JP3249757B2

JP3249757B2 - ヒンジ機構及びヒンジユニット

Info

Publication number: JP3249757B2
Application number: JP04881397A
Authority: JP
Inventors: 道宏福尾
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 2002-01-21
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: TW394485U; KR19980079302A; KR100227866B1; JPH10246222A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本体に対して蓋を開閉可能に
支持するヒンジ機構及びヒンジユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話の蓋、ＡＶ機器の蓋のように、
使用機器の特性に応じた、開閉態様を実現するために、
各種のヒンジ機構が提案されている。

【０００３】そのヒンジ機構が使用された例として、図
９に示す携帯電話５２を説明する。この携帯電話５２の
蓋５４（マイク５６を備え、ダイヤルボタン５８をカバ
ーする機能を持つ）は、図１０及び図１１に示すような
ヒンジ部材で本体６０に対して開閉可能に支持されてい
る（特開平８−２０４７９７号公報参照）。

【０００４】このヒンジ部材は、本体６０にビス６２で
固定される円筒状のケース６４を備えており、ケース６
４の内周壁には、カム機構を構成する凸部６６が突設さ
れている。ケース６４には、凸部６６と係合する凹部６
８が形成された円筒状のスライダー７０が回転可能に挿
入されている。

【０００５】このスライダー７０は、蓋５４の軸部にナ
ット７２で固定された回転シャフト７４を介して、蓋５
４の開放角度に応じて回転し、また、回転シャフト７４
に設けられたフランジ７６に一端が支持された圧縮コイ
ルばね７８により、凸部６６側へ付勢されている。

【０００６】このような構成によって、蓋５４を開放す
ると、圧縮コイルばね７８の付勢力によって凸部６６と
凹部６８が係合するまで自然に開放し、所定の開放角度
で蓋５４が停止する。また、蓋５４を閉止方向へ戻す
と、凸部６６と凹部６８が係合するまで自然に閉止し、
ダイヤルボタン５８をカバーする。

【０００７】ところが、従来のヒンジ部材は、ケース６
４、スライダー７０、回転シャフト７４、圧縮コイルば
ね７８、及び取付け用のナット７２で構成されており、
部品点数が多い。また、従来の構造では、ヒンジ部材だ
けを予め仮アッシーできないため、荷重試験や耐久試験
を行う場合、携帯電話５２の本体６０及び蓋５４に組付
ける必要がある。

【０００８】さらに、蓋５４が閉止した状態で、凸部６
６と凹部６８が係合しているため、すなわち、圧縮コイ
ルばね７８の付勢力が余り働かない状態となっているた
め、蓋５４がガタ付く恐れがある。

【０００９】また、スライダー７０をケース６４の内部
に収納する構成であるため、どしてもケース６４のサイ
ズが大きくなり、ヒンジ部材の取付スペースを小さくす
るには限度があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、請求項１に記載の発明では、部品点数を少なく、
かつ取付スペースを小さくできるようにすること、請求
項２に記載の発明では、さらに、蓋が閉じた状態でガタ
つかないようにすること、請求項３に記載の発明では、
さらに、本体に組付ける前に仮アッシーができるように
すること、請求項４に記載の発明では、さらに、取付作
業が容易にできるようにすることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、蓋が本体に対して開閉可能に支持されており、蓋の
軸部に第１カムが固定されている。また、本体には、軸
部と対向して収納部が形成されており、この収納部に第
２カムが回転不能且つスライド可能に収納されている。
収納部には、付勢手段が収納されており、第２カム体を
第１カム体に向かって付勢している。

【００１２】さらに、第１カム体と第２カム体との突き
合わせ面には、それぞれ同一形状のカム面が形成されて
おり、蓋の開放角度に応じて、全面当接から一部当接ま
で当接形態を変化させる。

【００１３】例えば、蓋を閉止状態から開放方向へ開い
ていくと、蓋と共に第１カム体が回転し、カム面の機能
によって第２カム体は本体側へ押し込まれ、カム面の当
接形態が一部当接状態に至る。この段階から、蓋をさら
に開くと、付勢手段の付勢力で第２カム体が第１カム体
に向かって移動する。この移動する力が、カム面によっ
て、第１カム体を回転させる力に変換される。

【００１４】このため、第１カム体と共に蓋は自然と開
放し、カム面が全面当接状態に至ったとき、蓋は停止す
る。

【００１５】このように、本発明では、第１カム体と第
２カム体との突き合わせ面にカム面をそれぞれ形成し、
且つ第１カム体及び第２カム体を蓋及び本体に直接取付
けるようにしたので、取付スペースが小さくなり、ま
た、部品点数が少なくなる。

【００１６】なお、蓋の開放状態において、無理な力が
蓋に作用しても、カム面が全面当接から一部当接との間
で蓋の開放を許容するので、ヒンジ機構が壊れることは
ない。

【００１７】請求項２に記載の発明では、第１カム体と
第２カム体とが同一形状とされている。このように、共
通部品とすることで、組付けが楽になり、また、同一の
金型で成形できるので、製造コストが削減できる。

【００１８】請求項３に記載の発明では、蓋が開放され
使用状態となったときカム面が全面当接状態となり、蓋
が閉止されたときカム面が全面当接状態に至る手前の段
階で蓋が本体に当たるように、カム面が加工されてい
る。

【００１９】このため、蓋は閉じられた状態において、
付勢手段の付勢力は第２カム体を第１カム体に向かって
押す方向、すなわち、第１カム体を回転させ蓋を閉じる
方向へ働く。従って、蓋が閉じた状態でガタつかない。

【００２０】請求項４に記載の発明では、シャフトへ第
１カム体と第２カム体が回転可能に挿通されている。こ
のシャフトの両端には、ストッパーが設けられており、
第１カム体の抜け出しを阻止すると共に、シャフトへ挿
通された圧縮コイルばねの一端を支持して、第２カム体
を第１カム体に向かって付勢させている。

【００２１】また、第１カム体と第２カム体との突き合
わせ面には、それぞれカム面が形成されており、第１カ
ム体と第２カム体の相対回転角度の変化に応じて、シャ
フト上をスライドしながら接離し、全面当接から一部当
接まで当接形態を変化させる。

【００２２】このように、シャフトにストッパーを設
け、第１カム体、第２カム体、及び圧縮コイルばねを仮
アッシーしたヒンジユニットを構成することによって、
本体及び蓋への組付けが楽になると共に、本体及び蓋へ
組付けなくても、ヒンジユニットとして荷重試験や耐久
試験を行うことができる。

【００２３】請求項５に記載の発明では、第１カム体及
び第２カム体の外面に回り止めが形成されており、本体
及び蓋側にこの回り止めと係合する凹部又凸部を形成す
るだけで、組付けが完了する。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１〜図３には、本形態に係るヒ
ンジユニット１０が用いられた携帯電話１２が示されて
いる。

【００２５】この携帯電話１２の本体１４の端部には、
略角柱状の支持体１６が設けられている。この支持体１
６の両側及びダイヤル部１８は切り下げられており、蓋
２０が閉じられたとき、本体１４の外面と蓋２０とが面
一となるように工夫されている。

【００２６】また、支持体１６の両端部を挟むように蓋
２０から突設された二股の略円柱状の軸体２２が、支持
体１６に回動可能に支持されている。支持体１６には、
軸体２２と対向する面が開口した円柱状の収納部２４が
形成されている。収納部２４の内周壁には、軸方向に沿
ってガイド溝２６が形成されている。このガイド溝２６
には、ヒンジユニット１０を構成する第２カム体２８の
外周面から突設されたガイド突起３０がスライド可能に
挿入されている。

【００２７】これによって、第２カム体２８は、収納部
２４にスライド可能に保持され、また、支持体１６に対
して回転不能となっている。

【００２８】また、図４及び図５に示すように、第２カ
ム体２８は、円筒体の一端部にカム面３２を形成したも
ので、シャフト３４へ回転可能に挿通されている。ま
た、シャフト３４には、円筒状の第１カム体３８が挿通
されている。この第１カム体３８は、第２カム体２８と
同一形状であり、シャフト３４を中心に９０°回転した
状態で、第１カム体３８のカム面３２と第２カム体２８
のカム面３２が全面に渡って当接している（図８（Ｃ）
参照）。

【００２９】一方、シャフト３４の一端には、フランジ
部４０が形成されており、第１カム体３８の抜け出しを
阻止している。また、シャフト３４の他端には、環状の
溝４２が形成されており、Ｅリング４４が嵌め込まれる
ようになっている。このＥリング４４と第２カム体２８
との間には、圧縮コイルばね３６が装着され、第２カム
体２８を第１カム体３８に向かって付勢し、フリーの状
態で互いのカム面３２が全面に渡って当接するようにし
ている。

【００３０】また、図３に示すように、軸体２２には、
支持体１６と対向する面が開口した円柱状の固定部４６
が形成されている。固定部４６の内周壁には、軸方向に
沿ってキー溝４８が形成されている。このキー溝４８に
は、第１カム体３８の外周面から突設された突起５１が
係合しており、第１カム体３８がシャフト３４の回り
を、蓋２０と一体となって回転するようになっている。

【００３１】次に、本形態に係るヒンジユニット１０の
作用を説明する。図６に示すように、蓋２０が閉止され
ている状態では、第１カム体３８のカム面３２の頂部３
２Ａと、第２カム体２８のカム面３２の谷部３２Ｂと
が、噛み合っておらず、カム面３２同士が全面に亘って
当接していない。すなわち、第１カム体３８は、圧縮コ
イルばね３６で付勢された第２カム体２８に押されて、
矢印Ｆ方向へシャフト３４を中心として回転しようして
おり、蓋２０を本体１４に押圧している。このため、蓋
２０は、ガタ付くことなく本体１４をカバーすることが
でき、蓋２０を逆さにしても開放しない。

【００３２】次に、図７に示すように、矢印Ｍ方向へ蓋
２０を、圧縮コイルばね３６の付勢力に抗して開放させ
ると、カム面３２の機能によって、第２カム体２８が第
１カム体３８に押されるようにして、収納部２４の奥方
へ押し戻される。そして、第１カム体３８及び第２カム
体２８のカム面３２の頂部３２Ａ同士が突き合う位置ま
で開放させる（本形態では、この状態で蓋２０の開放角
度がθ＝６０°に設定されている）。

【００３３】ここから、蓋２０を矢印Ｍ方向へ若干開放
させると、カム面３２の頂部３２Ａが滑って、蓋２０が
自然とＭ方向に開放する。すなわち、カム面３２の機能
によって、圧縮コイルばね３６の付勢力によって押され
る第２カム体２８の軸方向への移動力が、第１カム体３
８の回転力に変換される。そして、蓋２０は、図８に示
すように、カム面３２同士が全面に亘って当接する状態
で停止する（開放角度θ＝１５０°）。

【００３４】この蓋２０の開放状態で、蓋２０をさらに
開放しようとする無理な力が矢印Ｍ方向へ作用しても、
カム面３２の頂部３２Ａが谷部３２Ｂから離れて、第１
カム体３８が回転するので、ヒンジユニット１０が壊れ
ることはない。

【００３５】このように、本形態では、第１カム体３８
と第２カム体２８との突き合わせ面にカム面３２をそれ
ぞれ形成することで、ヒンジユニット１０をコンパクト
に設計できる。このため、組付けるのに必要なスペース
が小さくて済む。また、第１カム体３８と第２カム体２
８とを、蓋２０及び本体１４に直接取付けるようにした
ので、ヒンジ機構を構成するための部品点数が少なくて
済む。

【００３６】なお、第１カム体３８と第２カム体２８と
は共通部品とされ、同一の金型で成形できるので、製造
コストが削減でき、また、ヒンジユニット１０の組付け
が楽になる。

【００３７】さらに、仮アッシーしたヒンジユニット１
０を構成することで、ヒンジユニット１０として荷重試
験や耐久試験を行うことができる。

【００３８】なお、本形態では、第１カム体３８を蓋２
０へ、第２カム体２８を本体１４に配設したが、逆であ
っても構わないことは無論である。また、組付けの簡便
性を考慮したヒンジユニット１０としてではなく、単な
るヒンジ機構をとして考えた場合、軸体２２の一方側を
軸材で軸支し、軸体２２の他方側に、第１カム体３８及
び第２カム体２８を配置して、圧縮コイルばね３６で付
勢力を与えるようにしてもよい。

【００３９】さらに、蓋２０の開放角度は、カム面３２
の形状を変えることによって調整することができる。ま
た、本発明は、携帯電話だけでなく、ＡＶ機器の蓋のよ
うに、開放角度が決められているものに使用することが
できる。

【００４０】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、部品点数
が少なく、かつ取付スペースが小さくなる。また、蓋が
閉じた状態でガタつかず、本体に組付ける前に仮アッシ
ーができ、取付作業も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本形態に係るヒンジユニットを備えた携帯電話
を示した全体斜視図である。

【図２】本形態に係るヒンジユニットを備えた携帯電話
の蓋が開放された状態を示した斜視図である。

【図３】本形態に係るヒンジユニットの取付部分を一部
切り欠いた斜視図である。

【図４】本形態に係るヒンジユニットの分解斜視図であ
る。

【図５】本形態に係るヒンジユニットの全体斜視図であ
る。

【図６】（Ａ）はヒンジユニットの側面図、（Ｂ）は携
帯電話の蓋が閉じた状態の側面図、（Ｃ）はカム面の噛
み合い状態を示した展開図である。

【図７】（Ａ）はヒンジユニットの側面図、（Ｂ）は携
帯電話の蓋が途中まで開いた状態の側面図、（Ｃ）はカ
ム面の噛み合い状態を示した展開図である。

【図８】（Ａ）はヒンジユニットの側面図、（Ｂ）は携
帯電話の蓋が開放した状態の側面図、（Ｃ）はカム面の
噛み合い状態を示した展開図である。

【図９】従来の携帯電話の蓋が開放された状態を示した
斜視図である。

【図１０】従来のヒンジ構造を示す断面図である。

【図１１】従来のヒンジ構造の分解斜視図である。

【符号の説明】

２８第２カム体３０ガイド突起（回り止め）３２カム面３４シャフト３６圧縮コイルばね（付勢手段）３８第１カム体４０フランジ部（ストッパー）４４Ｅリング（ストッパー）５１突起（回り止め）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】本体に対して開閉可能に支持された蓋の
軸部に固定された第１カム体と、前記軸部と対向して前記本体に形成された収納部に回転
不能且つ軸方向へスライド可能に収納された第２カム体
と、前記収納部へ収納され前記第２カム体を前記第１カム体
に向かって付勢する付勢手段と、を備えたヒンジ機構で
あり、前記第１カム体と前記第２カム体との突き合わせ面に、
前記蓋の開放角度によって接離して全面当接から一部当
接までの当接形態をとるカム面がそれぞれ形成されたこ
とを特徴とするヒンジ機構。
【請求項２】前記第１カム体と前記第２カム体とが同
一形状であることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ
機構。
【請求項３】前記蓋が開放され使用状態となったとき
前記カム面が全面当接状態となり、前記蓋が閉止された
とき前記カム面が全面当接状態に至る手前の段階で蓋が
前記本体に当たるように、カム面が加工されたことを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒンジ機構。
【請求項４】シャフトと、前記シャフトへ回転可能に
挿通された第１カム体と、前記シャフトへ回転可能に挿
通された第２カム体と、前記シャフトへ挿通され前記第
２カム体を前記第１カム体に向かって付勢する圧縮コイ
ルばねと、前記シャフトの両端に設けられ、前記第１カ
ム体と前記圧縮コイルばねの抜け出しを阻止するストッ
パーと、前記第１カム体と前記第２カム体との突き合わ
せ面にそれぞれ形成され、前記第１カム体と前記第２カ
ム体の相対回転角度によって接離して全面当接から一部
当接までの当接形態をとるカム面と、を有することを特
徴とするヒンジユニット。
【請求項５】前記第１カム体及び第２カム体の外面に
回り止めが形成されたことを特徴とする請求項４に記載
のヒンジユニット。