JP4130203B2 - トルク調整型ヒンジ - Google Patents

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Description

本発明は、本考案はノート型のパーソナルコンピュータやワードプロセッサなどのディス
プレイ装置の角度調整や回転蓋の角度調整に適用することができるトルク調整型ヒンジに
関するものである。
ノート型パソコンなどの電子機器では、そのディスプレイ装置を見易い角度に保持する必
要があり、ディスプレイ装置の回転を摩擦トルクによって抑止するヒンジが使用されてい
る。
従来の摩擦トルク利用ヒンジの一例では、一端が開放された有底筒形状のベース内にパイ
プ形状の弾性部材が挿入され、前記弾性部材内には段付き軸体の小径部が嵌挿されており
、前記弾性部材は前記軸体の圧入により径方向へ拡がって外周面が前記ベースの内周面を
押圧するようになっている。前記ベースに前記弾性部が回転できないように嵌挿され、摩
擦は前記軸体と前記弾性部材との間で発生する。前記軸体の大径部の端部をディスプレイ
装置に連結する一方、前記ベースを電子機器本体に固定することにより、前記ベースと前
記弾性部材との間に生じる摩擦力でディスプレイ装置を所要の傾斜角度に停止保持するよ
うになっている（特許文献１、従来技術の項参照）。
しかしながら、上記ヒンジでは、前記弾性部材への前記軸体の圧入代にばらつきを生じ易
く、このばらつきにより摩擦力がばらついている。この摩擦力のばらつきによって画一的
な停止保持力を得ることができず、均一な特性を有する製品の量産が難しいという問題を
有している。また、前記弾性部材が摩耗して前記弾性部材と前記軸体との摩擦力が低下し
たとき、前記摩擦力を補正する手段が無いので耐久性に欠けるものであった。
上記した摩擦力のばらつき問題と経時的な摩擦力の低下問題を解決するトルク調整型ヒン
ジも提案されている（特許文献１、考案が解決しようする課題の項及び課題を解決するた
めの手段の項参照）。このトルク調整型ヒンジは、軸体と、該軸体を相対的に回転可能に
保持する有底筒形状の保持部材と、前記軸体が挿通されて軸体と前記保持部材との間に介
挿され、前記軸体と前記保持部材の相対回転で摩擦力を生じる弾性部材と、該弾性部材を
前記軸体の軸方向に押圧する圧縮ばねとを備えている。
しかしながら、上記トルク調整型ヒンジでは、前記圧縮ばねの装備によってヒンジ全体が
長大化してしまい、電子機器への格納・装着スペースを大きくとる必要があるため、適用
可能な機種が限定されてしまうという別の問題が発生した。
摩擦トルクの調整機構をコンパクト化したトルク調整型ヒンジも提案されている（特許文
献２参照）。このトルク調整型ヒンジは、機器本体に取り付けられる支持部材と、該支持
部材に回転自在に取り付けられる回転軸と、該回転軸に傾動可能に取り付けられる複数枚
のフリクション傾斜プレートと、これらのフリクション傾斜プレートを傾動せしめるよう
に押圧する押圧ネジとから構成されるものである。
しかしながら、このトルク調整型ヒンジでは、前記押圧ネジをねじ込むことにより前記フ
リクション傾斜プレートの受圧部を押すと、該受圧部と一体となった環状フリクション部
が前記回転軸に対して傾動し、該環状フリクション部の穴壁面のうち、前記受圧部に最も
近い側と最も遠い側の穴壁面部分が前記回転軸と摩擦係合するものであるため、経時的使
用によってに前記穴壁面部分が前記回転軸に食い込むことになり、前記回転軸の損耗が大
きいという別の問題を招くことになった。
実用新案登録公報第２５３００８５号公報 特開２００４−１６９３６０号公報
本発明の課題は、摩擦トルクの調整が簡単かつ的確に行なえ、ヒンジ全体の小型化が可能
であると共に、経時的使用によって枢軸ピンが損耗することもないトルク調整型ヒンジを
提供する。
本発明のトルク調整型ヒンジは、固定枠体に固着される固定側翼板と、ウィング体に固着される可動側翼板と、前記固定側翼板の二つの軸受筒部と前記可動側翼板の一つの軸受筒部に挿入され、前記可動側翼板を前記固定側翼板に対して回転可能に連結する枢軸ピンとからなり、
固定枠体に固着される固定側翼板と、ウィング体に固着される可動側翼板と、前記固定側
翼板の上下二つの軸受筒部と前記可動側翼板の一つの軸受筒部に挿入され、前記可動側翼板を前記固定側翼板に対して回転可能に連結する枢軸ピンとからなり、
上下二つの駆動円筒体を前記枢軸ピンの外側において前記固定側翼板の前記各軸受筒部に嵌合し、前記駆動円筒体の小径部を前記枢軸ピンの外側において前記可動側翼板の前記軸受筒部に嵌合し、摩擦円筒体を前記枢軸ピンの外側において前記可動側翼板の前記軸受筒部に嵌合し、前記上下二つの駆動円筒体の前記小径部の先端部に形成したカム斜面を前記摩擦円筒体の上下各端部に形成したカム斜面に当接させ、前記枢軸ピンの端部に形成した螺子軸部に螺合したナットを締め込むことによって、前記駆動円筒体を前記枢軸ピンの軸方向に移動させ、前記カム斜面の誘導作用によって前記枢軸ピンの半径方向に移動させて、前記摩擦円筒体の外周面と前記軸受筒部の内周面に当接させ、前記可動側翼板が前記固定側翼板に対して回転するとき、前記摩擦円筒体が前記可動側翼板の前記軸受部に対して回転し、前記摩擦円筒体の外周面と前記軸受筒部の内周面と間に摩擦トルクを発生させるようにしたものである。
本発明のトルク調整型ヒンジは、前記枢軸ピンの端部の螺子軸部に螺合した前記ナットを
締め込むことによって、前記上下二つの駆動円筒体を前記枢軸ピンの軸方向に移動させ、前記上下二つの駆動円筒体の前記小径部の先端部のカム斜面と摩擦円筒体の上下二つの前記カム斜面との誘導作用によって前記摩擦円筒体を前記枢軸ピンの半径方向に移動させ、前記摩擦円筒体の外周面と前記軸受筒部の内周面と間に摩擦トルクを発生させるものであるので、前記ナットの締め込み量を加減することによって前記駆動円筒体及び前記摩擦円筒体の各移動量を増減し、これによって前記摩擦円筒体の外周面と前記軸受筒部の内周面との間に働く抗力を増減できるため、摩擦トルクを前記ナットの進退ストロークによって定まる一定範囲内において簡単かつ的確に調整することができる。
また、本発明のトルク調整型ヒンジでは、前記駆動円筒体を前記枢軸ピンの外側において前記固定側翼板の前記各軸受筒部に嵌合し、前記駆動円筒体の小径部を前記枢軸ピンの外側において前記可動側翼板の前記軸受筒部に嵌合し、前記摩擦円筒体を前記枢軸ピンの外側において前記可動側翼板の前記軸受筒部に嵌合してあり、前記各軸受筒部は、前記駆動円筒体の前記枢軸ピンの軸方向への移動と前記摩擦円筒体の前記枢軸ピンの半径方向への移動を許容する程度にその軸方向長さと半径を拡大すれば足りるので、従来のトルク調整型ヒンジと比較してヒンジ全体の小型化が可能となり、機器への格納・装着スペースを縮小できるため、適用対象機器が大幅に増大する。
更にまた本発明のトルク調整型ヒンジでは、前記枢軸ピンの外側に嵌合した前記上下二つの駆動円筒体のカム斜面を前記枢軸ピンの外側に嵌合した前記摩擦円筒体のカム斜面に当接させ、前記駆動円筒体と前記摩擦円筒体を前記固定側翼板の軸受筒部と前記可動側翼板の軸受筒部に嵌合し、前記ナットの締め込によって、前記摩擦円筒体の外周面を前記可動側翼板の軸受筒部の内周面に圧接させたものであり、前記可動側翼板が前記固定側翼板に対して回転するとき、前記摩擦円筒体が前記可動側翼板の前記軸受部に対して回転し、前記摩擦円筒体の外周面と前記軸受筒部の内周面と間に摩擦トルクを発生させるものである
るから、経時的使用によって前記枢軸ピンの損耗を招く恐れがない。
図示の実施例では、固定側翼板１は機械的強度に優れたプラスチック材料によって成形さ
れ、主体部の貫通孔２を通るボルト等の固着具によって機器筐体等の固定枠体３に固着さ
れる。本実施例では、軸受筒部４は間隔を置いて一方の端部に２個設けられている。可動
側翼板５も機械的強度に優れたプラスチック材料によって成形され、主体部の貫通孔６を
通るボルト等の固着具によって機器開閉蓋等のウィング体７に固着される。軸受筒部８は
一方の端部中央に１個設けられている。
金属製の枢軸ピン９はボルト型に作製されており、枢軸ピン９の頭部１０は固定側翼板１
の一方の軸受筒部４に退没している。該軸受筒部４と頭部１０との間にはプラスチック材
料で作製されたキャップ１１が嵌着されている。枢軸ピン９の螺子軸部１２は、固定側翼
板１の他方の軸受筒部４に退没しており、該軸受筒部４と螺子軸部の先端との間にはプラ
スチック材料で作製されたキャップ１３が嵌着されている。
２個用意される駆動円筒体１４と１個用意される摩擦円筒体１５は、いずれも機械的強度
に優れたプラスチック材料によって成形されており、駆動円筒体１４の小径部１６が可動
翼板５の軸受筒部８に嵌挿されている。該小径部１６には枢軸ピン９の中心軸線に対して
４５度に傾斜したカム斜面１７が形成されている。摩擦円筒体１５の両端部には枢軸ピン
９の中心軸線に対して４５度に傾斜したカム斜面１８が形成され、各カム斜面１８が前記
各カム斜面１７に突き合わされている。
枢軸ピン９の螺子軸部１２に螺合されるナット１９は金属製であり、前記キャップ１３は
軸受筒部４とナット１９の間に嵌め込まれている。固定側用翼板１の軸受筒部４の端面と
可動側翼板５の軸受筒部８の端面との間には座金２０が挿入されている。
ナット１９を締め込むことによってナット１９を枢軸ピン９の頭部１０に向かって前進さ
せたときには、ナット１９の移動量だけ駆動円筒体１４が枢軸ピン９の軸方向に沿って前
進し、前記各カム斜面１７，１８の誘導作用によって摩擦円筒体１５が枢軸ピン９の半径
方向に沿って外方に移動し、摩擦円筒体１５の外周面が可動側翼板５の軸受筒部８の内周
面により強く圧接させられるため、摩擦トルクが増大する。
ナット１９を緩めることによってナット１９を枢軸ピン９の頭部１０により後退させたと
きには、ナット１９の移動量だけ駆動円筒体１４が枢軸ピン９の軸方向に沿って後退し、
前記各カム斜面１７，１８の誘導作用によって摩擦円筒体１５が枢軸ピン９の半径方向に
沿って内方に移動し、摩擦円筒体１５の外周面と可動側翼板５の軸受筒部８の内周面との
圧接度合が軽減されるため、摩擦トルクが減少する。
ウィング体７の固有重量とウィング体７を回転停止させて置きたい角度に対応して、摩擦
トルクが増減調整される。
本発明の一実施例に係るトルク調整型ヒンジの正面図図である。 図１ヒンジの左側面図である。 図１のヒンジの底面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図１のヒンジに使用される枢軸ピンと駆動円筒体及び摩擦円筒体の組立体の正面図である。 図５の組立体の左側面図である。
符号の説明
１ 固定側翼板
２ 固定側翼板の貫通孔
３ 固定枠体
４ 固定側翼板の軸受筒部
５ 可動側翼板
６ 可動側翼板の貫通孔
７ ウィング体
８ 可動側翼板の軸受筒部
９ 枢軸ピン
１０ 枢軸ピンの頭部
１１ 頭部用キャップ
１２ 枢軸ピンの螺子軸部
１３ ナット用キャップ
１４ 駆動円筒体
１５ 摩擦円筒体
１６ 駆動円筒体の小径部
１７ 駆動円筒体のカム斜面
１８ 摩擦円筒体のカム斜面
１９ ナット
２０ 座金

Claims (1)

  1. 固定枠体に固着される固定側翼板と、ウィング体に固着される可動側翼板と、前記固定側
    翼板の上下二つの軸受筒部と前記可動側翼板の一つの軸受筒部に挿入され、前記可動側翼板を前記固定側翼板に対して回転可能に連結する枢軸ピンとからなり、
    上下二つの駆動円筒体を前記枢軸ピンの外側において前記固定側翼板の前記各軸受筒部に嵌合し、前記駆動円筒体の小径部を前記枢軸ピンの外側において前記可動側翼板の前記軸受筒部に嵌合し、摩擦円筒体を前記枢軸ピンの外側において前記可動側翼板の前記軸受筒部に嵌合し、前記上下二つの駆動円筒体の前記小径部の先端部に形成したカム斜面を前記摩擦円筒体の上下各端部に形成したカム斜面に当接させ、前記枢軸ピンの端部に形成した螺子軸部に螺合したナットを締め込むことによって、前記駆動円筒体を前記枢軸ピンの軸方向に移動させ、前記カム斜面の誘導作用によって前記枢軸ピンの半径方向に移動させて、前記摩擦円筒体の外周面と前記軸受筒部の内周面に当接させ、前記可動側翼板が前記固定側翼板に対して回転するとき、前記摩擦円筒体が前記可動側翼板の前記軸受部に対して回転し、前記摩擦円筒体の外周面と前記軸受筒部の内周面と間に摩擦トルクを発生させるようにしたトルク調整型ヒンジ。
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