JP2006046616A - Biaxial hinge - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子事務機等の機器本体に対しディスプレイのような補助装置を開閉かつ回転自在に取付ける場合等に用いられる2軸ヒンジに関するものである。 The present invention relates to a biaxial hinge used when an auxiliary device such as a display is attached to an apparatus body such as an electronic office machine so as to be openable and closable.
前記のような2軸ヒンジにおいては、補助装置の開閉及び回転機構においてブレーキトルクの発生機構を設け、開閉時及び回転時における作動に適宜なブレーキトルクを付与し、任意の開閉角度又は任意の回転角度で自己保持させたり、また急に閉まったり、軽く回り過ぎたりする不都合を解消するようにすることが行われる(特許文献1)。
前記の特許文献1に開示された2軸ヒンジは、開閉ヒンジ軸(本発明では「X方向ヒンジ軸」と称する。)と回転ヒンジ軸(同じく「Y方向ヒンジ軸」)の双方にそれぞれブレーキトルク発生機構が設けられているため、構造が複雑であり、またブレーキトルクの調整をそれぞれのヒンジ軸で行う必要があるため、組立に非常に手間が掛かる問題がある。
The biaxial hinge disclosed in
そこで、この発明はブレーキトルク発生機構をX方向ヒンジ軸とY方向ヒンジ軸に共通化することにより前記の問題を解消することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem by sharing a brake torque generating mechanism for the X direction hinge shaft and the Y direction hinge shaft.
前記の課題を解決するために、この発明においては、X方向ヒンジ軸とこれに直交するY方向ヒンジ軸、これらの各ヒンジ軸をそれぞれ独立に支持する軸受部材、前記各ヒンジ軸の内端部を回転自在に支持するとともにX方向ヒンジ軸を中心として揺動し得る揺動軸受部材、及び前記両ヒンジ軸にブレーキトルクを負荷するブレーキトルク発生機構とからなる2軸ヒンジにおいて、前記X方向ヒンジ軸とY方向ヒンジ軸をそれぞれに取付けた傘歯車の係合により連動させ、前記ブレーキトルク発生機構を前記X方向ヒンジ軸に設けた構成とした。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, an X-direction hinge shaft, a Y-direction hinge shaft orthogonal to the X-direction hinge shaft, a bearing member that independently supports each hinge shaft, and an inner end portion of each hinge shaft A biaxial hinge comprising: a swinging bearing member that supports the shaft rotatably and swings about the X-direction hinge shaft; and a brake torque generating mechanism that applies a brake torque to both the hinge shafts. The brake torque generation mechanism is provided on the X-direction hinge shaft by interlocking the shaft and the Y-direction hinge shaft by engagement of bevel gears attached thereto.
上記構成の2軸ヒンジは、X方向ヒンジ軸の軸受部材を機器本体側に固定し、Y方向ヒンジ軸を補助機器に挿入固定して使用に供され、補助機器はX方向ヒンジ軸を中心にして開閉され、またY方向ヒンジ軸を中心として回転される。補助機器の開閉の際には、X方向傘歯車が回転してブレーキトルク発生機構において所定のブレーキトルクを発生させる。また、補助機器の回転の際にはY方向ヒンジ軸が回転することによりX方向傘歯車が回転するので前記と同じブレーキ発生機構においてブレーキトルクが発生する。 The biaxial hinge of the above configuration is used for use by fixing the bearing member of the X-direction hinge shaft to the device body side, and inserting and fixing the Y-direction hinge shaft to the auxiliary device. The auxiliary device is centered on the X-direction hinge shaft. And is rotated about the Y-direction hinge axis. When the auxiliary device is opened and closed, the X direction bevel gear rotates to generate a predetermined brake torque in the brake torque generation mechanism. Further, when the auxiliary device rotates, the X-direction bevel gear rotates due to the rotation of the Y-direction hinge shaft, so that the brake torque is generated in the same brake generation mechanism.
また、前記X方向ヒンジ軸を前記Y方向ヒンジ軸の両側に配置し、前記2箇所に設けたX方向ヒンジ軸の両方もしくは片方に傘歯車を設け、その歯車を前記Y方向ヒンジ軸の傘歯車に係合させ、前記傘歯車を設けたX方向ヒンジ軸に前記ブレーキトルク発生機構を設けた構成をとることができる。この場合、両方のX方向ヒンジ軸に傘歯車を設け、各ヒンジ軸にそれぞれブレーキトルク発生機構を設けた構成をとると、一方のヒンジ軸にのみ傘歯車を設け、そのヒンジ軸にブレーキトルク発生機構を設けた構成の場合に比べ、2倍の大きさのブレーキトルクを発生させることができる。 Further, the X-direction hinge shaft is arranged on both sides of the Y-direction hinge shaft, and bevel gears are provided on both or one side of the two X-direction hinge shafts. The brake torque generation mechanism can be provided on the X-direction hinge shaft provided with the bevel gear. In this case, if both the X-direction hinge shafts are provided with bevel gears and each hinge shaft is provided with a brake torque generating mechanism, the bevel gear is provided only on one hinge shaft, and brake torque is generated on the hinge shaft. Compared to the configuration provided with the mechanism, it is possible to generate a brake torque twice as large.
前記トルク発生機構としては、前記X方向ヒンジ軸と一体のトルク発生軸と、そのトルク発生軸の外径面に所要の緊縛力で装着されたC形ばねとにより構成され、該C形ばねの両端部に設けたフックを前記X方向ヒンジ軸の軸受部材の一部に係合した構成をとることができる。 The torque generating mechanism includes a torque generating shaft integral with the X-direction hinge shaft, and a C-shaped spring attached to the outer diameter surface of the torque generating shaft with a required binding force. A configuration in which hooks provided at both ends are engaged with a part of the bearing member of the X-direction hinge shaft can be employed.
また、前記X方向ヒンジ軸の軸受部材を機器本体に固定し、前記Y方向ヒンジ軸の外端部を該機器本体のディスプレイに固定し、前記X方向ヒンジ軸を前記ディスプレイの開閉ヒンジ軸として使用するとともに、前記Y方向ヒンジ軸を前記ディスプレイの回転ヒンジ軸として使用することができる。 Further, the bearing member of the X direction hinge shaft is fixed to the device main body, the outer end portion of the Y direction hinge shaft is fixed to the display of the device main body, and the X direction hinge shaft is used as an opening / closing hinge shaft of the display. In addition, the Y-direction hinge axis can be used as a rotation hinge axis of the display.
以上のように、この発明によると、X方向ヒンジ軸にのみブレーキトルク発生機構を設けたことにより、補助機器等の開閉と回転の両方の場合に同一のブレーキトルク発生機構を共用することができるため、ヒンジ機構の組立が容易になるとともに、ヒンジ機構のコンパクト化を図ることができる。また、X方向ヒンジ軸及びY方向ヒンジ軸はそれぞれその外端部が軸受部材によって支持されるとともに、内端部が共通の揺動軸受部材によってそれぞれ支持されるので、各ヒンジ軸の支持剛性が高くなりガタ付きのない2軸ヒンジが得られる。 As described above, according to the present invention, by providing the brake torque generation mechanism only on the X direction hinge shaft, the same brake torque generation mechanism can be shared in both cases of opening and closing and rotation of auxiliary equipment and the like. Therefore, the assembly of the hinge mechanism is facilitated, and the hinge mechanism can be made compact. In addition, since the outer end portion of each of the X direction hinge shaft and the Y direction hinge shaft is supported by the bearing member and the inner end portion is supported by the common swing bearing member, the support rigidity of each hinge shaft is A biaxial hinge that is raised and has no play is obtained.
以下のこの発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図1から図4に示した実施形態1の2軸ヒンジは、2本のX方向ヒンジ軸1、1’とこれに直交する方向に配置された1本のY方向ヒンジ軸2を有する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The biaxial hinge of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 has two X
2本のX方向ヒンジ軸1、1’を支持するX方向軸受部材3は、図3に示したように、固定板4に左右一対の軸受板5、5が一定間隔で設けられ、各軸受板5、5に軸受穴6、6が設けられる。一方の軸受板5の外側に突き出した固定板4上に軸方向の溝7が設けられる。なお、前記一方のX方向ヒンジ軸1の外端の半部は若干大径に形成され、後述のブレーキトルク発生機構31の一部を構成するトルク発生軸8となっている。前記のX方向ヒンジ軸1は前記の軸受穴6に挿通され、また他方のX方向ヒンジ軸1’は他方の軸受穴6に挿通され、それぞれ回転自在に支持される。
As shown in FIG. 3, the
前記軸受板5、5の間に揺動軸受部材9が介在される。この揺動軸受部材9は、底面部11が円弧面となりその両端部に連結板12、12が設けられ、また、各連結板12、12に軸穴13、13が設けられる。前記の底面部11が前記固定板4の上面にわずかのすき間を置くとともに各連結板12、12が各軸受板5、5の内側に接して配置される。また軸穴13、13は前記の軸受穴6、6と合致する。連結板12、12と若干のすき間をおいて底面部11上に軸受ブロック部14が一体に設けられる。軸受ブロック部14の左右端面に前記の軸穴13、13と同軸のめくら穴でなる軸受穴15、15(図1参照)が設けられる。また、その軸受ブロック部14の上端面にもめくら穴でなる軸受穴16が設けられる。なお、前記軸受ブロック部14は両側の連結板12、12より低く形成される。また、その連結板12、12の上端に内向きの係止辺17、17が設けられる。
A rocking bearing
前記軸受ブロック部14の両側の連結板12、12の内側面に沿ってY方向軸受部材18が介在される。このY方向軸受部材18は、所要の素材でなる板部材を下向きコの字形に屈曲形成したものであり(図3参照)、左右側面の下端縁が前記揺動軸受部材の底面部11の円弧に一致する円弧状に形成される。その両側板19、19に軸穴21、21が設けられ、上端面22に軸受穴23が設けられる。前記の軸穴21、21は前記の軸穴13、13と合致する。Y方向軸受部材18はその両側板19、19が揺動軸受部材9の連結板12、12に接して嵌合され、その両側板19、19と上端面22の角部が前記の係止辺17、17に係止され一体化される。
Y-
前記のY方向軸受部材18の上端面22の下面にY方向傘歯車24が配置されるとともに、一方の側板19の内側にX方向傘歯車25が配置される。Y方向傘歯車24には前記のY方向ヒンジ軸2が貫通され、該歯車24はこれにねじ込んだねじ26により該ヒンジ軸2に固定される。該ヒンジ軸2の先端部は前記軸受ブロック部14のY方向の軸受穴16に回転自在に挿入される。また、X方向傘歯車25には前記のX方向ヒンジ軸1が貫通され、該歯車25はこれにねじ込んだねじ27により該ヒンジ軸1に固定される。該ヒンジ軸1の先端部も前記軸受ブロック部14のX方向の軸受穴15に回転自在に挿入される。前記の各傘歯車24、25は相互に噛み合う結果、一方のヒンジ軸1又は2の回転が他方のヒンジ軸2又は1に伝達される。
A Y-
なお、他方のX方向ヒンジ軸1’は、前記の左方の軸受穴6と軸穴13に貫通され、その先端部が軸受ブロック部14の左方のX方向の軸受穴15に挿入され、該軸受ブロック部14からねじ込んだねじ28により、該軸受ブロック部14と一体化される。また、ヒンジ軸1’の軸受板5からの露出端にスナップリング29が装着され、該ヒンジ軸1’の軸方向の位置決めを行っている。
The other
前記のX方向ヒンジ軸1の外端部にブレーキトルク発生機構31が設けられる。このブレーキトルク発生機構31は、前述のトルク発生軸8と、その回りに一定の緊縛力で装着された複数本のC形ばね32を有し、各C形ばね32の両端部を外方に平行に突き出して一対のフック33を形成している。そのフック33をX方向軸受部材3の溝11に係合させることにより、回り止めとしている。C形ばね32の内端に配置されたものは軸受板5に接し、また外端に配置されたC形ばね32に接してスナップリング34が装着される。
A brake
実施形態1の2軸ヒンジは以上のように構成され、例えば図4に示したように、パソコン本体38とディスプレイ36との間に介在される。図示の2軸ヒンジ37は、そのX方向軸受部材3をパソコン本体38の後縁部に固定するとともに、Y方向ヒンジ軸2の外端部をディスプレイ36の下端縁中央部に挿入して固定する。
The biaxial hinge of the first embodiment is configured as described above, and is interposed between the personal computer
2軸ヒンジ37によりパソコン本体38とディスプレイ36を連結した状態で閉鎖状態にあるディスプレイ36を開放すると、Y方向ヒンジ軸2と一体にY方向傘歯車24がX方向傘歯車25を回転させつつ、X方向ヒンジ軸2を中心としてY方向軸受部材18、揺動軸受部材9と共に回転する。このとき、X方向傘歯車25の回転によりX方向ヒンジ軸1が回転し、同時にブレーキトルク発生機構31のトルク発生軸8も回転する。トルク発生軸8の回転により、その外周面に緊縛されたC形ばねによるブレーキトルクが負荷される。このため、ディスプレイ36の開放には一定の手の力を要し、また、解放の途中で手の力を抜くとディスプレイ36はそのときの角度で自己保持する。また、そのディスプレイ36を閉鎖する際も同様のブレーキトルクが負荷され、ディスプレイ36が急に閉まることが防止される。
When the
なお、ディスプレイ36を開閉する際、ディスプレイ36に回転方向のトルクも作用するが、そのトルクはディスプレイ36を把持する手の力により支持され、回転することが防止される。
In addition, when the
また、ディスプレイ36を開放した状態でそのディスプレイ36をY方向ヒンジ軸2を中心に回転させると、Y方向傘歯車24が回転し、これに噛みあったX方向傘歯車25が回転する結果、ブレーキトルク発生機構31により前述の場合と同様のブレーキトルクが負荷される。これにより、ディスプレイ36を任意の回転角度に自己保持させることができる。
Further, when the
次に、図5に示した実施形態2の2軸ヒンジは、X方向ヒンジ軸1、1をY方向ヒンジ軸2の左右に対称形に配置するとともにX方向傘歯車25、25も対称に配置し、Y方向傘歯車24の両側に噛み合わせたものである。これによって、両方のX方向ヒンジ軸1、1に同様のブレーキトルク発生機構31、31が構成される。その他の構成は前記の実施形態1の場合と同様である。
Next, in the biaxial hinge of the second embodiment shown in FIG. 5, the X
X方向ヒンジ軸1、1は反対方向に回転するが、それぞれのブレーキトルク発生機構31、31においてブレーキトルクが発生するため、前記の場合より大きいブレーキトルクを負荷することができる。
Although the
1、1’ X方向ヒンジ軸
2 Y方向ヒンジ軸
3 X方向軸受部材
4 固定板
5 軸受板
6 軸受穴
7 溝
8 トルク発生軸
9 揺動軸受部材
11 底面部
12 連結板
13 軸穴
14 軸受ブロック部
15 軸受穴
16 軸受穴
17 係止辺
18 Y方向軸受部材
19 側板
21 軸穴
22 上端面
23 軸受穴
24 Y方向傘歯車
25 X方向傘歯車
26〜28 ねじ
29 スナップリング
31 ブレーキトルク発生機構
32 C形ばね
33 フック
34 スナップリング
36 ディスプレイ
37 2軸ヒンジ
38 パソコン本体
1, 1 'X-direction hinge shaft 2 Y-
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