JP2810960B2 - 開閉体の開閉用ヒンジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えばワードプロセッサーやパーソナル
コンピュータ等のOA機器に用いて好適な、開閉体の開閉
用ヒンジに関する。

（従来の技術） 従来、ラップトップ型のOA機器においては、本体に対
して液晶を用いたディスプレー装置等の開閉体を開閉自
在に取り付けることを要し、そのために、ロック装置を
外すとスプリングにより自動的に開閉体が開かれるよう
に構成した開閉装置が公知である。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来公知の開閉装置は、ディスプレー装置等
の開閉体を操作者が望む任意の開成角度で停止保持させ
ることができないという欠点があり、使用しにくいとい
う問題があった。

この発明の目的は、ロック装置を外すと、ディスプレ
ー装置等の開閉体が一定開角度までは自動的に開かれる
が、しかる後は摩擦力により任意の開成角度で停止保持
させつつ全開することができ、しかもこの任意停止は、
開成方向にも閉成方向にも均等に作用するように構成し
た、開閉体の開閉用ヒンジを提供せんとするにある。

（課題を解決するための手段） 上述した技術的課題を達成するためにこの発明は、上
述した開閉装置に用いるヒンジを構成するに当り、開閉
体に取り付ける支持部材に固定させたヒンジピンに、本
体側に取り付ける取付部材を回動自在に連結し、前記支
持部材側と前記取付部材側との間に前記ヒンジピンに環
巻きさせたスプリングを弾設させて、このスプリングが
支持部材の一定開成角度範囲にのみ作用するように構成
させると共に、前記支持部材の一定開成角度以上で作動
するディスクフリクション機構を設けたものである。

この発明はまた、ヒンジピンの支持部材と共に回動す
る筒状の第１ヒンジ軸と、この第１ヒンジ軸に軸挿され
た取付部材に対しフリクション回動する第２ヒンジ軸と
で構成し、第２ヒンジ軸は支持部材の一定の開成角度範
囲で第１ヒンジ軸と共に回動するように構成したもので
ある。

この発明はさらに、第２ヒンジ軸を第１ヒンジ軸と共
に回動させるに当り、互いの軸部に溝部を設け、この溝
部に間欠的に嵌入するローラーピンを設けたものであ
る。

この発明はさらに、第２ヒンジ軸を第１ヒンジ軸の一
定回動範囲でのみ共に回動させるに当り、互いの軸部に
設けた溝部に間欠的に嵌入するローラーピンを設けると
共に、第１ヒンジ軸に第２ヒンジ軸より突設した圧入ピ
ンを嵌合させる切欠部を設けたものである。

（作用） 開閉体は一定開角度範囲内においてのみ作用するスプ
リングにより自動的に開かれ、スプリングの弾力が作用
しない範囲においてはフリクション機構により任意角度
で停止保持可能に開閉されるものであり、その際にフリ
クション機構にディスクフリクションを用いると、開閉
体の開閉に際しいずれの方向にも均一のフリクション作
用を働かせることができるものである。

また、その際にヒンジピンを支持部材と共に回動する
筒状の第１ヒンジ軸と、この第１ヒンジ軸に軸挿されて
取付部材に対しフリクション回動する第２ヒンジ軸とで
構成し、第２ヒンジ軸を支持部材の一定開角度範囲で第
１ヒンジ軸と共に回動するように構成すると、支持部材
の一定開角度範囲においてのみフリクションをきかせる
ことができるものである。

また、その際に第２ヒンジ軸と第１ヒンジ軸とに設け
られた溝部に間欠的にローラーピンを嵌入させるように
すると、第２ヒンジ軸と第１ヒンジ軸が一定開成角度の
範囲において共動するものである。

さらに、このローラーピンの他に、第２ヒンジ軸に突
設した圧入ピンを第１ヒンジ軸に設けた切欠部に嵌合さ
せると、第１ヒンジ軸と第２ヒンジ軸の共動作用がより
確実になされるものである。

（実施例） 図面はこの発明の一実施例を示し、第１図において１
は例えばワードプロセッサーの本体であり、キーボード
２が設けられている。本体１には、例えば液晶表示によ
るディスプレー装置から成る開閉体３が支持部材４を介
して開閉自在に取り付けられている。また、本体１の手
前側には開閉体３に設けた係合片５、５を係止する公知
構成のロック装置６、６が設けられている。ディスプレ
ー装置３の支持部材４の左側は、図示してないが公知の
単なるピボットヒンジによって、右側ａの部分は以下に
説明するヒンジによって開閉自在に取り付けられてい
る。

第２図乃至第７図は、この発明に係るラップトップ用
のヒンジを示し、本体１側に固着された断面略アングル
形状の取付部材７と、開閉体３側に固着された同じく断
面略アングル形状の支持部材８とは、ヒンジピン９によ
って回動可能に連結されている。ヒンジピン９は筒状の
第１ヒンジ軸10と、この第１ヒンジ軸10の軸心方向を貫
通している第２ヒンジ軸11とから成る。第１ヒンジ軸10
は、とくに第７図に示したように一側部に切欠部10aと
軸方向に設けた溝部10bを有し、他側部を支持部材８よ
り打ち込まれる固定ピン12により固定されることによっ
て、第２ヒンジ軸11の回りを支持部材８と共に回動する
ようになっている。

尚、第１ヒンジ軸10の支持部材８に対する固定は、例
えば第１ヒンジ軸の固定部分を多角形状にすることによ
って行っても良く、この他の種々な公知手段があろう。

第２ヒンジ軸11は、同じくとくに第７図に示したよう
に、一側部に第１ヒンジ軸10の外径と一致する鍔部11a
を有し、この鍔部11aは第１ヒンジ軸10の溝部10bと同じ
幅の溝部11bを有しており、軸部には係止ピン９が取り
付けられている。第２ヒンジ軸11は、第２図と第３図に
示したように、鍔部11aの部分を取付部材７の側板7aの
内側に当接させて軸支されており、この側板7aを挟んだ
外側にはワッシヤー13によって該外側に押圧されたスプ
リングワッシヤー14を設けることにより、とくに鍔部11
aの側部と側板7aの内側との間に摩擦力が生じ容易には
回転しないように構成されている。第２ヒンジ軸11の他
端部は、とくに第３図に示したように支持部材８の側板
8aにワッシヤー20とＥリング21によって係止されてい
る。

第２ヒンジ軸11の鍔部11a、しかして、第１ヒンジ軸1
0の切欠部10aを設けた部分の外側には、取付部材７に固
定されてホルダー15が設置されている。

このホルダー15は、とくに第４図乃至第６図に示した
ように、上部を開放させた構造を有し、ヒンジピン９の
一側部の回りを囲んでいるが、このホルダー15の下側に
は、内部にガイドローラー16を収納させた案内溝15aが
設けられると共に、この案内溝15aの始端位置ｂには圧
縮コイルスプリング17が設置されている。

ヒンジピン９の回りにはとくに第２図と第３図に示し
たように、捩じりコイルスプリング18が環巻きされてお
り、その一端部18aは支持部材８の側板8aに設けた係止
突起8bに係止され、他端部18bは第２ヒンジ軸11に取り
付けられて第１ヒンジ軸10の切欠部10aを介して突出し
ている係止ピン19に係止されている。

そして、この捩じりコイルスプリング18は、ディスプ
レー装置３の一定開角度（実施例では45゜）以下におい
て作用し、一定開角度以上においては作用しないように
予かじめそのトルクが定められている。

次に、作用について説明すると、開閉体３を本体１に
対して閉じている時には、捩じりコイルスプリング18は
巻き込まれて該開閉体３を開成方向へ附勢させている
が、係合片5,5がロック装置6,6によってロックされてい
るので、開閉体３が弾ね上げられることはない。また、
この状態においては、第４図に示したように、ガイドロ
ーラー16は案内溝15aの始端位置ｂにあり、ヒンジピン
９を構成する第１ヒンジ軸10は、固定ピン12により支持
部材８と共に回動しており、第２ヒンジ軸11の鍔部11a
に設けた溝部11bはガイドローラー16上部に位置してい
る。

しかし、この時は、同じく第４図に示したように、第
１ヒンジ軸10に設けた溝部10bがガードローラー16の上
部より時計方向へ回動した位置にあるので、ガイドロー
ラー16に対する溝部10b、11bの位置が一致しないことか
ら、該ガイドローラー16は溝10b、11bのどちらに対して
も係合していない。また、係止ピン19は、ホルダー15の
ストッパー部15bに当接している。

今、ロック装置６、６を解除させると、開閉体３の係
合片５、５に対する係止が解除されることにより、該開
閉体３は捩じりコイルスプリング18の弾力により上述し
た理由によって自動的に45゜まで開かれる。この状態を
示したのが第５図である。この状態において、捩じりコ
イルスプリング18のトルクは０となり、開閉体３を開成
方向へ附勢させることがない。第１ヒンジ軸10は開閉体
３に固着した支持部材８と共に回動するが、第２ヒンジ
軸11は、上述した摩擦力により共に回動することなく、
静止状態を保つ。第１ヒンジ軸10が回動することによ
り、溝部10bは、第２ヒンジ軸11の溝部11aに設けた溝部
11bと一致することになり、ガイドローラー16は圧縮コ
イルスプリング17によって押され、溝部10b、11bと係合
することになる。同時に第１ヒンジ軸10の切欠部10aの
一端は第２ヒンジ軸11より突出させた係止ピン19に当接
するので、第２ヒンジ軸11は第１ヒンジ軸10と共に回動
することになる。開閉体３をさらに開くと、それ以後に
おいては第２ヒンジ軸11に設けた鍔部11aと取付部材７
の側板7aとの間の摩擦力により、どの開成角度で停止さ
せても、開閉体３を停止保持させることができるもので
ある。

このようにして、第135゜開かれると、とくに第６図
に示したように、ガイドローラー16が案内溝15aの終端
部ｃに当接することにより停止させられる。もっともこ
の停止は、スプリング18の端部18bが、ホルダー15に設
けたストッパー部15cに当接することによってなされて
も良い。

開閉体３を閉じる際には、その先端を手で手前側に引
くと、支持部材８を介して第１ヒンジ軸10が回動し、同
時にガイドローラー16を介して第２ヒンジ軸11も回転す
ることにより閉じられるが、その際、上述した摩擦力に
より45゜まで閉じられる間はどの閉成角度で手を離して
もディスプレー装置３は安定停止保持される。

45゜の閉成角度になると、第５図に示したように第２
ヒンジ軸11は係止ピン19がホルダー15のストッパー部15
bの端部に当接することにより回転を阻止されるが、第
１ヒンジ軸10は回動を続け、捩じりコイルスプリング18
の端部18aは支持部材８に、他端部18bは係止ピン19に当
接することによりトルクがきき始め、開閉体３は捩じり
コイルスプリング18の弾力に抗して閉じられる。完全に
閉じられると、ロック装置6,6が係合片5,5を係止ロック
することにより閉成状態を保つことになる。

他方、ガイドローラー16は、開閉体３の閉成動作と共
に案内溝15aの始端部ｂまでは第１ヒンジ軸10及び第２
ヒンジ軸11と共に移動するが、ディスプレー装置３の45
゜の閉成角度においてさらに回転する第１ヒンジ軸10の
周部によって圧縮コイルスプリング17の弾力に抗して押
圧されることにより下降し、第１ヒンジ軸10の回転を許
容することになる。

このようにして、開閉体３は、ロック装置６、６を操
作して係合片５、５に対するロックを解除させると、捩
じりコイルスプリング18の弾力により自動的に45゜まで
に開かれ、しかる後は捩じりコイルスプリング18の弾力
の影響を受けることなく135゜まではフリクション機構
によりフリーストップに停止できるように開かれ、好み
の開成角度でとめてキーボード２を操作できるものであ
り、使用後ディスプレー装置３を閉じる際には、上述し
たのとは逆に45゜までは自由に停止できるようにして閉
じられ、45゜からは捩じりコイルスプリング18の弾力に
抗して閉じられることになる。

その際、フリクション機構に第２ヒンジ軸11の鍔部11
aの面部と、取付部材７の側板7aの面部とが当接するデ
ィスクフリクション機構を採用すると、第２ヒンジ軸11
のどちらの回転方向にも均等に摩擦力が働くことになる
ものである。

第８図と第９図は他の実施例を示し、図面によれば取
付部材20と支持部材21はヒンジピン22によって回動自在
に連結されており、ヒンジピン22にはその一側に鍔部22
aが設けられている。取付部材20と支持部材21との間に
は、各部材に設けた係止突起に両端部を係止できるよう
にヒンジピン22に環巻きされつつ捩じりコイルスプリン
グ23が弾設されており、45゜以下の開成角度において捩
じりコイルスプリング23が作用するように構成されてい
る。ヒンジピンの一側部はワッシャー24とスプリングワ
ッシャー25を装着させることにより軸方向へスプリング
ワッシヤー25の弾力に抗して摺動できるようになってお
り、鍔部22aにはヒンジピン22を挟んだ対抗位置に一対
の突起22b、22bが突設されている。そして、取付部材20
の側板20aには、この突起22b、22bを収納させる一対の
周溝20b、20bが設けられている。

この実施例に係るものは、開閉体の０゜から45゜まで
の間の開成角度においては、共に回動するヒンジピン22
の鍔部22aに設けた突起22b、22bが周溝20b、20b内を移
動するので、摩擦力は発生しない。閉成状態にある開閉
体に対する図示してないロック装置によるロック状態を
解くと、先の実施例のように開閉体は捩じりコイルスプ
リング23の弾力により45゜までは自動的に開かれるが、
それ以上においては、突起22b、22bが周溝20b、20bを脱
して側板20に圧接することになるので、この際に生ずる
摩擦力によって、開閉体を任意の開成角度で停止保持可
能に開閉できるものである。

このように実施すると、フリクション機構が簡単にな
るという利点がある。

第10図と第11図はさらに他の実施例を示し、図面によ
れば支持部材32と共に回動するヒンジピン30の鍔部30a
は、その外周部を断面略楕円形状になように加工してあ
り、この外周部が取付部材31の平面略コの字形状に構成
した側板31aの間に収納されており、45゜以上の開成角
度において、鍔部30aの外周部が側板31aに圧接して摩擦
力が発生し、開閉体を任意開成角度で停止保持可能に開
閉できるものである。45゜以下の開成角度における動き
は、第８図と第９図に示した実施例のものと同じであ
る。

このように実施すると、フリクション機構の構成がさ
らに簡単になるという利点がある。

（発明の効果） 以上詳細に説明したようにこの発明によれば、簡単な
構成で開閉体を一定角度までは自動的に開き、それ以後
は任意の開成角度で停止保持可能に開閉させることがで
きフリーストップ時の開閉操作時には、どちらの方向に
おいてもほぼ均一の力で開閉できるという作用効果を奏
し得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はこの発明を
実施したワードプロセッサーの斜視図、第２図はこの発
明に係るラップトップ用ヒンジの正面図、第３図は同平
面断面図、第４図〜第６図はこの発明の要部を説明する
ための説明図、第７図はヒンジピンの分解斜視図、第８
図は他の実施例を示す平面図、第９図はその作用を説明
するための説明図、第10図はさらに他の実施例を示す平
面図、第11図はその作用を説明するための説明図であ
る。 １……本体 ２……開閉体 4,8,21,32……支持部材 5,5……係合片 6,6……ロック装置 7,20,31……取付部材 9,22,30……ヒンジピン 10……第１ヒンジ軸 10a……切欠部 10b……溝部 11……第２ヒンジ軸 11a,22a,30a……鍔部 11b……溝部 15……ホルダー 16……ガイドローラ 17……圧縮コイルスプリング 18,23……捩じりコイルスプリング 19……係止ピン

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開閉体に取り付ける支持部材に固定させた
   ヒンジピンに、本体側に取り付ける取付部材を回動自在
   に連結し、前記支持部材側と前記取付部材側との間に前
   記ヒンジピンに環巻きさせたスプリングを弾設させて、
   このスプリングが支持部材の一定開成角度範囲にのみ作
   用するように構成させると共に、前記支持部材の一定開
   成角度以上で作動するディスクフリクション機構を設け
   たことを特徴とする、開閉体の開閉用ヒンジ。
2. 【請求項２】ヒンジピンを支持部材と共に回動する筒状
   の第１ヒンジ軸と、この第１ヒンジ軸に軸挿された取付
   部材に対しフリクション回動する第２ヒンジ軸とで構成
   し、第２ヒンジ軸は支持部材の一定の開成角度範囲で第
   １ヒンジ軸と共に回動するように構成したことを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項記載の開閉体の開閉用ヒン
   ジ。
3. 【請求項３】第２ヒンジ軸を第１ヒンジ軸と共に回動さ
   せるに当り、互いの軸部に溝部を設け、この溝部に間欠
   的に嵌入するローラーピンを設けたことを特徴とする、
   特許請求の範囲第２項記載の開閉体の開閉用ヒンジ。
4. 【請求項４】第２ヒンジ軸を第１ヒンジ軸の一定回動範
   囲でのみ共に回動させるに当り、互いの軸部に設けた溝
   部に間欠的に嵌入するローラーピンを設けると共に、第
   １ヒンジ軸に第２ヒンジ軸より突設した圧入ピンを嵌合
   させる切欠部を設けたことを特徴とする、特許請求の範
   囲第２項記載の開閉体の開閉用ヒンジ。
5. 【請求項５】ディスクフリクション機構を支持部材と共
   に回動するヒンジピンに設けた摩擦板と、この摩擦板の
   面部に接触する部材とから構成したことを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項乃至４項のいずれかに記載の開閉
   体の開閉用ヒンジ。
6. 【請求項６】ディスクフリクション機構を支持部材と共
   に回動するヒンジピンに設けた摩擦板と、この摩擦板の
   面部に間欠的に接触する部材とから構成したことを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項乃至４項のいずれかに記
   載の開閉体の開閉用ヒンジ。
7. 【請求項７】ディスクフリクション機構を支持部材と共
   に回動するヒンジピンに設けた摩擦板と、この摩擦板の
   外周と間欠的に接触する部材とから構成したことを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項乃至４項のいずれかに記
   載の開閉体の開閉用ヒンジ。