JP2000329150A - Coil spring type damper and hinge - Google Patents
Coil spring type damper and hingeInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】 この発明は、放物線状に増大し
得る締め付けトルク特性を呈するコイルバネ式ダンパ及
びヒンジの構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a coil spring type damper and a hinge having a tightening torque characteristic which can be increased in a parabolic manner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 パーソナルコンピュータなどＯＡ機器
の蓋、あるいはトイレなどの蓋は開けやすいが、急激に
閉じないよう、それらのヒンジ部にはダンパ機能が利用
されているものがある。このようなダンパ機能を与える
部材の代表的なものとしてはロータリダンパが知られて
いる。そのダンパは通常、ケーシングの中にオイルのよ
うな粘性流体を封入すると共に、回転可能な軸を中心に
有する回転部材を備え、粘性流体の粘性抵抗により回転
部材の回転に対して大きな抵抗を生じるように作用す
る。2. Description of the Related Art Some lids of OA equipment such as personal computers and lids of toilets and the like are easy to open, but some hinges thereof use a damper function so as not to close suddenly. A rotary damper is known as a typical member that provides such a damper function. The damper usually has a viscous fluid such as oil enclosed in a casing and includes a rotating member having a rotatable shaft as a center, and a large resistance to the rotation of the rotating member is generated by viscous resistance of the viscous fluid. Act like so.
【０００３】 このような粘性流体を利用したダンパは
放物線状に増大するトルク特性を有するので、この点に
ついては好ましい。しかし、自動車に搭載されるミニデ
ィスク（ＭＤ）駆動装置、あるいはコンパクトディスク
（ＣＤ）駆動装置などの操作パネルの開閉機構に用いる
場合には、−２０℃から８０℃の温度範囲で正常に動作
することが要求されるが、このような粘性流体を利用し
たダンパでは−２０℃から８０℃の温度範囲全域で正常
な動作を期待することはできない。また、他の機械的ダ
ンパの場合には前述のような広い温度範囲で正常に動作
するものもあるが、比較的複雑な構造でコストが高い上
に、放物線状に増大するトルク特性を呈することはでき
ず、線形のトルク特性を有する。[0003] A damper using such a viscous fluid has a torque characteristic that increases in a parabolic manner, and is therefore preferable in this respect. However, when used in an opening / closing mechanism of an operation panel such as a mini disk (MD) drive device or a compact disk (CD) drive device mounted on an automobile, the device normally operates in a temperature range of -20 ° C to 80 ° C. However, a damper using such a viscous fluid cannot be expected to operate normally in the entire temperature range of -20 ° C to 80 ° C. In the case of other mechanical dampers, some of them operate normally in the wide temperature range as described above, but they have a relatively complicated structure, are expensive, and exhibit a parabolically increasing torque characteristic. And has a linear torque characteristic.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】 したがって、本発明
は少なくとも−２０℃から８０℃のような広い温度範囲
で正常に動作することが可能とするため、粘性流体を利
用せずに、機械的な組み合わせ構造で、かつ放物線状に
増大し得る締付けトルク特性をもつ比較的簡単な構造の
ダンパ及びヒンジを提供することを課題とする。Therefore, the present invention can operate normally in a wide temperature range of at least -20 ° C. to 80 ° C. An object of the present invention is to provide a damper and a hinge having a relatively simple structure that has a combination structure and has a tightening torque characteristic that can be increased in a parabolic manner.
【０００５】[0005]
【問題を解決するための手段】 前述のような課題を解
決するため、第１の発明では、大径部側から小径部側に
向けて径が小さくなって行く断面テーパー形状のテーパ
ー部を有する一つ以上の部材と、該テーパー部の大径部
側の径とほぼ等しいか、あるいは幾分大きい内径で所定
回数巻かれた巻き線材からなって、前記テーパー部を取
り巻くように配置されたコイルバネとから構成され、該
コイルバネの一方の端部を固定すると共に、他方の端部
を負荷端とし、該負荷端に負荷を加えることにより、前
記コイルバネは縮径して前記テーパー部の前記大径部側
から前記小径部側に向けて順次締めつけることを特徴と
するコイルバネ式ダンパを提供する。Means for Solving the Problems In order to solve the above-described problems, the first invention has a tapered portion having a tapered cross section whose diameter decreases from the large diameter portion toward the small diameter portion. A coil spring comprising at least one member and a winding material wound a predetermined number of times with an inner diameter substantially equal to or somewhat larger than the large-diameter portion side of the tapered portion, and arranged so as to surround the tapered portion. The one end of the coil spring is fixed, and the other end is used as a load end. By applying a load to the load end, the coil spring is reduced in diameter and the large diameter of the tapered portion is reduced. A coil spring type damper characterized by sequentially tightening from the part side to the small diameter part side.
【０００６】 前述のような課題を解決するため、第２
の発明では、請求項１において、前記コイルバネの一方
の前記端部はケーシングの一部分に固定され、また他方
の前記端部は前記ケーシングに対して回転可能なように
該ケーシングに支承された被締付け部材の一部分に固定
されたことを特徴とするコイルバネ式ダンパを提供す
る。In order to solve the above-mentioned problem, a second
In the invention, the one end of the coil spring is fixed to a part of the casing and the other end is supported by the casing so as to be rotatable with respect to the casing. A coil spring damper fixed to a part of a member is provided.
【０００７】 前述のような課題を解決するため、第３
の発明では、請求項２において、前記ケーシングは一方
の端部は前記被締付け部材の一方の端部を回転可能に支
承する内面円筒状の突出部を有し、その突出部の外面は
テーパー形状になっており、そのテーパー形状外面が前
記コイルバネにより締付けられる第２の被締付け部材と
して作用することを特徴とするコイルバネ式ダンパを提
供する。[0007] To solve the above-mentioned problems, a third
According to the invention of claim 2, the casing has an inner cylindrical protrusion at one end for rotatably supporting one end of the member to be tightened, and an outer surface of the protrusion is tapered. Wherein the tapered outer surface acts as a second tightened member to be tightened by the coil spring.
【０００８】 前述のような課題を解決するため、第４
の発明では、ほぼ一定の径をもつ円筒状部を有する一つ
以上の部材と、該円筒状部の径とほぼ等しいか、あるい
は幾分大きい内径の小内径部とこれよりも内径の大きい
大内径部との間で内径が変わるように所定回数巻かれた
巻き線材からなって、前記円筒状部を取り巻くように配
置されたコイルバネとから構成され、該コイルバネの一
方の端部を固定すると共に、他方の端部を負荷端とし、
該負荷端に負荷を加えることにより、前記コイルバネは
縮径してその小径部側から前記円筒状部を締めつけて行
くことを特徴とするコイルバネ式ダンパを提供する。[0008] In order to solve the above-mentioned problem, the fourth
In the invention, one or more members having a cylindrical portion having a substantially constant diameter, a small inner diameter portion having an inner diameter substantially equal to or somewhat larger than the diameter of the cylindrical portion, and a larger inner diameter portion having a larger inner diameter than this are provided. A coil spring is formed of a winding material wound a predetermined number of times so that the inner diameter changes between the inner diameter portion and a coil spring arranged so as to surround the cylindrical portion, and one end of the coil spring is fixed. , The other end as a load end,
By applying a load to the load end, the coil spring is reduced in diameter, and the cylindrical portion is tightened from the small diameter side thereof.
【０００９】 前述のような課題を解決するため、第５
の発明では、請求項４において、前記コイルバネの一方
の前記端部はケーシングの一部分に固定され、該ケーシ
ングに対して回転可能なように該ケーシングに支承され
た被締付け部材の一部分に前記コイルバネの他方の前記
端部を固定したことを特徴とするコイルバネ式ダンパを
提供する。In order to solve the above-mentioned problem, a fifth
According to the invention, in claim 4, the one end of the coil spring is fixed to a part of the casing, and the coil spring is fixed to a part of a member to be fastened supported on the casing so as to be rotatable with respect to the casing. A coil spring type damper characterized in that the other end is fixed.
【００１０】 前述のような課題を解決するため、第６
の発明では、請求項５において、前記ケーシングは一方
の端部に前記被締付け部材の一方の端部を回転可能に支
承する内面円筒状の突出部を有し、その突出部の外面は
テーパー面になっており、そのテーパー面が前記コイル
バネにより締付けられる第２の被締付け部材として作用
することを特徴とするコイルバネ式ダンパを提供する。[0010] In order to solve the above-mentioned problems, a sixth
The casing according to claim 5, wherein the casing has an inner cylindrical protrusion at one end for rotatably supporting one end of the tightened member, and an outer surface of the protrusion is a tapered surface. Wherein the tapered surface acts as a second tightened member which is tightened by the coil spring.
【００１１】 前述のような課題を解決するため、第７
の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれかのダン
パ構造を用いたことを特徴とするコイルバネ式ヒンジを
提供する。[0011] In order to solve the above-described problems, a seventh
According to another aspect of the present invention, there is provided a coil spring hinge using the damper structure according to any one of claims 1 to 6.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態及び実施例】 この発明の特徴は、
微視的に見たとき、金属材料又はプラスチック材料から
なるコイルバネの巻き線材がその全長にわたって同時
に、金属材料又は合成樹脂材料などからなる被締付け部
材又はシャフト部材を締め付けるのではなく、負荷力に
よってそれら巻き線材が順次被締付け部材又はシャフト
部材を締付けるようにしたものである。Embodiments and Examples of the present invention
When viewed microscopically, the winding material of a coil spring made of a metal material or a plastic material does not simultaneously tighten a member to be tightened or a shaft member made of a metal material or a synthetic resin material over its entire length, but applies a load force to them. The winding material is configured to sequentially tighten the member to be tightened or the shaft member.
【００１３】 先ず、図１により本発明に係るダンパの
基本的な構造について説明する。コイルバネ１は、好ま
しくはピアノ線材又はステンレス線材などからなる丸形
線材からなる巻き線材を予め決めた内径Ｄを持つように
所定回数巻いたものからなる。コイルバネ１に取り巻か
れるように配置される被締付け部材２は、コイルバネ１
の内径Ｄとほぼ等しいか、あるいは幾分大きい径ｄ１を
もつ大内径部２ａと径ｄ１よりも小さな径ｄ２をもつ小
内径部２ｂを持ち、その間は直線的な傾斜又は中心軸線
側に凹む緩やかな曲線、つまり中心軸線Ｘ上の断面がテ
ーパー面２Ａになっている。First, a basic structure of a damper according to the present invention will be described with reference to FIG. The coil spring 1 is preferably formed by winding a winding wire made of a round wire, preferably made of a piano wire or a stainless steel wire, a predetermined number of times so as to have a predetermined inner diameter D. The tightened member 2 arranged so as to be surrounded by the coil spring 1 includes the coil spring 1
Has a large inner diameter portion 2a having a diameter d1 substantially equal to or somewhat larger than the inner diameter D and a small inner diameter portion 2b having a diameter d2 smaller than the diameter d1. A curve, that is, a cross section on the center axis line X is a tapered surface 2A.
【００１４】 コイルバネ１の一端側１ａは、被締付け
部材２のに直接又は間接的に固定、あるいは図示してい
ない回転部材に固定されており、被締付け部材２又はそ
の回転部材に負荷が加えられるとき、その全動作角度範
囲の一方の端（この位置を角度０とする）から他方の端
（この位置を最大角度とする）まで回転動作する。そし
て、コイルバネ１の他端側１ｂは固定端となり、被締付
け部材２以外の部材（図示せず）に固定される。One end 1a of the coil spring 1 is directly or indirectly fixed to the member 2 to be tightened, or is fixed to a rotating member (not shown), and a load is applied to the member 2 to be tightened or its rotating member. At this time, the rotation operation is performed from one end of the entire operation angle range (this position is set to an angle of 0) to the other end (this position is set to a maximum angle). The other end 1b of the coil spring 1 is a fixed end, and is fixed to a member (not shown) other than the member 2 to be tightened.
【００１５】 ここで大切なことは、コイルバネ１の一
端側１ａに回転力、つまり負荷が印加されていない状態
では１端側１ａは角度０にあり、負荷がかけられて一端
側１ａが最大角度にあるとき、コイルバネ１のすべての
巻き線材は被締付け部材２の断面テーパー形状を締付け
てそれ以上回転しないように、コイルバネ１の内径、そ
の巻き線材の長さと巻数、被締付け部材２の大内径部２
ａと小内径部２ｂの径などが設定されている。この実施
例の締付けトルク特性は図２のようになる。What is important here is that one end 1a of the coil spring 1 has a rotational force, that is, one end 1a is at an angle of 0 when no load is applied, and one end 1a is at a maximum angle when a load is applied. , The inner diameter of the coil spring 1, the length and the number of turns of the wound wire, the large inner diameter of the member 2 Part 2
a and the diameter of the small inner diameter portion 2b are set. FIG. 2 shows the tightening torque characteristics of this embodiment.
【００１６】 次にこのダンパ動作について説明する。
先ず負荷、つまり外力がコイルバネ１の一端側１ａに加
えられていないとき、コイルバネ１は自然状態にあり、
負荷端である一端側１ａは全動作範囲の角度０にある。
この状態で、一端側１ａが全動作範囲の角度０にないと
きには、遊びが大きくなる。コイルバネ１の一端側１ａ
に回転力が加えられると、コイルバネ１全体の巻き線材
が縮径を始めるから、図１（Ｂ）に示すように、コイル
バネ１は被締付け部材２のテーパー面２Ａの直径の大き
い側から小さい側に向かって巻き線材が順次締付ける。
そして、図１（Ｃ）に示すように、コイルバネ１の一端
側１ａが全動作範囲の最大角度まで回転したとき、コイ
ルバネ１のすべての巻き線材は被締付け部材２の断面テ
ーパー形状を締付けてそれ以上縮径しない。Next, the damper operation will be described.
First, when a load, that is, no external force is applied to one end 1a of the coil spring 1, the coil spring 1 is in a natural state,
One end 1a, which is a load end, is at an angle 0 of the entire operation range.
In this state, when the one end 1a is not at the angle 0 of the entire operation range, the play becomes large. One end 1a of the coil spring 1
When a rotational force is applied to the coil spring 1, the winding material of the entire coil spring 1 starts to reduce the diameter. As shown in FIG. Winding material is tightened sequentially toward.
Then, as shown in FIG. 1C, when the one end 1a of the coil spring 1 rotates to the maximum angle of the entire operation range, all the winding materials of the coil spring 1 tighten the tapered cross section of the member 2 to be tightened. No diameter reduction.
【００１７】 このように、この発明のものではコイル
バネ１を形成する丸形線材又は角形線材が被締付け部材
２の締付けを順次行い、その巻数が順次減少するので、
従来のコイルバネ式のトルクリミッタなどでは締付けト
ルクが回転角度に対して線形になるのに比べて、図２に
示すように放物線状になる。そしてこのダンパ機能部材
では、従来のダンパのように粘性液体を使用せずに、す
べて金属材料で構成できるので、低温から高温まで動作
特性が変化しない。As described above, according to the present invention, the round wire or the square wire forming the coil spring 1 sequentially tightens the member to be tightened 2 and the number of turns thereof is sequentially reduced.
In contrast to a conventional coil spring type torque limiter or the like in which the tightening torque is linear with respect to the rotation angle, the torque becomes parabolic as shown in FIG. And since this damper function member can be entirely made of a metal material without using a viscous liquid unlike a conventional damper, the operating characteristics do not change from a low temperature to a high temperature.
【００１８】 図１では、被締付け部材２のテーパー面
２Ａの傾斜を直線にしたが、図２に示す放物線状のトル
ク特性を更に強調するには、中心軸線Ｘ側に凹むような
曲線にすれば良い。また、図１の基本構造では被締付け
部材２にのみテーパー面を形成したが、被締付け部材２
と相対的に回転運動する側の部材にも別の又は同じ角
度、あるいは長さの同じ又は異なるテーパー面を形成
し、コイルバネでそのテーパー面をも締め付けるように
しても良い。In FIG. 1, the inclination of the tapered surface 2 A of the member 2 to be tightened is made straight. However, in order to further emphasize the parabolic torque characteristic shown in FIG. Good. Further, in the basic structure shown in FIG. 1, a tapered surface is formed only on the member 2 to be tightened.
It is also possible to form another or the same angle or the same or different tapered surface on the member on the side that rotates relatively with respect to, and also tighten the tapered surface with a coil spring.
【００１９】 次に、図３により本発明に係るダンパの
一実施例について説明する。この実施例のダンパは小型
化可能な構造を有するところに特徴がある。コイルバネ
１は前述のものと同様に、丸形線材又は角形線材が一定
のピッチで、かつコイル内径が一定になるように巻回さ
れている。コイルバネ１の負荷端である一方の端部１ａ
は被締付け部材２のテーパー面２Ａ近傍に係止され、ま
たその他方の端部１ｂはケーシングの本体部３の内側に
係止されている。これら端部１ａと１ｂは極力短く、双
方の係止をコイルバネ１本体部の至近距離にて行うの
が、ダンパ作用の応答性が優れるため好ましい。ケーシ
ングの本体部３は一方の端部が閉じられた外形円筒状の
ものであり、その端部内側には、被締付け部材２の円筒
状端部２Ｂを回転可能に支承する円筒状内面３ａをもつ
突起部３ｂが形成されている。その突起部３ｂの外面は
円錐形状の一部分、つまり断面形状がテーパー面３ｃと
なっており、そのテーパー面３ｃは被締付け部材２のテ
ーパー面２Ａと同様にコイルバネ１に囲まれ、第２の被
締付け面として作用する。Next, an embodiment of the damper according to the present invention will be described with reference to FIG. The damper of this embodiment is characterized in that it has a structure that can be reduced in size. Similar to the above, the coil spring 1 is formed by winding a round wire or a square wire at a constant pitch and a constant coil inner diameter. One end 1a which is a load end of the coil spring 1
Is locked near the tapered surface 2A of the member 2 to be tightened, and the other end 1b is locked inside the main body 3 of the casing. The ends 1a and 1b are as short as possible, and it is preferable that both ends are locked at a close distance to the main body of the coil spring 1 because the response of the damper action is excellent. The main body 3 of the casing has an outer cylindrical shape with one end closed, and a cylindrical inner surface 3a for rotatably supporting the cylindrical end 2B of the member to be tightened 2 is provided inside the end. Projection 3b is formed. The outer surface of the projection 3b is part of a conical shape, that is, the cross-sectional shape is a tapered surface 3c. The tapered surface 3c is surrounded by the coil spring 1 like the tapered surface 2A of the member 2 to be tightened, and the second Acts as a clamping surface.
【００２０】 そして、被締付け部材２の円筒状端部２
ａとは反対側のシャフト部２Ｃは、ケーシングの内部に
位置する径の大きな部分に比べて直径が小さくなってお
り、ケーシングの本体部３の開いた側を閉じるためのシ
ールド部材４の中央穴４ａを通して外部に延びている。
ケーシングの一部分を構成するシールド部材４の中央穴
４ａは、被締付け部材２のシャフト部２Ｂの外径に比べ
て若干大きな直径を有し、シャフト部２Ｂの回転を妨げ
ない。なお、シールド部材４は一般のものと同様に、ケ
ーシングの本体部３の浅い溝３ｄに嵌め込まれている。The cylindrical end 2 of the member 2 to be tightened
The diameter of the shaft portion 2C on the opposite side to the center portion of the shield member 4 for closing the open side of the main body portion 3 of the casing is smaller than that of the large diameter portion located inside the casing. It extends outside through 4a.
The central hole 4a of the shield member 4 constituting a part of the casing has a diameter slightly larger than the outer diameter of the shaft portion 2B of the member 2 to be tightened, and does not hinder the rotation of the shaft portion 2B. The shield member 4 is fitted in a shallow groove 3d of the main body 3 of the casing, similarly to a general one.
【００２１】 このダンパがヒンジとして用いられる場
合には、シャフト部２Ｂに取り付け部材５が固定され
る。例えば、このダンパがノート型パソコンのヒンジ部
に用いられる場合には、ケーシングの本体部３がパソコ
ン本体に結合され、取り付け部材５はパソコンの液晶部
側に固定される。When the damper is used as a hinge, the mounting member 5 is fixed to the shaft 2B. For example, when this damper is used for a hinge portion of a notebook computer, the main body 3 of the casing is connected to the main body of the personal computer, and the mounting member 5 is fixed to the liquid crystal portion of the personal computer.
【００２２】 次に、このダンパの動作を説明する。取
り付け部材５に力が加わっていない状態では、このダン
パのコイルバネ１には力が加わっておらず、コイルバネ
１は自然状態にあって、初期位置（角度０度）にある。
取り付け部材５にコイルバネ１の巻き方向と同じ回転力
が加わると、被締付け部材２が回転し、これに伴いコイ
ルバネ１の端部１ｂが被締付け部材２と一緒に回転を始
め、コイルバネ１はその全長にわたって均一に縮径を始
める。Next, the operation of the damper will be described. When no force is applied to the mounting member 5, no force is applied to the coil spring 1 of the damper, and the coil spring 1 is in a natural state and is at an initial position (angle 0 °).
When the same rotational force as the winding direction of the coil spring 1 is applied to the mounting member 5, the member 2 to be tightened rotates, and accordingly, the end 1b of the coil spring 1 starts rotating together with the member 2 to be tightened. Start reducing the diameter uniformly over the entire length.
【００２３】 この縮径動作は、図３（Ｂ）に示すよう
に、コイルバネ１の全長の巻き線材が被締付け部材２の
テーパー面２Ａとケーシング本体部３の突起部３ｂのテ
ーパー面３ｃとを締め付けるまで行われる。縮径の過程
は、前述したように、コイルバネ１を構成する全ての巻
き線材が均一に縮径を行うので、径の大きなテーパー面
から径の小さいテーパー面へ向かって締め付けが順次行
われる。縮径が完了した状態では、コイルバネ１の中央
が最も内径が小さく両側に行くに従って内径が大きくな
る。したがって、コイルバネ１が同時に締め付けを行う
ダンパと違って、このダンパは図２に示すような放物線
の締付けトルク特性を呈する。なお、テーパーの角度は
図示とは逆に中高の傾斜であっても良い。In this diameter reducing operation, as shown in FIG. 3B, the winding material of the entire length of the coil spring 1 connects the tapered surface 2 A of the tightened member 2 and the tapered surface 3 c of the projection 3 b of the casing body 3. It is performed until it is tightened. In the process of reducing the diameter, as described above, since all the winding materials constituting the coil spring 1 uniformly reduce the diameter, the tightening is sequentially performed from the tapered surface having the larger diameter to the tapered surface having the smaller diameter. In the state where the diameter reduction is completed, the center of the coil spring 1 has the smallest inside diameter, and the inside diameter increases toward both sides. Therefore, unlike a damper in which the coil spring 1 tightens at the same time, this damper exhibits a parabolic tightening torque characteristic as shown in FIG. In addition, the angle of the taper may be a middle-high inclination contrary to the illustration.
【００２４】 次に、図４により本発明に係るタル形コ
イルバネ式ダンパの実施例について説明を行う。この実
施例のダンパと図３に示したものとの異なる点は、コイ
ルバネ１に外力が加わらない自然状態では、コイルバネ
１は中央部の内径が最も大きく両端側に行くに従って内
径が小さくなるように丸形線材又は角形線材を巻回した
タル形であり、そのコイルバネ１が締め付ける面がテー
パー状になっていない均一径の円筒面であることであ
る。Next, an embodiment of a tall coil spring type damper according to the present invention will be described with reference to FIG. The difference between the damper of this embodiment and that shown in FIG. 3 is that, in a natural state in which no external force is applied to the coil spring 1, the coil spring 1 has the largest inner diameter at the center and the inner diameter decreases toward both ends. It is a tall shape in which a round wire or a square wire is wound, and the surface to be fastened by the coil spring 1 is a cylindrical surface having a uniform diameter without being tapered.
【００２５】 図４（Ａ）に示すように、コイルバネ１
は外力が加わらない自然状態では、中央部の内径が最も
大きく両端側に行くに従って内径が小さくなるようにタ
ル形に巻回されており、その両端１ａ，１ｂはそれぞれ
ケーシングの本体部３の内側と被締付け部材２の大径部
側面に係止されている。ケーシングの本体部３の閉じた
端部から突出している突起部３ｂの外面は円筒面３ｃ’
であり、被締付け部材２の被締付け部分も円筒面２Ａ’
である。これら円筒形状部分の外径はほぼ等しくなって
いる。As shown in FIG. 4A, the coil spring 1
In a natural state where no external force is applied, the inner portion is wound in a tall shape such that the inner diameter of the central portion is the largest and the inner diameter decreases toward both ends, and both ends 1a and 1b are respectively inside the main body 3 of the casing. And the large diameter portion side surface of the member 2 to be tightened. The outer surface of the projection 3b projecting from the closed end of the main body 3 of the casing is a cylindrical surface 3c '.
The tightened portion of the tightened member 2 also has a cylindrical surface 2A '.
It is. The outer diameters of these cylindrical portions are substantially equal.
【００２６】 前述と同様に、取り付け部材５にコイル
バネ１の巻き方向と同じ回転力が加わると、被締付け部
材２が回転し、これに伴いコイルバネ１の端部１ｂが被
締付け部材２と一緒に回転を始め、コイルバネ１はその
全長にわたって均一の割合で縮径を始める。この縮径動
作は、図４（Ｂ）に示すように、コイルバネ１を構成す
るすべての丸形線材又は角形線材が被締付け部材２の円
筒面２Ａ’とケーシングの本体部３の突起部３ｂの円筒
面３ｃ’とを締め付けるまで行われる。縮径の過程は、
コイルバネ１を構成するすべての丸形線材又は角形線材
が均一の割合で縮径を行うので、コイルバネ１の内径の
小さい両端から径の大きな中央部に向かって締め付けが
順次行われる。縮径が完了した状態では、コイルバネ１
は全長にわたって内径が等しくなる。したがって、この
実施例のダンパも図２に示すような放物線の締付けトル
ク特性を呈する。As described above, when the same rotational force as the winding direction of the coil spring 1 is applied to the mounting member 5, the member 2 to be tightened rotates, and accordingly, the end 1 b of the coil spring 1 moves together with the member 2 to be tightened. Starting to rotate, the coil spring 1 starts reducing the diameter at a uniform rate over its entire length. As shown in FIG. 4B, all the round or square wires constituting the coil spring 1 are moved between the cylindrical surface 2A 'of the member 2 to be tightened and the projection 3b of the main body 3 of the casing. This is performed until the cylindrical surface 3c 'is tightened. The process of diameter reduction is
Since the diameter of all round or square wires constituting the coil spring 1 is reduced at a uniform rate, the tightening is sequentially performed from both ends of the coil spring 1 having a smaller inner diameter toward a central portion having a larger diameter. When the diameter reduction is completed, the coil spring 1
Have the same inner diameter over the entire length. Therefore, the damper of this embodiment also exhibits a parabolic tightening torque characteristic as shown in FIG.
【００２７】 図５は、本発明のダンパ機構を採用した
ヒンジの一実施例を示す。コイルバネ１、被締付け部材
２のテーパー面２Ａとケーシングの本体部３の突起部３
ｂのテーパー面３ｃの構造及び関係は図３のものと同じ
であるので説明を省略する。ケーシングの本体部３は図
３に示したものとほぼ同じであり、本体部３の中央穴を
通ってシャフト部材６が挿通している点が異なる。シャ
フト部材６の一端には図示しない機器本体への取り付け
穴７ａ，７ｂ，７ｃを備える板状の取り付け部７が一体
的に形成されている。シャフト部材６の他端には被締付
け部材２が固定されており、この被締付け部材２はケー
シングの本体部３の開いた端部３ｅに対して若干の間隙
をもって対向配置される円板状部分２ｃを備える。FIG. 5 shows an embodiment of a hinge employing the damper mechanism of the present invention. Coil spring 1, tapered surface 2 </ b> A of member 2 to be tightened, and protrusion 3 of main body 3 of casing
The structure and relationship of the tapered surface 3c of b are the same as those of FIG. The main body 3 of the casing is substantially the same as that shown in FIG. 3 except that the shaft member 6 is inserted through the center hole of the main body 3. At one end of the shaft member 6, a plate-shaped mounting portion 7 having mounting holes 7a, 7b, 7c for a device body (not shown) is integrally formed. A member to be tightened 2 is fixed to the other end of the shaft member 6, and the member to be tightened 2 is a disk-shaped portion that is arranged to face the open end 3 e of the main body 3 of the casing with a slight gap. 2c.
【００２８】 したがって、この円板状部分２ｃは図３
及び図４のシールド部材４と同様な作用を行う。ケーシ
ングの本体部３には、図示しない機器の液晶部、あるい
は蓋のような可動部への取り付け穴８ａ，８ｂ，８ｃを
備える板状の取り付け部材８が取り付けられている。こ
こで、取り付け部７はシャフト部材６の直径に比べて大
きな幅を有し、組み立て後はケーシングの本体部３が取
り付け部７と被締付け部材２との間にあって脱落しない
ようになっている。Therefore, this disc-shaped portion 2 c
And the same operation as the shield member 4 of FIG. A plate-shaped mounting member 8 having mounting holes 8a, 8b, 8c for a liquid crystal portion of a device (not shown) or a movable portion such as a lid is mounted on the main body portion 3 of the casing. Here, the mounting portion 7 has a width larger than the diameter of the shaft member 6, and after assembly, the main body 3 of the casing is located between the mounting portion 7 and the tightened member 2 so as not to fall off.
【００２９】 次にこのヒンジの動作を説明する。前述
のように、板状の取り付け部７が図示しない機器本体へ
取り付けられ、板状の取り付け部材８が機器などの可動
部へ取り付けられているとすれば、取り付け部材８に回
転力が加わるのに伴いケーシングの本体部３が回転す
る。このとき、本体部３の中央穴の内壁とシャフト部材
６との間には滑り摩擦が生じるが、ヒンジ機能に悪影響
がない程度にそれぞれの径が設定されている。また、こ
のときケーシングの本体部３の端部３ｅと被締付け部材
２の円板状部分２ｃとの間には若干の間隙があるので、
ケーシングの本体部３の回転に悪影響が生じない。Next, the operation of the hinge will be described. As described above, assuming that the plate-shaped mounting portion 7 is mounted on a device body (not shown) and the plate-shaped mounting member 8 is mounted on a movable portion of the device or the like, a rotational force is applied to the mounting member 8. As a result, the main body 3 of the casing rotates. At this time, sliding friction occurs between the inner wall of the central hole of the main body 3 and the shaft member 6, but the respective diameters are set to such an extent that the hinge function is not adversely affected. At this time, since there is a slight gap between the end 3e of the main body 3 of the casing and the disc-shaped portion 2c of the member 2 to be tightened,
There is no adverse effect on the rotation of the main body 3 of the casing.
【００３０】 取り付け部材８及びケーシングの本体部
３の回転に伴い、前述のようにコイルバネ１は縮径を始
め、被締付け部材２のテーパー面とケーシングの本体部
３の突起部３ｂのテーパー面を順次締め付ける。この動
作により、図２に示すようなトルクが発生し、液晶部の
質量とコイルバネの締付けトルクとすべり摩擦のトルク
との和が均衡することにより、好ましいトルクヒンジを
提供することができる。With the rotation of the mounting member 8 and the main body 3 of the casing, the coil spring 1 starts reducing the diameter as described above, and the tapered surface of the member 2 to be tightened and the tapered surface of the projection 3b of the main body 3 of the casing are connected. Tighten sequentially. By this operation, a torque as shown in FIG. 2 is generated, and the sum of the mass of the liquid crystal portion, the tightening torque of the coil spring, and the torque of the sliding friction is balanced, so that a preferable torque hinge can be provided.
【００３１】 以上、図３、図４には小型化が可能な構
造のダンパの実施例を、また図５には小型化が可能な構
造のヒンジの実施例を示したが、その他にも種々の変形
が可能である。例えば、本体部３の突起部３ｂのテーパ
ー面３ｃを形成せずに、被締付け部材２のテーパー面２
Ａだけをコイルバネ１が締め付ける構造、あるいは逆に
本体部３の突起部３ｂのテーパー面３ｃだけをコイルバ
ネ１が締め付ける構造にしても、本発明のダンパ特性を
得ることができる。ただし、この場合には前記実施例よ
りもダンパが大型化する。さらに、互いに分割されてい
る被締付け部材２の円筒状締付け部と本体部３の突起部
３ｂの円筒状締付け部とを組み合わせる場合には、両端
の内径が最大で、中央部が最小になるつづみ形コイルバ
ネでも良い。As described above, FIGS. 3 and 4 show an embodiment of a damper having a structure capable of downsizing, and FIG. 5 shows an embodiment of a hinge having a structure capable of downsizing. Is possible. For example, without forming the tapered surface 3c of the projection 3b of the main body 3, the tapered surface 2
The damper characteristic of the present invention can also be obtained by a structure in which only the coil spring 1 tightens A or a structure in which only the tapered surface 3c of the projection 3b of the main body 3 is tightened by the coil spring 1. However, in this case, the size of the damper is larger than that of the embodiment. Further, when the cylindrical tightening portion of the member 2 to be tightened and the cylindrical tightening portion of the protrusion 3b of the main body 3 are combined, the inner diameter at both ends is maximum and the central portion is minimum. A flat coil spring may be used.
【００３２】 また、図３、図４に示したダンパをその
ままヒンジとして用いることもでき、またケーシングの
本体部３に取り付け部材を取り付けてヒンジとしても良
い。さらに、図３、図４に示したダンパの被締付け部材
２の円筒状端部２Ｂがケーシングの本体部３の端部を挿
通して外部まで延びる構造のヒンジとしても良い。Further, the damper shown in FIGS. 3 and 4 can be used as a hinge as it is, or a mounting member may be attached to the main body 3 of the casing to serve as a hinge. Further, a hinge having a structure in which the cylindrical end 2B of the member 2 to be tightened of the damper shown in FIGS. 3 and 4 extends to the outside through the end of the main body 3 of the casing.
【００３３】 以上の実施例ではテーパー面は直線的に
変化したが、中心軸線Ｘ側に凹む緩やかな曲線で変化す
るテーパー形状にすることにより、より好ましい放物線
状の締付けトルク特性を有するダンパ又はヒンジを得る
ことができる。In the above embodiment, the taper surface changes linearly. However, by making the taper shape change with a gentle curve that is depressed toward the central axis X, a damper or hinge having a more preferable parabolic tightening torque characteristic is obtained. Can be obtained.
【００３４】[0034]
【発明の効果】 以上述べたようにこの発明によれば、
粘性流体を利用せずに、機械的な組み合わせ構造で、か
つ放物線状に増大し得る締付けトルク特性をもつ比較的
簡単な構造で小型のダンパ及びヒンジを提供することが
できる。As described above, according to the present invention,
A small damper and hinge can be provided with a mechanically combined structure without using a viscous fluid and with a relatively simple structure having a tightening torque characteristic that can be increased in a parabolic manner.
【図１】 本発明に係るダンパ又はヒンジの基本的構造
を説明するための概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a basic structure of a damper or a hinge according to the present invention.
【図２】 本発明を係るダンパ又はヒンジの締付けトル
ク特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a tightening torque characteristic of a damper or a hinge according to the present invention.
【図３】 本発明を係るダンパの一実施例を説明するた
めの図である。FIG. 3 is a view for explaining one embodiment of a damper according to the present invention.
【図４】 本発明を係るダンパの別の実施例を説明する
ための図である。FIG. 4 is a view for explaining another embodiment of the damper according to the present invention.
【図５】 本発明を係るヒンジの一実施例を説明するた
めの図である。FIG. 5 is a view for explaining an embodiment of the hinge according to the present invention.
１・・・コイルバネ ３ｃ・・本体部３
のテーパー部 ２・・・被締付け部材 ４・・・シ
ールド部材 ２Ａ・・被締付け部材２のテーパー部 ５、７、８
・・取り付け部材 ３・・・ケーシングの本体部 ６・・・シ
ャフト部材1 ... Coil spring 3c
2... Member to be tightened 4... Shield member 2 </ b> A .. Tapered portion of member to be tightened 5, 7, 8
..Mounting member 3 ... Main body of casing 6 ... Shaft member
Claims (7)
くなって行く断面テーパー形状のテーパー部を有する一
つ以上の部材と、該テーパー部の大径部側の径とほぼ等
しいか、あるいは幾分大きい内径で所定回数巻かれた巻
き線材からなって、前記テーパー部を取り巻くように配
置されたコイルバネとから構成され、該コイルバネの一
方の端部を固定すると共に、他方の端部を負荷端とし、
該負荷端に負荷を加えることにより、前記コイルバネは
縮径して前記テーパー部の前記大径部側から前記小径部
側に向けて順次締めつけることを特徴とするコイルバネ
式ダンパ。At least one member having a tapered section having a tapered cross section whose diameter decreases from the large diameter portion side to the small diameter portion side is substantially equal to the diameter of the tapered portion on the large diameter portion side. Or a coiled wire wound a predetermined number of times with a somewhat larger inner diameter, and a coil spring arranged so as to surround the tapered portion. One end of the coil spring is fixed and the other end is fixed. Section as the load end,
A coil spring type damper characterized in that by applying a load to the load end, the coil spring is reduced in diameter and tightened in order from the large diameter portion side to the small diameter portion side of the tapered portion.
方の前記端部はケーシングの一部分に固定され、また他
方の前記端部は前記ケーシングに対して回転可能なよう
に該ケーシングに支承された被締付け部材の一部分に固
定されたことを特徴とするコイルバネ式ダンパ。2. The casing according to claim 1, wherein said one end of said coil spring is fixed to a part of said casing, and said other end is supported by said casing so as to be rotatable with respect to said casing. A coil spring type damper fixed to a part of a fastening member.
方の端部は前記被締付け部材の一方の端部を回転可能に
支承する内面円筒状の突出部を有し、その突出部の外面
はテーパー形状になっており、そのテーパー形状外面が
前記コイルバネにより締付けられる第２の被締付け部材
として作用することを特徴とするコイルバネ式ダンパ。3. The casing according to claim 2, wherein one end of the casing has an inner cylindrical protrusion that rotatably supports one end of the member to be tightened, and an outer surface of the protrusion is tapered. A coil spring type damper characterized in that the outer surface of the coil spring has a shape, and a tapered outer surface of the outer surface acts as a second member to be tightened which is tightened by the coil spring.
つ以上の部材と、該円筒状部の径とほぼ等しいか、ある
いは幾分大きい内径の小内径部とこれよりも内径の大き
い大内径部との間で内径が変わるように所定回数巻かれ
た巻き線材からなって、前記円筒状部を取り巻くように
配置されたコイルバネとから構成され、該コイルバネの
一方の端部を固定すると共に、他方の端部を負荷端と
し、該負荷端に負荷を加えることにより、前記コイルバ
ネは縮径してその小径部側から前記円筒状部を締めつけ
て行くことを特徴とするコイルバネ式ダンパ。4. One or more members having a cylindrical portion having a substantially constant diameter, a small inner diameter portion having an inner diameter substantially equal to or somewhat larger than the diameter of the cylindrical portion, and a larger inner diameter portion than this. A coil spring is formed of a winding material wound a predetermined number of times so as to change the inner diameter between the large-diameter portion and a coil spring arranged so as to surround the cylindrical portion. One end of the coil spring is fixed. A coil spring-type damper, wherein the other end is a load end, and a load is applied to the load end, whereby the coil spring is reduced in diameter and the cylindrical portion is tightened from its small diameter side.
方の前記端部はケーシングの一部分に固定され、該ケー
シングに対して回転可能なように該ケーシングに支承さ
れた被締付け部材の一部分に前記コイルバネの他方の前
記端部を固定したことを特徴とするコイルバネ式ダン
パ。5. The coil spring according to claim 4, wherein the one end of the coil spring is fixed to a part of a casing, and the coil spring is attached to a part of a member to be fastened supported on the casing so as to be rotatable with respect to the casing. A coil spring-type damper, wherein the other end is fixed.
方の端部に前記被締付け部材の一方の端部を回転可能に
支承する内面円筒状の突出部を有し、その突出部の外面
はテーパー面になっており、そのテーパー面が前記コイ
ルバネにより締付けられる第２の被締付け部材として作
用することを特徴とするコイルバネ式ダンパ。6. The casing according to claim 5, wherein the casing has an inner cylindrical protrusion at one end for rotatably supporting one end of the member to be tightened, and the outer surface of the protrusion is tapered. A coil spring type damper, wherein the tapered surface acts as a second tightened member which is tightened by the coil spring.
ンパ構造を用いたことを特徴とするコイルバネ式ヒン
ジ。7. A coil spring hinge using the damper structure according to any one of claims 1 to 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11137092A JP2000329150A (en) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | Coil spring type damper and hinge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11137092A JP2000329150A (en) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | Coil spring type damper and hinge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329150A true JP2000329150A (en) | 2000-11-28 |
Family
ID=15190702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11137092A Withdrawn JP2000329150A (en) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | Coil spring type damper and hinge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000329150A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103174761A (en) * | 2013-03-30 | 2013-06-26 | 长城汽车股份有限公司 | Collision crumple structure of automobile transmission shaft |
| JP2019203533A (en) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 株式会社オリジン | Damper |
| CN110792953A (en) * | 2018-08-01 | 2020-02-14 | 魔力生物工程公司 | Hinge for a luminaire |
| JP7336042B1 (en) * | 2023-01-17 | 2023-08-30 | 株式会社オリジン | Rotary damper and combination of rotary damper and link mechanism |
| JP7430695B2 (en) | 2021-11-15 | 2024-02-13 | 株式会社オリジン | damper |
-
1999
- 1999-05-18 JP JP11137092A patent/JP2000329150A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103174761A (en) * | 2013-03-30 | 2013-06-26 | 长城汽车股份有限公司 | Collision crumple structure of automobile transmission shaft |
| JP2019203533A (en) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 株式会社オリジン | Damper |
| CN110792953A (en) * | 2018-08-01 | 2020-02-14 | 魔力生物工程公司 | Hinge for a luminaire |
| CN110792953B (en) * | 2018-08-01 | 2023-06-06 | 魔力生物工程公司 | Hinge for a luminaire |
| JP7430695B2 (en) | 2021-11-15 | 2024-02-13 | 株式会社オリジン | damper |
| JP7336042B1 (en) * | 2023-01-17 | 2023-08-30 | 株式会社オリジン | Rotary damper and combination of rotary damper and link mechanism |
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