３６を形成し、この連結軸スライド用切欠部
３６に連結軸１２を係合して、該連結軸１２が連結軸ス
ライド用切欠部３６を移動可能となるように設け、更
に、連結軸１２と前記第１及び第２のアーム回転支点部
Ｂ（ヒンジ回転支点部Ｂ1，Ｂ2）との間に、弾性材たる
板バネ３０を備えたものである。

【００３４】この例の場合も、基本的には前例と同様で
あって、ドア本体２３が回転して、ドア軸１３を支点と
して連結軸１２が移動すると、連結軸１２と前記第１及
び第２のアーム回転支点部Ｂ（ヒンジ回転支点部Ｂ1，
Ｂ2）との間が縮小し、これに伴い板バネ３０が圧縮さ
れて、その弾性力により前記ドアが回動付勢される構成
のヒンジ装置である。

【００３５】本例では、支持プレート２、ドア装着プレ
ート３、２本のヒンジピンを有し支持プレート２に接合
されたヒンジ軸３１、プレート状アーム３２、板バネ支
持材３３、板バネ３０、板バネ３０を固設するための平
座金３４、板バネ３０を止着するなべ小ねじ３５及びＥ
形止め輪１１を備えて構成されている。

【００３６】プレート３２は図６に示すように連結軸１
２がスライドするための切欠部３６と、ヒンジピンと噛
合する２つの半円弧形状の切欠部３７と、を備えてい
る。尚、図６は、本例に用いられるプレート状アーム３
２を示す平面図である。

【００３７】そして、プレート状アーム３２にはバネ支
持材３３がスポット溶接され、このバネ支持材３３に板
バネ３０の一端部が平座金３４となべ小ねじ３５によっ
て取り付けられる。板バネ３０の他端部は平座金３４と
Ｅ形止め輪１１により連結軸１２に取り付けられる。

【００３８】このように、コイルバネの代わりに板バネ
を用いてヒンジ装置を構成することにより、板バネ３０
が前例のヒンジ装置におけるコイルバネ７と同様の作用
するので、ドアを初期位置に戻すための回転付勢力が働
くこととなり、これにより、両開きドアに対応できるヒ
ンジ装置を得ることができるものである。

【００３９】尚、前述した具体例において、ドア本体２
３が回転するとコイルバネ７及び板バネ３０が圧縮され
る場合を例に採って説明したが、これら弾性体が引っ張
られるように構成してもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
るので、比較的簡易な構造により、内外開き双方の回転
付勢力を均一にもたらすことができ、従って、両開きド
アを定位置にて停止させることの可能なヒンジ装置を得
ることができる。

【００４１】このように、本発明によれば、従来のよう
に床面にヒンジ装置を取付けるのではなく、ドア本体の
取り付け可能としたため、床形状に関係なく使用でき、
掃除等の保守上邪魔にならないヒンジ装置を得ることが
できる。また、ドアの初期位置の位置決めを行う弾性体
の回転支点部とは別体として、ドア自体の回転支点部を
設けているので、ヒンジ装置の構造を簡易なものとする
ことができる。更に、本発明のヒンジ装置は、弾性体の
伸縮による弾性力を利用して回転付勢力を得ているた
め、弾性体に無理な力がかからず、弾性体の耐久性が向
上し、信頼性のあるヒンジ装置を提供することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヒンジ装置の取付け状態を示す斜
視図である。

【図２】本発明に係るヒンジ装置の一具体例を示す分解
斜視図である。

【図３】本発明に係るヒンジ装置の取付け状態を示す正
面図である。

【図４】本発明に係るヒンジ装置の取付け状態における
ドアの開閉過程を示す平面図である。

【図５】本発明の第２の具体例に係るヒンジ装置の取付
け状態を示す正面図である。

【図６】プレート状アームを示す平面図である。

【符号の説明】

Ａ ドア回転支点部 Ｂ1，Ｂ2 ヒンジ回転支点部 Ｃ ドア・ヒンジ連結軸 １ ヒンジ装置 ２ 支持プレート ３ ドア装着プレート ４ ヒンジピン ４ａ 外開き用ヒンジピン ４ｂ 内開き用ヒンジピン ５ ヒンジピン受部材 ６ アーム ７ コイルバネ ８ 押圧部材 ９ キャップ １０ 小ネジ １１ Ｅ形止め輪 １２ 連結軸 １３ ドア軸 １４ アーム開口部 １５ 円弧状溝 １６ 連結軸用挿通孔 １７ ヒンジピン保持用孔 １８ スリーブ軸受 １９ ヒンジピン受部材固着用孔 ２０ ネジ止め用孔 ２１ ヒンジピン受部 ２２ ドア支持部 ２３ ドア本体 ２４ 小ネジ ２５ ドア装着プレート ２６ ドア軸 ２７ 上部ドア軸取付けプレート ２８ 上部支持部 ２９ スリーブ軸受 ３０ 板バネ ３１ ヒンジ軸 ３２ プレート状アーム ３３ バネ支持材 ３４ 平座金 ３５ なべ小ねじ ３６ 連結軸スライド用切欠部 ３７ ヒンジピン用切欠部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドアに回転付勢力をもたらすアームを備
   えたヒンジ装置において、 支持部材にドア軸を回転可能に装着して形成されるドア
   回転支点部と、 前記ドア回転支点部の近傍に設けられるものであって、
   前記支持部材に一対となる２本のヒンジピンを立設して
   形成される、前記ドア軸とは別部材の第１及び第２のア
   ーム回転支点部と、 前記ドア軸よりも回転外側のドアに設けられ、前記アー
   ムに装着される部材に枢支される連結軸と、 前記アームに装着される前記部材と前記第１及び第２の
   アーム回転支点部との間に介装される弾性材と、を備
   え、 前記ドアが回転して、ドア軸を支点として前記連結軸が
   移動すると、前記連結軸と前記第１及び第２のアーム回
   転支点部との間が縮小し、これに伴い前記弾性材が圧縮
   されて、その弾性力により前記ドアが回動付勢されるこ
   とを特徴とするヒンジ装置。
2. 【請求項２】 ドアに回転付勢力をもたらすアームを備
   えたヒンジ装置において、 支持部材にドア軸を回転可能に装着して形成されるドア
   回転支点部と、 前記ドア回転支点部の近傍に設けられるものであって、
   前記支持部材に一対となる２本のヒンジピンを立設して
   形成される、前記ドア軸とは別部材の第１及び第２のア
   ーム回転支点部と、 前記ドア軸よりも回転外側のドアに設けられ、前記アー
   ムに形成された案内溝に係合する連結軸と、 前記連結軸と前記第１及び第２のアーム回転支点部との
   間に介装される弾性材と、を備え、 前記ドアが回転して、ドア軸を支点として前記連結軸が
   移動すると、前記連結軸と前記第１及び第２のアーム回
   転支点部との間が縮小し、これに伴い前記弾性材が圧縮
   されて、その弾性力により前記ドアが回動付勢されるこ
   とを特徴とするヒンジ装置。