クリーンルーム用丁番およびそれを用いた扉装置

【課題】
微細なダストの拡散を生じないようにしたクリーンルーム用丁番において、ダストが外部に確実に飛散しないようにしたクリーンルーム用丁番を提供する。
【解決手段】
上羽根１と下羽根２の対向する管部５，６の端面に合成樹脂製の上軸受１２と下軸受１３を密着して設ける。各軸受は摺接状態で当接する。下軸受１３の内周面１７の上部には管部の内方に落ちたダストを溜めるための空所（凹部）３２がある。下軸受１３の外周面２０の外側には、上方に起立する外周壁２２により形成される受溝部２１がある。上軸受１２の外周面２８には、上記下軸受１３の受溝部２１に入り込み該下軸受１３と上軸受１２の摺接面１９，２７を越えて下軸受１３の外周面２０に沿って下方に延びる被覆壁２９がある。管部の外方に落ちるダストは被覆壁２９でカバーされた状態で受溝部２１内に溜まる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃が飛散しないようにし高度のクリーン度が要求される場所で好適に使用されるクリーンルーム用丁番（蝶番）に関するものである。

【背景技術】
【０００２】
精密電子機器、記憶媒体、半導体等の製造工場では、従来のクリーン度より一層高度のクリーンさを要求されているが、扉に使用されている一般的な丁番では微小なダストが発生してしまうので、そのまま使用することができない。すなわち、通常、枠に対して扉を開閉自在に支持する丁番（蝶番）は、枠側に取り付ける板部およびほぼ円筒形状の管部を端縁に有する下羽根と該管部に固着され管部上端面から上方に突出する軸と管部下端に固着された儀星を具備する下羽根組立と、扉側に取り付ける板部およびほぼ円筒形状の管部を端縁に有する上羽根と該管部の上端に固着された儀星を具備する上羽根組立から成り、上記軸を上羽根組立の管部下端から管部内周に回転可能に嵌合している。そして、上記丁番を回動すると、上羽根は軸を回転中心として回転するが、この回転の際、上羽根の管部内周面との間で扉の倒れ荷重を受けた状態で摺動回転する内面摺動部と、上羽根の管部下端面と下羽根の管部上端面の間で扉の荷重を受けた状態で摺動回転する管端摺動部の２箇所を摺動部として、扉は自在に開閉するから、摺動部の摺動抵抗が大きく、摩滅によるダストが発生する。

【０００３】
上記丁番を構成する上・下羽根等の材質は、一般的にステンレススチールやスチール材料等で作られ、一枚の矩形薄板をせん断し、丸め加工して板部と管部を塑性加工により成形しているから、丸め加工した管部の先端部と板部の間には間隙が生じ、この間隙からダストが外部に飛散するおそれがある。なお、アルミニウム材料を押出し加工して板部と管部を一度に成形する場合はそのような間隙が生じるおそれはないが、重い扉の丁番として使用することはむずかしい。

【０００４】
一方、クリーンルームで使用する丁番には、摺動部にオイル、グリース等の揮発性成分を含有する潤滑剤を使用できない。そこで、ダストの発生を少なくするよう摺動部に合成樹脂製の軸受を設けた丁番が提案されている（例えば特許文献１参照）。しかし、従来提案されているように、単に合成樹脂製のブッシュやワッシャーを組み合わせただけでは、金属粉塵の飛散を防止できるとしても、樹脂粉塵が外部に飛散するおそれがある。また、ベアリングの周りを環囲部で囲んだ構成も提案されている（例えば特許文献２参照）が、ベアリング部分の外周が開放されているので、ベアリング部分から生じた摩擦粉が落下する際、環囲部の底に落ち込まずに舞い上がって環囲部の上方に飛び出し外部に飛散するおそれがあり、充分とは言えない。環状溝を有するピン受部材を管部の内方に設けて軸から発生したダストを環状溝で捕捉する構成の丁番も知られているが（例えば、特許文献３参照）、上羽根と下羽根の管部の対向面からダストが飛散するおそれがあり、確実に防止できるとは考えられない。

【特許文献１】特許第２９５８３０９号公報（特許請求の範囲、段落０００７、図３）
【特許文献２】特許第４１０８０９８号公報（特許請求の範囲、段落０００６、図２）
【特許文献３】特開平１０−２８０７８０号公報（特許請求の範囲、段落００１１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の解決課題は、上記のように高度のクリーン度を要求されるクリーンルーム用の丁番において、回動に伴う金属粉末や合成樹脂粉末等の微細なダストが周囲に飛散しないようにしたクリーンムール用丁番を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、端縁に管部を形成した一対の羽根と、上下に組み合わせた各羽根の管部に連通する軸を有し、該軸を回転中心として上記羽根が回動するようにした丁番において、上記各羽根の対向する管部の端面に合成樹脂製の上軸受と下軸受を密着して設け、各軸受を摺接状態で当接し、下軸受の内周面の上部に切欠き部を設けて軸との間に空所を形成するとともに下軸受の外周面の外側に受溝部を形成するよう外周部との間に間隙を存して上方に起立する外周壁を形成し、上軸受の外周面に上記下軸受の受溝部に入り込み該下軸受と上軸受の摺接面を越えて下軸受の外周面に沿って下方に延びる被覆壁を設けたクリーンルーム用丁番が提供され、上記課題が解決される。

【０００７】
また、本発明によれば、上記被覆壁の先端は上記受溝部の底部に接しておらず、上記外周壁の下方には下羽根の管部に沿って下方に延びる嵌合壁が形成された上記クリーンルーム用丁番、外周壁の上部に上羽根の管部外周に形成した環状凹部に非接触状態で近接する突縁が設けられた上記クリーンルーム用丁番、及び上記軸を管部内周面に嵌合する大径部と管部内周面から離れた小径部に形成し、上記上軸受と下軸受の内周面に小径部と管部内周面間に嵌合する内方筒部を形成した上記クリーンルーム用丁番提供され、上記課題が解決される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は上記のように構成され、管部に軸を挿通して上羽根と下羽根を開閉可能に組み合わせた丁番において、上記各羽根の対向する管部の端面に合成樹脂製の上軸受と下軸受を密着して設け、各軸受を摺接状態で当接し、下軸受の内周面の上部に切欠き部を設けて空所を形成するとともに下軸受の外周面の外側に受溝部を形成するよう外周部との間に間隙を存して上方に起立する外周壁を形成し、上軸受の外周面に上記下軸受の受溝部に入り込み該下軸受と上軸受の摺接面を越えて下軸受の外周面に沿って下方に延びる被覆壁を設けたから、羽根の回転により生じた管部内の摩滅粉等のダストは下軸受の切欠き部によって形成された軸との間の空所に蓄積されて管部の外方に殆ど逸散されることがない。また上軸受と下軸受の摺接面から生じる合成樹脂粉等のダストのうち内周方向に向かったダストは上記軸との間の空所に収納され、外周方向に向かったダストは下軸受の外周に形成した受溝部内に落下して収納される。この際、上記摺接面の外周を被覆壁で覆ったので、摺接面から落下するダストが周囲に飛散しにくく、かつ落下する場合にダストは下軸受の外周面と被覆壁の内周面の間の狭い空間を通して確実に受溝部の底部に案内されるから、一層飛散しにくくすることができる。このようにして、本発明の丁番は、使用により生じるダストを二段階に捕捉して外部に飛散しないようにすることができる。

【０００９】
また、外周壁の下方に下羽根の管部に沿って延びる嵌合壁を形成したので、上記受溝部を形成する外周壁の強度を高めることができ、該外周壁の先端に上羽根の外周に形成した環状凹部に非接触状態で近接する突縁を設けると、上記受溝部の上方の開口部を閉鎖的に形成することができるので、被覆壁と協働して一層ダストの飛散を防止することができ、場合によっては上記被覆壁を設けなくてもダストの飛散を防止することができる。

【００１０】
なお、上記軸を大径部と小径部に形成し、大径部を管部内周面に固定し、上記小径部に嵌合するよう上記各軸受に内方筒部を形成して嵌め合わせれば、金属材料で構成された軸と管部の摺動部を少なくし、摩滅粉の発生を少なくし、一層ダストの逸散を防止したクリーンルーム用の丁番が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のクリーンルーム用の丁番は、精密電子機器、記憶媒体、半導体等の製造工場その他の各種クリーンルームの扉やクリーン機器の開閉蓋その他適宜の機構の適所に適用することができる。図１〜図５を参照し、本発明の丁番は、それぞれ板部３，４の端縁に管部５，６を形成した上羽根１と下羽根２から成る一対の羽根と、この上羽根１と下羽根２を上下に組み合わせて上記管部５，６に連通した軸７を具備している。図に示す実施例において、該軸７の基端は下羽根２の管部６に図示を省略した溶接、圧入、ピン等で固定され、先端が管部６から上方に突出し、この突出部に上羽根１の管部５が回転可能に挿入され、軸７を回転中心として羽根が回動する。

【００１２】
上記下羽根２の板部４には、枠側に取り付けるための取付孔８が形成され、上羽根１の板部３には扉側に取り付けるための取付孔９が形成され、各羽根１，２の管部端には儀星１０が嵌着され、管部内が密閉されている。なお、上記各羽根１，２や軸７は金属材料で構成されるが、各羽根をステンレススチール材料やスチール材料で塑性加工する場合には、図３、図４に示すように管部と板部の間隙からダストが逸散しないよう間隙部分を溶接、ロー付け、半田付け、或いは接着剤等の閉鎖部材１１で塞いでおく。アルミニウム材料で押出成形する場合にはそのような間隙が生じないので、その必要はない。

【００１３】
上記上羽根１と下羽根２の上下に対向する管部５、６の端面にはそれぞれ合成樹脂製の上軸受１２と下軸受１３が密着状態で設けられ、各軸受１２，１３は摺接状態で当接している。該合成樹脂材料としては、耐摩耗性のある機械的強度の高い適宜の材料が選択される。上軸受１２の上面１４及び下軸受１３の下面１５は扉の荷重により各管部５，６の端面に密着しているが、接着剤で接着してもよい。

【００１４】
図５〜図８を参照し、下軸受１３は、中央に挿通孔１６を有する略円筒状に形成され、上記軸７に軽圧入による嵌合若しくは接着される内周面１７を有し、この内周面１７の上部には面取り等により形成される切欠き部１８を設けてある。この切欠き部は上方に開口し、通常の面取り加工よりも大きく形成するのが好ましい。下軸受１３の上面には摺接面１９が形成され、下面１５は上述したように管部６に圧着若しくは接着される。また、外周面２０の外側には、受溝部２１を形成するよう外周面２０との間に間隙を存して上方に起立する外周壁２２が設けられ、該外周壁２２の下方には上記下羽根２の管部６に沿って延びる嵌合壁２３が形成されている。この外周壁２２の内面面２４と上記上羽根１の管部５の外周面間には、両者が接触しない程度の間隔が設けられている。

【００１５】
上記上軸受１２は、中央に挿通孔２５を有する略円板状に形成され、上記軸７に回転可能に摺接する内周面２６を有し、下面には上記下軸受１３の摺接面１９と摺接する摺接面２７が形成され、上面１４は上述したように管部５に圧着若しくは接着される。また、上軸受１２の外周面２８には、上記下軸受１３の受溝部２１に先端が入り込み上記下軸受１３と上軸受１２の摺接面１９，２７を越えて下軸受１３の外周面２０に沿って下方に延びる被覆壁２９が一連に形成されている。該被覆壁２９の先端は上記受溝部２１の底部に接触しない長さである。なお、該被覆壁２９の内周面３０は上記下軸受１３の外周面２０に接触していてもいいし、該外周面２０との間に隙間があってもよい。また、該被覆壁２９の外周面３１と上記下軸受１３の外周壁２２の内面面２４との間には、両者が接触しない程度の間隔が形成されている。

【００１６】
上記の構成により上羽根１の管部５と軸７との回動による摩耗粉は、上羽根１の管部５の嵌合隙間から下方に落下する。一方、上軸受１２の上面１４は上羽根１の管部５の下端面との間で扉の荷重を受けて密着しており、内周面２６は軸７の外周面に回動自在に摺動するよう嵌合している。したがって、上方から落下した摩耗粉は一部が上軸受１２の内周面２６と軸７の外周面の間から下軸受１３と軸７の間に落ち込み、上記切欠き部１８により形成された空所（凹部）３２に溜まる。

【００１７】
上記上軸受１２の下面の摺接面２７と上記下軸受１３の上面の摺接面１９は扉の荷重を受けた状態で回動するため密着しているが、この間で発生する摩耗粉は軸受１２，１３の内周面および外周面方向に徐徐に排出され、内周面方向に向かった摩耗粉は上記空所（凹部）３２に溜まり、外周面方向に向かった摩耗粉は上記被覆壁２９により直接外方に拡散することなく、該被覆壁２９の内周面３０と下軸受１３の外周面２０の間を通って上記受溝部２１の下方に溜まり、外部に飛散することはない。このようにして、上記丁番は二段階にダストを捕捉するように構成されているので、ダストの飛散が確実に防止され、安心して使用することができる。

【００１８】
上記実施例は軸７の太さが一様であったが、管部内周面に嵌合する大径部３３と管部内周面から離れている小径部３４に形成してもよい。図９はそのような実施例を示し、軸７の大径部３３は下羽根２の管部６に固定され、小径部３４は上方に突出している。上記上軸受１２および下軸受１３の内周面には上記小径部３４と管部内周面間に嵌合する内方筒部３５，３６が形成されている。このような構成によれば、軸７と管部５，６間の摺動部が少なくなるので、摩耗粉の発生を少なくすることができる。

【００１９】
図１０は、他の実施例を示している。図において上軸受１２は上記実施例と同じであるが、下軸受１３の外周壁２２と上羽根１の管部５の関係が相違している。すなわち、上記上羽根１の管部外周に環状の凹部３７を設け、外周壁２２の先端に該環状凹部３７に向かって非接触状態で近接する突縁３８を形成している。このように構成すると、外周壁２２の先端突縁３８と環状凹部３７により受溝部２１内に溜まったダストの外部への流出が一層妨げられ、効果的である。また、この実施例においても、図１１に示すように軸７を大径部３３と小径部３４に形成してもよい。さらに、摩耗粉の発生が比較的少ない場合等には、図１２に示すように、上記下軸受１３の被覆壁２９を省略して先端突縁３８と環状凹部３７により拡散を防止するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例を示す丁番の正面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】羽根の平面図。
【図４】羽根の一部の正面図。
【図５】管部に沿った断面図を示し、Ａは縦断面図、ＢはＡ図のＢ部拡大断面図。
【図６】下軸受を示し、Ａは断面図、Ｂは底面図。
【図７】上軸受を示しＡは断面図、Ｂは底面図。
【図８】下軸受と上軸受を組み合わせた状態に断面図。
【図９】他の実施例を示す断面図。
【図１０】さらに他の実施例を示す断面図。
【図１１】さらに他の実施例を示す断面図。
【図１２】さらに他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１上羽根
２下羽根
５，６管部
７軸
１０儀星
１２上軸受
１３下軸受
１９、２７摺動面
２１受溝部
２２外周壁
２３嵌合壁
２９被覆壁
３２空所（凹部）
３３大径部
３４小径部
３５，３６内方筒部
３７環状凹部
３８突縁

【特許請求の範囲】
【請求項１】
端縁に管部を形成した一対の羽根と、上下に組み合わせた各羽根の管部に連通する軸を有し、該軸を回転中心として上記羽根が回動するようにした丁番において、上記各羽根の対向する管部の端面に合成樹脂製の上軸受と下軸受を密着して設け、各軸受を摺接状態で当接し、下軸受の内周面の上部に切欠き部を設けて軸との間に空所を形成するとともに下軸受の外周面の外側に受溝部を形成するよう外周部との間に間隙を存して上方に起立する外周壁を形成し、上軸受の外周面に上記下軸受の受溝部に入り込み該下軸受と上軸受の摺接面を越えて下軸受の外周面に沿って下方に延びる被覆壁を設けたクリーンルーム用丁番。

【請求項２】
上記軸は下羽根の管部に固定され、上羽根と下羽根の管部端には儀星が嵌着され、上軸受は内周面が回転可能に上記軸に摺接していることを特徴とする請求項１に記載のクリーンルーム用丁番。

【請求項３】
上記被覆壁の先端は上記受溝部の底部に接していない請求項１または２に記載のクリーンルーム用丁番。

【請求項４】
上記外周壁の下方には下羽根の管部に沿って下方に延びる嵌合壁が形成されている請求項１から３のいずれかに記載のクリーンルーム用丁番。

【請求項５】
上記上羽根の管部外周には環状の凹部が形成され、外周壁の先端には該環状凹部に向かって非接触状態で近接する突縁が形成されている請求項１から４のいずれかに記載のクリーンルーム用丁番。

【請求項６】
上記軸は管部内周面に嵌合する大径部と管部内周面から離れている小径部に形成され、上記上軸受および下軸受の内周面には上記小径部と管部内周面間に嵌合する内方筒部が形成されている請求項１から５のいずれかに記載のクリーンルーム用丁番。

【請求項７】
端縁に管部を形成した一対の羽根と、上下に組み合わせた各羽根の管部に連通する軸を有し、該軸を回転中心として上記羽根が回動するようにした丁番において、上記各羽根の対向する管部の端面に合成樹脂製の上軸受と下軸受を密着して設け、各軸受を摺接状態で当接し、下軸受の内周面の上部に切欠き部を形成するとともに下軸受の外周面の外側に受溝部を形成するよう外周部との間に間隙を存して上方に起立する外周壁を形成し、上記上羽根の管部外周に環状の凹部を設け、上記外周壁の先端に該環状凹部に向かって非接触状態で近接する突縁を形成したことを特徴とするクリーンルーム用丁番。

【請求項８】
上記請求項１から７のいずれかに記載のクリーンルーム用丁番を具備する扉装置。

【図１】