JP2004052887A - 折畳式機器の開閉保持用ヒンジ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数が少なく構造が簡素で組み付けの容易な開閉保持用のヒンジ装置を提供する。
【解決手段】ヒンジ装置31は、一方の折畳み部材のヒンジ取付部29に一体的に取り付けられる第1のヒンジ部材32と、他方の折畳み部材30のヒンジ取付部30に一体的に取り付けられる第2のヒンジ部材33と、ばね部材34とからなる。第2のヒンジ部材は第1のヒンジ部材に形成された軸穴35に回動可能に嵌合する軸部37を有する。ばね部材は軸部の外周面に開口するスリット溝38から一部が外に突出するようにスリット溝に収容されており、第1のヒンジ部材の軸穴の内周面には、ばね部材の一部を受容することができる断面略V字形の2つの凹溝39、40が軸穴の周方向に所定間隔を隔てて形成されている
【選択図】 図3
【解決手段】ヒンジ装置31は、一方の折畳み部材のヒンジ取付部29に一体的に取り付けられる第1のヒンジ部材32と、他方の折畳み部材30のヒンジ取付部30に一体的に取り付けられる第2のヒンジ部材33と、ばね部材34とからなる。第2のヒンジ部材は第1のヒンジ部材に形成された軸穴35に回動可能に嵌合する軸部37を有する。ばね部材は軸部の外周面に開口するスリット溝38から一部が外に突出するようにスリット溝に収容されており、第1のヒンジ部材の軸穴の内周面には、ばね部材の一部を受容することができる断面略V字形の2つの凹溝39、40が軸穴の周方向に所定間隔を隔てて形成されている
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折畳式機器の開閉保持用ヒンジ装置に関し、特に部品点数が少なく構造が簡素で組み付けの容易なヒンジ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば折畳式電話機や折畳式モバイルコンピュ−タ等のような折畳式機器は、例えば上面にボタンキー等を配置した機器本体(第1の折畳み部材)と、前面に例えば表示部等を配置したカバー体(第2の折畳み部材)とを開閉保持用ヒンジ装置を介して連結したものとなっており、また、この開閉保持用ヒンジ装置により、機器本体に対しカバー体を閉じた状態(すなわち両者を折り畳んだ状態)と、開いた状態とにおいてそれぞれ保持できるものとなっている。
【0003】
図8から図10までは従来の一般的な折畳式電話機における開閉保持用ヒンジ装置の構造を示したものである。
これらの図を参照すると、ヒンジ装置は、機器本体側のヒンジ取付部1に回転不可に装着される本体側デスク(第1のヒンジ部材)2と、カバー体側のヒンジ取付部3に回転不可に装着されるカバー側ディスク(第2のヒンジ部材)4とを備えている。
【0004】
カバー側ディスク4の軸心部にはシャフト5の基端部が回転不可に嵌合しており、シャフト5の先端部側には本体側デスク2が回転可能に嵌合している。そして、シャフト5の先端部外周に形成された周溝に係合して装着された抜止め用のE−リング6により、本体側デスク2がシャフト5の先端部から抜け止めされている。
【0005】
さらに、本体側デスク2とカバー側ディスク4との間において、シャフト5の外周には可動ディスク7が回動可能に且つシャフト5の軸線に沿った方向に変位可能に嵌合しており、この可動ディスク7は本体側デスク2に対してはその突出部2aにより回転不可に且つシャフト5の軸線に沿った方向に変位可能に係合している。
そして、可動ディスク7と本体側デスク2との間には可動ディスク7をカバー側ディスク4に向けて押圧するコイルばね8が介装されている。
【0006】
可動ディスク7と向かい合うカバー側ディスク4の端面には半径方向に延びる略V字形断面の2つの凹溝4a、4bが周方向に略180°の角度を隔てて形成されており、一方、カバー側ディスク4と向かい合う可動ディスク7の端面には上記凹溝4a、4b内に嵌入可能な略半球状の2つの突起部7a、7bが周方向に略180°の角度を隔てて形成されている。
【0007】
上記構成のヒンジ装置を組み込んだ携帯電話機は、カバー側ディスク部に固定されたシャフト5が本体側デスク2に対し軸線回りに回動することにより、カバー体が機器本体に対し開閉動作可能とされている。
また、可動ディスク7の突起部7a、7bがコイルばね8の押圧力を受けてカバー側ディスク部4の一方の凹溝4a又は他方の凹溝4bに嵌入することにより、カバー体が機器本体に対し閉位置又は開位置に保持可能となっている。
【発明が解決しようとする課題】
上記したヒンジ装置において、カバー側ディスク4、シャフト5、可動ディスク7,コイルばね8、及びE−リング6は一般に金属材で形成され、一方、本体側デスク2は硬質の合成樹脂材で形成される。
さらに、本体側デスク2におけるE−リング6との接触面及びコイルばね8との接触面には良好な滑動性を確保するために、ナイロンワッシャ9、10が取り付けられる。
【0008】
したがって、上記した従来のヒンジ装置は計8つの構成部品からなり、部品コストが高くつくとともに、組み付け工数も多く組み付け作業に時間がかかる。特に、ヒンジ装置の部品組み付け工程の最後に、コイルばね8のばね力に抗してE−リング6をシャフト5にかしめて取り付ける作業が困難であった。
【0009】
したがって、本発明は上記課題を解決し、部品点数が少なく構造が簡素で組み付けの容易な開閉保持用のヒンジ装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、折畳式機器における一対の折畳み部材を開閉動作可能に連結するとともに、前記一対の折畳み部材を開状態及び閉状態に保持することができるヒンジ装置であって、一方の折畳み部材に一体的に取り付けられる第1のヒンジ部材と、他方の折畳み部材に一体的に取り付けられる第2のヒンジ部材と、ばね部材とからなり、前記第2のヒンジ部材は軸穴を有し、前記第1のヒンジ部材は前記他方の折畳み部材に取り付けられる取付部と前記第2のヒンジ部材の軸穴に回動可能に嵌合する軸部とを一体に有し、前記ばね部材は、前記軸部の外周面に開口するスリット溝から一部が外に突出するように前記スリット溝に収容されており、前記第2のヒンジ部材の軸穴の内周面には、前記ばね部材の一部を受容することができる断面略V字形の2つの凹溝が軸穴の周方向に所定間隔を隔てて形成されていることを特徴とするヒンジ装置を提供する。
【0011】
上記構成を有するヒンジ装置は、スリット溝にばね部材を収容し、第2のヒンジ部材の軸穴に第1のヒンジ部材の軸部を嵌合した状態で、第1のヒンジ部材及び第2のヒンジ部材を一対の折畳み部材のヒンジ取付部に取り付けることにより、一対の折畳み部材を互いに開閉動作可能に連結することができる。
【0012】
また、軸部を軸穴内で相対的に回動させるとき、軸部のスリット溝が軸穴の内周面に形成されている2つの凹溝のうちの一方又は他方と連通する位置に到達すると、スリット溝に収容されたばね部材の一部が、ばね部材自体のばね力によりスリット溝から突出して凹溝内に嵌入することにより、第1のヒンジ部材の軸部に対する第2のヒンジ部材の回動をばね部材の適度な力で規制することができる。
したがって、スリット溝が2つの凹溝の各々と連通する位置を一対の折畳み部材の閉状態及び開状態に対応させることにより、一対の折畳み部材を開状態又は閉状態に保持可能とすることができる。
【0013】
そして、スリット溝内のばね部材の一部が突出して凹溝内に嵌入しているとき、軸部に対し第2のヒンジ部材に適度の回転力を加えると、ばね部材の該突出部分が、断面略V字形をなす凹溝の内面で押されてスリット溝内に押し戻されることにより、ばね部材による第2のヒンジ部材の回動規制を解除することができる。
【0014】
したがって、一対の折畳み部材を開状態又は閉状態に保持できるとともに、適度な力で開状態及び閉状態から解除させることができる。
【0015】
そして、上記構成のヒンジ装置は、僅か3つの部品で構成することができるので、部品コスト及び部品の組み付け工数を大きく削減することができる。
【0016】
特に、軸部のスリット溝に収容されるばね部材は、凹溝に対し軸部及び軸穴の半径方向に係合するものであり、軸部と一体の第1のヒンジ部材又は第2のヒンジ部材に対し軸線方向へのばね付勢力を付与することはないから、第1のヒンジ部材と第2のヒンジ部材との間に軸線方向への抜け止め構造を必要としない。
したがって、抜け止め用E−リングやそのかしめ止めのための治工具等を必要とせず、簡単にヒンジ装置を組み立てることができるようになる。
【0017】
好ましくは、上記構成のヒンジ装置において、前記ばね部材はばね鋼線からなり、前記スリット溝の底部に当接され、且つ、該底部に沿って延びる基部と、該基部の一端から前記スリット溝の外に向かって略C字状若しくは略U字状にカーブして延びるアーム部とを有し、該アーム部の先端近傍がスリット溝の外に突出可能な構成とされる。
【0018】
上記構成のヒンジ装置においては、ばね部材の基部をスリット溝の底部に当接させることにより、ばね部材をスリット溝内に安定に収容することができる。
また、ばね部材のアーム部の先端近傍がスリット溝の外に突出可能であるので、スリット溝が凹溝と連通する位置にあるとき、ばね部材自体のばね力によってアーム部の先端近傍をスリット溝から突出させ凹溝に嵌入させることができる。
【0019】
このような構成を有するばね部材はばね鋼線の曲げ加工により容易に作ることができるので、ヒンジ装置の低コスト化を図ることができる。
【0020】
また好ましくは、上記構成のヒンジ装置において、前記凹溝が前記軸穴の軸線方向に延びて前記軸穴とともに前記第2のヒンジ部材の一端に開口した構成とされる。
【0021】
上記構成のヒンジ装置においては、凹溝が軸穴の軸線方向に延びて第2のヒンジ部材の一端に開口しているので、凹溝の加工が容易であり、安価に精度良く作ることができるようになる。
また、第1のヒンジ部材の軸部を第2のヒンジ部材の軸穴内に嵌め込むときに、軸部のスリット溝に収容したばね部材の突出部分をスリット溝内に押し込む力を必要とせず、凹溝に嵌入させた状態で軸部を軸穴内に嵌め込むことができるので、組み立て作業を容易に行うことができるようになる。
【0022】
また好ましくは、上記構成のヒンジ装置において、前記第1のヒンジ部材における前記取付部は前記軸部よりも大きな径方向サイズを有し、前記スリット溝は前記軸部の外周面から前記取付部にかけて軸線方向に連続形成される。
【0023】
上記構成のヒンジ装置においては、第1のヒンジ部材における取付部が軸部よりも大きな径方向サイズを有するので、折畳み部材に対し容易に大きな強度で取り付けることができる。
また、スリット溝は軸部の外周面から取付部にかけて軸線方向に連続して形成されているので、スリット溝に収容できるばね部材のサイズをより大きくすることができる。
したがって、軸部の軸線方向に大きなサイズを有し、且つ、軸部の径方向に弾性変形しやすいばね部材をスリット溝に収容することができることとなり、ばね力設定の容易なヒンジ装置を提供できるようになる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【0025】
図1から図6までは本発明に係る開閉保持用ヒンジ装置を折畳式携帯電話機に適用した場合の一実施形態を示したものである。
図1は折畳式携帯電話機の斜視図であり、図2はヒンジ装置の分解斜視図である。
図3は図2のヒンジ装置を組み立てた状態の縦断面図であり、図4は図2のヒンジ装置を組み立てた状態の右側面図である。
【0026】
図5は図3中5−5線に沿った断面図であり、図6はヒンジ装置を組み込んだ折畳式携帯電話機が閉状態のときの図5と同様の拡大断面図である。
【0027】
図1を参照すると、折畳式携帯電話機は一対の折畳み部材をなす機器本体21及びカバー体22を有しており、機器本体21とカバー体22とは後述する開閉保持用ヒンジ装置31により、開閉動作可能に連結されている。
【0028】
機器本体21にはテンキー23やファンクションキー24、マイク25等が配設されている。
一方、カバー体22には表示用液晶ディスプレイ26、スピーカー27、アンテナ28等が配設されている。
【0029】
機器本体21の基端には2つの筒状の本体側ヒンジ取付部29が横方向に間隔をあけて同軸に設けられており、カバー体22の基端には2つの筒状のカバー側ヒンジ取付部30が本体側ヒンジ取付部29の内側に隣接するように同軸に設けられている。
【0030】
次に、図2から図6までを参照すると、上記折畳式携帯電話機に組み込まれる開閉保持用ヒンジ装置31は、一方の折畳み部材、例えば、機器本体21のヒンジ取付部29に嵌め込まれて一体的に取り付けられる第1のヒンジ部材32と、他方の折畳み部材、すなわち、ここではカバー体22のヒンジ取付部30に嵌め込まれて一体的に取り付けられる第2のヒンジ部材33と、ばね部材34とからなる。
【0031】
図2に示すように、第2のヒンジ部材33はヒンジ取付部30に嵌め込み可能な外形を有する筒状体からなり、その軸心部には一端に開口する軸穴35が形成されている。
【0032】
一方、第1のヒンジ部材32はヒンジ取付部29に嵌め込み可能な外形を有する取付部36と、該取付部36の一端から軸線方向に突出して第2のヒンジ部材33の軸穴35に回動可能に嵌合する軸部37とを一体に形成したものである。
【0033】
軸部37にはその軸線方向に沿って外周面に開口するスリット溝38が形成されており、上記ばね部材34は、スリット溝38から一部が外に突出するようにスリット溝38に収容されるようになっている。
【0034】
なお、この実施形態においては、第1のヒンジ部材32における取付部36は軸部37よりも大きな径方向サイズを有している。
また、スリット溝38は軸部37の外周面から取付部36にかけて軸線方向に連続形成されている。
すなわち、スリット溝38は軸部37の先端近傍から取付部36の後端近傍まで連続して延びている。
【0035】
スリット溝38は、ばね部材34を無理なく出し入れでき、且つ、スリット溝38の中でばね部材34を軸部37の径方向に無理なく弾性変形させることができるとともに、ばね部材34がスリット溝38内でがたつかない程度の溝幅と長さを有する。
【0036】
第2のヒンジ部材33の軸穴35の内周面には、ばね部材34の一部を受容することができる断面略V字形の2つの凹溝39、40が軸穴35の周方向に所定間隔(ここでは略180°の角度間隔)を隔てて形成されている。
【0037】
この実施形態においては、凹溝39、40が軸穴35の軸線方向に延びて軸穴35とともに第2のヒンジ部材33の一端に開口している。
【0038】
さらに、この実施形態においては、ばね部材34はばね鋼線からなり、スリット溝38の底部に当接され、且つ、該底部に沿って延びる基部34aと、該基部34aの一端からスリット溝38の外に向かって略C字状若しくは略U字状にカーブして延びるアーム部34bとを有しており、該アーム部34bの先端近傍34cがスリット溝38の外に突出可能な形状となっている。
【0039】
さらに詳しくは、この実施形態におけるばね部材34のアーム部34bは、その先端近傍34cがスリット溝38の外に突出するとき、アーム部34bの先端34dがスリット溝38内に入り込んだ状態を保つように、アーム部34bの先端近傍34cから先端34dにかけて基部34aの方向にカーブされている。
【0040】
上記構成を有するヒンジ装置は、スリット溝38にばね部材34を収容し、第2のヒンジ部材33の軸穴35に第1のヒンジ部材32の軸部37を嵌合した状態で、第1のヒンジ部材32及び第2のヒンジ部材33を機器本体21及びカバー体22のヒンジ取付部29、30に一体的、すなわち、回動不可の状態で取り付けることにより、機器本体21及びカバー体22を互いに開閉動作可能に連結することができる。
【0041】
また、軸部37を軸穴35内で相対的に回動させるとき、軸部37のスリット溝38が軸穴35の内周面に形成されている2つの凹溝39、40のうちの一方又は他方と連通する位置に到達すると、スリット溝38に収容されたばね部材34の一部(アーム部34bの先端近傍34c)が、ばね部材34自体のばね力によりスリット溝38から外方に突出して一方の凹溝39又は他方の凹溝40内に嵌入することにより、第1のヒンジ部材32の軸部37に対する第2のヒンジ部材33の回動をばね部材34の適度な力により規制することができる。
【0042】
したがって、スリット溝38が2つの凹溝39、40の各々と連通する位置を機器本体21及びカバー体22の閉状態及び開状態に対応させることにより、機器本体21及びカバー体22を開状態又は閉状態に保持させることができる。
【0043】
好ましくは、図6に示すように、機器本体21に対しカバー体22が開いた状態から閉じた位置A1に到達したとき、ばね部材34の先端近傍34cが一方の凹溝39の中心よりも手前の傾斜面39aに当接するように第1及び第2のヒンジ部材32、33の取り付け位置が設定される。
これにより、ばね部材34が一方の凹溝39の手前側(図6中右側)の傾斜面39aを押圧する力により、カバー体22をさらに閉じようとする付勢力が働くので、この適度な力によりカバー体22をがたつきなく閉状態に保つことができる。
【0044】
同様に、機器本体21に対しカバー体22が閉じた位置A1から最も開いた角度θをなす位置A2に到達したとき、ばね部材34の先端近傍34cが他方の凹溝40の中心よりも手前側(図6中右側)の傾斜面40aに当接するように、凹溝39、40の位置が設定される。
これにより、ばね部材34が他方の凹溝40の手前傾斜面40aを押圧する力により、カバー体22をさらに開こうとする付勢力が働くので、この適度な力によりカバー体22をがたつきなく開状態(位置A2)に保つことができる。
【0045】
一方、スリット溝38内のばね部材34の突出部分、すなわち、先端近傍34cが一方の凹溝39又は他方の凹溝40内に嵌入しているとき、軸部37に対し、第2のヒンジ部材33に適度の回転力を加えると、ばね部材34の先端近傍34cが、断面略V字形をなす凹溝39、40の傾斜面で押されてスリット溝38内に押し戻されることにより、ばね部材34による第2のヒンジ部材33の回動規制が解除されるので、第2のヒンジ部材33を回動させることができるようになる。
【0046】
上記構成のヒンジ装置において、第1のヒンジ部材32及び第2のヒンジ部材33は各種材料で作ることができるが、第1のヒンジ部材32を硬質の合成樹脂材で、また、第2のヒンジ部材33を金属で作ることが好ましい。
【0047】
上記構成のヒンジ装置は、図2に示すように、僅か3つの部品で構成することができるので、部品コスト及び部品の組み付け工数を大きく削減することができる。
【0048】
特に、軸部37のスリット溝38に収容されるばね部材34は、凹溝39、40に対し軸部37及び軸穴35の半径方向に係合するものであり、軸部37と一体の第1のヒンジ部材32又は第2のヒンジ部材33に対し軸線方向へのばね付勢力を付与することはないから、第1のヒンジ部材32と第2のヒンジ部材33との間に軸線方向への抜け止め構造を設ける必要がない。
【0049】
したがって、抜け止め用E−リングやそのかしめ止めのための治工具等を必要とせず、簡単にヒンジ装置31を組み立てることができるようになる。
【0050】
また、上記構成のヒンジ装置31においては、ばね部材34の基部34aがスリット溝38の底部に沿って延びる形状を有するので、ばね部材34の基部34aをスリット溝38の底部に当接させることにより、ばね部材34をスリット溝38内に安定に収容することができる。
【0051】
また、ばね部材34のアーム部34bの先端近傍34cがスリット溝38の外に突出可能であるので、スリット溝38が凹溝39、40と連通する位置にあるとき、ばね部材34自体のばね力によってアーム部34bの先端近傍34cをスリット溝38から突出させ凹溝39、40に嵌入させることができる。
【0052】
このような構成を有するばね部材34はばね鋼線の曲げ加工により容易に作ることができるので、ヒンジ装置31の低コスト化を図ることができる。
【0053】
さらに、上記構成のヒンジ装置31においては、凹溝39、40が軸穴35の軸線方向に延びて軸穴35とともに第1のヒンジ部材32の一端に開口しているので、凹溝39、40の加工が容易であり、安価に精度良く作ることができるようになる。
【0054】
また、第1のヒンジ部材32の軸部37を第2のヒンジ部材33の軸穴35内に嵌め込むときに、軸部37のスリット溝38に収容したばね部材34の突出部分、すなわち、先端近傍34cをスリット溝38内に押し込む力を必要とせず、凹溝39、40に嵌入させた状態で軸部37を軸穴35内に嵌め込むことができるので、ヒンジ装置の組み立て作業を容易に行うことができるようになる。
【0055】
さらに、上記構成のヒンジ装置31においては、第1のヒンジ部材32における取付部36が軸部37よりも大きな径方向サイズを有するので、機器本体21に対し容易に大きな強度で取り付けることができる。
【0056】
また、スリット溝38は軸部37の外周面から取付部36にかけて軸線方向に連続して形成されているので、スリット溝38に収容できるばね部材34のサイズをより大きくすることができる。
【0057】
したがって、軸部37の軸線方向に大きなサイズを有し、且つ、軸部37の径方向に弾性変形しやすいばね部材34をスリット溝38に収容することができることとなり、ばね力設定の容易なヒンジ装置を提供できるようになる。
【0058】
図7は本発明に係るヒンジ装置の他の実施形態を示したものである。
同図において上記実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号が付してある。
【0059】
同図に示すヒンジ装置は、第1のヒンジ部材32の軸部37に2つのスリット溝38、38を形成し、両スリット溝38、38にそれぞればね部材34、34を収容したものである。
両スリット溝38、38は、軸部37の略直径方向に対向してその外周面に開口する開口部を有している。
そして、両スリット溝38、38に収容されたばね部材34、34は、第2のヒンジ部材33の軸穴35の内周面に形成されている2つの凹溝39、40に対し、同時に嵌入するように構成されている。
【0060】
上記構成のヒンジ装置においては、第2のヒンジ部材33と軸部37との間に2つのばね部材34、34による付勢力をバランス良く作用させることができるので、軸部37に対する第2のヒンジ部材33の回動、回動規制及びその解除をバランス良く行わせることができるようになる。
【0061】
以上図示実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態の態様のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内でその構成要素に種々の変更を加えることができる。
【0062】
例えば、ばね部材34は上記実施形態の形状に限定されず、例えば、スリット溝の底面に沿って延びる基部の両端からアーム部が延びて両アーム部の先端近傍がスリット溝から外部に突出する形状であってもよい。
【0063】
また、本発明によるヒンジ装置は折畳式携帯電話に限らず、小型の折畳式モバイルコンピュータ等、他の折畳式機器にも同様に適用することができる。
【0064】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、部品点数が少なく構造が簡素で組み付けの容易な開閉保持用のヒンジ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る開閉保持用ヒンジ装置を折畳式携帯電話機に適用した場合の一実施形態を示す折畳式携帯電話機の斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るヒンジ装置の分解斜視図である。
【図3】図2のヒンジ装置を組み立てた状態の縦断面図である。
【図4】図2のヒンジ装置を組み立てた状態の右側面図である。
【図5】ヒンジ装置の図3中5−5線に沿った断面図である。
【図6】ヒンジ装置を組み込んだ折畳式携帯電話機が閉状態のときの図5同様の拡大断面図である。
【図7】本発明の他の実施形態を示すヒンジ装置の図5と類似の断面図である。
【図8】(a)、(b)、(c)はそれぞれ従来の折畳式機器の開閉保持用ヒンジ装置を示す左側面図、正面図、右側面図である。
【図9】図8に示すヒンジ装置の図8(a)中9−9線に沿った断面図である。
【図10】図8に示すヒンジ装置の図8(a)中10−10線に沿った要部断面図である。
【符号の説明】
21 機器本体(一方の折畳み部材)
22 カバー体(他方の折畳み部材)
29 本体側ヒンジ取付部
30 カバー体側ヒンジ取付部
31 ヒンジ装置
32 第1のヒンジ部材
33 第2のヒンジ部材
34 ばね部材
35 軸穴
36 取付部
37 軸部
38 スリット溝
39、40 凹溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、折畳式機器の開閉保持用ヒンジ装置に関し、特に部品点数が少なく構造が簡素で組み付けの容易なヒンジ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば折畳式電話機や折畳式モバイルコンピュ−タ等のような折畳式機器は、例えば上面にボタンキー等を配置した機器本体(第1の折畳み部材)と、前面に例えば表示部等を配置したカバー体(第2の折畳み部材)とを開閉保持用ヒンジ装置を介して連結したものとなっており、また、この開閉保持用ヒンジ装置により、機器本体に対しカバー体を閉じた状態(すなわち両者を折り畳んだ状態)と、開いた状態とにおいてそれぞれ保持できるものとなっている。
【0003】
図8から図10までは従来の一般的な折畳式電話機における開閉保持用ヒンジ装置の構造を示したものである。
これらの図を参照すると、ヒンジ装置は、機器本体側のヒンジ取付部1に回転不可に装着される本体側デスク(第1のヒンジ部材)2と、カバー体側のヒンジ取付部3に回転不可に装着されるカバー側ディスク(第2のヒンジ部材)4とを備えている。
【0004】
カバー側ディスク4の軸心部にはシャフト5の基端部が回転不可に嵌合しており、シャフト5の先端部側には本体側デスク2が回転可能に嵌合している。そして、シャフト5の先端部外周に形成された周溝に係合して装着された抜止め用のE−リング6により、本体側デスク2がシャフト5の先端部から抜け止めされている。
【0005】
さらに、本体側デスク2とカバー側ディスク4との間において、シャフト5の外周には可動ディスク7が回動可能に且つシャフト5の軸線に沿った方向に変位可能に嵌合しており、この可動ディスク7は本体側デスク2に対してはその突出部2aにより回転不可に且つシャフト5の軸線に沿った方向に変位可能に係合している。
そして、可動ディスク7と本体側デスク2との間には可動ディスク7をカバー側ディスク4に向けて押圧するコイルばね8が介装されている。
【0006】
可動ディスク7と向かい合うカバー側ディスク4の端面には半径方向に延びる略V字形断面の2つの凹溝4a、4bが周方向に略180°の角度を隔てて形成されており、一方、カバー側ディスク4と向かい合う可動ディスク7の端面には上記凹溝4a、4b内に嵌入可能な略半球状の2つの突起部7a、7bが周方向に略180°の角度を隔てて形成されている。
【0007】
上記構成のヒンジ装置を組み込んだ携帯電話機は、カバー側ディスク部に固定されたシャフト5が本体側デスク2に対し軸線回りに回動することにより、カバー体が機器本体に対し開閉動作可能とされている。
また、可動ディスク7の突起部7a、7bがコイルばね8の押圧力を受けてカバー側ディスク部4の一方の凹溝4a又は他方の凹溝4bに嵌入することにより、カバー体が機器本体に対し閉位置又は開位置に保持可能となっている。
【発明が解決しようとする課題】
上記したヒンジ装置において、カバー側ディスク4、シャフト5、可動ディスク7,コイルばね8、及びE−リング6は一般に金属材で形成され、一方、本体側デスク2は硬質の合成樹脂材で形成される。
さらに、本体側デスク2におけるE−リング6との接触面及びコイルばね8との接触面には良好な滑動性を確保するために、ナイロンワッシャ9、10が取り付けられる。
【0008】
したがって、上記した従来のヒンジ装置は計8つの構成部品からなり、部品コストが高くつくとともに、組み付け工数も多く組み付け作業に時間がかかる。特に、ヒンジ装置の部品組み付け工程の最後に、コイルばね8のばね力に抗してE−リング6をシャフト5にかしめて取り付ける作業が困難であった。
【0009】
したがって、本発明は上記課題を解決し、部品点数が少なく構造が簡素で組み付けの容易な開閉保持用のヒンジ装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、折畳式機器における一対の折畳み部材を開閉動作可能に連結するとともに、前記一対の折畳み部材を開状態及び閉状態に保持することができるヒンジ装置であって、一方の折畳み部材に一体的に取り付けられる第1のヒンジ部材と、他方の折畳み部材に一体的に取り付けられる第2のヒンジ部材と、ばね部材とからなり、前記第2のヒンジ部材は軸穴を有し、前記第1のヒンジ部材は前記他方の折畳み部材に取り付けられる取付部と前記第2のヒンジ部材の軸穴に回動可能に嵌合する軸部とを一体に有し、前記ばね部材は、前記軸部の外周面に開口するスリット溝から一部が外に突出するように前記スリット溝に収容されており、前記第2のヒンジ部材の軸穴の内周面には、前記ばね部材の一部を受容することができる断面略V字形の2つの凹溝が軸穴の周方向に所定間隔を隔てて形成されていることを特徴とするヒンジ装置を提供する。
【0011】
上記構成を有するヒンジ装置は、スリット溝にばね部材を収容し、第2のヒンジ部材の軸穴に第1のヒンジ部材の軸部を嵌合した状態で、第1のヒンジ部材及び第2のヒンジ部材を一対の折畳み部材のヒンジ取付部に取り付けることにより、一対の折畳み部材を互いに開閉動作可能に連結することができる。
【0012】
また、軸部を軸穴内で相対的に回動させるとき、軸部のスリット溝が軸穴の内周面に形成されている2つの凹溝のうちの一方又は他方と連通する位置に到達すると、スリット溝に収容されたばね部材の一部が、ばね部材自体のばね力によりスリット溝から突出して凹溝内に嵌入することにより、第1のヒンジ部材の軸部に対する第2のヒンジ部材の回動をばね部材の適度な力で規制することができる。
したがって、スリット溝が2つの凹溝の各々と連通する位置を一対の折畳み部材の閉状態及び開状態に対応させることにより、一対の折畳み部材を開状態又は閉状態に保持可能とすることができる。
【0013】
そして、スリット溝内のばね部材の一部が突出して凹溝内に嵌入しているとき、軸部に対し第2のヒンジ部材に適度の回転力を加えると、ばね部材の該突出部分が、断面略V字形をなす凹溝の内面で押されてスリット溝内に押し戻されることにより、ばね部材による第2のヒンジ部材の回動規制を解除することができる。
【0014】
したがって、一対の折畳み部材を開状態又は閉状態に保持できるとともに、適度な力で開状態及び閉状態から解除させることができる。
【0015】
そして、上記構成のヒンジ装置は、僅か3つの部品で構成することができるので、部品コスト及び部品の組み付け工数を大きく削減することができる。
【0016】
特に、軸部のスリット溝に収容されるばね部材は、凹溝に対し軸部及び軸穴の半径方向に係合するものであり、軸部と一体の第1のヒンジ部材又は第2のヒンジ部材に対し軸線方向へのばね付勢力を付与することはないから、第1のヒンジ部材と第2のヒンジ部材との間に軸線方向への抜け止め構造を必要としない。
したがって、抜け止め用E−リングやそのかしめ止めのための治工具等を必要とせず、簡単にヒンジ装置を組み立てることができるようになる。
【0017】
好ましくは、上記構成のヒンジ装置において、前記ばね部材はばね鋼線からなり、前記スリット溝の底部に当接され、且つ、該底部に沿って延びる基部と、該基部の一端から前記スリット溝の外に向かって略C字状若しくは略U字状にカーブして延びるアーム部とを有し、該アーム部の先端近傍がスリット溝の外に突出可能な構成とされる。
【0018】
上記構成のヒンジ装置においては、ばね部材の基部をスリット溝の底部に当接させることにより、ばね部材をスリット溝内に安定に収容することができる。
また、ばね部材のアーム部の先端近傍がスリット溝の外に突出可能であるので、スリット溝が凹溝と連通する位置にあるとき、ばね部材自体のばね力によってアーム部の先端近傍をスリット溝から突出させ凹溝に嵌入させることができる。
【0019】
このような構成を有するばね部材はばね鋼線の曲げ加工により容易に作ることができるので、ヒンジ装置の低コスト化を図ることができる。
【0020】
また好ましくは、上記構成のヒンジ装置において、前記凹溝が前記軸穴の軸線方向に延びて前記軸穴とともに前記第2のヒンジ部材の一端に開口した構成とされる。
【0021】
上記構成のヒンジ装置においては、凹溝が軸穴の軸線方向に延びて第2のヒンジ部材の一端に開口しているので、凹溝の加工が容易であり、安価に精度良く作ることができるようになる。
また、第1のヒンジ部材の軸部を第2のヒンジ部材の軸穴内に嵌め込むときに、軸部のスリット溝に収容したばね部材の突出部分をスリット溝内に押し込む力を必要とせず、凹溝に嵌入させた状態で軸部を軸穴内に嵌め込むことができるので、組み立て作業を容易に行うことができるようになる。
【0022】
また好ましくは、上記構成のヒンジ装置において、前記第1のヒンジ部材における前記取付部は前記軸部よりも大きな径方向サイズを有し、前記スリット溝は前記軸部の外周面から前記取付部にかけて軸線方向に連続形成される。
【0023】
上記構成のヒンジ装置においては、第1のヒンジ部材における取付部が軸部よりも大きな径方向サイズを有するので、折畳み部材に対し容易に大きな強度で取り付けることができる。
また、スリット溝は軸部の外周面から取付部にかけて軸線方向に連続して形成されているので、スリット溝に収容できるばね部材のサイズをより大きくすることができる。
したがって、軸部の軸線方向に大きなサイズを有し、且つ、軸部の径方向に弾性変形しやすいばね部材をスリット溝に収容することができることとなり、ばね力設定の容易なヒンジ装置を提供できるようになる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【0025】
図1から図6までは本発明に係る開閉保持用ヒンジ装置を折畳式携帯電話機に適用した場合の一実施形態を示したものである。
図1は折畳式携帯電話機の斜視図であり、図2はヒンジ装置の分解斜視図である。
図3は図2のヒンジ装置を組み立てた状態の縦断面図であり、図4は図2のヒンジ装置を組み立てた状態の右側面図である。
【0026】
図5は図3中5−5線に沿った断面図であり、図6はヒンジ装置を組み込んだ折畳式携帯電話機が閉状態のときの図5と同様の拡大断面図である。
【0027】
図1を参照すると、折畳式携帯電話機は一対の折畳み部材をなす機器本体21及びカバー体22を有しており、機器本体21とカバー体22とは後述する開閉保持用ヒンジ装置31により、開閉動作可能に連結されている。
【0028】
機器本体21にはテンキー23やファンクションキー24、マイク25等が配設されている。
一方、カバー体22には表示用液晶ディスプレイ26、スピーカー27、アンテナ28等が配設されている。
【0029】
機器本体21の基端には2つの筒状の本体側ヒンジ取付部29が横方向に間隔をあけて同軸に設けられており、カバー体22の基端には2つの筒状のカバー側ヒンジ取付部30が本体側ヒンジ取付部29の内側に隣接するように同軸に設けられている。
【0030】
次に、図2から図6までを参照すると、上記折畳式携帯電話機に組み込まれる開閉保持用ヒンジ装置31は、一方の折畳み部材、例えば、機器本体21のヒンジ取付部29に嵌め込まれて一体的に取り付けられる第1のヒンジ部材32と、他方の折畳み部材、すなわち、ここではカバー体22のヒンジ取付部30に嵌め込まれて一体的に取り付けられる第2のヒンジ部材33と、ばね部材34とからなる。
【0031】
図2に示すように、第2のヒンジ部材33はヒンジ取付部30に嵌め込み可能な外形を有する筒状体からなり、その軸心部には一端に開口する軸穴35が形成されている。
【0032】
一方、第1のヒンジ部材32はヒンジ取付部29に嵌め込み可能な外形を有する取付部36と、該取付部36の一端から軸線方向に突出して第2のヒンジ部材33の軸穴35に回動可能に嵌合する軸部37とを一体に形成したものである。
【0033】
軸部37にはその軸線方向に沿って外周面に開口するスリット溝38が形成されており、上記ばね部材34は、スリット溝38から一部が外に突出するようにスリット溝38に収容されるようになっている。
【0034】
なお、この実施形態においては、第1のヒンジ部材32における取付部36は軸部37よりも大きな径方向サイズを有している。
また、スリット溝38は軸部37の外周面から取付部36にかけて軸線方向に連続形成されている。
すなわち、スリット溝38は軸部37の先端近傍から取付部36の後端近傍まで連続して延びている。
【0035】
スリット溝38は、ばね部材34を無理なく出し入れでき、且つ、スリット溝38の中でばね部材34を軸部37の径方向に無理なく弾性変形させることができるとともに、ばね部材34がスリット溝38内でがたつかない程度の溝幅と長さを有する。
【0036】
第2のヒンジ部材33の軸穴35の内周面には、ばね部材34の一部を受容することができる断面略V字形の2つの凹溝39、40が軸穴35の周方向に所定間隔(ここでは略180°の角度間隔)を隔てて形成されている。
【0037】
この実施形態においては、凹溝39、40が軸穴35の軸線方向に延びて軸穴35とともに第2のヒンジ部材33の一端に開口している。
【0038】
さらに、この実施形態においては、ばね部材34はばね鋼線からなり、スリット溝38の底部に当接され、且つ、該底部に沿って延びる基部34aと、該基部34aの一端からスリット溝38の外に向かって略C字状若しくは略U字状にカーブして延びるアーム部34bとを有しており、該アーム部34bの先端近傍34cがスリット溝38の外に突出可能な形状となっている。
【0039】
さらに詳しくは、この実施形態におけるばね部材34のアーム部34bは、その先端近傍34cがスリット溝38の外に突出するとき、アーム部34bの先端34dがスリット溝38内に入り込んだ状態を保つように、アーム部34bの先端近傍34cから先端34dにかけて基部34aの方向にカーブされている。
【0040】
上記構成を有するヒンジ装置は、スリット溝38にばね部材34を収容し、第2のヒンジ部材33の軸穴35に第1のヒンジ部材32の軸部37を嵌合した状態で、第1のヒンジ部材32及び第2のヒンジ部材33を機器本体21及びカバー体22のヒンジ取付部29、30に一体的、すなわち、回動不可の状態で取り付けることにより、機器本体21及びカバー体22を互いに開閉動作可能に連結することができる。
【0041】
また、軸部37を軸穴35内で相対的に回動させるとき、軸部37のスリット溝38が軸穴35の内周面に形成されている2つの凹溝39、40のうちの一方又は他方と連通する位置に到達すると、スリット溝38に収容されたばね部材34の一部(アーム部34bの先端近傍34c)が、ばね部材34自体のばね力によりスリット溝38から外方に突出して一方の凹溝39又は他方の凹溝40内に嵌入することにより、第1のヒンジ部材32の軸部37に対する第2のヒンジ部材33の回動をばね部材34の適度な力により規制することができる。
【0042】
したがって、スリット溝38が2つの凹溝39、40の各々と連通する位置を機器本体21及びカバー体22の閉状態及び開状態に対応させることにより、機器本体21及びカバー体22を開状態又は閉状態に保持させることができる。
【0043】
好ましくは、図6に示すように、機器本体21に対しカバー体22が開いた状態から閉じた位置A1に到達したとき、ばね部材34の先端近傍34cが一方の凹溝39の中心よりも手前の傾斜面39aに当接するように第1及び第2のヒンジ部材32、33の取り付け位置が設定される。
これにより、ばね部材34が一方の凹溝39の手前側(図6中右側)の傾斜面39aを押圧する力により、カバー体22をさらに閉じようとする付勢力が働くので、この適度な力によりカバー体22をがたつきなく閉状態に保つことができる。
【0044】
同様に、機器本体21に対しカバー体22が閉じた位置A1から最も開いた角度θをなす位置A2に到達したとき、ばね部材34の先端近傍34cが他方の凹溝40の中心よりも手前側(図6中右側)の傾斜面40aに当接するように、凹溝39、40の位置が設定される。
これにより、ばね部材34が他方の凹溝40の手前傾斜面40aを押圧する力により、カバー体22をさらに開こうとする付勢力が働くので、この適度な力によりカバー体22をがたつきなく開状態(位置A2)に保つことができる。
【0045】
一方、スリット溝38内のばね部材34の突出部分、すなわち、先端近傍34cが一方の凹溝39又は他方の凹溝40内に嵌入しているとき、軸部37に対し、第2のヒンジ部材33に適度の回転力を加えると、ばね部材34の先端近傍34cが、断面略V字形をなす凹溝39、40の傾斜面で押されてスリット溝38内に押し戻されることにより、ばね部材34による第2のヒンジ部材33の回動規制が解除されるので、第2のヒンジ部材33を回動させることができるようになる。
【0046】
上記構成のヒンジ装置において、第1のヒンジ部材32及び第2のヒンジ部材33は各種材料で作ることができるが、第1のヒンジ部材32を硬質の合成樹脂材で、また、第2のヒンジ部材33を金属で作ることが好ましい。
【0047】
上記構成のヒンジ装置は、図2に示すように、僅か3つの部品で構成することができるので、部品コスト及び部品の組み付け工数を大きく削減することができる。
【0048】
特に、軸部37のスリット溝38に収容されるばね部材34は、凹溝39、40に対し軸部37及び軸穴35の半径方向に係合するものであり、軸部37と一体の第1のヒンジ部材32又は第2のヒンジ部材33に対し軸線方向へのばね付勢力を付与することはないから、第1のヒンジ部材32と第2のヒンジ部材33との間に軸線方向への抜け止め構造を設ける必要がない。
【0049】
したがって、抜け止め用E−リングやそのかしめ止めのための治工具等を必要とせず、簡単にヒンジ装置31を組み立てることができるようになる。
【0050】
また、上記構成のヒンジ装置31においては、ばね部材34の基部34aがスリット溝38の底部に沿って延びる形状を有するので、ばね部材34の基部34aをスリット溝38の底部に当接させることにより、ばね部材34をスリット溝38内に安定に収容することができる。
【0051】
また、ばね部材34のアーム部34bの先端近傍34cがスリット溝38の外に突出可能であるので、スリット溝38が凹溝39、40と連通する位置にあるとき、ばね部材34自体のばね力によってアーム部34bの先端近傍34cをスリット溝38から突出させ凹溝39、40に嵌入させることができる。
【0052】
このような構成を有するばね部材34はばね鋼線の曲げ加工により容易に作ることができるので、ヒンジ装置31の低コスト化を図ることができる。
【0053】
さらに、上記構成のヒンジ装置31においては、凹溝39、40が軸穴35の軸線方向に延びて軸穴35とともに第1のヒンジ部材32の一端に開口しているので、凹溝39、40の加工が容易であり、安価に精度良く作ることができるようになる。
【0054】
また、第1のヒンジ部材32の軸部37を第2のヒンジ部材33の軸穴35内に嵌め込むときに、軸部37のスリット溝38に収容したばね部材34の突出部分、すなわち、先端近傍34cをスリット溝38内に押し込む力を必要とせず、凹溝39、40に嵌入させた状態で軸部37を軸穴35内に嵌め込むことができるので、ヒンジ装置の組み立て作業を容易に行うことができるようになる。
【0055】
さらに、上記構成のヒンジ装置31においては、第1のヒンジ部材32における取付部36が軸部37よりも大きな径方向サイズを有するので、機器本体21に対し容易に大きな強度で取り付けることができる。
【0056】
また、スリット溝38は軸部37の外周面から取付部36にかけて軸線方向に連続して形成されているので、スリット溝38に収容できるばね部材34のサイズをより大きくすることができる。
【0057】
したがって、軸部37の軸線方向に大きなサイズを有し、且つ、軸部37の径方向に弾性変形しやすいばね部材34をスリット溝38に収容することができることとなり、ばね力設定の容易なヒンジ装置を提供できるようになる。
【0058】
図7は本発明に係るヒンジ装置の他の実施形態を示したものである。
同図において上記実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号が付してある。
【0059】
同図に示すヒンジ装置は、第1のヒンジ部材32の軸部37に2つのスリット溝38、38を形成し、両スリット溝38、38にそれぞればね部材34、34を収容したものである。
両スリット溝38、38は、軸部37の略直径方向に対向してその外周面に開口する開口部を有している。
そして、両スリット溝38、38に収容されたばね部材34、34は、第2のヒンジ部材33の軸穴35の内周面に形成されている2つの凹溝39、40に対し、同時に嵌入するように構成されている。
【0060】
上記構成のヒンジ装置においては、第2のヒンジ部材33と軸部37との間に2つのばね部材34、34による付勢力をバランス良く作用させることができるので、軸部37に対する第2のヒンジ部材33の回動、回動規制及びその解除をバランス良く行わせることができるようになる。
【0061】
以上図示実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態の態様のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内でその構成要素に種々の変更を加えることができる。
【0062】
例えば、ばね部材34は上記実施形態の形状に限定されず、例えば、スリット溝の底面に沿って延びる基部の両端からアーム部が延びて両アーム部の先端近傍がスリット溝から外部に突出する形状であってもよい。
【0063】
また、本発明によるヒンジ装置は折畳式携帯電話に限らず、小型の折畳式モバイルコンピュータ等、他の折畳式機器にも同様に適用することができる。
【0064】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、部品点数が少なく構造が簡素で組み付けの容易な開閉保持用のヒンジ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る開閉保持用ヒンジ装置を折畳式携帯電話機に適用した場合の一実施形態を示す折畳式携帯電話機の斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るヒンジ装置の分解斜視図である。
【図3】図2のヒンジ装置を組み立てた状態の縦断面図である。
【図4】図2のヒンジ装置を組み立てた状態の右側面図である。
【図5】ヒンジ装置の図3中5−5線に沿った断面図である。
【図6】ヒンジ装置を組み込んだ折畳式携帯電話機が閉状態のときの図5同様の拡大断面図である。
【図7】本発明の他の実施形態を示すヒンジ装置の図5と類似の断面図である。
【図8】(a)、(b)、(c)はそれぞれ従来の折畳式機器の開閉保持用ヒンジ装置を示す左側面図、正面図、右側面図である。
【図9】図8に示すヒンジ装置の図8(a)中9−9線に沿った断面図である。
【図10】図8に示すヒンジ装置の図8(a)中10−10線に沿った要部断面図である。
【符号の説明】
21 機器本体(一方の折畳み部材)
22 カバー体(他方の折畳み部材)
29 本体側ヒンジ取付部
30 カバー体側ヒンジ取付部
31 ヒンジ装置
32 第1のヒンジ部材
33 第2のヒンジ部材
34 ばね部材
35 軸穴
36 取付部
37 軸部
38 スリット溝
39、40 凹溝
Claims (4)
- 折畳式機器における一対の折畳み部材を開閉動作可能に連結するとともに、前記一対の折畳み部材を開状態及び閉状態に保持することができるヒンジ装置であって、一方の折畳み部材のヒンジ取付部に一体的に取り付けられる第1のヒンジ部材と、他方の折畳み部材のヒンジ取付部に一体的に取り付けられる第2のヒンジ部材と、ばね部材とからなり、前記第2のヒンジ部材は軸穴を有し、前記第1のヒンジ部材は前記他方の折畳み部材に取り付けられる取付部と前記第2のヒンジ部材の軸穴に回動可能に嵌合する軸部とを一体に有し、前記ばね部材は、前記軸部の外周面に開口するスリット溝から一部が外に突出するように前記スリット溝に収容されており、前記第2のヒンジ部材の軸穴の内周面には、前記ばね部材の一部を受容することができる断面略V字形の2つの凹溝が軸穴の周方向に所定間隔を隔てて形成されていることを特徴とする折畳式機器の開閉保持用ヒンジ装置。
- 請求項1記載のヒンジ装置において、前記ばね部材はばね鋼線からなり、前記スリット溝の底部に当接され且つ該底部に沿って延びる基部と、該基部の一端から前記スリット溝の外に向かって略C字状若しくは略U字状にカーブして延びるアーム部とを有し、該アーム部の先端近傍がスリット溝の外に突出可能であることを特徴とするヒンジ装置。
- 請求項1記載のヒンジ装置において、前記凹溝が前記軸穴の軸線方向に延びて前記軸穴とともに前記第2のヒンジ部材の一端に開口していることを特徴とするヒンジ装置。
- 請求項1記載のヒンジ装置において、前記第1のヒンジ部材における前記取付部は前記軸部よりも大きな径方向サイズを有し、前記スリット溝は前記軸部の外周面から前記取付部にかけて軸線方向に連続形成されていることを特徴とするヒンジ装置。
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2002
- 2002-07-19 JP JP2002210412A patent/JP2004052887A/ja active Pending
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