专利名称：自动关门铰链及双开门构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有空气阻尼器的缓冲功能的自动关门铰链以及具备该自动关门铰 链的双开门构造。
背景技术：
在现有技术中，已知一种带有缓冲功能的自动关门铰链，该自动关门铰链利用螺 旋弹簧的复原力沿自动地关闭的方向转动打开的门，并且，利用液压缸来缓冲关门时的冲 击，近年来，提出了一种代替液压缸而利用空气阻尼器来缓冲的自动关门铰链。在上述自 动关门铰链中，存在着这样的铰链例如，在设于一对翼板中的一个的汽缸内容纳配置活 塞，在汽缸内配置上部固定于另一个翼板的操作杆，在具有形成于操作杆的下部外周的倾 斜部的凸轮槽卡合有球体，该球体可滚动地配设在活塞的规定位置并在内周突出，与球体 相对于凸轮槽的倾斜部的移动相对应而使活塞进退，利用由于关门时的活塞的返回动作 而产生的汽缸内的气垫作用来缓冲冲击(参照日本特开2002-303072号公报、日本特开 2005-113682 号公报)。
发明内容
可是，虽然利用上述空气阻尼器来进行缓冲的自动关门铰链具有不因漏油而污染 周围并能够进行顺利的缓冲的优异特性，但上述自动关门铰链用于外开或内开的门，即用 于单开的门，不能设置于向内外打开的双开的门。因此，对于利用空气阻尼器来进行缓冲的 自动关门铰链，要求能够设置于向内外打开的双开的门。本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种能够设置于向内外打开 的双开的门并利用空气阻尼器来进行缓冲的自动关门铰链以及具备该自动关门铰链的双 开门构造。本发明的自动关门铰链具备汽缸；操作杆，在所述汽缸的一端以能够转动的方 式且限制向长度方向的移动而安装；第1凸轮槽，在所述汽缸内的操作杆的外周面的相对 的位置以大致V字形形成；第1球体，卡合在第1凸轮槽的相对的位置而配设；压缩环，卡合 在第1球体，在所述汽缸内向长度方向的移动与第1球体相对于第1凸轮槽的移动连动；压 缩螺旋弹簧，配设在所述压缩环和所述汽缸的上端部之间，向所述汽缸的另一端侧对所述 压缩环施力；第2凸轮槽，在所述汽缸内的操作杆的外周面的相对的位置以上下端与第1凸 轮槽对齐的方式以大致V字形形成，配设在第1凸轮槽的下侧；第2球体，卡合在第2凸轮 槽的相对的位置而配设；活塞，卡合在第2球体，在所述汽缸内向长度方向的移动与第2球 体相对于第2凸轮槽的移动连动；以及空气阻尼器部，根据所述活塞向另一端侧的移动而 使另一端侧的空气从所述汽缸内的活塞底部逐渐流出。另外，本发明的自动关门铰链具备汽缸；操作杆，在所述汽缸的一端以能够转动 的方式且限制向长度方向的移动而安装；第1凸轮槽，由2个大致V字形的槽构成，该2个 大致V字形的槽以相对的方式设置在所述汽缸内的操作杆的外周面；2个第1球体，卡合在第1凸轮槽，以分别相对的方式配设；压缩环，卡合在第1球体，在所述汽缸内向长度方向的 移动与第1球体相对于第1凸轮槽的移动连动；压缩螺旋弹簧，配设在所述压缩环和所述汽 缸的上端部之间，向所述汽缸的另一端侧对所述压缩环施力；第2凸轮槽，由2个大致V字 形的槽构成，配设在第1凸轮槽的下侧，该2个大致V字形的槽以相对的方式设置在所述汽 缸内的操作杆的外周面，而且，以上下端与第1凸轮槽对齐的方式形成；2个第2球体，卡合 在第2凸轮槽，以分别相对的方式配设；活塞，卡合在第2球体，在所述汽缸内向长度方向的 移动与第2球体相对于第2凸轮槽的移动连动；以及空气阻尼器部，根据所述活塞向另一端 侧的移动而使另一端侧的空气从所述汽缸内的活塞底部逐渐流出。另外，本发明的自动关门铰链的特征在于，所述大致V字形的第1凸轮槽和第2凸 轮槽分别以周状连续地形成。另外，本发明的自动关门铰链的特征在于，所述第2凸轮槽的上下端的高低差形 成为比所述第1凸轮槽的上下端的高低差更长地。另外，本发明的自动关门铰链的特征在于，在所述活塞底部设有空气流通孔，所述 空气流通孔由汽缸的另一端侧的大径部、一端侧的小径部、大径部和小径部之间的阀板构 成，所述阀板在与所述大径部之间形成有从一端侧向另一端侧连通的间隙且能够闭塞小径 部，并且，在所述汽缸的另一端设有调整螺钉部，该调整螺钉部能够以螺纹接合的强弱来调 整在外螺纹和内螺纹之间构成的空气流路的大小。另外，本发明的能够向内外开关的双开门构造的特征在于，在门支撑部或门设置 有自动关门铰链，在门或门支撑部设置有安装于所述自动关门铰链的承受铰链。所述门支 撑部以例如柱、门框等为适宜。本发明为，在向内侧打开门的情况下，第1、第2球体相对于第1、第2凸轮槽的大 致V字形的一方的倾斜部而相对地移动，在向外侧打开门的情况下，第1、第2球体相对于第 1、第2凸轮槽的大致V字形的另一方的倾斜部而相对地移动，由此，能够由压缩螺旋弹簧自 动地关闭能够向内外开关的双开门，并且，能够利用气垫作用来缓冲上述双开门的关门动作。另外，大致V字形的第1、第2凸轮槽分别以周状连续地形成，由此，能够使制造工 序简易化。另外，第2凸轮槽的上下端的高低差形成为比第1凸轮槽的上下端的高低差更长， 由此，能够增加空气积存处的容积并提高由于气垫作用而产生的关门动作的缓冲功能。另外，活塞底部的空气流通孔的阀板在与所述大径部之间形成有从一端侧向另一 端侧连通的间隙且能够闭塞小径部，而且，设有调整螺钉部，该调整螺钉部能够以螺纹接合 的强弱来调整空气流路的大小，由此，能够确保开门时的顺利的打开动作，并且，能够将气 垫作用简单地调整为恰当的程度，另外，能够使气垫作用的程度稳定化。
图1是显示与本发明的实施方式的自动关门铰链的开门时相对应的状态的一部 分的纵剖说明图。图2是显示图1的自动关门铰链的正面图。图3是显示图1的自动关门铰链的底面图。
图4是显示图1的自动关门铰链的下部盖的周边的放大说明图。图5是显示与图1的自动关门铰链的关门时相对应的状态的一部分的纵剖说明 图。图6是显示具备图1的自动关门铰链的双开门构造的部分正面图。
具体实施例方式
参照附图，对本发明的实施方式进行说明。如图1 图5所示，本实施方式的自动关门铰链1具备汽缸2 ；操作杆3，以一部 分从汽缸2的上端侧突出至外侧的方式可转动地安装在汽缸2 ；短圆筒形的压缩环4，配置 在操作杆的外周，内装在汽缸2 ；压缩螺旋弹簧5，配置在压缩环4的上侧，内装在汽缸2 ；活 塞6，配置在压缩环4的下侧，内装在汽缸2 ；以及空气调整部7，设在汽缸2的下端侧。汽缸2具有大致圆筒形的中空部21，在其内面的前后位置分别向上下方向而形成 有凹槽22。在汽缸2的背面侧，向左右侧方突出而一体形成有矩形的安装板23，将沉头螺 钉等插入贯通在安装板23的安装孔24，由此，能够将汽缸2安装在柱或门框等。将圆筒形 的气密环25嵌入并固定在中空部21的下部。操作杆3具有大致上部的小径部31和大径部32、33。在小径部31的上端，形成有 俯视时为六角形的安装孔311，并且，在小径部31的大致中央，沿左右贯通安装销312而设 有突出部313，在小径部31的下侧，缓冲冲击的游插环314可空转地设置在小径部31的外 周。小径部31插入贯通在由沉头螺钉342固定于中空部21的上端的上部盖34的插入贯 通孔341，被突出部313从上侧按压的游插环314抵接于上部盖34的上面。另外，在该状态 下，上侧的大径部32的上端面接近于上部盖34的下面而配置，游插环314和大径部32的 上端面卡在上部盖34的上下面，限制操作杆3向上下方向的移动。在下侧的大径部33的外周面，在俯视时，以圆周状连续的凸轮槽35、36形成为Z 字形，在与图1的开门时相对应的状态下，凸轮槽35、36的正面中心位置成为上端，从其正 面中心位置分别沿左右并沿着外周面而形成为向下倾斜，在离正面中心位置的左右90度 的侧面中心位置成为下端。而且，从成为上述下端的侧面中心位置至背面中心位置沿着外 周面而形成为向上倾斜，在背面中心位置成为上端，凸轮槽35和36的上端和下端形成在对 应位置。即，在与开门对应的状态下，凸轮槽35、36在正视时和俯视时成为倒V字形，在侧 视时成为V字形，在与关门相对应的状态下，与其相反。上侧的凸轮槽35的长度比下侧的 凸轮槽的36的长度更小，凸轮槽36的上端和下端的高低差比凸轮槽35的上端和下端的高 低差更大。在压缩环4，在图1和图2的正面和背面的各中心位置处，设有突出至外方的销 41，销41卡合在汽缸2内面的凹槽22。上述销41卡合在凹槽22，同时，沿上下移动，由此， 压缩环4能够不旋转地沿上下移动。而且，在压缩环4，在图1的左右侧面中心位置的内周 面和下端面的对接处分别形成有大致半球面状的球面凹部42，可滚动地分别配设有2个球 体43，该2个球体43卡合在球面凹部42和操作杆3的上侧的凸轮槽35。通过球体43与 不能旋转的压缩环4的球面凹部42卡合，即使在转动操作杆3时，球体43也始终位于图1 的左右的侧面中心位置。而且，在利用外力将操作杆3从图1向图5的状态转动时，球体43 沿着凸轮槽35的倾斜而滚动，相对于凸轮槽35而从凸轮槽35的下端移动至上端，由此，压缩环4上升移动。另外，压缩环4的内周面和上端面的对接处成为以圆周状被切成L字形 且高度比上端面更低的凹部44。压缩螺旋弹簧5设置在操作杆3的大径部32和大径部33的上部的外周，其下端载 置在压缩环4的凹部44的下面，其上端与上部盖34的下面抵接。在由于上述外力而产生 的操作杆3的转动使压缩环4上升时，由于凹部44的上升而导致压缩螺旋弹簧5被压缩， 另外，如果除去上述外力，则压缩螺旋弹簧5的复原伸长使得向下方对凹部44施力的压缩 环4下降，球体43相对于凸轮槽35而从凸轮槽35的上端移动至下端，操作杆3从图5向 图1的状态转动。活塞6是大致有底的圆筒形，在其周壁61的上端外嵌有短圆筒形的外嵌环62，利 用销63将活塞6的周壁61的上端和外嵌环62结合，其中，销63在图1和图2的正面和背 面的各中心位置处突出至外侧。销63卡合在汽缸2内面的凹槽22，通过销63卡合在凹槽 22，同时，沿上下移动，由此，活塞6和外嵌环62能够不旋转地沿上下移动。而且，在活塞6 的周壁61的上端附近位置，卡合孔64分别贯通而形成在左右侧面中心位置，可滚动地分别 配设有2个球体65，该两个球体65卡合在由卡合孔64和周壁61外周的外嵌环62的内周 面构成的凹部和操作杆3的下侧的凸轮槽36。通过由于卡合孔64和外嵌环62而产生的 凹部和凸轮槽36的卡合，即使在转动操作杆3时，球体65也始终位于图1的左右的侧面中 心位置。而且，在利用外力将操作杆3从图1向图4的状态转动时，球体65沿着凸轮槽36 的倾斜而滚动，相对于凸轮槽36而从凸轮槽36的下端移动至上端，由此，活塞6上升移动。 另外，在除去上述外力而使压缩螺旋弹簧5伸长复原时，球体65相对于凸轮槽36而从凸轮 槽36的上端移动至下端，活塞6从图4向图1的状态下降移动。在活塞6的下端，形成有向外侧突出的凸缘66，填密环661嵌入在形成于凸缘66 的截面视图为U字形的周槽，在活塞6的上升和下降动作中，填密环661与汽缸2的气密环 25的内面接触，同时滑动。另外，在活塞6的底部67的中心位置设有空气流通孔，上述空 气流通孔由上部的小径部671、下部的大径部672以及比大径部672更为大径且位于小径 部671和大径部672之间的中间部673构成，在中间部673，以能够沿上下稍微移动的方式 设置有阀板674，其中，该阀板674以沿上下方向形成一部分间隙的方式堵塞大径部672，能 够沿上下方向闭塞小径部671。在活塞6上升时，活塞底部67的上侧的空气从小径部671 流入，向大径部672侧对阀板674施力，从上述一部分间隙流至底部67的下侧。另外，当活 塞6下降时，在中空部21内使空气从形成于图5的活塞底部67的下侧的空气积存处逐渐 流出之际，利用填密环661和气密环25的滑动动作来维持接触状态，而且，阀板674被空气 向上方施力，通过抵接来堵塞小径部671，由此，确保了气密性，抑制向活塞底部67的上方 的急剧的空气流出。空气调整部7具有下部盖71和调整螺钉部72。如图4所示，下部盖71是大致短 圆筒形，在中央处形成有由上侧的小径部和下侧的大径部构成的空气流通孔711，在上述大 径部的下部内周面形成有内螺纹，由沉头螺钉713固定在汽缸2的中空部21的下端。0形 环712嵌入下部盖71的外周面的周槽，0形环712与气密环25的下部内周面接触而配置。 调整螺钉部72螺纹接合并安装在空气流通孔711的大径部下部的内螺纹，以从其上端排出 至周面的方式形成有截面视图为大致L字形的空气流路721，并且，在其上端面，在空气流 路721排出至上端之处，形成有圆周状的凹部722。在上述凹部722，载置有在中央具有微小的空气流通孔731的阀板73。另外，在下部盖71的大径部的上端，配设具有凸缘742的 环状的间隔物74，间隔物74配置成，其筒部741的下端在上述调整螺钉部72的凹部722载 置于阀板73上，上述凸缘742的上面与上述大径部的上面接触或接近。在上述调整螺钉部 72的凹部722，0形环75嵌入间隔物74的筒部741的外周，抑制来自调整螺钉部72和间 隔物74之间的空气流出。例如，如图6所示，上述自动关门铰链1使汽缸2的安装板23沿着柱的侧面，将沉 头螺钉等插入贯通在安装孔24而安装于柱101。另外，在门102的右上角，通过将沉头螺钉 插入贯通于翼板12和门102等来固定而安装承受铰链10。在形成于承受铰链10的基体 11的下面的安装孔13的上端，俯视时为六角形的突起14向下方突出而形成，操作杆3的上 端插入上述安装孔12，并且，突起14嵌合在操作杆3的上端的安装孔311，承受铰链10固 定并安装在操作杆3。另外，在门102的右下角及与其对应的柱，能够同样地设置承受铰链 10和自动关门铰链1，或者设置通常用于向内外打开的双开门的铰链，在后者的情况下，也 可以是不具有缓冲功能或关门功能的合页。在图6的关门状态下，自动关门铰链1成为图1所示的状态。而且，在打开门102 时，操作杆3转动，球体43、65滚动并从凸轮槽35、36的下端向上端转移，压缩环4上升，压 缩螺旋弹簧5被压缩，并且，活塞6上升，到达图5的关门状态。在上述活塞6的上升中，操 作杆3的下面和汽缸底部67之间的空气向大径部672侧对阀板674施力，从大径部672和 阀板674的间隙流至底部67的下侧，在汽缸底部67和下部盖71之间形成空气积存处。当从门102放开手而除去外力时，压缩螺旋弹簧5复原而伸长，压缩环4下降，球 体43、65滚动而从凸轮槽35、36的上端转移至下端，使活塞6下降，同时，操作杆3转动， 从图5到达至图1的关门状态。在上述活塞6的下降中，汽缸底部67和下部盖71之间的 空气积存处的空气从阀板73的微小的空气流通孔731逐渐流出，经由空气流路721、调整 螺钉部72的外周区域、调整螺钉部72和下部盖71的螺纹接合区域而向汽缸2的外部逐渐 排出，因而得到气垫的缓冲功能，与此相应的是，活塞6的下降和操作杆3的转动缓慢地进 行。能够通过对调整螺钉部72和下部盖71的螺纹接合的强度进行调整来对上述气垫的缓 冲的程度进行调整，在较强地螺纹接合的情况下，由于来自上述微小的空气流通孔731的 空气流出而导致缓冲的程度变高，在螺纹接合变弱的情况下，除了来自上述空气流通孔731 的空气流出之外，空气从下部盖71的大径部上面和间隔物74的凸缘742之间或者间隔物 74和调整螺钉部72的凹部722之间经由调整螺钉部72的外周区域、以较弱的螺纹接合扩 大空气流路的调整螺钉部72和下部盖71的螺纹接合区域而向汽缸2的外部以稍微迅速的 流出速度逐渐排出，缓冲的程度变低。本发明不限定于上述实施方式，能够进行各种变更。例如，凸轮槽35、凸轮槽36 也能够在分别相对的位置以大致V字形在2处分离而形成。另外，为了根据压缩螺旋弹簧 5的复原力或空气的流出量等而得到恰当的自动关门功能和阻尼器功能，除了凸轮槽36的 上下端的高低差比凸轮槽35的上下端的高低差更长的构成以外，也可以是相反更短的构 成或作为大致相同的长度的构成。另外，本发明的空气阻尼器部也能够使用除上述实施方 式的汽缸2、活塞6、空气调整部7的构成以外的适当的构成，也可以使用例如像专利文献1、 2那样的现有的空气阻尼器部。此外，上述实施方式的汽缸2、活塞6、空气调整部7所构成 的空气阻尼器部也能够用于仅向内侧或外侧打开的单开门。
产业上的实用性本发明能够用作向内外打开的双开门的铰链。
权利要求
一种自动关门铰链，具备汽缸；操作杆，在所述汽缸的一端以能够转动的方式且限制向长度方向的移动而安装；第1凸轮槽，在所述汽缸内的操作杆的外周面的相对的位置以大致V字形形成；第1球体，卡合在第1凸轮槽的相对的位置而配设；压缩环，卡合在第1球体，在所述汽缸内向长度方向的移动与第1球体相对于第1凸轮槽的移动连动；压缩螺旋弹簧，配设在所述压缩环和所述汽缸的上端部之间，向所述汽缸的另一端侧对所述压缩环施力；第2凸轮槽，在所述汽缸内的操作杆的外周面的相对的位置以上下端与第1凸轮槽对齐的方式以大致V字形形成，配设在第1凸轮槽的下侧；第2球体，卡合在第2凸轮槽的相对的位置而配设；活塞，卡合在第2球体，在所述汽缸内向长度方向的移动与第2球体相对于第2凸轮槽的移动连动；以及空气阻尼器部，根据所述活塞向另一端侧的移动而使另一端侧的空气从所述汽缸内的活塞底部逐渐流出。
2.一种自动关门铰链，具备 汽缸；操作杆，在所述汽缸的一端以能够转动的方式且限制向长度方向的移动而安装； 第1凸轮槽，由2个大致V字形的槽构成，该2个大致V字形的槽以相对的方式设置在 所述汽缸内的操作杆的外周面；2个第1球体，卡合在第1凸轮槽，以分别相对的方式配设；压缩环，卡合在第1球体，在所述汽缸内向长度方向的移动与第1球体相对于第1凸轮 槽的移动连动；压缩螺旋弹簧，配设在所述压缩环和所述汽缸的上端部之间，向所述汽缸的另一端侧 对所述压缩环施力；第2凸轮槽，由2个大致V字形的槽构成，配设在第1凸轮槽的下侧，该2个大致V字 形的槽以相对的方式设置在所述汽缸内的操作杆的外周面，而且，以上下端与第1凸轮槽 对齐的方式形成；2个第2球体，卡合在第2凸轮槽，以分别相对的方式配设；活塞，卡合在第2球体，在所述汽缸内向长度方向的移动与第2球体相对于第2凸轮槽 的移动连动；以及空气阻尼器部，根据所述活塞向另一端侧的移动而使另一端侧的空气从所述汽缸内的 活塞底部逐渐流出。
3.根据权利要求1或2所述的自动关门铰链，其特征在于，所述大致V字形的第1凸轮 槽和第2凸轮槽分别以周状连续地形成。
4.根据权利要求1或2所述的自动关门铰链，其特征在于，所述第2凸轮槽的上下端的 高低差形成为比所述第1凸轮槽的上下端的高低差更长。
5.根据权利要求1或2所述的自动关门铰链，其特征在于，在所述活塞底部设有空气流通孔，所述空气流通孔由汽缸的另一端侧的大径部、一端侧的小径部、大径部和小径部之间 的阀板构成，所述阀板在与所述大径部之间形成有从一端侧向另一端侧连通的间隙且能够 闭塞小径部，并且，在所述汽缸的另一端设有调整螺钉部，该调整螺钉部能够以螺纹接合的 强弱来调整在外螺纹和内螺纹之间构成的空气流路的大小。
6. 一种能够向内外开关的双开门构造，其中，在门支撑部或门设置有根据权利要求1 或2所述的自动关门铰链，在门或门支撑部设置有安装于所述自动关门铰链的承受铰链。
全文摘要
本发明涉及一种能够设置于向内外打开的双开的门并利用空气阻尼器来进行缓冲的自动关门铰链以及具备该自动关门铰链的双开门构造，自动开门铰链(1)构成为，球体(43)卡合于凸轮槽(35)的相对的位置且球体(43)卡合于压缩环(4)，从而球体(43)相对于凸轮槽(35)的移动和压缩环(4)的上下移动连动，其中，凸轮槽(35)在汽缸(2)内的操作杆的外周面的相对的位置以大致V字形形成并以周状连续，利用压缩螺旋弹簧(5)的复原力向下方对压缩环(4)施力，并且，球体(65)卡合于在凸轮槽(35)的下侧形成的与凸轮槽(35)大致同形的凸轮槽(36)的相对的位置且球体(65)卡合于活塞(6)，从而球体(65)相对于凸轮槽(36)的移动和活塞(6)的上下移动连动，根据活塞(6)的下降而使汽缸(2)内的活塞(6)下侧的空气逐渐流出。
文档编号E05D7/086GK101878345SQ20078010180
公开日2010年11月3日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者佐波和 申请人:佐波有限公司;山口能史;佐波和