(57)【要約】【課題】カムを両部材の素材、形状等に影響されることなく、所望の素材で所望の形状に形成することができる、カムの計の幅が広いものを提供する。【解決手段】一方の部材に取り付けられる支持部材２と、他方の部材に取り付けられるとともに、支持部材２によって回動自在に支持される回転軸１２と、回転軸１２に取り付けられて回転軸１２と一体に回動する少なくとも一つのカム１８と、支持部材２に設けられるとともに、カム１８のカム面１９に当接する押圧板２１と、支持部材２に設けられるとともに、押圧板１２をカム１８のカム面１９に付勢する付勢手段２２と、付勢手段２２の付勢力を調整する調整手段２３とを備える。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの部材を相対的に開閉自在に連結するヒンジであって、前記一方の部材に取り付けられる支持部材と、前記他方の部材に取り付けられるとともに、前記支持部材によって回動自在に支持される回転軸と、前記回転軸に取り付けられて回転軸と一体に回動する少なくとも一つのカムと、前記支持部材に設けられるとともに、前記カムのカム面に当接する押圧板と、前記支持部材に設けられるとともに、前記押圧板を前記カムのカム面に付勢する付勢手段とを備えてなることを特徴とするヒンジ。
【請求項２】
前記支持部材に、前記付勢手段による付勢力を調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ。
【請求項３】
前記調整手段は、前記支持部材に螺着されるとともに、先端部に前記付勢手段が当接するねじ部材であることを特徴とする請求項２に記載のヒンジ。
【請求項４】
前記付勢手段は、皿ばねであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つの部材を相対的に開閉自在に連結するヒンジに関し、特に、カムにより摩擦トルクを発生させる機能を備えたヒンジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のヒンジの一例として、図７に示すように、一方の部材である開閉蓋２６側に設けられるカム２７と、カム２７の中心部を貫通して開閉蓋２６と他方の部材である時計本体２８とを相対的に回動自在に連結するヒンジピン３０と、時計本体２８側に設けられる孔２９内に収納されるコイルばね３１と、このコイルばね３１によって支持されるとともに、端面にカム２７のカム面が当接するガイドプレート３２とを備えたヒンジ２５が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような構成のヒンジ２５にあっては、カム２７のカム面にコイルばね３１によって付勢された状態でガイドプレート３２が当接しているので、開閉蓋２６を時計本体２８に対して相対的に回動させるときに、カム２７のカム面とガイドプレート３２との間に摩擦トルクを生じさせることができて、開閉蓋２６を任意の開閉角度に保持することができるものである。
【０００４】
また、他のヒンジの例として、図８に示すように、一方の部材である筐体本体３５に取り付けられるヒンジボディ３６と、ヒンジボディ３６にヒンジピン３７によって回動自在に保持されるとともに、他方の部材である保護カバー３８に取り付けられるヒンジアーム３９と、ヒンジボディ３６内に収納されるブレーキ片４１及びコイルスプリング４２とを備え、コイルスプリング４２の付勢力によってブレーキ片４１をヒンジアーム３９のカム面４０に圧接するように構成したヒンジ３４が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このような構成のヒンジ３４にあっては、保護カバー３８を筐体本体３５に対して相対的に回動させるときに、ヒンジアーム３９のカム面４０とブレーキ片４１との間に摩擦トルクを生じさせることができるので、保護カバー３８を任意の開閉角度に保持することができるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構成のヒンジのうち図７に示すものは、カム２７が開閉蓋２６側に一体的に設けられているため、カム２７の素材、形状等が開閉蓋２６、ヒンジピン３０等の素材、形状に左右されてしまい、カム２７の設計の幅が狭くなり、カム２７の加工、組立て手間がかかり、また、精度を高めることができない。さらに、ガイドプレート３２を付勢するのにコイルばね３１を使用しているため、時計本体２８側のコイルばね３１を収納するスペースが大きくなってしまい、ヒンジ２５全体が大型化してしまう。さらに、コイルばね３１では高弾性力を得ることが困難であるため、開閉対象がパソコンのディスプレイ等のように大型のものの場合には、大きな摩擦トルクを得ることができず、ディスプレイを任意の開閉角度に安定して保持することができない。
【０００７】
また、図８に示すものは、保護カバー３８側に一体的に設けられているヒンジアーム３９にカム面４０が設けられているため、カム面４０を有するヒンジアーム３９の素材、形状等が保護カバー３８、ヒンジピン３７等の素材、形状に左右されてしまい、カム面４０の設計の幅が狭くなり、カム面４０の加工、組立て手間がかかり、また、精度を高めることができない。さらに、ブレーキ片４１を付勢するのにコイルばね４２を使用しているため、筐体本体３５側のコイルばね４２を収納するスペースが大きくなってしまう。さらに、コイルばね４２では高弾性力を得ることが困難であるため、開閉対象がパソコンのディスプレイ等のように大型のものの場合には、大きな摩擦トルクを得ることができず、ディスプレイを任意の開閉角度に安定して保持することができない。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、カムの素材、形状が一方の部材又は他方の部材の素材等に影響されることなく、カムの設計の幅を広げることができ、これによりカムの加工、組み立てを容易にすることができるとともに、加工精度を高めることもでき、さらに、カムを付勢する付勢部材を収納するのに大きな収納スペースを必要とすることがなく、全体を小型化することができ、さらに、カムに高弾性力を付与することができて、大きな摩擦トルクを得ることができ、これにより開閉対象がパソコンのディスプレイ等のように大型のものであっても、任意の開閉角度で安定して保持することができるヒンジを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明の請求項１に係るヒンジは、二つの部材を相対的に開閉自在に連結するヒンジであって、前記一方の部材に取り付けられる支持部材と、前記他方の部材に取り付けられるとともに、前記支持部材によって回動自在に支持される回転軸と、前記回転軸に取り付けられて回転軸と一体に回動する少なくとも一つのカムと、前記支持部材に設けられるとともに、前記カムのカム面に当接する押圧板と、前記支持部材に設けられるとともに、前記押圧板を前記カムのカム面に付勢する付勢手段とを備えてなる手段を採用している。
また、本発明の請求項２に係るヒンジは、請求項１に記載のヒンジにおいて、前記支持部材に、前記付勢手段による付勢力を調整する調整手段を設けた手段を採用している。
さらに、本発明の請求項３に係るヒンジは、請求項２に記載のヒンジにおいて、前記調整手段は、前記支持部材に螺着されるとともに、先端部に前記付勢手段が当接するねじ部材である手段を採用している。
さらに、本発明の請求項４に係るヒンジは、請求項１から３の何れかに記載のヒンジにおいて、前記付勢手段は、皿ばねである手段を採用している。
【００１０】
【作用】
本発明は、上記のような手段を採用したことにより、一方の部材を他方の部材に対して相対的に開閉させると、一方の部材側の支持部材に対して他方の部材側の回転軸が相対的に回動し、回転軸と一体にカムが回動する。この場合、カムのカム面には、押圧板が付勢手段によって付勢された状態で当接しているので、カムのカム面と押圧板との間に摩擦トルクを生じさせることができ、この摩擦トルクにより、一方の部材に対して他方の部材を滑らかに回動させることができるとともに、一方の部材に対して他方の部材を任意の開閉角度に安定して保持することができる。さらに、付勢手段による付勢力は調整手段によって調整することができるので、カムのカム面と押圧板との間の摩擦トルクを調整することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図６には、本発明によるヒンジの一実施の形態が示されていて、このヒンジ１は、二つの部材、例えばノート型パソコンの機器本体とディスプレイとを相対的に開閉自在に連結するのに有効に適用することができるものであって、支持部材２と、回転軸１２と、カム１８と、押圧板２１と、付勢手段２２と、調整手段２３とを備えている。
【００１２】
支持部材２は、機器本体に取り付けられるものであって、機器本体（図示せず）にねじ等によって固定される長方形板状の基台３と、基台３の一端部に一体に設けられるとともに、回転軸１２を回動自在に支持する支持部４とを備えている。
【００１３】
支持部４は、直方体状をなす基部５と、基部５の上面側の両側部に一体に設けられる一対の半円形板状のフランジ部６、６とからなるものであって、各フランジ部６には軸線方向に貫通する貫通孔７が設けられ、この貫通孔７内を後述する回転軸１２が回動自在に挿通するようになっている。
【００１４】
支持部４の両フランジ部６、６間には、上面及び前後面が開口する空間部８が設けられ、この空間部８の底面側は前面側から後面側に向かってアール面に面取りされ、この空間部８の底面中央部に後述する貫通孔９の上端部が開口するようになっている。空間部８内には、後述するカム１８が回動自在に収納されるようになっている。
【００１５】
支持部４の基部５の中心部には、基部５を上下方向に貫通する貫通孔９が設けられ、この貫通孔９の上端部はフランジ部６、６間の空間部８の底面中央部に開口するようになっている。
【００１６】
貫通孔９の下端部は、後述する調整手段２２を螺着させるねじ部１０に形成されるようになっている。この場合、ねじ部１０は雌ねじに形成されている。貫通孔９の上端部は、ねじ部１０よりも大径の円柱状の空間である収納室１１に形成され、この収納室１１内に付勢手段２２及び押圧板２１がそれらの順で収納されるようになっている。
【００１７】
回転軸１２は、外周面が複数段に形成される丸棒状をなすものであって、一端部に小径の軸部１３が設けられ、それに連続する部分に軸部１３よりも大径の本体部１４が設けられ、この本体部１４の他端部に取付け部（図示せず）が設けられ、この取付け部をねじ等によってディスプレイ（図示せず）に固定することにより、ディスプレイに一体に取り付けられるようになっている。
【００１８】
回転軸１２は、一端部の軸部１３を支持部材２の両フランジ部６、６の貫通孔７、７内に挿通させることにより、支持部材２によって相対的に回動自在に支持されるようになっている。この場合、支持部材２の両端面には、それぞれ支持部材２と同一形状の案内板１５がねじ１６により取り付けられ、一方の案内板１５の側面に回転軸１２の軸部１３の先端部に嵌着されている止め輪１７が当接し、他方の案内板１５の側面に回転軸１２の本体部１４の端面が当接するようになっている。
【００１９】
カム１８は、外周面が所定のカム面１９に形成される略円板状をなすものであって、中心部の貫通孔２０内に回転軸１２の軸部１３を挿通させることにより、支持部材２の空間部８に位置する回転軸１２の軸部１３の部分に一体に取り付けられ、回転軸１２と一体に回動するようになっている。この場合、カム１８の貫通孔２０は対向する二面が面取りされた円形状に形成され、カム１８が取り付けられる回転軸１２の軸部１３の部分はカム１８の貫通孔２０と合致する周面の対向する二面が面取りされた円形状に形成されている。また、この実施の形態においては、３枚のカム１８を回転軸に取り付けているが、１枚、２枚、又は４枚以上のカム１８を回転軸１２に取り付けるようにしても良い。
【００２０】
押圧板２１は、上端が閉塞された筒状をなすものであって、支持部材２の貫通孔９の収納室１１内に上下方向に移動自在に収納され、この押圧板２１の上面側にカム１８のカム面１９が当接するようになっている。
【００２１】
収納室１１内の押圧板２１の内側の部分には、付勢手段２２である皿ばね２２が複数重ね合わされた状態で収納され、下端部に位置する皿ばね２２の底面側が収納室１１の底面側に当接し、上端部に位置する皿ばね２２の上面側が押圧板２１の閉塞されている上面側に当接し、この皿ばね２２の付勢力により押圧板２１が常時上方に付勢されるようになっている。従って、押圧板２１に当接するカム１８のカム面１９と押圧板２１との間に所定の摩擦トルクを生じさせることができるものである。
【００２２】
支持部材２の基部５の貫通孔９のねじ部１０には、調整手段２３であるねじ部材２３が螺着され、このねじ部材２３の上端は下端部に位置する皿ばね２２の下面側に当接するようになっている。従って、ねじ部材２３を締め付ける方向に回転させることにより、皿ばね２２が上方に押し上げられて皿ばね２２の付勢力が強められ、カム１８と押圧板２１との間の摩擦トルクが高められる。また、ねじ部材２３を緩める方向に回転させることにより、皿ばね２２の付勢力が弱められて、カム１８と押圧板２１との間の摩擦トルクが弱められることになる。ねじ部材２３としては、キャップスクリュー等が挙げられる。
【００２３】
そして、上記のように構成したヒンジ１を機器本体とディスプレイとの間の両端部にそれぞれ位置し、支持部材２を機器本体側に取り付け、回転軸１２をディスプレイ側に取り付けることにより、機器本体とディスプレイとを相対的に開閉自在に連結することができる。この場合、機器本体とディスプレイとの間にストッパー等（図示せず）を設けて、ディスプレイが機器本体に対して０°〜１８０°の範囲内を回動自在となるように調整する。
【００２４】
そして、ディスプレイを開く方向又は閉じる方向に回動させると、カム１８のカム面１９と押圧板２１との間に摩擦トルクが生じ、この摩擦トルクによりディスプレイを任意の開閉角度に安定して保持することができるものである。
【００２５】
上記のように構成したこの実施の形態によるヒンジ１にあっては、カム１８は、回転軸１２に一体に取り付けられて、機器本体及びディスプレイと別体構造となっているので、カム１８の素材、形状等が機器本体、ディスプレイ等の素材、形状に影響されることはなく、カム１８の設計の幅を広げることができることになる。従って、カム１８の加工、組立てが容易になるとともに、カム１８の加工精度を高めることもできることになる。
【００２６】
さらに、カム１８を付勢するのに皿ばね２２を使用しているので、皿ばね２２の収納スペースが小さくて済むことになり、ヒンジ１全体を小型化することもできる。
【００２７】
さらに、皿ばね２２の付勢力を調整手段２３によって調整できるので、ディスプレイの大きさに応じて皿ばね２２の付勢力を調整することにより、ディスプレイの大きさに応じた摩擦トルクを生じさせることができ、各種のディスプレイに対して任意の開閉角度に安定して保持することができる。
【００２８】
さらに、皿ばね２２を複数重ね合わせて使用することができるので、高弾性力が得られることになり、これによりカム１８のカム面１９と押圧板２１との間に大きな摩擦トルクを生じさせることができ、大型のディスプレイであっても任意の位置に安定して保持することができることになる。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によるヒンジによれば、カムは回転軸に一体に取り付けられて、一方の部材又は他方の部材と別体構造となっているので、カムの素材、形状等が両部材の素材、形状に影響されることはなく、カムの設計の幅を広げることができることになる。従って、カムの加工、組立てが容易になるとともに、カムの加工精度を高めることもできる。
さらに、付勢手段による付勢力を調整する調整手段を有しているので、カムと押圧板との間に生じる摩擦トルクを任意に調整できることになる。従って、所定の摩擦トルクが確実に得られるので、開閉対象がパソコンのディスプレイ等であっても、任意の開閉角度に安定して保持することができることになる。
さらに、カムを付勢する付勢手段に皿ばねを使用しているので、皿ばねの収納スペースが小さくて済むことになり、ヒンジ全体を小型化することができる。さらに、皿ばねを複数重ね合わせて使用することにより、高弾性力が得られることになるので、開閉対象が大型のディスプレイであっても、カムと押圧板との間に大きな摩擦トルクを生じさせることができ、ディスプレイを任意の位置に安定して保持することができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヒンジの一実施の形態を示した正面図である。
【図２】図１に示すものの平面図である。
【図３】図１に示すものの側面図である。
【図４】図１の断面図である。
【図５】図３の断面図である。
【図６】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図７】従来のヒンジの一例を示した部分拡大断面図である。
【図８】従来のヒンジの他の例を示した部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ヒンジ
２  支持部材
１２  回転軸
１８  カム
１９  カム面
２１  押圧板
２２  付勢手段（皿ばね）
２３  調整手段（ねじ部材）
【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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