JP3752202B2 - ヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第一部材と第二部材を枢着するヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
本体部に対して蓋部を開閉できるようにヒンジ装置を用いて枢着した電子機器の典型例としては、例えばノート型パソコンがあるが、開閉する部材が回動途中でふらつかず、手を放して回動させることをやめたときその位置で回動停止するフリーストップが実現するようにすることが望ましい。
【０００３】
ところで、このノート型パソコンは近年益々小型化が進み、この小型化に伴い蓋部の厚さも薄くなっているが、蓋部が薄くなると、本体部に重合した閉じ状態においては、本体部と蓋部との間に指が掛けにくく開けにくいという問題が生じている。
【０００４】
そこで、本体部と蓋部との間に設けられた係止構造（ラッチ機構）の係止解除により、本体部に対して蓋部が所定回動角度まで開放方向に開き付勢されて自動開放する機能（所謂ポップアップ機能）を確実に達成し得るヒンジ装置の提案が望まれている。
【０００５】
しかしながら、このポップアップ機能を生じるために、開放方向に大きな開き付勢される付勢力を具備せしめると、フリーストップが実現できなくなる。
【０００６】
本出願人は、このような問題点に鑑み、例えば大きな回動抵抗を生じながらも、回動付勢（開放付勢）されなければならない回動位置では回動付勢が生じるように、前記回動抵抗が自動的に減少するように構成した画期的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
第一部材１と第二部材２との基端部同士を枢着して、双方が重合した閉塞状態から第一部材１，第二部材２のいずれか一方を所定開放角度まで回動した開放状態に開閉できるヒンジ装置であって、第一部材１に連結する第一連結部３に枢着軸４を設け、第二部材２に連結する第二連結部５に前記枢着軸４に締め付け被嵌する断面Ｃ状の軸受部６を設け、前記枢着軸４に対する前記軸受部６の締め付け力による回動抵抗に抗して第二部材２に対して第一部材１を相対回動させるように構成するとともに、この第一部材１と第二部材２との閉塞方向への相対回動に際して回動付勢体８による開放方向へ回動付勢する戻り回動付勢力が生じるように構成し、前記枢着軸４に軸断面径が径小となる径小部７を設け、前記第一部材１，第二部材２を閉塞状態から所定回動角度まではこの径小部７に軸受部６のＣ状端部６ａが位置して枢着軸４に対する軸受部６の締め付け力が減少する回動抵抗減少領域とし、この回動抵抗減少領域においては、前記回動付勢体８による戻り回動付勢力が前記枢着軸４に対する前記軸受部６の締め付け力による回動抵抗に勝り、第二部材２に対して第一部材１が戻り回動付勢方向に自動的に相対回動するように構成し、この回動抵抗減少領域以外の回動領域にして該回動抵抗減少領域から開放方向へ回動させた所定角度までの回動領域においては、前記枢着軸４に対する前記軸受部６の締め付け力による回動抵抗が前記回動付勢体８による戻り回動付勢力に勝り、第二部材２に対して第一部材１を手で開閉相対回動することができ、手を放して回動させることをやめたときその位置で回動停止するフリーストップ機能が発揮されるように構成し、この枢着軸４に対する軸受部６の締め付け力による回動抵抗が回動付勢体８による戻り回動付勢力に勝る状態で相対回動が行われる回動領域から開放方向へ回動させた所定回動角度までの回動領域においては、回動付勢体８による戻り回動付勢力が及ばず枢着軸４に対する軸受部６の締め付け力による回動抵抗が作用するフリーストップ機能が発揮されるように構成されていることを特徴とするヒンジ装置に係るものである。
【０００９】
また、円柱状の前記枢着軸４の外周面長さ方向に平坦カット面を形成して前記径小部７を形成し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ある。
【００１０】
また、金属板材で構成した前記第二連結部５の端部をカールして前記断面Ｃ状の軸受部６を設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載のヒンジ装置に係るものである。
【００１１】
また、前記第一部材１と第二部材２との基端部同士を枢着して、双方が重合した閉塞状態から第一部材１，第二部材２のいずれか一方を略１８０度まで回動した開放状態に開閉できるヒンジ装置であって、少なくとも９０度以上の回動範囲において前記回動付勢体８による戻り回動付勢力が及ばない無付勢回動領域を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒンジ装置に係るものである。
【００１２】
また、前記請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒンジ装置を枢着部９に設けたことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器に係るものである。
【００１３】
また、前記第一部材１若しくは前記第二部材２としての蓋部と、これに重合する前記第二部材２若しくは第一部材１としての本体部とを重合状態から所定開放角度まで開閉できるように枢着する枢着部９に、前記請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒンジ装置を用いたことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器に係るものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００１５】
枢着軸４は、第一連結部３を介して第一部材１と共に回動し、この枢着軸４に被嵌した軸受部６は、第二連結部５を介して第二部材２と共に回動する。
【００１６】
従って、例えば第二部材２に対して第一部材１を回動させると、軸受部６に対して枢着軸４が回動することとなる。
【００１７】
この際、軸受部６は断面Ｃ状で枢着軸４に締め付け被嵌されているため、この締め付け力による回動抵抗が生じ（この他、回動面（摩擦面）を工夫（加工））したり、他に摩擦や回動抵抗を生じさせる付勢機構を設けて回動抵抗が更に増加するように設計しても良い。）、この回動抵抗に抗して第二部材２に対して第一部材１を回動することとなる。
【００１８】
即ち、例えばこの軸受部６の径寸法の設定により回動抵抗を増減でき、この径寸法を小さくして締め付け力が増大するように設計することで、大きなトルク（回動抵抗）を生じるようにして開閉する部材（第一部材１）が重い部材でもフリーストップが実現するように設計することができる。
【００１９】
また、第二部材２に対する第一部材１の相対回動に際して、回動付勢体８による戻り回動方向に回動付勢力が生じるように構成され、更に、枢着軸４に軸断面径が径小となる径小部７を設け、この径小部７に軸受部６のＣ状端部６ａが位置して枢着軸４に対する軸受部６の締め付け力が減少する回動抵抗減少領域とし、この回動抵抗減少領域においては、前記回動付勢体８による戻り回動付勢力が前記枢着軸４に対する前記軸受部６の締め付け力による回動抵抗に勝るように構成している。
【００２０】
この回動抵抗減少領域を、例えば第一部材１と第二部材２とが重合する閉塞状態から所定開放角度までの開放状態となるようにした場合、第二部材２に対して第一部材１が回動付勢体８による戻り回動付勢力により開放方向に所定開放角度だけ回動することになる。
【００２１】
また、この回動抵抗減少領域以外の回動領域においては、前記枢着軸４に対する前記軸受部６の締め付け力による回動抵抗が前記回動付勢体８による戻り回動付勢力に勝り、第二部材２に対して第一部材１を手で開閉相対回動することができ、手を放して回動させることをやめたときその位置で回動停止するフリーストップ機能が発揮される。
【００２２】
従って、本発明は、回動付勢（開放付勢）させることができ、且つ回動時には大きな回動抵抗を生じさせることができる。言い換えると、例えば枢着軸４に対する軸受部６の締め付け力による回動抵抗が働いていても、回動付勢（開放付勢）されなければならない回動位置では、軸受部６のＣ状端部６ａが枢着軸４の径小部７に位置する回動抵抗減少領域となることで、自動的に回動抵抗が減少し、そのため、十分な開放付勢がなされる画期的なヒンジ装置となる。
【００２３】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２４】
本実施例は、図面に示すようにラップトップタイプのノート型パソコンＡに適用した場合のもので、ディスプレイ部１ａを備えた蓋部１を第一部材１とし、本体部２を第二部材２とし、この本体部２と蓋部１とが重合した閉塞状態から蓋部１を略１８０度程度まで回動した開放状態とすることができる枢着構造に本発明のヒンジ装置Ｂを適用している（図１２参照）。本体部２に対して蓋部１を略１８０度回動するのは、例えば電車や自動車などの椅子に座った状態で膝の上に載せて使用する場合などである。
【００２５】
また、本実施例に係る本体部２と蓋部１との重合先端部位には、該本体部２と蓋部１との重合状態を係止保持するラッチ機構10が設けられている。
【００２６】
本実施例では、図２〜４に図示したように第一部材１（蓋部）に連結する第一連結部３（連結金具）に枢着軸４を設け、第二部材２（本体部）に連結する第二連結部５（連結金具）に前記枢着軸４の基部に締め付け被嵌する断面Ｃ状の軸受部６を設けている。符号11は補強ブラケット、13はワッシャーである。尚、図２〜４は左用のヒンジ装置Ｂ、図５，６は右用のヒンジ装置Ｂであり同一構造である。
【００２７】
この軸受部６は、金属板材で構成した前記第二連結部５の端部をカールして断面Ｃ状の軸受部６とし、この軸受部６の径寸法を枢着軸４の基部径よりやや径小として、枢着軸４に締め付け被嵌するように構成して、フリーストップを実現するに十分なトルク（圧接による回動抵抗）が生じるように構成している。
【００２８】
また、本実施例では、軸受部６が締め付け被嵌する円柱状の枢着軸４の基部にして外周面長さ方向に平坦カット面を形成して径小部７が形成されており、この径小部７に軸受部６のＣ状端部６ａが位置して枢着軸４に対する軸受部６の締め付け力が減少する回動抵抗減少領域として構成されている。
【００２９】
具体的には、この回動抵抗減少領域は、第一部材１と第二部材２との枢着部９に本実施例を設けた際、図７に図示した第一部材１と第二部材２とが重合した閉塞状態から、図８に図示した第二部材２に対して第一部材１が所定開放角度（約３０度）まで回動した開放状態までの領域となるように構成されており、この回動抵抗の減少度合いは、後述する回動付勢体８による戻り回動付勢力が前記枢着軸４に対する前記軸受部６の締め付け力による回動抵抗に勝り、第二部材２に対して第一部材１が戻り回動付勢方向に自動回動する程度に設定されている。
【００３０】
回動付勢体８は、図示したように枢着軸４に被嵌されるコイルバネで構成され、その一端部は第二連結部５に連結され、他端部は枢着軸４の先端部に設けられた係止体12に係脱可能に構成されている。
【００３１】
具体的には、枢着軸４を一方向へ回動させた際には係止体12の係止部12ａが係止して回動付勢体８による戻り回動付勢力に抗して回動する戻り付勢回動領域となり、他方向へ回動させた際には係止体12の係止部12ａによる係止が解除されて回動付勢体８による戻り付勢力が及ばない無付勢回動領域となるように構成されている。
【００３２】
更に具体的に説明すると、本実施例を第一部材１と第二部材２との枢着部９に設け、第一部材１と第二部材２の双方が重合した０度の閉塞状態（図１２中ａの状態）から第二部材２に対して第一部材１を略１８０度まで回動した開放状態（図１２中ｄの状態）にまで開閉できる状況において、０度から１２０度までの回動範囲においては、回動付勢体８に係止体12が係止して枢着軸４が戻り回動付勢力を受ける付勢回動領域とし（図１１中ａの状態からｂの状態）、１２０度から１８０度までの回動範囲においては、回動付勢体８に対する係止体12の係止が解除されて枢着軸４は戻り回動付勢力を受けない無付勢回動領域としている（図１１中ｃの状態からｄの状態）。
【００３３】
これは、第一部材１と第二部材２の双方が重合した閉塞状態から第二部材２に対して第一部材１を１２０度まで回動させた開放状態、即ち、通常の使用状態までは回動付勢体８の戻り回動付勢力を伴って楽に開放できるように機能し、１２０度から１８０度までは第一部材１の重さが加わっても手を放しても確実なフリーストップが機能するための構成である（例えばノート型パソコンの蓋部であればディスプレイ部の破損を防止することができる。）。
【００３４】
本実施例は上述のように構成したから、ラッチ機構10による係止状態を解除すると、第二部材２に対して第一部材１は３０度開放方向に自動回動する。これは回動付勢体８による戻り回動付勢力によるもので、軸受部６のＣ状端部６ａが枢着軸４の径小部７に位置する回動抵抗減少領域にて回動抵抗よりも当該戻り回動付勢力が勝っているからである（これがポップアップ機能である。）。
【００３５】
続いて、第一部材１を３０度の所定開放角度から１２０度までの回動領域、即ち、前述した回動抵抗減少領域以外の回動領域では、回動付勢体８の戻り回動付勢力が効いて軽い回動が行われるものの、この戻り回動付勢力が回動抵抗よりも勝ることがないため確実なフリーストップ状態が達成される。
【００３６】
続いて、更に第一部材１を１２０度の所定開放角度から略１８０度までの回動領域では、回動付勢体８の戻り回動付勢力が効かない無付勢回動領域となり、回動抵抗だけが効いて強いフリーストップ状態が達成されることになる。
【００３７】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、簡易な構成で大きな回動抵抗を生じながらも、回動付勢されなければならない回動位置では十分な回動付勢体による戻り回動付勢力が生じるように、回動抵抗が自動的に減少する画期的なヒンジ装置となる。
【００３９】
即ち、本発明は、回動時には枢着軸に対する軸受部の締め付け力で大きな回動抵抗を生じながらも、回動付勢されなければならない回動位置では、軸受部のＣ状端部が枢着軸の径小部に位置するように設定することで、自動的に回動抵抗が減少し、そのため、回動付勢体による十分な戻り回動付勢力が生じて回動付勢がなされる画期的なヒンジ装置となる。
【００４０】
また、請求項２〜３記載の発明においては、更に簡単な構成で本発明を容易に実現できる、或いは一層使い易くなるなど極めて実用性に秀れたヒンジ装置となる。
【００４１】
また、請求項４記載の発明においては、第一部材と第二部材との回動位置に応じて最良の機能を発揮する画期的なヒンジ装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施例の使用状態説明図である。
【図２】 本実施例に係る要部の分解斜視図である。
【図３】 本実施例に係る要部の説明斜視図である。
【図４】 本実施例に係る要部の平断面図である。
【図５】 本実施例に係る要部の分解斜視図である。
【図６】 本実施例に係る要部の説明斜視図である。
【図７】 本実施例に係る要部の概略動作説明断面図である。
【図８】 本実施例に係る要部の概略動作説明断面図である。
【図９】 本実施例に係る要部の概略動作説明断面図である。
【図１０】 本実施例に係る要部の概略動作説明断面図である。
【図１１】 本実施例に係る要部の概略動作説明図である。
【図１２】 本実施例に係る要部の概略動作説明図である。
【符号の説明】
１ 第一部材
２ 第二部材
３ 第一連結部
４ 枢着軸
５ 第二連結部
６ 軸受部
６ａ Ｃ状端部
７ 径小部
８ 回動付勢体
９ 枢着軸

Claims (6)

1. 第一部材と第二部材との基端部同士を枢着して、双方が重合した閉塞状態から第一部材，第二部材のいずれか一方を所定開放角度まで回動した開放状態に開閉できるヒンジ装置であって、第一部材に連結する第一連結部に枢着軸を設け、第二部材に連結する第二連結部に前記枢着軸に締め付け被嵌する断面Ｃ状の軸受部を設け、前記枢着軸に対する前記軸受部の締め付け力による回動抵抗に抗して第二部材に対して第一部材を相対回動させるように構成するとともに、この第一部材と第二部材との閉塞方向への相対回動に際して回動付勢体による開放方向へ回動付勢する戻り回動付勢力が生じるように構成し、前記枢着軸に軸断面径が径小となる径小部を設け、前記第一部材，第二部材を閉塞状態から所定回動角度まではこの径小部に軸受部のＣ状端部が位置して枢着軸に対する軸受部の締め付け力が減少する回動抵抗減少領域とし、この回動抵抗減少領域においては、前記回動付勢体による戻り回動付勢力が前記枢着軸に対する前記軸受部の締め付け力による回動抵抗に勝り、第二部材に対して第一部材が戻り回動付勢方向に自動的に相対回動するように構成し、この回動抵抗減少領域以外の回動領域にして該回動抵抗減少領域から開放方向へ回動させた所定角度までの回動領域においては、前記枢着軸に対する前記軸受部の締め付け力による回動抵抗が前記回動付勢体による戻り回動付勢力に勝り、第二部材に対して第一部材を手で開閉相対回動することができ、手を放して回動させることをやめたときその位置で回動停止するフリーストップ機能が発揮されるように構成し、この枢着軸に対する軸受部の締め付け力による回動抵抗が回動付勢体による戻り回動付勢力に勝る状態で相対回動が行われる回動領域から開放方向へ回動させた所定回動角度までの回動領域においては、回動付勢体による戻り回動付勢力が及ばず枢着軸に対する軸受部の締め付け力による回動抵抗が作用するフリーストップ機能が発揮されるように構成されていることを特徴とするヒンジ装置。
2. 円柱状の前記枢着軸の外周面長さ方向に平坦カット面を形成して前記径小部を形成したことを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
3. 金属板材で構成した前記第二連結部の端部をカールして前記断面Ｃ状の軸受部を設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載のヒンジ装置。
4. 前記第一部材と第二部材との基端部同士を枢着して、双方が重合した閉塞状態から第一部材，第二部材のいずれか一方を略１８０度まで回動した開放状態に開閉できるヒンジ装置であって、少なくとも９０度以上の回動範囲において前記回動付勢体による戻り回動付勢力が及ばない無付勢回動領域を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒンジ装置。
5. 前記請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒンジ装置を枢着部に設けたことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器。
6. 前記第一部材若しくは前記第二部材としての蓋部と、これに重合する前記第二部材若しくは第一部材としての本体部とを重合状態から所定開放角度まで開閉できるように枢着する枢着部に、前記請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒンジ装置を用いたことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器。

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