特許 7535766 ヒンジ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-08

(45)【発行日】2024-08-19

(54)【発明の名称】ヒンジ

(51)【国際特許分類】

   F16C 11/04 20060101AFI20240809BHJP

   E05F 1/12 20060101ALI20240809BHJP

   E05F 3/20 20060101ALI20240809BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20240809BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20240809BHJP

【ＦＩ】

F16C11/04 F

E05F1/12

E05F3/20 Z

G03G15/00 550

G03G21/16 147

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019147809

(22)【出願日】2019-08-09

(65)【公開番号】P2021028510

(43)【公開日】2021-02-25

【審査請求日】2022-07-06

【審判番号】

【審判請求日】2023-12-26

(73)【特許権者】

【識別番号】592264101

【氏名又は名称】下西技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】弁理士法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 禎治

【合議体】

【審判長】小川 恭司

【審判官】中屋 裕一郎

【審判官】鎌田 哲生

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－５７７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平４－１３５２２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－１０８２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１１３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－６７３６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

F16C 11/00 - 11/12

E05F 1/00 - 13/04

E05F 17/00

A47J 27/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体に対して回動体を開閉可能に支持するヒンジであって、
前記本体に固定される固定部材と、
前記回動体に固定されて前記固定部材に対して回動可能に構成される回動部材と、
前記固定部材に対して前記回動部材を回動可能に連結するシャフトと、
前記回動部材に設けられ、前記回動部材とともに回動する当接部材と、
内側に前記シャフトが挿通され、一端部が前記固定部材に当接し、他端部が前記当接部材に当接して、前記固定部材に対して前記回動部材を開く方向に付勢するトーションバネと、
前記回動部材が前記開く方向へ回動するときに、前記回動部材にブレーキをかけるブレーキ部と、
を備え、
前記回動部材は、一対で構成されるものであり、対向するように配置され、
前記シャフトは、一対の前記回動部材を連結するように設けられ、
前記トーションバネは、前記一対の回動部材の間に配置され、
前記当接部材は、前記一対の回動部材を連結するように構成される、
ヒンジ。

【請求項2】

前記シャフトは、自身の軸心を中心に、前記固定部材に対して相対的に回動可能に前記固定部材に設けられ、
前記ブレーキ部は、
前記固定部材に対して回動不能に前記固定部材に設けられた第一カム部材と、
前記シャフトとともに回動可能に前記シャフトに設けられ、前記第一カム部材と接触する第二カム部材と、
前記第二カム部材を前記第一カム部材側に付勢する付勢部材と、
を有し、
前記第一カム部材と前記第二カム部材とは、前記回動部材が前記開く方向へ回動していくと、それぞれを合わせた前記シャフトの軸方向の厚みが厚くなるよう構成されている、
請求項１に記載のヒンジ。

【請求項3】

前記一対の回動部材の間には、前記シャフトの軸方向に沿って２つの前記トーションバネが並んで配置され、
前記２つのトーションバネそれぞれは、前記他端部が前記一端部よりも前記シャフトにおける前記軸方向中央側となるように配置される、
請求項１またな請求項２に記載のヒンジ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒンジの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、本体に対して回動体を開閉可能に支持するヒンジは種々知られている。前記ヒンジは、本体に固定される固定部材と、回動体に固定されて固定部材に対して回動可能に構成される回動部材と、固定部材に対して回動部材を回動可能に連結するシャフトと、捻じりバネと、を備え、捻じりバネの反力によって回動体を本体から離間する方向に跳ね上げるように回動させる。

【0003】

また、本体に対して回動体を開閉可能に支持するヒンジとして、カム部材と、カム部材のカム面に当接する接触子を有する接触部材と、カム部材と接触部材を当接させる圧縮ばねと、回動体の回動時に摩擦力を付与するフリクション機構と、を備え、フリクション機構は、回動体の回動に対して回動自在に設けられるブラケットと、回動体の回動に対して回動不可に設けられる摩擦板とを押圧して当接させることで、ブラケットを摩擦板に摺接させて摩擦力を発生させる構造のものが公知となっている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－１８３６９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前記ヒンジでは、回動体を本体から跳ね上げる構成が複雑化し、部品毎の製品誤差によって動作不良が生じるおそれがあった。

【0006】

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、回動体を本体から離間する方向に跳ね上げるように回動させるものを、簡易な構成で実現することができ、部品毎の製品誤差によって動作不良が生じることを極力低減させることができるヒンジを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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。

【0008】

即ち、即ち、請求項１においては、本体に対して回動体を開閉可能に支持するヒンジであって、前記本体に固定される固定部材と、前記回動体に固定されて前記固定部材に対して回動可能に構成される回動部材と、前記固定部材に対して前記回動部材を回動可能に連結するシャフトと、前記回動部材に設けられ、前記回動部材とともに回動する当接部材と、内側に前記シャフトが挿通され、一端部が前記固定部材に当接し、他端部が前記当接部材に当接して、前記固定部材に対して前記回動部材を開く方向に付勢するトーションバネと、前記回動部材が前記開く方向へ回動するときに、前記回動部材にブレーキをかけるブレーキ部と、を備え、前記回動部材は、一対で構成されるものであり、対向するように配置され、前記シャフトは、一対の前記回動部材を連結するように設けられ、前記トーションバネは、前記一対の回動部材の間に配置され、前記当接部材は、前記一対の回動部材を連結するように構成されるものである。

【0009】

請求項２においては、前記シャフトは、自身の軸心を中心に、前記固定部材に対して相対的に回動可能に前記固定部材に設けられ、前記ブレーキ部は、前記固定部材に対して回動不能に前記固定部材に設けられた第一カム部材と、前記シャフトとともに回動可能に前記シャフトに設けられ、前記第一カム部材と接触する第二カム部材と、前記第二カム部材を前記第一カム部材側に付勢する付勢部材と、を有し、前記第一カム部材と前記第二カム部材とは、前記回動部材が前記開く方向へ回動していくと、それぞれを合わせた前記シャフトの軸方向の厚みが厚くなるよう構成されているものである。

【0011】

請求項３においては、前記一対の回動部材の間には、前記シャフトの軸方向に沿って２つの前記トーションバネが並んで配置され、前記２つのトーションバネそれぞれは、前記他端部が前記一端部よりも前記シャフトにおける前記軸方向中央側となるように配置されるものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、回動体を本体から離間する方向に跳ね上げるように回動させるものを、簡易な構成で実現することができ、部品毎の製品誤差によって動作不良が生じることを極力低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係るヒンジの全体的な構成を示した側面図。

【図2】同じくヒンジの斜視図。

【図3】同じくヒンジの斜視図。

【図4】同じくヒンジの正面図。

【図5】同じくヒンジの固定部材と回動部材とシャフトと第一カム部材と第二カム部材と当接部材とを示す斜視図。

【図6】同じくヒンジの閉じた状態を示す側面図。

【図7】同じくヒンジの全開状態を示す側面図。

【図8】同じくヒンジの別実施例のトーションバネを示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、図１から図８に記載のヒンジ１について説明する。
ヒンジ１は、本体と回動体を開閉可能に連結し、かつ、回動体を本体から離間する方向（開く方向）に跳ね上げるように回動させる。以下において、ヒンジ１が本体と回動体を開閉可能に連結するものとして、炊飯器９０について説明するがこれに限定されず、例えば、プリンタが備える扉部分や複合機等の原稿圧着装置等、本体と回動体とを開閉可能に連結されるものを広く含むものとする。
便宜上、以下では図示のように、ヒンジ１の上下左右前後方向を規定する。

【0015】

図１に示すように、ヒンジ１は、炊飯器９０の本体９１に対して、回動体である蓋９２を開閉可能に支持する。ヒンジ１は、固定部２と回動部３とを備え、左右方向を長手方向とするように構成される。ヒンジ１では、本体９１の開口面（上面）の一側端部（後端部）に固定部２が固定され、回動部３を上方に突出させた状態で蓋９２に回動部３が固定される。ヒンジ１の作動によって、本体９１の上面を蓋９２が塞いでいる閉じた状態から、本体９１の一側端部を中心として上方に蓋９２が略８５°回動した全開状態に回動可能に構成されている。以下の説明では、蓋４が閉じた状態をヒンジ１の閉じた状態、蓋４が開いた状態をヒンジ１の開いた状態とする。

【0016】

図２から図７に示すように、ヒンジ１は、一対の固定部材１０・１０と、一対の回動部材２０・２０と、シャフト３０と、一対のトーションバネ４０・４０と、第一カム部材５０と、第二カム部材６０と、当接部材７０と、皿バネ８０と、を備える。
固定部材１０、及び第一カム部材５０は、ヒンジ１の固定部を構成する部材である。
回動部材２０、シャフト３０、トーションバネ４０、第二カム部材６０は、及び当接部材７０は、ヒンジ１の回動部３を構成する部材である。

【0017】

固定部材１０、回動部材２０、及びトーションバネ４０は、左右（ヒンジの回動軸方向側）にそれぞれが対向するように配置される。トーションバネ４０は、前記対向して配置される固定部材１０・１０または回動部材２０・２０の間に左右に並べて配置され、回動部材２０を開く方向（固定部材１０に対して回動部材２０が離間する方向）に常時付勢する。そして、固定部材１０・１０、回動部材２０・２０、トーションバネ４０・４０、第一カム部材５０、及び第二カム部材６０に、シャフト３０が挿通され、これらの部材が一軸上に配置されている。
シャフト３０は、固定部材１０に対して回動部材２０を回動可能に連結する回動軸であり、これらの部材が軸上から移動したり、ずれたりしないように支持する支持部材として機能する。シャフト３０の両端部は、その軸心方向と直交する断面形状は非円形の小判型に形成されている。

【0018】

固定部材１０は、本体９１に固定される部材であり、平板状の部材を折曲げ加工すること等によって構成される。
固定部材１０の一端部（下端部）には、ねじ穴やボルト穴等の固定用の穴が複数設けられており、適宜の締結具を用いて固定できるように構成されている。固定部材１０の他端部（上端部）には、シャフト３０の端部が挿通可能なシャフト孔１１が設けられている。固定部材１０のシャフト孔１１は円形状に形成されており、シャフト３０をシャフト孔１１に挿通した際は、シャフト３０と固定部材１０とは相対的に回動可能となる。

【0019】

一対の固定部材１０・１０のうち一方（左方）の固定部材１０は、固定溝１２を備える。固定部材１０の固定溝１２は、シャフト孔１１の近傍（シャフト孔１１の前下方）において左右方向に貫通するように形成される。

【0020】

固定部材１０は係止部１３を備える。
固定部材１０の係止部１３は、トーションバネ４０の一端部４１が係止される部分である。トーションバネ４０の一端部４１は引っ掛けられるようにして固定部材１０の係止部１３に当接して係止される。固定部材１０の係止部１３は、固定部材１０の中途部における前面部の上端部が切欠かれるように構成される。

【0021】

回動部材２０は、回動体（蓋９２）に固定される部材であり、固定部材１０に対して回動可能に構成される。回動部材２０は、平板状の部材を折曲げ加工すること等によって構成される。
回動部材２０の一端部（上端部）には、ねじ穴やボルト穴等の固定用の穴が複数設けられており、適宜の締結具を用いて固定できるように構成されている。回動部材２０の他端部（下端部）には、シャフト３０の端部が挿通可能なシャフト孔２１が設けられている。回動部材２０のシャフト孔２１は、シャフト３０の端部の断面形状と略同形状の非円形の小判型に形成されており、シャフト３０をシャフト孔２１に挿通した際は、シャフト３０と回動部材２０とはともに回転する。また、回動部材２０のシャフト孔２１にシャフト３０が挿通された状態では、回動部材２０（シャフト孔２１）は、固定部材１０（シャフト孔２１）よりもシャフト３０の軸心方向内側に配置される。
回動部材２０の他端部のシャフト孔２１の近傍（シャフト孔２１の前上方）には、連結孔２２が形成されている。

【0022】

当接部材７０は、トーションバネ４０の他端部４２が当接する棒状の部材であり、回動部材２０間を渡るように配置される。当接部材７０は、シャフト３０の後上方に配置され、トーションバネ４０の他端部４２が当接部材７０の左右中央部近傍（ヒンジ１の回動軸方向中央部近傍）に引っ掛けられるようにして当接する。このとき、一対のトーションバネ４０の他端部４２は、ヒンジ１の左右端部にそれぞれ配位置され、トーションバネ４０の他端部４２は、トーションバネ４０の一端部４１よりもヒンジ１における回動軸方向中央側にそれぞれ配置される。トーションバネ４０の一端部４１が固定部材１０に当接した状態で、トーションバネ４０の他端部４２が当接部材７０に引っ掛けられるようにして当接することによって、トーションバネ４０は回動部材２０を開く方向への付勢力が生じさせる。
当接部材７０は両端部に係止溝７１・７１を備え、当接部材７０の両端部が回動部材２０の連結孔２２にそれぞれ挿通された状態で、当接部材７０の係止溝７１にＥリングが取付けられる。このようにして、当接部材７０は、一対の回動部材２０・２０を連結するように構成される。

【0023】

シャフト３０の左端部における固定部材１０の左側方には、円板状の第一カム部材５０が配設される。第一カム部材５０の中心部分にはシャフト３０の左端部を挿通する挿通孔５１が形成される。挿通孔５１は円形に形成されており、シャフト３０を挿通孔５１に挿通した際は、シャフト３０と第一カム部材５０とは相対的に回動可能となる。

【0024】

第一カム部材５０の前端部には、前下方に突出する突起部５２が形成される。具体的には、第一カム部材５０において前下方に延出する一部を略直角に折り曲げることにより、突起部５２が形成されている。そして、突起部５２が固定部材１０の固定溝１２に挿入されることにより、第一カム部材５０が固定部材１０に対して回動不能とされる。
第一カム部材５０の左側面には、第一カム面が形成されている。

【0025】

第一カム部材５０の左側方には、円板状の第二カム部材６０が配設される。第二カム部材６０の中心部分にはシャフト３０の左端部を挿通する挿通孔６１が形成される。挿通孔６１の形状はシャフト３０の左端部の断面形状と略同形状の非円形の小判型に形成される。このため、シャフト３０を挿通孔６１に挿通した際は、シャフト３０と第二カム部材６０とは相対的に回動不能となる。

【0026】

第二カム部材６０の右側面には、第二カム面が形成されている。そして、第二カム面は、第一カム面と当接した状態とされる。
回動部材２０が固定部材１０に対して閉じた状態から開く方向に回動していくと、第一カム部材５０と第二カム部材６０とを合わせた厚みが厚くなるように、第一カム面と第二カム面と（第一カム面と第二カム面とが当接する部分）はそれぞれ傾斜する面で構成される。

【0027】

第二カム部材６０の左側方（シャフト３０の先端部側）には、付勢部材である複数の皿バネ８０・８０・・がシャフト３０に挿通されて配設される。皿バネ８０・８０・・の右端部により第二カム部材６０は第一カム部材５０側に付勢される。
なお、本実施形態では、皿バネ８０・８０・・は四枚使用されているが、その枚数は限定されるものではない。

【0028】

シャフト３０の両端部には、ナットやワッシャ等が取付けられて、固定部材１０のシャフト孔１１または回動部材２０のシャフト孔２１からシャフト３０が脱落すること、また、第一カム部材５０、第二カム部材６０、及び皿バネ８０等がシャフト３０から脱落すること防止することを防止する。

【0029】

このように、回動部材２０が固定部材１０に対して開く方向に回動していくと、第一カム部材５０と第二カム部材６０とを合わせた厚みが次第に厚くなることから、皿バネ８０の付勢力に抗する力が大きくなる。このため、回動部材２０が固定部材１０に対して開く方向に回動していくとブレーキがかかるようにして、回動体（蓋９２）を本体９１から離間する方向（開く方向）に跳ね上げるように回動させた際の衝撃を緩和させることができる。

【0030】

また以上のように、ヒンジ１では、固定部材１０と回動部材２０とシャフト３０とトーションバネ４０と第一カム部材５０と第二カム部材６０と当接部材７０と皿バネ８０とを備えることから、回動体（蓋９２）を本体９１から離間する方向（開く方向）に跳ね上げるように回動させた際の衝撃を緩和させることができるものを簡易な構成で実現することができる。

【0031】

また以上のように、トーションバネ４０と、当接部材７０と、を備え、トーションバネ４０の一端部４１が固定部材１０当接し、トーションバネ４０の他端部４２が当接部材７０に当接することによって、トーションバネ４０は回動部材２０を開く方向へ付勢するものであることから、回動体（蓋９２）を本体９１から離間する方向に跳ね上げるように回動させるものを、簡易な構成で実現することができ、部品毎の製品誤差によって動作不良が生じることを極力低減させることができる。

【0032】

また以上のように、回動部材２０は、一対で構成されるものであり、左右にそれぞれ対向するように配置され、トーションバネ４０は、対向して配置される回動部材２０の間に配置され、シャフト３０は、トーションバネ４０に挿通され、当接部材７０は、回動部材２０間を渡るように配置されて、一対の回動部材２０・２０を連結するように構成されることから、回動体（蓋９２）を本体９１から離間する方向に跳ね上げるように回動させるものを簡易な構成で実現しつつコンパクトに構成することができる。

【0033】

また以上のように、一対のトーションバネ４０の他端部４２は、ヒンジ１の左右端部にそれぞれ配位置され、トーションバネ４０の他端部４２は、トーションバネ４０の一端部４１よりもヒンジ１における回動軸方向中央側にそれぞれ配置され、当接部材７０の左右中央部近傍に当接することから、トーションバネ４０による回動部材２０を開く方向への付勢を安定させることができ、回動体（蓋９２）を本体９１から離間する方向に跳ね上げるように回動させる動作をより安定させることができる。

【0034】

回動部材２０は、当接部２４を備える。
回動部材２０の当接部２４は、回動部材２０が開く方向に回動していった際に固定部材１０に当接することによって回動部材２０の回動が規制されて、全開状態（回動部材２０の回動角度が８５°）とされる。回動部材２０の当接部２４は、回動部材２０の一端部の前端を外側に略直角に折り曲げることによって形成される。

【0035】

固定部材１０は、切欠部１４を備える。
固定部材１０の切欠部１４は、固定部材１０の上下中途部の後面が凹状に切欠かれるように構成される。このように切欠部１４を備えることによって、回動部材２０が開く方向に回動していって全開状態となる前に固定部材１０に干渉することを防止することができる。

【0036】

ヒンジ１の組上げ方法について説明する。
まず、シャフト３０にトーションバネ４０を挿通して、当該シャフト３０の両端部に回動部材２０のシャフト孔２１に挿通し、次いでシャフト３０の両端部を固定部材１０のシャフト孔１１に挿通する。このとき、トーションバネ４０の一端部４１を固定部材１０の係止部１３に配置する。
次に、シャフト３０の左端部に、第一カム部材５０と第二カム部材６０とワッシャとを挿通し、シャフト３０の両端部をナット等で固定する。
このような状態で、当接部材７０を回動部材２０の連結孔２２に挿通してＥリングによって固定する。そして、当該当接部材７０にトーションバネ４０の他端部４２を引っ掛ける。
このようにしてヒンジ１は組上げられる。

【0037】

以上のように、固定部材１０と、回動部材２０と、シャフト３０と、第一カム部材５０と、第二カム部材６０と、を組上げた後に、当接部材７０を回動部材２０に取付けて当該当接部材７０にトーションバネ４０の他端部４２を引っ掛けることによって、ヒンジ１が組上げられることから、トーションバネ４０を備える構成であってもヒンジ１の組上げ作業の煩雑さを低減させることができる。

【0038】

なお、トーションバネ４０は、一対で構成されることに限定されず、単数個または三個以上で構成することもできる。
トーションバネ４０が単数個で構成される場合、一対のトーションバネ４０・４０が近接する側の端部同士（他端部４２・４２同士）が連結するように構成され（図８参照）、トーションバネ４０の両端部がそれぞれ固定部材１０の係止部１３に係止され、トーションバネ４０の中央部において当接部材７０に当接するように構成することもできる。このように構成することによって、部品点数を削減することができ、またヒンジ１の組上げ作業の煩雑さをより低減させることができる。

【符号の説明】

【0039】

１ ヒンジ
２ 固定部
３ 回動部
１０ 固定部材
２０ 回動部材
３０ シャフト
４０ トーションバネ
４１ 一端部
４２ 他端部
５０ 第一カム部材
６０ 第二カム部材
７０ 当接部材
８０ 皿バネ
９０ 炊飯器
９１ 本体
９２ 蓋

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】