JP3816202B2

JP3816202B2 - Hinge device that can hold the folding device cover at a wide angle

Info

Publication number: JP3816202B2
Application number: JP21984497A
Authority: JP
Inventors: 伸市郎越川
Original assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2017-07-31
Also published as: JPH1150727A

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により、カバーの開閉操作を円滑に行い得るようにした折り畳み式機器のカバーに係る広角度開閉保持可能な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の固定突き合せ端面４ｂと、可動ディスク５の可動突き合せ端面５ｂの何れか一方、図示例では固定突き合せ端面に、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、固定突き合せ端面４ｂが可動突き合せ端面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１２（Ａ）（Ｂ）により理解される通り、この場合には、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。
【００１１】
そこで上記の如き欠陥を解消するため、本願人は既に特願平９−１３９２２５号として、上記各複数個設けた係嵌凹所と係嵌凸部とを、前記図１２（Ａ）（Ｂ）に示したように、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ものにつき提案した。
【００１２】
上記提案について図９ないし図１４により以下ここで説示すると、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５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の固定突き合せ端面４ｂと可動ディスク５の可動突き合せ端面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、夫々固定突き合せ端面４ｂか可動突き合せ端面５ｂの一方にあって、図１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、固定突き合せ端面４ｂと可動突き合せ端面５ｂの何れか一方、図示例では固定突き合せ端面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、固定突き合せ端面４ｂと可動突き合せ端面５ｂの他方、図示例では固定突き合せ端面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、固定突き合せ端面４ｂは可動突き合せ端面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。尚、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、固定突き合せ端面４ｂか可動突き合せ端面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】
本発明にあって係嵌凸部８と係嵌凹所６には、上記の如きもの以外に適宜選定することができるが、係嵌凸部８と係嵌凹所６に係る他例につき、図１１ないし図１３によって以下これを説示する。
すなわち、前例である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。
【００２２】
ここで、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、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。
【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、可動ディスク５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（Ｆ）と、後述する図１４に示されている１０ａ、１０ｂは、可動突き合せ端面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。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
このように上記提案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り、前説の如く球体８ｆを使用し、長径用弧凹面案内路１０ａと短径用弧凹面案内路１０ｂを、この球体８ｆが円滑に転動し、かつ嵌合受承口４ｅから球体８ｆが離脱しないようにして、可動ディスク５の回動に際し摩擦抵抗を小さくすることが可能となる。
しかし、前掲１２図によって理解される通り、回動ディスク５の第１係嵌凹所対６ａ、６ｂの位置は、大小半径Ｒ、ｒの異径にあり、しかもこの異径関係は、図１４の如く所要周角度位置Ｎ４、Ｎ５間におけるＮ４’はもちろん、常にＮ４、Ｎ５間で不変であり、Ｒは大径にｒは小径に形成されているから、長径用弧凹面案内路１０ａを転動している球体８ｆにより、回動ディスク５が支持されている位置（大半径Ｒ）と、短径用弧凹面案内路１０ｂを転動している球体８ｆにより回動ディスク５が支持されている位置（小半径ｒ）とが、回転軸心Ｓを基準として偏奇位置にあり、この結果回動ディスク５の回転が円滑に行い難い欠陥がある。
【００２８】
本発明は上記の如き欠陥を解消しようとするもので、請求項１によるときは、先ず上記した提案と同じく第１、第２係嵌凸部に、第１、第２球体を採択するが、これらは単に所定位置で転動するのではなく、固定ディスクか回動ディスクの径方向へ変動自在なるよう装設される。
さらに、第１係嵌凹所対としての第１始点、第１終点係嵌凹所間には第１弧凹面案内路を、そして第２係嵌凹所対としての第１始点、第２終点係嵌凹所間には第２弧凹面案内路を夫々形成しておくのである。
【００２９】
上記のように構成することで、当該請求項１ではカバーの開閉時にあって、前記の第１、第２球体は径方向に変動しながら、夫々第１弧凹面案内路と第２弧凹面案内路とを転動して行き、この際、当該第１、第２球体が常に可動ディスクの回転軸心から相互に略同長の離間距離が保持されるようにし、このことで、固定ディスクと可動ディスクとを、第１、第２球体により安定支承状態に保持し、可動ディスクの回転操作を円滑に行い得るようにするのが、その目的である。
【００３０】
請求項２では、請求項１の上記した第１、第２弧凹面案内路につき、これを第１、第２点を中心とした同長半径円軌道により形成するようにし、請求項３では中心を回転軸心や回転軸心側に設定した第１、第２、第３同長半径円軌道の連設で形成し、さらに、請求項４では上記の如き第１、第２、第３同長半径円軌道と、第２、第３同長半径円軌道との間に介設した直線軌道とにより形成することで、当該請求項１の目的を比較的簡易な構成により達成し得るようにしている。
【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、
機器本体に固設の本体ヒンジ筒と、その本体当接端周縁と摺接自在な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、
上記の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せ端面と、可動ディスクの可動突き合せ端面とのうち、
その何れか一方の端面には、上記両ディスク相互の回転軸心を基準にしたときの半径方向の距離が互いに異なる第１係嵌凹所対としての第１始点、第１終点係嵌凹所と、上記両ディスク相互の回転軸心を基準にしたときの半径方向の距離が互いに異なる第２係嵌凹所対としての第２始点、第２終点係嵌凹所とを形成し、
その他方の端面の所要周角度位置には、上記第１、第２係嵌凹所対に対して発条による弾力により係合するものであって上記両ディスク相互の回転軸心を基準にしたときの半径方向の距離が互いに等しい第１、第２係嵌凸部を形成し、
上記の第１始点、第２始点係嵌凹所と上記の第１終点、第２終点係嵌凹所とのうち、
両始点係嵌凹所は、上記両ディスク相互の回転軸心を基準にしたときの半径方向の距離が互いに等しくなるように、しかも、その半径方向の距離が両終点係嵌凹所のそれよりも大きくなるように、所要周角度位置に配設すると共に、
両終点係嵌凹所は、上記両ディスク相互の回転軸心を基準にしたときの半径方向の距離が互いに等しくなるように、しかも、その半径方向の距離が両始点係嵌凹所のそれよりも小さくなるように、所要周角度位置に配設し、かつ、
第１始点係嵌凹所と第１終点係嵌凹所との間には第１弧凹面案内路を、第２始点係嵌凹所と第２終点係嵌凹所との間には第２弧凹面案内路を夫々連設し、さらに、
上記した第１、第２係嵌凸部は径方向へ所要長だけ移動自在とした第１、第２球体により形成され、カバーの閉時と開時にあって、上記の第１、第２球体が、夫々第１始点係嵌凹所と第２始点係嵌凹所に係嵌の状態から、第１、第２弧凹面案内路に嵌入転動して、夫々第１終点係嵌凹所と第２終点係嵌凹所に転動嵌入自在となし、
上記第１弧凹面案内路と第２弧凹面案内路とは、これらを転動する第１、第２球体が、常に可動ディスクの回転軸心から略等長の離間距離となるよう曲成されていること
を特徴とする折り畳み式機器のカバーを広角度開閉保持可能とした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にあって転動する第１、第２球体が、常に可動ディスクの回転軸心より、略同長の離間距離となるよう曲成されている第１弧凹面案内路と第２弧凹面案内路とが、その案内路よりも夫々回転軸心のある側にあって回転軸心箇所以外のところの第１、第２点を中心とする同長半径円軌道により形成されていることを、その内容としている。
【００３３】
さらに、請求項３の場合は請求項１にあって、第１弧凹面案内路と第２弧凹面案内路とが、夫々順次回転軸心を中心とする第１同長半径円軌道と、その案内路よりも回転軸心のある側にあって回転軸心箇所以外のところに中心点をもつ第２同長半径円軌道と、回転軸心を中心とする第３同長半径円軌道とにより形成されていることをその内容としており、請求項４では、請求項１にあって第１弧凹面案内路と第２弧凹面案内路とが、夫々順次回転軸心を中心とする第１同長半径円軌道と、その案内路よりも回転軸心のある側にあって回転軸心箇所以外のところに中心点をもつ第２同長半径円軌道と、直線軌道と、回転軸心を中心とする第３同長半径円軌道とにより形成されていることが、その内容である。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明につき図１ないし図３によって以下説示するが、前掲図５ないし図１４によって説示した従前の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。
【００３５】
そして、図１（Ａ）に開示の符号は、これまた前記の如く１ｃがガイドリブ、２ｃ、２ｄはカバー２の夫々溝と底部、３はヒンジ部を示し、固定溝４にあって４ａはガイド溝、４ｂは固定突き合せ端面、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。
【００３６】
本発明では上記の如きヒンジ装置にあって、固定ディスク４の固定突き合せ端面４ｂと、可動ディスク５の可動突き合せ端面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。
【００３７】
上記の一方に対し、他方すなわち図示例では固定ディスク４における固定突き合せ端面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。
【００３８】
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。
【００３９】
ここで、前記した第１、第２係嵌凸部１３ａ、１３ｂについては詳記すると、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のである。
すなわち、図示例では固定ディスク４の固定突き合せ端面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、その一部を第２球体１５ｂから突出して収納されているのであり、当該突出部分は第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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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）に例示された請求項２に係るものは、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、夫々上記回転軸心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。
【００４３】
次に、図３に開示された請求項３に係る第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。
【００４４】
さらに、図４に示された請求項４に係る第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。
【００４５】
【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によるときはカバーの開閉操作に際し、第１、第２球体が第１、第２弧凹面案内路にあって、常に回転軸心から所定の離間距離を保って転動して行くこととなるから、当該開閉操作が円滑に行い得ることになる。
そして、請求項２ないし請求項４によるときは、上記の第１、第２弧凹面案内路を、円弧や楕円そして円弧と直線にて容易に形成でき、請求項１の目的を確実に達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明に係る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における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す可動突き合せ端面図、（Ｂ）は固定ディスクの固定突き合せ端面図、（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す縦断面図である。
【図８】図７の構成部材による従来の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あって、その固定ディスクを示す部分正面図、（Ｂ）はその固定突き合せ端面図、（Ｃ）は同上可動ディスクを示す部分正面図で（Ｄ）は、その可動突き合せ端面の背面図、（Ｅ）は固定ディスクと可動ディスクの係嵌状態を示す部分正面図で、（Ｆ）はその固定突き合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に係るヒンジ装置の縦断正面図である。
【図１１】図１０とは別異の構成部材を用いたヒンジ装置を示す縦断正面図である。
【図１２】図９とは違った構成部材を示し、（Ａ）は固定ディスクの部分正面図で（Ｂ）は、その固定突き合せ端面図、（Ｃ）は同上可動ディスクの部分正面図で（Ｄ）は、その可動突き合せ端面の背面図、（Ｅ）は上記固定ディスクと可動ディスクの係嵌状態を示す部分側面図で、（Ｆ）はその固定突き合せ端面から見た係嵌状態説明側面図である。
【図１３】図１１における係嵌凹部と係嵌凸部との関係を示し、（Ａ）は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を示す拡大縦断正面図で、（Ｂ）は固定ディスクに球体を嵌合させ、その球面部を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１４】図１２（Ｆ）と違った既提案例による可動ディスクの可動突き合せ端面図である。
【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固定突き合せ端面
５可動ディスク
５ｂ可動突き合せ端面
７発条
１１第１係嵌凹所対
１１ａ第１始点係嵌凹所
１１ｂ第１終点係嵌凹所
１２第２係嵌凹所対
１２ａ第２始点係嵌凹所
１２ｂ第２終点係嵌凹所
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
Ｄ離間距離
０１第１点
０２第２点
０３中心点
０４中心点
Ｑ１所要周角度位置
Ｑ２所要周角度位置
Ｒ大径
ｒ小径
Ｓ回転軸心
Ｔ直線軌道
Ｕ１第１同長半径円軌道
Ｕ２第２同長半径円軌道
Ｕ３第３同長半径円軌道[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a folding device such as a folding computer, a personal computer, a mobile phone, a word processor, etc., and a cover pivotally attached to the device main body so that it can be opened and closed at the time of closing and at an arbitrary opening angle. The present invention relates to a hinge device that can hold a wide-angle opening and closing related to a cover of a foldable device, which can hold the above state and release the holding state with an appropriate force so that the cover can be opened and closed smoothly.
[0002]
[Prior art]
To prevent the cover that closes the device body from being opened inadvertently or the cover at the time of opening is closed during use. When using the conventional locking means using claws or magnets, satisfactory results have not been obtained in terms of design, mounting restrictions, high cost and operability. Therefore, in order to eliminate the defect, a proposal described in JP-A-7-11831 has already been made.
[0003]
The above proposal has a configuration as described below with reference to FIGS. That is, as understood from FIGS. 5 and 6, the device main body 1 and the cover 2 are pivotally attached to the device main body 1 by the hinge 3 so as to be freely opened and closed by an arbitrary opening angle α °. A main body hinge cylinder 1a and a cover hinge cylinder 2a fixed to the cover 2 are provided. The main body abutting end surface 1b of the main body hinge cylinder 1a and the cover abutting end surface 2b of the cover hinge cylinder 2a are opened and closed. It is slidable.
[0004]
A fixed disk 4 is fitted into the main body hinge cylinder 1a so as to be slidable in the axial direction in a rotation-stopped state. For this purpose, a fixed disk 4 is provided on the guide rib 1c provided on the inner peripheral surface of the main body hinge cylinder 1a. Four guide grooves 4a are engaged. On the other hand, the movable disk 5 is fitted into the cover hinge cylinder 2a in a rotation-stopped state. For this reason, in the illustrated example, a rib 5a formed on the end surface of the movable disk 5 is formed in the groove 2c on the inner surface of the cover hinge cylinder 2a. Is engaged.
[0005]
Further, in the conventional example, either one of the fixed butting end surface 4b of the fixed disk 4 and the movable butting end surface 5b of the movable disk 5, and in the illustrated example, the fixed butting end surface is shown in FIGS. 7B and 7D. As can be understood from FIG. 8, a plurality (three) of engagement recesses 6 are provided at predetermined circumferential angle positions N1, N2, and N3 (positions determined by the opening angle α ° of the cover 2). On the other hand, in the illustrated example, as shown in FIGS. 7A and 7C and FIG. 8, the engagement recess 6 is engaged by the elastic force based on the ridge 7 by the coil spring in FIG. 8. A plurality (two) of engaging projections 8 are projected from the movable butted end surface 5b at predetermined circumferential angular positions P1 and P2.
[0006]
Here, as shown in FIG. 8, the ridge 7 is stored in a storage cavity 4c that is on the opposite side of the fixed butt end surface 4b of the fixed disk 4 and is opened outward, and the main body. The screw 9 inserted from the outside of the hinge cylinder 1a passes through the fixed disk 4 and the movable disk 5 from the ridge 7, and the screw tip 9a is screwed to the bottom 2d of the cover hinge cylinder 2a.
For this reason, in the ridge 7, the fixed disc 4 is elastically pressed to the movable disc 5 side by the elasticity, and the engaging projection 8 is engaged with the engaging recess 6 thereby moving the fixed butting end surface 4b. It comes into pressure contact with the butted end surface 5b.
[0007]
Therefore, as can be understood from FIG. 8, when the movable disk 5 is rotated together with the cover hinge cylinder 2a by opening the cover 2, the engaging projection 8 protruding from the movable butted end surface 5b is formed. As shown in FIG. 7E, the engagement recess 6 is removed from the engagement recess 6 in the circumferential direction, and at this time, the fixed disk 4 moves to the left side in FIG. The tip of the convex portion 8 slides on the fixed butted end surface 4b and rotates in the circumferential direction.
[0008]
For this reason, in FIG. 7, when the cover 2 is in the closed state, the engaging projections 8 at the circumferential angle positions P1 and P2 of the movable disk 5 are formed in the engagement recesses 6 at the circumferential angle positions N1 and N2 of the fixed disk. When the cover 2 is opened by the opening angle α °, the pair of engaging protrusions 8 are formed in the engaging recesses 6 at the circumferential angle positions N3 and N1, respectively. The engagement can be switched.
[0009]
With the configuration as described above, the cover 2 is unintentionally rotated when the cover 2 is closed and opened with respect to the device body 1 as compared with the locking by the locking claw or the magnet in the conventional example. In addition, the cover 2 can be easily opened and closed as necessary, and the defects of the above-mentioned conventional examples can be greatly improved.
[0010]
As described above, when the conventional hinge device is used, a desirable effect can be obtained. As understood from FIGS. 12A and 12B, in this case, the cover 2 is opened with respect to the device body 1. The angle α ° is 180 ° or less, and even if the pair of engaging projections 8 are provided on the diameter line, the opening angle α ° of 180 ° is the maximum. For this reason, the opening angle of the cover cannot be increased to a wider angle than this, and therefore, there is a difficulty in satisfying the requirement for the wide angle opening and holding of the cover.
[0011]
Therefore, in order to solve the above-mentioned defects, the present applicant has already disclosed the plurality of engaging recesses and engaging protrusions provided in Japanese Patent Application No. 9-139225 as shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B). As shown in Fig. 2, the engagement recesses and the engagement protrusions are not set at the required circumferential angle position having the same diameter from the rotation axis, but the engagement recesses and the engagement protrusions are By setting the required circumferential angle positions that are different from each other, the opening angle of the cover with respect to the device body is set to a large angle from 180 ° to 360 ° as well as the same angle as the conventional example. We proposed what can cope with the request to do.
[0012]
The above proposal will be described below with reference to FIG. 9 to FIG. 14. The same reference numerals are used for the same components as those in the conventional example, and the following configurations have the same contents.
That is, as will be understood with reference to FIGS. 9 to 11, first, a main body hinge cylinder 1a fixed to the apparatus main body 1 and a cover contact which is slidably contactable with a main body contact end peripheral edge 1b of the main body hinge cylinder 1a. A cover hinge cylinder 2 a having a contact edge 2 b and fixed to the cover 2 is provided.
[0013]
Further, a fixed disk 5 is fitted in the main body hinge cylinder 1a in a rotation-stopped state, and a movable disk 5 that rotates together in the rotation-stopped state is fitted in the cover hinge cylinder 2a. . A plurality of engagement recesses 6 are provided at a predetermined circumferential angle position on either one of the fixed butting end surface 4b of the fixed disk 4 and the movable butting end surface 5b of the movable disk 5. On the other side, a plurality of engaging projections 8 that are engaged with each other based on the elasticity of the ridges 7 are provided correspondingly to the engaging recesses.
[0014]
When the cover 2 is closed and opened, the engagement state of the engagement protrusion 8 into the engagement recess 6 is switched to the engagement recess 6 at another position. Further, as in the conventional example, in the drawings, 1c is a guide rib, 2c is a groove, 4a is a guide groove, 4c is a housing cavity for the ridge 7, 5c is a shaft hole , and 9 is a screw thread, and 9a is the screw. The same applies to the tip of each part, and S indicates the rotational axis of the fixed disk 4 and the movable disk 5.
[0015]
Further, according to the above proposal, in the conventional hinge device, each of the plurality of engagement recesses 6 and the engagement protrusions 8 is provided on one of the fixed butting end surface 4b and the movable butting end surface 5b. Thus, as shown in FIG. 1, it is characterized in that it is set at a required circumferential angle position having different diameters from the rotation axis S.
[0016]
That is, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, either one of the fixed butting end surface 4b and the movable butting end surface 5b, in the illustrated example, the fixed butting end surface 4b is on the same diameter line and different from each other. A first engagement recess pair 6a, 6b is provided at a required circumferential angular position N4 having a diameter (a large radius R and a small radius r), and is on another diameter line, which is also different in diameter. A second engagement recess pair 6c, 6d is provided at a certain required circumferential angle position N5.
[0017]
The other of the fixed butting end surface 4b and the movable butting end surface 5b, in the illustrated example, the fixed butting end surface 5b is on the same diameter line and has different diameters (large radius R and small radius r). At the angular position N4, a pair of engaging projections 8a and 8b are provided so as to project.
Therefore, when the above-described configuration is used, as can be understood with reference to FIGS. 9F and 10, when the cover 2 is now closed with respect to the device main body 1, If the engagement protrusion pair 8a, 8b is engaged with the first engagement recess pair 6a, 6b of the fixed disk 5, as described in the conventional example, The fixed abutting end face 4b is pressed against the movable abutting end face 5b, whereby the engagement protrusions 8a and 8b are engaged and held with respect to the first engagement recess pair 6a and 6b, As a result, even if an external force is applied to the cover 2, the cover 2 will not open unintentionally.
[0018]
Next, when the cover 2 is rotated in the opening direction, the engaging projection pair 8a, 8b is resistant to the elasticity of the ridge 7 from the first engaging recess pair 6a, 6b, as described in the prior art. It escapes and rotates while making sliding contact with the fixed butt end surface 4b. At this time, the first engagement recess pair 6a, 6b is disposed at a position different in diameter from the second engagement protrusion pair 8a, 8b. One of the convex pair 8a is not engaged with one of the second engaging recess pair 6d and one of the first engaging recess pair 6b, and the other 8b of the engaging convex pair is It does not engage with the other 6c of the second engagement recess pair or the other 6a of the first engagement recess pair.
[0019]
For this reason, as shown in FIG. 9 (F), the engagement protrusions 8a and 8b cover the cover 2 from the circumferential angle position N4 to the circumferential angle position N5 rotated about 225 ° as the opening angle α ° in the illustrated example. In this case, the fixed disk 4 is moved backward in the right direction of FIG. 2 by the restoring force of the ridge 7, and the engagement protrusion pair 8a, 8b is engaged with the engagement recess pair 6c, as shown by the oblique lines. 6d, the opening of the cover 2 having a wide angle is held. Here, 4d and 5c denote shaft holes of the fixed disk 4 and the movable disk 5 through which the screw 9 passes, respectively.
[0020]
Here, the engaging projection 8 has tapered taper surfaces 8c and 8d formed on both sides in the circumferential direction from the fixed butting end surface 4b or the movable butting end surface 5b, as in the conventional example. On the other hand, the engaging recess 6 into which the engaging protrusion 8 is engaged is, of course, formed as a truncated pyramid space 6e corresponding thereto. .
[0021]
In the present invention, the engagement protrusion 8 and the engagement recess 6 can be appropriately selected in addition to the above, but for other examples of the engagement protrusion 8 and the engagement recess 6, This will be explained below with reference to FIGS.
That is, instead of the engaging projection 8 having the truncated pyramid shape as the previous example, the engaging projection 8 having the spherical surface portion 8e as shown in FIGS. 11 and 12 is fixed to the fixed disc 4 in the illustrated example. It protrudes from the end face 4b. At this time, as clearly shown in FIG. 13, it is desirable to form the protruding length d of the spherical portion 8e smaller than the radius D / 2 of the virtual sphere B.
[0022]
Here, when the engaging projection 8 is formed, the spherical portion 8e may be expanded from the fixed butted end surface 4b integrally with the fixed disk 4 as shown in FIG. 13A. As shown in FIG. 13 (B), a spherical body 8f is separately used, and is fitted to the fitting receiving port 4e of the fixed disk 4 so that it can rotate freely. Then, it engages with the engaging recess 6 as the spherical space 5d formed in the movable butting end surface 5b of the movable disk 5.
[0023]
Then, as shown in FIGS. 12C and 12D, contrary to the case of FIG. 9, the engaging recess 6 is formed on the movable butted end surface 5 b of the movable disk 5 on the spherical surface shown in FIG. 13. It is drilled as a partial space 5d. As understood from the content of the previous description of FIG. 7, when the movable disk 5 is rotated when the cover 2 is opened and closed, the spherical portion space 5d as the engaging recess 6 in the movable butted end surface 5b becomes the spherical portion 8e. 11 and the spherical portion 8e is pressed against the elastic force of the ridge 7 by the movable butted end surface 5b. Therefore, the fixed disk 4 is pushed leftward in FIG.
[0024]
Further, when the cover 2 is opened, it is substantially the same as in the case of FIG. 9, and the first engagement recess pair 6a, 6b in the movable disk 5 is connected to the engagement protrusion pair 8a, When the cover 2 engaged with 8b is closed, the engagement recess pair 6c, 6d is engaged with the engagement protrusion pair 8a, 8b, so that the cover 2 has a wide angle. And the open state is maintained.
[0025]
Here, 10a and 10b shown in FIG. 12 (F) and FIG. 14 to be described later are a long-diameter arc concave guide path and a short-diameter arc concave guide path provided in the movable butt end surface 5b. Show. The long-diameter arc concave guide path 10a is located between 6a which is one of the first engagement recess pair and 6c which is one of the second engagement recess pair, and is 8a which is one of the engagement protrusion pair. The spherical surface portion 8e is recessed so as to be fitted a little. On the other hand, the arc-concave guide path 10b for the short diameter is between the other engaging member 6d which is the other of the second engaging recess pair and the other engaging member 6b which is the other of the first engaging recess pair. The other spherical surface portion 8c of 8b is recessed so as to be fitted a little.
[0026]
In the long diameter arc concave guide path 10a and the short diameter arc concave guide path 10b, the spherical portion space 5d is detached from the spherical portion 8e as described above, and then the movable disk 5 rotates. At this time, by dropping only the tip of the spherical surface portion 8e into the guide paths 10a and 10b, particularly when the spherical body 8f is used, the spherical body 8f does not leave the fitting receiving port 4e. In addition, the spherical body 8f rolls smoothly, and the frictional resistance is to be made as small as possible when the movable disk 5 is rotated. In the illustrated example, two types of different diameters according to the radius R and the radius r are disclosed with respect to the arrangement of the engagement recess 6 and the engagement protrusion 8. May be arranged at different diameter positions to obtain a required opening angle α °.
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the proposed hinge device is used, a desirable effect can be achieved. As described above, the spherical body 8f is used, and the long-diameter arc concave guideway 10a and the short-diameter arc concave guideway 10b are connected to each other. It is possible to reduce the frictional resistance when the movable disk 5 rotates by preventing the spherical body 8f from rolling smoothly and preventing the spherical body 8f from detaching from the fitting receiving port 4e.
However, as can be understood from FIG. 12, the positions of the first engaging recess pair 6a, 6b of the rotating disk 5 are different diameters of the large and small radii R, r, and this different diameter relationship is shown in FIG. N4 ′ between the required circumferential angular positions N4 and N5 is always unchanged between N4 and N5, and R is formed with a large diameter and r with a small diameter. The rotating disk 5 is supported by the position (large radius R) where the rotating disk 5 is supported by the moving sphere 8f and the sphere 8f rolling on the short-diameter arc concave guide path 10b. The position (small radius r) is an eccentric position with respect to the rotation axis S, and as a result, there is a defect that the rotating disk 5 is difficult to rotate smoothly.
[0028]
The present invention is intended to eliminate the above-described defects. When claim 1 is adopted, first and second spheres are first adopted as the first and second engaging protrusions as in the above proposal. These are not simply rolled at a predetermined position, but are mounted so as to be variable in the radial direction of the fixed disk or the rotating disk.
Furthermore, a first arc concave guide path is provided between the first starting point and the first end point engaging recess as the first engaging recess pair, and the first starting point and the second end point as the second engaging recess pair. A second arc concave guide path is formed between the engagement recesses.
[0029]
With the above configuration, the first and second spheres vary in the radial direction when the cover is opened and closed according to the first aspect, and the first arc concave guide path and the second arc concave guide respectively. In this case, the first and second spheres are always kept at a distance of approximately the same length from the rotational axis of the movable disk, and this allows the fixed disk and The purpose is to hold the movable disk in a stable support state by the first and second spheres so that the movable disk can be smoothly rotated.
[0030]
According to a second aspect of the present invention, the first and second arc concave guide paths described in the first aspect are formed by the same long radius circular orbit centered on the first and second points. Are formed by connecting first, second, and third same-radius circular orbits set on the rotation axis and the rotation axis side. Further, in claim 4, the first, second, and third same as described above are formed. The object of claim 1 can be achieved by a relatively simple configuration by forming the long radius circular track and the straight track interposed between the second and third same radius circular tracks. ing.
[0031]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention, when claimed in claim 1,
A main body hinge cylinder fixed to the apparatus main body, and a cover hinge cylinder fixed to the cover having a cover contact end peripheral edge that is slidably contactable with the main body contact end peripheral edge;
The main body hinge cylinder is fitted with a stationary disk in a rotation-stopped state, and the cover hinge cylinder is fitted with a movable disk in a rotation-stopped state.
Among the fixed butt end face of the fixed disk and the movable butt end face of the movable disk ,
Its one end surface, the first start point of the first Kakarihama recess pair radial distance are different from each other when referenced to the two discs mutual rotation axis, a recess fitting the first end point engagement If, to form a the two discs cross the second starting point of the rotation axis as the second Kakarihama recess pair radial distance are different from each other when a reference, the second end point engagement fitting recess,
The required circumferential angular position of the end face of the other, the first, when a intended to engage by resilient by power spring to the second Kakarihama recess pairs with respect to the rotation axis of both disks cross Forming first and second engaging projections having equal radial distances from each other ,
Among the first start point and the second start point engaging recess and the first end point and the second end point engaging recess,
The both starting point engaging recesses are arranged so that the radial distances are equal to each other with respect to the rotational axes of the two disks, and the radial distance is larger than that of both end engaging recesses. as it is also increased, as well as arranged to the required circumferential angular positions,
The both end engagement recesses are arranged so that the radial distances are equal to each other with respect to the rotational axes of the two disks, and the radial distance is larger than that of the both start engagement recesses. Is arranged at the required circumferential angle position so that the
A first arc concave guide path is provided between the first start point engagement recess and the first end point engagement recess, and a second gap between the second start point engagement recess and the second end point engagement recess. Arc concave guideways are connected in series,
The first and second engaging protrusions are formed by first and second spheres that are movable in the radial direction by a required length. The first and second spheres are formed when the cover is closed and opened. However, from the state of engagement with the first start point engagement recess and the second start point engagement recess, respectively, the first and second arc concave guide paths are inserted and rolled, respectively, The second end engaging engagement recess can be freely inserted into the rolling,
The first arc concave guide path and the second arc concave guide path are formed so that the first and second spheres rolling on the first arc concave guide path and the second disc always have a substantially equal distance from the rotational axis of the movable disk. The present invention is intended to provide a hinge device capable of opening and closing a cover of a foldable device characterized by having a wide angle.
[0032]
Next, according to a second aspect of the present invention, the first and second spheres that roll in the first aspect of the first arc are curved so that they are always spaced apart from each other at substantially the same length from the rotational axis of the movable disk. concave guideway and the second arc concave guideway, first at the other rotation axis positions even on the side of each rotation axis than its guideway, the long radius circle centered on the second point Its content is that it is formed by orbits.
[0033]
Furthermore, in the case of claim 3 there to claim 1, the first same semimajor circular orbit in which the first arc concave guide path and the second arc concave guideway centered respectively sequentially rotation axis, the A second isometric radius circular orbit having a center point on a side of the rotation axis with respect to the guide path and other than the rotation axis, and a third equal radius circular orbit centered on the rotation axis. that it is formed it has its contents, in claim 4, first the first arc concave guideway there to claim 1 and a second arc concave guideway centered respectively sequentially rotational axis center and the long radius circular orbit, a second same major radius circular orbit having a central point at the other rotation axis positions even on the side of the axis of rotation than the guide path, a straight track, the rotation axis It is the content that is formed by the 3rd same long radius circular orbit.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3, but the same reference numerals are used for the same components as those described above with reference to FIGS. It has the same contents as the previous example.
That is, as can be understood from FIG. 1, the main body hinge cylinder 1a fixed to the apparatus main body 1 and the cover abutting edge periphery 2b slidably contactable with the body abutting edge periphery 1b are fixed to the cover 2. And a cover hinge cylinder 2a.
Further, a fixed disk 4 is fitted in the main body hinge cylinder 1a in a rotation-stopped state, and a fixed disk 5 is fitted in the cover hinge cylinder 2a in a rotation-stopped state.
[0035]
As shown in FIG. 1A, the reference numeral 1c is a guide rib, 2c and 2d are a groove and a bottom portion of the cover 2, 3 is a hinge portion, 3 is a fixing groove 4 and 4a is a guide. 4b is a housing cavity, 4d is a shaft hole, and 5d is a rib, 5b is a movable butted end surface, 5c is a shaft hole, 7 is a ridge, 9 is a groove Screws 9a respectively indicate the tips of the screw parts.
[0036]
In the present invention, in the hinge device as described above, either the fixed butting end surface 4b of the fixed disk 4 or the movable butting end surface 5b of the movable disk 5, or the movable butting end surface 5b of the movable disk 5 in the illustrated example. As can be understood from FIG. 1 (B), the first starting engagement as the first engaging recess pair 11 in which the radii R and r from the rotational axis S are different in diameter from each other. A recess 11a and a first end engaging engagement recess 11b are formed. Further, on the one side, the second starting point engagement as the second engagement recess pair 12 in which the radius from the rotation axis S is also arranged in the different diameters of the same radius R, r. A recess 12a and a second end engaging recess 12b are formed.
[0037]
The other one, that is, the fixed butting end surface 4b of the fixed disk 4 in the illustrated example, can be freely engaged with the first and second engaging recess pair 11 and 12 by the elasticity of the ridge 7 described above. The first engaging protrusions 13a and the second engaging protrusions 13b are arranged with the same long diameter (radius R) and at the required circumferential angle position Q1.
The first starting point engaging recess 11a and the second starting point engaging recess 12a are disposed at a required circumferential angular position Q1 having the same long diameter with a large radius R and the first end point engaging recess. The fitting recess 11b and the second end engaging latching recess 12b are arranged at a required angular position Q2 which is the same length and small diameter arrangement with a small radius r.
[0038]
Furthermore, in the present invention, the constituent members that are in communication with the long-diameter arc concave guideway 10a and the short-diameter arc concave guideway 10b in the above-mentioned proposed example are provided, but here the first starting point engaging recess 11a and the first Between the first end engaging recess 11b, the first arc concave guide path 14a is continuously provided, and between the second start engaging recess 12a and the second end engaging recess 12b, the second end The arc concave guide path 14b is continuously provided.
[0039]
Here, if it mentions in detail about the above-mentioned 1st, 2nd engagement convex part 13a, 13b, as these are understood by FIG. 1 (A) and FIG. 2, these are in above-mentioned required circumferential angle position Q1, It is formed by a first sphere 15a and a second sphere 15b that are movable in the radial direction by a range of a required length L.
That is, in the illustrated example, the first spherical groove 16a and the second spherical groove 16b are provided in the radial direction in the fixed abutting end face 4b of the fixed disk 4 and are recessed in the radial direction. The first sphere 15a and the second sphere 15b, which are fitted so as to be movable in the vertical direction, are partly projecting from the second sphere 15b, and the projecting portions are first, It is desirable that the volume is smaller than 1/2 of the total volume of the second spheres 15a and 15b.
[0040]
Based on the above configuration, in the present invention, when the cover 2 is closed and opened, the first and second spheres 15a and 15b are engaged with the first starting point engaging recess 11a and the second starting point engaging respectively. By moving the movable disk 5 from the state engaged with the recess 12a, the movable butted end surface 5b presses the first and second spheres 15a and 15b against the elasticity of the ridge 7, Each of the first and second arc concave guide paths 14a and 14b is fitted and rolled, and finally, the first end engaging engagement recess 11b and the second end engaging engagement recess 12b can be inserted into the rolling engagement freely.
[0041]
The first arc concave guide path 14a and the second arc concave guide path 14b described above are such that the first sphere 15a and the second sphere 15b are respectively formed by the first and second sphere grooves 16a and 16b as described above. Since it is slidable in the diametrical direction at the required circumferential angle position Q1, the separation distance from the rotational axis S of the movable disk 5 changes with the rotation angle. However, at the predetermined circumferential angle position, the first is always the first. The distance D between the second spheres 15a and 15b is curved so as to maintain substantially the same length. Accordingly, in the illustrated example, the movable disk 5 is supported by the first and second spheres 15a and 15b that are at the same distance D when the cover 2 is opened and closed, so that the disk 5 is stable. The rotating state is ensured, whereby the rolling of the first and second spheres 15a and 15b proceeds smoothly, and the opening and closing movement of the cover 2 can be operated without a sense of resistance.
[0042]
Further, the first and second arc concave guide paths 14a and 14b will be described in detail. The apparatus according to claim 2 illustrated in FIG. 1B maintains a separation distance D that is substantially the same as the rotational axis S. The first and second arc-concave guide paths 14a and 14b that are curved so as to have the same length (radius d) are centered on the first point 01 and the second point 02 set on the rotation axis S side, respectively. It is formed by a radial circular orbit.
[0043]
Next, in the first and second arc-concave guide paths 14a and 14b according to claim 3 disclosed in FIG. 3, the radius around the rotation axis S is not a single circle with the same long radius. a first circular arc orbit U1 having the same isometric radius U1, a center point 03, 04 set on the rotation axis S side, a circular arc U2 having the same isometric radius U2 having a radius d2, and the rotation axis S side. And a third circular circle orbit U3 having the same length and radius d3.
Accordingly, even in this case, the substantially same separation distance D is always maintained during the full opening / closing movement of the cover 2.
[0044]
Furthermore, the first and second arc concave guideways 14a and 14b according to claim 4 shown in FIG. 4 have not only the same long radius and the same track but also a straight track. That is, the second same-length radial circular orbit having a radius d2 having a first same-length radial orbit U1 having a radius d1 around the rotation axis S and center points 03 and 04 set on the rotation axis S side. U2 and then the third same-length radial circular orbit U3 having a radius d3 centered on the linear trajectory T and the rotation axis S are successively connected.
Therefore, also in this case, the first and second spheres 15a and 15b roll along the first and second arc concave guide paths 14a and 14b while sliding in the first and second sphere grooves 16a and 16b. At this time, the first and second spheres 15a and 15b are always held at the same distance D from the rotation axis S, and the cover 2 can be opened and closed stably and smoothly.
[0045]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, when the cover is opened and closed according to claim 1, the first and second spheres are in the first and second arc concave guide paths and always rotate. Since the rolling is performed while maintaining a predetermined distance from the shaft center, the opening / closing operation can be performed smoothly.
According to claims 2 to 4, the first and second arc concave guide paths can be easily formed by arcs, ellipses, and arcs and straight lines, and the object of claim 1 is reliably achieved. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a longitudinal front view showing a use state of a hinge device according to the present invention, and FIGS. 1B and 1C are a left end view and a front view of a movable disk in the device, respectively.
FIGS. 2A and 2B are a right end view and a front view, respectively, of the movable disk in FIG.
FIG. 3 is a right end view of a movable disk according to an embodiment different from FIG. 2;
4 is a right end view of a movable disk according to an embodiment different from FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a conventional folding device in a cover open state.
6 is an exploded perspective view of the hinge device in FIG. 5. FIG.
7A is a movable butt end view showing the movable disk of FIG. 5, FIG. 7B is a fixed butt end view of the fixed disk, FIG. 7C is a sectional view taken along the line CC of FIG. (D) is a sectional view taken along line DD of (B), and (E) is a longitudinal sectional view showing a state in which the movable disk (C) and the fixed disk (D) are engaged and disengaged.
8 is a longitudinal front view showing a conventional hinge device using the components shown in FIG. 7;
9A is a partial front view showing the fixed disk in the hinge device according to the proposal, FIG. 9B is a fixed butt end view, and FIG. 9C is a partial front view showing the movable disk. (D) is a rear view of the movable butted end surface, (E) is a partial front view showing the engaged state of the fixed disk and the movable disk, and (F) is an engaged state as viewed from the fixed butted end surface. FIG.
10 is a longitudinal front view of a hinge device according to the prior proposal that uses the components shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a longitudinal front view showing a hinge device using a structural member different from that shown in FIG.
12A and 12B show components different from those in FIG. 9, wherein FIG. 12A is a partial front view of a fixed disk, FIG. 12B is a fixed butted end view, and FIG. 12C is a partial front view of the movable disk. (D) is a rear view of the movable butted end surface, (E) is a partial side view showing the engaged state of the fixed disk and the movable disk, and (F) is an engaged state as viewed from the fixed butted end surface. FIG.
FIG. 13 shows the relationship between the engaging concave portion and the engaging convex portion in FIG. 11, and (A) is an enlarged vertical section showing a state in which the spherical portion protruding from the fixed disk is engaged with the spherical space of the movable disk. (B) is an enlarged longitudinal front view showing a state in which a spherical body is fitted to a fixed disk and the spherical surface portion is engaged in a spherical space.
14 is a movable butted end view of a movable disk according to a previously proposed example different from FIG. 12 (F). FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 1a Main body hinge pipe | tube 1b Main body contact edge periphery 2 Cover 2a Cover hinge cylinder 2b Cover contact edge periphery 4 Fixed disk 4b Fixed butting end surface 5 Movable disk 5b Movable butting end surface 7 Firing 11 First engagement recess Pair 11a First start engagement recess 11b First end engagement recess 12 Second engagement recess pair 12a Second start engagement recess 12b Second end engagement recess 13a First engagement protrusion 13b First 2 engaging protrusion 14a first arc concave guide path 14b second arc concave guide path 15a first sphere 15b second sphere D separation distance 01 first point 02 second point 03 center point 04 center point Q1 required circumferential angle position Q2 Required circumferential angle position R Large diameter r Small diameter S Rotational axis T Linear track U1 1st same radius circular track U2 2nd same radius circular track U3 3rd same radius circular track

Claims

A main body hinge cylinder fixed to the apparatus main body, and a cover hinge cylinder fixed to the cover having a cover contact end peripheral edge that is slidably contactable with the main body contact end peripheral edge;
The main body hinge cylinder is fitted with a stationary disk in a rotation-stopped state, and the cover hinge cylinder is fitted with a movable disk in a rotation-stopped state.
Among the fixed butt end face of the fixed disk and the movable butt end face of the movable disk ,
Its one end surface, the first start point of the first Kakarihama recess pair radial distance are different from each other when referenced to the two discs mutual rotation axis, a recess fitting the first end point engagement If, to form a the two discs cross the second starting point of the rotation axis as the second Kakarihama recess pair radial distance are different from each other when a reference, the second end point engagement fitting recess,
The required circumferential angular position of the end face of the other, the first, when a intended to engage by resilient by power spring to the second Kakarihama recess pairs with respect to the rotation axis of both disks cross Forming first and second engaging projections having equal radial distances from each other ,
Among the first start point and the second start point engaging recess and the first end point and the second end point engaging recess,
The both starting point engaging recesses are arranged so that the radial distances are equal to each other with respect to the rotational axes of the two disks, and the radial distance is larger than that of both end engaging recesses. as it is also increased, as well as arranged to the required circumferential angular positions,
The both end engagement recesses are arranged so that the radial distances are equal to each other with respect to the rotational axes of the two disks, and the radial distance is larger than that of the both start engagement recesses. Is arranged at the required circumferential angle position so that the
A first arc concave guide path is provided between the first start point engagement recess and the first end point engagement recess, and a second gap between the second start point engagement recess and the second end point engagement recess. Arc concave guideways are connected in series,
The first and second engaging protrusions are formed by first and second spheres that are movable in the radial direction by a required length. The first and second spheres are formed when the cover is closed and opened. However, from the state of engagement with the first start point engagement recess and the second start point engagement recess, respectively, the first and second arc concave guide paths are inserted and rolled, respectively, The second end engaging engagement recess can be freely inserted into the rolling,
The first arc concave guide path and the second arc concave guide path are formed so that the first and second spheres rolling on the first arc concave guide path and the second disc always have a substantially equal distance from the rotational axis of the movable disk. A hinge device capable of opening and closing a cover of a foldable device characterized by having a wide angle.

A first arc concave guide path and a second arc concave guide path that are curved so that the first and second spheres to roll always have a substantially equal separation distance from the rotational axis of the movable disk, first at the other rotation axis positions in the side with the respective axis of rotation than the guide path, the folding of claim 1 which is formed by the long radii circular orbit around the second points Type hinge device that can open and close the cover of type equipment.

A first arc concave guide path and a second arc concave guide path that are curved so that the first and second spheres to roll always have a substantially equal separation distance from the rotational axis of the movable disk, first same length and radius circular orbit, the second the major radius circle with the center point at the other rotation axis positions in the side where the rotation axis than its guideway centered respectively sequentially rotational axis The hinge apparatus which enabled the opening and closing holding | maintenance of the cover of the foldable apparatus of Claim 1 formed of the track | orbit and the 3rd same isometric circular track | orbit centering on a rotating shaft center at a wide angle.

A first arc concave guide path and a second arc concave guide path that are curved so that the first and second spheres to roll always have a substantially equal separation distance from the rotational axis of the movable disk, first same length and radius circular orbit, the second the major radius circle with the center point at the other rotation axis positions in the side where the rotation axis than its guideway centered respectively sequentially rotational axis The hinge apparatus which made it possible to hold | maintain the cover of the foldable apparatus of Claim 1 formed in the track | orbit, the linear track | orbit, and the 3rd same long radius circular track | orbit centering on a rotating shaft center at a wide angle.