(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に溝が形成された軸体を側部に備え、開閉体又はその支持体のいずれか一方に取り付けられる第１の取付板と、
第１の取付板の軸体を回転可能に支持し得る軸受部を側部に備え、開閉体又はその支持体のいずれか他方に取り付けられる第２の取付板と、
一端側が、第２の取付板と共に開閉体又はその支持体のいずれか他方に取り付け固定され、他端が、いずれにも固定されていない自由端である板バネとを有し、
前記板バネは、開放方向に回転する開閉体の回転動作に伴って、第１の取付板と第２の取付板との間隔が所定の間隔以上離間した場合に、他端が軸体の溝に係合して、開閉体を開放方向に付勢し得るように設けられていることを特徴とするヒンジ。
【請求項２】
請求項１に記載のヒンジであって、さらに、前記軸体の内部に、常に開閉体を開放方向に付勢するスプリングが配設されていることを特徴とするヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、開閉体とその支持体との連結部に配設され、開閉体を開閉可能に支持するヒンジに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、一般家屋のドア等の開閉体では、開閉体に設けられた掛け金が、該開閉体の支持体に設けられた孔部に係合して閉じられる。かかる開閉体を閉じる場合、最も力を必要とするのは、この開閉体の掛け金が支持体の孔部に係合するときである。このため、一般のヒンジでは、開閉体が閉まりきる直前に、開閉体を相当の力で引き込む又は押し込むようにして閉じなければならない。
一方、例えば、上下方向に開閉する箱体の蓋、コピー機の蓋、洋式トイレの便座、便蓋等の開閉体では、閉じた状態の開閉体を開け始める際に最も力を必要とする。このため、一般のヒンジでは、開閉体の開き始めには、開閉体を、該開閉体の自重に相当する力で持ち上げるようにして開けなければならない。
【０００３】
そこで、本発明は、ドアや蓋等の開閉体を、小さい力で閉成又は開放させることができるヒンジを提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に記載のヒンジは、外周面に溝が形成された軸体を側部に備え、開閉体又はその支持体のいずれか一方に取り付けられる第１の取付板と、第１の取付板の軸体を回転可能に支持し得る軸受部を側部に備え、開閉体又はその支持体のいずれか他方に取り付けられる第２の取付板と、一端側が、第２の取付板と共に開閉体又はその支持体のいずれか他方に取り付け固定され、他端が、いずれにも固定されていない自由端である板バネとを有し、前記板バネは、開放方向に回転する開閉体の回転動作に伴って、第１の取付板と第２の取付板との間隔が所定の間隔以上離間した場合に、他端が軸体の溝に係合して、開閉体を開放方向に付勢し得るように設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載のヒンジは、請求項１記載のヒンジであって、さらに、前記軸体の内部に、常に開閉体を開放方向に付勢するスプリングが配設されていることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一の実施の形態に係るヒンジ１を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１に示すように、ヒンジ１は、第１の取付板２、軸体３、第２の取付板４、軸受部５、板バネ６を有して構成されている。
【０００６】
第１の取付板２は、略四角形に形成された板状体であり、その正面部２ａには、ネジ等の止め具（図示せず）が挿通される複数の孔部２１が形成されている。この第１の取付板２は、正面部２ａ側から各孔部２１に止め具が挿通され、該止め具により開閉体７又はその支持体８のいずれか一方に取り付けられる。
【０００７】
軸体３は、上記した第１の取付板２の側部に配置され、第１の取付板２と一体に形成されている。この軸体３の両端には、それぞれ、後述する軸受部５の凸状部５１が填め込まれる凹状部３１が形成されている。また、軸体３の外周面において、第１の取付板２の正面部２ａ側の付け根部には、後述する板バネ６の他端６ｂが係合する断面略Ｕ字状の溝３２が刻設されている（図１（ｂ）参照）。
【０００８】
第２の取付板４は、次述する軸受部５が設けられる側部側に、略コ字状に切り欠かれて形成された切欠部４２を有する板状体であり、その正面部４ａには、上記した第１の取付板２と同様に、ネジ等の止め具（図示せず）が挿通される複数の孔部４１が形成されている。この第２の取付板４は、正面部４ａ側から各孔部４１に止め具が挿通され、該止め具により開閉体７又はその支持体８のいずれか他方に取り付けられる。
【０００９】
軸受部５は、上記した軸体３の両端にそれぞれ配置されるように、第２の取付板４の側部に、該第２の取付板４と一体に形成されている。各軸受部５には、互いに対向する方向に突出するように凸状部５１が形成されており、軸受部５は、かかる凸状部５１を軸体３の凹状部３１に填め込んで、軸体３が各軸受部５の間で回転し得るように支持している。
【００１０】
板バネ６は、上記した第２の取付板４の背面部４ｂ側に配置され、一端６ａ側が、第２の取付板４と共に開閉体７又はその支持体８のいずれか他方に取り付け固定される。一方、板バネ６の他端６ｂは、いずれにも固定されていない自由端であると共に、第２の取付板４に形成された切欠部４２から、第２の取付板４の正面部４ａ側に突出して、軸体３の外周面上に接するように配置される。板バネ６は、このように配設されることで、他端６ｂ側が常に反り返った状態となっている。
【００１１】
図２を参照しつつ上記した構成のヒンジ１の作用を説明する。
ヒンジ１は、例えば、以下のように開閉体７又はその支持体８の連結部に取り付けられる。すなわち、まず、第１の取付板２は、その背面部２ｂが開閉体７と接するように開閉体７に取り付けられる。一方、第２の取付板４は、その背面部４ｂが支持体８と対向して、かつ背面部４ｂと支持体８との間に板バネ６の一端６ａ側を介在させて、第２の取付板４が支持体８に取り付けられる。これにより、板バネ６の一端６ａ側は、第２の取付板４と共に支持体８に取り付けられ固定される。この場合、予め、第２の取付板４に板バネ６の一端６ａ側を固定しておき、第２の取付板４と一緒に支持体８に取り付けることも可能である。なお、本実施の形態では、一般家屋のドア（開閉体７）とそのドア枠（支持体８）との連結部に、ヒンジ１を取り付けている。
【００１２】
上記のように取り付けられたヒンジ１は、開閉体７が閉じた状態では、第１の取付板２の正面部２ａと第２の取付板４の正面部４ａが正対していると共に、板バネ６の他端６ｂが、軸体３の外周面に刻設された溝３２に入り込んだ状態で係合している（図２（ａ）参照）。
【００１３】
開閉体７が閉じた状態から開く際には、開放方向（図上、矢印Ｘ方向）に回転する開閉体７の回転動作に伴って、第１の取付板２と第２の取付板４とが離間する（図２（ｂ）参照）。そして、さらに開閉体７が開放方向（Ｘ方向）に回転すると、第１の取付板２と第２の取付板４とがさらに離間して、開閉体７が開いた状態となると共に、板バネ６の他端６ｂが、軸体３の溝３２から抜け出て、軸体３の外周面上に乗り上がり、軸体３の外周面上を摺接しながら相対的に移動する（図２（ｃ）参照）。この場合、板バネ６は、他端６ｂが軸体３の外周面上に乗り上がることで、他端６ｂ側の反り返りが大きくなる。このため、板バネ６には、所定の反発力が蓄えられる。
【００１４】
一方、開閉体７が開いた状態から閉じる際には、閉成方向（図上、矢印Ｙ方向）に回転する開閉体７の回転動作に伴って、第１の取付板２と第２の取付板４とが近接していくと共に、板バネ６の他端６ｂが軸体３の外周面上を摺接しながら相対的に移動していく。そして、第１の取付板２と第２の取付板４との間隔が所定の間隔以下となるまで近接した場合には、板バネ６の他端６ｂが、軸体３の溝３２に入り込む（図２（ｂ）参照）。これにより、板バネ６の他端６ｂ側の反り返りが、バネ作用によって、大きい状態から小さい状態へと変化する。それに伴い板バネ６は、蓄積されていた反発力によって、第１の取付板２が第２の取付板４に当接するように、矢印Ｙ方向に第１の取付板２を引き寄せる。すなわち、板バネ６の他端６ｂが軸体３の溝３２に入り込んだ際に、板バネ６が発揮する反発力によって、第１の取付板２が取り付けられた開閉体７が閉成方向（Ｙ方向）に付勢される。その結果、かかるヒンジ１によれば、開閉体７を閉じる場合に最も力を必要とする、開閉体７の掛け金が支持体８の孔部に係合するときに、すなわち、開閉体７が閉まりきる直前に、板バネ６が、その反発力によって開閉体７を閉成方向（Ｙ方向）に付勢するため、開閉体７を小さい力で、又は、開閉体７に手を添えることなく自動的に閉成させることができる。
【００１５】
また、図３に示すように、軸体３の外周面に突起３３を設ければ、開閉体７を支持体８に対して所定の角度で開放したままの状態で固定することができる。具体的には、この突起３３は、軸体３の外周面において、閉成方向（Ｙ方向）に回転する開閉体７の回転動作に伴って、板バネ６の他端６ｂが、軸体３の外周面上を摺接しながら相対的に移動する経路の適宜位置に形成する。これにより、開閉体７が閉じる際に、他端６ｂが突起３３に当接して、閉成方向（Ｙ方向）に回転する開閉体７の回転動作を制止させる。このため、開閉体７は、支持体８に対して所定の角度で開放したままの状態で保持される。なお、この場合、開閉体７に一定以上の外力が負荷されれば、板バネ６の他端６ｂが突起３３を乗り越えて、上記と同様に閉成していく。
【００１６】
また、図４に示すように、軸体３の内部にスプリング９を配設すれば、第１の取付板２と第２の取付板４との間隔が所定の間隔以下となるまで近接した場合のみならず、開閉体７が回転動作するすべての範囲で、開閉体７に対して、閉成方向（Ｙ方向）に回転する付勢力を付与することができる。具体的には、この軸体３は、内部に仕切り部３４を有する略円筒形に形成され、軸体３の内部における仕切り部３４の両側に、スプリング９が配設されている。スプリング９は、開閉体７が開放方向（Ｘ方向）に回転した場合にねじれを生ずるように、一方の端部９ａを仕切り部３４に、他方の端部９ｂを軸受部５の凸状部５１に固定して配設される。これにより、開閉体７が開放方向（Ｘ方向）に回転することによって、スプリング９がねじられ、それによりスプリング９に反発力が蓄積される。このため、開いた状態の開閉体７から手を離すと、開閉体７は、スプリング９の反発力によって、閉成方向（Ｙ方向）に付勢され、自動的に閉成方向（Ｙ方向）に回転し始める。そして、開閉体７が閉まりきる直前には、スプリング９に加えて、板バネ６が、その反発力によって開閉体７を閉成方向（Ｙ方向）に付勢するため、開閉体７を自動的にかつ確実に閉成させることができる。なお、スプリング９としては、図４に示したコイルスプリングのほか、トーションバースプリングを用いることができる。
【００１７】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るヒンジ１’を示す図である。上記した第１の実施の形態に係るヒンジ１が開閉体７を閉成方向（Ｙ方向）に付勢するヒンジであるのに対し、本実施の形態に係るヒンジ１’は、開閉体７’を開放方向（Ｘ方向）に付勢するヒンジである。
【００１８】
かかるヒンジ１’は、軸体３’が、第１の取付板２’の正面部２ａ’側に突出するように、第１の取付板２’の側部に設けられると共に、溝３２’が、軸体３’の外周面において、第１の取付板２’が設けられる位置の反対側から断面略Ｕ字状に刻設されている（図５（ａ）参照）。また、板バネ６’が、第２の取付板４’の正面部４ａ’側に配置され、一端６ａ’側が第２の取付板４’と共に開閉体７’又はその支持体８’のいずれか他方に取り付け固定される。なお、板バネ６’は、大きな反発力を発揮しうるように、その中途が外側に膨出する湾曲した形状に形成されていることが好ましい（図５（ｂ）参照）。
【００１９】
上記したヒンジ１’は、例えば、以下のように開閉体７’又はその支持体８’の連結部に取り付けられる。すなわち、第１の取付板２’は、その背面部２ｂが開閉体７’と対向するように開閉体７’に取り付けられる。一方、第２の取付板４’は、その背面部４ｂ’が支持体８’と対向し、その正面部４ａ’側に配置された板バネ６’の一端６ａ’側と共に、支持体８’に取り付けられる。なお、本実施の形態では、図６に示すように、上下方向に開閉する箱体１０の蓋（開閉体７’）と箱体１０の本体（支持体８’）との連結部に、ヒンジ１’が取り付けられている。
【００２０】
上記のように取り付けられたヒンジ１’は、開閉体７’が閉じた状態では、第１の取付板２’と第２の取付板４’が、開閉体７’及び支持体８’の背面に沿って直線上に配置されると共に、板バネ６’の他端６ｂ’が、軸体３’の外周面に刻設された溝３２’上に位置し、大きく反り返った状態となっている（図５（ａ）参照）。この場合、他端６ｂ’側が大きく反り返った状態の板バネ６’には、大きな反発力が蓄えられており、板バネ６’は、その反発力によって、第１の取付板２’を第２の取付板４’に回転方向に近接させるように付勢している。
【００２１】
このため、かかるヒンジ１’によれば、開閉体７’を開ける場合に最も力を必要とする、閉じた状態の開閉体７’を開け始めるときに、板バネ６’の他端６ｂ’が軸体３’の溝３２’上に位置して、その反発力によって、軸体３’を矢印Ｘ方向に回転させるように、すなわち、第１の取付板２’が取り付けられた開閉体７’を開放方向（Ｘ方向）に付勢しているため、開閉体７’を、該開閉体７’の自重よりも小さい力で開放させることができる。
【００２２】
その後は、開放方向（Ｘ方向）に回転する開閉体７’の回転動作に伴って、第１の取付板２’と第２の取付板４’とが近接していき、開閉体７’が開いた状態となる（図５（ｂ）参照）。この場合、板バネ６’は、他端６ｂ’と軸体３’の溝３２’との接触状態が解除され、他端６ｂ’側が溝３２’内にいずれにも接触しない状態となっている。
【００２３】
一方、開閉体７’が開いた状態から閉じる際には、閉成方向（Ｙ方向）に回転する開閉体７’の回転動作に伴って、第１の取付板２’と第２の取付板４’とが回転方向に離間していく。そして、第１の取付板２’と第２の取付板４’との間隔が所定の間隔以上離間した場合には、すなわち、少なくとも開閉体７’が完全に閉じる直前には、板バネ６’の他端６ｂ’が、軸体３’の溝３２’の縁部３２ａ’に接して、これにより、板バネ６’の他端６ｂ’側が反り返る。板バネ６’は、その際に生ずる反発力によって、開閉体７’の回転方向（Ｙ方向）とは逆方向（Ｘ方向）に、開閉体７’を付勢する。このため、かかるヒンジ１’によれば、少なくとも開閉体７’が完全に閉じる直前には、板バネ６’が発揮する反発力によって、開閉体７’が開放方向（Ｘ方向）に付勢されるため、閉成方向（Ｙ方向）に回転する開閉体７’の回転動作を緩慢にさせることができる。その結果、一般のヒンジでは、開閉体を閉じる際に、開閉体から手を離すと、開閉体がその支持体に激しく衝突して、大きな衝撃音を発したり、開閉体等が破損したりすることがあるが、かかるヒンジ１’によれば、開閉体７’がゆっくりと閉成されるため、閉成時に、開閉体７’が支持体８’と衝突して、大きな衝撃音を発したり、開閉体７’等が破損したりすることがない。
【００２４】
また、上記した第１の実施の形態に係るヒンジ１と同様に、軸体３’の内部に、スプリングを配設すれば、第１の取付板２’と第２の取付板４’との間隔が所定の間隔以上離間した場合のみならず、開閉体７’が回転動作するすべての範囲で、開閉体７’に対して、開放方向（Ｘ方向）に回転する付勢力を付与することができる。但し、この場合、スプリングは、開閉体７’が閉成方向（Ｙ方向）に回転した場合にねじれを生ずるように、軸体３’の内部に配設する。これにより、開閉体７’が閉成方向（Ｙ方向）に回転することによって、スプリングがねじられ、それによりスプリングに反発力が蓄積される。その結果、閉じた状態の開閉体７’を開け始める際には、開閉体７’が、板バネ６’と、スプリングの反発力によって、開放方向（Ｘ方向）に付勢されているので、開閉体７’をより小さい力で開放させることができる。また、開いた状態の開閉体７’を閉じる際には、スプリングの反発力によって、閉成方向（Ｙ方向）に回転する開閉体７’の回転動作が緩慢になると共に、さらに、開閉体７’が閉まりきる直前には、スプリングに加えて、板バネ６’が、その反発力によって開閉体７’を開放方向（Ｘ方向）に付勢するため、開閉体７’を、よりゆっくりと閉成させることができる。
【００２５】
図７は、上記したヒンジ１’の他の使用例を示す図であり、ヒンジ１’は、洋式トイレ１００の便座１１０（開閉体７”）と便器１３０（支持体８”）、便蓋１２０（開閉体７”）と便器１３０（支持体８”）の連結部に、それぞれ取り付けられている。なお、かかる開閉体７”と支持体８”との連結部に配設されるヒンジ１’は、金属製であることが好ましい。合成樹脂から形成されたものでは、アルカリ性又は酸性のトイレ用洗剤が付着した場合に、変質する等の不具合が生ずる場合があるからである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のヒンジは、外周面に溝が形成された軸体を側部に備え、開閉体又はその支持体のいずれか一方に取り付けられる第１の取付板と、第１の取付板の軸体を回転可能に支持し得る軸受部を側部に備え、開閉体又はその支持体のいずれか他方に取り付けられる第２の取付板と、一端側が、第２の取付板と共に開閉体又はその支持体のいずれか他方に取り付け固定され、他端が、いずれにも固定されていない自由端であり、該他端が、開閉体の開閉動作に伴って、第１の取付板と第２の取付板が前記軸体を中心として回転方向に近接又は離間する際に、前記軸体の溝に係合して、開閉体を閉成方向又は開放方向に付勢する板バネとを有して構成されている。これにより、ドアや蓋等の開閉体を、小さい力で閉成又は開放させることができる。その上、構造が簡素であるため、製造コストが安価である。
【００２７】
また、前記板バネが、閉成方向に回転する開閉体の回転動作に伴って、第１の取付板と第２の取付板との間隔が所定の間隔以下となるまで近接した場合に、他端が、前記軸体の溝に係合して、開閉体を閉成方向に付勢し得るように設けられることにより、例えば、一般家屋のドア等の開閉体を閉じる場合に最も力を必要とする、開閉体が閉まりきる直前に、前記板バネが、その反発力によって開閉体を閉成方向に付勢するため、開閉体を小さい力で、又は、開閉体に手を添えることなく自動的に閉成させることができる。さらに、前記軸体の外周面において、閉成方向に回転する開閉体の回転動作に伴って、前記板バネの他端が摺接する軸体の外周面上の適宜位置に、突起が形成されることにより、開閉体を支持体に対して所定の角度で開放したままの状態で固定することができる。
【００２８】
また更に、前記軸体の内部に、常に開閉体を閉成方向に付勢するスプリングが配設されることにより、開閉体が回転動作するすべての範囲で、開閉体に対して、閉成方向に回転する付勢力を付与することができるため、開いた状態の開閉体から手を離した場合に、開閉体を、スプリングの反発力によって、閉成方向に付勢し、自動的に閉成方向に回転せしめ、そして、開閉体が閉まりきる直前には、スプリングに加えて、前記板バネが、その反発力によって開閉体を閉成方向に付勢するため、開閉体を自動的にかつ確実に閉成させることができる。
【００２９】
また、前記板バネが、開放方向に回転する開閉体の回転動作に伴って、第１の取付板と第２の取付板との間隔が所定の間隔以上離間した場合に、他端が、前記軸体の溝に係合して、開閉体を開放方向に付勢し得るように設けられることによ、例えば、上下方向に開閉する箱体の蓋等の開閉体を開ける場合に最も力を必要とする、閉じた状態の開閉体を開け始めるときに、前記板バネが、その反発力によって開閉体を開放方向に付勢するため、開閉体を、該開閉体の自重よりも小さい力で開放させることができる。また、開閉体を閉じる場合において、少なくとも開閉体が完全に閉じる直前には、前記板バネが発揮する反発力によって、開閉体が開放方向に付勢されるため、閉成方向に回転する開閉体の回転動作を緩慢にさせることができる。その結果、開閉体は、支持体と衝突して大きな衝撃音を発したり、破損したりすることなく、ゆっくりと閉成される。
【００３０】
また更に、前記軸体の内部に、常に開閉体を開放方向に付勢するスプリングが配設されることにより、開閉体が回転動作するすべての範囲で、開閉体に対して、開放方向に回転する付勢力を付与することができるため、閉じた状態の開閉体を開け始める際に、開閉体をより小さい力で開放させることができる。また、開いた状態の開閉体を閉じる際には、スプリングの反発力によって、閉成方向に回転する開閉体の回転動作が緩慢になると共に、さらに、開閉体が閉まりきる直前には、スプリングに加えて、前記板バネが、その反発力によって開閉体を開放方向に付勢するため、開閉体を、よりゆっくりと閉成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係るヒンジを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２は、同実施の形態に係るヒンジの作用を説明する図である。
【図３】図３は、軸体の外周面に形成される突起を示す断面図である。
【図４】図４は、軸体の内部に配設されるスプリングを示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態に係るヒンジの構造と作用を説明する図であり、（ａ）は開閉体が閉じた状態のヒンジを示す断面図、（ｂ）は開閉体が開いた状態のヒンジを示す断面図である。
【図６】図６は、同実施の形態に係るヒンジの一の使用例を示す図である。
【図７】図７は、同実施の形態に係るヒンジの他の使用例を示す図である。
【符号の説明】
１，１’  ヒンジ
２，２’  第１の取付板
３，３’  軸体
３２，３２’  溝
４，４’  第２の取付板
５  軸受部
６，６’  板バネ
７，７’，７”  開閉体
８，８’，８”  支持体
９  スプリング
【図１】
0003992394.tif 000002
【図２】
0003992394.tif 000003
【図３】
0003992394.tif 000004
【図４】
0003992394.tif 000005
【図５】
0003992394.tif 000006
【図６】
0003992394.tif 000007
【図７】
0003992394.tif 000008