JP4555869B2 - ヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、回動抵抗（回動トルク）が異なる回動範囲（回動領域）を有するヒンジ装置並びにこれを用いた携帯電話，ノート型パソコン，ハンディカメラ等の電子機器に関するものである。

ふらついたり自重により勝手に回動しないように、あるいは手を放した位置で止まるフリーストップが実現できるように、又は所望のダンパー作用が生じるように、回動軸部と軸受部との間に所定の回動抵抗（回動トルク）を生じさせるように構成する場合が多い。

例えば、第一部材と第二部材とを回動自在に連結する場合、この第一部材にこの第一部材に固定する第一連結部を介するなどして第一部材の回動と共に回動する回動軸部を設け、逆に第二部材には第二連結部を介するなどして第二部材と共に回動する軸受部を設け、この回動軸部を例えば圧着（圧入）させるなどして被嵌する（抱持する）被嵌部を軸受部に設けることで、第一部材に対して第二部材を回動すると、回動軸部に対して軸受部が回動し、被嵌部の被嵌面と回動軸部の外面との摺動摩擦により所望の回動抵抗（回動トルク）を生じるように構成している。

スムーズな回動を確保しつつこの回動トルクを高めるために、例えば軸受部に回動軸部を圧入する構成としたり、更にこの軸受部の被嵌部の形状や回動軸部の形状を設定したり、軸受部を樹脂で形成しこれに金属製あるいは樹脂製の回動軸部を圧入するに際してこの樹脂材を選定したりするなどして所定の回動トルクが生じるように構成する。

従来、この回動抵抗（回動トルク）を調整できるように構成するについては、様々な提案・改良がなされてきているが、簡単な構成で回動範囲で異なる回動トルクが生じるヒンジ装置は無い。

即ち、回動トルクが異なる回動領域を有するヒンジ装置を簡単な構成で実現したものは無い。

本発明は、簡易な構成で組み付けも容易にして回動範囲によって回動抵抗が異なる、即ち回動トルクが異なる回動領域を持ち、例えば回動トルクの必要な回動範囲のときには大きな回動トルクを生じ、比較的大きな回動トルクを必要としない回動範囲では回動トルクが小さく軽い力でスムーズに回動できるなど回動領域に応じて回動トルクを変え操作し易くしたりフリーストップが良好となったり、ダンパー作用が適確に働いたりするなど実用性に秀れ、また、このように用途に応じて簡単にこの回動トルクの異なる回動範囲の設定が容易に行え、利用用途や商品価値が高まる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。

また更に、回動途中で回動抵抗が増大するように構成でき、また正逆いずれの回動に対しても始動から所定回動位置までは回動トルクが小さく、これを超えると回動トルクが増大するように構成できるなど様々に設計設定可能となる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。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

第一部材１と第二部材２とを回動自在に連結するヒンジ装置であって、第一部材１若しくは第二部材２の回動と共に回動する回動軸部３と、第二部材２若しくは第一部材１の回動と共に回動し前記回動軸部３に被嵌する軸受部４とを設け、この軸受部４に前記回動軸部３を圧入して該軸受部４に対して該回動軸部３が相対回動する際に回動抵抗が生じるように構成し、前記軸受部４の両端に抵抗増大用回動部５を圧入して該軸受部４に対して該抵抗増大用回動部５が相対回動する際に回動抵抗が生じるように構成し、前記回動軸部３にピン状の作用部７を突設し、この作用部７の回動を許容する許容部８として切り欠き部８を前記抵抗増大用回動部５に設け、この切り欠き部８の回動方向の両端部に突き当り部６を設けて、前記第一部材１に対して前記第二部材２を回動する途中で、前記抵抗増大用回動部５に設けた前記突き当り部６に、前記回動軸部３に設けた前記作用部７が突き当って前記軸受部４に対して前記抵抗増大用回動部５が回動するように構成して、前記軸受部４に対して前記回動軸部３が回動する回動範囲と、前記軸受部４に対して前記回動軸部３及び前記抵抗増大用回動部５が共回りする回動範囲を有するように構成し、前記突き当り部６と前記作用部７とが突き当る位置を境に回動抵抗が増大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。

また、前記抵抗増大用回動部５に前記作用部７の相対回動を許容する前記許容部８を設けてこの許容部８の回動方向の両端部を前記突き当り部６とするか、又は前記作用部７を並設してこの作用部７の回動方向間に前記突き当り部６を配設して、正逆いずれの回動方向であってもこの一方の突き当り部６に前記作用部７が突き当る又は一方の作用部７が前記突き当り部６の一方の側面に突き当るまで相対回動する回動範囲では前記回動軸部３だけによる回動抵抗となり、前記突き当り部６に対して前記作用部７が相対回動して前記作用部７が前記突き当り部６に突き当った状態で回動することで前記回動軸部３と共に前記抵抗増大用回動部５が回動してこの回動軸部３及び抵抗増大用回動部５による回動抵抗となって、正逆いずれの回動方向においても回動途中から回動抵抗が増大するように構成し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。

また、前記軸受部４に前記回動軸部３を圧入嵌挿し、前記抵抗増大用回動部５をも前記軸受部４に圧入嵌挿すると共に前記回動軸部３には被嵌配設したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載のヒンジ装置に係るものである。

また、操作部を備えた本体部を前記第一部材１若しくは前記第二部材２とし、ディスプレイ部を備えた回動部を前記第二部材２若しくは前記第一部材１とし、この本体部と回動部とを前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒンジ装置によって枢着連結し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。

本発明は上述のように構成したから、簡易な構成で組み付けも容易にして回動トルクが異なる回動領域を持ち、例えば回動領域に応じて回動トルクを変え操作し易くしたりフリーストップが良好となったり、ダンパー作用が適確に働いたりするなど実用性に秀れ、また、このように用途に応じて簡単にこの回動トルクの異なる回動範囲の設定が容易に行え、利用用途や商品価値が高まる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。

また、本発明においては、回動途中で回動抵抗が増大し（トルクアップでき）、更に簡易な構成でこのトルクアップが実現できる実用性に秀れたヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器となる。

また、請求項２記載の発明においては、正逆いずれの回動に対しても始動から所定回動位置までは回動トルクが小さく、これを超えると回動トルクが増大する極めて画期的なヒンジ装置となる。

また、請求項３記載の発明においては、一層簡易な構成で組み付け容易にしてコンパクトに設計可能な構成にして、本発明の作用・効果が一層良好に発揮される一層実用性に秀れたヒンジ装置となる。

好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

第一部材１に対して第二部材２を回動すると、例えば第一部材１に第一連結部９を介するなどして設けた（後述する実施例では第二部材２に第二連結部10を介して設けた）回動軸部３に対して、第二部材２に第二連結部10を介するなどして設けた（後述する実施例では第一部材１に第一連結部９を介して設けた）軸受部４が回動する。

即ち、第一部材１に対して第二部材２を回動すると、軸受部４に対して回動軸部３が相対回動するが、少なくとも軸受部４の一部は回動軸部３に被嵌しているから、回動抵抗（回動トルク）が生じる。従って、この軸受部４に対して回動軸部３が相対回動することにより回動抵抗が生じる。

一方、この回動に際して、回動軸部３と共にこの回動軸部３に設けた作用部７も回動するが、この作用部７が軸受部４に嵌挿した抵抗増大用回動部５の突き当り部６に突き当ると、この回動軸部３の回動と共に抵抗増大用回動部５も共回りすることとなる。

即ち、軸受部４の中で回動軸部３だけでなく作用部７と突き当り部６とが突き当ることでこの状態のまま軸受部４に対して回動軸部３及び抵抗増大用回動部５が相対回動することとなる。

従って、作用部７が突き当り部６に突き当るまでの回動範囲では回動軸部３のみの回動となるが、作用部７が突き当り部６に突き当った後の回動範囲では軸受部４に対して回動軸部３のみでなく回動軸部３と抵抗増大用回動部５との回動となるため、例えば常に回動軸部３による回動抵抗を同じに設定すれば抵抗増大用回動部５の分だけ（例えば総じて摺動面積が増大して）回動抵抗が増大することとなる。

このように作用部７が突き当り部６に突き当る回動位置を境に回動抵抗が変化する（例えば増大する）こととなる。

従って、例えば軸受部４に回動軸部３と共に抵抗増大用回動部５を圧入、この回動軸部３と共に回動する作用部７を設けてこの作用部７が所定回動位置で抵抗増大用回動部５に設けた突き当り部６に突き当るように設定するだけで、自動的に所定回動位置から回動トルクがアップするように構成することができる。

以上のように、回動抵抗が異なる回動領域を有するヒンジ装置を簡単な構成で簡易な組み付けによって実現できることとなる。

繰り返しになるが、例えば樹脂成形した軸受部４に回動軸部３を圧入すると共に、コンパクト化のために回動軸部３に被嵌させたり、径小化のために回動軸部３に並設させたりして、抵抗増大用回動部５も軸受部４に圧入し、この抵抗増大用回動部５が回動軸部３の回動途中で回動軸部３と連動回動するように作用部７と突き当り部６とを設ける（この連動機構を構成する）だけで実現でき、また後述する実施例のようにこの作用部７と突き当り部６との構成設定によって常に回動始動位置から所定回動位置（０度〜１２０度）までは回動抵抗が小さくこれを超えると（１２０度〜１８０度）回動抵抗が増大し、逆回動に際しても同様にその逆回動始動位置から所定回動角度までは回動抵抗が小さく、その後回動抵抗が自動的に増大するように構成することが簡易な構成で実現できることとなる。

また、このように正逆回動ともに回動終盤で常にトルクアップするように構成できるし、またこの回動終盤のトルクアップ時の回動トルクをかなり強くしてストッパーとして機能させ、かなり無理な負荷が加わったときだけこの負荷を吸収するように過回動して耐久性を向上させるように設計することもできる。

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。

例えば図１，図２に示すように、操作部11を設けた本体部１を第一部材１とし、ディスプレイ部12を設けた開閉部２を第二部材２とし、本実施例では、この端部同士をヒンジ装置で連結し、重合閉塞状態から起伏回動して１８０度開放回動する携帯電話や（別例として）ノート型パソコンに本発明を適用した実施例である。

即ち本実施例のヒンジ装置は、第二部材２（開閉部２）に取付固定する第二連結部10に回動軸部３を設け、第一部材１（本体部１）に取付固定する第一連結部９に前記回動軸部３に被嵌する軸受部４を設け、この回動軸部３とこれに被嵌する前記軸受部４の摩擦抵抗によって回動抵抗が生じるように構成している。この軸受部４は、摺動性に秀れ必要な摩擦抵抗も生じながらも、回動感触が良く摺動耐久性に秀れた樹脂に選定して成形している。

この軸受部４の両端部（もちろん片側でも良いが）に、抵抗増大用回動部５を回動自在に嵌挿し、前記第一部材１に対して前記第二部材２を回動する際に、前記抵抗増大用回動部５に設けた突き当り部６に突き当って前記軸受部４に対して前記回動軸部３と共に前記抵抗増大用回動部５を回動させる作用部７を前記回動軸部３に設けて、前記突き当り部６に前記作用部７が突き当るまでの回動範囲と、突き当って前記回動軸部３と前記抵抗増大用回動部５とが前記軸受部４に対して共に回動する回動範囲とで回動抵抗が異なるように構成している。

即ち、本実施例では、前記樹脂製の軸受部４に金属製の回動軸部３を圧入して軸受部４に対して回動軸部３が相対回動する際に適度で回動感触が良くしかも耐久性の良い回動抵抗が生じるように構成し、この軸受部４の両端部には更に金属製の抵抗増大用回動部５を圧入して前記軸受部４に対して前記抵抗増大用回動部５が相対回動する際に回動抵抗が生じるように構成し、前記突き当り部６に前記作用部７が突き当るまでの回動範囲では前記回動軸部３での回動抵抗だけで、前記突き当り部６に前記作用部７が突き当って前記回動軸部３と前記抵抗増大用回動部５とが共回りする回動範囲では、前記回動軸部３の回動抵抗に加えて前記抵抗増大用回動部５の回動抵抗が加えられ摺動面積の増大により回動抵抗が増大するように構成している。

更にこの第一実施例では、軸受部４の両端部に抵抗増大用回動部５を嵌挿するが、抵抗増大用回動部５と回動軸部３との連動機構は、抵抗増大用回動部５と回動軸部３とを軸受部４内で並設するのではなく、回動軸部３の端部に抵抗増大用回動部５を被嵌固定し（回り止めし）、この回動軸部３を軸受部４に嵌挿圧入すると共に軸受部４の端部では抵抗増大用回動部５が軸受部４に圧入するように構成、即ち回動軸部３と抵抗増大用回動部５とを被嵌重合構成としている。従って、コンパクトにして十分なトルクアップができるように構成している。

そして回動軸部３に突起状（例えばピン状）の作用部７を突設し、抵抗増大用回動部５にはこれが突き当る突き当り部６を設けて連動機構を構成している。

言い換えると第一実施例では、回動軸部３の端部に被嵌固定する抵抗増大用回動部５に前記作用部７の相対回動を許容する許容部８としての切り欠き部８を設けてこの許容部８（切り欠き部８）の回動方向の両端部を前記突き当り部６として、この切り欠き部８内で作用部７が相対回動する構成とし、正逆いずれの回動方向であってもこの一方の突き当り部６に作用部７が突き当るまでの回動範囲では回動軸部３だけによる回動抵抗となり、作用部７が相対回動して一方の突き当り部６に突き当った状態で回動することで前記回動軸部３と共にこの抵抗増大用回動部５が回動してこの回動軸部３及び抵抗増大用回動部５による回動抵抗となって、正逆いずれの回動方向においても回動途中から回動抵抗が増大するように構成している。

更に具体的に説明すると、前記回動軸部３に軸方向と直交する方向に作用部７を突設し、この作用部７の回動を許容する許容部８として切り欠き部８を前記抵抗増大用回動部５に設け、この切り欠き部８の回動方向の両端部に前記回動軸部３の回動途中で突き当りこの回動軸部３と共に抵抗増大用回動部５を回動させる連動機構としての前記突き当り部６を設けている。

従って、回動軸部３と共に回動する突起部として設けた作用部７を、抵抗増大用回動部５の切り欠き部８内に収まるように回動軸部３に抵抗増大用回動部５を被嵌してこれを軸受部４に圧入し、正逆いずれの回動方向に対しても常に所定回動範囲（図示した実施例では０度〜１２０度）は回動トルクが小さく、この切り欠き部８の端部の突き当り部６に作用部７が突き当ると回動軸部３と抵抗増大用回動部５とを共回りさせながらの回動となるため残りの回動範囲（１２０度〜１８０度）ではトルクアップするように構成している。

この突起部としての作用部７は、回動軸部３にスプリングピンを圧入して立設させて設けても良いし、別例として図示したように一体突出形成しても良いし、突出部を有するワッシャーを被嵌して設けても良い。

また、本実施例では、回動軸部３に突起部としての作用部７を設けたが、図示した第二実施例のように回動軸部３に作用部７を複数設け（例えば図示したように間隔を置いて二箇所設け）、この作用部７の回動方向間に突起部とした突き当り部６を設け、第一実施例と同様に作用部７が回動軸部３と共に相対回動することで一方の作用部７が突き当り部６の片側に突き当って回動軸部３と抵抗増大用回動部５とが共回り回動し、逆回動に際しては他方の作用部７が突き当り部６の反対側に突き当って回動軸部３と抵抗増大用回動部５とが共回り回動するように構成しても良い。

また、第三実施例では、軸受部４内に回動軸部３に並設させて抵抗増大用回動部５を設け、回動軸部３と抵抗増大用回動部５との突き合い部に連動機構を設けた構成としている。

例えば図示した第三実施例は、回動軸部３の端部にピン状の作用部７を設け、抵抗増大用回動部５の端部には突き当り部６を形成する切り欠き部８を設け、例えば回動軸部３と共に回動すると作用部７が切り欠き部８の一端部の突き当り部６に突き当り回動軸部３と抵抗増大用回動部５とが共回りし、逆回動するとこの作用部７が反対端部の突き当り部６に突き当り回動軸部３と抵抗増大用回動部５とが共回りし、いずれの回動に際しても回動途中から回動トルクがアップするように構成している。

また、図示した第四実施例では、第三実施例における作用部７と突き当り部６との関係が逆の実施例で、回動軸部３の端部を切り欠いて二箇所の作用部７を設け、抵抗増大用回動部５の端部にこの作用部７間に配するピン状の突き当り部６を突設した構成としている。

また、このような回動軸部３と途中で作用部７と突き当り部６とによる連動機構を介して軸受部４に圧入する抵抗増大用回動部５を複数段設けても良く、この抵抗増大用回動部５の共回りによって回動トルクを変化させ、更に二段目の抵抗増大用回動部５が共回りすることで更に回動トルクが増大して行くように構成しても良い。

これら実施例のように回動軸部３と抵抗増大用回動部５との連動機構は様々に設計可能である。

尚、本発明は、このように第一実施例，第二実施例，第三実施例，第四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。

第一実施例の携帯電話に適用した例（使用状態）を示す説明斜視図である。 第一実施例のノート型パソコンに適用した例（別例の使用状態）を示す説明斜視図である。 第一実施例の説明斜視図である。 第一実施例の説明分解斜視図である。 第一実施例の説明断面図である。 第一実施例の一部を切り欠いた作動説明斜視図である。 第一実施例の作動説明側面図である。 第一実施例の使用状態の作動説明側面図である。 第一実施例の作用部の説明分解斜視図である。 第一実施例の作用部の別例１の説明斜視図である。 第一実施例の作用部の別例２の説明側断面図である。 第二実施例の一部を切り欠いた作動説明斜視図である。 第二実施例の作動説明側面図である。 第三実施例の説明分解斜視図である。 第四実施例の説明分解斜視図である。

１ 第一部材（本体部）
２ 第二部材（開閉部）
３ 回動軸部
４ 軸受部
５ 抵抗増大用回動部
６ 突き当り部
７ 作用部
８ 許容部（切り欠き部）

Claims (4)

1. 第一部材と第二部材とを回動自在に連結するヒンジ装置であって、第一部材若しくは第二部材の回動と共に回動する回動軸部と、第二部材若しくは第一部材の回動と共に回動し前記回動軸部に被嵌する軸受部とを設け、この軸受部に前記回動軸部を圧入して該軸受部に対して該回動軸部が相対回動する際に回動抵抗が生じるように構成し、前記軸受部の両端に抵抗増大用回動部を圧入して該軸受部に対して該抵抗増大用回動部が相対回動する際に回動抵抗が生じるように構成し、前記回動軸部にピン状の作用部を突設し、この作用部の回動を許容する許容部として切り欠き部を前記抵抗増大用回動部に設け、この切り欠き部の回動方向の両端部に突き当り部を設けて、前記第一部材に対して前記第二部材を回動する途中で、前記抵抗増大用回動部に設けた前記突き当り部に、前記回動軸部に設けた前記作用部が突き当って前記軸受部に対して前記抵抗増大用回動部が回動するように構成して、前記軸受部に対して前記回動軸部が回動する回動範囲と、前記軸受部に対して前記回動軸部及び前記抵抗増大用回動部が共回りする回動範囲を有するように構成し、前記突き当り部と前記作用部とが突き当る位置を境に回動抵抗が増大するように構成したことを特徴とするヒンジ装置。
2. 前記抵抗増大用回動部に前記作用部の相対回動を許容する前記許容部を設けてこの許容部の回動方向の両端部を前記突き当り部とするか、又は前記作用部を並設してこの作用部の回動方向間に前記突き当り部を配設して、正逆いずれの回動方向であってもこの一方の突き当り部に前記作用部が突き当る又は一方の作用部が前記突き当り部の一方の側面に突き当るまで相対回動する回動範囲では前記回動軸部だけによる回動抵抗となり、前記突き当り部に対して前記作用部が相対回動して前記作用部が前記突き当り部に突き当った状態で回動することで前記回動軸部と共に前記抵抗増大用回動部が回動してこの回動軸部及び抵抗増大用回動部による回動抵抗となって、正逆いずれの回動方向においても回動途中から回動抵抗が増大するように構成したことを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
3. 前記軸受部に前記回動軸部を圧入嵌挿し、前記抵抗増大用回動部をも前記軸受部に圧入嵌挿すると共に前記回動軸部には被嵌配設したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載のヒンジ装置。
4. 操作部を備えた本体部を前記第一部材若しくは前記第二部材とし、ディスプレイ部を備えた回動部を前記第二部材若しくは前記第一部材とし、この本体部と回動部とを前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒンジ装置によって枢着連結したことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器。

Images