JP2004169870A - Rotation suppressing mechanism of movable body - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、注油およびグリース塗布が必要なく、しかも高い耐久性を有する旋回抑制機構に関し、各種容器の開閉蓋やデスクトップパソコンの液晶ディスプレイスタンドのような可動体の旋回抑制機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般乗用車では、開閉蓋や液晶ディスプレイ表示部のような可動体を所定の位置まで旋回して静止できるように、グローブボックスの蓋板、サンバイザ、カーナビゲータ、車載テレビなどにおいて各種の旋回機構を設置している。また、一般の家庭や会社内においても、開閉蓋を備える可動体は数多く存在し、その例としてコピー機やスキャナの開閉蓋,電子オルガンやピアノの鍵盤蓋およびバックリッド,ライティングデスクのフロント板などが例示できる。これらの可動体は、ヒンジや回転金具のような旋回機構によって上下方向に回動可能である。これらの旋回機構では、上下・左右の開閉のいずれの方向にも自由回動するため、蓋体などを閉める際に指を挟んで怪我をしたり、該蓋体が急激に下降して製品を損傷することがある。
【0003】旋回抑制機構は、前記の旋回機構に代えて、可動体の回動を適宜に抑制することにより、開閉蓋などの可動体が急激に旋回して事故発生することを防止する。この旋回抑制機構として、可動体の回転軸を機器本体の貫通孔に挿入し、該回転軸にワッシャおよび数枚の皿バネを介してナットを強く締め付ける機構が一般的であった。この旋回抑制機構では、機器本体の側壁面とワッシャ面とが摩擦面になり、数枚の皿バネの弾力で可動体の回動を強く抑制するので金属の焼き付けを発生しやすく、可動体の旋回作動を維持するために、この摩擦面に定期的な注油またはグリース塗布が必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記の旋回抑制機構で定期的な注油やグリース塗布を行うことは煩雑な作業であり、こうした定期的な保守作業を行っても強いバネ弾力で接触部分が磨耗し、磨耗渣が生じて可動体の旋回作動が困難になりやすい。本発明者は、既に特公平7−59427号および特許第2650149号において旋回抑制機構を提案し、これらの旋回抑制機構は、上下のいずれの回動方向も適宜に制動することにより、該蓋体の急激な下方旋回を起こさない利点がある反面、機構の寸法がやや長く且つ構造が多少複雑でユーザのコストダウンの要望に応じられないことがあった。また、特許第2770297号は、構造が簡単で蓋体の開閉作動を適切に調整することができて好評であるが、ノート型パソコンのディスプレイやデジタルカメラやビデオの液晶表示部のような軽量の可動体では使用可能であっても、比較的大きくて重い可動体の開閉作動を抑制する場合に、該可動体の荷重に応じて単純に大型化することはできない。
【0005】本発明は、多少とも重い可動体の旋回抑制装置に関して検討を重ねた結果、プラスチック製の制動部材の圧力変形や熱膨張を防ぐことにより、比較的重い可動体による数万回の旋回試験に対応できる高い耐久性を有し、且つ構造が単純で製造コストが安い旋回抑制機構を提案することを目的とするものである。本発明の他の目的は、注油およびグリース塗布が必要ないことで定期的な保守作業を省略できる旋回抑制機構を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る旋回抑制機構は、機器本体に取り付ける回転軸と、該回転軸を嵌入する貫通孔を設けた可動体と、この貫通孔と同心状に配置して可動体に固着する保持リングと、該保持リング内に嵌装する耐磨耗性エンジニアリングプラスチック製の制動部材と、該制動部材と接触し且つ回転軸とともに回動または静止するワッシャとを備える。この旋回抑制機構では、機構全体を締め付けることにより、可動体を旋回すると制動部材の側面とワッシャの側面とが摩擦面となる。また、制動部材が保持リング内に嵌ることにより、保持リングによって制動部材の外方への変形を阻止している。
【0007】本発明に係る旋回抑制機構では、可動体の両側面にそれぞれ制動部材を配置することが可能である。したがって、この旋回抑制機構は、機器本体に取り付ける回転軸と、該回転軸を嵌入する貫通孔を設けた可動体と、この貫通孔と同心状に配置して板状の可動体の両面に固着する2枚の保持リングと、各保持リング内に嵌装する2枚の制動部材と、各制動部材と接触し且つ回転軸とともに回転・静止する2枚のワッシャとを備える。この旋回抑制機構では、皿バネを介して機構全体を締め付けることにより、可動体を旋回すると各制動部材の側面とワッシャの側面とが摩擦面となる。
【0008】本発明の旋回抑制機構は、制動部材の外周面または側面には回り止め用の突起を形成すると好ましく、これによって制動部材が可動体とともに回動または静止する。制動部材と接触するワッシャの外径は、保持リングの内径よりも僅かに小さく、機構全体を締め付けた際にワッシャが保持リング内に入り込むことが可能である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明に係る旋回抑制機構1は、図3および図4に例示するように、可動体つまり延長部14と一体作動する制動部材22と、機器本体つまり回転軸10と一体作動するワッシャ26とを有し、該制動部材の外周に保持リング18を全面的に配置している。このため、プラスチック製の制動部材22は、内側面が延長部14と接触し、さらに金属の保持リング18およびワッシャ26で完全に取り囲まれ、加圧・加熱を受けても変形または膨張できる余地がない。制動部材22およびワッシャ26はいずれもドーナツ形のディスクであり、制動部材22とワッシャ26との摩擦面は平坦であって摩耗渣が発生することが少ない。しかも、制動部材22は耐磨耗性のエンジニアリングプラスチック製であるから、旋回抑制機構1を長期間使用することが可能である。
【0010】図3と図4では、延長部14の両側に制動部材22,24を配置しているけれども、該制動部材を片側だけに配置する構成にすることも可能である。回転軸10の両端部を固定プレートで支持したり、1本の回転軸に2本の延長部14を挿入してもよい。また、皿バネ30を2枚以上使用したり、ナット32の代わりにかしめ止めなどで締着してもよい。
【0011】旋回抑制機構1において、制動部材22およびワッシャ26の外径は等しく、直径7〜8mm以上であれば製作可能である。制動部材22およびワッシャ26を延長部14の保持リング18内に嵌装した後に、旋回抑制機構1の全体を締め付けることにより、制動部材22の側面とワッシャ26の側面とが摩擦面となり、延長部14を任意の回動位置で静止できる。
【0012】保持リング18は、リング状の金属材を延長部14にスポット溶接しても、金属切削によってリングを形成してもよい。保持リング18の内径は、制動部材22およびワッシャ26の外径よりもわずかに大きく、該保持リングの厚みは制動部材22の厚みよりも大きい。
【0013】制動部材22,24は、ワッシャとともに空回りしないように、可動体の延長部14において回り止め部材を設けることを要する。その一例として、制動部材に側面突起38(図7)または周面突起44(図8)を形成し、一方、延長部14に凹み40(図6)または保持リング内周面に凹み48(図8)を設ける。また、制動部材22と延長部14とを貫通するピンを取り付けたり、制動部材の外周面および保持リングの内周面を楕円や矩形などの非円形平面としてもよく、接着剤で制動部材22と延長部14とを一体化してもよい。
【0014】旋回抑制機構1を取り付ける可動体を有する機器は、例えば、カーナビゲーション装置2(図1)、ライティングデスク5(図2)、開閉蓋を有するコピー機またはスキャナ、デスクトップパソコンの液晶ディスプレイスタンド、ラップトップパソコン、省スペースディスクトップパソコン、車のグローブボックス、サンバイザ、車載テレビなどである。家庭用としては、例えば、図9のような洋式便器50の便座52などにも適用でき、この場合には1対の旋回抑制機構54を設置する。
【0015】
【実施例】
本発明を図面に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図1および図2には、本発明に係る旋回抑制機構1(図3)を適用できる可動体と機器本体を例示する。図1は、自動車内に設置したカーナビゲーション装置2であり、旋回抑制機構の可動体3は液晶ディスプレイ表示部および機器本体4はダッシュボード上に設置したスタンド本体である。また、図2は、市販のライティングデスク5を示し、旋回抑制機構の可動体6はフロント板および機器本体7はデスク本体である。
【0016】旋回抑制機構1は、図3と図4に例示するように、機器本体の固定プレート8に水平にかしめ止めで固着した回転軸10を有する。回転軸10は、前方部に雄ねじ山12を刻設し、図5から明らかなように軸方向に沿って周面の両側13,13を平行に切削した非円形軸である。旋回抑制機構1には、可動体の延長部14を配置し、該延長部の円形貫通孔16(図6)に回転軸10を挿入する。固定プレート8と延長部14の形状と寸法は、機器本体および可動体に応じて適宜変更され、回転軸の両端を支持する構造にしたり、1本の回転軸に2枚の延長部を隔離取り付けすることも可能である。
【0017】旋回抑制機構1は、さらに、貫通孔16と同心状に配置して板状の延長部14の両面に固着する保持リング18,20と、各保持リング18,20内に嵌装する制動部材22,24と、各制動部材と接触するワッシャ26,28と、少なくとも1枚の皿バネ30と、ナット32とを有する。ワッシャ26,28には、回転軸10の非円形断面に対応する非円形貫通孔33(図5)を設ける。また、制動部材22,24には、回転軸10と挿通可能な円形の貫通孔36(図7)を設け、これは貫通孔16と同径である。
【0018】回転軸10には、適当な隔離のために、例えばスリープ34および円形プレート35,35を嵌装しておく。ついで回転軸10には、第2ワッシャ28,第2制動部材24、可動体の延長部14、第1制動部材22、第1ワッシャ26を順次嵌装し、さらに皿バネ30を介してナット32で締着する。図3において、ワッシャ26,28は硬質金属製であり、一方、制動部材22,24は、炭素含有のポリアセタール樹脂のような耐磨耗性エンジニアリングプラスチックの射出成形品であると好ましい。
【0019】保持リング18,20は通常同一形状であり、可動体の延長部14の両面において貫通孔16と同心状にそれぞれ配置し、スポット溶接などで延長部14に固着する(図6参照)。保持リング18の内径は、制動部材22,24の外径よりも僅かに大きい。また、保持リング18の厚みは、制動部材22,24の厚みよりも大きい。
【0020】制動部材22,24は通常同一形状であり、両側面が平坦なドーナツ状のディスクである。制動部材22の中心孔36には、回転軸10を回動自在に嵌入できる。制動部材22を保持リング18に嵌めると、中心孔36は延長部14の貫通孔16と合致する。制動部材22には、延長部14とともに確実に回動・停止できるように、延長部14側の側面に1対の回り止め用の突起38,38(図7)を形成し、一方、延長部14の対応側面に凹み40,40(図6)を設ける。旋回抑制機構1の全体を締め付けると、突起38,38はそれぞれ凹み40,40の中に嵌り込む。
【0021】ワッシャ26,28は通常同一形状であり、両側面が平坦なほぼドーナツ状のディスクである。ワッシャ28の中心孔は非円形貫通孔33であり、ワッシャ28を回転軸10に嵌めると、該回転軸とともに回動・停止する。ワッシャ28は、制動部材24とほぼ同じ外径を有し、保持リング18に嵌めることができる。
【0022】図8には別の制動部材42を示し、該制動部材では、突起38,38の代わりに、突起44を周面において2〜6個等間隔に設け、各突起44に応じて、保持リング46の内周面に凹み48を形成することを要する。突起44と凹み48を有することにより、制動部材42は常に可動体の延長部とともに回動・停止する。
【0023】旋回抑制機構1を組み立ててナット32で締め付けると、皿バネ30によって制動部材22,24は弾性的にワッシャ26,28で押圧され、ともに保持リング18または20の中に入り込む。この際に、制動部材22,24の突起38,38が延長部14の凹み40,40の中に嵌り込み、該制動部材は可動体の延長部14とともに回動する。一方、ワッシャ26,28は、非円形貫通孔33を有することにより、回転軸10つまり機器本体の固定プレート8とともに静止している。
【0024】旋回抑制機構1は、全必要部材を加算しても厚みが10mm前後にすぎず、プラスチック製の制動部材22,24をワッシャ26,28と面接触させて機構全体を締め付けることにより、回動する制動部材22の側面と、静止するワッシャ26の側面とが摩擦面となり、可動体の延長部14を任意の回動位置で静止できる。旋回抑制機構1は、可動体を回動する際に作用する約50kg重の荷重を両制動部材の側面と両ワッシャの側面で受ける。プラスチック製の制動部材22,24は、その外周画が保持リング18または20で密に取り囲まれているため、継続的な押圧力や熱が加わっても外方へ変形または破損することなく、長期間安定して使用することができ、数万回の旋回試験に容易に耐える。
【0025】図1のカーナビゲーション装置2において、液晶ディスプレイ表示部の可動体3を回動すると、該可動体に取り付けた延長部14を介して制動部材22,24が回動し、この液晶ディスプレイ表示部を図1の紙面から手前へ倒したり、仰向けることができる。また、回転軸10を液晶ディスプレイ表示部に対して垂直方向に配置した旋回抑制機構であると、該液晶ディスプレイ表示部の画面を360度旋回させることも可能である。
【0026】
【発明の効果】
本発明に係る旋回抑制機構において、プラスチック製の制動部材の外周が保持リングの内周面と密接し、該制動部材の外周画が保持リングで密に取り囲まれている。このため、制動部材に継続的な押圧力や熱が加わっても、該制動部材が外方へ変形または破損することなく、この旋回抑制機構を長期間安定して使用することができる。この旋回抑制機構は、可動体について上下のいずれの回動方向も適宜に制動し、該可動体の急激な旋回を阻止するうえに、全体の厚みが比較的薄くて構造が単純であり、ユーザのコストダウンの要望に適切に対応することができる。
【0027】本発明の旋回抑制機構では、注油またはグリース塗布のような作業を省略しても、従来の金属製の機構のように焼き付けを生じたりせず、従来のプラスチックヒンジのような脆弱さも持っていない。したがって、本発明の旋回抑制機構は、製造コストおよびランニングコストの点で有利であり、可動体を回動する際に作用する約50kg重までの荷重に耐えることにより、乗用車分野などの多様な分野に適用することが可能である。
【0028】また、本発明の旋回抑制機構では、制動部材とワッシャとの摩擦面が平坦であり、可動体の旋回頻度が高くても接触部分において磨耗渣が生じることがなく、長期間使用しても可動体の旋回作動は常に一定である。この旋回抑制機構の制動部材は、数万回の旋回試験に容易に耐えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の旋回抑制機構の適用例を示す正面図である。
【図2】旋回抑制機構の他の適用例を示す斜視図である。
【図3】本発明に係る旋回抑制機構の一例を示す側面図であり、可動体の延長部を断面で示す。
【図4】本発明の旋回抑制機構を分解して示す側面図であり、一部を断面で示す。
【図5】図3のA−A線に沿って切断した断面図である。
【図6】図4のB−Bに沿って示す延長部の端面図である。
【図7】図6の延長部に適応できる制動部材の斜視図である。
【図8】他の制動部材を保持リング内に嵌入した状態を示す正面図である。
【図9】旋回抑制機構の別の適用例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 旋回抑制機構
8 機器本体の固定プレート
10 回転軸
12 雄ねじ山
14 可動体の延長部
18,20 保持リング
22,24 制動部材
26,28 ワッシャ
30 皿バネ
32 ナット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation suppressing mechanism which does not require lubrication and grease application and has high durability, and more particularly to a rotation suppressing mechanism for a movable body such as an opening / closing lid of various containers or a liquid crystal display stand of a desktop personal computer.
[0002]
[Prior art]
In general passenger cars, various turning mechanisms are installed in the glove box cover plate, sun visor, car navigator, in-vehicle TV, etc. so that the movable body such as the opening / closing lid and the LCD display unit can be swiveled to a predetermined position and stopped. are doing. In addition, there are many movable bodies provided with an opening / closing lid even in a general home or company, such as an opening / closing lid for a copier or a scanner, a keyboard lid and a back lid for an electronic organ or a piano, and a front panel for a writing desk. Can be exemplified. These movable bodies can be vertically turned by a turning mechanism such as a hinge or a rotary fitting. Since these swivel mechanisms freely rotate in any of the vertical and horizontal directions, they can be injured when closing the lid, etc. May be damaged.
The turning suppressing mechanism appropriately prevents the turning of the movable body in place of the above-mentioned turning mechanism, thereby preventing the moving body such as the opening / closing lid from suddenly turning and causing an accident. As this turning suppression mechanism, a mechanism is generally used in which a rotating shaft of a movable body is inserted into a through hole of a device main body, and a nut is strongly fastened to the rotating shaft via a washer and several disc springs. In this turning suppression mechanism, the side wall surface and the washer surface of the device main body become friction surfaces, and the rotation of the movable body is strongly suppressed by the elasticity of several disc springs. This lubrication surface requires regular lubrication or grease application to maintain pivoting operation.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Performing regular lubrication and grease application with the above-described turning suppression mechanism is a complicated operation, and even if such periodic maintenance work is performed, the contact portion is worn by strong spring elasticity, and abrasion residue is generated, and the movable body is generated. It is easy for the turning operation to be difficult. The present inventor has already proposed a turning restraint mechanism in Japanese Patent Publication No. 7-59427 and Japanese Patent No. 2650149, and these turning restraining mechanisms appropriately apply a brake to both the upper and lower turning directions, whereby the lid Although there is an advantage that a sudden downward turn does not occur, the size of the mechanism is slightly long and the structure is somewhat complicated, so that it may not be possible to meet the demand of the user for cost reduction. Japanese Patent No. 2770297 is popular because it has a simple structure and the opening and closing operation of the lid can be appropriately adjusted. Even if the movable body can be used, in order to suppress the opening and closing operation of a relatively large and heavy movable body, it is not possible to simply increase the size according to the load of the movable body.
According to the present invention, as a result of repeated studies on a device for suppressing the turning of a movable member that is somewhat heavy, it is possible to prevent the plastic braking member from being deformed by pressure and thermal expansion, thereby enabling tens of thousands of turns by a relatively heavy moving member. It is an object of the present invention to propose a turning suppressing mechanism which has a high durability that can cope with a test, has a simple structure, and is inexpensive to manufacture. It is another object of the present invention to provide a turning suppressing mechanism that can omit periodic maintenance work by eliminating the need for lubrication and grease application.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a turning suppression mechanism according to the present invention includes a rotating shaft attached to a device main body, a movable body provided with a through-hole into which the rotating shaft is fitted, and a concentric arrangement with the through-hole. The vehicle includes a retaining ring fixed to the movable body, a wear-resistant engineering plastic braking member fitted into the retaining ring, and a washer that contacts the braking member and rotates or stands with the rotation shaft. In this turning suppression mechanism, when the movable body is turned by tightening the entire mechanism, the side surface of the braking member and the side surface of the washer become friction surfaces. In addition, since the braking member fits inside the retaining ring, the retaining ring prevents the braking member from deforming outward.
In the turning suppressing mechanism according to the present invention, it is possible to arrange braking members on both side surfaces of the movable body. Therefore, the turning suppressing mechanism is configured such that a rotating shaft attached to the device body, a movable body provided with a through-hole into which the rotating shaft is fitted, and fixed to both surfaces of a plate-shaped movable body arranged concentrically with the through-hole. The two retaining rings, two braking members fitted into the respective retaining rings, and two washers that come into contact with the respective braking members and rotate and stop with the rotating shaft. In this turning suppression mechanism, when the movable body is turned by tightening the entire mechanism via a disc spring, the side surface of each braking member and the side surface of the washer become a friction surface.
[0008] In the turning suppressing mechanism of the present invention, it is preferable that a projection for preventing rotation is formed on the outer peripheral surface or side surface of the braking member, whereby the braking member rotates or stops together with the movable body. The outer diameter of the washer in contact with the braking member is slightly smaller than the inner diameter of the retaining ring, allowing the washer to enter the retaining ring when the entire mechanism is tightened.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As illustrated in FIGS. 3 and 4, the
In FIGS. 3 and 4, the
In the turning
The
The
The equipment having a movable body to which the
[0015]
【Example】
The present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments. 1 and 2 illustrate a movable body and a device main body to which the turning suppression mechanism 1 (FIG. 3) according to the present invention can be applied. FIG. 1 shows a
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The turning
The
The retaining rings 18 and 20 are usually of the same shape, are arranged concentrically with the through
The
The
FIG. 8 shows another braking
When the
The
In the
[0026]
【The invention's effect】
In the turning suppressing mechanism according to the present invention, the outer periphery of the plastic braking member is in close contact with the inner peripheral surface of the retaining ring, and the outer peripheral image of the braking member is closely surrounded by the retaining ring. Therefore, even if a continuous pressing force or heat is applied to the braking member, the turning suppressing mechanism can be stably used for a long period of time without deforming or damaging the braking member outward. This turning suppression mechanism appropriately brakes both the upper and lower turning directions of the movable body to prevent the movable body from suddenly turning, and has a relatively small overall thickness and a simple structure. Can appropriately respond to the demand for cost reduction.
In the turning suppressing mechanism of the present invention, even if operations such as lubrication or grease application are omitted, seizure does not occur as in the case of the conventional metal mechanism, and the brittleness of the conventional plastic hinge does not occur. do not have. Therefore, the turning restraint mechanism of the present invention is advantageous in terms of manufacturing cost and running cost, and can withstand a load of up to about 50 kg weight acting when rotating the movable body, thereby enabling various fields such as a passenger car field. It is possible to apply to.
Further, in the turning restraining mechanism of the present invention, the friction surface between the braking member and the washer is flat, and even if the moving body is turned frequently, there is no generation of wear residue at the contact portion. However, the turning operation of the movable body is always constant. The braking member of this turning suppression mechanism can easily withstand tens of thousands of turning tests.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an application example of a turning suppression mechanism of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing another application example of the turning suppression mechanism.
FIG. 3 is a side view showing an example of the turning suppressing mechanism according to the present invention, and shows an extended portion of the movable body in a cross section.
FIG. 4 is an exploded side view showing a turning suppressing mechanism of the present invention, and a part thereof is shown in a cross section.
FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;
FIG. 6 is an end view of the extension shown along BB in FIG. 4;
FIG. 7 is a perspective view of a braking member applicable to the extension of FIG. 6;
FIG. 8 is a front view showing a state where another braking member has been fitted into the holding ring.
FIG. 9 is a plan view showing another application example of the turning suppression mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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2002
- 2002-11-22 JP JP2002338750A patent/JP4328517B2/en not_active Expired - Lifetime
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