JP2007205537A - 開閉装置におけるヒンジダンパー - Google Patents

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Abstract

【課題】小さなダンパー機能の構造により大きなエネルギー吸収能力を発揮させることができ、軽量・小型で長期間の使用にも安定してメンテナンスが容易である開閉装置におけるヒンジダンパーを提供する。
【解決手段】回転部材の回転に伴って回転駆動されると共にケースに回転自在に枢着される回転軸と、回転軸に回転自在に取り付けられると共に内歯を形成したギヤリングと、開閉部材の回転を前記ギヤリングに伝達する手段と、ギヤリングの内歯と噛み合う歯を有するギヤプラネットと、ギヤプラネットの回転を規制して、その中心を上記ギヤリングの回転中心の回りに円軌跡運動せしめる回転規制手段と、ギヤリングの回転エネルギーを吸収する手段から構成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複写機の原稿圧着板等の開閉部材又はトイレの便座開閉部材を安全かつ円滑に開閉するための、開閉装置におけるヒンジダンパーに関するものである。
従来、複写機等の装置本体に取り付けられる取付部材と、該取付部材に回動自在に枢着されると共に原稿圧着板を支持する支持部材と、前記取付部材と支持部材の間に介挿されると共に前記原稿圧着板を開く方向に付勢する圧縮コイルバネから成る原稿圧着板の開閉装置において、該原稿圧着板の重量が圧縮コイルバネの付勢力に勝って、原稿圧着板が急激に落下し、その結果、手を挟んだり風圧により原稿位置がずれたりするのを流体ダンパーにより防止する技術があった。（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、上記従来の原稿圧着板の急激落下の防止技術は、油圧ダンパーを使用しているため、下記のような問題点があった。
１）荷重エネルギー方向にそのまま吸収するためピストンを受けるケースの剛性が必要となる。
２）ダイカスト等の金属製品であるため重く、体積も軸方向に長くなって、設置のためのスペースを必要となる。
３）ヒンジのコイルバネの中に納めるため、バネ自体が大型になってしまう。
４）オイル粘性抵抗を熱エネルギーに変換するので、連続使用すると高温になる。また、オイル粘性抵抗が外部温度に依存するため不安定である。したがって開閉装置の連続開閉動作時、性能が出ない欠点がある。
５）原稿圧着板を強引に閉めるとダンパーに過負荷がかかって、内部の油圧が急激に上がり、破損する恐れがある。
６）ダンパーのピストンロッドが偏心荷重に弱いため、高精度に動作させる必要があり、オイル漏れや装置の破壊を招き易い。
７）周辺の油や水分がピストンロッドに付着してパッキンを破損させたり動作不良を招き易い。
８）破棄する時にオイル処理等の環境対策を必要とする。
９）オイルの温度依存性が有る為、使用温度が室温以外の場所はダンパ性能が著しく変化する。
実用新案登録第２５８９７１４号公報
本発明が解決しようとする課題は、上記問題点を解消することができ、軽量・小型で長期間の使用にも安定してメンテナンスが容易である開閉装置におけるヒンジダンパーを提供することにある。
本発明の開閉装置におけるヒンジダンパーは、複写機等の装置本体に取り付けられる取付部材と、該取付部材に回動自在に枢着されると共に原稿圧着板等の開閉部材を支持する支持部材と、前記取付部材と支持部材の間に介挿されると共に前記開閉部材を開く方向に付勢する圧縮コイルバネやウレタンエラストマー発泡体等の弾性体から成る開閉装置において、上記回転部材の回転に伴って回転駆動されると共にケースに回転自在に枢着される回転軸と、該回転軸に回転自在に取り付けられると共に内歯を形成したギヤリングと、上記開閉部材の回転を前記ギヤリングに伝達する手段と、該ギヤリングの内歯と噛み合う歯を有するギヤプラネットと、該ギヤプラネットの回転を規制して、その中心を上記ギヤリングの回転中心の回りに円軌跡運動せしめる回転規制手段と、上記ギヤリングの回転エネルギーを吸収する手段から構成されることを特徴とする。また、上記開閉部材の回転を上記ギヤリングに伝達する手段が、セクタギヤであることを特徴とする。さらに、上記ギヤプラネットの回転を規制する手段が、該ギヤプラネットに植設された作動ピンと、該作動ピンを挿通せしめてその動きを規制する孔を有するブッシュから成ることを特徴とする。又更に、上記ギヤリングの回転エネルギーを吸収する手段が、該ギヤリングに形成したフリクション歯と、これに摺接する波形周面を有するプレートプラネットから成ることを特徴とする。更に又、開閉部材の取付部材に内蔵されることを特徴とする。
本発明の開閉装置におけるヒンジダンパーは、小さなダンパー機能の構造により大きなエネルギー吸収能力を発揮させることができ、軽量・小型で長期間の使用にも安定してメンテナンスが容易である等の利点がある。また、従来のオイルダンパーのようにオイルを全く使用しない構造であるため、上記従来の問題点を回避するという利点を有する。
以下、本発明の開閉装置におけるヒンジダンパーの一実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１において、Ｐは原稿圧着板であって、開閉装置Ｈを介して、複写機等の装置本体Ｍに開閉自在に取り付けられている。上記開閉装置Ｈは、上記装置本体Ｍに取り付けられている取付部材１と、該取付部材１にヒンジ軸２を介して回動自在に枢着されている支持アーム３と、該支持アーム３の先端部に支持軸４を介して回動自在に枢着されていると共に、上記原稿圧着板Ｐを取付けているリフトアーム５から、主として構成されている。
上記支持アーム３内には第１スライダー６および第２スライダー７が長手方向に摺動自在に納められていると共に、これら第１、２スライダー６、７間には圧縮コイルバネ８が介挿されている。圧縮コイルバネ８に代えてウレタンエラストマーの発泡体を使用してもよい。第１スライダー６のカムフォロア６ａは、上記取付部材１に設置されたカム部９に当接すると共に、第２スライダー７のカムフォロア７ａは、上記リフトアーム５の前側板５ａに当接している。なお、本発明における開閉装置Ｈは、上記構造に限定するものではなく、例えば、支持軸４およびリフトアーム５を省略し、上記原稿圧着板Ｐを支持アーム３に取り付け固定するように構成する等、従来公知のいずれの構造でもよい。
上記ヒンジ軸２付近の取付部材１内には、ヒンジダンパーのケース１０が取り付けられている。
図２は、ヒンジダンパーの上記ケース１０の外観を示すもので、該ケース１０はケース本体１０ａと蓋部１０ｂから構成されている。１１は、該ケース１０を上記開閉装置Ｈに取り付けるための取付枠である。上記ケース１０内には、図３に分解して示すように、ヒンジダンパーが納められている。
図３において、１２はセクタギヤ、１３は小歯車、１４は支軸、１５は第１内歯歯車、１６は第１ギヤプラネット、１７ａは第１偏心軸、１７ｂは第２偏心軸、１８は第２内歯歯車、１９は第２ギヤプラネット、２０は第３内歯歯車、２１は第３ギヤプラネット、２２ａは第３偏心軸、２２ｂは第４偏心軸、２３は第４内歯歯車、２４は第４ギヤプラネットである。
図５からも明らかなように、上記セクタギヤ１２は、上記開閉装置Ｈのヒンジ軸２に取り付け固定されていて、ヒンジ軸２の回転と共に書いてする。上記セクタギヤ１２には、上記開閉装置Ｈの回動角（本実施例では、約９０°）にほぼ一致する回転角に亘って歯１２ａが形成されている。
上記小歯車１３は、支軸１４の周りを自由に回転するように取り付けられていると共に、上記セクタギヤ１２に噛み合っている。該小歯車１３にはフランジ部１３ａが一体的に設けられている。該フランジ部１３ａには平面部１３ａ´が形成されている。上記支軸１４の端部には、角頭１４ａが設けられていて、上記取付枠１１の角穴１１ａに嵌合しており、回転しないようになっている。
図５から明らかなように、上記小歯車１３のフランジ部１３ａには、上記第１内歯歯車１５に形成された穴１５ａが嵌合していて、その平面部１４ａ´が上記フランジ部１３ａの平面部１３ａ´に当接し、一体的に回転するようになっている。
図６に示すように、上記第１内歯歯車１５の内歯１５ａには、第１ギヤプラネット１６の歯１６ａが転動可能に噛み合っている。該第１ギヤプラネット１６は第１偏心軸１７ａに回転自在に取り付けられている。該第１偏心軸１７ａは上記支軸１４に取り付けられ、回転できないようになっている。従って、上記第１ギヤプラネット１６は上記支軸１４の中心軸に対して偏心した状態で回転するようになっている。
図４から明らかなように、上記第１ギヤプラネット１６には、第２内歯歯車１８が一体的に回転するように連結されている。該第２内歯歯車１８には、第２ギヤプラネット１９が一体的に回転するように噛み合っている。該第２ギヤプラネット１９は、上記第２偏心軸１７ｂに偏心状態で回転するように取り付けられている。上記第１偏心軸１７ａと第２偏心軸１７ｂは、上記支軸１４の中心軸に対して、対称に位置している。
上記第２ギヤプラネット１９には、第３内歯歯車２０が一体的に回転するように連結されている。該第３内歯歯車２０には、第３ギヤプラネット２１が一体的に回転するように噛み合っている。該第３ギヤプラネット２１は、上記第３偏心軸２２ａに偏心状態で回転するように取り付けられている。
上記第３ギヤプラネット２６には、第４内歯歯車２３が一体的に回転するように連結されている。該第４内歯歯車２３には、第４ギヤプラネット２４が一体的に回転するように噛み合っている。該第４ギヤプラネット２４は、上記第４偏心軸２２ｂに偏心状態で回転するように取り付けられている。上記第３偏心軸２２ａと第４偏心軸２２ｂは、上記支軸１４の中心軸に対して、対称に位置している。
本実施例のヒンジダンパーは、以上のように構成されているので、原稿圧着板Ｐを、図１（Ｂ）に矢印で示すように、閉じると、そのヒンジ軸２と一体になったセクタギヤ１２が、図２に矢印で示すように、反時計回りに回動して、小歯車１３を時計方向に回転せしめる。
上記小歯車１３が回転すると、これと一体になって第１内歯歯車１５が回転し、さらに、これに噛み合っている第１ギヤプラネット１６が同じ方向に回転する。上記第１内歯歯車１５の歯数Ｎは、上記第１ギヤプラネット１６の歯数ｎより多い（Ｎ＞ｎ）ので、該第１内歯歯車１５が１回転すると、第１ギヤプラネット１６は、Ｎ／ｎ回転数だけ増速する。
上記第１ギヤプラネット１６の回転は、第２内歯歯車１８を介して、第２ギヤプラネット１９を更に増速せしめる。このようにして、第３ギヤプラネット２１、第４ギヤプラネット２４は順次、増速される。
上記各内歯歯車とギヤプラネットの噛み合いフリクション（抵抗）により回転エネルギーが吸収される。
本発明の開閉部材Ｈの回転をギヤリング１２に伝達する手段としては、上記セクタギヤ１１等の歯車機構に限定するものではなく、例えば、ベルトやリンクによる動力伝達機構としてもよい。
本発明の開閉装置のヒンジダンパーは、上記複写機の原稿圧着板に限定するものではなく、スキャナーやファックス機器、あるいは洋式便器の蓋などの開閉部材を開閉するヒンジなどの用途にも適用できる。
本発明のヒンジダンパーを備えた原稿圧着板の開閉装置の側面図（Ａ）およびその作用図（Ｂ）である。 ヒンジダンパーの外観図である。 ヒンジダンパーの各部品を支軸方向に分解した斜視図である。 ヒンジダンパーの断面図である。 図４のイ−イ断面図である。 図４のロ−ロ断面図である。
符号の説明
１ 取付部材
２ ヒンジ軸
３ 支持アーム
４ 支持軸
５ リフトアーム
５ａ 前側板
６ 第１スライダー
６ａ カムフォロア
７ 第２スライダー
７ａ カムフォロア
８ 圧縮コイルバネ
９ カム部
１０ ケース
１０ａ ケース本体
１０ｂ 蓋部
１１ 取付枠
１１ａ 角穴
１２ セクタギヤ
１２ａ 歯
１３ 小歯車
１３ａ フランジ部
１３ａ´平面部
１４ 支軸
１４ａ 角頭
１５ 第１内歯歯車
１５ａ 穴
１５ａ´平面部
１６ 第１ギヤプラネット
１７ａ 第１偏心軸
１７ｂ 第２偏心軸
１８ 第２内歯歯車
１９ 第２ギヤプラネット
２０ 第３内歯歯車
２１ 第３ギヤプラネット
２２ａ 第３偏心軸
２２ｂ 第４偏心軸
２３ 第４内歯歯車
２４ 第４ギヤプラネット
Ｈ 開閉装置
Ｍ 装置本体
Ｐ 原稿圧着板

Claims (5)

  1. 複写機等の装置本体に取り付けられる取付部材と、該取付部材に回動自在に枢着されると共に原稿圧着板等の開閉部材を支持する支持部材と、前記取付部材と支持部材の間に介挿されると共に前記開閉部材を開く方向に付勢する圧縮コイルバネやウレタンエラストマー発泡体等の弾性体から成る開閉装置において、上記回転部材の回転に伴って回転駆動されると共にケースに回転自在に枢着される回転軸と、該回転軸に回転自在に取り付けられると共に内歯を形成したギヤリングと、上記開閉部材の回転を前記ギヤリングに伝達する手段と、該ギヤリングの内歯と噛み合う歯を有するギヤプラネットと、該ギヤプラネットの回転を規制して、その中心を上記ギヤリングの回転中心の回りに円軌跡運動せしめる回転規制手段と、上記ギヤリングの回転エネルギーを吸収する手段から構成されることを特徴とするヒンジダンパー。
  2. 上記開閉部材の回転を上記ギヤリングに伝達する手段が、セクタギヤであることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置におけるヒンジダンパー。
  3. 上記ギヤプラネットの回転を規制する手段が、該ギヤプラネットに植設された作動ピンと、該作動ピンを挿通せしめてその動きを規制する孔を有するブッシュから成ることを特徴とする請求項１または２に記載の開閉装置におけるヒンジダンパー。
  4. 上記ギヤリングの回転エネルギーを吸収する手段が、該ギヤリングに形成したフリクション歯と、これに摺接する波形周面を有するプレートプラネットから成ることを特徴とする請求項１、２または３に記載の開閉装置におけるヒンジダンパー。
  5. 開閉部材の取付部材に内蔵されることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の開閉装置におけるヒンジダンパー。
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