(57)【要約】【課題】  各種機器の回転移動部を自動的に回転移動できるようにするとともに、大きな力がかかった場合にはトルクリミッタ機能が発揮されて故障が回避される回転軸駆動装置を提供する。【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、ギヤ８０を駆動するギヤモータ１００と、回転軸１と連動可能に設けられギヤ８０の両側面と接触連動するように互いが相対配置される一対の接触連動部１０、８２と、一対の接触連動部１０、８２間にギヤ８０が弾力的に挟持されるための付勢力を発揮するバネ体１１０とを備えた回転軸駆動装置。【選択図】  図１
2006162052.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、
前記ギヤを駆動するギヤモータと、
前記回転軸と連動可能に設けられ前記ギヤの両側面と接触連動するように互いが相対配置される一対の接触連動部と、
前記一対の接触連動部間に前記ギャが弾力的に挟持されるための付勢力を発揮するバネ体と、
を備えたことを特徴とする回転軸駆動装置。
【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駆動装置に関する。
【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駆動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、前記ギヤを駆動するギヤモータと、前記回転軸と連動可能に設けられ前記ギヤの両側面と接触連動するように互いが相対配置される一対の接触連動部と、
前記一対の接触連動部間に前記ギャが弾力的に挟持されるための付勢力を発揮するバネ体とを備えた回転軸駆動装置を提供する。【０００５】  上記構成によれば、バネ体の付勢力により一対の接触連動部間にギヤが弾力的に挟持されてギヤの両側面と接触連動部それぞれとの間に連動のための接触圧が発生し、ギヤモータが作動されギヤが回転すると接触連動部が一体に回転して回転軸が回転する。この回転軸の回転によりそれと一体に組み付けられる部分の回転移動が自動的に行なわれ、例えば、この発明の回転軸駆動装置が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、回転軸にバネ体の付勢力に抗して大きな力がかかった場合には、接触連動部それぞれ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、回転軸と一体に組み付けられた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、ギヤモータさらにはその他の回転軸駆動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、この発明の回転軸駆動装置が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駆動装置部分の損傷が回避される。【０００７】  とくに、上記の動作において、ギヤの両側面をともにギヤの連動接触部に接触させる構成としていることでギヤの動力が無駄なく回転軸に伝達されるので回転性能に優れ、また、伝達される動力の大きさが確実に認知できることでその伝達動力に対応するようにバネ体による付勢力を容易に設定でき、これにより、高い精度においてトルクリミッタ機能が発揮される。【０００８】  この発明の回転軸駆動装置は、ノートパソコン等の機器の蓋開閉機構等の他に、大型テレビにおけるテレビ本体のの基台への軸支持取り付け部等にも使用することができ、これによりテレビ本体の水平、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。
【発明の効果】
【０００９】  この発明によれば、回転性能に優れ、精度良くトルクリミッタ機能を発揮する回転軸駆動装置が得られ、この発明を用いることで各種機器の回転移動部が効率良く故障のない構成において自動的に回転移動できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  図１はこの発明の回転軸駆動装置の実施形態の断面構成を含む正面構成図である。１は回転軸としての鋼製のシャフトであり、一端側（図１において左側）から他端側にかけて、ネジ部３、円柱状の装着部４、両側にカット面が形成された装着軸支部５、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、カット面が形成された装着部８及びネジ部９、小径の円柱状の軸支部７、両側にカット面が形成された連結部１３それぞれが順次連続一体に設けられて構成されている。【００１１】  ２０はシャフト１の装着軸支部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の装着軸支部５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２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。【００１２】  ４０、４１のそれぞれは取り付け用支持体であり、この支持体４０、４１は例えばノートパソコンの本体側にその基部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の上部にシャフト１がその装着軸支部５、軸支部７それぞれにおいて回転可能に挿通支持されている。一方の支持体４０の立ち上がり部４４の外側面に上記第２の接触板３０がその取り付け部３２において固定される。【００１３】  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との互いの円錐傾斜面間に圧接力を発生させる。【００１４】  ９０、９１は後に説明する環状接触板７０、７１と同構成の環状接触板であり、９３は後に説明する取り付け環体８２と同構成の取り付け環体であり、それぞれが支持体４０の立ち上がり部４４の内側面の位置においてシャフト１の装着軸支部５に装着されている。環状接触板９０の係止部９４が支持体４０の立ち上がり部４４の突出軸支持部４９の上縁に形成された切り欠き部４８に（図５参照）、環状接触板９１の係止部９５が取り付け環体９３の周部に形成された切り欠き部９８にそれぞれ係止され、このようにして環状接触板９０は固定状態に、環状接触板９１はシャフト１と一体に回転するように設けられ、シャフト１の回転時にはそれぞれの相対する面が摺接するようになっている。【００１５】  ６０はコイルバネであり、コイルバネ６０はバネ装着部１２に装着されており、一端が上記支持体４０に係止され（図に現れない）他端がシャフト１の円板状の接触連動部としての係止鍔部１０面に係止され（図に現れない）、シャフト１に一方の方向（ノートパソコンの場合蓋を開く方向）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３にも示すように、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。【００１６】  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。８２は他方の接触連動部としての環状接触板７１を取り付けるための取り付け環体であり、装着部８に装着されてシャフト１と一体に回転するように設けられている。環状接触板７１は上記環状接触板７０と同形状で、上部に係止部７７が水平に突設されており、その係止部７７が取り付け環体８２の周部に形成される切り欠き部８３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ている。【００１７】  １１０のそれぞれはバネ体としての皿バネ、１１３はナットであり、シャフト１のネジ部９に装着され、ナット１１３がシャフト１に締め付けられていくことで皿バネ１１０が取り付け環体８２を弾力的に押圧する。これにより、環状接触板７１がギヤ８０端面を弾力的に押すことでギヤ８０の逆側の端面が環状接触板７０面に弾力的に接触し、その結果、ギヤ８０が係止鍔部１０と取り付け環体８２との間に環状接触板７０、７１を介して弾力的に挟持される状態となる。【００１８】  １００はモータ１０１を内蔵するギヤモータであり、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１３には、例えば、ノートパソコンの蓋に取り付けられるレバーが固定状態に連結され、シャフト１の回転によりそのレバーが回動して蓋が開閉するようになっている。【００１９】  以下、上記回転軸駆動装置のノートパソコンの蓋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の両端面に環状接触板７０、７１面が皿バネ１１０の力により接触連動することで環状接触板７０、７１それぞれが回転され、それと一体にシャフト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１３に連結されるレバーが回転されてノートパソコンの蓋が自動的に開かれる。【００２０】  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に重力がある場合にも支障なく開かれる。また、蓋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、蓋の重量が働くことで支障なく閉じられる。【００２１】  上記の蓋の開閉動作時や蓋の開かれた状態において物が衝突したり、また、誤って蓋を手で開閉操作したりして蓋に設定値を越える大きな力がかかった場合は、ギヤ８０の両端面と環状接触板７０、７１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、回転軸駆動装置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１１０のバネ力は、蓋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の両端面と環状接触板７０、７１面とを確実に接触連動させ、かつ、大きな力が蓋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調整される。【００２２】  上記環状接触板７０、７１、９０、９１は耐摩耗性金属で表面が滑らかに加工されたもので、とくに環状接触板７０、７１を用いることでシャフト１の係止鍔部１０と取り付け環体８２との摩耗が防止され、また、スムーズな接触連動構成が得られる。
また、上記の蓋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調整される。【００２４】  図４はシャフト１の装着軸支部５の軸支位置における変形例を示す。このものでは、上記実施形態で用いた環状の第１と第２の接触板２０、３０を用いず、装着軸支部５に取り付け環体８２、９３と同形状の取り付け環体２０１を軸支位置の外側部位において外嵌固定し、この取り付け環体２０１に上記実施形態のものと同様にしてシャフト１に装着される環状接触板２０２を係止し、さらに、環状接触板２０４を支持体４０の立ち上がり部４４の軸支持部の外面位置においてシャフト１に装着している。環状接触板２０４の係止部２０６は、図５に示すように、支持体４０の立ち上がり部４４の突出軸支持部４９の側縁に形成された切り欠き部２０７に係止される。【００２５】  上記構成により、皿バネ５０のバネ力が働くことで、支持体４０の立ち上がり部４４の外側位置では回転接触板２０２、２０４どうしが、内側位置では回転接触板９０、９１どうしがそれぞれ弾力的に圧接し、これにより、上記の実施形態のものと同様に、蓋の開閉に伴うシャフト１の回転がガタつくことなく安定して行なわれ、また、環状接触板９０、９１、２０２、２０４が耐摩耗性金属よりなることで、その接触による摩耗も少なくて耐久性に優れる構成が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の回転軸駆動装置の実施形態の断面構成を含む正面構成図
【図２】  この発明の回転軸駆動装置の実施形態の第１の接触板の接触面の構成図
【図３】  この発明の回転軸駆動装置の実施形態におけるシャフトの部分斜視図
【図４】  この発明の回転軸駆動装置の実施形態の変形例の断面構成を含む正面構成図
【図５】  この発明の回転軸駆動装置の実施形態の変形例の部分斜視図
【符号の説明】
１    シャフト（回転軸）
１０  係止鍔部（接触連動部）
８０  ギヤ
８２  取り付け環体（接触連動部）
９０  皿バネ（バネ体）
１００  ギヤモータ
【図１】
2006162052.tif 000003
【図２】
2006162052.tif 000004
【図３】
2006162052.tif 000005
【図４】
2006162052.tif 000006
【図５】
2006162052.tif 000007