JP2000022790A

JP2000022790A - ヒンジユニット

Info

Publication number: JP2000022790A
Application number: JP21953598A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kitahara; 宏之北原; Hidehiko Oshikawa; 英彦押川; Kenji Takamura; 研志高村
Original assignee: TOKAI COMMUNICATION IND; TOKAI TSUSHIN KOGYO KK
Current assignee: TOKAI COMMUNICATION IND; TOKAI TSUSHIN KOGYO KK
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】フラップ付きの携帯電話機やＰＨＳ（簡易型
携帯電話）に適したヒンジユニットを、フラップが閉じ
た状態を安定に維持するとともに、開けやすく、またフ
ラップに外圧が加わっても破損しにくく、しかも安価で
組立しやすいものとする。【解決手段】ヒンジユニット３０はハウジング中４０
に、リング状のカム形状部６３を備えるカム６０、同様
のカム形状部７６を備えるアクチェーター７０を対向配
置し、両者を圧接するコイルスプリング５０も内蔵す
る。カムの形状は１８０°間隔の山部と、同じく１８０
°間隔の谷部とを備えるとともに、山部と谷部とは９０
°より小さい位相差角度をもたせて形成し、カムの傾斜
が緩急二つの斜面を隣接して備えるようにする。電話機
本体側の凹部２１にハウジング４０を嵌め込み、アクチ
ェーター７０の凸部７３をフラップ１の凹部１１に嵌め
込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話やＰＨＳ等
の電話機に関し、詳しくはフラップ付きの電話機のフラ
ップの回転機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の携帯電話、ＰＨＳを始めとする移
動体通信機器の普及には目を見張るものがあるが、これ
らの機器は当然身につけて携帯する機会が多いため、入
力キーボタンが誤って押されて誤動作の原因となること
がある。そこでこの対策として機器を使用しないとき、
入力キーボタン部を保護するためのフラップが装着され
た機器が知られており、このフラップは機器を使用しな
いときは電話機本体側に沿って閉じて入力キーボタン部
に覆いかぶさってボタンを押せないようにする。そして
機器を使用し、ボタン操作が必要なときはフラップを開
いて下げ入力キーボタンを操作する。

【０００３】図１にフラップ付き電話機の立体斜視図を
示し、また、図１０にフラップの部分の側面図をフラッ
プの動作を理解できるようにフラップの複数の状態が記
入されて示してある。フラップ１は電話機本体２の下端
にその回転軸１２が係合され、一定角度の範囲を回動可
能な構造となっている。

【０００４】図１０において、フラップ１がＡの状態で
は後述する回転機構の付勢作用によってさらに閉じよう
とする回転力が図中の矢印プラス方向に働く。この付勢
作用によって電話機に振動や衝撃等の外圧が加わった際
にも安易に開かないようになっている。

【０００５】フラップ１を開くときは図１０のＢ点まで
手で回動させると回転機構の付勢力は図中の矢印マイナ
ス方向に切り替わり、やがて付勢力が解除されてＣの位
置で安定する。この状態でキー入力の操作及び通信が行
われる。Ｃの状態で何らかの力がフラップ１に加わりさ
らに回動させられるとＤ点までは回動するが、それ以上
の回転は、電話機本体２とフラップ１に設けた図示しな
いストッパーの作用により規制される。なお、フラップ
１はＤの位置ではプラス方向の付勢力が働いているた
め、外圧が解除されるとＣの位置まで戻されて安定す
る。そしてフラップ１を本体に収納するときは、Ｃ点よ
りＢ点以上まで手で回動させれば、回転機構の付勢力は
図中の矢印プラス方向に切り替わりＡの状態に戻る。

【０００６】このような付勢力を備えた回転機構は図１
１に分解斜視図で示したヒンジ構造によって実現されて
いる。３はヒンジユニットであり、その本体となるハウ
ジング４の格納凹部４１内に、コイルスプリング５、カ
ム６、アクチェーター７を収納し、カバー８で閉じる構
造となっている。ハウジング４の外形は本体２の下端左
右に形成した一対の角穴状のヒンジ収納穴２１と略同寸
となっていて、ここにヒンジユニット３は収容される。

【０００７】ハウジング４の端面には前記の格納凹部４
１が略円筒形状に長手方向に向け形成され開口してお
り、底面は閉じている。該格納凹部４１にはその外周部
分に、後述のカム６の回転防止リブ６１に対応した位置
に回転防止溝４２が対称一対に、格納凹部４１と同じ深
さまで形成されている。ハウジング４の外側面の対向す
る２面にはカバー８を嵌合する溝４３と穴４４とが設け
られる。５はコイルスプリングで、これも後述のカム６
のコイルスプリング格納凹部６５に収納可能な外形が設
定され、座の一端は前記格納凹部６５の仕切り壁６６に
当接、他端はハウジング格納凹部４１の底面に当接する
ような圧縮スプリングである。カム６は略円柱形状であ
り、その外周部にはハウジング４の回転防止溝４２と当
接摺動可能な回転防止リブ６１を２か所突出形成してあ
る。

【０００８】カム６の円柱形の一端には、コイルスプリ
ング５を収容する前記の格納凹部６５が設けられ、ま
た、他端には、山部６２ａと谷部６２ｂとをなだらかに
つないだ形状のカム形状部６２が一体形成される。ま
た、アクチェーター７のカム６と対向する面にはカム形
状部６２面をトレースするのに都合がよいように先端に
Ｒを施された板部７１が形成され、アクチェーター７の
ツバ部７２はハウジング４の格納凹部４１に収納された
状態で回転可能な寸法で円盤状に形成され、さらに、板
部７１を突出させた側とは逆の端部にはフラップ１の軸
１２に形成された凹部１１と略同寸に方形に形成された
凸部７３が設けられる。８はカバーであり、金属薄板を
プレスして形成、ハウジングの端面と略同寸の面には前
記アクチェーター７の凸部７３より大きな貫通穴８１が
形成され、また、同面から延設して、ハウジング４の側
面の溝４３に対応する方向、位置、寸法のフック８２が
形成され、その先端には、溝４３の先端の穴４４に係合
する突起８３と爪８４が設けられる。

【０００９】このような部品構成のヒンジユニット３
は、ハウジング４とカム６とに挟まれたコイルスプリン
グ５が適正に配置された状態で圧縮されている。カム６
の山部６２ａと谷部６２ｂとがアクチェーター７の板部
７１に接触する方向でハウジング４の格納凹部４１内に
収容され、カバー８のフック８２とハウジング４の溝４
３、爪８４と穴４４とが嵌合され、カム６とアクチェー
ター７間に作用するコイルスプリング５の反力をアクチ
ェーター７のツバ部７２とカバー８の貫通穴８１の縁部
で受け止めている。即ち、ハウジング４とカバー８で囲
繞された格納凹部４１内にコイルスプリング５の反力を
受けたカム６が、回転はしないが軸方向の摺動可能な状
態で、アクチェーター７が回転と軸方向の摺動とが可能
な状態にセットされている。

【００１０】このような状態でアクチェーター７の突部
７３を回転させるとコイルスプリング５の反力によりカ
ム６の山部６２ａ、谷部６２ｂとアクチェーターの板部
７１との回転摺動に抵抗が発生しトルクが生じる。その
トルクの特性はカム６の谷部６２ｂとアクチェーター７
の板部７１が接する状態がコイルスプリング５を最も軽
く圧縮する状態であり、最も安定している。よって回転
トルクはゼロとなる。

【００１１】次に谷部６２ｂから山部６２ａの間に板部
７１が接する区間は、次第にコイルスプリング５の圧縮
量が増えるためカム６とアクチェーター７との抵抗が増
え、トルクも次第に大きくなる。また、その状態で突部
７３の回転を解放すると板部７１はカム６の最も安定し
ている状態である谷部６２ｂに戻る力が作用し、谷部６
２ｂまで逆回転するように回転を逆転させるトルクが発
生する。カム６の山部６２ａの頂点と板部７１とが接す
るとコイルスプリング５の圧縮量は最大となるが、板部
７１は頂点で停止し、ここでもトルクはゼロの状態とな
る。

【００１２】次に山部６２ａから谷部６２ｂの間に板部
７１が接する区間は、最も安定している状態である谷部
６２ｂに早く到達しようとする力が働き、谷部６２ｂま
で加速し、回転を進める方向のトルクが発生する。

【００１３】なお、以上の説明とは逆の方向にアクチェ
ーター７の突部７３を回転させると逆の順序の作用が発
生する。

【００１４】ここで前記の説明に用いた図１０、図１１
に加えて、図１４を用いて前記の動作をさらに詳細に説
明する。電話機本体２の下端の、ヒンジユニット３収容
のための穴２１とハウジング４、コイルスプリング５、
カム６、カバー８は回転方向に対して一体化されてい
て、共に回動する。一方、フラップ１のヒンジユニット
収納のための凹部１１とアクチェーター７とは回転方向
に対して一体化されている。つまり、フラップ１をある
回転方向に操作し、本体２側が保持されているとき、カ
ム６のカム形状部６２（山部６２ａから谷部６２ｂの連
続した面）と、アクチェーター７の板部７１との間に摩
擦が生じトルクが発生する。図１０に記入したフラップ
１のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの状態変化に対応するヒンジユ
ニット３のこの状態の変化を、図１４の（Ａ）から
（Ｄ）に示した。

【００１５】フラップ１が閉じている「Ａ」の状態、図
１４（Ａ）の状態では、谷部６２ｂの底より３０°手前
の位置に板部７１があり、板部７１は谷部６２ｂの底へ
戻る力が働き、フラップ１はさらに閉じようとするトル
クが発生している。

【００１６】フラップ１を開こうとする「Ａ」から
「Ｂ」の区間は、谷部６２ｂの底から３０°手前より板
部７１が摺動する。板部７１は回転に逆らい谷部６２ｂ
に戻ろうとする力が働き、フラップ１は閉じた状態に戻
ろうとする力が働く。従ってフラップ１を開くには、こ
の戻ろうとするトルク以上のトルクを加えて開く必要が
ある。

【００１７】フラップ１がやや開いた「Ｂ」の状態，図
１４（Ｂ）の状態では、山部６２ａの頂点と板部７１が
接しているため、安定状態にあり、フラップ１にトルク
は発生せず、静止している。

【００１８】フラップ１の「Ｂ」から「Ｃ」の区間で
は、山部６２ａの頂点より谷部６２ｂの底を板部７１が
摺動するため、板部７１は加速し、早く谷部６２ｂに到
達しようとする力が働き、フラップ１に外力を加えずと
も「Ｃ」点まで回動する。

【００１９】「Ｃ」点の状態、図１４（Ｃ）の状態で
は、谷部６２ｂの底と板部７１が接しているため、安定
状態にあり、フラップ１にトルクは発生せず、静止して
いる。

【００２０】フラップ１の「Ｃ」から「Ｄ」の区間で
は、谷部６２ｂの底より山部６２ａに３０°進んだ位置
に板部７１が摺動するため、板部７１は谷部６２ｂに戻
ろうとする力が働き、フラップ１には「Ｃ」に戻るトル
クが発生し、戻って安定する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のヒン
ジ構造によれば、カム形状部６２の要部の正面図である
図１２、同じく側面図である図１３に示すように、対向
して配置された一対二組の山部６２ａ、谷部６２ｂとが
それぞれ１８０°対向して配置され、山部６２ａと谷部
６２ｂとは９０°位相を代えて配置されているので、谷
部から山部、山部から谷部に至るトルクは同じとなる。
これはフラップの操作ではＡＢ間、ＢＣ間、ＣＤ間のト
ルクが同じとなることである。

【００２２】また、フラップが開いた状態「Ｃ」点で
は、閉じた状態「Ａ」より１５０°の状態が使用上邪魔
にならず通話しやすい。その１５０°を確保するとフラ
ップを開くためには６０°以上持ち上げる必要がある。

【００２３】フラップの操作を考慮するとフラップを閉
じた状態でかかるプリテンションは大きい方が振動や衝
撃が加わったとき開きにくくなり都合がいい。

【００２４】また、フラップを持ち上げる区間は少ない
角度を持ち上げるようにした方が楽に操作できる。ま
た、フラップを開いていて、何らかの外圧がフラップに
加わりストッパーに当接するＣからＤの区間は高いトル
クで反発した方がストッパーにかかる外圧を減少させる
ことができ、電話機が破損されにくい。

【００２５】さらに、板部７１は構造上カム形状部６２
のカム面と点で接触することが多く磨耗による変形が早
く、耐久性に乏しい面があった。また、ヒンジユニット
の部品構成も５点と多く、部品費、組立費がかさむ問題
もある。これらの点を考慮すると、従来のヒンジ構造は
決して満足のできるものとは言えない。

【００２６】本発明はこのような問題を解消し、フラッ
プが閉じた状態では強いトルクでフラップを付勢し、開
く操作では小さな回転角度でフラップが開き、開いた状
態よりさらに回転させると大きいトルクが発生して反発
するようにし、しかも耐久性があり部品点数も少ない、
携帯電話、ＰＨＳ用等に適した、安価なヒンジユニット
を提供しようとするものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、ヒンジユニットを、機器側とフラップ
等の側とのそれぞれと共に相対的に回動する二つの部材
に環状の傾斜面を形成したカム形状部をそれぞれ設ける
とともにコイルスプリングによって二つのカム形状部を
相互に対向圧接させ、前記二つのカム形状部材のカム形
状は、対向させた状態での基線からの角度に対する傾斜
特性が互いに同一であるものとした。

【００２８】そして、前項において、二つのカム形状部
は、それぞれ１８０度間隔の山部と、同じく１８０度間
隔の谷部とを備えるとともに、山部と谷部とは９０度よ
り小さい位相差角度をもたせて形成し、山部と谷部間の
傾斜を緩急二つの斜面を隣接して備えるものとした。

【００２９】また、前々項において、二つのカム形状部
は、それぞれ１８０°間隔の山部と、同じく１８０°間
隔の谷部とを備えるとともに、山部と谷部とは、略６０
°の位相差角度をもたせて形成し、山部と谷部間の傾斜
を緩急二つの斜面を隣接して備えるものとした。以上の
ようなカムをヒンジ内に組み込むことによってフラップ
の開閉が使用しやすく、破損しにくい、耐久性のあるも
のとなる。

【００３０】また、前項までの解決手段において、機器
側とフラップ等の側とのそれぞれとともに回動する二つ
の部材と、コイルスプリングとを一つのハウジングに収
容し、二つの部材の中、第１の部材はハウジング内で回
動を規制されるが軸方向の摺動は可能とし、第２の部材
は回動は可能であるが軸方向の摺動を規制されるととも
に機器またはフラップ等の側への取付手段を備え、また
前記ハウジングにはフラップ等の側または機器側への取
付手段を備えて、ヒンジをユニットとして組立、組み込
みが簡単なものとした。

【００３１】さらに、前項までの解決手段において、ハ
ウジングは有底の略角筒状であり、開口側端縁内面側に
縁に沿う微小な突条を備え、一方、ハウジング内で回動
可能とした第２の部材には前記突条の内接円よりも僅か
に大きい径を有するツバ部を備えて組付け後の脱出を防
止することでカバーを不要とした。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明は、ヒンジユニットを、機
器側とフラップ等の側とのそれぞれと共に相対的に回動
する二つの部材に環状の傾斜面を形成したカム形状部を
それぞれ設けるとともにコイルスプリングによって二つ
のカム形状部を相互に対向圧接させ、前記二つのカム形
状部材のカム形状は、対向させた状態での基線からの角
度に対する傾斜特性が互いに同一であるものとしたもの
である。

【００３３】そして、二つのカム形状部は、一周３６０
度中、１８０度おきに山部を二つ、同じく１８０度おき
に谷部を二つ形成する。そして隣り合う山部と谷部とは
９０度より小さい位相差角度をもたせて形成するので、
一周の間に緩い傾斜と急な傾斜のカム面が隣接する２サ
イクルのカム面が備えられることになる。位相差角度は
９０度より小さくするほど急斜面側の傾斜が急となり、
用途によって設定されるが、例えば６０度付近の設定の
場合、携帯電話機のフラップの開閉に適したものが得ら
れる。

【００３４】機器側とフラップ等と側とのそれぞれとと
もに回動する二つの部材と、コイルスプリングとを一つ
のハウジングに収容してユニットとする。対向圧接され
る二つのカム形状部の両方が回動する必要はないので、
二つの部材の中、第１の部材（後述の実施例では、カ
ム）はハウジング内で回動を規制されるが軸方向の摺動
は可能とし、第２の部材（後述の実施例では、アクチェ
ーター）は回動は可能であるが軸方向の摺動を規制され
るようにする。そして機器とフラップ等の側とへのそれ
ぞれの取付手段として、第１の部材とともに回動するハ
ウジングを角形とし、第２の部材の一部を角形として、
機器とフラップ等の側とのいずれかへ、それぞれ取り付
けるようにする。

【００３５】また、ハウジングの開口側端縁内面側に縁
に沿う微小な突条を備えさせ、一方、ハウジング内で回
動可能とした第２の部材（後述の実施例では、アクチェ
ーター）には突条の内接円よりも僅かに大きい径を有す
るツバ部を備えて組付け後の脱出を防止している。この
ようにすることで、従来必要であったカバー部材を省略
することができる。

【００３６】

【実施例】図２から図９を用いて本発明の実施例を説明
する。図２は分解斜視図、図４は組立時の断面図であ
る。なお、前記の従来例と同様の部分は、簡単化のため
に同じ符号を付与して説明するが、構造作用が同様であ
って説明が重複する部分は省略する。フラップ１は電話
機本体２の下端にその回転軸１２が係合され、一定角度
の範囲を回動可能な構造となっている点は従来同様であ
る。

【００３７】４０はハウジングで、略正方体であり、そ
の一端面にコイルスプリング５０、カム６０、アクチェ
ーター７０を格納する格納凹部４８が開口し、他端面は
閉じている。該格納凹部４８は略正方体の空間としてあ
り、その内側面４面にそれぞれ溝４５が奥行き方向へ向
け形成されている。溝４５は格納凹部４８の開口端面か
ら１ｍｍ程度の凸部４６を残して最奥部まで形成する
（図４の断面図参照）。また、格納凹部４８の奥行き方
向と直交する断面を見ると理解されるように略正方形の
４角をそれぞれ落としてＣ面としてある。

【００３８】５０はテーパーバネとしたコイルスプリン
グであり、バネの外周寸法は格納凹部４８の最小寸法よ
りやや小さい寸法に設定している。なお、テーパーバネ
とした理由はヒンジユニットを小型化するためであり、
圧縮したとき巻径同志が密着するのを避けている。

【００３９】６０はカムで、一端側を正方形状のベース
部６６とし、他端側には後述のアクチェーターに嵌合す
るための回転軸６７を備えるとともに、回転軸６７の根
元周囲には環状のカム形状部６３が、山部６３ａと谷部
６３ｂとを結ぶ面で連続するように一体に形成される。
また、ベース部６６は正方形状の４角を落としＣ面とし
た形状であり、前記のハウジング４０の格納凹部４８内
に嵌入された場合、回転は規制されるがその奥行き方向
に向かって摺動可能な形状である。

【００４０】７０はアクチェーターであって、中央の円
盤状のツバ部７２を境界として、カム６０に対向する側
の面にはカム６０の回転軸６７を回転可能に嵌入させる
軸受凹部７５を形成（図４の断面図参照）するととも
に、その周囲にカム６０のカム形状部６３に対向するカ
ム形状部７６を備える。該カム形状部７６は、山部７６
ａと谷部７６ｂとを滑らかな面で連続させる形状であ
る。アクチェーター７０の前記とは逆の面には、フラッ
プ１の回転凹部１１に圧入される断面４角形の凸部７３
が一体に形成される。

【００４１】このような部品から構成される本発明のヒ
ンジユニット３０の組立について説明する。ハウジング
４０の格納凹部４８にコイルスプリング５０を挿入し、
その上からカム６０を挿入する。続いてコイルスプリン
グ５０を圧縮させつつ回転軸６７と軸受凹部７５とが嵌
合するようにアクチェーター７０を挿入する。コイルス
プリング５０の先端はカム６０の端面に設けた凹座６０
ａに嵌入するので作業は容易である（図４参照）。

【００４２】アクチェーター７０のツバ部７２の外周径
はハウジング４０の格納凹部４８の内接円の径より０．
５ｍｍ程度小さく設定してあるが、そのままではツバ部
７２は格納凹部４８の開口側の凸部４６が障害となって
挿入できないので、荷重を増大させて嵌め込む。ハウジ
ング４０とアクチェーター７０とは摺動性が良好かつ弾
性を有するプラスチック材を用い射出成形によって加工
しているため、荷重を加えて嵌め込めば格納凹部４８は
外側へ拡がり、アクチェーター７０を収容することがで
き、その後は原形に復帰する。

【００４３】このような部品の固定機能をハウジング４
０に備えるようにしたので、従来、部品の固定のために
設けたカバーを削除することができるものとなった。

【００４４】このように組み立てたヒンジユニット３０
においては、コイルスプリング５０の作用によりカム６
０とアクチェーター７０とが強制的に当接する。また、
カム６０のベース部６６はハウジング４０の格納凹部４
８内を、回転は規制されるが深さ方向に摺動可能であ
り、また、アクチェーター７０は円盤形のツバ部７２が
格納凹部４８内を回転可能であるが、ツバ部７２が格納
凹部４８の開口端の凸部４６によって摺動は一方向のみ
に規制されている。

【００４５】次に本発明のカムの動作を、図５、図６を
用いて説明する。図５はカム６０側のカム形状部６３の
要部の正面図、図６は同じく側面図である。両図に示す
ように、対向して配置された一対二組の山部６３ａ、谷
部６３ｂとがそれぞれ１８０度対向して配置され、山部
６３ａと谷部６３ｂとは６０°位相をずらせて配置され
ており、二つの山部、二つの谷部の高さ、深さはそれぞ
れ同一である。従って、谷部６３ｂから山部６３ａに至
る面６８は急斜面、山部６３ａから谷部６３ｂに至る面
６９は緩斜面となる（図５）。前記したように山部の山
の高さは同じなので急な急斜面６８の部分は単位回転角
あたりの変化率が大きく、緩斜面６９の部分は単位回転
角あたりの変化率が小さい。つまり、カム面に圧接する
部材に対し、カム面を同じ回転角で回転させたとき、急
な傾斜の方が高いトルクに設定できるものとなる。

【００４６】前記のカムはカム６０側について説明した
が、アクチェーター７０側に備えるカム形状部７６につ
いても同様のものであり、カム６０のカム形状部６３
と、アクチェーター７０のカム形状部７６とは互いに向
きが逆であって、対向するように配置される。

【００４７】このようなヒンジユニット３０を電話機本
体２の下端の、ヒンジユニット３０収容のための穴２１
に嵌め込み組付ける。ハウジング４０、コイルスプリン
グ５０、カム６０は回転方向に対して電話機本体２と一
体化される。一方、フラップ１のヒンジユニット収納の
ための凹部１１に対し、アクチェーター７０の凸部７３
が嵌め込まれ、両者は回転方向に対して一体化されてい
る。つまり、フラップ１をある回転方向に操作すると
き、カム６０のカム形状部６３（山部６３ａから谷部６
３ｂの連続した面）と、アクチェーター７０のカム形状
部７６（山部７６ａから谷部７６ｂの連続した面）との
間に摩擦が生じトルクが発生する。

【００４８】このようなカムの動作を、電話機のフラッ
プの操作に結び付けて説明する。図３はフラップ１の部
分の側面図をフラップの動作を理解できるようにフラッ
プの複数の状態が記入されてして示してある。また、図
７（Ａ）から（Ｄ）として、図３に記入したフラップ１
のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの状態変化に対応するヒンジユニット
３０の状態の変化を示した。

【００４９】また、図８はカム６０のカム形状部６３
と、アクチェーター７０のカム形状部７６とを、対比さ
せつつ、それぞれ平面に展開したものであり、（Ａ）は
フラップとともに回動するアクチェーター７０側のカム
形状部７６、（Ｂ）は電話機本体側に固定されるカム部
６０側のカム形状部６３を示す。

【００５０】さらに、図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はカ
ム６０のカム形状部６３（山部６３ａから谷部６３ｂの
連続した面）と、アクチェーター７０のカム形状部７６
（山部７６ａから谷部７６ｂの連続した面）とを対向さ
せ、それぞれの状態を展開図としたものである。

【００５１】フラップ１が閉じて電話機に収容されてい
る図３の「Ａ」の状態、図７（Ａ）、及び図９の（Ｂ）
の状態では、谷部６３ｂの底より３０°山部６３ａに寄
った点に山部７６ａがあり、アクチェーター７０には谷
部６３ｂの底へ戻る力が働き、フラップ１はさらに閉じ
ようとするトルクが発生し、フラップ１は閉鎖状態で安
定している。

【００５２】フラップ１を開こうとする「Ａ」から
「Ｂ」の区間は、谷部６３ｂの底より３０°ずれた位置
を起点として山部６３ａに向け急傾斜面に沿って山部７
６ａが摺動する。アクチェーター７０には回転に逆らい
谷部６３ｂに戻ろうとする力が働き、フラップ１は閉じ
た状態に戻ろうとする力が働く。従ってフラップ１を開
くには、この戻ろうとするトルク以上のトルクを加えて
開く必要があり、途中で開く手を離すと図３の矢印＋方
向へ回動、「Ａ」の状態へ戻る。

【００５３】フラップ１が開いた「Ｂ」の状態，図３
（Ｂ）、図７（Ｂ），及び図９（Ｃ）の状態では、山部
６３ａの頂点と山部７６ａとが接しているため、フラッ
プ１にトルクは発生せず、静止しているが、この点を僅
かでも越えると、いずれかの方向に強制的に回動するこ
とになる。換言すれば、電話操作のためには、最低ここ
までフラップ１を回動させればよいことになる。

【００５４】フラップ１をさらに開こうとする図３の
「Ｂ」から「Ｃ」の区間では、山部６３ａの頂点より谷
部６３ｂまでの緩斜面を山部７６ａが摺動するため、山
部７６ａは加速し、早く谷部６３ｂに到達しようとする
力が働き、フラップ１に外力を加えずとも矢印−方向へ
回動、「Ｃ」点まで回動する。

【００５５】「Ｃ」点の状態、図３（Ｃ）の状態、図７
（Ｃ），及び図９（Ａ）の状態では、谷部６３ｂの底と
山部７６ａとが接しているため、安定状態にあり、フラ
ップ１にトルクは発生せず、静止している。

【００５６】図３のフラップ１の「Ｃ」から「Ｄ」の区
間では、谷部６３ｂの底より山部６３ａに３０°進んだ
位置に山部７６ａが摺動するため、山部７６ａには谷部
６３ｂに戻ろうとする力が働き、フラップ１には「Ｃ」
状態に戻るトルクが発生し、戻って安定する。従ってフ
ラップ１に何らかの外圧がかかっても、フラップ１には
「Ｃ」状態に戻るトルクが発生する。

【００５７】従来のカム構造であれば、さきに図１２で
説明したように二つの山部は１８０度対向して配置さ
れ、谷部と山部とは９０°の位相差で配置されていて、
このようなカムでは図１０の「Ｂ」点、「Ｃ」点で矢印
＋、−いずれの方向へ回動させても回動トルクは同一な
ものとなる。

【００５８】しかし、本発明のカム構造では、山部、谷
部は１８０°対向して配置されるが、山部と谷部とは６
０°の位相差で配置されるので、図３の「Ｂ」点では矢
印＋方向、即ち戻るトルクが高く、矢印−方向、即ち進
むトルクが低く、また、図３の「Ｃ」点では矢印−方
向、即ち進むトルクが高く、矢印＋方向、即ち戻るトル
クが低くなる。

【００５９】このような構成とすることによって、
「Ａ」点から「Ｂ」点までの角度、即ちフラップ１を操
作する際、持ち上げなければならない最低角度を小さく
することができ、また、「Ａ」点でのトルク、即ち閉じ
た状態のトルク、電話機を使わないフラップを閉じた状
態でのプリテンションを高いものとすることができ、振
動、衝撃等の外圧が加わってもフラップが開きにくいも
のとなる。さらに、通話状態の「Ｃ」点で、何らかの外
圧が加わっても「Ｄ」点までの移動トルクが高いので
「Ｄ」点で電話機とフラップとのロック機構を破損しに
くいものとすることができる。

【００６０】なお、前記の実施例では、ハウジングの外
形を角形としたが、空回りするような形状でなければ、
どのような形でも支障はない。同様にアクチェーターの
凸部も他の形状でもよい。また、ハウジング側を電話機
本体に取り付け、アクチェーター側をフラップに取り付
けるようにしたが、逆であっても回動角とカムとの関係
を維持すれば支障はなく、ヒンジユニットの取り付け部
分に形成する凹部の角度を、フラップ等の開き角位置を
考慮して設定することはもちろんである。

【００６１】また、前記の実施例では、本発明のヒンジ
ユニットの用途を携帯電話機として説明したが、電子手
帳や小型のパソコン等の蓋状の開閉体を備える小型電子
機器等に広く利用することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明のヒンジユニットに
よれば、機器本体に対して回動して開閉するフラップ等
が、閉じた状態では強いトルクでフラップを閉じる側へ
付勢し、開く操作では小さな回転角度でフラップが軽く
開くので使いやすいものであり、また、利用状態である
開いた角度よりさらに回転させると大きいトルクが発生
して反発するようになって破損を防ぐことができる。

【００６３】また、カム構造は、固定側と回動側と双方
に同形状のカムを対向させるようにしたので、従来の板
状の可動片がカム面を摺動するものよりも耐久性が得ら
れるものとなった。

【００６４】さらに、アクチェーターがハウジングから
脱出しないような係止構造を双方に設けたので従来のカ
バーが不要となり、部品点数が節減でき、組立も簡単と
なってコストに反映させることができる。以上のように
携帯電話、ＰＨＳ用等に適したヒンジユニットを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】携帯電話機の外観図である。

【図２】本発明の一実施例の要部の分解斜視図である。

【図３】本発明の一実施例のヒンジユニットを用いたフ
ラップの部分の側面図である。

【図４】本発明の一実施例の断面図である。

【図５】本発明の一実施例のカム部分の正面図である。

【図６】本発明の一実施例のカム部分の側面図である。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は本発明の一
実施例の動作状態を示す側面図である。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施例のカムの展
開図である。

【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の一実施例の
カムの動作状態を示す展開図である。

【図１０】従来のヒンジユニットを用いたフラップの部
分の側面図である。

【図１１】従来のヒンジユニットの分解斜視図である。

【図１２】従来のヒンジユニットのカム部分の正面図で
ある。

【図１３】従来のヒンジユニットのカム部分の側面図で
ある。

【図１４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は従来のヒ
ンジユニットの動作状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１フラップ２電話機本体３０ヒンジユニット４０ハウジング４６突条５０コイルスプリング６０カム（第１の部材）６３カム形状部６３ａ山部６３ｂ谷部７０アクチェーター（第２の部材）７２ツバ部７６カム形状部７６ａ山部７６ｂ谷部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高村研志神奈川県横浜市戸塚区矢部町1025番地東海通信工業株式会社横浜工場内Ｆターム(参考） 3J105 AA04 AB02 AB13 AB46 AB48 AB49 AC07 AC10 DA13 DA23 5K023 AA07 BB04 BB11 BB26 DD08 MM03 RR09 5K067 AA34 AA35 AA42 BB03 BB04 BB08 EE02 KK17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機器と、その表面をカバーするフラップ
等との間の回動軸として用いるヒンジユニットであっ
て、機器側とフラップ等の側とのそれぞれと共に相対的に回
動する二つの部材に環状の傾斜面を形成したカム形状部
をそれぞれ設けるとともにコイルスプリングによって二
つのカム形状部を相互に対向圧接させ、前記二つのカム形状部材のカム形状は、対向させた状態
で、基線からの角度に対する傾斜特性が互いに同一であ
ることを特徴とするヒンジユニット。
【請求項２】二つのカム形状部は、それぞれ１８０°
間隔の山部と、同じく１８０°間隔の谷部とを備えると
ともに、山部と谷部とは９０°より小さい位相差角度を
もたせて形成し、山部と谷部間の傾斜が緩急二つの斜面
を隣接して備えるものとしたことを特徴とする請求項１
に記載のヒンジユニット。
【請求項３】二つのカム形状部は、それぞれ１８０°
間隔の山部と、同じく１８０°間隔の谷部とを備えると
ともに、山部と谷部とは、略６０°の位相差角度をもた
せて形成し、山部と谷部間の傾斜が緩急二つの斜面を隣
接して備えるものとしたことを特徴とする請求項１に記
載のヒンジユニット。
【請求項４】機器側とフラップ等の側とのそれぞれと
ともに回動する二つの部材と、コイルスプリングとを一
つのハウジングに収容し、二つの部材の中、第１の部材
はハウジング内で回動を規制されるが軸方向の摺動は可
能とし、第２の部材は回動は可能であるが軸方向の摺動
を規制されるとともに機器またはフラップ等の側への取
付手段を備え、また前記ハウジングにはフラップ等の側
または機器側への取付手段を備えることを特徴とする請
求項１、２、３に記載のヒンジユニット。
【請求項５】ハウジングは有底の略角筒状であり、開
口側端縁内面側に縁に沿う微小な突条を備え、一方、ハウジング内で回動可能とした第２の部材には前
記突条の内接円よりも僅かに大きい径を有するツバ部を
備えて組付け後の脱出を防止していることを特徴とする
請求項１、２、３、４に記載のヒンジユニット。