JPH0782299B2 - 軸ロック装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラップトップパソコン
等の卓上用装置で使用されているディスプレイ盤等の被
回転体をキーボード等を備えた基盤に対して任意の角度
位置において固定するための軸ロック装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般にラップトップパソコンやパーソナ
ルワープロの如き卓上用装置で使用されているディスプ
レイ盤は、通常キーボートを備えた基盤に対して閉じた
状態で収納されており、使用の際に基盤に対して回転さ
せることにより開かれた位置に配される。このような卓
上用装置におけるディスプレイ盤では、その卓上用装置
の使用状態や使用場所等の条件により照明等の光がディ
スプレイ盤の画面で反射して使用者の目に入ることによ
り画面上の文字や絵等が見づらくなることがある。この
ため、ディスプレイ盤等を基盤に対して任意の角度位置
において固定し、画面上における反射が使用者の目に入
らないように調整できることを要求されている。

【０００３】このような要求に対応するためにディスプ
レイ盤等を基盤に対して任意の角度位置において固定す
る軸ロック装置として、例えば、実開平１−１３５３９
７号に示される軸ロック装置が提案されている。この文
献には、「可動軸と、この可動軸と同一径を有して可動
軸の両側に設けられた固定軸と、前記可動軸と固定軸と
に密接状態で外挿されるばねとを備えていることを特徴
とする軸ロック装置」が開示されている。

【０００４】このような軸ロック装置においては、可動
軸と固定軸とに密接状態で外挿されるばねは１つであっ
てその両端が自由端となっていて可動軸の中央の大径部
とその両側の小径部に外挿されている固定軸とに密接状
態で外挿されている。したがって、可動軸が一方に回転
すると一方の固定軸に密接状態で外挿されている部分の
ばねが縮径してロックトルクを生じ、他方の固定軸に密
接状態で外挿されている部分のばねが拡径してスリップ
トルクを生じる構成となっている。そして、このロック
トルクとスリップトルクとの和が可動軸に作用するよう
になっているのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな軸ロック装置は１つのばねが可動軸とこの可動軸の
中央の大径部を挟んだ両側の固定軸とに密接状態で外挿
されていることが必要であるために、以下のような不都
合がある。すなわち、ばねが密接状態で外挿される部分
である可動軸の中央の大径部とその両側の固定軸とはそ
の外径が実質的に同一であることを必要となるので、可
動軸と固定軸との製作精度が非常に高いものでなければ
ならず、製作コストが高くなるという不都合がある。ま
た、可動軸と固定軸の両方に外挿されるためには、巻数
が多く自由長の長いばねが必要であるが、可動軸および
固定軸の両方に渡るように長いばねを密接状態に外挿さ
せていく作業は多大の労力を必要とする。しかも、この
ばねは両端が自由端とされているためにその作業はきわ
めて困難なものとなるという不都合がある。

【０００６】さらに、この軸ロック装置において、可動
軸を回転させると、ばねは可動軸と一体をなして回転し
ながらしかも両側の固定軸に密接状態で外挿されている
部分で片側が縮径してロックトルクを生じる構造になっ
ている。このため、ばねの設計及び管理が非常に面倒で
あるという欠点がある。本発明は、上述した事情に鑑み
てなされたものであって、製品コストを低減し、簡易な
組立て作業を可能とし、しかもばねの設計、管理を容易
に実施し得る軸ロック装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基盤に対して回転させられる被回転体に
少なくとも一端に設けた連結部を連結せしめられる回転
軸と、該回転軸の軸線方向に間隔を空けて配されて該回
転軸をその軸線回りに回転自在に支持する支持 部を有
し、かつ、前記基盤に固定されるブラケットと、前記回
転軸に軸線方向に間隔を空けて外嵌されその内面を前記
回転軸の外面に密接させられる２つのトーションばねと
を具備し、該２つのトーションばねが、同一の巻き方向
に形成されるとともに、該トーションばねの一端が前記
ブラケットに係合せしめられ、他端が自由端とされてい
る軸ロック装置を提案している。

【０００８】また、上記軸ロック装置において、単一の
回転軸に外嵌させられる２つのトーションばねが、前記
回転軸の軸線方向の反対側の端部をそれぞれブラケット
に係合せしめられている構成とすれば効果的である。ま
た、上記軸ロック装置において、ブラケットは、２個１
対の断面Ｌ字型の金属板よりなる構成としてもよく、断
面コ字型の金属板よりなる構成としてもよい。 さらに、
上記軸ロック装置において、トーションばねは、一端に
それぞれフックを設けられており、このフックがブラケ
ットに固定されているピンに係合せしめられている構成
としてもよく、一端にそれぞれ折曲部を設けられてお
り、この折曲部がブラケットに穿設されている係合孔に
挿入係合せしめられている構成としてもよい。

【０００９】

【作用】本発明に係る軸ロック装置によれば、被回転体
が基盤に対して回転させられると、該被回転体に連結部
を連結された回転軸も同時に回転させられる。この回転
軸は基盤に固定されたブラケットの支持部に回転自在に
支持されているので、その軸線回りに安定して回転させ
られる。

【００１０】このとき、回転軸には、２つのトーション
ばねが密接状態に外嵌されており、しかも、それらのト
ーションばねは、一端をブラケットに係合されているの
で、回転軸はその外面をトーションばねの内面に対して
摺動させながら相対的に回転させられることになる。こ
の場合に、トーションばねの他端は、固定されない自由
端とされているので、回転軸の回転に伴ってその回転方
向に捩られるようにし て適当な回転角度だけ変位させら
れることになる。

【００１１】したがって、回転軸の回転方向に応じて、
トーションばねの他端が回転軸の外面を締め付ける方
向、すなわち、ばね径を縮小する方向に変位させられる
と、両者間の摩擦力が増大して、回転軸を回転させるた
めに大きな力を必要とするようになる。その一方、トー
ションばねの他端が回転軸の外面との密接状態を緩める
方向、すなわち、ばね径を拡大する方向に変位させられ
ると、両者間の摩擦力が減少して、小さい力で回転軸を
回転させることができるようになる。

【００１２】つまり、トーションばねと回転軸との密接
力を適宜設定するとともに、トーションばねのブラケッ
トに係合させる端部を適宜設定することによって、被回
転体の回転方向に応じた最適な摩擦力を調整することが
可能となる。この場合において、２つのトーションばね
の巻き方向を同一方向とすることにより、ばね長を短く
し、しかも、部品点数を減少させることが可能となると
ともに、ばねを概観させる回転軸を単一のものとするこ
とにより、該回転軸を簡易に精度良く加工することが可
能となる。

【００１３】また、上記軸ロック装置において、単一の
回転軸に外嵌させられる２つのトーションばねが、前記
回転軸の軸線方向の反対側の端部をそれぞれブラケット
に係合せしめられている構成とすれば、回転軸の回転に
対して、一方のトーションばねの自由端を締め付け方向
に、他方のトーションばねの自由端を緩み方向に変位さ
せることが可能となり、両トーションばねを同一のもの
によって構成すれば、回転軸の回転方向によらず、同等
の摩擦力を発生させることが可能となる。

【００１４】また、上記軸ロック装置において、ブラケ
ットを２個１対の断面Ｌ字型の金属板により構成し、あ
るいは、断面コ字型の金属板により構成すれば、簡易な
構造により上記のように作用する軸ロック装置を提供す
ることが可能となる。さらに、上記軸ロック装置におい
て、各トーションばねを、それらの一端に設けたフック
をブラケットのピンに係合させ、あるいは、一端設けた
折曲部をブラ ケットの係合孔に挿入係合させることとす
れば、より簡易な構成とされる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る軸ロック装置の一実施例
について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る
軸ロック装置の１実施例の組立状態を回転軸の中心から
下方を断面で示した説明図、図２は図１におけるＡ−Ａ
線断面図、図３は図１，２に示す軸ロック装置の構成を
示す分解斜視図、図４は本発明に係る軸ロック装置の他
の実施例の組立状態を回転軸の中心から下方を断面で示
した説明図、図５は図４におけるＢ−Ｂ線断面図、図６
は図４，５に示す軸ロック装置の構成を示す分解斜視
図、図７は本発明に係る軸ロック装置がラップトップパ
ソコンに取り付けられている状態をその取付部分を切欠
して示す斜視図である。

【００１６】図面中、符号１は、基盤Ｘに固定されるブ
ラケットである。このブラケット１としては、図１〜３
に示すように断面Ｌ字型の金属板を２組使用するのが一
般的であるが、図４〜６に示すように２組のＬ字型の金
属板を一体とした断面コ字型に成形されたものであって
も差し支えない。

【００１７】符号２は、このブラケット１で両側を回転
自在に支承され少なくとも一端にディスプレイ盤の如き
被回転体Ｙに連結せしめられる連結部２ａを有する回転
軸である。この回転軸２は、ブラケット１から外れない
ように止め輪３などにより位置固定されるので止め輪３
などの装着溝などが必要に応じて設けられている。

【００１８】符号４は、ブラケット１に一端が係合せし
められている巻き方向が同一の２つのトーションばねで
ある。これらのトーションばね４は、回転軸２に外嵌さ
れる前の自由状態において、回転軸２の外径寸法よりも
その内径寸法を小さく構成されており、拡径させつつ回
転軸２に外嵌されることによって回転軸の外面にその内
面を密接状態に配するようになっている。

【００１９】また、これらのトーションばね４は、回転
軸２の軸線方向の両端側に配される一端部がそれぞれブ
ラケット１に係合せしめられ、他端は、固定されない自
由端とされている。これらのトーションばね４の一端に
は、フック４ａが設けられており、このフック４ａがブ
ラケット１にカシメなどの手段で固定されているピン１
ａに係合せしめられることによってブラケット１に固定
されている。また、この構成に限られず、トーションば
ねの一端に折曲部４ｂを設け、この折曲部４ｂをブラケ
ット１に穿設されている係合孔１ｂに挿入係合せしめら
れる構成としてもよい。

【００２０】このような構成からなる本実施例に係る軸
ロック装置によれば、基盤Ｘに対して被回転体Ｙを回転
させると、基盤Ｘにブラケット１により回転自在に支持
されている回転軸２は、被回転体Ｙとともにその回転角
度と同角度だけ回転する。この場合に、２つのトーショ
ンばね４は、回転軸２に密接させられているので、両者
間の摩擦力によって、回転軸２とともに回転させられよ
うとする。しかし、各トーションばね４の一端部はブラ
ケット１に固定されているので、回転軸２の外面に摺動
させられる。また、トーションばね４の他端は自由端と
されているので、回転軸２の回転に伴って捩られるよう
にして変位させられる。

【００２１】この場合において、２つのトーションばね
４は同一の巻き方向に形成され、しかも、回転軸の軸線
方向の両端側に配される端部をそれぞれブラケット１に
固定されているので、回転軸が回転させられると、一方
のトーションばね４は、その自由端を回転軸を締め付け
る方向に変位させ、他方のトーションばね４は、その自
由端を回転軸に対して緩める方向に変位させる。したが
って、一方のトーションばね４は回転させられている回
転軸２との間の摩擦力を増大させて、その回転をロック
しようとし、他方のトーションばね４は回転軸２との間
の摩擦力を低減されてスリップさせられる。

【００２２】これにより、被回転体Ｙを回転させるため
に必要なトルクは、これら一方のトーションばね４のロ
ックトルクと他方のトーションばね４の緩みトルクとの
合計以上のトルクとなる。そして、もし、任意の角度で
被回転体Ｙから手を離せば、被回転体Ｙの重量と重心位
置及び角度位置により被回転体Ｙの持つモーメントが決
まるので、このモーメント以上の合計トルクをこの軸ロ
ック装置が有していれば被回転体Ｙをその位置に固定す
ることができることになる。

【００２３】この作用は被回転体Ｙの回転方向が基盤Ｘ
に対して離れる方向であっても近付く方向であっても同
様である。そして、もし２つのトーションばね４の仕様
が全く同一であれば、この軸ロック装置が有している合
計トルクは被回転体Ｙの回転方向が基盤Ｘに対して離れ
る方向であっても近付く方向であっても同じになるので
ある。

【００２４】

【発明の効果】以上に詳述した構成から成る本発明に係
る軸ロック装置は、基盤に対して回転させられる被回転
体に少なくとも一端に設けた連結部を連結せしめられる
回転軸と、回転軸の軸線方向に間隔を空けて配されて回
転軸をその軸線回りに回転自在に支持し、かつ、基盤に
固定されるブラケットと、回転軸に軸線方向に間隔を空
けて外嵌されその内面を回転軸の外面に密接させられる
２つのトーションばねとを具備し、これら２つのトーシ
ョンばねが、同一の巻き方向に形成されるとともに、各
トーションばねの一端がブラケットに係合せしめられ、
他端が自由端とされているので、２つのトーションばね
は回転軸に密接状態に外嵌せしめられている巻数が通常
２〜３巻程度で済み、自由長を非常に短くすることがで
きるから、回転軸に密接状態に外嵌せしめる作業が非常
に簡単である。しかも、この作業はトーションばねのブ
ラケットに係合せしめられる側にはフックや折曲部の如
き係合部が設けられているのでこの係合部を活用してト
ーションばねの内径を拡張する方向に力を与えて回転軸
に密接状態に簡単に外嵌せしめることができる。

【００２５】さらに、そして１本の回転軸に２つのトー
ションばねを密接状態に外嵌せしめる構造であるから、
２つのトーションばねの諸元を各々独自に変更すること
によって軸ロック装置としての合計トルクを容易に変更
して各種卓上用装置に簡単に対応できる利点を有してい
る。また、従来の軸ロック装置のように製作精度が非常
に高いことを要求される可動軸と２つの固定軸との組が
不要となるばかりか、回転軸を回転させてもトーション
ばねが回転しないために、設計及び管理が容易であると
いう利点をも有している。

【００２６】また、上記軸ロック装置において、単一の
回転軸に外嵌させられる２つのトーションばねが、回転
軸の軸線方向の反対側の端部をそれぞれブラケットに係
合せしめられている構成とすれば、回転軸の回転によっ
て、一方のトーションばねには回転軸との間の摩擦力を
増大させ、他方のトーションばねには回転軸との間の摩
擦力を減少させる方向に各自由端を変位させることがで
きる。したがって、両者を同一のトーションばねとすれ
ば、被回転体の回転方向に拘らず、被回転体を任意の位
置でロックし、あるいは、同様の回転力を付与して回転
させることができる。また、２つのトーションばねを相
違させることによって、その回転方向に応じた微妙な回
転力の調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軸ロック装置の１実施例の組立状
態を回転軸の中心から下方を断面で示した説明図であ
る。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１，２に示す軸ロック装置の構成を示す分解
斜視図である。

【図４】本発明に係る軸ロック装置の他の実施例の組立
状態を回転軸の中心から下方を断面で示した説明図であ
る。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】図４，５に示す軸ロック装置の構成を示す分解
斜視図である。

【図７】本発明に係る軸ロック装置がラップトップパソ
コンに取り付けられている状態をその取付部分を切欠し
て示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ブラケット １ａ ピン １ｂ 係合孔 ２ 回転軸 ２ａ 連結部 ３ 止め輪 ４ トーションばね ４ａ フック ４ｂ 折曲部 Ｘ 基盤 Ｙ 回転体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基盤（Ｘ）に対して回転させられる被回
   転体（Ｙ）に少なくとも一端に設けた連結部（２ａ）を
   連結せしめられる回転軸（２）と、 該回転軸（２）の軸線方向に間隔を空けて配されて該回
   転軸（２）をその軸線回りに回転自在に支持する支持部
   を有し、かつ、前記基盤（Ｘ）に固定されるブラケット
   （１）と、 前記回転軸（２）に軸線方向に間隔を空けて外嵌されそ
   の内面を前記回転軸（２）の外面に密接させられる２つ
   のトーションばね（４）とを具備し、 該２つのトーションばね（４）が、同一の巻き方向に形
   成されるとともに、該トーションばね（４）の一端が前
   記ブラケット（１）に係合せしめられ、他端が自由端と
   されていることを特徴とする軸ロック装置。
2. 【請求項２】 単一の回転軸（２）に外嵌させられる２
   つのトーションばね（４）が、前記回転軸（２）の軸線
   方向の反対側の端部をそれぞれブラケット（１）に係合
   せしめられている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】 ブラケット（１）が２個１対の断面Ｌ字
   型の金属板よりなることを特徴とする請求項１または請
   求項２記載の軸ロック装置。
4. 【請求項４】 ブラケット（１）が断面コ字型の金属板
   よりなることを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の軸ロック装置。
5. 【請求項５】 トーションばね（４）が一端にそれぞれ
   フック（４ａ）を設けられており、このフック（４ａ）
   がブラケット（１）に固定されているピン（１ａ）に係
   合せしめられていることを特徴とする請求項１から請求
   項４のいずれかに記載の軸ロック装置。
6. 【請求項６】 トーションばね（４）が一端にそれぞれ
   折曲部（４ｂ）を設けられており、この折曲部（４ｂ）
   がブラケット（１）に穿設されている係合孔（１ｂ）に
   挿入係合せしめられていることを特徴とする請求項１か
   ら請求項４のいずれかに記載の軸ロック装置。