JP4121212B2 - Self-closing hinge with brake mechanism - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒンジ自体に扉を自動的に閉鎖する機能及び緩衝機能を備えた新規なブレーキ機構付自動閉鎖ヒンジ（以下単に自動閉鎖ヒンジという）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、特願平１０−１６１３２０号を以て、所謂グラビティヒンジを改良してヒンジ自体に扉を閉鎖する機能を付与した新規な自動閉鎖ヒンジを提案した。
【０００３】
この自動閉鎖ヒンジは、螺旋状のカム面を有する支持体と、スラスト軸受け部を介して、この支持体に回動自在に、かつカム面の螺旋と同軸に支承された支持筒と、この支持筒の開口端部に摺動可能に嵌装され、外端を支持体のカム面に接合させると共に、支持筒の軸線回りの回動を拘束された遊動プラグと、支持筒内に弾装され、遊動プラグをカム面方向に付勢するばね部材とを有し、支持体と支持筒とを同軸に配設した状態で、扉の下端縁支持端部及び扉枠の一方に支持体を、他方に支持筒を夫々装着したことを特徴とするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この自動閉鎖ヒンジは、勿論所期の機能を有することが実験的に確認され、実用化のために設計が進んでいる状態であるが、その作動の終端時、すなわち扉の閉鎖時扉に制動をかけるブレーキ機構を外付けしなければならず、この点において未だ改良の余地がある。
【０００５】
そこで、この発明は、本出願人の先の提案に係る自動閉鎖ヒンジにブレーキ機構を組込んだブレーキ機構付自動閉鎖ヒンジを提供することを目的としている。
【０００６】
また、この発明の他の目的は、ブレーキ機構の制動力を調整できるブレーキ機構付自動閉鎖ヒンジを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、螺旋状のカム面を有する支持体と、スラスト軸受け部を介して、この支持体に回動自在に、かつカム面の螺旋と同軸に支承された支持筒と、この支持筒の開口端部に摺動可能に嵌装され、外端を支持体のカム面に接合させると共に、支持筒の軸線回りの回動を拘束された遊動プラグと、支持筒内に支持体と同軸かつ一体に嵌装され、遊動プラグと相対回動可能に配設された筒状体で、内側開口端縁にブレーキカムを、中心軸に関してこのブレーキカムと対称的な角度位置における開口端縁に制御カムを夫々形成した制動筒と、遊動プラグを半径方向に貫通するようにしてこれに担持され、一端の係合端を制御カムに係合させ、他端の制動端をブレーキカムに係脱させるようにした制動ピンと、支持筒内に弾装され、遊動プラグをカム面方向に付勢するばね部材とを有し、支持体と支持筒とを同軸に配設した状態で、扉の下端縁支持端部及び扉枠の一方に支持体を、他方に支持筒を夫々装着したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、螺旋状のカム面を有する支持体と、スラスト軸受け部を介して、この支持体に回動自在に、かつカム面の螺旋と同軸に支承された支持筒と、この支持筒の開口端部に摺動可能に嵌装され、外端を支持体のカム面に接合させると共に、支持筒の軸線回りの回動を拘束された遊動プラグと、支持筒内に支持体と同軸かつ支持体回りの回動を拘束された状態でその軸線方向に移動可能に嵌装され、遊動プラグと相対回動可能に配設された筒状体で、内側開口端縁にブレーキカムを、中心軸に関してこのブレーキカムと対称的な角度位置における開口端縁に制御カムを夫々形成すると共に、外端部外周面に雄ねじ部を形成した制動筒と、この制動筒の雄ねじ部に、制動筒の軸線方向の移動を拘束された状態で螺合する調整ダイアルと、遊動プラグを半径方向に貫通するようにしてこれに担持され、一端の係合端を制御カムに係合させ、他端の制動端をブレーキカムに係脱させるようにした制動ピンと、支持筒内に弾装され、遊動プラグをカム面方向に付勢するばね部材とを有し、支持体と支持筒とを同軸に配設した状態で、扉の下端縁支持端部及び扉枠の一方に支持体を、他方に支持筒を夫々装着したことを特徴とする。
【０００９】
更にまた、請求項３に記載の発明は、上記遊動プラグの外端に、支持体のカム面と面接合する螺旋状のカム面を形成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、説明の都合上、先ず請求項１に記載の発明から説明する。
図１に示すように、この発明による自動閉鎖ヒンジＡは、図１における扉Ｄの左下隅部、すなわち扉Ｄの下端縁部でノブＫとは反対側の支持端縁部に装着されている。
【００１１】
そして、図示の実施例では、支持体１が扉枠２側に、支持筒３が扉Ｄ側に夫々装着されている。
【００１２】
なお、扉Ｄの上端縁部には、自動閉鎖ヒンジＡと同軸に、支軸がばねで扉枠２の軸受け部に自動的に投入されるタイプのピボットヒンジＰが設けられているが、このピボットヒンジＰの構造や機能は公知であるから、更に詳細な説明は省略する。
【００１３】
上記支持体１は、図２及び図３に示すように、円盤状の基盤４と、螺旋状のカム面５を有する立体カム６とを同軸かつ一体に結合してなり、立体カム６には後述の遊動プラグを支持案内するためのガイド孔７が同軸に形成されている。
【００１４】
図示の実施例におけるカム面５は、図２においてガイド孔７の中心軸を通る水平線に関し上下対称に形成されている。それは、この自動閉鎖ヒンジを内開き及び外開きができる扉に適用するためである。
【００１５】
また、これは必ずしもこの発明の必須の構成要件ではないが、基盤４は例えば溶接により矩形の第１ブラケット８に一体に結合されており、この第１ブラケット８を扉枠２にねじ止めすることにより、支持体１を扉枠２に装着する。
【００１６】
一方、支持体の基盤４上には、図１３に示すように、一端（下端）が開口した筒状の支持筒３がスラスト軸受け部９を介して載置されると共に、回動自在に支持、案内されている。
【００１７】
図示の実施例におけるスラスト軸受け部９は、基盤４の上面外周部と、支持筒３の開口縁部とからなり、後述するように、これら基盤４と支持筒３の開口端縁とを相互に摺接させることにより、扉の重量を支えている。
【００１８】
なお、これはこの発明の必須の構成要件ではないが、支持筒３の開口部には、図４及び図５に示すように、第２ブラケット１１が例えば溶接により一体に結合されていて、この第２ブラケット１１を扉Ｄの下端縁にねじ止めすることにより支持筒３を扉Ｄに装着する。
【００１９】
他方、上記支持筒３の開口端部には、図１３に示すように、遊動プラグ１２が摺動可能に嵌装されている。
【００２０】
この遊動プラグ１２は、図６及び図７に示すように、支持体１に対向する外端（下端）に支持体１のカム面と同様の螺旋状のカム面５を形成した段付の円柱体であって、その小径部の外径は例えば支持体１の立体カム６の外径に、大径部の外径は支持筒３の内径とほぼ同じに設定されている。
【００２１】
また、この遊動プラグ１２の外端には、その中心軸線に沿って、前記支持体のガイド孔７（図２及び図３参照）に回転可能に嵌合する芯棒１３が突設されている。
【００２２】
更にまた、遊動プラグ１２の図７における上端部にはガイドピン１４が突設されており、このガイドピン１４は、支持筒３の一部にその母線方向に沿って開口する案内長孔１５（図５参照）に摺動可能に係合している（図１３参照）。
【００２３】
上記した構成により、遊動プラグ１２は支持筒３の軸線方向には一定距離相対移動できるが、支持筒３の軸線回りの回動は拘束される。
【００２４】
また、支持体の立体カム１６の外側には、図１０乃至図１２に示すように、円筒の内端（図示例では上端）を所定の形状に成形した制動筒１６が同軸かつ一体に結合されている。
【００２５】
この制動筒１６は、支持体１と別部材とする方が加工が容易で、加工後所定の相対角度位置を保って制動筒１６に支持体１を圧入し、或いは両者を嵌合させた後溶接により一体に結合する。
【００２６】
この制動筒１６の内端部には、ブレーキカム１７と制御カム１８とが、制動筒１６の中心軸線に関して対称的な位置に夫々形成されている。
【００２７】
上記ブレーキカム１７は、図１１に示すように、全体の形状が山形に形成された制動筒の開口端縁中央に長いＵ時形の落とし溝１９を切込んだ形状で、結果として落とし溝１９の両側に傾斜端縁２１、２１（図１０及び図１１参照）が形成されている。
【００２８】
これら傾斜端縁２１、２１は、後述するように、扉閉鎖時制動ピンと摺接して扉に制動をかけるもので、傾斜端縁２１の外側は所定の角度にわたって切り落とされ、中心軸線に関して上記落とし溝１９と対称的な角度位置に次に述べる制御カムを分離している。
【００２９】
一方、制御カム１８は、例えば中心軸線を見込む角度が劣角である切り残し部の中央を所定の角度位置にわたり、所定の深さで矩形に切り欠き（図１２参照）、その切り欠き部２２の両側に一対の制御板２３、２３を形成したもので、各制御板２３の両側端縁は斜めに削いである。
【００３０】
そして、ブレーキカムの落とし溝１９と制御カムの切り欠き部２２とは、図１０に示すように、制動筒１６の中心軸線に関し対称的に角度位置に形成されている。
【００３１】
上記した構成の制動筒１６に対応して、図８及び図９に示すように、遊動プラグ１２側には、これを半径方向に貫通するようにして、制動ピン２４がその長さ方向（遊動プラグの半径方向）に摺動可能に担持されている。
【００３２】
この制動ピン２４は、図９に示すように、その一端（左端）に係合端２５を、他端（右端）に制動端２６を夫々設け、圧縮コイルばねとしての戻しばねの弾力により、全体として上記制御板２３に近接する方向（左方）に付勢された棒状体である。
【００３３】
ちなみに、係合端２５の先端を細いピン状にしたのは制御板２３との径脱の検出の感度を良くするためである。
【００３４】
また、この係合端のピンの根本部分は制御板２３の内面と同曲率の球面に形成してあるが、これは係合端のピンが落とし溝１９（図１１参照）に落込んだとき（図１５（Ａ）及び（Ｂ）参照）、この部分を制御板の内面に接合させるためである。
【００３５】
しかしながら、図９に示すようにこの球面を平面Ｑとし、その分ピンの長さを伸長させても良い。
【００３６】
更にまた、図示の実施例では、図９に示すように、係合端２５の内端に一体に結合された中間筒２８内にフランジ付短柱体の制動端２６が遊動プラグ１２の半径方向（左右方向）に移動可能に嵌装されており、これも圧縮コイルばねとしての逃げばね２９の弾力により、外方（右方）に突出する方向に付勢されている。
【００３７】
このように制動端２６を遊動プラグ１２内に引っ込ませることができるように構成したのは、後述するように、扉の開放時ブレーキカムとの干渉を避けるためである。
【００３８】
なお、図９に示すように制動端２６に外力が印加されない自然状態において、この制動ピン２４の長さが略遊動プラグ１２の小径部の直径と制動筒１６の厚さとを加えた値になるように各部の寸法が設定されている。
【００３９】
一方、図１３に示すように、支持筒３の底板（図１３では天井板）と遊動プラグ１２との間には、圧縮コイルばね等のばね部材３１が弾装されており、このばね部材３１の弾力により、遊動プラグ１２はそのカム面が支持体１のカム面５に弾圧される方向に付勢されている。
【００４０】
上記した諸構成部材は、図１３に示すように、扉枠２に固定された支持体の立体カム６上に、そのガイド孔７（図３参照）に芯棒１３を差込んだ状態で遊動プラグ１２を載置し、ばね部材３１を介してこれらに支持筒３を被せるようにして、この発明の一実施例による自動閉鎖ヒンジを構成する。
【００４１】
なお、ばね部材３１の弾力は、例えば扉Ｄの重量の約半分以上で、扉Ｄの重量以下に設定する。
【００４２】
それは、後述するように、ばね部材３１の弾力が小さいとこのヒンジは通常のピボットヒンジになってしまうし、ばね部材３１の弾力が扉Ｄの重量より大きいと、支持筒３が基盤４から浮び上がってしまい、このヒンジが従来のグラビティヒンジと同じになってしまうからである。
【００４３】
上述したようにばね部材３１の弾力を扉Ｄの重量以下である程度以上に設定すると、図１３から明らかなように、扉の重量は支持筒３、ばね部材３１、遊動プラグ１２を介して支持体１の基盤４に弾性的に担持されると共に、支持筒３及びスラスト軸受け部９を介して支持体１の基盤４に担持される。
【００４４】
この場合、ばね部材３１の弾力とスラスト軸受け部９の垂直方向の負荷を加えたものが扉Ｄの重量になる。
【００４５】
この発明による自動閉鎖ヒンジは、例えば図１のノブＫを握って手前に引けば、扉Ｄ側に装着された支持筒３は、図１３に示すものを上方から見たとして、時計方向に回動する。
【００４６】
前記したように支持筒３に嵌装された遊動プラグ１２は支持筒３の軸線回りの相対回動を拘束されているから、遊動プラグ１２は支持筒３と一体的に支持体１の立体カム６に対し相対回動する。
【００４７】
その結果、遊動プラグ１２のカム面５は支持体１のそれと摺接しつつ、楔作用により上方に移動する方向に力を受ける。
【００４８】
そして、図１４に示すように、ばね部材３１を押し縮めつつ立体カム６上に乗り上がっていく。
【００４９】
このときばね部材３１の弾力は増加するが、扉の重量を越えないので、支持筒３は支持体の基盤４から浮き上がらず、従って扉Ｄはグラビティヒンジのように上昇することはない。
【００５０】
一方、上記した扉の開放過程における制動筒１６と制動ピン２４との係合は図１５に示すように変化する。
【００５１】
すなわち、扉が閉鎖されているときには、図１５（Ａ）に示すように、制動ピン２４の制動端２６は時計盤面に換算して１２時の角度位置にあり、係合端２５は同じく６時の角度位置にあって、戻しばね２７（図９参照）の弾力によって制御板２３の切り欠き部２２に落込んでいる。
【００５２】
このときには、同図に示すように制動端２６はブレーキカムの落とし溝１９から離れているので、扉Ｄと一体の制動ピン２４はブレーキカム１７と干渉することなく回動できる。換言すれば、扉開放の初期においてはこの発明のブレーキ機構は作用しない。
【００５３】
上記したように支持筒３は時計方向に回動するとしたから、支持筒３と一体の制動ピン２４も時計方向に回動し、やがて制動端２６がブレーキカム１７の内面に臨むに至る。
【００５４】
更に支持筒３が時計方向に回動すると、図１５（Ｂ）に示すように、制動ピンの係合端２５が一方の制御板２３の内面に乗り上がり、制御板２３の側端縁に形成された傾斜縁と係合端２５との間に生じる楔作用により、制御ピン２４を遊動プラグの中心軸線方向に押動するが、前記したように制動端２６は遊動プラグ内に引っ込むことができるように構成されているので、制動ピン２４とブレーキカム１７との間に干渉は生じない。
【００５５】
更に扉が開くと、図１５（Ｃ）に示すように、制動ピン２４の制動端２６とブレーキカム１７との係合が外れ、制動端２６が遊動プラグから突出する。
【００５６】
扉の開度が約９０度になると、図１５（Ｄ）に示すように、制動ピン２４の係合端２５と制御板２３との係合が解け、戻しばね２７の弾力により係合端２５が外方に突出する結果、制動端２６と制動筒１６との係合も解け、従って制動端２６と制御板２３との干渉も生じないので、更なる扉の開放が可能である。
【００５７】
他方、扉口を人が出入りした後扉から手を離すと、支持体１の立体カム６に乗り上がった遊動プラグ１２に対し、ばね部材３１がこれを立体カム６に押圧するように弾力を及ぼす。
【００５８】
その結果、遊動プラグ１２は支持体１のカム面に沿って回動しながら滑り降り、回転方向においてこれと一体の支持筒３及び扉Ｄは閉鎖する方向に力を受けるので扉は自動的に閉鎖される。
【００５９】
これを正確に言うと、ばね部材３１の弾力の立体カム６の接線方向の分力が支持体１を回動させようとするが、支持体１は扉枠２に固定されているので、立体カム６からの反力により遊動プラグ１２は扉閉鎖方向に回転モーメントを受ける。
【００６０】
この回転モーメントは、ばね部材の弾力や立体カムの傾斜度等を調節することにより自由に設定できる。
【００６１】
このとき、制動ピン２４と制動筒１６との係合関係は、その初期においては、図１５（Ｄ）に示すように、制動ピン２４はその係合端２５及び制動端２６共制動筒１６に接触せずに反時計方向に回動し始める。
【００６２】
やがて図１５（Ｃ）に示すように、係合端２５が一方の制御板２３の内面に乗り上がり、従って制動端２６が外方に突出してブレーキカムの傾斜端縁２１に臨むに至る。
【００６３】
すなわち、このブレーキカム１７を展開して示す図１６において、制動端２６は支持体のカム面５に沿って右上方から中央に向かって緩やかな傾斜で下降するが、傾斜端縁２１に当接する以前に図１５（Ｃ）に示す位置に至る。
【００６４】
扉が更に閉鎖方向に移動すると、図１５（Ｃ）及び図１６に示すように、制動端２６がブレーキカムの傾斜端縁２１に当接し、更なる支持筒３の反時計方向の回動による楔作用により、ばね部材３１を押し縮めつつ遊動プラグ１２と一体の制動ピン２４が傾斜端縁２１に沿って上昇する。
【００６５】
このとき、扉の運動エネルギーはばね部材３１の弾性エネルギーの増加という形で吸収され、扉の閉鎖回動が緩衝される。
【００６６】
ちなみに、扉の閉鎖時における運動エネルギーは、扉を開けるときにばね部材３１に蓄積される弾性エネルギーを越えないから、傾斜端縁２１の頂上の高さは支持体のカム面５の高さを越えて設定する必要はない。
【００６７】
制動端２６が傾斜端縁２１と係合している間は、制動端２６は傾斜端縁２１と遊動プラグの制動ピン案内孔とによってガッチリと咥えられた状態にあるので、係合端２５と制御板２３との係合が外れても（図１５（Ａ）参照）、戻しばね２７の弾力により制動ピン２４が動くことはない。
【００６８】
扉が閉鎖されると、制動端２６が傾斜端縁２１の頂上を乗り越え、ばね部材３１の弾力により落とし溝１９の底部に向かって下降する。
【００６９】
そして、傾斜端縁２１との係合が外れた時点において、制動端２６は自由になるから、戻しばね２７の弾力によって制動ピン２４は係合端２５の方向に移動し、図１５（Ａ）に示す状態に戻る。
【００７０】
上記したことから明らかなように、ブレーキカム１７の傾斜端縁２１の傾斜角度及び高さを調節することにより、ブレーキの容量を調節することができる。
【００７１】
なお、図示の実施例では支持体１を扉枠２側に、支持筒３を扉Ｄ側に設けるものとしたが、扉枠２を深く掘り下げることを厭わなければこれらの取付箇所を逆にしてもよい。
【００７２】
また、支持体１と遊動プラグ１２とは面接触をするものとしたが、従来の立体カム装置のように従動側の遊動プラグ側にローラを設け（図示せず）、摩擦を減じるようにしてもよい。
【００７３】
次ぎに、図１７は請求項２に記載の発明による自動閉鎖ヒンジを示し、この図における制動筒１６の外端部（下端部）には、その母線に沿って、かつ制動筒１６の中心軸に関して対称的に、一対のスリット３２、３２が開口している。
【００７４】
なお、請求項２に記載の自動閉鎖ヒンジにおいては、制動筒１６は支持体１とは別部材とし、相互に摺動可能に嵌合させるものとする。
【００７５】
一方、支持体１の基端部を半径方向に貫通するように設けた連結ピン３３の両端部を上記スリット３２に夫々挿通させ、制動筒１６の支持体１回りの回転止めを施す。
【００７６】
なお、連結ピン３３との干渉を避けるため、遊動プラグ１２の芯棒１３を短くし、また、支持体１の前記基板４を廃し、支持体１の外径を内端から第１ブラケット８に致るまで等径とする。
【００７７】
更にまた、制動筒１６の外端外周部に負荷リング３４を制動筒１６の外周面と摺動可能に嵌装すると共に、上記連結ピン３３の両端を夫々この負荷リングに貫通させ、負荷リング３４を連結ピン３３を介して支持体１に固定する。
【００７８】
そして、上記負荷リング３４の嵌装に対応して、支持筒３の開口端部を拡径して段部を形成し、この段部（付番せず）と上記負荷リング３４の内側端縁との係合をスラスト軸受け部９とする。
【００７９】
他方、制動筒１６の外端部外周面に、図面を明瞭にするため付番しない雄ねじ部を形成し、この雄ねじ部に同じく付番しない雌ねじ部を内側に形成したリング状の調整ダイアル３５を螺合させる。
【００８０】
なお、この調整ダイアル３５の外周縁には、これを回すときに手がかりになるように、ローレット３６を刻設すると良い。
【００８１】
或いは、ダイアル３５を例えば六角形に成形し、板状のスパナーを扉と床面との間の隙間に差し入れてダイアル３５を回すようにしてもよい。
【００８２】
また、調整ダイアル３５の中央部の厚さを負荷リング３４の外側端縁と第１ブラケット８との間隔よりもやや小さく設定し、調整ダイアル３５の制動筒１６の軸線方向の移動を拘束する。
【００８３】
上記した構成により、調整ダイアル３５を回すと、調整ダイアル３５とこれと螺合する制動筒１６との軸線方向に相対位置が変化し、この場合調整ダイアルの軸線方向の移動が拘束されているので、相対的に制動筒１６が上下する。
【００８４】
なお、図１７は制動筒１６が最大上昇位置と最大下降位置との間の中間位置にある場合を示しており、図１６は制動筒１６が制動筒（ブレーキカム１７）が最大上昇位置にある場合を示している。
【００８５】
上記のように構成された請求項２に記載の発明による自動閉鎖ヒンジは、スラスト軸受け部９を負荷リング３４と支持筒３の段部との係合にしたことの他は、その作動は前記した請求項１に記載の発明と変るところはない。
【００８６】
しかしながら、調整ダイアル３５を例えば手指で回すことにより制動筒１６を支持体１の軸線方向に移動させることができ、つまりは制動ピン２４から見た傾斜端縁２１の高さを変えることができるので、その理由を説明するまでもなく制動力を変化させることができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明は、扉を開ける際立体カムと遊動プラグとの相対回動による遊動プラグの移動を扉の重量より小さい弾力のばね部材によって吸収するようにしたので、扉の開閉の際扉が上下することがない。
【００８８】
また、扉を閉鎖方向に駆動する回転モーメントを決定するばね部材の寸法や立体カムの傾斜度の設定の自由度が大きいので、充分な閉鎖回転モーメントを設定することができ、自動閉鎖ヒンジの作動の確実性を向上させることができる。
【００８９】
更にまた、傾斜端縁を有するブレーキカム及び制御カムを支持筒内に固設し、遊動プラグを半径方向に貫通するように設けた制動ピンの制動端を傾斜端縁と摺接させることにより、扉を閉鎖するためのばね部材をブレーキ用にも用いて扉に制動を掛けるようにしたので、ブレーキ装置を外付けする必要がなくなる。
【００９０】
加えて、請求項２に記載の発明によれば、扉と扉枠の間の調整ダイアルを回すだけで制動筒の傾斜端縁の高さを変えることができ、したがって極めて容易に制動力を調整できる、等種々の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による自動閉鎖ヒンジを装着した扉の線図的正面図。
【図２】支持体の平面図。
【図３】支持体の正面図。
【図４】支持筒の平面図。
【図５】支持筒の正面図。
【図６】遊動プラグの平面図。
【図７】遊動プラグの正面図。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による遊動プラグの一部断面図。
【図９】その一部拡大図。
【図１０】制動筒の平面図。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線による制動筒の断面図。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線による制動筒の断面図。
【図１３】請求項１に記載の発明の一実施例による自動閉鎖ヒンジの一部断面正面図で、扉が閉鎖されている状態を示す。
【図１４】この発明の一実施例による自動閉鎖ヒンジの一部断面正面図で、扉が９０度開放されている状態を示す。
【図１５】扉の開閉に伴う制動筒と制動ピンとの係合状態の変化を示す線図。
【図１６】ブレーキカムを展開して制動ピンとの係合状態の変化を示す線図。
【図１７】請求項２に記載の発明の一実施例による自動閉鎖ヒンジの一部断面正面図で、扉が閉鎖されている状態を示す。
【符号の説明】
１ 支持体
３ 支持筒
４ 基盤
５ カム面
６ 立体カム
７ ガイド孔
９ スラスト軸受け部
１２ 遊動プラグ
１３ 芯棒
１４ガイドピン
１５ 案内孔
１６ 制動筒
１７ ブレーキカム
１８ 制御カム
１９ 落とし溝
２１ 傾斜端縁
２３ 制御板
２４ 制動ピン
２５ 係合端
２６ 制動端
２７ 戻しばね
３１ ばね部材
３２ スリット
３３ 連結ピン
３４ 負荷リング
３５ 調整ダイアル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel automatic closing hinge with a brake mechanism (hereinafter simply referred to as an automatic closing hinge) having a function of automatically closing a door on the hinge itself and a buffering function.
[0002]
[Prior art]
The present applicant has previously proposed a new automatic closing hinge in which a so-called gravity hinge is improved and a function of closing the door is provided to the hinge itself by Japanese Patent Application No. 10-161320.
[0003]
The self-closing hinge includes a support body having a spiral cam surface, a support cylinder rotatably supported on the support body via a thrust bearing portion and coaxially with the spiral of the cam surface, and the support A floating plug that is slidably fitted to the opening end of the cylinder, has an outer end joined to the cam surface of the support body, and is restrained from rotating around the axis of the support cylinder, and is elastically mounted in the support cylinder. And a spring member that biases the floating plug in the cam surface direction, and in a state where the support body and the support cylinder are disposed coaxially, the support body is provided on one of the lower edge support end portion of the door and the door frame, The other feature is that a support tube is attached to each of the other.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
This automatic closing hinge is of course experimentally confirmed to have the expected function and is in a state of design for practical use, but at the end of its operation, that is, when the door is closed, the door is braked. There is still room for improvement in this regard.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic closing hinge with a brake mechanism in which a brake mechanism is incorporated in the automatic closing hinge according to the previous proposal of the present applicant.
[0006]
Another object of the present invention is to provide an automatic closing hinge with a brake mechanism that can adjust the braking force of the brake mechanism.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is directed to a support having a spiral cam surface, and a support having a cam surface spiral that is rotatable to the support via a thrust bearing. A support cylinder supported coaxially, and an opening end of the support cylinder are slidably fitted, and the outer end is joined to the cam surface of the support body, and the rotation around the axis of the support cylinder is restricted. An idler plug is a cylindrical body that is coaxially and integrally fitted with the support body in the support cylinder, and is disposed so as to be rotatable relative to the idler plug. Braking cylinders each having a control cam formed at the opening edge at an angular position symmetrical to the cam, and an idler plug that is carried by the radial plug so as to penetrate in the radial direction, with one end engaging the control cam. The brake pin is designed to engage and disengage the brake end of the other end with the brake cam. And a spring member that is elastically mounted in the support cylinder and biases the floating plug in the cam surface direction, with the support body and the support cylinder being disposed coaxially, A support body is mounted on one side of the door frame, and a support cylinder is mounted on the other side.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a support body having a spiral cam surface and a support which is rotatably supported on the support body and coaxially with the spiral of the cam surface via a thrust bearing portion. A floating plug that is slidably fitted to the opening end of the support cylinder, has an outer end joined to the cam surface of the support body, and is constrained from rotating about the axis of the support cylinder, and a support cylinder A cylindrical body that is coaxially connected to the support body and is movably fitted in the axial direction in a state in which the rotation around the support body is constrained. A brake cam is formed at the edge, a control cam is formed at the opening end edge at an angular position symmetrical to the brake cam with respect to the central axis, and a brake cylinder having a male screw portion formed on the outer peripheral surface of the outer end, Screwed into the male threaded part while restraining the movement of the brake cylinder in the axial direction. A leveling dial, and a brake pin that is carried by the idler plug so as to penetrate in the radial direction, with an engagement end at one end engaged with the control cam, and a brake end at the other end engaged with or disengaged from the brake cam And a spring member that is elastically mounted in the support cylinder and biases the floating plug in the cam surface direction, with the support body and the support cylinder being disposed coaxially, A support is attached to one of the frames, and a support cylinder is attached to the other.
[0009]
Furthermore, the invention described in claim 3 is characterized in that a spiral cam surface is formed on the outer end of the floating plug so as to be in surface contact with the cam surface of the support.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For convenience of explanation, the invention described in claim 1 will be described first.
As shown in FIG. 1, the self-closing hinge A according to the present invention is attached to the lower left corner of the door D in FIG. 1, that is, the lower end edge of the door D at the support edge opposite to the knob K. .
[0011]
In the illustrated embodiment, the support 1 is mounted on the door frame 2 side, and the support cylinder 3 is mounted on the door D side.
[0012]
The upper edge of the door D is provided with a pivot hinge P of the type that is automatically inserted into the bearing portion of the door frame 2 with a spring as a support shaft coaxially with the automatic closing hinge A. Since the structure and function of the pivot hinge P are known, further detailed description is omitted.
[0013]
As shown in FIGS. 2 and 3, the support 1 is formed by connecting a disk-shaped base 4 and a solid cam 6 having a spiral cam surface 5 coaxially and integrally. A guide hole 7 for supporting and guiding a floating plug described later is formed coaxially.
[0014]
The cam surface 5 in the illustrated embodiment is formed symmetrically with respect to a horizontal line passing through the central axis of the guide hole 7 in FIG. This is because the self-closing hinge is applied to a door that can be opened inward and outward.
[0015]
Although this is not necessarily an essential constituent element of the present invention, the base 4 is integrally coupled to the rectangular first bracket 8 by welding, for example, and the first bracket 8 is screwed to the door frame 2. Thus, the support 1 is attached to the door frame 2.
[0016]
On the other hand, on the base 4 of the support body, as shown in FIG. 13, a cylindrical support cylinder 3 having one end (lower end) opened is placed via a thrust bearing portion 9 and is rotatably supported. , Being guided.
[0017]
The thrust bearing portion 9 in the illustrated embodiment is composed of an upper surface outer peripheral portion of the base 4 and an opening edge of the support cylinder 3, and as will be described later, the base 4 and the opening edge of the support cylinder 3 are mutually connected. The weight of the door is supported by sliding contact.
[0018]
Although this is not an essential constituent element of the present invention, as shown in FIGS. 4 and 5, the second bracket 11 is integrally coupled to the opening of the support cylinder 3 by welding, for example. The support cylinder 3 is attached to the door D by screwing the second bracket 11 to the lower edge of the door D.
[0019]
On the other hand, as shown in FIG. 13, a floating plug 12 is slidably fitted to the opening end of the support tube 3.
[0020]
As shown in FIGS. 6 and 7, the floating plug 12 is a stepped cylinder in which a spiral cam surface 5 similar to the cam surface of the support 1 is formed on the outer end (lower end) facing the support 1. The outer diameter of the small diameter portion is set to, for example, the outer diameter of the solid cam 6 of the support 1, and the outer diameter of the large diameter portion is set to be substantially the same as the inner diameter of the support cylinder 3.
[0021]
Further, a core rod 13 is provided at the outer end of the floating plug 12 so as to be rotatably fitted in the guide hole 7 (see FIGS. 2 and 3) of the support along the central axis. .
[0022]
Furthermore, a guide pin 14 protrudes from the upper end portion of the floating plug 12 in FIG. 7, and this guide pin 14 is formed in a guide elongated hole 15 (opening along a generatrix direction in a part of the support cylinder 3. Slidably engaged (see FIG. 13).
[0023]
With the configuration described above, the floating plug 12 can be relatively moved in the axial direction of the support cylinder 3 by a certain distance, but the rotation of the support cylinder 3 around the axis is restricted.
[0024]
Further, as shown in FIGS. 10 to 12, a brake cylinder 16 having a cylindrical inner end (upper end in the illustrated example) formed into a predetermined shape is coaxially and integrally coupled to the outside of the three-dimensional cam 16 as a support. ing.
[0025]
The brake cylinder 16 is easier to process if it is a separate member from the support body 1. After the processing, the support body 1 is press-fitted into the brake cylinder 16 while maintaining a predetermined relative angular position, or both are fitted together. They are joined together by welding.
[0026]
A brake cam 17 and a control cam 18 are formed at the inner end of the brake cylinder 16 at positions symmetrical with respect to the central axis of the brake cylinder 16.
[0027]
As shown in FIG. 11, the brake cam 17 has a shape in which a long U-shaped drop groove 19 is cut in the center of the opening edge of the brake cylinder whose entire shape is formed in a mountain shape. Inclined end edges 21 and 21 (see FIG. 10 and FIG. 11) are formed on both sides.
[0028]
As will be described later, these inclined end edges 21 and 21 apply sliding to the brake pin when the door is closed to brake the door, and the outer side of the inclined end edge 21 is cut off over a predetermined angle, and the above-described drop groove with respect to the central axis. The control cam described below is separated at an angular position symmetric with respect to 19.
[0029]
On the other hand, for example, the control cam 18 is cut into a rectangular shape with a predetermined depth over the center of the uncut portion where the angle at which the central axis is viewed is an inferior angle (see FIG. 12). A pair of control plates 23, 23 are formed on both sides of the control plate 23, and both side edges of each control plate 23 are cut obliquely.
[0030]
As shown in FIG. 10, the brake cam drop groove 19 and the control cam cutout portion 22 are formed at angular positions symmetrically with respect to the central axis of the brake cylinder 16.
[0031]
Corresponding to the brake cylinder 16 having the above-described configuration, as shown in FIGS. 8 and 9, the brake pin 24 extends in the length direction (free movement) on the floating plug 12 side so as to penetrate in the radial direction. It is slidably supported in the radial direction of the plug.
[0032]
As shown in FIG. 9, the brake pin 24 is provided with an engagement end 25 at one end (left end) and a brake end 26 at the other end (right end), respectively, and is elastically driven by a return spring as a compression coil spring. As a rod-like body biased in a direction (leftward) close to the control plate 23.
[0033]
Incidentally, the reason why the tip of the engagement end 25 is formed into a thin pin shape is to improve the sensitivity of detecting the diameter deviation from the control plate 23.
[0034]
Further, the base portion of the pin at the engagement end is formed on a spherical surface having the same curvature as the inner surface of the control plate 23. This is when the pin at the engagement end falls into the drop groove 19 (see FIG. 11). (Refer to FIGS. 15A and 15B) This is to join this portion to the inner surface of the control plate.
[0035]
However, as shown in FIG. 9, this spherical surface may be the plane Q, and the length of the pin may be extended accordingly.
[0036]
Furthermore, in the illustrated embodiment, as shown in FIG. 9, the braking end 26 of the short columnar body with a flange is provided in the radial direction of the floating plug 12 in the intermediate cylinder 28 integrally joined to the inner end of the engaging end 25. It is fitted so as to be movable in the (left-right direction) and is also urged in a direction protruding outward (rightward) by the elasticity of the escape spring 29 as a compression coil spring.
[0037]
The reason why the braking end 26 can be retracted into the floating plug 12 in this manner is to avoid interference with the brake cam when the door is opened, as will be described later.
[0038]
As shown in FIG. 9, in a natural state where no external force is applied to the braking end 26, the length of the braking pin 24 is substantially the sum of the diameter of the small diameter portion of the idle plug 12 and the thickness of the braking cylinder 16. The dimensions of each part are set as follows.
[0039]
On the other hand, as shown in FIG. 13, a spring member 31 such as a compression coil spring is elastically mounted between the bottom plate (the ceiling plate in FIG. 13) of the support cylinder 3 and the floating plug 12. Due to this elasticity, the floating plug 12 is biased in the direction in which the cam surface thereof is elastically pressed against the cam surface 5 of the support 1.
[0040]
As shown in FIG. 13, the above-described components are floating in a state where the core bar 13 is inserted into the guide hole 7 (see FIG. 3) on the solid cam 6 of the support fixed to the door frame 2. An automatic closing hinge according to an embodiment of the present invention is configured by placing the plug 12 and covering the support cylinder 3 via the spring member 31.
[0041]
Note that the elasticity of the spring member 31 is set to, for example, about half or more of the weight of the door D and not more than the weight of the door D.
[0042]
As will be described later, when the elasticity of the spring member 31 is small, this hinge becomes a normal pivot hinge. When the elasticity of the spring member 31 is larger than the weight of the door D, the support cylinder 3 floats from the base 4. This is because the hinge is raised and becomes the same as the conventional gravity hinge.
[0043]
As described above, when the elasticity of the spring member 31 is set to a certain level below the weight of the door D, the weight of the door is supported by the support cylinder 3, the spring member 31, and the floating plug 12 as is apparent from FIG. 13. 1 is supported on the base 4 of the support 1 via the support cylinder 3 and the thrust bearing 9.
[0044]
In this case, the weight of the door D is the sum of the elasticity of the spring member 31 and the vertical load of the thrust bearing 9.
[0045]
For example, when the automatic closing hinge according to the present invention grasps the knob K of FIG. 1 and pulls it forward, the support cylinder 3 mounted on the door D side rotates clockwise as viewed from above as shown in FIG. Move.
[0046]
As described above, since the floating plug 12 fitted in the support cylinder 3 is restrained from relative rotation around the axis of the support cylinder 3, the floating plug 12 is integrated with the support cylinder 3 to form the three-dimensional cam of the support 1. 6 is rotated relative to 6.
[0047]
As a result, the cam surface 5 of the floating plug 12 receives a force in a direction of moving upward by a wedge action while being in sliding contact with that of the support 1.
[0048]
Then, as shown in FIG. 14, the spring member 31 rides on the three-dimensional cam 6 while being compressed.
[0049]
At this time, although the elasticity of the spring member 31 is increased, the weight of the door is not exceeded, so that the support cylinder 3 does not lift from the base 4 of the support body, and thus the door D does not rise like a gravity hinge.
[0050]
On the other hand, the engagement between the brake cylinder 16 and the brake pin 24 during the door opening process changes as shown in FIG.
[0051]
That is, when the door is closed, as shown in FIG. 15 (A), the braking end 26 of the braking pin 24 is in the angle position of 12 o'clock in terms of the clock face, and the engaging end 25 is also 6 o'clock. At the angular position, and the elastic force of the return spring 27 (see FIG. 9) drops into the notch 22 of the control plate 23.
[0052]
At this time, as shown in the figure, since the braking end 26 is separated from the brake cam drop groove 19, the braking pin 24 integral with the door D can be rotated without interfering with the brake cam 17. In other words, the brake mechanism of the present invention does not work in the initial stage of door opening.
[0053]
As described above, since the support cylinder 3 is rotated in the clockwise direction, the brake pin 24 integrated with the support cylinder 3 is also rotated in the clockwise direction, and the brake end 26 eventually faces the inner surface of the brake cam 17.
[0054]
When the support cylinder 3 further rotates clockwise, as shown in FIG. 15B, the engagement end 25 of the brake pin rides on the inner surface of one control plate 23 and is formed on the side edge of the control plate 23. The wedge action generated between the inclined edge and the engagement end 25 pushes the control pin 24 in the direction of the center axis of the floating plug. As described above, the braking end 26 can be retracted into the floating plug. Thus, no interference occurs between the brake pin 24 and the brake cam 17.
[0055]
When the door is further opened, as shown in FIG. 15C, the braking end 26 of the braking pin 24 and the brake cam 17 are disengaged, and the braking end 26 protrudes from the floating plug.
[0056]
When the opening degree of the door reaches about 90 degrees, the engagement end 25 of the brake pin 24 and the control plate 23 are disengaged as shown in FIG. As a result of projecting outward, the engagement between the brake end 26 and the brake cylinder 16 is also released, so that interference between the brake end 26 and the control plate 23 does not occur, so that the door can be further opened.
[0057]
On the other hand, when a person removes his / her hand from the door after the person enters and exits the door opening, the spring member 31 exerts elasticity so that the spring member 31 presses it against the three-dimensional cam 6 on the three-dimensional cam 6 of the support 1. Effect.
[0058]
As a result, the floating plug 12 slides down while rotating along the cam surface of the support 1, and the support cylinder 3 and the door D integrated with the support plug 3 in the rotation direction receive a force in the closing direction, so that the door is automatically closed. Is done.
[0059]
To be precise, the component force in the tangential direction of the solid cam 6 of the elasticity of the spring member 31 tries to rotate the support 1, but the support 1 is fixed to the door frame 2. Due to the reaction force from the cam 6, the loose plug 12 receives a rotational moment in the door closing direction.
[0060]
This rotational moment can be freely set by adjusting the elasticity of the spring member, the inclination of the three-dimensional cam, and the like.
[0061]
At this time, the engagement relationship between the brake pin 24 and the brake cylinder 16 is initially set so that the brake pin 24 is connected to the engagement end 25 and the brake end 26 together with the brake cylinder 16 as shown in FIG. It starts to turn counterclockwise without touching.
[0062]
Eventually, as shown in FIG. 15C, the engaging end 25 rides on the inner surface of one control plate 23, and therefore the braking end 26 protrudes outward to reach the inclined end edge 21 of the brake cam.
[0063]
That is, in FIG. 16 in which the brake cam 17 is developed, the braking end 26 descends with a gentle inclination from the upper right to the center along the cam surface 5 of the support, but abuts against the inclined end edge 21. Previously, the position shown in FIG.
[0064]
When the door further moves in the closing direction, as shown in FIGS. 15C and 16, the braking end 26 comes into contact with the inclined end edge 21 of the brake cam, and the support cylinder 3 is further rotated counterclockwise. Due to the wedge action, the braking pin 24 integrated with the floating plug 12 rises along the inclined end edge 21 while compressing the spring member 31.
[0065]
At this time, the kinetic energy of the door is absorbed in the form of an increase in elastic energy of the spring member 31, and the closing rotation of the door is buffered.
[0066]
Incidentally, since the kinetic energy at the time of closing the door does not exceed the elastic energy accumulated in the spring member 31 when the door is opened, the height of the top of the inclined edge 21 is the height of the cam surface 5 of the support. There is no need to set it beyond.
[0067]
While the brake end 26 is engaged with the inclined end edge 21, the brake end 26 is firmly held by the inclined end edge 21 and the brake pin guide hole of the floating plug. And the control plate 23 are disengaged (see FIG. 15A), the braking pin 24 does not move due to the elasticity of the return spring 27.
[0068]
When the door is closed, the braking end 26 gets over the top of the inclined end edge 21 and descends toward the bottom of the drop groove 19 by the elasticity of the spring member 31.
[0069]
When the engagement with the inclined end edge 21 is released, the braking end 26 becomes free, so that the braking pin 24 moves in the direction of the engaging end 25 by the elasticity of the return spring 27, and FIG. Return to the state shown in.
[0070]
As is apparent from the above, the brake capacity can be adjusted by adjusting the inclination angle and height of the inclined end edge 21 of the brake cam 17.
[0071]
In the illustrated embodiment, the support body 1 is provided on the door frame 2 side and the support cylinder 3 is provided on the door D side. However, if it is not necessary to dig deeper into the door frame 2, these mounting positions are reversed. Also good.
[0072]
Further, the support 1 and the floating plug 12 are in surface contact with each other, but a roller (not shown) is provided on the driven floating plug side as in a conventional three-dimensional cam device so as to reduce friction. Also good.
[0073]
Next, FIG. 17 shows an automatic closing hinge according to the second aspect of the invention. The outer end portion (lower end portion) of the brake cylinder 16 in this drawing is along the generatrix and the central axis of the brake cylinder 16. Symmetrically, a pair of slits 32, 32 are open.
[0074]
In the automatic closing hinge according to the second aspect, the brake cylinder 16 is a separate member from the support 1 and is slidably fitted to each other.
[0075]
On the other hand, both end portions of the connecting pin 33 provided so as to penetrate the base end portion of the support body 1 in the radial direction are inserted into the slits 32 respectively, and the rotation of the brake cylinder 16 around the support body 1 is stopped.
[0076]
In order to avoid interference with the connecting pin 33, the core rod 13 of the floating plug 12 is shortened, the substrate 4 of the support 1 is eliminated, and the outer diameter of the support 1 is changed from the inner end to the first bracket 8. Keep the same diameter until it matches.
[0077]
Furthermore, the load ring 34 is slidably fitted to the outer peripheral surface of the brake cylinder 16 on the outer peripheral portion of the brake cylinder 16, and both ends of the connecting pin 33 are passed through the load ring, respectively. Is fixed to the support 1 via the connecting pin 33.
[0078]
Corresponding to the fitting of the load ring 34, the opening end of the support tube 3 is expanded to form a stepped portion, and this stepped portion (not numbered) and the inner edge of the load ring 34 are formed. And the thrust bearing portion 9 is engaged.
[0079]
On the other hand, on the outer peripheral surface of the outer end portion of the brake cylinder 16 is formed a ring-shaped adjustment dial 35 in which a male thread portion not numbered is formed for the sake of clarity and a female thread portion not numbered is also formed on the inner side. Screw together.
[0080]
A knurled 36 is preferably engraved on the outer peripheral edge of the adjustment dial 35 so as to provide a clue when turning the dial.
[0081]
Alternatively, the dial 35 may be formed into a hexagon, for example, and a plate-like spanner may be inserted into the gap between the door and the floor to rotate the dial 35.
[0082]
Further, the thickness of the central portion of the adjustment dial 35 is set slightly smaller than the distance between the outer edge of the load ring 34 and the first bracket 8, and the movement of the adjustment dial 35 in the axial direction of the brake cylinder 16 is restricted.
[0083]
With the configuration described above, when the adjustment dial 35 is turned, the relative position changes in the axial direction between the adjustment dial 35 and the brake cylinder 16 screwed with the adjustment dial 35. In this case, the movement of the adjustment dial in the axial direction is restricted. The brake cylinder 16 moves up and down relatively.
[0084]
FIG. 17 shows a case where the brake cylinder 16 is in an intermediate position between the maximum ascending position and the maximum descending position, and FIG. 16 shows the brake cylinder 16 in which the brake cylinder (brake cam 17) is in the maximum ascending position. Shows the case.
[0085]
The automatic closing hinge according to the second aspect of the present invention constructed as described above operates in the manner described above except that the thrust bearing portion 9 is engaged with the step portion of the support ring 3 and the load ring 34. There is no difference from the invention of the first aspect.
[0086]
However, for example, by turning the adjustment dial 35 with fingers, the brake cylinder 16 can be moved in the axial direction of the support 1, that is, the height of the inclined edge 21 as viewed from the brake pin 24 can be changed. The braking force can be changed without needing to explain the reason.
[0087]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention absorbs the movement of the floating plug due to the relative rotation of the three-dimensional cam and the floating plug when the door is opened by the spring member having an elasticity smaller than the weight of the door. The door does not move up and down when the door is opened and closed.
[0088]
In addition, since the degree of freedom of setting the dimensions of the spring member that determines the rotational moment that drives the door in the closing direction and the inclination of the three-dimensional cam is large, a sufficient closing rotational moment can be set, and the automatic closing hinge operates The certainty can be improved.
[0089]
Furthermore, a brake cam and a control cam having an inclined end edge are fixed in the support cylinder, and a braking end of a braking pin provided so as to penetrate the floating plug in the radial direction is brought into sliding contact with the inclined end edge. Since the spring member for closing the door is also used for braking and the door is braked, it is not necessary to attach a brake device externally.
[0090]
In addition, according to the second aspect of the present invention, the height of the inclined end edge of the brake cylinder can be changed simply by turning the adjustment dial between the door and the door frame, so that the braking force can be adjusted very easily. Various effects can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagrammatic front view of a door fitted with a self-closing hinge according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a support.
FIG. 3 is a front view of a support.
FIG. 4 is a plan view of a support cylinder.
FIG. 5 is a front view of a support cylinder.
FIG. 6 is a plan view of the floating plug.
FIG. 7 is a front view of the floating plug.
8 is a partial cross-sectional view of the floating plug taken along line VIII-VIII in FIG. 6;
FIG. 9 is a partially enlarged view thereof.
FIG. 10 is a plan view of a brake cylinder.
11 is a cross-sectional view of a brake cylinder taken along line XI-XI in FIG.
12 is a cross-sectional view of the brake cylinder taken along line XII-XII in FIG.
FIG. 13 is a partial sectional front view of an automatic closing hinge according to an embodiment of the present invention as set forth in claim 1, showing a state in which the door is closed;
FIG. 14 is a partial cross-sectional front view of an automatic closing hinge according to an embodiment of the present invention, showing a state in which the door is opened 90 degrees.
FIG. 15 is a diagram showing a change in an engagement state between a brake cylinder and a brake pin when the door is opened and closed.
FIG. 16 is a diagram showing a change in an engagement state with a brake pin by unfolding a brake cam.
FIG. 17 is a partially sectional front view of an automatic closing hinge according to an embodiment of the present invention as set forth in claim 2, showing a state in which the door is closed;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support body 3 Support cylinder 4 Base 5 Cam surface 6 Solid cam 7 Guide hole 9 Thrust bearing part 12 Loose plug 13 Core rod 14 Guide pin 15 Guide hole 16 Brake cylinder 17 Brake cam 18 Control cam 19 Drop groove 21 Inclined edge 23 Control plate 24 Brake pin 25 Engagement end 26 Brake end 27 Return spring 31 Spring member 32 Slit 33 Connection pin 34 Load ring 35 Adjustment dial

Claims (3)

螺旋状のカム面を有する支持体と、スラスト軸受け部を介して、この支持体に回動自在に、かつカム面の螺旋と同軸に支承された支持筒と、この支持筒の開口端部に摺動可能に嵌装され、外端を支持体のカム面に接合させると共に、支持筒の軸線回りの回動を拘束された遊動プラグと、支持筒内に支持体と同軸かつ一体に嵌装され、遊動プラグと相対回動可能に配設された筒状体で、内側開口端縁にブレーキカムを、中心軸に関してこのブレーキカムと対称的な角度位置における開口端縁に制御カムを夫々形成した制動筒と、遊動プラグを半径方向に貫通するようにしてこれに担持され、一端の係合端を制御カムに係合させ、他端の制動端をブレーキカムに係脱させるようにした制動ピンと、支持筒内に弾装され、遊動プラグをカム面方向に付勢するばね部材とを有し、支持体と支持筒とを同軸に配設した状態で、扉の下端縁支持端部及び扉枠の一方に支持体を、他方に支持筒を夫々装着したことを特徴とする自動閉鎖ヒンジ。A support body having a helical cam surface, a support cylinder rotatably supported on the support body via a thrust bearing, and coaxially with the spiral of the cam surface, and an opening end of the support cylinder A floating plug that is slidably fitted, the outer end is joined to the cam surface of the support body, and the rotation around the axis of the support cylinder is restricted, and the support cylinder is coaxially and integrally fitted with the support body. The cylinder is arranged to be rotatable relative to the floating plug, and the brake cam is formed at the inner opening edge, and the control cam is formed at the opening edge at an angular position symmetrical to the brake cam with respect to the central axis. The brake cylinder and the idler plug, which are supported by the brake cylinder in a radial direction, have one end engaged with the control cam and the other end engaged with the brake cam. Pins are mounted in the support cylinder, and the floating plug is in the cam surface direction. The support member is mounted on one of the lower end edge support end of the door and the door frame, and the support tube is mounted on the other in the state where the support member and the support tube are arranged coaxially. Features an automatic closing hinge. 螺旋状のカム面を有する支持体と、スラスト軸受け部を介して、この支持体に回動自在に、かつカム面の螺旋と同軸に支承された支持筒と、この支持筒の開口端部に摺動可能に嵌装され、外端を支持体のカム面に接合させると共に、支持筒の軸線回りの回動を拘束された遊動プラグと、支持筒内に支持体と同軸かつ支持体回りの回動を拘束された状態でその軸線方向に移動可能に嵌装され、遊動プラグと相対回動可能に配設された筒状体で、内側開口端縁にブレーキカムを、中心軸に関してこのブレーキカムと対称的な角度位置における開口端縁に制御カムを夫々形成すると共に、外端部外周面に雄ねじ部を形成した制動筒と、この制動筒の雄ねじ部に、制動筒の軸線方向の移動を拘束された状態で螺合する調整ダイアルと、遊動プラグを半径方向に貫通するようにしてこれに担持され、一端の係合端を制御カムに係合させ、他端の制動端をブレーキカムに係脱させるようにした制動ピンと、支持筒内に弾装され、遊動プラグをカム面方向に付勢するばね部材とを有し、支持体と支持筒とを同軸に配設した状態で、扉の下端縁支持端部及び扉枠の一方に支持体を、他方に支持筒を夫々装着したことを特徴とする自動閉鎖ヒンジ。A support body having a helical cam surface, a support cylinder rotatably supported on the support body via a thrust bearing, and coaxially with the spiral of the cam surface, and an opening end of the support cylinder A floating plug that is slidably fitted, has an outer end joined to the cam surface of the support, and is constrained to rotate about the axis of the support cylinder, and is coaxial with the support in the support cylinder and around the support A cylindrical body that is fitted so as to be movable in the axial direction in a state in which the rotation is constrained, and is disposed so as to be able to rotate relative to the floating plug. A control cam is formed on the opening edge at an angular position symmetrical to the cam, and a brake cylinder having a male screw part formed on the outer peripheral surface of the outer end part. The adjustment dial that is screwed in a restrained state and the loose plug And a brake pin which is carried by this so as to penetrate in the direction, engages one end of the engagement end with the control cam, and engages and disengages the brake end of the other end with the brake cam. A spring member that biases the floating plug in the cam surface direction, and in a state where the support body and the support cylinder are disposed coaxially, the support body is provided on one of the lower edge support end portion of the door and the door frame, A self-closing hinge characterized in that a supporting cylinder is mounted on the other side. 上記遊動プラグの外端に、支持体のカム面と面接合する螺旋状のカム面を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動閉鎖ヒンジ。The self-closing hinge according to claim 1 or 2, wherein a spiral cam surface that is in surface contact with the cam surface of the support is formed at an outer end of the floating plug.

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