(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とを相対的に回動可能に装着し、且つ任意の回動角度においてその角度を保持することができるトルクヒンジ装置において、
前記第１部材には、回動中心となるように形成された柱状または筒状の軸部が設けられ、
軸部に対して回動不能に装着され、且つ外径方向に向けて付勢力を有する付勢部が形成された外径付勢ワッシャが設けられ、
前記第２部材は、外径付勢ワッシャを収納する収納孔が形成され、外径付勢ワッシャが収納孔の内壁面を付勢部によって押圧しつつ収納孔内で回動可能となるように設けられ、
前記第２部材および外径付勢ワッシャを軸部から抜け落ちないようにするために軸部に固定されるストッパが設けられ、
前記第２部材と前記外径付勢ワッシャは同一の厚さを有しており、第２部材の収納孔に外径付勢ワッシャを収納した際には、前記第２部材の表面と前記外径付勢ワッシャの表面とが同一平面となることを特徴とするトルクヒンジ装置。
【請求項２】
第１部材と第２部材とを相対的に回動可能に装着し、且つ任意の回動角度においてその角度を保持することができるトルクヒンジ装置において、
前記第１部材には、回動中心となるように形成された柱状または筒状の軸部が設けられ、
軸部に対して回動不能に装着され、且つ外径方向に向けて付勢力を有する付勢部が形成された外径付勢ワッシャが設けられ、
前記第２部材は、外径付勢ワッシャを収納する収納孔が形成され、外径付勢ワッシャが収納孔の内壁面を付勢部によって押圧しつつ収納孔内で回動可能となるように設けられ、
前記第２部材および外径付勢ワッシャを軸部から抜け落ちないようにするために軸部に固定されるストッパが設けられ、
前記付勢部には、外径方向に突出する凸部が形成され、
前記収納孔の内壁部には、付勢部の凸部を収納可能な凹部が形成されていることを特徴とするトルクヒンジ装置。
【請求項３】
前記外径付勢ワッシャは、
平面視ほぼ円径の外径付勢ワッシャの外縁の一部を残して、外縁よりも内側を円周方向に切り欠いて形成して、一部残された外縁部分が１または複数、円の外径方向にバネ性を有する付勢部として設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のトルクヒンジ装置。
【請求項４】
前記外径付勢ワッシャは、
平面視ほぼ円形の外径付勢ワッシャの外縁をそのまま残して、円周方向に沿った１または複数の円弧状の打ち抜き孔が形成されており、
前記付勢部は、打ち抜き孔の外縁部分が円の外径方向にバネ性を有する付勢部として設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のトルクヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１部材と第２部材とを連結し、この第１部材と第２部材とを任意の角度位置に保持するための角度保持機能を備えるトルクヒンジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、パーソナルコンピュータにおける液晶ディスプレイや、あるいは通常のテレビにおいては、画面を見やすい角度に調整可能であって、且つ調整した角度を保持することができる角度保持機能を備えたトルクヒンジ装置が採用されている。
【０００３】
従来、このような角度保持機構を備えたトルクヒンジ装置の例として、図１０に示す構成が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
このトルクヒンジ装置は、第１部材１０が第２部材２０に対して、回動可能であって、且つ設定した角度で保持できるように設けられているものである。
第１部材１０は、第２部材２０に取り付けられる軸部１２を有している。軸部１２は、断面円形の一部を切り欠いてフラットな平面部分１１が形成された形状であって、この平面部分１１は円の中心を挟んで対向するように円の直径に対して線対称となる位置に形成されている。
第１部材１０の先端部１３は、ディスプレイ等の他の部材に取り付けられるような構造となっている。
【０００４】
第２部材２０は、第１部材１０の軸部１２に対して回動可能な部材であり、他の部材へ取り付け可能な板状の取り付け部２１と、取り付け部２１の表面に対して垂直に立設されている軸取り付け部２２とを有している。軸取り付け部２２には、第１部材１０の軸部１２を挿通可能な挿通孔２４が形成されている。
【０００５】
第１部材１０と第２部材２０との取り付けは、２枚のフリクションワッシャ２６、スプリングワッシャ２７、ストッパ２８を介して行われる。
まず、第１部材１０の軸部１２にフリクションワッシャ２６を挿通させる。フリクションワッシャ２６の中心孔は、軸部１２の断面形状と同一形状に形成されており、フリクションワッシャ２６は軸部１２に対しては回動せずに固定される。
そして、軸部１２を第２部材２０の挿通孔２４に挿通させ、挿通孔２４を挿通した軸部１２に先ほどのフリクションワッシャ２６と同一形状のフリクションワッシャ２６と、スプリングワッシャ２７とストッパ２８を順に挿通させる。
【０００６】
フリクションワッシャ２６、軸取り付け部２２、フリクションワッシャ２６、スプリングワッシャ２７を圧接した状態で、ストッパ２８を軸部１２に対してかしめて固定する。
このような構成によれば、第２部材２０の軸取り付け部２２の両面にフリクションワッシャ２６が所定の摩擦力をもって接触しているので、第１部材１０の軸部１２に対して第２部材２０を回動させようとすると、所定の回動トルクが必要となり、第１部材１０と第２の部材とを任意の角度に回動させた位置で保持させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１２４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のトルクヒンジ装置においては、複数枚のワッシャが必要であり、構成部品の部品点数が多いという課題があった。そして、このような多い部品を組み付けるため加工工程も多くなっているので、加工工程の削減を図りたいという要望もあった。
さらに、従来のトルクヒンジ装置は、複数枚のワッシャを軸部に対して組み付けて行くので、軸部の軸線方向に沿って厚い構成となってしまい、薄型化・小型化の要請に応えることができないという課題もあった。
【０００９】
そこで本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、部品点数を減らして加工工程を削減するとともに、薄型化が可能なトルクヒンジ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかるトルクヒンジ装置によれば、第１部材と第２部材とを相対的に回動可能に装着し、且つ任意の回動角度においてその角度を保持することができるトルクヒンジ装置において、前記第１部材には、回動中心となるように形成された柱状または筒状の軸部が設けられ、軸部に対して回動不能に装着され、且つ外径方向に向けて付勢力を有する付勢部が形成された外径付勢ワッシャが設けられ、前記第２部材は、外径付勢ワッシャを収納する収納孔が形成され、外径付勢ワッシャが収納孔の内壁面を付勢部によって押圧しつつ収納孔内で回動可能となるように設けられ、前記第２部材および外径付勢ワッシャを軸部から抜け落ちないようにするために軸部に固定されるストッパが設けられ、前記第２部材と前記外径付勢ワッシャは同一の厚さを有しており、第２部材の収納孔に外径付勢ワッシャを収納した際には、前記第２部材の表面と前記外径付勢ワッシャの表面とが同一平面となることを特徴としている。
この構成を採用することによって、軸部に対して回動不能な外径付勢ワッシャが第２部材の収納孔の内壁面を押圧しつつ回動する。このため、必要なトルクは、外径付勢ワッシャの付勢部と第２部材の収納孔の内壁面との間で発生する。したがって、フリクションワッシャ等を複数枚使用してトルクを出すことがなく、部品点数を削減できる。そして、軸部方向に対してフリクションワッシャ等を複数枚重ねることがないので薄型化を図れる。また、第２部材の表面と前記外径付勢ワッシャの表面とが同一平面となることでさらに薄型化を図れる。
【００１１】
本発明にかかるトルクヒンジ装置によれば、第１部材と第２部材とを相対的に回動可能に装着し、且つ任意の回動角度においてその角度を保持することができるトルクヒンジ装置において、前記第１部材には、回動中心となるように形成された柱状または筒状の軸部が設けられ、軸部に対して回動不能に装着され、且つ外径方向に向けて付勢力を有する付勢部が形成された外径付勢ワッシャが設けられ、前記第２部材は、外径付勢ワッシャを収納する収納孔が形成され、外径付勢ワッシャが収納孔の内壁面を付勢部によって押圧しつつ収納孔内で回動可能となるように設けられ、前記第２部材および外径付勢ワッシャを軸部から抜け落ちないようにするために軸部に固定されるストッパが設けられ、前記付勢部には、外径方向に突出する凸部が形成され、前記収納孔の内壁部には、付勢部の凸部を収納可能な凹部が形成されていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、軸部に対して回動不能な外径付勢ワッシャが第２部材の収納孔の内壁面を押圧しつつ回動する。このため、必要なトルクは、外径付勢ワッシャの付勢部と第２部材の収納孔の内壁面との間で発生する。したがって、フリクションワッシャ等を複数枚使用してトルクを出すことがなく、部品点数を削減できる。そして、軸部方向に対してフリクションワッシャ等を複数枚重ねることがないので薄型化を図れる。また、この構成を採用することによって、第１部材と第２部材とを相対的に回動させたときに凸部が凹部に収納する位置ではクリック感を生じさせることができる。
【００１２】
また、前記外径付勢ワッシャは、平面視ほぼ円径の外径付勢ワッシャの外縁の一部を残して、外縁よりも内側を円周方向に切り欠いて形成して、一部残された外縁部分が１または複数、円の外径方向にバネ性を有する付勢部として設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、１枚の円盤状の部材を、外縁の一部を付勢部として残し、この内側部分を切り欠いて構成することによって、この付勢部が円の外径方向に付勢力を有して外径付勢ワッシャとすることができる。
【００１３】
また、前記外径付勢ワッシャは、平面視ほぼ円形の外径付勢ワッシャの外縁をそのまま残して、円周方向に沿った１または複数の円弧状の打ち抜き孔が形成されており、前記付勢部は、打ち抜き孔の外縁部分が円の外径方向にバネ性を有する付勢部として設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、１枚の円盤状の部材に打ち抜き孔を穿設し、この打ち抜き孔の外方に位置する外縁部分が円の外径方向に付勢力を有する付勢部として設けられた外径付勢ワッシャとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかるトルクヒンジ装置によれば、部品点数を減らして加工工程を削減するとともに、薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】トルクヒンジ装置の外観構成を示す平面図である。
【図２】トルクヒンジ装置を側面からみた分解図である。
【図３】軸部の他の構成を示す、トルクヒンジ装置を側面からみた分解図である。
【図４】図２の斜視図である。
【図５】外径付勢ワッシャの平面図である。
【図６】外径付勢ワッシャと第２部材の収納孔との関係を示す説明図である。
【図７】外径付勢ワッシャの他の形態を示す説明図である。
【図８】第２部材の収納孔の凹部を増やし、且つ外径付勢ワッシャの府西部の数も増やした構成を示す分解図である。
【図９】第２部材の収納孔の凹部を増やした構成を示す分解図である。
【図１０】従来のトルクヒンジ装置の組み立て分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るトルクヒンジ装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１はトルクヒンジ装置の組み付け後の全体構成を示しており、図２は図１のトルクヒンジ装置の側面からの分解図、図３は軸部を第１部材とは別部材にした場合の側面からの分解図、図４は図２に示したトルクヒンジ装置の斜視図（第２部材の一部を省略）を示している。また、図５は外径付勢ワッシャの平面図、図６は外径付勢ワッシャと第２部材の収納孔との関係を示している。
【００１８】
本実施形態のトルクヒンジ装置３０は、第１部材３２と第２部材３４とが相対的に回動可能となっている構成であって、且つ回動させたときに任意の回動角度でその回動角度を保持可能に設けたものである。
本実施形態における第１部材３２は、板状に形成された金属板であって、任意の箇所に、回動中心となる軸部３５が設けられている。
図２で示す例では、軸部３５は、板状の第1部材３２の表面から、表面に対して垂直方向に延びるように形成されており、バーリング加工等によって第1部材３２と一体に形成された筒状の構成としている。このような軸部３５の構成としては、第１部材３２と一体に形成されることによって第1部材に対しては回動不能且つ部品点数の削減が図れるので、第１部材３２を加工して形成することが好ましい。
【００１９】
なお、図３に図示する例のように、軸部３５は、第１部材３２とは別部材で形成し、板状の部材の表面から垂直方向に突出するよう、筒状または柱状に形成された部材としてもよい。この軸部３５は、板状の第１部材３２に形成された軸部貫通孔３８に背面から進入し、表面から突出するように構成されている。
軸部３５の平面側は、軸部３５の外方へ突出するフランジ部３３が設けられており、フランジ部３３が第１部材３２の背面に当接することで軸部３５の抜け止めとなる。この場合、軸部貫通孔３８内に収納された軸部３５はかしめ等により第１部材３２に固定される。
【００２０】
また、軸部３５は、後述する外径付勢ワッシャ４０をその外周面に回動不能となるように固定されて設けられている。
外径付勢ワッシャ４０をその外周面に固定させる手段として、軸部３５は断面視完全な円形ではなく、その外周面の一部に平坦面３５ａを形成している例が挙げられる。平坦面３５ａは、軸部３５を形成する筒状の厚さ部分の一部を切断または研削する加工によって形成されている。
なお、本実施形態では、平坦面３５ａが複数形成されるように、軸部３５断面形状は１２角形となっているが、平坦面３５ａの数はいくつでもよい。
【００２１】
本実施形態における第２部材３４は、第１部材３２の軸部３５が突出する方向の表面に装着される。第２部材３４は、第１部材３２の表面に接触して第１部材３２の表面に対して摺動可能な回動部３６と、回動部３６に対して所定の角度を有しており他の部材に接続可能な接続部３７とを有している。
回動部３６には、内部に後述する外径付勢ワッシャ４０を収納する収納孔４２が形成されている。
【００２２】
本実施形態としては、第２部材３４の一例として、板状の回動部３６と板状の接続部３７（図４では省略して図示）とが、一枚の金属板を直角に折り曲げて形成された構成であるが、第２部材３４としてはこのような構成には限定されない。回動部３６と接続部３７とが別部材で構成されていてもよい。
さらに、例えば、回動部３６は、第１部材３２の表面に接触しないような位置（第１部材３２の表面から隙間をあけた位置）に、外径付勢ワッシャ４０を介して配置されていてもよい。
また、接続部３７の形状としては板状でなくてもよい。
【００２３】
外径付勢ワッシャ４０には、内部に第１部材３２の軸部３５を収納する収納孔４４が形成されている。収納孔４４の形状は、軸部３５の断面形状と同一であって、外径付勢ワッシャ４０の収納孔４４を軸部３５に収納させると外径付勢ワッシャ４０は、軸部３５に対して回動不能となるように装着される。
上述したように、軸部３５の外周面には、平坦面３５ａが形成されているので、外径付勢ワッシャ４０の収納孔４４の内壁面には、この平坦面３５ａと一対一で接する平坦面が形成されていればよい。
また、本実施形態では、軸部３５の断面形状は多角形（具体的には１２角形）であるから収納孔４４の形状も多角形（１２角形）としている。
【００２４】
外径付勢ワッシャ４０には、その外径方向に付勢する付勢部４６が形成されている。
本実施形態の付勢部４６の構成は、一端（付け根部分）が外径付勢ワッシャ本体につながっており、他端（先端部）が外径付勢ワッシャ本体から切り離された腕状に形成されたものである。腕状の付勢部４６は、ほぼ円形の外径付勢ワッシャ４０の外縁をそのまま残して形成され、その内側は円周方向に切り欠いた切り欠き部４８が形成されている。
腕状の付勢部４６は、その腕の付け根部分から腕の先端部にかけて外方に向かうバネ性を有している。したがって、付勢部４６の腕の先端部においては、外径方向に向かう力がはたらいており、腕状の部位以外の部位よりも外径方向にわずかに突出している。
【００２５】
本実施形態では、腕状の付勢部４６は、外径付勢ワッシャ４０を平面視したときの円の中心に対して互いに点対称となる位置の２箇所に設けられている。
付勢部４６を設ける箇所の箇所数を変更することによって、第２部材３４に対するトルクの大きさを調整することができる。
【００２６】
外径付勢ワッシャ４０は、第２部材３４の収納孔４２内に収納される。このとき、外径付勢ワッシャ４０の付勢部４６が、収納孔４２の内壁面を押圧するので、外径付勢ワッシャ４０と第２部材３４は、付勢部４６が内側から第２部材３４を押圧することによりトルクが発生する。
このように、トルクの発生箇所を収納孔の内壁面と、この内壁面に接触する部位だけで出しているので、部品点数の削減や薄型化を図ることができる。
【００２７】
また、腕状の付勢部４６の先端部近傍には、外方に突出する凸部５０が形成されており、この凸部５０を収納可能な大きさの凹部５２が、第２部材３４の収納孔４２の内壁面に形成されている。
本実施形態では、付勢部４６は中心を点対称とした２箇所に形成されているので、凸部５０も１つの外径付勢ワッシャ４０に対して２箇所に形成されている。
このような構成を採用することで、第２部材３４を外径付勢ワッシャ４０に対して回動させた場合、凸部５０が凹部５２に入り込んでいない箇所では大きいトルクが発生し、凸部５０が凹部５２に入り込んだときには、その位置で一旦停止する。もう一度回動を開始させる際には大きなトルクが必要となる。この凸部５０が凹部５２に入り込む位置での感触をクリック感として操作者に認識させることができるので、予め決まった回動角度を操作者は認識しやすくなる。
【００２８】
また、凹部５２は、外径付勢ワッシャ４０の凸部５０の数と同じか、多く形成されているとよい。また、複数の凸部５０の何れかが凹部５２にはまり込んだときには、他の凸部５０も他の凹部５２にはまり込むように形成されているとよい。
例えば、凸部５０が外径付勢ワッシャ４０において、凸部５０が中心をはさんで対向する２箇所に形成されている場合に、収納孔４４の内壁面の凹部５２を、中心を挟んでそれぞれ９０度ずつの角度を有している４箇所に設けるとよい。
この構成では、第２部材３４と第１部材３２とを回動させた場合に、９０度回動させる毎にクリックが発生する。
【００２９】
また、外径付勢ワッシャ４０の厚さを第２部材３４と同一の厚さに形成するとよい。これによると、第２部材３４の収納孔４４内に外径付勢ワッシャ４０を収納したときに、各部材が同一平面となるので、後述するストッパ５５を装着したときに、がたつき等を抑えることができる。
【００３０】
軸部３５に、第２部材３４および外径付勢ワッシャ４０を装着したのち、軸部３５の先端部側に、第２部材３４および外径付勢ワッシャ４０の表面に密着させたストッパ５５を設ける。
ストッパ５５は、軸部３５の断面形状と同一形状の収納孔５９が形成されており、収納孔５９内に軸部３５を挿入させ、軸部３５に対してかしめによって固定される。このストッパ５５は軸部３５に対する、第２部材３４および外径付勢ワッシャ４０の抜け止めとして構成される。
【００３１】
次に、外径付勢ワッシャの他の実施形態について、図７に基づいて説明する。
本実施形態の外径付勢ワッシャ６０は、付勢部６２が腕状ではなく、外径付勢ワッシャ６０の外縁部そのままの形状である。つまり、付勢部６２は外径付勢ワッシャ本体と両端部が完全につながっている。付勢部６２の内側は、円弧状または円弧に近い形状に切り欠かれた切り欠き部６４が形成されている。１枚の板状の部材に、このような切り欠き部６４を形成することによっても、切り欠き部６４の外縁は外径方向に突出する付勢力を有する。
本実施形態における付勢部６２にも凸部５０を形成するとよい。
【００３２】
続いて図８に、第２部材３４の収納孔４２の内壁面に多数の凹部５２を形成し、且つ外径付勢ワッシャ４０の付勢部４６を４箇所に設けた実施形態を示す。
まず本実施形態の凹部５２は、収納孔４２の内壁面の１２箇所に形成されている。このように、凹部５２の数を多くすることにより、第２の部材３４を第１の部材３２に対して回動させたときに、大きな角度の回動ではなくてもクリック感を感じつつ回動させることができる。
【００３３】
なお、図９には、第２部材３４の収納孔４２の内壁面に多数の凹部５２を形成し、且つ外径付勢ワッシャ４０の付勢部４６を２箇所に設けた実施形態を示す。
図９に示す実施形態は、凹部５２が収納孔４２の内壁面の１２箇所に形成されている。この点は図８の構成と同様であり、凹部５２の数を多くすることにより、第２の部材３４を第１の部材３２に対して回動させたときに、大きな角度の回動ではなくてもクリック感を感じつつ回動させることができる。
【００３４】
そして、図８と図９の違いは、外径付勢ワッシャ４０の付勢部４６の数の違いである。この付勢部４６の数を変更することでトルクの変更を容易に行うことができる。図８では、付勢部４６を４箇所に設けているので、付勢部４６を２箇所に設けている図９の実施形態よりも収納孔４２の内壁面への付勢力が大きくはたらくので、図９の構成よりもトルクのアップを図ることができる。
逆に回動時のトルクを減らしたい場合には、付勢部４６の数を減らせばよい。
【００３５】
なお、本発明としては、上述した外径付勢ワッシャの付勢部の形状としては、上述した実施形態に限定するものではなく、外径方向に付勢力を有する形状であればよいことはもちろんである。
【００３６】
また、本発明のトルクヒンジ装置としては、パーソナルコンピュータにおける液晶ディスプレイや、テレビなどの映像機器に用いることには限定されることはなく、様々な機器に用いることができる。
【符号の説明】
【００３７】
３０  トルクヒンジ装置
３２  第１部材
３３  フランジ部
３４  第２部材
３５  軸部
３５ａ  平坦面
３６  回動部
３７  接続部
３８  軸部貫通孔
４０，６０  外径付勢ワッシャ
４２，４４，５９  収納孔
４４  平坦面
４６，６２  付勢部
４８，６４  切り欠き部
５０  凸部
５２  凹部
５５  ストッパ
【図１】
0005622080.tif 000002
【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】
0005622080.tif 000009
【図９】
0005622080.tif 000010
【図１０】
0005622080.tif 000011