JP6870829B2 - 開閉装置並びに産業機器 - Google Patents

Description

本発明は、とくに複写機等の産業機器の一種である事務機器の開閉体（以下開閉体という。）を機器本体に対して開閉支持する際や、自動車などの産業機器のバックドア（以下開閉体という。）を自動車本体対して開閉支持する際などに用いて好適な開閉装置並びにこの開閉装置を用いた産業機器に関するものである。

従来、複写機、複合機、スキャナー或いは印刷機等の産業機器の一種である事務機器は、機器本体と、この機器本体に対して開閉装置を介して開閉される開閉体（原稿圧着板）を有している。開閉装置は、一種のヒンジ機構であり、開閉体を閉じた状態では、機器本体の上面に設けたコンタクトガラス上に開閉体を圧着させた状態とし、上方に開放した状態では、コンタクトガラスを露出させた状態とすることができる機構となっている。

このような開閉装置の中には、下記特許文献１や２に記載されているように、機器本体に取り付けられるケース状の取付部材と、この取付部材の先端側にヒンジシャフトを介して回転可能に設けられていると共に開閉体を支持する支持部材と、この支持部材に設けられたカム部と、このカム部と取付部材との間に弾設された圧縮コイルスプリングなどの弾性手段と、この弾性手段とカムとの間に設けられ、前記取付部材内に摺動可能に収装されたスライダーとで構成されているものが公知である。この弾性手段によって支持部材を介して開閉体が開成方向に回転付勢されているので、開閉体を開く際には、弾性手段の弾力により本来の重量を感じさせることなく開閉体を開くことができるようになっている。

また、例えばワンボックスカーなどの産業機器の一種である自動車には、下記特許文献３や４に示されているように、開閉装置を介して上下方向や左右方向に開閉されるバックドアが装備されている。その他、家具や什器備品の中にも開閉体を機器本体に対して開く方向に開成付勢させることができ、開閉体を開いた状態で安定停止保持でき、さらに開閉体を閉じる際には急激に閉じないように緩衝動作をすることのできる構造簡単な開閉装置が求められている。

特開２０１２−０５７６６３号公報 特開２０１４−１１５６６４号公報 特開２０１５−０４０００２号公報 特開２０１６−１１２９７０号公報

しかしながら、上記特許文献１と２に記載された従来技術のもののように、支持部材に設けたカム部と、ケース状の取付部材内部に収装させた弾性手段と、この弾性手段に被せたスライダーとによって、開閉体を回転付勢させる構成では、弾性手段の変位量が減少すると、付勢力も減少し、開成状態に維持する回転付勢力が、開成角度が大きいほど得られない、といった問題があつた。

さらに、上記特許文献３と４に記載された開閉装置にあっては、バックドアは、上方向や左右方向へ開いた際に開成方向へ付勢され、開いた状態で安定停止される構造簡単で安価に製造できる開閉装置が求められている。

そこで本発明の目的は、開閉体を開く際に開成方向の十分な回転付勢力が得られ、開閉体の開成状態において安定した開成状態を保つことができるように成すと共に、開閉体の閉成時において急激に落下しないように成した開閉装置並びにこの開閉装置を用いた事務機器などの産業機器を提供することを目的とするものである。

さらに、本発明の目的は、自動車のバックドアや、家具、什器備品などの産業機器の機器本体に対し、開閉体を上方向や左右方向へ開く際に開成方向に付勢力が得られ、開いた状態で安定停止保持でき、並びにこの開閉装置を用いた産業機器を提供せんとするにある。

以上のような問題を解決する本発明は、産業機器の機器本体と、この機器本体に対し開閉体を開閉可能に取り付ける開閉装置であって、前記機器本体側へ取り付けられるベースプレート上に並置させた一対のヒンジ機構と、この各ヒンジ機構の間に設けられたダンパー機構と、前記各ヒンジ機構と前記ダンパー機構に作用するリンク機構とから成り、前記一対のヒンジ機構は、それぞれ、前記機器本体上に取り付けられるケース部を有する取付部材と、この取付部材に対してヒンジシャフトを介して回動可能に取り付けられた前記開閉体を支持する支持部材と、前記ケース部内部に収装されたスライダーと、このスライダーと前記ケース部内の一端部側との間に弾接された弾性部材と、を有するものとし、前記ダンパー機構は、前記機器本体上に取り付けられたケース部と、このケース部内部に収装されたスライダーと、このスライダーと前記ケース部内の一端部側との間に弾接された弾性部材と、この弾性部材内部に収装された流体ダンパーとを有するものとし、前記リンク機構を前記各ヒンジ機構の取付部材の両側部に配すると共に、その一端部を前記ヒンジシャフトを支点に旋回する位置に連結し他端部を前記各取付部材のスライダーにスライド可能に連結させたリンク部材とで構成し、前記各取付部材側のスライダーと前記ダンパー機構側のスライダーをスライドシャフトで連結させることにより、前記開閉体の開閉操作時に前記一対のヒンジ機構と前記ダンパー機構と前記リンク機構が共に動作するように成したことを特徴とする。

本発明はまた、前記一対のヒンジ機構の各取付部材とダンパー機構のケース部が共に前記機器本体に取り付けられるベースプレートに設置されていることを特徴とする。

本発明はさらに、前記一対のヒンジ機構の各支持部材が共に前記開閉体へ連結プレートを介して取り付けられていることを特徴とする。

本発明はさらに、前記開閉体が閉じられた閉成状態と、開放された開成状態において、前記各支持部材に逆向きの回転力が付与されるように、前記リンク部材が配置されていることを特徴とする。

そして本発明は、上記した開閉装置を用いた産業機器であることを特徴とする。

本発明は以上のように構成したので、開閉体を開く際には弾性部材とリンク機構によって開閉体を開成方向へ付勢させて開閉体本来の重量をあまり感じさせることなく軽く開くことができ、開成状態で安定停止保持できる上に、閉成時にはダンパー手段によって急激に閉じられることがないという効果を奏し得る。

本発明に係る開閉装置の事務機器ヘの取付態様を示す斜視図である。 図１に示した開閉装置の平面図である。 図２に示した開閉装置において開閉体を開いた状態を示す平面図である。 図１に示した開閉装置を事務機器に取り付けた状態を側面から示す説明図である。 図４に示した状態から開閉体を全開した状態を示す説明図である。 図１に示した開閉装置の一部分解斜視図である。 図１に示した開閉装置の一方のヒンジ機構とダンパー機構の分解斜視図である。 図１に示した開閉装置の一方のヒンジ機構とダンパー機構の平面断面図である 図１に示した開閉装置の一方のヒンジ機構とダンパー機構の動作を示す平面断面図である。 図１に示した開閉装置のダンパー機構の側断面図である。 図１に示した開閉装置のリンク機構の動作を説明するための説明図である。 本発明に係る開閉装置を例えばワンボックスカーの上下方向に開閉されるバックドアに用いた場合の説明図である。 図１２に示した開閉装置の使用状態を示し、（ａ）はバックドアを閉じた状態を示し、（ｂ）はバックドアを開いた状態を示している。 本発明に係る開閉装置を例えばワンボックスカーの左右方向に開閉されるバックドアに用いた場合の説明図である。 図１４に示した開閉装置の使用状態を示し、（ａ）はバックドアを閉じた状態を示し、（ｂ）はバックドアを開いた状態を示している。

以下に本発明に係る実施例を、まず事務機器の１種である複写機の開閉体用の開閉装置を例にとって説明する。

本発明に係る開閉体の開閉装置は、複写機以外のプリンタ、スキャナー、印刷機等のＯＡ機器にも開閉体の重量、機能、構造を考慮した若干の設計変更を加えるのみで、そのまま実施できるものである。また、ＯＡ機器の開閉体以外のものの開閉体（例えばインクカートリッジ収容部のカバー、便器の便座や蓋など）の開閉装置としても、そのまま実施できるものである。機器本体は、本発明に係る開閉装置を用いる複写機或は複合機、プリンタ、スキャナー、或は印刷機の全てに当てはまるものである。

また、本発明に係る開閉体の開閉装置は、上記以外にも例えば産業機器の１種である自動車のバックドアや、家具、什器備品等の開閉体の開閉装置としても用いることができるものである。よって、本明細書において産業機器といった場合には、事務機器、ＯＡ機器自動車、家具、什器備品等の広い概念を含んでいる。

図面は本発明の１実施例を示し、図１乃至図１０において、指示記号１のものは産業機器の１種である事務機器に含まれる複写機、指示記号２のものは機器本体、指示記号３のものは開閉体、指示記号４はコンタクトガラス、指示記号５のものは開閉体の開閉装置である。この開閉体の開閉装置５は、図示してないが、通常一対用いられる。しかしながら、使用態様によっては図示したもの１個でもよい場合がある。以下開閉体３の開閉装置５の構成を図面に基づいて説明する。

この開閉体３の開閉装置５は、産業機器の１種である事務機器に含まれる複写機１の機器本体２と、この機器本体２に対し開閉体３である原稿圧着板を開閉可能に取り付ける開閉体３の開閉装置５であって、前記機器本体２側へ後部側に並置させる一対のヒンジ機構１１、２１と、この各ヒンジ機構１１、２１の間に位置させて同じく前記機器本体２側の後部側に取り付けられるダンパー機構２５と、前記各ヒンジ機構１１、２１と前記ダンパー機構２５に作用するリンク機構３０とで構成し、前記開閉体３の開閉操作時に前記一対のヒンジ機構１１、２１と前記ダンパー機構２５とリンク機構３０が同時に動作するように成したたことを特徴とする。

ヒンジ機構１１、２１の構成は、実施例ではどちらも同じであるので、一方のヒンジ機構１１について説明する。したがって、もう一方のヒンジ機構２１に付けた部材名は、指示記号が異なっていても、或は指示記号が付されていなくとも、以下に説明するヒンジ機構１１の部材名とその構成及び作用が同じである。

ヒンジ機構１１は、とくに図６乃至図９に示したように、背板１２ａと、この背板１２ａの両側から垂設された一対の側板１２ｂ、１２ｂと、この各側板１２ｂ、１２ｂの下端部から外側に向けて形成された一対の取付板１２ｃ、１２ｃと、背板１２ａの先端部から下方へ各側板１２ｂ、１２ｂに挟まれて垂下された前板１２ｄと、前記背板１２ａと、一対の側板１２ｂ、１２ｂと、前板１２ｄとの間で形成されたケース部１２ｅから成る取付部材１２と、この取付部材１２のケース部１２ｅ内の前板１２ｄ側に収装されたスプリング受部材１３と、このスプリング受部材１３に対向させてケース部１２ｅ内の後部側にスライド可能に収装させたスライダー１４と、このスライダー１４をそのスライド方向と直交する方向に設けた挿通孔１４ａを貫通しつつ、一対の側板１２ｂ、１２ｂの後端部側に設けた一対のガイド溝１２ｆ、１２ｆにスライド可能に係合させたスライドシャフト１５と、スライダー１４とスプリング受部材１３との間に弾設された例えば圧縮コイルスプリングから成る一対の弾性部材１６、１６と、取付板部１７ａとこの取付板部１７ａの両側から上方へ形成させた一対の側板１７ｂ、１７ｂを有し、この各側板１７ｂ、１７ｂを取付部材１２の各側板１２ｂ、１２ｂの先端側にヒンジシャフト１８で回転可能に連結された支持部材１７と、で構成されている。

取付部材１２の各取付板１２ｃ、１２ｃは、ヒンジ機構１１の取付部材１２の取付板１２ｃ、１２ｃ及び後述するするヒンジ機構２１の取付部材２２の各取付板２２ｃ、２２ｃと共に機器本体２の後端部の上面に取り付けるベースプレート６に取付ネジ６ｂを介して固着される構成であるが、このベースプレート６は、これがあると開閉体３の開閉装置５の機器本体２上への取り付けが容易である。ベースプレート６の両側部には折曲片６ａ、６ａが設けられており、ヒンジ機構１１、２１とダンパー機構２５の位置決めと変形防止に役立っている。

そして、弾性部材１６、１６の一方の側には、スプリング受部材１３内に設けた受座部１２ｉに係合片２０ａを介してネジ着させてそのネジ頭１９ａを前板１２ｄに設けた挿通孔１２ｈより外側へ突出させた調節ネジ１９から成る弾力調節手段２０が設けられている。尚、ヒンジ機構１１と２１の各支持部材１７と２３は、取付ネジ２４ａを介して連結プレート２４で連結されており、この連結プレート２４が、とくに図４と図５に示したように、開閉体３の後端部へ取り付けられる構成である。この連結プレート２４もこれがあると、支持部材１７と２３の開閉体３への取り付けが容易であるという利点がある。

ダンパー機構２５は、図面に示し、また上記したようにヒンジ機構１１と２１の間のベースプレート６上に取り付けられて設けられている。即ち、このダンパー機構２５は、背板２６ａと、この背板２６ａの両側から垂設された一対の側板２６ｂ、２６ｂと、背板２６ａの一端部側から下方へ垂下させた前板２６ｃと、この前板２６ｃから外側へ形成させた取付板２６ｄとを有する取付部材２６と、前記背板２６ａと、一対の側板２６ｂ、２６ｂと、前板２６ｃとで形成されたケース部２６ｅ内の後部側に収装されたスライダー２７と、このスライダー２７と前板２６ｃとの間に弾設させた例えば圧縮コイルスプリングから成る弾性部材２８と、この弾性部材２８の中に収納されて前板２６ｃとの間に収装させた流体ダンパー２９とで構成されており、スライダー２７は、一対の側板２６ｂ、２６ｂに設けたガイド溝２６ｆ、２６ｆとスライド可能に係合しているところのヒンジ機構１１から伸びているスライドシャフト１５を、その両側部に設けたガイド溝２７ａ、２７ａと係合させている。

リンク機構３０は、ヒンジ機構１１と２１の各取付部材１２と２２の各両側板１２ｂ、１２ｂ・２２ｂ、２２ｂに添って設けられ、ヒンジシャフト１８と３３を支点として旋回する各支持部材１７と２３の両側板１７ｂ、１７ｂ・２３ｂ、２３ｂに連結ピン３１と３４を介してその一端部側を回転可能に連結し、他端部側をスライドシャフト１５に同じく回転可能に連結させたところの３本のリンク部材３２、３２、３２で構成されている。このリンク部材３２、３２、３２は先端側に上方へ折り曲げた折曲部３２a、３２a、３２aを有し、図１１に示したように、開閉体５の開閉操作に伴う支持部材１７と２５の回転動作により、スライドシャフト１５を支点に旋回しつつ前後方向へスライドする構成である。実施例では３枚のプレートを重ね合わせて構成されているが、このものに限定されない。また、折曲部３２a、３２a、３２aはこれを逆方向に折り曲げても良い。

次に、以下に本発明に係る開閉体の開閉装置５の動作について説明する。まず、開閉体３を閉じた状態のときには、図１１に実線で示したように、各リンク部材３２、３２、３２は最も前方に旋回移動した状態にある。この状態においては、各リンク部材３２、３２、３２に引っ張られてスライドシャフト１５も前方に移動した位置にあり、ヒンジ機構１１のスライダー１４とダンパー機構２５のスライダー２７及びヒンジ機構２１の図示してないスライダーは、スライドシャフト１５に連結されていることから共に最も前方へ移動し、ヒンジ機構１１の弾性部材１６、１６及びダンパー機構２５のスライダー２７、及び図示してないヒンジ機構２１の弾性部材を最も圧縮させている。そして、ダンパー機構２５のスライダー２７は、流体ダンパー２９のピストンロッド２９ａの先端をシリンダー２９ｂ内部へ押圧させている。

したがって、この閉成状態においては、図１１に示したように、リンク部材３２、３２、３２が指示記号Ｆ１の方向へ引っ張られていることから、開閉体３は閉成方向へ回転付勢され、コンタクトガラス４上に載置させたところの図示してない原稿を当該コンタクトガラス４上へ圧着させている。

この閉成状態から、開閉体３を開いて行くと支持部材１７と２３がヒンジシャフト１８と３３を支点に時計方向へ回転して行くことから、リンク機構３０のリンク部材３２、３２、３２は、スライドシャフト１５を支点に図１１に記号Ｆ２、Ｆ３で示した方向へ旋回しつつ後方へ移動することになり、開閉体３はその本来の重量を感じさせることなく軽く開くことが可能となる。

また、開閉体３は、その開成角度により、当該開閉体３がヒンジシャフト１８と３３の回りに発生させる回転トルクと弾性部材１６と図示してないヒンジ機構２１の弾性部材の弾力が均衡する角度において、自然落下することなく保持され、開閉体３から手を放しても自然落下することなく保持されることから、両手を用いて原稿のコンタクトガラス４に対しての載置乃至取り外しを行なうことができる。

開閉体３をさらに開いて行くと、リンク機構３０のリンク部材３２、３２、３２を介してヒンジ機構１１と２１の各支持部材１７と２３が開閉体３を開く方向へ強く回転付勢されることから、開閉体３を図１０に示したように９０度開いた状態においても、外部からの振動などにより、当該開閉体３が自然落下することを防止することができるものである。

開いた開閉体３を閉じて行くと、所定の閉成角度から、ダンパー機構２５のスライダー２７が流体ダンパー２９のピストン２９ａに当接してこれをシリンダー２９ｂ内部へ押圧することにより、ダンパー動作がなされ、開閉体３が慣性力により急激に閉じられることを防止することができるものである。

本発明に係る開閉体３の開閉装置５は、一対のヒンジ機構１１と２１とダンパー機構２５とリンク機構３０がスライドシャフト１５を介して同時に動作するように構成した点に特徴がある。

弾力調節手段２０と３５は、調節ネジ１９と３６のネジ頭１９ａと３６ａを左右へ回転させると、ヒンジ機構１１のスライダー１４とヒンジ機構２１の図示してないスライダーが弾性部材１６と図示してないスライダーの軸方向へスライドすることから、これにより、ヒンジ機構１１と２１の弾性部材１６と図示してない弾性手段の弾力を微調節することができるものである。

スライドシャフト１５は、上記したように、ヒンジ機構１１のスライダー１４と、ダンパー機構２５のスライダー２７と、ヒンジ機構２１の図示を省略したスライダーを各スライダーのスライド方向と直交する方向に貫通しており、ヒンジ機構１１とダンパー機構２５とヒンジ機構２１とリンク機構３０が同時に動作させられる構成である。

図１２乃至図１３は、本発明に係る開閉装置を産業機器の一種である自動車のワンボックスカー１００の上下方向に開くバックドア１０２に実施した実施例を示す。図面によれば、図１２に示したように、ワンボックスカー１００の機器本体（自動車本体）１０１の上部とバックドア１０２の上端部の間には、実施例１に係る開閉装置５、５が取り付けられている。より具体的には、図１３に示したように、開閉装置５の取付部材１２が機器本体１０１のルーフ１０３側へベースプレート６を介して取り付けられ、支持部材１７がバックドア１０２側へ連結プレート２４を介して取り付けられている。

したがって、バックドア１０２を、図１３の（ａ）に示したように、閉じた状態から上方へ開くと、バックドア１０２が上方へ開かれるにつれて、当該バックドア１０２に取り付けた支持部材１７が弾性部材（図示せず）とリンク機構３０によって、図１３の（ｂ）に示したように、開成方向へ回動付勢されるので、これに伴ってバックドア１０２は所定の開成角度から上方へ回動付勢されることにより自動的に開かれ、この開成状態を停止安定的に保持させることができるものである。

図１４乃至図１５は、本発明に係る開閉装置を産業機器の一種である自動車のワンボックスカー１１０の左右方向に開くバックドア１１１に実施した実施例を示す。図面によれば、図１４に示したように、ワンボックスカー１１０の機器本体（自動車本体）１１２の上部とバックドア１１１の上端部の間には、実施例１に係る開閉装置５、５が取り付けられている。より具体的には、図１５に示したように、開閉装置５の取付部材１２が機器本体１１２の側部側にベースプレート６を介して取り付けられ、支持部材１７がバックドア１１１側へ連結プレート２４を介して取り付けられている。

したがって、バックドア１１１を、図１５の（ａ）に示したように、閉じた状態から図１５の（ｂ）に示したように、左右方向へ開くと、バックドア１１１が開かれるにつれて、当該バックドア１１１に取り付けた支持部材１７が弾性手段(図示せず)とリンク機構３０によって、開く方向へ回動付勢されるので、バックドア１１１は所定の開成角度から右側へ回動付勢されることにより自動的に開かれ、この開成状態を安定的に停止保持させることができるものである。

本発明は、以上のように構成したので、従来公知の開閉体の開閉装置に比べて、リンク機構により開閉体をその全開成状態において開成方向へ付勢させることができ、ダンパー機構によって開閉体の閉成時の慣性力を緩衝することができることから、とくにこれらの機能が求められる事務機器の開閉体の開閉装置、及びこの開閉体の開閉装置を搭載させた産業機器の一種である事務機器として好適に用いられるものである。

また、産業機器の一種である自動車のバックドアや家具、什器備品の開閉装置に用いると、安価に製造できる簡単な構成で、バックドアを開成方向へ付勢してその状態を安定的の保持できるうえに、閉成時においては、バックドアが急激に閉じないように緩衝できる開閉装置並びにこの開閉装置を用いた産業機器として好適に用いられるものである。

１ 事務機器（複写機）
２ 機器本体
３ 開閉体
５ 開閉装置
６ ベースプレート
１１、２１ ヒンジ機構
１２、２２、２６ 取付部材
１２ｅ、２６ｅ ケース部
１４、２７ スライダー
１５ スライドシャフト
１６、２８ 弾性部材
１７、２３ 支持部材
１８、３３ ヒンジシャフト
２４ 連結プレート
２５ ダンパー機構
２９ 流体ダンパー
３０ リンク機構
３２ リンク部材
１０１ 機器本体（自動車本体）
１１２ 機器本体（自動車本体）

Claims (5)

1. 事務機器の機器本体と、この機器本体に対し開閉体を開閉可能に取り付ける開閉装置であって、前記機器本体側へ取り付けられるベースプレート上に並置させた一対のヒンジ機構と、この各ヒンジ機構の間に設けられたダンパー機構と、前記各ヒンジ機構と前記ダンパー機構に作用するリンク機構とから成り、
   前記一対のヒンジ機構は、それぞれ、前記機器本体上に取り付けられるケース部を有する取付部材と、この取付部材に対してヒンジシャフトを介して回動可能に取り付けられた前記開閉体を支持する支持部材と、前記ケース部内部に収装されたスライダーと、このスライダーと前記ケース部内の一端部側との間に弾接された弾性部材と、を有するものとし、前記ダンパー機構は、前記機器本体上に取り付けられたケース部と、このケース部内部に収装されたスライダーと、このスライダーと前記ケース部内の一端部側との間に弾接された弾性部材と、この弾性部材内部に収装された流体ダンパーとを有するものとし、前記リンク機構を前記各ヒンジ機構の取付部材の両側部に配すると共に、その一端部を前記ヒンジシャフトを支点に旋回する位置に連結し他端部を前記各取付部材のスライダーにスライド可能に連結させたリンク部材とで構成し、前記各取付部材側のスライダーと前記ダンパー機構側のスライダーをスライドシャフトで連結させることにより、前記開閉体の開閉操作時に前記一対のヒンジ機構と前記ダンパー機構と前記リンク機構が共に動作するように成したことを特徴とする、開閉装置。
2. 前記一対のヒンジ機構の各取付部材とダンパー機構のケース部が共に前記機器本体に取り付けられるベースプレートに取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
3. 前記一対のヒンジ機構の各支持部材が共に前記開閉体へ連結プレートを介して取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
4. 前記開閉体が閉じられた閉成状態と、開放された開成状態において、前記各支持部材に逆向きの回転力が付与されるように、前記リンク部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載した開閉装置を用いたことを特徴とする、産業機器。

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