JP3808341B2 - 折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は折り畳み式計算機、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ワードプロセッサーなどの折り畳み機器にあって、その機器本体に開閉自在なるよう枢着されたカバーを、閉成時と任意の開成角度とにあって夫々の状態を保持でき、しかも適度の力で当該保持状態を解除することができる開閉保持用ヒンジ装置に係り、特に上記カバーの開閉動操作を摩擦抵抗の削減により円滑に行い得るようにした球体装備のカバー開閉保持用ヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前掲携帯電話機などにあって、その機器本体を閉成しているカバーが不本意に開成したり、開成時のカバーが使用中に閉成してしまったりすることを防止するのに、係止爪やマグネットなどを用いる旧来のロック手段によるときは、デザイン、実装上の制約、コスト高や操作性などの諸点で満足すべき結果が得られていない。そこで当該欠陥を解消するため、既に特開平７−１１８３１号公報に記載の提案がなされている。
【０００３】
上記提案のものは、図５ないし図８によって以下説示するような構成を有している。すなわち図５と図６により理解される通り、機器本体１とカバー２とが、ヒンジ部３によって任意の開成角度α゜だけ開閉自在に枢着され、当該ヒンジ部３は機器本体１に固設の本体ヒンジ筒１ａと、カバー２に固設のカバーヒンジ筒２ａとを具備し、本体ヒンジ筒１ａの本体当接端面１ｂとカバーヒンジ筒２ａのカバー当接端面２ｂとは、カバー２の開閉に際し摺接自在となっている。
【０００４】
そして、本体ヒンジ筒１ａには、回転止め状態にして軸線方向へはスライド自在なるよう固定ディスク４が内嵌され、このために本体ヒンジ筒１ａの内周面に設けたガイドリブ１ｃに、固定ディスク４のガイド溝４ａが係合されている。一方カバーヒンジ筒２ａには、これまた回転止め状態で可動ディスク５が内嵌され、このために図示例ではカバーヒンジ筒２ａの奥行内面における溝２ｃに、可動ディスク５の端面に形成したリブ５ａが係合されている。
【０００５】
さらに、当該従来例では上記固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂと、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方、図示例では固定突き合わせ端面４ｂに、図７（Ｂ）（Ｄ）および図８により理解される通り、係嵌凹所６が複数個（３個）、所定の周角度位置Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３（カバー２の開成角度α゜によって決定される位置）にあって設けられており、他方すなわち図示例では図７（Ａ）（Ｃ）と図８に開示の如く、上記の係嵌凹所６に対して図８ではコイルバネによる発条７に基づく弾力により係合することになる複数個（２個）の係嵌凸部８が、所定の周角度位置Ｐ１、Ｐ２にあって可動突き合わせ端面５ｂから突出されている。
【０００６】
ここで上記の発条７は図８に示されている通り、固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂとは反対側にあって、外向きに開口された収納空洞４ｃに収納されていると共に、本体ヒンジ筒１ａの外側から挿入した螺杆９を、発条７から固定ディスク４そして可動ディスク５を貫通して、その螺部先端９ａをカバーヒンジ筒２ａの底部２ｄに螺着させるようにしている。このため、発条７は、その弾力により固定ディスク４を可動ディスク５側へ弾圧して、これにより係嵌凹所６に係嵌凸部８が係合することで、固定突き合わせ端面４ｂが可動突き合わせ端面５ｂに対して圧接することになる。
【０００７】
従って、図８から理解されるように、カバー２を開動させることで、カバーヒンジ筒２ａと共に可動ディスク５が回動すると、その可動突き合わせ端面５ｂから突設されている係嵌凸部８が、図７（Ｅ）に示す如く係嵌凹所６から円周方向へ脱出し、この際、発条７の弾力に抗して固定ディスク４が、図８の左側へ移動することとなり、係嵌凸部８の先端部が、固定突き合わせ端面４ｂ上を摺動して円周方向へ回動することになる。
【０００８】
このため、図７にあって可動ディスク５の前記周角度位置Ｐ１、Ｐ２における係嵌凸部８が、カバー２の閉止状態では、固定ディスクの周角度位置Ｎ１、Ｎ２における係嵌凹所６に係嵌されているが、当該カバー２を開成角度α゜だけ開成した際には、上記一対の係嵌凸部８が、夫々周角度位置Ｎ３、Ｎ１の周角度位置における係嵌凹所６に、その係嵌を切り替え得ることになる。
【０００９】
以上の如く構成することで、当該従来例によるときは、係止爪やマグネットによるロックに比し、カバー２が機器本体１に対し閉時および開時にあって、不本意に回動してしまうことがないようにすることができ、またカバー２を必要に応じ簡易に開閉操作でき前掲旧来例の欠陥を大幅に改善することができる。
【００１０】
このように上記従来のヒンジ装置によるときは、望ましい効果を発揮し得ることになるが、図７（Ａ）（Ｂ）により理解される通り、この場合には、第１に機器本体１に対するカバー２の開成角度α゜が１８０゜以下となってしまい、ここで当該一対の係嵌凸部８を直径線上にあって設けるようにしても、１８０゜の開成角度α゜が最大限度となる。このため、これ以上の広角度までカバーの開成角度を大きくすることができず、従って、かかるカバーの広角度開閉保持に対する要請に対し、これを充足することができない難点を有している。ここでさらに前説の内容から理解される通り、カバー２の開閉動に際して図７（Ｅ）の如く係嵌凸部８のテーパ面が、係嵌凹所６の斜面と面接触し、さらに係嵌凸部８のテーパ面が固定突き合わせ端面４ｂと面接触し、かつこの際発条７による弾力が付加されるのであるから、可成り大きな摩擦抵抗を受け、このためカバーの開閉操作が軽快に行い難いこととなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで上記の如き欠陥を解消するため、図１２（Ａ）（Ｂ）に示された本発明に係る提案では、上記各複数個設けた係嵌凹所と係嵌凸部について、係嵌凹所相互、係嵌凸部相互を、回転軸心から同径である所要周角度位置に設定するのではなく、各係嵌凹所と各係嵌凸部を、相互に異径である所要周角度位置に設定するようにすることで、カバーの機器本体に対する開成角度を、前記従来例と同等の角度はもちろん、１８０゜から３６０゜までの大きな角度に設定するといった要請にも対処できるようにした。
【００１２】
図１２（Ａ）（Ｂ）に示された本発明に係る提案について、図９と図１０、図１１と図１３をも参照して説示すると、前記の従来例と同一である構成部材については、同一の符号が用いられ、以下の構成に関しては同じ内容を具備している。すなわち、まず図９ないし図１１を参照して理解される通り、機器本体１に固設の本体ヒンジ筒１ａと、当該本体ヒンジ筒１ａの本体当接端周縁１ｂと摺接自在であるカバー当接端周縁２ｂを有して、カバー２に固設されているカバーヒンジ筒２ａが備えられている。
【００１３】
さらに、本体ヒンジ筒１ａには、回転止め状態にて固定ディスク４が内嵌されていると共に、カバーヒンジ筒２ａには、回転止め状態で一緒に回動する可動ディスク５が内嵌されている。そして、前記した固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂと可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方には、係嵌凹所６が所定の周角度位置にあって複数個設けられていると共に、他方には上記の係嵌凹所６に対応して、発条７による弾力に基づいて係合する複数の係嵌凸部８が突設されている。
【００１４】
そして、前記カバー２の閉時と開時に、係嵌凸部８の係嵌凹所６への係嵌状態が、他の位置における係嵌凹所６へ切り替えられるように構成されている。さらに、これまた従来例と同じく、図面にあって１ｃはガイドリブ、２ｃは溝、４ａはガイド溝、４ｃは発条７の収納空洞、５ｃは軸孔、そして９は螺杆であり、９ａはその螺部先端を示していることも同じであり、Ｓは固定ディスク４そして可動ディスク５の回転軸心を示している。
【００１５】
さらに、上記提案によるときは、前記従来のヒンジ装置において、上記した各複数の係嵌凹所６と係嵌凸部８とが、夫々固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂの一方にあって、図９の如く前記の回転軸心Ｓから相互に異径である所要周角度位置に設定されていることを特徴としている。
【００１６】
すなわち図９と図１０により示されているように、固定突き合わせ端面４ｂと可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方、図示例では固定突き合わせ端面４ｂにおいて、その一直径線上にあって相互に異径（大半径Ｒと小半径ｒ）である所要周角度位置Ｎ４に、第１係嵌凹所対６ａ、６ｂが設けられていると共に、他の一直径線上にあって、これまた異径である所要周角度位置Ｎ５に、第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄが設けられている。
【００１７】
そして、固定突き合わせ端面４ｂと可動突き合わせ端面５ｂの他方、図示例では固定突き合わせ端面５ｂにおいて、その一直径線上にあって相互に異径（大半径Ｒと小半径ｒ）である所要周角度位置Ｎ４に、係嵌凸部対８ａ、８ｂが突設されている。従って、上記の如き構成によるときは、図９（Ｆ）と図１０を参照して理解されるように、今例えばカバー２が機器本体１に対して閉成されている際、可動ディスク５の係嵌凸部対８ａ、８ｂが、固定ディスク５の第１係嵌凹所対６ａ、６ｂに係嵌状態となっているとすれば、前記従来例にあって説示の如く発条７の弾力により、固定突き合わせ端面４ｂは可動突き合わせ端面５ｂに圧接され、これにより、第１係嵌凹所対６ａ、６ｂに対して、係嵌凸部対８ａ、８ｂが夫々係合保持の状態となり、この結果カバー２に外力が加えられても、不本意にカバー２が開いてしまうことはない。
【００１８】
次にカバー２を開成方向へ回動操作すれば、係嵌凸部対８ａ、８ｂが、第１係嵌凹所対６ａ、６ｂから発条７の弾力に抗して前記従来例で説示の如く脱出し、固定突き合わせ端面４ｂに摺接しながら回動して行く。そして、この際第１係嵌凹所対６ａ、６ｂが、第２係嵌凸部対８ａ、８ｂとは異径の位置に配設されているから、当該回動途上にあって、係嵌凸部対の一方８ａが、第２係嵌凹所対の一方６ｄや第１係嵌凹所対の一方６ｂに係嵌してしまうことなく、また、係嵌凸部対の他方８ｂが、第２係嵌凹所対の他方６ｃや第１係嵌凹所対の他方６ａに係嵌してしまうことがない。
【００１９】
このため、図９（Ｆ）の如く上記の係嵌凸部対８ａ、８ｂは、周角度位置Ｎ４から、図示例では開成角度α゜として約２２５゜程度回動した周角度位置Ｎ５までカバー２が開成され、この際固定ディスク４が図２の右方向へ発条７の復元力により復動し、係嵌凸部対８ａ、８ｂが、斜線により示されている如く係嵌凹所対６ｃ、６ｄに係嵌することとなり、これによってカバー２の広角度である開成が保持されるに至る。なお、ここで４ｄ、５ｃは螺杆９が貫通する夫々固定ディスク４と可動ディスク５の軸孔を示す。
【００２０】
ここで、上記の係嵌凸部８は、前記従来例と同じく、固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂから、その周方向両側にあって形成された先細りテーパー面８ｃ、８ｄを有して截頭角錐状に形成されており、これに対し、上記の係嵌凸部８が係嵌する係嵌凹所６は、もちろんこれに対応した截頭角錐状空所６ｅとして形成されている。
【００２１】
本発明に係る当該提案にあっては、係嵌凸部８と係嵌凹所６に関する上記の如きもの以外についても記載されているので、これを図１１ないし図１３によって以下説示する。すなわち、前例の截頭角錐状である係嵌凸部８に替えて、図１１と図１２の如き球面部８ｅをもった係嵌凸部８が、図示例では固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂから突出しており、この際図１３に明示の通り、上記球面部８ｅの突出長ｄを、その仮想球体Ｂがもつ半径Ｄ／２よりも、小さく形成することが望ましいとしている。
【００２２】
さらに、当該係嵌凸部８の形成に際しては、図１３（Ａ）のように固定ディスク４と一体に、その固定突き合わせ端面４ｂから前記の球面部８ｅを膨張させるようにしてもよいが、同図１３（Ｂ）の如く別途球体８ｆを使用し、これを固定ディスク４の嵌合受承口４ｅに、回転自在にして抜止め状態で嵌合することにより、球体８ｆにおける球面部８ｅを、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂに穿設した球面部空所５ｄとしての係嵌凹所６に係合することについても記載されている。
【００２３】
そして、図１２（Ｃ）（Ｄ）に示されている通り、図９の場合とは反対に、係嵌凹所６が、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂに、図１３に示した球面部空所５ｄとして穿設されているのである。そして図７の前説内容から理解される通り、カバー２の開閉動に際して可動ディスク５が回動すれば、可動突き合わせ端面５ｂにおける係嵌凹所６としての球面部空所５ｄが、球面部８ｅから離脱し、さらに当該球面部８ｅを可動突き合わせ端面５ｂによって発条７の弾力に抗して押圧するから、固定ディスク４は図１１にあって左方向へ押動されることになる。
【００２４】
さらにカバー２の開成に際しては、前記図９の場合と実質的に同様であり、可動ディスク５における前記の第１係嵌凹所対６ａ、６ｂが、固定ディスク４の係嵌凸部対８ａ、８ｂに係嵌していたカバー２の閉時から、上記の係嵌凸部対８ａ、８ｂに対して、係嵌凹所対６ｃ、６ｄが係嵌することで、当該カバー２は、広角度に開成されて当該開成状態が保持されるに至る。
【００２５】
ここで、図１２（Ｂ）と、後述する図１３に示されている１０ａ、１０ｂは、可動突き合わせ端面５ｂにあって凹設した長径用弧凹面案内路と短径用弧凹面案内路を示している。長径用弧凹面案内路１０ａは、第１係嵌凹所対の一方である６ａと、第２係嵌凹所対の一方である６ｃとの間にあって、係嵌凸部対の一方である８ａの球面部８ｅを、少しだけ嵌り込ませるため凹設したものである。これに対し短径用弧凹面案内路１０ｂは、第２係嵌凹所対の他方である６ｄと、第１係嵌凹所対の他方である６ｂとの間にあって、係嵌凸部対の他方である８ｂの球面部８ｃを、少しだけ嵌り込ませるため凹設したものである。
【００２６】
そして、上記の長径用弧凹面案内路１０ａ、短径用弧凹面案内路１０ｂは、前記のように球面部８ｅから球面部空所５ｄが離脱し、その後、可動ディスク５が回動して行く際、球面部８ｅの先端部だけを、当該各案内路１０ａ、１０ｂに落とし込むことで、特に前記した球体８ｆの使用時にあって、当該球体８ｆが嵌合受承口４ｅから離脱することなく、かつ球体８ｆが円滑に転動し、可動ディスク５の回動に際し、摩擦抵抗をできるだけ小さくしようとするためのものである。尚上記の図示例では、係嵌凹所６と係嵌凸部８の配設につき、半径Ｒと半径ｒとによる２種の異径例を開示しているが、これについては、３種以上の異径位置に配設して、所要の開成角度α゜を得るようにしてもよいとしている。
【００２７】
以上、本発明について、折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置を説示した。本発明では、かかる開閉用ヒンジ装置とか、後に説示する新規なる開閉用ヒンジ装置にあって、前説の如き球体を適切に使用することによって、可動ディスクの回動に際し摩擦抵抗を小さくすることにより、機器本体に対するカバーの開閉用ヒンジ装置における開閉操作を円滑に行い得るようにしようとしている。そしてまず本発明の請求項１に係る球体を装備した開閉用ヒンジ装置にあっては、前記図１１ないし図１３に開示のカバー開閉保持用ヒンジ装置に関し、カバーの開成と閉成に際して、球体が所定の係嵌凹所に係嵌の状態から、発条の弾力に抗して嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対する当接状態、もしくは当該端面の弧凹面案内路への係嵌状態による転動により、所定の係嵌凹所に転動嵌入自在なるよう構成し、かくして開成動、閉成動の操作を小さな摩擦抵抗下で軽快に行い得るようにし、また弧凹面案内路へ球体を導入することで球体の不本意な離脱を阻止しようとしている。
【００２８】
次に本発明の請求項２にあっては、これまた図１１ないし図１３によって理解される通り、カバーの開成と閉成に際して各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、発条の弾力に抗して嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対し当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在とすることで、請求項１と同じくカバーの円滑な開閉動操作を保証すると共に、当該カバーの高角度な回動保持を可能にしようとしている。
【００２９】
本発明の請求項３によるときは、上記請求項２の構成に加えて第１、第２係嵌凹所対の一方間と他方間に、夫々長径用弧凹面案内路と短径用弧凹面案内路とを連設することで、カバーの開成と閉成に際して、各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、発条の弾力に抗して嵌合受承口内における転動により離脱するが、さらに前掲長径用弧凹面案内路、短径用弧凹面案内路へ夫々係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在とすることで、請求項２の前記目的を達成し得ると共に、球体の不本意な脱出事故の発生をも確実に防止しようとしている。
【００３０】
そして本発明の請求項４の場合には、前記の請求項１ないし請求項３に比し、球体が前記の球面部空所や第１、第２係嵌凹所対に対して、単に回転自在なるよう嵌合されているだけでなく、第１、第２球体用溝内で回転自在であると共に、固定ディスクか可動ディスクの径方向への変動自在なるよう嵌装し、かつ第１、第２係嵌凹所対間には、可動ディスクの回転軸心から離間して曲成の夫々第１、第２弧凹面案内路を連設する。かくして本発明ではカバーの開成と閉成に際して第１、第２球体が夫々第１、第２係嵌凹所対の各一方に係嵌の状態から、発条の弾力に抗して前記第１、第２球体用溝内における転動により離脱し、さらに第１、第２球体用溝に係嵌当接状態にて、第１、第２球体用溝内における径方向への変動が許容されて、第１、第２弧凹面案内路に夫々追随しながら係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第１、第２係嵌凹所対の各他方に転動嵌入自在とすることで、当該開閉操作をより一層円滑に、しかも充分な高角度の開閉保持をもって実施することができる。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、請求項１によるときは、機器本体の本体ヒンジ筒と、その本体当接端周縁と対向するカバー当接端周縁を有してカバーに固設されたカバーヒンジ筒とを備え、上記本体ヒンジ筒には回転止め状態で固定ディスクを、カバーヒンジ筒には回転止め状態で可動ディスクを夫々内嵌し、固定ディスクの固定突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には複数の開口による係嵌凹所を形成し、他方には上記の係嵌凹所に発条の弾力により係合する球体を、嵌合受承口内で回動自在なるよう嵌挿するようにした複数の係嵌凸部が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の各球体が所定の係嵌凹所に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに前記の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対する当接状態か、当該端面に凹設された弧凹面案内路への係嵌状態による転動により、所定の係嵌凹所に転動嵌入自在であることを特徴とする折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置を提供しようとしている。
【００３２】
次に請求項２では、請求項１とその基本構成は同じであるが、本発明の場合、固定ディスクの可動突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には、何れも相互に異径配置の開口である第１、第２係嵌凹所対を形成し、他方には上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条の弾力により係合する球体を、嵌合受承口内で回動自在なるよう嵌挿するようにした複数の係嵌凸部が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに前記の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対し当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在であることを特徴としている。
【００３３】
さらに請求項３について、請求項１および請求項２と相違するところは固定ディスクの可動突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には、何れも相互に異径配置の開口である第１、第２係嵌凹所対を形成すると共に、当該第１、第２係嵌凹所対の一方間と他方間とには、夫々前説の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面にあって長径用弧凹面案内路と短径用弧凹面案内路とが連設され、他方には上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条の弾力により係合する球体を嵌合受承口内で回動自在なるよう嵌挿するようにした第１、第２係嵌凸部対が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに前記の長径用弧凹面案内路、短径用弧凹面案内路に夫々係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在としたことである。
【００３４】
そして請求項４についても、請求項１ないし請求項３と相違する構成を明示すると、固定ディスクの可動突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には、相互に異径配置である第１係嵌凹所対と、相互に異径配置である第２係嵌凹所対とを形成すると共に、上記の第１係嵌凹所対と第２係嵌凹所対間とには、夫々可動ディスクの回動軸心から離間して、前説の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面にあって曲成されている第１弧凹面案内路と第２弧凹面案内路とが連設され、他方には上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条の弾力により係合する球体を、固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面の同径配置にあって径方向へ長く穿設した第１、第２球体用溝内で回転自在にして、かつ径方向へ変動自在なるよう嵌挿するようにした第１、第２係嵌凸部対が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の第１、第２球体が夫々第１、第２係嵌凹所対の各一方に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記第１、第２球体用溝内における転動により離脱し、さらに前記の第１、第２球体用溝に係嵌当接状態にて、当該第１、第２球体用溝内における径方向への変動が許容されて、前記の第１、第２弧凹面案内路に夫々追随しながら係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第１、第２係嵌凹所対の各他方に転動嵌入自在であることを内容としている。
【００３５】
そして請求項５にあっては、上記した請求項１ないし請求項４において前記した球体の嵌合受承口から突出している球面部の突出長が、当該球体の半径よりも小さく形成されていることを明示している。
【００３６】
【発明の実施の形態】
まず前掲請求項１に係る球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置について詳記すると、この装置は、図１１ないし図１３とその既説内容から明らかなように、機器本体１の本体ヒンジ筒１ａと、その本体当接端周縁１ｂと対向するカバー当接端縁２ｂを有してカバー２に固設されたカバーヒンジ筒２ａとを備えている。上記の本体ヒンジ筒１ａには回転止め状態で固定ディスク４を、そしてカバーヒンジ筒２ａには回転止め状態で可動ディスク５を夫々内嵌してある。この点は前記図５の従来例とも共通する。さらに、上記した固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂと、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方には、特に図１１（Ｇ）により明示の如く複数の開口による係嵌凹所６が形成されており、当該開口としては球面部空所５ｄが開示されている。さらに上記の一方に対応する他方には、上記した係嵌凹所６に対して、発条７の弾力に係合する球体８ｆを、同上図１１（Ｇ）に明示の如く嵌合受承口４ｅ内で回動自在なるよう嵌装してなる複数の係嵌凸部８が、図１１（Ｃ）の如く形成されている。
【００３７】
従って、これまた既説の如く前記したカバー２を開成した際には、上記した各球体８ｆが所定の係嵌凹所６に係嵌されてカバー２が閉成状態に保持されている状態から、前記した発条の弾力に抗して嵌合受承口４ｅ内における転動現象により離脱する。さらに固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂに対する当接状態にて転動して行くか、あるいは前説の如く上記各端面４ｂ、５ｂの何れかに形成された図１２（Ｂ）または図１３に開示の長径用、短径用弧凹面案内路１０ａ、１０ｂの如き弧凹面案内路への係嵌状態下において転動して行くことにより、所定の係嵌凹所６に転動嵌入することになり、かくしてカバー２の開成状態が保持されることになる。
【００３８】
そして当然のことながら、上記開成状態から閉成状態とする際には、前説の開成から閉成状態となる場合における球体８ｆの転動変移と可逆的な経路をたどることになる。そして、もちろん上記した係嵌凹所６や係嵌凸所８の設定数については、従来例に徴し明らかな通り二個以上の任意な個数を選定することができる。かくして請求項１によるときは可動ディスク５の回動操作に際し、球体８ｆが円滑に転動して、前記した図７ないし図１０により説示したものに比し摩擦抵抗を大幅に削減でき、さらに弧凹面案内路を形成することによって、球体８ｆの不本意なる離脱を確実に阻止し得ることになる。
【００３９】
次に請求項２について詳記すると、構成上請求項１と相違するところは以下の通りである。すなわち本発明に係る図１１ないし図１３の内容を援用して、固定突き合わせ端面４ｂと可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方にあって、特に図１１（Ｅ）により理解される通り、何れも相互に直径上における位置が異径配置である開口による第１係嵌凹所対６ａ、６ｂ、第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄが形成されており、前記と同様にして当該開口としては球面部空所５ｄが開示されている。そして他方にあっては、上記の第１、第２係嵌凹所対６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに対して発条７の弾力により係合する球体８ｆを、嵌合受承口４ｅ内で回動自在なるよう嵌装するようにした係嵌凸部対８ａ、８ｂが設けられていることである。
【００４０】
そしてカバー２の開成に際して、上記した各球体８ｆ、８ｆが第１係嵌凹所対６ａ、６ｂに係嵌の状態から、前記した発条７の弾力に抗して嵌合受承口４ｅ内における転動により離脱し、さらに図１１（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）により理解される通り、固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂに対し当接状態で転動して行き、次いで第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄに対し転動嵌入することで、カバー２の閉成状態が保持されることとなる。さらに当該閉成状態からカバー２を閉成するようにすれば当然のことながら上記した開成時の挙動を可逆的に行うこととなる。従って請求項２によるときは請求項１と同様に球体８ｆの転動により摩擦抵抗の小さいカバー２の開成操作が保証されると共に、当該カバー２の広角度な開閉操作を確実に行い得ることになる。
【００４１】
さらに請求項３につき以下説示すると、上記の請求項２と相違しているところは、これまた図１２と図１３により既説した通り、固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂの一方にあって、第１、第２係嵌凹所対６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを形成するだけでなく、当該第１係嵌凹所対６ａ、６ｂの一方６ａ間と第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄの一方６ｃ間と、第１係嵌凹所対６ａ、６ｂの他方６ｂと第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄの他方６ｄ間とには、夫々固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂにあって、長径用弧凹面案内路１０ａと短径用弧凹面案内路１０ｂとを連設するようにした点にある。
【００４２】
このため、本発明によるときはカバー２の開成と閉成とが可逆的に行い得るのは同じであって、開成操作に際して各球体８ｆが夫々第１係嵌凹所対６ａ、６ｂに対する係嵌の状態から、発条７の弾力に抗して嵌合受承口４ｅ内における転動により離脱するまでは、請求項２と同じであるが、その後は長径用弧凹面案内路１０ａ、短径用弧凹面案内路１０ｂに夫々係嵌当接の状態下で転動することになるのであり、そして球体８ｆ、８ｆが夫々第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄに転動嵌入することで、開成保持状態となることは前説の場合と同じである。従って請求項３によるときは、前記の請求項２と同一の作用効果を具有しているだけでなく、カバーの開閉動作に際し球体８ｆ、８ｆが固定ディスク４と可動ディスク５との間から離脱するといったことを完全に阻止し得ることになる。
【００４３】
さて、次に請求項４について、図１ないし図３により以下説示するが、ここでも前掲図５ないし図９や、本発明の図１１ないし図１３によって説示したものと同一の構成部材については、同一の符号が用いられており、先ず以下の構成に関しては上記の従前例と同じ内容を具備している。すなわち、図１により理解できる通り、機器本体１に固設した本体ヒンジ筒１ａと、その本体当接端周縁１ｂと摺接自在なカバー当接端周縁２ｂを有してカバー２に固設されたカバーヒンジ筒２ａとを具備している。さらに、上記の本体ヒンジ筒１ａには、回転止め状態にて固定ディスク４を内嵌すると共に、カバーヒンジ筒２ａには、これまた回転止め状態にて固定ディスク５が内嵌されている。
【００４４】
そして、図１（Ａ）に開示の符号も、これまた前記の如く１ｃがガイドリブ、２ｃ、２ｄはカバーヒンジ筒２ａの夫々溝と底部、３はヒンジ部を示し、固定ディスク４にあって４ａはガイド溝、４ｂは固定突き合わせ端面、４ｃは収納空洞、４ｄは軸孔を、そして可動ディスク５にあって５ａはリブ、５ｂは可動突き合わせ端面、５ｃは軸孔で、７は発条、９は螺杆、９ａは螺部先端を夫々示している。
【００４５】
請求項４では上記の如き開閉保持用ヒンジ装置にあって、固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂと、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方、図示例では可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂにあって、図１（Ｂ）により理解される通り、相互に回転軸心Ｓからの半径Ｒ、ｒが夫々大小の異径配置である第１係嵌凹所対１１としての第１始点係嵌凹所１１ａと第１終点係嵌凹所１１ｂとが形成されている。そして、さらに当該一方にあっては、これまた回転軸心Ｓからの半径が前同半径Ｒ、ｒの大小異径配置となっている第２係嵌凹所対１２としての第２始点係嵌凹所１２ａと第２終点係嵌凹所１２ｂとが形成されている。
【００４６】
上記の一方に対し、他方すなわち図２の例示では固定ディスク４における固定突き合わせ端面４ｂに、上記した第１、第２係嵌凹所対１１、１２に対して前記の発条７による弾力により係合自在な第１係嵌凸部１３ａと第２係嵌凸部１３ｂが、相互に同長大径（半径Ｒ）配置にして、かつ所要周角度位置Ｑ１にあって配設されている。そして前記第１始点係嵌凹所１１ａと第２始点係嵌凹所１２ａとは、相互に大きな半径Ｒの同長大径配置である所要周角度位置Ｑ１に配置されていると共に、第１終点係嵌凹所１１ｂと第２終点係嵌凹所１２ｂとは、相互に小さな半径ｒの同長小径配置である所要角度位置Ｑ２に配設されているのである。
【００４７】
さらに、本発明では前掲提案例における長径用弧凹面案内路１０ａや短径用弧凹面案内路１０ｂと相通ずる構成部材が配設されているが、ここでは第１始点係嵌凹所１１ａと第１終点係嵌凹所１１ｂとの間にあって、第１弧凹面案内路１４ａが連設され、かつ第２始点係嵌凹所１２ａと第２終点係嵌凹所１２ｂとの間にあっては、第２弧凹面案内路１４ｂが連設されているのである。
【００４８】
ここで、前記した第１、第２係嵌凸部１３ａ、１３ｂについて詳記すると、図１（Ａ）と図２によって理解される通り、これらは前記した所要周角度位置Ｑ１にあって、径方向へ所要長Ｌの範囲だけ移動自在な第１球体１５ａと第２球体１５ｂにより形成されている。すなわち、図示例では固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂにあって、径方向へ所定長さだけ第１球体用溝１６ａと第２球体用溝１６ｂとが凹設されており、これに図面の上下方向へ移動自在なるよう嵌合された上記の第１球体１５ａと第２球体１５ｂとが、その一部を上記第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂから突出して収納されているのであり、当該突出部分は図１１（Ｇ）について説示の内容と同じく第１、第２球体１５ａ、１５ｂの全体積に比し、その１／２よりも小さな体積としておくのが望ましい。
【００４９】
上記の如き構成に基づき、本発明では前記カバー２の閉時と開時にあって、上記の第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、夫々第１始点係嵌凹所１１ａと第２始点係嵌凹所１２ａに係嵌している状態から、可動ディスク５の開動によって、その可動突き合わせ端面５ｂが、第１、第２球体１５ａ、１５ｂを発条７の弾力に抗して押圧することで、夫々第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂに嵌入転動して行き、遂に夫々第１終点係嵌凹所１１ｂと第２終点係嵌凹所１２ｂに転動嵌入自在となっている。
【００５０】
さて、上記した第１弧凹面案内路１４ａと第２弧凹面案内路１４ｂとは、夫々第１球体１５ａと第２球体１５ｂとが、第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂにより前記の如く所要周角度位置Ｑ１における直径方向へ摺動自在であることから、可動ディスク５の回転軸心Ｓからの離間距離が回転角度につれて変化することとなるが、所定の周角度位置では、常に第１、第２球体１５ａ、１５ｂの離間距離Ｄが、実質的に同長を保ち得るように曲成されているのである。従って、図示例では可動ディスク５が、カバー２の開閉に際して時々刻々同等の離間距離Ｄ’にある第１、第２球体１５ａ、１５ｂにより支持されて行くことになり、このため当該ディスク５は安定した回動状態を保証され、これにより第１、第２球体１５ａ、１５ｂの転動も円滑に進行し、カバー２の開閉動が抵抗感なく操作し得ることになる。
【００５１】
さらに、第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂにつき詳記すると、図１（Ｂ）に例示されたものは、回転軸心Ｓより略同長の離間距離Ｄ’を保持するよう曲成の第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂが、夫々上記回転軸芯Ｓ側に設定した第１点０１、第２点０２を中心とする相互に同長（半径ｄ）の半径円軌道により形成されている。
【００５２】
次に、図３に開示された第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂにあっては、一つの同長半径円軌道によることなく、回転軸心Ｓを中心として半径ｄ１とした第１同長半径円軌道Ｕ１と、回転軸心Ｓ側に設定した中心点０３、０４をもち、半径ｄ２とした第２同長半径円軌道Ｕ２と、さらに、回転軸心Ｓ側を中心として半径ｄ３とした第３同長半径円軌道Ｕ３とを、順次連続させることで形成されている。従って、この場合にあっても常に略同長の離間距離Ｄ’が、カバー２の全開閉動中にわたり保持されることになる。
【００５３】
さらに、図４に示されている第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂにあっては、同長半径同軌道だけでなく直線軌道をも具備している。すなわち、回転軸心Ｓを中心として半径ｄ１とした第１同長半径円軌道Ｕ１と、回転軸心Ｓ側に設定した中心点０３、０４をもち、半径ｄ２とした第２同長半径円軌道Ｕ２と、次いで直線軌道Ｔそして回転軸心Ｓを中心として半径ｄ３とした第３同長半径円軌道Ｕ３とが、順次連続されているのである。従って、この場合にも第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂ内を摺動しながら、第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂを転動し、この際常に第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、回転軸心Ｓから同長の離間距離Ｄに保持され、安定し、かつ円滑なカバー２の開閉操作を行うことができる。
【００５４】
さて以上の説示により理解される通り、請求項４における球体を装備した開閉保持用ヒンジ装置にあっては、固定突き合わせ端面４ｂと可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方に、相互に異径配置である第１係嵌凹所対１１と、相互に異径配置である第２係嵌凹所対１２とを形成すると共に、上記の第１係嵌凹所対１１と、第２係嵌凹所対１２間とには、夫々第１弧凹面案内路１４ａと第２弧凹面案内路１４ｂとが連設されていることになる。
【００５５】
さらに請求項４では第１、第２係嵌凹所対１１、１２に対して発条７の弾力により係合する第１、第２球体１５ａ、１５ｂを、前説の如く固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂの同径配置にあって、径方向へ長く穿設した第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂ内で回転自在であり、しかも径方向へ変動自在なるよう嵌装するようにした第１、第２係嵌凸部１３ａ、１３ｂが設けられている。このことにより当該発明では、カバー２を開成した際第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、夫々第１、第２係嵌凹所対１１、１２の各一方（１１ａ、１２ａ）係嵌の状態から、発条７の弾力に抗して前記第１、第２球体用溝内における転動により離脱し、さらに第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂに係嵌当接状態にて、当該第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂ内における径方向への変動が許容されることで、前記した第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂに夫々追随しながら係嵌当接状態にて転動し、このことにより、第１、第２係嵌凹所対の各他方（１１ｂ、１２ｂ）に転動嵌入することになる。
【００５６】
そして、この場合もレバー２の閉成に際する挙動は、上記の開成時と可逆的な動きとなり、従って当該請求項４によるときは前記請求項３における作用効果に加えて、第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、可成り変化に富んだ第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂを転動するようにしても、円滑で支障のない走行が可能となり、カバー２の開閉操作を保証し易いものとなる。
【００５７】
さて請求項５にあっては、上記した請求項１ないし請求項４において、球体８ｆ、第１、第２球体１５ａ、１５ｂである球体について、前記図１１（Ｆ）（Ｇ）により明示の内容と、段落［００４８］にて明示されている通り、当該球体の嵌合受承口４ｅから突出している球面部８ｅの突出長ｄが、球体の半径Ｄ／２よりも小さく形成するようにしたことを、その内容としている。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は以上のようにして構成されるものであるから、請求項１によるときは、各種のカバーの開成、閉成に際し、発条による弾力が適切に印加される球体を転動させながら係嵌凹所に係嵌したり、離脱させると共に、同条弾力を受けることになる固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面と弧凹面案内路との係嵌挟持状体にて球体が転動することになるから、カバーの開閉操作を常に円滑軽快に行い得ると共に、球体の不本意な離脱を完全に阻止することができる。
【００５９】
請求項２にあっては請求項１の構成に加えて、何れも相互に異径配置の開口である第１、第２係嵌凹所対を形成するようにし、球体を嵌合受承口内で回動自在に嵌装した係嵌凹部対を設けるようにしたので、請求項１と同じくカバーの円滑な回動を行い得るだけでなく、カバーの高角度な回動と、その保持を高い信頼性をもって実現することができる。
【００６０】
請求項３によるときは、上記請求項２に比し球体を長径用弧凹面案内路と短径用弧凹面案内路とを介して転動することで、カバーの開成、閉成状態を保持させ得るようにしたので、請求項２の上記効果を発揮するだけでなく、球体の不本意な離脱を防止することができる。
【００６１】
そして請求項４にあっては、さらに第１、第２球体が第１、第２球体用溝内で回転と、径方向への変動が自在となるようにし、しかも当該球体が転動通過する第１、第２凹弧面案内路が、曲成されていることから、第１、第２凹弧面案内路に各種のものを設定しても第１、第２球体は円滑に転動して、カバーの広角度な開閉保持を実現させることができ、また請求項５によるときは請求項１ないし請求項４における球体の転動を、当該球体の突出部分を全体積に比し、その２／１よりも小さい体積とすることで、より安定化したカバーの開閉動を保証し得ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の請求項４に係る球体を装備したカバー開閉保持用にヒンジ装置の使用状態を示す縦断正面図、（Ｂ）（Ｃ）は当該装置における可動ディスクの夫々左側端面図と正面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は図１の可動ディスクの夫々右側端面図と正面図である。
【図３】図２とは別異の実施態様による可動ディスクの右側端面図である。
【図４】図２、図３とは別異の実施態様による可動ディスクの右側端面図である。
【図５】従来の折り畳み式機器を示すカバー開成状態における略示斜視図である。
【図６】図５における前同ヒンジ装置の分解斜視図である。
【図７】（Ａ）は図５の可動ディスクを示した可動突き合わせ端面図、（Ｂ）は固定ディスクの固定突き合わせ端面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＤ−Ｄ線断面図、（Ｅ）は（Ｃ）の可動ディスクと（Ｄ）の固定ディスクの係嵌離脱途上を示した縦断面図である。
【図８】図７の構成部材による従来の前同ヒンジ装置を示した縦断正面図である。
【図９】（Ａ）は既提案に係るヒンジ装置についてその固定ディスクを示した部分正面図、（Ｂ）はその固定突き合わせ端面図、（Ｃ）は同上可動ディスクを示した部分正面図で（Ｄ）は、その可動突き合わせ端面の背面図、（Ｅ）は固定ディスクと可動ディスクの係嵌状態を示した部分正面図で、（Ｆ）はその固定突き合わせ端面から見た係嵌状態説明側面図である。
【図１０】図９の構成部材を用いた既提案ヒンジ装置の縦断正面図である。
【図１１】本発明の請求項１に係る内容を含むものであり、（Ａ）は図９や図１０とは別異の構成部材を用いたヒンジ装置の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）における固定ディスクの部分正面図、（Ｃ）はその固定突き合わせ端面図、（Ｄ）は同上可動ディスクの部分正面図、（Ｅ）はその可動突き合わせ端面の背面図、（Ｆ）は（Ａ）における係嵌凹部と係嵌凸部との関係を示したものであって固定ディスクから突設の球面部を可動ディスクの球面空所に係嵌した状態の拡大縦断正面図、（Ｇ）は固定ディスクに球体を嵌合させ、その球面部を開口としての球面部空所に係嵌した状態を示した拡大縦断正面図である。
【図１２】本発明の請求項２に係る内容を含むものであり、（Ａ）は図９や図１０とは異なるヒンジ装置の固定ディスクと可動ディスクとの係嵌状態を示した部分側面図、（Ｂ）はその固定突き合わせ端面からみた係嵌状態説明側面図である。
【図１３】本発明のものであって図１２（Ｂ）とは違った提案例による可動ディスクの可動突き合わせ端面図である。
【符号の説明】
１ 機器本体
１ａ 本体ヒンジ筒
１ｂ 本体当接端周縁
２ カバー
２ａ カバーヒンジ筒
２ｂ カバー当接端周縁
４ 固定ディスク
４ｂ 固定突き合わせ端面
４ｅ 嵌合受承口
５ 可動ディスク
５ｂ 可動突き合わせ端面
５ｄ 球面部空所
６ 係嵌凹所
６ａ 第１係嵌凹所対
６ｂ 第１係嵌凹所対
６ｃ 第２係嵌凹所対
６ｄ 第２係嵌凹所対
７ 発条
８ 係嵌凸部
８ａ 係嵌凸部対
８ｂ 係嵌凸部対
８ｅ 球面部
８ｆ 球体
１０ａ 長径用弧凹面案内路
１０ｂ 短径用弧凹面案内路
１１ 第１係嵌凹所対
１２ 第２係嵌凹所対
１３ａ 第１係嵌凸部
１３ｂ 第２係嵌凸部
１４ａ 第１弧凹面案内路
１４ｂ 第２弧凹面案内路
１５ａ 第１球体
１５ｂ 第２球体
１６ａ 第１球体用溝
１６ｂ 第２球体用溝
Ｄ／２ 球体の半径
Ｄ’ 離間距離
ｄ 突出長
Ｓ 回転軸心
【発明の属する技術分野】
本発明は折り畳み式計算機、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ワードプロセッサーなどの折り畳み機器にあって、その機器本体に開閉自在なるよう枢着されたカバーを、閉成時と任意の開成角度とにあって夫々の状態を保持でき、しかも適度の力で当該保持状態を解除することができる開閉保持用ヒンジ装置に係り、特に上記カバーの開閉動操作を摩擦抵抗の削減により円滑に行い得るようにした球体装備のカバー開閉保持用ヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前掲携帯電話機などにあって、その機器本体を閉成しているカバーが不本意に開成したり、開成時のカバーが使用中に閉成してしまったりすることを防止するのに、係止爪やマグネットなどを用いる旧来のロック手段によるときは、デザイン、実装上の制約、コスト高や操作性などの諸点で満足すべき結果が得られていない。そこで当該欠陥を解消するため、既に特開平７−１１８３１号公報に記載の提案がなされている。
【０００３】
上記提案のものは、図５ないし図８によって以下説示するような構成を有している。すなわち図５と図６により理解される通り、機器本体１とカバー２とが、ヒンジ部３によって任意の開成角度α゜だけ開閉自在に枢着され、当該ヒンジ部３は機器本体１に固設の本体ヒンジ筒１ａと、カバー２に固設のカバーヒンジ筒２ａとを具備し、本体ヒンジ筒１ａの本体当接端面１ｂとカバーヒンジ筒２ａのカバー当接端面２ｂとは、カバー２の開閉に際し摺接自在となっている。
【０００４】
そして、本体ヒンジ筒１ａには、回転止め状態にして軸線方向へはスライド自在なるよう固定ディスク４が内嵌され、このために本体ヒンジ筒１ａの内周面に設けたガイドリブ１ｃに、固定ディスク４のガイド溝４ａが係合されている。一方カバーヒンジ筒２ａには、これまた回転止め状態で可動ディスク５が内嵌され、このために図示例ではカバーヒンジ筒２ａの奥行内面における溝２ｃに、可動ディスク５の端面に形成したリブ５ａが係合されている。
【０００５】
さらに、当該従来例では上記固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂと、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方、図示例では固定突き合わせ端面４ｂに、図７（Ｂ）（Ｄ）および図８により理解される通り、係嵌凹所６が複数個（３個）、所定の周角度位置Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３（カバー２の開成角度α゜によって決定される位置）にあって設けられており、他方すなわち図示例では図７（Ａ）（Ｃ）と図８に開示の如く、上記の係嵌凹所６に対して図８ではコイルバネによる発条７に基づく弾力により係合することになる複数個（２個）の係嵌凸部８が、所定の周角度位置Ｐ１、Ｐ２にあって可動突き合わせ端面５ｂから突出されている。
【０００６】
ここで上記の発条７は図８に示されている通り、固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂとは反対側にあって、外向きに開口された収納空洞４ｃに収納されていると共に、本体ヒンジ筒１ａの外側から挿入した螺杆９を、発条７から固定ディスク４そして可動ディスク５を貫通して、その螺部先端９ａをカバーヒンジ筒２ａの底部２ｄに螺着させるようにしている。このため、発条７は、その弾力により固定ディスク４を可動ディスク５側へ弾圧して、これにより係嵌凹所６に係嵌凸部８が係合することで、固定突き合わせ端面４ｂが可動突き合わせ端面５ｂに対して圧接することになる。
【０００７】
従って、図８から理解されるように、カバー２を開動させることで、カバーヒンジ筒２ａと共に可動ディスク５が回動すると、その可動突き合わせ端面５ｂから突設されている係嵌凸部８が、図７（Ｅ）に示す如く係嵌凹所６から円周方向へ脱出し、この際、発条７の弾力に抗して固定ディスク４が、図８の左側へ移動することとなり、係嵌凸部８の先端部が、固定突き合わせ端面４ｂ上を摺動して円周方向へ回動することになる。
【０００８】
このため、図７にあって可動ディスク５の前記周角度位置Ｐ１、Ｐ２における係嵌凸部８が、カバー２の閉止状態では、固定ディスクの周角度位置Ｎ１、Ｎ２における係嵌凹所６に係嵌されているが、当該カバー２を開成角度α゜だけ開成した際には、上記一対の係嵌凸部８が、夫々周角度位置Ｎ３、Ｎ１の周角度位置における係嵌凹所６に、その係嵌を切り替え得ることになる。
【０００９】
以上の如く構成することで、当該従来例によるときは、係止爪やマグネットによるロックに比し、カバー２が機器本体１に対し閉時および開時にあって、不本意に回動してしまうことがないようにすることができ、またカバー２を必要に応じ簡易に開閉操作でき前掲旧来例の欠陥を大幅に改善することができる。
【００１０】
このように上記従来のヒンジ装置によるときは、望ましい効果を発揮し得ることになるが、図７（Ａ）（Ｂ）により理解される通り、この場合には、第１に機器本体１に対するカバー２の開成角度α゜が１８０゜以下となってしまい、ここで当該一対の係嵌凸部８を直径線上にあって設けるようにしても、１８０゜の開成角度α゜が最大限度となる。このため、これ以上の広角度までカバーの開成角度を大きくすることができず、従って、かかるカバーの広角度開閉保持に対する要請に対し、これを充足することができない難点を有している。ここでさらに前説の内容から理解される通り、カバー２の開閉動に際して図７（Ｅ）の如く係嵌凸部８のテーパ面が、係嵌凹所６の斜面と面接触し、さらに係嵌凸部８のテーパ面が固定突き合わせ端面４ｂと面接触し、かつこの際発条７による弾力が付加されるのであるから、可成り大きな摩擦抵抗を受け、このためカバーの開閉操作が軽快に行い難いこととなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで上記の如き欠陥を解消するため、図１２（Ａ）（Ｂ）に示された本発明に係る提案では、上記各複数個設けた係嵌凹所と係嵌凸部について、係嵌凹所相互、係嵌凸部相互を、回転軸心から同径である所要周角度位置に設定するのではなく、各係嵌凹所と各係嵌凸部を、相互に異径である所要周角度位置に設定するようにすることで、カバーの機器本体に対する開成角度を、前記従来例と同等の角度はもちろん、１８０゜から３６０゜までの大きな角度に設定するといった要請にも対処できるようにした。
【００１２】
図１２（Ａ）（Ｂ）に示された本発明に係る提案について、図９と図１０、図１１と図１３をも参照して説示すると、前記の従来例と同一である構成部材については、同一の符号が用いられ、以下の構成に関しては同じ内容を具備している。すなわち、まず図９ないし図１１を参照して理解される通り、機器本体１に固設の本体ヒンジ筒１ａと、当該本体ヒンジ筒１ａの本体当接端周縁１ｂと摺接自在であるカバー当接端周縁２ｂを有して、カバー２に固設されているカバーヒンジ筒２ａが備えられている。
【００１３】
さらに、本体ヒンジ筒１ａには、回転止め状態にて固定ディスク４が内嵌されていると共に、カバーヒンジ筒２ａには、回転止め状態で一緒に回動する可動ディスク５が内嵌されている。そして、前記した固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂと可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方には、係嵌凹所６が所定の周角度位置にあって複数個設けられていると共に、他方には上記の係嵌凹所６に対応して、発条７による弾力に基づいて係合する複数の係嵌凸部８が突設されている。
【００１４】
そして、前記カバー２の閉時と開時に、係嵌凸部８の係嵌凹所６への係嵌状態が、他の位置における係嵌凹所６へ切り替えられるように構成されている。さらに、これまた従来例と同じく、図面にあって１ｃはガイドリブ、２ｃは溝、４ａはガイド溝、４ｃは発条７の収納空洞、５ｃは軸孔、そして９は螺杆であり、９ａはその螺部先端を示していることも同じであり、Ｓは固定ディスク４そして可動ディスク５の回転軸心を示している。
【００１５】
さらに、上記提案によるときは、前記従来のヒンジ装置において、上記した各複数の係嵌凹所６と係嵌凸部８とが、夫々固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂの一方にあって、図９の如く前記の回転軸心Ｓから相互に異径である所要周角度位置に設定されていることを特徴としている。
【００１６】
すなわち図９と図１０により示されているように、固定突き合わせ端面４ｂと可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方、図示例では固定突き合わせ端面４ｂにおいて、その一直径線上にあって相互に異径（大半径Ｒと小半径ｒ）である所要周角度位置Ｎ４に、第１係嵌凹所対６ａ、６ｂが設けられていると共に、他の一直径線上にあって、これまた異径である所要周角度位置Ｎ５に、第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄが設けられている。
【００１７】
そして、固定突き合わせ端面４ｂと可動突き合わせ端面５ｂの他方、図示例では固定突き合わせ端面５ｂにおいて、その一直径線上にあって相互に異径（大半径Ｒと小半径ｒ）である所要周角度位置Ｎ４に、係嵌凸部対８ａ、８ｂが突設されている。従って、上記の如き構成によるときは、図９（Ｆ）と図１０を参照して理解されるように、今例えばカバー２が機器本体１に対して閉成されている際、可動ディスク５の係嵌凸部対８ａ、８ｂが、固定ディスク５の第１係嵌凹所対６ａ、６ｂに係嵌状態となっているとすれば、前記従来例にあって説示の如く発条７の弾力により、固定突き合わせ端面４ｂは可動突き合わせ端面５ｂに圧接され、これにより、第１係嵌凹所対６ａ、６ｂに対して、係嵌凸部対８ａ、８ｂが夫々係合保持の状態となり、この結果カバー２に外力が加えられても、不本意にカバー２が開いてしまうことはない。
【００１８】
次にカバー２を開成方向へ回動操作すれば、係嵌凸部対８ａ、８ｂが、第１係嵌凹所対６ａ、６ｂから発条７の弾力に抗して前記従来例で説示の如く脱出し、固定突き合わせ端面４ｂに摺接しながら回動して行く。そして、この際第１係嵌凹所対６ａ、６ｂが、第２係嵌凸部対８ａ、８ｂとは異径の位置に配設されているから、当該回動途上にあって、係嵌凸部対の一方８ａが、第２係嵌凹所対の一方６ｄや第１係嵌凹所対の一方６ｂに係嵌してしまうことなく、また、係嵌凸部対の他方８ｂが、第２係嵌凹所対の他方６ｃや第１係嵌凹所対の他方６ａに係嵌してしまうことがない。
【００１９】
このため、図９（Ｆ）の如く上記の係嵌凸部対８ａ、８ｂは、周角度位置Ｎ４から、図示例では開成角度α゜として約２２５゜程度回動した周角度位置Ｎ５までカバー２が開成され、この際固定ディスク４が図２の右方向へ発条７の復元力により復動し、係嵌凸部対８ａ、８ｂが、斜線により示されている如く係嵌凹所対６ｃ、６ｄに係嵌することとなり、これによってカバー２の広角度である開成が保持されるに至る。なお、ここで４ｄ、５ｃは螺杆９が貫通する夫々固定ディスク４と可動ディスク５の軸孔を示す。
【００２０】
ここで、上記の係嵌凸部８は、前記従来例と同じく、固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂから、その周方向両側にあって形成された先細りテーパー面８ｃ、８ｄを有して截頭角錐状に形成されており、これに対し、上記の係嵌凸部８が係嵌する係嵌凹所６は、もちろんこれに対応した截頭角錐状空所６ｅとして形成されている。
【００２１】
本発明に係る当該提案にあっては、係嵌凸部８と係嵌凹所６に関する上記の如きもの以外についても記載されているので、これを図１１ないし図１３によって以下説示する。すなわち、前例の截頭角錐状である係嵌凸部８に替えて、図１１と図１２の如き球面部８ｅをもった係嵌凸部８が、図示例では固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂから突出しており、この際図１３に明示の通り、上記球面部８ｅの突出長ｄを、その仮想球体Ｂがもつ半径Ｄ／２よりも、小さく形成することが望ましいとしている。
【００２２】
さらに、当該係嵌凸部８の形成に際しては、図１３（Ａ）のように固定ディスク４と一体に、その固定突き合わせ端面４ｂから前記の球面部８ｅを膨張させるようにしてもよいが、同図１３（Ｂ）の如く別途球体８ｆを使用し、これを固定ディスク４の嵌合受承口４ｅに、回転自在にして抜止め状態で嵌合することにより、球体８ｆにおける球面部８ｅを、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂに穿設した球面部空所５ｄとしての係嵌凹所６に係合することについても記載されている。
【００２３】
そして、図１２（Ｃ）（Ｄ）に示されている通り、図９の場合とは反対に、係嵌凹所６が、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂに、図１３に示した球面部空所５ｄとして穿設されているのである。そして図７の前説内容から理解される通り、カバー２の開閉動に際して可動ディスク５が回動すれば、可動突き合わせ端面５ｂにおける係嵌凹所６としての球面部空所５ｄが、球面部８ｅから離脱し、さらに当該球面部８ｅを可動突き合わせ端面５ｂによって発条７の弾力に抗して押圧するから、固定ディスク４は図１１にあって左方向へ押動されることになる。
【００２４】
さらにカバー２の開成に際しては、前記図９の場合と実質的に同様であり、可動ディスク５における前記の第１係嵌凹所対６ａ、６ｂが、固定ディスク４の係嵌凸部対８ａ、８ｂに係嵌していたカバー２の閉時から、上記の係嵌凸部対８ａ、８ｂに対して、係嵌凹所対６ｃ、６ｄが係嵌することで、当該カバー２は、広角度に開成されて当該開成状態が保持されるに至る。
【００２５】
ここで、図１２（Ｂ）と、後述する図１３に示されている１０ａ、１０ｂは、可動突き合わせ端面５ｂにあって凹設した長径用弧凹面案内路と短径用弧凹面案内路を示している。長径用弧凹面案内路１０ａは、第１係嵌凹所対の一方である６ａと、第２係嵌凹所対の一方である６ｃとの間にあって、係嵌凸部対の一方である８ａの球面部８ｅを、少しだけ嵌り込ませるため凹設したものである。これに対し短径用弧凹面案内路１０ｂは、第２係嵌凹所対の他方である６ｄと、第１係嵌凹所対の他方である６ｂとの間にあって、係嵌凸部対の他方である８ｂの球面部８ｃを、少しだけ嵌り込ませるため凹設したものである。
【００２６】
そして、上記の長径用弧凹面案内路１０ａ、短径用弧凹面案内路１０ｂは、前記のように球面部８ｅから球面部空所５ｄが離脱し、その後、可動ディスク５が回動して行く際、球面部８ｅの先端部だけを、当該各案内路１０ａ、１０ｂに落とし込むことで、特に前記した球体８ｆの使用時にあって、当該球体８ｆが嵌合受承口４ｅから離脱することなく、かつ球体８ｆが円滑に転動し、可動ディスク５の回動に際し、摩擦抵抗をできるだけ小さくしようとするためのものである。尚上記の図示例では、係嵌凹所６と係嵌凸部８の配設につき、半径Ｒと半径ｒとによる２種の異径例を開示しているが、これについては、３種以上の異径位置に配設して、所要の開成角度α゜を得るようにしてもよいとしている。
【００２７】
以上、本発明について、折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置を説示した。本発明では、かかる開閉用ヒンジ装置とか、後に説示する新規なる開閉用ヒンジ装置にあって、前説の如き球体を適切に使用することによって、可動ディスクの回動に際し摩擦抵抗を小さくすることにより、機器本体に対するカバーの開閉用ヒンジ装置における開閉操作を円滑に行い得るようにしようとしている。そしてまず本発明の請求項１に係る球体を装備した開閉用ヒンジ装置にあっては、前記図１１ないし図１３に開示のカバー開閉保持用ヒンジ装置に関し、カバーの開成と閉成に際して、球体が所定の係嵌凹所に係嵌の状態から、発条の弾力に抗して嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対する当接状態、もしくは当該端面の弧凹面案内路への係嵌状態による転動により、所定の係嵌凹所に転動嵌入自在なるよう構成し、かくして開成動、閉成動の操作を小さな摩擦抵抗下で軽快に行い得るようにし、また弧凹面案内路へ球体を導入することで球体の不本意な離脱を阻止しようとしている。
【００２８】
次に本発明の請求項２にあっては、これまた図１１ないし図１３によって理解される通り、カバーの開成と閉成に際して各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、発条の弾力に抗して嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対し当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在とすることで、請求項１と同じくカバーの円滑な開閉動操作を保証すると共に、当該カバーの高角度な回動保持を可能にしようとしている。
【００２９】
本発明の請求項３によるときは、上記請求項２の構成に加えて第１、第２係嵌凹所対の一方間と他方間に、夫々長径用弧凹面案内路と短径用弧凹面案内路とを連設することで、カバーの開成と閉成に際して、各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、発条の弾力に抗して嵌合受承口内における転動により離脱するが、さらに前掲長径用弧凹面案内路、短径用弧凹面案内路へ夫々係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在とすることで、請求項２の前記目的を達成し得ると共に、球体の不本意な脱出事故の発生をも確実に防止しようとしている。
【００３０】
そして本発明の請求項４の場合には、前記の請求項１ないし請求項３に比し、球体が前記の球面部空所や第１、第２係嵌凹所対に対して、単に回転自在なるよう嵌合されているだけでなく、第１、第２球体用溝内で回転自在であると共に、固定ディスクか可動ディスクの径方向への変動自在なるよう嵌装し、かつ第１、第２係嵌凹所対間には、可動ディスクの回転軸心から離間して曲成の夫々第１、第２弧凹面案内路を連設する。かくして本発明ではカバーの開成と閉成に際して第１、第２球体が夫々第１、第２係嵌凹所対の各一方に係嵌の状態から、発条の弾力に抗して前記第１、第２球体用溝内における転動により離脱し、さらに第１、第２球体用溝に係嵌当接状態にて、第１、第２球体用溝内における径方向への変動が許容されて、第１、第２弧凹面案内路に夫々追随しながら係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第１、第２係嵌凹所対の各他方に転動嵌入自在とすることで、当該開閉操作をより一層円滑に、しかも充分な高角度の開閉保持をもって実施することができる。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、請求項１によるときは、機器本体の本体ヒンジ筒と、その本体当接端周縁と対向するカバー当接端周縁を有してカバーに固設されたカバーヒンジ筒とを備え、上記本体ヒンジ筒には回転止め状態で固定ディスクを、カバーヒンジ筒には回転止め状態で可動ディスクを夫々内嵌し、固定ディスクの固定突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には複数の開口による係嵌凹所を形成し、他方には上記の係嵌凹所に発条の弾力により係合する球体を、嵌合受承口内で回動自在なるよう嵌挿するようにした複数の係嵌凸部が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の各球体が所定の係嵌凹所に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに前記の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対する当接状態か、当該端面に凹設された弧凹面案内路への係嵌状態による転動により、所定の係嵌凹所に転動嵌入自在であることを特徴とする折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置を提供しようとしている。
【００３２】
次に請求項２では、請求項１とその基本構成は同じであるが、本発明の場合、固定ディスクの可動突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には、何れも相互に異径配置の開口である第１、第２係嵌凹所対を形成し、他方には上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条の弾力により係合する球体を、嵌合受承口内で回動自在なるよう嵌挿するようにした複数の係嵌凸部が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに前記の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対し当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在であることを特徴としている。
【００３３】
さらに請求項３について、請求項１および請求項２と相違するところは固定ディスクの可動突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には、何れも相互に異径配置の開口である第１、第２係嵌凹所対を形成すると共に、当該第１、第２係嵌凹所対の一方間と他方間とには、夫々前説の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面にあって長径用弧凹面案内路と短径用弧凹面案内路とが連設され、他方には上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条の弾力により係合する球体を嵌合受承口内で回動自在なるよう嵌挿するようにした第１、第２係嵌凸部対が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに前記の長径用弧凹面案内路、短径用弧凹面案内路に夫々係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在としたことである。
【００３４】
そして請求項４についても、請求項１ないし請求項３と相違する構成を明示すると、固定ディスクの可動突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には、相互に異径配置である第１係嵌凹所対と、相互に異径配置である第２係嵌凹所対とを形成すると共に、上記の第１係嵌凹所対と第２係嵌凹所対間とには、夫々可動ディスクの回動軸心から離間して、前説の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面にあって曲成されている第１弧凹面案内路と第２弧凹面案内路とが連設され、他方には上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条の弾力により係合する球体を、固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面の同径配置にあって径方向へ長く穿設した第１、第２球体用溝内で回転自在にして、かつ径方向へ変動自在なるよう嵌挿するようにした第１、第２係嵌凸部対が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の第１、第２球体が夫々第１、第２係嵌凹所対の各一方に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記第１、第２球体用溝内における転動により離脱し、さらに前記の第１、第２球体用溝に係嵌当接状態にて、当該第１、第２球体用溝内における径方向への変動が許容されて、前記の第１、第２弧凹面案内路に夫々追随しながら係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第１、第２係嵌凹所対の各他方に転動嵌入自在であることを内容としている。
【００３５】
そして請求項５にあっては、上記した請求項１ないし請求項４において前記した球体の嵌合受承口から突出している球面部の突出長が、当該球体の半径よりも小さく形成されていることを明示している。
【００３６】
【発明の実施の形態】
まず前掲請求項１に係る球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置について詳記すると、この装置は、図１１ないし図１３とその既説内容から明らかなように、機器本体１の本体ヒンジ筒１ａと、その本体当接端周縁１ｂと対向するカバー当接端縁２ｂを有してカバー２に固設されたカバーヒンジ筒２ａとを備えている。上記の本体ヒンジ筒１ａには回転止め状態で固定ディスク４を、そしてカバーヒンジ筒２ａには回転止め状態で可動ディスク５を夫々内嵌してある。この点は前記図５の従来例とも共通する。さらに、上記した固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂと、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方には、特に図１１（Ｇ）により明示の如く複数の開口による係嵌凹所６が形成されており、当該開口としては球面部空所５ｄが開示されている。さらに上記の一方に対応する他方には、上記した係嵌凹所６に対して、発条７の弾力に係合する球体８ｆを、同上図１１（Ｇ）に明示の如く嵌合受承口４ｅ内で回動自在なるよう嵌装してなる複数の係嵌凸部８が、図１１（Ｃ）の如く形成されている。
【００３７】
従って、これまた既説の如く前記したカバー２を開成した際には、上記した各球体８ｆが所定の係嵌凹所６に係嵌されてカバー２が閉成状態に保持されている状態から、前記した発条の弾力に抗して嵌合受承口４ｅ内における転動現象により離脱する。さらに固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂに対する当接状態にて転動して行くか、あるいは前説の如く上記各端面４ｂ、５ｂの何れかに形成された図１２（Ｂ）または図１３に開示の長径用、短径用弧凹面案内路１０ａ、１０ｂの如き弧凹面案内路への係嵌状態下において転動して行くことにより、所定の係嵌凹所６に転動嵌入することになり、かくしてカバー２の開成状態が保持されることになる。
【００３８】
そして当然のことながら、上記開成状態から閉成状態とする際には、前説の開成から閉成状態となる場合における球体８ｆの転動変移と可逆的な経路をたどることになる。そして、もちろん上記した係嵌凹所６や係嵌凸所８の設定数については、従来例に徴し明らかな通り二個以上の任意な個数を選定することができる。かくして請求項１によるときは可動ディスク５の回動操作に際し、球体８ｆが円滑に転動して、前記した図７ないし図１０により説示したものに比し摩擦抵抗を大幅に削減でき、さらに弧凹面案内路を形成することによって、球体８ｆの不本意なる離脱を確実に阻止し得ることになる。
【００３９】
次に請求項２について詳記すると、構成上請求項１と相違するところは以下の通りである。すなわち本発明に係る図１１ないし図１３の内容を援用して、固定突き合わせ端面４ｂと可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方にあって、特に図１１（Ｅ）により理解される通り、何れも相互に直径上における位置が異径配置である開口による第１係嵌凹所対６ａ、６ｂ、第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄが形成されており、前記と同様にして当該開口としては球面部空所５ｄが開示されている。そして他方にあっては、上記の第１、第２係嵌凹所対６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに対して発条７の弾力により係合する球体８ｆを、嵌合受承口４ｅ内で回動自在なるよう嵌装するようにした係嵌凸部対８ａ、８ｂが設けられていることである。
【００４０】
そしてカバー２の開成に際して、上記した各球体８ｆ、８ｆが第１係嵌凹所対６ａ、６ｂに係嵌の状態から、前記した発条７の弾力に抗して嵌合受承口４ｅ内における転動により離脱し、さらに図１１（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）により理解される通り、固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂに対し当接状態で転動して行き、次いで第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄに対し転動嵌入することで、カバー２の閉成状態が保持されることとなる。さらに当該閉成状態からカバー２を閉成するようにすれば当然のことながら上記した開成時の挙動を可逆的に行うこととなる。従って請求項２によるときは請求項１と同様に球体８ｆの転動により摩擦抵抗の小さいカバー２の開成操作が保証されると共に、当該カバー２の広角度な開閉操作を確実に行い得ることになる。
【００４１】
さらに請求項３につき以下説示すると、上記の請求項２と相違しているところは、これまた図１２と図１３により既説した通り、固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂの一方にあって、第１、第２係嵌凹所対６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを形成するだけでなく、当該第１係嵌凹所対６ａ、６ｂの一方６ａ間と第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄの一方６ｃ間と、第１係嵌凹所対６ａ、６ｂの他方６ｂと第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄの他方６ｄ間とには、夫々固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂにあって、長径用弧凹面案内路１０ａと短径用弧凹面案内路１０ｂとを連設するようにした点にある。
【００４２】
このため、本発明によるときはカバー２の開成と閉成とが可逆的に行い得るのは同じであって、開成操作に際して各球体８ｆが夫々第１係嵌凹所対６ａ、６ｂに対する係嵌の状態から、発条７の弾力に抗して嵌合受承口４ｅ内における転動により離脱するまでは、請求項２と同じであるが、その後は長径用弧凹面案内路１０ａ、短径用弧凹面案内路１０ｂに夫々係嵌当接の状態下で転動することになるのであり、そして球体８ｆ、８ｆが夫々第２係嵌凹所対６ｃ、６ｄに転動嵌入することで、開成保持状態となることは前説の場合と同じである。従って請求項３によるときは、前記の請求項２と同一の作用効果を具有しているだけでなく、カバーの開閉動作に際し球体８ｆ、８ｆが固定ディスク４と可動ディスク５との間から離脱するといったことを完全に阻止し得ることになる。
【００４３】
さて、次に請求項４について、図１ないし図３により以下説示するが、ここでも前掲図５ないし図９や、本発明の図１１ないし図１３によって説示したものと同一の構成部材については、同一の符号が用いられており、先ず以下の構成に関しては上記の従前例と同じ内容を具備している。すなわち、図１により理解できる通り、機器本体１に固設した本体ヒンジ筒１ａと、その本体当接端周縁１ｂと摺接自在なカバー当接端周縁２ｂを有してカバー２に固設されたカバーヒンジ筒２ａとを具備している。さらに、上記の本体ヒンジ筒１ａには、回転止め状態にて固定ディスク４を内嵌すると共に、カバーヒンジ筒２ａには、これまた回転止め状態にて固定ディスク５が内嵌されている。
【００４４】
そして、図１（Ａ）に開示の符号も、これまた前記の如く１ｃがガイドリブ、２ｃ、２ｄはカバーヒンジ筒２ａの夫々溝と底部、３はヒンジ部を示し、固定ディスク４にあって４ａはガイド溝、４ｂは固定突き合わせ端面、４ｃは収納空洞、４ｄは軸孔を、そして可動ディスク５にあって５ａはリブ、５ｂは可動突き合わせ端面、５ｃは軸孔で、７は発条、９は螺杆、９ａは螺部先端を夫々示している。
【００４５】
請求項４では上記の如き開閉保持用ヒンジ装置にあって、固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂと、可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方、図示例では可動ディスク５の可動突き合わせ端面５ｂにあって、図１（Ｂ）により理解される通り、相互に回転軸心Ｓからの半径Ｒ、ｒが夫々大小の異径配置である第１係嵌凹所対１１としての第１始点係嵌凹所１１ａと第１終点係嵌凹所１１ｂとが形成されている。そして、さらに当該一方にあっては、これまた回転軸心Ｓからの半径が前同半径Ｒ、ｒの大小異径配置となっている第２係嵌凹所対１２としての第２始点係嵌凹所１２ａと第２終点係嵌凹所１２ｂとが形成されている。
【００４６】
上記の一方に対し、他方すなわち図２の例示では固定ディスク４における固定突き合わせ端面４ｂに、上記した第１、第２係嵌凹所対１１、１２に対して前記の発条７による弾力により係合自在な第１係嵌凸部１３ａと第２係嵌凸部１３ｂが、相互に同長大径（半径Ｒ）配置にして、かつ所要周角度位置Ｑ１にあって配設されている。そして前記第１始点係嵌凹所１１ａと第２始点係嵌凹所１２ａとは、相互に大きな半径Ｒの同長大径配置である所要周角度位置Ｑ１に配置されていると共に、第１終点係嵌凹所１１ｂと第２終点係嵌凹所１２ｂとは、相互に小さな半径ｒの同長小径配置である所要角度位置Ｑ２に配設されているのである。
【００４７】
さらに、本発明では前掲提案例における長径用弧凹面案内路１０ａや短径用弧凹面案内路１０ｂと相通ずる構成部材が配設されているが、ここでは第１始点係嵌凹所１１ａと第１終点係嵌凹所１１ｂとの間にあって、第１弧凹面案内路１４ａが連設され、かつ第２始点係嵌凹所１２ａと第２終点係嵌凹所１２ｂとの間にあっては、第２弧凹面案内路１４ｂが連設されているのである。
【００４８】
ここで、前記した第１、第２係嵌凸部１３ａ、１３ｂについて詳記すると、図１（Ａ）と図２によって理解される通り、これらは前記した所要周角度位置Ｑ１にあって、径方向へ所要長Ｌの範囲だけ移動自在な第１球体１５ａと第２球体１５ｂにより形成されている。すなわち、図示例では固定ディスク４の固定突き合わせ端面４ｂにあって、径方向へ所定長さだけ第１球体用溝１６ａと第２球体用溝１６ｂとが凹設されており、これに図面の上下方向へ移動自在なるよう嵌合された上記の第１球体１５ａと第２球体１５ｂとが、その一部を上記第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂから突出して収納されているのであり、当該突出部分は図１１（Ｇ）について説示の内容と同じく第１、第２球体１５ａ、１５ｂの全体積に比し、その１／２よりも小さな体積としておくのが望ましい。
【００４９】
上記の如き構成に基づき、本発明では前記カバー２の閉時と開時にあって、上記の第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、夫々第１始点係嵌凹所１１ａと第２始点係嵌凹所１２ａに係嵌している状態から、可動ディスク５の開動によって、その可動突き合わせ端面５ｂが、第１、第２球体１５ａ、１５ｂを発条７の弾力に抗して押圧することで、夫々第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂに嵌入転動して行き、遂に夫々第１終点係嵌凹所１１ｂと第２終点係嵌凹所１２ｂに転動嵌入自在となっている。
【００５０】
さて、上記した第１弧凹面案内路１４ａと第２弧凹面案内路１４ｂとは、夫々第１球体１５ａと第２球体１５ｂとが、第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂにより前記の如く所要周角度位置Ｑ１における直径方向へ摺動自在であることから、可動ディスク５の回転軸心Ｓからの離間距離が回転角度につれて変化することとなるが、所定の周角度位置では、常に第１、第２球体１５ａ、１５ｂの離間距離Ｄが、実質的に同長を保ち得るように曲成されているのである。従って、図示例では可動ディスク５が、カバー２の開閉に際して時々刻々同等の離間距離Ｄ’にある第１、第２球体１５ａ、１５ｂにより支持されて行くことになり、このため当該ディスク５は安定した回動状態を保証され、これにより第１、第２球体１５ａ、１５ｂの転動も円滑に進行し、カバー２の開閉動が抵抗感なく操作し得ることになる。
【００５１】
さらに、第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂにつき詳記すると、図１（Ｂ）に例示されたものは、回転軸心Ｓより略同長の離間距離Ｄ’を保持するよう曲成の第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂが、夫々上記回転軸芯Ｓ側に設定した第１点０１、第２点０２を中心とする相互に同長（半径ｄ）の半径円軌道により形成されている。
【００５２】
次に、図３に開示された第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂにあっては、一つの同長半径円軌道によることなく、回転軸心Ｓを中心として半径ｄ１とした第１同長半径円軌道Ｕ１と、回転軸心Ｓ側に設定した中心点０３、０４をもち、半径ｄ２とした第２同長半径円軌道Ｕ２と、さらに、回転軸心Ｓ側を中心として半径ｄ３とした第３同長半径円軌道Ｕ３とを、順次連続させることで形成されている。従って、この場合にあっても常に略同長の離間距離Ｄ’が、カバー２の全開閉動中にわたり保持されることになる。
【００５３】
さらに、図４に示されている第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂにあっては、同長半径同軌道だけでなく直線軌道をも具備している。すなわち、回転軸心Ｓを中心として半径ｄ１とした第１同長半径円軌道Ｕ１と、回転軸心Ｓ側に設定した中心点０３、０４をもち、半径ｄ２とした第２同長半径円軌道Ｕ２と、次いで直線軌道Ｔそして回転軸心Ｓを中心として半径ｄ３とした第３同長半径円軌道Ｕ３とが、順次連続されているのである。従って、この場合にも第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂ内を摺動しながら、第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂを転動し、この際常に第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、回転軸心Ｓから同長の離間距離Ｄに保持され、安定し、かつ円滑なカバー２の開閉操作を行うことができる。
【００５４】
さて以上の説示により理解される通り、請求項４における球体を装備した開閉保持用ヒンジ装置にあっては、固定突き合わせ端面４ｂと可動突き合わせ端面５ｂの何れか一方に、相互に異径配置である第１係嵌凹所対１１と、相互に異径配置である第２係嵌凹所対１２とを形成すると共に、上記の第１係嵌凹所対１１と、第２係嵌凹所対１２間とには、夫々第１弧凹面案内路１４ａと第２弧凹面案内路１４ｂとが連設されていることになる。
【００５５】
さらに請求項４では第１、第２係嵌凹所対１１、１２に対して発条７の弾力により係合する第１、第２球体１５ａ、１５ｂを、前説の如く固定突き合わせ端面４ｂか可動突き合わせ端面５ｂの同径配置にあって、径方向へ長く穿設した第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂ内で回転自在であり、しかも径方向へ変動自在なるよう嵌装するようにした第１、第２係嵌凸部１３ａ、１３ｂが設けられている。このことにより当該発明では、カバー２を開成した際第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、夫々第１、第２係嵌凹所対１１、１２の各一方（１１ａ、１２ａ）係嵌の状態から、発条７の弾力に抗して前記第１、第２球体用溝内における転動により離脱し、さらに第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂに係嵌当接状態にて、当該第１、第２球体用溝１６ａ、１６ｂ内における径方向への変動が許容されることで、前記した第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂに夫々追随しながら係嵌当接状態にて転動し、このことにより、第１、第２係嵌凹所対の各他方（１１ｂ、１２ｂ）に転動嵌入することになる。
【００５６】
そして、この場合もレバー２の閉成に際する挙動は、上記の開成時と可逆的な動きとなり、従って当該請求項４によるときは前記請求項３における作用効果に加えて、第１、第２球体１５ａ、１５ｂが、可成り変化に富んだ第１、第２弧凹面案内路１４ａ、１４ｂを転動するようにしても、円滑で支障のない走行が可能となり、カバー２の開閉操作を保証し易いものとなる。
【００５７】
さて請求項５にあっては、上記した請求項１ないし請求項４において、球体８ｆ、第１、第２球体１５ａ、１５ｂである球体について、前記図１１（Ｆ）（Ｇ）により明示の内容と、段落［００４８］にて明示されている通り、当該球体の嵌合受承口４ｅから突出している球面部８ｅの突出長ｄが、球体の半径Ｄ／２よりも小さく形成するようにしたことを、その内容としている。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は以上のようにして構成されるものであるから、請求項１によるときは、各種のカバーの開成、閉成に際し、発条による弾力が適切に印加される球体を転動させながら係嵌凹所に係嵌したり、離脱させると共に、同条弾力を受けることになる固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面と弧凹面案内路との係嵌挟持状体にて球体が転動することになるから、カバーの開閉操作を常に円滑軽快に行い得ると共に、球体の不本意な離脱を完全に阻止することができる。
【００５９】
請求項２にあっては請求項１の構成に加えて、何れも相互に異径配置の開口である第１、第２係嵌凹所対を形成するようにし、球体を嵌合受承口内で回動自在に嵌装した係嵌凹部対を設けるようにしたので、請求項１と同じくカバーの円滑な回動を行い得るだけでなく、カバーの高角度な回動と、その保持を高い信頼性をもって実現することができる。
【００６０】
請求項３によるときは、上記請求項２に比し球体を長径用弧凹面案内路と短径用弧凹面案内路とを介して転動することで、カバーの開成、閉成状態を保持させ得るようにしたので、請求項２の上記効果を発揮するだけでなく、球体の不本意な離脱を防止することができる。
【００６１】
そして請求項４にあっては、さらに第１、第２球体が第１、第２球体用溝内で回転と、径方向への変動が自在となるようにし、しかも当該球体が転動通過する第１、第２凹弧面案内路が、曲成されていることから、第１、第２凹弧面案内路に各種のものを設定しても第１、第２球体は円滑に転動して、カバーの広角度な開閉保持を実現させることができ、また請求項５によるときは請求項１ないし請求項４における球体の転動を、当該球体の突出部分を全体積に比し、その２／１よりも小さい体積とすることで、より安定化したカバーの開閉動を保証し得ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の請求項４に係る球体を装備したカバー開閉保持用にヒンジ装置の使用状態を示す縦断正面図、（Ｂ）（Ｃ）は当該装置における可動ディスクの夫々左側端面図と正面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は図１の可動ディスクの夫々右側端面図と正面図である。
【図３】図２とは別異の実施態様による可動ディスクの右側端面図である。
【図４】図２、図３とは別異の実施態様による可動ディスクの右側端面図である。
【図５】従来の折り畳み式機器を示すカバー開成状態における略示斜視図である。
【図６】図５における前同ヒンジ装置の分解斜視図である。
【図７】（Ａ）は図５の可動ディスクを示した可動突き合わせ端面図、（Ｂ）は固定ディスクの固定突き合わせ端面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＤ−Ｄ線断面図、（Ｅ）は（Ｃ）の可動ディスクと（Ｄ）の固定ディスクの係嵌離脱途上を示した縦断面図である。
【図８】図７の構成部材による従来の前同ヒンジ装置を示した縦断正面図である。
【図９】（Ａ）は既提案に係るヒンジ装置についてその固定ディスクを示した部分正面図、（Ｂ）はその固定突き合わせ端面図、（Ｃ）は同上可動ディスクを示した部分正面図で（Ｄ）は、その可動突き合わせ端面の背面図、（Ｅ）は固定ディスクと可動ディスクの係嵌状態を示した部分正面図で、（Ｆ）はその固定突き合わせ端面から見た係嵌状態説明側面図である。
【図１０】図９の構成部材を用いた既提案ヒンジ装置の縦断正面図である。
【図１１】本発明の請求項１に係る内容を含むものであり、（Ａ）は図９や図１０とは別異の構成部材を用いたヒンジ装置の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）における固定ディスクの部分正面図、（Ｃ）はその固定突き合わせ端面図、（Ｄ）は同上可動ディスクの部分正面図、（Ｅ）はその可動突き合わせ端面の背面図、（Ｆ）は（Ａ）における係嵌凹部と係嵌凸部との関係を示したものであって固定ディスクから突設の球面部を可動ディスクの球面空所に係嵌した状態の拡大縦断正面図、（Ｇ）は固定ディスクに球体を嵌合させ、その球面部を開口としての球面部空所に係嵌した状態を示した拡大縦断正面図である。
【図１２】本発明の請求項２に係る内容を含むものであり、（Ａ）は図９や図１０とは異なるヒンジ装置の固定ディスクと可動ディスクとの係嵌状態を示した部分側面図、（Ｂ）はその固定突き合わせ端面からみた係嵌状態説明側面図である。
【図１３】本発明のものであって図１２（Ｂ）とは違った提案例による可動ディスクの可動突き合わせ端面図である。
【符号の説明】
１ 機器本体
１ａ 本体ヒンジ筒
１ｂ 本体当接端周縁
２ カバー
２ａ カバーヒンジ筒
２ｂ カバー当接端周縁
４ 固定ディスク
４ｂ 固定突き合わせ端面
４ｅ 嵌合受承口
５ 可動ディスク
５ｂ 可動突き合わせ端面
５ｄ 球面部空所
６ 係嵌凹所
６ａ 第１係嵌凹所対
６ｂ 第１係嵌凹所対
６ｃ 第２係嵌凹所対
６ｄ 第２係嵌凹所対
７ 発条
８ 係嵌凸部
８ａ 係嵌凸部対
８ｂ 係嵌凸部対
８ｅ 球面部
８ｆ 球体
１０ａ 長径用弧凹面案内路
１０ｂ 短径用弧凹面案内路
１１ 第１係嵌凹所対
１２ 第２係嵌凹所対
１３ａ 第１係嵌凸部
１３ｂ 第２係嵌凸部
１４ａ 第１弧凹面案内路
１４ｂ 第２弧凹面案内路
１５ａ 第１球体
１５ｂ 第２球体
１６ａ 第１球体用溝
１６ｂ 第２球体用溝
Ｄ／２ 球体の半径
Ｄ’ 離間距離
ｄ 突出長
Ｓ 回転軸心
Claims (5)
- 機器本体の本体ヒンジ筒と、その本体当接端周縁と対向するカバー当接端周縁を有してカバーに固設されたカバーヒンジ筒とを備え、上記本体ヒンジ筒には回転止め状態で固定ディスクを、カバーヒンジ筒には回転止め状態で可動ディスクを夫々内嵌し、固定ディスクの固定突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には複数の開口による係嵌凹所を形成し、他方には上記の係嵌凹所に発条の弾力により係合する球体を、嵌合受承口内で回動自在なるよう嵌挿するようにした複数の係嵌凸部が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の各球体が所定の係嵌凹所に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに前記の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対する当接状態か、当該端面に凹設された弧凹面案内路への係嵌状態による転動により、所定の係嵌凹所に転動嵌入自在であることを特徴とする折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置。
- 機器本体に固設の本体ヒンジ筒と、その本体当接端周縁と対向するカバー当接端周縁を有してカバーに固設されたカバーヒンジ筒とを備え、上記本体ヒンジ筒には回転止め状態で固定ディスクを、カバーヒンジ筒には回転止め状態で可動ディスクを夫々内嵌し、固定ディスクの固定突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には、何れも相互に異径配置の開口である第１、第２係嵌凹所対を形成し、他方には上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条の弾力により係合する球体を、嵌合受承口内で回動自在なるよう嵌挿するようにした複数の係嵌凸部が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに前記の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面に対し当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在であることを特徴とする折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置。
- 機器本体に固設の本体ヒンジ筒と、その本体当接端周縁と対向するカバー当接端周縁を有してカバーに固設されたカバーヒンジ筒とを備え、上記本体ヒンジ筒には回転止め状態で固定ディスクを、カバーヒンジ筒には回転止め状態で可動ディスクを夫々内嵌し、固定ディスクの固定突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には、何れも相互に異径配置の開口である第１、第２係嵌凹所対を形成すると共に、当該第１、第２係嵌凹所対の一方間と他方間とには、夫々前説の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面にあって長径用弧凹面案内路と短径用弧凹面案内路とが連設され、他方には上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条の弾力により係合する球体を嵌合受承口内で回動自在なるよう嵌挿するようにした第１、第２係嵌凸部対が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の各球体が夫々第１、第２係嵌凹所対に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記嵌合受承口内における転動により離脱し、さらに前記の長径用弧凹面案内路、短径用弧凹面案内路に夫々係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第２、第１係嵌凹所対に転動嵌入自在であることを特徴とする折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置。
- 機器本体に固設の本体ヒンジ筒と、その本体当接端周縁と対向するカバー当接端周縁を有してカバーに固設されたカバーヒンジ筒とを備え、上記本体ヒンジ筒には回転止め状態で固定ディスクを、カバーヒンジ筒には回転止め状態で可動ディスクを夫々内嵌し、固定ディスクの固定突き合わせ端面と、可動ディスクの可動突き合わせ端面の何れか一方には、相互に異径配置である第１係嵌凹所対と、相互に異径配置である第２係嵌凹所対とを形成すると共に、上記の第１係嵌凹所対と第２係嵌凹所対間とには、夫々可動ディスクの回動軸心から離間して、前説の固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面にあって曲成されている第１弧凹面案内路と第２弧凹面案内路とが連設され、他方には上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条の弾力により係合する球体を、固定突き合わせ端面か可動突き合わせ端面の同径配置にあって径方向へ長く穿設した第１、第２球体用溝内で回転自在にして、かつ径方向へ変動自在なるよう嵌挿するようにした第１、第２係嵌凸部対が設けられ、前記カバーの開成と閉成に際して、上記の第１、第２球体が夫々第１、第２係嵌凹所対の各一方に係嵌の状態から、前記発条の弾力に抗して前記第１、第２球体用溝内における転動により離脱し、さらに前記の第１、第２球体用溝に係嵌当接状態にて、当該第１、第２球体用溝内における径方向への変動が許容されて、前記の第１、第２弧凹面案内路に夫々追随しながら係嵌当接状態にて転動することにより、夫々第１、第２係嵌凹所対の各他方に転動嵌入自在であることを特徴とする折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置。
- 球体の嵌合受承口から突出している球面部の突出長が、当該球体の半径よりも小さく形成されている請求項１ないし請求項４に記載した折り畳み式機器の球体を装備したカバー開閉保持用ヒンジ装置。
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