JPH0478793B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はドア用オートヒンジに関するものであ
り、詳しくは、枢軸に支持された状態で回転移動
軌跡に沿つて開閉するドア、即ち、開き戸型式の
ドアに取付けるセミ・コンシールド型式のオート
ヒンジに関するものである。

従来の技術 一般に、ドアの自動閉鎖装置は、ドアを開ける
際の力をスプリングに弾性力として蓄積し、ドア
の閉鎖時にはこのスプリングの弾性復元力により
ドア本体を閉鎖方向に付勢すると共に、このドア
本体の閉鎖速度を油圧緩衝装置によつて制御する
ようにしたものである。

上記自動閉鎖装置において、開き戸に適用され
るものとしは、２本のリンクアームを備えて内部
のスプリングを圧縮させる型式のドアチエツカー
や、ヒンジ部を一体に有し、トーシヨンスプリン
グを利用したオートヒンジが知られており、近年
では、ドアに内蔵させるコンシールドタイプのオ
ートヒンジが用いられている。

上記オートヒンジは、ドアの開放動作をヒンジ
部に内蔵した２枚の歯車を介して、トーシヨンス
プリングに伝達してこのスプリングに閉鎖方向の
弾性力を蓄積すると共に油圧緩衝装置内のピスト
ンを移動させて、そして上記トーシヨンスプリン
グの弾性復元力により、ドアを閉鎖方向に付勢す
ると共に、上記ピストンが元位置に復帰する際の
作動油の粘性により、上記ドアの閉鎖速度に抵抗
を与えて制御するようにしたもので、本出願人
も、この種ドア用オートヒンジを先に出願してい
る。（実開昭62−27180号公報） 発明が解決しようとする問題点 一般にドア用オートヒンジにおいては、作動油
の粘性が温度によつて増減することにより、ドア
の閉鎖速度が遅く、あるいは早くなる。

しかし、上記在来のオートヒンジにおいては、
上記ドアのチエツク位置、即ち、全開から途中ま
で早く閉じる範囲と、以後全閉まで遅く閉じる範
囲の境界位置を調整することにより、閉鎖に要す
る時間が調整できるのみであり、上記粘性の変化
に応じた速度自体の調整ができなかつた。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、開き戸型式のドアの回転中心近傍に取付ける
ドア用オートヒンジであつて、ドア本体から所定
の偏心距離をおいて垂設され、床面に対して不動
のピボツト軸と、上記ドア本体の側縁部に収容さ
れ、ドア本体に閉鎖方向の力を付与する蓄力機構
及びドア本体の閉鎖方向の速度を制御する緩衝機
構を枢軸で連結したオートヒンジ本体と、上記ピ
ボツト軸とオートヒンジ本体の枢軸との間に配設
された歯車伝動機構とからなり、上記蓄力機構
は、上記枢軸に同心状に嵌装したトーシヨンスプ
リングの他端を上記枢軸を同心状に囲繞して延び
る円筒状ケースに係止して構成され、上記緩衝機
構は、枢軸の先端に一体に固着され、内部に作動
油を満たしたシリンダと、上記シリンダ内に螺挿
され、軸方向にのみ移動可能なピストンと、上記
ピストンに配設され、ピストンの軸方向両側に形
成される油圧室を連結する逆止弁と、上記両油圧
室を常時連通させる油通路に介在させた流量調整
弁とから構成されていることを特徴とするドア用
オートヒンジである。

作 用 本発明に係るドア用オートヒンジは、ドア本体
をピボツト軸を中心に旋回させて開放させる際に
歯車伝動機構によつて枢軸を回転させ、トーシヨ
ンスプリングに弾性力を蓄積すると共にシリンダ
とピストンの螺合によりピストンを移動させて一
方の油圧室から他方の油圧室に逆止弁を経て作動
油を流入させ、上記ドア本体を閉鎖させる際に
は、上記トーシヨンスプリングの弾性復元力によ
り上記ドア本体を閉鎖方向に付勢し、両油圧室を
連通する油通路に配設した流量調整弁によつて上
記ピストンの原位置への復帰動作に伴つて油通路
を通過する作動油に抵抗を付与することによりド
ア本体の閉鎖速度自体を調整することができる。

実施例 第１図乃至第４図は、本発明に係るドア用オー
トヒンジの一実施例を示すもので、上記オートヒ
ンジは、第１図に示すように、ヒンジ部Ｈをドア
本体Ｄの下部から突出させた状態で、本体部Ｂを
ドア本体Ｄの側縁部に内蔵して取付けられ、この
ヒンジ部Ｈとドア本体Ｄの上部に取付けた通常の
ヒンジＨとによつて、ドア本体Ｄは開閉自在に支
持される。

上記ヒンジ部Ｈは、ドア本体Ｄから所定距離偏
心させたピボツト軸１を有しており、上記ヒンジ
H′も同様にピボツト軸１′を有し、この両ピボツ
ト軸１，１′は同一軸線上に位置して、上記ドア
本体Ｄはこのピボツト軸１，１′を中心に回転し、
開閉する。

上記ヒンジ部Ｈのピボツト軸１は、床Ｆに対し
て固定されており、ドア本体Ｄ側のピボツトハウ
ジング２内に収容された歯車３に一体に固定され
る。上記歯車３はハウジング２内のベースブロツ
ク４に対してベアリング５を介して回転自在に取
付けられており、この歯車３は、ベースブロツク
４に回転自在に取付けられた中間歯車６と噛合さ
せてあり、この中間歯車６は、ベースブロツク４
にスライドブツシユ７でもつてボス部８ａを回転
自在に支持された歯車８と噛合させてある。

ここで、上記歯車３を固定したピボツト軸１
は、床Ｆに対して常に静止しており、このピボツ
ト軸１の回りにドア本体Ｄを開閉させると、上記
歯車６は、上記歯車３に対して公転しながら自転
し、また歯車８も上記歯車６と同様に公転しなが
ら自転し、所謂プラネタリギア機構を構成してい
る。

上記本体部Ｂは、スプリングを利用した蓄力機
構Ｓと作動油の粘性を利用した緩衝機構Ａとを円
筒状ケース１０に一体に組み込み、上記両機構
Ｓ，Ａを枢軸１１で連結した構造となつている。

上記蓄力部Ｓは、ドア本体Ｄに閉鎖方向の力を
付与するためのもので、上記円筒状ケース１０の
略軸線に沿つて配設された枢軸１１と、この枢軸
１１と円筒状ケース１０との間に同軸状に配置さ
れたトーシヨンスプリング１２とで構成される。

上記枢軸１１の基端部には、前述の歯車８がキ
ー１３を利用して一体的に連結してある。そし
て、上記枢軸１１は上記歯車８のボス部８ａの先
端位置において、上記円筒状ケース１０との間に
配設されたベアリング１４によつて基端側を支持
され、上記円筒状ケース１０の略中間位置に収容
したストツパ機構Ｃによつて上端側を支持されて
おり、従つて、上記円筒状ケース１０内で、回転
可能となつている。

上記トーシヨンスプリング１２は、本実施例で
は、断面略矩形の素線をコイル状に巻回したもの
を用いてあり、上記トーシヨンスプリング１２の
両端は、共に、中心に向けて折曲し、フツク部１
２ａ，１２ｂとしてある。そして、上記トーシヨ
ンスプリング１２の上端側のフツク部１２ａは、
ストツパ機構Ｃのスライドカラー２０のスリツト
溝２０ａに係止してあり、下端側のフツク部１２
ｂは、枢軸１１の基端側で、上記ベアリング１４
の上方に固着したスリーブ１５のスリツト溝１５
ａに係止してある。

ここで上記ストツパ機構Ｃは、枢軸１１の小径
部に回転自在に嵌装したスライドカラー２０、円
筒状ケース１０に固着した保持器２１、保持器２
１によつてケース１０の円周方向の位置を規制さ
れたローラ２２、上記保持器２１内周面と対向す
る枢軸１１の外周面に形成したカム面２３で構成
されている。

上記スライドカラー２０は、前述したように、
下端小径部のスリツト溝２０ａにトーシヨンスプ
リング１２の上端側のフツク部１２ａを係止させ
てあり、上端外周は、上記円筒状ケース１０の内
周面に略摺接する寸法に設定され、上記上端部に
形成した円柱状空胴部２０ｂの一部には上記ロー
ラ２２の一部が嵌り込み得る凹溝２０ｃが形成さ
れている。

上記保持器２１は、大径の円筒部２１ａでもつ
て、上記円筒状ケース１０に一体に固着されると
共に、上記枢軸１１を支持しており、小径の円筒
部２１ｂは、上記枢軸１１のカム面２３とスライ
ドカラー２０の空胴部２０ｂとの間に遊嵌状態で
配置される。そして、上記小径の円筒部２１ｂに
は、上記ローラ２２が互いの軸線を平行に保つた
状態で、径方向に移動し得る寸法のローラ保持孔
２１ｃが貫通形成されている。

上記枢軸１１に形成したカム面２３は、円周面
の一部になだらかに突起２３ａを形成したもの
で、この突起２３ａの円周面からの突出高さと、
上記スライドカラー２０の凹溝２０ｃの円周面か
らの凹入深さとは対応させてある。

そして、上記ローラ２２は、上記カム面２３の
円周面と上記スライドカラー２０の空胴部２０ｂ
の円周面との間に介在し得る直径とされている。

尚、上記スライドカラー２０と上記枢軸１１と
は、第４図に示すように、上記凹溝２０ｃと突起
２３ａとがドア本体Ｄを途中で停止保持させたい
所望の角度位置に対応する位相差となるように配
置される。

上記緩衝装置Ａは、流体の粘性を利用した上記
枢軸１１の頭部１１ａに、固着したシリンダ３１
と、このシリンダ３１内に収容されるピストン３
２と、上記円筒状ケース１０の上端から内部下方
に向けて配設されたガイド部材３３とで構成され
る。

上記緩衝装置Ａは、上記枢軸１１上端の大径の
頭部１１ａに固設したシリンダ３１と、このシリ
ンダ３１内に収容されるピストン３２と、上記円
筒状ケース１０の上端から内部下方に向けて配設
されたガイド部材３３とで構成される。

上記枢軸１１の頭部１１ａは、上記円筒状ケー
ス１０の内径より僅かに小径に形成され、この頭
部１１ａの中心部とその側方に軸線方向に沿つて
丸孔３４，３５が穿設されており、この両丸孔３
４，３５は、頭部１１ａの側方から配設した流量
調整弁Ｖを介して底部同士で連通している。

そして、上記中心の丸孔３４には、上方に向か
つて軸方向に延びる小径のパイプ３７が固定さ
れ、上記頭部１１ａの上端面には、丸孔３５の開
口を覆うようにフイルタ３８が配設されている。

上記シリンダ３１は、上記頭部１１ａと略同様
の外径を有する円筒体で、内周面の基端側には、
リードの大きい多条ねじ部３１ａが形成されてお
り、先端部には、シリンダ３１と同一外径のスラ
イドスリーブ３９を一体的に固着してある。

上記ピストン３２は、上記シリンダ３１の内径
と略等しい外径を有する円筒形状をなし、下端側
の外周面には、上記シリンダ３１の多条ネジ部３
１ａと螺合する多条ネジ部３２ａが形成され、上
記ピストン３２の内周面は略全長に渡つてスプラ
イン孔３２ｂとされている。

上記ピストン３２の下端側内周には、逆止弁４
０の支持部材４１が固設されている。上記逆止弁
４０は、ボール及びカツプを利用した型式のもの
で支持部材４１の側方に取付けてあり、ピストン
３２の下部から内部へ向けての作動油の流入を阻
止するように構成されている。更に、上記支持部
材４１の中心部には貫通孔４１ａが形成されてお
り、この貫通孔４１ａには、上記頭部１１ａから
延びるパイプ３７が相対的に摺動自在に挿入され
ており、この貫通孔４１ａとパイプ３７外周とは
ＯリングO₁によつて密封状態が保たれている。

上記ガイド部材３３は、上記円筒状ケース１０
に嵌入固定される大径部３３ａと上記シリンダ３
１のスライドスリーブ３９に内嵌し得る小径部３
３ｂとを一体に連接形成したもので、軸線方向に
沿つて貫通孔３３ｃが形成されており、この貫通
孔３３ｃの上端にはＯリングO₂を介して密封栓
４２を螺着してある。

上記ガイド部材３３の小径部３３ａの上部外周
には、上記シリンダ３１のスライドスリーブ３９
が周方向に摺動自在に嵌装され、上記小径部３３
ａ外周とスライドスリーブ３９の内周とは、スラ
イドスリーブ３９に嵌装したＯリングO₃によつ
て密封状態が保たれる。

上記ガイド部材３３の中央部以下は、上記ピス
トン３２のスプライン孔３２ｂと係合するスプラ
イン軸３３ｄとされ、上記ピストン３３は、円筒
状ケース１０内において、このガイド部材３３ｄ
のスプライン軸３３ｄに沿つて軸線方向にのみ規
制される。

上記ガイド部材３３に形成した貫通孔３３ｃの
下端には、上記枢軸１１の頭部１１ａに固着した
パイプ３７が軸方向並びに周方向に所定の隙間を
持つて遊嵌されており、また上記貫通孔３３ｃ
は、小径部３３ｂ側面に形成した透孔３３ｅによ
つて、上記小径部３３ｂの側面と連通させてあ
る。

そして、上記構成により、上記シリンダ３１内
面における上記枢軸１１の頭部１１ａ上面とピス
トン３２の下端面との間に第１油圧室ａが形成さ
れ、上記シリンダ３１内面とガイド部材３３の小
径部３３ｂとの間で、かつ、上記スライドスリー
ブ３９の下端とピストン３２の上面との間に第２
油圧室ｂが形成され、ピストン３２内部とガイド
部材３３の下端面との間に第３油圧室ｃが形成さ
れる。

上記第１油圧室ａと第３油圧室ｃとは、ピスト
ン３２に設けた逆止弁４０を介して連通され、上
記第１油圧室ａと第２油圧室ｂとは、上記頭部１
１ａの丸孔３５、流量調整弁Ｖ、丸孔３４、パイ
プ３７、ガイド部材３３の貫通孔３３ｃ、並びに
透孔３３ｅによつて形成される油通路を介して連
通され、上記第２油圧室ｂと第３図油圧室ｃと
は、上記ガイド部材３３の貫通孔３３ｃと上記パ
イプ３７の外周との間の隙間、上記貫通孔３３ｃ
並びに透孔３３ｅを介した連通されている。従つ
て、上記第１油圧室ａと第２油圧室ｂとは、上記
逆止弁４０による連通の他、上記第１油圧室ａと
第３油圧室ｃを連通させる油通路から上記貫通孔
３３ｃと上記パイプ３７外周との間に形成される
隙間を経て連通されている。

尚、上記第１乃至第３油圧室ａ，ｂ，ｃへの作
動油の充填は、上記ガイド部材３３の貫通孔３３
ｃから密封栓４２を外した状態で行われ、上記作
動油の充填後は、上記密封栓４２を螺着すること
により密封される。

以下に、上記ドア用オートヒンジの機能及び動
作について説明する。

ドア本体Ｄの閉鎖時においては、トーシヨンス
プリング１２に予め与えられた初期弾性力が枢軸
１１から歯車８、中間歯車６、歯車３を介してピ
ボツト軸１に伝達され、この反力により上記ドア
本体Ｄは常時閉方向に付勢されている。

この状態から、ドア本体Ｄを第１図の矢印方
向に開けていくと、ピボツト軸１の歯車３は静止
歯車であるため、この歯車３と噛合する中間歯車
６は、第３図に示すように上記歯車３の回りに矢
印方向に公転しながら矢印方向に自転し、こ
の中間歯車６と噛合する歯車８も同様に、矢印
方向に公転しながら矢印方向に枢軸１１を中心
として自転する。

上記歯車８と枢軸１１が回転し始めると、第４
図ａ，ｂに示すように、保持器２１によつて円筒
状ケース１０に対して所定位置に保たれたローラ
２２は、上記スライドスリーブ２０の凹溝２０ｃ
の開口縁と枢軸１１のカム面２３との間に位置
し、上記スライドスリーブ２０を円筒状ケース１
０に対して静止状態に保持するため、上記トーシ
ヨンスプリング１２は、枢軸１１とスライドカラ
ー２０との間で巻き縮められて弾性力を蓄積し、
同時に、上記シリンダ３１内面の多条ネジ部３１
ａと螺合するピストン３２は、ガイド部材３３の
スプライン軸３３ｄとの係合により回転方向の動
作が規制されていることにより、上方に移動す
る。

上記ピストン３２の上方への移動に際しては、
第３油圧室ｃ内の作動油は、ピストン３２内にお
いてガイド部材３３の小径部３３ｂの下端によつ
て圧縮され、逆止弁４０を抵抗なく通つて第１油
圧室ａ内に流入し、第２油圧室ｂ内の作動油は、
スライドスリーブ３９とピストン３２上端との間
で圧縮されて、透孔３３ｅ、貫通孔３３ｃ、貫通
孔３３ｃとパイプ３７との隙間を経て第３油圧室
ｃ内に流入してこの第３油圧室ｃ内の作動油と共
に第１油圧室ａに流入し、同時に、上記透孔３３
ｅ、貫通孔３３ｃ、パイプ３７、丸孔３４、流量
調整弁Ｖ、丸孔３５を経て第１油圧室ａに流入す
る。

そして、上記枢軸１１が更に回転すると、上記
カム面２３の突起２３ａは第５図ｃに示すように
ローラ２２を直径方向外側に押圧し、上記スライ
ドスリーブ２０の凹溝２０ｃ内に上記ローラ２２
を押込み、更に第５図ｄに示すように上記突起２
３ａが、ローラ２２を乗りこえる。この状態でド
ア本体Ｄの開放操作を中止すると、ローラ２２
が、カム面２３の突起２３ａの基部とスライドス
リーブ２０の凹溝２０ｃの開口縁との間でトーシ
ヨンスプリング１２の弾性復元力により挾圧され
ることにより、上記枢軸１１は円筒状スリーブ１
０に対して固定され、ドア本体Ｄを予め設定した
角度例えばドア本体Ｄの90°開放位置で停止させ
ることができる。

以上のドア本体Ｄの開放操作においては、逆止
弁４０は作動せず、作動油が抵抗なく第２並びに
第３油圧室ｂ，ｃから第１油圧室ａに流入するた
め、上記開放操作はトーシヨンスプリング１２の
弾性力に略対応する操作力で行われる。

上記ドア本体Ｄを閉鎖する場合、ストツパ機構
Ｃの作動位置より手前であれば上記ドア本体Ｄを
開放する力を解除すると、トーシヨンスプリング
１２の弾性復元力により枢軸１１は上記と逆方向
に回転し、この枢軸１１の回転により、上記歯車
８並びに中間歯車６は上記と逆方向に自転並びに
公転し、ドア本体Ｄが閉鎖方向に移動する。

一方、ドア本体Ｄが、ストツパ機構Ｃによつて
所定位置で停止させられている場合は、上記ドア
本体Ｄを閉鎖方向に押圧すれば、上記突起２３ａ
が再びローラ２２をスライドスリーブ２０の凹溝
２０ｃに向けて押圧し、トーシヨンスプリング１
２の弾性力に抗しながら上記スライドスリーブ２
０を回転させて上記凹溝２０ｃ内にローラ２２を
押し込んで、上記ローラ２２を乗り越えることに
より、上記ドア本体Ｄの停止状態を解除させれ
ば、以後は、上記同様にトーシヨンスプリング１
２の弾性復元力によつてドア本体Ｄは閉鎖方向に
付勢される。

同時に、上記ピストン３２は、シリンダ３１が
枢軸１１と共に逆方向に回転することにより、下
方へ移動しはじめる。すると、第１油圧室ａ内の
作動油は、ピストン３２の降下により圧縮され、
逆止弁４０が作動するため、フイルタ３８を介し
て、ろ過された後、丸孔３５内に流入する。上記
丸孔３５内に流入した作動油は、流量制御弁Ｖ、
丸孔３４、パイプ３７、貫通孔３３ｃ並びに透孔
３３ｅを通つて第２油圧室ｂ内に還流される。ま
た、上記第１油圧室ａから第２油圧室ｂに還流す
る作動油の一部は、貫通孔３３ｃとパイプ３７と
の間の隙間から第３油圧室ｃに還流される。

この作動油の還流過程において、上記作動油は
上記流量調整弁Ｖによつてその流量を制限される
ため、ピストン３２は抵抗を受けて緩やかに降下
していく。従つて、枢軸１１の回転もゆるやかな
ものとなり、上記ドア本体Ｄはゆつくりとなめら
かに閉鎖方向に移動する。

上記構造のオートヒンジにおいて、閉鎖速度
は、流量調整弁Ｖを締め込むか、あるいは緩める
ことにより調整することができ、上記調整により
ドア本体Ｄを全開まで所望の一定速度で滑らかに
閉鎖させることができる。

発明の効果 上記説明したように、本発明に係るドア用オー
トヒンジによれば、温度変化に伴う作動油の粘性
変化によつて上記ドア本体の閉鎖速度が変化して
も、流量調整弁によつて作動油の還流時の抵抗を
増減させることにより、ドア本体の閉鎖速度自体
を所望に調整でき、上記ドア本体は全閉まで略同
一速度で滑らかに閉鎖させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、本発明に係るドア用オー
トヒンジの位置実施例を示すもので、第１図は本
発明装置のドアへの取付状態を示す全体斜視図、
第２図は本発明の縦断面図、第３図はピボツト軸
と枢軸との相対配設位置を説明するための底面
図、第４図ａ〜ｄはストツパ機構を説明するため
の拡大断面図である。 Ａ……緩衝機構、Ｂ……オートヒンジ、Ｃ……
ストツパ機構、Ｄ……ドア本体、Ｇ……歯車伝動
機構、Ｈ……ヒンジ部、Ｓ……蓄力機構、Ｖ……
流量調整弁、１……ピボツト軸、６……中間歯
車、１０……円筒状ケース、１１……枢軸、１２
……トーシヨンスプリング、３１……シリンダ、
３２……ピストン、４０……逆止弁、ａ……第１
油圧室、ｂ……第２油圧室、ｃ……第３油圧室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 開き戸型式のドアの回転中心近傍に取付ける
   ドア用オートヒンジであつて、 ドア本体から所定の偏心距離をおいて垂設さ
   れ、床面に対して不動のピボツト軸と、 上記ドア本体の側縁部に収容され、ドア本体に
   閉鎖方向の力を付与する蓄力機構及びドア本体の
   閉鎖方向の速度を制御する緩衝機構を枢軸で連結
   したオートヒンジ本体と、 上記ピボツト軸とオートヒンジ本体の枢軸との
   間に配設された歯車伝動機構とからなり、 上記蓄力機構は、上記枢軸に同心状に嵌装した
   トーシヨンスプリングの他端を上記枢軸を同心状
   に囲繞して延びる円筒状ケースに係止して構成さ
   れ、 上記緩衝機構は、 枢軸の先端に一体に固着され、内部に作動油を
   満たしたシリンダと、 上記シリンダ内に螺装され、軸方向にのみ移動
   可能なピストンと、 上記ピストンに配設され、ピストンの軸方向両
   側に形成される油圧室を連結する逆止弁と、 上記両油圧室を常時連通させる油通路に介在さ
   せた流量調整弁とから構成されていることを特徴
   とするドア用オートヒンジ。