JP4495784B2 - 開閉装置におけるヒンジダンパー - Google Patents

Description

本発明は、複写機の原稿圧着板等の開閉部材また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打ち勝って、原稿圧着板が急激に落下し、その結果、手を挟んだり、風圧より原稿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）油圧ダンパーが荷重エネルギー方向にそのまま吸収するため、該ダンパーのピストンを受けるケースの剛性が必要となる。
２）油圧ダンパーがダイカスト等の金属製であるため重く、また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する。
３）ヒンジを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、上記問題点を解決することができ、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り、また、開閉部材が閉じる直前で最大の制動トルクを発揮して、効果的に閉じることができ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、上記開閉部材のヒンジ軸に取り付け固定されたセクタギヤと、該セクタギヤと噛み合う駆動ギヤと、該駆動ギヤに挿設固定される駆動軸と、該駆動軸に一体的に設けられた偏心軸と、該偏心軸に回転自由に取り付けられた遊星ギヤと、該遊星ギヤと噛み合う内歯と、前記遊星ギヤに植設された複数の作動ピンと、該作動ピンが摺動運動する摩擦孔を設けたブッシュと、から構成されることを特徴とする。また、上記駆動軸に一体的に設けられる偏心軸と、該偏心軸に回転自由に取り付けられる遊星ギヤと、該遊星ギヤと噛み合う内歯と、前記遊星ギヤに植設される複数の作動ピンと、該作動ピンが摺動運動する摩擦孔を設けたブッシュが、上記駆動軸の左右に設けられることを特徴とする。さらに、上記セクタギヤと駆動ギヤのギヤ比を変化させることを特徴とする。またさらに、開閉装置の上記取付部材に内蔵されることを特徴とするものである。

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、開閉部材が閉じる直前で大きく安定した制動トルクを生じさせ、その結果、エネルギー吸収能力を発揮させることができる。また、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り、部品点数が少なくて製造コストを安くすることができる。さらに、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を取り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（Ａ）（Ｂ）は、ヒンジダンパーの第１の実施例の構成を説明するもので、上記ケース１０は、ケース本体１ａと蓋部１ｂから構成されている。該ケース１０内には、セクタギヤ１１と、駆動ギヤ１２と、偏心部１３ａを有する駆動軸１３と、遊星ギヤ１４と、複数の作動ピン１５と、複数のフリクション孔１６ａを有するブッシュ１６が設けられている。また、上記ケース本体１ａ内には、上記遊星ギヤ１４と噛み合う内歯１７が形成されている。

上記セクタギヤ１１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と一緒に回転する。該セクタギヤ１１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を有する。

上記セクタギヤ１１は上記駆動ギヤ１２に噛み合っていて、セクタギヤ１１の回転にしたがって回転する。これらセクタギヤ１１と駆動ギヤ１２のギヤ比を変化させることにより、トルクを大きく変化させることができる。該駆動ギヤ１２には、駆動軸１３が挿設されていて、一体的に回転するようになっている。該駆動軸１３は上記ブッシュ１６の中心孔１６ｂに回転自由に挿通していると共に、偏心軸１３ａが一体的に設けられている。該偏心軸１３ａには、遊星ギヤ１４が回転自由に取り付けられている。

図２（Ｂ）および図３から明らかなように、上記遊星ギヤ１４は上記内歯１７に噛み合っている。また、該遊星ギヤ１４には複数（本実施例では４本）の作動ピン１５が植設されている。図４（Ａ）からも明らかなように、該作動ピン１５は、上記ブッシュ１６に形成されている複数の摩擦孔１６ｂに挿設されている。

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１１が回転して、駆動ギヤ１２を逆方向に回転せしめる。

駆動ギヤ１２が回転すると、これと一体となった駆動軸１３が回転する。該駆動軸１３には偏心部１３ａが一体的に設けられているので、駆動軸１３が回転すると、偏心部１３ａに回転自由に取り付けられている遊星ギヤ１４は、上記内歯１７に噛み合いながら転動して、該遊星ギヤ１４の回転は大きく減速されると共に上記駆動軸１３とは逆方向に回転する。

遊星ギヤ１４が回転すると、これに植設されている作動ピン１５が、図４（Ｂ）に示すように、ブッシュ１６の摩擦孔１６ｂ内を摺動運動して、制動トルクが生じ、その結果、上記原稿圧着板Ｐが閉じる際の運動エネルギーが吸収されることになる。このエネルギー吸収により、閉じる直前の原稿圧着板Ｐの急激な落下が緩和される。

図５は、本発明のヒンジダンパーの第２の実施例を示すもので、上記第１の実施例の駆動ギヤ１２の両側に、偏心部１３ａを有する駆動軸１３と、遊星ギヤ１４と、複数の作動ピン１５と、複数のフリクション孔１６ａを有するブッシュ１６を設けることにより、第１の実施例のヒンジダンパーに比べて、倍の摩擦トルクを生じさせることができる。

図６は、原稿圧着板の開閉角度とヒンジダンパーの摩擦トルクの関係を示したグラフであって、原稿圧着板が閉じる直前にトルクが最大になることがわかる。

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上下に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）およびその作用説明図（Ｂ）である。 第１の実施例のヒンジダンパーの分解斜視図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。 図２のイ−イ断面図である。 ブッシュの摩擦孔と作動ピンの関係を示した説明図である。 第２の実施例のヒンジダンパーの分解斜視図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。 開閉部材の角度と摩擦トルクの関係を示したグラフである。

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
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 セクタギヤ
１２ 駆動ギヤ
１３ 駆動軸
１３ａ 偏心部
１４ 遊星ギヤ
１５ 作動ピン
１６ ブッシュ
１６ａ フリクション孔
１６ｂ 中心孔
１７ 内歯
Ｈ 開閉装置
Ｍ 装置本体
Ｐ 原稿圧着板

Claims (4)

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、上記開閉部材のヒンジ軸に取り付け固定されたセクタギヤと、該セクタギヤと噛み合う駆動ギヤと、該駆動ギヤに挿設固定される駆動軸と、該駆動軸に一体的に設けられた偏心軸と、該偏心軸に回転自由に取り付けられた遊星ギヤと、該遊星ギヤと噛み合う内歯と、前記遊星ギヤに植設された複数の作動ピンと、該作動ピンが摺動運動する摩擦孔を設けたブッシュと、から構成されることを特徴とする開閉装置におけるヒンジダンパー。
2. 上記駆動軸に一体的に設けられる偏心軸と、該偏心軸に回転自由に取り付けられる遊星ギヤと、該遊星ギヤと噛み合う内歯と、前記遊星ギヤに植設される複数の作動ピンと、該作動ピンが摺動運動する摩擦孔を設けたブッシュが、上記駆動軸の左右に設けられ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. 上記セクタギヤと駆動ギヤのギヤ比を変化させ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. 開閉装置の上記取付部材に内蔵され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。

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