JP4160549B2 - ヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば携帯電話，モバイル，ノート型パソコン，デジタルカメラ等の電子機器の枢着部に設けるヒンジ装置並びにこのヒンジ装置を用いた電子機器に係るものである。

二つの部材の端部同志を枢着し、互いに重合した閉塞状態から一方の部材に対して他方の部材を起伏回動して互いの伏面が露出する開放状態となるように構成する場合、例えば閉塞状態に一方の部材の一部に他方の部材が重合しない部分を設けて常に露出する部分を設けても開放状態とするとこの常に露出させたい部分の上方に他方の部材が覆いかぶさるための非露出状態となってしまう。

即ち、常に露出させたい部分を一方の部材の上面の基端側に設け、他方の部材の基端部を一方の端部の基端部ではなく、前記部分を避けた先端側寄りに枢着することでこの部分には重合しないように構成しても、この他方の部材を開放回動すればこの重合していなかった部分の上面に他方の部材がきてしまう。

また、一方この開閉する部材の基端側をコ字状に切欠しこれを窓部として露出したい部分を避けて重合する形状に設定すれば、開放回動してもこの部分は、露出した状態に維持できるが、この切欠部が開放状態で空いてしまうことになってしまう。

そこで開放回動時に枢着部がスライド移動するように構成することで重合状態でも露出し、開放状態でも開閉部がこの部分の上部にこないようにするヒンジ装置を開発した。

具体的には例えば携帯電話において、二画面方式が好評であるが、従来の二画面方式では、例えばメイン画面（第一画面）は開閉部の伏面側に設けて開放露出自在に設け、重合した閉塞状態ではこの開閉部の伏面側と反対側の背面側に設けたサブ画面（第二画面）が上面にくるため重合閉塞状態でもこのサブ画面を利用できるようにしているが、メイン画面とサブ画面は表裏反対にあるため同時には視認できない。

しかし、前述のように開閉部の枢着部が開放回動に伴ってスライド移動するように構成することで、本体部上面の操作部基端側に第二画面を設けて、開閉部は重合状態では操作部は重合隠蔽するがこの第二画面には重合せず、開放回動した場合は、開閉部の枢着部がスライド移動することで、この第二画面の上方に開閉部はこずに開放回動して、開閉部伏面側の第一画面が露出すると共に第二画面もこれに連なって露出するように構成することが実現できる。

即ち、本体部に常に露出する第二画面を設け、重合閉塞状態でも常にこの第二画面が利用可能で、しかも開放状態においては、露出する開閉部の第一画面と連設状態に配設されているため開放状態でも二画面が利用可能で例えばテレビ電話を行う場合に極めて便利な画期的な携帯電話を実現できることとなる。

特開２００４−１１２０５６号公報

しかしながら、単に枢着部をスライド移動するようにしただけでは、開閉部の開閉回動はふらつき、重合閉塞状態においても開放状態においても位置決め保持できない。

本発明は、更に前記構成に改良を加え、常に露出したい部分を閉塞状態でも開放状態でも露出させることができ、この部分に例えば第二画面を配設して前記二画面方式を容易に実現できる構成でありながら、簡易な構成にして適格に所定位置でのクリック保持と回動途中での回動トルクを生じさせて手を放した回動位置で開閉部を停止させるいわゆるフリーストップを実現できる極めて実用性に秀れたヒンジ装置及びこれを一層容易に実現可能な画期的な構成のヒンジ装置並びにこのヒンジ装置を用いた電子機器を提供することを目的としている。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

第一部材１に対して第二部材２を相対的に起伏回動自在に設けて、この第一部材１に第二部材２を重合状態とした閉塞状態から開放回動して互いに伏面が露出する開放状態となるように開閉自在に構成したヒンジ装置であって、開放状態とした際に前記第一部材１と前記第二部材２とが連なる延設方向に沿ってラック歯３を前記第一部材１若しくは前記第二部材２に設け、このラック歯３に噛合し且つ前記開放回動に伴って回動する前記第二部材２若しくは前記第一部材１に伴って回動する歯車４を前記第二部材２若しくは前記第一部材１に設け、この歯車４の前記ラック歯３に沿っての移動をガイドするガイド部５を前記第一部材１若しくは前記第二部材２に設けて、前記第一部材１に対して前記第二部材２を開放回動した際、この開放回動に伴って前記第一部材１に対して前記第二部材２が前記連なる延設方向に移動するように構成したヒンジ装置において、前記歯車４の前記ラック歯３に沿っての移動に伴って移動する一方の係合部６が、少なくとも前記閉塞状態及び前記開放状態で係合方向への押圧付勢によって他方の係合部７に凹凸係合若しくは係合途中となるクリック機構８を設けて、少なくとも前記閉塞状態及び前記開放状態で前記第一部材１に対する前記第二部材２の回動位置がクリック保持されると共に開放回動途中では前記クリック機構８の前記係合方向への押圧付勢によって回動抵抗を生じるように構成し、前記ラック歯３に沿って移動する前記歯車４を回動自在に設けるスライド部９が抜け止め係合しこのスライド部９をスライドガイドすることで前記歯車４の移動をガイドするように前記ガイド部５を構成し、前記ラック歯３と同方向に配設した前記ガイド部５のガイド溝５Ａに前記スライド部９を抜け止め状態にしてスライド移動自在に設け、このスライド部９に前記ラック歯３に噛合する前記歯車４を回動自在に軸着する構成とし、前記スライド部９に前記凹凸係合を付勢するバネ材14で凸状に形成した前記一方の係合部６を設けると共に、前記ガイド溝５Ａの溝底に前記閉塞状態及び前記開放状態で前記一方の係合部６がスライド移動することで落ち込み凹凸係合若しくは凹凸係合途中となる前記他方の係合部７を設け、前記一方の係合部６を前記ガイド溝５Ａの溝底のスライド路面に圧接し、この圧接によって前記ガイド部５のガイド溝５Ａに対して前記歯車４と共に前記スライド部９がスライド移動する際のスライド抵抗を生じさせて前記第一部材１に対する前記第二部材２の前記回動抵抗を生じさせるように前記クリック機構８を構成したことを特徴とするヒンジ装置に係るものである。

また、本体部を前記第一部材１若しくは前記第二部材２とし、開閉部を前記第二部材２若しくは前記第一部材１とし、この本体部１と開閉部２とを前記請求項１記載のヒンジ装置によって枢着連結したことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器に係るものである。

また、前記本体部１の上面に操作部11を設け、前記開閉部２の伏面にディスプレイ部12を設け、前記本体部１の前記開閉部２側の上面に第二ディスプレイ13を設け、閉塞時に前記開閉部２は前記操作部11を重合隠蔽するが前記第二ディスプレイ13は重合隠蔽しない形状に設定し、前記第二部材２を前記本体部１に重合した前記閉塞状態から開放回動することで前記開閉部２が前記本体部１から離れる方向に移動して前記操作部11を覆っていた開閉部２が前記第二ディスプレイ13の上方に位置せずに第二ディスプレイ13をも露出させる位置で開放状態となり、閉塞状態でも開放状態でも常に第二ディスプレイ13が露出されているように構成したことを特徴とする請求項２記載のヒンジ装置を用いた電子機器に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、第一部材に対して第二部材を重合状態から開放回動することで、この開放回動に伴って第一部材に対して第二部材はこの延設方向に回動軸ごとスライド移動することになり、例えば第一部材の所定部分を避けて重合していた状態からこの避けている部分と連なるように第二部材の伏面を露出させることができるように設計することが可能となる。従って、例えば二画面方式の開閉自在な携帯電話を容易に実現できることとなる。

例えば第一部材の上面に常に露出させたい第二画面を設け、この第二画面を避ける形状に設計し、第一画面を伏面に設けた第二部材を重合状態に枢着し、この重合閉塞した状態から第二部材を開放回動すると、回動軸部ごと延設方向にスライド移動して開放状態では前記第二画面と第二部材の伏面側に設けた第一画面とが共に延設方向に露出するように設計できる。

しかも、本発明では、このように開放回動する第二部材が延設方向にスライド移動する構成であるが、閉塞状態と開放状態とで凹凸係合若しくは係合途中となってこの回動位置がクリック保持されると共にこの開放回動途中ではトルク（回動抵抗）が生じ、このトルクの調整によっては手を放した回動位置で停止するいわゆるフリーストップが実現される極めて実用性に秀れた画期的なヒンジ装置となる。

本発明においては、簡易な構成にして前記作用・効果が確実に発揮される極めて実用性に秀れたヒンジ装置となる。

好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

例えば、第一部材１の上面基端側に常に露出させたい部分を設け、この常に露出させたい部分を避けて重合する形状に設定した第二部材２の基端部を第一部材１の少し先端側寄りに枢着して重合開放自在に設ける。従って、第一部材１と第二部材２とを重合させた閉塞状態では常に露出させたい部分には重合されず、閉塞状態でも露出させることができる。

この閉塞状態から第一部材１に対して第二部材２を開放回動すると、ラック歯３に噛合した状態で歯車４がこのラック歯３及びガイド部５に沿って第一部材１と第二部材２の延設方向にスライド移動しつつ開放回動する。

従って、開放状態では枢着軸となる歯車４ごと移動して開放回動する第二部材２が移動するため、この移動量の設定によって第二部材２が前記常に露出させたい部分の上方に位置することなく、枢着軸が第一部材１の基端部に移動して開放状態となるため、常に露出させたい部分にかぶることなく、第二部材２の伏面と延設状態となるように露出開放できることとなる。

しかも本発明では、クリック機構８を備えており、このクリック機構８によって、この開放回動に伴っての歯車４のラック歯３に沿っての移動若しくは歯車４の回動に伴って一方の係合部６が移動して、少なくとも閉塞状態若しくは開放状態でこの一方の係合部６が他方の係合部７にバネ付勢することによって凹凸係合若しくは凹凸係合途中となって（吸い込み力による閉じ付勢や開放位置での係合位置決め保持などが生じて）クリック保持されることとなる。

また、このバネ付勢による回動抵抗が生じ、この回動抵抗の設定により、手を放した回動位置で停止するいわゆるフリーストップを容易に実現できる。

しかも、具体的には、この歯車４を回動自在に設けるスライド部９をガイド部５に沿って移動自在に設け、このスライド部９とガイド部５とに前記クリック機構８を設けることで、一層容易な構成で前記作用・効果を発揮するクリック機構８を容易に構成することができることとなる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

図示した本実施例は、本発明を理解し易い一実施例であって重合コンパクト化の図れる携帯電話に本発明を適用したもので、回路基板，電源等の電子部品をケースに内装した第一部材１としての板状の本体部１の上面側に数字キーやファンクションキーなどを配列したキーボード機能を果たす操作部11を設け、この本体部１に重合して操作部11を覆うが常に露出させたい部分は覆わない短い長さで略同形の第二部材２としての板状の開閉部２を起伏回動自在にヒンジ装置Ｈにより軸着連結した構成としている。

また、本実施例では表示ディスプレイを二画面有する二画面方式を実現させる構成で、第一画面12（ディスプレイ12）を第二部材２の伏面側に設けて第二部材２を開放回動した際露出開放する構成とし、第二画面13（第二ディスプレイ）は第一部材１の上面基端部の常に露出させる部分にやや上方に突出状態に設け、開放状態において、この第一画面12、第二画面13が延設方向に開放露出し、重合閉塞状態においても、第二画面13は重合隠蔽されず、常に露出されるように構成する。

即ち、第一部材１と第二部材２との端部同志を枢着せず、第二部材２の端部は前記少し隆起している第二画面13を避けて起伏回動できるように凹状に切欠し、この凹状基端部を前記第二画面13を避けるようにして第一部材１のやや先端部よりに枢着して互いに重合した状態から起伏回動に設けて、この第一部材１に前記第二部材２を重合状態とした前記閉塞状態から互いに伏面が露出する前記開放状態となるように開閉自在に構成し、前記開放状態の際前記第一部材１と前記第二部材２とが連なる延設方向に沿って前記ラック歯３を前記第一部材１の上面基端部の側部に設け、このラック歯３に噛合し且つ前記第二部材２の開放回動に伴って前記ラック歯３上を回動する前記歯車４をこの第二部材２の凹状基端部に設けた剛性のあるフレーム15に設け、このラック歯３に沿って移動する歯車４を回動自在に設けるスライド部９が抜け止め係合しこのスライド部９をスライドガイドすることで前記歯車４の移動をガイドする前記ガイド部５を、前記第一部材１の前記第二画面13を隆起部側面に設けた構成としている。

即ち、本実施例では、前記本体部１の上面に操作部11を設け、前記開閉部２の伏面にディスプレイ部12を設け、前記本体部１の前記開閉部２側の上面に第二ディスプレイ13を設け、前記開閉部２は前記操作部11を重合隠蔽するが前記第二ディスプレイ13は重合隠蔽しない短い長さに設定し、前記第二部材２を前記本体部１に重合した前記閉塞状態から開放回動することで前記開閉部２が前記本体部１から離れる方向にスライド移動して前記操作部11を覆っていた開閉部２が前記第二ディスプレイ13の上方に位置せずに第二ディスプレイ13をも露出させる位置で開放状態となって、この二画面が開放時に延設方向に並設する構成とし、閉塞状態でも開放状態でも常に第二ディスプレイ13は露出されているように構成している。

更に具体的には図１〜図８に示すように、前記ラック歯３と並設配設したレール材を前記ガイド部５とし、このガイド部５のガイド溝５Ａにスライド部９を抜け止め状態にしてスライド移動自在に設け、前記ラック歯３に噛合する前記歯車４であって、前記フレーム15に設ける歯車４を前記スライド部９に回動自在に軸着する構成とし、このスライド部９にバネ材14で凸状に形成した前記一方の係合部６を設けると共に、前記ガイド溝５Ａの溝底に前記閉塞状態及び前記開放状態で前記係合部６がスライド移動することで落ち込み凹凸係合若しくは凹凸係合途中となる前記他方の係合部７を設けている。

本実施例ではバネ材を別に介在させず前述のように係合部６（凸部）をバネ材14で形成し、これをガイド溝５Ａの溝底に配設したスライド路面に圧接し、この圧接によって押圧付勢を生じさせており、これによりガイド部５のガイド溝５Ａに対して歯車４と共にスライド部９がスライド移動する際の抵抗を生じさせて第二部材２の回動抵抗を生じさせている。

また、ガイド溝５Ａの溝底に配設してスライド路面を形成する板材を凹設折曲して開放状態の位置とほぼ閉塞状態となる位置の前記ガイド溝５Ａの溝底のスライド路面に凹状の他方の係合部７を形成し、開放状態では前記一方の係合部６がこの係合部７に落ち込み凹凸係合して開放状態が位置決め保持され、閉塞状態では係合途中となってこの吸い込み力とバネ付勢によって閉じ付勢が生じるように構成している。

従って、本実施例では、歯車４が回動自在に設けられるスライド部９をガイド部５に抜け止め自在にしてスライド移動自在に設け、このスライド部９によってラック歯３に沿って回動する歯車４をスライドガイドするが、このスライドガイドするスライド部９とガイド部５のガイド溝５Ａとに所定スライド位置で凹凸係合するクリック機構８を設けている。

しかも、少なくともこの凹凸係合するいずれかを、即ち本実施例ではスライド部９に設ける一方の係合部６を、板バネを折曲して凸状に形成してこれをスライド部９に付設し、このバネ作用を有する係合部６をガイド溝５Ａのスライド路面に押圧付勢する構成とし、このバネ付勢の調整即ちバネ材の選定や折曲度合によって適度なスライド抵抗を生じさせており、また、スライド路面を形成する部材を凹設折曲して他方の係合部７を形成し、この凹部（係合部７）に係合部６を凹凸係合させることで、係合途中にあってはバネ付勢と共に吸い込み力が生じ、閉じ付勢が良好に生じるようにしている。

また、この凹部（係合部７）の周辺では傾斜面（底から隆起している部分）を形成し、これを乗り超えた後、凹部（係合部７）に凸部（係合部６）が落ち込み係合することでクリック保持が一層良好となるようにしている。

このように本実施例では、スライドガイド機構のスライド部９とガイド部５のガイド溝５Ａとに押圧付勢状態で凹凸係合する係合部６，７を形成するだけで良く、特に本実施例のようにガイド溝５Ａの適所に係合部７（凹部）を形成し、スライド部９に板バネを曲げて形成した凸状の係合部６を設けるだけで良いため、組み付けが容易で量産性も劣化せずにクリック機構８を組み付けることができる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例の閉塞状態での説明斜視図である。 本実施例の開放状態での説明斜視図である。 本実施例の作動説明図である。 本実施例の要部の説明分解斜視図である。 本実施例の閉塞状態の要部の説明斜視図である。 本実施例の開放状態の要部の説明斜視図である。 本実施例の要部の作動説明側断面図である。 本実施例の要部の作動説明正断面図である。

符号の説明

１ 第一部材（本体部）
２ 第二部材（開閉部）
３ ラック歯
４ 歯車
５ ガイド部
５Ａ ガイド溝部
６ 一方の係合部
７ 他方の係合部
８ クリック機構
９ スライド部
11 操作部
12 ディスプレイ部
13 第二ディスプレイ部
14 バネ材

Claims (3)

1. 第一部材に対して第二部材を相対的に起伏回動自在に設けて、この第一部材に第二部材を重合状態とした閉塞状態から開放回動して互いに伏面が露出する開放状態となるように開閉自在に構成したヒンジ装置であって、開放状態とした際に前記第一部材と前記第二部材とが連なる延設方向に沿ってラック歯を前記第一部材若しくは前記第二部材に設け、このラック歯に噛合し且つ前記開放回動に伴って回動する前記第二部材若しくは前記第一部材に伴って回動する歯車を前記第二部材若しくは前記第一部材に設け、この歯車の前記ラック歯に沿っての移動をガイドするガイド部を前記第一部材若しくは前記第二部材に設けて、前記第一部材に対して前記第二部材を開放回動した際、この開放回動に伴って前記第一部材に対して前記第二部材が前記連なる延設方向に移動するように構成したヒンジ装置において、前記歯車の前記ラック歯に沿っての移動に伴って移動する一方の係合部が、少なくとも前記閉塞状態及び前記開放状態で係合方向への押圧付勢によって他方の係合部に凹凸係合若しくは係合途中となるクリック機構を設けて、少なくとも前記閉塞状態及び前記開放状態で前記第一部材に対する前記第二部材の回動位置がクリック保持されると共に開放回動途中では前記クリック機構の前記係合方向への押圧付勢によって回動抵抗を生じるように構成し、前記ラック歯に沿って移動する前記歯車を回動自在に設けるスライド部が抜け止め係合しこのスライド部をスライドガイドすることで前記歯車の移動をガイドするように前記ガイド部を構成し、前記ラック歯と同方向に配設した前記ガイド部のガイド溝に前記スライド部を抜け止め状態にしてスライド移動自在に設け、このスライド部に前記ラック歯に噛合する前記歯車を回動自在に軸着する構成とし、前記スライド部に前記凹凸係合を付勢するバネ材で凸状に形成した前記一方の係合部を設けると共に、前記ガイド溝の溝底に前記閉塞状態及び前記開放状態で前記一方の係合部がスライド移動することで落ち込み凹凸係合若しくは凹凸係合途中となる前記他方の係合部を設け、前記一方の係合部を前記ガイド溝の溝底のスライド路面に圧接し、この圧接によって前記ガイド部のガイド溝に対して前記歯車と共に前記スライド部がスライド移動する際のスライド抵抗を生じさせて前記第一部材に対する前記第二部材の前記回動抵抗を生じさせるように前記クリック機構を構成したことを特徴とするヒンジ装置。
2. 本体部を前記第一部材若しくは前記第二部材とし、開閉部を前記第二部材若しくは前記第一部材とし、この本体部と開閉部とを前記請求項１記載のヒンジ装置によって枢着連結したことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器。
3. 前記本体部の上面に操作部を設け、前記開閉部の伏面にディスプレイ部を設け、前記本体部の前記開閉部側の上面に第二ディスプレイを設け、閉塞時に前記開閉部は前記操作部を重合隠蔽するが前記第二ディスプレイは重合隠蔽しない形状に設定し、前記第二部材を前記本体部に重合した前記閉塞状態から開放回動することで前記開閉部が前記本体部から離れる方向に移動して前記操作部を覆っていた開閉部が前記第二ディスプレイの上方に位置せずに第二ディスプレイをも露出させる位置で開放状態となり、閉塞状態でも開放状態でも常に第二ディスプレイが露出されているように構成したことを特徴とする請求項２記載のヒンジ装置を用いた電子機器。

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