JP2002115713A - ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定角度の保持に必要なトルク値を得るとと
もに、ラジアル方向もスラスト方向も寸法を小さくでき
る、簡素な構造のヒンジ装置を得る。 【解決手段】可動ハウジング２と固定ハウジング３とを
それぞれの円盤面２５、３５を接触させて、それらの中
心にシャフト４を挿通させる。シャフト４の小径部４１
を可動ハウジング２の中心穴２３に圧入してしまり嵌め
とし、大径部４２を固定ハウジング３の中心穴３２にす
きま嵌めとする。固定ハウジング３の小径部３３に穿っ
た穴部３４にローラ５を埋設し、そのローラ５の突出し
た円弧面部分をコイルバネ６で小径部３３を囲むように
予圧を与える。シャフト４の大径部４２には、ローラ５
に対応した位置に、その円周角度１６０度の間隔で２箇
所に溝部４３、４４を堀り込んである。ローラ５が溝部
４３、４４に係止するときにクリックストップする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、ヒンジ装置に関
し、特に携帯電話器や、いわゆるモバイル型の情報端末
機器などの液晶表示部を兼ねた蓋を本体に対して閉じた
り、所定の傾斜角にクリックストップなどして保持させ
るのに適したヒンジ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 この種のヒンジ装置としては、例えば
特開平１１−５０７２７号公報に示されているものがあ
る。すなわち、固定用の板にボールを固着させ、可動用
の板にボールを係止させる穴を形成しておく。そして、
これらの部材を軸長手方向に配設し、所要トルクが得ら
れるようコイルバネの圧縮力により予圧を与える構造が
示されている。

【０００３】 このヒンジ装置は、必要なトルクを得る
ための設計条件を求めることは容易と思われるが、外径
方向及び軸長手方向の小形化については、困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 本発明は、ヒンジ装
置において、所定角度にクリックストップなどして保持
に必要な充分大きいトルク値を得るとともに、ラジアル
方向もスラスト方向も寸法を小さくできる、簡素な構造
のヒンジ装置を得ることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 この課題を解決するた
めに、本発明では、以下の手段を提案するものである。
すなわち、ヒンジ装置であってその構成要素は：可動ハ
ウジングと；固定ハウジングと；これら可動ハウジング
と固定ハウジングとに対して同軸に配設されるシャフト
であって、前記可動ハウジングに固定され、前記固定ハ
ウジングに摺動するシャフトと；このシャフトにスラス
ト方向の表面に掘られた単数または複数の溝部と；前記
固定ハウジングの外径面から部分表面を突出しつつ埋設
される摺動体又は転動体であって、前記シャフトに常に
接触する摺動体又は転動体と；この摺動体又は転動体の
固定ハウジングから突出する部分に対して予圧を与える
コイルバネとからなるヒンジ装置であって、前記可動ハ
ウジングと前記固定ハウジングとの間の相対的回転にお
いて、クリックストップすることを特徴とするヒンジ装
置を提案するものである。

【０００６】 また、第２の手段として、上記の固定ハ
ウジングに小径部を有し、この小径部に部分表面を突出
しつつ埋設される摺動体又は転動体を備えることを提案
するものである。この手段によると、コイルバネが小径
部に巻かれることになるので、そのコイルバネが巻かれ
る部分の輪郭を固定ハウジングの輪郭に揃えることもで
きるので、空間利用率を高めることができる。また、固
定ハウジングの比較的大径部と小径部との段差部がコイ
ルバネの一方の端部を支持する壁面とすることができる
利点もある。

【０００７】 なお、前記可動ハウジングを固定し、前
記固定ハウジングを可動とすることも提案するものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】 図１は、本発明に係るヒンジ装
置の実施の形態の分解見取図であり、以下この図を参照
して、本発明に係るヒンジ装置の実施の形態について、
詳細に説明する。このヒンジ装置１の構成は、大別して
可動ハウジング２と、固定ハウジング３と、シャフト４
と、ローラ５と、コイルスプリング６とからなる。

【０００９】 可動ハウジング２は、段付きで円柱形の
プラスチック成形品である。円柱部２２と一方の面は円
盤面２５であり、他方は円柱部２２よりやや小径でスリ
ットを有する接続部２６を有する。円盤面２５の中心に
は穴２３が途中まで明いている。円柱部２２には、他の
要素との接続を良好にするための平行面取部２８が２箇
所とってある。また、穴２３には、回り止めのための平
行面取部２９が２箇所とってある。

【００１０】 固定ハウジング３は、やはり段付きで円
柱形のプラスチック成形品である。円柱部３２と一方の
面は円盤面３５であり、他方は円柱部３２よりやや小径
の小径部３７を有する。円盤面３５の中心には穴３１が
明いており、途中からこの穴３１より径の大きい穴３３
につながり貫通するまで明いている。円柱部３２には、
固定などの接続を良好にするための平行面取部３８がと
ってある。

【００１１】 シャフト４は、熱処理を施した段付きで
円柱形の鋼製であって、小径部４１とこれよりも若干径
の大きい大径部４２とを有している。小径部４１には、
接続用の回り止め用の平行面取部４９が施してある。そ
して、大径部４２には、その円周角度１６０度の間隔で
２箇所に溝４３、４４を堀り込んである。

【００１２】 ローラ５は、熱処理を施した小さい円柱
形の鋼製のものであって、固定ハウジング３の小径部３
７の外面から穴３３に至る切り込み部３４に埋設され
る。ローラ５は、小径部３７の肉厚よりも幾分大きな直
径を有する。

【００１３】 コイルバネ６は、鋼製であり、固定ハウ
ジング３の小径部３７の表面にしまり嵌めする寸法形状
である。

【００１４】 以上の各構成要素を順次組み立てる。す
なわち、可動ハウジング２と固定ハウジング３とをそれ
ぞれの円盤面２５、３５を接触させて、それらの中心の
穴３３、３１及び２３にシャフト４を挿通させる。シャ
フト４の小径部４１を可動ハウジング２の中心穴２３に
圧入してしまり嵌めとし、大径部４２を固定ハウジング
３の中心穴３２にすきま嵌めとする。固定ハウジング３
の小径部３７に穿った切り込み部３４にローラ５を埋設
し、そのローラ５の突出した円弧面部分をコイルバネ６
で小径部３３を囲むように予圧を与える。シャフト４の
大径部４２には、ローラ５に対応した位置に、その円周
角度１６０度の間隔で２箇所に溝部４３、４４を堀り込
んである。

【００１５】 図２は、本発明に係るヒンジ装置の実施
の形態のスラスト断面を示す図であり、図３はそのラジ
アル断面を示す図である。ローラ５はコイルスプリング
６によりラジアル求心方向に予圧を与えられており、シ
ャフト４と固定ハウジング５との相対的角度の如何に関
わらず常にローラ５はシャフト４の表面に圧力が印加さ
れた状態を持続する。図示の状況はローラ５がシャフト
４の溝部４３に係止している状態である。この角度が一
つの安定角度である。同様にもう一つの安定角度は、ロ
ーラ５が溝部４４に係止している状態である。ローラ５
が溝部４３と４４との間に位置するときは、ローラ５は
極めて低いトルクでシャフト４の表面を回転する。ロー
ラ５とコイルスプリング６と接触する相互位置は、ロー
ラ５の回転などに伴い、わずかに移動するので、磨耗箇
所が広く分散するため、より長寿命を期待できる。

【００１６】 図４は、本発明に係るヒンジ装置の回転
角度とトルクとの関係を示す図である。横軸はヒンジ装
置１の開閉角度を表し、縦軸はトルクを表す。まず、実
線で表す曲線について説明すると、角度０°の閉じてい
る状態から開く方向への角度を移動するときは、低いト
ルク値から一旦大きいトルク値ｂを経由した後に、比較
的低いトルク値ａで摺動動作を続けて、１６０°で完全
に開くときには、僅かに低いトルク値でクリックストッ
プして停止する。角度０°は、ローラ５が溝部４３に係
止している状態であり、角度１６０°は、ローラ５が溝
部４４に係止している状態である。次に、破線で表す曲
線については、全く逆向きの対称特性で、角度１６０°
の開いている状態から閉じる向への角度を移動するとき
は、低いトルク値から一旦大きいトルク値ｂを経由した
後に、比較的低いトルク値ａで摺動動作を続けて、０°
で完全に閉じるきには、僅かに低いトルク値でクリック
ストップして停止する。

【００１７】 本発明は、以上説明した発明の実施の形
態に限定されるものではなく、様々の変形ができる。例
えば、固定ハウジングを可動側とし、可動ハウジングを
固定側としても、同様の作用をする。また、固定ハウジ
ングに設けた小径部については、必ずしも円筒形の必要
はなく部分的に凹んだ曲線断面を有するものでもよい。
ローラの形状については、完全な円柱形に限らず、さら
に、ひろく転動体又は摺動体でよい。また、この固定ハ
ウジングの小径部を備えなくとも、固定ハウジングに直
接ローラを埋設する切り込み部を設けてもよい。また、
クリックストップする回転角度は自由に選定できるのは
もちろんのこと、クリックストップする位置の数も２箇
所に限らず、目的や使用者の選択や好みに応じて１箇
所、又は３箇所以上にすることもできる。さらに、溝の
大きさ、深さを変えることによりクリックストップ力を
変えることができ、またこれらを組み合わせることによ
りクリックストップ力の大きい位置と小さい位置が得ら
れる。

【００１８】

【発明の効果】 以上述べたように本発明によれば、ヒ
ンジ装置において、所定角度の保持に必要なトルク値を
得るとともに、ラジアル方向もスラスト方向も寸法を小
さくできる、簡素な構造のヒンジ装置を得ることができ
る。また、構造上、ローラのわずかな突出以外は、中心
線に対して対称であるので、動作の軌跡の精度が高く、
長寿命が期待できる。また、トルク値の設計は、例えば
コイルバネの弾性力にかかるコイルバネの線径、巻径、
巻数などを設定するだけで可能であるので、設計の自由
度が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るヒンジ装置の実施の形態の分解
見取図である。

【図２】 本発明に係るヒンジ装置の実施の形態のスラ
スト断面を示す図である。

【図３】 本発明に係るヒンジ装置の実施の形態のラジ
アル断面を示す図である。

【図４】 本発明に係るヒンジ装置の回転角度とトルク
との関係を示す図である。

【符号の説明】

１…ヒンジ装置 ２…可動ハウジング ３…固定ハ
ウジング ４…シャフト ５…ローラ ６…コイルバ
ネ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒンジ装置であってその構成要素は：可動
   ハウジングと；固定ハウジングと；これら可動ハウジン
   グと固定ハウジングとに対して同軸に配設されるシャフ
   トであって、前記可動ハウジングに固定され、前記固定
   ハウジングに摺動するシャフトと；このシャフトにスラ
   スト方向の表面に掘られた単数または複数の溝部と；前
   記固定ハウジングの外径面から部分表面を突出しつつ埋
   設される摺動体又は転動体であって、前記シャフトに常
   に接触する摺動体又は転動体と；この摺動体又は転動体
   の固定ハウジングから突出する部分に対して予圧を与え
   るコイルバネとからなるヒンジ装置であって、 前記可動ハウジングと前記固定ハウジングとの間の相対
   的回転において、クリックストップすることを特徴とす
   るヒンジ装置。
2. 【請求項２】 前記固定ハウジングに部分的小径部を有
   し、この部分的小径部に部分表面を突出しつつ埋設され
   る摺動体又は転動体を備えることを特徴とする請求項１
   に記載のヒンジ装置。
3. 【請求項３】 前記可動ハウジングを固定し、前記固定
   ハウジングを可動とすることを特徴する請求項１又は請
   求項２に記載のヒンジ装置。