ヒンジ
【課題】部品点数の増加を伴わず、かつ外部に突出した部分を形成せずに回動角度の上限値および下限値を規制することが可能なヒンジを提供する。
【解決手段】ヒンジ１００に、収容室１４が内部に形成されるケース１０と、ケース１０に回動可能に支持されたときに延長部２２およびカム部２３が収容室１４に収容されるアーム２０と、収容室１４に収容され、ケース１０の内周面に当接しつつ移動可能なスライダ４０と、収容室１４に収容され、スライダ４０を付勢してスライダ４０をカム部２３に当接させることによりアーム２０にトルクを付与する巻きバネ５０と、を具備し、延長部２２に形成された第一回動規制面２２ａおよび第二回動規制面２２ｂがケース１０の内周面に当接することによりケース１０に対するアーム２０の回動角度θの上限値および下限値を規制する。
【解決手段】ヒンジ１００に、収容室１４が内部に形成されるケース１０と、ケース１０に回動可能に支持されたときに延長部２２およびカム部２３が収容室１４に収容されるアーム２０と、収容室１４に収容され、ケース１０の内周面に当接しつつ移動可能なスライダ４０と、収容室１４に収容され、スライダ４０を付勢してスライダ４０をカム部２３に当接させることによりアーム２０にトルクを付与する巻きバネ５０と、を具備し、延長部２２に形成された第一回動規制面２２ａおよび第二回動規制面２２ｂがケース１０の内周面に当接することによりケース１０に対するアーム２０の回動角度θの上限値および下限値を規制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの部材を回動可能に連結するヒンジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、ファクシミリ、スキャナー等、オフィスで使用される事務機器の本体と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て当該原稿読み取り部に対する原稿の位置を保持する原稿圧着板とを回動可能に連結するヒンジが知られている。
【０００３】
このようなヒンジの多くは、内部に空間が形成されるとともに事務機器の本体に固定されるケース状の第一部材、カムを備えるとともに原稿圧着板に固定される第二部材、第一部材および第二部材を回動可能に連結する回動軸、第一部材の内部に形成された空間に移動可能に収容されるスライダ、および第一部材の内部に形成された空間に収容されるとともにスライダを第二部材のカムに当接する方向に付勢する巻きバネを具備する。
このようなヒンジは、巻きバネの付勢力で原稿圧着板の重量を支えることにより事務機器の本体に対する原稿圧着板の回動角度（開閉角度）を任意の角度で保持し（フリーストップ機能）、ひいては作業者が原稿圧着板を回動（開閉）させて原稿読み取り部へ原稿を載置する作業を容易にしている。
【０００４】
また、第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値および下限値のいずれか一方、または両方を規制する機能を備えるヒンジも知られている。例えば特許文献１から特許文献５に記載の如くである。
【０００５】
特許文献１に記載のヒンジの場合、上記第二部材に対応する部材において外部に露出している部分に突起（回動停止部および後方突起部）が形成され、上記第一部材に対応する部材が当該突起に当接することにより第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値および下限値が規制される。
特許文献２に記載のヒンジの場合、上記第二部材に対応する部材において外部に露出している部分に突起（カム係合部）が形成され、上記スライダに対応する部材が当該突起に当接することにより第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値が規制される。
特許文献３および特許文献４に記載のヒンジの場合、上記第二部材に対応する部材において外部に露出している部分に段差（特許文献３においてはストッパー部、特許文献４においては回転規制部）が形成され、上記第一部材に対応する部材が当該段差に当接することにより第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値が規制される。
特許文献５に記載のヒンジの場合、上記第一部材に対応する部材にストッパーシャフトが軸支され、上記第二部材に対応する部材がストッパーシャフトに当接することにより第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値が規制される。
【０００６】
しかし、特許文献１から特許文献４に記載のヒンジの場合、上記突起（あるいは段差）はヒンジの外部に露出し、回動軸の半径方向に突出しているため、ヒンジの外形寸法が大きくなる傾向がある。
【０００７】
また、特許文献１から特許文献４に記載のヒンジの場合、第一部材および第二部材を回動可能に連結する回動軸から第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値を規制するための突起（あるいは段差）までの距離が小さい。
そのため、これらのヒンジにより回動可能に連結される二つの部材の間（例えば事務機器の本体および原稿圧着板の間）に大きな外力（過負荷）が作用した場合、上記突起（あるいは段差）には非常に大きなトルクが作用する。
上記突起あるいは段差の変形または破損を防止するためには（ａ）非常に強度が高い材料（例えば、いわゆるエンジニアリングプラスチック、炭素繊維強化型の樹脂材料等）を用いてヒンジを構成する部品を製造する、あるいは（ｂ）上記突起、段差あるいはこれらの周囲の肉厚を大きくすることによりこれらの強度を向上させる、といった対策をとらなければならず、ヒンジの大型化および製造コストの上昇の原因となる。
【０００８】
また、特許文献５に記載のヒンジの場合、第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値を規制するために別部品を追加するため、ヒンジを構成する部品点数が増加し、ヒンジの製造コストが上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２６６０５５号公報
【特許文献２】特開２００８−２６８５２２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８２１５８号公報
【特許文献４】特開２００９−０７１８０４号公報
【特許文献５】特開２０１０−２７１６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上の如き状況に鑑みて為されたものである。すなわち、本発明が解決しようとする問題は、部品点数の増加を伴わず、かつ外部に突出した部分（突起、段差等）を形成せずに回動角度の上限値および下限値を規制することが可能なヒンジを提供すること、である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下に上記課題を解決するための手段を説明する。
【００１２】
即ち、請求項１においては、
内周面に囲まれた空間が内部に形成され、一端部が閉塞されるとともに他端部が開口し、第一連結対象物または第二連結対象物のいずれか一方に固定される第一固定部材と、
前記第一固定部材の他端部に回動可能に支持されるとともに前記第一連結対象物または前記第二連結対象物のいずれか他方に固定される本体部、一端部が前記本体部に連なるとともに前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容される延長部、ならびに、前記延長部の他端部に連なるとともに前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容されるカム部、を備える第二固定部材と、
前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容され、前記第一固定部材の内周面に当接しつつ前記第一固定部材の他端部から突出する突出方向および前記第一固定部材の内部の空間に没入する没入方向に移動可能なスライド部材と、
前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容され、前記スライド部材を前記突出方向に付勢して前記スライド部材を前記カム部に当接させることにより前記第一固定部材に対して回動するトルクを前記第二固定部材に付与する付勢部材と、
を具備し、
前記延長部には第一回動規制面および第二回動規制面が形成され、
前記第一回動規制面が前記第一固定部材の内周面に当接することにより前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動角度の上限値が規制され、
前記第二回動規制面が前記第一固定部材の内周面に当接することにより前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動角度の下限値が規制されるものである。
【００１３】
請求項２においては、
前記第一回動規制面、前記第二回動規制面、前記第一固定部材の内周面において前記第一回動規制面に対向する部分、および前記第一固定部材の内周面において前記第二回動規制面に対向する部分、は前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動軸の軸線方向に対して平行な平面である。
【００１４】
請求項３においては、
前記第一固定部材において前記第一回動規制面が当接する部分、前記第二回動規制面が当接する部分、およびこれらを繋ぐ部分の肉厚は、前記第一固定部材における他の部分の肉厚よりも大きいものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、部品点数の増加を伴わず、かつ外部に突出した部分を形成せずにヒンジの回動角度の上限値および下限値を規制することが可能である、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るヒンジの実施の一形態を具備するスキャナーを示す左側面図。
【図２】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す右後下方から見た斜視図。
【図３】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す正面図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す背面図。
【図４】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す平面図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す底面図。
【図５】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左側面図（回動角度θ＝０°）、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す右側面図（回動角度θ＝０°）。
【図６】本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左側面断面図（図３（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、回動角度θ＝０°）。
【図７】本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるケースを示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるケースを示す右後下方から見た斜視図。
【図８】本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるケースの内周面を示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるアームを示す左側面図。
【図９】本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるアームを示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるアームを示す右後下方から見た斜視図。
【図１０】本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるスライダを示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるスライダを示す右後下方から見た斜視図。
【図１１】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態における回動ピンを示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態における巻きバネを示す左前上方から見た斜視図。
【図１２】本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左側面断面図（回動角度θ＝３０°）。
【図１３】本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左側面断面図（回動角度θ＝４３°）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では図１を用いて本発明に係るヒンジの実施の一形態であるヒンジ１００を具備するスキャナー１について説明する。スキャナー１は事務機器の一種であり、スキャナー本体２、原稿圧着板３およびヒンジ１００を具備する。
【００１８】
スキャナー本体２は本発明に係る第一連結対象物の実施の一形態である。「第一連結対象物」は本発明に係るヒンジにより回動可能に連結される二つの物品の一方を指す。
スキャナー本体２は原稿読み取り装置、制御装置、表示装置および入力装置を具備する。スキャナー本体２の原稿読み取り装置はスキャナー本体２の上面に配置される。スキャナー本体２の原稿読み取り装置はスキャナー本体２の上面に載置された原稿を読み取る（原稿の画像情報を生成する）。スキャナー本体２の制御装置はスキャナー１の各部の動作、より詳細にはスキャナー本体２の原稿読み取り装置の動作を制御する。スキャナー本体２の制御装置はスキャナー本体２の原稿読み取り装置が生成した画像情報を記憶すること、および当該画像情報をスキャナー本体２に接続された回線（例えば、インターネット回線等）を通じて他の機器（パーソナルコンピュータ等）に送信することが可能である。スキャナー本体２の表示装置は例えば液晶パネルからなり、スキャナー１の動作状況等に係る情報を表示する。スキャナー本体２の入力装置はボタン、スイッチ等からなり、作業者がスキャナー１に対する指示等を入力する際に操作される。スキャナー本体２の表示装置および入力装置はスキャナー本体２の前上部に配置される。
【００１９】
原稿圧着板３は本発明に係る第二連結対象物の実施の一形態である。「第二連結対象物」は本発明に係るヒンジにより回動可能に連結される二つの物品の他方を指す。
原稿圧着板３は板状の部材であり、スキャナー本体２の原稿読み取り装置の上に載置された原稿をスキャナー本体２の原稿読み取り装置に向かって押さえつける（圧着する）ことにより、原稿がスキャナー本体２の原稿読み取り装置に対して動くことを防止する。
【００２０】
「事務機器」は、少なくとも原稿を読み取る（原稿の画像情報を取得する）機能を具備する装置を指す。「原稿」は、シート状物（紙、樹脂製のシート等）のシート面（広い面）に文章、書画、写真等が記されたものを指す。事務機器の具体例としては以下の（ａ）〜（ｄ）等が挙げられる。
（ａ）原稿を読み取る機能および読み取った原稿に係る画像情報を他の機器（例えば、パーソナルコンピュータ）に送信する機能を具備するスキャナー。
（ｂ）原稿を読み取る機能、読み取った原稿に係る画像情報を通信回線を介して他の機器に送信する機能および他の機器から取得した画像情報をプリントアウトする機能を具備するファクス。
（ｃ）原稿を読み取る機能および読み取った原稿に係る画像情報をプリントアウトする機能を具備するコピー機（プリンタ）。
（ｄ）上記スキャナー、ファクス、およびコピー機としての機能を兼ねる複合機。
なお、本発明に係るヒンジは事務機器を構成する二つの部品（事務機器の本体および原稿圧着板）を連結する用途に限定されない（本発明に係る第一連結対象物および第二連結対象物は事務機器を構成する二つの部品に限定されない）。例えば、本発明に係るヒンジは便器および便座、自動車の車体およびボンネットを回動可能に連結する用途等、種々の用途に適用可能である。
【００２１】
以下では、図１から図１３を用いて本発明に係るヒンジの実施の一形態であるヒンジ１００について説明する。
ヒンジ１００はスキャナー本体２および原稿圧着板３を回動可能に連結する。
図２から図６に示す如く、ヒンジ１００はケース１０、アーム２０、回動ピン３０、スライダ４０および巻きバネ５０を具備する。
【００２２】
以下では「スキャナー本体２に対する原稿圧着板３の回動角度」および「ケース１０に対するアーム２０の回動角度」を同期させ、これらの回動角度をいずれも「回動角度θ」と定義し、これを用いて説明する。
本実施形態では原稿圧着板３がスキャナー本体２に対して閉じているときに回動角度θが０°であり、原稿圧着板３がスキャナー本体２に対して開く方向に回動したとき（図１において時計回りに回動したとき）に回動角度θが増加する（正の値となる）。
また、本実施形態における回動角度θの最小値（θｍｉｎ）は０°であり、回動角度θの最大値（θｍａｘ）は４３°である（０°＝θｍｉｎ≦θ≦θｍａｘ＝４３°）。
以下では便宜上、回動角度θ＝０°のときの姿勢に基づいてヒンジ１００が具備する各部材を説明する。
【００２３】
以下では図１、図６、図７および図８の（ａ）を用いて本発明に係る第一固定部材の実施の一形態であるケース１０の詳細について説明する。
図６および図７に示す如く、ケース１０は筒部１１、回動支持部１２およびブラケット部１３を備える。
【００２４】
筒部１１はケース１０の下半部を成す概ね円筒形状の部分である。筒部１１の内部には空間が形成される。筒部１１の一端部（筒部１１の下端部であり、ひいてはケース１０の一端部）は閉塞されている。筒部１１の内部の空間は内壁面１１ａおよび底面１１ｂにより囲まれる。底面１１ｂには概ね円筒形状のバネ突起１１ｃが形成される。
【００２５】
回動支持部１２はケース１０の上半部を成す概ね角筒形状の部分である。回動支持部１２の内部には空間が形成される。回動支持部１２の一端部（下端部）は筒部１１の他端部（上端部）に連なり、回動支持部１２の内部の空間と筒部１１の内部の空間とは連通している。回動支持部１２の他端部（本実施形態の場合、回動支持部１２の上端部および回動支持部１２の前面の上半部であり、ひいてはケース１０の他端部）は開口している。
回動支持部１２の内部の空間は前壁面１２ａ、後壁面１２ｂ、左壁面１２ｃおよび右壁面１２ｄにより囲まれる。回動支持部１２には軸支孔１２ｅ・１２ｆが形成される。軸支孔１２ｅは回動支持部１２の左上端部において回動支持部１２の外周面から左壁面１２ｃまで貫通する。軸支孔１２ｆは回動支持部１２の右上端部において回動支持部１２の外周面から右壁面１２ｄまで貫通する。
【００２６】
ブラケット部１３は上下一対の板面を有する板状の部分である。ブラケット部１３は回動支持部１２の右前下端部に連なっており、回動支持部１２の前方に突出している。
ブラケット部１３には固定孔１３ａが形成される。固定孔１３ａはブラケット部１３の上下一対の板面を貫通する。
【００２７】
ケース１０の内部には収容室１４が形成される。本実施形態の収容室１４は筒部１１の内部に形成された空間および回動支持部１２の内部に形成された空間を合わせたものである。収容室１４は「本発明に係る第一固定部材の内部に形成された空間」の実施の一形態である。「内壁面１１ａ、底面１１ｂ、前壁面１２ａ、後壁面１２ｂ、左壁面１２ｃおよび右壁面１２ｄを合わせたもの」は収容室１４を囲む内周面であり、本発明に係る第一固定部材の内周面の実施の一形態である。
【００２８】
図８の（ａ）に示す如く、収容室１４を囲む内周面にはガイド１５ａ・１５ｂ・１５ｃ・１５ｄ・１５ｅ・１５ｆが形成される。ガイド１５ａ・１５ｂ・１５ｃ・１５ｄ・１５ｅ・１５ｆはいずれも上下方向に延びた形状の突起（突条）であり、それぞれ前壁面１２ａの左右中央部、後壁面１２ｂの左右中央部、左壁面１２ｃの前半部、左壁面１２ｃの後半部、右壁面１２ｄの前半部、右壁面１２ｄの後半部に配置される。
【００２９】
図１に示す如く、筒部１１をスキャナー本体２の上面後部に形成された穴（不図示）に差し込み、ブラケット部１３の固定孔１３ａを貫通させたネジ（不図示）をスキャナー本体２の上面後部に形成されたネジ穴（不図示）にねじ込むことにより、ケース１０がスキャナー本体２に固定される。
【００３０】
本実施形態の場合、樹脂材料を射出成形し、筒部１１、回動支持部１２およびブラケット部１３を一体的に成形することによりケース１０が製造されるが、本発明に係る第一固定部材の製造方法はこれに限定されない。例えば、金属板を適宜折り曲げる、あるいはアルミニウム合金等で鋳造する、といった方法により第一固定部材を製造しても良い。
【００３１】
以下では図１、図６、図８の（ｂ）および図９を用いて本発明に係る第二固定部材の実施の一形態であるアーム２０の詳細について説明する。
図８の（ｂ）および図９に示す如く、アーム２０は本体部２１、延長部２２およびカム部２３を備える。本実施形態の場合、樹脂材料を射出成形し、本体部２１、延長部２２およびカム部２３を一体的に成形することにより、アーム２０が製造される。
【００３２】
図８の（ｂ）に示す如く、本実施形態の本体部２１はアーム２０において境界線５よりも上方となる部分に相当し、アーム２０の主たる構造体を成す部分である。本体部２１の形状は概ね前後方向に延びたブロック状である。
本体部２１には固定孔２１ａおよびネジ穴２１ｂが形成される。固定孔２１ａは本体部２１の後上部において本体部２１を左右方向に貫通する。ネジ穴２１ｂは本体部２１の上面に開口し、ネジ穴２１ｂの内周面には雌ネジが形成される。
【００３３】
図８の（ｂ）に示す如く、本実施形態の延長部２２はアーム２０において境界線５および境界線６で挟まれる部分に相当し、本体部２１に連なる部分である。より詳細には、延長部２２の一端部（上端部）は本体部２１の後下部に連なり、延長部２２の他端部（下端部）は延長部２２の一端部（上端部）の後下方に配置される。延長部２２の形状は側面視で（換言すれば、固定孔２１ａの軸線方向から見て）延長部２２の一端部（上端部）から延長部２２の他端部（下端部）に向かって先細った概ね三角形状である。
延長部２２の前下部には第一回動規制面２２ａが形成され、延長部２２の後下部には第二回動規制面２２ｂが形成される。第一回動規制面２２ａおよび第二回動規制面２２ｂはいずれも固定孔２１ａの軸線方向（ひいては、ケース１０に対するアーム２０の回動軸たる回動ピン３０の軸線方向）に平行な平面である。
【００３４】
図８の（ｂ）に示す如く、本実施形態のカム部２３はアーム２０において境界線６よりも下方となる部分に相当し、延長部２２の他端部（下端部）に連なる部分である。カム部２３にはカム面２３ａが形成される。カム面２３ａはカム部２３の前面、下面および後面を兼ねる曲面である。カム部２３の前端部は第一回動規制面２２ａの後端部（下端部）に連なり、カム部２３の前端部は第二回動規制面２２ｂの下端部に連なる。
【００３５】
以下では図４の（ａ）および図１１の（ａ）を用いて本発明に係る回動軸の実施の一形態である回動ピン３０の詳細について説明する。回動ピン３０はケース１０およびアーム２０を回動可能に連結する。図１１の（ａ）に示す如く、回動ピン３０は胴体部３１および頭部３２を備える。本実施形態の回動ピン３０は金属材料からなる。
【００３６】
胴体部３１は回動ピン３０の胴体を成す略円柱形状の部分である。胴体部３１の一端部（右端部）にはカシメ穴３１ａが形成される。カシメ穴３１ａが形成されることにより、胴体部３１の一端部（右端部）には薄肉部（略円筒形状の部分）が形成される。
頭部３２は胴体部３１の他端部（左端部）に連なる略円盤形状の部分である。頭部３２の外径（直径）は胴体部３１の外径（直径）よりも大きい。
【００３７】
図４の（ａ）に示す如く、回動ピン３０の胴体部３１は左側から右側に向かって順に軸支孔１２ｅ、固定孔２１ａおよび軸支孔１２ｆを貫通し、胴体部３１の一端部（右端部）はケース１０の回動支持部１２の右側方に突出し、頭部３２はケース１０の回動支持部１２の左側面に当接する。本実施形態では軸支孔１２ｅ・１２ｆの内径（直径）が胴体部３１の外径（直径）よりも僅かに大きく、かつ固定孔２１ａの内径（直径）が胴体部３１の外径（直径）よりも僅かに小さい。従って、回動ピン３０はケース１０に対して回動可能に軸支され、アーム２０に対して回動ピン３０の軸線方向（本実施形態では、左右方向）に移動不能かつ回転不能に固定される。
頭部３２の外径（直径）は軸支孔１２ｅよりも大きい。また、回動ピン３０が軸支孔１２ｅ、固定孔２１ａおよび軸支孔１２ｆを貫通した状態で胴体部３１の一端部（右端部）に形成された薄肉部を回動ピン３０の半径方向（回動ピン３０の軸線方向に垂直な方向）に押し広げるようにカシメる（塑性変形させる）ことにより、カシメられた部分の外径（直径）は軸支孔１２ｆの内径（直径）よりも大きくなる。
このように、回動ピン３０はケース１０およびアーム２０を回動可能に連結し、ケース１０およびアーム２０に対して脱落不能に支持される。
【００３８】
図６に示す如く、アーム２０の本体部２１が回動ピン３０によりケース１０の他端部（上端部）に回動可能に支持されているとき、アーム２０の延長部２２およびカム部２３はケース１０の収容室１４に収容される。延長部２２およびカム部２３がケース１０の収容室１４に収容されているとき、第一回動規制面２２ａは前壁面１２ａに対向し、第二回動規制面２２ｂは後壁面１２ｂに対向する。
従って、前壁面１２ａは「ケース１０の収容室１４を囲む内周面において第一回動規制面２２ａに対向する部分」に相当し、後壁面１２ｂは「ケース１０の収容室１４を囲む内周面において第二回動規制面２２ｂに対向する部分」に相当する。
【００３９】
図１に示す如く、アーム２０の本体部２１を原稿圧着板３の後端部に形成された固定穴（不図示）に差し込み、原稿圧着板３の後端部に形成された貫通孔（不図示）を貫通したネジ（不図示）をネジ穴２１ｂ（図２の（ａ）参照）にねじ込むことにより、本体部２１、ひいてはアーム２０が原稿圧着板３に固定される。
【００４０】
以下では図６および図１０を用いて本発明に係るスライド部材の実施の一形態であるスライダ４０の詳細について説明する。
図１０に示す如く、スライダ４０はスライダ本体４１、ガイド４２ａ〜４２ｊおよびバネ突起４３を備える。
スライダ本体４１はスライダ４０の主たる構造体を成す部分である。本実施形態のスライダ本体４１は前面、後面、上面、下面、左側面、右側面を有するブロック状である。本実施形態ではスライダ本体４１の上面はカム当接面４１ａを成す。カム当接面４１ａは前下がりの傾斜を有する曲面である。
ガイド４２ａ〜４２ｊは上下方向に延びた形状の突起（突条）である。ガイド４２ａ・４２ｂはそれぞれスライダ本体４１の前面の左端部および右端部に配置される。ガイド４２ｃ・４２ｄはそれぞれスライダ本体４１の後面の左端部および右端部に配置される。ガイド４２ｅ・４２ｆ・４２ｇはそれぞれスライダ本体４１の左側面の前端部、前後中央部および後端部に配置される。ガイド４２ｈ・４２ｉ・４２ｊはそれぞれスライダ本体４１の右側面の前端部、前後中央部および後端部に配置される。
バネ突起４３は概ね円筒形状の突起であり、スライダ本体４１の下面に形成される。
【００４１】
図６に示す如く、スライダ４０はケース１０の収容室１４に収容される。また、スライダ４０がケース１０の収容室１４に収容されたとき、スライダ４０の外周面はケース１０の内周面に当接し、スライダ４０はケース１０の他端部からケース１０の外部に突出する方向である「突出方向（本実施形態では上方）」および収容室１４に没入する没入する方向である「没入方向（本実施形態では、下方）」に移動（摺動）することが可能である。
なお、ケース１０の内周面に形成されたガイド１５ａ〜１５ｆ（図８の（ａ）参照）とスライダ４０（スライダ本体４１）の外周面に形成されたガイド４２ａ〜４２ｊ（図１０参照）とが嵌合することにより、ケース１０に対するスライダ４０の左右方向および前後方向（突出方向および没入方向に垂直な方向）への移動および回転は規制される。
【００４２】
本実施形態の場合、樹脂材料を射出成形し、スライダ本体４１、ガイド４２ａ〜４２ｊおよびバネ突起４３を一体的に成形することによりスライダ４０が製造されるが、本発明に係るスライド部材の製造方法はこれに限定されない。例えば、アルミニウム合金等で鋳造することにより第一固定部材を製造しても良い。
【００４３】
以下では、図６および図１１の（ｂ）を用いて巻きバネ５０の詳細について説明する。
巻きバネ５０は本発明に係る付勢部材の実施の一形態である。本実施形態の巻きバネ５０は金属材料からなり、圧縮バネ（圧縮された状態で使用されるバネ）である。
図６に示す如く、巻きバネ５０はケース１０の収容室１４に収容される。ケース１０の収容室１４に収容された巻きバネ５０の一端部（下端部）は底面１１ｂに当接するとともにバネ突起１１ｃに嵌合し、巻きバネ５０の他端部（上端部）はスライダ４０のスライダ本体４１の下面に当接するとともにバネ突起４３に嵌合する。
巻きバネ５０はスライダ４０を「突出方向（ケース１０の他端部からケース１０の外部に突出する方向）」に付勢し、スライダ４０のカム当接面４１ａをアーム２０のカム部２３のカム面２３ａに当接させる。その結果、巻きバネ５０の付勢力（圧縮される方向に弾性変形した巻きバネ５０が元の形状に戻ろうとする力）はスライダ４０を経てアーム２０に伝達され、アーム２０はケース１０に対して左側面視で時計回りに回動する方向に付勢され（図６参照）、ひいては原稿圧着板３はスキャナー本体２に対して開く方向に付勢される（図１参照）。
このように、巻きバネ５０は「アーム２０がケース１０に対して左側面視で時計回りに回動するトルク（ひいては、原稿圧着板３がスキャナー本体２に対して開く方向に回動するトルク）」をアーム２０に付与する。
【００４４】
以下では、図６、図１２および図１３を用いてケース１０に対してアーム２０が回動するとき（ひいては、スキャナー本体２に対して原稿圧着板３が回動するとき）のヒンジ１００の挙動について説明する。
【００４５】
図６に示す如く、ケース１０に対するアーム２０の回動角度θが０°のとき、第二回動規制面２２ｂは後壁面１２ｂ、すなわちケース１０の収容室１４を囲む内周面において第二回動規制面２２ｂに対向する部分に当接する。
その結果、アーム２０はケース１０に対してそれ以上左側面視で反時計回りに回動することが出来ない。言い換えれば、第二回動規制面２２ｂが後壁面１２ｂに当接することによりケース１０に対するアーム２０の回動角度θの下限値（θｍｉｎ）が「０°」に規制される。
【００４６】
図１２に示す如く、図６に示す状態からアーム２０がケース１０に対して左側面視で時計回りに３０°だけ回動したとき（θ＝３０°のとき）、アーム２０の延長部２２およびカム部２３はケース１０の収容室１４に収容された状態を保持しつつ回動ピン３０を中心として左側面視で時計回りに回動し、図６に示す状態よりも前方となる位置に配置される。
その結果、カム部２３のカム面２３ａとスライダ４０のカム当接面４１ａとが当接する位置は前方に移動し、スライダ４０は上方に移動し、巻きバネ５０がアーム２０に付与するトルクは小さくなる。
【００４７】
図１３に示す如く、図１２に示す状態からアーム２０がケース１０に対して左側面視で時計回りに１３°だけ回動したとき（θ＝４３°のとき）、アーム２０の延長部２２およびカム部２３はケース１０の収容室１４に収容された状態を保持しつつ回動ピン３０を中心として左側面視で時計回りに回動し、図１２に示す状態よりも更に前方となる位置に配置される。
その結果、カム部２３のカム面２３ａとスライダ４０のカム当接面４１ａとが当接する位置は更に前方に移動し、スライダ４０は上方に移動し、巻きバネ５０がアーム２０に付与するトルクは小さくなる。
【００４８】
また、ケース１０に対するアーム２０の回動角度θが４３°のとき、第一回動規制面２２ａは前壁面１２ａ、すなわちケース１０の収容室１４を囲む内周面において第一回動規制面２２ａに対向する部分に当接する（本実施形態の場合、厳密には、第一回動規制面２２ａは前壁面１２ａに形成されたガイド１５ａの後面に当接する）。
その結果、アーム２０はケース１０に対してそれ以上左側面視で時計回りに回動することが出来ない。言い換えれば、第一回動規制面２２ａが前壁面１２ａに当接することによりケース１０に対するアーム２０の回動角度θの上限値（θｍａｘ）が「４３°」に規制される。
【００４９】
以上の如く、本実施形態のヒンジ１００の場合、アーム２０のうちケース１０の収容室１４に収容されている部分である延長部２２に形成された第一回動規制面２２ａおよび第二回動規制面２２ｂがそれぞれ前壁面１２ａおよび後壁面１２ｂに当接することにより、ケース１０に対するアーム２０の回動角度θの上限値（θｍａｘ）および下限値（θｍｉｎ）が規制される。
従って、ヒンジ１００の部品点数の増加を伴わず、かつヒンジ１００の外部に突起、段差等の突出した部分を形成せずにケース１０に対するアーム２０の回動角度を規制することが可能である。
また、このことは第一固定部材に対する第二固定部材の回動角度を規制可能なヒンジにおける美観の向上、および外観形状の自由度の向上に寄与する。
【００５０】
また、本実施形態のヒンジ１００の場合、第一回動規制面２２ａ、第二回動規制面２２ｂ、前壁面１２ａおよび後壁面１２ｂはいずれもケース１０に対するアーム２０の回動軸たる回動ピン３０の軸線方向に平行な平面である。
従って、第一回動規制面２２ａが前壁面１２ａに当接するとき、および第二回動規制面２２ｂが後壁面１２ｂに当接するとき、いずれも当接する面積を大きくすることが可能であり、アーム２０に作用するトルクがケース１０およびアーム２０の局所に集中することを防止し、ヒンジ１００の耐久性の向上（長寿命化）に寄与する。
【００５１】
図６および図８の（ａ）に示す如く、本実施形態のヒンジ１００の場合、ケース１０において第一回動規制面２２ａが当接する部分（より詳細には、前壁面１２ａの上半部に対応する部分）、第二回動規制面２２ｂが当接する部分（より詳細には、後壁面１２ｂの上下中央部に対応する部分）およびこれらを繋ぐ部分（より詳細には、左側面１２ｃおよび右側面１２ｄの上下中途部に対応する部分）の肉厚（ケース１０の内周面から外周面までの厚さ）はケース１０における他の部分の肉厚よりも大きい。すなわち、ケース１０において第一回動規制面２２ａが当接する部分、第二回動規制面２２ｂが当接する部分およびこれらを繋ぐ部分により、ケース１０には他の部分よりも肉厚が大きいリング状の部分が形成される。
このように構成することにより、第一回動規制面２２ａが前壁面１２ａに当接した状態で原稿圧着板３（ひいてはアーム２０）に回動角度θを大きくする方向の外力（過負荷）が作用した場合、あるいは第二回動規制面２２ｂが後壁面１２ｂに当接している状態で原稿圧着板３（ひいてはアーム２０）に回動角度θを小さくする方向の外力（過負荷）が作用した場合であっても上記リング状の部分は十分な強度を有するので、ケース１０の耐久性の向上（ひいては長寿命化）に寄与する。
【００５２】
本実施形態ではケース１０がスキャナー本体２に固定され、アーム２０が原稿圧着板３に固定されるが、本発明はこれに限定されない。
すなわち、本発明に係る第一固定部材および第二固定部材のうち、いずれか一方が第一連結対象物に固定され、いずれか他方（第一固定部材および第二固定部材のうち第一連結対象物に固定されなかった方の部材）が第二連結対象物に固定されれば良い。
【符号の説明】
【００５３】
１ スキャナー（事務機器）、２ スキャナー本体（第一連結対象物）、３ 原稿圧着板（第二連結対象物）、１０ ケース（第一固定部材）、１２ａ 前壁面（内周面）、１２ｂ 後壁面（内周面）、１４ 収容室（第一固定部材の内部に形成された空間）、２０ アーム（第二固定部材、２１ 本体部、２２ 延長部、２２ａ 第一回動規制面、２２ｂ 第二回動規制面、２３ カム部、３０ 回動ピン（回動軸）、４０ スライダ（スライド部材）、５０ 巻きバネ（付勢部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの部材を回動可能に連結するヒンジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、ファクシミリ、スキャナー等、オフィスで使用される事務機器の本体と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て当該原稿読み取り部に対する原稿の位置を保持する原稿圧着板とを回動可能に連結するヒンジが知られている。
【０００３】
このようなヒンジの多くは、内部に空間が形成されるとともに事務機器の本体に固定されるケース状の第一部材、カムを備えるとともに原稿圧着板に固定される第二部材、第一部材および第二部材を回動可能に連結する回動軸、第一部材の内部に形成された空間に移動可能に収容されるスライダ、および第一部材の内部に形成された空間に収容されるとともにスライダを第二部材のカムに当接する方向に付勢する巻きバネを具備する。
このようなヒンジは、巻きバネの付勢力で原稿圧着板の重量を支えることにより事務機器の本体に対する原稿圧着板の回動角度（開閉角度）を任意の角度で保持し（フリーストップ機能）、ひいては作業者が原稿圧着板を回動（開閉）させて原稿読み取り部へ原稿を載置する作業を容易にしている。
【０００４】
また、第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値および下限値のいずれか一方、または両方を規制する機能を備えるヒンジも知られている。例えば特許文献１から特許文献５に記載の如くである。
【０００５】
特許文献１に記載のヒンジの場合、上記第二部材に対応する部材において外部に露出している部分に突起（回動停止部および後方突起部）が形成され、上記第一部材に対応する部材が当該突起に当接することにより第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値および下限値が規制される。
特許文献２に記載のヒンジの場合、上記第二部材に対応する部材において外部に露出している部分に突起（カム係合部）が形成され、上記スライダに対応する部材が当該突起に当接することにより第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値が規制される。
特許文献３および特許文献４に記載のヒンジの場合、上記第二部材に対応する部材において外部に露出している部分に段差（特許文献３においてはストッパー部、特許文献４においては回転規制部）が形成され、上記第一部材に対応する部材が当該段差に当接することにより第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値が規制される。
特許文献５に記載のヒンジの場合、上記第一部材に対応する部材にストッパーシャフトが軸支され、上記第二部材に対応する部材がストッパーシャフトに当接することにより第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値が規制される。
【０００６】
しかし、特許文献１から特許文献４に記載のヒンジの場合、上記突起（あるいは段差）はヒンジの外部に露出し、回動軸の半径方向に突出しているため、ヒンジの外形寸法が大きくなる傾向がある。
【０００７】
また、特許文献１から特許文献４に記載のヒンジの場合、第一部材および第二部材を回動可能に連結する回動軸から第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値を規制するための突起（あるいは段差）までの距離が小さい。
そのため、これらのヒンジにより回動可能に連結される二つの部材の間（例えば事務機器の本体および原稿圧着板の間）に大きな外力（過負荷）が作用した場合、上記突起（あるいは段差）には非常に大きなトルクが作用する。
上記突起あるいは段差の変形または破損を防止するためには（ａ）非常に強度が高い材料（例えば、いわゆるエンジニアリングプラスチック、炭素繊維強化型の樹脂材料等）を用いてヒンジを構成する部品を製造する、あるいは（ｂ）上記突起、段差あるいはこれらの周囲の肉厚を大きくすることによりこれらの強度を向上させる、といった対策をとらなければならず、ヒンジの大型化および製造コストの上昇の原因となる。
【０００８】
また、特許文献５に記載のヒンジの場合、第一部材に対する第二部材の回動角度の上限値を規制するために別部品を追加するため、ヒンジを構成する部品点数が増加し、ヒンジの製造コストが上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２６６０５５号公報
【特許文献２】特開２００８−２６８５２２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８２１５８号公報
【特許文献４】特開２００９−０７１８０４号公報
【特許文献５】特開２０１０−２７１６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上の如き状況に鑑みて為されたものである。すなわち、本発明が解決しようとする問題は、部品点数の増加を伴わず、かつ外部に突出した部分（突起、段差等）を形成せずに回動角度の上限値および下限値を規制することが可能なヒンジを提供すること、である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下に上記課題を解決するための手段を説明する。
【００１２】
即ち、請求項１においては、
内周面に囲まれた空間が内部に形成され、一端部が閉塞されるとともに他端部が開口し、第一連結対象物または第二連結対象物のいずれか一方に固定される第一固定部材と、
前記第一固定部材の他端部に回動可能に支持されるとともに前記第一連結対象物または前記第二連結対象物のいずれか他方に固定される本体部、一端部が前記本体部に連なるとともに前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容される延長部、ならびに、前記延長部の他端部に連なるとともに前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容されるカム部、を備える第二固定部材と、
前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容され、前記第一固定部材の内周面に当接しつつ前記第一固定部材の他端部から突出する突出方向および前記第一固定部材の内部の空間に没入する没入方向に移動可能なスライド部材と、
前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容され、前記スライド部材を前記突出方向に付勢して前記スライド部材を前記カム部に当接させることにより前記第一固定部材に対して回動するトルクを前記第二固定部材に付与する付勢部材と、
を具備し、
前記延長部には第一回動規制面および第二回動規制面が形成され、
前記第一回動規制面が前記第一固定部材の内周面に当接することにより前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動角度の上限値が規制され、
前記第二回動規制面が前記第一固定部材の内周面に当接することにより前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動角度の下限値が規制されるものである。
【００１３】
請求項２においては、
前記第一回動規制面、前記第二回動規制面、前記第一固定部材の内周面において前記第一回動規制面に対向する部分、および前記第一固定部材の内周面において前記第二回動規制面に対向する部分、は前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動軸の軸線方向に対して平行な平面である。
【００１４】
請求項３においては、
前記第一固定部材において前記第一回動規制面が当接する部分、前記第二回動規制面が当接する部分、およびこれらを繋ぐ部分の肉厚は、前記第一固定部材における他の部分の肉厚よりも大きいものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、部品点数の増加を伴わず、かつ外部に突出した部分を形成せずにヒンジの回動角度の上限値および下限値を規制することが可能である、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るヒンジの実施の一形態を具備するスキャナーを示す左側面図。
【図２】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す右後下方から見た斜視図。
【図３】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す正面図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す背面図。
【図４】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す平面図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す底面図。
【図５】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左側面図（回動角度θ＝０°）、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す右側面図（回動角度θ＝０°）。
【図６】本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左側面断面図（図３（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、回動角度θ＝０°）。
【図７】本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるケースを示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるケースを示す右後下方から見た斜視図。
【図８】本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるケースの内周面を示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるアームを示す左側面図。
【図９】本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるアームを示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるアームを示す右後下方から見た斜視図。
【図１０】本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるスライダを示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態におけるスライダを示す右後下方から見た斜視図。
【図１１】（ａ）本発明に係るヒンジの実施の一形態における回動ピンを示す左前上方から見た斜視図、（ｂ）本発明に係るヒンジの実施の一形態における巻きバネを示す左前上方から見た斜視図。
【図１２】本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左側面断面図（回動角度θ＝３０°）。
【図１３】本発明に係るヒンジの実施の一形態を示す左側面断面図（回動角度θ＝４３°）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では図１を用いて本発明に係るヒンジの実施の一形態であるヒンジ１００を具備するスキャナー１について説明する。スキャナー１は事務機器の一種であり、スキャナー本体２、原稿圧着板３およびヒンジ１００を具備する。
【００１８】
スキャナー本体２は本発明に係る第一連結対象物の実施の一形態である。「第一連結対象物」は本発明に係るヒンジにより回動可能に連結される二つの物品の一方を指す。
スキャナー本体２は原稿読み取り装置、制御装置、表示装置および入力装置を具備する。スキャナー本体２の原稿読み取り装置はスキャナー本体２の上面に配置される。スキャナー本体２の原稿読み取り装置はスキャナー本体２の上面に載置された原稿を読み取る（原稿の画像情報を生成する）。スキャナー本体２の制御装置はスキャナー１の各部の動作、より詳細にはスキャナー本体２の原稿読み取り装置の動作を制御する。スキャナー本体２の制御装置はスキャナー本体２の原稿読み取り装置が生成した画像情報を記憶すること、および当該画像情報をスキャナー本体２に接続された回線（例えば、インターネット回線等）を通じて他の機器（パーソナルコンピュータ等）に送信することが可能である。スキャナー本体２の表示装置は例えば液晶パネルからなり、スキャナー１の動作状況等に係る情報を表示する。スキャナー本体２の入力装置はボタン、スイッチ等からなり、作業者がスキャナー１に対する指示等を入力する際に操作される。スキャナー本体２の表示装置および入力装置はスキャナー本体２の前上部に配置される。
【００１９】
原稿圧着板３は本発明に係る第二連結対象物の実施の一形態である。「第二連結対象物」は本発明に係るヒンジにより回動可能に連結される二つの物品の他方を指す。
原稿圧着板３は板状の部材であり、スキャナー本体２の原稿読み取り装置の上に載置された原稿をスキャナー本体２の原稿読み取り装置に向かって押さえつける（圧着する）ことにより、原稿がスキャナー本体２の原稿読み取り装置に対して動くことを防止する。
【００２０】
「事務機器」は、少なくとも原稿を読み取る（原稿の画像情報を取得する）機能を具備する装置を指す。「原稿」は、シート状物（紙、樹脂製のシート等）のシート面（広い面）に文章、書画、写真等が記されたものを指す。事務機器の具体例としては以下の（ａ）〜（ｄ）等が挙げられる。
（ａ）原稿を読み取る機能および読み取った原稿に係る画像情報を他の機器（例えば、パーソナルコンピュータ）に送信する機能を具備するスキャナー。
（ｂ）原稿を読み取る機能、読み取った原稿に係る画像情報を通信回線を介して他の機器に送信する機能および他の機器から取得した画像情報をプリントアウトする機能を具備するファクス。
（ｃ）原稿を読み取る機能および読み取った原稿に係る画像情報をプリントアウトする機能を具備するコピー機（プリンタ）。
（ｄ）上記スキャナー、ファクス、およびコピー機としての機能を兼ねる複合機。
なお、本発明に係るヒンジは事務機器を構成する二つの部品（事務機器の本体および原稿圧着板）を連結する用途に限定されない（本発明に係る第一連結対象物および第二連結対象物は事務機器を構成する二つの部品に限定されない）。例えば、本発明に係るヒンジは便器および便座、自動車の車体およびボンネットを回動可能に連結する用途等、種々の用途に適用可能である。
【００２１】
以下では、図１から図１３を用いて本発明に係るヒンジの実施の一形態であるヒンジ１００について説明する。
ヒンジ１００はスキャナー本体２および原稿圧着板３を回動可能に連結する。
図２から図６に示す如く、ヒンジ１００はケース１０、アーム２０、回動ピン３０、スライダ４０および巻きバネ５０を具備する。
【００２２】
以下では「スキャナー本体２に対する原稿圧着板３の回動角度」および「ケース１０に対するアーム２０の回動角度」を同期させ、これらの回動角度をいずれも「回動角度θ」と定義し、これを用いて説明する。
本実施形態では原稿圧着板３がスキャナー本体２に対して閉じているときに回動角度θが０°であり、原稿圧着板３がスキャナー本体２に対して開く方向に回動したとき（図１において時計回りに回動したとき）に回動角度θが増加する（正の値となる）。
また、本実施形態における回動角度θの最小値（θｍｉｎ）は０°であり、回動角度θの最大値（θｍａｘ）は４３°である（０°＝θｍｉｎ≦θ≦θｍａｘ＝４３°）。
以下では便宜上、回動角度θ＝０°のときの姿勢に基づいてヒンジ１００が具備する各部材を説明する。
【００２３】
以下では図１、図６、図７および図８の（ａ）を用いて本発明に係る第一固定部材の実施の一形態であるケース１０の詳細について説明する。
図６および図７に示す如く、ケース１０は筒部１１、回動支持部１２およびブラケット部１３を備える。
【００２４】
筒部１１はケース１０の下半部を成す概ね円筒形状の部分である。筒部１１の内部には空間が形成される。筒部１１の一端部（筒部１１の下端部であり、ひいてはケース１０の一端部）は閉塞されている。筒部１１の内部の空間は内壁面１１ａおよび底面１１ｂにより囲まれる。底面１１ｂには概ね円筒形状のバネ突起１１ｃが形成される。
【００２５】
回動支持部１２はケース１０の上半部を成す概ね角筒形状の部分である。回動支持部１２の内部には空間が形成される。回動支持部１２の一端部（下端部）は筒部１１の他端部（上端部）に連なり、回動支持部１２の内部の空間と筒部１１の内部の空間とは連通している。回動支持部１２の他端部（本実施形態の場合、回動支持部１２の上端部および回動支持部１２の前面の上半部であり、ひいてはケース１０の他端部）は開口している。
回動支持部１２の内部の空間は前壁面１２ａ、後壁面１２ｂ、左壁面１２ｃおよび右壁面１２ｄにより囲まれる。回動支持部１２には軸支孔１２ｅ・１２ｆが形成される。軸支孔１２ｅは回動支持部１２の左上端部において回動支持部１２の外周面から左壁面１２ｃまで貫通する。軸支孔１２ｆは回動支持部１２の右上端部において回動支持部１２の外周面から右壁面１２ｄまで貫通する。
【００２６】
ブラケット部１３は上下一対の板面を有する板状の部分である。ブラケット部１３は回動支持部１２の右前下端部に連なっており、回動支持部１２の前方に突出している。
ブラケット部１３には固定孔１３ａが形成される。固定孔１３ａはブラケット部１３の上下一対の板面を貫通する。
【００２７】
ケース１０の内部には収容室１４が形成される。本実施形態の収容室１４は筒部１１の内部に形成された空間および回動支持部１２の内部に形成された空間を合わせたものである。収容室１４は「本発明に係る第一固定部材の内部に形成された空間」の実施の一形態である。「内壁面１１ａ、底面１１ｂ、前壁面１２ａ、後壁面１２ｂ、左壁面１２ｃおよび右壁面１２ｄを合わせたもの」は収容室１４を囲む内周面であり、本発明に係る第一固定部材の内周面の実施の一形態である。
【００２８】
図８の（ａ）に示す如く、収容室１４を囲む内周面にはガイド１５ａ・１５ｂ・１５ｃ・１５ｄ・１５ｅ・１５ｆが形成される。ガイド１５ａ・１５ｂ・１５ｃ・１５ｄ・１５ｅ・１５ｆはいずれも上下方向に延びた形状の突起（突条）であり、それぞれ前壁面１２ａの左右中央部、後壁面１２ｂの左右中央部、左壁面１２ｃの前半部、左壁面１２ｃの後半部、右壁面１２ｄの前半部、右壁面１２ｄの後半部に配置される。
【００２９】
図１に示す如く、筒部１１をスキャナー本体２の上面後部に形成された穴（不図示）に差し込み、ブラケット部１３の固定孔１３ａを貫通させたネジ（不図示）をスキャナー本体２の上面後部に形成されたネジ穴（不図示）にねじ込むことにより、ケース１０がスキャナー本体２に固定される。
【００３０】
本実施形態の場合、樹脂材料を射出成形し、筒部１１、回動支持部１２およびブラケット部１３を一体的に成形することによりケース１０が製造されるが、本発明に係る第一固定部材の製造方法はこれに限定されない。例えば、金属板を適宜折り曲げる、あるいはアルミニウム合金等で鋳造する、といった方法により第一固定部材を製造しても良い。
【００３１】
以下では図１、図６、図８の（ｂ）および図９を用いて本発明に係る第二固定部材の実施の一形態であるアーム２０の詳細について説明する。
図８の（ｂ）および図９に示す如く、アーム２０は本体部２１、延長部２２およびカム部２３を備える。本実施形態の場合、樹脂材料を射出成形し、本体部２１、延長部２２およびカム部２３を一体的に成形することにより、アーム２０が製造される。
【００３２】
図８の（ｂ）に示す如く、本実施形態の本体部２１はアーム２０において境界線５よりも上方となる部分に相当し、アーム２０の主たる構造体を成す部分である。本体部２１の形状は概ね前後方向に延びたブロック状である。
本体部２１には固定孔２１ａおよびネジ穴２１ｂが形成される。固定孔２１ａは本体部２１の後上部において本体部２１を左右方向に貫通する。ネジ穴２１ｂは本体部２１の上面に開口し、ネジ穴２１ｂの内周面には雌ネジが形成される。
【００３３】
図８の（ｂ）に示す如く、本実施形態の延長部２２はアーム２０において境界線５および境界線６で挟まれる部分に相当し、本体部２１に連なる部分である。より詳細には、延長部２２の一端部（上端部）は本体部２１の後下部に連なり、延長部２２の他端部（下端部）は延長部２２の一端部（上端部）の後下方に配置される。延長部２２の形状は側面視で（換言すれば、固定孔２１ａの軸線方向から見て）延長部２２の一端部（上端部）から延長部２２の他端部（下端部）に向かって先細った概ね三角形状である。
延長部２２の前下部には第一回動規制面２２ａが形成され、延長部２２の後下部には第二回動規制面２２ｂが形成される。第一回動規制面２２ａおよび第二回動規制面２２ｂはいずれも固定孔２１ａの軸線方向（ひいては、ケース１０に対するアーム２０の回動軸たる回動ピン３０の軸線方向）に平行な平面である。
【００３４】
図８の（ｂ）に示す如く、本実施形態のカム部２３はアーム２０において境界線６よりも下方となる部分に相当し、延長部２２の他端部（下端部）に連なる部分である。カム部２３にはカム面２３ａが形成される。カム面２３ａはカム部２３の前面、下面および後面を兼ねる曲面である。カム部２３の前端部は第一回動規制面２２ａの後端部（下端部）に連なり、カム部２３の前端部は第二回動規制面２２ｂの下端部に連なる。
【００３５】
以下では図４の（ａ）および図１１の（ａ）を用いて本発明に係る回動軸の実施の一形態である回動ピン３０の詳細について説明する。回動ピン３０はケース１０およびアーム２０を回動可能に連結する。図１１の（ａ）に示す如く、回動ピン３０は胴体部３１および頭部３２を備える。本実施形態の回動ピン３０は金属材料からなる。
【００３６】
胴体部３１は回動ピン３０の胴体を成す略円柱形状の部分である。胴体部３１の一端部（右端部）にはカシメ穴３１ａが形成される。カシメ穴３１ａが形成されることにより、胴体部３１の一端部（右端部）には薄肉部（略円筒形状の部分）が形成される。
頭部３２は胴体部３１の他端部（左端部）に連なる略円盤形状の部分である。頭部３２の外径（直径）は胴体部３１の外径（直径）よりも大きい。
【００３７】
図４の（ａ）に示す如く、回動ピン３０の胴体部３１は左側から右側に向かって順に軸支孔１２ｅ、固定孔２１ａおよび軸支孔１２ｆを貫通し、胴体部３１の一端部（右端部）はケース１０の回動支持部１２の右側方に突出し、頭部３２はケース１０の回動支持部１２の左側面に当接する。本実施形態では軸支孔１２ｅ・１２ｆの内径（直径）が胴体部３１の外径（直径）よりも僅かに大きく、かつ固定孔２１ａの内径（直径）が胴体部３１の外径（直径）よりも僅かに小さい。従って、回動ピン３０はケース１０に対して回動可能に軸支され、アーム２０に対して回動ピン３０の軸線方向（本実施形態では、左右方向）に移動不能かつ回転不能に固定される。
頭部３２の外径（直径）は軸支孔１２ｅよりも大きい。また、回動ピン３０が軸支孔１２ｅ、固定孔２１ａおよび軸支孔１２ｆを貫通した状態で胴体部３１の一端部（右端部）に形成された薄肉部を回動ピン３０の半径方向（回動ピン３０の軸線方向に垂直な方向）に押し広げるようにカシメる（塑性変形させる）ことにより、カシメられた部分の外径（直径）は軸支孔１２ｆの内径（直径）よりも大きくなる。
このように、回動ピン３０はケース１０およびアーム２０を回動可能に連結し、ケース１０およびアーム２０に対して脱落不能に支持される。
【００３８】
図６に示す如く、アーム２０の本体部２１が回動ピン３０によりケース１０の他端部（上端部）に回動可能に支持されているとき、アーム２０の延長部２２およびカム部２３はケース１０の収容室１４に収容される。延長部２２およびカム部２３がケース１０の収容室１４に収容されているとき、第一回動規制面２２ａは前壁面１２ａに対向し、第二回動規制面２２ｂは後壁面１２ｂに対向する。
従って、前壁面１２ａは「ケース１０の収容室１４を囲む内周面において第一回動規制面２２ａに対向する部分」に相当し、後壁面１２ｂは「ケース１０の収容室１４を囲む内周面において第二回動規制面２２ｂに対向する部分」に相当する。
【００３９】
図１に示す如く、アーム２０の本体部２１を原稿圧着板３の後端部に形成された固定穴（不図示）に差し込み、原稿圧着板３の後端部に形成された貫通孔（不図示）を貫通したネジ（不図示）をネジ穴２１ｂ（図２の（ａ）参照）にねじ込むことにより、本体部２１、ひいてはアーム２０が原稿圧着板３に固定される。
【００４０】
以下では図６および図１０を用いて本発明に係るスライド部材の実施の一形態であるスライダ４０の詳細について説明する。
図１０に示す如く、スライダ４０はスライダ本体４１、ガイド４２ａ〜４２ｊおよびバネ突起４３を備える。
スライダ本体４１はスライダ４０の主たる構造体を成す部分である。本実施形態のスライダ本体４１は前面、後面、上面、下面、左側面、右側面を有するブロック状である。本実施形態ではスライダ本体４１の上面はカム当接面４１ａを成す。カム当接面４１ａは前下がりの傾斜を有する曲面である。
ガイド４２ａ〜４２ｊは上下方向に延びた形状の突起（突条）である。ガイド４２ａ・４２ｂはそれぞれスライダ本体４１の前面の左端部および右端部に配置される。ガイド４２ｃ・４２ｄはそれぞれスライダ本体４１の後面の左端部および右端部に配置される。ガイド４２ｅ・４２ｆ・４２ｇはそれぞれスライダ本体４１の左側面の前端部、前後中央部および後端部に配置される。ガイド４２ｈ・４２ｉ・４２ｊはそれぞれスライダ本体４１の右側面の前端部、前後中央部および後端部に配置される。
バネ突起４３は概ね円筒形状の突起であり、スライダ本体４１の下面に形成される。
【００４１】
図６に示す如く、スライダ４０はケース１０の収容室１４に収容される。また、スライダ４０がケース１０の収容室１４に収容されたとき、スライダ４０の外周面はケース１０の内周面に当接し、スライダ４０はケース１０の他端部からケース１０の外部に突出する方向である「突出方向（本実施形態では上方）」および収容室１４に没入する没入する方向である「没入方向（本実施形態では、下方）」に移動（摺動）することが可能である。
なお、ケース１０の内周面に形成されたガイド１５ａ〜１５ｆ（図８の（ａ）参照）とスライダ４０（スライダ本体４１）の外周面に形成されたガイド４２ａ〜４２ｊ（図１０参照）とが嵌合することにより、ケース１０に対するスライダ４０の左右方向および前後方向（突出方向および没入方向に垂直な方向）への移動および回転は規制される。
【００４２】
本実施形態の場合、樹脂材料を射出成形し、スライダ本体４１、ガイド４２ａ〜４２ｊおよびバネ突起４３を一体的に成形することによりスライダ４０が製造されるが、本発明に係るスライド部材の製造方法はこれに限定されない。例えば、アルミニウム合金等で鋳造することにより第一固定部材を製造しても良い。
【００４３】
以下では、図６および図１１の（ｂ）を用いて巻きバネ５０の詳細について説明する。
巻きバネ５０は本発明に係る付勢部材の実施の一形態である。本実施形態の巻きバネ５０は金属材料からなり、圧縮バネ（圧縮された状態で使用されるバネ）である。
図６に示す如く、巻きバネ５０はケース１０の収容室１４に収容される。ケース１０の収容室１４に収容された巻きバネ５０の一端部（下端部）は底面１１ｂに当接するとともにバネ突起１１ｃに嵌合し、巻きバネ５０の他端部（上端部）はスライダ４０のスライダ本体４１の下面に当接するとともにバネ突起４３に嵌合する。
巻きバネ５０はスライダ４０を「突出方向（ケース１０の他端部からケース１０の外部に突出する方向）」に付勢し、スライダ４０のカム当接面４１ａをアーム２０のカム部２３のカム面２３ａに当接させる。その結果、巻きバネ５０の付勢力（圧縮される方向に弾性変形した巻きバネ５０が元の形状に戻ろうとする力）はスライダ４０を経てアーム２０に伝達され、アーム２０はケース１０に対して左側面視で時計回りに回動する方向に付勢され（図６参照）、ひいては原稿圧着板３はスキャナー本体２に対して開く方向に付勢される（図１参照）。
このように、巻きバネ５０は「アーム２０がケース１０に対して左側面視で時計回りに回動するトルク（ひいては、原稿圧着板３がスキャナー本体２に対して開く方向に回動するトルク）」をアーム２０に付与する。
【００４４】
以下では、図６、図１２および図１３を用いてケース１０に対してアーム２０が回動するとき（ひいては、スキャナー本体２に対して原稿圧着板３が回動するとき）のヒンジ１００の挙動について説明する。
【００４５】
図６に示す如く、ケース１０に対するアーム２０の回動角度θが０°のとき、第二回動規制面２２ｂは後壁面１２ｂ、すなわちケース１０の収容室１４を囲む内周面において第二回動規制面２２ｂに対向する部分に当接する。
その結果、アーム２０はケース１０に対してそれ以上左側面視で反時計回りに回動することが出来ない。言い換えれば、第二回動規制面２２ｂが後壁面１２ｂに当接することによりケース１０に対するアーム２０の回動角度θの下限値（θｍｉｎ）が「０°」に規制される。
【００４６】
図１２に示す如く、図６に示す状態からアーム２０がケース１０に対して左側面視で時計回りに３０°だけ回動したとき（θ＝３０°のとき）、アーム２０の延長部２２およびカム部２３はケース１０の収容室１４に収容された状態を保持しつつ回動ピン３０を中心として左側面視で時計回りに回動し、図６に示す状態よりも前方となる位置に配置される。
その結果、カム部２３のカム面２３ａとスライダ４０のカム当接面４１ａとが当接する位置は前方に移動し、スライダ４０は上方に移動し、巻きバネ５０がアーム２０に付与するトルクは小さくなる。
【００４７】
図１３に示す如く、図１２に示す状態からアーム２０がケース１０に対して左側面視で時計回りに１３°だけ回動したとき（θ＝４３°のとき）、アーム２０の延長部２２およびカム部２３はケース１０の収容室１４に収容された状態を保持しつつ回動ピン３０を中心として左側面視で時計回りに回動し、図１２に示す状態よりも更に前方となる位置に配置される。
その結果、カム部２３のカム面２３ａとスライダ４０のカム当接面４１ａとが当接する位置は更に前方に移動し、スライダ４０は上方に移動し、巻きバネ５０がアーム２０に付与するトルクは小さくなる。
【００４８】
また、ケース１０に対するアーム２０の回動角度θが４３°のとき、第一回動規制面２２ａは前壁面１２ａ、すなわちケース１０の収容室１４を囲む内周面において第一回動規制面２２ａに対向する部分に当接する（本実施形態の場合、厳密には、第一回動規制面２２ａは前壁面１２ａに形成されたガイド１５ａの後面に当接する）。
その結果、アーム２０はケース１０に対してそれ以上左側面視で時計回りに回動することが出来ない。言い換えれば、第一回動規制面２２ａが前壁面１２ａに当接することによりケース１０に対するアーム２０の回動角度θの上限値（θｍａｘ）が「４３°」に規制される。
【００４９】
以上の如く、本実施形態のヒンジ１００の場合、アーム２０のうちケース１０の収容室１４に収容されている部分である延長部２２に形成された第一回動規制面２２ａおよび第二回動規制面２２ｂがそれぞれ前壁面１２ａおよび後壁面１２ｂに当接することにより、ケース１０に対するアーム２０の回動角度θの上限値（θｍａｘ）および下限値（θｍｉｎ）が規制される。
従って、ヒンジ１００の部品点数の増加を伴わず、かつヒンジ１００の外部に突起、段差等の突出した部分を形成せずにケース１０に対するアーム２０の回動角度を規制することが可能である。
また、このことは第一固定部材に対する第二固定部材の回動角度を規制可能なヒンジにおける美観の向上、および外観形状の自由度の向上に寄与する。
【００５０】
また、本実施形態のヒンジ１００の場合、第一回動規制面２２ａ、第二回動規制面２２ｂ、前壁面１２ａおよび後壁面１２ｂはいずれもケース１０に対するアーム２０の回動軸たる回動ピン３０の軸線方向に平行な平面である。
従って、第一回動規制面２２ａが前壁面１２ａに当接するとき、および第二回動規制面２２ｂが後壁面１２ｂに当接するとき、いずれも当接する面積を大きくすることが可能であり、アーム２０に作用するトルクがケース１０およびアーム２０の局所に集中することを防止し、ヒンジ１００の耐久性の向上（長寿命化）に寄与する。
【００５１】
図６および図８の（ａ）に示す如く、本実施形態のヒンジ１００の場合、ケース１０において第一回動規制面２２ａが当接する部分（より詳細には、前壁面１２ａの上半部に対応する部分）、第二回動規制面２２ｂが当接する部分（より詳細には、後壁面１２ｂの上下中央部に対応する部分）およびこれらを繋ぐ部分（より詳細には、左側面１２ｃおよび右側面１２ｄの上下中途部に対応する部分）の肉厚（ケース１０の内周面から外周面までの厚さ）はケース１０における他の部分の肉厚よりも大きい。すなわち、ケース１０において第一回動規制面２２ａが当接する部分、第二回動規制面２２ｂが当接する部分およびこれらを繋ぐ部分により、ケース１０には他の部分よりも肉厚が大きいリング状の部分が形成される。
このように構成することにより、第一回動規制面２２ａが前壁面１２ａに当接した状態で原稿圧着板３（ひいてはアーム２０）に回動角度θを大きくする方向の外力（過負荷）が作用した場合、あるいは第二回動規制面２２ｂが後壁面１２ｂに当接している状態で原稿圧着板３（ひいてはアーム２０）に回動角度θを小さくする方向の外力（過負荷）が作用した場合であっても上記リング状の部分は十分な強度を有するので、ケース１０の耐久性の向上（ひいては長寿命化）に寄与する。
【００５２】
本実施形態ではケース１０がスキャナー本体２に固定され、アーム２０が原稿圧着板３に固定されるが、本発明はこれに限定されない。
すなわち、本発明に係る第一固定部材および第二固定部材のうち、いずれか一方が第一連結対象物に固定され、いずれか他方（第一固定部材および第二固定部材のうち第一連結対象物に固定されなかった方の部材）が第二連結対象物に固定されれば良い。
【符号の説明】
【００５３】
１ スキャナー（事務機器）、２ スキャナー本体（第一連結対象物）、３ 原稿圧着板（第二連結対象物）、１０ ケース（第一固定部材）、１２ａ 前壁面（内周面）、１２ｂ 後壁面（内周面）、１４ 収容室（第一固定部材の内部に形成された空間）、２０ アーム（第二固定部材、２１ 本体部、２２ 延長部、２２ａ 第一回動規制面、２２ｂ 第二回動規制面、２３ カム部、３０ 回動ピン（回動軸）、４０ スライダ（スライド部材）、５０ 巻きバネ（付勢部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に囲まれた空間が内部に形成され、一端部が閉塞されるとともに他端部が開口し、第一連結対象物または第二連結対象物のいずれか一方に固定される第一固定部材と、
前記第一固定部材の他端部に回動可能に支持されるとともに前記第一連結対象物または前記第二連結対象物のいずれか他方に固定される本体部、一端部が前記本体部に連なるとともに前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容される延長部、ならびに、前記延長部の他端部に連なるとともに前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容されるカム部、を備える第二固定部材と、
前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容され、前記第一固定部材の内周面に当接しつつ前記第一固定部材の他端部から突出する突出方向および前記第一固定部材の内部の空間に没入する没入方向に移動可能なスライド部材と、
前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容され、前記スライド部材を前記突出方向に付勢して前記スライド部材を前記カム部に当接させることにより前記第一固定部材に対して回動するトルクを前記第二固定部材に付与する付勢部材と、
を具備し、
前記延長部には第一回動規制面および第二回動規制面が形成され、
前記第一回動規制面が前記第一固定部材の内周面に当接することにより前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動角度の上限値が規制され、
前記第二回動規制面が前記第一固定部材の内周面に当接することにより前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動角度の下限値が規制される、
ヒンジ。
【請求項２】
前記第一回動規制面、前記第二回動規制面、前記第一固定部材の内周面において前記第一回動規制面に対向する部分、および前記第一固定部材の内周面において前記第二回動規制面に対向する部分、は前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動軸の軸線方向に対して平行な平面である、
請求項１に記載のヒンジ。
【請求項３】
前記第一固定部材において前記第一回動規制面が当接する部分、前記第二回動規制面が当接する部分、およびこれらを繋ぐ部分の肉厚は、前記第一固定部材における他の部分の肉厚よりも大きい、
請求項１または請求項２に記載のヒンジ。
【請求項１】
内周面に囲まれた空間が内部に形成され、一端部が閉塞されるとともに他端部が開口し、第一連結対象物または第二連結対象物のいずれか一方に固定される第一固定部材と、
前記第一固定部材の他端部に回動可能に支持されるとともに前記第一連結対象物または前記第二連結対象物のいずれか他方に固定される本体部、一端部が前記本体部に連なるとともに前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容される延長部、ならびに、前記延長部の他端部に連なるとともに前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容されるカム部、を備える第二固定部材と、
前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容され、前記第一固定部材の内周面に当接しつつ前記第一固定部材の他端部から突出する突出方向および前記第一固定部材の内部の空間に没入する没入方向に移動可能なスライド部材と、
前記第一固定部材の内部に形成された空間に収容され、前記スライド部材を前記突出方向に付勢して前記スライド部材を前記カム部に当接させることにより前記第一固定部材に対して回動するトルクを前記第二固定部材に付与する付勢部材と、
を具備し、
前記延長部には第一回動規制面および第二回動規制面が形成され、
前記第一回動規制面が前記第一固定部材の内周面に当接することにより前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動角度の上限値が規制され、
前記第二回動規制面が前記第一固定部材の内周面に当接することにより前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動角度の下限値が規制される、
ヒンジ。
【請求項２】
前記第一回動規制面、前記第二回動規制面、前記第一固定部材の内周面において前記第一回動規制面に対向する部分、および前記第一固定部材の内周面において前記第二回動規制面に対向する部分、は前記第一固定部材に対する前記第二固定部材の回動軸の軸線方向に対して平行な平面である、
請求項１に記載のヒンジ。
【請求項３】
前記第一固定部材において前記第一回動規制面が当接する部分、前記第二回動規制面が当接する部分、およびこれらを繋ぐ部分の肉厚は、前記第一固定部材における他の部分の肉厚よりも大きい、
請求項１または請求項２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１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−４７５４４（Ｐ２０１３−４７５４４Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６０５５（Ｐ２０１１−１８６０５５）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【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２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【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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