JPH0560125A - 逆トルク発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示器などの回動物体を摩擦力のみに頼るこ
となく、その回動軸にとりつけて自在な角度で安定して
保持可能とする、逆トルク発生装置の提供。 【構成】 回動軸１に係合されて、その互いに異なる１
つの回動方向によってのみ回動が許容される２つの回動
部材４，５と、これらの回動部材４，５間に両端が係止
されるねじコイルばね６とを具備し、回動軸１の回動に
伴って、その回動方向に回動する回動部材を介して捩ら
れるねじりコイルばね６により前記回動軸１に回動方向
とは反対方向のトルクを発生させるようにした逆トルク
発生装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は逆トルク発生装置に関
し、詳しくは、表示器等の回動物体を回動自在に支持す
る回動軸の回動時に、その回動方向とは逆向きのトルク
を発生させるようにした逆トルク発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ラップトップ型のワープロやパソ
コン等の情報機器では、一般に起倒自在な折畳み式の表
示器等を具えており、機器を使用しない状態では、表示
器等をその回動支持軸を中心として回動させることによ
り閉じて携帯可能な状態とし、また使用時には同様に上
記支持軸を中心として回動させることで表示器を開くよ
うにして立ち上がらせ、ある角度に保持した状態で使用
されるようにしている。

【０００３】なお、使用時の前記表示器を保持する手段
としては、回動支持軸（以下で単に回動軸という）の回
りに、前記表示器等の自重によって発生するトルクより
強い摩擦力を発生させることができる摩擦装置を配する
ことにより、前記表示器等がその角度のままに保持され
るようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来例に
おいては、前記表示器等の自重により発生するトルクに
対向する力は摩擦力のみであり、このような摩擦力は、
前記表示器が大型化し、自重が増加していくにつれて大
きくしていく必要がある。すなわち、図５に示すよう
に、表示器１０を見易い状態とするために保持される必
要のある角度は、このような情報機器９の使用時ではＡ
に示す角度範囲のみであり、その他の角度範囲Ｂでは表
示器１０を特に保持する必要はない。ただし、表示器１
０が閉じられるときに自重のために自由落下することに
よる衝撃から保護する手段が必要となる。

【０００５】しかも通常、このような角度範囲Ｂにおい
ての、前記表示器１０の倒れ角は、前記角度範囲Ａの間
にあるときよりも大きく、従って、表示器１０の自重に
よるトルクもまた、倒れ角θが増すにつれて大きくなっ
ていく。

【０００６】しかしながら、このようなトルクに対し
て、これに対抗する力は従来の場合摩擦力のみであり、
かつかかる摩擦力の大きさはほぼ一定であるので、表示
器１０は倒れ角θが大きくなるにつれ加速度的に傾倒し
ていくことになる。

【０００７】今、表示器１０の鉛直線からの回動角度を
θ、その回動中心をＣ_R 、その重さをＷ、回動中心から
表示器１０の重心Ｇまでの距離をＬとすると、表示器１
０の自重による回転モーメントＭは、Ｍ＝ＷＬｓｉｎθ
で表されるから、回転モーメントＭは表示器の自重Ｗと
回動角度θおよび回転中心からの距離Ｌに比例する。

【０００８】しかも表示器１０の大型化によりＷ，Ｌ共
に大きくなる傾向から角度範囲Ａにおいて発生するトル
クと角度範囲Ｂにおいて発生するトルクとの差もまた大
きくなる。

【０００９】従って、力の大きさに変化のない摩擦力の
みで、表示器１０が角度範囲Ａにある時と角度範囲Ｂに
ある時との双方をカバーしようとすれば、前述したよう
に角度範囲ＡとＢとの場合では自重によるトルクの差が
大きくなりすぎるため、摩擦力が角度範囲Ａでは大きす
ぎるか、あるいは角度範囲Ｂでは小さすぎるかして適切
でなくなるためどうしても図６に示すような補助装置と
してトルクに抗するばね１１を設ける必要が生じる。

【００１０】また、角度範囲Ａにおいても、自重Ｗやレ
バーＬが共に大きくなれば表示器１０を保持するために
必要な摩擦力は強大なものとなるため、摩擦部材の耐久
性低下をきたしたり摩擦力のバラつきの増加などの不具
合を招くという欠点があった。なお、図５においてＣお
よびＤは前後の傾倒による重心Ｇの移動量を示す。

【００１１】本発明の目的は、上述したような従来の欠
点を除去し、摩擦力のみに頼ることなく、表示器などの
回動物体を自在な角度で安定して保持可能とする、特に
携帯用情報機器に好適な逆トルク発生装置を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、回動軸に同心に係合され、当該回動軸
の２つの回動方向のうち、互いに異なる１つの回動方向
に対してのみその回動が許容される２つの回動部材と、
該２つの回動部材と同心に配設され、その両端が前記２
つの回動部材に掛止されるねじりコイルばねとを具備
し、前記回動軸の２つの回動方向への回動時に、それぞ
れ前記回動部材のいずれか一方のみの回動により前記ね
じりコイルばねを介して前記回動軸にその回動方向とは
逆方向のトルクを発生させるようにしたことを特徴とす
るものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、回動軸にその回動角度に比例
して発生するトルクを、回動方向が限定された２つの回
動部材と、これらに関連して設けられたねじりコイルば
ねとの組合せによりほぼ同じ大きさの逆方向のトルクを
発生させて相殺することができるもので、大部分を摩擦
力に頼っていた従来の例えば表示器等での保持力および
その自重による傾倒時の衝撃を、小さな摩擦力のみで実
現させることができる。

【００１４】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。

【００１５】図１は、本発明を適用するに好適な情報機
器の一例として文書作成装置（以下でワープロという）
の外観を示す。ここで、表示器１０はワープロ本体９に
回動自在、すなわち、不図示の回動中心（図５のＣ_R 参
照）を中心として前後に起倒自在に保持されるもので、
１２はキーボード、１０Ａは表示器１０の表示面であ
る。そこで、表示器１０を矢印で示すように前方に倒す
ことにより、表示器１０をキーボード１２上に重ね合わ
せた状態に格納することができ、持ち運びに容易なよう
にコンパクトな形態とすることができる。

【００１６】図２は本発明の一実施例として、図１に示
したようなワープロ９に表示器１０の安定した起倒動作
および自在な傾斜角度の保持が得られるようにするため
に設けた逆トルク発生装置の構成の一例を示す。なお、
ここに示す機構は、ワープロ本体９の表示器支持部９Ａ
（図５参照のこと）と表示器１０に固定される回動軸１
との間に設けられるもので、１Ａは回動軸１の端部側を
両側から削除して平板状に形成され、後述するようにし
て係合される差込み部、また、２は上記の支持部９Ａに
ねじ３で固定される逆トルク発生装置支持ブラケットで
ある。

【００１７】また、４および５は、その間にコイルばね
６を嵌め合わした状態に保持可能なばね保持孔７を有
し、さらにそれぞれに、コイルばね６の端部６Ａ，６Ｂ
の一方が嵌着掛止される係止溝４Ａ，５Ａを具えたばね
６の保持が可能な回動部材である。なおこれらのばね保
持回動部材（以下で単に回動部材という）４および５は
ほぼ円形をなす外周部の一部にそれぞれブラケット２の
固定面２Ａに沿い、かつ、互いに反対方向に延在された
形のストッパー部４Ｂおよび５Ｂを有する。さらにま
た、４Ｃおよび５Ｃは回動軸１の差込み部１Ａがそれぞ
れ差込み可能な嵌合孔であり、これらのうち、嵌合孔４
Ｃの方は差込み部１Ａが差込まれた状態で回動軸１のＭ
２方向の回動が９０°までは許容されるような形に形成
されている。また、嵌合孔５Ｃの方は同様に差込み部１
Ａが差込まれた状態で、回動軸１の回動がＭ２とは反対
のＭ１方向に９０°まで許容される形になっている。４
Ｄおよび５Ｄはこれらの嵌合孔４Ｃおよび４Ｄの一部に
形成され、差し込み部１Ａを介して上述のように回動軸
１がＭ１，Ｍ２のいずれかの方向に回動されるときに、
差し込み部１Ａのいずれかの面に当接して、その回動を
規制する係合突起である。

【００１８】そこで、このような構成による逆トルク発
生装置の組立にあたっては、回動部材４，５双方向のば
ね保持孔７にコイルばね６を収容すると共にばね６の端
部６Ａおよび６Ｂを部材４の係止溝４Ａおよび部材５の
係止溝５Ａに係着させる。しかる後このように組み立て
たものを支持ブラケット２の固定面２Ａ上に組込んで、
回動軸１の差込み部１Ａをブラケット２の支持孔２Ｂか
ら差込むようにする。かくて、差込み部１Ａを回動部材
４の嵌合孔４Ｃ、ばね６のコイル孔６Ｃおよびさらに一
方の回動部材５の嵌合孔５Ｃに次々と差込みブラケット
２の双方の支持孔２Ｂによって支持させた状態とした
上、ワッシャ８をねじ８Ａで差込み部１Ａの端部に固定
する。そして、このように逆トルク発生装置を組み当て
た状態でブラケット２をワープロの表示器支持部９Ａ
（図５参照）に取付けるようにすればよい。

【００１９】図３および図４は、上述したようにしてワ
ープロの表示器支持部９Ａに、ここでは不図示の表示器
と共にその回動軸１を逆トルク発生装置を介して取付け
た状態を示す。なお、図３は回動部材５を図２の矢印ア
方向から見て示したもの、また、図４は他方の回動部材
４を図２の矢印イ方向から見て示したものである。な
お、このように構成した逆トルク発生装置は表示器１０
の少なくとも片側の支持部９Ａに配設されるもので、表
示器１０の両側支持部９Ａにそれぞれ配設するようにし
てもよいことは勿論である。

【００２０】さて、このように逆トルク発生装置が装着
されたワープロでの表示器１０の回動による起倒動作に
ついて図３〜図５を参照しつつ説明する。

【００２１】いま、表示器１０が図５に示すようなほぼ
直立状態にあるものとして、この状態から収納のための
前傾状態とするためにＭ１方向に回動させるものとす
る。すると、この場合、図３に示すように回動部材５の
方では表示器１０と共に回動する回動軸差込み部１Ａの
Ｍ１方向の回動が嵌合孔５Ｃ中で係合突起５Ｄによって
妨げられないので、嵌合孔５Ｃの中で反時計回り方向に
９０°までその回動が自在に許容される。そして、差込
み部１Ａがこの図で示す２点鎖線の位置にまで回動した
ところで係合突起５Ｄに当接してそれ以上の回動が拘束
されると共に、ストッパ部５Ｂによって回動部材５自体
のＭ１方向の回動が拘止される。

【００２２】これと同時に回動部材４の方では図４に示
すように差込み部１ＡのＭ１方向の回動に対して差込み
部１Ａの面が係合突起４Ｄに当接した状態に保たれてい
る。そこで、回動部材４自体が差込み部１ＡのＭ１方向
の回動に連動して同方向に回動するが、この場合、部材
４のストッパ部４ＢはＭ１方向の回動に対してはこれを
許容するので上記の回動を拘束することはない。かくし
て、このようなＭ１方向の回動に伴い、コイルばね６で
はその一端６Ｂが部材５に掛止され他端６Ａが部材４に
掛止された状態に保たれているので、コイルばね６自体
がさらに捩られる形となり、そのばね力が差込み部１Ａ
および回動軸１を介して表示部１０を図５で前傾斜させ
ようとする力に抗する形で作用する。

【００２３】しかもこのようなばね力は表示部１０が例
えば前傾するのに比例して強く作用するため、先に述べ
たように、表示部１０の重心Ｇに作用するモーメントレ
バーの増大に丁度対抗できるようねじりコイルばね６の
ばね定数を選定しておけばよい。なお、上記のようにあ
らゆる傾倒角度で、倒れ込みによって生じる力とコイル
ばね６による逆トルク発生力とをバランスさせることに
より、あとは最小の摩擦力で表示部１０を自在に傾斜に
安定した状態で保つことができる。また、かかる摩擦力
は別に考慮されるかもしくは一例として差込み部１Ａの
摺動面と回動部材４，５の嵌合孔４Ｃ，５Ｃの内周面と
の間で発生させるようにしてもよい。

【００２４】また、表示部１０を上記の回動方向Ｍ１と
は反対のＭ２方向に回動させようとする場合は上述した
とは逆の向きのトルクが回動部材４，５およびコイルば
ね６の間に発生するもので、これにより図５で例えば表
示部１０を直立の状態から角度範囲Ａ内で傾倒する場合
について、同様な効果が得られる。かくして、図５に示
した角度範囲Ａ，Ｂのいずれにおいても自在に表示部１
０を僅かな力だけで傾けたり起こしたりすることができ
る。

【００２５】またこの場合、今保持されている角度から
別の角度に保持角度を変えようとした時には極微小の力
を加えるだけで保持角度の変更が可能となるが、通常小
さな衝撃程度では保持角度は変わらないほうが好まし
く、適切な大きさの操作力を得るためには前記摩擦によ
る保持装置と組み合せ、必要な操作力の分だけの摩擦力
を発生させるようにすることが望ましい。

【００２６】なお、以上に述べた実施例では支持ブラケ
ット２を介して逆トルク発生装置を介し回動軸１を支持
させるようにしたが、支持ブラケットを設ける代りにワ
ープロ本体側に支持部を設けておき、この支持部により
回動部材４，５を支持させると共にそれぞれの一方向の
回動を拘束するように構成することもできる。

【００２７】さらにまた、回動軸１の差込み部１Ａと回
動部材４，５の嵌合部４Ｃ，５Ｃに形成した係合突起４
Ｄ，５Ｄとの間には遊びがない上、部材４，５のストッ
パ部４Ｂ，５Ｂとブラケット２の固定面２Ａとの間にも
すき間を設けなかったが、これらの間のいずれかに幾分
の余裕を持たせることにより逆トルク発生のタイミング
を表示部１０の立設状態に対し、いずれかの方にずらせ
るように構成することも可能である。

【００２８】また、上述の実施例は、ワープロの表示部
に適用した場合についてであったが、本発明の適用はこ
れに限られるものでないことは勿論で、表示部を具え、
その折畳みや角度変更が要求されるラップトップ型パソ
コンの外、表示部でなくとも自在な傾斜角度保持が要求
される回動部材を有する機器に広く適用できるものであ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、回動軸に同心に係合され、当該回動軸の２つの回動
方向のうち、互いに異なる１つの回動方向に対してのみ
その回動が許容される２つの回動部材と、該２つの回動
部材と同心に配設され、その両端が前記２つの回動部材
に掛止されるねじりコイルばねとを具備し、前記回動軸
の２つの回動方向への回動時に、それぞれ前記回動部材
のいずれか一方のみの回動により前記ねじりコイルばね
を介して前記回動軸にその回動方向とは逆方向のトルク
を発生させるようにしたので、表示部などの回動部材の
倒れ角によってその自重等のために発生するトルクを逆
向きでしかもほぼ同じ大きさのトルクをその回動軸を介
して付与することにより、双方のトルクを相殺すること
ができるもので、これにより従来のように大きい摩擦力
だけで支えたりする必要がなくなり、安心して起倒動作
が行えるのみならず、その起倒装置を含めて機器の耐久
性，信頼性の向上に貢献できる。

【００３０】また、表示器などの部品が大型化し、それ
に伴って重くなったとしても、逆トルク発生手段に組込
まれるコイルばねのばね定数を変えることにより、特別
に摩擦力を大きくしたりする必要がなく、しかも自在か
つ容易に任意の傾倒角度に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用が可能な装置の一例として示すワ
ープロの外観図である。

【図２】本発明の構成の一例を分解して示す斜視図であ
る。

【図３】図２に示す装置をその矢印ア方向から見た側面
図である。

【図４】図２に示す装置をその矢印イ方向から見た側面
図である。

【図５】ワープロにおける表示器の傾斜角度およびその
状態で作用する重力に関する説明図である。

【図６】従来例としての構成の一例を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 回動軸 １Ａ 差込み部 Ｍ１，Ｍ２ 回動方向 ２ 支持ブラケット ２Ａ 固定面 ２Ｂ 支持孔 ４，５ 回動部材 ４Ａ，５Ａ 掛止溝 ４Ｂ，５Ｂ ストッパー部 ４Ｃ，５Ｃ 嵌合孔 ４Ｄ，５Ｄ 係合突起 ６ コイルばね ６Ａ，６Ｂ ばね端部 ７ ばね保持孔 ９ ワープロ（本体） １０ 表示器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動軸に同心に係合され、当該回動軸の
   ２つの回動方向のうち、互いに異なる１つの回動方向に
   対してのみその回動が許容される２つの回動部材と、 該２つの回動部材と同心に配設され、その両端が前記２
   つの回動部材に掛止されるねじりコイルばねとを具備
   し、 前記回動軸の２つの回動方向への回動時に、それぞれ前
   記回動部材のいずれか一方のみの回動により前記ねじり
   コイルばねを介して前記回動軸にその回動方向とは逆方
   向のトルクを発生させるようにしたことを特徴とする逆
   トルク発生装置。