JP2016148815A

JP2016148815A - ヒンジ

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Publication number: JP2016148815A
Application number: JP2015026745A
Authority: JP
Inventors: 憲一岡本; Kenichi Okamoto
Original assignee: Simotec Co Ltd
Current assignee: Simotec Co Ltd
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2035-02-13
Also published as: JP6690086B2

Abstract

【課題】ヒンジにおける回動軸方向の寸法を小さくできるとともに、回動部材が回動軸に対して捻れることのない、ヒンジを提供する。【解決手段】ヒンジ１００は、筒状の本体部１０と、本体部１０に回動軸１５を介して回動可能に連結され、本体部１０の側にカム部３６が形成される回動部３０と、回動部３０のカム部３６に対して近接離間する方向に移動可能に本体部１０に収容され、カム部３６の側にカム面４３が形成されるスライド部材４０と、スライド部材４０と本体部１０の底部との間に介挿され、スライド部材４０をカム部３６に接近する方向に付勢することにより、スライド部材４０をカム部３６に当接させる圧縮バネと、を具備するヒンジ１００であって、圧縮バネは、回動軸１５に近い側から順に、第一圧縮バネ５１、及び、第二圧縮バネ５２が並んで配設される。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば事務機器の本体に事務機器の原稿圧着板を開閉可能に連結する等、第一連結対象物に第二連結対象物を開閉可能に連結するヒンジに関する。

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多くは、その本体の上面に原稿読み取り部（コンタクトガラス）を具備するとともに、当該原稿読み取り部を覆う原稿圧着板を具備する。原稿圧着板は、原稿読み取り部に載置された原稿を原稿読み取り部に密着させるとともに原稿読み取り部に対する原稿の位置を保持するものである。

事務機器の本体と原稿圧着板とを連結する器具としては、本体部と、本体部に回動可能に連結される回動部と、回動部に形成されるカム部と、本体部に収容されるスライド部材と、スライド部材をカム部に付勢する圧縮バネと、を具備するヒンジが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。

特開２０１１−１１２９６７号公報登録実用新案第３１１９４０１号公報

前記特許文献１に記載のヒンジによれば、第一付勢部材を用いてヒンジトルクを出し、第二付勢部材を用いて第二連結対象物を第一連結対象物に対して閉じる際の緩衝効果を得る構成としている。このため、ヒンジにおいて所定値以上のヒンジトルクが求められる場合、第一付勢部材である第一圧縮バネが大きくなるため、ヒンジの寸法が大きくなっていた。

一方、前記特許文献２に記載のヒンジによれば、二つの圧縮バネを並列させてヒンジトルクを出す構成としている。この場合、カム部材の回動軸方向の寸法が圧縮バネ二本分となって大きくなる。また、二つの圧縮バネの付勢力は回動軸方向の異なった部分に加わるため、それぞれの圧縮バネの弾性力が変化して異なった場合、カム部材が回動軸に対して捻れて回動する可能性があった。

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ヒンジにおける回動軸方向の寸法を小さくできるとともに、回動部材が回動軸に対して捻れることのない、ヒンジを提供することである。

以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、第一連結対象物に固定される筒状の本体部と、第二連結対象物に固定されるとともに前記本体部に回動軸を介して回動可能に連結され、前記本体部の側にカム部が形成される回動部と、前記回動部の前記カム部に対して近接離間する方向に移動可能に前記本体部に収容され、前記カム部の側にカム面が形成されるスライド部材と、前記スライド部材と前記本体部の底部との間に介挿され、前記スライド部材を前記カム部に接近する方向に付勢することにより、前記スライド部材を前記カム部に当接させる圧縮バネと、を具備するヒンジであって、前記圧縮バネは、前記回動軸に近い側から順に、第一圧縮バネ、及び、第二圧縮バネが並んで配設されるものである。

請求項２においては、前記カム面又は前記カム部のうち、何れか一方には前記回動軸と直交する方向に溝部が形成され、他方には前記溝部に挿入可能なリブが形成されるものである。

請求項３においては、前記スライド部材は、前記回動軸に近い側から順に、前記カム部の側に第一カム面が形成される第一スライド部材、及び、前記カム部の側に第二カム面が形成される第二スライド部材が並んで、それぞれが移動可能に前記本体部に収容され、前記第一スライド部材及び前記第二スライド部材は、それぞれ前記第一圧縮バネ及び前記第二圧縮バネに付勢され、前記カム部は、前記回動軸に近い側から順に、第一カム部、及び、第二カム部が並んで配設され、前記第一カム部及び前記第二カム部は、それぞれ前記第一カム面及び前記第二カム面と当接するものである。

請求項４においては、前記第二カム面又は前記第二カム部のうち、何れか一方には前記回動軸と直交する方向に溝部が形成され、他方には前記溝部に挿入可能なリブが形成されるものである。

本発明に係るヒンジは、回動軸方向の寸法を小さくできるとともに、回動部材が回動軸に対して捻れることがない、という効果を奏する。

第一実施形態に係るヒンジを具備する複合機を示す左側面図。第一実施形態に係るヒンジを示す左側面図。第一実施形態に係るヒンジを示す正面図。第一実施形態に係るヒンジの閉塞状態における断面図。第一実施形態に係るヒンジの開放状態における断面図。第二実施形態に係るヒンジの閉塞状態における断面図。第二実施形態に係るヒンジの開放状態における断面図。

以下では図１を用いて本発明の第一実施形態に係るヒンジ１００を具備する事務機器である複合機１について説明する。
複合機１は本体２および原稿圧着板３を具備する。本実施形態において、複合機１がヒンジ１００を具備する構成とするが、複合機１とは異なる他の事務機器がヒンジ１００を具備する構成とすることも可能である。

本体２は本発明に係る本体部の実施の一形態である。
本体２は原稿読み取り装置、制御装置、印刷装置、表示装置および入力装置を具備する。
原稿読み取り装置は本体２の上面に配置される。原稿読み取り装置は本体２の上面に載置された原稿を読み取る（原稿の画像情報を生成する）。
制御装置は複合機１の各部の動作、より詳細には原稿読み取り装置、後述する印刷装置および後述するＡＤＦの動作を制御する。また、制御装置は原稿読み取り装置が生成した画像情報および本体２に接続された回線（インターネット回線等）を通じて取得した画像情報を記憶することが可能である。
印刷装置は原稿読み取り装置の下方に配置される。印刷装置は制御装置が記憶した画像情報に基づいて所定の用紙に画像を印刷する。
表示装置は例えば液晶パネルからなり、複合機１の動作状況等に係る情報を表示する。
入力装置は例えばボタン、スイッチ等からなり、作業者が複合機１に対する指示等を入力する際に操作する。表示装置および入力装置は本体２の上面前部に配置される。

原稿圧着板３は本発明に係る回動部の実施の一形態である。
原稿圧着板３は原稿読み取り装置の上に載置された原稿を原稿読み取り装置に向かって押さえつける（圧着する）ことにより、原稿読み取り装置が原稿を読み取る際に原稿が動く（原稿読み取り装置との相対的な位置が変化する）ことを防止する。
原稿圧着板３は読取前原稿収容トレイ、ＡＤＦ（ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒ）および読取後原稿収容トレイを具備する。
ＡＤＦは読取前原稿収容トレイに積層状態で収容された複数枚の原稿を一枚ずつ順に取り出して原稿読み取り装置の上の所定の読取位置に載置する。原稿読み取り装置による原稿の読み取りが終了した後、ＡＤＦは読取位置に載置された原稿を読取後原稿収容トレイに搬送する。

「事務機器」は、少なくとも原稿を読み取る（原稿の画像情報を取得する）機能を具備する装置を指す。
事務機器の具体例としては、（ａ）原稿を読み取る機能および読み取った原稿に係る画像情報を他の機器（例えば、パーソナルコンピュータ）に送信する機能を具備するスキャナー、（ｂ）原稿を読み取る機能、読み取った原稿に係る画像情報を通信回線を介して他の機器に送信する機能および他の機器から取得した画像情報をプリントアウトする機能を具備するファクス、（ｃ）原稿を読み取る機能および読み取った原稿に係る画像情報をプリントアウトする機能を具備するコピー機、（ｄ）上記スキャナー、ファクス、およびコピー機としての機能を兼ねる複合機、等が挙げられる。

以下の説明では、原稿圧着板３が閉じているとき（原稿圧着板３の下面が本体２の上面に当接しているとき）の原稿圧着板３の回動角度θ（より厳密には、本体２に対する原稿圧着板３の回動角度θ）を「０°」とし、原稿圧着板３が開く方向に回動した場合に回動角度θが増加する（回動角度θが正になる）ように原稿圧着板３の回動角度θを定義する（図１参照）。

以下では、図１から図５を用いてヒンジ１００について説明する。
図１に示す如く、ヒンジ１００は複合機１の原稿圧着板３を本体２に回動可能に連結する。具体的には、筒状の本体部１０が複合機１の本体２に固定され、回動部３０が複合機１の原稿圧着板３に固定されることにより、原稿圧着板３を本体２に対して回動可能に連結する。

本実施形態においては、原稿圧着板３が閉じているとき（原稿圧着板３の回動角度θ＝０°のとき）を、「回動部３０の閉塞状態」とし（図２及び図４を参照）、原稿圧着板３が開いているとき（原稿圧着板３の回動角度θが０°より大きいとき）を、「回動部３０の開放状態」とする（図５を参照）。

図２から図５に示す如く、ヒンジ１００は本体部１０、本体部１０の後側上端部で回動軸１５により回動可能に連結され、本体部１０の側（回動部３０の閉塞状態における下側）にカム部３６が形成される回動部３０、カム部３６に対して近接離間する方向（上下方向）に移動可能に、本体部１０の内部で移動可能に収容されるスライド部材４０、スライド部材４０と本体部１０の底部との間に介挿される圧縮バネである第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２、等を具備する。

以下では便宜上、原稿圧着板３が本体２に対して閉じているとき（回動角度θ＝０°のとき）の複合機１の上下方向、前後方向および左右方向を基準として（原稿圧着板３が本体２に対して閉じているときの複合機１の上下方向、前後方向および左右方向をそれぞれヒンジ１００の上下方向、前後方向および左右方向に対応させて）ヒンジ１００を構成する各部材の形状を説明する。

本体部１０は上側が開口した筒状部材であり、複合機１の本体２に固定される。本体部１０は射出成形された樹脂製部材である。本体部１０の内側には底部において上方に突出するバネ固定部１１・１２が形成されている。また、本体部１０は後側上端部の左右両側で上方に突出する支持板１４・１４を備える。支持板１４・１４に回動軸１５が挿通されることにより、本体部１０は回動軸１５を支持する。

回動部３０は閉塞状態において下方に突出するカム部３６が形成された部材であり、回動軸１５により本体部１０に対して回動可能に軸支される。カム部３６は圧縮バネ（第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２）によって付勢されるスライド部材４０と当接する。回動部３０は射出成形された樹脂製部材である。回動部３０の上部には原稿圧着板３に固定する固定部３１が形成される。

スライド部材４０は図４及び図５に示す如く、本体部１０の内部で摺動可能に収容される樹脂製部材である。スライド部材４０は下方に向けて開口された二つの収容孔部（第一収容孔部４５及び第二収容孔部４６）を有する有底筒状部材である。第一収容孔部４５及び第二収容孔部４６の上底面には、下方に突出するバネ固定部４７・４８が形成されている。スライド部材４０はカム部３６の側である上面にカム面４３が形成されている。

スライド部材４０と本体部１０の底部との間には、圧縮バネである第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２が介挿される。具体的には図４及び図５に示す如く、回動軸１５に近い側から順に、第一圧縮バネ５１、及び、第二圧縮バネ５２が並んで配設されるのである。第一圧縮バネ５１、及び、第二圧縮バネ５２は、それぞれに上下からバネ固定部１１・４７、及び、バネ固定部１２・４８を挿入されることにより固定される。このように、第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２の下端部が本体部１０の底部に当接され、上端部がスライド部材４０の第一収容孔部４５及び第二収容孔部４６に収容されるとともにそれぞれの底面に当接される。

上記の如く、本体部１０とスライド部材４０との間に第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２を介挿することで、第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２の付勢力により、回動部３０が本体部１０から離間する回動方向に力を付与される。具体的には図５に示す如く、第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２からの力がスライド部材４０のカム面４３を介して回動部３０に配設されているカム部３６に伝えられる。これにより、回動部３０の前部が上方に持ち上がる方向に回動するのである。

本実施形態に係るヒンジ１００によれば上記の如く、回動軸１５に近い側から順に、第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２を並んで配設し、これらの第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２を用いてヒンジトルクを出す構成としている。これにより、二本の圧縮バネ（第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２）の付勢力によりヒンジ１００において充分なヒンジトルクを発揮しつつ、一本あたりの圧縮バネの太さを小さくするとともに、回動部３０の回動軸１５の方向（左右方向）の寸法を圧縮バネ一本分の厚みに抑えることが可能となる。また、第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２の付勢力は回動軸１５における同じ部分（略中央部）に加わるため、第一圧縮バネ５１及び第二圧縮バネ５２の弾性力が異なる場合でも、回動部３０が回動軸１５に対して捻れて回動することがないのである。

また、本実施形態に係るヒンジ１００においては図３から図５に示す如く、スライド部材４０のカム面４３には回動軸１５と直交する前後方向に溝部４３ａが形成され、カム部３６には溝部４３ａに挿入可能なリブ３６ａが形成される。

本実施形態においては上記の如く構成することにより、図５のように回動部３０が開放状態となった際に、リブ３６ａがカム部３６とカム面４３との間に異物が挟まることを防止している。なお、本実施形態においてはカム面４３に溝部４３ａを形成し、カム部３６にリブ３６ａを形成しているが、カム面４３にリブを形成し、カム部３６に溝部を形成する構成とすることも可能である。

次に、図６及び図７を用いて、本発明の第二実施形態に係るヒンジ２００について説明する。以下では、第一実施形態に係るヒンジ１００と共通する部分は説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

ヒンジ２００もヒンジ１００と同様に、複合機１の原稿圧着板３を本体２に回動可能に連結する。具体的には、筒状の本体部１１０が複合機１の本体２に固定され、回動部１３０が複合機１の原稿圧着板３に固定されることにより、原稿圧着板３を本体２に対して回動可能かつスライド可能に連結する（図１を参照）。

図６及び図７に示す如く、ヒンジ２００は本体部１１０、本体部１１０の後側上端部で回動軸１１５により回動可能に連結され、本体部１１０の側（回動部１３０の閉塞状態における下側）に第一カム部１３５及び第二カム部１３６が形成される回動部１３０、カム部１３６に対して近接離間する方向（上下方向）に移動可能に、本体部１１０の内部で移動可能に収容されるスライド部材である第一スライド部材１４１及び第二スライド部材１４２、第一スライド部材１４１及び第二スライド部材１４２と本体部１１０の底部との間に介挿される圧縮バネである第一圧縮バネ１５１及び第二圧縮バネ１５２、等を具備する。具体的には図６及び図７に示す如く、回動部１３０の下面における回動軸１１５に近い側から順に、第一カム部１３５及び第二カム部１３６が並んで配設される。また、本体部１１０の内部における回動軸１１５に近い側から順に、第一スライド部材１４１及び第二スライド部材１４２が並んで配設される。

本体部１１０は上側が開口した筒状部材であり、複合機１の本体２に固定される。本体部１１０は射出成形された樹脂製部材である。本体部１１０の内側における前後方向略中央部には、本体部１１０の内部空間を第一室１１０ａと第二室１１０ｂとの前後二つに分割する内壁１１３が形成されている。第一室１１０ａの底部には上方に突出するバネ固定部１１１が形成され、第二室１１０ｂの底部には上方に突出するバネ固定部１１２が形成されている。また、本体部１１０は後側上端部の左右両側で上方に突出する支持板を備え、この支持板に回動軸１１５が挿通されることにより、本体部１１０は回動軸１１５を支持する。

回動部１３０は閉塞状態において下方に突出するカム部である第一カム部１３５及び第二カム部１３６が形成された部材であり、回動軸１１５により本体部１１０に対して回動可能に軸支される。

第一スライド部材１４１は図６及び図７に示す如く、第一室１１０ａの内部で摺動可能に収容される樹脂製部材である。第一スライド部材１４１は下方に向けて開口された第一収容孔部１４５を有する有底筒状部材である。第一収容孔部１４５の上底面には、下方に突出するバネ固定部１４７が形成されている。第一スライド部材１４１は第一カム部１３５の側である上面に第一カム面１４３が形成されている。

第二スライド部材１４２は図６及び図７に示す如く、第二室１１０ｂの内部で摺動可能に収容される樹脂製部材である。第二スライド部材１４２は下方に向けて開口された第二収容孔部１４６を有する有底筒状部材である。第二収容孔部１４６の上底面には、下方に突出するバネ固定部１４８が形成されている。第二スライド部材１４２は第二カム部１３６の側である上面に第二カム面１４４が形成されている。

第一スライド部材１４１と第一室１１０ａの底部との間には、第一圧縮バネ１５１が介挿される。また、第二スライド部材１４２と第二室１１０ｂの底部との間には、第二圧縮バネ１５２が介挿される。具体的には図６及び図７に示す如く、回動軸１１５に近い側から順に、第一圧縮バネ１５１、及び、第二圧縮バネ１５２が並んで配設されるのである。第一圧縮バネ１５１、及び、第二圧縮バネ１５２は、それぞれに上下からバネ固定部１１１・１４７、及び、バネ固定部１１２・１４８を挿入されることにより固定される。

このように、第一圧縮バネ１５１の下端部が第一室１１０ａの底部に当接され、上端部が第一スライド部材１４１の第一収容孔部１４５に収容されて底面に当接される。第一カム部１３５は第一圧縮バネ１５１によって付勢される第一スライド部材１４１の第一カム面１４１ａと当接する。

また、第二圧縮バネ１５２の下端部が第二室１１０ｂの底部に当接され、上端部が第二スライド部材１４２の第二収容孔部１４６に収容されて底面に当接される。第二カム部１３６は第二圧縮バネ１５２によって付勢される第二スライド部材１４２の第二カム面１４２ａと当接する。

上記の如く、第一室１１０ａの底部と第一スライド部材１４１との間に第一圧縮バネ１５１を介挿し、第二室１１０ｂの底部と第二スライド部材１４２との間に第二圧縮バネ１５２を介挿することで、第一圧縮バネ１５１及び第二圧縮バネ１５２の付勢力により、回動部１３０が本体部１１０から離間する回動方向に力を付与される。具体的には図７に示す如く、第一圧縮バネ１５１からの力が第一スライド部材１４１の第一カム面１４３を介して回動部１３０に配設されている第一カム部１３５に伝えられる。また、第二圧縮バネ１５２からの力が第二スライド部材１４２の第二カム面１４４を介して回動部１３０に配設されている第二カム部１３６に伝えられる。これにより、回動部１３０の前部が上方に持ち上がる方向に回動するのである。

本実施形態に係るヒンジ２００によれば上記の如く、回動部１３０の下面における回動軸１１５に近い側から順に、第一カム部１３５及び第二カム部１３６が形成される。また、本体部１１０には回動軸１１５に近い側から順に第一スライド部材１４１及び第二スライド部材１４２が配設される。そして、第一カム部１３５及び第二カム部１３６が、それぞれ第一スライド部材１４１の第一カム面１４３及び第二スライド部材１４２の第二カム面１４４と当接することによりヒンジトルクを出す構成としている。

これにより、ヒンジ２００において二本の圧縮バネ（第一圧縮バネ１５１及び第二圧縮バネ１５２）の付勢力により充分なヒンジトルクを発揮しつつ、一本あたりの圧縮バネの太さを小さくするとともに、回動部１３０の回動軸１１５の方向（左右方向）の寸法を圧縮バネ一本分の厚みに抑えることが可能となる。また、第一圧縮バネ１５１及び第二圧縮バネ１５２の付勢力は回動軸１１５における同じ部分（略中央部）に加わるため、第一圧縮バネ１５１及び第二圧縮バネ１５２の弾性力が異なる場合でも、回動部１３０が回動軸１１５に対して捻れて回動することがない。

また、第一圧縮バネ１５１及び第二圧縮バネ１５２からの付勢力を回動部１３０の第一カム部１３５及び第二カム部１３６の二箇所で受ける構成とすることにより、一箇所のカム部で付勢力を受ける構成よりも、それぞれの接触部分に発生する面圧を低くすることが可能となる。即ち、回動部１３０に加わる力を二箇所に分散させることにより、回動部１３０が回動する際の傾きやぐらつきが発生することを抑制できるのである。

また、本実施形態に係るヒンジ２００においては図６及び図７に示す如く、第二スライド部材１４２の第二カム面１４４には回動軸１１５と直交する前後方向に溝部１４４ａが形成され、第二カム部１３６には溝部１４４ａに挿入可能なリブ１３６ａが形成される。

本実施形態においては上記の如く構成することにより、図７のように回動部１３０が開放状態となった際に、リブ１３６ａが第二カム部１３６と第二カム面１４４との間に異物が挟まることを防止している。なお、本実施形態においては第二カム面１４４に溝部１４４ａを形成し、第二カム部１３６にリブ３６ａを形成しているが、第二カム面１４４にリブを形成し、第二カム部１３６に溝部を形成する構成とすることも可能である。

１０本体部
１５回動軸
３０回動部
４０スライド部材
５１第一圧縮バネ
５２第二圧縮バネ
１００ヒンジ

Claims

第一連結対象物に固定される筒状の本体部と、
第二連結対象物に固定されるとともに前記本体部に回動軸を介して回動可能に連結され、前記本体部の側にカム部が形成される回動部と、
前記回動部の前記カム部に対して近接離間する方向に移動可能に前記本体部に収容され、前記カム部の側にカム面が形成されるスライド部材と、
前記スライド部材と前記本体部の底部との間に介挿され、前記スライド部材を前記カム部に接近する方向に付勢することにより、前記スライド部材を前記カム部に当接させる圧縮バネと、を具備するヒンジであって、
前記圧縮バネは、前記回動軸に近い側から順に、第一圧縮バネ、及び、第二圧縮バネが並んで配設される、ヒンジ。
前記カム面又は前記カム部のうち、何れか一方には前記回動軸と直交する方向に溝部が形成され、他方には前記溝部に挿入可能なリブが形成される、請求項１に記載のヒンジ。
前記スライド部材は、前記回動軸に近い側から順に、前記カム部の側に第一カム面が形成される第一スライド部材、及び、前記カム部の側に第二カム面が形成される第二スライド部材が並んで、それぞれが移動可能に前記本体部に収容され、
前記第一スライド部材及び前記第二スライド部材は、それぞれ前記第一圧縮バネ及び前記第二圧縮バネに付勢され、
前記カム部は、前記回動軸に近い側から順に、第一カム部、及び、第二カム部が並んで配設され、
前記第一カム部及び前記第二カム部は、それぞれ前記第一カム面及び前記第二カム面と当接する、請求項１に記載のヒンジ。
前記第二カム面又は前記第二カム部のうち、何れか一方には前記回動軸と直交する方向に溝部が形成され、他方には前記溝部に挿入可能なリブが形成される、請求項３に記載のヒンジ。