JP2004360818A - Hinge device and electronic apparatus using hinge device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば第一部材と第二部材との基端部同志を枢着して、双方が重合した閉塞状態から第一部材,第二部材のいずれか一方を所定開放角度(例えば180度)水平回動した開放状態に開閉できるあるいは起伏回動して開放状態に開閉できる又は第一部材,第二部材のいずれか一方を自転回動(例えば表裏反対に自転反転)できるヒンジ装置並びにこのヒンジ装置を用いた携帯電話,パソコンなどの電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、ノート型と称されるパソコンやワープロ或いは開閉式の携帯電話は、操作部を備えた本体部に対してディスプレイ部を備えた開閉蓋部(重合部)がヒンジ装置を介して水平回動開閉自在あるいは起伏開閉自在に設けられているが、この開閉蓋部を本体部に伏した閉塞重合状態でこの開閉蓋部が勝手に回動して開いてしまうことがないように、閉塞状態を維持する重合保持機能をヒンジ装置に設けている。
【0003】
即ち、例えばヒンジ装置の回動軸部を軸に互いに相対回動自在に設けられる本体部若しくは重合部の回動と共に回動するカム部と、重合部若しくは本体部の回動と共に回動するカム係合部とを有し、閉塞重合状態となるとき、このカム部に設けた凸部とカム係合部に設けた凹部とが凹凸係合することでこの重合状態が係合保持されるように構成し、また、開放回動時に再び凹凸係合し、所定回動位置(例えば水平回動開閉の場合は、180度回動して本体部と重合部とが直線状となる位置)が係合保持されるように構成している。
【0004】
更に説明すれば、例えば本体部若しくは重合部に連結する第一連結部に回動軸部を設け、重合部若しくは本体部に連結する第二連結部に前記回動軸部が回動自在に係合する軸受部を設け、前記第一連結部に前記回動軸部と共に回動する凸部を有するカム部を設け、前記軸受部と共に回動する凹部を有するカム係合部を前記第二連結部に設け、この相対回動することで凹凸係合するカム部,カム係合部の少なくとも一方を回動軸部に沿って係合離反方向にスライド移動自在に設けると共に、このカム部,カム係合部の少なくとも一方が係脱するに際して離反方向に移動した際係合方向に付勢するバネによる係合付勢機構を設けて、本体部に対して重合部を相対回動して閉塞重合状態とした際にこのカム部とカム係合部とが凹凸係合し、前記バネによる係合付勢機構によってこの係合が保持され重合閉塞状態が係合保持されるように構成し、また、このカム部,カム係合部のいずれか一方を前記係合付勢機構に抗して離反方向に移動させつつ回動させることで前記カム係合部に対してカム部を係脱させ、そのまま本体部に対して重合部を相対回動できるように構成する。
【0005】
このようにヒンジ装置を構成することで、別に閉塞保持装置を設けてこれをロック解除する等のやっかいな操作は一切不要にして重合状態とすることで自動的にカム係合(凹凸係合)付勢とバネ付勢とによってこの重合状態が係合保持されることとなり、そのままこの閉塞付勢に抗して回動すれば開放できることとなる。即ち、常に重合状態では付勢されることとなって開き止めされ、また、開放回動したいときには、この付勢力に抗して回動すればカム係合が外れてそのまま開放回動することができる。
【0006】
ところで、例えば閉塞重合状態から本体部に対して重合部を水平回動若しくは起伏回動させて重合部を開放回動する際には、前記カム部と前記カム係合部とは、前述のようにカム係合(係合途中のカム係合)が解除されてカム部の凸部がカム係合部の凹部外を移動し、再び凹部にカム係合する。
【0007】
このカム部の凸部がカム係合部の凹部外(凹部間)を移動する際、カム部とカム係合部とは、前記係合付勢機構により互いに近接(係合)する方向にバネ付勢されているため、前記凸部は凹部間にいわば押圧されながら回動移動することになる。
【0008】
従って、例えば本体部に対して重合部を開放回動及び閉塞回動する際には、回動負荷がかかった状態の重合部を本体部に対して開放回動若しくは閉塞回動しなければならないこととなり、よって、例えば本体部に対して重合部を略平行に回動させるタイプの携帯電話などにおいては、本体部に対して重合部を軽く横押しするだけでは重合部を開放状態若しくは閉塞重合状態とすることはできない。
【0009】
これは、本体部に対して重合部を傾いた状態(即ち、ディスプレイが本体部に対して傾いた状態)で使用することが極めて稀である前述の重合部を略平行に回動させるタイプの携帯電話などにおいては非常に不便であるといえる。
【0010】
かといって、本体部に対する重合部の回動作動をスムーズとするために係合付勢機構によるバネ付勢の付勢力を弱めれば、カム部とカム係合部とのカム係合力も弱くなり、これにより、本体部に対して重合部を開放させた状態を保持する保持力が弱くなってしまうという問題点が生じてしまう。
【0011】
本発明は、例えば本体部に対して重合部を所定位置でこれまで通り良好に係合クリック保持できることは勿論、本体部と重合部とを相対回動させる際に、回動抵抗を減じさせてスムーズな開放回動動作及び閉塞重合回動動作を実現でき、しかも、このスムーズな開放回動動作及び閉塞重合回動動作を極めて簡易な構成にして容易に設計実現することができる極めて実用性に秀れた画期的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【0013】
第一部材2と第二部材4とを枢着し、この第一部材2を第二部材4に対して相対的に回動せしめるヒンジ装置であって、第一部材2に連結する第一連結部5に回動軸部6を設け、第二部材4に連結する第二連結部7に前記回動軸部6が回動自在に係合する軸受部8を設け、前記第一連結部5に前記回動軸部6と共に回動する凸部9Aを有するカム部9若しくは凹部10Aを有するカム係合部10を設け、前記軸受部8と共に回動する凹部10Aを有するカム係合部10若しくは凸部9Aを有するカム部9を前記第二連結部7に設けて、前記第一部材2と前記第二部材4とを相対回動して所定回動位置でこのカム部9とカム係合部10とが係合付勢されて凹凸係合若しくは係合途中となるように構成したヒンジ装置において、前記カム部9の凸部9Aが係合付勢に抗して前記カム係合部10の凹部10Aから係脱して回動移動する前記カム係合部10の凹部10A外の凸部移動面を凹設して前記回動移動時の凸部9Aの回動移動抵抗を減じさせたことを特徴とするヒンジ装置に係るものである。
【0014】
また、前記カム係合部10の前記カム部9との対向面の一ヶ所に前記凹部10を形成した際には、この凹部10Aからこの凹部10Aまでの前記凸部9Aが回動移動する前記凹部10A外の凸部移動面、若しくは複数ヵ所に前記凹部10Aを形成した際には、この凹部10A間の前記凸部9Aが回動移動する凸部移動面を凹設して前記回動移動時の凸部9Aの回動移動抵抗を減じさせたことを特徴とする請求項1記載のヒンジ装置に係るものである。
【0015】
また、操作部1を設けた本体部と、ディスプレイ部3を設けた重合部とを、前記操作部1を操作しない時にはこの操作部1を覆うように重合配設し、この重合した状態から前記重合部を相対的に水平回動若しくは起伏回動して操作部1を露出させることができるように、若しくは重合部を表裏反転自在となるべく自転回動できるように前記本体部と前記重合部とを回動自在に連結するヒンジ装置を有し、このヒンジ装置には、前記本体部を前記第一部材2若しくは第二部材4とし、前記重合部を前記第二部材4若しくは第一部材2とした前記請求項1〜3のいずれか1項に記載のヒンジ装置を用いたことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器に係るものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態(発明をどのように実施するか)を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【0017】
例えば、閉塞重合状態から第一部材2に対して第二部材4を相対回動すると、回動軸部6を軸としてカム部9とカム係合部10とが相対回動し、凹凸係合状態若しくは係合途中状態となっていたカム部9の凸部9Aとカム係合部10の凹部10Aとが離反しつつ回動し、前記凸部9Aは前記凹部10A外の凸部移動面を移動する。
【0018】
この際、カム係合部10の凹部10A外の凸部移動面は、カム部9の凸部9Aに対して凹設してあるために、カム部9とカム係合部10とが互いに係合する方向に付勢されていても、前記凸部9Aは前記凹設した凸部移動面に沿って移動することとなり、これにより、カム部9の凸部9Aがカム係合部10の凹部10A外の凸部移動面を押動する押動強さを小さくあるいはほとんどないように設定できることとなる。
【0019】
従って、カム部9の凸部9Aをカム係合部10の凹部10A外の凸部移動面を相対移動させる際に、前記凸部9Aを前記凸部移動面に当接しない状態で若しくは前記凸部9Aを前記凸部移動面に弱い力で当接した状態で移動させることができるため、凸部9Aを凸部移動面に対して抵抗(回動抵抗)がほとんど無い状態若しくは抵抗が小さい状態にでき、よって、第一部材2と第二部材4とを相対回動させる際の回動移動抵抗を減じさせてスムーズな回動操作を実現することができる。
【0020】
しかも、第一部材2と第二部材4とを相対回動させる際の回動移動抵抗を減じせしめる前記凹部10A外の凸部移動面の形成は、カム係合部10の凹部10A外の凸部移動面を単に凹設するという簡易な施工により行うことができ、更に、カム係合部10を金属や合成樹脂等により一体成形する構成とすれば、凹部10Aを有するカム係合部10の形成時に、同時に凸部移動面を凹設することができ、よって、極めて容易に実現することができる。
【0021】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【0022】
本実施例は、図1,図9,図10に示すように、重合コンパクト化の図れる携帯電話に本発明を適用したもので、回路基板,電源等の電子部品をケースに内装した板状の本体部4を第二部材4とし、この本体部4の上面側に数字キーやファンクションキーなどを配列したキーボード機能を果たす操作部1を設け、この本体部4に重合して操作部1を覆う略同形の板状の重合部2を第一部材2とし、重合部2と本体部4とを略水平回動自在にヒンジ装置Hにより軸着連結した構成としている。
【0023】
この重合部2の上面側には予め設定した画面や前記操作部1の操作や着信等により所定の表示がなされる液晶パネルなどのディスプレイ部3を設けている。
【0024】
この重合部2と本体部4との連結は、双方の端部同志の重合部分を、上下方向に配される回動軸部6を有するヒンジ装置Hにより連結し、この回動軸部6を回動支軸として略水平方向に回動自在に連結している。
【0025】
また、図9に示すように、重合部2も本体部4もヒンジ装置Hを組み付ける端部重合部分に対してやや立ち上がり傾斜状態(本体部分を水平に配すれば端部がやや立ち上がり傾斜状態)となるように形成し、重合した状態から重合部2を略180度水平回動して重合部2と本体部4とが一直線状に連設した状態とした際、重合部2のディスプレイ部3が本体部4に対してやや立ち起こされたように傾斜状態となり易いように構成している。
【0026】
次に本実施例のヒンジ装置Hについて説明する。
【0027】
本実施例では、図2〜図4に示すように、板材をU字状に折り返した本体部4(第二部材4)に連結する第二連結部7となる第二取付ベース7の下側片の両側部をビスなどで止着して本体部4の端部に取付固定し、この折り返し状の取付ベース7の上側片中央に軸受部8を設け、一方中央に回動軸部6を回り止め固定した重合部2(第一部材2)に連結する第一連結部5となる第一取付ベース5を重合部2の端部に取付固定し、前記軸受部8に前記回動軸部6を挿通係合連結して、この上下方向に配される回動軸部6を回動支軸として本体部4に対して重合部2を略水平回動自在に連結する構成としている。
【0028】
本実施例ではこのように構成することで軸受部8の形成向き(回動軸部6の軸方向)を回動がスムーズとなるように前記U字状に折り返した第二取付ベース7の折り返し加減の設定により調整することができ、また、たとえ軸受部8と回動軸部6との向きに多少の誤差があってもこの折り返し状の第二取付ベース7のたわみにより誤差が吸収されて軸着できる構成としている。
【0029】
このように、第二取付ベース7を折り返し板材で形成し、この一側片に軸受部8を設けたから、たとえ回動軸部6に負荷が加わってもこの折り返し構造によりこの負荷を弾圧吸収でき、非常に回動がスムーズとなり耐久性にも秀れた構成となる。
【0030】
前記第一取付ベース5に前記回動軸部6と共に回動する凸部を回動する凸部9Aを有するカム部9を設け、前記軸受部8と共に回動する凹部10Aを有するカム係合部10を前記第二取付ベース7に設けて、第一取付ベース5(第一部材2)と第二取付ベース7(第二部材4)とを相対回動して所定回動位置でこのカム部9とカム係合部10とがヒンジ装置Hに設けた係合付勢機構11により係合付勢されて凹凸係合若しくは係合途中となるように構成している。
【0031】
具体的には、第一取付ベース5に回り止め状態に回動軸部6を設け、この回動軸部6を第二取付ベース7に設けた軸受部8となる取付孔8に挿通した状態で、この回動軸部6に凸部9Aを設けたカム部9を回り止め状態、且つ、軸方向に所定長さ離反移動自在に設けた構成としている。
【0032】
そして、回動軸部6の端部には、カム部6を前記係合付勢機構11を構成する皿バネ11Aでカム係合部10に向けて付勢した状態(第一取付ベース5方向に付勢した構成)で、前記回動軸部6に取り付けるためのストッパー18を設けた構成としている。
【0033】
第二取付ベース7とカム部9との間には、前記カム部9の凸部9Aが係合する凹部10Aを有したカム係合部10を配設した構成としている。
【0034】
即ち、カム係合部10は、第一取付ベース5に向けて第二取付ベース7の軸受孔8Aに突き当たり係止固定して配設した構成としている。
【0035】
具体的には、このカム係合部10は、図5に示すように、中央に回動軸部6を回動自在に挿通する挿通孔10Bを有したリング状部材で構成し、このカム係合部10のカム部9との対向面、即ち、このカム係合部10の第一取付ベース5とは反対側の面に凹部10Aを一カ所若しくは複数箇所に形成した構成としている。
【0036】
更に具体的には、図5,図6に示すように、カム係合部10のカム部9配設側の挿通孔10B孔縁部に段部25を形成し、この段部25により形成された段面部25Aの対向位置に凹部10Aを設けた構成としている。
【0037】
即ち、前記段部25にカム部9を係合し、カム部9とカム係合部10とが相対回動することにより、凸部9Aと凹部10Aとが抜脱し得るように構成している。
【0038】
また、前記凹部10外部位、即ち、本体部4に対して重合部2を開放回動及び閉塞重合回動させるときのカム部9の凸部9Aが移動する、凹部10A外の凸部移動面(即ち、本体部4に対して重合部2を開放回動若しくは閉塞回動した際に凸部9Aが移動する移動面。以下、回動移動面26という。)を凹設した構成としている。
【0039】
具体的には、図7に示すように、凹部10Aの縁部から緩やかに凹状に傾斜する傾斜面を形成することで、前記回動移動面26を凹設した構成としている。
【0040】
前記回動移動面26を緩やかに傾斜した傾斜面としたのは、本体部4に対して回動する重合部2の回動抵抗を減じせしめつつスムーズな回動を実現するためであり、仮に、この回動移動面26を凹部10Aの縁部に対し急激に傾斜した傾斜面とすると、凸部9Aが凹部10Aから抜脱した瞬間に、この凸部9Aが皿バネ11Aの付勢力によってカム係合部10側へ飛び跳ねたりすることで、スムーズな回動を実現しにくくなってしまうからである。
【0041】
また、回動移動面26の凹み度合いは、図8に示すように、皿バネ11Aにより回動移動面26に向けて押圧付勢される前記凸部9Aのこの押圧強さを減じるか若しくは略零とし得る凹み度合いに設定した構成としている。
【0042】
即ち、図7に示すように、凸部9Aが凹部10Aの縁部(即ち、凸部9A移動方向における凹部10Aの縁部)を乗り越えると緩やかに凹状に傾斜して、これに伴い凸部9Aは皿バネ11Aが付勢する方向へ凹み分退避し、この凹み分退避した状態で所定長さ移動し、凸部9Aが前記凹部10Aに対向する別の凹部10Aに近づくにつれて緩やかに凸状に傾斜し、前記対向する凹部10Aの縁部を乗り越えたところで、凸部9Aが再び凹部10Aに係合し得るように、前記カム係合部10Aを構成している。
【0043】
そして、回動軸部6に対して軸方向に所定長さスライド移動としたカム部9を、皿バネ11Aによってカム係合部10に係合付勢してあることで、開放状態時及び閉塞重合状態時には、カム部9の凸部9Aがカム係合部10の凹部10Aに係合し、開放回動時及び閉塞重合回動時に、凸部9Aが、凹部10Aの縁部を乗り上がって前記凹設した回動移動面26を移動し得るように構成している。
【0044】
これにより、重合部2が本体部4の操作部1を覆った閉塞重合状態から、この重合部2を横押しするなどして本体部4に対して開放回動すると、凹部10Aにカム係合した凸部9Aが前記凹部10Aから抜脱してこの凹部10Aの縁部を乗り越え、縁部を乗り越えると、凸部9Aが回動移動面26内を移動することとなる。
【0045】
即ち、カム部9がカム係合部10に対して皿バネ11Aによって付勢されていても、凸部9Aが回動移動面26に弱い力で接した状態若しくは接しない状態で移動することで、重合部2が回動する際にほとんど回動抵抗を生じず、且つ、スムーズな回動を実現することができる。
【0046】
従って、特に本実施例で適用したような、水平回動型の携帯電話などの電子機器にとっては、はじめだけ、少し力を入れて重合部2を横押ししてやるだけで、重合部2がスムーズに本体部4に対して回動できることとなり、重合部2をスムーズに回動でき、且つ、クリック係合もしっかりと実現できるように構成したが故に、重合部2を横押しする使用者の力の入れ具合で(即ち一押しするだけで)、重合部2を例えば閉塞重合状態から180度回転させて開放状態とすることも容易に実現することができることとなるため、非常に最適となる。
【0047】
また、本実施例は、カム係合部10を一体成形により形成した構成としている。
【0048】
即ち、カム係合部10に設けた凹部10A及び凹み状に形成した回動移動面26を一体成形により形成した構成としている。
【0049】
また、本実施例では、カム係合部10を金属製とした構成としている。
【0050】
尚、本実施例では、カム係合部10を金属により一体成形した構成としたが、合成樹脂により一体成形して形成しても良い。
【0051】
従って、本体部4に対して重合部2をスムーズに回動できるという本実施例の秀れた効果を、単にカム係合部10を一体成形によって前記回動移動面26が凹状となるように形成するだけで簡易に実現することができる。
【0052】
尚、本実施例では、凹状の回動移動面26を有するカム係合部10を一体成形によって形成した構成としたが、カム係合部10の回動移動面26を凹状に形成しない状態で前記カム係合部10を一体成形し、この一体成形の後、切削加工などにより、凸部移動面を凹状に形成して前記回動移動面26を形成しても良い。
【0053】
本実施例では、本体部4の操作部1を重合部2で覆った閉塞重合状態、及び、重合部2を水平回動させて該重合部2と本体部4とが直線状となる開放状態とした際に、本体部4と重合部2との微動回動を阻止するための凹凸係合補助機構27を設けた構成としている。
【0054】
この微動回動は、カム部9とカム係合部10とのクリック係合(カム係合係止)を実現するために、カム部9を回動軸部6に沿って所定長さスライド移動し得るように構成したことでカム部9と回動軸部6との間に生じるクリアランスによって発生するもので、特に本実施例で採用したような、重合部2を本体部4に対して水平回動するタイプの携帯電話にとっては、重合部2が本体部4を覆った閉塞重合状態及び重合部2と本体部4とが直線状となった開放状態とした際に微動することとなり、非常に気になる。
【0055】
即ち、例えば重合部を本体部に対して起伏回動させるタイプの携帯電話は、閉塞状態とした際には閉塞付勢されている(カム係合途中となっている)ために微動回動することはないが、本実施例の場合には、重合部2と本体部4とを閉塞重合状態若しくは開放状態とした際には、カム部9の凸部9Aとカム係合部10の凹部10Aとがカム係合(クリック係合)して係止するため、即ち、閉じ付勢されてはいないため、前記クリアランスにより、微動回動が発生してしまう。
【0056】
前記凹凸係合補助機構27は、前記カム部9と前記カム係合部10とが凹凸係合した際、前記第一連結部5若しくは第一連結部5に対して固定状態に設けた部材に設けた補助凸部14又は補助凹部15と、前記第二連結部7若しくは第二連結部7に対して固定状態に設けた補助凹部15又は補助凸部14とが凹凸係合するように構成し、前記カム部9と前記カム係合部10とが凹凸係合した状態で、前記回動軸部6に沿って移動自在に設けた前記カム部9若しくはカム係合部10との間のクリアランスによって回動軸部6が微動回動し得ることを、前記補助凸部14と前記補助凹部15との凹凸係合によって阻止して、前記所定回動位置での前記第一部材2に対する前記第二部材4の保持を補助強化するように構成している。
【0057】
具体的には、前記第一連結部5若しくはこの第一連結部5に固定する補助凹凸部形成部材に前記補助凸部14又は前記補助凹部15を設け、前記第二連結部7若しくはこの第二連結部7に固定する前記カム係合部10あるいはカム部9若しくは第二連結部7に固定する補助凹凸部形成部材17に前記補助凹部15又は前記補助凸部14を設けた構成としている。
【0058】
更に具体的には、操作部1を設けた第二部材4となる本体部4と、ディスプレイ部3を設けた第一部材2となる重合部2とを、前記操作部1を操作しない時にはこの操作部1を覆うように重合配設し、この重合した状態から前記重合部2を相対的に水平回動若しくは起伏回動して操作部1を露出させることができるように、若しくは重合部2を表裏反転自在となるべく自転回動できるように前記本体部4と前記重合部2とを回動自在に連結するように構成している。
【0059】
本実施例では、第一連結部5となる第一取付ベース5に前記補助凹部15を設け、第一取付ベース5と第二取付ベース7との間にして第二取付ベース7に固定状態に設けた補助凹凸係合部材17となる取付体22に前記補助凸部14を設けた構成としている。
【0060】
即ち、補助凹部15は、重合部2が本体部4の操作部1を覆う閉塞重合状態及び本体部4に対して重合部2が直線状となる開放状態において、前記補助凸部14をカム係合係止する係止補助凹部15Aと、重合部2が本体部4に対して水平方向に回動動作する際、即ち、閉塞重合回動の際及び開放回動の際に補助凸部14が移動する回動補助凹部15Bとから成る構成としている。
【0061】
また、係止補助凹部15Aは、カム部9の凸部9Aとカム係合部10の凹部10Aとがカム係合したときに、前記補助凸部14をカム係合し得る位置に設けた構成としている。
【0062】
これにより、カム部9の凸部9Aとカム係合部10の凹部10Aとをカム係合係止した際に(即ち、重合部2を本体部4に対して閉塞重合状態若しくは直線状の開放状態とした際に)、このカム係合を可能とするためにカム部9を回動軸部6に対して長さ方向に所定長さスライド移動可能に設けることで生じた回動軸部6とカム部9の間のクリアランスにより発生するがたつき、即ち、重合部2を本体部4に対して閉塞重合状態若しくは開放状態とした際に発生する微動回動を阻止することができる。
【0063】
即ち、カム部9の凸部9Aがカム係合部10の凹部10Aにカム係合係止しても、このカム係合係止したカム部9に対して回動軸部6が、前記クリアランスにより、微動回動してしまうことで本体部4に対して第一取付ベース5(重合部2)が微動回動してしまうこととなるが、この際、重合部2に固定した第一取付ベース5に設けた係止補助凹部15Aに、本体部4に固定した第二取付ベース7に固定状態に設けた補助凸部14をカム係合係止するように構成することで、重合部2が本体部4に対して微動回動することを阻止することができる。
【0064】
また、閉塞重合状態と開放状態のときには、カム部9の凸部9Aとカム係合部10の凹部10Aとのカム係合(クリック係合)と、補助凸部14と補助凹部15とのカム係合との二つのカム係合により、重合部2と本体部4とがクリック係合することになるため、例えばカム部9とカム係合部10とがカム係合した状態を維持するための係合付勢機構11の係合付勢力を小さく設定しても、十分なカム係合力を発揮することができる。
【0065】
即ち、カム係合部を二か所に設けたことで、前記微動回動を阻止できる上に小さい係合付勢力で良好なカム係合係止を実現することができる。
【0066】
また、本実施例では、図4に示すように、前記係止補助凹部15Aを対向位置に設け、この係止補助凹部15Aにカム係合し得る取付体22の上面所定位置に前記補助凸部14を設けた構成としている。
【0067】
具体的には、第一取付ベース5における第二取付ベース7配設側の(下方面の)の前記回動軸部6を回り止め配設する回動軸取付孔28の周囲に凹条の回動補助凹部15Bを、係止補助凹部15Aを介して断続的に設けて前記補助凹部15を構成している。
【0068】
これにより、本体部4に対する重合部2の回動動作をスムーズに行え、また、カム部9とカム係合部10とをカム係合係止した際に微動回動を阻止しつつ前記カム係合係止状態を実現することができる。
【0069】
尚、補助凸部14を設けた取付体22は、後述の回動ストッパー機構13も構成している。
【0070】
第一取付ベース5と第二取付ベース7との間には、重合部2と本体部4との相対回動時に過剰な回動を阻止するための回動ストッパー機構13を設けた構成としている。
【0071】
この回動ストッパー機構13は、第一取付ベース5の端部に突設したストッパー部13Aと、第一取付ベース5と第二取付ベース7との間に配設されて前記回動軸部6に対して回動自在であり前記ストッパー部13Aの回動を当接阻止するストッパー係止部13Bとから成る構成としている。
【0072】
具体的には、第二取付ベース7と第一取付ベース5との間にして軸受孔8Aの孔縁部上には、前記ストッパー部13Aが第二取付ベース7の孔縁部に当接することを防止するカラー体20を配設し、このカラー体20上に、端部にストッパー係止部13Bを設けたリング状のストッパー係止体21を回動軸部6に対して回動自在に配設し、このストッパー係止体21と第一取付ベース5との間には、前記ストッパー体21を、カム係合部10の上面部に所定角度回動可能に取り付ける取付体22を配設して前記回動ストッパー機構13を構成している。
【0073】
即ち、第二取付ベース7に対して突き当たり係止配設したカム係合部10の上面部に前記ストッパー係止体21を係合配設し得る段部23を形成し、この段部23にストッパー係止体21を載置係合し、この載置係合したストッパー係止体21を取付体22によりカム係合部10に取付係合した構成としている。
【0074】
また、カム係合部10には、ストッパー部13Aを当接係止するストッパー係止部13Bを所定角度回動自在とし、ストッパー係止部13Bによるストッパー部13Aの当接係止位置を変更調整し得る係止位置調整部24を設けた構成としている。
【0075】
具体的には、カム係合部10の段部23形成側の上縁部所定位置に、所定長さの切欠部24Aを設けて係止位置調整部24を構成している。
【0076】
即ち、ストッパー係止体21は、ストッパー係止部13Bが係止位置調整部24に係合した状態で前記段部23に配設され、第一取付ベース5の回動に伴い回動するストッパー部13Aを係止するストッパー係止部13Bを、前記切欠部24Aの形成範囲において移動可能に構成している。
【0077】
本実施例では、重合部2と共に回動するストッパー部13Aを当接係止するストッパー係止部13Bを、本体部4に固定した状態としないことで、このストッパー部13Aが360度回動しようとした時に、ストッパー係止部13Bの形成巾分、ストッパー部13Aの回動が阻止されるような事態を回避することができる。
【0078】
即ち、仮にストッパー係止部13Bを本体部4に対して固定状態に設ければ、このストッパー係止部13Bの一方側から他方側までがストッパー部13Aの回動可能範囲となるため、ストッパー係止部13Bの形成厚さ分、ストッパー部13Aの回動が阻止されて360度の回動は不可能となる。
【0079】
この点、本実施例では、ストッパー部13Aを係止するストッパー係止部13Bを、所定角度(即ち、本体部4に対して重合部2を360度回動させ得る角度)左右方向に移動できるように構成したため、ストッパー係止部13Bの一方側にストッパー部13Aが当接した状態から、ストッパー部13Aを回動してストッパー係止部13Bの他方側に当接した際、このストッパー係止部13Bは前記当接部位では係止せず、更に切欠部24A分押動されて、本体部4に対して重合部2が360度回動した時点で係止するため、本体部4に対して重合部2を確実に360度回転させることができ、よって、例えば重合部2が本体部4に閉塞重合した状態から、左右どちらの方向からでも、重合部2を略水平に回動させて重合部2と本体部4とが略直線状となる開放状態にできることとなる。
【0080】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【0081】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、例えば本体部に対して重合部を所定位置でこれまで通り良好に係合クリック保持できることは勿論、本体部と重合部とを相対回動させる際に、回動抵抗を減じさせてスムーズな開放回動動作及び閉塞重合回動動作を実現でき、しかも、このスムーズな開放回動動作及び閉塞重合回動動作を極めて簡易な構成にして容易に設計実現することができる極めて実用性に秀れた画期的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器となる。
【0082】
即ち、カム部の凸部をカム係合部の凹部外の凸部移動面を移動させる際に、前記凸部を前記凸部移動面に当接しない状態で若しくは前記凸部を前記凸部移動面に弱い力で当接した状態で移動させることができるため、凸部を凸部移動面に対して抵抗がほとんど無い状態若しくは抵抗が小さい状態にでき、よって、第一部材と第二部材とを相対回動させる際の回動移動抵抗を減じさせてスムーズな回動操作を実現することができる。
【0083】
しかも、第一部材と第二部材とを相対回動させる際の回動移動抵抗を減じせしめる前記凹部外の凸部移動面の形成は、カム係合部の凹部外の凸部移動面を単に凹設するだけで簡易に製作できる。
【0084】
例えば、カム係合部を金属や合成樹脂などにより一体成形した後、凸部移動面を凹状となるように単に切削加工することで簡易に製作することができる。
【0085】
更に、カム係合部を合成樹脂等により一体形成する構成とすれば、凹部を有するカム係合部の形成時に、同時に凸部移動面を凹設することができ、よって、極めて容易に実現することができる極めて実用性に秀れた画期的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器となる。
【0086】
また、請求項2,3記載の発明においては、上記作用効果を確実且つ良好に発揮することができる極めて実用性に秀れた画期的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の使用状態を示す説明斜視図である。
【図2】本実施例のヒンジ装置を示す説明斜視図である。
【図3】本実施例のヒンジ装置を示す説明分解斜視図である。
【図4】本実施例のヒンジ装置を示す説明分解斜視図である。
【図5】本実施例のカム部とカム係合部とを示す説明斜視図である。
【図6】本実施例のカム係合部を示す説明図である。
【図7】本実施例のカム部とカム係合部との相対回動による凸部の移動状態を示す説明図である。
【図8】本実施例のヒンジ装置を示す説明正断面図及び説明側断面図である。
【図9】本実施例の本体部に対する重合部を回動動作した際のヒンジ装置の状態を示す説明図である。
【図10】本実施例の本体部に対する重合部の回動動作に伴うストッパー機構を示す説明図である。
【図11】本実施例の凹凸係合補助機構を示す説明斜視図である。
【図12】本実施例の補助凸部と補助凹部とが係合した状態を示す説明図である。
【図13】本実施例の回動軸部に対してカム部をスライド移動可能に設けることによりクリアランスが生じることを示す説明図である。
【符号の説明】
1 操作部
2 第一部材
3 ディスプレイ部
4 第二部材
5 第一連結部
6 回動軸部
7 第二連結部
8 軸受部
9 カム部
9A 凸部
10 カム係合部
10A 凹部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, for example, one of the first member and the second member is opened at a predetermined opening angle (for example, 180 degrees) from a closed state in which both are overlapped by pivotally connecting the base ends of the first member and the second member. A) a hinge device which can be opened and closed in an open state which is horizontally rotated, or which can be opened and closed in an up-and-down rotation, or which is capable of rotating one of a first member and a second member (for example, rotating in the opposite direction); The present invention relates to an electronic device such as a mobile phone and a personal computer using a hinge device.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
For example, in a personal computer, a word processor or an open / close type mobile phone called a notebook type, an open / close lid (overlapping unit) having a display unit is horizontally rotated via a hinge device with respect to a main unit having an operation unit. Although it is provided to be openable and closable or openable and closable, the closed state is set so that the openable cover is not rotated and opened without permission in the closed overlapped state where the openable cover is closed to the main body. A hinge holding device is provided with a function to maintain the overlap.
[0003]
That is, for example, a cam portion that is rotatable relative to each other around a rotation shaft portion of a hinge device and that rotates with the rotation of the main body portion or the overlap portion, and a cam that rotates with the rotation of the overlap portion or the main body portion An engagement portion, and when a closed overlap state is established, the projection portion provided on the cam portion and the recess portion provided on the cam engagement portion are engaged with the concave and convex portions so that this overlap state is engaged and held. In addition, the concave and convex engagement is performed again at the time of opening rotation, and a predetermined rotation position (for example, in the case of horizontal rotation opening and closing, a position where the main body portion and the overlapping portion are linearly rotated by 180 degrees) is set at a predetermined position. It is configured to be engaged and held.
[0004]
More specifically, for example, a rotation shaft portion is provided in a first connection portion connected to the main body portion or the overlap portion, and the rotation shaft portion is rotatably engaged with a second connection portion connected to the overlap portion or the main body portion. A cam portion having a convex portion that rotates with the rotating shaft portion is provided on the first connecting portion, and a cam engaging portion having a concave portion that rotates with the bearing portion is connected to the second connecting portion. And at least one of a cam portion and a cam engaging portion, which engages with the concave and convex portions by being relatively rotated, is slidably movable in the direction of engagement and disengagement along the rotating shaft portion. When at least one of the engaging portions is disengaged, an engagement urging mechanism is provided by a spring that urges in the engaging direction when the engaging portion moves in the separating direction, and the overlapping portion is relatively rotated with respect to the main body portion to close the overlapping portion. When the state is set, the cam portion and the cam engaging portion engage with the concave and convex, and the spring This engagement is held by the engagement urging mechanism, and the overlapped closed state is engaged and held, and one of the cam portion and the cam engaging portion is opposed to the engagement urging mechanism. Then, the cam portion is disengaged from the cam engaging portion by rotating while moving in the separating direction, so that the overlapping portion can be relatively rotated with respect to the main body portion.
[0005]
By configuring the hinge device in this way, cumbersome operation such as providing a separate blockage holding device and unlocking the lock is unnecessary, and the state is overlapped, thereby automatically engaging the cam (concave and convex engagement). This overlapping state is engaged and held by the urging and the spring urging, and can be released by rotating as it is against this closing urging. That is, in the superimposed state, it is always urged to be opened and stopped, and when it is desired to open and rotate, if it rotates against this urging force, the cam engagement is released and the open rotation can be performed as it is. it can.
[0006]
By the way, for example, when the overlapping portion is horizontally rotated or raised and lowered with respect to the main body portion to open and rotate the overlapping portion from the closed overlapping state, the cam portion and the cam engaging portion are as described above. The cam engagement (cam engagement in the middle of engagement) is released, and the convex portion of the cam portion moves outside the concave portion of the cam engaging portion, and is again engaged with the concave portion.
[0007]
When the convex portion of the cam portion moves out of the concave portion of the cam engaging portion (between the concave portions), the cam portion and the cam engaging portion are moved by a spring in a direction in which they come close to each other (engage) by the engagement urging mechanism. Since the projections are biased, the projections rotate while being pressed between the recesses.
[0008]
Therefore, for example, when the overlapping portion is opened and closed with respect to the main body, the overlapping portion in a state where the rotating load is applied must be opened or closed with respect to the main body. Therefore, for example, in a mobile phone of a type in which the overlapping portion is rotated substantially parallel to the main body portion, simply pushing the overlapping portion lightly laterally with respect to the main body portion causes the overlapping portion to be in an open state or a closed overlapping portion. It cannot be in a state.
[0009]
This is a type in which the above-described overlapping portion, which is extremely rarely used in a state where the overlapping portion is inclined with respect to the main body portion (that is, a state where the display is inclined with respect to the main body portion), is substantially parallel. It can be said that it is very inconvenient for a mobile phone or the like.
[0010]
On the other hand, if the urging force of the spring urging by the engaging urging mechanism is weakened in order to smoothly rotate the overlapping portion with respect to the main body, the cam engaging force between the cam portion and the cam engaging portion is also weakened. As a result, a problem arises in that the holding force for holding the state where the overlapping portion is opened with respect to the main body portion is weakened.
[0011]
The present invention is, for example, capable of holding the overlapping portion in a predetermined position with respect to the main body portion in the same manner as before, and of course, when rotating the main body portion and the overlapping portion relative to each other, reducing the rotational resistance. Smooth opening rotation and closing overlap rotation can be realized, and this smooth opening rotation and closing overlap rotation can be designed with a very simple configuration and can be easily realized. It is an object of the present invention to provide an excellent and innovative hinge device and an electronic device using the hinge device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0013]
A hinge device for pivotally connecting a first member to a second member and rotating the first member relative to the second member, wherein the first member is connected to the first member. The first connecting
[0014]
Further, when the
[0015]
Further, a main body provided with the operation unit 1 and a superposed unit provided with the
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention (how to implement the invention) will be briefly described with reference to the drawings, showing the operational effects thereof.
[0017]
For example, when the second member 4 is relatively rotated with respect to the
[0018]
At this time, since the convex portion moving surface outside the
[0019]
Therefore, when the
[0020]
Moreover, the formation of the convex portion moving surface outside the
[0021]
【Example】
A specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
In this embodiment, as shown in FIG. 1, FIG. 9 and FIG. 10, the present invention is applied to a cellular phone which can be made compact and superimposed. The main body 4 is a second member 4, and an operation unit 1 that performs a keyboard function in which numeric keys, function keys, and the like are arranged is provided on the upper surface side of the main body 4. The operation unit 1 overlaps the main body 4 to cover the operation unit 1. A substantially identical plate-shaped overlapping
[0023]
A
[0024]
The connection between the overlapping
[0025]
Further, as shown in FIG. 9, both the overlapping
[0026]
Next, the hinge device H of the present embodiment will be described.
[0027]
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, the lower side of the
[0028]
In the present embodiment, the
[0029]
As described above, since the
[0030]
The
[0031]
Specifically, the
[0032]
A state in which the
[0033]
A
[0034]
That is, the
[0035]
Specifically, as shown in FIG. 5, the
[0036]
More specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, a
[0037]
That is, the
[0038]
Also, a convex part moving surface outside the
[0039]
Specifically, as shown in FIG. 7, the
[0040]
The reason why the
[0041]
Further, as shown in FIG. 8, the degree of depression of the
[0042]
That is, as shown in FIG. 7, when the
[0043]
The
[0044]
Accordingly, when the overlapping
[0045]
That is, even if the
[0046]
Therefore, especially for an electronic device such as a horizontally rotating mobile phone as applied in the present embodiment, the overlapping
[0047]
In this embodiment, the
[0048]
That is, the
[0049]
In the present embodiment, the
[0050]
In the present embodiment, the
[0051]
Therefore, the excellent effect of the present embodiment that the overlapping
[0052]
In the present embodiment, the
[0053]
In the present embodiment, a closed overlapping state in which the operation unit 1 of the main body unit 4 is covered with the overlapping
[0054]
This fine rotation is performed by sliding the
[0055]
That is, for example, a mobile phone of a type in which the overlapping portion is raised and lowered with respect to the main body portion is slightly urged to rotate when it is in the closed state because it is urged to close (being engaged with the cam). However, in the case of this embodiment, when the overlapping
[0056]
The concave / convex
[0057]
Specifically, the first
[0058]
More specifically, the main unit 4 serving as the second member 4 provided with the operation unit 1 and the overlapping
[0059]
In the present embodiment, the
[0060]
That is, in the closed overlapping state in which the overlapping
[0061]
The locking auxiliary
[0062]
Thereby, when the
[0063]
That is, even if the
[0064]
Further, in the closed overlap state and the open state, cam engagement (click engagement) between the
[0065]
That is, by providing the cam engaging portions at two places, the fine movement rotation can be prevented, and good cam engagement locking can be realized with a small engaging urging force.
[0066]
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the locking auxiliary
[0067]
More specifically, a concave streak is formed around the rotation
[0068]
Accordingly, the rotation of the overlapping
[0069]
In addition, the
[0070]
A rotation stopper mechanism 13 is provided between the
[0071]
The rotation stopper mechanism 13 is provided between the
[0072]
Specifically, the stopper 13 </ b> A abuts the hole edge of the
[0073]
That is, a
[0074]
In the
[0075]
Specifically, a
[0076]
That is, the
[0077]
In the present embodiment, the
[0078]
That is, if the
[0079]
In this regard, in the present embodiment, the
[0080]
It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and a specific configuration of each component can be appropriately designed.
[0081]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, for example, it is possible to maintain the engagement portion in a predetermined position with respect to the main body portion as well as before, and, of course, when the main body portion and the overlap portion are relatively rotated, Smooth opening rotation and closing overlap rotation can be realized by reducing the rotation resistance, and the smooth opening rotation and closing overlap rotation can be easily designed and realized with an extremely simple configuration. It is a revolutionary hinge device that can be extremely practical and an electronic device using the hinge device.
[0082]
That is, when the convex portion of the cam portion is moved on the convex portion moving surface outside the concave portion of the cam engaging portion, the convex portion is not brought into contact with the convex portion moving surface or the convex portion is moved by the convex portion. Since the convex portion can be moved in a state where it is in contact with the surface with a weak force, the convex portion can have a state in which there is almost no resistance or a small resistance with respect to the convex portion moving surface, and therefore, the first member and the second member The rotational movement resistance at the time of relative rotation can be reduced to realize a smooth rotational operation.
[0083]
Moreover, the formation of the convex part moving surface outside the concave part for reducing the rotational movement resistance when the first member and the second member are relatively rotated is performed simply by forming the convex part moving surface outside the concave part of the cam engaging part. It can be easily manufactured simply by recessing it.
[0084]
For example, it can be easily manufactured by forming the cam engaging portion integrally with a metal, a synthetic resin, or the like, and then simply cutting the convex portion moving surface into a concave shape.
[0085]
Furthermore, if the cam engaging portion is integrally formed of synthetic resin or the like, the convex portion moving surface can be simultaneously formed with the concave portion when the cam engaging portion having the concave portion is formed. It is a revolutionary hinge device that can be extremely practical and an electronic device using the hinge device.
[0086]
According to the second and third aspects of the present invention, there is provided an extremely practical hinge-type hinge device and an electronic device using the hinge device, which can reliably and satisfactorily exhibit the above-mentioned effects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory perspective view showing a use state of the present embodiment.
FIG. 2 is an explanatory perspective view showing the hinge device of the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory exploded perspective view showing the hinge device of the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory exploded perspective view showing the hinge device of the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory perspective view showing a cam portion and a cam engaging portion of the embodiment.
FIG. 6 is an explanatory view showing a cam engaging portion of the embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state of movement of the convex portion due to relative rotation between the cam portion and the cam engaging portion in the embodiment.
FIG. 8 is an explanatory front sectional view and an explanatory side sectional view showing the hinge device of the present embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a state of the hinge device when the overlapping portion is rotated with respect to the main body according to the present embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a stopper mechanism associated with a rotation operation of the overlapping portion with respect to the main body according to the present embodiment.
FIG. 11 is an explanatory perspective view showing the concave-convex engagement assist mechanism of the present embodiment.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state in which an auxiliary convex portion and an auxiliary concave portion of the present embodiment are engaged.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing that a clearance is generated by providing a cam portion so as to be slidable with respect to the rotation shaft portion of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Operation unit
2 First member
3 Display section
4 Second member
5 First connection
6 Rotating shaft
7 Second connection part
8 Bearing
9 Cam part
9A convex part
10 Cam engaging part
10A recess
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