JPH09329127A - 軸ロック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の角度にて摩擦トルク等を変化させるこ
とができるような軸ロック装置を提供する。 【解決手段】 第１部材１１に支持壁１６が設けられて
いる。支持壁１６に軸受孔１７が形成されている。第２
部材１２に設けられた軸２１は軸受孔１７に挿入され
る。軸２１にフランジ部２６と押さえプレート３５が設
けられている。支持壁１６と押さえプレート３５との間
に摩擦板４０とばね４１が設けられている。摩擦板４０
は支持壁１６に対し軸２１の軸線方向に移動可能でしか
も軸２１と一体に回転できるようになっている。ばね４
１は摩擦板４０を支持壁１６に押付けている。摩擦板４
０に凸部５５が設けられている。支持壁１６に穴６０が
形成されている。凸部５５は第１部材１１と第２部材１
２が互いに所定回転角度のときに穴６０に入り込み、そ
れ以外の角度では穴６０から出るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノート型あるいは
ラップトップ型パーソナルコンピュータやワードプロセ
ッサ等のパネルディスプレイのヒンジ部あるいは各種機
械・設備の回動部材のヒンジ部のように支軸を中心に回
転する部材を支持するための軸ロック装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２４に例示するノート型あるいはラッ
プトップ型パーソナルコンピュータ等の卓上型情報処理
装置は、その本体部１に対してパネルディスプレイ２が
ヒンジ部３を介して開閉可能に設けられている。従来の
ヒンジ部３の一例は図２５に示す摩擦板タイプの軸ロッ
ク装置のように、本体部側に固定されるベース５と、パ
ネルディスプレイ側の部材２ａに結合される軸部材６
と、支持壁５ａを挟んで両側に設けられた一対の摩擦板
７と、ばね８などを備えて構成され、摩擦板７が軸部材
６と一体に回転するようになっている。このものはベー
ス５に対して軸部材６が回転するときに支持壁５ａと摩
擦板７との間に摩擦トルクが生じ、この摩擦トルク（制
動力）によってパネルディスプレイ２を所望角度で止め
ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の摩擦板タイプの
軸ロック装置は、回転方向に対して同一の摩擦力（ロッ
ク力）しか発生することができないため、所望の位置
（角度）にてロック力を無くしたりロック力を変えるこ
とができなかった。このため例えばノートタイプのパー
ソナルコンピュータ等では、パネルディスプレイを開く
ときにもロック力が発生しているため、開くときに重く
感じるとともに本体部（キーボード側）が浮いてしまう
ことがある。また、パネルディスプレイを閉めた際に残
留ロック力により、完全に閉まりきらないことがある等
の問題が発生している。特に近時はパーソナルコンピュ
ータ等がさらに小形・軽量化される傾向があるため、本
体部の筐体剛性の低下によってパネルディスプレイの全
閉時に本体部とパネルディスプレイとの間に隙間が発生
し、外観上の問題も発生している。

【０００４】従って本発明の目的は、所望の角度あるい
は角度範囲でロック力を変化させたり摩擦トルクを減少
させることができるような軸ロック装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の軸ロック装置は、第１部材と第２部材を互
いに相対回転可能に連結する軸ロック装置であって、上
記第１部材に設けられた軸受孔を有する支持壁と、上記
第２部材に設けられかつ上記軸受孔に挿入される軸と、
上記支持壁に対し上記第２部材が軸線方向に移動するこ
とを規制するストッパ部と、上記支持壁に隣接しかつ上
記支持壁に対し上記軸の軸線方向に移動可能に設けられ
かつ上記第２部材と一体に回転可能な摩擦板と、上記摩
擦板を上記支持壁に押付ける方向に付勢する弾性部材
と、上記摩擦板と上記支持壁との相互対向部の一方に設
けられて他方側に突出する凸部と、上記相互対向部の他
方側に上記軸を中心とする円周上に形成されかつ上記第
１部材と第２部材が互いに所定角度まで回転したときに
上記凸部が入り込む穴とを具備している。

【０００６】上記第１部材は例えばパーソナルコンピュ
ータ等の本体側に固定され、第２部材は例えばパネルデ
ィスプレイ等に固定される。上記穴は支持壁の厚み方向
に貫通する穴（貫通穴）でもよいし、底のある穴（凹
部）であってもよい。また上記穴は、必要に応じて丸穴
あるいは長穴が採用され、場合によっては軸を中心とす
る円周上に丸穴と長穴を交互に配置したものなどが採用
される。上記弾性部材は皿ばね，波形ばね（ウエーブ・
ワッシャ）等をはじめとして種々の形態のものを使用で
きる。

【０００７】上記凸部が穴に入り込まない角度範囲で
は、凸部の高さ相当分だけ摩擦板が弾性部材を撓ませる
方向に変位するため弾性部材の反発荷重が大となり、支
持壁に対して摩擦板が強い力で押し付けられる。このた
め摩擦トルクが大となる。第１部材と第２部材が相対回
転し、両者が所定の回転角度に至ったとき、上記凸部が
穴に入り込む。この状態では弾性部材による押圧力が弱
まるため支持壁と摩擦板との摩擦トルクが減少あるいは
解消され、ロック力も変化する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１および図２に示す軸ロック装
置１０は、第１部材１１と第２部材１２を備えて構成さ
れている。図３等に例示するように第１部材１１は基部
１５と支持壁１６とを有し、支持壁１６に円形の軸受孔
１７が形成されている。この第１部材１１は、厚手の金
属板を図１に示すようにＬ字形に折曲することにより基
部１５と支持壁１６を成形したものであり、基部１５は
例えばパーソナルコンピュータ等の本体部（キーボード
側）の筐体に固定される。基部１５には固定用のねじ部
材を挿通するための孔１８が形成されている。

【０００９】金属製の第２部材１２の一端側に水平方向
の軸２１が一体に成形されている。この軸２１はおおむ
ね円柱状をなしているが、その両側部に平坦な形状に平
行カットされた非円形の回り止め部２２が形成されてい
る。また、第２部材１２の他端側を平行カットすること
により連結部２５が形成されている。この連結部２５は
必要に応じて連結金具等（図示せず）を介してパネルデ
ィスプレイ等の開閉可能な可動側枠体等に固定されるよ
うになっている。従ってパネルディスプレイを開閉する
とき、第１部材１１に対して軸２１を中心に第２部材１
２が相対回転するようになる。軸２１と連結部２５との
間に円板状のフランジ部２６が設けられている。

【００１０】軸２１を軸受孔１７に挿通した状態におい
て、支持壁１６とフランジ部２６との間に第１の摩擦板
３０が設けられている。この摩擦板３０は平坦なリング
状をなしており、支持壁１６の一方の面１６ａに隣接し
ている。この摩擦板３０には軸２１を挿入する孔３１が
形成されている。孔３１の内周面は軸２１の回り止め部
２２に対して回転不能に嵌合する形状としてある。従っ
てこの摩擦板３０は第２部材１２と一体に回転すること
ができる。

【００１１】また、軸２１の先端側に押さえプレート３
５が設けられており、この押さえプレート３５と支持壁
１６との間に、第２の摩擦板４０とばね４１が設けられ
ている。第２の摩擦板４０は支持壁１６の他方の面１６
ｂに隣接している。第２の摩擦板４０は図４（Ａ）に示
すように円形状をなしており、その中央部に軸２１を挿
入する孔４５が形成されている。図４（Ｂ）は図４
（Ａ）中のイ−イ線に沿う断面図である。孔４５の内周
面は軸２１の回り止め部２２に対して回転不能に嵌合す
る形状である。従ってこの摩擦板４０は支持壁１６の他
方の面１６ｂに密接した状態で第２部材１２と一体に回
転することができる。この摩擦板４０は支持壁１６に対
して軸２１の軸線方向に移動可能である。

【００１２】押さえプレート３５に軸２１を挿入する孔
４７が形成されている。孔４７の内周面は軸２１の回り
止め部２２に対して回転不能に嵌合する形状である。従
って押さえプレート３５は第２部材１２と一体に回転す
ることができる。押さえプレート３５は図５に示すよう
に軸２１の先端部を広げる方向にかしめた抜け止め部５
０によって、軸２１から抜けないように保持される。こ
の押さえプレート３５と抜け止め部５０とフランジ部２
６は、支持壁１６に対して第２部材１２が軸線方向に移
動することを規制するストッパ部として機能する。

【００１３】ばね４１は押さえプレート３５と摩擦板４
０との間に配されている。ばね４１の中心部に軸２１を
挿通する孔５２が形成されている。このばね４１は、板
厚方向に撓ませたときに摩擦板３０，４０を支持壁１６
に押付けるための弾性部材として機能するものであり、
皿ばねあるいは波形ばね（ウエーブ・ワッシャ）等をは
じめとして種々の形態のものを使用できる。

【００１４】図４（Ａ）に示すように、第２の摩擦板４
０に一対の凸部５５が設けられている。図４（Ｂ）は図
４（Ａ）中のイ−イ線に沿う断面図である。一対の凸部
５５は摩擦板４０の回転中心を中心とする点対称位置
（互いに１８０°反対側）に配されている。これらの凸
部５５は図１に示すように支持壁１６の方向に突出して
いる。

【００１５】支持壁１６に一対の穴６０が形成されてい
る。この穴６０は凸部５５に対応した位置すなわち軸受
孔１７を中心とする円周上に形成され、かつ、軸受孔１
７の中心から穴６０までの距離と軸受孔１７の中心から
凸部５５までの距離が互いに一致している。しかも一対
の穴６０は、軸受孔１７を中心として点対称位置（互い
に１８０°反対側）に配されている。

【００１６】これらの穴６０は凸部５５よりも若干大き
めの寸法となっている。このため摩擦板４０が支持壁１
６に対して軸２１を中心に回転すると、第１部材１１と
第２部材１２が互いに所定の回転角度に達したときに、
図５に示すように凸部５５が穴６０に入り込む。この実
施形態の場合は、第１部材１１に対して第２部材１２が
１８０°回転するごとに凸部５５が穴６０に入り込み、
それ以外の角度では凸部５５が穴６０から抜け出るよう
になる（図６参照）。

【００１７】図７（Ａ）に示すように凸部５５の先端面
５５ａを略半円球状にすれば、摩擦板４０が回転する際
に凸部５５が穴６０から出やすくなり、ロック力が比較
的小さくなる。図７（Ｂ）に示す凸部５５のように先端
面５５ａの縁部に多少の丸みをつけた形状にすれば、凸
部５５が穴６０から出る際の抵抗が高まり、ロック力を
比較的大きくすることができる。穴６０の縁部６０ａは
曲面状あるいはテーパ斜面状に面取りされた形状として
いる。

【００１８】上記軸ロック装置１０は、図８に示すよう
に凸部５５が穴６０に入り込んでいない状態では、凸部
５５の高さｈ1 に相当する分だけばね４１の撓みが大き
くなるため、ばね４１の反発荷重が大となり、支持壁１
６に摩擦板３０，４０が強い力で押し付けられることに
より摩擦トルクが大となる。

【００１９】第１部材１１と第２部材１２が前述の相対
角度に達すると、凸部５５と穴６０の位置が合い、ばね
４１の反発荷重によって凸部５５が穴６０に入り込むた
め節動感（クリック感）が生じるとともに、摩擦板３
０，４０と支持壁１６との接触圧が下がるため摩擦トル
クが減少する。

【００２０】上記実施形態の穴６０は支持壁１６を厚み
方向に貫通する貫通穴であるが、それ以外に図９に示す
ような有底の穴（凹部）６０を採用してもよい。このよ
うな凹状の穴６０を用いた場合も、凸部５５が穴６０に
入り込む際に節動感が得られるとともに、摩擦トルクを
減少させることができる。

【００２１】図１０に示す実施形態では、軸２１の端部
に形成された雄ねじ部７０にナット７１を螺合させるこ
とにより、押さえプレート３５の抜け止めをなしてい
る。従ってこの場合は、押さえプレート３５とナット７
１とフランジ部２６などがストッパ部として機能する。
それ以外の基本的な構成と作用は前記実施例（図１〜図
８）と同様であるから、両者に共通する箇所に同一の符
号を付して説明は省略する。

【００２２】図１１に示す実施形態は、第１の摩擦板３
０にも凸部７３を設けている。この場合の穴６０は支持
壁１６を厚み方向に貫通する形状（貫通穴）とし、第１
部材１１に対して第２部材１２が所定の回転角度に達し
たときに貫通穴６０の両側から、双方の凸部５５，７３
が嵌合するようになっている。この場合、凸部５５，７
３の突出高さｈ1 ，ｈ2 の合計寸法を支持壁１６の板厚
ｔよりも小さくする。上記以外の基本的な構成と作用は
図１ないし図８に示す実施形態と同様であるから、両者
に共通する箇所に共通符号を付して説明は省略する。

【００２３】図１２（Ａ）に示す摩擦板４０は、前記凸
部５５以外に、板厚方向に貫通する潤滑剤保持用の孔７
５を有し、この孔７５に摺動性向上のためグリース等の
潤滑剤を充填することによって、摩擦板４０の回転によ
る摩耗を抑制するとともに、潤滑剤が摩擦板４０の外部
に流れ出ることを防いでいる。図１２（Ｂ）は図１２
（Ａ）のロ−ロ線に沿う断面図である。

【００２４】前記丸穴６０の代りに、図１３および図１
４に示すような長穴８０が採用されてもよい。一対の長
穴８０は、軸受孔１７を中心とする点対称位置に所定の
角度α1 （例えば４５°）の範囲にわたって円弧状に形
成されている。長穴８０の縁部８０ａは角が尖らないよ
うに曲面状あるいはテーパ斜面状に面取りされた形状と
している。この場合、図１４に示すように凸部５５が長
穴８０に入り込むことにより、角度α1 の範囲において
摩擦トルクが減少し、それ以外の角度β1 （例えば１３
５°）の範囲では、図１５に示すように比較的大きな摩
擦トルクを得ることができる。

【００２５】また図１６および図１７に示すように、両
端部にテーパ状に深さが変化する案内面８０ｂを有する
凹状（有底）の長穴８０を用いてもよい。この場合は、
案内面８０ｂに沿って凸部５５が長穴８０に出入りする
ため、摩擦トルクの変化が比較的緩やかなものとなる。

【００２６】図１８に示す例では、一対の円弧状の長穴
８０を互いに点対称位置に角度α2（９０°）の範囲に
わたって設けるとともに、前記実施形態（図４）と同様
の一対の凸部５５を有する摩擦板４０を用いる。この場
合は、角度α2 の範囲で凸部５５が長穴８０に入り込
み、角度β2 （９０°）の範囲では凸部５５が長穴８０
から外れるため、９０°ずつ交互に摩擦トルクを変化さ
せることができる。

【００２７】図１９に示す実施形態では、一対の丸穴６
０を互いに点対称位置に形成するとともに、一対の長穴
８０を角度α3 （例えば４５°）の範囲にわたって設け
ている。凸部５５は図４に示す実施形態と同様に一対設
ける。この場合は凸部５５が丸穴６０に入り込んだとき
に節動感が得られ、凸部５５が長穴８０に入り込んでい
るときには角度α3 （例えば４５°）の範囲にわたって
摩擦トルクが小さくなり、それ以外の角度β3 （例えば
６７．５°）では摩擦トルクを高めることができる。

【００２８】図２０に示す実施形態では、４箇所の丸穴
６０を互いに９０°の角度で配置している。凸部５５は
前記実施形態（図４）で説明したものと同様に一対、あ
るいは図２１（Ａ）に示すように、９０°ずつ４箇所に
配置する。図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）のハ−ハ線に沿
う断面図である。この実施形態の場合、９０°ごとに凸
部５５が穴６０に入り込むため９０°ずつ節動感（クリ
ック感）を生じさせることができる。

【００２９】図２２（Ａ）に示す摩擦板４０には、前記
４箇所の凸部５５以外に板厚方向に貫通する潤滑剤保持
用の孔７５が形成されており、この孔７５に摺動性向上
のためのグリース等の潤滑剤を充填することによって、
摩擦板４０の回転による摩耗を抑制するとともに潤滑剤
が流れ出ることを防いでいる。図２２（Ｂ）は図２２
（Ａ）のニ−ニ線に沿う断面図である。

【００３０】図２３に示す実施形態の支持壁１６は、４
箇所の長穴８０を角度α4 （例えば４５°）ずつ等ピッ
チで設けている。凸部５５は図４のものと同様に一対、
あるいは図２１（Ａ）に示す凸部５５のように４箇所に
設ける。従ってこの場合、摩擦板４０が４５°回転する
ごとに凸部５５が長穴８０に出入りするため、摩擦トル
クを４５°ずつ変化させることができる。

【００３１】前記いずれの実施形態においても、第１の
摩擦板３０に凸部５５を設けずに第２の摩擦板４０のみ
に凸部５５を設けることにより、第１の摩擦板３０と支
持壁１６の一方の面１６ａを常に面接触させた状態にし
ておくことができる。但し、第１の摩擦板３０と第２の
摩擦板４０の双方に凸部５５を設けるようにしてもよ
い。

【００３２】前述したようにこの発明による軸ロック装
置は、凸部と穴の位置あるいは穴の大きさ等に応じて所
望の角度にて摩擦トルクの大きさやロック力を変化させ
ることができる。例えばノート型パーソナルコンピュー
タ等のパネルディスプレイを支持するヒンジ部において
は、パネルディスプレイを閉じる直前の角度で摩擦トル
クが小さくなるように凸部と穴の位置を設定することに
より、パネルディスプレイを確実に閉じることができる
ようになり、また、パネルディスプレイを開けることも
容易となる。

【００３３】この発明は前述した卓上型情報処理装置に
限ることはなく、例えばドアのヒンジ部や各種機器，設
備等において回動する部材を支持するヒンジ部に適用で
きることは言うまでもない。また、凸部を支持壁に設
け、穴を摩擦板に設けるようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、第１部材と第２部材が
互いに所望の角度あるいは角度範囲にあるときに、凸部
と穴の位置や穴の形状・大きさ等に応じて摩擦トルクや
ロック力の大小を変化させることができる。また、請求
項２に記載したように一方の摩擦板と支持壁との間には
凸部を設けることなく常に面接触させ、他方の摩擦板と
支持壁との相互対向部に上記凸部と穴を設けるようにす
れば、一方の摩擦板と支持壁との間で摩擦トルクを生じ
させかつ他方側に設けた凸部と穴の位置等に応じて摩擦
トルクを変化させることができる。請求項３に記載した
ように支持壁の両側に配置された各摩擦板の凸部を貫通
穴の両側から同時に入り込むようにすれば、凸部が穴に
入り込む際に、より大きな節動感を生じさせることがで
きる。請求項４に記載したような長穴を採用すれば、長
穴の大きさに応じて摩擦トルクが変化する範囲を可変設
定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の軸ロック装置を分解し
た状態を一部断面で示す側面図。

【図２】 図１に示された軸ロック装置の分解斜視図。

【図３】 図１に示す軸ロック装置の第１部材の正面
図。

【図４】 図１に示す軸ロック装置の摩擦板の正面図お
よび断面図。

【図５】 図１に示す軸ロック装置を組立てた状態の断
面図。

【図６】 図１に示す軸ロック装置の第２部材が回転し
た状態の断面図。

【図７】 凸部の形状例を示す摩擦板の一部の側面図。

【図８】 支持壁を貫通する丸穴を用いた場合の摩擦板
移動方向とトルク値との関係を示す図。

【図９】 凹状の丸穴を用いた場合の摩擦板移動方向と
トルク値との関係を示す図。

【図１０】 押さえプレートをナットによって固定した
軸ロック装置の実施形態を示す断面図。

【図１１】 一対の摩擦板の双方に凸部を設けた軸ロッ
ク装置の実施形態を一部断面で示す側面図。

【図１２】 ２箇所の凸部と潤滑剤保持孔を有する摩擦
板の正面図および断面図。

【図１３】 ２箇所の長穴を有する支持壁の正面図。

【図１４】 長穴を有する支持壁の一部の正面図。

【図１５】 長穴を用いた場合の摩擦板移動方向とトル
ク値との関係を示す図。

【図１６】 凹状の長穴が形成された支持壁の一部の正
面図。

【図１７】 凹状の長穴を用いた場合の摩擦板移動方向
とトルク値との関係を示す図。

【図１８】 ２箇所の長穴を有する支持壁の変形例の正
面図。

【図１９】 ２箇所の丸穴と長穴を有する支持壁の変形
例の正面図。

【図２０】 ４箇所の丸穴を有する支持壁の変形例の正
面図。

【図２１】 ４箇所の凸部を有する摩擦板の変形例の正
面図と断面図。

【図２２】 ４箇所の凸部と潤滑剤保持孔を有する摩擦
板の変形例の正面図と断面図。

【図２３】 ４箇所の長穴を有する支持壁の変形例の正
面図。

【図２４】 卓上型情報処理装置の一例を示す斜視図。

【図２５】 従来の軸ロック装置を一部断面で示す側面
図。

【符号の説明】

１０…軸ロック装置 １１…第１部材 １２…第２部材 １６…支持壁 １７…軸受孔 ２１…軸 ２６…フランジ部（ストッパ部） ３０…摩擦板 ３５…押さえプレート（ストッパ部） ４０…摩擦板 ４１…ばね（弾性部材） ５５…凸部 ６０…穴（丸穴） ８０…穴（長穴）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１部材と第２部材を互いに相対回転可能
   に連結する軸ロック装置であって、 上記第１部材に設けられた軸受孔を有する支持壁と、 上記第２部材に設けられかつ上記軸受孔に挿入される軸
   と、 上記支持壁に対し上記第２部材が軸線方向に移動するこ
   とを規制するストッパ部と、 上記支持壁に隣接しかつ上記支持壁に対し上記軸の軸線
   方向に移動可能に設けられかつ上記第２部材と一体に回
   転可能な摩擦板と、 上記摩擦板を上記支持壁に押付ける方向に付勢する弾性
   部材と、 上記摩擦板と上記支持壁との相互対向部の一方に設けら
   れて他方側に突出する凸部と、 上記相互対向部の他方側に上記軸を中心とする円周上に
   形成されかつ上記第１部材と第２部材が互いに所定角度
   まで回転したときに上記凸部が入り込む穴と、 を具備したことを特徴とする軸ロック装置。
2. 【請求項２】上記支持壁の一方の面に対向して第１の摩
   擦板を設けるとともに上記支持壁の他方の面に対向して
   第２の摩擦板を設け、上記第１の摩擦板には上記凸部を
   設けることなく上記支持壁に面接触させ、上記第２の摩
   擦板のみに上記凸部を設け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】上記支持壁の一方の面に対向して第１の摩
   擦板を設けるとともに上記支持壁の他方の面に対向して
   第２の摩擦板を設け、上記第１の摩擦板と第２の摩擦板
   の双方に上記凸部を設け、上記穴は上記支持壁を厚み方
   向に貫通する形状とし、この貫通穴の両側から上記第１
   の摩擦板の凸部と第２の摩擦板の凸部が嵌合するように
   したことを特徴とする請求項１記載の軸ロック装置。
4. 【請求項４】上記穴が上記軸受孔を中心とする円周上に
   所定の角度範囲にわたって形成された円弧状の長穴であ
   ることを特徴とする請求項１記載の軸ロック装置。
5. 【請求項５】少なくとも一対の上記凸部と少なくとも一
   対の上記凹部がいずれも上記軸を中心とする点対称位置
   に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４の
   うちいずれか１項に記載の軸ロック装置。