知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ リール プリシジョン マニュファクチャリング コーポレイションの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-26
(54)【発明の名称】インサート成形トーションバーヒンジ
(51)【国際特許分類】
E05D 3/02 20060101AFI20241219BHJP
E05D 9/00 20060101ALI20241219BHJP
【ＦＩ】
E05D3/02
E05D9/00 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024535202
(86)(22)【出願日】2022-12-13
(85)【翻訳文提出日】2024-08-07
(86)【国際出願番号】 US2022052752
(87)【国際公開番号】W WO2023114237
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】63/289,030
(32)【優先日】2021-12-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524222212
【氏名又は名称】リール プリシジョン マニュファクチャリング コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100112357
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 繁樹
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(72)【発明者】
【氏名】ジョージ ラーソン
(72)【発明者】
【氏名】ジェフリー ランドル
【テーマコード（参考）】
2E030
【Ｆターム（参考）】
2E030AB04
2E030BB01
2E030BB07
2E030CA01
2E030CB01
2E030CC01
(57)【要約】
一態様は、トーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を有する円柱状金属トーションバーを含むインサート成形トーションバーヒンジである。第１のナックルを備える、成形プラスチックの第１のヒンジ要素は、第１の輪郭付バー端部が第１のヒンジ要素内に固定され、第１のヒンジ要素に対して回転しないように、第１の輪郭付バー端部を直接覆って成形され、包含する。第１のナックルは、主バー本体の一部を直接覆って成形され、包含する。第２のナックルを備える、成形プラスチックの第２のヒンジ要素は、第２の輪郭付バー端部が第２のヒンジ要素内に固定され、第２のヒンジ要素に対して回転しないように、第２の輪郭付バー端部を直接覆って成形され、包含する。第２のナックルは、主バー本体の一部を直接覆って成形され、包含する。第１及び第２のヒンジ要素は回転し、トーションばねトルクを生成する。
【選択図】図２ｃ
【選択図】図２ｃ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
インサート成形トーションバーヒンジであって、一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える円柱状金属トーションバーと；
第１のナックルを備える、成形プラスチックの第１のヒンジ要素であって、前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第１のヒンジ要素と；
第２のナックルを備える、成形プラスチックの第２のヒンジ要素であって、前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第２のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第２のヒンジ要素とを備え；
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成されており、前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、インサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項2】
前記第１のヒンジ要素の前記成形プラスチックと、前記第１のバー端部との間にコイルが存在せず、かつ、前記第２のヒンジ要素の前記成形プラスチックと、前記第２のバー端部との間にコイルが存在しないことを特徴とする、請求項１に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項3】
前記第１のヒンジ要素は、前記主バー本体上に構成される第３のナックルをさらに備え、前記第２のヒンジ要素は、前記主バー本体上に構成される第４のナックルをさらに備える、ピアノヒンジとして構成される、請求項１又は２に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項4】
前記第１のヒンジ要素の、前記第１のナックル及び前記第３のナックルは、前記第２のヒンジ要素の、前記第２のナックル及び前記第４のナックルと、前記主バー本体に沿って交互に配置されている、請求項３に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項5】
前記円柱状金属トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素に排他的に接触している、請求項１～４のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項6】
前記第１のバー端部及び前記第２のバー端部は、前記トーションバー軸線と非平行方向に延在するように、又は非円柱形状に、輪郭付けされ、その結果、前記第１のヒンジ要素内及び前記第２のヒンジ要素内に含まれたときに前記輪郭付端部が前記ヒンジ要素内に固定され、前記ヒンジ要素に対して回転不能である、請求項１～５のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項7】
前記ナックルと前記トーションバーとの間の摩擦トルクは、前記ナックルに切り欠きを設けることで減少させられている、請求項１～６のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項8】
少なくとも前記第１のヒンジ要素内又は前記第２のヒンジ要素内に埋め込まれたインパクトバーをさらに備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項9】
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える追加円柱状金属トーションバーをさらに備え；成形プラスチックの前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記追加トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され；
成形プラスチックの前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記追加トーションバーの前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形される、請求項１～８のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項10】
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部をそれぞれ備える少なくとも３つの円柱状金属トーションバーをさらに備え；成形プラスチックの前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定され、前記第１のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記少なくとも３つの円柱状トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され；
成形プラスチックの前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定され、前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記少なくとも３つの円柱状トーションバーの前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形される、請求項９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項11】
第１のナックルを備える、成形プラスチックの第３のヒンジ要素であって、前記第３のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記追加円柱状金属トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記追加円柱状金属トーションバーの前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第３のヒンジ要素、をさらに備える、請求項９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項12】
インサート成形トーションバーヒンジ形成方法であって、円柱状金属トーションバーを金型キャビティ内に配置すること、であって、前記トーションバーは、一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備え、前記金型キャビティは、第１の金型キャビティ部及び第２の金型キャビティ部を備え；
前記第１の輪郭付バー端部は、前記第１の金型キャビティ部内に排他的に含まれ、前記第２の輪郭付バー端部は、前記第２の金型キャビティ部内に排他的に含まれ、前記主バー本体の一部は、前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の両方の内部に含まれる、円柱状金属トーションバーを金型キャビティ内に配置することと；
前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って完全に包含し、前記主バー本体の少なくとも一部を直接的に覆って完全に包含するように、前記第１の金型キャビティ部内に流動プラスチックを射出成形することと；
前記第１の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、であって、それにより、前記第１の輪郭付バー端部を含み、前記主バー本体の少なくとも一部を含む第１のナックルを備える、成形プラスチックの第１のヒンジ要素を形成する、前記第１の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させることと；
前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って完全に包含し前記主バー本体の少なくとも一部を直接的に覆って完全に包含するように、前記第２の金型キャビティ部内に流動プラスチックを射出成形することと；
前記第２の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、であって、それにより、前記第２の輪郭付バー端部を含み、前記主バー本体の少なくとも一部を含む第２のナックルを備える、成形プラスチックの第２のヒンジ要素を形成し、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成される、前記第２の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、
を備える、インサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項13】
前記流動プラスチックを前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の中に単発で射出すること、を備える、請求項１２に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項14】
前記流動プラスチックを前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の中に別々の発射で射出すること、をさらに備える、請求項１２又は１３に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項15】
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の両方に、前記主バー本体に沿って交互に配置される複数のナックルを形成すること、をさらに備える、請求項１２～１４のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項16】
前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、請求項１２～１５のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項17】
折り畳みシステムであって、ベースと；
前記ベースに対して折り畳み可能であるように、前記ベースにヒンジ連結されている折り畳み部材と；
固定ヒンジ側及びばね負荷側を備えるインサート成形トーションバーヒンジであって、前記固定ヒンジ側は、前記ベースに固定され、前記ばね負荷側は、前記折り畳み部材と共に回転可能である、インサート成形トーションバーヒンジとを備え；
前記インサート成形トーションバーヒンジは、
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両側にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える円柱状金属トーションバーを備え；
前記固定ヒンジ側は、成形プラスチックから構成され、第１のナックルを備え、前記第１の輪郭付バー端部が前記固定ヒンジ側内に固定されて前記固定ヒンジ側に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形され；
前記ばね負荷側は、成形プラスチックから構成され、第２のナックルを備え、前記第２の輪郭付バー端部が前記ばね負荷側内に固定されて前記ばね負荷側に対して回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第２のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形され；
前記固定ヒンジ側及び前記ばね負荷側は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成されており、前記トーションバーは、前記固定ヒンジ側及び前記ばね負荷側の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、
折り畳みシステム。
【請求項18】
インサート成形トーションバーヒンジであって、第１のヒンジ要素と；
第２のヒンジ要素と；
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える、円柱状金属トーションバーとを備え；
前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形された、成形プラスチックを備え；
前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形された、成形プラスチックを備え；
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線上に同軸に整列され、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成され、前記トーションバーは、前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、
インサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項19】
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、互いに隣接しており、前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素から前記第２のヒンジ要素を通って延び、前記第２のヒンジ要素に曲がって戻るように湾曲している、請求項１８に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項20】
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、互いに隣接しており、前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素から前記第２のヒンジ要素を通って延び、前記第２のヒンジ要素に曲がって戻るように湾曲していることをさらに備える、請求項１８又は１９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
トーションヒンジは一般に多くの用途に使用されており、産業界では多くの種類がある。一例として、ヒンジ軸線にコイル状のトーションばねが挿入されたピアノヒンジがある。これらのヒンジは、一般的にプレス成形された板金のブラケットで作られ、この場合、コイルばねは中立角度の公差を含み、製品に、外観や露出状態が影響を与えつつ目に見える形で残る。別の例として挙げられるトーションバーヒンジの設計でも、一般に、ヒンジリーフを別々にプレスし、トーションバーを形成し、ヒンジリーフを組立後に圧着することを必要としており、遊びや中立角度の公差が追加され、さらに組立が複雑化する可能性を有している。他の金属製トーションばねヒンジは、ヒンジバレルの内側にコイル状のトーションばねを使用しているため、直径が大きくなる。このようなヒンジの中には、プレス成形された板金のブラケットを、より大きなプラスチック成形のヒンジリーフに取り付けなければならないものもある。これには、複数の追加の部品と、追加の組立ステップが必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0002】
これらの欠点があるため、スリーブやブッシュを追加することなくトーションばねトルクを提供する、コンパクトなトーションばねヒンジの設計が必要とされている。また、リベット止めや形成作業をなくし、機能的・外観的な利点を得る必要もある。これらの理由及びその他の理由から、本発明が必要とされている。
【0003】
添付の図面は、実施形態のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、実施形態を示し、説明と共に実施形態の原理を説明するのに役立つものである。他の実施形態及び実施形態の意図された利点の多くは、以下の詳細な説明を参照することにより理解が深まるにつれて容易に理解されるであろう。図面の要素は、必ずしも相対的に縮尺通りではない。同様の参照数字は、対応する同様の部品を示す。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【発明を実施するための形態】
【0005】
詳細な説明
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を構成し、本発明が実施され得る特定の実施形態が例示として示されている添付の図面を参照する。この点に関して、「上」、「下」、「前」、「後」、「先頭」、「末尾」などの方向用語は、説明される図の向きを参照して使用される。実施形態の構成要素は、多数の異なる向きに配置され得るため、方向に関する用語は、説明の目的で使用され、決して限定するものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用し、構造的又は論理的な変更を行うことができることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で捉えられるものではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を構成し、本発明が実施され得る特定の実施形態が例示として示されている添付の図面を参照する。この点に関して、「上」、「下」、「前」、「後」、「先頭」、「末尾」などの方向用語は、説明される図の向きを参照して使用される。実施形態の構成要素は、多数の異なる向きに配置され得るため、方向に関する用語は、説明の目的で使用され、決して限定するものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用し、構造的又は論理的な変更を行うことができることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で捉えられるものではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【0006】
本明細書で説明する様々な例示的実施形態の特徴は、特に言及のない限り、互いに組み合わせることができることを理解されたい。
【0007】
図１ａ～１ｂは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ１０を示す。図１ｃは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ１０の分解図を示す。一実施形態において、インサート成形トーションバーヒンジ１０は、第１のヒンジ要素１２、第２のヒンジ要素１４、トーションバー１６、及びナックル１８を含む。トーションバー１６は、主バー本体１６ａ、第１の端部１６ｂ、及び第２の端部１６ｃを含む。一実施形態では、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４は、主トーションヒンジ軸線Ｘに沿って互いに相対的に回転され、トーションバー１６は、インサート成形トーションバーヒンジ１０にトーションばねトルクを与える。
【0008】
一実施形態では、トーションバー１６の第１の端部１６ｂは、第１のヒンジ要素１２内に完全に埋め込まれ、トーションバー１６の第２の端部１６ｃは、第２のヒンジ要素１４内に完全に埋め込まれ、一方、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４からの交互に配置されるナックル１８は、主バー本体１６ａの部分に延びている。このように、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４が互いに相対的に回転されるとき、例えば、第１のヒンジ要素１２が図１ａの「平らな」位置から図１ｂの「垂直に近い」位置まで回転されるとき、トーションバー１６の第１の端部１６ｂは第１のヒンジ要素１２と共に回転され、一方、第２の端部１６ｃは所定の位置に保持される。トーションバー１６の両端のこの回転は、インサート成形トーションバーヒンジ１０にトーションばねトルクを生成する。
【0009】
一実施形態では、図１ａにおける第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４の位置は、中立ばね位置である。その位置では、トーションバー１６の第１の端部１６ｂ及び第２の端部１６ｃは曲がっておらず、弛緩状態にある。第２のヒンジ要素１２、及びそれに応じて第２の端部１６ｂが、図１ｂに図示された垂直に近い位置まで回転させられると、トーションバー１６は、その中立の弛緩状態から屈曲状態に移動する。
【0010】
実施形態では、第１の端部１６ｂ及び第２の端部１６ｃは、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４にそれぞれ固定されるように輪郭付けられる。一実施形態では、主バー本体１６ａが主トーションヒンジ軸線Ｘに沿って延在する一方で、第１の端部１６ｂ及び第２の端部１６ｃは、それぞれ第１のヒンジ要素１２内及び第２のヒンジ要素１４内に埋め込まれたときに、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４に固定され、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４と共に回転するように、主トーションヒンジ軸線Ｘから非平行方向に延在するように輪郭付けられる。第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４に固定するために第１の端部１６ｂ及び第２の端部１６ｃを輪郭付けするための他の構成も可能であるが、これについてはさらに後述する。
【0011】
一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ１０は、金型キャビティに溶融材料を射出する射出成形プロセスで形成される。射出成形は、熱可塑性ポリマーや熱硬化性ポリマーを含む多くの材料で行うことができる。成形部品用の材料は、加熱されたバレルに供給され、混合され、金型キャビティに射出され、そこで冷却されてキャビティの形状に合わせて硬化する。
【0012】
図１ｄは、インサート成形トーションバーヒンジ１０の形成に使用される金型キャビティ２０を示す。まず、トーションバー１６が金型キャビティ２０に入れられる。一実施形態では、金型キャビティは第１の金型キャビティ部２２及び第２の金型キャビティ部２４を有し、これらはそれぞれ図１ｂに図示した第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４のネガティブ像である。トーションバー１６の第１の端部１６ｂは、第１のヒンジ要素１２を形成する第１の金型キャビティ部２２内に配置され、第２の端部１６ｃは、第２のヒンジ要素１４を形成する第２の金型キャビティ部２４内に配置される。金型キャビティ２２内では、トーションバーの主バー本体１６ａが第１の金型キャビティ部２２及び第２の金型キャビティ部２４の間で交互に配置され、ナックル１８が主バー本体１６ａ上に形成される。一実施形態では、トーションバー１６の上に形成されたナックル１８の半分は、第１のヒンジ要素１２の一部であって第１の金型キャビティ部２２に形成され、トーションバー１６の上に形成されたナックル１８の残りの半分は、第２のヒンジ要素１４の一部であって第２の金型キャビティ部２４に形成される。ヒンジ要素の一方が他方より多くのナックル１８を有するような他の組み合わせも可能である。
【0013】
一実施形態では、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４は、金型キャビティに含めるだけで、部品に追加コストをかけることなく、多種多様な取付機能を含むことができる。これらの機能には、ねじ逃げ穴、スナップフィット、接着パッド、スタッド及びその他の一般的な方法が含まれ得る。各ヒンジ要素には、構造的支持のために選択されたリブ／厚さ、様々なプラスチックの色や質感と共に、外観上の輪郭や形状を含めることもでき、トーションばねヒンジ製品を作るために現在必要とされている追加部品や加工を避けることができる。
【0014】
一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ１０は、金型キャビティ２０の第１の金型キャビティ部２２及び第２の金型キャビティ部２４への単発の成形材料で形成される。主ランナー２１が高温成形材料を供給し、この成形材料は、ランナー２１ａ、２１ｂを介して第１の金型キャビティ部２２及び第２の金型キャビティ部２４の両方に分流される。インサート成形トーションバーヒンジ１０は、第１の金型キャビティ部２２及び第２の金型キャビティ部２４とトーションバー１６の上に単発で形成されるため、製造工程が大幅に簡略化され、部品点数が限定され、安定かつ一貫した性能を持つトーションヒンジデバイスが得られる。成形材料が第１の金型キャビティ部２２及び第２の金型キャビティ部２４のそれぞれに流れ込むと、成形材料は第１のヒンジ要素１２の第１の端部１６ｂを完全に取り囲んで包み込み、第２のヒンジ要素１４の第２の端部１６ｃを完全に取り囲んで包み込む。その後、成形材料は、冷却により定位置で固化し、トーションバーの第１の端部１６ｂ及び第２の端部１６ｃを隔離し、第１のヒンジ要素１２と第１の端部１６ｂとの間、又は第２のヒンジ要素１４と第２の端部１６ｃとの間に遊びがないようにする。一実施形態では、トーションバー１６は、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４を形成する成形材料によって、排他的に固定される。このように、インサート成形トーションバーヒンジ１０は、追加部品の取り付けや、他のデバイスの固定が必要ない、より単純なヒンジである。
【0015】
ヒンジ部品がプレス成形された板金ブラケットである従来のトーションヒンジの構成では、トーションバーはヒンジ部品を備える位置に曲げ入れられ、かつ、バーを曲げてからヒンジ部品に配置するためにヒンジ部品に隙間を残す必要がある。しかし、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４はトーションバー１６の周囲に成形されるため、隙間や開口部は必要なく、代わりに、インサート成形されたトーションバーヒンジ１０の第１の端部１６ｂ及び第２の端部１６ｃを成形材料が完全に取り囲み、包含する。
【0016】
さらに、トーションバー１６の周りに直接成形することで、成形位置がばねヒンジの中立角度を決定する。これにより、先のシステムで典型的である製品のばらつきが取り除かれるが、先のシステムでは、トーションバーを中立位置になるように曲げるか、又は巻きコイルばねを使用することで、製品ごとに一定水準のばらつきが生じている。金型２２は所望の中立角度で構成され、若干の許容差が端部１６ｂと１６ｃに含まれる。それに応じて、溶融プラスチックが端部１６ｂと１６ｃを包含するときには、トーションバーの公差から生じる隙間は埋められ、製品ごとに変わらない一貫した結果が得られる。
【0017】
図１ｅは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ１０の、部分的にゴーストされた断面側面図である。第１のヒンジ要素１２は、第１のヒンジ要素１２内に延びる第１の端部１６ｂが見えるように、部分的にゴースト化されている。また、ナックル１８は、第１のヒンジ要素１２と第２のヒンジ要素１４との間の領域に図示されている。一実施形態では、トーションバー１６は、０．０８０インチ（２．０３２ｍｍ）の外径Ｄ１６を有し、金属製である。一実施形態では、ナックル１８は成形プラスチック材料であり、８ｍｍの外径Ｄ１８を有する。インサート成形トーションバーヒンジ１０が安定した性能を有し、使用によるひずみに耐えるようにするため、一実施形態では、ナックル１８の外径Ｄ１８は、トーションバー１６の外径Ｄ１６の２～６倍の間である。別の実施形態では、ナックル１８の外径Ｄ１８は、トーションバー１６の外径Ｄ１６より１ｍｍ～８ｍｍ大きい。
【0018】
さらに、図１ｅは、インサート成形トーションバーヒンジ１０が、その製造中にトーションバー１６にどのように公差を与えるかを示す。第１の端部１６ｂは、その角度位置の差異Ｄ２０と共に図示されている。トーションバー１６は、その形成過程における不完全性のため、完全な直線にならないことがある。その形成によっては、トーションバーは、形成中に金型キャビティ内に位置決めされる際に、わずかに下向きに角度が付けられたり、大部分が水平になったり、又はわずかに上向きに角度が付けられる場合がある。しかし、成形材料が流入して第１の端部１６ｂを包み込むと、その中立位置は第１のヒンジ要素１２と第２のヒンジ要素１４の相対位置によって設定されるため、その相対角度位置はインサート成形トーションバーヒンジ１０の性能に影響を与えない。第２の端部１６ｃの相対角度位置についても同様である。
【0019】
図１ｆは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ１０の一部を部分的にゴースト化した詳細図である。トーションバー１６の第２の端部１６ｃは、第２のヒンジ要素１４を形成する成形材料内に完全に固定されており、主バー本体１６ａは、（第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４の両方の）ナックル１８を形成する成形材料を通って延びる。第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４が主トーションヒンジ軸線Ｘを中心に回転するときに、主バー本体１６ａがナックル１８内で相対的に自由に回転するように、主バー本体１６ａは円筒形に形成される。しかしながら、第２の端部１６ｃは、主トーションヒンジ軸線Ｘに対して非平行方向に延び、かつ、第２のヒンジ要素１４の成形材料内に完全に埋め込まれているため、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４が主トーションヒンジ軸線Ｘを中心に回転されても、第２の端部１６ｃは、第２のヒンジ要素１４内に、固定されたままである。さらに図示されるように、トーションバーの端部１６ｂ及び１６ｃは、成形プロセスにおいてそれらがヒンジ要素１２及び１４に固定される様々な方法によって、変形又は修正されてもよい、
【0020】
図１ｆにも見られるように、トーションバー１６の長さにも公差がある。上述したように、角度位置が必ずしも正確でない場合があるのと同様に、トーションバー１６の長さもＤ２０に沿ってわずかに異なる。しかし、この場合も、金型キャビティ２０はこれらのわずかな変動に対応し、金型材料が第２の端部１６ｃの内部及び周囲に流れ込むと、第２のハウジング１４内に固定される。
【0021】
図１ｇは、インサート成形トーションバーヒンジ１０の一部の詳細図を示す。一実施形態では、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４のそれぞれに交互にナックル１８が形成され、トーションバー１６の主バー本体１６ａが各ナックル１８の成形材料に固定されている。図１ｇは、第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４の成形工程によって形成されたナックル１８を示す。一実施形態では、トーションバー１６を支持するために第１のヒンジ要素１２及び第２のヒンジ要素１４に設けられるナックル１８の数は、トーションバー１６のトルク及び運動要件に依存する。一実施形態では、各トーションバー１６に対して少なくとも２つのナックル１８がある。
【0022】
一実施形態では、トーションバー１６は、ヒンジ運動が可能であるように、かつ、インサート成形トーションバーヒンジ１０のトーションバー１６にトーションばねエネルギーが蓄えられるように、各ナックル１８内で滑るように構成されている。ヒンジ要素１２内の、第１の端部１６ｂに最も近いナックル１８は、主バー１６ａの中央寄りに配置されたナックル１８よりも、トーションバー表面に対する相対運動が小さくなる。ヒンジ要素１２内の、端部１６ｂから最も遠いナックル１８は、より多くの相対運動をする。ヒンジ要素１４内の第２の端部１６ｃについても同様である。トーションバー１６表面と接触しているナックル１８のプラスチックは、通常、摩擦係数が低く、半径が小さく、プラスチック成形収縮による圧力が低いように構成されている。ナックル１８とトーションバー１６との間にはある程度の摩擦トルクが存在するが、典型的には、トーションバー１６のねじれ回転によりトーションバー１６に発生するばねトルクよりもはるかに低くなるように構成されている。
【0023】
一実施形態では、ナックル１８とトーションバー１６との間の摩擦トルクを調整することが望ましい場合がある。これは、代替の実施形態によるいくつかの構成で行うことができる。一実施形態では、ナックル１８とトーションバー１６との間の摩擦トルクは、ナックル１８に切り欠き１８ａを設けることによって調整される。一実施形態では、成形されたプラスチック材料が除去されて、ナックル１８に切り欠き１８ａが形成される。別の実施形態では、ナックル１８を形成する一部として切り欠き１８ａが形成されるように金型キャビティが調整される。いずれの場合も、中実１８ｂのナックル１８に比べて、切り欠き１８ａが設けられたナックル１８とトーションバー１６との間の摩擦トルクは小さくなる。さらに、トーションバー１６の表面仕上げは、摩擦を増加又は減少させるように調整することができる。また、摩擦トルクを調整するために、プラスチック材料の選択、プラスチック添加剤の使用及びトーションバーコーティングの使用をしてもよい。
【0024】
図２ａ～２ｂは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ４０を示す。図２ｃは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ４０の分解図を示す。一実施形態において、インサート成形トーションバーヒンジ４０は、第１のヒンジ要素４２、第２のヒンジ要素４４、第１のトーションバー４６及びナックル４８（図の簡略化のため、そのうちの数個のみラベル付けされている）を含む。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ４０は、第２のトーションバー５６、第３のトーションバー６６及び第４のトーションバー７６をさらに含む。一実施形態では、追加トーションバー５６、６６及び７６は、同一の主トーションヒンジ軸線Ｘ上に軸方向に間隔をあけて配置される。一実施形態では、追加トーションバーは、いくつかの用途では、より長いヒンジ及び／又はより高いトルク要件に適合するように構成される。さらに、追加トーションバーは、インサート成形トーションバーヒンジ４０のトルクの一貫性を向上させる。
【0025】
上記のヒンジ１０と同様に、トーションバー４６の第１の端部４６ｃは第１のヒンジ要素４２内に完全に埋め込まれ、トーションバー４６の第２の端部４６ｂは第２のヒンジ要素４４内に完全に埋め込まれ、一方、第１のヒンジ要素４２及び第２のヒンジ要素４４からの交互に配置されるナックル４８はトーションバー４６の主バー本体４６ａの部分に延びている。第２のトーションバー５６、第３のトーションバー６６及び第４のトーションバー７６も同様に埋め込まれる。このように、第１のヒンジ要素４２及び第２のヒンジ要素４４が互いに相対的に回転されると、トーションバー４６～７６の第１の端部は第１のヒンジ要素４２とともに回転され、一方、トーションバー４６～７６の第２の端部は所定の位置に保持される。トーションバー４６～７６の端部のこの回転は、インサート成形トーションバーヒンジ４０にトーションばねトルクを生じさせる。
【0026】
図２ａ～２ｃには４本のトーションバーが図示されているが、より多く又はより少なくてもよい。さらに、各トーションバーの長さ、及びそれぞれにおけるトーションバーの数は、ヒンジ１０のばね定数を制御するために選択することができる。しかしながら、全てのトーションバーが一度に一緒に成形されるため、この実施形態では、公知のヒンジで発生する、曲げ及び組み立てによる、遊びと公差の積み重なりをなくすことができる。
【0027】
一実施形態では、第１～第４のトーションバー４６、５６、６６及び７６は、互いに相対的に移動する第１のヒンジ要素４２及び第２のヒンジ要素４４に所望の位置で脚力を与えるために、必要に応じて追加位置に平行移動又は鏡面移動させることができる。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ４０は、図１ｄに関して上述したものと同様の金型キャビティ内で射出成形により形成される。トーションバー４６～７６は、キャビティ内に材料を射出する前に金型内に配置され、それによって第１のヒンジ要素４２及び第２のヒンジ要素４４の金型材料がトーションバー４６～７６の端部に直接接触し、完全に取り囲む。
【0028】
図３ａ～３ｂは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ８０を示す図である。図３ｃは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ８０の分解図である。一実施形態において、インサート成形トーションバーヒンジ８０は、第１のヒンジ要素８２、第２のヒンジ要素８４、第１のトーションバー８６及びナックル８８（図の簡略化のため、そのうちの数個のみラベル付けされている）を含む。
【0029】
一実施形態では、インサート成形されたトーションバーヒンジ８０は、第１のトウサポート及びインパクトバー９０及び第２のトウサポート及びインパクトバー９２をさらに含む。一実施形態では、第１のトウサポート及びインパクトバー９０及び第２のトウサポート及びインパクトバー９２は、トーションバー８６の端部からの力を第１のヒンジ要素８２及び第２のヒンジ要素８４に沿ってさらに分散させ、また、ナックル８８又はヒンジ要素８２及び８４を損傷する可能性のある誤使用要件での衝撃に対する一定の抵抗を提供する。一実施形態では、第１のトウサポート及びインパクトバー９０及び第２のトウサポート及びインパクトバー９２はまた、より多くのサポートを加えるために、トーションバー８６の周りに部分的に延びるように構成された切り欠き９０ａ及び９２ａを含む。
【0030】
図３ｂに見られるように、第１のトウサポート及びインパクトバー９０及び第２のトウサポート及びインパクトバー９２は、第１のヒンジ要素８２及び第２のヒンジ要素８４の成形材料がトーションバー８６を完全に取り囲むように、トーションバー８６から間隔を置いて配置されている。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ８０は、図１ｄに関して上述したものと同様の金型キャビティ内で射出成形により形成される。トーションバー８６、第１のトウサポート及びインパクトバー９０及び第２のトウサポート及びインパクトバー９２は、キャビティ内に材料を射出する前に金型内に配置される。キャビティ内では、第１のトウサポート及びインパクトバー９０及び第２のトウサポート及びインパクトバー９２は、第１のヒンジ要素８２及び第２のヒンジ要素８４の金型材料とトーションバー８６との間に、インパクトバー９０及び９２又は他の何かが介在せず、トーションバー８６の端部の周囲を完全に囲み、成形材料がトーションバー８６の周囲に直接形成されるように、トーションバー８６から離れた位置に配置される。
【0031】
図４ａ～４ｂは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ１１０を示す。図４ｃは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ１１０の分解図である。一実施形態において、インサート成形トーションバーヒンジ１１０は、第１のヒンジ要素１１２、第２のヒンジ要素１１４、第１のトーションバー１１５、第２のトーションバー１１６、及びナックル１１８を含む。第１のトーションバー１１５は、主バー本体１１５ａ、第１の端部１１５ｂ、及び第２の端部１１５ｃを含む。第２のトーションバー１１６は、主バー本体１１６ａ、第１の端部１１６ｂ、及び第２の端部１１６ｃを含む。一実施形態では、第１のヒンジ要素１１２及び第２のヒンジ要素１１４は、主トーションヒンジ軸線Ｘに沿って互いに相対的に回転され、第１のトーションバー１１５及び第２のトーションバー１１６は、インサート成形トーションバーヒンジ１１０にトーションばねトルクを提供する。一実施形態では、図示のように、単一のインサート成形トーションバーヒンジ１１０内に２つのトーションバー１１５、１１６を並列に設けることで、同様のサイズ構成の既知の設計で達成できるばね力の２倍のばね力を生み出すことができる。
【0032】
一実施形態では、第１のトーションバー１１５の第１の端部１１５ｂは、第１のヒンジ要素１１２内に完全に埋め込まれ、第１のトーションバー１１５の第２の端部１１５ｃは、第２のヒンジ要素１１４内に完全に埋め込まれ、一方、第１のヒンジ要素１１２及び第２のヒンジ要素１１４からの交互に配置されるナックル１１８は、第１のトーションバー１１５の主バー本体１１５ａの部分に延びる。同様に、第２のトーションバー１１６の第１の端部１１６ｂは、第１のヒンジ要素１１２内に完全に埋め込まれ、第２のトーションバー１１６の第２の端部１１６ｃは、第２のヒンジ要素１１４内に完全に埋め込まれ、一方、第１のヒンジ要素１１２及び第２のヒンジ要素１１４からの交互に配置されるナックル１１８は、第２のトーションバー１１６の主バー本体１１６ａの部分に延びる。このように、第１のヒンジ要素１１２及び第２のヒンジ要素１１４が互いに相対的に回転すると、トーションバー１１５及び１１６の第１の端部１１５ｂ及び１１６ｂは第１のヒンジ要素１１２と共に回転し、第２の端部１１５ｃ及び１１６ｃは第２のヒンジ要素１１４と共に回転する。トーションバー１１５及び１１６の端部のこの相対的な回転は、インサート成形トーションバーヒンジ１１０のトーションばねトルクを生成する。
【0033】
一実施形態では、第１のトーションバー１１５及び第２のトーションバー１１６は、図１ｄに関して上述したものと同様の射出成形プラスチックにより、インサート成形トーションバーヒンジ１１０に成形される。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ１１０は、第１のトーションバー１１５及び第２のトーションバー１１６の上に単発で成形される。第１のトーションバー１１５及び第２のトーションバー１１６のそれぞれは、一方の端部（一方は１１５ｃ、他方は１１６ｂ）で主トーションヒンジ軸線Ｘと整列し、他方の端部（１１５ｂ及び１１６ｃ）で軸から外れて接続される。この構成は、所与の長さに対して、先に説明した単一のバー設計の２倍のトルクを与える。
【0034】
一実施形態では、より複雑なヒンジ形状と特徴が望まれる場合がある。 このような場合、第１のヒンジ要素１１２及び第２のヒンジ要素１１４を複数のステップ又は発射で成形することが好ましい場合がある。
【0035】
一実施形態において、トーションバー１１５及び１１６の第１の端部１１５ｂ、１１６ｂ及び第２の端部１１５ｃ、１１６ｃは、第１のヒンジ要素１１２及び第２のヒンジ要素１１４にそれぞれ固定されるように輪郭付けされる。上記の実施形態と同様に、第１のトーションバー１１５の主バー本体１１５ａは円筒形であり、主バー本体１１５ａの部分は主トーションヒンジ軸線Ｘに沿って延在し、一方、第１のトーションバー１１５の第１の端部１１５ｂ及び第２の端部１１５ｃは、主トーションヒンジ軸線Ｘから非平行方向に延在するように輪郭付けされる。このように、第１のヒンジ要素１１２内及び第２のヒンジ要素１１４内にそれぞれ埋め込まれると、第１のヒンジ要素１１２及び第２のヒンジ要素１１４に固定され、第１のヒンジ要素１１２及び第２のヒンジ要素１１４と共に回転する。
【0036】
第２のトーションバー１１６の主バー本体１１６ａも円筒形であるが、第２のトーションバー１１６の第１の端部１１６ｂ及び第２の端部１１６ｃは、非円筒形であり、少なくとも部分的に平坦であるような輪郭を有する。このように、第１のヒンジ要素内及び第２のヒンジ要素１１４内にそれぞれ埋め込まれたとき、第１の端部１１６ｂは、第１のヒンジ要素１１２に固定され、第１のヒンジ要素１１２に対して相対的に動くことができず、第２の端部１１６ｃは、第２のヒンジ要素１１４に固定され、第２のヒンジ要素１１４に対して相対的に動くことができない。他の輪郭によっても、それぞれのトーションバー端部の第１のヒンジ要素１１２内及び第２のヒンジ要素１１４内への固定を確実にすることができる。例えば、四角形、六角形、スプラインなどの端部の頭付き形状を使用することができる。第１のヒンジ要素１１２及び第２のヒンジ要素１１４がこれらの形状の上に直接成形されると、これらの形状はヒンジ要素に固定される。
【0037】
インサート成形トーションバーヒンジ１０、４０、８０及び１１０は、２つ以上のヒンジ要素間にトーションばねトルクを有することが望まれる様々な有用な用途を有する。図５Ａは、一実施形態によるヒンジ付きデバイス２００におけるそのような例示的用途の１つを示す。一実施形態では、ヒンジ付きデバイス２００は、ヒンジカバー２０２、容器ハウジング２０４、及びインサート成形トーションバーヒンジ２４０を含む。一実施形態では、ヒンジ付きデバイス２００は、自動車のセンターコンソールである。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ２４０は、容器ハウジング２０４上のヒンジカバー２０２を開閉するための一貫性のある予測可能なトーションばねトルクを提供する。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ２４０は、ラッチ又は他の制御装置（図示せず）の解放時にコンソールのヒンジカバー２０２がポップアップすることを可能にする。
【0038】
図５ｂは、ヒンジ付きデバイス２００の分解斜視図を示しており、図５ｃ～５ｅは、インサート成形トーションバーヒンジ２４０の詳細な側面図及び断面図である。一実施形態では、ヒンジカバー２０２は、第１及び第２のスロット２０６（図５ｂでは一方のみが見えており、他方は反対側で同一である）を含み、容器ハウジング２０４も同様に、容器ハウジング２０４の両側に第１及び第２のスロット２０８を含む。スロット２０６と２０８は、インサート成形トーションバーヒンジ２４０を所望の中立角度に位置合わせするように配置され、ばね定数と共に、完全に閉じたときのヒンジ予圧を提供する。インサート成形トーションバーヒンジ２４０は、第１のヒンジ要素２４２、第２のヒンジ要素２４４、第３のヒンジ要素２４６及び第４のヒンジ要素２４８を含み、さらに第１のトーションバー２５０及び第２のトーションバー２５２を含む。
【0039】
一実施形態では、第１のトーションバー２５０の第１の端部は、第１のヒンジ要素２４２内に埋め込まれ、第１のトーションバー２５０の第２の端部は、第３のヒンジ要素２４６内に埋め込まれる。第２のトーションバー２５２の第１の端部は、第２のヒンジ要素２４４内に埋め込まれ、第２のトーションバー２５２の第２の端部は第４のヒンジ要素２４８内に埋め込まれる。インサート成形トーションバーヒンジ２４０は、他の実施形態で上述したように、単発成形プロセスで製造することができる。先の実施形態と同様に、ヒンジ要素の成形材料は、トーションバーの端部とヒンジ要素との間に相対的な動きがないように、それぞれが輪郭特徴を含むトーションバーの端部を完全に取り囲み、直接的に封入する。
【0040】
動作時、インサート成形トーションバーヒンジ２４０は、第１のヒンジ要素２４２がヒンジカバー２０２の第１のスロット２０６内に配置され、第４のヒンジ要素２４８がヒンジカバー２０２の第２のスロット２０６内に配置され、第２のヒンジ要素２４４が容器ハウジング２０４の第１のスロット２０８内に配置され、第３のヒンジ要素２４６が容器ハウジング２０４の第２のスロット２０８内に配置されるように、ヒンジ付きデバイス２００に結合されている。第１のトーションバー２５０及び第２のトーションバー２５２は、容器ハウジング２０４上のヒンジカバー２０２を開閉するためのトーションばねトルクを提供する。
【0041】
図６ａ～６ｂは、一実施形態によるヒンジ付きデバイス２００における別の例示的用途を示す。一実施形態では、ヒンジ付きデバイス２００は、ヒンジカバー２０２、容器ハウジング２０４、及びインサート成形トーションバーヒンジ２８０を含む。一実施形態では、ヒンジ付きデバイス２００は、自動車のセンターコンソールである。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ２８０は、容器ハウジング２０４上のヒンジカバー２０２を開閉するための一貫性のある予測可能なトーションばねトルクを提供する。
【0042】
図６ｃ～６ｄは、一実施形態によるインサート成形トーションバーヒンジ２８０を示す。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ２８０は、ヒンジカバー２０２と容器ハウジング２０４とをヒンジ連結するための代替手段を提供する。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ２８０は、第１のヒンジ要素及び第２のヒンジ要素２８４を含み、さらにトーションバー２９０を含む。例えば、一実施形態では、第１のヒンジ要素２８２は、ヒンジカバー２０２の第１のスロット２０６内に配置され、第２のヒンジ要素２８４は容器ハウジング２０４の第１のスロット２０８内に配置される。インサート成形トーションバーヒンジ２８０は、容器ハウジング２０４上のヒンジカバー２０２を開閉するためのトーションばねトルクを提供する。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ２８０をヒンジ付きデバイス２００の両側部に配置することができる。別の実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ２８０をヒンジ付きデバイス２００の一方の側に配置し、他方の側にはプレーンピボット又は摩擦ヒンジ２９５を所望に応じて配置することができる。
【0043】
一実施形態では、第１のトーションバー２９０の第１の端部は、第１のヒンジ要素２８２内に埋め込まれ、トーションバー２９０の第２の端部は、第２のヒンジ要素２８４内に埋め込まれる。インサート成形トーションバーヒンジ２８０は、他の実施形態で上述したように、単発成形プロセスで製造することができる。先の実施形態と同様に、ヒンジ要素の成形材料は、トーションバーの端部とヒンジ要素との間に相対的な動きがないように、それぞれが輪郭特徴を含むトーションバーの端部のそれぞれを完全に取り囲み、直接的に封入する。また、先の実施形態と同様に、円形断面のトーションバーが枢動軸として使用される。第１のヒンジ要素２８２及び第２のヒンジ要素２８４が互いに相対回転をさせられると、トーションバー２９０は、主トーションヒンジ軸線に沿って枢動し、トーションばねトルクを提供する。
【0044】
図７Ａ～７Ｃは、一実施形態による折り畳みシステム３００を示す。一実施形態では、折り畳みシステム３００は、ベース３１０、折り畳み部材３１２、及びインサート成形トーションバーヒンジ３４０を含む。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ３４０は、固定ヒンジ側３４４とばね負荷側３４２とを含む。動作中、折り畳み部材３１２は、開いた位置（図７ａ及び図７ｃに図示）と折り畳まれた位置（図７ｂに図示）とを有する。折り畳み部材３１２がベース３１０に対して折り畳まれると、隙間３１５が残る。一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ３４０は、そのトーションばねトルクにより、折り畳み部材３１２がベース３１０に対して折り畳まれたときに隙間３１５を自動的に覆うように配置され、折り畳み部材３１２が折り畳まれたときに滑らかな平坦面にすることができる。
【0045】
このような隙間隠しは、ピックアップトラックなどの様々な用途で有用であり、折り畳み部材３１２は、トラックのテールゲート、荷台を運転室内に拡張するオプションを備えたトラックのミッドゲート、折り畳まれる一般的な後列シート、又は他の様々な仕切りパネルのいずれかになり得る。
【0046】
一実施形態では、インサート成形トーションバーヒンジ３４０は、インサート成形トーションバーヒンジ１０、４０、８０に関して上述したように、１つ又は複数のトーションバーの上に単発成形で射出成形される。インサート成形トーションバーヒンジ３４０は、一端が固定ヒンジ側３４４に、他端がバネ負荷側３４２に、輪郭を付けて埋め込まれた端部を含む、１つ又は複数のトーションバーを有し得る。固定ヒンジ側３４４をベース３１０に対して取り付け、埋め込まれたトーションバーに負荷を与えてばね負荷側３４２を折り畳み部材３１２に対して押し付けることにより、トーションバーヒンジ３４０は、折り畳み部材３１２がベース３１０に対して折り畳まれる際に隙間３１５を覆って折り畳まれる。
【0047】
固定ヒンジ側３４４は、ベース３１０に固定するために、ねじのクリアランス穴、接着剤による固定、スナップフィット、スタッドなど、任意の数の取り付けオプションを有することができる。ばね負荷側３４２は、構造的支持のためのリブ厚さと共に、様々な外観上の輪郭や形状を含むことができる。
【0048】
インサート成形トーションバーヒンジ３４０は、従来のヒンジよりもバレルサイズが小さく、従来のヒンジでよく使用されていた別体のコイルばねを排除している。このため、外観に優れており、コイルばねに伴う絡みの可能性も解消される。インサート成形トーションバーヒンジ３４０は、上述のように単発射出成形で作られ、様々なプラスチックの色や質感を容易に含むことができ、当技術分野で知られている完成品を作るために現在必要とされている追加の部品や加工を避けることができる。
【0049】
図８ａ～８ｂは、一実施形態による多軸のインサート成形されたトーションバーヒンジ３８０を示す図を示す。図８ｃは、一実施形態による多軸のインサート成形トーションバーヒンジ３８０の分解図を示す。一実施形態では、多軸のインサート成形トーションバーヒンジ３８０は、第１のヒンジ要素３８２、第２のヒンジ要素３８４及び第３のヒンジ要素３８６と、第１のトーションバー３９０及び第２のトーションバー３９２とを含む。多軸のインサート成形トーションバーヒンジ３８０は、上述のトーションヒンジと類似するが、回転軸線を１つではなく２つ（Ｘ１及びＸ２）有する。
【0050】
一実施形態では、第１のトーションバー３９０及び第２のトーションバー３９２のそれぞれは、主バー本体３９０ａ、３９２ａ、第１の端部３９０ｂ、３９２ｂ及び第２の端部３９０ｃ、３９２ｃを含む。第１のトーションバー３９０の主バー本体３９０ａは、第１の軸線Ｘ１上にあり、第２のトーションバー３９２の主バー本体３９２ａは、第２の軸線Ｘ２上にある。一実施形態では、第１の端部３９０ｂ、３９２ｂ及び第２の端部３９０ｃ、３９２ｃは、軸線Ｘ１及びＸ２に対して非平行方向に延在するように輪郭付けされている。他の実施形態では、平坦化部分などの、他の輪郭が使用されてもよい。
【0051】
一実施形態では、第１のトーションバー３９０ｂの第１の端部は、第２のヒンジ要素３８４内に埋め込まれ、第１のトーションバー３９０ｃの第２の端部は第１のヒンジ要素３８２内に埋め込まれ、第２のトーションバー３９２ｂの第１の端部は第３のヒンジ要素３８６内に埋め込まれ、第２のトーションバー３９２ｃの第２の端部は第２のヒンジ要素３８４内に埋め込まれる。インサート成形トーションバーヒンジ３８０は、他の実施形態で上述したように、単発成形プロセスで製造することができる。先の実施形態と同様に、ヒンジ要素の成形材料は、トーションバーの端部とヒンジ要素との間に相対的な動きがないように、それぞれが輪郭特徴を含むトーションバーの端部のそれぞれを完全に取り囲み、直接的に封入する。
【0052】
さらに、ナックル３８８（簡単のため、数個のみがラベル付けされている）は、第１のヒンジ要素３８２及び第２のヒンジ要素３８４からのナックル３８８が、第１のトーションバー３９０の主バー本体３９０ａを直接覆って形成され、第２のヒンジ要素３８４及び第３のヒンジ要素３８６からのナックル３８８が、第２のトーションバー３９２の主バー本体３９２ａを直接覆って形成されるように、第１のヒンジ要素３８２、第２のヒンジ要素３８４及び第３のヒンジ要素３８６のそれぞれに形成される。トーションバー３９０、３９２の主バー本体３９０ａ、３９２ａは円柱状であるため、トーションバー３９０は、第１のヒンジ要素３８２及び第２のヒンジ要素３８４が第１の軸線Ｘ１に沿って互いに相対回転をする際にナックル３８８内で回転し、トーションバー３９２は、第２のヒンジ要素３８４及び第３のヒンジ要素３８６が第２の軸線Ｘ２に沿って互いに相対回転をする際にナックル３８８内で回転する。追加ヒンジ要素及びトーションバーを追加することで、必要に応じて追加ヒンジ部を有してもよい。
【0053】
本明細書では特定の実施形態を図示し説明したが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、図示し説明した特定の実施形態に代えて、様々な代替的な実施態様および／又は同等の実施態様を用いることができることが理解されよう。本出願は、本明細書で説明する特定の実施形態のあらゆる適合例又は変形例をカバーすることを意図している。したがって、本発明は特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されることが意図されている。
【図1a】
【図1b】
【図1c】
【図1d】
【図1e】
【図1f】
【図1g】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図5d】
【図5e】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図6d】
【図7a】
【図7b】
【図7c】
【図8a】
【図8b】
【図8c】
【手続補正書】
【提出日】2024-08-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0053】
本明細書では特定の実施形態を図示し説明したが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、図示し説明した特定の実施形態に代えて、様々な代替的な実施態様および／又は同等の実施態様を用いることができることが理解されよう。本出願は、本明細書で説明する特定の実施形態のあらゆる適合例又は変形例をカバーすることを意図している。したがって、本発明は特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されることが意図されている。
［態様１］
インサート成形トーションバーヒンジであって、
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える円柱状金属トーションバーと；
第１のナックルを備える、成形プラスチックの第１のヒンジ要素であって、前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第１のヒンジ要素と；
第２のナックルを備える、成形プラスチックの第２のヒンジ要素であって、前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第２のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第２のヒンジ要素とを備え；
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成されており、前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、インサート成形トーションバーヒンジ。
［態様２］
前記第１のヒンジ要素の前記成形プラスチックと、前記第１のバー端部との間にコイルが存在せず、かつ、前記第２のヒンジ要素の前記成形プラスチックと、前記第２のバー端部との間にコイルが存在しないことを特徴とする、態様１に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様３］
前記第１のヒンジ要素は、前記主バー本体上に構成される第３のナックルをさらに備え、前記第２のヒンジ要素は、前記主バー本体上に構成される第４のナックルをさらに備える、ピアノヒンジとして構成される、態様１又は２に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様４］
前記第１のヒンジ要素の、前記第１のナックル及び前記第３のナックルは、前記第２のヒンジ要素の、前記第２のナックル及び前記第４のナックルと、前記主バー本体に沿って交互に配置されている、態様１～３のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様５］
前記円柱状金属トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素に排他的に接触している、態様１～４のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様６］
前記第１のバー端部及び前記第２のバー端部は、前記トーションバー軸線と非平行方向に延在するように、又は非円柱形状に、輪郭付けされ、その結果、前記第１のヒンジ要素内及び前記第２のヒンジ要素内に含まれたときに前記輪郭付端部が前記ヒンジ要素内に固定され、前記ヒンジ要素に対して回転不能である、態様１～５のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様７］
前記ナックルと前記トーションバーとの間の摩擦トルクは、前記ナックルに切り欠きを設けることで減少させられている、態様１～６のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様８］
少なくとも前記第１のヒンジ要素内又は前記第２のヒンジ要素内に埋め込まれたインパクトバーをさらに備える、態様１～７のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様９］
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える追加円柱状金属トーションバーをさらに備え；
成形プラスチックの前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記追加トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され；
成形プラスチックの前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記追加トーションバーの前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形される、態様１～８のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様１０］
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部をそれぞれ備える少なくとも３つの円柱状金属トーションバーをさらに備え；
成形プラスチックの前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定され、前記第１のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記少なくとも３つの円柱状トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され；
成形プラスチックの前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定され、前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記少なくとも３つの円柱状トーションバーの前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形される、態様９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様１１］
第１のナックルを備える、成形プラスチックの第３のヒンジ要素であって、前記第３のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記追加円柱状金属トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記追加円柱状金属トーションバーの前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第３のヒンジ要素、をさらに備える、態様９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様１２］
インサート成形トーションバーヒンジ形成方法であって、
円柱状金属トーションバーを金型キャビティ内に配置すること、であって、前記トーションバーは、一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備え、前記金型キャビティは、第１の金型キャビティ部及び第２の金型キャビティ部を備え；
前記第１の輪郭付バー端部は、前記第１の金型キャビティ部内に排他的に含まれ、前記第２の輪郭付バー端部は、前記第２の金型キャビティ部内に排他的に含まれ、前記主バー本体の一部は、前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の両方の内部に含まれる、円柱状金属トーションバーを金型キャビティ内に配置することと；
前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って完全に包含し、前記主バー本体の少なくとも一部を直接的に覆って完全に包含するように、前記第１の金型キャビティ部内に流動プラスチックを射出成形することと；
前記第１の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、であって、それにより、前記第１の輪郭付バー端部を含み、前記主バー本体の少なくとも一部を含む第１のナックルを備える、成形プラスチックの第１のヒンジ要素を形成する、前記第１の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させることと；
前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って完全に包含し前記主バー本体の少なくとも一部を直接的に覆って完全に包含するように、前記第２の金型キャビティ部内に流動プラスチックを射出成形することと；
前記第２の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、であって、それにより、前記第２の輪郭付バー端部を含み、前記主バー本体の少なくとも一部を含む第２のナックルを備える、成形プラスチックの第２のヒンジ要素を形成し、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成される、前記第２の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、
を備える、インサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１３］
前記流動プラスチックを前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の中に単発で射出すること、を備える、態様１２に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１４］
前記流動プラスチックを前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の中に別々の発射で射出すること、をさらに備える、態様１２又は１３に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１５］
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の両方に、前記主バー本体に沿って交互に配置される複数のナックルを形成すること、をさらに備える、態様１２～１４のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１６］
前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、態様１２～１５のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１７］
折り畳みシステムであって、
ベースと；
前記ベースに対して折り畳み可能であるように、前記ベースにヒンジ連結されている折り畳み部材と；
固定ヒンジ側及びばね負荷側を備えるインサート成形トーションバーヒンジであって、前記固定ヒンジ側は、前記ベースに固定され、前記ばね負荷側は、前記折り畳み部材と共に回転可能である、インサート成形トーションバーヒンジとを備え；
前記インサート成形トーションバーヒンジは、
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両側にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える円柱状金属トーションバーを備え；
前記固定ヒンジ側は、成形プラスチックから構成され、第１のナックルを備え、前記第１の輪郭付バー端部が前記固定ヒンジ側内に固定されて前記固定ヒンジ側に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形され；
前記ばね負荷側は、成形プラスチックから構成され、第２のナックルを備え、前記第２の輪郭付バー端部が前記ばね負荷側内に固定されて前記ばね負荷側に対して回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第２のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形され；
前記固定ヒンジ側及び前記ばね負荷側は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成されており、前記トーションバーは、前記固定ヒンジ側及び前記ばね負荷側の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、
折り畳みシステム。
［態様１８］
インサート成形トーションバーヒンジであって、
第１のヒンジ要素と；
第２のヒンジ要素と；
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える、円柱状金属トーションバーとを備え；
前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形された、成形プラスチックを備え；
前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形された、成形プラスチックを備え；
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線上に同軸に整列され、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成され、前記トーションバーは、前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、
インサート成形トーションバーヒンジ。
［態様１９］
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、互いに隣接しており、前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素から前記第２のヒンジ要素を通って延び、前記第２のヒンジ要素に曲がって戻るように湾曲している、態様１８に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様２０］
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、互いに隣接しており、前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素から前記第２のヒンジ要素を通って延び、前記第２のヒンジ要素に曲がって戻るように湾曲していることをさらに備える、態様１８又は１９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様１］
インサート成形トーションバーヒンジであって、
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える円柱状金属トーションバーと；
第１のナックルを備える、成形プラスチックの第１のヒンジ要素であって、前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第１のヒンジ要素と；
第２のナックルを備える、成形プラスチックの第２のヒンジ要素であって、前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第２のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第２のヒンジ要素とを備え；
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成されており、前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、インサート成形トーションバーヒンジ。
［態様２］
前記第１のヒンジ要素の前記成形プラスチックと、前記第１のバー端部との間にコイルが存在せず、かつ、前記第２のヒンジ要素の前記成形プラスチックと、前記第２のバー端部との間にコイルが存在しないことを特徴とする、態様１に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様３］
前記第１のヒンジ要素は、前記主バー本体上に構成される第３のナックルをさらに備え、前記第２のヒンジ要素は、前記主バー本体上に構成される第４のナックルをさらに備える、ピアノヒンジとして構成される、態様１又は２に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様４］
前記第１のヒンジ要素の、前記第１のナックル及び前記第３のナックルは、前記第２のヒンジ要素の、前記第２のナックル及び前記第４のナックルと、前記主バー本体に沿って交互に配置されている、態様１～３のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様５］
前記円柱状金属トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素に排他的に接触している、態様１～４のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様６］
前記第１のバー端部及び前記第２のバー端部は、前記トーションバー軸線と非平行方向に延在するように、又は非円柱形状に、輪郭付けされ、その結果、前記第１のヒンジ要素内及び前記第２のヒンジ要素内に含まれたときに前記輪郭付端部が前記ヒンジ要素内に固定され、前記ヒンジ要素に対して回転不能である、態様１～５のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様７］
前記ナックルと前記トーションバーとの間の摩擦トルクは、前記ナックルに切り欠きを設けることで減少させられている、態様１～６のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様８］
少なくとも前記第１のヒンジ要素内又は前記第２のヒンジ要素内に埋め込まれたインパクトバーをさらに備える、態様１～７のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様９］
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える追加円柱状金属トーションバーをさらに備え；
成形プラスチックの前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記追加トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され；
成形プラスチックの前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記追加トーションバーの前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形される、態様１～８のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様１０］
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部をそれぞれ備える少なくとも３つの円柱状金属トーションバーをさらに備え；
成形プラスチックの前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定され、前記第１のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記少なくとも３つの円柱状トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され；
成形プラスチックの前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定され、前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記少なくとも３つの円柱状トーションバーの前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形される、態様９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様１１］
第１のナックルを備える、成形プラスチックの第３のヒンジ要素であって、前記第３のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記追加円柱状金属トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記追加円柱状金属トーションバーの前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第３のヒンジ要素、をさらに備える、態様９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様１２］
インサート成形トーションバーヒンジ形成方法であって、
円柱状金属トーションバーを金型キャビティ内に配置すること、であって、前記トーションバーは、一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備え、前記金型キャビティは、第１の金型キャビティ部及び第２の金型キャビティ部を備え；
前記第１の輪郭付バー端部は、前記第１の金型キャビティ部内に排他的に含まれ、前記第２の輪郭付バー端部は、前記第２の金型キャビティ部内に排他的に含まれ、前記主バー本体の一部は、前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の両方の内部に含まれる、円柱状金属トーションバーを金型キャビティ内に配置することと；
前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って完全に包含し、前記主バー本体の少なくとも一部を直接的に覆って完全に包含するように、前記第１の金型キャビティ部内に流動プラスチックを射出成形することと；
前記第１の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、であって、それにより、前記第１の輪郭付バー端部を含み、前記主バー本体の少なくとも一部を含む第１のナックルを備える、成形プラスチックの第１のヒンジ要素を形成する、前記第１の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させることと；
前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って完全に包含し前記主バー本体の少なくとも一部を直接的に覆って完全に包含するように、前記第２の金型キャビティ部内に流動プラスチックを射出成形することと；
前記第２の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、であって、それにより、前記第２の輪郭付バー端部を含み、前記主バー本体の少なくとも一部を含む第２のナックルを備える、成形プラスチックの第２のヒンジ要素を形成し、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成される、前記第２の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、
を備える、インサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１３］
前記流動プラスチックを前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の中に単発で射出すること、を備える、態様１２に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１４］
前記流動プラスチックを前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の中に別々の発射で射出すること、をさらに備える、態様１２又は１３に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１５］
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の両方に、前記主バー本体に沿って交互に配置される複数のナックルを形成すること、をさらに備える、態様１２～１４のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１６］
前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、態様１２～１５のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
［態様１７］
折り畳みシステムであって、
ベースと；
前記ベースに対して折り畳み可能であるように、前記ベースにヒンジ連結されている折り畳み部材と；
固定ヒンジ側及びばね負荷側を備えるインサート成形トーションバーヒンジであって、前記固定ヒンジ側は、前記ベースに固定され、前記ばね負荷側は、前記折り畳み部材と共に回転可能である、インサート成形トーションバーヒンジとを備え；
前記インサート成形トーションバーヒンジは、
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両側にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える円柱状金属トーションバーを備え；
前記固定ヒンジ側は、成形プラスチックから構成され、第１のナックルを備え、前記第１の輪郭付バー端部が前記固定ヒンジ側内に固定されて前記固定ヒンジ側に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形され；
前記ばね負荷側は、成形プラスチックから構成され、第２のナックルを備え、前記第２の輪郭付バー端部が前記ばね負荷側内に固定されて前記ばね負荷側に対して回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第２のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形され；
前記固定ヒンジ側及び前記ばね負荷側は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成されており、前記トーションバーは、前記固定ヒンジ側及び前記ばね負荷側の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、
折り畳みシステム。
［態様１８］
インサート成形トーションバーヒンジであって、
第１のヒンジ要素と；
第２のヒンジ要素と；
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える、円柱状金属トーションバーとを備え；
前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形された、成形プラスチックを備え；
前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形された、成形プラスチックを備え；
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線上に同軸に整列され、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成され、前記トーションバーは、前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、
インサート成形トーションバーヒンジ。
［態様１９］
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、互いに隣接しており、前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素から前記第２のヒンジ要素を通って延び、前記第２のヒンジ要素に曲がって戻るように湾曲している、態様１８に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
［態様２０］
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、互いに隣接しており、前記トーションバーは、前記第１のヒンジ要素から前記第２のヒンジ要素を通って延び、前記第２のヒンジ要素に曲がって戻るように湾曲していることをさらに備える、態様１８又は１９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
インサート成形トーションバーヒンジであって、一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える円柱状金属トーションバーと；
第１のナックルを備える、成形プラスチックの第１のヒンジ要素であって、前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第１のヒンジ要素と；
第２のナックルを備える、成形プラスチックの第２のヒンジ要素であって、前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第２のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第２のヒンジ要素とを備え；
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成されており、前記円柱状金属トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、インサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項2】
前記第１のヒンジ要素の前記成形プラスチックと、前記第１の輪郭付バー端部との間にコイルが存在せず、かつ、前記第２のヒンジ要素の前記成形プラスチックと、前記第２の輪郭付バー端部との間にコイルが存在しないことを特徴とする、請求項１に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項3】
前記第１のヒンジ要素は、前記主バー本体上に構成される第３のナックルをさらに備え、前記第２のヒンジ要素は、前記主バー本体上に構成される第４のナックルをさらに備える、ピアノヒンジとして構成される、請求項１に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項4】
前記第１のヒンジ要素の、前記第１のナックル及び前記第３のナックルは、前記第２のヒンジ要素の、前記第２のナックル及び前記第４のナックルと、前記主バー本体に沿って交互に配置されている、請求項３に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項5】
前記円柱状金属トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素に排他的に接触している、請求項１に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項6】
前記第１の輪郭付バー端部及び前記第２の輪郭付バー端部は、前記トーションバー軸線と非平行方向に延在するように、又は非円柱形状に、輪郭付けされ、その結果、前記第１のヒンジ要素内及び前記第２のヒンジ要素内に含まれたときに前記第１の輪郭付バー端部及び前記第２の輪郭付バー端部がそれぞれ前記第１のヒンジ要素内及び前記第２のヒンジ要素内に固定され、それぞれ前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素に対して回転不能である、請求項１に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項7】
前記ナックルと前記円柱状金属トーションバーとの間の摩擦トルクは、前記ナックルに切り欠きを設けることで減少させられている、請求項１に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項8】
少なくとも前記第１のヒンジ要素内又は前記第２のヒンジ要素内に埋め込まれたインパクトバーをさらに備える、請求項１に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項9】
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える追加円柱状金属トーションバーをさらに備え；成形プラスチックの前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記追加円柱状金属トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され；
成形プラスチックの前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記追加円柱状金属トーションバーの前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形される、請求項１～８のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項10】
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部をそれぞれ備える少なくとも３つの円柱状金属トーションバーをさらに備え；成形プラスチックの前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定され、前記第１のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記少なくとも３つの円柱状金属トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され；
成形プラスチックの前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定され、前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記少なくとも３つの円柱状金属トーションバーの前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形される、請求項９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項11】
第１のナックルを備える、成形プラスチックの第３のヒンジ要素であって、前記第３のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第３のヒンジ要素内に固定されて前記第３のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記追加円柱状金属トーションバーの前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記追加円柱状金属トーションバーの前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形される、第３のヒンジ要素、をさらに備える、請求項９に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項12】
インサート成形トーションバーヒンジ形成方法であって、円柱状金属トーションバーを金型キャビティ内に配置すること、であって、前記円柱状金属トーションバーは、一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備え、前記金型キャビティは、第１の金型キャビティ部及び第２の金型キャビティ部を備え；
前記第１の輪郭付バー端部は、前記第１の金型キャビティ部内に排他的に含まれ、前記第２の輪郭付バー端部は、前記第２の金型キャビティ部内に排他的に含まれ、前記主バー本体の一部は、前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の両方の内部に含まれる、円柱状金属トーションバーを金型キャビティ内に配置することと；
前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って完全に包含し、前記主バー本体の少なくとも一部を直接的に覆って完全に包含するように、前記第１の金型キャビティ部内に流動プラスチックを射出成形することと；
前記第１の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、であって、それにより、前記第１の輪郭付バー端部を含み、前記主バー本体の少なくとも一部を含む第１のナックルを備える、成形プラスチックの第１のヒンジ要素を形成する、前記第１の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させることと；
前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って完全に包含し前記主バー本体の少なくとも一部を直接的に覆って完全に包含するように、前記第２の金型キャビティ部内に流動プラスチックを射出成形することと；
前記第２の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、であって、それにより、前記第２の輪郭付バー端部を含み、前記主バー本体の少なくとも一部を含む第２のナックルを備える、成形プラスチックの第２のヒンジ要素を形成し、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成される、前記第２の金型キャビティ部の前記流動プラスチックを固化させること、
を備える、インサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項13】
前記流動プラスチックを前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の中に単発で射出すること、を備える、請求項１２に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項14】
前記流動プラスチックを前記第１の金型キャビティ部及び前記第２の金型キャビティ部の中に別々の発射で射出すること、をさらに備える、請求項１２に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項15】
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の両方に、前記主バー本体に沿って交互に配置される複数のナックルを形成すること、をさらに備える、請求項１２に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項16】
前記円柱状金属トーションバーは、前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、請求項１２～１５のいずれか一項に記載のインサート成形トーションバーヒンジ形成方法。
【請求項17】
折り畳みシステムであって、ベースと；
前記ベースに対して折り畳み可能であるように、前記ベースにヒンジ連結されている折り畳み部材と；
固定ヒンジ側及びばね負荷側を備えるインサート成形トーションバーヒンジであって、前記固定ヒンジ側は、前記ベースに固定され、前記ばね負荷側は、前記折り畳み部材と共に回転可能である、インサート成形トーションバーヒンジとを備え；
前記インサート成形トーションバーヒンジは、
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両側にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える円柱状金属トーションバーを備え；
前記固定ヒンジ側は、成形プラスチックから構成され、第１のナックルを備え、前記第１の輪郭付バー端部が前記固定ヒンジ側内に固定されて前記固定ヒンジ側に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第１のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形され；
前記ばね負荷側は、成形プラスチックから構成され、第２のナックルを備え、前記第２の輪郭付バー端部が前記ばね負荷側内に固定されて前記ばね負荷側に対して回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形され、前記第２のナックルは、前記主バー本体の一部を直接的に覆って包含するように成形され；
前記固定ヒンジ側及び前記ばね負荷側は、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成されており、前記円柱状金属トーションバーは、前記固定ヒンジ側及び前記ばね負荷側の前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、
折り畳みシステム。
【請求項18】
インサート成形トーションバーヒンジであって、第１のヒンジ要素と；
第２のヒンジ要素と；
一部がトーションバー軸線に沿って延びる主バー本体、前記主バー本体の両端にある第１の輪郭付バー端部及び第２の輪郭付バー端部を備える、円柱状金属トーションバーとを備え；
前記第１のヒンジ要素は、前記第１の輪郭付バー端部が前記第１のヒンジ要素内に固定されて前記第１のヒンジ要素に対して回転不能であるように、前記第１の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形された、成形プラスチックを備え；
前記第２のヒンジ要素は、前記第２の輪郭付バー端部が前記第２のヒンジ要素内に固定されて前記第２のヒンジ要素に対し回転不能であるように、前記第２の輪郭付バー端部を直接的に覆って包含するように成形された、成形プラスチックを備え；
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、前記トーションバー軸線上に同軸に整列され、前記トーションバー軸線に沿って互いに相対回転をするように構成され、前記円柱状金属トーションバーは、前記相対回転によってトーションばねトルクを生成する、
インサート成形トーションバーヒンジ。
【請求項19】
前記第１のヒンジ要素及び前記第２のヒンジ要素は、互いに隣接しており、前記円柱状金属トーションバーは、前記第１のヒンジ要素から前記第２のヒンジ要素を通って延び、前記第２のヒンジ要素に曲がって戻るように湾曲している、請求項１８に記載のインサート成形トーションバーヒンジ。
【国際調査報告】