JP2977655B2

JP2977655B2 - 回転蓋等の開閉機構

Info

Publication number: JP2977655B2
Application number: JP3276310A
Authority: JP
Inventors: 秀則菅野
Original assignee: SOMITSUKU ISHIKAWA KK; Fuji Seiki KK
Current assignee: SOMITSUKU ISHIKAWA KK; Fuji Seiki KK
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1999-11-15
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JPH0597152A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転蓋等を開放又は閉成
動作の任意の位置で逆方向への回転を阻止することがで
きると共に、所定以上の回転トルクを付与することによ
り、該位置からの逆方向への回転動作を可能とし、かつ
回転蓋等の自由回転による落下衝撃を吸収することがで
きる回転蓋等の開閉機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転軸を中心として下から上へ向かって
開くラップトップパソコン、ピアノ、洋式便器、オフィ
ス家具等に用いられている回転蓋や回転扉等は、９０〜
１２０度前後の回転角の範囲で上下方向に回動可能に設
けられているが、これらの回転蓋等を、所定位置まで開
いたときに停止させる装置として、従来、カム方式の係
止装置が知られている。

【０００３】この係止装置は、例えば、回転蓋が所定の
角度まで開いたときに、カムによって係止して停止さ
せ、その後、閉成しようとするときには、該回転蓋を若
干上方へ持ち上げることでカムの係止を解除し、これに
より該回転蓋が下方へ向かって閉成動作を行なうという
構造である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このカ
ム方式による係止装置は、あらかじめ設定した所定位置
まで回転蓋等を開放させた場合のみ係止する構造である
ため、任意の位置で係止させることができないという問
題がある。

【０００５】また、上記した回転蓋等は閉成時には自由
落下回転物となるため、閉成動作の最後まで手等を添え
て閉じなければ、閉成回転の最終点で不動部（基台）に
衝突して大きな衝撃音を生じると共に、破損の原因とな
るという不都合がある。

【０００６】本発明は上記した課題を解消するためにな
されたものであり、回転蓋等を回転自由に支持すると共
に、任意の位置でその回転動作を停止させることがで
き、また逆方向に対し所定以上の回転トルクを付与する
ことにより、容易に係止が解除され逆方向への回転が自
由となり、かつ閉成動作の最終時における衝撃を緩和す
ることができる回転蓋等の開閉機構を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の回転蓋等の開閉機構は、両側端部付近に配
設される回転軸を介し、不動部に対して、所定の回転角
の範囲内で上下に開閉されるように取付けられた回転蓋
等の開閉機構において、外筒体に対して粘性液体を介し
て回転可能に装填された中空回転軸と、一部が該外筒体
の外方に突出せしめられるように該中空回転軸の中空部
内に配設される第１の回転軸と、該中空回転軸と第１の
回転軸との間に介在配設されるワンウエイクラッチとを
有してなり、該第１の回転軸の突出部が前記不動部と回
転蓋等とのいずれか一方に、該外筒体が前記不動部と回
転蓋等とのいずれか他方に固定されて、回転蓋等の一方
の側端部付近に配設されるロータリダンパと、ケーシン
グと、一方向へ回転可能な状態においては他方向への回
転が阻止されると共に、他方向に対して所定以上の回転
トルクを付与することにより該他方向への回転が可能と
なると同時に、所定以上の回転トルクを付与しない限り
一方向への回転が阻止され得るように該ケーシングから
一部を突出させて配設された第２の回転軸を有し、該第
２の回転軸の突出部が前記不動部と回転蓋等とのいずれ
か一方に、該ケーシングが前記不動部と回転蓋等とのい
ずれか他方に固定されて、回転蓋等の他方の側端部付近
に配設される両方向係止クラッチと、を有することを特
徴とする。

【０００８】

【作用】かかる構成では、回転蓋等が不動部（基台）に
対し、開放方向へ回転している場合には、両方向係止ク
ラッチにおいては、第２の回転軸は自由に回転する。逆
方向すなわち閉成方向への回転トルクが加わった場合に
は、該第２の回転軸はその回転が阻止される。

【０００９】一方、閉成方向に対し、所定以上の回転ト
ルクを付与すると、上記と逆に、該第２の回転軸は閉成
方向への回転が自由となる。このとき、回転蓋等に添え
ていた手等を離すと、該回転蓋等は自由落下回転体とな
るが、ロータリダンパの粘性抵抗により所定の制動力が
働き、回転蓋等はゆっくりと閉成動作する。

【００１０】

【実施例】以下、図面に示した一実施例に基づき本発明
をさらに詳細に説明する。図において、１は本実施例に
かかる回転蓋等の開閉機構を構成するロータリダンパ
を、２は両方向係止クラッチを、それぞれ示す。なお、
本実施例は図１に示すように開閉式パソコンに適用した
実施例であり、３はディスプレイが組込まれた開閉式パ
ソコンの回転蓋を示し、４はＣＰＵやキーボードが組込
まれた不動部たる本体部を示す。

【００１１】ロータリダンパ１は、図２及び図３に示す
ように、本体部４に固定するため底部にフランジ１０ａ
が突設された外筒体１０と、該外筒体１０内にグリス等
の粘性液体１１を介して収納装填された中空回転軸１２
と、該中空回転軸１２の中空部に回転可能に挿通される
第１の回転軸１３と、該第１の回転軸１３の周面に接す
るように、中空回転軸１２の内周面１２ａとの間に介在
配設されたワンウエイクラッチ１４と、第１の回転軸１
３を挿通可能な挿通孔１５ａを有して該第１の回転軸１
３の先端部１３ａを外方へ突出させて外筒体１０の上部
に装着される蓋部材１５とを有して構成される。なお、
１６，１７は中空回転軸１２の上面又は下面と、蓋部材
１５又は外筒体１０の底面との間に配設した密閉用パッ
キンであり、上記粘性液体１１は該密閉用パッキン１
６，１７の外側に充填されている。

【００１２】ワンウエイクラッチ１４は、第１の回転軸
１３が回転蓋３の開放方向へ回転するときは該第１の回
転軸１３に係合せず自由回転を可能ならしめると共に、
該第１の回転軸１３が回転蓋３の閉成方向へ回転すると
きは該第１の回転軸１３と係合する機能を果たすもので
あればどのようなものであってもよい。例えば、図３の
断面図に示すようなものを用いることができる。

【００１３】このワンウエイクラッチ１４は、第１の回
転軸１３の周面に接するニードルローラ１４１と、溝底
面が僅かに片側へ傾斜するように形成され、該ニードル
ローラ１４１を保持する溝部１４２を有するローラ受け
外輪１４３と、該ローラ受け外輪１４３に支持され、該
ニードルローラ１４１を溝部１４２の狭くなる方向へ付
勢するバネ１４４とからなる。したがって、第１の回転
軸１３が図３においてＸ方向へ回転する場合（回転蓋３
の開放時）には、該第１の回転軸１３をロックすること
なく空転せしめ、逆に、Ｙ方向へ回転する場合（回転蓋
３の閉成時）には、バネ１４４により溝部１４２の狭く
なる方向へ付勢されているニードルローラ１４１が第１
の回転軸１３にロックして該第１の回転軸１３と共に中
空回転軸１２を回転させる構造である。

【００１４】かかるロータリダンパ１は、図１に示すよ
うに、外筒体１０が、フランジ１０ａを図示しないボル
トにより固定することにより、本体部４に固着され、第
１の回転軸１３が回転蓋３の一方の側端部３１にその先
端部１３ａを嵌合することにより該回転蓋３に固定され
て配設される。

【００１５】両方向係止クラッチ２は、図１に示すよう
に、回転蓋３において上記ロータリダンパ１の配設位置
とは反対側、すなわち回転蓋３の他方の側端部３２に第
２の回転軸２３の先端部２３ａを嵌合すると共に、ケー
シング２０を本体部４に固定して配設され、開放方向へ
回転可能な状態のときには閉成方向への回転が阻止さ
れ、閉成方向へ所定以上の回転トルクを付与することに
より該閉成方向への回転が可能となる構造であればどの
ようなものであってもよいが、本実施例で用いた両方向
係止クラッチ２は図４〜７に示す構造を有する。

【００１６】ケーシング２０は、外側ケーシング２１と
内側ケーシング２２とから構成され、外側ケーシング２
１は、図４に示すように、その底部２１に、上記したロ
ータリダンパ１の外筒体１０と同様に、本体部４に固定
するためのフランジ２１ｂが突設されている。また、底
部２１ａの内面には後述の第２の回転軸２３を支持する
ための軸受溝２１ｃが形成され、開口部２１ｄには外蓋
部材２１ｅが固着されている。内側ケーシング２２は該
外側ケーシング２１内に固定されて装填され、軸挿通孔
２２ａが形成された底部２２ｂを有し、開口部２２ｃに
は後述するローラホルダ２４等を収納した後に取付けら
れる略管状の内蓋部材２２ｄが固着されている。

【００１７】第２の回転軸２３は外蓋部材２１ｅと内蓋
部材２２ｄの各中空孔と、内側ケーシング２２の軸挿通
孔２２ａとに挿通されて、上記外側ケーシング２１の軸
受溝２１ｃに回転可能に支持されて配設され、上記した
ように、外方に突出せしめられる先端部２３ａが回転蓋
３の他方の側端部３２に嵌合固定されて配設される。

【００１８】ローラホルダ２４は剛体からなると共に、
所定の厚みを有する略環状に形成され、かつ、内周部の
適所には、本実施例では、図６に示すように、１２０度
間隔で３箇所に略Ｕ字状のローラ保持溝２４ａが形成さ
れている。また、外周部のこれに対応する個所にはスプ
リング保持溝２４ｂが形成されている。そして、このロ
ーラホルダ２４は、内側ケーシング２２と第２の回転軸
２３との間に、後述する複数枚の固定プレート２７によ
って挟持されるように配設される（図４参照）。

【００１９】ローラ部材２５は内側ケーシング２２内に
収納し得る長さを有する棒状体より形成され、本実施例
では３本のローラ部材２５が上記ローラホルダ２４のロ
ーラ保持溝２４ａにそれぞれ挿通されて配設される（図
５参照）。

【００２０】スプリング部材２６はローラホルダ２４の
回動範囲を規制することによってローラ部材２５を所定
方向へ付勢できるものであれば何であってもよいが、本
実施例のように、例えば、ピアノ線等の弾力性を有する
材料を用いることができる。なお、コイルスプリング等
であってもよい。そして、このスプリング部材２６は、
ローラ部材２５と略平行に、上記ローラホルダ２３のス
プリング保持溝２４ｂにそれぞれ３本挿通保持されて配
設される（図５参照）。また、各スプリング部材２６の
両端部は内側ケーシング２２に嵌合固定されている。な
お、このスプリング部材２６は上記した機能を果たすこ
とができればよくその配設位置は特に限定されない。し
たがって、必ずしも、上記したローラホルダ２４に形成
したスプリング保持溝２４ｂをローラ保持溝２４ａに対
応する外周個所に設ける必要はない。

【００２１】固定プレート２７は上記ローラホルダ２４
と同様に略環状に形成されていると共に、内側ケーシン
グ２２と第２の回転軸２３との間であって、ローラホル
ダ２４に隣接してすなわち上記ローラホルダ２４を挟持
するようにその両側に複数枚配設される（図４参照）。
この固定プレート２７は、図７に示すように、外周部に
突起２７ａを有しており、この突起２７ａが内側ケーシ
ング２２の内壁適所に形成した凹部に嵌合し、回転方向
に対して固定されて配設される。

【００２２】また、この固定プレート２７の内周部適所
には、本実施例では上記ローラホルダ２４のローラ保持
溝２４ａに対応して３箇所に、ローラ部材２５を挿通す
ると共に、その動きを規制するためのローラ挿通溝２７
ｂが形成されている。このローラ挿通溝２７ｂは、図７
に示すように、略楕円状でかつ溝底面の中央部２７ｃが
第２の回転軸２３側に僅かにせり出しクサビ角度Ｐを形
成し得るように、すなわち該溝底面にテーパを付けて形
成される。

【００２３】これにより、該ローラ挿通溝２７ｂにおい
ては、該溝底面の中央部２７ｃと第２の回転軸２３周面
との距離が最も短くなり、その両側溝底面２７ｄ，２７
ｅは第２の回転軸２３周面に対し次第に遠ざかることに
なる。なお、該ローラ挿通溝２７ｂは、該中央部２７ｃ
と第２の回転軸２３周面との距離がローラ部材２５の径
よりも若干短くなるように、かつ両側溝底面２７ｄ，２
７ｅと第２の回転軸２３周面との距離がローラ部材２５
の径よりも若干長くなるように形成される。したがっ
て、該ローラ挿通溝２７ｂはその略中央部において最浅
溝部２７ｆを形成し、その両側において該最浅溝部２７
ｆよりも奥行のある退避溝部２７ｇ，２７ｈを形成して
いる。

【００２４】また、この固定プレート２７には、上記ロ
ーラ挿通溝２７ｂに対応させて、外周部からは略円弧状
切欠き部２７ｊが形成されている。その結果、該ローラ
挿通溝２７ｂを形成する壁部が他の壁部と比べて薄肉と
なり、なかでも、溝底面の中央部２７ｃを形成する壁部
２７ｉが最も薄肉となって、該壁部２７ｉの弾性力が他
の部分と比べて高まることになる。ここで、２８は上記
ローラホルダ２４の外周部において固定プレート２７，
２７間に配設されるリング状スペーサである。

【００２５】次に、本実施例にかかる回転蓋等の開閉機
構の作用を説明する。まず、ロータリダンパ１と両方向
係止クラッチ２とを、ラップトップパソコン等の上下方
向に回転する回転蓋３の回転基部の両側端部３１，３２
付近に、図１に示したように固定する。

【００２６】回転蓋３を開放する際においては、図３に
おいて第１の回転軸１３がＸ方向へ回転するため、ワン
ウエイクラッチ１４のニードルローラ１４１がバネ１４
４の弾発力に抗して押圧されるため、ロータリダンパ１
は、第１の回転軸１３にロックせず、該第１の回転軸１
３は自由回転する。

【００２７】一方、両方向係止クラッチ２は、図５及び
図７に示すように、ローラ部材２５が固定プレート２７
のローラ挿通溝２７ｂ内において、一方の退避溝部２７
ｇに位置している。ただし、スプリング部材２６は、両
端部が内側ケーシング２２に固定されているため、この
状態においてはその略中央部が、該退避溝部２７ｇ側に
撓んでいる。したがって、ローラホルダ２４がスプリン
グ部材２６の復帰力によって図上Ｙ方向に付勢されてい
ることになるから、ローラ部材２５には固定プレート２
７に形成したローラ挿通溝２７ｂの最浅溝部２７ｆ方向
へ常時一定の付勢力が付与されていることになる。その
結果、回転蓋３の開放時には、第２の回転軸２３は、ロ
ーラ部材２５が退避溝部２７ｇに位置しているため、図
５及び図７に示すように、Ｘ方向に対して自由に回転す
る。

【００２８】一方、回転蓋３の回転を止めると、該回転
蓋３の自重により、両方向係止クラッチ２においては、
第２の回転軸２３に対してＹ方向へ所定の回転トルクが
加わる。その結果、ローラ部材２５は第２の回転軸２３
の回転に伴なって、Ｙ方向に転動移動する。ローラ部材
２５が固定プレート２７のローラ挿通溝２７ｂの退避溝
部２７ｇから最浅溝部２７ｆ付近に至ると、該最浅溝部
２７ｆを通過できず係止する。これにより、第２の回転
軸２３のＹ方向への回転が阻止され、該回転蓋３は任意
の位置で停止する。

【００２９】回転蓋３に対して閉成方向へ所定以上の回
転トルクを加え、すなわち第２の回転軸２３を強制的に
Ｙ方向へ回転させると、該ローラ部材２５は、溝底面の
中央部２７ｃを形成する壁部２７ｉが最も薄肉に形成さ
れ弾性力が他の部分に比べて高いことから、該最浅溝部
２７ｆを弾発的に広げ、他方の退避溝部２７ｈへ転動移
動する。その結果、ローラホルダ２４も僅かにＹ方向へ
回動し、スプリング部材２６を上記と逆方向に撓ませる
ことになる。したがって、ローラ部材２５が退避溝部２
７ｈに位置している場合には、Ｙ方向への回転は自由と
なる。

【００３０】回転蓋３がＹ方向へ回転し始めると、ロー
タリダンパ１においては、ワンウエイクラッチ１４のニ
ードルローラ１４１がバネ１４４に付勢されて、溝部１
４２の狭くなる方向へ僅かに移動するため、該ワンウエ
イクラッチ１４が第１の回転軸１３に係合する。したが
って、該第１の回転軸１３は中空回転軸１２と共に外筒
体１０内で回転することになる。その結果、該中空回転
軸１２と外筒体１０との間に充填された粘性液体１１の
粘性抵抗が作用するため、該第１の回転軸１３及び中空
回転軸１２はゆっくり回転し、これにともない回転蓋３
もゆっくりと閉成動作する。

【００３１】この場合、両方向係止クラッチ２において
は、スプリング部材２６及びローラホルダ２４によっ
て、ローラ部材２５が固定プレート２７の最浅溝部２７
ｆ方向（この位置においてはＸ方向）へ付勢されている
ことから、逆方向へ回転力が加わってもローラ部材２５
が最浅溝部２７ｆ付近で係止する。したがって、回転蓋
３の閉成後、再び開放動作させる場合は、第２の回転軸
２３に対し所定以上の回転トルクを加え、強制的にＸ方
向へ回転させて、ローラ部材２５を、再び一方の退避溝
部２７ｇへ移動させない限り、開放方向へは回転動作し
ない。したがって、閉成後に開放方向へ風や振動等の不
用意な外力が加わっても、回転蓋３が容易に開放してし
まうことはない。

【００３２】なお、上記した実施例では、製造コスト等
を考慮してプレス打ち抜きした薄板状の固定プレート２
７を複数枚配設した態様について説明したが、一体成形
したものを用いてもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明の回転蓋等の開閉機構は、ロータ
リダンパと両方向係止クラッチを配設し、両者の回転軸
に回転蓋等を支持させた構造であるため、開放方向へ自
由に回転させることができると共に、開放動作の中途に
おいて任意の位置で停止させることが可能である。しか
も、閉成時にはロータリダンパの緩衝力により閉成動作
を緩慢とさせることができ、閉成回転の最終時における
衝突・衝撃により回転蓋等に破損を生じさせることがな
い。また、閉成後も、両方向係止クラッチの係止力によ
り、風等による不用意な外力で容易に開放してしまうこ
ともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる回転蓋等の開閉機構の一実施例
を示す断面図である。

【図２】同実施例で用いたロータリダンパを示す断面図
である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】同実施例で用いた両方向係止クラッチを示す断
面図である。

【図５】ローラホルダ、固定プレート、第２の回転軸、
ローラ部材、スプリング部材の配設関係を示す断面図で
ある。

【図６】同実施例で用いた両方向係止クラッチのローラ
ホルダを示す平面図である。

【図７】同実施例で用いた両方向係止クラッチの固定プ
レートを示す平面図である。

【符号の説明】

１ロータリダンパ１０外筒体１１粘性液体１２中空回転軸１３第１の回転軸１４ワンウエイクラッチ２両方向係止クラッチ２０ケーシング２１外側ケーシング２２内側ケーシング２３第２の回転軸２４ローラホルダ２５ローラ部材２６スプリング部材２７固定プレート３回転蓋４本体部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65D 39/00 - 55/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】両側端部付近に配設される回転軸を介
し、不動部に対して、所定の回転角の範囲内で上下に開
閉されるように取付けられた回転蓋等の開閉機構におい
て、外筒体に対して粘性液体を介して回転可能に装填された
中空回転軸と、一部が該外筒体の外方に突出せしめられ
るように該中空回転軸の中空部内に配設される第１の回
転軸と、該中空回転軸と第１の回転軸との間に介在配設
されるワンウエイクラッチとを有してなり、該第１の回
転軸の突出部が前記不動部と回転蓋等とのいずれか一方
に、該外筒体が前記不動部と回転蓋等とのいずれか他方
に固定されて、回転蓋等の一方の側端部付近に配設され
るロータリダンパと、ケーシングと、一方向へ回転可能な状態においては他方
向への回転が阻止されると共に、他方向に対して所定以
上の回転トルクを付与することにより該他方向への回転
が可能となると同時に、所定以上の回転トルクを付与し
ない限り一方向への回転が阻止され得るように該ケーシ
ングから一部を突出させて配設された第２の回転軸を有
し、該第２の回転軸の突出部が前記不動部と回転蓋等と
のいずれか一方に、該ケーシングが前記不動部と回転蓋
等とのいずれか他方に固定されて、回転蓋等の他方の側
端部付近に配設される両方向係止クラッチと、を有する
ことを特徴とする回転蓋等の開閉機構。
【請求項２】前記両方向係止クラッチが、内周部適所
に切欠き形成されたローラ保持溝を有する略環状のロー
ラホルダと、内周部適所に該ローラ保持溝よりも幅広の
略楕円状で、かつ溝底面略中央部が僅かに内方へせり出
すように切欠き形成されたローラ挿通溝を有し、該ロー
ラホルダに隣接してケーシングに固定配設される略環状
の固定プレートと、該ローラホルダのローラ保持溝と該
固定プレートのローラ挿通溝とに挿通されて配設される
ローラ部材と、該ローラホルダの適所に形成されたスプ
リング保持溝に装填され、該ローラホルダの回動範囲を
規制するスプリング部材と、該ローラホルダと固定プレ
ートの中央孔に挿通されてケーシングに対し相対的に回
転可能に配設されるとともに、一部が該ケーシングの外
方に突出せしめられた第２の回転軸とを有してなる請求
項１記載の回転蓋等の開閉機構。