(57)【要約】【課題】チルトヒンジ機構において、使用による磨耗があってもフリクショントルクをほぼ一定に保つ。【解決手段】軸受プレート部１８は、回転軸２０に相対回転可能に装着される。フリクションワッシャ３５は、回転軸２０に対して相対回転不能に装着され、軸受プレート部１８に対して相対回転する。フリクションワッシャ３５は、軸受プレート部１８に対向する面のうち、外周側の部分が軸受プレート部１８に接する接触面３７を形成し、内周側の部分が軸受プレート部１８から遠ざかる方向に凹んで軸受プレート部１８に接触しない非接触面３８を形成している。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受プレートと、該軸受プレートの軸受孔に相対回転可能に挿通されている回転軸と、該回転軸の挿通孔が形成されている複数の円板状のワッシャと、を備えているチルトヒンジ機構において、
複数の前記ワッシャのうちの一のワッシャは、他のワッシャ及び前記軸受プレートのうちのいずれか一の摺接部材に、相対回転可能に接しているフリクションワッシャであり、
前記フリクションワッシャは、前記摺接部材に対向する面のうち、外周側の部分が該摺接部材に接する接触面を形成し、内周側の部分が該摺接部材から遠ざかる方向に凹んで該摺接部材に接触しない非接触面を形成している、
ことを特徴とするチルトヒンジ機構。
【請求項２】
請求項１に記載のチルトヒンジ機構において、
前記フリクションワッシャの前記接触面は、該フリクションワッシャの外周縁の全周に沿い、該外周縁と前記挿通孔との間の所定位置から該挿通孔側の面積が急激に少なくなる、
ことを特徴とするチルトヒンジ機構。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか一項に記載のチルトヒンジ機構において、
前記フリクションワッシャは、前記摺接部材と対向する面の反対側の面が、複数の前記ワッシャのうち、該フリクションワッシャを除く他のワッシャであって、該フリクションワッシャを前記一の摺接部材側に押付けるためのスプリングワッシャに接している、
ことを特徴とするチルトヒンジ機構。
【請求項４】
請求項１及び２のいずれか一項に記載のチルトヒンジ機構において、
複数の前記ワッシャのうち、前記フリクションワッシャを除く一のワッシャは、他のワッシャ及び前記軸受プレートのうちのいずれか一の係止部材に接している、被係止ワッシャであり、
前記被係止ワッシャは、円板の外周縁の一部が切り欠かれ、該外周縁と切り欠かれた部分との角部が、折り曲げられて爪部を成し、
前記被係止ワッシャの前記爪部が、前記係止部材に食い込んで、該被係止ワッシャは該係止部材に対して相対回転不能になっている、
ことを特徴とするチルトヒンジ機構。
【請求項５】
請求項４に記載のチルトヒンジ機構において、
前記被係止ワッシャは、前記他のワッシャ及び前記軸受プレートのうち、前記係止部材を除く、二の係止部材にも接しており、
前記被係止ワッシャには、前記挿通孔に沿って、前記二の係止部材側に突出した被係止用凸部、又は該二の係止部材から遠ざかる向きに凹んだ被係止用凹部が形成され、
前記二の係止部材には、前記被係止ワッシャの前記被係止用凸部又は前記被係止用凹部に嵌まり込む係止用凹部又は係止用凸部が形成され、
前記被係止ワッシャの前記被係止用凸部又は前記被係止用凹部が、前記ニの係止部材の前記係止用凹部又は係止用凸部に嵌まり込んで、該被係止ワッシャは該二の係止部材に対して相対回転不能になっている、
ことを特徴とするチルトヒンジ機構。
【請求項６】
請求項５に記載のチルトヒンジ機構において、
前記ニの係止部材は、前記フリクションワッシャであり、
前記被係止ワッシャは、前記係止部材と前記フリクションワッシャとに挟まれたスプリングワッシャである、
ことを特徴とするチルトヒンジ機構。
【請求項７】
軸受プレートと、該軸受プレートの軸受孔に相対回転可能に挿通されている回転軸と、該回転軸の挿通孔が形成されている複数の円板状のワッシャと、を備えているチルトヒンジ機構の一のワッシャであって、
複数のワッシャのうちの他のワッシャ及び前記軸受プレートのうちのいずれかの一の摺接部材に、相対回転可能に接しているチルトヒンジ機構のフリクションワッシャにおいて、
前記摺接部材に対向する面のうち、外周側の部分が該摺接部材に接する接触面を形成し、内周側の部分が該摺接部材から遠ざかる方向に凹んで該摺接部材に接触しない非接触面を形成している、
ことを特徴とするチルトヒンジ機構のフリクションワッシャ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＡ機器やＡＶ機器で、本体に対してディスプレイ等を揺動可能に取り付けるためのチルトヒンジ機構、及びこれに用いられるフリクションワッシャに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ＯＡ機器やＡＶ機器で、本体に対してディスプレイ等を揺動可能に取り付けるためのチルトヒンジ機構では、ディスプレイ等が本体に対して一定の角度で保持できるよう、フリクションワッシャを設けて、このフリクションワッシャと、これに接する相手方の部材との間に、一定のフリクショントルクを発生させている。
【０００３】
このような従来のチルトヒンジ機構としては、例えば、以下の特許文献１に記載されているものがある。
【０００４】
この特許文献１に記載されているチルトヒンジ機構は、軸受プレートと、この軸受プレートに対して回転可能に設けられる回転軸と、複数のワッシャと、を備えている。回転軸は、小径部及び大径部を有している。軸受プレートには、軸受孔が形成されており、そこに回転軸の小径部が第１のフリクションワッシャを介して挿入されている。回転軸の小径部は、軸受プレートの軸受孔から突出しており、そこに、第２のフリクションワッシャ、スプリングワッシャ、押え用ワッシャが装着されている。
【０００５】
第１のフリクションワッシャは、軸受プレートと回転シャフトの大径部との間に挟まれ、いずれか一方の部材に対して相対回転可能で、他方の部材に対して相対回転不能に設けられている。第１のフリクションワッシャの前記一方の部材側の面は、平坦で、その全面が接触面として前記一方の部材に接触している。
【０００６】
また、第２のフリクションワッシャは、円板状のワッシャ本体と、この本体の外周に形成されている係止片とを有している。この係止片は、円板状のワッシャ本体の外周縁に、そこから放射方向に伸びる矩形片部を形成し、この矩形片部をワッシャ本体に対して直角に折り曲げたものである。また、軸受プレートには、軸受孔の他に、係止孔も形成されている。第２のフリクションワッシャは、その係止片が軸受プレートの係止孔に挿入されることで、軸受プレートに対して相対回転できないようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
登録実用新案第３００４５６０号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のチルトヒンジ機構のフリクションワッシャでは、このワッシャに摺接する部材側の面全体が平坦で、この全体が接触面となっており、この接触面のうち、外周側部分の摺動量が内周側部分の摺動量よりも多く、時間経過に伴って、外周側部分が早めに磨耗してしまうため、外周側でのフリクショントルクが得られなくなってしまう。つまり、従来のフィルクションワッシャでは、使用に伴う磨耗で、フリクショントルクを一定に保つことができなくなるという問題点がある。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、使用による磨耗があっても、フリクショントルクをほぼ一定に保つことができるチルトヒンジ機構、及びフリクションワッシャを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためのチルトヒンジ機構は、
複数のワッシャのうちの一のワッシャは、他のワッシャ及び軸受プレートのうちのいずれか一の摺接部材に、相対回転可能に接しているフリクションワッシャであり、
前記フリクションワッシャは、前記摺接部材に対向する面のうち、外周側の部分が該摺接部材に接する接触面を形成し、内周側の部分が該摺接部材から遠ざかる方向に凹んで該摺接部材に接触しない非接触面を形成している、ことを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記目的を達成するためのフリクションワッシャは、
チルトヒンジ機構を構成する複数のワッシャのうちの他のワッシャ及び軸受プレートのうちのいずれかの一の摺接部材に、相対回転可能に接しているフリクションワッシャにおいて、
前記摺接部材に対向する面のうち、外周側の部分が該摺接部材に接する接触面を形成し、内周側の部分が該摺接部材から遠ざかる方向に凹んで該摺接部材に接触しない非接触面を形成している、ことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るチルトヒンジ機構の一実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１３】
本実施形態のチルトヒンジ機構Ａは、図７に示すように、携帯型情報処理装置の本体１に対して表示装置２を揺動可能に取り付けるものである。
【００１４】
このチルトヒンジ機構Ａは、図１及び図２に示すように、本体に固定される本体側ブラケット１０と、表示装置に固定される表示装置側ブラケット１５と、回転軸２０と、この回転軸２０の挿通孔３１，３６，４１，５１が形成されている複数のワッシャ３０，３５，４０，５０と、を有している。ワッシャとしては、第一フリクションワッシャ３０及び第二フリクションワッシャ３５と、第二フリクションワッシャ３５に一定の力をかけるためのスプリングワッシャ４０と、このスプリングワッシャ４０を固定するための押え用ワッシャ５０と、を有している。
【００１５】
本体側ブラケット１０は、情報処理装置本体に固定するためのネジ孔１２が形成されている取付プレート部１１と、小判形の軸嵌合孔１４が形成されている軸受プレート部１３と、を有している。表示装置側ブラケット１５は、表示装置に固定するためのネジ孔１７が形成されている取付プレート部１６と、円形の軸受孔１９が形成されている軸受プレート部（摺接部材）１９と、を有している。
【００１６】
回転軸２０は、図２及び図３に示すように、円柱状の大径部２１と、同じく円柱状の小径部２３と、大径部２１と小径部２３との間の形成されているフランジ部２５と、大径部２１の先に形成されている小判柱状のブラケット嵌合部２２と、を有している。小径部２３の先端部には、その外周の一部を切り欠いて小判柱状にしたワッシャ嵌合部２４が形成されている。フランジ部２５の小径部側の面であって、小径部２３の外周縁に沿った位置には、大径部側に凹んだ係止用凹部（図３（ｂ））２６が形成されている。フリクションワッシャ３０，３５の挿通孔３１，３６、スプリングワッシャ４０の挿通孔４１及び表示装置側ブラケット１５の軸受孔１９の内径は、いずれも同じサイズで、この回転軸２０の小径部２３が挿通されうるサイズである。
【００１７】
第一フリクションワッシャ３０には、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、挿通孔３１の内周縁部の一部を一方の面から他方の面の方向に、ほぼ矩形状に押出した被係止用凸部３４が形成されている。この被係止用凸部３４は、図１に示すように、回転軸２０の係止用凹部２６に嵌まり込めるサイズになっている。また、他方の面の外周側には、表示装置側ブラケット１５に接する接触面３２が形成され、内周側には、一方の面側に０．０５ｍｍ程凹んでいる非接触面３３が形成されている。
【００１８】
非接触面３３は、図４（ｄ）に示すように、ワッシャ３０の中心に、それぞれの重心が重なるよう二つの正三角形を重ね合わせ、各三角形の頂点を切り欠いた形状をしている。また、接触面３２は、フリクションワッシャ３０の外周縁の全周に沿って形成され、部分的に外周側から挿通孔側に突き出ている。
【００１９】
第二フリクションワッシャ３５の一方の面には、図５に示すように、その外周側に表示装置側ブラケット１５に接する接触面３７が形成され、内周側には、他方の面側に０．０５ｍｍ程凹んでいる非接触面３８が形成されている。第二のフリクションワッシャ３５の接触面３７及び非接触面３８は、それぞれ、第一フリクションワッシャ３０の接触面３２、非接触面３３と同一形状である。第二フリクションワッシャ３５の挿通孔３６の内周縁部には、その一部を外周側に切り欠いた三つの係止用凹部３９が形成されている。
【００２０】
スプリングワッシャ（被係止ワッシャ）４０は、図６に示すように、挿通孔４１回りに形成されている第一板部４２と、この第一板部４２の回りに形成されている第二板部４３と、を有している。第一板部４１は、同図（ａ）に示すように、ほぼ正三角形状で、円板状のスプリングワッシャ４０の外周縁に内接する正三角形と外接する正三角形の中間のサイズである。第二板部４３は、第一板部４２の正三角形の各辺の外側部分で、第一板部４２に対して段差が付けられている。
この第一板部４２に対する第二板部４３の段差が、スプリングワッシャ４０としての機能を生じさせている。第二板部４３であって、スプリングワッシャ４０の外周縁部の一部が矩形状に切り欠かれ、外周縁と切り欠かれた部分４５との鋭角な角部が折り曲げられて爪部４６を形成している。この折り曲げられている方向は、第二板部４３に対して第一板部４２が突出している方向とは反対側の方向である。また、第一板部４２であって、挿通孔４１の内周縁部には、その一部を一方の面から他方の面の方向に、ほぼ矩形状に押出した被係止用凸部４４，４４，４４が形成されている。この被係止用凸部４４は、第二フリクションワッシャ３５の係止用凹部３９に嵌まり込めるサイズに形成されている。
【００２１】
押え用ワッシャ（係止部材）５０には、図２に示すように、挿通孔として、小判形の軸嵌合孔５１が形成されている。
【００２２】
本体側ブラケット１０の小判形の軸嵌合孔１４には、図１及び図２に示すように、回転軸２０のブラケット嵌合部２２が嵌合し、この回転軸２０に対して本体側ブラケット１０は相対回転できない。フリクションワッシャ３０，３５の挿通孔３１，３６、表示装置側ブラケット１５の軸受孔１９、及びスプリングワッシャ４０の挿通孔４１には、回転軸２０の小径部２３が挿通される。また、押え用ワッシャ５０の軸嵌合孔５１には、回転軸２０のワッシャ嵌合部２４が嵌合し、この回転軸２０に対して留めワッシャ５０は相対回転できない。
【００２３】
第一フリクションワッシャ３０は、その被係止用凸部３４が回転軸２０の係止用凹部２６に嵌まり込むため、回転軸２０に対して相対回転できない。また、表示装置側ブラケット１５は、その軸受孔１９が回転軸２０の小径部２３に単に相通されているだけであるため、回転軸２０に対して相対回転可能である。スプリングワッシャ４０は、第二フリクションワッシャ３５が回転軸２０の小径部２３に装着されてから、回転軸２０の小径部２３に装着される。この装着過程で、第二フリクションワッシャ３５の係止用凹部３９に、スプリングワッシャ４０の被係止用凸部４４が嵌まり込む。このため、第二フリクションワッシャ（二の係止部材）３５に対してスプリングワッシャ（被係止ワッシャ）４０は相対回転できない。押え用ワッシャ５０は、回転軸２０への装着過程で、先に回転軸２０に装着されたスプリングワッシャ４０に強く押付けられる。押え用ワッシャ５０がスプリングワッシャ４０に強く押付けられると、スプリングワッシャ４０の爪部４６が押え用ワッシャ５０に食い込んで、スプリングワッシャ（被係止ワッシャ）４０に対して押え用ワッシャ（係止部材）５０は相対回転できなくなる。
【００２４】
とろこで、押え用ワッシャ５０は、回転軸２０のワッシャ嵌合部２４に嵌合して、回転軸２０に対して相対回転できないため、この押え用ワッシャ５０に対して相対回転できないスプリングワッシャ４０も回転軸２０に対して相対回転できない。さらに、スプリングワッシャ４０に対して相対回転できない第二フリクションワッシャ３５も回転軸２０に対して相対回転できない。
【００２５】
すなわち、回転軸２０に対して、本体側ブラケット１０、第一フリクションワッシャ３０、第二フリクションワッシャ３５、スプリングワッシャ４０、押え用ワッシャ５０は、いずれも相対回転できない。言い換えると、本体側ブラケット１０、第一フリクションワッシャ３０、第二フリクションワッシャ３５、スプリングワッシャ４０、押え用ワッシャ５０は、回転軸２０と一体的に回転する。また、チルトヒンジ機構を構成する部材のうち、表示装置側ブラケット１５のみが回転軸２０に対して相対回転する。
【００２６】
表示装置側ブラケット１５が回転軸２０に対して相対回転する際、ブラケット１５の軸受プレート部１９と、第一フリクションワッシャ３０の接触面３２及び第二フリクションワッシャ３５の接触面３７と接触しつつ回転する。２枚のフリクションワッシャ３０，３５は、回転軸２５のブランジ部２５とスプリングワッシャ４０とに挟まれて、両者から一定の圧力を受ける。このため、ブラケット１５の軸受プレート部１９と、第一フリクションワッシャ３０の接触面３２及び第二フリクションワッシャ３５の接触面３７との間に、一定の摩擦力が発生する。この摩擦力により、回転軸２０に対する表示装置側ブラケット１５の角度が保持される。
【００２７】
回転軸２０に対して表示装置側ブラケット１５を何度も相対回転させると、各フリクションワッシャ３０，３５の接触面３２，３７が次第に磨耗する。この接触面３２，３７に対して、内周側の非接触面３３，３８は、僅かに凹んでいるため、外周側の接触面３２，３７が多少磨耗しても、内周側の部分がブラケット１５に接触するようなことはない。したがって、接触面３２，３７の磨耗が進んでも、ブラケット１５に対するフリクションワッシャ３０，３５の接触面積が変わらないので、フリクションワッシャ３０，３５からブラケット１５が受ける摩擦力は変わらない。すなわち、本実施形態では、使用による磨耗があっても、一定のフリクショントルクを得ることができる。
【００２８】
ところで、接触面３２，３７は、ワッシャ３０，３５の外周側か内周側かに限定すれば、使用による磨耗があっても、一定のフリクショントルクを得ることができる。一般的に、携帯型情報処理装置等のＯＡ機器やＡＶ機器では、小型化が求められている。このため、小さなフリクションワッシャであっても、できる限り大きなフリクショントルクを得ることが望ましい。そこで、本実施形態では、大きなフリクショントルクを得ることができるよう、接触面を内周側にせずに外周側にしている。
【００２９】
また、本実施形態では、押え用ワッシャ５０に対してスプリングワッシャ４０が相対回転できないようにするために、従来技術のように、円板状のワッシャ本体の外周縁に、そこから放射方向に伸びる矩形片部を付加することなく、逆に、スプリングワッシャ４０の外周縁部の一部を矩形状に切り欠いているので、材料費を抑えることができる。しかも、本実施形態では、外周縁と切り欠かれた部分４５との鋭角な角部を折り曲げて爪部４６を形成し、この爪部４６を押え用ワッシャ５０に食い込ませているため、押え用ワッシャ５０には、スプリングワッシャ４０が相対回転しないようにするための加工を施す必要がないため、製造コストも抑えることができる。
【００３０】
なお、以上の実施形態では、第二フリクションワッシャ３５に対して相対回転する摺接部材が表示装置側ブラケット１５の軸受プレート部１８であるが、例えば、この軸受プレート部１８と第二フリクションワッシャ３５との間に、軸受プレート部１８に対して相対回転不能なワッシャを介在させた場合には、このワッシャが摺接部材となる。この場合、このワッシャの外周縁にスプリングワッシャ４０の爪部４６と同様の爪部を形成して、この爪部を軸受プレート部１８に食い込ませることで、このワッシャを軸受プレート部１８に相対回転不能にしてもよい。
【００３１】
また、以上の実施形態では、第一フリクションワッシャ３０やスプリングワッシャ４０に被係止用凸部３４，４４を形成したが、これは凸部である必要はなく、凹部であってもよい。この場合、この凹部に係止する係止部は、当然、凸部になることは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明では、フリクションワッシャで摺接部材に対向する面のうち、内周側の面を摺接部材から遠ざかる方向に凹ませて摺接部材に接触しない非接触面とし、外周側の面を摺接部材に接する接触面として、接触面の領域を限定しているため、摺接部材に対してフリクションワッシャが回転し、その摺接部材に対向している面の磨耗が進んでも、摺接部材に対するフリクションワッシャの接触面積が変わらず、このフリクションワッシャから摺接部材が受ける摩擦力は変わらない。
すなわち、本発明によれば、チルトヒンジ機構において、使用による磨耗があっても、一定のフリクショントルクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態におけるチルトヒンジ機構の断面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態におけるチルトヒンジ機構の展開斜視図である。
【図３】本発明に係る一実施形態における回転軸を示す図であって、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明に係る一実施形態における第一フリクションワッシャを示す図であって、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は正面図におけるｂ−ｂ線断面図、同図（ｃ）は正面図におけるｃ矢視図、同図（ｄ）は背面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態における第二フリクションワッシャを示す図であって、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は正面図におけるｂ−ｂ線断面図である。
【図６】本発明に係る一実施形態におけるスプリングワッシャを示す図であって、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は正面図におけｂ−ｂ線断面図、同図（ｃ）は正面図におけるｃ矢視図である。
【図７】本発明に係る一実施形態におけるチルトヒンジ機構を用いた携帯型情報処理装置の斜視図である。
【符号の説明】
１…本体、２…表示装置、１０…本体側ブラケット、１５…表示装置側ブラケット、１８…軸受プレート部、１９…軸受孔、２０…回転軸、２１…大径部、２３…小径部、２５…フランジ部、２６…係止用凹部、３０…第一フリクションワッシャ、３１，３６，４１…挿通孔、３２，３７…接触面、３３，３８…非接触面、３４…被係止用凸部、３５…第二フリクションワッシャ、３９…係止用凹部、４０…スプリングワッシャ、４２…第一板部、４３…第二板部、４４…被係止用凸部、４５…切り欠き部、４６…爪部、５０…押え用ワッシャ。
【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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