JP2013227993A - Hinge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二つの部材（対象物）を回動可能に連結するヒンジに関する。 The present invention relates to a hinge that rotatably connects two members (objects).
従来、複写機、ファクシミリ、スキャナー等、オフィスで使用される事務機器の本体と、原稿を事務機器の本体上部の読み取り部に圧着するための原稿圧着板と、を回動可能に連結するヒンジが知られている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
特許文献１に記載のヒンジは巻きバネの付勢力によって原稿圧着板の重量を支え、フリーストップ機能（任意の回動角度で原稿圧着板を保持する機能）を達成する。
特許文献１に記載のヒンジは巻きバネの他、事務機器の本体に固定される取付部材、原稿圧着板に固定されるリフト部材に第２ヒンジピンを介して回動可能に連結されるとともに第１ヒンジピンを介して取付部材に回動可能に連結される支持部材、および支持部材に相対移動（摺動）可能に支持されるとともに巻きバネに押されて取付部材に固定された受圧ピンに当接するカムスライダを備える。
Conventionally, there is a hinge that rotatably connects a main body of office equipment used in an office such as a copying machine, a facsimile machine, a scanner, and the like, and a manuscript crimping plate for crimping a manuscript to a reading unit at the top of the main body of the office equipment. Are known. For example, as described in Patent Document 1.
The hinge described in Patent Document 1 supports the weight of the original pressing plate by the urging force of the winding spring, and achieves a free stop function (function to hold the original pressing plate at an arbitrary rotation angle).
The hinge described in Patent Document 1 is connected to a mounting member fixed to the main body of the office equipment and a lift member fixed to the original pressure plate in addition to a winding spring, via a second hinge pin, so as to be rotatable. A support member that is rotatably connected to the mounting member via a hinge pin, and is supported by the support member so as to be relatively movable (slidable), and is pressed by a winding spring to contact a pressure receiving pin fixed to the mounting member. A cam slider is provided.
特許文献１に記載のヒンジのように、巻きバネの付勢力を用いてフリーストップ機能を達成するヒンジ（以下、「従来型ヒンジ」と表記する。）は以下の問題点を有する。
第一に、従来型ヒンジは部品点数が多い。特許文献１に記載のヒンジの場合、フリーストップ機能を達成する最小限の構成としては巻きバネ、取付部材、第１ヒンジピン、支持部材、受圧ピンおよびカムスライダの六つの部品を要する。部品点数が多くなることにより、組み立て工数および製造コストの増大等を招来する。
第二に、従来型ヒンジを構成する部材群には常に巻きバネの付勢力が作用するため、巻きバネの付勢力が大きい場合には当該部材群を構成する材料には非常に高い強度が求められる。従って、当該部材群を構成する材料としては金属材料、あるいはクリープ変形に対する耐性が高い高強度の樹脂材料（例えば、エンジニアリングプラスチック等）を使用する必要が生じる。また、高強度の樹脂材料を用いる場合であっても、強度を確保するためには部材の形状を肉厚にする必要がある。結果として、一般的な樹脂材料を使用する場合に比べて材料コストが高くなる。
第三に、従来型ヒンジの場合、巻きバネの付勢力（弾性力）を大きくするためには巻きバネの外形寸法を大きくする必要が生じる。巻きバネの外形寸法が大きくなることにより、従来型ヒンジの外形寸法も全体として大型化し、ヒンジの小型化が困難となる。
Like the hinge described in Patent Document 1, a hinge that achieves a free stop function using the urging force of a winding spring (hereinafter referred to as “conventional hinge”) has the following problems.
First, the conventional hinge has a large number of parts. In the case of the hinge described in Patent Document 1, the minimum configuration for achieving the free stop function requires six parts: a winding spring, a mounting member, a first hinge pin, a support member, a pressure receiving pin, and a cam slider. An increase in the number of parts causes an increase in assembly man-hours and manufacturing costs.
Second, since the biasing force of the winding spring always acts on the member group constituting the conventional hinge, when the biasing force of the winding spring is large, the material constituting the member group is required to have a very high strength. It is done. Therefore, it is necessary to use a metal material or a high-strength resin material (for example, engineering plastic) having high resistance to creep deformation as a material constituting the member group. Even when a high-strength resin material is used, it is necessary to increase the thickness of the member in order to ensure the strength. As a result, the material cost is higher than when a general resin material is used.
Third, in the case of a conventional hinge, it is necessary to increase the outer dimensions of the winding spring in order to increase the urging force (elastic force) of the winding spring. As the outer dimension of the winding spring increases, the outer dimension of the conventional hinge increases as a whole, making it difficult to reduce the size of the hinge.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、（従来型ヒンジに比べて）部品点数の削減、材料コストの低減および小型化を達成しつつ、回動角度に応じてトルクを発生することが可能なヒンジを提供すること、である。 The present invention has been made in view of the above situation. That is, the problem to be solved by the present invention is that torque can be generated according to the rotation angle while achieving a reduction in the number of parts, a reduction in material cost and a reduction in size (compared to conventional hinges). Providing a simple hinge.
以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。 Hereinafter, means for solving the above problems will be described.
即ち、請求項１においては、第一対象物と第二対象物とを回動可能に連結するヒンジであって、前記第一対象物に固定される第一固定部材と、前記第二対象物に固定される第二固定部材と、前記第二固定部材を前記第一固定部材に回動可能に支持する回動軸部材と、半径方向に弾性変形可能なピン部材と、を具備し、前記第二固定部材には、前記回動軸部材の軸線に平行な方向から見て当該軸線を中心とする円弧状の嵌合溝が形成され、前記ピン部材は、前記回動軸部材の軸線と前記ピン部材の軸線とが平行となるように前記第一固定部材に固定されるとともに前記嵌合溝に嵌合し、前記ピン部材において前記嵌合溝に嵌合する部分が前記嵌合溝の内周面に当接して前記ピン部材の半径方向に弾性変形することにより、前記ピン部材と前記嵌合溝の内周面との当接部分に摩擦力が発生し、当該摩擦力が前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動に抗するトルクとなるものである。 That is, in Claim 1, it is the hinge which connects a 1st target object and a 2nd target object rotatably, Comprising: The 1st fixing member fixed to said 1st target object, and said 2nd target object A second fixing member fixed to the first fixing member, a rotation shaft member rotatably supporting the second fixing member on the first fixing member, and a pin member elastically deformable in a radial direction, The second fixing member is formed with an arcuate fitting groove centered on the axis when viewed from a direction parallel to the axis of the rotating shaft member, and the pin member is connected to the axis of the rotating shaft member. The pin member is fixed to the first fixing member so as to be parallel to the axis, and is fitted into the fitting groove, and the portion of the pin member that fits into the fitting groove is the fitting groove. The pin member and the fitting are brought into contact with an inner peripheral surface and elastically deformed in the radial direction of the pin member. Frictional force is generated at the contact portion between the inner circumferential surface of the groove, and serves as a torque which the frictional force against the rotation of the second fixing member relative to the first fixing member.
請求項２においては、前記ピン部材を複数具備し、前記嵌合溝は前記第二固定部材に複数形成されるものである。 According to a second aspect of the present invention, a plurality of the pin members are provided, and a plurality of the fitting grooves are formed in the second fixing member.
請求項３においては、前記複数本のピン部材が前記第一固定部材に固定されたとき、前記複数本のピン部材のうち隣り合うピン部材の前記回動軸部材の軸線回りにおける位相差が均等となるものである。 According to a third aspect of the present invention, when the plurality of pin members are fixed to the first fixing member, the phase difference around the axis of the rotating shaft member of the adjacent pin members among the plurality of pin members is equal. It will be.
請求項４においては、第一対象物と第二対象物とを回動可能に連結するヒンジであって、前記第一対象物に固定される第一固定部材と、前記第二対象物に固定される第二固定部材と、半径方向に弾性変形可能であって、前記第一固定部材および前記第二固定部材を仮想的な軸線である仮想軸線回りに回動可能に支持する複数のピン部材と、を具備し、前記第二固定部材には、前記仮想回動軸線に平行な方向から見て当該仮想回動軸線を中心とする円弧状の複数の嵌合溝が形成され、前記複数のピン部材は、前記仮想回動軸線と前記複数のピン部材の軸線とが平行となるように前記第一固定部材に固定されるとともにそれぞれ前記複数の嵌合溝に嵌合し、前記複数のピン部材において前記複数の嵌合溝に嵌合する部分が前記複数の嵌合溝の内周面に当接して前記複数のピン部材の半径方向に弾性変形することにより、前記複数のピン部材と前記複数の嵌合溝の内周面との当接部分に摩擦力が発生し、当該摩擦力が前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動に抗するトルクとなるものである。
In
請求項５においては、前記複数本のピン部材が前記第一固定部材に固定されたとき、前記複数本のピン部材のうち隣り合うピン部材の前記仮想回動軸線回りにおける位相差が均等となるものである。
In
本発明は、部品点数の削減、材料コストの低減および小型化を達成しつつ、回動角度に応じてトルクを発生することが可能である、という効果を奏する。 The present invention produces an effect that torque can be generated according to the rotation angle while achieving reduction in the number of parts, reduction in material cost, and miniaturization.
以下では図１を用いてヒンジ１００を備える事務機器１について説明する。
事務機器１はファクシミリ、コピー機およびスキャナーとしての機能を兼ねる、いわゆる複合機と呼ばれる装置であり、事務機器本体２、原稿圧着板３およびヒンジ１００を備える。事務機器本体２は事務機器１の主たる構造体を成し、事務機器１を構成する種々の装置群（原稿読み取り装置、原稿送り装置、印刷装置、印刷用紙搬送装置、これらの装置の動作を制御する制御装置等）を収容する。原稿圧着板３は事務機器本体２の上面（原稿読み取り装置）を覆う。ヒンジ１００は事務機器本体２と原稿圧着板３とを回動可能に連結する。
Below, the office equipment 1 provided with the
The office device 1 is a so-called multifunction device that also functions as a facsimile machine, a copier, and a scanner, and includes an
事務機器本体２は本発明に係る第一対象物の実施の一形態であり、原稿圧着板３は本発明に係る第二対象物の実施の一形態である。
なお、本発明に係る第一対象物および第二対象物は本実施形態に限定されず、ヒンジにより互いに回動可能に連結可能な二つの物品を広く含む。本発明に係る「第一対象物および第二対象物の組み合わせ」の他の具体例としては、自動車の車体およびボンネットの組み合わせ、事務機器の本体および原稿圧着板の組み合わせ、等が挙げられる。
The
In addition, the 1st target object and 2nd target object which concern on this invention are not limited to this embodiment, and widely contain two articles | goods which can be mutually connected by a hinge. Other specific examples of the “combination of the first object and the second object” according to the present invention include a combination of a car body and a bonnet of an automobile, a combination of a main body of an office device and a manuscript pressing plate, and the like.
以下では図２から図９を用いて本発明に係るヒンジの第一実施形態であるヒンジ１００について説明する。
図２から図４に示す如く、ヒンジ１００は第一固定部材１１０、第二固定部材１２０、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒおよびピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒを具備する。
なお、以下では便宜上、図１に示す事務機器１の上下方向、前後方向および左右方向を基準として説明を行う。
Hereinafter, the
As shown in FIGS. 2 to 4, the
In the following, for the sake of convenience, description will be made based on the vertical direction, the front-rear direction, and the left-right direction of the office equipment 1 shown in FIG.
第一固定部材１１０は本発明に係る第一固定部材の実施の一形態である。
図５に示す第一固定部材１１０は概ね上下方向に延び、左右方向に比べて前後方向に薄い板状の部材である。本実施形態の第一固定部材１１０は一般的な樹脂材料の一種であるＰＯＭ（ポリオキシメチレン）により一体的に成形される。第一固定部材１１０には軸穴１１１Ｌ・１１１Ｒ、ピン穴１１２Ｌ・１１２Ｒおよび係止爪１１４が形成される。
The
The
軸穴１１１Ｌは第一固定部材１１０の左側面の上半部に開口し、右側方に延びた穴である。軸穴１１１Ｒは第一固定部材１１０の右側面の上半部に開口し、左側方に延びた穴である。軸穴１１１Ｌ・１１１Ｒの内周面にはいずれも雌ネジが形成される。軸穴１１１Ｌ・１１１Ｒは側面視で重なる（一直線に並んでいる）。
ピン穴１１２Ｌは第一固定部材１１０の左側面の上端部（軸穴１１１Ｌよりも上方となる位置）に開口し、右側方に延びた穴である。ピン穴１１２Ｒは第一固定部材１１０の右側面の上端部（軸穴１１１Ｒよりも上方となる位置）に開口し、左側方に延びた穴である。ピン穴１１２Ｌ・１１２Ｒは側面視で重なる（一直線に並んでいる）。
係止爪１１４は第一固定部材１１０の下端部に配置される。係止爪１１４は、弾性変形することにより第一固定部材１１０（の本体部分）に対して前後方向に（前方に突出した位置および後方に退避した位置の間で）移動することが可能である。
The
The pin hole 112 </ b> L is a hole that opens to the upper end portion (position above the shaft hole 111 </ b> L) on the left side surface of the first fixing
The locking
図１に示す如く、第一固定部材１１０は事務機器本体２の上面後部に形成された固定穴（不図示）に差し込まれる。このとき、第一固定部材１１０の係止爪１１４が当該固定穴の内部に形成された係止部（不図示）に係止されることにより、第一固定部材１１０が事務機器本体２に固定される。
As shown in FIG. 1, the first fixing
第二固定部材１２０は本発明に係る第二固定部材の実施の一形態である。
図６に示す第二固定部材１２０は側板部１２１Ｌ・１２１Ｒおよび連結部１２２を備える。本実施形態の第二固定部材１２０は一般的な樹脂材料の一種であるＰＯＭ（ポリオキシメチレン）により一体的に成形される。
The
The
側板部１２１Ｌ・１２１Ｒはいずれも左右一対の板面を有する板状の部分であり、左右方向に間隔を空けて配置される。連結部１２２は側板部１２１Ｌ・１２１Ｒの間に配置され、これらを連結する部分である。連結部１２２は側板部１２１Ｌ・１２１Ｒに挟まれた空間の後上半部から上部、前部を経て下前半部までの部分を覆う。
結果として、第二固定部材１２０の内部には空間が形成され、第二固定部材１２０の後下半部から下後半部までの部分には第二固定部材１２０の内部の空間と外部とを連通する開口部１２３が形成される。
側板部１２１Ｌには軸孔１２４Ｌおよび嵌合溝１２５Ｌが形成される。軸孔１２４Ｌは側板部１２１Ｌの上下方向および前後方向における中央部に配置され、側板部１２１Ｌの左右一対の板面を貫通する。嵌合溝１２５Ｌは軸孔１２４Ｌの前方および上方となる位置に配置される。本実施形態の嵌合溝１２５Ｌは側面視で軸孔１２４Ｌを中心とする円弧状の長孔であり、側板部１２１Ｌの左右一対の板面を貫通する。
側板部１２１Ｒには軸孔１２４Ｒおよび嵌合溝１２５Ｒが形成される。軸孔１２４Ｒは側板部１２１Ｒの上下方向および前後方向における中央部に配置され、側板部１２１Ｒの左右一対の板面を貫通する。嵌合溝１２５Ｒは軸孔１２４Ｒの前方および上方となる位置に配置される。本実施形態の嵌合溝１２５Ｒは側面視で軸孔１２４Ｒを中心とする円弧状の長孔であり、側板部１２１Ｒの左右一対の板面を貫通する。
連結部１２２にはネジ穴１２２ａ・１２２ｂが形成される。ネジ穴１２２ａ・１２２ｂはそれぞれ連結部１２２の上面の左端部および右端部において開口し、下方に延びた穴であり、その内周面には雌ネジが形成される。
図１に示す如く、ネジ４・４が原稿圧着板３の後端部に形成された貫通孔（不図示）に貫装され、次いでネジ穴１２２ａ・１２２ｂ（図６参照）に螺装されることにより、第二固定部材１２０は原稿圧着板３に固定される。
Each of the
As a result, a space is formed inside the second fixing
A
A
As shown in FIG. 1, screws 4 and 4 are inserted into through holes (not shown) formed at the rear end of the
回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒは本発明に係る回動軸部材の実施の一形態である。
図７に示す如く、回動軸部材１３０Ｌは概ね円柱形状の頭部および当該頭部よりも直径が小さい円柱形状の胴体部を備える。回動軸部材１３０Ｌの頭部の左端面には工具（六角レンチ等）を差し込んで回転させるための側面視六角形の嵌合穴が形成される。回動軸部材１３０Ｌの胴体部は頭部の右側に連なる。回動軸部材１３０Ｌの胴体部の外周面には雄ネジが形成される。本実施形態の回動軸部材１３０Ｒの形状は回動軸部材１３０Ｌに対して左右対称であるため、詳細な説明を省略する。
The
As shown in FIG. 7, the rotating shaft member 130 </ b> L includes a generally cylindrical head and a cylindrical body having a smaller diameter than the head. A hexagonal fitting hole in a side view is formed on the left end surface of the head of the
図２、図４および図５に示す如く、第一固定部材１１０の上半部が第二固定部材１２０の開口部１２３に差し込まれ、側面視で第一固定部材１１０の軸穴１１１Ｌ・１１１Ｒおよび第二固定部材１２０の軸孔１２４Ｌ・軸孔１２４Ｒが重ねられる。
また、回動軸部材１３０Ｌは軸孔１２４Ｌに貫装され、軸穴１１１Ｌに螺装され、第一固定部材１１０に固定される。同様に、回動軸部材１３０Ｒは軸孔１２４Ｒに貫装され、軸穴１１１Ｒに螺装され、第一固定部材１１０に固定される。
回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒが第一固定部材１１０に固定されたとき、回動軸部材１３０Ｌの軸線（回動軸部材１３０Ｌの中心を通る左右方向に平行な直線）および回動軸部材１３０Ｒの軸線は一直線となり、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒは実質的には第一固定部材１１０に固定された一本の軸としての機能を果たす。
回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒが第一固定部材１１０に固定されたとき、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒの頭部はそれぞれ軸孔１２４Ｌ・１２４Ｒの内部に収容される。また、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒの頭部の直径は軸孔１２４Ｌ・１２４Ｒの直径よりもわずかに小さい。従って、第二固定部材１２０は、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒの頭部の外周面と軸孔１２４Ｌ・１２４Ｒの内周面とが当接した状態を保持しつつ、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒひいては第一固定部材１１０に対して相対回転可能である。
このように、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒにより、第二固定部材１２０は第一固定部材１１０に回動可能に支持される。
As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the upper half of the first fixing
The
When the
When the
In this manner, the second fixing
図４に示す如く、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒによって第二固定部材１２０が第一固定部材１１０に回動可能に支持されたとき、第二固定部材１２０に形成された嵌合溝１２５Ｌ（嵌合溝１２５Ｒ）は回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒの軸線に平行な方向（左右方向）から見て当該軸線を中心とする円弧状となる。
As shown in FIG. 4, when the second fixing
以下では便宜上、事務機器本体２に対する原稿圧着板３の回動角度をθ、ヒンジ１００の回動角度（第一固定部材１１０に対する第二固定部材１２０の回動角度）をφと定義する。図１において実線で示す如く、事務機器本体２に対して原稿圧着板３が閉じているとき、θ＝φ＝０°である。また、事務機器本体２に対して原稿圧着板３が開いていく（図１において原稿圧着板３が時計回りに回動する）とき、θおよびφは大きくなる。本実施形態では、事務機器本体２に対して原稿圧着板３が最も大きく開いたとき、θ＝φ＝９０°である（図１中の二点鎖線参照）。
Hereinafter, for the sake of convenience, the rotation angle of the
ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒは本発明に係るピン部材の実施の一形態である。
図７に示す如く、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒはその軸線方向が左右方向に平行となる概ね円筒形状の部材である。本実施形態のピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒはいわゆるスプリングピンであり、バネ鋼あるいはステンレス鋼からなる金属板に曲げ加工を施すことにより製造される。ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの上部にはピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの左端部から右端部にわたって外周面から内周面に貫通する切れ目（隙間）が形成されており、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの半径方向（ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの軸線方向に垂直な方向）に弾性変形可能である。
The
As shown in FIG. 7, the
図２、図４および図５に示す如く、ピン部材１４１Ｌの右半部は第一固定部材１１０のピン穴１１２Ｌに差し込まれる。本実施形態ではピン穴１１２Ｌの直径は外力が作用していないときのピン部材１４１Ｌの直径（外径）よりもわずかに小さいので、ピン穴１１２Ｌに差し込まれたピン部材１４１Ｌの右半部はピン部材１４１Ｌの半径方向においてピン部材１４１Ｌの直径（外径）が小さくなる方向に弾性変形する。従って、ピン部材１４１Ｌの右半部の外周面はピン穴１１２Ｌの内周面に強く当接し、ピン部材１４１Ｌは第一固定部材１１０に脱落不能に固定される。
同様に、ピン部材１４１Ｒの左半部は第一固定部材１１０のピン穴１１２Ｒに差し込まれ、ピン部材１４１Ｒは第一固定部材１１０に脱落不能に固定される。
図４に示す如く、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒが第一固定部材１１０に固定されたとき、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒの軸線およびピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの軸線は互いに平行となる（本実施例では、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒの軸線およびピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの軸線はいずれも左右方向に平行となる）。
図２に示す如く、第一固定部材１１０に固定されたピン部材１４１Ｌの左半部は第二固定部材１２０の嵌合溝１２５Ｌに嵌合する。同様に、図３に示す如く、第一固定部材１１０に固定されたピン部材１４１Ｒの右半部は第二固定部材１２０の嵌合溝１２５Ｒに嵌合する。
As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the right half of the pin member 141 </ b> L is inserted into the pin hole 112 </ b> L of the first fixing
Similarly, the left half of the
As shown in FIG. 4, when the
As shown in FIG. 2, the left half of the pin member 141 </ b> L fixed to the first fixing
以下では図４、図８および図９を用いてヒンジ１００の回動角度φと嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの幅Ｗ（φ）およびピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの直径Ｒ（φ）との関係について説明する。
Hereinafter, the relationship between the rotation angle φ of the
図４に示す如く、嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの幅Ｗ（φ）は、ヒンジ１００の回動角度がφのときの「嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒを回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒの軸線およびピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの軸線を通る平面５」と「嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの二つの内周面」と、の交線間の距離を指す。換言すれば、嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの幅Ｗ（φ）は、ヒンジ１００の回動角度がφのときにおける嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面のうち、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの外周面に対向する二つの部分（回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒの軸線から近い部分および遠い部分）の間の距離を指す。
また、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの直径Ｒ（φ）は、厳密には「ヒンジ１００の回動角度がφのときのピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒのうち嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒに嵌合している部分の直径」を指す。
As shown in FIG. 4, the width W (φ) of the
Strictly speaking, the diameter R (φ) of the
図９中の太い実線は、第二固定部材１２０が弾性変形しないと仮定した場合の嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの幅Ｗ（φ）を示す。図９中の太い実線で示す如く、本実施形態では嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの幅Ｗ（φ）はヒンジ１００の回動角度φが０°以上１３°未満のときにはＷ１で一定であり、ヒンジ１００の回動角度φが１３°以上２１°未満のときにはヒンジ１００の回動角度φの増大に伴ってＷ１からＷ２まで減少し（Ｗ１＞Ｗ２）、ヒンジ１００の回動角度φが２１°以上９０°以下のときにはＷ２で一定である。
The thick solid line in FIG. 9 indicates the width W (φ) of the
図９中の太い点線は、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒが弾性変形しないと仮定した場合のピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの直径Ｒ（φ）を示す。図９中の太い点線で示す如く、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの直径Ｒ（φ）は、Ｗ２よりも大きくかつＷ１よりも小さい値であるＲ１で一定である（Ｗ２＜Ｒ１＜Ｗ１）。
Thick dotted lines in FIG. 9 indicate the diameters R (φ) of the
図４および図９に示す如く、ヒンジ１００の回動角度φが０°以上１７°未満であるときにはＷ（φ）＜Ｒ（φ）となり、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの外周面は嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面に当接しない（あるいは、当接していたとしても軽く触れる程度である）ため、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの外周面と嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面との間に摩擦力が（ほとんど）発生しない。
As shown in FIGS. 4 and 9, when the rotation angle φ of the
図８の（ａ）および図９に示す如く、ヒンジ１００の回動角度φが１７°であるときにはＷ（φ）＝Ｒ（φ）（＝Ｒ１）となり、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの外周面はそれぞれ嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面の二箇所（嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面のうち、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒの軸線に近い部分および遠い部分）に当接する。
As shown in FIGS. 8A and 9, when the rotation angle φ of the
図８の（ｂ）および図９に示す如く、ヒンジ１００の回動角度φが１７°よりも大きくかつ９０°以下であるときにはＷ（φ）＞Ｒ（φ）となり、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの外周面はそれぞれ嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面の二箇所に当接する。このとき、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒにおいて嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒに嵌合する部分はピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの半径方向（より厳密には、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの直径が小さくなる方向）に弾性変形し、第二固定部材１２０の嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面においてピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの外周面に当接する部分の周辺が弾性変形する。
その結果、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒ（の外周面）と嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒ（の内周面）とが強く当接し、かつピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒおよび嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒにおいて当接する部分の面積が大きくなるので、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒおよび嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面の当接部分に摩擦力が発生し、当該摩擦力が第一固定部材１１０に対する第二固定部材１２０の回動に抗するトルクとなる。
As shown in FIGS. 8B and 9, when the rotation angle φ of the
As a result, the
上記の如く、ヒンジ１００の回動角度φが１７°よりも大きくかつ９０°以下であるとき、現実にはピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒおよび第二固定部材１２０の嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面においてピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの外周面に当接する部分の周辺は弾性変形する。従って、図９中において太い二点鎖線で示す如く、Ｗ（φ）およびＲ（φ）はヒンジ１００の回動角度φが１７°よりも大きくなるにつれて徐々に小さくなり、ヒンジ１００の回動角度φが２１°以上のときにはＷ２よりも大きくかつＲ１よりも小さい値であるＷ３となる（φ≧２１°；Ｗ（φ）＝Ｒ（φ）＝Ｗ３，Ｗ２＜Ｗ３＜Ｒ１）。
As described above, when the rotation angle φ of the
ヒンジ１００は原稿圧着板３が比較的大きく開いているとき（θ＝φ＞１７°のとき）にはトルクを発生させる。従って、原稿圧着板３が比較的大きく開いているときに作業者が原稿圧着板３から手を離しても事務機器本体２に対する原稿圧着板３の回動角度θは一定に保持される（フリーストップ機能が達成される）。
ヒンジ１００は原稿圧着板３が事務機器本体２に対してほとんど閉じているとき（θ＝φ≦１７°のとき）にはトルクを発生させない。従って、原稿圧着板３が事務機器本体２に対してほとんど閉じた状態で作業者が原稿圧着板３から手を離した場合、原稿圧着板３は自重により事務機器本体２に向かって落下し、確実に閉じる（θおよびφが減少してゼロになる）。
The
The
以上の如くヒンジ１００を構成することは、以下の如き利点を有する。
第一に、ヒンジ１００は従来型ヒンジに比べて部品点数を削減可能である。より詳細には、ヒンジ１００は従来型ヒンジにおける巻きバネ、カムスライダ、受圧ピンの三つの部材を省略し、ピン部材を追加することになるため、差し引きで部材を二つ削減することが可能である。
第二に、ヒンジ１００および従来型ヒンジはトルクを発生させるメカニズムにおいて根本的に異なり、ヒンジ１００はピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒおよび第二固定部材１２０（嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの周辺部分）の弾性変形により第一固定部材１１０に対する第二固定部材１２０の回動に抗するトルクを発生させる。そのため、ヒンジ１００を構成する他の部材（第一固定部材１１０、回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒ）にはトルクを発生させるための力（従来型ヒンジの場合、巻きバネの付勢力）に起因する大きな外力が作用しない。また、ヒンジ１００はピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒおよび第二固定部材１２０の弾性変形量が小さくても比較的大きなトルクを発生させることが可能である。従って、ヒンジ１００は従来型ヒンジに比べて全体としては強度が小さく安価な材料で製造することが可能であり、ひいては製造コストを削減することが可能である。
第三に、ヒンジ１００は従来型ヒンジに比べて小型化が容易である。より詳細には、従来型ヒンジの場合、トルク自体を大きくするためには線径および外径が大きい巻きバネを用いる必要があり、巻きバネの外形寸法が大型化する。また、回動角度に応じてトルクの大きさを調整するためには巻きバネの付勢力を大きくしなければならず、ひいては巻きバネの長手方向において巻きバネの伸長・収縮を許容する大きなスペースを確保する必要がある。これに対して、ヒンジ１００はピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒおよび第二固定部材１２０の弾性変形量を微調整する（例えば、嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの幅Ｗ（φ）を微調整する）だけで第一固定部材１１０に対する第二固定部材１２０の回動に抗するトルクの大きさを容易に調整（変更）することが可能である。また、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの外形寸法も巻きバネに比べて小型化が容易である。
第四に、ヒンジ１００は回動角度φに応じてトルクの大きさを容易に調整することが可能である。より詳細には、従来型ヒンジの場合にはヒンジの回動角度と発生するトルクの関係を所望の関係（例えば、フリーストップ機能を達成するような関係）とするためにはカムスライダと受圧ピンとの当接部分の形状を複雑な計算に基づいて決定する必要があり、これらの部材の設計が容易ではないのに対して、ヒンジ１００は回動角度φに応じて嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの幅Ｗ（φ）を微調整するだけでトルクの大きさを調整可能である。
このように、ヒンジ１００は従来型ヒンジに比べて部品点数の削減、材料コストの低減および小型化を達成しつつ、回動角度に応じてトルクを発生することが可能である。
The construction of the
First, the
Secondly, the
Third, the
Fourth, the
Thus, the
本実施形態では、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒを構成する材料を金属材料（本実施形態ではバネ鋼）とし、嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒが形成される第二固定部材１２０を構成する材料を樹脂材料（本実施形態ではＰＯＭ）としている。
このように構成することにより、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの外周面と嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの内周面とが当接したときにピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒおよび第二固定部材１２０（嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの周辺部）がともに弾性変形し、これらの部材間の当接部分における面積が大きくなり、どちらか一方の部材のみが弾性変形する場合に比べて大きな摩擦力（ひいては、トルク）を発生させることが可能である。
また、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒを構成する材料と嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒが形成される第二固定部材１２０を構成する材料とが異なるため、ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒを構成する材料および嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒが形成される第二固定部材１２０を構成する材料が同じである場合（全て金属材料である場合、あるいは、全て樹脂材料である場合）に比べてこれらの部材間の当接部分における摩耗を低減することが可能である。
In the present embodiment, the material constituting the
With this configuration, when the outer peripheral surface of the
Further, since the material constituting the
本実施形態のヒンジ１００は二本のピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒを具備し、第二固定部材１２０には二本のピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒがそれぞれ嵌合する二つの（ピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒと同数の）嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒが形成されるが、本発明はこれに限定されない。
例えば、ヒンジ１００よりも発生させるトルクが小さい用途に用いられるヒンジの場合、ヒンジ１００におけるピン部材１４１Ｒおよび嵌合溝１２５Ｒを省略した構成（一本のピン部材１４１Ｌを具備するとともに第二固定部材１２０にはピン部材１４１Ｌが嵌合する一つの嵌合溝１２５Ｌが形成される構成）としても良い。
The
For example, in the case of a hinge that is used for an application that generates less torque than the
また、本実施形態ではピン部材１４１Ｌ・１４１Ｒの本数（二本）と第二固定部材１２０に形成される嵌合溝１２５Ｌ・１２５Ｒの数（二つ）が同数である（ピン部材と嵌合溝とが一対一で対応している）が、本発明はこれに限定されない。例えば、一本のピン部材の中央部を第一固定部材に固定するとともにピン部材の両端部を第二固定部材に形成された二つの嵌合溝にそれぞれ嵌合させても良く、一つの嵌合溝に二本以上のピン部材が嵌合しても良い。
In this embodiment, the number (two) of the
本実施形態では第一固定部材１１０を事務機器本体２に固定し、第二固定部材１２０を原稿圧着板３に固定するが、本発明はこれに限定されない。例えば、第一固定部材１１０を原稿圧着板３に固定し、第二固定部材１２０を事務機器本体２に固定することも可能である。
In the present embodiment, the first fixing
以下では図１０から図１５を用いて本発明に係るヒンジの第二実施形態であるヒンジ２００について説明する。
図１０から図１２に示す如く、ヒンジ２００は第一固定部材２１０、第二固定部材２２０、回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒおよびピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒを具備する。
なお、以下では便宜上、ヒンジ２００の各部のうちヒンジ１００とは異なる部分について詳細に説明し、ヒンジ１００と共通の部分については詳細な説明を省略する。
Hereinafter, a
10 to 12, the
Hereinafter, for the sake of convenience, portions of the
第一固定部材２１０は本発明に係る第一固定部材の実施の一形態である。
図１３に示す第一固定部材２１０は一般的な樹脂材料の一種であるＰＯＭにより一体的に成形される。第一固定部材２１０には軸穴２１１Ｌ・２１１Ｒ、ピン穴２１２Ｌ・２１２Ｒ、ピン穴２１３Ｌ・２１３Ｒ、および係止爪２１４が形成される。
The
The
ピン穴２１３Ｌは第一固定部材２１０の左側面の上下略中央部（軸穴２１１Ｌよりも下方となり、軸穴２１１Ｌを挟んでちょうどピン穴２１２Ｌの反対側となる位置）に開口し、右側方に延びた穴である。ピン穴２１３Ｒは第一固定部材２１０の右側面の上下略中央部（軸穴２１１Ｒよりも下方となり、軸穴２１１Ｒを挟んでちょうどピン穴２１２Ｒの反対側となる位置）に開口し、左側方に延びた穴である。ピン穴２１３Ｌ・２１３Ｒは側面視で重なる（一直線に並んでいる）。
The
図１に示す如く、第一固定部材２１０は事務機器本体２の上面後部に形成された固定穴（不図示）に差し込まれる。このとき、第一固定部材２１０の係止爪２１４が当該固定穴の内部に形成された係止部（不図示）に係止されることにより、第一固定部材２１０が事務機器本体２に固定される。
As shown in FIG. 1, the first fixing
第二固定部材２２０は本発明に係る第二固定部材の実施の一形態である。
図１４に示す第二固定部材２２０は側板部２２１Ｌ・２２１Ｒおよび連結部２２２を備え、開口部２２３が形成される。本実施形態の第二固定部材２２０は一般的な樹脂材料の一種であるＰＯＭにより一体的に成形される。
The
The
側板部２２１Ｌには軸孔２２４Ｌおよび嵌合溝２２５Ｌ・２２６Ｌが形成される。嵌合溝２２５Ｌは軸孔２２４Ｌの前方および上方となる位置に配置され、嵌合溝２２６Ｌは軸孔２２４Ｌの後方および下方となる位置に配置される。換言すれば、嵌合溝２２５Ｌおよび嵌合溝２２６Ｌは側面視で軸孔２２４Ｌを中心として互いに１８０°位相がずれた位置に配置される。本実施形態の嵌合溝２２５Ｌ・２２６Ｌはいずれも側面視で軸孔２２４Ｌを中心とする円弧状の長孔であり、側板部２２１Ｌの左右一対の板面を貫通する。
側板部２２１Ｒには軸孔２２４Ｒおよび嵌合溝２２５Ｒ・２２６Ｒが形成される。嵌合溝２２５Ｒは軸孔２２４Ｒの前方および上方となる位置に配置され、嵌合溝２２６Ｒは軸孔２２４Ｒの後方および下方となる位置に配置される。換言すれば、嵌合溝２２５Ｒおよび嵌合溝２２６Ｒは側面視で軸孔２２４Ｒを中心として互いに１８０°位相がずれた位置に配置される。本実施形態の嵌合溝２２５Ｒ・２２６Ｒはいずれも側面視で軸孔２２４Ｒを中心とする円弧状の長孔であり、側板部２２１Ｒの左右一対の板面を貫通する。
連結部２２２にはネジ穴２２２ａ・２２２ｂが形成される。図１に示す如く、ネジ４・４が原稿圧着板３の後端部に形成された貫通孔（不図示）に貫装され、次いでネジ穴２２２ａ・２２２ｂ（図１４参照）に螺装されることにより、第二固定部材２２０は原稿圧着板３に固定される。
A
A
図１５に示す回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒは本発明に係る回動軸部材の実施の一形態である。本実施形態の回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒの形状は図７に示す回動軸部材１３０Ｌ・１３０Ｒと同じであるため、詳細な説明を省略する。
Rotating
図１１、図１３および図１４に示す如く、第一固定部材２１０の上半部が第二固定部材２２０の開口部２２３に差し込まれ、側面視で第一固定部材２１０の軸穴２１１Ｌ・２１１Ｒおよび第二固定部材２２０の軸孔２２４Ｌ・軸孔２２４Ｒが重ねられる。
また、回動軸部材２３０Ｌは軸孔２２４Ｌに貫装され、軸穴２１１Ｌに螺装され、第一固定部材２１０に固定される。同様に、回動軸部材２３０Ｒは軸孔２２４Ｒに貫装され、軸穴２１１Ｒに螺装され、第一固定部材２１０に固定される。
このように、回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒにより、第二固定部材２２０は第一固定部材２１０に回動可能に支持される。
As shown in FIGS. 11, 13, and 14, the upper half of the first fixing
The
In this manner, the second fixing
図１２に示す如く、回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒによって第二固定部材２２０が第一固定部材２１０に回動可能に支持されたとき、第二固定部材２２０に形成された嵌合溝２２５Ｌ・２２６Ｌ（嵌合溝２２５Ｒ・２２６Ｒ）は回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒの軸線に平行な方向（左右方向）から見て当該軸線を中心とする円弧状となる。
As shown in FIG. 12, when the second fixing
ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒは本発明に係るピン部材の実施の一形態である。
図１５に示す如く、ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒはその軸線方向が左右方向に平行となる概ね円筒形状の部材である。本実施形態のピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒはいわゆるスプリングピンであり、バネ鋼あるいはステンレス鋼からなる金属板に曲げ加工を施すことにより製造される。ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒの上部にはピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒの左端部から右端部にわたって外周面から内周面に貫通する切れ目（隙間）が形成されており、ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒの半径方向（ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒの軸線方向に垂直な方向）に弾性変形可能である。
As shown in FIG. 15, the
図１０、図１２および図１３に示す如く、ピン部材２４１Ｌの右半部は第一固定部材２１０のピン穴２１２Ｌに差し込まれ、ピン部材２４１Ｌは第一固定部材２１０に脱落不能に固定される。ピン部材２４１Ｒの左半部は第一固定部材２１０のピン穴２１２Ｒに差し込まれ、ピン部材２４１Ｒは第一固定部材２１０に脱落不能に固定される。ピン部材２４２Ｌの右半部は第一固定部材２１０のピン穴２１３Ｌに差し込まれ、ピン部材２４２Ｌは第一固定部材２１０に脱落不能に固定される。ピン部材２４２Ｒの左半部は第一固定部材２１０のピン穴２１３Ｒに差し込まれ、ピン部材２４１Ｒは第一固定部材２１０に脱落不能に固定される。
図１２に示す如く、ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒが第一固定部材２１０に固定されたとき、回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒの軸線、ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒの軸線およびピン部材２４２Ｌ・２４２Ｒの軸線は平行となる（本実施例では、回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒの軸線、ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒの軸線およびピン部材２４２Ｌ・２４２Ｒの軸線はいずれも左右方向に平行となる）。
図１０に示す如く、第一固定部材２１０に固定されたピン部材２４１Ｌ・２４２Ｌの左半部はそれぞれ第二固定部材２２０の嵌合溝２２５Ｌ・２２６Ｌに嵌合する。同様に、図１１に示す如く、第一固定部材２１０に固定されたピン部材２４１Ｒ・２４２Ｒの右半部はそれぞれ第二固定部材２２０の嵌合溝２２５Ｒ・２２６Ｒに嵌合する。
As shown in FIGS. 10, 12 and 13, the right half of the
As shown in FIG. 12, when the
As shown in FIG. 10, the left half portions of the
ヒンジ２００についてもヒンジ１００と同様に、ヒンジ２００の回動角度φが１７°よりも大きくかつ９０°以下であるときにはピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒの外周面がそれぞれ嵌合溝２２５Ｌ・２２５Ｒ・２２６Ｌ・２２６Ｒの内周面の二箇所に当接する。このとき、ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒにおいて嵌合溝２２５Ｌ・２２５Ｒ・２２６Ｌ・２２６Ｒに嵌合する部分はピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒの半径方向に弾性変形し、第二固定部材２２０の嵌合溝２２５Ｌ・２２５Ｒ・２２６Ｌ・２２６Ｒの内周面においてピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒの外周面に当接する部分の周辺が弾性変形する。
その結果、ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒ（の外周面）と嵌合溝２２５Ｌ・２２５Ｒ・２２６Ｌ・２２６Ｒ（の内周面）とが強く当接し、かつピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒおよび嵌合溝２２５Ｌ・２２５Ｒ・２２６Ｌ・２２６Ｒにおいて当接する部分の面積が大きくなるので、ピン部材２４１Ｌ・２４１Ｒ・２４２Ｌ・２４２Ｒおよび嵌合溝２２５Ｌ・２２５Ｒ・２２６Ｌ・２２６Ｒの内周面の当接部分に摩擦力が発生し、当該摩擦力が第一固定部材２１０に対する第二固定部材２２０の回動に抗するトルクとなる。
Similarly to the
As a result, the
図１２に示す如く、ピン部材２４１Ｌ・２４２Ｌが第一固定部材２１０に固定されたとき、ピン部材２４１Ｌ・２４２Ｌの回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒの軸線回りにおける位相差は均等となり、位相が互いに１８０°ずれている。
同様に、ピン部材２４１Ｒ・２４２Ｒが第一固定部材２１０に固定されたとき、ピン部材２４１Ｒ・２４２Ｒの回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒの軸線回りにおける位相差は均等となり、位相が互いに１８０°ずれている。
従って、ピン部材２４１Ｌの外周面と第二固定部材２２０の嵌合溝２２５Ｌの内周面との当接部分に作用する力と、ピン部材２４２Ｌの外周面と第二固定部材２２０の嵌合溝２２６Ｌの内周面との当接部分に作用する力と、は回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒの軸線を中心として対称形となる。同様に、ピン部材２４１Ｒの外周面と第二固定部材２２０の嵌合溝２２５Ｒの内周面との当接部分に作用する力と、ピン部材２４２Ｒの外周面と第二固定部材２２０の嵌合溝２２６Ｒの内周面との当接部分に作用する力と、は回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒの軸線を中心として対称形となる。
このように、ヒンジ２００は先に説明したヒンジ１００の利点に加えて、対称形となる力同士が相殺することにより回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒに作用する外力（負荷）が低減されるという利点も有する。
As shown in FIG. 12, when the
Similarly, when the
Therefore, the force acting on the contact portion between the outer peripheral surface of the
Thus, in addition to the advantages of the
本実施形態では二本のピン部材２４１Ｌ・２４２Ｌが回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒの軸線回りにおける位相差が均等となるように配置されるが、本発明はこれに限定されない。
すなわち、回動軸部材に作用する外力（負荷）を低減する観点からは、複数本のピン部材が第一固定部材に固定されたとき、複数本のピン部材のうち隣り合うピン部材の回動軸部材の軸線回りにおける位相差を均等とする（位相差を（３６０／ピンの本数）°とする）ことが望ましい。
In the present embodiment, the two
That is, from the viewpoint of reducing the external force (load) acting on the rotation shaft member, when a plurality of pin members are fixed to the first fixing member, the rotation of adjacent pin members among the plurality of pin members is performed. It is desirable that the phase difference around the axis of the shaft member be equal (the phase difference is (360 / number of pins) °).
以下では図１６から図２１を用いて本発明に係るヒンジの第三実施形態であるヒンジ３００について説明する。
図１６から図１８に示す如く、ヒンジ３００は第一固定部材３１０、第二固定部材３２０およびピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒを具備する。
なお、以下では便宜上、ヒンジ３００の各部のうちヒンジ２００とは異なる部分について詳細に説明し、ヒンジ２００と共通の部分については詳細な説明を省略する。
Hereinafter, a
As shown in FIGS. 16 to 18, the
In the following, for the sake of convenience, portions of the
第一固定部材３１０は本発明に係る第一固定部材の実施の一形態である。
図１９に示す第一固定部材３１０は一般的な樹脂材料の一種であるＰＯＭにより一体的に成形される。本実施形態の第一固定部材３１０はヒンジ２００における第一固定部材２１０（図１３参照）から軸孔２１１Ｌ・２１１Ｒを省略した形状に相当し、第一固定部材３１０には第一固定部材３１０にはピン穴３１２Ｌ・３１２Ｒ、ピン穴３１３Ｌ・３１３Ｒ、および係止爪３１４が形成される。
The
The
図１に示す如く、第一固定部材３１０は事務機器本体２の上面後部に形成された固定穴（不図示）に差し込まれる。このとき、第一固定部材３１０の係止爪３１４が当該固定穴の内部に形成された係止部（不図示）に係止されることにより、第一固定部材３１０が事務機器本体２に固定される。
As shown in FIG. 1, the first fixing
第二固定部材３２０は本発明に係る第二固定部材の実施の一形態である。
図２０に示す第二固定部材３２０はヒンジ２００における第二固定部材２２０（図１４参照）から軸孔２２４Ｌ・２２４Ｒを省略した形状に相当し、側板部３２１Ｌ・３２１Ｒおよび連結部３２２を備え、開口部３２３が形成される。本実施形態の第二固定部材３２０は一般的な樹脂材料の一種であるＰＯＭにより一体的に成形される。
The
A
側板部３２１Ｌには嵌合溝３２５Ｌ・３２６Ｌが形成される。嵌合溝３２５Ｌおよび嵌合溝３２６Ｌは側面視で仮想回動軸線６（図１８および図２０参照）を中心として互いに１８０°位相がずれた位置に配置される。なお、仮想回動軸線６は、ヒンジ３００を組み立てたときに第一固定部材３１０に対する第二固定部材３２０の回動中心となる仮想的な軸線である。本実施形態の嵌合溝３２５Ｌ・３２６Ｌはいずれも側面視で仮想回動軸線６を中心とする円弧状の長孔であり、側板部３２１Ｌの左右一対の板面を貫通する。
側板部３２１Ｒには嵌合溝３２５Ｒ・３２６Ｒが形成される。嵌合溝３２５Ｒおよび嵌合溝３２６Ｒは側面視で仮想回動軸線６（図１８および図２０参照）を中心として互いに１８０°位相がずれた位置に配置される。本実施形態の嵌合溝３２５Ｒ・３２６Ｒはいずれも側面視で仮想回動軸線６を中心とする円弧状の長孔であり、側板部３２１Ｒの左右一対の板面を貫通する。
連結部３２２にはネジ穴３２２ａ・３２２ｂが形成される。図１に示す如く、ネジ４・４が原稿圧着板３の後端部に形成された貫通孔（不図示）に貫装され、次いでネジ穴３２２ａ・３２２ｂ（図２０参照）に螺装されることにより、第二固定部材３２０は原稿圧着板３に固定される。
Fitting
Fitting
ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒは本発明に係るピン部材の実施の一形態である。
図２１に示す如く、ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒはその軸線方向が左右方向に平行となる概ね円筒形状の部材である。本実施形態のピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒはいわゆるスプリングピンであり、バネ鋼あるいはステンレス鋼からなる金属板に曲げ加工を施すことにより製造される。ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒの上部にはピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒの左端部から右端部にわたって外周面から内周面に貫通する切れ目（隙間）が形成されており、ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒの半径方向（ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒの軸線方向に垂直な方向）に弾性変形可能である。
The
As shown in FIG. 21, the
図１６、図１８および図１９に示す如く、ピン部材３４１Ｌの右半部は第一固定部材３１０のピン穴３１２Ｌに差し込まれ、ピン部材３４１Ｌは第一固定部材３１０に脱落不能に固定される。ピン部材３４１Ｒの左半部は第一固定部材３１０のピン穴３１２Ｒに差し込まれ、ピン部材３４１Ｒは第一固定部材３１０に脱落不能に固定される。ピン部材２４３Ｌの右半部は第一固定部材３１０のピン穴３１３Ｌに差し込まれ、ピン部材３４２Ｌは第一固定部材３１０に脱落不能に固定される。ピン部材３４２Ｒの左半部は第一固定部材３１０のピン穴３１３Ｒに差し込まれ、ピン部材３４１Ｒは第一固定部材３１０に脱落不能に固定される。
図１６に示す如く、第一固定部材３１０に固定されたピン部材３４１Ｌ・３４２Ｌの左半部はそれぞれ第二固定部材３２０の嵌合溝３２５Ｌ・３２６Ｌに嵌合する。同様に、図１７に示す如く、第一固定部材３１０に固定されたピン部材３４１Ｒ・３４２Ｒの右半部はそれぞれ第二固定部材３２０の嵌合溝３２５Ｒ・３２６Ｒに嵌合する。
As shown in FIGS. 16, 18 and 19, the right half of the
As shown in FIG. 16, the left half portions of the
ヒンジ３００ではヒンジ２００における回動軸部材２３０Ｌ・２３０Ｒ（図１５参照）に相当する部材が省略されている。このように構成することにより、ヒンジ３００はヒンジ２００に比べて部品点数を削減することが可能である。
なお、ヒンジ３００では、ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒは「第一固定部材３１０に対する第二固定部材３２０の回動に抗するトルクを発生する機能（本発明に係るピン部材の本来的な機能）」に加えて「第一固定部材３１０および第二固定部材３２０を仮想回動軸線６回りに回動可能に連結する機能（本発明に係るヒンジにおける回動軸としての機能）」を果たす。
図１８に示す如く、ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒが第一固定部材３１０に固定されたとき、仮想回動軸線６、ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒの軸線およびピン部材３４２Ｌ・３４２Ｒの軸線は平行となる（本実施例では、仮想回動軸線６、ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒの軸線およびピン部材３４２Ｌ・３４２Ｒの軸線はいずれも左右方向に平行となる）。
In the
In the
As shown in FIG. 18, when the
図１８に示す如く、第二固定部材３２０が第一固定部材３１０に回動可能に支持されたとき、第二固定部材３２０に形成された嵌合溝３２５Ｌ・３２６Ｌ（嵌合溝３２５Ｒ・３２６Ｒ）は仮想回動軸線６に平行な方向（左右方向）から見て仮想回動軸線６を中心とする円弧状となる。
As shown in FIG. 18, when the second fixing
ヒンジ３００についてもヒンジ１００およびヒンジ２００と同様に、ヒンジ３００の回動角度φが１７°よりも大きくかつ９０°以下であるときにはピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒの外周面がそれぞれ嵌合溝３２５Ｌ・３２５Ｒ・３２６Ｌ・３２６Ｒの内周面の二箇所に当接する。このとき、ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒにおいて嵌合溝３２５Ｌ・３２５Ｒ・３２６Ｌ・３２６Ｒに嵌合する部分はピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒの半径方向に弾性変形し、第二固定部材３２０の嵌合溝３２５Ｌ・３２５Ｒ・３２６Ｌ・３２６Ｒの内周面においてピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒの外周面に当接する部分の周辺が弾性変形する。
その結果、ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒ（の外周面）と嵌合溝３２５Ｌ・３２５Ｒ・３２６Ｌ・３２６Ｒ（の内周面）とが強く当接し、かつピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒおよび嵌合溝３２５Ｌ・３２５Ｒ・３２６Ｌ・３２６Ｒにおいて当接する部分の面積が大きくなるので、ピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒおよび嵌合溝３２５Ｌ・３２５Ｒ・３２６Ｌ・３２６Ｒの内周面の当接部分に摩擦力が発生し、当該摩擦力が第一固定部材３１０に対する第二固定部材３２０の回動に抗するトルクとなる。
Similarly to the
As a result, the
図１８に示す如く、ピン部材３４１Ｌ・３４２Ｌが第一固定部材３１０に固定されたとき、ピン部材３４１Ｌ・３４２Ｌの仮想回動軸線６回りにおける位相差は均等となり、位相が互いに１８０°ずれている。同様に、ピン部材３４１Ｒ・３４２Ｒが第一固定部材３１０に固定されたとき、ピン部材３４１Ｒ・３４２Ｒの仮想回動軸線６回りにおける位相差は均等となり、位相が互いに１８０°ずれている。
従って、ピン部材３４１Ｌの外周面と第二固定部材３２０の嵌合溝３２５Ｌの内周面との当接部分に作用する力と、ピン部材３４２Ｌの外周面と第二固定部材３２０の嵌合溝３２６Ｌの内周面との当接部分に作用する力と、は仮想回動軸線６を中心として対称形となる。同様に、ピン部材３４１Ｒの外周面と第二固定部材３２０の嵌合溝３２５Ｒの内周面との当接部分に作用する力と、ピン部材３４２Ｒの外周面と第二固定部材３２０の嵌合溝３２６Ｒの内周面との当接部分に作用する力と、は仮想回動軸線６を中心として対称形となる。
このように、ヒンジ３００はピン部材３４１Ｌ・３４１Ｒ・３４２Ｌ・３４２Ｒと第二固定部材３２０との間に作用する力を対称形として相殺することにより第二固定部材３２０が第一固定部材３１０に対して回動するときに仮想回動軸線６がぶれることを防止し、ひいては（専ら回動軸としての機能を果たす部材が省略されているにも関わらず）滑らかに回動することが可能であるという利点を有する。
As shown in FIG. 18, when the
Accordingly, the force acting on the contact portion between the outer peripheral surface of the
In this way, the
１ 事務機器、２ 事務機器本体（第一対象物）、３ 原稿圧着板（第二対象物）、１００ ヒンジ（第一実施形態）、１１０ 第一固定部材、１２０ 第二固定部材、１２５Ｌ・１２５Ｒ 嵌合溝、１３０Ｌ・１３０Ｒ 回動軸部材、１４１Ｌ・１４１Ｒ ピン部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Office equipment, 2 Office equipment main body (1st target object), 3 Original crimping board (2nd target object), 100 Hinge (1st embodiment), 110 1st fixing member, 120 2nd fixing member, 125L * 125R Fitting groove, 130L / 130R Rotating shaft member, 141L / 141R Pin member
Claims (5)
前記第一対象物に固定される第一固定部材と、
前記第二対象物に固定される第二固定部材と、
前記第二固定部材を前記第一固定部材に回動可能に支持する回動軸部材と、
半径方向に弾性変形可能なピン部材と、
を具備し、
前記第二固定部材には、前記回動軸部材の軸線に平行な方向から見て当該軸線を中心とする円弧状の嵌合溝が形成され、
前記ピン部材は、前記回動軸部材の軸線と前記ピン部材の軸線とが平行となるように前記第一固定部材に固定されるとともに前記嵌合溝に嵌合し、
前記ピン部材において前記嵌合溝に嵌合する部分が前記嵌合溝の内周面に当接して前記ピン部材の半径方向に弾性変形することにより、前記ピン部材と前記嵌合溝の内周面との当接部分に摩擦力が発生し、当該摩擦力が前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動に抗するトルクとなる、
ヒンジ。 A hinge for pivotally connecting the first object and the second object,
A first fixing member fixed to the first object;
A second fixing member fixed to the second object;
A rotation shaft member rotatably supporting the second fixing member on the first fixing member;
A pin member elastically deformable in the radial direction;
Comprising
The second fixing member is formed with an arcuate fitting groove centered on the axis when viewed from a direction parallel to the axis of the rotating shaft member,
The pin member is fixed to the first fixing member so that the axis of the rotating shaft member and the axis of the pin member are parallel to each other, and is fitted into the fitting groove,
A portion of the pin member that fits into the fitting groove abuts on an inner peripheral surface of the fitting groove and elastically deforms in the radial direction of the pin member, thereby causing an inner circumference of the pin member and the fitting groove. A frictional force is generated at a contact portion with the surface, and the frictional force becomes a torque that resists rotation of the second fixing member with respect to the first fixing member.
Hinge.
前記嵌合溝は前記第二固定部材に複数形成される、
請求項１に記載のヒンジ。 A plurality of the pin members;
A plurality of the fitting grooves are formed in the second fixing member;
The hinge according to claim 1.
前記第一対象物に固定される第一固定部材と、
前記第二対象物に固定される第二固定部材と、
半径方向に弾性変形可能であって、前記第一固定部材および前記第二固定部材を仮想的な軸線である仮想軸線回りに回動可能に支持する複数のピン部材と、
を具備し、
前記第二固定部材には、前記仮想回動軸線に平行な方向から見て当該仮想回動軸線を中心とする円弧状の複数の嵌合溝が形成され、
前記複数のピン部材は、前記仮想回動軸線と前記複数のピン部材の軸線とが平行となるように前記第一固定部材に固定されるとともにそれぞれ前記複数の嵌合溝に嵌合し、
前記複数のピン部材において前記複数の嵌合溝に嵌合する部分が前記複数の嵌合溝の内周面に当接して前記複数のピン部材の半径方向に弾性変形することにより、前記複数のピン部材と前記複数の嵌合溝の内周面との当接部分に摩擦力が発生し、当該摩擦力が前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動に抗するトルクとなる、
ヒンジ。 A hinge for pivotally connecting the first object and the second object,
A first fixing member fixed to the first object;
A second fixing member fixed to the second object;
A plurality of pin members that are elastically deformable in a radial direction and support the first fixing member and the second fixing member so as to be rotatable around a virtual axis that is a virtual axis;
Comprising
The second fixing member is formed with a plurality of arc-shaped fitting grooves centered on the virtual rotation axis when viewed from a direction parallel to the virtual rotation axis,
The plurality of pin members are fixed to the first fixing member so that the virtual rotation axis and the axes of the plurality of pin members are parallel to each other, and are fitted into the plurality of fitting grooves, respectively.
The portions of the plurality of pin members that fit into the plurality of fitting grooves abut against the inner peripheral surfaces of the plurality of fitting grooves and elastically deform in the radial direction of the plurality of pin members, thereby Friction force is generated at the contact portion between the pin member and the inner peripheral surfaces of the plurality of fitting grooves, and the friction force becomes a torque that resists rotation of the second fixing member with respect to the first fixing member.
Hinge.
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