CN105637243B - 合叶装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能使摩擦力有大变化的新合叶装置。本发明合叶装置，具备轴1、无端环形轴承4、壳体2和施力部5、6；轴承4让轴1***，在圆周方向交替地具有同轴1接触的接触部4a和与轴1之间有间隙的非接触部4b；壳体2限制轴承4旋转，以使得轴1对轴承4作相对旋转；施力部5、6施加力，以使得轴承4形变。

Description

合叶装置
技术领域
本发明涉及使得旋转的轴和支撑轴的轴承之间产生摩擦力的合叶装置。
背景技术
使得旋转的轴和支撑轴的轴承之间产生摩擦力的合叶装置业已被知晓。由于轴被压入轴承、轴承对轴施压，所以轴与轴承之间有摩擦力作用。摩擦力大小同轴承施压于轴的压力成正比。使轴旋转时，有起因于摩擦力的扭矩作用于轴。这种合叶装置，由于能通过摩擦力将旋转体的张开角度维持一定，所以被用于将譬如笔记本电脑显示器装置的张开角度维持一定，或将翻转式门扇的张开角度维持一定。
作为典型的合叶装置，在专利文献1揭示了一种合叶装置，如图39所示，其具备轴101、可使之旋转地对轴101加以保持的保持件102、在使保持件102间隙缩小的方向附加力的弹簧103。保持件102具备缠绕于轴101而构成的筒部102a、和在筒部102a的圆周方向的两端部一体形成的一对凸缘部102b。当弹簧103使得一对凸缘部102b的间隙缩小时，筒部102a箍紧轴101，于是在轴101与筒部102a之间产生摩擦力。
作为其它典型的合叶装置，在专利文献2也揭示了一种合叶装置，如图40所示，其具备轴105、有轴105被***的多片环形轴承106、和限制轴承106旋转的壳体107。轴105被压入轴承106，有摩擦力作用于轴105与轴承106的内周面之间。
已有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实用新型专利第2568286号
专利文献2:日本实用新型专利第3071600号
发明内容
技术问题
专利文献1所记载的合叶装置，是通过使弹簧强度变化来使得保持件紧固轴的压力变化，使得作用于保持件与轴之间的摩擦力变化。专利文献2所记载的合叶装置，通过增减叠层的轴承的片数来使得作用于轴与轴承之间的摩擦力变化。不论哪种，都是基于使摩擦力变化的原理，存在着无法使得摩擦力有大变化这一问题。
对此，本发明目的就在于提供一种新的合叶装置，其使摩擦力变化的原理与已有合叶装置不同，能使得摩擦力有大变化。
技术手段
为解决上述问题，本发明的一方案是一种合叶装置，其中，具备轴、无端环形轴承、壳体和施力部；上述轴承让上述轴***，在圆周方向交替地具有同上述轴接触的接触部和与上述轴之间有间隙的非接触部；上述壳体限制上述轴承旋转，以使得上述轴对上述轴承作相对旋转；上述施力部对上述轴承施加力，以使得上述轴承形变。
发明的效果
本发明利用在圆周方向交替地具有接触部和非接部的无端环形轴承的形变，使轴与轴承接触部之间的摩擦力产生变化。故能使轴承接触部的摩擦力有大变化。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的扭矩调整式合叶装置的立体外观图。
图2是图1的合叶装置的立体分解图。
图3是图1的合叶装置的与轴中心线正交的剖视图。
图4是轴承的主视图。
图5是轴承形变示意图(其中图5(a)表示调整螺钉拧松状态，图5(b)表示调整螺钉紧固状态)。
图6是本发明第一实施方式的扭矩调整式合叶装置的其它例示意图(其中图6(a)表示调整螺钉拧松状态，图6(b)表示调整螺钉紧固状态)。
图7是本发明第一实施方式的扭矩调整式合叶装置的另一例示意图(其中图7(a)表示调整螺钉拧松状态，图7(b)表示调整螺钉紧固状态)。
图8是本发明第一实施方式的扭矩调整式合叶装置的又一例示意图(其中图8(a)表示调整螺钉拧松状态，图8(b)表示调整螺钉紧固状态)。
图9是本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的立体分解图。
图10是本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的工作图。
图11是图10的X部放大图。
图12是显示轴的角度与产生于轴的扭矩之关系的曲线图。
图13是本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的其它例的立体分解图。
图14是图13的单向式合叶装置的主视图。
图15是本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的另一例的立体分解图。
图16是图15的单向式扭矩合叶装置的工作图。
图17是显示图15的单向式扭矩合叶装置中轴的角度与产生于轴的扭矩之关系的曲线图。
图18是本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的又一例的立体分解图。
图19是图18的单向式扭矩合叶装置的工作图。
图20是图19的XIX部放大图。
图21是本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的又一例的工作图。
图22是显示图21的单向式扭矩合叶装置中轴的角度与产生于轴的扭矩之关系的曲线图。
图23是本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的又一例的工作图。
图24是本发明第三实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置的立体分解图。
图25是图24的静扭矩≧动扭矩式合叶装置的工作图。
图26是图25的XXV部放大图。
图27是显示图24的静扭矩≧动扭矩式合叶装置中轴的角度与产生于轴的扭矩之关系的曲线图。
图28是图24所示静扭矩≧动扭矩式合叶装置附加了作为环形件的环形板之例的示意图。
图29是本发明第三实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置的又一例的立体分解图。
图30是图29的静扭矩≧动扭矩式合叶装置的剖视图。
图31是图30的XXX部放大图。
图32是本发明的本发明第三实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置的又一例的立体分解图。
图33是图32的静扭矩≧动扭矩式合叶装置的工作图。
图34是图33的XXXIII部放大图。
图35是显示本实施方式的合叶装置组装于电视机台座之例的立体图。
图36是显示本实施方式的合叶装置组装于前开翻转式门扇的撑杆之例的立体图。
图37是显示本实施方式的合叶装置组装于上开翻转式门扇的撑杆之例的立体图。
图38是显示本实施方式的合叶装置组装于推门合叶之例的立体图。
图39是已有合叶装置的剖视图。
图40是已有合叶装置的立体图。
附图标记
1…轴
2…壳体
4…轴承
4a…接触部
4b…非接触部
5…调整螺钉(施力部)
6…柱杆(施力部)
7…保持板(保持件)
7b…槽
14…轴承
14a…接触部
14b…非接触部
14b1…收容部
16…柱杆
18…环形板(环形件)
17…倾斜面
21…扭矩调整螺钉(扭矩调整机构)
22…销(扭矩调整机构)
23…保持板(扭矩调整机构)
25…第二扭矩调整螺钉(扭矩调整机构)
30…避让槽(凹部)
31…埋头孔(凹部)
32…壳体
34…轴承
34a…接触部
34b…非接触部
34b1…收容部
36…柱杆
37…中央部
38…第一倾斜面
39…第二倾斜面
41…环形板(环形件)
42…壳体
44…轴承
44a…接触部
44a1…收容部
44b…非接触部
46…柱杆
47…中央部
48…第一倾斜面
49…第二倾斜面
50…环形板(环形件)
52…壳体
52a…收容部
54…轴承
54a…接触部
54b…非接触部
56…柱杆
57…中央部
58…第一倾斜面
59…第二倾斜面
具体实施方式
以下根据附图描述本发明实施方式的合叶装置。如上所述，本发明利用无端环形轴承的形变使摩擦力产生变化。利用该原理能实现以下合叶装置：能加大扭矩调整范围的扭矩合叶装置(以下称扭矩调整式合叶装置)、能使得轴一方向(顺时针方向)旋转时的扭矩大于另一方向(逆时针方向)旋转时的扭矩的合叶装置(以下称单向式扭矩合叶装置)、能使得轴停止时的保持扭矩大于轴旋转时的扭矩的合叶装置(以称静扭矩≧动扭矩式合叶装置)。以下依次描述本发明实施方式的扭矩调整式合叶装置、单向式扭矩合叶装置、静扭矩≧动扭矩式合叶装置。
图1给出本发明第一实施方式的扭矩调整式合叶装置的立体外观图。该合叶装置具备轴1、和可使之旋转地支撑轴1的壳体2。轴1对于壳体2可绕其中心线1a作相对旋转。另外，轴1对壳体2的旋转是相对的，有时是轴1旋转，有时是壳体2旋转，也有时是轴1和壳体2均旋转。以下为便于描述，假设轴1旋转、壳体2固定来进行说明。
图2给出图1的合叶装置的立体分解图。壳体2形成如扳手，具备截面为四边形的基部2a、和基部2a顶端的环形壳体主体2b。轴1贯通壳体主体2b。在壳体主体2b的内周面形成沿中心线1a方向延伸的多个突起2b1。该突起2b1限制轴承4对壳体主体2b作相对旋转。在壳体主体2b沿半径方向加工有内螺纹2b2。在内螺纹2b2螺接作为位置调节部的调整螺钉5。调整螺钉5的半径方向的位置可调。
在壳体主体2b的内侧有多片轴承4以叠层状态被收容。轴承4详细形状后述。轴1压入轴承4。轴1截面为圆形。轴1既可为实芯也可为中空。当把轴1往轴承4压入时，轴1与轴承4之间有压力作用，与该压力成正比地，在轴1与轴承4之间有摩擦力作用。另外，轴承4的片数本无特别限制，根据必要的扭矩来适当确定。轴承4的片数为一片也可。
在壳体主体2b与轴承4之间，在圆周方向离开180度的位置设置置一对柱杆6，当作施力部。柱杆6是口径小于轴1的圆柱体。柱杆6平行于轴1，与多个轴承4接触。在壳体主体2b的中心线1a方向的两端面安装有一对圆环形保持板7，当作保持件。通过将保持板7的突出片7c***壳体主体2b的条缝2b3，保持板7就被安装于壳体2。在保持板7开设置供轴1贯通的孔7a。在保持板7的壳体侧的面形成沿半径方向延伸的槽7b。槽7b与保持板7中央的孔7a相连。柱杆6的端部***保持板7的槽7b。柱杆6朝轴承4的移动被保持板7的槽7b所引导。
图3是图1的合叶装置的与中心线1a正交的剖视图。轴承4在圆周方向交替地具有同轴1接触的接触部4a和与轴1之间有间隙的非接触部4b。在本实施方式中，接触部4a和非接触部4b各形成有两个。接触部4a沿圆周方向配置在离开180度的位置，相互面对。非接触部4b也沿圆周方向配置在离开180度的位置，相互面对。轴1被相面对的一对接触部4a所把持。接触部4a的外形形成为半径比壳体主体2b内周小的圆弧形。在接触部4a与壳体主体2b之间拉开间隙。接触部4a的圆周方向的两端部与壳体主体2b的突起2b1卡合，使轴承4旋转不得。非接触部4b的外形形成为比接触部4a的外形小的圆弧形。非接触部4b与壳体主体2b之间的间隙是这样形成的：越朝非接触部4b的圆周方向的两端部越窄，以使得柱杆6不得沿圆周方向移动。
一对柱杆6配置在轴承4的非接触部4b外侧和壳体主体2b内侧之间。其中一方的柱杆6处在轴承4和调整螺钉5之间。紧固调整螺钉5时一方的柱杆6按压非接触部4b。在一方的柱杆6按压非接触部4b的同时，另一方的柱杆6靠反作用按压非接触部4b。
图4给出轴承的主视图。轴承4由金属制薄板构成。一对接触部4a的内径小于轴1的外径。一对非接触部4b的内径大于轴1的外径。非接触部4b的半径方向的厚度tB小于接触部4a的半径方向的厚度tA。因此，非接触部4b比接触部4a容易形变。
以下描述轴承4的形变。图5(a)表示调整螺钉5拧松状态，图5(b)表示调整螺钉5紧固状态。图5(a)中，因调整螺钉5被拧松，所以柱杆6没按压轴承4的非接触部4b。图5(a)的虚线L1给出轴1的外形。轴1的外径大于接触部4a的内径当把轴1压入接触部4a间时，给轴1施压的箭头A1方向的压力作用于接触部4a。此时，有拉伸应力作用于非接触部4b。在图5(a)所示状态，接触部4a按压轴1的压力为最大。轴1与轴承4之间的摩擦力、使轴1相对壳体2沿一方向(顺时针方向)和另一方向(逆时针方向)旋转时的扭矩也为最大。
图5(b)表示调整螺钉5紧固状态。当紧固调整螺钉5、靠柱杆6按压非接触部4b时，这回是弯曲应力作用于非接触部4b，非接触部4b形变而使得轴1与非接触部4b之间的间隙δ变小。因为非接触部4b形成为朝外侧凸出的圆弧形，所以非接触部4b是从圆弧形朝接近直线形形变。伴随该形变，接触部4a欲按箭头A2所示方向从轴1离开。故，接触部4a对轴1施压的压力降低，轴1与轴承4之间的摩擦力、和使轴1相对壳体2沿顺时针方向和逆时针方向旋转时的扭矩也降低。须指出的是，虽说是扭矩降低，但是接触部4a的半径方向的厚度tA比非接触部4b的半径方向的厚度tB厚，接触部4a几乎不形变。接触部4a，象汽车的鼓式制动器那样，持续以整个内周面接触于轴1。
根据本实施方式的合叶装置，具有以下效果。利用在圆周方向交替地具有接触部4a和非接触部4b的无端环形轴承4的形变，使轴1与轴承4的接触部4a之间的摩擦力产生变化。因此能使轴承4的接触部4a的摩擦力有大变化。
轴承4是以柱杆6按压非接触部4b时接触部4a的压力变小这一方式构成的。由于是利用弯曲应力使轴承4的非接触部4b形变的，所以即便是以来自柱杆6的较小力也能够容易使非接触部4b形变。另外，即便假设置因经年变化调整螺钉5松动了，但由于随着调整螺钉5松动摩擦力变大，所以也能防止如已有合叶装置那样伴随调整螺钉松动摩擦力变小。
由于在轴承4相面对的设置一对接触部4a，所以能产生稳定的摩擦力。由于一对柱杆6是一对一地按压一对非接触部4b，所以能使一对非接触部4b均匀形变。
图6给出本发明第一实施方式的扭矩调整式合叶装置的其它例。在该例中，没设置柱杆6，作为施力部的调整螺钉5直接与轴承4的非接触部4b接触，这点与图5所示扭矩调整式合叶装置不同。因轴1、轴承4的结构与图5所示扭矩调整式合叶装置的一样，故赋予同一标号，省略其说明。
如图6(a)所示，该例的扭矩调整式合叶装置中，作为施力部的调整螺钉5直接与轴承4的非接触部4b接触。在壳体2，在从调整螺钉5离开180度的位置形成施压突起2c。如图6(b)所示，紧固调整螺钉5时，非接触部4b在调整螺钉5与施压突起2c之间被压缩而形变。伴随非接触部4b形变，接触部4a欲沿箭头A2所示方向从轴1离开，接触部4a与轴1之间的摩擦力降低。
图7给出本发明第一实施方式的扭矩调整式合叶装置的另一例。该例中，在轴承4设置3个接触部4a和3个非接触部4b，这点与图6所示扭矩调整式合叶装置不同。
该例的轴承4的外形为圆。非接触部4b的内周以及接触部4a的内部形状均为圆弧。非接触部4b的内周半径大于接触部4a的内周半径。轴1压入接触部4a，轴1与接触部4a之间有摩擦力作用。在调整螺钉5附近的非接触部4b形成突起4b1。在壳体2形成与两个非接触部4b接触的两个施压突起2d。为了对轴承4进行止转，在壳体2形成嵌入轴承4的凹部4d的止转件2e。
如图7(b)所示，紧固调整螺钉5时，调整螺钉5按压非接触部4b。两个施压突起2d也因反作用而按压两个非接触部4b。轴承4的非接触部4b被拉开120度均等间隔配置的调整螺钉5和施压突起2d均匀按压。伴随3个非接触部4b形变，接触部4a欲沿箭头A3所示方向从轴离开，接触部4a与轴1之间的摩擦力降低。
图8给出本发明第一实施方式的扭矩调整式合叶装置的又一例。该例中，没在壳体2设置施压突起2d，这点与图7所示扭矩调整式合叶装置不同。在壳体2设用于对轴承4进行止转的止转件2e。
如图8(b)所示，紧固调整螺钉5时，3个非接触部4b形变，两个接触部4a1,4a2欲沿箭头A4所示方向从轴1离开，一个接触部4a3欲沿箭头A5所示方向接近轴1。据此，轴1与接触部4a1～4a3之间的摩擦力变化，在所有3个接触部4a1～4a3，摩擦力均降低。
以上描述了本发明第一实施方式的扭矩调整式合叶装置。下面描述本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置。
图9给出本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的立体分解图。本实施方式的单向式扭矩合叶装置具备轴1、让轴1***的轴承14、限制轴承14旋转的壳体2。由于轴1和壳体2的结构与图2所示合叶装置的大致一样，故赋予同一标号，省略其说明。本实施方式的扭矩合叶装置中，与图2所示合叶装置不同，作为施力部的柱杆16配置在轴1外侧与轴承14内侧之间。
图10给出单向式扭矩合叶装置的轴沿顺时针方向旋转时的工作图。首先参照图10(1)描述轴承14的结构。轴承14在圆周方向交替地具有两个非接触部14b和两个接触部14a。接触部14a与轴1接触，在接触部14a与轴1之间有摩擦力作用。在非接触部14b与轴1之间存在间隙δ。在非接触部14b形成收容柱杆16并允许其在圆周方向移动的收容部14b1。
图11给出轴承14的收容部14b1的放大图。在轴承14的收容部14b1形成越向圆周方向的一方向(顺时针方向(C1))越接近轴1的倾斜面17。倾斜面17相对于切线方向的倾斜角度为a。在轴1与柱杆16之间，因轴承14的弹力而有垂直阻力P作用。
在图10(1)所示初始状态，柱杆16处于收容部14b1的圆周方向的左端部。使轴1沿顺时针方向旋转时，如图10(2)→图10(3)→图10(4)所示，柱杆16在收容部14b1按顺时针方向移动。用b、c、d表示柱杆16的从始点的移动量。在图10(4)所示状态，柱杆16处于收容部14b1的右端部。由于在收容部14b1形成有倾斜面17，所以根据楔作用原理，柱杆16使轴承14的非接触部14b朝外侧(箭头A6的方向)形变。如图10(4)所示，伴随非接触部14b朝外侧(箭头A6的方向)形变，接触部14a欲沿箭头A7的方向更接近轴1。因此，接触部14a施压给轴承14的压力变大，摩擦力变大。
图12是显示使轴1按顺时针方向和逆时针方向旋转时轴1的角度与产生于轴1的扭矩之关系的曲线图。图12中的(1)(2)(3)(4)对应于图10的(1)(2)(3)(4)的状态。使轴1顺时针方向旋转时，扭矩与轴1角度成正比地变大。柱杆16的移动量变成d(图10(4)所示状态)时，扭矩为最大。进一步使轴1顺时针方向旋转时，轴1沿柱杆16内侧滑动。即使再进一步使轴1旋转，柱杆16的移动量也不会超过d。故最大扭矩被维持。
使轴1按逆时针方向旋转时，柱杆16返回图10(1)所示初始状态，扭矩也变为最小。进一步使柱杆16逆时针方向旋转时，轴1沿柱杆16内侧滑动。即使再进一步使轴1旋转，柱杆16也依然在初始位置不变，最小扭矩继续维持。
根据本实施方式的单向式扭矩合叶装置，由于在轴承14设收容部14b1，在收容部14b1形成倾斜面17，所以根据楔作用能实现单向式扭矩合叶装置。另外，通过利用无端环形轴承14的形变，能加大使轴1按顺时针方向和逆时针方向旋转时的扭矩差。
图13给出本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的其它例。该例中，对图9所示单向式扭矩合叶装置附加了作为环形件的环形板18。轴1、轴承14、柱杆16、壳体2的结构，由于同图9所示单向式扭矩合叶装置的一样，所以赋予同一标号，省略其说明。
如图14所示，环形板18将轴1和与轴1相接的柱杆16包围，对柱杆16附加指向轴1的力。通过设环形板18，能使得垂直阻力作用于柱杆16与轴1之间，能使柱杆16与轴1一起移动。另外，在环形板18形成避让槽18a，以容许柱杆16在轴承14的收容部14b1内移动。环形板18的旋转被壳体2所限制。
图15给出本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的另一例。该例中，对图9所示单向式扭矩合叶装置附加扭矩调整机构。轴1、轴承14、柱杆16、壳体2的结构，由于同图9所示单向式扭矩合叶装置的一样，所以赋予同一标号，省略其说明。
如图12的曲线所示，单向式扭矩合叶装置中，使轴1顺时针方向旋转时，伴随柱杆16顺时针方向移动，扭矩线性增大。扭矩变大中途，只要阻止柱杆16移动即可调整扭矩。该例中，靠扭矩调整机构21～23限制柱杆16顺时针方向的移动量，调整扭矩。
如图15所示，扭矩调整机构21～23具备引导柱杆16沿半径方向移动的保持板23、嵌入保持板23的销22、和螺接于壳体2的扭矩调整螺钉21。保持板23可相对壳体2绕中心线1a旋转。嵌入保持板23的销22也能与保持板23一起沿圆周方向移动。在壳体2形成容许销22移动的长孔24。保持板23顺时针方向旋转被扭矩调整螺钉21所限制，不得达给定角度以上。
图16是表示扭矩调整螺钉21的位置与保持板23旋转角度之关系的图。图16中的b′、c′、d′表示扭矩调整螺钉21的位置。靠扭矩调整螺钉21，保持板23顺时针方向旋转被限制。图16(1)表示保持板23顺时针方向旋转角度设定为最小的状态。按图16(2)→图16(3)→图16(4)之顺序，保持板23顺时针方向旋转角度设定得越来越大。随着保持板23顺时针方向旋转角度被限制，柱杆16顺时针方向移动也被限制。图16(2)(3)(4)中b,c,d表示柱杆16的可移动量。
譬如扭矩调整螺钉21的位置被调整到图16(3)所示位置c′时，使轴1顺时针方向旋转时，保持板23按顺时针方向从图16(1)所示状态旋转到图16(3)所示状态。然而，由于旋转被扭矩调整螺钉21所限制，所以不会出现按顺时针方向再往下旋转。随着保持板23顺时针方向旋转，柱杆16也移动到图16(3)所示状态。伴随柱杆16移动，根据楔作用，轴承14的非接触部14b朝外侧形变，接触部14a的摩擦力变大。但由于柱杆16顺时针方向移动被限制到图16(3)所示状态，所以即使让轴1进一步顺时针方向旋转也不会出现柱杆16顺时针方向移动。
图17是显示将扭矩调整螺钉21的位置调整到图16(3)所示位置c′时轴1的角度与扭矩之关系的曲线图。使轴1顺时针方向旋转时，扭矩变大到(3)的状态，但不会变大到(4)所示大小。即使进一步使轴1旋转，扭矩也仍是(3)所示大小不变。使轴逆时针方向旋转时，保持板23逆时针方向旋转到图16(1)所示状态。由于柱杆16返回始点位置，所以扭矩也变成最小。
图18给出本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的又一例。该例中，对图15所示单向式扭矩合叶装置附加了限制保持板23逆时针方向旋转的第二扭矩调整螺钉25。轴1、轴承14、柱杆16、壳体2、保持板23、销22以及扭矩调整螺钉21的结构，由于同图15所示单向式扭矩合叶装置的一样，所以赋予同一标号，省略其说明。
图19给出用第二扭矩调整螺钉25限制了柱杆16逆时针方向移动之状态。图19(1)中，第二扭矩调整螺钉25的位置被设定为C′，即使柱杆16欲从收容部14b1的右端朝逆时针方向移动也只能移动到距离始点A位置为C的位置。图19(2)中，第二扭矩调整螺钉25的位置被设定为B′，则从收容部14b1右端逆时针方向移动的柱杆16就能移动到距离始点A的位置为B的位置了。图19(3)中，第二扭矩调整螺钉25的位置被设定为A′，则从收容部14b1右端逆时针方向移动的柱杆16就能移动到始点A附近了。
图20给出轴承14的收容部14b1中柱杆16移动量的调整范围。不通过扭矩调整螺钉21和第二扭矩调整螺钉25来限制柱杆16移动量时，则柱杆16就能沿收容部14b1从A的位置移动到C的位置。藉调整螺钉21和第二扭矩调整螺钉25来限制保持板23旋转角度时，被保持板23保持的柱杆16的移动也受到限制。柱杆16移动量可在图20的A－C的范围内调整。通过调整柱杆16移动量，无论是使轴1顺时针方向旋转时的扭矩还是使轴1逆时针方向旋转时的扭矩都能调整。
图21给出本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的又一例。轴承14、壳体2、柱杆16的结构，由于同图15所示单向式扭矩合叶装置的一样，所以赋予同一标号，省略其说明。该例中，在轴1设作为供柱杆16进入的凹部的埋头孔31，这点与图15所示单向式扭矩合叶不同。
如图21(1)→图21(2)→图21(3)所示，使轴1顺时针方向旋转时，根据楔作用，柱杆16将轴承14的非接触部14b朝外侧按压，接触部14a的摩擦力变大，故扭矩变大。柱杆16旋转到图21(4)所示间断状态时，柱杆16进入埋头孔31。柱杆16不按压非接触部14b了，故扭矩降低。
图22给出此时扭矩变动。使轴1顺时针方向旋转时，如(1)、(2)、(3)所示那样，扭矩变大。柱杆16进入埋头孔31时，如(4)所示，扭矩急剧降低。
通过在轴1设埋头孔31，降低间断状态下的扭矩，能防止间断状态下被停转的轴1逆向旋转。虽说扭矩有余量时轴1有逆向旋转之虞，但是通过降低扭矩，能防止轴1逆向旋转。须指出的是，若使轴1逆时针方向旋转，则柱杆16从埋头孔31出来，如图21(4)→图21(3)→图21(2)→图21(1)所示，恢复原态。
图23给出本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置的又一例。轴承14、壳体2和柱杆16的结构，由于同图21所示单向式扭矩合叶装置的一样，所以赋予同一标号，省略其说明。该例中，作为柱杆16进入的凹部，在轴1设避让槽30，以取代埋头孔31，这点与图21所示单向式扭矩合叶不同。即使取代埋头孔31而形成了避让槽30，也能降低图23(4)所示间断状态下的扭矩。
以上描述了本发明第二实施方式的单向式扭矩合叶装置。下面描述本发明第三实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置。
图24给出本发明第三实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置。本实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置具备轴1、让轴1***的多个轴承34、配置于轴1与轴承34之间的柱杆36、和收容轴承34的壳体32。本实施方式中，轴承34形成为四边形，在壳体32开设收容轴承34的四边形孔32a。
图25给出使轴1旋转时摩擦力的变化。首先参照图25(1)描述轴承34的形状。该例的轴承34，在圆周方向交替地具有同轴1接触的接触部34a和与轴1之间有间隙的非接触部34b。非接触部34b半径方向的厚度小于接触部34a半径方向的厚度。非接触部34b形成为朝轴1凸出的圆弧形。
如放大图图26所示，在非接触部34b设收容配置于轴1外侧与轴承34内侧之间的柱杆36且允许其沿轴承14圆周方向移动的收容部34b1。在收容部34b1形成：从中央部37越朝轴承34圆周方向的一方向(顺时针方向C1)越接近轴1的第一倾斜面38、和从中央部37越朝轴承34圆周方向的另一方向(逆时针方向C2)越接近轴1的第二倾斜面39。相对中央部37切线方向的第一倾斜面38和第二倾斜面39的倾斜角度为a。图中点划线表示与轴1同心的虚拟圆弧。
图25(1)所示初始状态下，柱杆36处于收容部34b1的中央部37。轴承34的一对接触部34a对轴1施压，有摩擦力作用。如图25(2)→图25(3)所示，使轴1顺时针方向旋转时，柱杆36沿收容部34b1顺时针方向移动。伴随柱杆36顺时针方向移动，根据楔作用，柱杆36使轴承34的非接触部34b朝外侧形变。由于轴承34的非接触部34b形成为朝轴1凸出的圆弧形，所以如图25(3)中箭头A8所示，一对接触部34a欲从轴1离开。据此，接触部34a的压力变小。使轴1逆时针方向旋转时也一样，接触部34a的压力变小。
图27是显示使轴1顺时针方向和逆时针方向旋转时轴1的角度与扭矩之关系的曲线图。轴停止时，如(1)所示，扭矩最大。使轴1顺时针方向旋转时，如(2)(3)所示，扭矩降低。使轴1逆时针方向旋转时也同样是扭矩降低。
根据本实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置，能加大轴1停止时的保持扭矩，减小使轴1顺时针方向和逆时针方向旋转时的扭矩。譬如，能以大保持扭矩来稳定笔记本电脑显示器装置的张开角度。另外，打开显示器装置时，由于扭矩变小，所以容易打开显示器装置。
图28给出图24所示静扭矩≧动扭矩式合叶装置附加了作为环形件的环形板41之例。轴1、轴承34、柱杆36和壳体32的结构，由于同图24所示单向式扭矩合叶装置的一样，所以赋予同一标号，省略其说明。
如图28所示，环形板41将轴1和与轴1相接的柱杆36包围，对柱杆36附加指向轴1的力。通过设环形板41，能在柱杆36与轴1之间产生垂直阻力作用，能使柱杆36同轴1一起移动。
图29给出本发明第三实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置的又一例。本实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置具备轴1、让轴1***的多个轴承44、配置于轴1与轴承44之间的柱杆46、收容轴承44的壳体42。
如图30所示，轴承44在圆周方向交替地具有同轴1接触的接触部44a和与轴1之间有间隙的非接触部44b。本实施方式中，柱杆46设在轴承44的接触部44a，这点与图25所示静扭矩≧动扭矩式合叶装置不同。柱杆46被收容于轴承44的接触部44a的收容部44a1。
如放大图图31所示，在轴承44的收容部44a1形成：从中央部47越朝轴承44的圆周方向的一方向(顺时针方向C1)越接近轴1的第一倾斜面48、和从中央部47越朝轴承44的圆周方向的另一方向(逆时针方向C2)越接近轴1的第二倾斜面49。相对中央部47切线方向的第一倾斜面48和第二倾斜面49的倾斜角度为a。图中点划线表示与轴1同心的虚拟圆弧。柱杆46被环形板50附加指向轴1的力。
使轴1顺时针方向旋转时，柱杆46沿收容部44a1顺时针方向移动，根据楔作用，轴承44的接触部44a欲从轴1离开。因此，接触部44a的压力变小。使柱杆46逆时针方向旋转时也一样，接触部44a的压力变小。
图32给出本发明第三实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置的又一例。本实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置具备轴1、让轴1***的多个轴承54、收容轴承54的壳体52。
如图33所示，本实施方式中，柱杆56设在轴承54与壳体52之间，这点与图25所示静扭矩≧动扭矩式合叶装置不同。轴承54在圆周方向交替地具有同轴1接触的接触部54a和与轴1之间有间隙的非接触部54b。在轴承54的外周形成对柱杆56加以保持的保持凹部54c。
在壳体52设收容配置在轴承54外侧与壳体52内侧之间的柱杆56并允许其在壳体52圆周方向移动的收容部52a。
如放大图图34所示，在壳体52的收容部52a形成：从中央部57越朝壳体52圆周方向的一方向(顺时针方向C1)越接近轴承54的第一倾斜面58、和从中央部57越朝壳体52圆周方向的另一方向(逆时针方向C2)越接近轴承54的第二倾斜面59。
如图33(1)→图33(2)所示，使轴1顺时针方向旋转时，轴承54同轴1一起顺时针方向移动。柱杆56同轴承54一起在收容部52a顺时针方向移动，根据楔作用，柱杆56按压轴承54的非接触部54b。伴随非接触部54b朝内侧形变，接触部54a欲从轴1离开。因此，接触部54a压力变小。如图33(3)所示，柱杆56移动到收容部52a的一端部时，柱杆56和轴承54的旋转被限制。如本例所示，即使构成静扭矩≧动扭矩式合叶装置，也能使轴1停止时的保持扭矩大于轴1顺时针方向旋转时的扭矩。使轴1逆时针方向旋转时也一样。
图35给出本实施方式的合叶装置组装于电视机61的台座62之例。合叶装置63既可采用第一实施方式的扭矩调整式合叶装置，也可采用第三实施方式的静扭矩≧动扭矩式合叶装置。若使用本实施方式的合叶装置，电视机61的角度设定变得容易，能以大保持扭矩维持电视机61的角度。
图36和图37给出本实施方式的合叶装置组装于开闭翻转式门扇64、66的撑杆65、67之例。图36给出前开翻转式门扇64，图37给出上开翻转式门扇66。合叶装置能采用第二实施方式的单向式扭矩合叶装置。通过采用单向式扭矩合叶装置，能以小力打开翻转式门扇64、66，能维持翻转式门扇64、66的张开角度。
图38给出本实施方式的合叶装置组装于推门68的合叶69之例。第一至第三实施方式的合叶装置中无论哪个都能组装于合叶69。
另外，图35～图38所示例中，均是合叶装置的轴1和壳体2两者中一方固定于旋转体，另一方固定于非旋转体。除上述而外，还能用于调节譬如笔记本电脑的显示器装置、折叠式手机的显示器装置、汽车零部件等的张开角度。
以上详细描述了本发明第一至第三实施方式的合叶装置。但本发明并不受上述实施方式所限制，在不改变本发明构思的范围内能以各种各样的实施方式实现。
上述实施方式的轴承形状仅为一例，在不改变本发明构思的范围内能变更为各种各样的形状。譬如，虽然上述实施方式中是在轴承设多个接触部和非接触部，但是接触部和非接触部设一个也可。虽然上述实施方式中是柱杆按压轴承的非接触部，但是也能做成柱杆按压轴承的接触部。只要能让轴承形变，施力部也能采用除了柱杆、调整螺钉以外的物件。
虽然上述实施方式中是就施力部对轴承施加按压力之例进行描述的，但是施力部也能对轴承施加拉伸力。
本说明书基于2013年11月1日申请的日本专利申请特愿2013-228530。这里包括其全部内容。

Claims (19)

1.一种合叶装置，具备轴、轴承、壳体和施力部；上述轴承让上述轴***，在圆周方向交替地具有同上述轴接触的接触部和与上述轴之间有间隙的非接触部；上述壳体限制上述轴承旋转，以使得上述轴对上述轴承作相对旋转；上述施力部对上述轴承施加力，以使得上述轴承形变；其特征在于，上述轴承为无端环形轴承，是这样构成的：上述施力部按压上述轴承的上述非接触部时，上述轴承的上述接触部施压于上述轴的压力变化；上述轴承的上述非接触部的半径方向的厚度小于上述轴承的上述接触部的半径方向的厚度。
2.按权利要求1所述的合叶装置，其特征在于，上述施力部配置于上述轴承外侧或者配置于上述轴外侧与上述轴承内侧之间。
3.按权利要求1所述的合叶装置，其特征在于，上述轴承具备多个接触部和多个非接触部，相应于上述多个非接触部设多个施力部，上述多个施力部与上述多个非接触部一一对应，上述多个施力部分别按压上述多个非接触部的一个。
4.按权利要求1或2所述的合叶装置，其特征在于，上述施力部具备平行于上述轴且按压上述轴承的柱杆。
5.按权利要求1所述的合叶装置，其特征在于，上述施力部具备平行于上述轴且按压上述轴承的柱杆。
6.按权利要求1或2所述的合叶装置，其特征在于，上述施力部具备可对上述轴承进退的位置调节部，通过调整上述位置调节部的位置，使上述轴对上述壳体作相对旋转时的扭矩被调整。
7.按权利要求1所述的合叶装置，其特征在于，上述施力部具备可对上述轴承进退的位置调节部，通过调整上述位置调节部的位置，使上述轴对上述壳体作相对旋转时的扭矩被调整。
8.按权利要求6所述的合叶装置，其特征在于，上述施力部具备处在上述位置调节部与上述轴承之间而与上述轴平行的柱杆，上述合叶装置还具备引导上述柱杆朝上述轴承移动的保持件。
9.按权利要求4所述的合叶装置，其特征在于，在上述轴承设收容配置于上述轴外侧与上述轴承内侧之间的上述柱杆并允许其在上述轴承圆周方向移动的收容部；在上述轴承的上述收容部形成越朝上述轴承圆周方向的一方向越接近上述轴的倾斜面；使上述轴对上述壳体在一方向作相对旋转时上述柱杆在上述轴承的上述收容部沿圆周方向的一方向移动，使上述轴对上述壳体在另一方向作相对旋转时上述柱杆在上述轴承的上述收容部沿圆周方向的另一方向移动。
10.按权利要求9所述的合叶装置，其特征在于，使上述轴对上述壳体在一方向作相对旋转时的扭矩大于使上述轴对上述壳体在另一方向作相对旋转时的扭矩。
11.按权利要求9所述的合叶装置，其特征在于，上述合叶装置还具备限制上述柱杆在上述轴承的上述收容部沿圆周方向移动的量、调整使上述轴对上述壳体作相对旋转时的扭矩的扭矩调整机构。
12.按权利要求9所述的合叶装置，其特征在于，在上述轴形成使上述轴对上述壳体在上述一方向作相对旋转时供上述柱杆进入的凹部。
13.按权利要求9所述的合叶装置，其特征在于，上述合叶装置还具备将上述轴和与上述轴相接的上述柱杆包围、对上述柱杆附加指向上述轴的力的环形件。
14.按权利要求4所述的合叶装置，其特征在于，在上述轴承设收容配置于上述轴外侧与上述轴承内侧之间的上述柱杆并允许其在上述轴承圆周方向移动的收容部；在上述轴承的上述收容部形成从中央部越朝上述轴承圆周方向的一方向越接近上述轴的第一倾斜面、和从上述中央部越朝上述轴承圆周方向的另一方向越接近上述轴的第二倾斜面；使上述轴对上述壳体在一方向作相对旋转时上述柱杆在上述轴承的上述收容部沿圆周方向的一方向移动，使上述轴对上述壳体在另一方向作相对旋转时上述柱杆在上述轴承的上述收容部沿圆周方向的另一方向移动。
15.按权利要求14所述的合叶装置，其特征在于，上述轴相对上述壳体停止时的保持扭矩大于使上述轴对上述壳体在一方向作相对旋转时的扭矩和使上述轴对上述壳体在另一方向作相对旋转时的扭矩。
16.按权利要求14所述的合叶装置，其特征在于，上述合叶装置还具备将上述轴和与上述轴相接的上述柱杆包围、对上述柱杆附加指向上述轴的力的环形件。
17.按权利要求4所述的合叶装置，其特征在于，在上述壳体设收容配置于上述轴承外侧与上述壳体内侧之间的上述柱杆且允许其在上述壳体圆周方向移动的收容部；在上述壳体的上述收容部形成从中央部越朝上述壳体圆周方向的一方向越接近上述轴承的第一倾斜面、和从上述中央部越朝上述壳体圆周方向的另一方向越接近上述轴承的第二倾斜面；使上述轴对上述壳体在一方向作相对旋转时，上述轴承同上述轴一起在一方向旋转到给定角度，上述柱杆在上述壳体的上述收容部沿圆周方向的一方向移动；使上述轴对上述壳体在另一方向作相对旋转时，上述轴承同上述轴一起在另一方向旋转到给定角度，上述柱杆在上述壳体的上述收容部沿圆周方向的另一方向移动。
18.按权利要求17所述的合叶装置，其特征在于，上述轴相对上述壳体停止时的保持扭矩大于使上述轴对上述壳体在一方向作相对旋转时的扭矩和使上述轴对上述壳体在另一方向作相对旋转时的扭矩。
19.按权利要求1所述的合叶装置，其特征在于，上述轴承具备多个接触部和多个非接触部，相应于上述多个非接触部设多个施力部，上述多个施力部与上述多个非接触部一一对应，上述多个施力部分别按压上述多个非接触部的一个。
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