JPS63593B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、水平回転軸を有する開閉物の開閉
において、上記開閉物の開閉モーメント曲線に対
し、ばねの反力に非線形特性を出せるようにし、
開閉操作力を任意に設定できるようにした蝶番に
関するものである。

従来、圧縮ばねとカムの組合せにより非線形特
性を持たせた蝶番はあるが、撚りばね（トーシヨ
ンバー、ねじりばね、渦巻ばね等）を用いて非線
形特性を持たせた蝶番はなく、マグネツトの併用
などで操作力をカバーしてやる方式が一般的であ
る。

しかしながら、上述した方式では、回転操作に
対して回転で用いるばねの反力を用いた蝶番は、
バランス特性や上り勝手、下り勝手の特性が得ら
れず一点での重量軽減機構の域を脱し得ないとい
う問題があつた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたも
のであり、トーシヨンバー、ねじりばね、渦巻ば
ね等の回転して用いられるばねにより、非線形特
性を出せるようにし、開閉操作力を任意に設定で
きるようにした蝶番を提供するものである。

以下、この発明による実施例を添付した図面に
もとづいて詳細に説明する。

第１図はこの発明による一実施例で、ねじりば
ねを用いた場合の正面図、第２図はその側面図、
第３図ないし第６図はこの発明による実施例の作
動状態を示す説明図である。図において、１は本
体Ａに一端を固着して水平に設けられた回転軸で
あり、２は本体Ａに固定された固定板である。３
は可動板であり、固定板２との間にスペーサ４を
介して回転軸１に回転自在に軸支され、さらにそ
の外側にスペーサ５を介して操作レバー６が回転
軸１に回転自在に軸支されている。また、回転軸
１にはねじりばね７が外挿されており、上記ねじ
りばね７の一端は操作レバー６に固着したピン８
に係止されるとともに他端は回転軸の他端に設け
た穿孔内に挿入係止されている。上記ねじりばね
７は初期トルクが付与された状態で装着される。

一方、上記可動板３には軸受板９が固定される
とともに固定板２には案内溝１０が形成され、か
つ可動板３及び軸受板９には同一のくの字状溝１
１及び１２が形成されている。

また、上記操作レバー６にはその軸支部位と反
対側の先端部にＵ溝１３が形成されている。

上記溝１０，１１，１２及び１３にはガイドロ
ーラ１４が摺動自在に貫通されるとともに、この
ガイドローラ１４は軸受板９及び固定板２の外側
に突出した両端部にＥリンク等が嵌着されて軸方
向の抜け止めが図られている。

固定板２の案内溝１０は可動板３の回動方向へ
ガイドローラ１４を案内可能に形成されるもので
ある。即ち、案内溝１０は回転軸１を中心とした
円軌道から外れるようにして略斜め方向に穿設さ
れており、そのため案内溝１０に案内されて移動
するガイドローラ１４を介して可動板３に付与さ
れるねじりばね７の反力の特性は可動板３の回転
モーメントと略釣り合う非線形特性となる。

また、くの字状溝１１及び１２はくの字状の一
辺に相当する一方の溝がガイドローラ１４の遠心
方向の移動を可能とするとともに案内溝１０に沿
つた移動を規制するように案内溝１０と交叉して
形成され、くの字状の他辺に相当する他方の溝は
上記一方の溝の上方に一方の溝と略直角をなして
折曲形成される。さらに、溝１３はガイドローラ
１４が遠心方向に移動可能に形成される。

このような構造においては、可動板３を回転軸
１廻りに回動させるとガイドローラ１４は可動板
３及び軸受板９にそれぞれ形成されたくの字状溝
１１及び１２に規制されて固定板２の案内溝１０
に沿つて移動する。ガイドローラ１４の移動はガ
イドローラ１４が操作レバー６のＵ溝１３内に挿
入されているため操作レバー６の回動を伴う。操
作レバー６の回動はピン８を介してねじりばね７
を巻締めたり、その巻締めを開放したりする。

そしてねじりばね７の反力はピン８を介して操
作レバー６に作用するとともに、更に操作レバー
６のＵ溝１３内に存するガイドローラ１４を介し
て可動板３に作用する。

つぎに上述したように構成された蝶番の作動に
ついて説明する。第３図は例えば複写機の原稿押
え蓋を開いた状態であり、この状態では押え蓋に
相当する可動板３は直立した状態となつてその回
転モーメントは０になつており、ねじりばね７の
初期トルクが付与されて安定して支持される。こ
のときガイドローラ１４は案内溝１０の右端部に
突当つて右方向のそれ以上の移動が規制されてい
る。

この状態から可動板３に上記初期トルクを上回
る閉方向のトルクを付与すると可動板３は閉作動
する。この可動板３の回動におて可動板３の回転
モーメンは漸増するとともに従動する操作レバー
６によつてねじりばね７は巻締められてばね７の
反力も漸増する。

可動板３の全開時は第３図に示すようにＵ溝１
３の底部に位置したガイドローラ１４が可動板に
接触しているが、可動板の閉作動においてガイド
ローラ１４は案内溝１０に穿設されてＵ溝及び溝
１１，１２の一方の溝の遠心方向に移動し、可動
板３の回動の途中を示す第４図においてはガイド
ローラ１４がＵ溝１３の底部から幾分遠心方向に
移動した位置で可動板３と接触している。

更に、可動板３を閉作動させるとガイドローラ
１４が案内溝１０の左端に突当るまで可動板３と
操作レバー６はガイドローラ１４を介して同一に
回動する。

しかして、第５図に示すようにガイドローラ１
４は案内溝１０の左端に突当るとともに上記第４
図状態よりも更に遠心方向へ移動してくの字状溝
１１，１２の屈曲点に到達する。この間ねじりば
ね７の反力と可動板３の回転モーメントとは略釣
り合つているので小さな外力で可動板３の操作を
可能とするとともに任意の位置で可動板３を停止
できる。

この状態から更に可動板３を閉作動させると操
作レバー６は停止したまま可動板３と軸受板９の
みが閉作動するので、上記した釣合い状態が解消
されて可動板３は自重により落下する。この可動
板３の落下はくの字状溝１１，１２のくの字状の
他方の溝内に位置するガイドローラ１４に案内さ
れ、かつ第６図に示すように上記他方の溝端にガ
イドローラ１４が突当つて停止する（全閉状態）。
この状態は可動板３が複写機の原稿押え蓋の場合
には原稿を蓋の自重で充分に押えた状態である。

また、開作動の場合は次のようにする。まず、
第６図の全閉状態にある可動板３に開方向の外力
を付与して可動板３を持ち上げる。この持ち上げ
は大きい外力が必要とするが、この持ち上げによ
りくの字状溝１１，１２の屈曲点をガイドローラ
１４が越えた以降の開操作はねじりばね７の反力
と可動板３の回転モーメントが釣合つた範囲での
作動となり小さな外力で操作することができると
ともに任意の位置で可動板３を停止することがで
きる。

以上詳細に説明したように、この発明による蝶
番は、トーシヨンバー、ねじりばね、渦巻ばね等
の回転して用いられるばねにより、非線形特性を
任意に設定できるように構成したものであり、例
えば複写機の原稿押え蓋等の蝶番に使用すれば、
蓋体の開閉において任意の域でバランスし、全閉
直前に自重により落下して原稿を押える力を出す
ことができる等の効果を奏するものであり、任意
のトルクを得ることができる。

また、小型コンパクトで、溝の軌跡を組み合わ
せることにより任意のモーメント特性が得られ、
特にばね反力を途中からゼロにすることが可能で
ある等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一実施例を示す正面
図、第２図は第１図の側面図、第３図ないし第６
図はこの発明による実施例の作動説明図である。 １…シヤフト、２…固定板、３…可動板、４，
５…スペーサ、６…操作レバー、７…ねじりば
ね、９…軸受板、１０…案内溝、１１，１２…く
の字状溝、１３…Ｕ溝、１４…ガイドローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水平回転軸を有する可動板と、 上記回転軸に対して固定的に装着した固定板
   と、 上記回転軸に回転自在に装着した操作レバー
   と、 上記操作レバーに一端を係止し他端を適宜固定
   したねじりばねと、 上記可動板と固定板と操作レバーに穿設した溝
   に貫通し、かつ上記溝内を摺動可能に装着された
   ガイドローラとからなり、 上記可動板及び操作レバーの溝はガイドローラ
   が遠心方向へ摺動可能に形成され、上記固定板の
   溝は可動板の回動方向へガイドローラを案内可能
   に形成され、かつ上記ガイドローラを介して可動
   板に付与されるねじりばねの反力特性が可動板の
   回動に対して非線形特性となるように上記各溝を
   組み合わせたことを特徴とする蝶番。