WO2012105296A1 - ヒンジ装置 - Google Patents
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- G06F1/1681—Details related solely to hinges
Definitions
- the present invention relates to a hinge device incorporated in a notebook computer, a mobile phone, or the like, for example, a hinge device that pivotally connects a lid to the main body so as to open and close the lid with respect to the main body.
- FIG. 13 shows an example of a notebook personal computer 100.
- the main body keyboard
- the lid is a second member 120
- the second member 120 can be opened and closed to the first member 110. It is attached.
- the opening and closing of the second member 120 is performed by rotating the first member 110, and the second member 120 is pivotally connected to the first member 110. Therefore, the members 110 and 120 are hinged. They are connected by a device 130.
- FIG. 14 is a diagram for explaining the characteristics required for the notebook personal computer 100 described above.
- the second member 120 formed of a display is held at an arbitrary angle within a predetermined angle (20 to 180 °) range. A free stop function is required. Also, in the vicinity of full closure (0 to 20 °), a suction operation is required in which the second member 120 is closed by itself.
- FIG. 15 shows a conventional hinge device 200 described in Patent Document 1, and a suction operation is possible.
- FIG. 15 illustrates a state where the second member 120 is closed with respect to the first member 110 at an angle of 0 °.
- a friction member 210 including a bracket is fixed to the first member 110 in a rising shape, and a cam member 220 is attached to the second member 120.
- the friction member 210 and the cam member 220 are in surface contact with each other.
- a shaft member 230 is attached to the second member 120 with a screw 240, and a shaft portion 231 of the shaft member 230 passes through the friction member 210 and the cam member 220. Further, a friction torque is generated by the friction plate 250 being sandwiched between the friction member 210 and the shaft member 230.
- the biasing means 270 formed by overlapping a plurality of disc springs is attached to the shaft portion 231 of the shaft member 230.
- the biasing means 270 made of a disc spring biases the cam member 220 so as to press it against the friction member 210.
- a washer 280 through which the shaft part 231 of the shaft member 230 passes is provided outside the biasing means 270, and the biasing means 270 is tightened by crimping the tip end portion of the shaft part 231 of the shaft member 230 that has come out of the washer 280. Let it be bent. As a result, the biasing means 270 biases the cam member 220.
- the shaft portion 231 of the shaft member 230 has a non-circular outer shape such as a parallel cut, a D cut, or a rectangle, while the shaft hole of the friction member 210 through which the shaft portion 231 passes is circular.
- the shaft member 230 rotates, but the friction member 210 does not rotate.
- the shaft hole of the cam member 220 is a non-circular shape corresponding to the shaft hole 231 of the shaft member 230, and the shaft portion 231 of the shaft member 230 passes through this shaft hole, so that the cam member 220 has a shaft hole. It rotates together with the member 230 (that is, the second member 120).
- the cam member 220 rotates with respect to the friction member 210 and the opposing surface in contact with the friction member 210 becomes a friction surface to generate a frictional force.
- the rotation of 220 stops, and the second member 120 is held at an arbitrary angle.
- a convex portion 291 is formed on the surface (friction surface) of the cam member 220 facing the friction member 210
- a concave portion 292 is formed on the surface (friction surface) of the friction member 210.
- These convex portions 291 and concave portions 292 formed on the friction surface correspond to an opening angle of the second member 120 from around 20 °, and are formed so as to be fitted when the opening angle is 0 °.
- slope portions are formed at the start and end portions of the convex portion 291 and the concave portion 292. When the convex portion 291 and the concave portion 292 reach a fitting position, they slide between the slope portions. It has come to produce.
- the cam member 220 When the slope portion of the convex portion 291 and the slope portion of the concave portion 292 come into contact with each other by the closing operation of the second member 120, the cam member 220 performs a suction operation due to the rotational torque caused by the slip generated between them and the own weight of the second member 120. Thus, the second member 120 can be closed by itself.
- Patent Documents 2 to 6 describe structures that increase the friction torque and secure the suction operation.
- many friction surfaces are provided to reduce the surface pressure per surface.
- the convex portions and the concave portions are increased in order to ensure the suction operation.
- FIG. 16 shows a hinge device 300 having such a structure.
- 16 has a structure in which the second friction member 310 is assembled to the friction member 210 in a fixed state, and the cam member 220 is sandwiched between the friction member 210 and the second friction member 310. Further, a second cam member 320 that is in surface contact with the second friction member 310 is disposed outside the second friction member 310 (on the biasing means 270 side).
- the second cam member 320 is provided with a convex portion 291 on the surface facing the second friction member 310, the second friction member 310 is provided with a concave portion 292 on the surface facing the second cam member 320,
- the cam member 220 is provided with a convex portion 291 on the surface facing the friction member 210, and the friction member 210 is provided with a concave portion 292 on the surface facing the cam member 220 to perform the suction operation.
- FIG. 16A shows a state in which the opening angle of the second member 120 is 0 °. In this state, the convex portion 291 and the concave portion 292 are fitted.
- FIG. 16B shows a state in which the opening angle of the second member 120 is 90 °, and the convex portion 291 and the concave portion 292 are not fitted.
- the opposing surface of the flat second friction member 310 and the cam member 220 facing each other in a plane, the opposing surface of the cam member 220 and the friction member 210 facing each other formed with the uneven portions 201 and 292, and the uneven portion 291. , 292 are not formed, and four surfaces of the facing surfaces of the friction member 210 and the friction plate 250 facing each other in a plane are used as friction surfaces.
- the convex portion 291 is provided in each of the second cam member 320 and the cam member 220, and the concave portion 292 is provided in each of the second friction member 310 and the friction member 210. Since they are arranged in series, there is a problem that they become longer in the axial direction. Further, since the second cam member 320 and the second friction member 310 are required, the number of parts is large and the structure is complicated.
- the stroke during the suction operation is long, the stroke of the spring constituting the urging means is also large. Therefore, it is necessary to increase the number of springs in order to ensure durability. That is, when the height of the convex portion 291 is H, the entire hinge device 300 has a stroke of 2H, and the number of springs is twice that of the hinge device 200 of FIG. 15 to accommodate this stroke. . As the number of springs increases in this way, the structure becomes more complicated.
- the present invention has been made in consideration of such conventional problems, and the number of parts can be reduced without being elongated in the axial direction, and the friction torque can be reduced despite the simple structure. It is an object of the present invention to provide a hinge device that can be stabilized and can secure a suction operation.
- a hinge device is a hinge device that connects a first member and a second member so as to be relatively rotatable, and includes a first friction member fixed to one member, and the first friction member rotatably.
- a shaft member that is supported and to which the other member is fixed, a cam member that is rotationally restrained by the shaft member and that can be moved in the axial direction, and is fixed in a state of being opposed to the first friction member with the cam member interposed therebetween.
- a convex portion or a concave portion that fits into the convex portion or the concave portion of the cam member is formed on the friction surface of the first friction member and the second friction member facing the cam member.
- the convex part or concave part is in a non-fitted state The opposite end of the convex portion or concave portion, characterized in that the inclined so as to contact the friction surface of the first friction member and the second friction member.
- the friction surfaces of the first friction member and the second friction member are substantially parallel when the cam member is inclined in the non-fitted state.
- the said convex part or recessed part is provided in the symmetrical position centering on the said shaft member.
- the said convex part or recessed part is provided so that it may extend linearly in an orthogonal direction or a parallel direction with respect to the straight line orthogonal to the said shaft member and an up-down direction.
- the said convex part or recessed part is the length which does not reach the outer peripheral end of the both surfaces of the said cam member, and the friction surface of a 1st friction member and a 2nd friction member.
- the cam member is inclined when they are not fitted, and this inclination As a result, the end of the cam member located on the opposite side of the convex portion or the concave portion comes into contact with the friction surfaces of the first and second friction members to generate a friction torque. For this reason, stable friction torque can be generated. Further, since the convex portion or the concave portion is formed on both surfaces of the cam member and the friction surfaces of the first and second friction members, the friction portions are increased, and a stable friction torque can be applied.
- the convex portion or the concave portion is formed on both surfaces of the cam member and the friction surfaces of the first and second friction members, the number of parts for generating the friction torque can be reduced. And since the convex part or recessed part is formed in the both surfaces of a cam member and the friction surface of a 1st and 2nd friction member in this way, a suction operation can be ensured, without a stroke becoming long. Thereby, it can prevent that a hinge apparatus becomes long in an axial direction.
- FIG. 1 shows a hinge device according to an embodiment, wherein (a) is an end view of a state of attachment to a personal computer, (b) is a plan view of the second member at an opening angle of 0 °, and (c) is a longitudinal sectional view of (b). is there. (A) is a top view in the open angle of 180 degrees of a 2nd member, (b) is a longitudinal cross-sectional view of (a). The first friction member is shown, (a) is a plan view, (b) is a left side view, and (c) is a cross-sectional view taken along line E1-E1 of (b).
- the cam member is shown, (a) is a left side view, (b) is an E2-E2 cross-sectional view of (a), and (c) is a right side view.
- the second friction member is shown, (a) is a left side view, (b) is a sectional view taken along line E3-E3 of (c), and (c) is a right side view.
- the 1st modification of a cam member is shown, (a) is a left view, (b) is E5-E5 sectional drawing of (a), (c) is a right view.
- transformation form of a cam member is shown, (a) is a left view, (b) is E6-E6 sectional drawing of (a), (c) is a right view.
- the 3rd modification of a cam member is shown, (a) is a left view, (b) is E7-E7 sectional drawing of (a), (c) is a right view.
- the 4th modification of a cam member is shown, (a) is a left view, (b) is E4-E4 sectional view taken on the line of (a), (c) is a right view.
- It is a longitudinal cross-sectional view which shows the hinge apparatus of another embodiment of this invention. It is a disassembled perspective view which shows the hinge apparatus of another embodiment of this invention. It is a perspective view of the notebook personal computer in which a hinge apparatus is used. It is a side view explaining the characteristic requested
- (A), (b) is the top view and longitudinal cross-sectional view of the conventional hinge apparatus.
- (A), (b) is a longitudinal cross-sectional view of another conventional hinge apparatus.
- FIG. 1 to 10 show a hinge device 1 according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is an exploded perspective view
- FIG. 2 is a state with an opening angle of 0 °
- FIG. 3 is a state with an opening angle of 180 °.
- the hinge device 1 is provided at a hinge portion where a second member 120 as a display or a lid is attached to the first member 110 as a main body so as to be opened and closed.
- the hinge device 1 includes a shaft member 2, a first friction member 3 and a second friction member 4, a cam member 5, and a biasing means 6.
- the shaft member 2 is formed by a shaft body 21 and a shaft body 22 that extends integrally from one side surface of the shaft body 21. As shown in FIG. 2, the shaft body 21 is fixed to the second member 120 with screws 7. Therefore, when the second member 120 is rotated, the shaft member 2 rotates together with the second member 120.
- the shaft body 22 is formed in a non-circular outline obtained by cutting a circle in parallel.
- the shaft body 22 only needs to have a non-circular outer shape, and may have an outer shape obtained by D-cutting a circle, a rectangular shape, or an elliptical outer shape.
- a pair of friction members sandwiching the cam member 5 is formed by the first friction member 3 and the second friction member 4.
- the first friction member 3 is formed by a planar flange portion 31 on the bottom surface side and a bearing portion 32 that rises upright from the flange portion 31, and the flange portion 31 is the first member 110.
- the first friction member 3 is a fixed side member.
- the bearing portion 32 is raised from the first member 110.
- a circular shaft hole 33 is formed in the bearing portion 32, and the shaft body 22 of the shaft member 2 passes through the shaft hole 33 in a rotatable manner.
- the second friction member 4 has a circular outer shape as shown in FIGS. 2 and 3, and is connected to the first friction member 3 to be a fixed side member like the first friction member 3.
- a connection piece 44 having a non-circular outer shape is projected from the second friction member 4 and the connection piece 44 is fitted to the first friction member 3.
- a connecting hole 34 to be inserted is formed (see FIGS. 4 and 6).
- the second friction member 4 is fixed to the first friction member 3 in a state of rising so as to be substantially parallel to the bearing portion 32 of the first friction member 3.
- the second friction member 4 is formed with a circular shaft hole 43, and the shaft body 22 of the shaft member 2 penetrates through the shaft hole 43 in a rotatable manner.
- the cam member 5 has a circular outer shape and is disposed so as to be sandwiched between the first friction member 3 and the second friction member 4.
- the cam member 5 is formed with a non-circular shaft hole 53 corresponding to the shaft body 22 of the shaft member 2, and the shaft body 22 passes through the shaft hole 53.
- the cam member 5 is coupled to the shaft member 2 so as to rotate integrally with the shaft member 2. Therefore, the cam member 5 is a rotation side member, and the cam member 5 rotates integrally with the shaft member 2 by rotating the second member 120. This rotation generates a friction torque between the first friction member 3 and the second friction member 4.
- the urging means 6 is formed by laminating a plurality of leaf springs 6 a along the length direction of the shaft body 22 of the shaft member 2.
- Each leaf spring 6a is formed with a non-circular shaft hole 6b corresponding to the shaft body 22 of the shaft member 2, and the shaft body 22 passes through the shaft hole 6b. Thereby, each leaf spring 6a rotates integrally with the rotation of the shaft member 2, that is, the rotation of the second member 120.
- the urging means 6 may be formed by laminating a plurality of elastic bodies instead of the plurality of leaf springs 6a.
- reference numeral 9 denotes a friction plate inserted between the shaft member 2 and the first friction member 3, and a non-circular shaft hole 9b corresponding to the shaft body 22 of the shaft member 2 is formed.
- the shaft body 22 penetrates through the shaft hole 9b. Therefore, the friction plate 9 rotates integrally with the rotation of the shaft member 2. By this rotation, a friction torque is generated between the friction plate 9 and the first friction member 3.
- reference numeral 10 denotes a stopper plate disposed outside the urging means 6.
- the stopper plate 10 is formed with a non-circular shaft hole 10b corresponding to the shaft body 22 of the shaft member 2, and the shaft body 22 passes through the shaft hole 10b. Therefore, the stopper plate 10 rotates integrally with the rotation of the shaft member 2.
- the shaft body 22 of the shaft member 2 passes through the stopper plate 10, and the plate spring 6a of the urging means 6 is bent by crimping the penetrating end 22a. As a result, the urging means 6 urges the second friction member 4, the cam member 5, the first friction member 3, and the friction plate 9 to contact each other.
- the cam member 5, the first friction member 3, and the second friction member 4 are formed with convex portions 55 and concave portions 35 and 45.
- the convex portions 55 are formed on both surfaces of the cam member 5, and the concave portions 35 and 45 are formed on the surfaces of the friction members 3 and 4 facing the cam member 5.
- the convex portion 55 is formed on the first friction member 3 side surface 5a (hereinafter, right surface 5a) of the cam member 5 and the second friction member 4 side surface 5b (hereinafter, left surface 5b). Is formed.
- the convex portions 55 on both surfaces 5a and 5b of the cam member 5 are formed at symmetrical positions around the shaft hole 53 with the shaft hole 53 in between, and the convex portion 55 on the right surface 5a and the convex portion 55 on the left surface 5b are cam members. 5 are formed at non-identical positions on both sides. That is, in the state of FIG.
- the convex portion 55 on the surface 5 a side is located below the shaft hole 53, and the convex portion 55 on the surface 5 b side is located above the shaft hole 53 that is symmetrical to this.
- the convex portions 55 of the both surfaces 5a and 5b are formed at symmetrical positions with the shaft body 22 as the center.
- the portions where the convex portions 55 are not formed on both surfaces 5a and 5b of the cam member 5 are flat.
- the convex portions 55 of both surfaces 5a and 5b of the cam member 5 linearly extend with a predetermined length along a direction orthogonal to the straight line orthogonal to the shaft body 22 of the shaft member 2 in the vertical direction. Due to the linearly extending shape, the convex portion 55 can slide while intersecting with concave portions 35 and 45, which will be described later, and the friction torque is generated by sliding with the concave portions 35 and 45. appear. Since each convex part 55 of both surfaces 5a and 5b of the cam member 5 has a top part 55a and a slope part 55b surrounding the top part 55a, slipping occurs by providing the slope part 55b surrounding the top part 55a. Suction operation is possible.
- the concave portions 35 and 45 in the pair of friction members 3 and 4 are those into which the convex portions 55 of the cam member 5 are fitted, and as shown in FIGS. 2 and 4, the concave portion 35 is connected to the cam member 5 in the first friction member 3. As shown in FIGS. 2 and 6, the recess 45 is formed on the friction surface 4 a facing the cam member 5 in the second friction member. These concave portions 35 and 45 are formed so as to correspond to the convex portions 55 of the cam member 5, and are symmetrical positions about the shaft body 22 of the shaft member 2 passing through the respective shaft holes 33 and 43.
- the concave portions 35 and 45 have bottom portions 35a and 45a and slope portions 35b and 45b surrounding the bottom portions 35a and 45a, and slip between the slope portions 35b and 45b and the slope portion 55b of the convex portion 55. As a result, a suction operation is possible.
- the portions of the friction surfaces 3a, 4a of the pair of friction members 3, 4 where the recesses 35, 45 are not formed are flat.
- the convex portion 55 on the cam member 5 side and the concave portions 35 and 45 of the pair of friction members 3 and 4 have an opening angle of the second member 120 of about 20 ° to 340 ° (in this embodiment, about 20 ° to 180 °). ), A friction torque is generated because it slides in a non-fitted state.
- the suction operation is performed when the opening angle of the second member 120 is about 20 ° to 0 °, 340 ° to 0 ° (about 20 ° to 0 ° in this embodiment).
- the operation and action of the cam member 5 and the friction members 3 and 4 will be described.
- FIG. 2 shows a state in which the opening angle of the second member 120 is around 0 °.
- the convex portion 55 of the right surface 5a of the cam member 5 is fitted into the concave portion 35 of the first friction member 3 and the cam member 5
- the convex portion 55 of the left surface 5 b is fitted in the concave portion 45 of the second friction member 4. Thereby, the closed state of the second member 120 is maintained.
- FIG. 3 shows a state in which the opening angle of the second member 120 is 180 °.
- the opening angle is about 20 ° to 180 °
- the convex portions 55 of the both surfaces 5a and 5b of the cam member 5 and the concave portions of the pair of friction members 3 and 4 are shown.
- 35 and 45 are in a non-fitted state.
- the cam member 5 has the convex portions 55 of both surfaces 5a and 5b in contact with the flat portions of the friction surfaces 3a and 4a of the pair of friction members 3 and 4, and the cam member 5 is brought into contact with the pair of friction members by this contact. Inclined between 3 and 4.
- produces between the cam member 5 and a pair of friction members 3 and 4 by these contacts, the stable friction torque can be generated.
- a gap that can be inclined is provided between the shaft hole 53 of the cam member 5 and the shaft body 22 of the shaft member 2.
- the cam member 5 is inclined between the pair of friction members 3 and 4, so that the two convex portions 55 of the both surfaces 5 a and 5 b of the cam member 5 are in contact with the friction members 3 and 4,
- the end portions 56 a and 56 b on the cam member 5 opposite to the convex portion 55 are in contact with the friction members 3 and 4. Therefore, the cam member 5 and the pair of friction members 3 and 4 are in contact with each other at four points, and the friction portions are increased. Thereby, a stable friction torque can be obtained.
- the convex portions 55 of the both surfaces 5a and 5b of the cam member 5 are lengthened, the two convex portions 55 and the two end portions 56a and 56b come into contact with each other at a substantially triangular position. Can be kept parallel and stable friction torque can be obtained.
- the recesses 35 and 45 generate a rotational force in a direction in which the recesses 35 and 45 are engaged with each other by the biasing force of the biasing means 6.
- a suction operation occurs, and the second member 120 is closed in combination with its own weight.
- reference numeral 36 denotes a locus in which the end portion 56 b on the right surface 5 a of the cam member 5 slides on the opposing surface 3 a of the first friction member 3.
- reference numeral 46 denotes an end on the left surface 5 b of the cam member 5. This is a trajectory in which the portion 56 a slides on the friction surface 4 a of the second friction member 4.
- the trajectories 36 and 46 are formed on the outer peripheral side of the concave portions 35 and 45 formed on the friction members 3 and 4, and the end portions 56 a and 56 b of the cam member 5 are formed on the concave portions 35 of the friction members 3 and 4. , 45 without passing through the plane portions of the friction members 3, 4.
- trajectories 36 and 46 can be formed by setting the convex part 55 of the cam member 5, and the recessed parts 35 and 45 of a pair of friction members 3 and 4 to the length which does not reach these outer peripheral ends. Become.
- the stroke can be reduced by about 40%. Thereby, it can prevent that the hinge apparatus 1 becomes long in an axial direction. Further, since the stroke can be reduced compared to the conventional apparatus of FIG. 16, the number of leaf springs 6a can be reduced to 2/3, so that the number of parts can be reduced.
- two convex portions 55 are formed on each of both surfaces 5 a and 5 b of the cam member 5.
- the two convex portions 55 of the both surfaces 5a and 5b are provided at symmetrical positions of the shaft body 22 of the shaft member 2.
- the convex part 55 of each surface 5a, 5b is linearly extended in the parallel direction with respect to the shaft 22 and the straight line orthogonal to an up-down direction. 7 can obtain a stable friction torque, reduce the stroke, and reduce the number of parts.
- two convex portions 55 are formed on each surface 5 a and 5 b of the cam member 5.
- the two convex portions 55 on the both surfaces 5a and 5b are provided at symmetrical positions of the shaft body 22 of the shaft member 2 and extend linearly in a direction orthogonal to the straight line perpendicular to the shaft body 22 in the vertical direction.
- the convex portions 55 of the both surfaces 5a and 5b are formed by pressing the cam member 5, whereby the cam member 5 can be reduced in weight.
- the convex portion 55 of the left surface 5b is not provided at the symmetrical position with the shaft body 22 as the center, but is formed at a position shifted from the symmetrical position with respect to the convex portion 55 of the right surface 5a.
- the convex portions 55 of both surfaces 5a and 5b both extend in a direction orthogonal to the straight line perpendicular to the shaft body 22 and the vertical direction, but the convex portion 55 of the left surface 5b is somewhat curved without extending linearly. It extends in. Even in such a structure, a stable friction torque can be obtained, the stroke can be reduced, and the number of parts can be reduced.
- convex portions 55 are formed so as to be symmetrical with respect to the shaft body 22 with respect to both surfaces 5 a and 5 b of the cam member 5. All the convex portions 55 are arranged so as to extend on a straight line perpendicular to the shaft body 22 in the vertical direction. Even in such a structure, a stable friction torque can be obtained, the stroke can be reduced, and the number of parts can be reduced.
- FIG. 11 and 12 show hinge devices 1A and 1B according to another embodiment of the present invention, respectively, and the same members as those of the hinge device 1 according to the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals.
- a hinge device 1A shown in FIG. 11 has a cam member 5 formed with a concave portion 57 and a pair of friction members 3 and 4 sandwiching the cam member 5 with convex portions 37 and 47.
- Other configurations are hinge devices. Same as 1.
- the concave portions 57 and the convex portions 37 and 47 are provided at symmetrical positions around the shaft body 22 of the shaft member 2 as in the convex portions 55 and the concave portions 35 and 45 in the hinge device 1 and are orthogonal to the shaft body 22 in the vertical direction. It is formed so as to extend linearly in a direction orthogonal to the straight line. That is, in the hinge device 1 ⁇ / b> A of this embodiment, the uneven portion is provided opposite to the hinge device 1. Even in such a configuration, the friction torque can be stabilized, and the number of parts can be reduced, so that the hinge device does not become longer in the axial direction.
- the 12 uses a plurality of disc springs 6c as springs of the urging means 6.
- the plurality of disc springs 6c are provided so as to be adjacent to each other by being reversed.
- a partition plate 11 is provided between the urging means 6 and the second friction member 4 so that the disc spring 6 c does not directly contact the second friction member 4. Even in the case where such a disc spring 6c is used, the friction torque can be stabilized, and the hinge device that does not become long in the axial direction by reducing the number of parts can be obtained.
- the cam member 5 may be connected to the first member 110 to be the fixed side, while the pair of friction members 3 and 4 may be connected to the first member 110 to be the rotating side.
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Abstract
軸方向に長くなることなく、部品点数を少なくすることができ、簡単な構造で、摩擦トルクを安定させることができるヒンジ装置を提供する。カム部材5と、カム部材5を挟むことによりカム部材5の両面5a、5bに摩擦面3a、4aが対向した摩擦部材3,4と、カム部材5と摩擦部材3,4とが接触する方向に付勢する付勢手段6とを備える。カム部材5の両面5a、5b及び摩擦部材3,4の対向面に相互に嵌合する凸部55及び凹部35、45が形成される。カム部材5は凸部55及び凹部35,45が非嵌合状態のとき凸部55又は凹部35,45の反対側の端部56a、56bが摩擦部材3,4の摩擦面に接触するように傾斜する。
Description
本発明は、ノート型パソコン、携帯電話機等に組み込まれるヒンジ装置であって、例えば、本体に対して蓋体を開閉させるため、蓋体を本体に対して回動可能に連結するヒンジ装置に関する。
図13はノート型パソコン100の一例を示し、本体(キーボード)が第1部材110、蓋体(ディスプレー)が第2部材120となっており、第2部材120が第1部材110に開閉可能に取り付けられている。第2部材120の開閉は、第1部材110に対して回動操作することにより行われ、第2部材120を第1部材110に回動可能に連結するため、これらの部材110,120がヒンジ装置130によって連結されている。
図14は以上のノート型パソコン100に要求される特性を説明する図であり、ディスプレイからなる第2部材120は、所定角度(20~180°)範囲内においては、任意の角度で保持されるフリーストップ機能が要求される。又、全閉付近(0~20°)では、第2部材120が自力で閉じる吸い込み動作が要求される。
図15は、特許文献1に記載された従来のヒンジ装置200を示し、吸い込み動作が可能となっている。図15は第1部材110に対して第2部材120が閉じた角度0°の状態を示す。ヒンジ装置200は、第1部材110にブラケットからなる摩擦部材210が立上がり状に固定され、第2部材120にカム部材220が取り付けられている。摩擦部材210及びカム部材220は相互に面接触している。第2部材120には、軸部材230がねじ240によって取り付けられており、軸部材230の軸部231が摩擦部材210及びカム部材220を貫通している。又、摩擦部材210と軸部材230との間には、摩擦板250が挟まれることにより摩擦トルクが発生している。
軸部材230の軸部231には、複数の皿ばねを重ね合わせて形成された付勢手段270が取り付けられる。皿ばねからなる付勢手段270はカム部材220を摩擦部材210に押し付けるように付勢する。付勢手段270の外側には、軸部材230の軸部231が貫通したワッシャ280が設けられ、ワッシャ280から抜け出た軸部材230の軸部231の先端部分を加締めることにより付勢手段270を撓ませ状態とする。これにより付勢手段270がカム部材220を付勢した状態となる。
このような構造において、軸部材230の軸部231は、外形が平行カット、Dカット、矩形等の非円形となっている一方、この軸部231が貫通する摩擦部材210の軸孔は円形となっており、軸部材230は回転するが、摩擦部材210は回転することがない固定側となっている。これに対し、カム部材220の軸孔は軸部材230の軸孔231に相応した非円形となっており、この軸孔に軸部材230の軸部231が貫通することにより、カム部材220は軸部材230(すなわち第2部材120)と共に一体回転する。従って第2部材120が回動操作されると、カム部材220が摩擦部材210に対して回転してこれらが面接触している対向面が摩擦面となって摩擦力が発生するため、カム部材220の回転が停止し、第2部材120が任意の角度で保持される。
これに加えて、カム部材220の摩擦部材210との対向面(摩擦面)には凸部291が形成され、摩擦部材210の対向面(摩擦面)には凹部292が形成されている。摩擦面に形成されているこれらの凸部291及び凹部292は第2部材120の開角度が20°付近から対応し、開角度が0°のときに嵌合するように形成されるものである。又、凸部291及び凹部292の始端部及び終端部には、斜面部(図示省略)が形成されており、凸部291及び凹部292が嵌合可能位置に達すると、斜面部の間で滑りを生じるようになっている。第2部材120の閉じ作動により凸部291の斜面部及び凹部292の斜面部が接触すると、これらの間に発生する滑りによる回転トルクと第2部材120の自重とによってカム部材220が吸い込み動作し、これにより第2部材120が自力で閉じることができる。
特許文献2~6には、摩擦トルクを大きくすると共に吸い込み動作を確保する構造が記載されている。これらの特許文献では、摩擦面の外径を大きくすることなく摩擦トルクを大きくするために摩擦面を多く設けて1面あたりの面圧を軽減するものである。又、吸い込み動作を確保するために凸部及び凹部を増加している。図16はかかる構造となっているヒンジ装置300を示す。
図16のヒンジ装置300は、摩擦部材210に第2の摩擦部材310を固定状態で組み付け、この摩擦部材210と第2の摩擦部材310との間にカム部材220を挟み込む構造となっている。さらに、第2の摩擦部材310の外側(付勢手段270側)に第2の摩擦部材310と面接触する第2のカム部材320を配置している。又、第2のカム部材320が第2の摩擦部材310と対向する面に凸部291を設け、第2の摩擦部材310が第2のカム部材320と対向する面に凹部292を設けると共に、カム部材220が摩擦部材210と対向する面に凸部291を設け、摩擦部材210がカム部材220と対向する面に凹部292を設けて吸い込み動作を行うようになっている。図16(a)は第2部材120の開角度が0°の状態を示し、この状態では凸部291及び凹部292が嵌合している。図16(b)は第2部材120の開角度が90°の状態を示し、凸部291及び凹部292が非嵌合状態となっている。
図16のヒンジ装置300では、凹凸部291,292が形成されて対向している第2のカム部材320と第2の摩擦部材310との対向面、凹凸部291,292が形成されることなく平面で対向している平面第2の摩擦部材310とカム部材220との対向面、凹凸部201,292が形成されて対向しているカム部材220と摩擦部材210との対向面、凹凸部291,292が形成されることなく平面で対向している摩擦部材210と摩擦板250の対向面の4面を摩擦面とするものである。
しかしながら、図15のヒンジ装置200では、凸部291と凹部290とが非嵌合状態のとき、凸部291だけが摩擦部材210の対向面(摩擦面)に接触し摺動して摩擦トルクを発生するが、カム部材220が傾くことにより、カム部材220と摩擦部材210の接触状態が不安定となり、付勢手段270が軸方向に安定して撓まないで 斜めに撓むという問題が発生する。この結果、付勢力が不安定となり、摩擦トルクが安定しない欠点がある
図16のヒンジ装置300では、凸部291を第2のカム部材320及びカム部材220のそれぞれに設け、凹部292を第2の摩擦部材310及び摩擦部材210のそれぞれに設けており、しかもこれらが直列に配置されるため、軸方向に長くなる問題がある。又、第2のカム部材320及び第2の摩擦部材310を必要とするため、部品点数が多く、構造が複雑となっている。
さらに、吸い込み動作する際のストロークが長くなっていることから付勢手段を構成するばねのストロークも大きくなるため、耐久性を確保するためにはばねの数を多くする必要がある。すなわち、凸部291の高さをHとした場合、ヒンジ装置300の全体では2Hのストロークとなり、このストロークに対応するため、ばねの数は図15のヒンジ装置200の2倍必要となっている。このようにばね数が増えることにより、構造がさらに複雑となる。
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、軸方向に長くなることなく、部品点数を少なくすることができ、簡単な構造であるにもかかわらず摩擦トルクを安定させることができ、且つ吸い込み動作を確保することが可能なヒンジ装置を提供することを目的とする。
本発明のヒンジ装置は、第1部材と第2部材とを相対回転可能に連結するヒンジ装置であって、一方の部材に固定される第1摩擦部材と、この第1摩擦部材に回転自在に支持されて他方の部材が固定される軸部材と、この軸部材に回転拘束されて軸方向移動可能に設けられるカム部材と、このカム部材を挟み前記第1摩擦部材に対向した状態で固定される第2摩擦部材と、前記第1摩擦部材とカム部材と第2摩擦部材とが接触する方向に付勢する付勢手段とを備え、前記カム部材の両面の非同一位置に凸部もしくは凹部が形成され、前記第1摩擦部材及び第2摩擦部材の前記カム部材と対向する摩擦面に前記カム部材の凸部もしくは凹部に相互に嵌合する凸部もしくは凹部が形成され、前記カム部材は、凸部もしくは凹部が非嵌合状態のときに凸部もしくは凹部の反対側の端部が前記第1摩擦部材及び第2摩擦部材の摩擦面に接触するように傾斜することを特徴とする。
この場合、前記非嵌合状態で前記カム部材が傾斜しているとき、前記第1摩擦部材及び第2摩擦部材の摩擦面が略平行であることが好ましい。
又、前記凸部もしくは凹部は、前記軸部材を中心とした対称位置に設けられていることが好ましい。
又、前記凸部もしくは凹部は、前記軸部材と上下方向に直交する直線に対して直交方向又は平行方向に直線的に延びるように設けられていることが好ましい。
又、前記凸部もしくは凹部は、前記カム部材の両面及び第1摩擦部材及び第2摩擦部材の摩擦面の外周端に達しない長さとなっていることが好ましい。
本発明によれば、カム部材の両面及び第1摩擦部材、第2摩擦部材の摩擦面に凸部もしくは凹部を形成することにより、これらが非嵌合状態のときカム部材が傾斜し、この傾斜によって凸部もしくは凹部と反対側に位置しているカム部材の端部が第1及び第2摩擦部材の摩擦面と接触して摩擦トルクを発生させる。このため、安定した摩擦トルクを発生させることができる。又、凸部もしくは凹部は、カム部材の両面及び第1及び第2の摩擦部材の摩擦面に形成されているため、摩擦部分が多くなっており、安定した摩擦トルクを作用させることができる。
又、凸部もしくは凹部をカム部材の両面及び第1及び第2摩擦部材の摩擦面に形成していることから、摩擦トルクを発生するための部品点数を少なくすることができる。そして、このように凸部もしくは凹部をカム部材の両面及び第1及び第2摩擦部材の摩擦面に形成していることから、ストロークが長くなることがなく吸い込み動作を確保できる。これによりヒンジ装置が軸方向に長くなることを防止できる。
図1~図10は本発明の一実施形態のヒンジ装置1を示し、図1は分解斜視図、図2は開角度0°の状態、図3は開角度180°の状態である。
ヒンジ装置1は図13及び図14に示すヒンジ装置130と同様に、本体としての第1部材110に対し、ディスプレイや蓋体としての第2部材120を開閉自在に取り付けるヒンジ部分に設けられる。
図1に示すようにヒンジ装置1は、軸部材2と、第1摩擦部材3及び第2摩擦部材4と、カム部材5と、付勢手段6とを備えている。
軸部材2はシャフト本体21と、シャフト本体21の一側の側面から一体に延びる軸体22とによって形成されている。シャフト本体21は図2に示すように、第2部材120にねじ7によって固定される。従って、第2部材120が回動操作されると、軸部材2は第2部材120と一体となって回転する。軸体22は円を平行カットした非円形の外形に形成されている。軸体22は外形が非円形であれば良く、円をDカットした外形や矩形状、楕円形状の外形であっても良い。
第1摩擦部材3及び第2摩擦部材4によってカム部材5を挟む一対の摩擦部材が形成される。第1摩擦部材3は図4に示すように、底面側の平面状のフランジ部31と、フランジ部31から直立状に立ち上がる軸受部32とによって形成されており、フランジ部31が第1部材110にねじ8によって固定される。これにより第1摩擦部材3は固定側部材となっている。この固定状態では、軸受部32は第1部材110から立ち上がった状態となっている。軸受部32には円形の軸孔33が形成されており、軸孔33に軸部材2の軸体22が回転可能に貫通する。
第2摩擦部材4は図2及び図3に示すように外形が円形となっており、第1摩擦部材3に連結されることにより第1摩擦部材3と同様に固定側部材となっている。第2摩擦部材4を第1摩擦部材3に連結するため、第2摩擦部材4に非円形の外形の連結片44が突出されると共に第1摩擦部材3には連結片44が嵌合状態で挿入される連結孔34が形成されている(図4及び図6参照)。第1摩擦部材3に連結されることにより、第2摩擦部材4は第1摩擦部材3の軸受部32と略平行となるように立ち上がった状態で第1摩擦部材3に固定される。第2摩擦部材4には、第1摩擦部材3と同様に円形の軸孔43が形成されており、この軸孔43に軸部材2の軸体22が回転可能に貫通する。
図2及び図3に示すようにカム部材5は外形が円形となっており、第1摩擦部材3及び第2摩擦部材4に挟まれるように配置される。図5に示すように、カム部材5には軸部材2の軸体22に相応した非円形の軸孔53が形成されており、この軸孔53に軸体22が貫通する。このことによりカム部材5は軸部材2と一体回転するように軸部材2に連結される。従って、カム部材5は回転側部材となっており、第2部材120を回動操作することによりカム部材5は軸部材2と一体となって回転する。この回転により第1摩擦部材3及び第2摩擦部材4との間に摩擦トルクが発生する。
付勢手段6は複数の板ばね6aを軸部材2の軸体22の長さ方向に沿って積層状態とすることにより形成されている。それぞれの板ばね6aには軸部材2の軸体22に相応した非円形の軸孔6bが形成されており、この軸孔6bに軸体22が貫通する。これによりそれぞれの板ばね6aは軸部材2の回転、すなわち第2部材120の回動と一体となって回転する。なお、複数の板ばね6aに代えて複数の弾性体を積層させることにより付勢手段6としても良い。
図1及び図2において、符号9は軸部材2と第1摩擦部材3との間に挿入された摩擦板であり、軸部材2の軸体22に相応した非円形の軸孔9bが形成されており、この軸孔9bに軸体22が貫通する。従って、摩擦板9は軸部材2の回転と一体となって回転する。この回転により摩擦板9と第1摩擦部材3との間に摩擦トルクが発生する。
図1及び図2において、符号10は付勢手段6の外側に配置されるストッパプレートである。ストッパプレート10には軸部材2の軸体22に相応した非円形の軸孔10bが形成されており、軸孔10bに軸体22が貫通する。従って、ストッパプレート10は軸部材2の回転と一体となって回転する。軸部材2の軸体22はストッパプレート10を貫通しており、その貫通端22aを加締めることにより付勢手段6の板ばね6aを撓ませた状態とする。これにより付勢手段6は第2摩擦部材4、カム部材5、第1摩擦部材3及び摩擦板9が相互に接触するように付勢する。
この実施形態においては、カム部材5、第1摩擦部材3及び第2摩擦部材4には凸部55及び凹部35,45が形成されている。凸部55はカム部材5の両面に形成され、凹部35,45は摩擦部材3,4におけるカム部材5との対向面に形成されている。
図5に示すように、凸部55はカム部材5の第1摩擦部材3側の面5a(以下、右面5a)に形成されると共に第2摩擦部材4側の面5b(以下、左面5b)に形成されている。カム部材5の両面5a及び5bの凸部55は軸孔53を挟んで軸孔53を中心とした対称位置に形成されており、右面5aの凸部55及び左面5bの凸部55はカム部材5の両面の非同一位置に形成されている。すなわち図5の状態では、面5a側の凸部55が軸孔53の下側に位置し、面5b側の凸部55はこれと対称位置となる軸孔53の上側に位置している。ここで軸孔53には軸部材2の軸体22が貫通することから、両面5a,5bの凸部55は、軸体22を中心とした対称位置に形成されるようになっている。カム部材5の両面5a,5bにおける凸部55が形成されていない部分は平面となっている。
カム部材5の両面5a,5bの凸部55は、軸部材2の軸体22と上下方向に直交する直線に対して直交する方向に沿って所定長さで直線的に延びている。このように直線的に延びた形状となっていることにより、凸部55は後述する凹部35,45と交差しながら摺動することができ、この凹部35,45との摺動によって摩擦トルクが発生する。カム部材5の両面5a,5bのそれぞれの凸部55は、頂部55aと、頂部55aを囲む斜面部55bとを有しており、頂部55aを囲む斜面部55bを設けることにより滑りを生じるため、吸い込み動作が可能となっている。
一対の摩擦部材3,4における凹部35,45はカム部材5の凸部55が嵌合するものであり、図2及び図4に示すように凹部35は第1摩擦部材3におけるカム部材5と対向した摩擦面3aに形成され、図2及び図6に示すように凹部45は第2摩擦部材におけるカム部材5と対向した摩擦面4aに形成されている。これらの凹部35,45は、カム部材5の凸部55に対応するように形成されるものであり、それぞれの軸孔33,43を貫通する軸部材2の軸体22を中心とした対称位置に形成されていると共に、凸部55と同じ長さを有して軸部材2の軸体22と上下方向に直交する直線に対して直交する方向に直線的に延びている。さらに、凹部35,45は底部35a,45aと、底部35a,45aを囲む斜面部35b,45bとを有しており、斜面部35b,45bと凸部55の斜面部55bとの間で滑りを生じることにより吸い込み動作が可能となっている。一対の摩擦部材3,4の摩擦面3a,4aにおける凹部35,45が形成されていない部分は平面となっている。
以上のカム部材5側の凸部55及び一対の摩擦部材3,4の凹部35,45は、第2部材120の開角度が約20°~340°(この実施形態では約20°~180°)のときに、非嵌合状態となって摺動するため摩擦トルクを発生する。又、第2部材120の開角度が約20°~0°、340°~0°(この実施形態では約20°~0°)のときに吸い込み動作を行う。以下、カム部材5及び摩擦部材3,4の動作及び作用を説明する。
図2は第2部材120の開角度が0°付近の状態を示し、この状態ではカム部材5の右面5aの凸部55が第1摩擦部材3の凹部35に嵌合すると共にカム部材5の左面5bの凸部55が第2摩擦部材4の凹部45に嵌合している。これにより第2部材120の閉じ状態が維持されている。
図3は第2部材120の開角度が180°の状態を示し、約20°~180°の状態ではカム部材5の両面5a,5bの凸部55と、一対の摩擦部材3,4の凹部35,45が非嵌合状態となっている。この状態では、カム部材5は両面5a,5bの凸部55が一対の摩擦部材3,4の摩擦面3a,4aにおける平面部分に接触しており、この接触によってカム部材5は一対の摩擦部材3,4の間で傾斜している。この傾斜状態では、カム部材5のそれぞれの凸部55の反対側の端部が、対向している摩擦部材3,4の平面部分に接触する。すなわち、図3に示すようにカム部材5の右面5aの凸部55と反対側となっている左面5bの端部56aが第2摩擦部材4の摩擦面4aにおける平面部分に接触し、カム部材5の左面5bの凸部55と反対側となっている右面5aの端部56bが第1摩擦部材3の摩擦面3aにおける平面部分に接触している。そして、これらの接触によってカム部材5と一対の摩擦部材3,4との間で摩擦トルクが発生するため、安定した摩擦トルクを発生させることができる。なお、カム部材5の傾斜を可能とするため、カム部材5の軸孔53と軸部材2の軸体22との間には、傾斜可能なだけの隙間が設けられている。
カム部材5の凸部55が摩擦部材3,4の凹部35,45に嵌合していない非嵌合状態において、摩擦部材3,4の摩擦面3a,4aは略平行となっている。これは軸体22を挟んだ位置の凸部55及び端部56bがカム部材5の両面5a,5bで摩擦部材3,4のそれぞれの摩擦面3a,4aに接触するためである。このように摩擦部材3,4の摩擦面3a,4aが略平行となっていることにより、摩擦トルクが偏在することがなくなり、安定した摩擦トルクを発生させることができる。
このようにカム部材5が一対の摩擦部材3,4の間で傾斜することにより、カム部材5の両面5a,5bの2つの凸部55が摩擦部材3,4と接触した状態となると共に、カム部材5における凸部55の反対側の端部56a,56bが摩擦部材3,4と接触した状態となる。従って、カム部材5と一対の摩擦部材3,4とが4点での接触状態となり、摩擦部分が多くなっている。これにより安定した摩擦トルクを得ることができる。この場合、カム部材5の両面5a,5bの凸部55を長くすることにより、2つの凸部55及び2つの端部56a,56bが略三角形位置で接触するため、摩擦部材3,4の倒れを防止して平行を保つことができ、安定した摩擦トルクを得ることができる。
第2部材120が開角度約20°から0°に移行する間においては、カム部材5の両面5a,5bの凸部55及びこれに対向した一対の摩擦部材3,4の対向面3a,4aの凹部35,45は付勢手段6の付勢力により、相互に嵌合する方向に回転力が発生する。これにより吸い込み動作が生じ、第2部材120が自重と相俟って閉じ状態となる。
以上の動作中でカム部材5が斜めに傾斜するときには、カム部材5と一対の摩擦部材3,4とが4点で平行接触することから、摩擦部材3,4における摩擦面3a,4aは概ね平行状態を保つ。このため付勢手段6の板ばね6aに対して傾くような偏荷重が作用しない。
図4において、符号36はカム部材5の右面5aにおける端部56bが第1摩擦部材3の対向面3aを摺動する軌跡であり、図6において、符号46はカム部材5の左面5bにおける端部56aが第2摩擦部材4の摩擦面4aを摺動する軌跡である。かかる軌跡36及び46は摩擦部材3,4に形成されている凹部35,45よりも外周側に形成されるものであり、カム部材5の端部56a,56bは摩擦部材3,4の凹部35,45を通過することなく、摩擦部材3,4の平面部分を通過するようになっている。これにより摩擦トルクの変動を少なくすることができ、安定した摩擦トルクとすることができる。このような軌跡36,46は、カム部材5の凸部55及び一対の摩擦部材3,4の凹部35,45をこれらの外周端に達しない長さに設定することにより形成することが可能となる。
以上のようにカム部材5が傾斜することにより第2摩擦部材4の軸方向の移動量が低減し、付勢手段6の板ばね6aの撓みが低減する。例えば、カム部材5の外径が直径10mm、凸部55の位置が中心から3.5mmであり、高さ(H)が0.5mm(図5参照)とした場合、板ばね6aの撓み量(W1-W2)は0.59mmとなる。一方、カム部材220及び第2のカム部材320を直列に配置した図16の従来装置においては、W1-W2=2Hであり、1mmとなる。この実施形態においては、W1-W2=1.18Hとなるからストロークを約40%低減することができる。これにより、ヒンジ装置1が軸方向に長くなることを防止することができる。さらに、図16の従来装置に対してストロークを低減できることから板ばね6aの数を2/3とすることができるため、部品点数を削減することができる。
図7~図10はカム部材5に形成される凸部55の別の実施形態を示す。図示を省略するが、カム部材5を挟む一対の摩擦部材3,4の摩擦面には、それぞれの実施形態の凸部55に対応した凹部35,45が形成されるものである。
図7においては、凸部55がカム部材5の両面5a,5bのそれぞれに対し2つが形成されている。両面5a,5bの2つの凸部55は、軸部材2の軸体22の対称位置に設けられている。又、各面5a,5bの凸部55は軸体22と上下方向に直交する直線に対して平行方向に直線的に延びている。このような図7の凸部55によっても安定した摩擦トルクを得ることができると共に、ストロークを低減することができ、部品点数を少なくすることができる。
図8はカム部材5の各面5a,5bに対し、2つの凸部55が形成されている。両面5a,5bにおける2つの凸部55は、軸部材2の軸体22の対称位置に設けられると共に軸体22と上下方向に直交する直線に対し直交方向に直線的に延びている。両面5a,5bの凸部55はカム部材5をプレスすることにより形成されるものであり、これによりカム部材5を軽量化することができる。
図9は右面5aの凸部55に対し、左面5bの凸部55が軸体22を中心とした対称位置に設けられることなく、対称位置からずれた位置に形成されている。両面5a,5bの凸部55は、いずれも軸体22と上下方向に直交する直線に対し直交方向に延びているが、左面5bの凸部55は直線的に延びることなく幾分湾曲した状態で延びている。このような構造においても安定した摩擦トルクを得ることができると共に、ストロークを低減することができ、部品点数を削減することが可能となる。
図10はカム部材5の両面5a,5bに対し、軸体22の対称位置となるように凸部55が形成されている。いずれの凸部55も軸体22と上下方向に直交する直線上に延びて配置されている。このような構造においても、安定した摩擦トルクを得ることができると共に、ストロークを低減させることができ、部品点数を削減することが可能となる。
図11及び図12は、本発明の別の実施形態のヒンジ装置1A及び1Bをそれぞれ示し、上述した実施形態のヒンジ装置1と同一の部材には同一の符号を付してある。
図11に示すヒンジ装置1Aは、カム部材5に凹部57を形成し、カム部材5を挟む一対の摩擦部材3,4に凸部37,47を形成するものであり、その他の構成はヒンジ装置1と同様である。凹部57、凸部37,47はヒンジ装置1における凸部55及び凹部35,45と同様に軸部材2の軸体22を中心とした対称位置に設けられると共に、軸体22と上下方向に直交する直線に対して直交方向に直線的に延びるように形成されている。すなわち、この実施形態のヒンジ装置1Aにおいては、凹凸部をヒンジ装置1と反対に設けるものである。このような形態においても摩擦トルクを安定させることができ、部品点数を少なくして軸方向に長くなることのないヒンジ装置とすることができる。
図12に示すヒンジ装置1Bは付勢手段6のばねとして複数の皿ばね6cを用いるものである。複数の皿ばね6cは表裏反転して隣接するように設けられている。この場合、付勢手段6と第2摩擦部材4との間には、仕切板11が設けられて皿ばね6cが第2摩擦部材4と直接に接触しないようになっている。このような皿ばね6cを用いた場合においても摩擦トルクを安定させることができ、部品点数を少なくして軸方向に長くなることのないヒンジ装置とすることができる。
本発明は以上の実施形態に限定されることなく種々変形が可能である。例えば、カム部材5を第1部材110に連結して固定側とする一方、一対の摩擦部材3,4を第1部材110に連結して回転側としても良い。
1、1A、1B ヒンジ装置
2 軸部材
3 第1摩擦部材
3a 摩擦面
4 第2摩擦部材
4a 摩擦面
5 カム部材
5a 右面
5b 左面
6 付勢手段
22 軸体
35、45、57 凹部
37、47、55 凸部
110 第1部材
120 第2部材
2 軸部材
3 第1摩擦部材
3a 摩擦面
4 第2摩擦部材
4a 摩擦面
5 カム部材
5a 右面
5b 左面
6 付勢手段
22 軸体
35、45、57 凹部
37、47、55 凸部
110 第1部材
120 第2部材
Claims (5)
- 第1部材と第2部材とを相対回転可能に連結するヒンジ装置であって、
一方の部材に固定される第1摩擦部材と、この第1摩擦部材に回転自在に支持されて他方の部材が固定される軸部材と、この軸部材に回転拘束されて軸方向移動可能に設けられるカム部材と、このカム部材を挟み前記第1摩擦部材に対向した状態で固定される第2摩擦部材と、前記第1摩擦部材とカム部材と第2摩擦部材とが接触する方向に付勢する付勢手段とを備え、
前記カム部材の両面の非同一位置に凸部もしくは凹部が形成され、前記第1摩擦部材及び第2摩擦部材の前記カム部材と対向する摩擦面に前記カム部材の凸部もしくは凹部に相互に嵌合する凸部もしくは凹部が形成され、前記カム部材は、凸部もしくは凹部が非嵌合状態のときに凸部もしくは凹部の反対側の端部が前記第1摩擦部材及び第2摩擦部材の摩擦面に接触するように傾斜することを特徴とするヒンジ装置。 - 前記非嵌合状態で前記カム部材が傾斜しているとき、前記第1摩擦部材及び第2摩擦部材の摩擦面が略平行であることを特徴とする請求項1記載のヒンジ装置。
- 前記凸部もしくは凹部は、前記軸部材を中心とした対称位置に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のヒンジ装置。
- 前記凸部もしくは凹部は、前記軸部材と上下方向に直交する直線に対して直交方向又は平行方向に直線的に延びるように設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のヒンジ装置。
- 前記凸部もしくは凹部は、前記カム部材の両面及び第1摩擦部材及び第2摩擦部材の摩擦面の外周端に達しない長さとなっていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のヒンジ装置。
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