JP2006070927A - ヒンジ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を削減するとともに、それら部品の加工工数を削減して、製造コストを削減することができるヒンジ機構を提供すること。
【解決手段】 筐体に固定される開閉ブラケット１と、開閉ブラケット１に回転可能に支持され開閉軸をなすメインベース２と、メインベース２を直交するように回転可能に支持され回転軸をなすメインシャフト５と、を備えてなるヒンジ機構であって、メインシャフト５は、その中央に切欠き部７１を備えてなるとともに、開閉ブラケット１に開閉軸回りの回転方向に沿って挿脱可能に係合され、開閉ブラケット１は、メインシャフト５が係合されたときに切欠き部７１に当接してメインシャフト５の回転を規制する係合部２６を一体に備えてなることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、開閉軸と、この開閉軸に直交する回転軸とを有するヒンジ機構に関するものである。

ヒンジ機構は、例えば、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の筐体およびモニタ部を回動可能に結合するものであり、筐体からモニタ部を開閉可能に支持する開閉軸と、開閉軸と直交し開状態のモニタ部を回転可能に支持する回転軸とを有した構造が採用されている。
このようなヒンジ機構において、例えば、開閉軸を支持する支持部と開閉軸に相互に当接するように設けられた角度規制片と、回転軸に突設された規制フランジと、開閉軸の支持部に取付けられ規制フランジに臨む回転規制部とを備えたものが提案されている（特許文献１参照）。これは、開閉軸と回転軸とがそれぞれ独立した回転に対する角度規制機能を有しており、例えば開閉軸が一定の角度範囲でないときには回転軸の回転を規制できるようになっている。
特開２０００−２４０６３６号公報

ところが、上記従来のヒンジ機構は、ヒンジ機構を構成する部品が細分化されている。例えば、開閉軸を回転可能に支持する支持部材は、バネ部材およびブラケットをそれぞれ左右一対に備えて筐体に取付けられており、これらバネ部材およびブラケットが接合された構成となっている。この場合、支持部材の部品点数が多くなるとともに、それら部品のそれぞれを切削加工する加工工数が増加する。その結果、ヒンジ機構の製造コストが増加してしまうという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、部品点数を削減するとともに、それら部品の加工工数を削減して、製造コストを削減することができるヒンジ機構を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち本発明は、筐体に固定される開閉ブラケットと、前記開閉ブラケットに回転可能に支持され開閉軸をなすメインベースと、前記メインベースを直交するように回転可能に支持され回転軸をなすメインシャフトと、を備えてなるヒンジ機構であって、前記メインシャフトは、その中央に切欠き部を備えてなるとともに、前記開閉ブラケットに開閉軸回りの回転方向に沿って挿脱可能に係合され、前記開閉ブラケットは、前記メインシャフトが係合されたときに前記切欠き部に当接して前記メインシャフトの回転を規制する係合部を一体に備えてなることを特徴とする。

メインシャフトが開閉ブラケットに係合されたとき、開閉ブラケットの係合部がメインシャフトの切欠き部に当接してメインシャフトの相対回転を規制する。この係合部が開閉ブラケットに一体に備えてなることで、相対回転を規制するために必要な部品を多数設置する必要がなくなるとともに、それら部品のそれぞれを切削加工する必要がなくなる。
また、メインシャフトが開閉ブラケットに開閉軸回りの回転方向に沿って挿脱可能に係合されるため、所定の条件でのみメインシャフトの相対回転を規制することが、このような簡易な構成で実現可能である。

また、本発明に係るヒンジ機構において、前記切欠き部は、前記メインシャフトの外縁に対向して一対に設けられ、前記係合部は、前記メインシャフトを挟持するように前記切欠き部に当接することを特徴とする。

係合部が、メインシャフトを挟持するようにメインシャフトの外縁に対向した一対の切欠き部に当接することで、メインシャフトを対向する２箇所で当接してメインシャフトの相対回転を規制することとなる。

また、本発明に係るヒンジ機構において、前記開閉ブラケットは、板状体をプレス成形してなることを特徴とする。

開閉ブラケットを板状体でプレス成形することで、開閉ブラケットの成形が容易となるため、開閉ブラケットを余分に接合したり切断したりする手間を省略することが可能となる。

本発明のヒンジ機構によれば、簡易な構成で機能し、相対回転を規制するために必要な部品を多数設置する必要がなくなるとともに、それら部品のそれぞれを切削加工する必要がなくなるので、ヒンジ機構の部品点数を削減することができ、また、それら部品のそれぞれを切削加工する加工工数を削減することができる。したがって、ヒンジ機構の製造コストを削減することができる。

また、本発明のヒンジ機構によれば、係合部がメインシャフトを対向する２箇所において当接してメインシャフトの相対回転を規制することとなるので、係合部によるメインシャフトの相対回転を確実に規制することができる。

また、本発明のヒンジ機構によれば、開閉ブラケットを余分に接合したり切断したりする手間を省略することが可能となるので、部品点数削減、切削加工削減を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明を適用したヒンジ機構を示す斜視図であり、図２は、このヒンジ機構を分解して示した斜視図である。このヒンジ機構は、例えばビデオカメラの筐体に固定される開閉ブラケット１と、この開閉ブラケット１にピン１１，１２を介して回転可能に支持されたメインベース２と、このメインベース２を直交するように回転可能に支持されたメインシャフト５と、このメインシャフト５の下端部に設けられて例えば液晶ユニットを有するモニタ部が取付けられるＬＣＤプレート６とを備えてなる。このヒンジ機構は、筐体の側面に装着されたモニタ部の開閉及び回転動作を可能にする２軸ヒンジ機構である。

また、このヒンジ機構は、開閉ブラケット１に対するメインベース２の回転を規制する、言い換えれば、モニタ部の開閉軸回りの開閉動作を所定の角度範囲内、例えば図１の開閉軸における矢印の方向を＋としたときの０°〜＋９０°でのみ許容する開閉ストッパ４と、開閉ブラケット１に対するメインシャフト５の回転を規制する、言い換えれば、モニタ部の回転軸回りの回転動作を所定の角度範囲内、例えば図１の回転軸における矢印の方向を＋としたときの−１３５°〜＋１８０°でのみ許容する回転ストッパ１０と、これらメインベース２及びメインシャフト５のいずれか一方の回転が所定の角度範囲内にあるときだけ、他方の回転を許容する機構（係合部２６）とを備えている。

以下、ヒンジ機構の各構成要素について詳細に説明する。なお、以下で使用する左右、上下、前後等は、このフランジ機構を図１の矢視方向から見た場合における左右、上下、前後等をいうものとする。

開閉ブラケット１は、金属製の板状体をプレス成形してなるものであり、筐体にネジ止め固定される被固定部２１と、ピン挿通孔２２ａが穿設された支持部２２と、これら左右一対の支持部２２及び被固定部２１を相互に連結する連結部２３とを一体に備えている。
被固定部２１は、筐体に当接する面とは反対側の面２１Ａを正面側に向けて開閉軸に沿って延びており、開閉軸に沿う方向の外側端部にネジ挿通孔２４が穿設されている。この被固定部２１の開閉軸に沿う方向の内側端部は、支持部２２の後面側に連なっている。また、この内側端部には、開閉ブラケット１が９０°相対回転したときに後述する開閉ストッパ４の鉤部４ｂを当接できるように、当接孔２１ａが形成されている。なお、この当接孔２１ａは、その一部が支持部２２の後面側に延びている。

支持部２２の外側の両側面には、ピン挿通孔２２ａと同径のピン挿通孔７ａを有する平板状の開閉ベース７が支持部２２と一体に取付けられている。これら開閉ベース７の外側には、ピン１１，１２にそれぞれカシメられた開閉ストッパ４が固定されている。このように、支持部２２と開閉ストッパ４との間に開閉ベース７が介装されることによって、開閉ブラケット１が円滑に回転軸回りに回転できるようになっている。なお、開閉ブラケット１がさらに円滑に回転軸回りに回転できるように、開閉ベース７と開閉ストッパ４との間に付勢部材が介装されてもよい。

連結部２３は、被固定部２１の下面側同士を連結する平板からなり、その中央部から前方向に沿って延び前側で開口した開口部２５と、開口部２５を挟んで対向する一対の係合部２６とからなる。開口部２５は、メインシャフト５を係合可能な幅を有して形成されている。係合部２６は、その前端部が上方に屈曲しており、また、メインシャフト５が係合されたときに後述するメインシャフト５の切欠き部５１に当接できるように形成されている。

メインベース２は、金属製の板状体を成形してなるものであり、ＬＣＤプレート６に取付けられたモニタ部の開閉軸となる。そして、メインシャフト挿通孔３４が穿設された長方形板状の底板部３１と、該底板部３１の長さ方向両端部からそれぞれ略直角下方に延びる一対の側壁部３２と、底板部３１および側壁部３２よりも前後方向の幅が狭くなるように形成されこれら底板部３１および側壁部３２を接続する接続部３３とを備えてなる。なお、一対の側壁部３２には、ピン挿通孔３２ａが穿設されている。
このメインベース２は、一対の側壁部３２を開閉ブラケット１の支持部２２に挟持された状態で、これら側壁部３２の挿通孔３２ａと開閉ブラケット１の支持部２２の挿通孔２２ａにピン１１，１２を挿通することにより、開閉ブラケット１に対し相対回転可能に支持される。

底板部２１の上側には、サブベース３が設置されている。このサブベース３は、金属製の板状体を成形してなるものであり、メインシャフト挿通孔４４および該メインシャフト挿通孔４４を中心とした十字状の溝４５が穿設された長方形板状の底板部４１と、該底板部４１の各頂点からそれぞれ略直角下方に延びる脚部４２と、底板部４１の後側長辺の中央部から略直角上方に延びる突起部４３とを備えてなる。なお、このサブベース３は、脚部４２が底板部３１および接続部３３を挟持するように係合することでメインベース２に固定される。

サブベース３の上側には、中央にメインシャフト挿通孔５１を有して上方に緩やかに屈曲した付勢板９が設置されている。この付勢板９の前後方向両端には、その両端から屈曲して上方に突出した突起部５２が設けられている。また、付勢板９の下面には、半球状に形成され左右方向に配置された一対の突起部５３が設けられている。メインシャフト５が相対回転してこれら一対の突起部５３が溝４５に係合したとき、メインシャフト５の相対回転が係止される。

付勢板９の上側には、中央にメインシャフト挿通孔６１を有する回転ストッパ１０が設置されている。この回転ストッパ１０は、メインシャフト挿通孔６１にメインシャフト５がカシメられることにより固定される。また、この回転ストッパ１０には、付勢板９の突起部５２を係合可能な凹部６２が前後方向に一対に形成されるとともに、それら凹部６２の一方に隣接して外方に突出した鉤部６３が取付けられている。なお、付勢板９の突起部５２が回転ストッパ１０の凹部６２に係合されることにより、メインシャフト５が回転軸回りに相対回転すると、付勢板９がメインシャフト５および回転ストッパ１０と一体に相対回転することとなる。

メインシャフト５は、メインベース２およびサブベース３を回転可能に挿通できるように、上部を小径として円柱状に形成されている。また、メインシャフト５の上端部は、上端に設置される回転ストッパ１０をカシメるように、さらに小径とされた円柱の外縁の対向する一部を切欠いて形成されている。
また、メインシャフト５の下端部には、断面が半円形状のＬＣＤプレート取付部５ａが形成されている。そのＬＣＤプレート取付部５ａには、ＬＣＤプレート取付部５ａの断面と同形状の挿通孔６ａを穿設されたＬＣＤプレート６が相対回転不能に取付けられている。このメインシャフト５は、このＬＣＤプレート６に穿設された挿通孔６ｂに取付けられるモニタ部の回転軸となるものであり、メインベース２の底板部３１に穿設されたメインシャフト挿通孔３４を貫通してメインベース２に直交するように回転可能に支持されている。

また、メインシャフト５の中央には、メインシャフト５の外縁に対向して一対に平坦面を有して切欠かれた切欠き部７１が形成されている。メインシャフト５が開閉ブラケット１に係合されるとき、切欠き部７１に係合部２６が当接し、メインシャフト５が係合部２６に挟持される。ここで、開閉ブラケット１が回転軸回りに相対回転する際、係合部２６が切欠き部７１に当接してその回転を規制する一方で、開閉軸回りに相対回転する際、係合部２６が切欠き部７１に当接せずにその回転を許容する。すなわち、切欠き部７１は、係合部２６に係合されており、開閉ブラケット１が開閉軸回りに相対回転して挿脱できるようになっている。

開閉ブラケット１の側壁部２２の両側には、開閉ストッパ４が取付けられている。これら開閉ストッパ４は、ピン挿通孔４ｃを有しており、開閉ブラケット１にメインベース２を回転可能に支持しているピン１１，１２にカシメられて、メインベース２に対しては相対回転不能である一方で、開閉ブラケット１に対しては相対回転可能となるように固定されている。そして、鉤部４ａ，４ｂがそれぞれ対向する位置で突出するように形成されており、開閉ブラケット１がメインベース２に対して開閉軸回りに９０°相対回転すると、開閉ブラケット１の被固定部２１が開閉ストッパ４の鉤部４ａあるいは鉤部４ｂに当接し、それ以上の相対回転が規制される。

次に、上記の構成からなるヒンジ機構の機能および作用について説明する。
このヒンジ機構を用いて、筐体の側面に装着されたモニタ部の開閉及び回転動作を以下の手順で行う。
まず、ヒンジ機構の初期状態は、図１に示すような状態である。すなわち、筐体の側面に装着されたモニタ部を筐体に閉じた状態（閉状態）であり、メインベース２もメインシャフト５も未回転である。このとき、モニタ部を固定したＬＣＤプレート６が回転軸回りに相対回転しようとしても、開閉ブラケット１の係合部２６と切欠き部７１とが当接してその回転が規制されるため、相対回転できない。

ここで、モニタ部を筐体から開いた状態（開状態）にすると、図３に示すような状態、すなわち、開閉ブラケット１がメインベース２に対して開閉軸回りに９０°相対回転させた状態となる。このとき、ＬＣＤプレート６が、メインシャフト５、メインベース２および開閉ストッパ４と一体となって、メインベース２を開閉軸として図１の矢印の方向に相対回転する。
しかしながら、開閉ブラケット１がメインベース２に対して開閉軸回りに９０°相対回転すると、開閉ブラケット１の被固定部２１の当接孔２１ａと開閉ストッパ４の鉤部４ｂとが当接するとともに、開閉ブラケット１の連結部２３とサブベース３の突起部４３とが当接して、それ以上の相対回転は規制される。なお、このとき、開閉ブラケット１が相対回転したことで、開閉ブラケット１の係合部２６と一対の切欠き部７１とが当接した状態を解除されるため、モニタ部を固定したＬＣＤプレート６が回転軸回りに相対回転できるようになる。

さらに、モニタ部が開状態のままモニタ部を回転軸回りに９０°相対回転すると、図４に示すような状態、すなわち、メインシャフト５を回転軸回りに９０°相対回転させた状態となる。このとき、ＬＣＤプレート６が、メインシャフト５および回転ストッパ１０と一体となって、メインシャフト５を回転軸として図１の矢印の方向に相対回転する。
しかしながら、メインシャフト５がメインベース２に対して回転軸回りに１８０°相対回転すると、サブベース３の突起部４３と回転ストッパ１０の鉤部６３とが当接して、それ以上の相対回転は規制される。なお、このとき、サブベース３の溝４５と、付勢板９の突起部５３とがそれぞれ係合するとともに、付勢板９がその上面を回転ストッパ１０の下面に押付けるように付勢することによって、メインシャフト５の相対回転が係止される。

なお、この状態から上記手順を逆に行うことで、モニタ部を開状態から閉状態にすることが可能である。このとき、開閉ブラケット１を開閉軸回りに相対回転すると、被固定部２１が開閉ストッパ４の鉤部４ａに当接して、開閉ブラケット１の開閉軸回りの相対回転が規制されるとともに、係合部２６が切欠き部７１に当接して、メインシャフト５の回転軸回りの相対回転が規制される。

上記のようなヒンジ機構において、メインシャフト５が開閉ブラケット１に係合されたとき、開閉ブラケット１の係合部２６がメインシャフト５の切欠き部７１に当接してメインシャフト５の相対回転を規制する。この係合部２６が開閉ブラケット１に一体に備えてなることで、相対回転を規制するために必要な部品を多数設置する必要がなくなるとともに、それら部品のそれぞれを切削加工する必要がなくなる。
また、メインシャフト５が開閉ブラケット１に開閉軸回りの回転方向に沿って挿脱可能に係合されるため、所定の条件でのみメインシャフト５の相対回転を規制することが、このような簡易な構成で実現可能である。したがって、ヒンジ機構の部品点数を削減することができ、また、それら部品のそれぞれを切削加工する加工工数を削減することができる。その結果、ヒンジ機構の製造コストを削減することができる。

また、上記のようなヒンジ機構において、係合部２６が、メインシャフト５を挟持するようにメインシャフト５の外縁に対向した一対の切欠き部７１に当接することで、メインシャフト５を対向する２箇所で当接してメインシャフト５の相対回転を規制することとなる。したがって、係合部２６によるメインシャフト５の相対回転の規制を確実に行うことができる。

また、上記のようなヒンジ機構において、開閉ブラケット１を板状体でプレス成形することで、開閉ブラケット１の成形が容易となるため、開閉ブラケット１を余分に接合したり切断したりする手間を省略することが可能となる。したがって、部品点数削減、切削加工削減を図ることができ、その結果、ヒンジ機構の製造コストを削減することができる。

また、上記のようなヒンジ機構において、係合部２６の前端部が上方に屈曲することで、開閉ブラケット１が開閉軸回りに相対回転しても、係合部２６が切欠き部７１の表面上の限られた位置で接触することとなる。したがって、開閉ブラケット１の相対回転を考慮して係合部２６を適当に屈曲することにより、メインシャフト５に形成される切欠き部７１を小さく形成することができる。このことは、例えばメインシャフト５の下部にＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）を巻きつけるためにメインシャフト５の下部に所定の軸長を有する場合、切欠き部７１を小さく形成することができるため、特に有効となる。
また、切欠き部７１を小さく形成できることで、メインシャフト５の強度の低減を回避することができ、さらに、切欠き部７１を切削する工程を削減できるという効果を有する。

なお、上記実施の形態において、開閉ブラケット１は、板状体をプレス成形してなるものに限るものではなく、開閉軸に沿って延びる延在部を一体に備えていればよい。
また、上記実施の形態において、係合部２６は、メインシャフト５の相対回転を規制する際、その強度を確保することができれば、メインシャフト５を挟持するように切欠き部７１に当接しなくてもよい。また、切欠き部７１がメインシャフト５の外縁に対向して一対に設けられなくてもよい。

また、上記実施の形態において、開閉ブラケット１がメインベース２に対して開閉軸回りに相対回転すると、開閉ブラケット１の連結部２３とサブベース３の突起部４３とが当接する。したがって、この突起部４３の幅を広くする等によって強度を確保してもよい。これによって、開閉ブラケット１の開閉軸回りの相対回転を規制するストッパとして機能させることが可能となるため、支持部２２の両側に設けられた開閉ストッパ４の設置を省略することができ、その結果、ヒンジ機構の部品点数を削減することができる。

本発明の実施の形態に係るヒンジ機構の初期状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るヒンジ機構を分解して示した斜視図である。 図１の状態から開閉ブラケットに対してメインベースを開閉軸回りに９０°相対回転させた状態を示す斜視図である。 図３の状態から更にメインシャフトを回転軸回りに９０°相対回転させた状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 開閉ブラケット
２ メインベース
３ サブベース
４ 開閉ストッパ
５ メインシャフト
６ ＬＣＤプレート
１０ 回転ストッパ
２１ 被固定部
２１ａ 当接孔
２２ 支持部
２３ 連結部
２５ 開口部
２６ 係合部
４３ 突起部
６３ 鉤部
７１ 切欠き部

Claims (3)

1. 筐体に固定される開閉ブラケットと、
   前記開閉ブラケットに回転可能に支持され開閉軸をなすメインベースと、
   前記メインベースを直交するように回転可能に支持され回転軸をなすメインシャフトと、
   を備えてなるヒンジ機構であって、
   前記メインシャフトは、その中央に切欠き部を備えてなるとともに、前記開閉ブラケットに開閉軸回りの回転方向に沿って挿脱可能に係合され、
   前記開閉ブラケットは、前記メインシャフトが係合されたときに前記切欠き部に当接して前記メインシャフトの回転を規制する係合部を一体に備えてなることを特徴とするヒンジ機構。
2. 前記切欠き部は、前記メインシャフトの外縁に対向して一対に設けられ、
   前記係合部は、前記メインシャフトを挟持するように前記切欠き部に当接することを特徴とする請求項１記載のヒンジ機構。
3. 前記開閉ブラケットは、板状体をプレス成形してなることを特徴とする請求項１または２記載のヒンジ機構。

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