(57)【要約】【課題】  簡単な原理で、かつ少ない部品点数で開閉部分において回転荷重を支えて落下せずに任意の位置で停止できる双方向ラチエットヒンジの提供である。【解決手段】  回転部の円周上に均一なピッチで配置した半円くぼみと固定部の円周上に均一なピッチで配置したボール玉を圧縮スプリングで押し出すことにより回転部と固定部が嵌合し、開閉部分の回転荷重を支えて落下せずに任意の位置で停止できる双方向ラチエットヒンジである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉部分において回転部の円周上に配置した半円くぼみと固定部の円周上に配置したボール玉が嵌合する手段と、半円くぼみとボール玉が嵌合するためにボール玉を圧縮スプリングで押し出す手段と、半円くぼみとボール玉が嵌合して任意の位置で自由に停止でき落下しないで荷重を支えることのできる手段を有する双方向ラチエットヒンジ。
【請求項２】
開閉部分において回転部の中心から円周方向に配置した凹凸波形形状のクラッチ板と固定部の中心から円周方向に配置した凹凸波形形状のクラッチ板が嵌合する手段と、回転部の凹凸波形形状のクラッチ板と固定部の凹凸波形形状のクラッチ板が嵌合するために固定部の凹凸波形形状クラッチ板を圧縮スプリングで押し出す手段と、回転部の凹凸波形形状クラッチ板と固定部の凹凸波形形状クラッチ板が嵌合して任意の位置で自由に停止でき落下しないで荷重を支えることのできる手段を有する双方向ラチエットヒンジ。
【請求項３】
開閉部分において回転部の中心から円周方向に配置した凹凸台形形状のクラッチ板と固定部の中心から円周方向に配置した凹凸台形形状のクラッチ板が嵌合する手段と、回転部の凹凸台形形状のクラッチ板と固定部の凹凸台形形状のクラッチ板が嵌合するために固定部の凹凸台形形状クラッチ板を圧縮スプリングで押し出す手段と、回転部の凹凸台形形状クラッチ板と固定部の凹凸台形形状クラッチ板が嵌合して任意の位置で自由に停止でき落下しないで荷重を支えることのできる手段を有する双方向ラチエットヒンジ。
【請求項４】
開閉部分において回転部の中心から円周方向に配置した凹凸三角形状のクラッチ板と固定部の中心から円周方向に配置した凹凸三角形状のクラッチ板が嵌合する手段と、回転部の凹凸三角形状のクラッチ板と固定部の凹凸三角形状のクラッチ板が嵌合するために固定部の凹凸三角形状クラッチ板を圧縮スプリングで押し出す手段と、回転部の凹凸三角形状クラッチ板と固定部の凹凸三角形状クラッチ板が嵌合して任意の位置で自由に停止でき落下しないで荷重を支えることのできる手段を有する双方向ラチエットヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、携帯電話の開閉部分ならびにコピー機に装備されているＡＤＦと呼ばれるオートマチックドキュメントフィーダーなどの重量のある物体を途中で停止しても落下しないように支える開閉部分が必要な装置またはユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、折りたたみ式の携帯電話が人気を集めているが、そのほぼ中心にある開閉部分はヒンジと呼ばれ主にトーションコイルバネと摩擦を利用した機構が多く、開閉部分を途中で停止しても落下しないように、その位置でバランスをとるのに摩擦とバネとの調和に依存しているため調整が難しく携帯電話の機種ごと、つまり開閉荷重ごとに部品を製造しなければならない。またコピー機のＡＤＦであるオートマチックドキュメントフィーダーは重量が重いため高級機種であれば高価な空気を用いたショックアブソーバーなどが使用されるがコスト面で不利なので携帯電話と同じような方式が多く、支える重量が重いため長期間使用するとトーションコイルバネのバネ定数が経年変化で弱くなりＡＤＦユニットを開閉使用中に落下して手をはさんで怪我をするなどの事故が多々生じている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  携帯電話、ノートパソコン、コピー機のＡＤＦユニットなどの開閉部分を任意の傾斜角度で停止しても落下せずに途中の位置で停止できる双方向ラチエットヒンジの提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  前記課題を解決するために、ドライバーなどの工具で一方向のみ回転する爪歯車を利用したラチエットと呼ばれる要素部品がある。携帯電話、ノートパソコン、コピー機のＡＤＦユニットなどの開閉を行う場合、片側が固定で片側が開閉動作する構造であり、固定部と回転部の部品で構成される。固定部と回転部は中心に軸を設けて各々が連結される構造であり、回転部には円周上に均等に配置された半円の穴であるくぼみを設け、固定部には回転部と同じ円周上に回転部と同じ均等に配置された位置にボール玉が配置された構造とする。固定部はピストルのリボルバーの形状で円周上に均一間隔に穴が開いておりボール玉が自由に移動できる穴径とする。但し、回転部分と嵌合する部分の穴径はボール玉が外に出ないようにボール玉のほぼ４０％が飛び出るぐらいの穴径に加工しボール玉を圧縮スプリングで常に一定方向に押し出す構造とする。圧縮スプリングの反対側には蓋を設けてボール玉が押されて圧縮スプリングに応力が加わってもボール玉のみが移動できる構造とする。回転部と固定部は中心軸で一体になっており回転部と固定部とのスキマを擦れない程度として回転部を回転すると、回転部の半円のくぼみ部分が固定部のボール玉と位置が同じ場合では固定部のボール玉が圧縮スプリングにより押し出されて回転部の半円のくぼみに嵌合することになり回転荷重を支えて途中で落下せずに任意の位置で停止できる。【０００５】  次に回転部の半円のくぼみと固定部の圧縮スプリングで押されたボール玉が嵌合した場合、例として１ケのボール玉を押している圧縮スプリングの反発応力が１００ｇｆとして円周上に８ケのボール玉が配置された場合では全体の反発応力が８００ｇｆとなることが分かる。ここで回転部を更に回転すると回転荷重が８００ｇｆを超えた時点で回転部の半円のくぼみ部分から平坦部分に移動するのでボール玉が反対方向に押し出されて回転部の半円くぼみと固定部のボール玉の嵌合が外れることになる。つまり圧縮スプリングの持つ応力より強い応力が働いた場合、ボール玉は圧縮スプリングにより押し出す方向から反対方向へ移動することになる。即ち、回転部の半円のくぼみに固定部の圧縮スプリングで押されたボール玉が嵌合している場合は回転部の回転荷重以上の応力が加わらない限り、この例では８００ｇｆを超えない限り嵌合している位置で停止したことになり回転部の持つ８００ｇｆまでの荷重を支えていることになる。更に回転部を回転すると円周上にある次の半円のくぼみと固定部の同じ円周上にあるボール玉が嵌合して、その位置で停止することになる。このように回転部の円周上にある半円のくぼみと固定部の円周上にあるボール玉の各々のピッチが小さくなれば嵌合して停止する角度が小さくなり停止する任意の位置が細かくなるのと、ボール玉を押している圧縮スプリングの反発応力が大きければ回転部を停止するための支える荷重も大きくなることは言うまでもない。【０００６】  次に前記のような方法以外に車両のクラッチ板の形状をした凹凸のある板を回転部と固定部の中心から円周方向に向けて均一なピッチで配置する方法である。回転部と固定部は中心軸で連結する構造であり、回転部は固定部との嵌合部分に中心から円周方向に波形形状、台形形状、三角形状などの凹凸構造とし、固定部は回転部との嵌合部分に固定部と同じ凹凸構造とする。固定部は２重構造になっており、内側部品は中空の円筒形状で嵌合部側には凹凸の板が配置され円筒形状の外側円周上に移動方向に向けて最低２ケ所以上の回転止めのスリットまたは凸部が施される。外側部品は中空の円筒形状で嵌合部側は内側部品の凹凸の板が外に出ないように円形中央部分に穴が開いた蓋が施され、円筒形状の内側には円周上に内側部品の移動方向に向けて内側部品の回転止めである凸部またはスリットが施される。外側部品の中空円筒形状の中に内側部品を回転止めの位置に合わせて挿入すると外側部品の中に内側部品が収納され、内側部品の中空円筒形状の中に圧縮スプリングを実装して外側部品の圧縮スプリング側に蓋を施す。つまり固定部の嵌合部分は凹凸部分が圧縮スプリングで常に押される構造であり凹凸部分自身は回転しないように回転止めが施されている構造である。例として凹凸部分が波形形状とすれば、回転部が波形形状の凸部分で固定部が凹部分であれば嵌合した状態となり、更に回転部を回転すると回転部の波形形状の凹部分と固定部の凹部分、つまりお互いの凸部分同士が当たるので固定部の凹凸部分を押している圧縮スプリングが押されて嵌合状態から開放され回転することになる。【０００７】  次に固定部の凹凸部分を押している圧縮スプリングの反発応力が５００ｇｆとすれば、固定部と回転部の嵌合状態が凹部分と凸部分なら５００ｇｆ以下の荷重には耐えられるので特定の位置で停止して荷重を支えることができる。また回転荷重が５００ｇｆを超えると回転が始まり次の凹凸嵌合位置まで回転移動し回転荷重が５００ｇｆ以下になるまで回転することになる。なお固定部および回転部の凹凸形状の中心から円周方向の凹凸間ピッチが小さければ停止位置も細かくなり、回転部分の凹凸部分を押している圧縮スプリングの反発応力が大きいほど支える回転荷重も大きくなり重い荷重にも耐えられることは言うまでもない。また前記ボール玉方式とクラッチ板方式においては固定部と回転部を１つのユニット部品とすることにより重い荷重を支えるのにユニットを連結して使用できる特徴をもった双方向ラチエットヒンジである。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の双方向ラチエットヒンジによれば簡単な構造であるのと、少ない部品点数でボール玉方式では半円くぼみとボール玉の数を増やすことと、ボール玉方式とクラッチ板方式では圧縮スプリングの反発応力を大きくすることで回転荷重に応じた任意の位置である停止位置を自由に設定することのできる双方向ラチエットヒンジの提供である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  本発明の双方向ラチエットヒンジの一実施の形態を図１〜図８を参照して説明する。
本実施の形態において図１はラチエットヒンジボール玉方式の原理構造図を示している。回転部１０。半円くぼみ２０。回転部３０。半円くぼみ４０。回転部中心軸５０。回転部取り付け板６０。固定部７０。ボール玉８０。圧縮スプリング９０。固定部蓋１００。固定部取り付け板１１０。固定部１２０。固定部中心軸１３０。ボール玉移動穴１４０を有する。【００１０】  次に図２はラチエットヒンジボール玉方式の拡大断面図である。回転部１５０。半円くぼみ１６０。固定部１７０。固定部蓋１８０。ボール玉１９０。圧縮スプリング２００を有する。図２の上段は回転部と固定部が嵌合して停止している状態図で、下段は回転部と固定部の嵌合が外れて回転中であることを示す状態図である。【００１１】  次に図３はラチエットヒンジクラッチ板方式の原理構造図を示している。回転部２１０。回転部クラッチ板２２０。回転部中心軸２３０。回転部２４０。回転部クラッチ板２５０。回転部取り付け板２６０。固定部２７０。固定部クラッチ板２８０。圧縮スプリング２９０。固定部蓋３００。固定部３１０。固定部クラッチ板移動穴３２０。固定部クラッチ板３３０。固定部中心軸３４０。固定部取り付け板３５０。回転止め３５５を有する。【００１２】  次に図４はラチエットヒンジクラッチ板が波形形状の場合の動作状態図を示している。図４の上段は回転部と固定部が嵌合して停止している状態図で、下段は回転部と固定部の嵌合が外れて回転中であることを示す状態図である。【００１３】  次に図５はラチエットヒンジクラッチ板が台形形状の場合の動作状態図を示している。図５の上段は回転部と固定部が嵌合して停止している状態図で、下段は回転部と固定部の嵌合が外れて回転中であることを示す状態図である。【００１４】  次に図６はラチエットヒンジクラッチ板が三角形状の場合の動作状態図を示している。図６の上段は回転部と固定部が嵌合して停止している状態図で、下段は回転部と固定部の嵌合が外れて回転中であることを示す状態図である。【００１５】  次に図７はノートパソコンを例とした開閉部分任意位置停止状態側面図を示している。回転ユニット部３６０。開閉ヒンジ部３７０。固定ユニット部３８０を有する。【００１６】  次に図８はノートパソコンを例とした開閉部分任意位置停止状態前面図を示している。回転ユニット部４００。ヒンジ固定部４１０。ヒンジ回転部４２０。固定ユニット部４３０を有する。
【実施例】
【００１７】  前述した本発明の実施の形態の双方向ラチエットヒンジの実施例を説明する。
ノートパソコンの開閉部分を示す図７と図８を例とすれば、図１のボール玉方式での回転部１０は図７の回転ユニット部３６０、図８の回転ユニット部４００である液晶パネルユニットに取り付けられ、固定部７０は図７の固定ユニット部３８０、図８の固定ユニット部４４０であるキーボードユニットに取り付けられる構造である。液晶パネルユニットを開けようとして上に持ち上げると図１の回転部１０の半円くぼみ２０に勘合していた固定部７０の圧縮スプリング９０で押されているボール玉８０は圧縮スプリング９０の反発応力を超えた時点で図２の上段である嵌合状態から図２の下段である嵌合が外れた、つまり回転が始まる状態に変移することになる。このように嵌合状態では任意の位置で停止することができることと、双方向に回転できることを具備した双方向ラチエットヒンジである。【００１８】  次に図３のクラッチ板方式での回転部２１０は図７の回転ユニット部３６０、図８の回転ユニット部４００である液晶パネルユニットに取り付けられ、固定部２７０は図７の固定ユニット部３８０、図８の固定ユニット部４４０であるキーボードユニットに取り付けられる構造である。液晶パネルユニットを上に持ち上げると図３の回転部２１０の凹凸のクラッチ板２２０に嵌合していた固定部２７０の圧縮スプリング２９０で押されていた凹凸のクラッチ板２８０は圧縮スプリング２９０の反発応力を超えた時点で図４の上段である嵌合状態から図４の下段である嵌合が外れた、つまり回転が始まる状態に変移することになる。このように任意の位置で停止することができることと、双方向に回転できることを具備した双方向ラチエットヒンジである。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  本発明の双方向ラチエットヒンジによれば、携帯電話、ノートパソコン、コピー機のＡＤＦのような開閉が必要であり、任意の位置で停止しても落下しないで停止することが必要な分野に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  本発明のラチエットヒンジボール玉方式の原理構造図である。
【図２】  本発明のラチエットヒンジボール玉方式の拡大断面図である。
【図３】  本発明のラチエットヒンジクラッチ板方式の原理構造図である。
【図４】  本発明のラチエットヒンジクラッチ板波形形状動作状態図である。
【図５】  本発明のラチエットヒンジクラッチ板台形形状動作状態図である。
【図６】  本発明のラチエットヒンジクラッチ板三角形状動作状態図である。
【図７】  本発明のノートパソコンを例とした開閉部分任意位置停止状態側面図である。
【図８】  本発明のノートパソコンを例とした開閉部分任意位置停止状態前面図である。
【符号の説明】
【００２１】１０・・・回転部、２０・・・半円くぼみ、３０・・・回転部、４０・・・半円くぼみ、５０・・・回転部中心軸、６０・・・回転部取り付け板、７０・・・固定部、８０・・・ボール玉、９０・・・圧縮スプリング、１００・・・固定部蓋、１１０・・・固定部取り付け板、１２０・・・固定部、１３０・・・固定部中心軸、１４０・・・ボール玉移動穴、１５０・・・回転部、１６０・・・半円くぼみ、１７０・・・固定部、１８０・・・固定部蓋、１９０・・・ボール玉、２００・・・圧縮スプリング、２１０・・・回転部、２２０・・・回転部クラッチ板、２３０・・・回転部中心軸、２４０・・・回転部、２５０・・・回転部クラッチ板、２６０・・・回転部取り付け板、２７０・・・固定部、２８０・・・固定部クラッチ板、２９０・・・圧縮スプリング、３００・・・固定部蓋、３１０・・・固定部、３２０・・・固定部クラッチ板移動穴、３３０・・・固定部クラッチ板、３４０・・・固定部中心軸、３５０・・・固定部取り付け板、３５５・・・回転止め、３６０・・・回転ユニット部、３７０・・・開閉ヒンジ部、３８０・・・固定ユニット部、４００・・・回転ユニット部、４１０・・・ヒンジ固定部、４２０・・・ヒンジ回転部、４３０・・・固定ユニット部。
【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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