(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とを互いに回転可能に連結するヒンジ装置であって、
前記第１部材に固定されるベース部材と、
前記ベース部材に回転自在に結合し且つ前記第２部材に固定される軸部材と、
前記軸部材と一体回転する中心部と該中心部から外周側へ延出されたアーム部とを備え弾性材で形成された制動部材と、
前記制動部材の前記中心部を前記ベース部材側に付勢し、前記中心部を前記ベース部材に摺接させる弾性部材と、
前記アーム部の遊端の前記ベース部材に対向する部分に設けられた突起と、
前記ベース部材に対する前記制動部材の回転角度が所定の範囲内にあるときに、前記突起と前記ベース部材との摺接を回避すべく前記ベース部材に設けられた周方向凹部と、
前記ベース部材に対する前記制動部材の回転角度が所定の角度であるときに、前記突起を突入させるべく前記ベース部材に設けられた窪みとを有することを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
前記突起と前記凹部と前記窪みとが複数組設けられることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒンジ装置に関し、特に回動角度によって抵抗トルクを変化させることができるように構成されたヒンジ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばノートブック型パソコンのディスプレー部のように、任意の角度で停止させたい物体を回動自在に連結するためのヒンジ装置には、適度な回動抵抗を連結軸に作用させるために、摩擦圧接力を加える制動手段が組み込まれることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この従来の構成によると、ディスプレー部などの回動体を任意の角度で停止させるには、回動体の自重が最も大きく作用する角度を基準にして抵抗力を設定しなければならない。そのため、自重の影響が少なくなる領域での回動抵抗力が概して過度に大きくなりがちである。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、例えば、始動位置では比較的低い抵抗トルクが加わり、中間位置では比較的高い抵抗トルクが加わり、常用位置では停止状態を維持し得る最大の抵抗トルクが加わるように、つまり回動角度によって抵抗力が変化するように構成されたヒンジ装置を提供することにある。
【０００５】
このような目的を果たすために、本発明においては、第１部材と第２部材とを互いに回転可能に連結するヒンジ装置（１）を、第１部材に固定されるベース部材（２）と、ベース部材に回転自在に結合し且つ第２部材に固定される軸部材（４）と、軸部材と一体回転する中心部（５Ｃ）と該中心部から外周側へ延出されたアーム部（５Ａ）とを備え弾性材で形成された制動部材（５）と、前記制動部材の前記中心部を前記ベース部材側に付勢し、前記中心部を前記ベース部材に摺接させる弾性部材（６）と、アーム部の遊端のベース部材に対向する部分に設けられた突起（９）と、ベース部材に対する制動部材の回転角度が所定の範囲内にあるときに、突起とベース部材との摺接を回避すべくベース部材に設けられた周方向凹部（１１）と、前記ベース部材に対する前記制動部材の回転角度が所定の角度であるときに、突起を突入させるべくベース部材に設けられた窪み（１０）とを有することを特徴とするものとした。特に、突起と凹部と窪みとが複数組設けられることを特徴とするものとすると良い。
【０００６】
このようにすれば、アーム部の遊端に設けられた突起がベース部材に摺接する領域は比較的高い抵抗トルクが加わり、周方向凹部で突起の摺接が回避される領域は比較的低い抵抗トルクが加わり、突起が窪みに突入した位置では最大の抵抗トルクが加わるようにすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【０００８】
図１〜図３は、本発明に基づくヒンジ装置の構成を示している。このヒンジ装置１は、固定部材（第１部材）側にその水平部２Ｈが固定されるアングル状をなすベース部材２と、ベース部材２の垂直部２Ｖに設けられた軸受孔３に回転可能に挿通され、且つ可動部材（第２部材）側に固定される軸部材４と、ベース部材２と相対回転可能に軸部材４に一体結合される制動部材５と、ベース部材２の垂直部２Ｖに対する圧接力を制動部材５に加えるための一対の皿ばね６（弾性部材）と、制動部材５と皿ばね６とを軸部材４に対して抜け止めするための平ワッシャ７と、これら制動部材５、皿ばね６、及び平ワッシャ７を取り付けた状態の軸部材４をベース部材２に固定するためのナット８とからなっている。なお、皿ばねは例えばコイルばね等の他の弾発手段でも良い。
【０００９】
制動部材５は、例えばリン青銅などの弾性材で形成されており、皿ばね６の圧接力が加えられた状態でベース部材２の垂直部２Ｖに直接摺接する真円形の中心部５Ｃと、その周方向中間部で中心部５Ｃの外周縁と連結された半円弧をなすアーム部５Ａとからなり、アーム部５Ａの周方向各端に、ベース部材２の垂直部２Ｖ側に突出する半球突起９が形成されている。
【００１０】
ベース部材２の垂直部２Ｖには、半球突起９が突入し得る２つの半球窪み１０と、適宜な角度範囲に渡る１つ円弧溝１１との組が、点対称位置に各一組づつ設けられている。
【００１１】
なお、図１中の符号１２は、ヒンジ装置１の相対回転部分に被せられる合成樹脂製のカバーである。
【００１２】
次にこのヒンジ装置１の作動要領について説明する。制動部材５と一体をなす円弧状アーム部５Ａの遊端の半球突起９が円弧溝１１に整合している範囲（図３のＴ１）は、専ら中心部５Ｃの摩擦抵抗のみが作用するので、比較的低い回動抵抗トルクが作用している。
【００１３】
この位置から半球突起９がベース部材２の垂直部２Ｖに直接摺接する範囲（図３のＴ２）は、アーム部５Ａの弾発力を介した半球突起９の圧接力が加わるため、回動抵抗トルクが増大する。
【００１４】
そして最大角度に到達すると、半球突起９が半球窪み１０に突入するので、回動抵抗トルクが最大となってクリック感が生ずる。半球窪み１０を円周上に複数設けておけば、クリック感が生じる停止位置を複数段に設定することができる（図３のＴ３、Ｔ４）。
【００１５】
全回動範囲の中でどのように抵抗を変化させるのかは、使用対象機器の都合に応じて適宜に定めれば良く、円弧溝１１の角度範囲および位置並びに半球窪み１０の位置が上記実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００１６】
このヒンジ装置１は、例えば自動車のルーフ内面に回動自在にオーバーヘッド式液晶ディスプレーを取り付ける場合などに用いられ、図４に示すように、ベース部材２が固定部材であるルーフ内面１６に固定され、軸部材４が可動部材である液晶ディスプレー１７の一端縁に固定される。ここで液晶ディスプレー１７の遊端側には、適宜な構造のラッチ機構１８が設けられており、不使用状態では表示面がルーフ内面１６に対向した状態が保持され、ラッチ機構１８を解除すると、液晶ディスプレー１７が下向きに回動して表示面が乗員側を向くようにされている。
【００１７】
これの場合、初動範囲（Ｔ１）は、制動部材５と一体をなす円弧状アーム部５Ａの遊端の半球突起９が円弧溝１１に整合しており、専ら中心部５Ｃの摩擦抵抗のみが作用するので、比較的低い回動抵抗トルクが作用している。従って、ラッチ機構１８を解除すると、液晶ディスプレー１７の自重によって角度Ｔ１だけ液晶ディスプレー１７が回動し、円弧溝１１の終端に半球突起９が係止して停止する。
【００１８】
この位置から半球突起９がベース部材２の垂直部２Ｖに直接摺接する範囲（Ｔ２）は、アーム部５Ａの弾発力を介した半球突起９の圧接力が加わるために回動抵抗トルクが増大するので、液晶ディスプレー１７は操作力を加えると回動し、手を離した位置で静止する（フリーストップ機能）。
【００１９】
そして常用位置Ｔ３に到達すると、半球突起９が半球窪み１０に突入するので、回動抵抗トルクが最大となってクリック感が生ずる。
【００２０】
【発明の効果】
このように本発明によれば、回動角度によって抵抗力が変化するように構成し得るので、この種のヒンジ装置の適用範囲を拡大する上に大きな効果を奏することができる。特に突起と凹部と窪みとを複数組設けるものとすれば、１組当たりの圧接力を低くすることができるので、耐久性を高める上に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヒンジ装置の拡散分解斜視図
【図２】本発明によるヒンジ装置の立断面図
【図３】本発明によるヒンジ装置の側面図
【図４】本発明によるヒンジ装置が適用されたディスプレー装置の概略側面図
【符号の説明】
１  ヒンジ装置
２  ベース部材
３  軸受孔
４  軸部材
５  制動部材
６  皿ばね
７  平ワッシャ
８  ナット
９  半球突起
１０  半球窪み
１１  円弧溝
１２  カバー
１６  ルーフ内面
１７  液晶ディスプレー
１８  ラッチ機構
【図１】
0004528468.tif 000002
【図２】
0004528468.tif 000003
【図３】
0004528468.tif 000004
【図４】
0004528468.tif 000005