JP3818407B2 - 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 - 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１０ないし図１３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１０と図１１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１２（Ｂ）（Ｄ）および図１３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１２（Ａ）（Ｃ）と図１３に開示の如く、上記の係嵌凹所６に対して図１３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１３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１３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１２（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１３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１２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】
【発明が解決しようとする課題】
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】
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、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ようにするのが、その目的である。
【００１２】
そして請求項２にあっては、上記の請求項１において係嵌凹所へ係嵌することになる係嵌凸部の形状を、前記従来例の如く截頭角錐状に形成するだけでなく、球面部空所としての係嵌凹所に対して、球面部である係嵌凸部が係脱自在に係嵌するようにすることで、特に後者の場合には、係嵌凹所と係嵌凸部における摩擦抵抗を軽減すると共に、偏摩耗が生じないようにして、カバーの開閉動に際しての回転トルクに変動が生じ、これによってカバーの開閉操作に係る使い勝手が早期に劣化してしまうことのないようにしている。
【００１３】
請求項３では、これまた請求項１において、係嵌凹部には、一直径線上にあって異径の位置に設けられた第１係嵌凹所対と、他の一直径線上にあって、これまた異径の位置に設けられた第２係嵌凹所対とを具備させ、係嵌凸部としては、一直径線上にあって異径の位置となるよう設定した係嵌凸部対を形成しておく。そしてカバーの閉時と開時に、上記係嵌凸部対の第１係嵌凹所対への係嵌から、第２係嵌凹所対への係嵌に切り替え自在なるよう構成し、このことで、カバーの開成角度を比較的小さい値から３６０゜近くまで増減変更できるようにしている。
【００１４】
請求項４の場合は、係嵌凹所と係嵌凸部とが、何れも夫々一直径線上で異径位置である係嵌凹所対と係嵌凸部対のみの設定とし、これにより、簡易な構成でカバーの開成角度を３６０゜度に設定し得るようにしている。
【００１５】
【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の何れか一方に、係嵌凹所を所定の周角度位置にあって複数個設け、他方には上記係嵌凹所に対して、発条による弾力により係合する複数の係嵌凸部を設け、前記カバーの閉時と開時に上記係嵌凸部の係嵌凹所への係嵌を、他の係嵌凹所へ切り替えるようにしたヒンジ装置において、固定ディスクの固定突き合せ端面における所要周角度位置と、可動ディスクの可動突き合せ端面における所要周角度位置とのうち、その何れか一方の端面における所要周角度位置には、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ように上記複数の係嵌凹所が設定されており、その他方の端面における所要周角度位置には、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ように上記複数の係嵌凸部が設定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。
【００１６】
そして、請求項２では請求項１において、固定突き合せ端面と可動突き合せ端面とのうち、その何れか一方の端面にある係嵌凸部が周方向両側に先細りテーパー面を有して截頭角錐状か球面部に形成されており、その他方の端面との当接に際して夫々の係嵌凸部が係嵌するように、その他方の端面にある係嵌凹所が截頭角錐状空所か球面空所に形成されていることを、その内容としている。
【００１７】
さらに請求項３は請求項１において、固定突き合せ端面と可動突き合せ端面とのうち、その何れか一方の端面における一つの所要周角度位置には、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ように第１係嵌凹所対が形成されていると共に、当該一方の端面における他の一つの所要周角度位置には、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ように第２係嵌凹所対が形成されており、かつ、その他方の端面における所要周角度位置には、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ように係嵌凸部対が形成されており、カバー開閉時における上記係嵌凸部対が、第１係嵌凹所対から第２係嵌凹所対への係嵌や第２係嵌凹所対から第１係嵌凹所対への係嵌に切り替えられるようにしたものである。
【００１８】
請求項４にあっては、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の何れか一方に、係嵌凹所を所定の周角度位置にあって複数個設け、他方には上記係嵌凹所に対して、発条による弾力により係合する複数の係嵌凸部を設け、かつ、カバー開閉にともなってカバーと機器本体とが対面したときに上記係嵌凸部と上記係嵌凹所とが相対的に係嵌するようにしたヒンジ装置において、固定ディスクの固定突き合せ端面における所要周角度位置と、可動ディスクの可動突き合せ端面における所要周角度位置とのうち、その何れか一方の端面における所要周角度位置には、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相違した凹所の対からなる係嵌凹所対が形成されており、その他方の端面における所要周角度位置には、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相違した凸部の対からなる係嵌凸部対が形成されていることを、その内容としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明につき図１〜図９によって、これを詳記すると、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ており、以下の構成に関しては従来例の同じ内容を具備している。
すなわち、まず図１ないし図３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。
【００２０】
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。
【００２１】
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はリブ、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。
【００２２】
本願請求項１にあっては、上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の如く前記の回転中心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。
【００２３】
以下上記本発明の特徴を、請求項２ないし請求項４に関し、これを開示した図１ないし図９の参照により説示する。
図１と図２は請求項３に係る一実施態様を示しており、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（半径Ｒと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。
【００２４】
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４ｂにおいて、その一直径線上にあって相互に異径（半径Ｒとｒ）である所要周角度位置Ｎ５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１（Ｆ）と図２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、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。
【００２５】
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。
【００２６】
このため、図１（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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、請求項２に係る係嵌凸部８と係嵌凹所６に係る他例につき、図３ないし図５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３と図４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５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。
【００２９】
ここで、当該係嵌凸部８の形成に際しては、図５（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、同図５（Ｂ）の如く別途球体８ｆを使用し、これをディスク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。
【００３０】
そして、図４（Ｃ）（Ｄ）に示されている通り、図１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、球面部空所５ｄとして穿設されているのである。そして図１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３にあって左方向へ押動されることになる。
【００３１】
さらにカバー２の開成に際しては、前記図１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。
【００３２】
ここで、図４（Ｆ）と、後述する図７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。
【００３３】
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。
【００３４】
次に図６は請求項４に係る一例を示しており、これによるときは、カバー２の開成角度α゜について、３６０゜の角度に設定しようとしている。この場合には、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、図示例では図４の場合と同じく固定ディスク４の固定突き合せ端面４ｂにおいて、その一直径線上にあって相互に異径である所要周角度Ｎ４に係嵌凸部対８ａ、８ｂを図６（Ａ）の如く設ける。これに対して図６（Ｂ）に示す通り、図示例では可動ディスク５の可動突き合せ端面５ｂに、これまた、その一直径線上のみにあって相互に異径である周角度位置Ｎ４に、上記の係嵌凸部対８ａ、８ｂと対応する係嵌凹所対６ｆ、６ｇが形成されるのである。
【００３５】
上記のように構成すれば、前説の内容から詳記するまでもなく、カバー２の閉時には上記の係嵌凸部対８ａ、８ｂに、係嵌凹所対６ｆ、６ｇが被嵌状態に係合されているのに対し、カバー２の開時には、可動ディスク５が一回転した後、再び係嵌凸部対８ａ、８ｂに、係嵌凹所対６ｆ、６ｇが係嵌され、このことでカバー２の３６０゜開成が実現できる。
【００３６】
もちろん、前記のように１８０゜を越える開成角度α゜を得たり、上記の如くα゜を３６０゜とするだけでなく、本発明では需要に対応して１８０゜未満のカバー開成角度を設定することもでき、当該実施の態様は図７にあって、その一例が開示されている。当該図示例のα゜は約１６０゜程度に設定されており、この場合の構成および作用については、前説の内容から理解できるので、ここでは省略する。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。
【００３７】
さて、ここで係嵌凸部８に截頭角錐状のものを、係嵌凹所６に截頭角錐状空所６ｅを用いるようにした前者の構成と、球面部８ｅを係嵌凸部８とし、球面部空所５ｄを係嵌凹所６として採択した後者の構成につき、その利害得失につき検討してみると以下の通りである。
【００３８】
上記前者の構成によるときは、図８に示した通り固定ディスク４に対して可動ディスク５が回動すると、截頭角錐状空所６ｅに嵌合していた係嵌凸部８ａが脱出することになるが、この際係嵌凸部８ａの先細りテーパ面８ｄにおける先端縁が截頭角錐状空所６ｅのテーパ側面６ｈに対して、係嵌状態の面接触から線接触の状態となってしまい、図８（Ｂ）による実線と破線との関係から理解されるように截頭角錐状空所６ｅから係嵌凸部８ａが脱出する最終段階にあって、点接触箇所Ｃにおいて点接触状態となり、この結果カバー２の開閉動に際しての回転トルク（キャッチ力）が変動して、当該トルク７が設定しにくいと共に円滑な開閉動操作を保証し難いこととなる。
【００３９】
また、上記の開閉動操作に際し、滑り対偶となるため摩擦抵抗が大となり、しかも摩耗が大きいことから、その摩擦抵抗が増大し易くなり偏摩耗が生じ易い欠陥を指摘することができる。
【００４０】
これに対し、後者のように球面部空所５ｄと球面部８ｅを採択した場合には、説明用である図９に示した通り当該両者５ｄ、８ｅが面接触である係嵌状態から、可動ディスク５が開動し始めて、球面部空所５ｄから球面部８ｅが少しだけ脱出するまでは面接触状態に近く、その後は図９にあって破線で示した球面部空所５ｄにあって、実線で示した弧状部分Ｅが球面部８ｅと線接触状態となることから回転トルクを安定させ偏摩耗を前者に比し低減することができ、前記の如く球体８ｆを使用するようにした際には、転り対偶となるため摩耗抵抗と摩耗を、さらに軽減することができる。
【００４１】
【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によるときは係嵌凹所と係嵌凸部とについて、これを従来例のように同一半径位置にあって配設するのではなく、夫々の設定位置を、相互に異径の箇所にあって配設するようにしたので、これまでのように各種機器のカバーを機器本体に対して開成できる角度が１８０゜以内であったのに比し、これを越える広角度の開成保持が可能となり、各種の需要に対して広範囲な対応ができることになる。
【００４２】
次に請求項２にあっては、請求項１における上記係嵌凹所と係嵌凸部について、夫々球面部空所と球面部とを採択することにより、カバーの開閉操作につき、その開閉を円滑にして、かつ回転トルクを均一化して操作性を向上でき、また耐摩耗性の改善についてもよい結果を得ることができる。
【００４３】
請求項３では、請求項１における一つの実施態様を、その内容とし、第１係嵌凹所対と第２係嵌凹所対、係嵌凸部対を適切に組み合わせて、その係嵌状態を切り替えるようにしたから、前記請求項１による前掲広角度開成の効果を保証でき、請求項４によるときは、係嵌凹所対と係嵌凸部とを適切に組み合わせる簡易な構成により、カバーを３６０゜まで開成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の構成部材である固定ディスクの部分側面図で（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側面図で（Ｄ）は、その可動突き合せ端面の背面図、（Ｅ）は上記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側から見た係嵌状態説明図である。
【図２】図１の構成部材を用い本発明に係るヒンジ装置の縦断正面図である。
【図３】図１とは違った構成部材を用いた別種のヒンジ装置を示す縦断正面図である。
【図４】図１とは違った構成部材を示し、（Ａ）は固定ディスクの部分側面図で（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側面図で（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側から見た係嵌状態説明図である。
【図５】請求項２に係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５の球面空所に係嵌した状態を示す拡大縦断正面図で、（Ｂ）に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６】（Ａ）は請求項４に係る固定ディスクの固定突き合せ端面図で、（Ｂ）は可動ディスクの可動突き合せ端面の背面図である。
【図７】本発明の他実施態様による可動ディスクの可動突き合せ端面図である。
【図８】係嵌凹所に截頭角錐状空所を採択した場合の係嵌凹所に対する係嵌凸部の対偶状態を説示するためのもので、（Ａ）は係嵌凸部が係嵌凹所から離脱する寸前状態を示した固定ディスクと可動ディスクの部分側面図、（Ｂ）は（Ａ）の可動ディスク側から見た係嵌状態説明図である。
【図９】係嵌凹所に球面部空所を、係嵌凸部に球面部を用いた場合の係嵌凹所に対する係嵌凸部の対偶状態を説示するためのもので、（Ａ）は球面部空所に球面部が係嵌した状態の部分側面図、（Ｂ）は球面部空所が球面部から離脱してしまう以前の状態を示す部分側面図で、（Ｃ）は可動ディスク側から見た係嵌状態説明図である。
【図１０】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１１】図１０におけるヒンジ装置を示す分解斜視図である。
【図１２】（Ａ）は図１０の構成部材である可動ディスクを示す可動と突き合せ端面図、（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す縦断面図である。
【図１３】図１２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。
【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
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
６ｅ 截頭角錐状空所
６ｆ 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
８ｃ 先細りテーパ面
８ｄ 先細りテーパ面
８ｆ 球体
Ｎ４ 周角度位置
Ｎ５ 周角度位置
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１０ないし図１３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１０と図１１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１２（Ｂ）（Ｄ）および図１３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１２（Ａ）（Ｃ）と図１３に開示の如く、上記の係嵌凹所６に対して図１３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１３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１３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１２（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１３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１２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】
【発明が解決しようとする課題】
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】
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、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ようにするのが、その目的である。
【００１２】
そして請求項２にあっては、上記の請求項１において係嵌凹所へ係嵌することになる係嵌凸部の形状を、前記従来例の如く截頭角錐状に形成するだけでなく、球面部空所としての係嵌凹所に対して、球面部である係嵌凸部が係脱自在に係嵌するようにすることで、特に後者の場合には、係嵌凹所と係嵌凸部における摩擦抵抗を軽減すると共に、偏摩耗が生じないようにして、カバーの開閉動に際しての回転トルクに変動が生じ、これによってカバーの開閉操作に係る使い勝手が早期に劣化してしまうことのないようにしている。
【００１３】
請求項３では、これまた請求項１において、係嵌凹部には、一直径線上にあって異径の位置に設けられた第１係嵌凹所対と、他の一直径線上にあって、これまた異径の位置に設けられた第２係嵌凹所対とを具備させ、係嵌凸部としては、一直径線上にあって異径の位置となるよう設定した係嵌凸部対を形成しておく。そしてカバーの閉時と開時に、上記係嵌凸部対の第１係嵌凹所対への係嵌から、第２係嵌凹所対への係嵌に切り替え自在なるよう構成し、このことで、カバーの開成角度を比較的小さい値から３６０゜近くまで増減変更できるようにしている。
【００１４】
請求項４の場合は、係嵌凹所と係嵌凸部とが、何れも夫々一直径線上で異径位置である係嵌凹所対と係嵌凸部対のみの設定とし、これにより、簡易な構成でカバーの開成角度を３６０゜度に設定し得るようにしている。
【００１５】
【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の何れか一方に、係嵌凹所を所定の周角度位置にあって複数個設け、他方には上記係嵌凹所に対して、発条による弾力により係合する複数の係嵌凸部を設け、前記カバーの閉時と開時に上記係嵌凸部の係嵌凹所への係嵌を、他の係嵌凹所へ切り替えるようにしたヒンジ装置において、固定ディスクの固定突き合せ端面における所要周角度位置と、可動ディスクの可動突き合せ端面における所要周角度位置とのうち、その何れか一方の端面における所要周角度位置には、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ように上記複数の係嵌凹所が設定されており、その他方の端面における所要周角度位置には、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ように上記複数の係嵌凸部が設定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。
【００１６】
そして、請求項２では請求項１において、固定突き合せ端面と可動突き合せ端面とのうち、その何れか一方の端面にある係嵌凸部が周方向両側に先細りテーパー面を有して截頭角錐状か球面部に形成されており、その他方の端面との当接に際して夫々の係嵌凸部が係嵌するように、その他方の端面にある係嵌凹所が截頭角錐状空所か球面空所に形成されていることを、その内容としている。
【００１７】
さらに請求項３は請求項１において、固定突き合せ端面と可動突き合せ端面とのうち、その何れか一方の端面における一つの所要周角度位置には、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ように第１係嵌凹所対が形成されていると共に、当該一方の端面における他の一つの所要周角度位置には、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ように第２係嵌凹所対が形成されており、かつ、その他方の端面における所要周角度位置には、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ように係嵌凸部対が形成されており、カバー開閉時における上記係嵌凸部対が、第１係嵌凹所対から第２係嵌凹所対への係嵌や第２係嵌凹所対から第１係嵌凹所対への係嵌に切り替えられるようにしたものである。
【００１８】
請求項４にあっては、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の何れか一方に、係嵌凹所を所定の周角度位置にあって複数個設け、他方には上記係嵌凹所に対して、発条による弾力により係合する複数の係嵌凸部を設け、かつ、カバー開閉にともなってカバーと機器本体とが対面したときに上記係嵌凸部と上記係嵌凹所とが相対的に係嵌するようにしたヒンジ装置において、固定ディスクの固定突き合せ端面における所要周角度位置と、可動ディスクの可動突き合せ端面における所要周角度位置とのうち、その何れか一方の端面における所要周角度位置には、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相違した凹所の対からなる係嵌凹所対が形成されており、その他方の端面における所要周角度位置には、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相違した凸部の対からなる係嵌凸部対が形成されていることを、その内容としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明につき図１〜図９によって、これを詳記すると、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ており、以下の構成に関しては従来例の同じ内容を具備している。
すなわち、まず図１ないし図３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。
【００２０】
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。
【００２１】
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はリブ、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。
【００２２】
本願請求項１にあっては、上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の如く前記の回転中心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。
【００２３】
以下上記本発明の特徴を、請求項２ないし請求項４に関し、これを開示した図１ないし図９の参照により説示する。
図１と図２は請求項３に係る一実施態様を示しており、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（半径Ｒと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。
【００２４】
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４ｂにおいて、その一直径線上にあって相互に異径（半径Ｒとｒ）である所要周角度位置Ｎ５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１（Ｆ）と図２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、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。
【００２５】
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。
【００２６】
このため、図１（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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、請求項２に係る係嵌凸部８と係嵌凹所６に係る他例につき、図３ないし図５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３と図４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５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。
【００２９】
ここで、当該係嵌凸部８の形成に際しては、図５（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、同図５（Ｂ）の如く別途球体８ｆを使用し、これをディスク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。
【００３０】
そして、図４（Ｃ）（Ｄ）に示されている通り、図１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、球面部空所５ｄとして穿設されているのである。そして図１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３にあって左方向へ押動されることになる。
【００３１】
さらにカバー２の開成に際しては、前記図１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。
【００３２】
ここで、図４（Ｆ）と、後述する図７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。
【００３３】
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。
【００３４】
次に図６は請求項４に係る一例を示しており、これによるときは、カバー２の開成角度α゜について、３６０゜の角度に設定しようとしている。この場合には、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、図示例では図４の場合と同じく固定ディスク４の固定突き合せ端面４ｂにおいて、その一直径線上にあって相互に異径である所要周角度Ｎ４に係嵌凸部対８ａ、８ｂを図６（Ａ）の如く設ける。これに対して図６（Ｂ）に示す通り、図示例では可動ディスク５の可動突き合せ端面５ｂに、これまた、その一直径線上のみにあって相互に異径である周角度位置Ｎ４に、上記の係嵌凸部対８ａ、８ｂと対応する係嵌凹所対６ｆ、６ｇが形成されるのである。
【００３５】
上記のように構成すれば、前説の内容から詳記するまでもなく、カバー２の閉時には上記の係嵌凸部対８ａ、８ｂに、係嵌凹所対６ｆ、６ｇが被嵌状態に係合されているのに対し、カバー２の開時には、可動ディスク５が一回転した後、再び係嵌凸部対８ａ、８ｂに、係嵌凹所対６ｆ、６ｇが係嵌され、このことでカバー２の３６０゜開成が実現できる。
【００３６】
もちろん、前記のように１８０゜を越える開成角度α゜を得たり、上記の如くα゜を３６０゜とするだけでなく、本発明では需要に対応して１８０゜未満のカバー開成角度を設定することもでき、当該実施の態様は図７にあって、その一例が開示されている。当該図示例のα゜は約１６０゜程度に設定されており、この場合の構成および作用については、前説の内容から理解できるので、ここでは省略する。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。
【００３７】
さて、ここで係嵌凸部８に截頭角錐状のものを、係嵌凹所６に截頭角錐状空所６ｅを用いるようにした前者の構成と、球面部８ｅを係嵌凸部８とし、球面部空所５ｄを係嵌凹所６として採択した後者の構成につき、その利害得失につき検討してみると以下の通りである。
【００３８】
上記前者の構成によるときは、図８に示した通り固定ディスク４に対して可動ディスク５が回動すると、截頭角錐状空所６ｅに嵌合していた係嵌凸部８ａが脱出することになるが、この際係嵌凸部８ａの先細りテーパ面８ｄにおける先端縁が截頭角錐状空所６ｅのテーパ側面６ｈに対して、係嵌状態の面接触から線接触の状態となってしまい、図８（Ｂ）による実線と破線との関係から理解されるように截頭角錐状空所６ｅから係嵌凸部８ａが脱出する最終段階にあって、点接触箇所Ｃにおいて点接触状態となり、この結果カバー２の開閉動に際しての回転トルク（キャッチ力）が変動して、当該トルク７が設定しにくいと共に円滑な開閉動操作を保証し難いこととなる。
【００３９】
また、上記の開閉動操作に際し、滑り対偶となるため摩擦抵抗が大となり、しかも摩耗が大きいことから、その摩擦抵抗が増大し易くなり偏摩耗が生じ易い欠陥を指摘することができる。
【００４０】
これに対し、後者のように球面部空所５ｄと球面部８ｅを採択した場合には、説明用である図９に示した通り当該両者５ｄ、８ｅが面接触である係嵌状態から、可動ディスク５が開動し始めて、球面部空所５ｄから球面部８ｅが少しだけ脱出するまでは面接触状態に近く、その後は図９にあって破線で示した球面部空所５ｄにあって、実線で示した弧状部分Ｅが球面部８ｅと線接触状態となることから回転トルクを安定させ偏摩耗を前者に比し低減することができ、前記の如く球体８ｆを使用するようにした際には、転り対偶となるため摩耗抵抗と摩耗を、さらに軽減することができる。
【００４１】
【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によるときは係嵌凹所と係嵌凸部とについて、これを従来例のように同一半径位置にあって配設するのではなく、夫々の設定位置を、相互に異径の箇所にあって配設するようにしたので、これまでのように各種機器のカバーを機器本体に対して開成できる角度が１８０゜以内であったのに比し、これを越える広角度の開成保持が可能となり、各種の需要に対して広範囲な対応ができることになる。
【００４２】
次に請求項２にあっては、請求項１における上記係嵌凹所と係嵌凸部について、夫々球面部空所と球面部とを採択することにより、カバーの開閉操作につき、その開閉を円滑にして、かつ回転トルクを均一化して操作性を向上でき、また耐摩耗性の改善についてもよい結果を得ることができる。
【００４３】
請求項３では、請求項１における一つの実施態様を、その内容とし、第１係嵌凹所対と第２係嵌凹所対、係嵌凸部対を適切に組み合わせて、その係嵌状態を切り替えるようにしたから、前記請求項１による前掲広角度開成の効果を保証でき、請求項４によるときは、係嵌凹所対と係嵌凸部とを適切に組み合わせる簡易な構成により、カバーを３６０゜まで開成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の構成部材である固定ディスクの部分側面図で（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側面図で（Ｄ）は、その可動突き合せ端面の背面図、（Ｅ）は上記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側から見た係嵌状態説明図である。
【図２】図１の構成部材を用い本発明に係るヒンジ装置の縦断正面図である。
【図３】図１とは違った構成部材を用いた別種のヒンジ装置を示す縦断正面図である。
【図４】図１とは違った構成部材を示し、（Ａ）は固定ディスクの部分側面図で（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側面図で（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側から見た係嵌状態説明図である。
【図５】請求項２に係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５の球面空所に係嵌した状態を示す拡大縦断正面図で、（Ｂ）に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６】（Ａ）は請求項４に係る固定ディスクの固定突き合せ端面図で、（Ｂ）は可動ディスクの可動突き合せ端面の背面図である。
【図７】本発明の他実施態様による可動ディスクの可動突き合せ端面図である。
【図８】係嵌凹所に截頭角錐状空所を採択した場合の係嵌凹所に対する係嵌凸部の対偶状態を説示するためのもので、（Ａ）は係嵌凸部が係嵌凹所から離脱する寸前状態を示した固定ディスクと可動ディスクの部分側面図、（Ｂ）は（Ａ）の可動ディスク側から見た係嵌状態説明図である。
【図９】係嵌凹所に球面部空所を、係嵌凸部に球面部を用いた場合の係嵌凹所に対する係嵌凸部の対偶状態を説示するためのもので、（Ａ）は球面部空所に球面部が係嵌した状態の部分側面図、（Ｂ）は球面部空所が球面部から離脱してしまう以前の状態を示す部分側面図で、（Ｃ）は可動ディスク側から見た係嵌状態説明図である。
【図１０】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１１】図１０におけるヒンジ装置を示す分解斜視図である。
【図１２】（Ａ）は図１０の構成部材である可動ディスクを示す可動と突き合せ端面図、（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す縦断面図である。
【図１３】図１２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。
【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
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
６ｅ 截頭角錐状空所
６ｆ 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
８ｃ 先細りテーパ面
８ｄ 先細りテーパ面
８ｆ 球体
Ｎ４ 周角度位置
Ｎ５ 周角度位置
Ｓ 回転軸心
Claims (4)
- 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の何れか一方に、係嵌凹所を所定の周角度位置にあって複数個設け、他方には上記係嵌凹所に対して、発条による弾力により係合する複数の係嵌凸部を設け、前記カバーの閉時と開時に上記係嵌凸部の係嵌凹所への係嵌を、他の係嵌凹所へ切り替えるようにしたヒンジ装置において、固定ディスクの固定突き合せ端面における所要周角度位置と、可動ディスクの可動突き合せ端面における所要周角度位置とのうち、その何れか一方の端面における所要周角度位置には、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ように上記複数の係嵌凹所が設定されており、その他方の端面における所要周角度位置には、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ように上記複数の係嵌凸部が設定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。
- 固定突き合せ端面と可動突き合せ端面とのうち、その何れか一方の端面にある係嵌凸部が周方向両側に先細りテーパー面を有して截頭角錐状か球面部に形成されており、その他方の端面との当接に際して夫々の係嵌凸部が係嵌するように、その他方の端面にある係嵌凹所が截頭角錐状空所か球面空所に形成されている請求項１記載の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。
- 固定突き合せ端面と可動突き合せ端面とのうち、その何れか一方の端面における一つの所要周角度位置には、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ように第１係嵌凹所対が形成されていると共に、当該一方の端面における他の一つの所要周角度位置には、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ように第２係嵌凹所対が形成されており、かつ、その他方の端面における所要周角度位置には、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ように係嵌凸部対が形成されており、カバー開閉時における上記係嵌凸部対が、第１係嵌凹所対から第２係嵌凹所対への係嵌や第２係嵌凹所対から第１係嵌凹所対への係嵌に切り替えられるものである請求項１または請求項２記載の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。
- 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の何れか一方に、係嵌凹所を所定の周角度位置にあって複数個設け、他方には上記係嵌凹所に対して、発条による弾力により係合する複数の係嵌凸部を設け、かつ、カバー開閉にともなってカバーと機器本体とが対面したときに上記係嵌凸部と上記係嵌凹所とが相対的に係嵌するようにしたヒンジ装置において、固定ディスクの固定突き合せ端面における所要周角度位置と、可動ディスクの可動突き合せ端面における所要周角度位置とのうち、その何れか一方の端面における所要周角度位置には、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相違した凹所の対からなる係嵌凹所対が形成されており、その他方の端面における所要周角度位置には、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相違した凸部の対からなる係嵌凸部対が形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。
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