JP3907972B2 - 回転規制機構付きヒンジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の回転位置において自由な回転を規制することができる回転規制機構付きヒンジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のヒンジとしては、例えば特開平４−３７１６８７号公報に記載のものがある。このヒンジは、ヒンジ軸を介して回動可能に連結された一対のヒンジ部材を有している。一対のヒンジ部材は、ヒンジ軸の軸線方向において対向する端面どうしが摺接しており、一方のヒンジ部材の摺接面には複数の凹凸部が周方向に交互に形成されている。他方のヒンジ部材には、一方のヒンジ部材と摺接する端面から出没する係合部材が設けられており、この係合部材はスプリングによって一方のヒンジ部材側に付勢されている。したがって、一対のヒンジ部材を所定の位置に回動させると、係合部材がスプリングの付勢力によって凹部に嵌まり込む。これにより、一対のヒンジ部材の自由な回転が規制されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のヒンジにおいては、一対のヒンジ部材の自由回転を規制するためにスプリングを必要とする。したがって、スプリングの分だけ部品点数が増えて製造費が嵩むという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ヒンジ軸により回動軸線を中心として互いに回動可能に連結された第１、第２ヒンジ部材を備えたヒンジにおいて、上記第１ヒンジ部材には、上記回動軸線方向に互いに離れた一対の第１連結部を設け、上記第２ヒンジ部材には、上記回動軸線方向に互いに離れ、かつ上記一対の連結部と内側の面においてそれぞれほぼ接する一対の第２連結部を設け、上記第１、第２連結部にそれぞれ形成された各貫通孔に上記ヒンジ軸を挿入することによって上記第１、第２ヒンジ部材を上記回動軸線を中心として回動可能に連結し、上記第１ヒンジ部材には、上記一対の第２連結部間に配置され、かつ上記回動軸線からこれと直交する方向に離れた先端部が上記回動軸線方向へ変位し得るように弾性変形可能なアーム部を設け、このアーム部には、上記ヒンジ軸が上記回動軸線方向へ変位可能に挿入される逃げ孔を形成し、上記一対の第２連結部の一方と上記アーム部との上記回動軸線方向における対向面の一方には係合凹部を形成し、他方の対向面には係合凸部を形成し、上記係合凹部と上記係合凸部とを、上記第１、第２ヒンジ部材が所定の位置に回動したときに互いに嵌り合うように配置し、上記第１、第２ヒンジ部材が上記所定の位置以外の位置に回動したときには、上記係合凸部が上記係合凹部から脱出してこの係合凹部が形成された上記一方の対向面に乗り上がることにより、上記アーム部を上記一方の第２連結部から上記回動軸線方向へ離れるように弾性変形させることを特徴としている。
この場合、上記アーム部を上記回動軸線方向に離して２つ形成し、各アーム部の上記一対の第２連結部とそれぞれ対向する対向面に上記係合凹部又は上記係合凸部を形成し、上記一対の第２連結部の上記２つのアーム部との対向面には、上記係合凸部又は上記係合凹部を形成することが望ましい。
また、上記第１ヒンジ部材を樹脂で上記アーム部と一体に成形することが望ましい。
さらに、上記第２連結部の上記アーム部と対向する面に係合部材を、上記アーム部から上記回動軸線に沿って離れる方向へ移動不能に、かつ上記回動軸線を中心として回動不能に設け、この係合部材に上記係合凸部又は上記係合凹部を形成することが望ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、この発明に係るヒンジ１は、回動軸線Ｌを中心として互いに回動可能に連結された第１、第２ヒンジ部材２，３を有している。各ヒンジ部材２，３は、樹脂を成形してなるものであり、板状に形成されている。各ヒンジ部材２，３には、座グリ孔２１，３１及び挿通孔２２，３２がそれぞれ形成されている。そして、第１ヒンジ部材２は、座グリ孔２１及び挿通孔２２に挿通されたボルト（図示せず）により、例えば前面が開口した筐体等の躯体（図示せず）に取り付けられる。第２ヒンジ部材３も、座グリ孔３１及び挿通孔３２に挿通されたボルト（図示せず）により、筐体の開口部を開閉する扉等の回動体（図示せず）に取り付けられる。この結果、回動体が躯体にヒンジ１を介して回動可能に連結される。
【０００６】
第１ヒンジ部材２の回動軸線Ｌ側の側部で、回動軸線Ｌ方向の両端部には、第２ヒンジ部材３側へ向かって突出する一対の連結部（第１連結部）２３が形成されている。図３及び図４に示すように、各連結部２３には、軸線を回動軸線Ｌと一致させた貫通孔２３ａが形成されている。図１及び図２に示すように、第２ヒンジ部材３にも、その回動軸線Ｌ側で、回動軸線Ｌ方向の両端部には、第１ヒンジ部材２側へ向かって突出する一対の連結部（第２連結部）３３が形成されている。一対の連結部３３，３３間の外法寸法は、一対の連結部２３，２３間の内法寸法とほぼ同一であり、一対の連結部３３，３３は、一対の連結部２３，２３にほぼ接触した状態でそれらの間に挿入されている。各連結部３３には、図３及び図５に示すように、軸線を回動軸線Ｌと一致させた貫通孔３３ａが形成されている。そして、図３に示すように、各貫通孔２３ａ，３３ａにはヒンジ軸４が挿通されている。ヒンジ軸４は、少なくともその一端部が貫通孔２３ａに固定され、それによって抜け止めされている。しかし、ヒンジ軸４は、貫通孔３３ａに対しては回動可能に挿通されている。これにより、第１、第２ヒンジ部材２，３がヒンジ軸４を介して回動可能に連結されている。勿論、ヒンジ軸４の軸線は、回動軸線Ｌと一致しており、第１、第２ヒンジ部材２，３は、回動軸線Ｌを中心として回動可能に連結されている。
【０００７】
第１ヒンジ部材２の回動軸線Ｌ側の側部で、回動軸線Ｌ方向における中間部には、他方のヒンジ３側へ突出する一対のアーム部２４，２４が第１ヒンジ部材２と一体に形成されている。一対のアーム部２４，２４は、回動軸線Ｌ方向へ互いに離れて配置されている。各アーム部２４は、連結部２３に比べて回動軸線Ｌ方向における厚さが薄くなっている。これにより、アーム部２４は、その先端部が基端部を中心として揺動して回動軸線Ｌ方向へ変位するように、全体的に弾性変形可能になっている。
【０００８】
図３及び図４に示すように、各アーム部２４には、逃げ孔２４ａが形成されている。この逃げ孔２４ａは、貫通孔２３ａと同一内径を有し、かつ軸線を貫通孔２３ａの軸線（回動軸線Ｌ）と一致させて形成されている。したがって、この逃げ孔２４ａにもヒンジ軸４が挿通されている。ただし、ヒンジ軸４の中央部には、逃げ孔２４ａの内径より小径である小径部４１が形成されており、この小径部４１が逃げ孔２４ａに挿通されている。したがって、アーム部２４の先端部が基端部を中心として揺動するようにアーム部２４が弾性変形するとき、ヒンジ軸４がアーム部２４の弾性変形を阻害することはない。
【０００９】
各アーム部２４，２４の互いに離れる方向を向く各面には、係合凸部２４ｂがそれぞれ形成されている。各係合凸部２４ｂは、半球状に形成されているが、円錐台状等の断面台形状に形成してもよい。係合凸部２４ｂは、アーム部２４の最も先端側に配置されており、それによって回動軸線Ｌから第２ヒンジ部材３側へ離されている。２つの係合凸部２４ｂは、回動軸線Ｌを中心とする同一半径の円周上に配置されている。しかも、２つの係合凸部２４ｂは、周方向において同一位置に配置されている。
【００１０】
図３及び図５に示すように、第２ヒンジ部材３の連結部３３のアーム部２４と対向する面には、固定突起３３ｂが形成されている。この固定突起３３ｂは、断面正方形状をなしており、その中心を回動軸線Ｌが通過するように配置されている。固定突起３３ｂの各辺の長さは貫通孔３３ａの直径より大きくなっており、固定突起３３ｂの中央部は、貫通孔３３ａによって貫通されている。
【００１１】
固定突起３３ｂには、係合部材５が固定されている。係合部材５は、図３及び図６に示すように、円板状をなすものであり、その中央部にはこれを貫通する固定孔５１が形成されている。この固定孔５１は、固定突起３３ｂとほぼ同一形状、同一寸法に形成されており、係合部材５が連結部３３に突き当たるまで固定孔５１に固定突起３３ｂが圧入されることにより、あるいは固定孔５１に固定突起３３ｂを挿入した後に接着剤等によって固着することにより、係合部材５が第２ヒンジ部材３に固定されている。係合部材５は、第２ヒンジ部材３に回動不能に、かつアーム部２４から回動軸線Ｌに沿って離れる方向へ移動不能に設けるならば、必ずしも固定する必要はない。
【００１２】
図２から明かなように、係合部材５の厚さは、互いに隣接する連結部３３とアーム部２４との間の距離とほぼ等しくなっている。また、回動軸線Ｌから固定孔５１の各隅部までの距離は、回動軸線Ｌから係合凸部２４ｂの中心までの距離より小さく設定されている。しかも、係合部材５の半径は、回動軸線Ｌから係合凸部２４ｂの中心までの距離より大きく設定されている。したがって、図１に示すように、係合凸部２４ｂは、後述する係合溝５１と周方向において同一位置に位置する場合を除き、係合部材５の端面に乗り上がっており、この状態ではアーム部２４の先端部が係合部材５から離間する方向へ変位するように、アーム部２４が弾性変形している。
【００１３】
係合部材５のアーム部２４と対向する端面には、複数（この実施の形態では４つ）の係合溝（係合凹部）５２が形成されている。各係合溝５２は、放射状に配置されており、固定孔５１から外周面まで延びている。したがって、係合溝５２の長手方向のいずれかの部分は、係合凸部２４ｂと同一半径の円周上に位置している。よって、第１、第２ヒンジ部材２，３が所定の回動位置に回動すると、係合凸部２４ｂがアーム部２４の弾性力によって係合溝５２に入り込む。しかも、係合溝５２は、断面半円状をなしており、その曲率半径は係合凸部２４ｂの曲率半径とほぼ同一に設定されている。したがって、係合第１、第２ヒンジ部材２，３を所定の位置に回動させると、係合凸部２４ｂ全体がいずれかの係合溝５２に嵌まり込む。これにより、第１、第２ヒンジ部材２，３の自由な回転が規制される。勿論、第１、第２ヒンジ部材２，３を所定の大きさ以上の力で回動させれば、係合凸部２４ｂを係合溝５２から脱出させて、第１、第２ヒンジ部材２，３を回動させることができる。なお、係合溝５２が４つ形成されているの、係合凸部２４ｂと係合溝５１とは、それらが嵌まり合った位置から第１、第２ヒンジ部材２，３を正逆方向へ９０°回動させる毎に互いに嵌まり込む。
【００１４】
上記構成のヒンジ１においては、係合凸部２４が係合溝５２に嵌まり込むことにより、第１、第２ヒンジ部材２，３の自由な回動を規制することができる。しかも、係合凸部２４は、それが形成されたアーム部２４の弾性変形時の弾性力によって係合溝５２に嵌まり込むから、スプリング等の付勢手段を必要としない。したがって、その分だけヒンジ１の製造費を低減することができる。
【００１５】
また、アーム部２４が２つ形成され、各アーム部２４による弾性力が逆方向に作用するので、各アーム部２４，２４による弾性力は互いに打ち消し合う。したがって、各アーム部２４，２４の弾性力によって第１、第２ヒンジ部材２，３がガタツクことはない。
【００１６】
さらに、上記ヒンジ１においては、第２ヒンジ部材３にこれと別体である係合部材５を設け、この係合部材５に係合溝５２を形成しているので、上記のように、係合部材５を第２ヒンジ３に取り付ければ、回動規制機構付きヒンジ１が得られる。その一方、係合部材５を第２ヒンジ部材３に取り付けなければ、第１、第２ヒンジ部材２，３の回動を規制することなく、自由に回動させることができる通常のヒンジが得られる。
【００１７】
なお、この発明は上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、第１ヒンジ部材２にアーム部２４を設け、第２ヒンジ部材３に係合部材５を設けているが、これとは逆に第１ヒンジ部材２に係合部材を設け、第２ヒンジ部材３にアーム部を設けてもよい。
また、アーム部２４に係合凸部２４ｂを設け、係合部材５に係合溝（係合凹部）５１を設けているが、アーム部２４に係合凹部を設け、係合部材に係合凸部を設けてもよい。
さらに、上記の実施の形態においては、係合溝５２を第２ヒンジ部材３に固定された係合部材５に形成しているが、第２ヒンジ部材３に直接形成してもよい。その場合、係合溝５２は、第２ヒンジ部材３のアーム部２４との対向面に形成すればよい。勿論、この場合にも、第２ヒンジ部材３に係合凸部を形成し、第１ヒンジ部材２のアーム部２４に係合溝（係合凹部）を形成してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、一対のヒンジ部材を所定の回動位置で自由な回動を規制することができるのは勿論のこと、回動を規制するためのスプリング等の付勢手段を不要にし、その分だけ製造費を低減することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を、係合凸部が係合溝から外れた状態で示す図であって、図１（Ａ）はその平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ矢視図である。
【図２】同実施の形態を、係合凸部が係合溝に嵌まり込んだ状態で示す図であって、図２（Ａ）はその平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ矢視図である。
【図３】同実施の形態の分解図である。
【図４】同実施の形態において用いられている第１ヒンジ部材を示す図であって、図４（Ａ）はその平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ矢視図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】同実施の形態において用いられている第２ヒンジ部材を示す図であって、図５（Ａ）はその平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ矢視図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】同実施の形態において用いられている係合部材を示す図であって、図６（Ａ）はその平面図、図６（Ｂ）はその正面図、図６（Ｃ）はその背面図、図６（Ｄ）は図６（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
Ｌ 回動軸線
１ ヒンジ
２ 第１ヒンジ部材（ヒンジ部材）
３ 第２ヒンジ部材（ヒンジ部材）
２４ アーム部
２４ｂ 係合凸部
５２ 係合溝（係合凹部）

Claims (4)

1. ヒンジ軸により回動軸線を中心として互いに回動可能に連結された第１、第２ヒンジ部材を備えたヒンジにおいて、
   上記第１ヒンジ部材には、上記回動軸線方向に互いに離れた一対の第１連結部を設け、上記第２ヒンジ部材には、上記回動軸線方向に互いに離れ、かつ上記一対の連結部と内側の面においてそれぞれほぼ接する一対の第２連結部を設け、上記第１、第２連結部にそれぞれ形成された各貫通孔に上記ヒンジ軸を挿入することによって上記第１、第２ヒンジ部材を上記回動軸線を中心として回動可能に連結し、
   上記第１ヒンジ部材には、上記一対の第２連結部間に配置され、かつ上記回動軸線からこれと直交する方向に離れた先端部が上記回動軸線方向へ変位し得るように弾性変形可能なアーム部を設け、このアーム部には、上記ヒンジ軸が上記回動軸線方向へ変位可能に挿入される逃げ孔を形成し、
   上記一対の第２連結部の一方と上記アーム部との上記回動軸線方向における対向面の一方には係合凹部を形成し、他方の対向面には係合凸部を形成し、上記係合凹部と上記係合凸部とを、上記第１、第２ヒンジ部材が所定の位置に回動したときに互いに嵌り合うように配置し、上記第１、第２ヒンジ部材が上記所定の位置以外の位置に回動したときには、上記係合凸部が上記係合凹部から脱出してこの係合凹部が形成された上記一方の対向面に乗り上がることにより、上記アーム部を上記一方の第２連結部から上記回動軸線方向へ離れるように弾性変形させることを特徴とする回転規制機構付きヒンジ。
2. 上記アーム部を上記回動軸線方向に離して２つ形成し、各アーム部の上記一対の第２連結部とそれぞれ対向する対向面に上記係合凹部又は上記係合凸部を形成し、上記一対の第２連結部の上記２つのアーム部との対向面には、上記係合凸部又は上記係合凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の回転規制機構付きヒンジ。
3. 上記第１ヒンジ部材を樹脂で上記アーム部と一体に成形したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転規制機構付きヒンジ。
4. 上記第２連結部の上記アーム部と対向する面に係合部材を、上記アーム部から上記回動軸線に沿って離れる方向へ移動不能に、かつ上記回動軸線を中心として回動不能に設け、この係合部材に上記係合凸部又は上記係合凹部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転規制機構付きヒンジ。

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