(57)【要約】【課題】扉の開閉を小さな操作力で行え、更に扉枠に扉を強く引寄せることができる扉を昇降するヒンジを備えた扉装置を提供することである。【解決手段】開扉時には、ヒンジ５の第１、第２傾斜カム面２５，２９の相対摺動回転による扉の上昇により下框に設けたパッキンも上昇しながら移動する。このとき第２流体室３１の内圧が低下し逆止弁が開き、第１連通路２４を介して第１流体室１６から流体が流れる。この開扉状態から扉を閉じると、扉は第２流体室３１の流体の抵抗により上昇状態で移動する。閉扉位置では扉自重により第２流体室３１から第１流体室１６へ第２連通路３３を介して流体が徐々に流れて扉が下がり、押付部材と係止部材の係合により扉が扉枠に強く引寄せられ、パッキンが沓摺に密着する。扉は、閉扉時には上昇状態で移動し、開扉時には上昇しながら移動するので、パッキンの抵抗が小さく操作が軽い。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉の吊元側に設けられ、扉を扉枠に対して開閉自在に蝶着し、扉枠に固着される支持部材と、扉に設けられ支持部材に枢着される枢着部材とからなり、支持部材には第１傾斜カム面を設け、枢着部材には前記第１傾斜カム面と重合可能な第２傾斜カム面を設け、扉の開閉によって支持部材と枢着部材とが相対回動し、開扉時に扉を第１傾斜カム面と第２傾斜カム面との摺動により上昇し、閉扉時に扉を自重により下降する、扉を昇降するヒンジを備えた扉装置であって、支持部材内に流体が封入された第１流体室を設け、支持部材と枢着部材に囲まれ、支持部材と枢着部材との相対回動によって容積が可変な流体が封入された第２流体室を設け、第１流体室と第２流体室を第１、第２連通路により連通し、第１連通路に第２流体室から第１流体室へ向けて弁体を押圧付勢した逆止弁を設け、第１流体室と第２流体室とを連通する第２連通路に流量調整可能な可変絞りを設けたことを特徴とする扉を昇降するヒンジを備えた扉装置。
【請求項２】
扉の戸先側の自由端面に揺動可能に押付部材を設け、その押付部材を固定可能な固定用爪を扉のハンドル操作により係脱可能に設け、扉枠の押付部材と対応する位置に係止部材を設け、扉が自重によって閉じるより速く扉が閉じられたとき、扉が自重によって降下し、第１傾斜カム面と第２傾斜カム面の重合状態で、押付部材と係合部材との係合と、第１傾斜カム面と第２傾斜カム面による扉の扉枠への押付移動とにより、扉を扉枠に押付けるように構成したことを特徴とする請求項１記載の扉を昇降するヒンジを備えた扉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、扉枠と扉との間に設けられ、扉枠に設けられる第１傾斜カム面を備えた支持部材と扉に設けられる第２傾斜カム面を備えた枢着部材とから構成された扉を昇降するヒンジを備えた扉装置に関し、特に支持部材と枢着部材に夫々第１、第２流体室を備えた扉を昇降するヒンジを備えた扉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、扉枠に固着される支持部材に第１傾斜カム面を備え、支持部材に枢着される枢着部材に第２傾斜カム面を備え、第１傾斜カム面と第２傾斜カム面との重合状態での摺動により、扉を開くときまたは閉じるとき扉を上昇し、また、扉の自重によって第２傾斜カム面が第１傾斜カム面に沿って回転しながら下降して扉を閉じるまたは開くように構成された扉を昇降するヒンジを備えた扉装置として、▲１▼特開平１０−１４０９４７号や特開２００１−２０７７２０号や実用新案登録２５８７６７４号等に開示のものが知られている。これらは、いわゆるグラビティヒンジであり、扉の自重により開扉状態または閉扉状態になるようにしている。特開平１０−１４０９４７号では、扉が開くと扉が上方へ移動し、扉の下框のパッキンと下枠との当接が解除されると共に、扉と扉枠のパッキンとの当接が解除されるようになっており、また、扉を閉じると下框のパッキンと下枠が当接すると共に、扉と扉枠のパッキンが当接して扉と扉枠とを水密としている。実用新案登録２５８７６７４号では、グラビティヒンジにダンパーを設け、ダンパーの回動軸に対して軸線方向にのみ摺動自在に支持軸（枢着部材）を連結してあり、扉の自重による開放または閉鎖状態への扉の急激な回動を抑えるようにしている。また、第１、第２傾斜カム面の重合によって扉を扉の自重によって下降させながら開閉するヒンジではないが、▲２▼特開２０００−１６１３４２号や特開平１１−５０７３８号等のものが公知である。これらのものでは、ヒンジに一体的にダンパー機能を備えるように構成してある。ヒンジの内部には、対のカムが設けられており、それらのカムの傾斜カム面が重合した状態での回動により、ヒンジ内部に構成された流体室の容積が増減し、流体室への流体の流量の変化により、扉の開閉速度を制御し、扉開閉動作時の衝撃を緩和するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来の▲１▼は、通常のグラビティヒンジであるので、扉の開放状態または閉鎖状態から扉が自重により第１、第２傾斜カム面の重合によって、閉鎖または開放するものであり、扉は回動位置に応じて傾斜カム面の傾斜に比例（相似）して上下方向に移動し、開扉位置または閉扉位置で最も扉が下がった状態となる。
このうち、実用新案登録２５８７６７４号では、ヒンジ内にダンパーを備えているが、このダンパーは扉の回動速度を緩やかに制御するものであり、扉の上下方向移動に対しては作用していない。このため、特開平１０−１４０９４７号等のように扉の下框にパッキンを設け、閉扉時にパッキンが沓摺（下枠）に密着するものでは、開扉時の扉の開き量（回動角度）が小さい範囲では扉の上方移動量が僅かであり、扉開閉時にパッキンが床面を摺動して摩耗する問題があった。更に、扉の開き量が小さい範囲では、扉の開閉の際にパッキンが床面を擦るので扉の開閉操作を重くしていた。更にまた、▲１▼のものでは、扉は、自重により、対の傾斜カム面による扉を回転しようとする力で扉枠に押し付けられるが、扉を扉枠に強く押し付けるには十分ではなかった。また、▲２▼のものは扉開閉方向のダンパー機能を備えたヒンジであって、ヒンジ内に扉の開閉量に応じて容積が変化する流体室を備えており、その流体室の容積変化は対となる傾斜カム面同士の摺動によるが、▲１▼のようなグラビティヒンジにこのような構成を設けて、対の傾斜カム面の重合に関係なく扉の上下方向移動を制御することについての記載はない。
本願の課題は、扉の開閉操作を軽くでき、下框に設けたパッキンの摩耗が少なく、そして、扉を扉枠に強く引寄せることができる扉を昇降するヒンジを備えた扉装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題解決のため本願発明では、扉の吊元側に設けられ、扉を扉枠に対して開閉自在に蝶着し、扉枠に固着される支持部材と、扉に設けられ支持部材に枢着される枢着部材とからなり、支持部材には第１傾斜カム面を設け、枢着部材には前記第１傾斜カム面と重合可能な第２傾斜カム面を設け、扉の開閉によって支持部材と枢着部材とが相対回動し、開扉時に扉を第１傾斜カム面と第２傾斜カム面との摺動により上昇し、閉扉時に扉を自重により下降する、扉を昇降するヒンジを備えた扉装置であって、支持部材内に流体が封入された第１流体室を設け、支持部材と枢着部材に囲まれ、支持部材と枢着部材との相対回動によって容積が可変な流体が封入された第２流体室を設け、第１流体室と第２流体室を第１、第２連通路により連通し、第１連通路に第２流体室から第１流体室へ向けて弁体を押圧付勢した逆止弁を設け、第１流体室と第２流体室とを連通する第２連通路に流量調整可能な可変絞りを設けたことを特徴とする（請求項１）。扉を自重で閉じるより速く閉じた場合、流体室内の流体によって第１、第２傾斜カム面とが離れた、扉が上方に位置した状態で閉扉位置となり、その位置で時間に比例して流体が第１、第２流体室内を移動することで扉が下降するので、扉の下框にパッキンを設けたものでは、閉扉移動時に下框のパッキンを床面に擦ることなくパッキンを沓摺に密着することができ、従来に比べて更にパッキンの摩耗が小さくなる。そのため扉の閉鎖動作を軽く行うことができる。
【０００５】
扉の戸先側の自由端面に揺動可能に押付部材を設け、その押付部材を固定可能な固定用爪を扉のハンドル操作により係脱可能に設け、扉枠の押付部材と対応する位置に係止部材を設け、扉が自重によって閉じるより速く扉が閉じられたとき、扉が自重によって降下し、第１傾斜カム面と第２傾斜カム面の重合状態で、押付部材と係合部材との係合と、第１傾斜カム面と第２傾斜カム面による扉の扉枠への押付移動とにより、扉を扉枠に押付けるように構成したことを特徴とする（請求項２）。これによれば、扉を扉枠に強く引寄せることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態について図１〜図８に基づいて説明する。図１に示す扉装置１は、扉枠２と、扉３と、扉枠２と扉３の吊元側との間に設けられ扉３を扉枠２に対して開閉自在に蝶着する上下のヒンジ４、５とから構成されている。扉枠２と扉３とを上側で蝶着するヒンジ４は、図２に示すように、通常のピボットヒンジであり、扉枠２の上枠６に取付けられる支持部材７の透孔８に、扉３の上框９に取付けられる枢着部材１０に螺着したピボット軸１１を上下方向摺動自在であると共に回動自在に挿通してあり、その外周を図示しないカバーで覆って構成されている。扉３を下側で蝶着するヒンジ５は、床面１２に固着される支持部材１３と、扉３の下框１４に設けられ支持部材１３に枢着される枢着部材１５とを備えている。
【０００７】
支持部材１３は、図３、図４に示すように、内部が中空の円柱形状に形成されており、その中空の内部は流体として空気が封入される第１流体室１６とされている。また、支持部材１３の周壁１７には、連通孔１８が半径方向に穿設されていると共に、その連通孔１８と対応して後述のように支持部材１３と枢着部材１５とを枢着した状態で、枢着部材１５の内周面１９との間で流路２０を構成する円周方向の凹部２１が形成されており、その凹部２１の上下にＯリング２２、２２が外嵌されている。更に支持部材１３の上壁２３には、第１連通路２４が設けられており、その第１連通路２４は、上方に向けて広がる円錐形状（すり鉢形状）に形成されている。また、支持部材１３は、周壁１７の上部が第１傾斜カム面２５に形成されている。前記第１連通路２４には、逆止弁を構成する弁体としてのボール２６が挿入されており、ボール２６は、周壁１７の内側に設けられた付勢部材（板バネ）２７により下方に付勢され、第１連通路２４を塞いでいる。
【０００８】
枢着部材１５は、図３、図４に示すように、支持部材１３が摺動可能に挿入される挿入部２８が設けられており、挿入部２８内には、支持部材１３と対応する位置に第１傾斜カム面２５と相対向し、重合可能な第２傾斜カム面２９が形成されたカム部材３０が一体に嵌合されている。挿入部２８と支持部材１３との間には流体として空気が封入される第２流体室３１が形成されている。第２流体室３１は、支持部材１３に向けて穿設された連通孔３２により流路２０と連通孔１８を介して第１流体室１６に連通している。この連通孔３２は、流路２０と連通孔１８とから第２連通路３３を構成している。そして、連通孔３２は、枢着部材１５に螺合された可変絞りとしてのニードルバルブ３４によって、第１流体室１６と第２流体室３１との間での流量を調整可能となっている。
【０００９】
扉３の戸先側の自由端面３５には、複数の押付部材３６が設けられている。押付部材３６は、図５〜図７に示すように、扉３の開扉方向側の一端部３７が回動可能に支持されており、閉扉方向側の他端部３８が下方に向けて先すぼまりの楔形状に形成されている。また、扉３の戸先側の自由端面３５には、固定用爪３９が自由端面３５から突出する方向に付勢された状態で設けられている。固定用爪３９は、扉３のハンドル４０と図示しない適当な操作機構を介して連繋されており、ハンドル４０を操作することで扉３の自由端面３５から出没可能であって押付部材３６と係脱可能となっている。この固定用爪３９は、ハンドル４０を操作していない状態では、自由端面３５から戸先方向に突出し、押付部材３６の閉扉方向側の他端部上面４１と係合して押付部材３６の回動を規制し、ハンドル４０を操作した状態では扉３内に没入し、押付部材３６を回動可能としている。この押付部材３６と係合する複数の係止部材４２が、扉枠２の戸先側の竪枠４３の押付部材３６と対応する位置に設けられており、押圧部材３６との係合状態で扉３を扉枠２に設けた図示しないパッキン（気密部材）に押付けるようになっている。
【００１０】
また、扉３の下框１４には、図８に示すように、扉枠２の沓摺（下枠）４４に密着可能なＣ字形状のパッキン４５が設けられている。パッキン４５は、寸法ａが寸法ｂより大きく、一端が下框１４に回動可能に支持され、閉扉状態では図８の（ａ）に示すように他端が沓摺４４に密着し、扉３が閉扉状態から開かれるときには、図８の（ｂ）に示すように床面１２との摩擦で転動し、床面１２への押付力を小さくして扉３が開かれるときの抵抗を小さくするようになっている。また、扉３と扉枠２との間にはドアクローザ４６が設けられており、ドアクローザ４６は、扉３の自重によるヒンジ５の第１傾斜カム面２５と第２傾斜カム面２９との相対摺動回転により扉３が閉じられる速度より速く扉３を閉じるようになっている。
【００１１】
次に扉３の開閉動作について説明する。先ず、扉３が閉扉状態から開扉状態にされる場合について説明する。扉３が閉扉状態のとき、第１傾斜カム面２５と第２傾斜カム面２９とがその全面で重合し、扉３は図１に実線で示すように最も下降した位置Ｐ１となっている。扉３を開放するためにハンドル４０が操作されると、固定用爪３９が扉３内に引込まれ、押付部材３６との係合が解除され、押付部材３６が回動可能となる。そして、図７に示すように、扉３の開放に従って押付部材３６が係止部材４２により回転されながら係止部材４２を乗り越え、押付部材３６と係止部材４２との係合が解除される。また、ヒンジ５の第１傾斜カム面２５と第２傾斜カム面２９とが重合状態で相対的に摺動回転し、第２傾斜カム面２９の傾斜下位が第１傾斜カム面２５の傾斜上位に向けて上方に移動し、扉３が全開にされると、図４に示すように、第２傾斜カム面２９の傾斜下位が第１傾斜カム面２５の傾斜上位に位置し、これによる枢着部材１５の上方移動により扉３も図１の２点鎖線に示すように上昇位置Ｐ２となる。
【００１２】
この枢着部材１５の上方移動により、第２流体室３１の容積が増加する。すると、第１流体室１６の内圧に対して第２流体室３１の内圧が低下し、第１流体室１６内の空気が、ボール２６を付勢部材２７の付勢力に抗して第２流体室３１に向けて押上げ、第１流体室１６と第２流体室３１の内圧が均衡するまで、第１連通路２４を通って第２流体室３１に移動する。このとき、第２連通路３３は、ニードルバルブ３４によって絞られており、第１連通路２４から空気がボール２６を押上げて流れるより流れ難く設定されているので、空気が第２連通路３３を介して移動することはほとんどない。また、パッキン４５が扉３の開放移動及び上昇により沓摺４４から離れ、床面１２に押圧された図８の（ａ）に示す状態から図８の（ｂ）に示す状態に閉扉方向に転動しながら移行し、更に床面１２から離れて行き図８の（ｃ）に示す状態と略同様に床面１２から離れた状態となり、パッキン４５の摩耗が抑えられる。
【００１３】
次に、扉３から手を離すと、固定用爪３９が突出し押付部材３６が固定された状態となり、また、ドアクローザ４６によって、扉３が、自重により降下し第１傾斜カム面２５と第２傾斜カム面２９との重合による扉３の閉鎖速度より速く閉じられる。このとき、扉３は第１流体室１６と第２流体室３１内に封入された流体の移動時の抵抗により僅かに降下するのみであり、ほとんど扉３を開いた際の上昇した状態で閉鎖移動するので、押付部材３６は、係止部材４２に干渉することなく図６の２点鎖線で示すように上方を通過する。扉３が図１の如く上昇状態で閉扉位置Ｐ３となると、扉３は自重により下降し、第２流体室３１の容積が減少していくことで第２流体室３１の内圧が高くなる。すると、第１連通路２４は、ボール２６により塞がれているので、第２流体室３１内の流体は、第２連通路３３を介して第１流体室１６内に移動する。これによって、扉３が第１傾斜カム面２５と第２傾斜カム面２９とが全面で重合するまで、第２流体室３１から第１流体室１６へ空気が移動し、空気の移動量に比例して、即ち時間に比例して扉３は下降してゆき、図６の実線で示すように押付部材３６が係合部材４２に係合し、楔面３８ａにより扉３が扉枠２に向けて引寄せられ、更に、第１傾斜カム面２５と第２傾斜カム面２９の重合状態での扉３の扉枠２への押付移動によっても、扉３が扉枠２に密着される。
【００１４】
また、扉３が下降していくことで、パッキン４５も沓摺４４に密着する。この扉３が閉じられるとき、扉３は開扉時の上昇した状態で閉鎖移動されるので、パッキン４５が床面１２を擦ることなく閉扉位置となり（図８の（ｃ））、パッキン４５の摩耗が防止されると共に、扉３を軽い力で閉めることができる。尚、全開状態時の扉３の上昇状態で扉３が閉じられるとしたが、扉３を閉じる際に押付部材３６が係合部材４２に干渉しない高さに上昇するまで扉３は開放されればよく、このときの扉３の上昇量は、第１傾斜カム面２５と第２傾斜カム面２９の角度を適当に設定することで決めることができる。
【００１５】
次に他の実施の形態について説明する。前記実施の形態と同一の部分には同一の記号を付けて説明を省略する。これは、図９に示すように、第１流体室１６と第２流体室３１とに封入される流体として油等の粘性流体を封入したものである。第１流体室１６には、油Ｏと共に油Ｏを付勢するための気体として空気Ａが封入されている。これら第１流体室１６と第２流体室３１とは、前記のように第１連通路４９と第２連通路５０により連通されており、第１連通路４９には弁体であるのボール２６とボール２６を付勢する付勢手段４７とからなる逆止弁が設けられ、第２連通路５０には適宜な可変絞り４８が途中に設けられている。
【００１６】
前記実施の形態と同様に、ハンドル４０が操作され固定用爪３９が扉３内に引込まれて押付部材３６と係合部材４２との係合が解除されながら、閉扉状態から扉３が開かれると、扉３が第１、第２傾斜カム面２５、２９により上昇し、第２傾斜カム面２９と第１傾斜カム面２５とが相対回転して第２流体室３１の容積が増大して内圧が低下する。すると、第１流体室１６の油Ｏが圧縮された空気Ａにより押圧され、ボール２６を押し上げて第１連通路４９を通って第２流体室３１に流入する。また、開扉状態から扉３が閉じられると、扉３は油Ｏの移動抵抗により上昇した状態のまま閉扉位置に移動し、その位置での扉３の自重による下降によって、第２流体室３１の容積が減少して内圧が上昇し、第１傾斜カム面２５と第２傾斜カム面２９とが重合するまで第２連通路５０を通って第１流体室１６に空気Ａを圧縮しながら油Ｏが移動する。また、扉３が下降して行くことで、押付部材３６と係合部材４２とが係合し、扉３が扉枠２に引寄せられ、パッキン４５が沓摺４４に密着する。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、ヒンジの支持部材には第１傾斜カム面を設け、枢着部材には第１傾斜カム面と重合可能な第２傾斜カム面を設け、扉の開閉によって支持部材と枢着部材とが相対回動し、開扉時に扉を第１傾斜カム面と第２傾斜カム面との摺動により上昇し、閉扉時に扉を自重により下降するようにし、支持部材内に流体が封入される第１流体室を設け、支持部材と枢着部材に囲まれ、支持部材と枢着部材との相対回動によって容積が可変な流体が封入された第２流体室を設け、第１流体室と第２流体室を第１、第２連通路により連通し、第１連通路に第２流体室から第１流体室へ向けて弁体を押圧付勢した逆止弁を設け、第１流体室と第２流体室とを連通する第２連通路に流量調整可能な可変絞りを設けたので、扉を自重によって第１、第２傾斜カム面の摺動回転により閉じるより速く閉じた場合、扉は、流体室内の流体によって第１、第２傾斜カム面とが離れた、上昇した状態で閉扉位置となり、その位置で扉の自重により第２流体室から第１流体室へ時間に比例して流体が移動することで扉が下降するので、扉の下框にパッキンを設けたものでは、扉を閉じるときに下框のパッキンを床面に擦ることなくパッキンを沓摺に密着することができる。そのため扉の閉鎖動作を軽く行うことができる。
【００１８】
また、扉の戸先側の自由端面に押付部材を揺動可能に設け、その押付部材を固定可能な固定用爪を扉のハンドル操作により係脱可能に設け、扉枠の押付部材と対応する位置に係止部材を設け、扉が自重によって閉じるより速く扉が閉じられたとき、扉が自重によって降下し、第１傾斜カム面と第２傾斜カム面の重合状態で、押付部材と係合部材との係合と、第１傾斜カム面と第２傾斜カム面による扉の扉枠への押付移動とにより、扉を扉枠に押付けるようにしたので、扉を扉枠に強く引寄せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の扉装置の正面図である。
【図２】上側のピボットヒンジの斜視図である。
【図３】本発明の下側の扉を昇降するヒンジの閉扉状態での断面図である。
【図４】下側のヒンジの開扉状態での断面図である。
【図５】押付部材と係合部材の関係を示す斜視図である。
【図６】扉を閉じる時の押付部材と係合部材の係合動作を示す説明図である。
【図７】扉を開く時の押付部材と係合部材の離脱動作を示す説明図である。
【図８】下框に設けたパッキンと沓摺との着脱を示す説明図である。
【図９】他の実施の形態である。
【符号の説明】
１　扉装置
２　扉枠
３　扉
５　ヒンジ
１３　支持部材
１５　枢着部材
１６　第１流体室
２４、４９　第１連通路
２５　第１傾斜カム面
２６　弁体（ボール）
２９　第２傾斜カム面
３１　第２流体室
３３、５０　第２連通路
３４、４８　可変絞り
３５　自由端面
３６　押付部材
３９　固定用爪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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