JP2004360819A - 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回り止め状態に設け、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固定状態に設け、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している。
【0005】
ところで、このヒンジ装置は、前述のように、例えば重合部を本体部に対して閉塞重合状態若しくは開放状態(重合部と本体部とが直線状となった状態)とした際にはカム部とカム係合部とを凹凸係合保持状態とし、閉塞重合回動若しくは開放回動するときに(重合部を本体部に対して相対回動させるときに)カム係合部に対してカム部を係脱させて重合部を本体部に対して回動できるように、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ている。
【0006】
これにより、回動軸部に沿ってスライド移動するカム部若しくはカム係合部と、前記回動軸部との間には、前記スライド移動を可能とするためのクリアランスが存在する(このクリアランスがなければ、カム部若しくはカム係合部は回動軸部に沿ってスライド移動し得ない)。
【0007】
そのため、カム部とカム係合部とが凹凸係合することで、前記カム部とカム係合部とが所定回動位置で係合保持状態となっても、回動軸部がカム部若しくはカム係合部に対して前記クリアランス分、微動回動してしまうこととなり、この回動軸部は、前述のように、第一連結部に対して回り止め状態に設けてあることから、重合部が本体部に対して微動回動してしまうこととなる。
【0008】
この微動回動は、特に重合部と本体部とを相対水平回動させるタイプの携帯電話においては、閉塞重合状態時や開放状態時に(即ち、カム部とカム係合部の凹凸係合時に)、本体部に対して重合部を水平方向に微動することとなり、非常に気になる。
【0009】
本発明は、これまで通り、例えば重合部を本体部に対して水平回動あるいは起伏回動して閉塞重合状態若しくは開放状態で凹凸係合保持できることは勿論、閉塞重合状態若しくは開放状態とした際に、重合部や本体部が微動回動することを確実に阻止することができ、その上、係合付勢機構のバネ付勢力を強化することなく、カム部とカム係合部との凹凸係合保持力を高め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。
【0010】
【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。
【0011】
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、この相対回動することで凹凸係合するカム部9,カム係合部10の少なくとも一方を前記回動軸部6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9,カム係合部10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係合付勢機構11を設けて、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し、前記係合付勢機構11によりこの係合が保持されるあるいは係合付勢されるように構成し、このカム部9,カム係合部10のいずれか一方を前記係合付勢機構11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10に対してカム部9を係脱させ、前記第一部材2に対して前記第二部材4を相対回動するように構成したヒンジ装置において、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とが凹凸係合する凹凸係合補助機構を設けて、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たことを特徴とするヒンジ装置に係るものである。
【0012】
また、例えば、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。
【0013】
また、例えば、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。
【0014】
【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。
【0015】
第一部材2を第二部材4に対して相対回動すると、第一部材2に連結する第一連結部5に対して第二部材4に連結する第二連結部7が相対回動し、これに伴い、第一連結部5に設けた回動軸部6と共に回動するように前記第一連結部5に設けたカム部9の凸部9A若しくはカム係合部10の凹部10Aと、第二連結部7に設けた軸受部8と共に回動するように前記第二連結部7に設けたカム係合部10の凹部10A若しくはカム部9の凸部9Aとが相対回動して所定回動位置において凹凸係合することとなる。
【0016】
この際、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。
【0017】
即ち、第一部材2と第二部材4とは、所定回動位置において、回動軸部6に沿って係合離反方向にスライド移動自在に設けたカム部9の凸部9A若しくはスライド係合部10の凹部10Aと第二連結部7に設けた軸受部8と共に回動するカム係合部10の凹部10A若しくはカム部9の凸部9Aとの凹凸係合と、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との凹凸係合とにより、凹凸係合保持されることとなる。
【0018】
従って、回動軸部6とカム部9若しくはカム係合部10との間に、カム部9とカム係合部10との凹凸係合を実現するためのクリアランス、即ち、回動軸部6に沿ってカム部9若しくはカム係合部10をスライド移動可能とするためのクリアランスが存在していても、カム部9の凸部9Aとカム係合部10の凹部10Aとが凹凸係合した際に、第一連結部5と第二連結部7とを回動軸部6を介さずに凹凸係合補助機構により凹凸係合保持することで、即ち、例えば第一連結部5に固定状態に設けた補助凸部14又は補助凹部15と、例えば第二連結部7に固定状態に設けた補助凹部15又は補助凸部14とを凹凸係合保持することで、前記クリアランスによって発生する微動回動を、この補助凸部14と補助凹部15との凹凸係合によって阻止することができる。
【0019】
また、第一部材2と第二部材4とを、カム部9とカム係合部10との凹凸係合及び補助凸部14と補助凹部15との凹凸係合の二か所の凹凸係合によって係合保持することで、凹凸係合を一カ所とした場合に比して、その係合保持力を補強強化することができ、よって、例えば係合付勢機構11による付勢力を弱めに設定しても十分な凹凸係合保持力をもって閉塞重合状態及び開放状態を実現することができる。
【0020】
【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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
次に本実施例のヒンジ装置Hについて説明する。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
また、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ている。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
そのため、この微動回動を防止すべく、前記凹凸係合補助機構27は、以下のように構成している。
【0056】
即ち、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前記補助凹凸係合部材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、これまで通り、例えば重合部を本体部に対して水平回動あるいは起伏回動して閉塞重合状態若しくは開放状態で凹凸係合保持できることは勿論、閉塞重合状態若しくは開放状態とした際に、重合部や本体部が微動回動することを確実に阻止することができ、その上、係合付勢機構のバネ付勢力を強化することなく、カム部とカム係合部との凹凸係合保持力を高め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、回動軸部とカム部若しくはカム係合部との間に、カム部とカム係合部との凹凸係合を実現するためのクリアランス、即ち、回動軸部に沿ってカム部若しくはカム係合部をスライド移動可能とするためのクリアランスが存在していても、カム部の凸部とカム係合部の凹部とが凹凸係合した際に、第一連結部と第二連結部とを回動軸部を介さずに凹凸係合補助機構により凹凸係合保持することで、即ち、例えば第一連結部に固定状態に設けた補助凸部又は補助凹部と、例えば第二連結部に固定状態に設けた補助凹部又は補助凸部とを凹凸係合保持することで、前記クリアランスによって発生する微動回動を、この補助凸部と補助凹部との凹凸係合によって阻止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。
【0083】
また、第一部材と第二部材とを、カム部とカム係合部との凹凸係合及び補助凸部と補助凹部との凹凸係合の二か所の凹凸係合によって係合保持することで、凹凸係合を一カ所とした場合に比して、その係合保持力を強化することができ、よって、例えば係合付勢機構による付勢力を弱めに設定しても十分な凹凸係合保持力をもって閉塞重合状態及び開放状態を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。
【0084】
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】本実施例の微動回動阻止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
11 係合付勢機構
14 補助凸部
15 補助凹部
17 補助凹凸部形成部材[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 overlapping portion in a non-rotating state, and the rotation shaft portion is rotated around a second connection portion connected to the polymerization portion or the main body portion. A cam portion having a convex portion that rotates together with the rotating shaft portion is provided on the first connecting portion, and a cam engaging portion having a concave portion that rotates together with the bearing portion is provided. At least one of the cam portion and the cam engaging portion, which are engaged and recessed by the relative rotation, are provided slidably in the engaging and disengaging direction along the rotation shaft portion. In addition, an engagement urging mechanism is provided by a spring that urges in the engaging direction when at least one of the cam portion and the cam engaging portion is disengaged and moves in the separating direction, so that the overlapping portion is formed on the main body portion. The cam portion and the cam engagement portion are relatively Are engaged with each other, and the engagement is held by the engagement urging mechanism by the spring so that the overlapped closed state is engaged and held. Either the cam portion or the cam engagement portion is engaged. By rotating while moving in the separating direction against the engagement urging mechanism, the cam portion is disengaged from the cam engaging portion, and the overlapping portion can be relatively rotated with respect to the main body portion as it is. Is configured.
[0005]
By the way, as described above, when the overlapping portion is in a closed overlapping state or an open state (a state in which the overlapping portion and the main body portion are linear) with respect to the main body portion, as described above, the cam portion is connected to the cam portion. The cam engaging portion is brought into the concave / convex engagement holding state, and the cam portion is moved relative to the cam engaging portion when the closed overlapping rotation or the opening rotation is performed (when the overlapping portion is relatively rotated with respect to the main body portion). At least one of the cam portion and the cam engaging portion is provided so as to be slidable in the engaging and disengaging direction along the rotating shaft portion so that the overlapping portion can be rotated relative to the main body portion by being disengaged.
[0006]
Thus, a clearance exists between the cam portion or the cam engaging portion that slides along the rotation shaft portion and the rotation shaft portion so as to enable the slide movement (this clearance is equal to the clearance). Otherwise, the cam portion or cam engaging portion cannot slide along the rotation shaft portion).
[0007]
Therefore, even if the cam portion and the cam engaging portion are engaged with each other at the predetermined turning position by the concave and convex engagement between the cam portion and the cam engaging portion, the turning shaft portion can be the cam portion or the cam portion. As a result, the pivot shaft is slightly rotated by the clearance with respect to the cam engagement portion. Since the rotation shaft portion is provided in a detented state with respect to the first connection portion as described above, The part will be finely pivoted with respect to the main body.
[0008]
In the case of a mobile phone of the type in which the overlapping portion and the main body portion are relatively horizontally rotated, this fine rotation is performed in the closed overlapping state or in the open state (that is, when the cam portion and the cam engaging portion are engaged with the concave and convex portions). Then, the overlapping portion slightly moves in the horizontal direction with respect to the main body portion, which is very bothersome.
[0009]
As described above, the present invention is not limited to the case where the overlapped portion is held in the closed overlapped state or the open state, as well as being able to hold the uneven portion in the closed overlapped state or the open state by, for example, horizontally rotating or raising and lowering the overlapped portion with respect to the main body portion. In addition, it is possible to reliably prevent the overlapping portion and the main body portion from finely rotating, and furthermore, it is possible to prevent unevenness between the cam portion and the cam engaging portion without strengthening the spring urging force of the engaging urging mechanism. It is an object of the present invention to provide an innovative hinge device that can enhance the engagement holding force and is extremely practical and an electronic device using the hinge device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0011]
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
[0012]
In addition, for example, the
[0013]
Further, for example, a main body provided with the operation unit 1 and a superimposed unit provided with the
[0014]
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.
[0015]
When the
[0016]
At this time, the first connecting
[0017]
That is, the
[0018]
Therefore, a clearance between the
[0019]
Further, the
[0020]
【Example】
A specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
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
[0022]
A
[0023]
The connection between the overlapping
[0024]
Further, as shown in FIG. 9, both the overlapping
[0025]
Next, the hinge device H of the present embodiment will be described.
[0026]
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, the lower side of the
[0027]
In the present embodiment, the
[0028]
As described above, since the
[0029]
The
[0030]
Specifically, the
[0031]
A state in which the
[0032]
A
[0033]
That is, the
[0034]
Specifically, as shown in FIG. 5, the
[0035]
More specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, a
[0036]
That is, the
[0037]
Also, a convex part moving surface outside the
[0038]
Specifically, as shown in FIG. 7, the
[0039]
The reason why the
[0040]
Further, as shown in FIG. 8, the degree of depression of the
[0041]
That is, as shown in FIG. 7, when the
[0042]
The
[0043]
Accordingly, when the overlapping
[0044]
That is, even if the
[0045]
Therefore, especially for an electronic device such as a horizontally rotating mobile phone as applied in the present embodiment, the overlapping
[0046]
In this embodiment, the
[0047]
That is, the
[0048]
In this embodiment, the
[0049]
In the present embodiment, the
[0050]
Therefore, the excellent effect of the present embodiment that the overlapping
[0051]
In the present embodiment, the
[0052]
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
[0053]
This fine rotation is performed by sliding the
[0054]
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
[0055]
Therefore, in order to prevent this fine rotation, the concave / convex
[0056]
That is, 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, as in the past, for example, the overlapping portion can be horizontally rotated or raised and lowered with respect to the main body portion to hold the concave / convex engagement in the closed overlapping state or the open state. When in the open state or the open state, it is possible to reliably prevent the overlapping portion and the main body portion from finely rotating, and furthermore, without strengthening the spring biasing force of the engagement biasing mechanism, the An extremely practical and revolutionary hinge device and an electronic device using the hinge device, which can enhance the uneven engagement holding force with the cam engagement portion.
[0082]
That is, a clearance between the rotating shaft portion and the cam portion or the cam engaging portion to realize the concave-convex engagement between the cam portion and the cam engaging portion, that is, the cam portion or the cam portion along the rotating shaft portion. Even if there is a clearance for allowing the cam engaging portion to be slidable, the first connecting portion and the second connecting portion are formed when the convex portion of the cam portion and the concave portion of the cam engaging portion engage with each other. And the concave / convex engagement holding mechanism by the concave / convex engagement assist mechanism without the rotation shaft portion, that is, for example, an auxiliary convex portion or an auxiliary concave portion provided in a fixed state in the first connecting portion, and, for example, the second connecting portion By holding the auxiliary concave portion or the auxiliary convex portion provided in a fixed state on the concave and convex engagement, the fine rotation caused by the clearance can be prevented by the concave and convex engagement between the auxiliary convex portion and the auxiliary concave portion. Innovative hinge device and hinge device that are extremely practical The stomach electronic devices.
[0083]
Further, the first member and the second member are engaged and held by two concave-convex engagements of the concave-convex engagement between the cam portion and the cam engaging portion and the concave-convex engagement between the auxiliary convex portion and the auxiliary concave portion. Therefore, the engagement holding force can be strengthened as compared with the case where the concave and convex engagement is performed at one place. An extremely practical and revolutionary hinge device and an electronic device using the hinge device, which can realize a closed polymerization state and an open state with a combined holding force.
[0084]
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 a fine movement rotation preventing 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]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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