(57)【要約】【課題】各種機器の回転移動部を故障のない構成において手をかけることなく自動的に回転移動できるようにするトルクリミッタ付き電動モーター式回転軸装置を提供することを目的とする。【解決手段】回転軸１と、回転軸１に回転可能に外嵌されて設けられるギヤ８０と、回転軸１に設けられギヤ８０の側面と接触連動する接触連動部７０と、ギヤ８０と接触連動部７０間に連動のための接触圧を発生させるバネ９２と、ギヤ８０を駆動するギヤモータ１００とを備えてなるトルクリミッタ付き電動モーター式回転軸装置。【選択図】  図１
2006064167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸に回転可能に外嵌されて設けられるギヤと、
前記回転軸に設けられ前記ギヤの側面と接触連動する接触連動部と、
前記ギヤと前記接触連動部間に連動のための接触圧を発生させるバネと、
前記ギヤを駆動するギヤモータと、
を備えてなることを特徴とするトルクリミッタ付き電動モーター式回転軸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は各種機器の回転支持部位に使用される回転軸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  例えば、ノートパソコンは機器本体上に内面が表示面となった蓋が開閉自在に装着されて構成されている。このようなノートパソコンは使用開始時にはラッチを外して蓋を後方に持ちあげて所定の角度に開く動作が必要となり、結構手間がかかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  この発明では、各種機器の回転移動部を故障のない構成において手をかけることなく自動的に回転移動できるようにする回転軸装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記目的を達成するために、この発明では、回転軸と、前記回転軸に回転可能に外嵌されて設けられるギヤと、前記回転軸に設けられ前記ギヤの側面と接触連動する接触連動部と、前記ギヤと前記接触連動部間に連動のための接触圧を発生させるバネと、前記ギヤを駆動するギヤモータとを備えてなるトルクリミッタ付き電動モーター式回転軸装置を提供する。【０００５】  上記構成によれば、バネによりギヤの側面と接触連動部との間に連動のための接触圧が発生していることで、ギヤモータが作動されると回転軸は回転する。この回転軸の回転によりそれと一体の部分の回転移動が自動的に行なわれ、例えば、この発明の回転軸装置が実施形態において説明するようにノートパソコン等の蓋の回転軸支部に用いられた場合、上記回転軸の回転により蓋の開閉が自動的に行なわれる。【０００６】  これに対し、回転軸にバネ力に抗して大きな力がかかった場合には、その接触連動部とギヤとの接触連動が解除され、回転軸はギヤモータと切り離されて回転する（トルクリミッタ機能）。これにより、回転軸と一体の部分に何らかの大きな外力がかった場合は回転軸はギヤモータから切り離された状態で回転され、これによりギヤモータさらにはその他の回転軸装置部分に大きな力がかかることがなく、それらの損傷が回避される。例えば、この発明の回転軸装置が実施形態において説明するようにノートパソコン等の蓋の回転軸支部に用いられた場合、蓋の開閉動作時、また、蓋の開かれた状態において蓋に何らかの大きな外力がかった際に、ギヤモータさらにはその他の回転軸装置部分の損傷が回避される。
【発明の効果】
【０００７】  この発明によれば、ギヤモータが作動されることで回転軸が自動的に回転されるとともに、回転軸に大きな力がかかった場合には回転軸とギヤモータとが切り離されることで、これを利用してノートパソコンの蓋等を故障のない構成において手をかけることなく自動的に開閉できるようになる。さらに、この発明を採用することで、大形テレビのテレビ本体の水平、上下方向における向き調整を故障のない構成において自動的にできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  図１はこの発明の回転軸装置の第１の実施形態の断面構成を含む正面構成図、図２はその使用状態を示す斜視図である。１は回転軸としての鋼製のシャフトであり、一端側から他端側にかけて、ネジ部３、カット面が形成された取り付け部５、小径の円柱状挿通部６、大径の円柱状挿通部８、円柱状のバネ装着部１２、円板状の係止鍔部１０、円柱状のギヤ装着部１４、ネジ部１３、カット面が形成された連結部９それぞれが順次連続一体に設けられて構成されている。【０００９】  ２０はシャフト１の取り付け部５に外嵌固定され、シャフト１と一体に回転するように取り付けられる環状の第１の接触板、３０はシャフト１の円柱状挿通部６に回転可能に外嵌され第１の接触板２０と相対配置される環状で、かつ、下方に取り付け部３２を延出する第２の接触板である。図３は第１の接触板２０の接触面を示し、その接触面には環状の傾斜面２３ａを備える円錐状の凹部２３が形成され、図示しないが、第２の接触板３０の第１の接触板２０の接触面に相対する接触面にも上記凹部２３に嵌入する円錐状の凸部が形成されている。【００１０】  ４０、４１のそれぞれは取り付け用支持片であり、この支持片４０、４１はノートパソコンの本体Ｎの凹み部４９内にその基部４２、４３が互いに連結される状態で固定され、その立ち上がり部４４、４５にシャフト１がその円柱状挿通部８位置、円柱状のギヤ装着部１４の端部位置それぞれにおいて回転可能に挿通支持されている。一方の支持片４０の立ち上がり部４４の一方面側に上記第２の接触板３０がその取り付け部３２において固定される。【００１１】  ５０のそれぞれは環状の皿バネ、５１はナットであり、皿バネ５０それぞれはナット５１がシャフト１に締め付けられていくことで第１の接触板２０を第２の接触板３０側に弾力的に押圧し、これにより第１の接触板２０と第２の接触板３０の互いの円錐傾斜面間に圧接力を発生させる。【００１２】  ５２は樹脂製ワッシャ、５３は金属製ワッシャであり、シャフト１の円柱状挿通部８に装着されている。６０はコイルバネであり、コイルバネ６０はバネ装着部１４に装着されており、一端が上記支持片４０に係止され他端がシャフト１の円板状の係止鍔部１０面に係止され、シャフト１に一方の方向（ノートパソコンの蓋を開く方向）に回転力を付与するように設けられている。７０は環状接触板で、図４に示すように、上部に係止部７４が水平に突設されており、その係止部７４が係止鍔部１０の上周部に形成される切り欠き部１７に係止されてシャフト１と一体に回転するように設けられいる。【００１３】  ８０はギヤであり、ギヤ装着部１４に回転可能に装着され、その一方側の端面が上記環状接触板７０面に接触するように設けられている。９０のそれぞれは樹脂製ワッシャ、９１は金属ワッシャ、９２のそれぞれは皿バネ、９３はナットであり、シャフト１のバネ装着部１４の端部からネジ部１３にかけて装着され、ナット９３がシャフト１に締め付けられていくことでシャフト１が相対的に外方に突出され、これによりギヤ８０の上記一方側の端面が環状接触板７０面に皿バネ９２それぞれの力により弾力的に接触される。【００１４】  １００はモータ１０１を内蔵するギヤモータであ���その最終の駆動ギヤ１０２が上記シャフト１に装着されたギヤ８０に歯合するように設けられている。シャフト１の連結部９には、例えば、ノートパソコンの蓋Ｆに取り付けられるレバーＲが固定状態に連結され、シャフト１の回転によりレバーＲが回動して蓋Ｆが開閉するようになっている。【００１５】  以下、上記回転軸装置１のノートパソコンの蓋Ｆの開閉使用に際しての動作説明を、リモートコントロールスイッチを用いる場合について行なう。ノートパソコンは非使用時には蓋Ｆがラッチ機構により閉じられている。リモートコントロールスイッチによるスイッチ操作を行なうことで、ラッチ機構が解除されるとともにギヤモータ１００が作動され、その駆動ギヤ１０２に歯合するギヤ８０が回転する。そして、ギヤ８０の一方側の端面と環状接触板７０面とが皿バネ９２それぞれの力により接触連動することで連動して環状接触板７０が回転され、それに一体のシャフト１が回転される。このようして、シャフト１が回転されることでその連結部９に連結されるレバーＲが回転されて蓋Ｆが自動的に開かれる。この際、コイルバネ６０によりシャフト１が同方向に回転付勢されていることである程度蓋Ｆに重力がある場合にも支障なく開かれる。また、蓋Ｆの開き位置において、リモートコントロールスイッチの操作によりギヤモータ１００が逆方向に作動されることで蓋Ｆが自動的に閉じられる。ラッチ機構としては設定位置まで閉じられた際に自動的にラッチする構成のものを用いる。蓋Ｆが閉じられる際にはコイルバネ６０により逆方向の力が働くが、蓋Ｆの重量が働くことで支障なく閉じられる。【００１６】  上記の蓋Ｆの開閉動作時、また、蓋Ｆの開かれた状態において手が当たる等により蓋Ｆに何らかの外力がかり、その力の大きさが設定値を越えると、ギヤ８０の一方側の端面と環状接触板７０面間の接触連動が解除され、シャフト１はギヤモータ１００と連動することなく回転して蓋Ｆはそれと一体に開閉する。これによりギヤモータ１００、回転軸装置１の他の部分に大きな力がかかることがなく、それらの損傷が回避される。皿バネ９２のバネ力は、蓋Ｆの開閉のためのシャフト１の回転が安定して行なわれるようにギヤ８０の端面と環状接触板７０面とを確実に接触連動させ、かつ、大きな力が蓋Ｆにかかった場合は確実にシャフト１からギヤモータ１００が切り離されるように設計される。【００１７】  また、上記の蓋Ｆの開閉に伴うシャフト１の回転は、皿バネ５０により第１の接触板２０と第２の接触板３０の円錐傾斜面どうしが互いに弾力的に圧接していることでガタつくことなく安定して行なわれる。皿バネ５０のバネ力は蓋Ｆの開閉のためのシャフト１の回転を妨げることがないように設計される。【００１８】  図５はこの発明の回転軸装置の第２の実施形態の断面構成を含む正面構成図である。図６は大型テレビの全体構成を示す簡略図で、大形テレビ２００は基台２０１とその基台２０１上に水平位置において回転可能に取り付けられるテレビ取り付け部材２０２とそのテレビ取り付け部材２０２に取り付けられるテレビ本体２０３とからなり、この実施形態の回転軸装置は基台２０１への取り付け部材２０２の取り付け位置Ｘに用いられる。【００１９】  回転軸装置としては第１の実施形態のものにおいてコイルバネ６０が使用されない構成のものがシャフト１方向を垂直方向とするように用いられる。回転軸装置において第１の実施形態のものと同様の要素については対応するものにおいて同様の図番を用いており、また、それら要素は第１の実施形態のものと同様に機能する。この回転軸装置は、上記基台２０１の上面に連結部９を突出するように取り付けられ、その連結部９に取り付けられた連結部材２０５に外嵌め固定されるようにして取り付け部材２０２が回転軸１と一体に回転するように取り付けられる。これによりギヤモータ１００の作動による回転軸１の回転により取り付け部材２０２が回転することでテレビ本体２０３が回転してその水平方向に向きが自動的に調整できるようになっている。そして、テレビ本体２０３に大きな力がかかった際には、第１の実施形態のものと同様に、ギヤ８０の下側の端面と環状接触板７０面間の接触連動が解除され、シャフト１はギヤモータ１００と連動することなく回転して取り付け部材２０２及びテレビ本体１０３はそれと一体に回転する。これによりギヤモータ１００、さらに回転軸装置１の他の部分に大きな力がかかることがなく、それら部分の損傷が回避される。【００２０】  上記大型テレビ１００において、テレビ本体２０３は取り付け部材２０２に対してＹで示す２箇所の取り付け位置それぞれにおいて上下方向に回転可能なように取り付けられ、それら部分にもこの発明の回転軸装置を用いることでテレビ本体２０３の上下方向の向きを自動調整することが可能となる。その際の回転軸装置は第１の実施形態のものと同様のものが用いられる。すなわち、回転軸装置が取り付け部材２０２側にそのシャフト１方向を水平とするように取り付けられ、そのシャフト１の連結部９側にテレビ本体２０３が連結される。回転軸装置はテレビ本体２０３を上向きとする際にはその重量が回転軸１にかかるのでコイルバネ６０を必要とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の回転軸装置の第１の実施形態の断面構成を含む正面構成図
【図２】  この発明の回転軸装置の第１の実施形態の使用状態の斜視図
【図３】  この発明の回転軸装置の第１の実施形態における第１の接触板の接触面の構成図
【図４】  この発明の回転軸装置の第１の実施形態における環状接触板の斜視図
【図５】  この発明の回転軸装置の第２の実施形態の断面構成を含む正面構成図
【図６】  この発明の回転軸装置の第２の実施形態のものを使用する大型テレビの簡略図
【符号の説明】
１    シャフト（回転軸）
７０  環状接触板（接触連動部）
８０  ギヤ
９２  皿バネ（バネ）
１００  ギヤモータ
【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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