JP2023019067A - ヒンジ並びにこのヒンジを用いた事務機器 - Google Patents

Abstract

【課題】第２開閉角度範囲のトルク曲線の設定の独立性と自由度を増して開閉体の全開閉角度範囲を通じたより適正なトルク曲線の設定ができるヒンジを提供する。
【解決手段】上部が開放されたケース部を有し、前記装置本体側に取り付けられる取付部材と、この取付部材にヒンジシャフトを介して回転可能に設けられ、前記開閉体を支持する支持部材と、前記ケース部内を上下方向にスライドするスライダーと、このスライダーと前記取付部材の間に弾設された圧縮コイルスプリングと、を有し、前記支持部材は、前記ケース部に向かって突出して並行する第１作動カム部及び第２作動カム部を有し、前記スライダーは、前記第１作動カム部に圧接する第１受圧カム部と、前記第２作動カム部に圧接する第２受圧カム部と、を有し、前記第１作動カム部と前記第１受圧カム部は、前記取付部材と前記支持部材の第１開閉角度範囲で第１トルク曲線を形成し、前記第２作動カム部と前記第２受圧カム部は、前記取付部材と前記支持部材の第２開閉角度範囲で第２トルク曲線を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、事務機器の装置本体に対して開閉体を開閉可能に連結する際に用いて好適なヒンジに関する。

従来、複写機、複合機、ファクシミリ、スキャナー、印刷機等、オフィスで使用される事務機器の多くは、その装置本体の上面にコンタクトガラスを具備した原稿載置台が設けられると共に、当該原稿載置台上を開閉可能に覆う原稿圧着板を備えている。原稿圧着板は、原稿載置台に載置された原稿を原稿載置台に密着させ、外光がコンタクトガラスを介して装置本体内の露光系に影響を及ぼすことを防止している。このような原稿圧着板を装置本体に対して開閉可能に取り付けるための様々な構成のヒンジが知られている。

特許文献１に記載されたヒンジは、装置本体に対して開閉体を開閉可能に連結するヒンジであって、上部が開放されたケース部を有し、装置本体側に取り付けられる取付部材と、この取付部材にヒンジシャフトを介して回転可能に設けられ、開閉体を支持する支持部材と、前記ケース部内を上下方向にスライドするスライダーと、このスライダーと前記取付部材の間に弾設された圧縮コイルスプリングと、を有する。前記取付部材は、前記ケース部に向かって突出する作動カム部を有し、前記スライダーは、前記作動カム部に圧接する受圧カム部を有し、前記作動カム部と前記受圧カム部は、前記開閉体の全開閉角度範囲で圧接してトルク曲線を形成するものである。

特開２００９－７１８０４号公報

特許文献１の図１６に記載されるヒンジのトルク曲線では、閉成側の０°～１５°の開閉角度範囲で開閉体を装置本体に押圧する一方、開成側の１５°～７０°の開閉角度範囲では開閉体をそのときの開成位置へ維持するいわゆるフリーストップを実現することが記載されている。

このため、特許文献１のヒンジは、支持部材の開成側の１７°～７０°の開閉角度範囲では開閉体の重量モーメントよりも大きな支持トルクを形成し、支持部材の閉成側の０°～１７°の開閉角度範囲で開閉体の重量モーメントよりも小さな支持トルクを形成するように作動カム部及び受圧カム部が設計されている。

しかし、このような１組の作動カム部と受圧カム部だけでは、開閉体の全開閉角度範囲を通じた適正なトルク曲線の設定が難しい。開成側の第１開閉角度範囲を通じた適正なトルク曲線の設定を行うと、第１開閉角度範囲に連続した閉成側の第２開閉角度範囲において適正なトルク曲線の設定が難しい。例えば６０°～２０°の第１開閉角度範囲でフリーストップの設定を行うと、２０°～０°の第２開閉角度範囲で開閉体の落下速度が過剰になって装置本体への衝突が衝撃的となる場合がある。

したがって、本発明の目的は、第２開閉角度範囲のトルク曲線の設定の独立性と自由度を増して開閉体の全開閉角度範囲を通じたより適正なトルク曲線の設定ができるヒンジを提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明のヒンジは、装置本体に対して開閉体を開閉可能に連結するヒンジであって、上部が開放されたケース部を有し、前記装置本体側に取り付けられる取付部材と、この取付部材にヒンジシャフトを介して回転可能に設けられ、前記開閉体を支持する支持部材と、前記ケース部内を上下方向にスライドするスライダーと、このスライダーと前記取付部材の間に弾設された圧縮コイルスプリングと、を有し、前記支持部材は、前記ケース部に向かって突出して並行する第１作動カム部及び第２作動カム部を有し、前記スライダーは、前記第１作動カム部に圧接する第１受圧カム部と、前記第２作動カム部に圧接する第２受圧カム部と、を有し、前記第１作動カム部と前記第１受圧カム部は、前記取付部材と前記支持部材の第１開閉角度範囲で第１トルク曲線を形成し、前記第２作動カム部と前記第２受圧カム部は、前記取付部材と前記支持部材の第２開閉角度範囲で第２トルク曲線を形成することを特徴とする。

また、請求項２に記載のヒンジにあっては、前記第１作動カム部と前記第１受圧カム部は、前記第２開閉角度範囲で離間していることを特徴とする。

また、請求項３に記載のヒンジにあっては、前記第２作動カム部と前記第２受圧カム部は、前記第１開閉角度範囲で離間していることを特徴とする。

また、請求項４に記載のヒンジにあっては、前記第１作動カム部と前記第１受圧カム部は、前記第１開閉角度範囲で前記開閉体の重量モーメントよりも大きな支持トルクの第１ピークを形成し、前記第２作動カム部と前記第２受圧カム部は、前記第２開閉角度範囲で前記第１ピークに連続した前記開閉体の重量モーメントよりも小さな支持トルクの第２ピークを形成することを特徴とする。

また、請求項５に記載のヒンジにあっては、前記第２作動カム部は、前記ヒンジシャフトを中心とする前記支持部材の直径方向の外側へ前記第１作動カム部よりも突出させて設けられていることを特徴とする。

また、請求項６に記載のヒンジにあっては、前記第２作動カム部は、前記第２開閉角度範囲で０度に向かう前記支持部材の回転に伴って前記スライダーを押し下げて前記圧縮コイルスプリングの圧縮を増加させるリフト面と、このリフト面に続いて前記第２作動カム部と前記第２受圧カム部をスリップさせて前記圧縮コイルスプリングの圧縮を減少させるスリップ面と、を有することを特徴とする。

また、請求項７に記載のヒンジにあっては、前記第２受圧カム部は、前記ヒンジシャフト側に面した上下方向の受圧スリップ面を有し、前記第２作動カム部の前記スリップ面は、前記第２開閉角度範囲で０度に向かう前記支持部材の回転に伴って前記受圧スリップ面に対向してスリップを開始することを特徴とする。

また、請求項８に記載の事務機器にあっては、請求項１～７に各記載のヒンジを装置本体と原稿圧着板との間に設けたことを特徴とする。

請求項１に記載のヒンジでは、第１作動カム部と第１受圧カム部は、所定開閉角度以上の第１開閉角度範囲で圧接して第１トルク曲線を形成する一方、第２作動カム部と第２受圧カム部は、第１開閉角度範囲に連続した所定開閉角度未満の第２開閉角度範囲で圧接して第１トルク曲線よりもトルクが小さい第２トルク曲線を形成する。このため、第２作動カム部と第２受圧カム部を調整して、第１トルク曲線に影響を及ぼすことなく様々な第２トルク曲線を設定できる。したがって、第２開閉角度範囲のトルク曲線の設定の独立性と自由度を確保して開閉体の全開閉角度範囲を通じたより適正なトルク曲線の設定ができるヒンジを提供できる。ここで、第１開閉角度範囲は、所定開閉角度以上の開成側の角度範囲であってもよく、第２開閉角度範囲は所定開閉角度未満の第１開閉角度範囲に隣接した閉成側の角度範囲であってもよい。後述するように、連続した第１開閉角度範囲と第２開閉角度範囲との間で速やかなトルク曲線の切り替えが可能である。また、事務機器の用途では０°の閉成側で開閉体が装置本体を押圧するので、第２トルク曲線は、第１トルク曲線よりもトルクが小さくなる。

請求項２に記載のヒンジでは、第２作動カム部と第２受圧カム部が圧接している第２開閉角度範囲で第１作動カム部と第１受圧カム部が離間している。このため、第１作動カム部と第１受圧カム部から影響を受けることなく第２作動カム部と第２受圧カム部を調整して第２トルク曲線を設定することができる。

請求項３に記載のヒンジでは、第１作動カム部と第１受圧カム部が圧接している第１開閉角度範囲で第２作動カム部と第２受圧カム部が離間している。このため、第２作動カム部と第２受圧カム部から影響を受けることなく第１作動カム部と第１受圧カム部を調整して第１トルク曲線を設定することができる。

請求項４に記載のヒンジでは、第１開閉角度範囲において開閉体の重量モーメントよりも大きな支持トルクの第１ピークを用いて開閉体のフリーストップを設定できる。そして、第２開閉角度範囲において開閉体の重量モーメントよりも小さな支持トルクの第２ピークを用いて、開閉体の減速パターンと押圧力の組み合わせを広範囲に設定できる。

請求項５に記載のヒンジでは、支持部材に形成した直径方向の寸法差という簡単な構造で第１作動カム部と第２作動カム部とを実現できる。

請求項６に記載のヒンジでは、スリップ面のスリップによって圧縮コイルスプリングの圧縮を急速に減少させるため、第２開閉角度範囲の第２トルク曲線に支持トルクの急低下パターンを形成することができる。

請求項７に記載のヒンジでは、第２受圧カム部の受圧スリップ面と第２作動カム部のスリップ面とが対向する支持部材の回転角度で第２トルク曲線の支持トルクの急低下パターンを形成することができる。

請求項８に記載の事務機器では、開閉体の第２開閉角度範囲のトルク曲線の設定の独立性と自由度を確保して開閉体の全開閉角度範囲を通じたより適正なトルク曲線の設定ができる事務機器を提供することができる。

本発明に係るヒンジを用いた事務機器の一例である複写機を正面側から見た図である。 ヒンジの外観の斜視図であって、（ａ）は開成状態、（ｂ）は閉成状態である。 ヒンジの構成を説明するヒンジの分解斜視図である。 取付部材の構成の説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はＥ－Ｅ断面図である。 支持部材の構成の説明図であって、（ａ）は下面図、（ｂ）はＤ－Ｄ断面図、（ｃ）はＣ－Ｃ断面図である。 スライダーの構成の説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ－Ａ断面図、（ｃ）はＢ－Ｂ断面図である。 原稿圧着板の閉成状態におけるヒンジの説明図である。 支持部材の閉成側で０度に向かうヒンジが発生する原稿圧着板の支持トルクと原稿圧着板の重量モーメントの関係の説明図である。 第１開閉角度範囲で０度に向かうヒンジの６０度の状態の説明図であって、（ａ）は第１作動カム部、（ｂ）は第２作動カム部の断面図である。 第１開閉角度範囲で０度に向かうヒンジの２０度の状態の説明図であって、（ａ）は第１作動カム部、（ｂ）は第２作動カム部の断面図である。 第１開閉角度範囲から第２開閉角度範囲へ切り替わるヒンジの説明図であって、（ａ）は第１作動カム部、（ｂ）は第２作動カム部の断面図である。 第２開閉角度範囲で０度に向かうヒンジの４度の状態の説明図であって、（ａ）は第１作動カム部、（ｂ）は第２作動カム部の断面図である。 第２開閉角度範囲で０度に向かうヒンジの０度の状態の説明図であって、（ａ）は第１作動カム部、（ｂ）は第２作動カム部の断面図である。

以下に本発明に係るヒンジとこのヒンジを用いた事務機器の一例として、複写機の一実施形態を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、複写機１は、本発明の実施の形態の一例であるヒンジ１０を装置本体２と原稿圧着板３との間に設けている。複写機１は、コンタクトガラス２ａが設けられた装置本体２と、装置本体２にヒンジ１０を介して開閉可能に取り付けられた開閉体の一例である原稿圧着板３と、を有する。複写機１は、通常、ヒンジ１０を左右一対具備するが、両者は同じ構造であるので、ここではその一つを説明する。

取付部材５のケース部５ａの後側下端部には、ケース部５ａを装置本体２へ取り付ける雌ネジ孔５ｅが設けられている。ヒンジ１０は、取付部材５のケース部５ａを、複写機１の装置本体２の後端部に下方に向けて設けた挿入孔２ｂに上方から挿入され、装置本体２側から捻じ込んだ取付ネジ５ｆが雌ネジ孔５ｅに捻じ込まれることによって、挿入孔２ｂへ固着される。尚、ここのところは、ケース部５ａを単に挿入孔２ｂへ挿入固定させるようにしても良い。

図２、図３に示すように、ヒンジ１０は、装置本体２に対して原稿圧着板３を開閉可能に連結するものであって、上部が開放されたケース部５ａを有し、装置本体２側に取り付けられる取付部材５と、取付部材５にヒンジシャフト６を介して回転可能に設けられ、原稿圧着板３を支持する支持部材７と、ケース部５ａ内を上下方向にスライドするスライダー８と、スライダー８と取付部材５の間に弾設された圧縮コイルスプリング１１と、を有している。

ヒンジシャフト６は、頭部６ｄの側から取付部材５の取付孔６ａ、６ａ及び支持部材７の貫通孔６ｅを貫通させて、リング溝６ｂにリング部材６ｃを嵌めることにより脱落を止めている。ケース部５ａの中には、平面正方形状を呈した中空のスライダー８が上下方向へスライド可能に収容されている。スライダー８は、上下方向のガイド溝８ｊを有し、ガイド溝８ｊは、図４に示すケース部５ａのガイド突起部５ｊに案内されている。圧縮コイルスプリング１１の下部側は、ケース部５ａのガイド突起部５ｈを挿入してケース部５ａの底板部５ｇに圧接している。圧縮コイルスプリング１１の上部側は、図６に示すスライダー８のスライダー本体８ａに挿入して突当部８ｄに圧接している。

取付部材５は、実施の形態のものは、機械的強度に富むＰＯＭなどの樹脂成型品であり、平面正方形状を呈して上部が開放されたケース部５ａと、ケース部５ａの両サイドの上端部から上方へ所定間隔を空けて突設させた一対の取付片部５ｂ、５ｂと、取付片部５ｂ、５ｂの間でケース部５ａの後板部５ｃの上端に水平に設けたストッパー部５ｄと、取付片部５ｂ、５ｂに連続してストッパー部５ｄの反対側に設けたストッパー部５ｉと、後板部５ｃの下端部に前後方向に向けて設けた雌ネジ孔５ｅと、底板部５ｇに上方に向けて設けたガイド突起部５ｈとを有している。

支持部材７は、実施の形態のものは、機械的強度に富むＰＯＭなどの樹脂成型品であり、取付部材５の取付片部５ｂ、５ｂの間に挿入されている連結部７ａと、連結部７ａから左右へ突設したところの取付孔７ｃを設けた取付片７ｂと、連結部７ａから前方に向けて梁状に設けられた支持部７ｄと、この支持部７ｄからスライダー８に向けて突出させた作動カム部７ｅとを有する。作動カム部７ｅは、ヒンジシャフト６を中心にして支持部材７と一体に回転する。図３に示すように、支持部材７は、連結部７ａにおいて取付部材５の取付片部５ｂ、５ｂに対しヒンジシャフト６を介して回転可能となるように取り付けられている。

スライダー８は、その外側の頂部における中心から前方側へ片寄せられた位置に、上方へ突出させて受圧カム部８ｅを設けている。図９～図１３に示すように、ヒンジシャフト６を中心とする支持部材７の回転に伴って、作動カム部７ｅが受圧カム部８ｅに圧接しつつ回転して、圧縮コイルスプリング１１に支持されたスライダー８を上下方向にスライドさせる。図１３に示す０度の閉成角度では、ストッパー部５ｉを支持部材７の取付片７ｂに当接させて閉成角度を規制されている。図９に示す６０度の開成角度では、ストッパー部５ｄを支持部材７の端面７ｉに当接させて開成角度を規制されている。

図７に示すように、原稿圧着板３の閉成状態において、原稿圧着板３は、コンタクトガラス２ａの上面を覆っている。このとき、図８に示すように、原稿圧着板３の重量モーメントは、圧縮コイルスプリング１１がスライダー８を介してヒンジシャフト６の回りに発生させる支持トルクよりも勝っているので、原稿圧着板３は支持トルクに抗して閉成状態を保っている。

その後、複写を行う操作者が原稿をコンタクトガラス２ａ上へセットするために、原稿圧着板３の前側の一端部に手指を掛けて持ち上げる。すると、最初のうちは、原稿圧着板３の重さを感じるが、途中から圧縮コイルスプリング１１の支持トルクが勝ってスライダー８の受圧カム部８ｅが支持部材７の作動カム部７ｅを上方へ押し上げる。このため、図１に示すように、原稿圧着板３は、それ本来の重さを感じさせることなく、ヒンジシャフト６を支点にして支持部材７が反時計方向へ回転することによって開かれる。

続いて、操作者が原稿をコンタクトガラス２ａ上へセットした後、原稿圧着板３を閉じ方向へ下押しする。すると、支持部材７がヒンジシャフト６を中心にして反時計方向へ回転して、支持部材７の作動カム部７ｅがスライダー８の受圧カム部８ｅを圧縮コイルスプリング１１の弾力に抗して押し下げる。これにより、原稿圧着板３は急激に落下することなく閉じられ、原稿をコンタクトガラス２ａ上へ密着させる。

ところで、実施の形態１のヒンジ１０では、以下のような構成を付加することにより、原稿圧着板３の８度～０度の角度範囲で、あたかもオイルダンパーが装備されているような動作を実現している。

まず、取付部材５は、ケース部５ａに向かって突出して並行する第１作動カム部Ｃ１及び第２作動カム部Ｃ２を有し、スライダー８は、第１作動カム部Ｃ１に圧接する第１受圧カム部Ｄ１と、第２作動カム部Ｃ２に圧接する第２受圧カム部Ｄ２と、を有する。そして、第１作動カム部Ｃ１と第１受圧カム部Ｄ１は、原稿圧着板３の所定開閉角度以上の第１開閉角度範囲Ｅ１で圧接して第１トルク曲線Ｆ１を形成し、第２作動カム部Ｃ２と第２受圧カム部Ｄ２は、第１開閉角度範囲Ｅ１に連続した所定開閉角度未満の第２開閉角度範囲Ｅ２で圧接して第１トルク曲線Ｆ１よりもトルクが小さい第２トルク曲線Ｆ２を形成する。このため、第２作動カム部Ｃ２と第２受圧カム部Ｄ２を設計変更して、第１トルク曲線Ｆ１に影響を及ぼすことなく様々な第２トルク曲線Ｆ２を設定できる。第２開閉角度範囲Ｅ２のトルク曲線の設定の独立性と自由度を確保して原稿圧着板３の全開閉角度範囲を通じたより適正なトルク曲線の設定ができる。

すなわち、第１作動カム部Ｃ１と第１受圧カム部Ｄ１は、第２開閉角度範囲Ｅ２で離間しており、第２作動カム部Ｃ１と第２受圧カム部Ｄ２は、第１開閉角度範囲Ｅ１で離間している。このため、第２開閉角度範囲Ｅ２の第２トルク曲線Ｆ２は、第１作動カム部Ｃ１と第１受圧カム部Ｄ１の影響を受けない。並行して設けられた第１作動カム部Ｃ１と第２作動カム部Ｃ２は、相互に影響を受けることなく、スライダー８をスライドさせる。図８に示すように、第１開閉角度範囲Ｅ１と第２開閉角度範囲Ｅ２の間で第１作動カム部Ｃ１と第２作動カム部Ｃ２は、瞬時に駆動を切り替えて、狭い角度範囲でスライダーのスライド方向及びスライド量を大きく変化させることが可能である。

また、第１作動カム部Ｃ１と第１受圧カム部Ｄ１は、第１開閉角度範囲Ｅ１で原稿圧着板３の重量モーメントよりも大きな支持トルクの第１ピークＰ１を形成し、第２作動カム部Ｃ２と第２受圧カム部Ｄ２は、第２開閉角度範囲Ｅ２で第１ピークＰ１に連続した原稿圧着板３の重量モーメントよりも小さな支持トルクの第２ピークＰ２を形成している。このため、第１開閉角度範囲Ｅ１において原稿圧着板３の重量トルクに応じた支持トルクを設定して原稿圧着板３のフリーストップを実現すると同時に、第２開閉角度範囲Ｅ２において支持トルクの第２ピークを用いて原稿圧着板３に様々な減速パターンと押圧力の組み合わせを設定できる。

また、第２作動カム部Ｃ２は、ヒンジシャフト６を中心とする支持部材７の直径方向の外側へ第１作動カム部Ｃ１よりも突出させて設けられている。支持部材７に形成した直径方向の寸法差という簡単な構造でコンパクトに第１作動カム部Ｃ１と第２作動カム部Ｃ２とを実現している。

また、第２作動カム部Ｃ２は、第２開閉角度範囲Ｅ２で０度に向かう支持部材７の回転に伴ってスライダー８を押し下げて圧縮コイルスプリング１１の圧縮を増加させるリフト面７ｊと、リフト面７ｊに続いて第２作動カム部Ｃ２と第２受圧カム部Ｄ２をスリップさせて圧縮コイルスプリング１１の圧縮を減少させるスリップ面７ｈと、を有する。このような構成に基づいて、スリップ面７ｈのスリップにより、圧縮コイルスプリング１１の圧縮を急速に減少させるので、第２開閉角度範囲Ｅ２の第２トルク曲線Ｆ２に支持トルクの急低下パターンを付加することができる。

また、第２受圧カム部Ｄ２は、ヒンジシャフト６側に面した上下方向の受圧スリップ面８ｈを有し、第２作動カム部Ｃ２のスリップ面７ｈは、第２開閉角度範囲Ｅ２で０度に向かう支持部材７の回転に伴って受圧スリップ面８ｈに対向してスリップを開始する。受圧スリップ面８ｈは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、作動カム部７ｅの移動方向Ｒに沿った受圧カム部８ｅの一部をスライダー８側へ後退させて形成されている。このような構成に基づいて、第２受圧カム部Ｄ２の受圧スリップ面８ｈと第２作動カム部Ｃ２のスリップ面とが対向する支持部材７の回転角度で第２トルク曲線Ｆ２の急低下パターンが形成されている。ヒンジ１０では、スリップ面７ｈが受圧スリップ面８ｈと対向する第２開閉角度範囲Ｅ２の再現性の高い角度位置で支持トルクを急峻に低下させることができる。

また、図６（ｂ）に示すように、受圧スリップ面８ｈは、上部に円弧面８ｎを有し、円弧面８ｎを介して受圧カム部８ｅの頂上部に接続している。このため、受圧スリップ面８ｈとスリップ面７ｈの間の係合（図１２）からスリップ（図１３）への移行が円滑になり、受圧スリップ面８ｈとスリップ面７ｈの間の応力集中及び摩擦集中が回避されている。

また、図５（ａ）に示すように、第１作動カム部Ｃ１及び第２作動カム部Ｃ２は、作動カム部７ｅの移動方向Ｒに直角な幅方向Ｈについて対称に並べて設けられ、第１作動カム部及び第２作動カム部が幅方向Ｈに離れた位置で対称に力を伝達している。このため、受圧カム部８ｅと作動カム部７ｅとの間に傾きやねじれが発生し難く、受圧カム部８ｅと作動カム部７ｅの位置関係が安定して、支持部材７の閉成側で０度に向かう支持部材７の回転に伴う支持トルクの再現性が高くなっている。また、第１作動カム部と第２作動カム部の摩擦が分散して第１作動カム部及び第２作動カム部の摩耗が抑制されている。

次に、図９～図１３を参照して、第１作動カム部Ｃ１と第２作動カム部Ｃ２の動作を時系列的に説明する。図９（ａ）に示すように、原稿圧着板３の６０度の開成角度では、支持部材７の端面７ｉが取付部材５のストッパー部５ｄに当接して６０度の開成角度で停止している。第１作動カム部Ｃ１と第１受圧カム部Ｄ１とが位置Ｑ０で圧接して支持部材４が押し上げられている一方、図９（ｂ）に示すように、第２作動カム部Ｃ２と第２受圧カム部Ｄ２とは離間している。

図１０（ａ）に示すように、原稿圧着板３の２０度の閉成角度でも、第１作動カム部Ｃ１と第１受圧カム部Ｄ１とが圧接して支持部材４が押し上げられている一方、図１０（ｂ）に示すように、第２作動カム部Ｃ２と第２受圧カム部８ｅとは離間している。したがって、原稿圧着板３の６０度から２０度までの閉成過程で、第１作動カム部Ｃ１と第１受圧カム部Ｄ１の圧接位置が位置Ｑ０から位置Ｑ１まで移動している。

図１１（ａ）に示すように、原稿圧着板３の８度の閉成角度では、第１作動カム部Ｃ１と第１受圧カム部Ｄ１が位置Ｑ２で圧接すると同時に第２作動カム部Ｃ２と第２受圧カム部Ｄ２が位置Ｑ３で圧接している。その直後、第１作動カム部Ｃ１は第１受圧カム部Ｄ１から離間し、第２作動カム部Ｃ２は第２受圧カム部Ｄ２と圧接を続ける。これにより、第１作動カム部Ｃ１及び第１受圧カム部Ｄ２による支持トルクの低下過程が第２作動カム部Ｃ２及び第２受圧カム部Ｄ２による支持トルクの増加過程へと鋭角的に切り替わる。

図１２（ｂ）に示すように、原稿圧着板３の４度の閉成角度では、第２作動カム部Ｃ２と第２受圧カム部Ｄ２とが位置Ｑ４で圧接している。このとき、図１２（ａ）に示すように、第１作動カム部Ｃ１は第１受圧カム部Ｄ１から離間している。

その後、支持部材７がさらに回転すると、位置Ｑ４における第２作動カム部Ｃ２と第２受圧カム部Ｄ２の係合が外れて、スリップ面７ｈと受圧スリップ面８ｈとが対向状態でスリップする。これにより、圧縮コイルスプリング１１の圧縮が急速に減少して原稿圧着板３の支持トルクが急低下する。

スリップの終了後、図１３（ａ）に示すように、ヒンジ１０は、原稿圧着板３の重量モーメントによってストッパー部５ｉを支持部材７の取付片７ｂに当接させて閉成角度を０°に規制されている。このとき、図１３（ａ）に示すように、作動カム部７ｅと受圧カム部８ｅとが位置Ｑ５で当接し、図１３（ｂ）に示すように、スリップ面７ｈと受圧スリップ面８ｈとは対向している。なお、ヒンジ１０の０°の閉成角度では、支持部材７の作動カム部７ｅがスライダー８の平坦な上面に圧接していてもよい。

以上説明したように、実施の形態１のヒンジ１０は、従来の単純な作動カム部と受圧カム部の組み合わせに比較して原稿圧着板３の所定開閉角度未満の開閉角度範囲における支持トルクの変化パターンの数を増やすことができる。そして、このような支持トルクの変化パターンを利用して、原稿圧着板３の閉成過程を通じた適正な支持トルクの変化の設定ができる。

また、閉成過程で第２作動カム部Ｃ２による支持トルクの第２ピークがブレーキとして作用するため、所定開閉角度未満の開閉角度範囲から落下させた原稿圧着板３の速度を抑制してコンタクトガラス２ａへの衝突が衝撃的となることを回避できる。

以上、本発明は上記の如く構成したので、複写機の中でも比較的に小型のものに用いる原稿圧着板の開閉用のヒンジとして好適に用いられるものであり、小型かつ構成が簡単で操作性の良いヒンジを持つ事務機器を提供できるものである。

複写機は、通常、ヒンジを左右一対具備するが、左右のヒンジは同じ構造でも異なる構造でもよい。また、実施の形態１においては、複写機がヒンジを具備する構成とするが、複写機以外にも複合機、ファクシミリ、スキャナー、印刷機等の事務機器が、その装置本体と原稿圧着板乃至蓋体との間にヒンジを具備する構成とすることも可能である。

また、原稿圧着板がコンタクトガラスに対しておよそ１５°前後の開成角度で自立保持するように、圧縮コイルスプリングによる支持トルクと原稿圧着板の重量モーメントが均衡するように設定し、しかる後、ヒンジの回転トルクが、原稿圧着板の回転モーメントより勝って推移するように設定することも可能である。この場合、原稿圧着板から手を離しても原稿圧着板が自然落下することなく自立保持されるので、操作者は自由となった両手を用いて原稿をコンタクトガラス上へ載置させることが可能になる。

また、原稿圧着板に作用する圧縮コイルスプリングの支持トルクを、原稿圧着板の所定開成角度（２０°）以上で自動的に６０度まで原稿圧着板３を押し上げるように設定してもよい。上述したように、ケース部５ａの上面のヒンジシャフト６を設けた側には、支持部材７に当接して支持部材７の開成角度を規制するストッパー部５ｄが設けられている。原稿圧着板は、２０°以上の開成角度で自動的に支持部材７の連結部７ａ側の端面７ｉが取付部材５に設けたストッパー部５ｄに当接するまで開かれて、６０度の開成角度で停止する。

１ 複写機
２ 装置本体
２ａ コンタクトガラス
３ 原稿圧着板
５ 取付部材
５ａ ケース部
５ｂ、５ｂ 取付片部
５ｄ ストッパー部
５ｅ 雌ネジ孔
５ｆ 取付ネジ
５ｇ 底板部
５ｈ ガイド突起部
５ｉ ストッパー部
５ｊ ガイド突起部
６ ヒンジシャフト
６ａ 取付孔
６ｂ リング溝
６ｃ リング部材
６ｄ 頭部
６ｅ 貫通孔
７ 支持部材
７ａ 連結部
７ｂ 取付片
７ｃ 取付孔
７ｄ 支持部
７ｅ 作動カム部
７ｈ スリップ面
７ｊ リフト面
８ スライダー
８ａ スライダー本体
８ｄ 突当部
８ｅ 受圧カム部
８ｈ 受圧スリップ面
８ｊ ガイド溝
１０ ヒンジ
１１ 圧縮コイルスプリング
Ｃ１ 第１作動カム部
Ｃ２ 第２作動カム部
Ｄ１ 第１受圧カム部
Ｄ２ 第２受圧カム部
Ｅ１ 第１開閉角度範囲
Ｅ２ 第２開閉角度範囲
Ｆ１ 第１トルク曲線
Ｆ２ 第２トルク曲線

Claims (8)

1. 装置本体に対して開閉体を開閉可能に連結するヒンジであって、
   上部が開放されたケース部を有し、前記装置本体側に取り付けられる取付部材と、
   この取付部材にヒンジシャフトを介して回転可能に設けられ、前記開閉体を支持する支持部材と、
   前記ケース部内を上下方向にスライドするスライダーと、
   このスライダーと前記取付部材の間に弾設された圧縮コイルスプリングと、を有し、
   前記支持部材は、前記ケース部に向かって突出して並行する第１作動カム部及び第２作動カム部を有し、
   前記スライダーは、前記第１作動カム部に圧接する第１受圧カム部と、前記第２作動カム部に圧接する第２受圧カム部と、を有し、
   前記第１作動カム部と前記第１受圧カム部は、前記取付部材と前記支持部材の第１開閉角度範囲で第１トルク曲線を形成し、
   前記第２作動カム部と前記第２受圧カム部は、前記取付部材と前記支持部材の第２開閉角度範囲で第２トルク曲線を形成することを特徴とする、ヒンジ。
2. 前記第１作動カム部と前記第１受圧カム部は、前記第２開閉角度範囲で離間していることを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ。
3. 前記第２作動カム部と前記第２受圧カム部は、前記第１開閉角度範囲で離間していることを特徴とする、請求項２に記載のヒンジ。
4. 前記第１作動カム部と前記第１受圧カム部は、前記第１開閉角度範囲で前記開閉体の重量モーメントよりも大きな支持トルクの第１ピークを形成し、
   前記第２作動カム部と前記第２受圧カム部は、前記第２開閉角度範囲で前記第１ピークに連続した前記開閉体の重量モーメントよりも小さな支持トルクの第２ピークを形成することを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ。
5. 前記第２作動カム部は、前記ヒンジシャフトを中心とする前記支持部材の直径方向の外側へ前記第１作動カム部よりも突出させて設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ。
6. 前記第２作動カム部は、前記第２開閉角度範囲で０度に向かう前記支持部材の回転に伴って前記スライダーを押し下げて前記圧縮コイルスプリングの圧縮を増加させるリフト面と、このリフト面に続いて前記第２作動カム部と前記第２受圧カム部をスリップさせて前記圧縮コイルスプリングの圧縮を減少させるスリップ面と、を有することを特徴とする、請求項５に記載のヒンジ。
7. 前記第２受圧カム部は、前記ヒンジシャフト側に面した上下方向の受圧スリップ面を有し、
   前記第２作動カム部の前記スリップ面は、前記第２開閉角度範囲で０度に向かう前記支持部材の回転に伴って前記受圧スリップ面に対向してスリップを開始することを特徴とする、請求項６に記載のヒンジ。
8. 請求項１～７に各記載のヒンジを装置本体と原稿圧着板との間に設けたことを特徴とする、事務機器。

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