【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、本体と蓋体とを展開及び折り畳み可能に連結するヒンジに関し、特に、折り畳んだ状態を維持すると共に簡単な操作で展開させることができ、その後、蓋体を本体に対して任意の角度に保持できる多段階展開装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の受話部及び送話部のように、本体及び蓋体とを展開及び折り畳み可能にヒンジを用いて連結した物品が知られている。このような物品として、近年、本体及び蓋体を折り畳んだ状態で維持し、使用時に簡単な操作で蓋体を展開できるものと、本体に対する蓋体の展開角度を任意な位置に保持できるものとが上市されている。
【０００３】
このうち、簡単な操作で蓋体を展開できる物品に好適なヒンジとして、折り畳んだ状態を維持する機能と簡単な操作で展開できる機能とを一本の軸部材に集約することにより、製造を容易にすると共に小型化したヒンジとして、特開平１０−２４６２２２号公報に記載されたヒンジユニットが知られている。
【０００４】
図５は、従来のヒンジユニットを示したものであり、蓋体を本体に折り畳んだ状態（蓋体が閉じた状態）の側面図である。図６は、従来のヒンジユニットを示したものであり、蓋体を途中まで開いた状態の側面図である。図７は、従来のヒンジユニットを示したものであり、蓋体を全開位置まで開いた状態の側面図である。
【０００５】
図５に示したように、蓋体Ｃが閉じている状態では、第１カム体４０のカム面４２の頂部４２ａと、第２カム体４１のカム面４２の谷部４２ｂとが、噛み合っておらず、カム面４２，４２同士が全面に亘って当接していない。すなわち、第１カム体４０は、圧縮コイルばね４３で付勢された第２カム体４１に押されて、矢印Ｆ方向へシャフト４４を中心として回転しようしており、蓋体Ｃを本体Ｂに押圧している。このため、蓋体Ｃは、ガタ付くことなく本体Ｂの一部をカバーすることができ、蓋体Ｃを逆さにしても開放しない。
【０００６】
図６に示したように、矢印Ｍ方向へ蓋体Ｃを、圧縮コイルばね４３の付勢力に抗して開放させると、カム面４２の機能によって、第２カム体４１が第１カム体４０に押されるようにして、収納部４５の奥方へ押し戻される。そして、第１カム体４０及び第２カム体４１のカム面４２の頂部４２ａ，４２ａ同士が突き合う位置まで開放させる。
【０００７】
この位置から、蓋体Ｃを矢印Ｍ方向へ若干開放させると、カム面４２の頂部４２ａが滑って、蓋体Ｃが自然とＭ方向に開放する。すなわち、カム面４２の機能によって、圧縮コイルばね４３の付勢力によって押される第２カム体４１の軸方向への移動力が、第１カム体４０の回転力に変換される。そして、蓋体Ｃは、図７に示すように、カム面４２，４２同士が全面に亘って当接する状態で停止する。
【０００８】
このように、従来の簡単な操作で蓋体Ｃを展開できるヒンジユニット４６では、第１カム体４０と第２カム体４１との突き合わせ面にカム面４２をそれぞれ形成することで、ヒンジユニット４６はコンパクトな設計となっている。
【０００９】
また、本体と蓋体との挟角を任意の角度に保持できる物品に好適なヒンジとしては、特開２００２−１５５９２６号公報に記載されたヒンジ装置が知られている。
【００１０】
図８は、従来のヒンジ装置の取付部を断面としたヒンジ装置の平面図である。図９は、従来のヒンジ装置の取付部を断面としたヒンジ装置の一部断面正面図である。図１０は、従来のヒンジ装置の取付部を断面としたフリーストップ状態を示した平面図である。
【００１１】
このヒンジ装置５０は、シャフト５１と、このシャフト５１の一端部に一体に設けられた固定カム５２と、シャフト５１に対して軸方向へ摺動可能かつ回転可能に取り付けられたスライディングカム５３と、このスライディングカム５３と固定カム５２との互いの対向面に設けられたカム機構５４と、シャフト５１に対しスライディングカム５３の回転を拘束させつつ回転可能に取り付けられた回り止め付きのケース体５５と、このケース体５５をシャフト５１から抜け出ないように係止する係止リング５６による係止手段と、スライディングカム５３を固定カム５２側へ圧接させるために、シャフト５１に環巻きさせつつケース体５５とスライディングカム５３との間に弾設した圧縮スプリング５７による弾性手段とを有し、カム機構５４は、互いに圧接嵌合し合う凹部５８と凸部５９で構成されており、この各凹部５８と凸部５９は互いに一方の凹部５８或は凸部５９と圧設する頂部５９ａ，５９ａと底部５８ｂ，５８ｂを有している。
【００１２】
そのため、構成部品の少ない簡単な構成で、相対的に開閉される固定側の本体Ｂと可動側の蓋体Ｃを所定の開閉角度から安定的に任意の角度で停止（これを、フリーストップという。）できる小型のヒンジ装置５０を提供できるので、特にに２つ折りタイプの携帯用電話機の開閉用ヒンジとして採用され得るものであった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した蓋体Ｃをワンタッチ操作で展開できるヒンジユニット４６は、第１カム体４０と第２カム体４１との突き合わせ面に形成されているカム面４２がその周方向に等間隔に２箇所配置された谷部４２ｂと頂部４２ａとからなる同一の形状を呈している。そして、蓋体Ｃの停止位置は、蓋体Ｃが閉じている全閉状態では、第１カム体４０のカム面４２の頂部４２ａと、第２カム体４１のカム面４２の谷部４２ｂとが、噛み合っておらず、カム面４２同士が全面に亘って当接していない。また、蓋体Ｃが全開位置の場合には、第１カム体４０及び第２カム体４１のカム面４２の頂部４２ａ，４２ａ同士が突き合う位置で第１カム体４０と第２カム体４１との動きが停止する。
【００１４】
つまり、第１カム体４０及び第２カム体４１のカム面４２の形状が蓋体Ｃを全閉か全開の二者択一の位置で停止させるものとして形成されているため、本体Ｂに対する蓋体Ｃの展開角度を任意の位置で停止させることができない。したがって、この従来のヒンジユニット４６を使用した携帯電話の場合には、蓋体Ｃが本体Ｂの表示画面とは別個独立して配置されている押釦スイッチ部のみのカバーとして使用するといった用途に限定される。そのため、本体Ｂと蓋体Ｃとがほぼ等しい大きさであって本体Ｂの表示画面を覆い尽くすような蓋体Ｃからなるデザインの場合のように、蓋体Ｃを本体Ｂに対して任意の角度で保持させるといった表示画面の見え方に拘るようなものには、使用できなかった。
【００１５】
また、上述した本体Ｂに対する蓋体Ｃの展開角度を任意の位置に保持できるヒンジ装置５０は、カム機構５４が互いに圧接嵌合し合う凹部５８と凸部５９で構成されており、この各凹部５８と凸部５９は互いに一方の凹部５８或は凸部５９と圧設する頂部５９ａ，５９ａと底部５８ｂ，５８ｂを有しているため、固定カム５２の頂部５９ａにスライディングカム５３の頂部５９ａが接触している状態（本体Ｂと蓋体Ｃとの挟角が２０〜１５０度）では、蓋体Ｃを開く場合も閉じる場合も変わりなく、蓋体Ｃが本体Ｂに対して任意の角度で停止できるフリーストップ状態となる。
【００１６】
そのため、この従来のヒンジ装置５０を使用した携帯電話では、通話等通常の使用状態においてはほぼ全開の位置で使用するにも拘わらず、全開位置まで開くために、フリーストップの停止力に逆らって人手で蓋体Ｃを開くといった動作が必要となり、取り扱いが煩わしいという問題があった。
【００１７】
そこで、この発明は、上記問題を解決すべく、本体に対して蓋体が閉じた折り畳み状態から使用状態の蓋体が最大に開いた全開位置に迅速に展開でき、全開位置から折り畳み位置までの間の所定角度内にあっては蓋体を任意の位置で固定することで使用者の好みの位置で保持できる、使い勝手のよい多段階展開装置を提供することを課題としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、本体と蓋体とが少なくとも一対の連結部によって折り畳み自在に連結され、前記蓋体を本体に対して折り畳んだ位置で係止状態となるロック手段を備えたヒンジ装置であって、前記折り畳んだ位置の係止状態を解除した場合に前記蓋体が全開位置まで一気に展開し、該全開位置から折り畳む行程にあっては前記蓋体が前記本体に対して任意の角度で停止できるフリーストップ手段を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記連結部のいずれか一方の連結部に固定される固定部と、該固定部に回動可能で同軸上に設けられ、かつ他方の連結部の周方向に係止されて配設される可動部と、前記蓋体を展開させる方向に付勢すると共に前記可動部を前記固定部から軸方向に離間させるように付勢する付勢手段とを有し、前記フリーストップ手段は、前記蓋体を折り畳んだ位置と全開位置とで係止状態にあり、前記蓋体を折り畳んだ位置における前記ロック手段の係止状態を解除する回転力が前記フリーストップ手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくて前記フリーストップ手段の係止状態を維持したまま前記蓋体が前記全開位置まで展開され、前記蓋体の全開位置における前記フリーストップ手段の係止状態を解除する回転力が前記ロック手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくて前記ロック手段の係止状態を維持したまま前記蓋体が折り畳まれることを特徴としている。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記フリーストップ手段は、平面に凹部を設けたカム面を有する第１カムと、前記凹部と係合する凸部を設けた第２カムとで構成され、前記凸部が前記凹部との係合が解かれた状態では前記凸部が前記平面上を摺動することを特徴としている。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記ロック手段は、周方向に沿って山部と谷部とが繰り返されるカム面を有する一対のカム部材からなるカム機構を構成し、前記山部及び前記谷部のカム面の左右の傾斜度が異なることを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記ねじりコイルバネの一端が該ねじりコイルバネに接する前記一方のカム部材の山部に埋め込まれていることを特徴としている。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項２乃至５のいずれか１つの構成に加えて、前記固定部の軸方向に挿入可能でかつ回転不能に取り付けることのできる軸部材を有し、該軸部材上に前記フリーストップ手段、ロック手段及び付勢手段を配置すると共に、該軸部材の先端部には前記可動部の壁面を貫通して前記可動部の外側に配置される抜け止め部材が係合できる係合部を有していることを特徴としている。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項６の構成に加えて、前記ねじりコイルバネの他端が前記軸部材の先端部に挿入されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７の構成に加えて、前記抜け止め部材には、意匠キャップが取り付けられる係合突起が設けられていることを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面に従って説明するが、この発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２７】
図１乃至４には、この発明の多段階展開ヒンジ装置に係る実施の形態を示す。
【００２８】
図１は、この発明の多段階展開ヒンジ装置に係る実施の形態を携帯電話に適用した場合の縦断面図である。
【００２９】
携帯電話の場合には、送話部が本体２に相当し、受話部が蓋体３に相当し、本体２と蓋体３とは少なくとも一対の連結部４ａ，４ｂによって折り畳み自在に連結されている。
【００３０】
連結部４ａ，４ｂのうちの一方の連結部４ａには、多段階展開ヒンジ装置１の固定部５が固定されており、他方の連結部４ｂには、固定部５に回動可能で同軸上に設けられ、かつ周方向に係止された状態の可動部６が配設されている。
【００３１】
また、多段階展開ヒンジ装置１には、蓋体３を展開させる方向に付勢すると共に、可動部６を固定部５から軸方向に離間させるように付勢する付勢手段を有している。具体的には付勢手段としてねじりコイルバネ７が使用されており、後述するフリーストップ手段やロック手段の保持力を高めるため、その補助として圧縮コイルバネ８を併用している。
【００３２】
固定部５と可動部６との間には、平面９に凹部１０を設けたカム面１１を有する略円板状の第１カム１２と、凹部１０と係合する凸部１３を設けた略円板状の第２カム１４とで構成されるフリーストップカム１５が設けられている。このフリーストップカム１５は、第２カム１４の凸部１３が第１カム１２の凹部１０との係合が解除された状態では、凸部１３が平面９上を摺動するようになっており、この状態では第１カム１２と第２カム１４とがねじりコイルバネ７や圧縮コイルバネ８により互いに圧接状態にあるため、第１カム１２と第２カム１４との間に摩擦力が発生する。そのため、この摩擦力に抗する回転力が第１カム１２又は第２カム１４に作用しない限り、そのままの状態を維持することとなる。つまり、第２カム１４の凸部１３が第１カム１２の平面９上を摺動する区間では、第１カム１２と第２カム１４とねじりコイルバネ７とにより、蓋体３が本体２に対して任意の角度で保持できるフリーストップ機能を備えたフリーストップ手段が構成されている。
【００３３】
第１カム１２と第２カム１４とは、フリーストップを実現するための重要な機能部品であり、その品質を維持するためには両者の耐摩耗性が高いことが望ましい。そのため、多段階展開ヒンジ装置１としての小型化と耐摩耗性とを実現するためには、凹部１０や凸部１３をその本体と一体に成形できるステンレス等の金属で第１カム１２と第２カム１４とを製作することが望ましく、金属に代わりセラミック成形品等を採用してもよい。
【００３４】
多段階展開ヒンジ装置１には、フリーストップ手段の他に、蓋体３が本体２と重なるように折り畳んだ位置と全開位置とで係止状態を保持するロック手段が設けられている。
【００３５】
図示した実施の形態では、ロック手段として周方向に沿って山部１７と谷部１８とが繰り返されるカム面１９ａ，１９ｂを有する略円柱状の一対のカム部材２０ａ，２０ｂからなるカム機構２１を使用している。そして、山部１７及び谷部１８のカム面１９ａ，１９ｂは、その左右で傾斜度が異なっており、左回転と右回転とで一対のカム部材２０ａ，２０ｂの噛み合いを解除するために必要な回転力に差を持たせるようにしている。そして、傾斜度の急なカム面１９ａは、ねじりコイルバネ７の回転力の付勢力が最大となる蓋体３を折り畳んだ位置の係止状態を保持する場合に使用し、傾斜度の緩やかなカム面１９ｂは、ねじりコイルバネ７の回転方向の付勢力が最小となる蓋体３の全開位置の係止状態を保持する場合に使用することで、それぞれの位置における係止状態を解除するに必要な回転力とねじりコイルバネ７による回転力の付勢力とのバランスを調整することが可能となる。
【００３６】
つまり、傾斜度の急なカム面１９ａをねじりコイルバネ７の回転力の付勢力が最大となる蓋体３を折り畳んだ位置の係止状態を保持する場合に使用し、傾斜度の緩やかなカム面１９ｂをねじりコイルバネ７の回転方向の付勢力が最小となる蓋体３全開位置の係止状態を保持する場合に使用することで、それぞれの位置における係止状態を解除するに必要な回転力とねじりコイルバネ７による回転力の付勢力とのバランスが取り易くなる。
【００３７】
可動部６は略円筒状をしており、その内面には一方のカム部材２０ａの外周部に設けられたガイド片２２が軸方向に移動可能な案内溝２３が設けられており、ねじりコイルバネ７と圧縮コイルバネ８とが収容されている。また、他方のカム部材２０ｂのカム面１９ａ，１９ｂと反対側には第１カム部材１２が嵌合して一体化されており、他方のカム部材２０ｂと第１カム部材１２とは軸部材３０に対して同一の回転運動をする。
【００３８】
ねじりコイルバネ７の一端２４は、ねじりコイルバネ７に接する一方のカム部材２０ａの山部１７に設けた穴２５に入り込むように組み付けられ、省スペースを実現すると同時に一方のカム部材２０ａに回転方向の付勢力が働くようになっている。
【００３９】
固定部５は中央に角孔２６を有した略円板状をしており、一方の面に第２カム１４が嵌合して一体化されており、他方の面には本体２の連結部４ａに取り付けるための弾性係止片２７が突設されている。
【００４０】
そこで、多段階展開ヒンジ装置１を組み立てる場合には、一端にフランジ２８を有し他端に縮径した係合部２９を有するする略棒状の軸部材３０を、固定部５の弾性係止片２７側から係合部２９側を挿入し、第２カム１４、第１カム１２、他方のカム部材２０ｂ、一方のカム部材２０ａ、ねじりコイルバネ７、圧縮コイルバネ８を貫通し、最後に可動部６の壁面３１を貫通させ、この壁面３１の外側に突出した係合部２９に抜け止め部材３２を係合させればよい。抜け止め部材３２には、携帯電話の外観の一部を構成する意匠キャップ３３が取り付けられるよう、外周に係合突起３４が設けられている。
【００４１】
軸部材３０には、フランジ２８に連続する角柱部３５が形成されており、この角柱部３５に連続する第１カム１２、他方のカム部材２０ｂ、一方のカム部材２０ａの回転軸となる円柱部３６を有している。また、円柱部３６の先端部には係合部２９より僅かにフランジ２８側の位置まで連続した、円柱部３４の直径方向に貫通する溝３７が形成されている。この溝３７には、一端２２が一方のカム部材２０ａの山部１７に埋め込まれたねじりコイルバネ７の他端３８が挿入されており、固定部５に対して一方のカム部材２０ａ及び可動部６に回転方向の付勢力を与えることができるようになっている。
【００４２】
フリーストップカム１５は、蓋体３を折り畳んだ位置と全開位置とで係止状態を保ち、蓋体３を折り畳んだ位置におけるロック手段としてのカム機構２１の係止状態を解除する回転力がフリーストップカム１５の係止状態を解除する回転力よりも小さく設計されている。これにより、折り畳んだ位置から全開位置まで蓋体３を展開する際には、フリーストップカム１５の係止状態を維持したまま蓋体３が全開位置まで展開される。また、蓋体３の全開位置におけるフリーストップカム１５の係止状態を解除する回転力がロック手段としてのカム機構２１の係止状態を解除する回転力よりも小さく設計されている。これにより、カム機構２１の係止状態を維持したまま蓋体３が本体２に重なる折り畳んだ位置に復帰する。
【００４３】
以下、この発明の実施の形態に係る多段階展開ヒンジ装置１の使用方法について説明する。
【００４４】
多段階展開ヒンジ装置１が組み込まれた携帯電話の場合には、受話部である蓋体３に展開する方向の回転力を加えて、折り畳んだ位置のカム機構２１の係止状態を解除した場合には、ねじりコイルバネ７の軸方向の付勢力に抗してカム部材２０ａ，２０ｂの山部１７が谷部１８から抜け出すと同時にねじりコイルバネ７の回転方向の付勢力によりカム部材２０ａ，２０ｂが回転し、カム部材２０ａ，２０ｂの山部１７がほぼ反対側に位置する谷部１８に入り込みことで再びカム機構２１が係止状態となる。これにより、折り畳んだ位置にあった蓋体３は全開位置まで一気に展開することになる。
【００４５】
そして、蓋体３を全開位置から折り畳む方向の回転力を加えた場合には、この折り畳む行程では、カム機構２１の係止状態が維持されたまま、ねじりコイルバネ７の軸方向の付勢力に抗してフリーストップカム１５の第１カム１２の凹部１０から第２カム１４の凸部１３が離脱し、第２カム１４の凸部１３が第１カム１２の平面９上を摺動するが、この状態では第１カム１２と第２カム１４とが付勢手段７により互いに圧接状態にあるため、第１カム１２と第２カム１４との間に働く摩擦力により、蓋体３を折り畳む方向の回転力を解除した箇所で蓋体が停止しその状態が保持されること（フリーストップ）となる。
【００４６】
さらに、この状態から蓋体３を折り畳んで行くと、ねじりコイルバネ７の回転方向の付勢力に抗して蓋体３が折り畳んだ位置に近づき、折り畳んだ位置の寸前でねじりコイルバネ７の軸方向の付勢力によりフリーストップカム１５の第１カム１２の凹部１０に第２カム１４の凸部１３が係合してフリーストップカム１５が係止状態となり、送話部である本体２に受話部である蓋体３が重なった折り畳み状態となる。これにより、受話部である蓋体３を送話部である本体２に対して重なる折り畳んだ位置では、ロック手段としてのカム機構２１の係止状態を解除するだけの受話部である蓋体３を展開する方向の回転力が作用しない限り、受話部である蓋体３は開くことがなくその状態を保持することができる。
【００４７】
なお、上述した実施の形態では、蓋体３を展開する場合に蓋体３の一部に指を掛けて、多段階展開ヒンジ装置１の軸心を中心にした展開方向に向かう回転力を与える構造としたが、より展開操作を簡単なものとするために、予め折り畳んだ位置で多段階展開ヒンジ装置１の軸方向に張り出すようにした押釦（図示せず）を設けおき、蓋体３を展開する場合にはこの押釦を軸方向に押し込むことでロック手段を解除するといったワンタッチ操作によるロック解除機構を付加することも可能である。
【００４８】
さらに、上述した実施の形態では、多段階展開ヒンジ装置１を組み込むものとして携帯電話の例を説明したが、携帯電話に限らず、本体と蓋体とが展開可能に連結される物品であればこの発明を同様に適用できることは当然に可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載の発明によれば、折り畳んだ位置の係止状態を解除した場合に蓋体が全開位置まで一気に展開し、該全開位置から折り畳む行程にあっては蓋体が本体に対して任意の角度で停止できるフリーストップ手段を有するので、本体に対して蓋体が閉じた折り畳み状態から使用状態の蓋体が最大に開いた全開位置に迅速に展開でき、全開位置から折り畳み位置までの間の所定角度内にあっては蓋体を任意の位置で固定することできるため、蓋体を全開位置以外の使用者の好みの位置で保持できるから、使用者にとって使い勝手のよい多段階展開装置を提供できる。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、フリーストップ手段は、蓋体を折り畳んだ位置と全開位置とで係止状態にあり、蓋体を折り畳んだ位置におけるロック手段の係止状態を解除する回転力がフリーストップ手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくてフリーストップ手段の係止状態を維持したまま蓋体が全開位置まで展開され、蓋体の全開位置におけるフリーストップ手段の係止状態を解除する回転力がロック手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくてロック手段の係止状態を維持したまま蓋体が折り畳まれるので、フリーストップ手段のフリーストップ機能が蓋体を折り畳むときだけ働き、蓋体を折り畳んでいる状態では蓋体を強制的に展開させようとする外力が加わらない限りロック手段の係止状態が維持されこととなるから、請求項１の効果に加えて、無駄な操作を必要としない合理的な多段階展開ヒンジ装置を提供することができる。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、フリーストップ手段は、平面に凹部を設けたカム面を有する第１カムと、凹部と係合する凸部を設けた第２カムとで構成され、凸部が凹部との係合が解かれた状態では凸部が平面上を摺動するので、請求項１又は２の効果に加え、僅かなスペースでフリーストップ機能を実現し得る。
【００５２】
請求項４に記載の発明によれば、ロック手段は、周方向に沿って山部と谷部とが繰り返されるカム面を有する一対のカム部材からなるカム機構を構成し、山部及び谷部のカム面の左右の傾斜度が異なるので、左右の回転方向でロック手段の係止状態を解除するに必要な回転力が異なるから、傾斜度の急なカム面をねじりコイルバネの回転力の付勢力が最大となる蓋体を折り畳んだ位置の係止状態を保持する場合に使用し、傾斜度の緩やかなカム面をねじりコイルバネの回転方向の付勢力が最小となる蓋体３全開位置の係止状態を保持する場合に使用することで、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の効果に加え、それぞれの位置における係止状態を解除するに必要な回転力とねじりコイルバネによる回転力の付勢力とのバランスが取り易くなる。
【００５３】
請求項５に記載の発明によれば、付勢手段はねじりコイルバネであって、該ねじりコイルバネの一端が該ねじりコイルバネに接する一方のカム部材の山部に埋め込まれているので、一方のカム部材に回転する付勢力を与える構造を実現するために新たな空間を設ける必要がないから、請求項４に記載の効果に加え、多段階展開ヒンジ装置のさらなる小型化が実現できる。
【００５４】
請求項６に記載の発明によれば、固定部の軸方向に挿入可能でかつ回転不能に取り付けることのできる軸部材を有し、該軸部材上にフリーストップ手段、ロック手段及び付勢手段を配置すると共に、該軸部材の先端部は可動部の壁面を貫通して可動部の外側に配置される抜け止め部材が係合できる係合部を有しているので、一方向から順次組み立てることができるため、請求項２乃至５のいずれか１つに記載の効果に加え、組立が容易なものとなる。
【００５５】
請求項７に記載の発明によれば、ねじりコイルバネの他端が軸部材の先端部に挿入されているので、ねじりコイルバネの他端を組み付けるための新たな空間を設ける必要がないから、請求項６に記載の効果に加え、多段階展開ヒンジ装置のさらなる小型化が実現できる。
【００５６】
請求項８に記載の発明によれば、抜け止め部材には、意匠キャップが取り付けられる係合突起が設けられているので、意匠キャップの取付も容易なものとなるから、請求項６又は７に記載の効果に加え、携帯電話等の機器本体に組み込んだ場合にも意匠的に違和感のないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の多段階展開ヒンジ装置に係る実施の形態を携帯電話に適用した場合の縦断面図である。
【図２】同実施の形態を分解した一部断面の正面図である。
【図３】同実施の形態を固定部側から見た分解斜視図である。
【図４】同実施の形態を可動部側から見た分解斜視図である。
【図５】従来のヒンジユニットを示したものであり、蓋体を本体に折り畳んだ状態（蓋体が閉じた状態）の側面図である。
【図６】同ヒンジユニットを示したものであり、蓋体を途中まで開いた状態の側面図である。
【図７】同ヒンジユニットを示したものであり、蓋体を全開位置まで開いた状態の側面図である。
【図８】従来のヒンジ装置の取付部を断面としたヒンジ装置の平面図である。
【図９】同ヒンジ装置の取付部を断面としたヒンジ装置の一部断面正面図である。
【図１０】同ヒンジ装置の取付部を断面としたフリーストップ状態を示した平面図である。
【符号の説明】
１ 多段階展開ヒンジ装置
２ 本体
３ 蓋体
４ａ，４ｂ 連結部
５ 固定部
６ 可動部
７ ねじりコイルバネ（付勢手段）
８ 圧縮コイルバネ
９ 平面
１０ 凹部
１１ カム面
１２ 第１カム
１３ 凸部
１４ 第２カム
１５ フリーストップカム
１７ 山部
１８ 谷部
１９ａ 傾斜度の急なカム面
１９ｂ 傾斜度の緩やかなカム面
２０ａ 一方のカム部材
２０ｂ 他方のカム部材
２１ カム機構（ロック手段）
２２ ガイド片
２３ 案内溝
２４ ねじりコイルバネの一端
２５ 穴
２７ 弾性係止片
２８ フランジ
２９ 係合部
３０ 軸部材
３１ 壁面
３２ 抜け止め部材
３３ 意匠キャップ
３４ 係合突起
３７ 溝
３８ ねじりコイルバネの他端[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hinge for connecting a main body and a lid so as to be expandable and foldable, and in particular, can maintain a folded state and can be expanded by a simple operation. The present invention relates to a multi-stage deployment device that can be held at an angle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Articles in which a main body and a lid are connected to each other using a hinge so as to be openable and foldable, such as a receiver and a transmitter of a mobile phone, are known. In recent years, as such an article, a main body and a lid that can be maintained in a folded state and the lid can be deployed by a simple operation at the time of use, and an article that can hold the deployment angle of the lid with respect to the main body at an arbitrary position. Has been launched.
[0003]
Of these, as a hinge suitable for an article whose lid can be deployed with a simple operation, the function of maintaining the folded state and the function of deploying with a simple operation are integrated into one shaft member, facilitating manufacture. A hinge unit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-246222 is known as a miniaturized hinge.
[0004]
FIG. 5 shows a conventional hinge unit, and is a side view of a state where a lid is folded into a main body (a state where the lid is closed). FIG. 6 shows a conventional hinge unit, and is a side view in a state where a lid is partially opened. FIG. 7 shows a conventional hinge unit, and is a side view in a state where a lid is opened to a fully open position.
[0005]
As shown in FIG. 5, when the lid C is closed, the top 42a of the cam surface 42 of the first cam body 40 and the valley 42b of the cam surface 42 of the second cam body 41 mesh with each other. The cam surfaces 42 are not in contact with each other over the entire surface. That is, the first cam body 40 is pushed by the second cam body 41 urged by the compression coil spring 43 to rotate about the shaft 44 in the direction of arrow F. Pressing. Therefore, the cover C can cover a part of the main body B without rattling, and does not open even if the cover C is inverted.
[0006]
As shown in FIG. 6, when the lid C is opened in the direction of arrow M against the urging force of the compression coil spring 43, the function of the cam surface 42 causes the second cam 41 to move to the first cam 40. Is pushed back to the back of the storage part 45. Then, the first cam body 40 and the second cam body 41 are opened to a position where the tops 42a of the cam surfaces 42 abut on each other.
[0007]
When the lid C is slightly opened from this position in the direction of the arrow M, the top portion 42a of the cam surface 42 slides, and the lid C is naturally opened in the M direction. That is, by the function of the cam surface 42, the moving force in the axial direction of the second cam body 41, which is pressed by the urging force of the compression coil spring 43, is converted into the rotational force of the first cam body 40. Then, as shown in FIG. 7, the lid C stops in a state where the cam surfaces 42, 42 are in contact with each other over the entire surface.
[0008]
As described above, in the conventional hinge unit 46 in which the lid C can be deployed by a simple operation, the cam surfaces 42 are formed on the abutting surfaces of the first cam body 40 and the second cam body 41, respectively. Has a compact design.
[0009]
Further, as a hinge suitable for an article that can hold the included angle between the main body and the lid at an arbitrary angle, a hinge device described in JP-A-2002-155926 is known.
[0010]
FIG. 8 is a plan view of a hinge device in which a mounting portion of the conventional hinge device is sectioned. FIG. 9 is a partially sectional front view of a hinge device in which a mounting portion of a conventional hinge device is sectioned. FIG. 10 is a plan view showing a free stop state in which a mounting portion of a conventional hinge device is sectioned.
[0011]
The hinge device 50 includes a shaft 51, a fixed cam 52 integrally provided at one end of the shaft 51, a sliding cam 53 slidably and rotatably attached to the shaft 51 in the axial direction, A cam mechanism 54 provided on the surface of the sliding cam 53 and the fixed cam 52 facing each other; a case body 55 with a detent that is rotatably attached to the shaft 51 while restricting the rotation of the sliding cam 53; A locking means by a locking ring 56 for locking the case body 55 so as not to come off from the shaft 51, and the case body 55 while being wound around the shaft 51 so as to press the sliding cam 53 against the fixed cam 52. Elastic means by a compression spring 57 elastically provided between the cam mechanism 54 and the sliding cam 53. A concave portion 58 and a convex portion 59 which are press-fitted to each other, and each of the concave portions 58 and the convex portions 59 is a top portion 59a, 59a and a bottom portion 58b press-fitted with one of the concave portions 58 or the convex portion 59. 58b.
[0012]
Therefore, with a simple configuration having a small number of components, the fixed-side main body B and the movable-side lid C that are relatively opened and closed can be stably stopped at an arbitrary angle from a predetermined opening and closing angle (this is called a free stop). ), Which can be used as a hinge for opening and closing a two-fold type portable telephone.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described hinge unit 46 that allows the lid C to be deployed by one-touch operation has a cam surface 42 formed on an abutting surface of the first cam body 40 and the second cam body 41 at equal intervals in the circumferential direction. It has the same shape composed of the valleys 42b and the tops 42a that are arranged in places. The stop position of the lid C is such that, in the fully closed state where the lid C is closed, the top 42a of the cam surface 42 of the first cam body 40 and the valley 42b of the cam surface 42 of the second cam body 41. However, they are not engaged, and the cam surfaces 42 are not in contact with each other over the entire surface. When the lid C is in the fully open position, the first cam body 40 and the second cam body 41 are located at positions where the tops 42a, 42a of the cam surfaces 42 of the first cam body 40 and the second cam body 41 abut each other. And the movement stops.
[0014]
That is, since the shape of the cam surface 42 of the first cam body 40 and the second cam body 41 is formed so as to stop the lid C at the position of the fully closed or fully opened position, the lid for the main body B The deployment angle of the body C cannot be stopped at an arbitrary position. Therefore, in the case of the mobile phone using the conventional hinge unit 46, the use is limited to the use in which the cover C is used only as a cover of the push button switch portion which is arranged independently of the display screen of the main body B. Is done. For this reason, as in the case of a design including the cover C in which the main body B and the cover C are substantially equal in size and cover the display screen of the main body B, the cover C may be arbitrarily set with respect to the main body B. It could not be used for things that depend on how the display screen looks, such as holding at an angle.
[0015]
Further, the hinge device 50 capable of holding the unfolding angle of the lid C with respect to the main body B at an arbitrary position is composed of a concave portion 58 and a convex portion 59 in which the cam mechanism 54 presses and fits with each other. Since the projection 58 and the projection 59 have tops 59a, 59a and bottoms 58b, 58b press-fitted to one of the recesses 58 or projections 59, the top 59a of the sliding cam 53 is attached to the top 59a of the fixed cam 52. In the contact state (the included angle between the main body B and the lid C is 20 to 150 degrees), the case where the lid C is opened or closed remains the same, and the lid C is at an arbitrary angle with respect to the main body B. It becomes a free stop state that can be stopped.
[0016]
Therefore, in the mobile phone using the conventional hinge device 50, in order to open to the fully open position in a normal use state such as a telephone call, the mobile phone is opened to the fully open position, and is opposed to the stopping force of the free stop. An operation of manually opening the cover C is required, and there is a problem that handling is troublesome.
[0017]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention can quickly expand from the folded state in which the lid is closed to the main body to the fully opened position in which the lid in use is opened to the maximum, and from the fully opened position to the folded position. An object of the present invention is to provide an easy-to-use multi-stage deployment device that can hold a lid at an arbitrary position within a predetermined angle therebetween and hold the lid at a position desired by a user.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is configured such that the main body and the lid are foldably connected by at least one pair of connecting portions, and the lid is engaged at a position where the lid is folded with respect to the main body. A hinge device provided with a lock unit that is in a stopped state, wherein when the locked state of the folded position is released, the lid expands at a stretch to a fully open position, and when the cover is in a process of folding from the fully open position, The lid is characterized by having free stop means capable of stopping at an arbitrary angle with respect to the main body.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration according to the first aspect, a fixed portion fixed to any one of the connecting portions and a rotatable and coaxially provided on the fixed portion are provided. And a movable portion arranged and locked in the circumferential direction of the other connecting portion, such that the movable portion is urged in a direction in which the lid is developed and the movable portion is axially separated from the fixed portion. Biasing means for biasing, wherein the free stop means is in a locked state between a position where the lid is folded and a fully open position, and a locked state of the locking means in a position where the lid is folded. The lid is deployed to the fully open position while maintaining the locked state of the free stop means, and the rotational force for releasing the locked state of the free stop means is smaller than the rotational force for releasing the locked state of the free stop means. The free stop means in the fully open position Rotational force to release the locked state is characterized in that while the lid was kept locked state of the locking means smaller than the rotational force for releasing the locked state of the locking means is folded.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the free stop means includes a first cam having a cam surface provided with a concave portion on a plane, and a convex portion engaging with the concave portion. And a second cam provided with a concave portion, wherein the convex portion slides on the plane when the convex portion is disengaged from the concave portion.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to any one of the first to third aspects, the locking means has a cam surface in which peaks and valleys are repeated along a circumferential direction. A cam mechanism including a pair of cam members is configured, and the cam surfaces of the peaks and the valleys have different left and right inclination degrees.
[0022]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, one end of the torsion coil spring is embedded in a mountain portion of the one cam member that is in contact with the torsion coil spring.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any one of the second to fifth aspects, the invention further comprises a shaft member that can be inserted in the axial direction of the fixed portion and that can be attached non-rotatably. The free stop means, the lock means, and the urging means are arranged on a member, and a stopper member, which penetrates a wall surface of the movable part and is disposed outside the movable part, is provided at a tip end of the shaft member. It is characterized by having an engaging portion that can be engaged.
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the other end of the torsion coil spring is inserted into a tip portion of the shaft member.
[0025]
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth or seventh aspect, the retaining member is provided with an engagement projection to which a design cap is attached.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.
[0027]
1 to 4 show an embodiment relating to a multi-stage expansion hinge device of the present invention.
[0028]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view when an embodiment of the multi-stage expansion hinge device of the present invention is applied to a mobile phone.
[0029]
In the case of a mobile phone, the transmitting section corresponds to the main body 2, the receiving section corresponds to the lid 3, and the main body 2 and the lid 3 are foldably connected by at least a pair of connecting portions 4a and 4b. I have.
[0030]
The fixed portion 5 of the multi-stage expansion hinge device 1 is fixed to one of the connecting portions 4a and 4b, and the other connecting portion 4b is rotatable and coaxial with the fixed portion 5. And a movable portion 6 which is locked in the circumferential direction is provided.
[0031]
Further, the multi-stage deployable hinge device 1 has biasing means for biasing the cover 3 in the deploying direction and biasing the movable portion 6 to be separated from the fixed portion 5 in the axial direction. . Specifically, a torsion coil spring 7 is used as an urging means, and a compression coil spring 8 is used as an auxiliary to increase the holding force of a free stop means and a locking means described later.
[0032]
A substantially disk-shaped first cam 12 having a cam surface 11 provided with a concave portion 10 on a flat surface 9 and a convex portion 13 engaged with the concave portion 10 are provided between the fixed portion 5 and the movable portion 6. A free stop cam 15 composed of a disc-shaped second cam 14 is provided. The free stop cam 15 slides on the plane 9 when the projection 13 of the second cam 14 is disengaged from the recess 10 of the first cam 12. In this state, since the first cam 12 and the second cam 14 are pressed against each other by the torsion coil spring 7 and the compression coil spring 8, a frictional force is generated between the first cam 12 and the second cam 14. Therefore, as long as the rotational force against this frictional force does not act on the first cam 12 or the second cam 14, the state is maintained. That is, in the section in which the projection 13 of the second cam 14 slides on the plane 9 of the first cam 12, the lid 3 is moved relative to the main body 2 by the first cam 12, the second cam 14, and the torsion coil spring 7. Free stop means having a free stop function that can be held at an arbitrary angle.
[0033]
The first cam 12 and the second cam 14 are important functional parts for realizing a free stop, and it is desirable that both have high wear resistance in order to maintain the quality. Therefore, in order to realize the miniaturization and wear resistance of the multi-stage deployable hinge device 1, the first cam 12 and the second cam 12 are made of a metal such as stainless steel in which the concave portion 10 and the convex portion 13 can be formed integrally with the main body. It is desirable to manufacture the cam 14, and a ceramic molded product or the like may be used instead of metal.
[0034]
In addition to the free stop means, the multi-stage deployable hinge device 1 is provided with a lock means for holding the lid 3 at a position where the lid 3 is folded so as to overlap the main body 2 and at a fully open position.
[0035]
In the illustrated embodiment, as a locking means, a cam mechanism 21 including a pair of substantially cylindrical cam members 20a and 20b having cam surfaces 19a and 19b in which peaks 17 and valleys 18 are repeated along the circumferential direction is used. I'm using The cam surfaces 19a and 19b of the peaks 17 and the valleys 18 have different degrees of inclination on the left and right sides, and are necessary for releasing the engagement of the pair of cam members 20a and 20b between left and right rotations. The difference is made in the rotational force. The steeply inclined cam surface 19a is used to maintain the locked state of the position where the lid 3 is folded at which the biasing force of the torsion coil spring 7 is maximized, and the cam having a gentle inclination is used. The surface 19b is used to hold the locked state of the fully opened position of the lid 3 where the biasing force in the rotational direction of the torsion coil spring 7 is minimized, and is necessary to release the locked state at each position. It is possible to adjust the balance between the rotational force and the urging force of the rotational force by the torsion coil spring 7.
[0036]
That is, the cam surface 19a having a steep inclination is used to hold the locked state of the folded position of the lid 3 where the urging force of the rotational force of the coil spring 7 is maximized, and the cam surface having a gentle inclination is used. 19b is used to hold the locked state of the lid 3 fully opened position where the biasing force in the rotating direction of the torsion coil spring 7 is minimized, and the rotational force required to release the locked state at each position is reduced. It is easy to balance the rotational force of the torsion coil spring 7 with the biasing force.
[0037]
The movable portion 6 has a substantially cylindrical shape, and has a guide groove 23 on the inner surface of which a guide piece 22 provided on the outer peripheral portion of one cam member 20a is movable in the axial direction. And a compression coil spring 8 are housed therein. A first cam member 12 is fitted and integrated with the other cam member 20b on the side opposite to the cam surfaces 19a and 19b, and the other cam member 20b and the first cam member 12 are connected to a shaft member 30. Make the same rotational movement with respect to.
[0038]
One end 24 of the torsion coil spring 7 is assembled so as to enter a hole 25 provided in the mountain portion 17 of the one cam member 20a in contact with the torsion coil spring 7, thereby realizing space saving and simultaneously attaching the one cam member 20a to the rotation direction. The power is working.
[0039]
The fixing portion 5 has a substantially disk shape having a square hole 26 in the center, and the second cam 14 is fitted and integrated on one surface, and the connecting portion of the main body 2 is formed on the other surface. An elastic locking piece 27 for attaching to 4a protrudes.
[0040]
Therefore, when assembling the multi-stage deployment hinge device 1, the substantially bar-shaped shaft member 30 having the flange 28 at one end and the engagement portion 29 having a reduced diameter at the other end is fitted to the elastic locking piece of the fixed portion 5. The engaging portion 29 side is inserted from the 27 side, passes through the second cam 14, the first cam 12, the other cam member 20b, the one cam member 20a, the torsion coil spring 7, and the compression coil spring 8, and finally the movable portion 6 May be penetrated, and the retaining member 32 may be engaged with the engaging portion 29 protruding outside the wall surface 31. An engagement projection 34 is provided on the outer periphery of the retaining member 32 so that a design cap 33 constituting a part of the appearance of the mobile phone is attached.
[0041]
The shaft member 30 is formed with a prism 35 continuous with the flange 28. The first cam 12, the other cam member 20 b, and the cylinder that serves as a rotation axis of the one cam member 20 a continuous with the prism 35. 36. Further, a groove 37 is formed at the tip of the cylindrical portion 36 and extends slightly in the diametric direction of the cylindrical portion 34 and continues to a position slightly closer to the flange 28 than the engaging portion 29. The other end 38 of the torsion coil spring 7 whose one end 22 is embedded in the crest 17 of the one cam member 20 a is inserted into the groove 37, and the one cam member 20 a and the movable Can be given a biasing force in the rotational direction.
[0042]
The free stop cam 15 keeps the locked state between the position where the lid 3 is folded and the fully opened position, and the rotational force for releasing the locked state of the cam mechanism 21 as the locking means at the position where the lid 3 is folded is fleece. It is designed to be smaller than the rotational force for releasing the locked state of the top cam 15. As a result, when the cover 3 is deployed from the folded position to the fully open position, the cover 3 is deployed to the fully open position while maintaining the locked state of the free stop cam 15. Further, the rotational force for releasing the locked state of the free stop cam 15 at the fully opened position of the lid 3 is designed to be smaller than the rotational force for releasing the locked state of the cam mechanism 21 as the locking means. As a result, the lid 3 returns to the folded position where the lid 3 overlaps the main body 2 while the locked state of the cam mechanism 21 is maintained.
[0043]
Hereinafter, a method of using the multi-stage expansion hinge device 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
[0044]
In the case of a mobile phone in which the multi-stage expansion hinge device 1 is incorporated, the locking state of the cam mechanism 21 at the folded position is released by applying a rotational force to the lid 3 which is the earpiece in the direction of expansion. The cam members 20a and 20b are rotated by the urging force of the torsion coil spring 7 in the rotation direction at the same time as the peaks 17 of the cam members 20a and 20b come out of the valleys 18 against the urging force of the torsion coil spring 7 in the axial direction. Then, when the peaks 17 of the cam members 20a and 20b enter the troughs 18 located on the substantially opposite side, the cam mechanism 21 is again locked. As a result, the lid 3 that has been in the folded position is immediately expanded to the fully opened position.
[0045]
Then, when a rotational force in the direction of folding the lid 3 from the fully open position is applied, in this folding stroke, the cam mechanism 21 is maintained in the locked state and resists the urging force of the torsion coil spring 7 in the axial direction. Then, the convex portion 13 of the second cam 14 is separated from the concave portion 10 of the first cam 12 of the free stop cam 15, and the convex portion 13 of the second cam 14 slides on the plane 9 of the first cam 12, In this state, since the first cam 12 and the second cam 14 are pressed against each other by the urging means 7, the direction in which the lid 3 is folded by the frictional force acting between the first cam 12 and the second cam 14 The lid stops at the position where the rotational force is released, and the state is maintained (free stop).
[0046]
Further, when the lid 3 is folded from this state, the lid 3 approaches the folded position against the urging force of the torsion coil spring 7 in the rotational direction, and the axial direction of the torsion coil spring 7 just before the folded position. The urging force engages the convex portion 13 of the second cam 14 with the concave portion 10 of the first cam 12 of the free stop cam 15, and the free stop cam 15 is locked. A certain lid 3 is in a folded state in which the lids 3 overlap. Thus, at the folded position where the cover 3 serving as the receiver is overlapped with the main body 2 serving as the transmitter, the cover 3 serving as the receiver only releases the locked state of the cam mechanism 21 serving as the lock unit. As long as there is no rotational force in the direction in which is developed, the lid 3 as the earpiece can be maintained without opening.
[0047]
In the above-described embodiment, when the cover 3 is deployed, a finger is hung on a part of the cover 3 to apply a rotational force toward the deployment direction about the axis of the multi-stage deployment hinge device 1. Although the structure is adopted, in order to make the unfolding operation easier, a push button (not shown) is provided at the folded position in advance so as to protrude in the axial direction of the multi-stage unfolded hinge device 1. In the case of deploying, it is also possible to add a lock release mechanism by a one-touch operation such that the lock means is released by pushing the push button in the axial direction.
[0048]
Furthermore, in the above-described embodiment, the example of the mobile phone has been described as incorporating the multi-stage expansion hinge device 1, but the present invention is not limited to the mobile phone, and any other article may be used as long as the main body and the lid are expandably connected. It is of course possible that the present invention is equally applicable.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the locked state of the folded position is released, the lid expands at a stretch to the fully open position, and when the cover is in the process of folding from the fully open position. Since the lid has free stop means that can be stopped at an arbitrary angle with respect to the main body, the lid in use can be quickly deployed from the folded state in which the lid is closed to the main body to the fully opened position where the lid in use is maximized, Since the lid can be fixed at an arbitrary position within a predetermined angle between the fully opened position and the folded position, the lid can be held at a user's favorite position other than the fully opened position, so that the user can An easy-to-use multi-stage developing device can be provided.
[0050]
According to the second aspect of the present invention, the free stop means is in the locked state between the position where the lid is folded and the fully opened position, and the rotation for releasing the locked state of the locking means in the position where the lid is folded. The lid is expanded to the fully open position while the force is smaller than the rotational force for releasing the locked state of the free stop means and the locked state of the free stop means is maintained, and the free stop means is locked at the fully open position of the lid. Since the rotational force for releasing the state is smaller than the rotational force for releasing the locked state of the locking means and the lid is folded while maintaining the locked state of the locking means, the free stop function of the free stop means closes the lid. It works only when folded, and in the state where the lid is folded, the locking state of the locking means will be maintained unless an external force for forcibly expanding the lid is applied, In addition to the effect of Motomeko 1, it is possible to provide a reasonable multistage deployment hinge apparatus which does not require an unnecessary operation.
[0051]
According to the third aspect of the present invention, the free stop means includes a first cam having a cam surface provided with a concave portion on a plane, and a second cam provided with a convex portion engaging with the concave portion. When the portion is disengaged from the concave portion, the convex portion slides on a plane, so that the free stop function can be realized with a small space in addition to the effect of the first or second aspect.
[0052]
According to the invention as set forth in claim 4, the locking means constitutes a cam mechanism including a pair of cam members having a cam surface in which a ridge and a valley are repeated along the circumferential direction, and the ridge and the valley are formed. Since the left and right inclinations of the cam surfaces are different, the rotational force required to release the locked state of the lock means differs in the left and right rotation directions, so that the cam surface with a steep inclination is twisted to apply the rotational force of the coil spring. It is used to hold the locked state at the position where the lid with the maximum force is folded, and twists the cam surface with a gentle inclination to minimize the biasing force in the rotation direction of the coil spring. The rotation force required to release the locked state at each position and the rotation force due to the torsion coil spring are used in addition to the effect according to any one of claims 1 to 3 by using the case when the stop state is maintained. Easy to balance with the biasing force of That.
[0053]
According to the invention as set forth in claim 5, the biasing means is a torsion coil spring, and one end of the torsion coil spring is embedded in the mountain portion of the one cam member that is in contact with the torsion coil spring. Since it is not necessary to provide a new space in order to realize a structure for applying a biasing force to rotate, the multistage deployable hinge device can be further reduced in size in addition to the effect described in claim 4.
[0054]
According to the invention as set forth in claim 6, there is provided a shaft member which can be inserted in the axial direction of the fixed portion and can be attached non-rotatably, and the free stop means, the lock means, and the urging means are provided on the shaft member. In addition, since the distal end portion of the shaft member has an engaging portion that penetrates the wall surface of the movable portion and can be engaged with the retaining member disposed outside the movable portion, the assembling is sequentially performed from one direction. Therefore, in addition to the effect described in any one of the second to fifth aspects, assembly becomes easy.
[0055]
According to the invention described in claim 7, since the other end of the torsion coil spring is inserted into the tip of the shaft member, there is no need to provide a new space for assembling the other end of the torsion coil spring. In addition to the effect described in 6, the multi-stage deployable hinge device can be further reduced in size.
[0056]
According to the invention as set forth in claim 8, since the retaining member is provided with the engagement projection to which the design cap is attached, the attachment of the design cap is also facilitated. In addition to the effects described above, when incorporated into a device body such as a mobile phone, the design is not uncomfortable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view when an embodiment of a multi-stage expansion hinge device of the present invention is applied to a mobile phone.
FIG. 2 is a partial cross-sectional front view of the same embodiment disassembled.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the same embodiment as viewed from a fixing portion side.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the same embodiment as viewed from a movable portion side.
FIG. 5 shows a conventional hinge unit, and is a side view of a state where a lid is folded into a main body (a state where the lid is closed).
FIG. 6 shows the hinge unit, and is a side view in a state where a lid is partially opened.
FIG. 7 shows the hinge unit, and is a side view in a state where a lid is opened to a fully open position.
FIG. 8 is a plan view of a hinge device in which a mounting portion of the conventional hinge device is sectioned.
FIG. 9 is a partial cross-sectional front view of the hinge device in which a mounting portion of the hinge device is sectioned.
FIG. 10 is a plan view showing a free stop state in which a mounting portion of the hinge device is a cross section.
[Explanation of symbols]
1 Multi-stage deployment hinge device
2 body
3 Lid
4a, 4b connecting part
5 Fixed part
6 Moving parts
7. Torsion coil spring (biasing means)
8 Compression coil spring
9 plane
10 recess
11 Cam surface
12 First cam
13 convex part
14 Second cam
15 Free stop cam
17 Yamabe
18 Tanibe
19a Steep cam surface
19b Cam surface with gentle inclination
20a One cam member
20b The other cam member
21 Cam mechanism (locking means)
22 Guide pieces
23 Guide groove
24 One end of torsion coil spring
25 holes
27 Elastic locking piece
28 flange
29 Engagement part
30 Shaft member
31 wall
32 retaining member
33 Design Cap
34 Engagement protrusion
37 grooves
38 The other end of the torsion coil spring
