JP3307679B2 - 開閉蓋体用ヒンジ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば複写機の用紙
押え用圧板やステレオの蓋板などの開閉蓋体を機器本体
等の固定体に取付ける場合に使用されるもので、詳しく
は、開閉蓋体を任意の開き角度で停止させることができ
る所謂フリーストップ機能を備えた開閉蓋体用ヒンジ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フリーストップ機能を備えたヒンジ装置
は、開閉蓋体の開閉操作が楽に行えることから、複写機
の用紙押え用圧板やステレオの蓋板などのように、人手
によって頻繁に開閉される蓋体の取付けに多く採用され
ており、従来から、種々の構造のものが提案されてい
る。

【０００３】図８は、例えば実公平３−２６２８号公報
に開示されているように、従来から一般的に使用されて
いるこの種のヒンジ装置の構造を示す斜視図であり、こ
のヒンジ装置は、固定体取付け部材（ベースホルダー）
１０１の一端部と蓋体取付け部材（開閉蓋体ホルダー）
１０２の一端部とを支軸１００を介して相対揺動自在に
枢支連結するとともに、上記両取付け部材１０１，１０
２の他端部間に亘ってロッド状のスプリングガイド１０
３を掛設し、このスプリングガイド１０３の外周部に沿
って長いコイルスプリング１０４と短いコイルスプリン
グ１０５とを巻装するとともに、上記開閉蓋体ホルダー
１０２とベースホルダー１０１との対向部分に、摩擦力
発揮用の摺動面１０６を形成させてなるものである。

【０００４】上記構成のヒンジ装置では、開閉蓋体ホル
ダー１０２の開き角度が大きくて、開閉蓋体の重量など
によって生じる開閉蓋体ホルダー１０２の支軸１００周
りの閉方向のモーメントが小さいときには、開閉蓋体ホ
ルダー１０２が長いコイルスプリング１０４の付勢力を
受けて、その長いコイルスプリング１０４の付勢力によ
る開方向のモーメントと上記開閉蓋体の重量による閉方
向のモーメントと摺動面１０６の摺動による摩擦力との
釣り合いにより、フリーストップ機能が発揮される。ま
た、開閉蓋体ホルダー１０２の開き角度が小さくて、開
閉蓋体の重量などによって生じる開閉蓋体ホルダー１０
２の支軸１００周りの閉方向のモーメントが大きいとき
には、開閉蓋体ホルダー１０２が長いコイルスプリング
１０４と短いコイルスプリング１０５の双方の付勢力を
受けて、これら両コイルスプリング１０４，１０５の付
勢力による開方向のモーメントと上記開閉蓋体の重量に
よる閉方向のモーメントと摺動面１０６の摺動による摩
擦力との釣り合いにより、フリーストップ機能が発揮さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した構
成の従来のヒンジ装置においては、フリーストップ機能
を発揮させるための必須構成であるところのスプリング
ガイド１０３あるいはこれに代わるガイド機構およびコ
イルスプリング１０４，１０５などが相対揺動自在に枢
支連結されたベースホルダー１０１と開閉蓋体ホルダー
１０２の他端部間に亘って掛設されるものであるから、
開閉蓋体ホルダー１０２の長さＬを短くするにも限界が
あって、どうしてもその長さＬが相当に長いものになり
やすい。そのために、開閉蓋体を閉じた状態で、開閉蓋
体ホルダー１０２の先端部が固定体の内側へはみ出す突
出代が大きくなる。それ故に、例えば複写機の用紙押え
用圧板の取付けに使用した場合、圧板の閉じ姿勢におい
て機器本体の上面の内方へ向かって開閉蓋体ホルダー１
０２の先端部が長く突出することになり、その突出部を
露光用ガラス面上に位置させる訳にはいかないために、
露光用ガラス面の大きさが制約されたり、あるいは、所
定面積の露光用ガラス面を確保するために機器本体の上
面に開閉蓋体ホルダー１０２の突出先端部を載置させる
ための余分な板面を形成するなどの工夫を要し、その結
果、該ヒンジ装置を装着使用する機器が不必要に大型化
するという問題があった。

【０００６】また、上述したように、開閉蓋体ホルダー
１０２の開き角度の大小にともなって、開閉蓋体の重量
などによって生じる開閉蓋体ホルダー１０２の支軸１０
０周りの閉方向のモーメントが変化するために、このよ
うな閉方向のモーメントの変化に拘らず、摺動面１０６
の摺動による摩擦力との釣り合いを安定化させてフリー
ストップ機能を確実に発揮させるためには、長短２種の
コイルスプリング１４，１５を必要とし、それだけ構成
が複雑になるという問題もあった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、フリーストップ機能を発揮させ
るための構成を狭い空間内に巧みに組込んで、全体をコ
ンパクト化でき、しかも、１種の弾性部材を用いるのみ
で蓋体の開き角度の大小に拘らず確実かつ安定良いフリ
ーストップ機能を発揮させることができて、装着使用す
る機器の小型化および構成の簡素化を図り得る開閉蓋体
用ヒンジ装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る開閉蓋体用ヒンジ装置は、固定体へ
の取付け部とその取付け部の幅方向の両端部に配置され
て該取付け部に対し直角に連設された枢支部を有する固
定体取付け部材と、開閉蓋体の取付け部およびその取付
け部の幅方向の一端部に配置されて上記固定体取付け部
材の一方の枢支部の内面に摺接するように該取付け部に
対し直角に連設された枢支部を有する蓋体取付け部材と
を、それら両取付け部材における各枢支部に挿通させて
上記固定体取付け部材側に固定された支軸を介して相対
揺動自在に連結してなる開閉蓋体用ヒンジ装置であっ
て、上記蓋体取付け部材には、該蓋体取付け部材側の上
記枢支部を底部とし、かつ上記支軸と同芯状の有底穴が
形成されており、この有底穴内に配置され上記支軸の外
周に形成されたねじ部に螺合するナット状部材を、上記
蓋体取付け部材に対して一体回転可能でかつ支軸の軸方
向に移動自在に保持させ、このナット状部材と上記蓋体
取付け部材側の上記枢支部との間に、上記蓋体取付け部
材を蓋体の閉じ方向に回動させたとき、ナット状部材の
軸方向移動により弾性反発力が増加される弾性部材を上
記支軸の外周に巻装させて介在させたものである。

【０００９】特に、上記支軸の一端面に、上記固定体取
付け部材の枢支部の外面に臨ませて、回転操作用工具の
係合部を形成することが望ましい。

【００１０】

【作用】この発明によれば、蓋体取付け部材の取付け部
に取り付けられた開閉蓋体の重量によって蓋体取付け部
材に支軸周りの閉方向のモーメントが作用しており、開
閉蓋体およびその取付け部材の開き角度が大きくなるに
つれて、そのモーメントが小さくなり、逆に上記開き角
度が小さくなるにつれて、そのモーメントが大きくな
る。ここで、上記開閉蓋体およびその取付け部材の開き
角度の変化に伴なって、ナット状部材が支軸外周のねじ
部のリードに沿って支軸に対し相対回転しながら、その
軸方向に移動する。このナット状部材の軸方向移動によ
って弾性部材の圧縮量が変化して、該弾性部材の弾性反
発力が開閉蓋体の開き角度が小さいほど大きくなる。こ
れによって、１つの弾性部材を用いるだけで、互いに摺
接する両取付け部材の枢支部間の摺接抵抗力、すなわ
ち、両部間の摩擦制動力が変化して、上記閉方向のモー
メントとその摩擦制動力とが常に釣り合う状態となり、
開閉蓋体の開き角度の大小に拘らず、常に確実なフリー
ストップ機能を得ることができる。

【００１１】ところで、上記ナット状部材および弾性部
材を、蓋体取付け部材および固定体取付け部材における
各枢支部にわたり挿通させた支軸と同芯状で蓋体取付け
部材に形成した有底穴にそれぞれ収納させるといったよ
うに、上記のフリーストップ機能を発揮させる上で必須
の構成部材の全てを上記両取付け部材の枢支部間の狭い
空間内に組込むことにより、全体をコンパクト化できる
とともに、特に、蓋体取付け部材の長さを最小必要限に
止めることが可能となり、これを装着使用する機器の小
型化に寄与する。

【００１２】特に、上記支軸の一端面に、上記固定体取
付け部材の枢支部の外面に臨ませて、回転操作用工具の
係合部を形成しておけば、上記蓋体取付け部材に取り付
けられる開閉蓋体の重量の変化、あるいは、弾性部材の
寸法などヒンジ装置の構成部品の寸法精度にバラツキが
あった場合、上記外面に臨む係合部に回転操作用工具の
先端を嵌合させて支軸を回転させ、上記ナット状部材の
初期軸方向位置を調整することにより、所定の摩擦制動
力を適切に設定することが可能である。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にもとづいて
説明する。図１はこの発明の一実施例による開閉蓋用ヒ
ンジ装置の縦断面図、図２はその側面図であり、同図に
おいて、１は固定体取付け部材で、例えば複写機本体や
ステレオ本体などの固定体への取付け部１ａおよびその
取付け部１ａの幅方向の両端部に配置されて該取付け部
１ａに対し直角に連設された一対のほぼ円板状の枢支部
１ｂ，１ｂを有し、断面コ字形に構成されている。

【００１４】２は蓋体取付け部材で、例えば複写機の用
紙押え用圧板やステレオの蓋体などの開閉蓋体をビス
（図示せず）などを介して固定する取付け部２ａおよび
その取付け部２ａの幅方向の一端部に配置されて、上記
固定体取付け部材１の一方の枢支部１ａの内面に摺接す
るように該取付け部２ａに対し直角に連設された枢支部
２ｂを有するとともに、この枢支部２ｂを底部として上
記固定体取付け部材１の他方の枢支部１ａ側に開口する
ほぼ円筒形の有底穴２ｃが形成されている。

【００１５】３は支軸で、上記固定体取付け部材１の一
対の枢支部１ｂ，１ｂ、上記蓋体取付け部材２の枢支部
２ｂおよび上記有底穴２ｃの中心部に挿通させて、上記
固定体取付け部材１の一方の枢支部１ｂに螺合されたビ
スなどの止めねじ１４を介して該固定体取付け部材１に
固定保持可能に構成されており、この支軸３を介して上
記両取付け部材１、２が相対揺動自在に枢支・連結され
ている。また、上記支軸３は小径軸部３ａと大径軸部３
ｂとの二段軸状に形成されており、その小径軸部３ａが
上記両取付け部材１，２の互いに摺接する枢支部１ｂ，
２ｂに貫通されているとともに、上記有底穴２ｃと同芯
状に位置する大径軸部３ｂの外周には雄ねじ部４が形成
され、この雄ねじ部４側の軸端面を上記固定体取付け部
材１の他方の枢支部１ｂの外面に臨ませて、その軸端面
にドライバーなどの回転操作用工具の先端を係合可能な
スリワリなどの係合部５が形成されている。

【００１６】６はナット状部材で、上記有底穴２ｃ内に
配置されて上記支軸３における大径軸部３ｂの外周の雄
ねじ部４に螺合されている。このナット状部材６の外周
部の一部には突起６ａが形成されているとともに、上記
蓋体取付け部材２の有底穴２ｃの内周壁面には上記突起
６ａが係合する軸方向に沿った溝７が形成されており、
この軸方向溝７と上記ナット状部材６の突起６ａとの係
合により、上記ナット状部材６を、上記蓋体取付け部材
２に対して支軸３周りで一体回転可能で、かつ支軸３の
軸方向に摺動移動可能に構成されている。

【００１７】８は弾性部材の一例となる圧縮コイルスプ
リングで、上記有底穴２ｃ内に位置する上記支軸３の外
周に巻装させて上記蓋体取付け部材２の枢支部２ｂと上
記ナット状部材６との間に介在されており、この圧縮コ
イルスプリング８の弾撥力により、上記固定体取付け部
材１の一方の枢支部１ｂと蓋体取付け部材２の枢支部２
ｂとをそれぞれ弾性的に摺接させて、それらの間に摩擦
力を付与すべく構成している。この圧縮コイルスプリン
グ８は、上記蓋体取付け部材２の閉じ方向の回動時に一
体回転しながら雄ねじ部４のリードに沿って軸方向に移
動する上記ナット状部材６により、圧縮されてその弾撥
力が増加されるように構成されている。なお、図中、９
は支軸３の止め輪である。

【００１８】上記のように構成された開閉蓋体用ヒンジ
装置Ａは、例えば図５に示すように、複写機本体１０の
露光用ガラス面１１の周囲に形成された矩形環状の上面
板部１２に、上記固定体取付け部材１の取付け部１ａを
ビスなどを介して固定するとともに、上記蓋体取付け部
材２の取付け部２ａを、開閉蓋体であるところの用紙押
え用圧板１３にビスなどを介して固定することにより、
その用紙押え用圧板１３を支軸３の周りでの揺動を介し
て上記上面板部１２および露光用ガラス面１１に対して
開閉操作可能に装着するように使用される。

【００１９】このような使用状態において、上記用紙押
え用圧板１３およびその取付け部材２の開き角度の変化
に伴なって、ナット状部材６が一体に回転しながら、支
軸３の雄ねじ部４のリードに沿って軸方向に移動し、こ
のナット状部材６の軸方向移動によってコイルスプリン
グ８の圧縮量が変化して、該コイルスプリング８の弾撥
力による上記両取付け部材１，２の枢支部１ｂ，２ｂ間
の摺接抵抗力、すなわち、両部間の摩擦制動力が変化す
る。

【００２０】詳述すると、図３および図４に示すよう
に、用紙押え用圧板１３およびその取付け部材２の開き
角度θが大きくて閉方向のモーメントが小さい時は上記
コイルスプリング８の圧縮量が小さくて摩擦制動力も小
さく、また、図１および図２に示すように、用紙押え用
圧板１３およびその取付け部材２の開き角度θが小さく
て閉方向のモーメントが大きくなればなるほど、コイル
スプリング８の圧縮量が大きくなって、その摩擦制動力
も増大することになる。このように用紙押え用圧板１３
の開き角度に応じて摩擦制動力が変化して、閉方向のモ
ーメントと常に釣り合う状態となり、したがって、用紙
押え用圧板１３の開き角度の大小に拘らず、常に確実な
フリーストップ機能を発揮させることができ、用紙押え
用圧板１３の開閉操作性を容易かつ良好なものとでき
る。

【００２１】ところで、上記のような構成のヒンジ装置
においては、上記ナット状部材６およびコイルスプリン
グ８が、固定体取付け部材１および蓋体取付け部材２に
おける各枢支部１ｂ，１ｂ、２ｂにわたり挿通させた支
軸３に螺合および巻装されるといったように、上記のフ
リーストップ機能を発揮させる上で必須の構成部材の全
てが上記両取付け部材１，２の枢支部１ｂ，２ｂ間に形
成される有底穴２ｃ内に組込まれていて、全体が非常に
コンパクトに構成されており、特に、蓋体取付け部材２
の長さＬ１を最小必要限に止めることが可能であるため
に、用紙押え用圧板１３の閉じ姿勢において、蓋体取付
け部材２の先端部が複写機本体１０の上面板部１２の内
方へ向かって突出する突出代が非常に短くなる。その結
果、蓋体取付け部材２が占める上面板部１２の幅を小さ
くして、複写機本体１０の全上面面積に対する露光用ガ
ラス面１１の占有面積を大きくすることができ、もっ
て、該ヒンジ装置を装着使用する複写機の小型化を図り
得る。

【００２２】また、上記蓋体取付け部材２の取付け部２
ａに固定される用紙押え用圧板１３などの開閉蓋体の重
量が変化し、これにともなって、閉方向のモーメントが
変化することがあるが、この場合は、止めねじ１４を緩
めて支軸３の固定を解除した状態で、上記固定体取付け
部材１の一方の枢支部１ｂの外面に臨ませて支軸３の軸
端面に形成されている係合部５にドライバーなどの回転
操作用工具の先端を係合させて支軸３を回転させること
により、上記ナット状部材６の初期軸方向位置を調整し
て、閉方向のモーメントに対応して、そのモーメントに
釣り合う適切な摩擦制動力に設定することが可能であ
る。かかる調整後は上記止めねじ１４を締め付けて支軸
３を固定することで、上述と同様なフリーストップ機能
を確実に発揮させることができる。

【００２３】さらに、上記コイルスプリング８の寸法の
バラツキなどのようにヒンジ装置構成部品の製作精度や
組付け精度にバラツキによって、摩擦制動力が設定値に
対して誤差を生じた場合には、上記と同様な調整操作に
より、所定の制動摩擦力を容易に現出させることが可能
である。

【００２４】図６は、この発明の他の実施例による開閉
蓋用ヒンジ装置の縦断面図であり、コイルスプリング８
の一方の受座となる蓋体取付け部材２側の枢支部２ｂを
支軸３の軸方向に摺動移動可能に構成するとともに、こ
の可動枢支部２ｂの外周部の一部に設けた突起２ｂ１を
上記有底穴２ｃの内周壁面に形成の軸方向溝７と一連に
形成した軸溝７ａに係合させることで、該可動枢支部２
ｂを蓋体取付け部材２と一体回転可能に構成したもので
ある。なお、その他の構成は上記実施例と同一であるた
め、該当部分に同一の符号を付して、それらの詳しい説
明を省略している。

【００２５】上記図６に示す実施例による場合は、コイ
ルスプリング８によって可動枢支部２ｂのみが固定取付
け部材１の一方の枢支部１ｂ側に移動付勢されて圧接さ
れ、所定の摩擦制動力を発生することになるので、上記
実施例のように、蓋体取付け部材２の全体を移動付勢す
る場合に比べて、スプリング８の所要弾性力が少なくて
済み、したがって、スプリング８の小径化を図りやすい
か、もしくは、等しい弾性力のスプリング８を使用した
場合、摩擦制動力を上記実施例よりも大きくすることが
可能である。

【００２６】図７は、この発明のもう一つの実施例によ
る開閉蓋用ヒンジ装置の縦断面図であり、図６に示す形
式のヒンジ装置を左右に直線状に配置して二連一体化し
たものであり、同図において、図６の構成部材に対応す
る箇所には同一の符号を付すとともに、枝符号として、
左側の構成部材にはＬを、また右側の構成部材にはＲを
それぞれ付して、それらの詳しい説明を省略している。
この図７に示す実施例の二連式の開閉蓋用ヒンジ装置
は、特に、自重や形状の大きい開閉蓋体用のヒンジ装置
として有効に使用することが可能である。

【００２７】なお、複写機の用紙押え用圧板１３など
は、その開き角度が５〜１０°以下ではフリーストップ
機能が不要である反面、原稿などをガラス面１１に押し
付ける力が要求される。このとき、図８に示すような従
来のヒンジ装置では、その調整が非常に難しいが、上記
各実施例に示したような構成のヒンジ装置によれば、ナ
ット状部材６の初期位置の調整によって、意図どおりの
押圧力を得ることが可能である。したがって、従来で
は、押圧力の不足を補うためにマグネットキャッチなど
の吸着具を使用して、用紙押え用圧板１３を積極的に吸
着し所望の押圧力を得るようにしたものが多くみられる
が、本発明の各実施例によるヒンジ装置を使用する場合
は、そのような吸着具が不要で、構造の一層の簡略化を
図ることができる。

【００２８】また、上記実施例では、弾性部材８とし
て、コイルスプリングを使用したが、皿バネであっても
よい。また、蓋体取付け部材２と上記ナット状部材６と
を一体回転可能にする構成として、上記実施例では、突
起６ａと軸方向溝７との係合構造を採用したが、ナット
状部材６の外周面を角形にするとか、丸形でその一部に
扁平部を形成するなど非円形とし、これに対応する有底
穴２ｃの内周壁部も非円形形状としてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、開
閉蓋体を任意の開き角度で停止させるフリーストップ機
能を有し、開閉蓋体の開閉操作性を容易かつ良好なもの
にできるのはもとより、そのフリーストップ機能を発揮
させるための構成部品を固定体取付け部材と蓋体取付け
部材とを支軸を介して相対揺動自在に連結する枢支部間
に形成した有底穴内に巧みに組込んで、ヒンジ装置全体
のコンパクト化を図ることができる。特に、蓋体取付け
部材の長さを最小必要限に止めることができるので、該
ヒンジ装置を装着使用する複写機等の機器を不用に大き
くする必要がなくなり、機器の小型化を図り得る。

【００３０】しかも、開閉蓋体およびその取付け部材の
開き角度の変化に伴なって、ナット状部材を支軸外周の
ねじ部のリードに沿って支軸に対し相対回転させなが
ら、その軸方向に移動させて、開閉蓋体の開き角度が小
さいほど弾性部材の弾性反発力を大きく変化させること
ができるので、１つの弾性部材を用いるだけの簡単な構
成でありながら、互いに摺接する両取付け部材の枢支部
間の摩擦制動力を開き角度と逆比例の関係にある閉方向
のモーメントと常に釣り合う状態に変化させて、開閉蓋
体の開き角度の大小に拘らず、常に確実で安定よいフリ
ーストップ機能を発揮させることができる。

【００３１】特に、上記支軸の一端面に、上記固定体取
付け部材の枢支部の外面に臨ませて回転操作用工具の係
合部を形成する場合は、上記蓋体取付け部材に取り付け
られる開閉蓋体の重量の変化、あるいは、弾性部材の寸
法などヒンジ装置の構成部品の寸法精度にバラツキがあ
ったとき、上記外面に臨む係合部に回転操作用工具の先
端を係合させて支軸を回転させるだけで、上記ナット状
部材の初期軸方向位置を調整して、所定の摩擦制動力を
適切に設定することが可能であり、これによって、重量
の異なる開閉蓋体のヒンジ装置として幅広く使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る開閉蓋体用ヒンジ装置
を示す縦断面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】一定の開き角度状態を示す縦断面図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】使用例を示す概略斜視図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す開閉蓋体用ヒンジ装
置の縦断面図である。

【図７】本発明のもう一つの実施例を示す開閉蓋体用ヒ
ンジ装置の縦断面図である。

【図８】従来から一般的に使用されているヒンジ装置の
構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 固定体取付け部材 １ａ 取付け部 １ｂ 枢支部 ２ 蓋体取付け部材 ２ａ 取付け部 ２ｂ 枢支部 ２ｃ 有底穴 ３ 支軸 ４ 雄ねじ部 ５ 係合部 ６ ナット状部材 ８ コイルスプリング（弾性部材） １０ 複写機本体（固定体） １３ 用紙押え用圧板（開閉蓋体）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定体への取付け部とその取付け部の幅
   方向の両端部に配置されて該取付け部に対し直角に連設
   された枢支部を有する固定体取付け部材と、開閉蓋体の
   取付け部およびその取付け部の幅方向の一端部に配置さ
   れて上記固定体取付け部材の一方の枢支部の内面に摺接
   するように該取付け部に対し直角に連設された枢支部を
   有する蓋体取付け部材とを、それら両取付け部材におけ
   る各枢支部に挿通させて上記固定体取付け部材側に固定
   された支軸を介して相対揺動自在に連結してなる開閉蓋
   体用ヒンジ装置であって、上記蓋体取付け部材には、該
   蓋体取付け部材側の上記枢支部を底部とし、かつ上記支
   軸と同芯状の有底穴が形成されており、この有底穴内に
   配置され上記支軸の外周に形成されたねじ部に螺合する
   ナット状部材を、上記蓋体取付け部材に対して一体回転
   可能でかつ支軸の軸方向に移動自在に保持させ、このナ
   ット状部材と上記蓋体取付け部材側の上記枢支部との間
   に、上記蓋体取付け部材を蓋体の閉じ方向に回動させた
   とき、ナット状部材の軸方向移動により弾性反発力が増
   加される弾性部材を上記支軸の外周に巻装させて介在さ
   せており、上記支軸の一端面には、上記固定体取付け部
   材の枢支部の外面に臨ませて、回転操作用工具の係合部
   が形成されていることを特徴とする開閉蓋体用ヒンジ装
   置。