(57)【要約】【課題】軽量かつ双方向に回動可能で制御性の高いヒンジ機構を簡易かつ安価で提供するのは容易ではなかった。【解決手段】対向する部材の一方または両方の端部の形状を、三角形状あるいはほぼ半円形状に形成し、一方の部材の表面と対向する他方の部材の裏面とを両部材の端部を密になるように、テープを交差して固着された第一のヒンジ部と、一方の部材の裏面と対向する他方の部材の表面とを両部材の端部を密になるように、テープを交差して固着された第二のヒンジ部とが、交互に少なくとも３箇所配設する、【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する平板部材を回動可能に連結するヒンジ構造であって、対向する一方の部材端部または両方の部材端部を三角形状に形成し、一方の部材の表面と対向する他方の部材の裏面とを両部材の端部を密になるようにテープを交差して固着された第一のヒンジ部と、さらに又当該一方の部材の裏面と対向する当該他方の部材の表面とを両部材の端部を密になるようにテープを交差して固着された第二のヒンジ部とが、交互に少なくとも３箇所配設されたことを特徴とするヒンジ構造体。
【請求項２】
請求項１において、対向する一方の部材端部または両方の部材端部をほぼ半円形状に形成してなるヒンジ構造体。
【請求項３】
請求項１において、対向する一方の部材端部を三角形状に、他方部剤の端部の接触面をほぼ半円形状に形成してなるヒンジ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隣接する２つの部材を回動可能に連結するヒンジ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より簡易にヒンジ機構を得るための手段として粘着テープを部材の片面もしくは両面に貼り付ける方法や、部材端部に別の可撓性部材を取り付ける方法、あるいは機械式ヒンジを取り付ける方法が一般的であった。
【０００３】
また平板部材が折りたたみ可能となるヒンジ機構として、平板を複数の領域に分け、領域ごとに交互に表裏面に薄物シート材を延在させる機構が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３５３８号公報（全文）
【０００５】
図９にテープを用いた従来のヒンジ機構の横断面図を示す。双方向に回動させる際には、図９に示すように部材２０１の端部を加工し、可撓性を持つテープ２０２を貼着する。回動の際にテープ２０２が折れ曲がる事によって部材２０１が回動する機構を構成している。また、ヒンジ部の強度を上昇させるために、一方のテープ貼着面の反対側に可撓性を持つテープ２０２を貼り付ける。
【０００６】
図１０は可撓性部材を取り付ける場合の従来のヒンジ機構を示す横断面図である。部材２０１の端部に溝を設け、可撓性部材２０３を挿着している。回動の際には可撓性部材２０３が湾曲あるいは折れ曲がることによって回動する機構となっている。
【０００７】
図１１は上記従来の発明を示す概略図である。
３６０°平板部材を折りたたみ可能に連結するヒンジ機構を構成している。平板部材２０１を複数領域に分け、領域ごとに交互に可撓性を持つ薄物シート材２０４で表面と裏面とに交差するようにはさみ、固着するという構造を取っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
機械式のヒンジ機構では重量が大きく、軸部の形状や、ネジなどの取付する手段となる部分、機構を形成する部材の板厚などから、ヒンジ部の形状が連結する部材と外形が大きく変化してしまい、空気抵抗が大きくなるなどといった問題点があった。
【０００９】
図１０のように、溝を設け可撓性部材を挿入する機構では加工の手数がかかり、部材の強度が減少し、かつ連結部材間の距離をある程度取る必要があり、薄型の部材同士の密着した連結が困難という問題点があった。
【００１０】
テープを片面に貼着すると回動方向が一方向のみに曲がりやすく、テープへの荷重が連結点に集中し、強度が低下した。図９のように、もう一方の面にテープを貼着し、強度を増すという方法もあるが、この方法でも連結部に負荷が集中し破断しやすい。また、上記可撓性部材挿着の機構とテープによる機構では、その可撓性部材あるいはテープが折れ曲がる事によって回動を実現しているため、回動するための力がかかっていた。
【００１１】
上記従来の発明を用いることにより、部材を双方向に折りたたみする事が可能になり、平板部材２０１への損傷を軽減することが可能となるが、連結材となる薄物シート材２０４に遊び部分ができてしまい、撓み破損する恐れがあった。また、図１２は可動時の部材先端の軌跡２０５を示している。非回動時に両部材２０１は面接触となっており、回動開始時に接触部が線接触に変化するため、開始地点の軌跡２０５が不連続となり、非回動時の角度周辺で回動角および回動行う為の駆動力を制御する際に問題があった。
【００１２】
上記のように模型飛行機の可動翼などで求められる、軽量かつ双方向回動が可能な、僅かな力で回動制御可能であるヒンジ機構を得ることは容易ではなかった。
【００１３】
本発明は上記従来の状況に鑑みてなされたもので、重量の増加を招くことなく、回動可能角度が大きく、回動時の負荷が少なく、かつ外観を損ねることが無く、少ない駆動力で制御可能である良好なヒンジ機能を得ることができる手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
対向する部材の一方または両方の端部の形状を、三角形状あるいはほぼ半円形状に形成し、一方の部材の表面と対向する他方の部材の裏面とを両部材の端部を密になるように、テープを交差して固着された第一のヒンジ部と、一方の部材の裏面と対向する他方の部材の表面とを両部材の端部を密になるように、テープを交差して固着された第二のヒンジ部とが、交互に少なくとも３箇所配設する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるヒンジ構造は、形状に大きな変化を与える事なく、簡単な構造で、重量の大幅な低減を図ることができ、連結部の負荷が分散されることにより機構の強度を高め、わずかな駆動力でも容易に制御可能であるといった優れた効果を得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は以下の実施例に用いるに好適な粘着面を持つテープを示す斜視図および横断面図である。可撓性を持つ帯状体１０２の一方の端部表面と他方の端部裏面とに配設された粘着部１０１と、その他の非粘着部１０２から構成されている。
【実施例１】
【００１７】
本発明の第一の実施例を以下に示す。図２は本発明の実施形態を示すもので、本発明のヒンジ機構を模型飛行機の可動翼に適用した場合を示す概略図および横断面図である。翼部材１０３の基部１０４と対向する端部を三角形状に形成し、基部１０４と翼部材１０３を交差するようにテープ１００を巻き掛け貼着・連結する部分を表裏面交互に三カ所設けている。基部１０４と翼部材１０３はテープ１００が両部材に巻きかかることにより、密に連結され保持されている。
【００１８】
図３は回動時の状態を示す横断面図である。翼部材１０３は基部１０４と線接触をなしており、この接触部を軸に回動している。部材同士の連結部は常に線接触であり、回動の際に大きな負荷がかからないように形成されており、わずかな力、例えば形状記憶合金の収縮力を利用して翼部１０３を回動させることができる。また部材同士が密に連結し、巻き掛けられたすべてのテープ材がヒンジ効果を発揮することにより、連結を行っているテープ部材１００にかかる負荷はテープ、両部材の表裏面に分散され、破断されにくく構成されている。可動翼先端の軌跡を図４に示す。前述のように可動翼部１０３は線接触部を軸に回動を行っており、ほぼ正円の円弧１０５を描く。このように、わずかな力で回動角のみを決めることが可能となり制御を容易としている。
【実施例２】
【００１９】
図５は第二の発明の実施形態を示すもので、本発明のヒンジ機構を折りたたみ機構に適用する場合を示す斜視図および横断面図である。両部材１０６の対向する端部を半円形状に形成し、両部材１０６を交差するようにテープ１００を巻き掛け、貼着・連結する部分を表裏面に交互に三カ所設けている。
【００２０】
図６は実施例２の回動時の状態を示す横断面図である。両部材１０６は実施例１と同様に、テープ１００が両部材に巻きかかることにより、密に連結され保持されており、常に線接触をなしており、わずかな力で回動させることができる。この線接触面が回動に応じて連続的に変化していき、常に部材同士を密に連結し、巻き掛けられたすべてのテープ材がヒンジ効果を発揮することにより、テープ材１００にかかる負荷が集中することなく双方向に１８０°回動を行う。片方の部材先端部１０６ａの回動時の軌跡を示す図７で示されるように接触面は変化するものの連続的に変化を行うため、設計および制御が容易となっている。また部材端部を半円形状にすることによって、回動の際に変形することになるテープ１００を折り曲げることがなくなり、テープ１００に対する負荷を軽減することができる。
【実施例３】
【００２１】
図８は第三の発明の実施形態を示している。実施例１において三角形状である端部の接触面をほぼ半円形状に形成した端部を持つ。実施例１、２と同様に両部材１０７は線接触をなしており、わずかな力で回動させることができる。また、接触面をほぼ半円形状に形成したことにより、実施例２と同様にテープ材１００が折り曲げることなく回動可能となり、テープ１００に対する負荷を軽減することができる。
【００２２】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。なお、実施例は例示であり、色々に変形が可能なことや、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解できるところである。以下そのような実施例を上げる。
【００２３】
本実施例では粘着テープを用いてヒンジ構造を設けているが、可撓性を持つテープ材、例えば金属アモルファステープを用い、止着手段を粘着剤による接着ではなく、テープ材に応じた固着手段を用いても本発明のヒンジ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を実施するにあたり、好適なテープを示す図。
【図２】本発明の第一の実施例を示す斜視図および横断面図。
【図３】本発明の第一の実施例における回動時の部材の状態を示す横断面図。
【図４】本発明の第一に実施例における可動部材先端の軌跡を示す横断面図。
【図５】本発明の第二の実施例を示す斜視図および横断面図。
【図６】本発明の第二の実施例における回動時の部材の状態を示す横断面図。
【図７】本発明の第二の実施例における可動部材先端の軌跡を示す横断面図
【図８】本発明の第三の実施例を示す横断面図。
【図９】従来のヒンジ機構を示す横断面図。
【図１０】従来のヒンジ機構を示す横断面図
【図１１】従来のヒンジ機構を示す斜視図
【図１２】従来のヒンジ機構における回動部先端の描く軌跡を示す図。
【符号の説明】
【００２５】
１０１  粘着面、 １０２  可撓性テープ材、１０３  回動翼部、１０４  基部、
２０２  テープ材、２０３  可撓性部材、２０４  薄物シート材。
【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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