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トルクヒンジとは?基礎をイラストでわかりやすくご紹介!
【トルクヒンジの基礎がわかる冊子】
「扉が閉まるときのバタン!という音がうるさい。」
「カバーが落下して指を挟んでしまうのでは…と不安だ。」
そんな開閉のストレスを、トルクヒンジが解決できるかもしれません。
トルクヒンジとは?
開閉中の扉や蓋、カバーを任意の位置でピタっと止めるヒンジです。
任意の位置でピタっと止まることを「フリーストップ機能」といい、
フリーストップヒンジと呼ばれることもあります。
トルクヒンジの使い方から、
モーメント計算などの選定に必要な知識まで、
トルクヒンジのいろはを紹介します。
少しでも、みなさまの扉設計のヒントになれば幸いです。
【トルクヒンジの基礎がわかる冊子 もくじ】
●トルクヒンジってなんだろう?
●使用する3つのメリット
●なぜピタッと止まるの?
●採用事例
●トルクヒンジの種類
●応用編(扉モーメント、トルクヒンジの選定)
関連メディア
このカタログについて
ドキュメント名 | トルクヒンジの基礎がわかる冊子【トルクヒンジとは?】 |
---|---|
ドキュメント種別 | ハンドブック |
ファイルサイズ | 4.5Mb |
登録カテゴリ | |
取り扱い企業 | スガツネ工業株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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トルクヒンジ
ってなんだろう?
トルクヒンジなら…
トルクヒンジとは、
開閉中の扉や蓋、カバーを任意の位置で
と止めるヒンジです。
任意の位置で と止まることを
「フリーストップ機能」といいます。
フリーストップヒンジ、
トルク蝶番と呼ばれることも…
トルクヒンジを使えば、
装置や設備の付加価値を高めます。
本誌では、トルクヒンジの使い方から、
モーメント計算などの選定に必要な知識まで、
トルクヒンジのいろはを紹介します。
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使用する 3 つのメリット
作業効率UP ヒンジの力で扉が止まるので、ストッパー操作不要。
デザイン性UP ステーが不要なため、内部がすっきりします。
安全性UP カバーの落下がなく、安全です。
♪
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なぜ と止まるの?
トルクヒンジの軸部は、摩擦を利用した構造でつくられています。
扉や蓋の開閉動作(物体の回転する力)によって摩擦が発生し、
フリーストップ機能が働くのです。
軸部で摩擦が
発生するよ
使用されるシーン
機械のカバーや、モニターや照明器具の角度調整に最適です。
医療機器・工作機械・乗り物・食品機械など、さまざまな業界で
活躍しています。
医療機器に 乗り物に
工作機械に 食品機械に
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採用事例
スガツネ工業のトルクヒンジの使用例の一部をご紹介。
2 軸トルクヒンジ
HG-T30S15
装置のモニターの角度調整に。
見やすい角度で と止めることができます。
トルクヒンジ
HG-TS 型
コーヒーマシンの蓋も、 と止まれば
コーヒー豆を入れやすい!
いろんなところで活躍しているんだね!
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トルクヒンジの種類
スガ4ツネ工業のトルクヒンジをご紹介。
トルクの強さ
トルクの強さは製品によって異なります。扉に合ったトルクの
ものを選びます。
僕は
0.45 N・m!
僕は
4.0N・m!
平蝶番・旗蝶番 ブラケット
もっともスタンダードな ヒンジ本体の形状が
形状です。 特殊です。
インサート 形
インサート成形または圧 裏蝶番
入で取り付けます。
ヒンジ本体が外から見え 状 表からヒンジが見えない
ません。 ため、筐体のデザインを
損ねません。
スイベル・多軸
チルト方向、スイベル方
向など、さまざまな方向
にフリーストップします。
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4 仕様・機能
ただフリーストップするだけじゃない!
色々な機能を持ったトルクヒンジの一部をご紹介します。
ワンウェイトルクヒンジ
フリーストップが
一方向にのみ働きます。
逆方向はトルクが発生し
ないのでスムーズに動か
せます。
調整機能付トルクヒンジ
トルク弱
トルクの調整ができます。
トルク強
ディテントトルクヒンジ
閉まり際にトルクを解放
す る た め、 ス プ リ ン グ
バックが起きません。
扉を保持する部品が不要
なので、内部がすっきり
します。
スプリングバックとは?
扉や蓋が閉まりきらず浮いてしまう ( はね返り ) 現象のこと。
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トルクヒンジの基礎は
わかったかな?
はい!
ここからは、
扉モーメント 少し難易度アップするよ!
選定のポイント
がんばるぞ!
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レ ベ ル 1
扉モーメント
モーメントとは?
ある点を中心に物体を回転させる力のことです。
扉モーメントとは?
扉がヒンジを回転させようとする力です。
トルクヒンジのトルク値が、扉モーメントより高くなければ扉
はフリーストップしません。
トルクヒンジの
トルク値 扉モーメント トルクヒンジ 扉モーメントのトルク値
扉モーメントを考慮して選定しなきゃ・・・
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レ ベ ル 1
単位
トルク・モーメントの単位は㎏ f・㎝(キログラム エフ センチ
メートル)が用いられていましたが、1993 年に施行された「新
計量法」により SI 単位 (ISO 国際規格)への移行が義務付けられ、
現在は N・m( ニュートン メートル ) が使われています。
1 kgf = 9.80665 N
9.80665 は地球上の標準重力加速度だよ!
N・mと ㎏f・㎝ の違い
SI 単位 (N・m) 重力単位 ( ㎏ f・㎝ )
1cm 1cm1m 1m
○○ N ○○ N
○○ kgf ○○ kgf
5N・m の場合… 10kgf・cm の場合…
ヒンジ軸(中心)から 1 mの ヒンジ軸(中心)から 1 cmの
ところに 5N 以上の力(負荷) ところに 10kgf 以上の力(負荷)
を加えると、ヒンジが動く。 を加えると、ヒンジが動く。
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レ ベ ル 2 トルクヒンジ
の選定
選定のポイントは 2 つ!
1.扉の最大モーメント
2.トルクヒンジの許容差
扉の最大モーメント
トルクヒンジのトルク値が、扉の最大モーメントより高くなる
ようにします。
トルクヒンジ 扉の
のトルク値 最大モーメント
トルクヒンジの許容差
トルクヒンジのもつトルク値のバラつき ( 許容差 ) も考慮して計
算する必要があります。
例えば± 20%の許容差がある場合、
- 20%の下限値よりも
扉の最大モーメントが下回っていなければ、
フリーストップしない場合があります。
個性があるんだね。
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レ ベ ル 3 扉モーメント
を求める
ヒンジのトルク
モーメントの計算式(下限値)
蓋・扉の最大
モーモメーンメトンはト、物体の〈重心〉と〈質量〉によって計算できます。
計算式は下記になります。
扉のモーメント = 回転中心から重心位置までの水平距離 × 質量m
回転中心
重心位置 重心は「物体の重さの中心」。
図のように均一な状態の扉であれば、
重心位置は真ん中だよ。
X1
L1
L1の半分
例題
下図のような扉に、トルクヒンジを 2 個取り付けます。
適したトルクヒンジは次のうちどれでしょうか?
(ト蓋ル・ク扉ヒのン最ジ大の許容差は 20%ヒとンすジ・る。)
モーメント ステーの 扉質量 0.8 ㎏
トルク範囲 ㎝
【選択肢】 0高さ
4
●トルクヒンジ A(0.4N・m/ 個) 扉
●トルクヒンジ B(1.0N・m/ 個) 答えは
●トルクヒンジ C(4.5N・m/ 個) 次のページ!
= 12 +
A B
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レ ベ ル 3
3 選定例
例題の答え
扉質量 0.8 ㎏
回転中心から
重心位置までの水平距離 20 ㎝
重心位置
( 中央 )
最も適したトルクヒンジは
トルクヒンジ A(0.4N・m/ 個)
これ!
トルクヒンジ B(1.0N・m/ 個)
トルクヒンジ C(4.5N・m/ 個)
【計算式】
扉の最大モーメントは、下記の式によって求められます。
0.2m × 0.8 ㎏ f × 9.80665 ≒ 1.57N・m
N( ニュートン )
トルクヒンジ 1 個あたりにかかる扉の最大モーメントは、
1.57N・m ÷ 2 ≒ 0.79N・m となります。
・・・。
よって、トルクヒンジ 1 個あたり 0.79N・m 以上のトルクが必要です。
ただ許容差 20%を考慮すると約 0.95N・m 以上の製品が望ましいので、
最も適しているのはトルクヒンジ B(1.0N・m/ 個)です。
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計算めんどくさいなあ。
もっとスムーズに選定できたらいいのにな。
そんなときは が便利!
?
ってなに?
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今すぐ を試してみよう!
扉の仕様を入力するだけで、モーメント計算を
自動で行い、適した製品を簡単に選定できる
WEBツール。スガツネWEBサイトで公開中です。
便利ですね。 便利なんです。
「選定ツール さスガくん」はスガツネ WEB サイトにて公開中!
http://contents.sugatsune.co.jp/jp/motion/selection/toolview_torque_hinge
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最後まで読んで頂き、ありがとうございました!
少しでも、トルクヒンジの魅力が
お伝えできたのなら幸いです。
今後もみなさまの扉設計を
そっとお手伝いできるよう、
頑張って参ります。
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