WO2024116760A1

WO2024116760A1 - ヒンジ装置

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Publication number: WO2024116760A1
Application number: PCT/JP2023/040238
Authority: WO
Inventors: 圭鶴岡; 一彰柏熊; 秀清水
Original assignee: スガツネ工業株式会社
Priority date: 2022-11-30
Filing date: 2023-11-08
Publication date: 2024-06-06

Abstract

ガタなく回転操作が可能なヒンジ装置５は、第１、第２ヒンジ本体１０，２０と、第１、第２アーム３０，４０と、第１アーム３０の一端部を第２ヒンジ本体２０に連結する第１軸部材５１と、第２アーム４０の一端部を第１ヒンジ本体１０に連結する第２軸部材５２と、第１、第２アーム３０，４０の中間部同士を連結する中間軸部材５０とを備えている。第１ヒンジ本体１０に形成された第１ガイド溝１５に、第１アーム３０の他端部のスライドピン５５が挿入され、第２ヒンジ本体２０に形成された第２ガイド溝２５に第２アーム４０の他端部のスライドピン５６が挿入されている。押圧機構８０，９０は、スライドピン５５，５６が第１、第２ガイド溝１５，２５をスライドする過程で第１、第２アーム３０，４０を付勢し、これによりスライドピン５５，５６をガイド溝１５，２５の一方の側縁１５ｘ、２５ｘに押圧力を持って摺接させる。

Description

ヒンジ装置

　本発明は、第１、第２のヒンジ本体を第１、第２のアームで連結してなるヒンジ装置に関する。

　特許文献１（国際公開ＷＯ２０２１/６０９６）、特許文献２（特許６０９２１７１号）、特許文献３（実用新案登録２５６１４７７号）に示すように、第１、第２ヒンジ本体と、これら第１、第２ヒンジ本体を連結する屈曲形状の第１、第２アームを備えたヒンジ装置は公知である。

　上述のヒンジ装置では、第１アームの一端部が第１軸部材を介して第２ヒンジ本体に回転可能に連結され、第２アームの一端部が第２軸部材を介して第１ヒンジ本体に回転可能に連結され、第１、第２アームの屈曲部（中間部）同士が中間軸部材を介して回転可能に連結されている。さらに、第１アームの他端部に設けられた第１スライドピンが、第１ヒンジ本体に形成された第１ガイド溝に沿ってスライド可能かつ回転可能に挿入され、第２アームの他端部に設けられた第２スライドピンが、第２ヒンジ本体に形成された第２ガイド溝に沿ってスライド可能かつ回転可能に挿入されている。上記構成により、第２ヒンジ本体が第１ヒンジ本体に対して所定の回転軌跡で相対的に回転するようになっている。

　特許文献１、２に開示されたヒンジ装置では、第１スライドピンと第１ガイド溝との間、および第２スライドピンと第２ガイド溝との間のクリアランスにより、回転操作の際にガタが生じ、利用者に不快感を与える可能性があった。

　本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、第１、第２ヒンジ本体と、前記第１、第２ヒンジ本体間に配置された第１、第２アームと、前記第１アームの一端部を前記第２ヒンジ本体に回転可能に連結する第１軸部材と、前記第２アームの一端部を前記第１ヒンジ本体に回転可能に連結する第２軸部材と、前記第１、第２アームの中間部同士を回転可能に連結する中間軸部材と、前記第１ヒンジ本体に配置された少なくとも１つの第１ガイドと、前記第１アームの他端部に設けられ前記第１ガイドに沿ってスライドする第１スライド部と、前記第２ヒンジ本体に配置された少なくとも１つの第２ガイドと、前記第２アームの他端部に設けられ前記第２ガイドに沿ってスライドする第２スライド部と、を備えたヒンジ装置において、
　さらに押圧機構を備え、前記押圧機構は、前記第１、第２アームのうちの少なくとも一方のアームを付勢するように構成され、これにより、前記第１、第２スライド部の少なくとも一方のスライド部を、前記第１、第２ガイドのうちの少なくとも一方のガイドに、押圧力をもって接した状態でスライドさせることを特徴とする。

　上記構成によれば、少なくとも一方のガイドと少なくとも一方のスライド部との間のクリアランスを解消することにより、第１ヒンジ本体に対して第２ヒンジ本体が相対回転する際のガタを抑制することができる。

　具体的な態様では、前記押圧機構は、前記第１、第２ヒンジ本体のうちの少なくとも一方のヒンジ本体に設けられた受部と、前記少なくとも一方のアームに設けられ前記受部に当たる当接部とを有し、前記受部と前記当接部のうちの少なくとも一方が弾性体を含み、この弾性体の弾性により、前記少なくとも一方のアームを付勢する。
　さらに具体的な態様では、前記受部と前記当接部のうちの少なくとも一方が樹脂により形成され、前記弾性体として提供される。この構成によれば、押圧機構の構成を簡略化することができる。

　好ましくは、前記第１、第２ヒンジ本体のそれぞれに前記受部が設けられ、前記第１、第２アームのそれぞれに前記当接部が設けられている。
　この構成によれば、第１ガイドと第１スライド部の間のクリアランスを解消するとともに第２ガイドと第２スライド部の間のクリアランスを解消するので、回転時のガタをより一層抑制することができる。

　好ましくは、前記第１、第２ヒンジ本体には第１、第２ガイド溝がそれぞれ形成され、これら第１、第２ガイド溝の一方の側縁がそれぞれ前記第１、第２ガイドとして提供され、前記第１、第２アームには、前記第１、第２ガイド溝に挿入される突起がそれぞれ設けられ、これら突起がそれぞれ前記第１、第２スライド部として提供される。

　好ましくは、さらに、前記第１、第２アームが相対回転する際に前記第１、第２アーム間に摩擦抵抗を発生させる摩擦発生機構と、前記第２アームに回転トルクを付与し、ひいては前記第２ヒンジ本体に回転限界位置に向かう回転トルクを付与する回転トルク付与機構と、を備え、前記第１ガイド溝は、前記第１軸部材に対して接近・離間する方向に延びる主溝部分と前記主溝部分と交差する方向に延びる副溝部分を有し、前記第２ヒンジ本体が前記第１ヒンジ本体に対して前記回転限界位置から所定角度までの特定角度範囲にある時に、前記第１スライド部としての前記突起が前記副溝部分に沿って移動し、前記回転トルク付与機構による回転トルクが前記摩擦発生機構による摩擦抵抗を上回るようになっており、さらに前記特定角度範囲では、前記第１アームに設けられた前記当接部が前記第１ヒンジ本体に設けられた前記受部から離れている。
　この構成によれば、第２ヒンジ本体が特定角度範囲にある時に、回転トルク付与機構による回転トルクにより第２ヒンジ本体は回転限界位置まで自動的に回転することができる。この際、第１アームの当接部が第１ヒンジ本体の受部から離れているので第１スライド部としての突起が第１ガイド溝の側縁に押圧力を持って摺接せず、第２ヒンジ本体の円滑な自動回転の妨げにならない。

　本発明の一形態では、前記受部が樹脂により形成されるとともに摺接面を有し、前記少なくとも一方のアームの他端部が前記当接部として提供され、前記少なくとも一方のガイドに沿って前記少なくとも一方のスライド部がスライドする過程で、前記少なくとも一方のアームの他端部周面が前記摺接面に摺接する。
　この構成によれば、アームの他端部が押圧機構の当接部となるので、構成をより一層簡略化することができる。

　別の形態では、前記受部が転動面を有し、前記少なくとも一方のアームの他端部に前記当接部としてのローラが回転可能に設けられ、前記少なくとも一方のスライド部が前記少なくとも一方のガイドに沿ってスライドする過程で、前記ローラが前記転動面を転動する。

　さらに別の形態では、前記受部が前記少なくとも一方のヒンジ本体に回転可能に設けられた樹脂製のローラからなり、前記少なくとも一方のアームの中間部が前記当接部として提供されるともに転動面を有し、前記少なくとも一方のスライド部が前記少なくとも一方のガイドに沿ってスライドする過程で、前記ローラが前記転動面を転動する。

　更に別の形態では、前記受部が前記少なくとも一方のヒンジ本体に固定されたピンからなり、前記当接部が、前記少なくとも一方のアームに固定された樹脂製の当接部材からなり、前記少なくとも一方のスライド部が前記少なくとも一方のガイドに沿ってスライドする過程で、前記ピンが前記当接部材の摺接面に摺接する。

　好ましくは、前記第１軸部材と前記第２軸部材の少なくとも一方の軸部材が、弾性的に縮径可能なスプリングピンからなる。
　この構成によれば、スプリングからなる軸部材を用いることにより、ヒンジ本体およびアームの軸受穴と軸部材との間のクリアランスを解消することにより、回転時のガタをより一層抑制することができる。

　好ましくは、さらに、前記第１、第２アームが相対回転する際に前記第１、第２アーム間に摩擦抵抗を発生させる摩擦発生機構と、前記第２アームに回転トルクを付与し、ひいては前記第２ヒンジ本体に回転限界位置に向かう回転トルクを付与する回転トルク付与機構と、を備え、前記回転トルク付与機構は、前記第２アームの前記一端部の周面に形成されたカム領域と、前記第１ヒンジ本体に移動可能に支持された押圧ピンと、前記押圧ピンを前記カム領域に向かって押し付けることにより前記第２アームに回転トルクを付与するバネと，を有しており、前記押圧ピンは、第２ヒンジ本体の全回転角度範囲にわたって前記第２アームの前記一端部の周面に当たり、これにより当該一端部を前記第２軸部材に向けて付勢する。
　この構成によれば、回転トルク付与機構は、第１ヒンジ本体に対する第２ヒンジ本体の全角度範囲にわたって第２アームと第２軸部材との間のクリアランスおよび第２軸部材と第１ヒンジ本体との間のクリアランスを解消することができ、これにより、回転ガタの一層の抑制に寄与することができるとともに軸方向のガタも抑制することができる。

　本発明によれば、第１ヒンジ本体に対して第２ヒンジ本体が回転する際のガタを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るヒンジ装置の斜視図である。上記ヒンジ装置の上面図である。上記ヒンジ装置の分解斜視図である。上記ヒンジ装置の第１ヒンジ本体が筐体に固定され、第２ヒンジ本体が蓋に固定され、蓋の開き角度が０°の位置（閉じ位置）にある時の側面図である。蓋の開き角度０°の時のヒンジ装置の縦断面図である。蓋の開き角度が９０°の時の図４Ａ相当図である。蓋の開き角度が９０°の時の図４Ｂ相当図である。蓋の開き角度が１５０°（全開位置）の時の図４Ａ相当図である。蓋の開き角度が１５０°の時の図４Ｂ相当図である。本発明の第２実施形態に係るヒンジ装置の要部断面図である。本発明の第３実施形態に係るヒンジ装置の要部断面図である。本発明の第４実施形態に係るヒンジ装置の要部断面図である。本発明の第５実施形態に係るヒンジ装置の要部断面図である。

　以下、本発明の第１実施形態を、図面を参照しながら説明する。本実施形態のヒンジ装置５は、図４Ａに示すように、筐体１（静止対象；第１取付対象）に、蓋２（可動対象；第２取付対象）を開閉可能に連結するために用いられている。蓋２は、図４（Ａ）に示す開き角度０°の位置（閉じ位置）と図６Ａに示す開き角度１５０°の位置（全開位置）との間を回転可能である。ヒンジ装置５は、蓋２の回転軸線方向（図４Ａの紙面と直交する方向）に複数設置されている。

＜ヒンジ装置の基本構成および作用＞
　図１～図３に示すように、各ヒンジ装置５は主たる構成要素として、筐体１に固定された第１ヒンジ本体１０と、蓋２に固定された第２ヒンジ本体２０と、これら第１、第２ヒンジ本体１０，２０を連結する２つ（複数）の第１アーム３０および２つ（複数）の第２アーム４０とを備えている。

　第１ヒンジ本体１０は、筐体１に固定された基壁１１と、この基壁１１の両側縁から直角をなして突出する一対の側壁１２とを有している。一対の側壁１２には、第２ヒンジ本体２０に近い端部に軸受穴１４が形成され、この軸受穴１４から離れた部位に第１ガイド溝１５（ガイドスリット）が形成されている。

　第２ヒンジ本体２０は、蓋２に固定された基壁２１と、この基壁２１の両側縁から直角をなして突出する一対の側壁２２とを有している。一対の側壁２２において、第１ヒンジ本体１０に近い端部に軸受穴２４が形成され、この軸受穴２４から離れた部位に第２ガイド溝２５（ガイドスリット）が形成されている。

　２つの第１アーム３０は同一の屈曲形状の板材からなり、短尺部３１と、長尺部３２と、短尺部３１と長尺部３２が交差する屈曲部３３とを有している。短尺部３１と長尺部３２の先端部には、それぞれ軸受穴３１ａ，支持穴３２ａが形成されており、屈曲部３３にもやや大径の軸受穴３３ａが形成されている。

　２つの第２アーム４０は、第１アーム３０と同形状をなし、それぞれ先端部に軸受穴４１ａ，支持穴４２ａが形成された短尺部４１および長尺部４２と、やや大径の軸受穴４３ａが形成された屈曲部４３とを有している。

　第１アーム３０の長尺部３２が第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２間に配置され、短尺部３１の先端部（第１アーム３０の一端部）が、短尺部３１の軸受穴３１ａと第２ヒンジ本体２０の軸受穴２４に挿通された第１軸部材５１を介して、第２ヒンジ本体２０の先端部に回転可能に連結されている。第１軸部材５１はスプリングピンからなり、弾性的に縮径可能であり、縮径された状態で上記軸受穴３１ａと軸受穴２４に挿入されている。これにより、第１軸部材５１と軸受穴３１ａ、２４の間のクリアランスが解消され、第１アーム３０と第２ヒンジ本体２０は僅かなガタも無く回転可能に連結されている。

　第２アーム４０の長尺部４２が第２ヒンジ本体２０の一対の側壁２２間に配置され、短尺部４１の先端部（第２アーム４０の一端部）が、短尺部４１の軸受穴４１ａと第１ヒンジ本体１０の軸受穴１４に挿通された第２軸部材５２を介して、第１ヒンジ本体１０の先端部に回転可能に連結されている。なお、第２軸部材５２も第１軸部材５１と同様にスプリングピンにより構成してもよい。

　第１アーム３０と第２アーム４０は交互に配置され、屈曲部３３，４３の軸受穴３３ａ，４３ａに挿通された中間軸部材５０を介して、相対回転可能に連結されている。
上記のようにして、第１ヒンジ本体１０と第２ヒンジ本体２０が第１、第２アーム３０，４０を介して相対回転可能に連結され、ひいては蓋２が筐体１に対して回転可能に連結されている。

　第１アーム３０の長尺部３２の先端部（第１アーム３０の他端部）の支持穴３２ａにはスライドピン５５が挿通されており、このスライドピン５５の両端部（突起；第１スライド部）が第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２の第１ガイド溝１５にスライド可能かつ回転可能に挿入されている。スライドピン５５の一端には鍔部５５ａが形成されており、他端にはワッシャ５５ｂが固定されている。鍔部５５ａとワッシャ５５ｂは第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２の外面に接するか、わずかな隙間を介して対向している。

　同様に、第２アーム４０の長尺部４２の先端部（第２アーム４０の他端部）の支持穴４２ａにはスライドピン５６が挿通されており、このスライドピン５６の両端部（突起；第２スライド部）が第２ヒンジ本体２０の一対の側壁２２の第２ガイド溝２５にスライド可能かつ回転可能に挿入されている。スライドピン５６の一端には鍔部５６ａが形成されており、他端にはワッシャ５６ｂが固定されている。鍔部５６ａとワッシャ５６ｂは第２ヒンジ本体２０の一対の側壁２２の外面に接するか、わずかな隙間を介して対向している。

　蓋２を閉じ位置と全開位置との間で回転させる過程で、第１、第２アーム３０，４０が第１、第２ヒンジ本体１０、２０に対して相対回転するとともに、第１、第２アーム３０，４０同士が相対回転する。この際、スライドピン５５が第１ガイド溝１５に沿ってスライドし、スライドピン５６が第２ガイド溝２５に沿ってスライドするため、第２ヒンジ本体２０の第１ヒンジ本体１０に対する相対回転の軌跡が一義的に決定され、安定して蓋２を開くことができる。
　なお、上述した基本構成を構築する部材、すなわちヒンジ本体１０，２０、アーム３０，４０、軸部材５０，５１，５２、スライドピン５５，５６は金属製である。

＜摩擦発生機構の構成および作用＞
　図１～図３に示すように、ヒンジ装置５は摩擦発生機構６０を備えている。摩擦発生機構６０は、４枚のステンレス鋼等からなる摩擦板６１と２枚の皿バネ６２とを備えている。これら摩擦板６１と皿バネ６２は、中間軸部材５０に貫通されて支持されている。図２に示すように、皿バネ６２は、中間軸部材５０の一端側の鍔部５０ａと第２アーム４０との間に介在され、３枚の摩擦板６１は第１アーム３０と第２アーム４０との間に介在され、残り１枚の摩擦板６１は中間軸部材５０の他端と第１アーム３０との間に介在されている。

　第１、第２アーム３０，４０と摩擦板６１が、皿バネ６２による押圧力をもって互いに接することにより、第１、第２アーム３０，４０の相対回転に対する摩擦抵抗が生じる。その結果、蓋２は後述の特定角度範囲を除く全角度範囲において任意の開き角度を維持することができる。蓋２の開き角度を変える場合には、摩擦抵抗に打ち勝つ回転トルクを付与する必要がある。

＜回転トルク付与機構の構成及び作用＞
　図３、図４Ａ、図４Ｂに示すように、ヒンジ装置５は、回転トルク付与機構７０を備えている。回転トルク付与機構７０は、トーションバネ７１（バネ）と支持ピン７２と押圧ピン７３を有する。トーションバネ７１は、２つのコイル部７１ａと、これらコイル部７１ａに連なるＵ字形状の係止部７１ｂと、２つのコイル部７１ａからそれぞれ係止部７１ｂの反対側に突出する屈曲形状の押圧部７１ｃと、を一体に有している。

　トーションバネ７１のコイル部７１ａに挿通された支持ピン７２の両端部を第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２に形成された支持穴１６に挿入することにより、トーションバネ７１が第１ヒンジ本体１０に支持されている。トーションバネ７１の係止部７１ｂは、第１ヒンジ本体１０の基壁１１に係止されている。

　図１、図３、図４Ａに示すように、第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２には、軸受穴１４の近傍に長穴１７が形成されている。長穴１７は、軸受穴１４に対して接近離間する方向に延びている。長穴１７には、段付きピンからなる押圧ピン７３の両端部が、長穴１７に沿ってスライド可能に挿入されている。この押圧ピン７３は上述したトーションバネ７１の押圧部７１ｃにより付勢され、第２アーム４０の短尺部４１の先端部の周面に当たっている。

　図４Ｂに示すように、第２アーム４０の短尺部４１の先端部の周面はカム面となっており、図中時計回り方向に径が徐々に増大する第１のカム領域４１ｘと、さらに時計回り方向に径が急減する第２のカム領域４１ｙとを有している。

　図５Ｂ、図６Ｂに示すように、蓋２が開き角度２０°～開き角度１５０°（全開位置）の角度範囲にある時には、押圧ピン７３が第１のカム領域４１ｘを押すため、第２アーム４０には時計回り方向の回転トルクが付与され、これにより、蓋２には同方向すなわち開き方向の回転トルクが付与される。
　蓋２が開き角度０°（閉じ位置）～開き角度２０°の角度範囲にある時には、押圧ピン７３が第２のカム領域４１ｙを押すため、第２アーム４０には反時計回り方向の回転トルクが付与され、これにより蓋２には同方向すなわち閉じ方向の回転トルクが付与される。

　回転トルク付与機構７０による回転トルクは、後述の特定角度範囲を除く全角度範囲において摩擦発生機構６０による摩擦抵抗より小さいので、ユーザーにより開閉操作されるまで蓋２は任意の角度位置を維持される。

＜第１、第２ガイド溝の形状および作用について＞
　図４Ａに示すように、第１ヒンジ本体１０に形成された第１ガイド溝１５は、第２軸部材５２に対して接近・離間する方向に延びる主溝部分１５ａと、主溝部分１５ａの一端（第２軸部材５２から離れた端）に連なる副溝部分１５ｂとを有している。主溝部分１５ａと副溝部分１５ｂは、屈曲部を介して交差している。主溝部分１５ａは、上に凸の湾曲形状をなしている。副溝部分１５ｂは、第２軸部材５２を中心とする円弧に沿った軌跡またはこの円弧に近い軌跡（例えばこの円弧の接線に沿う軌跡）に沿うようにして延びている。
　第２ガイド溝２５は、全長にわたって第１軸部材５１に接近・離間する方向に延びている。本実施形態では、第２ガイド溝２５も上に凸の湾曲形状をなしている。なお、第１ガイド溝１５の主溝部分１５ａと第２ガイド溝２５は真直であってもよい。

　蓋２が開き角度１５０°の全開位置～開き角度１０°の角度範囲で回転する時には、第１アーム３０と第２アーム４０の相対回転を伴うため、摩擦発生機構６０による摩擦抵抗が生じ、任意の角度位置を維持することができる。

　蓋２が開き角度０°（閉じ位置）～開き角度１０°の特定角度範囲にある時には、スライドピン５５は第１ガイド溝１５の副溝部分１５ｂにある。この副溝部分１５ｂが第２軸部材５２を中心とする円弧またはこの円弧に近い軌跡を描くため、スライドピン５５が副溝部分１５ｂに沿って移動する過程では、蓋２と第２ヒンジ本体２０と第１、第２アーム３０，４０からなる組立体は、第１、第２アーム３０，４０の相対回転を殆ど伴わずに、第２軸部材５２を中心として回転する。その結果、第１、第２アーム３０，４０の相対回転に対して発生する摩擦抵抗がほぼゼロとなり、蓋２は回転トルク付与機構７０による回転トルクにより閉じ位置（第２ヒンジ本体４０の回転限界位置）まで自動的に回転される。

　図４Ａに示すように、蓋２が開き角度０°の閉じ位置にある時、スライドピン５５は第１ガイド溝１５の副溝部分１５ｂの端には到達せず、スライドピン５６と副溝部分１５ｂの端との間には遊びがある。そのため、開き角度０°でも蓋２に回転トルクが付与された状態を維持でき、蓋２の閉じ状態を安定して維持できる。

＜押圧機構の構成および作用＞
　スライドピン５５、５６の第１、第２ガイド溝１５、２５での円滑なスライドを確保するために、第１、第２ガイド溝１５、２５の幅は、設計上スライドピン５５、５６の径より僅かに大きくなっている。そのため、蓋２が開閉する際に、スライドピン５５、５６と第１、第２ガイド溝１５、２５の間のクリアランスに起因したガタが生じる。この微小のガタによるユーザーの不快感を解消するために、ヒンジ装置５はさらに、図３、図４に示す第１、第２押圧機構８０，９０を備えている。

　第１、第２押圧機構８０、９０は、それぞれ第１、第２ヒンジ本体１０、２０に設けられた樹脂製の受部材８５、９５（受部）を有しており、これら受部材８５，９５全体が弾性体として提供される。これら受部材８５，９５は、その両側面に非円形の凸部８６，９６を有しており、この凸部８６，９６を、ヒンジ本体１０，２０の側壁１２，２２に形成された非円形の装着穴１８，２８に挿入することにより、ヒンジ本体１０，２０に固定されている。
　第１アーム３０と第２アーム４０の長尺部３２，４２の先端部３２ｘ、４２ｘは、第１、第２押圧機構８０，９０の当接部として提供される。この先端部３２ｘ、４２ｘは、その回転軸線を中心とする円弧を描く周面を有している。

　受部材８５は、第１ヒンジ本体１０の第１ガイド溝１５の主溝部分１５ａに対応する形状の摺接面８７を有している。スライドピン５５が第１ガイド溝１５の主溝部分１５ａに沿ってスライドする際に、この摺接面８７に第１アーム３０の長尺部３２の先端部３２ｘの周面が摺接するようになっている。後述するように、スライドピン５５がガイド溝１５の副溝部分１５ｂを移動する際には、長尺部３２の先端部３２ｘは受部材８５の摺接面８７から離れている。

　受部材８５の摺接面８７と第１ガイド溝１５の主溝部分１５ａの上側の側縁１５ｘ（一方の縁；第１ガイド）との間の設計上の間隔は、スライドピン５５が主溝部分１５ａにある時の第１アーム３０の長尺部３２の先端部３２ｘの周面（摺接面８７側の部位）とスライドピン５５の周面（側縁１５ｘ側の部位）の間の設計上の間隔より、所定量だけ狭くなっている。そのため、スライドピン５５が主溝部分１５ａを移動する際に、第１アーム３０の長尺部３２の先端部３２ｘの周面は、樹脂製の受部材８５の弾性変形を伴って摺接面８７に摺接する。その結果、受部材８５の弾性によりスライドピン５５が主溝部分１５ａの側縁１５ｘに押圧力をもって摺接し、スライドピン５５と主溝部分１５ａの側縁１５ｘの間のクリアランスが解消される。

　受部材９５は、第２ヒンジ本体２０のガイド溝２５に対応する形状の摺接面９７を有している。スライドピン５６が第２ガイド溝２５に沿ってスライドする際に、この摺接面９７に第２アーム４０の長尺部４２の先端部４２ｘの周面が摺接するようになっている。

　受部材９５の摺接面９７と第２ガイド溝２５の図４における上側の側縁２５ｘ（一方の縁；第２ガイド）との間の設計上の間隔は、第２アーム４０の長尺部４２の先端部４２ｘの周面（摺接面９７側の部位）とスライドピン５６の周面（側縁２５ｘ側の部位）の間の設計上の間隔より、所定量だけ狭くなっている。そのため、スライドピン５６がガイド溝２５を移動する際に、第２アーム４０の長尺部４２の先端部４２ｘの周面は、樹脂製の受部材９５の弾性変形を伴って摺接面９７に摺接する。その結果、受部材９５の弾性によりスライドピン５６が第２ガイド溝２５の側縁２５ｘに押圧力をもって摺接し、スライドピン５６と第２ガイド溝２５の側縁２５ｘとの間のクリアランスが解消される。

　上記のように第１、第２アーム３０、４０が第１、第２ヒンジ本体１０、２０に対してガタ無くスライドすることができるので、第２ヒンジ本体４０および蓋２の回転操作に伴うガタを抑制ないしは無くすことができる。

＜ヒンジ装置の作用＞
　上記構成をなすヒンジ装置５の作用を、蓋２が図６に示す全開位置から図４に示す閉じ位置まで回転する過程を例にとって説明する。
　蓋２が図６に示す開き角度１５０°の全開位置にある時、第１アーム３０の長尺部３２が第２軸部材５２に当たり、第２アーム４０の長尺部４２が第１軸部材５１に当たることにより、それ以上の蓋２の開き方向の回転が禁じられている。
第１アーム３０のスライドピン５５は第１ガイド溝１５の主溝部分１５ａの端部（第２軸部材５２側の端部）に位置し、第２アーム４０のスライドピン５６は第２ガイド溝２５の端部（第１軸部材５１側の端部）に位置している。
　回転トルク付与機構７０の押圧ピン７３が第２アーム４０の短尺部４１の第１のカム領域４１ｘに接しており、そのため第２アーム４０には、図中時計回り方向すなわち開き方向の比較的弱い回転トルクが付与されている。

　蓋２を、回転トルク付与機構７０による開き方向の回転トルクと摩擦発生機構６０の摩擦抵抗に抗して閉じ方向に所定角度（例えば開き角度２０°）の近傍位置まで回転操作する過程では、図５（開き角度９０°）に例示するように、回転トルク付与機構７０の押圧ピン７３が第２アーム４０第１のカム領域４１ｘに接している。ただし、全開位置の時よりトーションバネ７１の変形量が徐々に大きくなるため、開き方向の回転トルクが増大する。前述したようにこの回転トルクは摩擦発生機構６０による摩擦抵抗より小さいので、蓋２は回転操作を停止した位置で維持される。
　上記閉じ操作の過程で、押圧機構８０の押圧力によりスライドピン５５が第１ガイド溝１５の主溝部分１５aの側縁１５ｘに接し、押圧機構９０の押圧力によりスライドピン５６が第２ガイド溝２５の側縁２５ｘに接するため、蓋２はガタつきなく回転させることができる。

　蓋２を開き角度２０°の近傍位置からさらに閉じ方向に回転させると、回転トルク付与機構７０の押圧ピン７３が第２アーム４０の短尺部４１の第２のカム領域４１ｙに移るため、上記とは逆に図中反時計回り方向すなわち閉じ方向の回転トルクが第２アーム４０に付与される。ただし、この回転トルクは摩擦発生機構６０による摩擦抵抗より小さいので、蓋２が所定角度（開き角度１０°）に至るまでは、蓋２は回転操作を停止した位置で維持される。

　蓋２の開き角度が１０°より小さくなると、前述したようにスライドピン５５が第１ガイド溝１５の副溝部分１５ｂに入るため、第１、第２アーム３０，４０と第２ヒンジ本体４０が一体の組立体となって回転し、第１、第２アーム３０の相対回転が殆ど無いので、摩擦発生機構６０による摩擦抵抗はゼロに近い。回転トルク付与機構７０の押圧ピン７３が第２アーム４０の短尺部４１の第２のカム領域４１ｙに接しているため、この閉じ方向の回転トルクが第２アーム４０に付与されており、この回転トルクが摩擦発生手段６０による摩擦抵抗より大きいので、蓋２は自動的に閉じ位置に至る。この過程では、第１アーム３０の長尺部３２の先端部３２ｘが押圧機構８０の受部材８５の摺接面８７から離れているので、スライドピン５５には押圧力が付与されず、このスライドピン５５と副溝部分１５ｂとの間の摩擦を小さく抑えることができ、蓋２の円滑な自動閉じ動作の支障にはならない。

　押圧ピン７３は、蓋２（第２ヒンジ本体４０）の全回転角度範囲にわたって、第２アーム４０の短尺部４１の周面（本実施形態ではカム領域４１ｘ、４１ｙ）に接しており、トーションバネ７１の弾性力は、第２アーム４０の短尺部４１の先端部を第２軸部材５２に向かって押圧する役割も担っている。そのため、第２アーム４０の軸受穴４１aと第２軸部材５２との間のクリアランスおよび第２軸部材５２と第１ヒンジ本体１０の軸受穴１４との間のクリアランスを解消することができ、これらクリアランスに起因する回転ガタも抑制することできるとともに、軸方向のガタも抑制することができる。
　なお、全開位置～所定角度（例えば１１０°）までの角度範囲では、短尺部４１の先端部の周面が円弧形状をなしていてもよい。この場合には、当該角度範囲において押圧ピン７３が短尺部４１の先端部の周面に当たっていても、回転トルクは付与されないが、上記と同様に、トーションバネ７１の弾性力により、全回転角度範囲にわたり、第２アーム４０の軸受穴４１aと第２軸部材５２との間のクリアランスおよび第２軸部材５２と第１ヒンジ本体１０の軸受穴１４との間のクリアランスを解消することができる。

＜他の実施形態＞
　以下、本発明の他の実施形態について図７～図１０を参照しながら説明する。これら図において第１実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を総略する。
　図７に示す第２実施形態のヒンジ装置では、第２ヒンジ本体２０に固定される樹脂製の受部材１１０（受部；弾性体）は中空をなしている。受部材１１０の摺接面１１１に第２アーム４０の長尺部４２の先端部４２ｘが摺接するようになっている。これら受部材１１０と先端部４２ｘにより、第１実施形態の押圧機構９０と同様の作用をなす押圧機構１００が構成されている。

　図８に示す第３実施形態のヒンジ装置では、第２ヒンジ本体２０に固定された受部材２１０（受部）は転動面２１１を有している。第２アーム４０の長尺部４２の先端部にはローラ２２０（当接部）が回転可能に取り付けられている。より具体的には、ローラ２２０はスライドピン５６に回転可能に支持され、２つの第２アーム４０間に配置されている。このローラ２２０が受部材２１０の転動面２１１を転動するようになっている。この受部材２１０とローラ２２０により、第１実施形態の押圧機構９０と同様の作用をなす押圧機構２００が構成されている。この実施形態では、受部材２１０とローラ２２０のいずれか一方を金属製にし、他方を樹脂製の弾性体にしてもよいが、受部材２１０とローラ２２０の両方を樹脂製の弾性体にしてもよい。

　図９に示す第４実施形態のヒンジ装置では、第２ヒンジ本体２０に金属製のピン３１５を介して樹脂製のローラ３１０（受部；弾性体）が回転可能に支持されている。第２ヒンジ本体４０の長尺部４２の中間部４２ｍ（当接部）の面（転動面）をローラ３１０が転動するようになっている。この中間部４２ｍとローラ３１０により、第１実施形態の押圧機構９０と同様の作用をなす押圧機構３００が構成されている。

　図１０に示す第５実施形態のヒンジ装置では、第２ヒンジ本体２０の側壁２２間に金属製のピン４１０（受部材）がかけ渡されている。第２アーム４０の長尺部４２には、第２アーム４０と一体に回転する樹脂製の当接部材４２０（当接部；弾性体）が固定されている。この当接部材４２０の面（摺接面）にピン４１０が摺接するようになっている。これらピン４１０と当接部材４２０により、第１実施形態の押圧機構９０と同様の作用をなす押圧機構４００が構成されている。

　図７～図１０には第２ヒンジ本体と第２アームとの間のガタをなくすための押圧機構１００～４００を示したが、第１ヒンジ本体と第１アームとの間のガタをなくすための押圧機構は、第１実施形態と同様であってもよいし、押圧機構１００～４００と同様の構成としてもよい。

　本発明は、上記実施に制約されず、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。例えば。受部を樹脂製とする場合には、ヒンジ本体も樹脂製にし、ヒンジ本体と受部を一体成形してもよい。押圧機構は、第１ヒンジ本体、第２ヒンジ本体のいずれか一方にのみ装備してもよい。押圧機構において、当接部と受部の少なくともいずれか一方が樹脂以外の弾性材料（例えばゴム）により形成された弾性体であってもよい。
　当接部と受部のいずれか一方は、他方に当たる第１部分と、この第１部位を当該他方に向かって付勢する弾性体（ゴムやバネ等）からなる第２部分とを含んでいてもよい。この場合、上記第１部分は例えば金属製であってもよい。

　上述した実施形態では、各ヒンジ本体は一対のガイド溝を有しているが、単一のガイド溝であってもよい。スライド部はアームから一体に突出する突起であってもよい。第１、第２アームは、それぞれ１つずつでもよい。回転トルク付与機構は、トーションバネ以外の形態例えば板バネでもよい。
　本発明は、蓋の開閉のみならず種々の用途に適用することができる。

　本発明は、第１、第２のヒンジ本体とこれらヒンジ本体を連結する第１、第２アームとを備えたヒンジ装置に適用することができる。

１　筐体（静止対象；第１取付対象）
２　蓋（可動対象；第２取付対象）
５　ヒンジ装置
１０　第１ヒンジ本体
１５　第１ガイド溝
１５ａ　主溝部分
１５ｂ　副溝部分
１５ｘ　一方の側縁（第１ガイド）
２０　第２ヒンジ本体
２５　第２ガイド溝
２５ｘ　一方の側縁（第２ガイド）
３０　第１アーム
３２ｘ　第１アームの長尺部の先端部（他端部；当接部）
４０　第２アーム
４１ｘ、４１ｙ　カム領域
４２ｘ　第２アームの長尺部の先端部（他端部；当接部）
４２ｍ　第２アームの長尺部の中間部（当接部）
５０　中間軸部材
５１　第１軸部材
５２　第２軸部材
５５　スライドピン（突起；第１スライド部）
５６　スライドピン（突起；第２スライド部）
６０　摩擦発生機構
７０　回転トルク付与機構
７１　トーションバネ（バネ）
７３　押圧ピン
８０、９０　押圧機構
８５，９５　受部材（受部）
８７，９７　摺接面
１００　押圧機構
１１０　受部材（受部）
１１１　摺接面
２００　押圧機構
２１０　受部材（受部）
２１１　転動面
２２０　ローラ（当接部）
３００　押圧機構
３１０　ローラ（受部）
４００　押圧機構
４１０　ピン（受部）
４２０　当接部材（当接部）

Claims

　第１、第２ヒンジ本体（１０，２０）と、
　前記第１、第２ヒンジ本体間に配置された第１、第２アーム（３０，４０）と、
　前記第１アームの一端部を前記第２ヒンジ本体に回転可能に連結する第１軸部材（５１）と、
　前記第２アームの一端部を前記第１ヒンジ本体に回転可能に連結する第２軸部材（５２）と、
　前記第１、第２アームの中間部同士を回転可能に連結する中間軸部材（５０）と、
　前記第１ヒンジ本体に配置された少なくとも１つの第１ガイド（１５ｘ）と、
　前記第１アームの他端部に設けられ前記第１ガイドに沿ってスライドする第１スライド部（５５）と、
　前記第２ヒンジ本体に配置された少なくとも１つの第２ガイド（２５ｘ）と、
　前記第２アームの他端部に設けられ前記第２ガイドに沿ってスライドする第２スライド部（５６）と、を備えたヒンジ装置において、
　さらに押圧機構（８０；９０；１００；２００；３００；４００）を備え、前記押圧機構は、前記第１、第２アーム（３０；４０）のうちの少なくとも一方のアームを付勢するように構成され、これにより、前記第１、第２スライド部の少なくとも一方のスライド部を、前記第１、第２ガイドのうちの少なくとも一方のガイドに、押圧力をもって接した状態でスライドさせることを特徴とするヒンジ装置。
　前記押圧機構（８０；９０；１００；２００；３００；４００）は、前記第１、第２ヒンジ本体（１０，２０）のうちの少なくとも一方のヒンジ本体に設けられた受部（８５；９５；１１０；２１０；３１０；４１０）と、前記少なくとも一方のアーム（３０；４０）に設けられ前記受部に当たる当接部（３２ｘ；４２ｘ；４２ｍ；２２０；４２０）とを有し、
　前記受部と前記当接部のうちの少なくとも一方が弾性体を含み、この弾性体の弾性により、前記少なくとも一方のアーム（３０；４０）を付勢することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
　前記受部（８５；９５；１１０；２１０；３１０；４１０）と前記当接部（３２ｘ；４２ｘ；４２ｍ；２２０；４２０）のうちの少なくとも一方が樹脂により形成され、前記弾性体として提供されることを特徴とする請求項２に記載のヒンジ装置。
　前記第１、第２ヒンジ本体（１０，２０）のそれぞれに前記受部（８５，９５）が設けられ、前記第１、第２アーム（３０，４０）のそれぞれに前記当接部（３２ｘ，４２ｘ）が設けら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。
　前記第１、第２ヒンジ本体（１０，２０）には第１、第２ガイド溝（１５，２５）がそれぞれ形成され、これら第１、第２ガイド溝の一方の側縁（１５ｘ，２５ｘ）がそれぞれ前記第１、第２ガイドとして提供され、
　前記第１、第２アーム（３０，４０）には、前記第１、第２ガイド溝に挿入される突起（５５，５６）がそれぞれ設けられ、これら突起がそれぞれ前記第１、第２スライド部として提供されることを特徴とする請求項４に記載のヒンジ装置。
　さらに、前記第１、第２アーム（３０，４０）が相対回転する際に前記第１、第２アーム間に摩擦抵抗を発生させる摩擦発生機構（６０）と、前記第２アームに回転トルクを付与し、ひいては前記第２ヒンジ本体（２０）に回転限界位置に向かう回転トルクを付与する回転トルク付与機構（７０）と、を備え、
　前記第１ガイド溝（１５）は、前記第１軸部材に対して接近・離間する方向に延びる主溝部分（１５ａ）と前記主溝部分と交差する方向に延びる副溝部分（１５ｂ）を有し、
　前記第２ヒンジ本体が前記第１ヒンジ本体に対して前記回転限界位置から所定角度までの特定角度範囲にある時に、前記第１スライド部としての前記突起（５５）が前記副溝部分に沿って移動し、前記回転トルク付与機構による回転トルクが前記摩擦発生機構による摩擦抵抗を上回るようになっており、
　さらに前記特定角度範囲では、前記第１アームに設けられた前記当接部（３２ｘ）が前記第１ヒンジ本体に設けられた前記受部（８５）から離れていることを特徴とする請求項５に記載のヒンジ装置。
　前記受部（８５；９５；１１０）が樹脂により形成されるとともに摺接面（８７；９７；１１１）を有し、前記少なくとも一方のアーム（３０；４０）の他端部（３２ｘ；４２ｘ）が前記当接部として提供され、前記少なくとも一方のガイド（１５ｘ；２５ｘ）に沿って前記少なくとも一方のスライド部（５５；５６）がスライドする過程で、前記少なくとも一方のアームの他端部周面が前記摺接面に摺接することを特徴とする請求項３に記載のヒンジ装置。
　前記受部（２１０）が転動面（２１１）を有し、前記少なくとも一方のアーム（３０；４０）の他端部に前記当接部としてのローラ（２２０）が回転可能に設けられ、前記少なくとも一方のスライド部（５５；５６）が前記少なくとも一方のガイド（１５ｘ；２５ｘ）に沿ってスライドする過程で、前記ローラが前記転動面を転動することを特徴とする請求項３に記載のヒンジ装置。
　前記受部が前記少なくとも一方のヒンジ本体（１０；２０）に回転可能に設けられた樹脂製のローラ（３１０）からなり、前記少なくとも一方のアーム（３０；４０）の中間部が前記当接部（４２ｍ）として提供されるともに転動面を有し、前記少なくとも一方のスライド部（５５；５６）が前記少なくとも一方のガイド（１５ｘ；２５ｘ）に沿ってスライドする過程で、前記ローラが前記転動面を転動することを特徴とする請求項３に記載のヒンジ装置。
　前記受部が前記少なくとも一方のヒンジ本体（１０；２０）に固定されたピン（４１０）からなり、前記当接部が、前記少なくとも一方のアーム（３０；４０）に固定された樹脂製の当接部材（４２０）からなり、前記少なくとも一方のスライド部（５５；５６）が前記少なくとも一方のガイド（１５ｘ；２５ｘ）に沿ってスライドする過程で、前記ピンが前記当接部材の摺接面に摺接することを特徴とする請求項３に記載のヒンジ装置。
　前記第１軸部材（５１）と前記第２軸部材（５２）の少なくとも一方の軸部材が、弾性的に縮径可能なスプリングピンからなることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
　さらに、前記第１、第２アーム（３０，４０）が相対回転する際に前記第１、第２アーム間に摩擦抵抗を発生させる摩擦発生機構（６０）と、前記第２アームに回転トルクを付与し、ひいては前記第２ヒンジ本体（２０）に回転限界位置に向かう回転トルクを付与する回転トルク付与機構（７０）と、を備え、
　前記回転トルク付与機構は、前記第２アームの前記一端部の周面に形成されたカム領域（４１ｘ，４１ｙ）と、前記第１ヒンジ本体に移動可能に支持された押圧ピン（７３）と、前記押圧ピンを前記カム領域に向かって押し付けることにより前記第２アームに回転トルクを付与するバネ（７１）と，を有しており、
　前記押圧ピンは、第２ヒンジ本体の全回転角度範囲にわたって前記第２アームの前記一端部の周面に当たり、これにより当該一端部を前記第２軸部材（５２）に向けて付勢することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。