ヒンジ
【課題】コストの増大および外形寸法の大型化を抑制しつつ、ヒンジの回動角度を制限することができるヒンジを提供する。
【解決手段】ヒンジ１０は、上端部にカム部２１が形成されたカム部材２０と、カム部材２０の上端部に回動可能に支持される収容部材３０と、収容部材３０に収容され、収容部材３０の軸方向に摺動可能な摺動部材５０と、バネ４０と、を具備し、カム部材２０においてカム部２１に連なる位置にはカム部材側突起部２３が形成され、摺動部材５０においてカム部２１に当接する位置には摺動部材側突起部５２が形成され、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合することによりカム部材２０に対する収容部材３０の回動が規制される。
【解決手段】ヒンジ１０は、上端部にカム部２１が形成されたカム部材２０と、カム部材２０の上端部に回動可能に支持される収容部材３０と、収容部材３０に収容され、収容部材３０の軸方向に摺動可能な摺動部材５０と、バネ４０と、を具備し、カム部材２０においてカム部２１に連なる位置にはカム部材側突起部２３が形成され、摺動部材５０においてカム部２１に当接する位置には摺動部材側突起部５２が形成され、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合することによりカム部材２０に対する収容部材３０の回動が規制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの物品を相互に回動可能に連結するヒンジの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二つの物品を相互に回動可能に連結するヒンジは、複写機、ファクシミリ、スキャナ等、オフィスで使用される事務機器等に広く用いられている。
このようなヒンジが組み込まれる事務機器等の多くは、その本体の上面に原稿読み取り部（コンタクトガラス）が設けられるとともに、当該原稿読み取り部を覆う原稿圧着板が設けられる。
原稿圧着板は、原稿読み取り部に載置された原稿を原稿読み取り部に密着させるとともに原稿読み取り部に対する原稿の位置を保持するものであり、一般的には原稿圧着板の端部がヒンジにより事務機器等の本体の上面の端部に回動可能に連結される。
事務機器等の本体の上面の端部に連結されるヒンジとして、例えば、特許文献１のようなヒンジが開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたヒンジは、ヒンジケース、バネ、スライダ、回動アーム、およびピンを具備する。
ヒンジケースは、筒状に形成される。ヒンジケースは、ヒンジケースの軸方向（以下単に「軸方向」という）において、どちらか一方が閉塞されるとともに、他方が開口している。
スライダはヒンジケースに収容され、スライダの側面は軸方向に沿って摺動可能にヒンジケースの内周面に当接する。
バネは、その一端部がヒンジケースの閉塞されている方の端部に当接するとともに他端部がスライダに当接した状態でヒンジケースに収容される。すなわち、スライダは、バネによって軸方向の他方側へ（ヒンジケースにおいて開口している方の端部に向かって）付勢される。
回動アームはピンを介してヒンジケースに回動可能に支持され、閉じた位置から開いた位置に向かって（閉じた状態から開いた状態となるように）回動する方向にスライダを介してバネに付勢される。
【０００４】
以上のような特許文献１に開示されたヒンジは、閉じた状態から完全に開いた状態までの成す角度（以下単に「回動角度」とする）を制限するために、一定の回動角度以上となるとヒンジケースとカム部材とが当接する構成としていた。
【０００５】
しかし、このような構成においては、ヒンジケースのカム部材と当接する部分に強度が必要となり、厚みを持たせたり、強度のある素材で構成したりすることが必要となるためコスト増大および外形寸法の大型化の要因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８６８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は係る課題に鑑み、コストの増大および外形寸法の大型化を抑制しつつ、ヒンジの回動角度を制限することができるヒンジを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
即ち、請求項１においては、一端部にカム部が形成されたカム部材と、一端部が閉塞されるとともに他端部が開放され、前記カム部材の一端部に回動可能に支持される収容部材と、前記収容部材に収容され、前記収容部材の軸方向に摺動可能な摺動部材と、前記収容部材に収容され、一端部が前記収容部材の一端部に当接するとともに他端部が前記摺動部材に当接し、前記摺動部材を前記収容部材の一端部から他端部に向かって付勢することにより前記摺動部材を前記カム部材のカム部に当接させる付勢部材と、を具備し、前記カム部材において前記カム部に連なる位置にはカム部材側突起部が形成され、前記摺動部材において前記カム部に当接する位置には摺動部材側突起部が形成され、前記カム部材側突起部と前記摺動部材側突起部とが係合することによりカム部材に対する収容部材の回動が規制されるものである。
【００１０】
請求項２においては、前記摺動部材側突起部は曲げ方向に弾性変形可能であって、前記収容部材には前記摺動部材側突起部の弾性変形を許容する許容空間が形成されるものである。
【００１１】
請求項３においては、前記収容部材をカム部材に相対回動可能に連結する略円柱形状のピンを具備し、前記ピンは、前記カム部材に形成されるカム部材側ピン孔および前記収容部材に形成される収容部材側ピン孔のいずれか一方に脱落不能に圧入されるとともに他方に相対回転可能に嵌装されるものである。
【００１２】
請求項４においては、前記摺動部材において前記摺動部材側突起部に連なる位置には窪み部が形成され、前記カム部材側突起部と前記摺動部材側突起部とが係合する方向に前記収容部材が前記カム部材に対して回動するときには前記カム部材側突起部が前記窪み部に収容されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、コストの増大および外形寸法の大型化を抑制しつつ、ヒンジの回動角度を制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係るヒンジの全体的な構成を示した側面図。
【図２】ヒンジの斜視図。
【図３】ヒンジの側面断面図。
【図４】ヒンジのＡ−Ａ線断面図。
【図５】閉じた状態におけるヒンジの側面断面図。
【図６】カム部当接回動状態におけるヒンジの側面断面図。
【図７】突起部係合状態におけるヒンジの側面断面図。
【図８】突起部係合状態において開く方向へ力を加えたときのヒンジの側面断面図。
【図９】摺動部材と後方突起部とが当接した状態におけるヒンジの側面断面図。
【図１０】ヒンジの別実施例のＡ−Ａ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明の一実施例であるヒンジ１０の全体構成について説明する。
なお、以下では便宜上、図１における紙面の左右方向を基準として「前方」および「後方」を定義するとともに、図１における紙面の上下方向を基準として「上方」および「下方」を定義する。また、図１における紙面の手前方向を「左方」、奥方向を「右方」と定義する。
【００１６】
本実施形態におけるヒンジ１０は、板状の部材等を所望の角度まで回動させるとともに所望の角度で保持する所定の装置に組み込まれるものである。ヒンジ１０が組み込まれる所定の装置としては、例えば、事務機器（複写機、ファクシミリ、スキャナ等）がある。この場合、原稿圧着板が「板状の部材」に相当する。
【００１７】
ヒンジ１０は、図１、図２及び図３に示すように、カム部材２０、収容部材３０、付勢部材であるバネ４０、及び摺動部材５０等を具備する。
【００１８】
カム部材２０は、図１、図２、図３及び図４に示すように、柱状の部材である。カム部材２０には、カム部２１とカム部材側ピン孔２２とカム部材側突起部２３と回動停止部２４と後方突起部２５とが形成される。このようなカム部材２０は、例えば、樹脂材料を金型等によって成形することで構成される。
【００１９】
カム部２１は、カム部材２０の上端部に形成される部分である。カム部２１は後で詳述する摺動部材５０の摺動部材側突起部５２と当接する。図３に示す如く、カム部２１は、カム部材２０の上端部において、側面視で前方に膨らんだ略半楕円状に形成される。
なお、図３においては、摺動部材５０及びカム部材２０のそれぞれの構造を明確にするために、説明の便宜上、敢えて摺動部材５０がカム部２１から浮いた状態で描いている。
【００２０】
カム部材側ピン孔２２はカム部材２０の上部に形成される。カム部材側ピン孔２２は後述するピン６０を圧入するための孔であり、カム部材２０の左側面から右側面まで貫通する。
【００２１】
カム部材側突起部２３は、カム部２１と連なってカム部材２０の後上端部に形成される。
ここで、「カム部２１と連なる」とは、図３に示すようにカム部２１の半楕円状の曲面が終了する部分とカム部材側突起部２３の前面下端部とがほぼ同じ位置に設けられている（カム部材側突起部２３とカム部２１とが大きく離れることなく、連続している）ことを意味する。
図３に示すように、カム部材側突起部２３は、側面断面視略台形状に形成されており、前面は上方へ向かうにつれて前方へと傾斜している。
【００２２】
回動停止部２４は、板状の部分であり、カム部２１の前下端部に連なって形成される板状の突起である。回動停止部２４は、カム部２１の前下端部よりも前方に突出して形成されている。また、回動停止部２４は、カム部２１の前下端部と連なって形成される。
ここで、「カム部２１の前下端部と連なる」とは、図３に示すようにカム部２１の半楕円状の曲面が終了する前下端部と回動停止部２４の上面後端部とがほぼ同じ位置に設けられている（回動停止部２４の上面後端部とカム部２１の前下端部とが大きく離れることなく、連続している）ことを意味する。
【００２３】
図４に示すように、後方突起部２５は、カム部２１のカム部材側ピン孔２２よりも下方の部分から後方へ突出して形成される平面視略長方形状の部分である。本実施形態の後方突起部２５は後方へ向かうに従い上方へ湾曲している。
【００２４】
収容部材３０は、図１、図２及び図３に示すように、筒状に形成された部材であり、一端部（図１では上端部）が閉塞されるとともに他端部（図１では下端部）が開放され、カム部材２０の上部に回動可能に支持される。このような収容部材３０は、例えば、樹脂材料を金型等によって成形することで構成される。
ここで「収容部材３０の上端部が閉塞される」とは、バネ４０を係止して、摺動部材５０を収容部材３０の軸方向（以下単に「軸方向」という）の上端部から下端部に向かって付勢可能となる程度に閉塞されていることをいう。
すなわち、収容部材３０の上端部の形状は、バネ４０を係止できる形状であればよく、全く開口部が無い形状に限定されるものでない。バネ４０を係止できる他の形状としては、例えば、収容部材３０の上端部および下端部が開口するとともに収容部材３０の内周面の上端部寄りとなる位置にバネ４０を係止するための突起部が形成されるような形状等がある。
以下、収容部材３０の二つの端部のうち、開放されている方の端部を「開放側端部」、閉塞されている方の端部を「閉塞側端部」という。
図１および図４に示すように、収容部材３０の開放側端部には、左右一対の収容部材側ピン孔３１・３１が形成される。収容部材側ピン孔３１は収容部材３０の左右側面に一対に形成されている。収容部材側ピン孔３１は後述するピン６０を嵌装するための孔である。
また、収容部材３０の閉塞側端部の内周面にはバネ４０の一端部（図３においては上端部）を固定支持するためのバネ受け部３２が形成されている。
【００２５】
なお、収容部材３０の形状は、バネ４０および摺動部材５０を収納可能な形状かつカム部材２０に回動可能に支持される形状であればよく、筒状に限定されるものでない。
【００２６】
ここで、軸方向とは、本実施形態では収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部へ向かう方向、より厳密にはバネ４０および摺動部材５０を収容する収容部材３０の内部空間（孔）の長手方向である。つまり、収容部材３０の内部に形成される内部空間の長手方向が収容部材３０の長手方向に対して傾斜している（平行ではない）場合、軸方向とは、かかる収容部材３０の内部に形成される内部空間の長手方向である。
【００２７】
摺動部材５０は、図３に示すように、収容部材３０に収容される部材である。摺動部材５０は、収容部材３０に収容された状態で収容部材３０の軸方向に沿って摺動可能となっている。
収容部材３０に収容された摺動部材５０の径方向の長さ（軸方向に対して直交する方向の大きさ）および摺動部材５０の軸方向の長さ（軸方向に平行な方向の大きさ）は、摺動部材５０が収容部材３０に摺動可能に収容されるように、収容部材３０の内周面の形状に合わせて設定される。
図３に示す如く、摺動部材５０の基部（収容部材３０に収容されたとき、収容部材３０の閉塞側端部に近い方の端部）には窪みが形成され、バネ４０の他端部（図３においては下端部）を収容することが可能である。
【００２８】
摺動部材５０には、バネ受け部５１と、摺動部材側突起部５２と、窪み部５３とが形成される。
【００２９】
バネ受け部５１は、摺動部材５０の基部に形成された窪みの底部に形成されており、バネ４０の下端部を固定し、支持する。
【００３０】
図３に示す如く、摺動部材側突起部５２は摺動部材５０の先端部かつ前方寄りとなる位置（カム部２１に対向する位置）に形成される。摺動部材側突起部５２は、摺動部材５０が収容部材３０に収容されたときに軸方向に向かって、より厳密には、閉塞側端部から開放側端部に向かって突出する形状を有し、摺動部材側突起部５２の先端部（カム部２１に当接する部分）は曲面に面取りされている。
【００３１】
また、図３における摺動部材側突起部５２の径方向（摺動部材５０が収容部材３０に収容されたときに軸方向に対して直交する方向）の幅を適宜設定する、より厳密には、図３における摺動部材側突起部５２の曲げ方向（摺動部材側突起部５２の径方向）の長さを圧縮方向（摺動部材５０が収容部材３０に収容されたときの軸方向）の長さに比べて短く設定することにより、摺動部材側突起部５２は曲げ方向に弾性変形するが圧縮方向にはほとんど弾性変形しないようにしている。
収容部材３０には摺動部材側突起部５２の弾性変形を許容する許容空間が形成されている。許容空間とは、摺動部材側突起部５２が収容部材３０内壁側へ弾性変形した場合にも収容部材３０と当接しないように形成された空間である。
本実施例では、図３において収容部材３０の前面下部（摺動部材５０が収容部材３０に収容されたときに摺動部材側突起部５２の曲げ方向に対応する部分）に切欠３３を形成することにより摺動部材側突起部５２の曲げ方向に許容空間が形成されるので、収容部材３０が摺動部材側突起部５２に干渉することにより摺動部材側突起部５２の曲げ方向の弾性変形が妨げられることはない。
なお、許容空間については、本実施例に限定されるものではなく、例えば、収容部材３０の内周面の前面下部を前方へ張り出した形状に形成することもできる。
【００３２】
摺動部材５０の先端部（カム部材２０に対向する位置）かつ摺動部材側突起部５２に連なる位置には窪み部５３が形成される。窪み部５３は少なくともカム部材側突起部２３よりも大きい（カム部材側突起部２３を収容可能な大きさを有する）。本実施例では、図３に示すように、窪み部５３は側面視略台形状に形成されており、角の部分は曲面に面取りされて形成されている。
【００３３】
バネ４０は、収容部材３０に収容され、バネ４０の一端部（図３においては上端部）が収容部材３０の閉塞側端部に当接するとともにバネ４０の他端部（図３においては下端部）が摺動部材５０のバネ受け部５１に当接する。
バネ４０は、摺動部材５０を収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢することにより摺動部材５０（より詳細には、摺動部材側突起部５２）をカム部材２０のカム部２１に当接させる。このようなバネ４０は、例えば、バネ鋼からなる丸棒を螺旋状に成形することにより得られる圧縮コイルバネ等によって構成される。
【００３４】
このように構成することにより、摺動部材５０は、バネ４０によって収容部材３０の軸方向に向かって、厳密には、収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢される。つまり、摺動部材５０は、収容部材３０内を軸方向に沿って移動（摺動）し、カム部材２０に当接する。
【００３５】
なお、本実施形態において、摺動部材５０を付勢する部材として、バネ４０を用いたが、これに限定されるものでない。すなわち、収容部材３０に収容可能であるとともに、摺動部材５０を収容部材３０の軸方向に向かって、厳密には、収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢可能である適宜の部材（例えば、樹脂製のバネ、ゴム製のブロック等）を用いても構わない。
【００３６】
摺動部材５０の軸方向を除く方向への移動は、収容部材３０の内周面の形状と摺動部材５０の外周面の形状とが干渉するため規制される。言い換えれば、摺動部材５０は、軸方向に沿ってのみ摺動可能な構成である。このような摺動部材５０は、例えば、樹脂材料を金型等によって成形することで構成される。
【００３７】
また、ヒンジ１０は略円柱形状のピン６０を具備する。
ピン６０は、図４に示すように、カム部材２０に形成されるカム部材側ピン孔２２に脱落不能に圧入されるとともに、収容部材３０に形成される収容部材側ピン孔３１・３１に相対回転可能に嵌装される。
より詳細には、カム部材側ピン孔２２は、その入口部及び出口部がピン６０の断面積直径とほぼ同径で形成されており、ピン孔軸方向中心部がピン６０の断面積直径よりも小さい径で形成されている。これにより、ピン６０をカム部材側ピン孔２２へ圧入したとき、ピン６０はカム部材２０に対して脱落不能となる。
また、収容部材側ピン孔３１・３１は、ピン６０の断面積直径より大きい径で形成されている。これにより、ピン６０を収容部材側ピン孔３１・３１へ嵌装したとき、ピン６０は収容部材３０に相対回転可能に支持（軸支）される。
このように構成することにより、ピン６０は収容部材３０をカム部材２０に相対回動可能に連結することができる。
【００３８】
次に、収容部材３０とカム部材２０との関係について説明する。
収容部材３０は、図６に示すように、カム部材２０の上部に回動可能に支持される。すなわち、収容部材３０は、ピン６０の軸心を中心として回動する。
なお、以下において、収容部材３０が回動するときに中心となる位置を「回動中心Ｃ」とする（図５参照）。本実施形態では、回動中心Ｃは、ピン６０の軸心および収容部材側ピン孔３１の中心に一致する。
【００３９】
図５に示すように、収容部材３０が閉じた状態である場合において、バネ４０の付勢力により摺動部材５０が収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢される。
その結果、摺動部材５０が収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって移動（摺動）し、摺動部材５０の摺動部材側突起部５２とカム部材２０のカム部２１とが当接する。
また、摺動部材側突起部５２とカム部２１とが当接することにより、カム部材２０から摺動部材５０に反力（反作用の力）が加わるが、摺動部材側突起部５２とカム部２１との当接面は収容部材３０の軸方向に対して直交する状態から傾斜しているので、バネ４０の付勢力とカム部材２０から摺動部材５０に加わる反力とが完全にはバランスしない。
従って、ヒンジ１０に外力が作用しない状態では、収容部材３０が開いた状態に向かって回動しようとする。
【００４０】
ここで、収容部材３０が閉じた状態とは、収容部材３０の収容部材側ピン孔３１とカム部材２０の下端とを結ぶカム部材２０の長手方向に平行な線と、収容部材３０の軸方向に平行な線とが成す角度（図１中のθ）が小さくなる状態を指す。例えば、ヒンジ１０を事務機器の本体と原稿圧着板とを回動可能に連結する用途に適用した場合、収容部材３０が閉じた状態のときには原稿圧着板が事務機器の本体に対して閉じた状態（原稿圧着板が事務機器の本体のコンタクトガラスに当接した状態）となる。
ヒンジ１０を事務機器に適用し、カム部材２０を事務機器の本体に固定するとともに収容部材３０を原稿圧着板に固定した場合、原稿圧着板の重量により収容部材３０を閉じる方向に回動させようとする回転力（トルク）が収容部材３０に作用する。このような原稿圧着板の重量に起因する回転力、バネ４０の付勢力、およびカム部材２０から摺動部材５０に加わる反力の三つの力がバランスすることにより、カム部材２０に対する収容部材３０の回動角度が保持される。
【００４１】
図５に示すように、収容部材３０が閉じた状態では、摺動部材側突起部５２がカム部２１と当接するとともに、回動停止部２４と当接する。そして、摺動部材側突起部５２と回動停止部２４とが当接することにより、これ以上収容部材３０が閉じる方向（図５における反時計回りの方向、以下単に「閉じる方向」とする）に回動することが規制される。ここで、収容部材３０の収容部材側ピン孔３１とカム部材２０の下端とを結ぶカム部材２０の長手方向に平行な線と、軸方向に平行な線とが成す角度は略９０°となる。
【００４２】
次に、収容部材３０のカム部材２０に対する回動について説明する。
図６に示すように、閉じた状態の収容部材３０が開く方向（図６における時計回りの方向、以下単に「開く方向」とする）に回動したとき、摺動部材５０は、図５に示す状態から比較して収容部材３０の開放側端部寄りに摺動するが、摺動部材５０の摺動部材側突起部５２がカム部材２０のカム部２１に当接した状態が保持される。
【００４３】
図６に示すように、摺動部材側突起部５２とカム部２１とが当接しつつ収容部材３０がカム部材２０に対して回動可能な状態を「カム部当接回動状態」という。
【００４４】
図７に示すように、「カム部当接回動状態」より収容部材３０がさらに開く方向に回動したとき、摺動部材５０は、図６に示す状態から比較して収容部材３０の開放側端部寄りに摺動する。
その結果、摺動部材側突起部５２とカム部２１とが当接した状態が保持され、かつ摺動部材５０の摺動部材側突起部５２とカム部材２０のカム部材側突起部２３とが係合する。
言い換えれば、摺動部材側突起部５２の後面とカム部材側突起部２３の前面とが接触することにより、収容部材３０がカム部材２０に対してそれ以上開く方向に回動することが規制された状態となる。
【００４５】
図７に示すように、摺動部材側突起部５２とカム部２１とが当接し、かつ摺動部材側突起部５２とカム部材側突起部２３とが係合している状態を「突起部係合状態」という。
【００４６】
「突起部係合状態」においては、収容部材３０の収容部材側ピン孔３１とカム部材２０の下端とを結ぶカム部材２０の長手方向に平行な線と、軸方向に平行な線とが成す角度が略１５５°となる。
【００４７】
「閉じた状態」から「カム部当接回動状態」を経て「突起部係合状態」となる過程、すなわち、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合する方向、すなわち、収容部材３０が開く方向に収容部材３０がカム部材２０に対して回動するときには、カム部材側突起部２３が窪み部５３に徐々に収容されていくこととなる。言い換えれば、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合するまではカム部材側突起部２３が摺動部材５０のどの部分とも当接しないように、カム部材側突起部２３、摺動部材側突起部５２および窪み部５３の形状が定められる。
【００４８】
次に、「突起部係合状態」において、更に開く方向に力が加わった場合の収容部材３０のカム部材２０に対する回動について説明する。
図８に示すように、突起部係合状態より収容部材３０が更に開く方向に力が加わった場合、摺動部材側突起部５２の後面がカム部材側突起部２３の前面によって前方に押される。
この押す力によって、摺動部材側突起部５２は前方に曲げられる（弾性変形する）。摺動部材側突起部５２の先端部は弾性変形により前方へ押し出されるため、摺動部材側突起部５２の先端部は、それまでに当接していたカム部材側突起部２３の基部よりも先端寄り（上端部寄り）となる位置に当接する。これにより、摺動部材５０は、図７に示す状態から比較して収容部材３０の閉塞側端部寄りに摺動する。
【００４９】
更に収容部材３０が開く方向に力が加わると、図９に示すように、摺動部材側突起部５２がカム部材側突起部２３の上端部を乗り越え、収容部材３０が更に開く方向へ回動する。
摺動部材５０はバネ４０によって付勢されるので、摺動部材側突起部５２はカム部材側突起部２３の上面及び後面に当接しながら図８に示す状態から比較して収容部材３０の開口側端部寄りに摺動する。
そして、図９に示すように、カム部材２０の後部に設けられた後方突起部２５に摺動部材５０が当接したときに、収容部材３０の回動は終了する。より詳細には、摺動部材５０の先端部であって窪み部５３と連なり、かつ摺動部材側突起部５２の反対側となる部分がカム部材２０の後部に設けられた後方突起部２５と当接したときに、収容部材３０の回動は規制される。
【００５０】
また、図１０に示すように、ピン６０は、収容部材３０に形成される収容部材側ピン孔３１・３１に相対回転不能に圧入されるとともに、カム部材２０に形成されるカム部材側ピン孔２２に相対回転可能に嵌装される構成とすることもできる。このように構成することにより、ピン６０は収容部材３０に対して相対回転不能に支持され、カム部材２０に対して相対回転可能に支持されることとなり、カム部材２０が収容部材３０に対して回動することができる。なお、図１０に示すように、収容部材側ピン孔３１・３１及びカム部材側ピン孔２２以外の構成は前記実施例に示すヒンジ１０の構成と同様であるので説明を省略する。
ピン６０を圧入する収容部材側ピン孔３１・３１は、その入口部及び出口部がピン６０の断面積直径とほぼ同径で形成されており、ピン孔軸方向中心部がピン６０の断面積直径よりも小さい径で形成されている。これにより、ピン６０を収容部材側ピン孔３１・３１へ圧入することができ、ピン６０は収容部材３０に対して相対回転不能に支持されることとなる。
また、ピン６０を嵌装するカム部材側ピン孔２２は、ピン６０の断面積直径より大きい径で形成されている。これにより、ピン６０をカム部材側ピン孔２２へ嵌装することができ、ピン６０はカム部材２０に対して相対回転可能に支持される。
【００５１】
なお、本実施例ではカム部材２０及び収容部材３０のうちどちらか一方が事務機器の本体に固定され、他方が原稿圧着板に固定されていればよく、その組み合わせは限定されるものではない。
【００５２】
以上のように、ヒンジ１０は、上端部にカム部２１が形成されたカム部材２０と、軸方向の上端部が閉塞されるとともに下端部が開放され、カム部材２０の上端部に回動可能に支持される収容部材３０と、収容部材３０に収容され、収容部材３０の軸方向に摺動可能な摺動部材５０と、収容部材３０に収容され、上端部が収容部材３０の上端部に当接するとともに下端部が摺動部材５０に当接し、摺動部材５０を収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢することにより摺動部材５０をカム部材２０のカム部２１に当接させるバネ４０と、を具備し、カム部材２０においてカム部２１に連なる位置にはカム部材側突起部２３が形成され、摺動部材５０においてカム部２１に当接する位置には摺動部材側突起部５２が形成され、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合することによりカム部材２０に対する収容部材３０の回動が規制される。
このように構成することにより、摺動部材側突起部５２及びカム部材側突起部２３を設けるだけでヒンジ１０の回動角度を制限することができ、コストの増大および外形寸法の大型化を抑制することが可能である。ひいては、作業手順の簡略化及び材料コストの抑制を図ることができる。
【００５３】
また、摺動部材側突起部５２は曲げ方向に弾性変形可能であって、収容部材３０には摺動部材側突起部５２の弾性変形を許容する許容空間が形成されるものである。
このように構成することにより、突起部係合状態より更に開く方向に過大な力がかかった場合であっても、摺動部材側突起部５２及びカム部材側突起部２３が破損することを防止できる。
【００５４】
また、収容部材３０をカム部材２０に相対回動可能に連結する略円柱形状のピン６０を具備し、ピン６０は、カム部材２０に形成されるカム部材側ピン孔２２および収容部材３０に形成される収容部材側ピン孔３１のいずれか一方に脱落不能に圧入されるとともに他方に相対回転可能に嵌装されるものである。このように構成することにより、圧造加工とカシメ作業が不必要となるため、作業手順の簡略化及びコストの抑制を図ることができる。
【００５５】
また、摺動部材５０において摺動部材側突起部５２に連なる位置には窪み部５３が形成され、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合する方向に収容部材３０がカム部材２０に対して回動するときにはカム部材側突起部２３が窪み部５３に収容されるものである。このように構成することにより、収容部材３０がカム部材２０に対して回動するときでも、摺動部材５０とカム部材とが当接することが無く、スムーズに回動することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０ ヒンジ
２０ カム部材
２１ カム部
２２ カム部材側ピン孔
２３ カム部材側突起部
３０ 収容部材
３１ 収容部材側ピン孔
４０ バネ
５０ 摺動部材
５２ 摺動部材側突起部
５３ 窪み部
６０ ピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの物品を相互に回動可能に連結するヒンジの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二つの物品を相互に回動可能に連結するヒンジは、複写機、ファクシミリ、スキャナ等、オフィスで使用される事務機器等に広く用いられている。
このようなヒンジが組み込まれる事務機器等の多くは、その本体の上面に原稿読み取り部（コンタクトガラス）が設けられるとともに、当該原稿読み取り部を覆う原稿圧着板が設けられる。
原稿圧着板は、原稿読み取り部に載置された原稿を原稿読み取り部に密着させるとともに原稿読み取り部に対する原稿の位置を保持するものであり、一般的には原稿圧着板の端部がヒンジにより事務機器等の本体の上面の端部に回動可能に連結される。
事務機器等の本体の上面の端部に連結されるヒンジとして、例えば、特許文献１のようなヒンジが開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたヒンジは、ヒンジケース、バネ、スライダ、回動アーム、およびピンを具備する。
ヒンジケースは、筒状に形成される。ヒンジケースは、ヒンジケースの軸方向（以下単に「軸方向」という）において、どちらか一方が閉塞されるとともに、他方が開口している。
スライダはヒンジケースに収容され、スライダの側面は軸方向に沿って摺動可能にヒンジケースの内周面に当接する。
バネは、その一端部がヒンジケースの閉塞されている方の端部に当接するとともに他端部がスライダに当接した状態でヒンジケースに収容される。すなわち、スライダは、バネによって軸方向の他方側へ（ヒンジケースにおいて開口している方の端部に向かって）付勢される。
回動アームはピンを介してヒンジケースに回動可能に支持され、閉じた位置から開いた位置に向かって（閉じた状態から開いた状態となるように）回動する方向にスライダを介してバネに付勢される。
【０００４】
以上のような特許文献１に開示されたヒンジは、閉じた状態から完全に開いた状態までの成す角度（以下単に「回動角度」とする）を制限するために、一定の回動角度以上となるとヒンジケースとカム部材とが当接する構成としていた。
【０００５】
しかし、このような構成においては、ヒンジケースのカム部材と当接する部分に強度が必要となり、厚みを持たせたり、強度のある素材で構成したりすることが必要となるためコスト増大および外形寸法の大型化の要因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８６８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は係る課題に鑑み、コストの増大および外形寸法の大型化を抑制しつつ、ヒンジの回動角度を制限することができるヒンジを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
即ち、請求項１においては、一端部にカム部が形成されたカム部材と、一端部が閉塞されるとともに他端部が開放され、前記カム部材の一端部に回動可能に支持される収容部材と、前記収容部材に収容され、前記収容部材の軸方向に摺動可能な摺動部材と、前記収容部材に収容され、一端部が前記収容部材の一端部に当接するとともに他端部が前記摺動部材に当接し、前記摺動部材を前記収容部材の一端部から他端部に向かって付勢することにより前記摺動部材を前記カム部材のカム部に当接させる付勢部材と、を具備し、前記カム部材において前記カム部に連なる位置にはカム部材側突起部が形成され、前記摺動部材において前記カム部に当接する位置には摺動部材側突起部が形成され、前記カム部材側突起部と前記摺動部材側突起部とが係合することによりカム部材に対する収容部材の回動が規制されるものである。
【００１０】
請求項２においては、前記摺動部材側突起部は曲げ方向に弾性変形可能であって、前記収容部材には前記摺動部材側突起部の弾性変形を許容する許容空間が形成されるものである。
【００１１】
請求項３においては、前記収容部材をカム部材に相対回動可能に連結する略円柱形状のピンを具備し、前記ピンは、前記カム部材に形成されるカム部材側ピン孔および前記収容部材に形成される収容部材側ピン孔のいずれか一方に脱落不能に圧入されるとともに他方に相対回転可能に嵌装されるものである。
【００１２】
請求項４においては、前記摺動部材において前記摺動部材側突起部に連なる位置には窪み部が形成され、前記カム部材側突起部と前記摺動部材側突起部とが係合する方向に前記収容部材が前記カム部材に対して回動するときには前記カム部材側突起部が前記窪み部に収容されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、コストの増大および外形寸法の大型化を抑制しつつ、ヒンジの回動角度を制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係るヒンジの全体的な構成を示した側面図。
【図２】ヒンジの斜視図。
【図３】ヒンジの側面断面図。
【図４】ヒンジのＡ−Ａ線断面図。
【図５】閉じた状態におけるヒンジの側面断面図。
【図６】カム部当接回動状態におけるヒンジの側面断面図。
【図７】突起部係合状態におけるヒンジの側面断面図。
【図８】突起部係合状態において開く方向へ力を加えたときのヒンジの側面断面図。
【図９】摺動部材と後方突起部とが当接した状態におけるヒンジの側面断面図。
【図１０】ヒンジの別実施例のＡ−Ａ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明の一実施例であるヒンジ１０の全体構成について説明する。
なお、以下では便宜上、図１における紙面の左右方向を基準として「前方」および「後方」を定義するとともに、図１における紙面の上下方向を基準として「上方」および「下方」を定義する。また、図１における紙面の手前方向を「左方」、奥方向を「右方」と定義する。
【００１６】
本実施形態におけるヒンジ１０は、板状の部材等を所望の角度まで回動させるとともに所望の角度で保持する所定の装置に組み込まれるものである。ヒンジ１０が組み込まれる所定の装置としては、例えば、事務機器（複写機、ファクシミリ、スキャナ等）がある。この場合、原稿圧着板が「板状の部材」に相当する。
【００１７】
ヒンジ１０は、図１、図２及び図３に示すように、カム部材２０、収容部材３０、付勢部材であるバネ４０、及び摺動部材５０等を具備する。
【００１８】
カム部材２０は、図１、図２、図３及び図４に示すように、柱状の部材である。カム部材２０には、カム部２１とカム部材側ピン孔２２とカム部材側突起部２３と回動停止部２４と後方突起部２５とが形成される。このようなカム部材２０は、例えば、樹脂材料を金型等によって成形することで構成される。
【００１９】
カム部２１は、カム部材２０の上端部に形成される部分である。カム部２１は後で詳述する摺動部材５０の摺動部材側突起部５２と当接する。図３に示す如く、カム部２１は、カム部材２０の上端部において、側面視で前方に膨らんだ略半楕円状に形成される。
なお、図３においては、摺動部材５０及びカム部材２０のそれぞれの構造を明確にするために、説明の便宜上、敢えて摺動部材５０がカム部２１から浮いた状態で描いている。
【００２０】
カム部材側ピン孔２２はカム部材２０の上部に形成される。カム部材側ピン孔２２は後述するピン６０を圧入するための孔であり、カム部材２０の左側面から右側面まで貫通する。
【００２１】
カム部材側突起部２３は、カム部２１と連なってカム部材２０の後上端部に形成される。
ここで、「カム部２１と連なる」とは、図３に示すようにカム部２１の半楕円状の曲面が終了する部分とカム部材側突起部２３の前面下端部とがほぼ同じ位置に設けられている（カム部材側突起部２３とカム部２１とが大きく離れることなく、連続している）ことを意味する。
図３に示すように、カム部材側突起部２３は、側面断面視略台形状に形成されており、前面は上方へ向かうにつれて前方へと傾斜している。
【００２２】
回動停止部２４は、板状の部分であり、カム部２１の前下端部に連なって形成される板状の突起である。回動停止部２４は、カム部２１の前下端部よりも前方に突出して形成されている。また、回動停止部２４は、カム部２１の前下端部と連なって形成される。
ここで、「カム部２１の前下端部と連なる」とは、図３に示すようにカム部２１の半楕円状の曲面が終了する前下端部と回動停止部２４の上面後端部とがほぼ同じ位置に設けられている（回動停止部２４の上面後端部とカム部２１の前下端部とが大きく離れることなく、連続している）ことを意味する。
【００２３】
図４に示すように、後方突起部２５は、カム部２１のカム部材側ピン孔２２よりも下方の部分から後方へ突出して形成される平面視略長方形状の部分である。本実施形態の後方突起部２５は後方へ向かうに従い上方へ湾曲している。
【００２４】
収容部材３０は、図１、図２及び図３に示すように、筒状に形成された部材であり、一端部（図１では上端部）が閉塞されるとともに他端部（図１では下端部）が開放され、カム部材２０の上部に回動可能に支持される。このような収容部材３０は、例えば、樹脂材料を金型等によって成形することで構成される。
ここで「収容部材３０の上端部が閉塞される」とは、バネ４０を係止して、摺動部材５０を収容部材３０の軸方向（以下単に「軸方向」という）の上端部から下端部に向かって付勢可能となる程度に閉塞されていることをいう。
すなわち、収容部材３０の上端部の形状は、バネ４０を係止できる形状であればよく、全く開口部が無い形状に限定されるものでない。バネ４０を係止できる他の形状としては、例えば、収容部材３０の上端部および下端部が開口するとともに収容部材３０の内周面の上端部寄りとなる位置にバネ４０を係止するための突起部が形成されるような形状等がある。
以下、収容部材３０の二つの端部のうち、開放されている方の端部を「開放側端部」、閉塞されている方の端部を「閉塞側端部」という。
図１および図４に示すように、収容部材３０の開放側端部には、左右一対の収容部材側ピン孔３１・３１が形成される。収容部材側ピン孔３１は収容部材３０の左右側面に一対に形成されている。収容部材側ピン孔３１は後述するピン６０を嵌装するための孔である。
また、収容部材３０の閉塞側端部の内周面にはバネ４０の一端部（図３においては上端部）を固定支持するためのバネ受け部３２が形成されている。
【００２５】
なお、収容部材３０の形状は、バネ４０および摺動部材５０を収納可能な形状かつカム部材２０に回動可能に支持される形状であればよく、筒状に限定されるものでない。
【００２６】
ここで、軸方向とは、本実施形態では収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部へ向かう方向、より厳密にはバネ４０および摺動部材５０を収容する収容部材３０の内部空間（孔）の長手方向である。つまり、収容部材３０の内部に形成される内部空間の長手方向が収容部材３０の長手方向に対して傾斜している（平行ではない）場合、軸方向とは、かかる収容部材３０の内部に形成される内部空間の長手方向である。
【００２７】
摺動部材５０は、図３に示すように、収容部材３０に収容される部材である。摺動部材５０は、収容部材３０に収容された状態で収容部材３０の軸方向に沿って摺動可能となっている。
収容部材３０に収容された摺動部材５０の径方向の長さ（軸方向に対して直交する方向の大きさ）および摺動部材５０の軸方向の長さ（軸方向に平行な方向の大きさ）は、摺動部材５０が収容部材３０に摺動可能に収容されるように、収容部材３０の内周面の形状に合わせて設定される。
図３に示す如く、摺動部材５０の基部（収容部材３０に収容されたとき、収容部材３０の閉塞側端部に近い方の端部）には窪みが形成され、バネ４０の他端部（図３においては下端部）を収容することが可能である。
【００２８】
摺動部材５０には、バネ受け部５１と、摺動部材側突起部５２と、窪み部５３とが形成される。
【００２９】
バネ受け部５１は、摺動部材５０の基部に形成された窪みの底部に形成されており、バネ４０の下端部を固定し、支持する。
【００３０】
図３に示す如く、摺動部材側突起部５２は摺動部材５０の先端部かつ前方寄りとなる位置（カム部２１に対向する位置）に形成される。摺動部材側突起部５２は、摺動部材５０が収容部材３０に収容されたときに軸方向に向かって、より厳密には、閉塞側端部から開放側端部に向かって突出する形状を有し、摺動部材側突起部５２の先端部（カム部２１に当接する部分）は曲面に面取りされている。
【００３１】
また、図３における摺動部材側突起部５２の径方向（摺動部材５０が収容部材３０に収容されたときに軸方向に対して直交する方向）の幅を適宜設定する、より厳密には、図３における摺動部材側突起部５２の曲げ方向（摺動部材側突起部５２の径方向）の長さを圧縮方向（摺動部材５０が収容部材３０に収容されたときの軸方向）の長さに比べて短く設定することにより、摺動部材側突起部５２は曲げ方向に弾性変形するが圧縮方向にはほとんど弾性変形しないようにしている。
収容部材３０には摺動部材側突起部５２の弾性変形を許容する許容空間が形成されている。許容空間とは、摺動部材側突起部５２が収容部材３０内壁側へ弾性変形した場合にも収容部材３０と当接しないように形成された空間である。
本実施例では、図３において収容部材３０の前面下部（摺動部材５０が収容部材３０に収容されたときに摺動部材側突起部５２の曲げ方向に対応する部分）に切欠３３を形成することにより摺動部材側突起部５２の曲げ方向に許容空間が形成されるので、収容部材３０が摺動部材側突起部５２に干渉することにより摺動部材側突起部５２の曲げ方向の弾性変形が妨げられることはない。
なお、許容空間については、本実施例に限定されるものではなく、例えば、収容部材３０の内周面の前面下部を前方へ張り出した形状に形成することもできる。
【００３２】
摺動部材５０の先端部（カム部材２０に対向する位置）かつ摺動部材側突起部５２に連なる位置には窪み部５３が形成される。窪み部５３は少なくともカム部材側突起部２３よりも大きい（カム部材側突起部２３を収容可能な大きさを有する）。本実施例では、図３に示すように、窪み部５３は側面視略台形状に形成されており、角の部分は曲面に面取りされて形成されている。
【００３３】
バネ４０は、収容部材３０に収容され、バネ４０の一端部（図３においては上端部）が収容部材３０の閉塞側端部に当接するとともにバネ４０の他端部（図３においては下端部）が摺動部材５０のバネ受け部５１に当接する。
バネ４０は、摺動部材５０を収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢することにより摺動部材５０（より詳細には、摺動部材側突起部５２）をカム部材２０のカム部２１に当接させる。このようなバネ４０は、例えば、バネ鋼からなる丸棒を螺旋状に成形することにより得られる圧縮コイルバネ等によって構成される。
【００３４】
このように構成することにより、摺動部材５０は、バネ４０によって収容部材３０の軸方向に向かって、厳密には、収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢される。つまり、摺動部材５０は、収容部材３０内を軸方向に沿って移動（摺動）し、カム部材２０に当接する。
【００３５】
なお、本実施形態において、摺動部材５０を付勢する部材として、バネ４０を用いたが、これに限定されるものでない。すなわち、収容部材３０に収容可能であるとともに、摺動部材５０を収容部材３０の軸方向に向かって、厳密には、収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢可能である適宜の部材（例えば、樹脂製のバネ、ゴム製のブロック等）を用いても構わない。
【００３６】
摺動部材５０の軸方向を除く方向への移動は、収容部材３０の内周面の形状と摺動部材５０の外周面の形状とが干渉するため規制される。言い換えれば、摺動部材５０は、軸方向に沿ってのみ摺動可能な構成である。このような摺動部材５０は、例えば、樹脂材料を金型等によって成形することで構成される。
【００３７】
また、ヒンジ１０は略円柱形状のピン６０を具備する。
ピン６０は、図４に示すように、カム部材２０に形成されるカム部材側ピン孔２２に脱落不能に圧入されるとともに、収容部材３０に形成される収容部材側ピン孔３１・３１に相対回転可能に嵌装される。
より詳細には、カム部材側ピン孔２２は、その入口部及び出口部がピン６０の断面積直径とほぼ同径で形成されており、ピン孔軸方向中心部がピン６０の断面積直径よりも小さい径で形成されている。これにより、ピン６０をカム部材側ピン孔２２へ圧入したとき、ピン６０はカム部材２０に対して脱落不能となる。
また、収容部材側ピン孔３１・３１は、ピン６０の断面積直径より大きい径で形成されている。これにより、ピン６０を収容部材側ピン孔３１・３１へ嵌装したとき、ピン６０は収容部材３０に相対回転可能に支持（軸支）される。
このように構成することにより、ピン６０は収容部材３０をカム部材２０に相対回動可能に連結することができる。
【００３８】
次に、収容部材３０とカム部材２０との関係について説明する。
収容部材３０は、図６に示すように、カム部材２０の上部に回動可能に支持される。すなわち、収容部材３０は、ピン６０の軸心を中心として回動する。
なお、以下において、収容部材３０が回動するときに中心となる位置を「回動中心Ｃ」とする（図５参照）。本実施形態では、回動中心Ｃは、ピン６０の軸心および収容部材側ピン孔３１の中心に一致する。
【００３９】
図５に示すように、収容部材３０が閉じた状態である場合において、バネ４０の付勢力により摺動部材５０が収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢される。
その結果、摺動部材５０が収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって移動（摺動）し、摺動部材５０の摺動部材側突起部５２とカム部材２０のカム部２１とが当接する。
また、摺動部材側突起部５２とカム部２１とが当接することにより、カム部材２０から摺動部材５０に反力（反作用の力）が加わるが、摺動部材側突起部５２とカム部２１との当接面は収容部材３０の軸方向に対して直交する状態から傾斜しているので、バネ４０の付勢力とカム部材２０から摺動部材５０に加わる反力とが完全にはバランスしない。
従って、ヒンジ１０に外力が作用しない状態では、収容部材３０が開いた状態に向かって回動しようとする。
【００４０】
ここで、収容部材３０が閉じた状態とは、収容部材３０の収容部材側ピン孔３１とカム部材２０の下端とを結ぶカム部材２０の長手方向に平行な線と、収容部材３０の軸方向に平行な線とが成す角度（図１中のθ）が小さくなる状態を指す。例えば、ヒンジ１０を事務機器の本体と原稿圧着板とを回動可能に連結する用途に適用した場合、収容部材３０が閉じた状態のときには原稿圧着板が事務機器の本体に対して閉じた状態（原稿圧着板が事務機器の本体のコンタクトガラスに当接した状態）となる。
ヒンジ１０を事務機器に適用し、カム部材２０を事務機器の本体に固定するとともに収容部材３０を原稿圧着板に固定した場合、原稿圧着板の重量により収容部材３０を閉じる方向に回動させようとする回転力（トルク）が収容部材３０に作用する。このような原稿圧着板の重量に起因する回転力、バネ４０の付勢力、およびカム部材２０から摺動部材５０に加わる反力の三つの力がバランスすることにより、カム部材２０に対する収容部材３０の回動角度が保持される。
【００４１】
図５に示すように、収容部材３０が閉じた状態では、摺動部材側突起部５２がカム部２１と当接するとともに、回動停止部２４と当接する。そして、摺動部材側突起部５２と回動停止部２４とが当接することにより、これ以上収容部材３０が閉じる方向（図５における反時計回りの方向、以下単に「閉じる方向」とする）に回動することが規制される。ここで、収容部材３０の収容部材側ピン孔３１とカム部材２０の下端とを結ぶカム部材２０の長手方向に平行な線と、軸方向に平行な線とが成す角度は略９０°となる。
【００４２】
次に、収容部材３０のカム部材２０に対する回動について説明する。
図６に示すように、閉じた状態の収容部材３０が開く方向（図６における時計回りの方向、以下単に「開く方向」とする）に回動したとき、摺動部材５０は、図５に示す状態から比較して収容部材３０の開放側端部寄りに摺動するが、摺動部材５０の摺動部材側突起部５２がカム部材２０のカム部２１に当接した状態が保持される。
【００４３】
図６に示すように、摺動部材側突起部５２とカム部２１とが当接しつつ収容部材３０がカム部材２０に対して回動可能な状態を「カム部当接回動状態」という。
【００４４】
図７に示すように、「カム部当接回動状態」より収容部材３０がさらに開く方向に回動したとき、摺動部材５０は、図６に示す状態から比較して収容部材３０の開放側端部寄りに摺動する。
その結果、摺動部材側突起部５２とカム部２１とが当接した状態が保持され、かつ摺動部材５０の摺動部材側突起部５２とカム部材２０のカム部材側突起部２３とが係合する。
言い換えれば、摺動部材側突起部５２の後面とカム部材側突起部２３の前面とが接触することにより、収容部材３０がカム部材２０に対してそれ以上開く方向に回動することが規制された状態となる。
【００４５】
図７に示すように、摺動部材側突起部５２とカム部２１とが当接し、かつ摺動部材側突起部５２とカム部材側突起部２３とが係合している状態を「突起部係合状態」という。
【００４６】
「突起部係合状態」においては、収容部材３０の収容部材側ピン孔３１とカム部材２０の下端とを結ぶカム部材２０の長手方向に平行な線と、軸方向に平行な線とが成す角度が略１５５°となる。
【００４７】
「閉じた状態」から「カム部当接回動状態」を経て「突起部係合状態」となる過程、すなわち、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合する方向、すなわち、収容部材３０が開く方向に収容部材３０がカム部材２０に対して回動するときには、カム部材側突起部２３が窪み部５３に徐々に収容されていくこととなる。言い換えれば、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合するまではカム部材側突起部２３が摺動部材５０のどの部分とも当接しないように、カム部材側突起部２３、摺動部材側突起部５２および窪み部５３の形状が定められる。
【００４８】
次に、「突起部係合状態」において、更に開く方向に力が加わった場合の収容部材３０のカム部材２０に対する回動について説明する。
図８に示すように、突起部係合状態より収容部材３０が更に開く方向に力が加わった場合、摺動部材側突起部５２の後面がカム部材側突起部２３の前面によって前方に押される。
この押す力によって、摺動部材側突起部５２は前方に曲げられる（弾性変形する）。摺動部材側突起部５２の先端部は弾性変形により前方へ押し出されるため、摺動部材側突起部５２の先端部は、それまでに当接していたカム部材側突起部２３の基部よりも先端寄り（上端部寄り）となる位置に当接する。これにより、摺動部材５０は、図７に示す状態から比較して収容部材３０の閉塞側端部寄りに摺動する。
【００４９】
更に収容部材３０が開く方向に力が加わると、図９に示すように、摺動部材側突起部５２がカム部材側突起部２３の上端部を乗り越え、収容部材３０が更に開く方向へ回動する。
摺動部材５０はバネ４０によって付勢されるので、摺動部材側突起部５２はカム部材側突起部２３の上面及び後面に当接しながら図８に示す状態から比較して収容部材３０の開口側端部寄りに摺動する。
そして、図９に示すように、カム部材２０の後部に設けられた後方突起部２５に摺動部材５０が当接したときに、収容部材３０の回動は終了する。より詳細には、摺動部材５０の先端部であって窪み部５３と連なり、かつ摺動部材側突起部５２の反対側となる部分がカム部材２０の後部に設けられた後方突起部２５と当接したときに、収容部材３０の回動は規制される。
【００５０】
また、図１０に示すように、ピン６０は、収容部材３０に形成される収容部材側ピン孔３１・３１に相対回転不能に圧入されるとともに、カム部材２０に形成されるカム部材側ピン孔２２に相対回転可能に嵌装される構成とすることもできる。このように構成することにより、ピン６０は収容部材３０に対して相対回転不能に支持され、カム部材２０に対して相対回転可能に支持されることとなり、カム部材２０が収容部材３０に対して回動することができる。なお、図１０に示すように、収容部材側ピン孔３１・３１及びカム部材側ピン孔２２以外の構成は前記実施例に示すヒンジ１０の構成と同様であるので説明を省略する。
ピン６０を圧入する収容部材側ピン孔３１・３１は、その入口部及び出口部がピン６０の断面積直径とほぼ同径で形成されており、ピン孔軸方向中心部がピン６０の断面積直径よりも小さい径で形成されている。これにより、ピン６０を収容部材側ピン孔３１・３１へ圧入することができ、ピン６０は収容部材３０に対して相対回転不能に支持されることとなる。
また、ピン６０を嵌装するカム部材側ピン孔２２は、ピン６０の断面積直径より大きい径で形成されている。これにより、ピン６０をカム部材側ピン孔２２へ嵌装することができ、ピン６０はカム部材２０に対して相対回転可能に支持される。
【００５１】
なお、本実施例ではカム部材２０及び収容部材３０のうちどちらか一方が事務機器の本体に固定され、他方が原稿圧着板に固定されていればよく、その組み合わせは限定されるものではない。
【００５２】
以上のように、ヒンジ１０は、上端部にカム部２１が形成されたカム部材２０と、軸方向の上端部が閉塞されるとともに下端部が開放され、カム部材２０の上端部に回動可能に支持される収容部材３０と、収容部材３０に収容され、収容部材３０の軸方向に摺動可能な摺動部材５０と、収容部材３０に収容され、上端部が収容部材３０の上端部に当接するとともに下端部が摺動部材５０に当接し、摺動部材５０を収容部材３０の閉塞側端部から開放側端部に向かって付勢することにより摺動部材５０をカム部材２０のカム部２１に当接させるバネ４０と、を具備し、カム部材２０においてカム部２１に連なる位置にはカム部材側突起部２３が形成され、摺動部材５０においてカム部２１に当接する位置には摺動部材側突起部５２が形成され、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合することによりカム部材２０に対する収容部材３０の回動が規制される。
このように構成することにより、摺動部材側突起部５２及びカム部材側突起部２３を設けるだけでヒンジ１０の回動角度を制限することができ、コストの増大および外形寸法の大型化を抑制することが可能である。ひいては、作業手順の簡略化及び材料コストの抑制を図ることができる。
【００５３】
また、摺動部材側突起部５２は曲げ方向に弾性変形可能であって、収容部材３０には摺動部材側突起部５２の弾性変形を許容する許容空間が形成されるものである。
このように構成することにより、突起部係合状態より更に開く方向に過大な力がかかった場合であっても、摺動部材側突起部５２及びカム部材側突起部２３が破損することを防止できる。
【００５４】
また、収容部材３０をカム部材２０に相対回動可能に連結する略円柱形状のピン６０を具備し、ピン６０は、カム部材２０に形成されるカム部材側ピン孔２２および収容部材３０に形成される収容部材側ピン孔３１のいずれか一方に脱落不能に圧入されるとともに他方に相対回転可能に嵌装されるものである。このように構成することにより、圧造加工とカシメ作業が不必要となるため、作業手順の簡略化及びコストの抑制を図ることができる。
【００５５】
また、摺動部材５０において摺動部材側突起部５２に連なる位置には窪み部５３が形成され、カム部材側突起部２３と摺動部材側突起部５２とが係合する方向に収容部材３０がカム部材２０に対して回動するときにはカム部材側突起部２３が窪み部５３に収容されるものである。このように構成することにより、収容部材３０がカム部材２０に対して回動するときでも、摺動部材５０とカム部材とが当接することが無く、スムーズに回動することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０ ヒンジ
２０ カム部材
２１ カム部
２２ カム部材側ピン孔
２３ カム部材側突起部
３０ 収容部材
３１ 収容部材側ピン孔
４０ バネ
５０ 摺動部材
５２ 摺動部材側突起部
５３ 窪み部
６０ ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部にカム部が形成されたカム部材と、
一端部が閉塞されるとともに他端部が開放され、前記カム部材の一端部に回動可能に支持される収容部材と、
前記収容部材に収容され、前記収容部材の軸方向に摺動可能な摺動部材と、
前記収容部材に収容され、一端部が前記収容部材の一端部に当接するとともに他端部が前記摺動部材に当接し、前記摺動部材を前記収容部材の一端部から他端部に向かって付勢することにより前記摺動部材を前記カム部材のカム部に当接させる付勢部材と、
を具備し、
前記カム部材において前記カム部に連なる位置にはカム部材側突起部が形成され、
前記摺動部材において前記カム部に当接する位置には摺動部材側突起部が形成され、
前記カム部材側突起部と前記摺動部材側突起部とが係合することによりカム部材に対する収容部材の回動が規制されるヒンジ。
【請求項２】
前記摺動部材側突起部は曲げ方向に弾性変形可能であって、
前記収容部材には前記摺動部材側突起部の弾性変形を許容する許容空間が形成される請求項１に記載のヒンジ。
【請求項３】
前記収容部材をカム部材に相対回動可能に連結する略円柱形状のピンを具備し、
前記ピンは、
前記カム部材に形成されるカム部材側ピン孔および前記収容部材に形成される収容部材側ピン孔のいずれか一方に脱落不能に圧入されるとともに他方に相対回転可能に嵌装される請求項１または請求項２に記載のヒンジ。
【請求項４】
前記摺動部材において前記摺動部材側突起部に連なる位置には窪み部が形成され、
前記カム部材側突起部と前記摺動部材側突起部とが係合する方向に前記収容部材が前記カム部材に対して回動するときには前記カム部材側突起部が前記窪み部に収容される請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のヒンジ。
【請求項１】
一端部にカム部が形成されたカム部材と、
一端部が閉塞されるとともに他端部が開放され、前記カム部材の一端部に回動可能に支持される収容部材と、
前記収容部材に収容され、前記収容部材の軸方向に摺動可能な摺動部材と、
前記収容部材に収容され、一端部が前記収容部材の一端部に当接するとともに他端部が前記摺動部材に当接し、前記摺動部材を前記収容部材の一端部から他端部に向かって付勢することにより前記摺動部材を前記カム部材のカム部に当接させる付勢部材と、
を具備し、
前記カム部材において前記カム部に連なる位置にはカム部材側突起部が形成され、
前記摺動部材において前記カム部に当接する位置には摺動部材側突起部が形成され、
前記カム部材側突起部と前記摺動部材側突起部とが係合することによりカム部材に対する収容部材の回動が規制されるヒンジ。
【請求項２】
前記摺動部材側突起部は曲げ方向に弾性変形可能であって、
前記収容部材には前記摺動部材側突起部の弾性変形を許容する許容空間が形成される請求項１に記載のヒンジ。
【請求項３】
前記収容部材をカム部材に相対回動可能に連結する略円柱形状のピンを具備し、
前記ピンは、
前記カム部材に形成されるカム部材側ピン孔および前記収容部材に形成される収容部材側ピン孔のいずれか一方に脱落不能に圧入されるとともに他方に相対回転可能に嵌装される請求項１または請求項２に記載のヒンジ。
【請求項４】
前記摺動部材において前記摺動部材側突起部に連なる位置には窪み部が形成され、
前記カム部材側突起部と前記摺動部材側突起部とが係合する方向に前記収容部材が前記カム部材に対して回動するときには前記カム部材側突起部が前記窪み部に収容される請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のヒンジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２６６０５５（Ｐ２０１０−２６６０５５Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２０２７６（Ｐ２００９−１２０２７６）
【出願日】平成２１年５月１８日（２００９．５．１８）
【出願人】（５９２２６４１０１）下西技研工業株式会社 (108)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１８日（２００９．５．１８）
【出願人】（５９２２６４１０１）下西技研工業株式会社 (108)
【Ｆターム（参考）】
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