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トルクヒンジ

トルクヒンジ (フリクションヒンジまたはポジションコントロールヒンジとも呼ばれます)は、内蔵された内部摩擦(標準的な回転ヒンジとは異なる「フリーストップ」機能)により、パネル、蓋、ディスプレイを回転経路に沿って任意の角度で保持する、精密工学に基づいたメカニカルヒンジです。ノートPCの画面や、医療用モニターアーム、メンテナンス時に開いたままにできる産業用コントロールパネルなど、トルクヒンジは角度を制御、調整、再現する必要がある場合に最適な技術ソリューションです。HSPは5つの製品シリーズで100以上のトルクヒンジを製造しており、0.1N-mから25N-mまでのトルク値、調整可能な構成と工場で校正された構成、リーフスタイルとスイベルスタイルの形状、Φ6.3mmのミニデザインからフルサイズの工業用フレームまでの標準外形をカバーしています。.

OEMの設計エンジニアや調達チームにとって、トルクヒンジの選択は、外観ではなく、保持トルク、サイクル寿命、形状、調整可能性によって支配される技術的な決断です。当社のエンジニアリングチームは、民生用電子機器、医療機器、産業用オートメーション、セルフサービスキオスク、計器エンクロージャーの各分野のOEMにトルクヒンジソリューションを提供してきた10年以上の経験を生かし、定格トルク、摩擦機構、取り付け形状を特定のアプリケーションに適合させます。.

トルクヒンジとは?

トルクヒンジとは、回転時に抵抗となる内部摩擦機構を備えたヒンジのことです。トルクヒンジを使用したパネルを開閉する際、ヒンジ内部の摩擦機構が調整された保持力(N-mまたはkgf-cm単位で測定)を発生させます。.

この「どの角度でも自由に止まる」動作が、トルクヒンジと他のヒンジの違いです。標準的なバットヒンジは自由に回転し(摩擦なし)、スプリングヒンジは自動的に閉じた状態に戻り(アクティブフォース)、ディテントヒンジはあらかじめ設定された位置にカチッと止まります(メカニカルストップ)。トルクヒンジだけが、全回転にわたってスムーズで継続的な保持力を提供します。ユーザーは、パネルが最後に置かれた場所にいつまでも留まることを期待します。.

トルク・ヒンジの仕組み

トルクヒンジの内部では、摩擦機構は通常3つの設計のうちの1つである:

  • 摩擦ディスク/ワッシャースタック: 回転するリーフの間にあらかじめ摩擦ディスクを積み重ね、ディスクの圧縮に比例した抵抗を発生させます。ユニット間の一貫性が重要な定トルクヒンジでは一般的です。.
  • テンションスプリングまたはラップスプリング: スプリングが張力をかけてヒンジピンに巻き付き、その中でピンが回転する際に摩擦を発生させます。バネの張力をセットスクリューで調整できる、多くのトルク調整式設計に使われる。.
  • プレロードスリーブとシャフト: 精密機械加工されたスリーブとシャフトは、コントロールされた干渉嵌合により、コンパクトやミニトルクヒンジで一般的な安定した回転摩擦を生み出します。.

3つの設計すべてにおいて、摩擦は偶然のものではなく、設計されたものです。トルク値、公差、サイクル寿命にわたる保持力は設計段階で検証され、製造ロットごとに検証されます。この工学的管理こそが、トルクヒンジ(精密部品)と「硬い」ヒンジ(事故)を分けるのです。.

HSP トルクヒンジシリーズ - 5つの専門シリーズ

HSPのトルクヒンジカタログは、トルク制御、形状、アプリケーションの異なる組み合わせに最適化された5つの製品ファミリーに構成されています:

調整可能トルクヒンジ(40以上のモデル)

取り付け後、セットスクリューで調整可能。標準トルク0.35-20N-m、カスタム0.1-25N-m。パネル荷重が変化する場合、エンドユーザーによる調整が必要な場合、または1つのヒンジで複数の製品に対応する場合に使用されます。一般的な用途:産業用HMIパネル、医療用ポジショニングアーム、研究用機器、セルフサービスキオスク。. トルク調整可能なヒンジを見る

コンスタントトルクヒンジ (29+ モデル)

工場出荷時に校正され、変更できない摩擦値。一般的な値0.5 / 1.0 / 2.0 / 5.0 / 6.0 N-m。80%のトルク保持で20,000サイクル検証済み。すべてのユニットがエンドユーザーと同一でなければならない大量生産用に指定。一般的な用途:ラップトップ・スクリーン、自動車内装、家電製品、医療用固定アーム。. 定トルクヒンジを見る

ミニ/コンパクトトルクヒンジ(12モデル以上)

0.1N-mのトルク分解能で、Φ6.3×12mmのスペース制約のあるマイクロトルクヒンジ。SK7バネ鋼と1215快削鋼を使用し、小断面での厳しい公差を実現。携帯機器、ハンドヘルド機器、折りたたみ式電子機器、小型エンクロージャーに最適です。. ミニトルクヒンジを見る

360°回転トルクヒンジ(18モデル以上)

360°回転し、どの角度でも位置を保持する単軸回転ヒンジ。一部のモデルでは中央部にケーブル通し穴(Φ10-32 mm)があります。回転式ディスプレイ、セキュリティカメラ、セルフサービス端末スクリーン、POSディスプレイ、工作機械制御パネルなどに使用されます。. スイベル・トルク・ヒンジを見る

ディテント/ポジショニングヒンジ(5モデル以上)

トルクヒンジは、通常65°、115°、225°の角度でストップし、あらかじめ設定された位置で「カチッ」という触感のフィードバックが得られます。ほとんどのプロジェクトは、特定のOEM要件に合わせてカスタム開発されています。固定された作業角度を持つ機器カバー、検査パネル、および設計された表示位置を持つディスプレイに使用されます。. ディテント・ヒンジを見る

トルクヒンジの選び方 - 意思決定の枠組み

適切なトルクヒンジを選ぶには、まず3つの技術的な質問から始め、次に特定の製品群に絞り込みます:

  • ステップ1 - どのくらいのトルクが必要か? パネル重量×回転軸からの距離から計算する。保持トルクは、サイクル寿命に伴うトルク保持力の低下と付加荷重の許容誤差を考慮し、計算上の要求値より30~50%高くご指定ください。.
  • ステップ2 - 調整可能か、工場出荷時設定か? パネル荷重が変化する場合、エンドユーザーがフィーリングを調整する必要がある場合、または1つのヒンジで複数の製品バリエーションに対応する場合は、調整可能をお選びください。大量生産で、すべてのユニットのフィーリングが同じでなければならない場合は、定トルクヒンジをお選びください。.
  • ステップ3 - ジオメトリーとモーションタイプ? リーフ式ヒンジ(調整可能、一定)パネル回転用(蓋、ドア、カバー)。360°軸回転用スイベルヒンジ(スクリーン、カメラ)コンパクトな封筒用のミニヒンジディテントヒンジ(繰り返し可能な特定の角度用.
もしアプリケーションが...この家族を選ぶ
可変負荷パネル、エンドユーザーによる調整が必要調整可能トルク
大量生産される消費者製品、どのユニットも同じように感じられなければならないコンスタント・トルク
ポータブル/ハンドヘルド機器、狭いエンクロージャスペースミニ/コンパクトトルク
1つの軸を中心に回転するスクリーン、カメラ、パネル360°スイベル・トルク
パネルは、触覚フィードバックにより、特定の繰り返し可能な角度で停止する必要がある。ディテント/ポジショニング

品質とテスト能力

HSPのトルクヒンジは、リリース前に社内試験で検証されます。ISO9001認証を取得した7,000m²の工場では、4つの専用試験ステーションが品質検証の全サイクルをカバーしています:

  • 二次元光学寸法検査: リーフの平坦度、ピン直径、穴ピッチ、および取り付けフィーチャーの公差を検証します。.
  • トルク校正テスト: 各ヒンジモデルの定格摩擦値と製造公差(校正済みモデルでは±5%)を測定します。調整可能なトルク範囲は、全調整スパンで検証されます。.
  • 疲労サイクル試験: 専用の回転試験装置により、1モデルあたり10,000~20,000サイクルを実行し、1サイクル目、10,000サイクル目、20,000サイクル目でトルクを測定することで、定トルク設計の寿命末期における≥80%のトルク保持を確認します。.
  • 塩水噴霧試験(ASTM B117): SUS304ステンレスに表面処理を施し、マリン、ウォッシュダウン、アウトドア仕様に対応。.

文書化された品質記録を必要とするOEMプロジェクトでは、ご要望に応じてテストレポートをご提供いたします。.

一般的な産業と用途

  • 家電製品: ラップトップスクリーン、タブレットスタンド、折りたたみ式ディスプレイ、モニターピボットマウント、コンバーチブル2-in-1デバイス。.
  • 医療機器: 患者用モニターアーム、画像表示用ディスプレイサポート、器具用カート回転装置、ベッドサイド・ディスプレイ、検査用分析装置カバー。.
  • 産業オートメーションとHMI オペレーターパネル、機械制御画面、検査アクセスドア、CNC機械ディスプレイ。.
  • セルフサービスのキオスクと端末: ATMスクリーンローテーション、発券キオスク、POS端末、セルフレジ・ディスプレイ、カスタマー/オペレーター両用スクリーン。.
  • 自動車と運輸: 車載ディスプレイ・スクリーン、グローブボックス・カバー、後部座席用エンターテインメント・パネル、商用車用内装品。.
  • 業務用電化製品: 電子レンジのコントロールパネル、業務用冷蔵庫のカバー、コーヒーメーカーのディスプレイ、フードサービス機器のパネルなど。.
  • 監視と放送: パンチルトカメラマウント、スタジオカメラベース、ライティングリグスイーベル、ライブストリーミング機材用ターンテーブル。.
  • ポータブル機器: ハンドヘルド・スキャナー、ポータブル検査機器、ポイントオブケア医療機器、頑丈なハンドヘルド端末。.

トルクヒンジと工業用ヒンジの比較

トルクヒンジと 工業用ヒンジ は、基本的に異なるデザイン目的を果たします。トルクヒンジは、設計された摩擦によってパネルを任意の角度に保持する精密部品で、パネルがユーザーが置いた場所に留まらなければならない場合に選ばれます。産業用ヒンジは、重いドア、パネル、エンクロージャーを揺動させる構造部品で、耐荷重、環境耐久性、ドアアライメントが位置保持よりも重要な場合に選ばれます。.

選択要因トルクヒンジ工業用ヒンジ
主要機能どの角度でもポジションを保持ピボット重いドアとパネル
エンジニアリング・フォーカス摩擦校正とトルク保持耐荷重と接合強度
標準的なトルクまたは負荷0.1-25 N-m 保持トルク1組あたり最大80kgのパネル荷重
一般的なアプリケーションスクリーン、蓋、モニター、カメラ、ディスプレイキャビネットドア、マシンガード、機器筐体
材料SUS304、亜鉛合金、SK7バネ鋼SUS 201/304/316、SPC、ZDC

OEMカスタマイズ

HSPは5つの製品シリーズ全てにおいて、カスタムトルクヒンジの開発をサポートしています。お客様から図面、目標トルク値、またはサンプルのご要求をいただき、弊社のエンジニアリングチームが実現可能性を確認し、約10営業日でサンプルを作成し、MOQ1,000個からの量産をサポートします。カスタムトルク定格、取り付け穴パターン、リーフ寸法、開き角度、表面仕上げ、L/R方向はすべて開発段階で調整可能です。特定のコンフィギュレーションの生産リードタイムとMOQは、ご要望に応じてご提供いたします。.

よくある質問

トルクヒンジとは何ですか?

トルクヒンジは、パネル、リッド、ディスプレイを回転経路に沿った任意の角度で保持する、設計された内部摩擦を持つヒンジです。標準的なヒンジ(自由に回転する)やスプリングヒンジ(自動的に閉じた状態に戻る)とは異なり、トルクヒンジは滑らかで調整された抵抗を生み出します。.

トルクヒンジの保持力はどのように測定するのですか?

トルクはニュートン・メートル(N・m)またはキログラム力センチメートル(kgf・cm)で測定される。1N-mは約10.2kgf-cmに相当します。HSPのカタログトルク値はN・mで指定されており、OEMのカスタム定格では0.1N・m(ミニトルク)から25N・m(ヘビーデューティ調整トルク)まで利用可能です。.

アプリケーションに必要なトルクはどのように計算するのですか?

パネルの重量に回転軸からパネルの重心までの距離を掛ける。その結果がパネルを水平に保持するのに必要な静的トルクです。サイクル寿命に伴うトルク保持力の低下や、ケーブル、付属品、熱影響による負荷の許容誤差を考慮し、この計算値より30-50%上の保持トルクを指定してください。.

アジャスタブルトルクとコンスタントトルクのどちらを選ぶべきか?

パネル荷重が製品によって異なる場合、エンドユーザーが取り付け後に使用感を調整する必要がある場合、または1つのヒンジで複数のSKUに対応したい場合は、調整可能なトルクをお選びください。また、1つのヒンジで複数のSKUに対応させたい場合にも、調整可能なトルクをお選びください。.

トルクヒンジに期待できるサイクル寿命は?

標準的なHSPトルクヒンジは、モデルや定格トルクに応じて10,000~20,000サイクルまで設計、テストされています。定トルクモデルは20,000サイクルまで検証され、寿命末期には≥80%のトルクを保持します。より高いサイクル要件については、OEM仕様の際にご相談ください。.

図面に基づいてトルクヒンジをカスタマイズできますか?

はい。HSPトルクヒンジ5シリーズ全てにおいて、トルク値、取付穴パターン、リーフ寸法、開き角度、材質、表面仕上げのカスタム対応が可能です。サンプルは通常10営業日以内にご用意いたします。.

HSPトルク・ヒンジにはどんな素材がありますか?

標準材質には、SUS304ステンレス鋼(鏡面仕上げまたはサテン仕上げ)、亜鉛合金(クロムメッキ、つや消し、黒色仕上げ)、ミニモデル用にはSK7ばね鋼および1215快削鋼、スイベルモデル用にはニッケルメッキを施した炭素鋼があります。材質の選択は、使用環境、仕上げ要件、荷重特性によって異なります。.

私の用途に合ったトルクヒンジを紹介してもらえますか?

はい。パネル重量、パネル寸法、回転軸、必要な開き角度、取り付けスペース、使用環境、1日のサイクル数などをお知らせください。適切なモデルを推奨するか、カスタムソリューションを開発します。. エンジニアリングチームへのお問い合わせ テクニカルサポート.