JP3360016B2 - ヒンジ装置 - Google Patents

ヒンジ装置

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JP3360016B2
JP3360016B2 JP05062098A JP5062098A JP3360016B2 JP 3360016 B2 JP3360016 B2 JP 3360016B2 JP 05062098 A JP05062098 A JP 05062098A JP 5062098 A JP5062098 A JP 5062098A JP 3360016 B2 JP3360016 B2 JP 3360016B2
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栄 日向野
均 佐藤
文久 宮坂
幸男 弓削
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばビデオカメ
ラ、パソコン、デジタルカメラ、各種ビデオモニター等
で本筐体と映像をモニターするための液晶ユニット体と
が開閉(折り畳み)および回転が可能な複合接合部で構
成され、開閉および回転が摩擦トルク(抵抗トルク)に
より任意の位置で固定維持が可能なヒンジ装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】一般にビデオカメラやパソコンの液晶モ
ニターユニットは、機器の保全や携帯性のため収納され
ていた状態から使用にあっては筐体からモニターを展開
し使用するためのヒンジ装置が取り付けられている。こ
のヒンジは、単純な90度開閉のみあるいは90度展開
した後その位置で回転できる機構を有する。一般にヒン
ジの位置決めのための摩擦トルクは、蝶番、皿ばね、巻
きばね、トーションバー、ブッシュ等部品の締め付けも
しくは圧入により発生させ、更にヒンジには回転規制部
品を組み合わせた機構が併用されている。
【0003】一般に蓋の開閉動作のような折り畳み(開
閉)機構のみのヒンジは、一軸構造のものが多く、部品
点数も少なく構造が簡単で安価である。
【0004】これに対して、開閉機構を展開し更に回転
機構を付けた従来のヒンジは、大型、その構造が極めて
複雑、部品点数が多いため組立作業性が悪いなど製造コ
スト面で問題があり、また携帯機器の場合に薄型化が強
度の面からできないあるいは重いなどの理由で実装がで
きないなどの制約を受ける欠点があった。
【0005】また、開閉、回転中の摩擦トルクが経時変
化で弱くなる、もしくはある特定の位置のみ作動するな
どで開閉および回転の任意位置での固定維持ができなか
ったり不安定であったりする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明のヒンジはビデ
オカメラ、パソコン、デジタルカメ、各種ビデオモニ
ター等で本筐体と映像をモニターするための液晶ユニッ
ト体とが開閉可能なヒンジ部で結合され、液晶ユニット
体を収納もしくはモニターのために展開できる構造、展
開した状態で回転可能、ある特定の角度まで回転した位
置で更に収納が可能である2軸型ヒンジを提供しようと
するものである。
【0007】摩擦トルクは移動可能範囲内で均一に発生
できる機構とし、開閉および回転軸を任意の位置に角度
移動した場合も任意の位置で固定維持が可能とする。
【0008】ヒンジ装置は、取り付け相手の構造により
ベース板に形成される巻き部の開始角度を変更すること
で開閉軸の径の範囲内で高さの変更が可能とする。また
モニター体は所定の収納位置からずれた角度つまりねじ
れの状態からの収納であっても強制的に所定の位置にそ
の方向を規制できる機構を追加したヒンジ装置に関す
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、開閉
軸および該開閉軸に直交して回転可能に挿通された回転
軸と、開閉軸を巻締め開閉軸に摩擦トルクを与える正逆
方向に巻付けた一対の巻きばねと、回転軸に摩擦トルク
を与える摩擦トルク発生部と、回転軸の中央に形成され
回転軸の径よりも小さい相互間距離の一対の平行面と、
巻きばねに斜めのカット面に続いて形成され回転軸の平
行面を挟んで回転を回転規制する一対の平行な突き当て
面と、を備えたことを特徴とするヒンジ装置に係るもの
で、開閉および回転軸の両軸のどの位置であっても均一
な摩擦トルクを発生させ、この摩擦トルクにより開閉、
回転が可能な角度範囲内では固定維持ができることで、
従来品と比べ安定した固定維持が可能となり、更に回転
軸が閉じられるとき回転軸の平行面が斜めもしくは円弧
状で設置された巻きばね部のき当て面の回転規制部に
沿って最終的に嵌合規制され、強制的に回転軸の平行面
が開閉軸と直交する方向となる機構を有することで例え
ば液晶モニターを使用後に収納する場合、モニターを反
転収納した状態で観察するための収納動作中にモニター
と筐体の接触が防止可能となり機器保全の面で便利であ
る。
【0010】本発明の請求項2は、回転軸に突設された
回転ストップピン若しくは突出部と、開閉軸に設けられ
回転ストップピン若しくは突出部の突き当てにより回転
軸を回転規制する回転ストップ用突起、を備えたことを
特徴とする請求項1記載のヒンジ装置に係るもので、回
転軸は一定角度範囲内で回転が可能になる。本発明の請
求項3は、請求項1、2のヒンジ装置で、使用時に当り
取り付けの相手によりもしくは薄型化の要望により装置
高さを低くする方法である。ヒンジ装置は、ベース板の
位置が、開閉軸の軸方向に平行で且つその上下高さ位置
が径方向に、取り付けベース板と開閉摩擦トルク発生部
の巻きばねの開始部との角度調整により移動できること
で、高さを加味した装置の設計が可能となり実装可能な
機会が増える。
【0011】本発明のヒンジは、回転摩擦トルクを波状
ばねを押さえつけその反発力を止め輪で拘束した発生構
造であるが、ばね性を示すスプリングワシャ、皿ばね、
巻きばね、トーションバー、硬質ゴム等の弾性体を波状
ばねの代替品として使用してもよい。また締め付けは、
止め輪の他にネジ、ピン、カシメ、溶接法等を採用して
もよい。
【0012】本発明のヒンジは、開閉機構を必要とする
OA機器に使用可能の他に各種の蓋類、デスプレー用
具、家具等の接合部に利用可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】図10は、本発明のヒンジ装置が
使用されるビデオカメラの例を示す。ヒンジ装置は、図
で本筐体とモニターの接合部品として使用され、筐体に
収納されていたモニターを先ず開閉方向に沿って展開
し、モニター画像を見ながら撮影再生が可能である。ヒ
ンジの種類によっては展開した位置で更にモニターを回
転し、筐体の前後および上下から画像の観察が可能なも
のがある。
【0014】図1は、本発明のヒンジ装置の全体であ
り、開閉軸11が90°回転展開した状態である。装置
は、開閉軸11に開閉ストッパー用ピン18および開閉
摩擦トルク発生用単層巻きばね16が圧入され、取り付
け用穴17を持つベース板15がある。圧入された巻き
ばね16は可動範囲内ではどの位置でも巻きばねの締め
付け力が一定で起動および回転トルク(摩擦トルク)を
示し固定維持が可能であるように左右の巻きばねがお互
いに逆方向に巻き付けられている。回転軸12は、本筐
体とヒンジを介して接合する相手機器の取り付け用プレ
ート治具10が設置されている。プレート治具10の形
状はヒンジと機器の固定が可能であればどんな形状でも
よく、また回転軸12との取り合いもカシメ、ネジ止
め、溶接等何でも固定可能な方法が利用できる。回転軸
12は、開閉軸11の平坦カット面部13に施された穴
を通り回転トルク発生部35と結ばれている。回転軸に
は、回転ストップピン25がある。
【0015】図2は、ヒンジ装置の裏面であり、開閉軸
12が展開(90°)した状態および閉じられ収納(0
°)した位置を同時に示す。先ず開閉軸のストップ機構
は、軸11に設置されたストップピン18と巻きばね部
に施された切り欠け部19の組み合わせで行う。軸11
に設置した巻きばね部16や、回転規制を行うため斜め
カット面から平行な突き当て面20を持ち、また軸11
端部へのズレはピン18で併せて防いでいる。回転軸1
2は、回転規制を行うための平行面形状部27があり、
回転軸が閉じられた場合にはばねの平行き当て面20
と強制的にかみ合う(嵌合)ように位置している。回転
規制軸27は、丸形状の対面が平行となるように加工さ
れており、巻きばねの突き当て面20に嵌合する大きさ
であるが、平行面の90°方向は平行面よりも長さが大
きい丸状であるため、き当て面20には嵌合できない
構造である。なお、点線円29は、開閉軸11に挿入さ
れる回転軸29を示す。回転軸は、波板ばねと止め輪で
固定され回転摩擦を発生している。
【0016】図3は、開閉軸11にベース板付き巻きば
ね16を装着した状態を示す。開閉軸11には、回転軸
挿入用穴22、回転ストップ用の凸起部23クリック用
21、ストップピン18がある。
【0017】図4は、開閉軸11に対する回転軸12
回転位置を示し、クリック用溝21が−90〜180°
まで90°間隔であり、−90から180°のハッチン
を施した範囲は回転ストップ用突起23であり、図1
で説明した回転軸12に突設されている回転ストップピ
ン25の突き当てにより回転軸12が回転規制され、
転軸12の回転角度は90°回転した位置を基準にー9
0°から反時計回りに180°の範囲で回転が可能であ
り、−90°から時計回りに180°の範囲が回転不可
能域となる。また回転軸12が90°回転するごとに回
転ストップピン25がクリック用溝21と当接し、回転
軸12に対し90°回転することにクリック感を与え
る。
【0018】図5は、回転軸12に回転ストップ用ピン
もしくは突起25、クリック用突起26、更に回転規制
のための平行面軸27がある。
【0019】図6は、ベース板15、回転規制用突き当
て面20、ストップ用切り欠け19を作る巻きばね16
用素板形状を示す。(a)(b)図は、開閉軸11に正
逆両方向に巻き付けるため違った形状となる。なお、ス
トップ用切り欠け部は、板中に溝抜きとし軸11に設置
されたピン18を組み込む方式でもよい。
【0020】図7は、図6の素板を使用し単層巻きばね
16を巻く際、巻き開始角度を変えることで図1、図6
(a)および(b)のように開閉軸11の径方向に高さ
の異なるベース板15高さが実現できることを示す。
【0021】図8は、ヒンジ装置の部品を示す。装置
は、回転軸には機器取り付け部28、平行面27、ピン
25、丸軸29、溝30があり、開閉軸11には両端に
まきばね16を圧入され、ストップ用突起23、更に反
対面には平面24があり、スプリング32と止め輪33
部品で組み立てられる。
【0022】図9は、回転ストップおよびクリック機構
の一部を回転軸に施した例と異なり、ストップリング4
2を回転軸12に止め輪41と平行軸27で固定した方
法を示す。ストップリング42には、突起43、ストッ
プ板44がある。
【0023】
【発明の効果】本発明のヒンジは、摩擦トルクが移動可
能範囲内で均一に発生できる機構とし、開閉および回転
軸を任意の位置に角度移動した場合も任意の位置で固定
維持が可能とする。
【0024】ヒンジ装置は、取り付け相手の構造により
ベース板に形成される巻き部の開始角度を変更すること
で開閉軸の径の範囲内で高さの変更が可能とする。回転
規制軸は、所定の収納位置からずれた角度つまりねじれ
の状態からの収納であっても強制的に所定の位置にその
方向を規制できる機構を持つ。
【0025】剛性および加工組立性の面で優れた金属部
品を採用し、例えば部品点数を減らす目的でベース板に
巻き部、クリック用穴およびストップ板部を量産性に優
れたプレスで一体成形し更に自動化が容易な圧入組立に
より生産性を向上させ、コストダウンができる設計とし
た、2軸型ヒンジを提供しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を示し、開閉回転が可能であり摩擦トル
クにより任意の位置で固定維持が可能なヒンジ装置の正
面を示す。
【図2】図1のヒンジの裏面で、回転規制軸が規制板に
嵌合した状態を示す。
【図3】開閉軸の回転軸挿入部を示す。
【図4】開閉軸のストップおよびクリック構造を示す。
【図5】回転軸のストップおよびクリック構造を示す。
【図6】巻きばね用素板例を示す。
【図7】巻きばねの巻き方法の例を示す。
【図8】ヒンジの部品組立例を示す。
【図9】ヒンジの部品組立例を示す。
【図10】ヒンジが使用されるビデオカメラの例を示
す。
【符号の説明】
10 プレート板 11 開閉軸 12 回転軸 15 ベース板 16 巻きばね部 20 平行き当て面 21 クリック溝 23 回転ストップ用突起 25 ストップ用ピン 26 クリック用突起 27 回転軸の平行部 32 スプリング 42 ストップリング 44 ストップ板 45 クリック用凹み 46 ストップ用突起
フロントページの続き (72)発明者 弓削 幸男 千葉県市川市塩浜3−15 プレシジョン スプリング株式会社東日本製作所内 (56)参考文献 特開 平8−294029(JP,A) 特開 平8−307810(JP,A) 登録実用新案3047662(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16C 11/00 - 11/12 H04N 5/225 G03B 17/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開閉軸および該開閉軸に直交して回転可
    能に挿通された回転軸と、開閉軸を巻締め開閉軸に摩擦
    トルクを与える正逆方向に巻付けた一対の巻きばねと、
    回転軸に摩擦トルクを与える摩擦トルク発生部と、回転
    軸の中央に形成され回転軸の径よりも小さい相互間距離
    の一対の平行面と、巻きばねに斜めのカット面に続いて
    形成され回転軸の平行面を挟んで回転を回転規制する一
    対の平行な突き当て面と、を備えたことを特徴とする
    ンジ装置。
  2. 【請求項2】 回転軸に突設された回転ストップピン若
    しくは突出部と、開閉軸に設けられ回転ストップピン若
    しくは突出部の突き当てにより回転軸を回転規制する回
    転ストップ用突起、を備えたことを特徴とする請求項1
    記載のヒンジ装置。
  3. 【請求項3】 巻きばねの基部にはベース板が取付けら
    れ、そのベース板の位置が、開閉軸の軸方向に平行で且
    つその上下高さ位置が径方向に、ベース板と巻きばねの
    巻き開始部との角度により移動できることを特徴とする
    請求項1又は2記載のヒンジ装置。
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