JP4954333B2 - ２軸ヒンジ機構のｆｐｃ固定構造 - Google Patents

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Description

この発明は、モニタを回転および開閉させる２軸ヒンジ機構に、フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣとする）を配線するための固定構造に関するものである。
従来の２軸ヒンジ機構に配線されるＦＰＣは、ヒンジの回転軸に対して周方向に巻き付けて固定される構造であった。例えば特許文献１に記載された、ディスプレイを本体に回転および開閉自在に連結する２軸ヒンジ機構では、ヒンジの回転軸をカバー筒部で覆い、このカバー筒部にＦＰＣを巻き付けていた。ディスプレイの回転に伴って回転軸がカバー筒部内で正逆回転した際には、カバー筒部に巻回されたＦＰＣが巻き取られたり、緩んで膨らんだりして、ヒンジ機構の回転動作に支障をきたすことがない固定構造となっていた。
特開２００５−２３４７５３号公報
従来のＦＰＣ固定構造は以上のように構成されているので、例えば１８０°回転するヒンジであれば、回転によるＦＰＣの巻き取り量として、軸径Ｄに対して最低でもπＤ2／４の巻き付け量が必要となった。また、回転時に回転軸回りにＦＰＣがあまり膨らまないような構造にするためには、軸回りにＦＰＣを何重にも巻き付けなければならなかった。そのため、ＦＰＣ組み付け時の作業性が悪く、さらにＦＰＣも長くなってしまうという課題があった。
また、ＦＰＣには、カバー筒部に巻き付けられる回転部と、本体側へ引き出される直線部とをつなぐ曲がり部が設けられているが、回転軸の回転によってＦＰＣに捻りが加えられると、ＦＰＣの曲がり部に応力が集中して切断され易いという課題があった。さらに、直線部にも捻りの影響があるため、コネクタ等のＦＰＣ接続部材を使用した場合にＦＰＣがコネクタからずれ易く、電気的接続に問題が生じることがあった。
また、ヒンジの開閉動作に伴って繰り返し屈曲が要求されるＦＰＣは、通常、導体に圧延銅が用いられ、屈曲方向を導体の圧延方向にしてヒンジに配線されることになる。しかしながら、特許文献１に記載の２軸ヒンジ機構においては、ＦＰＣの屈曲方向がヒンジの回転部分と開閉部分で９０°異なってしまうため、どちらか一方の屈曲寿命が長く、他方の屈曲寿命が短くなる。そのため、回転部分と開閉部分でＦＰＣの屈曲寿命に偏りが生じてしまうという課題があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、モニタ回転および開閉動作によるＦＰＣの傷つきを防止すると共に屈曲によるストレスを小さくできる２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造を提供することを目的とする。
この発明に係る２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造は、本体装置に対してモニタを第１軸を中心に開閉自在とするモニタ開閉機構と、第１軸に対し開方向に回転されたモニタを、第１軸と直交する第２軸を中心に回転可能とするモニタ回転機構とから構成される２軸ヒンジ機構に、本体装置とモニタ間の電気的接続のためのＦＰＣを固定するＦＰＣ固定構造において、モニタ回転機構は、一端がモニタ側に固定され、他端がモニタ開閉機構のベースに第２軸を中心に回転可能に支持された円筒状のボスと、ボス内に固定されてモニタ開閉機構のベースから突出すると共にベース側の端面に挿入口を有し、ＦＰＣを当該挿入口からモニタ側へ挿通して第２軸上に直線的に保持するＦＰＣ固定部材と、ＦＰＣ固定部材の挿入口が設けられた一端側から第２軸と直交する方向に引き出されたＦＰＣを、第２軸外で湾曲させてたわみ代をもたせてベースに固定するＦＰＣ配線固定部とを備えるようにしたものである。
この発明によれば、ＦＰＣをモニタ回転軸上に直線的に保持すると共にモニタ回転軸外にたわみ代を設けることにより、モニタ回転および開閉動作によるＦＰＣの傷つきを防止することができ、かつたわみ量を少なくできる。また、モニタ回転軸外にたわみ代を設けることにより大きい円弧を確保することができ、ＦＰＣの屈曲によるストレスを小さくできる。
この発明の実施の形態１に係る２軸ヒンジ機構によるモニタの動作を示し、モニタを閉じた状態の斜視図である。 図１Ａに示す状態の概略断面図である。 この発明の実施の形態１に係る２軸ヒンジ機構によるモニタの動作を示し、モニタを１２０°開いた状態の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る２軸ヒンジ機構によるモニタの動作を示し、モニタを９０°開いた状態の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る２軸ヒンジ機構と、この２軸ヒンジ機構に組み合わされているＦＰＣ固定構造を示す斜視図である。 図２Ａに示す２軸ヒンジ機構およびＦＰＣ固定構造の分解斜視図である この発明の実施の形態１に係るＦＰＣ固定部材を構成する第１および第２ＦＰＣ固定部材を示し、図３（ａ）は外観斜視図であり、図３（ｂ）は外観側面図である。 この発明の実施の形態１に係るＦＰＣ固定構造を示し、図４（ａ）は図３（ｂ）に示すＡ方向からみた第１ＦＰＣ固定部材の正面図であり、図４（ｂ）はＢ方向からみた第２ＦＰＣ固定部材の正面図である。 この発明の実施の形態１に係るＦＰＣ固定構造の回転位置検出手段について、図２Ａに示すＤ方向からみた構成を示す説明図であり、図５（ａ）はモニタ正面状態、図５（ｂ）はモニタ回転状態、図５（ｃ）はモニタ反転状態を示す。 この発明の実施の形態１に係るＦＰＣの成形済みの形状を示す正面図である。 この発明の実施の形態１に係るＦＰＣの成形前の形状を示す正面図である。 図７Ａに示す形状のＦＰＣを図６に示す形状に成形する折り曲げ手順（ａ）−（ｃ）を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るＦＰＣの作成時における基板配置の一例を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るＦＰＣ固定構造を図２ＡのＤ方向からみた斜視図であり、図８（ａ）はＦＰＣ配線中の状態を示し、図８（ｂ）は配線後の固定状態を示す。 ＦＰＣ配線固定部にＦＰＣ支持部材がない場合の、ＦＰＣの湾曲部の形状を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係るＦＰＣ配線固定部のＦＰＣ支持部材を設けた場合の、ＦＰＣの湾曲部の形状を示す説明図である。
以下、この発明をより詳細に説明する為に、この発明を実施する為の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
実施の形態１は、本発明に係る２軸ヒンジ機構を車両の車室内天井面に設置されるモニタ装置に適用したものである。図１Ａ−図１Ｄは、実施の形態１に係る２軸ヒンジ機構１０を備えたモニタ装置１の一連の回転および開閉動作を示す図である。図１Ａはモニタ３がモニタ収納ケース２に収納されている状態を示す斜視図、図１Ｂはその断面図である。図１Ｃはモニタ３を１２０°開いた状態の斜視図、図１Ｄはモニタ３を９０°開いた状態の斜視図である。
モニタ装置１は、図１Ａに示すように、車両の天井面に設けられた本体装置側のモニタ収納ケース２と、このモニタ収納ケース２に対し回転（開閉）して出し入れ可能なモニタ３とからなっている。モニタ３の一方の面には画面３ａが設けられている。また、モニタ３はボタン４に連動するロック５によって掛止されて、モニタ収納ケース２内に保持されている。モニタ収納ケース２に設けられたボタン４が押されると、図１Ｂに一点鎖線で示すようにモニタ３を保持しているロック５が外れ、モニタ３は自重により所定角度まで、第１軸Ｘを中心に回転する。その後、ユーザが手動によりモニタ３を図１Ｃに示す位置まで開閉させて、映像を楽しむ。また、ユーザがモニタ収納ケース２正面以外で画面３ａを見たい場合は、図１Ｄに示すようにモニタ３を第１軸Ｘに直交する第２軸Ｙを中心に所望の位置まで回転させて、映像を楽しむ。
次に、本実施の形態１に係る２軸ヒンジ機構１０の構成について説明する。図２Ａは、図１Ａ−図１Ｄに示すモニタ装置１で採用されている２軸ヒンジ機構１０と、この２軸ヒンジ機構１０に組み合わされているＦＰＣ固定構造を示す斜視図、図２Ｂはその分解斜視図である。
２軸ヒンジ機構１０は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、モニタ取付けベース１４に取り付けられたモニタ３（図示せず）を第２軸Ｙを回転中心軸にして回転させるためのモニタ回転機構１００と、モニタ収納ケース２に収納されたモニタ３を第１軸Ｘを回転中心軸にして開閉させるためのモニタ開閉機構１１０とからなる。
モニタ開閉機構１１０において、ヒンジベース８の両端にはチルトヒンジ１５がそれぞれ取り付けられ、ヒンジベース８をモニタ回転機構１００と一体に第１軸Ｘ回りに回動させる。モニタ回転機構１００において、ヒンジベース８にサブベース７がねじ止めされると共に、円筒状のボス６内にブッシュ１１が挿入される。このボス６がモニタ取付けベース１４に固定されて一体となっている。ボス６およびモニタ取付けベース１４は、板バネ９等の回転ヒンジ部材によってサブベース７に回転自在に取り付けられ、サブベース７およびヒンジベース８に対して第２軸Ｙ回りに自転する。このモニタ回転機構１００とモニタ開閉機構１１０からなる２軸ヒンジ機構１０により、モニタ３は開閉および回転することが可能となる。
次に、本実施の形態１に係るＦＰＣ２５およびＦＰＣ固定構造について説明する。図３はＦＰＣ固定部材を構成する第１ＦＰＣ固定部材１２および第２ＦＰＣ固定部材１３を示し、図３（ａ）は外観斜視図、図３（ｂ）は外観側面図である。図４（ａ）は図３（ｂ）のＡ方向からみた第１ＦＰＣ固定部材１２の正面図、図４（ｂ）はＢ方向からみた第２ＦＰＣ固定部材１３の正面図である。図５はＦＰＣ固定構造の回転位置検出手段について図２ＡのＤ方向からみた構成を示す説明図であり、図５（ａ）はモニタ正面状態、図５（ｂ）はモニタ回転状態、図５（ｃ）はモニタ反転状態を示す。図６はＦＰＣ２５の成形済みの形状を示す正面図、図７Ａは成形前の形状を示す正面図、図７Ｂ（ａ）−（ｃ）はＦＰＣ２５を成形する折り曲げ手順を示す説明図である。図７Ｃは、ＦＰＣ２５作成時における基板配置の一例を示す説明図、図８はＦＰＣ固定構造を図２ＡのＤ方向からみた斜視図であり、図８（ａ）はＦＰＣ２５配線中の状態を示し、図８（ｂ）は配線後の固定状態を示す。
モニタ３の第２軸Ｙとなる円筒状のボス６およびブッシュ１１内に、樹脂成形された第１ＦＰＣ固定部材１２および第２ＦＰＣ固定部材１３が挿入されている。第１ＦＰＣ固定部材１２は、一端側に形成されたフランジ部１２ｅを残して、それ以外の部分（図３（ｂ）に示す部分Ｃ）がボス６およびブッシュ１１内に収容される。一方の第２ＦＰＣ固定部材１３は第１ＦＰＣ固定部材１２と連結する一端部分がボス６およびブッシュ１１内に収容され、それ以外の主要部分（図３（ｂ）に示す部分Ｃ以外）はヒンジベース８から突出している。
第１ＦＰＣ固定部材１２には、モニタ３の第２軸Ｙを中心とした回転に同期するために、モニタ取付けベース１４に穿設された位置決め穴１４ａに位置決めされる凸部１２ａが設けられている。また、第１ＦＰＣ固定部材１２には、モニタ取付けベース１４に同期した回転を第２ＦＰＣ固定部材１３に伝達するために、切り欠き部１２ｂおよび穴１２ｃが設けられている。一方の第２ＦＰＣ固定部材１３には、第１ＦＰＣ固定部材１２の切り欠き部１２ｂに係合する当接面１３ａと、第１ＦＰＣ固定部材１２の穴１２ｃに嵌合する凸部１３ｃとが設けられている。よって、第２ＦＰＣ固定部材１３は第１ＦＰＣ固定部材１２に同期して回転する。
第２ＦＰＣ固定部材１３には、スイッチ当接部１３ｈが設けられている。このスイッチ当接部１３ｈは、モニタ３の回転角度を検知するための回転位置検知手段の一部を構成するものであり、第２ＦＰＣ固定部材１３一端側の外周面の一部を凸部形状に形成してある。回転位置検知手段は、図５に示すように、ヒンジベース８に取り付けられたスイッチ基板２４と、スイッチ基板２４上の第１スイッチ２２および第２スイッチ２３と、これら第１スイッチ２２および第２スイッチ２３に当接するためのスイッチ当接部１３ｈとから構成される。なお、図５（ａ）−（ｃ）では説明を簡単にするために、ＦＰＣ２５、ＦＰＣ配線固定部２６等、説明に必要のない部品は図示を省略している。第１スイッチ２２は第１ノブ２２ａを備え、第２スイッチ２３は第２ノブ２３ａを備え、スイッチ当接部１３ｈが第１ノブ２２ａおよび第２ノブ２３ａに当接すると、当接したノブのスイッチがＯＮ状態となる。この構成により、回転位置検知手段がモニタ３の回転角度を検知する。
図５（ａ）に示すモニタ３の画面３ａが正面を向いた状態では、第１ノブ２２ａおよび第２ノブ２３ａとスイッチ当接部１３ｈは当接していないため、第１スイッチ２２および第２スイッチ２３はＯＦＦ状態となっている。モニタ３が第２軸Ｙを中心に回転し始めると、図５（ｂ）に示すように、第１ノブ２２ａがスイッチ当接部１３ｈと当接し第１スイッチ２２がＯＮ状態となる。モニタ３が回転しきった状態（１８０°）では、図５（ｃ）に示すように第１ノブ２２ａおよび第２ノブ２３ａがスイッチ当接部１３ｈと当接し、第１スイッチ２２および第２スイッチ２３がＯＮ状態となる。そのため、３つの状態、即ちモニタ３の正面状態（回転角度θが０°）、回転中の状態（０°＜θ＜１８０°）、反転状態（回転角度θが１８０°）が検出可能となる。この回転位置検出手段を用いて、例えばモニタ３が回転中には、映像を消す等の処理を行うことが可能となる。
第１ＦＰＣ固定部材１２および第２ＦＰＣ固定部材１３にはそれぞれ、ＦＰＣ２５を配線させるための長穴１２ｄおよび長穴１３ｂが設けられている。長穴１３ｂの一端側の開口は、ＦＰＣ２５をＦＰＣ端子部１６側から挿入するための挿入口１３ｄとなる。第１ＦＰＣ固定部材１２と第２ＦＰＣ固定部材１３を連結すると、長穴１２ｄと長穴１３ｂが連通して、ＦＰＣ２５の第１直線部２５ａ１，２５ａ２を第２軸Ｙ上に直線的に挿通可能となる。長穴１２ｄ，１３ｂおよび挿入口１３ｄの幅Ｌ１は、ＦＰＣ２５挿入時にＦＰＣ端子部１６にストレスがかからないように、ＦＰＣ端子部１６の幅Ｌ２より若干広くなっている。
第２ＦＰＣ固定部材１３の、ヒンジベース８から突出した外周面には開口部１３ｅが設けられ、挿入口１３ｄに連通している。また、挿入口１３ｄの一端縁は、開口部１３ｅに向かって斜めに広がるテーパ状のガイド部１３ｆになっている。さらに、挿入口１３ｄと開口部１３ｅとの間には、先端が先細りしたテーパ形状の凸部１３ｇが設けられている。
２軸ヒンジ機構１０のＦＰＣ固定構造に取り付けるＦＰＣ２５は図６に示すように成形されているが、成形前は図７Ａに示すようにＵ字形状である。図７Ａにおいて、パターン線には圧延銅を用い（図示せず）、ＦＰＣ２５の長手方向が圧延銅の圧延方向になっている。また、図６−図７Ｂではパターン線が形成された表面を斜線で示し、ＦＰＣ２５の表面と裏面を区別する。Ｕ字の片側の直線部である第１直線部２５ａ１，２５ａ２を第２軸Ｙの回転屈曲部に用い、もう片側の直線部である第２直線部２５ｂを第１軸Ｘの開閉屈曲部に用いる。ただし、２軸ヒンジ機構１０は第２軸Ｙと第１軸Ｘは回転方向が直交しているため、ＦＰＣ２５の向きを９０°変更する必要がある。そこで、Ｕ字形状のＦＰＣ２５を折り曲げ成形して、Ｌ字形状にする。
先ず、図７Ａに示す折り曲げ線Ｅに沿って折り曲げて、図７Ｂ（ａ）に示すように第１直線部２５ａ１，２５ａ２を重ねた状態にする。そこから、折り曲げ線Ｆに沿ってＦＰＣ２５のＵ字底辺２５ｃを折り曲げて、図７Ｂ（ｂ）に示す状態にする。次に、図７Ｂ（ｂ）に示す折り曲げ線Ｇに沿ってＵ字底辺２５ｃを折り曲げて、図７Ｂ（ｃ）に示すようにＦＰＣ２５をＬ字形状に成形する。このように、Ｌ字形状にすることで、ＦＰＣ２５の向きを９０°変更させ、第１軸Ｘと第２軸Ｙの直交する回転方向に対応させる。また、Ｕ字底辺２５ｃの折り曲げ回数を偶数（折り曲げ線Ｆ，Ｇ）とすることにより、折り曲げた後の第１直線部後半２５ａ２のＦＰＣ端子部の表裏面方向と第２直線部２５ｂのＦＰＣ端子部の表裏面方向とを同じにできる。また、ＦＰＣ２５をＵ字形状にしたので、図７Ｃに示すように、シート上のスペースを無駄なく利用してＦＰＣを配置することができ、ＦＰＣ取り数が向上する。
Ｌ字形状に成形したＦＰＣ２５をモニタ回転機構１００のボス６内に配線および固定する際には、図６に示すように第１直線部２５ａ１，２５ａ２をその途中で折り曲げて、折り曲げ部２５ｇにする。この状態で、図８に示すようにＦＰＣ端子部１６側から第２ＦＰＣ固定部材１３の挿入口１３ｄへ挿入する。なお、第１直線部２５ａ１，２５ａ２は折り曲げ線Ｅで折り曲げて重ねてあるため、折り曲げ部２５ｇで折り曲げると、第１直線部前半２５ａ１のＦＰＣ端子部１６と第２直線部２５ｂのＦＰＣ端子部１６の表裏面方向が同じになる。
ＦＰＣ２５の第２ＦＰＣ固定部材１３への固定位置には、長穴１３ｂの幅Ｌ１より大きい幅Ｌ３を有する幅広部２５ｄ１，２５ｄ２が設けられている。また、Ｌ字形状の折り曲げ部周辺、即ちＵ字底辺２５ｃ周辺には、ＦＰＣ２５をＦＰＣ配線固定部２６に固定するために用いる穴２５ｅ，２５ｈおよびフック２５ｆが形成されている。
ヒンジベース８裏面には、図８に示すように、ＦＰＣ配線固定部２６が取り付けられている。このＦＰＣ配線固定部２６には、ヒンジベース８裏面から突出している第２ＦＰＣ固定部材１３を貫通させるための穴が穿設されている。また、ＦＰＣ配線固定部２６には、ヒンジベース８に直交するように形成された押さえ板２６ｅ１−２６ｅ５が並んでいる。この押さえ板２６ｅ５，２６ｅ２にＦＰＣ２５の穴２５ｅ、２５ｈに係合するフック２６ａ，２６ｄがそれぞれ形成され、押さえ板２６ｅ５の基部にＦＰＣ２５のフック２５ｆに係合するための穴２６ｂが形成されている。また、ＦＰＣ配線固定部２６にはＦＰＣ２５の屈曲形状を制御するＦＰＣ支持部材２６ｃが設けられている。
ＦＰＣ固定構造にＦＰＣ２５を配線させる場合、先ずＦＰＣ２５を所定位置（折り曲げ線Ｆ，Ｇ）で折り曲げる作業を行い、Ｌ字形状にする。次に、ＦＰＣ２５を、ＦＰＣ端子部１６側から第２ＦＰＣ固定部材１３の挿入口１３ｄに挿入していき、ＦＰＣ２５の折り曲げ部２５ｇを開口部１３ｅまで通して、凸部１３ｇにくぐらせる。
このとき、ＦＰＣ２５の折り曲げ部２５ｇは、折り曲げられているだけで貼りつけられてはいないため元に戻ろうとする膨らみにより折り曲げ部２５ｇのエッジが第２ＦＰＣ固定部材１３の挿入口１３ｄの内面に密着するが、折り曲げ側に設けられたテーパ状のガイド部１３ｆにより案内されるため、ＦＰＣ２５の第２ＦＰＣ固定部材１３への組み付けは違和感なく行なうことができる。また、ＦＰＣ２５を折り曲げ部２５ｇまで完全に挿入した状態では、開口部１３ｅの位置にきた幅広部２５ｄ１，２５ｄ２を凸部１３ｇが押さえて位置決めするため、ＦＰＣ２５が第２ＦＰＣ固定部材１３から抜け落ちることはない。さらに、この凸部１３ｇの先端がテーパ形状になっているため、ＦＰＣ２５の組み付けが容易になり、組み付け作業性がさらに向上する。
また、ＦＰＣ２５の折り曲げ部２５ｇを第２ＦＰＣ固定部材１３内に固定する構成としているため、折り曲げ部２５ｇの反力によりＦＰＣ２５が長穴１３ｂの内面に常に押し付けられた状態となり、さらにＦＰＣ２５の幅広部２５ｄが凸部１３ｇに保持された状態となって、ＦＰＣ２５がガタ無く保持される。また、第１ＦＰＣ固定部材１２および第２ＦＰＣ固定部材１３がＦＰＣ２５を第２軸Ｙ上に直線的に固定すると共に、第１ＦＰＣ固定部材１２および第２ＦＰＣ固定部材１３がモニタ３と同期して回転するため、第２ＦＰＣ固定部材１３よりモニタ３側のＦＰＣ２５にねじれが生じることがない。ねじれが生じないため、ＦＰＣ２５と第１ＦＰＣ固定部材１２および第２ＦＰＣ固定部材１３との衝突によるＦＰＣ２５の傷つきが防止できる。よって、モニタ側基板（図示せず）とＦＰＣ２５との電気的接続の信頼性が確保できる。
次に、ＦＰＣ２５を２軸ヒンジ機構１０のヒンジベース８に固定するために、ヒンジベース８に固定されたＦＰＣ配線固定部２６のフック２６ａ，２６ｄおよび穴２６ｂに、ＦＰＣ２５の穴２５ｅ，２５ｈおよびフック２５ｆを係合させる。このとき、ＦＰＣ２５を押さえ板２６ｅ１−２６ｅ５に互い違いに引っ掛けて配線する。ＦＰＣ２５の穴２５ｅ，２５ｈおよびフック２５ｆは、第１軸Ｘの開閉屈曲用の第２直線部２５ｂと第２軸Ｙの回転屈曲用の第１直線部２５ａ１，２５ａ２との中間に位置して、この周辺部分をＦＰＣ配線固定部２６に固定させている。そのため、モニタ３が第２軸Ｙ回りに回転したときには、第１直線部２５ａ１，２５ａ２の回転屈曲部（たわみ代）に巻き取りによる変形が生じるが、第２直線部２５ｂの開閉屈曲部よりモニタ収納ケース２の基板（図示せず）側に影響は及ばない。また、第２軸Ｙの回転屈曲部に巻き取りによる変形が生じても押さえ板２６ｅ１に接するため、押さえ板２６ｅ１より外側に変形することはない。また、モニタ３が第１軸Ｘ回りに回転したときには、ＦＰＣ配線固定部２６からモニタ収納ケース２側へ引き出された第２直線部２５ｂの開閉屈曲部に変形が生じるが、第１直線部２５ａ１，２５ａ２には影響は及ばない。
図８（ｂ）に示すように、折り曲げ部２５ｇからＵ字底辺２５ｃまでの間のＦＰＣ２５を第２軸Ｙ周りの回転に必要なたわみ代に用いると共に、このたわみ代を第２軸Ｙ外に第２軸Ｙと直交するように配線する。なお、第２軸Ｙ中心にＦＰＣ２５を配線したため、回転に必要なＦＰＣ２５のたわみ代は少なくてよい。また、第２軸Ｙ外にたわみ代を設けるため、たわみ代を大きな円弧にするための空間が確保できる。
このたわみ代にはＦＰＣ配線固定部２６のＦＰＣ支持部材２６ｃが当接して、湾曲形状が制御される。図９Ａは、ＦＰＣ支持部材２６ｃがない場合の、たわみ代の湾曲部２５ｉの形状を示す説明図である。図９Ｂは、実施の形態１に係るＦＰＣ配線固定部２６のＦＰＣ支持部材２６ｃを設けた場合の、湾曲部２５ｉの形状を示す説明図である。図９Ａおよび図９Ｂにおいて、モニタ３が正面を向いた状態の第２ＦＰＣ固定部材１３およびＦＰＣ２５を実線で示し、モニタ３の回転と同期して回転した第２ＦＰＣ固定部材１３およびＦＰＣ２５を点線で示す。ＦＰＣ配線固定部２６にＦＰＣ支持部材２６ｃが設けられていない場合、図９Ａに示すように、第２ＦＰＣ固定部材１３の回転により湾曲部２５ｉが急激に変化して、湾曲が反転することがある。このような反転時には異音が生じ、かつＦＰＣ２５に過度なストレスが加わるため、ＦＰＣ２５の寿命が短くなることがある。一方、ＦＰＣ配線固定部２６にＦＰＣ支持部材２６ｃを設けた場合、図９Ｂに示すように、ＦＰＣ支持部材２６ｃによって湾曲部２５ｉの湾曲形状が保たれるため、湾曲の反転は生じない。よって、異音が解消されると共に、ＦＰＣ２５に過度なストレスが加わることもない。
ＦＰＣ配線固定部２６からモニタ収納ケース２に向かうＦＰＣ２５（即ち第２直線部２５ｂ）は、折り曲げ成形により配線方向が９０°回転しており、モニタ３の開閉に必要な湾曲をもってモニタ収納ケース２の基板（図示せず）に取り付けられる。そのため、ＦＰＣ２５のパターン線に対する屈曲方向を回転屈曲部および開閉屈曲部とも一方向にでき、第１直線部２５ａ１，２５ａ２および第２直線部２５ｂの屈曲寿命に偏りをなくすことができる。
以上のように、実施の形態１によれば、２軸ヒンジ機構１０のＦＰＣ固定構造は、モニタ回転機構１００は、一端がモニタ取付けベース１４に固定され、他端がモニタ開閉機構１１０のヒンジベース８に第２軸Ｙを中心に回転可能に支持された円筒状のボス６と、ボス６内に固定されてモニタ開閉機構１１０のヒンジベース８から突出すると共にヒンジベース８側の端面に挿入口１３ｄを有し、ＦＰＣ２５を挿入口１３ｄからモニタ３側へ挿通して第２軸Ｙ上に直線的に保持する第２ＦＰＣ固定部材１３と、第２ＦＰＣ固定部材１３の挿入口１３ｄが設けられた一端側から第２軸Ｙと直交する方向に引き出されたＦＰＣ２５を、第２軸Ｙ外で湾曲させてたわみ代をもたせてヒンジベース８に固定するＦＰＣ配線固定部２６とを備えるように構成した。この構成によれば、モニタ３回転によるＦＰＣ２５のたわみを第２軸Ｙ外に設けたので、モニタ３回転および開閉動作においてＦＰＣ２５の傷つきが防止でき、さらに第２軸Ｙ中心にＦＰＣ２５を配線させたため回転により必要なＦＰＣ２５のたわみ量を少なくすることができる。また、第２軸Ｙ外にたわみ代を設けたことにより大きな円弧を確保することができるため、ＦＰＣ２５の屈曲によるストレスを小さくできる。
また、実施の形態１によれば、第２ＦＰＣ固定部材１３のヒンジベース８側の外周面に形成した凸部形状のスイッチ当接部１３ｈと、ヒンジベース８に固定され、スイッチ当接部１３ｈに当接することによりモニタ３の回転角度を検知する回転位置検知手段とを備えるように構成した。そのため、複雑な機構を用いずにモニタ３の回転角度を検知することが可能となる。
また、実施の形態１によれば、ＦＰＣ２５は、第２ＦＰＣ固定部材１３に挿入される位置に、ＦＰＣ固定部材の挿入口１３ｄの幅より広い幅広部２５ｄ１，２５ｄ２を有するように構成した。これにより、ＦＰＣ２５が第２ＦＰＣ固定部材１３内で位置決めされるため、モニタ３の回転および開閉動作によりＦＰＣ２５に負荷がかかった場合、および２軸ヒンジ機構１０を用いたモニタ装置１に振動が加わった場合でも、ＦＰＣ２５が第２ＦＰＣ固定部材１３から抜け落ちにくくなり、またＦＰＣ２５とＦＰＣ固定構造との衝突による傷つきおよび異音をなくすことができる。
また、実施の形態１によれば、第２ＦＰＣ固定部材１３は、ヒンジベース８側の外周面に、挿入口１３ｄと通じた開口部１３ｅを有し、開口部１３ｅは、第２ＦＰＣ固定部材１３内部で第２軸Ｙと直交する方向に折り曲げられたＦＰＣ２５を引き出すように構成した。この構成によれば、ＦＰＣ２５の折り曲げ部２５ｇの反力によって、ＦＰＣ２５が第２ＦＰＣ固定部材１３の中で常に押し付けられた状態となっているため、モニタ３の回転および開閉動作によりＦＰＣ２５に負荷がかかった場合、および２軸ヒンジ機構１０を用いたモニタ装置１に振動が加わった場合でも、ＦＰＣ２５が第２ＦＰＣ固定部材１３から抜け落ちにくくなり、またＦＰＣ２５とＦＰＣ固定構造との衝突による傷つきおよび異音をなくすことができる。
また、実施の形態１によれば、第２ＦＰＣ固定部材１３の挿入口１３ｄは、テーパ状の開口形状のガイド部１３ｆを設けるように構成した。そのため、ＦＰＣ２５を第２ＦＰＣ固定部材１３に挿入する際にＦＰＣ２５の折り曲げ部２５ｇの膨らみがあったとしても、ガイド部１３ｆの斜めのテーパに案内されるため、ＦＰＣ２５の組み付け作業は違和感なく行なうことができる。
また、実施の形態１によれば、第２ＦＰＣ固定部材１３の開口部１３ｅと挿入口１３ｄの間に、ＦＰＣ２５の開口部１３ｅから挿入口１３ｄへの移動を規制する凸部１３ｇを設けるように構成した。そのため、ＦＰＣ２５に第２軸Ｙ回りの回転方向に力が働いたとしても、ＦＰＣ２５が第２ＦＰＣ固定部材１３から抜け落ちることがない。さらに、この凸部１３ｇを先細り形状とすることにより、ＦＰＣ２５の組み付け作業性をより向上させることができる。
また、実施の形態１によれば、ＦＰＣ配線固定部２６は、第２ＦＰＣ固定部材１３から引き出されたＦＰＣ２５のたわみ代に当接して湾曲形状を保持するＦＰＣ支持部材２６ｃを設けるように構成した。そのため、ＦＰＣ２５の湾曲形状を常に同一の状態に保つことができるようになり、モニタ３回転によりＦＰＣ２５の屈曲状態が急激に変化することでＦＰＣ２５から発生する異音が解消できる。
また、実施の形態１によれば、ＦＰＣ２５はＵ字形状とし、Ｕ字形状の片側の第１直線部２５ａ１，２５ａ２をたわみ代に用いてモニタ回転機構１００の回転屈曲部とし、もう一方の片側の第２直線部２５ｂをＦＰＣ配線固定部２６からモニタ収納ケース２へ引き出してモニタ開閉機構１１０の開閉屈曲部とするように構成した。そのため、ＦＰＣ２５をＵ字形状とすることでＦＰＣの取り数を向上させることができる。また、各直線部を回転屈曲部と開閉屈曲部とに用いることにより屈曲寿命の偏りをなくすことができる。
また、実施の形態１によれば、Ｕ字形状のＦＰＣ２５は、圧延銅を用いたパターン線を有し、パターン線の圧延方向が回転屈曲部および開閉屈曲部の屈曲方向と同一になるよう、折り曲げによってＵ字形状をＬ字形状に形成するように構成した。そのため、ＦＰＣ２５のパターン線の圧延方向に対する屈曲方向を一方向にすることができ、回転屈曲部および開閉屈曲部の屈曲寿命に偏りをなくすことができる。
なお、上記実施の形態１では、第２ＦＰＣ固定部材１３をボス６内に固定させてモニタ３の回転と同期させるために第１ＦＰＣ固定部材１２を用いたが、第２ＦＰＣ固定部材１３をボス６内に固着させて一体化させる構成にした場合には第１ＦＰＣ固定部材１２は不要となる。また、ボス６をサブベース７に回転可能に取付け、このサブベース７をヒンジベース８に固定することによって、ボス６がモニタ開閉機構１１０に第２軸Ｙを中心に回転可能に支持される構成となっているが、ボス６を直接ヒンジベース８に回転可能に取り付ける構成であってもよい。
この発明に係る２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造は、ＦＰＣをモニタ回転軸上に直線的に保持すると共にモニタ回転軸外にたわみ代を設けることにより、モニタ回転および開閉動作によるＦＰＣの傷つきを防止することができ、かつたわみ量を少なくできる。また、モニタ回転軸外にたわみ代を設けることにより大きい円弧を確保することができ、ＦＰＣの屈曲によるストレスを小さくできるため、モニタを回転および開閉させる２軸ヒンジ機構にＦＰＣを配線するための固定構造等に用いるのに適している。

Claims (12)

  1. 本体装置に対してモニタを第１軸を中心に開閉自在とするモニタ開閉機構と、前記第１軸に対し開方向に回転された前記モニタを、前記第１軸と直交する第２軸を中心に回転可能とするモニタ回転機構とから構成される２軸ヒンジ機構に、前記本体装置と前記モニタ間の電気的接続のためのＦＰＣを固定するＦＰＣ固定構造において、
    前記モニタ回転機構は、
    一端が前記モニタ側に固定され、他端が前記モニタ開閉機構のベースに前記第２軸を中心に回転可能に支持された円筒状のボスと、
    前記ボス内に固定されて前記モニタ開閉機構のベースから突出すると共に前記ベース側の端面に挿入口を有し、前記ＦＰＣを当該挿入口から前記モニタ側へ挿通して前記第２軸上に直線的に保持するＦＰＣ固定部材と、
    前記ＦＰＣ固定部材の前記挿入口が設けられた一端側から前記第２軸と直交する方向に引き出された前記ＦＰＣを、前記第２軸外で湾曲させてたわみ代をもたせて前記ベースに固定するＦＰＣ配線固定部とを備えたことを特徴とする２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  2. ＦＰＣ固定部材のベース側の外周面に形成した凸部形状の当接部と、
    前記ベースに固定され、モニタと一体に回転する前記当接部に当接することにより前記モニタの回転角度を検知する回転位置検知手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  3. ＦＰＣは、ＦＰＣ固定部材に挿入される位置に、前記ＦＰＣ固定部材の挿入口の幅より広い幅広部を有することを特徴とする請求項１記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  4. ＦＰＣ固定部材は、ベース側の外周面に、前記挿入口と通じた開口部を有し、
    前記開口部は、前記ＦＰＣ固定部材内部で第２軸と直交する方向に折り曲げられたＦＰＣを引き出すことを特徴とする請求項１記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  5. ＦＰＣ固定部材の挿入口は、テーパ状の開口形状であることを特徴とする請求項１記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  6. ＦＰＣ固定部材の開口部と挿入口の間に、ＦＰＣの前記開口部から前記挿入口への移動を規制する凸部を設けたことを特徴とする請求項４記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  7. ＦＰＣ固定部材の開口部と挿入口の間に、ＦＰＣの前記開口部から前記挿入口への移動を規制する凸部を設けたことを特徴とする請求項５記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  8. ＦＰＣ固定部材の開口部と挿入口の間に設けた凸部は、先細り形状であることを特徴とする請求項６記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  9. ＦＰＣ固定部材の開口部と挿入口の間に設けた凸部は、先細り形状であることを特徴とする請求項７記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  10. ＦＰＣ配線固定部は、ＦＰＣ固定部材から引き出されたＦＰＣのたわみ代に当接して湾曲形状を保持するＦＰＣ支持部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  11. ＦＰＣは、Ｕ字形状とし、
    当該ＦＰＣのＵ字形状の片側の直線部をたわみ代に用いてモニタ回転機構の回転屈曲部とし、もう一方の片側の直線部をＦＰＣ配線固定部から本体装置側へ引き出してモニタ開閉機構の開閉屈曲部とすることを特徴とする請求項１記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
  12. ＦＰＣは、圧延銅を用いたパターン線を有し、
    前記ＦＰＣは、前記パターン線の圧延方向が回転屈曲部および開閉屈曲部の屈曲方向と同一になるよう、折り曲げによりＵ字形状からＬ字形状に形成されたことを特徴とする請求項１１記載の２軸ヒンジ機構のＦＰＣ固定構造。
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