铰链机构和图像形成装置

摘要

本发明涉及一种铰链机构和一种包括该铰链机构的图像形成装置。一种连接第一构件和第二构件的铰链机构，该铰链机构包括：多个基部；多个轴，所述多个轴被一对一地设置在所述多个基部上并且从所述多个基部突出；多个轴接收单元，所述多个轴接收单元被设置在所述第二构件中并且包括轴孔，所述多个轴被分别可旋转地适配到所述轴孔中；和调节止动器，其中，力被作用到调节止动器上，调节止动器从调节止动器与调节单元接触的位置弯曲到调节止动器不与调节单元接触的位置。

权利要求

1.一种铰链机构，所述铰链机构连接第一构件和被构造成相对于所述第一构件摆动的第二构件，其特征在于，所述铰链机构包括：多个基部，所述多个基部被设置在所述第一构件上，在与摆动中心轴线垂直的第一方向上从所述第一构件突出，并且沿着所述摆动中心轴线离散地设置，多个轴，所述多个轴被一对一地设置在所述多个基部，并且在平行于所述摆动中心轴线的第二方向上从所述基部突出，多个轴接收单元，所述多个轴接收单元被设置在所述第二构件中，并且包括轴孔，所述多个轴分别被可旋转地适配到所述轴孔中，和调节止动器，所述调节止动器沿着所述多个轴的所述第二方向延伸，所述调节止动器的一个端部与所述第一构件和所述第二构件中的一个整体形成，所述调节止动器的另一端部接触设置在所述第一构件和所述第二构件中的另一个上的调节单元，从而调节所述轴接收单元与所述轴的分离；

其中，当沿着与所述第二方向相交的第三方向的力被作用到所述调节止动器的另一端部上时，所述调节止动器的另一端部从所述调节止动器的另一端部与所述调节单元相接触的位置弯曲到所述调节止动器的另一端部不与所述调节单元接触的位置；

所述调节止动器的另一端部朝向所述轴的前端在与所述轴的突出方向相反的方向上平行于所述摆动中心轴线延伸；

所述调节单元被设置在所述轴接收单元的与形成有所述轴孔的表面相对的表面上；并且其中所述调节止动器是板簧。

2.如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，

其中：

防偏单元被设置用于防止所述调节止动器的另一端部的偏离位移在与所述第三方向相反的第四方向上超过预定范围。

3.如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，

其中：

当装配所述第一构件与所述第二构件时，通过所述轴接收单元与所述调节止动器的另一端部接触，力被作用到所述调节止动器上。

4.如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，

其中：

所述轴、所述基部和所述调节止动器由树脂整体形成在所述第一构件中。

5.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

图像形成单元，所述图像形成单元在片状物上形成图像，主体，所述主体中收容有所述图像形成单元，

盖，设置在所述主体上的开口通过所述盖被打开和关闭，和如权利要求1所述的铰链机构，所述铰链机构用于连接所述主体和所述盖，使得所述盖相对于所述主体摆动。

6.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，其中，所述铰链机构被设置在所述盖的中间部分。

7.一种铰链机构，所述铰链机构连接第一构件和被构造成相对于所述第一构件摆动的第二构件，其特征在于，所述铰链机构包括：多个基部，所述多个基部被设置在所述第一构件上，在与摆动中心轴线垂直的第一方向上从所述第一构件突出，并且沿着所述摆动中心轴线离散地设置，多个轴，所述多个轴被一对一地设置在所述多个基部，并且在平行于所述摆动中心轴线的第二方向上从所述基部突出，多个轴接收单元，所述多个轴接收单元被设置在所述第二构件中，并且包括轴孔，所述多个轴分别被可旋转地适配到所述轴孔中，和调节止动器，所述调节止动器沿着所述多个轴的所述第二方向延伸，所述调节止动器的一个端部与所述第一构件和所述第二构件中的一个整体形成，所述调节止动器的另一端部接触设置在所述第一构件和所述第二构件中的另一个上的调节单元，从而调节所述轴接收单元与所述轴的分离；

其中，当沿着与所述第二方向相交的第三方向的力被作用到所述调节止动器的另一端部上时，所述调节止动器的另一端部从所述调节止动器的另一端部与所述调节单元相接触的位置弯曲到所述调节止动器的另一端部不与所述调节单元接触的位置；

所述调节止动器的另一端部朝向所述轴的前端在与所述轴的突出方向相反的方向上平行于所述摆动中心轴线延伸；

所述调节单元被设置在所述轴接收单元的与形成有所述轴孔的表面相对的表面上；并且所述调节止动器的另一端部偏离所述调节止动器的另一端部在所述第三方向上面对所述轴的前端的位置，其中所述调节止动器是板簧。

说明书

铰链机构和图像形成装置

[0001] 相关申请的交互引用

[0002] 本申请对2010年2月23日提交的日本专利申请第2010-037376号提出优先权要求，该在先申请的全部内容通过引用而结合在本文中。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种铰链机构和一种包括该铰链机构的图像形成装置，所述铰链机构被构造成将第一构件连接到第二构件并且在所述铰链机构中第二构件相对于第一构件摆动。

背景技术

[0004] 例如，在相关类型的铰链机构中，能够通过将C形环旋拧到支撑单元上来防止轴与轴接收单元分开。

[0005] 但是，根据相关类型的铰链机构，当需要旋拧处理时，难以减少装配处理的数量。鉴于上述观点，本发明的目的在于提供一种铰链机构，从而能够取消诸如旋拧处理的利用工具的装配工作，并且本发明的另一目的在于通过使用该铰链机构来降低图像形成装置的制造成本。

发明内容

[0006] 根据本发明的第一说明性方面，提供一种铰链机构，所述铰链机构连接第一构件和构造成相对于所述第一构件摆动的第二构件，所述铰链机构包括：设置在所述第一构件上的多个基部，所述多个基部在与摆动中心轴正交的第一方向上从所述第一构件突出，并且沿着所述摆动中心轴离散设置；多个轴，所述多个轴被一一对应地设置在所述多个基部上，并且在平行于所述摆动中心轴的第二方向上从基部突出；多个轴接收单元，所述多个轴接收单元被设置在所述第二构件中并且包括轴孔，所述轴分别被可旋转地适配到所述轴孔中；和调节止动器，所述调节止动器沿着所述轴的第二方向延伸，所述调节止动器的一个端部与所述第一构件和所述第二构件中的任一个整体形成，所述调节止动器的另一端部接触设置在所述第一构件和所述第二构件中的另一个上的调节单元，从而调节所述轴接收单元与所述轴的分离，其中在与所述第二方向相交的第三方向上的力被作用到所述调节止动器的另一端部上时，所述调节止动器的另一端部从所述调节止动器的另一端部与所述调节单元接触的位置弯曲到所述调节止动器的另一端部不与所述调节单元接触的位置。摆动中心轴是经过铰链机构的摆动中心的虚拟直线，并且是与轴和轴孔的中心轴相重合的虚拟直线。

[0007] 因此，在本发明中，例如，当第二构件被装配到第一构件中时，力被作用到悬臂型调节止动器的另一个端部上，调节止动器弯曲，并且另一端部从该另一端部能够与调节单元接触的位置移位到远离调节单元的位置。以这种方式，轴能够被装配到轴接收单元上。因此，能够完成装配工作，而不需要进行利用诸如螺丝的工具的装配工作。

[0008] 在这种情况下，在本发明中，当多个轴都在相同的方向上突出时，如果第二构件在与第一构件的突出方向相反的方向上相对运动，则能够在一次工作中完成所有轴到与这些轴相对应的所有轴孔内的适配，从而能够显著地减少装配处理。

[0009] 此外，当轴接收单元将要与轴分离时，轴接收单元需要在与轴的突出方向平行的方向上(中心轴方向)相对移位。但是，当调节止动器的另一端部接触(碰撞)调节单元，并且调节轴接收单元的位移时，其方向与纵向方向平行的力(在下文中，该力被称为分离力)作用在调节止动器上。

[0010] 当平行于纵向方向的外力作用在梁状构件上时，该构件被伸长或者压缩。当与纵向方向垂直的外力作用在梁状构件上时，该构件被弯曲。因而，当相同的力作用在该构件上时，通常有助于其上作用有外力的地方的位移量，由弯曲变形所形成的位移量大于由伸长变形或者压缩变形所形成的位移量。

[0011] 因此，在本发明中，即使装配力很小，调节止动器的另一端部仍然能够容易地从另一端部可与调节单元接触的位置移位到不接触的位置。同时，即使与装配力相同的分离力作用到调节止动器的另一端部上，调节止动器的另一端部仍然不会移位到使轴接收单元与轴分开的程度。

[0012] 因此，在本发明中，在装配时，第一构件能够容易地与第二构件装配，而不用使用诸如螺丝的工具。装配之后，能够防止轴接收单元容易地与轴分开。

[0013] 另外，在本发明中，当轴沿着摆动中心轴离散设置时，即使大的外力作用在第一构件或者第二构件上，仍然能够离散地承受外力，并且能够防止铰链机构受到损坏。

[0014] 本发明不限于上述的具体单元。

附图说明

[0015] 下面将参考附图具体说明本发明的说明性方面，其中：

[0016] 图1是根据本发明的实施例的图像形成装置1的立体图；

[0017] 图2是展示盖7在根据本发明的实施例的图像形成装置1中打开的视图；

[0018] 图3是根据本发明的第一实施例的铰链框架9的立体图；

[0019] 图4是图3中的调节止动器17的放大图；

[0020] 图5是根据本发明的实施例的盖7的立体图；

[0021] 图6是展示盖7未被安装到铰链框架9的状态的视图；

[0022] 图7是展示盖7正在被安装到铰链框架9的状态的视图；

[0023] 图8是展示盖7已经被安装到铰链框架9的状态的视图；

[0024] 图9是展示根据本发明的第二实施例的铰链机构11的特征的视图；和[0025] 图10是展示根据本发明的第三实施例的铰链机构11的特征的视图。具体实施例

[0026] 在实施例中，根据本发明的铰链机构被设置在图像形成装置中，以下参考附图说明本发明的实施例。

[0027] <第一实施例>

[0028] 1.图像形成装置的概述

[0029] 如图1所示，在根据本实施例的图像形成装置1中，在片状物或者OHP片状物(以下称为片状物)上形成图像的图像形成单元5被收容在具有设计外观的主体3中。盖7被设置在主体3的前面，设置在主体中的开口3A(见图2)通过盖7打开和关闭。

[0030] 另外，根据本实施例的图像形成单元5是通过将显影剂转印在片状物上而在片状物上形成图像的电子照相图像形成单元。当片状物卡在图像形成单元5的周围或者在片状物传送通道上时，打开开口3A以拿走卡住的片状物。

[0031] 另外，如图2所示，主体3包括具有设计外观的盖3B，和设置在盖3B的内侧并且作为强度构件(构架)的侧框架3C。侧框架3C被设置在图像形成单元5和片状物传送通道的两侧，以将图像形成单元5保持在水平方向上。

[0032] 因而，盖7通过铰链框架9被可摆动地装配到主体3上。铰链框架9在与片状物传送方向垂直的方向(在本实施中为水平方向)上延伸，并且被固定到一对侧框架3C上而与片状物传送通道交叉。

[0033] 2.铰链机构

[0034] 如图2所示，铰链机构11被可摆动地连接到主体3(铰链框架9)和盖7。铰链机构11设置在盖7的内侧。

[0035] 因而，如图3和6所示，根据本实施例的铰链机构11包括设置在铰链框架9上的多个轴13(见图3)，和设置在盖7上的多个轴接收单元15(见图6)。

[0036] 另外，如图6所示，轴孔15A设置在轴接收单元15中，轴13可旋转地适配进的轴孔15A中。通过相对于轴孔15A(轴接收单元15)滑动和旋转轴13，盖7能够相对于铰链框架9(主体3)可摆动地移位。

[0037] 另一方面，如图3所示，多个基部13A中的每一个都逐一整体形成。这些基部13A在与摆动中心轴L1相垂直的方向上从铰链框架9突出，并且是沿着摆动中心轴L1离散且整体地形成在铰链框架9上的突起。

[0038] 摆动中心轴L1是盖7逆着铰链框架9摆动时的虚拟摆动中心线。根据本实施例的摆动中心轴L1与轴孔15A和轴13的轴线重合，并且是在水平方向上延伸的虚拟直线。

[0039] 另外，多个轴13中的每一个轴在与摆动中心轴L1一致的方向(在本实施例中为水平方向)上从基部13A突出。另一方面，如图6所示，对于多个轴孔15A，多个轴孔15A中的每一个的一端(与轴13的突出方向相反的一端)在轴线方向上开口，同时另一端闭合。如图5所示，多个轴孔15A沿着摆动中心轴L1离散地设置在盖7上。

[0040] 另外，如图8所示，当轴13被适配进轴孔15A中时，调节止动器17被设置在铰链框架9中，用来调节轴接收单元15与轴13分离。如图4所示，调节止动器17的一端结合到铰链框架9内，并且调节端17A是在与轴13的突出方向相反的方向上沿着摆动中心轴L1延伸的板簧。以下，调节止动器17的另一端被称为调节端17A。

[0041] 换句话说，调节止动器17和铰链框架9由树脂整体形成，并且调节端17A向着轴13的前端13B延伸。另一方面，如图8所示，调节单元15B被设在是轴接收单元15的轴线端且与调节端17A相对的位置上，以接触调节止动器17的调节端17A。

[0042] 从而，当轴13被适配进轴孔15A时，通过使设在轴接收单元15上的调节单元15B与调节止动器17接触，防止轴接收单元15与轴13分开。

[0043] 另外，当轴接收单元15(盖7)向着基部13A移位时，通过使轴13的前端13B与轴孔15A的底部接触，或者通过使基部13A与轴孔15A的外边缘接触，调节轴接收单元15相对于轴13的位置。

[0044] 另外，如图7所示，当力(以下该力被称为装配力F1)被接收在调节端17A上时，调节止动器17的硬度被设定为使得调节端17A能够从调节端17可接触调节单元15B的位置弯曲到不接触的位置，其中该力的方向与轴13的突出方向相交。

[0045] 另外，虽然与装配力F1相交的方向可能是与轴13的突出方向相交的方向，但是本实施例中的与突出方向相交的方向是使与垂直于调节止动器17的延伸方向的横截面相关的几何惯性矩中的最大的几何惯性矩变小的方向。

[0046] 换句话说，在本实施例中与突出方向相交的方向是以下可能的方向(在图7中为竖直方向)，在该可能的方向上，调节止动器17从调节端17A能够与调节单元15B接触的位置弯曲到不接触的位置，并且调节止动器17能够容易地弯曲。

[0047] 因而，如图6所示，在调节止动器17弯曲之前，即在装配力F1作用到调节止动器17上之前，调节端17A被设成在装配力的方向上(在图6，向上)位于远离与轴13的前端
13B相对的位置的位置上。

[0048] 另外，如图8所示，防偏单元19被设置在盖7的调节单元15B附近，用于在调节止动器17的调节端17A在与装配力的方向相反的方向上偏斜时，通过与调节止动器17碰撞来防止调节止动器17的偏斜位移超过预定位置。

[0049] 3.盖到铰链框架中的装配和根据本实施例的铰链机构的特征

[0050] 在本实施例中，当盖7将被装配到铰链框架9内时，装配力F1作用到悬臂形调节止动器17的调节端17A上，调节止动器17弯曲。如图7所示，当调节端17A从调节端17A能够与调节单元15B接触的位置移位到不接触位置时，轴13能够被装配进轴接收单元15内。因此，能够完成装配工作，而不需要使用诸如螺丝的工具。

[0051] 在这种情况下，在本实施例中，当多个轴13在相同的方向上突出时，如果盖7在与突出方向相反的方向上相对于铰链框架9运动，则能够在一次工作中完成所有轴13到所有对应的轴孔15A中的适配，并且能够显著地减少装配处理的数量。

[0052] 另外，当轴接收单元15将与轴13分开时，如图8所示，轴接收单元15需要相对于轴13在与轴13的突出方向相反的方向上，即平行于摆动中心轴L1的方向上移位。但是，当调节止动器17的调节端17A接触(碰撞)调节单元15B并且调节轴接收单元15的位移时，其方向平行于纵向方向的力(以下该力被称为分离力F2)作用在调节止动器17上。

[0053] 当平行于纵向方向的外力作用在梁状构件上时，该构件被伸长或者压缩。当与纵向方向垂直的外力作用在梁状构件上时，该构件弯曲。因而，当相同的力作用在构件上时，通常有助于有外力作用的地方的位移量，由弯曲变形所形成的位移量大于由伸长变形或者压缩变形所形成的位移量。

[0054] 因此，即使装配力F1很小，调节止动器17的调节端17A仍然能够容易地从调节端17A能够与调节单元15B接触的位置移位到不接触的位置。同时，即使与装配力F1相同的分离力F2作用到调节止动器17的调节端17A上，调节止动器17的调节端17A仍然不能移位到轴接收单元15与轴13分开的程度。

[0055] 因此，在本实施例中，在装配时，第一构件9能够容易地与第二构件7装配，而不用使用诸如螺丝的工具。装配之后，能够防止轴接收单元15容易地与轴13分离。

[0056] 另外，在本发明中，当轴13沿着摆动中心轴L1离散设置时，即使大的外力作用到铰链框架9或者盖7上，也能够离散地承受外力，并且能够防止铰链机构11受到损坏。

[0057] 足以使调节构件15B和调节止动器17被设置成不同的构件。但是，在本实施例中，当调节止动器17的一端结合到铰链框架9中时，调节端17A向着轴13的前端13B延伸，调节单元15B被设置在轴接收单元15的轴向端部中，这样能够简化铰链机构11的构造，并且能够降低铰链机构11的制造成本。

[0058] 另外，在本实施例中，当调节止动器17的调节端17A在装配力F1的方向上从与轴13的前端13B相对的位置移位到不接触的位置时，能够减少调节止动器17(调节端17A)的为装配铰链框架9和盖7所需的位移量。因此，能够减小调节止动器17中产生的弯曲应力，并且能够提高调节止动器17的耐久力。

[0059] 另外，在实施例中，由于防偏单元19被设置用来防止调节止动器17的调节端17A的偏移位移在与装配力的方向相反的方向上超过预定位置，能够预先防止调节止动器17过大的弯曲压力，并且能够提高调节止动器17的耐久力。

[0060] 另外，在本实施例中，如图7所示，当铰链框架9与盖7装配时，轴接收单元15接触调节止动器17的调节端17A，并且装配力F1作用在调节止动器17上。因而，在装配时，为了移动调节止动器17的调节端17A，没有必要单独使装配力F1作用在调节端17A上，而当轴13适配到轴接收单元15时，装配力F1能够作用在调节止动器17上，能够提高装配工作。

[0061] 另外，在本实施例中，由于轴13、基部13A和调节止动器17与铰链框架9一起由树脂整体形成，能够降低铰链机构11的制造成本。

[0062] 另外，在本实施例中，由于能够降低铰链机构11的制造成本，能够降低图像形成装置1的制造成本。此外，在本实施例中，由于铰链机构11被设置在盖7的内侧，能够避免损坏图像形成装置的外观设计(美观)，并且能够防止用户无意触碰铰链机构11(尤其，调节止动器17)。

[0063] 4.本发明的特定术语与本实施例之间的对应关系

[0064] 在本实施例中，铰链框架9(主体3)对应于权利要求所述的第一构件，盖7对应于权利要求所述的第二构件，调节端17A对应于权利要求所述的调节止动器17的另一端。

[0065] <第二实施例>

[0066] 在以上实施例中，调节止动器17的调节端17A在装配力F1的方向上所在的位置远离与轴13的前端13B相对的位置。但是，在本实施例中，如图9所示，调节止动器17被设定成将调节止动器17的调节端17A设置成面对轴13的前端13B。

[0067] 因此，在本实施例中，由于能够通过调节止动器17有效地承担分离力F2，肯定能够防止轴接收单元15与轴13的分开。

[0068] <第三实施例>

[0069] 在以上实施例中，调节止动器17在铰链框架9上的固定端被设置在与基部13相对的一侧，以保持调节端17A。但是，在本实施例中，如图10所示，调节止动器17的固定端相对于调节端17A被设定在与基部13A相同的一侧。

[0070] <其他的实施例>

[0071] 在以上实施例中，虽然轴13被设置在铰链框架9(主体3)上，并且轴接收单元15被设置在盖7上，但是本发明不限于此。相反地，轴13能够被设置在盖7上，轴接收单元15能够被设置在铰链框架9(主体3)上。

[0072] 另外，在本实施例中，虽然调节止动器17是个平板，但本发明不限于此。例如，调节止动器17可以是杆。另外，当调节止动器17的横截面是圆形时，与垂直于调节止动器17的延伸方向的横截面相关的机械惯性矩在任何方向上都是相同的。在这种情况下，装配力F1的方向可以是与突出方向(调节止动器17的延伸方向)相交的任何方向。

[0073] 另外，在以上实施例中，当铰链框架9与盖7装配时，虽然轴接收单元15接触调节止动器17的调节端17A并且装配力F1作用在调节止动器17上，但本发明不限于此。例如，当装配工使调节止动器17在装配力F1的方向上移动时，轴13能够被插入轴孔15A内。

[0074] 另外，在以上实施例中，只有一个调节止动器17被设置在摆动中心轴方向上的实际中心，但发明不限于此。例如，调节止动器17能够一对一地设置在摆动中心轴的每一侧。另外，只要本发明与权利要求中记载的本发明的实质相符，本发明就不限于以上实施例。