(57)【要約】【課題】ヒンジ軸をカール軸受のカール部で支持してなるチルトヒンジにおいて、コンパクト化を妨げることなく発生トルクを大きくすることである。【解決手段】カール軸受２、２’のカール部１４の両端部に内周テーパ面１８、１８を形成し、前記ヒンジ軸３に各内周テーパ面１８、１８に合致する一対の外周テーパ面２２，２２を形成し、前記外周テーパ面２２、２２相互間のヒンジ軸３に小径部２１を形成し、前記カール部１４に縮径方向の弾性を付与して前記内周テーパ面１８を外周テーパ面２２に嵌合させた、クサビ作用によって大きな摩擦トルクを発生させるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カール部を有するカール軸受をヒンジ本体に設け、前記カール部において所定のトルクをもってヒンジ軸を回転自在に支持してなるチルトヒンジにおいて、前記カール部の両端部内周面に外端方向に拡径する内周テーパ面を形成し、前記ヒンジ軸に各内周テーパ面に合致する一対の外周テーパ面を軸方向に対向状に形成し、前記一対の外周テーパ面相互間のヒンジ軸の外径を前記カール部の内径より小径に形成し、前記カール部に縮径方向の弾性を付与して前記内周テーパ面を外周テーパ面に嵌合させたことを特徴とするチルトヒンジ。
【請求項２】
前記カール軸受が軸方向に複数個に配置され、前記ヒンジ軸に各カール軸受のカール部に対応して前記の外周テーパ面を一対づつ形成したことを特徴とする請求項１に記載のチルトヒンジ。
【請求項３】
前記カール部を弾性変形内で強制的に拡径して前記ヒンジ軸に嵌合させたことを特徴とする請求項１又は２に記載のチルトヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノート型パソコン等のＯＡ機器における機器本体とこれに開閉自在に取り付けたディスプレイのような補助器具を開閉自在に取り付ける場合に用いられるチルトヒンジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、上記のノート型パソコンにおいては、そのディスプレイを開閉する際に多少のトルクを発生せしめ、開閉途中の任意の角度で停止させたり、開閉の終端で衝撃が発生しないようにするために、チルトヒンジを用いることが従来から行われている。この場合のチルトヒンジとしてヒンジ軸をカール軸受で支持し、そのカール部の弾性的な縮径によって生じる摩擦によりヒンジ軸に所要の摩擦トルクを生じさせるものが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−９８１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来のチルトヒンジは、構造が簡単であり、また低コスト化・コンパクト化の要請にも応えることができるが、ヒンジ軸に大きなトルクを発生させるためには、ヒンジ軸の軸径とこれを支持するカール軸受のカール部の径を大きくするが、カール軸受の数を増やす等の方法を採らなければならない。しかし、前記の方法によるとチルトヒンジのサイズが大きくなる結果、これを使用したノート型パソコン等の機器が大型化する不都合がある。
【０００４】
そこで、この発明は、ヒンジ軸をカール軸受で支持したタイプのチルトヒンジにおいて、その大型化をもたらすことなく大きなトルクを発生させるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、この発明は、カール部を有するカール軸受をヒンジ本体に設け、前記カール部において所定のトルクをもってヒンジ軸を回転自在に支持してなるチルトヒンジにおいて、前記カール部の両端部内周面に外端方向に拡径する内周テーパ面を形成し、前記ヒンジ軸に各内周テーパ面に合致する一対の外周テーパ面を軸方向に対向状に形成し、前記一対の外周テーパ面相互間のヒンジ軸の外径を前記カール部の内径より小径に形成し、前記カール部に縮径方向の弾性を付与して前記内周テーパ面を外周テーパ面に嵌合させた構成を採用した。
【０００６】
なお、前記カール軸受が軸方向に複数個に配置され、前記ヒンジ軸に各カール軸受のカール部に対応して前記の外周テーパ面を一対づつ形成した構成をとることができる。また、前記カール部を弾性変形内で強制的に拡径して前記ヒンジ軸に嵌合させた構成を採ることもできる。
【発明の効果】
【０００７】
前記の構成によると、カール部の内周テーパ面がヒンジ軸の外周テーパ面に対しクサビ作用によって大きな押圧力を発生させ、その押圧力はテーパ角ゼロであってクサビ作用の発生しない従来の構造（円筒状のカール部と円柱状のヒンジ軸の嵌合）に比べ大きくなるので、ヒンジ軸の軸径やカール部の径を大きくすることなく大きいトルクを発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施形態のチルトヒンジを説明する。図１から図３に示したように、実施形態のチルトヒンジは、ヒンジ本体１、一対のカール軸受２、２’、ヒンジ軸３及びブラケット４からなる。
【０００９】
ヒンジ本体１は、図３に示したように、基板５の両側に側板６、６が設けられ、その側板６，６間に背板７が設けられる。各側板６の上端に軸受凹部９が設けられ、また、背板７に左右一対の有底ねじ穴１１が設けられる。基板５に一対の取付け穴１２が設けられる。
【００１０】
カール軸受２、２’は、弾性ある金属により形成され、それぞれ取付け板１３の上端を湾曲して円筒状のカール部１４を形成したものである。カール部１４の先端（自由端）は取付け板１３の上端のカール部１４の基部に対しスリット状のすき間１５をおいて対向する。前記の取付け板１３の幅に比べカール部１４の幅は若干狭く形成されており、その結果、取付け板１３の上端の両側部とカール部１４の巻き始め部分との間に幅方向の段差部１６、１６が存在する。また、取付け板１３には取付け穴１７が設けられる。
【００１１】
前記のカール部１４の両端部において、その内周面に全周に渡る内周テーパ面１８、１８が形成される（図４参照）。この内周テーパ面１８、１８が両方とも外端側が拡大するように切削されている。前記の段差部１６、１６は内周テーパ面１８、１８の切削加工時の工具との干渉を防止する。
【００１２】
ヒンジ軸３は、図３に示したように、それぞれ同径の先端大径部１９ａ、中間大径部１９ｂ及び取付け基部大径部１９ｃが形成され、先端大径部１９ａと中間大径部１９ｂとの間及び中間大径部１９ｂと取付け基部大径部１９ｃとの間にそれぞれ小径部２１、２１を設けたものである。先端大径部１９ａと中間大径部１９ｂの対向面にそれぞれ前記カール部１４の内周テーパ面１８、１８に合致する角度をもった外周テーパ面２２、２２が対向状に形成される（図１、図４参照）。また、中間大径部１９ｂと取付け基部大径部１９ｃの対向面にもそれぞれ同様の外周テーパ面２２、２２が対向状に形成される。また、取付け基部大径部１９ｃには回り止め用の平坦面２３が形成される。
【００１３】
前記カール軸受２、２’は、それぞれカール部１４のすき間１５の部分で弾性変形させながら強制的に拡開してヒンジ軸３の２箇所の小径部２１の部分にそれぞれ強制的に嵌合させる。これにより、各内周テーパ面１８が各外周テーパ面２２に縮径弾性をもって嵌合され、またカール部１４の内径面とヒンジ軸３の小径部２１との間にすき間２４（図１、図４参照）が生じる。この場合、図３に示したように、２つのカール軸受２、２’は相互に前後の向きが反対になるように、即ち、カール軸受２はそのすき間１５が取付け板１３の背面側に存在する（即ち、カール部１４の自由端が背面側にある）向きであるのに対し、他方カール軸受２’はそのすき間１５が取付け板１３の前面側に存在する（即ち、カール部１４の自由端が前面側にある）向きとなるようにそれぞれの向きを定め、各カール部１４を各小径部２１に嵌合される。各カール軸受２、２’を前記のようにヒンジ軸３に取り付けたのち、各カール軸受２、２’の取付け板１３をねじ２５によりヒンジ本体１の背板７に固定する。これにより、ヒンジ軸３はカール軸受２、２’は、外周テーパ面２２と内周テーパ面１８との摺接により所要のトルクを発生しつつ正逆回転することができる。
【００１４】
前記のカール部１４はその一端が自由端となっているため、ヒンジ軸３がカール部１４の巻き方向に（基部側から自由端の方向）に回転した場合はその方向に連れ回りを生じて縮径し、その反対方向に回転する場合に比べ発生トルクが大きくなる傾向があるため、前記のように、２つのカール軸受２、２’の各カール部１４の向きを変えることにより、正逆いずれの回転方向でもトルクが均一であるようにすることができる。摩擦トルクが不均等であることを積極的に利用する場合、たとえば、開放時はトルクが小さく、閉鎖時は大きくなるように設定する場合は、２つのカール軸受２、２’のカール部１４の向きを、その自由端が取付け板１３の前面側にあるように設置すればよい。
【００１５】
前記のブラケット４は筒形取付け部２６を有し、その取付け穴２８にヒンジ軸３の取付け基部大径部１９ｃが挿入されるるとともに、その平坦部２３を取付け穴２８の内面の平坦部に沿わせて回り止めを図り、ねじ２７で固定される。
【００１６】
以上述べたチルトヒンジは、そのヒンジ本体１の基板５をパソコン等の機器本体２９（図１の一点鎖線参照）に取り付けるとともに、ブラケット４にディスプレイ等の補助器具３０を取り付けて使用に供される。この場合、ディスプレイ等の補助器具３０を機器本体２９に対して開閉させると、該補助器具３０と共にヒンジ軸３が回転する。その回転によりヒンジ軸３の外周ペーパ面２２、２２とカール軸受２、２’の内周カール面１８、１８との間で一定の摩擦トルクが発生し、補助器具２９を開閉途中の任意の角度で停止させることができ、また、開閉の終端における衝撃の発生を防止することができる。
【００１７】
前記の摩擦トルクの大きさは、前記外周テーパ面２２とこれに摺接する内周テーパ面１８のテーパ角αの大きさにより決定されるが、テーパ角αが相対的に小さくなればなるほど、クサビ作用によりカール部１４の縮径方向の弾性力が内周テーパ面１８を経て外周テーパ面２２に大きな力となって作用するため、一層大きな摩擦トルクが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態の一部切欠縦断正面図
【図２】実施形態を示す図１のＸ−Ｘ線の断面図
【図３】同上の分解斜視図
【図４】同上の一部拡大断面図
【符号の説明】
【００１９】
１  ヒンジ本体
２、２’  カール軸受
３  ヒンジ軸
４  ブラケット
５  基板
６  側板
７  背板
９  軸受凹部
１１  有底ねじ穴
１２  取付け穴
１３  取付け板
１４  カール部
１５  すき間
１６  段差部
１７  取付け穴
１８  内周テーパ面
１９ａ  先端大径部
１９ｂ  中間大径部
１９ｃ  取付け基部大径部
２１  小径部
２２  外周テーパ面
２３  平坦部
２４  すき間
２５  ねじ
２６  筒形取付け部
２７  ねじ
２８  取付け穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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