(57)【要約】【課題】扉の高頻度開閉に耐え、長期間の使用を可能とするイーブン形の注油装置付き丁番を提供する。【解決手段】二枚の羽根板管部を交互に組合せ、その管部内に軸を通して羽根板を回動自在に接続し、最外端の管部に義星を圧入した構成体に於いて、組合せた羽根板２，５の管部３，６同士による接触面の内、少なくとも一個所の接触面の間に厚めの座金状スラスト部材８を挿入し、管部と軸の接触面の間に円筒状で複数個のラジアル部材１１を軸９側に被せて挿入した。両部材は金属粉末を多孔質状に焼結成形して含油機能を持たせ、ロックウエル硬度３０±６の範囲から選択した値に熱処理した。この両部材で構成した注油装置付き丁番とした。【選択図】      図３
2004156286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚の羽根板管部を交互に組合せ、その管部内に軸を通して羽根板を回動自在に接続し、最外端の管部に義星を圧入した構成体に於いて、
組合せた羽根板（２，５）の管部（３，６）同士による接触面の内、少なくとも一個所の接触面の間に含油機能を付与したスラスト部材（８）を挿入し、管部と軸の接触面の間に含油機能を付与したラジアル部材（１１）を軸（９）側に被せ挿入した注油装置付き丁番。
【請求項２】
スラスト部材（８）を対称配置した請求項１に記載の注油装置付き丁番。
【請求項３】
軸（９）が心棒（１０）とラジアル部材（１１）からなり、心棒表面にラジアル部材（１１）を回動自在に被せ、心棒両端にラジアル部材の抜け止めを施した請求項１に記載の注油装置付き丁番。
【請求項４】
スラスト部材（８）とラジアル部材（１１）を金属粉末を多孔質状に焼結成形した請求項１から３の何れかに記載の注油装置付き丁番。
【請求項５】
金属粉末がステンレス系である請求項４に記載の注油装置付き丁番。
【請求項６】
スラスト部材（８）を焼結成形した儘か範囲３０±６から選択したロックウエル硬度に調整した請求項４に記載の注油装置付き丁番。
【請求項７】
ラジアル部材（１１）を３０±６の範囲から選択したロックウエル硬度に熱処理した請求項４に記載の注油装置付き丁番。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構築物の開口部に装着した扉等の開閉用丁番に関する。
【０００２】
【従来の技術】
丁番にはイーブンと旗の両形式がある。両者を構成する主要部品は略同数で、二枚の管部付き羽根板と軸と義星の組合せを基本とするが、両者には構造的な違いがある。イーブン形は、図８，９のように二枚の羽根板の管部を交互に組合せ軸を通すので、軸を抜き取らない限り分離出来ない。旗形では、図１０のように二枚の羽根板管部を上下に配置して、軸（点線図示）を一方の管部に固定し、他方の管部とは回動と着脱自在に接続するので境目で矢印方向に分離できる。
【０００３】
両形式の丁番は扉と取付枠の種類と用途及び使用場所の取付難易度等を考慮して使い分けられる。両形式の丁番を扉と取付枠に装着する際の手順を比較すると次のような大きな相違点がある。イーブン形丁番は、必要数の丁番を扉と取付枠の一方に固定することができるので丁番のレベル調整がし易く、且つ、他方に固定する際の丁番のレベル調整が不要になる。扉の大きさと重さは扉と取付枠の組付作業に影響を与えることが多い。
【０００４】
旗形丁番は、必要数の丁番を取り付ける際、分離した羽根板を扉と取付枠に別々に固定した後に一体化する。従って、取付孔の付いた金属製の扉と取付枠ではレベル調整が楽であるが、木製では個々の羽根板を固定するまでに、仮止過程を必要とする等レベル調整に手間が掛かる。扉の大きさと重さは扉と取付枠の組付作業に影響を与えることは少ない。また、扉と取付枠に丁番を固定する際、木製には木ねじ、金属製には皿ねじを使う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
丁番は製造した部品の組立過程で、羽根板管部と軸の接触面にグリース等の潤滑剤を塗布する。潤滑剤は経年変化で退色や固化するが、軽く開閉頻度の少ない扉では支障は来さない。然し、重い扉では接触面が磨耗して軋み音が出たり、磨耗が進むと円滑な開閉操作に支障を来して交換が必要になる。丁番の耐久試験はＪＩＳ規格のドアー用金物で、最小の最終開閉回数を１０万回、開閉による磨耗状態を０．１ｍｍ毎に調べる条件が示されている。
【０００６】
丁番の磨耗は、主に羽根板の管部同士及び羽根板管部と軸の接触面に生ずる。
前者の磨耗限度は１ｍｍ程度とされ、従来用法の扉では前記数値に達するのに相当期間を要した。然し、最近のオフィスビルは間仕切りの少ない大フロア化で扉数を減らし、扉の開閉頻度が増加して短期間で前記数値を超える事態を生じた。
この結果、円滑な開閉に必要な扉下端と床面の隙間が失われ、丁番交換とは別に床面の損傷等の丁番に起因する障害も起こし易い。
【０００７】
また、扉や取付枠の取付部が損傷して補修や交換と言う課題が生じる。この課題は扉や取付枠が木製のとき顕著に現れる。即ち、木製の扉や取付枠に丁番を固定する力は、木ねじが押し広げた孔の収縮力を利用するので、木ねじが緩むと元の締込力に戻し難く、木ねじ穴の再利用には損傷程度を見極めることが必要になる。羽根板の取付孔位置は移動できないので、損傷が進むと取付部の補修や交換が必要になる。
【０００８】
木製の扉または取付枠のねじ穴補修は、木栓で埋めるか部分的に交換し、補修が無理な時には全面交換する。木部に丁番を初めて固定する場合、下穴を開けるが、細いと締込力が強過ぎてひび割れを招き、太いと締込力が不足して衝撃でねじが緩んだりする。然し、金属製の扉または取付枠は頑丈であり、取付部にタップ孔が設けられるので、頻繁に交換しても取付部に損傷がなく、丁番の磨耗だけに対応すればよい。
【０００９】
耐久性向上には接触面に適度の潤滑剤を補給すればよいが、低粘度の潤滑油は補給し易いがタイミングと量が難しく、誤ると丁番表面以外の周囲を汚す課題が生ずる。高粘度のグリースは接触面への補給が難しい。羽根板の管部同士の接触面間に滑りのよい樹脂製リングを挿入し無給油とすることもできるが、開閉頻度の高い大きく重い扉には強度が不足して使用できない。本発明は、前記課題を解決したイーブン形の注油装置付き丁番の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二枚の羽根板管部を交互に組合せ、その管部内に軸を通して羽根板を回動自在に接続し、最外端の管部に義星を圧入した構成体に於いて、
組合せた羽根板の管部同士による接触面の内、少なくとも一個所の接触面の間に含油機能を付与したスラスト部材を挿入し、管部と軸の接触面の間に含油機能を付与したラジアル部材を軸側に被せるようにして挿入した注油装置付き丁番である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、二枚の羽根板管部を交互に組合せ、その管部内に軸を通して羽根板を回動自在に接続したイーブン形と呼ぶ丁番に、注油装置を内蔵せしめて耐久性を向上した技術に関する。即ち、丁番への作用力を軸心方向力（スラスト）と軸径方向力（ラジアル）に分け、含油機能を持つ材料からなる部材を組込み、各方向力を個別に支える構造とした。本発明の丁番も従来と同様に軸を抜くと分解できる。
【００１２】
丁番の部位別磨耗量は、二枚の羽根板が接続する管部同士の接触面が最大で、管部と軸の接触面が次ぐ。通常、イーブン形丁番の二枚の羽根板の各管部数は一方が奇数個で他方が偶数個になる。従って、管部同士の接触面数は二個所に始まり、丁番形状や使用条件等で接触面数は偶数単位で増加する。接触面間に挿入するスラスト部材は管部の幅に比べ薄く偶数個を対称配置する。心棒に円筒状で複数個のラジアル部材を回動自在に被せ両端に抜け止めを施して軸を形成する。
【００１３】
軸を管部に挿入し両外端の管部に圧入した義星で支える。スラスト部材とラジアル部材は金属や非金属の軸受材料を使用するが、特に、ステンレス系金属粉末を多孔質に焼結し、範囲３０±６、好ましくは３０±４、より好ましくは３０±２から選択し、ＨＲＣ（ロックウエル硬度）値に調整した含油材が望ましい。但し、対称配置したスラスト部材は半数が有効に働くので、その数が二個以上の時熱処理をしないステンレス系焼結金属成形材を使用することもある。
【００１４】
【作用】
本発明のイーブン形丁番に内臓した注油装置は、軸心方向力と軸径方向力を多孔質材料からなる含油部材で受け、各部材の含油を消耗に応じて供給する構造とした。従って、長期間無補給で使用しても丁番の磨耗を緩和する機能が衰えることがない。
【００１５】
【実施例１】
図１は、イーブン形の注油装置付き丁番の斜視図である。図２は、図１の正面図で内部構造を点線で示した。図３は、図１を主要部品単位に分解した展開斜視図である。図４（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、心棒の正面図とラジアル部材の断面図および両者を組合せ一体とした軸の正面図である。図５は、スラスト部材の断面図である。図６（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、義星本体と緩衝材および両者を組合せ一体とした義星の各正面図である。
【００１６】
図１，２のイーブン形の注油装置付き丁番１の特徴は、二枚の羽根板２，５の管部３，６がつくる接合部にスラスト部材８を挟み込んだ外観にある。図２，３の羽根板を組合せ管部とスラスト部材による筒状内面に、図４（Ａ）の心棒１０に図４（Ｂ）のラジアル部材１１を回動自在に挿入して、図４（Ｃ）の心棒両端に抜け止めを施した軸９を挿入する。両外端の管部に義星本体１３と緩衝材１４でなる義星１２を圧入して軸の落下を防止する。４，７は取付孔である。
【００１７】
スラスト部材８とラジアル部材１１とで注油装置を構成する。スラストとラジアル両部材は部分的に接触して含油の相互移動が可能になる。スラスト部材は軸心方向の作用力を支え、ラジアル部材は軸径方向の作用力を支える。正常姿勢で取付た丁番は、扉重量の大部分をスラストとして管部で支える。管部は薄い羽根板の端を筒状に成形するので管端に作用する圧縮力は強く、受けるスラスト部材には硬く強い材質が必要になる。
【００１８】
図４（Ｂ）のラジアル部材１１はステンレス（例えばＳＵＳ４２０Ｊ２）粉末を多孔質に焼結し硬度ＨＲＣ３０に熱処理、図７のスラスト部材８はステンレス（例えばＳＵＳ３０４等）粉末を多孔質に焼結して含油した。管部３，６同士の接触面間にスラスト部材、管部と軸９間にラジアル部材を挿入し磨耗を減らす。
本例はスラスト部材四個とラジアル部材六個を使用した。部材サイズは限定場所の使用に耐え成形のし易さで選び、数は接触面と心棒長さから各部材を決める。
【００１９】
本例の羽根板管部数は、一方の羽根板が三個、他方が二個で、五管丁番とも呼ばれる。管部同士の接触面数は偶数個あるが、全接触面に挿入したスラスト部材が働くのではなく、奇数番目もしくは偶数番目の半数だけが働く。この働きは、何れの側の羽根板と扉を組合せるかで決まり、図１の場合は上から数えた偶数番目が相当する。全接触面にスラスト部材を挿入しない場合については実施例２で説明する。
【００２０】
本構成の丁番は重い扉の頻繁な開閉に申し分なく対応する。ＪＩＳ規格の試験方法に準じ、重量６０Ｋｇの扉に図１の丁番１を三個取付けて、４００回／時間／９０度開閉の条件で社内試験を実施した。その結果、扉下面の左・右端で降下量が０．５ｍｍ／７３万回強と０．４ｍｍ／７３万回強（磨耗量／開閉回数）を得た。この数値は、１ｍｍ／２０万回（磨耗量／開閉回数）が目安の従来式丁番に比べると、本発明の丁番１は耐久性を格段に向上したことになる。
【００２１】
本発明の丁番の耐久性向上で得られる効果は下記の例から理解できる。即ち、居住面積３．３ｍ２  ／人で５００人規模の最近のオフィスビルの扉に使用した従来式丁番は、１年未満で扉が床面に触れる程磨耗が進むので頻繁な交換が欠かせない。内装用扉は高級木材を使用する場合が多く、丁番交換の頻度が高いと、取付部の補修で収まらず交換を余儀なくされる。床補修等の費用を含めると丁番価格とは比較にならない費用が失われる。
【００２２】
【実施例２】
図７も図１同様のイーブン形注油装置付き丁番２１で内部構造を点線で示した正面図である。部品形状は実施例１の図２から６と大差ないが、小サイズの他にスラスト部材２８が二個ラジアル部材３１が五個と異なる。両部材共ステンレス（例えばＳＵＳ４２０Ｊ２）粉末を多孔質に焼結し硬度ＨＲＣ３０に熱処理した成形材に含油した。本例はスラスト部材を羽根板２２，２５の外寄り管部２３，２６間に挿入した軽量扉用で、２４，２７は取付孔で３２は義星である。
【００２３】
本例も同様に五管丁番で、図７よりも内側の接触面間にスラスト部材を置いてもよい。然し、二個を対称配置したスラスト部材２８は一個だけが有効に働くことに変わりない。二個のスラスト部材を管部２３，２６同士の全接触面の奇数位置もしくは偶数位置に配置すると、全スラスト部材が有効に働くが、羽根板と扉の組合せが制限される。また、部材の色を変えた時、外観を損なう可能性もあり対称配置がよい。
【００２４】
本例もＪＩＳ規格に準ずる社内試験を、重量５０Ｋｇの扉に図７の丁番００を三個取付け、７８０回／時間／９０度開閉の条件下で実施した。その結果、扉下面の左・右端で降下量が０．９ｍｍ／１００万回強と０．７ｍｍ／１００万回強を得た。本数値も従来形丁番に比べ耐久性を格段に向上したことになる。図示してはないが、管部総数が三個（実施例は五個）以上に対するスラスト部材とラジアルは部材数は、扉の重量と大きさを考慮して決めればよい。
【００２５】
【比較例】
図８，９は、従来のイーブン形丁番４１の斜視図と部品単位に展開した斜視図である。羽根板４２，４４の管部４３，４５同士を組合せて軸４６を挿入し、軸の脱落防止の為に両端管部に義星４７を圧入する。丁番の磨耗対策は管部や軸の接触部へのグリース塗布か注油程度で、グリースは長期間に劣化するので再塗布が望ましいが分解を要して手間が掛かり、木製の扉や取付枠を傷める。注油は容易だがタイミングと量を間違えると磨耗が進む他に周囲を汚染する。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のイーブン形の注油装置付き丁番の使用で下記の効果が得られる。
▲１▼含油能力を備えたスラスト部材とラジアル部材で構成した注油装置の使用は、長期間潤滑油の無補給でも耐久性を大きく向上する。
▲２▼スラスト部材を外面が羽根板管部間に見える程度の厚さの座金状として挿入、ラジアル部材を羽根板管部に内蔵したので、丁番外面への潤滑油の溢れだしや滲み出しがなくなり周囲を汚す心配が解消する。
▲３▼耐久性向上は丁番交換を減らし、木製の扉や取付枠及び床面等の損傷をなくして、補修費用の節減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のイーブン形の注油装置付き丁番の斜視図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１を主要部品単位に分解した展開斜視図である。
【図４】（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、心棒の正面図とラジアル部材の断面図および両者を組合せ
一体とした軸の正面図である。
【図５】スラスト部材の断面図である。
【図６】（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、義星本体と緩衝材および両者を組合せ一体とした義星の各
正面図である。
【図７】実施例２のイーブン形注油装置付き丁番の正面図である。
【図８】比較例のイーブン形丁番の斜視図である。
【図９】図８を部品単位に分解した展開斜視図である。
【図１０】旗形丁番の斜視図である。
【符号の説明】
１，２１  イーブン形の注油装置付き丁番
２，５，２２，２５  羽根板
３，６，２３，２６  管部
４，７，２４，２７  取付孔
８，２８  スラスト部材
９  軸
１０  心棒
１１，３１  ラジアル部材
１２，３２  義星
１３  義星本体
１４  緩衝材
【図１】
2004156286.tif 000003
【図２】
2004156286.tif 000004
【図３】
2004156286.tif 000005
【図４】
2004156286.tif 000006
【図５】
2004156286.tif 000007
【図６】
2004156286.tif 000008
【図７】
2004156286.tif 000009
【図８】
2004156286.tif 000010
【図９】
2004156286.tif 000011
【図１０】
2004156286.tif 000012