JPH0435498Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、複写機における圧板等の開閉体を複
写機本体にヒンジ結合させて、開閉体をその全開
位置と全閉位置との任意の中間開度位置で停止さ
せることができる所謂フリーストツプ機能を備え
た開閉体のヒンジに関する。

（従来の技術） 例えば複写機における圧板等の開閉体を、複写
機本体にヒンジ結合させて、開閉体をその全開位
置と全閉位置との任意の中間開度位置で停止させ
ることのできる所謂フリーストツプ機能を備えた
開閉体のヒンジとして、従来、開閉体側に取付け
られるアーム部材と、開閉体を装着する本体側に
取付けられるベース部材とを支軸により所定回動
範囲内で相対回動可能にヒンジ結合し、前記開閉
体側の自重によるモーメントに抗して開閉体を常
時開方向に付勢する弾性部材を備え、前記ベース
部材に対して回動可能に連結された中間部材を設
け、該中間部材を、アーム部材に対してスライド
可能に枢着し、前記弾性部材により、前記中間部
材がベース部材に対して回動する押圧力を受ける
ように弾性部材を配置した構成のものが知られて
いる。

（考案が解決しようとする課題） しかし、前記従来の開閉体のヒンジでは、ベー
ス部材に対して回動可能に連結した中間部材を必
要とし、かつこの中間部材をアーム部材に対して
スライド可能に枢着するとともに、弾性部材によ
りベース部材に対して回動する押圧力を受けるよ
うに配置しなければならないため、構造が複雑で
あり組立が比較的煩わしい難点がある。

また、上記従来の開閉体のヒンジでは、開閉体
が所定角度開成しているときに、開閉体側の自重
による閉方向のモーメントと弾性部材の付勢力に
よる開方向のモーメントが等しくなる点が存在す
るように弾性部材の付勢力を設定している。

この場合、前記弾性部材の付勢力による開方向
のモーメントと開閉体側の自重による閉方向のモ
ーメントが平衡する状態は、事実上、開閉体があ
る特定の開度で傾斜したときだけであるから、フ
リーストツプ機能を得られる開度領域は極く限ら
れた狭いものになる。

そこで、上記従来では開閉体側に制動力を作用
させ、この制動力の大きさを適当に設定すること
で、該制動力と前記開閉方向のモーメントを平衡
させ、広い開度領域で開閉体をフリーストツプさ
せるように構成しているけれども、制動力を得る
ために形成した摩擦接触部に生じる摩擦力は、開
閉体の全ての開度領域において一様である。

そのために、閉方向のモーメントと開方向のモ
ーメントの大きさの差が最大になる開度位置での
摩擦力の大きさを、その差を吸収できる大きさに
設定しなければならない。しかし、このようにす
ると、前記モーメントの大きさの差が余り大きく
ない開度領域において、過剰な摩擦力が作用する
ことになり、フリーストツプ機能を発揮し得る開
度領域の全てにおいて開閉体を開け閉めするのに
大きい力が必要になり、操作性を低下させる一因
になる。

本考案は上記のような実情に鑑みてなされたも
ので、開閉体の開度の大小にかかわらず、開閉両
方向のモーメントをほぼ平衡させて広い開度領域
において所定のフリーストツプ機能を発揮させ得
るとともに、開閉のための操作性を向上させるこ
とができ、しかも、最少限の部品を使用しなが
ら、開閉作動の円滑性および安全性を確保するこ
とができる開閉体のヒンジを提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案による開閉
体のヒンジは、開閉体側に取付けられるアーム部
材と、開閉体を装着する本体側に取付けられるベ
ース部材とを支軸により所定の回動範囲内で相対
回動可能にヒンジ結合し、かつ、前記アーム部材
とベース部材との間に、アーム部材を含めた開閉
体側の自重による閉方向のモーメントに抗して開
閉体に開方向のモーメントを与える圧縮コイルば
ねよりなる弾性部材を介設した開閉体のヒンジに
おいて、前記アーム部材とベース部材との間に、
前記アーム部材側にその一端部を回動自在に取付
けた有蓋筒体と前記ベース部材側にその一端部を
回動自在に取付けた有底筒体とを筒軸方向に相対
移動可能に嵌合させてなる筒状の伸縮体を介設
し、この筒状伸縮体に前記弾性部材を内装すると
ともに、前記筒状伸縮体を構成する両筒体の周壁
の対向部分の一方に、前記開閉体の開度の減少に
応じて他方の周壁部に対する接触面積が漸次増大
される突部を形成し、かつ、両筒体の周壁の対向
部分の他方に、前記開閉体の開度が小さい状態に
なつたとき、前記突部の他方の周壁部に対する接
触面積を減少させるスリツトを形成して、前記ア
ーム部材を含めた開閉体側の自重による閉方向の
モーメントと前記弾性部材による開閉体の開方向
のモーメントとの差に応じて摩擦力を変化させて
開閉体を任意の開度位置でフリーストツプさせる
ように構成したものである。

（作用） 上記構成の本考案によれば、第１図に示す如く
開閉体側に取付けられるアーム部材に作用する閉
方向のモーメントは、アーム部材を含めた開閉体
側の自重によつて生じ、その閉方向のモーメント
は開閉体側の開度が増大するにつれて減少し、か
つ開度が減少するにつれて増大することになる。
一方、開閉体側に取付けられたアーム部材に作用
する開方向のモーメントは、開閉体を装着する本
体側に取付けられたベース部材と前記アーム部材
との間に介設されている制動力可変機構を構成す
る筒状伸縮体に内装された圧縮コイルばねよりな
る弾性部材によつて生じ、その開方向のモーメン
トは開閉体側の開度が増大するにつれて減少し、
かつ開度が減少するにつれて増大することにな
る。ここで、前記開閉体の自重による閉方向のモ
ーメントと弾性部材による開方向のモーメントと
の差は、開閉体の開度全領域において一様でな
く、開度によつて異なる。この点をも考慮に入れ
て、本考案では、前記アーム部材とベース部材と
の間に、前記アーム部材側にその一端部を回動自
在に取付けた有蓋筒体と前記ベース部材側にその
一端部を回動自在に取付けた有底筒体とを筒軸方
向に相対移動可能に嵌合させてなる筒状の伸縮体
を介設し、この筒状伸縮体を構成する両筒体の周
壁の対向部分に、前記開閉体の開度の減少に応じ
て接触面積が漸次増大され、かつ、前記開閉体の
開度が小さい状態になつたとき、接触面積を減少
させる突部およびスリツトを形成して、前記アー
ム部材を含めた開閉体側の自重にる閉方向のモー
メントと前記弾性部材による開閉体の開方向のモ
ーメントとの差に応じて摩擦力を変化させて開閉
体を任意の開度位置でフリーストツプさせるもの
なので、広い開度領域においてフリーストツプ機
能を発揮させることができるにもかかわらず、開
閉体の開閉に要する力が全開度領域において小さ
く、かつ、ほぼ均等になり、良好な操作性が確保
されることになるとともに、全閉状態に近い小さ
い開度領域では開閉体側の自重によるモーメント
により開閉体の全閉状態を確実に維持させること
ができる。また、コイルばねからなる前記弾性部
材が前記筒状の伸縮体に内装されているので、開
閉体の開閉時に操作者の手や手に把持している紙
などがコイルばねに噛み込まれることがなく、開
閉操作時の安全性が確保される。さらに、そのよ
うな安全性を確保するための筒状カバーを別個に
設けるのでなく、上述のように、広い開度領域に
おいてフリーストツプ機能を発揮させるための構
成要素である筒状伸縮体で安全カバーの役目を兼
用させているので、部品点数を最少限にとどめる
ことが可能である。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第２図は本考案に係る開閉体のヒンジを一部破
断して示す斜視図、第３図は第２図における−
線に沿う断面図であり、これらの図において、
開閉体のヒンジ１は、例えば複写機原稿押え用の
圧板、ステレオの蓋等の開閉体にビスまたは他の
取付手段によつて固定されるアーム部材２と、複
写機本体やステレオ本体に対してビスまたは他の
取付手段によつて固着されるベース部材３とを有
している。そして、アーム部材２はコ字状断面
に、またベース部材３は、皿状断面に形成され、
両者２，３それぞれの基端部両側が支軸４により
相対回動可能にヒンジ結合されるとともに、ベー
ス部材３の両側壁３Ａ，３Ｂの後端上部をそれぞ
れ内方に折曲した折曲片５Ａ（第３図に側壁３Ｂ
から側壁３Ａ（第２図参照）方向へ折曲された一
方の折曲片５Ａのみを図示している）間にストツ
パ５を水平に橋架固定し、このストツパ５の上端
にアーム部材２における両側壁２Ａ，２Ｂの後端
を当接させるようにして、所定の回動範囲内で相
対回動するように規制してある。尚本実施例では
最大開度をたとえば約65°に設定しており、これ
によつて開閉体が約65°の開度で開成されたとき、
ベース部材３の後端に橋架固定されたストツパ５
の上端にアーム部材２の両側壁２Ａ，２Ｂの後端
が当接し、開閉体が全開位置よりもさらに開方向
に回動することが阻止される。

アーム部材２とベース部材３との間には、１対
の筒状伸縮体６，６が介設され、筒状伸縮体６，
６には、アーム部材２とベース部材３を開方向に
相対回動させる弾性部材としての圧縮コイルばね
７が収容されている。つまり、１対の筒状伸縮体
６，６に開閉体に開方向のモーメントを与える圧
縮コイルばね７がそれぞれ収容されている。

筒状伸縮体６，６は、耐摩擦性にすぐれた硬質
合成樹脂によつて成形された上端開口の有底外筒
６Ａと、この有底外筒６Ａに軸移動可能に遊嵌さ
れた下端開口の有蓋内筒６Ｂとから構成され、ベ
ース部材３側の連結端、つまり有底外筒６Ａの下
部連結端６ａが前記支軸４よりも開閉体の開閉端
部側でしかも若干下側に寄せてベース部材３の両
側壁３Ａ，３Ｂ間に橋架配置されたピン８に回動
自在に取付けられているとともに、アーム部材２
側の連結端、即ち有蓋内筒６Ｂの上部連結端６ｂ
がアーム部材２の先端部において両側壁２Ａ，２
Ｂ間に橋架配置されたピン９に回動自在に取付け
られている。そして、有底外筒６Ａにはその周壁
の円周方向に等間隔を有して複数（例えば４つ）
個形成された一方の接触面積可変部としてのスリ
ツト１０が垂直に形成され、有蓋内筒６Ｂには前
記一方の接触面積可変部としてのスリツト１０に
対応する位置に該スリツト１０よりも上下方向の
寸法が短く、しかも若干幅狭の他方の接触面積可
変部としての突部１１が突設され、突部１１の外
径寸法は有底外筒６Ａの周壁内面に対して適当な
摩擦力で接触することができる大きさに設定され
ている。以上の角構成要素、即ち、筒状伸縮体
６、有底外筒６Ａに形成のスリツト１０、有蓋内
筒６Ｂに突設の突部１１とにより、前記アーム部
材２を含めた開閉体側の自重による閉方向のモー
メントと前記圧縮コイルばね７による開閉体の開
方向のモーメントとの差に応じて摩擦力を変化さ
せて開閉体を任意の開度位置でフリーストツプさ
せることが可能な制動力可変機構が構成されてい
る。

つぎに、第４図の作動説明図を中心に開閉体の
ヒンジ１の作動について説明する。なお、同図に
おいて２０はアーム部材２に取付けられた開閉
体、３０はベース部材３に取付けられたベースを
示し、ベース３０に対する開閉体２０の回動中心
Ｐが前記支軸によつて構成される。また、θ₁は第
３図に示す最大開度（約65°）を示す。

開閉体２０に作用する閉方向のモーメントは、
主に開閉体２０の重量（詳しくはアーム部材２を
含む重量）によつて生じ、開閉体２０の開度が変
動すると、開閉体２０の重心の位置から支軸４ま
での水平距離が変わるので、閉方向のモーメント
は開度θ₁で最も小さく、開度が零度においても最
も大きくなる。

また、開閉体２０に対して開方向のモーメント
を与える圧縮コイルばね７のばね力は、圧縮コイ
ルばね７が長く伸張される程小さく、短く圧縮さ
れる程大きくなる。つまり開度θ₁で最も小さく、
開度が零度において最も大きくなる。

さらに、筒状伸縮体６，６における一方の接触
面積可変部としてのスリツト１０と他方の制動力
可変部として突部１１は、第４図の開閉体２０が
θ₁で示される最大開度で開成されている場合、つ
まりアーム部材２とベース部材３とが第２図およ
び第３図で示す関係に保持されている場合におい
て、第５ａ図に示す状態で対応している。即ち、
突部１１の下半分程度が有底外筒６Ａの周壁の内
面に接触し、両者１０，１１が離れた状態で対応
し、突部１１と有底外筒６Ａの周壁との間に小さ
い摩擦力が発生して、小さい制動力を確保してい
る。そして、第２図および第３図のアーム部材２
が閉方向に回動するのに応じて、突部１１の接触
面積が増大し、第６図に示すように、アーム部材
２が中間開度位置に到達した場合は、第５ｂ図に
示すように、両者１０，１１が比較的接近し、突
部１１の全長が有底外筒６Ａの周壁の内面に接触
する。その結果、突部１１と有底外筒６Ａの周壁
との間の摩擦力が最大になり、最も大きい制動力
を得ている。この状態は、アーム部材２が前記第
６図の中間開度位置から若干閉方向に回動して、
第５ｂ図の突部１１が仮想線で示す位置に到達す
るまで継続される。

さらに、第４図のアーム部材２が閉方向に回動
して、第７図に示す開度零の状態に閉成されるの
に応じて、突部１１とスリツト１０との対応度が
増大する。即ち、有底外筒６Ａの周壁に対する突
部１１の接触面積が減小して制動力を低下させ、
前記開度零の状態到達寸前においては、第５ｃ図
に示すように、突部１１の殆どがスリツト１０に
対応して、制動力が小さくなる。

前記開閉体のヒンジ１を用いて、開閉体２０を
ベース３０に取付けた場合、第２図に示す開度約
65度の状態では、開閉体２０の自重による閉方向
のモーメントが圧縮コイルばね７のばね力による
開方向のモーメントよりも若干大きいけれども、
第５ａ図に示すように、突部１１の全長の約半分
が有底外筒６Ａの周壁内面に接触して、小さい摩
擦力を生じている。したがつて、閉方向のモーメ
ントと開方向のモーメントとの差を吸収して平衡
させ、これによつてフリーストツプ機構を発揮す
る。

そして、第６図に示すように、開度が小さくな
ると、開閉体２０の自重による閉方向のモーメン
トが急増し、圧縮コイルばね７のばね力による開
方向のモーメントを大幅に上回つて、その差が大
きくなるけれども、第５ｂ図に示すように、突部
１１の全てが有底外筒６Ａの周壁内面に接触し
て、大きい摩擦力が生じることになる。そのため
に閉方向のモーメントと開方向のモーメントとの
差を吸収して平衡させ、これによつてフリースト
ツプ機能を発揮する。

さらに、開閉体２０の開度が20度前後になつて
も、閉方向のモーメントは増大するけれども、圧
縮コイルばね７の軸線がアーム部材２に対して平
行に近くなつて行くため、開方向のモーメントの
増大の度合が著しく低下する。しかも第５ｃ図に
示すように突部１１がスリツト１０に対応して摩
擦力が零になる。その結果、開閉体２０は閉方向
のモーメントにより、自然に閉方向に回動し、第
７図に示す全閉状態に閉成され、この全閉状態を
確実に維持する。即ち、使用上フリーストツプ機
能を必要としない全閉状態から20度前後までの小
さい開度領域においては自然閉成機能を発揮する
ものである。

また、前記のように、閉方向のモーメントと圧
縮コイルばね７のばね力による開方向のモーメン
トとの差を吸収して平衡させている状態では、開
閉体２０を開け閉めするのに必要な力が開度の大
小に関係なく略一定であるから操作性がよい。ま
た、従来のように複雑な中間部材を必要としない
から、それだけ構造の簡略化と組立の容易化を達
成できる。尚、前記実施例では、１対の筒状伸縮
体６，６を用いて説明しているが、開閉体２０の
重量に応じて、１つの筒状伸縮体６のみを使用し
た構成、または３つ以上の筒状伸縮体を使用した
構成としてもよい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、開閉体
側の自重による閉方向のモーメントと弾性部材に
よる開方向のモーメントの差を丁度よい加減で平
衡させることができるので、広い開度領域におい
てフリーストツプ機能を発揮させることができる
にもかかららず、開閉体の開閉に要する力が全開
度領域において小さく、かつ、ほぼ均等になり、
良好な操作性を確保することができるとともに、
全閉状態に近い小さい開度領域では開閉体側の自
重によるモーメントにより全閉状態を確実に維持
させることができる。しかも、コイルばねからな
る前記弾性部材を露出させず、これを前記筒状の
伸縮体に内装しているので、開閉体の開閉時に操
作者の手や手に把持している紙などがコイルばね
に噛み込まれるといつた不都合がなく、開閉動作
を円滑にするとともに、開閉操作時の安全性を確
保できる。さらに、そのような安全性を確保する
ための筒状カバーを別個に設けるのでなく、上述
のように、広い開度領域においてフリーストツプ
機能を発揮させるための構成要素である筒状伸縮
体で安全カバーの役目を兼用させているので、部
品点数を最少限にとどめて、全体構造を簡単化す
ることができ、複写機やステレオなどの開閉体の
使用性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は開閉体の自重によるモーメントと弾性
部材によるモーメントとの関係を説明するグラフ
である。第２図は本考案に係る開閉体のヒンジを
一部破断して示す斜視図、第３図は第２図の−
線に沿う断面図、第４図は作動説明図、第５ａ
図ないし第５ｃ図は制動力可変機構の作動を示す
概略説明図、第６図は開閉体の中間開度状態を示
す断面図、第７図は開閉体の閉成状態を示す断面
図である。 １……開閉体のヒンジ、２……アーム部材、３
……ベース部材、４……支軸、６……筒状伸縮
体、６Ａ……外筒、６Ｂ……内筒、７……圧縮コ
イルばねからなる弾性部材、１０……スリツト、
１１……突部、２０……開閉体、３０……ベー
ス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 開閉体側に取付けられるアーム部材と、開閉体
   を装着する本体側に取付けられるベース部材とを
   支軸により所定の回動範囲内で相対回動可能にヒ
   ンジ結合し、かつ、前記アーム部材とベース部材
   との間に、アーム部材を含めた開閉体側の自重に
   よる閉方向のモーメントに抗して開閉体に開方向
   のモーメントを与える圧縮コイルばねよりなる弾
   性部材を介設した開閉体のヒンジにおいて、前記
   アーム部材とベース部材との間に、前記アーム部
   材側にその一端部を回動自在に取付けた有蓋筒体
   と前記ベース部材側にその一端部を回動自在に取
   付けた有底筒体とを筒軸方向に相対移動可能に嵌
   合させてなる筒状の伸縮体を介設し、この筒状伸
   縮体に前記弾性部材を内装するとともに、前記筒
   状伸縮体を構成する両筒体の周壁の対向部分の一
   方に、前記開閉体の開度の減少に応じて他方の周
   壁部に対する接触面積が漸次増大される突部を形
   成し、かつ、両筒体の周壁の対向部分の他方に、
   前記開閉体の開度が小さい状態になつたとき、前
   記突部の他方の周壁部に対する接触面積を減少さ
   せるスリツトを形成して、前記アーム部材を含め
   た開閉体側の自重による閉方向のモーメントと前
   記弾性部材による開閉体の開方向のモーメントと
   の差に応じて摩擦力を変化させて開閉体を任意の
   開度位置でフリーストツプさせるように構成した
   ことを特徴とする開閉体のヒンジ。