(57)【要約】【課題】真空チャンバにおける固定枠部と可動枠部との密閉性を向上させることが可能な蝶番。【解決手段】蝶番１０が、真空チャンバ１の固定枠部２に取り付けられる固定羽根１２と、可動枠部３に取り付けられる可動羽根１３と、羽根１２，１３の間に介在するシャフト１４とを有する。シャフト１４は、固定羽根１２に形成された一対の第１スリーブ１６と、可動羽根１３に形成されていて一対の第１スリーブ１６の間に位置する第２スリーブ１９とに挿通される。第１スリーブ１６におけるシャフト挿通孔１７は径方向の断面が長円形に形成される。第２スリーブ１９におけるシャフト挿通孔２１は径方向の断面が円形であって周面にシャフト１４の周面が密着する。第１スリーブ１６どうしの間には、固定羽根１２と可動羽根１３の第２スリーブ１９の外面とを押圧するばね３１が介在し、そのばね３１がシャフト１４をシャフト挿通孔１７において固定羽根１２の幅方向Ｂの外方へ偏倚させる。【選択図】図２
2010001622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定枠部に取り付けられる固定羽根と、可動枠部に取り付けられる可動羽根と、前記固定羽根と前記可動羽根との間に介在するシャフトとを含み、前記シャフトが、前記固定羽根に形成されていて前記可動羽根に向かって突出した状態にある少なくとも一対の第１スリーブと、前記可動羽根に形成されていて前記一対の第１スリーブの間に進入するように突出した状態にある第２スリーブとに挿入されている蝶番であって、
前記固定羽根と前記可動羽根とのそれぞれは互いに直交しかつ前記シャフトの軸方向に直交する幅方向と厚さ方向とを有し、
前記一対の第１スリーブにおける前記シャフトの挿通孔は、断面が前記幅方向に延びる長径と、前記厚さ方向に延びる短径とを有する長円形のものであって、前記短径は前記シャフトが前記挿通孔の内側で前記長径に沿って摺動することを可能にする大きさを有し、
前記第２スリーブにおける前記シャフトの挿通孔は、その内周面に前記シャフトの周面が密着する断面が円形のものであり、
前記固定羽根における前記一対の第１スリーブの間には、前記固定羽根と前記可動羽根の前記第２スリーブの外面とを押圧するばねが介在し、前記ばねが前記シャフトを前記長円形の前記挿通孔において前記固定羽根の前記幅方向の外方へ偏倚させていることを特徴とする前記蝶番。
【請求項２】
前記ばねは、前記固定羽根の前記幅方向において伸縮するコイルばねであり、一端部が前記固定羽根に圧接し、前記一端部の反対端部が前記第２スリーブの外面に対する摺動子を介して前記外面に圧接している請求項１記載の蝶番。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空チャンバ等の蓋や扉を開閉させるために使用するのに好適な蝶番に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定枠部と、開閉する可動枠部である蓋や扉とを蝶番を介して取り付けることはよく知られている。例えば、特許第３２７４６６６号公報（特許文献１）には、固定枠部と蓋との密閉性を高めることを目的にした蝶番が開示されている。この蝶番は、固定翼板と回動翼板とを枢軸によって連結してあるもので、固定翼板の壺金には押圧子ガイド孔が形成されていて、枢軸がそのガイド孔を横断している。ガイド孔にはまた、押圧子と、これを押圧するコイルスプリングと、コイルスプリングを押圧した状態で押圧子ガイド孔を閉じる押圧ボルトとがある。ガイド孔の内部では、コイルスプリングが押圧子を介してシャフトを押圧していて、固定枠部に対して閉じたときの蓋を固定枠部から離間する方向へ付勢している。
【特許文献１】特許第３２７４６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の蝶番は、一例としてそれを真空チャンバの蓋に使用する。蓋の閉じたチャンバが真空になると、蓋はパッキングを押圧しながら固定枠部に接近しようとする。蝶番の近傍では、その蓋がコイルスプリングを圧縮しながら固定枠部に接近するように動き、その動きは蝶番に拘束されることがない。それゆえ、蓋は蝶番の近傍においても固定枠部によく密着することが可能になる。しかしながら、この蝶番は、壺金に対して押圧子ガイド孔を形成するもので、その押圧子ガイド孔による壺金の強度低下を避けようとすれば、壺金は十分な厚さを有する大きなものにしなければならず、その結果として蝶番が大型のものになることを避け難い。
【０００４】
この発明は、固定枠部と可動枠部との密閉性を向上させることが可能な従来の蝶番に対して、その大きさを小さくすることができるように改良を施すことを課題にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、この発明が対象とするのは、固定枠部に取り付けられる固定羽根と、可動枠部に取り付けられる可動羽根と、前記固定羽根と前記可動羽根との間に介在するシャフトとを含み、前記シャフトが、前記固定羽根に形成されていて前記可動羽根に向かって突出した状態にある少なくとも一対の第１スリーブと、前記可動羽根に形成されていて前記一対の第１スリーブの間に進入するように突出した状態にある第２スリーブとに挿入されている蝶番である。
【０００６】
かかる蝶番において、この発明が特徴とするところは、以下のとおりである。前記固定羽根と前記可動羽根とのそれぞれは互いに直交しかつ前記シャフトの軸方向に直交する幅方向と厚さ方向とを有している。前記一対の第１スリーブにおける前記シャフトの挿通孔は、断面が前記幅方向に延びる長径と、前記厚さ方向に延びる短径とを有する長円形のものであって、前記短径は前記シャフトが前記挿通孔の内側で前記長径に沿って摺動することを可能にする大きさを有している。前記第２スリーブにおける前記シャフトの挿通孔は、その内周面に前記シャフトの周面が密着する断面が円形のものである。前記固定羽根における前記一対の第１スリーブの間には、前記固定羽根と前記可動羽根の前記第２スリーブの外面とを押圧するばねが介在し、前記ばねが前記シャフトを前記長円形の前記挿通孔において前記固定羽根の前記幅方向の外方へ偏倚させている。
【０００７】
この発明の実施形態の一つにおいて、前記ばねは、前記固定羽根の前記幅方向において伸縮するコイルばねであり、一端部が前記固定羽根に圧接し、前記一端部の反対端部が前記第２スリーブの外面に対する摺動子を介して前記外面に圧接している。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る蝶番は、固定羽根における一対の第１スリーブの間に固定羽根と可動羽根とに作用するばねを有するから、そのばねの存在によって第１スリーブの強度を低下させるということがない。それゆえ、第１スリーブを大きく作らなければならず、それによって蝶番が大型のものになるという問題を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
添付の図面を参照して、この発明に係る蝶番の詳細を説明すると、以下のとおりである。
【００１０】
図１は、蝶番１０が使用されている真空チャンバ１の斜視図である。真空チャンバ１は、ボックス型の固定枠部２と、固定枠部２に対して開閉する蓋として形成された可動枠部３とを有する。可動枠部３は、一対の蝶番１０を介して固定枠部２に取り付けられており、ハンドル４を使用して双頭矢印Ｐで示す方向へ旋回させれば開閉することができる。なお、図には開放状態にある可動枠部３が仮想線で示されている。固定枠部２は真空吸引源（図示せず）に接続可能に形成されているから、ハンドル４の操作によって固定枠部２と可動枠部３とを密閉状態にして固定枠部２を真空吸引源に接続すれば、真空チャンバ１を減圧状態にすることができる。真空チャンバ１はまた、大気開放弁（図示せず）を有しており、その開放弁を開くことによって常圧に復帰させることができる。
【００１１】
図２，３は、蝶番１０の部分破断正面図と、蝶番１０の分解組立図とである。また、図２には固定枠部２の一部分と、可動枠部３の一部分と、これら両部２，３の間に介在するパッキング５の一部分とが仮想線で示されている。蝶番１０は、固定枠部２に取り付けられる固定羽根１２と、可動枠部３に取り付けられる可動羽根１３と、固定羽根１２と可動羽根１３とを互いに旋回可能に連結するシャフト１４とを有する。固定羽根１２では、一対の固定側スリーブ１６が可動羽根１３に向かって突出しており、その固定側スリーブ１６には固定側シャフト挿通孔１７が形成されている。固定羽根１２は、シャフト１４の軸方向Ａに直交する幅方向Ｂと厚さ方向Ｃとを有し、幅方向Ｂと厚さ方向Ｃとは互いに直交している（図３参照）。固定羽根１２には、それをねじ（図示せず）で固定枠部２に取り付けるときに使用する透孔３８が形成されている。可動羽根１３では、可動側スリーブ１９が一対の固定側スリーブ１６の間に進入するように固定羽根１２に向かって突出している。可動側スリーブ１９には、可動側シャフト挿通孔２１が形成されている。可動羽根１３は、軸方向Ａに直交する幅方向ｂと厚さ方向ｃとを有し、幅方向ｂと厚さ方向ｃとは互いに直交している。可動羽根１３には、それをねじ（図示せず）で可動枠部２に取り付けるときに使用する透孔３９が形成されている。
【００１２】
固定羽根１２と可動羽根１３との間には、一対のばね３１と摺動子３２とが介在している。ばね３１は、固定羽根１２における一対の固定側スリーブ１６の間にあって、ばね３１の下端部３１ａが固定羽根１２に形成された円筒状凹部３３に収められている。ばね３１の上端部３１ｂは、可動羽根１３における可動側スリーブ１９の外周面４３に摺動可能に接触している摺動子３２に形成された円筒状凹部３４に収められている。図２のばね３１は蓄勢状態にあって、可動側スリーブ１９とそれに挿通されたシャフト１４とを固定羽根１２における幅方向Ｂの外方に向かって押圧している。そのシャフト１４の両端部には、ワッシャ３６ａ，３６ｂと、抜け止め用リング３７とが嵌められている。
【００１３】
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線切断面を示す図である。固定側スリーブ１６における固定側シャフト挿通孔１７は、断面形状が長円形のものであって、幅方向Ｂへ延びる長径４１と、厚さ方向Ｃへ延びる短径４２とを有し、シャフト１４が長径４１に沿って幅方向Ｂへ往復摺動運動できるように形成されている。シャフト１４は、ばね３１によって幅方向Ｂの外方へ付勢されており（図２参照）、固定側シャフト挿通孔１７においては、その外方に向かって、換言すると図の上方に向かって偏倚した状態にある。
【００１４】
図５は、図２のＶ−Ｖ線切断面を示す図である。可動羽根１３における可動側スリーブ１９はほぼ円筒状に形成されている部分で、断面形状が円形である可動側シャフト挿通孔２１と外周面４３とを有する。可動側スリーブ１９の直径は、可動羽根１３の最大厚さｔとほぼ同じであるかそれよりも僅かに小さく、可動側シャフト挿通孔２１の直径は、シャフト１４を挿抜することができる程度に、シャフト１４の直径よりも僅かに大きく作られている。可動側スリーブ１９の外周面４３には、ばね３１によって押圧された状態にある摺動子３２が密着している。摺動子３２は、可動羽根１３が旋回するときに可動側スリーブ１９がその周方向へ滑らかに回転することを可能にする湾曲した上面４４を有する。摺動子３２の下面側に形成された円筒状凹部３４の頂面４６には、ばね３１の上端部３１ｂが圧接している。そのばね３１は、摺動子３２を介して可動側スリーブ１９を図の上方へ偏倚させ、その可動側スリーブ１９は、固定側スリーブ１６における固定側シャフト挿通孔１７においてシャフト１４を図２の上方へ偏倚させている。摺動子３２は、固定羽根１２に形成された案内壁４８に摺動可能に接しているので、ばね３１の作用下における上昇と下降の動作が滑らかで直線的なものになり易い。
【００１５】
このような蝶番１０が使用された図１の真空チャンバ１では、それが減圧状態になると、可動枠部３がパッキング５を押圧しながら固定枠部２に接近する。そして、蝶番１０の近傍では、可動枠部３がパッキング５を押圧して固定枠部２に接近しようとするときに、可動枠部３の可動側スリーブ１９が摺動子３２を介してばね３１を圧縮し、シャフト１４が固定枠部２における固定側シャフト挿通孔１７の内側をその長径４１に沿って幅方向Ｂの内方に移動する。それゆえ、可動枠部３は、固定枠部２に接近しようとするときの動きが蝶番１０によって妨げられることがなく、可動枠部３の全周と固定枠部２の全周とのパッキング５を介しての一様な密着が可能になり、減圧状態にある真空チャンバ１での空気漏れを防ぐ性能が向上する。
【００１６】
また、蝶番１０では、ばね３１が固定羽根１２に対しては固定側スリーブ１６と１６との間に収められ、可動羽根１３に対しては可動側スリーブ１９の外周面４３に摺動子３２を介して圧接しているから、ばね３１を設けることによって、固定側スリーブ１６や可動側スリーブ１９の強度が低下することもなければ、それらスリーブ１６，１９を極端に大きなものにする必要もなく、両スリーブ１６，１９の常法通りの設計が可能になる。
【００１７】
なお、減圧状態にある真空チャンバ１の可動枠部３を開くには、真空チャンバ１を常圧に戻してばね３１を図１の状態に復帰させ、しかる後にハンドル４による固定枠部２と可動枠部３とのロックを解き、次にハンドル４を手元側へ引っ張ってシャフト１４を中心に可動枠部３を双頭矢印Ｐで示す方向へ旋回させればよい。そのときに、蝶番１０の可動羽根１３では、可動側スリーブ１９が周方向へ回転して外周面４３が摺動子３２の上面４４を摺動する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】蝶番の使用状態を示す図。
【図２】蝶番の部分破断正面図。
【図３】蝶番の分解組立図。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線切断面を示す図。
【図５】図２のＶ−Ｖ線切断面を示す図。
【符号の説明】
【００１９】
２    固定枠部
３    可動枠部
１０    蝶番
１２    固定羽根
１３    可動羽根
１４    シャフト
１６    第１スリーブ（固定側スリーブ）
１７    挿通孔（固定側シャフト挿通孔）
１９    第２スリーブ（可動側スリーブ）
２１    挿通孔（可動側シャフト挿通孔）
３１    ばね
３１ａ    一端部（下端部）
３１ｂ    反対端部（上端部）
３２    摺動子
４１    長径
４２    短径
４３    外面（外周面）
Ｂ    幅方向
ｂ    幅方向
Ｃ    厚さ方向
ｃ    厚さ方向
【図１】
2010001622.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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