JP2022047368A - 積層バネ式ワンウェイトルクヒンジおよび積層バネ式ワンウェイトルクヒンジの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】径方向寸法の低減が容易なワンウェイトルクヒンジを提供する。【解決手段】トルクヒンジ８は、第１の部材と第２の部材とを回転自在に連結する連結軸２０と、積層されて連結軸２０に圧入された３枚以上の板バネ２６と、第１の部材または第２の部材のいずれか一方に固定され板バネ２６の少なくとも一部の回転を阻止する回転阻止部材２２と、第１の部材または第２の部材のいずれか他方に固定されていると共に連結軸２０に篏合されたワンウェイクラッチ３０とを備える。板バネ２６とワンウェイクラッチ３０とは軸方向に沿って配置されている。第１の部材に対して第２の部材が所定方向に回転する場合には、連結軸２０とワンウェイクラッチ３０との相対的な回転が阻止されることにより連結軸２０と板バネ２６との相対的な回転が生じ、連結軸２０と板バネ２６との間の摩擦力に起因する抵抗トルクが第２の部材に付与される。【選択図】図５

Description

本発明は、第１の部材と第２の部材とを回転自在に連結すると共に、第１の部材に対して第２の部材が所定方向に回転する場合に第２の部材に抵抗トルクを付与する積層バネ式ワンウェイトルクヒンジに関する。

下記特許文献１には、第１の部材に回転自在に連結された第２の部材が所定方向に回転する場合に第２の部材に抵抗トルクを付与するコイルバネ式ワンウェイトルクヒンジが開示されている。このコイルバネ式ワンウェイトルクヒンジは、第１の部材に固定されるハウジングを有し、ハウジング内には、円筒状の内輪と、内輪の外周面に装着されていると共にハウジング内に固定されたコイルバネと、内輪の内周面に固定されたワンウェイクラッチとが配置されている。第２の部材には連結軸が固定され、この連結軸はワンウェイクラッチに挿入されている。

そして、このコイルバネ式ワンウェイトルクヒンジにおいては、第１の部材に対して第２の部材が所定方向に回転する場合には、第２の部材に固定された連結軸とワンウェイクラッチとの相対的な回転が阻止されることにより、ワンウェイクラッチが固定されている内輪とコイルバネとの相対的な回転が生じ、内輪とコイルバネとの間の摩擦力に起因する抵抗トルクが第２の部材に付与される。一方、第１の部材に対して第２の部材が上記所定方向の反対方向に回転する場合には、連結軸とワンウェイクラッチとの相対的な回転が許容されることにより、内輪とコイルバネとの相対的な回転が生じないため、上記抵抗トルクが第２の部材に付与されることはない。

特開２００１－２０８１０８号公報

上述のコイルバネ式ワンウェイトルクヒンジにおいては、内輪、コイルバネおよびワンウェイクラッチが径方向に沿って配置されているため、径方向寸法を低減するのが困難である。したがって、径方向寸法の制約が厳しい場合には、上述のコイルバネ式ワンウェイトルクヒンジを用いることができないという問題がある。

上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、径方向寸法の低減が容易なワンウェイトルクヒンジを提供することである。

本発明によれば、上記課題を解決する以下の積層バネ式ワンウェイトルクヒンジが提供される。すなわち、第１の部材と第２の部材とを回転自在に連結する連結軸と、積層されて前記連結軸に圧入された３枚以上の環状またはＣ形状の板バネと、前記第１の部材または前記第２の部材のいずれか一方に固定され前記板バネの少なくとも一部の回転を阻止する回転阻止部材と、前記第１の部材または前記第２の部材のいずれか他方に固定されていると共に前記連結軸に篏合された円筒状のワンウェイクラッチとを備え、前記板バネと前記ワンウェイクラッチとは軸方向に沿って配置されており、前記第１の部材に対して前記第２の部材が所定方向に回転する場合には、前記連結軸と前記ワンウェイクラッチとの相対的な回転が阻止されることにより前記連結軸と前記板バネとの相対的な回転が生じ、前記連結軸と前記板バネとの間の摩擦力に起因する抵抗トルクが第２の部材に付与され、前記第１の部材に対して前記第２の部材が前記所定方向の反対方向に回転する場合には、前記連結軸と前記ワンウェイクラッチとの相対的な回転が許容されることにより前記連結軸と前記板バネとの相対的な回転が生じない積層バネ式ワンウェイトルクヒンジが提供される。

好ましくは、前記板バネの少なくとも一部の内周縁には周方向に間隔をおいて径方向外側に窪んだ複数の凹部が形成され、前記複数の凹部と前記連結軸の外周面との間には潤滑剤が充填されており、軸方向両側端部以外の前記板バネの前記複数の凹部は軸方向両側端部の前記板バネによって塞がれている。前記回転阻止部材は、前記連結軸に圧入された前記板バネと一体にインサート成型されているのが好適である。前記板バネのそれぞれの形状は同一であり、軸方向両側端部の前記板バネは軸方向両側端部以外の前記板バネに対して所定角度回転されているのが好都合である。

本発明の積層バネ式ワンウェイトルクヒンジにおいては、第１の部材に対して第２の部材が周方向片側に回転する場合には、連結軸とワンウェイクラッチとの相対的な回転が阻止されることにより連結軸と板バネとの相対的な回転が生じ、連結軸と板バネとの間の摩擦力に起因する抵抗トルクが第２の部材に付与される。一方、第１の部材に対して第２の部材が周方向他側に回転する場合には、連結軸とワンウェイクラッチとの相対的な回転が許容されることにより連結軸と板バネとの相対的な回転が生じないため、連結軸と板バネとの間の摩擦力に起因する抵抗トルクが第２の部材に付与されることがない。このように、本発明の積層バネ式ワンウェイトルクヒンジにおいては、第２の部材が周方向片側に回転する場合に抵抗トルクを第２の部材に付与し、第２の部材が周方向他側に回転する場合に抵抗トルクを第２の部材に付与しないようになっており、ワンウェイトルクヒンジとしての機能が確保されている。

また、本発明の積層バネ式ワンウェイトルクヒンジにおいては、内輪とコイルバネとワンウェイクラッチとが径方向に沿って配置されている従来のコイルバネ式ワンウェイクラッチとは異なり、板バネとワンウェイクラッチとが軸方向に沿って配置されているから径方向寸法の低減が容易である。

本発明に従って構成された積層バネ式ワンウェイトルクヒンジを介して連結された箱本体（第１の部材）および蓋（第２の部材）の斜視図。 図１に示す状態から蓋が上方に回転された状態を示す斜視図。 図１に示す箱本体、蓋およびトルクヒンジが分解された状態を示す斜視図。 （ａ）図１に示すトルクヒンジの正面図、（ｂ）図１に示すトルクヒンジの側面図、（ｃ）図１に示すトルクヒンジの背面図。 （ａ）図４（ａ）におけるＡ－Ａ線断面図、（ｂ）（ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図、（ｃ）（ａ）におけるＣ－Ｃ線断面図。 図５に示す板バネの正面図。 （ａ）図５に示す板バネを連結軸に圧入する状態を示す斜視図、（ｂ）図５に示す板バネが連結軸に圧入された状態を示す正面図。 板バネの凹部と連結軸の外周面との間に潤滑剤としてのグリースを充填している状態を示す斜視図。 （ａ）軸方向両側端部の板バネを回転させた状態を示す斜視図、（ｂ）軸方向両側端部の板バネを回転させた状態を示す正面図。 （ａ）箱本体にワンウェイクラッチが固定され、蓋に回転阻止部材が固定されている場合における図５（ａ）に相当する断面図、（ｂ）（ａ）におけるＤ－Ｄ線断面図。 （ａ）回転阻止部材の他の形態を示す斜視図、（ｂ）（ａ）に示す回転阻止部材の断面図、（ｃ）シールドを除去した状態における（ａ）に示す回転阻止部材の正面図。

以下、本発明に従って構成された積層バネ式ワンウェイトルクヒンジの好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１ないし図３には、自動車の室内に配置されるコンソールボックスとして用いられ得る箱２が示されている。箱２は、物品を収容する箱本体４と、箱本体４の上部を覆う蓋６と、箱本体４と蓋６と連結する積層バネ式ワンウェイトルクヒンジ８（以下、単に「トルクヒンジ８」という。）とを含む。なお、箱本体４は本発明の第１の部材としての一例であり、蓋６は本発明の第２の部材としての一例であるが、本発明の第１・第２の部材は箱本体４および蓋６に限定されるものではない。

図１ないし図３に示すとおり、箱本体４は、長方形状の底板１０と、底板１０の上面から上方に延びる縦板１２と、縦板１２の幅方向に間隔をおいて縦板１２の片面から突出する一対のブラケット１４とを含む。図３に示すとおり、一方のブラケット１４には矩形状の収容開口１４ａが形成され、他方のブラケット１４には円形状の支持開口１４ｂが形成されている。なお、図示していないが、底板１０の周縁には、上方に延びる角筒状の側壁が付設され、底板１０の上面と側壁の内面とによって、上部が開放された収容空間が規定される。

図１ないし図３を参照して説明を続けると、蓋６は、長方形状の天板１６と、天板１６の幅方向に間隔をおいて天板１６から下方に延びる一対のブラケット１８とを含む。図３に示すとおり、一方のブラケット１８には矩形状の収容開口１８ａが形成され、他方のブラケット１８には円形状の支持開口１８ｂが形成されている。

図４および図５を参照して説明すると、トルクヒンジ８は、箱本体４と蓋６とを回転自在に連結する連結軸２０と、連結軸２０に装着された回転阻止部材２２と、連結軸２０に装着され回転阻止部材２２の軸方向片側（図４（ｂ）における左側）に配置されたハウジング２４とを備える。連結軸２０は、鋼材等の適宜の金属材料から円柱状に形成されている。図５（ａ）に示すとおり、連結軸２０の外周面には軸方向に間隔をおいて一対の環状溝２０ａ、２０ｂが形成されている。回転阻止部材２２の外形については、図示の実施形態では図４（ｃ）に示すとおり、正面視において矩形状であるが、回転阻止部材２２が装着される部材の形状に応じて任意の形状が採用される。

図５（ａ）に示すとおり、回転阻止部材２２の内部には、積層されて連結軸２０に圧入された複数の板バネ２６が配置されている。板バネ２６は、鋼材等の適宜の金属材料から形成され得る。図６に示すとおり、図示の実施形態の板バネ２６のそれぞれの形状は同一のＣ形状であり、連結軸２０に圧入される前の板バネ２６の内径は、連結軸２０の直径よりも小さい。板バネ２６の内周縁には、周方向に間隔をおいて径方向外側に窪んだ複数の弧状の凹部２６ａが形成されている。図示の実施形態では４個の凹部２６ａが６０度間隔で形成されている。また、板バネ２６の周方向両側端部には、径方向外側に突出する一対の突出片２６ｂが形成されている。

図示の実施形態では、一対の突出片２６ｂの部分を除き、板バネ２６の中心Ｏ（凹部２６ａを除く板バネ２６の内周縁の中心）を挟んで板バネ２６の開口部２６ｃと対向する部分（板バネ２６の周方向中間部２６ｄ）の径方向寸法Ｌが、周方向中間部２６ｄ以外の部分の径方向寸法よりも大きい。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示すとおり、トルクヒンジ８が組み立てられる際には、まず、板バネ２６が連結軸２０に圧入される。板バネ２６は１枚ずつ連結軸２０に圧入されてもよく、複数枚の板バネ２６が同時に圧入されてもよい。連結軸２０に圧入される板バネ２６の枚数は３枚以上であればよく、図示の実施形態では、５枚の板バネ２６が連結軸２０に圧入されている。圧入された板バネ２６は、連結軸２０の環状溝２０ａの近傍に配置されているが、環状溝２０ａの軸方向位置から若干ずれており、連結軸２０に板バネ２６が圧入された際に環状溝２０ａが露出している。

図７（ｂ）に示すとおり、各板バネ２６の凹部２６ａの位置が軸方向に見て整合するように、連結軸２０に圧入された板バネ２６の向きが調整される。図示の実施形態においては、上述したとおり、板バネ２６のそれぞれの形状は同一であるので、すべての板バネ２６の向きが同じ向きに調整されると、各板バネ２６の凹部２６ａの位置が軸方向に見て整合する。

板バネ２６が連結軸２０に圧入された後、図８に示すとおり、グリース充填器２８を用いて、複数の凹部２６ａと連結軸２０の外周面との間に潤滑剤としてのグリースが充填される。このように図示の実施形態のトルクヒンジ８においては、板バネ２６の内周縁に複数の凹部２６ａが形成されていることによって、板バネ２６の内周縁と連結軸２０との間に充分な量の潤滑剤が充填される。なお、潤滑剤については、半固体状のグリースに限定されず、個体状または液体状であってもよい。

次いで、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すとおり、軸方向両側端部の板バネ２６が軸方向両側端部以外の板バネ２６に対して所定角度（図示の実施形態では３０度）回転される。これによって、軸方向両側端部以外の板バネ２６（軸方向内側の３枚の板バネ２６）の複数の凹部２６ａは、軸方向両側端部の板バネ２６によって塞がれることになり、板バネ２６の内周縁と連結軸２０との間に潤滑剤が封入され、潤滑剤の漏れが防止される。

次いで、図４に示すとおり、適宜の合成樹脂から形成される回転阻止部材２２が、連結軸２０に圧入された各板バネ２６と一体にインサート成型される。これによって、連結軸２０および板バネ２６に対して回転阻止部材２２が密着し、板バネ２６は回転阻止部材２２に固定される。連結軸２０と回転阻止部材２２とは密着するものの、連結軸２０が円柱状であり、連結軸２０の外周面と接する回転阻止部材２２の内周面が円筒形状であることから、連結軸２０の回転が回転阻止部材２２によって阻止されることはない。一方、板バネ２６の一対の突出片２６ｂが回転阻止部材２２の内周面に引っ掛かることによって、板バネ２６の回転は回転阻止部材２２によって阻止される。

そして、連結軸２０または回転阻止部材２２に対して、連結軸２０と板バネ２６との間の摩擦力を超えるトルクが付与されると、連結軸２０と回転阻止部材２２とが相対的に回転すると共に、板バネ２６から連結軸２０に対して所要の抵抗トルクが付与される。

なお、図示の実施形態の回転阻止部材２２の内周面には、図５（ａ）に示すとおり、連結軸２０の環状溝２０ａに篏合する環状突起２２ａが形成されており、回転阻止部材２２の環状突起２２ａと連結軸２０の環状溝２０ａとが篏合することによって、連結軸２０と回転阻止部材２２との相対的な軸方向の移動が防止される。

図４および図５を参照して、回転阻止部材２２の軸方向片側に配置されたハウジング２４について説明する。図４（ａ）に示すとおり、ハウジング２４の正面視外形は四角形状である。図５（ａ）に示すとおり、ハウジング２４は中空に形成されていて円筒形状内周面２４ａを有する。円筒形状内周面２４ａの軸方向中央部には、径方向内側に延びる環状壁２４ｂが形成されている。環状壁２４ｂの内周縁には、周方向に間隔をおいて軸方向片側（図５（ａ）における左側）に延びる複数の固定片２４ｃが付設されている。固定片２４ｃの先端側の径方向内側面には、径方向内側に突出する突起２４ｄが形成されており、この突起２４ｄと連結軸２０の環状溝２０ｂとが篏合することによって、連結軸２０とハウジング２４との相対的な軸方向の移動が防止される。

図５（ａ）および図５（ｂ）に示すとおり、ハウジング２４には円筒状のワンウェイクラッチ３０が装着されており、ワンウェイクラッチ３０は、ハウジング２４の環状壁２４ｂの軸方向他側（図５（ａ）における右側）に配置されている。また、ワンウェイクラッチ３０は、連結軸２０に篏合されている。

図５（ｂ）を参照して説明を続けると、ワンウェイクラッチ３０は、円筒状の主部３０ａと、主部３０ａの内周面に周方向に間隔をおいて形成された複数の楔型凹所３０ｂに配置された複数の円柱状のローラー３０ｃとを有する。楔型凹所３０ｂの径方向寸法は、図５（ｂ）の紙面上方から見て時計方向に向かって次第に狭くなっている。各楔型凹所３０ｂには、時計方向に向かってローラー３０ｃを押し付けるバネ３０ｄが配置されている。また、主部３０ａの外周面には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の弧状溝３０ｅが形成されており、弧状溝３０ｅとハウジング２４の弧状突起２４ｅとが篏合することにより、ワンウェイクラッチ３０はハウジング２４に相対回転不能に固定されている。

図５（ｂ）の紙面上方から見て、ハウジング２４が連結軸２０に対して反時計回りに回転しようとする場合、あるいは、連結軸２０がハウジング２４に対して時計回りに回転しようとする場合、ワンウェイクラッチ３０の楔型凹所３０ｂと連結軸２０との間にローラー３０ｃが噛み込まれるため、ハウジング２４と連結軸２０との相対的な回転がワンウェイクラッチ３０によって阻止される。

これとは逆に、図５（ｂ）の紙面上方から見て、ハウジング２４が連結軸２０に対して時計回りに回転する場合、あるいは、連結軸２０がハウジング２４に対して反時計回りに回転しようとする場合、楔型凹所３０ｂと連結軸２０との間にローラー３０ｃが噛み込まれないので、ハウジング２４と連結軸２０との相対的な回転が許容される。

箱２が組み立てられる際は、図１ないし図３に示すとおり、連結軸２０の一端側が箱本体４の支持開口１４ｂおよび蓋６の支持開口１８ｂに支持されると共に、連結軸２０の他端側に配置された回転阻止部材２２が箱本体４の収容開口１４ａに収容され、ハウジング２４が蓋６の収容開口１８ａに収容される。これによって、板バネ２６を内蔵する回転阻止部材２２は箱本体４に相対回転不能に固定され、ワンウェイクラッチ３０が装着されたハウジング２４は蓋６に相対回転不能に固定される。

次に、上述したとおりのトルクヒンジ８の作用について説明する。

箱本体４に対して蓋６が下方に向かって回転する（開いた状態から蓋６を閉める）場合には、ワンウェイクラッチ３０の楔型凹所３０ｂと連結軸２０との間にローラー３０ｃが噛み込まれ、連結軸２０とワンウェイクラッチ３０との相対的な回転が阻止される。したがって、蓋６が下方に向かって回転すると、蓋６の回転方向と同じ方向に連結軸２０が回転する。他方、板バネ２６の回転は、箱本体４に固定された回転阻止部材２２によって阻止されているから、板バネ２６に対して連結軸２０が回転することになり、すなわち、連結軸２０と板バネ２６との相対的な回転が生じる。これによって、連結軸２０と板バネ２６との間の摩擦力に起因する抵抗トルクが蓋６に付与される。

蓋６に付与される抵抗トルクを、蓋６の自重に基づくトルクよりも僅かに大きい値に設定することによって、蓋６から手を離した場合でも蓋６が自重により閉じるのを防止する（任意の位置で蓋６を停止させる）ことができると共に、手動により蓋６に下方へのトルク（閉じる方向へのトルク）を僅かに加えることにより、容易に蓋６を閉じることができる。

また、箱本体４に対して蓋６が上方に向かって回転する（閉じた状態から蓋６を開ける）場合には、ワンウェイクラッチ３０の楔型凹所３０ｂと連結軸２０との間にローラー３０ｃが噛み込まれず、連結軸２０とワンウェイクラッチ３０との相対的な回転が許容される。したがって、蓋６が回転しても連結軸２０が回転することはなく、連結軸２０と板バネ２６との相対的な回転が生じないので、連結軸２０と板バネ２６との間の摩擦力に起因する抵抗トルクが蓋６に付与されることがない。したがって、比較的小さい力で蓋６を開けることができる。

このように、図示の実施形態のトルクヒンジ８においては、蓋６が下方に向かって回転する場合に抵抗トルクを蓋６に付与し、蓋６が上方に向かって回転する場合に抵抗トルクを蓋６に付与しないようになっており、ワンウェイトルクヒンジとしての機能が確保されている。

そして、図示の実施形態のトルクヒンジ８においては、内輪とコイルバネとワンウェイクラッチとが径方向に沿って配置されている従来のコイルバネ式ワンウェイクラッチとは異なり、板バネ２６とワンウェイクラッチ３０とが軸方向に沿って配置されているから径方向寸法の低減が容易である。

トルクヒンジ８においては、各板バネ２６の凹部２６ａと連結軸２０の外周面との間には潤滑剤が充填されており、軸方向両側端部以外の板バネ２６の複数の凹部２６ａは、軸方向両側端部の板バネ２６によって塞がれているので、板バネ２６の内周縁と連結軸２０との間に充分な量の潤滑剤が封入され、かつ、封入された潤滑剤の漏れが防止される。これによって、トルクヒンジ８の耐久性が向上する。また、板バネ２６によって封入された潤滑剤の漏れが防止されるため、回転阻止部材２２の上型と下型との合わせ面に潤滑剤が侵入することがなく、回転阻止部材２２をインサート成型する際の成型不良が抑制される。

また、トルクヒンジ８においては、連結軸２０に圧入された板バネ２６と一体に回転阻止部材２２がインサート成型されているから、板バネ２６の外周縁と回転阻止部材２２の内周面との間に実質上隙間がなく、板バネ２６と回転阻止部材２２とが密着する。このため、トルクヒンジ８においては、いわゆる回転ガタや、スプリングバックがほとんどなく、高い応答性を有している。

板バネ２６から連結軸２０に付与される抵抗トルクは板バネ２６の径方向寸法に依存しており、板バネ２６の径方向寸法が大きくなるほど抵抗トルクが大きくなるところ、板バネ２６の周方向中間部２６ｄの径方向寸法Ｌが抵抗トルクへ与える影響が大きい。図示の実施形態では、一対の突出片２６ｂの部分を除き、板バネ２６の周方向中間部２６ｄの径方向寸法Ｌが、周方向中間部２６ｄ以外の部分の径方向寸法よりも大きいので、板バネ２６の抵抗トルクの低減を防止しつつ、板バネ２６を小型化することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず種々の変形が可能である。たとえば、上述の実施形態では、ワンウェイクラッチ３０がハウジング２４を介して蓋６に固定されているが、ハウジング２４等を介さずにワンウェイクラッチ３０が蓋６に直接固定されるようになっていてもよい。

図示の実施形態では、箱本体４に回転阻止部材２２が固定され、蓋６にワンウェイクラッチ３０が固定されているが、図示の実施形態とは逆に、箱本体４にワンウェイクラッチ３０が固定され、蓋６に回転阻止部材２２が固定されていてもよい。この場合におけるワンウェイクラッチ３０の向きは、上述の実施形態におけるワンウェイクラッチ３０の向きとは逆になる。

箱本体４にワンウェイクラッチ３０が固定され、蓋６に回転阻止部材２２が固定されている形態について図１０を参照して説明する。箱本体４に対して蓋６が下方に向かって回転する（開いた状態から蓋６を閉める）場合には、蓋６と連結軸２０との間に板バネ２６が介在されていることから、連結軸２０と板バネ２６との間の摩擦力によって、蓋６の回転方向と同じ方向に連結軸２０が回転しようとする。

しかしながら、蓋６が下方に向かって回転する場合には、ワンウェイクラッチ３０の楔型凹所３０ｂと連結軸２０との間にローラー３０ｃが噛み込まれるため、連結軸２０とワンウェイクラッチ３０との相対的な回転が阻止される。したがって、蓋６が下方に向かって回転すると、連結軸２０に対して板バネ２６が回転することになり、すなわち、連結軸２０と板バネ２６との相対的な回転が生じる。これによって、連結軸２０と板バネ２６との間の摩擦力に起因する抵抗トルクが蓋６に付与される。

図１０を参照して説明を続けると、箱本体４に対して蓋６が上方に向かって回転する（閉じた状態から蓋６を開ける）場合には、ワンウェイクラッチ３０の楔型凹所３０ｂと連結軸２０との間にローラー３０ｃが噛み込まれないので、連結軸２０とワンウェイクラッチ３０との相対的な回転が許容される。このため、蓋６が上方に向かって回転すると、連結軸２０と板バネ２６との間の摩擦力によって、蓋６の回転方向と同じ方向に連結軸２０が回転することになる。したがって、連結軸２０と板バネ２６との相対的な回転が生じないので、連結軸２０と板バネ２６との間の摩擦力に起因する抵抗トルクが蓋６に付与されることがない。

また、図示の実施形態の回転阻止部材２２はインサート成型により成型されているが、回転阻止部材はインサート成型により形成されていなくてもよい。この例について図１１を参照して説明すると、回転阻止部材３２は、本体３４およびシールド３６を備える。本体３４は、矩形状の端面壁３８と、端面壁３８の周縁から軸方向片側に延びる側壁４０とを有する。図１１（ｂ）および図１１（ｃ）を参照することによって理解されるとおり、側壁４０の内周面は、連結軸２０に圧入された複数枚の板バネ２６に篏合するようになっている。そして、連結軸２０に圧入された各板バネ２６が本体３４に収容された後、本体３４の側壁４０の開放側端部にシールド３６が圧入される。図１１に示す例においては、板バネ２６と回転阻止部材３２の本体３４との間に若干の隙間が生じるものの、板バネ２６と連結軸２０との間に充分な量の潤滑剤が封入され、かつ、封入された潤滑剤の漏れが防止されるという効果を奏する。

なお、図示の実施形態では、すべての板バネ２６の形状が同一であるが、一部の板バネの形状が他の板バネの形状と異なっていてもよく、たとえば、内周縁に凹部２６ａが形成されていない板バネが含まれていてもよい。板バネの形状については、上述の実施形態ではＣ形状であるが、環状であってもよい。図示していないが、板バネの外周縁に切り欠きが形成され、板バネの外周縁の切り欠きに篏合する突起が回転阻止部材の内周面に形成されており、板バネの外周縁の切り欠きと、回転阻止部材の内周面の突起とが篏合することによって、連結軸が回転した際に板バネの回転が阻止されるようになっていてもよい。このような切り欠きは、板バネがＣ形状の場合には、板バネの周方向両側端部に少なくとも一対形成されているのが好ましく、板バネが環状の場合には、任意の位置に１個以上形成されていればよい。また、回転阻止部材２２、３２については、板バネ２６の少なくとも一部の回転を阻止していればよく、板バネ２６のすべての回転を阻止するものでなくてもよい。

４：箱本体（第１の部材）
６：蓋（第２の部材）
８：積層バネ式ワンウェイトルクヒンジ（トルクヒンジ）
２０：連結軸
２２：回転阻止部材
２６：板バネ
２６ａ：凹部
３０：ワンウェイクラッチ

本発明は、第１の部材と第２の部材とを回転自在に連結すると共に、第１の部材に対して第２の部材が所定方向に回転する場合に第２の部材に抵抗トルクを付与する積層バネ式ワンウェイトルクヒンジおよび積層バネ式ワンウェイトルクヒンジの製造方法に関する。

上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、径方向寸法の低減が容易なワンウェイトルクヒンジおよびワンウェイトルクヒンジの製造方法を提供することである。

本発明によれば、上記課題を解決する以下の積層バネ式ワンウェイトルクヒンジが提供される。すなわち、第１の部材と第２の部材とを回転自在に連結する連結軸と、積層されて前記連結軸に圧入された３枚以上の環状またはＣ形状の板バネと、前記第１の部材または前記第２の部材のいずれか一方に固定され前記板バネの少なくとも一部の回転を阻止する回転阻止部材と、前記第１の部材または前記第２の部材のいずれか他方に固定されていると共に前記連結軸に篏合された円筒状のワンウェイクラッチとを備え、前記板バネの少なくとも一部の内周縁には周方向に間隔をおいて径方向外側に窪んだ複数の凹部が形成され、前記複数の凹部と前記連結軸の外周面との間には潤滑剤が充填されており、軸方向両側端部以外の前記板バネの前記複数の凹部は軸方向両側端部の前記板バネによって塞がれており、前記板バネと前記ワンウェイクラッチとは軸方向に沿って配置されており、前記第１の部材に対して前記第２の部材が所定方向に回転する場合には、前記連結軸と前記ワンウェイクラッチとの相対的な回転が阻止されることにより前記連結軸と前記板バネとの相対的な回転が生じ、前記連結軸と前記板バネとの間の摩擦力に起因する抵抗トルクが前記第２の部材に付与され、前記第１の部材に対して前記第２の部材が前記所定方向の反対方向に回転する場合には、前記連結軸と前記ワンウェイクラッチとの相対的な回転が許容されることにより前記連結軸と前記板バネとの相対的な回転が生じない積層バネ式ワンウェイトルクヒンジが提供される。

前記板バネのそれぞれの形状は同一であり、軸方向両側端部の前記板バネは軸方向両側端部以外の前記板バネに対して所定角度回転されているのが好都合である。
また、本発明によれば、上記のとおりの積層バネ式ワンウェイトルクヒンジの製造方法であって、前記連結軸に前記板バネを圧入した後、前記連結軸に圧入した前記板バネと一体に前記回転阻止部材をインサート成型する工程を含む積層バネ式ワンウェイトルクヒンジの製造方法が提供される。

Claims (4)

1. 第１の部材と第２の部材とを回転自在に連結する連結軸と、積層されて前記連結軸に圧入された３枚以上の環状またはＣ形状の板バネと、前記第１の部材または前記第２の部材のいずれか一方に固定され前記板バネの少なくとも一部の回転を阻止する回転阻止部材と、前記第１の部材または前記第２の部材のいずれか他方に固定されていると共に前記連結軸に篏合された円筒状のワンウェイクラッチとを備え、
   前記板バネと前記ワンウェイクラッチとは軸方向に沿って配置されており、
   前記第１の部材に対して前記第２の部材が所定方向に回転する場合には、前記連結軸と前記ワンウェイクラッチとの相対的な回転が阻止されることにより前記連結軸と前記板バネとの相対的な回転が生じ、前記連結軸と前記板バネとの間の摩擦力に起因する抵抗トルクが前記第２の部材に付与され、
   前記第１の部材に対して前記第２の部材が前記所定方向の反対方向に回転する場合には、前記連結軸と前記ワンウェイクラッチとの相対的な回転が許容されることにより前記連結軸と前記板バネとの相対的な回転が生じない積層バネ式ワンウェイトルクヒンジ。
2. 前記板バネの少なくとも一部の内周縁には周方向に間隔をおいて径方向外側に窪んだ複数の凹部が形成され、前記複数の凹部と前記連結軸の外周面との間には潤滑剤が充填されており、軸方向両側端部以外の前記板バネの前記複数の凹部は軸方向両側端部の前記板バネによって塞がれている、請求項１に記載の積層バネ式ワンウェイトルクヒンジ。
3. 前記回転阻止部材は、前記連結軸に圧入された前記板バネと一体にインサート成型されている、請求項１または２に記載の積層バネ式ワンウェイトルクヒンジ。
4. 前記板バネのそれぞれの形状は同一であり、軸方向両側端部の前記板バネは軸方向両側端部以外の前記板バネに対して所定角度回転されている、請求項１から３までのいずれかに記載の積層バネ式ワンウェイトルクヒンジ。

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