JP6170025B2 - ダンパ付きヒンジ装置 - Google Patents

Description

本発明は、家具、建築物等に用いられ、本体の開口部に対して扉を開閉可能にするヒンジ装置に関し、特に扉の閉じ動作及び／又は開き動作を制動するダンパが組み込まれるダンパ付きヒンジ装置に関する。

この種のダンパ付きヒンジ装置として、図１６に示すように、本体側部材９１と、扉側部材９２と、本体側部材９１及び扉側部材９２に回転可能に連結される第一のリンク９３と、本体側部材９１及び扉側部材９２に回転可能に連結される第二のリンク９４と、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。ヒンジを構成する本体側部材９１、扉側部材９２、第一のリンク９３及び第二のリンク９４は、四節回転連鎖をなす。本体側部材９１を本体９６に固定すると、本体９６に対して扉９７は一定の運動だけが可能になり、本体９６の開口部が開閉可能になる。図１６（ａ）は扉９７の閉じ位置を示し、図１６（ｂ）は扉９７の中間位置を示し、図１６（ｃ）は扉９７の開き位置を示す。

このダンパ付きヒンジ装置には、扉９７を閉じるとき及び／又は扉を開くとき、扉９７がゆっくり動くようにするダンパ１００が組み込まれる。扉９７の動きに高級感を与えるためである。図１６（ｂ）に示すように、ダンパ１００は、ダンパ本体９９と、ダンパ本体９９に対して回転可能なロータ９８と、を備える。ダンパ本体９９とロータ９８との間には例えばオイルが充填され、オイルの粘性抵抗でロータ９８に制動力を働かせる。ロータ９８には歯車が結合される。第一のリンク９３には、ロータ９８の歯車に噛み合う歯車１０１が取り付けられる。図１６（ｂ）及び図１６（ｃ）に示すように、扉９７が開くとき、第一のリンク９３の歯車１０１とロータ９８の歯車が噛み合い、ロータ９８が回転する。このため、第一のリンク９３に制動力が働き、扉９７がゆっくり開く。

ところで、扉９７の閉じ位置から開き位置まで常に第一のリンク９３の歯車１０１とロータ９８の歯車が噛み合うと、常に扉９７にダンパ１００の制動力が働く。ダンパ１００の制動力は、人手による扉９７の開閉を重くする。このため、特許文献１に記載のダンパ付きヒンジ装置においては、図１６（ａ）に示す扉９７の閉じ位置から図１６（ｂ）に示す扉９７の中間位置まで、第一のリンク９３の歯車１０１とロータ９８の歯車との噛み合いを外し、人手による扉９７の開閉を容易にしている。

独国特許出願公開第１０１５９１４０号明細書

しかし、特許文献１に記載のダンパ付きヒンジにあっては、第一のリンク９３の歯車１０１とロータ９８の歯車との噛み合いが外れたとき、ロータ９８が位置ずれを起こす（言い換えれば回転する）という問題がある。ロータ９８が位置ずれを起こすと、再び第一のリンク９３の歯車１０１とロータ９８の歯車とが噛み合うとき、これらの歯が正規の位置で噛み合うことができなくなる。このため、これらの歯に衝撃が発生したり、又は過大な荷重が発生したりする。ロータ９８の替わりにダンパ本体９９に歯車を設け、ダンパ本体９９を回転させるようにしたダンパ付きヒンジ装置にも同様な問題がある。

そこで本発明は、上記の課題を解決できるダンパ付きヒンジ装置を提供することを目的とする。

以下、本発明を説明する。なお、本発明の理解を容易にするために、添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

上記課題を解決するために、本発明は、本体側部材（４）、扉側部材（７）、並びに前記本体側部材（４）及び前記扉側部材（７）の少なくとも一方に回転可能に連結される少なくとも一つのリンク（５又は６）を有するヒンジ（８）と、ダンパ本体（９）及び前記ダンパ本体（９）に対して相対的に回転可能なロータ（１０）を有し、前記ダンパ本体（９）に対する前記ロータ（１０）の相対的な回転を制動するダンパ（１１）と、前記リンク（５又は６）の回転によって前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方を間欠的に回転させる間欠機構（１４，４４，６３）と、を備え、前記間欠機構（１４，４４，６３）は、前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方の回転が停止するとき、前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方の回転を拘束するダンパ付きヒンジ装置である。

本発明によれば、ロータ及びダンパ本体の一方の回転が停止するとき、間欠機構がロータ及びダンパ本体の一方の回転を拘束する。このため、ロータ及びダンパ本体の一方の位置を保持することができ、ロータ及びダンパ本体の一方が位置ずれを起こすのを防止できる。

本発明の好ましい第一の態様は、前記間欠機構（１４）は、前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方に設けられる従動歯車（１３）と、前記リンク（５又は６）と一緒に回転し、前記従動歯車（１３）に噛み合う原動歯車（１２，４６）と、を備え、前記原動歯車（１２，４６）は、前記原動歯車（１２，４６）の回転中心と同心の円弧形に形成される円弧部（１２ｂ，４６ｂ）を有し、前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方の回転が停止するとき、前記原動歯車（１２，４６）の前記円弧部（１２ｂ，４６ｂ）が前記従動歯車（１３）の隣り合う一対の歯（１３ａ，１３ｂ）に向かい合い、前記一対の歯（１３ａ，１３ｂ）を利用して前記従動歯車（１３）の回転を拘束することを特徴とする。

本発明の好ましい第一の態様によれば、従動歯車を特殊な形状に形成しなくても、従動歯車の隣り合う一対の歯を利用して、従動歯車の回転を拘束することができる。

本発明の好ましい第二の態様は、前記間欠機構（４４）は、前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方に設けられる従動歯車（４７，５２）と、前記リンク（５又は６）と一緒に回転し、前記従動歯車（４７，５２）に噛み合う原動歯車（１２，５５）と、を備え、前記原動歯車（１２，５５）は、前記原動歯車（１２，５５）の回転中心と同心の円弧形に形成される円弧部（１２ｂ，５５ｂ）を有し、前記従動歯車（４７，５２）は、前記原動歯車（１２，５５）の回転中心と同心の円弧形に形成される円弧部（４８，５３）を有し、前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方の回転が停止するとき、前記原動歯車（１２，５５）の円弧部（１２ｂ，５５ｂ）が前記従動歯車（４７，５２）の円弧部（４８，５３）に向かい合うことを特徴とする。

本発明の好ましい第二の態様によれば、原動歯車の円弧部が従動歯車の円弧部に向かい合うので、従動歯車の回転を確実に拘束することができる。

本発明の好ましい第三の態様は、前記間欠機構（６３）は、前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方に設けられる従動部材（６２，７２）と、前記リンク（５又は６）と一緒に回転し、前記従動部材（６２，７２）に係合する原動部材（６１，７１）と、を備え、前記従動部材（６２，７２）及び前記原動部材（６１，７１）のいずれか一方は、前記原動部材（６１，７１）の回転中心と同心の円弧溝（６５，７４）と、前記円弧溝（６５，７４）に対して傾斜する傾斜溝（６６，７６）と、を有し、前記従動部材（６２，７２）及び前記原動部材（６１，７１）の他方は、軸部（６４，７３）を有し、前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方の回転が停止するとき、前記軸部（６４，７３）が前記円弧溝（６５，７４）に嵌まり、前記リンク（５又は６）の回転によって前記ロータ（１０）及び前記ダンパ本体（９）の一方が回転するとき、前記軸部（６４，７３）が前記傾斜溝（６６，７６）に嵌まることを特徴とする。

本発明の好ましい第三の態様によれば、軸部及び円弧溝を利用して、従動部材の回転を拘束することができる。このため、間欠機構の形状をシンプルにすることができる。

本発明の第一の実施形態のヒンジ装置の側面図（本体及び扉の水平断面図）である。 本発明の第一の実施形態のヒンジ装置の斜視図である。 本発明の第一の実施形態のヒンジ装置の分解斜視図である。 本発明の第一の実施形態のヒンジ装置の側面図である（図４（ａ）は扉の開き位置を示し、図４（ｂ）は扉の中間位置を示し、図４（ｃ）は扉の閉じ位置を示す）。 図５（ａ）は図４（ａ）のＡ部拡大図であり、図５（ｂ）は図４（ｂ）のＢ部拡大図であり、図５（ｃ）は図４（ｃ）のＣ部拡大図である。 本発明の第一の実施形態のヒンジ装置の他の例の側面図である（図６（ａ）は扉の開き位置を示し、図６（ｂ）は扉の中間位置を示し、図６（ｃ）は扉の閉じ位置を示す）。 本発明の第二の実施形態のヒンジ装置の側面図である（図７（ａ）は扉の開き位置を示し、図７（ｂ）は扉の中間位置を示し、図７（ｃ）は扉の閉じ位置を示す）。 図８（ａ）は図７（ａ）のＡ部拡大図であり、図８（ｂ）は図７（ｂ）のＢ部拡大図であり、図８（ｃ）は図７（ｃ）のＣ部拡大図である。 本発明の第二の実施形態のヒンジ装置の他の例の側面図である（図９（ａ）は扉の開き位置を示し、図９（ｂ）は扉の中間位置を示し、図９（ｃ）は扉の閉じ位置を示す）。 図１０（ａ）は図９（ａ）のＡ部拡大図であり、図１０（ｂ）は図１０（ｂ）のＢ部拡大図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｃ）のＣ部拡大図である。 本発明の第三の実施形態のヒンジ装置の側面図である（図１１（ａ）は扉の開き位置を示し、図１１（ｂ）は扉の中間位置を示し、図１１（ｃ）は扉の閉じ位置を示す）。 図１２（ａ）は図１１（ａ）のＡ部拡大図であり、図１２（ｂ）は図１１（ｂ）のＢ部拡大図であり、図１２（ｃ）は図１１（ｃ）のＣ部拡大図である。 本発明の第三の実施形態のヒンジ装置の他の例の側面図である（図１３（ａ）は扉の開き位置を示し、図１３（ｂ）は扉の中間位置を示し、図１３（ｃ）は扉の閉じ位置を示す）。 図１４（ａ）は図１３（ａ）のＡ部拡大図であり、図１４（ｂ）は図１３（ｂ）のＢ部拡大図であり、図１４（ｃ）は図１３（ｃ）のＣ部拡大図である。 本発明のヒンジ装置のヒンジの他の例を示す図である（図１５（ａ）は扉の中間位置を示し、図１５（ｂ）は扉の閉じ位置を示す）。 従来のヒンジ装置の側面図である（図１６（ａ）は扉の閉じ位置を示し、図１６（ｂ）は扉の中間位置を示し、図１６（ｃ）は扉の開き位置を示す）。

以下添付図面に基づいて、本発明のダンパ付きヒンジ装置（以下、単にヒンジ装置という）の実施形態を詳細に説明する。図１ないし図５は、本発明の第一の実施形態のヒンジ装置を示す。図１は、ヒンジ装置の側面図（ヒンジ装置が取り付けられた本体１及び扉２の水平断面図）を示す。図１に示すように、ヒンジ装置は、ヒンジ８、ダンパ１１、及び間欠機構１４を備える。なお、以下においては、説明の便宜上、本体１を正面から見たときの方向、すなわち図１及び図３に示す前後方向、左右方向、及び上下方向を用いてヒンジ装置の構成を説明する。もちろん、ヒンジ装置の配置は、このような前後、左右、及び上下に限定されるものではない。

図１に示すように、ヒンジ８は、本体側部材４、扉側部材７、並びに本体側部材４及び扉側部材７に両端部が回転可能に連結される第一のリンク５及び第二のリンク６を備える。以下では、第一のリンク５を内側リンク５と呼び、第二のリンク６を外側リンク６と呼ぶ。本体側部材４は、本体１の側板の内面に取り付けられる。扉側部材７は、扉２の背面に取り付けられる。本体側部材４、扉側部材７、内側リンク５及び外側リンク６は、すべて回り対偶によって連鎖をなす四節回転連鎖である。本体側部材４を固定すると、扉２は一定の運動（水平方向への回転）だけが可能になり、扉２は本体１の前面の開口部を開閉する。なお、ヒンジ８の構成は、少なくとも一つのリンクを有するものであれば、四つのリンクがすべて回り対偶によって連鎖をなすものに限られることはなく、例えば図１５に示すヒンジ（詳しくは後述する）を用いることもできる。

図１に示すように、ダンパ１１は、ダンパ本体９と、ダンパ本体９に対して相対的に回転可能なロータ１０と、を備える。ダンパ本体９とロータ１０との間にはオイルが充填される。ダンパ本体９に対してロータ１０が相対的に回転するとき、オイルの粘性抵抗でロータ１０に制動力が働く。なお、図１には、ダンパ本体９が固定され、ロータ１０がダンパ本体９に対して回転可能な例が示されているが、ロータ１０を固定し、ダンパ本体９を回転可能にすることも可能である。また、図１に示すダンパ１１は本体側部材４に取り付けられているが、本体側部材４に限られることはなく、ヒンジ８を構成する四つのリンク（本体側部材４、扉側部材７、第一のリンク５、第二のリンク６）のいずれにもダンパ１１を取り付けることができる。

間欠機構１４は、内側リンク５の回転によってロータ１０を間欠的に回転させる。すなわち、間欠機構１４は、内側リンク５が連続回転するとき、内側リンク５の回転によってロータ１０を一定期間回転させ、内側リンク５が回転してもロータ１０の回転を一定期間停止させる。この実施形態では、間欠機構１４は、扉２の開き位置（図４（ａ）の位置）から閉じ位置の直前（図４（ｂ）の位置）までは、内側リンク５が回転してもロータ１０の回転を停止させる。そして、間欠機構１４は、扉２の閉じ位置の直前（図４（ｂ）の位置）から閉じ位置（図４（ｃ）の位置）まで内側リンク５の回転によってロータ１０を回転させる。間欠機構１４は、ロータ１０の回転が停止するとき、ロータ１０の回転を拘束する。

以下に、ヒンジ８、ダンパ１１、間欠機構１４の詳細な構造を順番に説明する。

図１に示すように、ヒンジ８は、扉側部材７、本体側部材４、内側リンク５及び外側リンク６を備える。本体側部材４は、本体１の側板に取り付けられる取付けプレート１６と、取付けプレート１６に着脱可能に取り付けられるヒンジ本体１７と、を備える。取付けプレート１６は、前後調節ねじ、上下調節ねじ、及び左右調節ねじを備える。各調節ねじを手回しドライバで調整することによって、ヒンジ本体１７を前後方向、上下方向及び左右方向に位置調整可能である。

図３は、ヒンジ装置の分解斜視図を示す。図３に示すように、ヒンジ本体１７は、対向する一対の側板部１７ａ、及び一対の側板部１７ａを連結する連結板部１７ｂを有して、断面Ｕ字形に形成される。一対の側板部１７ａは、その長手方向を前後方向に向けていて、上下方向に対向して配置される。連結板部１７ｂは、一対の側板部１７ａの長辺部に一体に形成される。ヒンジ本体１７は、その開放部を取付けプレート１６（図１参照）に向けて配置される。ヒンジ本体１７の一対の側板部１７ａの前端部には、長手方向を上下方向に向けた第一及び第二の軸２１，２２が固定される。第一の軸２１には、外側リンク６の一端部が回転可能に連結される。第二の軸２２には、内側リンク５の一端部が回転可能に連結される。

外側リンク６は、上下方向に対向する一対の側板部６ａと、一対の側板部６ａの長辺部を連結する連結板部６ｂを有して、断面Ｕ字形に形成される。外側リンク６の一対の側板部６ａは、ヒンジ本体１７の一対の側板部１７ａの内側に配置される。外側リンク６の側板部６ａの長手方向の一端部には、第一の軸２１が貫通する貫通孔６ｃが空けられる。外側リンク６の側板部６ａの長手方向の他端部には、第三の軸２３が貫通する貫通孔６ｄが空けられる。

内側リンク５は、湾曲した細長い板状に形成される。内側リンク５の長手方向の一端部には、上下方向に対向する一対の側板部５ａが一体に形成される。内側リンク５の一対の側板部５ａは、ヒンジ本体１７の一対の側板部１７ａの内側に配置される。内側リンク５の側板部５ａには、第二の軸２２が貫通する貫通孔５ｃが形成される。内側リンク５の長手方向の他端部には、カール加工等により第四の軸２４が挿入される筒部５ｄが形成される。

内側リンク５の側板部５ａには、間欠機構を構成する扇形の原動歯車１２が一体に形成される。原動歯車１２は、ロータ１０の従動歯車１３との噛み合いを間欠的にするために、歯車部１２ａと、円弧部１２ｂと、を円周方向に隣接して有する（図５（ａ）も参照）。歯車部１２ａには、円周方向に複数の歯が形成される。歯の形は、インボリュート歯形、サイクロイド歯形等のいずれでもよい。円弧部１２ｂには、歯は形成されていない。円弧部１２ｂはその外縁が、第二の軸２２の中心（すなわち原動歯車１２の回転中心）と同心の円弧形に形成される。この円弧部１２ｂの半径は、歯車部１２ａの歯底円の半径よりも大きく歯先円の半径よりも小さい。

図１に示すように、扉側部材７（以下カップ部材７という）は、扉２の背面に取り付けられる。図３に示すように、カップ部材７は、扉２の背面の穴に嵌められるカップ本体７ａと、扉２の背面に取り付けられる一対の突出片７ｂと、を備える。突出片７ｂには、ねじの通し孔７ｃが形成される。カップ本体７ａには、凹部７ａ１が形成される。カップ本体７ａには、平行な一対の第三及び第四の軸２３，２４を有するＵ字形の連結部材２５が固定される。第三及び第四の軸２３，２４は上下方向に向くように配置されていて、互いに平行である。第三の軸２３には、外側リンク６の長手方向の他端部が回転可能に連結される。第四の軸２４には、内側リンク５の長手方向の他端部が回転可能に連結される。外側リンク６及び内側リンク５の長手方向の他端部は、カップ本体７ａの凹部７ａ１内に入る。

図１に示すように、ヒンジ本体１７と内側リンク５との間には、付勢手段としてのねじりコイルばね３１が配置される。図３に示すように、ねじりコイルばね３１は、中心線が一致する第一及び第二のコイル部３２，３３と、第一のコイル部３２から引き出された第一のアーム３２ａと、第二のコイル部３３から引き出された第二のアーム３３ａと、第一のコイル部３２と第二のコイル部３３とを連結するＵ字形アーム３４と、を備える。ねじりコイルばね３１の第一及び第二のコイル部３２，３３は、第一の軸２１に嵌められる。ねじりコイルばね３１の第一及び第二のアーム３２ａ，３３ａは、ヒンジ本体１７の連結板部１７ｂに当接する。ねじりコイルばね３１のＵ字形アーム３４は、内側リンク５の起立片５ｅ（図１、図５参照）に当接する。

図４（ａ）は扉２の開き位置を示し、図４（ｂ）は扉２の中間位置を示し、図４（ｃ）は扉２の閉じ位置を示す。内側リンク５の起立片５ｅは、図４（ｂ）に示す扉２の中間位置でねじりコイルばね３１のねじり量が最も大きく、図４（ｃ）に示す扉２の閉じ位置及び図４（ａ）に示す開き位置で中間位置よりもねじりコイルばね３１のねじり量が小さくなるように形成される。このため、ねじりコイルばね３１は、図４（ｂ）に示す中間位置から図４（ａ）に示す開き位置まで、扉２に開き方向の付勢力を与え、図４（ｂ）に示す中間位置から図４（ｃ）に示す閉じ位置まで扉２に閉じ方向の付勢力を与える。なお、ねじりコイルばね３１が、扉２に開き方向及び閉じ方向のいずれか一方の付勢力を与えるように内側リンク５の起立片５ｅを形成することもできる。また、ねじりコイルばね３１をヒンジ本体１７と外側リンク６との間に配置することもできるし、カップ部材７と内側リンク５又は外側リンク６との間に配置することもできるし、内側リンク５と外側リンク６との間に配置することもできる。さらに、上開きの扉にヒンジを使用する場合等、ねじりコイルばね３１を省略することもできる。

図３に示すように、ダンパ１１は、ダンパ本体９と、ダンパ本体９に対して相対的に回転可能なロータ１０と、を備える。ダンパ本体９は、一端が開口し、他端が底部によって閉じられた有底円筒形に形成されており、内部がロータ１０を収容する収容部１１ａ（図５（ｂ）参照）とされている。ダンパ本体９の開口部はロータ１０で塞がれる。図５（ｂ）に示すように、ダンパ本体９の収容部１１ａの内壁面には、収容部１１ａを二つに区画する一対の凸部１１ｂが円周方向に１８０度の間隔を空けて形成される。

ロータ１０は、ダンパ本体９に回転可能に支持されるロータ軸４１と、ロータ軸４１に結合されるロータ本体４２と、ロータ軸４１に結合される従動歯車１３と、を備える。ロータ本体４２は、ダンパ本体９の収容部１１ａ内に配置されており、円周方向に１８０度の間隔を空けて半径方向に突出する一対の羽根４３を備える。羽根４３の先端部には、羽根４３と収容部１１ａの内壁面との間の隙間を開閉する弁が設けられる。ダンパ本体９の収容部１１ａとロータ本体４２との間にはオイルが充填される。

例えばロータ１０が図５（ｂ）の時計方向に回転するとき、弁は、羽根４３と収容部１１ａの内壁面との間の隙間を塞ぎ、収容部１１ａの区画Ｓ１を高圧室Ｓ１−１と低圧室Ｓ１−２に区画する。同様に、弁は、収容部１１ａの区画Ｓ２を高圧室Ｓ２−１と低圧室Ｓ２−２に区画する。区画Ｓ１の高圧室Ｓ１−１内のオイルは、弁によって低圧室Ｓ１−２に流れにくくなり、同様に区画Ｓ２の高圧室Ｓ２−１内のオイルは、弁によって低圧室Ｓ２−２に流れにくくなっている。このため、ロータ１０の回転に制動力が働く。一方、ロータ１０が反時計方向に回転するとき、弁は、羽根４３と収容部１１ａの内壁面との間にオイルが流れる隙間を発生させる。このため、ロータ１０に制動力が働きにくくなる。ダンパ１１には、制動力を調整できるように、ダンパ本体９とロータ１０との間の隙間を調整する隙間調整機構を設けることもできる。

ダンパ本体９に対してロータ１０が所定角度以上回転すると、ロータ１０の羽根４３とダンパ本体９の凸部１１ｂが当接する。このため、ロータ１０の回転が制限される。この実施形態のダンパ１１は、所定角度以上のロータ１０の回転が制限される有限ダンパである。なお、ダンパ１１には、ロータ１０が無限回転可能な無限ダンパを用いることもできる。また、ダンパ１１には、ロータ１０が時計方向及び反時計方向のいずれに回転したときにも制動力が発生する両方向ダンパを用いることもできる。

図５（ａ）に示すように、間欠機構１４は、内側リンク５に一体に形成される原動歯車１２と、ロータ軸４１に結合される従動歯車１３と、を備える。従動歯車１３は通常の円形の歯車であり、従動歯車１３の周囲には、一定のピッチで複数の歯が形成される。歯の形は、インボリュート歯形、サイクロイド歯形等のいずれでもよい。上記のように、原動歯車１２は、円弧部１２ｂと、歯車部１２ａと、を備える。ロータ１０の回転を停止させるとき、原動歯車１２の円弧部１２ｂが従動歯車１３に向かい合う。原動歯車１２の円弧部１２ｂは、従動歯車１３の隣り合う一対の歯１３ａ，１３ｂに接触するように形成される。ロータ１０を回転させるとき、原動歯車１２の歯車部１２ａが従動歯車１３に噛み合う。なお、従動歯車１３の隣り合う一対の歯１３ａ，１３ｂを利用して、従動歯車１３の回転を拘束することができれば、原動歯車１２の円弧部１２ｂと従動歯車１３の隣り合う一対の歯１３ａ，１３ｂとの間には、僅かな隙間があってもよい。

本発明の第一の実施形態のヒンジ装置の動作を図４及び図５を参照して説明する。図４（ａ）は扉２の開き位置を示し、図４（ｂ）は扉２の中間位置（ダンパ作動開始位置）を示し、図４（ｃ）は扉２の閉じ位置を示す。図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）のＡ部、Ｂ部、Ｃ部の拡大図を示す。図５（ｂ）の右側の図は、ダンパ１１の断面図を示す。

図４（ａ）に示す扉２の開き位置では、図５（ａ）の拡大図に示すように、原動歯車１２の円弧部１２ｂが従動歯車１３の隣り合う一対の歯１３ａ，１３ｂに向かい合う。このため、原動歯車１２が反時計方向に図５（ｂ）に示す中間位置まで回転しても、従動歯車１３の回転は拘束され（言い換えれば回転不可能であり）、従動歯車１３は一定の位置に保持される。従動歯車１３に結合されるロータ１０も回転することはなく、ダンパ１１の制動力も発生しない。

図５（ｂ）に示す中間位置を過ぎて原動歯車１２が反時計方向に回転すると、原動歯車１２の歯車部１２ａが従動歯車１３に噛み合い始める。このため、原動歯車１２の反時計方向の回転によってダンパ１１のロータ１０が時計方向に回転し、制動力が発生する。原動歯車１２の歯車部１２ａと従動歯車１３との噛み合いは、図５（ｃ）に示す扉２の閉じ位置まで継続する。

逆に、扉２が図５（ｃ）に示す閉じ位置から図５（ｂ）に示す中間位置まで開くとき、原動歯車１２の時計方向の回転によってダンパ１１のロータ１０が反時計方向に回転する。ダンパ１１には一方向ダンパを用いているので、このときダンパ１１には制動力は働かない。扉２が図５（ｂ）に示す中間位置から図５（ａ）に示す開き位置まで開くとき、原動歯車１２が時計方向に回転しても、ロータ１０は回転することなく、一定の位置を保持する。

本発明の第一の実施形態のヒンジ装置によれば、以下の効果を奏する。ロータ１０の回転が停止するとき、間欠機構１４がロータ１０の回転を拘束するので、ロータ１０の位置を保持することができる。このため、再び内側リンク５の原動歯車１２の歯車部１２ａとロータ１０の従動歯車１３が噛み合うとき、これらが正規の位置で噛み合う。また、従動歯車１３を特殊な形状に形成しなくても、従動歯車１３の隣り合う一対の歯１３ａ，１３ｂを利用して、従動歯車１３の回転を拘束することができる。さらに、原動歯車１２が内側リンク５に一体に形成されるので、部品点数を削減することができる。さらに、間欠機構１４がロータ１０の位置ずれを防止するので、ロータ１０の回転が制限される有限ダンパを使用することが可能になる。

図６（ａ）は、本発明の第一の実施形態のヒンジ装置の他の例を示す。この例のヒンジ装置も、ヒンジ８、ダンパ１１、及び間欠機構１４を備える。ヒンジ８、ダンパ１１の構成は、第一の実施形態のヒンジ装置と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。

この例のヒンジ装置では、間欠機構１４の原動歯車４６が内側リンク５ではなく、外側リンク６に一体に設けられている点が、第一の実施形態のヒンジ装置と異なる。原動歯車４６は、外側リンク６の側板部６ａに一体に形成される。原動歯車４６は、ロータ１０の従動歯車１３との噛み合いを間欠的にするために、歯車部４６ａと、円弧部４６ｂと、を円周方向に隣接して有する（図６（ｂ）参照）。

図６（ａ）に示す開き位置にある扉２を閉じるとき、外側リンク６は図６（ｂ）に示す中間位置までは時計方向に回転し、図６（ｂ）に示す中間位置を過ぎると、逆に反時計方向に回転する。図６（ａ）に示す開き位置から図６（ｂ）に示す中間位置までは、原動歯車４６の円弧部４６ｂが従動歯車１３の隣り合う一対の歯１３ａ，１３ｂに向かい合う。このため、原動歯車４６が時計方向に回転しても、従動歯車１３の回転は拘束される。図６（ｂ）に示す中間位置を過ぎて原動歯車４６が反時計方向に回転すると、図６（ｃ）に示すように原動歯車４６の歯車部４６ａが従動歯車１３に噛み合い始める。このため、原動歯車４６の反時計方向の回転によってダンパ１１のロータ１０が時計方向に回転し、制動力が発生する。原動歯車４６の歯車部４６ａと従動歯車１３との噛み合いは、図６（ｃ）に示す扉２の閉じ位置まで継続する。

図７及び図８は、本発明の第二の実施形態のヒンジ装置を示す。図７（ａ）に示すように、この例のヒンジ装置も、ヒンジ８、ダンパ１１、及び間欠機構４４を備える。ヒンジ８、ダンパ１１の構成は、第一の実施形態のヒンジ装置と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。

この例のヒンジ装置では、間欠機構４４の原動歯車１２が内側リンク５に一体に形成される。原動歯車１２は、ロータ１０の従動歯車４７との噛み合いを間欠的にするために、歯車部１２ａと、円弧部１２ｂと、を円周方向に隣接して有する（図８（ｂ）参照）。図８（ｂ）に示すように、歯車部１２ａには、円周方向に複数の歯が形成される。歯の形は、インボリュート歯形、サイクロイド歯形等のいずれでもよい。円弧部１２ｂには、原動歯車１２の歯は形成されていない。円弧部１２ｂはその外縁が、第二の軸２２の中心（すなわち原動歯車１２の回転中心）と同心の円弧形に形成される。この円弧部１２ｂの半径は、歯車部１２ａの歯底円の半径よりも大きく、歯先円の半径よりも小さい。円弧部１２ｂの半径は、例えば歯車部１２ａのピッチ円と等しい。

ロータ軸４１に結合される従動歯車４７は、第一の実施形態のような円形の歯車ではなく、従動歯車４７には略三角形の突出部４７ａが形成される。従動歯車４７には、略半周に渡って歯が形成されるが、突出部４７ａが形成される残りの略半周には歯が形成されない。従動歯車４７の歯の形は、インボリュート歯形、サイクロイド歯形等のいずれでもよい。従動歯車４７の突出部４７ａは、外縁が原動歯車１２の回転中心と同心の円弧形の円弧部４８を有する。図８（ｃ）に示すように、円弧部４８は、従動歯車４７の歯先円４９よりも内側の内側領域５０と、歯先円４９よりも外側の外側領域５１と、を含む。従動歯車４７の円弧部４８は原動歯車１２の円弧部１２ｂに接触するか、又は従動歯車４７の円弧部４８と原動歯車１２の円弧部１２ｂとの間には僅かな隙間がある。なお、円弧部４８は少なくとも外側領域５１を有すればよく、円弧部４８を全て歯先円４９の外側に形成することもできる。

本発明の第二の実施形態のヒンジ装置の動作は以下のとおりである。図７（ａ）に示す扉２の開き位置では、図８（ａ）の拡大図に示すように、原動歯車１２の円弧部１２ｂが従動歯車４７の円弧部４８に向かい合う。このため、原動歯車１２が反時計方向に図８（ｂ）に示す中間位置まで回転しても、従動歯車４７の回転は拘束され、従動歯車４７は一定の位置に保持される。従動歯車４７に結合されるロータ１０も回転することはなく、ダンパ１１の制動力も発生しない。

図８（ｂ）に示す中間位置を過ぎて原動歯車１２が反時計方向に回転すると、原動歯車１２の歯車部１２ａが従動歯車４７に噛み合い始める。このため、原動歯車１２の反時計方向の回転によってダンパ１１のロータ１０が時計方向に回転し、制動力が発生する。原動歯車１２の歯車部１２ａと従動歯車４７との噛み合いは、図８（ｃ）に示す扉２の閉じ位置まで継続する。

本発明の第二の形態のヒンジ装置によれば、以下の効果を奏する。ロータ１０の回転が停止するとき、間欠機構４４がロータ１０の回転を拘束するので、ロータ１０の位置を保持することができる。このため、ロータ１０の位置ずれを防止することができ、再び内側リンク５の原動歯車１２とロータ１０の従動歯車４７とが噛み合うとき、これらの歯が正規の位置で噛み合う。従動歯車４７の円弧部４８が歯先円４９よりも外側の外側領域５１を有するので、従動歯車４７の円弧部４８を長くすることができ、従動歯車４７の回転を確実に拘束することができる。

図９及び図１０は、本発明の第二の実施形態のヒンジ装置の他の例を示す。この例のヒンジ装置も、ヒンジ８、ダンパ１１、及び間欠機構４４を備える。ヒンジ８、ダンパ１１の構成は、第一の実施形態のヒンジ装置と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。

図９（ａ）に示すように、この例のヒンジ装置では、間欠機構４４の原動歯車５５が内側リンク５ではなく、外側リンク６に一体に設けられている点が、第二の実施形態のヒンジ装置と異なる。原動歯車５５は、外側リンク６の側板部６ａに一体に形成される。原動歯車５５は、ロータ１０の従動歯車５２との噛み合いを間欠的にするために、歯車部５５ａと、円弧部５５ｂと、を円周方向に隣接して有する（図１０（ｂ）参照）。図１０（ｂ）に示すように、円弧部５５ｂはその外縁が、第一の軸２１の中心（すなわち原動歯車５５の回転中心）と同心の円弧形に形成される。この円弧部５５ｂの半径は、歯車部５５ａの歯底円の半径よりも大きく、歯先円の半径よりも小さい。

図１０（ｂ）に示すように、ロータ１０に結合される従動歯車５２は、半円状の突出部５２ａを備える。従動歯車５２には、略半周に渡って歯が形成されるが、突出部５２ａが形成される残りの略半周には歯が形成されない。従動歯車５２の突出部５２ａは、外縁が原動歯車５５の回転中心と同心の円弧形の円弧部５３を有する。図１０（ｃ）に示すように、円弧部５３は、従動歯車５２の歯先円５６よりも内側の内側領域５４と、歯先円５６よりも外側の外側領域５７と、を含む。

図９（ａ）に示す開き位置にある扉２を閉じるとき、外側リンク６は図９（ｂ）に示す中間位置までは時計方向に回転し、図９（ｂ）に示す中間位置を過ぎると、逆に反時計方向に回転する。図１０（ａ）に示す開き位置から図１０（ｂ）に示す中間位置までは、原動歯車５５の円弧部５５ｂが従動歯車５２の円弧部５３に向かい合う。このため、原動歯車５５が時計方向に回転しても、従動歯車５２の回転は拘束される。図１０（ｂ）に示す中間位置を過ぎて原動歯車５５が反時計方向に回転すると、図１０（ｃ）に示すように原動歯車５５の歯車部５５ａが従動歯車５２に噛み合い始める。このため、原動歯車５５の反時計方向の回転によってダンパ１１のロータ１０が時計方向に回転し、制動力が発生する。原動歯車５５の歯車部５５ａと従動歯車５２との噛み合いは、図１０（ｃ）に示す扉２の閉じ位置まで継続する。

図１１及び図１２は、本発明の第三の実施形態のヒンジ装置を示す。図１１（ａ）に示すように、この例のヒンジ装置も、ヒンジ８、ダンパ１１、及び間欠機構６３を備える。ヒンジ８、ダンパ１１の構成は、第一の実施形態のヒンジ装置と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。

この例のヒンジ装置では、間欠機構６３は、原動部材６１と、従動部材６２と、を備える。扇形の原動部材６１は、内側リンク５に一体に形成される。原動部材６１には、軸部としてのピン６４が設けられる。ピン６４は、第二の軸２２の中心（原動部材６１の回転中心）から所定距離だけ離れた位置に配置される。

従動部材６２は、ロータ軸４１に結合される。従動部材６２は、細長い板状に形成されており、長手方向の一端部がロータ軸４１に結合される。図１２（ａ）に示すように、従動部材６２は、原動部材６１の回転中心と同心の円弧溝６５を有する。円弧溝６５の横幅はピン６４の直径に略等しい。円弧溝６５は、従動部材６２の長手方向の一端から従動部材６２の途中まで形成される。従動部材６２には、円弧溝６５に対して傾斜する傾斜溝６６が形成される。傾斜溝６６は、円弧溝６５の奥側の端部からロータ１０に向かって伸びる。傾斜溝６６は直線的に形成されても、曲線的に形成されてもよい。傾斜溝６６の横幅はピン６４の直径に略等しい。なお、上記実施形態では、従動部材６２に円弧溝６５及び傾斜溝６６が形成され、原動部材６１にピン６４が設けられているが、従動部材６２にピン６４を設け、原動部材６１に円弧溝６５及び傾斜溝６６を形成することもできる。

本発明の第三の実施形態のヒンジ装置の動作は以下のとおりである。図１１（ａ）に示す扉２の開き位置では、図１２（ａ）の拡大図に示すように、原動部材６１のピン６４が従動部材６２の円弧溝６５に嵌まる。このため、従動部材６２の回転が拘束される。原動部材６１が反時計方向に図１２（ｂ）に示す中間位置まで回転しても、原動部材６１のピン６４は、従動部材６２の円弧溝６５に嵌まったままである。このため、従動部材６２は回転することが不可能であり、従動部材６２の回転は拘束される。従動部材６２に結合されるロータ１０も回転することはなく、ダンパ１１の制動力も発生しない。

図１２（ｂ）に示す中間位置では、原動部材６１のピン６４は、円弧溝６５と傾斜溝６６の交差部に位置する。図１２（ｂ）に示す中間位置を過ぎて原動部材６１が反時計方向に回転すると、図１２（ｃ）に示すように原動部材６１のピン６４が従動部材６２の傾斜溝６６に入る。すると、原動部材６１の反時計方向の回転によって、原動部材６１のピン６４が傾斜溝６６の奥の方に移動し、従動部材６２が時計方向に回転する。従動部材６２の回転は、図１２（ｃ）に示す扉２の閉じ位置まで継続する。

本発明の第三の形態のヒンジ装置によれば、以下の効果を奏する。ロータ１０の回転が停止するとき、間欠機構６３がロータ１０の回転を拘束するので、ロータ１０の位置を保持することができる。このため、ロータ１０の位置ずれを防止することができる。また、原動部材６１のピン６４及び従動部材６２の円弧溝６５を利用して、従動部材６２の回転を拘束するので、間欠機構６３の形状をシンプルにすることができる。

図１３及び図１４は、本発明の第三の実施形態のヒンジ装置の他の例を示す。この例のヒンジ装置も、ヒンジ８、ダンパ１１、及び間欠機構６３を備える。ヒンジ８、ダンパ１１の構成は、第一の実施形態のヒンジ装置と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。

図１３（ａ）に示すように、この例のヒンジ装置では、間欠機構６３の原動部材７１が内側リンク５ではなく、外側リンク６に一体に設けられている点が、第三の実施形態のヒンジ装置と異なる。原動部材７１は、第三の実施形態のヒンジ装置と同様にピン７３（図１４（ａ）参照）を有する。

図１４（ａ）に示すように、従動部材７２は、第一の軸２１の中心（原動部材７１の回転中心）と同心の円弧溝７４を有する。円弧溝７４の横幅はピン７３の直径に略等しい。従動部材７２には、円弧溝７４の奥側の端部から傾斜する傾斜溝７６が形成される。傾斜溝７６は円弧溝７４の端部からロータ１０に向かって伸びる。傾斜溝７６は直線的に形成されても、曲線的に形成されてもよい。傾斜溝７６の横幅は、ピン７３の直径に略等しい。

図１３（ａ）に示す開き位置にある扉２を閉じるとき、原動部材７１は図１３（ｂ）に示す中間位置までは時計方向に回転し、図１３（ｂ）に示す中間位置を過ぎると、逆に反時計方向に回転する。図１４（ａ）に示す開き位置から図１４（ｂ）に示す中間位置までは、原動部材７１のピン７３が従動部材７２の円弧溝７４に嵌まったままであり、従動部材７２の回転が拘束される。

図１４（ｂ）に示す中間位置を過ぎて原動部材７１が反時計方向に回転すると、図１４（ｃ）に示すように原動部材７１のピン７３が従動部材７２の傾斜溝７６に嵌まり始める。このため、原動部材７１の反時計方向の回転によってダンパ１１のロータ１０が時計方向に回転し、制動力が発生する。原動部材７１のピン７３と従動部材７２の傾斜溝７６との係合は、図１４（ｃ）に示す扉２の閉じ位置まで継続する。

図１５は、ヒンジの他の例を示す。本実施形態のヒンジは、上記第一ないし上記第三の実施形態のように、四つのリンクが全て回り対偶で連結される四節回転連鎖のヒンジに限られることはない。例えば、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、本体側部材８１に第一のリンク８３の一端部を回転可能に連結し、扉側部材８２に第一のリンク８３の他端部を回転可能にかつスライド可能に連結し、扉側部材８２に第二のリンク８４の一端部を回転可能に連結し、本体側部材８１に第二のリンク８４の他端部をスライド可能に連結し、第一のリンク８３と第二のリンク８４とを回転可能に連結するヒンジを使用することもできる。また、第一のリンク８３の他端部を図示しない連結リンクを介して扉側部材８２に回転可能に連結し、第二のリンク８４の他端部を図示しない連結リンクを介して本体側部材８１に回転可能に連結するヒンジ（軸が７個のヒンジ）を用いることもできる。

なお、本発明は、上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々な実施形態に具現化可能である。上記第一ないし上記第三の実施形態のヒンジ装置のヒンジ、ダンパ、間欠機構の形状、構造は一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲で他の形状、構造を採用し得る。

１…本体
２…扉
４…本体側部材
５…内側リンク（リンク）
６…外側リンク（リンク）
７…カップ部材（扉側部材）
８…ヒンジ
９…ダンパ本体
１０…ロータ
１１…ダンパ
１２…原動歯車
１２ａ…歯車部
１２ｂ…円弧部
１３…従動歯車
１３ａ，１３ｂ…従動歯車の一対の歯
１４…間欠機構
２１〜２４…第一〜第四の軸
４４…間欠機構
４６…原動歯車
４６ａ…歯車部
４６ｂ…円弧部
４７…従動歯車
４８…円弧部
４９…歯先円
５５…原動歯車
５５ａ…歯車部
５５ｂ…円弧部
５２…従動歯車
５３…円弧部
５４…内側領域
５６…歯先円
５７…外側領域
６１…原動部材
６２…従動部材
６３…間欠機構
６４…ピン（軸部）
６５…円弧溝
６６…傾斜溝
７１…原動部材
７２…従動部材
７３…ピン（軸部）
７４…円弧溝
７６…傾斜溝

Claims (7)

1. 本体側部材、扉側部材、並びに前記本体側部材及び前記扉側部材の少なくとも一方に回転可能に連結される少なくとも一つのリンクを有するヒンジと、
   ダンパ本体及び前記ダンパ本体に対して相対的に回転可能なロータを有し、前記ダンパ本体に対する前記ロータの相対的な回転を制動するダンパと、
   前記リンクの回転によって前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方を間欠的に回転させる間欠機構と、を備え、
   前記間欠機構は、前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方の回転が停止するとき、前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方の回転を拘束するダンパ付きヒンジ装置。
2. 前記間欠機構は、前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方に設けられる従動歯車と、前記リンクと一緒に回転し、前記従動歯車に噛み合う原動歯車と、を備え、
   前記原動歯車は、前記原動歯車の回転中心と同心の円弧形に形成される円弧部を有し、
   前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方の回転が停止するとき、前記原動歯車の前記円弧部が前記従動歯車の隣り合う一対の歯に向かい合い、前記一対の歯を利用して前記従動歯車の回転を拘束することを特徴とする請求項１に記載のダンパ付きヒンジ装置。
3. 前記間欠機構は、前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方に設けられる従動歯車と、前記リンクと一緒に回転し、前記従動歯車に噛み合う原動歯車と、を備え、
   前記原動歯車は、前記原動歯車の回転中心と同心の円弧形に形成される円弧部を有し、
   前記従動歯車は、前記原動歯車の回転中心と同心の円弧形に形成される円弧部を有し、
   前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方の回転が停止するとき、前記原動歯車の円弧部が前記従動歯車の円弧部に向かい合うことを特徴とする請求項１に記載のダンパ付きヒンジ装置。
4. 前記従動歯車の前記円弧部は、前記従動歯車の歯先円より外側の外側領域を含むことを特徴とする請求項３に記載のダンパ付きヒンジ装置。
5. 前記間欠機構は、前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方に設けられる従動部材と、前記リンクと一緒に回転し、前記従動部材に係合する原動部材と、を備え、
   前記従動部材及び前記原動部材のいずれか一方は、前記原動部材の回転中心と同心の円弧溝と、前記円弧溝に対して傾斜する傾斜溝と、を有し、
   前記従動部材及び前記原動部材の他方は、軸部を有し、
   前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方の回転が停止するとき、前記軸部が前記円弧溝に嵌まり、
   前記リンクの回転によって前記ロータ及び前記ダンパ本体の一方が回転するとき、前記軸部が前記傾斜溝に嵌まることを特徴とする請求項１に記載のダンパ付きヒンジ装置。
6. 前記原動歯車又は前記原動部材が前記リンクに一体に形成されることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載のダンパ付きヒンジ装置。
7. 前記ダンパは、前記ダンパ本体に対する前記ロータの所定角度以上の相対的な回転が制限される有限ダンパであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のダンパ付きヒンジ装置。
   

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