(57)【要約】【目的】  扉表面から支持部等の露出部がなく、外枠に対して扉が滑らかに開閉動作できる支持部を有する扉支持構造を提供する。【構成】  外枠の開口部を、上部支持部３と下部支持部４のピボット１６、２８を介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、支持部３、４が、外枠内に埋設された固定金具７に回転自在に支承され、一端に第１の歯車９が固着された回転軸８と、第１の歯車９と、この第１の歯車９に噛合する第２の歯車１０が収容された歯車ケース１１と、この歯車ケース１１に回転自在に支承され、第２の歯車１０が固着された枢軸１３と、この枢軸１３の端部に一端が固着されたリンク１４と、このリンク１４の他端に固着されたピボット２８またはピボットの受け部材１５とを備え、扉本体５の開閉動作に追従して回動するリンク１４、２７を、第１の歯車９の外周に沿って遊星運動させた。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介し開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承され、一端に第１の歯車が固着された回転軸と、前記第１の歯車と、この第１の歯車に噛合する第２の歯車が収容された歯車ケースと、この歯車ケースに回転自在に支承され、前記第２の歯車が固着された枢軸と、この枢軸の端部に一端が固着されたリンクと、このリンクの他端に固着されたピボットまたはピボットの受け部材とを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記リンクを、前記第１の歯車の外周に沿って遊星運動させたことを特徴とする扉支持構造。
【請求項２】
前記歯車ケースが前記リンクと供回りしないようにそのばね力によって前記歯車ケースの回動を規制するスプリングを前記歯車ケースと固定金具間に架設した請求項１に記載の扉支持構造。
【請求項３】
前記歯車ケースが、上下一対のヨーク部からなり、これらヨーク部を貫通して前記回転軸が回転自在に支承され、前記上部ヨーク部は前記下部ヨーク部よりも長く形成され、これら上部ヨーク部と下部ヨーク部間に前記第１の歯車を収容した請求項１または２に記載の扉支持構造。
【請求項４】
外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承された回転軸と、この回転軸の一端に固着された第１のリンクと、この第１のリンクの他端に枢軸を介して連結された第２のリンクと、前記回転軸とピボットの一端に係合するガイド孔に沿って前記ピボットを案内するガイドプレートとを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記第２のリンクを、前記第１のリンクを介して前記回転軸の外周に沿って遊星運動させたことを特徴とする扉支持構造。
【請求項５】
前記第１のリンクが前記第２のリンクと供回りしないようにそのばね力によって前記第１のリンクの回動を規制するスプリングを前記第１のリンクと前記固定金具間に架設した請求項４に記載の扉支持構造。
【請求項６】
前記ピボットと第２のリンク間にスラスト軸受が介装され、前記ピボットに対して前記第２のリンクを回動自在に支持した請求項４または５に記載の扉支持構造。
【請求項７】
前記固定金具の少なくとも一端にスラスト軸受を配設し、前記回転軸を軸方向に支承した請求項１乃至６いずれかに記載の扉支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扉支持構造に係り、詳しくは、扉表面から支持部等の露出部がなく、外枠に対して扉が滑らかに開閉動作できる支持部を有する扉支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種店舗やホテル・マンション等の入口に設けられた扉支持構造として、天井にトップピボット装置を埋め込み、また、床にフロアヒンジ軸を埋設してトップピボット軸とフロアヒンジ軸により、扉を支持する扉支持構造が一般的に使用されている。このような扉支持構造において、トップピボット軸は、上枠の下面に対して位置決めされているため、扉外縁部と外枠との干渉を避けるための隙間が必要となる。最近、この扉外縁部と外枠との隙間への指詰めの問題だけでなく、美観上の問題として取り上げられその改善が望まれている。
【０００３】
また、書庫等の扉支持構造として、書庫の本体前面に、この本体開口部を開閉する扉が蝶番を介して枢着されているものもある。この種の書庫等においては、外観の美しさが要求されるので、一般的に、扉は本体の開口部だけでなく本体前面の外縁部近傍まで覆う大きさに形成されている。特に、壁面書庫等のように、複数個の書庫が並設される場合、閉扉時に隣接する扉の間に大きな隙間を作らないように扉のサイズが定められている。したがって、このような扉を本体前面あるいは隣接する書庫の扉と干渉しないように、また、本体内部の収納物等の出し入れに支障が生じないように、スムーズに大きく開動させることができる蝶番構造が必要になってくる。そして大型の重い扉であっても支障なく開閉動作可能に支持できる蝶番構造が必要になる。
【０００４】
上記のような要求を満たすためには、扉を開方向に回動させるときに先ず扉全体を本体の前方に移動させることができる蝶番構造が必要である。こうした蝶番構造として図１３に示すようなものが知られている。この扉の蝶番構造５０は、本体に設けられた本体側ベース５１に、第１リンク５３の一端部５３ａを皿リベット５４を介して回動自在に取り付け、この第１リンク５３の他端部５３ｂに第２リンク５５の一端部５５ａを皿リベット５４を介して取り付け、この第２リンク５５の他端部５５ｂを扉側に設けられた扉側ベース５２に皿リベット５４を介して回動自在に取り付け、第３リンク５６の一端部５６ａを本体側ベース５１に、他端部５６ｂを扉側ベース５２にそれぞれ皿リベット５４を介して回動自在に取り付け、さらに第３リンク５６の一端部５６ａと第１リンク５３の一端部５３ａとに互いに噛合するギヤ部５３ｃ、５６ｃを形成している。
【０００５】
こうした扉の蝶番構造５０によれば、図１４（ａ）〜（ｄ）に示すように、扉Ｄを矢印の方向に回動させると、第１、第３リンク５３、５６は両ギヤ部５３ｃ、５６ｃが噛合しているため、互いに反対方向、すなわち第１リンク５３は時計廻りに回動し、第３リンク５６は反時計廻りに回動する。そして、（ａ）〜（ｃ）に示すように回動して行き、（ｄ）で全開状態となる。全開状態では、扉Ｄは本体Ｈの前面に当たることなく閉成状態から１８０度回動すると共に、扉Ｄが１８０度開いた状態では、扉Ｄは閉じた状態と比較して本体Ｈから扉Ｄ一枚の厚さ分だけ前方に移動する。
【特許文献１】特開平８−２５４０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした蝶番構造５０では、扉Ｄは本体Ｈの開口部だけでなく本体Ｈ前面の外縁部近傍まで覆う大きさに形成されていても、扉Ｄを開方向に回動させるときに先ず扉Ｄ全体を本体Ｈの前方に移動させることによって、扉Ｄの外縁部と本体Ｈとの干渉を防止することができ、指詰め等の問題は解消する。しかしながらその反面、各リンク５３、５５、５６が扉Ｄの表面から大きく露出するという美観上の問題があり、特に、ホテル・マンション等の入口に設けられる扉に適用するには改善が望まれる。
【０００７】
本発明は、こうした従来の問題を解決し、扉表面から支持部等の露出部がなく、外枠に対して扉が滑らかに開閉動作できる支持部を有する扉支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
係る目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承され、一端に第１の歯車が固着された回転軸と、前記第１の歯車と、この第１の歯車に噛合する第２の歯車が収容された歯車ケースと、この歯車ケースに回転自在に支承され、前記第２の歯車が固着された枢軸と、この枢軸の端部に一端が固着されたリンクと、このリンクの他端に固着されたピボットまたはピボットの受け部材とを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記リンクを、前記第１の歯車の外周に沿って遊星運動させる構成を採用した。
【０００９】
このように、扉本体の開閉動作に追従して回動するリンクを、第１の歯車の外周に沿って遊星運動させるようにしたので、扉本体の開成に伴い、ピボットは従来のような固定ピボットではなく、外枠に対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体と外枠との干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、支持部は、扉本体等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。さらに、２つの歯車によってリンクを回動させるので、扉本体の開閉動作がスムーズになると共に、これら歯車の歯数比を適宜設定することにより、所望の軌跡で扉本体を開閉させることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記歯車ケースが前記リンクと供回りしないようにそのばね力によって前記歯車ケースの回動を規制するスプリングを前記歯車ケースと固定金具間に架設したので、扉本体と外枠との干渉を防止でき、扉本体の最大開き角度を拡げることができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記歯車ケースが、上下一対のヨーク部からなり、これらヨーク部を貫通して前記回転軸が回転自在に支承され、上部ヨーク部は下部ヨーク部よりも長く形成され、これら上部ヨーク部と下部ヨーク部間に前記第１の歯車を収容したので、歯車ケースの軽量・コンパクト化ができ、かつ剛性を高めることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承された回転軸と、この回転軸の一端に固着された第１のリンクと、この第１のリンクの他端に枢軸を介して連結された第２のリンクと、前記回転軸とピボットの一端に係合するガイド孔に沿って前記ピボットを案内するガイドプレートとを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記第２のリンクを、前記第１のリンクを介して前記回転軸の外周に沿って遊星運動させる構成を採用した。
【００１３】
このように、扉本体の開閉動作に追従して回動する第２のリンクを、第１のリンクを介して回転軸の外周に沿って遊星運動させるようにしても、前述した発明同様、扉本体の開成に伴い、ピボットは従来のような固定ピボットではなく、外枠に対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体と外枠との干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、支持部は、扉本体等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記第１のリンクが前記第２のリンクと供回りしないようにそのばね力によって前記第１のリンクの回動を規制するスプリングを前記第１のリンクと固定金具間に架設したので、扉本体と外枠との干渉を防止でき、最大開き角度を拡げることができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、前記ピボットと第２のリンク間にスラスト軸受が介装され、前記ピボットに対して前記第２のリンクを回動自在に支持したので、扉本体の最大開き角度を拡げることができる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、前記固定金具の少なくとも一端にスラスト軸受を配設し、前記回転軸を軸方向に支承したので、扉本体の自重によるモーメント荷重等を負荷できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る扉支持構造は、外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承され、一端に第１の歯車が固着された回転軸と、前記第１の歯車と、この第１の歯車に噛合する第２の歯車が収容された歯車ケースと、この歯車ケースに回転自在に支承され、前記第２の歯車が固着された枢軸と、この枢軸の端部に一端が固着されたリンクと、このリンクの他端に固着されたピボットまたはピボットの受け部材とを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記リンクを、前記第１の歯車の外周に沿って遊星運動させるので、扉本体の開成に伴い、ピボットは従来のような固定ピボットではなく、外枠に対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体と外枠との干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、支持部は、扉本体等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。さらに、２つの歯車によってリンクを回動させるので、扉本体の開閉動作がスムーズになると共に、これら歯車の歯数比を適宜設定することにより、所望の軌跡で扉本体を開閉させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る扉支持構造は、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承された回転軸と、この回転軸の一端に固着された第１のリンクと、この第１のリンクの他端に枢軸を介して連結された第２のリンクと、前記回転軸とピボットの一端に係合するガイド孔に沿って前記ピボットを案内するガイドプレートとを備え、前記扉本体の開閉動作に追従して回動する前記第２のリンクを、前記第１のリンクを介して前記回転軸の外周に沿って遊星運動させても、扉本体の開成に伴い、ピボットは従来のような固定ピボットではなく、外枠に対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体と外枠との干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、支持部は、扉本体等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
外枠の開口部を、上部支持部および下部支持部のピボットを介して開閉自在に吊り込まれた扉支持構造であって、前記支持部が、前記外枠内に埋設された固定金具と、この固定金具に回転自在に支承され、一端に第１の歯車が固着された回転軸と、前記第１の歯車と、この第１の歯車に噛合する第２の歯車が収容された歯車ケースと、この歯車ケースに回転自在に支承され、前記第２の歯車が固着された枢軸と、この枢軸の端部に一端が固着されたリンクと、このリンクの他端に固着されたピボットまたはピボットの受け部材とを備え、前記第１のリンクが前記第２のリンクと供回りしないように所定のばね力によって前記第１のリンクの回動を規制するねじりスプリングを前記第１のリンクと固定金具間に架設した。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る扉支持構造を用いた扉の正面図、図２は、本発明に係る扉支持構造の一実施例で、上部支持部を示す斜視図である。図３は、本発明に係るトップセンターを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の偏心カムの側面図である。また、図４は、本発明に係る扉支持構造の一実施例で、下部支持部を示す斜視図である。
【００２１】
図１において、１は、ホテル・マンション等の入口に設けられた扉で、入口となる開口部を区画形成し、上枠２ａ、下枠２ｂ、および左右の縦枠２ｃ、２ｄからなる矩形状の外枠２と、この外枠２内に上部支持部３および下部支持部４によって開閉自在に吊り込まれている扉本体５と、この扉本体５の上部および上枠２ａに埋設され、扉本体５を自動的に閉成するコンシールド型のドアクローザ６を備えている。外枠２は、アルミニウム合金の押出型材あるいは鋼鈑の型材等からなり、入口の開口部に固定されている。また、扉本体５は、アルミニウム合金の押出型材あるいは鋼鈑の型材等からなる箱型の框の両側表面にパネルを嵌め込んで、両面フラッシュ用として構成されている。
【００２２】
図２に示す上部支持部３は、図１に示す上枠２ａと縦枠２ｄの隅部に埋設され、略直方体形状に形成された固定金具７と、この固定金具７に回転自在に支承され、一端に第１の歯車９が固着された回転軸８と、第１の歯車９と、この第１の歯車９に噛合する第２の歯車１０が収容された歯車ケース１１と、この歯車ケース１１に転がり軸受１２を介して回転自在に支承され、第２の歯車１０が固着された枢軸１３と、この枢軸１３の端部に一端が固着されたリンク１４と、このリンク１４の他端に固着され、底面に矩形状の凹部１５ａが形成された受け部材１５とを備えている。
【００２３】
扉本体５の上部５ａには矩形断面のトップピボット１６が突設され、リンク１４に固着された受け部材１５の凹部１５ａに着脱自在に嵌合され、トップセンター１７を構成している。このトップセンター１７は、図３に示すように、矩形状の孔１８ａを有する案内筒１８と、この案内筒１８に進退自在に挿入されたトップピボット１６と、このトップピボット１６を支承する軸受１９と、円板状の偏心カム２０と、この偏心カム２０を回動自在に支持し、案内筒１８の孔１８ａに固着された軸受２１と、この軸受２１と偏心カム２０間に架設されたねじりスプリング２２と、トップピボット１６の回転を防止する規制部材２３と、この規制部材２３とトップピボット１６間に張架されたコイルスプリング２４とを備えている。
【００２４】
トップピボット１６は、矩形断面に形成された先端部１６ａと、偏心カム２０の外周面に摺接する山形の凸部１６ｂを有する後端部１６ｃを有している。偏心カム２０は、回動を規制する突出部２０ａと、トップピボット１６の凸部１６ｂに係合する谷形の凹部２０ｂを有する略半円形の外周面に形成され、中心Ｏから所定寸法オフセットした位置に支持軸２０ｃが突設されている。また、偏心カム２０の一側面には支持軸２０ｃの位置に十字溝が形成された操作部２０ｄが突設されている。
【００２５】
このトップピボット１６が扉本体５の上部５ａから常時突出していると、扉本体５の吊り込み作業に障害となるため、扉本体５の操作窓（図示せず）を介して案内筒１８の開口部１８ｂにドライバー等を挿入し、偏心カム２０の操作部２０ｄを回動させることにより、トップピボット１６が扉本材５の上部５ａに対して出没自在になるよう構成されている。なお、従来、外部からしか扉本体を取り外しできなかったが、このトップセンター１７は耐震用として適用でき、有事の際には室内側から脱出することができる。
【００２６】
次に、図２を用いて上部支持部３の詳細構造およびその作用について説明する。
固定金具７は、その一側面に一対の位置決め用の凸片７ａが突設され、図１に示す縦枠２ｄの上部隅部に位置決め固定されている。回転軸８は、固定金具７に対して軸受（図示せず）を介して回転自在に支承されている一方、軸方向においても固定金具７の両端に配設された一対のスラスト軸受２５を介して、扉本体５の自重によるモーメント荷重等を負荷できるように支承されている。
【００２７】
歯車ケース１１は、上下一対のヨーク部１１ａ、１１ｂとからなり、これらヨーク部１１ａ、１１ｂを貫通して回転軸８が軸受１１ｃを介して回転自在に支承されている。また、上部ヨーク部１１ａは下部ヨーク部１１ｂよりも長く形成され、回転軸８に対向して枢軸１３の一端を転がり軸受１２を介して支承している。上部ヨーク部１１ａと下部ヨーク部１１ｂ間には第１の歯車９が収容され、枢軸１３に固着された第２の歯車１０に噛合している。この第２の歯車１０は、上部ヨーク部１１ａと枢軸１３の他端に固着されたリンク１４間に収容され、扉本体５の開閉動作に追従して回動するリンク１４を、第１の歯車９の外周に沿って遊星運動する。
【００２８】
歯車ケース１１と固定金具７間にはねじりスプリング２６が架設され、扉本体５が開成する際、歯車ケース１１がリンク１４と一義的に供回りしないようにそのばね力によって歯車ケース１１の回動を規制している。また、このねじりスプリング２６は、扉本体５が閉成する際には、図１に示したドアクローザ６の戻り力と相俟って歯車ケース１１とリンク１４が元の位相に戻るように架設されている。したがって、後述する扉本体５が開閉動作をする際に縦枠２ｄに干渉せず、リンク１４が歯車ケース１１に対して所定の軌跡で遊星運動するように、第１の歯車９と第２の歯車１０の歯数比と共に、このねじりスプリング２６のばね定数が適宜設定されている。
【００２９】
図４に示す下部支持部４は、前述した上部支持部３と概ね同じ構成と作用をなしている。なお、上部支持部３と同一部品同一部位、あるいは同様の機能を有する部位には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
この下部支持部４は、図１に示す下枠２ｂと縦枠２ｄの隅部に埋設され、略直方体形状に形成された固定金具７と、この固定金具７に回転自在に支承され、一端に第１の歯車９が固着された回転軸８と、第１の歯車９と、この第１の歯車９に噛合する第２の歯車１０が収容された歯車ケース１１と、この歯車ケース１１に転がり軸受１２を介して回転自在に支承され、第２の歯車１０が固着された枢軸１３と、この枢軸１３の端部に一端が固着されたリンク２７と、このリンク２７の他端に固着されたフロアピボット２８とを備えている。
【００３１】
フロアピボット２８は、断面が矩形で尖塔形状に形成された先端部２８ａと、リンク２７に固着される円筒状の後端部２８ｂを有している。扉本体５の下部５ｂには取付金具２９が埋設され、先端部２８ａは、この取付金具２９に一体に固着された受け部材２９ａに着脱自在に嵌合している。フロアピボット２８の先端部２８ａを尖塔形状に形成することにより、受け部材２９ａとの位置決めが容易になり扉本体５の吊り込み作業が簡便化できる。
【００３２】
図５は、本発明に係る扉支持構造の開閉動作を示す説明図である。
扉本体５を矢印Ｌ方向（図中左方向白矢印）に開成する時は、扉本体５を開成する力と、ドアクローザ６に作用する反対方向の力により、リンク１４、２７は矢印Ｌ方向（図中左方向の黒矢印）に、また、上下の歯車ケース１１、１１は矢印Ｒ方向（図中右方向の黒矢印）に回動する。一方、扉本体５を閉成する時は、ドアクローザ６に作用する力とねじりスプリング２６のばね力により、リンク１４、２７および上下の歯車ケース１１、１１は前述した開成時の方向と逆方向に回動する。
【００３３】
図６は、上部支持部３あるいは下部支持部４を模式的に示したもので、扉本体５の開閉に伴う枢軸１３およびトップピボット１６（あるいはフロアピボット２８）の軌跡を求めるために用いる。図７は、図６における歯車ケース等の構成をリンク機構として置換したものである。
【００３４】
図６において、第１の歯車９と第２の歯車１０の歯数Ｚ１、Ｚ２の比は、リンクＬ１とリンクＬ２の回転角θ１、θ２とに関係し、トップピボット１６（あるいはフロアピボットリンク２８）の位置Ｐ２は、θ１、θ２およびリンクＬ１とリンクＬ２の長さｍ１、ｍ２によって決定される。ここで、第１の歯車９と第２の歯車１０の歯数Ｚ１、Ｚ２をＺ１＝Ｚ２とした時は、ＡＢＳ（θ１）＝ＡＢＳ（θ２）となる。なお、ここでは、角度は反時計回りをプラス（＋）、時計回りをマイナス（−）とする。
【００３５】
Ｘ１＝ｍ１×ＣＯＳ（θ１＋θ０）、Ｘ２−Ｘ１＝ｍ２×ＣＯＳ（−θ２＋θ０）
Ｙ１＝ｍ１×ＳＩＮ（θ１＋θ０）、Ｙ２−Ｙ１＝ｍ２×ＳＩＮ（−θ２＋θ０）
これより、一般式は以下のようになる。
Ｘ２＝ｍ１×ＣＯＳ（θ１＋θ０）＋ｍ２×ＣＯＳ（−θ２＋θ０）
Ｙ２＝ｍ１×ＳＩＮ（θ１＋θ０）＋ｍ２×ＳＩＮ（−θ２＋θ０）
【００３６】
前述した一般式に、ｍ１、ｍ２、および扉本体５と縦枠２ｄの寸法を代入した後、扉本体５の開成角度に伴うθ１、θ２、θ０の値を逐次代入して計算することにより、枢軸１３およびトップピボット１６（あるいはフロアピボット２８）の軌跡を求めることができると共に、扉本体５の最大開き角度、扉本体５と縦枠２ｄとの干渉有無が定量的に検証することができる。図８は、その計算結果を図に示したものである。この図８から、扉本体５の開き角度０°〜９０°の範囲において、枢軸１３の回転軸心Ｐ１は、その軌跡が円弧を描いてＰ１’に移行する。また、トップピボット１６（あるいはフロアピボット２８）の回転軸心Ｐ２は、第１の歯車９と第２の歯車１０の歯数Ｚ１、Ｚ２が同じでＺ１＝Ｚ２の場合、その軌跡が直線を描いて元の位置に戻る（Ｐ２’）。なお、歯数Ｚ１、Ｚ２が異なり、Ｚ１＞Ｚ２の場合は、その軌跡が曲線を描いてＰ２’に移行する（図中破線で示す）。一方、扉本体５の角部Ａ、Ｂは、それぞれその軌跡が曲線を描いてＡ’、Ｂ’に移行することが解る。
【００３７】
前述したように、本発明に係る扉支持構造においては、扉本体５の開成に伴い、トップピボット１６およびフロアピボット２８は従来のような固定ピボットではなく、縦枠２ｄに対してそれらの位置が移動する可動ピボットとなり、従来のように、扉本体５と縦枠２ｄとの干渉を避けるための余分な隙間は不要となる。また、上部支持部３、下部支持部４は、扉本体５等の表面に露出することがないので、指詰めの問題だけでなく、美観上の問題をも同時に解決することができる。
【実施例２】
【００３８】
図９は、本発明に係る扉支持構造の他の実施例で、上部支持部を示す斜視図、図１０は、同じく下部支持部を示す斜視図である。なお、前述した実施例と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３９】
図９に示す上部支持部３０は、図１に示す上枠２ａと縦枠２ｄの隅部に埋設され、略直方体形状に形成された固定金具７と、この固定金具７に回転自在に支承された回転軸３１と、この回転軸３１の一端に固着された第１のリンク３２と、この第１のリンク３２の他端に枢軸１３を介して連結された第２のリンク３３と、回転軸３１とトップピボット１６の一端に係合し、扉本体５の開閉に伴い移動するトップピボット１６を案内するガイドプレート３４とを備えている。このガイドプレート３４は、図１に示す上枠２ａに固定され、長手方向に延びる直線状のガイド孔３４ａが形成されている。
【００４０】
回転軸３１は、固定金具７に対して軸受（図示せず）を介して回転自在に支承されている一方、軸方向においても固定金具７の両端に配設された一対のスラスト軸受２５を介して、扉本体５の自重によるモーメント荷重等を負荷できるように支承されている。
【００４１】
第２のリンク３３は、枢軸１３の一端で転がり軸受１２を介して回転自在に支承され、両リンク３２、３３は屈曲自在に構成されている。また、第２のリンク３３は、扉本体５の上部５ａに突設されたトップピボット１６に固着され、扉本体５の開閉動作に追従して回動し、第１のリンク３２を介して回転軸３１の周りを遊星運動する。
【００４２】
第１のリンク３２と固定金具７間にはねじりスプリング２６が架設され、扉本体５が開成する際、第１のリンク３２が第２のリンク３３と一義的に供回りしないようにそのばね力によって第１のリンク３２の回動を規制している。また、このねじりスプリング２６は、扉本体５が閉成する際には、図１に示すドアクローザ６の戻り力と相俟って第１のリンク３２と第２のリンク３３が元の位相に戻るように架設されている。したがって、前述した実施例と同様、扉本体５が開閉動作をする際に縦枠２ｄには干渉せず、第２のリンク３３が回転軸３１に対して所定の軌跡で遊星運動するように、このねじりスプリング２６のばね定数が適宜設定されている。
【００４３】
図１０に示す下部支持部３５は、前述した上部支持部３０と概ね同じ構成と作用をなしている。なお、上部支持部３０と同一部品同一部位、あるいは同様の機能を有する部位には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４４】
この下部支持部３５は、図１に示す下枠２ｂと縦枠２ｄの隅部に埋設され、略直方体形状に形成された固定金具７と、この固定金具７に回転自在に支承された回転軸３１と、この回転軸３１の一端に固着された第１のリンク３２と、この第１のリンク３２の他端に枢軸１３を介して連結された第２のリンク３６と、回転軸３１とフロアピボット２８の一端に係合し、扉本体５の開閉に伴い移動するフロアピボット２８を案内するガイドプレーと３４とを備えている。このガイドプレート３４は、図１に示す下枠２ｂに固定され、長手方向に延びる直線状のガイド孔３４ａが形成されている。
【００４５】
第２のリンク３６は、枢軸１３の一端で転がり軸受１２を介して回転自在に支承され、両リンク３２、３６は屈曲自在に構成されている。また、第２のリンク３６は、扉本体５の下部５ｂに埋設された取付金具（図示せず）に着脱自在に嵌合され、扉本体５の開閉動作に追従して回動し、第１のリンク３２を介して回転軸３１の周りを遊星運動する。なお、上部支持部３０および下部支持部３５のガイドプレート３４に形成されたガイド孔３４ａは直線状のものを例示したが、上下相似な形状であればこれに限らず曲線状のガイド孔であっても良い。
【実施例３】
【００４６】
図１１は、本発明に係る扉支持構造の他の実施例で、上部支持部を示す斜視図、図１２は、同じく下部支持部を示す斜視図である。なお、前述した実施例（図９、図１０）とは、特にピボットのガイド部が異なり、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００４７】
図１１に示す上部支持部３７は、固定金具７と、この固定金具７に回転自在に支承された回転軸３１と、この回転軸３１の一端に固着された第１のリンク３２と、この第１のリンク３２の他端に枢軸１３を介して連結された第２のリンク３３と、回転軸３１とトップピボット１６の一端に係合し、扉本体５の開閉に伴い移動するトップピボット１６を案内するガイドプレート３４とを備えている。
【００４８】
ここで、トップピボット１６と第２のリンク３３間にはスラスト軸受３８とねじりスプリング２６が介装され、トップピボット１６に対して扉本体５は回動自在に支持されている。これにより、第２のリンク３３は、第１のリンク３２およびガイドプレート３４に対して屈曲自在に構成され、扉本体５はトップピボット１６に対して回転自在に支持されている。
【００４９】
図１２に示す下部支持部３９は、固定金具７と、この固定金具７に回転自在に支承された回転軸３１と、この回転軸３１の一端に固着された第１のリンク３２と、この第１のリンク３２の他端に枢軸１３を介して連結された第２のリンク３６と、回転軸３１とフロアピボット２８の一端に係合し、扉本体５の開閉に伴い移動するフロアピボット２８を案内するガイドプレーと３４とを備えている。
【００５０】
ここで、フロアピボット２８と第２のリンク３６間にはスラスト軸受３８とねじりスプリング２６が介装され、フロアピボット２８に対して扉本体５は回動自在に支持されている。これにより、第２のリンク３６は、上部支持部３７と同様、第１のリンク３２およびガイドプレート３４に対して屈曲自在に構成され、扉本体５はフロアピボット２８に対して回転自在に支持されている。
【００５１】
上部支持部３７および下部支持部３９をこのような構成にすることにより、前述した実施例と異なり、トップピボット１６とフロアピボット２８がガイドプレート３４のガイド孔３４ａの先端に移動した位置で、扉本体５が前述したトップピボット１６とフロアピボット２８を回転軸として回転することにより、扉本体５の最大開き角度が９０°を超えて１４０°まで拡げることができ、一層適用範囲が拡大する。扉本体５がこのような開成運動をするために、トップピボット１６と第２のリンク３３の間、およびフロアピボット２８と第２のリンク３６の間に介装するねじりスプリング２６のばね定数が、第１のリンク３２と固定金具７の間に介装するねじりスプリング２６のばね定数より大きいことが必要条件となる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る扉支持構造は、扉本体の一端の最上部および最下部に用いたものを例示したが、これに限らず、扉本体の上部および下部、あるいは、中央部を加えた３点支持構造としても適用できる。また、木製建具や窓用としても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る扉支持構造を用いた扉の正面図である。
【図２】本発明に係る扉支持構造の一実施例で、上部支持部を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、同上トップセンターを示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）の平面図である。（ｃ）は、（ａ）の偏心カムの側面図である。
【図４】本発明に係る扉支持構造の一実施例で、下部支持部を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る扉支持構造の開閉動作を示す説明図である。
【図６】上部支持部３あるいは下部支持部４を模式的に示した説明図である。
【図７】図６における歯車ケース等の構成をリンク機構として置換した説明図である。
【図８】枢軸、ピボットおよび扉本体の軌跡を示した説明図である。
【図９】本発明に係る扉支持構造の他の実施例で、上部支持部を示す斜視図である。
【図１０】同上、下部支持部を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る扉支持構造の他の実施例で、上部支持部を示す斜視図である。
【図１２】同上、下部支持部を示す斜視図である。
【図１３】従来の蝶番構造を示す分解斜視図である。
【図１４】同上、作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・・・・・・・・・・扉
２・・・・・・・・・・・・外枠
２ａ・・・・・・・・・・・上枠
２ｂ・・・・・・・・・・・下枠
２ｃ、２ｄ・・・・・・・・縦枠
３、３０、３７・・・・・・上部支持部
４、３５、３９・・・・・・下部支持部
５・・・・・・・・・・・・扉本体
５ａ・・・・・・・・・・・扉本体の上部
５ｂ・・・・・・・・・・・扉本体の下部
６・・・・・・・・・・・・ドアクローザ
７・・・・・・・・・・・・固定金具
７ａ・・・・・・・・・・・凸片
８、３１・・・・・・・・・回転軸
９・・・・・・・・・・・・第１の歯車
１０・・・・・・・・・・・第２の歯車
１１・・・・・・・・・・・歯車ケース
１１ａ・・・・・・・・・・上部ヨーク部
１１ｂ・・・・・・・・・・下部ヨーク部
１１ｃ、１９、２１・・・・軸受
１２・・・・・・・・・・・転がり軸受
１３・・・・・・・・・・・枢軸
１４、２７・・・・・・・・リンク
１５、２９ａ・・・・・・・受け部材
１５ａ、２０ｂ・・・・・・凹部
１６・・・・・・・・・・・トップピボット
１６ａ、２８ａ・・・・・・先端部
１６ｂ・・・・・・・・・・凸部
１６ｃ、２８ｂ・・・・・・後端部
１７・・・・・・・・・・・トップセンター
１８・・・・・・・・・・・案内筒
１８ａ・・・・・・・・・・孔
１８ｂ・・・・・・・・・・開口部
２０・・・・・・・・・・・偏心カム
２０ａ・・・・・・・・・・突出部
２０ｃ・・・・・・・・・・支持軸
２０ｄ・・・・・・・・・・操作部
２２、２６・・・・・・・・ねじりスプリング
２３・・・・・・・・・・・規制部材
２４・・・・・・・・・・・コイルスプリング
２５、３８・・・・・・・・スラスト軸受
２８・・・・・・・・・・・フロアピボット
２９・・・・・・・・・・・取付金具
３２・・・・・・・・・・・第１のリンク
３３、３６・・・・・・・・第２のリンク
３４・・・・・・・・・・・ガイドプレート
３４ａ・・・・・・・・・・ガイド孔
５０・・・・・・・・・・・蝶番構造
５１・・・・・・・・・・・本体側ベース
５２・・・・・・・・・・・扉側ベース
５３・・・・・・・・・・・第１リンク
５３ａ、５５ａ、５６ａ・・一端部
５３ｂ、５５ｂ、５６ｂ・・他端部
５３ｃ、５６ｃ・・・・・・ギヤ部
５４・・・・・・・・・・・皿リベット
５５・・・・・・・・・・・第２リンク
５６・・・・・・・・・・・第３リンク
Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’・・・・・扉本体の角部
Ｄ・・・・・・・・・・・・扉
Ｈ・・・・・・・・・・・・本体
Ｌ１、Ｌ２・・・・・・・・リンク
ｍ１、ｍ２・・・・・・・・リンクの長さ
Ｐ１・・・・・・・・・・・回転軸の回転軸心
Ｐ２・・・・・・・・・・・枢軸の回転軸心
Ｘ１、Ｙ１・・・・・・・・回転軸の軸心の座標
Ｘ２、Ｙ２・・・・・・・・枢軸の軸心の座標
θ０、θ１、θ２・・・・・回転角
【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】
2005076196.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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