JP6790041B2 - 多段抵抗トルク式トルクヒンジ - Google Patents

Description

本発明は、複写機の蓋や洋式便器の便座など、中心軸の周りに回動可能となった物品を支持するために用いられるトルクヒンジに関するものである。

複写機の蓋は、閉じた位置では、複写物を載せるガラス等の透明な上面を覆って水平な状態となり、開いた位置では、透明な上面に対してほぼ直角に延びる状態となるように、中心軸の周りに回動（限定された範囲における回転）可能に取り付けられる。複写機の蓋は、正逆いずれか一方の回動動作にのみ抵抗トルクを付与する、いわゆるトルクヒンジにより支持されており、このトルクヒンジによって、蓋を開動させる過程においては抵抗トルクが付与されないが、蓋を閉動させる過程においては抵抗トルクが付与されるように設定されている。これにより、蓋を容易に開動できるにもかかわらず、蓋を手動で開閉する過程で手を蓋から離した場合には、その位置を保持して自重により蓋が落下（閉動）するのが防止される。このようなトルクヒンジは、ディスプレイ装置を設けたパソコン等の電子機器の蓋にも用いられ、開閉途中の任意の傾斜角に蓋を保持することが可能である。

複写機の蓋等に利用されるトルクヒンジの一例として、特許文献１に開示されたトルクヒンジを図１０、１１により説明する。
図１０の概略図に示すとおり、ほぼ９０°の角度範囲に亘って開閉可能となった蓋体ＣＭには、蓋体ＣＭと一体的に回動する回転シャフトＲＳが固着され、回転シャフトＲＳの両端にトルクヒンジＴＨが設置してある。トルクヒンジＴＨのハウジングＨＧは、複写機等の本体ＭＢ側に固定されて回転不能となっている。

トルクヒンジＴＨのハウジングＨＧ内には、図１１（ａ）の断面図に示すとおり、ローラーＲＯを備えた一方向クラッチＯＷと、一方向クラッチＯＷの外側に嵌め合わされて固着されたリング体ＲＢとが配置してあり、さらに、リング体ＲＢの外周にはコイルばねＣＳが巻き付けられ、このコイルばねＣＳの一端が、ハウジングＨＧに形成されたスリット内に挿入されて固定される。これらの部品を収容するハウジングＨＧ内の空間はシールド板により閉鎖され、蓋体ＣＭと一体となった回転シャフトＲＳが、ハウジングＨＧ、一方向クラッチＯＷ及びシールド板を貫通するように挿入される。

一方向クラッチＯＷは、図１１（ｂ）に示すとおり、外輪ＯＴに形成された複数の楔形の空間にそれぞれローラーＲＯを配置したもので、回転シャフトＲＳが矢印方向に回動したときは、ローラーＲＯが外輪ＯＴと回転シャフトＲＳとの間に噛み込まれ、一方向クラッチＯＷが接続される。これにより、リング体ＲＢが回転シャフトＲＳと共に回動し、回転シャフトＲＳには、ハウジングＨＧに固定されたコイルばねＣＳとの間の摩擦力に基づく抵抗トルクが作用する。

図１０のトルクヒンジＴＨは、蓋体ＣＭが下降して閉じる方向に回転シャフトＲＳが回動する場合に、一方向クラッチＯＷが接続されるように設定してある。そのため、蓋体ＣＭが下降する方向には抵抗トルクが発生し、蓋体ＣＭから手を離したときでも、蓋体ＣＭが自重により落下することはない。
一方、蓋体ＣＭを開く方向に回転シャフトＲＳが回動する場合には、一方向クラッチＯＷが切断されて回転シャフトＲＳが空転する。このときは、リング体ＲＢがコイルばねＣＳにより固定されたままであり、蓋体ＣＭの開き方向の操作に対しては、トルクヒンジＴＨの抵抗トルクは作用しないから、開き操作に要する力を軽減することができる。

回動する動作に対して抵抗トルクを付与するトルクヒンジは、複写機等の蓋に限らず、洋式便器の便座を開閉するヒンジとしても用いられる。この場合には、便座の開閉途中で任意の傾斜角に停止させることはできないが、自重で落下する便座に制動力を与えて便器に当たる際の衝撃を緩和している。

ところで、複写機の蓋等に落下方向に作用する自重による回転モーメントは、蓋の重心から下した垂線の足と回転中心との距離に比例するため、蓋が水平状態に近づき傾斜角が小さくなるほど増大する。したがって、トルクヒンジの発生する抵抗トルクも、蓋の傾斜角に応じて変化して、傾斜角が小さいときには増大する特性を備えているのが望ましい。特許文献２には、便座の開閉に利用されるトルクヒンジであって、圧縮式のコイルばねと粘性流体を封入した流体ダンパーとを組み合わせ、便座の傾斜角に応じて発生する抵抗トルクの値が変化するトルクヒンジが開示されている。

特許３５９２９８４号公報 特開平１０−２０５５６８号公報

特許文献１に記載のトルクヒンジは、ローラーＲＯを備えた一方向クラッチＯＷと、一方向クラッチＯＷの外側に嵌め合わされ手固着されたリング体ＲＢの外周に巻き付けられたコイルばねＣＳとを組み合わされて構成される簡単な構造であるため、安価に製造することができるが、蓋や便座等の傾斜角に応じて抵抗トルクの値を変化させることはできない。

特許文献２に記載のトルクヒンジは、粘性抵抗式ダンパーを組み合わせて用いるものである。このダンパーは、シリコーン油等の粘性流体中で運動を行う羽根車に作用する粘性抵抗を利用するものであるため、粘性抵抗を生じさせる細いオリフィス通路の存在や、粘性流体の漏洩防止のためのシール部材の配置などに伴い、ダンパーの構造が複雑なものとなる。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、簡単な構成で、発生する抵抗トルクが物品の傾斜角に応じて可変となる新規のトルクヒンジを提供することである。

上記の課題に鑑み、本発明は、回転体を備えた一方向抵抗トルク付与体を少なくとも２つ軸方向に直列に配置し、第１の前記一方向抵抗トルク付与体の回転体には、回動可能な物品を相対回転不能に結合すると共に、隣接する第２の一方向抵抗トルク付与体の回転体に回転を伝達する回転伝達部材を相対回転不能に結合し、第２の一方向抵抗トルク付与体の回転体には、第１の一方向抵抗トルク付与体の回転伝達部材が所定角度回転した後に、この回転伝達部材と一体的に回転する被回転伝達部材を相対回転不能に結合するようにしたものである。すなわち、本発明は、
「中心軸の周りに回動可能な物品を、回動に対して抵抗トルクを付与しながら支持するトルクヒンジであって、
回転不能のハウジングを備え、
前記ハウジングの内側には、前記中心軸の周りに回転する回転体と、前記回転体の一方向の回転に対し摩擦抵抗を付与する手段とを備えた一方向抵抗トルク付与体が前記中心軸上に少なくとも２個直列に設置され、
軸方向の端部に設置された第１の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体には、前記回動可能な物品が相対回転不能に結合されると共に、隣接する第２の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体に回転を伝達する回転伝達部材が相対回転不能に結合され、
第２の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体には、第１の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転伝達部材が一方向に所定角度回転した後に、前記回転伝達部材と一体的に回転する被回転伝達部材が相対回転不能に結合され、かつ、前記被回転伝達部材が戻しばねにより他方向に付勢されている」
ことを特徴とするトルクヒンジとなっている。

前記手段は、前記回転体の外周に設けられた一方向クラッチと、前記一方向クラッチの外周に巻き付けられたコイルばねと、前記コイルばねを介して前記一方向クラッチに接続される外輪とから構成されるのがよい。
前記回転伝達部材及び前記被回転伝達部材の一方には、軸方向に突出する押圧片が形成されると共に、他方には、前記押圧片が収容される空間部と前記回転伝達部材が所定角度回転したときに前記押圧片が当接する被押圧片とが形成されるのがよい。この際には、前記回転伝達部材及び前記被回転伝達部材の他方は、前記回転体が挿通される基部と、前記基部の外周に固着されて径方向外方に突出する一対の突出部とを有し、前記一対の突出部の一方に前記被押圧片が形成され、他方に、前記ハウジングと係合するストッパ部が形成されるのがよい。
前記回転伝達部材及び前記被回転伝達部材の中心には、断面円形のピンが共通して挿通されているのがより好ましい。この際には、前記回転伝達部材と前記被回転伝達部材との間には中間リングが設けられ、前記中間リングには前記ピンが挿通されているのがよい。
第２の前記一方向抵抗トルク付与体の、第１の前記一方向抵抗トルク付与体と反対側には、第３の前記一方向抵抗トルク付与体が設置されており、第２の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体には、第３の前記一方向抵抗トルク付与体に回転を伝達する回転伝達部材が相対回転不能に結合されると共に、第３の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体には、第２の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転伝達部材が一方向に第２所定角度回転した後に、その回転伝達部材と一体的に回転する被回転伝達部材が相対回転不能に結合され、かつ、その被回転伝達部材が戻しばねにより他方向に付勢されていてもよい。

本発明のトルクヒンジは、複写機の蓋など、中心軸の周りに回動可能となった物品を支持するために使用されるものであって、回転体を備えた一方向抵抗トルク付与体が少なくとも２つ軸方向に直列に配置される。そして、軸方向の端部に設置された第１の一方向抵抗トルク付与体の回転体には、上記物品が相対回転不能に結合されると共に、隣接する第２の一方向抵抗トルク付与体の回転体に回転を伝達する回転伝達部材が相対回転不能に結合される。一方、第２の一方向抵抗トルク付与体の回転体には、第１の一方向抵抗トルク付与体の回転伝達部材の作用によって回転する被回転伝達部材が相対回転不能に結合される。そして、この被回転伝達部材は戻しばねによって他方向に付勢されている。

第１の一方向抵抗トルク付与体の回転体に結合された物品が一方向に所定角度まで回転する際には、第１の一方向抵抗トルク付与体の回転伝達部材（これは上記物品と結合された回転体に結合されている）が第２の一方向抵抗トルク付与体の被回転伝達部材に当接することはなく、従って、上記物品には第１の一方向抵抗トルク付与体による抵抗トルクのみが付与される。上記物品が上記所定角度を超えて一方向に回転する際には、第１の一方向抵抗トルク付与体の回転伝達部材が第２の一方向抵抗トルク付与体の被回転伝達部材と当接してこれと一体的に回転し、第２の一方向抵抗トルク付与体の被回転伝達部材に結合された回転体が一方向に回転する。これにより、上記物品には第１の一方向抵抗トルク付与体による抵抗トルクと共に、第２の一方向抵抗トルク付与体による抵抗トルクが付与される。従って、上記物品が一方向に回転する際には、所定角度位置にて抵抗トルクが増大することとなる。更に、被回転伝達部材には戻しばねによって復元力が作用しているため、上記所定角度位置は一定となる。

本発明のトルクヒンジの実施例の全体的な構造を示す図である。 図１に示すトルクヒンジの内部構造を示す斜視図である。 図１示すトルクヒンジの一部を分解して示す斜視図である。 図１に示すトルクヒンジのハウジングを示す図である。 図１に示すトルクヒンジの一方向抵抗トルク付与体を示す図である。 図１に示すトルクヒンジの接続部材を示す図である。 図１に示すトルクヒンジの回転伝達部材を示す図である。 図１に示すトルクヒンジの被回転伝達部材を示す図である。 図１に示すトルクヒンジの作動を説明する図である。 複写機の蓋を支持する従来のトルクヒンジを示す図である。 図１０のトルクヒンジの内部構造等を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成されたトルクヒンジの好適実施形態について、更に詳述する。

図１乃至図３に示すとおり、図示のトルクヒンジ２は、回転不能のハウジング４を備え、ハウジング４の内側には一方向抵抗トルク付与体６が少なくとも２個軸方向に直列に配置されている（なお、後述するとおり一方向抵抗トルク付与体６は周知の機械部品であるため、その内部構造については省略して示している）。図示の実施形態においては、ハウジング４は全体的に円筒形状であって、軸方向に直列に配置された３つの小ハウジング（夫々を番号８乃至１４で示す）が組み合わされて構成されている。図４に示すとおり、小ハウジング８乃至１４は何れも樹脂製であって、同一の外径を有した円筒形状であって、夫々の軸方向端面に形成された凸部及び凹部からなる連結手段１６によって連結されている。また、ハウジング４の内側には一方向抵抗トルク付与体６が３つ配置されている。３つの一方向抵抗トルク付与体６は何れも同一である。

小ハウジング８は図１の中央縦断面図において右端に配置されている。図１及び図２と共に図４（ａ）を参照して説明すると、小ハウジング８の軸方向片端には端板１８が設けられているが軸方向他端は開放されており、小ハウジング８の内部には断面円形の収容空間部２０が画成されている。収容空間部２０には後述する接続部材６４が収容される。端板１８の中央には円形の開口２２が形成されている。

小ハウジング１０は図１の中央縦断面図において小ハウジング８の左側にこれと隣接して配置されている。図１及び図２と共に図４（ｂ）を参照して説明すると、小ハウジング１０の軸方向片端には端板２４が設けられているが軸方向他端は開放されており、小ハウジング１０の内部には断面円形の収容空間部２６が画成されている。収容空間部２６には、一方向抵抗トルク付与体６（かかる一方向抵抗トルク付与体を番号６ａで示す）が収容される。端板２４の中央には全体的に円形である開口２８が形成されており、開口２８には第１の一方向抵抗トルク付与体６ａの後述する突起と共働する切欠き３０も形成されている。切欠き３０は略矩形であって、直径方向に対向して一対設けられている。

小ハウジング１２は図１の中央縦断面図において小ハウジング１０の左側にこれと隣接して配置されている。図１及び図２と共に図４（ｃ）を参照して説明すると、小ハウジング１２の軸方向両端は開放されている。小ハウジング１２の軸方向中間位置には軸方向に対して垂直な仕切壁３２が設けられており、小ハウジング１２の内部空間は後述する回転伝達部材等が収容される片側収容空間部３４と一方向抵抗トルク付与体６（かかる一方向抵抗トルク付与体を番号６ｂで示す）が収容される他側収容空間部３６とに仕切られている。片側収容空間部３４は更に、内径が比較的小さく軸方向片側に位置する外側部分３８と、内径が比較的大きく軸方向他側に位置する内側部分４０とを備えている。片側収容空間部３４及び他側収容空間部３６は共に断面円形であって中心軸ｏと同軸上に設けられている。仕切壁３２の中央には全体的に円形である開口４２が形成されており、開口４２には第２の一方向抵抗トルク付与体６ｂの後述する突起と共働する切欠き４４も形成されている。切欠き４４は略矩形であって、直径方向に対向して一対設けられている。片側収容空間部３４の内側部分４０における周方向所定位置には、小ハウジング１２の内周面から径方向内側に向かって突出する断面円弧状の台座部４６が設けられている。台座部４６における周方向他方側には周方向に突出する断面円形の突出片４８が付設されている。

小ハウジング１４は図１の中央縦断面図において小ハウジング１２の左側にこれと隣接して配置されている。小ハウジング１４は小ハウジング１２と同一であるため、説明は省略する。小ハウジング１４にも一方向抵抗トルク付与体６が収容され、これについては番号６ｃで示される。

次に、一方向抵抗トルク付与体６について、図１及び図２と共に図５を参照して説明する。一方向抵抗トルク付与体６は、中心軸ｏの周りに回転する回転体５０と、回転体５０の一方向の回転に対し摩擦抵抗を付与する手段とを備えている（以下の説明において、一方向抵抗トルク付与体６ａ乃至ｃの各々についての回転体を示すときは末尾にａ乃至ｃを付して示す）。回転体５０は金属製であって全体的に断面円形の軸状部材であるが、その軸方向両端部にはＤ形状の突起５１が形成されている。図示の実施形態においては、上記手段は、回転体５０の外周に設けられた一方向クラッチ５２と、この一方向クラッチ５２の外周に巻き付けられたコイルばね５４と、このコイルばね５４を介して一方向クラッチ５２に接続される外輪５６とから構成されている。上記一方向クラッチ５２及びこれを備えた一方向抵抗トルク付与体６は何れも周知技術であるため（一方向抵抗トルク付与体は一方向性トルクヒンジとも称され、例えば本願の出願による特許第３５９２９８４号公報を参照されたい）、これらについての詳細な説明は省略する。念のため付言すると、一方向クラッチとしてはローラーの噛み込みを利用した形式のものだけでなく、所謂輪ばねの機構を利用した形式のものもある。外輪５６の軸方向両端面は共に閉塞されており、一方の端面には軸方向に突出する一対の突起５８が形成されている。一対の突起５８の各々は何れも略直方体であって、上記手段において回転体５０が挿通される穴を挟んで直径方向に直線状に配置されている。このような一方向抵抗トルク付与体６が、小ハウジング１０にあっては収容空間部２６に、小ハウジング１２（及び１４）にあっては他側収容空間部３６に夫々配置されている。小ハウジング８乃至１４に配置された夫々の一方向抵抗トルク付与体６は、一対の突起５８と一対の切欠き３０又は４４との共働によって、配置された小ハウジング１０又は１２に対して回転不能となる。

ここで、第１の一方向抵抗トルク付与体６ａの回転体５０ａには、複写機の蓋や便座等の回動可能な物品が相対回転不能に結合されると共に、隣接する第２の一方向抵抗トルク付与体６ｂの回転体５０ｂに回転を伝達する回転伝達部材６０ａが相対回転不能に結合されている。一方、第２の一方向抵抗トルク付与体６ｂの回転体５０ｂには、第１の一方向抵抗トルク付与体６ａの回転伝達部材６０ａが一方向に所定角度回転した後に、回転伝達部材６０ａと一体的に回転する被回転伝達部材６２ｂも相対回転不能に結合されている。図１のＣ−Ｃ断面図及びＤ−Ｄ断面図、図２、並びに図９においては、容易に理解できるように、回転伝達部材には比較的濃いグレーを、被回転伝達部材には比較的薄いグレーを夫々付して示している。

図示の実施形態においては、上記した回動可能な物品は接続部材６４を介して回転体５０ａに結合されている。接続部材６４は金属製であって、小ハウジング８の収容空間部２０に収容されており、小ハウジング８に対して回転可能である。接続部材６４について図１及び２と共に図６を参照して説明する。接続部材６４は全体的に所定程度の厚みを備えた円板であって、片側面の中央部には、複写機の蓋や便座等の回動可能な物品の回転軸が挿通される略矩形の有底嵌合穴６６が形成され、他側面の中央部には、回転体５０ａの軸方向片端部に形成された突起５１が挿通されるＤ穴６８が形成されている。接続部材６４の径方向中間部（つまり有底嵌合穴６６及びＤ穴６８が形成された中央部を除く部分）には、軸方向に貫通した肉抜き穴が適宜形成されている。

次に、回転伝達部材６０ａについて図１乃至図３と共に図７を参照して説明する。回転伝達部材６０ａは金属製であって、小ハウジング１２の片側収容空間部３４における外側部分３８に収容されており、小ハウジング１２に対して回転可能である。回転伝達部材６０ａは全体的に所定程度の厚みを備えた円板であって、片側面における中央部には、回転体５０ａの軸方向他端部が挿通されるＤ穴７０が形成されている。回転伝達部材６０ａの他側面における中央部には、軸方向に突出する断面円形のピン７２が固着され、外周縁部の所定位置には、軸方向に突出する断面扇形状の押圧片７４が形成されている。回転伝達部材６０ａの径方向中間部には、軸方向に貫通した肉抜き穴が適宜形成されている。

続いて、被回転伝達部材６２ｂについて図１乃至図３と共に図８を参照して説明する。被回転伝達部材６２ｂは小ハウジング１２の片側収容空間部３４における内側部分４０に収容されており、小ハウジング１２に対して回転可能である。被回転伝達部材６２ｂは、金属製の基部７６（図８（ａ））と、基部７６の外周に固着されて径方向外方に突出する一対の樹脂製突出部７８とを有している。基部７６は所定程度の厚みを備えた円板の外周縁部の一部を円弧状に切り欠いた形状であって、切り欠かれた部分には、円弧状の係合部７９が直径方向に対向して２つ設けられている。基部７６の片側面の中央部には、断面円形の軸孔８０が形成されると共に、他側面の中央部には、回転体５０ｂの軸方向片端部が挿通されるＤ穴８２が形成されている。一方、一対の突出部７８の各々には円弧状に延びる被係合部８３が形成され、被係合部８３を基部７６の係合部７９に係合させることで、一対の突出部７８の各々は基部７６と一体となる。そして、一対の突出部７８の一方には被押圧片８４が形成されると共に（図８（ｂ））、他方には小ハウジング１２の台座部４６と係合するストッパ部８６が形成されている（図８（ｃ））。被押圧片８４及びストッパ部８６は何れも扇形状であって、被押圧片８４とストッパ部８６との間には第１所定角度θ１の角度範囲に渡って延在する空間部８８が画成されている（図１を参照されたい）。被押圧片８４の周方向一方側面には断面円形で周方向に突出した突出片９０が付設されている。

小ハウジング１２の片側収容空間部３４において回転伝達部材６０ａ及び被回転伝達部材６２ｂが組み合わされると、図１のＣ−Ｃ断面図に示すとおり、回転伝達部材６０ａに形成された押圧片７４が、被回転伝達部材６２ｂに画成された空間部８８に収容されるとともに、被回転伝達部材６２ｂのストッパ部８６は、周方向に見て押圧片７４と小ハウジング１２の台座部４６との間に配置される。そして、被回転伝達部材６２ｂの被押圧片８４に付設された突出片９０の突出端面は周方向に見て台座部４６に付設された突出片４８の突出端面と対向し、突出片９０と突出片４８との間にはコイル状の押しばね（戻しばね）９２が配設される。これにより、被回転伝達部材６２ｂは他方向に付勢される。また、回転伝達部材６０ａのピン７２は被回転伝達部材６２ｂの基部７６に形成された軸孔８０に挿通される。これにより、回転伝達部材６０ａに対する被回転伝達部材６２ｂの傾きが防止される。このとき更に、図示の実施形態においては、図３を参照することによって理解されるとおり、回転伝達部材６０ａと被回転伝達部材６２ｂの基部７６との間には中間リング９４が設けられ、中間リング９４にはピン７２が挿通される。これにより、回転伝達部材６０ａと被回転伝達部材６２ｂとが接触することが回避され、被回転伝達部材６２ｂが回転伝達部材６０ａとの摩擦によって回転しまうことが防止される。

ここで、図示の実施形態においてはさらに、第２の一方向抵抗トルク付与体６ｂの回転体５０ｂには、第３の一方向抵抗トルク付与体６ｃに回転を伝達する回転伝達部材６０ｂが相対回転不能に結合されると共に、第３の一方向抵抗トルク付与体６ｃの回転体５０ｃには、第２の一方向抵抗トルク付与体６ｂの回転伝達部材６０ｂが一方向に第２所定角度回転した後に、回転伝達部材６０ｂと一体的に回転する被回転伝達部材６２ｃが相対回転不能に結合されている。回転伝達部材６０ｂは回転伝達部材６０ａと同一の形状であって、小ハウジング１２ではなく小ハウジング１４の片側収容空間部３４における外側部分３８に収容されている。被回転伝達部材６２ｃは、被押圧片８４とストッパ部８６との間に画成された空間部８８が第２所定角度θ２の角度範囲に渡って延在していることを除いて被回転伝達部材６２ｂと同一であって、小ハウジング１２ではなく小ハウジング１４の片側収容空間部３４における内側部分４０に収容されている。そして、小ハウジング１４の片側収容空間部３４において回転伝達部材６０ｂ及び被回転伝達部材６２ｃが組み合わされると、図１のＤ−Ｄ断面図に示す状態となる。かかる状態は上述した図１のＣ−Ｃ断面図に示す状態と同じであるため、説明は省略する。

続いて、図１及び図２と共に図９を参照して、本発明のトルクヒンジの作動に対説明する。
図９では、ｄ列が図１のＤ−Ｄ断面、ｃ列が図１のＣ−Ｃ断面、ｂ列が図１のＢ−Ｂ断面を夫々示しており、複写機の蓋や便座等の回動可能な物品の角度位置を一方向に漸次変化させた際の各部断面の状態を１行乃至４行に夫々示している。

上記物品が一方向に回転すると、これと一体の接続部材６４が一方向に回転する（図９のｂ１とｂ２とを比較参照されたい）。接続部材６４が回転すると、これと回転体５０ａを介して結合された回転伝達部材６０ａも一体的に回転する。回転体５０ａが一方向に回転する際、これには一方向抵抗トルク付与体６ａから抵抗トルクが付与される。ここで、上記物品が一方向に第１所定角度θ１まで回転する間は、図９のｃ１とｃ２とを比較参照することによって理解されるとおり、回転伝達部材６０ａに形成された押圧片７４は被回転伝達部材６２ｂに画成された空間部８８内を一方向に移動するだけであって、被回転伝達部材６２ｂの被押圧片８４に当接することはなく、回転伝達部材６０ａが被回転伝達部材６２ｂと一体的に回転することはない。従って、図９のｄ１及びｄ２に示すとおり、回転伝達部材６０ｂ及び被回転伝達部材６２ｃが回転することはない。以上のことから、上記物品が一方向に第１所定角度θ回転する間は、上記物品には一方向抵抗トルク付与体６ａからのみ抵抗トルクが付与されることとなる。

次に、上記物品が一方向に第１所定角度θ１を超えて回転する際には、図９のｃ２とｃ３とを比較参照することに理解されるとおり、回転伝達部材６０ａに形成された押圧片７４が被回転伝達部材６２ｂの被押圧片８４を押圧して、回転伝達部材６０ａと被回転伝達部材６２ｂとが一体的に回転する。被回転伝達部材６２ｂが回転すると、これと回転体５０ｂを介して結合された回転伝達部材６０ｂも一体的に回転する。回転体５０ｂが一方向に回転する際、これには一方向抵抗トルク付与体６ｂから抵抗トルクが付与される。ここで、上記物品が一方向に第１所定角度θ１を超えて更に第２所定角度θ２まで回転する際には、図９のｄ２とｄ３とを比較参照することによって理解されるとおり、回転伝達部材６０ｂに形成された押圧片７４は被回転伝達部材６２ｃに画成された空間部８８内を一方向に移動するだけであって、被回転伝達部材６２ｃの被押圧片８４に当接することはなく、回転伝達部材６０ｂが被回転伝達部材６２ｃと一体的に回転することはない。以上のことから、上記物品が一方向に第１所定角度θ１を超えて更に第２所定角度θ２まで回転する際には、上記物品には一方向抵抗トルク付与体６ａからの抵抗トルクと共に一方向抵抗トルク付与体６ｂからの抵抗トルクが付与されることとなる。

そして、上記物品が一方向に第１所定角度θ１と第２所定角度θ２とを合算した角度を超えて更に回転する際には、図９のｄ３とｄ４とを比較参照することに理解されるとおり、回転伝達部材６０ｂに形成された押圧片７４が被回転伝達部材６２ｃの被押圧片８４を押圧して、回転伝達部材６０ｂと被回転伝達部材６２ｃとが一体的に回転する。被回転伝達部材６２ｃが回転すると、これに結合された回転体５０ｃも一体的に回転する。回転体５０ｃが一方向に回転する際、これには一方向抵抗トルク付与体６ｃから抵抗トルクが付与される。以上のことから、上記物品が一方向に第１所定角度θ１と第２所定角度θ２とを合算した角度を超えて更に回転する際には、上記物品には一方向抵抗トルク付与体６ａからの抵抗トルク及び一方向抵抗トルク付与体６ｂからの抵抗トルクと共に、一方向抵抗トルク付与体６ｃからの抵抗トルクが付与されることとなる。

従って、本発明のトルクヒンジにあっては、上記物品が一方向に回転する際には、所定角度位置にて段階的に抵抗トルクが付与されることとなる。なお、上記実施形態においては、上述したとおり、小ハウジング１４は小ハウジング１２と同一形態であって、夫々の内部構造も略同一である。従って、小ハウジング１４及びこれの内部構造（或いは小ハウジング１２及びこれの内部構造）を１ユニットとし、かかるユニットを連結させることで、より多段的に抵抗トルクが付与されるようにすることもできる。また、本発明のトルクヒンジでは、押しばね９２によって被回転伝達部材６２には復元力が作用しているため、上記所定角度位置は一定となる。つまり、上記物品を一方向に回転した後に他方向に回転し、再度また一方向に回転する場合であっても同一の角度位置において抵抗トルクが変化することとなる。

上記物品を他方向に回転する際には、回転体５０が一方向抵抗トルク付与体６から抵抗トルクを受けることはなく、上記物品を軽い力で回転させることができる。

２：トルクヒンジ
４：ハウジング
６：一方向抵抗トルク付与体
５０：回転体
６０：回転伝達部材
６２：被回転伝達部材
７４：押圧片
８４：被押圧片
８８：空間部
９２：押しばね

Claims (7)

1. 中心軸の周りに回動可能な物品を、回動に対して抵抗トルクを付与しながら支持するトルクヒンジであって、
   回転不能のハウジングを備え、
   前記ハウジングの内側には、前記中心軸の周りに回転する回転体と、前記回転体の一方向の回転に対し摩擦抵抗を付与する手段とを備えた一方向抵抗トルク付与体が前記中心軸上に少なくとも２個直列に設置され、
   軸方向の端部に設置された第１の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体には、前記回動可能な物品が相対回転不能に結合されると共に、隣接する第２の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体に回転を伝達する回転伝達部材が相対回転不能に結合され、
   第２の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体には、第１の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転伝達部材が一方向に所定角度回転した後に、前記回転伝達部材と一体的に回転する被回転伝達部材が相対回転不能に結合され、かつ、前記被回転伝達部材が戻しばねにより他方向に付勢されている、ことを特徴とするトルクヒンジ。
2. 前記手段は、前記回転体の外周に設けられた一方向クラッチと、前記一方向クラッチの外周に巻き付けられたコイルばねと、前記コイルばねを介して前記一方向クラッチに接続される外輪とから構成される、請求項１に記載のトルクヒンジ。
3. 前記回転伝達部材及び前記被回転伝達部材の一方には、軸方向に突出する押圧片が形成されると共に、他方には、前記押圧片が収容される空間部と前記回転伝達部材が所定角度回転したときに前記押圧片が当接する被押圧片とが形成される、請求項１又は２に記載のトルクヒンジ。
4. 前記回転伝達部材及び前記被回転伝達部材の他方は、前記回転体が挿通される基部と、前記基部の外周に固着されて径方向外方に突出する一対の突出部とを有し、前記一対の突出部の一方に前記被押圧片が形成され、他方に、前記ハウジングと係合するストッパ部が形成される、請求項３に記載のトルクヒンジ。
5. 前記回転伝達部材及び前記被回転伝達部材の中心には、断面円形のピンが共通して挿通されている、請求項１乃至４のいずれかに記載のトルクヒンジ。
6. 前記回転伝達部材と前記被回転伝達部材との間には中間リングが設けられ、前記中間リングには前記ピンが挿通されている、請求項５に記載のトルクヒンジ。
7. 第２の前記一方向抵抗トルク付与体の、第１の前記一方向抵抗トルク付与体と反対側には、第３の前記一方向抵抗トルク付与体が設置されており、
   第２の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体には、第３の前記一方向抵抗トルク付与体に回転を伝達する回転伝達部材が相対回転不能に結合されると共に、第３の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転体には、第２の前記一方向抵抗トルク付与体の前記回転伝達部材が一方向に第２所定角度回転した後に、その回転伝達部材と一体的に回転する被回転伝達部材が相対回転不能に結合され、かつ、その被回転伝達部材が戻しばねにより他方向に付勢されている、請求項１乃至６のいずれかに記載のトルクヒンジ。