JP3390718B2

JP3390718B2 - 二軸ヒンジ装置

Info

Publication number: JP3390718B2
Application number: JP2000041802A
Authority: JP
Inventors: 恒夫山田
Original assignee: Strawberry Corp
Current assignee: Strawberry Corp
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2003-03-31
Anticipated expiration: 2020-02-18
Also published as: JP2001227229A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラップトップ型の
パソコン（パーソナルコンピュータ）やビデオカメラ等
の本体部と画面の液晶表示部との間に用いられて好適な
二軸ヒンジ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ラップトップ型のパソコンやビデ
オカメラのなかには、それらの本体部に対して、画面と
なる液晶表示部が開閉可能に設けられるとともに、この
液晶表示部が開かれた状態で、上記本体部に略直交する
軸線まわりに回転自在となるよう設けられたものが知ら
れている。そして、このような動作を可能にするため
に、上記ラップトップ型のパソコンやビデオカメラにお
いては、それらの本体部と液晶表示部との間に二軸ヒン
ジ装置が設けられている。この二軸ヒンジ装置は、本体
部に介在部材の一端部が第一の軸線まわりに回転自在に
設けられ、この介在部材の他端部に液晶表示部が上記第
一の軸線に直交する第二の軸線まわりに回転自在に設け
られて構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
二軸ヒンジ装置にあっては、介在部材の両端部にそれぞ
れヒンジ機構を設けた構成をしているために、介在部材
の長さの分だけ装置が大型化するという問題がある。こ
の問題は、可搬を前提とするパソコンやビデオカメラに
あっては無視できないなものであり、より小型の二軸ヒ
ンジ装置の開発が望まれている。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、本体に対する画面の所望の開閉操作及び回転操作を
行うことができるとともに、構造が簡単で小型化を図る
ことができる二軸ヒンジ装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、第一の部材に対して第二の部材が第一の軸線まわり
の回転、又は第二の軸線まわりの回転が自在に設けら
れ、前記第二の軸線が前記第二の部材と共に前記第一の
軸線まわりに回転し、前記第一の軸線まわりの所定の回
転角において前記第二の軸線まわりの回転が自在とな
り、前記第二の軸線まわりの所定の回転角において前記
第一の軸線まわりの回転が自在となる係合機構を備えて
なる二軸ヒンジ装置であって、前記第一の部材に第一の
支持軸が設けられると共に、前記第二の部材に第二の支
持軸が設けられ、前記第一の支持軸と前記第二の支持軸
とは、支持枠体の内部に挿通されて回転自在に設けら
れ、前記係合機構は、前記第一の支持軸の外周に形成さ
れ前記第二の支持軸の先端を収めて前記第二の支持軸が
回転自在となるよう設けられた凹部と、前記第二の支持
軸の先端に形成された凸部と、前記第一の支持軸の外周
に前記凹部に連って形成され、前記凸部が収められ、前
記第二の支持軸が前記第二の軸線まわりの回転を拘束さ
れて前記第一の軸線まわりに回転自在となるよう設けら
れた外周溝とを備えてなることを特徴とする。

【０００６】このような構成としたことにより、第二の
部材が、第二の部材に設けられた第二の支持軸と、第二
の支持軸が挿通される支持枠体と共に、支持枠体に挿通
された第一の支持軸の軸線（第一の軸線）まわりに回転
する。また、第二の部材が、支持枠体に挿通された第二
の支持軸の軸線（第二の軸線）まわりに回転する。この
ように、第一の支持軸が設けられた第一の部材に対し
て、第二の部材が、第一の軸線まわり、又は第二の軸線
まわりに回転する。

【０００７】これら二つの軸線まわりの回転は、第一の
支持軸と第二の支持軸との間に設けられた係合機構によ
って互いに独立でないものとされる。すなわち、第二の
部材と第二の支持軸が、第一の軸線まわりに共に回転す
る時、第二の支持軸の先端に設けられた凸部は、第二の
軸線まわりの回転が拘束されるよう第一の支持軸の外周
溝に係合している。この凸部は、第二の支持軸の第一の
軸線まわりの回転と共に、外周溝に沿って第一の支持軸
の外周に設けられた凹部に誘導される。このようにし
て、第二の部材と第二の支持軸が、第一の軸線まわりに
所定の回転角だけ回転し、第二の支持軸の先端が第一の
支持軸の外周に設けられた凹部に達すると、凸部と外周
溝との係合状態が解除され、第二の部材と第二の支持軸
が、第二の軸線まわりに回転可能な状態になる。次に、
第二の部材と第二の支持軸が、第二の軸線まわりに回転
すると、第二の支持軸先端の凸部が第一の軸線まわりの
回転で外周溝に係合できない状態となり、第一の軸線ま
わりの回転は拘束される。第二の部材と第二の支持軸
が、再び元の状態となる時、すなわち第二の支持軸先端
の凸部が第一の軸線まわりの回転で外周溝に係合されう
る状態にある時、第二の部材と第二の支持軸が、第一の
軸線まわりに回転可能な状態となる。

【０００８】このように、第一の部材に対して第二の部
材が、第一の軸線まわりの所定の回転角において第二の
軸線まわりの回転が自在とされ、第二の軸線まわりの所
定の回転角において第一の軸線まわりの回転が自在とさ
れる。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】請求項２に記載の発明は、第一の部材に対
して第二の部材が第一の軸線まわりの回転、又は第二の
軸線まわりの回転が自在に設けられ、前記第二の軸線が
前記第二の部材と共に前記第一の軸線まわりに回転し、
前記第一の軸線まわりの所定の回転角において前記第二
の軸線まわりの回転が自在となり、前記第二の軸線まわ
りの所定の回転角において前記第一の軸線まわりの回転
が自在となる係合機構を備えてなる二軸ヒンジ装置であ
って、前記第一の部材に第一の支持軸が設けられると共
に、前記第二の部材に第二の支持軸が設けられ、前記第
一の支持軸と前記第二の支持軸とは、支持枠体の内部に
挿通されて回転自在に設けられ、前記係合機構は、前記
第一の支持軸の先端に形成された拘束溝と、前記第二の
支持軸の外周に形成され、前記第一の支持軸先端の拘束
溝に係合する誘導凸条と、前記誘導凸条の一部に形成さ
れ、前記拘束溝との係合が解除されて前記第二の支持軸
が前記第一の軸線まわりに回転自在となるよう設けられ
た切欠部とを備えてなることを特徴とする。

【００１３】このような構成としたことにより、第二の
部材が、第二の部材に設けられた第二の支持軸と、第二
の支持軸が挿通される支持枠体と共に、支持枠体に挿通
された第一の支持軸の軸線（第一の軸線）まわりに回転
する。また、第二の部材が、支持枠体に挿通された第二
の支持軸の軸線（第二の軸線）まわりに回転する。この
ように、第一の支持軸が設けられた第一の部材に対し
て、第二の部材が、第一の軸線まわり、又は第二の軸線
まわりに回転する。

【００１４】これら二つの軸線まわりの回転は、第一の
支持軸と第二の支持軸との間に設けられた係合機構によ
って互いに独立でないものとされる。すなわち、第二の
支持軸の外周に設けられた誘導凸条の切欠部が、第一の
支持軸の先端に位置して誘導凸条と拘束溝との係合が解
除されている時、第二の部材と第二の支持軸の第一の軸
線まわりの回転が可能となる。一方、第二の軸線まわり
の回転は、第一の支持軸先端が誘導凸条の進行を阻むた
めに拘束される。しかしながら、第二の部材と第二の支
持軸が、第一の軸線まわりに所定の回転角だけ回転し、
誘導凸条が、第一の支持軸の先端に阻まれることなくこ
の先端に設けられた拘束溝に係合可能になると、第二の
部材と第二の支持軸が、第二の軸線まわりに回転可能な
状態になる。さらに、第二の部材と第二の支持軸が、第
二の軸線まわりに回転すると、第二の支持軸外周の誘導
凸条が、第一の支持軸先端に設けられた拘束溝に進入す
る。誘導凸条がこの拘束溝に係合され、第二の部材と第
二の支持軸の第一の軸線まわりの回転が拘束される。第
二の部材と第二の支持軸が、再び元の回転開始の状態に
ある時、すなわち、第二の支持軸外周の誘導凸条の切欠
部が、第一の支持軸の先端に位置する時、第二の部材と
第二の支持軸が、第一の軸線まわりに回転可能な状態に
なる。

【００１５】このように、第一の部材に対して第二の部
材が、第一の軸線まわりの所定の回転角において第二の
軸線まわりの回転が自在とされ、第二の軸線まわりの所
定の回転角において第一の軸線まわりの回転が自在とさ
れる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
記載の二軸ヒンジ装置であって、前記第一の支持軸と前
記支持枠体との間に第一弾性部材が設けられたことを特
徴とする。

【００１７】このような構成としたことにより、第一弾
性部材によって、第一の支持軸と支持枠体間に所定の付
勢力が付加された状態で、この付勢力に抗しながら第一
の支持軸に対して支持枠体が回転することにより、支持
枠体に第一弾性部材の付勢力を上回る力を加えない限
り、支持枠体の姿勢が維持される。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項１から３
いずれか記載の二軸ヒンジ装置であって、前記第二の支
持軸と前記支持枠体との間に第二弾性部材が設けられた
ことを特徴とする。

【００１９】このような構成としたことにより、第二弾
性部材によって、支持枠体と第二の支持軸間に所定の付
勢力が付加された状態で、この付勢力に抗しながら支持
枠体に対して第二の支持軸が回転することにより、第二
の支持軸に上記第二弾性部材の付勢力を上回る力を加え
ない限り、第二の部材及び第二の支持軸の姿勢が維持さ
れる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、請求項１から４
いずれか記載の二軸ヒンジ装置であって、前記第一の支
持軸と前記支持枠体との間に、前記第二部材の前記第一
の軸線まわりの回転範囲を規制する第一回転範囲規制機
構が設けられたことを特徴とする。

【００２１】このような構成としたことにより、第一の
支持軸と支持枠体との間に設けられた第一回転範囲規制
機構によって、第一の支持軸に対する支持枠体の回転範
囲を規制することにより、支持枠体が第一の支持軸まわ
りに所定の範囲内において回転自在とされ、かつ回転範
囲の限界において確実に位置決め停止させられる。

【００２２】請求項６に記載の発明は、請求項１から５
いずれか記載の二軸ヒンジ装置であって、前記第二の支
持軸と前記支持枠体との間に、前記第二部材の前記第二
の軸線まわりの回転範囲を規制する第二回転範囲規制機
構が設けられたことを特徴とする。

【００２３】このような構成としたことにより、支持枠
体と第二の支持軸との間に設けられた第二回転範囲規制
機構によって、支持枠体に対する第二の支持軸の回転範
囲を規制することにより、第二の支持軸が支持枠体まわ
りに所定の範囲内において回転自在とされ、かつ所定の
回転範囲の限界において確実に位置決め停止させられ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
二軸ヒンジ装置を図面に基づき説明する。

【００２５】［第一の実施の形態］図１〜３に、本発明
に係る二軸ヒンジ装置の第一の実施形態を示す。図１〜
３に示す二軸ヒンジ装置Ａは、本体取付部材１０（第一
の部材）に本体支持軸２０（第一の支持軸）が設けられ
ると共に、蓋体取付部材（第二の部材）３０に蓋体支持
軸４０（第二の支持軸）が設けられ、本体支持軸２０と
蓋体支持軸４０とは、支持枠体５０の内部に挿通されて
回転自在に設けられている。本体支持軸２０と蓋体支持
軸４０との間には、係合機構１００が設けられている。

【００２６】支持枠体５０は、矩形板の両端をそれぞれ
折曲して形成した略コ字状のベースブラケット５１と、
折曲された両端に形成され、本体支持軸２０が回転自在
に嵌通するよう設けられた軸孔５２、５２と、ベースブ
ラケット５１の中央部に形成され、両端の折曲される方
向と反対側に延在して蓋体支持軸４０が回転自在に嵌通
するよう設けられた軸管５３とを備えている。また、ベ
ースブラケット５１の外面５１ａの軸孔５２の周囲に
は、枠体側摺動リング６１が嵌合するように、摺動リン
グ収納凹部５４が設けられている。さらに、外面５１ａ
には、回転範囲規制ピン８１が設けられている。

【００２７】本体支持軸２０は、中心軸まわりに対称と
され、その両端に、幅寸法が本体支持軸２０の外径寸法
より小とされた幅狭の凸状端部２１、２１を備えてい
る。ここで、本体支持軸２０は、支持枠体５０に嵌通さ
れた時、これらの凸条端部２１、２１が、支持枠体５０
より突出する長さを有している。そして、本体支持軸２
０の外周には、嵌脱防止クリップ２２が装着されるクリ
ップ溝２３が設けられている。

【００２８】嵌脱防止クリップ２２は、その外側寸法が
軸孔５２の内径寸法より大とされている。そして、本体
支持軸２０を支持枠体５０より引き抜く方向に移動する
と、支持枠体５０に当接して、本体支持軸２０の支持枠
体５０からの抜出を防止するように装着されている。

【００２９】支持枠体５０より突出した本体支持軸２０
の凸条端部２１に、枠体側摺動リング６１と、支持軸側
摺動リング６２と、リング状バネ６３、６３（第一弾性
部材）が外嵌されている。

【００３０】枠体側摺動リング６１は、摺動リング収納
凹部５４に嵌合されており、摺動リング収納凹部５４に
設けられた係合突起５４ａに枠体側摺動リング６１の係
合切欠部６１ａが係合して、支持枠体５０に対する回転
が拘束されている。ここで、枠体側摺動リング６１の中
央に設けられた孔の直径は、本体支持軸２０の回転を可
能とするよう本体支持軸２０の外径寸法に等しくされて
いる。また、枠体側摺動リング６１の支持軸側摺動リン
グ６２に対向する側には、支持軸側摺動リング６２の摺
動面６２ａに摺接し、かつ、支持軸側摺動リング６２の
回転位置決め切欠部６２ｂ、６２ｂ…に係合する四つの
回転位置決め凸部６１ｂ、６１ｂ…が中心に対称に配設
されている。

【００３１】支持軸側摺動リング６２の中心には、本体
支持軸２０と共に回転するよう凸条端部２１が嵌合する
孔が設けられている。また、周辺部には、回転位置決め
凸部６１ｂ、６１ｂ…が係合する四つの回転位置決め切
欠部６２ｂ、６２ｂ…が中心に対称に配設されている。

【００３２】リング状バネ６３、６３は、中心付近が一
方に膨出した断面円弧状のワッシャーであり、互いに中
央の頂部を突き合わせ、側面視して平坦な外縁部が両端
となるよう本体支持軸２０に外嵌されている。

【００３３】このように、枠体側摺動リング６１と、支
持軸側摺動リング６２と、リング状バネ６３、６３が外
嵌された本体支持軸２０の凸条端部２１が、さらに本体
支持部材１０に設けられた支持軸孔１１に嵌通され、リ
ング状バネ６３、６３を付勢した状態で本体支持部材１
０に固定されている。

【００３４】本体支持部材１０には、回転範囲規制孔８
２が、支持軸孔１１外方に略円弧状に形成されている。
そして、この回転範囲規制孔８２に回転範囲規制ピン８
１が挿通されている。これら回転範囲規制ピン８１と回
転範囲規制孔８２が協働して第一回転範囲規制機構を形
成している。

【００３５】蓋体支持軸４０は、中心軸まわりに対称と
され、一端には、軸管５３の端部に当接する当接円板４
１が、他の一端には、固定ピン４２が挿入されるピン止
め孔４３が設けられている。さらに、当接円板４１の設
けられた端部には、固定部４４が設けられ、この固定部
４４に蓋体取付部材３０が外嵌されて固定されている。
また、ピン止め孔４３が設けられた端部には、外周の一
部を切除して形成された鍵部４５が設けられている。

【００３６】支持枠体５０に嵌通された蓋体支持軸４０
には、さらに、回転範囲規制板９０と、板状バネ９１
（第二弾性部材）と、回転範囲規制円板９２が外嵌され
ている。

【００３７】回転範囲規制板９０は、回転範囲規制突起
部９０ａを備えている。この回転範囲規制板９０は、支
持枠体５０に固定され、中心の孔の直径が、蓋体支持軸
４０の回転を可能とするよう蓋体支持軸４０の外径寸法
に等しくされている。

【００３８】板状バネ９１は、板状の金属部材が中央を
頂部とするよう湾曲され、頂部が回転範囲規制円板９２
側に向けられて回転範囲規制板９０に固定されている。
また、中心の孔は、蓋体支持軸４０の回転を可能とする
よう十分大きいものとされている。さらに、板状バネ９
１の頂部には、回転範囲規制円板９２の摺動面９２ａに
摺接し、かつ回転範囲規制円板９２の回転位置決め切欠
部９２ｂ、９２ｂ…に係合する二つの回転位置決め凸部
９１ａ、９１ａが中心線を挟んで対称に配設されてい
る。

【００３９】回転範囲規制円板９２は、回転範囲規制部
９３を備え、蓋体支持軸４０と共に回転するよう蓋体支
持軸に設けられた鍵部４５に嵌合している。回転範囲規
制円板９２に設けられた回転範囲規制部９３と、回転範
囲規制板９０に設けられた回転範囲規制突起部９０ａが
協働して第二回転範囲規制機構を形成している。

【００４０】蓋体支持軸４０の一端に設けられたピン止
め孔４３には、回転範囲規制板９０と、板状バネ９１
と、回転範囲規制円板９２の嵌脱を防止するよう板状バ
ネ９１が付勢された状態で固定ピン４２が挿入されてい
る。こうして、回転範囲規制板９０と、板状バネ９１
と、回転範囲規制円板９２が妨げとなって、蓋体支持軸
４０の支持枠体５０からの嵌脱が防止されている。

【００４１】支持枠体５０に上述の如く回転自在に挿通
された本体支持軸２０と蓋体支持軸４０との間に、係合
機構１００が設けられている。係合機構１００は、本体
支持軸２０の外周に形成され、蓋体支持軸４０の先端を
収めて蓋体支持軸４０が回転自在となるよう設けられた
凹部１１０と、蓋体支持軸４０の先端に幅及び長さ寸法
が蓋体支持軸４０の外径寸法より小となるよう形成され
た略矩形板状の凸部１２０と、凸部１２０を収め、凹部
１１０に連って本体支持軸２０の外周を一周する外周溝
１３０とを備えている。

【００４２】図１〜３に示された二軸ヒンジ装置Ａにお
いて、蓋体取付部材３０が、蓋体取付部材３０に設けら
れた蓋体支持軸４０と、蓋体支持軸４０が挿通される支
持枠体５０と共に、支持枠体５０に挿通された本体支持
軸２０の中心軸を通る軸線Ｘ（第一の軸線）まわりに回
転する。また、蓋体取付部材３０が、支持枠体５０に挿
通された蓋体支持軸４０の中心軸を通る軸線Ｙ（第二の
軸線）まわりに回転する。このように、本体支持軸２０
が設けられた本体取付部材１０に対して、蓋体取付部材
３０が、軸線Ｘまわり、又は軸線Ｙまわりに回転する。

【００４３】これら二つの軸線まわりの回転は、本体支
持軸２０と蓋体支持軸４０との間に設けられた係合機構
１００によって互いに独立でないものとされる。すなわ
ち、蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０が、軸線Ｘまわ
りに共に回転する時、二軸ヒンジ装置Ａは、例えば図１
に示されるような状態にあり、蓋体支持軸４０の先端に
設けられた凸部１２０は、凸部１２０の互いに平行な二
面が外周溝１３０の側面に当接して、軸線Ｙまわりの回
転が外周溝１３０の側面によって拘束されるよう外周溝
１３０に係合している。この凸部１２０は、蓋体支持軸
４０の軸線Ｘまわりの回転と共に、外周溝１３０に沿っ
て本体支持軸２０の外周に設けられた凹部１１０に誘導
される。このようにして、蓋体取付部材３０と蓋体支持
軸４０が、軸線Ｘまわりに所定の回転角だけ回転し、蓋
体支持軸４０の先端が本体支持軸２０の外周に設けられ
た凹部１１０に達すると、図２に示すように、凸部１２
０と外周溝１３０との係合状態が解除され、蓋体取付部
材３０と蓋体支持軸４０が、軸線Ｙまわりに回転可能な
状態になる。次に、蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０
が、軸線Ｙまわりに回転すると、蓋体支持軸４０先端の
凸部１２０が軸線Ｘまわりの回転で外周溝１３０に係合
できない状態となり、軸線Ｘまわりの回転が拘束され
る。蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０が、再び元の状
態となる時、すなわち蓋体支持軸４０先端の凸部１２０
が軸線Ｘまわりの回転で外周溝１３０に係合されうる状
態にある時、蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０が、軸
線Ｘまわりに回転可能な状態となる。

【００４４】このように、本体取付部材１０に対して蓋
体取付部材３０が、軸線Ｘまわりの所定の回転角におい
て軸線Ｙまわりの回転が自在とされ、軸線Ｙまわりの所
定の回転角において軸線Ｘまわりの回転が自在とされ
る。

【００４５】本体支持軸２０に固定された支持軸側摺動
リング６２と支持枠体５０に固定された枠体側摺動リン
グ６１との間に、リング状バネ６３、６３によって所定
の付勢力が付加される。支持枠体５０が軸線Ｘまわりに
所定の回転角を有する時、回転位置決め凸部６１ｂ、６
１ｂ…が摺動面６２ａ上に当接する。したがって、リン
グ状バネ６３、６３の付勢力によって回転位置決め凸部
６１ｂと摺動面６２ａとの間に働く静止摩擦力を上回る
力を加えない限り、支持枠体５０の姿勢が維持される。

【００４６】さらに、回転位置決め凸部６１ｂ、６１ｂ
…が、支持枠体５０の軸線Ｘまわりの回転によって支持
軸側摺動リング６２に設けられた回転位置決め切欠部６
２ｂ、６２ｂ…の位置に到達すると、四つの回転位置決
め凸部６１ｂ、６１ｂ…と回転位置決め切欠部６２ｂ、
６２ｂ…がリング状バネ６３、６３の付勢力によって係
合する。したがって、支持枠体５０にリング状バネ６
３、６３の付勢力を上回る力を加えてこの係合状態を解
除しない限り、支持枠体５０の姿勢が維持される。

【００４７】このような係合状態は、回転位置決め凸部
６１ｂと回転位置決め切欠部６２ｂが中心に対称にそれ
ぞれ四つ配設されているため、支持枠体５０の軸線Ｘま
わりの回転において９０°毎に存在する。

【００４８】一方、支持枠体５０の軸線Ｘまわりの回転
の範囲は、第一回転範囲規制機構によって規制される。
すなわち、支持枠体５０が軸線Ｘまわりに回転すると、
回転範囲規制孔８２に挿入された回転範囲規制ピン８１
が、孔の中の挿入位置を変え、回転範囲規制孔８２の端
に係止すると、それ以上の回転が拘束される。回転範囲
規制孔８２は、略四分の一周分の円弧とされており、回
転範囲規制ピン８１の可動可能な支持枠体５０の回転範
囲は、９０°に規制される。このように、本体支持軸２
０と支持枠体５０との間に設けられた第一回転範囲規制
機構によって、本体支持軸２０に対する支持枠体５０の
回転範囲を規制することにより、支持枠体５０が本体支
持軸２０まわりに所定の範囲内において回転自在とさ
れ、かつ回転範囲の限界において確実に位置決め停止さ
せられる。

【００４９】ここで、回転範囲規制ピン８１と回転範囲
規制孔８２は、回転位置決め凸部６１ｂと回転位置決め
切欠部６２ｂが、規制される回転範囲の両端でそれぞれ
係合するよう配設されている。したがって、支持枠体５
０の軸線Ｘまわりの回転は、回転範囲の両端において確
実に位置決めされ停止されると共に、支持枠体５０の姿
勢がリング状バネの付勢により維持される。

【００５０】蓋体支持軸４０に固定された回転範囲規制
円板９２に、板状バネ９１によって、所定の付勢力が付
加される。蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０が、軸線
Ｙまわりに所定の回転角を有する時、回転位置決め凸部
９１ａ、９１ａが摺動面９２ａ上に当接する。したがっ
て、板状バネ９１の付勢力によって回転位置決め凸部９
１ａと、摺動面９２ａとの間に働く静止摩擦力を上回る
力を加えない限り、蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０
の姿勢が維持される。

【００５１】さらに、回転位置決め凸部９１ａ、９１ａ
が、蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０の軸線Ｙまわり
の回転によって回転位置決め切欠部９２ｂ、９２ｂ…の
位置に到達すると、回転位置決め凸部９１ａ、９１ａと
回転位置決め切欠部９２ｂ、９２ｂが板状バネ９１の付
勢力によって係合する。したがって、蓋体取付部材３０
と蓋体支持軸４０に板状バネ９１の付勢力を上回る力を
加えてこの係合状態を解除しない限り、蓋体取付部材３
０と蓋体支持軸４０の姿勢が維持される。

【００５２】このような係合状態は、回転位置決め切欠
部９２ｂ、９２ｂ…が中心に対称に四つ、回転位置決め
凸部９１ａ、９１ａが中心線に対称に二つ配設されてい
るため、蓋体支持軸４０の軸線Ｙまわりの回転において
９０°毎に存在する。

【００５３】一方、蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０
の軸線Ｙまわりの回転の範囲は、第二回転範囲規制機構
によって規制される。すなわち、回転範囲規制円板９２
に設けられた回転範囲規制部９３が、蓋体支持軸４０と
共に軸線Ｙまわりに回転し、回転範囲規制板９０に設け
られた回転範囲規制突起部９０ａに係止すると、それ以
上の回転が拘束される。回転範囲規制部９３は、回転範
囲規制円板９２の略四分の一の外縁部が外方へ膨出した
ものとされているから、回転範囲規制部９３の可動可能
な回転範囲は、回転範囲規制突起部９０ａの幅も考慮す
ると、２７０°以内に規制される。このように、蓋体支
持軸４０と支持枠体５０との間に設けられた第二回転範
囲規制機構によって、支持枠体５０に対する蓋体取付部
材３０と蓋体支持軸４０の回転範囲を規制することによ
り、蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０が、支持枠体５
０まわりに所定の範囲内において回転自在とされ、かつ
回転範囲の限界において確実に位置決め停止させられ
る。

【００５４】図１〜３に示される二軸ヒンジ装置Ａによ
れば、本体取付部材１０と蓋体取付部材３０とに、例え
ばラップトップパソコンの本体及び画面となる液晶表示
部等をそれぞれ固定すれば、これら二つの部材間に二軸
の回転の自由度を付与することができ、本体に対する画
面の所望の開閉操作及び回転操作を行うことができる。
この時、支持枠体５０に、本体支持軸２０と蓋体支持軸
４０を回転自在に挿入し、これらの軸の間に係合機構１
００を設ける簡潔な構造によって、携帯に簡便な装置の
小型化を図ることができる。

【００５５】

【００５６】[第二の実施の形態]次に、本発明に係る二
軸ヒンジ装置の第二の実施形態を図４〜６を用いて説明
する。図４〜６に示す二軸ヒンジ装置Ｂは、本体取付部
材１０（第一の部材）に本体支持軸２０（第一の支持
軸）が設けられると共に、蓋体取付部材（第二の部材）
３０に蓋体支持軸４０（第二の支持軸）が設けられ、本
体支持軸２０と蓋体支持軸４０とは、支持枠体５０の内
部に挿通されて回転自在に設けられている。本体支持軸
２０と蓋体支持軸４０との間には、係合機構１００が設
けられている。

【００５７】図４〜６に示された二軸ヒンジ装置Ｂにお
いて、図１〜３に示されたものにそれぞれ対応する部分
は、同一の符号を付し、ここではその説明を省略する。

【００５８】本体支持軸２０は、中心軸まわりに対称と
され、支持枠体５０に嵌通される先端には、拘束溝１４
０が形成されている。さらに、本体支持軸２０は、支持
枠体５０に嵌通された時、ベースブラケット５１に当接
して、本体支持軸２０のそれ以上の嵌通を阻止する摺動
円板２４を有している。そして、嵌脱防止クリップ２２
が装着可能なようにクリップ溝２３が、円筒外周に設け
られている。

【００５９】支持枠体５０より突出した本体支持軸２０
の円筒部に枠体側摺動リング６１が、凸条端部２１に支
持軸側摺動リング６２と、リング状バネ６３、６３（第
一弾性部材）が外嵌されている。ここで、枠体側摺動リ
ング６１は、非円形とされ、摺動リング収納凹部５４に
嵌合されており、支持枠体５０に対する回転が拘束され
ている。

【００６０】蓋体支持軸４０は、中心軸まわりに対称と
され、一端には、軸管５３と反対の側でベースブラケッ
ト５１に当接する支持円板４６が、他の一端には、蓋体
取付部材３０が外嵌される固定部４４が設けられてい
る。

【００６１】蓋体支持軸４０は、支持枠体５０に軸管５
３の反対の側より嵌通されており、固定部４４に、蓋体
取付部材３０が外嵌されて固定されている。また、蓋体
取付部材３０と軸管５３の間には、蓋体取付部材３０と
軸管５３の間の滑らかな回転を可能にする取付リング５
４が設けられている。さらに、支持円板４６とベースブ
ラケット５１の間には、回転範囲規制板９０が設けられ
ている。

【００６２】支持枠体５０に嵌通された蓋体支持軸４０
には、さらに、支持円板４６より突出した鍵部４５に、
板状バネ９１（第二弾性部材）と、回転範囲規制円板９
２が外嵌されている。さらに、蓋体支持軸４０の先端
に、板状バネ９１が付勢された状態でスペーサー９４を
介して誘導凸板１５０が固定されている。

【００６３】支持枠体５０に上述の如く回転自在に挿通
された本体支持軸２０と蓋体支持軸４０との間に、係合
機構１００が設けられている。係合機構１００は、本体
支持軸２０の先端に形成された拘束溝１４０と、蓋体支
持軸４０の外周に形成され、拘束溝１４０に係合する誘
導凸板１５０と、誘導凸板１５０の一部に形成され、拘
束溝１４０との係合が解除されて蓋体支持軸４０が軸線
Ｘまわりに回転自在となるよう設けられた切欠部１６０
とを備えている。

【００６４】図４〜６に示された二軸ヒンジ装置Ｂにお
いて、蓋体取付部材３０が、蓋体取付部材３０に設けら
れた蓋体支持軸４０と、蓋体支持軸４０が挿通される支
持枠体５０と共に、支持枠体５０に挿通された本体支持
軸２０の中心軸を通る軸線Ｘ（第一の軸線）まわりに回
転する。また、蓋体取付部材３０が、支持枠体５０に挿
通された蓋体支持軸４０の中心軸を通る軸線Ｙ（第二の
軸線）まわりに回転する。このように、本体支持軸２０
が設けられた本体取付部材１０に対して、蓋体取付部材
３０が、軸線Ｘまわり、又は軸線Ｙまわりに回転する。

【００６５】これら二つの軸線まわりの回転は、本体支
持軸２０と蓋体支持軸４０との間に設けられた係合機構
１００によって互いに独立でないものとされる。すなわ
ち、蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０が、軸線Ｘまわ
りに共に回転する時、二軸ヒンジ装置Ｂは、例えば図４
に示されるような状態にある。このように、蓋体支持軸
４０の外周に設けられた誘導凸板１５０の切欠部１６０
が、本体支持軸２０の先端に位置して誘導凸板１５０と
拘束溝１４０との係合が解除されている時、蓋体取付部
材３０と蓋体支持軸４０の軸線Ｘまわりの回転が可能と
なる。一方、軸線Ｙまわりの回転は、本体支持軸２０先
端が誘導凸板１５０の進行を阻むために拘束される。し
かしながら、蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０が、軸
線Ｘまわりに所定の回転角だけ回転し、誘導凸板１５０
が、本体支持軸２０の先端に阻まれることなく、この先
端に設けられた拘束溝１４０に進入可能になると、蓋体
取付部材３０と蓋体支持軸４０が、軸線Ｙまわりに回転
可能な状態になる。次に、例えば図５に示すように、蓋
体取付部材３０と蓋体支持軸４０が、軸線Ｙまわりに回
転すると、蓋体支持軸４０外周の誘導凸板１５０が、本
体支持軸２０先端に設けられた拘束溝１４０に進入す
る。誘導凸板１５０がこの拘束溝１４０に係合され、蓋
体取付部材３０と蓋体支持軸４０の軸線Ｘまわりの回転
が拘束される。蓋体取付部材３０と蓋体支持軸４０が、
再び元の回転開始の状態にある時、すなわち、蓋体支持
軸４０外周の誘導凸板１５０の切欠部１６０が、本体支
持軸２０の先端に位置する時、蓋体取付部材３０と蓋体
支持軸４０が、軸線Ｘまわりに回転可能な状態になる。

【００６６】このように、本体取付部材１０に対して蓋
体取付部材３０が、軸線Ｘまわりの所定の回転角におい
て軸線Ｙまわりの回転が自在とされ、軸線Ｙまわりの所
定の回転角において軸線Ｘまわりの回転が自在とされ
る。

【００６７】この他、図４〜６に示す二軸ヒンジ装置Ｂ
において、リング状バネ６３、６３及び板状バネ９１の
弾性部材や、第一及び第二回転範囲規制機構の機能につ
いては、図１〜３に示す二軸ヒンジ装置Ａと同様である
ので、ここでは詳しい説明を省略する。

【００６８】図４〜６に示される二軸ヒンジ装置Ｂによ
れば、本体取付部材１０と蓋体取付部材３０とに、例え
ばラップトップパソコンの本体及び画面となる液晶表示
部等をそれぞれ固定すれば、これら二つの部材間に二軸
の回転の自由度を付与することができ、本体に対する画
面の所望の開閉操作及び回転操作を行うことができる。
この時、支持枠体５０に、本体支持軸２０と蓋体支持軸
４０を回転自在に挿入し、これらの軸の間に係合機構１
００を設ける簡潔な構造によって、携帯に簡便な装置の
小型化を図ることができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二軸ヒンジ装置の両端に固定される二つの部材間に二軸
の回転の自由度を付与することができると共に、支持枠
体に、第一の支持軸と第二の支持軸を回転自在に挿入
し、これらの軸の間に係合機構を設けることで、構造を
簡潔化し小型化を図ることができる。また、本発明によ
れば、第一及び第二の軸線まわりの回転において、外か
ら力を加えない場合に回転角を維持することができる。
また、本発明によれば、第一及び第二の軸線まわりの回
転において、回転範囲に制限を設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示す図であって、
一の状態にある二軸ヒンジ装置の一例を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の第一の実施の形態を示す図であって、
二の状態にある二軸ヒンジ装置の一例を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の第一の実施の形態を示す図であって、
二軸ヒンジ装置の一例を示す分解斜視図である。

【図４】本発明の第二の実施の形態を示す図であって、
一の状態にある二軸ヒンジ装置の一例を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明の第二の実施の形態を示す図であって、
二の状態にある二軸ヒンジ装置の一例を示す斜視図であ
る。

【図６】本発明の第二の実施の形態を示す図であって、
二軸ヒンジ装置の一例を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１０・・・本体取付部材（第一の部材）２０・・・本体支持軸（第一の支持軸）３０・・・蓋体取付部材（第二の部材）４０・・・蓋体支持軸（第二の支持軸）５０・・・支持枠体１００・・・係合機構１１０・・・凹部１２０・・・凸部１３０・・・外周溝Ｘ・・・軸線（第一の軸線）Ｙ・・・軸線（第二の軸線）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E05D 3/10 G03G 15/00 550

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の部材に対して第二の部材が第一の
軸線まわりの回転、又は第二の軸線まわりの回転が自在
に設けられ、前記第二の軸線が前記第二の部材と共に前記第一の軸線
まわりに回転し、前記第一の軸線まわりの所定の回転角
において前記第二の軸線まわりの回転が自在となり、前
記第二の軸線まわりの所定の回転角において前記第一軸
線まわりの回転が自在となる係合機構を備えてなる二軸
ヒンジ装置であって、前記第一の部材に第一の支持軸が設けられると共に、前
記第二の部材に第二の支持軸が設けられ、前記第一の支持軸と前記第二の支持軸とは、支持枠体の
内部に挿通されて回転自在に設けられ、前記係合機構は、前記第一の支持軸の外周に形成され前
記第二の支持軸の先端を収めて前記第二の支持軸が回転
自在となるよう設けられた凹部と、前記第二の支持軸の先端に形成された凸部と、前記第一の支持軸の外周に前記凹部に連って形成され、
前記凸部が収められ、前記第二の支持軸が前記第二の軸
線まわりの回転を拘束されて前記第一の軸線まわりに回
転自在となるよう設けられた外周溝とを備えてなること
を特徴とする二軸ヒンジ装置。
【請求項２】第一の部材に対して第二の部材が第一の
軸線まわりの回転、又は第二の軸線まわりの回転が自在
に設けられ、前記第二の軸線が前記第二の部材と共に前記第一の軸線
まわりに回転し、前記第一の軸線まわりの所定の回転角
において前記第二の軸線まわりの回転が自在となり、前
記第二の軸線まわりの所定の回転角において前記第一の
軸線まわりの回転が自在となる係合機構を備えてなる二
軸ヒンジ装置であって、前記第一の部材に第一の支持軸が設けられると共に、前
記第二の部材に第二の支持軸が設けられ、前記第一の支持軸と前記第二の支持軸とは、支持枠体の
内部に挿通されて回転自在に設けられ、前記係合機構は、前記第一の支持軸の先端に形成された
拘束溝と、前記第二の支持軸の外周に形成され、前記第一の支持軸
先端の拘束溝に係合する誘導凸条と、前記誘導凸条の一部に形成され、前記拘束溝との係合が
解除されて前記第二の支持軸が前記第一の軸線まわりに
回転自在となるよう設けられた切欠部とを備えてなるこ
とを特徴とする二軸ヒンジ装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の二軸ヒンジ装置で
あって、前記第一の支持軸と前記支持枠体との間に第一
弾性部材が設けられたことを特徴とする二軸ヒンジ装
置。
【請求項４】請求項１から３いずれか記載の二軸ヒン
ジ装置であって、前記第二の支持軸と前記支持枠体との
間に第二弾性部材が設けられたことを特徴とする二軸ヒ
ンジ装置。
【請求項５】請求項１から４いずれか記載の二軸ヒン
ジ装置であって、前記第一の支持軸と前記支持枠体との
間に、前記第二部材の前記第一の軸線まわりの回転範囲
を規制する第一回転範囲規制機構が設けられたことを特
徴とする二軸ヒンジ装置。
【請求項６】請求項１から５いずれか記載の二軸ヒン
ジ装置であって、前記第二の支持軸と前記支持枠体との
間に、前記第二部材の前記第二の軸線まわりの回転範囲
を規制する第二回転範囲規制機構が設けられたことを特
徴とする二軸ヒンジ装置。