(57)【要約】  第一の部材に対する第二の部材の開き角度を大きくすることができ、大型化を招くこともないヒンジ装置を提供する。  第一の部材に取り付けられる第一の取付け部材４に第一のプーリ２４を固定する。第二の部材に取り付けられる第二の取付け部材５に第二のプーリ２８を固定する。第一のプーリ２４と第二のプーリ２８との間にタイミングベルト３０を張り渡す。第一の取付け部材４の及び第二の取付け部材５を連結する連結部材６の一方の端部は第一の取付け部材４の軸部２１に回転可能に連結され、連結部材６の他方の端部は第二の取付け部材５の軸部２７に回転可能に連結される。タイミングベルトの対向する一方側３０ａと他方側３０ｂとの間の幅が、第一のプーリ２４及び第二のプーリ２８の少なくとも一方の直径よりも狭くなるように、タイミングベルト３０の外側に当接するピン３２ａ〜３２ｃを設ける。
2010029821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部材に対して第二の部材を開閉させるヒンジ装置であって、
前記第一の部材に取り付けられる第一の取付け部材と、
前記第二の部材に取り付けられる第二の取付け部材と、
前記第一の取付け部材に固定される第一のプーリと、
前記第二の取付け部材に固定される第二のプーリと、
前記第一のプーリと前記第二のプーリとの間に張り渡される巻掛け部材と、
前記第一の取付け部材に前記第一のプーリの中心の回りを回転可能に連結されると共に、前記第二の取付け部材に前記第二のプーリの中心の回りを回転可能に連結される連結部材と、
前記巻掛け部材の対向する一方側と他方側との間の幅が、前記第一のプーリ及び前記第二のプーリの少なくとも一方の直径よりも狭くなるように、前記巻掛け部材の外側に当接する当接部と、を備えるヒンジ装置。
【請求項２】
前記当接部は、
前記第一のプーリの近傍に設けられ、前記第一のプーリへの前記巻掛け部材の巻掛け角度が１８０度よりも大きくなるように、前記巻掛け部材の前記一方側及び前記他方側のそれぞれに当接する少なくとも二つの第一のプーリ側当接部を有することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項３】
前記当接部は、
前記第二のプーリの近傍に設けられ、前記第二のプーリへの前記巻掛け部材の巻掛け角度が１８０度よりも大きくなるように、前記巻掛け部材の前記一方側及び前記他方側のそれぞれに当接する少なくとも二つの第二のプーリ側当接部を有することを特徴とする請求項２に記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記連結部材は、前記第一のプーリ及び前記第二のプーリを挟んで二分割以上に分割された分割連結部材を結合させてなり、
前記分割連結部材の少なくとも一つに前記当接部が設けられ、
分割された前記分割連結部材を結合させることによって、前記当接部から前記巻掛け部材に張力が付与されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヒンジ装置。
【請求項５】
前記分割連結部材の少なくとも一つには、前記第一及び前記第二のプーリそれぞれが収容される第一及び第二のプーリ収容溝が形成されると共に、前記巻掛け部材が収容される巻掛け部材収容溝が形成されることを特徴とする請求項４に記載のヒンジ装置。
【請求項６】
前記当接部は、前記連結部材に回転可能に嵌められるピンからなり、
前記巻掛け部材が走ることによって、前記巻掛け部材に当接する前記ピンがその中心線の回りを回転することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のヒンジ装置。
【請求項７】
前記第一の取付け部材又は前記第二の取付け部材には、前記第一のプーリ又は前記第二のプーリが結合される軸部、及びこの軸部に結合される歯車が設けられ、
前記連結部材には、前記歯車に噛み合うロータリーダンパが収容され、
前記第一の取付け部材及び前記第二の取付け部材に対して前記連結部材を相対的に回転させると、前記ロータリーダンパが前記連結部材の相対的な回転に抵抗するダンパ力を発生させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のヒンジ装置。
【請求項８】
前記第一の取付け部材又は前記第二の取付け部材には、前記第一のプーリ又は前記第二のプーリが結合される軸部、及びこの軸部に結合される突出ピンが設けられ、
前記連結部材には、前記軸部の軸線方向にスライドでき、かつ前記連結部材に回り止めされるカム体、及び前記カム体を前記突出ピンに付勢する付勢手段が収容され、
前記第一の取付け部材及び前記第二の取付け部材に対して前記連結部材を相対的に回転させると、前記付勢手段の付勢力によって前記連結部材にトルクが付与されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一の部材に対して第二の部材を開閉させるヒンジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のヒンジ装置として、車体に対するドアの平行姿勢を維持したまま車体の開口部をドアで開閉する自動車用のヒンジ装置や、航空機の胴体に対するドアの平行姿勢を維持したまま胴体の開口部をドアで開閉するヒンジ装置が用いられる（特許文献１参照）。【０００３】
図１５に示されるように、自動車の車体７１及びドア７２にはリンク７３が連結される。リンク７３の一方の端部は車体７１の軸部７１ａに回転可能に連結され、リンク７３の他方の端部はドア７２の軸部７２ａに回転可能に連結される。また、車体７１の軸部７１ａには第一のプーリ７４が一体に結合され、ドア７２の軸部７２ａには第二のプーリ７５が一体に結合される。これら第一のプーリ７４及び第二のプーリ７５間にはタイミングベルト７６が張り渡される。【０００４】
ドア７２を開閉させると、リンク７３が車体７１の軸部７１ａを中心にして回転し、ドア７２が車体７１の軸部７１ａを中心にして旋回する。ここで、リンク７３が車体７１の軸部７１ａの回りを時計方向に所定角度回転すると、車体７１の軸部７１ａに固定された第一のプーリ７４はリンク７３に対して反時計方向に相対的に所定角度回転する。リンク７３に対する第一のプーリ７４の反時計方向の相対的な回転は、タイミングベルト７６によって第二のプーリ７５に伝動され、第二のプーリ７５がリンク７３に対して相対的に反時計方向に所定角度回転する。車体７１に対するドア７２の姿勢は、車体７１の軸部７１ａに対するリンク７３の回転角度とリンク７３に対する第二のプーリ７５の相対的な回転角度とを合算したものとなる。リンク７３の回転角度とリンク７３に対する第二のプーリ７５の相対的な回転角度とが互いに相殺されるので、ドア７２を開閉する際、ドア７２の姿勢は一定に保たれ、ドア７２は車体７１の前後方向に対して平行を保ったまま車体７１の軸部７１ａの回りを旋回する。【０００５】
この種のヒンジ装置においては、車体７１の軸部７１ａは車体７１の内側面に固定され、ドア７２の軸部７２ａはドア７２の背面に固定されている。このため、ドア７２の開き角度を大きくしようとしても、リンク７３が車体の内側面に干渉するので、ドア７２の開き角度を大きくすることができない。ドア７２の開き角度を大きくするためには、図１６に示されるように、リンク７３及びタイミングベルト７６をその途中でＬ字形に折り曲げ、リンク７３及びタイミングベルト７６が車体７１の内側面に干渉するのを防止する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００７−５２３２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ドアの姿勢は、第一のプーリ、第二のプーリ、及びこれらの間に張り渡されるタイミングベルトによって維持される。ドアの姿勢を安定させるためには、第一及び第二のプーリの直径を大きくする必要がある。第一及び第二のプーリの直径が大きくなると、第一及び第二のプーリ間に張り渡されるタイミングベルトの幅が広くなり、車体とドアとを連結するリンクやタイミングベルトが車体の内側面に干渉し易くなる。【０００８】
しかし、従来のヒンジ装置のようにリンク及びタイミングベルトをＬ字形に折り曲げたのでは、ヒンジ装置の大型化を招き、車体の内側面にヒンジ装置を設置するための大きなスペースを必要とする。特にドアを閉じたときに、Ｌ字形に折り曲げたリンク及びタイミングベルトが車体の内側に突出する。しかも、タイミングベルトをＬ字形に折り曲げると、第一のプーリから第二のプーリに回転を伝動するのが困難になり、ドアの姿勢の不安定化を招いたり、タイミングベルトの寿命を短くしたりするおそれもある。【０００９】
そこで本発明は、第一の部材に対する第二の部材の開き角度を大きくとれ、大型化を招くこともないヒンジ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第一の部材に対して第二の部材を開閉させるヒンジ装置であって、前記第一の部材に取り付けられる第一の取付け部材と、前記第二の部材に取り付けられる第二の取付け部材と、前記第一の取付け部材に固定される第一のプーリと、前記第二の取付け部材に固定される第二のプーリと、前記第一のプーリと前記第二のプーリとの間に張り渡される巻掛け部材と、前記第一の取付け部材に前記第一のプーリの中心の回りを回転可能に連結されると共に、前記第二の取付け部材に前記第二のプーリの中心の回りを回転可能に連結される連結部材と、前記巻掛け部材の対向する一方側と他方側との間の幅が、前記第一のプーリ及び前記第二のプーリの少なくとも一方の直径よりも狭くなるように、前記巻掛け部材の外側に当接する当接部と、を備えるヒンジ装置である。【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒンジ装置において、前記当接部は、前記第一のプーリの近傍に設けられ、前記第一のプーリへの前記巻掛け部材の巻掛け角度が１８０度よりも大きくなるように、前記巻掛け部材の前記一方側及び前記他方側のそれぞれに当接する少なくとも二つの第一のプーリ側当接部を有することを特徴とする。【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のヒンジ装置において、前記当接部は、前記第二のプーリの近傍に設けられ、前記第二のプーリへの前記巻掛け部材の巻掛け角度が１８０度よりも大きくなるように、前記巻掛け部材の前記一方側及び前記他方側のそれぞれに当接する少なくとも二つの第二のプーリ側当接部を有することを特徴とする。【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のヒンジ装置において、前記連結部材は、前記第一のプーリ及び前記第二のプーリを挟んで二分割以上に分割された分割連結部材を結合させてなり、前記分割連結部材の少なくとも一つに前記当接部が設けられ、分割された前記分割連結部材を結合させることによって、前記当接部から前記巻掛け部材に張力が付与されることを特徴とする。【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のヒンジ装置において、前記分割連結部材の少なくとも一つには、前記第一及び前記第二のプーリそれぞれが収容される第一及び第二のプーリ収容溝が形成されると共に、前記巻掛け部材が収容される巻掛け部材収容溝が形成されることを特徴とする。【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のヒンジ装置において、前記当接部は、前記連結部材に回転可能に嵌められるピンからなり、前記巻掛け部材が走ることによって、前記巻掛け部材に当接する前記ピンがその中心線の回りを回転することを特徴とする。【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のヒンジ装置において、前記第一の取付け部材又は前記第二の取付け部材には、前記第一のプーリ又は前記第二のプーリが結合される軸部、及びこの軸部に結合される歯車が設けられ、前記連結部材には、前記歯車に噛み合うロータリーダンパが収容され、前記第一の取付け部材及び前記第二の取付け部材に対して前記連結部材を相対的に回転させると、前記ロータリーダンパが前記連結部材の相対的な回転に抵抗するダンパ力を発生させることを特徴とする。【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載のヒンジ装置において、前記第一の取付け部材又は前記第二の取付け部材には、前記第一のプーリ又は前記第二のプーリが結合される軸部、及びこの軸部に結合される突出ピンが設けられ、前記連結部材には、前記軸部の軸線方向にスライドでき、かつ前記連結部材に回り止めされるカム体、及び前記カム体を前記突出ピンに付勢する付勢手段が収容され、前記第一の取付け部材及び前記第二の取付け部材に対して前記連結部材を相対的に回転させると、前記付勢手段の付勢力によって前記連結部材にトルクが付与されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、巻掛け部材の一方側と他方側との間の幅が当接部によって狭められるので、第一の取付け部材と第二の取付け部材とを連結する部分の幅を狭くすることができる。したがって、第一の取付け部材と第二の取付け部材とを連結する部分と開口部の縁との干渉を防止することができ、第一の部材に対する第二の部材の開き角度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態のヒンジ装置が取り付けられる家具の斜視図
【図２】家具に取り付けられたヒンジ装置の平面図
【図３】ヒンジ装置の外観斜視図
【図４】ヒンジ装置の平面図
【図５】ヒンジ装置の側面図
【図６】手前側の分割連結部材を取り外した状態のヒンジ装置の斜視図
【図７】図５のVII-VII線断面図
【図８】円筒カムの斜視図
【図９】円筒カムの詳細図（図中（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は底面図）
【図１０】奥側の分割連結部材の正面図
【図１１】図１０のXI-XI線断面図
【図１２】手前側の分割連結部材の正面図
【図１３】図１２のXIII-XIII線断面図
【図１４】扉を開閉するときのヒンジ装置の動作図
【図１５】従来のヒンジ装置の平面図
【図１６】リンク及びタイミングベルトをＬ字形に曲げたヒンジ装置の平面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下添付図面に基づいて本発明の一実施形態のヒンジ装置を説明する。図１はヒンジ装置が取り付けられる家具の斜視図を示す。この家具は、第一の部材としての箱形状の筐体１と、筐体１の前面に取り付けられる第二の部材としての矩形状の扉２と、から構成される。扉２を閉じた状態では、扉２は筐体１の四角形状の枠１ａの全周囲に接触する（Ｓ１）。扉２には図示しない取手が取り付けられる。取手を持って閉じた状態の扉２を開くと、扉２は筐体１の枠１ａが含まれる平面に対して平行な姿勢を保ったまま筐体１に対して図中左方向に旋回する（Ｓ２→Ｓ３）。
【００２１】
図２は、筐体１及び扉２に連結されたヒンジ装置の平面図を示す。筐体１の内側面１ｂには、ねじ等の固定手段によって第一の取付け部材４が取り付けられる。扉２の背面には、ねじ等の固定手段によって第二の取付け部材５が取り付けられる。第一の取付け部材４と第二の取付け部材５とは連結部材６によって連結される。連結部材６は、第一の取付け部材４に対して第一の取付け部材４の軸部を中心にして回転できる。連結部材６は、第二の取付け部材５に対して第二の取付け部材５の軸部を中心にして回転できる。扉２を開閉するときの扉２の旋回動作は、第一の取付け部材４の軸部を中心にした旋回動作になる。扉２を閉じた状態では、扉２は筐体１の枠の左側及び右側に接触する（Ｓ１）。扉２を開くと、扉２は筐体１に取り付けられた第一の取付け部材４の軸部を中心にして旋回する（Ｓ２）。このとき、扉２の姿勢は筐体１の枠が含まれる平面と平行を保つ。扉２が全開した状態では、連結部材６が第一の取付け部材４に接触し、連結部材６が所定角度以上回転するのが制限される（Ｓ３）。扉２が全開した状態でも扉２の平行姿勢は維持される。
【００２２】
図３ないし図５はヒンジ装置の外観図を示す。図３は斜視図を、図４は平面図を、図５は側面図をそれぞれ示す。図３に示されるように、第一の取付け部材４は、薄板を曲げ加工することにより形成される。第一の取付け部材４は、筐体１の内側面１ｂに取り付けられる本体プレート４ａと、本体プレート４ａの上下部において９０度折り曲げられた一対の端部プレート４ｂと、を有する。本体プレート４ａには、第一の取付け部材４を筐体１の内側面１ｂに取り付けるための複数の取付け孔７，８が加工される。上下一対の端部プレート４ｂは互いに平行である。端部プレート４ｂ間には、ねじ９等の結合手段を介して後述する軸部２１（図６参照）が結合される。
【００２３】
第二の取付け部材５は、扉２の背面に取り付けられる扉取付けプレート５ａと、後述する軸部を支持する軸部支持プレート５ｂと、を結合させてなる。扉取付けプレート５ａには、扉取付けプレート５ａを扉２の背面に取り付けるための取付け孔１０が形成される。扉取付けプレート５ａの上下の端部５ａ１はＬ字状に折り曲げられる。一対の端部５ａ１間には、ねじ１３等の結合手段を介して軸部支持プレート５ｂが取り付けられる。一対の端部５ａ１には、扉取付けプレート５ａに対して軸部支持プレート５ｂを図中Ａ方向に移動させることができるように長孔が形成される。ねじ１３を緩めることで扉の取付け位置を調整することができる。軸部支持プレート５ｂは上下方向に伸びる本体プレート５ｂ１と、本体プレート５ｂ１に対して９０度折り曲げられた上下一対の端部プレート５ｂ２と、を有する。端部プレート５ｂ２には、軸部支持プレート５ｂを扉取付けプレート５ａに取り付けるためのねじ孔１１が加工される。また、一対の端部プレート５ｂ２間には、ねじ１２等の結合手段を介して後述する軸部２７（図６参照）が結合される。
【００２４】
連結部材６の左右方向の両端部は、第一の取付け部材４の軸部及び第二の取付け部材５の軸部に回転可能に連結される。連結部材６は、第一の取付け部材４の軸部及び第二の取付け部材５の軸部を挟んで図中手前側と奥側とに二分割される。手前側の分割連結部材１８には、銘板１９が取り付けられる。
【００２５】
図６は手前側の分割連結部材１８を取り外した状態のヒンジ装置の斜視図を示す。第一の取付け部材４には、上下方向に伸びる軸部２１が一体に結合される。軸部２１の長さ方向の両端部には、半径方向に張り出すフランジ２１ａが形成される。フランジ２１ａには、軸部２１を第一の取付け部材４の端部プレート４ｂに取り付けるためのねじ孔２３が加工される。軸部２１の長さ方向の途中には、第一のプーリ２４が一体に結合される。第一のプーリ２４はタイミングベルト用プーリであり、第一のプーリ２４の外周面には軸部と平行に溝が刻まれる。第一のプーリ２４が軸部２１に一体に結合され、軸部２１が第一の取付け部材４に一体に結合されるので、第一のプーリ２４は第一の取付け部材４に一体に結合される。第一のプーリ２４の直径は、扉２の姿勢を変化させ、また変化させた扉２の姿勢を一定に保持するのに十分な大きさに設定される。
【００２６】
第二の取付け部材５にも、上下方向に伸びる軸部２７が結合される。軸部２７の長さ方向の両端部には、半径方向に張り出すフランジ２７ａが形成される。フランジ２７ａには、軸部２７を第二の取付け部材５の端部プレート５ｂ２に取り付けるためのねじ孔２９が加工される。軸部２７の長さ方向の途中には、第二のプーリ２８が結合される。この第二のプーリ２８の直径は第一のプーリ２４の直径に等しい。第二のプーリ２８はタイミングベルト用プーリであり、第二のプーリ２８の外周面には軸部と平行に溝が刻まれる。第二のプーリ２８が軸部２７に一体に結合され、軸部２７が第二の取付け部材５に一体に結合されるので、第二のプーリ２８は第二の取付け部材５に一体に結合される。
【００２７】
第一のプーリ２４と第二のプーリ２８との間には、巻掛け部材としてのタイミングベルト３０が張り渡される。タイミングベルト３０は、等間隔の歯を内側にもつ。第一及び第二のプーリ２４，２８の外周に刻まれた歯とかみあい、すべりのない駆動を可能にする。タイミングベルト３０は平行掛けの状態で直径が等しい第一及び第二のプーリ２４，２８間に張り渡されるので、第一のプーリ２４が連結部材６に対して時計方向に所定角度回転すると、第二のプーリ２８が連結部材６に対して時計方向に第一のプーリ２４と等しい角度回転する。
【００２８】
図７に示されるように、タイミングベルト３０の対向する一方側３０ａと他方側３０ｂとの間の幅は、タイミングベルト３０の外側に当接する当接部材としてのピン３２ａ〜３２ｃによって狭められ、第一のプーリ２４及び第二のプーリ２８の直径よりも小さくなる。ピン３２ａ〜３２ｃは、第一のプーリ２４の近傍に二個、及び第二のプーリ２８の近傍に二個設けられる合計四個のベルト幅狭小用のピン３２ａ，３２ｂと、ベルト幅狭小用のピン３２ａとベルト幅狭小用のピン３２ｂとの間に第一のプーリ２４の近傍に設けられるベルト折り曲げ用のピン３２ｃと、から構成される。
【００２９】
第一のプーリ２４の近傍に設けられる第一のプーリ側当接部としての一対のベルト幅狭小用のピン３２は、タイミングベルト３０の一方側３０ａ及び他方側３０ｂの外側に当接触し、タイミングベルト３０の一方側３０ａ及び他方側３０ｂとの間の幅を狭くする。そして、第一のプーリ２４へのタイミングベルト３０の巻掛け角度を１８０度よりも大きくする。ベルト幅狭小用のピン３２ａと第一のプーリ２４との間でタイミングベルト３０を挟むことができるように、ベルト幅狭小用のピン３２ａはタイミングベルト３０が巻かれた第一のプーリ２４に接触するように配置される。
【００３０】
第二のプーリ２８の近傍に設けられる第二のプーリ側当接部としての一対のベルト幅狭小用のピン３２ｂは、タイミングベルト３０の一方側３０ａ及び他方側３０ｂの外側に当接触し、タイミングベルト３０の一方側３０ａ及び他方側３０ｂとの間の幅を狭くする。そして、第二のプーリ２８へのタイミングベルト３０の巻掛け角度を１８０度よりも大きくする。ベルト幅狭小用のピン３２ｂと第二のプーリ２８との間でタイミングベルト３０を挟むことができるように、ベルト幅狭小用のピン３２ｂはタイミングベルト３０が巻かれた第二のプーリ２８に接触するように配置される。タイミングベルト３０の巻掛け角度を１８０度よりも大きくすることで、タイミングベルト３０と第一及び第二のプーリ２８との噛み合いを確実なものにすることができる。
【００３１】
ベルト折り曲げ用のピン３２ｃは、タイミングベルト３０の一方側３０ａに当接する二つのベルト幅狭小用のピン３２ａ，３２ｂの間に、かつ第一のプーリ２４の近傍に配置される。ベルト折り曲げ用のピン３２ｃはタイミングベルト３０の一方側の外側に当接し、タイミングベルト３０の一方側を所定角度折り曲げる。このベルト折り曲げ用のピン３２ｃを設けることによって、第一のプーリ２４側のタイミングベルト３０の幅は第二のプーリ２８側のタイミングベルト３０の幅よりも狭くなる。これらベルト幅狭小用のピン３２ａ，３２ｂ及びベルト折り曲げ用のピン３２ｃは、連結部材６に嵌め込まれる。タイミングベルト３０の一方側３０ａに当接するベルト幅狭小用のピン３２ａ，３２ｂ及びベルト折り曲げ用のピン３２ｃは、奥側の分割連結部材１７に嵌め込まれ、タイミングベルト３０の他方側３０ｂに当接するベルト幅狭小用のピン３２ａ，３２ｂは、手前側の分割連結部材１８に嵌め込まれる。分割連結部材１７，１８には、ピン３２ａ〜３２ｃの形状に対応したピン嵌合溝３３ａ〜３３ｃが形成される。ピン３２ａ〜３２ｃはその中心線の回りを回転可能にピン嵌合溝３３ａ〜３３ｃに嵌められる。ピン嵌合溝３３ａ〜３３ｃに嵌め込んだとき、ピン３２ａ〜３２ｃがピン嵌合溝３３ａ〜３３ｃから簡単に抜けるのを防止できるように、ピン嵌合溝３３ａ〜３３ｃの上部縁の間の幅はピン３２ａ〜３２ｃの直径よりも狭い。タイミングベルト３０が走ると、タイミングベルト３０に当接するピン３２ａ〜３２ｃがその中心線の回りを回転する。このため、タイミングベルト３０に摩擦力が発生するのを防止でき、タイミングベルト３０を円滑に走行させることができる。
【００３２】
連結部材６は第一及び第二のプーリ２４，２８、及びタイミングベルト３０を取り囲む。連結部材６の両端部６ａの外形形状は、第一及び第二のプーリ２４，２８の直径よりも僅かに大きい直径の円形状に形成される。連結部材６の中央部６ｂの幅は、両端部６ａの外形よりも狭く設定される。そして、タイミングベルト３０の幅が第二のプーリ２８から第一のプーリ２４に向かって徐々に狭くなるのに合わせて、連結部材６の中央部６ｂの幅も第二のプーリ２８から第一のプーリ２４に向かって徐々に狭くなる。連結部材６の中央部６ｂの幅は、ベルト折り曲げ用のピン３２ｃの付近で最も狭く設定される。
【００３３】
図６に示されるように、第一の取付け部材４に結合される軸部２１には、軸部２１の半径方向に突出する一対の突出ピン４１が一体に結合される。一対の突出ピン４１は軸部の周囲に１８０度の間隔を空けて配置される。図８及び図９は軸部２１に挿通されるカム体である円筒カム４２の詳細図を示す。円筒カム４２の端面には突出ピン４１に当接するカム面４２ａが形成される。このカム面４２ａには周方向に山部及び谷部が繰り返し形成される。図９（ａ）に示されるように、一対の山部４３の頂点は周方向に１８０度の間隔を空けた位置に形成される。一対の谷部４４も周方向に１８０度の間隔を空けた位置に形成される。円筒カム４２の外周には、円筒カム４２の軸線の方向に伸びる回り止め部４２ｂが周方向に９０度の間隔を空けて形成される。この回り止め部４２ｂは連結部材６の回り止め部案内溝４５（図１０，１２参照）に嵌まり、円筒カム４２が連結部材６に対して軸部２１の軸線方向にスライドするのを許容すると共に、円筒カム４２の中心線の回りを回転するのを防止する。
【００３４】
軸部２１には、円筒カム４２を突出ピン４１に付勢する付勢手段としてのコイルばね４６が巻かれる。コイルばね４６は円筒カム４２と軸部２１のフランジ２１ａとの間に配置される。第一の取付け部材４に対して連結部材６が回転すると、円筒カム４２が突出ピン４１に対して回転するので、円筒カム４２が上昇したり、下降したりする。扉２が閉じた状態では、コイルばね４６の付勢力によって扉２には閉じる方向にトルクが付与される（図２参照）。扉２を開くとき、扉２の開き角度が例えば８０度を超えると、突出ピン４１が円筒カム４２のカム面４２ａの頂点を乗り越えるので、コイルばね４６の付勢力によって扉２には開く方向に回転を補助するトルクが付与される。扉２が全開した状態では、全開した状態を保持できるように、コイルばね４６の付勢力によって扉２には開く方向にトルクが付与される。全開した状態の扉２を閉じるときには、扉２の開き角度が例えば８０度になると、トルクを付与する方向が切り替えられる。
【００３５】
図６に示されるように、第二の取付け部材５の軸部２７には、歯車５１が一体に結合される。歯車５１の周方向の一部は欠損されている。連結部材６には歯車５１に噛み合うロータリーダンパ５２が収容される。ロータリーダンパ５２の歯車部５２ａが本体部５２ｂに対して回転すると、回転に抵抗するダンパ力が発生する。ロータリーダンパ５２の本体部５２ｂには、粘性抵抗を利用して回転のエネルギを熱エネルギとして吸収する粘性流体が充填される。歯車５１がロータリーダンパ５２の歯車部５２ａと噛み合っているとき、歯車５１の回転に抵抗するダンパ力が発生する。その一方、歯車５１がロータリーダンパ５２の歯車部５２ａと噛み合っていないとき、ダンパ力は発生しない。扉２が閉じたり開ききったりする直前で歯車５１とロータリーダンパ５２の歯車部５２ａとが噛み合い、扉２の回転に抵抗するダンパ力が発生する。このため、扉２が全閉したり全開したりするときの衝撃を緩和することができる。この実施形態においては、扉２を１５０度回転することができる。ロータリーダンパ５２は正転時も逆転時も常時ダンパ力を発生させる。０度（閉状態）〜３０度、及び１２０度〜１５０度（全開状態の範囲）で歯車５１とロータリーダンパ５２の歯車部５２ａとが噛み合い、ダンパ力が発生する。３０度〜１２０度の間は両歯車は噛み合わず、ダンパ力が発生することもない。
【００３６】
図１０及び図１１は、奥側の分割連結部材１７の詳細図を示す。図１０は分割連結部材１７の正面図を、図１１は分割連結部材１７の断面図を示す。分割連結部材には、第一及び第二の取付け部材４，５の軸部２１，２７の周囲を回転できるように、軸部２１，２７が嵌まる第一及び第二の軸部嵌合溝５４，５５が形成される。また、第一及び第二のプーリ２４，２８との干渉を避けるために、第一及び第二のプーリ２４，２８のそれぞれが収容される第一及び第二のプーリ収容溝５６，５７が形成される。さらに第一及び第二のプーリ収容溝５６，５７間には、タイミングベルト３０が収容される巻掛け部材収容溝としてのタイミングベルト収容溝５８が形成される。図１１に示されるように、タイミングベルト収容溝５８には、ピン３２ａ〜３２ｃがその軸線の回りを回転可能に嵌め込まれるピン嵌合溝３３ａ〜３３ｃが形成される。
【００３７】
図１０に示されるように、第一の軸部嵌合溝５４には、円筒カム４２をスライド可能に収容するためのカム案内溝５９が形成される。カム案内溝５９には、円筒カム４２の回り止め部４２ｂが嵌まる回り止め部案内溝４５が形成される。この回り止め部案内溝４５はカム案内溝５９の底に一箇所、分割連結部材１７の接合面に二箇所形成される。手前側の分割連結部材１８を奥側の分割連結部材１７に結合させたとき、合計四か所の回り止め部案内溝４５が形成される。
【００３８】
第二の軸部嵌合溝５５には、歯車５１を収容するための歯車収容溝６０が形成され、またロータリーダンパ５２を収容するためのロータリーダンパ収容溝６１が形成される。奥側の分割連結部材１７と手前側の分割連結部材１８とを結合させたとき、ロータリーダンパ５２の本体部５２ｂは連結部材６に対して回転できないように固定される。一方、連結部材６と歯車５１及びロータリーダンパ５２の歯車部５２ａとの間にはすきまが空くので、これらは連結部材６に対して回転できる。図１１に示されるように、奥側の分割連結部材１７には、手前側の分割連結部材１８に結合するためのフック６２が形成される。
【００３９】
図１２及び図１３は、手前側の分割連結部材１８の詳細図を示す。図１２は分割連結部材の正面図を、図１３は断面図を示す。手前側の分割連結部材１８にも、第一及び第二の取付け部材４，５の軸部２１，２７の周囲を回転できるように、第一及び第二の取付け部材４，５の軸部２１，２７に対応した第一及び第二の軸部嵌合溝５４，５５が形成される。また、第一及び第二のプーリ２４，２８との干渉を避けるために、第一及び第二のプーリ２４，２８のそれぞれが収容される第一及び第二のプーリ収容溝５６，５７が形成される。第一及び第二のプーリ収容溝５６，５７間には、タイミングベルト３０が収容されるタイミングベルト収容溝５８が形成される。図１３に示されるように、タイミングベルト収容溝５８には、ピン３２ａ，３２ｂがその軸線の回りを回転可能に嵌め込まれるピン嵌合溝３３ａ，３３ｂが形成される。
【００４０】
図１２に示されるように、第一の軸部嵌合溝５４には、円筒カム４２をスライド可能に収容するためのカム案内溝５９が形成される。カム案内溝５９には、円筒カム４２の回り止め部４２ｂが嵌まる回り止め部案内溝４５が形成される。回り止め部案内溝４５はカム案内溝５９の底に一箇所、及び分割連結部材１８の接合面に二箇所形成される。第二の軸部嵌合溝５５には、歯車５１を収容するための歯車収容溝６０が形成され、またロータリーダンパ５２を収容するためのロータリーダンパ収容溝６１が形成される。手前側の分割連結部材１８には、奥側の分割連結部材１７のフック６２に係合する孔部６３が形成される。
【００４１】
上記ヒンジ装置は以下のように組み立てられる。まず、第一の取付け部材４に第一のプーリ２４が結合された軸部２１を取り付け、第二の取付け部材５に第二のプーリ２８が結合された軸部２７を結合する。第一のプーリ２４と第二のプーリ２８との間にタイミングベルト３０を張り渡す。第一の取付け部材４の軸部に円筒カム４２及びコイルばね４６を挿通した後、図６に示されるように、第一及び第二の取付け部材４，５の軸部２１，２７を奥側の分割連結部材１７の第一及び第二の軸部嵌合溝５４，５５にセットする。これにより、分割連結部材１７に対する第一及び第二の取付け部材４，５の軸部２１，２７の位置決めが可能になり、これらの間隔が適正に保たれる。奥側の分割連結部材１７のピン嵌合溝３３ａ〜３３ｃには、あらかじめピン３２ａ〜３２ｃが嵌め込まれている。第一及び第二の取付け部材４，５の軸部２１，２７を奥側の分割連結部材１７にセットしただけでは、タイミングベルト３０には張力は付与されない。そして、第一及び第二の取付け部材４，５の軸部２１，２７は奥側の分割連結部材１７に対して回転できる状態にある。
【００４２】
ヒンジ装置を組み立てるとき、第一の取付け部材４の本体プレート４ａに対する第二の取付け部材５の扉取付けプレート５ａの角度を所定の角度に設定、すなわち第一の取付け部材４の位相と第二の取付け部材５の位相とを合わせる必要がある。図２に示されるように、扉２を閉めるとき（Ｓ１）、扉２は枠１ａの左側及び右側の両方に同時に当たる。扉２の姿勢が僅かでもずれていると、扉２は枠１ａの左側及び右側のいずれか一方にのみ当たることになる。扉２を枠１ａの左側及び右側に同時に当てるためには、第一の取付け部材４の位相と第二の取付け部材５の位相とを厳密に一致させる必要がある。図６に示されるように、第一及び第二の取付け部材４，５を奥側の分割連結部材１７にセットした段階では、上述のようにタイミングベルト３０には張力が付与されず、第一及び第二の取付け部材４，５の軸部２１，２７は奥側の分割連結部材１７に対して自由に回転できる状態にある。この軸部２１，２７が自由に回転できる状態で、治具を利用して第一の取付け部材４の位相と第二の取付け部材５の位相とを合わせる。
【００４３】
奥側の分割連結部材１７には、蓋を被せるように手前側の分割連結部材１８が結合される。奥側の分割連結部材１７のフック６２が手前側の分割連結部材１８の孔部６３に係合することで、これらが分離不可能になる。奥側の分割連結部材１７に手前側の分割連結部材１８を結合させた段階で、手前側の分割連結部材１８のピン３２ａ，３２ｂがタイミングベルト３０に当接するので、タイミングベルト３０に張力が付与される。タイミングベルト３０に張力が付与されると、タイミングベルト３０と第一及び第二のプーリ２４，２８とが確実に噛み合い、第一のプーリ２４の位相と第二のプーリ２８の位相とがずれるのが防止される。手前側の分割連結部材１８と奥側の分割連結部材１７とをねじ止めすることで、最終的にこれらが強固に結合される。
【００４４】
図１４は、扉２を開閉するときのヒンジ装置の動作図を示す。取手を掴んで扉２を開閉させると、連結部材６が筐体１に取り付けられる第一の取付け部材４の軸部２１を中心にして回転するので、扉２がこの第一の取付け部材４の軸部２１を中心にして旋回する。連結部材６が第一の取付け部材４の軸部２１の回りを時計方向に所定角度回転すると、第一の取付け部材４に固定された第一のプーリ２４は連結部材６に対して反時計方向に相対的に所定角度回転する。連結部材６に対する第一のプーリ２４の反時計方向の相対的な回転は、タイミングベルト３０によって第二のプーリ２８に伝動され、第二のプーリ２８が連結部材６に対して反時計方向に相対的に所定角度回転する。筐体１に対する扉２の姿勢は、第一の取付け部材４に対する連結部材６の回転角度と連結部材６に対する第二のプーリ２８の相対的な回転角度とを合算したものとなる。連結部材６の回転角度と連結部材に対する第二のプーリ２８の回転角度とが互いに相殺されるので、扉２を開閉する際、扉２の姿勢は一定に保たれる。
【００４５】
タイミングベルト３０の対向する一方側３０ａと他方側３０ｂとの間の幅は、四つのピン３２ａ，３２ｂによって狭められる。また、分割連結部材１７，１８には、タイミングベルト３０が収容されるタイミングベルト収容溝５８が形成される。このため、タイミングベルト３０を取り囲む連結部材６の幅を狭くすることができる。このため、筐体１に対する扉２の開き角度を大きくしても、連結部材６と筐体１の内側面１ｂとの干渉を防止することができる。さらに、第一のプーリ２４側の連結部材６の幅を第二のプーリ２８側の連結部材６の幅よりも狭くし、連結部材６の幅をベルト折り曲げ用のピン３２ｃの付近で最も狭くすることで、筐体１に対する扉２の開き角度をより大きくすることができる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。例えば、上記ヒンジ装置は家具の他に自動車や航空機の開口部を開閉するのに用いることができる。また、扉を開閉する際、扉の姿勢を一定に保つことができれば、扉は筐体の枠に対して平行な姿勢を維持しなくてもよい。
【００４７】
手前側の分割連結部材がさらに二分割以上に分割されていてもよい。さらに、円筒カムが第二の取付け部材の軸部に、ロータリーダンパが第一の取付け部材の軸部に組み付けられてもよいし、円筒カム及びロータリーダンパの双方が第一の取付け部材の軸部又は第二の取付け部材の軸部のいずれか一方にのみ組み付けられてもよい。当接部はピンの替わりに連結部材に一体に形成した突起であってもよい。巻き掛け部材にはタイミングベルトの他に鎖やロープを用いることができる。
【００４８】
さらに、第一のプーリ及び第二のプーリの直径は異なっていてもよい。この場合、タイミングベルトの一方側と他方側との間の幅は、小さい方のプーリの直径よりも狭いのが望ましいが、大きい方のプーリの直径よりも狭くてもよい。
【００４９】
本明細書は、２００８年９月１２日出願の特願２００８−２３５３９２に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【符号の説明】
【００５０】
１…筐体（第一の部材）
２…扉（第二の部材）
４…第一の取付け部材
５…第二の取付け部材
６…連結部材
１７…奥側の分割連結部材
１８…手前側の分割連結部材
２１…第一の取付け部材の軸部
２４…第一のプーリ
２７…第二の取付け部材の軸部
２８…第二のプーリ
３０…タイミングベルト（巻掛け部材）
３０ａ…一方側
３０ｂ…他方側
３２ａ…ベルト幅狭小用のピン（第一のプーリ側当接部）
３２ｂ…ベルト幅狭小用のピン（第二のプーリ側当接部）
３２ｃ…ベルト折り曲げ用のピン（当接部）
３３ａ〜３３ｃ…ピン嵌合溝
４１…突出ピン
４２…円筒カム（カム体）
４２ａ…カム面
４２ｂ…回り止め部
５１…歯車
５２…ロータリーダンパ
５６，５７…プーリ収容溝
５８…タイミングベルト収容溝
５９…カム案内溝
６０…歯車収容溝
６１…ロータリーダンパ収容溝
【図１】
2010029821.tif 000003
【図２】
2010029821.tif 000004
【図３】
2010029821.tif 000005
【図４】
2010029821.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010029821.tif 000008
【図７】
2010029821.tif 000009
【図８】
2010029821.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010029821.tif 000012
【図１１】
2010029821.tif 000013
【図１２】
2010029821.tif 000014
【図１３】
2010029821.tif 000015
【図１４】
2010029821.tif 000016
【図１５】
2010029821.tif 000017
【図１６】
2010029821.tif 000018
【国際調査報告】
2010029821.tif 000019
2010029821.tif 000020
2010029821.tif 000021
2010029821.tif 000022