JPH08509041A - ヒンジアセンブリー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジアセンブリーであって、該ヒンジアセンブリーが第１の部材に固定する摩擦要素（３２ａ）を含む。摩擦要素は全体的に円筒形状の内腔を画定する内面を有し、摩擦要素は実質的に一様な強度となる幾何学的形状を有する。第２の部材に固定する全体的に円筒形状のピントル（４４ａ）が外面を有し、該ピントルは前記外面が前記摩擦要素の内面と相対して摩擦係合する状態で前記内腔内部に位置決めされそれにより、実質的に一様な力が前記外面と内面との間に創出され、この実質的に一様な力が前記摩擦要素に関しての前記ピントルのトルク伝達と角度位置制御とを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒンジアセンブリー （発明の分野） 本発明は一般に、第１の部材を第２の部材に回転可能な状態で連結するための ヒンジアセンブリーに関し、詳しくは、摩擦要素を具備し、この摩擦要素が第１ の部材の、第２の部材に関する角度位置を制御してなるヒンジアセンブリーに関 する。 （従来の技術） ヒンジの分野に於ては、第１の部材をこのヒンジを介して第２の部材に回転自 在に連結し、次いでこの第１の部材の角度位置を制御することがしばしば必要と なる。そうしたヒンジを共通に使用しているのがラップトップ型、ノート型、パ ームトップ型の各コンピューターであり、ユーザーは、前記各コンピュターの液 晶ディスプレイをヒンジを介し位置決めすることが出来る。例えばノート型コン ピューターの場合ではヒンジのハウジングは通常はコンピューターの本体部分に 構造的に固定されており、ヒンジのシャフトがコンピューターのスクリーンと連 結されている。スクリーンを回転させるとヒンジの摩擦要素とシャフトとの間に トルクが発生し、スクリーンは任意の角度位置に保持される。 図１及び図２を参照するに、従来技術によるヒンジアセンブリーが全体を番号 １０で示されている。このヒンジアセンブリー１０は図示しない第１の部材をや はり図示しない第２の部材に回転自在に連結するためのものである。第１及び第 ２の各部材には、先に言及したノート型コンピューターに於ける本体部分及びス クリーンが夫々含まれるが、第１及び第２の各部材は、一方の角度位置を他方に 関して制御しようとするところの任意の部材であって良い。 ヒンジアセンブリー１０は第１の部材に固定する摩擦要素１２を有する。摩擦 要素１２はその断面が全体的にクエスチョンマーク形状を呈する。即ち、摩擦要 素１２はバレル状の或はナックル状の丸型部分１２ａと、この丸型部分１２ａか ら伸延して第１の部材に結合する脚部或はリーフ１２ｂとを有する。摩擦要素の この丸型部分１２ａは、全体的に円筒形状の内腔１６を画定する内面１４を有す る。 ヒンジアセンブリーは、第２の部材に固定され全体的に円筒形状を有し且つ外 面２０を有する旋回支軸棒、即ちピントル１８をも有している。ピントル１８は 内腔１６の内部で、その外面２０が摩擦要素１２の内面１４の一部分と摩擦係合 し、摩擦要素１２とピントル１８との間にトルクが発生する状態で位置決めされ る。このトルクにより摩擦要素１２はピントル１８に関する無限に変化する角度 位置で保持され得る。 図１及び２に示す従来のヒンジアセンブリーは使用寿命が比較的短いと言う点 が特徴的である。ヒンジアセンブリー１０には以下に説明するような設計上の著 しい制約がある。つまり、ピントル１８は摩擦要素１２の内面１４と外面２０に 沿った扇状の３つの小部分に沿って接触するのみであることから、摩擦要素１２ とピントル１８との間に伝達される力の全ては強く集中する（力のベクトル２２ で示すように）。それにより、前記扇状の３つの小部分に沿った接触部分に大き な圧力が発生してヒンジアセンブリーが疲労し、摩擦要素１２とピントル１８と の間のトルクが比較的短時間で失われてしまう。つまり、摩擦要素１２の、ピン トル１８に関する角度位置制御のための能力が、相対的な角度位置をもはや制御 し得ない程にまで急速に失われるのである。 摩擦要素１２とピントル１８との間に伝達される力の全てが強く集中するのは 、ピントル１８の外径が摩擦要素１２の内腔１６の内径よりも大きいか或は等し いために摩擦要素１２とピントル１８とが締まり嵌めすることによるものである 。ピントル１８を内腔１６に挿入すると、摩擦要素１２は一様にではなく曲折し てピントル１８を受容する。その結果、摩擦要素１２の内面１４とピントル１８ の外面２０との間に間隙２４が生じる。のみならず、摩擦要素１２の頂部を横断 して極めて集中した力がピントル１８に加えられ、ピントル１８の各側の、摩擦 要素１２の下方縁部に沿った部分にはそれより も若干小さい力が加えられる。これらの力の方向と位置とは図２で力のベクトル ２２ａ、２２ｂで示される。力のベクトル２２ａ、２２ｂの長さは、摩擦要素１ ２とピントル１８との間に実際に加わる力の大きさに従って示される。 更に、図１及び２に示すヒンジアセンブリー１０は、摩擦要素１２とピントル １８との間に、運転中に潤滑材を維持するためのいかなる手段をも含まない。一 般的には潤滑材は摩擦要素１２の内面１４とピントル１８の外面２０との間から ヒンジアセンブリー１０の、時計方向及び反時計方向での規則的な反復運動によ り徐々に押し出されるのである。摩擦要素１２とピントル１８との間から大量の 潤滑材が押し出されると、ヒンジアセンブリー１０の寿命は短縮され、ノイズも 発生する。 （解決しようとする課題） 本発明はこうした従来のヒンジアセンブリー１０に固有の多くの欠点を、ピン トルの外面と摩擦要素の内面との間に一様な力を発生させピントルとの間の極部 的圧力を小さくする摩擦要素を提供することにより解決する。本発明に従う摩擦 要素はヒンジアセンブリーの使用寿命を延長するのみならず、トルク伝達の有効 性を高める。また本発明に従うヒンジアセンブリーは従来のそれよりも小型であ り、更に、ピントル１８と摩擦要素１２との間に潤滑材を維持するための領域を 有し、それによって ヒンジアセンブリーの使用寿命は一層延長される。これらの改良は、本発明の使 用寿命を従来のヒンジアセンブリーと比較して一層伸ばすことにも貢献する。 （課題を解決するための手段） 本発明によれば第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジア センブリーが提供される。ヒンジアセンブリーは第１の部材に固定する摩擦要素 を有し、この摩擦要素は全体的に円筒形状の内腔を画定する内面を有している。 摩擦要素は実質的に一様な強度を有するための幾何学的形状を有している。第２ の部材に固定する全体的に円筒形状のピントルが外面を有し、ピントルはこの外 面が前記摩擦要素の内面と相対して摩擦係合しそれにより、外面と内面との間に 摩擦要素に関してのピントルのトルク伝達と角度位置制御とを提供する実質的に 一様な力を創出するよう、前記内腔内部で位置決めされる。 別の具体例に於て、ヒンジアセンブリーは第１の部材に固定された摩擦要素を 具備する。この摩擦要素は内腔を画定する内面を有するクランプ部材と、内腔の 内部でこのクランプ部材と相対して位置決めされ且つ固定された支承部材とを具 備する。この支承部材は、全体的に円筒形状の内腔を画定する内面を有する。ク ランプ部材はその強度が実質的に一様となるような幾何学的形状とされる。この 具体例に於けるヒンジアセンブリーは、第２ の部材に固着する全体的に円筒形状のピントルをも具備している。このピントル は外面を有し、この外面が支承部材の内面と相対して摩擦係合する状態に於て内 腔内部に位置決めされそれにより、ピントルの外面と支承部材の内面との間には 、摩擦要素に関してのピントルのトルク伝達と角度位置制御とを提供するための 実質的に一様の力が創出される。 本発明の更に別の具体例に於て、ヒンジアセンブリーは第１の部材に固着する ハウジングを有している。このハウジングは、全体的に円筒形状の内腔を画定す る内面を有し、更に、第２の部材に固着し且つ全体的に円筒形状の外面を有する 摩擦部材を有している。この摩擦要素は、その外面がハウジングの内面と相対し て摩擦係合する状態で内腔の内部に位置決めされる。摩擦要素はその強度が実質 的に一様となるような幾何学的形状とされそれにより、摩擦要素の外面とハウジ ングの内面との間には、摩擦要素に関してのピントルのトルク伝達と角度位置制 御とを提供するための実質的に一様の力が創出される。 （図面の簡単な説明） 図１は従来のヒンジアセンブリーの図で右側から見た側面図である。 図２は図１を線２−２で切断した断面図である。 図３は、本発明の第１の好ましい具体例に従うヒンジ アセンブリーの、図で右側から見た側面図である。 図４は図３を線４−４で切断した断面図である。 図５は図３のヒンジアセンブリーで使用する摩擦要素の、作製途中の、図で右 側から見た側面図である。 図６は、図５の摩擦要素の平面図である。 図７は、本発明の第２の好ましい具体例に従うヒンジアセンブリーの、図で右 側から見た側面図である。 図８は図７を線８−８で切断した断面図である。 図９は、本発明の第３の好ましい具体例に従うヒンジアセンブリーの、図で右 側から見た側面図である。 図１０は図９を線１０−１０で切断した断面図である。 図１１は、本発明の第４の好ましい具体例に従うヒンジアセンブリーの、図で 右側から見た側面図である。 図１２は、図１１を線１２−１２で切断した断面図である。 図１３は、本発明の第５の好ましい具体例に従うヒンジアセンブリーの、図で 右側から見た側面図である。 図１４は、図１３を線１４−１４で切断した断面図である。 図１５は、本発明の第６の好ましい具体例に従うヒンジアセンブリーの、図で 右側から見た側面図である。 図１６は、図１５を線１６−１６で切断した断面図である。 図１７は、本発明の第７の好ましい具体例に従うヒン ジアセンブリーの、図で右側から見た側面図である。 図１８は、図１７を線１８−１８で切断した断面図である。 図１９は、本発明の第８の好ましい具体例に従うヒンジアセンブリーの、図で 右側から見た側面図である。 図２０は、図１９を線２０−２０で切断した断面図である。 図２１は、図１９に示すヒンジアセンブリーの分解斜視図である。 （好ましい具体例の詳細な説明） 以下の説明に於て、“右”、“左”、“上”なる用語は夫々参照方向を意味し 、“内側”及び“外側”とはヒンジアセンブリーと、このヒンジアセンブリーの 支持部材の幾何学的中心に向う方向及び前記幾何学的中心から離れる方向を夫々 意味する。これらの特定用語にはその派生用語並びに類似用語も含まれるものと する。 図面を参照して詳しく説明するに、前図面を通じ、同じ参照番号は同じ要素を 表しており、図３から図６には本発明のヒンジアセンブリーの好ましい第１の具 体例が例示され、全体を番号３０ａで示されている。このヒンジアセンブリー３ ０ａは本発明に従い、第２の部材（図示せず）に第１の部材（図示せず）を回転 自在に連結するためのものである。任意の特定形式の第１の部材を第２の部材に 回転自在に連結すること、或は第１及び第２ の各部材をヒンジアセンブリーに固定する方法は当業者には良く知られたことで あって、本発明はこれらに限定されるものではない。先に言及したように、そう した第１の部材及び第２の部材の例にはラップトップ型、ノート型或はパームト ップ型の各コンピューターの本体及びスクリーンが含まれる。かくして、当業者 には、本発明のヒンジアセンブリーを使用して、ユーザーの望む任意の２つの部 材を回転自在に連結することが可能であることを理解されよう。 図３を参照するに、ヒンジアセンブリー３０ａは、第１の部材に固着する摩擦 要素３２ａを有している。この摩擦要素３２ａは内面３４ａを含み、図４に最も 良く示されるように、この内面３４ａは、第１の直径を有し全体的に円筒形状の 内腔３６ａを画定している。 図４を参照するに、摩擦要素３２ａはその強度が実質的に一様となるような幾 何学的形状とされている。強度が一様な要素に於ては断面積が変化しても単位応 力“Ｓ”は一定であり、“Ｉ／ｃ”は“Ｍ”に従い変化する。前記単位応力Ｓは 通常の単位応力として定義され、Ｉ／ｃは部分係数、そしてＭは曲げモーメント として夫々定義される。任意部分での曲げモーメントはその部分の一方側での梁 に作用する外力及びモーメントの代数和である。Ｅｕｇｅｎｅ Ａ．Ａｖａｌｌ ｏｎｅ 他の機械エンジニアのための標準ハンドブック（１９８７年第９版）の 第５−２２乃至５−３６頁を参照されたい。 第１の具体例では摩擦要素３２ａはその断面が全体的にクエスチョンマークの 形状とされている。つまり、摩擦要素３２ａはバレル状の或はナックル状の丸型 部分３２ａ’と、この丸型部分３２ａ’から伸延して第１の部材に結合する脚部 或はリーフ３２ａ”とを有する。 摩擦要素３２ａは、その内面３４ａに溝３８ａを形成することによって強度が 一様化されており、溝３８ａが摩擦要素３２ａの断面を、単位応力“Ｓ”が一定 であり“Ｉ／ｃ”が“Ｍ”に従い変化するものとする。図４に示すように、溝３ ８ａは摩擦要素３２ａの長手方向軸線４０ａを中心として対称配置され、その深 さと幅は変化し、摩擦要素３２ａの長手方向に伸延している。 好ましい第１の具体例に於て、４本の溝３８ａが長手方向軸線４０ａの各側に 対称配置される。下方の溝は所定の幅と深さとを有し、上方の溝の幅と深さとは 図４に最も良く示すように段階的に小さくされている。溝３８ａは、図５に示す 全体的に平坦な形状から図４に示す形状へと折り曲げる以前に於て、その断面形 状が全体的にＵ字形状であるのが好ましい。 本発明は任意の特定形状の溝３８ａに限定されるものではない。例えば、溝３ ８ａは、本発明の範囲を逸脱することなく、全体的に半円形、Ｖ字型、或はＵ字 型の断面のものとすることが出来る。更には、摩擦要素３２ａを、強度が一様で ある限りに於て、任意の形状のものとすることも可能である。しかしながら、強 度が一様であ る摩擦要素となり得るその他の幾何学的形状とすることも出来る。 図４に最も良く示されるように、摩擦要素３２ａは内面３４ａの半径方向外側 の一様な距離に於て位置決めされた外面４２ａを有している。かくして、摩擦要 素３２ａのナックル３２ａ’の断面は全体的に環状である。 図５及び６に示すように、摩擦要素３２ａはプレートの上面に形成された溝３ ８ａを有している。プレートの上面は、このプレートを図４に示す形状に折り曲 げた場合に、摩擦要素３２ａの内面３４ａとなる。プレートは当業者には良く知 られた標準的な加工及び金属工作用の工具を使用して折り曲げる。 図４を参照するに、ヒンジアセンブリー３０ａは、第２の部材に固定する全体 的に円筒形状のピントル４４ａを有している。このピントル４４ａは外面４２ａ を有し、この外面４２ａが摩擦要素３２ａの内面３４ａと相対して摩擦係合する 状態で内腔３６ａの内部で位置決めされそれにより、これら外面４２ａと内面３ ４ａとの間には、摩擦要素３２ａに関してのピントル４４ａのトルク伝達及び角 度位置制御を提供するところの実質的に一様な力が創出される。 図４に示すように、ピントル４４ａの外面４２ａは第２の直径を画定する。こ の第２の直径は内腔３６ａの第１の直径よりも大きいか或は等しくそれにより、 ピントル４４ａは締まり嵌め状態で内腔３６ａの内部に位置決 めされる。強度が一様ではない従来の摩擦要素１２ではこうした締まり嵌めは、 図２で力のベクトル２２で示すような強い集中力を生じる原因となる。つまり、 摩擦要素１２は一様にでは無く折れ曲がることによって大型のピントル１８を収 受するので、この摩擦要素１８とピントル１８との間には間隙２４が生じてしま うのである。本発明の摩擦要素３２ａでは溝３８ａが摩擦要素３２ａの強度を一 様化した結果、摩擦要素３２ａはピントル４４ａを中心として均等且つ一様に折 れ曲がるので、ピントル４４ａの外面４６ａと内腔３６ａの内面３４ａとの間に 間隙を生ずることなく、実質的に相対して摩擦係合し、斯くして摩擦要素３２ａ とピントル４４ａとの間の力は、これら摩擦要素３２ａとピントル４４ａとの接 触領域全体に渡り均等に分布される。この状況は、長さが一様であり且つヒンジ アセンブリー３０ａの周囲に等間隔で配置された力のベクトル４８で示される。 ヒンジアセンブリー３０ａでは摩擦要素３２ａはばね鋼から作製し、またピン トル４４ａを高力鋼より製造するのが好ましい。しかしながら、本発明は任意の 特定材料製の摩擦要素３２ａ或はピントル４４ａに限定されるものではない。例 えば、摩擦要素３２ａとピントル４４ａとを、本発明の精神及び範囲から逸脱す ることなく、ステンレス鋼或は亜鉛合金或はエンジニアリングプラスチックから 作製することが可能である。 図４を参照するに、ヒンジアセンブリー３０ａは溝 ３８ａ内に位置決めされた潤滑材５０を有している。この潤滑材５０はヒンジア センブリー３０ａの作働中、溝３８ａ内に維持されそれにより、このヒンジアセ ンブリー３０ａの寿命を増長する。ヒンジアセンブリー３０ａに於ける潤滑材５ ０はグリースであるのが好ましいが、その他形式の潤滑材、例えば固形或は液状 の潤滑材を溝３８ａに位置決めして良い。 図７及び８を参照するに、第２の具体例に於けるヒンジアセンブリー３０ｂが 示されている。ヒンジアセンブリー３０ｂはその摩擦要素３２ｂ以外はヒンジア センブリー３０ａと全体的に同一である。摩擦要素３２ｂは、その強度は一様で あるが、その幾何学的形状が、今後詳細を説明するようにヒンジアセンブリー３ ０ａの摩擦要素３２ａのそれとは異なっている。 ヒンジアセンブリー３０ｂの各要素を識別するために使用する参照番号は、記 号“ｂ”が使用される点を除き、ヒンジアセンブリー３０ａの各要素を識別する ために使用した参照番号に相当する。明細書及び図面を通し、限定する意味では 無く、簡略化及び都合上のみに於て類似の用語を使用する。特に参照されない図 面中の要素番号は前出の類似要素に相当する。 ヒンジアセンブリー３０ｂの摩擦要素３２ｂはその幾何学的形状に於て、内面 ３４ｂの半径方向外側に位置決めされた外面４２ｂと、摩擦要素３２ｂのこれら 内面３４ｂと外面４２ｂとの間を伸延する複数の孔５２とを 有している。３組の孔５２が長手方向軸線４０ｂの各側に対称配置される。図７ に示すように、これらの孔５２は全体的に平面的には平行四辺形である。孔５２ は、長手方向軸線４０ｂに沿って等間隔に且つ摩擦要素３２ｂの長さ全体を横断 して全体的に配置するのが好ましい。摩擦要素３２ｂの底部に近い孔５２の断面 積は、摩擦要素３２ｂの頂部に近い孔５２のそれよりも大きい。詳しくは、孔５ ２の断面積は摩擦要素３２ｂの底部から頂部に掛けて段階的に減少する。かくし て、摩擦要素３２ｂの質量はその底部位置に於けるよりも頂部位置に於て一段と 大きくなっている。 本具体例では孔５２は平面図的には全体的に平行四辺形状であり、摩擦要素３ ２ｂの長手方向軸線４０ｂを中心として軸対称に位置決めするのが好ましいが、 孔５２の特定の方向、形状そして寸法は本発明とは無関係なのであって、摩擦要 素３２ｂが一様な強度を有する限りに於て、任意の寸法、形状、数及び方向を有 する孔５２を使用することが出来る。 図９及び１０を参照するに、本発明の第３の好ましい具体例に従うヒンジアセ ンブリー３０ｃが示される。ヒンジアセンブリー３０ｃはその摩擦要素３２ｃが 、強度は一様であるがその幾何学的形状がヒンジアセンブリー３０ａとは異なる ことを除き、全体的にはこのヒンジアセンブリー３０ａと同一である。詳しくは 、摩擦要素３２ｃはその幾何学的形状に於て、内面３４ｃの半径方 向外側の、変化する距離の位置に位置決めされた外面４２ｃを有し、その断面は 、先の具体例での摩擦要素がクエスチョンマーク型であったのに対しＣ字型であ る。つまり、外面４２ｃは内面３４ｃの半径方向外側の、変化する距離の位置に 位置決めされそれにより、摩擦要素３２ｃは全体としてはＣ字型、即ち三日月形 状となっている。かくして、摩擦要素３２ｃは一対の横方向縁部５４と、これら 一対の横方向縁部５４間の等距離の位置に位置決めされた中央部分５６とを画定 する。内面３４Ｃと外面４２ｃとの間の距離はこの中央部分５６位置に於ける方 が横方向縁部５４位置でのそれよりも大きくそれにより、摩擦要素３２ｃは全体 として前記三日月形状となる。 図１１及び１２を参照するに、本発明の第４の好ましい具体例に従うヒンジア センブリー３０ｄが例示される。ヒンジアセンブリー３０ｄはその摩擦要素３２ ｄが、強度は一様であるがその幾何学的形状がヒンジアセンブリー３０ａとは異 なることを除き、全体的にはヒンジアセンブリー３０ａと同一である。ヒンジア センブリー３０ｄでは摩擦要素３２ｄとピントル４４ｄとが共通の長手方向軸線 ４０ｄを有している。摩擦要素３２ｄは、この長手方向軸線４０ｄに沿って離間 した第１の長手方向縁部５８と第２の長手方向縁部６０とを有する。また摩擦要 素３２ｄは、前記長手方向軸線に沿って第１の長手方向縁部５８と第２の長手方 向縁部６０との間の 距離を変化させることによりその強度を一様化した幾何学的形状を有する。これ により、第１の長手方向縁部５８と第２の長手方向縁部６０とは図１１に最も良 く示されるように全体的に弓形となっている。 図１３及び１４を参照するに、本発明の第５の好ましい具体例のヒンジアセン ブリー３０ｅが例示される。ヒンジアセンブリー３０ｅに於て摩擦要素３２ｅは クランプ部材６２ｅを具備する。このクランプ部材６２ｅは、内腔６６ａを画定 する内面６４ｅと、この内腔６６ｅの内部に内面６４ｅに相対して位置決めされ 且つ固定された支承部材６８ｅとを具備する。支承部材６８ｅは、全体的に円筒 形状の内腔７２ｅを画定する内面７０ｅを有する。クランプ部材６２ｅは強度が 実質的に一様化されるような幾何学的形状を有している。ヒンジアセンブリー３ ０ｅは、クランプ部材６２ｅと摩擦要素３２ａとが全体的に同一である点に於て ヒンジアセンブリー３０ａと概念的に類似のものである。しかしながら、ピント ル４４ｅと支承部材６８ｅとは好ましくは、ガラス強化ポリイミドの如きポリマ ー材料製とする。 支承部材６８ｅは一対の横方向縁部７４ｅを具備する。これら一対の横方向縁 部７４ｅはクランプ部材６２ｅの間隙７６ｅを通して伸延し、クランプ部材６２ ｅに対する支承部材６８ｅの回転を固定する。支承部材６８ｅは内腔６６ｅ内に 位置決めされ、ピントル４４ｅは第２の内腔７２ｅの内部に締まり嵌め状態で位 置決めされ る。この結果、クランプ部材６２ｅと支承部材６８ｅとはピントル４４ｅを中心 として均一且つ一様に折れ曲がりそれにより、ピントル４４ｅの外面４６ｅと内 腔７２ｅの内面７０ｅとの間で実質的に相対して摩擦係合（即ちギャップの無い 状態で）する。これにより、摩擦要素３２ｅとピントル４４ｅとの間に生ずる力 はこの接触領域を通して均一に配分される。クランプ部材６２ｅにより加えられ るこの一様な力は支承部材６８ｅを介してピントル４４ｅに伝達される。 図１５及び１６を参照するに、本発明の好ましい第６の具体例に従うヒンジア センブリー３０ｆが例示される。ヒンジアセンブリー３０ｆはクランプ部材６２ ｅが、ヒンジアセンブリー３０ｂで使用した摩擦要素３２ｂに従う形状とされて いる点を除き、ヒンジアセンブリー３０ｅと全体的に同一である。 図１７及び１８を参照するに、本発明の好ましい第７の具体例に従うヒンジア センブリー３０ｇが示される。ヒンジアセンブリー３０ｇは、クランプ部材６２ ｅがヒンジアセンブリー３０ｃの摩擦要素３２ｃの形態とされている点を除き、 ヒンジアセンブリー３０ｅと全体的に同一である。 図１９、２０、２１を参照するに、本発明の好ましい第８の具体例に従うヒン ジアセンブリー３０ｈにして、第１の図示しない部材を第２の部材８６に回転自 在に連結するためのヒンジアセンブリー３０ｈが例示される。 ヒンジアセンブリー３０ｈは、第１の部材に固定するためのハウジング７８を具 備する。このハウジング７８は、全体的に円筒形状の内腔８２を画定する内面８ ０を具備する。図２０及び２１に示されるように、ハウジングは全体的に平行四 辺形状である。しかしながら、ハウジング７８は、全体的に円筒形状の内腔８２ を有する限りに於て、特定の幾何学的形状に限定されるものではない。 ヒンジアセンブリー３０ｈは、第２の部材８６に固定する摩擦要素８４を具備 し、この摩擦要素８４は全体的に円筒形状を有しそれにより、全体的に円筒形状 の外面８８を提供する。詳しくは、摩擦要素８４は全体的に中空であり従って、 その断面形状は全体的に環状である。この摩擦要素８４は、ハウジング７８の内 面８０と相対して摩擦係合する状態に於て、内腔８２の内部に位置決めされる。 図２０に示すように、摩擦要素８４は、外面８８と内面８０との間に実質的に 一様な力が創出されそれによって、摩擦要素８４の、ハウジング７８に関しての トルク伝達及び角度位置制御を提供するよう、その強度が実質的に一様となる幾 何学的形状とされる。摩擦要素８４の外面にはヒンジアセンブリー３０ａに於け る如き溝９０が形成される。つまり、溝９０はヒンジアセンブリー３０ａの溝４ ８ａと類似であるので、これ以上の説明は省略する。 前記第８の具体例に於てはハウジング７８の内面８０は第１の直径を有し、ま た摩擦要素８４の内面８８が第２の直径を有している。前記第２の直径は第１の 直径よりも大きいか或は等しくそれによって、摩擦要素８４が内腔８２の内部に 締まり嵌めするのが好ましい。この締まり嵌めによって、摩擦要素８４は内腔８ ２内部に位置決めされた場合に内側に折れ曲がり或は縮む。この折れ曲がりは、 摩擦要素８４の断面を通して一様であって、摩擦要素８４の外面８８はハウジン グ７８の内面８０と相対して摩擦係合する。 図２０及び２１に最も良く示されるように、摩擦要素８４の横方向縁部８４ａ は半径方向内側に伸延する折れ片９２を具備する。第２の部材８６は全体的に円 筒形状を有し、摩擦要素８４の内径よりも小さい外径を有する。この第２の部材 ８６は更に、前記折れ片９２を該折れ片９２の形状と合致する状態で受容するた めの長孔９４を具備しそれにより、この第２の部材８６が回転すると摩擦要素８ ４も回転する。 摩擦要素８４とハウジング７８とは、ヒンジアセンブリー３０ａに於ける摩擦 要素３２ａ及びピントル４４ａの如きと同一の材料から構成するのが好ましい。 更に、図示しないが、潤滑材を溝９０内部に配設することにより、このヒンジア センブリー３０ｈの使用寿命を延長させることが可能である。 ヒンジアセンブリー３０ａの使用に際し、摩擦要素 ３２ａをピントル４４ａに関し廻動させる。摩擦要素３２ａの内面３４ａがピン トル４４ａの外面４２ａと実質的に相対して摩擦係合する。かくして、摩擦要素 ３２ａとピントル４４ａとの間の接触面積が最大化されると共に、摩擦要素３２ ａの内面３４ａとピントル４４ａの外面４６ａとの間の圧力は比較的小さくなり 、結局、同一の軸線方向長さに対する損耗の低減とトルク向上とが、強度が一様 ではない類似の摩擦要素のそれに対し増進される。 ヒンジアセンブリー３０ａの使用に関しての先の説明は、ヒンジアセンブリー ３０ｂ〜ｈの使用に対しても等しく適用され得るものであるので、ここでは省略 する。 摩擦要素の強度が一様であることが好ましいが、摩擦要素の強度が実質的に一 様で無く且つ本発明の幾つかの利益を達成しなくとも良い。例えば、一連の溝を 摩擦要素の内面に形成することによって摩擦要素の強度を一様化すること無しに 、潤滑材をそれらの溝に受容し且つ維持することが出来る。そのようなヒンジア センブリーの寿命も従来のヒンジアセンブリーに於けるよりも延びるが、その程 度は、強度を一様化した摩擦要素のそれ程にはならない。同様に、摩擦要素はそ の強度が一様では無く、複数の孔を有したものであり得る。 本発明は、その強度が実質的に一様である要素を含み、ヒンジアセンブリーの 各要素間には実質的に一様な表面が創生されるヒンジアセンブリーを提供するも ので ある。以上本発明を具体例を参照して説明したが、本発明の内で多くの変更を成 し得ることを理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジアセンブリー であって、 第１の部材に固定され、内面を具備する摩擦要素にして、全体的に円筒形状の 内腔を画定し、該内腔が第１の直径と長手方向軸線とを有し、前記摩擦要素が、 該摩擦要素を、該摩擦要素の前記長手方向軸線と直交する方向での強度が実質的 に一様となる形状とするための手段を含んでなる摩擦要素と、 第２の部材に固定する全体的に円筒形状のピントルにして、第２の直径を画定 してなる外面を有し、前記第２の直径が、前記第１の直径よりも大きいか或は等 しくそれにより、前記摩擦要素の内腔内に締まり嵌めしてなるピントルとを含み 、 前記ピントルの外面が前記摩擦要素の内面と相対して摩擦係合し、前記摩擦要 素の、前記摩擦要素を、該摩擦要素の前記長手方向軸線と直交する方向での強度 が実質的に一様な形状とするための手段が、前記摩擦要素をして、該摩擦要素の 半径方向全体に沿って実質的に一様な圧力を前記ピントルに加えせしめ、該実質 的に一様な圧力が前記ピントルの、前記摩擦要素に関してのトルク伝達と角度位 置制御とを提供してなるヒンジアセンブリー。 ２．摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交す る方向での強度が実質的に一様な形状とするための手段が、前記摩擦要素の内面 に形成した溝である請求の範囲１のヒンジアセンブリー。 ３．摩擦要素の内面に形成した溝が、前記摩擦要素の長手方向軸線を中心とし て軸対称に位置決めされてなる請求の範囲２のヒンジアセンブリー。 ４．摩擦要素の内面に形成した溝が、変化する深さを有してなる請求の範囲２ のヒンジアセンブリー。 ５．摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向での強度が実質的 に一様な形状とするための手段が、前記摩擦要素の内面の半径方向外側の一様な 距離の位置に位置決めされた外面を具備してなる請求の範囲２のヒンジアセンブ リー。 ６．摩擦要素の内面に形成した溝内部に、ヒンジアセンブリーの使用寿命を増 長させるための潤滑材が位置決めされてなる請求の範囲２のヒンジアセンブリー 。 ７．摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向での強度が実質的 に一様な形状とするための手段が、摩擦要素の内面の半径方向外側に位置決めさ れた外面と、前記内面と摩擦要素の外面との間を伸延する複数の孔とを含んでな る請求の範囲１のヒンジアセンブリー。 ８．摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向での強度が実質的 に一様な形状とするための手段が、摩擦要素の内面の半径方向外側の、変化する 距離の 位置に位置決めされてなる外面を含み、前記摩擦要素が全体的にＣ字型の断面を 有してなる請求の範囲１のヒンジアセンブリー。 ９．摩擦要素とピントルとが共通の長手方向軸線を有し、摩擦要素を、該摩擦 要素の長手方向軸線と直交する方向での強度が実質的に一様な形状とするための 手段が、摩擦要素の内面の半径方向外側に位置決めされた外面と、前記共通の長 手方向軸線に沿って離間されてなる第１の縁部及び第２の縁部とを含み、該第１ の縁部及び第２の縁部とが前記共通の長手方向軸線に沿って変化する距離に於て 離間されてなる請求の範囲１のヒンジアセンブリー。 １０．第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジアセンブリ ーであって、 前記第１の部材に固定する摩擦要素にして、クランプ部材を含み、該クランプ 手段が第１の内腔を画定する内面を具備し、該第１の内腔の内部に支承部材が前 記第１の内腔の内部と合致する状態で位置決めされ且つ固定され、前記支承部材 が外面及び内面を具備し、該外面及び内面が、第１の直径を有し全体に円筒形状 の第２の内腔を画定し、前記クランプ部材が、前記摩擦要素を、該摩擦要素の長 手方向軸線と直交する方向での強度が実質的に一様な形状とするための手段を含 んでなる摩擦要素と、 第２の部材に固定する全体的に円筒形状のピントルに して、第２の直径を画定する外面を有し、該第２の直径が前記第２の内腔の第１ の直径よりも大きく或は等しくそれにより、前記ピントルが前記支承部材の第２ の内腔の内部に締まり嵌め状態で位置決めされてなるピントルとを含み、 前記ピントルの前記外面が前記支承部材の内面と相対して摩擦係合し、前記支 承部材が前記ピントルに実質的に一様な圧力を半径方向全体に沿って均等に加え 、前記実質的に一様な圧力が前記摩擦要素に関しての前記ピントルのトルク伝達 と角度位置制御とを提供してなるヒンジアセンブリー。 １１．クランプ部材の内面が第１の直径を画定し、支承部材の外面が第２の直 径を画定し、前記支承部材の内面が第３の直径を画定し、ピントルの外面が第４ の直径を画定し、前記第２の直径が前記第１の直径よりも大きく或は等しくそれ により、前記支承部材が第１の内腔の内部に締まり嵌め状態で位置決めされ、前 記第４の直径が前記第３の直径よりも大きく或は等しくそれにより、前記ピント ルが第２の内腔の内部に締まり嵌め状態で位置決めされてなる請求の範囲１０の ヒンジアセンブリー。 １２．摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向での強度が実質 的に一様な形状とするための手段が、クランプ部材の内面に於ける溝を含んでな る請求の範囲１０のヒンジアセンブリー。 １３．クランプ部材の内面に於ける溝が前記クランプ部材の長手方向軸を中心 として軸対称に位置決めされてなる請求の範囲１２のヒンジアセンブリー。 １４．クランプ部材の内面に於ける溝が、変化する深さと、変化する幅と、変 化する角度位置とを有してなる請求の範囲１２のヒンジアセンブリー。 １５．クランプ部材の内面に於ける溝が、変化する深さを有する請求の範囲１ ２のヒンジアセンブリー。 １６．摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向での強度が実質 的に一様な形状とするための手段が、クランプ部材の内面の半径方向外側の一様 な距離の位置に位置決めされた外面を含んでなる請求の範囲１３のヒンジアセン ブリー。 １７．摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向での強度が実質 的に一様な形状とするための手段が、クランプ部材の内面の半径方向外側に位置 決めされた外面と、前記クランプ部材の内面と外面との間を伸延する複数の孔と を含んでなる請求の範囲１０のヒンジアセンブリー。 １８．摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向での強度が実質 的に一様な形状とするための手段が、クランプ部材の内面の半径方向外側の変化 する距離の位置に位置決めされた外面を含み、前記クランプ部材が全体的にＣ字 型の断面を有してなる請求の範囲１０のヒンジアセンブリー。 １９．摩擦要素とピントルとが共通の長手方向軸線を有し、クランプ部材が該 クランプ部材の幾何学的形状に於て、前記クランプ部材の内面の半径方向外側に 位置決めされた外面と、前記共通の長手方向軸線に沿って変化する距離に於て離 間された第１の縁部及び第２の縁部とを更に含んでなる請求の範囲１０のヒンジ アセンブリー。 ２０．第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジアセンブリ ーであって、 前記第１の部材に固定するハウジングにして、内面を有し、該内面が第１の直 径の、全体的に円筒形状の内腔を画定してなるハウジングと、 第２の部材に固定する摩擦要素にして、全体的に円筒形状の外面を有し、該外 面が、前記第１の直径よりも大きい或は等しい第２の直径を画定し、前記摩擦要 素が前記内腔内部に締まり嵌めしそれにより、前記摩擦要素の外面が前記ハウジ ングの内面と摩擦係合してなる摩擦要素とを含み、 前記摩擦要素が、該摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向で の強度が実質的に一様な形状とするための手段を含んでなる摩擦要素とを含みそ れにより、実質的に一様な力が前記ハウジングに関しての前記摩擦要素のトルク 伝達と角度位置制御とを提供してなるヒンジアセンブリー。 ２１．ハウジングの内面が第１の直径を画定し、摩擦 要素の外面が第２の直径を画定し、前記第２の直径が前記第１の直径よりも大き く或は等しくそれにより、前記摩擦要素がハウジングの内腔内部に締まり嵌め状 態で位置決めされてなる請求の範囲２０のヒンジアセンブリー。 ２２．摩擦要素を、該摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向での強度が実質 的に一様な形状とするための手段が、摩擦要素の外面に於ける溝を含んでなる請 求の範囲２０のヒンジアセンブリー。 ２３．摩擦要素の外面に於ける溝が、ハウジングの長手方向軸線を中心として 軸対称に位置決めされてなる請求の範囲２２のヒンジアセンブリー。 ２４．摩擦要素の外面に於ける溝が変化する深さを有してなる請求の範囲２３ のヒンジアセンブリー。 ２５．摩擦要素の外面に於ける溝内に位置決めされ、ヒンジアセンブリーの使 用寿命を延長させるための潤滑材を有してなる請求の範囲２４のヒンジアセンブ リー。 ２６．第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジアセンブリ ーであって、 前記第１の部材に固定する摩擦要素にして、長手方向軸線を有する全体的に円 筒形状の内腔を画定してなる内面を具備し、該内面に形成された溝を具備し、該 溝が、前記長手方向軸線と直交する方向に於て前記摩擦要素の強度を実質的に一 様化してなる摩擦要素と、 第２の部材に固定するための全体的に円筒形状のピン トルにして、外面を有し、前記内腔内部に締まり嵌め状態で位置決めされてなる ピントルとを含み、 前記ピントルの外面が前記摩擦要素の内面と相対して摩擦係合し、前記摩擦要 素の内面が前記ピントルに半径方向全体に沿って一様な圧縮力を加え、該実質的 に一様な圧縮力が前記摩擦要素に関しての前記ピントルのトルク伝達と角度位置 制御とを提供してなるヒンジアセンブリー。 ２７．ヒンジアセンブリーの使用寿命を延長させるための潤滑材が溝内部に位 置決めされてなる請求の範囲２６のヒンジアセンブリー。 ２８．第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジアセンブリ ーであって、 第１の部材に固定する摩擦要素にして、内面と、該内面の半径方向外側に位置 決めされた外面とを有し、前記内面が全体的に円筒形状の内腔を画定し、前記摩 擦要素が、前記内面と外面との間を伸延する複数の孔を含んでなる摩擦要素と、 第２の部材に固定する、全体的に円筒形状のピントルにして、前記内腔内部に 前記ピントルの外面が前記摩擦要素の内面と相対して摩擦係合する状態で位置決 めされてなるピントルとを含み、 前記ピントルの外面と摩擦要素の内面との間に実質的に一様な力が創出され、 該実質的に一様な力が、前記摩擦要素に関しての前記ピントルのトルク伝達と角 度位置 制御とを提供してなるヒンジアセンブリー。 ２９．第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジアセンブリ ーであって、 第１の部材に固定する摩擦要素にして、第１の内腔を画定する内面を有するク ランプ部材と、前記内腔内部に該内腔と合致する状態で位置決めされ且つ固定さ れてなる支承部材とを含み、該支承部材が、全体的に円筒形状の第２の内腔を画 定する内面を具備し、前記クランプ部材が前記内面に形成された溝を含み、該溝 が、前記摩擦要素の長手方向軸線と直交する方向での強度を実質的に一様化して なる摩擦要素と、 前記第２の部材に固定する、全体的に円筒形状のピントルにして、前記支承部 材の第２の内腔内部に、前記ピントルの外面が前記摩擦要素の内面と相対して摩 擦係合してなる締まり嵌め状態で位置決めされてなるピントルとを含みそれによ り、 前記摩擦要素が前記ピントルに半径方向全体に沿って実質的に一様の圧縮力を 加え、該実質的に一様な圧縮力が前記摩擦要素に関しての前記ピントルのトルク 伝達と角度位置制御とを提供してなるヒンジアセンブリー。 ３０．第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジアセンブリ ーであって、 第１の部材に固定する摩擦要素にして、クランプ部材を有し、該クランプ部材 が、第１の内腔を画定する内面と、前記内腔内部に前記内腔と合致する状態で位 置決め され且つ固定されてなる支承部材とを有し、該支承部材が、全体に円筒形状の第 ２の内腔を画定する内面を有し、前記クランプ部材が、前記内面の半径方向外側 に位置決めされた外面と、前記内面と外面との間を伸延する複数の孔とを含んで なる摩擦要素と、 第２の部材に固定する全体的に円筒形状のピントルにして、外面を有し、該外 面が前記支承部材の内面と相対して摩擦係合する状態で前記第２の内腔内部に位 置決めされてなるピントルとを含み、 前記ピントルの外面と摩擦要素の内面との間に実質的に一様な力が創生され、 該実質的に一様な力が、前記摩擦要素に関しての前記ピントルのトルク伝達と角 度位置制御とを提供してなるヒンジアセンブリー。 ３１．第１の部材を第２の部材に回転自在に連結するためのヒンジアセンブリ ーであって、 前記第１の部材に固定するハウジングにして、内面を有し、該内面が全体的に 円筒形状の内腔を画定してなるハウジングと、 第２の部材に固定する摩擦要素にして、全体的に円筒形状の外面を有し、前記 摩擦要素の外面が前記ハウジングの内面と相対して摩擦係合しての締まり嵌め状 態で前記内腔内部に位置決めされ、前記摩擦要素が前記外面内に形成した溝を具 備してなる摩擦要素とを含み、 前記溝が前記摩擦要素の強度を実質的に一様化しそれにより、前記摩擦要素が その半径方向全体に沿って前記 ハウジングに実質的に一様な圧縮力を加え、該実質的に一様な圧縮力が、前記摩 擦要素に関しての前記ピントルのトルク伝達と角度位置制御とを提供してなるヒ ンジアセンブリー。 ３２．溝内部にヒンジアセンブリーの使用寿命を延長させるための潤滑材を含 んでなる請求の範囲３１のヒンジアセンブリー。