JPH0610200Y2 - 軸ロック装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、回転体を任意の位置まで回転させると回転さ
せた位置で摩擦力を与えて保持することができる軸ロッ
ク装置に関する。

（従来の技術） 例えばポータブルタイプのワードプロセッサなどの表示
装置は前後に回動調整でき、この回動で表示装置を見や
すい角度に調整できるようにしている。そして角度を調
整する手段は軸ロック装置を用いている。

第３図乃至第４図は従来における軸ロック装置のそれぞ
れ異なった二つの例を概略的に示したものである。

第３図に示す軸ロック装置は、固定部材１と回転部材２
およびコイルスプリング３とで構成し、さらに固定部材
１に軸体４を、回転部材２に筒状の芯金５をそれぞれ一
体に設けている。そして芯金５内に軸体４の先端小径部
６を回動自在に挿入させるとともに軸体４の大径部７と
芯金５の外周に上記コイルスプリング３を外装させてい
る。このコイルスプリング３は大径部７と芯金５の外径
寸法よりも若干小さい内径で形成され、両端は固定部材
１および回転部材２のいずれにも掛止されずに自由にし
ている。

一方、第４図に示す軸ロック装置も第３図に示した軸ロ
ック装置と同様に固定部材１と回転部材２およびコイル
スプリング３とで構成しているが、この第４図に示す装
置ではコイルスプリング３の一端を回転部材２に掛止
し、他端を自由にした構造にしている。

そして第３図に示す軸ロック装置と第４図に示す軸ロッ
ク装置は、次のような概略動作をなす。

すなわち、回転部材２がコイルスプリング３の巻回方向
と同方向へ回転すると、芯金５に接しているコイルスプ
リング３の部分の径が収縮する。これに伴ない軸体４の
大径部７に接しているコイルスプリング３の部分も収縮
して軸体４の大径部７を強固に締め付け軸体２の回転を
ロックする。これにより、回転部材２が固定部材１に対
して一定の角度で停止した状態になる。また、この状態
で回転体２にコイルスプリング３が軸体４を挟圧してい
る圧接力および摩擦力に打ち勝つ同方向の負荷を加える
と、コイルスプリング３が軸体４の大径部７上でスリッ
プし、回転部材２をさらに回転させることができる。そ
して逆にコイルスプリング３の巻回と逆方向の負荷を加
えると、コイルスプリング３のコイル径が拡開する。こ
れにより軸体４への圧接力が減少して回転部材２を元の
位置へ復帰させることができる。

したがって回転部材２をコイルスプリング３の圧接力お
よび摩擦力で保持することにより、この回転部材２をロ
ック領域内の任意の位置で停止させておくことができ
る。

しかし、これら従来の軸ロック装置では、コイルスプリ
ング３と軸体４との間でスリップをさせているので軸体
４の摩擦が激しくなる。このため軸体４やコイルスプリ
ング３に表面焼入れなどの処理が必要となり、コスト高
になるとともに重量も大きくなる。

またコイルスプリング３を締め付ける方向のスリップを
利用するので厳しい寸法精度が要求され、歩留りなどが
悪くなる。さらに芯金５の外周にコイルスプリング３を
外装する場合に、コイル径を拡開させた状態で組み付け
る必要があり、組み付けずらく作業性が悪い。

（考案が解決しようとする課題） 上述したように従来の軸ロック装置の構造では、軸体４
やコイルスプリング３に摩擦を減らすための表面焼入れ
処理などをする必要があり、コスト高になるとともに重
量が大きくなる問題があった。また軸体４やコイルスプ
リング３に厳しい寸法精度を要求するので、歩留まりな
ども悪くなり、さらに組立作業性が悪いのでコスト高に
なる問題があった。

本考案は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は組立作業性を向上させるとともにコスト低減を図
ることのできる構造にした軸ロック装置を提供すること
にある。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本考案の軸ロック装置は、軸体
を回転体の回動量に応じて移動させるとともに、この軸
体に設けた摩擦体を前記回転体側に当接させて前記回転
体の回動に規制させるカム手段を設けたものである。

（作用） 本考案によれば、回転体が所定量回転すると摩擦体が回
転体側に当接し、この当接による摩擦力で回転体を軸ロ
ックさせることでがきる。また、このときのロックは回
転体が回転する量に応じて軸体が移動し、これに伴な
い、摩擦体が回転体に当接される力も変えられる。した
がって回転体に作用するブレーキ力を回転体の回転量に
応じて調整することができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図乃至第２図は本考案の一実施例に係る軸ロック装
置を概略的に示したものである。

第１図乃至第２図において軸ロック装置は、軸固定体１
１，回転体１２，軸ハウジング１３，軸体１４，コイル
スプリング１５，摩擦体１６などで構成している。ま
た、この軸ロック装置は例えばワードプロセッサなどの
本体に傾動調整可能に設けた表示ユニットにおける回動
支軸の一部として表示ユニットの両側に各々配設され
る。そして、ワードプロセッサなどの電子機器に適用し
た場合は、軸固定体１１が機器本体に相当し、回転体１
２が表示ユニットに相当する。

さらに説明すると、軸固定体１１は回転体１２の回動支
点となる端部に対応して貫通穴１７を有し、また貫通穴
１７を形成した内側にビス１８で固定したハウジングガ
イド１９を設けている。そして、このハウジングガイド
１９に貫通穴１７と対応した軸受孔３９を設けている。

回転体１２は回動支点となる端部に円筒部２１を一体に
設けている。この円筒部２１は一端面２０が閉じられて
袋状に形成され、一端面２０の略中心軸固定体１１の貫
通穴１７に対応する貫通穴２２を設けている。さらに、
一端面２０には他端開口側へ向って直角に突出させた係
合突起２３と係合突起部２４を一体に設けている。この
内、係合突起２３は貫通穴２２と隣接した位置に設け、
もう一方の係合突起部２４は貫通穴２２から離れて円筒
部２１の内周面と隣接した位置に設けている。

軸ハウジング１３は円筒部２１の内径寸法と略等しい外
径寸法を有する略円筒状に形成して円筒部２１内に収納
している。また軸ハウジング１３の一端面には回転体１
２の係合突起部２４対応する係合凹部２５を設けてい
る。そして軸ハウジング１３を円筒部２１内に収納する
と、係合凹部２５内に回転体１２側の係合突起部２４が
嵌合挿入され、これにより回転体１２と一体化される。
さらに軸ハウジング１３の他端側における内面には小径
部２６を設けて大径部２７との間に段部を形成し、この
段部を後述する摩擦体１６が当接される当接面２８にし
ている。

軸体１４は軸ハウジング１３における大径部２７の内径
寸法と略等しく大径部２７内に摺動可能に挿入できる外
径寸法で形成した大径部３０と、この大径部３０の一端
側に形成した軸部２９と、大径部３０の他端側に設けた
小径部３１および軸部３２とを同心上に述べた状態で一
体成形している。そして小径部３１は大径部３０の他端
面から突出した状態で筒状に形成ているとともに外径寸
法を軸ハウジング１３における小径部２６の内径寸法よ
りも小さく形成し、軸体１４の全体が軸ハウジング１３
内で小径部２６側へ摺動変位したときに小径部２６内へ
入り込める状態になっている。また小径部３１とともに
大径部３０の他端側に設けた軸部３２は、小径部３１内
を貫通して状態で大径部３０の他端面から突出し、小径
部３１の内面との間に空間部３３が形成された状態にな
っている。一方、大径部３０の一端面側には軸部２９の
基部を周回した状態で回転体１２の係合突起２３に対応
するカム溝３８を設けている。このカム溝３８は周回方
向に沿って溝の深さを序々に浅くした状態に形成してお
り、このカム溝３８内に係合される回転体１２の係合突
起部２４とともにカム手段４０を形成している。

摩擦体１６はゴム材でリング状に形成しており、内径寸
法が軸体１４の小径部３１の外径寸法よりも若干小さ
く、外径寸法を軸体１４の大径部３０よりも若干大きく
形成している。そして摩擦体２４は大径部３０の他端面
に当接するまで小径部３１を嵌合させた状態で軸体１４
に取り付けている。

コイルスプリング１５は外径寸法が小径部３１の内径寸
法よりも若干小さく、内径寸法を軸部３２の外径寸法よ
りも大きく形成している。そして軸部３２の外周に巻回
した状態で軸体１４の空間部３３内に配設され、一端を
軸体１４に固定し、他端を軸ガイド板３６に固定してい
る。この軸ガイド板３６は回転体１２にビス３５で固定
されており、また軸部３２に対応した軸受孔３７を有し
ている。

上記各部材で構成した軸ロック装置は組み立てる場合、
軸ハウジング１３を円筒部２１内へ挿入配置する前に摩
擦体１６を設けた軸体１４を大径部２７の開口側から軸
ハウジング１３内へ挿入させる。このときの軸体１４の
挿入の向きは軸部３２側が先なる。そして軸ハウジング
１３内に軸体１４を挿入させると、摩擦体１６が大径部
２７の内面に軽く圧接され軸体１４の回転並びに摺動を
緩るく抑えた状態になる。次に、この軸ハウジング１３
と軸体１４とを組み付けた状態で、軸部２９側を先頭に
して円筒部２１内へ軸体と軸ハウジング１３を一体に挿
入する。このとき軸ハウジング１３は、この軸ハウジン
グ１３の係合凹部２５内に円筒部２１の係合突起部２４
を嵌合させて回転体１２と一化する。一方、軸体１４側
は貫通穴２２に軸部２９を貫通させて回転体１２の外側
へ軸部２９を突出させる。そして回転体１２の外側へ突
出した軸部２９を貫通穴１７を通して軸固定体１１内へ
進入させ、さらに軸ハウジングガイド１９の軸受孔３９
に挿入して取り付ける。すると軸受孔３９では軸部２９
の回転を阻止し、かつ摺動を許容した状態で軸部２９を
支持し、これにより軸体１４の一端側が軸固定体１１に
取り付けられた状態になる。次いで一端を軸体１４に他
端を軸ガイド板３６にそれぞれ掛け止めするコイルスプ
リング１６を軸体１４と軸ガイド板３６間に配設すると
ともに軸部３２を軸ガイド板３６の軸受孔３７に挿入し
て取り付け、この状態で軸ガイド板３６を回転体１２に
ビス３５で固定する。すると軸受孔３７により回転が阻
止され、かつ摺動を許容した状態で、軸３２が軸ガイド
板３６によって支持される。そして軸体１４は、摩擦体
１６が大径部２７に軽く圧接されたときの摩擦力に打ち
勝つコイルスプリング１５の付勢力によって円筒部２１
の一端面２０側へ変位され、カム溝３８内に係合突起２
３が係合された状態になる。この係合突起２３がカム溝
３８内に係合される位置は、回転体１２を非ロック位置
に配置させたときに係合突起２３が最も深い溝内に位置
する状態に設定している。そして、このとき軸体１４は
大径部３０が一端面２０に当接された状態まで一端面２
０側へ移動し、この移動で摩擦体２８との間は隙間Ｘ
（第１図参照）を形成した状態になる。また、このとき
軸ハウジング１３に作用している摩擦体１６の摩擦力
は、軸ハウジング１３の内面に摩擦体１６の外周面が緩
るく圧接している摩擦力だけである。さらにコイルスプ
リング１５の外径面も小径部３１の内面に軽く接触した
だけで組み込まれた状態になっている。この状態は第１
乃至第２図に示す状態で、軸ロックを解除した状態にな
っている。

このように構成した軸ロック装置において、回転体１２
を第２図中で符号Ａの位置から符号Ｂの位置方向へ回転
させると、回転体１２と軸ハウジング１３および軸ガイ
ド板３６は軸部２９を支点にして一体に回転する。この
とき軸体１４は回転しないので、係合突起２３が回転体
１２と一体に溝の深さが浅くなる方向へカム溝３８内を
摺動して行き、軸体１４を軸ガイド板３６の方向へ移動
させる。また同時にコイルスプリング１５の巻回が巻き
戻されてコイルスプリング１５の外径寸法が大きくなっ
て行く。そして回転体１２が約９０度回転し、係合突起
２３が第２図中の符号Ｂの位置まで揺動すると、摩擦体
１６が当接面２８に当接するとともにコイルスプリング
１５の外径部が小径部３１の内面に当接した状態にな
る。この当接で軸体１４と軸ハウジング１３間に大きな
摩擦力が加えられて軸ロックが掛けられ、この位置で回
転体１２を保持させることができる。また軸ロックの摩
擦力に打ち勝って、さらに回転体１２を矢印Ｃ方向へ回
転させると、カム溝３８の深さがさらに浅くなる方向へ
係合突起２３が摺動し、軸体１４をさらに軸ガイド板３
６側へ移動させる。すると摩擦体１６もさらに当接面３
８に押し付けられ、このとき摩擦体１６の一部が外側へ
はみ出そうとして外周部分が大径部２７の内面に圧接さ
れて摩擦力が増す。また同時に回転体１２の回転でコイ
ルスプリング１５も巻回方向と逆方向に回転トルクを受
けるので外径部の寸法が大きくなり、外径部が小径部３
１の内面に強く当接されて小径部３１の内面とコイルス
プリング１５間の摩擦力も増す。したがって回転体１２
を符号Ｂの位置から符号Ｃの位置へ回動させると、符号
Ｃの位置へ向かうのに比例してロック力を強めながら軸
ロックできる。

そして、回転体１２が第２図中の符号Ｂの位置と符号Ｃ
の位置との間に配置されて軸ロックされている状態か
ら、逆に符号Ａの位置方向へ回動させて戻すと、係合突
起２３がカム溝３８内を摺動して溝の深さが大きくなる
方向へ移動する。これに伴なって軸体１４も一端面２０
側へ序々に移動し、同時に摩擦体１６の摩擦力とコイル
スプリング１５の摩擦力も弱められて行く。そして符号
Ｂの位置を過ぎると摩擦体１６と当接面２８とが再び離
れ、軸ロックが解除される。これにより回転体１２を小
さな力で符号Ａの位置まで戻すことができる。

したがって、この軸ロック構造においては軸ロック領域
内で回転体１２の回転角度に比例してロック力も増大す
るので、回転体の回動端側が重い構造の場合に回動端側
を大きく傾斜させて回転トルクが大きく加わったとして
も確実にロック状態を保つことができる。また摩擦体１
６は回転角度が大きくなると、摩擦体１６の外周部が大
径部２７の内側へ変形膨出しようとして摩擦力をさらに
強めた状態になるので、大径部２７と内面と軸体１４間
により大きな保持力を付与することができる。さらに摩
擦体１６の摩擦力に加えてコイルスプリング１５を小径
部３１の内面に付与するので、より確実なロック力が確
保できる。

またコイルスプリング１５を組み付ける場合も、コイル
スプリング１５は単に小径部３１内へ挿入させるだけで
良く、従来構造のように拡開させて組み込む作業がなく
なるので作業性も向上する。

なお上記実施例では円筒部２１と軸体１４との間に軸ハ
ウジング１３を介在させた構成を示したが、円筒部２１
と軸ハウジング１３とは一体に成形しても良いものであ
る。また、カム手段４０はカム溝３８を回転体１２側
に、係合突起２３を軸体１４側にそれぞれ形成した構成
にしても良いものである。

［考案の効果］ 以上説明したとおり、本考案に係る軸ロック装置によれ
ば、組立作業性が向上するとともに各部品の寸法精度を
厳しく要求しなくても良いので製造も容易になる。この
結果、コスト低減が図れる。また軸の保持力を回転体の
回動量に比例して増大させることができるので、回動端
側が重いような場合でも確実に保持することができ信頼
性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る軸ロック装置の要部断
面図、第２図は第１図のＤ−Ｄ線に相当する断面図、第
３図は従来の軸ロック装置の一例を示した要部断面図、
第４図は従来の軸ロック装置の他の例を示した要部断面
図である。 １１……軸固定体、１２……回転体、１３……軸ハウジ
ング、１４……軸体、１５……コイルスプリング、１６
……摩擦体、２０……円筒部の一端面、２１……円筒
部、２３……係合突起、２４……係合突起部２４、２５
……係合凹部、２８……当接面、３８……カム溝、４０
……カム手段。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸固定体と、一端面が閉じられた袋状の円
   筒部を有する回転体と、前記円筒部内に配置されて一端
   が前記円筒部の前記一端面を貫通し前記固定体に回転不
   能で軸中心に沿って摺動自在に支持された軸体と、前記
   円筒部の前記一端側へ前記軸体を付勢しているスプリン
   グと、前記軸体に固定されているとともに前記回転体側
   に当接されると前記回転体の回動を規制する摩擦力を付
   与する摩擦体と、前記軸体と前記回転体との間に設けら
   れて前記回転体の回転量に応じて前記軸体を前記一端面
   と反対側へ前記スプリングの付勢力に抗して摺動させ前
   記摩擦体を前記回転体側に当接させるカム手段とを備え
   たことを特徴とする軸ロック装置。
2. 【請求項２】前記軸体には前記スプリングと対応してい
   る一部に円筒状の凹部を設けているとともに前記スプリ
   ングをコイルスプリングで形成し、前記コイルスプリン
   グの一端を前記軸体に他端を前記回転体にそれぞれ掛止
   させて前記凹部内に前記コイルスプリングを収納したこ
   とを特徴とする請求項(1)記載の軸ロック装置。
3. 【請求項３】前記カム手段は、前記円筒部の前記一端面
   と前記一端面に対向している前記軸体との一方側に形成
   した係合突起と、他方側に形成して前記突起部を摺接係
   合させたカム溝とで構成しているとともに、前記カム溝
   の深さ寸法を連続的に変化させてなることを特徴とする
   請求項(1)記載の軸ロック装置。