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技術 ヒンジ

出願人 下西技研工業株式会社
発明者 高橋禎治
出願日 2016年9月26日 (4年3ヶ月経過) 出願番号 2016-187224
公開日 2018年4月5日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2018-053928
状態 特許登録済
技術分野 ピボット及び枢着
主要キーワード 連結対象物 結対象物 固定側端 回動規制部材 形成部品 ハートカム機構 トーションばね ピン挿通孔
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を、部品点数が少なく簡素な構成で実現できるヒンジを提供する。

解決手段

本実施形態に係るヒンジ4は、ケース部材5と、ケース部材5において回動可能に支持される軸部材6と、ケース部材5に配設されるとともに軸部材6をケース部材5に対して一の回動方向付勢するトーションばね8と、を備え、軸部材6の外周面にはハートカム溝61が形成され、ケース部材5には、軸部材6に向かって突出し、ハートカム溝61に挿入されるピン9bが軸部材6の軸方向に移動可能に配置され、ケース部材5と軸部材6とが相対的に回動すると、ハートカム溝61に沿ってピン9bが案内される。

概要

背景

従来、例えば収納装置蓋部材を本体部に開閉可能に連結する際には、蓋部材と本体部とがヒンジで連結される。また、本体部に対して蓋部材をプッシュオープン又はプッシュクローズを可能とするために、蓋部材のロック部分ハートカム機構を用いる場合がある(例えば特許文献1参照)。

上記従来技術の如く、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を実現するために蓋部材のロック部分にハートカム機構を用いた場合、ロック部分の部品点数が多くなるとともに、収納装置の構造が複雑になって工数が増大するという問題があった。

概要

プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を、部品点数が少なく簡素な構成で実現できるヒンジを提供する。本実施形態に係るヒンジ4は、ケース部材5と、ケース部材5において回動可能に支持される軸部材6と、ケース部材5に配設されるとともに軸部材6をケース部材5に対して一の回動方向付勢するトーションばね8と、を備え、軸部材6の外周面にはハートカム溝61が形成され、ケース部材5には、軸部材6に向かって突出し、ハートカム溝61に挿入されるピン9bが軸部材6の軸方向に移動可能に配置され、ケース部材5と軸部材6とが相対的に回動すると、ハートカム溝61に沿ってピン9bが案内される。

目的

特開平7−309173号公報






本願発明は、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を、部品点数が少なく簡素な構成で実現できるヒンジを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

一連結対象物に固定されるケース部材と、第二連結対象物に固定されるとともに前記ケース部材において回動可能に支持される軸部材と、前記ケース部材に配設されるとともにその内部に前記軸部材が挿通され、前記軸部材を前記ケース部材に対して一の回動方向付勢するトーションばねと、を備えるヒンジにおいて、前記軸部材の外周面にはハートカム溝が形成され、前記ケース部材には、前記軸部材に向かって突出し、前記ハートカム溝に挿入されるピンが前記軸部材の軸方向に移動可能に配置され、前記ケース部材と前記軸部材とが相対的に回動すると、前記ハートカム溝に沿って前記ピンが案内される、ことを特徴とする、ヒンジ。

請求項2

前記ケース部材には、屈曲された棒状部材の一端部が挿通されることにより、該棒状部材が前記ケース部材に対して搖動可能に配設され、前記ピンは、前記棒状部材の他端部に形成される、請求項1に記載のヒンジ。

請求項3

前記ケース部材には、筒状部材が挿入され、前記軸部材が前記筒状部材の内部に挿通されることにより、前記筒状部材が前記軸部材の軸方向に移動可能に配置され、前記ピンは、前記筒状部材の内周面から前記軸部材の方向に突出して形成される、請求項1に記載のヒンジ。

技術分野

0001

本発明は、二つの連結対象物回動自在に連結するヒンジに関する。

背景技術

0002

従来、例えば収納装置蓋部材を本体部に開閉可能に連結する際には、蓋部材と本体部とがヒンジで連結される。また、本体部に対して蓋部材をプッシュオープン又はプッシュクローズを可能とするために、蓋部材のロック部分ハートカム機構を用いる場合がある(例えば特許文献1参照)。

0003

上記従来技術の如く、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を実現するために蓋部材のロック部分にハートカム機構を用いた場合、ロック部分の部品点数が多くなるとともに、収納装置の構造が複雑になって工数が増大するという問題があった。

先行技術

0004

特開平7−309173号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本願発明は、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を、部品点数が少なく簡素な構成で実現できるヒンジを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

0007

即ち、請求項1においては、第一連結対象物に固定されるケース部材と、第二連結対象物に固定されるとともに前記ケース部材において回動可能に支持される軸部材と、前記ケース部材に配設されるとともにその内部に前記軸部材が挿通され、前記軸部材を前記ケース部材に対して一の回動方向付勢するトーションばねと、を備えるヒンジにおいて、前記軸部材の外周面にはハートカム溝が形成され、前記ケース部材には、前記軸部材に向かって突出し、前記ハートカム溝に挿入されるピンが前記軸部材の軸方向に移動可能に配置され、前記ケース部材と前記軸部材とが相対的に回動すると、前記ハートカム溝に沿って前記ピンが案内されるものである。

0008

請求項2においては、前記ケース部材には、屈曲された棒状部材の一端部が挿通されることにより、該棒状部材が前記ケース部材に対して搖動可能に配設され、前記ピンは、前記棒状部材の他端部に形成されるものである。

0009

請求項3においては、前記ケース部材には、筒状部材が挿入され、前記軸部材が前記筒状部材の内部に挿通されることにより、前記筒状部材が前記軸部材の軸方向に移動可能に配置され、前記ピンは、前記筒状部材の内周面から前記軸部材の方向に突出して形成されるものである。

図面の簡単な説明

0010

扉体を示す斜視図。
(a)は有扉体の扉を閉じる操作を示す斜視図、(b)は閉状態の有扉体を示す斜視図。
第一実施形態に係るヒンジを示す斜視図。
(a)は同じくヒンジを示す背面図、(b)は同じくヒンジの内部構造を示す背面図。
(a)は有扉体が閉状態の際の図4(a)におけるX−X線断面図、(b)は有扉体が開状態の際の図4(a)におけるX−X線断面図。
カム溝の形状を示す図。
第二実施形態に係るヒンジを示す斜視図。
(a)は同じくヒンジを示す背面図、(b)は同じくヒンジの内部構造を示す背面図。
(a)は有扉体が閉状態の際の図8(a)におけるY−Y線断面図、(b)は有扉体が開状態の際の図8(a)におけるY−Y線断面図。

実施例

0011

まず、図1及び図2を用いて、有扉体1について簡単に説明する。
図1は、有扉体1を示す図である。本明細書における各図中には、有扉体1及びヒンジ4の前後方向、左右方向及び上下方向を矢印で示している。また、図1中の矢印Rは、有扉体1を構成する扉3の回動方向を表している。

0012

有扉体1は、本体2、扉3、及び、本体2と扉3とを連結するヒンジ4で構成されている。本体2は開口穴が形成された樹脂形成部品であり、扉3は本体2の開口穴を覆うように形成された樹脂形成部品である。本実施形態において、扉3は本発明における第一連結対象物であり、本体2は本発明における第二連結対象物である。本体2と扉3は、ヒンジ4によって回動自在に連結されている。なお、本発明に係るヒンジ4は、本実施形態において以下に説明する有扉体1のほか、あらゆる有扉体にも適用できる。

0013

使用者が有扉体1における扉3を閉じる場合、図2(a)中の矢印Rdに示す如く扉3を押圧して伏せていき、扉3が停止するまで押し下げる。これにより扉3は本体2の開口穴を閉塞した状態で維持され、図2(b)に示す如く有扉体1は「閉状態」となる。一方、使用者が有扉体1における扉3を開く場合、閉状態における扉3を押圧し、扉3が停止するまで押し下げる。これにより扉3は本体2の開口穴から離間する方向に回動し、有扉体1は「開状態」となる。

0014

次に、本発明の第一実施形態に係るヒンジ4の構造について、図3から図6を用いて説明する。
ヒンジ4は、二つの連結対象物を回動自在に連結するものである。ヒンジ4は、主な構成要素として、ケース部材5、軸部材6、トーションばね8、及び、棒状部材9を備える。

0015

ケース部材5は、本発明における第一連結対象物である扉3に固定される。ケース部材5は、ケース本体51と、支持板52と、で構成される。ケース本体51は、上方及び右側方が開口した筐体として形成されている。ケース本体51の右側面に支持板52が組付けられることにより、ケース部材5は上方が開口する角筒形状に形成される。

0016

ケース本体51の前面及び後面の右よりには、固定孔51a・51aが形成されている。支持板52は左面からケース本体51の側に突出する係合突起52a・52aが形成されており、それぞれの係合突起52aの先端部には外側に突出する係合部52bが形成されている。係合突起52a・52aの係合部52b・52bを、ケース本体51の内側から固定孔51a・51aに係合させることにより、支持板52はケース本体51に組付けられる。

0017

ケース本体51の下面には、下方に突出する固定部51bが形成されている。固定部51bが、扉3の固定板3a(図5を参照)に形成された固定孔に挿入されることにより、ケース部材5が扉3に固定される。
ケース本体51の後面の左よりには、後述する棒状部材9を配設するためのピン挿通孔51c及び固定側挿通孔51dが開口されている。

0018

ケース本体51の左側面及び支持板52には、軸部材6を挿通するための挿通孔が開口されている。この挿通孔に軸部材6が挿通されることにより、軸部材6は左右の端部(後述する固定端部6a及び自由端部6c)をケース部材5から延出した状態で、ケース部材5に対して回動可能に支持される。

0019

軸部材6は、本発明における第二連結対象物である本体2に固定される。具体的には、軸部材6の左端部には固定端部6aが形成されており、固定端部6aを本体2における図示しない固定孔に挿入することにより、軸部材6が本体2に固定される。軸部材6におけるケース部材5の内部に配置される部分には、平面状の係止面6bが形成されている。また、軸部材6の右端には、ワッシャ74やナット75等が配設される自由端部6cが形成されている。なお、本実施形態とは逆に、有扉体1の本体2にケース部材5を固定し、扉3に軸部材6を固定する構成とすることも可能である。

0020

図3図4(a)及び(b)に示す如く、軸部材6の自由端部6cには、軸側回動規制部材71、ケース側回動規制部材72、板バネ73、ワッシャ74、及び、ナット75が配設される。軸側回動規制部材71は軸部材6と相対回転不能に設けられている。また、ケース側回動規制部材72は突起部72aが支持板52に挿入されることにより、ケース部材5と相対回転不能とされている。これにより、軸部材6とケース部材5とが相対的に回転すると、軸側回動規制部材71とケース側回動規制部材72とが相対回転する。そして、軸側回動規制部材71に形成された規制突起とケース側回動規制部材72に形成された規制部とが当接することにより、軸部材6とケース部材5との回動範囲規制される。板バネ73は軸側回動規制部材71及びケース側回動規制部材72を軸方向に付勢する。板バネ73はワッシャ74を介してナット75により軸部材6の自由端部6cに固定される。

0021

トーションばね8は、ケース部材5に収容され、その内部には軸部材6の中央部分が挿通される。トーションばね8は、軸側当接端部8a及びケース側当接端部8bの両端部を備える。軸側当接端部8aは軸部材6の係止面6bに係止され、軸部材6に対して相対回転不能とされる。ケース側当接端部8bはケース部材5のケース本体51に形成された挿入部に挿入され、ケース部材5に対して相対回転不能とされる。本実施形態におけるトーションばね8は、軸部材6に対してケース部材5が左側面視で反時計回りに回動する方向に付勢力を付与している。即ち、トーションばね8は、軸部材6及びケース部材5を介して、扉3を常に本体2から開く方向に付勢しているのである。

0022

図4(b)、図5に示す如く、軸部材6の外周面における中途部には、所定形状のハートカム溝61が形成されている。ハートカム溝61は図6に示す如く、軸部材6における周方向に沿って形成されている。

0023

図4に示す如く、ケース部材5には、軸部材6に向かって突出するピン9bが軸部材6の軸方向(左右方向)に移動可能に配置される。具体的には、ケース部材5の後側面には固定側挿通孔51dが開口され、固定側挿通孔51dの上側に、固定側挿通孔51dを中心とする円弧状の長孔であるピン挿通孔51cが開口される。そして、図5(a)及び(b)に示す如く、左側面視で略U字状に屈曲された棒状部材9の一端部である固定側端部9aが固定側挿通孔51dに挿通され、棒状部材9の他端部であるピン9bがピン挿通孔51cに挿通される。これにより、図3及び図4(a)(b)中の矢印S1に示す如く、棒状部材9のピン9bがケース部材5に対して、固定側端部9aを中心として搖動可能とされるのである。ピン9bの先端は図5(a)及び(b)に示す如くハートカム溝61に挿入されている。これにより、ケース部材5と軸部材6とが相対的に回動すると、ハートカム溝61に沿ってピン9bが案内され、棒状部材9は固定側端部9aを中心に搖動する。

0024

次に、本体2に対する扉3の開閉操作について、図5及び図6を用いて説明する。
まず、扉3が閉じた状態(図5(a)の状態であり、有扉体1の「閉状態」)である場合、棒状部材9のピン9bは図6中のハートカム溝61における閉位置である鎖線位置A1に位置している。この際、ケース部材5及び扉3はトーションばね8によって開側図5(a)における反時計方向)に付勢されているが、ピン9bは鎖線位置A1においてハートカム溝61が形成されていない部分に係止されるため、ケース部材5が開側に移動して扉3が開くことはない。即ち、扉3は本体2に対して閉じた状態を維持する。

0025

有扉体1が閉状態の際に使用者が扉3を押圧し、扉3が停止するまで押し下げると、棒状部材9が搖動して、棒状部材9のピン9bは図6中の矢印P1の如く、ハートカム溝61における鎖線位置A2に移動する。その状態で使用者が押圧力を小さくする(扉3から手を離す)と、棒状部材9のピン9bはトーションばね8の開側への付勢力により、図6中の矢印P2及びP3の如く、ハートカム溝61における開位置である鎖線位置A3に移動する。これにより、ケース部材5は開側に移動するため、本体2に対して扉3が開いた状態(図5(b)の状態であり、有扉体1の「開状態」)となるのである。

0026

また、有扉体1が開状態の際に使用者が扉3を押圧し、扉3が停止するまで押し下げると、棒状部材9が搖動して、棒状部材9のピン9bは図6中の矢印P4の如く、ハートカム溝61における鎖線位置A4に移動する。その状態で使用者が押圧力を小さくする(扉3から手を離す)と、棒状部材9のピン9bはトーションばね8の開側への付勢力により、図6中の矢印P5の如く、ハートカム溝61における閉位置である鎖線位置A1に移動する。これにより、ピン9bは鎖線位置A1においてハートカム溝61が形成されていない部分に係止されるため、扉3は本体2に対して閉じた状態となる。

0027

なお、本実施形態においては、ハートカム溝61の形状によりピン9bが一方向(図6における反時計回りの方向)にのみに移動するように構成しているが、ハートカム溝61の奥行方向に段差を形成することにより、ピン9bが逆行しないように構成することも可能である。

0028

上記の如く、本実施形態に係るヒンジ4によれば、軸部材6の外周面にはハートカム溝61が形成され、ケース部材5には、軸部材6に向かって突出し、ハートカム溝61に挿入されるピン9bが軸部材6の軸方向に移動可能に配置され、ケース部材5と軸部材6とが相対的に回動すると、ハートカム溝61に沿ってピン9bが案内される構成としている。このように、軸部材6にハートカム溝61を形成することにより、ヒンジ4にロック機構集約することができるため、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を用いるヒンジ4を、部品点数が少なく簡素な構成で実現することができる。

0029

また、本実施形態に係るヒンジ4によれば、ケース部材5には、屈曲された棒状部材9の固定側端部9aが挿通されることにより、棒状部材9がケース部材5に対して搖動可能に配設され、ピン9bは、棒状部材9の他端部に形成される構成としている。棒状部材9が固定側端部9aを中心に搖動することにより、ハートカム溝61に挿入されるピン9bが軸部材6の軸方向に移動可能とされる。これにより、軸部材6にハートカム溝61を形成した場合であっても、簡易な構成でピン9bをハートカム溝61に沿って案内することが可能となる。

0030

次に、本発明の第二実施形態に係るヒンジ104の構造について、図7から図9を用いて説明する。本実施形態に係るヒンジ104の構成は、第一実施形態に係るヒンジ4と共通する部分が多いため、共通する構成については同符号を付して説明を省略し、相違する部分を中心について説明する。

0031

図7及び図8に示す如く、本実施形態に係るヒンジ104は、主な構成要素として、ケース部材5、軸部材6、トーションばね8、及び、樹脂製の筒状部材19を備える。そして、ケース部材5に筒状部材19が挿入され、軸部材6が筒状部材19の内部に挿通されることにより、図7及び図8(a)(b)中の矢印S2に示す如く、筒状部材19が軸部材6の軸方向に移動可能に配置される。

0032

筒状部材19の後面には切欠きが形成されるとともに、この切欠きに向かって突出片19aが延出される。そして、突出片19aの先端部には、軸部材6の方向に向かって突出するピン19bが形成されている。即ち、本実施形態におけるピン19bは、筒状部材19の内周面から軸部材6の方向に突出して形成されているのである。

0033

筒状部材19が軸部材6の軸方向に移動すると、ピン19bも同じように図7及び図8(a)(b)中の矢印S2に示す如く移動する。ピン19bの先端は図9(a)及び(b)に示す如くハートカム溝61に挿入されている。これにより、ケース部材5と軸部材6とが相対的に回動すると、ハートカム溝61に沿ってピン19bが案内され、筒状部材19は軸部材6の軸方向に移動する。

0034

上記の如く、本実施形態に係るヒンジ104によれば、軸部材6の外周面にはハートカム溝61が形成され、ケース部材5には、軸部材6に向かって突出し、ハートカム溝61に挿入されるピン19bが軸部材6の軸方向に移動可能に配置され、ケース部材5と軸部材6とが相対的に回動すると、ハートカム溝61に沿ってピン19bが案内される構成としている。このように、軸部材6にハートカム溝61を形成することにより、ヒンジ4にロック機構を集約することができるため、プッシュオープン機能若しくはプッシュクローズ機能を用いるヒンジ4を、部品点数が少なく簡素な構成で実現することができる。

0035

また、本実施形態に係るヒンジ104によれば、ケース部材5には、筒状部材19が挿入され、筒状部材19に軸部材6が挿通されることにより、筒状部材19がケース部材5に対して移動可能に配設される。そして、ピン19bは、筒状部材19の内周面から軸部材6の方向に突出して形成される構成としている。このように、筒状部材19が軸方向に移動することにより、ハートカム溝61に挿入されるピン19bが軸部材6の軸方向に移動可能とされる。これにより、軸部材6にハートカム溝61を形成した場合であっても、簡易な構成でピン19bをハートカム溝61に沿って案内することが可能となる。

0036

1 有扉体
2 本体
3 扉
4ヒンジ
5ケース部材
6軸部材
8トーションばね
9棒状部材
61 ハートカム溝

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