JP2003028133A - ヒンジユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 部品数が少なく、構造が簡単、組み立てが
容易で、しかも、小型で高トルクが得られ、ヒンジユニ
ット任意角度で位置固定しても、回動可能な、液晶ディ
スプレー用のヒンジユニットの提供。 【解決手段】 軸体と、該軸体に固着した固定部材、該
軸体に回動自在に配置した可動部材と該固定部材と可動
部材との間に配置されたスラストワッシャーからなり、
上記スラストワッシャーは、筒状の硬質の外層と弾性体
の内層の２層構造であって、該内層が上記固定部材と可
動部材の間で圧縮された状態で配置されてなるヒンジユ
ニット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パソコン、ワープ
ロ等のＯＡ機器、液晶テレビ等の映像機器の液晶ディス
プレーを回動可能に、かつ任意角度で位置固定できるヒ
ンジユニットに関する。また、本発明は、組み立ての部
品数が少なく、構造が簡単、組み立てが容易で、しか
も、小型で高トルクが得られ、ヒンジユニットを任意角
度で自在に固定することによって、円滑な回動が可能
で、液晶ディスプレー用のヒンジユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】ラップトップパソコンやディスクトップ
パソコンやワープロ等の小型ＯＡ機器あるいは液晶テレ
ビでは、蓋体に液晶ディスプレーが設けられ利用者の見
やすい角度で位置固定するために、蓋体を機器本体に対
して回動自在に、かつ適宜の角度で位置固定するように
蓋体と機器本体をヒンジユニットで接続している。従
来、これらヒンジユニットは、上記のように任意角度で
位置固定が可能なように、所定の回転トルクを必要とし
ている。例えば、ラップトップパソコンのような小型の
ものでは、5 〜10ｋｇ、ディスクトップパソコン等では
液晶ディスプレーが重いので、20〜30ｋｇの回転トルク
を必要としており、このようなトルクを固定部と可動部
の間の摺動摩擦により発生させるようにしている。

【０００３】このような摩擦による回転トルク発生の手
段としては、従来、摩擦体を軸の長手方向に配置し、こ
の摩擦体と軸に対してラジアル方向に押圧して、両者間
の摺動摩擦により回転トルクを発生させるものと、固定
部材と回動部材との間に、軸と直交する方向に摩擦体を
配置し、これらをスラスト方向に押圧して、両者間の摺
動摩擦により回転トルクを発生させるものとに大別され
る。前者の摩擦体と軸に対してラジアル方向に押圧する
タイプのものとしては、回転軸に該回転軸の外径よりの
わずかに小さい内径の耐摩耗性プラスチック製の制動部
材を嵌装し、制動部材の内面を回転軸の外周面を摺動摩
擦面としたもの（特開２０００−３２８８３２号公
報）、軸体の外周に摩擦部材を密着、配置し、軸体外周
面と摩擦部材との間を摺動摩擦面としたもの（実開平５
−７１４３４号公報）がある。

【０００４】後者の固定部材と回動部材との間に、軸と
直交する方向に摩擦体を配置し、これらをスラスト方向
に押圧して、両者間の摺動摩擦により回転トルクを発生
させるものとしては、軸体に回転摩擦板、装置本体取付
け板、回転摩擦板、スプリングワッシャ−（板バネ）及
びスペ−サを順に挿入し、軸体端部をかしめて、装置本
体取付け板の両側に回転摩擦板を圧接させもの（特開２
０００−３４６０４７号公報）があり、後者の一般的な
タイプものとして、図３（断面図）及び図４（分解図）
に示すように軸体１１に固定部材１２、スペーサ１３、
ワッシャ−１４、可動部材１５、ワッシャ−１６、バネ
受け１７、板バネ１８を順に挿入し、押え板１９で固定
して、可動部材の両側にワッシャー（摩擦板）を圧接さ
せるものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述す
るような技術においては、多くの解決すべき問題があ
り、例えば前者の軸体のラジアル方向に摩擦力を発生さ
せる方式のものでは、高トルクを得るためには、摩擦面
を大きくしなければならず、そのために軸体を長くした
り、軸径を大きくする必要があり、ヒンジが大型化する
問題がある。また、後者の軸に対してスラスト方向に摩
擦力を発生させるものでは、板バネとこの板バネの弾性
を受ける摩擦板等の部品点数が多くなって、組み立て工
程が煩雑となる問題点がある。そこで、本発明の課題
は、部品数が少なく、構造が簡単で、かつ組み立てが容
易で、しかも小型で、高トルクが得られるヒンジユニッ
トを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、エラストマ−
等の弾性変形する材料の弾性反発力を利用して、ヒンジ
ユニットのスラストワッシャーを作り、ワッシャー部を
圧縮して、その反発力を摩擦発生源として利用したもの
で、ヒンジユニットを軸体、該軸体に固着した固定部材
及び該軸体に回動自在に配置した可動部材から構成し、
該固定部材と可動部材の間に配置されたスラストワッシ
ャーを筒状の硬質の外層と弾性変形し得る内層の２層構
造のものを用いることを特徴とするもので、かつ内層を
上記固定部材と可動部材の間に圧縮された状態となるよ
うに配置することによって上記課題を解決した。

【０００７】本発明は、以下の構成を基本的な特徴とす
るものである。 （１）軸体、該軸体に固着した固定部材、該軸体に回動
自在に配置した可動部材及び該固定部材と可動部材の間
に配置されたスラストワッシャーからなり、上記スラス
トワッシャーが筒状の硬質の外層と弾性体の内層の２層
構造であって、該内層が上記固定部材と可動部材の間で
圧縮された状態で配置されていることを特徴とするヒン
ジユニット。 （２）内層が、摩擦係数の高い熱可塑性エラストマ−で
あることを特徴とする上記（１）に記載のヒンジユニッ
ト。 （３）スラストワッシャ−が、可動部材又は可動部材の
いずれか一方を挟持するように配置されていることを特
徴とする上記（１）又は（２）に記載のヒンジユニッ
ト。

【０００８】上記ヒンジユニットにおける内層は、熱可
塑性エラストマ−等の弾性体が適当で、高摩擦係数のも
のが好ましく、スラストワッシャ−の配置は、固定部材
又は可動部材を挟持した状態で配置することが好まし
い。また、外層は該内層の圧縮時に、外方への膨張を押
えることができる程度の硬質の材料で構成するものが適
当で、ＰＰＳ（ポリエチレンサルファイド）等のプラス
チックや金属が用いられるが、特に摺動性能の優れたも
のが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のヒンジユニットの一実施
の形態を図１及び図２により説明する。図１は、本発明
のヒンジユニットの断面図、図２は、本発明の上記ヒン
ジユニットに用いるスラストワッシャーの断面図であ
る。なお、図３（断面図）及び図４（分解図）は、従来
の一般的な固定板と可動板の取付けを示すものである。
上記図１及び図２に示すように、固定部材１に固着され
た軸体２は、固定側の大径部２ａと、その一方側に形成
された小径よりなる軸部２ｂよりなり、小径の軸２ｂに
は、大径の軸部２ａ側から順に、スラストワッシャー
３、５、可動体であるディスプレー体を支持する可動部
材４、スラストワッシャー５、押え板６が挿入され、こ
れらを軸方向に押圧して、小径の軸部２ｂの端部をかし
めることによって可動部材４の両側にスラストワッシャ
−３、５を圧接させるようにしている。

【００１０】上記スラストワッシャ−３、５は、図２に
示すように、外層と内層からなる。外層は、硬質で、摺
動性の円筒状であり、内層８は、外層７の内側に配置さ
れ、外層７からはみ出る長さで、エラストマ−のような
弾性を有する円筒状からなっている。図１のように組み
立てると、内層８は、大径軸部２ａ、可動部材４、押え
板６を介して軸方向に圧縮され、軸方向、すなわち、ス
ラスト方向に押圧力が発生すると共に、外層７によっ
て、膨張が押えられるため、軸に直交方向（ラジアル方
向）に押圧力が発生することになる。

【００１１】したがって、スラストワッシャ−３、５を
可動部材４と共に回動するように構成すると，押え板６
とスラストワッシャ−３、５との当接面、軸体２の大径
軸部２ａとスラストワッシャ−３、５との当接面、軸体
の小径部２ｂの外周面とスラストワッシャー５内面とに
摩擦力が発生し、大きなトルクが得られる。一方、上述
の可動部材４及び軸体２の関係を逆にして、軸体２を回
転軸、可動部材４を固定とし、固定部材１を可動とする
ように変更することもできる。例えばスラストワッシャ
−３、５と部材４を固定とするようにすると、軸体２の
小径軸部２ｂの外周面とスラストワッシャ−３、５との
内面及びスラストワッシャー５と押え板６及び大径部２
ａとの当接面に摩擦力が発生し、スラストワッシャ−
３、５が軸体２と共に回動し、部材４のみを固定部材と
するようにすると、部材４とスラストワッシャ−３、５
との当接面に摩擦力が発生する。このように、本発明で
は、簡単な構造で多様なトルク得られ、さらにスラスト
ワッシャ−の内層材に摩擦係数の相違するものを選ぶこ
とによって、所望のトルクを得ることができる。

【００１２】

【実施例】スラストワッシャ−の材質として、外層とし
てＰＰＳ（ポリエチレンサルファイド）系摺動部材（大
塚化学（株）ポチコンS80 ）、内層として熱可塑性ポリ
ウレタン（ダウケミカル日本（株）ペレセン2103 90A）
を使用し、外層のサイズを、外径φ20ｍｍ、内径φ16ｍ
ｍ、幅２ｍｍ、内層のサイズを、外径φ16ｍｍ、内径φ
10ｍｍ、幅３ｍｍとして、軸体をφ10ｍｍとして、図１
（断面図）及び図２（平面図）に示すようなスラストワ
ッシャ−３、５を形成した。このスラストワッシャーの
回転トルクは20ｋｇであった。

【００１３】

【発明の効果】以上のように、本発明のヒンジユニット
は、部品点数が少ないため製作が容易、かつ安価であ
り、しかも小型で、トルクの調整が容易であって、高ト
ルクを発生し得るものであるから、ラップトップパソコ
ンやワープロのような高いトルクを必要としないものか
ら、ディスクトップパソコンや液晶テレビのような高ト
ルクを必要とするものまで、幅広く使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒンジユニットの使用時の断面図

【図２】本発明のヒンジユニットに用いるスラストワッ
シャ−の断面図

【図３】従来のヒンジを示す断面図

【図４】図３のヒンジユニットの分解図

【符号の説明】

１ 本発明のヒンジユニットの固定部材 ２ 軸体 ２ａ 大径軸部 ２ｂ 小径軸部 ３ スラストワッシャ− ４ 可動部材 ５ スラストワッシャー ６ 押え板 ７ スラストワッシャー外層 ８ スラストワッシャー内層 １１ 従来のヒンジユニットの軸体 １２ 固定部材 １３ スペーサ １４ ワッシャ− １５ 可動部材 １６ ワッシャ− １７ バネ受け １８ 板バネ １９ 押え板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸体、該軸体に固着した固定部材、該軸
   体に回動自在に配置した可動部材及び該固定部材と可動
   部材との間に配置されたスラストワッシャーからなり、
   上記スラストワッシャーが筒状の硬質の外層と弾性体の
   内層の２層構造であって、該内層が上記固定部材と可動
   部材の間で圧縮された状態で配置されていることを特徴
   とするヒンジユニット。
2. 【請求項２】 内層が、摩擦係数の高い熱可塑性エラス
   トマ−であることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ
   ユニット。