JP2002195245A - ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が少なく組み立てが容易であって、
しかも必要な強度を保持しつつ細径化を実現する。 【解決手段】 軸受孔３１を有する軸受部材３０と、こ
の軸受部材３０の軸受孔３１に回転自在に嵌め込まれる
軸体２０と、を備えたヒンジ装置１０であって、軸体２
０の軸胴部２２には弾力性を有する抵抗部材２４が一体
に成形されており、軸体２０は、抵抗部材２４を介して
軸受部材３１に嵌め込まれる。軸体２０が回転するとき
は、抵抗部材２４が自らの弾性により軸受孔３１の内周
面と圧接して、適度な回転荷重が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は部材を回転自在に
支持するとともに当該部材を回転位置に制止可能な抵抗
力を備えたヒンジ装置に関し、例えば、ノート型パーソ
ナルコンピュータ（以下、パソコンという）等の情報機
器における液晶表示扉の支持に好適なヒンジ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のヒンジ装置としては、例
えば、図９に示す構造のヒンジ装置が知られている。同
図に示すヒンジ装置１００は、軸受部材１０１とこの軸
受部材１０１に回転自在に嵌合した軸体１０２とを有し
ている。軸体１０２の一端部はノート型パソコンの液晶
表示扉ａに装着されるとともに、胴部には段差面１０２
ａが形成され、この段差面１０２ａと軸受部材１０１の
対向する表面部１０１ａとがワッシャ１０３を介して当
接している。

【０００３】軸体１０２の他端部は、軸受部材１０１の
裏面側から突出しており、この突出部分にワッシャ１０
４および波形ワッシャ１０５が嵌め込まれるとともに、
ナット１０６が螺合している。このナット１０６を締め
込むことにより、波形ワッシャ１０５のバネ圧をもって
軸体１０２の段差面１０２ａが、ワッシャ１０３を介し
て軸受部材１０１の表面部１０１ａに圧接する。この圧
接抵抗によって、液晶表示扉ａを任意の回転位置に固定
することを可能としている。

【０００４】また、図１０は従来の他の構造のヒンジ装
置を示す正面断面図である。同図に示すヒンジ装置２０
０は、軸体２０２の胴部にテーパ面２０２ａを形成する
とともに、このテーパ面２０２ａを摩擦部材２０３を介
して軸受部材２０１の内周面に圧接している。摩擦部材
２０３と軸体２０２ａとの間の摩擦力は、軸体２０２の
一端にワッシャ２０４とナット２０５に挟まれて装着さ
れた圧縮バネ２０６の引っ張りバネ圧をもって付与され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示した従来のヒンジ装置１００は、軸受部材１０１およ
び軸体１０２のほかに、ワッシャ１０３，１０４、波形
ワッシャ１０５、およびナット１０６が必要であり、部
品点数が多く組み立て作業が煩雑である問題を有してい
た。同様に、図１０に示した従来のヒンジ装置２００
も、軸受部材２０１および軸体２０２のほかに、摩擦部
材２０３、ワッシャ２０４、ナット２０５、および圧縮
バネ２０６が必要であるため、部品点数が多く組み立て
作業が煩雑である問題を有していた。

【０００６】また、近年、ノート型パソコン等の携帯情
報機器は、屋外への持ち運びの利便性を重視して小形化
および薄形化される傾向にあり、この傾向に伴って液晶
表示扉のヒンジ装置も、軸体を全体的に細径（例えば、
直径７ｍｍ以下）とすることが要求されている。

【０００７】ところが、図９に示した従来の構造では、
軸体１０２に位置制止用の抵抗力を付与するために、軸
体１０２の胴部に段差面１０２ａを形成している結果、
軸受部材１０１との嵌合部分は軸体１０２の直径が必然
的に細くなる。したがって、軸体１０２の液晶表示扉ａ
への装着部を細径とした場合に、段差面１０２ａで更に
細径となる胴部の強度がいちじるしく低下してしまうた
め、事実上、近年の小形化および薄形化の要請に応える
ことができなかった。

【０００８】図１０に示した従来の構造も、軸体２０２
に位置制止用の抵抗力を付与するために、軸体２０２に
テーパ面２０２ａを形成している結果、縮径側は直径が
細くなっている。したがって、軸体２０２の液晶表示扉
ａへの装着部を細径とした場合に、テーパ面２０２ａの
縮径側は更に細径となって強度がいちじるしく低下して
しまうため、この従来構造も、近年の小形化および薄形
化の要請に応えることができなかった。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、部品点数が少なく組み立てが容易であって、
しかも必要な強度を保持しつつ細径化を実現することが
できるヒンジ装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、軸受孔を有する軸受部材と、こ
の軸受部材の軸受孔に回転自在に嵌め込まれる軸体と、
を備えたヒンジ装置であって、弾力性を有する樹脂材料
からなり、軸受部材に形成した軸受孔の内周面または軸
体の外周面のいずれか一方に一体成形され、他方と自ら
の弾性によって圧接する抵抗部材を備えたことを特徴と
する。

【００１１】この発明によれば、波形ワッシャや圧縮バ
ネのバネ力を利用することなく、抵抗部材が自らの弾性
によって軸受部材の軸受孔内周面または軸体の外周面に
圧接して、軸体に回転抵抗を付与するので、部品点数が
少なく組み立て作業が容易である。

【００１２】しかも、この発明のヒンジ装置によれば、
軸体に回転抵抗を付与する目的でテーパ面や段差面を形
成する必要がないため、細径化の要請にも一定の強度を
保持しつつ応えることができる。

【００１３】また、抵抗部材とこの抵抗部材が成形され
る軸受部材または軸体との間に、抵抗部材の移動を阻止
するすべり止め手段を形成すれば（請求項２）、その軸
受部材または軸体と抵抗部材の一体性が強固に維持さ
れ、意図しない軸体の回転を確実に規制して回転位置を
保持することができる。

【００１４】ここで、すべり止め手段として、抵抗部材
が成形される軸受部材の軸受孔内周面または軸体の外周
面にアヤメ掛け加工部を形成すれば（請求項３）、例え
ば、抵抗部材をインサート成形をもって軸体または軸受
部材と一体成形する際に、アヤメ掛け加工部に樹脂材料
からなる抵抗部材が入り込んで噛み合い状態が形成さ
れ、抵抗部材の移動を強固に保持することができる。ア
ヤメ掛け加工は、例えば、旋盤加工により容易に施すこ
とができるので、作業性がよく量産にも適している。

【００１５】なお、抵抗部材は、インサート成形をもっ
て軸体または軸受部材のいずれか一方と一体成形される
構成とすれば（請求項４）、容易に抵抗部材を成形する
ことができ、しかも量産にも適したものとなる。

【００１６】また、抵抗部材が圧接する軸受部材の軸受
孔内周面若しくは軸体の外周面、または抵抗部材の圧接
面に、軸方向へ延びる溝部を形成するとともに、この溝
部に潤滑剤を充填すれば（請求項５）、軸体が回転する
ときに、抵抗部材の摺接面に潤滑剤が供給されるので、
抵抗部材の摩耗や摩擦音の発生を抑制することができ
る。

【００１７】なお、抵抗部材は、軸体の外周面に成形す
ることが好ましい（請求項６）。すなわち、軸体の外周
面に抵抗部材を一体成形すれば、その抵抗部材の外周面
と軸受部材の軸受孔内周面とが摩擦接触して抵抗力（摩
擦力）を生じることとなる。この抵抗力の大きさは、摩
擦接触面の面積に比例する。ここで、軸体を細径として
もその外周面に一体成形された抵抗部材はその肉厚だけ
太くなる。したがって、抵抗部材の外周面積（摩擦接触
面）は、軸体の外周面面積よりも大きくなるので、軸体
の細径化を実現しつつ大きな抵抗力を得ることができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。本実施形態におい
ては、ノートパソコンの液晶表示扉の回転機構に採用さ
れるヒンジ装置を取り上げて説明していくが、本発明の
適用範囲はこれに限定されず、一定の抵抗力をもって回
転支持する必要のある各種機器のヒンジ部に適用可能で
あることは勿論である。

【００１９】図１は、本実施形態に係るヒンジ装置が組
み込まれたノートパソコンの液晶表示扉とそのヒンジ部
を示す斜視図である。同図に示すように、ヒンジ装置１
０は、ノートパソコンの液晶表示扉Ａと本体Ｂとの間に
装着される。このヒンジ装置１０は、軸体２０とこの軸
体２０を回転自在に支持する軸受部材３０とを構成要素
に含んでいる。このうち軸受部材３０はノートパソコン
の本体Ｂに装着され、一方、軸体２０はノートパソコン
の液晶表示扉Ａに装着されており、軸受部材３０に対し
て軸体２０と液晶表示扉Ａが一体に回転する構成となっ
ている。

【００２０】軸体２０は、図２に示すように、丸棒状の
金属材料（例えば、鉄鋼）にて形成してあり、近年の細
径化の要望に応えて外形寸法を細径（例えば、５ｍｍ程
度）に形成してある。

【００２１】軸体２０における外周面の所定領域（アヤ
メ掛け加工領域）２２には、アヤメ掛け加工（すべり止
め手段）によって多数の細かな凹部２２ａが形成してあ
る。アヤメ掛け加工は、例えば、旋盤を用いて容易に処
理できるので、量産に適している。また、アヤメ掛け加
工領域２２の両端部には、後述する抜け止め部材５０を
装着するための凹溝２３が形成してある。この凹溝２３
も旋盤を用いて容易に形成することができる。

【００２２】アヤメ掛け加工領域２２の外周面には、図
３に示すように、抵抗部材２４が形成される。本実施形
態では、射出成形による樹脂成形法の一種であるインサ
ート成形により、軸体２０のアヤメ掛け加工領域２２に
抵抗部材２４を形成している。

【００２３】ここで、インサート成形による抵抗部材２
４の形成方法を説明すると、図４に示すように、軸体２
０のアヤメ掛け加工領域２２を金型４０に設けられたキ
ャビティ４１内に挿入配置するとともに、高温に溶融し
た樹脂材料をスプール４２を介してキャビティ４１に供
給する。そして、一定時間冷却した後、金型４０から軸
体２０を取り出せば、軸体２０におけるアヤメ掛け加工
領域２２の外周面に抵抗部材２４が一体形成される（図
３参照）。

【００２４】ここで、アヤメ掛け領域２２には、多数の
細かな凹部２３（図２参照）が形成してあるので、イン
サート成形に際して、キャビティ４１内に充填された樹
脂材料の一部がこれら凹部２３に入り込むので、樹脂材
料が固まった後は、凹部２３に樹脂材料が噛み込んだ状
態が形成され、その結果、抵抗部材２４の軸体２２に対
するすべりが確実に阻止される。

【００２５】また、抵抗部材２４の外周面には、複数の
凹溝２４ａが軸方向に沿って形成される（図３参照）。
インサート成形に際してこの凹溝２４ａを形成するに
は、金型４０におけるキャビティ４１の内周面には、軸
方向に延びる複数の凸溝を形成しておけばよい。

【００２６】抵抗部材２４を構成する樹脂材料として
は、ＭＣナイロン、ナイロン６６等の弾力性を有し、し
かも耐摩耗性のあるナイロン系樹脂材料を採用すること
が好ましい。なお、ナイロン系樹脂材料以外であって
も、適度な弾力性を有する各種の樹脂材料が抵抗部材２
４の材料として利用可能である。

【００２７】また、抵抗部材２４の外径寸法は、後述す
る軸受部材３０の軸受孔３１へ圧入することができ（図
７参照）、かつ、軸受部材３０に対し軸体２０を回転し
たときに、抵抗部材２４が自らの弾性により軸受孔３１
の内周面に圧接して適度な回転加重が得られる寸法に設
定することが好ましい。

【００２８】この抵抗部材２４の外形寸法は、樹脂材料
の特性（例えば、弾力性）等に応じて適宜設定される。
例えば、樹脂材料にＭＣナイロンまたはナイロン６６を
採用する場合には、抵抗部材２４の外径寸法が、軸受孔
３１の内径よりも３／１００〜１５／１００程度大きく
なるように設定することで、所望の回転荷重を得られる
ことが、本発明者らの実験により確認されている。

【００２９】軸受部材３０は、図５に示すように、軸体
２０を回転自在に支持する支持部３２と、この支持部３
２をノートパソコンの本体Ｂに固定する台座部３３とを
含み、支持部３２には既述した抵抗部材２４を圧入する
軸受孔３１が形成されている。ここで、軸受孔３１の長
さは、軸体２０に設けた抵抗部材２４の長さとほぼ同じ
寸法に形成してある。この軸受部材３０は、例えば、ダ
イカスト成形により形成される。軸受部材３０を構成す
る金属材料としては、例えば、高い強度を有する亜鉛合
金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の非鉄金属
や、鉄系金属を採用することができる。

【００３０】次に、本実施形態に係るヒンジ装置１０の
組み立て方法について、図６乃至図８を参照して説明す
る。図６に示すように、まず、軸体２０における抵抗部
材２４の形成領域を、軸受部材３０の軸受孔３１に圧入
する（図６乃至図７参照）。

【００３１】このとき、抵抗部材２４の外周面に形成し
た凹溝２４ａに、グリース等の潤滑剤を充填しておけ
ば、抵抗部材２４の回転摩擦部分にこの潤滑剤が介在す
ることとなるので、抵抗部材２４の摩耗や摩擦音の発生
が抑制され好ましい。

【００３２】軸体２０の抵抗部材２４が設けられた領域
を、軸受孔３１に圧入した状態にあっては、軸体２０に
形成された凹溝２３が、軸受部材３０における支持部３
２の両端面よりも僅か外側に配置される。次に、これら
凹溝２３にワッシャ等の抜き止め部材５０を嵌め込ん
で、軸体２０の軸方向の抜けを阻止する。これにより、
ヒンジ装置１０の組み立てが完成する。

【００３３】上述した構成の本実施形態に係るヒンジ装
置によれば、従来のヒンジ装置のごとく（図９，図１０
参照）、波形ワッシャや圧縮バネのバネ力を利用するこ
となく、抵抗部材２４が自らの弾性によって軸受部材３
０における軸受孔３１の内周面に圧接して、軸体２０に
回転抵抗を付与するので、部品点数が少なく組み立て作
業が容易である。しかも、軸体２０に回転抵抗を付与す
る目的でテーパ面や段差面を形成する必要がないため、
細径化の要請にも一定の強度を保持しつつ応えることが
できる。

【００３４】また、軸体２０の外周面にアヤメ掛け加工
を施すことにより、その外周面に成形される抵抗部材２
４のすべりを抑制したので、回転抵抗が作用しても抵抗
部材２４を軸体２０と一体に回転させることができる。
なお、軸体２０に対する抵抗部材２４の移動を阻止する
すべり止め手段は、アヤメ掛け加工による構成に限定さ
れず、それら各部材間の周方向の相対的なすべりを規制
することができる構成であればよい。例えば、軸体２０
における抵抗部材２４の形成領域を、断面多角形状に形
成したり、同領域に凹部または凸部を形成する構成であ
ってもよい。

【００３５】上述した実施形態においては、軸体２０の
外周面に抵抗部材２４を設けたが、軸受部材３０におけ
る軸受孔３１の内周面に抵抗部材２４を形成する構成と
してもよい。ただし、本実施形態のように、軸体２０の
外周面に抵抗部材２４を設ける構成のほうが、既述した
とおり、次の点で好ましい効果を得ることができる。す
なわち、軸体２０の外周面に抵抗部材２４を一体成形す
れば、その抵抗部材２４の外周面と軸受部材３０におけ
る軸受孔３１の内周面とが、摩擦接触して抵抗力（摩擦
力）を生じることとなる。この抵抗力の大きさは、摩擦
接触面の面積に比例する。ここで、軸体２０を細径とし
てもその外周面に一体成形された抵抗部材２４はその肉
厚だけ太くなる。したがって、抵抗部材２４の外周面積
（摩擦接触面）は、軸体２０の外周面面積よりも大きく
なるので、軸体２０の細径化を実現しつつ大きな抵抗力
を得ることができる。

【００３６】また、上述した実施形態では、抵抗部材２
４の外周面に、潤滑剤を充填するための凹溝２４ａを形
成したが、これに限定されず、抵抗部材２４が圧接する
軸受孔３１の内周面に同様の機能をもつ凹溝を形成して
もよい。抵抗部材を軸受孔３１の内周面側に形成する場
合は、抵抗部材の内周面か、またはその抵抗部材と圧接
する軸体の外周面に同様の機能をもつ凹溝を形成すれば
よい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のヒンジ装
置によれば、部品点数が少なく組み立てが容易であっ
て、しかも必要な強度を保持しつつ細径化を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るヒンジ装置が組み込ま
れたノートパソコンの液晶表示扉とそのヒンジ部を示す
斜視図である。

【図２】本発明の実施形態に係るヒンジ装置を構成する
軸体を示す斜視図である。

【図３】図２に示す軸体の外周面に抵抗部材を設けた構
成を示す斜視図である。

【図４】軸体の外周面に抵抗部材をインサート成形する
ための金型の構成例を示す正面断面図である。

【図５】本発明の実施形態に係るヒンジ装置を構成する
軸受部材の構造を示す斜視図である。

【図６】本発明の実施形態に係るヒンジ装置の組み立て
方法を説明するための斜視図である。

【図７】本発明の実施形態に係るヒンジ装置の組み立て
方法を説明するための図６に続く斜視図である。

【図８】本発明の実施形態に係るヒンジ装置の組み立て
方法を説明するための図７に続く斜視図である。

【図９】従来のヒンジ装置を示す正面図である。

【図１０】従来の他のヒンジ装置を示す正面断面図であ
る。

【符号の説明】

１０：ヒンジ装置 ２０：軸体 ２２：アヤメ掛け加工領域 ２２ａ：凹溝 ２３：凹部 ２４：抵抗部材 ２４ａ：凹溝 ３０：軸受部材 ３１：軸受孔 ３２：支持部 ３３：台座部 ４０：金型 ４１：キャビティ ４２：スプール ５０：抜き止め部材

フロントページの続き (72)発明者 山▲崎▼ 登美子 秋田県横手市追廻２−10−６ (72)発明者 山▲崎▼ 博次 神奈川県横浜市港北区綱島東３−６−５ 山▲崎▼ダイカスト株式会社内 (72)発明者 山▲崎▼ 昭夫 神奈川県横浜市港北区綱島東３−６−５ ユニテック株式会社内 Ｆターム(参考） 3J105 AA12 AB11 AB22 AB31 AB46 AC07 BA02 BB12 DA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受孔を有する軸受部材と、この軸受部
   材の軸受孔に回転自在に嵌め込まれる軸体と、を備えた
   ヒンジ装置であって、 弾力性を有する樹脂材料からなり、前記軸受部材に形成
   した軸受孔の内周面または前記軸体の外周面のいずれか
   一方に一体成形され、他方と自らの弾性によって圧接す
   る抵抗部材を備えたことを特徴とするヒンジ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のヒンジ装置において、 前記抵抗部材とこの抵抗部材が成形される前記軸受部材
   または軸体との間に、抵抗部材の移動を阻止するすべり
   止め手段を形成したことを特徴とするヒンジ装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のヒンジ装置において、 前記すべり止め手段は、前記抵抗部材が成形される軸受
   部材の軸受孔内周面または軸体の外周面に形成した、ア
   ヤメ掛け加工部であることを特徴とするヒンジ装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
   ヒンジ装置において、 前記抵抗部材は、インサート成形をもって前記軸体また
   は軸受部材のいずれか一方と一体成形されることを特徴
   とするヒンジ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の
   ヒンジ装置において、 前記抵抗部材が圧接する軸受部材の軸受孔内周面若しく
   は軸体の外周面、または抵抗部材の圧接面に、軸方向へ
   延びる溝部を形成するとともに、この溝部に潤滑剤を充
   填したことを特徴とするヒンジ装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の
   ヒンジ装置において、 前記抵抗部材を前記軸体の外周面に成形したことを特徴
   とするヒンジ装置。