JPH0726825A - 軸ロック装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化、軽量化が図れ、グリス油等の油類の
塗布を不要とするとともに、低コストで製造することが
できる軸ロック装置およびその製造方法を提供する。 【構成】 この軸ロック装置１は、金属製の内部軸２
と、この内部軸２とモールディング一体成形された樹脂
製の外部軸３とによって構成されている。そして、外部
軸３の内部に挿入された内部軸２の軸部には、内部軸２
の外部軸３に対する軸線方向への移動を防止するための
小径部が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ラップトップ
型のパソコン、あるいはワープロ等の機器で使用され、
ディスプレイ盤をキーボード等を備えた本体に対して任
意の角度で位置固定するための軸ロック装置およびその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ラップトップ型のパソコン、あ
るいはワープロ等のディスプレイ盤は、キーボード等を
備えた本体に閉じた状態で通常収納されており、本体か
ら開いた状態で使用される。そして、使用する際におい
ては、使用状態や使用場所等の条件により照明等の光が
ディスプレイ盤の画面で反射する等の理由で画面上の文
字や絵が見にくいことがあるため、ディスプレイ盤を本
体に対して任意の角度で位置固定できるようになってい
る。

【０００３】ディスプレイ盤を本体に対して任意の角度
で位置固定するための軸ロック装置としては、例えば、
実開平１−１３５３９７号公報に開示されているもの等
があげられる。この軸ロック装置は、可動軸と、この可
動軸と同一径を有して可動軸の両側に設けられた固定軸
と、可動軸と固定軸とに密接状態で外挿されるバネとを
備える構造のものであり、可動軸が一方に回転すると、
一方の固定軸に密接状態で外挿されている部分のバネが
縮径してロックトルクを生じるとともに、他方の固定軸
に密接状態で外挿されている部分のバネが拡径してスリ
ップトルクを生じ、このロックトルクとスリップトルク
との和が可動軸に作用してディスプレイ盤を任意の角度
で位置固定するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の軸ロック装置は、バネの力によってディスプ
レイ盤を任意の角度で位置固定するため、バネはある程
度の径を確保しなければならず、よって該軸ロック装置
の小型化、軽量化には限界があった。また、可動部とこ
の可動軸の中央の大径部を挟んだ両側の固定軸とにバネ
が密接状態で外挿されていることが必要であるため、可
動軸の大径部および両側の固定軸の外径が実質的に同一
であることを必要とするので、バネ等の部品を必要とす
ることや高い寸法精度が要求されることによって、製造
コストが高くなってしまうという問題があった。また、
金属同士のスリップを利用するタイプのものでは、防錆
のためや、滑らかな回転をさせるためにグリス油を塗布
することが通常であり、このグリス油により周辺部材の
化学変化が発生する等の問題もあった。

【０００５】本発明は、前記の課題を解決するためにな
されたものであって、小型化、軽量化を図ることができ
るとともに、潤滑、防錆のための油類を不要とし、製造
コストを低減すると同時に、潤滑、防錆のための油類塗
布による経時変化の可能性をなくすことができる軸ロッ
ク装置およびその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の軸ロック装置は、内部軸と、該内
部軸とモールディング一体成形された樹脂製の外部軸と
によって構成されていることを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２記載の軸ロック装置は、内
部軸には、外部軸の内部に、該内部軸の前記外部軸に対
する軸線方向への移動を防止するための凸部または凹
部、あるいはこれら凸部、凹部の組み合わせが形成され
ていることを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項３記載の軸ロック装置の製造
方法は、金属製の内部軸と、該内部軸が挿入された樹脂
製の外部軸とが面摩擦抵抗を持ちつつ相対回転自在とさ
れることにより、これら軸が任意の角度に回転、および
固定自在とされる軸ロック装置の製造方法において、樹
脂内部に内部軸を配置してモールディング一体成形を行
なうことにより、内部軸と一体となった外部軸を形成す
る工程を有することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の軸ロック装置および請求項３記
載の軸ロック装置の製造方法によれば、軸ロック装置は
内部軸とこの内部軸とモールディング一体成形された外
部軸とによって構成され、これら内部軸、外部軸間に生
じる面摩擦抵抗により発生するトルクによって、これら
内部軸、外部軸が任意の角度に相対回転、および固定自
在とされる。

【００１０】また、請求項２記載の軸ロック装置は、内
部軸に形成された凸部、凹部、あるいはこれら凸部、凹
部の組み合わせによって内部軸の外部軸に対する軸線方
向への移動を防止することができる。

【００１１】

【実施例】つぎに、本発明の一実施例を図１ないし図３
を参照して説明する。なお、図１は本実施例の軸ロック
装置を示す斜視図、図２は同装置の平断面図、図３は同
装置を適用したラップトップ型のパソコン（以下、ラッ
プトップ型装置と称す）の一部を破断した斜視図をそれ
ぞれ示している。

【００１２】図において、符号１は軸ロック装置、符号
２は内部軸、符号３は内部軸２とモールディング一体成
形された外部軸をそれぞれ示しており、内部軸２は鋼材
等の金属で作製され、外部軸３はウレタン、アセター
ル、ポリカーボ、ナイロン樹脂等の樹脂で作製されてい
る。図３に示すように、この軸ロック装置１は、内部軸
２がディスプレイ盤Ｚに固定され、外部軸３がラップト
ップ型装置本体Ｙに固定されることによりラップトップ
型装置Ｘに装着されるようになっている。

【００１３】内部軸２は、図２における右側の軸部が外
部軸３の内部に挿入され、図２における左側の軸部が外
部軸３の外方に突出した状態となっている。外部軸３に
挿入された軸部には、内部軸２の外部軸３に対する軸線
方向への移動を防止するために、軸部の径に比して小さ
い径を有する小径部（凹部）４が形成され、この小径部
４とその両側の軸部（突出部）８、８とによって段部
５、５が形成されている。また、外部軸３の外方に突出
した軸部の先端には、軸線と平行に切り欠かれた形状を
有し、図３に示すように、ディスプレイ盤Ｚに係合して
ディスプレイ盤Ｚの開閉により内部軸２自体を回転させ
る係合部６が形成されている。

【００１４】また、外部軸３は、内部軸２が挿入される
円筒部７と、外部軸３自体をラップトップ型装置本体Ｙ
に取り付けるための、円筒部７の外径より小さい板厚で
円筒部７の側方に延在する取付部９とにより構成されて
いる。そして、取付部９には、取付孔１０、１０が互い
に離間して２箇所形成されている。

【００１５】前記内部軸２と外部軸３とからなる軸ロッ
ク装置１を製造するには、まず、所定の形状に成形済の
内部軸２を外部軸材料となる樹脂内部に配置して、モー
ルディング一体成形を行なう。モールディング一体成形
は高温下で金型内に樹脂を導入し成形を行なうものであ
る。したがって、高温時には、金属製の内部軸２、樹脂
製の外部軸３の双方が同様に膨張しているが、常温にま
で冷却されると、樹脂は大きな収縮率をもって収縮する
一方、金属は比較的小さな収縮率をもって収縮するの
で、外部軸３が内部軸２を締め付ける力が作用するよう
になる。そこで、外部軸３と内部軸２とを相対回転させ
ようとすると、これらの間には面摩擦抵抗によるトルク
が発生することになる。

【００１６】そこで、所定のトルクを得るためには、内
部軸２、外部軸３の材質の変更や、内部軸２の金属表面
の仕上げ粗さを変える、あるいは内部軸２の表面処理
（メッキ、塗装等）に伴う表面改質による摩擦係数の変
更、ならびに熱膨張係数の変更、あるいは内部軸２の直
径の変更（必然的に外部軸３の該当部分の径も変わ
る）、あるいは突出部８の径、長さ、部分数、角度の変
更、あるいは成形条件（温度、速度、圧力等）の変更に
よって行なう。さらに追加的に、加工後の機械的な相対
運動の繰り返しで、初期の”なじみ”を与える方法や、
適切な温度で処理することによる内部応力の調整を行な
い、トルクを安定させる等の処理も可能である。

【００１７】以上のようにして製造された軸ロック装置
１をラップトップ型装置Ｘに組み込んだ後、ラップトッ
プ型装置本体Ｙに対してディスプレイ盤Ｚを開閉しよう
とすると、外部軸３と内部軸２との間には面摩擦抵抗が
生じ、これらの間にトルクが発生することになる。ここ
で、ディスプレイ盤Ｚを開閉するために付加したトルク
が、この外部軸３と内部軸２との間の面摩擦抵抗による
トルクより大となったときに、内部軸２が外部軸３に対
して相対回転し、ディスプレイ盤Ｚは開閉することにな
る。また、ディスプレイ盤Ｚを固定すべく、前記付加し
たトルクを除去すると、外部軸３と内部軸２との間に
は、ディスプレイ盤Ｚの自重によるトルクのみが作用す
ることになり、このトルクは外部軸３と内部軸２との間
の面摩擦抵抗によるトルクより小となって、ディスプレ
イ盤Ｚは任意の角度で位置固定されることになる。

【００１８】したがって、外部軸３と内部軸２との間の
面摩擦抵抗によるトルクが前記の大小関係になるよう
に、すなわち、人の力によってディスプレイ盤Ｚを容易
に開閉でき、かつディスプレイ盤Ｚの自重ではこれが動
かないようにするためにトルク設定を行なう。

【００１９】本実施例の軸ロック装置１においては、内
部軸２と外部軸３とをモールディング一体成形したこと
によりこれら軸を組み立てるための別部材は不要にな
る。さらに、外部軸３にラップトップ型装置本体Ｙへの
取付部９が設けられているので、取り付けのための別部
材も不要となる。したがって、軸ロック装置１の小型
化、軽量化を図ることができるとともに、軸ロック装置
１の製造コストを低減させることができる。

【００２０】また、製造工程の観点からも、精度が要求
される複数の部品組立工程は不要となるので、軸ロック
装置１の組立を容易に行なうことができるとともに、部
品数低減の作用のみならず、製造工数低減の作用によっ
ても軸ロック装置１の製造コストを低減させることがで
きる。

【００２１】また、内部軸２に設けられた小径部４によ
り、内部軸２が外部軸３に対して軸線方向に移動するこ
とが防止されるので、ラップトップ型装置本体Ｙに対し
てディスプレイ盤Ｚを安定して開閉させることができ
る。さらに、小径部４とその両側の軸部８、８との段部
５、５において、軸線方向に発生する力も前記面摩擦抵
抗によるトルクとして利用することができる。

【００２２】また、従来の軸ロック装置のように、トル
ク発生のためにバネを使用することがないので、軸のか
じり等の欠損を生じることもなく、グリスを塗布する必
要もない。したがって、軸ロック装置１のメンテナンス
は非常に容易となり、経時変化を生じる可能性もなくな
る。

【００２３】なお、本実施例においては、内部軸２に外
部軸３に対する軸線方向への移動を防止する小径部４を
設けたが、この構成に代えて、例えば、両側の軸部８、
８の外径より大きな径の大径部を設けてもよく、外部軸
３の内部に突出部が形成されるものであれば、この形状
に限ることはない。また、外部軸３の取付部９は、種々
の形状のものを用いることもできるし、外部軸３に取付
部９を設ける代わりに、外部軸３全体を例えば６角柱状
に成形してラップトップ型装置Ｘに取付けるようにして
もよい。

【００２４】軸ロック装置の取付方法としては、ラップ
トップ型装置本体Ｙを外部軸３側に、ディスプレイ盤Ｚ
を内部軸２側に取り付ける構造を例として説明したが、
この外部軸側と内部軸側とを逆に取り付ける構造とする
ことも可能である。また、軸ロック装置１をラップトッ
プ型装置Ｘ内に組み込むのではなく、ラップトップ型装
置本体Ｙの筐体に直接、内部軸２を挿入させる構造とす
ることも可能である。さらに、この軸ロック装置１をラ
ップトップ型装置Ｘに限らず、種々の装置に適用するこ
とも勿論可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の軸ロック装置および請求項３記載の軸ロック装置の
製造方法によれば、金属製の内部軸と、この内部軸とモ
ールディング一体成形された樹脂製の外部軸とを有する
軸ロック装置が実現できるので、従来の場合のように、
別個の内部軸および外部軸をバネ等の締結部品を用いて
組み立てる必要はなく、軸ロック装置の部品数低減によ
り小型化、軽量化を図ることができるとともに、部品数
低減の効果のみならず、モールディング一体成形によっ
て軸ロック装置が容易に製造されるという効果にもよ
り、製造コストを低減させることができる。

【００２６】また、金属製の内部軸と樹脂製の外部軸と
の面摩擦抵抗により軸ロック装置が円滑に動作するの
で、従来の場合のように、潤滑、防錆のための油類を塗
布する必要もなく、油類塗布による軸ロック装置の経時
変化を生じる可能性もなくすことができる。

【００２７】また、請求項２記載の軸ロック装置は、内
部軸に形成された突出部によって内部軸の外部軸に対す
る軸線方向への移動を防止することができ、この軸ロッ
ク装置の回転、固定を安定して行なわせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軸ロック装置の一実施例を示す斜視図
である。

【図２】同実施例を示す平断面図である。

【図３】同実施例を適用したラップトップ型装置の一部
を破断した斜視図である。

【符号の説明】

１ 軸ロック装置 ２ 内部軸 ３ 外部軸 ４ 小径部（凹部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部軸と、該内部軸とモールディング一
   体成形された樹脂製の外部軸とによって構成されている
   ことを特徴とする軸ロック装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の軸ロック装置において、 前記内部軸には、前記外部軸の内部に、該内部軸の前記
   外部軸に対する軸線方向への移動を防止するための凸部
   または凹部、あるいはこれら凸部、凹部の組み合わせが
   形成されていることを特徴とする軸ロック装置。
3. 【請求項３】 金属製の内部軸と、該内部軸が挿入され
   た樹脂製の外部軸とが面摩擦抵抗を持ちつつ相対回転自
   在とされることにより、これら軸が任意の角度に回転、
   および固定自在とされる軸ロック装置の製造方法におい
   て、 樹脂内部に内部軸を配置してモールディング一体成形を
   行なうことにより、内部軸と一体となった外部軸を形成
   する工程を有することを特徴とする軸ロック装置の製造
   方法。