JP2001027221A

JP2001027221A - 摩擦ヒンジ装置およびこれを利用した携帯用事務機器

Info

Publication number: JP2001027221A
Application number: JP2000131710A
Authority: JP
Inventors: Masato Uneme; 正人釆女; Takaaki Hayashida; 高章林田
Original assignee: Chuo Hatsujo KK; Chuo Spring Co Ltd
Current assignee: Chuo Hatsujo KK; Chuo Spring Co Ltd
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-01-30
Also published as: US6539583B1

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば、ノ−ト型パソコンの蓋開閉用の摩擦
ヒンジにおいて、簡単な操作で楽に開閉でき、操作時の
安定性および安全性を確保する。【解決手段】軸部材１０の径大部１１の表面に硬化層
１１ａを施し、その表面硬さＨｖを８００以上、その厚
みを少なくとも５．０μｍは確保する。軸回動支持部材
２０を使用温度（−２０〜８０℃）内での曲げ弾性率の
変化の割合が小さい樹脂原料（ＰＣ、ＰＡＲ、ＰＰＳ）
を用いて、軸部材１０に対してモ−ルド成形により組み
付ける。軸部材１０の表面硬さＨｖ（ビッカース硬さ）
が大きいため、高いトルク保持率を確保でき、回動初期
にひっかかりが少なく、スティックスリップも生じな
い。曲げ弾性率が変化しないことから、必要な摩擦力を
設定でき、長期にわたって安定した摩擦力を維持でき
る。コスト的にも有利で磨耗粉や塗布剤による周辺部へ
汚染がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ラップト
ップ用のノート型パソコン等の携帯用事務機器の開閉蓋
やディスプレイ部を開閉するのは勿論、とりわけ任意の
開放角度に位置保持するための摩擦ヒンジ装置およびこ
れを利用した携帯用事務機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の摩擦ヒンジ装置にあって
は、例えば、蓋部材に固定された金属性の回転軸を保持
金具で直接回動可能に支持している。そして、保持金具
で回転軸を締めつけることによって摩擦力を付与し、回
転軸を保持金具に摺動可能にし、もって蓋部材を任意の
回動角度で位置保持するものがあった。

【０００３】ところが、このものでは構造が簡素化され
て価格的には有利になるものの、金属どうしの摩擦を利
用するため、摩擦面にグリス等の油類を塗布する必要が
あり、塗布物質により周辺部材が汚染されるなどの問題
があった。

【０００４】これを避けるため、回転軸を保持する保持
部材を樹脂材料により形成することが考えられている。
この一例として、特開平７−２６８２５号公報には軸ロ
ック装置が示されている。この軸ロック装置は、金属製
の内部軸と、この内部軸とモールディング一体成形され
た樹脂製の外部軸から構成されている。そして、モール
ディング一体成形後には、金属と樹脂材料との収縮率の
差により内部軸と外部軸との間に発生する面摩擦抵抗に
よりトルクを付与するものである。このトルクによりノ
ート型パソコンのディスプレイ盤を所望の回動角度で位
置保持できるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の特開
平７−２６８２５号公報に示された軸ロック装置には、
内部軸と外部軸との間に発生させたトルクを所定に設定
する手段として、内部軸の表面粗さ、表面処理ならびに
摩擦係数の変更を始め、内部軸および外部軸の各外径寸
法を変更することが示唆されている。

【０００６】しかしながら、これらは単なる定性的な示
唆に留まり、具現化に向けて必要な定量的な具体的数値
が全く記載されていない。とりわけ、内部軸と外部軸と
に適切な関係が定量的に特定されていないため、回転ト
ルクのばらつきが大きくなったり、回転に伴いスティッ
クスリップに起因する異音が発生したり、あるいは摩擦
による必要なトルクが保持できなくなり耐久性に劣ると
いった問題を抱えている。

【０００７】本発明は、上記の背景を考慮してなされ、
その目的は低価格で、周辺への汚染等の虞れがないこと
は勿論、略一定した回転トルクが得られ、スティックス
リップが生じず、常に略一定した摩擦力により、蓋部材
の開閉時には任意の角度に容易に位置保持でき、安定し
た摩擦力を長期にわたって維持し得るといった耐久性に
優れた摩擦ヒンジ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１では、摩擦ヒン
ジ装置において回動中心となる回転軸を有する軸部材
と、該軸部材を前記回転軸で回動自在に支持する軸回動
支持部材とからなり、前記軸回動支持部材が前記軸部材
の前記回転軸の周りで相対的に回動自在に設けられ、前
記回転軸を内包し、前記回転軸の外側に一体成形された
樹脂製部材によって前記軸回動支持部材を構成し、前記
樹脂製部材の成形収縮に伴う締め代により発生する内部
応力を利用して前記軸部材と前記軸回動支持部材との間
に面摩擦抵抗を発生するようにしたものにおいて、前記
軸部材の回転軸表面の表面硬さＨｖ（ビッカース硬さ）
が８００以上の範囲に存するようにしたことを特徴とす
る。

【０００９】請求項２では、請求項１において、前記軸
部材の回転軸表面には、表面硬さＨｖ（ビッカース硬
さ）が８００以上の範囲に存する硬化層を形成し、その
硬化層の厚さを、少なくとも５．０μｍになるようにし
たことを特徴とする。

【００１０】請求項３では、請求項１および２におい
て、前記軸部材と前記軸回動支持部材との間で発生する
面摩擦抵抗値は、所望に応じ適宜に設定できるようにな
っていることを特徴とする。

【００１１】請求項４では、請求項１ないし３におい
て、前記軸部材に外表面に単一または複数の周溝を形成
し、前記樹脂製部材の前記軸部材に対する密着性を補強
したことを特徴とする。

【００１２】請求項５では、請求項１ないし４におい
て、摩擦ヒンジ装置を用いてディスプレイ部を所定の角
度で位置保持すべく揺動可能に支持した携帯用事務機器
を構成したことを特徴とする。

【００１３】

【発明の作用・効果】請求項１では、軸部材を内包する
軸回動支持部材は、樹脂製部材によって軸部材の外側に
一体成形されて構成される。この樹脂製部材による一体
成形処理（モールド成形）は、予め配置された軸部材が
高温の金型内に樹脂性部材を押し込むなどして行われ
る。

【００１４】成形後、軸部材と樹脂製部材の温度が低下
すると、樹脂製部材は収縮して軸部材に対して密着す
る。軸部材の材質の選択あるいは表面処理により、軸部
材には表面硬さＨｖが８００以上の範囲に存するように
なっている。このため、軸部材に密着した軸回動支持部
材は、軸部材の回転力に対して密着面で摩擦力を発生す
る。これにより、軸部材が軸回動支持部材との摩擦力に
対して大きな力で外部より回転トルクを受けた場合に
は、軸部材が軸回動支持部材に対して、相対的に回転
し、摩擦力より小さな回転トルクに対しては回転せず、
もって軸部材を任意の回動角度に位置保持する。

【００１５】このように、本発明では軸部材と樹脂製部
材とをモールド成形により組み付けているので、製造上
安価になる。

【００１６】また、軸部材の選択や表面処理により、軸
部材の表面硬さＨｖが８００以上の範囲に存するように
したので、例えば３万回程度の開閉操作においても軸部
材と軸回動支持部材との間の磨耗量を最小限に抑えられ
ることが判明している。これにより、（初期トルク）に
対する（劣化試験および耐久試験後のトルク）の比率を
示すトルク保持率が向上し、長寿命化が図られる。

【００１７】このため、略一定した回転トルクが得ら
れ、スティックスリップが生じず、これに基づく異音の
発生もなくなる。

【００１８】また、常に略一定した面摩擦抵抗力が保持
されることにより、蓋部材の開閉時には任意の角度に容
易に位置保持でき、安定した面摩擦力を長期にわたって
維持し得、耐久性に優れたものとなる。また、金属製の
軸部材と樹脂製部材による軸回動支持部材との摩擦によ
って摩擦ヒンジを構成するため、油等を塗布する必要が
なく、周辺部材への塗布物質の汚染の心配がないことは
勿論である。

【００１９】請求項２では、請求項１において、軸部材
の回転軸表面の硬化層の厚さは、少なくとも５．０μｍ
あれば良く、この程度の厚さの硬化層でトルク保持率が
向上し、長期間に亘って軸部材と軸回動支持部材との間
に安定した面摩擦抵抗を維持することができる。

【００２０】請求項３では、請求項１および２におい
て、軸部材と軸回動支持部材との間で発生する面摩擦抵
抗値の大きさは、必要に応じて表面硬さＨｖを変更する
ことにより適宜に設定できる。このため、使用すべき機
種の大小に対応した摩擦抵抗値が得られる。

【００２１】請求項４では、請求項１ないし３におい
て、軸部材の外表面に単一または複数の周溝を形成した
ので、樹脂製部材が軸部材に付着し易く、この樹脂製部
材の軸部材に対する密着性が向上し、高い摩擦トルクを
確保できる。このように、周溝の形成により、従来どお
りの大きさの軸部材で高い摩擦トルクが得られるので、
高トルクの割りには全体をコンパクトに設計できる。

【００２２】請求項５では、請求項１ないし４におい
て、摩擦ヒンジ装置を具体的な製品に具現化する例を示
す。すなわち、摩擦ヒンジ装置によりディスプレイ部を
所定の角度で位置保持すべく揺動可能に支持した携帯用
事務機器に適用している。

【００２３】［実施例上の効果］軸回動支持部材を形成
するために用いる樹脂製部材として、使用温度範囲（例
えば−２０〜８０℃）内における曲げ弾性率の変化の割
合が小さく、最大でも３０％以内のものを用いる。曲げ
弾性率の変化が小さい材料では、通常使用する環境温度
が変化した場合にも、軸部材に対して同等の摩擦力を保
持できる。加えて、摩擦面での劣化がなくなるため、長
期間に亘って安定した面摩擦抵抗力を維持することがで
きる。

【００２４】具体的には、ＰＣ（ポリカーボネイト）、
ＰＡＲ（ポリアリレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサ
ルファイド）などが適している。

【００２５】軸回動支持部材を形成する樹脂製部材に無
機系、有機系あるいは双方の摺動剤を混合したことによ
って、軸部材の円滑な回動を実現でき、しかも、軸部材
と軸回動支持部材との間に、別途にグリス等の摺動剤を
塗布するものではないため、塗布剤による周辺部材への
汚染の虞れがない。

【００２６】また、軸部材と軸回動支持部材との間の大
きな硬度差により回転摺動に伴って生じる磨耗粉の発生
を著しく低減させることができる。また、軸回動支持部
材を形成する樹脂製部材内に強度向上のためのガラス繊
維やカーボン繊維を混合させることで、耐久性を向上さ
せることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図に基づいて以
下に説明する。図１に示す摩擦ヒンジ装置１は、図示は
しないが、携帯用事務機器としてのノート型パソコンに
適用された一例を示す。このノート型パソコンでは、液
晶ディスプレイ部を有する蓋部材（図示せず）が、摩擦
ヒンジ装置１により前後方向に揺動可能に支持されてい
る。そして、この摩擦ヒンジ装置１は、液晶ディスプレ
イの表示角度を調節するために、蓋部材を開閉するのは
勿論、任意の開閉角度で位置保持するようになってい
る。

【００２８】かかる摩擦ヒンジ装置１においては、軸部
材１０は回動中心となる回転軸を構成し、パソコンの蓋
部材と一体に回転するように取り付けられている。２０
は軸回動支持部材で、これはパソコン本体側に固定さ
れ、蓋部材を開閉させるべく軸部材１０を回動自在に支
持している。

【００２９】軸部材１０は、図２に示すとおり、時効硬
化形ＳＵＳ材（ステンレス）、高Ｓｉアルミ合金製など
を用いて後述する表面硬さＨｖ（ビッカース硬さ）が８
００以上になるようにしている。これらの材料により円
柱形状の棒素材の中間部を径大部１１（例えば、直径５
ｍｍ）として、その両端側を径大部１１より小径の径小
部１２、１３（例えば、直径４ｍｍ）として成形してい
る。これの一方の径小部１３の先端部には、蓋部材と嵌
合するためのほぞ１４を形成している。

【００３０】軸部材１０の材料としては、（あ）時効硬
化形ＳＵＳ材（ステンレス）、高Ｓｉアルミ合金に加え
て鋳鍛造材料、タングステン系材料、酸化物系セラミッ
ク、炭化物系セラミック、窒化物系セラミック、ほう化
物系セラミック、高炭素鋼および高炭素電縫管が列挙で
きる（セラミックの種類については図４参照）。

【００３１】さて、軸回動支持部材２０は、図３に示す
ように、軸部材１０の径大部１１の外側を内包するよう
に密着して一体的に形成された樹脂製部材で、軸部材１
０を予め金型内に配置しておき、樹脂原料を射出成形す
ることによって軸部材１０にモールド成形されている。

【００３２】尚、ここでは、金型温度を１４０℃前後に
設定して、モールド成形を行っている。これにより、樹
脂製部材の成形収縮に伴う締め代により発生する内部応
力に基づいて軸部材１０と前記軸回動支持部材２０との
間に所定の面摩擦抵抗が生ずるようにしている。

【００３３】この摩擦ヒンジ装置１は、上述のとおり、
蓋部材をノート型パソコン本体に対して任意の角度に設
定する必要があるため、軸回動支持部材２０と軸部材１
０とに加わる相対的なトルクが所定トルク以下の場合に
は、その相対角度を維持し、所定トルク以上の場合に
は、円滑な回動動作を確保する必要がある。

【００３４】このため、軸部材１０の径大部１１は、成
形時に表面硬さＨｖ（ビッカース硬さ）が８００以上の
範囲に存するようにしている。具体的には、表面硬さＨ
ｖが８００以上を示す軸部材１０の材質を上述の（あ）
から選択するか、あるいは軸部材１０に表面処理を施す
ようにしている。

【００３５】かかる表面処理を施すにあたっては、
（あ）に列挙された材料から適宜なものを選んで、
（ａ）冷間圧造成形、鋳造などの加工処理や（ｂ）浸炭
硬化、高周波焼き入れ、窒化処理などの熱処理を行う。
また、この表面処理を行うには、（あ）の材質と（ａ）
の加工処理および（ｂ）の熱処理を適宜に組み合わせて
行ってもよい。

【００３６】上記のように構成したのは、軸部材１０の
表面硬さＨｖが小さい場合には、回動初動時のひっかか
りが大きく、またスティックスリップが大きいのに対
し、表面硬さＨｖが大きい場合には、回動初動時のひっ
かかりおよびスティックスリップがいずれも小さくでき
るからである。

【００３７】軸回動支持部材２０としてＰＡＲ（ポリア
リレート）樹脂を使用し、軸部材１０の径大部１１を直
径５ｍｍ、径小部１２を直径４ｍｍとした場合の表面硬
さＨｖとトルク保持率（劣化試験および耐久試験後のト
ルク／初期トルク）との関係を実験により得られた結果
として図５に示す。この図５によれば、表面硬さＨｖが
７００〜７５０の区間で極大値の存する変曲点を生ずる
ので、表面硬さＨｖが８００以上であれば摩擦ヒンジ装
置１として実用上すぐれた機能を発揮する。

【００３８】尚、蓋部材の回動に伴い軸部材１０と軸回
動支持部材２０との間で発生する面摩擦抵抗値は、設計
時の寸法関係などから適宜に設定できるようになってい
る。

【００３９】また、軸部材１０の表面処理にあたって
は、この軸部材１０の表面に表面硬さＨｖが８００以上
となる被膜を形成することができる。この被膜は便宜
上、図２の（ａ）、（ｂ）に硬化層１１ａとして示す。
かかる硬化層１１ａの厚み寸法としては、軸部材１０の
内部全体に亘る必要はなく、その表面から少なくとも
５．０μｍあればよい。

【００４０】実験により得られた結果を示す図５によれ
ば、硬化層１１ａの厚みが３〜５μｍの区間で極大値の
存在する変曲点を生ずるので、硬化層１１ａは厚みが少
なくとも５．０μｍ確保できれば実用上すぐれた機能を
発揮する。

【００４１】この場合、軸部材１０の硬化層１１ａの表
面硬さＨｖが８００以上で、その硬化層１１ａの厚みを
少なくとも５．０μｍ確保する表面加工法としては下記
のものが挙げられる。

【００４２】（１）メッキ法：ロジウムメッキ、ニッケ
ル−リン無電解メッキ、ニッケル−リン無電解または電
気メッキにアルミナ、ＳｉＣ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＢＣ、Ｓ
ｉＯ₂、ＴｉＯ₂を分散させた合金メッキあるいは硬質
クロムメッキ（図７参照）。

【００４３】（２）溶射法：タングステン、コバルト、
Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＷＣ、ＴｉＣのプラズマ溶射、
セラミックコーティング。

【００４４】（３）プレーティング法：ＴｉＣ、Ｔｉ
Ｎ、ＣｒＮのイオンプレーティングによる加工法。

【００４５】（４）ＣＶＤによる化学蒸着法：ＴｉＣ、
ＴｉＮ、ＴｉＢ₂、ＳｉＣなどのセラミック材料のＣＶ
Ｄ。

【００４６】これらの表面加工法のうち、図７における
工業用硬質クロムメッキは、Ｈｖ：８００〜１０００範
囲のものが実用化され、無電解ニッケルメッキは４００
℃で熱処理すると、Ｈｖ：１０００という高硬度が得ら
れる。

【００４７】また、ニッケルメッキ中にアルミナや炭化
ケイ素の粒子を分散させた複合被膜もＨｖ：６００程度
の硬さを示す。同様に４００℃で熱処理すると、ＳｉＣ
の含有率（２〜６ｗｔ％）によってＨｖ：１３００〜１
４００という高硬度を示す。さらに、ニッケル−タング
ステン合金メッキも極めて高硬度のメッキとして重要で
ある。

【００４８】このように表面処理を施された軸部材１０
を軸回動支持部材２０に対して回転摺動させているた
め、軸回動支持部材２０に好適する樹脂製部材が模索さ
れる。

【００４９】この樹脂製部材としては、軸部材１０に対
して安定した摩擦力を確保するために、摩擦ヒンジ装置
１を使用温度範囲（例えば、−２０〜８０℃）における
曲げ弾性率（ＧＰａ）の変化の割合が小さいものが用い
られる。

【００５０】これは、様々な樹脂について、トルク保持
率と曲げ弾性率保持率との関係を調べたところ、図８に
示すとおり、トルク保持率が８０％以上となる樹脂製部
材では、曲げ弾性率保持率が８０％以上であることに基
づくもので、曲げ弾性率保持率が高い（使用温度範囲内
における曲げ弾性率の変化の割合が小さい）樹脂製部材
を用いることで、高いトルク保持率を実現できるからで
ある。ここで、トルク保持率とは下記の関係式から得ら
れる値のことである。トルク保持率（％）＝｛（熱劣化試験および耐久試験後
のトルク）／（初期トルク）｝×１００

【００５１】図９、図１０に、周囲の環境温度と樹脂製
部材の曲げ弾性率との関係を示す。図９に示すＰＡＲ
（ポリアリレート）では、実際に機器等が使用される周
辺の環境温度範囲内では、曲げ弾性率が大きく変化しな
いため、軸回動支持部材２０として適している。

【００５２】これに対して、図１０に示すような一般の
結晶性樹脂では、使用温度範囲内で温度によって曲げ弾
性率が大きく変化する。こうした一般の結晶性樹脂で
は、使用温度が変化した場合に軸部材１０に対して適切
な面摩擦力を与える使用温度を選んで軸回動支持部材２
０として使用すべきである。

【００５３】以上の観点から、軸回動支持部材２０とし
て用いるのに適した樹脂製部材の具体例としては、ＰＡ
Ｒ（ポリアリレート）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、Ｐ
ＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＳ（ポリエ
ーテルサルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケ
トン）などが挙げられる。尚、本発明の他の実施例とし
て、軸部材１０の表面処理後には、この表面粗さ（Ｒ
ａ）をバフ加工などの表面処理により０．１５〜０．３
５μｍに設定することができる。

【００５４】次に第２実施例を説明する。第２実施例で
は、軸回動支持部材２０に用いられる樹脂製部材とし
て、上述のＰＡＲ（ポリアリレート）、ＰＣ（ポリカー
ボネイト）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、
ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエー
テルエーテルケトン）などの単一材料ではなく、フッ素
系樹脂、オレフィン系樹脂、グラファイトあるいはカー
ボン繊維等の有機系の摺動剤を１５ｗｔ％以内で添加し
て用いる。また、タルク、ガラス球、二硫化モリブデ
ン、チタン酸カリウム等の無機系摺動剤を１５ｗｔ％以
内で添加してもよい。

【００５５】樹脂製部材にＰＴＦＥ（フッ素樹脂）を３
ｗｔ％添加した場合を図１１に、添加しない場合を図１
２にそれぞれ示す。添加した場合には、初動時に滑らか
に回動を開始することが分かる。

【００５６】これによって、軸部材１０と軸回動支持部
材２０との摩擦に伴って発生する磨耗粉を著しく低減さ
せることができる。図１３に、これらの摺動剤を添加し
た場合の耐久性について、添加しないものと比較して示
す。

【００５７】図から明らかなとおり、摺動剤を添加した
場合には、トルク保持率の低下の度合いが著しく小さく
なっており、長寿命のヒンジとすることができる。

【００５８】次に、第３実施例について説明する。第３
実施例では、軸回動支持部材２０の強度を向上させるた
めに、ミネラル、カーボン繊維、ガラス繊維などを４０
ｗｔ％以内で添加する。

【００５９】また、図１４および図１５は、軸部材１０
の外表面に単一および３個の周溝１０ｇを形成した変形
例を示す。このようにすれば、軸回動支持部材２０の樹
脂製部材が周溝１０ｇの位置で軸部材１０に強く付着す
るようになる。このため、図１６のグラフから分かるよ
うに、発生トルクが増加しており樹脂製部材の軸部材１
０の外表面に対する密着性が向上する。このため、従来
どおりの大きさの軸部材１０で高トルクを発生できるの
で、全体のコンパクト化を図ることができる。この場
合、軸部材１０に形成する周溝１０ｇの数は、単一や３
個に限らず、必要に応じて２個、４個など複数設けるこ
とができるのは勿論である。

【００６０】以上のとおり、本発明では、軸部材１０の
材質を選択するか、あるいは表面処理により軸部材１０
の表面硬さＨｖが８００以上の範囲に存するようしてい
るため、トルク保持率の向上によりスティックスリップ
の発生や初動時のひっかかりがなく、安定した摩擦力を
長期にわたって維持することができる。これにより、蓋
部材等の開閉において、楽な操作で蓋部材を容易に任意
の開閉角度で位置保持することができる。

【００６１】また、軸回動支持部材２０を軸部材１０と
モールド成形によって組付けているため、製造コストの
低減を図ることができる。

【００６２】また、軸回動支持部材２０として成形され
る樹脂製部材として、使用温度範囲における曲げ弾性変
化率が小さい材料を用いているため、様々な使用環境に
おいても、安定した摩擦力を維持することができるた
め、蓋部材などを備えた機器の使い勝手をよくすること
ができる。

【００６３】なお、軸部材１０の硬化層１１ａは、バフ
研磨仕上げなどにより表面粗さの小さい円滑な表面に形
成してもよいが、表面粗さ（Ｒａ）が０．１５〜０．３
５μｍの範囲内なら表面粗さを考慮しないで未研磨でま
ま用いてもよい。

【００６４】また、軸部材１０にあっては、硬化層１１
ａを備えなくとも、所要の表面硬さＨｖ（８００以上）
を有するものなら、その素材をそのまま直接用いるよう
にしてもよい。

【００６５】また、上記実施例では、携帯用事務機器と
してノート型パソコンなどの蓋部材を例に挙げたが、複
写機などの電子機器の蓋、自動車のトランク用フード開
閉機構、ボンネット用フード開閉機構、トラックの荷台
蓋、家屋の窓開閉機構、ピアノの鍵盤蓋あるいは便器の
蓋など、蓋部材を面摩擦抵抗に基づくトルクにより任意
の回動角度に位置保持するもの一般に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の摩擦ヒンジ装置を示す斜視図である。

【図２】実施例の摩擦ヒンジ装置の軸部材を示す図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図３】実施例の摩擦ヒンジ装置を示す図で、（ａ）は
側面図、（ｂ）は正面図である。

【図４】セラミックにおける各種の硬質材質の特性値を
具体的に示す表である。

【図５】本実施例の軸部材の表面硬さＨｖとトルク保持
率との関係を示す特性図である。

【図６】本実施例の軸部材の硬化層の厚みとトルク保持
率との関係を示す特性図である。

【図７】クロムメッキなどの硬度を示す表である。

【図８】各種の樹脂製部材における曲げ弾性率保持率と
トルク保持率との関係を示す特性図である。

【図９】本実施例に用いた曲げ弾性率の変化が小さい樹
脂製部材における温度と曲げ弾性率との関係を示す特性
図である。

【図１０】図９と比較するための一般の結晶性樹脂にお
ける温度と曲げ弾性率との関係を示す特性図である。

【図１１】第２実施例を説明するための図で、軸回動支
持部材の樹脂製部材に摺動剤を添加した場合の回動角度
とトルクとの関係を示す特性図である。

【図１２】図１１と比較するための図で、軸回動支持部
材の樹脂製部材に摺動剤を添加しない場合の回動角度と
トルクとの関係を示す特性図である。

【図１３】第２実施例の軸回動支持部材の樹脂製部材に
摺動剤を添加した場合の耐久回数とトルクの変化との関
係を、摺動剤を添加しない場合と合わせて示した図であ
る。

【図１４】軸部材の外表面に単一の周溝を形成した変形
例を示す斜視図である。

【図１５】軸部材の外表面に３個の周溝を形成した変形
例を示す斜視図である。

【図１６】周溝の数と発生トルクとの関係を示す棒グラ
フである。

【符号の説明】

１摩擦ヒンジ装置１０軸部材（回転軸）１１径大部１２径小部１０ｇ周溝１１ａ硬化層２０軸回動支持部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動中心となる回転軸を有する軸部材
と、該軸部材を前記回転軸で回動自在に支持する軸回動支持
部材とからなり、前記軸回動支持部材が前記軸部材の前記回転軸の周りで
相対的に回動自在に設けられ、前記回転軸を内包し、前
記回転軸の外側に一体成形された樹脂製部材によって前
記軸回動支持部材を構成し、前記樹脂製部材の成形収縮
に伴う締め代により発生する内部応力を利用して前記軸
部材と前記軸回動支持部材との間に面摩擦抵抗を発生す
るようにした摩擦ヒンジ装置において、前記軸部材の回転軸表面の表面硬さＨｖ（ビッカース硬
さ）が８００以上の範囲に存するようにしたことを特徴
とする摩擦ヒンジ装置。
【請求項２】請求項１において、前記軸部材の回転軸
表面には、表面硬さＨｖが８００以上の範囲に存する硬
化層を形成し、その硬化層の厚さを、少なくとも５．０
μｍになるようにしたことを特徴とする摩擦ヒンジ装
置。
【請求項３】請求項１および２において、前記軸部材
と前記軸回動支持部材との間で発生する面摩擦抵抗値
は、所望に応じ適宜に設定できるようになっていること
を特徴とする摩擦ヒンジ装置。
【請求項４】請求項１ないし３において、前記軸部材
の外表面に単一または複数の周溝を形成し、前記樹脂製
部材の前記軸部材に対する密着性を補強したことを特徴
とする摩擦ヒンジ装置。
【請求項５】請求項１ないし４に記載の摩擦ヒンジ装
置を用いてディスプレイ部を所定の角度で位置保持すべ
く揺動可能に支持したことを特徴とする携帯用事務機
器。