JP2015021612A - Hinge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒンジの技術に関する。 The present invention relates to hinge technology.
第一連結対象物に第二連結対象物を回動可能に連結するヒンジに関する技術は、種々知られている。中でも、第一部材と第二部材との間にフリクショントルクを発生させて、小型化・軽量化を図ったヒンジが知られている(特許文献1及び特許文献2を参照)。
Various techniques relating to a hinge that rotatably connects a second connection object to the first connection object are known. Among them, there is known a hinge that is reduced in size and weight by generating a friction torque between a first member and a second member (see
前記の各特許文献に記載のヒンジにおいては、第一部材における軸部を第二部材における筒状部に挿入するとともに、軸部と筒状部の間にスプリングピンを介挿する構成としている。そして、スプリングピンの内周面と軸部の外周面との間で摩擦力を発生させ、第一部材と第二部材との間にフリクショントルクを発生させている。 In the hinges described in the respective patent documents, the shaft portion of the first member is inserted into the cylindrical portion of the second member, and a spring pin is interposed between the shaft portion and the cylindrical portion. A frictional force is generated between the inner peripheral surface of the spring pin and the outer peripheral surface of the shaft portion, and a friction torque is generated between the first member and the second member.
前記従来技術の如く、スプリングピンの内周面と軸部の外周面との間で摩擦力を発生させる構成によれば、所定のフリクショントルクを発生させるためには、軸部の外径寸法をある程度大きくして、軸部とスプリングピンとの摺動面積を確保する必要があった。換言すれば、軸部の外径を小さくした場合、軸部とスプリングとの摺動面積が小さくなり、所望のフリクショントルクを得ることができない場合があった。即ち、このことがヒンジの小型化・軽量化の阻害要因となっていた。 According to the configuration in which the friction force is generated between the inner peripheral surface of the spring pin and the outer peripheral surface of the shaft portion as in the prior art, in order to generate a predetermined friction torque, the outer diameter size of the shaft portion is set. It was necessary to secure a sliding area between the shaft portion and the spring pin by increasing the size to some extent. In other words, when the outer diameter of the shaft portion is reduced, the sliding area between the shaft portion and the spring is reduced, and a desired friction torque may not be obtained. That is, this has been a hindrance to downsizing and weight reduction of the hinge.
また、スプリングピンの内周面と軸部の外周面との間で摩擦力を発生させる構成において、ヒンジにクリック感を出そうとした場合、スプリングピンと軸部との間にカム構造(カム及びカム溝)を形成する必要がある。しかし、軸部の外径を小さくした場合には、スプリングピンと軸部との間にカム構造を形成することが困難となっていた。 In addition, in the configuration in which a frictional force is generated between the inner peripheral surface of the spring pin and the outer peripheral surface of the shaft portion, when an attempt is made to click the hinge, a cam structure (cam and cam) is formed between the spring pin and the shaft portion. Cam groove) must be formed. However, when the outer diameter of the shaft portion is reduced, it is difficult to form a cam structure between the spring pin and the shaft portion.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、軸部の外径を小さくしても、スプリングの摺動面積を確保して所望のフリクショントルクを得ることができ、小型化・軽量化が可能となるとともに、容易にカム構造を形成することができる、ヒンジを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above. Even if the outer diameter of the shaft portion is reduced, a desired friction torque can be obtained by securing the sliding area of the spring. It is an object of the present invention to provide a hinge that can be easily formed and can easily form a cam structure.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、軸部と、該軸部の軸心方向に前記軸部と連続する第一支持部と、を有する第一部材と、前記軸部が挿入される、筒状のスプリングピンと、前記軸部が前記スプリングピンとともに挿入される有底筒状のケース部と、前記ケース部の軸心方向に前記ケース部と連続する第二支持部と、を有する第二部材と、を備えるヒンジであって、前記スプリングピンに前記軸部を挿入した際に、前記スプリングピンは前記第一部材に対して相対回転不能とされ、前記スプリングピンが半径方向内側に収縮した状態で前記ケース部に挿入されることにより、前記ケース部の内周面には、前記スプリングピンの弾性力によって前記スプリングピンの外周面が押圧されるとともに、前記第二部材は前記スプリングピンに対して摺動抵抗を受けつつ相対回転可能とされ、前記ケース部の内周面にはカム溝が形成され、前記スプリングピンの外周面には前記カム溝と係合するカム部が外側に突出して形成されるものである。
That is, according to
請求項2においては、前記スプリングピンに形成される前記カム部は、前記スプリングピンの軸心方向の長さのうち、所定部分の長さに形成されるものである。 According to a second aspect of the present invention, the cam portion formed on the spring pin is formed to have a predetermined length out of the axial length of the spring pin.
請求項3においては、前記スプリングピンの外周面には、前記スプリングピンの軸心方向の長さのうち、前記所定部分以外の部分に、前記スプリングピンの軸心方向に前記カム部と隣接する平面部が形成され、前記ケース部の内周面と、前記スプリングピンの平面部と、の間には固定部材が介挿されるものである。 According to a third aspect of the present invention, the outer peripheral surface of the spring pin is adjacent to the cam portion in the axial direction of the spring pin at a portion other than the predetermined portion in the axial length of the spring pin. A flat portion is formed, and a fixing member is interposed between the inner peripheral surface of the case portion and the flat portion of the spring pin.
請求項4においては、前記第一部材における前記軸部の基端部と、前記第二部材における前記ケース部の先端部と、のそれぞれには、互いの回動角度を規制する角度規制部が形成されるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, each of the proximal end portion of the shaft portion of the first member and the distal end portion of the case portion of the second member has an angle restricting portion that restricts the rotation angle of each other. Is formed.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明に係るヒンジによれば、軸部の外径を小さくしても、スプリングの摺動面積を確保して所望のフリクショントルクを得ることができるため、小型化・軽量化が可能となるとともに、容易にカム構造を形成することができる。
As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, according to the hinge according to the present invention, even if the outer diameter of the shaft portion is reduced, the sliding area of the spring can be ensured and a desired friction torque can be obtained, so that the size and weight can be reduced. In addition, the cam structure can be easily formed.
まず、本発明の第一実施形態に係るヒンジ10について、図1から図4を用いて説明する。本明細書においては、図1から図4中に示す矢印の方向をヒンジ10における方向として説明する。つまり、本実施形態に係るヒンジ10は軸心方向を左右に向けた軸状部材として形成されており、後述する第一部材20と第二部材50とが、左右方向に向けた軸心を中心として相対的に回転可能に構成されている。なお、図2における一点鎖線は各部材を接続する際の位置関係を示している。
First, the
ヒンジ10は、例えばノートパソコンの本体部とディスプレイ部のような二つの部材を回動可能に連結するための連結具として用いられる。以下、ヒンジ10が連結する二つの部材を、「第一連結対象物」及び「第二連結対象物」として説明する。
The
図1から図4に示すようにヒンジ10は、第一部材20と、スプリングピン30と、スペーサ40と、第二部材50と、を主な構成要素として備える。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
第一部材20は、第一連結対象物に固定される樹脂製部材である。第一部材20は、軸部21と、軸部21の左側で軸部21と連続する第一支持部22と、を有する。
軸部21は、左右方向における中途部が拡径した円柱形状の上下面が一対の平面で切り取られた形状に形成されている。軸部21の上下におけるそれぞれの平面を平面部21a・21aとする。
The
The
軸部21の左側には、第一連結対象物に固定される第一支持部22が形成されている。第一支持部22は円柱形状の上下面が一対の平面で切り取られた形状に形成されている。第一支持部22には、一対の平面を貫いて固定孔22aが開口されている。この固定孔22aにボルト等の固定具を挿入した状態で、固定具を第一連結対象物に固定することにより、第一支持部22は第一連結対象物に固定されるのである。
On the left side of the
軸部21と第一支持部22との間には、半径方向外側に拡径した被係合部23が形成されている。この被係合部23が後述する第二部材50における係合部51cと係合することにより、第一部材20と第二部材50とが連結されるのである。
Between the
第一部材20の軸部21は金属製の筒状部材であるスプリングピン30に挿入される。スプリングピン30の下部は、軸方向に切り込みが形成されて前後に分割されている。スプリングピン30の外径は、通常状態においては第二部材50におけるケース部51の内径よりも大きくなるように形成されている。スプリングピン30の上部には、上側に突出するカム部31が軸方向に形成されている。
The
軸部21がスプリングピン30に挿入された際に、スプリングピン30の切り込みには樹脂製のスペーサ40が介挿される。スペーサ40の上部には平面部40aが形成され、スプリングピン30の切り込みに介挿された際には、平面部40aが軸部の下側に形成された平面部21aと当接する。
When the
第二部材50は、第二連結対象物に固定される樹脂製部材である。第二部材50は、ケース部51と、ケース部51の右側でケース部51と連続する第二支持部52と、を有する。
ケース部51は、右側が閉塞され、左側が開放された有底筒状部材である。図4に示す如く、ケース部51の内周面には軸方向にカム溝51aが形成されている。ケース部51の左側端部における上下部には切欠き51bが形成されている。また、ケース部51の左側端部における内周面には、半径方向内側に突出した係合部51cが形成されている。第一部材20の軸部21をケース部51に挿入した際には、被係合部23によってケース部51の左側端部が拡径するように弾性変形される。そして、係合部51cが被係合部23と係合して、第一部材20と第二部材50とが連結されるのである。
The
The
ケース部51の右側には、第二連結対象物に固定される第二支持部52が形成されている。第二支持部52は円柱形状の上下面が一対の平面で切り取られた形状に形成されている。第二支持部52には、一対の平面を貫いて固定孔52aが開口されている。この固定孔52aにボルト等の固定具を挿入した状態で、固定具を第二連結対象物に固定することにより、第二支持部52は第二連結対象物に固定されるのである。
On the right side of the
ヒンジ10を形成する際には、第一部材20の軸部21をスプリングピン30に挿入する。そして、スプリングピン30の切り込みにスペーサ40を介挿する。この状態で、スプリングピン30に対して半径方向内側に力を加えて収縮させる。この状態で、軸部21、スプリングピン30、及び、スペーサ40を第二部材50のケース部51に挿入するのである。
When forming the
前記の如くスプリングピン30に軸部21を挿入してヒンジ10を形成した際には、図4に示す如く、軸部21の下側における平面部21aはスペーサ40の平面部40aに当接する。また、軸部21の上側における平面部21aはスプリングピン30に形成されている段差部32に当接する。このため、スプリングピン30は第一部材20に対して係合することとなり、相対的に回転不能となる。換言すれば、第一部材20が軸心を中心として回転した場合は、スプリングピン30は第一部材20とともに回転するのである。
When the
また、前記の如くスプリングピン30は半径方向内側に収縮した状態でケース部51に挿入される。これにより、ケース部51の内周面には、スプリングピン30の弾性力によってスプリングピン30の外周面が押圧される。このように、第二部材50はスプリングピン30に対して摺動抵抗を受けつつ相対的に回転可能とされる。即ち、第一部材20と第二部材50とは、スプリングピン30とケース部51の内周面との摺動抵抗によるフリクショントルクを受けつつ、軸心回りに回転可能となるのである。
Further, as described above, the
また、前記の如く、ケース部51の内周面にはカム溝51aが形成され、スプリングピン30の外周面にはカム溝51aと係合するカム部31が外側に突出して形成されている。このため、ケース部51に軸部21及びスプリングピン30を挿入してヒンジ10を形成し、第一部材20と第二部材50とを相対的に回転させた場合に、カム部31がカム溝51aに係合した際に、使用者にクリック感を与えることができる。
As described above, the
本実施形態に記載のヒンジ10によれば上記の如く、スプリングピン30の外周面とケース部51の内周面との間で摩擦力を発生させる構成としている。このため、スプリングピンの内側で摺動抵抗を生じさせる構成と比較して、スプリングピン30とケース部51との摺動面積を大きくすることができる。即ち、ヒンジ10の外径寸法を小さくした場合であっても、スプリングピン30とケース部51との摺動面積を確保することができるため、所定のフリクショントルクを発生させることが可能となる。つまり、本実施形態に係るヒンジ10によれば、簡易な構成で小型化・軽量化を図ることができるのである。
According to the
また、本実施形態に記載のヒンジ10によれば、スプリングピン30の外周面とケース部51の内周面との間で摩擦力を発生させて、カム溝51aと係合するカム部31によってクリック感を出す構成としている。つまり、スプリングピンの内側でカム構造を形成する構成と比較して、スプリングピン30とケース部51との摺動面積が大きくなるため、カム構造の形成が容易となる。つまり、ヒンジ10の外径寸法を小さくした場合であっても、スプリングピン30とケース部51との間に容易にカム構造を形成することができるのである。
Further, according to the
上記の如く、本実施形態に係るヒンジ10によれば、軸部の外径を小さくしても、スプリングピン30の摺動面積を確保して所望のフリクショントルクを得ることができるため、小型化・軽量化が可能となるとともに、容易にカム構造を形成することができるのである。
As described above, according to the
次に、本発明の第二実施形態に係るヒンジ110について、図5及び図6を用いて説明する。本明細書においては、図5及び図6中に示す矢印の方向をヒンジ110における方向として説明する。なお、図5はスプリングピン130に第一部材20の軸部21を挿入した状態を示しており、図5における一点鎖線は各部材を接続する際の位置関係を示している。本実施形態に係るヒンジ110においては、前記第一実施形態に係るヒンジ10と共通する構成には同符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
Next, the
本実施形態に係るヒンジ110において、スプリングピン130に形成されるカム部131は、左右方向の長さのうち所定部分の長さに形成される。具体的には図5に示す如く、スプリングピン130の右端部における長さLの部分のみが上側に突出してカム部131として形成されているのである。
In the
本実施形態においては上記の如く構成することにより、第一部材20と第二部材50とを相対的に回転させた場合に、カム部131がカム溝51aに係合して使用者に与えるクリック感の強さを調整することができる。即ち、カム部131の長さLを適切な長さにすることにより、最適なクリック感を出すことができるのである。また、これにより、スプリングピン130のカム部131とケース部51の内周面との摺動抵抗によるフリクショントルクの強さを調整することもできる。
In the present embodiment, when the
また、本実施形態に係るヒンジ110において、スプリングピン130の外周面には、スプリングピン130の左右方向の長さのうち、前記所定部分におけるカム部131以外の部分に、スプリングピン130の軸心方向にカム部131と隣接する平面部132が形成されている。また、ケース部51の内周面と、スプリングピン130の平面部132と、の間には固定部材60が介挿される。
Further, in the
本実施形態においては上記の如く構成することにより、スプリングピン130に軸部21を挿入してヒンジ110を形成した際には、図6に示す如く、軸部21の上側における平面部21aがスプリングピン130に形成されている平面部132の下面132aに当接する。このように、スプリングピン130が第一部材20に対して係合する際の面積を、前記第一実施形態と比較して大きくすることができる。このため、スプリングピン130を第一部材20に対してより強固に係合させることができるのである。
According to the present embodiment, when the
また、本実施形態に係るヒンジ110において、第一部材20における軸部21の基端部と、第二部材50におけるケース部51の先端部と、のそれぞれには、互いの回動角度を規制する角度規制部が形成される。具体的には、第一部材20の被係合部23に角度規制突起23aが形成される。そして、第一部材20と第二部材50とを結合した際には、角度規制突起23aは第二部材50の切欠き51bの間に挿入されるのである。これにより、第一部材20は角度規制突起23aが切欠き51bの間にある範囲内でのみ第二部材と相対回転可能となる。換言すれば、本実施形態に係るヒンジ110において、第一部材20及び第二部材50は、角度規制部である角度規制突起23a及び切欠き51bによって、互いの回動角度を規制することができるのである。
In the
10 ヒンジ
20 第一部材
21 軸部
30 スプリングピン
31 カム部
50 第二部材
51 ケース部
51a カム溝
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記軸部が挿入される、筒状のスプリングピンと、
前記軸部が前記スプリングピンとともに挿入される有底筒状のケース部と、前記ケース部の軸心方向に前記ケース部と連続する第二支持部と、を有する第二部材と、を備えるヒンジであって、
前記スプリングピンに前記軸部を挿入した際に、前記スプリングピンは前記第一部材に対して相対回転不能とされ、
前記スプリングピンが半径方向内側に収縮した状態で前記ケース部に挿入されることにより、前記ケース部の内周面には、前記スプリングピンの弾性力によって前記スプリングピンの外周面が押圧されるとともに、前記第二部材は前記スプリングピンに対して摺動抵抗を受けつつ相対回転可能とされ、
前記ケース部の内周面にはカム溝が形成され、前記スプリングピンの外周面には前記カム溝と係合するカム部が外側に突出して形成される、ヒンジ。 A first member having a shaft portion, and a first support portion continuous with the shaft portion in the axial direction of the shaft portion;
A cylindrical spring pin into which the shaft portion is inserted;
A hinge comprising: a second member having a bottomed cylindrical case portion into which the shaft portion is inserted together with the spring pin; and a second support portion that is continuous with the case portion in the axial direction of the case portion. Because
When the shaft portion is inserted into the spring pin, the spring pin is not rotatable relative to the first member;
When the spring pin is inserted into the case portion in a radially contracted state, the outer peripheral surface of the spring pin is pressed against the inner peripheral surface of the case portion by the elastic force of the spring pin. The second member is rotatable relative to the spring pin while receiving sliding resistance.
A cam groove is formed on the inner peripheral surface of the case portion, and a cam portion engaging with the cam groove is formed on the outer peripheral surface of the spring pin so as to protrude outward.
前記ケース部の内周面と、前記スプリングピンの平面部と、の間には固定部材が介挿される、請求項2に記載のヒンジ。 On the outer peripheral surface of the spring pin, a flat portion adjacent to the cam portion in the axial direction of the spring pin is formed in a portion other than the predetermined portion of the length in the axial direction of the spring pin,
The hinge according to claim 2, wherein a fixing member is interposed between the inner peripheral surface of the case portion and the flat portion of the spring pin.
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