(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器本体と開閉部材とを相対的に開閉自在に連結するとともに、該開閉部材を前記機器本体に対して任意の開閉角度に保持するヒンジであって、
前記機器本体に取り付けられるベースプレートと、該ベースプレートの左右端部に一体に立設される一対の支持プレートを有する支持部材と、
前記開閉部材に取り付けられるとともに、前記一対の支持プレートに回動自在に支持される回転軸と、
前記回転軸と平行に前記支持プレートに取り付けられる支持軸と、
前記支持軸が挿通する取付孔を設けた本体部と、該本体部に一体的に設けられて前記回転軸に係合する半円弧状の係合部と、前記本体部に一体的に設けられた押圧部とから成り、長方形状の該押圧部の中心線が前記取付孔の中心を通り、しかも、該中心線に対して前記半円弧状の係合部の中心が押圧方向に偏心するように構成されるフリクション板であって、少なくとも一対のフリクション板の各係合部が互いに反対方向から前記回転軸に係合するフリクション板と、
前記フリクション板の押圧部を押圧して、前記係合部を前記回転軸に圧接させ摩擦トルクを生じさせる押圧手段と、
を備えてなることを特徴とするヒンジ。
【請求項２】
機器本体と開閉部材とを相対的に開閉自在に連結するとともに、該開閉部材を前記機器本体に対して任意の開閉角度に保持するヒンジであって、
前記機器本体に取り付けられるベースプレートと、該ベースプレートの左右端部に一体に立設される一対の支持プレートを有する支持部材と、
前記開閉部材に取り付けられるとともに、前記一対の支持プレートに回動自在に支持される回転軸と、
前記回転軸と平行に前記支持プレートに取り付けられる支持軸と、
前記支持軸が挿通する取付孔を設けた本体部と、該本体部に一体的に設けられて前記回転軸に係合する半円弧状の係合部と、該本体部に一体的に設けられ連結孔を有する押圧部とから成り、該押圧部の連結孔の中心と前記取付孔の中心を通る線に対して前記半円弧状の係合部の中心が押圧方向に偏心するように構成されるフリクション板であって、少なくとも一対のフリクション板の各係合部が互いに反対方向から前記回転軸に係合するフリクション板と、
前記フリクション板の前記連結孔に連結ピンを挿設させて、前記係合部を前記回転軸に圧接させ摩擦トルクを生じさせる押圧手段と、
を備えてなることを特徴とするヒンジ。
【請求項３】
前記押圧手段による押圧力を調整することにより、前記フリクション板の係合部と前記回転軸との間に生じる摩擦トルクを調整するように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載のヒンジ。
【請求項４】
前記フリクション板の枚数を調整することにより、前記フリクション板の係合部と前記回転軸との間に生じる摩擦トルクを調整するように構成したことを特徴とする請求項１、２または３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、ノート型パソコン等の機器本体と開閉部材とを相対的に開閉自在に連結するヒンジに関し、特に、開閉部材の開閉時に回転軸の周面側に摩擦トルクを生じさせることにより、開閉部材を任意の開閉角度に保持できるようにし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１１に示すように、ディスプレイ等の開閉部材に取り付けられる回転軸２６と、機器本体に取り付けられるとともに、回転軸２６を回動自在に支持するカール部２７を有する保持プレート２８と、保持プレート２８のカール部２７による回転軸２６の緊締力を調整して、回転軸２６とカール部２７との間に生じる摩擦トルクを調整する締付けネジ２９とを備えたヒンジ２５が知られている。
【０００３】
【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従来のヒンジ２５にあっては、保持プレート２８のカール部２７の細部形状が、材料の板厚のばらつき、プレス機へのセッティングの状況等によって生産ロット間でばらついてしまう。このため、トルク発生部の面接触が均一になりにくく、締付けネジ２９の締付けトルクを一定にしても、発生トルクが一定にならず、その結果、締付けネジ２９の微調整が必要になり、また、耐久性能にもバラツキが生じ易い等の問題点があった。
【０００４】
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、開閉時に一定の発生トルクが得られて、円滑な開閉動作が得られるとともに、任意の開閉角度に安定して保持することができ、さらに、一定の優れた耐久性能が得られるヒンジを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【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、機器本体と開閉部材とを相対的に開閉自在に連結するとともに、該開閉部材を前記機器本体に対して任意の開閉角度に保持するヒンジであって、前記機器本体に取り付けられるベースプレートと、該ベースプレートの左右端部に一体に立設される一対の支持プレートを有する支持部材と、
前記開閉部材に取り付けられるとともに、前記一対の支持プレートに回動自在に支持される回転軸と、前記回転軸と平行に前記支持プレートに取り付けられる支持軸と、前記支持軸が挿通する取付孔を設けた本体部と、該本体部に一体的に設けられて前記回転軸に係合する半円弧状の係合部と、前記本体部に一体的に設けられた押圧部とから成り、長方形状の該押圧部の中心線が前記取付孔の中心を通り、しかも、該中心線に対して前記半円弧状の係合部の中心が押圧方向に偏心するように構成されるフリクション板であって、少なくとも一対のフリクション板の各係合部が互いに反対方向から前記回転軸に係合するフリクション板と、前記フリクション板の押圧部を押圧して、前記係合部を前記回転軸に圧接させ摩擦トルクを生じさせる押圧手段と、を備えてなることを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係るヒンジは、機器本体と開閉部材とを相対的に開閉自在に連結するとともに、該開閉部材を前記機器本体に対して任意の開閉角度に保持するヒンジであって、前記機器本体に取り付けられるベースプレートと、該ベースプレートの左右端部に一体に立設される一対の支持プレートを有する支持部材と、前記開閉部材に取り付けられるとともに、前記一対の支持プレートに回動自在に支持される回転軸と、前記回転軸と平行に前記支持プレートに取り付けられる支持軸と、前記支持軸が挿通する取付孔を設けた本体部と、該本体部に一体的に設けられて前記回転軸に係合する半円弧状の係合部と、該本体部に一体的に設けられ連結孔を有する押圧部とから成り、該押圧部の連結孔の中心と前記取付孔の中心を通る線に対して前記半円弧状の係合部の中心が押圧方向に偏心するように構成されるフリクション板であって、少なくとも一対のフリクション板の各係合部が互いに反対方向から前記回転軸に係合するフリクション板と、前記フリクション板の前記連結孔に連結ピンを挿設させて、前記係合部を前記回転軸に圧接させ摩擦トルクを生じさせる押圧手段と、を備えてなることを特徴とする。
さらに、本発明の請求項３に係るヒンジは、請求項１または２に記載のヒンジにおいて、前記押圧手段による押圧力を調整することにより、前記フリクション板の係合部と前記回転軸との間に生じる摩擦トルクを調整するように構成したことを特徴とする。
またさらに、本発明の請求項４に係るヒンジは、請求項１または２に記載のヒンジにおいて、前記フリクション板の枚数を調整することにより、前記フリクション板の係合部と前記回転軸との間に生じる摩擦トルクを調整するように構成したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明は、上記のような手段を採用したことにより、回転軸が支持部材に対して相対的に回動すると、押圧手段によって押圧されて、フリクション板の係合部が回転軸に圧接されることにより、係合部と回転軸との間に摩擦トルクが生じ、この摩擦トルクにより円滑な開閉動作が得られるとともに、任意の開閉角度に保持することが可能となる。
この場合、押圧手段による押圧力を調整することにより、フリクション板の係合部と回転軸との間に生じる摩擦トルクの大きさが調整されることになる。また、フリクション板の総数を調整することにより、フリクション板の係合部と回転軸との間に生じる摩擦トルクの大きさが調整されることになる。さらに、フリクション板は、一部がバイスによって挟持されることにより、係合部が回転軸に圧接されることになる。さらに、フリクション板は、フリクション板の貫通孔内に連結ピンを挿通させて、フリクション板同士を連結することにより、係合部が回転軸に圧接されることになる。
【０００７】
【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５には、本発明によるヒンジの第１の実施の形態が示されていて、このヒンジ１０は、ノート型パソコン等の機器本体と開閉部材（例えば、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１と、支持軸２と、フリクション板３と、回転軸４と、押え板５と、締付けネジ６とを備えている。
【０００８】
支持部材１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）にボルト等によって固定される板状のベースプレート１ａと、このベースプレート１ａの左右端部に一体に立設される一対の板状の支持プレート１ｂ、１ｂと、両支持プレート１ｂ、１ｂ間に位置するベースプレート１ａの端部に一体に立設される板状の保持プレート１ｃとから構成されている。
【０００９】
支持部材１の両支持プレート１ｂ、１ｂ間の上下方向の中間部には、丸棒状の支持軸２が水平に取り付けられ、この支持軸２に後述するフリクション板３が回動自在に取り付けられるようになっている。
【００１０】
両支持プレート１ｂ、１ｂ間の支持軸２の上方の部分には、回転軸４が回転自在に取り付けられ、この回転軸４に後述するフリクション板３の係合部３ｂが係合されるようになっている。
【００１１】
回転軸４は、外周面が複数段に形成されるものであって、一端部の小径部４ａが両支持プレート１ｂ、１ｂ間を水平方向から挿通し、一方の支持プレート１ｂから突出している小径部４ａの部分にＥリング７が嵌着されている。
【００１２】
回転軸４の小径部４ａの左側の部分は、小径部４ａよりも大径の大径部４ｂに形成され、この大径部４ｂの端面は他方の支持プレート１ｂの外側面に当接するようになっている。大径部４ｂの他端部には取付け部（図示せず）が設けられ、この取付け部をネジ等により開閉部材側に固定することで、回転軸４が開閉部材側に取り付けられるようになっている。
【００１３】
フリクション板３は、図５に示すように、板状をなすものであって、中央部の位置する円板状の本体部３ａと、本体部３ａの上部に一体に設けられる半円弧状の係合部３ｂと、本体部３ａの下部に一体に設けられる長方形状の押圧部３ｃとから構成されている。
【００１４】
本体部３ａの中心部には、取付孔３ｄが貫通した状態で設けられ、この取付孔３ｄ内に支持軸２を挿通させることにより、フリクション板３が支持軸２に回動自在に取り付けられるようになっている。
【００１５】
係合部３ｂには、一側が開口する半円形状の係合孔３ｅが貫通した状態で設けられ、この係合孔３ｅ内に両支持プレート１ｂ、１ｂ間に位置している回転軸４の小径部４ａが係合されるようになっている。
【００１６】
フリクション板３の長方形状の押圧部３ｃは、中心線が取付孔３ｄの中心を通るように、本体部３ａの下部に一体に設けられ、しかも、該中心線に対して前記半円弧状の係合部３ｂの中心が押圧方向に偏心するように、本体部３ａの上部に一体に設けられている。
【００１７】
フリクション板３は、２枚を一組として、係合孔３ｅの開口部が互いに逆方向を向くように組み合せ、このように組み合わせたものを複数組用意し、各フリクション板３の各取付孔３ｄ内に支持軸２を挿通させることにより、支持軸２に回動自在に取り付けられている。
【００１８】
この場合、各組の両フリクション板３、３は、係合部３ｂ、３ｂの係合孔３ｅ、３ｅが回転軸４を互いに反対方向から臨むように取り付けられることになるので、回転軸４は、係合部３ｂ、３ｂによって両側から挟持されるように、両係合孔３ｅ、３ｅ内に係合されることになる。
【００１９】
支持部材１の保持プレート１ｃと対向する部分には、Ｌ形板状の押え板５が設けられ、この押え板５は締付けネジ６によって保持プレート１ｃに固定されるとともに、締付けネジ６を調整することにより保持プレート１ｃと押え板５との間の距離が調整されるようになっている。この場合、保持プレート１ｃと押え板５と締付けネジ６とによって押圧手段１１が構成され、この押圧手段１１によってフリクション板３の押圧部３ｃが押圧されるようになっている。
【００２０】
押え板５と保持プレート１ｃとによって挟まれる空間内には、各組のフリクション板３の押圧部３ｃがそれぞれ挿入されるようになっている。この場合、締付けネジ６によって押え板５と保持プレート１ｃとの間の距離を調整することにより、各組の一方のフリクション板３が支持軸２を中心として一方に回動し、係合部３ｂの係合孔３ｅが回転軸４の周面に圧接される。また、他方のフリクション板３が支持軸２を中心として他方に回動し、係合部３ｂの係合孔３ｅが逆方向から回転軸４の周面に圧接されることになる。この圧接力の大きさは、締付けネジ６を調整することにより調整することができる。
【００２１】
上記のように構成したこの実施の形態によるヒンジ１０にあっては、開閉部材を機器本体に対して相対的に開閉させた場合、回転軸４が支持部材１に対して相対的に回動することにより、各フリクション板３の係合孔３ｅの内面と回転軸４の周面との間に摩擦トルクが生じ、この摩擦トルクにより開閉部材を円滑に開閉させることができるとともに、任意の開閉角度に安定して保持することができる。
【００２２】
この場合、摩擦トルクは、押圧手段１５の締付けネジ６の締付け力を調整して、保持プレート１ｃと押えプレート５との間の距離を調整し、各フリクション板３の押圧部３ｃに対する押圧力を調整することにより、調整することができることになる。また、フリクション板３の総数を調整することによっても、摩擦トルクを調整することができることになる。
【００２３】
なお、前記の説明においては、フリクション板３の本体部３ａの上部に係合部３ｅを設け、下部に押圧部３ｃを設けたが、図６に示すように、本体部３ａの下部に係合部３ｂを設け、係合部３ｂの下部に押圧部３ｃを設けても良いものであり、その場合にも、前述したものと同様の作用効果を奏するものである。
【００２４】
図７〜図１０には、本発明によるヒンジの第２の実施の形態が示されていて、このヒンジ２０は、フリクション板３の本体部３ａの下部に押圧部３ｃを一体に設け、この押圧部３ｃの中心部に連結孔３ｆを貫通した状態で設け、この連結孔３ｆ内に連結ピン８を挿通させることにより、フリクション板３同士を一体に連結したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００２５】
この場合、図１０に示すように、フリクション板３の取付孔３ｄの中心と連結孔３ｆの中心を結ぶ線は、取付孔３ｄの中心と係合孔３ｅの中心を結ぶ線と所定の角度（この実施の形態においては８°）度で交差するようになっている。すなわち、取付孔３ｄに対して連結孔３ｆ又は係合孔３は偏心した位置に位置しているので、連結孔３ｆ内に連結ピン８を挿通させてフリクション板３同士を連結することにより、各フリクション板３の係合部３ｂを回転軸４の方向に押圧することができ、各係合孔３ｂを回転軸４の周面に圧接させることができるものである。なお、図９は回転軸４（仮想矢印部分）が抜かれた状態を示している。
【００２６】
連結孔３ｆ内に連結ピン８を挿通させるには、フリクション板３の取付孔３ｄ内に支持軸２を挿通させて、フリクション板３を支持軸２に取り付けた後に、フリクション板３を回動方向の両方からバイス等（図示せず）により締め付けて連結孔３ｆ、３ｆ…を同一直線上に位置させ、この状態で連結孔３ｆ内に連結ピン８を挿通させ、この後にバイスによる締め付けを解除すれば良い。
【００２７】
そして、上記のように構成したこの実施の形態によるヒンジ２０にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、開閉部材を機器本体に対して相対的に開閉させた場合、回転軸４が支持部材２に対して相対的に回動することにより、各フリクション板３の係合孔３ｅの内面と回転軸４の周面との間に摩擦トルクが生じ、この摩擦トルクにより開閉部材を円滑に開閉させることができるとともに、任意の開閉角度に安定して保持することができる。この場合、摩擦トルクは、フリクション板３の総数を調整することにより、調整することができることになる。
【００２８】
なお、回転軸４とフリクション板３の係合孔３ｅとの間にかじりが生じるのを防止するため、それらの表面にニッケルメッキ等を施すようにしても良い。また、前記各実施の形態においては、支持部材１を機器本体側に取り付け、回転軸４を開閉部材側に取り付けるように構成したが、支持部材１を開閉部材側に取り付け、回転軸４を機器本体側に取り付けるように構成しても良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のヒンジによれば、フリクション板の係合部は、押圧手段により回転軸の周面に圧接されることになるので、回転軸の回転時に係合部と回転軸との間に所定の摩擦トルクを生じさせることができることになる。この場合、係合部は押圧手段によって常時回転軸の方向に押圧されているので、一定の安定した摩擦トルクを得ることができ、機器本体に対して開閉部材を開閉させる場合に、円滑な開閉動作が得られるとともに、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。
また、押圧手段による押圧力を調整することにより、フリクション板の係合部と回転軸との間に生じる摩擦トルクを調整できるので、長期に渡って一定の安定した摩擦トルクが得られることになる。
さらに、支持軸に回動自在に取り付けるフリクション板の総数を調整することにより、フリクション板の係合部と回転軸との間に生じる摩擦トルクを調整することができるので、用途に応じて摩擦トルクを増減させることができ、汎用性を高めることができる。
さらに、押圧手段として、構造が簡単で精度の高いバイスを使用することができるので、フリクション板の係合部と回転軸との間に、一定の安定した摩擦トルクを生じさせることができることになる。
さらに、フリクション板の一部に設けられる連結孔内に連結ピンを挿通させることにより、フリクション板同士が連結されて、フリクション板の係合部が回転軸の周面に圧接されることになるので、フリクション板の係合部と回転軸との間に、一定の安定した摩擦トルクを生じさせることができ、機器本体に対して開閉部材を開閉させる場合に、円滑な開閉動作が得られるとともに、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるヒンジの第１の実施の形態を示した正面図である。
【図２】  図１の側面図である。
【図３】  図１の背面図である。
【図４】  図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】  図１に示すヒンジのフリクション板と支持軸と回転軸との関係を示した説明図である。
【図６】  フリクション板の変形例を示した説明図である。
【図７】  本発明によるヒンジの第２の実施の形態を示した正面図である。
【図８】  図７の側面図である。
【図９】  図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】  図７に示すヒンジの全体を示した説明図である。
【図１１】  従来のヒンジの一例を示した説明図である。
【符号の説明】
１  支持部材
１ａ  ベースプレート
１ｂ  支持プレート
１ｃ  保持プレート
２  支持軸
３  フリクション板
３ａ  本体部
３ｂ  係合部
３ｃ  押圧部
３ｄ  取付孔
３ｅ  係合孔
３ｆ  連結孔
４  回転軸
４ａ  小径部
４ｂ  大径部
５  押え板
６  締付けネジ
７  Ｅリング
８  連結ピン
１０、２０  ヒンジ
１５  押圧手段
【図１】
0004197131.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004197131.tif 000006
【図６】
0004197131.tif 000007
【図７】
0004197131.tif 000008
【図８】
0004197131.tif 000009
【図９】
0004197131.tif 000010
【図１０】
0004197131.tif 000011
【図１１】
0004197131.tif 000012