CN1306360C - 倾斜合叶 - Google Patents

Abstract

一种倾斜合叶，用于把第1部件和第2部件连接成可摩擦转动地开闭，其能够以小型、小口径的结构而具备稳定的约100kgf·mm的摩擦力矩。其具体结构包括：支座，其设有安装在所述第1部件或第2部件的任意一方的部件上的盘收纳部；安装在另一方的部件上，并且被安装成相对所述支座可以旋转而不能向轴方向移动的轴；将该轴以可以旋转并可以向轴方向移动的状态插通在各插通孔中，并且被约束收纳在所述支座的所述盘收纳部中的多个第1摩擦盘；安装在所述第1摩擦盘之间，其旋转受所述轴约束并且可以向轴方向移动的被收纳在所述盘收纳部中的多个第2摩擦盘；和安装在所述轴上的用于将所述第1摩擦盘和第2摩擦盘彼此压接在轴方向上的弹性部件。

Description

倾斜合叶

技术领域

本发明涉及一种适用于把如便携式电脑或笔记本型电脑的小型OA设备的作为第1部件的键盘主体和作为第2部件的显示器装置连接成可以摩擦转动的倾斜合叶。

背景技术

便携式电脑或笔记本型电脑由键盘主体和通过倾斜合叶可以开闭地安装在该键盘主体上的显示器装置构成，平常被折叠成两折，但在使用时相对键盘主体打开显示器装置即可使用。用于对这些计算机的尽量薄且小型化的苛求，所以对倾斜合叶也要求直径小且具备高摩擦性能。作为满足这种要求的产品，公知有日本国特表2000-501149号公表专利公报记载的产品。

该公表专利公报记载的摩擦折叶的结构是，把具有一对臂的呈垫圈状的多个卡子以在轴方向重叠的状态安装在保持单元上并且约束其旋转，将轴压接插通在所述各臂之间，在轴的外周和各臂的半径方向之间产生摩擦力矩。

上述公知结构的摩擦折叶利用垫圈状卡子的一对臂夹持轴来获得摩擦力矩，如果要利用小直径获得必要的摩擦力矩，由于各卡子的摩擦面积小，所以存在着需要多个卡子的问题，如果要获得研发所要求的例如用Φ7左右的轴获得100kg·mm的摩擦力矩，则需要更多的卡子，因此存在着摩擦折叶的轴方向尺寸变长的问题。

发明内容

本发明的目的是提供可以利用小型且小口径的结构产生必要的摩擦力矩的倾斜合叶。

为了达到上述目的，本发明的倾斜合叶，把相对开闭的第1部件和第2部件连接成可以摩擦转动状态，其特征在于，包括：安装在所述第1部件或第2部件的任意一方的部件上的支座；壳体部，其在设置于该支座上的一端部具有侧壁，该侧壁上设有轴承孔，其另一端部开放，且具有在轴方向上设有扣卡槽的盘收纳部；轴，其具有安装部，该安装部将所述第1部件和所述第2部件的另一方部件安装在一个端部上，该轴被安装成：相对于设在所述盘收纳部的侧壁上的轴承孔可转动，且不能在一方的轴方向上移动，并贯穿该盘收纳部的轴方向；螺母，其被螺钉安装在外螺纹上，该外螺纹设于所述轴从所述盘收纳部的开放侧突出来的一侧上；多个第1摩擦盘，其被收纳于该盘收纳部中，将该轴以可以旋转并可以向轴方向移动的状态插通在各插通孔中，并且将所述第1摩擦盘的扣卡部扣卡于所述支座的所述盘收纳部的所述扣卡槽中；多个第2摩擦盘，其被收纳于所述盘收纳部内，安装在所述第1摩擦盘之间，其将所述轴插通该插通孔，且被安装成其旋转受所述轴的约束并且可以向轴方向移动；内部弹性单元，其将所述轴插通该插通孔，并由多个碟型弹簧和/或弹簧垫圈构成，该碟型弹簧及该弹簧垫圈被弹性设于第1摩擦盘和第2摩擦盘之间；外部弹性单元，其将所述轴插通该插通孔，并由多个碟型弹簧和/或弹簧垫圈构成，该碟型弹簧及该弹簧垫圈被弹性设于所述螺母和所述第1摩擦盘或所述第2摩擦盘之间。

本发明还可构成为：利用硬质材料构成所述第1摩擦盘和第2摩擦盘中的任意一方，利用软质材料构成任意另一方。

本发明还可构成为：将所述第1摩擦盘的所述扣卡部设置在该第1摩擦盘的外缘。

本发明的特征还在于，被设置在所述支座内的所述碟型弹簧和/或弹簧垫圈构成的所述内部弹性单元，在至少一对以上的所述第1摩擦盘和所述第2摩擦盘之间的多处分别设置多个。

本发明的特征还在于，可以使所述螺母形成为通过铆接所述轴的端部而形成的铆接部，以代替该螺母。

本发明的特征还在于，使所述第1摩擦盘及或第2摩擦盘具有用于促进彼此的压接部的润滑的储油部。

本发明利用以上构成可以发挥以下效果。

根据本发明之1、3、4、5的结构，向彼此不同的方向压接转动的第1摩擦盘和第2摩擦盘各自的摩擦发生部形成为面接触，产生摩擦力矩的摩擦面积整体增大，并且由于在第1摩擦盘2和第2摩擦盘3之间弹性设置有弹性单元，因此通过各第1摩擦盘2和第2摩擦盘3之间可产生较强的摩擦力矩，所以即使是小直径小型化结构也能产生较大的摩擦力矩。

根据本发明之2的结构，硬材质的第1摩擦盘和软材质的第2摩擦盘以彼此压接的状态向相反方向旋转滑动，由此可以产生更强的摩擦力矩。

根据本发明之6的结构，即使长年使用也不会产生嘎吱响声或异常声音，能够产生稳定的摩擦力矩。

附图说明

图1是将使用本发明的倾斜合叶的笔记本型电脑打开状态下的立体图。

图2是本发明的倾斜合叶的主视图。

图3是图2的纵剖面图。

图4是沿图2的A-A线的剖面图。

图5是沿图2的B-B线的剖面图。

图6是说明本发明的倾斜合叶的动作的剖面图。

图7是说明本发明的倾斜合叶的动作的剖面图。

图8是表示本发明的倾斜合叶的另外其他实施方式的主视图。

具体实施方式

以下，说明把本发明的一实施方式实施于笔记本型电脑的情况，但本发明的倾斜合叶也可以实施于除此以外的便携式电脑及其他小型电子设备。

根据附图，图1表示使用本发明的倾斜合叶的笔记本型电脑A，符号B表示键盘主体，符号C表示显示器装置。本发明的倾斜合叶被安装在D视部分，把键盘主体B和显示器装置C连接成可以相对开闭状态，通常使用两个。

图2～图5表示本发明的倾斜合叶的结构。符号1表示被安装在构成第1部件的例如笔记本型电脑A的键盘主体B侧的支座，由安装部1a和壳体部1b构成。壳体部1b具有在一侧部设置轴承孔1c的侧壁1d，同时内部具有收纳后述的第1摩擦盘2和第2摩擦盘3的盘收纳部1e，在该盘收纳部1e设有固定第1摩擦盘2的固定部2c的固定槽1f。另外，在安装部1a设有安装孔1g、1g。

在设于支座1的侧壁1d上的轴承孔1c枢轴支撑轴4，并使其变形小径部4a可以旋转。该轴4设有与变形小径部4a连续的大径部的凸缘部4b和剖面为半圆形状的安装部4c，如图1和图3～图5所示，在该安装部4c安装第2部件即显示器装置C。另外，也可以把该安装部4c安装在第1部件即键盘主体B上，把支座1安装在第2部件即显示器装置C上。该轴4的变形小径部4a通过切削其两侧形成剖面为大致椭圆形状，在自由端侧设有阳螺纹4e，在安装部4c还设有安装孔4d。另外，变形小径部4a和安装部4c的各自剖面形状不限于实施方式所示情况。也可以是其他的例如多边形状的各种形状。并且，也可以把支座1安装在显示器装置C侧，把轴4安装在键盘主体B侧。

第1摩擦盘2是利用富耐磨性的金属制硬质材料构成的平面呈钥匙孔状的板材。该第1摩擦盘2特别是如图5所示，由设有插通轴4的变形小径部4a的圆形插通孔2a的摩擦产生部2b、和从该摩擦产生部2b突起设置的大致梯形状的固定部2c构成，其被收纳在支座1的盘收纳部1e内，把该固定部2c的下端部固定在盘收纳部1e内的固定槽1f中，由此，由被支座1约束的多个摩擦盘、和如图3所示固定在设于支座1的侧壁1d外侧的凹部1h内的1个摩擦盘构成。并且，在摩擦产生部2b的上缘形成通过缺口而形成的储油部2d。另外，关于该储油部2d在第1摩擦盘2的设置位置、数量、方式，不限于实施方式所示情况。关于该储油部2d，有设置在圆形插通孔2a内周的，也有在摩擦产生部2b设置小孔或凹部的。

第2摩擦盘3同样是利用富耐磨性的金属制硬质板材构成的圆盘状部件，具有：设有插通轴4的变形小径部4a的变形插通孔3a的摩擦产生部3b；由设在该变形插通孔3a的一对缺口构成的储油部3c。该第2摩擦盘3由在盘收纳部1e内其两面或单面与第1摩擦盘2接触的多个摩擦盘、和设在支座部1外侧的轴4的凸缘部4b和第1摩擦盘2之间的1个摩擦盘构成。

符号5表示构成被收容配置在支座1的盘收纳部1e内的第1弹性部件5a及第2弹性部件5b、和被配置在支座1外部的第3弹性部件5c的多个碟型弹簧。在这些各个碟型弹簧5中，使轴4的变形小径部4a插通设在弹簧的各个中心部轴方向的圆形状的各个插通孔5d并构成第1弹性部件5a的碟型弹簧为2个，这2个碟型弹簧设置在从支座1的壳体部1b的盘收纳部1e内右数第2个第2摩擦盘3和第3个第2摩擦盘3之间，并且使轴4的变形小径部4a插通其各个插通孔5d。构成第2弹性部件5b的碟型弹簧为2个，设置在右数第5个第2摩擦盘2和第6个第2摩擦盘2之间，并且使轴4的变形小径部4a插通其各个插通孔5d。另外，构成第3弹性部件5c的5个碟型弹簧位于支座1的外侧，被设置在位于盘收纳部1e内最外侧的第2摩擦盘3和旋合在设于轴4的变形小径部4a的阳螺纹4e上的固定螺母6之间，并且使轴4的变形小径部4a插通其各个插通孔5d。

因此，在紧固固定螺母6时，在盘收纳部1e内，利用第1弹性部件5a和第2弹性部件5b强力压接配置在该第1弹性部件5a和第2弹性部件5b两侧的第1摩擦盘2和第2摩擦盘3，并且利用第3弹性部件5c强力压接配置在第2弹性部件5b之间的第1摩擦盘2和第2摩擦盘3。在该状态下，使支座1或轴4旋转时，与只使用第3弹性部件5c时相比，位于盘收纳部1e内的第1摩擦盘2和第2摩擦盘3被第1弹性部件5a和第2弹性部件5b强力压接，结果，通过各个第1摩擦盘2和第2摩擦盘3的各自摩擦产生部2b、3b之间产生强力的摩擦力矩。

下面，按照以下所述确定上述各种部件所示的各部件的材料、尺寸等，构成倾斜合叶。

即，支座1使用其壳体部1b的外径为7mm、长度为7mm、高度为10mm，盘收纳部1e的内径为5.4mm、轴承孔1c的直径为3mm的构成材料的2DCI成型品。轴4使用的材料为SUS303、整体长度为26.8mm、凸缘部4b的外径为7mm、小径部4a的最大直径为3mm。第1摩擦盘2使用将材料厚度为0.4mm的SK-1淬火并在其表面镀镍的板材，圆盘部分的外径为5.4mm、圆形插通孔2a的内径为3mm，第2摩擦盘3也使用将材料厚度为0.4mm的SK-1淬火并在其表面镀镍的板材，圆盘部分的外径为5.3mm、变形插通孔3a的长径为3mm。另外，碟型弹簧5使用表面进行了磷酸盐覆膜的弹簧用钢的材料厚度为0.3mm，圆盘部分的外径为5mm、插通孔的内径为3mm，整体厚度为0.67mm的材料，固定螺母6使用SUM24L，并利用MF2n3进行了表面处理的材料。此外，作为润滑剂，例如使用斯米特克斯(Sumitex)P1等氟系列黄油，将其涂敷在各个第1、第2摩擦盘2、3之间。

使用如上所述构成的各个部件，按照图3所示，配置第1摩擦盘2、第2摩擦盘3及碟型弹簧5，紧固固定螺母6使其初期摩擦力矩达到100kgf·mm，使支座1和轴4相对地向相反方向旋转，进行3万次耐久试验，通过测定摩擦力矩发现，即使在耐久试验后，随时间变化的量也小，基本可以维持100kgf·mm的摩擦力矩。另外，第1摩擦盘2将用向磷青铜的H材料镀镍的板材，通过耐久试验发现，在初期发现了相当程度的力矩降低，但以后可以产生稳定的摩擦力矩。

另外，第1摩擦盘使用将SUS304进行淬火并在其表面镀镍的板材，通过测定发现，初期的力矩降低小，在80kgf·mm范围内可以产生稳定的摩擦力矩。

图8表示另外其他的实施方式，使用按压用垫圈10和轴11的变形小径部11a的铆接部11b，代替前面各实施方式的固定螺母。

在这种实施方式中，也能达到本发明的目的，而且结构简单，可以降低制造成本。

另外，在以上实施方式中，关于第1摩擦盘和第2摩擦盘的结构、形状、组合方式、是全部使用硬质材料还是交替使用硬质和软质材料等，除了将各盘至少重叠两个以上以外，其他没有限定。并且，碟型弹簧也可以使用弹簧垫圈。另外，基本上使用润滑油，但通过在各垫圈的表面进行氟涂层或氮化处理，也可以考虑省略润滑油。

Claims (6)

1.一种倾斜合叶，把相对开闭的第1部件和第2部件连接成可以摩擦转动状态，其特征在于，包括：安装在所述第1部件或第2部件的任意一方的部件上的支座；壳体部，其在设置于该支座上的一端部具有侧壁，该侧壁上设有轴承孔，其另一端部开放，且具有在轴方向上设有扣卡槽的盘收纳部；轴，其具有安装部，该安装部将所述第1部件和所述第2部件的另一方部件安装在一个端部上，该轴被安装成：相对于设在所述盘收纳部的侧壁上的轴承孔可转动，且不能在一方的轴方向上移动，并贯穿该盘收纳部的轴方向；螺母，其被螺钉安装在外螺纹上，该外螺纹设于所述轴从所述盘收纳部的开放侧突出来的一侧上；多个第1摩擦盘，其被收纳于该盘收纳部中，将该轴以可以旋转并可以向轴方向移动的状态插通在各插通孔中，并且将所述第1摩擦盘的扣卡部扣卡于所述支座的所述盘收纳部的所述扣卡槽中；多个第2摩擦盘，其被收纳于所述盘收纳部内，安装在所述第1摩擦盘之间，其将所述轴插通该插通孔，且被安装成其旋转受所述轴的约束并且可以向轴方向移动；内部弹性单元，其将所述轴插通该插通孔，并由多个碟型弹簧和/或弹簧垫圈构成，该碟型弹簧及该弹簧垫圈被弹性设于第1摩擦盘和第2摩擦盘之间；外部弹性单元，其将所述轴插通该插通孔，并由多个碟型弹簧和/或弹簧垫圈构成，该碟型弹簧及该弹簧垫圈被弹性设于所述螺母和所述第1摩擦盘或所述第2摩擦盘之间。

2.根据权利要求1所述的倾斜合叶，其特征在于，所述第1摩擦盘和第2摩擦盘中的任意一方利用硬质材料构成，任意另一方利用软质材料构成。

3.根据权利要求1所述的倾斜合叶，其特征在于，所述第1摩擦盘的所述扣卡部设置在该第1摩擦盘的外缘。

4.根据权利要求1所述的倾斜合叶，其特征在于，被设置在所述支座内的所述碟型弹簧和/或弹簧垫圈构成的所述内部弹性单元，在至少一对以上的所述第1摩擦盘和所述第2摩擦盘之间的多处分别设置多个。

5.根据权利要求1所述的倾斜合叶，其特征在于，所述螺母通过铆接所述轴的端部而形成铆接部，以代替该螺母。

6.根据权利要求1所述的倾斜合叶，其特征在于，所述第1摩擦盘及或第2摩擦盘具有用于促进彼此压接部的润滑的储油部。

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