JP2004353748A

JP2004353748A - ヒンジ装置

Info

Publication number: JP2004353748A
Application number: JP2003151440A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Takeda; 英明竹田; Tomoaki Iwasa; 知明岩佐
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】簡易な構成で方向の異なる開閉と回転とを可能にするとともに、コンパクト化や回転部のスリム化を実現できるヒンジ装置を提供すること。
【解決手段】第１の部材４に回転可能に支持される回転軸８と、この回転軸に貫通させた支持軸１２により屈曲可能に支持されるとともに第２の部材６に取り付けられる開閉部材１０と、この開閉部材に２以上の角度調整面８３を形成して該角度調整面を基準面８５に当接させ、回転軸の軸方向に付与されるスプリング力を受けて回転軸に対して開閉部材が所定の角度で安定点（安定面８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃ）となるように保持させる安定機構部８６とを備え、第１の部材に対して第２の部材を回転可能に支持するとともに、第２の部材を開閉させ、２以上の角度を開閉角度とする構成である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラ、携帯電話等、２部材の開閉等に用いられるヒンジ装置に関し、特に、部材間の回転による角度設定や部材間の開閉を所定角度で可能にしたヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラや、カメラ付き携帯電話等の電子機器では多様なシーンの撮影とその映像確認が要請されており、１つの機器でその要請に答えるには、機能部分を２以上に分割し、その各部材をヒンジ装置で連結して開閉や回転等を可能にしている。また、カメラ付き携帯電話では、電話機能とカメラ機能との併合により、その部材間の回転や開閉を複雑化させている。
【０００３】
このようなヒンジ装置について、先行特許文献には次のようなものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２３９２８７号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平７−３１９５８７号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開２００２−１５５９２３号公報
【０００７】
【特許文献４】
特開２００２−２２７８２６号公報
【０００８】
特許文献１には、ビデオカメラのカメラ本体の側面部にヒンジブロックを介してモニタブロックが取り付けられ、モニタブロックをヒンジブロックにより開閉又は回転させる構成が開示されている。ヒンジブロックは開閉軸によってカメラ本体とモニタブロックとの開閉を可能にし、開閉軸に支持されたヒンジ本体に回転軸を介してモニタブロックを回転可能にした構成である。
【０００９】
特許文献２には、携帯型パソコンに表示部がヒンジ部を介して取り付けられ、このヒンジ部はアームに回転保持部を取り付け、この回転保持部に表示部を回転可能に取り付けた構成が開示されている。パソコンの本体部に対して表示部の開閉角度がアームの開閉角度とアームに対する表示部の開閉角度とにより設定され、この開閉角度の位置を中心に表示部が回転可能に構成されている。
【００１０】
特許文献３には、複数のトルク発生部を有する２軸ヒンジについて、２軸により回転と方向転換を行う構成が開示されている。
【００１１】
また、特許文献４には、本体側に取り付けられた開閉軸に貫通させて回転軸を取り付けた構成が開示されており、蓋等の部材を開閉軸の回転により開閉角度、回転軸の回転により開閉角度の位置を中心に向きが変えられる構成である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ヒンジ装置において、２軸を直交方向に連結させる構造は各軸を独立して回転させる構成とすることで、開閉と方向転換等の多様な変化を得ることができるが、一方の軸に他方の軸を貫通させた構成では、一方の軸を径大化する必要があり、しかも、各軸の保持のために構成が複雑化し、部品点数が増加する虞がある。
【００１３】
係る課題は、先行特許文献に開示された技術を用いても解決することができない。
【００１４】
そこで、本発明は、簡易な構成で方向の異なる開閉と回転とを可能にするとともに、コンパクト化や回転部のスリム化を実現できるヒンジ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の部材４に回転可能に支持される回転軸８と、この回転軸に貫通させた支持軸１２により屈曲可能に支持されるとともに、第２の部材６に取り付けられる開閉部材１０と、この開閉部材に２以上の角度調整面８３を形成して該角度調整面を基準面８５に当接させ、前記回転軸の軸方向に付与されるスプリング力を受けて前記回転軸に対して前記開閉部材が所定の角度で安定点（安定面８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃ）となるように保持させる安定機構部８６とを備え、前記第１の部材に対して前記第２の部材を回転可能に支持するとともに、前記第２の部材を開閉させ、２以上の角度を開閉角度とする構成である。
【００１６】
係る構成によれば、第１の部材と第２の部材とは回転軸及び開閉部材を以て連結され、回転軸と開閉部材とは支持軸により屈曲可能に支持されている。また、回転軸と開閉部材との間には設定される角度に安定して保持する安定機構部が設けられ、回転軸の軸方向に付与されたスプリング力の作用により、２以上の開閉角度の位置に安定点が設定され、その開閉角度に第１及び第２の部材が保持される。この結果、第１の部材に対して第２の部材を回転可能に支持され、第２の部材を開閉させ、２以上の角度の開閉角度を第１及び第２の部材に設定させることができる。単一のスプリング力により開閉部材の開閉角度の保持と、回転軸側への負荷を付与することができる。
【００１７】
上記目的を達成するためには、前記開閉部材の屈曲方向を前記回転軸の回転角度に応じて規制する方向規制部６６を備える構成としてもよい。
【００１８】
上記目的を達成するためには、前記回転軸の回転角度を規制する回転規制部４８を備えた構成としてもよい。
【００１９】
上記目的を達成するためには、前記回転軸の所定の回転角度を表すクリック機構部５３を備えた構成としてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。図１は、実施形態に係るヒンジ装置の分解斜視図、図２は実施形態に係るヒンジ装置の正面図、図３は実施形態に係るヒンジ装置の側面図である。
【００２１】
このヒンジ装置２は、第１の部材４と第２の部材６との連結部材であって、これら部材４、６間のねじれ等の相対的な回転、屈曲や開閉等の互いの成す角度の変更等、機械的操作に用いられる。部材４は、例えば、ビデオカメラではカメラ本体、携帯電話機では電話機本体であり、部材６は例えば、表示部である。
【００２２】
このヒンジ装置２には、図２に回転方向θｍで示すように、部材４側に回転可能に取り付けられる回転軸８と、部材６側に取り付けられる開閉部材１０とが備えられ、回転軸８と開閉部材１０とは支持軸１２により支持され、回転軸８と開閉部材１０とは支持軸１２を中心に図３に開閉方向θｎで示すように、開閉ないし屈曲可能である。この実施形態では、回転軸８は、円柱状のフラットなシャフトで構成されており、その中途部に支持軸１２を貫通させる軸支孔１４、その下端面に固定手段としてねじ孔１６が形成されている。また、開閉部材１０は、上方から径大部１１Ａ、径小部１１Ｂ及びホーク状の軸支部１８、２０が形成され、各軸支部１８、２０の間に回転軸８が挟まれる。各軸支部１８、２０の正面部は平坦面となっている。この場合、支持軸１２に対する軸支部１８、２０の軸支孔２２と回転軸８の軸支孔１４との関係は、支持軸１２を回転軸８側に又は軸支部１８、２０側の何れに固定してもよく、即ち、軸支部１８、２０に固定された支持軸１２を軸支孔１４に回転可能にし、又は回転軸８に固定された支持軸１２を軸支孔２２に回転可能に構成してもよい。
【００２３】
回転軸８が取り付けられる部材４側にはヒンジフレーム２４が設置され、このヒンジフレーム２４は板状の取付部２６を以て部材４の溝部２８内に取り付けられる。この場合、取付部２６の両端に形成された透孔３０にねじ３２を貫通させ、各ねじ３２を部材４の溝部２８側の対応するねじ孔３４に固定することにより、部材４とヒンジフレーム２４とが固定される。
【００２４】
このヒンジフレーム２４の中央には、透孔３６が形成されているとともに、透孔３６に貫通させた回転軸８が回転可能に支持され、この回転軸８の下端面には回転軸８と一体に回転させるためのフランジ板３８が固定され、この場合、フランジ板３８の透孔４０に貫通させたねじ４２が回転軸８のねじ孔１６に固定されている。この実施形態では、回転軸８とフランジ板３８とを別部材として構成しているが、回転軸８に一体にフランジ板３８を形成してフランジを持つ単一の軸部材として構成してもよい。即ち、フランジ板３８は、回転軸８のヒンジフレーム２４からの抜け止めと回転規制等に用いられる。このフランジ板３８には、その周縁部に図４に示すように、突部４４が形成されているとともに、その上面の２箇所に膨出させた突起４５が設けられている。
【００２５】
また、ヒンジフレーム２４の取付部２６の背面部には回転軸８の回転角度を規制する回転規制枠４６が取り付けられており、この回転規制枠４６とフランジ板３８の突部４４とにより回転規制部４８が構成される。回転規制枠４６には、フランジ板３８の突部４４を係止する係止突起５０が例えば、切り起こしによって形成されているとともに、図４及び図５に示すように、フランジ板３８の突部４４に対応する係止凹部５１が形成されている。この係止凹部５１とフランジ板３８の突起４５により、回転軸８の回転角度で異ならせた摩擦の変化による刻回動感、クリック感を生じさせるクリック機構部５３を構成している。この場合、回転規制枠４６には、取付部２６の透孔３６に合致する透孔５２が形成されているとともに、一辺側にコ字形に形成された一対の固定片５４と、他辺に形成されたＬ字形の固定片５６とが備えられている。回転規制枠４６は固定片５４によりヒンジフレーム２４の取付部２６を部分的に幅を狭くして形成された係止部５８を挟み込み、固定片５２は取付部２６の透孔６０に貫通させるとともに、取付部２６の立壁部６２に形成された透孔６４に挿入して固定されている。この結果、回転規制枠４６は、ヒンジフレーム２４に一体に固定されている。また、ヒンジフレーム２４の立壁部６２の頂部には、開閉部材１０の開閉方向を規制する方向規制部６６が形成されている。この場合、取付部２６と平行に切欠部６８を挟んで２つの係止片７０、７２が形成されている。係止片７０、７２の下面部には回転軸１０の軸支部１８、２０の径小部１１Ｂ側の上面部を接触させてある。
【００２６】
また、ヒンジフレーム２４の取付部２６の上面には、開閉部材１０に図中上方にスプリング力を作用させる板ばね７４が透孔７５に貫通させたねじ７６とヒンジフレーム２４のねじ孔７７とを以て固定され、この板ばね７４は、端部に切り起こされた係止片７８を取付部２６の係止孔８０に挿入させて係止することにより、取付部２６に位置決めされている。従って、板ばね７４の中央に開口された透孔８２は、取付部２６の透孔３６に合致しており、回転軸８は取付部２６と板ばね７４の各透孔３６、８２に貫通して垂直に維持される。この場合、スプリング力を得る手段である板ばね７４に代えてコイルばねを用いてもよい。
【００２７】
また、回転軸８には環状の加圧板８４が取り付けられ、この加圧板８４は回転軸８を挿入させて板ばね７４の上面に設置される。この加圧板８４の上面には開閉部材１０の軸支部１８、２０の下面側が当接されている。各軸支部１８、２０の外周面部には、例えば、図６に示すように、２以上の角度調整面８３が設けられ、回転軸８の軸方向に付与されるスプリング力を受けて角度調整面８３が加圧板８４の表面に設定された基準面８５に当接することにより、回転軸８に対して開閉部材１０が所定の角度で安定点となるように保持させる角度調整手段としての安定機構部８６が構成されている。この場合、角度調整面８３は、所望の開閉角度を設定するための平坦面からなる複数の安定点を構成する安定面８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃと、湾曲面からなる不安定面８３Ｄ、８３Ｅとを備えている。この実施形態では、板ばね７４と、スプリング力を加圧板８４を介して作用させる軸支部１８、２０の周面部に交互に形成された複数の安定面８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃ及び不安定面８３Ｄ、８３Ｅとを以て安定機構部８６が構成されている。
【００２８】
そして、開閉部材１０の上面部には部材６側に取付板９０が固定されており、この場合、開閉部材１０の頂部に形成されたねじ孔８８に取付板９０及びワッシャ９４を介してねじ９２を取り付けることにより、取付板９０が固定されている。この取付板９０は部材６の下面部に固定され、取付板９０の両端側に形成された透孔９６に取付板９０を介在させ、ねじ９８及びワッシャ１００が取り付けられている。
【００２９】
以上の構成によれば、図７に示すように、開閉部材１０が回転軸８を中心に折曲げられる角度を０度、１８０度とすれば、この角度は、方向規制部６６によって設定される。そして、図３に示すように、例えば、０度の位置で開閉部材１０を回転軸８に対して垂直状態にすると、この位置で開閉部材１０を回転させることができ、その回転角度は、例えば、２７０度の範囲で回転可能である。図４に示すように、突部４４の幅によって形成される角度をθ_１、係止突起５０の幅で設定される角度をθ_２とすると、これらの加算角度θｄはθｄ＝θ_１＋θ_２となり、回転可能角度θｍは、

となる。ここで、例えば、θｄ＝θ_１＋θ_２＝９０〔°〕とすると、回転可能角度θｍは、
θｍ＝３６０〔°〕−９０〔°〕＝２７０〔°〕・・・（２）
となる。よって、部材６は２７０度の範囲で回転させることができるとともに、方向規制部６６により、０度と１８０度の位置で開閉することができ、開閉角度θｎの位置は、９０度と２７０度の位置に設定することもでき、１８０度の角度差を持たせて開閉が可能である。
【００３０】
部材４に対する部材６の開閉、部材６の回転について、部材６をビデオカメラやカメラ付き携帯電話機に当てはめて見ると、部材４である装置本体に部材６である表示部を立てて回転させて所望方向の撮影角度を設定でき、しかも、表示部は装置本体側に別けて折り畳むことができるとともに、装置本体の外側に別けて折り畳み、表示部の表示面を装置本体の外面に設定することができる。
【００３１】
このような構成によれば、板ばね７４のスプリング力が、開閉部材１０の軸支部１８、２０の開閉角度θｎを安定面８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃの各面に保持する第１の保持力と、回転軸８の回転時のトルク感、クリック感を得るための第２の保持力とを発生させている。これらの保持力が単一の板ばね７４によって形成され、構成の簡略化に寄与している。
【００３２】
したがって、このようなヒンジ装置では、部品点数を少なくでき、安価に提供できる。しかも、実施形態では、説明を容易にするため、回転軸８及び開閉部材１０、ねじ４２、９２を無垢材料で形成した場合について説明したが、これらを中空体として構成すれば、その内部にワイヤ等の導体を貫通させ、部材４及び部材６間の電気的な連結も可能である。
【００３３】
なお、実施の形態では、部材４、６としてビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機を例示したが、本発明のヒンジ装置は、これらビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機に用いられるものに限定されるものではない。
【００３４】
また、実施形態では、開閉部材１０の軸支部１８、２０の安定面８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃの各面によって安定した０度及び９０度の開閉角度を設定したが、安定面と不安定面の数を増加して軸支部１８、２０の周面の形状を多角形状とすることで、例えば、０度、４５度、９０度及び１０５度等の複数の各開閉角度を設定することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
（１）部品点数が少なく、組立てが容易であって、安易した部材間の開閉や回転を行うことができる。
（２）所望の開閉角度を設定でき、設定された開閉角度で各部材を安定して維持できる。
（３）部材の回転に回転角度を認識できるクリック感を得ることができる。
（４）単一のスプリング力を以て開閉部材の開閉角度の維持と回転方向のクリック感及びトルク感を得ることができ、部品点数の削減と構成の簡略化に寄与している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るヒンジ装置を示す分解斜視図である。
【図２】実施形態に係るヒンジ装置を示す正面図である。
【図３】実施形態に係るヒンジ装置を示す側面図である。
【図４】実施形態に係るヒンジ装置を示す底面図である。
【図５】実施形態に係るヒンジ装置のクリック機構を示す拡大断面図である。
【図６】開閉部材の開閉角度と安定点を示す図である。
【図７】閉じた状態のヒンジ装置を示す側面図である。
【符号の説明】
２ヒンジ装置
４第１の部材
６第２の部材
８回転軸
１０開閉部材
１２支持軸
４８回転規制部
５３クリック機構部
６６方向規制部
８３角度調整面
８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃ安定面（安定点）
８５基準面
８６安定機構部

Claims

第１の部材に回転可能に支持される回転軸と、
この回転軸に貫通させた支持軸により屈曲可能に支持されるとともに、第２の部材に取り付けられる開閉部材と、
この開閉部材に２以上の角度調整面を形成して該角度調整面を基準面に当接させ、前記回転軸の軸方向に付与されるスプリング力を受けて前記回転軸に対して前記開閉部材が所定の角度で安定点となるように保持させる安定機構部と、
を備え、前記第１の部材に対して前記第２の部材を回転可能に支持するとともに、前記第２の部材を開閉させ、２以上の角度を開閉角度とすることを特徴とするヒンジ装置。
前記開閉部材の屈曲方向を前記回転軸の回転角度に応じて規制する方向規制部を備えることを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
前記回転軸の回転角度を規制する回転規制部を備えたことを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
前記回転軸の所定の回転角度を表すクリック機構部を備えたことを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。