JP5368692B2 - ヒンジ駆動ユニット、モータ駆動式ヒンジ装置および事務機器 - Google Patents
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より詳細には、事務機器の原稿圧着板を本体に対して回動可能に連結するヒンジにモータの駆動力を供給するヒンジ駆動ユニットをヒンジ(事務機器)に対して着脱可能とする技術に関する。
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り、一般的には原稿圧着板の端部がヒンジにより事務機器の本体の上面の端部に回動可能に連結される。
従って、従来の事務機器の本体と原稿圧着板とを連結するヒンジは、事務機器の本体に固定される取り付け部材と原稿圧着板に固定される支持部材との間にバネを介装し、当該バネの付勢力で原稿圧着板の重量を支えることにより、事務機器の本体に対する原稿圧着板の回動角度(開閉角度)を任意の角度で保持し、ひいては作業者が原稿圧着板を回動(開閉)させて原稿読み取り部へ原稿を載置する作業を容易にしている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
従って、このようなヒンジ部分と駆動部分とが一体となったヒンジは従来の駆動部分を有さないヒンジより一般に高価となる。
このように、途中から電動で原稿圧着板を開閉させることを希望する場合には、購入当初の事務機器のヒンジを取り外してヒンジ部分と駆動部分とが一体となったヒンジに交換する作業を要するが、このようなヒンジの交換作業は原稿圧着板がかなりの重量を有することから作業者の負担が大きく、繁雑である。
特に、事務機器は一般に重く移動が困難な上、事務機器はその背面がオフィス等の設置場所の壁面に接する状態で設置されることが多いことから、ヒンジが事務機器の背面近傍に配置されている場合にはヒンジの交換作業が繁雑となる。
事務機器の本体と原稿圧着板とを回動可能に連結し、駆動力を伝達する部材であるヒンジギヤを具備するヒンジを駆動するヒンジ駆動ユニットであって、
前記ヒンジの駆動源たるモータと、
前記モータの駆動力を、駆動ギヤを介して前記ヒンジのヒンジギヤに伝達する駆動力伝達機構と、
前記モータおよび駆動力伝達機構が固定されるハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングには、前記本体または前記本体に固定される部材に形成された固定側係合部に着脱可能に係合するハウジング側係合部が形成され、
前記駆動力伝達機構は、
前記ハウジング側係合部が前記固定側係合部に係合したときに前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とし、
前記ヒンジは、
前記事務機器の本体に固定される第一ウイング部材と、
前記事務機器の原稿圧着板に固定される第二ウイング部材と、
前記第一ウイング部材と前記第二ウイング部材とを回動可能に連結する回動軸と、
を具備し、
前記固定側係合部は、
前記第一ウイング部材に形成され、
前記第一ウイング部材は、
前記事務機器の本体に固定される板状の部材である底板と、
前記底板に立設される一対の平行な板状の部材であり、前記回動軸を軸支する一対の側板と、
を具備し、
前記ヒンジギヤは、前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に表出して配置され、
前記ハウジングの幅は前記一対の側板の対向する面の間隔と同じであり、
前記駆動力伝達機構およびハウジングは、
前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に挿入され、
前記駆動力伝達機構は、
前記駆動ギヤが前記挿入される方向の側に表出して配置され、
前記駆動力伝達機構およびハウジングが前記空間に挿入されたときに、前記駆動ギヤと前記ヒンジギヤとが噛合することにより、前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とするものである。
「本体に固定される部材」には、本体に対して移動不能かつ回動不能の状態で固定される部材、すなわち本体と一体であると同視し得る部材を広く含む。
「本体に固定される部材」の一例としては、事務機器の本体と原稿圧着板とを回動可能に連結するヒンジを構成する部材のうち事務機器の本体側に固定される部材が挙げられる。
前記固定側係合部または前記ハウジング側係合部の一方は係合溝であり、
前記固定側係合部または前記ハウジング側係合部の他方は前記係合溝に摺動可能に係合する係合突起である。
前記固定側係合部は、
前記事務機器の本体の側面または背面に形成されるものである。
前記駆動力伝達機構は、
前記モータの駆動力を減速して前記ヒンジに伝達するものである。
前記駆動力伝達機構は、
前記モータの駆動力が前記ヒンジに伝達される状態と前記モータの駆動力が前記ヒンジに伝達されない状態とを切り替えるクラッチ機構を具備するものである。
前記モータの動作を制御する制御装置を具備するものである。
前記モータの動作は、
前記事務機器の動作を制御する事務機器側制御装置により制御されるものである。
事務機器の本体と原稿圧着板とを回動可能に連結し、駆動力を伝達する部材であるヒンジギヤを具備するヒンジと、
前記ヒンジを駆動するヒンジ駆動ユニットと、
を具備するモータ駆動式ヒンジ装置であって、
前記ヒンジ駆動ユニットは、
前記ヒンジの駆動源たるモータと、
前記モータの駆動力を、駆動ギヤを介して前記ヒンジのヒンジギヤに伝達する駆動力伝達機構と、
前記モータおよび駆動力伝達機構が固定されるハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングには、前記本体または前記本体に固定される部材に形成された固定側係合部に着脱可能に係合するハウジング側係合部が形成され、
前記駆動力伝達機構は、
前記ハウジング側係合部が前記固定側係合部に係合されたときに前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とし、
前記ヒンジは、
前記事務機器の本体に固定される第一ウイング部材と、
前記事務機器の原稿圧着板に固定される第二ウイング部材と、
前記第一ウイング部材と前記第二ウイング部材とを回動可能に連結する回動軸と、
を具備し、
前記固定側係合部は、
前記第一ウイング部材に形成され、
前記第一ウイング部材は、
前記事務機器の本体に固定される板状の部材である底板と、
前記底板に立設される一対の平行な板状の部材であり、前記回動軸を軸支する一対の側板と、
を具備し、
前記ヒンジギヤは、前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に表出して配置され、
前記ハウジングの幅は前記一対の側板の対向する面の間隔と同じであり、
前記駆動力伝達機構およびハウジングは、
前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に挿入され、
前記駆動力伝達機構は、
前記駆動ギヤが前記挿入される方向の側に表出して配置され、
前記駆動力伝達機構およびハウジングが前記空間に挿入されたときに、前記駆動ギヤと前記ヒンジギヤとが噛合することにより、前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とするものである。
本体と、
原稿圧着板と、
前記本体と前記原稿圧着板とを回動可能に連結し、駆動力を伝達する部材であるヒンジギヤを具備するヒンジと、
前記ヒンジを駆動するヒンジ駆動ユニットと、
を具備する事務機器であって、
前記ヒンジ駆動ユニットは、
前記ヒンジの駆動源たるモータと、
前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達する駆動力伝達機構と、
前記モータおよび駆動力伝達機構が固定されるハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングには、前記本体または前記本体に固定される部材に形成された固定側係合部に着脱可能に係合するハウジング側係合部が形成され、
前記駆動力伝達機構は、
前記ハウジング側係合部が前記固定側係合部に係合されたときに前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とし、
前記ヒンジは、
前記事務機器の本体に固定される第一ウイング部材と、
前記事務機器の原稿圧着板に固定される第二ウイング部材と、
前記第一ウイング部材と前記第二ウイング部材とを回動可能に連結する回動軸と、
を具備し、
前記固定側係合部は、
前記第一ウイング部材に形成され、
前記第一ウイング部材は、
前記事務機器の本体に固定される板状の部材である底板と、
前記底板に立設される一対の平行な板状の部材であり、前記回動軸を軸支する一対の側板と、
を具備し、
前記ヒンジギヤは、前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に表出して配置され、
前記ハウジングの幅は前記一対の側板の対向する面の間隔と同じであり、
前記駆動力伝達機構およびハウジングは、
前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に挿入され、
前記駆動力伝達機構は、
前記駆動ギヤが前記挿入される方向の側に表出して配置され、
前記駆動力伝達機構およびハウジングが前記空間に挿入されたときに、前記駆動ギヤと前記ヒンジギヤとが噛合することにより、前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とするものである。
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情報(以下、画像情報という)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、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情報(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。
本実施例のケース11は上部ケース11a、下部ケース11bおよび支柱11cからなり、下部ケース11bの上面右端部に支柱11cの下端部が固定され、上部ケース11aの下面右端部に支柱11cの下端部が固定されることにより、下部ケース11bの上面から支柱11cの長さ分だけ上方となる位置に上部ケース11aが支持される。
本体側制御装置13は実体的にはROM、RAMあるいはレジスタからなる記憶部、およびCPUからなる演算部等が実装された基板からなり、上部ケース11aに収容される。
本体側制御装置13にはスキャナーとしての機能に係るプログラム、ファクスとしての機能に係るプログラム、コピー機としての機能に係るプログラム等が格納され、これらのプログラムに従って原稿読み取り装置12や印刷装置14等の動作の制御を行う。
本体側制御装置13は原稿読み取り装置12に接続され、原稿読み取り装置12の動作状況に係る情報および原稿読み取り装置12により読み取られた画像情報を取得することが可能であるとともに、原稿読み取り装置12に所定の動作を行わせるための信号を送信することが可能である。
本体側制御装置13は原稿読み取り装置12から取得した画像情報を記憶することが可能である。
本体側制御装置13は通信回線(不図示)に接続され、本体側制御装置13に記憶された画像情報を当該通信回線を介して他の機器に送信することが可能である。
本体側制御装置13は印刷装置14に接続され、印刷装置14の動作状況に係る情報を取得することが可能であるとともに、印刷装置14に所定の動作を行わせるための信号を送信することが可能である。
本実施例の表示装置16は液晶ディスプレイからなり、上部ケース11aの上面前部に配置される。
本実施例の入力装置17は複数のスイッチからなり、上部ケース11aの上面前部に配置される。
図3および図4に示す如く、ヒンジ40は下部固定部材41、中間部材42、上部固定部材43、上部回動軸44、下部回動軸45、ヒンジギヤ46、下部スライダ47、上部スライダ48、巻きバネ49、ピン50、カム51および突起部材52を具備する。
下部固定部材41は金属板を折り曲げることにより成形される。下部固定部材41は底板41a、側板41b・41bを具備する。
側板41b・41bは本発明に係る一対の側板の実施の一形態であり、下部固定部材41の上半部を成す板状の部材である。側板41b・41bは底板41aの左端部および右端部にそれぞれ立設される。側板41b・41bの板面は互いに平行となる。
側板42b・42bは天板42aの左端部および右端部にそれぞれ延設される板状の部材である。側板42b・42bの板面は互いに平行となる。
鍔板42c・42cはそれぞれ側板42b・42bにおいて天板42aに延設される端部の反対側となる端部に延設される板状の部材である。鍔板42c・42cの板面はいずれも天板42aの板面に平行となる。
側板43b・43bは天板43aの左端部および右端部にそれぞれ延設される板状の部材である。側板43b・43bの板面は互いに平行となる。
下部回動軸45は下部固定部材41の側板41b・41bの上端部に形成された貫通孔に回動可能に貫装される。その結果、下部回動軸45は下部固定部材41に回動可能に軸支される。下部回動軸45の両端は中間部材42の側板42b・42bの下端部に回動不能に固定される。
カム51には二つの貫通孔が形成され、下部回動軸45が当該二つの貫通孔の一方を回動可能に貫通し、ピン50が当該二つの貫通孔の一方を貫通する。
このように、カム51は下部回動軸45およびピン50により下部固定部材41の上部に固定される。カム51の上面は滑らかな曲面からなる当接面であり、当該当接面に下部スライダ47(より厳密には、当接ピン47a)が当接する。
下部スライダ47が中間部材42に沿って摺動し、巻きバネ49による付勢力が変化する。
より具体的には、下部固定部材41に対する中間部材42の回動角度が小さいとき、すなわち本体10の上面から原稿圧着板20の下面が大きく離間していないときには下部スライダ47が中間部材42に沿って押し込まれる方向に摺動して巻きバネ49による付勢力が大きく、下部固定部材41に対する中間部材42の回動力が大きくなる(本体10の上面から原稿圧着板20の下面が離間していく)につれて下部スライダ47が中間部材42から突出する方向に摺動して巻きバネ49による付勢力が徐々に減少するように、カム51の当接面の形状が定められる。
上部固定部材43は、上部固定部材43の天板43aが中間部材42の天板42aに接近する方向に回動するように、巻きバネ49により付勢される。
すなわち、本発明に係る第二ウイング部材は、原稿圧着板に回動可能に固定される構成であっても良く、原稿圧着板に回動不能に固定される構成であっても良い。
図2に示すヒンジ駆動ユニット100は、ヒンジ40を駆動する(より詳細には、中間部材42が下部固定部材41に対して回動するための駆動力を供給する)ものである。
図5に示す如く、ヒンジ駆動ユニット100はハウジング110、モータ120、駆動力伝達機構130を具備する。
なお、図8から図10においては説明の便宜上、ハウジング110を省略している。
モータ120は電気式のモータであり、モータ120に通電することによりモータ120のケースから突出した駆動軸121の回転方向、回転量(回転角度)および回転速度を調整することが可能である。
モータ120は、駆動軸121がハウジング110の左側方に向かって突出する姿勢でハウジング110の後部に固定される。
図8から図10に示す如く、駆動力伝達機構130は小プーリ131、大プーリ132、ベルト133、メインシャフト134、ベアリング135、バランスウェイト136・137、ベアリング138a・138b、ベアリング139、インナーリング140、第一アウターリング141、第二アウターリング142、第三アウターリング143、軸受けプレート144、ソレノイド145、戻りバネ146、ストッパ147を具備する。
大プーリ132はメインシャフト134の一端に固定されるプーリである。大プーリ132の直径は小プーリ131の直径よりも大きい。
ベルト133は小プーリ131および大プーリ132に巻回されるゴム製のベルトである。
メインシャフト134の左端部134aの中心軸および右端部134cの中心軸は一致する(メインシャフト134の左端部134aの中心軸および右端部134cの中心軸は一直線となる)。
また、メインシャフト134の中央部134bの中心軸はメインシャフト134の左端部134aの中心軸および右端部134cの中心軸からずれている。すなわち、メインシャフト134の中央部134bは、メインシャフト134の左端部134aおよび右端部134cから偏心している。
メインシャフト134は後述するベアリング135を介してハウジング110の前部に軸支される。メインシャフト134の軸線方向(メインシャフト134の左端部134aの中心軸および右端部134cの中心軸の長手方向)はハウジング110の左右方向に一致する。また、メインシャフト134の左端部134aには大プーリ132が固定される。
バランスウェイト136・137はメインシャフト134の中央部134bを挟む形でメインシャフト134に外嵌される。
ベアリング139はメインシャフト134の右端部134cに外嵌される軸受けである。
インナーリング140の外周面には歯が形成される。より詳細には、インナーリング140の外周面のうち、左半部(バランスウェイト136に近い方)に形成される歯の数は「N」であり、右半部(バランスウェイト137に近い方)に形成される歯の数は「M」である。
このように、インナーリング140の外周面に形成される歯の数は、左半部と右半部とで異なる。
第一アウターリング141はインナーリング140の左半部に貫装され、第一アウターリング141の内周面に形成される歯はインナーリング140の外周面の左半部に形成される歯と噛合する。
第一アウターリング141の内周面に形成される歯の数は「N+α」であり、インナーリング140の外周面の左半部に形成される歯の数「N」よりも多い。
第一アウターリング141の外周面はハウジング110により回転可能に支持される。
第一アウターリング141の中心軸とメインシャフト134の左端部134aおよび右端部134cの中心軸とは一致する。
第一アウターリング141の外周面には外周歯141aが形成される。
第二アウターリング142はベアリング139に外嵌される。従って、第二アウターリング142はメインシャフト134によりベアリング139を介して回転可能に支持される。
第二アウターリング142の内周面の左端部には歯が形成され、インナーリング140の外周面の右端部に形成された歯と噛合する。
第二アウターリング142の内周面の左端部に形成される歯の数は「M+β」であり、インナーリング140の外周面の右半部に形成される歯の数「M」よりも多い。
第二アウターリング142の外周面の右端部には外周歯142aが形成される。
軸受けプレート144には半円状の切り欠きが形成され、当該切り欠きに第二アウターリング142の右端部が回転可能に嵌合する。
シャフトスライダ145cの先端部(ソレノイド本体145aから遠い方の端部)の形状は鍔を有する略円柱形状であり、ハウジング110に形成された孔に摺動可能に貫装される。シャフトスライダ145cの基部(ソレノイド本体145aに近い方の端部)の形状はシャフトスライダ145cの先端部に向かって拡径した略円錐形状である。
貫通孔147aはシャフトスライダ145cに近づくにつれて拡径しており、貫通孔147aの内径が最も小さい部分は可動鉄心145bの外径よりも大きい。
ストッパ147の一側端面には第一アウターリング141の外周面に形成された外周歯141aに係合し得る係合歯147bが形成される。
第一アウターリング141、ソレノイド145、戻りバネ146およびストッパ147を合わせたものは本発明に係るクラッチ機構の実施の一形態であり、モータ120の駆動力がヒンジ40に伝達される状態とモータ40の駆動力がヒンジ40に伝達されない状態とを切り替えるものである。
可動鉄心145bが右方向に移動すると、シャフトスライダ145cの基部がストッパ147の貫通孔147aに嵌合し、ストッパ147はハウジング110に形成された孔に沿って第一アウターリング141に接近する方向に摺動し、ストッパ147の係合歯147bが第一アウターリング141の外周歯141aに係合した状態となる。
その結果、第一アウターリング141はハウジング110に固定され、ハウジング110に対して回転不能となる。
可動鉄心145bが左方向に移動すると、シャフトスライダ145cの基部がストッパ147の貫通孔147aから離間する。
ストッパ147の貫通孔147aの内径は可動鉄心145bの外径よりも大きいので、シャフトスライダ145cの基部がストッパ147の貫通孔147aから離間するとストッパ147は第一アウターリング141から離間する方向に摺動し、ストッパ147の係合歯147bが第一アウターリング141の外周歯141aに係合しない状態となる。
その結果、第一アウターリング141はハウジング110に固定されず、ハウジング110に対して回転自在となる。
第一アウターリング141の内周面に形成される歯の数(=N+α)はインナーリング140の外周面の左半部に形成される歯の数(=N)よりもαだけ多いので、インナーリング140が第一アウターリング141の内周面上を1周すると、第一アウターリング141の内周面に形成される歯とインナーリング140の外周面の左半部に形成される歯とが噛み合う位置が(α/N)だけずれる。
第二アウターリング142の内周面の左端部に形成される歯の数(=M+β)はインナーリング140の外周面の右半部に形成される歯の数(=M)よりもβだけ多いので、インナーリング140が第二アウターリング142の内周面上を1周すると、第二アウターリング142の内周面に形成される歯とインナーリング140の外周面の左半部に形成される歯とが噛み合う位置が(β/M)だけずれる。
このように、第一アウターリング141がストッパ147によりハウジング110に固定されている状態では、モータ120の駆動力は駆動力伝達機構130により大きく減速された上でヒンジ40に伝達される。
従って、第一アウターリング141がストッパ147によりハウジング110に固定されていない状態では第一アウターリング141が回転(空転)し、第二アウターリング142が回転しない。すなわち、モータ120の駆動力は駆動力伝達機構130における駆動力伝達経路のうち第二アウターリング142よりも下流側となる部分には伝達されないこととなる。
ヒンジ40の下部固定部材41の側板41b・41bにおいて互いに対向する面の間隔W1(図3参照)とヒンジ駆動ユニット100のハウジング110の前部における幅W2(図6参照)とは略同じである。
ヒンジ40の下部固定部材41の底板41aにおける上面からカム51の下面までの高さH1(図4参照)とヒンジ駆動ユニット100のハウジング110の前部における高さH2(図7参照)とは略同じである。
そのため、図11および図12に示す如く、ハウジング110(より詳細には、ハウジング110の前部)および駆動力伝達機構130は、ハウジング110の前部が底板41aおよび側板41b・41bに当接しつつ、底板41aと側板41b・41bと下部回動軸45とで囲まれた空間に挿入される。
このとき、第二アウターリング142の外周歯142aはヒンジギヤ46に形成された歯に噛合する。すなわち、駆動力伝達機構130はヒンジ40に接続され、モータ120の駆動力をヒンジ40に伝達することが可能となる(ひいては、モータ120の駆動力によりヒンジ40の中間部材42を下部固定部材41に対して回動することが可能となる)。
また、ハウジング110の最前部に形成された貫通孔110aとヒンジ40の下部固定部材41の側板41b・41bにそれぞれ形成された孔41c・41cは側板41b・41bの板面に垂直な方向(左右方向)から見て一致する(図12参照)。
孔41c・41cおよび貫通孔110aに固定ピン53を貫装し、固定ピン53の両端にEリングを装着することにより、ヒンジ駆動ユニット100はヒンジ40に対する姿勢を保持しつつ固定される(図11および図12参照)。
従って、ハウジング110(の前部)は本発明に係るハウジング側係合部の実施の一形態であり、下部固定部材41の底板41aおよび側板41b・41bは本発明に係る固定側係合部の実施の一形態である。
従って、下部固定部材41の底板41aおよび側板41b・41bは本発明に係る係合溝の実施の一形態である。
従って、ヒンジ駆動ユニット100の前部は本発明に係る係合突起の実施の一形態である。
モータ120およびソレノイド145と本体側制御装置13との接続(電気的な接続)を容易とするために、モータ120およびソレノイド145から引き出された配線にはコネクタが設けられ、当該コネクタは本体側制御装置13から引き出された配線に設けられたコネクタに接続される。
また、本体側制御装置13には、ソレノイド145の動作を制御するプログラムが格納される。ここで、「ソレノイド145の動作を制御すること」には、「ソレノイド145に通電した状態とソレノイド145に通電しない状態とを切り替えること」が含まれる。
このとき、第一アウターリング141はハウジング110に対して回転自在な状態に保持され、モータ120とヒンジ40との間で駆動力が伝達されない状態となるので、作業者は従来のヒンジと同様に手動で原稿圧着板20を本体10に対して開閉することが可能である(作業者が手動で原稿圧着板20を本体10に対して開閉することによりモータ120が回転することはない)。
本体側制御装置13は、「電動開スイッチ」からの信号を取得している間はソレノイド145に通電して第一アウターリング141をハウジング110に固定するとともにモータ120に通電し、原稿圧着板20が本体10に対して開く方向にヒンジ40を回動させる。
本体側制御装置13は、「電動閉スイッチ」からの信号を取得している間はソレノイド145に通電して第一アウターリング141をハウジング110に固定するとともにモータ120に通電し、原稿圧着板20が本体10に対して閉じる方向にヒンジ40を回動させる。
本体10と、
原稿圧着板20と、
本体10と原稿圧着板20とを回動可能に連結するヒンジ40と、
ヒンジ40を駆動するヒンジ駆動ユニット100と、
を具備し、
ヒンジ駆動ユニット100は、
ヒンジ40の駆動源たるモータ120と、
モータ120の駆動力をヒンジ40に伝達する駆動力伝達機構130と、
モータ120および駆動力伝達機構130が固定されるハウジング110と、
を具備し、
ハウジング110には、本体10に固定される部材に形成された固定側係合部(本実施例では、下部固定部材41の底板41aおよび一対の側板41b・41bが固定側係合部に相当する)に着脱可能に係合するハウジング側係合部(本実施例では、ハウジング110の前部がハウジング側係合部に相当する)が形成され、
駆動力伝達機構130は、
ハウジング側係合部が固定側係合部に係合されたときに、モータ120の駆動力をヒンジ40に伝達可能とするものである。
このように構成することにより、ヒンジ40を複合機1の本体10および原稿圧着板20に取り付けたままでヒンジ駆動ユニット100をヒンジ40に対して容易に着脱することが可能である。
従って、(a)ヒンジ駆動ユニット100を具備しない形で複合機1を購入し、その後ヒンジ駆動ユニット100を購入して複合機1に取り付ける作業、あるいは(b)ヒンジ駆動ユニット100を具備する形で複合機1を購入し、その後ヒンジ駆動ユニット100を複合機1から取り外す作業、が容易となる。
複合機1の本体10と原稿圧着板20とを回動可能に連結するヒンジ40と、
ヒンジ40を駆動するヒンジ駆動ユニット100と、
を具備し、
ヒンジ駆動ユニット100は、
ヒンジ40の駆動源たるモータ120と、
モータ120の駆動力をヒンジ40に伝達する駆動力伝達機構130と、
モータ120および駆動力伝達機構130が固定されるハウジング110と、
を具備し、
ハウジング110には、本体10に固定される部材に形成された固定側係合部(本実施例では、下部固定部材41の底板41aおよび一対の側板41b・41bが固定側係合部に相当する)に着脱可能に係合するハウジング側係合部(本実施例では、ハウジング110の前部がハウジング側係合部に相当する)が形成され、
駆動力伝達機構130は、
ハウジング側係合部が固定側係合部に係合されたときに、モータ120の駆動力をヒンジ40に伝達可能とするものである。
このように構成することにより、ヒンジ40を複合機1の本体10および原稿圧着板20に取り付けたままでヒンジ駆動ユニット100をヒンジ40に対して容易に着脱することが可能である。
従って、(a)ヒンジ駆動ユニット100を具備しない形で複合機1を購入し、その後ヒンジ駆動ユニット100を購入して複合機1に取り付ける作業、あるいは(b)ヒンジ駆動ユニット100を具備する形で複合機1を購入し、その後ヒンジ駆動ユニット100を複合機1から取り外す作業、が容易となる。
複合機1の本体10と原稿圧着板20とを回動可能に連結するヒンジ40を駆動するものであって、
ヒンジ40の駆動源たるモータ120と、
モータ120の駆動力をヒンジ40に伝達する駆動力伝達機構130と、
モータ120および駆動力伝達機構130が固定されるハウジング110と、
を具備し、
ハウジング110には、本体10に固定される部材に形成された固定側係合部(本実施例では、下部固定部材41の底板41aおよび一対の側板41b・41bが固定側係合部に相当する)に着脱可能に係合するハウジング側係合部(本実施例では、ハウジング110の前部がハウジング側係合部に相当する)が形成され、
駆動力伝達機構130は、
ハウジング側係合部が固定側係合部に係合したときにモータ120の駆動力をヒンジ40に伝達可能とする(第二アウターリング142の外周歯142aがヒンジギヤ46に形成された歯に噛合する)ものである。
このように構成することにより、ヒンジ40を複合機1の本体10および原稿圧着板20に取り付けたままでヒンジ40に対して容易に着脱することが可能である。
従って、(a)ヒンジ駆動ユニット100を具備しない形で複合機1を購入し、その後ヒンジ駆動ユニット100を購入して複合機1に取り付ける作業、あるいは(b)ヒンジ駆動ユニット100を具備する形で複合機1を購入し、その後ヒンジ駆動ユニット100を複合機1から取り外す作業、が容易となる。
ハウジング側係合部(本実施例では、ハウジング110の前部がハウジング側係合部に相当する)は係合溝に係合しつつ摺動する係合突起である。
このように構成することにより、作業者は係合突起を係合溝に係合しつつ摺動させるだけでヒンジ駆動ユニット100を複合機1の所定の位置に着脱することが可能であり、当該着脱に係る作業が容易である。
特に、ヒンジ駆動ユニット100が駆動力を供給する対象であるヒンジ40は複合機1の本体10の後部に固定されており、複数のネジによる固定では作業が繁雑であるが、ハウジング側係合部および固定側係合部として係合突起および係合溝を用いることにより、ヒンジ駆動ユニット100の固定時の位置決めが容易であり、ひいては作業性の向上に寄与する。
複合機1の本体10に固定される第一ウイング部材(本実施例では、下部固定部材41が第一ウイング部材に相当する)と、
複合機1の原稿圧着板20に固定される第二ウイング部材(本実施例では、中間部材42、上部固定部材43および上部回動軸44を合わせたものが第二ウイング部材に相当する)と、
第一ウイング部材と第二ウイング部材とを回動可能に連結する下部回動軸45と、
を具備し、
固定側係合部は、第一ウイング部材に形成される(本実施例では、下部固定部材41の底板41aおよび一対の側板41b・41bが固定側係合部に相当する)。
このように構成することにより、複合機1の本体10および原稿圧着板20に固定側係合部を形成する必要が無く、複合機1の本体10および原稿圧着板20の部品点数が増加することを防止することが可能である。
複合機1の本体10に固定される板状の部材である底板41aと、
底板41aに立設される一対の平行な板状の部材であり、下部回動軸45を軸支する一対の側板41b・41bと、
を具備し、
ハウジング110の幅(本実施例の場合、ハウジング110の前部の幅)W2は一対の側板41b・41bの対向する面の間隔W1と同じであり、
駆動力伝達機構130およびハウジング110は、
底板41aと一対の側板41b・41bと下部回動軸45とで囲まれた空間に挿入され、
駆動力伝達機構130は、
駆動力伝達機構130およびハウジング110が底板41aと一対の側板41b・41bと下部回動軸45とで囲まれた空間に挿入されたときにモータ120の駆動力をヒンジ40に伝達可能とする。
このように構成することにより、底板41aと一対の側板41b・41bと下部回動軸45とで囲まれた空間を駆動力伝達機構130およびハウジング110を収容するための空間として有効に利用することが可能であり、ひいてはヒンジ駆動ユニット100を複合機1に固定したときにヒンジ駆動ユニット100が複合機1の外部に突出する体積を極力抑えることが可能である。
モータ120の駆動力を減速してヒンジ40に伝達する。
このように構成することにより、モータ120の駆動力が小さくてもヒンジ40を回動する(原稿圧着板20を本体10に対して開閉する)ことが可能であり、モータ120ひいてはヒンジ駆動ユニット100を小型化することが可能である。
モータ120の駆動力がヒンジ40に伝達される状態とモータ120の駆動力がヒンジ40に伝達されない状態とを切り替えるクラッチ機構(本実施例の場合、第一アウターリング141、ソレノイド145、戻りバネ146およびストッパ147を合わせたものがクラッチ機構に相当する)を具備する。
このように構成することにより、原稿圧着板20を本体10に対して電動および手動のいずれでも開閉することが可能である。
複合機1の動作を制御する本体側制御装置13により制御される。
このように構成することにより、ヒンジ駆動ユニット100にモータ120の動作を制御する装置(例えば、ROM、RAMあるいはレジスタからなる記憶部およびCPUからなる演算部等が実装された基板等)を設ける必要が無く、ヒンジ駆動ユニット100を小型化することが可能であるとともに、ヒンジ駆動ユニット100の製造コストを削減することが可能である。
この場合、本体側制御装置13にはモータ120の動作を制御する機能を盛り込まなくても良いので、その分だけ本体側制御装置13を小型化し、本体側制御装置13の製造コストを削減することが可能である。
下部固定部材41の底板41aおよび一対の側板41b・41bが本発明に係る固定側係合部としての機能を果たすとともにハウジング110の前部が本発明に係るハウジング側係合部としての機能を果たす構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、図13に示す如く、下部固定部材41の底板41aの上面に前後方向に延びる係合突起41c・41cを形成し、ハウジング110の前部の下面に係合突起41c・41cに摺動可能に係合する溝110b・110bを形成する構成としても良い。
この場合、係合突起41c・41cが本発明に係る固定側係合部としての機能を果たし、溝110b・110bが本発明に係るハウジング側係合部としての機能を果たす。
図14に示すヒンジ駆動ユニット200は、ヒンジ40を駆動する(より詳細には、中間部材42が下部固定部材41に対して回動するための駆動力を供給する)ものである。
図14に示す如く、ヒンジ駆動ユニット200はハウジング210、モータ220、駆動力伝達機構230を具備する。
本実施例のハウジング210は内部に空間が形成された箱状の構造体であり、ハウジング210の内部にモータ220、駆動力伝達機構230が収容される。
図14および図16に示す如く、アーム211はハウジング210の上面から上方に延び、途中で屈曲して前方に延びた形状を成す。
モータ220は電気式のモータであり、モータ220に通電することによりモータ220のケースから突出した駆動軸221の回転方向、回転量(回転角度)および回転速度を調整することが可能である。
モータ220は、駆動軸221がハウジング210の左側方に突出する向きでハウジング210の下部に固定される。
なお、駆動力伝達機構230は図8から図10に示す駆動力伝達機構130と基本的な構成については同じであるため、以下では駆動力伝達機構130との相違点についてのみ説明する。
アーム211における前方への屈曲部にはプーリ251・252が回転可能に軸支される。
アーム211の先端部にはプーリ253およびギヤ254が回転可能に軸支される。プーリ253とギヤ254とは同軸で互いに固定される。
プーリ242b、プーリ251・252およびプーリ253にはベルト255が巻回される。
アーム211の先端部には開口部211aが形成され、ギヤ254の上半部が開口部211aより露出している。
アーム211の先端部を底板41aと側板41b・41bと下部回動軸45とで囲まれた空間に差し込みつつ、係合突起18が収容孔213に収容されるようにハウジング210の前面を上部ケース11aの後面に当接し、続いてハウジング210を右方向に移動させると、係合突起18が係合溝212に係合し、ハウジング210は係合突起18に沿って摺動する。
図14に示す如く、係合突起18の左端部が係合溝212の左端部に当接したとき、ブラケット214の先端部に形成された孔214aは上部ケース11aの後面に形成されたネジ孔11dと重なる。孔214aを貫通してネジ孔11dにネジを螺装することにより、ハウジング210の左右方向の移動(摺動)が規制される。このようにして、ヒンジ駆動ユニット200は本体10に固定される。
図16に示す如く、ヒンジ駆動ユニット200が本体10に固定されたとき、ギヤ254はヒンジギヤ46に噛合する。
このように構成することにより、ヒンジ40を複合機1の本体10および原稿圧着板20に取り付けたままでヒンジ駆動ユニット200をヒンジ40に対して容易に着脱することが可能である。
また、ヒンジ駆動ユニット200は複合機1の背面に配置されるため、ヒンジ駆動ユニット200が嵩張って原稿圧着板20と干渉することがない。
図17に示すヒンジ駆動ユニット300は、ヒンジ40を駆動する(より詳細には、中間部材42が下部固定部材41に対して回動するための駆動力を供給する)ものである。
図17に示す如く、ヒンジ駆動ユニット300はハウジング310、モータ320、駆動力伝達機構330を具備する。
本実施例のハウジング310は内部に空間が形成された箱状の構造体であり、ハウジング310の内部にモータ320、駆動力伝達機構330が収容される。
図17および図19に示す如く、アーム311はハウジング310の上面から上方に延び、途中で屈曲して左方へ延び、さらに屈曲して前方に延びた形状を成す。
モータ320は電気式のモータであり、モータ320に通電することによりモータ320のケースから突出した駆動軸321の回転方向、回転量(回転角度)および回転速度を調整することが可能である。
モータ320は、駆動軸321がハウジング310の前方に突出する向きでハウジング310の下部に固定される。
なお、駆動力伝達機構330は図8から図10に示す駆動力伝達機構130と基本的な構成については同じであるため、以下では駆動力伝達機構130との相違点についてのみ説明する。
アーム311における左側方への屈曲部にはプーリ351・352が回転可能に軸支される。
アーム311における前側方への屈曲部にはプーリ353およびベベルギヤ354が回転可能に軸支される。プーリ353とベベルギヤ354とは同軸で互いに固定される。
プーリ342b、プーリ351・352およびプーリ353にはベルト355が巻回される。
アーム311の先端部にはベベルギヤ356およびギヤ357が回転可能に軸支される。ベベルギヤ356とギヤ357とは同軸で固定される。ベベルギヤ356はベベルギヤ354に噛合する。
アーム311の先端部には開口部311aが形成され、ギヤ357の上半部が開口部311aより露出している。
係合突起19が収容孔313に収容されるようにハウジング310の左側面を上部ケース11aの右側面に当接し、続いてハウジング310を前方に移動させると、係合突起19が係合溝312に係合し、ハウジング310は係合突起19に沿って摺動する。
係合突起19の後端部が係合溝312の後端部に当接したとき、図19に示す如く、ブラケット314の先端部に形成された孔314aは上部ケース11aの右側面に形成されたネジ孔11eと重なる。孔314aを貫通してネジ孔11eにネジを螺装することにより、ハウジング310の前後方向の移動(摺動)が規制される。このようにして、ヒンジ駆動ユニット300は本体10に固定される。
図19に示す如く、ヒンジ駆動ユニット300が本体10に固定されたとき、ギヤ357はヒンジギヤ46に噛合する。
このように構成することにより、ヒンジ40を複合機1の本体10および原稿圧着板20に取り付けたままでヒンジ駆動ユニット300をヒンジ40に対して容易に着脱することが可能である。
また、ヒンジ駆動ユニット300は複合機1の側面に配置されるため、ヒンジ駆動ユニット300が嵩張って原稿圧着板20と干渉することがない。
すなわち、事務機器の本体に係合溝を形成し、ヒンジ駆動ユニットのハウジングに当該係合溝に係合する係合突起を形成する構成としても良い。
10 本体
20 原稿圧着板
30 モータ駆動式ヒンジ装置
40 ヒンジ
100 ヒンジ駆動ユニット
110 ハウジング
120 モータ
130 駆動力伝達機構
Claims (9)
- 事務機器の本体と原稿圧着板とを回動可能に連結し、駆動力を伝達する部材であるヒンジギヤを具備するヒンジを駆動するヒンジ駆動ユニットであって、
前記ヒンジの駆動源たるモータと、
前記モータの駆動力を、駆動ギヤを介して前記ヒンジのヒンジギヤに伝達する駆動力伝達機構と、
前記モータおよび駆動力伝達機構が固定されるハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングには、前記本体または前記本体に固定される部材に形成された固定側係合部に着脱可能に係合するハウジング側係合部が形成され、
前記駆動力伝達機構は、
前記ハウジング側係合部が前記固定側係合部に係合したときに前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とし、
前記ヒンジは、
前記事務機器の本体に固定される第一ウイング部材と、
前記事務機器の原稿圧着板に固定される第二ウイング部材と、
前記第一ウイング部材と前記第二ウイング部材とを回動可能に連結する回動軸と、
を具備し、
前記固定側係合部は、
前記第一ウイング部材に形成され、
前記第一ウイング部材は、
前記事務機器の本体に固定される板状の部材である底板と、
前記底板に立設される一対の平行な板状の部材であり、前記回動軸を軸支する一対の側板と、
を具備し、
前記ヒンジギヤは、前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に表出して配置され、
前記ハウジングの幅は前記一対の側板の対向する面の間隔と同じであり、
前記駆動力伝達機構およびハウジングは、
前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に挿入され、
前記駆動力伝達機構は、
前記駆動ギヤが前記挿入される方向の側に表出して配置され、
前記駆動力伝達機構およびハウジングが前記空間に挿入されたときに、前記駆動ギヤと前記ヒンジギヤとが噛合することにより、前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とするヒンジ駆動ユニット。 - 前記固定側係合部または前記ハウジング側係合部の一方は係合溝であり、
前記固定側係合部または前記ハウジング側係合部の他方は前記係合溝に摺動可能に係合する係合突起である請求項1に記載のヒンジ駆動ユニット。 - 前記固定側係合部は、
前記事務機器の本体の側面または背面に形成される請求項1または請求項2に記載のヒンジ駆動ユニット。 - 前記駆動力伝達機構は、
前記モータの駆動力を減速して前記ヒンジに伝達する請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のヒンジ駆動ユニット。 - 前記駆動力伝達機構は、
前記モータの駆動力が前記ヒンジに伝達される状態と前記モータの駆動力が前記ヒンジに伝達されない状態とを切り替えるクラッチ機構を具備する請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のヒンジ駆動ユニット。 - 前記モータの動作を制御する制御装置を具備する請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のヒンジ駆動ユニット。
- 前記モータの動作は、
前記事務機器の動作を制御する事務機器側制御装置により制御される請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のヒンジ駆動ユニット。 - 事務機器の本体と原稿圧着板とを回動可能に連結し、駆動力を伝達する部材であるヒンジギヤを具備するヒンジと、
前記ヒンジを駆動するヒンジ駆動ユニットと、
を具備するモータ駆動式ヒンジ装置であって、
前記ヒンジ駆動ユニットは、
前記ヒンジの駆動源たるモータと、
前記モータの駆動力を、駆動ギヤを介して前記ヒンジのヒンジギヤに伝達する駆動力伝達機構と、
前記モータおよび駆動力伝達機構が固定されるハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングには、前記本体または前記本体に固定される部材に形成された固定側係合部に着脱可能に係合するハウジング側係合部が形成され、
前記駆動力伝達機構は、
前記ハウジング側係合部が前記固定側係合部に係合されたときに前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とし、
前記ヒンジは、
前記事務機器の本体に固定される第一ウイング部材と、
前記事務機器の原稿圧着板に固定される第二ウイング部材と、
前記第一ウイング部材と前記第二ウイング部材とを回動可能に連結する回動軸と、
を具備し、
前記固定側係合部は、
前記第一ウイング部材に形成され、
前記第一ウイング部材は、
前記事務機器の本体に固定される板状の部材である底板と、
前記底板に立設される一対の平行な板状の部材であり、前記回動軸を軸支する一対の側板と、
を具備し、
前記ヒンジギヤは、前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に表出して配置され、
前記ハウジングの幅は前記一対の側板の対向する面の間隔と同じであり、
前記駆動力伝達機構およびハウジングは、
前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に挿入され、
前記駆動力伝達機構は、
前記駆動ギヤが前記挿入される方向の側に表出して配置され、
前記駆動力伝達機構およびハウジングが前記空間に挿入されたときに、前記駆動ギヤと前記ヒンジギヤとが噛合することにより、前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とするモータ駆動式ヒンジ装置。 - 本体と、
原稿圧着板と、
前記本体と前記原稿圧着板とを回動可能に連結し、駆動力を伝達する部材であるヒンジギヤを具備するヒンジと、
前記ヒンジを駆動するヒンジ駆動ユニットと、
を具備する事務機器であって、
前記ヒンジ駆動ユニットは、
前記ヒンジの駆動源たるモータと、
前記モータの駆動力を、駆動ギヤを介して前記ヒンジのヒンジギヤに伝達する駆動力伝達機構と、
前記モータおよび駆動力伝達機構が固定されるハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングには、前記本体または前記本体に固定される部材に形成された固定側係合部に着脱可能に係合するハウジング側係合部が形成され、
前記駆動力伝達機構は、
前記ハウジング側係合部が前記固定側係合部に係合されたときに前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とし、
前記ヒンジは、
前記事務機器の本体に固定される第一ウイング部材と、
前記事務機器の原稿圧着板に固定される第二ウイング部材と、
前記第一ウイング部材と前記第二ウイング部材とを回動可能に連結する回動軸と、
を具備し、
前記固定側係合部は、
前記第一ウイング部材に形成され、
前記第一ウイング部材は、
前記事務機器の本体に固定される板状の部材である底板と、
前記底板に立設される一対の平行な板状の部材であり、前記回動軸を軸支する一対の側板と、
を具備し、
前記ヒンジギヤは、前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に表出して配置され、
前記ハウジングの幅は前記一対の側板の対向する面の間隔と同じであり、
前記駆動力伝達機構およびハウジングは、
前記底板と前記一対の側板と前記回動軸とで囲まれた空間に挿入され、
前記駆動力伝達機構は、
前記駆動ギヤが前記挿入される方向の側に表出して配置され、
前記駆動力伝達機構およびハウジングが前記空間に挿入されたときに、前記駆動ギヤと前記ヒンジギヤとが噛合することにより、前記モータの駆動力を前記ヒンジに伝達可能とする事務機器。
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