JP4528468B2 - Hinge device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒンジ装置に関し、特に回動角度によって抵抗トルクを変化させることができるように構成されたヒンジ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えばノートブック型パソコンのディスプレー部のように、任意の角度で停止させたい物体を回動自在に連結するためのヒンジ装置には、適度な回動抵抗を連結軸に作用させるために、摩擦圧接力を加える制動手段が組み込まれることがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この従来の構成によると、ディスプレー部などの回動体を任意の角度で停止させるには、回動体の自重が最も大きく作用する角度を基準にして抵抗力を設定しなければならない。そのため、自重の影響が少なくなる領域での回動抵抗力が概して過度に大きくなりがちである。
【0004】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、例えば、始動位置では比較的低い抵抗トルクが加わり、中間位置では比較的高い抵抗トルクが加わり、常用位置では停止状態を維持し得る最大の抵抗トルクが加わるように、つまり回動角度によって抵抗力が変化するように構成されたヒンジ装置を提供することにある。
【0005】
このような目的を果たすために、本発明においては、第1部材と第2部材とを互いに回転可能に連結するヒンジ装置(1)を、第1部材に固定されるベース部材(2)と、ベース部材に回転自在に結合し且つ第2部材に固定される軸部材(4)と、軸部材と一体回転する中心部(5C)と該中心部から外周側へ延出されたアーム部(5A)とを備え弾性材で形成された制動部材(5)と、前記制動部材の前記中心部を前記ベース部材側に付勢し、前記中心部を前記ベース部材に摺接させる弾性部材(6)と、アーム部の遊端のベース部材に対向する部分に設けられた突起(9)と、ベース部材に対する制動部材の回転角度が所定の範囲内にあるときに、突起とベース部材との摺接を回避すべくベース部材に設けられた周方向凹部(11)と、前記ベース部材に対する前記制動部材の回転角度が所定の角度であるときに、突起を突入させるべくベース部材に設けられた窪み(10)とを有することを特徴とするものとした。特に、突起と凹部と窪みとが複数組設けられることを特徴とするものとすると良い。
【0006】
このようにすれば、アーム部の遊端に設けられた突起がベース部材に摺接する領域は比較的高い抵抗トルクが加わり、周方向凹部で突起の摺接が回避される領域は比較的低い抵抗トルクが加わり、突起が窪みに突入した位置では最大の抵抗トルクが加わるようにすることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【0008】
図1〜図3は、本発明に基づくヒンジ装置の構成を示している。このヒンジ装置1は、固定部材(第1部材)側にその水平部2Hが固定されるアングル状をなすベース部材2と、ベース部材2の垂直部2Vに設けられた軸受孔3に回転可能に挿通され、且つ可動部材(第2部材)側に固定される軸部材4と、ベース部材2と相対回転可能に軸部材4に一体結合される制動部材5と、ベース部材2の垂直部2Vに対する圧接力を制動部材5に加えるための一対の皿ばね6(弾性部材)と、制動部材5と皿ばね6とを軸部材4に対して抜け止めするための平ワッシャ7と、これら制動部材5、皿ばね6、及び平ワッシャ7を取り付けた状態の軸部材4をベース部材2に固定するためのナット8とからなっている。なお、皿ばねは例えばコイルばね等の他の弾発手段でも良い。
【0009】
制動部材5は、例えばリン青銅などの弾性材で形成されており、皿ばね6の圧接力が加えられた状態でベース部材2の垂直部2Vに直接摺接する真円形の中心部5Cと、その周方向中間部で中心部5Cの外周縁と連結された半円弧をなすアーム部5Aとからなり、アーム部5Aの周方向各端に、ベース部材2の垂直部2V側に突出する半球突起9が形成されている。
【0010】
ベース部材2の垂直部2Vには、半球突起9が突入し得る2つの半球窪み10と、適宜な角度範囲に渡る1つ円弧溝11との組が、点対称位置に各一組づつ設けられている。
【0011】
なお、図1中の符号12は、ヒンジ装置1の相対回転部分に被せられる合成樹脂製のカバーである。
【0012】
次にこのヒンジ装置1の作動要領について説明する。制動部材5と一体をなす円弧状アーム部5Aの遊端の半球突起9が円弧溝11に整合している範囲(図3のT1)は、専ら中心部5Cの摩擦抵抗のみが作用するので、比較的低い回動抵抗トルクが作用している。
【0013】
この位置から半球突起9がベース部材2の垂直部2Vに直接摺接する範囲(図3のT2)は、アーム部5Aの弾発力を介した半球突起9の圧接力が加わるため、回動抵抗トルクが増大する。
【0014】
そして最大角度に到達すると、半球突起9が半球窪み10に突入するので、回動抵抗トルクが最大となってクリック感が生ずる。半球窪み10を円周上に複数設けておけば、クリック感が生じる停止位置を複数段に設定することができる(図3のT3、T4)。
【0015】
全回動範囲の中でどのように抵抗を変化させるのかは、使用対象機器の都合に応じて適宜に定めれば良く、円弧溝11の角度範囲および位置並びに半球窪み10の位置が上記実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【0016】
このヒンジ装置1は、例えば自動車のルーフ内面に回動自在にオーバーヘッド式液晶ディスプレーを取り付ける場合などに用いられ、図4に示すように、ベース部材2が固定部材であるルーフ内面16に固定され、軸部材4が可動部材である液晶ディスプレー17の一端縁に固定される。ここで液晶ディスプレー17の遊端側には、適宜な構造のラッチ機構18が設けられており、不使用状態では表示面がルーフ内面16に対向した状態が保持され、ラッチ機構18を解除すると、液晶ディスプレー17が下向きに回動して表示面が乗員側を向くようにされている。
【0017】
これの場合、初動範囲(T1)は、制動部材5と一体をなす円弧状アーム部5Aの遊端の半球突起9が円弧溝11に整合しており、専ら中心部5Cの摩擦抵抗のみが作用するので、比較的低い回動抵抗トルクが作用している。従って、ラッチ機構18を解除すると、液晶ディスプレー17の自重によって角度T1だけ液晶ディスプレー17が回動し、円弧溝11の終端に半球突起9が係止して停止する。
【0018】
この位置から半球突起9がベース部材2の垂直部2Vに直接摺接する範囲(T2)は、アーム部5Aの弾発力を介した半球突起9の圧接力が加わるために回動抵抗トルクが増大するので、液晶ディスプレー17は操作力を加えると回動し、手を離した位置で静止する(フリーストップ機能)。
【0019】
そして常用位置T3に到達すると、半球突起9が半球窪み10に突入するので、回動抵抗トルクが最大となってクリック感が生ずる。
【0020】
【発明の効果】
このように本発明によれば、回動角度によって抵抗力が変化するように構成し得るので、この種のヒンジ装置の適用範囲を拡大する上に大きな効果を奏することができる。特に突起と凹部と窪みとを複数組設けるものとすれば、1組当たりの圧接力を低くすることができるので、耐久性を高める上に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるヒンジ装置の拡散分解斜視図
【図2】本発明によるヒンジ装置の立断面図
【図3】本発明によるヒンジ装置の側面図
【図4】本発明によるヒンジ装置が適用されたディスプレー装置の概略側面図
【符号の説明】
1 ヒンジ装置
2 ベース部材
3 軸受孔
4 軸部材
5 制動部材
6 皿ばね
7 平ワッシャ
8 ナット
9 半球突起
10 半球窪み
11 円弧溝
12 カバー
16 ルーフ内面
17 液晶ディスプレー
18 ラッチ機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hinge device, and more particularly to a hinge device configured to be able to change a resistance torque depending on a rotation angle.
[0002]
[Prior art]
For example, in a hinge device for pivotally connecting an object to be stopped at an arbitrary angle, such as a display part of a notebook computer, friction welding is applied to cause an appropriate rotational resistance to act on the connecting shaft. Braking means for applying force may be incorporated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to this conventional configuration, in order to stop the rotating body such as the display unit at an arbitrary angle, it is necessary to set the resistance force based on the angle at which the weight of the rotating body acts most. Therefore, the rotational resistance force in the region where the influence of the own weight is reduced tends to be excessively large.
[0004]
The present invention has been devised to solve such problems of the prior art, and its main purpose is, for example, that a relatively low resistance torque is applied at the starting position and a relatively high resistance at the intermediate position. An object of the present invention is to provide a hinge device that is configured such that torque is applied and the maximum resistance torque that can maintain a stopped state is applied in the normal position, that is, the resistance force varies depending on the rotation angle.
[0005]
In order to achieve such an object, in the present invention, a hinge device (1) for rotatably connecting the first member and the second member to each other, a base member (2) fixed to the first member, A shaft member (4) rotatably coupled to the base member and fixed to the second member, a central portion (5C) rotating integrally with the shaft member, and an arm portion (5A) extending from the central portion to the outer peripheral side And a braking member (5) formed of an elastic material, and an elastic member (6) for urging the central portion of the braking member toward the base member and sliding the central portion against the base member If, projection provided on the portion facing the base member of the free end of a over arm part (9), when the rotation angle of the braking member relative to the base member is within a predetermined range, the protrusion and the base member provided on the base member in order to avoid sliding contact circumferential recess (11), When the rotation angle of the brake member relative to the serial base member is a predetermined angle, and shall be characterized by having a recess and (10) provided in the base member so as to plunge the protrusion. In particular, a plurality of sets of protrusions, recesses, and depressions may be provided.
[0006]
In this way, a region where the projection provided at the free end of the arm portion is in sliding contact with the base member is applied with a relatively high resistance torque, and a region where the sliding contact of the projection is avoided in the circumferential recess is relatively low resistance. Torque is applied, and the maximum resistance torque can be applied at the position where the protrusion enters the recess.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0008]
1 to 3 show a configuration of a hinge device according to the present invention. The hinge device 1 is rotatable to an
[0009]
The braking member 5 is formed of an elastic material such as phosphor bronze, for example, and a true
[0010]
In the
[0011]
In addition, the code |
[0012]
Next, the operating procedure of the hinge device 1 will be described. Since the
[0013]
From this position, the range in which the
[0014]
When the maximum angle is reached, the
[0015]
How to change the resistance in the entire rotation range may be determined as appropriate according to the convenience of the device to be used. The angular range and position of the
[0016]
The hinge device 1 is used, for example, when an overhead liquid crystal display is attached to the inner surface of a roof of an automobile so as to be rotatable. As shown in FIG. 4, the
[0017]
In this case, the initial movement range (T1) is such that the
[0018]
In the range (T2) in which the
[0019]
When the regular position T3 is reached, the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the resistance force can be changed according to the rotation angle, a great effect can be obtained in expanding the application range of this type of hinge device. In particular, if a plurality of pairs of protrusions, recesses, and depressions are provided, the pressure contact force per group can be reduced, which is effective in enhancing durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a hinge device according to the present invention. FIG. 2 is a vertical sectional view of the hinge device according to the present invention. FIG. 3 is a side view of the hinge device according to the present invention. Schematic side view of the display device
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記第1部材に固定されるベース部材と、
前記ベース部材に回転自在に結合し且つ前記第2部材に固定される軸部材と、
前記軸部材と一体回転する中心部と該中心部から外周側へ延出されたアーム部とを備え弾性材で形成された制動部材と、
前記制動部材の前記中心部を前記ベース部材側に付勢し、前記中心部を前記ベース部材に摺接させる弾性部材と、
前記アーム部の遊端の前記ベース部材に対向する部分に設けられた突起と、
前記ベース部材に対する前記制動部材の回転角度が所定の範囲内にあるときに、前記突起と前記ベース部材との摺接を回避すべく前記ベース部材に設けられた周方向凹部と、
前記ベース部材に対する前記制動部材の回転角度が所定の角度であるときに、前記突起を突入させるべく前記ベース部材に設けられた窪みとを有することを特徴とするヒンジ装置。A hinge device for connecting the first member and the second member to each other in a rotatable manner;
A base member fixed to the first member;
A shaft member rotatably coupled to the base member and fixed to the second member;
A braking member formed of an elastic material, including a central portion that rotates integrally with the shaft member, and an arm portion that extends from the central portion toward the outer periphery;
An elastic member that urges the central portion of the braking member toward the base member and slidably contacts the central portion with the base member ;
A projection provided in a portion opposed to the base member of the free end of the arm portion,
A circumferential recess provided in the base member to avoid sliding contact between the protrusion and the base member when a rotation angle of the braking member with respect to the base member is within a predetermined range ;
A hinge device comprising: a recess provided in the base member to allow the protrusion to enter when a rotation angle of the braking member with respect to the base member is a predetermined angle .
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