專利名稱：自動關門鉸鏈及雙開門構造的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有空氣阻尼器的緩沖功能的自動關門鉸鏈以及具備該自動關門鉸 鏈的雙開門構造。
背景技術：
在現有技術中，已知一種帶有緩沖功能的自動關門鉸鏈，該自動關門鉸鏈利用螺 旋彈簧的復原力沿自動地關閉的方向轉動打開的門，并且，利用液壓缸來緩沖關門時的沖 擊，近年來，提出了一種代替液壓缸而利用空氣阻尼器來緩沖的自動關門鉸鏈。在上述自 動關門鉸鏈中，存在著這樣的鉸鏈例如，在設于一對翼板中的一個的汽缸內容納配置活 塞，在汽缸內配置上部固定于另一個翼板的操作桿，在具有形成于操作桿的下部外周的傾 斜部的凸輪槽卡合有球體，該球體可滾動地配設在活塞的規定位置并在內周突出，與球體 相對于凸輪槽的傾斜部的移動相對應而使活塞進退，利用由于關門時的活塞的返回動作 而產生的汽缸內的氣墊作用來緩沖沖擊(參照日本特開2002-303072號公報、日本特開 2005-113682 號公報)。
發明內容
可是，雖然利用上述空氣阻尼器來進行緩沖的自動關門鉸鏈具有不因漏油而污染 周圍并能夠進行順利的緩沖的優異特性，但上述自動關門鉸鏈用于外開或內開的門，即用 于單開的門，不能設置于向內外打開的雙開的門。因此，對于利用空氣阻尼器來進行緩沖的 自動關門鉸鏈，要求能夠設置于向內外打開的雙開的門。本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種能夠設置于向內外打開 的雙開的門并利用空氣阻尼器來進行緩沖的自動關門鉸鏈以及具備該自動關門鉸鏈的雙 開門構造。本發明的自動關門鉸鏈具備汽缸；操作桿，在所述汽缸的一端以能夠轉動的方 式且限制向長度方向的移動而安裝；第1凸輪槽，在所述汽缸內的操作桿的外周面的相對 的位置以大致V字形形成；第1球體，卡合在第1凸輪槽的相對的位置而配設；壓縮環，卡合 在第1球體，在所述汽缸內向長度方向的移動與第1球體相對于第1凸輪槽的移動連動；壓 縮螺旋彈簧，配設在所述壓縮環和所述汽缸的上端部之間，向所述汽缸的另一端側對所述 壓縮環施力；第2凸輪槽，在所述汽缸內的操作桿的外周面的相對的位置以上下端與第1凸 輪槽對齊的方式以大致V字形形成，配設在第1凸輪槽的下側；第2球體，卡合在第2凸輪 槽的相對的位置而配設；活塞，卡合在第2球體，在所述汽缸內向長度方向的移動與第2球 體相對于第2凸輪槽的移動連動；以及空氣阻尼器部，根據所述活塞向另一端側的移動而 使另一端側的空氣從所述汽缸內的活塞底部逐漸流出。另外，本發明的自動關門鉸鏈具備汽缸；操作桿，在所述汽缸的一端以能夠轉動 的方式且限制向長度方向的移動而安裝；第1凸輪槽，由2個大致V字形的槽構成，該2個 大致V字形的槽以相對的方式設置在所述汽缸內的操作桿的外周面；2個第1球體，卡合在第1凸輪槽，以分別相對的方式配設；壓縮環，卡合在第1球體，在所述汽缸內向長度方向的 移動與第1球體相對于第1凸輪槽的移動連動；壓縮螺旋彈簧，配設在所述壓縮環和所述汽 缸的上端部之間，向所述汽缸的另一端側對所述壓縮環施力；第2凸輪槽，由2個大致V字 形的槽構成，配設在第1凸輪槽的下側，該2個大致V字形的槽以相對的方式設置在所述汽 缸內的操作桿的外周面，而且，以上下端與第1凸輪槽對齊的方式形成；2個第2球體，卡合 在第2凸輪槽，以分別相對的方式配設；活塞，卡合在第2球體，在所述汽缸內向長度方向的 移動與第2球體相對于第2凸輪槽的移動連動；以及空氣阻尼器部，根據所述活塞向另一端 側的移動而使另一端側的空氣從所述汽缸內的活塞底部逐漸流出。另外，本發明的自動關門鉸鏈的特征在于，所述大致V字形的第1凸輪槽和第2凸 輪槽分別以周狀連續地形成。另外，本發明的自動關門鉸鏈的特征在于，所述第2凸輪槽的上下端的高低差形 成為比所述第1凸輪槽的上下端的高低差更長地。另外，本發明的自動關門鉸鏈的特征在于，在所述活塞底部設有空氣流通孔，所述 空氣流通孔由汽缸的另一端側的大徑部、一端側的小徑部、大徑部和小徑部之間的閥板構 成，所述閥板在與所述大徑部之間形成有從一端側向另一端側連通的間隙且能夠閉塞小徑 部，并且，在所述汽缸的另一端設有調整螺釘部，該調整螺釘部能夠以螺紋接合的強弱來調 整在外螺紋和內螺紋之間構成的空氣流路的大小。另外，本發明的能夠向內外開關的雙開門構造的特征在于，在門支撐部或門設置 有自動關門鉸鏈，在門或門支撐部設置有安裝于所述自動關門鉸鏈的承受鉸鏈。所述門支 撐部以例如柱、門框等為適宜。本發明為，在向內側打開門的情況下，第1、第2球體相對于第1、第2凸輪槽的大 致V字形的一方的傾斜部而相對地移動，在向外側打開門的情況下，第1、第2球體相對于第 1、第2凸輪槽的大致V字形的另一方的傾斜部而相對地移動，由此，能夠由壓縮螺旋彈簧自 動地關閉能夠向內外開關的雙開門，并且，能夠利用氣墊作用來緩沖上述雙開門的關門動作。另外，大致V字形的第1、第2凸輪槽分別以周狀連續地形成，由此，能夠使制造工 序簡易化。另外，第2凸輪槽的上下端的高低差形成為比第1凸輪槽的上下端的高低差更長， 由此，能夠增加空氣積存處的容積并提高由于氣墊作用而產生的關門動作的緩沖功能。另外，活塞底部的空氣流通孔的閥板在與所述大徑部之間形成有從一端側向另一 端側連通的間隙且能夠閉塞小徑部，而且，設有調整螺釘部，該調整螺釘部能夠以螺紋接合 的強弱來調整空氣流路的大小，由此，能夠確保開門時的順利的打開動作，并且，能夠將氣 墊作用簡單地調整為恰當的程度，另外，能夠使氣墊作用的程度穩定化。
圖1是顯示與本發明的實施方式的自動關門鉸鏈的開門時相對應的狀態的一部 分的縱剖說明圖。圖2是顯示圖1的自動關門鉸鏈的正面圖。圖3是顯示圖1的自動關門鉸鏈的底面圖。
圖4是顯示圖1的自動關門鉸鏈的下部蓋的周邊的放大說明圖。圖5是顯示與圖1的自動關門鉸鏈的關門時相對應的狀態的一部分的縱剖說明 圖。圖6是顯示具備圖1的自動關門鉸鏈的雙開門構造的部分正面圖。
具體實施例方式
參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。如圖1 圖5所示，本實施方式的自動關門鉸鏈1具備汽缸2 ；操作桿3，以一部 分從汽缸2的上端側突出至外側的方式可轉動地安裝在汽缸2 ；短圓筒形的壓縮環4，配置 在操作桿的外周，內裝在汽缸2 ；壓縮螺旋彈簧5，配置在壓縮環4的上側，內裝在汽缸2 ；活 塞6，配置在壓縮環4的下側，內裝在汽缸2 ；以及空氣調整部7，設在汽缸2的下端側。汽缸2具有大致圓筒形的中空部21，在其內面的前后位置分別向上下方向而形成 有凹槽22。在汽缸2的背面側，向左右側方突出而一體形成有矩形的安裝板23，將沉頭螺 釘等插入貫通在安裝板23的安裝孔24，由此，能夠將汽缸2安裝在柱或門框等。將圓筒形 的氣密環25嵌入并固定在中空部21的下部。操作桿3具有大致上部的小徑部31和大徑部32、33。在小徑部31的上端，形成有 俯視時為六角形的安裝孔311，并且，在小徑部31的大致中央，沿左右貫通安裝銷312而設 有突出部313，在小徑部31的下側，緩沖沖擊的游插環314可空轉地設置在小徑部31的外 周。小徑部31插入貫通在由沉頭螺釘342固定于中空部21的上端的上部蓋34的插入貫 通孔341，被突出部313從上側按壓的游插環314抵接于上部蓋34的上面。另外，在該狀態 下，上側的大徑部32的上端面接近于上部蓋34的下面而配置，游插環314和大徑部32的 上端面卡在上部蓋34的上下面，限制操作桿3向上下方向的移動。在下側的大徑部33的外周面，在俯視時，以圓周狀連續的凸輪槽35、36形成為Z 字形，在與圖1的開門時相對應的狀態下，凸輪槽35、36的正面中心位置成為上端，從其正 面中心位置分別沿左右并沿著外周面而形成為向下傾斜，在離正面中心位置的左右90度 的側面中心位置成為下端。而且，從成為上述下端的側面中心位置至背面中心位置沿著外 周面而形成為向上傾斜，在背面中心位置成為上端，凸輪槽35和36的上端和下端形成在對 應位置。即，在與開門對應的狀態下，凸輪槽35、36在正視時和俯視時成為倒V字形，在側 視時成為V字形，在與關門相對應的狀態下，與其相反。上側的凸輪槽35的長度比下側的 凸輪槽的36的長度更小，凸輪槽36的上端和下端的高低差比凸輪槽35的上端和下端的高 低差更大。在壓縮環4，在圖1和圖2的正面和背面的各中心位置處，設有突出至外方的銷 41，銷41卡合在汽缸2內面的凹槽22。上述銷41卡合在凹槽22，同時，沿上下移動，由此， 壓縮環4能夠不旋轉地沿上下移動。而且，在壓縮環4，在圖1的左右側面中心位置的內周 面和下端面的對接處分別形成有大致半球面狀的球面凹部42，可滾動地分別配設有2個球 體43，該2個球體43卡合在球面凹部42和操作桿3的上側的凸輪槽35。通過球體43與 不能旋轉的壓縮環4的球面凹部42卡合，即使在轉動操作桿3時，球體43也始終位于圖1 的左右的側面中心位置。而且，在利用外力將操作桿3從圖1向圖5的狀態轉動時，球體43 沿著凸輪槽35的傾斜而滾動，相對于凸輪槽35而從凸輪槽35的下端移動至上端，由此，壓縮環4上升移動。另外，壓縮環4的內周面和上端面的對接處成為以圓周狀被切成L字形 且高度比上端面更低的凹部44。壓縮螺旋彈簧5設置在操作桿3的大徑部32和大徑部33的上部的外周，其下端載 置在壓縮環4的凹部44的下面，其上端與上部蓋34的下面抵接。在由于上述外力而產生 的操作桿3的轉動使壓縮環4上升時，由于凹部44的上升而導致壓縮螺旋彈簧5被壓縮， 另外，如果除去上述外力，則壓縮螺旋彈簧5的復原伸長使得向下方對凹部44施力的壓縮 環4下降，球體43相對于凸輪槽35而從凸輪槽35的上端移動至下端，操作桿3從圖5向 圖1的狀態轉動。活塞6是大致有底的圓筒形，在其周壁61的上端外嵌有短圓筒形的外嵌環62，利 用銷63將活塞6的周壁61的上端和外嵌環62結合，其中，銷63在圖1和圖2的正面和背 面的各中心位置處突出至外側。銷63卡合在汽缸2內面的凹槽22，通過銷63卡合在凹槽 22，同時，沿上下移動，由此，活塞6和外嵌環62能夠不旋轉地沿上下移動。而且，在活塞6 的周壁61的上端附近位置，卡合孔64分別貫通而形成在左右側面中心位置，可滾動地分別 配設有2個球體65，該兩個球體65卡合在由卡合孔64和周壁61外周的外嵌環62的內周 面構成的凹部和操作桿3的下側的凸輪槽36。通過由于卡合孔64和外嵌環62而產生的 凹部和凸輪槽36的卡合，即使在轉動操作桿3時，球體65也始終位于圖1的左右的側面中 心位置。而且，在利用外力將操作桿3從圖1向圖4的狀態轉動時，球體65沿著凸輪槽36 的傾斜而滾動，相對于凸輪槽36而從凸輪槽36的下端移動至上端，由此，活塞6上升移動。 另外，在除去上述外力而使壓縮螺旋彈簧5伸長復原時，球體65相對于凸輪槽36而從凸輪 槽36的上端移動至下端，活塞6從圖4向圖1的狀態下降移動。在活塞6的下端，形成有向外側突出的凸緣66，填密環661嵌入在形成于凸緣66 的截面視圖為U字形的周槽，在活塞6的上升和下降動作中，填密環661與汽缸2的氣密環 25的內面接觸，同時滑動。另外，在活塞6的底部67的中心位置設有空氣流通孔，上述空 氣流通孔由上部的小徑部671、下部的大徑部672以及比大徑部672更為大徑且位于小徑 部671和大徑部672之間的中間部673構成，在中間部673，以能夠沿上下稍微移動的方式 設置有閥板674，其中，該閥板674以沿上下方向形成一部分間隙的方式堵塞大徑部672，能 夠沿上下方向閉塞小徑部671。在活塞6上升時，活塞底部67的上側的空氣從小徑部671 流入，向大徑部672側對閥板674施力，從上述一部分間隙流至底部67的下側。另外，當活 塞6下降時，在中空部21內使空氣從形成于圖5的活塞底部67的下側的空氣積存處逐漸 流出之際，利用填密環661和氣密環25的滑動動作來維持接觸狀態，而且，閥板674被空氣 向上方施力，通過抵接來堵塞小徑部671，由此，確保了氣密性，抑制向活塞底部67的上方 的急劇的空氣流出。空氣調整部7具有下部蓋71和調整螺釘部72。如圖4所示，下部蓋71是大致短 圓筒形，在中央處形成有由上側的小徑部和下側的大徑部構成的空氣流通孔711，在上述大 徑部的下部內周面形成有內螺紋，由沉頭螺釘713固定在汽缸2的中空部21的下端。0形 環712嵌入下部蓋71的外周面的周槽，0形環712與氣密環25的下部內周面接觸而配置。 調整螺釘部72螺紋接合并安裝在空氣流通孔711的大徑部下部的內螺紋，以從其上端排出 至周面的方式形成有截面視圖為大致L字形的空氣流路721，并且，在其上端面，在空氣流 路721排出至上端之處，形成有圓周狀的凹部722。在上述凹部722，載置有在中央具有微小的空氣流通孔731的閥板73。另外，在下部蓋71的大徑部的上端，配設具有凸緣742的 環狀的間隔物74，間隔物74配置成，其筒部741的下端在上述調整螺釘部72的凹部722載 置于閥板73上，上述凸緣742的上面與上述大徑部的上面接觸或接近。在上述調整螺釘部 72的凹部722，0形環75嵌入間隔物74的筒部741的外周，抑制來自調整螺釘部72和間 隔物74之間的空氣流出。例如，如圖6所示，上述自動關門鉸鏈1使汽缸2的安裝板23沿著柱的側面，將沉 頭螺釘等插入貫通在安裝孔24而安裝于柱101。另外，在門102的右上角，通過將沉頭螺釘 插入貫通于翼板12和門102等來固定而安裝承受鉸鏈10。在形成于承受鉸鏈10的基體 11的下面的安裝孔13的上端，俯視時為六角形的突起14向下方突出而形成，操作桿3的上 端插入上述安裝孔12，并且，突起14嵌合在操作桿3的上端的安裝孔311，承受鉸鏈10固 定并安裝在操作桿3。另外，在門102的右下角及與其對應的柱，能夠同樣地設置承受鉸鏈 10和自動關門鉸鏈1，或者設置通常用于向內外打開的雙開門的鉸鏈，在后者的情況下，也 可以是不具有緩沖功能或關門功能的合頁。在圖6的關門狀態下，自動關門鉸鏈1成為圖1所示的狀態。而且，在打開門102 時，操作桿3轉動，球體43、65滾動并從凸輪槽35、36的下端向上端轉移，壓縮環4上升，壓 縮螺旋彈簧5被壓縮，并且，活塞6上升，到達圖5的關門狀態。在上述活塞6的上升中，操 作桿3的下面和汽缸底部67之間的空氣向大徑部672側對閥板674施力，從大徑部672和 閥板674的間隙流至底部67的下側，在汽缸底部67和下部蓋71之間形成空氣積存處。當從門102放開手而除去外力時，壓縮螺旋彈簧5復原而伸長，壓縮環4下降，球 體43、65滾動而從凸輪槽35、36的上端轉移至下端，使活塞6下降，同時，操作桿3轉動， 從圖5到達至圖1的關門狀態。在上述活塞6的下降中，汽缸底部67和下部蓋71之間的 空氣積存處的空氣從閥板73的微小的空氣流通孔731逐漸流出，經由空氣流路721、調整 螺釘部72的外周區域、調整螺釘部72和下部蓋71的螺紋接合區域而向汽缸2的外部逐漸 排出，因而得到氣墊的緩沖功能，與此相應的是，活塞6的下降和操作桿3的轉動緩慢地進 行。能夠通過對調整螺釘部72和下部蓋71的螺紋接合的強度進行調整來對上述氣墊的緩 沖的程度進行調整，在較強地螺紋接合的情況下，由于來自上述微小的空氣流通孔731的 空氣流出而導致緩沖的程度變高，在螺紋接合變弱的情況下，除了來自上述空氣流通孔731 的空氣流出之外，空氣從下部蓋71的大徑部上面和間隔物74的凸緣742之間或者間隔物 74和調整螺釘部72的凹部722之間經由調整螺釘部72的外周區域、以較弱的螺紋接合擴 大空氣流路的調整螺釘部72和下部蓋71的螺紋接合區域而向汽缸2的外部以稍微迅速的 流出速度逐漸排出，緩沖的程度變低。本發明不限定于上述實施方式，能夠進行各種變更。例如，凸輪槽35、凸輪槽36 也能夠在分別相對的位置以大致V字形在2處分離而形成。另外，為了根據壓縮螺旋彈簧 5的復原力或空氣的流出量等而得到恰當的自動關門功能和阻尼器功能，除了凸輪槽36的 上下端的高低差比凸輪槽35的上下端的高低差更長的構成以外，也可以是相反更短的構 成或作為大致相同的長度的構成。另外，本發明的空氣阻尼器部也能夠使用除上述實施方 式的汽缸2、活塞6、空氣調整部7的構成以外的適當的構成，也可以使用例如像專利文獻1、 2那樣的現有的空氣阻尼器部。此外，上述實施方式的汽缸2、活塞6、空氣調整部7所構成 的空氣阻尼器部也能夠用于僅向內側或外側打開的單開門。
產業上的實用性本發明能夠用作向內外打開的雙開門的鉸鏈。
權利要求
一種自動關門鉸鏈，具備汽缸；操作桿，在所述汽缸的一端以能夠轉動的方式且限制向長度方向的移動而安裝；第1凸輪槽，在所述汽缸內的操作桿的外周面的相對的位置以大致V字形形成；第1球體，卡合在第1凸輪槽的相對的位置而配設；壓縮環，卡合在第1球體，在所述汽缸內向長度方向的移動與第1球體相對于第1凸輪槽的移動連動；壓縮螺旋彈簧，配設在所述壓縮環和所述汽缸的上端部之間，向所述汽缸的另一端側對所述壓縮環施力；第2凸輪槽，在所述汽缸內的操作桿的外周面的相對的位置以上下端與第1凸輪槽對齊的方式以大致V字形形成，配設在第1凸輪槽的下側；第2球體，卡合在第2凸輪槽的相對的位置而配設；活塞，卡合在第2球體，在所述汽缸內向長度方向的移動與第2球體相對于第2凸輪槽的移動連動；以及空氣阻尼器部，根據所述活塞向另一端側的移動而使另一端側的空氣從所述汽缸內的活塞底部逐漸流出。
2.一種自動關門鉸鏈，具備 汽缸；操作桿，在所述汽缸的一端以能夠轉動的方式且限制向長度方向的移動而安裝； 第1凸輪槽，由2個大致V字形的槽構成，該2個大致V字形的槽以相對的方式設置在 所述汽缸內的操作桿的外周面；2個第1球體，卡合在第1凸輪槽，以分別相對的方式配設；壓縮環，卡合在第1球體，在所述汽缸內向長度方向的移動與第1球體相對于第1凸輪 槽的移動連動；壓縮螺旋彈簧，配設在所述壓縮環和所述汽缸的上端部之間，向所述汽缸的另一端側 對所述壓縮環施力；第2凸輪槽，由2個大致V字形的槽構成，配設在第1凸輪槽的下側，該2個大致V字 形的槽以相對的方式設置在所述汽缸內的操作桿的外周面，而且，以上下端與第1凸輪槽 對齊的方式形成；2個第2球體，卡合在第2凸輪槽，以分別相對的方式配設；活塞，卡合在第2球體，在所述汽缸內向長度方向的移動與第2球體相對于第2凸輪槽 的移動連動；以及空氣阻尼器部，根據所述活塞向另一端側的移動而使另一端側的空氣從所述汽缸內的 活塞底部逐漸流出。
3.根據權利要求1或2所述的自動關門鉸鏈，其特征在于，所述大致V字形的第1凸輪 槽和第2凸輪槽分別以周狀連續地形成。
4.根據權利要求1或2所述的自動關門鉸鏈，其特征在于，所述第2凸輪槽的上下端的 高低差形成為比所述第1凸輪槽的上下端的高低差更長。
5.根據權利要求1或2所述的自動關門鉸鏈，其特征在于，在所述活塞底部設有空氣流通孔，所述空氣流通孔由汽缸的另一端側的大徑部、一端側的小徑部、大徑部和小徑部之間 的閥板構成，所述閥板在與所述大徑部之間形成有從一端側向另一端側連通的間隙且能夠 閉塞小徑部，并且，在所述汽缸的另一端設有調整螺釘部，該調整螺釘部能夠以螺紋接合的 強弱來調整在外螺紋和內螺紋之間構成的空氣流路的大小。
6. 一種能夠向內外開關的雙開門構造，其中，在門支撐部或門設置有根據權利要求1 或2所述的自動關門鉸鏈，在門或門支撐部設置有安裝于所述自動關門鉸鏈的承受鉸鏈。
全文摘要
本發明涉及一種能夠設置于向內外打開的雙開的門并利用空氣阻尼器來進行緩沖的自動關門鉸鏈以及具備該自動關門鉸鏈的雙開門構造，自動開門鉸鏈(1)構成為，球體(43)卡合于凸輪槽(35)的相對的位置且球體(43)卡合于壓縮環(4)，從而球體(43)相對于凸輪槽(35)的移動和壓縮環(4)的上下移動連動，其中，凸輪槽(35)在汽缸(2)內的操作桿的外周面的相對的位置以大致V字形形成并以周狀連續，利用壓縮螺旋彈簧(5)的復原力向下方對壓縮環(4)施力，并且，球體(65)卡合于在凸輪槽(35)的下側形成的與凸輪槽(35)大致同形的凸輪槽(36)的相對的位置且球體(65)卡合于活塞(6)，從而球體(65)相對于凸輪槽(36)的移動和活塞(6)的上下移動連動，根據活塞(6)的下降而使汽缸(2)內的活塞(6)下側的空氣逐漸流出。
文檔編號E05D7/086GK101878345SQ20078010180
公開日2010年11月3日 申請日期2007年11月27日 優先權日2007年11月27日
發明者佐波和 申請人:佐波有限公司;山口能史;佐波和