JP6263784B1 - メガネフレーム用の枢着機構、軸部材及び弾性部材 - Google Patents

Abstract

【課題】全体のコンパクト化を図りつつも、ブラケットに対する雌ねじの加工を不要とすると共に簡易に組み立て可能な構造で、緩みを発生させること無く、長期間に亘って安定したあがき力を維持可能な枢着機構を提供する。【解決手段】メガネフレームを構成する第一部材１１０と第二部材１２０とを枢動可能に連結するメガネフレーム用の枢着機構１であって、上記第一部材に穿設される孔１１２Ａ、及び、上記第二部材に穿設される孔１２２Ａ、１２３Ａに挿通可能に構成される軸部１０と、上記軸部の軸方向における中間位置において、該軸部の軸を略中心として半径方向に弾性変形し得、上記軸部と係合して上記軸部の軸方向の動きを規制するための軸部係合手段を有する弾性部２０とを備え、上記弾性部は、上記第一部材及び上記第二部材の内、少なくとも一方の上記孔の内周面に対して所定以上の押圧力で付勢しながら摺接するように構成されることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、部材への組付けが容易なメガネフレーム用の枢着機構、軸部材及び弾性部材に関する。

従来、様々な場面で、一対の部材を回動させるためにヒンジ構造が用いられる。このヒンジ構造は、例えば、メガネのフレームのフロント部とテンプル部を接続する構造として多用されている。ヒンジ構造は、一方のブラケットに雌ねじ孔を形成し、他方のブラケットに貫通孔を形成し、締結用の雄ねじを、他方のブラケットの貫通孔を介して、一方のブラケットの雌ねじ孔に螺合させる。ヒンジ構造の回転軸は、雄ねじ体の軸部における円筒部が担う。

ヒンジ構造を繰り返し回動させると、雄ねじ体が緩む場合がある。雄ねじ体の緩みを抑制するために、例えば、雄ねじ体の軸部にワッシャ（座金）を挿入することが行われている。
例えば、ワッシャには、一般的なリング形状の「平ワッシャ」の他、内周や外周に半径方向に延びる突起を有し、被締結部材やねじ締結体と係合して緩みを防止する「舌付きワッシャ」、軸方向に折れ曲がった短い爪が被締結物と係合する「爪付きワッシャ」、弾性変形によってねじ締結体の緩みを防止する「ばねワッシャ」、締結面に食い込ませるための歯を周囲に備えた「歯付きワッシャ」などが存在する（非特許文献１参照）。

更にこのワッシャの応用として、ワッシャの外周形状を非正円として、被締結部材の凹部と周方向に係合させ、更に、ワッシャと雄ねじ体の間に、緩み方向の相対回転力が作用しても互いに係合する状態が保持される係合機構を形成する構造が存在する（特許文献１参照）。

特開２０１４−１０５７９７号公報

日本工業規格 ＪＩＳ １２５１ ばね座金

メガネフレームの従来のヒンジ構造は、回動頻度が高く、また使用中の振動や揺動が大きいため、非特許文献１に開示するばね座金では、雄ねじ体の緩み止め効果は殆ど得られない。また雄ねじ体が緩んでしまうと、ヒンジ構造の開閉時にかかる抵抗力、所謂あがき力の低下や、ヒンジのガタ付き等が発生し、メガネをかけていても緩くなって下がってきてしまい、使用者にとっては非常に使用しづらいものとなっていた。

また近年のメガネフレームは、デザインの向上や軽量化の要求に対応すべく、フレームが細く構成され、ヒンジ構造も極めてコンパクトに構成することが求められている。従って、スペース上の理由から、特許文献１のワッシャを含む逆回転防止構造を、そのままヒンジ構造に適用することは困難なことがあった。更にメガネフレームのヒンジ構造に使用されるのは、小型のねじであることからブラケットの一方に雌ねじ加工をする必要があって、高コストである上、ヒンジ構造への組付けに細かいねじ込み作業を要し、組み立ての作業性が悪いといった難点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、全体のコンパクト化を図りつつも、ブラケットに対する雌ねじの加工を不要とすると共に簡易に組み立て可能な構造で、緩みを発生させること無く、長期間に亘って安定したあがき力を維持可能なメガネフレーム用の枢着機構、軸部材及び弾性部材を提供することを目的とする。

本発明の枢着機構は、メガネフレームを構成する第一部材と第二部材とを枢動可能に連結するメガネフレーム用の枢着機構であって、上記第一部材に穿設される孔、及び、上記第二部材に穿設される孔に挿通可能に構成される軸部と、上記軸部の軸方向における中間位置において、該軸部の軸を略中心として半径方向に弾性変形し得、上記軸部と係合して上記軸部の軸方向の動きを規制するための軸部係合手段を有する弾性部とを備え、上記弾性部は、上記第一部材及び上記第二部材の内、少なくとも一方の上記孔の内周面に対して所定以上の押圧力で付勢しながら摺接するように構成されることを特徴とする。

また、前記弾性部は、前記第一部材及び前記第二部材の隙間に介在する部分を有することを特徴とする。

また、前記弾性部は、軸方向における二つの異なる位置において、各々が互いに異なる弾性変形をし得るように構成されることを特徴とする。

また、本発明の軸部材は、何れか一方には係合受部が一つ以上設けられる第一部材及び第二部材を有するメガネフレーム用の枢着機構に用いられる軸部材であって、上記第一部材に穿設される孔、及び、上記第二部材に穿設される孔に挿通可能に構成される軸部と、上記軸部と比較して大径の頭部とを有し、上記軸部は、軸方向における中間位置において、上記軸部の軸を略中心として半径方向に弾性変形し得る弾性部に挿通可能に構成され、上記軸部は、上記弾性部に挿通したとき、上記弾性部の係止片に係止し得、上記軸部の脱抜方向の移動を規制し得る係止部と、上記係合受部に係合する一つ以上の係合部とを有することを特徴とする。

また、本発明の弾性部材は、第一部材に穿設される孔、及び、第二部材に穿設される孔に挿通可能に構成され、係止部を有する軸部を具えるメガネフレーム用の枢着機構に用いられる弾性部材であって、上記軸部の軸方向における中間位置において、該軸部の軸を略中心として半径方向に弾性変形し得、上記第一部材及び上記第二部材の内、少なくとも一方に対して所定以上の押圧力で付勢しながら摺接する胴部と、上記第一部材及び上記第二部材の隙間に介在する部分と、上記軸部の上記係止部を係止して上記軸部の脱抜方向の移動を規制し得る係止片とを有し、上記係止片が上記係止部に係止されることで、上記軸部に対する相対回転が規制されることを特徴とする。

本発明によれば、全体のコンパクト化が可能であって且つ簡易に組み立て可能な構造でありながらも、長期間安定したあがき力を維持することができる。更に従来のねじを利用したヒンジ構造とは異なり、ねじの緩みによるガタ付きが発生し得ないという効果を奏する。

第一の実施形態に係る枢着機構を適用したヒンジを示す図である。 第一の実施形態に係る枢着機構を適用したヒンジを構成する部品を示す図である。 枢着機構のピンを示す側面図である。 枢着機構の筒型弾性部を示す斜視図である。 枢着機構の筒型弾性部を示す図である。 枢着機構を適用したヒンジを示す断面図である。 第二の実施形態に係る枢着機構の筒型弾性部を示す斜視図である。 第二の実施形態に係る枢着機構の筒型弾性部を示す断面図である。 縮径した筒型弾性部を示す図である。 フランジ部の他の形状を示す図である。 第二の実施形態に係る枢着機構を適用したヒンジを示す断面図である。 係止片が第一貫通孔に摺接するのを段階的に示す図である。 ピン側座部及び嵌合部に形成される凹凸形状の例を示す図である。 テーパ面を形成したピン側座部を示す図である。 筒型弾性部の他の形状を示す図である。 螺旋状板バネを示す斜視図である。 ピン型の枢着部材の一例を示す図である。 ピン型の枢着部材の他の例を示す図である。 他の構成による枢着機構を示す断面図である。

以下に本発明の第一の実施形態に係る枢着機構を図面を参照して説明する。図１は第一の実施形態に係る枢着機構を適用したヒンジを示したものであり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図である。図２は第一の実施形態に係る枢着機構を適用したヒンジを構成する部品を示す図である。

枢着機構１は、メガネフレーム等で用いられるヒンジ１００に適用される。即ち、本実施形態のヒンジ１００は、一対のブラケット１１０、１２０を具え、第一ブラケット１１０及び第二ブラケット１２０が枢着機構１によって枢動可能に連結されている。枢着機構１は、ピン１０（軸部）及び筒型弾性部２０（弾性部）を有する。

図３は枢着機構１のピン１０を示す図である。ピン１０は、ピン頭部１２、ピン軸部１４を有して構成される。ピン頭部１２は、特に限定されるものではないが、ここでは円形状の外形を有し、ピン軸部１４の一端側に位置してピン軸部１４よりも径方向に拡張している。なお、ピン頭部１２のピン軸部１４側、詳細には下部乃至付け根に相当する部位には、ピン側座部１５が形成される。

ピン軸部１４は、円柱状（若しくは円筒状）の円柱部１４ａ、ピン頭部１２側における円柱部１４ａの外周面上に配置された係合部１６、円柱部１４ａに設けられた窪み１４ｂ内に形成された凹状係止部１８を有する。なお、窪み１４ｂは円柱部１４ａの中間位置と先端との間において、円柱部１４ａの全周に亘って形成されている。

係合部１６は、円柱部１４ａの外周面から放射状に突出する複数のリブ１６ａを有し、該リブ１６ａを周方向に沿って所定の間隔を存して配置することにより構成される。リブ１６ａは、先端がピン頭部１２の外縁部よりも円柱部１４ａ側に位置する。即ちリブ１６ａは、先端がピン頭部１２の外縁部よりも外側に突出しないように形成される。

凹状係止部１８は、放射状に突出する複数のリブ１８ａを有し、該リブ１８ａを周方向に沿って所定の間隔を存して配置することにより構成される。リブ１８ａは、先端部が窪み１４ｂ内に位置するように構成される。即ち、リブ１８ａは、先端部が円柱部１４ａの外周面の外側に突出しないように形成される。また凹状係止部１８には、円柱部１４ａの外周面との境界部分に段部１９が形成される。

図４は枢着機構１の筒型弾性部２０を示す斜視図、図５は枢着機構１の筒型弾性部２０を示すものであり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は断面図である。筒型弾性部２０は、胴部２２と、フランジ部２４と、胴部２２の他端部に形成された係止片２６を有する。

胴部２２は、中空であって外形が中途部分において外側に膨らむ略樽形状に形成されている。また胴部２２は、壁面の軸方向（図５における縦方向）に延在して設けられた縦断部分２８を有し、該縦断部分２８によって側壁の一部に軸方向全体に延びる間隙が形成される。また胴部２２には、軸方向に沿って他端（図５における下端）から中途位置まで延びるスリット２９が複数形成される。縦断部分２８及びスリット２９は、胴部２２の全周に亘って所定の間隔を存して形成され、ここでは周方向に６０°の相対位相差をもって等間隔に形成される。なおスリット２９の数は、特に限定されるものではなく、単数であってもよい。また縦断部分２８とスリット２９との間隔は、等間隔に限定されるものではなく、各々の間隔を異ならせてもよい。

また、胴部２２は、中空部分にピン１０が挿通し得、且つピン１０が挿通されたとき、縦断部分２８の間隙が押し拡げられて外周が拡径するように弾性変形し得るように形成される。即ち、胴部２２の中空は、内径の大きさがピン１０の外径の大きさよりも小さく且つ胴部２２が弾性域で変形し得る大きさに設定されることが好ましい。

フランジ部２４は、胴部２２の一端部（図５における上端部）の全周に亘って半径方向外向きに突出し、且つ先端側と基端側における軸方向の位置が異なるように形成されている。ここではフランジ部２４は、特に限定されるものではないが、先端側が基端側よりも軸方向における下向きに傾斜した形状を成している。

フランジ部２４は、第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０との間に形成される空間内に弾性変形しながら嵌入し得るように形成される。具体的にフランジ部２４は、第一ブラケット１１０の溝部１１６（図２参照）に嵌り、連結する第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０との間に介在し、第一ブラケット１１０及び第二ブラケット１２０に付勢することで第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０とのガタ付きを抑制する。そのため、フランジ部２４は、第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０との隙間の大きさと溝部１１６の深さとを加えた大きさに、略等しい厚みに形成することが好ましい。

係止片２６は、先細形状を有し、胴部２２の他端部における全周に複数形成される。また係止片２６は、基端部よりも先端部が筒型弾性部２０の中心軸に近づくように湾曲した形状を有する。また複数の係止片２６は、特に限定されるものではないが、ここでは等間隔に並ぶように形成される。

次に、図２に戻って枢着機構１が適用されるヒンジ１００の第一ブラケット１１０及び第二ブラケット１２０について説明する。第一ブラケット１１０は、第一スリーブ部１１２と、これに連続する第一アーム（基部）１１４を有しており、第一スリーブ部１１２に穿設された第一貫通孔１１２Ａに、筒型弾性部２０が嵌入される。また第一貫通孔１１２Ａの周囲には、フランジ部２４が嵌る溝部１１６が形成される。第一貫通孔１１２Ａは、内周の大きさが弾性変形した胴部２２の外周と当接する大きさに形成される。即ち、第一貫通孔１１２Ａは、ピン１０によって押し拡げられた胴部２２の外周面と摺接するように内周の大きさが設定される。なお、胴部２２は、第一貫通孔１１２Ａに挿入する際に弾性変形して縮径するように構成してもよい。

第二ブラケット１２０は、ピン１０を挿設し得るように構成され、挿設されたピン１０の軸方向に対して所定の間隔を存して配置される一対の第二スリーブ部１２２、１２３と、これに連続する第二アーム（基部）１２４を有する。第二スリーブ部１２２には、第二貫通孔１２２Ａが穿設され、第二スリーブ１２３には、第三貫通孔１２３Ａが穿設される。第二貫通孔１２２Ａ及び第三貫通孔１２３Ａには、ピン１０が挿入され、このピン１０を回転軸として、第二アーム１２４が回動する。

一対の第二スリーブ部１２２、１２３の内、ピン頭部１２のピン側座部１５が当接する第二スリーブ部１２２の第二貫通孔１２２Ａの周囲には、ピン頭部１２が嵌合する嵌合部１２６が形成される。

第一スリーブ部１１２は、第二スリーブ部１２２、１２３間に配置される。このとき第一貫通孔１１２Ａに嵌入する筒型弾性部２０のフランジ部２４は、溝部１１６に嵌るので第一スリーブ部１１２と第二スリーブ部１２２との間に挟まれる。

また、第二貫通孔１２２Ａの内周面には、スリーブ側係合受部１２８が形成される。スリーブ側係合受部１２８は、第二貫通孔１２２Ａの内周面において、軸方向に延びる溝が周方向に沿って複数（リブ１６ａの数に相当する数）形成されて成る。スリーブ側係合受部１２８の各溝は、第一係合部１６の各リブ１６ａの軸方向に沿った進入を許容すると共に、リブ１６ａに対し周方向の移動を規制するように係合する。

以下に、ヒンジ１００の組立てについて説明する。先ず、第一ブラケット１１０の第一貫通孔１１２Ａに筒型弾性部２０を嵌入し、第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０とを組み合わせる。これにより第一貫通孔１１２Ａ、第二貫通孔１２２Ａ及び第三貫通孔１２３Ａが同軸になって、且つ第一スリーブ部１１２が一対の第二スリーブ部１２２、１２３間に配置される。このときフランジ部２４は、第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０との隙間に介在して軸方向に付勢力を発揮して、第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０とのガタ付きを抑止する。

次に、同軸になった第一貫通孔１１２Ａ、第二貫通孔１２２Ａ及び第三貫通孔１２３Ａにピン１０を挿通する。ここで第一貫通孔１１２Ａに筒型弾性部２０が嵌入しているため、ピン１０は、筒型弾性部２０を介して第一貫通孔１１２Ａに挿通し、先端部が筒型弾性部２０を通過して第三貫通孔１２３Ａに挿嵌する。

図６は図１（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図であって、枢着機構１を適用したヒンジ１００を示す断面図である。筒型弾性部２０の胴部２２は、ピン１０が挿入されると、ピン１０の軸方向における略中間位置に位置し、内周面がピン１０からの押圧力を受け、半径方向外向きに拡がるように弾性変形する。従って胴部２２は、ピン１０の軸を略中心として縦断部分２８の間隙が押し拡げられるように弾性変形し、胴部２２の外周面が第一貫通孔１１２Ａの内周面を所定以上の押圧力で付勢しながら摺接する。

また、ピン１０は、先端部が複数の係止片２６により囲繞される空間に進入したとき、係止片２６を押圧して弾性変形させる。係止片２６は、筒型弾性部２０の半径方向外向きに撓むように弾性変形し、更にピン１０が進入することにより、ピン１０の窪み１４ｂに嵌り、凹状係止部１８に係合される。

係止片２６が凹状係止部１８に係合しているとき、ピン１０を脱抜方向（図６に示す上方向）に移動させようとすると係止片２６が凹状係止部１８の段部１９に当接する。このとき胴部２２には、外側に向かって変形させる外力が印加されるが、第一貫通孔１１２Ａの内周面に接するため変形が規制される。従って係止片２６が段部１９を乗り越え不可な状態となり、ピン１０は筒型弾性部２０から抜き取り不可となる。即ちピン１０は、筒型弾性部２０によって脱抜方向の移動が規制される。

また、ピン１０の挿入に伴ってピン頭部１２は、嵌合部１２６に嵌合する。また係合部１６の各リブ１６ａは、スリーブ側係合受部１２８の各溝に進入して、係合部１６がスリーブ側係合受部１２８に係合する。以上によりヒンジ１００の組み立てが完了する。

上記のように組み立てたヒンジ１００によれば、ピン１０と第二ブラケット１２０は、係合部１６のリブ１６ａがスリーブ側係合受部１２８の溝に嵌ることにより、互いに相対回転不能に係合する。また、ピン１０と筒型弾性部２０は、凹状係止部１８のリブ１８ａ間に係止片２６が嵌入することにより、互いの相対回転を規制する。従って、ピン１０、筒型弾性部２０及び第二ブラケット１２０は、軸中心に一体的に回転するように組み合わされる。

これに対して第一ブラケット１１０は、筒型弾性部２０及び第二ブラケット１２０に対して摺接する。具体的には、第一ブラケット１１０は、第一貫通孔１１２Ａの内周面が胴部２２から付勢されながら摺接する。またフランジ部２４が第一スリーブ部１１２と第二スリーブ部１２２の隙間に介在し、第一ブラケット１１０は、第一スリーブ部１１２が一対の第二スリーブ部１２２に対して略隙間無く配置されるため、第二ブラケット１２０に摺接する。

上述したように、枢着機構１は、ピン１０と筒型弾性部２０によって構成されるので、雌ねじ加工等が不要で製造が容易であり、また容易に小型化を図ることができる。更にこのような枢着機構１を適用すればヒンジ全体のコンパクト化を図ることができる。また第一ブラケット１１０に対して、常に筒型弾性部２０及び第二ブラケット１２０が摺動することにより、長期間安定したあがき力を維持することができる。

また、筒型弾性部２０を嵌入させた第一ブラケット１１０を第二ブラケット１２０に組み合わせ、ピン１０を第一貫通孔１１２Ａ及び第二貫通孔１２２Ａに挿入するだけでヒンジ１００の組み立てが完了するので、細かいねじ込み作業が不要となり組み立てを容易に行うことができる。

次に第二の実施形態に係る枢着機構１について説明する。なお上記第一の実施形態と同様の部分については同一の符号を付してその説明を省略する。図７は第二の実施形態に係る枢着機構１の筒型弾性部４０を示す斜視図、図８は第二の実施形態に係る枢着機構１の筒型弾性部４０を示す断面図である。筒型弾性部４０は、第一貫通孔１１２Ａに嵌入され、胴部４２、フランジ部４４及び係止片２６を有する。

胴部４２は、中空であって、軸方向と平行な外周面を有する略環状の形状を有し、外周面が第一貫通孔１１２Ａの内径よりも大きい外径を有する。また胴部４２には、複数（ここでは三つ）のスリット２９及び一つの縦断部分４８が形成され、縦断部分４８は、第一の実施形態における縦断部分２８よりも間隙が広く形成される。

従って、胴部４２は、第一貫通孔１１２Ａに挿入されたとき、第一貫通孔１１２Ａの内周面に押圧されて縮径するように弾性変形する。また、縦断部分４８は、第一貫通孔１１２Ａ内における胴部４２の弾性変形を妨げない大きさに設定される。

ここで図９は縮径した筒型弾性部４０を示す図であり、本実施形態において筒型弾性部４０は、第一貫通孔１１２Ａに嵌入したとき、図９に示すように縦断部分４８の間隙が残るように弾性変形する。なお、縦断部分４８は、第一貫通孔１１２Ａ内で間隙が残るような大きさに限定されるものではなく、第一貫通孔１１２Ａに嵌入したときにちょうど間隙が塞がる、即ち縦断部分４８によって形成された二つの端部が付き合わされる大きさに形成してもよい。

フランジ部４４は、胴部４２の半径方向外向きに突出し、且つ先端側と基端側とで軸方向の位置が異なるように形成されている。ここではフランジ部４４は、特に限定されるものではないが、先端側が基端側よりも軸方向における上向きに傾斜した形状を成している。これにより、フランジ部４４は、第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０との間に形成される空間に弾性変形して嵌入し得る。またフランジ部４４の厚みは、第一の実施形態のフランジ部２４と同様に、第一ブラケット１１０及び第二ブラケット１２０の間のガタ付きを抑止し得る厚みに設定される。

なお、フランジ部４４は、基端側から先端側にかけて湾曲した形状でもよく、またフランジ部４４の先端側と基端側との軸方向の位置は、上記位置に限定されるものではなく、先端側が基端側に対して下方に位置してもよい。またフランジ部４４は、波状に湾曲した形状、例えば図１０に示すように先端側が基端側に対して上方に位置し且つ中途部分が基端側よりも下方に位置するように波状に湾曲した形状であってもよい。勿論、波の形状は、特に限定されるものではなく、先端側が基端側に対して下方に位置し且つ中途部分が基端側よりも上方に位置するものであってもよい。また波の数は、一つに限定されるものではなく、複数であってもよい。

以下に、ヒンジ１００の組立てについて説明する。先ず筒型弾性部４０を、第一ブラケット１１０の第一貫通孔１１２Ａに嵌入させる。ここで第一貫通孔１１２Ａの内径よりも胴部４２の外径の方が大きいため、胴部４２は、縮径するように弾性変形して第一貫通孔１１２Ａの内周面を押圧する。

次に、第一ブラケット１１０を第二ブラケット１２０に組み合わせる。これにより第一貫通孔１１２Ａ、第二貫通孔１２２Ａ及び第三貫通孔１２３Ａが同軸になって、且つ第一スリーブ部１１２が一対の第二スリーブ部１２２、１２３間に配置される。

フランジ部４４は、第一ブラケット１１０に第二ブラケット１２０を押し付ける軸方向の付勢力を与える。即ち、フランジ部４４は、第一ブラケット１１０と一方の第二ブラケット１２０とに挟持されたとき、一方の第二スリーブ部１２２によって押圧されて弾性変形し、第一ブラケット１１０を軸方向に付勢、即ち他方の第二スリーブ１２３側に付勢する。

次に、ピン１０を同軸化した第一貫通孔１１２Ａ、第二貫通孔１２２Ａ及び第三貫通孔１２３Ａに挿通する。ここで第一貫通孔１１２Ａに筒型弾性部４０が嵌入しているため、ピン１０は、筒型弾性部４０を介して第一貫通孔１１２Ａに挿通され、先端部が筒型弾性部４０を通過して第三貫通孔１２３Ａに挿嵌する。

図１１は、第二の実施形態に係る枢着機構１を適用したヒンジ１００を示す断面図である。図１１に示すようにピン１０は、先端が筒型弾性部４０を通過して第三貫通孔１２３Ａに挿嵌したとき、凹状係合部１８が係止片２６に係合する。即ち、ピン１０の先端部が複数の係止片２６により囲繞される空間に進入したとき、係止片２６は、ピン１０の先端により押圧されて筒型弾性部４０の半径方向外向きに撓むように弾性変形する。係止片２６は、更なるピン１０の進入により、窪み１４ｂに嵌り凹状係止部１８に係合される。これによりピン１０は、筒型弾性部２０によって脱抜方向の移動が規制される。

また、ピン１０の挿入に伴ってピン頭部１２は、嵌合部１２６に嵌合する。また係合部１６の各リブ１６ａは、スリーブ側係合受部１２８の各溝に進入して、係合部１６がスリーブ側係合受部１２８に係合する。以上によりヒンジ１００の組み立てが完了する。

上記のように組み立てたヒンジ１００によれば、ピン１０と第二ブラケット１２０は、係合部１６のリブ１６ａがスリーブ側係合受部１２８の溝に嵌ることにより、互いに相対回転不能に係合する。また、ピン１０と筒型弾性部４０は、凹状係止部１８のリブ１８ａ間に係止片２６が嵌入することにより、互いの相対回転を規制する。従って、ピン１０、筒型弾性部４０及び第二ブラケット１２０は、軸中心に一体的に回転するように組み合わされる。

これに対して第一ブラケット１１０は、筒型弾性部４０及び第二ブラケット１２０に対して摺接する。具体的には、第一ブラケット１１０は、第一貫通孔１１２Ａの内周面が胴部４２から付勢されながら摺接する。またフランジ部４４が第一スリーブ部１１２と第二スリーブ部１２２の隙間において弾性変形し介在するので、第一ブラケットは、フランジ部４４によって第二ブラケット１２０を付勢しながら摺接する。

また、筒型弾性部４０の胴部４２は、軸方向に平行な外周面が略全域で第一貫通孔１１２Ａの内周面に摺接するため、第一の実施形態に係る略樽形状の胴部２２と比較し、第一貫通孔１１２Ａへの摺動面積が増加し面圧を分散しながら付勢できるので、より長期間安定したあがき力を維持することができる。

また、フランジ部４４を先端部と基端部とで軸方向における位置を異ならせるように形成したので、フランジ部４４が第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０との隙間において、弾性変形して嵌入し、第一ブラケット１１０が第二ブラケット１２０側に付勢される。結果、第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０との接触面に作用する摩擦力が増加し、より長期間あがき力を維持することができる。

なお、第二の実施形態においては、第一貫通孔１１２Ａの内周面に筒部４２を摺接させているが、更に係止片２６を摺接させるようにしてもよい。図１２は係止片が第一貫通孔に摺接するのを段階的に示す図であり、（ａ）は第一貫通孔１１２Ａに筒型弾性部４０が嵌入したときを示し、（ｂ）はピン１０の先端部が筒型弾性部４０内に進入したときを示し、（ｃ）は係止片２６が第一貫通孔１１２Ａの内周面に当接したときを示す。ここでは係止片２６を第一貫通孔１１２Ａに摺接させるために窪み１４ｂの深さを第二の実施形態の窪み１４ｂと比較して浅く形成する。また筒型弾性部４０は、図１２（ａ）に示すように予め第一貫通孔１１２Ａに嵌入される。

次に同軸化した第一貫通孔１１２Ａ、第二貫通孔１２２Ａ及び第三貫通孔１２３Ａにピン１０を挿入する。ここでピン１０の先端部が係止片２６によって囲繞される空間に進入していくと、図１２（ｂ）に示すように係止片２６は、ピン１０に当接して拡径するように、外向きに弾性変形する。

そしてピン１０の先端部が第三貫通孔１２３Ａに嵌入したとき、図１２（ｃ）に示すように係止片２６は、窪み１４ｂに嵌って、凹状係止部１８に係合される。ここで窪み１４ｂが第二の実施形態の窪み１４ｂと比較して浅く形成されるため、係止片２６は、第二の実施形態と比較して拡径して凹状係止部１８に係合される。従って係止片２６が基端部から中途部分にかけて第一貫通孔１１２Ａの内周面に摺接するため、筒型弾性部４０の第一貫通孔１１２Ａへの摺動面積が増加し面圧を分散しながら付勢できるので、更に長期間安定したあがき力を維持することができる。

また筒型弾性部４０は、胴部４２においては周方向に弾性変形し得、係止片２６においては半径方向に弾性変形し得る。このように筒型弾性部４０は、第一貫通孔１１２Ａ内において、ピン１０が嵌入されているとき、軸方向における二つの互いに異なる位置が互いに異なる態様で弾性変形し得る。これによって胴部４２は第一貫通孔１１２Ａに摺接する摺接部として機能し得、また係止片２６は主としてピン１０の軸方向の抜け止め及び筒型弾性部４０とピン１０とを係合させるように機能しつつ、更に補助的に第一貫通孔１１２Ａに摺接する摺接面としても機能させることが可能となる。

なお、上記各実施形態において、ピン１０を第二ブラケット１２０に対して相対回転不能に係合するため、ピン軸部１４に係合部１６を形成し、第二貫通孔１２２Ａの内周面にスリーブ側係合受部１２８を形成した場合を例に説明したが、係合部１６及びスリーブ側係合受部１２８を形成する位置は、特に限定されるものではなく、例えば、ピン頭部１２の側面に係合部１６を形成し、ピン頭部１２の側面に接触する嵌合部１２６の内周面にスリーブ側係合受部１２８を形成してもよい。またピン１０の先端部側に係合部１６を形成し、該先端部が挿通する第三貫通孔１２３Ａの内周面にスリーブ側係合受部１２８を形成してもよい。更にピン１０における複数の位置に係合部１６を形成し、係合部１６が形成された位置に対応する第二貫通孔１２２Ａ及び／又は第三貫通孔１２３Ａにスリーブ側係合受部１２８を形成するようにしてもよい。

また、ピン頭部１２の外形及び嵌合部１２６の内周の形状を、楕円形状、矩形等の多角形状、ルーローの多角形等の定幅図形等とし、ピン頭部１２を嵌合部１２６に嵌合させることで、ピン１０を第二ブラケット１２０に相対回転不能に係合させてもよい。

また、ピン側座部１５の表面に軸方向に突出する複数の凹凸を設けると共に、嵌合部１２６の底面においてもピン側座部１５の凹凸が嵌る複数の凹凸を設け、互いの凹凸を嵌合させることでピン１０を第二ブラケット１２０に対して相対回転不能に係合させてもよい。ピン側座部１５及び嵌合部１２６に形成する凹凸の形状は、特に限定されるものではなく、例えば図１３（Ａ）に示すように鋸刃形状や、図１３（Ｂ）に示す凹凸が傾斜面になっている山形形状、図１３（Ｃ）に示す凹凸が湾曲面になっている波形形状等、何れの形状でもよい。また凹凸を形成する方向は、特に限定されるものではなく、例えば半径方向に凹凸を形成してもよく、渦巻き状（スパイラル状）に凹凸を形成してもよい。また微細凹凸を平面上に複数形成した、所謂エンボス形状としてもよい。

また、上述した各実施形態においては、ピン側座部１５の座面が軸方向に略直交する方向に延びる面となっているが、これに限定されるものではなく、軸方向に直交する方向に対して傾斜したテーパ面であってもよい。具体的には図１４に示すようにピン側座部１５に半径方向に傾斜するテーパ面１５ａを形成する。テーパ面１５ａは、中心側が先端部に近づくように傾斜しているので、結果として、先端側に凸の円錐形状となる。この場合には第二ブラケットの嵌合部１２６の底面をテーパ面１５ａに当接する傾斜面にすることが好ましい。また、テーパ面１５ａと嵌合部１２６とを係合させてピン１０を第二ブラケット１２０に対して相対回転不能に係合させてもよい。例えばテーパ面１５ａには係合部１６が形成され、嵌合部１２６の底面にはスリーブ側係合受部１２８が形成されてもよい。

なお、筒型弾性部は、胴部と、フランジ部と、複数の係止片とにより構成されるものに限定されるものではなく、少なくとも第一貫通孔１１２Ａ内で弾性変形し得て第一貫通孔１１２Ａの内周面を付勢する形状であればよい。例えば、図１５（Ａ）に示すように、一端から他端にかけて縮径するように傾斜するテーパ状の外周面５２を有する筒型弾性部５０でもよい。また図１５（Ｂ）に示すように一端から中途部分において軸方向に平行であって、中途部分から下端部が窄まるように徐々に縮径する外周面６２を有する筒型弾性部６０でもよい。この筒型弾性部５０、６０には、何れも弾性的に縮径又は拡径し得るように、外周面５２、６２の一端部に複数の切欠き５４が形成される。

また筒型弾性部の代わりに、図１６に示すような螺旋状に巻かれた螺旋状板バネ１３０を用いるようにしてもよい。この場合、第一貫通孔１１２Ａ内において、ピン１０は、螺旋状板バネ１３０の螺旋の中心部に嵌入される。螺旋状板バネ１３０は、弾性変形しながら第一貫通孔１１２Ａの内周に摺接する。勿論、螺旋状板バネ１３０の巻回数は特に限定されるものではない。

なお、上記各実施形態においては、ピンと筒型弾性部により枢着機構を構成しているが、一つの部材で枢着機構を構成するようにしてもよい。即ちピン型に形成した枢着機構としての枢着部材を第一貫通孔１１２Ａ及び第二貫通孔１２２Ａに嵌入させることにより、第一ブラケット１１０及び第二ブラケット１２０を枢動可能に連結させてもよい。ここで図１７はピン型の枢着部材７０の一例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。図１７（Ａ）に示す枢着部材７０は、外周面７０ａにおいて第一貫通孔１１２Ａの内周面に摺接する箇所を膨出させた摺接部７２と、他端（図１７（Ａ）に示す向きにおける下端）から該膨出する箇所にかけて延伸するスリット７４とを一つ以上形成し、内部において図１７（Ｂ）に示すように他端面に形成された開口７６から一端部近傍まで延伸する空洞７８を形成しても好い。この場合、スリット７４の間隙を狭めるように摺接部７２が弾性変形し得る。

また、ピン型の枢着部材７０の形状は、特に限定されるものではなく、例えば図１８に示すような形状であってもよい。即ち、摺接部７２の代わりに、他端部側に固定された、他端部側を頂部として外周面７０ａの軸方向中央部側に向かって逆傘状にひらいた摺接部８２を形成し、且つ摺接部８２がスリット８４を一つ以上有するものであってもよい。この場合、スリット８４の間隙を狭めるように摺接部８２が弾性変形し得る。

上述のような枢着部材７０を適用すれば、上述した各実施形態の枢着機構１を適用した場合と同様に、ヒンジ全体のコンパクト化を図ることができ、また第一ブラケットに摺接部を摺動させることにより、長期間安定したあがき力を維持することができる。また、第一ブラケット１１０を第二ブラケット１２０に組み合わせて、枢着部材７０を同軸の第一貫通孔１１２Ａ、第二貫通孔１２２Ａ及び第三貫通孔１２３Ａに挿入するだけでヒンジ１００の組み立てが完了するので、枢着機構１を適用した場合と比較して、更に組み立てを容易に行うことができる。

また、筒型弾性部の胴部の形状は、上記に限定されるものではなく、例えば、外形が軸方向に略平行な面を有する形状や、軸方向に沿った中途部分においてくびれを有するように湾曲した形状であってもよい。また胴部は円筒形状に限定されるものではなく、角筒や、楕円筒等の筒形状であってもよい。

また枢着機構１を、ねじ山を形成した雄ねじ螺旋溝を有する軸部と、軸部を囲繞するように配置される弾性部とによって構成してもよい。具体的には図１９に示すように軸部９０は、頭部９２と円筒部９４とねじ部９６とを有して構成される。

頭部９２は円筒部９４よりも径方向に拡張しており、端面にプラス溝が形成され、プラス工具と係合して回転させることができる。なお、頭部９２の外形を多角形等にすることで、外周をスパナと係合させて回転させるようにしても良い。円筒部９４は、弾性部９８によって囲繞され、且つ弾性部９８の内周面に対して密着する。

また、頭部９２と円筒部９４との間には、軸方向に直交する方向に形成された当接面９３が形成されており、当接面９３は弾性部９８を軸方向に沿って押圧し、且つ摺接し得るように面接触する。ねじ部９６は、複数のねじ山を形成した雄ねじ螺旋溝を有する。

弾性部９８は、例えば天然ゴムや合成ゴム等のゴム製の部材又は、胴部２２、４２等のような弾性変形可能な筒状の部材であり円筒部９４を囲繞した状態で第一貫通孔１１２Ａ内において、第一貫通孔１１２Ａと軸部９０との間に介在する。なお、弾性部９８が第一貫通孔１１２Ａの内周面に直接摺動することを防止するために、弾性部９８の外周面に一体又は別体で適度な摺動具合を発現し得る摺動性を有する摺動表面を設けてもよい。具体的には、弾性部９８と一体の摺動表面としては、弾性部９８の外周面に耐摩耗性を向上させるためのコーティングを施すようにすることが好ましい。また弾性部９８と別体の摺動表面として、略環状のリング部材を弾性部９８の外周面に設置するようにしてもよい。このときのリング部材としては、少なくとも弾性部９８の弾性変形を妨げない形状、例えばＣ型リング部材等とするのも好ましい。

上記の軸部９０と弾性部９８を具える枢着機構１を適用する場合、第二貫通孔１２２Ａは、内周の大きさが当接面９３及び円筒部９４が通過可能な大きさで且つ頭部９２の移動を規制する大きさを有する。第三貫通孔１２３Ａは、ねじ部９６の雄ねじ螺旋溝と螺合する雌ねじ螺旋条１５０を有する。

上記構成においては、予め弾性部９８を第一貫通孔１１２Ａに挿通させ、第一貫通孔１１２Ａ、第二貫通孔１２２Ａ及び第三貫通孔１２３Ａを同軸とするように、第一ブラケット１１０と第二ブラケット１２０とを組み合わせる。そして図１９に示すように同軸化した第一貫通孔１１２Ａ、第二貫通孔１２２Ａ及び第三貫通孔１２３Ａに軸部９０を嵌入して回転させることにより、軸部９０を第二ブラケット１２０に締結させると共に、矢印ａで示す軸方向下向きの力を弾性部９８、第一ブラケット１１０、第二ブラケット１２０に付加することができる。このとき弾性部９８は、当接面９３と第二ブラケット１２０とに挟まれて圧縮され、矢印ｂに示す半径方向外向きに弾性変形し、第一貫通孔１１２Ａの内周面を付勢しながら摺接する。

なお、弾性部９８は、予め軸部９０の円筒部９４に装着しておいてから、第二貫通孔１２２Ａと第一貫通孔１１２Ａとを同軸化させた孔に挿通してもよい。

上記のねじ部９６を有する軸部９０と弾性部９８とを用いても、上述した各実施形態の枢着機構１を適用した場合と同様に、長期間安定したあがき力を維持することができる。また軸部９０と弾性部９８とが摺接、即ち、相対回転可能に構成することも可能なので、軸部９０と弾性部９８との間に摩擦を発生させて、これらの間にあがき力を発生させることも可能である。

なお、上述した枢着機構１をメガネフレーム等で用いられるヒンジ１００に適用する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、他の蝶番を有するもの、例えば扉、ノートパソコン、トランクケース等、いかなるものに適用してもよい。またデスクスタンド等に用いられる多関節アームの関節の回動軸部分に適用してもよい。

また、上述の各実施形態において、筒型弾性部が第一貫通孔に挿入されている場合を例に説明したが、筒型弾性部を第二貫通孔又は第三貫通孔に挿通されていてもよい。この場合においてもピンは、連通する第一貫通孔、第二貫通孔及び第三貫通孔に挿嵌される。また筒型弾性部が第一貫通孔と、第二貫通孔及び／又は第三貫通孔に亘る範囲に挿通されていてもよい。この場合、筒型弾性部は、全長を少なくとも第一貫通孔の軸方向の長さよりも長く形成する。そして予め連通させておいた第一貫通孔、第二貫通孔及び第三貫通孔に筒型弾性部を挿通することにより、筒型弾性部を第一貫通孔と、第二貫通孔及び／又は第三貫通孔に亘る範囲に配置可能となる。

１…枢着機構、１０…ピン、１２…ピン頭部、１４…ピン軸部、１４ａ…円柱部、１４ｂ…窪み、１５…ピン側座部、１６…係合部、１８…凹状係止部、１６ａ，１８ａ…リブ、１９…段部、２０，４０…筒型弾性部、２２，４２…胴部、２４，４４…フランジ部、２６…係止片、２８，４８…縦断部分、２９…スリット、７０，８０…枢着部材、７２，８２…摺接部、７４，８４…スリット、７６…開口、７８…空洞、９０…軸部、９２…頭部、９４…円筒部、９６…ねじ部、９８…弾性部、１００…ヒンジ、１１０…第一ブラケット、１１２…第一スリーブ部、１１２Ａ…第一貫通孔、１１４…第一アーム、１１６…溝部、１２０…第二ブラケット、１２２，１２３…第二スリーブ部、１２２Ａ…第二貫通孔、１２３Ａ…第三貫通孔、１２４…第二アーム、１２６…嵌合部、１２８…スリーブ側係合受部

Claims (5)

1. メガネフレームを構成する第一部材と第二部材とを枢動可能に連結するメガネフレーム用の枢着機構であって、
   上記第一部材に穿設される孔、及び、上記第二部材に穿設される孔に挿通可能に構成される軸部と、
   上記軸部の軸方向における中間位置において、該軸部の軸を略中心として半径方向に弾性変形し得、上記軸部と係合して上記軸部の軸方向の動きを規制するための軸部係合手段を有する弾性部とを備え、
   上記弾性部は、上記第一部材及び上記第二部材の内、少なくとも一方の上記孔の内周面に対して所定以上の押圧力で付勢しながら摺接するように構成されることを特徴とするメガネフレーム用の枢着機構。
2. 前記弾性部は、前記第一部材及び前記第二部材の隙間に介在する部分を有することを特徴とする請求項１に記載のメガネフレーム用の枢着機構。
3. 前記弾性部は、軸方向における二つの異なる位置において、各々が互いに異なる弾性変形をし得るように構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のメガネフレーム用の枢着機構。
4. 何れか一方には係合受部が一つ以上設けられる第一部材及び第二部材を有するメガネフレーム用の枢着機構に用いられる軸部材であって、
   上記第一部材に穿設される孔、及び、上記第二部材に穿設される孔に挿通可能に構成される軸部と、
   上記軸部と比較して大径の頭部とを有し、
   上記軸部は、軸方向における中間位置において、上記軸部の軸を略中心として半径方向に弾性変形し得る弾性部に挿通可能に構成され、
   上記軸部は、上記弾性部に挿通したとき、上記弾性部の係止片に係止し得、上記軸部の脱抜方向の移動を規制し得る係止部と、
   上記係合受部に係合する一つ以上の係合部とを有することを特徴とする軸部材。
5. 第一部材に穿設される孔、及び、第二部材に穿設される孔に挿通可能に構成され、係止部を有する軸部を具えるメガネフレーム用の枢着機構に用いられる弾性部材であって、
   上記軸部の軸方向における中間位置において、該軸部の軸を略中心として半径方向に弾性変形し得、上記第一部材及び上記第二部材の内、少なくとも一方に対して所定以上の押圧力で付勢しながら摺接する胴部と、
   上記第一部材及び上記第二部材の隙間に介在する部分と、
   上記軸部の上記係止部を係止して上記軸部の脱抜方向の移動を規制し得る係止片とを有し、
   上記係止片が上記係止部に係止されることで、上記軸部に対する相対回転が規制されることを特徴とする弾性部材。
   
   
   

Images