(57)【要約】【課題】ブレーキトルク機能を有するＸ方向ヒンジ軸とＹ方向ヒンジ軸を備えた２軸ヒンジにおいて、ブレーキトルク発生機構を共通化することにより、トルク調整や組立の作業性の向上、コンパクト化を図ることである。【解決手段】Ｘ方向ヒンジ軸１とＹ方向ヒンジ軸２をそれぞれに取付けた傘歯車２５、２４の係合により連動させ、ブレーキトルク発生機構３１を前記Ｘ方向ヒンジ軸１に設けた構成とした。【選択図】図１
2006046616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ方向ヒンジ軸とこれに直交するＹ方向ヒンジ軸、これらの各ヒンジ軸をそれぞれ独立に支持する軸受部材、前記各ヒンジ軸の内端部を回転自在に支持するとともにＸ方向ヒンジ軸を中心として揺動し得る揺動軸受部材、及び前記両ヒンジ軸にブレーキトルクを負荷するブレーキトルク発生機構とからなる２軸ヒンジにおいて、前記Ｘ方向ヒンジ軸とＹ方向ヒンジ軸をそれぞれに取付けた傘歯車の係合により連動させ、前記ブレーキトルク発生機構を前記Ｘ方向ヒンジ軸に設けたことを特徴とする２軸ヒンジ。
【請求項２】
前記Ｘ方向ヒンジ軸を前記Ｙ方向ヒンジ軸の両側に配置し、前記２箇所に設けたＸ方向ヒンジ軸の両方もしくは片方に傘歯車を設け、その歯車を前記Ｙ方向ヒンジ軸の傘歯車に係合させ、前記傘歯車を設けたＸ方向ヒンジ軸に前記ブレーキトルク発生機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の２軸ヒンジ。
【請求項３】
前記トルク発生機構が、前記Ｘ方向ヒンジ軸と一体のトルク発生軸と、そのトルク発生軸の外径面に所要の緊縛力で装着されたＣ形ばねとにより構成され、該Ｃ形ばねの両端部に設けたフックを前記Ｘ方向ヒンジ軸の軸受部材の一部に係合したことを特徴とする請求項１又は２に記載の２軸ヒンジ。
【請求項４】
前記Ｘ方向ヒンジ軸の軸受部材を機器本体に固定し、前記Ｙ方向ヒンジ軸の外端部を該機器本体のディスプレイに固定し、前記Ｘ方向ヒンジ軸を前記ディスプレイの開閉ヒンジ軸として使用するとともに、前記Ｙ方向ヒンジ軸を前記ディスプレイの回転ヒンジ軸として使用することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の２軸ヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子事務機等の機器本体に対しディスプレイのような補助装置を開閉かつ回転自在に取付ける場合等に用いられる２軸ヒンジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記のような２軸ヒンジにおいては、補助装置の開閉及び回転機構においてブレーキトルクの発生機構を設け、開閉時及び回転時における作動に適宜なブレーキトルクを付与し、任意の開閉角度又は任意の回転角度で自己保持させたり、また急に閉まったり、軽く回り過ぎたりする不都合を解消するようにすることが行われる（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１５５９２３号公報（図１、図２、段落００１８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記の特許文献１に開示された２軸ヒンジは、開閉ヒンジ軸（本発明では「Ｘ方向ヒンジ軸」と称する。）と回転ヒンジ軸（同じく「Ｙ方向ヒンジ軸」）の双方にそれぞれブレーキトルク発生機構が設けられているため、構造が複雑であり、またブレーキトルクの調整をそれぞれのヒンジ軸で行う必要があるため、組立に非常に手間が掛かる問題がある。
【０００４】
そこで、この発明はブレーキトルク発生機構をＸ方向ヒンジ軸とＹ方向ヒンジ軸に共通化することにより前記の問題を解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の課題を解決するために、この発明においては、Ｘ方向ヒンジ軸とこれに直交するＹ方向ヒンジ軸、これらの各ヒンジ軸をそれぞれ独立に支持する軸受部材、前記各ヒンジ軸の内端部を回転自在に支持するとともにＸ方向ヒンジ軸を中心として揺動し得る揺動軸受部材、及び前記両ヒンジ軸にブレーキトルクを負荷するブレーキトルク発生機構とからなる２軸ヒンジにおいて、前記Ｘ方向ヒンジ軸とＹ方向ヒンジ軸をそれぞれに取付けた傘歯車の係合により連動させ、前記ブレーキトルク発生機構を前記Ｘ方向ヒンジ軸に設けた構成とした。
【０００６】
上記構成の２軸ヒンジは、Ｘ方向ヒンジ軸の軸受部材を機器本体側に固定し、Ｙ方向ヒンジ軸を補助機器に挿入固定して使用に供され、補助機器はＸ方向ヒンジ軸を中心にして開閉され、またＹ方向ヒンジ軸を中心として回転される。補助機器の開閉の際には、Ｘ方向傘歯車が回転してブレーキトルク発生機構において所定のブレーキトルクを発生させる。また、補助機器の回転の際にはＹ方向ヒンジ軸が回転することによりＸ方向傘歯車が回転するので前記と同じブレーキ発生機構においてブレーキトルクが発生する。
【０００７】
また、前記Ｘ方向ヒンジ軸を前記Ｙ方向ヒンジ軸の両側に配置し、前記２箇所に設けたＸ方向ヒンジ軸の両方もしくは片方に傘歯車を設け、その歯車を前記Ｙ方向ヒンジ軸の傘歯車に係合させ、前記傘歯車を設けたＸ方向ヒンジ軸に前記ブレーキトルク発生機構を設けた構成をとることができる。この場合、両方のＸ方向ヒンジ軸に傘歯車を設け、各ヒンジ軸にそれぞれブレーキトルク発生機構を設けた構成をとると、一方のヒンジ軸にのみ傘歯車を設け、そのヒンジ軸にブレーキトルク発生機構を設けた構成の場合に比べ、２倍の大きさのブレーキトルクを発生させることができる。
【０００８】
前記トルク発生機構としては、前記Ｘ方向ヒンジ軸と一体のトルク発生軸と、そのトルク発生軸の外径面に所要の緊縛力で装着されたＣ形ばねとにより構成され、該Ｃ形ばねの両端部に設けたフックを前記Ｘ方向ヒンジ軸の軸受部材の一部に係合した構成をとることができる。
【０００９】
また、前記Ｘ方向ヒンジ軸の軸受部材を機器本体に固定し、前記Ｙ方向ヒンジ軸の外端部を該機器本体のディスプレイに固定し、前記Ｘ方向ヒンジ軸を前記ディスプレイの開閉ヒンジ軸として使用するとともに、前記Ｙ方向ヒンジ軸を前記ディスプレイの回転ヒンジ軸として使用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、この発明によると、Ｘ方向ヒンジ軸にのみブレーキトルク発生機構を設けたことにより、補助機器等の開閉と回転の両方の場合に同一のブレーキトルク発生機構を共用することができるため、ヒンジ機構の組立が容易になるとともに、ヒンジ機構のコンパクト化を図ることができる。また、Ｘ方向ヒンジ軸及びＹ方向ヒンジ軸はそれぞれその外端部が軸受部材によって支持されるとともに、内端部が共通の揺動軸受部材によってそれぞれ支持されるので、各ヒンジ軸の支持剛性が高くなりガタ付きのない２軸ヒンジが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下のこの発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１から図４に示した実施形態１の２軸ヒンジは、２本のＸ方向ヒンジ軸１、１’とこれに直交する方向に配置された１本のＹ方向ヒンジ軸２を有する。
【００１２】
２本のＸ方向ヒンジ軸１、１’を支持するＸ方向軸受部材３は、図３に示したように、固定板４に左右一対の軸受板５、５が一定間隔で設けられ、各軸受板５、５に軸受穴６、６が設けられる。一方の軸受板５の外側に突き出した固定板４上に軸方向の溝７が設けられる。なお、前記一方のＸ方向ヒンジ軸１の外端の半部は若干大径に形成され、後述のブレーキトルク発生機構３１の一部を構成するトルク発生軸８となっている。前記のＸ方向ヒンジ軸１は前記の軸受穴６に挿通され、また他方のＸ方向ヒンジ軸１’は他方の軸受穴６に挿通され、それぞれ回転自在に支持される。
【００１３】
前記軸受板５、５の間に揺動軸受部材９が介在される。この揺動軸受部材９は、底面部１１が円弧面となりその両端部に連結板１２、１２が設けられ、また、各連結板１２、１２に軸穴１３、１３が設けられる。前記の底面部１１が前記固定板４の上面にわずかのすき間を置くとともに各連結板１２、１２が各軸受板５、５の内側に接して配置される。また軸穴１３、１３は前記の軸受穴６、６と合致する。連結板１２、１２と若干のすき間をおいて底面部１１上に軸受ブロック部１４が一体に設けられる。軸受ブロック部１４の左右端面に前記の軸穴１３、１３と同軸のめくら穴でなる軸受穴１５、１５(図１参照）が設けられる。また、その軸受ブロック部１４の上端面にもめくら穴でなる軸受穴１６が設けられる。なお、前記軸受ブロック部１４は両側の連結板１２、１２より低く形成される。また、その連結板１２、１２の上端に内向きの係止辺１７、１７が設けられる。
【００１４】
前記軸受ブロック部１４の両側の連結板１２、１２の内側面に沿ってＹ方向軸受部材１８が介在される。このＹ方向軸受部材１８は、所要の素材でなる板部材を下向きコの字形に屈曲形成したものであり（図３参照）、左右側面の下端縁が前記揺動軸受部材の底面部１１の円弧に一致する円弧状に形成される。その両側板１９、１９に軸穴２１、２１が設けられ、上端面２２に軸受穴２３が設けられる。前記の軸穴２１、２１は前記の軸穴１３、１３と合致する。Ｙ方向軸受部材１８はその両側板１９、１９が揺動軸受部材９の連結板１２、１２に接して嵌合され、その両側板１９、１９と上端面２２の角部が前記の係止辺１７、１７に係止され一体化される。
【００１５】
前記のＹ方向軸受部材１８の上端面２２の下面にＹ方向傘歯車２４が配置されるとともに、一方の側板１９の内側にＸ方向傘歯車２５が配置される。Ｙ方向傘歯車２４には前記のＹ方向ヒンジ軸２が貫通され、該歯車２４はこれにねじ込んだねじ２６により該ヒンジ軸２に固定される。該ヒンジ軸２の先端部は前記軸受ブロック部１４のＹ方向の軸受穴１６に回転自在に挿入される。また、Ｘ方向傘歯車２５には前記のＸ方向ヒンジ軸１が貫通され、該歯車２５はこれにねじ込んだねじ２７により該ヒンジ軸１に固定される。該ヒンジ軸１の先端部も前記軸受ブロック部１４のＸ方向の軸受穴１５に回転自在に挿入される。前記の各傘歯車２４、２５は相互に噛み合う結果、一方のヒンジ軸１又は２の回転が他方のヒンジ軸２又は１に伝達される。
【００１６】
なお、他方のＸ方向ヒンジ軸１’は、前記の左方の軸受穴６と軸穴１３に貫通され、その先端部が軸受ブロック部１４の左方のＸ方向の軸受穴１５に挿入され、該軸受ブロック部１４からねじ込んだねじ２８により、該軸受ブロック部１４と一体化される。また、ヒンジ軸１’の軸受板５からの露出端にスナップリング２９が装着され、該ヒンジ軸１’の軸方向の位置決めを行っている。
【００１７】
前記のＸ方向ヒンジ軸１の外端部にブレーキトルク発生機構３１が設けられる。このブレーキトルク発生機構３１は、前述のトルク発生軸８と、その回りに一定の緊縛力で装着された複数本のＣ形ばね３２を有し、各Ｃ形ばね３２の両端部を外方に平行に突き出して一対のフック３３を形成している。そのフック３３をＸ方向軸受部材３の溝１１に係合させることにより、回り止めとしている。Ｃ形ばね３２の内端に配置されたものは軸受板５に接し、また外端に配置されたＣ形ばね３２に接してスナップリング３４が装着される。
【００１８】
実施形態１の２軸ヒンジは以上のように構成され、例えば図４に示したように、パソコン本体３８とディスプレイ３６との間に介在される。図示の２軸ヒンジ３７は、そのＸ方向軸受部材３をパソコン本体３８の後縁部に固定するとともに、Ｙ方向ヒンジ軸２の外端部をディスプレイ３６の下端縁中央部に挿入して固定する。
【００１９】
２軸ヒンジ３７によりパソコン本体３８とディスプレイ３６を連結した状態で閉鎖状態にあるディスプレイ３６を開放すると、Ｙ方向ヒンジ軸２と一体にＹ方向傘歯車２４がＸ方向傘歯車２５を回転させつつ、Ｘ方向ヒンジ軸２を中心としてＹ方向軸受部材１８、揺動軸受部材９と共に回転する。このとき、Ｘ方向傘歯車２５の回転によりＸ方向ヒンジ軸１が回転し、同時にブレーキトルク発生機構３１のトルク発生軸８も回転する。トルク発生軸８の回転により、その外周面に緊縛されたＣ形ばねによるブレーキトルクが負荷される。このため、ディスプレイ３６の開放には一定の手の力を要し、また、解放の途中で手の力を抜くとディスプレイ３６はそのときの角度で自己保持する。また、そのディスプレイ３６を閉鎖する際も同様のブレーキトルクが負荷され、ディスプレイ３６が急に閉まることが防止される。
【００２０】
なお、ディスプレイ３６を開閉する際、ディスプレイ３６に回転方向のトルクも作用するが、そのトルクはディスプレイ３６を把持する手の力により支持され、回転することが防止される。
【００２１】
また、ディスプレイ３６を開放した状態でそのディスプレイ３６をＹ方向ヒンジ軸２を中心に回転させると、Ｙ方向傘歯車２４が回転し、これに噛みあったＸ方向傘歯車２５が回転する結果、ブレーキトルク発生機構３１により前述の場合と同様のブレーキトルクが負荷される。これにより、ディスプレイ３６を任意の回転角度に自己保持させることができる。
【００２２】
次に、図５に示した実施形態２の２軸ヒンジは、Ｘ方向ヒンジ軸１、１をＹ方向ヒンジ軸２の左右に対称形に配置するとともにＸ方向傘歯車２５、２５も対称に配置し、Ｙ方向傘歯車２４の両側に噛み合わせたものである。これによって、両方のＸ方向ヒンジ軸１、１に同様のブレーキトルク発生機構３１、３１が構成される。その他の構成は前記の実施形態１の場合と同様である。
【００２３】
Ｘ方向ヒンジ軸１、１は反対方向に回転するが、それぞれのブレーキトルク発生機構３１、３１においてブレーキトルクが発生するため、前記の場合より大きいブレーキトルクを負荷することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１の正面図
【図２】同上側面図
【図３】同上の分解斜視図
【図４】同上の使用状態の斜視図
【図５】実施形態２の正面図
【符号の説明】
【００２５】
１、１’  Ｘ方向ヒンジ軸
２  Ｙ方向ヒンジ軸
３  Ｘ方向軸受部材
４  固定板
５  軸受板
６  軸受穴
７  溝
８  トルク発生軸
９  揺動軸受部材
１１  底面部
１２  連結板
１３  軸穴
１４  軸受ブロック部
１５  軸受穴
１６  軸受穴
１７  係止辺
１８  Ｙ方向軸受部材
１９  側板
２１  軸穴
２２  上端面
２３  軸受穴
２４  Ｙ方向傘歯車
２５  Ｘ方向傘歯車
２６〜２８  ねじ
２９  スナップリング
３１  ブレーキトルク発生機構
３２  Ｃ形ばね
３３  フック
３４  スナップリング
３６  ディスプレイ
３７  ２軸ヒンジ
３８  パソコン本体
【図１】
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【図２】
2006046616.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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