JP2003056545A - 筒状ヒンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】携帯機器の表示装置等の開閉に使用されるヒン
ジで、より小径化を狙い、ハ−ネスを内側に通せる。ス
イッチやリモコンで回転させられ、ディスプレイの角度
を遠隔操作で変えられる。１８０°近く開けても、開け
るにつれてディスプレイ根元が手前に移動する。 【解決手段】軸状部材に外囲する筒とクリックを出すカ
ムに対する回転止めを持たせ、ヒンジとしての半径方向
には軸・ばね・筒の３つで構成し、半径方向に小さくし
た。ヒンジを筒状で内部を空洞としてハ−ネスを通せ、
外囲する筒は外装として使って、表示装置全体として軽
量化した。ヒンジの遠隔操作は、ヒンジ内にモ−タ−を
備えてヒンジの軸機能を果たす内筒にギヤ部を設けて、
内筒を回す。ディスプレイの手前移動は、ディスプレイ
の根元を支持するヒンジ外筒にギヤ部を設け本体内部に
ラック部を設けて、増速ギヤ等を介して互いを噛み合わ
せ、ディスプレイを開けるにつれてヒンジが移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】このヒンジは、薄型ディスプ
レイのパソコンやテレビ・携帯電話・携帯型情報端末・
ビデオカメラ・ディジタルカメラ・カラオケ等の表示装
置の開閉において、小さなスペ−スで機能するものとし
てや、開閉するだけでなく水平回転・上下回転や前後へ
の移動も伴う機能を提供する物として利用される。

【０００２】

【従来の技術】ヒンジの基本構造としては、登録特許２
５２６４９０号が台形の凹・凸を持つカムを用いて構成
されており、特願２０００−３３８４１２号も同様に台
形の凹・凸を持つカムにて構成されており、開閉時のク
リック感を出す物が出願されている。薄型ディスプレイ
では、支持する台に対して前後に傾けるだけのヒンジが
利用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】登録特許２５２６４９
０号では一方のカムは本体筒部に対しての回転止めの溝
も持っており、カムと本体筒部が回転力を受けながら軸
方向に滑る構造となっているので、磨耗の点から本体筒
部とカムの材質の組合せが制約を受けたり、半径方向に
筒・カム・ばね・軸の４部品となり、小さくしにくかっ
た。特願２０００−３３８４１２号では、クリック感を
出す為のばねの反力が本体筒部に掛かる構造となってお
り、強度面から本体筒部の寸法が制約を受けた。薄型デ
ィスプレイでは、ノ−トパソコンの場合等打合せに用い
られる事も多く、相手にディスプレイを見せるのにパソ
コン全体を回さねばならない面倒があったし、単に前後
に開閉するのでも１８０°近くまでは開けられないし、
開けるとすれば本体の軽量化が進むにつれて倒れてしま
うこととなる。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本願は、クリック感を付与
するのにカムを使うのは従来と同様であるが、請求項１
では、カムと軸を回転力を受けながら軸方向に滑る構造
とし、半径方向に筒・ばね・軸の３部品で構成し小径を
達成した。又、筒への締結部材にばねの反力を受ける機
能を持たせ、本体への強度制約が無いようにした。請求
項２・３では、Ｔ字型の筒にヒンジ機能部を内臓させる
ことによって、開閉方向に加えて左右方向へも回転可能
とした。更に左右方向への回転では、ヒンジにモ−タ−
を備えて軸に設けたギヤ部を駆動し、遠隔操作でも行え
る様にした。請求項５では、ヒンジの開閉軸側にギヤ部
を設け本体に設けられたラックとの噛み合いで、開ける
につれてヒンジが手前に移動する様にした。

【０００５】

【発明の実施の形態】請求項１では、ヒンジ機能の内部
部品が一体化しているので、それを本体又は開閉体のヒ
ンジとしたの筒部に単に軸方向から押込むだけで組み立
てが出来、本体ケ−スと一体化したヒンジとなる。請求
項２・３・４では、ヒンジ機能を構成する筒そのものを
ヒンジの外装も兼ねるものとさせており、同時に本体と
ディスプレイを結ぶハ−ネスの通過スペ−スも持たせて
いる。その為、ヒンジは取付けるだけで済み、ハ−ネス
通過部を別途設けなくて済む。請求項５では、薄型ディ
スプレイやノ−トパソコンに組込むことにより、１８０
°近く開いてもディスプレイを手前に位置させられる
し、高さ位置も低いままの状態にさせられる。

【０００６】

【実施例】請求項１について図１に本体・開閉体に筒部
を設けたヒンジ全体、図２にヒンジ内部部品を示す。ヒ
ンジ内部合体品１を構成する軸状部材２には、本体ケ−
ス３の筒状部３ａに設けた凹部３ｂに入る凸部２ａと、
移動カム４から回転力を受けながら軸方向に滑る構造の
異形断面部２ｂと、先端突起部２ｃとが備えられてい
る。移動カム４は、異形穴部４ａが軸状部材２の異形断
面部２ｂに通され、ばね５の弾力を受けて固定カム６
と、それぞれの凸カム部４ｂ・凹カム部６ａが所定角度
回転した時嵌まり込む様に接している。凹カム部６ａ
は、例えば１５０°開く場合でも２箇所で足り、１箇所
は凸カム部と同じ大きさとし、もう１箇所は左右共用出
来る巾に広げる事が可能である。固定カム６は、溝部６
ａが開閉体ケ−ス７の筒状部７ａに設けた突起部７ｂに
差し込まれ、開閉体ケ−ス７に対して回転固定される。
締結部材８は、固定カム６をばね５の弾力に抗して押し
ながら、軸状部材２の先端突起部２ｃを通過させた後に
回して、底面に設けた凹部に係止される。以上によりヒ
ンジ機能の内部部品は一体化され、本体ケ−スや開閉体
ケ−スに対して一体化されている筒部に、軸状部材２の
凸部２ａを本体ケ−ス３の凹部３ｂに合わせて押し込む
だけで、組立が完成される。

【０００７】請求項２・３に対しての図３・４は、筒部
を一体化しハ−ネスを通せる様にした開閉及び水平回転
の両機能を持つヒンジの断面図である。図３では、前記
と同様カム部を持つ内筒９がコイルばね１０にてＴ字型
筒１１の横カム部１１ａに押し付けられ、コイルばね１
０の反力はＴ字型筒１１に圧入される筒型締結部材１２
にて受けて、クリック機能を有する開閉回転が構成され
る。水平回転も全く同様の部品で構成され、両者を併せ
て開閉及び水平回転でクリックを持つヒンジとなる。内
側突起部１１ｂはハ−ネスを直角に導く案内である。こ
の場合はハ−ネス通過部に凹凸形状が少なく、ハ−ネス
を傷める事が少ないのも利点となる。図４では、直交部
対面に穴部を持つＴ字型筒の内周に、予撓みを有して板
ばね１３が内接され、回転の摩擦力を発生する。その板
ばね１３は、左右に差し渡された長尺板１４に、円周端
部が当たりその反対側は穴部に長尺板１４の突起部１４
ａを係止して、長尺板１４にて回転させられる。又、板
ばね１３は、中央舌片部１３ａでＴ字型筒に対して抜け
止めされ、両端舌片部１３ｂがＴ字型筒の内周凹部に嵌
り込んで、クリック機能が発揮される。水平回転は、図
３にも適用出来るが、例えばウエ−ブワッシャ−を複数
枚重ねてカム部を持つ内筒で構成される。図４の構成で
は長尺板１４が差し渡されているので、直交部対面に穴
部を持っても図３の構成に比べて強度的に劣るのを防ぐ
ことが出来、ハ−ネスを通し易くしており、ハ−ネスを
通した後にカバ−１５で穴部を塞ぐ。

【０００８】請求項４に対する図５は、請求項２．３で
構成されたヒンジ機構の水平回転部材１６に水平ギヤ部
１６ａを設け、モ−タ−１７の回転を減速機構を介して
水平ギヤ部１６ａに伝えて、開閉体としてのディスプレ
イ等を回転させる機構である。図６に示す、このヒンジ
を組込んだ大型ディスプレイでは多くの人で見る場合、
表示方式によっては斜めから見難い薄型ディスプレイで
も、ヒンジを遠方からのスイッチやリモコンで回転させ
れば画面表示方式にとらわれる事無く、より見やすい画
面を提供する事が出来、会議や講演会に有効となる。
又、開閉方向の内筒にもインタ−ナルギヤ部を設け、モ
−タ−の回転を遊星ギヤ減速等を介して伝えれば、上下
にも遠方からのスイッチやリモコン操作で回転出来、カ
ラオケでは大型ディスプレイ１台で済ませられるし、テ
レビでは寝た状態でも見やすい映像を楽しめる。

【０００９】請求項５に対する図７・８は、ディスプレ
イを１８０°近く大きく開いた場合に、例えばノ−トパ
ソコン等で本体が軽量化されても倒れてしまう事が無い
様、摩擦を付けたヒンジが開けるにつれて手前に移動す
る機構である。ディスプレイ１８の動きは、ヒンジ開閉
方向の筒の例えば両端に半円ギヤ部１９を設け、それに
噛み合う中間ギヤ２０と、プリンタ−等である本体２１
の裏面に備えられたラック部２１ａにも噛み合う増速ギ
ヤ２２と噛み合っているので、ディスプレイ１８を右へ
回せば増速ギヤ２２も右へ回り、増速ギヤ２２自身はヒ
ンジ軸・中間ギヤ軸・増速ギヤ軸を一体化する軸受と共
に左へ移動し、図８の状態となる。機構としてはこれ以
外にも複数のア−ムを直列に配し、その節点に摩擦を付
けたヒンジを備えても、ディスプレイ根元を手前に近付
けながら開くことは可能であるが、各節点のヒンジトル
クを円滑操作出来る値に設定するのが困難だしア−ムが
多い分重量が重くなり易い。又、図７では紙面奥行き方
向の厚みは薄く出来る反面、高さが大きくなってしまう
が、高さを低く押さえる場合は半円ギヤ部１９と中間ギ
ヤ２０をベベルギヤの組合せとし、ラック部２１ａを横
向きとすれば薄く構成出来る。

【００１０】

【発明の効果】携帯機器では小さく軽い事が特に望まれ
るが、以上述べた様に、軸状部材に外囲する筒とクリッ
クを出すカムに対する回転止めを持たせれば、ヒンジと
しての半径方向には軸・ばね・筒の３つで構成する事が
出来、厚み方向に薄くする事が可能となる。更に、筒状
で構成するヒンジ直交型のヒンジでは外装も兼ねるの
で、ノ−トパソコン等でも重量軽減に効果があるし、ハ
−ネス通過部をヒンジ自身に持たせることにより、デザ
イン的にもすっきりさせ得る。モ−タ−を備えたヒンジ
でのディスプレイ回転は、回転に両手を要しないので片
手に書類等を持ったまま操作出来るし、水平回転させら
れる事により薄型ディスプレイ特有の斜めからの画像の
見難さを回避できる。又、ノ−トパソコンや薄型テレビ
等での画面の上向きは、数人が円陣状に集まって例えば
乗り物の中でも小さな画面でゲ−ム等を楽しむ事が出来
るし、ディスプレイ根元が手前に移動すれば倒れる事が
無いので、一人の膝の上において対面の人も見ることが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本体・開閉体に筒部を設けたヒンジ

【図２】ヒンジ内部部品図

【図３】コイルばねを用いた開閉・水平回転の筒状ヒン
ジ

【図４】板ばねを用いた開閉・水平回転の筒状ヒンジ

【図５】モ−タ−を用いた開閉・水平回転の筒状ヒンジ

【図６】上記ヒンジを組込んだディスプレイ全体図

【図７】ディスプレイが開けるにつれて移動する機構図

【図８】上記を１８０°近く開いた全体図

【符号の説明】

１ ヒンジ内部合体品 ２ 軸状部材 ２ａ 凸部 ２ｂ 異形断面部 ２ｃ 先端
突起部 ３ 本体ケ−ス ３ａ 筒状
部 ３ｂ 凹部 ４ 移動カム ４ａ 異形
穴部 ４ｂ 凸カム部 ５ ばね ６ 固定カム ６ａ 凹カ
ム部 ７ 開閉体ケ−ス ７ａ 筒状
部 ７ｂ 突起部 ８ 締結部材 ９ 内筒 １０ コイルばね １１ Ｔ字型筒 １１ａ 横カ
ム部 １１ｂ 内側突起部 １２ 筒型締結部材 １３ 板ばね １３ａ 中央
舌片部 １３ｂ 両端舌片部 １４ 長尺板 １５ カバ
− １６ 水平回転部材 １６ａ 水平
ギヤ部 １７ モ−タ− １８ ディ
スプレイ １９ 半円ギヤ部 ２０ 中間
ギヤ ２１ 本体 ２１ａ ラッ
ク部 ２２ 増速ギヤ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蓋・扉・表示装置等開閉される物におい
   て、軸状部材に対して、軸方向に移動可能で回転止めさ
   れ且つばねにて弾圧された台形突起を持つ第一カムが嵌
   め込まれ、そのカムに相対した台形凹部を持つ第二カム
   部材は軸状部材の先端突起部に締結部材を介して嵌め込
   まれる構成の物で、軸状部材には本体又は開閉体のいず
   れかの筒状部の係止部に嵌め込まれる部分を持ち、第二
   カム部材には本体又は開閉体のいずれかもう一方の筒状
   部の係止部に嵌め込まれる部分を持ち、締結部材はその
   穴部に嵌め込まれる構造のヒンジ。
2. 【請求項２】上記の開閉される物において、ヒンジの概
   ね外周を覆う筒がＴ字型形状を成すと共に内部に台形状
   のカム部を有し、そのカムに相対したカム部を持つ筒型
   軸状部材がばねにて弾圧され、そのばねは前記Ｔ字型筒
   に嵌め込まれる筒型締結部材が押さえる様に構成した、
   ヒンジ。
3. 【請求項３】請求項２の如くなるＴ字型形状筒のヒンジ
   において、上下開閉の回転摩擦については、筒内周にス
   リット部を持つ円形の板ばねが弾力を持って押し付けら
   れて摩擦力を発生させ、その板ばねのスリット部に長尺
   の板材が嵌め込まれる様に構成された、ヒンジ。
4. 【請求項４】請求項２・３の如くなるＴ字型形状筒のヒ
   ンジにおいて、水平回転部材や開閉回転部材又はその両
   方ににギヤ部を設け、そのギヤ部にモ−タ−の回転が伝
   達される様にした、表示装置をスイッチやリモコンによ
   り水平回転させられるヒンジ。
5. 【請求項５】開閉摩擦を付与された筒型のヒンジにおい
   て、水平方向の筒両端にギヤ部を設け、必要に応じて中
   間ギヤ・増速ギヤ等を介して、ヒンジの開閉が本体に設
   けられたラックに伝達され、開閉につれて前後に移動す
   る様にした、ヒンジ。