(57)【要約】【課題】ウレタンエラストマーの発泡体が、軽量で耐久性に優れているだけでなく、弾性領域が広くて圧縮時の膨らみが少なく、また、エネルギー吸収量が大きい、という特性に着目し、金属製コイルバネの問題点を解決することができるヒンジを提供する。【解決手段】本発明のヒンジは、複写機等の装置本体に固定されている取付部材と、該取付部材にヒンジ軸を介して回動自在に枢着されると共に、原稿圧着板等の開閉体を設けた支持アームと、該支持アームを開く方向に付勢する弾性体から構成されるヒンジにおいて、上記弾性体がウレタンエラストマーの発泡体により構成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複写機等の装置本体に固定されている取付部材と、該取付部材にヒンジ軸を介して回動自在に枢着されると共に、原稿圧着板等の開閉体を設けた支持アームと、該支持アームを開く方向に付勢する弾性体から構成されるヒンジにおいて、上記弾性体がウレタンエラストマーの発泡体により構成されることを特徴とするヒンジ。
【請求項２】
上記弾性体を、弾性体がウレタンエラストマーの発泡体と金属製コイルバネの組み合わせとすることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ。
【請求項３】
上記弾性体に、上記開閉体の重力による急激な閉成動作を防止するためのダンパーを組み合わせて、該ダンパーがウレタンエラストマーの発泡体から成ることを特徴とする請求項１または２に記載のヒンジ。
【請求項４】
上記ウレタンエラストマーの発泡体から成る弾性体および／またはダンパーが、筒状体に形成されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載のヒンジ。
【請求項５】
上記筒状体の外周面および／または内周面に環状または螺旋状の溝を形成することを特徴とする請求項４に記載のヒンジ。
【請求項６】
上記ウレタンエラストマーの発泡体から成る弾性体および／またはダンパー内に中空部を形成することを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載のヒンジ。
【請求項７】
上記中空部にオイルを充填することを特徴とする請求項６に記載のヒンジ。
【請求項８】
上記ウレタンエラストマーの使用荷重領域を、そのバネ定数が直線的に変化する範囲とすることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載のヒンジ。
【請求項９】
上記ウレタンエラストマーの体積と密度の値を選択的に設定・組み合わせて、その反発荷重を設定することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８に記載のヒンジ。
【請求項１０】
上記ウレタンエラストマーの発泡体から成る弾性体の形状を螺旋状またはテーパー状に形成したことを特徴とする請求項１、２、３、６、７、８または９に記載のヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒンジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒンジ、例えば原稿圧着板の開閉装置としては、図６に示すように、複写機等の装置本体Ｍに固定されている取付部材１と、該取付部材１の両側板にヒンジ軸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、原稿圧着板Ｐを取り付けているリフトアーム５と、上記支持アーム３内にその長手方向に摺動自在に納められている第１スライダー６および第２スライダー７と、これら第１、２スライダー６、７間に介挿されている圧縮コイルバネ８と、上記第１スライダー６の外端部に形成されたカムフォロアー６ａと、該カムフォロアー６ａが弾性的に当接するカム９と、上記リフトアーム５に取り付けられると共に、上記第２スライダー７の外端面に弾性的に当接される作動ピン１０から構成され、上記圧縮コイルバネ８により原稿圧着板Ｐを開く方向に付勢している。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
また従来のヒンジとして、上記圧縮コイルバネにオイルダンパーを併設して、原稿圧着板が所定の閉成角度以下になった時に、該オイルダンパーが働いて、原稿圧着板の急激な閉成落下を防止する技術があった。（例えば、特許文献２）
【０００４】
しかし、上記従来特許文献１および２のヒンジは、原稿圧着板Ｐ等の開閉部材を開く方向に付勢する手段として金属製の圧縮コイルバネ８を使用しているため、下記のような問題点があった。
１）バネが金属のため重く、その結果、ヒンジ単品の重量も重くなり、組立・梱包等に影響する。
２）原稿圧着板が重い場合には、バネの線径が太くなり、そのために外形も大きくなる。
３）バネ荷重を線接触で受ける受け板に高荷重が集中するため、バネ荷重受け板の強度を大きくする必要がある。
４）大部分の部品に樹脂を使用するヒンジにおいて、金属バネを使用し、しかも、この金属バネが露出している場合には、一般のユーザーには危険感がある。
【特許文献１】実開平６−８２６４９号公報
【特許文献２】実開平６−５４０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ウレタンエラストマーの発泡体が、軽量で耐久性に優れているだけでなく、弾性領域が広くて圧縮時の膨らみが少なく、また、エネルギー吸収量が大きい、という特性に着目し、上記金属製コイルバネの問題点を解決することができるヒンジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のヒンジは、複写機等の装置本体に固定されている取付部材と、該取付部材にヒンジ軸を介して回動自在に枢着されると共に、原稿圧着板等の開閉体を設けた支持アームと、該支持アームを開く方向に付勢する弾性体から構成されるヒンジにおいて、上記弾性体がウレタンエラストマーの発泡体により構成されることを特徴とする。また、上記弾性体を、弾性体がウレタンエラストマーの発泡体と金属製コイルバネの組み合わせとすることを特徴とする。さらに、上記弾性体に、上記開閉体の重力による急激な閉成動作を防止するためのダンパーを組み合わせて、該ダンパーがウレタンエラストマーの発泡体から成ることを特徴とする。又更に、上記ウレタンエラストマーの発泡体から成る弾性体および／またはダンパーが、筒状体に形成されていることを特徴とする。また、上記筒状体の外周面および／または内周面に環状または螺旋状の溝を形成することを特徴とする。更にまた、上記ウレタンエラストマーの発泡体から成る弾性体および／またはダンパー内に中空部を形成することを特徴とする。又更に、上記中空部にオイルを充填することを特徴とする。また、上記ウレタンエラストマーの使用荷重領域を、そのバネ定数が直線的に変化する範囲とすることを特徴とする。さらに、上記ウレタンエラストマーの体積と密度の値を選択的に設定・組み合わせて、その反発荷重を設定することを特徴とする。また更に、上記ウレタンエラストマーの発泡体から成る弾性体の形状を螺旋状またはテーパー状に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のヒンジは、下記のような作用効果を奏する。
１）ウレタンエラストマーの発泡体を使用するため、ヒンジ単品が軽くなり、組立・梱包等が容易となる。
２）原稿圧着板が重い場合でも、ウレタンエラストマーの発泡体の密度を大きくすることにより小型で対応させることができる。
３）荷重を面接触で受けるため、応力集中がないので安価な樹脂材料の荷重受け板とすることができる。
４）大部分の部品に樹脂を使用するヒンジにおいて、ウレタンエラストマーの発泡体を使用するため、一般のユーザーに危険感はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のヒンジは、複写機等の装置本体に固定されている取付部材と、該取付部材にヒンジ軸を介して回動自在に枢着されると共に、原稿圧着板等の開閉体を設けた支持アームと、該支持アームを開く方向に付勢する弾性体から構成されるヒンジにおいて、上記弾性体がウレタンエラストマーの発泡体により構成されることを特徴とする。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明装置の第１の実施例を示す説明図である。図１において、Ｐは開閉部材である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、主として、上記装置本体Ｍに固定されている取付部材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、構成されている。
【００１０】
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間には発泡ウレタンスプリング１１が介挿されている。該発泡ウレタンスプリング１１は、例えば、チェラストという商品名で公知のウレタンエラストマーの発泡体を原材料として、図１（Ａ）に示すように、環状の外周溝１１ａを形成した筒状体として成形されている。発泡ウレタンスプリング１１の形状はこれに限定するものではなく、上記外周溝１１ａを内側にも形成したり、内側にのみ形成してもよい。また、螺旋状の溝として形成してもよい。或いは、図１（Ｂ）に示すように、内部に中空部１１ｂを形成する等、要するに、長手方向に肉厚変化を持たせるように形成するのが好ましい。
【００１１】
また、上記第１スライダー６の外端面にはカムフォロア６ａが形成されていて、上記取付部材１内に設置されているカム９に弾性的に当接している。また、上記第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に弾性的に当接している。
【００１２】
本実施例の開閉装置Ｈは、以上のように構成されているので、上記原稿圧着板Ｐを手で持ち上げると、上記カム９と前側板５ａとの間での、上記発泡ウレタンスプリング１１による第１スライダー６と第２スライダー７の弾発力により、図２に示すように、支持アーム３およびリフトアーム５は重なった状態でヒンジ軸２を中心に時計方向に回動し、原稿圧着板Ｐを開くことができる。原稿圧着板Ｐが所定角度以上に開くと、上記発泡ウレタンスプリング１１による時計方向の弾発力と原稿圧着板Ｐの反時計方向の重力が釣り合って、原稿圧着板Ｐから手を離しても開いた状態が保持される。
【実施例２】
【００１３】
図３は、円筒状の発泡ウレタンスプリング１１の中に金属製スプリング８を入れて、並列的に組み合せた第２の実施例を示すもので、この組合せにより、金属製スプリング８を小型で軽量化することができる。なお、金属製スプリングを外側にしたり、両者を直列的に組み合わせてもよい。
【実施例３】
【００１４】
図４は、上記発泡ウレタンスプリング１１と油圧ダンパー１２を組み合わせた第３の実施例を示すもので、上記従来の金属製スプリングと油圧ダンパーの問題点を解消することができる。
【実施例４】
【００１５】
図５は、第４の実施例を示すもので、金属製スプリング８の中に発泡ウレタンダンパー１３を組み合わせることにより、従来のダンパーに代えて軽量で小型のダンパーとすることができる。なお、上記発泡ウレタンダンパー１３に形成した中空部１３ａ内にオイルを充填してもよい。
【００１６】
上記ウレタンエラストマーの発泡体から成る弾性体の形状を螺旋状またはテーパー状に形成してもよい。これにより、バネ定数（１ｍｍ撓んだ時の荷重）を小さくすることができるので、安定した反発力が得られる。
【００１７】
上記実施例では、原稿圧着板の開閉装置について説明したが、本発明のヒンジはこれに限定するものではなく、圧縮コイルバネを使用しているヒンジであればいずれでもよい。すなわち、装置本体に固定されている取付部材と、該取付部材にヒンジ軸を介して回動自在に枢着されると共に、開閉体を設けた支持アームと、該支持アームを開く方向に付勢する弾性体から構成されるヒンジであって、上記リフトアームを有しない複写機や、スキャナー、ファックス、これらの複合機、洋式トイレなど、開閉蓋を有し、これを弾性的に開く構造のヒンジであれば、いずれでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のヒンジの第１の実施例の構成説明図（Ａ）、これに使用する発泡ウレタンスプリングの斜視図（Ｂ）、発泡ウレタンスプリングの別の構成例を示す半断面斜視図（Ｃ）である。
【図２】図１のヒンジの作用説明図である。
【図３】本発明のヒンジの第２の実施例の構成説明図である。
【図４】本発明のヒンジの第３の実施例の構成説明図である。
【図５】本発明のヒンジの第４の実施例の構成説明図である。
【図６】従来のヒンジの断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    取付部材
２    ヒンジ軸
３    指示アーム
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
１０  作動ピン
１１  発泡ウレタンスプリング
１１ａ  外周溝
１１ｂ  中空部
１２  油圧ダンパー
１３  発泡ウレタンダンパー
１３ａ  中空部
Ｈ    開閉装置
Ｍ    装置本体
Ｐ    原稿圧着板
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005283987.tif 000005
【図４】
2005283987.tif 000006
【図５】
2005283987.tif 000007
【図６】
2005283987.tif 000008