JP5313475B2 - Hinge device - Google Patents
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Description
本発明は、開き戸や衝立などの屈曲部に使用され、パネル体などを回転自在に支持する蝶番装置に関する。 The present invention relates to a hinge device that is used in a bent portion such as a hinged door or a partition, and rotatably supports a panel body and the like.
蝶番は、開き戸を始めとして家具や屏風など様々な分野で使用されており、戸板などのパネル体を回転自在に支持する機能がある。その形状については、二枚の金属板を心棒で一体化した簡単なものを始めとして、下記特許文献のような特殊な構造のものなど、多数存在している。この特許文献1で開示されている技術は、主に折戸のパネル体同士を連結するための蝶番ユニットであり、構成要素として歯車を用いたことが特徴となっている。具体的には文献中の図1などに示されるように、パネル体同士の境界部に一対の歯車を上下に取り付けた上、対になる歯車を連結板によって一体化しており、戸の開閉時に指などの挟み込みを防止できるなど、様々な利点を有している。しかもこの技術は、戸の回転中心が戸板の中心(厚さ方向から見た場合)に一致するため、回転時に戸の端部が突出することがなく、戸の開閉方向に関する制約を受けにくいという利点もある。
特許文献2および3は、特許文献1を改良した技術であり、そのうち特許文献2については、蝶番を介してパネル体に作用する荷重を伝達できることを特徴としている。具体的には、歯車の側面に接触する介挿板(符号:29)などの荷重支持部を設けており、蝶番だけで応分の垂直荷重を負担できるようになり、使用範囲が一段と拡大する。また特許文献3は、特許文献1のような蝶番ユニットにおいて、「平歯車」を「はすば歯車」に置き換えたことなどを特徴としており、騒音の軽減や大型重量扉への用途拡大などが実現している。
先に挙げた各特許文献のように、歯車を組み込んだ蝶番を用いた戸の基本的な構造を図13に示す。この図に示される折戸は、二枚のパネル体を回転可能に連結しており、右側のパネル体は、支点軸を中心として自在に回転でき、この回転に応じて左側のパネル体も移動する。またパネル体同士の境界部には、上下に延びるポールが対向して配置されており、それぞれのパネル体と一体化されている。そしてポールの上下両端には、境界部を跨ぐように一対の歯車が配置されており、この対になる歯車を軸棒で支持しており、対になる軸棒は連結板で一体化されている。なお歯車は、軸棒によって回転可能に保持されているが、ポールとは一体化されている。そのためパネル体が開くときは、対になっている歯車が噛み合いながら滑らかに移動していき、蝶番としての機能を果たす。さらに左側のパネル体の上面に突出している円柱状の従動軸は、ガイドレールに沿って移動するため、左側のパネル体の移動も規制される。 FIG. 13 shows a basic structure of a door using a hinge incorporating a gear as in each of the above-mentioned patent documents. The folding door shown in this figure connects two panel bodies in a rotatable manner, and the right panel body can freely rotate around a fulcrum shaft, and the left panel body also moves in accordance with this rotation. . In addition, poles extending vertically are arranged opposite to each other at the boundary between the panel bodies, and are integrated with each panel body. A pair of gears are arranged at both upper and lower ends of the pole so as to straddle the boundary portion. The paired gears are supported by shaft rods, and the paired shaft rods are integrated by a connecting plate. Yes. The gear is rotatably held by the shaft rod, but is integrated with the pole. Therefore, when the panel body is opened, the paired gears move smoothly while meshing with each other, and function as a hinge. Furthermore, since the columnar driven shaft protruding from the upper surface of the left panel body moves along the guide rail, the movement of the left panel body is also restricted.
図14は、図13のパネル体同士の境界部付近の詳細を示しており、図14(A)は平面から見たもので、図14(B)は図13のZ−Z断面で、図14(C)は戸を開く途中段階のZ−Z断面である。図13に示す蝶番は、図14(A)のように、対になる歯車が軸棒で保持されており、この二本の軸棒は連結板で一体化されている。さらに歯車は、ポールに固着しているが、軸棒とは固着しておらず自在に回転可能である。したがって、左右のパネル体が折れ曲がる際、連結板は、両パネル体の移動に柔軟に追従しながら歯車の噛み合いを維持するため、戸の開閉は円滑である。 14 shows details in the vicinity of the boundary between the panel bodies of FIG. 13, FIG. 14 (A) is a plan view, FIG. 14 (B) is a ZZ cross section of FIG. 14 (C) is a ZZ cross section at the stage of opening the door. The hinge shown in FIG. 13 has a pair of gears held by a shaft bar as shown in FIG. 14A, and the two shaft rods are integrated by a connecting plate. Further, the gear is fixed to the pole, but is not fixed to the shaft rod and can be freely rotated. Therefore, when the left and right panel bodies are bent, the connecting plate maintains the meshing of the gears while flexibly following the movement of both panel bodies, so that the door can be opened and closed smoothly.
図14(B)のZ−Z断面のように、左右パネル体の境界部では、半円形断面のポールが向かい合っているが、戸を開閉する際、ポール同士が接触していると異音の発生などの問題がある。そこでポール同士の境界には、最低でも1mm程度の隙間を確保する必要があり、遮光性や密閉性という点で問題がある。なお図14(B)のように、ポールの外縁に凹部と凸部を設けることで、戸を閉めた状態では遮光性が確保できるが、その他の状態では確保できない。この点は、プライバシー保護などのため、常時遮光性を要求される屏風などでは、重大な問題になる。なお、召し合わせ部に帯状の起毛布(モヘヤ)やゴムなどの封止部材を設けるといった対策で、遮光性などは常時確保できる。しかし新たに部品を追加することになり、価格の上昇や維持管理に手間が掛かるなどの問題が発生するほか、デザインにも制約が出やすい。 As shown in the Z-Z cross section of FIG. 14B, the semicircular cross section poles face each other at the boundary between the left and right panel bodies. There are problems such as occurrence. Therefore, it is necessary to secure a gap of at least about 1 mm at the boundary between the poles, which is problematic in terms of light shielding and sealing properties. As shown in FIG. 14B, by providing a concave portion and a convex portion on the outer edge of the pole, the light shielding property can be ensured when the door is closed, but cannot be ensured in other states. This is a serious problem in folding screens that require constant light shielding for privacy protection. It is to be noted that light shielding properties and the like can always be ensured by providing a sealing member such as a band-like raised cloth (mohair) or rubber at the summoning portion. However, new parts will be added, which will lead to problems such as price increases and time-consuming maintenance. In addition, the design is likely to be constrained.
また戸が開く際、左右のポールは歯車と一体で回転する。具体的には、図14(B)のポールに描かれている二つの黒丸は、図14(C)のように戸が開く際、回転に伴い内側に移動する。そのため図14(B)のように、戸を開くためポールの境界部に指を突き立てた場合、指がポールと一体で移動していき、左右のポールに挟み込まれる恐れがある。このような事例は極めて稀であり、従来の汎用蝶番に比べると遙かに安全ではあるが、なお改善の余地は残されている。ただし、この課題を解決する対策は既に実施されており、特許文献3の図10にはT字状のバリケード体(符号:24)が組み込まれている。しかしバリケード体を組み込むことで、構造やデザインに影響を与えるなどの問題がある。 When the door opens, the left and right poles rotate together with the gear. Specifically, the two black circles drawn on the pole in FIG. 14B move inward with rotation when the door is opened as shown in FIG. 14C. Therefore, as shown in FIG. 14B, when a finger is pushed up to the boundary portion of the pole to open the door, the finger may move together with the pole and be caught between the left and right poles. Such cases are extremely rare and far safer than conventional general-purpose hinges, but there is still room for improvement. However, measures to solve this problem have already been implemented, and a T-shaped barricade body (reference numeral: 24) is incorporated in FIG. However, incorporating a barricade body has problems such as affecting the structure and design.
そのほか、戸は建物の中で目立つ存在であり、多くの人に深い印象を与える独自性のあるタイプを設置したいという要望も根強い。この要望に応えるには、材質や形状に特徴を持たせるのが一般的な手法だが、費用が増加しやすく、しかも嗜好には個人差があるため、一部の人に違和感を与える恐れもある。そこで戸の開閉機構に特徴があれば、嗜好の違いによる影響を受けにくく、多くの人に深い印象を与えることができる。 In addition, the door is a prominent presence in the building, and there is a strong desire to install a unique type that gives a deep impression to many people. In order to respond to this demand, it is common practice to add features to the material and shape, but the cost is likely to increase and there are individual differences in preferences, which may cause some people to feel uncomfortable. . Therefore, if there is a feature in the door opening and closing mechanism, it is difficult to be affected by the difference in taste and can give a deep impression to many people.
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、どのような状況でも遮光性が維持できる上、開閉の際に指などを挟み込むこともなく、しかも斬新なデザインの戸の創作にも寄与できる、蝶番装置の提供を目的としている。 The present invention has been developed based on such circumstances, and can maintain light-shielding properties in any situation, and does not pinch fingers when opening and closing, and can also contribute to creation of a door with a novel design. The purpose is to provide a hinge device.
前記の課題を解決するための請求項1記載の発明は、パネル体の端面を支持部材に回動自在に取り付けるため、双方の端面が向かい合う境界部に組み込まれる蝶番装置であって、二つの隣接する円形部を備え且つ円形部同士の境界にくびれ部を有するケース体を境界部の上下二箇所に配置して、該上下のケース体の間には、板材を用いた中間材を挟み込み、前記ケース体には、円形部の中に収容される一対の歯車を歯合状態で配置してあり、該一対の歯車は、プレートによって一体化されている二本の主軸によって回転可能に軸支されており、且つ噛み合う一対の歯車には、それぞれと一体で回動する一対のアームを備えており、前記一対のアームのうち、一方はパネル体に取り付けられ他方は支持部材に取り付けられ、更にパネル体および支持部材の各端面に形成された湾曲面と向かい合うケース体には、主軸を中心として回動するパネル体および支持部材と指先の入らないわずかな隙間を保つ円弧面を有しており、且つ中間材には、パネル体および支持部材と指先の入らないわずかな隙間を保つ端面を有しており、前記ケース体には、前記中間材を挟み込むための挟持具を備えており、前記中間材の厚さは、前記パネル体と同一に揃えたことを特徴とする蝶番装置である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
本発明は、開き戸や折戸の屈曲部分や、屏風の接続部などに使用され、戸板や屏風といった板状のパネル体を、枠組や他のパネル体に取り付けるための蝶番装置であり、パネル体は回転自在に一体化される。なお本発明では、連結される二要素のうち、一方は板状のパネル体に限定しているが、他方は戸を囲む枠組や、隣接するパネル体や、壁面など自在に選択可能であり、以降は枠組などを一括して支持部材と表記する。また本発明によって連結されるパネル体と支持部材は、それぞれの端面同士が一定の距離を隔てて対向するように配置されるものとする。 The present invention is a hinge device for attaching a plate-like panel body such as a door plate or folding screen to a frame or other panel body, which is used for a bent portion of a hinged door or folding door, a connecting portion of folding screen, and the like. It is integrated so that it can rotate freely. In the present invention, of the two elements to be connected, one is limited to a plate-like panel body, but the other can be freely selected such as a frame surrounding the door, an adjacent panel body, or a wall surface, Hereinafter, the framework and the like are collectively referred to as a support member. In addition, the panel body and the support member connected according to the present invention are arranged so that the respective end faces face each other with a certain distance therebetween.
本発明による蝶番装置は、パネル体と支持部材との境界部の全域に介在する中間材を中心として、この上下両端に、それぞれ一対の歯車を配置している。この一対の歯車はいずれも円盤状で互いの外周面が噛み合っており、それぞれが主軸によって保持される。ただし主軸と歯車とは一体化されておらず、双方は独自に回転可能である。なお歯形については円滑な噛み合いが実現するならば、単純な平歯を始めとして、ハスバや山歯など自在に選択できる。また戸の回転範囲などの関係で、歯の一部区画だけが実際に噛み合う場合、それ以外の区画では歯が不要であり、例えば半周のみ歯を形成しても良い。 In the hinge device according to the present invention, a pair of gears are respectively arranged at both upper and lower ends around an intermediate member interposed in the entire boundary portion between the panel body and the support member. Each of the pair of gears is disc-shaped, and the outer peripheral surfaces thereof are engaged with each other, and each is held by the main shaft. However, the main shaft and the gear are not integrated, and both can rotate independently. In addition, as long as a smooth meshing is realized about a tooth profile, it can choose freely, such as a simple flat tooth, a lotus tooth, and a mountain tooth. Further, when only a partial section of the teeth actually meshes due to the rotation range of the door or the like, the teeth are not necessary in the other sections, and for example, the teeth may be formed only in a half circumference.
プレートは、一対の歯車を保持する二本の主軸を一体化するために使用され、歯車間の距離を固定して円滑な噛み合いを実現するもので、両主軸間を結んでいる単純な板である。なおプレートと主軸とは、所定の外力に耐えられるよう強固に一体化する必要があり、打ち込みや溶接などで固定される。このプレートは、主軸を一体化する他にも、パネル体と支持部材との間で荷重を伝達する役割もある。 The plate is used to integrate the two main shafts that hold a pair of gears. The plate is a simple plate that connects the two main shafts and fixes the distance between the gears to achieve smooth engagement. is there. The plate and the main shaft need to be firmly integrated to withstand a predetermined external force, and are fixed by driving or welding. In addition to integrating the main shaft, this plate also has a role of transmitting a load between the panel body and the support member.
アームは、歯車やプレートなどをパネル体や支持部材に取り付けるために使用され、それぞれの歯車に一個づつ配置されている。アームは棒状で、その一端は歯車に固定されているため、歯車と一体で回転するほか、他端は歯車の半径方向に突出するように延びている。したがってプレートを固定した状態で片方のアームを強制的に回転させると、歯車が噛み合っているため、対になるアームも逆方向に同じ角度だけ回転することになる。なおアームと歯車は、個別に製作してネジや接着などで接合するのが簡単だが、型などを用いて一体で形成しても良い。 The arms are used for attaching gears, plates , and the like to the panel body and the support member, and one arm is arranged for each gear. Since the arm is rod-shaped and one end thereof is fixed to the gear, the arm rotates together with the gear and the other end extends so as to protrude in the radial direction of the gear. Therefore, if one arm is forcibly rotated while the plate is fixed, the gears mesh with each other, so the paired arms will also rotate in the opposite direction by the same angle. The arm and gear can be easily manufactured separately and joined by screws or adhesives, but they may be formed integrally using a mold or the like.
対になっている歯車に主軸やアームなどが一体化された部品は、支持部材とパネル体との境界部の上下両端で使用され、境界部を跨ぐように配置される。この際、対になっている歯車の一方をパネル体に隣接させて、他方を支持部材に隣接させた上、個々の歯車から延びる二本のアームのうち、パネル体に隣接するものをパネル体に固定して、他方を支持部材に固定すると、パネル体と支持部材は、これらを介して一体化される。なお当然ながら、上下の歯車は、アーム側同士および支持部材側同士で同心に揃う必要がある。 Parts in which a main shaft, an arm, and the like are integrated with a pair of gears are used at both upper and lower ends of a boundary portion between the support member and the panel body, and are arranged so as to straddle the boundary portion. At this time, one of the paired gears is adjacent to the panel body, the other is adjacent to the support member, and the two arms extending from the individual gears that are adjacent to the panel body are the panel body. When the other is fixed to the support member, the panel body and the support member are integrated via these. Of course, the upper and lower gears need to be concentrically aligned on the arm side and on the support member side.
ケース体は、パネル体と支持部材との境界部の上下両端に配置され、歯車などを収容して、歯車に異物が噛み込むことを防止するほか、歯車などを覆い隠すため美感も向上する。ただし構造上、アームだけは外部に飛び出すことになる。またケース体の外周は、歯車の直径よりも一回り大きく、主軸と同心の円が二個並んでいる円弧面となっており、中央部分がくびれたヒョウタンのような形状になっている。なお、くびれの深さについては、パネル体の厚さや揺動角度などに応じて変わるもので、場合によってはくびれが極めて浅いこともある。そのほかケース体の保持については、ボルトでプレートと一体化するなどの方法がある。 The case body is disposed at both upper and lower ends of the boundary portion between the panel body and the support member, and accommodates gears and the like to prevent foreign matter from getting caught in the gears. However, because of the structure, only the arm jumps out. In addition , the outer periphery of the case body is an arc surface on which two circles concentric with the main shaft are arranged, which is slightly larger than the diameter of the gear, and is shaped like a gourd with a constricted central portion. Note that the depth of the constriction varies depending on the thickness of the panel body, the swing angle, and the like, and in some cases, the constriction may be extremely shallow. In addition , for holding the case body , there is a method of integrating with the plate with bolts.
ケース体に対向するパネル体および支持部材の端面には、ケース体外周の円弧面よりもわずかに直径の大きい湾曲面を形成する必要がある。そして、この湾曲面をケース体の外周に隣接させた後、アームをパネル体および支持部材に取り付けると、これらはケース体の円弧面に沿って回転することになる。この際、円弧面から湾曲面までの間隔は、構造上の問題がない程度(概ね1mm以下)に近づけることが好ましく、この際、湾曲面の中心が回転中心に一致するようにする。なお、当然ながら円弧面はヒョウタン形であるため、一方の側にパネル体の湾曲面が対面し、他方の側に支持部材の湾曲面が対面することになり、双方の湾曲面同士が直接対面することはない。 The end face of the panel member and the support member facing the casing, it is necessary to form a large curved surface slightly in diameter than the circular arc surface of the case body periphery. And after making this curved surface adjoin the outer periphery of a case body , if an arm is attached to a panel body and a supporting member, these will rotate along the circular arc surface of a case body . At this time, it is preferable that the distance from the arcuate surface to the curved surface is close to a level where there is no structural problem (approximately 1 mm or less), and at this time, the center of the curved surface is made to coincide with the center of rotation. Of course, since the arc surface is a gourd-shaped, the curved surface of the panel body faces one side and the curved surface of the support member faces the other side, and both curved surfaces face each other directly. Never do.
上下のケース体の間には、板材を用いた中間材を挟み込んであり、中間材の断面形状は、ケース体の外周形状に依存しない。このように構成することで、中間材の素材や形状の自由度が高まり、戸全体のデザインの統一など、更なる美感の向上が期待できる。なお中間材は、パネル体や支持部材の回転に支障を与えないようにする。 An intermediate material using a plate material is sandwiched between the upper and lower case bodies, and the cross-sectional shape of the intermediate material does not depend on the outer peripheral shape of the case body. By configuring in this way, the degree of freedom of the material and shape of the intermediate material is increased, and further improvement in aesthetics such as unification of the design of the entire door can be expected. Note that the intermediate material does not hinder the rotation of the panel body and the support member .
中間材に板材を使用して、パネル体や支持部材にも合板などの板材を使用することで、全体のデザインが統一され美感が向上する。ただし本発明では、パネル体などが所定の範囲で回転した際、中間材の両端面に隙間が生じないよう配慮が必要である。またケース体には、中間材の両面を挟み込むことのできる挟持具を備えている。 By using a plate material for the intermediate material and a plate material such as a plywood for the panel body and support member , the overall design is unified and the aesthetics are improved. However, in the present invention, when the panel body or the like is rotated within a predetermined range, it is necessary to consider that no gap is generated between both end faces of the intermediate material. Further, the case body is provided with a holding tool capable of holding both surfaces of the intermediate material.
請求項1記載の発明による蝶番装置によって、パネル体および支持部材の端面に形成された湾曲面は、ケース体や中間材を周回するように移動する。そのため、ケース体や中間材から湾曲面までの隙間は、双方が接触しない程度に縮小可能である。しかもこの隙間は曲面であるため、光が通過しにくく優れた遮光性を有しているほか、その長さもパネル体の厚さにほぼ等しいため、パッキンなどの付属品を使用しなくても、ある程度の密閉性も確保でき、コストの抑制や維持管理に手間が掛からないなどの利点がある。またパネル体の回動には歯車を利用しているため、円滑な回転が実現しているほか、汎用のヒンジのように戸の開閉方向に制限が生じるといった問題もなく、従来の歯車型蝶番の利点を全て引き継いでいる。さらにパネル体や支持部材は、ケース体や中間材を周回する構造であるため、図14のように二個のポールの境界部に異物が引き込まれるような挙動がなく、中間材に指などを突き立ててパネル体を回転させた場合でも、パネル体の縁部によって指などが押し返されるため、挟み込みなどの事故が根本的に発生しない。 With the hinge device according to the first aspect of the present invention, the curved surfaces formed on the end surfaces of the panel body and the support member move so as to go around the case body and the intermediate material . For this reason, the gap from the case body or intermediate material to the curved surface can be reduced to such an extent that they do not contact each other. In addition, since this gap is a curved surface, it has excellent light shielding properties that prevent light from passing through, and its length is almost equal to the thickness of the panel body, so even without using accessories such as packing, There is an advantage that a certain degree of hermeticity can be secured, and cost is not reduced and maintenance is not required. In addition, since the gears are used to rotate the panel body, smooth rotation is realized and there is no problem that the door opening and closing direction is restricted like a general-purpose hinge. All the benefits of Furthermore the panel body and the supporting member are the structures orbiting the case body and the intermediate material, there is no behavior as foreign matter is drawn into the boundary of the two poles as shown in FIG. 14, a finger on the intermediate member to Even when the panel body is rotated while being pushed up, fingers and the like are pushed back by the edge of the panel body, so that accidents such as pinching do not occur fundamentally.
そのほか本発明では、中間材といった比較的大きな部品が明瞭に視認でき、しかも戸の開閉時には、中間材の外周をパネル体が周回するといった特異な挙動を示すため、多くの人の興味を惹き付けることになる。また中間材には、パネル体などの荷重が作用しないため、材質に関する制約が少なく、仮に遮光性が不要であれば透明樹脂を使用して、防犯用の窓などとしての利用も可能で、従来にはない優れたデザインの戸を提案できる。さらに本発明では、歯車の直径に依存することなく、パネル体の厚さを自在に決めることが可能で、設計の際の自由度が高く、デザインに対する制約も少ない。加えて本発明では、図14のようなポールも不要である。 In addition, in the present invention, relatively large parts such as an intermediate material can be clearly seen, and when the door is opened and closed, the panel body circulates around the outer periphery of the intermediate material , which attracts the interest of many people. It will be. In addition, since the load of the panel body does not act on the intermediate material , there are few restrictions on the material, and if light shielding is unnecessary, it can be used as a security window using transparent resin, etc. We can propose a door with an unprecedented design. Furthermore, in the present invention, it is possible to freely determine the thickness of the panel body without depending on the diameter of the gear, the degree of freedom in design is high, and there are few restrictions on the design. In addition, the present invention does not require a pole as shown in FIG.
中間材を板材として且つその厚さをパネル体と同一に揃えることで、戸全体のデザインに統一感を与えることができる。A uniform feeling can be given to the design of the entire door by using the intermediate material as a plate material and making the thickness the same as that of the panel body.
図1は、本発明による蝶番装置を用いた開き戸1の構成例を示している。なお内部形状を示すため、パネル体Pなどの一部を破断して描いている。この開き戸1は、戸板に相当するパネル体Pと、支持部材Sに相当する縦枠S1と、を一体化しており、パネル体Pは、蝶番装置を中心として自在に回転できる構造になっている。蝶番装置は、上側に配置された連結具11と、下側に配置された連結具21と、この間に挟み込まれた中間材41とで構成され、上下の連結具11、21はいずれも同形状だが、表裏を反転して使用している。上側の連結具11は、噛み合う一対の歯車12a,12b、これらを保持する二本の主軸13a,13b、これらを一体化するプレート14、それぞれの歯車12a,12bと一体で回転する二個のアーム15a,15b、歯車12などを収容するケース体18、で構成されている。なおプレート14は、歯車12の下にあるため視認できないが、下側の連結具21のように、主軸13a,13bを一体化している。そのほか、本図では構造上の都合により、支持部材Sを縦枠S1と中枠S2の二物品に分割しており、そのうち縦枠S1はパネル体Pを実際に支えており、中枠S2は蝶番装置との隙間を埋めている。さらにパネル体Pの左端には、開閉の際に使用する持ち手Hが取り付けられている。本図のような開き戸1では、パネル体Pの基端と支持部材Sが接触しないため、戸を開く際は、パネル体Pを押しても引いても良い。なお各図において、符号末尾の「a」「b」は、位置を識別するために使用しており、「a」はパネル体P側、「b」は支持部材S側を意味している。
FIG. 1 shows a configuration example of a hinged
上側の連結具11に組み込まれる一対の歯車12a,12bは、いずれも直径が等しいため、回転速度は同一だが回転方向は反転する。またアーム15a,15bは、パネル体Pと支持部材Sとの間を跨ぐように取り付けられるもので、一方のアーム15aはパネル体P側に延びており、他方のアーム15bは支持部材S側に延びている。なお支持部材S側に延びているアーム15bは、縦枠S1の側面に接触できるよう途中で直角に折れ曲がっている。このようにアーム15の形状については、周辺の構造などに応じて都度決めて良い。
Since the pair of
主軸13a,13bは、歯車12a,12bおよびアーム15a,15bを保持する役割があり真円断面だが、歯車12a,12bの自在な回転を許容している。また歯車12の下に隠れているプレート14には、二本の主軸13a,13bが打ち込まれており、対になる歯車12a,12bの間隔を保持すると共に、パネル体Pに作用する荷重を支持部材Sに伝達している。そのほかケース体18の外周は、歯車12a,12bを囲むようにして二個の円が並ぶ円弧面19が形成されている。そのため側面からは歯車12a,12bやプレート14が全く視認できず、アーム15a,15bだけが水平に突出した形態になる。
The
下側の連結具21は、上側の連結具11を上下対称に使用されているため、プレート24が上を向いている。このプレート24には、二本の主軸23a,23bが打ち込まれており、この主軸23a,23bによって歯車22a,22bを支持している。これら上下の連結具11、21は、パネル体Pと支持部材Sとの間を跨ぐように配置され、一方の歯車12a、22aはパネル体P側に位置しており、他方の歯車12b、22bは支持部材S側に位置している。当然ながら上の歯車12aと下の歯車22aは同軸線上に並んでおり、上の歯車12bと下の歯車22bについても同じである。そして、パネル体P側に位置する上下二個のアーム15a、25aは、ネジ48でパネル体Pの端面に固定してあり、また支持部材S側のアーム15b、25bは、支持部材Sの側面に固定してある。このようにパネル体Pは、上下のアーム15、25によって支持部材Sに取り付けられている。なお図中では支持部材Sとして、棒状の縦枠S1を使用しているが、このような形態に限定される訳ではなく、壁面なども利用可能である。
Since the
パネル体Pおよび支持部材Sには、上下にアーム15、25が取り付けられているため、パネル体Pは主軸13a、23aを中心として回転するほか、支持部材Sは主軸13b、23bを中心として回転することになる。そのためパネル体Pおよび支持部材Sの端面にも、円弧面19、29よりもわずかに直径の大きい湾曲面Rが形成されている。したがってパネル体Pは、ケース体18、28の外周を回転するほか、ケース体18、28は、中枠S2の湾曲面Rの内側を回転することになる。なお上下のケース体18、28の間には中間材41が挟み込まれており、この中間材41の断面形状は、両ケース体18、28と同様、二個の円が並ぶ円弧面42が形成されている。そのため、上側のケース体18から下側ケース体28までの全域で側面形状が同一の縦長ケース体7を構成しており、その周りをパネル体Pなどが周回することになる。このように、パネル体Sと中枠S2との境界部は全域が塞がれており、ケース体18、28や中間材41との隙間は円弧状の狭い空間になり、遮光性や密閉性が確保される。
Since the arm 15 and 25 are attached to the panel body P and the support member S, the panel body P rotates about the
図2は、図1に示す連結具11、21周辺を拡大したもので、これらの構造の詳細を示している。二個の連結具11、21は、同一のものを上下に反転させて配置している。上側の連結具11のように、アーム15は、歯車12の上面に接触する丸い円盤部16と、半径方向に延びる接続部17とで構成されており、接続部17には前図のようなネジ48を通すため、取付孔33が形成されている。また歯車12とアーム15は、ボルト31によって一体化されている。そのため歯車12の片面は、ボルト31の頭部を収容するため内部が凹んでおり、アーム15の円盤部16にも雌ネジが形成されている。次に主軸13については、一端にツバ32が形成されており、アーム15や歯車12の抜け出しを防止しており、対する他端は歯車12の下に隠れているプレート14に打ち込まれているため、アーム15や歯車12は、主軸13から離脱することがない。なお下側の連結具21に示すように、歯車22a,22bの中心間距離を保つプレート24には、主軸23a,23bが打ち込まれており、双方は摩擦で一体化している。そのほかプレート24の中央付近には、ケース体28などを固定するため、二個のネジ孔34が形成されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the
ケース体18については、内部の空洞部36に歯車12全体を収容可能で、アーム15だけが外部に突出する形態になる。またケース体18の底には、プレート14を受け止めるための底溝37が形成されており、双方の移動を規制している。なお底溝37には、プレート14に向けてボルトなどを打ち込むため、抜孔38が形成されている。そのほか上下のケース体18、28と中間材41は、その外周形状が同一で、いずれも二個の円が並ぶ円弧面19、29、42が形成されている。またパネル体Pおよび支持部材Sの端面には、円弧面19、29、42と同心の湾曲面Rが形成されており、円弧面19、29、42と湾曲面Rとの隙間は、狭い曲面であるため光が通過できず、遮光性や密閉性が必然的に確保される。しかもパネル体Pが円弧面19、29、42を周回する際も、円弧面19、29、42と湾曲面Rとの隙間が広がることはなく、遮光性などはそのまま維持される。
As for the
図3は、図1の蝶番装置の詳細形状を示しており、図3(A)は平面から見たもので、図3(B)は中央部の縦断面で、図3(C)は中間材41などの横断面である。図3(A)のように、歯車12はケース体18の内部に収容されており、アーム15だけが外部に突出している。また図3(B)のように、歯車12およびアーム15は、主軸13との間に微少な隙間が確保されており、これらの円滑な回転が実現しているほか、ツバ32とプレート14によって挟まれており、主軸13から抜け出すこともない。プレート14については、ケース体18の底溝37に嵌め込まれており、ケース体18の移動を防止している。さらに図3(C)のように、中間材41にはケース体18と同様の円弧面42が形成されており、パネル体Pおよび中枠S2の湾曲面Rは、これに沿って移動する。なおケース体18と中間材41との接合方法の具体例については、後の図9に示す。
3 shows a detailed shape of the hinge device of FIG. 1, FIG. 3 (A) is a plan view, FIG. 3 (B) is a longitudinal section at the center, and FIG. 3 (C) is an intermediate view. It is a cross section of
図4は、図3に示す状態からパネル体Pが回転した後を示しており、図4(A)は図3(A)からパネル体Pが90度回転した状態で、図4(B)は図3(C)からパネル体Pが45度回転した状態である。このようにパネル体Pの湾曲面Rは円弧面19、42に沿って移動するため、回転に際して遮光性や密閉性が変化しないことが明白である。さらに図4(B)のように、中間材41付近に指を差し入れた場合でも、パネル体Pの回転に伴い指がすくい上げられるため、挟み込みなどが発生しにくく極めて安全性が高い。また歯車12を使用しているため、パネル体Pと中間材41との交角は、必ずパネル体Pと中枠S2との交角の半分になり、戸を開く際、ケース体18や中間材41は独特な挙動を示すことになり、人々の関心を集めやすい。
4 shows a state after the panel body P is rotated from the state shown in FIG. 3, and FIG. 4 (A) is a state where the panel body P is rotated 90 degrees from FIG. 3 (A). Is a state in which the panel body P is rotated 45 degrees from FIG. Thus, since the curved surface R of the panel body P moves along the circular arc surfaces 19 and 42, it is clear that the light shielding property and the sealing property do not change during rotation. Further, as shown in FIG. 4B, even when a finger is inserted in the vicinity of the
図5は、本発明による蝶番装置を用いた二枚折戸2の構成例を示している。この場合、左側板BLがパネル体Pに相当しており、右側板BRが支持部材Sに相当して、その境界部に本発明が使用されている。なお連結具11、21や中間材41などの構成は、図1と全く同じである。戸が開く際は、右側板BRが支点軸Mを中心として回転するほか、これに応じて左側板BLも移動する。ただし左側板BLは、従動軸FがガイドレールGに沿って移動するため、蝶番装置のある部分が突出する形で戸が開くことになる。なお本図では、左側板BLと右側板BRの境界部だけに蝶番装置を使用しているが、これを縦枠S1と右側板BRとの間に使用することもできる。
FIG. 5 shows a configuration example of a
図6は、図5の二枚折戸2が開いた状態を示している。本図の折戸は、右側板BRおよび左側板BLのいずれも厚さが同じであり、しかも互いに噛み合う歯車12aと歯車12bとの中心間距離は、これらの板厚と同一にしている。そのため本図のように戸が開いた状態では、右側板BRと左側板BLが面接触するため、デッドスペースが発生せず所定の開口幅が確保される。このように、従来の歯車を用いた蝶番の利点をそのまま引き継いでいる。
FIG. 6 shows a state in which the
図7は、図5の二枚折戸2を発展させた三枚折戸3の構成例を示している。この場合、蝶番装置も左右二箇所に配置されているが、そのうち左側に配置されている蝶番装置を基準とすると、左側板BLがパネル体Pに相当して、中間板BMが支持部材Sに相当する。また右側に配置されている蝶番装置を基準とすると、中間板BMがパネル体Pに相当して、右側板BRが支持部材Sに相当する。なお中間板BMおよび左側板BLの上面には従動軸Fが突出しており、これがガイドレールGに沿って移動するため、中間板BMや左側板BLの移動も一定の範囲に制限され、戸を開く際は、各板が「く」の字状に折り畳まれることになる。
FIG. 7 shows a configuration example of a three-fold folding door 3 that is an extension of the
図8は、本発明の応用例を示しており、図8(A)は二枚の板材で構成される屏風4で、図8(B)は四枚の板材で構成される間仕切り5である。図8(A)の屏風4は、左側板BLと右側板BRとの境界部に本発明の蝶番装置を使用したもので、左側板BLと右側板BRとの交角がどのように変化した場合でも、図4(B)などに示されるように、両板BL、BRと中間材41との隙間には何らの変化もなく、常に遮光性が維持でき、更衣のため部屋を仕切る際などに極めて有効である。なお転倒防止のため、脚Kなどを備えても良い。また板材の数を増やすことで、図8(B)のように、空間の一角を完全に取り囲むこともできる。この際は、一箇所を開閉板BDとして出入口のように使用できる構造として、ノブNなどを設ける場合もある。そのほか、図8(B)では四枚の板材を使用しているが、五枚、六枚と増やすことも自在である。
FIG. 8 shows an application example of the present invention. FIG. 8A shows a folding screen 4 made up of two plates, and FIG. 8B shows a partition 5 made up of four plates. . The folding screen 4 in FIG. 8A uses the hinge device of the present invention at the boundary between the left side plate BL and the right side plate BR, and how the intersection angle between the left side plate BL and the right side plate BR changes. However, as shown in FIG. 4 (B) and the like, there is no change in the gap between the plates BL and BR and the
図9は、中間材41の固定方法の例を示しており、図9(A)はケース体18と同一形状の中間材41を挟み込んだ形態で、図9(B)はケース体28に中間材41の端部を差し込んだ形態で、図9(C)はガラスなどの板材を狭持具46で保持した形態である。図9(A)の中間材41は、その断面形状がケース体18と同じであり、その側面には二個の円が並ぶ円弧面42が形成されている。またケース体18、28との接合のため、両端面の中央部分を削ったキー溝43が形成されており、対する下側のケース体28の底面にはキー39が突出している。このキー39は、上側のケース体18の底面にも突出しており、キー39をキー溝43に嵌め込むことで、中間材41が上下のケース体18、28と一体化され、中間材41が抜け落ちることもない。
FIG. 9 shows an example of a fixing method of the
図9(B)は、下側のケース体28に受け口40を形成して、この受け口40で中間材41の端部を保持する構成であり、ケース体28の裏側の側周面を延長して、受け口40を形成している。当然ながら、上側のケース体18も同様な構造とすると、中間材41を離脱不能に挟み込むことができる。なお中間材41の端部は、受け口40に入り込めるよう、部分的に断面を縮小する必要がある。
FIG. 9B shows a configuration in which a receiving port 40 is formed in the
図9(C)は、中間材41として板材を使用している。この場合、ケース体18、28との接合のため挟持具46を介在させている。挟持具46は、金属板を「コ」の字状に折り曲げたもので、その表面には複数の孔が形成されており、固定ボルト47を差し込んでケース体18、28に取り付けができる。この固定ボルト47を挿通するため、ケース体18、28には抜孔38があり、またプレート14にはネジ孔34が形成されている。なお挟持具46と中間材41との接合には、ピンなどが使用可能だが、本図のように中間材41の両端に段差部44を設けて、この中に挟持具46を嵌め込む構造として、ピンなどを省略することもできる。そのほか中間材41の端面45は、いずれもケース体18、28の円弧面19、29と一体の曲面になっており、隙間が小さくなるよう配慮されている。
In FIG. 9C, a plate material is used as the
図10は、本発明によって板材同士を連結する場合の構成例を示している。この図では、左側にある左側板BLと、右側にある右側板BRとを回転可能に一体化している。そのため各アーム15の接続部27には、「コ」の字状に折り曲げられた差込口35が形成されており、この中に左側板BLや右側板BRの端面を嵌め込み、図示は省略するがピンなどで双方を一体化する。また中間材41についても板材を使用しており、挟持具46を介して上下のケース体18、28で挟み込まれている。この場合でも、左側板BLと右側板BRの端には、湾曲面Rが形成されており、また対面する中間材41の端面45にも、これに合わせた曲面が両側に形成されており、双方の隙間はわずかである。なお本図では下側の連結具21を省略しているが、実際は上側の連結具11を反転させたものを使用する。そのほか、本図のような構成で遮光性が不要な場合、左側板BLと右側板BRと中間材41の全てに板ガラスを使用して、蝶番装置部分を含む全体を透明にすることで、優れた美感の戸を提案することもできる。
FIG. 10 shows a configuration example in the case where plate members are connected to each other according to the present invention. In this figure, the left side plate BL on the left side and the right side plate BR on the right side are integrated in a rotatable manner. Therefore, the
図11は、図10に示す構成の横断面を示しており、図11(A)は全体が直線に並んだ状態で、図11(B)は左側板BLが直角に折れ曲がった状態である。図11(A)のように、中間材41と左側板BLとの境界および中間材41と右側板BRとの境界は、微少な曲面状の隙間が形成されるため、遮光性や密閉性が確保される。また図11(B)のように、左側板BLが直角に折れ曲がった際でも、端面45と湾曲面Rとは一定の区間で対向しており、指などが挟み込まれる恐れはなく、安全性や遮光性や密閉性が維持される。
FIG. 11 shows a cross section of the configuration shown in FIG. 10, FIG. 11 (A) shows a state where the whole is aligned in a straight line, and FIG. 11 (B) shows a state where the left side plate BL is bent at a right angle. As shown in FIG. 11A, the boundary between the
図12は、垂直荷重に対して強固な耐久性を持つ構造の蝶番装置を示しており、図12(A)は全体形状で、図12(B)は縦断面である。この図に示されるアーム15、25を構成する円盤部16、26は、パネル体P側と支持部材S側とで直径が異なっており、支持部材S側の円盤部16b、26bの直径が拡大されており、その外縁部は、対向する歯車12a、22aの歯先側面に接触している。一方パネル体P側の円盤部16a、26aは、干渉を防止するため直径が縮小されている。このように歯車12a、22aの側面に円盤部16b、26bを接触させることで、歯車12a、22aに作用する垂直荷重を直接アーム15b、25bで支持できるようになり、プレート14、24に作用する荷重が軽減され、より大きな垂直荷重に耐えられる。
FIG. 12 shows a hinge device having a structure having strong durability against a vertical load. FIG. 12 (A) shows an overall shape, and FIG. 12 (B) shows a longitudinal section. The
図12(B)のように、支持部材S側の円盤部16b、26bの直径を拡大することで、パネル体P側の歯車12a、22aの側面が、円盤部16b、26bに接触している。そのため、パネル体Pに作用する垂直荷重を、下側のアーム25bで直接支持して、プレート24に過大な荷重が作用することを防止できる。また上側のアーム15bによって、パネル体Pの浮き上がりも防止でき、安定してパネル体Pを固定できる。なお本図では、支持部材S側の円盤部16b、26bを大きくしているが、これ以外にも、支持部材S側下方とパネル体P側上方の円盤部16a、26bの直径を拡大するというように、直径の大きい円盤部16、26を対角で配置しても良い。
As shown in FIG. 12B, by increasing the diameter of the
1 開き戸
2 二枚折戸
3 三枚折戸
4 屏風
5 間仕切り
7 縦長ケース体
11 連結具(上側)
12 歯車(12aはパネル体側、12bは支持部材側)
13 主軸(13aはパネル体側、13bは支持部材側)
14 プレート
15 アーム(15aはパネル体側、15bは支持部材側)
16 円盤部(16aはパネル体側、16bは支持部材側)
17 接続部
18 ケース体
19 円弧面
21 連結具(下側)
22 歯車(22aはパネル体側、22bは支持部材側)
23 主軸(23aはパネル体側、23bは支持部材側)
24 プレート
25 アーム(25aはパネル体側、25bは支持部材側)
26 円盤部(26aはパネル体側、26bは支持部材側)
27 接続部
28 ケース体
29 円弧面
31 ボルト
32 ツバ
33 取付孔
34 ネジ孔
35 差込口
36 空洞部
37 底溝
38 抜孔
39 キー
40 受け口
41 中間材
42 円弧面
43 キー溝
44 段差部
45 端面
46 挟持具
47 固定ボルト
48 ネジ
BL 左側板、 BM 中間板、 BR 右側板、 BD 開閉板
F 従動軸
G ガイドレール
H 持ち手
K 脚
M 支点軸
N ノブ
P パネル体
R 湾曲面
S 支持部材、 S1 縦枠(支持部材)、 S2 中枠(支持部材)
DESCRIPTION OF
12 Gears (12a is panel body side, 12b is support member side)
13 Main shaft (13a is panel body side, 13b is support member side)
14 Plate 15 Arm (15a is panel body side, 15b is support member side)
16 disc part (16a is panel body side, 16b is support member side)
17
22 Gears (22a is panel body side, 22b is support member side)
23 Main shaft (23a is on the panel body side, 23b is on the support member side)
24 Plate 25 Arm (25a is panel body side, 25b is support member side)
26 Disc (26a is on the panel body side, 26b is on the support member side)
27 Connecting
Claims (1)
二つの隣接する円形部を備え且つ円形部同士の境界にくびれ部を有するケース体(18、28)を境界部の上下二箇所に配置して、該上下のケース体(18、28)の間には、板材を用いた中間材(41)を挟み込み、
前記ケース体(18、28)には、円形部の中に収容される一対の歯車(12aと12b、22aと22b)を歯合状態で配置してあり、該一対の歯車(12aと12b、22aと22b)は、プレート(14、24)によって一体化されている二本の主軸(13aと13b、23aと23b)によって回転可能に軸支されており、且つ噛み合う一対の歯車(12aと12b、22aと22b)には、それぞれと一体で回動する一対のアーム(15aと15b、25aと25b)を備えており、
前記一対のアーム(15aと15b、25aと25b)のうち、一方(15aと25a)はパネル体(P)に取り付けられ他方(15bと25b)は支持部材(S)に取り付けられ、更にパネル体(P)および支持部材(S)の各端面に形成された湾曲面(R)と向かい合うケース体(18、28)には、主軸(13aと13b、23aと23b)を中心として回動するパネル体(P)および支持部材(S)と指先の入らないわずかな隙間を保つ円弧面(19、29)を有しており、且つ中間材(41)には、パネル体(P)および支持部材(S)と指先の入らないわずかな隙間を保つ端面(45)を有しており、
前記ケース体(18、28)には、前記中間材(41)を挟み込むための挟持具(46)を備えており、
前記中間材(41)の厚さは、前記パネル体(P)と同一に揃えたことを特徴とする蝶番装置。 In order to pivotally attach the end surface of the panel body (P) to the support member (S), the hinge device is incorporated in a boundary portion where both end surfaces face each other,
A case body (18, 28) having two adjacent circular portions and having a constricted portion at the boundary between the circular portions is arranged at two places above and below the boundary portion, and between the upper and lower case bodies (18, 28). Is sandwiched with an intermediate material (41) using a plate material,
In the case body (18, 28) , a pair of gears (12a and 12b, 22a and 22b) accommodated in a circular portion are arranged in an engaged state, and the pair of gears (12a and 12b, 22a and 22b) are rotatably supported by two main shafts (13a and 13b, 23a and 23b) integrated by plates (14, 24), and a pair of meshing gears (12a and 12b). , 22a and 22b) are provided with a pair of arms (15a and 15b, 25a and 25b) that rotate integrally with each other,
Of the pair of arms (15a and 15b, 25a and 25b), one (15a and 25a) is attached to the panel body (P) and the other (15b and 25b) is attached to the support member (S). (P) and the case body (18, 28) facing the curved surface (R) formed on each end surface of the support member (S), a panel that rotates about the main shaft (13a and 13b, 23a and 23b). The body (P) and the support member (S) have arcuate surfaces (19, 29) that keep a slight gap between the fingertips, and the intermediate member (41) includes a panel body (P) and a support member. (S) has an end face (45) that keeps a slight gap between the fingertips and
The case body (18, 28) includes a clamping tool (46) for sandwiching the intermediate material (41),
A hinge device characterized in that the intermediate material (41) has the same thickness as that of the panel body (P) .
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