(57)【要約】【課題】組立が容易で部品数の少ない安価なトルクヒンジを提供する。【解決手段】一方部材１０１に他方部材１０２をヒンジ結合するトルクヒンジ構造の軸１０３で、軸１０３の横断面での一方が解放された弾性機能と剛性の２つの機能を備える。また、軸１０３の端部に突起１０３dを形成することで一方部材１０１にカシメられ固定される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方部材に他方部材をヒンジ結合するトルクヒンジ構造にあって、トルクヒンジの回動軸を成す軸が、弾性変形可能な性質と軸機能としての剛性を共有し、且つ前記トルクヒンジの回動軸を成す軸の形状が、どの横断面でも一方が開放された環状を形成しており、前記一方部材及び前記他方部材の軸穴と前記一方が解放された環状を成す軸との嵌合で、前記一方部材及び前記他方部材の軸穴径が、前記一方が解放された環状を形成する軸の外径より小さく、圧接嵌合で構成されていることを特徴とするトルクヒンジ。
【請求項２】
前記一方が解放された環状を成す軸が、スプリングピンである請求項１のトルクヒンジ。
【請求項３】
前記一方部材及び前記他方部材と前記一方が解放された環状を成す軸が、それぞれ金属であって、前記一方部材及び前記他方部材が、前記一方が解放された環状を成す軸より硬度が低い構成の請求項１のトルクヒンジ。
【請求項４】
前記一方が解放された環状を成す軸が、長手方向の片方側端部に軸径より少し大きい突起を形成し、前記軸径より少し大きい突起が前記一方部材又は前記他方部材に食い込んで固定されている請求項１のトルクヒンジ。
【請求項５】
前記一方部材が前記他方部材の両端を挟み込む構造にあって、前記一方部材の両端又は片端の軸穴の周辺に中心方向に向かって小さい１カ所以上の突起が形成されることにより、前記一方が解放された環状を成す軸が外れない構成の請求項１のトルクヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回動負荷抵抗を有するヒンジとしての小型化や薄型化に於ける使い勝手の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクヒンジは、ノートパソコンのディスプレイと本体との連結部や事務機器のカバー回動保持、厨房戸棚の扉の開閉時の保持や蛍光灯スタンドのアーム間の連結保持など、身近に存在する機器に多く使われている。また、トルクヒンジの構成としては、例えば、以下の方法が提案されている。
特許文献１（特開2003-120649号公報）に開示されている方法は、摩擦生成のための弾性部材と軸とが分離されている構造である。
特許文献２（特開2001-182420号公報）は、軸と軸受けとの構成間に於いて、当該軸に樹脂を一体成型することにより、面圧による樹脂の摩擦抵抗でトルクヒンジ機能を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２６４９０号公報
【特許文献２】特開２００１−１８２４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される方法は、回動時の摩擦生成のための弾性部材と軸とが分離されており、当該弾性部材の形状が複雑であるため、コスト高になっている。
【０００５】
特許文献２に開示される方法は、軸に樹脂を一体成形することにより、軸受けに対する樹脂の面圧により、回動時の摩擦抵抗を生成しているが、この構成は、熱衝撃等で樹脂の特性が変化するため、周囲環境温度が、一定の条件範囲に制限される欠点がある。更に軸部と樹脂の一体成型は、コスト高の要因になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一方部材に他方部材をヒンジ結合するトルクヒンジ構造にあって、トルクヒンジの回動軸が、弾性変形可能な性質と軸機能としての剛性を共有し、且つ前記トルクヒンジの回動軸形状が、どの横断面でも一方が開放された環状を形成することにより、前記一方部材及び前記他方部材の軸穴と前記一方が解放された環状を成す軸との嵌合で、前記一方部材及び前記他方部材の軸穴径が、前記一方が解放された環状を形成する軸部の軸径より小さく、圧接嵌合で構成されているトルクヒンジ構造である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のトルクヒンジによれば、軸が弾性機能と、軸機能としての剛性を共有するため、構造が簡単で低価格、更に周囲環境温度に左右されにくい安定した品質のトルクヒンジとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す右側面図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す図１のA-A断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す組立後の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す軸aの正面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す図６のB-B断面図である
【図８】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す軸aの斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す軸bの斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す片持ち保持の平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す片持ち保持の回動斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す2軸構成の斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す2軸嵌合後の平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す図１３のC-C断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す軸cの斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す図１４の右端部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
図１乃至図９は、本発明の実施の形態におけるトルクヒンジの構成例を示す図である。具体的には、図１は、本発明のトルクヒンジの構成を示す平面図であり、図２は、図１の右側面図、図３は、図１のA-A断面図、図４は、図１の分解構成斜視図、図５は、図１の回動斜視図、さらに図６は、１図に用いられている軸の正面図、図７は、図６のB-B断面図である。また、図８及び図９はそれぞれ形状が異なる軸の斜視図である。
【００１１】
次に図１０乃至図１１は、本発明の実施の形態における片持ちトルクヒンジの構成例を示す図である。図１０は、トルクヒンジの片持ち保持の場合の平面図であり、図１１は、図１０の片持ち保持の軸を中心に回動させた時の斜視図であり、図１２乃至図１４は、本発明の実施の形態における複数の軸からなるトルクヒンジの構成例を示す図である。図１２は、２ケの軸が圧入される前の斜視図であり、図１３は、２ケの軸が圧入された平面図、図１４は、図１３の軸が圧入された時のC-C断面図である。また、図１５は、図１４の軸c１０５の突起cを説明する斜視図であり、図１６は１４図の凸部a１０１cを説明するための外側から見た斜視図である。
【実施例】
【００１２】
図１に於いて、上部プレート１０１と下部プレート１０２とが、軸a１０３で連結されている。軸a１０３の位置は、図２で示す。上部プレート１０１と下部プレート１０２と軸a１０３との断面関係を図３で示す。ここで、軸a１０３は、上部プレート１０１より硬度が高いため、軸a１０３の端部に設けられた突起a１０３dが上部プレート１０１に食い込んで、カシメ固定される。
【００１３】
図４に於いて、上部プレートの穴１０１a及び１０１bと下部プレートの穴１０２aの穴径は、軸a１０３の外径より小さため、軸a１０３が、上部プレート１０１及び下部プレート１０２への挿入が圧入となる。従って、上部プレート１０１又は下部プレート１０２の回動時に、軸a１０３の外に拡がろうとする張力で、上部プレートの穴１０１a及び１０１bと下部プレートの穴１０２aとの間で摩擦抵抗が生ずる。図５は上部プレート１０１と下部プレート１０２と軸a１０３の回動時を表す。
【００１４】
図６は軸a１０３の断面を７図を用いて説明するためのもので、軸a１０３の任意カ所の横断面図であり、軸a１０３の開放部１０３aを有し、軸aの上側角１０３cと軸a下側角１０３aは鋭角とならないＲ形状又は小さい面取りが施されている。図８は、図６の斜視図であるが図９との比較を示したものである。機能として、軸a１０３に代わる軸b１０４を図９で説明する。横断面の一方が開放された環状を成すのは、軸a１０３と同様だが、開放部１０４aの軸方向形状が軸a１０３と異なり、複雑な形状を成す。この場合、軸b１０４の上側角１０４c及び下側角１０４bは、鋭角にならない用Ｒ形状又は小さい面取りが施されているため、上部プレート１０１又は下部プレート１０２の回動時に、図４の上部プレートの左側の穴１０１a及び上部プレートの右側の穴１０１bと下部プレートの穴１０２aに軸a１０３の軸aの下側角１０３bや軸aの上側角１０３cとが干渉することを防いでいる。
【００１５】
次に、トルクヒンジ構造が片持ちの場合を図１０で説明する。図１０に於いて、プレートc２０１とプレートd２０２とが、軸e２０３で連結されている。軸e２０３の形状は、端部には突起a２０３aが形成されて、軸e２０３より硬度が低いプレートd２０２にカシメ状態で固定されている。図１０の構成が左右対称となった一対のトルクヒンジ構造は、トルクヒンジ間の距離が長い時に有効である。図１１は軸e２０３を軸にしたプレートc２０１とプレートd２０２との回動時を表す。
【００１６】
図１２乃至図１６は、図１での軸a１０３が２分割された場合を示す。図１２に於いて、プレートa１０１とプレートb１０２が軸c１０５と軸d１０６を介して連結される。図１３は、図１２での軸c１０５と軸d１０６が、プレートa１０１とプレートb１０２に圧入されている。図１４は、プレートa１０１とプレートb１０２が軸c１０５と軸d１０６との関係を示す。図１５は突起c１０５の形状を説明したものであり、図１６はポンチで凸部a１０１cを形成させたものである。ここで、軸c１０５の端部に突起c１０５aが形成され、上部プレート左側の穴１０１aに食い込んでカシメによる固定となっている。また、軸d１０６が挿入された後、上部プレート１０１の右側の穴１０１b周辺に外力での塑性変形による凸aを形成することによって軸d１０６の脱落防止の構造になっている。
【００１７】
図１４の構成で軸e１０５の突起１０５aが、全体の両端になるように左右対称の２ケ使いでも構成は成立する。同様に上部プレート１０１の右側の穴１０１b周辺に外力での塑性変形による凸aを形成することは、反対側でも適合できる。この場合、軸e１０５の突起は不要で、軸形状は軸d１０６の２ケ使いとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
ノートパソコンの本体部とディスプレイ部を連結するトルクヒンジやカメラの雲台、アーム型蛍光灯スタンドや医療機器及びロボット等のアームの屈折状態保持、即ち関節部の態勢保持、上下開閉の戸棚の扉の保持など、身の周りの多くの家具や機器に使用される可能性が大きい。
【符号の説明】
【００１９】
１０１：上部プレート、１０１a：上部プレートの左側の穴、１０１b：上部プレートの右側の穴、１０１c：凸部a、１０２：下部プレート、１０２a：下部プレートの穴、１０３：軸a、１０３a：軸aの開放部、１０３b：軸aの下側角、１０３c：軸aの上側角、１０３d：突起a、１０４：軸b、１０４a：軸bの開放部、１０４b：軸bの下側角、１０４c：軸bの上側角、１０５：軸c、１０５a：突起c、１０６：軸d、２０１：プレートc、２０２：プレートd、２０３：軸e、２０３a：突起a
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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