(57)【要約】【課題】各種容器の開閉蓋やデスクトップパソコンの液晶ディスプレイスタンドのような可動体について、注油およびグリース塗布が必要なく、しかも高い耐久性を得る。【解決手段】機器本体に取り付ける回転軸と、該回転軸を嵌入する貫通孔を設けた可動体と、この貫通孔と同心状に配置して可動体に固着する保持リングと、該保持リング内に嵌装する耐磨耗性エンジニアリングプラスチック製の制動部材と、該制動部材と接触し且つ回転軸とともに回動または静止するワッシャとを備え、機構全体を締め付けることにより、可動体を旋回すると制動部材の側面とワッシャの側面とが摩擦面となる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器本体に取り付ける回転軸と、該回転軸を嵌入する貫通孔を設けた可動体と、この貫通孔と同心状に配置して可動体に固着する保持リングと、該保持リング内に嵌装する耐磨耗性エンジニアリングプラスチック製の制動部材と、該制動部材と接触し且つ回転軸とともに回動または静止するワッシャとを備え、機構全体を締め付けることにより、可動体を旋回すると制動部材の側面とワッシャの側面とが摩擦面となり、制動部材が保持リング内に嵌ることにより、保持リングによって制動部材の外方への変形を阻止する旋回抑制機構。
【請求項２】
機器本体に取り付ける回転軸と、該回転軸を嵌入する貫通孔を設けた可動体と、この貫通孔と同心状に配置して板状の可動体の両面に固着する２枚の保持リングと、各保持リング内に嵌装する耐磨耗性エンジニアリングプラスチック製の２枚の制動部材と、各制動部材と接触し且つ回転軸とともに回転・静止する２枚のワッシャとを備え、皿バネを介して機構全体を締め付けることにより、可動体を旋回すると各制動部材の側面とワッシャの側面とが摩擦面となり、各制動部材が保持リング内に嵌ることにより、各保持リングによって制動部材の外方への変形を阻止する旋回抑制機構。
【請求項３】
制動部材の外周面または側面には回り止め用の突起を形成することにより、該制動部材が可動体とともに回動または静止するとともに、制動部材と接触するワッシャの外径は、保持リングの内径よりも僅かに小さく、機構全体を締め付けた際にワッシャが保持リング内に入り込む請求項１または２に記載の旋回抑制機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、注油およびグリース塗布が必要なく、しかも高い耐久性を有する旋回抑制機構に関し、各種容器の開閉蓋やデスクトップパソコンの液晶ディスプレイスタンドのような可動体の旋回抑制機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般乗用車では、開閉蓋や液晶ディスプレイ表示部のような可動体を所定の位置まで旋回して静止できるように、グローブボックスの蓋板、サンバイザ、カーナビゲータ、車載テレビなどにおいて各種の旋回機構を設置している。また、一般の家庭や会社内においても、開閉蓋を備える可動体は数多く存在し、その例としてコピー機やスキャナの開閉蓋，電子オルガンやピアノの鍵盤蓋およびバックリッド，ライティングデスクのフロント板などが例示できる。これらの可動体は、ヒンジや回転金具のような旋回機構によって上下方向に回動可能である。これらの旋回機構では、上下・左右の開閉のいずれの方向にも自由回動するため、蓋体などを閉める際に指を挟んで怪我をしたり、該蓋体が急激に下降して製品を損傷することがある。
【０００３】旋回抑制機構は、前記の旋回機構に代えて、可動体の回動を適宜に抑制することにより、開閉蓋などの可動体が急激に旋回して事故発生することを防止する。この旋回抑制機構として、可動体の回転軸を機器本体の貫通孔に挿入し、該回転軸にワッシャおよび数枚の皿バネを介してナットを強く締め付ける機構が一般的であった。この旋回抑制機構では、機器本体の側壁面とワッシャ面とが摩擦面になり、数枚の皿バネの弾力で可動体の回動を強く抑制するので金属の焼き付けを発生しやすく、可動体の旋回作動を維持するために、この摩擦面に定期的な注油またはグリース塗布が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の旋回抑制機構で定期的な注油やグリース塗布を行うことは煩雑な作業であり、こうした定期的な保守作業を行っても強いバネ弾力で接触部分が磨耗し、磨耗渣が生じて可動体の旋回作動が困難になりやすい。本発明者は、既に特公平７−５９４２７号および特許第２６５０１４９号において旋回抑制機構を提案し、これらの旋回抑制機構は、上下のいずれの回動方向も適宜に制動することにより、該蓋体の急激な下方旋回を起こさない利点がある反面、機構の寸法がやや長く且つ構造が多少複雑でユーザのコストダウンの要望に応じられないことがあった。また、特許第２７７０２９７号は、構造が簡単で蓋体の開閉作動を適切に調整することができて好評であるが、ノート型パソコンのディスプレイやデジタルカメラやビデオの液晶表示部のような軽量の可動体では使用可能であっても、比較的大きくて重い可動体の開閉作動を抑制する場合に、該可動体の荷重に応じて単純に大型化することはできない。
【０００５】本発明は、多少とも重い可動体の旋回抑制装置に関して検討を重ねた結果、プラスチック製の制動部材の圧力変形や熱膨張を防ぐことにより、比較的重い可動体による数万回の旋回試験に対応できる高い耐久性を有し、且つ構造が単純で製造コストが安い旋回抑制機構を提案することを目的とするものである。本発明の他の目的は、注油およびグリース塗布が必要ないことで定期的な保守作業を省略できる旋回抑制機構を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る旋回抑制機構は、機器本体に取り付ける回転軸と、該回転軸を嵌入する貫通孔を設けた可動体と、この貫通孔と同心状に配置して可動体に固着する保持リングと、該保持リング内に嵌装する耐磨耗性エンジニアリングプラスチック製の制動部材と、該制動部材と接触し且つ回転軸とともに回動または静止するワッシャとを備える。この旋回抑制機構では、機構全体を締め付けることにより、可動体を旋回すると制動部材の側面とワッシャの側面とが摩擦面となる。また、制動部材が保持リング内に嵌ることにより、保持リングによって制動部材の外方への変形を阻止している。
【０００７】本発明に係る旋回抑制機構では、可動体の両側面にそれぞれ制動部材を配置することが可能である。したがって、この旋回抑制機構は、機器本体に取り付ける回転軸と、該回転軸を嵌入する貫通孔を設けた可動体と、この貫通孔と同心状に配置して板状の可動体の両面に固着する２枚の保持リングと、各保持リング内に嵌装する２枚の制動部材と、各制動部材と接触し且つ回転軸とともに回転・静止する２枚のワッシャとを備える。この旋回抑制機構では、皿バネを介して機構全体を締め付けることにより、可動体を旋回すると各制動部材の側面とワッシャの側面とが摩擦面となる。
【０００８】本発明の旋回抑制機構は、制動部材の外周面または側面には回り止め用の突起を形成すると好ましく、これによって制動部材が可動体とともに回動または静止する。制動部材と接触するワッシャの外径は、保持リングの内径よりも僅かに小さく、機構全体を締め付けた際にワッシャが保持リング内に入り込むことが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る旋回抑制機構１は、図３および図４に例示するように、可動体つまり延長部１４と一体作動する制動部材２２と、機器本体つまり回転軸１０と一体作動するワッシャ２６とを有し、該制動部材の外周に保持リング１８を全面的に配置している。このため、プラスチック製の制動部材２２は、内側面が延長部１４と接触し、さらに金属の保持リング１８およびワッシャ２６で完全に取り囲まれ、加圧・加熱を受けても変形または膨張できる余地がない。制動部材２２およびワッシャ２６はいずれもドーナツ形のディスクであり、制動部材２２とワッシャ２６との摩擦面は平坦であって摩耗渣が発生することが少ない。しかも、制動部材２２は耐磨耗性のエンジニアリングプラスチック製であるから、旋回抑制機構１を長期間使用することが可能である。
【００１０】図３と図４では、延長部１４の両側に制動部材２２，２４を配置しているけれども、該制動部材を片側だけに配置する構成にすることも可能である。回転軸１０の両端部を固定プレートで支持したり、１本の回転軸に２本の延長部１４を挿入してもよい。また、皿バネ３０を２枚以上使用したり、ナット３２の代わりにかしめ止めなどで締着してもよい。
【００１１】旋回抑制機構１において、制動部材２２およびワッシャ２６の外径は等しく、直径７〜８ｍｍ以上であれば製作可能である。制動部材２２およびワッシャ２６を延長部１４の保持リング１８内に嵌装した後に、旋回抑制機構１の全体を締め付けることにより、制動部材２２の側面とワッシャ２６の側面とが摩擦面となり、延長部１４を任意の回動位置で静止できる。
【００１２】保持リング１８は、リング状の金属材を延長部１４にスポット溶接しても、金属切削によってリングを形成してもよい。保持リング１８の内径は、制動部材２２およびワッシャ２６の外径よりもわずかに大きく、該保持リングの厚みは制動部材２２の厚みよりも大きい。
【００１３】制動部材２２，２４は、ワッシャとともに空回りしないように、可動体の延長部１４において回り止め部材を設けることを要する。その一例として、制動部材に側面突起３８（図７）または周面突起４４（図８）を形成し、一方、延長部１４に凹み４０（図６）または保持リング内周面に凹み４８（図８）を設ける。また、制動部材２２と延長部１４とを貫通するピンを取り付けたり、制動部材の外周面および保持リングの内周面を楕円や矩形などの非円形平面としてもよく、接着剤で制動部材２２と延長部１４とを一体化してもよい。
【００１４】旋回抑制機構１を取り付ける可動体を有する機器は、例えば、カーナビゲーション装置２（図１）、ライティングデスク５（図２）、開閉蓋を有するコピー機またはスキャナ、デスクトップパソコンの液晶ディスプレイスタンド、ラップトップパソコン、省スペースディスクトップパソコン、車のグローブボックス、サンバイザ、車載テレビなどである。家庭用としては、例えば、図９のような洋式便器５０の便座５２などにも適用でき、この場合には１対の旋回抑制機構５４を設置する。
【００１５】
【実施例】
本発明を図面に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図１および図２には、本発明に係る旋回抑制機構１（図３）を適用できる可動体と機器本体を例示する。図１は、自動車内に設置したカーナビゲーション装置２であり、旋回抑制機構の可動体３は液晶ディスプレイ表示部および機器本体４はダッシュボード上に設置したスタンド本体である。また、図２は、市販のライティングデスク５を示し、旋回抑制機構の可動体６はフロント板および機器本体７はデスク本体である。
【００１６】旋回抑制機構１は、図３と図４に例示するように、機器本体の固定プレート８に水平にかしめ止めで固着した回転軸１０を有する。回転軸１０は、前方部に雄ねじ山１２を刻設し、図５から明らかなように軸方向に沿って周面の両側１３，１３を平行に切削した非円形軸である。旋回抑制機構１には、可動体の延長部１４を配置し、該延長部の円形貫通孔１６（図６）に回転軸１０を挿入する。固定プレート８と延長部１４の形状と寸法は、機器本体および可動体に応じて適宜変更され、回転軸の両端を支持する構造にしたり、１本の回転軸に２枚の延長部を隔離取り付けすることも可能である。
【００１７】旋回抑制機構１は、さらに、貫通孔１６と同心状に配置して板状の延長部１４の両面に固着する保持リング１８，２０と、各保持リング１８，２０内に嵌装する制動部材２２，２４と、各制動部材と接触するワッシャ２６，２８と、少なくとも１枚の皿バネ３０と、ナット３２とを有する。ワッシャ２６，２８には、回転軸１０の非円形断面に対応する非円形貫通孔３３（図５）を設ける。また、制動部材２２，２４には、回転軸１０と挿通可能な円形の貫通孔３６（図７）を設け、これは貫通孔１６と同径である。
【００１８】回転軸１０には、適当な隔離のために、例えばスリープ３４および円形プレート３５，３５を嵌装しておく。ついで回転軸１０には、第２ワッシャ２８，第２制動部材２４、可動体の延長部１４、第１制動部材２２、第１ワッシャ２６を順次嵌装し、さらに皿バネ３０を介してナット３２で締着する。図３において、ワッシャ２６，２８は硬質金属製であり、一方、制動部材２２，２４は、炭素含有のポリアセタール樹脂のような耐磨耗性エンジニアリングプラスチックの射出成形品であると好ましい。
【００１９】保持リング１８，２０は通常同一形状であり、可動体の延長部１４の両面において貫通孔１６と同心状にそれぞれ配置し、スポット溶接などで延長部１４に固着する（図６参照）。保持リング１８の内径は、制動部材２２，２４の外径よりも僅かに大きい。また、保持リング１８の厚みは、制動部材２２，２４の厚みよりも大きい。
【００２０】制動部材２２，２４は通常同一形状であり、両側面が平坦なドーナツ状のディスクである。制動部材２２の中心孔３６には、回転軸１０を回動自在に嵌入できる。制動部材２２を保持リング１８に嵌めると、中心孔３６は延長部１４の貫通孔１６と合致する。制動部材２２には、延長部１４とともに確実に回動・停止できるように、延長部１４側の側面に１対の回り止め用の突起３８，３８（図７）を形成し、一方、延長部１４の対応側面に凹み４０，４０（図６）を設ける。旋回抑制機構１の全体を締め付けると、突起３８，３８はそれぞれ凹み４０，４０の中に嵌り込む。
【００２１】ワッシャ２６，２８は通常同一形状であり、両側面が平坦なほぼドーナツ状のディスクである。ワッシャ２８の中心孔は非円形貫通孔３３であり、ワッシャ２８を回転軸１０に嵌めると、該回転軸とともに回動・停止する。ワッシャ２８は、制動部材２４とほぼ同じ外径を有し、保持リング１８に嵌めることができる。
【００２２】図８には別の制動部材４２を示し、該制動部材では、突起３８，３８の代わりに、突起４４を周面において２〜６個等間隔に設け、各突起４４に応じて、保持リング４６の内周面に凹み４８を形成することを要する。突起４４と凹み４８を有することにより、制動部材４２は常に可動体の延長部とともに回動・停止する。
【００２３】旋回抑制機構１を組み立ててナット３２で締め付けると、皿バネ３０によって制動部材２２，２４は弾性的にワッシャ２６，２８で押圧され、ともに保持リング１８または２０の中に入り込む。この際に、制動部材２２，２４の突起３８，３８が延長部１４の凹み４０，４０の中に嵌り込み、該制動部材は可動体の延長部１４とともに回動する。一方、ワッシャ２６，２８は、非円形貫通孔３３を有することにより、回転軸１０つまり機器本体の固定プレート８とともに静止している。
【００２４】旋回抑制機構１は、全必要部材を加算しても厚みが１０ｍｍ前後にすぎず、プラスチック製の制動部材２２，２４をワッシャ２６，２８と面接触させて機構全体を締め付けることにより、回動する制動部材２２の側面と、静止するワッシャ２６の側面とが摩擦面となり、可動体の延長部１４を任意の回動位置で静止できる。旋回抑制機構１は、可動体を回動する際に作用する約５０ｋｇ重の荷重を両制動部材の側面と両ワッシャの側面で受ける。プラスチック製の制動部材２２，２４は、その外周画が保持リング１８または２０で密に取り囲まれているため、継続的な押圧力や熱が加わっても外方へ変形または破損することなく、長期間安定して使用することができ、数万回の旋回試験に容易に耐える。
【００２５】図１のカーナビゲーション装置２において、液晶ディスプレイ表示部の可動体３を回動すると、該可動体に取り付けた延長部１４を介して制動部材２２，２４が回動し、この液晶ディスプレイ表示部を図１の紙面から手前へ倒したり、仰向けることができる。また、回転軸１０を液晶ディスプレイ表示部に対して垂直方向に配置した旋回抑制機構であると、該液晶ディスプレイ表示部の画面を３６０度旋回させることも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る旋回抑制機構において、プラスチック製の制動部材の外周が保持リングの内周面と密接し、該制動部材の外周画が保持リングで密に取り囲まれている。このため、制動部材に継続的な押圧力や熱が加わっても、該制動部材が外方へ変形または破損することなく、この旋回抑制機構を長期間安定して使用することができる。この旋回抑制機構は、可動体について上下のいずれの回動方向も適宜に制動し、該可動体の急激な旋回を阻止するうえに、全体の厚みが比較的薄くて構造が単純であり、ユーザのコストダウンの要望に適切に対応することができる。
【００２７】本発明の旋回抑制機構では、注油またはグリース塗布のような作業を省略しても、従来の金属製の機構のように焼き付けを生じたりせず、従来のプラスチックヒンジのような脆弱さも持っていない。したがって、本発明の旋回抑制機構は、製造コストおよびランニングコストの点で有利であり、可動体を回動する際に作用する約５０ｋｇ重までの荷重に耐えることにより、乗用車分野などの多様な分野に適用することが可能である。
【００２８】また、本発明の旋回抑制機構では、制動部材とワッシャとの摩擦面が平坦であり、可動体の旋回頻度が高くても接触部分において磨耗渣が生じることがなく、長期間使用しても可動体の旋回作動は常に一定である。この旋回抑制機構の制動部材は、数万回の旋回試験に容易に耐えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の旋回抑制機構の適用例を示す正面図である。
【図２】旋回抑制機構の他の適用例を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る旋回抑制機構の一例を示す側面図であり、可動体の延長部を断面で示す。
【図４】本発明の旋回抑制機構を分解して示す側面図であり、一部を断面で示す。
【図５】図３のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂに沿って示す延長部の端面図である。
【図７】図６の延長部に適応できる制動部材の斜視図である。
【図８】他の制動部材を保持リング内に嵌入した状態を示す正面図である。
【図９】旋回抑制機構の別の適用例を示す平面図である。
【符号の説明】
１  旋回抑制機構
８  機器本体の固定プレート
１０  回転軸
１２  雄ねじ山
１４  可動体の延長部
１８，２０  保持リング
２２，２４  制動部材
２６，２８  ワッシャ
３０  皿バネ
３２  ナット
【図１】
2004169870.tif 000003
【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】
2004169870.tif 000009
【図８】
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【図９】
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