JP2005172133A - ハーネス配線が可能な2軸ヒンジ機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 回転軸11と開閉軸12に巻きばね5、17、凸凹カム、カシメ部品等を挿通し組立て回転軸および開閉軸トルクユニット部と成し、ヒンジハウジング9に取り付ける構成としてなる2軸構造ヒンジで、開閉トルクユニットをヒンジハウジングの左右何れか一方に配置し、回転軸11に空芯にしたパイプ状軸を採用することでハーネス(細電線)配線を容易にした。トルクユニットは回転および開閉軸に独立して構成し安定したトルクおよびクリックの発生と耐久性向上、部品組立の容易さ、部品点数の削減による小型軽量化、部品の集中配置によるスペースの確保を実現している。
【選択図】 図2
Description
請求項1に記載の発明は、回転軸および開閉軸を有する2軸構成で、空芯部を有する回転軸の外周に巻きばねを挿通し該巻きばねの両端に固定カムと回転カムを当接して構成した複数の回転トルク発生部を回転軸に配置し、更に開閉軸に巻きばねを挿通し該巻きばねの両端に固定カムと回転カムを当接して構成した複数の開閉トルク発生部を開閉軸に配置し、それぞれの該複数の回転および開閉トルク発生部を一つの回転および開閉トルクユニット部と成し、該トルクユニットをヒンジハウジングに組み付けた2軸ヒンジ機構で、回転および開閉動作時に摺動摩擦およびクリック(引き込み)トルクを発生するトルクユニットが回転および開閉軸に独立して動作可能であり、さらに開閉トルクユニットがヒンジハウジングの左右何れか一方のみに配置したことを特徴とした2軸ヒンジが得られる。
図1は、本発明のハーネス配線が可能な2軸ヒンジについて請求項1、請求項8及び請求項12の実施の形態の一例に関わる一部断面正面図を示している。2軸ヒンジの構成は、ヒンジハウジング9に回転トルクユニット22および開閉トルクユニット23が嵌合装着して成る。図1の2軸ヒンジにおいて、回転軸11の底部から上部の口22までは空芯部となっており、電気接続用ハーネス(電線)の配線が貫通可能となっている。図1における回転軸11と固定用ベース10は、嵌合固着しており固定用ベース10を機器等に固定した場合、ヒンジハウジング9は、回転軸11を中心に右回りの回転が可能となる。またヒンジハウジング9に装着された開閉軸のトルクユニット23は、開閉軸に対して回転が可能である。
図2で示した本発明の2軸ヒンジで使用される部品の材質は、金属、樹脂が使用可能であり、更に熱処理、表面処理等が適宜施される。
(c)底面図は、回転軸11がベース10に嵌合装着した様子を示し、回転軸11の最下部のフランジ11−5は、四角形状により回転ガタの発生を抑制した構造になっている。また4角には、機器と固定するための穴10−2が設置されている。
(d)左側面図は、軸貫通穴9−1および回転ストッパが当接した様子(9−3,10−1)を示す。
(e)右側面図は、開閉軸12および開閉トルクユニット23が組み込まれたケース14の形状が小判型である様子を示す。
なお、上記固定カム及び回転カムは例示であり、固定カムと回転カムとの当接面とでトルクが発生すれば他の形態であってもよい。
図9(b)、(c)、(d)は、(a)で使用された固定カム24,回転カム15の当接面の突起(凸)、溝(凹)を示す。尚、回転カム15は、(c)および(d)に示すように当接面の表裏で溝(凹)の角度が180°異なって形成された例を示す。固定カム16と24の突起(凸)の形成角度および回転カム15の両面に形成する溝(凹)の
形成角度の組み合わせにより複雑なクリック動作を可能にする本発明は、一対の回転および固定カムでは同じ動作を実現することが不可能な動作も可能にし、更にカム当接面のトルク発生時に起こる摩耗に対する耐久性、トルクの安定性に極めて効果的であり、摩耗が無く寿命の長いヒンジを実現できる。
図10(b)は、小判状の開閉軸12−1のフランジ部12−3の一部に突起12−5を設け、突起12−5の両側部12−6とヒンジハウジングに設置した突起9−6の両側部9−7を当接させて行う例を示す。(b)図では、開閉軸の突起12−5が約30°、ヒンジハウジングの突起9−6が約60°で形成されており、回転軸12の回転角度は270°の周回が可能な例を示す。
2 回転軸用潤滑リング
3,8 回転軸用回転カム(凹カム)
4,7 回転軸用固定カム(凸カム)
5 回転軸用巻きばね
6 回転軸用ケース
9 ヒンジハウジング
10 固定用ベース
11 回転軸
12 開閉軸
13 開閉軸用潤滑リング
14 開閉軸用ケース
15,19 開閉軸回転カム(凹カム)
16,18 開閉軸用固定カム(凸カム)
17 開閉軸用巻きばね
20 プラグ
21 固定用ピン
Claims (12)
- 回転軸および開閉軸を有する2軸構成で、空芯部を有する回転軸の外周に巻きばねを挿通し該巻きばねの両端に固定カムと回転カムを当接して構成した複数の回転トルク発生部を回転軸に配置し、更に開閉軸に巻きばねを挿通し該巻きばねの両端に固定カムと回転カムを当接して構成した複数の開閉トルク発生部を開閉軸に配置し、それぞれの該複数の回転および開閉トルク発生部を一つの回転および開閉トルクユニット部と成し、該トルクユニットをヒンジハウジングに組み付けた2軸ヒンジ機構で、回転および開閉動作時に摺動摩擦およびクリック(引き込み)トルクを発生するトルクユニットが回転および開閉軸に独立して動作可能であり、さらに開閉トルクユニットがヒンジハウジングの左右何れか一方のみに配置したことを特徴とした2軸ヒンジ。
- 回転軸および開閉軸を有する2軸構成で、空芯部を有する回転軸の外周に巻きばねを挿通し該巻きばねの一方に固定カムと回転カムを当接して構成した1組の回転トルク発生部を回転軸に配置し、更に開閉軸に巻きばねを挿通し該巻きばねの両端に固定カムと回転カムを当接して構成した複数の開閉トルク発生部を開閉軸に配置し、それぞれの該回転および開閉トルク発生部を一つの回転および開閉トルクユニット部と成し、該トルクユニットをヒンジハウジングに組み付けた2軸ヒンジ機構で、回転および開閉動作時に摺動摩擦およびクリック(引き込み)トルクを発生するトルクユニットが回転および開閉軸に独立して動作可能であり、さらに開閉トルクユニットがヒンジハウジングの左右何れか一方のみに配置したことを特徴とした2軸ヒンジ。
- 回転軸に配置される複数の回転トルク発生部で固定カムと回転カムの当接により発生する回転摺動およびクリックトルクを、組別に使用するカムの溝(凹)および突起(凸)の位置さらにカム数を変えたカムの組み合わせにより、トルク発生部が相異なる独立したトルク発生動作を有する複数のトルク発生部を組み込んだ回転トルクユニットとし、該トルクユニットを回転軸に構成したことを特徴とした請求項1記載の2軸ヒンジ。
- 開閉軸に配置される複数の開閉トルク発生部で固定カムと回転カムの当接により発生する開閉摺動およびクリックトルクを、組別に使用するカムの溝(凹)および突起(凸)の位置さらにカム数を変えたカムの組み合わせにより、トルク発生部が相異なる独立したトルク発生動作を有する複数のトルク発生部を組み込んだ開閉トルクユニットとし、該トルクユニットを開閉軸に構成したことを特徴とした請求項1又は請求項2記載の2軸ヒンジ。
- 回転軸および開閉軸の一部を円以外の四角形状もしくは長径と短径を有する断面形状となし、回転および開閉トルク発生部で使用される回転および開閉用固定カムが、該回転軸の軸方向には移動可能であるが回転軸の周りの回転を阻害させるようにした形状を有する回転および開閉軸を採用したことを特徴とした請求項1又は請求項2記載の2軸ヒンジ。
- 回転軸および開閉軸の回転および開閉角度規制のためのストッパ機構を設置し該回転軸および開閉軸の回転範囲を規制することを特徴とした請求項1又は請求項2記載の2軸ヒンジ。
- 回転および開閉トルクユニットで使用されるトルク発生部の当接力を発生する巻きばねの替わりに皿ばね、波板ばね、薄板ばねを採用し小型化を図ったことを特徴とした請求項1又は請求項2記載の2軸ヒンジ。
- 回転軸の中心に貫通穴を設けた空芯軸を使用しハーネス配線を可能にしたことを特徴とした請求項1又は請求項2記載の2軸ヒンジ。
- 回転軸および開閉軸で使用されている回転カムで発生した摺動およびクリックトルク力をヒンジハウジングに有効に伝達するため、外周の一部に溝もしくは円形以外の異形断面を有する回転および開閉軸用ケースと外周部に突起もしくは異形断面形状を有する回転カムを嵌合もしくは固着したことを特徴とした請求項1又は請求項2記載の2軸ヒンジ。
- 回転トルク発生部で使用される回転カムがヒンジハウジングで回転トルクユニットが嵌合装着される底部として別部材で構成され、部品数の減少、小型化およびヒンジハウジングの強度改善を可能にしたことを特徴とした請求項1又は請求項2記載の2軸ヒンジ。
- 回転トルクユニットおよび開閉トルクユニットが独立したユニットとして組み立てられた後、予め嵌合あるいはネジ止めで固定する手段が用意されたヒンジハウジングに嵌合装着あるいはネジ締めにて固定することを特徴とした請求項1又は請求項2記載の2軸ヒンジ。
- 2軸ヒンジを機器筐体に据え付け固定する際、回転軸と密着した固定用ベース部品を追加し該ベースにより固定することで機器筐体設計を容易にすることを特徴とした請求項1および請求項2記載の2軸ヒンジ。
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