JP3381677B2 - ヒンジ機構およびその使用方法 - Google Patents

ヒンジ機構およびその使用方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒンジ機構および
その使用方法に関し、特に携帯用のパーソナルコンピュ
ータ等のキーボードが設けられる本体にＬＣＤ（液晶デ
ィスプレイ）部からなる蓋体を開閉するように回転可能
に取り付けるヒンジ機構およびその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の携帯用のパーソナルコン
ピュータのヒンジ機構では、ＬＣＤ部を開けて立てた状
態で保持するために、しかも使用者が好む角度で立てて
おくことができるようにＬＣＤ部の自重に対抗できる摩
擦力によるトルクが、ヒンジ機構に常に発生するように
していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のヒンジ機
構は、次のような問題点があった。
【０００４】第１の問題点は、ＬＣＤ部の開閉動作にお
いて、パーソナルコンピュータのヒンジ部の周辺の筐体
に大きな負荷をかけていることである。
【０００５】その理由は、ヒンジ部がＬＣＤ部の開閉動
作においても摩擦による大きなトルクを発生しているた
めである。
【０００６】第２の問題点は、ＬＣＤ部を開閉させるの
に大きな力が必要なことである。
【０００７】その理由は、ヒンジ部がＬＣＤ部の開閉動
作においても摩擦による大きなトルクを発生しているた
めである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、本体（図１の
１１）に対しほぼ平面からなる形状の蓋体（図１の１）
を開閉させるように回転可能に取り付けるヒンジ機構
（図１の２０）において、前記蓋体に前記蓋体の回転の
中心軸に直角で前記蓋体に平行な方向に力を加えると前
記蓋体を開閉させるトルクが小さくなることを特徴と
し、このヒンジ機構の使用方法として、前記蓋体を回転
させる時は、前記蓋体を前記中心軸に直角で前記蓋体の
平行な方向に押すようにすることができる。
【０００９】本発明は、本体（図１の１１）に対しほぼ
平面からなる形状の蓋体（図１の１）を開閉させるよう
に回転可能に取り付けるヒンジ機構（図１の２０）にお
いて、前記本体に固定されたヒンジ軸（図２の２１）
と、前記ヒンジ軸が挿入され前記蓋体に設けられ前記ヒ
ンジ軸と直角で前記蓋体と平行な方向において前記ヒン
ジ軸との間に十分な隙間を有する軸承穴（図２の３１）
と、前記蓋体に対し前記ヒンジ軸を前記ヒンジ軸と直角
で前記蓋体に平行な方向に付勢するばね（図２の９１）
と、前記軸承穴の前記ヒンジ軸が前記ばねにより付勢さ
れて押し付けられる方向の内面に設けられた高摩擦面
（図２の２３）とを含むことを特徴とする。
【００１０】本発明は、本体（図１の１１）に対しほぼ
平面からなる形状の蓋体（図１の１）を開閉させるよう
に回転可能に取り付けるヒンジ機構（図１の２０）にお
いて、前記本体に固定されたヒンジ軸（図２の２１）
と、前記ヒンジ軸が挿入され前記蓋体に設けられ前記ヒ
ンジ軸と直角で前記蓋体に平行な方向において前記ヒン
ジ軸との間に十分な隙間を有する軸承穴（図４の３１）
と、前記蓋体に対し前記ヒンジ軸と直角で前記蓋体に平
行な方向に付勢するばね（図４の９１）と、前記軸承穴
の前記ヒンジ軸が前記ばねにより付勢されて押し付けら
れる方向の内面に設けられた楔状面（図４の３２）とを
含むことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】図１は、本発明の第１の実施の形態のヒン
ジ機構によりＬＣＤ部１が本体１１に回転自在に取り付
けられた携帯用のパーソナルコンピュータをＬＣＤ部１
を立てて開いた状態で示す斜視図である。図２は、ＬＣ
Ｄ部１の図１に示すＡＡ断面図で、（ａ）および（ｂ）
はそれぞれＬＣＤ部１に何の力も加えていない通常の状
態を示す図および図１に示すようにＬＣＤ部１の上辺を
手で押した状態を示す図である。
【００１３】本体１１の後部にはＬＣＤ部１の回転の中
心となるヒンジ軸２１が固定されている。ＬＣＤ部１の
下辺（立てて開いた状態で、閉じた状態では後辺とな
る）には、ヒンジ軸２１が挿通する軸承穴３１が設けら
れている。軸承穴３１の断面は、ＬＣＤ部１の上下方向
にはヒンジ軸２１との間に十分な大きさの隙間を有し、
ＬＣＤ部１の厚さ方向はヒンジ軸２１の直径とほぼ同じ
幅の長円を成している。
【００１４】ヒンジ軸２１とＬＣＤ部１の筐体を構成す
る部材との間に圧縮ばね９１が設けられ、ヒンジ軸２１
をＬＣＤ部１の下端への方向に押すように付勢してい
る。軸承穴３１の内面の下部には、ヒンジ軸２１との間
に大きな摩擦力を発生させる高摩擦面２３が設けられて
いる。図３は、高摩擦面２３を明示するための、ばね９
１およびヒンジ軸２１を省略したＡＡ断面図である。
【００１５】ヒンジ軸２１、軸承穴３１、ばね９１およ
び高摩擦面２３でヒンジ機構２０を構成している。
【００１６】次に、本発明の実施の形態の動作について
図面を参照して説明する。
【００１７】ＬＣＤ部１に何の力も加えていない状態で
は、図２（ａ）に示すように、ばね９１により、ヒンジ
軸２１が高摩擦面２３に押し付けられ、これらの間に大
きな摩擦力を発生させ、ＬＣＤ部１を開いた状態または
閉じた状態で動かないように確実に保持することができ
る。
【００１８】ＬＣＤ部１を開閉動作させるときは、パー
ソナルコンピュータの使用者は、図１に示すようにＬＣ
Ｄ部１の上端の面３をヒンジ軸２１の方向へ押す。その
結果、図２（ｂ）に示すように、ＬＣＤ部１が、ばね９
１の力に抗してヒンジ軸２１に向かって移動し、高摩擦
面２３がヒンジ軸２１から離れ、ヒンジ部２０のトルク
レス化をはかることができ、ＬＣＤ部１を開閉するのに
要するトルクを極力小さくすることができる。
【００１９】なお、図４に示すように軸承穴３１の断面
の下側の部分が楔形を成すように、軸承穴３１の下側側
の内面を楔状面３２とすることにより、ＬＣＤ部１に力
を加えていないときに、ばね９１でヒンジ軸２１が楔状
面３２に押し付けられて大きな摩擦力を発生させるよう
にすることもできる。
【００２０】図５は、本発明の第２の実施の形態のヒン
ジ機構を用いた携帯用のパーソナルコンピュータのＬＣ
Ｄ部１を示す正面図（軸承２６は断面図で示す）で、
（ａ）および（ｂ）それぞれは、ＬＣＤ部１に力を加え
ていない状態を示す図およびＬＣＤ部１の上端を押した
状態を示す図である。
【００２１】ヒンジ軸２２は、弾性を有する鋼製等の丸
棒で通常は中央部がＬＣＤ部１側に突出するように湾曲
していて、中央部においてＬＣＤ部１の下辺に突出して
設けられた支持部３３に固定されている。一対の軸承２
６が図５には示していない本体の後端部の両側に固定さ
れ、しかも一直線上に位置するように固定されている。
これら一対の軸承２６に内側の端面にのみ開口するよう
に設けられた軸承穴３４にヒンジ軸２２の両端が挿入さ
れている。パーソナルコンピュータの正面から見たとき
の中心線３５に対し、ヒンジ軸２２、支持部３３および
軸承２６は対称に配置されている。
【００２２】軸承穴３４の直径は、ヒンジ軸２２の直径
より大きく、湾曲しているためヒンジ軸２２は、端部が
軸承穴３４に斜めに挿入されることとなる。ヒンジ軸２
２は、仮にその端部が軸承穴３４に挿入されてなく、全
く自由であるとすれば、図５（ａ）に示すものよりさら
に大きく湾曲するものであり、端部が軸承穴３４へ挿入
された時は、図６に示すように弾性力により自らの先端
の下側および軸承穴３４の縁の上側の部分でのみ軸承２
６を押し付け、大きな摩擦力を発生させる。これがＬＣ
Ｄ部１に何の力も加えていない通常の状態である。
【００２３】ＬＣＤ部１を開閉動作させる際には、面３
をヒンジ軸２２の方向に押すことにより、ヒンジ軸２２
の湾曲を無くして直線状にし、軸承穴３４とヒンジ軸２
２とを平行にし、ＬＣＤ部１の回転時にヒンジ軸２２と
軸承２６との間に生じる摩擦力を減らし、トルクレス化
をはかっている。
【００２４】なお、支持部３３は、ヒンジ軸２２の湾曲
した状態から直線状態への変形に追従して弾性変形でき
るように柔軟性を有することが望ましい。しかし、支持
部３３が剛体であっても、ヒンジ軸２２の支持部３３の
外側の部分のみの弾性変形でヒンジ軸２２の端部が軸承
穴３４と平行になれば本発明は、適用できる。
【００２５】また、支持部３３の下端をヒンジ軸２２を
中心とする円筒面とし、パーソナルコンピュータの本体
に、その円筒面を受けるストッパーを設け、面３３を押
して支持部３３の下端の円筒面がそのストッパーに当た
った時にヒンジ軸２２が直線状になるようにすることも
できる。
【００２６】上述の携帯用パーソナルコンピュータのＬ
ＣＤ部の開閉に限られず、本発明は様々の蓋体の本体に
対する開閉に用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】第１の効果は、ヒンジ機構の長寿命化が
はかれることである。
【００２８】その理由は、ＬＣＤ部等の蓋体の開閉時の
ようにヒンジ機構が回転動作する時の発生トルクを小さ
くするトルクレス化により、ヒンジ機構の力学的負荷が
軽減されるためである。
【００２９】第２の効果は、蓋体の本体への取り付けに
用いた場合に、ＬＣＤ部の開閉時および固定時の両方に
満足するようにヒンジ部機構の発生トルクの値の管理が
必要なくなることである。
【００３０】その理由は、ヒンジ機構の回転時のみに発
生トルクを小さくするトルクレス化が可能なためであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のヒンジ機構により
ＬＣＤ部１が本体１１に回転自在に取り付けられた携帯
用のパーソナルコンピュータをＬＣＤ部１を立てて開い
た状態で示す斜視図である。
【図２】ＬＣＤ部１の図１に示すＡＡ断面図で、（ａ）
および（ｂ）はそれぞれＬＣＤ部１に何の力も加えてい
ない通常の状態を示す図および図１に示すようにＬＣＤ
部１の上辺を手で押した状態を示す図である。
【図３】高摩擦面２３を明示するための、ばね９１およ
びヒンジ軸２１を省略したＡＡ断面図である。
【図４】軸承穴３１の下側を楔状の面にしたＬＣＤ部１
のＡＡ断面に相当する部分の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のヒンジ機構を用い
た携帯用のパーソナルコンピュータのＬＣＤ部１を示す
正面図で、（ａ）および（ｂ）それぞれは、ＬＣＤ部１
に力を加えていない状態を示す図およびＬＣＤ部１の上
端を押した状態を示す図である。
【図６】図５（ａ）に示す軸承２６の断面図である。
【符号の説明】
１ ＬＣＤ部 ２ 操作部 ３ 面 ４ ワイヤー １１ 本体 １２ バッテリー １３ 駆動部 １４ バッテリー ２０ ヒンジ機構 ２１ ヒンジ軸 ２２ ヒンジ軸 ２３ 高摩擦面 ２６ 軸承 ３１ 軸承穴 ３２ 楔状面 ３３ 支持部 ３４ 軸承穴 ９１ ばね
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−158942（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−196052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−101316（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−6734（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−29319（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−176386（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−206116（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−133219（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭38−13176（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 11/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 本体に対しほぼ平面からなる形状の蓋体
    を開閉させるように回転可能に取り付けるヒンジ機構に
    おいて、前記蓋体に前記蓋体の回転の中心軸に直角で前
    記蓋体の平行な所定の方向に力を加えると前記蓋体を開
    閉させるトルクが小さくなることを特徴とするヒンジ機
    構。
  2. 【請求項２】 本体に対しほぼ平面からなる形状の蓋体
    を開閉させるように回転可能に取り付けるヒンジ機構に
    おいて、前記本体に固定されたヒンジ軸と、前記ヒンジ
    軸が挿入され前記蓋体に設けられ前記ヒンジ軸と直角で
    前記蓋体に平行な方向において前記ヒンジ軸との間に十
    分な隙間を有する軸承穴と、前記蓋体に対し前記ヒンジ
    軸を前記ヒンジ軸と直角で前記蓋体に平行な方向に付勢
    するばねと、前記軸承穴の前記ヒンジ軸が前記ばねによ
    り付勢されて押し付けられる方向の内面に設けられた高
    摩擦面とを含むことを特徴とするヒンジ機構。
  3. 【請求項３】 本体に対しほぼ平面からなる形状の蓋体
    を開閉させるように回転可能に取り付けるヒンジ機構に
    おいて、前記本体に固定されたヒンジ軸と、前記ヒンジ
    軸が挿入され前記蓋体に設けられ前記ヒンジ軸と直角で
    前記蓋体に平行な方向において前記ヒンジ軸との間に十
    分な隙間を有する軸承穴と、前記蓋体に対し前記ヒンジ
    軸を前記ヒンジ軸と直角で前記蓋体に平行な方向に付勢
    するばねと、前記軸承穴の前記ヒンジ軸が前記ばねによ
    り付勢されて押し付けられる方向の内面に設けられた楔
    状面とを含むことを特徴とするヒンジ機構。
  4. 【請求項４】 前記蓋体を回転させる時は、前記蓋体を
    前記中心軸と直角で前記蓋体に平行な方向に押すことを
    特徴とする請求項１に記載のヒンジ機構の使用方法。
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