JPH04189993A - 緩動回転軸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は第１の部材に対して相対回転する第２の部材を
回転可能に支持する緩動回転軸装置に関する。

この緩動回転軸装置は、例えば化粧用コンパクトケース
、ラジオカセット、あるいは自動車のダツシュボード等
の開閉装置の枢支部に用いられている。

［従来の技術］ この種の緩動回転軸装置は、第７図に示すように固定部
材２に相対回転する回転部材１を回転可能に支持する軸
体３から構成されている。

この軸体３は第８図及び第９図に示すように中空軸本体
３１と、この軸本体３１の両側部に回転自在に外挿され
るキャップ部材３２及び３３と、一端フツク部４１を軸
本体３１内に係合させ、他端フック部４２をキャップ部
材３３内に係合させたトーションバー４と、軸本体３１
とキャップ部材３２及び３３間に封入された粘性グリス
（図示せず）とから大略構成されている。

軸本体３１は中央の大径軸部３１ａの両側にキャップ部
材３２．及び３３をそれぞれ回転自在に外挿する小径軸
部３１ｂが形成された段付の軸体で形成されると共に、
長さ方向にスリット状の貫通孔３４が形成されており、
大径軸部３１ａ：こはキー３５が突出形成されている。

キャップ部材３２及び３３は内径が小径軸部３１ｂの外
径に、外径が大径軸部３１ａの外径に路間−の有底円筒
体で形成されると共に、各キャップ部材３２及び３３の
外周にはキー３７及び３８が突出形成されている。

一方のキャップ部材３３の底部には、スリット状の凹部
３６が形成されている。このキャップ部材３２及び３３
は各小径軸部３１ｂ及び３１ｂに外挿されると共にキャ
ップ部材３２及び３３の環状溝３２ａ及び３３ａが各小
径軸部３１ｂの環状リブ３１ｃに嵌り込んで抜は止めが
図られることによって軸本体３１に回転自在に組付けら
れる。

この組付は状態において、トーションバー４は軸本体３
１の貫通孔３４に内挿されると共に、−端フツク部４１
を貫通孔３４に係合させ、かつ他端フック部４２をキャ
ップ部材３３の凹部３６に係合させて組付けられており
、かつ粘性グリスはキャップ部材３２及び３３と各小径
軸部３１ｂとの間に封入されている。

このように組付けられた軸体３は、第１０図に示すよう
に回転部材１を固定部材２に対して９０°起立させて回
転部材１及び固定部材２の各軸支部位に設けたキー溝（
図示せず）を一致させることによって前記軸支部位に挿
入される。この挿入により軸体３は軸本体３１の大径軸
部３１ａを固定部材２の軸受部２１内に位置させ、かつ
キャップ部材３２及び３３をそれぞれ回転部材１の軸支
部１１及び１２内に位置させると共に、各キー３５，３
７．及び３８を軸受部２１．軸支部１１及び１２にそれ
ぞれ形成されたキー溝（図示せず）に嵌入させて、大径
軸部３１ａを軸受部２１に、キャップ部材３２及び３３
を軸支部１１及び１２にそれぞれ回転不能状態で取付け
られる。

このように構成された従来の緩動回転軸装置においては
、回転部材１を中立点すから閉方向へ回転させることに
よってトーションバー４に跳ね上げトルクが蓄積され、
この跳ね上げトルクが最大となる全閉点ａにおいて回転
部材ｌは適宜のロック手段を用いて固定部材２に固定さ
れる（第１０図参照）、このため前記ロック手段を解除
すると回転部材１はトーションバー４の跳ね上げトルク
により開方向へ回動するが、この回動の際粘性グリスの
剪断抵抗が生じて、トーションバー４のトルク負荷にも
拘らず緩スピードで回動し中立点すで停止することがで
きる。

このように従来の緩動回転軸装置は、第１０図に示すよ
うに回転部材１の全閉点ａから中立点すまでのａ、域で
緩動作用を奏する。

［発明が解決しようとする課題］ このような開閉装置においては、第１０図に示すように
回転部材１の最大回転角度αを略１３５°にし、中立点
すから全開点Ｃまでのα２域を回転部材１が任意の位置
で停止することのできるフリーストップ領域にしたいと
の要望がある。この場合、前述した従来の緩動回転軸装
置を用いたのでは前記要望を達成することができない。

即ち、回転部材１を中立点すから全開点Ｃへ回転させる
と、軸体３内のトーションバー４は前述したａ、域での
閉方向回転時とは逆方向に捩られ、トーションバー４に
トルクが蓄積される。この蓄積されたトルクは回転部材
１を粘性グリスの剪断抵抗に打勝って中立点す方向へ戻
すように作用するので、回転部材１を任意の位置で停止
させることができない。

また、トーションバー４に初期トルクを付与してａｌ域
及びα２域の全領域をトーションバー４のトルクにより
回転部材１を回転させた場合α２域においては回転部材
１の回転モーメントとトーションバー４のトルクの作用
方向とが一致し粘性グリスの剪断抵抗だけでは回転部材
−１を任意の位置に停止させることができない。

その上、トーションバー４はセッチングにより使用時の
捩り方向に制限があり、α２域の回転角度が大きくなる
とベタリを生じてトーションバー４の耐久性が低下する
、と云う問題点をも有する。

本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は回転部材の回転角度が中立点を越える開閉装置
の枢支部位に用いられる緩動回転軸装置であって、中立
点以内の回転域においては回転部材をトーションバーの
跳ね上げトルクにより緩スピードで回転させ、かつ中立
点を越える回転域においては回転部材を任意の位置に停
止させることのできるフリーストップ領域にすることを
可能とした緩動回転軸装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 前記した目的を達成するため、本発明は第１の部材に対
して相対回転する第２の部材を回転可能に支持する軸体
が、第１の部材に係合された中空軸本体と、この軸本体
の端部に回転自在に外挿されると共に、第２の部材に係
合されたキャップ部材と、前記軸本体に一端が係合され
他端がキャップ部材に係合されたトーションバーと、前
記軸本体とキャップ部材間に封入された粘性グリスとか
らなり、前記中空軸本体及びキャップ部材のいずれか一
方が回転不能に係合されると共に、他方が空転可能な空
隙を有して係合されていることを特徴としている。

［作　用］ 軸本体とキャップ部材はそれぞれ第１及び第２の部材と
一体化し、第１及び第２の両部材の内−方の部材が他方
の部材に対して枢支部位を中心にして回転する。この回
転はトーションバーの正方向捩り領域と負方向捩り領域
に亘って行われる。

この場合正方向捩り領域における第１あるいは第２の部
材の相対回転はトーションバーのトルクによって行われ
るが、このトルク負荷にも拘らず、軸本体とキャップ部
材間に封入された粘性グリスの剪断抵抗により緩スピー
ドとなる。

また、トーションバーの正方向捩りから負方向捩りへ変
換した当初の領域における第１あるいは第２の部材の相
対回転は外力の負荷によりトーションバーの何等関与し
ないキャップ部材あるいは軸本体の第２あるいは第１の
部材に対する空転域内で行われる。この領域内の被回転
部材はその回転モーメントも小さく、該部材への外力負
荷を解除すると枢支部位の摩擦及び粘性グリスの剪断抵
抗により任意の位置で停止する。

さらに、上記空転領域を越えたトーションバーの負方向
捩り領域における第１あるいは第２の部材の相対回転は
外力負荷によりトーションバーを負方向へ捩りながら行
われる。この領域内の被回転部材は該部材への外力負荷
を解除すると被回転部材の回転モーメントと粘性グリス
の剪断抵抗との合力がトーションバーのトルクとバラン
スして被回転部材を任意の位置で停止させることができ
る。

このようにトーションバーの負方向捩り領域における第
１あるいは第２の部材の相対回転は空転領域を経て行わ
れるものであるからトーションバーの負方向への捩り角
度を小さくすることができると共に、前記負方向捩り領
域全体を外力の解除により被回転部材を任意の位置に停
止させることのできるフリーストップ領域とすることが
できる。

［実施例コ 以下、本発明を図示した実施例に基づいて具体的に説明
する。

なお、本実施例において従来例と同一要素は同一符号を
付して説明する。

第１図及び第２図において、本実施例の軸体３は前述し
た従来の軸体と同様に中空軸本体３１と、この軸本体３
１の両側部に回転自在に外挿されるキャップ部材３２及
び３３と、一端フツク部４１を軸本体３１内に係合させ
他端フック部４２をキャップ部材３３内に係合させたト
ーションバー４と、軸本体３１とキャップ部材３２及び
３３間に封入された粘性グリス５とから大略構成されて
いる。

軸本体３１は中央の大径軸部３１ａの両側にキャップ部
材３２及び３３をそれぞれ回転自在に外挿する小径軸部
３１ｂ及び３１ｂが形成された段付の軸体で形成される
。そしてこの軸本体３１に一端側に開口するスリット状
孔３４ａと、このスリット状孔３４ａに連通し他端側に
開口する円形孔３４ｂとからなる貫通孔が形成されてお
り、かつ大径軸部３１ａの外側にはキー３５が形成され
ている。

キャップ部材３２及び３３は前記軸本体３１の小径軸部
３１ｂに外挿される有底円筒体で形成されると共に、一
方のキャップ部材３３の底部にはスリット状凹部３６が
穿設されている。

また、キャップ部材３２及び３３の外径は軸本体３１の
大径軸部３１ａと同一となるように形成され、かつ外側
にはそれぞれキー３７及び３８が形成されている。

そしてキャップ部材３２及び３３は各小径軸部３１ｂ及
び３１ｂにそれぞれ外挿することによって軸本体３１に
回転自在に組付けられる。

粘性グリス５はキャップ部材３２及び３３の前記外挿時
に小径軸部３１ｂ及び３１ｂの外表面に塗布しておき、
キャップ部材３２及び３３の外挿によりキャップ部材３
２及び３３と各小径軸部３１ｂ、３１ｂとの間に封入さ
れる。

この組付は状態においてトーションバー４は軸本体３１
の貫通孔に内挿されると共に、一端フツク部４１をスリ
ット状孔３４ａに係合させ、かつ他端フック部４２を軸
本体３１の貫通孔から外方へ抜き出してキャップ部材３
３のスリット状凹部３６に係合させて軸体３内に組付け
られている。

このように組付けられた軸体３は第３図に示す開閉装置
６０の枢支部に取り付けられて緩動回転軸装置を構成す
る。

開閉装置６０は回転部材１が固定部材２に対して軸体３
回りに回転可能に支持されている。回転部材ｌには一側
端面に軸体３の挿通可能な軸支部１１が形成されており
、かつ前記軸支部１１の上面はテーパ面１２に形成され
ると共に、このテーパ面１２の頂部端面にストッパー面
１３が形成されている。

また、固定部材２には回転部材１の軸支部１１を挟むよ
うにして軸受部２１．２２が形成されており、かつこの
軸受部２１．２２の形成側端面には回転部材１のストッ
パー面１３が突当る当り面２３が形成されている。

このため開閉装置６０においては回転部材１は第３図（
Ｃ）の全閉状態から略垂直に起立した第４図（ａ）の中
立点を経てストッパー面１３が当り面２３に突き当るこ
とによって回転が規制される第４図（ｂ）の全開状態と
なる。この時の回転部材１の全閉状態から全開状態まで
の回転角度αは略１３５°である。

軸体３は回転部材１の中立点において回転部材１の枢支
部位に挿入される。

即ち、第４図（ａ）に示すように回転部材１を略垂直に
起立させて固定部材２の軸受部２１．２２と回転部材１
の軸支部１１とにそれぞれ設けられた挿通孔及びキー溝
を一致させた後、軸体３を前記挿通孔に透通させると共
に、キャップ部材３２のキー３７を軸受部２２のキー溝
に、軸本体３１のキー３５を軸支部１１のキー溝に、及
びキャップ部材３３のキー３８を軸受部２１のキー溝に
それぞれ嵌入させることによって、軸本体３１及びキャ
ップ部材３２．３３がそれぞれ回転部材１及び固定部材
２に取り付けられる。このとき固定部材２に一体形成さ
れた軸受部２１及び２２のキー溝はキャップ部材３２及
び３３のキー３７及び３８に相当する形状に穿設されて
おり、キー３７及び３８の軸受部２１及び２２のキー溝
への嵌入によりキャップ部材３２及び３３は軸受部２１
及び２２に回転不能状態に取付けられる。

また、回転部材１の軸支部１１のキー溝は第５図に示す
ように軸本体３１の大径軸部３１ａに形成されたキー３
５に相当するキー溝に回転部材１が六方向（回転部材１
の開方向）へ空転可能な空隙部７を膨出させて形成され
ている。このためキー３５を軸支部１１のキー溝に嵌入
した軸本体３１　（大径軸部３１ａ）は前記空隙部７を
空隙のまま残して軸支部１１に係合しており、これによ
り回転部材１は空隙部７内を軸本体３１とは無関係に空
転することができるようになっている。

次に本実施例の作動を説明する。

回転部材ｌが中立点（第４図（ａ））に位置するときの
軸本体３１の大径軸部３１ａと回転部材１の軸支部１１
との係合状態は第５図に示すように軸支部ｌｌ内の空隙
部７を空隙のままに残して係合している。

この中立点から回転部材１を閉方向（第５図Ｂ方向）へ
回転させると、軸本体３１が第２図（ｃ）に示すＣ方向
に回転部材１と共に回動する。この回転部材１の閉方向
への回転でトーションバー４は正方向へ捩られて、回転
部材１を開方向へ回転させるエネルギーが蓄積される。

そして第３図（ｃ）に示す全閉状態になる。この全閉状
態においては回転部材ｌは適宜のロック手段（図示せず
）により全閉状態が維持される。

また、全閉状態にある回転部材１のロックを解除すると
回転部材１はトーションバー４のトルクにより開方向へ
回転する。この時の回転は粘性グリスの剪断抵抗を生じ
、トーションバー４のトルク負荷にも拘らず緩スピード
で行われる。しかして回転部材１は第４図（ａ）の中立
点付近に至って停止する。それ以降の回転部材１の開方
向への回転は手動で行われる。

まず、中立点付近に停止している回転部材１に外力を負
荷して更に開方向へ回転させる。この回転は第５図に示
す回転部材１の六方向回転となり、回転部材１は軸支部
１１の空隙部７内を空転し、空隙部７の規制壁７ａが第
５図の２点鎖線で示すようにキー３５に当接することに
よってこの空転が規制される。この回転部材１の回転で
は軸本体３１の回転を伴なわないのでトーションバー４
は何ら捩られることがなく無負荷状態となっているもの
であり、回転部材１は外力の解除により任意の位置で停
止することができる。これは回転部材１の上記回転角度
α、が略３０°であり、回転部材１の回転モーメントも
小さいので回転部材１の回転を軸支部１１と大径軸部３
１ａとの摩擦だけで停止させることができるからである
。

さらに、回転部材１に外力を負荷して開方向（第５図へ
方向）へ回転させて回転部材１を全開状態（第４図（ｂ
））に至らしめる。この全開状態を第５図に３点鎖線で
示す。この間の回転部材１の回転は軸本体３１を第２図
（ｃ）のＤ方向回転を伴ない、トーションバー４を前述
した回転部材１の閉方向回転時とは逆の負方向へ捩りな
がら行われるものであり、かつ回転部材１は外力の解除
により任意の位置で停止することができる。これは回転
部材１の上記回転角度α４が略１５°であり、該回転角
度に相当する捩りがトーションバー４に付加されたとし
ても回転部材１を中立点へ戻すまでのトルクとはならず
、該トルクが回転部材１の回転モーメントと粘性グリス
の剪断抵抗の合力にバランスして回転部材１を任意の位
置で停止することができるからである。

また、このときのトーションバー４の負方向への捩り角
度は小さくなるので、負方向への捩りによるトーション
バー４のへたりも生じない。

このように本実施例においては回転部材１の中立点以降
の開方向回転領域をフリーストップ領域とすることがで
きる。

次に他の実施例を示す。

この他の実施例は開閉装置が前記実施例と異なる場合で
ある。

従来技術に述べた開閉装置６の枢支部に軸体３を取付け
た場合がこの例で、この場合、キャップ部材３２．及び
３３はそれぞれ回転部材１の軸支部１１．及び１２に、
軸本体３１は固定部材２の軸受部２１にそれぞれ取付け
られる。このとき固定部材２に形成された軸受部２１の
キー溝は軸本体３１のキー３５に相当する形状に穿設さ
れており、キー３５の軸受部２１のキー溝への嵌入によ
り軸本体３１は軸受部２１に回転不能状態に取付けられ
る。

また、回転部材１に形成された一方の軸支部１１のキー
溝は第６図に示すようにキャップ部材３３のキー３８に
相当するキー溝に回転部材１がＡ方向（回転部材１の開
方向）へ空転可能な空隙部７を膨出させて形成されてい
る。このためキー３８を軸支部１１のキー溝に嵌入した
キャップ部材３３は前記空隙部６を空隙のまま残して軸
支部１１に取付けられる。

また、他方の軸支部１２のキー溝はキャップ部材３２の
キー３７に相当する形状に穿設しても良く、又前記した
軸支部１１と同様に軸支部１２のキー溝に空隙部を膨出
させて形成しても良い。前者の場合は軸支部１２にキャ
ップ部材３２は回転不能に取付けられ、後者の場合は軸
支部１２の空隙部を空隙のまま残して軸支部１２にキャ
ップ部材３２が取付けられる。この後者の取付は状態は
第５図に示す軸本体３１　（大径軸部３１ａ）と軸支部
１１との取付は状態と同様である。

この実施例は、第５図に示すα３領域においては回転部
材１がトーションバー４を何ら捩ることなく軸支部１１
内の空隙部を空転し、α４領域においては回転部材１が
キャップ部材３３の回転を伴なってトーションバー４を
負方向へ捩りながら開方向へ回転する。このとき、α３
領域のフリーストップはキャップ部材３２が軸支部１２
に回転不能状態で取付けられる場合ではキャップ部材３
２と軸本体の小径軸部３１ｂとの間に封入された粘性グ
リス５の剪断抵抗と、キャップ部材３３と軸支部１１と
の間の摩擦力によって得られ、キャップ部材３２が空隙
部を残したまま軸支部１２に取付けられる場合ではキャ
ップ部材３２及び３３と各軸支部１２及び１１との間に
生じる摩擦力によって得られる。

そしてα４領域のフリーストップは前記した実施例と同
様にして得られる。

尚、本実施例においてもキャップ部材３２及び３３と軸
支部１２及び１１との間に粘性グリスを封入しても良く
この場合、α、領領域フリーストップは前記粘性グリス
の剪断抵抗を利用することができる。

このように本実施例においても回転部材が空転域を経た
後、トーションバー４を負方向へ捩ることとなるのでト
ーションバー４の負方向への捩り角度が小さくなり、ト
ーションバー４のへタリも生じない。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば固定部材に対して回
転する回転部材を全閉状態から中立点までトーションバ
ーのばね力と粘性グリスの剪断抵抗により緩スピードで
回転させることができると共に、トーションバーが負方
向へ捩られる中立点以降の開方向回転領域をフリースト
ップ領域とすることができるので使い勝手の良好な開閉
装置を提供することができる９ また、中立点以降の開方向回転領域においては、トーシ
ョンバーは空転域を経て負方向へ捩られるものであるか
らその捩り角度はトーションバーにヘタリを生じない程
度に小さくなって本来の耐久性を維持することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る緩動回転軸装置を構成する軸体な
示し、同図（ａ）はその縦断面図、同図（ｂ）はその左
側面図、第２図は同上軸体の横断面図を示し、同図（ａ
）はそのａ−ａ線断面図、同図（ｂ）はそのｂ−ｂ線断
面図、同図（ｃ）はそのＣ−Ｃ線断面図、同図（ｄ）は
そのｄ−ｄ線断面図、同図（ｅ）はそのｅ−Ｃ線断面図
、第３図は同上軸体が取付けられる開閉装置を示し、同
図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）及び（ｃ）はその側
面図、第４図は同上開閉装置の作動を示し、同図（ａ）
はその中立点状態の側面図、同図（ｂ）は全開状態の側
面図、第５図は第４図（ａ）に相当する中央縦断面図、
第６図は第４図（ａ）に相当する他の実施例の側面図、
第７図は従来の緩動回転軸装置が用いられる開閉装置の
斜視図、第８図は同上緩動回転軸装置を構成する軸体の
分解縦断面図、第９図（ａ）は同上軸体の一方のキャッ
プ部材の右側面図、第９図（ｂ）は同上軸体のｂ−ｂ線
断面図、第９図（、ｃ）は同上軸体の他方のキャップ部
材の左側面図、第１０図は同上開閉装置の作動を示す側
面図である。 １・・・回転部材（第２の部材）、 ２・・・固定部材（第１の部材）、３・・・軸体、４・
・・トーションバー、５・・・粘性グリス、６．６０・
・・開閉装置、７・・・空隙部、３１・・・中空軸本体
、 ３２．３３・・・キャップ部材、 ４１・・・一端フツク部、４２・・・他端フック部。 拓３図 第ろ図 羊８目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の部材に対して相対回転する第２の部材を回
   転可能に支持する軸体が、 第１の部材に係合された中空軸本体と、 この軸本体の端部に回転自在に外挿されると共に、第２
   の部材に係合されたキャップ部材と、前記軸本体に一端
   が係合され他端がキャップ部材に係合されたトーション
   バーと、 前記軸本体とキャップ部材間に封入された粘性グリスと
   からなり、 前記中空軸本体及びキャップ部材のいずれか一方が回転
   不能に係合されると共に、他方が空転可能な空隙を有し
   て係合されていることを特徴とする緩動回転軸装置。