(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦によるトルクヒンジであって、以下：
それぞれが第１および第２の端部を有する第１および第２のアームであって、
該第１および第２アームが連結されているアームと、該第１および第２のアームの連結された該第１の端部に隣接する連結部とを有して軸方向厚みを有する、第１の部材であって、
該アームが外表面、および軸方向開口部を規定する内表面を有し、該アームの該第２の端部が該内表面と該外表面との間の開口を規定するように分離し、該第１の部材が弛緩状態にあるとき該内表面と該外表面のうち少なくとも一方が所定の直径を有する、第１の部材と；
該第１の部材の該内表面または外表面に対して、締まりばめ状態で係合するように配置された表面を有する、該第１の部材に対して回転可能に装着された、第２の部材と；
該第１の部材の連結部に係合する保持手段であって、該第２の部材と該保持手段とが相対的に回転をしたときに、該第２の部材が該第１の部材に対して回転するようになっている、保持手段と；
を含み、
ここで、該第１および第２のアームの半径方向厚みがその軸方向厚みより大きく、該ヒンジの全体のサイズを著しく大きくすることなくさらなる第１の部材を追加することによりトルクが選択的に増加される、トルクヒンジ。
【請求項２】
前記第２の部材が回転可能なシャフトであり、前記開口部が所定の直径を有する前記第１の部材の内表面によって規定され、該シャフトが該開口部の所定の直径よりも大きな外径を有する表面を有し、それにより該シャフトの該表面が該第１の部材の該内表面と締まりばめによって係合する、請求項１に記載のトルクヒンジ。
【請求項３】
前記保持手段が、前記第１の部材の前記連結部と係合し、それにより、前記シャフトと該保持手段とが相対的に回転をしたときに、該シャフトが該第１の部材に対して回転する、請求項２に記載のトルクヒンジ。
【請求項４】
前記第２の部材がスリーブであり、該第１の部材の前記外表面が所定の直径を有し、該スリーブが該第１の部材の該外表面の所定の直径よりも小さな内径を有する表面を有し、それにより、該スリーブの該表面が該第１の部材の該外表面と締まりばめによって係合する、請求項１に記載のトルクヒンジ。
【請求項５】
前記第１の部材の前記連結部が前記開口部内に配置され、前記保持手段が該開口部を貫通し且つ該第１の部材の該連結部と係合するように構成された表面を有するシャフトを備え、それにより、該スリーブと該シャフトとが相対的に回転をしたときに、該スリーブが該第１の部材に対して回転する、請求項４に記載のトルクヒンジ。
【請求項６】
前記第１の部材が平坦な材料から打ち抜かれたクリップである、請求項１に記載のトルクヒンジ。
【請求項７】
摩擦によるトルクヒンジであって、以下：
軸および軸方向に延びる厚みを有する部材であって、該部材は、外縁部と、軸方向開口部と、該外縁部と該開口部との間の開口であって、第１および第２の弾性アームによって規定される開口と、該第１および第２のアームに隣接する連結部とを有する、部材と、
該部材に対して回転可能に装着され、該開口部を貫通する回転可能なシャフトであって、該開口部の直径よりも大きな直径を有し、それにより該シャフトが該部材と締まりばめ状態で摩擦的に係合する、シャフトと、
該部材の該連結部と係合する保持手段であって、該シャフトと該保持手段とが軸回りに相対的に回転をしたときに、該シャフトが該部材に対して回転する、保持手段と、
を含み、ここで、該開口部が軸方向に延びる厚みより大きい所定の直径を有し、該ヒンジの全体のサイズを著しく大きくすることなくさらなる部材を追加することによりトルクが選択的に増加される、トルクヒンジ。
【請求項８】
前記シャフトの回転の際に前記部材が回転するのを防ぐため、前記保持手段が該シャフトに対して適切な位置に固定されている、請求項７に記載のトルクヒンジ。
【請求項９】
前記シャフトと前記部材との間の摩擦が、前記保持手段および前記連結部分の係合とは独立している、請求項７に記載のトルクヒンジ。
【請求項１０】
トルクヒンジ装置であって、以下：
内表面と内径とを有するスリーブと、
該スリーブの内部に回転可能に装着され、そして外表面および外径を有する少なくとも一つのクリップであって、該外径が該スリーブの内径よりも大きく、それにより該クリップの該外表面が該スリーブの該内表面と締まりばめ状態で摩擦的に係合し、各該クリップが軸方向厚みと該クリップの中心部の開口とを有し、そして該クリップは、その軸方向厚みを通じて軸方向に伸びるスリットを有し、２つの間隔の空いたアームを形成する、クリップと、
該各クリップの開口を貫通するシャフトであって、該シャフトは、該クリップに非回転性に係合するように構成され、それによって該クリップは該シャフトが回転される場合該シャフトとともに回転する、シャフトと、を備え、
ここで、該クリップの外径が、該クリップの厚みより大きく、該ヒンジの全体のサイズを著しく大きくすることなくさらなるクリップを追加することによりトルクが選択的に増加される、トルクヒンジ装置。
【請求項１１】
摩擦によるトルクヒンジであって、以下：
回転可能なシャフトと；
該シャフトに装着された複数の平坦な部材であって、各部材は軸と、軸方向に延びる厚みと、軸方向開口部と、形状を規定する外表面とを有し、そして該シャフトが該部材と摩擦によって締まりばめ状態で係合するように該部材の開口部を通じて延びている、部材と；
該部材を係合する連結部であって、該シャフトまたは連結部の回転の際に該シャフトが該部材に対して回転し、ここで該ヒンジのトルクが、該シャフト上に装着された部材の数が増加するにつれて増大する、連結部と；
を備え、
ここで、該形状が、該平坦な部材の厚みより大きい半径方向の厚みを有し、該ヒンジの全体のサイズを著しく大きくすることなくさらなる平坦な部材を追加することによりトルクが選択的に増加される、トルクヒンジ。
【請求項１２】
摩擦によるトルクヒンジであって、以下：
回転可能なシャフトと；
該シャフト上に並んで装着された複数の平坦な金属部材であって、各部材は該シャフトが貫通して延びて該部材とシャフトとの間の締まりばめ状態で摩擦による係合を生じる開口部を有し、該部材の各々は、直径を形成する外表面を有し、そして該部材の各々はお互いに対して本質的に平行でありかつ該シャフトに対して本質的に垂直である２つの表面を有し、該表面は該部材の直径より小さい部材厚みを規定するように間隔を隔てられており、そして該ヒンジのトルクは、該シャフト上に装着された部材の数が増加するにつれて選択的に増大する、金属部材と；
該部材を係合する連結部であって、該部材を一緒に、かつ該部材が該シャフトによって回転することをさまたげるように保持する、連結部と；
を備える、トルクヒンジ。
【請求項１３】
摩擦によるトルクヒンジであって、以下：
軸および軸方向の延びる厚みを有する複数のクリップであって、該クリップは、外表面と、軸方向開口部と、該クリップの外表面によって形成された直径より小さいクリップの軸方向に延びる厚みとを有し、該ヒンジのトルクはクリップの数が増大するにつれて選択的に増大する、クリップと、
該クリップに対して回転可能に装着され、かつ該クリップの開口部を貫通して延びる回転可能なシャフトであって、該シャフトが該クリップと締まりばめ状態で摩擦的に係合するように該クリップの開口部の直径よりも大きな直径を有する、シャフトと；
軸回りの該シャフトの相対的な回転のとき、該クリップに対して該シャフトが回転するように、該クリップを係合する拘束具と；
を備える、トルクヒンジ。
【請求項１４】
摩擦によるトルクヒンジであって、以下：
軸方向長さと直径を有する軸を有するシャフトと；
該シャフトと摩擦によって締まりばめ状態で係合するように該シャフト上に装着された複数の部材であって、該部材の各々が、該各部材は軸方向厚みと該軸方向厚みより大きい直径を形成する外表面とを有する、部材と；
該シャフトが、該シャフトのその軸回りで相対的に回転するとき、該部材に対して回転するように該部材と係合する、拘束具と；を備え
該複数の部材が、該シャフト上に積み重ねられる該複数の部材の数が増加するにつれて該ヒンジのトルクが選択的に増大するように装着される、トルクヒンジ。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明はトルク生成用のフリクションヒンジに関する。より特定すると、本発明は、シャフトとクリップとの間の回転摩擦またはトルクを生成するためにシャフトに半径方向に圧縮された一つまたは複数のクリップに関する。
フリクションヒンジ装置は、対象物を本体に対して選択された角度を有する位置に支持するために用いられる。例えば、フリクションヒンジは、ノート型コンピュータにおいて、コンピュータ基部に対して様々な角度の位置にコンピュータスクリーンを支持するために用いられる。フリクションヒンジはまた、自動車の風防バイザーを様々な角度で支持するためにも用いられる。
フリクションヒンジの一つの型は、シャフトに巻きつけたらせん状のスプリングを利用するスプリングヒンジである。弛緩状態においては、シャフトと摩擦係合するように、スプリングはシャフトの外径よりも小さな内径を有しているため、スプリングとシャフトとは共に回転する傾向にある。シャフトは、使用される場合、回転可能なボディに連結される。本体とシャフトとが回転すると、スプリング端部の一方または「トウ」が、静止型支持具の典型的な部分である止め具と接触するように方向づけられる。スプリングトウと止め具とが係合すると、スプリングがシャフトと共に回転するよりもむしろシャフトに対してスリップする。このためトルクが発生する。このようなスプリングヒンジは、その動作の範囲に亘って一定したトルクまたは回転抵抗を生成するように設計され得る。
フリクションヒンジ装置のもう一つの型は軸方向圧縮ヒンジである。軸方向圧縮ヒンジは、シャフト上で互いの方向に圧縮された少なくとも２枚のフリクションディスクを有する。軸方向圧縮ヒンジは、シャフトに平行な軸に沿った圧縮力を利用する。一方のフリクションディスクがシャフトに安定的に取り付けられる一方で、もう一方のフリクションディスクにはアームが取り付けられる。アームがシャフトに対して回転すると、２枚のディスクの表面の間の摩擦によってトルクが生じる。
スプリングヒンジと軸方向圧縮ヒンジとは共に制限と困難を有する。例えば、軸方向圧縮ヒンジについては、フリクションディスクをアームに取り付けることがしばしば困難であり、またディスクをシャフトに安定的に取り付けることもしばしば困難である。ディスクへのアームの取り付けは、トルクを増大しようとしてシャフトにさらにディスクを追加するとき、より困難になる。より具体的には、追加されるディスクは各々追加のアームに取り付けられねばならない。ほとんどの用途ではスペースが限られるため、追加アームの連結は実用的ではない。
軸方向圧縮ヒンジはまた、ディスク間の摩擦を維持するために十分な軸方向の圧縮力を十分に送達する機構を備えていなければならない。ディスクへの比較的一定の軸方向の圧縮力を維持することは、しばしば困難である。このため、不定トルクという非常に望ましくない特性が生じる。
２枚のフリクションディスクとアームとの特定の連結もまた、軸方向圧縮ヒンジによって生成される総トルクに影響し得る。摩擦効果は一定でもなく、予測もつかず、また不定トルクをも生じさせる。
最後に、フリクションディスクは非常に特定の公差で製造されねばならない。ディスクのサイズの変化は、装置の総トルクに重大な影響を及ぼす。このことにより、複数の部品を精密な公差で機械加工する際に問題が生じる。
スプリングヒンジについては、比較的大きなトルクを必要とする、ある用途にとって、スプリングヒンジ全体のサイズが大きすぎることがしばしばある。スプリングヒンジの設計に関して、トルクを実質的に増大させる最も効果的な方法は、シャフトに更なるスプリングを追加することである。これにより、フリクションスプリングヒンジを収容するために必要な容器のサイズが実質的に大きくなる。多くの用途ではスペースに限界があるため、スプリング要素の追加は非実用的である。
さらに、スプリングヒンジは、シャフトが支持基部に対して回転する間スプリングが安定的に保持されるように、支持基部にスプリングトウが安定的に取り付けられるか、あるいは係合されることを必要とする。しかし、スプリングトウが支持基部の止め具部分に係合するように延びている場合、この係合はシャフトの回転の一方向でのみ起こる。逆方向においては、スプリングトウが支持基部の止め具部分から浮いて、スプリングをシャフトと共に回転させる。それゆえ、スプリングヒンジのトルク生成効果は一方向性のものである。双方向性のスプリングヒンジもあるが、双方向性のスプリングヒンジは通常、シャフトがいずれの方向に回転してもスプリングが安定的に保持されるように、スプリングトウがスプリングの両端で支持基部と係合することを必要とする。
スプリングヒンジはまた、非常に厳密な規格公差を必要とする。スプリングトウは、厳密に支持構造の止め具部分で終了していなければならない。止め具に対するスプリングトウの精密な配置がスプリングヒンジの性能に不可欠である。スプリングトウと止め具との間隔が大きすぎる場合、ヒンジに遊びが出る、すなわち、スプリングトウが止め具と係合するまでの限られた範囲で、トルクが発生しない。これに対し、スプリングトウと止め具との間の半径方向の公差が小さすぎる場合、トウによってスプリングがシャフトから浮き、トルクが発生しない、あるいはトルクが低いという結果になる。
最後に、スプリングヒンジの総トルクは通常、装置の反回転要素により重大な影響を受ける。より具体的には、スプリングトウと支持基部の止め具との係合により、スプリングヒンジの総トルクが重大な影響を受ける。スプリングトウが支持基部の止め具と係合すると、スプリングが「巻きつきが緩み」やすくなる、すなわち、シャフトから持ち上がりやすくなる。このためスプリングとシャフトとの間の摩擦が減少し、したがってスプリングヒンジによって生成されるトルクが減少する。
本発明は従来の技術に関連する上記およびその他の問題を解決する。
発明の要旨
本発明は、第１および第２の部材と保持手段とを有するトルク生成装置である。第１の部材は第１のアーム、第２のアーム、および連結部を有する。第１および第２のアームは内表面および外表面を有し、且つ開口部を規定する。第１および第２のアームは内表面と外表面との間に開口を有する。部材が弛緩状態にあるときに、内表面と外表面のうち少なくとも一方は、所定の直径を有する。第２の部材は、第１の部材の内表面あるいは外表面の一方と係合する表面を有する。保持手段は第１の部材の連結部と係合し、それにより、第２の部材と保持手段とが相対的に回転したときに、第２の部材が第１の部材に対して回転する。
本発明の一つの実施形態において、第２の部材は回転可能なシャフトである。第１の部材が弛緩状態にあるときに、シャフトは、第１の部材の内表面の所定の直径よりも大きな外径を有する表面を有する。シャフトの表面は、締まりばめによって第１の部材の内表面と係合する。保持手段が第１の部材の連結部と係合し、それにより、シャフトと保持手段とが相対的に回転したときに、シャフトが第１の部材に対して回転する。
本発明の別の実施形態において、第２の部材はスリーブである。第１の部材が弛緩状態にあるときに、スリーブは、第１の部材の外表面の所定の直径よりも小さな内径を有する表面を有する。スリーブの表面は、締まりばめによって第１の部材の外表面と係合する。保持手段が第１の部材の連結部と係合するように形成されたシャフトを有し、それにより、スリーブとシャフトとが相対的に回転したときに、スリーブが第１の部材に対して回転する。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の好適な実施形態によるフリクションヒンジの斜視図である。
図１Ａは、本発明の好適な実施形態によるフリクションヒンジの端面図である。
図２は、本発明の好適な実施形態による、部分的に組み立てられたフリクションヒンジの斜視図である。
図３は、本発明の好適な実施形態によるフリクションヒンジ用のクリップの斜視図である。
図４は、本発明の第１の変形例によるフリクションヒンジの斜視図である。
図５は、本発明の第２の変形例によるフリクションヒンジの斜視図である。
図６は、本発明の第２の変形例によるフリクションヒンジ用のクリップの斜視図である。
図７は、本発明の第３の変形例によるフリクションヒンジの斜視図である。
図８は、本発明の第３の変形例によるフリクションヒンジ用のクリップの斜視図である。
図９は、本発明の第４の変形例によるフリクションヒンジの斜視図である。
図１０は、本発明の第４の変形例によるフリクションヒンジ用のクリップの斜視図である。
図１１は、１枚の材料シートからの複数のクリップの製造を示す。
図１２は、本発明の第５の変形例によるフリクションヒンジ用のクリップの斜視図である。
図１３は、本発明の第６の変形例によるフリクションヒンジ用のクリップの斜視図である。
好適な実施形態の詳細な説明
図１〜図３は、本発明によるトルク生成装置２０を示している。トルク生成装置２０は、シャフト表面２４を有するシャフト２２、複数のクリップ部材２６および拘束具２８を有する。部材２６はシャフト２２のシャフト表面２４に摩擦的に係合している。拘束具２８は拘束具内表面２９を有する。
各部材２６はそれぞれ部材外表面２７を有し、連結部３０、第１のアーム３２、および第２のアーム３４を含む。第１および第２のアーム３２および３４は開口またはスリット３６を規定するように分離している。第１および第２のアーム３２および３４は開口部３８を規定する部材内表面３９を含む。（図３参照）。部材２６が弛緩状態にあるとき、部材内表面３９はシャフト表面２４の外径よりも小さい直径を有する。したがって、シャフト２２が開口部３８を介して部材２６に連結されるとき、部材内表面３９はシャフト表面２４に摩擦的に係合する。部材２６のアーム３２および３４は、シャフト２２に半径方向の圧縮を加える。
本発明の好適な実施形態において、第１および第２のアーム３２および３４の部材外表面２７は円形状をなす。連結部３０は、第１および第２のアーム３２および３４の円形部分から接線方向に延びて丸みを帯びた突出端を有する略矩形状状突起を含む。このように、部材外表面２７の輪郭は実質的に円形であり、突出部が円形部分から接線方向に延びている。部材外表面２７の輪郭の直径は、アーム３２および３４の半径方向の厚みが部材２６の軸方向の厚みよりも実質的に大きくなるような直径である。
本発明の好適な実施形態においてはまた、拘束具２８は、部材２６を収容し且つシャフト２２を実質的に収容するハウジングを有する。拘束具２８は円筒形状のボディを有し、その断面は部材外表面２７の輪郭に実質的に一致する。拘束具内表面２９は部材外表面２７の形状に沿っている。第１および第２のアーム３２および３４を含む実質的に円形の部分内においては、拘束具内表面２９は部材２６から間隔を開けて位置し、それによりギャップ３５を規定する。（図１Ａ参照）。連結部３０を含む円形部から延びた突起部は拘束具内表面２９と直接係合する。
動作中、トルク生成装置２０はトルクを生成するために用いられる。拘束具２８は、ノート型コンピュータの基部などの静止した装置に取り付けられる。シャフト２２は、ノート型コンピュータのコンピュータスクリーンなどの回転可能なボディに取り付けられる。部材２６とシャフト２２との間の摩擦が、スクリーンを基部に対する様々な角度位置に支持するために利用され得るトルクを生成する。
例えばコンピュータスクリーンが持ち上げられるのに応じて、シャフト２２が回転すると、シャフト表面２４と部材内表面３９との締まりばめによって生じた摩擦が、部材２６をシャフト２２と共に回転しようとする。しかし、拘束具内表面２９が部材２６の連結部３０と係合しているため、部材２６はシャフト２２が回転する際に拘束具２８に対して回転することはできない。
動作中、コンピュータスクリーンがコンピュータ基部に対して持ち上げられるとき、シャフト２２に対する部材２６の回転を抑制すると、回転に対する抵抗またはトルクが生じる。上記の好適な実施形態においては、トルク生成装置２０により生じる抵抗はシャフト２２のいずれの回転方向においても実質的に同じである。アーム３２および３４を、連結部３０からの異なる半径方向厚みまたは異なる半径方向長さを有するように形成することにより、反対方向に異なるトルクが生成され得る。（図１３参照）。
本発明の装置は、比較的小型のパッケージが従来の設計で可能であったよりも大きなトルクを生成することを可能にする。本発明の装置のシャフト２２に部材２６をさらに追加することによりトルクが増大する。トルクを増大させるためにはスプリング全体を追加する必要があった従来のスプリングヒンジの設計とは異なり、本発明の部材は比較的薄い。それゆえ、本発明によると、装置全体のサイズを著しく大きくすることなくトルクが選択的に増大する。
同様に、従来の軸方向圧縮ヒンジはトルクを増大するために追加アームの連結などを必要としたが、このような同様の特徴は本発明には不要である。それゆえ、装置の相対的なサイズは本発明による方が従来の設計よりも小さい。
さらに本発明の装置は、スプリングトウの安定的な取り付けまたは安定化といったしばしば複雑化する懸念もなく利用できる。前述のように、スプリングトウを安定的に取り付ける手段は生成されるトルクに影響し得る。しかし、本発明の装置によると、装置によって生成されるトルクは反回転要素に影響されない。より具体的には、本発明の反回転要素すなわち部材の連結部は、摩擦要素すなわちシャフト外表面および部材の内表面から分離している。
図４は、本発明による別のトルク生成装置４０を示している。トルク生成装置４０は、シャフト表面２４を有するシャフト２２、複数のクリップ部材２６および拘束具４２を有する。部材２６はシャフト２２のシャフト表面２４に摩擦的に係合している。拘束具４２は、部材外表面２７に接する拘束具内表面４４を有する。
シャフト２２と部材２６とは、トルク生成装置２０について上述したように、本質的に相互作用する。しかし、拘束具４２は部材２６の連結部３０を取り囲んでいるにすぎない。拘束具内表面４４は、連結部３０における部材外表面２７の輪郭に沿っている。
動作中、トルク生成装置４０は、本質的にトルク生成装置２０について上述したように、トルクを生成するために用いられる。シャフト２２が回転すると、シャフト２２と部材２６との間の摩擦によって、部材２６はシャフト２２に対して回転しやすくなる。拘束具内表面４４が部材２６の連結部３０と係合するため、部材２６はシャフト２２が回転する際に拘束具４２に対して回転することができず、それゆえ回転に対する抵抗またはトルクが生じる。
図５および図６は、本発明による別のトルク生成装置５０を示している。トルク生成装置５０は、シャフト表面５４を有するシャフト５２、複数のクリップ部材５６および拘束具５８を有する。部材５６はシャフト５２のシャフト表面５４に摩擦的に係合しており、第１の連結部６０および第２の連結部６２を有し、それにより各部材がスロット６４を規定する。（図６参照）。拘束具５８はスロット６４にはまるように配置され、拘束具外表面５９を有する。したがって、拘束具外表面５９の少なくとも一部は、第１および第２の連結部６０および６２の両方に接する。
動作中、トルク生成装置５０は本質的にトルク生成装置２０について上述したように、トルクを生成するために用いられる。シャフト５２が回転すると、シャフト５２と部材５６との間の摩擦によって、部材５６はシャフト５２に対して回転しやすくなる。しかし、拘束具５８の拘束具外表面５９が第１および第２の連結部６０および６２のいずれかと係合しているため、部材５６はシャフト５２が回転する際に拘束具５８に対して回転することができない。
例えば、シャフト５２が図５に示された矢印５１の方向に回転する場合、部材５６もまた同じ方向に回転しようとする。しかし、シャフト５２が回転すると、第１の連結部６０が拘束具外表面５９に接触するため、部材５６は回転できない。同様に、シャフト５２が図５の矢印５１に対して逆方向に回転すると、部材５６もまたその方向に回転しようとし、第２の連結部６２が拘束具外表面５９に接触するため部材５６は回転できない。
いずれの回転方向においても、拘束具５８の拘束具外表面５９と第１または第２の連結部６０または６２との締まりばめが回転に対する抵抗またはトルクを生じる。トルク生成装置５０によって生じるトルクは、シャフト５２のいずれの回転方向においても実質的に等しい。
図７および図８は、本発明による別のトルク生成装置７０を示している。トルク生成装置７０は、シャフト表面７４を有するシャフト７２、複数のクリップ部材７６および拘束具７８を有する。部材７６はシャフト７２のシャフト表面７４に摩擦的に係合している。拘束具７８は、部材外表面７７に接する拘束具内表面７９を有する。
シャフト７２と部材７６とは、トルク生成装置２０について上述したように、本質的に相互作用する。しかし、部材７６は連結部８０、第１のアーム８２、および第２のアーム８４を有し、矩形の外径を形成する。したがって、部材外表面７７の輪郭は実質的に矩形であるように見える。（図８参照）。
拘束具７８は、部材７６の連結部８０と係合しているにすぎない。拘束具内表面７９は連結部８０における部材外表面７７の輪郭に沿っている。
動作中、トルク生成装置７０は、本質的にトルク生成装置２０について上述したように、トルクを生成するために用いられる。シャフト７２が回転すると、シャフト７２と部材７６との間の摩擦によって、部材７６はシャフト７２に対して回転しやすくなる。しかし、拘束具外表面７９が部材７６の連結部８０に係合しているため、部材７６は拘束具７８に対して回転することができない。このためトルクが生じる。
図９および図１０は、本発明による別のトルク生成装置９０を示している。トルク生成装置９０は、非円形のシャフト９２、それぞれが部材外表面９７を有する複数のクリップ部材９６、およびスリーブ内表面９９を有するスリーブ９８を有する。部材外表面９７はスリーブ内表面９９に摩擦的に係合している。
部材９６はそれぞれ部材外表面９７を有し、また第１のアーム１０２および第２のアーム１０４を含む。第１および第２のアーム１０２および１０４はスリット１０６を規定するように分離され、連結部１００を規定するように配置されている。第１および第２のアーム１０２および１０４は開口部１０８を規定する部材内表面１０９を有する。（図１０参照）。部材１０６が弛緩状態にあるとき、部材外表面９７はスリーブ内表面９９の直径よりも大きな直径を有する。それゆえ、部材９６がスリーブ９８内部に配置されているとき、スリーブ内表面９９は部材外表面９７と摩擦的に係合している。
シャフト９２はシャフト表面９４を有し、連結部１００とインターロックする係合部１１０を含む。シャフト９２および部材９６がスリーブ９８内部に配置されるときにシャフト９２が部材９６に挿入され得るように、連結部１００は係合部１１０に適合するような形状に形成されている。
動作中、トルク生成装置９０はトルクを生成するために用いられる。スリーブ９８は静止した装置に取り付けられる。シャフト９２は回転可能なボディに取り付けられる。部材９６とスリーブ９８との間の摩擦が、回転可能なボディを静止した装置に対する様々な角度位置に支持するために利用され得るトルクを生成する。
シャフト９２が回転すると、連結部１００と係合部１１０との係合が、部材外表面９７とスリーブ内表面９９との締まりばめによって生じたトルクと共に、スリーブ９８をシャフト９２に対して回転しやすくする。しかし、スリーブ９８は静止した装置に取り付けられているため、部材９６はスリーブ９８に対してスリップして摩擦またはトルクを生成する。トルク生成装置９０によって生成されるトルクは、シャフト９２のいずれの回転方向においても実質的に等しい。
図１１に示すように、平坦な材料シート１２０から複数の部材２６を打ち抜いてもよい。打ち抜き加工、精密打ち抜きおよび放電加工などの方法が、高度に複製可能な部材２６を低コストで生産するために用いられ得る。このようにして、部材２６は、本発明の装置において高度に再生可能なトルクを生成するために用いられるために非常に厳密な公差内で製造され得る。
スプリングヒンジなどの従来のヒンジの設計は、平坦な材料から曲線的且つ定形の金属を形成する非常に困難な形成手段に頼っている。このことは、一貫性のない部品の公差および一貫性のないトルクにつながる。あらゆる形成型のプロセスを回避することにより、本発明は非常に一貫性の高いトルクを生成する。
打ち抜き加工を用いると、部材２６に様々な形状が容易に与えられ得る。例えば、部材５６（図６参照）、部材７６（図８参照）、および部材９６（図１０参照）は打ち抜き加工を用いて製造され得る。さらに、部材２６は様々な構造を有する連結部３０を有し得る。図１２および１３は対応する連結部１３２および１４２を有する部材１３０および１４０を示している。
連結部１３２を有する部材１３０を含む、本発明によるトルク生成装置は、部材１３０が部材１３０を貫通するシャフトの回転に相対的に回転するのを防ぐため、連結部１３２を受け入れるような形状に形成された拘束具を有する。
部材１４０は連結部１４２とスリット１４４とを有する。連結部１４２はスリット１４４の真向かいよりもむしろ隣接して配置されている。それゆえ、連結部１４２を有する部材１４０を含む、本発明によるトルク生成装置は、部材１４０を貫通するシャフトの回転方向によって異なるトルクを生成する。
本発明を好適な実施形態に照らして説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形状および詳細における改変がなされ得ることを当業者は理解する。
【図１】
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【図１Ａ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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