JP2006138362A

JP2006138362A - ヒンジ装置

Info

Publication number: JP2006138362A
Application number: JP2004327132A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Takahashi; 貴幸高橋
Original assignee: Heiwa Tokei Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Heiwa Tokei Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2006-06-01

Abstract

【課題】
回転作動に対してトルクを発生させるヒンジ装置に関して、そのトルクが安定し耐久性に優れたヒンジ構造を提供する。
【解決手段】
機器本体もしくはフタの一方に対して回転が規制される回転係止手段を有し、内周部が略円形状をなし、一部に溝を形成したスライドリングと、先端部にはスライドリングの内周部を押圧、且つ摺動し、さらに溝に係合する突起を形成し、軸線がスライドリングの軸心方向に一致するように設けられたＵ字形状の板バネと、フタの回転作動に伴って回動する板バネの突起が、スライドリングの内周円形部を摺動する際に生ずる摩擦力や、溝に係合している状態で発生する乗り上げ作用力等によって、フタの開閉操作に対して適当なトルクが付与されるよう構成し、機器本体もしくはフタの他方に対して回転が規制される回転係止手段を有したガイドと、ガイドにはスライドリングと板バネの摺動部に溝を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、機器本体とフタを回転開閉自在に連結し、回転作動に対してトルクが発生するヒンジ装置に関するものである。

従来のヒンジ構造を図７、図８に示した。図７の例では、機器本体の一方に固定される軸部１４２を有し、スプリング１６０の平行部１６１を支える係合溝１４３を有するホルダ１４０と、スプリング１６０の膨出部１６３が内周面を摺動し特定の回転角度では嵌入する係止溝１１６が形成され、機器本体の他方に固定されるケーシング１１０から構成され、ホルダ１４０とケーシング１１０との相対回転時に適当なトルク、節度感を出すようにしている。図８の例では、機器本体の一方に固定される固定端部２１１を有し、バネ２１３に弾性的に把持されるカム部２１２を有するカムシャフト２１０と、バネ２１３を固定した支持体２１４を固定し、機器本体の他方に固定されるケース２０９から構成され、機器本体の開いた位置、閉じた位置の状態を保持するようにしている。

特開２００２−８１４３５号公報（図５）特開平１０−１５３２１４号公報（図１）

これらの構造のヒンジ装置は、バネ全体をヒンジのケース（ケーシング１１０及びケース２０９）内に収納するようにしているので、バネのサイズが小さい。従って、保有できる弾性ヒズミエネルギーが小さいために、バネ力が弱く、高い回転トルクを発生させ、かつ、耐久性を高めたヒンジを提供することが出来ない。

さらに、図７の例のものでは、バネ（スプリング１６０）が線バネであり、バネに蓄えられる弾性ヒズミエネルギーは極めて小さく、また、膨出部１６３部分の弾性有効長が短いために、それが係止溝１１６に出入りする際に発生するたわみ変化に対しての弾性が十分でなく、バネがへたり（永久変形）易い。

また、図８の例のものでは、バネ２１３をケース２１４サイドに固定し、バネ２１３がカムシャフト２１０のカム部２１２を押圧してトルクを発生させるようにしている。しかしながら、トルクは押圧部、即ちカム部の半径に比例するが、この構造ではその半径の大きさに限度があり、発生トルクを大きく設計することが出来ないという構造上の問題がある。また、開閉角度は１８０度に限定されてしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、十分に高い回転トルクを発生させ、さらにそのトルクが安定して、耐久性が高く、また、ヒンジの開閉角度を任意の角度に設定できるヒンジ構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載のヒンジ装置は、機器本体とフタを回転開閉自在に連結するヒンジ装置に於いて、機器本体もしくはフタの一方に対して直接或いは間接的に回転が規制される回転係止手段を有し、内周部が略円形状をなし、一部に溝を形成したスライドリングと、先端部には前記スライドリングの内周部を押圧、且つ摺動し、さらに前記溝に係合する突起を形成し、軸線が前記スライドリングの軸心方向に一致するように設けられた弾性体材質のＵ字形状の板バネと、前記フタの回転作動に伴って回動する前記板バネの突起が、前記スライドリングの内周円形部を摺動する際に生ずる摩擦力や、前記スライドリングの溝に係合している状態で発生する乗り上げ作用力等によって、前記フタの開閉操作に対して適当なトルクが付与されるよう構成し、前記板バネと一体に回転し、機器本体もしくはフタの他方に対して直接或いは間接的に回転が規制される回転係止手段を有したガイドと、前記ガイドには前記スライドリングと前記板バネの摺動部に油溝を設けた。

さらに、本発明の請求項２記載のヒンジ装置に於いては、機器本体とフタを回転開閉自在に連結するヒンジ装置に於いて、機器本体もしくはフタの一方に対して直接或いは間接的に回転が規制される回転係止手段を有し、内周部が略円形状をなし、一部に溝を形成したスライドリングと、先端部には前記スライドリングの内周部を押圧、且つ摺動し、さらに前記溝に係合する突起を形成し、軸線が前記スライドリングの軸心方向に一致するように設けられた弾性体材質のＵ字形状の板バネと、前記フタの回転作動に伴って回動する前記板バネの凸部が、前記スライドリングの内周円形部を摺動する際に生ずる摩擦力や、前記スライドリングの溝に係合している状態で発生する乗り上げ作用力等によって、前記フタの開閉操作に対して適当なトルクが付与されるよう構成し、前記板バネと一体に回転し、機器本体もしくはフタの他方に対して直接或いは間接的に回転が規制される回転係止手段を有したガイドを設け、前記Ｕ字形状の板バネの突起を片側１カ所のみ形成した。

本発明によれば、摩擦や乗り上げ作用力の基点がケースの内壁であるので、ヒンジの回転中心との距離（半径）が大きく、トルク値を高くすることが出来る。また、板バネそのものの先端部に摩擦や乗り上げ作用力の基点にするものを形成したので、部品点数を低減することも出来る。さらに、油が長期に渡って供給されるので、耐久性が向上し、トルク値を高くしても異音が発生することはない。
板バネの片側だけ凸部にすることによって、開閉の保持部をスライドリングに設ける溝によって任意に設定できる。
以上の如く、高トルク出力でトルク値バラツキが少なく安定したトルク値が得られる品質の良い、且つ廉価なヒンジ装置を提供出来る。

図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１乃至図３は、本発明の第一実施形態にかかる折畳み携帯電話機用のヒンジ装置のそれぞれ分解斜視図、組立て断面図、A-A断面図である。
ピン１０にはプラスチック製のストッパーカバー１１、金属製のスライドリング１２、プラスチック製のガイド１４が回転可能にトメワ１３によって連結されている。ガイド１４内部に板バネ１５が挿入されプラスチック製のキャップ１６によって板バネ１５が保持されている。

板バネ１５とガイド１４とキャップ１６とが一体に回転するように構成されている。
ピン１０は段引きされており、ストッパーカバー１１が回転可能に挿入されている。
ストッパーカバー１１は円筒形状で、スライドリング１２がはめ合わされている。
スライドリング１２は中空円筒形状で外形が小判状に形成されており、機器本体もしくはフタの一方に対して直接或いは間接的に回転が規制される第１の出力軸として機能する。内面は板バネ１５が摺動し、板バネ１５に設けられている突起１５ａが落ち込み、保持力を得るための溝１２１，１２２が形成されている。

図１はガイド１４に板バネ１５が組み込まれた状態が示されている。ガイド１４の一端部には、スライドリング１２の内周に勘合する径小部１４１が形成されている。径小部１４１には、ピン１０が挿入される穴１４２が貫通して設けられており、円周部に板バネ１５の先端が突出してスライドリング１２と摩擦接触させるためのスリット１４３が形成されている。このスリット１４３は板バネ１５の位置決めも兼ね備えている。さらに、径小部１４１の円周には油溝１４ａが４カ所形成されている。この油溝１４ａによって、スライドリング１２の内周面と、板バネ１５の先端部１５ａの接触部に塗布される油を長期に渡り供給することができるので、ヒンジの耐久性が向上し、回転時に安定したトルクを得ることができる。

ガイド１４の外周にはスリット１４ｂが４カ所設けられており、機器本体もしくはフタの一方に対して直接或いは間接的に回転が規制される第２の出力軸として機能するようになっている。ガイド１４にはキャップ１６の凸部１６ｂと係合する切り欠き１４ｃが形成されており、キャップ１６と組み合わされて一体で回転する。
キャップ１６にはガイド１４中に挿入される板バネ１５のバネ押さえ部１６ａが設けられており、バネ押さえ部１６ａによって回転時の板バネ１５のねじれを防止しているので、安定したトルクを発生させることができる。

図２に示されているように、ピン１０にはストッパーカバー１１，スライドリング１２、ガイド１４が回転可能にプッシュナットなどのトメワ１３によって取り付けられている。この状態から板バネ１５をガイド１４中に挿入して、キャップ１６をガイド１４に圧入すればヒンジが完成する。

板バネ１５は板材をＵ字形状に曲げて形成されており、曲げ元が幅広くて、先端部に向かって細くなるような形状にされている。先端部には突起１５ａが設けられており、この突起１５ａがスライドリング１２に設けられている溝１２１，１２２に落ち込むことによって携帯電話を開いた時、閉じた時にその保持位置を保っており、開閉時には突起１５ａが溝１２１又は１２２を乗り越えて回転する。本実施例では略１７０度回転すると突起１５ａが溝１２１，１２２に落ち込むように構成されている。

図４乃至６には本発明第２の実施例が示されている。
板バネ１５の端部の一方にのみ突起１５ａを形成し、他端部は面取りされた板状形状の１５ｂを形成している。
スライドリング１２に設けられている溝１２１，１２２と、突起１５ｂとは係合せずに乗り越えるため、ヒンジが回転した場合に突起１５ａのみが溝１２１，１２２に落ち込む。このように構成したので、溝１２１，１２２の位置を変えることによって開閉角度が１８０度を超えても任意に設定できる。

本発明の第一実施形態にかかる折畳み携帯電話機用のヒンジ装置の分解斜視図である。ヒンジ装置を組み立てた状態の断面図である。図２におけるＡ−Ａ断面図である。本発明の第二実施形態にかかる折畳み携帯電話機用のヒンジ装置のＡ−Ａ断面図である。ヒンジ装置を回転した状態を示すＡ−Ａ断面図である。バネの形状を示す斜視図である。従来のヒンジ構造である。従来のヒンジ構造である。

符号の説明

１０ピン
１１ストッパーカバー
１２スライドリング
１３トメワ
１４ガイド
１５板バネ
１６キャップ

Claims

機器本体とフタを回転開閉自在に連結するヒンジ装置に於いて、機器本体もしくはフタの一方に対して直接或いは間接的に回転が規制される回転係止手段を有し、内周部が略円形状をなし、一部に溝を形成したスライドリングと、先端部には前記スライドリングの内周部を押圧、且つ摺動し、さらに前記溝に係合する突起を形成し、軸線が前記スライドリングの軸心方向に一致するように設けられた弾性体材質のＵ字形状の板バネと、前記フタの回転作動に伴って回動する前記板バネの突起が、前記スライドリングの内周円形部を摺動する際に生ずる摩擦力や、前記スライドリングの溝に係合している状態で発生する乗り上げ作用力等によって、前記フタの開閉操作に対して適当なトルクが付与されるよう構成し、前記板バネと一体に回転し、機器本体もしくはフタの他方に対して直接或いは間接的に回転が規制される回転係止手段を有したガイドと、前記ガイドには前記スライドリングと前記板バネの摺動部に油溝を設けたことを特徴とするヒンジ装置。
機器本体とフタを回転開閉自在に連結するヒンジ装置に於いて、機器本体もしくはフタの一方に対して直接或いは間接的に回転が規制される回転係止手段を有し、内周部が略円形状をなし、一部に溝を形成したスライドリングと、先端部には前記スライドリングの内周部を押圧、且つ摺動し、さらに前記溝に係合する突起を形成し、軸線が前記スライドリングの軸心方向に一致するように設けられた弾性体材質のＵ字形状の板バネと、前記フタの回転作動に伴って回動する前記板バネの凸部が、前記スライドリングの内周円形部を摺動する際に生ずる摩擦力や、前記スライドリングの溝に係合している状態で発生する乗り上げ作用力等によって、前記フタの開閉操作に対して適当なトルクが付与されるよう構成し、前記板バネと一体に回転し、機器本体もしくはフタの他方に対して直接或いは間接的に回転が規制される回転係止手段を有したガイドを設け、前記Ｕ字形状の板バネの突起を片側１カ所のみ形成したことを特徴とするヒンジ装置。