JP2009174557A - ヒンジ装置及びそのヒンジ装置を備えた機器 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体部材の開閉等に用いられるヒンジ装置に関し、開閉される筐体部材側に干渉を来すことがなく、外観部材に隙間の発生を防止することにある。
【解決手段】軸（開閉軸８）を回転可能に支持する軸受孔（６８）に長径部を有し、この長径部によって前記軸を偏心可能に支持する軸受部（４、６）と、偏心カム面（４６）を持つ偏心カム（４２）にカムフォロア（カムフォロア部４４）を係合させ、前記軸の回転角度に応じて前記軸を前記軸受孔の前記長径部により偏心させる第１のカム機構（１４、１６）と、高さを異ならせたカム面（７４）を持つ固定カム（６４）の前記カム面に前記軸とともに回転する回転カムにある突部（７８、８０）を係合させ、前記軸上に設置したばね（コイルばね２６）の復元力を前記カム面と前記突部との間に作用させた第２のカム機構（２２、２４）とを備えることである。
【選択図】図３

Description

本発明は、部材間を連結するとともに、各部材の開閉や部材の回転等の交差する軸を中心とした２軸操作を可能にしたヒンジ装置に関し、特に、部材を開閉可能に支持する開閉軸が回転角度に応じて偏心するヒンジ装置及びヒンジ装置を備えた機器に関する。

ディジタルカメラ等の機器では、筐体部とモニタ部とを連結するヒンジ装置が設置され、このヒンジ装置は、筐体部とモニタ部との開閉操作やモニタ部の回動操作を実現している。このようなヒンジ装置には、機器の仕様や一定角度で停止できる等の機能を実現するため、例えば、各軸に独立した回転角度を規制する機能、各軸に一定の摺動回転トルクの発生機能、各軸に一定角度の位置で回転抵抗を生じさせるクリック感発生機能等が求められている。

このようなヒンジ装置に関し、特許文献１には、開閉軸及び回転軸を直交させた２軸ヒンジにおいて、開閉軸側の本体と回転軸側の蓋とを離間させた構成が開示されている。また、特許文献２には、本体と別部材であるパネル部に２つの円弧状のガイド部を備える操作部が固定され、本体側に取り付けられた固定部がガイド部に挿入されることにより、本体に対してパネル部を回動させるヒンジ機構が開示されている。
特開２００２−２２７８２６号公報（要約及び図１等） 実開昭５５−１６６８７６号明細書及び図面

ところで、ヒンジ装置を備える機器では、開閉可能な２つの筐体部材がヒンジ装置によって結合されており、ヒンジ装置を中心に開閉軸を回転させて筐体部材を開閉し、また、ヒンジ装置は機器の内部に設置されて隠蔽される。しかも、各筐体部材は、機器の表示部や本体装置を構成し、機器内部に設置されるヒンジ装置より大きい厚みを備えている。このような筐体部材を機器内部に設置されたヒンジ装置で開閉すれば、筐体部材の縁部間に開閉軌跡上に干渉を生じ、互いの筐体部材の対向する縁部が当接して開閉できなくなる。これを回避するため、筐体部材側の形状を規制し、互いの筐体部材間に所要の空隙を設けることが必要となる。機器側の筐体部材の形状変更には限界があり、筐体部材側の大きさ、形状に変更を来すことなく、所望の開閉を行うための機構が必要である。

図１４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、単純な１軸構造のヒンジ装置３００を用いた場合、液晶ユニット側筐体３０２の開閉に伴い、液晶ユニット側筐体３０２を格納する本体側筐体３０４の格納部３０６の縁面３０８と、液晶ユニット側筐体３０２の縁面３１０とが干渉し、両者間に接触が発生するため、これらの縁面同士の干渉を回避するため、干渉箇所には所謂逃がしのための隙間３１２が必要である。図１４の（Ａ）｛図１４の（Ｂ）の破線｝は、液晶ユニット側筐体３０２を本体側筐体３０４の格納部３０６に格納した状態であり、図１４の（Ｂ）は、液晶ユニット側筐体３０２を回転させて本体側筐体３０４の格納部３０６から引き出した状態である。本体側筐体３０４と液晶ユニット側筐体３０２との間に形成された隙間３１２は、格納部３０６内を露出させるとともに、ほこり等を侵入させるおそれがある。このような隙間３１２は、装置３１４全体にいびつ感を生じさせる等、外観品質を低下させるおそれがあった。

このような課題について、特許文献１、２には開示がなく、その解決手段についての開示や示唆もない。

そこで、本発明の目的は、筐体部材の開閉等に用いられるヒンジ装置に関し、開閉される筐体部材側に干渉を来すことがなく、外観部材に隙間が発生するのを防止することにある。

また、本発明の他の目的は、斯かるヒンジ装置を備えた機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の側面は、ヒンジ装置であって、軸を回転可能に支持する軸受孔に長径部を有し、この長径部によって前記軸を偏心可能に支持する軸受部と、偏心カム面を持つ偏心カムにカムフォロアを係合させ、前記軸の回転角度に応じて前記軸を前記軸受孔の前記長径部により偏心させる第１のカム機構と、高さを異ならせたカム面を持つ固定カムの前記カム面に前記軸とともに回転する回転カムにある突部を係合させ、前記軸上に設置したばねの復元力を前記カム面と前記突部との間に作用させた第２のカム機構とを備えることである。斯かる構成により、上記目的が達成される。

上記目的を達成するためには、上記ヒンジ装置において、好ましくは、前記軸に取り付けられたストッパ部を備え、このストッパ部により前記軸の回転範囲を規制させてもよい。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。

上記目的を達成するためには、上記ヒンジ装置において、好ましくは、前記偏心カムに前記軸の回転範囲を規制させるストッパを備えてもよい。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。

上記目的を達成するため、本発明の第２の側面は、ヒンジ装置を備えた機器であって、第１の部材と第２の部材とをヒンジ装置により連結し、該ヒンジ装置により前記第１の部材と前記第２の部材とが開閉可能であって、前記第１の部材又は前記第２の部材の回転中心が回転角度に応じて偏心し、かつその偏心方向が軸受部の長径部によって規制されていることである。斯かる構成により、上記目的が達成される。

上記目的を達成するためには、上記ヒンジ装置を備えた機器において、好ましくは、既述のヒンジ装置を備えた構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。

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) 筐体部材の開閉等に用いられるヒンジ装置であって、開閉される筐体部材側に干渉を来すことがなく、外観部材に隙間が発生するのを防止することができる。

(2) 軸の回転角度に応じて軸の回転中心を変位させることができ、軸受部を固定した部材と軸側に固定される部材との距離を軸の偏心回転による角度に応じて変化させ、その偏心方向及び距離がガイド手段を成す軸受孔によって規制でき、その偏心方向及び距離に応じて部材間の開閉の自由度を高めることができる。

(3) 軸受部を固定した部材と軸側に固定される部材との距離を軸の偏心回転による角度に応じて変化させることができるので、筐体部材の開閉等に用いれば、開閉される筐体部材間の干渉を防止できる。

(4) 斯かるヒンジ装置を備えた機器によれば、部材間の干渉を防止でき、干渉を回避するための部材の厚みや形状に制限を受けることがなく、設計の自由度を高めることができる。

(5) 軸受部を固定した部材と軸側に固定される部材との距離を軸の偏心回転による角度に応じて変化させることができるので、例えば、開閉途上と開又は閉位置との部材間の距離を異ならせ、部材間に開閉のための隙間等の対策が不要となる。

〔第１の実施の形態〕

第１の実施の形態について、図１及び図２を参照する。図１は、ヒンジ装置を示す斜視図、図２は、コイルばねを切断して示したヒンジ装置の正面図である。図１及び図２に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。

このヒンジ装置２は、図１及び図２に示すように、第１及び第２の軸受部４、６によって開閉軸８を回転可能に支持し、この開閉軸８の中間部には、第３の軸受部１０によって回転軸１２が開閉軸８と交差方向に取り付けられるとともに、回転可能に支持されている。

開閉軸８は、回転可能かつ偏心可能に軸受部４、６に支持される軸の一例である。この開閉軸８には、軸受部４、６の外側に第１のカム機構１４、１６及びストッパ機構１８、２０が設置されているとともに、軸受部４、６と軸受部１０との間に第２のカム機構２２、２４が設置されている。カム機構１４、１６は、開閉軸８の回転角度に応じて開閉軸８を偏心させるための機構であり、ストッパ機構１８、２０は、開閉軸８の回転角度範囲を規制する手段であって、この実施の形態では、回転軸１２の位置ａから位置ｂに９０度だけの回動範囲に回動を規制している。また、カム機構２２、２４は、圧縮状態に維持されているコイルばね２６の復元力により角度即ち、開閉軸８の開閉始点及び開閉終点側に回転モーメントを付与し、自動復帰力及び安定感を生じさせる手段である。

次に、ヒンジ装置２の部品構成について、図３を参照する。図３は、ヒンジ装置を示す分解斜視図である。図３に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図３において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してある。

軸受部４、６は、開閉軸８を回転可能かつ偏心可能に支持する手段であって、一定の間隔で開閉軸８に取り付けられる。これら軸受部４、６は例えば、金属板等の剛性材料で形成され、開閉軸８と平行に固定部２８を備えている。軸受部４、６には、開閉軸８を回転可能に支持するとともに偏心させるための軸受孔３０が形成され、この軸受孔３０は、開閉軸８の偏心方向に長径部を形成した長円孔で構成されている。この実施の形態では、固定部２８の面部に対して４５度方向に長径部が設定されている。

開閉軸８は、その中間部に軸受部１０を一体に備え、この軸受部１０を挟んで端部側にカム機構１４、１６及びストッパ機構１８、２０が取り付けられる一対の第１のカム軸部３２と、軸受部４、６の軸受孔３０に支持される一対の支持軸部３４と、カム機構２２、２４が取り付けられる一対の第２のカム軸部３６とを備えている。カム軸部３２は円柱軸の周面の一部を平行に切り落とす所謂Ｉカットを施し、平行面部３８を備えている。支持軸部３４は円柱軸であり、また、カム軸部３６は支持軸部３４より径大な円柱軸の周面に所謂Ｉカットを施し、平行面部４０を備えている。

カム機構１４、１６は、偏心カム４２と、軸受部４に突出させた円柱状のカムフォロア部４４とで構成され、偏心カム４２には開閉軸８を回転角度によって偏心させる偏心カム面４６を備えている。この偏心カム４２は固定孔４８を備え、この固定孔４８に開閉軸８のカム軸部３２を挿入することにより、カム軸部３２に固定される。各偏心カム４２と軸受部４、６との間には、合成樹脂からなるリング状のワッシャ５０が取り付けられ、回転の円滑性を維持している。偏心カム４２の偏心カム面４６には、軸受部４、６に取り付けられたカムフォロア部４４が接触する。

ストッパ機構１８、２０は、偏心カム４２と合体させてカム軸部３２に固定されて開閉軸８とともに回転させる第１のストッパ部５２と、軸受部４の固定部２８側に形成された第２のストッパ部５４とで構成され、これらストッパ部５２とストッパ部５４との係合により、開閉軸８の回転角度範囲が決定される。ストッパ部５２は、固定部２８に形成されたストッパ部５４に係合させるためのストッパ片５６を備え、偏心カム４２に突出させた係合突部５８を係合孔６０に挿入させることにより、偏心カム４２と合体する。ストッパ部５２にも偏心カム４２と同様の固定孔６２が形成され、この固定孔６２に開閉軸８のカム軸部３２が挿入され、開閉軸８にストッパ部５２が固定される。

カム機構２２、２４は、軸受部４、６に固定される固定カム６４と、開閉軸８のカム軸部３６に摺動可能に支持されて回転する回転カム６６と、コイルばね２６とを備えている。固定カム６４は、開閉軸８の支持軸部３４を挿通させるための軸受孔６８を備えるとともに、この軸受孔６８の周囲部に複数の固定用突部７０、位置決め孔７１が形成され、各固定用突部７０を軸受部４、６の固定用凹部７２又は固定用孔７５に挿入し、軸受部４、６側の位置決め突部７３を位置決め孔７１に挿入することにより、軸受部４又は６と合体される。軸受孔６８の形状は、軸受部４の軸受孔３０と同形である。この固定カム６４は、その厚み方向に高さの異なる曲面からなるカム面７４を備えている。また、回転カム６６は例えば、合成樹脂で形成されてカム軸部３６と断面相似形の摺動孔７６を備え、この摺動孔７６の中心軸と直交方向に突出し、頂部の高さが等しく径の異なる半円柱状の突部７８、８０を備え、これら突部７８、８０を固定カム６４のカム面７４に接触させる。この回転カム６６に形成された径小部８２には金属で形成された補強環８４が取り付けられ、この補強環８４を備えた回転カム６６と軸受部１０との間にはカム軸部３６に取り付けたコイルばね２６が挿入されている。

軸受部１０には回転軸１２の回転を規制するストッパ機構８６が設けられ、また、回転軸１２の端部は固定板８８の固定孔９０に挿入されて固定板８８に固定されている。

次に、カム機構２２、２４について、図４、図５及び図６を参照する。図４は、コイルばねを除いて示したカム機構を示す図、図５は、固定カムを示す図、図６は、回転カムを示す図ある。図４〜図６に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図４〜図６において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付してある。

軸受部４、６に固定された固定カム６４のカム面７４には、図４に示すように、開閉軸８のカム軸部３６に摺動可能に取り付けられた回転カム６６の突部７８、８０が接触し、コイルばね２６（図１〜図３）の復元力によって加圧力がカム面７４と突部７８、８０との間に作用している。

固定カム６４は、図５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、軸受部４、６に接合される面を平坦面にし、軸受孔６８の長径部側を高く、短径部側を低く設定されている。図５の（Ａ）は、固定カム６４の全容を示す斜視図、図５の（Ｂ）は、短径部側を横方向にして示した固定カム６４の斜視図、図５の（Ｃ）は、長径部側を横方向にして示した固定カム６４の斜視図、図５の（Ｄ）は、長径部側から示した固定カム６４の側面図である。この固定カム６４では、軸受孔６８の長径部側に最大高さｈ₁ 、短径部側の縁部に最小高さｈ₂ （＜ｈ₁ ）が設定され、軸受孔６８の短径部側に最小高さｈ₂ の窪み９２が固定カム６４の外縁方向になだらかに立ち上がる傾斜面９４によって形成されている。

この固定カム６４のカム面７４に対向させる回転カム６６は、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、開閉軸８のカム軸部３６の断面と相似形の摺動孔７６を中心に持つ環状体であって、既述した通り、頂部の高さが等しく径の異なる半円柱状の突部７８、８０を備えている。図６の（Ａ）は、摺動孔７６の斜め上方から見て示した回転カム６６の斜視図、図６の（Ｂ）は、回転カム６６の側面図である。各突部７８、８０の頂部の高さは、図６の（Ｂ）に示すように、同一である。これら突部７８、８０の頂部と固定カム６４のカム面７４｛図５の（Ａ）、（Ｃ）｝との接触とともに、回転カム６６の背面側からコイルばね２６の押圧力を受けることにより、回転カム６６側に回転モーメントを生じさせている。

次に、開閉動作について、図７、図８、図９及び図１０を参照する。図７は、ストッパ機構の動作を示す図、図８は、開閉軸の偏心回転動作を示す図、図９は、カム機構による偏心軌道を示す図、図１０は、カム機構による回転モーメントの生成を説明するための図である。図７〜図１０に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図７〜図１０において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してある。

図７の（Ａ）に示す位置は、回転軸１２が軸受部４の固定部２８と平行に維持されており、この位置を開閉始点とすれば、図７の（Ｃ）に示す位置は、開閉終点であり、図７の（Ｂ）に示す位置は、その中間点である。開閉始点から矢印ｃに示すように、開閉軸８を回転させると、図７の（Ｂ）に示す中間点を経て、図７の（Ｃ）に示す開閉終点に至る。この場合、ストッパ機構１８のストッパ部５２は、開閉軸８を中心に図７の（Ａ）の位置から反時計方向に回動し、ストッパ片５６が固定部２８のストッパ部５４に当たるまで開閉軸８を回動させることができる。ストッパ片５６がストッパ部５４に当たると、開閉軸８の回動が阻止され、これが開閉終点となる。図７の（Ａ）〜（Ｃ）は、軸受部４側のストッパ機構１８を示しているが、軸受部６側のストッパ機構２０においても同様の動作となる。

このような開閉軸８の回転とともに、偏心カム４２が回転する。図８の（Ａ）に示す位置では、偏心カム４２の偏心カム面４６にカムフォロア部４４が接触しているだけであり、開閉軸８の偏心はない。即ち、偏心カム４２の開閉始点及び開閉終点の中心をＯ₁ 、偏心回転中心をＯ₂ とすると、開閉始点及び開閉終点では、中心Ｏ₁ と偏心回転中心Ｏ₂ とが一致している。開閉始点から開閉軸８の角度を矢印ｃ方向に変化させると、偏心カム面４６がカムフォロア部４４にのし上がり、図８の（Ｂ）に示す位置では、偏心カム面４６の回転中心から半径Ｒに応じて偏心回転中心Ｏ₂ が中心Ｏ₁ から偏心し、中心Ｏ₁ と偏心回転中心Ｏ₂ との間に距離ΔＸが生じる。

この場合、開閉軸８を図８の（Ａ）に示す状態から４５度だけ回転させると、図８の（Ｃ）に示すように、カムフォロア部４４に偏心カム４２の最大半径Ｒ_max の部分が到達し、図８の（Ｃ）に示す位置では、偏心カム面４６の回転中心から最大半径Ｒ_max に応じて偏心回転中心Ｏ₂ が中心Ｏ₁ から偏心し、中心Ｏ₁ と偏心回転中心Ｏ₂ との間に距離ΔＸ_max が生じる。即ち、これが最大偏心位置である。

この位置から開閉軸８を矢印ｃ方向に回転させると、偏心カム面４６の最大半径Ｒ_max の位置を超え、図８の（Ｄ）に示す位置では、偏心カム面４６の回転中心から半径Ｒに応じて偏心回転中心Ｏ₂ が中心Ｏ₁ から偏心し、中心Ｏ₁ と偏心回転中心Ｏ₂ との間に距離ΔＸが生じる。これは、図８の（Ｂ）と同様の位置となる。

また、開閉軸８を図８の（Ａ）に示す状態から９０度だけ回転させると、図８の（Ｅ）に示すように、カムフォロア部４４に偏心カム４２の最小半径Ｒ_min の部分が到達し、図８の（Ｅ）に示す位置では、最小半径Ｒ_min に応じて偏心回転中心Ｏ₂ が中心Ｏ₁ に一致し、偏心はない。

このような開閉始点（０度）から開閉終点（９０度）の偏心回転では、図９に示すように、中心Ｏ₁ から偏心回転中心Ｏ₂ の軌道変位ｎにより、開閉始点と開閉終点との中間点に最大変位を持つ偏心軌道ｍが得られる。破線ｍ_O は、偏心がない場合の回転軌道の比較例である。

このような偏心回転とカム機構２２、２４の関係について、開閉始点では、図１０の（Ａ）に示すように、回転カム６６が圧縮状態にあるコイルばね２６の復元力を受けて固定カム６４のカム面７４に接触しており、斜線部９５、９６は接触部分を示している。斜線部９５は、回転カム６６の突部７８の接触部分、斜線部９６は、回転カム６６の突部８０の接触部分である。これら斜線部９５、９６の位置は、カム面７４の最小高さ部分から最大高さ部分に至る傾斜面９４の中途部にある。

回転カム６６を反時計方向に回転させ、回転カム６６が開閉始点と開閉終点との中間部（４５度）の位置に到達すると、図１０の（Ｂ）に示すように、回転カム６６は圧縮状態に維持されているコイルばね２６の復元力に対抗して固定カム６４のカム面７４の最大高さ部分にのし上がる。

また、回転カム６６を反時計方向にさらに回転させ、回転カム６６が開閉終点（開閉始点から９０度の位置）に到達すると、図１０の（Ｃ）に示すように、開閉始点と対称位置であるカム面７４の最小高さ部分から最大高さ部分に至る傾斜面９４の中途部に至る。

このような回転カム６６の偏心回転による突部７８、８０と固定カム６４のカム面７４との接触と、コイルばね２６の復元力により回転カム６６に回転モーメントが生じる。即ち、図１０の（Ｂ）では、突部７８、８０がカム面７４の最大高さ部分に接触し、回転モーメントＭがＭ＝０となるのに対し、図１０の（Ａ）では、突部７８、８０がカム面７４の最大高さ部分から最小高さ部分に向かう傾斜面９４に接触しているため、回転カム６６の背面からコイルばね２６の復元力を受け、回転カム６６が時計方向の回転モーメントＭを生じ、また、図１０の（Ｃ）では、突部７８、８０がカム面７４の最大高さ部分から最小高さ部分に向かう傾斜面９４に接触しているため、回転カム６６の背面からコイルばね２６の復元力を受け、回転カム６６が反時計方向の回転モーメントＭを生じることになる。即ち、このような回転モーメントＭにより、開閉始点では、開閉終点とは反対方向（時計方向）に回転させようとする力（回転力）が作用しており、開閉終点では、開閉始点とは反対方向（反時計方向）に回転させようとする力（回転力）が作用することになり、図１０の（Ｂ）の中間点を中心に時計方向又は反時計方向への自動復帰が可能となる。

以上の通り、このヒンジ装置２では、カム機構１４、１６により開閉軸８の回転位置に応じて開閉軸８の回転中心を変位させることができ、ストッパ機構１８、２０により開閉範囲を規制することができ、また、カム機構２２、２４により偏心回転と相俟って開閉始点又は開閉終点へのなだらかな回転による自動復帰が得られる。

〔第２の実施の形態〕

第２の実施の形態について、図１１及び図１２を参照する。図１１及び図１２は、ヒンジ装置を備えた機器を示し、図１１は、開閉始点にある機器を示す斜視図、図１２は、開閉終点にある機器を示す斜視図である。図１１及び図１２に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図１１及び図１２において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してある。

ヒンジ装置２を備える機器１００は、図１１に示すように、第１の部材として筐体１０２と、第２の部材として筐体１０４とを備えており、筐体１０２、１０４間をヒンジ装置２で連結させたものである。筐体１０２にはヒンジ装置２の軸受部４、６を固定ねじ１０６で固定し、また、筐体１０４は、ヒンジ装置２の固定板８８を固定ねじ１０８を以て固定している。

斯かる構成によれば、図１１に示すように、機器１００の筐体１０４を開閉始点の閉位置とすれば、図１２に矢印Ｎｘに示すように、ヒンジ装置２の開閉軸８を回転中心として開閉することができ、この実施の形態では、矢印Ｎｙで示すように、開閉終点である９０度の開位置で、筐体１０４を回転軸１２を中心に回転させることができる。

この場合、機器１００の筐体１０４が開位置と閉位置との中間点である４５度の位置では、ヒンジ装置２の回転モーメントＭはＭ＝０｛図１０の（Ｂ）｝となり、この中間位置から閉位置又は開位置に向かう回転モーメントＭが筐体１０４に加わり、筐体１０４を自動的に閉位置に閉じ、又は、筐体１０４を自動的に開位置に開くことができる。

また、筐体１０４の開閉は、ヒンジ装置２の偏心回転によるため、開閉の中間点を最大の偏心位置として開閉始点及び開閉終点の偏心最小位置になだらかな偏心開閉を行うことができる。

〔第３の実施の形態〕

第３の実施の形態について、図１３を参照する。図１３は、ヒンジ装置を備えた機器を示し、図１３の（Ａ）は、開閉始点にある機器を示す斜視図、図１３の（Ｂ）は、開閉始点と開閉終点との間の開閉状態を示す図である。図１３に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図１３において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してある。

第１の実施の形態に係るヒンジ装置２が搭載された機器２００では、筐体２０２側の収納部２０４に収納可能な筐体２０６がヒンジ装置２によって開閉可能に構成されている。ヒンジ装置２は、既述の通り、偏心回転が可能であるから、図１３の（Ａ）に示すように、筐体２０６の閉位置では、筐体２０６と収納部２０４との間には僅かな隙間２０８が設けられているにすぎない。

このように筐体２０２の収納部２０４の縁部との間に僅かの隙間２０８が存在していない場合であっても、筐体２０２から筐体２０６を開いた場合、ヒンジ装置２の偏心回転により、筐体２０６は筐体２０２から偏心によって逃げ、両者を干渉させることなく、開閉することができる。

また、ヒンジ装置２を用いたことにより、筐体２０２の収納部２０４と筐体２０６の縁部間の隙間２０８を小さくすることができ、外部からのごみ等の侵入を阻止できるとともに、筐体２０２の収納部２０４の内側を露出させることもなく、外観品質を高めることができる。

そして、筐体２０６側を例えば、液晶ユニット部材に構成してヒンジ装置２を用いれば、次のような利点が得られる。

(1) 開閉軸８の軌道コントロール用として、固定カム６４の軸受孔６８を所定の軌道に合わせた長さの長径部を持つ長径孔とすれば、例えば、液晶ユニット部材の開閉が可能になる。

(2) カムフォロア部４４が偏心カム４２の外周で常に接触していることにより、偏心カム４２の形状に合わせて開閉軸８の回転中心が偏心するので、例えば、液晶ユニット部材の開閉に合わせて、本体側の筐体２０２と液晶ユニット側の筐体２０６との干渉を回避させることができる。

(3) 固定カム６４の窪み９２と回転カム６６が常に接触状態を保つため、開閉に伴う回転変位が滑らかになり、例えば、液晶ユニット部材の開閉に違和感が生じない。

以上述べたように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は、発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であり、斯かる変形や変更が本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。

本発明は、ヒンジ装置及びそのヒンジ装置を備えた機器であって、軸の回転位置に応じて軸の回転中心を変位させることができ、軸受部を固定した部材と軸側に固定される部材との距離を軸の偏心回転による角度に応じて変化させるので、部材間の開閉の自由度を高めることができ、開閉される筐体部材側に干渉を防止できる等、有用性が高い。また、互いの筐体部材間に設けていた空隙の幅を小さくし、極めて接近した状態に配置することができるので、互いの筐体部材の表面を連続面に近い形態とすることができるため、機器全体の外観品質を高めることができる。

第１の実施の形態に係るヒンジ装置を示す斜視図である。 ヒンジ装置の一部を切断して示した正面図である。 ヒンジ装置の分解斜視図である。 コイルばねを除いて示したカム機構を示す図である。 固定カムを示す図である。 回転カムを示す図である。 ストッパ機構の動作を示す図である。 開閉軸の偏心回転動作を示す図である。 カム機構による偏心軌道を示す図である。 カム機構による回転モーメントの生成を説明するための図である。 開閉始点にある機器を示す斜視図である。 開閉終点にある機器を示す斜視図である。 ヒンジ装置を備えた機器を示す図である。 従来のヒンジ装置を用いた機器を示す図である。

符号の説明

２ ヒンジ装置
４、６ 軸受部
８ 開閉軸
１４、１６ 第１のカム機構
２２、２４ 第２のカム機構
２６ コイルばね
４２ 偏心カム
４４ カムフォロア部
４６ 偏心カム面
６４ 固定カム
６６ 回転カム
６８ 軸受孔
７４ カム面
７８、８０ 突部

Claims (5)

1. 軸を回転可能に支持する軸受孔に長径部を有し、この長径部によって前記軸を偏心可能に支持する軸受部と、
   偏心カム面を持つ偏心カムにカムフォロアを係合させ、前記軸の回転角度に応じて前記軸を前記軸受孔の前記長径部により偏心させる第１のカム機構と、
   高さを異ならせたカム面を持つ固定カムの前記カム面に前記軸とともに回転する回転カムにある突部を係合させ、前記軸上に設置したばねの復元力を前記カム面と前記突部との間に作用させた第２のカム機構と、
   を備えることを特徴とする、ヒンジ装置。
2. 請求項１に記載のヒンジ装置において、
   前記軸に取り付けられたストッパ部を備え、このストッパ部により前記軸の回転範囲を規制させたことを特徴とする、ヒンジ装置。
3. 請求項１に記載のヒンジ装置において、
   前記偏心カムに前記軸の回転範囲を規制させるストッパを備えることを特徴とする、ヒンジ装置。
4. 第１の部材と第２の部材とをヒンジ装置により連結し、該ヒンジ装置により前記第１の部材と前記第２の部材とが開閉可能であって、前記第１の部材又は前記第２の部材の回転中心が回転角度に応じて偏心し、かつその偏心方向が軸受部の長径部によって規制されていることを特徴とする、ヒンジ装置を備えた機器。
5. 請求項４に記載のヒンジ装置を備えた機器において、請求項１、請求項２又は請求項３のヒンジ装置を備えたことを特徴とする、ヒンジ装置を備えた機器。

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