JP2023140529A - ヒンジ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】開閉扉(3)を開閉する操作感が良好で構造が簡単なヒンジ装置(10)を提供する。【解決手段】本体(2)にはヒンジ装置の固定部(11)を取り付け、開閉扉にはヒンジ装置の回動部(12)を取り付ける。また、固定部または回動部の何れか一方には板バネ(16)を取り付け、何れか他方には摺動凸部(11d)を形成し、固定部に対して回動部が回動すると、摺動凸部が板バネ上を摺動しながら板バネを変形させるようになっている。こうすれば、開閉扉を開閉すると、板バネの剛性が変化して板バネから受ける反力も変化する。その結果、開閉扉の開度によって開閉扉の操作力を変更することができ、操作感を向上させることができる。加えて、固定部または回動部の一方に板バネを設け、何れか他方に摺動凸部を設ければ良いので、構造が複雑になることもない。【選択図】図6

Description

本発明は、本体と開閉扉との間に取り付けられて、開閉扉を本体に対して開閉可能に軸支するヒンジ装置に関する。
家電製品の中には、本体の内部に収容室が形成されており、収容室の入口を開き戸式の開閉扉で開閉するものが多く存在する。例えば、衣類乾燥機では、本体の内部に衣類を乾燥させるための収容室が形成されており、開き戸式の開閉扉を開いて収容室内に衣類を投入した後、開閉扉を閉じて衣類を乾燥するようになっている。また、オーブン調理器やグリル調理器などでは、本体の内部に調理物を加熱するための収容室が形成されており、開き戸式の開閉扉を開いて収容室内に調理物を入れた後、開閉扉を閉じて加熱を開始するようになっている。
このような開閉扉の開閉は手動で行われることが通常である。そこで、本体に開閉扉を取り付けるヒンジ装置にバネとカムとを組み合わせることで、開閉時の操作感を向上させる技術が提案されている。例えば、開閉扉を本体側の軸受部で軸支する構造で、軸受部のヒンジシャフトにカム山を設けるとともに、本体側にはカム山に接触するスライダーと、そのスライダーをカム山に向けて付勢する付勢バネとを設けたヒンジ装置が提案されている。このヒンジ装置では、開閉扉を開くに従ってスライダーがカム山を登って行き、所定の角度まで開くとカム山の頂点に達して、それ以上に開くと今度はカム山を降りて行くようになっており、開閉扉を所定の開度まで開くと付勢バネから受ける反力の方向が切り換わる。このため、開度が小さい間は開閉扉が自分で閉じようとするが、開度が大きくなると開閉扉が自分で開こうとするような操作感を実現することができる(特許文献1)。
特開2007-309381号公報
しかし、提案されている従来のヒンジ装置では、カム山や、スライダーや、付勢バネを設ける必要があるため、構造が複雑になるという問題があった。
この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、開閉扉を良好な操作感で開閉することが可能で、構造が簡単なヒンジ装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明のヒンジ装置は次の構成を採用した。すなわち、
本体と開閉扉の一端とに取り付けられて、前記開閉扉を前記本体に対して開閉可能に軸支するヒンジ装置において、
前記本体に取り付けられる固定部と、
前記開閉扉の一端に取り付けられると共に、前記固定部に回動可能に軸支される回動部と
を備え、
前記固定部または前記回動部の何れか一方には板バネが取り付けられており、
前記固定部または前記回動部の何れか他方には、前記固定部に対して前記回動部を回動させるに従って、前記板バネ上を摺動して前記板バネを変形させる摺動凸部が形成されている
ことを特徴とする。
上述した本発明のヒンジ装置では、開閉扉を開閉すると、開閉扉に取り付けられた回動部が、本体に取り付けられた固定部に対して回動する。そして、回動部が回動する動きに伴って、摺動凸部が板バネ上を摺動しながら板バネを変形させるようになっている。
こうすれば、開閉扉を開閉する際には板バネを変形させるための力が必要となる。加えて、開閉扉を開閉すると摺動凸部が板バネ上を摺動するので、板バネの剛性が変化して板バネから受ける反力も変化する。その結果、開閉扉の開度によって、開閉扉を開閉するための操作力を変更することができ、操作感を向上させることができる。加えて、固定部または回動部の一方に板バネを設け、固定部または回動部の何れか他方に摺動凸部を設ければ良いので、ヒンジ装置の構造が複雑になってしまうこともない。
また、上述した本発明のヒンジ装置においては、板バネ上で摺動凸部が摺動する範囲では、摺動凸部が摺動する方向に向かって板バネの幅を変化させてもよい。
こうすれば、開閉扉の開閉に伴って板バネの反力を変化させることができるので、開閉扉の操作感を簡単に向上させることが可能となる。
また、上述した本発明のヒンジ装置においては、板バネの形状は、固定部に対する回動部の回動角度が、開閉扉の全閉状態または全開状態の少なくとも一方に対応する回動角度であった場合には、板バネが摺動凸部と接触しないか、摺動凸部によって変形されない形状としてもよい。
こうすれば、長時間に亘って板バネが変形したままとなって、板バネの反力が小さくなってしまうような事態を防止することが可能となる。
本実施例のヒンジ装置10を搭載した衣類乾燥機1の外観形状を示した斜視図である。 開閉扉3がヒンジ装置10によって本体2に取り付けられる構造を示した分解組立図である。 本実施例のヒンジ装置10の詳細な構造を示す分解組立図である。 板バネ16の詳細な形状を示す説明図である。 ヒンジ装置10を板バネ16の中央を通る断面で切断して得られる断面図である。 開閉扉3を開閉させるに伴って板バネ16が変形する様子を示した説明図である。 開閉扉3を開閉させるに従って板バネ16の反力が変化する様子を示した説明図である。 他の態様の板バネ16の詳細な形状を示す説明図である。 他の態様の板バネ16を備えるヒンジ装置10の断面図である。 他の態様のヒンジ装置10で開閉扉3の開閉に伴って板バネ16が変形する様子を示した説明図である。 摺動部16bに凸部16dを有する板バネ16を例示した説明図である。
図1は、本実施例のヒンジ装置10を搭載した衣類乾燥機1についての説明図である。衣類乾燥機1は、前面に大きな投入口2aが開口した立方体形状の本体2と、投入口2aを開閉する開閉扉3とを備えている。開閉扉3は、前方から見て左側の位置でヒンジ装置10を介して本体2に取り付けられている。このため、開閉扉3の右側面に形成された取手3aを手前に引くと、開閉扉3はヒンジ装置10で軸支された位置を中心として回動し、その結果、投入口2aから衣類を投入可能となる。
図2は、開閉扉3がヒンジ装置10によって本体2に取り付けられる構造を示した分解組立図である。図2では、衣類乾燥機1を、ヒンジ装置10が手前側となる方向(図1中に矢印Aで示した方向)から見た状態で表示している。ヒンジ装置10は、衣類乾燥機1の本体2に取り付けられる固定部11と、開閉扉3に取り付けられる回動部12とを備えている。固定部11は、本体2の投入口2aに隣接した位置に取り付けられている。また、回動部12は、円環形状の扉枠3bの一部を形成しており、円環形状の扉枠3bにドーム状の扉カバー3cを組み付けることによって開閉扉3が形成されている。そして、開閉扉3側の回動部12を本体2の固定部11に取り付けることによって、開閉扉3が本体2に取り付けられるようになっている。
図3は、本実施例のヒンジ装置10の詳細な構造を示す分解組立図である。図示されるように、固定部11は単体の部材であるが、回動部12は、扉枠3bの一部を形成する扉側基台13と、ヒンジシャフト14と、固定板15と、板バネ16などを組み合わせて構成されている。
固定部11は、硬質樹脂あるいは金属材料によって形成されており、本体2に取り付けられる本体側基台11aの2箇所から、回動部12の扉側基台13を支えるための支持部11bが突設された形状となっている。それぞれの支持部11bの先端には、ヒンジシャフト14が挿通される挿通孔11cが形成されている。更に、それぞれの支持部11bには、挿通孔11cと並行な突条11dが形成されている。尚、本実施例の突条11dは、本発明における「摺動凸部」に対応する。
扉側基台13は、硬質樹脂を射出成型することによって形成されており、底面側の2箇所には、固定部11の支持部11bを挿入させるための挿通口13aが開口しており、それぞれの挿通口13aの上部には、挿入された支持部11bが収容される収容室13bが形成されている。そして、ヒンジシャフト14は、2つの収容室13bを貫通した状態で扉側基台13に固定される。このため、収容室13b内に固定部11の支持部11bを収容した状態で、支持部11bの挿通孔11cにヒンジシャフト14を挿通させることで、固定部11に対して扉側基台13を回動可能な状態で取り付けられるようになっている。
扉側基台13の上面には、2つの収容室13bの間に凹部13dが形成されており、ヒンジシャフト14を組み付けると、ヒンジシャフト14は凹部13d内を貫通するようになっている。また、扉側基台13の上面には、それぞれの収容室13bに隣接する位置に、板バネ16を取り付けるための取付部13cが形成されている。
固定板15は、矩形形状の本体部15aと、本体部15aの長辺側の一辺の中央から下方に垂設された垂下部15bとを有する板金製の部品である。垂下部15bの両端は、内側に向けて折り曲げられることによって取付片15cが形成されており、それぞれの取付片15cにはヒンジシャフト14を挿通するための挿通穴15dが形成されている。そして、扉側基台13にヒンジシャフト14を組み付ける際には、固定板15の垂下部15bを扉側基台13の凹部13d内に挿入しておき、挿通穴15dにヒンジシャフト14を挿通させた状態で組み付ける。こうすれば、ヒンジシャフト14を中心として回動可能な状態で固定板15を扉側基台13に組み付けることができる。そして、本体部15aに形成された取付穴15eに取付ボルト17を挿通させることによって、固定板15を扉側基台13に固定することができる。また、固定板15の本体部15aには、固定板15を取付ボルト17で扉側基台13に固定した時に扉側基台13の取付部13cと重なる位置に、矩形形状の挿通窓15fが形成されている。
板バネ16は、帯状のバネ部材を折り曲げ加工することによって形成されている。図4は、板バネ16の詳細な形状を示した説明図である。図示されるように、板バネ16には、一定幅のバネ本体16aの一端側に摺動部16bが形成され、他端側に取付部16cが形成されている。摺動部16bは、バネ本体16aが舌形状に形成されて、舌形状の根元の部分が斜め下方に折り曲げられると共に、舌形状の途中で軽く上向きに曲げ戻された形状となっている。尚、舌形状の全体を下向きに凸形状となるように緩く湾曲されることによって摺動部16bを形成してもよい。また、取付部16cは、バネ本体16aの他端側が下方に折り曲げられた後、折り曲げられた先端が水平に曲げ起こされた形状となっている。
板バネ16は、次のようにして扉側基台13に取り付けられる。先ず、固定板15を取付ボルト17で固定していない状態で、ヒンジシャフト14を中心に固定板15を回動させることによって、本体部15aを扉側基台13から離間させる。その状態で、板バネ16の取付部16cを固定板15の挿通窓15fに挿通した後、固定板15を逆方向に回動させて、取付ボルト17を用いて固定板15を扉側基台13に固定する。すると、板バネ16の取付部16cが、扉側基台13の取付部13cと固定板15の本体部15aとによって挟まれた状態となって、取付部16cの部分で板バネ16が扉側基台13に固定される。
図5は、板バネ16の中央を通る断面でヒンジ装置10を切断して得られる断面図である。図示されるように、板バネ16は、取付部16cの部分が扉側基台13の取付部13cと固定板15とで挟まれることによって取り付けられている。また、扉側基台13は、ヒンジシャフト14によって回動可能な状態で固定部11に取り付けられている。
図5では、開閉扉3が閉じた状態となっているが、この状態では、固定部11に形成された突条11dと、板バネ16の摺動部16bとは離間している。このため、開閉扉3を開ける際に板バネ16からの反力を受けることがなく、軽い力で開閉扉3を開閉させることができる。また、板バネ16が変形していないので、長い時間が経過しても板バネ16の力が弱くなる虞もない。しかし、開閉扉3を開けると、図中で斜線を付した矢印で示した方向に回動部12が回動して、板バネ16の摺動部16bが固定部11の突条11dに接近していく。そして、開閉扉3の開度が所定開度に達すると、摺動部16bが突条11dに当接して板バネ16を変形させ、その結果、板バネ16からの反力が開閉扉3に掛かるようになる。
図6は、開閉扉3を開くに伴って板バネ16が変形する様子を示した説明図である。図6(a)には、板バネ16の摺動部16bが固定部11の突条11dに当接した直後の状態が示されている。この状態から更に開閉扉3を開くと板バネ16が変形することになり、変形による反力が開閉扉3に加わるようになる。また、図4を用いて前述したように、板バネ16のバネ本体16aは一定幅に形成されているが、摺動部16bは舌形状に形成されており、先端に行くほど板バネ16の幅が小さくなっている。このため、バネ本体16aに比べて摺動部16bの部分は、先端に行くほど変形し易くなっている。その結果、板バネ16が突条11dに当接してから暫くの角度範囲では、主に摺動部16bが変形することになる。そして、更に開閉扉3を開いていくと、図6(b)に示すような状態となる。
図6(a)と図6(b)とを比較すると明らかなように、開閉扉3を開くに従って、固定部11の突条11dが板バネ16を押し上げる。また、突条11dが板バネ16を押し上げる位置は、開閉扉3を開くに従って移動する。すなわち、開閉扉3を開くに従って、固定部11の突条11dは板バネ16の摺動部16bの上を摺動しながら、板バネ16を押し上げていることになる。加えて、突条11dが板バネ16を押し上げる位置は、開閉扉3を開くに従って、板バネ16のバネ本体16aに近付いて行く。図6(b)に示した状態では、突条11dは摺動部16bの根元付近を押し上げているが、その一方で、摺動部16bの先端側には力が加わらなくなっている。このため、突条11dに押し上げられて変形するのは、板バネ16のバネ本体16aとなる。図6(b)で、板バネ16が固定板15から離れているのは、板バネ16自体が変形していることを表している。このように板バネ16自体を変形させる場合は、板バネ16の摺動部16bを変形させる場合に比べて、変形による反力は大きくなる。
図6(c)には、更に開閉扉3を開いて全開状態とした場合が示されている。開閉扉3を全開状態にすると、突条11dが摺動部16bを乗り越えてしまい、突条11dが板バネ16を変形させなくなる。尚、図6(c)では、突条11dと板バネ16のバネ本体16aとの間には僅かな隙間が形成されているものとして表示しているが、突条11dがバネ本体16aに軽く接触していてもよい。この状態ではバネ本体16aが変形していないので、開閉扉3に反力が及ぶことはないが、更に開閉扉3を開こうとすると突条11dがバネ本体16aを変形させることになり、その反力が開閉扉3に及ぶことになる。
図7は、開閉扉3を開くに従って板バネ16の反力が変化する様子を示した説明図である。全閉状態から開度θ1までの間は突条11dが板バネ16の摺動部16bに当接しないので、板バネ16の反力は生じないが、開閉扉3を開度θ1まで開くと突条11dが摺動部16bに当接して板バネ16を押し上げる。この時に突条11dが摺動部16bに当接する位置は、摺動部16bの先端側の幅が狭い部分なので、板バネ16の剛性が低いため、変形による反力は小さいが、それ以降は開閉扉3を開くに従って、突条11dがバネ本体16aの方向に向かって移動するため、板バネ16の剛性が高くなる。その結果、板バネ16による反力も次第に大きくなる。
更に、ある開度まで開閉扉3を開くと、バネ本体16aが変形するようになり、その状態で突条11dが取付部16cの方向に向かって移動する。このため、板バネ16が変形する部分(すなわち、突条11dが当接する位置から取付部16cまでの部分)の長さが短くなって、板バネ16の変形量が大きくなるため、板バネ16の反力が更に大きくなる。そして、全開まで開閉扉3を開くと、突条11dが板バネ16を押し上げなくなるため、板バネ16の反力が急に減少してゼロとなる。また、開閉扉3を全開状態から閉じる場合は、板バネ16の反力は逆方向に変化することになる。
このように、本実施例のヒンジ装置10は、開閉扉3を開閉させるに従って、固定部11の突条11dが、板バネ16を押し上げながら、板バネ16の摺動部16bの上を摺動するようになっている。このため、突条11dが摺動する範囲内で板バネ16の幅を変更することで、板バネ16の剛性を変更することができる。その結果、図7に例示したように、開閉扉3の開度に対して板バネ16の反力を複雑に変化させることができるので、開閉扉3の操作感を改善させることが可能となる。また、突条11dが板バネ16の摺動部16bの上を摺動しながら板バネ16を変形させるだけなので、極めて単純な構造で、操作感を向上させることができる。
加えて、開閉扉3は全閉状態となっている時間が最も長く、全開状態となっている時間がその次に長いと考えられるが、本実施例のヒンジ装置10では、開閉扉3の全閉付近や全開付近では、突条11dが板バネ16を変形させない形状となっている。このため、板バネ16が変形している時間を短くすることができるので、板バネ16の力が弱くなって開閉扉3の操作感が悪化する事態を防止することが可能となる。
尚、上述した本実施例では、板バネ16の摺動部16bは、図4を用いて前述した形状であるものとして説明したが、摺動部16bの形状は他の形状とすることも可能である。図8には、異なる形状の摺動部16bを有する板バネ16の三面図が示されている。図8に例示した板バネ16では、一定幅のバネ本体16aの一端側を舌形状に形成して、舌形状の根元の部分を下方に折り曲げることによって摺動部16bが形成されている。
図9は、図8に例示した板バネ16を備える他の態様のヒンジ装置10の断面図である。他の態様のヒンジ装置10でも、板バネ16は、取付部16cの部分が扉側基台13の取付部13cと固定板15とで挟まれることによって取り付けられている。図9では、開閉扉3が閉じた状態となっているが、開閉扉3が閉じている場合は、他の態様のヒンジ装置10でも、固定部11の突条11dと、板バネ16の摺動部16bとは離間している。このため、板バネ16が変形していないので、長い時間が経過しても板バネ16の力が弱くなる虞もない。しかし、開閉扉3を開けると、図中で斜線を付した矢印で示した方向に回動部12が回動して、開閉扉3の開度が所定開度に達すると、摺動部16bが突条11dに当接して板バネ16を変形させて、板バネ16の反力が開閉扉3の開閉に影響するようになる。
図10は、他の態様のヒンジ装置10で開閉扉3を開くに伴って板バネ16が変形する様子を示した説明図である。図10(a)には、板バネ16の摺動部16bが固定部11の突条11dに当接した直後の状態が示されている。図6(a)と図10(a)とを比較すれば明らかなように、他の態様のヒンジ装置10は、前述した本実施例のヒンジ装置10よりも、開閉扉3の開度が小さな角度で突条11dが摺動部16bに当接している。板バネ16の摺動部16bの形状を変更すれば、このように、板バネ16の反力が開閉扉3の開閉に影響を与え始める開度を調節することができる。
突条11dが摺動部16bに当接した後、更に開閉扉3を開いていくと、突条11dが板バネ16を押し上げながら、摺動部16bの上をバネ本体16aの方向に向かって摺動する。図10(b)は、突条11dが板バネ16を押し上げながら、摺動部16bの上を摺動している状態を表している。また、図中に太い矢印で示したように、板バネ16の反力の方向は、ヒンジシャフト14の方向を向いている。従って、他の態様のヒンジ装置10では、板バネ16の反力は開閉扉3を開閉する際の制動力として作用することになる。そして、開閉扉3が全開状態になると、図10(c)に例示したように、突条11dは、固定板15と摺動部16bとの間で挟まれた状態となって、板バネ16の反力で保持された状態となる。
このように他の態様のヒンジ装置10では、開閉扉3を開いて板バネ16が変形し始めると、全開状態となるまでの間、板バネ16の反力で開閉扉3の開閉に制動が掛かった状態となる。このため、開閉扉3を使用者が望む開度で保持しておくことが可能となる。加えて、衣類乾燥機1が設置された場所が傾いていた場合でも、半開き状態の開閉扉3が自重で勝手に開いたり、勝手に閉じたりすることを防止することが可能となる。
上述した本実施例や他の態様のヒンジ装置10には、幾つかの変形例を考えることができる。以下では、これらの変形例について、本実施例や他の態様との相違点を中心に説明する。
上述した本実施例や他の態様のヒンジ装置10では、板バネ16の摺動部16bは、突条11dが摺動する部分が平坦な形状に形成されているものとして説明した。しかし、図11(a)に例示したように、板バネ16の摺動部16bには、突条11dが摺動する側の表面に小さな凸部16dを形成してもよい。ここで、凸部16dはリブ形状であってもよい。こうすれば、突条11dが凸部16dを乗り越える際に板バネ16の変形が大きくなるので、開閉扉3を開閉する際に任意の開度で小さな抵抗があるような操作感を実現することができる。また、複数の凸部16dを形成する場合は、図11(b)に例示したように凸部16dの大きさを異ならせてもよい。こうすれば、任意の開度で任意の大きさの抵抗があるような操作感を実現することが可能となる。
また、上述した本実施例や他の態様のヒンジ装置10では、突条11dは固定部11に形成されており、板バネ16は回動部12に取り付けられているものとして説明した。しかし、突条11dを回動部12に形成し、板バネ16を固定部11に取り付けるようにしても構わない。
更には、上述した本実施例や他の態様のヒンジ装置10では、板バネ16の一端側を舌形状とすることによって摺動部16bを形成するものとして説明した。しかし、板バネ16のバネ本体16aに対して剛性を変更できるのであれば、必ずしも舌形状でなくても構わない。例えば、板バネ16の幅を一旦狭くした後に広くするようにしても構わないし、あるいは、板バネ16の厚さを変更(例えば、先端に行くほど板バネ16の厚さを薄く)することによって摺動部16bを形成しても構わない。
以上、本実施例や他の態様や変形例のヒンジ装置10について説明したが、本発明は上記の実施例などに限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
1…衣類乾燥機、 2…本体、 2a…投入口、 3…開閉扉、
3a…取手、 3b…扉枠、 3c…扉カバー、 10…ヒンジ装置、
11…固定部、 11a…本体側基台、 11b…支持部、
11c…挿通孔、 11d…突条、 12…回動部、 13…扉側基台、
13a…挿通口、 13b…収容室、 13c…取付部、 13d…凹部、
14…ヒンジシャフト、 15…固定板、 15a…本体部、
15b…垂下部、 15c…取付片、 15c…挿通穴、 15e…取付穴、
15f…挿通窓、 16…板バネ、 16a… バネ本体、
16b…摺動部、 16c…取付部、 16d…凸部、 17…取付ボルト。

Claims (3)

  1. 本体と開閉扉の一端とに取り付けられて、前記開閉扉を前記本体に対して開閉可能に軸支するヒンジ装置において、
    前記本体に取り付けられる固定部と、
    前記開閉扉の一端に取り付けられると共に、前記固定部に回動可能に軸支される回動部と
    を備え、
    前記固定部または前記回動部の何れか一方には板バネが取り付けられており、
    前記固定部または前記回動部の何れか他方には、前記固定部に対して前記回動部を回動させるに従って、前記板バネ上を摺動して前記板バネを変形させる摺動凸部が形成されている
    ことを特徴とするヒンジ装置。
  2. 請求項1に記載のヒンジ装置において、
    前記板バネは、少なくとも前記摺動凸部が摺動する範囲では、前記摺動凸部が摺動する方向に向かって前記板バネの幅が変化する
    ことを特徴とするヒンジ装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載のヒンジ装置において、
    前記板バネの形状は、前記固定部に対する前記回動部の回動角度が、前記開閉扉の全閉状態または全開状態の少なくとも一方に対応する場合には、前記板バネが前記摺動凸部と接触しないか、前記摺動凸部によって変形されない形状となっている
    ことを特徴とするヒンジ装置。
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