JP2879472B2 - 緩動回転軸装置 - Google Patents

緩動回転軸装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は第１の部材に対して相対回転する第２の部材
を回転可能に支持する緩動回転軸装置に関する。
この緩動回転軸装置は、例えば化粧用コンパクトケー
ス，ラジオカセット，あるいは自動車のダッシュボード
等の開閉装置の枢支部に用いられている。
［従来の技術］ この種の緩動回転軸装置は、第６図に示すように固定
部材２に相対回転する回転部材１を回転可能に支持する
軸体３から構成されている。
この軸体３は第７図及び第８図に示すように中空軸本
体31と、この軸本体31の両側部に回転自在に外挿される
キャップ部材32及び33と、一端フック部41を軸本体31内
に係合させ、他端フック部42をキャップ部材33内に係合
させたトーションバー４と、軸本体31とキャップ部材32
及び33間に封入された粘性グリス（図示せず）とから大
略構成されている。
軸本体31は中央の大径軸部31aの両側にキャップ部材3
2,及び33をそれぞれ回転自在に外挿する小径軸部31bが
形成された段付の軸体で形成されると共に、長さ方向に
スリット状の貫通孔34が形成されており、大径軸部31a
にはキー35が突出形成されている。キャップ部材32及び
33は内径が小径軸部31bの外径に、外径が大径軸部31aの
外径に略同一の有底円筒体で形成されると共に、各キャ
ップ部材32及び33の外周にはキー37及び38が突出形成さ
れている。
一方のキャップ部材33の底部には、スリット状の凹部
36が形成されている。このキャップ部材32及び33は各小
径軸部31b及び31bに外挿されると共にキャップ部材32及
び33の環状溝32a及び33aが各小径軸部31bの環状リブ31c
に嵌り込んで抜け止めが図られることによって軸本体31
に回転自在に組付けられる。
この組付け状態において、トーションバー４は軸本体
31の貫通孔34に内挿されると共に、一端フック部41を貫
通孔34に係合させ、かつ他端フック部42をキャップ部材
33の凹部36に係合させて組付けられており、かつ粘性グ
リスはキャップ部材32及び33と各小径軸部31bとの間に
封入されている。
このように組付けられた軸体３は、第９図に示すよう
に回転部材１を固定部材２に対して90゜起立させて回転
部材１及び固定部材２の各軸支部位に設けたキー溝（図
示せず）を一致させることによって前記軸支部位に挿入
される。この挿入により軸体３は軸本体31の大径軸部31
aを固定部材２の軸受部21内に位置させ、かつキャップ
部材32及び33をそれぞれ回転部材１の軸支部11及び12内
に位置させると共に、各キー35,37,及び38を軸受部21,
軸支部11及び12にそれぞれ形成されたキー溝（図示せ
ず）に嵌入させて、大径軸部31aを軸受部21に、キャッ
プ部材32及び33を軸支部11及び12にそれぞれ回転不能状
態で取付けられる。
このように構成された従来の緩動回転軸装置において
は、回転部材１を中立点ｂから閉方向へ回転させること
によってトーションバー４に跳ね上げトルクが蓄積さ
れ、この跳ね上げトルクが最大となる全閉点ａにおいて
回転部材１は適宜のロック手段を用いて固定部材２に固
定される（第９図参照）。このため前記ロック手段を解
除すると回転部材１はトーションバー４の跳ね上げトル
クにより開方向へ回動するが、この回動の際粘性グリス
の剪断抵抗が生じて、トーションバー４のトルク負荷に
も拘らず緩スピードで回動し中立点ｂで停止することが
できる。
このように従来の緩動回転軸装置は、第９図に示すよ
うに回転部材１の全閉点ａから中立点ｂまでのα１域で
緩動作用を奏する。
［発明が解決しようとする課題］ このような開閉装置においては、第９図に示すように
回転部材１の最大回転角度αを略135゜にし、中立点ｂ
から全開点ｃまでのα２域を回転部材１が任意の位置で
停止することのできるフリーストップ領域にしたいとの
要望がある。この場合、前述した従来の緩動回転軸装置
を用いたのでは前記要望を達成することができない。
即ち、回転部材１を中立点ｂから全開点ｃへ回転させ
ると、軸体３内のトーションバー４は前述したα１域で
の閉方向回転時とは逆方向に捩られ、トーションバー４
にトルクが蓄積される。この蓄積されたトルクは回転部
材１を粘性グリスの剪断抵抗に打勝って中立点ｂ方向へ
戻すように作用するので、回転部材１を任意の位置で停
止させることができない。
また、トーションバー４に初期トルクを付与してα１
域及びα２域の全領域をトーションバー４のトルクによ
り回転部材１を回転させた場合α２域においては回転部
材１の回転モーメントとトーションバー４のトルクの作
用方向とが一致し粘性グリスの剪断抵抗だけでは回転部
材１を任意の位置に停止させることができない。
その上、トーションバー４はセッチングにより使用時
の捩り方向に制限があり、α２域の回転角度が大きくな
るとヘタリを生じてトーションバー４の耐久性が低下す
る、と云う問題点をも有する。
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は回転部材の回転角度が中立点を越える開閉装
置の枢支部位に用いられる緩動回転軸装置であって、中
立点以内の回転域においては回転部位をトーションバー
の跳ね上げトルクにより緩スピードで回転させ、かつ中
立点を越える回転域においては回転部材を任意の位置に
停止させることのできるフリーストップ領域にすること
を可能とした緩動回転軸装置を提供するにある。
［課題を解決するための手段］ 前記した目的を達成するため、本発明は第１の部材に
対して相対回転する第２の部材を回転可能に支持する軸
体が、第１の部材に回転不能に係合された中空軸本体
と、この軸本体の端部に回転自在に外挿されると共に、
第２の部材に回転不能に係合されたキャップ部材と、前
記軸本体に一端が係合され他端がキャップ部材に係合さ
れたトーションバーと、前記軸本体とキャップ部材間に
封入された粘性グリスとからなり、前記中空軸本体は第
１の部材に係合する本体部分とトーションバーの端部に
係合する係合部分とに二分割されると共に、これら両部
分の対向端面の一方に形成された突起と他方に形成され
た凹所とが前記両部分の相互回転可能な空転域を有して
遊嵌されていることを特徴している。
［作 用］ 軸本体とキャップ部材はそれぞれ第１及び第２の部材
と一体化し、第１及び第２の両部材の内一方の部材が他
方の部材に対して枢支部位を中心にして回転する。この
回転はトーションバーの正方向捩り領域と負方向捩り領
域に亘って行われる。
この場合正方向捩り領域における第１あるいは第２の
部材の相対回転はトーションバーのトルクによって行わ
れるが、このトルク負荷にも拘らず、軸本体とキャップ
部材間に封入された粘性グリスの剪断抵抗により緩スピ
ードとなる。
また、トーションバーの正方向捩りから負方向捩りへ
変換した当初の領域における第１あるいは第２の部材の
相対回転は外力の負荷により行われる。このときの回転
は軸本体を構成する本体部分と係合部分との空転域内で
の相対回転を伴うが、トーションバーの捩りは無い。こ
の領域内の被回転部材はその回転モーメントも小さく、
該部材への外力負荷を解除すると粘性グリスの剪断抵抗
により任意の位置で停止する。
さらに、上記空転領域を越えたトーションバーの負方
向捩り領域における第１あるいは第２の部材の相対回転
は外力負荷によりトーションバーを負方向へ捩りながら
行われる。この領域内の被回転部材は該部材への外力を
解除すると被回転部材の回転モーメントと粘性グリスの
剪断抵抗との合力がトーションバーのトルクとバランス
して被回転部材を任意の位置で停止させることができ
る。
このようにトーションバーの負方向捩り領域における
第１あるいは第２の部材の相対回転はトーションバーに
捩りを付与しない空転領域を経て行われるものであるか
らトーションバーの負方向への捩り角度を小さくするこ
とができると共に、前記負方向捩り領域全体を外力の解
除により被回転部材を任意の位置に停止させることので
きるフリーストップ領域とすることができる。
［実施例］ 以下、本発明を図示した実施例に基づいて具体的に説
明する。
なお、本実施例において従来例と同一要素は同一符号
を付して説明する。
第１図及び第２図において、本実施例の軸体３は前述
した従来の軸体と同様に中空軸本体31と、この軸本体31
の両側部に回転自在に外挿されるキャップ部材32及び33
と、一端フック部41を軸本体31内に係合させ他端フック
部42をキャップ部材33内に係合させたトーションバー４
と、軸本体31とキャップ部材32及び33間に封入された粘
性グリス５とから大略構成されている。
軸本体31は中央の大径軸部31aの両側にキャップ部材3
2及び33をそれぞれ回転自在に外挿する小径軸部31b及び
31cが形成された段付の軸体と、小径軸部31bの軸方向に
連係される筒体７とから構成されている。このように軸
本体31は大径軸部31aと小径軸部31b,31cとからなる本体
部分と、筒体７からなる係合部分とに二分割されて構成
されている。
軸本体31の本体部分には軸方向に貫通円形孔34が穿設
されており、その係合部分（筒体７）には一端側に開口
するスリット状孔7aと、このスリット状孔7aに連通して
他端側に開口する円形孔7bが穿設されている（第３図参
照）。さらに第３図に示すように前記本体部分（小径軸
部31b）と筒体７との対向端面には、小径軸部31b側に突
起31dが、及び筒体７側に凹所7cがそれぞれ形成されて
おり、小径軸部31bと筒体７とは第１図（ａ）で示すよ
うに突起31dを凹所7cに遊嵌させると共に対抗面同士を
当接させて連係されている。この連係状態において突起
31dと凹所7cとの間に生じる空隙部が軸本体31の本体部
分と係合部分とが相互回転可能な空転域となる。また、
小径軸部31bと筒体７の外径，及び貫通円形孔34と円形
孔7bとの径は略同一に形成されており、かつ大径軸部31
aの外側にはキー35が形成されている。
キャップ部材32は有底円筒体に形成されており小径軸
部31bと筒体７との連係部分に回転自在に外挿されてい
る（第１図（ａ））。
また、もう一方のキャップ部材33は底部にスリット状
凹所36を穿設した有底円筒体に形成されており、小径軸
部31cに回転自在に外挿されている（第１図（ａ））。
また、キャップ部材32及び33の外径は軸本体31の大径
軸部31aと同一となるように形成され、かつ外側にはそ
れぞれキー37及び38が形成されている。
粘性グリス５はキャップ部材32及び33の前記外挿時に
小径軸部31b,31c及び筒体７の外表面に塗布しておき、
キャップ部材32及び33の外挿によりキャップ部材32及び
33と各小径軸部31b,31c,及び筒体７との間に封入され
る。
この組付け状態においてトーションバー４は軸体31の
貫通円形孔34に内挿されると共に、一端フック部41を筒
体７のスリット状孔7aに係合させ、かつ他端フック部42
を軸本体31の貫通円形孔34から外方へ抜き出してキャッ
プ部材33のスリット状凹所36に係合させて軸体３内に組
付けられている。
このように組付けられた軸体３は第４図に示す開閉装
置60の枢支部に取り付けられて緩動回転軸装置を構成す
る。
開閉装置60は回転部材１が固定部材２に対して軸体３
回りに回転可能に支持されている。回転部材１には一側
端面に軸体３の挿通可能な軸支部11が形成されており、
かつ前記軸支部11の上面はテーパ面12に形成されると共
に、このテーパ面12の頂部端面にストッパー面13が形成
されている。
また、固定部材２には回転部材１の軸支部11を挟むよ
うにして軸受部21,22が形成されており、かつこの軸受
部21,22の形成側端面には回転部材１のストッパー面13
が突当る当り面32が形成されている。
このため開閉装置60においては回転部材１は第４図
（ｃ）の全閉状態から略垂直に起立した第５図（ａ）の
中立点を経てストッパー面13が当り面23に突き当ること
によって回転が規制される第５図（ｂ）の全開状態とな
る。この時の回転部材１の全閉状態から全開状態までの
回転角度αは略135゜である。
軸体３は回転部材１の中立点において回転部材１の枢
支部位に挿入される。
即ち、第５図（ａ）に示すように回転部材１を略垂直
に起立させて固定部材２の軸受部21,22と回転部材１の
軸支部11とにそれぞれ設けられた挿通孔及びキー溝（図
示せず）を一致させた後、軸体３を前記挿通孔に透通さ
せると共に、キャップ部材32のキー37を軸受部22のキー
溝に、軸本体31のキー35を軸支部11のキー溝に、及びキ
ャップ部材33のキー38を軸受部21のキー溝にそれぞれ嵌
入させることによって、軸本体31の本体部分及びキャッ
プ部材32,33がそれぞれ回転部材１及び固定部材２に回
転不能状態に取り付けられる。
次に本実施例の作動を説明する。
回転部材１が中立点（第５図（ａ））に位置するとき
の軸本体31の本体部分と係合部分の連係状態は突起31d
が凹所7cの一側壁7dに当接した状態となっている（第３
図参照）。この状態では突起31dと凹所7eとの間に空隙
が存在しており、この空隙は軸本体31の本体部分と係合
部分との相対回転を許容する空転域となる。
この中立点から回転部材１を閉方向へ回転させると、
軸本体31の本体部分（小径軸部31b）が第３図に示すＡ
方向に回転部材１と共に回動し、この回動は突起31dを
介して係合部分（筒体７）に伝達され筒体７も又同方向
へ回動する。この回転部材１の閉方向への回転でトーシ
ョンバー４は正方向へ捩られて、回転部材１を開方向へ
回転させるエネルギーが蓄積される。そして第４図
（ｃ）に示す全閉状態になる。この全閉状態においては
回転部材１は適宜のロック手段（図示せず）により全閉
状態が維持される。
また、全閉状態にある回転部材１のロックを解除する
と回転部材１はトーションバー４のトルクにより開方向
へ回転する。この時の回転は粘性グリスの剪断抵抗を生
じ、トーションバー４のトルク負荷にも拘らず緩スピー
ドで行われる。しかして回転部材１は第５図（ａ）の中
立点付近に至って停止する。それ以降の回転部材１の開
方向への回転は手動で行われる。
まず、中立点付近に停止している回転部材１に外力を
負荷して更に開方向へ回転させる。この回転は軸本体31
の本体部分（小径軸部31b）の第３図のＢ方向の回転を
行なう。このときの軸本体31の小径軸部31bの回転は突
起31dが凹所7cの他側壁7eに当接するまでの空転域内で
行われるので小径軸部31bから筒体７への回転の伝達が
なく小径軸部31bのみが空転するだけである。この間の
回転部材１の回転ではトーションバー４は何ら捩られる
ことがなく無負荷状態となっているものであり、回転部
材１は外力の解除により任意の位置で停止することがで
きる。これは回転部材１の上記回転角度が略30゜であ
り、回転部材１の回転モーメントも小さいので回転部材
１の回転を粘性グリスの剪断抵抗だけで停止させること
ができるからである。
さらに、回転部材１に外力を負荷して開方向へ回転さ
せて回転部材１を全開状態（第５図（ｂ））に至らしめ
る。この間の回転部材１の回転は小径軸部31bのＢ方向
の更なる回転を伴うと共に、突起31dを介して筒体７を
同方向へ回転させる。この筒体７の回転はトーションバ
ー４を前述した回転部材１の閉方向回転時とは逆の負方
向へ捩りながら行われる。しかしながらこの間の回転部
材１の回転角度は略15゜であり、該回転角度に相当する
捩りがトーションバー４に付加されたとしても回転部材
１を中立点へ戻すまでのトルクとはならず、該トルクが
回転部材１の回転モーメントと粘性グリスの剪断抵抗の
合力にバランスし、外力を解除した回転部材１を任意の
位置で停止することができる。
また、このときのトーションバー４の負方向への捩り
角度は小さくなるので、負方向への捩りによるトーショ
ンバー４のへたりも生じない。
このように本実施例においては回転部材１の中立点以
降の開方向回転領域をフリーストップ領域とすることが
できる。
次に他の実施例を示す。
この実施例は開閉装置が前記実施例と異なる場合であ
る。
従来技術に述べた開閉装置６の枢支部に軸体３を取付
けた場合がこの例で、この場合、キャップ部材32,及び3
3はそれぞれ回転部材１の軸支部11,及び12に回転不能に
取付けられると共に軸本体31の本体部分は固定部材２の
軸受部21に回転不能に取付けられる。
この場合粘性グリスの剪断抵抗のみによるフリースト
ップ領域内では回転部材１と共に回転するキャップ部材
33の回転により他端フック部42を介してトーションバー
４が同方向へ回転し、かつトーションバー４の一端フッ
ク部41を介して筒体７も前記した空転域内を同方向へ回
転する。
このためこの領域内では回転部材１の回転はトーショ
ンバー４を何ら捩ることなく行われ、かつ外力の解除し
た回転部材１は粘性グリスの剪断抵抗により任意の位置
で停止することができる。
また、前記領域を越えた回転部材１の開方向への更な
る回転は筒体７の同方向への回転が突起31dと凹所7cと
の係合により拘束されるので、トーションバー４の負方
向への捩りを伴なう。
このように他の実施例は前述した実施例と同様に前記
した空転域を経た後、トーションバー４を負方向へ捩る
こととなるのでトーションバー４の負方向への捩り角度
が小さくなる。このため他の実施例も又前述した実施例
と同様な作用を奏する。
また、本発明は前記した実施例に限定されるものでは
なくその趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形例が考えら
れる。
突起31dを係合部分（筒体７）側に設け、かつ、凹所7
cを本体部分（小径軸部31b）側に設けても良い。
突起31d及び凹所7cは２以上の複数個設けても良く、
この場合軸本体31を構成する本体部分と係合部分との相
対回転が安定するというメリットがある。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば固定部材に対して
回転する回転部材を全閉状態から中立点までトーション
バーのばね力と粘性グリスの剪断抵抗により緩スピード
で回転させることができると共に、トーションバーが負
方向へ捩られる中立点以降の開方向回転領域をフリース
トップ領域とすることができるので使い勝手の良好な開
閉装置を提供することができる。
また、中立点以降の開方向回転領域においては、トー
ションバーは空転域を経て負方向へ捩られるものである
からその捩り角度はトーションバーにヘタリを生じない
程度に小さくなって本来の耐久性を維持することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る緩動回転軸装置を構成する軸体を
示し、同図（ａ）はその縦断面図、同図（ｂ）はその左
側面図、第２図は同上軸体の横断面図を示し、同図
（ａ）はそのａ−ａ線断面図、同図（ｂ）はそのｂ−ｂ
線断面図、同図（ｃ）はそのｃ−ｃ線断面図、同図
（ｄ）はそのｄ−ｄ線断面図、同図（ｅ）はそのｅ−ｅ
線断面図、第３図は同上軸体を構成する軸本体の要部斜
視図、第４図は同上軸体が取付けられる開閉装置を示
し、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）及び（ｃ）は
その側面図、第５図は同上開閉装置の作動を示し、同図
（ａ）はその中立点状態の側面図、同図（ｂ）は全開状
態の側面図、第６図は従来の緩動回転軸装置が用いられ
る開閉装置の斜視図、第７図は同上緩動回転軸装置を構
成する軸体の分解縦断面図、第８図（ａ）は同上軸体の
一方のキャップ部材の右側面図、第８図（ｂ）は同上軸
体のｂ−ｂ線断面図、第８図（ｃ）は同上軸体の他方の
キャップ部材の左側面図、第９図は同上開閉装置の作動
を示す側面図である。 １……回転部材（第２の部材）、 ２……固定部材（第１の部材）、３……軸体、 ４……トーションバー、５……粘性グリス、 6,60……開閉装置、７……筒体（係合部分）、 7c……凹所、31……中空軸本体、 31a……大径軸部（本体部分）、 31b,31c……小径軸部（本体部分） 31d……突起、32,33……キャップ部材、 41……一端フック部、42……他端フック部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の部材に対して相対回転する第２の部
    材を回転可能に支持する軸体が、 第１の部材に回転不能に係合された中空軸本体と、 この軸本体の端部に回転自在に外挿されると共に、第２
    の部材に回転不能に係合されたキャップ部材と、 前記軸本体に一端が係合され他端がキャップ部材に係合
    されたトーションバーと、 前記軸本体とキャップ部材間に封入された粘性グリスと
    からなり、 前記中空軸本体は第１の部材に係合する本体部分とトー
    ションバーの端部に係合する係合部分とに二分割される
    と共に、これら両部分の対向端面の一方に形成された突
    起と他方に形成された凹所とが前記両部分の相互回転可
    能な空転域を有して遊嵌されていることを特徴とする緩
    動回転軸装置。
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