JP3638526B2

JP3638526B2 - Automatic closing mechanism

Info

Publication number: JP3638526B2
Application number: JP2001006055A
Authority: JP
Inventors: 和佐波
Original assignee: 和佐波; 佐波正子; 山口香代子
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2021-01-15
Also published as: JP2002206369A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic door closing mechanism capable of more smoothly performing an opening action and a cushioned closing action of a door. SOLUTION: A piston is fitted into a tubular cylinder provided on one of a pair of blade plates, an operation rod fixed to the other blade plate at the upper section is coupled with the piston, and this automatic door closing mechanism is provided with a hinge reciprocating the piston interlockingly with the rotating action of the other blade plate via the operation rod. The piston and the operation rod are coupled with each other by a cam formed on the piston and a coupling section provided on the operation rod and movable in the cam. A spherical body is arranged in a recess formed on the outside face of the piston so that the piston can be slid in the cylinder when the spherical body is rolled along a recessed groove formed in the longitudinal direction in the cylinder. An impact, which is generated when the door is closed, is cushioned by an air cushion action in the cylinder due to the return action of the piston in the automatic door closing mechanism.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば玄関ドア等の開閉扉に用いる蝶番など、閉扉動作を自動的に行わせると共に、閉扉時の衝撃を緩衝する手段を備えた自動閉扉機構に係り、特に空気を利用した緩衝手段を用いる自動閉扉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、玄関ドア等の開閉扉に用いる蝶番などにおいて、開閉扉を開いた時には前記扉を自動的に閉じる方向に回動させる自動閉扉手段と、閉扉時の衝撃を緩和する緩衝手段を備えたものが知られている。前記自動閉扉手段としてはコイルばねの復元力を利用したものが多く、また前記緩衝手段としては油圧ピストンシリンダーを利用したものが多く用いられており、更に近年では緩衝手段として空気を利用したものが提案されている。
【０００３】
特開平９−１８４３５４号には、各葉板の筒継手が軸の外周面でそれぞれ滑合する蝶番において、第１葉板を一方向へ回動したとき、第１筒継手と軸の間に形成したカム手段を介して軸が軸線方向に移動し、筒継手内に内蔵するバネを圧縮し、筒継手内の弁装置によって遮閉された空気室内の空気を放出し、更に第１葉板に与えている回動力を解除したとき、バネの復元力により軸が他方向に移動し、軸の移動によりカム手段を介して第１葉板を他方向に回動させると共に、空気室内に弁装置を介して空気を低速吸入し、バネを低速で復元させる構造のダンパー付蝶番構造が開示されている。
【０００４】
また、特開平１１−０５０７３８号には、捻りコイルばねで付勢された回転軸に一体的に螺旋状カムを設け、それに相対する螺旋状カムに一体的にピストン部を設けると共にばねで付勢し、シリンダー部に微細な穴を設けて、そこを流出する空気の抵抗によってダンパー機能を持たせることにより、又は、捻りコイルばねを用いず、ピストン部を有するカムを付勢するばねのみで、回転力とダンパー機能を併せ持つ蝶番が開示されている。
【０００５】
また、特開２０００−１３６６６９号には、蝶番を構成する一対の羽根板の一方に筒状のシリンダを一体的に設け、そのシリンダ内に他方の羽根板の回動動作に連動して進退するピストンを設けると共に、開扉時のピストンの前進動作によって収縮する圧縮コイルばねを上記シリンダ内に収容配置し、その圧縮コイルばねの復元力によるピストンの戻し動作に連動して上記他方の羽根板を閉扉方向に回動させると共に、上記ピストンの戻り動作によるシリンダ内のエアクッション作用で閉扉時の衝撃を緩衝する自動閉扉蝶番が開示されている。
【０００６】
上記のような空気のエアクッション作用を利用した自動閉扉機構は、簡単な構造で容易且つ低コストで製造することが可能であり、又小型化や小スペース化を図ることが可能であり、更には油漏れが生じて周囲を汚すことが無い等の有利性を有するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記自動閉扉機構は、扉の開動作や緩衝されながら閉動作のスムーズさに欠け、実際に顧客に受け入れられる製品として、未だ十分なものではなかった。即ち、エアクッション作用を利用した自動閉扉機構の有利性を生かしつつ、扉の開動作や緩衝されながら閉動作をよりスムーズに行うことができる自動閉扉機構が切望されていた。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、簡単な構造で容易且つ低コストで製造することができる、小型化や小スペース化を図ることができる、油漏れが生じて周囲を汚すことが無い等のエアクッション作用を利用した自動閉扉機構の有利性を生かしつつ、扉の開動作や緩衝されながらの閉動作をよりスムーズに行うことができる自動閉扉機構を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動閉扉機構は、一対の羽根板の一方に設けられた筒状のシリンダー内にピストンを嵌装し、他方の羽根板に上部を固定されている操作ロッドを該ピストンに係合し、該操作ロッドを介して他方の羽根板の回転動作に連動させ該ピストンを進退する蝶番を備えた自動閉扉機構であって、該ピストンに形成したカムと該操作ロッドに設けた該カム内を移動自在な係合部とにより、該ピストンと該操作ロッドとを係合すると共に、該ピストンの外側面に形成された凹部に球体を配置し、該シリンダー内に長手方向へ形成された凹溝に沿って該球体が転動することで該ピストンが該シリンダー内を滑動可能とし、該ピストンの戻り動作による該シリンダー内のエアクッション作用で閉扉時の衝撃を緩衝することを特徴とする。
【００１０】
前記蝶番に、開扉時の該ピストンの動作によって収縮する圧縮コイルばねを該シリンダー内に収容配置し、該圧縮コイルばねの復元力による該ピストンの戻り動作に連動して他方の羽根板が閉扉方向に回動する構成としてもよい。また前記カムは必要とする扉の開閉状態に応じて９０度以上１８０度以下の適宜角度に対応して形成すると好適である。カムと係合部との係合や、凹溝に沿ってピストン外側面の凹部の球体が転動する構成により、扉の開閉とピストンの進退の連動をスムーズ且つ確実なものにすることが可能となる。またカムの開扉時に係合部が位置する箇所近傍、例えば９０〜１２０度或いは１２０〜１５０度或いは１５０〜１８０度等にかけて、略水平なストッパー部をカムに形成することにより、所定角度まで開けた扉の開状態を維持することが可能となる。
【００１１】
さらに本発明の自動閉扉機構は、上記自動閉扉機構に於いて、前記係合部が前記カムに沿って回転するローラを有するものであることを特徴とする。ローラがカムに沿って回転することにより、操作ロッドとピストンの連動を一層スムーズに行うことができる。
【００１２】
さらに本発明の自動閉扉機構は、上記自動閉扉機構に於いて、前記係合部が前記操作ロッドの外側面に設けた凹部に転動可能に配置した球体を有するものであることを特徴とする。操作ロッド外側面の凹部の球体がカムに沿って転動することにより、操作ロッドとピストンの連動を一層スムーズに行うことができる。
【００１３】
さらに本発明の自動閉扉機構は、上記自動閉扉機構に於いて、一対の羽根板の一方に設けられた筒状のシリンダー内にピストンを嵌装し、他方の羽根板に上部を固定されている操作ロッドを該ピストンに係合し、該操作ロッドを介して他方の羽根板の回転動作に連動させ該ピストンを進退する別の蝶番を備え、該別の蝶番は、開扉時の該ピストンの動作によって収縮する圧縮コイルばねが該シリンダー内に収容配置され、該圧縮コイルばねの復元力による該ピストンの戻り動作に連動して他方の羽根板を閉扉方向に回動することを特徴とする。前記別の蝶番もピストンの戻り動作によるシリンダー内のエアクッション作用で閉扉時の衝撃を緩衝する構成としてもよい。
【００１４】
自動閉扉機構を担う蝶番と緩衝機能を担う蝶番とを別途に設けることで、例えば、ばね力の調整やばねの取り替えを容易且つ自在に行うことができる蝶番の構造とする、或いは緩衝機能を担う蝶番のシリンダー内に多くの空気を流出入させて緩やかな緩衝を実現する等、それぞれの機能により特化した構造にすることが可能となり、スムーズで良好な自動閉扉機能及びその緩衝機能を得ることができる。
【００１５】
また本発明の自動閉扉機構は、一対の羽根板の一方に設けられた筒状のシリンダー内にピストンを嵌装し、他方の羽根板に上部を固定されている操作ロッドを該ピストンに係合し、該操作ロッドを介して他方の羽根板の回転動作に連動させ該ピストンを進退する蝶番を備えた自動閉扉機構であって、該ピストンに形成した雌ねじ部と該操作ロッドに形成した雄ねじ部とで該ピストンと該操作ロッドを係合すると共に、該ピストンの外側面に形成された凹部に球体を配置し、該シリンダー内に長手方向へ形成された凹溝に沿って該球体が転動することで該ピストンが該シリンダー内を滑動可能とし、開扉時の該ピストンの動作によって収縮する圧縮コイルばねを該シリンダー内に収容配置して、該圧縮コイルばねの復元力による該ピストンの戻り動作に連動して他方の羽根板を閉扉方向に回動し、該ピストンの戻り動作による該シリンダー内のエアクッション作用で閉扉時の衝撃を緩衝することを特徴とする。
【００１６】
雌ねじ部と雄ねじ部の係合により、扉の開閉とピストンの進退の連動をスムーズ且つ確実なものにすることが可能となる。雌ねじ部や雄ねじ部は八条ネジなどの多条ねじで形成すると、扉の開閉とピストンの進退の連動を一層確実且つスムーズにでき好適である。
【００１７】
さらに本発明の自動閉扉機構は、上記自動閉扉機構に於いて、前記シリンダー内からの空気の流出速度が該シリンダー内への該空気の流入速度より低速であり、且つ該空気の流出速度が調整可能な弁手段を有することを特徴とする。空気の流出速度を調整可能な弁手段を用いることにより、スムーズで望ましい速度の閉扉動作を実現することが可能となり、その調整も容易となる。
【００１８】
また上記自動閉扉機構に於いては、その蝶番の所要構成部品の素材に適宜のものを用いることができるが、所要強度を有する樹脂成形品を所要の構成部品として用いると、軽量化を図ることができ好適である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自動閉扉機構を図に於ける具体的な実施例に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明の自動閉扉機構による第一実施例の蝶番を示す平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の蝶番を示す一部縦断正面図である。図２は第一実施例の蝶番の変形例を示す一部縦断部分正面図である。
【００２０】
第一実施例の蝶番１０は、図１に示すように、金属やプラスチック等からなる一方の羽根板１１と他方の羽根板１２との一対を有し、各羽根板１１・１２に形成された取付孔１１ａ・１２ａに例えば皿ねじ等を挿通することによって、一方の羽根板１１を扉枠等に、他方の羽根板１２を開閉扉等に取り付けるようになっている。
【００２１】
一方の羽根板１１には円筒状のシリンダー１３が一体的に設けられ、シリンダー１３の下端には雌ねじ部１３ａが形成され、同様にシリンダー１３の上端にも雌ねじ部が形成されている（図示せず）。シリンダー１３の上端には略短寸円筒状で短径部と長径部を有するキャップ１４が設けられ、キャップ１４の短径部の外側面に形成された雄ねじ部１４ａをシリンダー上端の雌ねじ部に螺合して固着されている。シリンダー１３の下端には略短寸円柱状で短径部と長径部を有するキャップ１５が設けられており、キャップ１５の短径部の外側面に形成された雄ねじ部１５ａを雌ねじ部１３ａに螺合して固着されている。
【００２２】
前記キャップ１５には、その上端で短径部内に略リング状の空間部１５ｂが設けられ、前記空間部１５ｂとキャップ１５の下端とを連通する２個の吸気穴１５ｃ・１５ｃが２ｍｍ程度の直径で形成されている。吸気穴１５ｃの下端には塵などが入り込む込むことを防止するために連泡スポンジ等からなるフィルター１５ｄが配設され、吸気穴１５ｃの上端には、空気のシリンダー１３内への流入時には空気の流入で若干浮き上がり、流出時には流出する空気に吸気穴１５ｃへ押し付けられる弁板１５ｅが載置されている。
【００２３】
前記キャップ１５ｄの中心には小径穴１５ｆと大径穴１５ｇが連通して形成され、大径穴１５ｇの側面に形成された雌ねじ部１５ｈに調整ボルト１５ｉの雄ねじ部１５ｊが螺合されている。前記調整ボルト１５ｉには先端にテーパ部１５ｋが形成され、テーパ部１５ｋの下方に短径部１５ｌが設けられており、短径部１５ｌの外側面から調整ボルト１５ｉの下端に連通する略Ｔ字形或いは略Ｌ字形等の排気路１５ｍが調整ボルト１５ｉに形成されている。１５ｎは気密性を保持するために調整ボルト１５ｉの略下部に嵌め込まれたＯリングである。そして、排気路１５ｍを通ってシリンダー１３の外部に排出される空気の流出速度は、調整ボルト１５ｉの螺合量を調整しテーパ部１５ｋと小径部１５ｆ間の隙間の量を調整することによって、調整可能である。なおシリンダー１３の外部から内部へエアを流通し、内部から外部へのエアを抑制しながら流出する弁手段は、前記構成に限定されるものではない。
【００２４】
シリンダー１３内には、略有底円筒形のピストン１６が上下方向に摺動可能に収容配置されており、ピストン１６の略上端には外側面に略円柱形の凹部１６ａが本実施例では４箇所形成され、凹部１６ａ内には鋼製等の球体１６ｂが転動可能に配置されている。他方、シリンダー１３の内壁には長手方向へ凹溝１３ｂが四条形成されており、球体１６ｂは凹部１６ａと凹溝１３ｂに各々部分的に嵌り、凹部１６ａで保持されながら凹溝１３ｂに沿って球体１６ｂが転動する構成である。前記球体１６ｂが凹溝１３ｂに嵌っていることから、ピストン１６は周方向に回転不能であると共に、球体１６ｂの転動によって、ピストン１６がシリンダー１３内をスムーズに上下に滑動するようになっている。
【００２５】
前記ピストン１６の略下端の外周面には、シリンダー１３内でピストン１６の下面１６ｃとキャップ１５の上部間の空間に流入する空気の気密性を保持するために、パッキンリング１６ｄが周方向に嵌め込まれている。
【００２６】
前記ピストン１６の略上部から略下部にかけて傾斜面と開状態の扉のストッパーとなる略水平面とからなる一対のカム１６ｅ・１６ｅが周方向に形成されている。カム１６ｅは１８０度以下の所定角度の扉の回動に対応できるように所定角度で形成されており、その傾斜面は略９０度以下の開扉状態で後述する操作ロッドの係合部が傾斜面を移動して自動的に閉動作が行われるように周方向の所定角度に形成され、その水平面は略９０度超の開扉状態で前記係合部が水平面の所定位置に配置され開扉状態を維持できるように周方向の所定角度に形成されている。なお水平面のストッパーを有しないカムを採用することも可能である。
【００２７】
操作ロッド１７は、略上半分の短径部１７ａと略下半分の長径部１７ｂとからなり、キャップ１４の中心に短径部１７ａが挿通され、長径部１７ｂの上面がキャップ１４の下面に当接している。操作ロッド１７の短径部１７ａは、他方の羽根板１２に一体的に形成された筒部１２ｂに嵌挿され、筒部１２ｂの貫通孔１２ｃと短径部１７ａの貫通孔１７ｃに係止ピン１８を挿入すること等で固定されている。尚、一方の羽根板１１と他方の羽根板１２との間の１９はワッシャーである。
【００２８】
操作ロッド１７の略下部には、一対の操作ピン１７ｄ・１７ｄが直径方向に突設され、操作ピン１７ｄ・１７ｄには各々環状のローラ１７ｅ・１７ｅが遊挿されて係合部をなしており、各ローラ１７ｅは操作ピン１７ｄに対して回転するようになっている。ローラ１７ｅを遊挿された操作ピン１７ｄはカム１６ｅに係合され、操作ロッド１７の回転時にローラ１７ｅが回転することにより、操作ピン１７ｄ及びローラ１７ｅは、カム１６ｅの傾斜面上端と傾斜面下端若しくは水平面までとの間を係合しながら移動するようになっている。図１に於いては、扉の閉状態に対応して操作ピン１７ｄ及びローラ１７ｅはカム１６ｅの傾斜面の上端に位置しているが、扉の閉状態で係合部がカムの下端に位置する構成等とすることも可能である。
【００２９】
また第一実施例の蝶番１０の変形例として、図２に示すように、操作ロッド１７の略下端の外側面に略半球状等の凹部１７ｆを形成し、凹部１７ｆに鋼製等の球体１７ｇの一部を転動可能に嵌め込むと共に、ピストン１６の内側面に貫通しない略半円形で溝状のカム１６ｆを上記のような形状で周方向に刻設し、カム１６ｆと凹部１７ｆに球体１７ｇが挟まれた状態で、カム１６ｆに係合した球体１７ｇがカム１６ｆに沿って転動し、球体１７ｇがカム１６ｆの傾斜面上端と傾斜面下端若しくは水平面までとの間を移動するよう構成としても、操作ロッドとピストンの連動を一層スムーズに行うことができて好適である。
【００３０】
また第一実施例の蝶番１０に於いて、例えばシリンダー１３内でピストン１６の上面とキャップ１４の下面間に圧縮コイルばねを収容配置してもよく、前記圧縮コイルばねは開扉時のピストン１６の上昇動作によって収縮し、その復元力によってピストン１６を下方に押し戻すものであって、前記ピストン１６の戻り動作に連動して他方の羽根板１２が閉扉方向に回動することになる。尚、圧縮コイルばねを設ける位置等は他方の羽根板１２を閉扉方向に回動する構成であれば適宜である。
【００３１】
また第一実施例の蝶番１０を用いる場合には、例えば他方の羽根板１２を閉扉方向に回動する別途の蝶番を用いると好適である。前記別途の蝶番としては、例えば一対の羽根板の一方に設けられた筒状のシリンダー内にピストンを嵌装し、他方の羽根板に上部を固定されている操作ロッドをピストンに係合し、操作ロッドを介して他方の羽根板の回転動作に連動させピストンを進退するもので、開扉時のピストンの動作によって収縮する圧縮コイルばねをシリンダー内に収容配置し、圧縮コイルばねの復元力によるピストンの戻り動作に連動して他方の羽根板を閉扉方向に回動する構成のものとする。具体例としては、上述した蝶番１０に於いて、シリンダー１３内でピストン１６の上面とキャップ１４の下面間に圧縮コイルばねを収容配置したもの等が挙げられる。
【００３２】
第一実施例の蝶番１０を使用する際には、例えば上記した他方の羽根板１２を閉扉方向に回動する自動閉扉機能を有する別途の蝶番と供に使用し、一方の羽根板１１等を扉枠に、他方の羽根板１２等を扉に取り付ける。扉が閉じた状態においては、ピストン１６はシリンダー１３内の下部に位置し、係止ピン１７ｄ及びローラ１７ｅ（又は球体１７ｇ）はカム１６ｅ（又はカム１６ｆ）の上端に位置している。
【００３３】
そして、扉を開けると、他方の羽根板１２の回動に伴って操作ロッド１７及び係止ピン１７ｄ及びローラ１７ｅが周方向に回動し、カム１６ｅの略下端まで移動する。前記移動によってピストン１６は上方に移動するが、この際に球体１６ｂがシリンダー１３内壁の凹溝１３ｂに沿って転動し、係止ピン１７ｄ及びローラ１７ｅのカム１６ｅに沿った移動と相俟って、ピストン１６はスムーズに上方へ移動する。更にはピストン１６の上方移動によって、ピストン１６の下面１６ｃとキャップ１５の上部間に吸気穴１５ｃを介して空気が流入し、エア溜まりが増加或いは形成される。
【００３４】
閉扉時にはカム１６ｅの水平面のストッパーから傾斜面の位置に係止ピン１７ｄ及びローラ１７ｅを移動させると、例えば別途設けた蝶番の圧縮コイルばねの復元力により扉が閉扉方向へ自動的に回動する。この際に、他方の羽根板１２の閉扉方向の回動によって係止ピン１７ｄ及びローラ１７ｅがカム１６ｅの傾斜面を上方へ移動し、ピストン１６が下方に押し下げられる。前記ピストン１６の下降動作も、係止ピン１７ｄ及びローラ１７ｅのカム１６ｅに沿った移動及び球体１６ｂの凹溝１３ｂに沿った転動によりスムーズに行われる。
【００３５】
前記ピストン１６が下降動作する際には、弁板１５ｅが吸気穴１５ｃに押し付けられて吸気穴１５ｃを塞ぐため、ピストン１６の下面１６ｃとキャップ１５の上部間の空気が圧縮され、小径穴１５ｆとテーパ部１５ｋ間の隙間から排気路１５ｍを通って圧縮された空気が徐々にシリンダー１３の外部に放出され、エア溜まりが減少或いは消滅する。前記空気が徐々に放出されることによって、扉の閉扉動作が緩やかになり、エアクッション作用による緩衝機能が発揮される。
【００３６】
上記使用例では、第一実施例の蝶番１０の他に、他方の羽根板１２を閉扉方向に回動する蝶番を別途用いる場合について説明したが、蝶番１０のシリンダー１３内に圧縮コイルばねを収容配置した変形例など自動閉扉機能と緩衝機能を兼ね備えた構成とすること等によって、単独で使用する様にすることも可能であり、また変形せずに第一実施例の蝶番１０を使用することも可能である。
【００３７】
次に、本発明の自動閉扉機構に於ける第二実施例の蝶番２０について、第一実施例の蝶番１０と異なる箇所を中心に説明する。図３（ａ）は第二実施例の蝶番を示す平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の蝶番を示す一部縦断正面図である。
【００３８】
第二実施例の蝶番２０は、図３に示すように、取付孔２１ａが形成された一方の羽根板２１と取付孔２２ａが形成された他方の羽根板２２とを有し、他方の羽根板２２には一体的に筒部２２ｂが設けられ、筒部２２ｂには操作ロッド２７と固定するための係止ピン２８を挿通する貫通孔２２ｃが形成されている。一方の羽根板２１には円筒状のシリンダー２３が一体的に設けられ、シリンダー２３の上端及び下端には雌ねじ部が形成されており、その上端には略短寸円筒状のキャップ２４が螺着され、その下端には略短寸円柱状のキャップ２５が螺着されている。キャップ２４、キャップ２５の構成は、第一実施例の蝶番１０に於けるキャップ１４、１５の構成と弁手段等を含み同じである。
【００３９】
シリンダー２３内には、略有底円筒形のピストン２６が上下方向に摺動可能に収容配置され、ピストン２６の略上端には外側面に略円柱形の凹部２６ａが本実施例では３箇所形成され、凹部２６ａ内には鋼製等の球体２６ｂが転動可能に配置されている。他方、シリンダー２３の内壁には長手方向へ凹溝２３ｂが三条形成されており、球体２６ｂは凹部２６ａと凹溝２３ｂに各々部分的に嵌り、凹部２６ａで保持されながら凹溝２３ｂに沿って球体２６ｂが転動し、球体２６ｂの転動によってピストン２６がシリンダー２３内をスムーズに上下に滑動する構成である。
【００４０】
前記シリンダー２３の内壁で凹溝２３ｂの中央より若干下方の位置には、シリンダー２３の円周方向にリング状の凹溝２３ｃが刻設されており、ピストン２６の上昇により球体２６ｂが凹溝２３ｂに沿って上昇してリング状凹溝２３ｃの位置に到達すると、球体２６ｂはリング状凹溝２３ｃに入り込んでリング状凹溝２３ｃ内で回動し、球体２６ｂと供にピストン２６が回動する。従って、ピストン２６は球体２６ｂがリング状凹溝２３ｃの位置になるまで上昇可能である。尚、リング状凹溝２３ｃの上端位置から上部には凹溝２３ｂを設けない構成とすることも可能である。又ピストン２６の略下端の外周面に、シリンダー２３内でピストン２６の下面２６ｃとキャップ２５の上部間の空間に流入する空気の気密性を保持するために、パッキンリング等を周方向に嵌め込むと好適である。
【００４１】
操作ロッド２７は、略上半分の短径部２７ａと略下半分の長径部２７ｂとからなり、キャップ２４の上部のベアリング２９ａとその下部のベアリング２９ｂを介してキャップ２４の中心に短径部２７ａが挿通され、長径部２７ｂの上面がキャップ２４の下面に当接している。操作ロッド２７の短径部２７ａは、他方の羽根板２２に一体的に形成された筒部２２ｂに嵌挿され、筒部２２ｂの貫通孔２２ｃと短径部２７ａの貫通孔２７ｃに係止ピン２８を挿入すること等で固定されている。操作ロッド２７の長径部２７ｂの外周側面には八条の雄ねじ部２７ｈが形成され、ピストン２６の内周側面に形成された八条の雌ねじ部（図示せず）に前記雄ねじ部２７ｈは螺合され、操作ロッド２７及び雄ねじ部２７ｈの回動に応じて、ピストン２６が上下に移動する構成である。
【００４２】
キャップ２４の下部に位置するベアリング２９ｂとピストン２６の上端面の間には圧縮コイルばね３０が設けられ、ピストン２６を常時下降方向へ付勢している。圧縮コイルばね３０の復元力によりピストン２６を下降方向へ付勢して移動し、前記ピストン２６の下降移動に応じて雄ねじ部２７ｈを螺合された操作ロッド２７及び操作ロッド２７に固定された他方の羽根板２２が閉扉方向に回動する構成である。
【００４３】
第一実施例の蝶番２０を使用する際には、例えば一方の羽根板２１を扉枠に、他方の羽根板２２を扉に取り付ける。扉が閉じた状態では、圧縮コイルばね３０は伸長し、圧縮コイルばね３０で下方に付勢されたピストン２６はシリンダー２３内の下部に位置している。
【００４４】
扉を開けると、他方の羽根板２２の回動に伴って操作ロッド２７及び雄ねじ部２７ｈが周方向に回動し、その雌ねじ部が雄ねじ部２７ｈに螺合されたピストン２６は雄ねじ部２７ｈの回動に応じて上方へ移動する。ピストン２６が上方へ移動する際には、球体２６ｂがシリンダー２３内壁の凹溝２３ｃに沿って転動すると共に、圧縮コイルばね３０が収縮され、ピストン２６は圧縮コイルばね３０で下方へ付勢されつつもスムーズに上方へ移動する。更にはピストン２６の上方移動によって、第一実施例の蝶番１０と同様に、ピストン２６の下面２６ｃとキャップ２５の上部間に弁手段を介して空気が流入し、エア溜まりが増加或いは形成される。
【００４５】
最終的にピストン２６は、球体２６ｂがリング状凹溝２３ｃに入り込む位置まで上昇し、球体２６ｂはリング状凹溝２３ｃに入り込む。球体２６ｂがリング状凹溝２３ｃに入り込むと、球体２６ｂは操作ロッド２７及び雄ねじ部２７ｈの回動に対応してリング状凹溝２３ｃ内を回動し、前記回動に伴ってピストン２６も回動する。
【００４６】
そして、扉から手を離すと圧縮コイルばね３０の収縮が開放され、圧縮コイルばね３０の復元力によりピストン２６は下方へ付勢され、球体２６ｂがリング状凹溝２３ｃから凹溝２３ｂへ入り込むまでピストン２６は回動され、球体２６ｂが凹溝２３ｂに入り込むことによって、球体２６ｂが凹溝２３ｂに沿って下方へ転動すると共にピストン２６は下方へ移動される。
【００４７】
前記付勢されたピストン２６が下降する際には、第一実施例の蝶番１０と同様に、ピストン２６の下面２６ｃとキャップ２５の上部間の空気が圧縮され、弁手段を介して圧縮された空気が徐々にシリンダー２３の外部に放出され、エア溜まりが減少或いは消滅していく。前記空気が徐々に放出されることによって、扉の閉扉動作が緩やかになり、エアクッション作用による緩衝機能が発揮される。
【００４８】
空気が徐々に開放されることで、圧縮コイルばね３０は復元力によって徐々に伸長すると共に、圧縮コイルばね３０で付勢されたピストン２６は、リング状凹溝２３ｃから開放された球体２６ｂを凹溝２３ｂに沿って転動させながら徐々に下方へ移動し、ピストン２６の下降に応じて操作ロッド２７及び他方の羽根板２２が徐々に且つスムーズに回動する。従って、他方の羽根板２２が取り付けられた扉は、徐々に且つスムーズに自動的に回動し、良好な自動閉扉機能及び緩衝機能が発揮される。
【００４９】
尚、上記自動閉扉機構に於ける蝶番１０、２０は金属製としてもよいが、梅雨時など高湿度環境下での使用する場合や結露など水と接触する場合等に発生する錆に起因した故障を防ぐため、所要の構成部品を所要強度を有する樹脂成形品としても良好である。前記樹脂の種類は熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂など適宜の樹脂を単独で或いは併用して用いることができるが、生産性やリサイクルの観点からは熱可塑性樹脂が好ましい。これらの樹脂には強度向上のため炭素繊維等を添加するなど、所要の添加材を添加することが可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の自動閉扉機構は上記構成であるから、簡単な構造で容易且つ低コストで製造することができる、小型化や小スペース化を図ることができる、油漏れが生じて周囲を汚すことが無い等のエアクッション作用を利用した自動閉扉機構の有利性を生かしつつ、扉の開動作や緩衝されながらの閉動作をよりスムーズに行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の自動閉扉機構による第一実施例の蝶番を示す平面図。
（ｂ）本発明の自動閉扉機構による第一実施例の蝶番を示す一部縦断正面図。
【図２】第一実施例の蝶番の変形例を示す一部縦断部分正面図。
【図３】（ａ）本発明の自動閉扉機構による第二実施例の蝶番を示す平面図。
（ｂ）本発明の自動閉扉機構による第二実施例の蝶番を示す一部縦断正面図。
【符号の説明】
１０、２０蝶番
１１、１２、２１、２２羽根板
１３、２３シリンダー
１３ｂ、２３ｂ凹溝
２３ｃリング状凹溝
１４、１５、２４、２５キャップ
１６、２６ピストン
１６ａ、１７ｆ、２６ａ凹部
１６ｂ、１７ｇ、２６ｂ球体
１７ｄ操作ピン
１７ｅローラ
１７、２７操作ロッド
１８、２８係止ピン
２７ｈ雄ねじ部
３０圧縮コイルばね[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic door closing mechanism that automatically closes a door, such as a hinge used for an open / close door such as an entrance door, and has a means for buffering an impact when the door is closed. The present invention relates to an automatic door closing mechanism using.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, hinges used for opening / closing doors such as entrance doors are provided with automatic closing means for automatically turning the door in the closing direction when the opening / closing door is opened, and buffer means for reducing the impact when closing the door. It has been known. Many of the automatic closing means use a restoring force of a coil spring, and many of the buffering means use a hydraulic piston cylinder, and more recently, those that use air as the buffering means. Proposed.
[0003]
In Japanese Patent Laid-Open No. 9-184354, when the first leaf plate is rotated in one direction in a hinge in which the tube joints of the leaf plates are respectively slid on the outer peripheral surface of the shaft, there is a gap between the first tube joint and the shaft. The shaft moves in the axial direction through the cam means formed, compresses the spring built in the tubular joint, releases the air in the air chamber blocked by the valve device in the tubular joint, and further the first leaf plate When the rotational force applied to the shaft is released, the shaft moves in the other direction due to the restoring force of the spring, and the movement of the shaft causes the first leaf plate to rotate in the other direction via the cam means and the valve in the air chamber A hinge structure with a damper having a structure in which air is sucked through a device at a low speed and a spring is restored at a low speed is disclosed.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-050738 discloses a spiral cam that is integrally provided on a rotating shaft that is biased by a torsion coil spring, a piston portion that is integrally provided on a spiral cam that is opposed to the rotating cam, and a spring that is biased by a spring. And by providing a minute hole in the cylinder part and giving a damper function by the resistance of the air flowing out there, or without using a torsion coil spring, only with a spring that biases the cam having the piston part, A hinge having both a rotational force and a damper function is disclosed.
[0005]
In JP 2000-136669 A, a cylindrical cylinder is integrally provided on one of a pair of blades constituting a hinge, and the cylinder moves forward and backward in conjunction with the rotation of the other blade. In addition to providing a piston, a compression coil spring that is contracted by the forward movement of the piston when the door is opened is accommodated in the cylinder, and the other vane plate is moved in conjunction with the return operation of the piston by the restoring force of the compression coil spring. There is disclosed an automatic door hinge that is rotated in the door closing direction and cushions an impact at the time of door closing by an air cushion action in the cylinder by the return operation of the piston.
[0006]
The automatic door closing mechanism using the air cushion action of air as described above can be easily manufactured at a low cost with a simple structure, and can be reduced in size and space. Is advantageous in that it does not cause oil leakage and stain the surroundings.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the automatic door closing mechanism lacks the smoothness of the closing operation while the door is opened or buffered, and is not yet sufficient as a product that is actually accepted by customers. That is, there has been a strong demand for an automatic door closing mechanism that can smoothly open and close the door while being buffered while taking advantage of the automatic door closing mechanism using the air cushion action.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be manufactured easily and at low cost with a simple structure, and can be reduced in size and space. To provide an automatic door closing mechanism that can smoothly open and close the door while being buffered while taking advantage of the automatic door closing mechanism that utilizes an air cushion action such as Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the automatic door closing mechanism of the present invention, a piston is fitted in a cylindrical cylinder provided on one of a pair of blades, and an operation rod fixed at the upper part to the other blade is engaged with the piston. An automatic door closing mechanism provided with a hinge for moving the piston forward and backward in conjunction with the rotational movement of the other vane plate via the operating rod, wherein the cam formed on the piston and the inside of the cam provided on the operating rod A concave groove formed in the cylinder in the longitudinal direction by engaging the piston and the operating rod by a movable engaging portion, and arranging a sphere in a concave portion formed on the outer surface of the piston. As the sphere rolls along the cylinder, the piston can slide in the cylinder, and an impact at the time of closing the door is buffered by an air cushion action in the cylinder due to the return movement of the piston.
[0010]
A compression coil spring that is contracted by the operation of the piston when the door is opened is accommodated in the cylinder, and the other blade is closed in conjunction with the return operation of the piston by the restoring force of the compression coil spring. It is good also as a structure rotated in a direction. Further, it is preferable that the cam be formed corresponding to an appropriate angle of 90 degrees or more and 180 degrees or less depending on a required opening / closing state of the door. Engagement of the cam with the engagement part and the structure of the spherical body of the concave part on the outer surface of the piston rolling along the concave groove enable smooth and reliable interlocking between the opening and closing of the door and the advance and retreat of the piston. It becomes. In addition, a substantially horizontal stopper portion is formed on the cam in the vicinity of the position where the engaging portion is located when the cam is opened, for example, 90 to 120 degrees, 120 to 150 degrees, or 150 to 180 degrees, and the cam is opened to a predetermined angle. It is possible to maintain the open state of the door.
[0011]
Furthermore, the automatic door closing mechanism of the present invention is characterized in that, in the automatic door closing mechanism, the engaging portion has a roller that rotates along the cam. As the roller rotates along the cam, the operation rod and the piston can be interlocked more smoothly.
[0012]
Furthermore, the automatic door closing mechanism according to the present invention is characterized in that, in the automatic door closing mechanism, the engaging portion has a spherical body arranged so as to be able to roll in a recess provided on an outer surface of the operation rod. . Since the spherical body of the concave portion on the outer surface of the operation rod rolls along the cam, the operation rod and the piston can be interlocked more smoothly.
[0013]
Furthermore, in the automatic door closing mechanism of the present invention, in the automatic door closing mechanism, a piston is fitted in a cylindrical cylinder provided on one of the pair of blades, and the upper part is fixed to the other blade. The operating rod is engaged with the piston, and is provided with another hinge that moves the piston forward and backward in conjunction with the rotational movement of the other vane plate through the operating rod. A compression coil spring that contracts by operation is accommodated in the cylinder, and the other blade is rotated in the closing direction in conjunction with the return operation of the piston by the restoring force of the compression coil spring. The other hinge may also be configured to cushion an impact at the time of closing the door by an air cushion action in the cylinder by the return operation of the piston.
[0014]
By separately providing a hinge that bears the automatic door closing mechanism and a hinge that bears the buffer function, for example, a hinge structure that can easily and freely adjust the spring force or replace the spring, or bear the buffer function It is possible to make a special structure by each function, such as realizing a gentle buffer by flowing a lot of air into and out of the hinge cylinder, and obtaining a smooth and good automatic door closing function and its buffer function Can do.
[0015]
In the automatic door closing mechanism of the present invention, a piston is fitted in a cylindrical cylinder provided on one of a pair of blades, and an operation rod fixed at the upper part to the other blade is engaged with the piston. And an automatic door closing mechanism having a hinge for moving the piston forward and backward in conjunction with the rotational movement of the other vane plate via the operation rod, wherein the internal thread portion formed on the piston and the external thread portion formed on the operation rod The piston and the operating rod are engaged with each other, and a sphere is arranged in a recess formed in the outer surface of the piston, and the sphere rolls along a recess groove formed in the longitudinal direction in the cylinder. Thus, the piston is slidable in the cylinder, and a compression coil spring that is contracted by the movement of the piston when the door is opened is accommodated in the cylinder, and the piston is returned by the restoring force of the compression coil spring. In conjunction with the operation to rotate the other blades in the closing direction, characterized by buffering the impact during closing an air cushioning in the cylinder due to the return movement the piston.
[0016]
By engaging the female screw portion and the male screw portion, it is possible to smoothly and reliably link the opening / closing of the door and the advance / retreat of the piston. It is preferable that the female thread part and the male thread part are formed by multiple threads such as an eight thread, because the interlocking of the opening and closing of the door and the advance and retreat of the piston can be performed more reliably and smoothly.
[0017]
Furthermore, in the automatic door closing mechanism of the present invention, in the automatic door closing mechanism, the outflow speed of air from the cylinder is lower than the inflow speed of the air into the cylinder, and the outflow speed of the air is adjusted. Characterized by having possible valve means. By using the valve means capable of adjusting the outflow speed of air, it is possible to realize a smooth and desirable closing operation of the speed, and the adjustment thereof is facilitated.
[0018]
In addition, in the automatic door closing mechanism, an appropriate material can be used as a required component of the hinge, but if a resin molded product having the required strength is used as the required component, the weight can be reduced. This is preferable.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the automatic door closing mechanism of the present invention will be described based on specific embodiments shown in the drawings. FIG. 1A is a plan view showing a hinge of the first embodiment of the automatic door closing mechanism of the present invention, and FIG. 1B is a partially longitudinal front view showing the hinge of FIG. FIG. 2 is a partial longitudinal sectional front view showing a modification of the hinge of the first embodiment.
[0020]
As shown in FIG. 1, the hinge 10 of the first embodiment has a pair of one blade plate 11 and the other blade plate 12 made of metal, plastic, or the like, and is formed on each blade plate 11, 12. By inserting, for example, countersunk screws into the mounting holes 11a and 12a, one blade plate 11 is attached to a door frame and the other blade plate 12 is attached to an open / close door or the like.
[0021]
One blade plate 11 is integrally provided with a cylindrical cylinder 13, and a female screw portion 13 a is formed at the lower end of the cylinder 13. Similarly, a female screw portion is also formed at the upper end of the cylinder 13 (not shown). ) A cap 14 having a substantially short cylindrical shape and a short diameter portion and a long diameter portion is provided at the upper end of the cylinder 13, and a male screw portion 14 a formed on the outer surface of the short diameter portion of the cap 14 is screwed to the female screw portion at the upper end of the cylinder. They are fixed together. A cap 15 having a substantially short cylindrical shape and having a short diameter portion and a long diameter portion is provided at the lower end of the cylinder 13, and a male screw portion 15a formed on the outer surface of the short diameter portion of the cap 15 is screwed into the female screw portion 13a. They are fixed together.
[0022]
The cap 15 is provided with a substantially ring-shaped space portion 15b in the short diameter portion at the upper end thereof, and the two intake holes 15c and 15c communicating the space portion 15b and the lower end of the cap 15 have a diameter of about 2 mm. It is formed with. A filter 15d made of open-cell sponge is disposed at the lower end of the intake hole 15c to prevent dust and the like from entering. The upper end of the intake hole 15c has an air flow when air flows into the cylinder 13. A valve plate 15e is placed which is slightly lifted by the inflow and is pressed against the intake hole 15c by the outflowing air.
[0023]
A small-diameter hole 15f and a large-diameter hole 15g are formed in communication with each other at the center of the cap 15d, and a male screw portion 15j of an adjustment bolt 15i is screwed into a female screw portion 15h formed on a side surface of the large-diameter hole 15g. The adjustment bolt 15i has a tapered portion 15k at the tip, a short diameter portion 15l provided below the tapered portion 15k, and a substantially T-shape that communicates from the outer surface of the short diameter portion 15l to the lower end of the adjustment bolt 15i. Alternatively, a substantially L-shaped exhaust passage 15m is formed in the adjustment bolt 15i. Reference numeral 15n denotes an O-ring that is fitted in a substantially lower portion of the adjusting bolt 15i in order to maintain airtightness. The outflow speed of the air discharged to the outside of the cylinder 13 through the exhaust passage 15m is adjusted by adjusting the screwing amount of the adjusting bolt 15i and adjusting the amount of the gap between the tapered portion 15k and the small diameter portion 15f. It can be adjusted. The valve means for circulating air from the outside to the inside of the cylinder 13 and flowing out while suppressing the air from the inside to the outside is not limited to the above configuration.
[0024]
A substantially bottomed cylindrical piston 16 is accommodated in the cylinder 13 so as to be slidable in the vertical direction. A substantially columnar recess 16a is formed on the outer surface of the piston 16 at the upper end in the present embodiment. A sphere 16b made of steel or the like is formed so as to be capable of rolling in the recess 16a. On the other hand, four concave grooves 13b are formed in the inner wall of the cylinder 13 in the longitudinal direction. The spherical body 16b is partially fitted into the concave portion 16a and the concave groove 13b, and is held along the concave groove 13b while being held by the concave portion 16a. 16b rolls. Since the spherical body 16b is fitted in the concave groove 13b, the piston 16 cannot rotate in the circumferential direction, and the rolling of the spherical body 16b causes the piston 16 to smoothly slide up and down in the cylinder 13. Yes.
[0025]
A packing ring 16d is fitted into the outer peripheral surface of the substantially lower end of the piston 16 in the circumferential direction in order to maintain airtightness of the air flowing into the space between the lower surface 16c of the piston 16 and the upper portion of the cap 15 in the cylinder 13. It is.
[0026]
A pair of cams 16e and 16e each having an inclined surface and a substantially horizontal plane serving as a stopper for the opened door are formed in the circumferential direction from substantially the top to the bottom of the piston 16. The cam 16e is formed at a predetermined angle so as to correspond to the rotation of the door at a predetermined angle of 180 degrees or less, and its inclined surface is in an opened state of approximately 90 degrees or less, and an engaging portion of an operation rod described later is inclined. It is formed at a predetermined angle in the circumferential direction so that the closing operation is automatically performed by moving the surface, and the engagement portion is disposed at a predetermined position on the horizontal plane with the horizontal plane being in the open state of over 90 degrees. It is formed at a predetermined angle in the circumferential direction so that the state can be maintained. It is also possible to employ a cam that does not have a horizontal stopper.
[0027]
The operation rod 17 includes a substantially upper half short diameter portion 17a and a substantially lower half long diameter portion 17b. The short diameter portion 17a is inserted through the center of the cap 14, and the upper surface of the long diameter portion 17b is in contact with the lower surface of the cap 14. It touches. The short diameter portion 17a of the operating rod 17 is fitted and inserted into a cylindrical portion 12b formed integrally with the other slat 12 and a locking pin is inserted into the through hole 12c of the cylindrical portion 12b and the through hole 17c of the short diameter portion 17a. It is fixed by inserting 18 or the like. In addition, 19 between the one blade board 11 and the other blade board 12 is a washer.
[0028]
A pair of operation pins 17d and 17d project in a diametrical direction substantially below the operation rod 17, and annular rollers 17e and 17e are loosely inserted into the operation pins 17d and 17d to form engaging portions. Each roller 17e rotates with respect to the operation pin 17d. The operation pin 17d into which the roller 17e is loosely inserted is engaged with the cam 16e, and when the operation rod 17 rotates, the roller 17e rotates, so that the operation pin 17d and the roller 17e have an upper end of the inclined surface and a lower end of the inclined surface of the cam 16e. Alternatively, it moves while engaging with the horizontal plane. In FIG. 1, the operation pin 17d and the roller 17e are positioned at the upper end of the inclined surface of the cam 16e corresponding to the closed state of the door, but the engaging portion is positioned at the lower end of the cam when the door is closed. It is also possible to adopt a configuration or the like.
[0029]
Further, as a modification of the hinge 10 of the first embodiment, as shown in FIG. 2, a substantially hemispherical concave portion 17f is formed on the outer surface of the lower end of the operating rod 17, and a steel sphere 17g is formed in the concave portion 17f. A semi-circular groove-like cam 16f that does not penetrate the inner surface of the piston 16 is engraved in the circumferential direction in the above-described shape, and a spherical body is formed in the cam 16f and the recess 17f. In a state where 17g is sandwiched, the sphere 17g engaged with the cam 16f rolls along the cam 16f, and the sphere 17g moves between the upper end of the inclined surface of the cam 16f and the lower end of the inclined surface or the horizontal plane. However, it is preferable that the operation rod and the piston can be linked more smoothly.
[0030]
In the hinge 10 of the first embodiment, for example, a compression coil spring may be accommodated between the upper surface of the piston 16 and the lower surface of the cap 14 in the cylinder 13. The piston 16 is retracted downward by the restoring force, and the other vane plate 12 is rotated in the closing direction in conjunction with the return operation of the piston 16. In addition, the position etc. which provide a compression coil spring are appropriate if it is the structure which rotates the other blade 12 in the door closing direction.
[0031]
When the hinge 10 of the first embodiment is used, it is preferable to use a separate hinge that rotates the other slat 12 in the door closing direction, for example. As the separate hinge, for example, a piston is fitted into a cylindrical cylinder provided on one of a pair of blades, and an operation rod fixed at the top to the other blade is engaged with the piston. The piston is moved back and forth in conjunction with the rotation of the other vane via the operating rod. A compression coil spring that contracts due to the operation of the piston when the door is opened is accommodated in the cylinder, and is restored by the restoring force of the compression coil spring. The other blade is rotated in the closing direction in conjunction with the return operation of the piston. As a specific example, in the hinge 10 described above, a compression coil spring is accommodated between the upper surface of the piston 16 and the lower surface of the cap 14 in the cylinder 13.
[0032]
When using the hinge 10 of the first embodiment, for example, the other blade plate 12 described above is used together with a separate hinge having an automatic door closing function for rotating in the door closing direction. The other slat 12 is attached to the door frame. In the state where the door is closed, the piston 16 is positioned at the lower part in the cylinder 13, and the locking pin 17d and the roller 17e (or the spherical body 17g) are positioned at the upper end of the cam 16e (or the cam 16f).
[0033]
When the door is opened, the operation rod 17, the locking pin 17d, and the roller 17e are rotated in the circumferential direction along with the rotation of the other slat 12 and moved to the substantially lower end of the cam 16e. The piston 16 moves upward by the above movement. At this time, the spherical body 16b rolls along the concave groove 13b on the inner wall of the cylinder 13, and is coupled with the movement of the locking pin 17d and the roller 17e along the cam 16e. Thus, the piston 16 moves upward smoothly. Furthermore, when the piston 16 moves upward, air flows between the lower surface 16c of the piston 16 and the upper portion of the cap 15 through the intake hole 15c, and an air reservoir is increased or formed.
[0034]
When the door is closed, if the locking pin 17d and the roller 17e are moved from the horizontal stopper of the cam 16e to the position of the inclined surface, for example, the door automatically rotates in the closing direction by the restoring force of the compression coil spring of a hinge provided separately. . At this time, the locking pin 17d and the roller 17e move upward on the inclined surface of the cam 16e by the rotation of the other blade 12 in the closing direction, and the piston 16 is pushed downward. The downward movement of the piston 16 is also smoothly performed by the movement of the locking pin 17d and the roller 17e along the cam 16e and the rolling along the concave groove 13b of the spherical body 16b.
[0035]
When the piston 16 moves downward, the valve plate 15e is pressed against the intake hole 15c to close the intake hole 15c, so that the air between the lower surface 16c of the piston 16 and the upper part of the cap 15 is compressed, and the small diameter hole 15f Air compressed through the exhaust passage 15m from the gap between the tapered portions 15k is gradually released to the outside of the cylinder 13, and the air pool is reduced or eliminated. As the air is gradually released, the door closing operation becomes gradual, and a buffer function by the air cushion action is exhibited.
[0036]
In the above use example, a case where a hinge that rotates the other blade 12 in the closing direction is used in addition to the hinge 10 of the first embodiment has been described. However, a compression coil spring is accommodated in the cylinder 13 of the hinge 10. It is possible to use it alone by adopting a configuration that has both an automatic door closing function and a buffering function, such as a modified example, and the hinge 10 of the first embodiment is used without deformation. Is also possible.
[0037]
Next, the hinge 20 of the second embodiment in the automatic door closing mechanism of the present invention will be described with a focus on differences from the hinge 10 of the first embodiment. FIG. 3A is a plan view showing a hinge of the second embodiment, and FIG. 3B is a partially longitudinal front view showing the hinge of FIG.
[0038]
As shown in FIG. 3, the hinge 20 of the second embodiment has one vane plate 21 in which an attachment hole 21a is formed and the other vane plate 22 in which an attachment hole 22a is formed, and the other vane plate. A cylindrical portion 22b is integrally provided at 22 and a through-hole 22c through which a locking pin 28 for fixing to the operating rod 27 is inserted is formed in the cylindrical portion 22b. One blade plate 21 is integrally provided with a cylindrical cylinder 23, and an internal thread portion is formed at the upper end and lower end of the cylinder 23, and a substantially short cylindrical cap 24 is screwed to the upper end thereof. A substantially short cylindrical cap 25 is screwed to the lower end thereof. The configurations of the cap 24 and the cap 25 are the same as the configurations of the caps 14 and 15 in the hinge 10 of the first embodiment, including the valve means.
[0039]
A substantially bottomed cylindrical piston 26 is accommodated in the cylinder 23 so as to be slidable in the vertical direction, and substantially cylindrical recesses 26a are formed on the outer surface at substantially upper ends of the piston 26 in this embodiment. A spherical body 26b made of steel or the like is disposed in the recess 26a so as to be able to roll. On the other hand, three grooves 23b are formed in the inner wall of the cylinder 23 in the longitudinal direction. The spheres 26b are partially fitted into the recesses 26a and 23b, and are held along the recesses 23a while being held by the recesses 26a. 26b rolls and the piston 26 slides up and down smoothly in the cylinder 23 by the rolling of the sphere 26b.
[0040]
A ring-shaped concave groove 23c is formed in the circumferential direction of the cylinder 23 at a position slightly below the center of the concave groove 23b on the inner wall of the cylinder 23, and the spherical body 26b is formed into the concave groove 23b by raising the piston 26. , The spherical body 26b enters the ring-shaped concave groove 23c and rotates in the ring-shaped concave groove 23c, and the piston 26 rotates together with the spherical body 26b. . Therefore, the piston 26 can be raised until the sphere 26b reaches the position of the ring-shaped concave groove 23c. In addition, it is also possible to adopt a configuration in which the concave groove 23b is not provided from the upper end position to the upper part of the ring-shaped concave groove 23c. Further, in order to maintain the airtightness of the air flowing into the space between the lower surface 26c of the piston 26 and the upper portion of the cap 25 within the cylinder 23, a packing ring or the like is fitted in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the substantially lower end of the piston 26. It is preferable.
[0041]
The operating rod 27 is composed of a substantially upper half short diameter portion 27a and a substantially lower half long diameter portion 27b, and the short diameter portion 27a is formed at the center of the cap 24 via an upper bearing 29a and a lower bearing 29b of the cap 24. Is inserted, and the upper surface of the long diameter portion 27 b is in contact with the lower surface of the cap 24. The short diameter portion 27a of the operating rod 27 is fitted and inserted into a cylindrical portion 22b formed integrally with the other blade plate 22, and a locking pin is inserted into the through hole 22c of the cylindrical portion 22b and the through hole 27c of the short diameter portion 27a. It is fixed by inserting 28 or the like. Eight male threaded portions 27h are formed on the outer peripheral side surface of the long diameter portion 27b of the operating rod 27, and the male threaded portion 27h is screwed into an eight female threaded portion (not shown) formed on the inner peripheral side surface of the piston 26. The piston 26 is configured to move up and down in accordance with the rotation of the operation rod 27 and the male screw portion 27h.
[0042]
A compression coil spring 30 is provided between the bearing 29b located at the lower portion of the cap 24 and the upper end surface of the piston 26, and always urges the piston 26 in the downward direction. The piston 26 is urged and moved in the downward direction by the restoring force of the compression coil spring 30, and the other side fixed to the operation rod 27 and the operating rod 27 screwed with the male thread portion 27h according to the downward movement of the piston 26. The blade plate 22 is configured to rotate in the door closing direction.
[0043]
When using the hinge 20 of the first embodiment, for example, one blade 21 is attached to the door frame and the other blade 22 is attached to the door. When the door is closed, the compression coil spring 30 extends, and the piston 26 urged downward by the compression coil spring 30 is located in the lower part of the cylinder 23.
[0044]
When the door is opened, the operating rod 27 and the male threaded portion 27h are rotated in the circumferential direction as the other slat 22 is rotated, and the piston 26 in which the female threaded portion is screwed to the male threaded portion 27h is connected to the male threaded portion 27h. It moves upward according to the rotation. When the piston 26 moves upward, the spherical body 26 b rolls along the concave groove 23 c in the inner wall of the cylinder 23 and the compression coil spring 30 is contracted, and the piston 26 is urged downward by the compression coil spring 30. While moving smoothly upward. Further, the upward movement of the piston 26 causes air to flow between the lower surface 26c of the piston 26 and the upper portion of the cap 25 through the valve means as in the hinge 10 of the first embodiment, thereby increasing or forming an air reservoir. .
[0045]
Finally, the piston 26 rises to a position where the sphere 26b enters the ring-shaped groove 23c, and the sphere 26b enters the ring-shaped groove 23c. When the spherical body 26b enters the ring-shaped concave groove 23c, the spherical body 26b rotates in the ring-shaped concave groove 23c in response to the rotation of the operating rod 27 and the male screw portion 27h, and the piston 26 rotates with the rotation. Move.
[0046]
When the hand is released from the door, the contraction of the compression coil spring 30 is released, and the piston 26 is urged downward by the restoring force of the compression coil spring 30 until the spherical body 26b enters the groove 23b from the ring-shaped groove 23c. The piston 26 is rotated, and the spherical body 26b enters the concave groove 23b, whereby the spherical body 26b rolls downward along the concave groove 23b and the piston 26 is moved downward.
[0047]
When the urged piston 26 descends, the air between the lower surface 26c of the piston 26 and the upper portion of the cap 25 is compressed and compressed through the valve means, like the hinge 10 of the first embodiment. Air is gradually released to the outside of the cylinder 23, and the air pool decreases or disappears. As the air is gradually released, the door closing operation becomes gradual, and a buffer function by the air cushion action is exhibited.
[0048]
As the air is gradually released, the compression coil spring 30 gradually expands due to the restoring force, and the piston 26 biased by the compression coil spring 30 dents the sphere 26b released from the ring-shaped groove 23c. As the piston 26 descends, the operation rod 27 and the other vane plate 22 rotate gradually and smoothly as they roll along the groove 23b. Accordingly, the door to which the other blade plate 22 is attached is automatically rotated gradually and smoothly, and a good automatic door closing function and buffering function are exhibited.
[0049]
The hinges 10 and 20 in the automatic closing mechanism may be made of metal. However, the failure due to rust generated when used in a high humidity environment such as in the rainy season or in contact with water such as condensation. In order to prevent this, a required component is good as a resin molded product having a required strength. As the type of the resin, an appropriate resin such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used alone or in combination, but a thermoplastic resin is preferable from the viewpoint of productivity and recycling. Necessary additives such as carbon fibers can be added to these resins to improve the strength.
[0050]
【The invention's effect】
Since the automatic door closing mechanism of the present invention has the above-described configuration, it can be manufactured easily and at low cost with a simple structure, and can be reduced in size and space. There is an effect that the door opening operation or the buffering operation can be performed more smoothly while taking advantage of the automatic door closing mechanism utilizing the air cushion action such as no air cushioning.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view showing a hinge according to a first embodiment of the automatic door closing mechanism of the present invention.
(B) The partially longitudinal front view which shows the hinge of the 1st Example by the automatic door closing mechanism of this invention.
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional front view showing a modification of the hinge of the first embodiment.
FIG. 3A is a plan view showing a hinge according to a second embodiment of the automatic door closing mechanism of the present invention.
(B) The partially longitudinal front view which shows the hinge of 2nd Example by the automatic door closing mechanism of this invention.
[Explanation of symbols]
10, 20 hinge
11, 12, 21, 22
13, 23 cylinders
13b, 23b Groove
23c Ring-shaped groove
14, 15, 24, 25 Cap
16, 26 piston
16a, 17f, 26a Recess
16b, 17g, 26b sphere
17d Operation pin
17e Laura
17, 27 Operation rod
18, 28 Locking pin
27h Male thread
30 Compression coil spring

Claims

A piston is fitted into a cylindrical cylinder provided on one of a pair of blades, and an operation rod fixed at the upper part to the other blade is engaged with the piston, and the other is connected via the operation rod. An automatic door closing mechanism having a hinge for moving the piston forward and backward in conjunction with the rotational movement of the vane plate, and a cam formed on the piston and an engagement portion movable in the cam provided on the operation rod. The piston and the operating rod are engaged, and a sphere is disposed in a recess formed in the outer surface of the piston, and the sphere rolls along a recess groove formed in the longitudinal direction in the cylinder. By doing so, the piston is slidable in the cylinder, and an impact at the time of closing the door is buffered by an air cushion action in the cylinder by the return operation of the piston.

The automatic door closing mechanism according to claim 1, wherein the engaging portion includes a roller that rotates along the cam.

2. The automatic door closing mechanism according to claim 1, wherein the engaging portion has a spherical body that can be rolled in a recess provided on an outer surface of the operation rod.

A piston is fitted in a cylindrical cylinder provided on one of a pair of blades, and an operation rod fixed at the upper part to the other blade is engaged with the piston, and the other is connected via the operation rod. And another hinge that moves the piston back and forth in conjunction with the rotational movement of the blades, and the other hinge includes a compression coil spring that is contracted by the movement of the piston when the door is opened. 4. The automatic door closing mechanism according to claim 1, wherein the other blade plate is rotated in the door closing direction in conjunction with the return operation of the piston by the restoring force of the compression coil spring.

A piston is fitted into a cylindrical cylinder provided on one of a pair of blades, and an operation rod fixed at the upper part to the other blade is engaged with the piston, and the other is connected via the operation rod. An automatic door closing mechanism having a hinge for moving the piston forward and backward in conjunction with the rotational movement of the blade plate, wherein the piston and the operating rod are connected by a female thread portion formed on the piston and a male thread portion formed on the operation rod. In addition to engaging, a sphere is disposed in a recess formed on the outer surface of the piston, and the sphere rolls along a concave groove formed in the longitudinal direction in the cylinder so that the piston moves into the cylinder. A compression coil spring that is contracted by the operation of the piston when the door is opened is accommodated in the cylinder, and the other vane plate is interlocked with the return operation of the piston by the restoring force of the compression coil spring. Rotated in the door closing direction, the automatic door closing mechanism, characterized in that buffer the impact when closing the air cushioning in the cylinder due to the return movement the piston.

The flow rate of the air from the inside of the cylinder is lower than the flow rate of the air into the cylinder, and has valve means capable of adjusting the flow rate of the air. The automatic door closing mechanism according to 3, 4 or 5.