WO2024009807A1 - ヒンジ装置 - Google Patents

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WO2024009807A1
WO2024009807A1 PCT/JP2023/023312 JP2023023312W WO2024009807A1 WO 2024009807 A1 WO2024009807 A1 WO 2024009807A1 JP 2023023312 W JP2023023312 W JP 2023023312W WO 2024009807 A1 WO2024009807 A1 WO 2024009807A1
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WO
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hinge
cam
hinge body
damper
pair
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/023312
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕一 幡野
Original Assignee
スガツネ工業株式会社
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D7/00—Hinges or pivots of special construction
    • E05D7/08—Hinges or pivots of special construction for use in suspensions comprising two spigots placed at opposite edges of the wing, especially at the top and the bottom, e.g. trunnions
    • E05D7/082—Hinges or pivots of special construction for use in suspensions comprising two spigots placed at opposite edges of the wing, especially at the top and the bottom, e.g. trunnions the pivot axis of the wing being situated at a considerable distance from the edges of the wing, e.g. for balanced wings
    • E05D7/086—Braking devices structurally combined with hinges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/03—Covers

Definitions

  • the present invention relates to a hinge device equipped with a damper mechanism.
  • the hinge device disclosed in Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-1619 includes a first hinge main body fixed to a copying machine main body (first object) and a first hinge main body fixed to a document holding plate (second object). It includes a second hinge body and a shaft member that rotatably connects the first hinge body and the second hinge body.
  • the hinge device of Patent Document 1 further includes a damper mechanism.
  • This damper mechanism includes a linear damper supported by the first hinge body and a cam portion formed in the second hinge body.
  • the linear damper extends in a direction perpendicular to the shaft member.
  • the cam part that is integral with the hinge body cannot obtain a sufficient stroke when pressing the linear damper as the hinge body rotates, and there is a limit to the ability to exert a larger damping effect.
  • the present invention was made to solve the above problems, and includes a first hinge body to be fixed to a first object, a second hinge body to be fixed to a second object, and at least one shaft member. a rotational coupling mechanism that connects the first hinge main body and the second hinge main body in a relatively rotatable manner; A hinge device equipped with a damper mechanism that exerts a damper effect on the main body, The damper mechanism includes at least one linear damper supported in parallel to the shaft member on one of the first hinge main body and the second hinge main body, and the shaft member on the one hinge main body.
  • At least one cam member slidably supported in a direction perpendicular to the cam member, and the cam member is linked to the other hinge body of the first hinge body and the second hinge body, and the second hinge body a cooperation mechanism that slides the cam member as the second hinge body rotates toward the first rotation limit position, and the cam member slides as the second hinge main body rotates toward the first rotation limit position, and the cam member slides as the second hinge body rotates toward the first rotation limit position. It is characterized by pressing.
  • the linkage mechanism includes at least one link arm, one end of which is rotatably connected to the other hinge body, and the other end of which is rotatably connected to the cam member. According to this configuration, the configuration of the cooperation mechanism can be simplified.
  • the damper mechanism further includes at least one cam follower, which is disposed between the cam member and the linear damper, and moves in a direction parallel to the shaft member as the cam member slides to move the linear damper. Press.
  • the at least one cam member includes a pair of cam members
  • the at least one cam follower includes a pair of cam followers
  • the at least one link arm includes a pair of link arms
  • the linear damper includes a pair of link arms.
  • the cam followers are disposed between the cam followers, and the cylinder thereof is slidable in a direction parallel to the shaft member and supported by the one hinge body, and the pair of cam members are opposed to each other in a direction parallel to the shaft member and are symmetrical.
  • the second hinge body has a cam surface having a shape, and when the second hinge main body rotates toward the first rotation limit position, the pair of cam followers press the linear damper from both sides as the pair of cam members slide. do. According to this configuration, the pressing stroke of the linear damper can be doubled, and an even greater damping effect can be exhibited.
  • the at least one linear damper includes a plurality of linear dampers, and the plurality of linear dampers are arranged in a line in a direction orthogonal to the shaft member. According to this configuration, the damper effect can be doubled by the number of linear dampers.
  • the cam surface of the cam member has a first operating area on one side in the sliding direction and a second operating area on the other side, and the second hinge body is at the first rotation limit position.
  • the first operating region of the cam surface presses the linear damper.
  • the second actuation area of the cam surface presses the linear damper.
  • the damper mechanism is configured so that the second hinge body is at the first rotation limit position.
  • a damper effect is exerted against the torque due to the second object's own weight.
  • a sufficient pressing stroke of the linear damper can be ensured, and an impact when the second hinge body reaches the rotation limit position can be reliably avoided.
  • FIG. 3 is a side view of the hinge device, showing a state in which the lid is closed (opening angle is 0°). It is a perspective view of a hinge device. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2. FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the hinge device. FIG. 3 is a plan cross-sectional view of the hinge device when the lid is at an opening angle of 120°.
  • FIG. 5A is a side sectional view taken along the line BB in FIG. 5A.
  • FIG. 3 is a plan cross-sectional view of the hinge device when the lid is at an opening angle of 80°.
  • FIG. 3 is a side sectional view of the hinge device when the lid is at an opening angle of 80°.
  • FIG. 3 is a plan cross-sectional view of the hinge device when the lid is at an opening angle of 60°.
  • FIG. 6 is a side sectional view of the hinge device when the lid is at an opening angle of 60°.
  • FIG. 3 is a plan cross-sectional view of the hinge device when the lid is in the closed position (opening angle 0°).
  • FIG. 3 is a side sectional view of the hinge device when the lid is in the closed position.
  • a storage box 1 that accommodates, for example, medical test materials, etc., includes a housing 2 (first object) and a lid 3 (second object) that opens and closes an upper end opening 2x of the housing 2. object) and a plurality of hinge devices 5 that rotatably support the lid 3.
  • a housing 2 first object
  • a lid 3 second object
  • a plurality of hinge devices 5 that rotatably support the lid 3.
  • the lid 3 is rotatable between a fully open position (opening angle 120°) in FIG. 1A and a closed position (opening angle 0°) in FIG. 1B.
  • the lid 3 is relatively heavy in order to seal the opening 2x, and a torque due to its own weight (dead weight torque) acts on the lid 3.
  • This self-weight torque is zero when the center of gravity of the lid 3 is in the upright position located directly above the rotation center L (described later) (in this embodiment, the opening angle is (90+ ⁇ ) degrees close to 90 degrees), and this torque is zero. It increases as the inclination of the lid 3 increases from the upright position (that is, as the opening angle decreases), and reaches a maximum at the closed position (opening angle 0°) where the lid 3 is horizontal.
  • the hinge device 5 includes a first hinge body 6 fixed to the upper surface of the support wall 2y at the side edge of the opening 2x of the housing 2, and the upper surface of the lid 3 (the lid 3 in the closed state).
  • the second hinge body 7 is fixed to the upper surface of the second hinge body 7, and a single shaft member 8 (rotation connection mechanism) rotatably connects the hinge bodies 6 and 7.
  • the axis of the shaft member 8 is provided as a rotation axis L.
  • the first hinge main body 6 includes two hinge members 10A and 10B arranged along the rotation axis L direction (hereinafter simply referred to as the axial direction) and a cover 10C. ing.
  • the hinge members 10A and 10B have, as a common configuration, a fixed part 11 and a guide part 12 in order from the outer end in the axial direction toward the inner side, and a fixed part 11 and a guide part 12 are arranged next to the fixed part 11 (in a direction perpendicular to the rotational axis L). ) has a bearing portion 13 (adjacent to).
  • the horizontal direction perpendicular to the rotational axis L will be referred to as the T direction (see FIGS. 2 to 5).
  • Bearing holes 13a that support both ends of the shaft member 8 are formed in the bearing portions 13 of the hinge members 10A, 10B so as to face each other.
  • the guide portion 12 is for guiding a cam follower 52, which will be described later, and has a pair of upright walls 12a facing each other in the T direction.
  • One hinge member 10A has a pair of connecting portions 14 formed axially inwardly than the guide portion 12 and spaced apart in the T direction.
  • the other hinge member 10B also has a pair of connecting portions 15 formed inside the guide portion 12 in the axial direction. These connecting parts 14 and 15 are shifted in position in the vertical direction, and are overlapped with each other as shown in FIG. 3.
  • the connecting portions 14 and 15 of the hinge members 10A and 10B are connected to the center portion of the cover 10C by screwing screws 16a passing through the connecting portions 14 and 15 into screw holes 19a formed on the lower surface of the cover 10C.
  • a pair of semi-cylindrical guide surfaces 17 are formed between a pair of connecting portions 14.
  • a pair of semi-cylindrical guide surfaces 18 are also formed on the lower surface of the cover 10C, and are vertically opposed to the guide surfaces 17. These guide surfaces 17 and 18 are in contact with a lower half and an upper half of a cylinder 51a of a pair of linear dampers 51, which will be described later, respectively, and support the cylinder 51a so as to be slidable in the axial direction.
  • Both ends of the cover 10C are connected over the hinge members 10A, 10B by screws 16b (FIG. 4) passing through the corners of the fixing portions 11 of the hinge members 10A, 10B.
  • Fixing holes 19b are formed in the fixing parts 11 of the hinge members 10A and 10B, and fixing holes 19c are also formed in the cover 10C, and screws (not shown) passing through these fixing holes 19b and 19c are screwed into the support wall 2y.
  • the first hinge main body 6 is fixed to the support wall 2y.
  • the second hinge main body 7 includes an axially elongated hinge block 20A and a cover 20B.
  • the cover 20B is fitted onto the lower surface of the hinge block 20A and fixed with screws 21.
  • the hinge block 20A has a fixed part 22 and a bearing part 23 on the side thereof (adjacent in the T direction).
  • Fixing holes 24 are formed at both longitudinal ends of the fixing portion 22, and an adjustment hole 25 is formed in the center, which functions as will be described later.
  • the second hinge main body 7 is fixed to the lid 3 by screwing a screw passing through the fixing hole 24 of the hinge block 20A into the upper surface of the side edge of the lid 3.
  • the bearing portion 23 has a cylindrical shape, and both ends in the longitudinal direction are provided as bearing holes 23a.
  • a housing space 26 is formed in the intermediate portion of the bearing portion 23.
  • the housing space 26 has an inner diameter larger than the bearing hole 23a and is open at the bottom. As shown in FIG. 3, the lower part of this accommodation space 26 is covered with a cover 20B.
  • the intermediate portion of the shaft member 8 is inserted into the pair of bearing holes 23a of the hinge block 20A of the second hinge main body 7 via the bush 35, and both ends thereof are inserted into the one-way clutch 30. are inserted into the pair of bearing holes 13a of the first hinge main body 6 through the openings, thereby rotatably connecting the first hinge main body 6 and the second hinge main body 7.
  • the one-way clutch 30 has a well-known structure, and when the shaft member 8 is about to rotate in one direction with respect to the bearing part 13, the engagement (meshing) between the shaft member 8 and the bearing part 13 is released, and the shaft member 8 The relative rotation of the bearing portion 13 is allowed. When the shaft member 8 is about to rotate in the other direction, the shaft member 8 and the bearing portion 13 are engaged, and relative rotation between the two is prohibited.
  • a frictional resistance generating mechanism 40 is arranged in the accommodation space 26 of the second hinge main body 7. As shown in FIGS. The frictional resistance generating mechanism 40 includes a tightening member 41, a pair of holders 42, a pair of friction members 43, and a nut 44 (female threaded portion) and an adjusting screw 45 as an adjusting mechanism.
  • the tightening member 41 includes a gripping portion 41a having a cylindrical shape with a C-shaped cross section, and a pair of tightening pieces 41b protruding radially outward from a pair of side edges of the gripping portion 41a.
  • the pair of friction members 43 have an arcuate cross section, are in contact with the outer periphery of the central portion of the shaft member 8, and are gripped by the gripping portion 41a of the tightening member 41 through a holder 42 having an arcuate cross section so that they cannot rotate relative to each other. There is.
  • a pair of tightening pieces 41b of the tightening member 41 are held between the wall surface of the housing space 26 and the nut 44.
  • a notch 41c (insertion part) is formed in the pair of tightening pieces 41b, and the adjustment screw 45 is screwed into the nut 44 from the adjustment hole 25 of the second hinge body 7 through the notch 41c of the tightening piece 41b. has been done.
  • the adjustment screw 45 is screwed into the nut 44, the distance between the pair of tightening pieces 41b narrows, and the friction member 43 comes into strong contact with the outer periphery of the shaft member 8 via the grip portion 41a, generating frictional resistance.
  • the frictional resistance can be adjusted.
  • the nut 44 has a non-circular outer periphery, and is prevented from rotating by fitting the nut 44 into the non-circular support recess 46 of the cover 20B.
  • the hinge device 5 further includes a damper mechanism 50.
  • This damper mechanism 50 includes a pair (plurality) of linear dampers 51 arranged parallel to the rotation axis L, a pair of cam followers 52 arranged on both sides of the linear dampers 51 in the axial direction, and further arranged outside in the axial direction. It includes a pair of cam members 53 and a pair of link arms 54 (cooperation mechanism) connected to these cam members 53, respectively.
  • the hydraulic linear damper 51 is well known and includes a cylinder 51a containing a liquid, a piston (not shown) within the cylinder 51a, and a rod 51b having one end fixed to the piston and protruding from the cylinder 51a.
  • a damper effect is exerted due to the flow resistance of the fluid passing through the orifice inside the cylinder.
  • the cylinder 51a of the linear damper 51 is supported slidably in the axial direction in the first hinge body 10 between the guide surface 17 of the hinge member 10A and the guide surface 18 of the cover 10C.
  • the rods 51b of the pair of linear dampers 51 protrude in opposite directions.
  • the pair of cam followers 52 are also supported by the guide 12 so as to be able to slide in the axial direction, and as will be described later, can approach or move away from each other in the axial direction.
  • a roller 56 is rotatably supported on the axially outer side of the cam follower 52 via a pin 55 .
  • Each of the pair of cam members 53 is supported between the fixed portion 11 of the hinge members 10A, 10B of the first hinge main body 6 and the guide 12 so as to be slidable in the T direction.
  • a cam surface 57 extending in the T direction is formed on the cam member 53, and the roller 56 of the cam follower 52 is in contact with this cam surface 57.
  • the cam surfaces 57 of the pair of cam members 53 face each other in the axial direction and have a symmetrical shape, with a flat non-operating area 57a extending parallel to the T direction (that is, the sliding direction) and an inclined operating area 57a on both sides of the T direction. It has regions 57b and 57c.
  • the first operating region 57b closer to the rotation axis L is inclined axially inward as it approaches the rotation axis L.
  • the second operating region 57c that is further away from the rotation axis L is inclined toward the inner side in the axial direction as it moves away from the rotation axis L.
  • the pair of link arms 54 extend in the T direction, and one end of each is rotatably connected to the end of the pair of cam members 53 near the rotational axis L via a pin 58, and the other end of each 2 is inserted into grooves 23b formed at both axial ends of the bearing section 23 of the hinge main body 7, and is rotatably connected to both ends of the bearing section 23 via a pin 59.
  • the operation of the hinge device 5 having the above-described configuration will be explained.
  • the position of the second hinge body 7 corresponding to the closed position (opening angle 0°) of the lid 3 shown in FIG. 1B is defined as the first rotation limit position P1
  • the fully open position (opening angle 120°) of the lid 3 shown in FIG. ) is defined as the second rotation limit position P2.
  • the first rotation limit position P1 of the second hinge body 7 the lid 3 hits the upper end of the housing 2
  • the second rotation limit position P2 the second hinge body 7 hits the cover 10C of the first hinge body 6 (Fig. (See 5B).
  • the position of the second hinge body 7 corresponding to the upright position of the lid 3 (opening angle (90+ ⁇ )°) where the self-weight torque becomes zero is defined as the reference angular position Pr. do.
  • the position of the second hinge main body 7 corresponding to the opening angle of the lid 3 of 30 degrees is defined as a predetermined angular position Px.
  • the angular range of the second hinge body 7 corresponding to the opening angle of the lid 3 from 0° to 30° is defined as a first angular range ⁇ 1
  • the second angular range corresponding to the opening angle of the lid 3 from 30° to (90+ ⁇ )° is defined as a first angular range ⁇ 1.
  • the angular range of the hinge body 7 is defined as a second angular range ⁇ 2, and the angular range of the second hinge body 7 corresponding to the opening angle of the lid 3 (90+ ⁇ )° to 120° is defined as a third angular range ⁇ 3.
  • the lid 3 At the fully open position, the lid 3 is tilted in the opening direction from the upright position where the dead weight torque is zero, and the dead weight torque is acting in the opening direction. Therefore, the operator turns the lid 3 to the upright position using an operating force that overcomes the weight torque and frictional resistance.
  • the dead weight torque is switched to the closing direction.
  • the angular range from the standing position to the opening angle of 30° second angular range ⁇ 2
  • the dead weight torque is relatively small and does not exceed the frictional resistance. Therefore, even if the operator releases his/her hand from the lid 3 within this angle range, the lid 3 can remain stationary at that angle.
  • the operator needs to apply an operating force in the closing direction to the lid 3 against frictional resistance.
  • the dead weight torque increases as the opening angle of the lid 3 decreases and approaches the horizontal position.
  • the dead weight torque overcomes the frictional resistance when the opening angle of the lid 3 becomes smaller than 30°. Therefore, when the operator releases his hand from the lid 3, the lid 3 is automatically closed.
  • this angular range from 30° to 0° first angular range ⁇ 1
  • the rotational speed of the lid 3 is suppressed because the dead weight torque is weakened by frictional resistance.
  • the dead weight torque increases as the opening angle of the lid 3 approaches 0°, when the weight of the lid 3 is large, braking due to frictional resistance becomes insufficient.
  • a damper effect is added by the damper mechanism 50, the rotational speed of the lid 3 in the closing direction can be sufficiently suppressed, and an impact when the lid 3 is closed can be avoided.
  • the roller 56 moves in the first operating area 71b of the cam surface 57 until the opening angle of the lid 3 reaches from 60° to 0°, so the damper is activated within this angle range. It can be effective.
  • the damper effect preferably works in an angular range that includes the first angular range ⁇ 1 from 30° to 0°, but it may work in a narrower angular range within the first angular range ⁇ 1.
  • the damper mechanism 50 presses the linear damper 51 with the slidable cam member 53, the pressing stroke can be increased, and thereby a large damping effect can be exhibited.
  • the cylinder 51a of the linear damper 51 is not fixed and is movable in the axial direction, and the tip of the rod 51b and the base end of the cylinder 51a abut against a pair of cam followers 52 by an internal return spring. Therefore, compared to a structure in which the cylinder is fixed and the rod tip hits a single cam follower, the stroke can be doubled and a greater damping effect can be achieved. In this embodiment, by further providing a pair (plurality) of linear dampers, the damper effect can be further increased.
  • the damper mechanism 50 When the lid 3 is in the closed position and already stationary, the damper mechanism 50 does not function and the self-weight torque that is greater than the frictional resistance is always acting in the closing direction, so the lid 3 reliably closes the opening 2x of the housing 2. can be closed, and the inconvenience of opening the mouth does not occur.
  • the one-way clutch 30 disengages the shaft member 8 and the bearing portion 13, so that no frictional resistance acts.
  • the operator can open the lid 3 with just enough force to resist its own weight torque.
  • the dead weight torque gradually decreases as the lid 3 moves toward the upright position.
  • the damper effect of the damper mechanism 50 suppresses the rotational speed of the lid 3 in the opening direction, and the lid 3 returns to the fully open position. You can avoid the shock when reaching.
  • the inclination of the lid 3 is smaller than in the first angular range ⁇ 1, and the dead weight torque is smaller, so the rotational speed of the lid 3 can be sufficiently suppressed by the damper effect alone even without frictional resistance.
  • the rollers 56 of the pair of cam followers 52 are in the non-operating area 57a of the cam surface 57 of the pair of cam members 53, and the linear damper 51 has a maximum length. have.
  • the link arm 54 and the cam member 53 move to the right (towards the rotation axis L) as the second hinge main body 7 rotates.
  • the rollers 56 of the pair of cam followers 52 ride on the second operating area 57c of the cam surface 57 of the pair of cam members 53.
  • the pair of cam followers 52 move toward each other and contract the pair of linear dampers 51, so that the linear dampers 51 can exert a damping effect.
  • the roller 56 moves in the second operating area 57c of the cam surface 57 until the opening angle of the lid 3 ranges from 80° to 120°, so the damper is activated within this angle range. It can be effective.
  • the damper effect preferably works in an angular range including the third angular range ⁇ 3 from (90+ ⁇ )° to 120°, but it may work in a narrower angular range within the third angular range ⁇ 3.
  • the first angular range ⁇ 1 and the second angular range ⁇ 2 can be adjusted by adjusting the frictional resistance of the frictional resistance generating mechanism 40 with the adjustment screw 45. That is, when the adjusting screw 45 is loosened, the frictional resistance is reduced, so the first angular range ⁇ 1 becomes wider and the second angular range ⁇ 2 becomes narrower. On the contrary, when the adjustment screw 45 is tightened, the frictional resistance increases, so the first angular range ⁇ 1 becomes narrower and the second angular range ⁇ 2 becomes wider.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
  • the second object is kept stationary within the second angle range, but some rotation may be allowed.
  • a frictional resistance generating mechanism having a mechanism for adjusting frictional resistance is used, but a simply configured frictional resistance generating mechanism without an adjusting mechanism may be used.
  • a metal shaft member may be press-fitted into a resin bearing part, and friction may be generated between the outer peripheral surface of the shaft member and the inner peripheral surface of the bearing part.
  • a friction member may be interposed between the outer peripheral surface of the shaft member and the inner peripheral surface of the bearing part.
  • the first hinge body may be provided with a frictional resistance generating mechanism
  • the second hinge body may be provided with a one-way torque. Further, the one-way clutch and the frictional resistance generating mechanism may be omitted.
  • the second hinge body when the lid 2 is in a horizontal position, the second hinge body is at the first rotation limit position, but when the lid is tilted from the horizontal position (for example, at a tilted position of 30 degrees or less), the second hinge body is in the first rotation limit position.
  • the main body may be in the first rotation limit position.
  • the damper mechanism may use a cooperation mechanism consisting of a plurality of members instead of the link arm. There may be one link arm, one cam member, and one cam follower. If a plurality of linear dampers are installed, all rods of these linear dampers may be directed to a single cam follower. If one link arm, one cam member, and one linear damper are provided, the cam follower may be omitted. In this case, the tip of the rod of the linear damper directly hits the cam surface of the cam member.
  • the rotation coupling mechanism may be configured by a link mechanism having a plurality of shaft members and a plurality of links.
  • the elasticity of the spring may be used to apply torque to the second hinge body. This torque application method is employed when the hinge device is arranged so that the second object rotates about an axis perpendicular to the first object.
  • the present invention can be applied to a hinge device equipped with a damper mechanism.

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Abstract

蓋を閉じたときの衝撃を回避できるヒンジ装置を提供する。ヒンジ装置(５)は、筐体(２)（第１対象）に固定される第１ヒンジ本体(６)と、蓋(３)（第２対象）に固定される第２ヒンジ本体(７)と、両ヒンジ本体(６，７)を回転可能に連結する軸部材(８)と、ダンパ機構(５０)を備えている。ダンパ機構(５０)は、第１ヒンジ本体(６)に軸部材(８)と平行に支持されたリニアダンパ(５１)と、第１ヒンジ本体(６)に軸部材(８)と直交する方向にスライド可能に支持されたカム部材(５３)と、カム部材(５３)と第２ヒンジ本体(７)を連結し、第２ヒンジ本体(７)の回転に伴ってカム部材(５３)をスライドさせるリンクアーム(５４)と、を備えている。カム部材(５３)は、第２ヒンジ本体(７)が第１回転限界位置に向かって回転するのに伴いスライドして、リニアダンパ(５１)を押圧する。

Description

ヒンジ装置
本発明は、ダンパ機構を備えたヒンジ装置に関する。
特許文献１（特開２０１５－１６１９号公報）に開示されたヒンジ装置は、複写機本体（第１対象）に固定された第１ヒンジ本体と、原稿押さえ板（第２対象）に固定された第２ヒンジ本体と、これら第１ヒンジ本体と第２ヒンジ本体を回転可能に連結する軸部材とを備えている。
特許文献１のヒンジ装置は、さらにダンパ機構を備えている。このダンパ機構は、第１ヒンジ本体に支持されたリニアダンパと、第２ヒンジ本体に形成されたカム部とを含んでいる。リニアダンパは、軸部材と直交する方向に延びている。原稿押さえ板が閉じ方向に回転する時に、第２ヒンジ本体が第１ヒンジ本体に対して回転し、第２ヒンジ本体のカム部がリニアダンパを押圧することにより、リニアダンパによるダンパ効果が発揮され、原稿押さえ板が閉じ位置で複写機本体に当たる際の衝撃を緩和している。
上記のようにヒンジ本体と一体をなすカム部は、ヒンジ本体の回転に伴ってリニアダンパを押圧する際のストロークを十分得られず、より大きなダンパ効果を発揮するには限界があった。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、第１対象に固定されるべき第１ヒンジ本体と、第２対象に固定されるべき第２ヒンジ本体と、少なくとも１つの軸部材を有し、前記第１ヒンジ本体と前記第２ヒンジ本体とを相対回転可能に連結する回転連結機構と、前記第２ヒンジ本体が第１回転限界位置に向かって回転する際に前記第２ヒンジ本体に対してダンパ効果を発揮するダンパ機構と、を備えたヒンジ装置において、
前記ダンパ機構は、前記第１ヒンジ本体と前記第２ヒンジ本体のうちの一方のヒンジ本体に、前記軸部材と平行に支持された少なくとも１つのリニアダンパと、前記一方のヒンジ本体に、前記軸部材と直交する方向にスライド可能に支持された少なくとも１つのカム部材と、前記カム部材を、前記第１ヒンジ本体と前記第２ヒンジ本体のうちの他方のヒンジ本体に連携させ、前記第２ヒンジ本体の回転に伴って前記カム部材をスライドさせる連携機構と、を備え、前記カム部材は、前記第２ヒンジ本体が前記第１回転限界位置に向かって回転するのに伴いスライドして、前記リニアダンパを押圧することを特徴とする。
上述の構成によれば、スライドするカム部材によりリニアダンパを押圧するため、押圧ストロークを十分に確保でき、大きなダンパ効果を発揮できるので、第２ヒンジ本体が第１回転限界位置に達する時の衝撃を確実に回避することができる。
好ましくは、前記連携機構は、一端が前記他方のヒンジ本体に回転可能に連結され他端が前記カム部材に回転可能に連結された少なくとも１つのリンクアームを含む。
　この構成によれば、連携機構の構成を簡略化することができる。
　前記ダンパ機構はさらに少なくとも１つのカムフォロアを備え、このカムフォロアは、前記カム部材と前記リニアダンパとの間に配置され、前記カム部材のスライドに伴い前記軸部材と平行な方向に移動して前記リニアダンパを押圧する。
好ましくは、前記少なくとも１つのカム部材が一対のカム部材を含み、前記少なくとも１つのカムフォロアが一対のカムフォロアを含み、前記少なくとも１つのリンクアームが一対のリンクアームを含み、前記リニアダンパは、前記一対のカムフォロア間に配置されるとともにそのシリンダが前記軸部材と平行な方向にスライド可能にして前記一方のヒンジ本体に支持され、前記一対のカム部材は、前記軸部材と平行な方向に対峙するとともに対称形状を有するカム面を有し、前記第２ヒンジ本体が前記第１回転限界位置に向かって回転する際に、前記一対のカム部材のスライドに伴い、前記一対のカムフォロアが前記リニアダンパを両側から押圧する。
この構成によれば、リニアダンパの押圧ストロークを倍増させることができ、より一層大きなダンパ効果を発揮することができる。
好ましくは、前記少なくとも１つのリニアダンパが複数のリニアダンパを含み、前記複数のリニアダンパが前記軸部材と直交する方向に並んで配置されている。この構成によれば、リニアダンパの数だけダンパ効果を倍増させることができる。
好ましくは、前記カム部材のカム面は、前記スライド方向の一方側に第１作動領域を有し、他方側に第２作動領域を有し、前記第２ヒンジ本体が前記第１回転限界位置に向かって回転する際に、前記カム面の前記第１作動領域が前記リニアダンパを押圧し、前記第２ヒンジ本体が前記第１回転限界位置の反対側の第２回転限界位置に向かって回転する際に、前記カム面の前記第２作動領域が前記リニアダンパを押圧する。
この構成によれば、第２ヒンジ本体が第１回転限界位置に向かうときのみならず、第２回転限界位置に向かうときにもダンパ効果を発揮することができる。
好ましくは、前記第２ヒンジ本体が前記第１回転限界位置にあるとき、前記第２対象が水平または水平から傾いた状態にあり、前記ダンパ機構は、前記第２ヒンジ本体が前記第１回転限界位置に向かって回転する際に、前記第２対象の自重によるトルクに抗してダンパ効果を発揮する。
本発明によれば、リニアダンパの押圧ストロークを十分に確保でき、第２ヒンジ本体が回転限界位置に達する時の衝撃を確実に回避することができる。
本発明の一実施形態に係るヒンジ装置の側面図であり、蓋を全開（開き角度１２０°）にした状態を示す。 ヒンジ装置の側面図であり、蓋を閉じた（開き角度０°にした）状態を示す。 ヒンジ装置の斜視図である。 図２におけるIII－III矢視断面図である。 ヒンジ装置の分解斜視図である。 蓋が開き角度１２０°にある時のヒンジ装置の平断面図である。 図５ＡにおけるＢ－Ｂ矢視の側断面図である。 蓋が開き角度８０°にある時のヒンジ装置の平断面図である。 蓋が開き角度８０°にある時のヒンジ装置の側断面図である。 蓋が開き角度６０°にある時のヒンジ装置の平断面図である。 蓋が開き角度６０°にある時のヒンジ装置の側断面図である。 蓋が閉じ位置（開き角度０°）の時のヒンジ装置の平断面図である。 蓋が閉じ位置の時のヒンジ装置の側断面図である。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１Ａ、図１Ｂに示すように、例えば医療用の検査材料等を収容する収容ボックス１は、筐体２（第１対象）と、筐体２の上端開口２ｘを開閉する蓋３（第２対象）と、蓋３を回転可能に支持する複数のヒンジ装置５とを備えている。なお、図１Ａ、図１Ｂにおいて複数のヒンジ装置５は紙面と直交する方向に並んでいるため、１つのみ示されている。本実施形態では、蓋３は、図１Ａの全開位置（開き角度１２０°）と、図１Ｂの閉じ位置（開き角度０°）との間で回転可能である。
蓋３は開口２ｘを密閉するために比較的重く、蓋３には自重によるトルク（自重トルク）が働く。この自重トルクは、蓋３の重心が後述する回転中心Ｌの真上に位置する起立位置（本実施形態では開き角度が９０°に近い（９０＋α）°の位置）にある時にゼロであり、この起立位置から蓋３の傾斜が大きくなるにつれて（すなわち、開き角度が小さくなるにつれて）増大し、蓋３が水平となる閉じ位置（開き角度０°）で最大となる。
＜ヒンジ装置の基本構成＞
以下、ヒンジ装置５の構成について詳述する。図１～図３に示すように、ヒンジ装置５は、筐体２の開口２ｘの側縁の支持壁２ｙ上面に固定された第１ヒンジ本体６と、蓋３の上面（閉じ状態の蓋３の上面）に固定された第２ヒンジ本体７と、これらヒンジ本体６，７を回転可能に連結する単一の軸部材８（回転連結機構）とを備えている。軸部材８の軸心が回転軸線Ｌとして提供される。
＜第１ヒンジ本体の構成＞
図４に示すように、第１ヒンジ本体６は、回転軸線Ｌ方向（以下、単に軸方向と言う。）に沿って配置された２つのヒンジ部材１０Ａ，１０Ｂと、カバー１０Ｃと、を有している。ヒンジ部材１０Ａ，１０Ｂは、共通の構成として、その軸方向外端から内側に向かって順に、固定部１１とガイド部１２とを有し、固定部１１の横に（回転軸線Ｌと直交する方向に隣接して）軸受部１３を有している。以下の説明の便宜上、回転軸線Ｌと直交する水平方向をＴ方向（図２～図５参照）と言う。
ヒンジ部材１０Ａ，１０Ｂの軸受部１３には、軸部材８の両端部を支持する軸受穴１３ａが互いに向かうようにして形成されている。ガイド部１２は、後述するカムフォロア５２をガイドするためのものであり、Ｔ方向に対峙する一対の起立壁１２ａを有している。
一方のヒンジ部材１０Ａには、ガイド部１２より軸方向内側に、Ｔ方向に離れた一対の連結部１４が形成されている。他方のヒンジ部材１０Ｂにもガイド部１２より軸方向内側に一対の連結部１５が形成されている。これら連結部１４，１５は上下方向の位置がずれており、図３に示すように互いに重ねられている。連結部１４，１５を通るビス１６ａを、カバー１０Ｃの下面に形成されたネジ穴１９ａにねじ込むことにより、ヒンジ部材１０Ａ，１０Ｂの連結部１４，１５とカバー１０Ｃの中央部が連結されている。
図３、図４に示すように、一方のヒンジ部材１０Ａには、一対の連結部１４間に半円筒面形状の一対のガイド面１７が形成されている。図３に示すように、カバー１０Ｃの下面にも、これらガイド面１７と上下方向に対峙する一対の半円筒面形状のガイド面１８が形成されている。これらガイド面１７、１８は、後述する一対のリニアダンパ５１のシリンダ５１ａの下半分と上半分にそれぞれ接し、シリンダ５１ａを軸方向にスライド可能に支持している。
ヒンジ部材１０Ａ，１０Ｂの固定部１１の角部を通るビス１６ｂ（図４）により、カバー１０Ｃの両端部がヒンジ部材１０Ａ，１０Ｂに被せられた状態で連結されている。ヒンジ部材１０Ａ，１０Ｂの固定部１１には固定穴１９ｂが形成され、カバー１０Ｃにも固定穴１９ｃが形成されており、これら固定穴１９ｂ、１９ｃを通るビス（図示しない）を支持壁２ｙにねじ込むことにより、第１ヒンジ本体６が支持壁２ｙに固定されている。
＜第２ヒンジ本体の構成＞
図４に示すように、第２ヒンジ本体７は、軸方向に細長いヒンジブロック２０Ａとカバー２０Ｂとを有している。カバー２０Ｂは、ヒンジブロック２０Ａの下面に嵌め込まれてビス２１で固定されている。ヒンジブロック２０Ａは、固定部２２と、その横の（Ｔ方向に隣接する）軸受部２３とを有している。固定部２２の長手方向両端部には固定穴２４が形成され、中央には後述の作用をなす調節穴２５が形成されている。ヒンジブロック２０Ａの固定穴２４を通るビスを蓋３の側縁部上面にねじ込むことにより、第２ヒンジ本体７が蓋３に固定されている。
軸受部２３は筒形状をなし長手方向両端部が軸受穴２３ａとして提供される。軸受部２３の中間部には、軸受穴２３ａより内径が大きく下部が開放された収容空間２６が形成されている。図３に示すように、この収容空間２６の下部はカバー２０Ｂにより覆われている。
＜軸部材とワンウエイクラッチ＞
図４、図５に示すように、軸部材８は、その中間部が第２ヒンジ本体７のヒンジブロック２０Ａの一対の軸受穴２３ａにブッシュ３５を介して挿入され、その両端部がワンウエイクラッチ３０を介して第１ヒンジ本体６の一対の軸受穴１３ａに挿入され、これにより、第１ヒンジ本体６と第２ヒンジ本体７を回転可能に連結している。ワンウエイクラッチ３０は、周知の構造であり、軸部材８が軸受部１３に対して一方向に回転しようとする時には軸部材８と軸受部１３との係合（噛み合い）を解除し、軸部材８と軸受部１３の相対回転を許容する。軸部材８が他方向に回転しようとする時には、軸部材８と軸受部１３を係合し、両者の相対回転を禁じる。
＜摩擦抵抗発生機構＞
図３、図４に示すように、第２ヒンジ本体７の収容空間２６には、摩擦抵抗発生機構４０が配置されている。この摩擦抵抗発生機構４０は、締付部材４１と、一対のホルダ４２と、一対の摩擦部材４３と、調節機構としてのナット４４（雌ネジ部）および調節ネジ４５と、を備えている。
締付部材４１は、断面Ｃ字形の筒形状をなす把持部４１ａと、この把持部４１ａの一対の側縁から径方向外側に突出する一対の締付片４１ｂとを有している。一対の摩擦部材４３は断面円弧形状をなしていて、軸部材８の中央部外周に接し、断面円弧形状をなすホルダ４２を介して締付部材４１の把持部４１ａに相対回転不能に把持されている。締付部材４１の一対の締付片４１ｂは、収容空間２６の壁面とナット４４との間で挟持されている。一対の締付片４１ｂには切欠４１ｃ（挿通部）が形成されており、調節ネジ４５は、第２ヒンジ本体７の調節穴２５から締付片４１ｂの切欠４１ｃを通ってナット４４に螺合されている。この調節ネジ４５をナット４４にねじ込むと、一対の締付片４１ｂの間隔が狭まり把持部４１ａを介して摩擦部材４３が軸部材８の外周に強く接し、摩擦抵抗を発生させることができる。調節ネジ４５のナット４４へのねじ込み量を調節して、締付部材５１の締付力を調節することにより、摩擦抵抗を調節することができる。なお、ナット４４の外周は非円形をなしており、このナット４４をカバー２０Ｂの非円形の支持凹部４６に嵌め込むことにより、ナット４４は回り止めされている。
＜ダンパ機構＞
図４、図５Ａに示すように、ヒンジ装置５はさらにダンパ機構５０を備えている。このダンパ機構５０は、回転軸線Ｌと平行に配置された一対（複数）のリニアダンパ５１と、これらリニアダンパ５１の軸方向両側に配置された一対のカムフォロア５２と、さらにその軸方向外側に配置された一対のカム部材５３と、これらカム部材５３にそれぞれ連結された一対のリンクアーム５４（連携機構）とを備えている。
液圧式のリニアダンパ５１は周知のものであり、液体を収容したシリンダ５１ａと、シリンダ５１ａ内のピストン（図示しない）と、このピストンに一端が固定されてシリンダ５１ａから突出するロッド５１ｂとを有し、ロッド５１ｂが没入方向に押された時に、シリンダ内部のオリフィスを通る流体の流通抵抗により、ダンパ効果を発揮するものである。リニアダンパ５１のシリンダ５１ａは、第１ヒンジ本体１０において、ヒンジ部材１０Ａのガイド面１７とカバー１０Ｃのガイド面１８の間に、軸方向にスライド可能に支持されている。本実施形態では、一対のリニアダンパ５１のロッド５１ｂが互いに逆方向に突出している。
一対のカムフォロア５２も、ガイド１２により軸方向にスライド可能に支持されており、後述するように、互いに軸方向に接近したり離れたりするようになっている。カムフォロア５２の軸方向外側には、ピン５５を介してローラ５６が回転可能に支持されている。
一対のカム部材５３はそれぞれ、第１ヒンジ本体６のヒンジ部材１０Ａ，１０Ｂの固定部１１とガイド１２との間に、Ｔ方向にスライド可能に支持されている。カム部材５３にはＴ方向に延びるカム面５７が形成され、このカム面５７にカムフォロア５２のローラ５６が接している。
一対のカム部材５３のカム面５７は互いに軸方向に対峙し対称形状をなしており、Ｔ方向（すなわちスライド方向）と平行に延びる平坦な非作動領域５７aと、そのＴ方向両側の傾斜した作動領域５７ｂ、５７ｃとを有している。回転軸線Ｌに近い方の第１作動領域５７ｂは、回転軸線Ｌに近づくにしたがって軸方向内側に向かうように傾斜している。回転軸線Ｌから遠い方の第２作動領域５７ｃは、回転軸線Ｌから遠ざかるにしたがって軸方向内側に向かうように傾斜している。
一対のリンクアーム５４はＴ方向に延びており、それぞれの一端は、一対のカム部材５３の回転軸線Ｌに近い端部にピン５８を介して回転可能に連結され、それぞれの他端は、第２ヒンジ本体７の軸受部２３の軸方向両端部に形成された溝２３ｂに挿入され、ピン５９を介して軸受部２３の両端部に回転可能に連結されている。
＜ヒンジ装置の作用＞
上述の構成をなすヒンジ装置５の作用を説明する。
図１Ｂに示す蓋３の閉じ位置（開き角度０°）に対応する第２ヒンジ本体７の位置を第１回転限界位置Ｐ１と定義し、図１Ａに示す蓋３の全開位置（開き角度１２０°）に対応する第２ヒンジ本体７の位置を第２回転限界位置Ｐ２と定義する。なお、第２ヒンジ本体７の第１回転限界位置Ｐ１では蓋３が筐体２の上端に当たり、第２回転限界位置Ｐ２では、第２ヒンジ本体７が第１ヒンジ本体６のカバー１０Ｃに当たる（図５Ｂ参照）。
さらに図１Ａ、図１Ｂを参照すると、前述したように自重トルクがゼロとなる蓋３の起立位置（開き角度（９０＋α）°）に対応する第２ヒンジ本体７の位置を基準角度位置Ｐｒと定義する。蓋３の開き角度が３０°に対応する第２ヒンジ本体７の位置を所定角度位置Ｐｘと定義する。さらに、蓋３の開き角度０°～３０°に対応する第２ヒンジ本体７の角度範囲を第１角度範囲Θ１と定義し、蓋３の開き角度３０°～（９０＋α）°に対応する第２ヒンジ本体７の角度範囲を第２角度範囲Θ２と定義し、蓋３の開き角度（９０＋α）°～１２０°に対応する第２ヒンジ本体７の角度範囲を第３角度範囲Θ３と定義する。
最初に、蓋３を図１Ａ、図５に示す全開位置から図１Ｂ、図８に示す閉じ位置まで閉じ方向（第１方向）に回転する場合について説明する。蓋３が閉じ方向に回転するときには、ワンウエイクラッチ３０は軸部材８と第１ヒンジ本体６の軸受部１３とを係合状態にする。そのため、軸部材８は第１ヒンジ本体６に対して回転せず、第２ヒンジ本体６に設けられた摩擦抵抗発生機構４０が軸部材８に対して回転する。その結果、蓋３の全角度範囲にわたり摩擦抵抗が発生する。
全開位置では蓋３は自重トルクがゼロの起立位置より開き方向に倒れており、自重トルクが開き方向に働いている。そのため、操作者は自重トルクと摩擦抵抗に打ち勝つ操作力で起立位置まで蓋３を回す。
蓋３が操作者により閉じ方向に回転されて起立位置を超えると、自重トルクは閉じ方向に切り替わる。しかし、起立位置から開き角度３０°までの角度範囲（第２角度範囲Θ２）では、自重トルクは比較的小さく摩擦抵抗を超えない。そのため、操作者がこの角度範囲で蓋３から手を離しても、蓋３をその角度で静止させることができる。この角度範囲で蓋３を閉じ方向に回転させる場合には、操作者は摩擦抵抗に抗して蓋３に閉じ方向の操作力を付与する必要がある。
自重トルクは蓋３の開き角度が小さくなり水平に近づくにしたがって増大する。自重トルクは、蓋３の開き角度が３０°より小さくなると、摩擦抵抗に打ち勝つ。そのため操作者が蓋３から手を離すと、蓋３は自動的に閉じられる。この３０°～０°までの角度範囲（第１角度範囲Θ１）では、摩擦抵抗により自重トルクは弱められるので、蓋３の回転速度は抑制される。しかし、自重トルクは蓋３の開き角度が０°に近づくにしたがって増大するため、蓋３の重量が大きい場合、摩擦抵抗による制動が十分でなくなる。本実施形態では、ダンパ機構５０によるダンパ効果が加わるため、蓋３の閉じ方向への回転速度を十分に抑制でき、蓋３が閉じる際の衝撃を回避することができる。
　上記ダンパ機構５０の作用を詳述する。図６、図７に示すように、蓋３が６０°～８０°の開き角度では、一対のカムフォロア５２のローラ５６が一対のカム部材５３のカム面５７の非作動領域５７ａにあり、リニアダンパ５１は最大の長さを有している。蓋３が閉じ方向に回転すると、ダンパ機構５０のリンクアーム５４が図６、図７に示すように左方向に移動し、このリンクアーム５４を介してカム部材５３も左方向（回転軸線Ｌから離れる方向）に移動する。蓋３０の開き角度が６０°より小さくなると、一対のカムフォロア５２のローラ５６が一対のカム部材５３のカム面５７の第１作動領域５７ｂに乗る。その結果、一対のカムフォロア５２は、互いに近づく方向に移動し、一対のリニアダンパ５１を縮めるため、これらリニアダンパ５１によるダンパ効果を発揮することができる。
本実施形態では図７、図８に示すように、蓋３の開き角度が６０°から０°に至るまでローラ５６がカム面５７の第１作動領域７１ｂを移動するので、この角度範囲でダンパ効果を発揮することができる。ダンパ効果は３０°から０°の第１角度範囲Θ１を含む角度範囲で働くことが好ましいが、第１角度範囲Θ１内のより狭い角度範囲で働くようにしてもよい。
ダンパ機構５０は、スライド可能なカム部材５３によりリニアダンパ５１を押圧するため、押圧ストロークを大きくすることができ、これにより大きなダンパ効果を発揮することができる。
リニアダンパ５１のシリンダ５１ａは固定されておらず、軸方向に移動可能であり、ロッド５１ｂ先端とシリンダ５１ａの基端は、内部のリターンスプリングにより一対のカムフォロア５２に当たっている。そのため、シリンダが固定されていてロッド先端が単一のカムフォロアに当たる構造に比べて、ストロークを倍増させることができ、より大きなダンパ効果を発揮することができる。本実施形態ではさらにリニアダンパを一対（複数）備えたことにより、ダンパ効果をさらに増大させることができる。
蓋３が閉じ位置にあって既に静止している時には、ダンパ機構５０は機能せず、摩擦抵抗より大きな自重トルクが常に閉じ方向に働いているので、蓋３は確実に筐体２の開口２ｘを閉じることができ、口開きの不都合は生じない。
次に、蓋３が図１Ｂ、図８に示す閉じ位置から図１Ａ、図５に示す全開位置まで開き方向（第２方向）に回転する際のヒンジ装置５の作用を説明する。この過程では、ワンウエイクラッチ３０は軸部材８と軸受部１３とを非係合状態にするため、摩擦抵抗は働かない。操作者は自重トルクに抗するだけの力で蓋３を開くことができる。自重トルクは蓋３が起立位置に向かうにしたがって徐々に小さくなる。蓋３が起立位置を超えると、操作者が蓋３から手を離しても蓋３は自重トルクにより全開位置に向かって回転する。本実施形態では、起立位置から全開位置までの角度範囲（第３角度範囲Θ３）において、ダンパ機構５０によるダンパ効果により、蓋３の開き方向への回転速度が抑制され、蓋３が全開位置に達するときの衝撃を回避することができる。第３角度範囲Θ３では、第１角度範囲Θ１より蓋３の傾斜が小さく、自重トルクが小さいので、摩擦抵抗がなくてもダンパ効果だけで蓋３の回転速度を十分に抑制することができる。
上記ダンパ機構５０の作用を詳述する。前述したように蓋３が６０°～８０°の開き角度では、一対のカムフォロア５２のローラ５６が一対のカム部材５３のカム面５７の非作動領域５７aにあり、リニアダンパ５１は最大の長さを有している。蓋３が開き角度８０°から開き方向に回転すると、第２ヒンジ本体７の回転に伴いリンクアーム５４およびカム部材５３が、右方向（回転軸線Ｌに近づく方向）に移動する。蓋３０の開き角度が８０°より大きくなると、一対のカムフォロア５２のローラ５６が一対のカム部材５３のカム面５７の第２作動領域５７ｃに乗る。その結果、一対のカムフォロア５２は、互いに近づく方向に移動し、一対のリニアダンパ５１を縮めるため、これらリニアダンパ５１によるダンパ効果を発揮することができる。
本実施形態では図６、図５に示すように、蓋３の開き角度が８０°から１２０°に至るまでローラ５６がカム面５７の第２作動領域５７ｃを移動するので、この角度範囲でダンパ効果を発揮することができる。ダンパ効果は（９０+α）°から１２０°の第３角度範囲Θ３を含む角度範囲で働くことが好ましいが、第３角度範囲Θ３内のより狭い角度範囲で働くようにしてもよい。
本実施形態では、摩擦抵抗発生機構４０の摩擦抵抗を調節ネジ４５で調節することにより、第１角度範囲Θ１と第２角度範囲Θ２を調節することができる。すなわち、調節ネジ４５を緩めると摩擦抵抗が減じられるため、第１角度範囲Θ１が広くなり第２角度範囲Θ２が狭くなる。これとは逆に調節ネジ４５を締めると摩擦抵抗が増大するため、第１角度範囲Θ１が狭くなり第２角度範囲Θ２が広くなる。
本発明は、上記実施形態に制約されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形例を採用することができる。
上述の実施形態では、第２角度範囲で第２対象を静止させたが、若干の回転を許容してもよい。
上述の実施形態のヒンジ装置では、摩擦抵抗を調節する機構を有する摩擦抵抗発生機構が用いられているが、調節機構を有さない簡単な構成の摩擦抵抗発生機構を用いてもよい。例えば、一実施形態として、金属製の軸部材を樹脂製の軸受部に圧入し、軸部材の外周面と軸受部の内周面との間で摩擦を発生させてもよい。別の実施形態では、軸部材の外周面と軸受部の内周面との間に摩擦部材を介在させてもよい。
第１ヒンジ本体に摩擦抵抗発生機構を設け、第２ヒンジ本体にワンウエイトルクを設けてもよい。また、ワンウエイクラッチと摩擦抵抗発生機構を省いてもよい。
上述の実施形態では、蓋２が水平をなす位置で、第２ヒンジ本体が第１回転限界位置にあるが、蓋が水平より傾いた位置（例えば３０°以内の傾いた位置）で第２ヒンジ本体が第１回転限界位置にあってもよい。
ダンパ機構は、リンクアームの代わりに複数の部材からなる連携機構を用いてもよい。
リンクアーム、カム部材、カムフォロアは、それぞれ１つであってもよい。複数のリニアダンパを装備する場合には、これらリニアダンパの全てのロッドを単一のカムフォロアに向けるようにしてもよい。
リンクアームとカム部材とリニアダンパをそれぞれ１つずつ装備する場合には、カムフォロアを省いてもよい。この場合、リニアダンパのロッド先端がカム部材のカム面に直接当たる。
回転連結機構は、複数の軸部材と複数のリンクを有するリンク機構により構成されていてもよい。
蓋（第２対象）の自重トルクの代わりに、スプリングの弾性を利用して第２ヒンジ本体にトルクを付与してもよい。第２対象が第１対象に対して垂直軸線を中心に回転するようにヒンジ装置を配置する場合には、このトルク付与方式が採用される。
本発明は、ダンパ機構を備えたヒンジ装置に適用することができる。
２　筺体（第１対象）
３　扉（第２対象）
５　ヒンジ装置
６　第１ヒンジ本体
７　第２ヒンジ本体
８　軸部材（回転連結機構）
５０　ダンパ機構
５１　リニアダンパ
５１a シリンダ
５２　カムフォロア
５３　カム部材
５４　リンクアーム（連携機構）
５７　カム面
５７ａ　非作動領域
５７ｂ　第１作動領域
５７ｃ　第２作動領域
Ｌ　回転軸線

Claims (7)

  1. 　第１対象（２）に固定されるべき第１ヒンジ本体（６）と、
    　第２対象（３）に固定されるべき第２ヒンジ本体（７）と、
    　少なくとも１つの軸部材（８）を有し、前記第１ヒンジ本体と前記第２ヒンジ本体とを相対回転可能に連結する回転連結機構と、
    　前記第２ヒンジ本体が第１回転限界位置に向かって回転する際に前記第２ヒンジ本体に対してダンパ効果を発揮するダンパ機構（５０）と、
    　を備えたヒンジ装置において、前記ダンパ機構は、
    　前記第１ヒンジ本体と前記第２ヒンジ本体のうちの一方のヒンジ本体に、前記軸部材（８）と平行に支持された少なくとも１つのリニアダンパ（５１）と、
    　前記一方のヒンジ本体に、前記軸部材と直交する方向にスライド可能に支持された少なくとも１つのカム部材（５３）と、
    　前記カム部材を、前記第１ヒンジ本体と前記第２ヒンジ本体のうちの他方のヒンジ本体に連携させ、前記第２ヒンジ本体の回転に伴って前記カム部材をスライドさせる連携機構（５４）と、
    　を備え、
    　前記カム部材（５３）は、前記第２ヒンジ本体が前記第１回転限界位置に向かって回転するのに伴いスライドして、前記リニアダンパ（５１）を押圧することを特徴とするヒンジ装置。
  2. 　前記連携機構は、一端が前記他方のヒンジ本体に回転可能に連結され他端が前記カム部材に回転可能に連結された少なくとも１つのリンクアーム（５４）を含むことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
  3. 　前記ダンパ機構（５０）はさらに少なくとも１つのカムフォロア（５２）を備え、このカムフォロアは、前記カム部材（５３）と前記リニアダンパ（５１）との間に配置され、前記カム部材のスライドに伴い前記軸部材（８）と平行な方向に移動して前記リニアダンパを押圧することを特徴とする請求項２に記載のヒンジ装置。
  4. 　前記少なくとも１つのカム部材が一対のカム部材（５３）を含み、前記少なくとも１つのカムフォロアが一対のカムフォロア（５２）を含み、前記少なくとも１つのリンクアームが一対のリンクアーム（５４）を含み、
    前記リニアダンパ（５１）は、前記一対のカムフォロア間に配置されるとともにそのシリンダ（５１ａ）が前記軸部材（８）と平行な方向にスライド可能にして前記一方のヒンジ本体に支持され、
    　前記一対のカム部材は、前記軸部材と平行な方向に対峙するとともに対称形状を有するカム面（５７）を有し、
    　前記第２ヒンジ本体（７）が前記第１回転限界位置に向かって回転する際に、前記一対のカム部材のスライドに伴い、前記一対のカムフォロアが前記リニアダンパを両側から押圧することを特徴とする請求項３に記載のヒンジ装置。
  5. 　前記少なくとも１つのリニアダンパが複数のリニアダンパ（５１）を含み、前記複数のリニアダンパが前記軸部材（８）と直交する方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項３に記載のヒンジ装置。
  6. 　前記カム部材（５３）のカム面（５７）は、前記スライド方向の一方側に第１作動領域（５７ｂ）を有し、他方側に第２作動領域（５７ｃ）を有し、
    　前記第２ヒンジ本体（７）が前記第１回転限界位置に向かって回転する際に、前記カム面の前記第１作動領域が前記リニアダンパ（５１）を押圧し、前記第２ヒンジ本体が前記第１回転限界位置の反対側の第２回転限界位置に向かって回転する際に、前記カム面の前記第２作動領域が前記リニアダンパを押圧することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
  7. 　前記第２ヒンジ本体（７）が前記第１回転限界位置にあるとき、前記第２対象が水平または水平から傾いた状態にあり、前記ダンパ機構（５０）は、前記第２ヒンジ本体が前記第１回転限界位置に向かって回転する際に、前記第２対象の自重によるトルクに抗してダンパ効果を発揮することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
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JP2008101760A (ja) * 2006-10-20 2008-05-01 Strawberry Corporation ヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器
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