JP2852675B2 - 軸ロック装置 - Google Patents

軸ロック装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は例えば、ラップトップタイプのワードプロセ
ッサ,パーソナルコンピュータのパネルディスプレイな
どのように、本体に対して傾角調整を行う必要のある部
材に適用される軸ロック装置に関する。
[従来の技術] パネルディスプレイなどの機器はオペレータに適合し
た角度に調整する必要があるところから、従来より軸ロ
ック装置が使用されて傾角の無段階調整が行われるよう
になっている。従来の軸ロック装置は、例えば特公昭63
−23407号あるいは実願平1−135397号に示されるよう
に、傾角調整を必要とする機器に直接又は間接的に取り
付けられる回転軸と、機器を支持する本体などの支持部
材に直接又は間接的に取り付けられる固定軸と、これら
回転軸および固定軸に密接状態で外挿されて回転軸の回
転をロックするコイルばねとを備えて構成されている。
機器は回転軸に作用するコイルばねの摩擦トルクによっ
て角度保持される一方、この摩擦トルク以上の操作力の
作用により回動して傾角調整が行われるようになってい
る。
即ち、従来の軸ロック装置は回転体の回転がコイルば
ねのコイル径を縮径する方向の場合は上記コイルばねの
ロックトルクが生じ、上記回転が前記方向とは逆の場合
には上記コイルばねのコイル径を拡径する方向となって
上記コイルばねのスリップトルクが生じる。
[発明が解決しようとする課題] ところが従来の軸ロック装置は、ロック機能を有する
コイルばねが1個だけ付設されているものであるから、
回転体の回転方向によってコイルばねのロックトルクあ
るいはスリップトルクのいずれか一方のみを利用した特
性しか得られず、他の特性を得ることはできなかった。
即ち、回転体の正逆回転で同一特性(同一トルク)と
したり、ロックトルクとスリップトルクの両トルク間に
大差を生じる特性としたり、またこれら二つの特性間の
任意の特性にしたりすることは従来の軸ロック装置では
不可能であった。
本発明はこれらの事情を考慮してなされたものであ
り、ロック機能を有するコイルばねを複数組付けること
により所望の特性を容易に設計することができる軸ロッ
ク装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため本発明は固定体と、固定体に
回転可能に取り付けられた回転軸と、この回転軸に密接
状態で外挿されると共に一端が前記固定体に掛止された
2以上のコイルばねとを備え、前記回転軸は回転軸に対
するコイルばねのロック力以上の負荷によりコイルばね
との間で滑動することを特徴としている。
[作 用] 上記構成では、複数のコイルばねが回転軸に対して個
々に作用し、回転軸の回転ロックは複数のコイルばねの
トルクの総和によって行われる。従って個々のコイルば
ねに対して、その線径,コイル径,コイル巻数,コイル
巻方向を種々設定することにより、種々の特性を備えた
ものとなる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明するが、
各実施例において同一要素には同一符号を付して重複す
る説明を省略する。
第1図〜第4図は本発明の第1実施例を示す。軸ロッ
ク装置は傾角調整を必要とする機器(図示せず)を固定
側となる本体(図示せず)に回動可能に支持する枢支部
位に設けられるものであり、固定側の本体に直接又は間
接的に取り付けられる固定ブラケット1と、傾角調整が
行われる機器に直接又は間接的に取り付けられる回転軸
2と、回転軸2に外挿された2基のコイルばね3,4とを
備えている。固定ブラケット1は回転軸2を回転可能に
支持する固定体となるものであり、側面から見て略
「U」字形に折曲され、その底辺部1aが本体側に固着さ
れるようになっている。また、この底辺部1aには同一線
上に位置するスリット5,6が対応形成されている。
前記回転軸2は固定ブラケット1の左右の側辺部1b,1
cを貫通することにより同ブラケット1に回転可能に支
持されている。この回転軸2は段付きシャフトとなって
おり、その小径部が固定ブラケット1の側辺部1b,1cを
貫通すると共に、その大径部の端面が右側の側辺部1cに
当接している。又、固定ブラケット1の左側の側辺部1b
を抜き出た回転軸2の左端部にEリング7が嵌め合わさ
れており、これらにより回転軸2は固定ブラケット1に
抜け止め状態で回転可能に支持されている。回転軸2は
その右端部が機器と接続される。この接続により傾角調
整のため機器が回動すると、この回動と連動して同方向
に回転する。かかる連動を行うため回転軸2の右端部に
は矩形などの非円形の連結部2aが同軸的に延びている。
本実施例において、回転軸2は軸方向の貫通孔8が形成
された中空軸となっている。そして、機器と本体との電
気的接続を行う電線コードをこの貫通孔8内に挿通する
ことにより、電線コードの露出がなく、しかも、その配
線構造を簡素化することができる。また、回転軸2が中
空のため、軽量となる。
前記コイルばね3,4は巻方向が相互に逆巻きとなった
状態で回転軸2に外挿されている。これらのコイルばね
3,4はいずれも自由状態でそのコイル内径が回転軸2の
外径よりも小径となるように巻回されており、回転軸2
への外挿に際しては拡径状態で行われる。従って、この
外挿後にはいずれのコイルばね3,4も回転軸2に密接し
て摩擦力が作用するようになっている。また、これらの
コイルばねはいずれも一方の端部が自由端となっている
が、固定ブラケット1の側辺部1b,1c側に位置する他方
の端部は径方向に延設されてフック部3a,4aとなってお
り、これらフック部3a,4aが固定ブラケット1のスリッ
ト5,6にそれぞれ挿入されて掛止されている。
以上の構成において、第4図のTS方向への力が回転軸
2に作用すると、このTS方向はコイルばね3,4のコイル
径が拡径する方向であるため、各コイルばね3,4と回転
軸2との間にスリップ(スリップトルク)が生じ、この
スリップトルクを上回る外力により機器は同方向へ回動
する。一方、第4図のTL方向への力が回転軸2に作用す
ると、このTL方向はコイルばね3,4のコイル径が縮径す
る方向であるため、各コイルばね3,4と回転軸2との間
に摩擦力(ロックトルク)が生じ、このロックトルクを
上回る外力により機器は同方向へ回動する。従って回転
軸2はこれらのトルクを上回る外力により正逆いずれの
方向にも回転するが、この外力が上記トルクを少しでも
下回ればいずれの方向の回転もロックされ機器は任意の
角度で保持される。そして、機器の傾角調整を行う場合
には、機器を操作しこれらのトルク以上の回転トルクを
回転軸2に作用させて、回転軸2を回転させることによ
り容易に行うことができる。このような本実施例では、
コイルばね3,4が2基設けられ、これらのコイルばね3,4
のスリップトルク又はロックトルクの総和により傾角保
持を行うものであるため、機器の重量,大きさが変った
場合あるいは機器の傾角が変った場合にも、確実な保持
ができる。因みに本実施例では回転軸2の回転に対する
各コイルばね3,4のスリップトルクおよびロックトルク
が同一方向のため、単一のコイルばねに比べて2倍のロ
ックトルクが利用でき、このロックトルクで機器の傾角
保持を行うことができる。本実施例ではスリップトルク
に比べてロックトルクが格段に大きくなり、重量物の傾
角保持に有効である。
第5図ないし第8図は本発明の第2実施例を示す。こ
の実施例ではコイルばね3の巻方向に対してコイルばね
4が同一の巻方向となっている。また、固定ブラケット
1の底辺部1aのスリット5,6は前後にずれた位置に形成
されており、スリット5にはコイルばね3のフック部3a
が掛止される一方、スリット6にはコイルばね4のフッ
ク部4aが係止されている。このような第2実施例では、
回転軸2に一方向への回転力が作用すると、いずれか一
方のコイルばね3又は4がスリップトルクを生じ、他方
のコイルばね4又は3がロックトルクを生じる。又、反
対方向の回転力も同様であり、いずれかのコイルばねか
らロックトルクが生じ、他のコイルばねからスリップト
ルクが生じる。従って、回転軸2は両回転方向に対して
一方のコイルばねのスリップトルクと他方のコイルばね
のロックトルクとの総和により回転制御されるため、両
回転方向に対するロック力が同一となっている。即ち、
回転軸2の正逆回転において同一特性が得られる。
第9図ないし第11図は第2実施例の変形例を示し、コ
イルばね3,4として角線のコイルが使用されており、回
転軸2に対しての接触を良好に保っており、その作用は
第2実施例と同様である。
第12図ないし第14図は第2実施例のさらに別の変形例
を示し、回転軸2が中実軸に成形されている。この変形
例は電線コードの配線を考慮する必要のない機器あるい
は容器蓋のように電線コードの配線が不要な機器に適用
することができるものであり、回転軸2が中実のため、
その成形が容易となるメリットがある。
第15図ないし第17図は本発明の第3実施例を示す。こ
の実施例ではコイルばね3,4に加えて、さらに2基のコ
イルばね9,10が回転軸に外挿されている。これらのコイ
ルばね3,4および9,10はいずれも巻方向が同一となって
いるが左側のコイルばね3,9のフック部3a,9aはスリット
5に掛止され、右側のコイルばね4,10のフック部4a,10a
はスリット6に掛止されている。このような構造では回
転軸2に対してコイルばね3,9が一組となって同一の作
用を行い、コイルばね4,10が一組となって同一の作用を
行う。従って、この実施例では第2実施例に比べて、2
倍のスリップトルクおよびロックトルクが回転軸2に作
用し、ロック力の増大がなされている。なお、本発明で
は2基のコイルばね3,4の巻数を増加させて、ロック力
を増大しても良い。又、3基のコイルばね3,9,10の巻方
向に対し、コイルばね3の巻方向を逆方向としても良
い。後者の場合には回転軸の特定方向の回転に対して大
きな力でロックを行うことができる一方、反対方向の回
転は小さな力で行うことができるメリットがある。
第18図ないし第20図は本発明の第4実施例を示す。こ
の実施例では固定体となっている固定ブラケット1が左
右に2分割されており、各分割体11,12が本体に固着さ
れるようになっている。このように固定ブラケット1を
分割することにより、本体への取り付け自由度が拡大す
る。例えば、分割体11を本体の水平面部分に固着し、分
割体12を本体の垂直面部分に固着することにより、軸ロ
ック装置は支持側の本体の形状,構造に対応した取り付
けが可能となるものである。
[発明の効果] 本発明は回転軸の回転制御を行うコイルばねを2以上
設ける構造であるため、得られる特性の巾が拡がり、設
計自由度の拡大とした軸ロック装置を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は本発明の第1実施例を示す断面
図、正面図、底面図および右側面図、第5図ないし第8
図は第2実施例を示す断面図、正面図、底面図および右
側面図、第9図ないし第11図は第2実施例の変形例を示
す断面図、正面図および底面図、第12図ないし第14図は
第2実施例のさらに別の変形例を示す断面図,正面図,
および底面図、第15図ないし第17図は第3実施例を示す
断面図,正面図および底面図、第18図ないし第20図は第
4実施例を示す断面図、正面図および底面図である。 1……固定ブラケット(固定体)、2……回転軸、 3,4,9,10……コイルばね、 3a,4a,9a,10a……フック部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固定体と、固定体に回転可能に取り付けら
    れた回転軸と、この回転軸に密接状態で外挿されると共
    に一端が前記固定体に掛止された2以上のコイルばねと
    を備え、前記回転軸は回転軸に対するコイルばねのロッ
    ク力以上の負荷によりコイルばねとの間で滑動すること
    を特徴とする軸ロック装置。
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