JP4226828B2 - Hinge device and portable device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の回動位置においてクリック音を発生させることができるヒンジ装置及びそのヒンジ装置が用いられた携帯電話機等の携帯機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、携帯電話機に用いられるヒンジ装置は、第1、第2ヒンジ部材を有しており、第1、第2ヒンジ部材は、ヒンジ軸を介して互いに回動可能に連結されている。そして、第1、第2ヒンジ部材が携帯電話機の送話部と受話部とにそれぞれ回動不能に連結されることにより、送話部と受話部とがヒンジ装置を介して回動可能に連結されている。
【0003】
ところで、従来のヒンジ装置においては、第1、第2ヒンジ部材がコイルばね等の付勢手段によって互いに当接させられている。図11(A)、(B)は、従来のヒンジ装置における第1、第2ヒンジ部材の各当接面をそれぞれ示すものであり、第1ヒンジ部材1の当接面には、径方向に延びる断面略台形状の三つの凹部1a,1b,1cが周方向の所定の箇所にそれぞれ配置形成されている。一方、第2ヒンジ部材2の当接面には、二つの凸部2a,2bが形成されている。二つの凸部2a,2bは、ヒンジ装置が用いられている携帯電話機の送話部と受話部とを例えば閉位置に回動させると、図11(C)に示すように、凹部1a,1bにそれぞれ嵌まり込む。すると、凹部1a,1b及び凸部2a,2bの傾斜した各側面により、付勢手段の付勢力が第1、第2ヒンジ部材1,2を互いに逆方向へ回動させる回動付勢力に変換される。そして、その回動付勢力により、送話部と受話部とが高速で回動させられて勢いよく衝突する。その結果、クリック音が発生する。一方、送話部と受話部とを通話位置に回動させると、凸部2a,2bが凹部1c,1aにそれぞれ嵌り込み、送話部と受話部とが衝突する。それによって、クリック音が発生する(特開平7−11831号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のヒンジ装置においては、送話部及び受話部が閉位置又は通話位置に回動するときに、つまり凸部2a,2bが凹部1a,1b(1c,1a)に嵌合するときに、送話部と受話部とを付勢手段の付勢力に抗して低速で回動させると、送話部と受話部とは、単に接触するだけであり、勢いよく突き当たることがない。このため、クリック音が発生しないという問題があった。
【0005】
本出願人は、上記問題を解消することができるヒンジ装置を先に提案している(特開2001−152728号公報参照)。この先の提案に係るヒンジ装置においては、第1ヒンジ部材に可動部材が回動不能に、かつ移動可能に連結されており、この可動部材はコイルばね(付勢手段)によって第2ヒンジ部材に突き当てられている。可動部材と第2ヒンジ部材との各当接面には、凸部と凹部とがそれぞれ形成されている。凸部と凹部とは、送話部と受話部とが閉位置又は通話位置に回動すると、互いに嵌まり合ってコイルばねの付勢力を回動付勢力に変換する。また、第2ヒンジ部材と受話部とには、互いに嵌まり合う当接凸部と当接凹部とが形成されている。この当接凸部と当接凹部とが嵌まり合うことにより、第2ヒンジ部材が受話部に追随して回動するようになっている。ただし、当接凹部の周方向の幅は、当接凸部の周方向の幅より若干広くなっている。したがって、第2ヒンジ部材は、受話部に対し当接凹部と当接凸部との周方向における幅の差に相当する微小角度だけ相対回動可能になっている。
【0006】
このような構造を有するヒンジ装置では、受話部が閉位置又は通話位置に回動して凸部が凹部に嵌まり込むと、付勢手段の付勢力により第2ヒンジ部材が受話部に対し上記微小角度の分だけ回動させられる。この場合、第2ヒンジ部材は、送話部と受話部との回動速度に拘わらず、受話部に対して高速回動させられる。したがって、送話部と受話部とを低速で回動させたとしても、当接凸部と当接凹部との周方向の側面どうしは高速で衝突する。よって、クリック音が確実に発生する。
【0007】
しかし、先の提案に係るヒンジ装置においては、クリック音を発生させるための当接凹部と当接凸部との一方がヒンジ部材に設けられ、他方が受話部に設けられているため、実際にクリック音が発生するか否かは、ヒンジ装置を携帯電話機に組み込んでみなければ分からず、クリック音が発生しなかったり、クリック音が発生したとしても、小さいクリック音しか発生しないという問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ヒンジ装置自体でクリック音を発生させることができるヒンジ装置を提供することを目的としている。そのような目的を達成するために、第1の発明は、互いに回動可能に連結された第1及び第2ヒンジ部材と、この第1及び第2ヒンジ部材間にそれらの回動軸線を中心として回動可能に配置された打撃部材と、上記第1ヒンジ部材が上記第2ヒンジ部材に対し所定の第1回動位置まで一方向へ回動したときに、上記打撃部材を上記一方向へ回動付勢する第1回動付勢手段とを備え、上記第1ヒンジ部材及び上記打撃部材には、上記第1ヒンジ部材が上記一方向へ回動したときに互いに当接して上記打撃部材を上記第1ヒンジ部材と共に他方向へ回動させる第1、第2当接部が設けられるとともに、上記第1ヒンジ部材が上記第1回動位置に達して上記打撃部材が上記第1回動付勢手段によって上記一方向へ回動させられたときに互いに当接する第1、第2打撃部が設けられていることを特徴としている。
この場合、上記打撃部材がその回動軸線方向へ移動可能とされており、上記第1回動付勢手段が、上記打撃部材を上記第1ヒンジ部材側から上記第2ヒンジ部材側へ付勢して上記第2ヒンジ部材に当接させる付勢部材と、上記第2ヒンジ部材と上記打撃部材との当接面にそれぞれ形成され、上記第1ヒンジ部材が上記第1回動位置に達したときに、上記付勢手段の付勢力を、上記打撃部材を上記一方向へ回動付勢する回動付勢力に変換する第1、第2カム部とを有していることが望ましい。
上記第1ヒンジ部材が上記第2ヒンジ部材に対して所定の第2回動位置まで他方向へ回動したときに、上記打撃部材を上記他方向へ回動付勢する第2回動付勢手段をさらに備え、上記第1ヒンジ部材及び上記打撃部材には、上記第1ヒンジ部材が上記他方向へ回動したときに互いに当接して上記打撃部材を上記第1ヒンジ部材と共に他方向へ回動させる第3、第4当接部が設けられるとともに、上記第1ヒンジ部材が上記第2回動位置に達して上記打撃部材が上記第2回動付勢手段によって上記他方向へ回動させられたときに互いに当接する第第3、第4打撃部が設けられていることが望ましい。
上記第1ヒンジ部材と上記打撃部材とのいずれか一方には、当接凹部が形成され、他方には周方向の幅が上記当接凹部の周方向の幅より狭く、上記当接凹部に周方向における幅の差の分だけ周方向へ相対移動可能に嵌まり込むことにより、同幅の差の分だけ上記第1ヒンジ部材と上記打撃部材との間の回動を許容する当接凸部が形成され、上記当接凹部の周方向における一側面が上記第1当接部及び上記第3打撃部とされ、上記当接凸部の周方向における一側面が上記第2当接部及び第4打撃部とされ、上記当接凹部の周方向における他側面が上記第3当接部及び上記第1打撃部とされ、上記当接凸部の周方向における他側面が上記第4当接部及び上記第2打撃部とされていることが望ましい。
上記打撃部材がその回動軸線方向へ移動可能とされており、上記第1回動付勢手段が、上記打撃部材を上記第1ヒンジ部材側から上記第2ヒンジ部材側へ付勢して上記第2ヒンジ部材に当接させる付勢部材と、上記第2ヒンジ部材と上記打撃部材との当接面にそれぞれ形成され、上記第1ヒンジ部材が上記第1回動位置に達したときに、上記付勢部材の付勢力を、上記打撃部材を上記一方向へ回動付勢する回動付勢力に変換する第1、第2カム部とを有し、上記第2回動付勢手段が、上記付勢手段と、上記第2ヒンジ部材と上記打撃部材との当接面にそれぞれ形成され、上記第1ヒンジ部材が上記第2回動位置に達したときに、上記付勢部材の付勢力を、上記打撃部材を上記他方向へ回動付勢する回動付勢力に変換する第3、第4カム部とを有していることが望ましい。
上記第2ヒンジ部材と上記打撃部材との当接面の一方には、一対の凸部が周方向に180°離れて設けられ、他方には一対の凹部が周方向に180°離れて設けられ、上記凸部の周方向における一側部と他側部とがそれぞれ上記第1、第3カム部とされ、上記凹部の周方向おける一側部と他側部とがそれぞれ上記第2、第4カム部とされていることが望ましい。
上記凸部が上記第2ヒンジ部材に凸球面状に形成されていることが望ましい。上記凸部が上記第2ヒンジ部材と別体に形成された球体の一部によって構成されていることが望ましい。
上記第2ヒンジ部材が樹脂によって構成され、上記球体及び上記打撃部材が上記第2ヒンジ部材を構成する樹脂より硬度の高い材質によって構成されていることが望ましい。
上記第1ヒンジ部材が、上記第2ヒンジ部材側と逆側の一端部に底部を有し、他端部が開口した筒体として形成され、この第1ヒンジ部材の内部に、上記付勢部材と上記打撃部材とが底部側から順次挿入され、上記第1ヒンジ部材の内周面と上記打撃部材の外周面との一方に上記当接凹部が形成され、他方に上記当接凸部が形成されていることが望ましい。
また、第2の発明は、第1、第2機器本体がヒンジ装置を介して回動可能に連結されてなる携帯機器において、上記ヒンジ装置として請求項1〜10のいずれかに記載のヒンジ装置が用いられ、上記第1、第2機器本体に上記ヒンジ装置の第1、第2ヒンジ部材がそれぞれ回動不能に連結されていることを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図1〜図10を参照して説明する。
図1〜図3は、この発明に係る携帯電話機(携帯機器)Aを示すものであり、携帯電話機Aは、送話部(第1機器本体)Bと受話部(第2機器本体)Cとを備えている。送話部Bの受話部C側の端部における左右両側部には、連結筒部B1,B1が形成され、中央部にはケーブル挿通部B2が形成されている。受話部Cの送話部B側の端部には、連結筒部C1,C1が形成されている。各連結筒部C1は、連結筒部B1とケーブル挿通部B2との間に挿入されている。そして、図4に示すように、隣接する連結筒部B1,C1がこの発明に係るヒンジ装置10によりその軸線(=連結筒部B1,C1の軸線)を中心として回動可能に連結されている。これにより、送話部Bと受話部Cとが、ヒンジ装置10を介して回動可能に連結されている。送話部Bと受話部Cとの回動範囲は、それらの前面Bf,Cfどうしが互いに突き当たった図2に示す閉位置と、前面Bf,Cfどうしのなす角度が約160°である図3に示す通話位置との間に制限されている。なお、ケーブル挿通部B2には、送話部Bと受話部Cとを電気的に接続するケーブル(図示せず)が挿通されている。
【0010】
携帯電話機Aに用いられるヒンジ装置10は、図4〜図8に示すように、第1ヒンジ部材20、第2ヒンジ部材30、ヒンジ軸40、打撃部材50及びコイルばね(付勢手段)60を備えている。
【0011】
第1ヒンジ部材20は、比較的硬質の樹脂又は金属からなるものであり、円筒部21と、この円筒部21の一端部にこれと一体に形成された底部22とを有している。図9に示すように、円筒部21の内周面には、一対の幅広当接凹部(当接凹部)23,23が周方向に180°離れて形成されるとともに、一対の幅狭当接凹部(当接凹部)24,24が周方向に180°離れ、かつ幅広当接凹部23に対して周方向に90°離れて形成されている。幅狭当接凹部24の周方向の幅は、幅広当接凹部23の幅より若干狭くなっているが、同一幅にしてもよい。また、一対の幅広当接凹部23,23と一対の幅狭当接凹部24,24とのいずれか一方の一対だけを形成してもよい。幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24は、第1ヒンジ部材20の全長にわたって延びている。底部22の中央部には、これを貫通する貫通孔22aが形成されている。
【0012】
第2ヒンジ部材30は、比較的硬質の樹脂を成形してなるものであり、図4〜図8に示すように、中実の円柱状をなす基部31と、この基部31の一端面にこれと一体に形成された円筒状をなす連結固定部32とを有している。基部31と連結固定部32とは、互いの軸線を一致させて形成されている。基部31の中央部には、その軸線上を一端面から他端面まで貫通する挿通孔31aが形成されている。この挿通孔31aの連結固定部32側の開口部には、テーパ孔部31bが形成されている。一方、連結固定部32の先端部には、環状突出部32aが形成されている。この環状突出部32aの基端側(基部31側)の端面32bは、第2ヒンジ部材30の軸線と直交する平面になっている。環状突出部32aの外周面の先端部には、先端側から基端側へ向かうにしたがって大径になるテーパ部32cが形成されている。このテーパ部32cの小径側端部の外径は、環状突出部32aを除く連結固定部32の外径より若干小径になっている。また、連結固定部32には、その軸線上を横断するとともに、その先端から基端まで延びるスリット32dが形成されている。このスリット32dが形成されることにより、環状突出部32aが拡縮径可能になっている。
【0013】
第1ヒンジ部材20と第2ヒンジ部材30とは、互いの軸線を一致させ、かつ筒部21の開口側端部と基部31の連結固定部32側と逆側の端部とを対向させた状態で配置されている。そして、第1ヒンジ部材20と第2ヒンジ部材30とは、ヒンジ軸40により回動可能に連結されている。
【0014】
図4、図5、図7及び図8に示すように、ヒンジ軸40は、互いの軸線を一致させて一端側から他端側へ向かって順次形成された頭部41、大径部42、中径部43、小径部44及び加締め部45を有している。頭部41、大径部42、中径部43、小径部44及び加締め部45は、いずれも断面円形に形成されており、その順に小径になっている。ヒンジ軸40の頭部41は、第1ヒンジ部材20の底部22の外側の端面に突き当たっており、大径部42は貫通孔22aを第1ヒンジ部材20の開口部側へ向かって回動可能に貫通している。ヒンジ軸40の小径部44は、第2ヒンジ部材30の挿通孔31aの内径とほぼ同一の外径を有しており、挿通孔31aに回動可能に挿入されている。加締め部45の先端部は、挿通孔31aから突出しており、その突出した先端部がテーパ孔部31bに対応した形状に加締められることにより、環状部46(図5参照)が形成されている。この環状部46と中径部43の先端面43aとによって第2ヒンジ部材30の基部31が挟持されている。これにより、第2ヒンジ部材30がヒンジ軸40に位置固定されている。その結果、第1ヒンジ部材20が頭部41と第2ヒンジ部材30とによってヒンジ軸40から抜け止めされ、第1、第2ヒンジ部材20,30がヒンジ軸40を介して回動可能に連結されている。なお、頭部41の大径部42側の端面から中径部43の先端面43aまでの長さは、第1ヒンジ部材20の全長より僅かに長くなっており、その差の分だけ第1ヒンジ部材20と第2ヒンジ部材30との間には若干の隙間が形成されている。
【0015】
図4に示すように、第1ヒンジ部材20は、その先端部を除く部分が送話部Bの連結筒部B1に回動不能に嵌合されており、先端部が受話部Cの連結筒部C1に回動可能に嵌合されている。これにより、送話部Bと受話部Cとが回動可能に連結されている。しかも、第1ヒンジ部材20は、送話部Bと一体に回動するようになっている。一方、第2ヒンジ部材30の基部31は、受話部Cの連結筒部C1に回動不能に嵌合されている。したがって、第2ヒンジ部材30は、受話部Cと一体に回動する。このように、第1、第2ヒンジ部材20,30が送話部B及び受話部Cとそれぞれ一体に回動するので、以下においては送話部B及び受話部Cが閉位置に回動したときの第1、第2ヒンジ部材20,30の回動位置も閉位置と称し、送話部B及び受話部Cが通話位置に回動したときの第1、第2ヒンジ部材20,30の回動位置も通話位置と称する。
【0016】
図4及び図5に示すように、第1ヒンジ部材20の筒部21には、その底部22側から開口部側へ向かってコイルばね60及び打撃部材50が順次挿入されている。コイルばね60は、その一端が底部22に突き当たり、他端が打撃部材50に突き当たることにより、打撃部材50を第1ヒンジ部材20側から第2ヒンジ部材30側へ向かって付勢している。
【0017】
打撃部材50は、第2ヒンジ部材30を構成する樹脂より硬度の高い材質、例えば鋼等の金属、セラミック等からなるものであり、図7〜図9に示すように、外径が第1ヒンジ部材20の円筒部21の内径より若干小径である円板状の本体部51を有している。この本体部51の中央部には、貫通孔51aが形成されており、この貫通孔51aには、ヒンジ軸40の中径部43が回動可能に、かつ軸線方向へ移動可能に挿通されている。本体部51の外周面には、一対の幅広当接凸部(当接凸部)52,52と、一対の幅狭当接凸部(当接凸部)53,53とが一体に形成されている。一対の幅広当接凸部52,52は、本体部51の周方向に180°離れて配置されている。一対の幅狭当接凸部53,53は、本体部51の周方向に180°離れ、かつ幅広当接凸部52に対して90°離れて配置されている。
【0018】
幅広当接凸部52と幅狭当接凸部53とは、第1ヒンジ部材20の幅広当接凹部23と幅狭当接凹部24とにそれぞれ回動可能に、かつ第1ヒンジ部材20の軸線方向へ移動可能に嵌合している。ここで、幅広当接凸部52及び幅狭当接凸部53の周方向の幅は、幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24の周方向の幅よりそれぞれ狭くなっており、幅広当接凸部52と幅広当接凹部23との幅の差と、幅狭当接凸部53と幅狭当接凹部24との幅の差とは、等しくなっている。したがって、それらの幅の差をΔWとすると、打撃部材50は、第1ヒンジ部材20に対して幅の差ΔWに相当する角度分だけ回動可能である。よって、第1ヒンジ部材20が第2ヒンジ部材30に対して相対的に図9の矢印A方向(通話位置側から閉位置側へ向かう方向。以下、閉方向という。)又は矢印B方向(閉位置側から通話位置側へ向かう方向。以下、開方向という。)へ回動すると、打撃部材50は、最大でもΔWの分だけ第1ヒンジ部材20に対してその回動方向と逆方向へ相対的に回動した後、幅広当接凸部52の側面52a(52b)に幅広当接凹部23の側面23a(23b)が突き当たるとともに、幅狭当接凸部53の側面53a(53b)に幅狭当接凹部24の側面24a(24b)が突き当たることにより、第1ヒンジ部材20と一緒に回動することになる。これから明かなように、この実施の形態では、幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24の一側面23a,24aが第1当接部に、幅広当接凸部52及び幅狭当接凸部53の一側面52a,53aが第2当接部に、幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24の他側面23b,24bが第3当接部に、幅広当接凸部52及び幅狭当接凸部53の他側面52b,53bが第4当接部になっている。
なお、幅広当接凸部52及び幅狭当接凸部53については、幅広当接凹部23と幅狭当接凹部24とのいずれか一方だけが形成される場合には、対応する一方だけが形成される。
【0019】
図5に示すように、第2ヒンジ部材30の基部31の打撃部材50との対向面には、一対の支持凹部31c,31cが第2ヒンジ部材30の軸線を中心として周方向へ180°離れて配置形成されている。支持凹部31c,31cには、球体(凸部)71,72がそれぞれの一部を打撃部材50側に突出させた状態で嵌合固定されている。球体71,72は、第2ヒンジ部材30を構成する樹脂より硬度の高い材質、例えば、鋼等の金属又はセラミック等によって構成されている。球体71,72は、例えばインサート成形法により第2ヒンジ部材30を成形すると同時に第2ヒンジ部材30に固定することができる。すなわち、第2ヒンジ部材30を成形する際には、それを成形するための金型(図示せず)内の所定の箇所に球体71,72を予めセットしておく。そして、金型内に溶融樹脂を充填する。これにより、第2ヒンジ部材30を成形すると同時に球体71,72を第2ヒンジ部材30に固定することができる。
【0020】
図4、図5、図8及び図9に示すように、打撃部材50の第2ヒンジ部材30との対向面には、軸線をヒンジ装置10の軸線(=第1、第2ヒンジ部材20,30及び打撃部材50の各軸線)と平行にした一対の凹部54,55が形成されている。この一対の凹部54,55は、同一形状、同一寸法を有しており、底部側に形成された断面円形のストレート孔部54a,55aと、開口部側に形成され、底部側から開口部側へ向かうにしたがって拡径する拡径部54b,55bとから構成されている。拡径部54b,55bは、外側に膨出する凸曲面によって形成され、一端がストレート孔部54a,55aの内周面に滑らかに接し、他端が打撃部材50の第2ヒンジ部材30との対向面に滑らかに接している。拡径部54b,55bの最大径(打撃部材50の第2ヒンジ部材30との対向面における拡径部54b,55bの直径)は、球体71,72の外径より大径に設定され、拡径部54b,55bの最小径(=ストレート孔部54aの内径)は球体71,72の外径より小径に設定されている。拡径部54b,55bは、凹曲面によって形成してもよく、あるいは母線がストレートな線であるテーパ面によって形成してもよい。
【0021】
一対の凹部54,55は、打撃部材50の軸線(=第1、第2ヒンジ部材20,30の軸線)を中心とする円周上に周方向へ180°離れて配置されている。一対の凹部54,55が配置された円周は、一対の球体71,72が配置された円周と同一の直径を有している。したがって、第1、第2ヒンジ部材20,30が所定の回動位置に回動すると、球体71,72が凹部54,55を区画する底面に接触する。ここで、所定の回動位置とは、閉位置と通話位置とであり、第1、第2ヒンジ部材20,30が閉位置に位置すると、球体71,72は、図9において実線で示すように、拡径部54b,55bにそれぞれ接触し、第1、第2ヒンジ部材20,30が通話位置に位置すると、球体71,72は、図9において想像線で示すように、拡径部55b,54bにそれぞれ接触する。
【0022】
すなわち、第1、第2ヒンジ部材20,30が通話位置側から閉位置側へ回動して、閉位置又はその直前まで回動すると、図9及び図10において実線で示すように、球体71,72の矢印A方向前方側に位置する一側部(第1カム部)71a,72aが拡径部54b,55bの矢印A方向前方側に位置する一側部(第2カム部)54c,55cに接触する。この結果、打撃部材50を第2ヒンジ部材30側へ付勢するコイルばね60の付勢力が、球体71,72を矢印B方向へ回動付勢するとともに、打撃部材50を矢印A方向へ回動付勢する回動付勢力に変換される。この回動付勢力により、打撃部材50が第1ヒンジ部材20に対して矢印A方向へ高速で回動させられる。すると、幅広当接凸部52の側面52bが幅広当接凹部23の側面23bに、幅狭当接凸部53の側面53bが幅狭当接凹部24の側面24bにそれぞれ突き当たる。その結果、クリック音が発生する。しかも、側面52b,53bが側面23b,24bにそれぞれ突き当たった状態では、第1ヒンジ部材20が打撃部材50を介して矢印A方向へ回動付勢されるとともに、第2ヒンジ部材30が球体71,72を介して矢印B方向へ回動付勢される。これにより、送話部B及び受話部Cが閉位置に維持される。これから明かなように、コイルばね60、球体71,72の側部71a,72a及び凹部54,55の側部54c,55cによって第1回動付勢手段が構成されている。また、幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24の各側面23b,24bによって第1打撃部が構成され、幅広当接凸部52及び幅狭当接凸部53の各側面52b,53bによって第2打撃部が構成されている。
【0023】
一方、第1ヒンジ部材20が閉位置から矢印B方向へ、第2ヒンジ部材30が閉位置から矢印A方向へそれぞれ回動して両者が通話位置又はその直前まで回動すると、図9及び図10において想像線で示すように、球体71,72の矢印B方向前方側(矢印A方向後方側)に位置する他側部(第3カム部)71b,72bが拡径部55b,54bの矢印B方向前方側に位置する他側部(第4カム部)55d,54dにそれぞれ接触する。この結果、コイルばね60の付勢力が、球体71,72を矢印A方向へ回動付勢するとともに、打撃部材50を矢印B方向へ回動付勢する回動付勢力に変換される。この回動付勢力により、打撃部材50が第1ヒンジ部材20に対して矢印B方向へ高速で回動させられる。すると、幅広当接凸部52の側面52aが幅広当接凹部23の側面23aに、幅狭当接凸部53の側面53aが幅狭当接凹部24の側面24aにそれぞれ突き当たる。その結果、クリック音が発生する。しかも、側面52a,53aが側面23a,24aに突き当たった状態では、第1ヒンジ部材20が打撃部材50を介して矢印B方向へ回動付勢されるとともに、第2ヒンジ部材30が球体71,72を介して矢印A方向へ回動付勢される。これにより、送話部B及び受話部Cが通話位置に維持される。これから明らかなように、コイルばね60、球体71,72の側部71b,72b及び凹部54,55の側部54d,55dによって第2回動付勢手段が構成されている。また、幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24の各側面23a,24aによって第3打撃部が構成され、幅広当接凸部52及び幅狭当接凸部53の各側面52a,53aによって第4打撃部が構成されている。
【0024】
上記構成のヒンジ装置10を用いて携帯電話機Aの送話部Bと受話部Cとを回動可能に連結する場合には、図4に示すように、第1ヒンジ部材20の基端側部分を連結筒部B1に回動不能に嵌合させるとともに、第1ヒンジ部材20の先端部を連結筒部C1に回動可能に嵌合させる。これにより、送話部Bと受話部Cとを第1ヒンジ部材20を介して回動可能に連結する。また、第2ヒンジ部材30の基部31を連結筒部C1に回動不能に嵌合させるとともに、連結固定部32の環状突出部32aを、連結筒部C1の内周面に環状に形成された固定突出部C2の内部に挿通する。このとき、環状突出部32aの外径は、固定突出部C2の内径より大径になっているが、環状突出部32aは、スリット32dが形成されることによって縮径可能であり、固定突出部C2を通り抜けることができる。環状突出部32aが固定突出部C2を通り抜けると、第2ヒンジ部材30の基部31と環状突出部32aの端面32bとが、固定突出部C2の両端面にほぼ接触する。これにより、第2ヒンジ部材30が受話部Cの連結筒部C1に位置固定され、ひいてはヒンジ装置10全体が位置固定される。この結果、送話部Bと受話部Cとがヒンジ装置10を介して回動可能に連結される。
【0025】
送話部Bと受話部Cとがヒンジ装置10によって回動可能に連結された携帯電話機Aにおいて、いま、第1ヒンジ部材20と打撃部材50とが図9に示す状態になっており、受話部Cが閉位置と通話位置との間に位置しているものとする。この状態において、仮に送話部Bを固定し、受話部Cを閉位置側(図9の矢印B方向)へ回動させたものとする。すると、球体71,72がコイルばね60の付勢力により打撃部材50の第2ヒンジ部材30との対向面に突き当たっているので、それらの間に生じる摩擦抵抗により打撃部材50が第2ヒンジ部材30とともに同方向へ回動させられる。そして、幅広当接凸部52及び幅狭当接凸部53の側面52a,53aが幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24の側面23a,24aにそれぞれ突き当たると、打撃部材50はそれ以上矢印B方向へ回動することができなくなり、第1ヒンジ部材20に位置固定される。換言すると、打撃部材50は、第2ヒンジ部材30に対し第1ヒンジ部材20と共に矢印A方向へ相対的に回動する。打撃部材50が第1ヒンジ部材20に位置固定された後は、球体71,72が打撃部材50の第2ヒンジ部材30との対向面上を摺接する。このとき、球体71,72及び打撃部材50が、第2ヒンジ部材30を構成する樹脂より硬度の高い金属、セラミック等によって構成されているので、球体71,72及び打撃部材50が早期に摩耗するのを防止することができる。
【0026】
受話部Cが閉位置又はその直前まで回動すると、球体71、72の側部71a,72aが凹部54,55の側部54c,55cに接触する。すると、コイルばね60の付勢力により、打撃部材50が図9の矢印A方向へ回動付勢され、第1ヒンジ部材20に対して同方向へ高速で回動させられる。打撃部材50が上記幅の差ΔWの分だけ同方向へ回動すると、幅広当接凸部52及び幅狭当接凸部53の側面52b,53bが幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24の側面23b、24bにそれぞれ突き当たる。これによって、クリック音が発生する。側面23b,24bと側面52b,53bとが突き当たった状態においては、送話部Bが打撃部材50及び第1ヒンジ部材20を介して矢印A方向へ回動付勢され、受話部Cが球体71,72及び第2ヒンジ部材30を介して矢印B方向へ回動付勢される。この結果、送話部Bと受話部Cとが閉位置に維持される。
【0027】
送話部Bを閉位置に固定した状態で受話部Cを閉位置から通話位置側(図9の矢印A方向)へ回動させると、それに伴って第2ヒンジ部材30が図9の矢印A方向へ回動し、球体71,72が同方向へ回動する。すると、球体71,72と凹部54,55の拡径部54b,55bとの間に作用する摩擦抵抗により、打撃部材50が矢印A方向へ押される。ところが、このときには側面23b,24bが側面52b,53bにそれぞれ突き当たっているので、打撃部材50は第1ヒンジ部材20に位置固定されている。換言すれば、打撃部材50は、第2ヒンジ部材30に対し第1ヒンジ部材20と共に矢印B方向へ相対的に回動する。したがって、第2ヒンジ部材30が矢印A方向へ回動すると、それに伴って球体71,72が打撃部材50上を摺接する。勿論、これによって球体71,72及び打撃部材50が早期に摩耗することがないのは上記のとおりである。
【0028】
受話部Cが通話位置又はその直前まで回動すると、図9及び図10において想像線で示すように、球体71、72の側部71b,72bが凹部55,54の側部55d,54dにそれぞれ接触する。すると、コイルばね60の付勢力により、打撃部材50が図9の矢印B方向へ回動付勢され、第1ヒンジ部材20に対して同方向へ高速で回動する。そして、打撃部材50が上記幅の差ΔWの分だけ同方向へ回動すると、幅広当接凸部52及び幅広当接凹部23の側面52a,53aが幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24の側面23a,24aにそれぞれ突き当たる。これによって、クリック音が発生する。側面23a,24aが側面52a,53aに突き当たった状態においては、送話部Bが打撃部材50及び第1ヒンジ部材20を介して矢印B方向へ回動付勢され、受話部Cが球体71,72及び第2ヒンジ部材30を介して矢印A方向へ回動付勢される。この結果、送話部Bと受話部Cとが通話位置に維持される。
【0029】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態では、この発明に係るヒンジ装置10を携帯電話機Aに用いているが、ヒンジ装置10はノート型パソコン等の他の携帯機器にも用いることができる。
また、上記の実施の形態においては、第1ヒンジ部材20の内周面に幅広当接凹部23及び幅狭当接凹部24を形成し、打撃部材50の外周面に幅広当接凸部52及び幅狭当接凸部53を形成しているが、第1ヒンジ部材20の内周面に幅広当接凸部及び幅狭当接凸部を形成し、打撃部材50の外周面に幅広当接凹部及び幅狭当接凹部を形成してもよい。
さらに、第2ヒンジ部材30に一対の球体71,72を設け、打撃部材50に一対の凹部54,55を設けているが、第2ヒンジ部材30に一対の凹部を設け、打撃部材50に一対の球体を設けてもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、例えば携帯電話機において受話部を閉位置又は通話位置に低速で回動させたとしても確実にクリック音を発生させることができ、しかもヒンジ装置を携帯電話機等の携帯機器に組み込む前にクリック音が発生するか否かを確認することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る携帯機器の一実施の形態たる携帯電話機の送話部と受話部とを通話位置に回動させた状態で示す一部省略平面図である。
【図2】同携帯電話機の送話部と受話部とを閉位置に回動させた状態で示す側面図である。
【図3】同携帯電話機の送話部と受話部とを通話位置に回動させた状態で示す一部省略側面図である。
【図4】図1のX円部の拡大断面図である。
【図5】同携帯電話機に用いられたこの発明に係るヒンジ装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図6】同ヒンジ装置の斜視図である。
【図7】同ヒンジ装置の分解斜視図である。
【図8】同ヒンジ装置の図7と逆側から見た分解斜視図である。
【図9】図5のX−X線に沿う拡大断面図である。
【図10】図9のX−X線に沿う拡大断面図である。
【図11】従来のヒンジ装置における一対のヒンジ部材の関係を示す図であって、図11(A),(B)は一対のヒンジ部材の対向面をそれぞれ示す平面図、図11(C)は一対のヒンジ部材を対向させた状態で示す図11(A)のC−C線に沿う断面図である。
【符号の説明】
A 携帯電話機(携帯機器)
B 送話部(第1機器本体)
C 受話部(第2機器本体)
10 ヒンジ装置
20 第1ヒンジ部材
23 幅広当接凹部(当接凹部)
23a 側面(第1当接部、第3打撃部)
23b 側面(第3当接部、第1打撃部)
24 幅狭当接凹部(当接凹部)
24a 側面(第1当接部、第3打撃部)
24b 側面(第3当接部、第1打撃部)
30 第2ヒンジ部材
40 ヒンジ軸
50 打撃部材
52 幅広当接凸部(当接凸部)
52a 側面(第2当接部、第4打撃部)
52b 側面(第4当接部、第2打撃部)
53 幅狭当接凸部(当接凸部)
53a 側面(第2当接部、第4打撃部)
53b 側面(第4当接部、第2打撃部)
54 凹部
54c 側部(第2カム部)
54d 側部(第4カム部)
55 凹部
55c 側部(第2カム部)
55d 側部(第4カム部)
60 コイルばね(付勢手段)
71 球体(凸部)
71a 側部(第1カム部)
71b 側部(第3カム部)
72 球体(凸部)
72a 側部(第1カム部)
72b 側部(第3カム部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hinge device capable of generating a click sound at a predetermined rotation position and a portable device such as a mobile phone using the hinge device.
[0002]
[Prior art]
Generally, a hinge device used in a mobile phone has first and second hinge members, and the first and second hinge members are connected to each other via a hinge shaft so as to be rotatable. The first and second hinge members are non-rotatably connected to the transmitter and receiver of the mobile phone, respectively, so that the transmitter and receiver are rotatably connected via the hinge device. Has been.
[0003]
Incidentally, in the conventional hinge device, the first and second hinge members are brought into contact with each other by a biasing means such as a coil spring. 11 (A) and 11 (B) show the contact surfaces of the first and second hinge members in the conventional hinge device, respectively. The contact surfaces of the first hinge member 1 are arranged in the radial direction. Three recessed
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional hinge device, when the transmitter and receiver are turned to the closed position or the call position, that is, when the
[0005]
The present applicant has previously proposed a hinge device that can solve the above problems (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-152728). In the hinge device according to the previous proposal, the movable member is connected to the first hinge member so as not to be rotatable and movable, and the movable member is pushed against the second hinge member by a coil spring (biasing means). It has been applied. A convex portion and a concave portion are formed on each contact surface of the movable member and the second hinge member, respectively. The convex portion and the concave portion are fitted to each other when the transmitting portion and the receiving portion are rotated to the closed position or the call position, and convert the urging force of the coil spring into the rotating urging force. Further, the second hinge member and the receiving part are formed with a contact convex part and a contact concave part that fit into each other. By fitting the contact convex portion and the contact concave portion, the second hinge member rotates following the receiving portion. However, the circumferential width of the contact recess is slightly wider than the circumferential width of the contact protrusion. Therefore, the second hinge member can be relatively rotated by a minute angle corresponding to the difference in width in the circumferential direction between the contact concave portion and the contact convex portion with respect to the receiving portion.
[0006]
In the hinge device having such a structure, when the receiving part rotates to the closed position or the talking position and the convex part fits into the concave part, the second hinge member is moved relative to the receiving part by the urging force of the urging means. It can be rotated by a minute angle. In this case, the second hinge member is rotated at a high speed with respect to the reception unit regardless of the rotation speed of the transmission unit and the reception unit. Therefore, even if the transmitting part and the receiving part are rotated at a low speed, the side surfaces in the circumferential direction of the contact convex part and the contact concave part collide at high speed. Therefore, a click sound is reliably generated.
[0007]
However, in the hinge device according to the previous proposal, one of the contact concave portion and the contact convex portion for generating the click sound is provided on the hinge member, and the other is provided on the receiving portion. Whether the click sound is generated or not is not known unless the hinge device is incorporated into the mobile phone, and there is a problem that even if the click sound does not occur or even if the click sound occurs, only a small click sound is generated. It was.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a hinge device that can generate a click sound by the hinge device itself. In order to achieve such an object, the first invention is characterized in that a first and a second hinge member rotatably connected to each other, and a rotation axis line between the first and second hinge members. And when the first hinge member is rotated in one direction to a predetermined first rotation position with respect to the second hinge member, the striking member is moved in the one direction. A first rotation urging means for urging the rotation, and the first hinge member and the striking member abut against each other when the first hinge member rotates in the one direction, and the striking member. First and second abutting portions are provided for rotating the first and second hinge members together with the first hinge member, and the first hinge member reaches the first rotation position and the striking member is moved to the first rotation. When they are rotated in the one direction by the biasing means, they abut against each other. First, second striking part is characterized by being provided.
In this case, the striking member is movable in the rotation axis direction, and the first rotation biasing means biases the striking member from the first hinge member side to the second hinge member side. And a biasing member to be brought into contact with the second hinge member, and a contact surface between the second hinge member and the striking member, and the first hinge member has reached the first rotation position. Sometimes, it is desirable to have first and second cam portions that convert the urging force of the urging means into a rotation urging force that urges the striking member in the one direction.
When the first hinge member rotates in the other direction up to a predetermined second rotation position with respect to the second hinge member, a second rotation bias that biases the striking member in the other direction. The first hinge member and the striking member further come into contact with each other when the first hinge member rotates in the other direction so that the striking member rotates in the other direction together with the first hinge member. Third and fourth contact portions to be moved are provided, the first hinge member reaches the second rotation position, and the striking member is rotated in the other direction by the second rotation urging means. It is desirable that third and fourth striking portions that come into contact with each other when provided are provided.
Either one of the first hinge member and the striking member has a contact recess, and the other has a circumferential width narrower than the circumferential width of the contact recess, and surrounds the contact recess. Abutment convex portion that allows rotation between the first hinge member and the striking member by an amount corresponding to the difference in the width by being fitted so as to be relatively movable in the circumferential direction by the difference in the width in the direction. The one side surface in the circumferential direction of the contact concave portion is the first contact portion and the third hitting portion, and the one side surface in the circumferential direction of the contact convex portion is the second contact portion and the second strike portion. The other impact surface in the circumferential direction of the contact recess is the third contact portion and the first impact portion, and the other impact surface in the circumferential direction of the contact projection is the fourth contact portion. And it is desirable to be the said 2nd hit | damage part.
The striking member is movable in the rotation axis direction, and the first rotation biasing means biases the striking member from the first hinge member side to the second hinge member side, and An urging member to be brought into contact with the second hinge member, and a contact surface between the second hinge member and the striking member, respectively, and when the first hinge member reaches the first rotation position, A first cam portion and a second cam portion for converting a biasing force of the biasing member into a pivoting biasing force for biasing the striking member in the one direction; Formed on the contact surfaces of the biasing means, the second hinge member and the striking member, respectively, and when the first hinge member reaches the second rotation position, the biasing member is biased. Third and fourth cam portions that convert the force into a rotation biasing force that biases the striking member in the other direction. It is desirable to have.
One of the contact surfaces of the second hinge member and the striking member is provided with a pair of convex portions 180 degrees apart in the circumferential direction, and the other is provided with a pair of concave portions 180 degrees apart in the circumferential direction. The one side portion and the other side portion in the circumferential direction of the convex portion are the first and third cam portions, respectively, and the one side portion and the other side portion in the circumferential direction of the concave portion are the second and second sides, respectively. It is desirable to have 4 cam parts.
It is desirable that the convex portion is formed in a convex spherical shape on the second hinge member. It is desirable that the convex portion is constituted by a part of a sphere formed separately from the second hinge member.
The second hinge member is preferably made of resin, and the sphere and the striking member are preferably made of a material having a higher hardness than the resin constituting the second hinge member.
The first hinge member is formed as a cylindrical body having a bottom portion at one end opposite to the second hinge member side and having the other end opened, and the biasing member is formed inside the first hinge member. And the striking member are sequentially inserted from the bottom side, the abutting concave portion is formed on one of the inner peripheral surface of the first hinge member and the outer peripheral surface of the striking member, and the abutting convex portion is formed on the other side. It is desirable that
Moreover, 2nd invention is a portable apparatus with which the 1st, 2nd apparatus main body is rotatably connected via a hinge apparatus, The hinge apparatus in any one of Claims 1-10 as said hinge apparatus And the first and second hinge members of the hinge device are connected to the first and second device main bodies in a non-rotatable manner, respectively.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
1 to 3 show a mobile phone (mobile device) A according to the present invention. The mobile phone A includes a transmitter (first device main body) B and a receiver (second device main body) C. It has. Connecting cylinders B1 and B1 are formed on the left and right sides at the end of the transmitter B on the receiver C side, and a cable insertion part B2 is formed in the center. Connection cylinder portions C1 and C1 are formed at the end of the receiving portion C on the transmitting portion B side. Each connecting cylinder part C1 is inserted between the connecting cylinder part B1 and the cable insertion part B2. And as shown in FIG. 4, adjacent connection cylinder part B1, C1 is connected by the
[0010]
As shown in FIGS. 4 to 8, the
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
As shown in FIGS. 4, 5, 7, and 8, the
[0015]
As shown in FIG. 4, the
[0016]
As shown in FIGS. 4 and 5, the
[0017]
The striking
[0018]
The wide contact
In addition, about the wide contact
[0019]
As shown in FIG. 5, a pair of support recesses 31 c and 31 c are spaced 180 ° in the circumferential direction about the axis of the
[0020]
As shown in FIGS. 4, 5, 8, and 9, on the surface of the striking
[0021]
The pair of
[0022]
That is, when the first and
[0023]
On the other hand, the
[0024]
When the transmitting unit B and the receiving unit C of the mobile phone A are rotatably connected using the
[0025]
In the mobile phone A in which the transmitter B and the receiver C are rotatably connected by the
[0026]
When the receiving part C rotates to the closed position or just before it, the
[0027]
When the receiving section C is rotated from the closed position to the talking position side (in the direction of arrow A in FIG. 9) with the transmitting section B fixed at the closed position, the
[0028]
When the receiving part C is rotated to the talking position or immediately before, the side parts 71b and 72b of the
[0029]
In addition, this invention is not limited to said embodiment, It can change suitably.
For example, in the above embodiment, the
In the above embodiment, the
Further, the
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, for example, a click sound can be reliably generated even when the receiver is rotated to a closed position or a call position at a low speed in a mobile phone, and the hinge device can be used as a mobile phone. Thus, it is possible to confirm whether or not a click sound is generated before being incorporated into a portable device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially omitted plan view showing a state in which a transmitter and receiver of a mobile phone as an embodiment of a mobile device according to the present invention are rotated to a call position.
FIG. 2 is a side view showing a state in which a transmitter and a receiver of the mobile phone are rotated to a closed position.
FIG. 3 is a partially omitted side view showing a state in which the transmitter and receiver of the mobile phone are rotated to a call position.
4 is an enlarged cross-sectional view of an X circle part in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a hinge device according to the present invention used in the mobile phone.
FIG. 6 is a perspective view of the hinge device.
FIG. 7 is an exploded perspective view of the hinge device.
8 is an exploded perspective view of the hinge device as viewed from the opposite side to FIG. 7. FIG.
9 is an enlarged cross-sectional view taken along line XX of FIG.
10 is an enlarged sectional view taken along line XX in FIG.
FIGS. 11A and 11B are views showing a relationship between a pair of hinge members in a conventional hinge device, and FIGS. 11A and 11B are plan views showing opposing surfaces of the pair of hinge members, respectively. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 11 (A) showing a pair of hinge members facing each other.
[Explanation of symbols]
A Mobile phone (mobile device)
B Transmitter (first device main body)
C Earpiece (second device body)
10 Hinge device
20 First hinge member
23 Wide contact recess (contact recess)
23a Side surface (first contact portion, third striking portion)
23b Side surface (third contact portion, first striking portion)
24 Narrow contact recess (contact recess)
24a Side surface (first contact portion, third striking portion)
24b Side surface (third contact portion, first striking portion)
30 Second hinge member
40 Hinge shaft
50 striking member
52 Wide contact protrusion (contact protrusion)
52a Side surface (second contact portion, fourth striking portion)
52b Side surface (fourth contact portion, second striking portion)
53 Narrow contact protrusion (contact protrusion)
53a Side surface (second contact portion, fourth striking portion)
53b Side surface (fourth contact portion, second striking portion)
54 recess
54c Side (second cam part)
54d Side (4th cam part)
55 recess
55c Side (second cam part)
55d Side (4th cam part)
60 Coil spring (biasing means)
71 Sphere (convex part)
71a Side (first cam part)
71b Side (third cam part)
72 Sphere (convex part)
72a Side (first cam part)
72b Side (third cam part)
Claims (11)
上記第2回動付勢手段が、上記付勢部材と、上記第2ヒンジ部材と上記打撃部材との当接面にそれぞれ形成され、上記第1ヒンジ部材が上記第2回動位置に達したときに、上記付勢部材の付勢力を、上記打撃部材を上記他方向へ回動付勢する回動付勢力に変換する第3、第4カム部とを有していることを特徴とする請求項4に記載のヒンジ装置。The striking member is movable in the rotation axis direction, and the first rotation biasing means biases the striking member from the first hinge member side to the second hinge member side, and An urging member to be brought into contact with the second hinge member, and a contact surface between the second hinge member and the striking member, respectively, and when the first hinge member reaches the first rotation position, First and second cam portions that convert the urging force of the urging means into a rotation urging force that urges the striking member in the one direction;
The second turn biasing means, and the biasing member are formed respectively on the contact surface between the second hinge member and the striking member, said first hinge member has reached the second rotational position Sometimes, it has third and fourth cam portions that convert the urging force of the urging member into a rotation urging force that urges the striking member in the other direction. The hinge apparatus according to claim 4.
上記ヒンジ装置として請求項1〜10のいずれかに記載のヒンジ装置が用いられ、上記第1、第2機器本体の各連結筒部に上記ヒンジ装置の第1、第2ヒンジ部材がそれぞれ回動不能に嵌合されていることを特徴とする携帯機器。In the portable device in which the connecting cylindrical portions of the first and second device main bodies are rotatably connected via the hinge device,
The hinge device according to any one of claims 1 to 10 is used as the hinge device, and the first and second hinge members of the hinge device are respectively rotated in the connecting cylinder portions of the first and second device bodies. A portable device characterized by being impossiblely fitted .
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