JP2015078723A - ヒンジ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ベース部と揺動部材とをヒンジ構造により連結した構造において、ベース部に対する揺動部材の回転速度が大きくなることを防ぐダンパーを設けても、揺動部材をベース部に取り付けた構造の外観意匠が損なわれることを防止できるようにする。
【解決手段】第一筒状部３１を有し、ベース部に固定される第一筒状部材１２と、第二筒状部４１を有し、揺動部材に固定される第二筒状部材１３と、第一筒状部及び第二筒状部に挿入されて一対の筒状部材を相互に回転自在に連結すると共に、一対の筒状部材に対して一対の筒状部材の回転軸線Ｌ１方向に直線移動可能とされた軸体１１と、一対の筒状部材の相対的な回転移動を、軸体の回転軸線方向への直線移動に変換する移動変換機構１５と、一対の筒状部材の相対的な回転に伴う軸体の移動に制動力を付与するダンパー１４と、を備えるヒンジ構造１０を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヒンジ構造に関する。

従来、本体（ベース部）に対して鍵盤蓋（揺動部材）をヒンジ構造により揺動自在に連結したピアノや、建屋の壁部（ベース部）に対して扉（揺動部材）をヒンジ構造により揺動自在に連結した建築構造には、例えば特許文献１，２のように、ベース部に対する揺動部材の回転移動に制動力を付与する制動装置としてダンパーを採用したものがある。これらの構成では、ベース部に対する揺動部材の回転速度が大きくなることを防止し、鍵盤蓋や扉が急激に閉じることを防いでいる。

特開２００７−１３２５０９号公報 特開２００９−７９４２４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ダンパーがヒンジ構造と別個に設けられるため、揺動部材をベース部に取り付けた構造（ピアノや建築構造）の外観意匠が損なわれてしまう、という問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ベース部に対する揺動部材の回転速度が大きくなることを防ぐダンパーを設けても、揺動部材をベース部に取り付けた構造の外観意匠が損なわれることを防止できるヒンジ構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のヒンジ構造は、揺動部材をベース部に対して揺動自在に連結するヒンジ構造であって、第一筒状部を有し、前記ベース部に固定される第一筒状部材と、第二筒状部を有し、前記揺動部材に固定される第二筒状部材と、前記第一筒状部及び前記第二筒状部に挿入されて一対の筒状部材を相互に回転自在に連結すると共に、前記一対の筒状部材に対してその回転軸線方向に直線移動可能とされた軸体と、前記一対の筒状部材の相対的な回転移動を、前記軸体の回転軸線方向への直線移動に変換する移動変換機構と、前記一対の筒状部材の相対的な回転に伴う前記軸体の移動に制動力を付与するダンパーと、を備えることを特徴とする。

本発明のヒンジ構造では、一対の筒状部材の内部に設けられた軸体が、一対の筒状部材の相対的な回転移動に伴って移動する。また、ダンパーが軸体の移動に制動力を付与することで、一対の筒状部材の相対的な回転速度が制限されるため、一対の筒状部材が大きな速度で相対回転することを防止できる。すなわち、ベース部に対する揺動部材の回転速度が大きくなることを防止できる。

また、本発明のヒンジ構造によれば、ダンパーの制動対象である軸体が筒状部材の内部に設けられるため、ダンパーを、ベース部及び揺動部材を連結する構造（一対の筒状部材及び軸体からなる構造）に隣り合わせて設けることができる。したがって、本発明のヒンジ構造により揺動部材をベース部に取り付けても、ダンパーの存在が目立たないため、揺動部材をベース部に取り付けた構造の外観意匠が損なわれることを防止できる。

そして、前記ヒンジ構造においては、前記移動変換機構が、前記軸体の外周面に形成された螺旋状の溝と、前記第一筒状部及び前記第二筒状部の一方の内周面から突出して設けられ、前記螺旋状の溝に挿入される係合突起と、前記軸体の軸線方向の端部に設けられて前記第一筒状部及び前記第二筒状部の他方に挿入されるスプライン軸部と、前記第一筒状部及び前記第二筒状部の他方に形成され、前記スプライン軸部が挿入されることで、前記第一筒状部及び前記第二筒状部の他方に対する前記軸体の回転移動を規制するスプライン軸用孔部と、を備えてもよい。

上記構成によれば、スプライン軸部がスプライン軸用孔部に挿入されていることで、一対の筒状部材を相対的に回転させた際には、軸体が、他方の筒状部（第一筒状部及び第二筒状部の他方）を有する他方の筒状部材と共に、一方の筒状部材に対して回転移動する。また、一方の筒状部に設けられた係合突起が軸体に形成された螺旋状の溝（螺旋溝）に挿入されていることで、一対の筒状部材を相対的に回転させた際には、係合突起が螺旋溝に対してその長手方向に移動する。
これにより、軸体は、一対の筒状部材の相対的な回転に伴って、一方の筒状部材に対して回転移動すると共に、一対の筒状部材に対してその回転軸線方向に直線移動することができる。すなわち、一対の筒状部材の相対的な回転移動を、軸体の回転軸線方向への直線移動に変換することができる。

また、前記ヒンジ構造においては、前記軸体が、前記ダンパーに接続されて該ダンパーの制動力が前記軸体に作用する被制動領域と、前記ダンパーから離間して該ダンパーの制動力が前記軸体に作用しない自由移動領域との間で、前記回転軸線方向に移動可能とされていてもよい。

上記構成によれば、軸体の回転軸線方向への移動範囲に、ダンパーの制動力が軸体に作用しない自由移動領域が含まれるため、一対の筒状部材の相対的な回転角度範囲が、ダンパーの性能（ダンパーの変位量）によって制限されることを防止できる。したがって、性能の低いダンパー（変位量の小さいダンパー）を使用しても、一対の筒状部材の相対的な回転角度の範囲を大きく設定することが可能となる。すなわち、小型で安価なダンパーを使用することが可能となり、ヒンジ構造の小型化及び低コスト化を図ることができる。

また、前記ヒンジ構造においては、前記ダンパーが、前記軸体の直線移動に制動力を付与する直動ダンパ―であってもよい。
上記構成によれば、直動ダンパーの制動力が、移動変換機構を介して一対の筒状部材の相対的な回転移動に付与されるため、一対の筒状部材の相対的な回転速度を制限し、一対の筒状部材が大きな速度で相対回転することを防止できる。

また、直動ダンパーは、筒状のシリンダ、及び、シリンダに対してその軸方向に直線移動するピストン部を備えるため、ピストン部の移動方向が軸体の直線移動方向（回転軸線方向）に一致するように、直動ダンパーを軸体の回転軸線方向の端部に隣り合せて設けることができる。そして、直動ダンパーのシリンダの直径寸法は、容易に筒状部材の直径寸法以下に設定できるため、容易に直動ダンパーの存在が目立たないようにヒンジ構造をコンパクトに構成することが可能となる。また、直動ダンパーでは、その軸方向長さを延長してピストン部の変位量（移動長さ範囲）が長くなるように直動ダンパーの性能を向上させても、直動ダンパーの存在が目立つことはない。

さらに、前記ヒンジ構造においては、前記移動変換機構が、前記軸体を他方の筒状部材と共に一方の筒状部材に対して回転移動可能とし、前記ダンパーが、前記軸体の回転移動に制動力を付与するロータリーダンパーであってもよい。

本発明によれば、ダンパーの制動力によりベース部に対する揺動部材の回転速度が大きくなることを防止できると共に、揺動部材をベース部に取り付けた構造の外観意匠が損なわれることも防止できる。

本発明の第一、第二実施形態に係るヒンジ構造を設けたピアノの要部を示す側断面図である。 図１の鍵盤蓋を開いた状態における第一実施形態のヒンジ構造を示す斜視図である。 図１の鍵盤蓋を閉じた状態における第一実施形態のヒンジ構造を示す斜視図である。 図２，３のヒンジ構造において、第二筒状部と係合突起部との関係を示す断面図である。 図１の鍵盤蓋を開いた状態における第二実施形態のヒンジ構造を示す断面図である。 図１の鍵盤蓋を閉じた状態における第二実施形態のヒンジ構造を示す斜視図である。

〔第一実施形態〕
以下、図１〜５を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１に示すように、この実施形態に係るヒンジ構造１０は、ピアノ（鍵盤楽器）１に設けたものである。また、本実施形態のピアノ１は、アコースティックピアノの一種であるアップライトピアノであり、本体（ベース部）２と、ヒンジ構造１０によって本体２に対して揺動自在に連結された鍵盤蓋（揺動部材）３と、を備える。

本体２は、筐体４、及び、筐体４の前面側に設けられる鍵盤部５を備える。また、本体２は、筐体４内部に設けられる従前のハンマ、弦、アクション機構（いずれも不図示）等も備える。
鍵盤蓋３は、鍵盤部５を覆うものであり、鍵盤部５を覆うカバー位置ＣＬと、鍵盤部５を外部に露出させる開放位置ＯＰとの間で、回転軸線Ｌ１を中心に本体２に対して揺動自在に設けられている。
ヒンジ構造１０は、図２，３に示すように、軸体１１と、第一筒状部材１２と、第二筒状部材１３と、ダンパー１４と、を備える。

軸体１１は、柱状に形成され、後述する第一筒状部材１２及び第二筒状部材１３の内部に挿入されることで、これら一対の筒状部材１２，１３を相互に回転自在に連結する。軸体１１を一対の筒状部材１２，１３の内部に挿入した状態では、軸体１１及び一対の筒状部材１２，１３の軸線が互いに一致する。以下の説明では、軸体１１、一対の筒状部材１２，１３の軸線を回転軸線Ｌ１と呼ぶ。

軸体１１は、ボールねじ部２１、スプライン軸部２２及び支持軸部２３を一体に形成して構成されている。
ボールねじ部２１は、円柱状に形成されている。ボールねじ部２１の外周面には、螺旋状の溝（螺旋溝２４）が形成されている。本実施形態では、螺旋溝２４がボールねじ部２１の軸線方向に間隔をあけて複数（図示例では三つ）配列されている。

スプライン軸部２２は、ボールねじ部２１の軸線方向の一端部に設けられている。また、支持軸部２３は、円柱状に形成され、ボールねじ部２１の軸線方向の他端部に設けられている。図示例では、スプライン軸部２２及び支持軸部２３の径寸法がボールねじ部２１よりも小さく設定されているが、これに限ることはない。
これらボールねじ部２１、スプライン軸部２２及び支持軸部２３の軸線は互いに一致しており、軸体１１の回転軸線Ｌ１である。

第一筒状部材１２は、本体２の筐体４（図１参照）に固定されるものであり、円筒状に形成された第一筒状部３１と、第一筒状部３１からその径方向外側に延びる第一固定用板部３２とを一体に形成して構成されている。また、第二筒状部材１３は、鍵盤蓋３に固定されるものであり、円筒状に形成された第二筒状部４１と、第二筒状部４１からその径方向外側に延びる第二固定用板部４２とを一体に形成して構成されている。
各筒状部材１２，１３の固定用板部３２，４２には、その厚さ方向に貫通して、各筒状部材１２，１３を本体２の筐体４あるいは鍵盤蓋３にネジ止めにより固定するためのネジ孔３３，４３が形成されている。
第一筒状部３１及び第二筒状部４１は、これらの軸線を互いに一致させた状態で回転軸線Ｌ１方向に並べて配列されている。

軸体１１を挿入する第一筒状部３１の第一挿入孔３４は、第一筒状部３１の回転軸線Ｌ１方向の両端に開口している。第一挿入孔３４は、第二筒状部４１側に位置する第一筒状部３１の一方の端部に開口して、軸体１１のボールねじ部２１を挿入する第一ねじ部用孔部３５と、第一筒状部３１の他方の端部に開口して、軸体１１のスプライン軸部２２を挿入するスプライン軸用孔部３６と、を有する。図示例では、スプライン軸用孔部３６の内径寸法が第一ねじ部用孔部３５よりも小さく設定されているが、これに限ることはない。
スプライン軸用孔部３６の内周面は、スプライン軸部２２の外周面に対応する形状に形成されている。これにより、軸体１１を第一筒状部３１に挿入した状態では、第一筒状部３１に対する軸体１１の回転移動がスプライン軸部２２及びスプライン軸用孔部３６によって規制され、軸体１１は第一筒状部３１に対して回転軸線Ｌ１方向への直線移動のみ可能となる。スプライン軸用孔部３６の軸方向長さは、スプライン軸部２２よりも短く設定されている。

軸体１１を挿入する第二筒状部４１の第二挿入孔４４は、第一筒状部３１側に位置する第二筒状部４１の回転軸線Ｌ１方向の一方の端部にのみ開口している。第二挿入孔４４は、第二筒状部４１の一方の端部に開口して、軸体１１のボールねじ部２１を挿入する第二ねじ部用孔部４５と、第二ねじ部用孔部４５に対して第二筒状部４１の他方の端部側に連ねて形成され、軸体１１の支持軸部２３を挿入する支持軸用孔部４６と、を有する。図示例では、支持軸用孔部４６の内径寸法が第二ねじ部用孔部４５よりも小さく設定されているが、これに限ることはない。

また、第二筒状部４１には、図２〜４に示すように、第二ねじ部用孔部４５をなす第二筒状部４１の内周面から突出する係合突起４７が設けられている。係合突起４７は、ボールねじ部２１を第二ねじ部用孔部４５に挿入した状態で、ボールねじ部２１の螺旋溝２４に挿入される。
本実施形態では、係合突起４７が第二筒状部４１の内周面の周方向に間隔をあけて複数（図示例では三つ）配列されている。また、係合突起４７の数は、ボールねじ部２１に形成された螺旋溝２４の数に対応し、各螺旋溝２４に一つの係合突起４７が収容されている。なお、本実施形態では、図４に示すように、係合突起４７が第二筒状部４１とは別個に形成されて第二筒状部４１に固定されているが、例えば第二筒状部４１の内周面に一体に形成されてもよい。

以上のように構成される一対の筒状部材１２，１３内部に、前述した軸体１１を挿入した状態では、軸体１１のスプライン軸部２２が第一筒状部材１２のスプライン軸用孔部３６に挿入されているため、一対の筒状部材１２，１３を相対的に回転させた際には、軸体１１が第一筒状部材１２と共に第二筒状部材１３に対して回転移動する。また、第二筒状部材１３の係合突起４７が軸体１１の螺旋溝２４に挿入されるため、一対の筒状部材１２，１３を相対的に回転させた際には、係合突起４７が螺旋溝２４に対してその長手方向に移動する。これにより、軸体１１は、第二筒状部材１３に対して回転移動すると共に一対の筒状部材１２，１３に対して回転軸線Ｌ１方向に直線移動する。
すなわち、本実施形態では、軸体１１のスプライン軸部２２及び螺旋溝２４、第一筒状部材１２のスプライン軸用孔部３６、並びに、第二筒状部材１３の係合突起４７によって、一対の筒状部材１２，１３の相対的な回転移動を、軸体１１の回転軸線Ｌ１方向への直線移動に変換する移動変換機構１５が構成されている。さらに、本実施形態の移動変換機構１５は、軸体１１を第一筒状部材１２と共に第二筒状部材１３に対して回転移動可能とする。

本実施形態の構成では、例えば図２に示す状態において、第二筒状部材１３を第一筒状部材１２に対して第一回転方向Ｒ１に回転させた際に、軸体１１が第二筒状部材１３側から第一筒状部材１２に向かう方向（Ｘ１方向）に直線移動する。この直線移動の際には、図２，３に示すように、第一筒状部３１の他方の端部（スプライン軸用孔部３６の開口端）から突出するスプライン軸部２２の長さが長くなる。

本実施形態のダンパー１４は、一対の筒状部材１２，１３の相対的な回転に伴う軸体１１の直線移動に制動力を付与する直動ダンパー１４である。直動ダンパー１４は、オイル等を封入したシリンダ５１と、シリンダ５１に対して直線移動するように取り付けられたピストン部５２と、を備える。
直動ダンパー１４は、シリンダ５１に対するピストン部５２の移動方向が軸体１１の回転軸線Ｌ１方向に一致するように、軸体１１の回転軸線Ｌ１方向の端部に隣り合せて配されている。また、ピストン部５２の先端部（ピストンヘッド５３）がスプライン軸部２２の端部に対向している。本実施形態では、一対の筒状部材１２，１３の相対的な回転位置に関わらず、ピストンヘッド５３がスプライン軸部２２の端部に当接している。これらピストンヘッド５３及びスプライン軸部２２は、例えば接着剤等により互いに固定されてもよいが、例えば固定されなくてもよい。
また、本実施形態では、直動ダンパー１４が有底筒状の収容ケース５４に収容されている。また、収容ケース５４の開口端部は、スプライン軸用孔部３６が開口する第一筒状部３１の他方の端部に接続されている。これにより、一対の筒状部材１２，１３に対するシリンダ５１の位置が固定されている。

そして、本実施形態のヒンジ構造１０は、第一筒状部材１２に対する第二筒状部材１３の回転位置が図２に示す第一回転位置Ｐ１であるときに鍵盤蓋３が開放位置ＯＰ（図１参照）に配されるように、また、第二筒状部材１３の回転位置が図３に示す第二回転位置Ｐ２であるときに鍵盤蓋３がカバー位置ＣＬ（図１参照）に配されるように、本体２及び鍵盤部５に取り付けられている。

本実施形態のヒンジ構造１０を備えるピアノ１では、鍵盤蓋３を開放位置ＯＰからカバー位置ＣＬまで回転移動させて閉じる際に、第二筒状部材１３が第一筒状部材１２に対して第一回転位置Ｐ１から第二回転位置Ｐ２まで第一回転方向Ｒ１に回転する。この際には、軸体１１がＸ１方向に直線移動して、ピストンヘッド５３に押し付けられるため、直動ダンパー１４の制動力が軸体１１の直線移動に付与される。そして、この制動力は移動変換機構１５を介して第二筒状部材１３の回転移動に付与されるため、一対の筒状部材１２，１３の相対的な回転速度が制限される。したがって、本体２に対する鍵盤蓋３の回転速度が大きくなること防いで、鍵盤蓋３が急激に閉じることを防止できる。

また、鍵盤蓋３をカバー位置ＣＬから開放位置ＯＰまで回転移動させて開く際には、第二筒状部材１３が第一筒状部材１２に対して第二回転位置Ｐ２から第一回転位置Ｐ１まで第二回転方向Ｒ２（第一回転方向Ｒ１と逆方向）に回転する。この際には、軸体１１がＸ２方向（Ｘ１方向と逆方向）に直線移動して、直動ダンパー１４のシリンダ５１から離れる。ここで、軸体１１がピストンヘッド５３に固定されている場合には、軸体１１の直線移動に直動ダンパー１４の制動力が付与され、一対の筒状部材１２，１３の相対的な回転速度が制限される。したがって、鍵盤蓋３を開く動作に対して直動ダンパー１４の制動力が付与される。一方、軸体１１がピストンヘッド５３に固定されていない場合には、軸体１１のＸ２方向への直線移動に直動ダンパー１４の制動力が付与されない。したがって、鍵盤蓋３を容易に開くことが可能となる。

以上説明したように、本実施形態のヒンジ構造１０によれば、本体２に対する鍵盤蓋３の回転速度が大きくなること防いで、鍵盤蓋３が急激に閉じることを防止できる。
また、ダンパー１４の制動対象である軸体１１が一対の筒状部材１２，１３の内部に設けられるため、ダンパー１４を、本体２及び鍵盤蓋３を連結する構造（一対の筒状部材１２，１３及び軸体１１からなる構造）に隣り合せて設けることができる。特に、本実施形態では、ダンパー１４が直動ダンパー１４であり、そのシリンダ５１やピストンヘッド５３の径寸法は、容易に筒状部材１２，１３の筒状部３１，４１の径寸法以下に設定できる。したがって、直動ダンパー１４の存在が目立たないようにヒンジ構造をコンパクトに構成することが可能となる。

さらに、直動ダンパー１４のシリンダの直径寸法は、容易に筒状部材１２，１３の直径寸法以下に設定できるため、容易に直動ダンパー１４の存在が目立たないようにヒンジ構造１０をコンパクトに構成することが可能となる。また、直動ダンパー１４では、その軸方向長さを延長してピストン部５２の変位量（移動長さ範囲）が長くなるように直動ダンパー１４の性能を向上させても、直動ダンパー１４の存在が目立つことはない。以上のことから、ピアノ１（鍵盤蓋３を本体２に取り付けた構造）の外観意匠が損なわれることを防止できる。

また、本実施形態のヒンジ構造１０によれば、螺旋溝２４のピッチを変更するだけで、一対の筒状部材１２，１３の相対的な回転角度に対するピストン部５２の変位量の割合を調整できる。このため、一対の筒状部材１２，１３の相対的な回転角度が大きくても、ピストン部５２の変位量を小さく抑えることができる。したがって、直動ダンパー１４の軸方向長さを小さく抑えて、ヒンジ構造１０の小型化を図ることも可能である。

なお、上記第一実施形態のヒンジ構造１０においては、軸体１１が支持軸部２３を備えているが、軸体１１は少なくともボールねじ部２１及びスプライン軸部２２を備えていればよい。これに伴い、第二筒状部４１の第二挿入孔４４は、例えば第二ねじ部用孔部４５のみによって構成されてもよい。

〔第二実施形態〕
次に、図１、５，６を参照して本発明の第二実施形態について説明する。
この実施形態では、第一実施形態と比較して、ヒンジ構造の一部構造のみが異なっており、その他の構成については第一実施形態と同様である。本実施形態では、第一実施形態と同一の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図１，５，６に示すように、この実施形態のヒンジ構造１００は、第一実施形態と同様に、ピアノ１の本体２に固定される第一筒状部材１１２、鍵盤蓋３に固定される第二筒状部材１１３、これら一対の筒状部材１１２，１１３内部に挿入されて一対の筒状部材１１２，１１３を相互に回転自在に連結する軸体１１１、及び、軸体１１１の移動に制動力を付与するダンパー１１４を備える。軸体１１１、一対の筒状部材１１２，１１３の軸線は互いに一致している。以下の説明ではこれらの軸線を回転軸線Ｌ１と呼ぶ。

軸体１１１は、第一実施形態と同様のボールねじ部２１及びスプライン軸部１２２Ａ，１２２Ｂを備える。ただし、本実施形態では、ボールねじ部２１に形成される螺旋溝２４の数が二つとなっている。また、スプライン軸部１２２Ａ，１２２Ｂが、ボールねじ部２１の回転軸線Ｌ１方向の両端部に設けられている。
各筒状部材１１２，１１３は、第一実施形態と同様の筒状部１３１，１４１と、固定用板部３２，４２とを一体に形成して構成されている。

軸体１１を挿入する第一筒状部１３１の第一挿入孔１３４は、第一筒状部１３１の回転軸線方向の両端に開口している。第一挿入孔１３４は、第二筒状部１４１側に位置する第一筒状部１３１の一方の端部に開口する第一ねじ部用孔部１３５を有する。
また、第一筒状部１３１には、第一ねじ部用孔部１３５をなす第一筒状部１３１の内周面から突出し、ボールねじ部２１の螺旋溝２４に挿入される係合突起１３７が設けられている。係合突起１３７は、第一実施形態の係合突起４７と同様であり、第一筒状部１３１の内周面の周方向に間隔をあけて複数（図示例では二つ）配列されている。

さらに、第一挿入孔１３４のうち第一筒状部１３１の他方の端部には、軸体１１１をダンパー１１４に連結するための連結部材１１６が収容されている。連結部材１１６は、円筒状に形成され、第一筒状部１３１に対して回転軸線Ｌ１を中心に回転自在に保持されている。連結部材１１６の内周面は、第一筒状部１３１内に軸体１１１の第一スプライン軸部１２２Ａの外周面に対応する形状に形成されている。これにより、第一スプライン軸部１２２Ａを連結部材１１６に挿入した状態では、軸体１１１が連結部材１１６と共に第一筒状部１３１に対して回転可能となる。

軸体１１１を挿入する第二筒状部１４１の第二挿入孔１４４は、第一筒状部１３１側に位置する第二筒状部１４１の一方の端部に開口して、ボールねじ部２１を挿入する第二ねじ部用孔部１４５と、第二ねじ部用孔部１４５に対して第二筒状部１４１の他方の端部側に連ねて形成され、軸体１１１の第二スプライン軸部１２２Ｂを挿入するスプライン軸用孔部１４６と、を有する。スプライン軸用孔部１４６の内周面は、第二スプライン軸部１２２Ｂの外周面に対応する形状に形成されている。これにより、軸体１１１を第二筒状部１４１に挿入した状態では、第二筒状部１４１に対する軸体１１１の回転移動が第二スプライン軸部１２２Ｂ及びスプライン軸用孔部１４６によって規制され、軸体１１１は第二筒状部１４１に対して回転軸線Ｌ１方向への直線移動のみ可能となる。

以上のように構成される一対の筒状部材１１２，１１３内部に、前述した軸体１１１を挿入した状態では、軸体１１１の第二スプライン軸部１２２Ｂが第二筒状部材１１３のスプライン軸用孔部１４６に挿入されているため、一対の筒状部材１２，１３を相対的に回転させた際には、軸体１１１が第二筒状部材１１３と共に第一筒状部材１１２に対して回転移動する。また、第一筒状部材１１２の係合突起１３７が軸体１１１の螺旋溝２４に挿入されるため、一対の筒状部材１１２，１１３を相対的に回転させた際には、第一実施形態の場合と同様に、軸体１１１が第一筒状部材１１２に対して回転移動すると共に一対の筒状部材１１２，１１３に対して回転軸線Ｌ１方向に直線移動する。
すなわち、本実施形態では、軸体１１１の第二スプライン軸部１２２Ｂ及び螺旋溝２４、第一筒状部材１１２の係合突起１３７、並びに、第二筒状部材１１３のスプライン軸用孔部１４６によって、一対の筒状部材１１２，１１３の相対的な回転移動を、軸体１１１の回転軸線Ｌ１方向への直線移動に変換する移動変換機構１１５が構成されている。さらに、本実施形態の移動変換機構１１５は、軸体１１１を第二筒状部材１１３と共に第一筒状部材１１２に対して回転移動可能とする。

本実施形態のダンパー１１４は、一対の筒状部材１１２，１１３の相対的な回転に伴う軸体１１１の回転移動に制動力を付与するロータリーダンパー１１４である。ロータリーダンパー１１４は、オイル等を封入したケース１５１と、ケース１５１に対して回転自在に取り付けられたローター部１５２と、を備える。ケース１５１は、第一筒状部１３１に固定されている。一方、ローター部１５２は、第一筒状部１３１の他方の端部から連結部材１１６に挿入され、連結部材１１６に固定されている。これにより、軸体１１１の第一スプライン軸部１２２Ａが連結部材１１６に挿入された状態では、ロータリーダンパー１１４の制動力が第一筒状部１３１に対する軸体１１１の回転移動に付与される。

さらに、本実施形態のヒンジ構造１００では、例えば図５に示す状態において、軸体１１１の第一スプライン軸部１２２Ａが連結部材１１６に対して間隔をあけて配されている。この状態において、第二筒状部材１１３を第一筒状部材１１２に対して図５に示す第一回転位置Ｐ１から図６に示す第二回転位置Ｐ２まで第一回転方向Ｒ１に回転移動させた際には、軸体１１１が連結部材１１６に近づく方向（Ｘ１方向）に直線移動するが、軸体１１１にはロータリーダンパー１１４の制動力が作用しない。その後、第二筒状部材１１３が第二回転位置Ｐ２に至る前の途中位置（不図示）において、第一スプライン軸部１２２Ａが連結部材１１６に挿入され、軸体１１１が連結部材１１６を介してロータリーダンパー１１４（ローター部１５２）に接続される。このため、第二筒状部材１１３が途中位置から第二回転位置Ｐ２に至るまでの間には、軸体１１１が第二筒状部材１１３及びローター部１５２と共に第一筒状部１３１に対して回転移動し、軸体１１１にロータリーダンパー１１４の制動力が付与される。
すなわち、本実施形態では、軸体１１１が、図６に示すようにロータリーダンパー１１４に接続されてロータリーダンパー１１４の制動力が軸体１１１に作用する被制動領域ＢＲと、図５に示すようにロータリーダンパー１１４から離間してロータリーダンパー１１４の制動力が軸体１１１に作用しない自由移動領域ＦＲとの間で、回転軸線Ｌ１方向に移動可能となっている。

以上のように構成される本実施形態のヒンジ構造１００は、図５に示すように第二筒状部材１１３が第一回転位置Ｐ１に配された状態で、鍵盤蓋３が開放位置ＯＰ（図１参照）に配されるように、また、図６に示すように第二筒状部材１１３が第二回転位置Ｐ２に配された状態で、鍵盤蓋３がカバー位置ＣＬ（図１参照）に配されるように、本体２及び鍵盤部５に取り付けられている。

本実施形態のヒンジ構造１００を備えるピアノ１では、鍵盤蓋３を開放位置ＯＰからカバー位置ＣＬまで回転移動させて閉じる際に、第二筒状部材１１３が第一回転位置Ｐ１から第二回転位置Ｐ２に向けて第一回転方向Ｒ１に回転する。第二筒状部材１１３の回転が開始された時点では、軸体１１１が自由移動領域ＦＲに位置するため、ロータリーダンパー１１４の制動力は軸体１１１に作用しない。その後、第二筒状部材１１３が第一、第二回転位置Ｐ１，Ｐ２の途中位置に到達すると、軸体１１１のＸ１方向への移動によって軸体１１１がロータリーダンパー１１４に接続されて被制動領域ＢＲに入り込む。これにより、ロータリーダンパー１１４の制動力が、移動変換機構１１５を介して第二筒状部材１１３の回転移動に付与され、一対の筒状部材１１２，１１３の相対的な回転速度が制限される。したがって、本体２に対する鍵盤蓋３の回転速度が大きくなること防いで、鍵盤蓋３が急激に閉じることを防止できる。

また、鍵盤蓋３をカバー位置ＣＬから開放位置ＯＰまで回転移動させて開く際には、第二筒状部材１１３が第二回転位置Ｐ２から第一回転位置Ｐ１まで第二回転方向Ｒ２に回転する。第二筒状部材１１３の回転が開始された時点では、軸体１１１が被制動領域ＢＲに位置するため、軸体１１１の回転移動にロータリーダンパー１１４の制動力が付与され、一対の筒状部材１１２，１１３の相対的な回転速度が制限される。その後、第二筒状部材１１３が第一、第二回転位置Ｐ１，Ｐ２の途中位置に到達すると、軸体１１１のＸ２方向（Ｘ１方向と逆方向）への移動によって軸体１１１とロータリーダンパー１１４との接続が解除され、軸体１１１が自由移動領域ＦＲに入り込む。この状態では、鍵盤蓋３を容易に開くことができる。

以上のように鍵盤蓋３に作用する本実施形態のヒンジ構造１００において、ロータリーダンパー１１４の制動力が作用する軸体１１１の被制動領域ＦＲは、鍵盤蓋３が自重によってカバー位置ＣＬに向けて回転移動し得る領域に設定されるとよい。すなわち、軸体１１１の被制動領域ＦＲは、例えば、カバー位置ＣＬに対する鍵盤蓋３の開き角度θ（図１参照）が０度以上９０度以下となる領域に設定されるとよい。また、被制動領域ＦＲは、例えば鍵盤蓋３の開き角度θが０度以上４５度以下となる領域に設定されるとよい。

本実施形態のヒンジ構造１００によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
例えば、ロータリーダンパー１１４を軸体１１１の回転軸線Ｌ１方向の端部に隣り合せて配することができるため、ロータリーダンパー１１４の存在が目立たず、ピアノ１の外観意匠が損なわれることを防止できる。

さらに、本実施形態のヒンジ構造１００によれば、軸体１１１の回転軸線Ｌ１方向への移動範囲には、ロータリーダンパー１１４の制動力が軸体１１１に作用しない自由移動領域ＦＲが含まれるため、一対の筒状部材１１２，１１３の相対的な回転角度範囲が、ロータリーダンパー１１４の性能（ローター部１５２の変位量（回転角度範囲））によって制限されることを防止できる。したがって、性能の低いロータリーダンパー１１４（ローター部１５２の変位量が小さいロータリーダンパー１１４）を使用しても、一対の筒状部材１１２，１１３の相対的な回転角度の範囲を大きく設定することが可能となる。すなわち、小型で安価なロータリーダンパー１１４を使用することが可能となり、ヒンジ構造１００の小型化及び低コスト化を図ることができる。

以上、二つの実施形態により本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第一実施形態のヒンジ構造１０においても、第二実施形態と同様に、直動ダンパー１４に接続されて直動ダンパー１４の制動力が軸体１１に作用する被制動領域と、直動ダンパー１４から離間して直動ダンパー１４の制動力が軸体１１に作用しない自由移動領域との間で、軸体１１を移動させることは可能である。例えば、図２に示す状態において、軸体１１がピストンヘッド５３に対して回転軸線Ｌ１方向に間隔をあけて配されればよい。

また、本発明は、上記実施形態のようなアップライトピアノに適用されることに限らず、例えばグランドピアノに適用することも可能である。また、本発明は、アップライトピアノやグランドピアノ等のように弦をハンマにより打撃するアコースティックピアノに適用されることに限らず、例えば、アコースティックピアノと同様の外観意匠を有する電子ピアノにも適用することが可能である。さらに、本発明は、鍵盤楽器に適用されることに限らず、例えば建屋の壁部（ベース部）に対して扉（揺動部材）を揺動自在に連結する建築構造などにも適用可能である。

１…ピアノ（鍵盤楽器）、２…本体（ベース部）、３…鍵盤蓋（揺動部材）、１０，１００…ヒンジ構造、１１，１１１…軸体、１２，１１２…第一筒状部材、１３，１１３…第二筒状部材、１４…直動ダンパー（ダンパー）、１５，１１５…移動変換機構、２２…スプライン軸部、２４…螺旋溝（螺旋状の溝）、３１，１３１…第一筒状部、３６，１４６…スプライン軸用孔部、４１，１４１…第二筒状部、４７，１３７…係合突起、１１４…ロータリーダンパー（ダンパー）、１２２Ｂ…第二スプライン軸部、Ｌ１…回転軸線、ＢＲ…被制動領域、ＦＲ…自由移動領域

Claims (4)

1. 揺動部材をベース部に対して揺動自在に連結するヒンジ構造であって、
   第一筒状部を有し、前記ベース部に固定される第一筒状部材と、
   第二筒状部を有し、前記揺動部材に固定される第二筒状部材と、
   前記第一筒状部及び前記第二筒状部に挿入されて一対の筒状部材を相互に回転自在に連結すると共に、前記一対の筒状部材に対してその回転軸線方向に直線移動可能とされた軸体と、
   前記一対の筒状部材の相対的な回転移動を、前記軸体の回転軸線方向への直線移動に変換する移動変換機構と、
   前記一対の筒状部材の相対的な回転に伴う前記軸体の移動に制動力を付与するダンパーと、を備えることを特徴とするヒンジ構造。
2. 前記移動変換機構が、
   前記軸体の外周面に形成された螺旋状の溝と、
   前記第一筒状部及び前記第二筒状部の一方の内周面から突出して設けられ、前記螺旋状の溝に挿入される係合突起と、
   前記軸体の軸線方向の端部に設けられて前記第一筒状部及び前記第二筒状部の他方に挿入されるスプライン軸部と、
   前記第一筒状部及び前記第二筒状部の他方に形成され、前記スプライン軸部が挿入されることで、前記第一筒状部及び前記第二筒状部の他方に対する前記軸体の回転移動を規制するスプライン軸用孔部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ構造。
3. 前記軸体が、前記ダンパーに接続されて該ダンパーの制動力が前記軸体に作用する被制動領域と、前記ダンパーから離間して該ダンパーの制動力が前記軸体に作用しない自由移動領域との間で、前記回転軸線方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒンジ構造。
4. 前記ダンパーが、前記軸体の直線移動に制動力を付与する直動ダンパーであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒンジ構造。

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