JP2003090327A - ヒンジ機構 - Google Patents

ヒンジ機構

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JP2003090327A
JP2003090327A JP2001285240A JP2001285240A JP2003090327A JP 2003090327 A JP2003090327 A JP 2003090327A JP 2001285240 A JP2001285240 A JP 2001285240A JP 2001285240 A JP2001285240 A JP 2001285240A JP 2003090327 A JP2003090327 A JP 2003090327A
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JP
Japan
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cylindrical body
hinge mechanism
inner cylindrical
spring
hinge
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JP2001285240A
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Hitoshi Kawashima
仁 川島
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KAWASHIMA KOGYOSHO KK
Original Assignee
KAWASHIMA KOGYOSHO KK
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  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Hinge Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒンジ部に破損防止のための保護機能を備
え、かつヒンジ部の耐久性が向上でき、部品点数を大幅
に削減できるようにした携帯電話等に使用して好適なヒ
ンジ機構を得る。 【解決手段】 底部外周部の対向する位置に一対の円弧
面状の凹部21,21を備えている外側円筒体20と、
外側円筒体20の内壁面に回転可能に軸受けされるよう
に挿着されている内側円筒体23と、内側円筒体23の
底部に転がり可能に取付けられ内側円筒体23の回転操
作により外側円筒体20のそれぞれの凹部21,21に
クリック式に位置決めロックされる鋼球24,24と、
外側円筒体20の底部に一方のばね端部が支持され、他
方のばね端部が内側円筒体23に支持されるようにした
捩じりばね機能を有する引張りコイルばね27とから構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、折畳み式の携帯電
話あるいはノート型パソコンの可動蓋の回転ヒンジに使
用されて好適なヒンジ機構に関し、詳しくは、可動蓋が
開放されたロック位置から過度に回動されることがあっ
ても引張りコイルばねの捩じりトルクの発生により開放
位置のロック状態にばね復帰できるようにし、ヒンジ機
構や可動蓋等を破損から防止できるようにしたものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ここで、本発明に係わる図1に示した折
畳み式の携帯電話を援用してヒンジ機構の一例を説明す
る。
【0003】符号1が各種の操作キー2やジョグダイア
ル3等を備えている携帯電話の本体部、符号4が液晶画
面5を備えている蓋体部であり、蓋体部4はヒンジ部6
により本体部1に対して折り畳み式に開閉自在にされて
いる。開放状態の蓋体部4は本体部1に対して例えば1
60°前後の開放角度に設定されている。
【0004】図5に図1のA−A断線における従来のヒ
ンジ機構の拡大断面図、図6に同じくヒンジ機構の分離
状態の斜視図を示し、以下、その詳細について説明す
る。
【0005】樹脂成形材からなる筒状体7にはその底部
に開口した孔7aからフランジ8aを有する軸8が挿着
され、軸8の先端部が筒状体7の開口部より突き出るよ
うにされている。筒状体7内にはその開口部より軸8に
装着するように圧縮コイルばね9が挿入され、この圧縮
コイルばね9の上から軸8に中心の孔10aを通して位
置決め部材10が挿入されている。詳しくは、位置決め
部材10は金属材から成形され、表面側に一対のほぼ半
球状の凸部11,11が設けられ、この凸部11,11
の背後に形成した脚部12,12を筒状体7に形成され
ている切欠部7a,7aに嵌め合わされ回転不能にセッ
トされている。
【0006】また、位置決め部材10の上から金属材か
らなる被位置決め部材13をその中心の角孔13aを軸
8の先端部の角軸8bに挿入され、この被位置決め部材
13の裏面には位置決め部材10の凸部11,11と係
合される円弧状の凹部14,14が形成されている。最
後に被位置決め部材13の上からカシメ部材15をその
中心の角孔15aを軸8の先端部の角軸8bに挿入し、
カシメ部材15から突出する角軸8bの先端部を加熱等
の方法によりカシメ固定16されている。このカシメ部
材15には弾性機能を有するフック部17が一体成形さ
れている。尚、角軸8bのカシメ固定の際、被位置決め
部材13及びカシメ部材15を圧縮コイルばね9側に加
圧し、つまり、圧縮コイルばね9を圧縮状態にしてカシ
メ固定される。すなわち、圧縮コイルばね9のばね復元
力により位置決め部材10の凸部11,11と、被位置
決め部材13の凹部14,14との係合状態が維持され
ロックされた状態となる。
【0007】上述したヒンジ機構のヒンジ部6へのセッ
トは、筒状体7側を本体部1側のヒンジ外筒6aに圧入
等により固定する。この際、筒状体7の外周面に軸方向
に形成した凹溝7c,7cがヒンジ外筒6aの内壁面に
係合して筒状体7が回転不能にされる。一方、カシメ部
材15は被位置決め部材13と共に蓋体部4側のヒンジ
外筒6bに挿着し、フック部17により回転不能にされ
る。
【0008】このように構成したヒンジ機構は、図1に
示した蓋体部4の開放状態では、位置決め部材10の凸
部11,11と、被位置決め部材13の凹部14,14
とが係合状態となり蓋体部4が開放位置にロックされて
いる。ここで、蓋体部4が折り畳み方向に閉止動作され
ると、カシメ部材15と共に被位置決め部材13の凹部
14,14が位置決め部材10の凸部11,11から圧
縮コイルばね9のばね力に抗して係合を解除し、被位置
決め部材13の凹部14,14が180°反転し再び位
置決め部材10の凸部11,11に係合した時点で蓋体
部4が折り畳まれロックされる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、折畳み式の
携帯電話では蓋体部4の設定開放角度は一般に前述した
ように160°前後であり、これはユーザーが本体部1
のキー2を操作しながら蓋体部4の液晶画面5が見やす
い角度に設定されている。また、蓋体部4は設定開放角
度以上には回動しないような構造になっている。このた
め、ユーザーが誤って蓋体部4を設定角度以上に無理に
回動しようとしたり、開放状態のままの携帯電話を床等
に置いた状態で例えば踏み付けた場合には、ヒンジ部6
の部分から携帯電話自体が破損するといった問題があ
る。
【0010】また、位置決め部材10と被位置決め部材
13とは金属材同志のすべり摩擦であるため、金属摩耗
が発生しヒンジ部の耐久性が劣り、また、ロック感を安
定化させるために圧縮コイルばね9の両端末の研磨仕上
げを必要とするといった問題もある。しかも、従来のヒ
ンジ機構は部品点数が非常に多く、このため、組み立て
工数が多くコストアップとなる。
【0011】本発明は、上述したような課題を解消する
ためになされたもので、ヒンジ部に破損防止のための保
護機能を備え、かつヒンジ部の耐久性が向上でき、部品
点数を大幅に削減できるようにした携帯電話等に使用し
て好適なヒンジ機構を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明によるヒンジ機構は、底部外周部の対向する
位置に少なく一対の円弧面状の凹部を備えている外側円
筒体と、外側円筒体の内壁面に回転可能に軸受けされる
ように挿着されている内側円筒体と、内側円筒体の底部
に転がり可能に取付けられ、内側円筒体の回転操作によ
り外側円筒体のそれぞれの凹部にクリック式に位置決め
ロックされる鋼球と、外側円筒体の底部に一方のばね端
部が支持され、他方のばね端部が内側円筒体に支持され
るようにした捩じりばね機能を有する引張りコイルばね
とから構成したものである。
【0013】上述したヒンジ機構によれば、外側円筒体
は固定体側に保持され、内側円筒体が可動体側に保持さ
れる。そして、可動体は開放位置と閉止位置とにおいて
クリック式に位置決めロックされる。ここで、可動体が
開放位置のロック状態から設定角度以上に回動される
と、引張りコイルばねに捩じりトルクが発生し、この捩
じりトルクの復元力により可動体が開放位置のロック状
態にばね復帰させることができ、ヒンジ部を破損から防
止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明におけるヒンジ機構
の実施の形態を折畳み式携帯電話のヒンジ機構を例にと
って図面を参照して説明する。
【0015】図1は折畳み式携帯電話の斜視図、図2は
図1のA−A断線におけるヒンジ機構の断面図、図3は
要部の平面図、図4はヒンジ機構の分離状態の斜視図で
あり、携帯電話の主な構成については従来技術のところ
で説明したのでここでは説明は省略する。
【0016】以下に本発明のヒンジ機構の詳細について
説明する。符号20が金属の成形材からなる外側円筒体
であり、この外側円筒体20の底部外周部の対向する位
置に一対の円弧面状の凹部21,21が形成されてい
る。また、外側円筒体20の底部中心部には後述する引
張りコイルばねのばね掛け部22が形成されている。
【0017】符号23が外側円筒体20の内周面に軸受
けされるようにして回動可能に挿着された樹脂成形品か
らなる中心に貫通孔23aのある内側円筒体であり、こ
の内側円筒体23の底部に上述した外側円筒体20の凹
部21,21と係合する一対の鋼球24,24が例えば
インサート成形により回転自在に取付けられている。ま
た、内側円筒体23の外端部には支持脚25,25が形
成され、これにばね掛けピン26が支持されている。
【0018】符号27が引張りコイルばねである。引張
りコイルばね27は引っ張り方向のばね力と共に、捩じ
り方向にも戻りトルクが発生するばね機能を有してい
る。この引張りコイルばね27は内側円筒体23の貫通
孔23aを通じて一方のばね端部27aは外側円筒体2
0のばね掛け部22に掛け止めされ、そして、引張りコ
イルばね27に引っ張り力が発生するようにして他方の
ばね端部27bが内側円筒体23のばね掛けピン26に
掛け止めされている。これによって、外側円筒体20と
内側円筒体23とが組付け方向に引き寄せられ、凹部2
1,21に対して鋼球24,24が嵌め合わされるよう
にされている。
【0019】上述したヒンジ機構のヒンジ部6へのセッ
トは、外側円筒体20を本体部1側のヒンジ外筒6aに
圧入等により固定する。この際、外側円筒体20の外周
面に軸方向に形成したスリット溝20aがヒンジ外筒6
aの内壁面に係合して外側円筒体20が回転不能にされ
る。一方、内側円筒体23はこから突出している支持脚
25,25を蓋体部4側のヒンジ外筒6bに回転不能に
固定される。尚、図2において、符号28は外側円筒体
20の底部を閉塞している化粧蓋である。
【0020】このように構成したヒンジ機構は、図1に
示した蓋体部4が設定角度に開放されている状態では、
外側円筒体20の凹部21,21と、内側円筒体23の
鋼球24,24とが係合状態となり蓋体部4が開放位置
にクリック式にロックされている。ここで、蓋体部4が
折り畳み方向に閉止動作されると、内側円筒体23が回
転し鋼球24,24が転がって凹部21,21から引張
りコイルばね27のばね力に抗して係合を解除し、鋼球
24,24が180°反転し再び凹部21,21に係合
した時点で引張りコイルばね27に捩じり力が発生した
状態で蓋体部4が折り畳まれロックされる。
【0021】ここで、蓋体部4が開放位置にロックされ
ている状態からユーザーが無理に蓋体部4を設定角度以
上に回動しようとした場合や、あるいは開放状態のまま
の携帯電話を床等に置いた状態で例えば踏み付けた場合
には、蓋体部4と共に内側円筒体23がさらに開放方向
へ回動し、鋼球24,24は図3に示すように凹部2
1,21から乗り上げられ時計回り方向へ所定角度範囲
オーバーランする。この状態は引張りコイルばね27に
捩じり力がさらに強く発生することでヒンジ部6の破損
を回避することができる。特に、本発明では蓋体部4が
オーバーランした状態当該蓋体部4の無理な開放を解除
することで、引張りコイルばね27の捩じり復元トルク
により蓋体部4は正常な開放位置のロック状態に復帰さ
せることができる。
【0022】また、蓋体部4の開閉動作に際して内側円
筒体23の鋼球24,24は転がり式に取付けられてい
るため、鋼球24,24が凹部21,21から乗り上が
る際に摩擦が小さくてすみ、また、外側円筒体20の底
部を転がり移動するようにしているため、外側円筒体2
0と鋼球24,24との摩擦抵抗も殆どなく、蓋体部4
の開閉操作を円滑に行えヒンジ機構の耐久性を向上する
ことができる。
【0023】また、外側円筒体20と内側円筒体23と
が金属材と樹脂材とによりなるので、摩擦係数を低く双
方の間のに生じる摩耗も殆どなく耐久性を高めることが
できる。
【0024】また、従来のヒンジ機構のようなカシメ加
工も一切なく分解可能であると共に、引張りコイルばね
27のみでばね作用と、外側円筒体20と内側円筒体2
3との組み立て機能とを備えることができ、部品点数も
大幅に削減でき組み立て工数も簡単で安価に製作するこ
とができる。
【0025】尚、本発明は上述しかつ図面に示した実施
の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない
範囲内で種々の変形実施が可能である。
【0026】本例では、蓋体部4を閉止位置と開放位置
とにクリック式にロックされるようにしたが、外側円筒
体10側の凹部21の数を適宜増やすことで蓋体部4を
途中の開放角度で止めるようにすることも可能である。
【0027】また、ヒンジ機構の実施の形態を折畳み式
の携帯電話に適用した場合について説明したが、ノート
型パソコン等のヒンジ機構にも広く適用可能である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明におけるヒン
ジ機構は、底部外周部の対向する位置に少なく一対の円
弧面状の凹部を備えている外側円筒体と、外側円筒体の
内壁面に回転可能に軸受けされるように挿着されている
内側円筒体と、内側円筒体の底部に転がり可能に取付け
られ、内側円筒体の回転操作により外側円筒体のそれぞ
れの凹部にクリック式に位置決めロックされる鋼球と、
外側円筒体の底部に一方のばね端部が支持され、他方の
ばね端部が内側円筒体に支持されるようにした捩じりば
ね機能を有する引張りコイルばねとから構成したので、
ユーザーが無理に設定角度以上に回動したときでも引張
りコイルばねの捩じり復元トルクにより正常な開放位置
のロック状態に復帰させることができるという効果があ
る。
【0029】また、内側円筒体の鋼球は転がり式に取付
けられているため、外側円筒体と鋼球との摩擦抵抗も殆
どなく、開閉操作を円滑に行えヒンジ機構の耐久性を向
上することができる。
【0030】また、従来のヒンジ機構のようなカシメ加
工も一切なく分解可能であると共に、引張りコイルばね
のみでばね作用と、外側円筒体と内側円筒体との組み立
て機能とを備えることができ、部品点数も大幅に削減で
き組み立て工数も簡単で安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヒンジ機構を備えた折畳み式携帯電話
の斜視図である。
【図2】図1のA−A断線における拡大断面図である。
【図3】ヒンジ機構の要部の平面図である。
【図4】ヒンジ機構の分離状態の斜視図である。
【図5】従来のヒンジ機構の断面図である。
【図6】同じく分離状態の斜視図である。
【符号の説明】
6…ヒンジ部、6a,6b…ヒンジ外筒、20…外側円
筒体、21…凹部、22…ばね掛け部、23…内側円筒
体、24…鋼球、26…ばね掛けピン、27…引張りコ
イルばね
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 5/02 H05K 5/03 C 5/03 G06F 1/00 312F Fターム(参考) 2E032 BA01 CA02 EA03 EC02 3J105 AA02 AA14 AA15 AB14 AB24 AB46 AB48 BB03 BB52 BC13 DA14 DA15 DA32 DA34 4E360 AA02 AB08 AB12 AB17 AB20 AB42 BB02 BB12 BB17 BC03 BC06 ED04 ED17 ED27 GA06 GA46 GA53 GB46 5K023 AA07 BB04 BB26 DD08 RR09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底部外周部の対向する位置に少なくとも
    一対の円弧面状の凹部を備えている外側円筒体と、 上記外側円筒体の内壁面に回転可能に軸受けされるよう
    に挿着されている内側円筒体と、 上記内側円筒体の底部に転がり可能に取付けられ、上記
    内側円筒体の回転操作により上記外側円筒体のそれぞれ
    の上記凹部にクリック式に位置決めロックされる鋼球
    と、 上記外側円筒体の底部に一方のばね端部が支持され、他
    方のばね端部が上記内側円筒体に支持されるようにした
    捩じりばね機能を有する引張りコイルばねと、 から構成され、上記外側円筒体は固定体側に保持すると
    共に、上記内側円筒体は可動体側に保持し、上記可動体
    が開放位置と閉止位置とにクリック式に位置決めロック
    され、上記可動体が開放位置のロック状態から過度に回
    動された際に、上記引張りコイルばねに捩じりトルクが
    発生し、この捩じりトルクの復元力により上記可動体を
    開放位置のロック状態にばね復帰するようにしたことを
    特徴とするヒンジ機構。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のヒンジ機構において、 上記鋼球が上記内側円筒体にインサート成形されている
    ことを特徴とするヒンジ機構。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のヒンジ機構において、 携帯式の移動端末電話やノート型パソコンの可動蓋の回
    転ヒンジに使用されることを特徴とするヒンジ機構。
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