JP2022171170A - ヒンジ及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】スライダの当接部及びカム部に容易に触れることができないヒンジを提供する。【解決手段】ヒンジ１００は、収容部１２を備え第一連結対象物に固定される固定部材１０と、カム部２１を備え第二連結対象物に固定されるとともに固定部材１０に回動ピン３０を介して回動可能に連結される回動部材２０と、当接部４２を備え収容部１２内に収容されつつカム部２１に接近及び離間する方向に移動可能なスライダ４０と、スライダ４０をカム部２１に接近する方向に付勢することにより当接部４２をカム部２１のカム面２１１に当接させる付勢部材５０と、カム部２１に回動可能に支持され、第一ウイング部材に対して第二ウイング部材が所定の角度開いた状態において、カム面２１１及び当接部４２を遮蔽する遮蔽部材６０とを備える。【選択図】図１０

Description

本発明は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及びそれを備えた電子機器に関する。

従来から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が知られている。ヒンジには、収容部を備え第一連結対象物に固定される第一ウイング部材と、カム部を備え第二連結対象物に固定されるとともに第一ウイング部材に回動軸を介して回動可能に連結される第二ウイング部材と、当接部を備え第一ウイング部材の収容部内に収容されつつ第二ウイング部材のカム部に接近又は離間する方向に移動可能なスライダと、スライダを第二ウイング部材のカム部に接近する方向に付勢することによりスライダの当接部を第二ウイング部材のカム部に当接させる付勢部材と、を備えるものがある（特許文献１参照）。

このヒンジは、例えば複合機において、本体に原稿圧着板を開閉可能に連結する用途に用いられる。

特開２０１８－２１５８６号公報

上記のヒンジでは、スライダが付勢部材によって付勢されてスライダの当接部とカム部とが当接しており、第一ウイング部材に対して第二ウイング部材が回動して開閉する際には、第二ウイング部材の回動及びスライダの移動にともなって、スライダの当接部とカム部との当接部分が擦れる。そのため、当接部分には潤滑剤（グリス）が塗布されており、干渉や摩耗等によってスライダの当接部やカム部等が損傷することを抑制している。

ここで、複合機の原稿圧着板を開いた状態では、スライダの当接部と回動部材のカム部とが露出する。したがって、本体の上面に原稿を載置する際、原稿を奥まで差し込むと、原稿がスライダの当接部又はカム部に当たり、原稿に潤滑剤が付着する可能性がある。また、ユーザが上記部分に触れた場合、ユーザに潤滑剤が付着する可能性もある。また、潤滑剤に外部から異物が混入する可能性もある。

本発明は、スライダの当接部及びカム部に容易に触れることができないヒンジを提供することを目的とする。また、そのヒンジを備えた電子機器を提供することも目的とする。

本発明のヒンジは、収容部を備え第一連結対象物に固定される第一ウイング部材と、カム部を備え第二連結対象物に固定されるとともに前記第一ウイング部材に回動軸を介して回動可能に連結される第二ウイング部材と、当接部を備え前記収容部内に収容されつつ前記カム部に接近及び離間する方向に移動可能なスライダと、前記スライダ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当接部を前記カム部のカム面に当接させる付勢部材と、前記カム部に回動可能に支持され、前記第一ウイング部材に対して前記第二ウイング部材が所定の角度開いた状態において、前記カム面及び前記当接部を遮蔽する遮蔽部材と、を備える。

上記のヒンジにおいて、前記遮蔽部材は、前記カム部に回動可能に支持される支持部材と、前記支持部材に回動可能に支持され、前記第一ウイング部材に対して前記第二ウイング部材が前記所定の角度開いた状態において、前記カム面及び前記当接部を遮蔽するカバー部材と、を備えていてもよい。

また上記のヒンジにおいて、前記カバー部材は、前記第一ウイング部材に対して前記第二ウイング部材が回動するときに前記第一連結対象物に当接する突起部を備えていてもよい。

また上記のヒンジにおいて、前記カバー部材は、前記第一ウイング部材に対して前記第二ウイング部材が回動するときに外周面が前記第一連結対象物に当接する湾曲部を備えていてもよい。

また、本発明の電子機器は上記のヒンジを備えるものである。

本発明によれば、ヒンジにおいて、スライダの当接部及びカム部に容易に触れることができない構成を実現できる。

一実施形態のヒンジを備えた複合機の左側面図である。 全開状態にあるヒンジの上側斜視図である。 全開状態にあるヒンジの下側斜視図である。 全開状態にあるヒンジの正面図である。 全開状態にあるヒンジの背面図である。 全開状態にあるヒンジの左側面図である。 全開状態にあるヒンジの右側面図である。 全開状態にあるヒンジの平面図である。 全開状態にあるヒンジの底面図である。 図４のＡ－Ａ断面図である。 開状態にあるヒンジの下側斜視図である。 開状態にあるヒンジの右側面図である。 閉状態にあるヒンジの下側斜視図である。 閉状態にあるヒンジの右側面図である。 閉状態にあるヒンジの断面図である。 遮蔽部材の分解斜視図である。 変形例の遮蔽部材の分解斜視図である。 変形例の遮蔽部材を備えた開状態にあるヒンジの右側面図である。

本実施形態では、一実施形態に係るヒンジ１００が用いられる事務機器の一例として、複合機１について説明する。以下の説明では、図１における右側を複合機１の前側、図１における左側を複合機１の後側と規定し、図１における紙面手前側を複合機１の左側、図１における紙面奥側を複合機１の右側と規定する。また、図１における上側及び下側を、それぞれ複合機１の上側及び下側と規定する。

図１に示すように、複合機１は、第一連結対象物の一例としての本体２と、第二連結対象物の一例としての原稿圧着板３と、ヒンジ１００とを備える。本体２は、図示しない原稿読み取り装置、制御装置、印刷装置、表示装置及び入力装置を備える。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、後述する印刷装置及び後述するＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）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及び本体２に接続された回線（例えば、インターネット回線）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、ユーザが複合機１に対する指示等を入力する際に操作される。表示装置及び入力装置は本体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は図示しない読取前原稿収容トレイ、ＡＤＦ及び読取後原稿収容トレイを備える。

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。

ヒンジ１００は本体２に原稿圧着板３を回動可能に連結する。ヒンジ１００の詳細な構成については後述する。

「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）機能を備える装置を指す。事務機器の具体例としては、（ａ）原稿を読み取る機能及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）に送信する機能を備えるスキャナー、（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及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備えるファクス、（ｃ）原稿を読み取る機能及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備えるコピー機、（ｄ）上記スキャナー、ファクス、及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。

本実施形態におけるヒンジ１００は、複合機１の本体２に原稿圧着板３を開閉可能（回動可能）に連結する用途に用いられるが、本発明に係るヒンジの用途はこれに限定されない。すなわち、本発明に係るヒンジは、「二つの部材のうちの一方の部材（第一連結対象物）に他方の部材（第二連結対象物）を開閉可能に連結する用途」に広く適用可能であり、例えば、スキャナー、ファクス、及びコピー機、若しくは複合機等のＯＡ機器、自動車、便座、又は炊飯器等の各種電子機器等に用いられる。ヒンジが二つの部材のうちの一方の部材に他方の部材を開閉可能に連結するものとして、例えば、プリンタの本体に回動可能に連結される扉部分、複合機の本体に回動可能に連結される原稿圧着装置、スタンドに回動可能に連結されるディスプレイ、便座に回動可能に連結される便座、自動車の車体に回動可能に連結されるボンネット等がある。

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）。本実施形態において、本体２に対する原稿圧着板３の回動角度θは、第二ウイング部材の第一ウイング部材に対する閉状態からの回動角度とも一致する。このため、本実施形態では双方とも「回動角度θ」と記載する。

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、前後方向及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、前後方向及び左右方向をそれぞれヒンジ１００の上下方向、前後方向及び左右方向に対応させて）ヒンジ１００について説明する。

図２から図１５に示すように、ヒンジ１００は、第一ウイング部材の一例としての固定部材１０と、第二ウイング部材の一例としての回動部材２０と、第一ウイング部材に対する第二ウイング部材の回動軸（第二ウイング部材を第一ウイング部材に回動可能に連結する回動軸）の一例としての回動ピン３０と、スライダ４０と、付勢部材５０と、遮蔽部材６０とを備える。

固定部材１０は、本体２に固定され、回動部材２０を回動可能に支持する部材である。固定部材１０は、上下方向を長手方向とし、上部に開口部を有し、下部に底部を有する略筒状の部材である。固定部材１０は、左右一対の支持部１１・１１と、収容部１２とを備える。

支持部１１は、固定部材１０の上後部において左部及び右部からそれぞれ上方に突出する。支持部１１は、回動ピン３０を介して回動部材２０を回動可能に支持する。支持部１１には、回動ピン３０が挿入される貫通孔が形成される。収容部１２は、固定部材１０の側部及び底部で囲まれる空間（固定部材１０の内部の空間）で構成される。収容部１２には、スライダ４０が収容される。

ここで、ヒンジ１００では、回動部材２０が固定部材１０に最も近接して固定部材１０に対して回動部材２０が閉じている状態（回動角度θ＝０°）を閉状態（図１３から図１５の状態）とし、固定部材１０に対して回動部材２０が開いている状態を開状態（図１１及び図１２の状態）とする。また例えば、ヒンジ１００では、回動部材２０が固定部材１０に最も離間している状態（回動角度θ＝７０°）を全開状態（図２から図１０の状態）とする。なお、ヒンジ１００では、固定部材１０に対して回動部材２０が閉状態の時の回動角度θ、また、固定部材１０に対して回動部材２０が全開状態の時の回動角度θについては、それぞれこのような角度に限定するものではなく、仕様に応じて適宜設定することができる。

回動部材２０は、原稿圧着板３に固定され、固定部材１０に回動ピン３０を介して回動可能に連結される。回動部材２０の後部には回動ピン３０を挿通するための貫通孔が開口される。回動部材２０はカム部２１を備える。カム部２１は、回動部材２０の下部において下方に突出し、下端部が曲面のカム面２１１で構成される。カム面２１１は、カム部２１において、ヒンジ１００が閉状態のときに当接部４２に当接する位置（図１５参照）からヒンジ１００が全開状態のときに当接部４２に当接する位置（図１０参照）までの間に形成される。カム面２１１は、回動ピン３０の軸心よりも前方に位置する。

回動ピン３０は、概ね円柱形状の部材である。回動ピン３０は、固定部材１０の支持部１１の貫通孔及び回動部材２０の貫通孔に挿通される。

スライダ４０は、固定部材１０の開口部側及び底部側、すなわち、回動部材２０のカム部２１に近接及び離間する方向（上下方向）に移動可能（摺動可能）に、収容部１２に収容される。スライダ４０は、回動部材２０が開く方向又は閉じる方向に回動したときに、収容部１２に収容された状態で、固定部材１０の内面に当接した状態で移動可能に構成される。スライダ４０は、下部に開口部を有し、上部に底部を有する筒状の部材である。スライダ４０は樹脂材料からなる。

スライダ４０は、付勢部材収容部４１と、当接部４２とを備える。付勢部材収容部４１は、スライダ４０の内部の空間で構成される。スライダ４０の付勢部材収容部４１には付勢部材５０が収容される。当接部４２はカム部２１に当接する部分である。当接部４２は、金属材料からなる円柱状の部材である。当接部４２は、スライダ４０の底部の上面前部に形成された凹部に上部が突出した状態で載置される。なお、当接部４２は、スライダ４０に固定されていてもよいし、スライダ４０と一体成形されていてもよい。

カム部２１と当接部４２との当接部分、つまりカム部２１のカム面２１１と当接部４２の外周面には、摩耗を抑制するために潤滑剤（グリス）が塗布されている。

付勢部材５０は、金属製の巻きバネ（圧縮バネ）で構成される。付勢部材５０は、付勢部材収容部４１に収納されて、固定部材１０内に配置される。付勢部材５０の下端部は固定部材１０の底部の上面に当接し、付勢部材５０の上端部はスライダ４０の底部の下面に当接する。

付勢部材５０は、その弾性力によって回動部材２０のカム部２１に近接する方向（上方）にスライダ４０を付勢する。付勢部材５０は、スライダ４０を付勢することによって、回動部材２０が閉状態及び開状態において当接部４２とカム部２１とが当接する状態とし、固定部材１０に対して回動部材２０を開く方向に付勢する。

付勢部材５０の付勢力は、ヒンジ１００又は複合機１の仕様に応じて適宜設定される。付勢部材５０は、例えば、固定部材１０に対する回動部材２０の回動角度θが所定の角度の範囲にあるときには回動部材２０の回動位置を保持し、所定の角度以上のときには回動部材２０が開く方向に回動し、また、所定の角度以下のときには回動部材２０が閉じる方向に回動する、付勢力を有する設定とされる。

遮蔽部材６０は、カム部２１に回動可能に支持される。遮蔽部材６０は、カム面２１１及び当接部４２に容易に触れることができないように、固定部材１０に対して回動部材２０が所定の角度開いた状態において、当接部４２及びカム面２１１を遮蔽する部材である。本実施形態において、所定の角度は０°＜θ≦７０°である。つまり、ヒンジ１００が閉状態から少し開いた状態から全開状態までの間において、遮蔽部材６０はカム面２１１及び当接部４２を遮蔽する。なお、所定の角度は、例えば１０°＜θ≦７０°など、θ＝０°付近を除いた角度であってもよい。

遮蔽部材６０は、少なくとも当接部４２及びカム面２１１の回動ピン３０とは反対側（本実施形態では前側）を遮蔽していればよい。つまり、遮蔽部材６０は、当接部４２及びカム面２１１から見て回動ピン３０とは反対側において、少なくとも当接部４２及びカム面２１１を遮蔽していればよい。換言すれば、遮蔽部材６０は、ヒンジ１００が閉状態にあるときの回動部材２０の回動先端側において、少なくとも当接部４２及びカム面２１１を遮蔽していればよい。また、遮蔽部材６０は、ヒンジ１００の開放側において、少なくとも少なくとも当接部４２及びカム面２１１を遮蔽していればよい、と表現することもできる。

図１６に示すように、遮蔽部材６０は、支持部材６１と、カバー部材６２とで構成される。なお、遮蔽部材６０は、３つ以上の部材で構成されていてもよい。

支持部材６１は、カム部２１に回動可能に支持される部材である。支持部材６１は、同一軸上で左右方向に延びる左右一対の第１軸部６１１・６１１と、左右方向に延びる第２軸部６１２と、第１軸部６１１・６１１の左右外側の端部と第２軸部６１２の左右端部とをそれぞれ接続する左右一対の接続部６１３・６１３とが、樹脂材料で一体成形されて構成される。第１軸部６１１・６１１は、カム部２１の左右側面にそれぞれ形成された孔部２１２・２１２に挿通され、回動可能に支持される。第２軸部６１２は、カバー部材６２を回動可能に支持する。

カバー部材６２は、支持部材６１に回動可能に支持され、固定部材１０に対して回動部材２０が所定の角度開いた状態（０°＜θ≦７０°）において、当接部４２及びカム部２１の前側を遮蔽する部材である。カバー部材６２は、左右方向に延びるスリット６２２を有する管部６２１と、管部６２１の前端部から前方へ延びる板部６２３と、板部６２３の左右前端部からそれぞれ下方へ突出する左右一対の突起部６２４・６２４とで構成される。

管部６２１は、スリット６２２を介して挿通された第２軸部６１２に回動可能に支持される。板部６２３は、管部６２１から延びる略矩形状の第１板部６２５と、第１板部６２５の前端部から延び、第１板部６２５よりも左右方向の幅が広い略矩形状の第２板部６２６とで構成される。第１板部６２５の左右方向の長さはカム部２１（カム面２１１）の左右方向の長さと略同等であり、第２板部６２６の左右方向の長さは当接部４２の左右方向の長さ及びカム面２１１の左右方向の長さよりも長い。なお、板部６２３は、少なくとも当接部４２及びカム面２１１の前側の一部を遮蔽することができる形状及び大きさであればよい。

これにより、固定部材１０に対して回動部材２０が所定の角度開いた状態において、板部６２３が当接部４２及びカム面２１１の前側を遮蔽することができる。よって、本体２の上面に原稿を載置する際、原稿を奥まで差し込んでしまっても、原稿がカバー部材６２に当たり、原稿に当接部４２及びカム面２１１の潤滑剤が付着することを抑制できる。また、当接部４２及びカム面２１１に容易に触れることができないため、ユーザに潤滑剤が付着することや潤滑剤に外部から異物が混入することも抑制できる。

突起部６２４・６２４は、図１２及び図１４に示すように、ヒンジ１００の開状態及び閉状態において、本体２の上面に当接する。つまり、原稿圧着板３が開閉されるときに、突起部６２４・６２４が本体２の上面に当接（摺接）することにより、カバー部材６２と本体２との接触面積を小さくでき、カバー部材６２がスムーズに移動する。なお、突起部６２４・６２４の位置や個数には特に限定はなく、また突起部６２４・６２４は必須の構成ではない。

本実施形態では、ヒンジ１００が全開状態にあるとき（図７参照）、第２軸部６１２が第１軸部６１１よりも上方（回動部材２０の回動先端側）に位置する。これにより、第１板部６２５がカム面２１１の上端よりも上方に位置する。よって、第１板部６２５によりカム面２１１の前側を遮蔽することができる。

次に、遮蔽部材６０の変形例について説明する。図１７は、変形例の遮蔽部材７０の分解斜視図である。遮蔽部材７０は、上述した支持部材６１と、カバー部材７２とで構成される。カバー部材７２が上記のカバー部材６２と異なる点は、突起部６２４・６２４に替えて湾曲部７２４を備える点である。カバー部材７２の他の構成は上記のカバー部材６２と同様であるため同符号を付し、その詳細な説明を省略する。

湾曲部７２４は、板部６２３の前端部から上方へ湾曲するように構成される。湾曲部７２４の外周面は、図１８に示すように、ヒンジ１０１の開状態において、本体２の上面に当接する。つまり、原稿圧着板３が開閉されるときに、湾曲部７２４の外周面が本体２の上面に当接（摺接）することにより、カバー部材６２の先端が本体２に引っ掛かることを抑制でき、カバー部材６２がスムーズに移動する。なお、湾曲部７２４の位置や個数には特に限定はなく、また湾曲部７２４は必須の構成ではない。

１ 複合機（電子機器）
１０ 固定部材（第一ウイング部材）
１２ 収容部
２０ 回動部材（第二ウイング部材）
２１ カム部
３０ 回動ピン（回動軸）
４０ スライダ
４２ 当接部
５０ 付勢部材
６０ 遮蔽部材
６１ 支持部材
６２、７２ カバー部材
１００、１０１ ヒンジ
２１１ カム面
６２４ 突起部
７２４ 湾曲部

Claims (5)

1. 収容部を備え第一連結対象物に固定される第一ウイング部材と、
   カム部を備え第二連結対象物に固定されるとともに前記第一ウイング部材に回動軸を介して回動可能に連結される第二ウイング部材と、
   当接部を備え前記収容部内に収容されつつ前記カム部に接近及び離間する方向に移動可能なスライダと、
   前記スライダ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当接部を前記カム部のカム面に当接させる付勢部材と、
   前記カム部に回動可能に支持され、前記第一ウイング部材に対して前記第二ウイング部材が所定の角度開いた状態において、前記カム面及び前記当接部を遮蔽する遮蔽部材と、を備えるヒンジ。
2. 前記遮蔽部材は、
   前記カム部に回動可能に支持される支持部材と、
   前記支持部材に回動可能に支持され、前記第一ウイング部材に対して前記第二ウイング部材が前記所定の角度開いた状態において、前記カム面及び前記当接部を遮蔽するカバー部材と、を備える請求項１に記載のヒンジ。
3. 前記カバー部材は、前記第一ウイング部材に対して前記第二ウイング部材が回動するときに前記第一連結対象物に当接する突起部を備える請求項２に記載のヒンジ。
4. 前記カバー部材は、前記第一ウイング部材に対して前記第二ウイング部材が回動するときに外周面が前記第一連結対象物に当接する湾曲部を備える請求項２に記載のヒンジ。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載のヒンジを備えた電子機器。

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