JP2016110588A - ヒンジ機構及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの筐体の端部同士の位置ずれ量をその回動角度位置に応じて変化させることができ、例えば一方の筐体の端部に設けられたサブデバイスを有効に機能させることができるヒンジ機構及び該ヒンジ機構を備える電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１０は、ディスプレイ筐体１４に固定される第１軸２４と本体筐体１６に固定される第２軸２６とを備え、ディスプレイ筐体１４と本体筐体１６との間を０度位置から１８０度位置を経て３６０度位置まで回動可能に連結するヒンジ機構１２を備える。ヒンジ機構１２は、ディスプレイ筐体１４側の第１軸２４と一体的に同軸で設けられる第１かさ歯車３０と、本体筐体１６側の第２軸２６と一体的に同軸で設けられる第２かさ歯車３１とを備え、第１かさ歯車３０と第２かさ歯車３１とは、異なる回転角度で同期して反対方向に回転するように構成されている。【選択図】図７

Description

本発明は、２つの筐体間を回動可能に連結するヒンジ機構及び該ヒンジ機構を備える電子機器に関する。

近年、タッチパネル式の液晶ディスプレイを有し、物理的なキーボードを持たないタブレット型パーソナルコンピュータ（タブレット型ＰＣ）が急速に普及している。タブレット型ＰＣは、持ち運びが容易で入力作業もタッチパネルによって容易に行うことができる。

しかしながら、タブレット型ＰＣは物理的なキーボードを持たないため、例えば長文の入力作業等に支障を生じる場合がある。そこで、ディスプレイを有するディスプレイ筐体をキーボードを有する本体筐体に対して閉じた０度位置から、１８０度を経て３６０度まで回動可能としたコンバーチブルタブレット型パーソナルコンピュータ（コンバーチブル型ＰＣ）が提案されている（例えば特許文献１参照）。コンバーチブル型ＰＣでは、通常のノートブック型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）とタブレット型ＰＣの２通りの使用方法が可能であるため利便性が高い。

このように２つの筐体間を０度位置から３６０度位置まで回動可能に連結した電子機器としては、コンバーチブル型ＰＣ以外にも各種機器が提案されている。例えば特許文献２には、２つの筐体間を回動可能に連結するヒンジ機構に同期回転する歯車機構を用いることにより、２つの筐体を容易に且つ安定して開閉可能とした撮像装置及び携帯電話装置が開示されている。

特開２０１３−１５５８７４号公報 特開２００５−２３９５５号公報

ところで、一般的なノート型ＰＣや２つ折り型の携帯電話装置におけるディスプレイ筐体の上部には、無線通信のためのアンテナモジュールや背面に臨むカメラモジュール等のサブデバイスが搭載される場合がある。

ところが、従来技術に係るコンバーチブル型ＰＣや携帯電話装置等では、ディスプレイ筐体を３６０度まで回動させた際、ディスプレイ筐体と本体筐体とが背中合わせに重なった状態となる。このため、ディスプレイ筐体にサブデバイスが搭載されている場合、このサブデバイスがタブレット型ＰＣでの使用時には本体筐体によって覆われる。そうすると、サブデバイスがアンテナモジュールの場合には本体筐体内の金属部材等によってその送受信感度が低下し、サブデバイスがカメラモジュールの場合には撮影不能となる可能性がある。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、２つの筐体の端部同士の位置ずれ量をその回動角度位置に応じて変化させることができ、例えば一方の筐体の端部に設けられたサブデバイスを有効に機能させることができるヒンジ機構及び該ヒンジ機構を備える電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係るヒンジ機構は、第１の筐体に固定される第１軸と第２の筐体に固定される第２軸とを備え、前記第１の筐体と前記第２の筐体との間を、各筐体の表面同士が対面する０度位置から各筐体の表面がそれぞれ同一方向を向いて互いに平行する１８０度位置を経て、各筐体の背面同士が対面する３６０度位置まで回動可能に連結するヒンジ機構であって、前記第１軸と一体的に同軸で設けられる第１歯車と、前記第２軸と一体的に同軸で設けられる第２歯車とを備え、前記第１歯車と前記第２歯車とは、異なる回転角度で同期して反対方向に回転するように構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る電子機器は、上記構成のヒンジ機構を備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、第１の筐体側の第１軸に設けられる第１歯車と、第２の筐体側の第２軸に設けられる第２歯車とが、異なる回転角度で同期して反対方向に回転するため、例えば０度位置で互いの端部同士が一致又は位置ずれしている２つの筐体を３６０度位置へと回動させた際に、互いの端部同士を位置ずれ又は一致させることができる。すなわち、２つの筐体の端部同士の位置ずれ量がその回動角度位置に応じて変化する。これにより、例えばヒンジ機構を備えた電子機器において、第１の筐体の一端部にアンテナモジュールやカメラモジュール等のサブデバイスを搭載している場合、このサブデバイスが当該電子機器の使用が想定される９０度位置から３６０度位置の間となる角度位置で第２の筐体によって覆われることを回避して有効に機能させることができる。

前記第１歯車及び前記第２歯車は、モジュールが同一で歯数が異なると、簡素な構成で第１歯車と第２歯車とを異なる回転角度で同期して反対方向に回転するように構成することができる。

前記第１歯車と前記第２歯車との間で回転を伝達する中間歯車体を備えてもよい。そうすると、例えばコンバーチブル型ＰＣや携帯電話装置のようにヒンジ機構を搭載するスペースが限られた電子機器であっても、第１歯車と第２歯車の回転を容易に同期させることができる。

前記第１歯車及び前記第２歯車は、かさ歯車であり、前記中間歯車体は、前記第１歯車に噛合う第１中間かさ歯車と、前記第２歯車に噛合う第２中間かさ歯車と、該第１中間かさ歯車及び該第２中間かさ歯車を同軸で連結する連結軸とを有する構成であってもよい。

前記第１歯車及び前記第２歯車は、平歯車であり、前記中間歯車体は少なくとも、前記第１歯車に噛合う第１中間平歯車と、該第１中間平歯車及び前記第２歯車に噛合う第２中間平歯車とを有する構成であってもよい。

前記第１歯車及び前記第２歯車は、モジュールが同一且つ歯数が同一であり、前記第１歯車と前記第２歯車との間で回転速度を変化させて回転を伝達する減速歯車体を備える構成であってもよい。これにより、第１軸側の第１歯車と第２軸側の第２歯車とを同歯数で構成した場合であっても、減速歯車体によって互いの回転を同期させると同時に回転角度を異ならせることができる。

前記第１軸及び前記第２軸を回転可能に軸支するヒンジ筐体を備え、前記中間歯車体又は前記減速歯車体は、前記ヒンジ筐体の内部で回転可能に支持されていてもよい。

上記電子機器において、前記第１の筐体は、表面にディスプレイを有するディスプレイ筐体であり、前記第２の筐体は、表面に入力手段を有する本体筐体であり、前記ヒンジ機構は、前記ディスプレイ筐体の一端部と前記本体筐体の一端部との間を回動可能に連結する構成であってもよい。

この場合、前記０度位置の状態よりも前記３６０度位置の状態で、前記ディスプレイ筐体の前記ヒンジ機構が連結された一端部及び該一端部とは反対側の開放端部と、前記本体筐体の前記ヒンジ機構が連結された一端部及び該一端部とは反対側の開放端部との間の位置ずれ量が大きいと、０度位置の閉じ形態での外観品質を高めることができ、その形態での収納性や持ち運び性が向上する。

また、前記ディスプレイ筐体及び前記本体筐体の少なくとも一方の前記一端部又は前記開放端部にサブデバイスを設けると、このサブデバイスを各回動角度位置で良好に機能させることができる。

この場合、前記第２歯車が前記第１歯車よりも大きな回転角度で回転するように構成されており、前記３６０度位置では、前記ディスプレイ筐体の開放端部が前記本体筐体の開放端部よりも突出した状態となるものであり、該ディスプレイ筐体の開放端部の該突出する部分に前記サブデバイスが設けられていてもよい。

本発明によれば、例えば電子機器の２つの筐体の端部同士の位置ずれ量がその回動角度位置に応じて変化する。これにより、例えば第１の筐体の一端部にアンテナモジュールやカメラモジュール等のサブデバイスを搭載している場合、このサブデバイスが当該電子機器の使用が想定される９０度位置から３６０度位置の間となる角度位置で第２の筐体によって覆われることを回避して有効に機能させることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るヒンジ機構を備える電子機器の斜視図である。 図２は、図１に示す電子機器のディスプレイ筐体を本体筐体に対して閉じた状態での側面図である。 図３は、図２に示す状態からディスプレイ筐体を開いて本体筐体と略直交させたノート型ＰＣでの使用形態の一例を示す側面図である。 図４は、図３に示す状態からディスプレイ筐体を開き方向に回動させて１８０度位置とした状態での側面図である。 図５は、図４に示す状態からディスプレイ筐体を開き方向に回動させて２７０度位置とした状態での側面図である。 図６は、図５に示す状態からディスプレイ筐体を開き方向に回動させて３６０度位置としたタブレット型ＰＣでの使用形態の一例を示す側面図である。 図７は、ヒンジ機構を用いたディスプレイ筐体の本体筐体に対する回動動作を模式的に示す動作説明図であり、図７（Ａ）は、０度位置を示す図であり、図７（Ｂ）は、９０度位置を示す図であり、図７（Ｃ）は、１８０度位置を示す図である。 図８は、図７に示すヒンジ機構を用いたディスプレイ筐体の本体筐体に対する回動動作を模式的に示す動作説明図であり、図８（Ａ）は、２７０度位置を示す図であり、図８（Ｂ）は、３１０度位置を示す図であり、図８（Ｃ）は、３６０度位置を示す図である。 図９は、第１変形例に係るヒンジ機構の構成を模式的に示す説明図である。 図１０は、第２変形例に係るヒンジ機構の構成を模式的に示す説明図である。 図１１は、第３変形例に係るヒンジ機構の構成を模式的に示す説明図である。 図１２は、第４変形例に係るヒンジ機構の構成を模式的に示す説明図であり、図１２（Ａ）は、０度位置での状態を示し、図１２（Ｂ）は、３６０度位置での状態を示している。 図１３は、第５変形例に係るヒンジ機構の構成を模式的に示す説明図であり、図１３（Ａ）は、０度位置での状態を示し、図１３（Ｂ）は、３６０度位置での状態を示している。

以下、本発明に係るヒンジ機構について、このヒンジ機構を備える電子機器との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るヒンジ機構１２を備える電子機器１０の斜視図であり、ヒンジ機構１２によってディスプレイ筐体１４を本体筐体１６から開いて略直交させたノート型ＰＣでの使用形態を示している。図２〜図６は、図１に示す電子機器１０のディスプレイ筐体１４を本体筐体１６に対して０度位置から３６０度位置まで回動させた場合の各角度位置での側面図である。

電子機器１０は、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６に対して９０度前後の角度位置に回動させた状態ではノート型ＰＣとして好適に使用でき（図１及び図３参照）、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６に対して３６０度位置まで回動させた状態ではタブレット型ＰＣとして好適に使用できる（図６参照）、いわゆるコンバーチブル型ＰＣである。本発明は、このようなコンバーチブル型ＰＣ以外、例えば携帯電話、両開き２画面構造の電子ブックリーダー、スマートフォン又は電子手帳等、２つの筐体を０度位置から３６０度位置まで回動させる電子機器であれば好適に適用できる。

以下、図１に示すノート型ＰＣでの使用形態を基準とし、ディスプレイ筐体１４の前面１４ａに設けられたディスプレイ１８を視認しながら本体筐体１６の上面１６ａに設けられたタッチパッド１９やキーボード２０を操作する使用者から見た方向で、手前側を前側（前方）、奥側を後側（後方）と呼び、本体筐体１６の厚み方向を上下方向、幅方向を左右方向と呼んで説明する。

また、説明の便宜上、ヒンジ機構１２による本体筐体１６とディスプレイ筐体１４の角度位置について、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６に対して完全に閉じた状態とし、ディスプレイ１８が本体筐体１６の上面１６ａに対面した姿勢を０度位置（図２参照）と呼び、この０度位置を基準として、ディスプレイ筐体１４を回動させながら開く方向で角度を刻みながら説明する。例えばディスプレイ筐体１４と本体筐体１６とが略直交した姿勢を９０度位置（図１及び図３参照）と呼び、ディスプレイ１８と本体筐体１６の上面１６ａが同一方向（上方）を向いて互いに平行した姿勢を１８０度位置（図４参照）と呼ぶ。さらに、ディスプレイ筐体１４が本体筐体１６の下面（背面）１６ｂ側で略直交した姿勢を２７０度位置（図５参照）と呼び、ディスプレイ筐体１４の背面１４ｂと本体筐体１６の下面１６ｂとが対面した姿勢を３６０度位置（図６参照）と呼ぶ。なお、０度位置、９０度位置、１８０度位置、２７０度位置及び３６０度位置については、本体筐体１６、ディスプレイ筐体１４又はヒンジ機構１２の構造により、角度数字の示す正確な角度位置から多少ずれた角度位置となることも当然生じるものであり、これらのずれた角度位置も含めて本実施形態では０度位置等と呼んで説明している。

図１〜図６に示すように、電子機器１０は、キーボード２０を有する本体筐体１６の一端部（後端部）と、ディスプレイ１８を有するディスプレイ筐体１４の一端部（下端部）とを、左右一対のヒンジ機構１２，１２によって回動可能に連結したものである。

ディスプレイ筐体１４は、本体筐体１６よりも薄い扁平箱状に構成されており、その下端部に設けられたヒンジ機構１２によって本体筐体１６と連結されると共に、ヒンジ機構１２を通過した図示しないケーブルにより本体筐体１６と電気的に接続されている。ディスプレイ１８は、例えばタッチパネル式の液晶表示装置によって構成される。

ディスプレイ筐体１４のヒンジ機構１２が連結された下端部（連結端部１４ｃ）とは反対側の上端部（開放端部１４ｄ）の内部には、サブデバイスとして無線通信用のアンテナモジュール２２が左右一対設けられている。アンテナモジュール２２は、例えば無線ＬＡＮや無線ＷＡＮによる通信用のアンテナである。サブデバイスとしては、アンテナモジュール２２に代えて又はアンテナモジュール２２と共に、ディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄ付近に背面１４ｂに臨むカメラモジュール（背面カメラ）や各種機能スイッチ等を設けてもよい。

本体筐体１６は、扁平箱状に構成されており、その後端部（連結端部１６ｃ）に設けられたヒンジ機構１２によってディスプレイ筐体１４と連結されている。本体筐体１６の上面１６ａには、タッチパッド１９やキーボード２０等の入力手段が設けられ、本体筐体１６の内部には、図示しない基板、演算装置及びメモリ等の各種電子部品が設けられている。

図２〜図６に示すように、ヒンジ機構１２は、２軸構造によりディスプレイ筐体１４の０度位置から３６０度位置までの回動を可能とするものである。

ヒンジ機構１２は、第１の筐体となるディスプレイ筐体１４に対して回転不能に連結固定された第１軸２４と、第２の筐体となる本体筐体１６に対して回転不能に連結固定された第２軸２６と、これら第１軸２４及び第２軸２６を回転可能に軸支するヒンジ筐体２８とを備える。

本実施形態に係るヒンジ機構１２を構成するヒンジ筐体２８は、０度位置で本体筐体１６とディスプレイ筐体１４とが重なる方向（図２中で鉛直方向）に沿った姿勢となる一方、３６０度位置で前記重なる方向（図６中で鉛直方向）に対して傾斜した姿勢となる。つまり、０度位置ではディスプレイ筐体１４側の第１軸２４と本体筐体１６側の第２軸２６とが上下に重なる位置に配置される一方、３６０度位置では第１軸２４が第２軸２６よりも前方にオフセットした位置に配置される。このような動作を可能とするため、本実施形態に係るヒンジ機構１２は、例えば後述する具体例に係る構造によって０度位置から３６０度位置まで第１軸２４と第２軸２６とが同期して回転し、その際第２軸２６が第１軸２４よりも大きな回転角度（回転速度）で回転する（図２〜図６参照）。

このようなヒンジ機構１２を備える電子機器１０では、ディスプレイ筐体１４と本体筐体１６の外形形状が略同一に設定されている。このため、０度位置では、図２に示すようにディスプレイ筐体１４の連結端部１４ｃ及び開放端部１４ｄと本体筐体１６の連結端部１６ｃ及び開放端部１６ｄ（連結端部１６ｃとは反対側の前端部）との前後方向位置がそれぞれ一致する。一方、３６０度位置では、図６に示すようにディスプレイ筐体１４の連結端部１４ｃ及び開放端部１４ｄと本体筐体１６の連結端部１６ｃ及び開放端部１６ｄとの前後方向位置がそれぞれ位置ずれし、ディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄが本体筐体１６の開放端部１６ｄより前方に突出した状態になる。

これにより、図３に示すノート型ＰＣとしての使用形態だけでなく、図６に示すタブレット型ＰＣとしての使用形態の場合にもアンテナモジュール２２が本体筐体１６の開放端部１６ｄによって覆われることがない。従って、仮に本体筐体１６の開放端部１６ｄ近傍に金属部品が内蔵されている構造であってもアンテナモジュール２２の送受信感度が低下することが回避され、タブレット型ＰＣのアンテナとして良好に機能させることができる。換言すれば、アンテナモジュール２２は、図６に示す３６０度位置でディスプレイ筐体１４が本体筐体１６よりも前方に位置ずれして突出する部分（開放端部１４ｄ）に設けられているため、ディスプレイ筐体１４の回動角度位置に関わらずその送受信感度を良好に維持することが可能になっている。

また、アンテナモジュール２２に代えて又はこれと共にカメラモジュールや機能スイッチを設けた場合には、これらが本体筐体１６によって覆われることがない。その結果、ディスプレイ筐体１４の回動角度位置に関わらずこれらカメラモジュールや機能スイッチを使用することができる。

次に、ヒンジ機構１２の具体的な構成例について説明する。

図７及び図８は、ヒンジ機構１２を用いたディスプレイ筐体１４の本体筐体１６に対する回動動作を模式的に示す動作説明図であり、図７（Ａ）は、０度位置を示す図であり、図７（Ｂ）は、９０度位置を示す図であり、図７（Ｃ）は、１８０度位置を示す図であり、図８（Ａ）は、２７０度位置を示す図であり、図８（Ｂ）は、３１０度位置を示す図であり、図８（Ｃ）は、３６０度位置を示す図である。

図７（Ａ）〜図７（Ｃ）及び図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すように、ヒンジ機構１２は、左右方向に延在する第１軸２４と、第１軸２４と平行して設置された第２軸２６と、第１軸２４及び第２軸２６をそれぞれ回転可能に軸支して収容する箱状のヒンジ筐体２８とを備える。

第１軸２４は、その一端部又は両端部がディスプレイ筐体１４に設けられた図示しない嵌合孔に嵌入固定されることで該ディスプレイ筐体１４と一体的に回転する。第２軸２６は、その一端部又は両端部が本体筐体１６に設けられた図示しない嵌合孔に嵌入固定されることで該本体筐体１６と一体的に回転する。これら第１軸２４及び第２軸２６は、ヒンジ筐体２８によって回転可能に保持されると共に、ヒンジ筐体２８の一側面又は両側面から突出してそれぞれディスプレイ筐体１４及び本体筐体１６に連結される。これにより、ディスプレイ筐体１４は第１軸２４と共にヒンジ筐体２８に対して回転可能に支持され、本体筐体１６は第２軸２６と共にヒンジ筐体２８に対して回転可能に支持される。

ヒンジ機構１２では、第１軸２４に第１かさ歯車（第１歯車）３０が外嵌され、第２軸２６に第２かさ歯車（第２歯車）３１が外嵌されている。第１かさ歯車３０及び第２かさ歯車３１は、それぞれ第１軸２４及び第２軸２６の外周面に直接的に形成されてもよい。第１かさ歯車３０及び第２かさ歯車３１は、互いのモジュール（ピッチ円直径を歯数で除した値）が同一であって歯数が異なるように設定されている。本実施形態では、第１軸２４に設けた第１かさ歯車３０の歯数を第２軸２６に設けた第２かさ歯車３１の歯数よりも多く構成している。

これらかさ歯車３０，３１はヒンジ筐体２８の内部に収容配置されると共に、該ヒンジ筐体２８の内部に回転可能に保持された中間歯車体３２を介して連結され、互いの回転が同期して反対方向に回転する。中間歯車体３２を設けることにより、コンバーチブル型ＰＣのようにヒンジ機構１２を搭載するスペースが限られた電子機器１０であっても、第１かさ歯車３０と第２かさ歯車３１の回転を容易に同期させることができる。

中間歯車体３２は、第１かさ歯車３０に噛合う第１中間かさ歯車３２ａと、第２かさ歯車３１に噛合う第２中間かさ歯車３２ｂと、両中間かさ歯車３２ａ，３２ｂを同軸で連結する連結軸３２ｃとを有する。すなわち、中間歯車体３２では、連結軸３２ｃの一端に第１中間かさ歯車３２ａが設けられ、他端に第２中間かさ歯車３２ｂが設けられている。第１中間かさ歯車３２ａ及び第２中間かさ歯車３２ｂは、モジュール及び歯数がいずれも同一に設定されている。

次に、ヒンジ機構１２によるディスプレイ筐体１４と本体筐体１６の回動動作について説明する。

先ず、０度位置では、図２及び図７（Ａ）に示すようにディスプレイ筐体１４の連結端部１４ｃ及び開放端部１４ｄと本体筐体１６の連結端部１６ｃ及び開放端部１６ｄとの前後方向位置がそれぞれ一致した状態にある。この０度位置にあるディスプレイ筐体１４を本体筐体１６から開く方向に回動させると、ヒンジ機構１２では中間歯車体３２による回転伝達作用によって第１軸２４側の第１かさ歯車３０と第２軸２６側の第２かさ歯車３１とが同期して反対方向に回転する。

この際、第１軸２４側の第１かさ歯車３０の歯数が第２軸２６側の第２かさ歯車３１の歯数よりも多く設定されているため、第２かさ歯車３１が第１かさ歯車３０よりも大きな回転角度（回転速度）で回転する。つまりヒンジ機構１２では、第１軸２４と第２軸２６とが同期回転する際、ディスプレイ筐体１４側の第１軸２４よりも本体筐体１６側の第２軸２６の回転角度が大きくなり、第２軸２６が第１軸２４よりも先行する。

これにより、例えば０度位置から１８０度位置の間ではヒンジ筐体２８が後方に突出しながら下降するドロップダウン構造として動作する（図３、図４、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）参照）。その結果、例えば９０度位置から１５０度位置の間では、電子機器１０をノート型ＰＣとして利用できる（図３、図７（Ｂ）参照）。また、１８０度位置では、ヒンジ筐体２８が水平よりも後下がりの姿勢となり、ディスプレイ筐体１４が本体筐体１６よりも多少下に沈んだ状態となる（図４及び図７（Ｃ）参照）。

ディスプレイ筐体１４を１８０度位置よりもさらに開き方向に回動させると、本体筐体１６側の第２軸２６がディスプレイ筐体１４側の第１軸２４よりもさらに先行して回転する（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）参照）。

最終的には、図６及び図８（Ｃ）に示すようにディスプレイ筐体１４が本体筐体１６の下面１６ｂ側に回り込み、互いの背面１４ｂ及び下面１６ｂが対面した背中合わせとされた３６０度位置となり、タブレット型ＰＣとしての使用が可能となる。この３６０度位置では、互いの位置ずれ量がないか又は微小であった０度位置に比べ、ディスプレイ筐体１４と本体筐体１６との位置ずれ量が増大しており、ディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄが本体筐体１６の開放端部１６ｄより前方に突出した状態にある。従って、ディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄ付近に内蔵されているアンテナモジュール２２やカメラモジュール等が本体筐体１６に覆われることが回避され、良好に機能する。

図９は、第１変形例に係るヒンジ機構１２Ａの構成を模式的に示す説明図であり、０度位置での状態を示している。

図９に示すヒンジ機構１２Ａは、図７及び図８に示すヒンジ機構１２と比べて、かさ歯車に代えて平歯車を用いた構成となっている。すなわち、ヒンジ機構１２Ａでは、第１軸２４に第１平歯車（第１歯車）４０が外嵌され、第２軸２６に第２平歯車（第２歯車）４１が外嵌されている。第１平歯車４０及び第２平歯車４１は、モジュールが同一であって歯数が異なるように設定されており、ヒンジ機構１２の場合と同様に第１平歯車４０の歯数が第２平歯車４１の歯数よりも多い構成となっている。

これら平歯車４０，４１はヒンジ筐体２８の内部に収容配置されると共に、該ヒンジ筐体２８の内部に回転可能に保持された中間歯車体４２を介して連結され、互いの回転が同期して反対方向に回転する。

中間歯車体４２は、第１平歯車４０に噛合う第１中間平歯車４２ａと、第１中間平歯車４２ａ及び第２平歯車４１に噛合う第２中間平歯車４２ｂとを備えた歯車列である。第１中間平歯車４２ａ及び第２中間平歯車４２ｂは、モジュール及び歯数がいずれも同一に設定されている。なお、中間歯車体４２は、偶数個の平歯車で構成されればよく、４枚以上の歯車列で構成されてもよい。

従って、このようなヒンジ機構１２Ａを備えた電子機器１０においても、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６から開く方向に回動させると、中間歯車体４２による回転伝達作用によって第１平歯車４０と第２平歯車４１とが同期して反対方向に回転し、その際第２平歯車４１が第１平歯車４０よりも大きな回転角度で回転する。その結果、３６０度位置ではディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄが本体筐体１６の開放端部１６ｄより前方に突出した状態となり、アンテナモジュール２２（図１及び図６参照）やカメラモジュールが本体筐体１６に覆われることが回避され、良好に機能する。

図１０は、第２変形例に係るヒンジ機構１２Ｂの構成を模式的に示す説明図であり、０度位置での状態を示している。なお、図１０では、ヒンジ機構１２Ｂの構造を明示するため、各歯車の歯を省略した円形状で図示している。

図１０に示すヒンジ機構１２Ｂは、図７及び図８に示すヒンジ機構１２と比べて、かさ歯車に代えて平歯車を用いると共に、中間歯車体に代えて減速歯車体を用いている。すなわち、ヒンジ機構１２Ｂでは、第１軸２４に第１平歯車（第１歯車）５０が外嵌され、第２軸２６に第２平歯車（第２歯車）５１が外嵌されている。第１平歯車５０及び第２平歯車５１は、モジュールが同一且つ歯数が同一となるように設定されている。

これら平歯車５０，５１はヒンジ筐体２８の内部に収容配置されると共に、該ヒンジ筐体２８の内部に回転可能に保持された減速歯車体５２を介して連結され、互いの回転が同期して反対方向に回転する。

減速歯車体５２は、第１平歯車５０に噛合う平歯車である第１減速歯車５２ａと、第１減速歯車５２ａと同軸に設けられ、該第１減速歯車５２ａとモジュール同一で歯数が少ない第２減速歯車５２ｂと、第２減速歯車５２ｂ及び第２平歯車５１に噛合う平歯車である第３減速歯車５２ｃとを備えた減速歯車列である。第１減速歯車５２ａ及び第３減速歯車５２ｃは、モジュールが同一且つ歯数が同一となるように設定されている。

従って、このようなヒンジ機構１２Ｂを備えた電子機器１０においても、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６から開く方向に回動させると、減速歯車体５２による回転伝達作用及び減速作用によって第１平歯車５０と第２平歯車５１とが同期して反対方向に回転し、その際第２平歯車５１が第１平歯車５０よりも大きな回転角度で回転する。その結果、３６０度位置ではディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄが本体筐体１６の開放端部１６ｄより前方に突出した状態となり、アンテナモジュール２２（図１及び図６参照）やカメラモジュールが本体筐体１６に覆われることが回避され、良好に機能する。

図１１は、第３変形例に係るヒンジ機構１２Ｃの構成を模式的に示す説明図であり、０度位置での状態を示している。

図１１に示すヒンジ機構１２Ｃは、図７及び図８に示すヒンジ機構１２と比べて、かさ歯車に代えて平歯車を用いると共に、中間歯車体を省略した構成となっている。すなわち、ヒンジ機構１２Ｃでは、第１軸２４に第１平歯車（第１歯車）６０が外嵌され、第２軸２６に第１平歯車６０と噛合う第２平歯車（第２歯車）６１が外嵌されている。第１平歯車６０及び第２平歯車６１は、モジュールが同一であって歯数が異なるように設定されており、ヒンジ機構１２の場合と同様に第１平歯車６０の歯数が第２平歯車６１の歯数よりも多い構成となっている。

従って、このようなヒンジ機構１２Ｃを備えた電子機器１０においても、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６から開く方向に回動させると、互いに噛合う第１平歯車６０と第２平歯車６１とが同期して反対方向に回転し、その際第２平歯車６１が第１平歯車６０よりも大きな回転角度で回転する。そして、３６０度位置ではディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄが本体筐体１６の開放端部１６ｄより前方に突出した状態となり、アンテナモジュール２２（図１及び図６参照）やカメラモジュールが本体筐体１６に覆われることが回避され、良好に機能する。

図１２は、第４変形例に係るヒンジ機構１２Ｄの構成を模式的に示す説明図であり、図１２（Ａ）は、０度位置での状態を示し、図１２（Ｂ）は、３６０度位置での状態を示している。

図１２に示すヒンジ機構１２Ｄは、図７及び図８に示すヒンジ機構１２と比べて、第１軸２４と第２軸２６のそれぞれの歯車を入れ替えたような構成となっている。すなわち、ヒンジ機構１２Ｄでは、第１軸２４に第１かさ歯車（第１歯車）７０が外嵌され、第２軸２６に第２かさ歯車（第２歯車）７１が外嵌されている。第１かさ歯車７０及び第２かさ歯車７１は、モジュールが同一であって歯数が異なるように設定されており、ここでは第２軸２６に設けた第２かさ歯車７１の歯数が第１軸２４に設けた第１かさ歯車７０の歯数よりも多く構成されている。

従って、このようなヒンジ機構１２Ｄを備えた電子機器１０では、ディスプレイ筐体１４を本体筐体１６から開く方向に回動させると、中間歯車体３２による回転伝達作用によって第１かさ歯車７０と第２かさ歯車７１とが同期して反対方向に回転し、その際第１かさ歯車７０が第２かさ歯車７１よりも大きな回転角度で回転する。その結果、３６０度位置では本体筐体１６の開放端部１６ｄがディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄより前方に突出した状態となる（図１２（Ｂ）参照）。つまり、このヒンジ機構１２Ｄを用いることにより、例えば本体筐体１６の開放端部１６ｄ付近にアンテナモジュール２２やカメラモジュールを内蔵した構成の場合に、これらがディスプレイ筐体１４に覆われることが回避され、良好に機能する。

図１３は、第５変形例に係るヒンジ機構１２Ｅの構成を模式的に示す説明図であり、図１３（Ａ）は、０度位置での状態を示し、図１３（Ｂ）は、３６０度位置での状態を示している。

図１３に示すヒンジ機構１２Ｅは、図７及び図８に示すヒンジ機構１２と比べて、図１３（Ａ）に示す０度位置でヒンジ筐体２８が本体筐体１６とディスプレイ筐体１４とが重なる方向に対して傾斜した姿勢となっている。

従って、このようなヒンジ機構１２Ｅを備えた電子機器１０では、０度位置ではディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄが本体筐体１６の開放端部１６ｄより前方に突出した状態にあり（図１３（Ａ）参照）、３６０度位置でディスプレイ筐体１４の連結端部１４ｃ及び開放端部１４ｄと本体筐体１６の連結端部１６ｃ及び開放端部１６ｄとの前後方向位置がそれぞれ一致する（図１３（Ｂ）参照）。つまり、このヒンジ機構１２Ｅを用いることにより、例えばディスプレイ筐体１４を本体筐体１６に対して閉じた０度位置の状態でディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄ付近で前面１４ａに臨むように設けたカメラモジュールや機能スイッチを良好に機能させることができる。

以上のように、本実施形態に係るヒンジ機構１２（１２Ａ〜１２Ｅ）では、ディスプレイ筐体１４側の第１軸２４と一体的に同軸で設けられる第１歯車（第１かさ歯車３０，７０、第１平歯車４０，５０，６０）と、本体筐体１６側の第２軸２６と一体的に同軸で設けられる第２歯車（第２かさ歯車３１，７１、第２平歯車４１，５１，６１）とを備え、第１歯車と第２歯車とは、異なる回転角度で同期して反対方向に回転するように構成されている。

従って、例えば０度位置で互いの端部同士が一致又は位置ずれしているディスプレイ筐体１４及び本体筐体１６を３６０度位置とした際に、互いの端部同士を位置ずれ又は一致させることができる。つまり、ディスプレイ筐体１４と本体筐体１６の端部同士の位置ずれ量がその回動角度位置に応じて変化する。これにより、例えばヒンジ機構１２を備える電子機器１０では、ディスプレイ筐体１４を回動させ、図６に示すタブレット型ＰＣとしての使用形態に変化させた場合であっても、ディスプレイ筐体１４の開放端部１４ｄ付近に設けられたアンテナモジュール２２や開放端部１４ｄ付近で背面１４ｂに臨むカメラモジュールが本体筐体１６によって覆われることが回避される。このため、ノート型ＰＣの使用形態でのアンテナや背面カメラとして使用するアンテナモジュール２２やカメラモジュールを、タブレット型ＰＣの使用形態でのアンテナや前面カメラとして有効に使用することができる。

また、ヒンジ機構１２（１２Ａ〜１２Ｄ）を備える電子機器１０では、各回動角度位置でアンテナモジュール２２やカメラモジュールを有効に利用できつつ、０度位置でディスプレイ筐体１４と本体筐体１６の端部同士が一致し或いはその位置ずれ量が最少となるため、閉じ形態での外観品質が高く、鞄等に収納した持ち運び等も容易である。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０ 電子機器
１２，１２Ａ〜１２Ｅ ヒンジ機構
１４ ディスプレイ筐体
１４ａ 前面
１４ｂ 背面
１４ｃ，１６ｃ 連結端部
１４ｄ，１６ｄ 開放端部
１６ 本体筐体
１６ａ 上面
１６ｂ 下面
１８ ディスプレイ
２０ キーボード
２４ 第１軸
２６ 第２軸
２８ ヒンジ筐体
３０，７０ 第１かさ歯車
３１，７１ 第２かさ歯車
３２，４２ 中間歯車体
３２ａ 第１中間かさ歯車
３２ｂ 第２中間かさ歯車
３２ｃ 連結軸
４０，５０，６０ 第１平歯車
４１，５１，６１ 第２平歯車
４２ａ 第１中間平歯車
４２ｂ 第２中間平歯車
５２ 減速歯車体
５２ａ 第１減速歯車体
５２ｂ 第２減速歯車体
５２ｃ 第３減速歯車体

Claims (12)

1. 第１の筐体に固定される第１軸と第２の筐体に固定される第２軸とを備え、前記第１の筐体と前記第２の筐体との間を、各筐体の表面同士が対面する０度位置から各筐体の表面がそれぞれ同一方向を向いて互いに平行する１８０度位置を経て、各筐体の背面同士が対面する３６０度位置まで回動可能に連結するヒンジ機構であって、
   前記第１軸と一体的に同軸で設けられる第１歯車と、
   前記第２軸と一体的に同軸で設けられる第２歯車と、
   を備え、
   前記第１歯車と前記第２歯車とは、異なる回転角度で同期して反対方向に回転するように構成されていることを特徴とするヒンジ機構。
2. 請求項１記載のヒンジ機構において、
   前記第１歯車及び前記第２歯車は、モジュールが同一で歯数が異なることを特徴とするヒンジ機構。
3. 請求項２記載のヒンジ機構において、
   前記第１歯車と前記第２歯車との間で回転を伝達する中間歯車体を備えることを特徴とするヒンジ機構。
4. 請求項３記載のヒンジ機構において、
   前記第１歯車及び前記第２歯車は、かさ歯車であり、
   前記中間歯車体は、前記第１歯車に噛合う第１中間かさ歯車と、前記第２歯車に噛合う第２中間かさ歯車と、該第１中間かさ歯車及び該第２中間かさ歯車を同軸で連結する連結軸とを有することを特徴とするヒンジ機構。
5. 請求項３記載のヒンジ機構において、
   前記第１歯車及び前記第２歯車は、平歯車であり、
   前記中間歯車体は少なくとも、前記第１歯車に噛合う第１中間平歯車と、該第１中間平歯車及び前記第２歯車に噛合う第２中間平歯車とを有することを特徴とするヒンジ機構。
6. 請求項１記載のヒンジ機構において、
   前記第１歯車及び前記第２歯車は、モジュールが同一且つ歯数が同一であり、
   前記第１歯車と前記第２歯車との間で回転速度を変化させて回転を伝達する減速歯車体を備えることを特徴とするヒンジ機構。
7. 請求項３〜６のいずれか１項に記載のヒンジ機構において、
   前記第１軸及び前記第２軸を回転可能に軸支するヒンジ筐体を備え、
   前記中間歯車体又は前記減速歯車体は、前記ヒンジ筐体の内部で回転可能に支持されていることを特徴とするヒンジ機構。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のヒンジ機構を備えたことを特徴とする電子機器。
9. 請求項８記載の電子機器において、
   前記第１の筐体は、表面にディスプレイを有するディスプレイ筐体であり、
   前記第２の筐体は、表面に入力手段を有する本体筐体であり、
   前記ヒンジ機構は、前記ディスプレイ筐体の一端部と前記本体筐体の一端部との間を回動可能に連結することを特徴とする電子機器。
10. 請求項９記載の電子機器において、
    前記０度位置の状態よりも前記３６０度位置の状態で、前記ディスプレイ筐体の前記ヒンジ機構が連結された一端部及び該一端部とは反対側の開放端部と、前記本体筐体の前記ヒンジ機構が連結された一端部及び該一端部とは反対側の開放端部との間の位置ずれ量が大きいことを特徴とする電子機器。
11. 請求項１０記載の電子機器において、
    前記ディスプレイ筐体及び前記本体筐体の少なくとも一方の前記一端部又は前記開放端部にサブデバイスを設けたことを特徴とする電子機器。
12. 請求項１１記載の電子機器において、
    前記第２歯車が前記第１歯車よりも大きな回転角度で回転するように構成されており、
    前記３６０度位置では、前記ディスプレイ筐体の開放端部が前記本体筐体の開放端部よりも突出した状態となるものであり、該ディスプレイ筐体の開放端部の該突出する部分に前記サブデバイスが設けられていることを特徴とする電子機器。

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