
ヒンジとは、 2つの固体物体を接続する機械的な軸受であり、通常はそれらの間の回転角度を制限します。理想的なヒンジで接続された2つの物体は、固定された回転軸を中心に互いに回転し、その他の並進運動や回転運動は阻止されます。したがって、ヒンジは1自由度を持ちます。ヒンジは、柔軟な材料または可動部品で構成できます。生物学では、肘関節のように、多くの関節がヒンジとして機能します。
蝶番は回転ドアによく使われますが、折りたたみ式はしごや、自動車のボンネット、さらには大きな橋など、その他多くの柔軟な機構にも見られます。
石、大理石、木、青銅製の蝶番の古代の遺物が発見されている。中には少なくとも古代エジプトにまで遡るものもあるが、最初の蝶番がいつどこで使われたのかを正確に特定することはほぼ不可能である。[ 1 ]
古代エジプトでは、扉はピボットヒンジシステムを使用して作られており、これは、ダボで作られた、または扉の一部として彫刻された、扉の端から突き出たピボットで構成されていました。これらのピボットは石のソケットの中に収まっていました。[ 2 ] [ 3 ]
古代ローマでは、蝶番はカルドーと呼ばれ、女神カルデアや主要道路カルドーの名前の由来となった。カルドーは「(何かが回転したり依存したりする)主要なもの」という意味で、枢機卿などの現代語の要素となっている。[ 1 ]
オックスフォード英語辞典によると、英語のhingeという単語はhangと関連がある。[ 4 ]
少なくとも中世以来、要塞化された建物の防御目的で橋を架けるための蝶番が使われてきた。蝶番は、建物の寿命を通して沈下が予想される現代建築でも用いられている。例えば、カリフォルニア州ブリスベンのダキン・ビルディングは、湾の泥の上に杭で建てられた建物の沈下に対応するため、入口のスロープが大きな蝶番で支えられるように設計されていた。この装置は2006年10月まで有効であったが、損傷とスロープの傾斜が過剰になったため交換された。
高架道路や鉄道高架橋などの大型構造物には、構造部材間の曲げ応力の伝達を軽減または排除するためにヒンジが用いられます。これは通常、地震に対する脆弱性を低減することを目的としています。スライドなどのより単純な装置ではなくヒンジを使用する主な理由は、隣接する部材の分離を防ぐためです。ヒンジを介して曲げ応力が伝達されない場合、それはゼロモーメントヒンジと呼ばれます。
太陽電池アレイパネル、合成開口レーダーアンテナ、ブーム、ラジエーターなどの宇宙船展開構造用に、さまざまな自己作動式、自己ロック式ヒンジが開発されている。[ 5 ]

バレルヒンジは、ピボットで固定された分割バレル(ナックル)で構成されています。バレルとは、単に中空の円筒のことです。ヒンジの大部分はバレル原理で動作します。[ 7 ]
ドアやドア枠に取り付けるように設計されたヒンジはすべて、バットヒンジまたはほぞ穴ヒンジと呼ばれます。ヒンジは、片側だけがほぞ穴加工され、もう片側は加工されていない半ほぞ穴ヒンジとしても作ることができます。ほとんどのほぞ穴ヒンジは、回転方法(つまり、ピンが通る関節で互いに固定された一対のリーフ)から、バレルヒンジでもあります。[ 8 ]
バタフライヒンジまたはパーラメントヒンジは、180度開いたときに表面を平らに保つヒンジです。[ 9 ]
ケースヒンジはバットヒンジに似ていますが、通常はより装飾的です。スーツケースやブリーフケースなどに最もよく使用されます。
家具の扉(自動閉鎖機能やダンピングシステムの有無を問わず)に使用される隠しヒンジは、(1)カップとアーム、(2)取り付けプレートの2つの部品で構成されています。ヨーロッパで開発され、メートル法の取り付け規格を使用しているため、「カップヒンジ」または「ユーロヒンジ」とも呼ばれます。ほとんどの隠しヒンジは、各ヒンジに2本のネジを使用することで、キャビネット面からのスタンドオフ距離、ピッチ、ロールを現場で完全に調整できるという利点があります。
連続ヒンジまたはピアノヒンジは、ドア、パネル、ボックスなどの全長にわたって取り付けられるバレルヒンジの一種です。穴の有無は様々です。
フラッグヒンジは、ピンに取り付けられた1枚の羽根を穴の開いた羽根に挿入するシンプルな2つの部品からなるヒンジです。これにより、ヒンジで固定された物体(取り外し可能なドアなど)を簡単に取り外すことができます。右利き用と左利き用があります。[ 10 ]
H型ヒンジは、フラッシュマウントドアに使用される、大文字のH字型をした樽型ヒンジです。小型のH型ヒンジ(76 ~102mm )はキャビネットによく使用され、大型のH型ヒンジ(150 ~180mm )は通路ドアやクローゼットドアに使用されます。
HLヒンジは、17世紀、18世紀、19世紀には、通路のドア、部屋のドア、クローゼットのドアなどに広く使用されていました。背の高いドアでは、ドアとドアの間にHヒンジが使用されることもありました。
一方向ヒンジとは、一方向にしか回転できないヒンジのことで、双方向ヒンジや複動ヒンジとは正反対のものです。
ピボットヒンジは、床とドア枠の上部の開口部で回転します。ダブルアクションフロアヒンジとも呼ばれ、古代の乾式石造建築物や、まれに古い木造建築物に見られます。軽量ドアに使用するための低コストの代替品です。[ 11 ]これらのヒンジを備えたドアは、ハールハングドアと呼ばれることがあります。
セルフクロージングヒンジは、自動的に閉まる機構が内蔵されたヒンジで、多くの場合、速度制御機能も備えています。スプリングヒンジと同様に、通常はバネを使用してドアを閉じる力を加え、機械式または油圧式のダンパーでドアの閉まる速度を制御します。セルフクロージングヒンジは、ヒンジとドアクローザーの両方の機能を果たします。[ 12 ]
スプリングヒンジは、ヒンジの羽根を閉じたり開いたりするのを補助するバネ仕掛けのヒンジです。内部のバネが力を加えてヒンジを閉じたり開いたりします。[ 13 ]
オフセットドアヒンジとも呼ばれるスイングクリアヒンジは、ドアが開口部から完全に離れてスイングすることを可能にします。[ 14 ]これらは、34インチのドアスラブを使用する場合に最低32インチのクリアランスを提供することで、公正住宅法(FHA)の規定に準拠するためによく使用されます。[ 15 ]
バトラー・トレイのヒンジは90度まで折り畳め、平らにカチッと収まります。サービング用のトレイが付いたテーブルに適しています。
カードテーブルの蝶番は、アンティークまたは復刻版のカードテーブルの縁にほぞ穴で取り付けられており、天板を折り畳むことができるようになっている。
カーペンティエ接合部は、湾曲した断面を持つ複数の薄い金属片で構成された蝶番である。
折りたたみ式テーブルのヒンジは、天板の下に取り付けられ、天板を下に折り畳む仕組みになっています。一般的には、定規継ぎと組み合わせて使用されます。
ヒンジ付き伸縮継手とは、ヒンジによって物体やユニットが単一平面内で曲がることを可能にする継手のことです。
関節やピンを使わずに2つの物体を接合する、柔軟な素材(多くはプラスチック)のヒンジは、リビングヒンジと呼ばれます。一体成形されたこれらのヒンジは、可動部品が少なく、他の設計に比べていくつかの利点がありますが、疲労や破損しやすいという欠点があります。[ 16 ]
その他のヒンジの種類には以下のようなものがあります。