JP2003090328A - ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型ノートパソコンなどの中折れ開閉型の機
器に適した、部品点数が少なく、構造簡単で小型化可能
なヒンジ装置を提供する。 【解決手段】 テーパー状軸受孔部１０ａを形成した軸
受１０を備える第１の取付部材１と、同傾斜のテーパー
を有するテーパー状軸部２０ａが回転可に嵌合する軸２
０を備えた第２の取付部材２とで構成し、テーパー状軸
部２０ａの外周面とテーパー状軸受孔部１０ａの内周面
とが接して生ずる摩擦力によって開閉状態をフリースト
ップとする。軸方向周面のテーパー面が摩擦面なので大
きな摩擦面積を得られる。軸２０の延設端に設けたネジ
部２３に螺合するナット５により、ナット５と軸受１０
の端面との間に介在させたスプリングワッシャ４を圧縮
してテーパー面を圧接方向に付勢する。ナット５の締め
付けを調節することで開閉作動力を適正なものに調整す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】ノート型パソコン等のように
外装部品が二つに折れて折り畳むことができる機器の連
結回動軸部に使用するヒンジ装置に関し、特に、構造が
簡単で備品点数が少なく、任意角度で確実にストップす
ることができるヒンジ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなヒンジ装置は、ノートパソコ
ン等のキーボードを供えた本体側に対しディスプレイを
備えた蓋体側を折り畳めるようにしたもののような、折
り畳み型機器の折り畳み部においてその回動軸部に嵌入
され使用される。その構造の一例として、ヒンジ装置の
軸を回動軸として相対的に対面して回動する二つの円板
状の部材を対向させ、これをスプリングで圧接し、対面
する円板状部材の間に回転摩擦力を発生させて任意角度
で停止させるようにしたヒンジ装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなヒンジ装置
は近年の小型化されたノート型のパソコンなどにとって
は欠かすことのできない部材であり、使用状態の開き角
度に対応した任意角度での中間的なストップが要求さ
れ、そのストップ状態は確実に維持され、使用中に振動
等で角度が変わってしまうようなことはあってはならな
い。また、近年、ノート型パソコンは小型化の流れに乗
っており、必然的にヒンジ装置自体も小型化が要求され
る。しかしながら、前記のような、相対的に対面して回
動する二つの円板状の部材を対向させ、これをスプリン
グで圧接して対面する円板状部材の間に回転摩擦力を発
生させて任意角度で停止させるようにしたものにおいて
は、円板の中心付近では摩擦力は得られないので、大き
な回転摩擦力を得るためには円板の直径を大きくしなけ
ればならない。しかし小型のヒンジ装置内における円板
状部材の直径は大きさに限界があり、必要な摩擦力を得
るためにはスプリングの付勢力を大きくしなくてはなら
ず、スプリングの付勢力を大きくすると、開閉操作フィ
ーリングが悪化したり、耐久性が劣化するなどの傾向が
あった。そのために円盤状の摩擦部材の材質等を工夫し
たり、複雑な構造にしたりする必要があり、ヒンジ装置
の構造、部品点数、組立工数をコストアップの要因とな
っている。本発明は、このような傾向にあるヒンジ装置
を、構造簡単であり、部品点数も少なく、耐久性があ
り、しかも操作フィーリングも良好なものとする技術を
提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
れば、取り付け対象機器の中折れ型の二つの部材を相互
に回動可能に連結し開閉自在な構造とするヒンジ装置で
あって、テーパー状軸受孔部を形成した軸受を備え、前
記二つの部材の中の一方に取り付ける第１の取付部材
と、前記テーパー状軸受孔部と同傾斜のテーパーを有す
るテーパー状軸部が前記軸受孔内にて回転可に嵌合する
軸を備え、前記二つの部材の中の他方に取り付ける第２
の取付部材とを備え、前記軸のテーパー状軸部の外周面
と、前記軸受のテーパー状軸受孔部の内周面とが接して
生ずる摩擦力によって、前記開閉状態をフリーストップ
とすることで解決される。

【０００５】また、上記の課題は本発明によれば、前項
において、軸のテーパー状軸部の外周面と、軸受のテー
パー状軸受孔部の内周面とを圧接方向に付勢する手段を
備えることによって解決することができる。

【０００６】また、上記の課題は本発明によれば、前項
において、軸のテーパー状軸部の外周面と、軸受のテー
パー状軸受孔部の内周面とを圧接方向に付勢する手段
は、軸の延設端に設けた係止部材と、係止される軸受の
端面との間にスプリングワッシャを介在させたものであ
ることによって解決される。

【０００７】また、上記の課題は本発明によれば、前々
々項において、軸のテーパー状軸部の外周面と、軸受の
テーパー状軸受孔部の内周面とを圧接方向に付勢する手
段と、前記圧接付勢力を調整する手段とを備えることで
解決される。

【０００８】さらにまた、上記の課題は本発明によれ
ば、前項において、軸のテーパー状軸部の外周面と、軸
受のテーパー状軸受孔部の内周面とを圧接方向に付勢す
る手段は、軸の延設端に設けた係止部材と、係止される
軸受の端面との間にスプリングワッシャを介在させたも
のであり、圧接付勢力を調整する手段は、前記軸の延設
端をボルトとし、前記係止部材を前記ボルトに螺合させ
たナットとして、この両者により前記スプリングワッシ
ャに対する締め付け力を調整するものであることで解決
される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のヒンジ装置は、テーパー
状に軸受孔部を形成した軸受と、このテーパー状軸受孔
部と同傾斜のテーパーのテーパー状軸部を備える軸とを
主部として構成し、軸のテーパー状軸部の外周面と、軸
受のテーパー状軸受孔部の内周面とが接して生ずる摩擦
力によって、フリーストップするようにしたものであ
る。

【００１０】このように軸方向の周面を摩擦面として利
用することによって、軸に直交する端面を摩擦面とする
ものに比して大幅に摩擦面の面積を増大させることがで
き、従ってヒンジ装置全体を小型化することができる。

【００１１】軸のテーパー状軸部の外周面と、軸受のテ
ーパー状軸受孔部の内周面との間で摩擦力を得るために
は軸受と軸との間に圧接方向の付勢力を付与する必要が
ある。そこで本発明では、軸受のテーパー状軸部の外周
面と、軸受のテーパー状軸受孔部の内周面とを圧接方向
に付勢する手段として、軸の延設端に設けた係止部材
と、係止される軸受の端面との間にスプリングワッシャ
を介在させ、このスプリングワッシャの弾性によって付
勢力を得るようにした。

【００１２】スプリングワッシャは例えば薄い弾性材金
属板で形成した公知のものでよい。

【００１３】ヒンジ装置を用いる機器は一定したもので
はないので、機器の種類に対応して、あるいは同一の機
器であっても本体と蓋体との回動操作力は調整する必要
がある。従って前記の付勢力は調整が可能であることが
望ましい。

【００１４】そこで本発明では、付勢力をスプリングワ
ッシャのバネ圧を変化させることで増減するようにす
る。具体的には、軸の延設端をオネジとし、係止部材を
これに螺合させたナットとして、ナットを締め込むこと
でスプリングワッシャを圧縮してバネ圧を大きくする。
あるいはナットを緩めることでバネ圧を減少させる。こ
のようにナットによってバネ圧を増減することができる
ので、本体と蓋体との回動操作力を調整することができ
るものとなる。

【００１５】

【実施例】図は全て本発明の実施例説明のためのもので
あり、図１、図２は、ともに本発明のヒンジ装置の基本
的な構造を説明する、互いに９０度角度を異ならせた断
面図、図３は左側面図、図４は右側面図である。

【００１６】ヒンジ装置は、ノートパソコンなどの機器
の本体と蓋体のような、互いに回動する二つの部材に取
り付けて使用するものであるため、ヒンジ装置を構成す
る主たる二つの部分は相対的な回動を行うものである。
従って、機器の本体側、蓋体側などの名称は仮のもので
あり、逆の取り付けをして用いても機能的には同様であ
るので、本体側に取り付けるヒンジ装置の部分を第１の
取付板組立、蓋体側に取り付けるヒンジ装置の部分を第
２の取付板組立という呼称を用いることにする。

【００１７】１は前記した第１の取付板組立、２は前記
した第２の取付板組立である。第１の取付板組立１は、
軸受１０と第１の取付板１２とからなり、第２の取付板
組立２は軸２０と第２の取付板２２とからなる。

【００１８】軸受１０は金属で形成され、内径部は所定
の傾斜を備えたテーパー状軸受孔１０ａとして後述の軸
を回転可に嵌合させる。外径部には図面左方のフランジ
状の部分から段差を形成してカシメ部１１を設けてあ
り、ここに後述の第１の取付板１２をカシメ作業によっ
て取り付ける。１２は前記した第１の取付板であって、
金属板で形成し、Ｌ字状であって、Ｌ字の一方の字画で
ある、取り付け対象機器に取り付けるための取り付け部
１２ａと、前記取り付け部１２ａに直交し、Ｌ字の他方
の字画である、前記軸受１０をカシメるためのカシメ部
１２ｂとからなる。カシメ部１２ｂには軸受１０のカシ
メ部１１を貫通させる孔１２ｄが形成されている。取り
付け部１２ａ面には機器に取り付けるための取り付け孔
１２ｃが複数設けてある。

【００１９】軸２０は金属で形成され、主部は所定の傾
斜を備えたテーパー状軸２０ａとして前記の軸受１０の
テーパー状軸受孔１０ａに回転可に嵌合する。さらにそ
の先端はボルト状のネジ部２３として、後述のナットを
螺合するようになっている。また、ネジ部２３とは逆向
きの基部は大径部２１として延設され、さらに大径部２
１から扁平な第２の取付板２２が延設されている。この
第２の取付板２２の扁平な面には、機器に取り付けるた
めの取り付け孔２２ｃが複数設けてある。なお、以上の
軸２０の各部は本実施例では一体に形成したが、別体に
形成して結合するようにしてもよい。

【００２０】３は２枚の平ワッシャ、４は弾性材の薄板
で形成されたスプリングワッシャ、５はナットである。
平ワッシャ３、スプリングワッシャ４、そしてナット５
は第１の取付板組立１と、第２の取付板組立２とを相互
に組み付ける際に使用される。

【００２１】このような各要素からなる本発明のヒンジ
装置の組み立て手順を説明する。

【００２２】第１の取付板１２のカシメ部１２ｂの孔１
２ｄに軸受１０のカシメ部１１を挿入し、公知の手段に
よりカシメ作業を行って固定し、第１の取付板組立１を
完成させる。

【００２３】第２の取付板２２に大径部２１を組み付
け、大径部２１に軸２０を組み付け、第２の取付板組立
２を完成させる。ただし、本実施例においては、前記軸
２０、大径部２１、第２の取付板２２の三者は一体に形
成されているので、組み付け工程は省略することができ
る。

【００２４】第２の取付板組立２の軸２０を、第１の取
付板組立１の軸受１０に挿入し最奥部まで嵌め込む。軸
２０のテーパー状軸２０ａと軸受１０のテーパー状軸受
孔１０ａとはテーパーを合致させてあるので、円滑に嵌
合し、相互に回転可能である。なお、最奥部まで嵌め込
んだ場合、大径部２１の端面と軸受１０の端面との間に
は、図１、図２に示したような所定の間隔ｇが存在する
ように両者の寸法は設定されている。

【００２５】軸２０の先端のネジ部２３に平ワッシャ３
を嵌め、次いでスプリングワッシャ４を嵌め、さらにも
う一枚の平ワッシャ３を嵌め、そしてナット５をねじ込
む。このようにすることで、軸受１０は軸２０の軸端に
係止される。

【００２６】このような手順で組み立てたヒンジ装置
は、ナット５を締め付ける強さを調整することによっ
て、軸２０のテーパー状軸２０ａと軸受１０のテーパー
状軸孔１０ａとの両者の面が圧接される強さが調整さ
れ、この面に生じる摩擦力を加減することができ、従っ
て、ヒンジ装置として、第１の取付板組立１と、第２の
取付板組立２とがそれぞれ取付対象機器の本体と蓋体と
に取り付けられた場合の両者の相対的な回動動作の所要
作動力を増減することができるものとなる。

【００２７】図５、図６は、本発明のヒンジ装置を対象
機器に取り付けた例である。図５は機器の、キーボード
等を備える本体側、図６は機器の、ディスプレイなどを
備える蓋体側の状態を中心としてそれぞれ示している。
両図において１００は機器の本体であり、キーボード等
を備えている。また２００は機器の蓋体であり、ディス
プレイなどを備えている。本体１００の所定部位にヒン
ジ装置の第１の取付板１２の取付孔１２ａを用いて図示
しないネジ等で取り付ける。一方、蓋体２００の所定部
位にヒンジ装置の第２の取付板２２の取付孔２２ａを用
いて図示しないネジ等で取り付ける。ヒンジ装置は図の
ように左右２箇所の対称位置に計個を取り付けるように
する。本体１００と蓋体２００とがヒンジ装置によって
結合され、相互に回動可能となる。

【００２８】ナット５を締め付ける強さを調整すること
によって、スプリングワッシャ４の付勢力が変化し、本
体１００と蓋体２００との相互回動動作に要する力を増
減することができる。換言すれば、本体１００に対し、
蓋体２００の角度を所望の位置で止め、その状態を維持
するに必要な、しかも開閉動作が良好なフィーリングで
行える摩擦力を得ることができる。

【００２９】なお、前記実施例では、ヒンジ装置を構成
する部品は金属で形成するようにしたが、適正な強度等
を有する樹脂で形成するようにしてもよい。また、第２
の取付板組立を構成する軸２０、大径部２１、第２の取
付板２２は一体に形成するようにしたが、それぞれ別体
として形成し、相互に組み付けるようにしてもよい。さ
らに、スプリングは板状のスプリングワッシャ４とした
が、コイルスプリング状のスプリングとして構成するこ
ともできる。さらにまた、ヒンジ装置は取付対象機器に
対し、左右１個、計２個を取り付けて使用するようにし
たが、左右いずれかの１個であってもよい。

【００３０】このように本発明のヒンジ装置は、構造簡
単であり、部品点数も少なく、しかもノートパソコン等
に用いての操作フィーリングも良好なものである。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、取り付け
対象機器の中折れ型の二つの部材を相互に回動可能に連
結し開閉自在な構造とするヒンジ装置を、軸のテーパー
状軸部の外周面と、軸受のテーパー状軸受孔部の内周面
とが接して生ずる摩擦力によって中折れ型の二つの部材
を開閉状態をフリーストップとするようにしたので、従
来の軸の端面を利用して摩擦力を得るものと異なり、摩
擦面積を大きくとることができ、面積あたりの摩擦力の
効率がよい。従って所定摩擦力を得るための装置が小型
化することができる効果がある。

【００３２】また、摩擦面が大きいので、最近の機器の
開閉頻度の増大に対応した耐久性も得ることができる。

【００３３】また、軸のテーパー状軸部の外周面と、軸
受のテーパー状軸受孔部の内周面とを圧接方向に付勢す
る手段を備える必要があり、ここにスプリングが使用さ
れるが、本発明では摩擦面が大きいので、スプリングは
小さな荷重のものですみ、従ってスプリングもまた、長
期使用に耐えるものとすることができる。

【００３４】さらに、圧接付勢力を調整する手段として
軸の延設端に設けたボルトに螺合するナット５により、
ナットと軸受の端面との間に介在させたスプリングワッ
シャを圧縮してテーパー面を圧接方向に付勢するように
したので、ナットの締め付けを調節することで開閉作動
力を適正なものに調整することができ、部品点数の極め
て少ない、構造簡単なヒンジ装置とする大きな効果があ
る。

【００３５】以上、総括して本発明のヒンジ装置は、部
品コスト、組立工数、耐久性などの点で大きな効果があ
り、また、構造が簡単であることから全体を小型化する
ことができ、近年の傾向である電子機器の小型化に貢献
する効果がある。さらに、電子機器に用いた場合、その
蓋開閉のフィーリングが良好で、好ましい操作感が得ら
れるものとすることができる。なお、本発明は前記した
ノートパソコン等に限定されず、類似構造を有する機器
に利用しても同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒンジ装置の構造を説明する断面図で
ある。

【図２】本発明のヒンジ装置の構造を説明する断面図で
ある。

【図３】本発明のヒンジ装置の左側面図である。

【図４】本発明のヒンジ装置の右側面図である。

【図５】本発明のヒンジ装置の実装状態の部分図であ
る。

【図６】本発明のヒンジ装置の実装状態の部分図であ
る。

【符号の説明】

１ 第１の取付板組立 １０ 軸受 １０ａ テーパー状軸孔 １１ カシメ部 １２ 第１の取付板 ２ 第２の取付板組立 ２０ 軸 ２０ａ テーパー状軸 ２２ 第２の取付板 ３ 平ワッシャ ４ スプリングワッシャ ５ ナット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取り付け対象機器の中折れ型の二つの部
   材を相互に回動可能に連結し開閉自在な構造とするヒン
   ジ装置であって、 テーパー状軸受孔部を形成した軸受を備え、前記二つの
   部材の中の一方に取り付ける第１の取付部材と、 前記テーパー状軸受孔部と同傾斜のテーパーを有するテ
   ーパー状軸部が前記軸受孔内にて回転可に嵌合する軸を
   備え、前記二つの部材の中の他方に取り付ける第２の取
   付部材と、を備え、 前記軸のテーパー状軸部の外周面と、前記軸受のテーパ
   ー状軸受孔部の内周面とが接して生ずる摩擦力によっ
   て、前記開閉状態をフリーストップとすることを特徴と
   するヒンジ装置。
2. 【請求項２】 軸のテーパー状軸部の外周面と、軸受の
   テーパー状軸受孔部の内周面とを圧接方向に付勢する手
   段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】 軸のテーパー状軸部の外周面と、軸受の
   テーパー状軸受孔部の内周面とを圧接方向に付勢する手
   段は、 軸の延設端に設けた係止部材と、係止される軸受の端面
   との間にスプリングワッシャを介在させたものであるこ
   とを特徴とする請求項２に記載のヒンジ装置。
4. 【請求項４】 軸のテーパー状軸部の外周面と、軸受の
   テーパー状軸受孔部の内周面とを圧接方向に付勢する手
   段と、前記圧接付勢力を調整する手段と、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。
5. 【請求項５】 軸のテーパー状軸部の外周面と、軸受の
   テーパー状軸受孔部の内周面とを圧接方向に付勢する手
   段は、 軸の延設端に設けた係止部材と、係止される軸受の端面
   との間にスプリングワッシャを介在させたものであり、 圧接付勢力を調整する手段は、前記軸の延設端をボルト
   とし、前記係止部材を前記ボルトに螺合させたナットと
   して、この両者により前記スプリングワッシャに対する
   締め付け力を調整するものであることを特徴とする請求
   項４に記載のヒンジ装置。