(57)【要約】【課題】係合凸部の端部の摩耗が最小限とされ、耐久性に優れ凹凸係合が安定して行なわれるカム機構を提供する。【解決手段】係合凸部１２が形成される第１のカム板１と、第１のカム板１に相対配置され係合凸部１２が係合される係合凹部２２が形成される第２のカム板２とからなり、第１のカム板１と第２のカム板２間に、非係合状態である係合凸部１２が第２のカム板２側に非接触状態で変位できるための変位用空間Ｓが設けられてなるカム機構。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合凸部が形成される第１のカム板と、
前記第１のカム板に相対配置され、前記係合凸部が係合される係合凹部が形成される第２のカム板とからなり、
前記第１のカム板と前記第２のカム板間に、非係合状態である前記係合凸部が前記第２のカム板側に非接触状態で変位できるための変位用空間が設けられてなることを特徴とするカム機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明はカム機構に関する。
【背景技術】
【０００２】  各種機器にカム機構が採用されている。カム機構は、通常相対する２面それぞれに形成された凹凸がその相対面が変位する際に係合するようになっている。このようなカム機構においては長期の使用に際して下記のような摩耗の問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  すなわち、カム機構においては相対面は凹凸が係合するように圧接状態において変位される。したがって、凹凸係合がなされていない場合には係合凸部は相対する相手側部材の基準面に圧接する状態において摺動することが繰り返され、その係合凸部の端部が摩耗する。そして、このように係合凸部の端部が摩耗すると凹凸係合が安定して行なわれなくなり、カム機能が十分に果されなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  この発明では、係合凸部の端部の摩耗が最小限とされ、耐久性に優れ凹凸係合が安定して行なわれるカム機構を提供することを目的とする。【０００５】  上記目的を達成するために、この発明では、係合凸部が形成される第１のカム板と、前記第１のカム板に相対配置され、前記係合凸部が係合される係合凹部が形成される第２のカム板とからなり、前記第１のカム板と前記第２のカム板間に、非係合状態である前記係合凸部が前記第２のカム板側に非接触状態で変位できるための変位用空間が設けられてなることを特徴とするカム機構を提供する。【０００６】  上記構成によれば、非係合状態において第１のカム板の係合凸部は変位用空間内において第２のカム板側に非接触状態で変位され、これにより、その変位の際に係合凸部に第２のカム板との接触による摩耗が発生しない。
【発明の効果】
【０００７】  この発明によれば、係合凸部の端部の摩耗が最小限とされ、耐久性に優れ凹凸係合が安定して行なわれるカム機構が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  図１はこの発明のカム機構を構成する第１のカム板と第２のカム板とを示す斜視図、図２は第１のカム板の一方面の構成図であり、Ｘ位置から矢印方向に始まる内周、外周に沿っての面高さそれぞれを実線（内周側）と点線（外周側  内周側と面高さが重なる部分は実線となる）とで示し、図３は第２のカム板の一方面の構成図であり、図２と同様に示している。【０００９】  第１のカム板１の一方面はその外周と内周の相反する位置それぞれに係合凸部１２それぞれが設けられ、それらの内周位置、外周位置それぞれに沿って当接用の平坦部１４それぞれが設けられ、それら以外の面は低く位置する平坦基準面１６となっている。係合凸部１２それぞれは両側に傾斜面１２ａを持ち、その頂部１２ｂ面は平坦部１４面と面一となっている。平坦部１４それぞれの一方側は傾斜面１４ａとなって係合凸部１２の一方側の傾斜面１２ａに連続し、他方側は係合凸部１２の他方側の傾斜面１２ａの端部位置よりさらに延出形成されている。【００１０】  第２カム板２の第１のカム板１に相対配置される面もその外周と内周との相反する位置それぞれに係合凹部２２それぞれが設けられ、それらの内周、外周位置それぞれに沿って当接用の平坦部２４それぞれが設けられている。係合凹部２２それぞれは片側のみに傾斜面２２ａを持ち、その傾斜面２２ａの上部には連続して凸部２５が形成され、その凸部２５の逆側にも傾斜面２２ｂが形成されている。凸部２５の頂部２５ａ面は隣接する平坦部２４より少し上方に突出して位置し、凸部２５から連続する一方側の傾斜面２２ａは平坦部２４の端部からの傾斜面２４ａに連続する。傾斜面２２ｂそれぞれの端部からは隣接する当接用の平坦部２４より一段低い平坦部２８それぞれが連続して形成されている。【００１１】  図４は上記カム機構を使用する軸支持構造を示す正面図であり、上記第２のカム板２が取り付け部５に固定されるとともに、取り付け部５及び第２のカム板２を挿通する回転軸６に上記第１のカム板１が挿通固定されて第１のカム板１と第２のカム板２とが相対配置されている。７のそれぞれは皿バネであり、回転軸６の端部のネジ部８に装着されたナット９で締め付け固定されることで第１のカム板１と第２のカム板２とが圧接されている。１０は回転軸６に一体に固定されている位置決め用環体であり、１１は取り付け部５側に係止固定されて設けられる滑り板である。【００１２】  上記軸支持構造は、例えば、ノートパソコンの蓋の開閉支持部として用いられ、その際には、取り付け部５の基部がノートパソコンの本体側に取り付けられ、回転軸６が蓋側に取り付けられる。【００１３】  以下、ノートパソコンに使用された際の上記カム機構の動作を説明する。図５は第１のカム板１の係合凸部１２の第２のカム板２の係合凹部２２への係合時の状態を実線（内周側）と点線（外周側  内周側と面高さが重なる部分は実線となる）で示す。この状態ではノートパソコンの蓋は閉じられた状態である。【００１４】  なお、相対する第１のカム板１面と第２のカム板２面とは上記した皿バネ７それぞれのバネ力ににより圧接し、この圧接に基づくトルクにより常に蓋が安定し、かつ、スムーズに開閉され、そのトルクの大きさは用いる皿バネ７の種類や数により適宜設定される。【００１５】  図５に示す内周側においては、一方側位置Ｐ１において係合凸部１２の一方の傾斜面１２ａの上部が係合凹部２２の傾斜面２２ａの上部に圧接係合し、また、相反する他方側位置Ｐ２において平坦部１４の傾斜面１４ａ上部が平坦部２４の傾斜面２４ａの上部に弾力的に接触係合している。外周側においても、他方側位置Ｐ２において係合凸部１２の一方の傾斜面１２ａの上部が係合凹部２２の傾斜面２２ａの上部に圧接係合し、また、一方側位置Ｐ１において平坦部１４の傾斜面１４ａ上部が平坦部２４の傾斜面２４ａの上部に圧接係合している（外周側の図番は省略している）。このようにして、第１のカム板１と第２のカム板２とは相反する２箇所の位置において連続する傾斜面１２ａ、傾斜面１４ａが連続する傾斜面２２ａ、２４ａに圧接係合している。傾斜面１４ａが傾斜面２４ａに補助的に圧接係合することでその係合がより安定して行なわれる。【００１６】  次に手が掛けられることでノートパソコンの蓋が開かれると、係合凸部１２は係合凹部１２の傾斜面１２ａを矢印方向に上昇し（図面の位置関係おいて）、図６に示すよう係合凸部１２が凸部２５上に載る状態となり、さらに蓋が開かれることで係合凸部１２は凸部２５上を越えた位置において、図７に示すように係合凸部１２と凸部２５とのそれぞれに隣接する当接用の平坦部１４と平坦部２４面とが互いに接触する。このように平坦部１４面と平坦部２４面どうしが互いに接触しながら蓋が開かれていくことで第１のカム板１は回転し、その際には図７に示すように係合凸部１２はその頂部１２ｂが浮いた状態において第２のカム板２の平坦部２８上の平面形状が円弧状の変移用空間Ｓを変位する。そして、所定の角度蓋が開かれた位置において第１のカム板１の回転移動が停止される。【００１７】  上記のように、第１のカム板１の回転による係合凸部１２の非係合時の変位が、変位用空間Ｓにおいて頂部１２ｂが浮いた状態で第２のカム板２と接触することなく行なわれることで、その変位に伴う係合凸部１２端部の摩耗が回避され、係合凸部１２の耐久性が飛躍的に向上される。【００１８】  蓋が開かれた位置から閉じられる際には上記の動作と逆の動作が行なわれる。その際、第２のカム板２に凸部２５を高く設けていることで、蓋を閉じていく際に係合凸部１２が凸部２５を登る位置でトルクが大きくなり、凸部２５を越えると傾斜面１２ａが傾斜面２４ａに沿って下降移動することでトルクが急に減少する。これにより、蓋が閉じられる際に最後まで一気に閉じられることによる大きな衝撃の発生が防止され、さらに、係合凸部１２が凸部２５を過ぎた位置まで蓋を閉めることで蓋が皿バネ７のバネ力を利用してスムーズに閉じられるようになっている。【００１９】  上記したように、蓋開閉の際にかかるトルクは皿バネ７のバネ力により決まるが、図７の状態においては平坦部１４と平坦部２４面との接触面積によってトルクは変化し、したがって平坦部１４の長さ寸法や平面形状を工夫することによって、蓋が安定してスムーズに開閉されるようにトルクの調整を行なうことができる。【００２０】  図８は他の実施形態において用いられる第２のカム板２の構成を示す。第１のカム板は上記の実施形態のものと同じものを用いる。このものでは上記の実施形態のものにおいて第２のカム板２の凸部２５を低く形成するとともに平坦部２４面をその面高さが隣接する凸部２５から離れていくにつれて若干高くなるように傾斜を持つように形成している。このような構成とすることで、蓋を開いていくにつれてトルクが大きくなるようにして、蓋が開き位置で安定するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のカム機構を構成する第１のカム板と第２のカム板の実施形態の外観斜視図
【図２】  この発明のカム機構に用いられる第１のカム板面の実施形態の構成図
【図３】  この発明のカム機構に用いられる第２のカム板面の実施形態の構成図
【図４】  この発明のカム機構の実施形態の使用状態説明図
【図５】  この発明のカム機構の動作説明図
【図６】  この発明のカム機構の動作説明図
【図７】  この発明のカム機構の動作説明図
【図８】  この発明のカム機構に用いられる第２のカム板面の他の実施形態の構成図
【符号の説明】
１    第１のカム板
２    第２のカム板
１２  係合凸部
２２  係合凹部
Ｓ    変移用空間
【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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