JP2015121238A - 二軸ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライドストッパーにより動作軸を切り替える二軸ヒンジ装置において、部品点数を減らして製造コストを低減する。
【解決手段】周面１２に第１案内溝１３を有した第１軸部材１０と、周面２２に第２案内溝２３を有した第２軸部材２０と、両軸部材１０，２０の間で動作軸を切り替えるためのスライドストッパー３０を備えた二軸ヒンジ装置１である。スライドストッパー３０は、第１案内溝１３に嵌合して摺動する第１突起部３１と、第２案内溝２３に嵌合して摺動する第２突起部３２を有する。
【効果】スライドストッパーの付勢方向を切り替えるための機構がなくても、第１軸部材１０と第２軸部材２０の間で、動作軸の切り替えを複数回行うことが可能となる。また、開成角度が１８０°のときに段差が生じず、フラットな面を形成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、電子手帳、携帯型ゲーム機、携帯電話機などの折り畳み式の電子機器において使用される二軸ヒンジ装置に関するものである。

例えばノート型のパーソナルコンピュータは、液晶ディスプレイ等を備えたカバー部の筐体が、ＣＰＵ、磁気ディスク、メモリ、キーボード等を備えた本体の筐体に対し、開閉自在に取り付けられている。

このような折り畳み式の電子機器において、カバー部を１８０°を超えて３６０°まで開閉可能とする場合、カバー部の筐体に第１軸部材を、本体の筐体に第２軸部材をそれぞれ取り付け、両軸部材を平行に配置する二軸ヒンジ装置が利用されている。例えば、特許文献１及び２の平行二軸ヒンジモジュールは、第１のヒンジ軸と第２のヒンジ軸を同期回転させるための手段として歯車を使用したものである。

しかし、歯車を使用した二軸ヒンジ装置は、バックラッシュを考慮した設計が必要で、使用中にガタが生じ易いという問題があった。そこで、歯車を使用せず、ガタが生じにくい二軸ヒンジ装置として、図８に示すように、カバー部の筐体２０１に設けた第１軸部材１０１と、本体の筐体２０２に設けた第２軸部材１０２の間で、スライドストッパー１０３を使用して動作軸を切り替える二軸ヒンジ装置１００が利用されている。

第１軸部材１０１及び第２軸部材１０２のシャフトの長手方向に対する横断面（カム部材の位置における横断面）を示した図９を参照し、従来の二軸ヒンジ装置１００の構成を説明する。第１軸部材１０１は、カバー部の開閉範囲が０°〜１８０°のときに回動するシャフトであり、周面に凹部１０１ａを有したカム部材が取り付けられている。一方、第２軸部材１０２は、カバー部の開閉範囲が１８０°〜３６０°のときに回動するシャフトであり、周面に凹部１０２ａを有したカム部材が取り付けられている。また、スライドストッパー１０３には、第１軸部材１０１の凹部１０１ａと嵌合する凸部１０３ａと、第２軸部材１０２の凹部１０２ａと嵌合する凸部１０３ｂが設けられている。

次に、スライドストッパー１０３により、第１軸部材１０１と第２軸部材１０２の間で動作軸を切り替える仕組みを説明する。図９中、矢印Ａはカバー部の筐体が取り付けられる方向を、矢印Ｂは本体の筐体が取り付けられる方向を示している。

二軸ヒンジ装置１００には、カバー部を開き始めた時点で、スライドストッパー１０３を第２軸部材１０２側（図９中、矢印Ｃが示す方向）に押圧するための機構（図９では図示せず）が設けられている。よって、０°の位置にあるカバー部を９０°の位置まで開く間は、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、スライドストッパー１０３の凸部１０３ｂは、第２軸部材１０２の凹部１０２ａと嵌合している。そのため、０°〜９０°の間は、第２軸部材１０２とスライドストッパー１０３の間は係止状態となっているので、第１軸部材１０１のみがその軸心１０１ｂを中心に回転する。

また、９０°の位置にあるカバー部を１８０°まで開く間についても、図９（ｂ）〜（ｃ）に示すように、第２軸部材１０２とスライドストッパー１０３の間は係止状態を続けているので、第１軸部材１０１のみが軸心１０１ｂを中心に回転する。

もっとも、二軸ヒンジ装置１００には、本体に対するカバー部の開成角度が１８０°となった時点で、図９（ｃ）に示すように、スライドストッパー１０３を、第１軸部材１０１側（図９中、矢印Ｄが示す方向）に押圧するように押圧方向を切り替えるための機構（図９では図示せず）が設けられている。よって、１８０°の状態では、スライドストッパー１０３の凸部１０３ａと第１軸部材１０１の凹部１０１ａが嵌合すると共に、第２軸部材１０２は凸部１０３ｂとの係止状態が解除されるので、このタイミングで動作軸が第１軸部材１０１から第２軸部材１０２に切り替えられる。

そのため、１８０°の位置にあるカバー部を２７０°まで開く間は、第１軸部材１０１はスライドストッパー１０３により係止状態となっているので、軸心１０１ｂを中心に回転することはなく、図９（ｃ）〜（ｄ）に示すように、第２軸部材１０２に対し、第１軸部材１０１及びスライドストッパー１０３が一体となって回転する。また、２７０°の位置にあるカバー部を３６０°まで開く間についても、図９（ｄ）〜（ｅ）に示すように、第１軸部材１０１自体は係止状態を続けているので回転せず、第２軸部材１０２に対し、第１軸部材１０１及びスライドストッパー１０３が一体に回転する。従来の二軸ヒンジ装置１００は、以上の構成により、カバー部を１８０°を超えて３６０°まで開閉可能としている。

ところが、従来の二軸ヒンジ装置１００は、上述のとおり、本体に対するカバー部の開成角度が１８０°となった時点で、スライドストッパー１０３の付勢方向を、第２軸部材１０２側（図９中、矢印Ｃが示す方向）から第１軸部材１０１側（図９中、矢印Ｄが示す方向）に切り替える機構が別途必要となるため、装置構成が複雑となり、製造コストが高くなるという問題があった。

また、昨今、キーボードを有さず、液晶ディスプレイからタッチパネル方式で入力操作する電子機器が普及している。また、カバー部だけでなく、本体側にも液晶ディスプレイを有する折り畳み式の電子機器も存在する。かかる電子機器において、カバー部を１８０°開いた状態のときに、カバー部の筐体と本体の筐体の間に生じる段差をなくすことができれば、平坦なひと繋がりの大画面を実現することができる。

しかしながら、スライドストッパー１０３により動作軸を切り替える従来の二軸ヒンジ装置１００は、図９（ｃ）から理解されるとおり、カバー部を１８０°開いた状態のときに、第１軸部材１０１と第２軸部材１０２の間に段差Ｈが生じるものであった。

そのため、従来の二軸ヒンジ装置１００を、例えば、携帯情報端末２００に適用した場合は、図１０（ａ）に示すように、カバー部の筐体２０１を１８０°開いた状態のときに、本体の筐体２０２との間に必然的に段差が生じていた。そして、この段差が生じるという制約が、平坦なひと繋がりの大画面の実現を困難にする原因の１つとなっていた。

特開２００８−９５９３５号公報 特開２００８−２７５１３９号公報

本発明が解決しようとする課題は、スライドストッパーにより動作軸を切り替える二軸ヒンジ装置において、従来は、カバー部の筐体を１８０°開いた状態のときに、スライドストッパー１０３の付勢方向を切り替える機構が別途必要であった点である。また、本発明が解決しようとする更なる課題は、従来のヒンジ装置は、カバー部の筐体を１８０°開いたときに、第１軸部材１０１と第２軸部材１０２の間に段差が生じていた点である。

本発明は、上記した従来の課題に鑑みてなされたものであり、ガタを生じにくくするため、スライドストッパーにより動作軸を切り替える構成を採用した場合でも、スライドストッパーの付勢方向を切り替える機構を不要とした二軸ヒンジ装置を提供することを目的としている。加えて、本発明は、カバー部の筐体を１８０°開いた状態のときに本体の筐体との間に段差を生じない二軸ヒンジ装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の二軸ヒンジ装置は、
第１の筐体に取り付けられ、周面に第１案内溝を有した第１軸部材と、
第２の筐体に取り付けられ、周面に第２案内溝を有した第２軸部材と、
前記第１案内溝に嵌合して摺動する第１突起部と、前記第２案内溝に嵌合して摺動する第２突起部を有し、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉動作に伴い所要の位置にスライド移動し、前記第１軸部材と前記第２軸部材の間で動作軸を切り替えるためのスライドストッパーと、を備えた二軸ヒンジ装置であって、
前記第１案内溝は、前記第１軸部材の周方向に前記第１突起部が摺動可能な溝が刻設された周方向案内溝部と、前記第１軸部材の軸線方向に前記第１突起部が摺動可能な溝が刻設された軸方向案内溝部を有すると共に、
前記第２案内溝は、前記第２軸部材の軸線方向に対し斜め向きに前記第２突起部が摺動可能な溝が刻設された斜め方向案内溝部を少なくとも有し、
前記第１突起部が、前記軸線方向案内溝部をスライド移動するときに、前記第２突起部が、少なくとも前記斜め方向案内溝部をスライド移動するように構成されていることを最も主要な特徴としている。

本発明の二軸ヒンジ装置の優れた効果は、従来の二軸ヒンジ装置１００と比較すると、次のとおりである。すなわち、従来の二軸ヒンジ装置１００は、スライドストッパー１０３の付勢方向を切り替える機構が別途必要であった。これに対し、本発明の二軸ヒンジ装置は、第１軸部材及び第２軸部材に、上記のような形状の第１案内溝及び第２案内溝を刻設したので、スライドストッパーの付勢方向を切り替えるための機構がなくても動作軸を任意の角度で切り替えることが可能となる。そのため、本発明の二軸ヒンジ装置は、部品点数を減らして製造コストを低減できるという効果がある。

加えて、図１０（ｂ）に示すように、従来の二軸ヒンジ装置１００の場合は、カバー部の開成角度が１８０°のときにワンポイントで動作軸の切り替えが行われるので、０°〜１８０°の間は、第２軸部材１０２は全く回動せずロックされた状態となっていた。そのため、図１０（ａ）に示すように、カバー部の筐体２０１を１８０°開いたときに、本体の筐体２０２との間に段差が生じていた。

これに対し、本発明の二軸ヒンジ装置は、カバー部を開いたときに最初に動作する初動軸（第１軸部材）の回転は、１８０°よりも小さい任意の角度で一旦停止させ、動作軸を他方の軸（第２軸部材）に切り替えた後、１８０°よりも大きい任意の角度で動作軸を再び初動軸（第１軸部材）側に切り替えて、その後は初動軸（第１軸部材）を同方向に回転させることが可能となる。そのため、本発明によれば、カバー部の開成角度が１８０°となるまでの間に、第２軸部材を必要なだけ回転させることができるので、開成角度が１８０°となったときに、第１軸部材と第２軸部材の間に段差を生じないようにすることができる。

よって、本発明の二軸ヒンジ装置を、カバー部と本体の双方に液晶ディスプイを有する折り畳み式の携帯情報端末に適用した場合は、カバー部を１８０°開いた状態のときに、第１の筐体と第２の筐体の間に段差が生じないので、平坦なひと繋がりの大画面を実現できる。

本発明の第１実施例の二軸ヒンジ装置の主要部の構成を示した図である。 第１案内溝及び第２案内溝の部分を拡大した図である。 スライドストッパーの形状を説明する図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は第２突起部側から見た斜視図である。 カバー部の開成角度に応じてスライドストッパーの第１突起部が第１案内溝内を、第２突起部が第２案内溝内を夫々スライド移動し、動作軸を切り替える仕組みを説明する図で、本体に対するカバー部の開成角度が（ａ）は０°、（ｂ）は９０°、（ｃ）は１２５°、（ｄ）は１８０°の各状態を示した図である。 カバー部の開成角度に応じてスライドストッパーの第１突起部が第１案内溝内を、第２突起部が第２案内溝内を夫々スライド移動し、動作軸を切り替える仕組みを説明する図で、本体に対するカバー部の開成角度が（ａ）は２３５°、（ｂ）は２７０°、（ｃ）は３６０°の各状態を示した図である。 本発明の第１実施例の二軸ヒンジ装置を適用した携帯情報端末において、（ａ）は動作軸が切り替わるタイミングを説明する図、（ｂ）はカバー部を１８０°開いた状態を示す図である。 本発明の第２実施例の二軸ヒンジ装置において、カバー部の開成角度に応じてスライドストッパーの第１突起部が第１案内溝内を、第２突起部が第２案内溝内を、夫々スライド移動し、動作軸を切り替える仕組みを説明する図で、本体に対するカバー部の開成角度が（ａ）は０°、（ｂ）は１８０°、（ｃ）は３６０°の各状態を示した図である。 従来の二軸ヒンジ装置を使用した電子機器の外観を示す図である。 従来の二軸ヒンジ装置のシャフトの長手方向に対する横断面（カム部材の位置における横断面）を示した図で、本体に対するカバー部の開成角度が（ａ）は０°、（ｂ）は９０°、（ｃ）は１８０°、（ｄ）は２７０°、（ｅ）は３６０°の各状態を示した図である。 （ａ）は従来の二軸ヒンジ装置を適用した携帯情報端末において、カバー部を１８０°開いた状態を示す図、（ｂ）は従来の二軸ヒンジ装置において、動作軸が切り替わるタイミングを説明する図である。

以下、本発明の最良の実施形態を、図１〜図７を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例の二軸ヒンジ装置１の主要部の構成を示した図である。１０は第１軸部材を、２０は第２軸部材を示している。また、３０は、第１軸部材１０と第２軸部材２０の間で動作軸を切り替えるためのスライドストッパーを、４１は、スライドストッパー３０を図１の紙面左右方向（図１中、矢印Ｅで示した方向）にスライド可能とするためのガイド軸を示している。

本実施例の二軸ヒンジ装置１は、例えば折り畳み式の携帯情報端末などに適用されるものである。一般に、折り畳み式の携帯情報端末では、液晶ディスプレイ等を備えたカバー部の筐体（以下、「第１の筐体」という。）が、ＣＰＵ、磁気ディスク、メモリ等を備えた本体の筐体（以下、「第２の筐体」という。）に対し、開閉自在に取り付けられているが、本実施例の二軸ヒンジ装置１が適用される携帯情報端末は、第１の筐体のみならず、第２の筐体側にも液晶ディスプレイを有している。また、本実施例の二軸ヒンジ装置１が適用される携帯情報端末は、カバー部が１８０°を超えて３６０°まで開閉可能な構造のものである。

第１軸部材１０の先端は、プレート部１１ａを有したブラケット１１となっている。プレート部１１ａには、複数の取付け孔１１ｂが設けられている。第１軸部材１０は、この取付け孔１１ｂを使用して、第１の筐体に対し、螺子などの固定手段で取り付けられる。

一方、第２軸部材２０の先端にも、複数の取付け孔２１ｂが設けられたプレート部２１ａを備えたブラケット２１が取り付けられている。第２軸部材２０は、取付け孔２１ｂを使用して、第２の筐体に対し、螺子などの固定手段で取り付けられる。

図２は、図１からスライドストッパー３０を取り除いて、第１案内溝１３及び第２案内溝２３の部分を拡大した図である。本発明の二軸ヒンジ装置１の軸部材は、第１軸部材１０と第２軸部材２０により構成されるが、第１軸部材１０の周面１２には、図２に示すような第１案内溝１３が設けられている。他方、第２軸部材２０の周面２２には、図２に示すような第２案内溝２３が設けられている。

図３は、スライドストッパー３０の形状を説明する図である。スライドストッパー３０は、図２に示した第１案内溝１３に嵌合して摺動する第１突起部３１と、第２案内溝２３に嵌合して摺動する第２突起部３２を有している。

凹状の側面３３は、スライドストッパー３０が第１軸部材１０の周面１２に沿って軸方向に円滑にスライドできるように、周面１２と整合した形状となっている。また、反対側の凹状の側面３４は、スライドストッパー３０が第２軸部材２０の周面２２にも沿って軸方向に円滑にスライドできるように、周面２２と整合した形状となっている。３５は、ガイド軸４１が挿通されることにより、第１軸部材１０及び第２軸部材２０の軸方向のスライド移動を安定させるガイド孔を示している。

スライドストッパー３０は、第１の筐体と第２の筐体の開閉動作に伴い、第１突起部３１が第１案内溝１３の、第２突起部３２が第２案内溝２３の、夫々所要の位置にスライド移動することにより、第１軸部材１０と第２軸部材２０の間で、動作軸を何れか一方の軸部材に切り替えるための部材である。

次に、図４〜図５を参照し、第１案内溝１３と第２案内溝２３の構造を説明する。図４〜図５において、各図の上方に示した角度はカバー部の開成角度を、各図の下方の左側に示した角度は第１軸部材１０のみの回転角度を、各図の下方の右側に示した角度は第２軸部材２０のみの回転角度を示している。

先ず、第１軸部材１０は、カバー部の開閉範囲が０°〜９０°のときと２７０°〜３６０°のときに回動するシャフトであり、その周面１２には第１案内溝１３が設けられている。第１案内溝１３は、第１軸部材１０の周方向に第１突起部３１が摺動可能な溝が刻設された周方向第１案内溝部１４と、同じく周方向に刻設された周方向第２案内溝部１５を有している。さらに、周方向第１案内溝部１４と周方向第２案内溝部１５の間には、第１軸部材１０の軸線方向に第１突起部３１が摺動可能な溝が刻設された軸方向案内溝部１６を有している。

一方、第２軸部材２０は、カバー部の開閉範囲が９０°〜２７０°のときに回動するシャフトであり、その周面２２には第２案内溝２３が設けられている。第２案内溝２３は、 第２軸部材２０の軸線方向に対し斜め向きに第２突起部３２が摺動可能な溝が刻設された斜め方向第１案内溝部２４を少なくとも有している。第２案内溝２３の刻設方向は、第２軸部材２０の軸線方向に対し例えば４５°傾斜させた方向としている。また、第２案内溝２３は、第２軸部材２０の軸線方向に対し例えば４５°傾斜させた斜め方向に第２突起部３２が摺動可能な溝が刻設された斜め方向第２案内溝部２５を更に有し、斜め方向第１案内溝部２４と斜め方向第２案内溝部２５の間に、第２軸部材２０の周方向に第２突起部３２が摺動可能な溝が刻設された周方向案内溝部２６を有している。

次に、スライドストッパー３０により、第１軸部材１０と第２軸部材２０の間で動作軸を切り替える仕組みを説明する。なお、図４〜図５は、理解を容易にするために、スライドストッパー３０を第１軸部材１０側と第２軸部材２０側に分割し、第１突起部３１と第２突起部３２が表われるように図示したものである。

まず、０°の位置にあるカバー部を９０°の位置まで開く間は、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、スライドストッパー３０の第１突起部３１が、第１軸部材１０の回転方向に刻設された周方向第１案内溝部１４内を、図４の紙面左方向にスライド移動可能な状態となっている。そのため、０°〜９０°の間は、第２軸部２０が回転することはなく、第１軸部材１０のみが図４の紙面右方向に回転する。

カバー部の開成角度が９０°となった時点では、図４（ｂ）に示すように、スライドストッパー３０の第１突起部３１は、周方向第１案内溝部１４の終端の壁面に突き当たる。よって、第１軸部材１０はこれ以上回転せず、代わって、スライドストッパー３０の第２突起部３２が、第２軸部材２０の軸方向に対して斜めに刻設された斜め方向第１案内溝部２４内をスライド移動し始める。よって、動作軸は、カバー部の開成角度が９０°となったタイミングで、第１軸部材１０から第２軸部材２０に切り替えられる。

９０°の位置にあるカバー部を１２５°まで開く間は、図４（ｂ）〜（ｃ）に示すように、スライドストッパー３０の第２突起部３２が、斜め方向第１案内溝部２４内をスライド移動可能な状態となっている。このとき、スライドストッパー３０の第１突起部３１は軸方向案内溝部１６内を、図４の紙面下方向にスライド移動するが、これは第１軸部材１０の軸方向と平行な向きのスライド移動であるため、その間に第１軸部材１０が回転することはない。よって、９０°〜１２５°の間は、第１軸部１０が回転することはなく、第２軸部材２０のみが図４の紙面左方向に回転する。

１２５°の位置にあるカバー部を１８０°まで開く間は、図４（ｃ）〜（ｄ）に示すように、スライドストッパー３０の第２突起部３２が、周方向案内溝部２６内を、図４の紙面右方向にスライド移動可能な状態となっている。このとき、スライドストッパー３０の第１突起部３１は、軸方向案内溝部１６の中間の位置で停止しているため、その間に第１軸部材１０が回動することはない。よって、１２５°〜１８０°の間は、第１軸部１０が回転することはなく、第２軸部材２０のみが図４の紙面左方向に回転する。

１８０°の位置にあるカバー部を２３５°まで開く間は、図４（ｄ）〜図５（ａ）に示すように、スライドストッパー３０の第２突起部３２が、周方向案内溝部２６内を、図４の紙面右方向にスライド移動可能な状態となっている。このとき、スライドストッパー３０の第１突起部３１は、軸方向案内溝部１６の中間の位置で停止しているため、その間に第１軸部材１０が回動することはない。よって、１８０°〜２３５°の間は、第１軸部１０が回転することはなく、第２軸部材２０のみが各図の紙面左方向に回転する。

２３５°の位置にあるカバー部を２７０°まで開く間は、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、スライドストッパー３０の第２突起部３２が、斜め方向第２案内溝部２５内をスライド移動可能な状態となっている。このとき、スライドストッパー３０の第１突起部３１は、軸方向案内溝部１６内を、図５の紙面下方向にスライド移動するが、これは第１軸部材１０の軸方向と平行な向きのスライド移動であるため、その間に第１軸部材１０が回転することはない。よって、２３５°〜２７０°の間は、第１軸部１０が回転することはなく、第２軸部材２０のみが図５の紙面左方向に回転する。

カバー部を２７０°開いた時点では、図５（ｂ）に示すように、スライドストッパー３０の第２突起部３２は、斜め方向第２案内溝部２５の終端の壁面に突き当たる。よって、第２軸部材２０はこれ以上回転せず、代わって、スライドストッパー３０の第１突起部３１が、第１軸部材１０の周方向に刻設された周方向第２案内溝部１５内をスライド移動し始める。よって、動作軸は、カバー部の開成角度が２７０°となったタイミングで、第２軸部材２０から第１軸部材１０に切り替えられる。

２７０°の位置にあるカバー部を３６０°まで開く間は、図５（ｂ）〜（ｃ）に示すように、スライドストッパー３０の第１突起部３１が、周方向第２案内溝部１５内を、図５の紙面左方向にスライド移動可能な状態となっている。そのため、２７０°〜３６０°の間は、第２軸部２０が回転することはなく、第１軸部材１０のみが図５の紙面右方向に回転する。

図６（ａ）は、ヒンジ装置１における動作軸の切り替えのタイミングを図示したものである。第１実施例の二軸ヒンジ装置１は、カバー部を開いたときに最初に回動する初動軸（第１軸部材１０）の回転は９０°で一旦停止させ、動作軸を他方の軸（第２軸部材２０）に切り替えた後、２７０°で動作軸を再び初動軸（第１軸部材１０）の方に切り替えて、以後は初動軸（第１軸部材１０）を同方向に回転させることができる。つまり、第１実施例の二軸ヒンジ装置は、第１の筐体に対する第２の筐体の開成角度が０°〜３６０°の範囲において、第１軸部材１０と第２軸部材２０の間で、動作軸の切り替えが複数回行われる。

すなわち、本発明は、第１突起部３１が、軸線方向案内溝部１６をスライド移動するときに、第２突起部３２が、少なくとも斜め方向第１案内溝部２４をスライド移動するように構成されているので、カバー部の開成角度が１８０°となるまでの間に、第２軸部材２０を必要なだけ回転させることができる。具体的には、例えば上記で説明した第１実施例のように、開成角度９０°で動作軸を切り替える場合は、開成角度が１８０°となるまでの間に第２軸部材２０を９０°回転させておくことができるので、開成角度が１８０°となったときに、第１軸部材１０と第２軸部材２０の間に段差を生じないようにすることも容易となる。

よって、第１実施例の二軸ヒンジ装置１を、カバー部２と本体３の双方に液晶ディスプイを有する折り畳み式の携帯情報端末４に適用した場合は、図６（ｂ）に示すように、カバー部２を１８０°開いた状態のときに、カバー部２の筐体（第１の筐体）と本体３の筐体（第２の筐体）の間に段差は生じず、両筐体の連結部分は面一にフラットな状態となる。よって、この両筐体の上面の連続したフラットな面を利用すれば、ひと繋がりの大画面を実現することができる。

次に、本発明の第２実施例の二軸ヒンジ装置の構成を、第１実施例とは異なる点を中心に説明する。

図７は、第２実施例の二軸ヒンジ装置の主要部の構成を示した図で、５０は、第１の筐体（例えば液晶画面を有したノートパソコンなどのカバー部の筐体）に対し、螺子などの固定手段で取り付けられる第１軸部材を、６０は、第２の筐体（例えばＣＰＵ、磁気ディスク、メモリ、キーボード等を有したノートパソコンなどの本体の筐体）に対し、螺子などの固定手段で取り付けられる第２軸部材を示している。

第２実施例の二軸ヒンジ装置においても、第１突起部７１と第２突起部７２を備えたスライドストッパーが設けられており、第１の筐体と第２の筐体の開閉動作に伴い所要の位置にスライド移動し、第１軸部材５０と第２軸部材６０の間で、動作軸が何れか一方の軸部材に切り替えられる。このスライドストッパーの機能は、第１実施例の二軸ヒンジ装置と同じである。なお、図７は、理解を容易にするために、スライドストッパーを、第１軸部材５０側と第２軸部材６０側に分割し、第１突起部７１と第２突起部７２が表われるように図示したものである。

第２実施例の二軸ヒンジ装置が、第１実施例と異なる点は、以下に説明するとおり、第１案内溝５３及び第２案内溝６３の形状と、第１軸部材５０と第２軸部材６０の間で、動作軸を切り替えるタイミングである。

先ず、第１軸部材５０は、カバー部の開閉範囲が０°〜１８０°のときに回動するシャフトであり、その周面５２には第１案内溝５３が設けられている。第１案内溝５３は、第１軸部材５０の周方向に第１突起部７１が摺動可能な溝が刻設された周方向案内溝部５４を有している。また、第１案内溝５３は、周方向案内溝部５４と連続し、第１軸部材５０の軸線方向に第１突起部７１が摺動可能な溝が刻設された軸方向案内溝部５６を更に有している。

一方、第２軸部材６０は、カバー部の開閉範囲が１８０°〜３６０°のときに回動するシャフトであり、その周面６２には、第２案内溝６３が設けられている。第２案内溝６３は、第２軸部材６０の軸線方向に対し斜め向きに第２突起部７２が摺動可能な溝が刻設された斜め方向案内溝部６４を少なくとも有している。また、第２案内溝６３は、斜め方向案内溝部６４と連続し、第２軸部材６０の周方向に第２突起部７２が摺動可能な溝が刻設された周方向案内溝部６６を有している。

次に、スライドストッパーにより、第１軸部材５０と第２軸部材６０の間で動作軸を切り替える仕組みを説明する。図７において、各図の上方に示した角度はカバー部の開成角度を、各図の下方の左側に示した角度は第１軸部材５０のみの回転角度を、各図の下方の右側に示した角度は第２軸部材６０のみの回転角度を示している。

まず、０°の位置にあるカバー部を１８０°の位置まで開く間は、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、スライドストッパーの第１突起部７１が、第１軸部材５０の回転方向に刻設された周方向案内溝部５４内を、図７の紙面右方向にスライド移動可能な状態となっている。そのため、０°〜１８０°の間は、第２軸部６０が回転することはなく、第１軸部材５０のみが図７の紙面左方向に回転する。

カバー部の開成角度が１８０°となった時点では、図７（ｂ）に示すように、スライドストッパーの第１突起部７１は周方向案内溝部５４の終端の壁面に突き当たる。よって、第１軸部材５０はこれ以上回転せず、代わって、スライドストッパーの第２突起部７２が第２軸部材６０の軸方向に対して斜め方向に刻設された斜め方向案内溝部６４内をスライド移動し始める。よって、動作軸は、カバー部の開成角度が１８０°となったタイミングで、第１軸部材５０から第２軸部材６０に切り替えられる。

１８０°の位置にあるカバー部を３６０°まで開く間は、図７（ｂ）〜（ｃ）に示すように、スライドストッパーの第２突起部７２が、斜め方向案内溝部６４内を、スライド移動可能な状態となっている。このとき、スライドストッパーの第１突起部７１は軸方向案内溝部５６内を、図７の紙面上方向にスライド移動するが、これは第１軸部材５０の軸方向と平行な向きのスライド移動であるため、その間に第１軸部材５０が回転することはない。

また、スライドストッパーの第１突起部７１が、軸方向案内溝部５６の終端の壁面に突き当たった後も、図７（ｃ）に示すように、スライドストッパーの第２突起部７２は、第２軸部材６０の回転方向に刻設された周方向案内溝部６６内を、図７の紙面左方向にスライド移動する。よって、１８０°〜３６０°の間は、第１軸部５０は回転せず、第２軸部材６０のみが図７の紙面右方向に回転する。

このように、第２実施例の二軸ヒンジ装置は、第１軸部材５０及び第２軸部材６０に、上記のような形状の第１案内溝５３及び第２案内溝６３を夫々設けたので、スライドストッパーの付勢方向を切り替えるための機構がなくても、初動軸（第１軸部材５０）の回転を例えば１８０°で停止させ、動作軸を他方の軸（第２軸部材６０）に切り替えて、以後１８０°〜３６０°までの間は他方の軸（第２軸部材６０）のみを回転させることができる。そのため、本発明の二軸ヒンジ装置は、スライドストッパーの付勢方向を切り替えるための機構が不要となり、部品点数を減らして製造コストを低減することができる。

本発明は、前記の実施例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば、第１実施例では、第２軸部材２０に設ける第２案内溝２３は、第２軸部材２０の軸線方向に対し斜め方向に第２突起部３２が摺動可能な溝が刻設された斜め方向第２案内溝部２５を更に有し、斜め方向第１案内溝部２４と斜め方向第２案内溝部２５の間に、第２軸部材２０の周方向に第２突起部３２が摺動可能な溝が刻設された周方向案内溝部２６を有している例を示したが、本発明においては、第２案内溝２３は、必ずしも斜め方向第２案内溝部２５と周方向案内溝部２６を備えた形状である必要はない。第２案内溝２３は、例えば、斜め方向第１案内溝部２４のみとしても良い。

もっとも、開閉動作の安定性の点では、第２突起部３２を斜め方向に摺動させる区間はできるだけ短くする方が有利である。よって、本発明において、第２軸部材２０に設ける第２案内溝２３は、斜め方向第１案内溝部２４のみとしても良いが、本実施例に開示したように、斜め方向第１案内溝部２４、斜め方向第２案内溝部２５の間に、周方向案内溝部２６を設けた構成とする方がより望ましい。

また、第１実施例では、カバー部の開成角度が９０°と２７０°のときに動作軸が切り替わる例を開示したが、動作軸を切り替えるタイミングはこれに限らない。例えば、カバー部の開成角度が４５°以上１３５°以下の間に、第１軸部材１０から第２軸部材２０へ動作軸の切り替えが行われると共に、カバー部の開成角度が２２５°以上３１５°以下の間に、第２軸部材２０から第１軸部材１０へ動作軸の切り替えが行われるように構成しても良い。この点は第２実施例についても同様であり、カバー部の開成角度が１８０°のときに動作軸が切り替わる例を開示したが、動作軸を切り替えるタイミングはこれに限らない。

また、上記実施例では、本発明を携帯情報端末に適用する場合の一例を開示したが、本発明が適用できる電子機器の種類はこれに限定されるものではない。本発明の二軸ヒンジ装置は、例えばその下面に表示部を設けた第１の筐体と、その上面に例えば操作部を設けた第２の筐体を回動可能に連結する手段として汎用性を有している。そして、第２の筐体の操作部は、タッチパネル式のディスプレイであっても良い。

また、上記実施例では、液晶ディスプレイ等を備えたカバー部の筐体を「第１の筐体」と、ＣＰＵ、磁気ディスク、メモリ等を備えた本体の筐体を「第２の筐体」と称して、各部の構成を説明したが、この「第１の筐体」と「第２の筐体」の関係は、本実施例で説明したものと逆であっても良いことはいうまでもない。つまり、本発明は、ＣＰＵ、磁気ディスク、メモリ等を備え一般に本体と認識される筐体の方を「第１の筐体」、液晶ディスプレイ等を備え一般にカバー部と認識される筐体の方を「第２の筐体」と捉えても良く、要するに、「第１の筐体」と「第２の筐体」の中身は問わない。

１ 二軸ヒンジ装置
２ 第１の筐体
３ 第２の筐体
１０，５０ 第１軸部材
１２，５２ 周面
１３，５３ 第１案内溝
５４ 周方向案内溝部
１４ 周方向第１案内溝部
１５ 周方向第２案内溝部
１６，５６ 軸方向案内溝部
２０，６０ 第２軸部材
２２，６２ 周面
２３，６３ 第２案内溝
６４ 斜め方向案内溝部
２４ 斜め方向第１案内溝部
２５ 斜め方向第２案内溝部
２６，６６ 周方向案内溝部
３０ スライドストッパー
３１，７１ 第１突起部
３２，７２ 第２突起部

Claims (4)

1. 第１の筐体に取り付けられ、周面に第１案内溝を有した第１軸部材と、
   第２の筐体に取り付けられ、周面に第２案内溝を有した第２軸部材と、
   前記第１案内溝に嵌合して摺動する第１突起部と、前記第２案内溝に嵌合して摺動する第２突起部を有し、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉動作に伴い所要の位置にスライド移動し、前記第１軸部材と前記第２軸部材の間で動作軸を切り替えるためのスライドストッパーと、を備えた二軸ヒンジ装置であって、
   前記第１案内溝は、前記第１軸部材の周方向に前記第１突起部が摺動可能な溝が刻設された周方向案内溝部と、前記第１軸部材の軸線方向に前記第１突起部が摺動可能な溝が刻設された軸方向案内溝部を有すると共に、
   前記第２案内溝は、前記第２軸部材の軸線方向に対し斜め向きに前記第２突起部が摺動可能な溝が刻設された斜め方向案内溝部を少なくとも有し、
   前記第１突起部が、前記軸線方向案内溝部をスライド移動するときに、前記第２突起部が、少なくとも前記斜め方向案内溝部をスライド移動するように構成されていることを特徴とする二軸ヒンジ装置。
2. 第１の筐体に取り付けられ、周面に第１案内溝を有した第１軸部材と、
   第２の筐体に取り付けられ、周面に第２案内溝を有した第２軸部材と、
   前記第１案内溝に嵌合して摺動する第１突起部と、前記第２案内溝に嵌合して摺動する第２突起部を有し、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉動作に伴い所要の位置にスライド移動し、前記第１軸部材と前記第２軸部材の間で動作軸を切り替えるためのスライドストッパーと、を備えた二軸ヒンジ装置であって、
   前記第１案内溝は、前記第１軸部材の周方向に前記第１突起部が摺動可能な溝が刻設された、周方向第１案内溝部と周方向第２案内溝部の間に、前記第１軸部材の軸線方向に前記第１突起部が摺動可能な溝が刻設された軸方向案内溝部を有すると共に、
   前記第２案内溝は、前記第２軸部材の軸線方向に対し斜め向きに前記第２突起部が摺動可能な溝が刻設された斜め方向第１案内溝部を少なくとも有し、
   前記第１突起部が、前記軸線方向案内溝部をスライド移動するときに、前記第２突起部が、少なくとも前記斜め方向第１案内溝部をスライド移動するように構成されていることを特徴とする二軸ヒンジ装置。
3. 前記第２案内溝は、前記第２軸部材の軸線方向に対し斜め方向に前記第２突起部が摺動可能な溝が刻設された斜め方向第２案内溝部を更に有し、前記斜め方向第１案内溝部と前記斜め方向第２案内溝部の間に、前記第２軸部材の周方向に前記第２突起部が摺動可能な溝が刻設された周方向案内溝部を有していることを特徴とする請求項２に記載の二軸ヒンジ装置。
4. 第１の筐体に対する第２の筐体の開成角度が０°〜３６０°の範囲において、前記第１軸部材と前記第２軸部材の間で、動作軸の切り替えが複数回行われることを特徴とする請求項２又は３に記載の二軸ヒンジ装置。

Images