CN104838154A - 铰链机构及面板装置 - Google Patents

Abstract

在点击板(13)的凸部(15)嵌入到壳体(7)的凹部(10)中并以收纳角度对面板单元(53)进行保持的状态下，凸部(15)的背面侧不与摩擦板(18)的按压片(20)相抵接，仅点击板(13)的反作用力成为阻力。若面板单元(53)开始转动，则因凸部(15)脱离凹部(10)向滑动面(9)上升时的弹性变形而导致凸部(15)与按压片(20)相抵接，抵接后通过点击板(13)与摩擦板(18)之间的反作用力来获得滑动阻力。

Description

铰链机构及面板装置

技术领域

本发明涉及将转动构件相对于固定构件保持为任意角度的铰链机构、以及利用该铰链机构将面板单元相对于主体单元保持为任意角度的面板装置。

背景技术

作为使具有显示器的面板单元转动并相对于主体单元保持为任意角度的铰链机构，具有例如专利文献1所记载的倾斜铰链。该倾斜铰链包括：具有轴承板部的安装构件；以可旋转的方式被设于轴承板部的轴承孔所轴支承的旋转轴；以夹在轴承板部的一侧面侧与旋转轴的大直径部之间且插通有该旋转轴的方式进行设置的第1摩擦板及第1摩擦垫圈；以与轴承板部的另一侧面侧相接且插通有旋转轴的方式进行设置的第2摩擦板及第2摩擦垫圈；设置成与该第2摩擦垫圈相接且与旋转轴同步旋转的固定垫圈；以与该固定垫圈相接且插通有旋转轴的方式进行设置的弹簧垫圈；以与该弹簧垫圈相接且插通有旋转轴的方式进行设置的按压用垫圈；以及通过对从该按压用垫圈突出的旋转轴的端部进行铆接而形成的铆接部，仅在施加规定的旋转转矩时，安装构件与旋转轴相对进行旋转。

因此，具有以下结构：在安装构件的一侧与旋转轴的大直径部之间、以及安装构件的另一侧与按压用垫圈之间，夹持有插通有旋转轴的圆盘状的摩擦板及摩擦垫圈，在对摩擦板及摩擦垫圈进行压接的状态下，当使旋转轴旋转时，在摩擦板与摩擦垫圈之间产生推力方向(轴向)的摩擦转矩(摩擦力)。由于该推力方向的摩擦转矩的作用，在旋转轴旋转时，使得旋转轴相对于安装构件保持在任意的位置。

由此，在专利文献1的倾斜铰链中，无论在哪个旋转角度下转矩均为固定，不能根据角度不同使转矩具有强弱。

在车载用面板装置所使用的铰链机构中，在收纳位置需要较高的保持力，使得即使在具有显示器的面板单元发生振动时也不会从主体单元侧的收纳位置打开，并且需要点击感以知道处于收纳位置。

因此，例如专利文献1所记载的转动安装机构包括：设有插通孔的底座构件；以能以轴心为中心进行旋转的方式来绕枢轴转动的转动轴；在与底座构件的一个面相对的面上形成有点击功能用凹部、且固定于转动轴的点击板；以及形成有与点击板的凹部相嵌合的点击功能用凸部、固定于底座构件且与点击板相压接的点击弹簧，通过将点击弹簧的凸部嵌入或拔出点击板的凹部来产生点击作用。

因此，点击弹簧的弹性力起到作为各构件彼此进行压接的作用力的作用，利用由该作用力所产生的摩擦力的作用，能在任意角度将面板单元保持为停止状态。此外，通过将点击弹簧的凸部嵌入点击面板的凹部，能对面板单元进行保持以使得该面板单元不会从收纳位置打开。并且，利用将点击弹簧的凸部嵌入或拔出点击面板的凹部时的点击感，能适当地向观众通知面板单元的收纳位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2001-107941号公报

专利文献2：日本专利特开2000-55031号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

以往的铰链机构采用上述结构，因此如上述专利文献2所示仅在面板单元的收纳位置具有点击功能，在使面板单元从收纳位置向任意角度转动、并仅以摩擦力来保持面板单元的情况下，此时的面板单元保持力T1为T1＝μ1(静摩擦系数)×M(弹簧负荷)×L(从点击弹簧的旋转中心到点击功能用凸部的径向距离)，对于收纳位置的点击功能的保持力T2，需要使点击弹簧的凸部从点击板的凹部上升到点击板面上的力，因此T1＜T2。

该点击功能的保持力T2在任意角度均为面板单元保持力T1数倍的力，因此存在以下问题：点击时的操作力变得过大，操作性变差。此外，存在以下问题：点击弹簧的凸部施加给点击板的凹部的接触压力(推力)增大，若反复进行将点击弹簧的凸部从点击板的凹部拔出的动作，则会产生不均匀磨损。

另一方面，若为了抑制操作性的恶化以及不均匀磨损的产生，而通过减小点击功能的保持力T2来减小面板单元保持力T1，则在例如利用现有的铰链机构以可开闭的方式将面板单元安装于车载用的可后倾的座椅背面的椅背显示器中，在向与重力相反的方向打开该面板单元并以摩擦力来对其进行保持的情况下，当该面板单元的重心位置比旋转中心更靠近观众侧时，该面板单元可能因来自外部的振动等而倒向重心方向(观众方向)。

本发明是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种在从收纳位置开始转动时产生较低的滑动阻力、而在转动过程中产生较高的滑动阻力的铰链机构及面板装置。

解决技术问题所采用的技术手段

本发明的铰链机构以自由转动的方式将固定构件与转动构件相连结，将转动构件相对于固定构件保持在规定的第1角度，并且将转动构件从该第1角度开始转动并保持在任意的第2角度，该铰链机构包括：支轴，该支轴固定于转动构件；固定部，该固定部固定于固定构件并以自由旋转的方式对支轴进行支承，且在一个侧面的相当于第1角度的位置处设有凹部；点击板，该点击板可弹性变形，与支轴一体地进行转动，对固定部的一个侧面进行压接从而产生滑动阻力，并且设有与凹部嵌合脱离的凸部；以及摩擦板，该摩擦板可弹性变形，与支轴及点击板一体地进行转动，且设有对点击板的凸部的背面侧施加按压力的按压部，摩擦板的按压部在点击板的凸部嵌合到固定部的凹部中的第1角度下，不与凸部的背面侧相抵接，而在第1角度以外的情况下，与弹性变形后的凸部的背面侧相抵接，从而产生按压力。

本发明的面板装置使用铰链机构，该铰链机构以自由转动的方式连结主体单元与具有显示器画面的面板单元，在不使用的情况下，保持为将显示器画面关闭于主体单元侧的第1角度，并且在使用的情况下，从该第1角度开始转动面板单元，将其保持为打开显示器画面的任意的第2角度，铰链机构包括：支轴，该支轴固定于面板单元；固定部，该固定部固定于主体单元并以自由旋转的方式对支轴进行支承，且在一个侧面的相当于第1角度的位置处设有凹部；点击板，该点击板可弹性变形，与支轴一体地进行转动，对固定部的一个侧面进行压接从而产生滑动阻力，并且设有与凹部嵌合脱离的凸部；以及摩擦板，该摩擦板可弹性变形，与支轴及点击板一体地进行转动，且设有对点击板的凸部的背面侧施加按压力的按压部，摩擦板的按压部在点击板的凸部嵌合到固定部的凹部中的第1角度下，不与凸部的背面侧相抵接，而在第1角度以外的情况下，与弹性变形后的凸部的背面侧相抵接，从而产生按压力。

发明效果

根据本发明，在点击板的凸部嵌入固定部的凹部中并将转动构件保持为第1角度的状态下，凸部的背面侧不与摩擦板的按压部相抵接，仅点击板的反作用力成为阻力，若转动构件开始转动，则因凸部脱离凹部并上升到固定部的一个侧面时的弹性变形而导致凸部的背面侧与按压部相抵接，从而产生按压力，抵接后利用点击板与摩擦板之间的反作用力来获得滑动阻力，从而能提供一种在从收纳位置开始转动时产生低滑动阻力、并在转动过程中产生高滑动阻力的铰链机构、以及使用该铰链机构的面板装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的铰链机构的结构的外观立体图。

图2是表示实施方式1所涉及的铰链机构的结构的分解立体图。

图3是沿着图2的A-A线切割实施方式1所涉及的铰链机构的壳体而得到的剖视图。

图4是表示应用了实施方式1所涉及的铰链机构的椅背显示器装置的收纳状态的外观立体图。

图5是表示应用了实施方式1所涉及的铰链机构的椅背显示器装置的收看状态的外观立体图。

图6是对实施方式1中的面板单元的转动角度与观众之间的位置关系进行说明的图。

图7是对实施方式1所涉及的铰链机构的动作进行说明的图，表示面板单元处于收纳角度时的状态。

图8是对实施方式1所涉及的铰链机构的动作进行说明的图，表示面板单元转动时的状态。

图9是对实施方式1所涉及的铰链机构的动作进行说明的图，表示面板单元处于保持角度(收看角度)时的状态。

图10是表示实施方式1中面板单元的转动角度与操作力之间的关系的曲线图。

图11是表示本发明的实施方式2所涉及的铰链机构的结构的外观立体图。

图12是表示实施方式2所涉及的铰链机构的结构的分解立体图。

图13是沿着图12所示的D-D线切割实施方式2所涉及的铰链机构的壳体而得到的剖视图。

图14是沿着图12所示的E-E线切割实施方式2所涉及的铰链机构的壳体而得到的剖视图。

图15是表示实施方式2所涉及的铰链机构的点击板及摩擦板的结构的主视图。

图16是对实施方式2所涉及的铰链机构的动作进行说明的图，表示面板单元处于收纳角度时的状态。

图17是对实施方式2所涉及的铰链机构的动作进行说明的图，表示面板单元处于保持角度(收看角度)时的状态。

图18是表示实施方式2中面板单元的转动角度与铰链机构的滑动阻力之间的关系的曲线图。

图19是表示本发明的实施方式3所涉及的铰链机构的结构的外观立体图。

图20是表示实施方式3所涉及的铰链机构的结构的分解立体图。

图21是对实施方式3中面板单元的转动角度与观众之间的位置关系进行说明的图。

图22是表示实施方式3中面板单元的转动角度与铰链机构的滑动阻力之间的关系的曲线图。

具体实施方式

下面，为了更详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。

实施方式1.

图1是表示本实施方式1所涉及的铰链机构1的结构的外观立体图，图2是分解立体图。图3是沿着图2所示的A-A线切割壳体(固定部)7而得到的剖视图。本实施方式1中，以将铰链机构1应用于车载用椅背显示器装置(面板装置)的情况为例来进行说明，图4表示将应用了铰链机构1的椅背显示器装置51的面板单元(转动构件)53收纳于主体单元(固定构件)52内的状态，图5表示将面板单元53转动到并保持在收看位置的状态。

如图4及图5所示，在汽车的驾驶座及副驾驶座等可后倾的座椅50的背面设有椅背显示器装置51。该椅背显示器装置51由主体单元52、固定于主体单元52的上端部的一对铰链结构1、以及面板单元53构成，该面板单元53利用一对铰链机构1以可转动的方式与主体单元52相连结，从收纳于主体单元52的状态向重力的反方向转动，从而打开显示器画面54，使该显示器画面54成为适合收看的状态。

图6是对面板单元53的转动角度与观众60之间的位置关系进行说明的图。以下，将面板单元53收纳于主体单元52内的状态时、即面板单元53的转动角度为0°时称为收纳角度(第1角度)。将面板单元53的适合收看的角度范围称为保持角度(第2角度)，观众60将面板单元53转动到该保持角度范围内的任意收看角度。另外，图6的示例中示出了将面板单元53保持在从收纳角度0°起转动180°的收看角度的状态，但根据座椅50的倾斜角度，观众60可在保持角度范围内将面板单元53转动180°以上或180°以下。

如图1及图2所示，本实施方式1所涉及的铰链机构1包括：固定于面板单元53的轴(支轴)2；固定于主体单元52的壳体7；产生点击作用的点击板13；以及向点击板13施加按压力的摩擦板18，轴2与点击板13和摩擦板18一体地以旋转轴X为中心进行旋转。

以下，将沿着旋转轴X靠近面板单元53的一侧称为内侧，将离面板单元53较远的一侧称为外侧。

如图2所示，在壳体7中形成有插通有轴2并以可旋转的方式对轴2进行支承的旋转轴孔8。此外，将壳体7的面向点击板13的面的、以旋转轴X为中心的圆周部分作为滑动面9，该滑动面9中，相当于面板单元53的收纳角度的部位上构成有凹部10，相当于保持角度的部位上形成有下坡倾斜部11b。该下坡倾斜部11b作为向面板单元53的打开方向缓慢下降的倾斜面，在下坡倾斜部11b的前侧形成有向打开方向缓慢上升的倾斜面(上坡倾斜部11a)，为向点击板13侧突出的山形保持用凸部11。该壳体7中，未图示的螺钉通过螺钉孔12固定于主体单元52。

在轴2的一端侧设有直径比壳体7的旋转轴孔8的孔径要大的凸缘部3，在凸缘部3的前端方向上设有直径比旋转轴孔8的孔径稍小且比壳体7的厚度稍长的中径部4、以及在中径部4的前端部设有直径比中径部4要小且在两面具有平面切割部5的小径部6。面板单元53固定于轴2的另一端侧。

轴2的中径部4插通到壳体7的旋转轴孔8。轴2的小径部6插通到设有轴嵌合孔14的点击板13和设有铆接孔19的摩擦板18，该轴嵌合孔14具有比小径部6的外形稍大的形状，铆接孔19也同样地具有比小径部6的外形稍大的形状。然后，通过对小径部6的前端进行铆接，使轴2、壳体7、点击板13以及摩擦板18成为一体，壳体7以自由转动的方式对轴2进行支承，点击板13和摩擦板18与轴2一体地进行转动。

另外，小径部6的旋转轴X方向的长度为点击板13的板厚、摩擦板18的板厚、铆接固定所需的量(铆接残缺量、铆接剩余量)相加的长度。

金属弹性体的点击板13的面向壳体7侧的面上突出设置有凸部15，该凸部15按压壳体7的滑动面9，从而在转动时产生滑动阻力，凸部15的相反侧的面凹陷。该凸部15在面板单元53位于收纳角度时嵌入壳体7的凹部10，伴随着面板单元53的转动从滑动面9滑动到保持用凸部11。此外，在凸部15的内径侧形成有开口部17，凸部15可进行弹性变形并在旋转轴X方向上发生位移。

金属弹性体的摩擦板18为大致圆形，其外周部形成有可弹性变形的突起状的按压片(按压部)20。在摩擦板18的按压片20嵌入到点击板13的凸部15的背面侧的状态下，摩擦板18与点击板13一体地进行转动。按压片20与凸部15的背面侧相抵接并发生弹性变形，从而产生对点击板13的按压力。

另外，后文将详细进行阐述，在点击板13和摩擦板18分别没有发生弹性变形的状态下，在凸部15的背面侧与按压片20之间设有间隙16(如后述的图7所示)。

接着，使用图7～图10，以组装有铰链机构1的车载用椅背显示器装置51为例，对铰链结构1的动作进行说明。

图7(a)是面板单元53位于收纳角度时的铰链机构1的立体图，图7(b)是沿着B-B线进行切割而得到的剖视图，图7(c)是沿着B1-B1线进行切割而得到的剖视图。图8(a)是面板单元53从收纳角度向保持角度(收看角度)转动的途中的铰链机构1的立体图，图8(b)及图8(c)是此时的剖视图。图9(a)是面板单元53位于保持角度(收看角度)时的铰链机构1的立体图，图9(b)是沿着C-C线进行切割而得到的剖视图，图9(c)是沿着C1-C1线进行切割而得到的剖视图。图10(a)是表示面板单元53的转动角度与操作力之间的关系的曲线图，图10(b)中放大显示开始转动的角度范围。另外，图10中纵轴是用于转动面板单元53而所需的操作力，横轴是面板单元53的转动角度。

在收纳角度下，如图7所示，点击板13的凸部15处于嵌入壳体7的凹部10的状态，面板单元53通过凸部15与凹部10的嵌合来保持。在该状态下，如图7(a)所示，摩擦板18的按压片20嵌入到点击板13的凸部15的背面侧的凹陷而未抵接，从而产生间隙16。图示例中，使摩擦板18从其外周部弯曲来形成按压片20，从而该按压片20收纳于凸部15的背面侧的凹陷中，不从凹陷突出，并在自身与凸部15的背面侧之间产生间隙16。

由于在凸部15与按压片20之间产生了间隙16，因凸部15与凹部10的嵌合而产生的点击功能的保持力F1(与轴2的转动所需的操作力F大致相同)由点击板13的弹簧负荷M1、凸部15的阶梯部角度θ、静摩擦系数μ1来设定。

接着，在观众60要收看视频的情况下，为了将收纳于主体单元52内的面板单元53打开至易于收看的角度，观众60将手指插通图4所示的设置于主体单元52并在面板单元53关闭的状态下位于画面前端的面板保持用凹部55中，钩住面板单元53的前端部来手动地使面板单元53转动。

于是，铰链机构1如图8所示那样，点击板13发生弹性变形，从而凸部15从壳体7的凹部10拔出，向滑动面9上升。此时，到凸部15从凹部10拔出为止的期间，凸部15发生位移，使摩擦板18的按压片20与其背面侧相抵接，并抬起按压片20。因此，抵接后因点击板13与摩擦板18的反作用力而获得滑动阻力，如图10(b)的曲线中以实线所示那样，在凸部15脱离凹部10之前操作力变得最大，产生点击感。脱离时的操作力F由点击板13的弹性力及按压片20施加于点击板13的按压力相加后的弹簧负荷M2、动摩擦系数μ2(其中，μ2＜μ1)来设定。

并且，观众60转动面板单元53，在处于显示器画面54以图5所示的收看角度朝向观众60的状态时，如图9所示，施加有按压片20的按压力的点击板13在下坡倾斜部11b上滑动，因此，与图8所示在滑动面9上滑动时相比，进一步发生弹性变形，可获得更高的滑动阻力。因此，能以比在滑动面9上滑动时的操作力更高的保持力将面板单元53保持为收看角度。由此，观众60能根据座椅50的倾斜角度在保持角度范围内使面板单元53转动，将面板单元53调整至易于收看的角度。

在面板单元53处于保持角度范围内的任意收看角度时，即、点击板13的凸部15位于壳体7的下坡倾斜部11b时，铰链机构1仅需要不会使收看角度的面板单元53倒下的保持力。

此处，面板单元53因自重而转动的力F0为(面板单元53的重量)×(从旋转轴X到面板单元53的重心为止的距离)。另一方面，铰链结构1的保持力F为μ(摩擦系数)×M(弹簧负荷)×L(从旋转轴X到点击功能用凸部15为止的径向距离)。为了获得不会使收看角度的面板单元53倒下的保持力，需要满足F＞F0。

然而，若收看角度下的保持力增强，则为了使面板单元53从收纳角度开始转动，点击板13的凸部15从壳体7的凹部10脱离所需的力需为F的数倍，操作性变差。

因此，本实施方式1中，在面板单元53处于收纳角度的情况下，如图7所示，按压片20不与凸部15的背面侧相抵接而形成有间隙16，仅点击板13处于弹性变形的状态，从而在刚开始转动的高摩擦系数μ即静摩擦时，仅将点击板13的反作用力作为弹簧负荷M。因此，点击操作力变轻，操作性优异。此外，由于点击操作变轻，因此能抑制因凸部15在凹部10的阶梯部滑动而产生的不均匀磨损。

从刚开始滑动时起，如图8所示，点击板13进一步发生弹性变形，按压片20与凸部15的背面侧相抵接，从而弹簧负荷M增大，但在转动动作过程中，变成低摩擦系数μ即动摩擦，因此保持力F不会增大。因此，操作力也不会增大，操作性不会恶化。

在面板单元53位于收看角度即保持角度时，如图9所示，点击板13的凸部15的背面侧与摩擦板18的按压片20相抵接，并处于互相弹性变形的状态，因此利用点击板13的弹性力和摩擦板18的弹性力相加后的弹簧负荷M、静摩擦系数μ1可获得高保持力F。由此，能在保持角度下获得高保持力，并实现在收纳角度下不过高的保持力。

与本实施方式1的铰链机构1不同，在点击板13的凸部15的背面侧与摩擦板18的按压片20之间不设置间隙16、并使凸部15的背面侧与按压片20相抵接的情况下，如图10(b)的虚线所示，从开始转动起，产生点击板13和摩擦板18的反作用力，因此需要高操作力，操作性较差。此外，凸部15脱离凹部10时的接触压力较高，因此凸部15会发生不均匀磨损。

另外，本实施方式1中，凸部15的背面侧与按压片20之间设有间隙16，因此，摩擦板18的弯曲量比凸部15与滑动面9相抵接时的点击板13的弯曲量要小，若将摩擦板18和点击板13的弹簧常数设为相同，则摩擦板18的反作用力比点击板13的反作用力要小。因此，采用摩擦板18的弹簧常数比点击板13的弹簧常数要高的形状，使摩擦板18的弹性变形的距离比点击板13的弹性变形的距离要短，从而在摩擦板18和点击板13分别成为规定的弯曲量时，可获得到点击板13和摩擦板18各自的弹簧极限值附近为止的反作用力。因此，成为可有效获得保持力的形状。

本实施方式1的铰链机构1中，在壳体7的滑动面9上设有山形的保持用凸部11，该保持用凸部11在面板单元53处于保持角度时成为向打开方向缓慢下降的下坡倾斜部11b。因此，如图9(b)所示，对于因点击板13和摩擦板18的弹性变形而产生的保持力F，作用因凸部15与下坡倾斜部11b相抵接而使面板单元53朝向打开方向的矢量力F2。因而，即使在收看中产生激烈的嘎嘎噪声且面板单元53发生共振从而较大地振动，面板单元53也会向打开方向转动，能防止向观众60的方向倒下。

如上所述，根据实施方式1，铰链机构1包括：轴2，该轴2固定于面板单元53；壳体7，该壳体7固定于主体单元52并以自由转动的方式对轴2进行支承，且在滑动面9的相当于收纳角度的位置处设有凹部10；点击板13，该点击板13可弹性变形，与轴2一体地进行转动，对壳体7的滑动面9进行压接从而产生滑动阻力，并且设有与凹部10嵌合脱离的凸部15；以及摩擦板18，该摩擦板18可弹性变形，与轴2及点击板13一体地进行转动，且设有对点击板13的凸部15的背面侧施加按压力的按压片20，摩擦板18的按压片20在点击板13的凸部15嵌合到壳体7的凹部10中的收纳角度下，不与凸部15的背面侧相抵接，而在收纳角度以外的情况下，与弹性变形后的凸部15的背面侧相抵接，从而产生按压力。因此，能在从收纳角度刚开始转动时仅利用点击板13产生滑动阻力，而在转动过程中，除了点击板13的滑动阻力以外，还通过摩擦板18的按压力产生高滑动阻力。因而，能提供如下的铰链机构1：无需过度提高点击操作力而可在动作过程中获得高滑动阻力，此外，在收纳角度以外的角度下保持力也较高。由于点击操作力变轻，因此能抑制凸部15的不均匀磨损。

根据实施方式1，采用点击板13在凸部15的背面侧具有收容摩擦板18的按压片20的凹陷的结构，因此能减少按压片20的突出量，不会导致铰链机构1的大型化。因此，能提供可获得高滑动阻力且小型的铰链机构1。

实施方式1中对在凸部15的背面侧具有凹陷的结构进行了说明，但也可以不在凸部15的背面侧形成凹陷而为平面状。此外，实施方式1中，在收纳角度下，凸部15的背面侧与按压片20之间设有可观察到的程度的间隙16，但只要是不会产生按压力的程度的间隙即可，也可以是几乎不与凸部15的背面侧相抵接的程度的间隙。

根据实施方式1，构成为摩擦板18的弹簧常量比点击板13的弹簧常量要高。因此，即使通过设置间隙16使摩擦板18的弯曲量比点击板13的弯曲量要小，但通过弹簧常数的变更使摩擦板18的弯曲量变大，从而不仅能有效获得点击板13的反作用力，也能有效获得摩擦板18的反作用力。

根据实施方式1，壳体7构成为在滑动面9的相当于保持角度的位置处具有对点击板13的凸部15进行压接的保持用凸部11。因此，在面板单元53的使用范围内，能以高滑动阻力来保持面板单元53，在使用以外的角度下，能以较低的滑动阻力进行转动。

根据实施方式1，保持用凸部11构成为具有下坡倾斜部11b，该下坡倾斜部11b在较面板单元53的保持角度范围更靠收纳角度侧具有顶点，且在面板单元53从收纳角度向保持角度转动的打开方向上形成下坡。因此，在将铰链机构1应用于面板单元53的保持角度比铰链机构1更靠上侧(与重力相反的方向)的椅背显示器装置51的情况下，通过设置下坡倾斜部11b，即使施加有连续的强振动，面板单元53也会从保持角度向打开方向转动，而不会倒向收纳角度侧。

实施方式1中，作为使用铰链机构1的面板装置的一个示例，对设置于汽车的座椅背面的椅背显示器装置51进行了说明，但除汽车以外，当然也能应用于包含铁道、船舶、飞机等在内的移动体中。

实施方式2.

图11是表示本实施方式2所涉及的铰链机构1的结构的外观立体图，图12是分解立体图。图13是沿图12所示的D-D线切割壳体7而得到的剖视图，图14是沿E-E线进行切割而得的剖视图。图15是点击板13和摩擦板18的主视图。对于图11～图15中与图1～图9相同或相当的部分，标注相同标号，并省略说明。以将本实施方式2所涉及的铰链机构1应用于椅背显示器装置51的情况为例进行说明，椅背显示器装置51沿用图4及图5。

如图11及图12所示，本实施方式2所涉及的铰链机构1包括：固定于面板单元53的轴2；固定于主体单元52的壳体7；产生点击作用的环状的点击板13；以及向点击板13施加按压力的环状的摩擦板18，轴2与点击板13和摩擦板18一体地以旋转轴X为中心进行旋转。

壳体7的滑动面9的以旋转轴X为中心的圆周上形成有凹部10b和保持用凸部11。此外，在以旋转轴X为中心的圆周上，且在较凹部10b和保持用凸部11更靠旋转轴X侧(内周侧)形成有凹部10a和保持用凸部30。保持用凸部30作为平面状的凸部，在滑动面9与保持用凸部30之间的连接部分上形成有平缓的斜面。这些凹部10a、10b以旋转轴X为中心而呈轴对称，且处于半径不同的位置关系。同样，保持用凸部11、30也以旋转轴X为中心而呈轴对称，且处于保持用凸部11位于凹部11b的半径上、保持用凸部30位于凹部10a的半径上的位置关系。

点击板13在形成为环状的环臂31a、31b上的轴对称且半径不同的位置上突出设置有凸部15a、15b，凸部15a、15b的背面侧凹陷。凸部15a、15b的旋转轴X侧形成有开口部17a、17b，凸部15a、15b能轴对称地弹性变形。凸部15a在面板单元53位于收纳角度时嵌入壳体7的凹部10a，伴随着面板单元53的转动，越过凹部10a的阶梯部后，从滑动面9向保持用凸部30滑动。另一个凸部15b在面板单元53位于收纳角度时嵌入壳体7的凹部10b，伴随着面板单元53的转动，越过凹部10b的阶梯部后，从滑动面9向保持用凸部11滑动。

并且，点击板13的面向摩擦板18侧的面上，在突出设置有两处定位突起32，该定位突起32对点击板13和摩擦板18进行定位。

摩擦板18的形成为环状的摩擦臂33a、33b上的轴对称且半径不同的位置上突出设置有按压凸部(按压部)34a、34b。按压凸部34a、34b的旋转轴X侧形成有开口部35a、35b，形成有按压凸部34a、34b的摩擦臂33a、33b能弹性变形。在按压凸部34a嵌入凸部15a的背面侧的凹陷中、按压凸部34b嵌入凸部15b的背面侧的凹陷中的状态下，摩擦板18及点击板13与轴2一体地进行转动。

点击板13的两处定位突起32与形成于摩擦板18的两处定位孔36相嵌合。由于点击板13使轴2的小径部6与轴嵌合孔14相嵌合并同步旋转，因此，若轴嵌合孔14与小径部6之间存在间隙则会产生反弹，通过将定位孔36与定位突起32相嵌合，来对于铆接固定于轴2的摩擦板18固定点击板13，因此能防止上述反弹。

如上所述，通过将凸部15a和凹部10a偏移形成在滑动面9的内周侧，并将凸部15b和凹部10b偏移形成在滑动面9的外周侧，从而能将轴2从收纳角度起旋转180°以上，直至保持角度范围的最大角度为止。

在点击板13和摩擦板18分别不发生弹性变形的状态下，在凸部15a、15b的背面侧与按压凸部34a、34b之间设置有间隙16a、16b(如后述的图16(b)及图16(c)所示)。例如如图12所示，通过使摩擦板18的外周部弯曲形成摩擦臂33a、33b，从而构成间隙16a、16b。

环臂31a、31b与摩擦臂33a、33b设为不同的形状，设为摩擦板18的弹簧常数比点击板13的弹簧常数要高。由此，即使因设有间隙16a、16b而使点击板13的弯曲量变大，使摩擦板18的弯曲量变小，也能通过弹簧常数的变更来获得到各自的弹簧极限值附近为止的反作用力。点击板13的凸部15a和凸部15b配置为轴对称，摩擦板18的摩擦臂33a、33b同样地配置为轴对称，由于轴对称地使点击板13及摩擦板18弯曲，因此，因点击板13及摩擦板18的反作用力而产生的力的矢量方向朝向轴2的轴向，因此对铆接部施加均等的力，铆接部分不易松动。

接着，使用图16～图18，以组装有铰链机构1的车载用椅背显示器装置51为例，对铰链结构1的动作进行说明。

图16(a)是面板单元53位于收纳角度时的铰链机构1的立体图，图16(b)是沿着F-F线进行切割而得到的剖视图，图16(c)是沿着G-G线进行切割而得到的剖视图。图17(a)是面板单元53位于保持角度范围内的任意收看角度时的铰链机构1的立体图，图17(b)是沿着H-H线进行切割而得到的剖视图，图17(c)是沿着I-I线进行切割而得到的剖视图。

图18是表示面板单元53的转动角度与点击板13的凸部15a、15b的滑动阻力之间的关系的曲线图。曲线的纵轴为凸部15a、15b的滑动阻力，横轴为面板单元53的转动角度。

如图4所示，椅背显示器装置51的面板单元53以关闭的状态收纳于主体单元52内，此时，铰链机构1处于图16所示的状态。在收纳角度下，铰链机构1的点击板13的凸部15a、15b处于嵌入壳体7的凹部10a、10b中的状态，面板单元53通过凸部15a、15b与凹部10a、10b的嵌合而被保持。该状态下，如图16(b)及图16(c)所示，摩擦板18的按压凸部34a、34b虽然嵌入点击板13的凸部15a、15b的背面侧的各凹陷中，但并未抵接，产生了间隙16a、16b。

接着，在观众60收看视频的情况下，手动地将面板单元53转动到图5的状态。于是，点击板13的凸部15a、15b从壳体7的凹部10a、10b脱离。此时，点击板13的环臂31a、31b发生弹性变形，用于使面板单元53转动的操作力增大。到凸部15a、15b从凹部10a、10b拔出为止的期间，凸部15a、15b的背面侧与摩擦板18的按压凸部34a、34b相抵接，通过环臂31a、31b的弹性变形，凸部15a、15b发生位移并抬起按压凸部34a、34b，从而使摩擦臂33a、33b进一步弹性变形。因此，抵接后利用点击板13与摩擦板18之间的反作用力来获得滑动阻力，如图18所示，在凸部15a、15b脱离凹部10a、10b之前操作力最大。

然后，若面板单元53转动到图5所示的观看角度，则成为如图17(b)所示那样点击板13的凸部15a与保持用凸部30相抵接、如图17(c)所示那样凸部15b与保持用凸部11的下坡倾斜部11b相抵接的状态。因此，如图18所示，因凸部15a与下坡倾斜部11b的抵接而产生的滑动阻力在面板单元53的保持角度范围(即，相当于下坡倾斜部11b的范围)内随着面板单元53向打开方向转动而降低，但因凸部15a与保持用凸部30的抵接而产生的滑动阻力在面板单元53的保持角度范围内无论转动角度如何均为一定。因而，用于转动面板单元53所需的操作力在保持角度范围内相对于面板单元53的转动角度的降低程度较小，此外，即使是小型的铰链机构1也能获得高保持力。

如图18所示，将从保持用凸部11的上坡倾斜部11a切换到下坡倾斜部11b的角度、以及保持用凸部30的凸平面的开始角度稍稍偏离，由此缩小了用于转动面板单元53所需的操作力的变动，能顺畅地向保持角度范围内转动。但是，切换到下坡倾斜部11b的角度与保持用凸部30的凸面的开始角度之间的位置关系并不限于此。

如上所述，根据实施方式2，构成为：壳体7在滑动面9的以轴2的旋转轴X为中心而呈轴对称的位置，并且在距离旋转轴X的半径距离不同的位置上，具有凹部10a、10b，点击板13在以轴2的旋转轴X为中心而呈轴对称的位置，并且在距离旋转轴X的半径距离不同的位置上，具有凸部15a、15b，该凸部15a、15b与壳体7的滑动面9压接且产生滑动阻力并嵌入脱离凹部10a、10b，摩擦板18在以轴2的旋转轴X为中心而呈轴对称的位置，并且在距离旋转轴X的半径距离不同的位置上，具有按压凸部34a、34b，该按压凸部34a、34b对点击板13的凸部15a、15b的各背面侧施加按压力。因此，能构成转动180°以上的铰链机构1。能与上述实施方式1同样地提供如下的铰链机构1：无需过度提高点击操作力而可在动作过程中获得高滑动阻力，此外，在收纳角度以外的角度下保持力也较高。

根据实施方式2，构成为：壳体7在相当于滑动面9的保持角度的位置上具有对点击板13的凸部15b进行压接的保持用凸部11、以及在滑动面9的以旋转轴X为中心而与保持用凸部11呈轴对称的位置，并且在距离旋转轴X的半径距离不同的位置上，具有对点击板13的凸部15a进行压接的保持用凸部30，保持用凸部11在面板单元53的保持角度范围内具有下坡倾斜部11b，该下坡倾斜部11b在面板单元53从收纳角度转动到保持角度的打开方向上形成为下坡。因此，在将铰链机构1应用于面板单元53的保持角度比铰链机构1更靠上侧(与重力相反的方向)的椅背显示器装置51的情况下，通过设置下坡倾斜部11b，从而即使施加有连续的强振动，面板单元53也会从保持角度向打开方向转动，而不会倒向收纳角度侧。此外，保持用凸部30是顶部为平面状的凸形状，因此能保持保持力。因而，能提供在保持保持力的同时、面板单元53不易因振动而倒下的铰链机构1。

实施方式3.

图19是表示本实施方式3所涉及的铰链机构1的结构的外观立体图，图20是分解立体图。对于图19及图20中与图11～图17相同或相当的部分，标注相同标号，并省略说明。以将本实施方式3所涉及的铰链机构1应用于椅背显示器装置51的情况为例进行说明，椅背显示器装置51沿用图4及图5。

如图19及图20所示，在比环臂31b更靠内周侧处突出设置有对壳体7进行按压并滑动的滑动凸部40。因此，利用滑动凸部40在壳体7的滑动面9上滑动时产生的滑动阻力，从而无需使铰链机构1大型化，无需增加零部件个数，就能增加对面板单元53进行保持的力。另外，滑动凸部40与环臂31a、31b分离，因此滑动凸部40不会对环臂31a、31b的弹性变形产生影响。

在摩擦板18的与滑动凸部40相对的部位上，形成有滑动凸部40与壳体7的滑动面9相抵接并发生弹性变形时的逃逸孔41。

此外，在壳体7的滑动面9的一部分上，凹陷设置有嵌入滑动凸部40的逃逸孔42。由此，当滑动凸部40在滑动面9上滑动时能增加滑动阻力，当滑动凸部40嵌入逃逸孔42时能降低滑动阻力，能在任意的旋转角度范围内增加对面板单元53进行保持的保持力。

图21是对面板单元53的转动角度与观众60之间的位置关系进行说明的图。图22是表示面板单元53的转动角度与凸部15a、15b的滑动阻力、以及面板单元53的转动角度与滑动凸部40的滑动阻力之间的关系的曲线图。曲线的纵轴表示滑动阻力，横轴表示面板单元53的转动角度。

例如，在将铰链机构1应用于椅背显示器装置51的情况下，在相当于面板单元53从收纳角度0°转动约90°的转动角度的部位上，形成逃逸孔42(图20)。由此，如图21及图22所示，在面板单元53从收纳状态开始到转动90°为止的期间，面板单元53与重力方向相反地上抬，因此需要高转动转矩，但滑动凸部40嵌入逃逸孔42中并进行移动，因此滑动阻力较低，若转动90°以上，则滑动凸部40拔出逃逸孔42而在滑动面9上滑动，因此滑动阻力增加。因此，无需过度提高面板单元53的保持力，就能提高所需部位(保持角度范围)的滑动阻力，能实现虽然小型但操作力较高的椅背显示器装置51。

如上所述，根据实施方式3，构成为：壳体7具有滑动面9的形成有凸部15a、15b的环臂31a、31b、以及设置于该环臂31a、31b的内侧且对壳体7的滑动面9进行压接来产生滑动阻力的滑动凸部40。因此，能提供如下铰链机构1：利用滑动凸部40的滑动阻力，从而无需使铰链机构1大型化，无需增加零部件的个数，就能产生更高的滑动阻力。

根据实施方式3，构成为壳体7在滑动面9的相当于收纳角度的位置、并且在凹部10a、10b的内侧具有使点击板13的滑动凸部40嵌入脱离的逃逸孔42。因此，在从收纳角度开始转动时，仅由点击板13产生滑动阻力，在所述收纳角度下，由于面板单元53的重量，需要与重力方向相反地上抬面板单元53的高转动转矩，在转动过程中，除了点击板13的滑动阻力以外，还能通过摩擦板18的按压力及滑动凸部40的滑动阻力来产生高滑动阻力。因而，能提供如下的铰链机构1：无需过度提高点击操作力就能在动作过程中获得高滑动阻力，此外，在收纳角度以外的角度下保持力也较高。

图示例中，摩擦板18上形成有逃逸孔41，但也可以在铆接方向上形成隔板。

除了上述所说明的以外，本申请发明可以在其发明的范围内对各实施方式进行自由组合，或对各实施方式的任意结构要素进行变形，或省略各实施方式中任意的结构要素。

工业上的实用性

如上所述，本发明所涉及的铰链装置可降低开始转动时的滑动阻力，提高转动过程中的滑动阻力以在任意角度下获得保持力，因此适合应用于设置于座椅背面并以与重力相反的方向打开来使用的椅背显示器装置等的面板装置。

标号说明

1 铰链机构

2 轴(支轴)

3 凸缘部

4 中径部

5 平面切割部

6 小径部

7 壳体(固定部)

8 旋转轴孔

9 滑动面

10、10a、10b 凹部

11、30 保持用凸部

11a 上坡倾斜部

11b 下坡倾斜部

12 螺钉孔

13 点击板

14 轴嵌合孔

15、15a、15b 凸部

16、16a、16b 间隙

17、17a、17b 开口部

18 摩擦板

19 铆接孔

20 按压片(按压部)

31a、31b 环臂

32 定位突起

33a、33b 摩擦臂

34a、34b 按压凸部(按压部)

35a、35b 开口部

36 定位孔

40 滑动凸部

41、42 逃逸孔

50 座椅

51 椅背显示器装置

52 主体单元(固定构件)

53 面板单元(转动构件)

54 显示器画面

55 面板保持用凹部

60 观众

Claims (10)

1.一种铰链机构，该铰链机构以自由转动的方式将固定构件与转动构件相连结，将所述转动构件相对于所述固定构件保持为规定的第1角度，并且将所述转动构件从该第1角度开始转动并保持为任意的第2角度，所述铰链机构的特征在于，包括：

支轴，该支轴固定于所述转动构件；

固定部，该固定部固定于所述固定构件并以自由旋转的方式对所述支轴进行支承，且在一个侧面的相当于所述第1角度的位置处设有凹部；

点击板，该点击板可弹性变形，与所述支轴一体地进行转动，对所述固定部的所述一个侧面进行压接从而产生滑动阻力，并且设有与所述凹部嵌合脱离的凸部；以及

摩擦板，该摩擦板可弹性变形，与所述支轴及所述点击板一体地进行转动，且设有对所述点击板的所述凸部的背面侧施加按压力的按压部，

所述摩擦板的所述按压部在所述点击板的所述凸部嵌合到所述固定部的所述凹部中的所述第1角度下，不与所述凸部的背面侧相抵接，而在所述第1角度以外的情况下，与弹性变形后的所述凸部的背面侧相抵接，从而产生所述按压力。

2.如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，

所述点击板在所述凸部的背面侧具有收容所述摩擦板的所述按压部的凹陷。

3.如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，

所述摩擦板的弹簧常数比所述点击板的弹簧常数要高。

4.如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，

所述固定部在所述一个侧面的相当于所述第2角度的位置处具有对所述点击板的所述凸部进行压接的保持用凸部。

5.如权利要求4所述的铰链机构，其特征在于，

在所述第1角度时，所述转动构件位于比所述支轴更靠近重力方向的位置，在所述第2角度时，所述转动构件位于比所述支轴更靠近重力的相反方向的位置，在此情况下，在所述第2角度范围中，所述保持用凸部具有倾斜部，该倾斜部在所述转动构件从所述第1角度转动到所述第2角度的方向上形成下坡。

6.如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，

所述固定部在所述一个侧面的以所述支轴为中心而与所述凹部呈轴对称的位置，并且在距离所述支轴的半径距离不同的位置上，具有第2凹部，

所述点击板在以所述支轴为中心而与所述凸部呈轴对称的位置，并且在距离所述支轴的半径距离不同的位置上，具有第2凸部，该第2凸部对所述固定部的所述一个侧面进行压接从而产生滑动阻力，并嵌入或脱离所述第2凹部，

所述摩擦板在以所述支轴为中心而与所述按压部呈轴对称的位置，并且在距离所述支轴的半径距离不同的位置上，具有第2按压部，该第2按压部对所述点击板的所述第2凸部的背面侧施加按压力。

7.如权利要求6所述的铰链机构，其特征在于，

所述固定部在所述一个侧面的相当于所述第2角度的位置上，具有对所述点击板的所述凸部进行压接的保持用凸部，并且，在所述一侧面的以所述支轴为中心而与所述保持用凸部呈轴对称的位置，并且在距离所述支轴的半径距离不同的位置上，具有对所述点击板的所述第2凸部进行压接的第2保持用凸部，

所述保持用凸部及所述第2保持用凸部中的任意一个具有倾斜部，该倾斜部在所述转动构件在所述第2角度范围内从所述第1角度转动到所述第2角度的方向上形成下坡。

8.如权利要求6所述的铰链机构，其特征在于，

所述点击板具有形成有所述凸部及所述第2凸部的环状的臂、以及设置在该臂的内侧而对所述固定部的所述一个侧面进行压接从而产生滑动阻力的滑动凸部。

9.如权利要求8所述的铰链机构，其特征在于，

所述固定部在所述一个侧面的相当于所述第1角度的位置，并且在所述凹部及所述第2凹部的内侧，具有使所述点击板的所述滑动凸部嵌入脱离的逃逸孔。

10.一种面板装置，该面板装置使用铰链机构，所述铰链机构以自由转动的方式将主体单元与具有显示器画面的面板单元相连结，在不使用的情况下，保持为将所述显示器画面关闭于所述主体单元侧的第1角度，并且在使用的情况下，从该第1角度开始转动所述面板单元，将其保持为打开所述显示器画面的任意的第2角度，所述面板装置的特征在于，

所述铰链机构包括：

支轴，该支轴固定于所述面板单元；

固定部，该固定部固定于所述主体单元并以自由旋转的方式对所述支轴进行支承，且在一个侧面的相当于所述第1角度的位置处设有凹部；

点击板，该点击板可弹性变形，与所述支轴一体地进行转动，对所述固定部的所述一个侧面进行压接从而产生滑动阻力，并且设有与所述凹部嵌合脱离的凸部；以及

摩擦板，该摩擦板可弹性变形，与所述支轴及所述点击板一体地进行转动，且设有对所述点击板的所述凸部的背面侧施加按压力的按压部，

所述摩擦板的所述按压部在所述点击板的所述凸部嵌合到所述固定部的所述凹部中的所述第1角度下，不与所述凸部的背面侧相抵接，而在所述第1角度以外的情况下，与弹性变形后的所述凸部的背面侧相抵接，从而产生所述按压力。