JP3876274B2 - Door support structure - Google Patents
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Description
本発明は、扉支持構造に係り、詳しくは、扉表面から支持部等の露出部がなく、外枠に対して扉が滑らかに開閉動作できる支持部を有する扉支持構造に関するものである。 The present invention relates to a door support structure, and more particularly to a door support structure having a support portion that has no exposed portion such as a support portion from the door surface and that can smoothly open and close the door with respect to an outer frame.
各種店舗やホテル・マンション等の入口に設けられた扉支持構造として、天井にトップピボット装置を埋め込み、また、床にフロアヒンジ軸を埋設してトップピボット軸とフロアヒンジ軸により、扉を支持する扉支持構造が一般的に使用されている。このような扉支持構造において、トップピボット軸は、上枠の下面に対して位置決めされているため、扉外縁部と外枠との干渉を避けるための隙間が必要となる。最近、この扉外縁部と外枠との隙間への指詰めの問題だけでなく、美観上の問題として取り上げられその改善が望まれている。 As a door support structure provided at the entrance of various stores, hotels, condominiums, etc., the top pivot device is embedded in the ceiling, and the floor hinge shaft is embedded in the floor, and the door is supported by the top pivot shaft and the floor hinge shaft. A door support structure is generally used. In such a door support structure, since the top pivot shaft is positioned with respect to the lower surface of the upper frame, a gap is required to avoid interference between the door outer edge portion and the outer frame. Recently, this problem has been taken up as an aesthetic problem in addition to the problem of finger padding in the gap between the outer edge of the door and the outer frame.
また、書庫等の扉支持構造として、書庫の本体前面に、この本体開口部を開閉する扉が蝶番を介して枢着されているものもある。この種の書庫等においては、外観の美しさが要求されるので、一般的に、扉は本体の開口部だけでなく本体前面の外縁部近傍まで覆う大きさに形成されている。特に、壁面書庫等のように、複数個の書庫が並設される場合、閉扉時に隣接する扉の間に大きな隙間を作らないように扉のサイズが定められている。したがって、このような扉を本体前面あるいは隣接する書庫の扉と干渉しないように、また、本体内部の収納物等の出し入れに支障が生じないように、スムーズに大きく開動させることができる蝶番構造が必要になってくる。そして大型の重い扉であっても支障なく開閉動作可能に支持できる蝶番構造が必要になる。 Further, as a door support structure for a library or the like, there is a door support structure that pivots a door for opening and closing the main body opening via a hinge on the front surface of the main body of the library. In this type of library or the like, since a beautiful appearance is required, the door is generally formed in a size that covers not only the opening of the main body but also the vicinity of the outer edge of the front surface of the main body. In particular, when a plurality of archives are arranged side by side, such as a wall library, the size of the door is determined so as not to create a large gap between adjacent doors when the door is closed. Therefore, there is a hinge structure that can be opened smoothly and largely so that such doors do not interfere with the front of the main unit or the door of the adjacent library, and so as not to interfere with the loading and unloading of stored items inside the main unit. It becomes necessary. A hinge structure that can support a large and heavy door so that it can be opened and closed without hindrance is required.
上記のような要求を満たすためには、扉を開方向に回動させるときに先ず扉全体を本体の前方に移動させることができる蝶番構造が必要である。こうした蝶番構造として図13に示すようなものが知られている。この扉の蝶番構造50は、本体に設けられた本体側ベース51に、第1リンク53の一端部53aを皿リベット54を介して回動自在に取り付け、この第1リンク53の他端部53bに第2リンク55の一端部55aを皿リベット54を介して取り付け、この第2リンク55の他端部55bを扉側に設けられた扉側ベース52に皿リベット54を介して回動自在に取り付け、第3リンク56の一端部56aを本体側ベース51に、他端部56bを扉側ベース52にそれぞれ皿リベット54を介して回動自在に取り付け、さらに第3リンク56の一端部56aと第1リンク53の一端部53aとに互いに噛合するギヤ部53c、56cを形成している。
In order to satisfy the above requirements, a hinge structure that can first move the entire door forward of the main body when the door is rotated in the opening direction is required. Such a hinge structure as shown in FIG. 13 is known. In the
こうした扉の蝶番構造50によれば、図14(a)〜(d)に示すように、扉Dを矢印の方向に回動させると、第1、第3リンク53、56は両ギヤ部53c、56cが噛合しているため、互いに反対方向、すなわち第1リンク53は時計廻りに回動し、第3リンク56は反時計廻りに回動する。そして、(a)〜(c)に示すように回動して行き、(d)で全開状態となる。全開状態では、扉Dは本体Hの前面に当たることなく閉成状態から180度回動すると共に、扉Dが180度開いた状態では、扉Dは閉じた状態と比較して本体Hから扉D一枚の厚さ分だけ前方に移動する。
こうした蝶番構造50では、扉Dは本体Hの開口部だけでなく本体H前面の外縁部近傍まで覆う大きさに形成されていても、扉Dを開方向に回動させるときに先ず扉D全体を本体Hの前方に移動させることによって、扉Dの外縁部と本体Hとの干渉を防止することができ、指詰め等の問題は解消する。しかしながらその反面、各リンク53、55、56が扉Dの表面から大きく露出するという美観上の問題があり、特に、ホテル・マンション等の入口に設けられる扉に適用するには改善が望まれる。
In such a
本発明は、こうした従来の問題を解決し、扉表面から支持部等の露出部がなく、外枠に対して扉が滑らかに開閉動作できる支持部を有する扉支持構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and to provide a door support structure having a support portion that has no exposed portion such as a support portion from the door surface and that can smoothly open and close the door with respect to the outer frame. To do.
係る目的を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承され、一端に第1の歯車が固着された回転軸と、前記第1の歯車と、この第1の歯車に噛合する第2の歯車が収容された歯車ケースと、この歯車ケースに回転自在に支承され、前記第2の歯車が固着された枢軸と、この枢軸の端部に一端が固着されたリンクと、このリンクの他端に固着されたピボットまたはピボットの受け部材とを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記リンクを、前記第1の歯車の外周に沿って遊星運動させる構成を採用した。 In order to achieve the object, the invention according to claim 1 of the present invention is a door support structure in which the opening of the outer frame is suspended so as to be freely opened and closed through the pivots of the upper support and the lower support. The support portion includes a fixing bracket embedded in the outer frame, a rotating shaft rotatably supported by the fixing bracket, and a first gear fixed to one end thereof, and the first gear. A gear case in which a second gear meshing with the first gear is accommodated, a pivot shaft rotatably supported by the gear case and fixed to the second gear, and an end portion of the pivot shaft. And a pivot or a pivot receiving member fixed to the other end of the link, and the link that rotates following the opening / closing operation of the door body is connected to the outer periphery of the first gear. The configuration to make a planetary movement along.
このように、扉本体の開閉動作に追従して回動するリンクを、第1の歯車の外周に沿って遊星運動させるようにしたので、扉本体の開成に伴い、ピボットは従来のような固定ピボットではなく、外枠に対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体と外枠との干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、支持部は、扉本体等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。さらに、2つの歯車によってリンクを回動させるので、扉本体の開閉動作がスムーズになると共に、これら歯車の歯数比を適宜設定することにより、所望の軌跡で扉本体を開閉させることができる。 As described above, since the link that rotates following the opening / closing operation of the door body is caused to perform a planetary movement along the outer periphery of the first gear, the pivot is fixed as in the past with the opening of the door body. Instead of the pivot, it becomes a movable pivot whose position moves with respect to the outer frame, and an extra gap for avoiding interference between the door main body and the outer frame is unnecessary as in the prior art. Further, since the support portion is not exposed on the surface of the door body or the like, not only the problem of finger stuffing but also the aesthetic problem can be solved at the same time. Furthermore, since the link is rotated by two gears, the door body can be opened and closed smoothly, and the door body can be opened and closed along a desired locus by appropriately setting the gear ratio of these gears.
また、請求項2に記載の発明は、前記歯車ケースが前記リンクと供回りしないようにそのばね力によって前記歯車ケースの回動を規制するスプリングを前記歯車ケースと固定金具間に架設したので、扉本体と外枠との干渉を防止でき、扉本体の最大開き角度を拡げることができる。 In the invention according to claim 2, since the spring that restricts the rotation of the gear case by its spring force is installed between the gear case and the fixing bracket so that the gear case does not rotate with the link. Interference between the door body and the outer frame can be prevented, and the maximum opening angle of the door body can be expanded.
また、請求項3に記載の発明は、前記歯車ケースが、上下一対のヨーク部からなり、これらヨーク部を貫通して前記回転軸が回転自在に支承され、上部ヨーク部は下部ヨーク部よりも長く形成され、これら上部ヨーク部と下部ヨーク部間に前記第1の歯車を収容したので、歯車ケースの軽量・コンパクト化ができ、かつ剛性を高めることができる。 According to a third aspect of the present invention, the gear case includes a pair of upper and lower yoke portions, the rotation shaft is rotatably supported through the yoke portions, and the upper yoke portion is more than the lower yoke portion. Since the first gear is formed between the upper yoke portion and the lower yoke portion, the gear case can be reduced in weight and size, and the rigidity can be increased.
また、請求項4に記載の発明は、外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承された回転軸と、この回転軸の一端に固着された第1のリンクと、この第1のリンクの他端に枢軸を介して連結された第2のリンクと、前記回転軸とピボットの一端に係合するガイド孔に沿って前記ピボットを案内するガイドプレートとを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記第2のリンクを、前記第1のリンクを介して前記回転軸の外周に沿って遊星運動させる構成を採用した。
The invention according to
このように、扉本体の開閉動作に追従して回動する第2のリンクを、第1のリンクを介して回転軸の外周に沿って遊星運動させるようにしても、前述した発明同様、扉本体の開成に伴い、ピボットは従来のような固定ピボットではなく、外枠に対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体と外枠との干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、支持部は、扉本体等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。 Thus, even if the second link that rotates following the opening / closing operation of the door body is caused to perform a planetary motion along the outer periphery of the rotating shaft via the first link, the door is similar to the above-described invention. With the opening of the main body, the pivot is not a fixed pivot as in the past, but a movable pivot whose position moves with respect to the outer frame, as in the past, extra to avoid interference between the door main body and the outer frame No gap is required. Further, since the support portion is not exposed on the surface of the door body or the like, not only the problem of finger stuffing but also the aesthetic problem can be solved at the same time.
また、請求項5に記載の発明は、前記第1のリンクが前記第2のリンクと供回りしないようにそのばね力によって前記第1のリンクの回動を規制するスプリングを前記第1のリンクと固定金具間に架設したので、扉本体と外枠との干渉を防止でき、最大開き角度を拡げることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the first link includes a spring that restricts rotation of the first link by a spring force so that the first link does not rotate with the second link. Since it is installed between the bracket and the fixing bracket, interference between the door body and the outer frame can be prevented, and the maximum opening angle can be expanded.
また、請求項6に記載の発明は、前記ピボットと第2のリンク間にスラスト軸受が介装され、前記ピボットに対して前記第2のリンクを回動自在に支持したので、扉本体の最大開き角度を拡げることができる。 According to a sixth aspect of the present invention, a thrust bearing is interposed between the pivot and the second link, and the second link is rotatably supported with respect to the pivot. The opening angle can be expanded.
また、請求項7に記載の発明は、前記固定金具の少なくとも一端にスラスト軸受を配設し、前記回転軸を軸方向に支承したので、扉本体の自重によるモーメント荷重等を負荷できる。
In the invention according to
本発明に係る扉支持構造は、外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承され、一端に第1の歯車が固着された回転軸と、前記第1の歯車と、この第1の歯車に噛合する第2の歯車が収容された歯車ケースと、この歯車ケースに回転自在に支承され、前記第2の歯車が固着された枢軸と、この枢軸の端部に一端が固着されたリンクと、このリンクの他端に固着されたピボットまたはピボットの受け部材とを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記リンクを、前記第1の歯車の外周に沿って遊星運動させるので、扉本体の開成に伴い、ピボットは従来のような固定ピボットではなく、外枠に対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体と外枠との干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、支持部は、扉本体等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。さらに、2つの歯車によってリンクを回動させるので、扉本体の開閉動作がスムーズになると共に、これら歯車の歯数比を適宜設定することにより、所望の軌跡で扉本体を開閉させることができる。 The door support structure according to the present invention is a door support structure in which an opening portion of an outer frame is suspended so as to be freely opened and closed through pivots of an upper support portion and a lower support portion, and the support portion includes the outer frame. A fixing bracket embedded therein, a rotary shaft rotatably supported by the fixing bracket, and having a first gear fixed to one end thereof, the first gear, and a second gear meshing with the first gear. A gear case in which the second gear is housed, a pivot shaft rotatably supported by the gear case, to which the second gear is secured, a link having one end secured to the end of the pivot shaft, A pivot or a pivot receiving member fixed to the end, and the link rotating following the opening / closing operation of the door main body is caused to perform a planetary movement along the outer periphery of the first gear. With the opening, the pivot is a fixed pivot Ku becomes a movable pivot that their positions relative to the outer frame to move, as in the prior art, extra clearance to avoid interference between the door body and the outer frame is unnecessary. Further, since the support portion is not exposed on the surface of the door body or the like, not only the problem of finger stuffing but also the aesthetic problem can be solved at the same time. Furthermore, since the link is rotated by two gears, the door body can be opened and closed smoothly, and the door body can be opened and closed along a desired locus by appropriately setting the gear ratio of these gears.
また、本発明に係る扉支持構造は、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承された回転軸と、この回転軸の一端に固着された第1のリンクと、この第1のリンクの他端に枢軸を介して連結された第2のリンクと、前記回転軸とピボットの一端に係合するガイド孔に沿って前記ピボットを案内するガイドプレートとを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記第2のリンクを、前記第1のリンクを介して前記回転軸の外周に沿って遊星運動させても、扉本体の開成に伴い、ピボットは従来のような固定ピボットではなく、外枠に対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体と外枠との干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、支持部は、扉本体等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。 Further, in the door support structure according to the present invention, the support portion is fixed to a fixing bracket embedded in the outer frame, a rotating shaft rotatably supported on the fixing bracket, and one end of the rotating shaft. The first link, a second link connected to the other end of the first link via a pivot, and the pivot is guided along a guide hole engaged with the rotary shaft and one end of the pivot. Even if the second link, which includes a guide plate and rotates following the opening / closing operation of the door main body, is planetarily moved along the outer periphery of the rotation shaft via the first link, The pivots are not fixed pivots as in the past, but moveable pivots whose positions move with respect to the outer frame, and as in the past, extra pivots to avoid interference between the door body and the outer frame There is no need for a gap. Further, since the support portion is not exposed on the surface of the door body or the like, not only the problem of finger stuffing but also the aesthetic problem can be solved at the same time.
外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承され、一端に第1の歯車が固着された回転軸と、前記第1の歯車と、この第1の歯車に噛合する第2の歯車が収容された歯車ケースと、この歯車ケースに回転自在に支承され、前記第2の歯車が固着された枢軸と、この枢軸の端部に一端が固着されたリンクと、このリンクの他端に固着されたピボットまたはピボットの受け部材とを備え、前記第1のリンクが前記第2のリンクと供回りしないように所定のばね力によって前記第1のリンクの回動を規制するねじりスプリングを前記第1のリンクと固定金具間に架設した。 A door support structure in which the opening of the outer frame is suspended so as to be freely opened and closed via the pivots of the upper support and the lower support, and the support is fixed in the outer frame, A rotating shaft that is rotatably supported by the fixture and has a first gear fixed to one end thereof, a gear case that houses the first gear, and a second gear that meshes with the first gear; A pivot shaft rotatably supported by the gear case, to which the second gear is fixed, a link having one end fixed to the end of the pivot, and a pivot or pivot fixed to the other end of the link. A torsion spring that restricts the rotation of the first link by a predetermined spring force so that the first link does not rotate with the second link. Erected between them.
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る扉支持構造を用いた扉の正面図、図2は、本発明に係る扉支持構造の一実施例で、上部支持部を示す斜視図である。図3は、本発明に係るトップセンターを示し、(a)は断面図、(b)は(a)の平面図、(c)は(a)の偏心カムの側面図である。また、図4は、本発明に係る扉支持構造の一実施例で、下部支持部を示す斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of a door using a door support structure according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an upper support portion in one embodiment of the door support structure according to the present invention. 3A and 3B show a top center according to the present invention, in which FIG. 3A is a sectional view, FIG. 3B is a plan view of FIG. 3A, and FIG. 3C is a side view of the eccentric cam of FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a lower support portion in an embodiment of the door support structure according to the present invention.
図1において、1は、ホテル・マンション等の入口に設けられた扉で、入口となる開口部を区画形成し、上枠2a、下枠2b、および左右の縦枠2c、2dからなる矩形状の外枠2と、この外枠2内に上部支持部3および下部支持部4によって開閉自在に吊り込まれている扉本体5と、この扉本体5の上部および上枠2aに埋設され、扉本体5を自動的に閉成するコンシールド型のドアクローザ6を備えている。外枠2は、アルミニウム合金の押出型材あるいは鋼鈑の型材等からなり、入口の開口部に固定されている。また、扉本体5は、アルミニウム合金の押出型材あるいは鋼鈑の型材等からなる箱型の框の両側表面にパネルを嵌め込んで、両面フラッシュ用として構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a door provided at the entrance of a hotel / condominium or the like, which defines an opening serving as an entrance and has a rectangular shape including an
図2に示す上部支持部3は、図1に示す上枠2aと縦枠2dの隅部に埋設され、略直方体形状に形成された固定金具7と、この固定金具7に回転自在に支承され、一端に第1の歯車9が固着された回転軸8と、第1の歯車9と、この第1の歯車9に噛合する第2の歯車10が収容された歯車ケース11と、この歯車ケース11に転がり軸受12を介して回転自在に支承され、第2の歯車10が固着された枢軸13と、この枢軸13の端部に一端が固着されたリンク14と、このリンク14の他端に固着され、底面に矩形状の凹部15aが形成された受け部材15とを備えている。
The
扉本体5の上部5aには矩形断面のトップピボット16が突設され、リンク14に固着された受け部材15の凹部15aに着脱自在に嵌合され、トップセンター17を構成している。このトップセンター17は、図3に示すように、矩形状の孔18aを有する案内筒18と、この案内筒18に進退自在に挿入されたトップピボット16と、このトップピボット16を支承する軸受19と、円板状の偏心カム20と、この偏心カム20を回動自在に支持し、案内筒18の孔18aに固着された軸受21と、この軸受21と偏心カム20間に架設されたねじりスプリング22と、トップピボット16の回転を防止する規制部材23と、この規制部材23とトップピボット16間に張架されたコイルスプリング24とを備えている。
A
トップピボット16は、矩形断面に形成された先端部16aと、偏心カム20の外周面に摺接する山形の凸部16bを有する後端部16cを有している。偏心カム20は、回動を規制する突出部20aと、トップピボット16の凸部16bに係合する谷形の凹部20bを有する略半円形の外周面に形成され、中心Oから所定寸法オフセットした位置に支持軸20cが突設されている。また、偏心カム20の一側面には支持軸20cの位置に十字溝が形成された操作部20dが突設されている。
The
このトップピボット16が扉本体5の上部5aから常時突出していると、扉本体5の吊り込み作業に障害となるため、扉本体5の操作窓(図示せず)を介して案内筒18の開口部18bにドライバー等を挿入し、偏心カム20の操作部20dを回動させることにより、トップピボット16が扉本材5の上部5aに対して出没自在になるよう構成されている。なお、従来、外部からしか扉本体を取り外しできなかったが、このトップセンター17は耐震用として適用でき、有事の際には室内側から脱出することができる。
If the
次に、図2を用いて上部支持部3の詳細構造およびその作用について説明する。
固定金具7は、その一側面に一対の位置決め用の凸片7aが突設され、図1に示す縦枠2dの上部隅部に位置決め固定されている。回転軸8は、固定金具7に対して軸受(図示せず)を介して回転自在に支承されている一方、軸方向においても固定金具7の両端に配設された一対のスラスト軸受25を介して、扉本体5の自重によるモーメント荷重等を負荷できるように支承されている。
Next, the detailed structure of the
The fixing
歯車ケース11は、上下一対のヨーク部11a、11bとからなり、これらヨーク部11a、11bを貫通して回転軸8が軸受11cを介して回転自在に支承されている。また、上部ヨーク部11aは下部ヨーク部11bよりも長く形成され、回転軸8に対向して枢軸13の一端を転がり軸受12を介して支承している。上部ヨーク部11aと下部ヨーク部11b間には第1の歯車9が収容され、枢軸13に固着された第2の歯車10に噛合している。この第2の歯車10は、上部ヨーク部11aと枢軸13の他端に固着されたリンク14間に収容され、扉本体5の開閉動作に追従して回動するリンク14を、第1の歯車9の外周に沿って遊星運動する。
The
歯車ケース11と固定金具7間にはねじりスプリング26が架設され、扉本体5が開成する際、歯車ケース11がリンク14と一義的に供回りしないようにそのばね力によって歯車ケース11の回動を規制している。また、このねじりスプリング26は、扉本体5が閉成する際には、図1に示したドアクローザ6の戻り力と相俟って歯車ケース11とリンク14が元の位相に戻るように架設されている。したがって、後述する扉本体5が開閉動作をする際に縦枠2dに干渉せず、リンク14が歯車ケース11に対して所定の軌跡で遊星運動するように、第1の歯車9と第2の歯車10の歯数比と共に、このねじりスプリング26のばね定数が適宜設定されている。
A
図4に示す下部支持部4は、前述した上部支持部3と概ね同じ構成と作用をなしている。なお、上部支持部3と同一部品同一部位、あるいは同様の機能を有する部位には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
The
この下部支持部4は、図1に示す下枠2bと縦枠2dの隅部に埋設され、略直方体形状に形成された固定金具7と、この固定金具7に回転自在に支承され、一端に第1の歯車9が固着された回転軸8と、第1の歯車9と、この第1の歯車9に噛合する第2の歯車10が収容された歯車ケース11と、この歯車ケース11に転がり軸受12を介して回転自在に支承され、第2の歯車10が固着された枢軸13と、この枢軸13の端部に一端が固着されたリンク27と、このリンク27の他端に固着されたフロアピボット28とを備えている。
The
フロアピボット28は、断面が矩形で尖塔形状に形成された先端部28aと、リンク27に固着される円筒状の後端部28bを有している。扉本体5の下部5bには取付金具29が埋設され、先端部28aは、この取付金具29に一体に固着された受け部材29aに着脱自在に嵌合している。フロアピボット28の先端部28aを尖塔形状に形成することにより、受け部材29aとの位置決めが容易になり扉本体5の吊り込み作業が簡便化できる。
The
図5は、本発明に係る扉支持構造の開閉動作を示す説明図である。
扉本体5を矢印L方向(図中左方向白矢印)に開成する時は、扉本体5を開成する力と、ドアクローザ6に作用する反対方向の力により、リンク14、27は矢印L方向(図中左方向の黒矢印)に、また、上下の歯車ケース11、11は矢印R方向(図中右方向の黒矢印)に回動する。一方、扉本体5を閉成する時は、ドアクローザ6に作用する力とねじりスプリング26のばね力により、リンク14、27および上下の歯車ケース11、11は前述した開成時の方向と逆方向に回動する。
FIG. 5 is an explanatory view showing the opening / closing operation of the door support structure according to the present invention.
When the
図6は、上部支持部3あるいは下部支持部4を模式的に示したもので、扉本体5の開閉に伴う枢軸13およびトップピボット16(あるいはフロアピボット28)の軌跡を求めるために用いる。図7は、図6における歯車ケース等の構成をリンク機構として置換したものである。
FIG. 6 schematically shows the
図6において、第1の歯車9と第2の歯車10の歯数Z1、Z2の比は、リンクL1とリンクL2の回転角θ1、θ2とに関係し、トップピボット16(あるいはフロアピボットリンク28)の位置P2は、θ1、θ2およびリンクL1とリンクL2の長さm1、m2によって決定される。ここで、第1の歯車9と第2の歯車10の歯数Z1、Z2をZ1=Z2とした時は、ABS(θ1)=ABS(θ2)となる。なお、ここでは、角度は反時計回りをプラス(+)、時計回りをマイナス(−)とする。
In FIG. 6, the ratio of the number of teeth Z1, Z2 of the
X1=m1×COS(θ1+θ0)、X2−X1=m2×COS(−θ2+θ0)
Y1=m1×SIN(θ1+θ0)、Y2−Y1=m2×SIN(−θ2+θ0)
これより、一般式は以下のようになる。
X2=m1×COS(θ1+θ0)+m2×COS(−θ2+θ0)
Y2=m1×SIN(θ1+θ0)+m2×SIN(−θ2+θ0)
X1 = m1 × COS (θ1 + θ0), X2−X1 = m2 × COS (−θ2 + θ0)
Y1 = m1 × SIN (θ1 + θ0), Y2−Y1 = m2 × SIN (−θ2 + θ0)
From this, the general formula is as follows.
X2 = m1 × COS (θ1 + θ0) + m2 × COS (−θ2 + θ0)
Y2 = m1 × SIN (θ1 + θ0) + m2 × SIN (−θ2 + θ0)
前述した一般式に、m1、m2、および扉本体5と縦枠2dの寸法を代入した後、扉本体5の開成角度に伴うθ1、θ2、θ0の値を逐次代入して計算することにより、枢軸13およびトップピボット16(あるいはフロアピボット28)の軌跡を求めることができると共に、扉本体5の最大開き角度、扉本体5と縦枠2dとの干渉有無が定量的に検証することができる。図8は、その計算結果を図に示したものである。この図8から、扉本体5の開き角度0°〜90°の範囲において、枢軸13の回転軸心P1は、その軌跡が円弧を描いてP1’に移行する。また、トップピボット16(あるいはフロアピボット28)の回転軸心P2は、第1の歯車9と第2の歯車10の歯数Z1、Z2が同じでZ1=Z2の場合、その軌跡が直線を描いて元の位置に戻る(P2’)。なお、歯数Z1、Z2が異なり、Z1>Z2の場合は、その軌跡が曲線を描いてP2’に移行する(図中破線で示す)。一方、扉本体5の角部A、Bは、それぞれその軌跡が曲線を描いてA’、B’に移行することが解る。
After substituting m1, m2 and the dimensions of the
前述したように、本発明に係る扉支持構造においては、扉本体5の開成に伴い、トップピボット16およびフロアピボット28は従来のような固定ピボットではなく、縦枠2dに対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体5と縦枠2dとの干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、上部支持部3、下部支持部4は、扉本体5等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。
As described above, in the door support structure according to the present invention, as the
図9は、本発明に係る扉支持構造の他の実施例で、上部支持部を示す斜視図、図10は、同じく下部支持部を示す斜視図である。なお、前述した実施例と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。 FIG. 9 is a perspective view showing an upper support portion in another embodiment of the door support structure according to the present invention, and FIG. 10 is a perspective view showing the lower support portion. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part which has the same components same part as the Example mentioned above, or the same function, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図9に示す上部支持部30は、図1に示す上枠2aと縦枠2dの隅部に埋設され、略直方体形状に形成された固定金具7と、この固定金具7に回転自在に支承された回転軸31と、この回転軸31の一端に固着された第1のリンク32と、この第1のリンク32の他端に枢軸13を介して連結された第2のリンク33と、回転軸31とトップピボット16の一端に係合し、扉本体5の開閉に伴い移動するトップピボット16を案内するガイドプレート34とを備えている。このガイドプレート34は、図1に示す上枠2aに固定され、長手方向に延びる直線状のガイド孔34aが形成されている。
9 is embedded in corners of the
回転軸31は、固定金具7に対して軸受(図示せず)を介して回転自在に支承されている一方、軸方向においても固定金具7の両端に配設された一対のスラスト軸受25を介して、扉本体5の自重によるモーメント荷重等を負荷できるように支承されている。
The
第2のリンク33は、枢軸13の一端で転がり軸受12を介して回転自在に支承され、両リンク32、33は屈曲自在に構成されている。また、第2のリンク33は、扉本体5の上部5aに突設されたトップピボット16に固着され、扉本体5の開閉動作に追従して回動し、第1のリンク32を介して回転軸31の周りを遊星運動する。
The
第1のリンク32と固定金具7間にはねじりスプリング26が架設され、扉本体5が開成する際、第1のリンク32が第2のリンク33と一義的に供回りしないようにそのばね力によって第1のリンク32の回動を規制している。また、このねじりスプリング26は、扉本体5が閉成する際には、図1に示すドアクローザ6の戻り力と相俟って第1のリンク32と第2のリンク33が元の位相に戻るように架設されている。したがって、前述した実施例と同様、扉本体5が開閉動作をする際に縦枠2dには干渉せず、第2のリンク33が回転軸31に対して所定の軌跡で遊星運動するように、このねじりスプリング26のばね定数が適宜設定されている。
A
図10に示す下部支持部35は、前述した上部支持部30と概ね同じ構成と作用をなしている。なお、上部支持部30と同一部品同一部位、あるいは同様の機能を有する部位には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
The
この下部支持部35は、図1に示す下枠2bと縦枠2dの隅部に埋設され、略直方体形状に形成された固定金具7と、この固定金具7に回転自在に支承された回転軸31と、この回転軸31の一端に固着された第1のリンク32と、この第1のリンク32の他端に枢軸13を介して連結された第2のリンク36と、回転軸31とフロアピボット28の一端に係合し、扉本体5の開閉に伴い移動するフロアピボット28を案内するガイドプレーと34とを備えている。このガイドプレート34は、図1に示す下枠2bに固定され、長手方向に延びる直線状のガイド孔34aが形成されている。
The
第2のリンク36は、枢軸13の一端で転がり軸受12を介して回転自在に支承され、両リンク32、36は屈曲自在に構成されている。また、第2のリンク36は、扉本体5の下部5bに埋設された取付金具(図示せず)に着脱自在に嵌合され、扉本体5の開閉動作に追従して回動し、第1のリンク32を介して回転軸31の周りを遊星運動する。なお、上部支持部30および下部支持部35のガイドプレート34に形成されたガイド孔34aは直線状のものを例示したが、上下相似な形状であればこれに限らず曲線状のガイド孔であっても良い。
The
図11は、本発明に係る扉支持構造の他の実施例で、上部支持部を示す斜視図、図12は、同じく下部支持部を示す斜視図である。なお、前述した実施例(図9、図10)とは、特にピボットのガイド部が異なり、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。 FIG. 11 is a perspective view showing an upper support portion in another embodiment of the door support structure according to the present invention, and FIG. 12 is a perspective view showing the lower support portion. The pivot guide portion is particularly different from the above-described embodiment (FIGS. 9 and 10), and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図11に示す上部支持部37は、固定金具7と、この固定金具7に回転自在に支承された回転軸31と、この回転軸31の一端に固着された第1のリンク32と、この第1のリンク32の他端に枢軸13を介して連結された第2のリンク33と、回転軸31とトップピボット16の一端に係合し、扉本体5の開閉に伴い移動するトップピボット16を案内するガイドプレート34とを備えている。
The
ここで、トップピボット16と第2のリンク33間にはスラスト軸受38とねじりスプリング26が介装され、トップピボット16に対して扉本体5は回動自在に支持されている。これにより、第2のリンク33は、第1のリンク32およびガイドプレート34に対して屈曲自在に構成され、扉本体5はトップピボット16に対して回転自在に支持されている。
Here, a
図12に示す下部支持部39は、固定金具7と、この固定金具7に回転自在に支承された回転軸31と、この回転軸31の一端に固着された第1のリンク32と、この第1のリンク32の他端に枢軸13を介して連結された第2のリンク36と、回転軸31とフロアピボット28の一端に係合し、扉本体5の開閉に伴い移動するフロアピボット28を案内するガイドプレーと34とを備えている。
The
ここで、フロアピボット28と第2のリンク36間にはスラスト軸受38とねじりスプリング26が介装され、フロアピボット28に対して扉本体5は回動自在に支持されている。これにより、第2のリンク36は、上部支持部37と同様、第1のリンク32およびガイドプレート34に対して屈曲自在に構成され、扉本体5はフロアピボット28に対して回転自在に支持されている。
Here, a
上部支持部37および下部支持部39をこのような構成にすることにより、前述した実施例と異なり、トップピボット16とフロアピボット28がガイドプレート34のガイド孔34aの先端に移動した位置で、扉本体5が前述したトップピボット16とフロアピボット28を回転軸として回転することにより、扉本体5の最大開き角度が90°を超えて140°まで拡げることができ、一層適用範囲が拡大する。扉本体5がこのような開成運動をするために、トップピボット16と第2のリンク33の間、およびフロアピボット28と第2のリンク36の間に介装するねじりスプリング26のばね定数が、第1のリンク32と固定金具7の間に介装するねじりスプリング26のばね定数より大きいことが必要条件となる。
By configuring the
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る扉支持構造は、扉本体の一端の最上部および最下部に用いたものを例示したが、これに限らず、扉本体の上部および下部、あるいは、中央部を加えた3点支持構造としても適用できる。また、木製建具や窓用としても適用することができる。 The door support structure according to the present invention exemplifies that used at the uppermost part and the lowermost part of one end of the door body. However, the present invention is not limited to this. It can also be applied as a structure. It can also be applied to wooden joinery and windows.
1・・・・・・・・・・・・扉
2・・・・・・・・・・・・外枠
2a・・・・・・・・・・・上枠
2b・・・・・・・・・・・下枠
2c、2d・・・・・・・・縦枠
3、30、37・・・・・・上部支持部
4、35、39・・・・・・下部支持部
5・・・・・・・・・・・・扉本体
5a・・・・・・・・・・・扉本体の上部
5b・・・・・・・・・・・扉本体の下部
6・・・・・・・・・・・・ドアクローザ
7・・・・・・・・・・・・固定金具
7a・・・・・・・・・・・凸片
8、31・・・・・・・・・回転軸
9・・・・・・・・・・・・第1の歯車
10・・・・・・・・・・・第2の歯車
11・・・・・・・・・・・歯車ケース
11a・・・・・・・・・・上部ヨーク部
11b・・・・・・・・・・下部ヨーク部
11c、19、21・・・・軸受
12・・・・・・・・・・・転がり軸受
13・・・・・・・・・・・枢軸
14、27・・・・・・・・リンク
15、29a・・・・・・・受け部材
15a、20b・・・・・・凹部
16・・・・・・・・・・・トップピボット
16a、28a・・・・・・先端部
16b・・・・・・・・・・凸部
16c、28b・・・・・・後端部
17・・・・・・・・・・・トップセンター
18・・・・・・・・・・・案内筒
18a・・・・・・・・・・孔
18b・・・・・・・・・・開口部
20・・・・・・・・・・・偏心カム
20a・・・・・・・・・・突出部
20c・・・・・・・・・・支持軸
20d・・・・・・・・・・操作部
22、26・・・・・・・・ねじりスプリング
23・・・・・・・・・・・規制部材
24・・・・・・・・・・・コイルスプリング
25、38・・・・・・・・スラスト軸受
28・・・・・・・・・・・フロアピボット
29・・・・・・・・・・・取付金具
32・・・・・・・・・・・第1のリンク
33、36・・・・・・・・第2のリンク
34・・・・・・・・・・・ガイドプレート
34a・・・・・・・・・・ガイド孔
50・・・・・・・・・・・蝶番構造
51・・・・・・・・・・・本体側ベース
52・・・・・・・・・・・扉側ベース
53・・・・・・・・・・・第1リンク
53a、55a、56a・・一端部
53b、55b、56b・・他端部
53c、56c・・・・・・ギヤ部
54・・・・・・・・・・・皿リベット
55・・・・・・・・・・・第2リンク
56・・・・・・・・・・・第3リンク
A、A’、B、B’・・・・・扉本体の角部
D・・・・・・・・・・・・扉
H・・・・・・・・・・・・本体
L1、L2・・・・・・・・リンク
m1、m2・・・・・・・・リンクの長さ
P1・・・・・・・・・・・回転軸の回転軸心
P2・・・・・・・・・・・枢軸の回転軸心
X1、Y1・・・・・・・・回転軸の軸心の座標
X2、Y2・・・・・・・・枢軸の軸心の座標
θ0、θ1、θ2・・・・・回転角
1 .... Door 2 ...
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