JPS59145877A - 開閉体用のヒンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、例えば複写機の圧着板、レコードプレーヤの
蓋等の開閉体を、複写機又はプレーヤ等の本体に回動可
能に枢着すると共に、該開閉体を、その全開位置と全開
位置との間の中間位置で停止させることのできる所謂フ
リーストップ機能を備えた開閉体用のヒンジに関する。

従来技術 上記形式のヒンジは既に周知であり、従来より各種の構
成が提案され、且つ実用化されている。

一般にこの種のヒンジは、開閉体に対し開方向の外力を
与えるスプリングを有し、このスプリングによるばね力
と、開閉体自体の自重と、開閉体に作用する制動力とを
バランスさせ、開閉体を中間位置で停止させるように構
成されている。ところが従来のヒンジにおいては、開閉
体をフリーストップさせ得る開閉体の角度範囲が狭く、
実用上支障をきたす恐れがあった。

目的 本発明は上記認識に基きなされたものであり、その目的
とするところは、開閉体のフリーストップ機能が得られ
−る角度範囲を従来よりも増大させることの可能な開閉
体用のヒンジを提供することである。

実施例 以下、本発明の有利な実施例を図面に従って説明する。

第１図乃至第３図に示す開閉体用ヒンジ１は、例えば複
写機の原稿押え用の圧着板、レコードプレーヤの蓋等の
開閉体２に、ねじ２ａ等によって強固に固定されたアー
ム部材３と、複写機ないしはプレーヤ等の本体４に、同
様にねじ５ａ等によって固定されたベース部材５とを有
している。これらの部材３，５は、略コの字状の断面形
態に形成されていて、各部材３，５はそれぞれ基部６；
７と該基部から立上った２つの側壁８；９とから成る。

ベース部材５とアーム部材３の一方の端部側ノ側壁８，
９には、スナップリング１０により抜けを防止されたピ
ン１１が貫通し、このピン１１によって両部材３，５が
互いに回動可能に枢着きれている（第４図も参照）。ス
ナップリング１０を用いる代りに、ピン１１の端部をか
しめることにより該ピン１１の抜は出しを防止し、この
ピン１１によって両部材３，５を回動可能に枢着するこ
ともできる。このような構成によって、開閉体２はアー
ム部材３と共に、本体４及びベース部材５に対して第１
図及び第２図に示す全開位置と、第３図に示す全閉位置
との間を自由に回動することができる。本例では、この
最大開き角度θを１００°程に設定しである。尚、開閉
体２及びアーム部材３が全開位置に存するとき、アーム
部材３の一方の端壁３ａがベース部材５に当接するよう
にし、該端壁３ａにストッパとしての働きを持たせるこ
とができる（第２図）。

１２は、後に詳しく説明する２つの圧縮コイルスプリン
グ１３．１４から成るはね装置であり、これらのスプリ
ング１３．１４はスプリングガイド１５にガイドされつ
つ保持されるようになっている。図示したスプリングガ
イド１５は、一端にばね受け１６を固着されたガイド棒
１７と、同様に一端にばね受け１８を固設されたガイド
スリーブ１９とから成る。両はね受け１６．１８には、
それぞれ一対の突ピン２０．２１が固設され、突ピン２
０は、ベース部材５の両側壁９に形成された凹部２２に
回動自在に支持され、他方の突ピン２１も、アーム部材
３の両側壁８に形成された凹部２３に回転可能に係合し
ている。ガイド棒１７とガイドスリーブ１９は第２図に
明示する如クチレスコープ状に嵌合し、互いにその軸線
方向に摺動して、両部材１７．１９の全体の長さが伸縮
できるようになっている。

既述のはね装置１２における一方の第１スプリング１３
はガイドスリーブ１９とガイド棒１７の外側を摩り囲１
むように位置し、その各端部は常時各ばね受け１６，１
８１こ圧接され、常にアーム部材３をベース部材５に対
して開拡させる方向に付勢している。他方の第２スプリ
ング１４は、第１スプリングよりもやや大径に形成され
、第１スプリング１３の外側を取り囲むように位置して
いて、これらスプリング１３．１４はその伸縮時にガイ
ドスリーブ１９とガイド棒１７によりガイドされる。第
２スプリング１４の自由長さ、即ち荷重が作用しないと
きの長さは、第１スプリング１３の自由長さよりも短か
く、アーム部材３が第１図及び第２図に示す如く全開位
置に存するときは、第２スプリング１４の止端はばね受
け１６から離れている。そして本例では、アーム部材３
が全開位置から閉じていき、その開き角度が６０°程に
なったとき、はね受け】６が第２スプリング１′４の上
端に当接し始めるように、該スプリング１４の長さが設
定されている。また本例では、第１スプリング１３のは
ね定数が、第２スプリング１４のそれよりも小さく設定
されている。

ベース部材５０両側壁９における互いζこ対向した内面
には第４図にも示すように突部２４がそれぞれ形成され
、これら突部２４は、アーム部材３が回動したとき、該
部材３の各側壁８の外面と摩擦接触して摩擦力を生せし
め、アーム部材３に制動力を与える制動手段としての用
をなす。本例における各突部２４は、アーム部材３が全
開位置から閉じていきその開き角度が８０°程になった
とき、アーム部材３の側壁８が突部２４６ご接触し始め
、しかもアーム部材３０回動に伴ってその接触面積が順
次拡大するようにその形状が選定されている。

また図示した実施例においては、各突部２４に接触しつ
つ閉方向に回動するアーム部材３の回動に伴って、突部
２４とアーム部材３との摩擦力が増大するように、各突
部２４の厚みは、第２図における右斜め下方に向けて、
より正確にはアーム部材３の回転方向に向けて連続的に
厚くなっているするときは、その自重が開閉体２を閉じ
る方向には作用せず、よって開閉体２は第１スプリング
１３のばね力會受けつつその全開位置にて静止する（第
１図及び第２図）。

開閉体２會全開位置から閉方向に（矢印Ｐ〕回動ζせる
と、アーム部材３も共に回動するが、本例ではその開き
角度が８０°に縮まるまでは、アーム部材３が突部２４
１Ｃ接触しないので、アーム部材３、従って開閉体２に
は制動力は作用しない。

その際、アーム部材３の重さを含めた開閉体２の自重に
よって開閉体２に与えられる閉方向のモーメントは未だ
小−ｇ＜、、ｍ１スプリング１３のばね力により与えら
ｎる開方向のモーメントの方が大きいため、この時点で
開閉体２から手を離せば、開閉体２はその全開位置へ復
帰する。

開き角度が８０°以下となると、開閉体２の自重による
閉方向のモーメントが増大し、第１スプリング１３のば
ね力による開方向のモーメントとの差が小さくなり、遂
には両モーメントが等しくなる。このようにして、本例
では開き角度が７００程になったとき開閉体２から手を
離しても開閉体２はアーム部材３と共に停止し、確実に
７リ一ストツプ機能が得らｎる。その際上記２つのモー
メントにわずかな差がｈつでも、開き角度が８０°以下
になれば、アーム部材３の側壁８が突部２４に摩擦接触
する一℃で、アーム部材３、従って開閉体２にこの摩擦
接触による制動力が作用し、この制動力と、上記２つの
モーメントがパランスジ、開閉体２は静止する。

開閉体２七更に閉方向に回動ζせると、その自重による
閉方向のモーメントが増々増大し、これが、ばね力によ
る開方向のモーメントよりも大きくなっていくが、突部
２４とアーム部材３との摩擦接触による制動力も増大す
るので、こわらがバランスし、フリーストップ機能が阻
害さｎることはない０ただ、開き角度が６０°よりも小
さくなると、開閉体２０重量が大きい場合等は、開閉体
の自重によるモーメントがばね力によるモーメントより
も大幅に大きくなり、フリーストップ機能が得られなく
なる恐ｎがあるが、このとさ、既述のｉ２スプリング１
４がばね受Ｑ１６’ｉ介してアーム部材３ｖｃ当たるの
で、アーム部材３、従って開閉体２ｔ／ｃは、第２スプ
リング１４のばね力による開方向のモーメントも作用し
始める。従って開閉体２に作用するモーメントに均り合
いがとられ、フリーストップ機能が阻害さ眉、ることは
ない。本例で、開き角度が６０°程になったとき、第２
スプリング１４がアーム部材３ｖＣばね力を及ぼし始め
るように構成したのは、開き角度がこの程度の角度にな
ると開閉体２による閉方向の回転モーメントが急激に上
昇することが多い点を考慮したためでろる＾ 尚、本例では開閉体２ないしはアーム部材３の開き角度
が２０°程にまで小さくなったとき、両スプリング１３
．１４により開閉体に与えられる開方向のモーメントは
極く小さくなる反面、開閉体２の自重による閉方向のモ
ーメントは増々大きくなり、両者の蓋上摩擦力によって
は制動しきｎなくなって、このとき開閉体から千を離す
と、該開閉体はその全閉位置に回動するように構成さｎ
ている０この場合、図示した実施例においては、開閉体
２が第３図に示す全閉位置に至ったとき、該開閉体２に
対して、閉方向のばね力が作用するように構成さｎてい
る０即ち、ビン１１の中心ｈａと、突ビン２１の中心軸
線と金結ぶ線Ｌ（第３図）會考えたとき、開閉体２がそ
の全閉位置に至る直前の時点で、他の突ビン２０の中心
軸ｉＡが、上記線りの下側から上側へ移行し、全閉状態
ではこの軸、１ｉｌｉｌＡは完全に線りの上側に位置す
るように構成さｎている。このため、開閉体２の閉鎖時
に、軸線Ａが線り上に位置するまでの間は、スプリング
１３．１４は開閉体２に開方向のモーメントラ与えるが
、開閉体２が完全に閉じて粘まえば、スプリング１３．
１４は開閉体２に対し矢印Ｆで示す如き方向の力を及ぼ
し、よって開閉体２は強制的にその閉方向、換言すれば
本体４の側に押圧式れる。かかる構成によｎば、開閉体
が多少振動したようなと＠も簡単にはこれがその全閉位
置から浮き上がるような不都合全防止でき、またこの開
閉体２が複写機における原稿押え用の圧着板であるとき
は、複写機の本体に設けらｎたコンタクトガラス（図示
せず）上に載置さｎた原稿を、該ガラスに密着式せた状
態で押えることができる利点が得らｎる。

尚、開閉体２がその全開位置から全閉位置へ向けて回動
するとき、実際にはこの開閉体２に対して、突部２４と
アーム部材３との接触による摩擦力以外に、諸要素間の
摩擦力も作用することは当然であるが、ここではこの摩
擦力を無視して考えている。

上述のように突部２４は、アーム部材３と接触して摩擦
力を生ぜしめるものであるが、接触が円滑に行われるよ
うに、或いは摩擦力が過大となり突部２４が早期に摩耗
すること全防止するために、アーム部材３とべ÷ズ部材
５の少なくとも一方を、弾性変形しやすい材料、例えば
合成樹脂又は金属板等により構成したり、部材３，５を
弾性変形しやすい形状に形成することが望ましい。その
際、ベース部材５？弾性変形しやすく構成したときは、
第４図に示すように、その側壁９の外面と、スナップリ
ング１０との間Ｃに、突部２４とアーム部材３が圧接し
た際にベース部材５の側壁９が弾性変形する分だけのク
リアランスを予めとっておくことが有利である。

更に突部２４は、アーム部材３との接触を繰り返すため
耐摩耗性に優ｎた材料から構成することが望ましい。突
部２４は、ベース部材５と予め一体に成形してもよいし
、ベース部材５に強固に取付けてもよい。一体に成形す
るときは、ベース部材５を、耐摩耗性及び弾性に優ｎた
、例えばホ４リアセタール等で構成することができるし
、第７図を参照して後述する如く構成することもできる
。

上述した実施例の構成によｎば、開閉体２を閉じるとき
、その回動途中から、第１スプリング１３に加えて、第
２スプリング１４も開閉体２に開方向のモーメント’ｌ
ｊ与えるようになっているので、開閉体２全フリースト
ツプさせ得る範囲全従来よりも大幅に拡大することがで
きる。上記実施例では、開き角度がほぼ２０°乃至７０
°の間でフリーストップ機能が得らｎるように構成した
が、これは、全開位置から７０°までの範囲においては
、開閉体２が全開位置へ戻る方）；実用上便利であり、
同様に全閉位置から２００の範囲では、開閉体が自動的
に全閉位置に復帰する方が実用的でろることを考慮した
ためである。従って例えば、アーム部材３がその全開位
置に存するときから、該部材３が突部２４に接触するよ
うに構成する等して、フリ−ストップ機能の得らｎる範
囲をより拡大することもできるし、逆に、突部２４とア
ーム部材３の接触する時期、ないしはその接触面積を変
えることによって、フリーストップ機能の得らｎる範囲
全細小することも可能である。

尚、上記実施例の構成では、スプリングガイド１５の突
ピン２０．２１を、アーム部材３とベース部材５の凹部
２２，２３に着脱可能に保合はせることができるため、
その組付作業が簡単なだけテナク、ヒンジの補修点検時
等にもスプリングガイド１５’５簡単に取り外し、部品
の交換等も容易に行うことができる。

以上、本発明の基本的な実施例全説明したが、本発明は
上記実施例全各種改変して構成することができる。例え
ば、ベース部材に設けた突部２４を、アーム部材の側壁
外面に設けたり、或いは両者に設けたりすることもでき
るし、突部の表面の摩擦係数を高めるべく、該表面の粗
さ全粗く形成することもできる〇 また、突部２４の厚みをアーム部材３０回転方向に向け
て順次厚くする構成を適宜改変し、例えばこの厚み全一
定にしたり、或いはアーム部材３の回転方向に向けてこ
の厚みを順次薄くする等して、回動する開閉体２に作用
する制動力の状態を、必要に応じて上記実施例と異なら
せることもできる。だだ、突部２４の厚み全いかに形成
するときもアーム部材３が接触し始める突部の部分１２
３（第２図）の厚みは薄くシ、アーム部材、３が突部２
４に円滑に接触し始めるようにすることが有利である。

更に第６図に示す如く突部２４の表面に凹凸２４ａＱ形
成し、アー拳部材３の側壁８とこの凹凸２４ａｉ接触さ
せ、ｙ５＊に部材３に与える制動力金高めることもでき
る。この凹凸の形態はのこ歯状、ローレット状、多数の
小突起等適宜な形にすることができる。また突部２４に
接触するア４・脊部材３の側壁８、ないしはこの側壁８
と突部２４の、互いに対向し得る表面の両者に、適宜な
形態の凹凸を形成することもできる。側壁８と突部２４
の両方の表面に凹凸全形成した場合、両凹凸が互いに噛
み合い得るように構成することも有利である。また側壁
８と突部２４の一方には複数の凹凸全形成し、その他方
には１つの突起を設け、この突起が複数の凹凸に係合す
るように構成し、この係合によって、開閉体２に制動力
を与えるようにすることもできる。そしてこのような凹
凸を設けたときも、その形状、ないしはペース部材５と
アーム部材３との、凹凸を介しての接触面積を適宜選定
する等して、開閉体２のフリーストップ機能の得られる
角度範囲を変えることができることは轟然である。

ヘース部材５を例えは金属板で作るような場合、第７図
に示す如く、該部材５の側壁９の一部を切り起した状態
に突出形成して突部２４を形成し、開閉体の開閉時に該
突部２４にアーム部材３の側壁８を接触させて、アーム
部材３及び開閉体に制動力を与えることもできる。この
場合も、突部２４の突出状態を適宜選定することにより
、開閉体に制動力を与える態様を所望するものにするこ
とができる。

また上記実施例において開閉体２が開閉する際、ガイド
棒１７とガイドスリーブ１９は、互いに嵌合しつつテレ
スコープ状に摺動するが、この点に着目し、両部材１７
　、　’１９の摩擦力を利用して、開閉体２ないしはア
ーム部材３に制動力を及ぼすように構成することもでき
る。この場合、第８図に示す如く、ガイドスリーブ１９
の先端部１９ａ１　　　　を先細とし、その最先端がガ
イド棒１７の外周面に接触するようにし、しかもガイド
棒１７の外径を、突ｆピ咬１２“〕゛１；側へ向けて連
続的に拡大し、開閉体２が全閉位置に近づくに従ってガ
イド棒１７とガイドスリーブ１９との摩擦力が増大する
ように構成することが望ましい。その際、ガイド棒１７
の自由端側の外径よりもガイドスリーブ１９の最先端の
内径をやや大きく設定し、開閉体が全開位置ないしはそ
の近くに位置するときは、ガイドスリーブ１９・ガイド
棒１７間に殆んど摩擦力か作用しないようにすれは、先
に説明した実施例と全く同様な作用が得られる。また、
第９図に明示する如く、ガイドスリーブ１９の先端部１
９ａに少なくとも１つの縦スリット１９ｂを形成し、ス
リーブ１９が弾性的にガイド棒１７に接触できるように
してもよいし、突部２４を併用することも可能である。

また、第１０図に示すようにガイド棒１７の自由端の方
に縦スリット１７ａを形成し、この端部の領域とガイド
スリーブ１９とが弾性的に接触するように構成すること
もできる。この場合、ガイドスリーブ１９の内径を、そ
の長手方向に亘って一定にしてもよい力５、これを連続
的に変化させ、開閉体が開閉する際に、これに作用する
制動力が変化するように構成することもでき、例えは、
スリーブ１９の内径を、突ピン２０の方へ向けて縮小す
れは第８図に示した実施例と同様な作用が得られる。こ
のように各種の形態で制動手段を構成することができる
。

更に第１１図に示すようにはね装置１２の第１スプリン
グ１３を、可撓性材料から成る伸縮自在なしゃほら部材
３０ａに固定し、その内部に、開閉体が閉じる際その回
動途中から該開閉体にはね力を及ぼすもう一方の第２ス
プリング１４を内設スることもできる（この構成では、
第１スプリング１３の径の方が第２スプリング１４の径
よりも大きい）。また第１２図に示す如く、ばね装置１
２を覆うカバー３０を、スゲリン／ガイドＩ５の適所、
例えば図示する如くはね受け１８或いは他方のはね受け
１６等に固定するか一体に加工し、このカバー３０を、
開閉体２の開閉動作時にスプリングカイト１５と共に回
動させるように構成することもできる。かかるカバー３
０又はじやばら部材３０ａｉ設ければ、コイルスプリン
グ１３．１４の伸縮時に、紙或いはその他の物がこのス
プリング１３．１４に挾み込みれる如き不都合を防止で
き、複写機においては開閉体２の近くに原稿が位置する
ので特に有利である。尚、第１２図におけるカバー３０
を、はね受け１６又は１８と、スプリング１３の端部と
の間ｌこ挾持させることも可能であり、第１１図に示す
実施例においては、アーム部材の方に枢着されるガイド
部材がスリーブ１７ａとして形成されベース部材に枢着
されるガイド部材がガイド棒１９Ｃとして形成されてお
り、このガイド棒１９ｃの先端ζこ縦スリット１９ｄが
形成されている。また突ピン２０．２１は、ガイド棒１
９ｃとガイドスリーブ１７ａに直接突設されている。

更に第１３図に示す如く、圧縮コイルスプリング１３．
１４をガイドスリーブ１９の内部に収容し、各スプリン
グの端部を、ガイド棒１７とガイドスリーブ１９の端面
に当接させ得るように構成してもよい。この構成によれ
は、特別なカバー又はじやほら部材を用いずとも、スプ
リングに紙等が挾み込まれることを阻止できる。

また第１４図に示すように、１つの円錐コイルスプリン
グ１０３たけではね装置１２ｉ構成することもできる。

第１４図においてはスプリング１０３はガイド棒１７を
取り囲むように位置し、その一方の端部は、はね受け１
６に圧接しているが、他方の端部は、ガイドスリーブ１
９に付設されタフランジ状のはね受け３１に圧接してい
る。この円錐コイルスプリング１０３は、それ自体周知
な如く、これが圧縮するに従ってはね定数が増大するた
め、１つのスプリング１０３だけで先に説明した実施例
の２つのスプリング１３，１４と同様な作用を得ること
ができる。同様に、圧縮するに従ってはね定数が増大す
るたる形コイルはね又はっづみ形コイルはねを、円錐コ
イルスプリングに代えて使用することもできる。

またアーム部材とベース部材を１つのピン１１（第１図
）によって枢着する代りに、第１５図及び第１６図に示
すように、ベース部材５における両側壁９０対向した面
に突ピンｌｌａを設け、これらのピンｌｌａを、アーム
部材３の両側壁８に形成した凹部３１１こ回転自在ｌこ
係合させることｌこよって、アーム部材３とベース部材
５を枢着することもでき、この構成によれは、部品点数
を低減でき、しかもアーム部材３とベース部材５の組付
は或いは取り外し作業を簡便化できる利点カ５得られる
。

更ｌと、例えは第１図乃至第３図、に示した第２スプリ
ング１４の外側に、これよりも更に大径でしかも短かい
少なくとも１つの圧縮スプリングを第２スプリング１４
を取り囲むように配置することにより、はね装置を３以
上のスプリングで構成することもできる。このようにす
れば開閉体に作用する開方向のモーメントが２段階以上
変化し、開閉体に作用する各種のモーメントをよりきめ
細かにバランスさせることができる。また上記各実施例
では、スプリングガイドのガイド部材をガイドスリーブ
及びガイド棒として構成したが、他の適宜な形態のガイ
ド部材を用いることもでき、両ガイド部材を共にスリー
ブとして形成することもできる。才たこれるガイド部材
を３個以上設け、その全長を伸縮可能に構成することも
可能である。

−然困 以上の説明からも理解できるように、本発明によれは、
アーム部材がその全開゛位置から全閉位置へ回動すると
き、はね装置と制動手段によって、その回動途中からア
ーム部材に作用するばねカが強ぬられると共に、制動力
が付与されるように構成されているため、フリーストッ
プ機能の得られる範囲を従来よりも拡大するこ吉が可能
となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は開閉体及びアーム部材が全開位置に存するとき
のヒンジを示す斜視図、第２図は第１フの縦断面図、第
３図は開閉体が全閉位置に至った状態を示す縦断面図、
第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図はベース
部材の部分平面図、第６図はベース部材に形成された突
部の他の実施例を示す斜視図、第７図はベース部材の更
に他の実施例を示す部分斜視図、第８図は第２図とは異
なる実施例を示す断面図、第９図は第８図に示したガイ
ド棒とがイドスリーブの部分図、第１０図はスプリング
ガイドの更に他の実施例を示す部分断面斜視図、第１１
図はじやはら部材を設けた実施例を示す部分断面正面図
、第１２図は更に他の実施例を示す正面図、第１３図は
スプリングをスプリングガイドに内設した実施例を示す
断面部分図、第１４図は更に他の実施例を示す断面図、
第１５図及び第１６図はベース部材とアーム部材の他の
枢着形態をそれぞれ示す部分斜視図である。 １・・・ヒンジ　２・・・開閉体　３・・アーム部材４
・・・本体　　５・・・ベース部材　１２・・・はね装
置１３．１４，１０３・・・スプリング 第３図 第４図　　　第５図 −１ 第６図　　　　　第７図 第８図 第１２図 第１３図 第１４図 第１６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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設け、該ベース
   部材とアーム部材とを互いに回動可能に枢着すると共に
   、前記アーム部材をその全開位置へ向けて付勢するばね
   装置を設け、該ばね装置として、アーム部材をその全開
   位置から全閉位置へ向けて回動させる際にアーム部材に
   及ぼされるばね力がその回動途中から増大するように作
   用する少なくとも１つのスプリングを使用し、前記アー
   ム部材の回動時に、該部材に制動力゛を及ぼす制動手段
   を設けたこと全特徴とする開閉体用のヒンジ。