本發(fā)明涉及一種適合用于開合并支撐蓋體的開合支撐裝置及使用此開合支撐裝置的設備，蓋體可例如是復印機的原稿壓合板。

背景技術：

在公知技術中，復印機、掃描機或印刷機等辦公機器通常包含接觸玻璃、原稿壓合板(下稱蓋體)及開合支撐裝置(或稱原稿壓合板開合裝置)，接觸玻璃設置在辦公機器的裝置本體上，蓋體用于將接觸玻璃上載放的原稿壓合至接觸玻璃，以進行影印或印刷，開合支撐裝置設置在裝置本體與蓋體之間，以使蓋體進行開合。如日本專利公開公報第2015-001619號所記載，這類技術已廣為眾人所知。上述的開合支撐裝置是一種鉸鏈機構，此鉸鏈機構將蓋體可轉動地軸樞支撐在鉸鏈桿的周圍。當蓋體處在閉合狀態(tài)時，上述鉸鏈機構使蓋體壓合在裝置本體上表面所設的接觸玻璃上，當蓋體開啟時，上述鉸鏈機構可令操作者在不會感覺到蓋體原先重量的情況下開啟蓋體，且在特定的開合角度范圍內可使蓋體保持停止，以避免蓋體自然而然地落下。

上述這類開合支撐裝置包含組裝元件、支撐元件及彈性元件，組裝元件組裝于裝置本體，支撐元件用于支撐蓋體并通過鉸鏈桿可轉動地設置于組裝元件，彈性元件容納在組裝元件內并設置在支撐元件與組裝元件之間，迫使支撐元件往開啟方向轉動。其中，組裝元件可分類為兩種，其中一種平躺組裝于裝置本體的后端部上表面，另一種則直立組裝于裝置本體的上端部后表面，本發(fā)明是屬于后者。

當組裝元件采用后者時，開合支撐裝置的結構雖然較簡單，但如圖6(A)所示，為了迫使支撐元件相對組裝元件往上方轉動，組裝元件內容納的彈性元件的施力點是設置在鉸鏈桿的前側。此時，鉸鏈桿相對于裝置本體是位于后方，通過支撐元件可轉動地組裝于鉸鏈桿的蓋體將產(chǎn)生更大的閉合轉矩，因此，這類開合支撐裝置通常需使用彈簧負載較大的彈性元件以提供足夠的轉動致動力，且難以縮小開合支撐裝置的體積。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供一種蓋體用的開合支撐裝置，其將彈性元件提供的使支撐元件往上轉動的施力點設置在鉸鏈桿的后側，使鉸鏈桿的位置靠近裝置本體所在的一側，由此大幅降低裝置本體與蓋體之間產(chǎn)生的間隙。另外，相較于公知的開合支撐裝置，本發(fā)明的開合支撐裝置只需使用彈簧負載小的彈性元件即可提供足夠的轉動致動力，因此還能夠縮小開合支撐裝置的體積。

為達上述目的，本發(fā)明的一種開合支撐裝置是設置在設備的裝置本體與蓋體之間，蓋體相對裝置本體進行開合。其中，開合支撐裝置包含組裝元件、支撐元件、第一彈簧殼、第二彈簧殼及彈性元件。組裝元件直立組裝于裝置本體的上端部后表面，支撐元件組裝至蓋體并可轉動地軸樞支撐于鉸鏈桿，鉸鏈桿設置于組裝元件中靠近裝置本體的一側，第一彈簧殼容納并固定于組裝元件內，第二彈簧殼容納于第一彈簧殼內，第二彈簧殼的上端部通過第一連結銷可擺動地鏈接于支撐元件中夾設鉸鏈桿的后側，彈性元件彈性設置在第一彈簧殼與第二彈簧殼之間。第一彈簧殼的上端部組裝有第二連結銷，第二連結銷卡合于第二彈簧殼兩側所設的導引長孔。

在一個實施例中，支撐元件具有組裝板部，組裝板部呈板狀并插入固定至蓋體后端部所設的組裝孔。

另外，為達上述目的，本發(fā)明的設備中使用了上述實施例記載的開合支撐裝置。

承上所述，本發(fā)明的開合支撐裝置的特征在于，彈性元件施加至支撐元件的致動力的施力點是位在鉸鏈桿的后方，因此可使鉸鏈桿更靠近裝置本體所在的一側，并能夠減低鉸鏈桿周圍產(chǎn)生的轉動力矩。由此，相較于公知技術，本發(fā)明只需使用彈簧負載較小的小型彈性元件即可提供足夠的轉動致動力，不僅能夠縮小開合支撐裝置的體積并減輕重量，還能夠達到節(jié)省成本的效果。

其次，在本發(fā)明一個實施例中，支撐元件的構造變得更加簡單，由此將能夠進一步縮小開合支撐裝置的體積并減輕重量。

另外，本發(fā)明的設備的特征在于使用了上述的開合支撐裝置，由此將能夠進一步降低制造成本。

附圖說明

圖1為使用本發(fā)明的開合支撐裝置的復印機斜視圖。

圖2為使用本發(fā)明的開合支撐裝置鏈接裝置本體與蓋體的狀態(tài)示意圖，其中(A)表示蓋體合上的狀態(tài)，(B)表示蓋體開啟的狀態(tài)。

圖3為本發(fā)明的開合支撐裝置的擴大斜視圖。

圖4為本發(fā)明的開合支撐裝置的分解斜視圖。

圖5A為本發(fā)明的開合支撐裝置的運作狀態(tài)的前視示意圖，其中(A)表示蓋體合上的狀態(tài)，(B)表示蓋體開啟至中間開啟角度的狀態(tài)，(C)表示蓋體完全開啟的狀態(tài)。

圖5B為本發(fā)明的開合支撐裝置的運作狀態(tài)的剖面示意圖，其中(A)表示蓋體合上的狀態(tài)，(B)表示蓋體開啟至中間開啟角度的狀態(tài)，(C)表示蓋體完全開啟的狀態(tài)。

圖6為公知的開合支撐裝置與本發(fā)明的開合支撐裝置的構造說明簡圖，其中(A)表示公知的構造，(B)表示本發(fā)明的構造。

具體實施方式

以下將以開合支撐裝置應用于復印機的原稿壓合板的情況為例，對本發(fā)明的實施例加以說明。需特別說明的是，本發(fā)明的開合支撐裝置只需在考慮原稿壓合板(蓋體)的重量、功能和構造的情況下對設計稍作變更，即可直接應用在復印機以外的辦公機器上，例如列表機、掃描機或是印刷機。另外，本發(fā)明的開合支撐裝置也可直接應用在原稿壓合板以外的蓋體(例如墨盒的墨水容納部的外蓋、馬桶座或是馬桶蓋)上。因此，本發(fā)明此處是將原稿壓合板簡稱為蓋體，并將使用此蓋體的機器另稱為設備。

圖1為復印機1的整體斜視圖，復印機為設備的其中一例，且也稱為影像形成裝置。本發(fā)明于此是令圖中復印機1的前后方向為Y軸方向，令左右方向為X軸方向，令垂直方向為Z軸方向，并以此為前提進行以下說明。在本發(fā)明中，復印機1包含裝置本體2與蓋體(原稿壓合板)3，本發(fā)明的蓋體(原稿壓合板)3用于將原稿(圖未顯示)壓合至裝置本體2的接觸玻璃4上，蓋體(原稿壓合板)3的開合支撐裝置5、5具有左右成對的構造。其中，特別如圖1所示，開合支撐裝置5、5將蓋體3的后方兩處可開合地鏈接支撐于裝置本體2的后方上端。另外，蓋體3可分類為兩種，其中一種包含公知的原稿自動傳送裝置(圖未顯示)，另一種則不包含原稿自動傳送裝置。本發(fā)明的開合支撐裝置5、5雖可應用在上述任一種蓋體上，但較適合用于不包含原稿自動傳送裝置的蓋體3，因為此種蓋體重量較輕且可通過對自身進行凹折等方式來處理較厚重的原稿。由于開合支撐裝置5、5的構造相同，故以下只對其中一方的構造進行說明，但另一方也可因應需求任意采用不同的構造。

圖2的(A)和(B)為開合支撐裝置5對復印機1的組裝狀態(tài)斜視圖，圖3為開合支撐裝置5的擴大斜視圖。開合支撐裝置5包含組裝元件6與支撐元件7，支撐元件7通過鉸鏈桿8支撐于組裝元件6，且支撐元件7可任意往Z軸方向轉動。如圖2所示，組裝元件6組裝于裝置本體2的上端部后表面2a，且鉸鏈桿8組裝于組裝元件6的上端部。支撐元件7插入至蓋體3其后端面上形成的組裝孔3a內，以通過組裝孔3a將支撐元件7固定于蓋體3。在上述構造中，當支撐元件7以鉸鏈桿8為中心轉動時，開合支撐裝置5將在蓋體3覆蓋接觸玻璃4的閉合狀態(tài)與立起蓋體3使接觸玻璃4外露的開啟狀態(tài)之間進行開合，其中，閉合狀態(tài)已繪示于圖2(A)，開啟狀態(tài)已繪示于圖2(B)。

圖4為開合支撐裝置5的分解斜視圖。更詳細來說，開合支撐裝置5包含組裝元件6、支撐元件7、鉸鏈桿8、第一彈簧殼9、第二彈簧殼10以及彈性元件11。其中，支撐元件7的后端部通過鉸鏈桿8可轉動地鏈接于組裝元件6的上端部，第一彈簧殼9可擺動且可滑動地容納在組裝元件6內，第二彈簧殼10容納在第一彈簧殼9內，彈性元件11彈性設置在第一彈簧殼9與第二彈簧殼10之內，且彈性元件11是由一對壓縮線圈彈簧11a與11b構成。

組裝元件6是對不銹鋼等材質的金屬板進行沖壓加工而制成。組裝元件6包含背板部6a、位于左右兩側的側板部6b、6b、組裝板部6c、6c及底板部6d，背板部6a位在裝置本體2的Y軸方向上，側板部6b、6b是從背板部6a的兩端往前側Y軸方向彎折至約略呈垂直狀態(tài)而形成，組裝板部6c、6c是從各側板部6b、6b的端部往外側X軸方向彎折而形成，底板部6d連接背板部6a與側板部6b、6b的下端，且底板部6d的前側具有曲折部6j。背板部6a、位于左右兩側的側板部6b、6b以及底板部6d于內側定義出容納部6e，第一彈簧殼9與第二彈簧殼10容納在容納部6e之內。

進一步地，組裝元件6中各側板部6b、6b的上端部分別設有往前側Y軸方向突出的連結部6f、6f，連結部6f、6f上設有供鉸鏈桿8使用的第一連結孔6g、6g，組裝板部6c、6c通過圖未顯示的組裝螺釘固定于裝置本體2的上端部后表面2a，由此可如圖6(B)所示，避免鉸鏈桿8的組裝位置與裝置本體2的上端部后表面2a之間產(chǎn)生間隙。另外，上述設計還能夠減低鉸鏈桿8轉動而產(chǎn)生的轉動力矩，因而能夠使用彈簧負載較小的彈性元件11，以實現(xiàn)開合支撐裝置5小型化及輕量化的目的。進一步地，圖中各組裝板部6c、6c上所示的符號6h是組裝孔，其用于將組裝元件6組裝至裝置本體2，圖中各側板部6b、6b下方所示的符號6i、6i則是第四連結孔，具有凸緣部19a的第三連結銷19插入貫通于第四連結孔6i、6i。另外，在本實施例中，裝置本體2的上端部后表面2a與鉸鏈桿8在Z軸方向上的間隙為零，但在其他實施例中，也可以將此間隙任意變更為負值。

接著，支撐元件7同樣是對不銹鋼等材質的金屬板進行沖壓加工而制成。支撐元件7包含呈板狀的組裝板部7a及一對側板部7b、7b(圖中僅顯示其中一方)，側板部7b、7b是從組裝板部7a的兩端往下側Z軸方向彎曲而形成，且側板部7b、7b上分別設有往后側Y軸方向突出的動作板部7c、7c。組裝板部7a上形成有三個組裝孔7d、7d、7d，如圖2(A)所示，圖未顯示的螺絲插入貫通組裝孔7d、7d、7d，并插入蓋體3其背側端面上形成的組裝孔3a，而將支撐元件7鎖合在蓋體3上。進一步地，組裝板部7a的后方還形成有一對補強肋條7e、7e，補強肋條7e、7e用于補強強度，并且是通過沖壓加工而形成。另外，從組裝板部7a的兩端彎曲形成的側板部7b、7b也能夠達到對組裝板部7a補強強度的效果。

側板部7b、7b上設有軸承孔7f、7f，且動作板部7c、7c上設有第二連結孔7g、7g，其中，軸承孔7f與7f是分別設置在彼此面對的位置上。組裝元件6上組裝的鉸鏈桿8連結于側板部7b、7b上的軸承孔7f與7f，且第二彈簧殼10通過第一連結銷12連結于第二連結孔7g、7g。

支撐元件7其側板部7b、7b所設的軸承孔7f、7f上組裝有一對不可轉動的軸承元件14、14，各軸承元件14、14的其中一端分別具有凸緣部14a、14a，并具有從各凸緣部14a、14a往軸方向外圍設置的凸部14b、14b，各凸部14b、14b用于止轉。鉸鏈桿8插入貫通并軸樞承受于軸承元件14、14，且鉸鏈桿8也插入貫通間隔元件15、15，各間隔元件15、15呈筒狀并設置在組裝元件6的側板部6b與6b之間。鉸鏈桿8的其中一端具有凸緣部8a，另一端則進行密合以避免脫落。另外，在其他實施例中，也可以使用E型環(huán)來取代密合的方式。除此之外，各軸承孔7f、7f(圖中僅顯示其中一方)上還設有卡止溝7h、7h(圖中僅顯示其中一方)，卡止溝7h、7h與設置于軸承元件14、14的凸部14b、14b相互卡合。另外，各第二連結孔7g、7g上也設有卡止溝7j、7j，卡止溝7j、7j與后述的軸承元件16、16的凸部16b、16b(圖中僅顯示其中一方)相互卡合，其中軸承元件16、16具有凸緣部16a、16a。

另外，第一彈簧殼9同樣是對不銹鋼等材質的金屬板進行沖壓加工而制成，且第一彈簧殼9容納在組裝元件6的容納部6e之內。第一彈簧殼9的前表面一側具有前板部9a，且第一彈簧殼9還包含一對側板部9b、9b及上板部9c，側板部9b、9b是將前板部9a的左右兩端往后側Y軸方向彎曲至垂直狀態(tài)而構成，且上板部9c是從前板部9a的上端部往后側Y軸方向彎折而形成。上板部9c具有一對向下設置的圓凸部9d、9d，各圓凸部9d、9d嵌入至壓縮線圈彈簧11a、11b的上端部，以穩(wěn)定上述壓縮線圈彈簧11a、11b的設置狀態(tài)。各側板部9b、9b中比上板部9c更上方的位置設有一對第三連結孔9e、9e，且各側板部9b、9b的下端設有第五連結孔9f、9f(圖中僅顯示其中一方)。同時，第五連結孔9f、9f上也設有卡止溝9g、9g(圖中僅顯示其中一方)，卡止溝9g、9g與軸承元件18、18的凸部18b、18b相互卡合。第三連結孔9e、9e是設置在與上板部9c的上表面呈無段差狀態(tài)的位置上，具有凸緣部13a的第二連結銷13穿過第三連結孔9e、9e，且第二連結銷13的外緣接觸上板部9c，由此防止上板部9c因彈性元件11的彈力而往上方彎曲。在本實施例中，第二連結銷13的其中一端具有凸緣部13a，另一端則進行密合以防止脫落，但在其他實施例中，也可以使用E型環(huán)來取代密合的方式。

其中，具有凸緣部18a、18a及凸部18b、18b的軸承元件18、18組裝于第五連結孔9f、9f，第三連結銷19鏈接于組裝元件6其兩側板部6b、6b所設的第四連結孔6i、6i，且第三連結銷19穿過軸承元件18、18，使第一彈簧殼9可擺動地鏈接在組裝元件6的容納部6e之內。在本實施例中，第三連結銷19的其中一端具有凸緣部19a，另一端則進行密合以防止脫落，但在其他實施例中，也可以使用E型環(huán)來取代密合的方式。

第二彈簧殼10同樣是對不銹鋼等材質的金屬板進行沖壓加工而制成，第二彈簧殼10容納在第一彈簧殼9之內，并與第一彈簧殼9共同容納在組裝元件6所設的容納部6e之內。第二彈簧殼10包含背板部10a、一對側板部10b、10b及底板部10c，背板部10a位于第二彈簧殼10的背面并與組裝元件6的背板部6a重迭，側板部10b、10b是將背板部10a的左右兩端往前側Y軸方向彎曲至垂直狀態(tài)而構成，底板部10c則設置在背板部10a與側板部10b、10b的下端。底板部10c具有一對向上設置的圓凸部10d、10d，各圓凸部10d、10d嵌入至壓縮線圈彈簧11a、11b的下端部，以穩(wěn)固上述壓縮線圈彈簧11a、11b的設置位置。

進一步地，底板部10c的前側還設有高度較低的擋板部10e，各側板部10b、10b的下端往內側彎折而從下側支撐底板部10c，由此防止底板部10c因彈性元件11的彈力而往下方彎曲。另外，側板部10b、10b還設有一對位于上方的導引長孔10f、10f，且側板部10b、10b的上端設有一對第六連結孔10g、10g。具有凸緣部12a的第一連結銷12穿過支撐元件7其第二鏈接孔7g、7g上組裝的軸承元件16、16及間隔元件17、17而鏈接于第六連結孔10g、10g，同時，第二連結銷13穿過第一彈簧殼9的第三連結孔9e、9e并穿過導引長孔10f、10f，以卡合于第一彈簧殼9。第二彈簧殼10除了容納在第一彈簧殼9內以外，同時也可旋轉且可滑動地鏈接于支撐元件7的后端。

另外，彈性元件11是由在第一彈簧殼9與第二彈簧殼10內并排設置的一對壓縮線圈彈簧11a、11b構成，詳言之，彈性元件11是彈性設置在第一彈簧殼9的上板部9c與第二彈簧殼10的底板部10c之間，迫使連結于第二彈簧殼10其側板部10b、10b上端的支撐元件7往上方轉動。在本實施例中，彈性元件11雖是由一對壓縮線圈彈簧11a、11b構成，但彈性元件也可以只由一個彈簧構成，或是將兩個壓縮線圈彈簧沿軸方向重迭而使用。相較于公知技術的構造，本發(fā)明的鉸鏈桿8離裝置本體所在的一側較近，因此，鉸鏈桿8周圍產(chǎn)生的轉動力矩變小，進而能夠使用彈簧負載較小的小型壓縮線圈彈簧。另需補充的是，在其他實施例中，也可以使用拉伸線圈彈簧作為彈性元件11。

接下來依據(jù)圖2所示的斜視圖及圖5A、圖5B所示的運作圖，對本發(fā)明上述構造的開合支撐裝置5的作用加以說明。其中，圖5A為開合支撐裝置5的前視運作圖，圖5B為圖5A所示狀態(tài)的側剖面運作圖。圖2(A)及圖5A、圖5B的左側圖(A)表示蓋體3為閉合狀態(tài)時的開合支撐裝置5的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，蓋體3覆蓋于接觸玻璃4，并通過其自身重量壓合在接觸玻璃4上。同時，在此狀態(tài)下，鏈接于支撐元件7的第一鏈接銷12是位在最上方，且第二連結銷13則是位在導引長孔10f、10f內的最下方。換句話說，連結于第二連結銷13的第二彈簧殼10將與第一彈簧殼9共同作用，使由壓縮線圈彈簧11a、11b構成的彈性元件11在上板部9c與底板部10c之間形成壓縮幅度最大的狀態(tài)。于此，當抬起蓋體3時，如圖5A及圖5B的中央圖(B)所示，支撐元件7將沿順時針方向往上方轉動。此時，隨著支撐元件7往上方轉動，第一連結銷12將以鉸鏈桿8為支點往下方(Z軸負方向)旋轉移動，同時，第二連結銷13也將在導引長孔10f、10f內往上方移動。由此，由壓縮線圈彈簧11a、11b的彈力產(chǎn)生的轉動致動力將能夠使蓋體3在不會受到其自身重量影響的狀態(tài)下開啟。

進一步地，當上推蓋體3而達到最大幅度的開啟狀態(tài)時，如圖2(B)及圖5A、圖5B的右側圖(C)所示，支撐元件7約略處于垂直狀態(tài)，第一連結銷12將旋轉移動至最下方的位置，同時第二鏈接銷13也將沿導引長孔10f、10f移動至最上方的位置。此時，壓縮線圈彈簧11a、11b將維持在壓縮狀態(tài)并伸展至最大幅度，且支撐元件7的開啟角度將因第二連結銷13抵接于導引長孔10f、10f的上端而受到限制。反之，當要合上已經(jīng)開啟的蓋體3時，蓋體3將通過與上述說明相反的作用而合上。此時，由壓縮線圈彈簧11a、11b構成的彈性元件11將受到壓縮而減緩蓋體3的落下速度，因此可避免蓋體3急劇落下而合上。當蓋體3閉合至特定角度后，蓋體3的重量將勝過彈性元件11的彈力，使蓋體3自動閉合而如上所述地壓合至接觸玻璃4。

另外，圖6(A)為公知的開合支撐裝置51的構造說明簡圖，圖6(B)為本發(fā)明的開合支撐裝置5的構造說明簡圖。如圖6(A)所示，公知的開合支撐裝置51是在鉸鏈桿81與裝置本體21之間設置由彈性元件111提供的施力點，并使彈性元件111產(chǎn)生的彈力作用在鉸鏈桿81與裝置本體21之間，因此，鉸鏈桿81與裝置本體21的上端部后表面21a之間需預留較長的距離La，且鉸鏈桿81與受壓元件122之間還存在比鉸鏈桿81位于更前方的距離Ma。裝置本體21至鉸鏈桿81的距離越長，通過彈性元件111的彈力而以鉸鏈桿81為中心產(chǎn)生的轉動力矩就越大，因此，當組裝于支撐元件71的蓋體(圖未顯示)相對于裝置本體21進行開啟操作時，由于鉸鏈桿81與裝置本體21之間的距離La較長，鉸鏈桿81周圍產(chǎn)生的轉動力矩也隨之變大，因此需使用彈簧負載較大的彈性元件111。相較之下，如圖6(B)所示，在本發(fā)明的開合支撐裝置5中，鉸鏈桿8與裝置本體2之間的距離Lb為零，比上述圖6(A)所示的距離La更短，因此，當組裝于支撐元件7的蓋體(圖未顯示)開啟時，可減少鉸鏈桿8周圍產(chǎn)生的轉動力矩。因此，只要使用彈簧負載較小的彈性元件11即可符合本發(fā)明的需求，使開合支撐裝置的體積更小。

通過上述構成，本發(fā)明的開合支撐裝置可使蓋體與鉸鏈桿之間在開啟時產(chǎn)生的間隙減小，或使上述間隙為零或負值，由此可使鉸鏈桿更靠近裝置本體所在的一側，并能夠減低鉸鏈桿周圍產(chǎn)生的轉動力矩。因此，本發(fā)明的開合支撐裝置不需使用彈簧負載大的彈性元件，也能夠控制鉸鏈桿周圍產(chǎn)生的轉動力矩，即使縮小開合支撐裝置的體積也能夠對蓋體提供充足的轉動致動力。另外，本發(fā)明的開合支撐裝置可應用在復印機、列表機、掃描機或印刷機等構造上需要開合支撐裝置的設備上。