JP6754256B2

JP6754256B2 - ヒンジ

Info

Publication number: JP6754256B2
Application number: JP2016187224A
Authority: JP
Inventors: 禎治高橋
Original assignee: Simotec Co Ltd
Current assignee: Simotec Co Ltd
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2036-09-26
Also published as: JP2018053928A

Description

本発明は、二つの連結対象物を回動自在に連結するヒンジに関する。

従来、例えば収納装置の蓋部材を本体部に開閉可能に連結する際には、蓋部材と本体部とがヒンジで連結される。また、本体部に対して蓋部材をプッシュオープン又はプッシュクローズを可能とするために、蓋部材のロック部分にハートカム機構を用いる場合がある（例えば特許文献１参照）。

上記従来技術の如く、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を実現するために蓋部材のロック部分にハートカム機構を用いた場合、ロック部分の部品点数が多くなるとともに、収納装置の構造が複雑になって工数が増大するという問題があった。

特開平７−３０９１７３号公報

本願発明は、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を、部品点数が少なく簡素な構成で実現できるヒンジを提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの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、第一連結対象物に固定されるケース部材と、第二連結対象物に固定されるとともに前記ケース部材において回動可能に支持される軸部材と、前記ケース部材に配設されるとともにその内部に前記軸部材が挿通され、前記軸部材を前記ケース部材に対して一の回動方向に付勢するトーションばねと、を備えるヒンジにおいて、前記軸部材の外周面にはハートカム溝が形成され、前記ケース部材には、前記軸部材に向かって突出し、前記ハートカム溝に挿入されるピンが前記軸部材の軸方向に移動可能に配置され、前記ケース部材と前記軸部材とが相対的に回動すると、前記ハートカム溝に沿って前記ピンが案内されるものである。

請求項２においては、前記ケース部材には、屈曲された棒状部材の一端部が挿通されることにより、該棒状部材が前記ケース部材に対して搖動可能に配設され、前記ピンは、前記棒状部材の他端部に形成されるものである。

請求項３においては、前記ケース部材には、筒状部材が挿入され、前記軸部材が前記筒状部材の内部に挿通されることにより、前記筒状部材が前記軸部材の軸方向に移動可能に配置され、前記ピンは、前記筒状部材の内周面から前記軸部材の方向に突出して形成されるものである。

有扉体を示す斜視図。（ａ）は有扉体の扉を閉じる操作を示す斜視図、（ｂ）は閉状態の有扉体を示す斜視図。第一実施形態に係るヒンジを示す斜視図。（ａ）は同じくヒンジを示す背面図、（ｂ）は同じくヒンジの内部構造を示す背面図。（ａ）は有扉体が閉状態の際の図４（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）は有扉体が開状態の際の図４（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図。カム溝の形状を示す図。第二実施形態に係るヒンジを示す斜視図。（ａ）は同じくヒンジを示す背面図、（ｂ）は同じくヒンジの内部構造を示す背面図。（ａ）は有扉体が閉状態の際の図８（ａ）におけるＹ−Ｙ線断面図、（ｂ）は有扉体が開状態の際の図８（ａ）におけるＹ−Ｙ線断面図。

まず、図１及び図２を用いて、有扉体１について簡単に説明する。
図１は、有扉体１を示す図である。本明細書における各図中には、有扉体１及びヒンジ４の前後方向、左右方向及び上下方向を矢印で示している。また、図１中の矢印Ｒは、有扉体１を構成する扉３の回動方向を表している。

有扉体１は、本体２、扉３、及び、本体２と扉３とを連結するヒンジ４で構成されている。本体２は開口穴が形成された樹脂形成部品であり、扉３は本体２の開口穴を覆うように形成された樹脂形成部品である。本実施形態において、扉３は本発明における第一連結対象物であり、本体２は本発明における第二連結対象物である。本体２と扉３は、ヒンジ４によって回動自在に連結されている。なお、本発明に係るヒンジ４は、本実施形態において以下に説明する有扉体１のほか、あらゆる有扉体にも適用できる。

使用者が有扉体１における扉３を閉じる場合、図２（ａ）中の矢印Ｒｄに示す如く扉３を押圧して伏せていき、扉３が停止するまで押し下げる。これにより扉３は本体２の開口穴を閉塞した状態で維持され、図２（ｂ）に示す如く有扉体１は「閉状態」となる。一方、使用者が有扉体１における扉３を開く場合、閉状態における扉３を押圧し、扉３が停止するまで押し下げる。これにより扉３は本体２の開口穴から離間する方向に回動し、有扉体１は「開状態」となる。

次に、本発明の第一実施形態に係るヒンジ４の構造について、図３から図６を用いて説明する。
ヒンジ４は、二つの連結対象物を回動自在に連結するものである。ヒンジ４は、主な構成要素として、ケース部材５、軸部材６、トーションばね８、及び、棒状部材９を備える。

ケース部材５は、本発明における第一連結対象物である扉３に固定される。ケース部材５は、ケース本体５１と、支持板５２と、で構成される。ケース本体５１は、上方及び右側方が開口した筐体として形成されている。ケース本体５１の右側面に支持板５２が組付けられることにより、ケース部材５は上方が開口する角筒形状に形成される。

ケース本体５１の前面及び後面の右よりには、固定孔５１ａ・５１ａが形成されている。支持板５２は左面からケース本体５１の側に突出する係合突起５２ａ・５２ａが形成されており、それぞれの係合突起５２ａの先端部には外側に突出する係合部５２ｂが形成されている。係合突起５２ａ・５２ａの係合部５２ｂ・５２ｂを、ケース本体５１の内側から固定孔５１ａ・５１ａに係合させることにより、支持板５２はケース本体５１に組付けられる。

ケース本体５１の下面には、下方に突出する固定部５１ｂが形成されている。固定部５１ｂが、扉３の固定板３ａ（図５を参照）に形成された固定孔に挿入されることにより、ケース部材５が扉３に固定される。
ケース本体５１の後面の左よりには、後述する棒状部材９を配設するためのピン挿通孔５１ｃ及び固定側挿通孔５１ｄが開口されている。

ケース本体５１の左側面及び支持板５２には、軸部材６を挿通するための挿通孔が開口されている。この挿通孔に軸部材６が挿通されることにより、軸部材６は左右の端部（後述する固定端部６ａ及び自由端部６ｃ）をケース部材５から延出した状態で、ケース部材５に対して回動可能に支持される。

軸部材６は、本発明における第二連結対象物である本体２に固定される。具体的には、軸部材６の左端部には固定端部６ａが形成されており、固定端部６ａを本体２における図示しない固定孔に挿入することにより、軸部材６が本体２に固定される。軸部材６におけるケース部材５の内部に配置される部分には、平面状の係止面６ｂが形成されている。また、軸部材６の右端には、ワッシャ７４やナット７５等が配設される自由端部６ｃが形成されている。なお、本実施形態とは逆に、有扉体１の本体２にケース部材５を固定し、扉３に軸部材６を固定する構成とすることも可能である。

図３、図４（ａ）及び（ｂ）に示す如く、軸部材６の自由端部６ｃには、軸側回動規制部材７１、ケース側回動規制部材７２、板バネ７３、ワッシャ７４、及び、ナット７５が配設される。軸側回動規制部材７１は軸部材６と相対回転不能に設けられている。また、ケース側回動規制部材７２は突起部７２ａが支持板５２に挿入されることにより、ケース部材５と相対回転不能とされている。これにより、軸部材６とケース部材５とが相対的に回転すると、軸側回動規制部材７１とケース側回動規制部材７２とが相対回転する。そして、軸側回動規制部材７１に形成された規制突起とケース側回動規制部材７２に形成された規制部とが当接することにより、軸部材６とケース部材５との回動範囲が規制される。板バネ７３は軸側回動規制部材７１及びケース側回動規制部材７２を軸方向に付勢する。板バネ７３はワッシャ７４を介してナット７５により軸部材６の自由端部６ｃに固定される。

トーションばね８は、ケース部材５に収容され、その内部には軸部材６の中央部分が挿通される。トーションばね８は、軸側当接端部８ａ及びケース側当接端部８ｂの両端部を備える。軸側当接端部８ａは軸部材６の係止面６ｂに係止され、軸部材６に対して相対回転不能とされる。ケース側当接端部８ｂはケース部材５のケース本体５１に形成された挿入部に挿入され、ケース部材５に対して相対回転不能とされる。本実施形態におけるトーションばね８は、軸部材６に対してケース部材５が左側面視で反時計回りに回動する方向に付勢力を付与している。即ち、トーションばね８は、軸部材６及びケース部材５を介して、扉３を常に本体２から開く方向に付勢しているのである。

図４（ｂ）、図５に示す如く、軸部材６の外周面における中途部には、所定形状のハートカム溝６１が形成されている。ハートカム溝６１は図６に示す如く、軸部材６における周方向に沿って形成されている。

図４に示す如く、ケース部材５には、軸部材６に向かって突出するピン９ｂが軸部材６の軸方向（左右方向）に移動可能に配置される。具体的には、ケース部材５の後側面には固定側挿通孔５１ｄが開口され、固定側挿通孔５１ｄの上側に、固定側挿通孔５１ｄを中心とする円弧状の長孔であるピン挿通孔５１ｃが開口される。そして、図５（ａ）及び（ｂ）に示す如く、左側面視で略Ｕ字状に屈曲された棒状部材９の一端部である固定側端部９ａが固定側挿通孔５１ｄに挿通され、棒状部材９の他端部であるピン９ｂがピン挿通孔５１ｃに挿通される。これにより、図３及び図４（ａ）（ｂ）中の矢印Ｓ１に示す如く、棒状部材９のピン９ｂがケース部材５に対して、固定側端部９ａを中心として搖動可能とされるのである。ピン９ｂの先端は図５（ａ）及び（ｂ）に示す如くハートカム溝６１に挿入されている。これにより、ケース部材５と軸部材６とが相対的に回動すると、ハートカム溝６１に沿ってピン９ｂが案内され、棒状部材９は固定側端部９ａを中心に搖動する。

次に、本体２に対する扉３の開閉操作について、図５及び図６を用いて説明する。
まず、扉３が閉じた状態（図５（ａ）の状態であり、有扉体１の「閉状態」）である場合、棒状部材９のピン９ｂは図６中のハートカム溝６１における閉位置である鎖線位置Ａ１に位置している。この際、ケース部材５及び扉３はトーションばね８によって開側（図５（ａ）における反時計方向）に付勢されているが、ピン９ｂは鎖線位置Ａ１においてハートカム溝６１が形成されていない部分に係止されるため、ケース部材５が開側に移動して扉３が開くことはない。即ち、扉３は本体２に対して閉じた状態を維持する。

有扉体１が閉状態の際に使用者が扉３を押圧し、扉３が停止するまで押し下げると、棒状部材９が搖動して、棒状部材９のピン９ｂは図６中の矢印Ｐ１の如く、ハートカム溝６１における鎖線位置Ａ２に移動する。その状態で使用者が押圧力を小さくする（扉３から手を離す）と、棒状部材９のピン９ｂはトーションばね８の開側への付勢力により、図６中の矢印Ｐ２及びＰ３の如く、ハートカム溝６１における開位置である鎖線位置Ａ３に移動する。これにより、ケース部材５は開側に移動するため、本体２に対して扉３が開いた状態（図５（ｂ）の状態であり、有扉体１の「開状態」）となるのである。

また、有扉体１が開状態の際に使用者が扉３を押圧し、扉３が停止するまで押し下げると、棒状部材９が搖動して、棒状部材９のピン９ｂは図６中の矢印Ｐ４の如く、ハートカム溝６１における鎖線位置Ａ４に移動する。その状態で使用者が押圧力を小さくする（扉３から手を離す）と、棒状部材９のピン９ｂはトーションばね８の開側への付勢力により、図６中の矢印Ｐ５の如く、ハートカム溝６１における閉位置である鎖線位置Ａ１に移動する。これにより、ピン９ｂは鎖線位置Ａ１においてハートカム溝６１が形成されていない部分に係止されるため、扉３は本体２に対して閉じた状態となる。

なお、本実施形態においては、ハートカム溝６１の形状によりピン９ｂが一方向（図６における反時計回りの方向）にのみに移動するように構成しているが、ハートカム溝６１の奥行方向に段差を形成することにより、ピン９ｂが逆行しないように構成することも可能である。

上記の如く、本実施形態に係るヒンジ４によれば、軸部材６の外周面にはハートカム溝６１が形成され、ケース部材５には、軸部材６に向かって突出し、ハートカム溝６１に挿入されるピン９ｂが軸部材６の軸方向に移動可能に配置され、ケース部材５と軸部材６とが相対的に回動すると、ハートカム溝６１に沿ってピン９ｂが案内される構成としている。このように、軸部材６にハートカム溝６１を形成することにより、ヒンジ４にロック機構を集約することができるため、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を用いるヒンジ４を、部品点数が少なく簡素な構成で実現することができる。

また、本実施形態に係るヒンジ４によれば、ケース部材５には、屈曲された棒状部材９の固定側端部９ａが挿通されることにより、棒状部材９がケース部材５に対して搖動可能に配設され、ピン９ｂは、棒状部材９の他端部に形成される構成としている。棒状部材９が固定側端部９ａを中心に搖動することにより、ハートカム溝６１に挿入されるピン９ｂが軸部材６の軸方向に移動可能とされる。これにより、軸部材６にハートカム溝６１を形成した場合であっても、簡易な構成でピン９ｂをハートカム溝６１に沿って案内することが可能となる。

次に、本発明の第二実施形態に係るヒンジ１０４の構造について、図７から図９を用いて説明する。本実施形態に係るヒンジ１０４の構成は、第一実施形態に係るヒンジ４と共通する部分が多いため、共通する構成については同符号を付して説明を省略し、相違する部分を中心について説明する。

図７及び図８に示す如く、本実施形態に係るヒンジ１０４は、主な構成要素として、ケース部材５、軸部材６、トーションばね８、及び、樹脂製の筒状部材１９を備える。そして、ケース部材５に筒状部材１９が挿入され、軸部材６が筒状部材１９の内部に挿通されることにより、図７及び図８（ａ）（ｂ）中の矢印Ｓ２に示す如く、筒状部材１９が軸部材６の軸方向に移動可能に配置される。

筒状部材１９の後面には切欠きが形成されるとともに、この切欠きに向かって突出片１９ａが延出される。そして、突出片１９ａの先端部には、軸部材６の方向に向かって突出するピン１９ｂが形成されている。即ち、本実施形態におけるピン１９ｂは、筒状部材１９の内周面から軸部材６の方向に突出して形成されているのである。

筒状部材１９が軸部材６の軸方向に移動すると、ピン１９ｂも同じように図７及び図８（ａ）（ｂ）中の矢印Ｓ２に示す如く移動する。ピン１９ｂの先端は図９（ａ）及び（ｂ）に示す如くハートカム溝６１に挿入されている。これにより、ケース部材５と軸部材６とが相対的に回動すると、ハートカム溝６１に沿ってピン１９ｂが案内され、筒状部材１９は軸部材６の軸方向に移動する。

上記の如く、本実施形態に係るヒンジ１０４によれば、軸部材６の外周面にはハートカム溝６１が形成され、ケース部材５には、軸部材６に向かって突出し、ハートカム溝６１に挿入されるピン１９ｂが軸部材６の軸方向に移動可能に配置され、ケース部材５と軸部材６とが相対的に回動すると、ハートカム溝６１に沿ってピン１９ｂが案内される構成としている。このように、軸部材６にハートカム溝６１を形成することにより、ヒンジ４にロック機構を集約することができるため、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を用いるヒンジ４を、部品点数が少なく簡素な構成で実現することができる。

また、本実施形態に係るヒンジ１０４によれば、ケース部材５には、筒状部材１９が挿入され、筒状部材１９に軸部材６が挿通されることにより、筒状部材１９がケース部材５に対して移動可能に配設される。そして、ピン１９ｂは、筒状部材１９の内周面から軸部材６の方向に突出して形成される構成としている。このように、筒状部材１９が軸方向に移動することにより、ハートカム溝６１に挿入されるピン１９ｂが軸部材６の軸方向に移動可能とされる。これにより、軸部材６にハートカム溝６１を形成した場合であっても、簡易な構成でピン１９ｂをハートカム溝６１に沿って案内することが可能となる。

１有扉体
２本体
３扉
４ヒンジ
５ケース部材
６軸部材
８トーションばね
９棒状部材
６１ハートカム溝

Claims

第一連結対象物に固定されるケース部材と、
第二連結対象物に固定されるとともに前記ケース部材において回動可能に支持される軸部材と、
前記ケース部材に配設されるとともにその内部に前記軸部材が挿通され、前記軸部材を前記ケース部材に対して一の回動方向に付勢するトーションばねと、を備えるヒンジにおいて、
前記軸部材の外周面にはハートカム溝が形成され、
前記ケース部材には、前記軸部材に向かって突出し、前記ハートカム溝に挿入されるピンが前記軸部材の軸方向に移動可能に配置され、
前記ケース部材と前記軸部材とが相対的に回動すると、前記ハートカム溝に沿って前記ピンが案内される、ことを特徴とする、ヒンジ。
前記ケース部材には、屈曲された棒状部材の一端部が挿通されることにより、該棒状部材が前記ケース部材に対して搖動可能に配設され、
前記ピンは、前記棒状部材の他端部に形成される、請求項１に記載のヒンジ。
前記ケース部材には、筒状部材が挿入され、
前記軸部材が前記筒状部材の内部に挿通されることにより、前記筒状部材が前記軸部材の軸方向に移動可能に配置され、
前記ピンは、前記筒状部材の内周面から前記軸部材の方向に突出して形成される、請求項１に記載のヒンジ。