JP6492344B2 - ヒンジ - Google Patents

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Description

本発明は、例えば事務機器等の本体部に、原稿圧着板等の回動部を開閉可能に連結するヒンジに関する。
従来、複写機、ファクシミリ、スキャナー等、オフィスで使用される事務機器の多くは、その本体部の上面に原稿読み取り部(コンタクトガラス)を具備するとともに、当該原稿読み取り部を覆う原稿圧着板を回動部として具備する。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る。このような事務機器の本体部と原稿圧着板とを連結する器具として、ヒンジが用いられる(例えば、特許文献1及び特許文献2を参照)。
特開2008−224704号公報 特開2008−268521号公報
上記の如く構成されたヒンジにおいては、ヒンジ全体の小型化を実現するため、原稿圧着板を固定する固定プレートを小さくすることが求められている。しかし、固定プレートは樹脂を射出成型する場合が多く、小型化によって強度が不足することがあった。
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、原稿圧着板を固定する固定プレートを小型化するとともに、強度低下を防止することのできるヒンジを提供することである。
以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、筒状のヒンジケースと、該ヒンジケースの内部で移動可能に収容されるとともにその一端部が前記ヒンジケースから延出可能とされるスライドケースと、該スライドケースの前記一端部で回動軸により回動可能に軸支される固定プレートと、を備え、前記ヒンジケースが本体部に固定され、前記固定プレートが回動部に固定されることにより、前記回動部を前記本体部に対して回動可能かつスライド可能に連結するヒンジであって、前記スライドケースの内部には、該スライドケースの内部で摺動可能な樹脂製のスライド部材が収容され、前記スライドケースの底部と、前記スライド部材との間には圧縮バネが介挿され、前記固定プレートにおける前記スライド部材の側には、前記スライド部材に当接するとともに、前記固定プレートの回動によって前記スライド部材に近接離間するカム部が形成され、前記圧縮バネの付勢力により、前記固定プレートが前記スライドケースから離間する回動方向に力を付与され、前記スライド部材には、前記スライドケース内での摺動方向から見て前記回動軸の軸心方向及び前記回動軸の軸心方向と垂直方向に、前記スライドケースから延出される摺動突起が形成され、前記固定プレートは、一枚の金属板を適宜折り曲げることにより成形されるとともに、前記回動軸に対して平行となるように配置される天板部と、該天板部の両側辺から下方に垂下される矩形状の側板部と、前記天板部の前辺から下方に垂下される前板部と、該前板部の両側辺から後方に折り曲げられる中板部と、を備え、前記側板部と前記中板部とは側面視でその一部が重なるように配置され、前記側板部における前記中板部と側面視で重なる部分には前記回動軸を挿通するための側板挿通孔が前記側板部を貫通して開口され、前記中板部において側面視で前記側板挿通孔と同じ部分には前記回動軸を挿通するための中板挿通孔が前記中板部を貫通して開口され、前記回動軸を、前記側板挿通孔、前記スライドケース、前記中板挿通孔にそれぞれ挿通することにより、前記固定プレートが前記スライドケースに軸支されるものである。
請求項2においては、前記中板部の下部で前記回動軸よりも前側にはカム挿通孔が前記中板部を貫通して開口され、前記カム挿通孔にカムシャフトが挿通されることにより、該カムシャフトが前記カム部として形成されるものである。
本発明に係るヒンジは、原稿圧着板を固定する固定プレートを小型化するとともに、強度低下を防止することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係るヒンジを具備する複合機を示す左側面図。 閉塞状態のヒンジを示す左側面図。 閉塞状態のヒンジを示す背面図。 リフト状態のヒンジを示す左側面図。 リフト状態のヒンジを示す背面図。 60度開放状態のヒンジを示す左側面図。 閉塞状態のヒンジの内部を示す背面図。 閉塞状態のヒンジを示す断面図(図3におけるA−A線断面図)。 リフト状態のヒンジを示す断面図。 60度開放状態のヒンジを示す断面図。 (a)及び(b)はそれぞれ、固定プレートを示す背面図及び左側面図。 スライド部材及びスライドケースを示す斜視図。 図3におけるB−B線断面図。
以下では図1を用いて本発明の一実施形態に係るヒンジ100を具備する事務機器である複合機1について説明する。
複合機1は本体2および原稿圧着板3を具備する。本実施形態において、複合機1がヒンジ100を具備する構成とするが、複合機1とは異なる他の事務機器がヒンジ100を具備する構成とすることも可能である。
本体2は本発明に係る本体部の実施の一形態である。
本体2は原稿読み取り装置、制御装置、印刷装置、表示装置および入力装置を具備する。
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、後述する印刷装置および後述するADF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および本体2に接続された回線(インターネット回線等)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、作業者が複合機1に対する指示等を入力する際に操作する。表示装置および入力装置は本体2の上面前部に配置される。
原稿圧着板3は本発明に係る回動部の実施の一形態である。
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は読取前原稿収容トレイ、ADF(Auto Document Feeder)および読取後原稿収容トレイを具備する。
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。
「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)機能を具備する装置を指す。
事務機器の具体例としては、(a)原稿を読み取る機能およ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)に送信する機能を具備するスキャナー、(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。
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)。
以下では、図1から図13を用いてヒンジ100について説明する。
図1に示す如く、ヒンジ100は複合機1の本体2に原稿圧着板3を回動可能に連結する。具体的には、ヒンジケース10が複合機1の本体2に固定され、固定プレート30が複合機1の原稿圧着板3に固定されることにより、原稿圧着板3を本体2に対して回動可能かつスライド可能に連結する。
図2から図10に示す如く、ヒンジ100は筒状のヒンジケース10、ヒンジケース10の内部で移動可能に収容されるとともにその上端部がヒンジケース10から延出可能とされるスライドケース20、スライドケース20の上端部で回動軸25により軸支される固定プレート30、スライドケース20の内部で摺動可能に収容される樹脂製のスライド部材40、スライドケース20の底部とスライド部材40との間に介挿される圧縮バネである第一バネ50等を具備する。
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、前後方向およ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、前後方向および左右方向をそれぞれヒンジ100の上下方向、前後方向および左右方向に対応させて)ヒンジ100を構成する各部材の形状を説明する。
ヒンジケース10は上側が開口した筒状部材であり、複合機1の本体2に固定される。ヒンジケース10は一枚の金属板を適宜直角に折り曲げることにより成形される。ヒンジケース10は背板11、左右の側板12・12、底板13、及び前板14a・14bを具備する。
背板11はヒンジケース10の後部を成す板状の部材である。背板11は背面視で上下方向にやや長い概ね長方形に形成される。背板11の下部には上下方向に長手方向を有する長孔である被係合孔11aが背板11を貫通して開口される。
側板12・12はヒンジケース10における左右それぞれの側部を成す板状の部材である。側板12・12は側面視で背板11よりも上下方向に長く形成される。側板12・12の後端部は背板11の左右側端部に繋がっている。側板12・12の下部には前後方向に長手方向を有する長孔である固定孔12aが側板12を貫通して開口される。それぞれの側板12の下端部には脚部12b・12bが下方に突出して形成される。また、それぞれの側板12の上端部には、回動軸25が挿通されるスリーブ27を支持する凹部である支持部12cが形成されている。
底板13はヒンジケース10の底部を成す板状の部材である。背板13は平面視で略正方形に形成される。底板13の後端部は背板11の下端部に繋がっている。
底板13の左右の端部には側方に突出する突起部13a・13aが形成され、この突起部13a・13aが側板12・12の固定孔12a・12aに挿入されることにより、ヒンジケース10は強固な構造体を成す。
前板14aはヒンジケース10の前側下部を成す板状の部材である。前板14aの下端部は底板13の前端部に繋がっている。前板14b・14bはヒンジケース10の前側部を成す板状の部材である(図8〜図10及び図13を参照)。前板14bの側端部は側板12・12の前端部に繋がっている。ヒンジケース10の前側は、前板14aよりも上方で前板14b・14bの間は大きく開口されている。
スライドケース20は図7及び図12に示す如く、正面視で略U字状に形成される部材であり、ヒンジケース10の内部で移動可能に収容される。また、スライドケース20の上端部はヒンジケース10の上部から延出可能とされる。スライドケース20は一枚の金属板を適宜直角に折り曲げることにより成形される。スライドケース20はスライド底板21、左右のスライド側板22・22、後側のスライド背板23、及び、前側のスライド前板24を具備する。
スライド底板21はスライドケース20の底部を成す板状の部材であり、平面視で略正方形に形成される。スライド底板21の中央部には、圧縮バネである第二バネ51を収容するための収容部21aが開口部を下方に向けて形成される。収容部21aには第二バネ51が収容されて、ヒンジケース10の底板13との間に介挿される。第二バネ51の弾性力により、スライドケース20は上方に付勢されている。
スライド側板22・22はスライドケース20における左右それぞれの側部を成す板状の部材である。スライド側板22・22は側面視で長方形状に上下方向に長く形成される。スライド側板22・22の下端部はスライド底板21の左右側端部に繋がっている。図12に示す如く、それぞれのスライド側板22の上部には回動軸25を挿通するための挿通孔22aがスライド側板22を貫通して開口される。
スライド背板23はスライドケース20における後部を成す板状の部材である。スライド背板23は背面視で長方形状に上下方向に短く形成される。スライド背板23の下端部はスライド底板21の後端部に繋がっている。図8から図10に示す如く、スライド背板23の上部には係合突起として係合ピン29が固定されている。
スライド前板24はスライドケース20における前部を成す板状の部材である。スライド前板24は背面視で長方形状に上下方向に短く、スライド背板23と同形状に形成される。スライド前板24の下端部はスライド底板21の前端部に繋がっている。
固定プレート30は図11(a)及び(b)に示す如く、一枚の金属板を適宜直角に折り曲げることにより成形される部材である。なお、固定プレート30を成形する際に金属板を折り曲げる角度は、直角に限定されるものではない。固定プレート30は、回動軸25に対して平行となるように配置される天板部31、天板部31の両側辺から下方に垂下される矩形状の側板部32・32、側板部32・32の下辺から外側に延出される延出部33・33、天板部31の前辺から下方に垂下される前板部34、前板部34の両側辺から後方に折り曲げられる略三角形状の中板部35・35等を備える。図11(b)に示す如く、側板部32・32と中板部35・35とは側面視でその一部が重なるように配置される。換言すれば、中板部35・35は、その一部が側板部32・32の間に位置するように配設される。
側板部32の後部には回動軸25を挿通するための側板挿通孔32aが側板部32を貫通して開口される。同じく、中板部35の後部には回動軸25を挿通するための中板挿通孔35aが中板部35を貫通して開口される。また、中板部35の下部で回動軸25よりも前側にはカムシャフト36を挿通するためのカム挿通孔35bが中板部35を貫通して開口される。カムシャフト36は、カム挿通孔35bに挿通されて固定プレート30におけるスライド部材40の側である下側に配置されることにより、スライド部材40のカム面42aに当接するとともに、固定プレート30の回動によってスライド部材40に近接離間するカム部として機能する。
固定プレート30は図3に示す如く、スライドケース20の上端部で回動軸25により軸支されている。具体的には図7に示す如く、回動軸25を、側板部32・32の側板挿通孔32a・32a、スライド側板22・22の挿通孔22a・22a、中板部35・35の中板挿通孔35a・35aにそれぞれ挿通することにより、固定プレート30がスライドケース20に軸支される。詳細には、挿通孔22aには軸受28が配設され、回動軸25がこの軸受28に挿通されることにより、回動軸25及び固定プレート30がスライドケース20に対して回動可能に支持されるのである。この際、回動軸25の左右両端部(側板部32・32の外側)にはEリングが配設されて、回動軸25の軸方向位置を規制している。
また、側板部32とスライド側板22との間における回動軸25の周囲にはスリーブ27が介挿される。換言すれば、側板部32とスライド側板22との間にスリーブ27を配置した状態で、回動軸25を側板挿通孔32a、スリーブ27、挿通孔22aに挿通することにより、スリーブ27を側板部32とスライド側板22との間に配設するのである。スリーブ27・27は、ヒンジケース10の側板12・12に形成された支持部12cにより下方から支持される。
スライド部材40は、図7から図10に示す如く、スライドケース20の内部で摺動可能に収容される樹脂製部材である。スライド部材40は下方が開口された有底筒状部材であり、本体部41、カム部42、及び、摺動突起部43を備える。
本体部41はスライド部材40の本体を形成する部分であり、その内部には下方に向けて開口される収容孔部41aが形成されている。カム部42は本体部41の上面から上方に突出する部分であり、カム部42の上面には固定プレート30に配設されるカムシャフト36と当接するカム面42aが形成されている。また、カム部42の上面(カム面42a)の前後両端部には、上方に突出するオイルフェンス42b・42bが形成されている。オイルフェンス42b・42bはカム面42aに流入するオイルがカム面42aから前後に流出することを防ぎ、カム面42aにおけるカムシャフト36との摺動性能が低下することを抑制している。図12に示す如く、摺動突起部43はスライド部材40のスライドケース20内での摺動方向(上下方向)と直交する前後方向及び左右方向に、スライドケース20から延出されている。
スライドケース20のスライド底板21と、スライド部材40との間には、第一バネ50が介挿される。具体的には図8から図10に示す如く、第一バネ50の下端部がスライド底板21の上面に当接され、上端部がスライド部材40の収容孔部41aに収容されて収容孔部41aの底面に当接される。
上記の如く、スライドケース20とスライド部材40との間に第一バネ50を介挿することで、第一バネ50の付勢力により、固定プレート30がスライドケースから離間する回動方向に力を付与される。具体的には図8に示す如く、第一バネ50からの力がスライド部材40のカム面42aを介して固定プレート30に配設されているカムシャフト36に伝えられる。これにより、図10に示す如く、固定プレート30の前部(前板部34が形成されている部分)が上方に持ち上がる方向に回動するのである。
また、固定プレート30はスライドケース20と連結されているため、第二バネ51の付勢力によりスライドケース20がヒンジケース10の内部で上方に移動すると、図9に示す如く固定プレート30もヒンジケース10に対して近接離間する上方にスライドする。
本実施形態においては図8から図10及び図13に示す如く、スライド部材40の摺動突起部43とヒンジケース10の内面とが摺動することにより、スライドケース20がヒンジケース10の内部で移動可能とされる。具体的には、スライドケース20の前側から延出される摺動突起部43は、ヒンジケース10の前板14b・14b及び側板12・12と摺動する。また、スライドケース20の後側から延出される摺動突起部43は、ヒンジケース10の背板11及び側板12・12と摺動するのである。
上記の如く、本実施形態に係るヒンジ100によれば、ヒンジ100にトルクを発生させるための第一バネ50やスライド部材40などの構成が、本体2に固定されるヒンジケース10に設けられている。このため、ヒンジ100と原稿圧着板3との連結部分である固定プレート30をコンパクトにすることが可能となり、ヒンジ100のデザイン的な制約を小さくすることができる。
また、スライド部材40に、スライドケース20から延出される摺動突起部43を形成し、摺動突起部43とヒンジケース10の内周面とを摺動させる構成とすることにより、スライドケース20とヒンジケース10とが摺動することがなくなる。即ち、ヒンジ100の内部においてスライド部材40とヒンジケース10とを摺動させる構成とすることにより、ヒンジ100の内部の摺動性を向上させることができる。
また、本実施形態に係るヒンジ100において、スライドケース20には、ヒンジケース10内での移動方向である上下方向と直交する方向である後方に突出する係合ピン29が形成されている。さらに、ヒンジケース100には、係合ピン29と係合する被係合孔11aが形成されている。そして、図5に示す如く、係合ピン29と被係合孔11aとが係合することにより、ヒンジケース10内におけるスライドケース20の移動が規制される。本実施形態においてはこのように構成することにより、スライドケース20がヒンジケース10の内部で移動した場合でも、スライドケース20がヒンジケース10から抜けることを防止している。
また、本実施形態に係るヒンジ100における固定プレート30は図11(a)及び(b)に示す如く、一枚の金属板を適宜直角に折り曲げることにより成形される。具体的には、天板部31と、側板部32・32と、前板部34と、中板部35・35と、を備えるとともに、側板部32・32と中板部35・35は側面視でその一部が重なるように配置される。さらに、側板部32・32と中板部35・35とが側面視で重なる部分には回動軸25を挿通するための側板挿通孔32a及び中板挿通孔35aが側板部32・32及び中板部35・35を貫通して開口される。そして、回動軸25を、側板部32・32の側板挿通孔32a・32a、スライド側板22・22の挿通孔22a・22a、中板部35・35の中板挿通孔35a・35aにそれぞれ挿通することにより、固定プレート30がスライドケース20に軸支される。
本実施形態に係るヒンジ100は上記の如く、一枚の金属板を折り曲げて固定プレート30を構成することにより、ヒンジ100を全体的に小型化することができる。即ち、樹脂により固定プレートを形成する場合、その強度を確保するために所定以上の大きさが必要となるが、本実施形態における固定プレート30は金属板で形成しているためにコンパクト化できるのである。即ち、本実施形態に係るヒンジ100によれば、原稿圧着板3を固定するための固定プレート30を小型化するとともに、強度低下を防止することが可能となるのである。また、固定プレート30においては側板部32・32と中板部35・35が側面視でその一部が重なるように配置され、それぞれに回動軸25が挿通される。これにより、大きな荷重が加わる回動軸25の周囲の強度をより高めることができる。
また、本実施形態に係るヒンジ100において、中板部35・35の下部で回動軸25よりも前側にカム挿通孔35b・35bが中板部35・35を貫通して開口されている。そして、カム挿通孔35b・35bにカムシャフト36が挿通されることにより、カムシャフト36がカム部として形成される。このように構成することにより、カムシャフト36をカム挿通孔35b・35bに挿通するという簡易な構成でカム部を形成することができる。
10 ヒンジケース
20 スライドケース
30 固定プレート
40 スライド部材
43 摺動突起部
50 第一バネ
100 ヒンジ

Claims (2)

  1. 筒状のヒンジケースと、該ヒンジケースの内部で移動可能に収容されるとともにその一端部が前記ヒンジケースから延出可能とされるスライドケースと、該スライドケースの前記一端部で回動軸により回動可能に軸支される固定プレートと、を備え、前記ヒンジケースが本体部に固定され、前記固定プレートが回動部に固定されることにより、前記回動部を前記本体部に対して回動可能かつスライド可能に連結するヒンジであって、
    前記スライドケースの内部には、該スライドケースの内部で摺動可能な樹脂製のスライド部材が収容され、
    前記スライドケースの底部と、前記スライド部材との間には圧縮バネが介挿され、
    前記固定プレートにおける前記スライド部材の側には、前記スライド部材に当接するとともに、前記固定プレートの回動によって前記スライド部材に近接離間するカム部が形成され、
    前記圧縮バネの付勢力により、前記固定プレートが前記スライドケースから離間する回動方向に力を付与され、
    前記スライド部材には、前記スライドケース内での摺動方向から見て前記回動軸の軸心方向及び前記回動軸の軸心方向と垂直方向に、前記スライドケースから延出される摺動突起が形成され、
    前記固定プレートは、一枚の金属板を適宜折り曲げることにより成形されるとともに、前記回動軸に対して平行となるように配置される天板部と、該天板部の両側辺から下方に垂下される矩形状の側板部と、前記天板部の前辺から下方に垂下される前板部と、該前板部の両側辺から後方に折り曲げられる中板部と、を備え、
    前記側板部と前記中板部とは側面視でその一部が重なるように配置され、前記側板部における前記中板部と側面視で重なる部分には前記回動軸を挿通するための側板挿通孔が前記側板部を貫通して開口され、前記中板部において側面視で前記側板挿通孔と同じ部分には前記回動軸を挿通するための中板挿通孔が前記中板部を貫通して開口され、
    前記回動軸を、前記側板挿通孔、前記スライドケース、前記中板挿通孔にそれぞれ挿通することにより、前記固定プレートが前記スライドケースに軸支される、ヒンジ。
  2. 前記中板部の下部で前記回動軸よりも前側にはカム挿通孔が前記中板部を貫通して開口され、
    前記カム挿通孔にカムシャフトが挿通されることにより、該カムシャフトが前記カム部として形成される、請求項1に記載のヒンジ。
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