JP4226832B2 - ヒンジ並びに電動ヒンジ及び携帯機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話機等に用いるのに好適なヒンジ、このヒンジにモータを設けた電動ヒンジ、及びこの電動ヒンジが用いられた携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の携帯電話機には、受話部を送話部に対して電動ヒンジで回転させるようにした電動開閉式携帯電話機がある。この電動開閉式携帯電話機は、送話部に回転可能に連結され、かつ受話部に回転不能に連結されたヒンジ本体を有しており、このヒンジ本体をモータによって回転させることにより、受話部を送話部に対して回転させるようになっている（実用新案登録第３０７９８２０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電動開閉式携帯電話機においては、ヒンジ軸とモータとが歯車を介して連結されているため、回転中の受話部が外力によって停止させられると、モータに過大な負荷が掛かってしまい、モータが故障するおそれがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、第１の発明は、回転伝達機構を介して互いに回転可能に連結されたヒンジ本体及び回転部材を備え、上記回転伝達機構が伝達することができる最大トルクが所定の大きさ以下に設定されていることを特徴としている。
この場合、上記ヒンジ本体と上記回転部材との間には、上記ヒンジ本体が所定の第１回転位置に位置しているときには、上記ヒンジ本体を上記ヒンジ本体と上記回転部材との回転軸線を中心とする周方向のうちの一方向（以下、閉方向という。）へ回転付勢し、上記ヒンジ本体が所定の第２回転位置に位置しているときには、上記ヒンジ本体を上記回転軸線を中心とする周方向のうちの他方向（以下、開方向という。）へ回転付勢する回転付勢機構が設けられており、上記最大トルクが上記回転付勢機構による回転付勢力と同等以下に設定されていることが望ましい。
上記ヒンジ本体と上記回転部材とが上記回転軸線上に並んで配置され、上記回転伝達機構が、上記ヒンジ本体の上記回転部材側の端部に、回転不能に、かつ上記回転部材に対して接近離間するよう上記回転軸線方向へ移動可能に連結された可動部材と、この可動部材を上記回転部材側へ付勢する付勢手段とを有し、上記回転部材と上記可動部材との対向面の一方には、上記付勢手段の付勢力によって他方に押し付けられる凸部が設けられ、他方には、上記回転部材が上記ヒンジ本体に対して所定の第３回転位置まで上記開方向へ回転したときに上記凸部に突き当たることによって上記回転部材の開方向への回転を上記ヒンジ本体に伝達する第１傾斜面と、上記回転部材が上記ヒンジ本体に対して所定の第４回転位置まで閉方向へ回転したときに上記凸部に突き当たることによって上記回転部材の閉方向への回転を上記ヒンジ本体に伝達する第２傾斜面とが設けられていることが望ましい。
上記回転付勢機構が、上記可動部材及び上記付勢手段を上記回転伝達機構と共有し、上記回転部材と上記可動部材との対向面のうちの他方には、上記第１回転位置において上記一方に設けられた上記凸部に突き当たることにより、上記付勢手段の付勢力を上記ヒンジ本体を上記閉方向へ回転付勢する回転付勢力に変換する第３傾斜面と、上記第２回転位置において上記一方に設けられた上記凸部に突き当たることにより、上記付勢手段の付勢力を上記ヒンジ本体を上記開方向へ回転付勢する回転付勢力に変換する第４傾斜面とが設けられていることが望ましい。
上記回転部材と上記可動部材との対向面の他方には、凹部が形成され、この凹部を区画する面のうちの上記回転軸線を中心とする周方向の一側部が上記第１、第４傾斜面として共用され、上記凹部を区画する面のうちの上記回転軸線を中心とする周方向の他側部が上記第２、第３傾斜面として共用されていることが望ましい。
上記回転部材を間にして上記可動部材と逆側に配置された固定部材と、軸線を上記回転軸線と一致させて配置され、上記固定部材に回転可能に、上記回転部材に回転不能に、かつ上記回転軸線方向へ移動可能に、上記可動部材に回転可能に、かつ上記回転軸線方向へ移動可能に、上記ヒンジ本体に回転可能に順次挿通されたヒンジ軸とをさらに備え、上記ヒンジ本体及び上記固定部材が、上記ヒンジ軸に所定の停止位置から互いに離間する方向へ移動不能に連結され、上記付勢手段が、上記ヒンジ本体と上記可動部材との間に配置されることにより、上記ヒンジ本体を上記固定部材から離間する方向へ付勢するとともに、上記固定部材を上記可動部材及び上記回転部材を介して上記ヒンジ本体から離間する方向へ付勢して、上記ヒンジ本体及び上記固定部材を上記停止位置に位置させることが望ましい。
上記回転部材と上記固定部材との間には、上記回転部材が上記原点位置と上記最大回転位置とのいずれかに位置しているときには、上記回転部材を上記回転軸線方向における所定の第１軸方向位置に位置させ、上記ヒンジ本体が原点位置と上記最大回転位置から離間してそれらの中間に位置しているときには、上記回転部材が上記第１軸方向位置から上記固定部材側へ所定の第１移動距離だけ移動するのを許容する位置調節機構が設けられ、上記ヒンジ軸には、上記可動部材が上記回転部材の上記回転軸線方向への移動に追随して上記第１移動距離より小さい所定の第２移動距離だけ移動したときに上記可動部材を係止する係止部が設けられ、上記第１〜第４傾斜面が凸曲面によって形成されていることが望ましい。
上記位置調節機構が、上記回転部材と上記固定部材との対向面の一方に形成された突起と、他方に形成され、上記回転軸線を中心として周方向に延びる長溝とを有し、上記長溝は、上記回転部材が原点位置と上記最大回転位置とから離れてそれらの中間に位置しているときに、上記突起が上記長溝入り込むように配置形成されていることが望ましい。
【０００５】
第２の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載のヒンジにおいて、上記回転部材を回転駆動するモータをさらに備えたことを特徴としている。
第３の発明は、請求項６〜９のいずれかに記載のヒンジにおいて、上記回転部材を上記ヒンジ軸を介して回転駆動するモータをさらに備えたことを特徴としている。
【０００６】
第３の発明は、上記モータが上記回転軸線上に上記ヒンジ軸の上記固定部材側の端面と対向して配置され、上記ヒンジ軸の上記固定部材側の端面に軸線を上記回転軸線と一致させた駆動孔が設けられ、この駆動孔に上記モータによって回転駆動される駆動軸が回転不能に、かつ着脱可能に嵌合されていることを特徴とする請求項１１に記載の電動ヒンジ。
【０００７】
第４の発明は、互いに隣接する端部に軸線を一致させた収容筒部がそれぞれ設けられた本体部及び回転部を備え、請求項１２に記載の電動ヒンジのヒンジ本体の一端部が上記本体部の収容筒部に回転可能に嵌合され、上記ヒンジ本体の他端部が上記回転部に回転不能に嵌合され、上記モータが上記本体部の収容筒部に回転不能に収容されていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図２３を参照して説明する。
図１〜図２０は、この発明に係る携帯電話機（携帯機器）の一実施の形態を示すものである。この実施の形態の携帯電話機１は、図１〜図３に示すように、各種のボタン及びマイクロフォン（いずれも図示せず）が設けられた送話部（本体部）２と、液晶表示部及びスピーカー（いずれも図示せず）が設けられた受話部（回転部）３とを有している。送話部２と受話部３とは、回転軸線Ｌを中心として互いに回転可能に連結されている。ただし、以降においては、説明の便宜上、受話部３が送話部２に対して回転するものとする。受話部３は、その前面３ａが受話部２の前面２ａに突き当たった図１に示す閉位置（第１回転位置）と、閉位置から周方向へ所定角度だけ離れた図２に示す開位置（第２回転位置）との間を回転可能になっている。この実施の形態の場合、閉位置と開位置との間の角度は１６０°に設定されている。
【０００９】
送話部２の受話部３側端部には、軸線を回転軸線Ｌと一致させた収容筒部２ｂが形成されている。収容筒部２ｂは、送話部２の左右方向における中央部に配置されている。受話部３の送話部２側の端部には、軸線を回転軸線Ｌと一致させた収容筒部３ｂが二つ形成されている。収容筒部３ｂ，３ｂは、受話部３の左右方向（回転軸線Ｌ方向）の両端部にそれぞれ配置されており、互いに対向する内側の端面が収容筒部２ｂの両端面とそれぞれほぼ接触している。そして、図３において左側に配置された収容筒部３ｂ及び収容筒部２ｂの内部には、この発明に係る電動ヒンジ４が収容されており、この電動ヒンジ４によって収容筒部２ｂ，３ｂが回転軸線Ｌを中心として回転可能に連結され、ひいては受話部３が送話部２に回転軸線Ｌを中心として回転可能に連結されている。右側の収容筒部３ｂと収容筒部２ｂとは、周知のヒンジ（図示せず）によって回転可能に連結されているが、それらもこの発明に係る電動ヒンジ４によって回転可能に連結してもよい。
【００１０】
電動ヒンジ４は、減速歯車機構（図示せず）を内蔵したモータ５と、収容筒部２ｂ，３ｂを回転軸線Ｌを中心として回転可能に連結するヒンジ１０とを備えている。モータ５は、収容筒部２ｂの内部に回転不能に収容されている。したがって、モータ５の出力軸５ａを回転させると、受話部３がヒンジ１０を介して回転させられる。モータ５の出力軸５ａは、携帯電話機１が初期状態にあるとき（このとき、受話部３は閉位置に位置している。）の回転位置を原点位置とすると、原点位置とそこから開位置側へ向かって１８０°離れた位置（以下、最大回転位置という。）との間を回転可能であり、図１及び図２に示す押釦８１を１回押圧操作すると、原点位置から最大回転位置まで、あるいは最大回転位置から原点位置まで回転するようになっている。つまり、出力軸５ａが原点位置に位置しているときに押ボタン８１を押圧操作すると、出力軸５ａが原点位置から最大回転位置まで回転して停止し、出力軸５ａが最大回転位置に位置しているときに押ボタン８１を押圧操作すると、出力軸５ａが最大回転位置から原点位置まで回転して停止する。このとき、受話部３は、強制的に停止させられない限り、閉位置から開位置まであるいは開位置から閉位置まで回転する。なお、出力軸５ａの回転位置を回転センサ（図示せず）によって検出することにより、モータ５の停止が自動的に行われるようになっている。
【００１１】
ヒンジ１０は、モータ５の回転を収容筒部３ｂに伝達して受話部３を回転させることができるのみならず、モータ５が停止しているときには、手動でも受話部３を回転させることができるように構成されている。受話部３を手動で回転させる場合には、受話部３を回転させるための回転トルクがモータ５の出力軸５ａまでは伝達される。しかし、出力軸５ａとモータ５の回転子（図示せず）との間には、回転子の回転を出力軸５ａに伝達するが、出力軸５ａの回転を回転子に伝達することのないウォーム歯車機構等の不可逆回転伝達機構が介装されている。したがって、受話部３を手動で回転させたときに、モータ５の電気回路側に過大な負荷が作用することがない。
【００１２】
図４〜図７に示すように、ヒンジ１０は、ヒンジ本体２０、ヒンジ軸３０、固定部材４０、回転部材５０、可動部材６０及びコイルばね（付勢手段）７０を主な構成要素としている。
【００１３】
ヒンジ本体２０は、図４〜図７及び図８に示すように、円筒状をなしており、その一端部（図４及び図５における左端部：以下、左右は図４及び図５における左右を意味するものとする。）外周が収容筒部３ｂの内周に回転不能に嵌合され、右端部外周が収容筒部２ｂの内周に回転可能に嵌合されている。これにより、収容筒部２ｂ，３ｂが回転可能に連結され、ひいては受話部３が送話部２に回転軸線Ｌを中心として回転可能に連結されている。しかも、ヒンジ本体２０は、受話部３と一体に回転する。ヒンジ本体２０の左端部には、底部２１が形成されている。ヒンジ本体２０の右端部には、その右端面から左方へ向かって延びる一対のガイド溝２２，２２が形成されている。ガイド溝２２は、ヒンジ本体２０の周方向に１８０°離れて配置されている。
【００１４】
ヒンジ軸３０は、図４〜図７及び図９に示すように、右端部から左端部に向かって順次形成された頭部３１、大径部３２、小径部３３及び加締め部３４を有している。頭部３１、大径部３２、小径部３３及び加締め部３４は、いずれも断面円形状をなしており、互いの軸線を一致させて形成されている。しかも、頭部３１、大径部３２、小径部３３及び加締め部３４は、その順に小径になっている。ヒンジ軸３０は、その軸線を回転軸線Ｌと一致させて配置されており、モータ５と対向する右端面には、断面非円形の駆動孔３５が形成されている。この駆動孔３５にモータ５の出力軸５ａが回転不能に嵌合されている。したがって、ヒンジ軸３０は、モータ５に追随して回転し、出力軸５ａが原点位置に位置しているときには原点位置に位置し、出力軸５ａが最大回転位置に位置しているときには最大回転位置に位置する。
【００１５】
ヒンジ軸３０は、ヒンジ本体２０内にその右端開口部から挿入されている。そして、頭部３１がヒンジ本体２０の右端面にそこから若干離れた状態で対向する一方、加締め部３４が底部２１に形成された貫通孔２１ａを貫通している。貫通孔２１ａから突出した加締め部３４には、停止板８２が嵌合されている。この停止板８２は、加締め部３４を加締めることにより、小径部３３の左端面に突き当たった状態で加締め部３４に固定されている。停止板８２に底部２１が突き当たることにより、ヒンジ本体２０のヒンジ軸３０に対する左方への移動が阻止されている。
【００１６】
図４〜図７及び図１０に示すように、固定部材４０は、円板状をなしており、その中央部には貫通孔４１が形成されている。この貫通孔４１には、ヒンジ軸３の大径部３２が回転可能にかつ摺動可能に貫通している。ただし、固定部材４０は、頭部３１に突き当たることにより、右方への移動が阻止されている。固定部材４０の外周は、収容筒部２ｂの内周に回転不能に嵌合されている。しかも、固定部材４０は、収容筒部２ｂに回転軸線Ｌ方向へ移動不能に固定されている。これにより、ヒンジ１０全体が回転軸線Ｌ方向へ移動不能になっている。ヒンジ１０の回転軸線Ｌ方向における固定は、固定部材４０以外の部材、例えばヒンジ本体２０を収容筒部３ｂに固定することによって行ってもよい。
【００１７】
図４〜図７及び図１１に示すように、回転部材５０は、円板状をなしており、その中央部には、長円状の貫通孔５１が形成されている。この貫通孔５１には、ヒンジ軸３０の大径部３２の左端部に形成された駆動部３２ａが回転不能に、かつ回転軸線Ｌ方向へ移動可能に嵌合されている。したがって、回転部材５０は、モータ５によりヒンジ軸３０と一体に回転させられ、出力軸５ａが原点位置に位置しているときには回転部材５０も原点位置に位置し、出力軸５ａが最大回転位置に位置しているときには回転部材５０も最大回転位置に位置する。しかも、回転部材５０は、ヒンジ軸３０に対して回転軸線Ｌ方向へ移動可能である。
【００１８】
図４〜図７及び図１２に示すように、可動部材６０は、円板部６１を有している。この円板部６１は、ヒンジ本体２０の右端部内周に回転軸線Ｌ方向へ摺動可能に嵌合されている。円板部６１の中央部には、貫通孔６１ａが形成されている。この貫通孔６１ａには、ヒンジ軸３０の小径部３３が回転可能にかつ摺動可能に嵌合している。円板部６１の外周には、一対のガイド部６２，６２が形成されている。一対のガイド部６２，６２は、周方向へ１８０°離れて配置されており、ヒンジ本体２０のガイド溝２２に摺動可能に挿入されている。これにより、可動部材６０がヒンジ本体２０に対し回転軸線Ｌ方向へ移動可能に、かつ回転不能に連結されている。したがって、可動部材６０は、ヒンジ本体２０と共に受話部３と一体に回転する。そこで、以下においては、受話部３が閉位置に位置しているときの可動部材６０の位置も閉位置と称し、受話部が開位置に位置しているときの可動部材６０の位置も開位置と称する。可動部材６０とヒンジ本体２０の底部２１との間には、上記コイルばね７０が設けられている。このコイルばね７０により、ヒンジ本体２０が停止板８２に押し当てられる一方、可動部材６０が回転部材５０に、回転部材５０が固定部材４０に、固定部材４０がヒンジ軸３０の頭部３１に順次押し当てられている。これにより、ヒンジ１０全体がユニット化されている。
【００１９】
上記ヒンジ本体２０と回転部材５０との間には、回転付勢機構９０が設けられている。回転付勢機構９０は、可動部材６０及びコイルばね７０を有しており、受話部３が閉位置又はその近傍に回転したとき、換言すれば可動部材６０が閉位置又はその近傍に回転したときには、コイルばね７０の付勢力により可動部材６０を開位置側から閉位置側へ回転付勢し、受話部３（可動部材６０）が開位置又はその近傍に回転したときには、コイルばね７０の付勢力により可動部材６０を閉位置側から開位置側へ回転付勢する。回転付勢機構９０は、次のように構成されている。
【００２０】
すなわち、図４、図５、図７及び図１１に示すように、回転部材５０の可動部材６０との対向面５２は、回転軸線Ｌと直交する平坦面になっており、そこには一対の凹部５３Ａ，５３Ｂが形成されている。一対の凹部５３Ａ，５３Ｂは、同一形状、同一寸法を有しており、回転軸線Ｌを中心として点対称に配置されている。図１１（Ｆ）に示すように、凹部５３Ａ，５３Ｂは、いずれも底面５４と、凹部５３Ａ，５３Ｂの周方向に沿って環状に延びる側面５５とによって区画されている。底面５４は、回転軸線Ｌと直交する平面として形成されている。側面５５は、１／４円弧状の凸曲面によって構成されている。側面５５の一端は、対向面５２に接し、他端は底面５４とほぼ直交している。
【００２１】
図４、図５、図７及び図１２に示すように、可動部材６０の回転部材５０との対向面６３には、金属製の一対の球体６４Ａ，６４Ｂが設けられている。球体６４Ａ，６４Ｂは、それぞれの一部（凸部）を対向面６３から突出した状態で可動部材６０に埋設固定されている。球体６４Ａ，６４Ｂは、点対称に、かつ回転軸線Ｌを中心として凹部５３Ａ，５３Ｂと同一円周上に配置されている。球体６４Ａ，６４Ｂに代えて、球体６４Ａ，６４Ｂの対向面６３から突出した部分と同一形状を有する凸部を可動部材６０に一体に設けてもよい。また、凸部を球形の一部によって構成することなく、他の形状にしてもよい。
【００２２】
球体６４Ａ，６４Ｂは、図１３及び図２０に示すように、回転部材５０が原点位置に位置し、かつ可動部材６０が閉位置に位置しているときには、凹部５３Ａ，５３Ｂの各側面５５，５５のうち、閉位置側から開位置側へ向かう方向（図１３の矢印Ｘ方向；以下、開方向という。）の前方側の箇所に突き当たっている。側面５５の当該箇所は、開方向へ向かうにしたがって可動部材６０側へ向かうように傾斜する傾斜面（第３傾斜面）５５ａになっている。したがって、球体６４Ａ，６４Ｂが各傾斜面５５ａ，５５ａにそれぞれ突き当たると、コイルばね７０の可動部材６０を回転部材５０に押し付ける付勢力が、可動部材６０を開位置側から閉位置側へ向かう方向（図１３の矢印Ｙ方向；以下、閉方向という。）に付勢する回転付勢力に変換される。この閉方向への回転付勢力により、受話部３の前面３ａが送話部２の前面２ａに押し付けられ、受話部３が閉位置に維持される。勿論、閉方向への回転付勢力より大きいトルクを可動部材６０に開方向へ作用させることにより、可動部材６０を開方向へ回転させることができる。可動部材６０が開方向へ回転すると、球体６４Ａ，６４Ｂが傾斜面５５ａ，５５ａ上を開方向へ摺動し、凹部５３Ａ，５４Ａから抜け出る。そして、対向面５２上を開位置に向かって摺動する（図１４参照）。
【００２３】
一方、回転部材５０が原点位置に位置し、かつ可動部材６０が開位置に位置しているときには、図１５及び図２０に示すように、球体６４Ａ，６４Ｂが凹部５３Ａ，５３Ｂの各側面５５，５５のうち、閉方向前方側の箇所に突き当たっている。当該箇所においては、側面５５が閉方向へ向かうにしたがって可動部材６０側へ向かうように傾斜する傾斜面（第４傾斜面）５５ｂになっている。したがって、球体６４Ａ，６４Ｂが各傾斜面５５ｂ，５５ｂにそれぞれ突き当たると、コイルばね７０の可動部材６０を回転部材５０に押し付ける付勢力が、可動部材６０を開方向に付勢する回転付勢力に変換される。この開方向への回転付勢力により、受話部３が開位置に維持される。勿論、開方向への回転付勢力より大きいトルクを可動部材６０に閉方向へ作用させることにより、可動部材６０を閉方向へ回転させることができる。可動部材６０が閉方向へ回転すると、球体６４Ａ，６４Ｂが傾斜面５５ｂ，５５ｂ上を閉方向へ摺動し、凹部５３Ａ，５４Ａから抜け出る。そして、対向面５２上を閉位置に向かって摺動する。
【００２４】
また、このヒンジ１０には、回転伝達機構１００が設けられている。回転伝達機構１００は、モータ５によって回転させられる回転部材５０の回転をヒンジ本体２０に可動部材６０を介して伝達するものであり、可動部材６０及びコイルばね７０を有し、上記傾斜面５５ａ，５５ｂ及び上記球体６４Ａ，６４Ｂを回転付勢機構９０と共用している。
【００２５】
いま、図１３に示すように、回転部材５０が原点位置に位置し、可動部材６０が閉位置に位置しているものとする。このときには、上記のように、球体６４Ａ，６４Ｂが傾斜面（第３傾斜面）５５ａ，５５ａに突き当たり、回転部材５０が開方向（矢印Ｘ方向）へ付勢される一方、可動部材６０が閉方向（矢印Ｙ方向）へ付勢されている。したがって、回転部材５０及び可動部材６０は回転することなく、停止している。この状態において、回転部材５０がモータ５によって開方向へ回転させられると、回転当初は、回転部材５０だけが開方向へ回転し、可動部材６０は停止状態を維持する。したがって、傾斜面５５ａ，５５ａが球体６４Ａ，６４Ｂから開方向へ離間する。その後、回転部材５０が原点位置からほぼ２０°回転すると、図１６に示すように、凹部５３Ａ，５３Ｂの各傾斜面５５ｂ，５５ｂが球体６４Ａ，６４Ｂにそれぞれ突き当たる。このときの回転部材５０の位置が第３回転位置である。凹部５３Ａ，５３Ｂの各傾斜面５５ｂ，５５ｂが球体６４Ａ，６４Ｂにそれぞれ突き当たった後は、可動部材６０が回転部材５０と一緒に開方向へ回転し、受話部３が開方向へ回転し始める。したがって、このヒンジ１０においては、傾斜面５５ｂが第１傾斜面として兼用されている。
【００２６】
回転部材５０が原点位置から１８０°回転して最大回転位置に位置すると、図１７に示すように、可動部材６０は閉位置から１６０°回転して開位置に位置する。この状態においては、凹部５３Ａ，５３Ｂが回転軸線Ｌを中心として点対称に配置され、かつ球体６４Ａ，６４Ｂが回転軸線Ｌを中心として点対称に配置されているので、凹部５３Ａ，５３Ｂの位置が１８０°異なる点を除き、図１３に示す状態、つまり可動部材６０が回転部材５０に対して１６０°回転した状態と同一になる。したがって、可動部材６０は、コイルばね７０、傾斜面５５ｂ，５５ｂ及び球体６４Ａ，６４Ｂの作用により、開方向へ回転付勢され、開位置に維持される。
【００２７】
回転部材５０が最大回転位置に位置し、かつ可動部材が開位置に位置している状態において、回転部材５０がモータ５により閉方向へ回転させられると、回転当初は、回転部材５０だけが閉方向へ回転し、可動部材６０は停止状態を維持する。したがって、傾斜面５５ｂ，５５ｂが球体６４Ａ，６４Ｂから閉方向へ離間する。その後、回転部材５０が最大回転位置から原点位置側へ向かってほぼ２０°回転すると、凹部５３Ａ，５３Ｂの各傾斜面５５ａ，５５ａが球体６４Ａ，６４Ｂにそれぞれ突き当たる。このときの回転部材５０の位置が第４回転位置である。凹部５３Ａ，５３Ｂの各傾斜面５５ａ，５５ａが球体６４Ａ，６４Ｂにそれぞれ突き当たった後は、可動部材６０が回転部材５０と一緒に閉方向へ回転し、受話部３が閉方向へ回転し始める。したがって、このヒンジ１０においては、傾斜面５５ａが第２傾斜面として兼用されている。回転部材５０が最大回転位置から１８０°回転すると、回転部材５０が原点位置に戻るとともに、可動部材６０が開位置から１６０°回転して閉位置に位置し、全体が図１３に示す状態に戻る。
【００２８】
固定部材４０と回転部材５０との間には、位置調節機構１１０が設けられている。位置調節機構１１０は、回転部材５０の回転位置に応じて回転部材５０と可動部材６０との間隔を調節するものであり、次のように構成されている。
【００２９】
すなわち、図７及び図１０に示すように、固定部材４０の回転部材５０との対向面４２は、回転軸線Ｌと直交する平面になっており、当該対向面４２には一対の長溝４３Ａ，４３Ｂが形成されている。長溝４３Ａ，４３Ｂは、点対称に配置形成されており、貫通孔４１に沿って周方向に延びている。長溝４３Ａ，４３Ｂの端部どうしは、固定部材４０の周方向に互いに離れており、対向面４２の一対の長溝４３Ａ，４３Ｂ間に位置する箇所がランド部４４Ａ，４４Ｂになっている。
【００３０】
図７及び図１１に示すように、回転部材５０の固定部材４０との対向面５６は、回転軸線Ｌと直交する平面になっており、当該対向面５６には一対の突起５７Ａ，５７Ｂが形成されている。一対の突起５７Ａ，５７Ｂは、回転軸線Ｌを中心として点対称に、かつ長溝４３Ａ，４３Ｂと同一円周上に配置されている。一対の突起５７Ａ，５７Ｂの高さは、長溝４３Ａ，４３Ｂの深さと同一か、若干低く設定されている。突起５７Ａ，５７Ｂの高さは、長溝４３Ａ，４３Ｂの深さより若干高くしてもよい。
【００３１】
一対の突起５７Ａ，５７Ｂは、図１３〜図１５に示すように、回転部材５０が原点位置に位置しているときには、ランド４４Ａ，４４Ｂにそれぞれ突き当たっている。したがって、このときには、回転部材５０が固定部材４０に対して突起５７Ａ，５７Ｂの高さの分だけ離れている。このときの回転部材５０の位置が第１軸方向位置である。回転部材５０が原点位置から開位置側へ向かって回転すると、突起５７Ａ，５７Ｂが長溝４３Ａ，４３Ｂに次第に入り込む。そして、回転部材５０が所定の角度だけ回転すると、このヒンジ１０ではほぼ２０°回転すると、突起５７Ａ，５７Ｂ全体が長溝４３Ａ，４３Ｂ内に入り込む。この結果、可動部材６０を介して回転部材５０に作用するコイルばね７０の付勢力により、回転部材５０が固定部材４０側へ移動させられ、その対向面５６が固定部材４０の対向面４２に接触する。このときの回転部材５０の移動距離が第１移動距離である。なお、突起５７Ａ，５７Ｂの高さが長溝４３Ａ，４３Ｂの深さより高いときには、回転部材５０は長溝４３Ａ，４３Ｂの深さの分だけ固定部材４０側へ移動するだけであり、対向面５６，４２どうしが接触することがなく、それらの間には突起５７Ａ，５７Ｂの高さと長溝４３Ａ，４３Ｂの深さとの差の分の隙間が形成される。
【００３２】
回転部材５０が最大回転位置に位置しているときには、図１７に示すように、一対の突起５７Ａ，５７Ｂがランド４４Ｂ、４４Ａにそれぞれ突き当たっている。したがって、このときには、回転部材５０が固定部材４０に対して突起５７Ａ，５７Ｂの高さの分だけ離れ、第１軸方向位置に位置している。回転部材５０が最大回転位置から閉位置側へ向かって回転すると、突起５７Ａ，５７Ｂが長溝４３Ａ，４３Ｂに次第に入り込む。そして、回転部材５０が所定の角度だけ回転すると、このヒンジ１０ではほぼ２０°回転すると、突起５７Ａ，５７Ｂ全体が長溝４３Ａ，４３Ｂ内に入り込む。この結果、回転部材５０が固定部材４０側へ第１移動距離だけ移動させられ、その対向面５６が固定部材４０の対向面４２に接触する。勿論、突起５７Ａ，５７Ｂの高さが長溝４３Ａ，４３Ｂの深さより高いときには、回転部材５０は長溝４３Ａ，４３Ｂの深さの分だけ固定部材４０側へ移動するだけである。
【００３３】
回転部材５０には、コイルばね７０の付勢力により可動部材６０が突き当たっている。したがＴＴ、え回転部材５０が固定側へ移動すると、可動部材６０も固定部材４０側へ回転部材５０と同一距離だけ移動するはずである。しかし、このヒンジ１０においては、可動部材６０が小径部３３に嵌合しているので、可動部材６０は大径部３２の端面（係止部）３２ｂに突き当たるとそれ以上は回転部材５０と共に固定部材４０側へ移動することができなくなる。その結果、図２１に示すように、突起５７Ａ，５７Ｂがランド４４Ａ，４４Ｂに突き当たっているときから突起５７Ａ，５７Ｂ全体が長溝４３Ａ，４３Ｂに入り込んだときまでに回転部材５０が固定部材４０側へ移動する距離（第１移動距離）をＡとし、可動部材６０が固定部材４０側へ移動する距離（第２移動距離）をＢとすると、
Ａ>Ｂ
になっている。したがって、球体６４Ａ，６４Ｂは、傾斜面５５ａ，５５ｂに対し、突起５７Ａ，５７Ｂが長溝４３Ａ，４３Ｂに入り込んだときには突起５７Ａ，５７Ｂがランド部４４Ａ，４４Ｂに突き当たっているときよりも回転部材５０の対向面５６側において接触する。しかも、傾斜面５５ａ，５５ｂが凸曲面になっているから、突起５７Ａ，５７Ｂがランド４４Ａ，４４Ｂに突き当たっているときの球体５７Ａ，５７Ｂと傾斜面５５ａ，５５ｂとの接触角度をθ１とし、突起５７Ａ，５７Ｂがランド部４４Ａ，４４Ｂに突き当たっているときの球体５７Ａ，５７Ｂと傾斜面５５ａ，５５ｂとの接触角度をθ２とすると、θ１＞θ２になる。
【００３４】
上記構成の携帯電話機１は、上記のように、受話部３を手動又はモータ５によって回転させることができるが、まず、手動で回転させる場合について説明する。いま、図１３に示すように、モータ５の出力軸５ａ、ヒンジ軸３０及び回転部材５０が原点位置に位置し、受話部３、ヒンジ本体２０及び可動部材６０が閉位置に位置しているものとする。つまり、携帯電話機１が初期状態にあるものとする。このときには、上記のように、受話部３が回転付勢機構９０の付勢力によって閉位置に維持されている（以下、回転付勢機構９０が受話部３を閉位置に維持しているときの回転付勢力を維持付勢力という。）。したがって、受話部３を手動で閉位置から開位置側へ回転させる場合において、その回転当初には受話部３を維持付勢力に抗して開位置側へ回転させることになる。なお、維持付勢力は、回転部材５０に作用するが、上記のように、回転部材５０にヒンジ軸３０を介して回転不能に連結された出力軸５ａはモータ５を起動しない限り停止状態を維持する。したがって、受話部３を手動で回転させる場合には、回転部材５０が停止状態を維持する。
【００３５】
受話部３を回転付勢機構９０の付勢力に抗して１０°程度回転させるまでの間は、球体６４Ａ，６４Ｂが凹部５３Ａ，５３Ｂの傾斜面５５ａ，５５ａ上を対向面５２側に向かって登り上がる。この結果、コイルばね７０が圧縮されてその付勢力が増大するが、傾斜面５５ａ，５５ａが凸曲面によって構成され、その傾斜角度が底面５４側から対向面５３側へ向かって減少しているので、回転付勢機構９０の付勢力は、受話部３が閉位置から開方向へ回転するのにしたがって漸次小さくなる。
【００３６】
球体６４Ａ，６４Ｂは、凹部５３Ａ，５３Ｂから抜け出ると、図１４に示すように、回転部材５０の対向面５２上を摺動する。この状態では、コイルばね７０の付勢力が回転付勢機構９０によって回転付勢力に変換されることがない。したがって、受話部３（可動部材６０）に回転付勢力が作用することはない。しかし、球体６４Ａ，６４Ｂがコイルばね７０の付勢力により回転部材５０の対向面５２に押圧接触した状態で摺動するので、球体６４Ａ，６４Ｂと対向面５２との間に摩擦抵抗が生じる。この摩擦抵抗に抗して受話部３を閉方向へ回転させることになる。
【００３７】
受話部３が開位置近傍の位置に達すると、例えば開位置の１０°程度手前の位置に達すると、球体６４Ａ，６４Ｂが凹部５３Ｂ，５３Ａに入り込み、各凹部５４Ｂ，５３Ａの傾斜面５５ｂ，５５ｂにそれぞれ接触する。その結果、回転付勢機構９０により、コイルばね７０の付勢力が回転付勢力に変換される。この回転付勢力により、受話部３が開位置まで回転させられるとともに、開位置に維持される（図１５参照）。この開位置における回転付勢機構９０による回転付勢力は、維持付勢力と同一である。そこで、開位置における回転付勢機構９０による回転付勢力も維持付勢力と称する。
【００３８】
受話部３を手動により開位置から閉位置まで回転させる場合には、上記と逆に、受話部３を開位置から閉位置側へ１０°程度回転させるまでは回転付勢機構９０の付勢力に抗して回転させる。球体６４Ａ，６４Ｂが凹部５３Ｂ，５３Ａから抜け出た後は、受話部３を球体６４Ａ，６４Ｂと当接面５２との間に作用する摩擦抵抗に抗して回転させる。受話部３が閉位置の１０°程度手前まで回転すると、球体６４Ａ，６４Ｂが凹部５３Ａ，５３Ｂに入り込み、傾斜面５５ａ，５５ａに突き当たる。その結果、コイルばね７０の付勢力が回転付勢機構９０によって回転付勢力に変換される。この回転付勢力によって受話部３が閉位置まで回転させられ、さらに維持付勢力によって受話部３が閉位置に維持される。
【００３９】
次に、モータ５によって受話部３を回転させる場合について説明するに、いま図１３に示すように、モータ５の出力軸５ａ、ヒンジ軸３０及び回転部材５０が原点位置に位置し、受話部３、ヒンジ本体２０及び可動部材６０が閉位置に位置しているものとする。この状態において、押釦８１を押圧操作すると、モータ５の出力軸５ａが開方向へ回転し、それに伴ってヒンジ軸３０及び回転部材５０が開方向へ回転する。回転部材５０が開方向へ回転すると、凹部５３Ａ，５３Ｂの傾斜面５５ａ，５５ａが球体６４Ａ，６４Ｂから開方向へ離間移動する。回転部材５０が原点位置からほぼ２０°回転すると、図１６に示すように、凹部５３Ａ，５３Ｂの傾斜面５５ｂ，５５ｂが球体６４Ａ，６４Ｂとそれぞれ接触する。このとき、回転部材５０の突起５７Ａ，５７Ｂが固定部材４０の長溝４３Ａ，４３Ｂに入り込んでいるので、傾斜面５５ｂ，５５ｂは、回転部材５０が原点位置に位置しているときに傾斜面５５ａ，５５ａが球体６４Ａ，６４Ｂに接触する箇所より対向面５２側において球体６４Ａ，６４Ｂと接触する。つまり、傾斜面５５ａ，５５ａは、図２１に示す距離Ｂの分だけに対向面５２側（図２１において上側）において球体６４Ａ，６４Ｂと接触する。
【００４０】
傾斜面５５ｂ，５５ｂが球体６４Ａ，６４Ｂに接触すると、回転部材５０の開方向への回転が可動部材６０及びヒンジ本体２０を介して受話部３に伝達される。その結果、受話部３が開位置側へ回転し始める。その後、回転部材５０（出力軸５ａ）が原点位置から最大回転位置の１０°〜２０°程度手前まで回転すると、回転部材５０の突起５７Ａ，５７Ｂが長溝４３Ａ，４３Ｂの傾斜面４５Ａ，４５Ｂ（図１０（Ｅ）及び図２１参照）に乗り上がる。すると、コイルばね７０の付勢力が突起５７Ａ，５７Ｂと傾斜面４５Ａ，４５Ｂとによって回転付勢力（以下、抵抗付勢力という。）に変換される。この抵抗付勢力によって回転部材５０が閉方向へ回転付勢される。したがって、モータ５は、抵抗付勢力に抗して回転部材５０を開方向へ回転させることになる。しかるに、傾斜面４５Ａ，４５Ｂの傾斜角度αは、受話部３が閉位置又は開位置に位置しているときの球体６４Ａ，６４Ｂと傾斜面５５ａ，５５ａ（５５ｂ，５５ｂ）との接触角θ１より小さく設定されている。したがって、抵抗付勢力は、維持付勢力より小さい。よって、突起５７Ａ，５７Ｂが傾斜面４５Ａ，４５Ｂに乗り上がった後もモータ５は回転部材５０を容易に開方向へ回転させることができる。
【００４１】
回転部材５０が原点位置から１８０°回転して最大回転位置に達すると、受話部３が開位置に回転する。このとき、傾斜面５５ｂ、５５ｂは球体６４Ａ，６４Ｂに接触した状態を維持するが、単に接触状態を維持するだけではない。すなわち、回転部材５０が最大回転位置に回転すると、突起５７Ａ，５７Ｂが長溝４３Ａ，４３Ｂから抜け出て、ランド部４４Ｂ，４４Ａにそれぞれ乗り上がり、回転部材５０及び可動部材６０をコイルばね７０の付勢力に抗して図２１の上方へ移動させる。これに伴って、傾斜面５５ｂ、５５ｂと球体６４Ａ，６４Ｂとの接触箇所が底面５４側へ移動する。この結果、図１７に示すように、ヒンジ１０は、球体６４Ａ，６４Ｂが凹部５３Ａ，５３Ｂにそれぞれ入り込んでいる点を除き、受話部３を手動で開位置に回転させたときの状態（図１５に示す状態）と同一の状態になる。したがって、受話部３には、維持付勢力が作用することになり、その反作用としてモータ５にも維持付勢力が作用する。この維持付勢力は、モータ５が原点位置から最大回転位置まで回転する間に受ける最大の負荷である。モータ５は、最大回転位置に回転すると、自動的に停止する。
【００４２】
モータ５によって開位置に回転させられた受話部３を閉位置に戻す場合には、押釦８１を再度押圧操作する。すると、モータ５の出力軸５ａが閉方向へ向かって回転し、それに伴って回転部材５０が閉方向へ回転する。回転部材５０が閉方向へほぼ２０°回転すると、凹部５３Ａ，５３Ｂの傾斜面５５ａ，５５ａが球体６４Ａ，６４Ｂに接触する。このとき、回転部材５０の突起５７Ａ，５７Ｂが固定部材４０の長溝４３Ａ，４３Ｂに入り込んでいるので、傾斜面５５ａ，５５ａは、回転部材５０が原点位置（最大回転位置）に位置しているときに傾斜面５５ａ，５５ａ（５５ｂ，５５ｂ）が球体６４Ａ，６４Ｂに接触する箇所より対向面５２側において球体６４Ａ，６４Ｂと接触する。
【００４３】
傾斜面５５ａ，５５ａが球体６４Ａ，６４Ｂに接触すると、回転部材５０の閉方向への回転が可動部材６０及びヒンジ本体２０を介して受話部３に伝達される。その結果、受話部３が閉位置側へ回転し始める。回転部材５０が最大回転位置から原点位置まで１８０°回転すると、モータ５が停止する一方、受話部３が閉位置に達する。また、突起５７Ａ，５７Ｂが長溝４３Ａ，４３Ｂから抜け出て、ランド部４４Ａ，４４Ｂにそれぞれ乗り上がる。この結果、ヒンジ１０のみならず携帯電話機１が元の状態に戻る。したがって、受話部３は、回転付勢機構９０の維持付勢力によって閉位置に維持される。よって、モータ５には、原点位置に回転したときに維持付勢力が作用する。この維持付勢力は、モータ５が最大回転位置から原点位置まで回転する間にモータ５に作用する最大の負荷である。
【００４４】
次に、受話部３をモータ５で回転させている途中に受話部３が何等かの理由によって強制的に停止させられた場合について説明する。いま、モータ５を原点位置から最大回転位置側へ向かって、つまり閉方向へ向かって回転させ、モータ５が９０°回転したときに受話部３が強制的に停止させられたものとする。するとモータ５は、受話部３の停止に拘わらず、最大回転位置側へ向かって回転し続ける。したがって、回転部材５０が可動部材６０に対して開方向へ回転する。この結果、球体６４Ａ，６４Ｂが回動部材５０に対して相対的に閉方向へ移動して凹部５３Ａ，５３Ｂから抜け出る。このとき、突起５７Ａ，５７Ｂが長溝４３Ａ，４３Ｂにそれぞれ入り込んでいるから、球体６４Ａ，６４Ｂの傾斜面５５ｂ，５５ｂに対する接触箇所が、突起５７Ａ，５７Ｂがランド４４Ａ，４４Ｂ（４４Ｂ，４４Ａ）にそれぞれ乗り上がっているときにおける球体６４Ａ，６４Ｂの傾斜面５５ａ，５５ａ（５５ｂ，５５ｂ）に対する接触箇所より対向面５２側に位置している。しかも、傾斜面５５ａ，５５ｂが凸曲面によって形成されているから、図２１に示すように、球体６４Ａ，６４Ｂの傾斜面５５ａ，５５ａ（５５ｂ，５５ｂ）に対する接触箇所が対向面５２側であるときとそれより底面５４側であるときとにおける球体６４Ａ，６４Ｂと傾斜面５５ａ，５５ａ（５５ｂ，５５ｂ）との接触角をそれぞれθ１，θ２とすると、
θ１＞θ２
である。したがって、突起５７Ａ，５７Ｂが長溝４３Ａ，４３Ｂに入り込んでいるときには、回転部材５０がコイルばね７０により球体６４Ａ，６４Ｂ及び傾斜面５５ａ，５５ａ（５５ｂ，５５ｂ）を介して受ける回転付勢力が弱く、球体６４Ａ，６４Ｂは、小さな力で凹部５３Ａ，５３Ｂから容易に抜け出ることができる。よって、モータ５に過大な負荷が作用することがない。
【００４５】
受話部３は、継続して停止状態を維持される場合と、モータ５が最大回転位置まで回転する間に停止状態が解除される場合とがある。前者の場合、モータ５は、最大回転位置まで回転して停止する。一方、後者の場合、例えば図１９に示すように、受話部３が停止してからモータ５が開方向へ３０°程度回転した後、受話部３の強制的停止が解除された場合には、球体６４Ａ，６４Ｂと対向面５２との間に作用する摩擦抵抗により、停止解除と同時に受話部３がモータ５の回転に追随して開方向へ回転させられる。モータ５が最大回転位置まで回転して停止すると、受話部３も停止する。いずれの場合においても、図２０に示すように、モータ５が最大回転位置まで回転したときには、受話部３（可動部材６０）が開位置に達していない。したがって、受話部３と回転部材５０との回転位相がずれてしまう。
【００４６】
受話部３と回転部材５０との回転位相を元の状態（受話部３が開位置に位置し、かつ回転部材が最大回転位置に位置する状態、又は受話部３が閉位置に位置し、かつ回転部材５０が原点位置に位置する状態）にする方法には、手動による方法とモータ５による方法とがある。手動による方法は、受話部３を手動で開位置まで回転させるものである。モータ５による方法は、押釦８１を押圧操作して出力軸５ａを最大回転位置から原点位置まで閉方向へ回転させるものである。モータ５を閉方向へ回転させると、回転部材５０の対向面と球体６４Ａ，６４Ｂとの間の摩擦抵抗により、モータ５の閉方向への回転と同時に受話部３が閉方向へ回転する。その後、まず受話部３が閉位置に達して停止する。そして、回転部材５０が原点位置まで回転すると、モータ５が停止する。受話部３が閉位置に停止してから回転部材５０が原点位置まで回転する間に、回転部材５０の凹部５３Ａ，５３Ｂの各側面５５ａ，５５ａが球体６４Ａ，６４Ｂに突き当たる。したがって、回転部材５０が原点位置まで回転して停止すると、ヒンジ１０が初期状態になり、受話部３と回転部材５０との回転位相が元の状態になる。
【００４７】
受話部３がモータ５により開位置から閉位置側へ回転させられている途中に強制的に停止させられることもあるが、この場合も上記と同様である。つまり、受話部３が継続して停止されるか、僅かの時間だけ停止されるかに拘わらず、モータ５は原点位置まで回転して停止する。その後、受話部３とモータ５（回転部材５）と位相は、受話部３を閉位置まで手動で回転させるか、モータ５を原点位置から最大回転位置まで回転させることによって元の状態に戻すことができる。
【００４８】
上記のように、この電動ヒンジ４においては、モータ５に作用する最大負荷が回転付勢機構９０による維持付勢力である。換言すれば、回転部材５０がモータ５によって回転させられているとき、回転部材５０から可動部材６０を介してヒンジ本体２０に伝達される最大トルクは、回転付勢機構９０の維持付勢力と同等若しくはそれ以下である。したがって、回転中の受話部３が強制的に停止させられたとしても、維持付勢力以上の負荷がモータ５に作用することがない。よって、モータ５に過大な負荷が作用して故障するのを未然に防止することができる。
【００４９】
図２２は、この発明に係る回転部材の変形例を示すものである。この回転部材５０′においては、上記の実施の形態における回転部材５０の平坦な底面５４に代えて、凸曲面５５に滑らかに接する凹曲面５６が形成されている。
また、図２３に示す回転部材５０″においては、凸曲面からなる側面５５と対向面５２との間に一定の傾斜角度θを有する傾斜面５７を形成したものであり、この傾斜面５７に球体６４Ａ，６４Ｂが突き当たるようになっている。傾斜面５７の傾斜角度θは、上記角度θ１とほぼ同一に設定されている。
【００５０】
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、上記の実施の形態においては、ヒンジ本体２０を収容筒部２ｂに回転可能に嵌合し、収容筒部３ｂに回転不能に嵌合し、さらにモータ５及び固定部材４０を収容筒部２ｂに回転不能に嵌合しているが、ヒンジ本体２０を収容筒部２ｂに回転不能に嵌合し、収容筒部３ｂに回転可能に嵌合し、モータ５及び固定部材４０を収容筒部３ｂに回転不能に嵌合してもよい。
また、上記の実施の形態においては、回転部材５０に凹部５３Ａ，５３Ｂを形成し、可動部材６０に球体６４Ａ，６４Ｂを設けているが、回転部材５０に球体を設け、可動部材６０に凹部を形成してもよい。
さらに、上記の実施の形態においては、回転部材５０に突起５７Ａ，５７Ｂを設け、固定部材４０に長溝４３Ａ，４３Ｂを形成しているが、回転部材５０に長溝を形成し、固定部材４０に突起を設けてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、モータで回転中の受話部等の回転部を強制的に停止させたとしても、モータに過大な負荷が作用するのを防止することができ、したがってモータが早期に故障するのを未然に防止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を閉状態で示す側面図である。
【図２】同携帯電話機を開状態で示す側面図である。
【図３】同携帯電話機を開状態で示す平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図６】同携帯電話機に用いられているヒンジを示す図であって、図６（Ａ）はその正面図、図６（Ｂ）はその左側面図、図６（Ｃ）はその右側面図、図６（Ｄ）はその平面図である。
【図７】同ヒンジの分解斜視図である。
【図８】同ヒンジのヒンジ本体を示す図であって、図８（Ａ）はその正面図、図８（Ｂ）はその左側面図、図８（Ｃ）はその右側面図、図８（Ｄ）はその平面図、図８（Ｅ）は図８（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図９】同ヒンジのヒンジ軸を示す図であって、図９（Ａ）はその一部切欠き正面図、図９（Ｂ）はその平面図、図９（Ｃ）はその左側面図、図９（Ｄ）はその右側面図である。
【図１０】同ヒンジの固定部材を示す図であって、図１０（Ａ）はその正面図、図１０（Ｂ）はその左側面図、図１０（Ｃ）はその右側面図、図１０（Ｄ）は図１０（Ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図１０（Ｅ）は図１０（Ｂ）のＥ−Ｅ線に沿う拡大断面図である。
【図１１】同ヒンジの回転部材を示す図であって、図１１（Ａ）はその正面図、図１１（Ｂ）はその平面図、図１１（Ｃ）はその左側面図、図１１（Ｄ）はその右側面図、図１１（Ｅ）は図１１（Ｃ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図１１（Ｆ）は図１１（Ｅ）のＦ円部の拡大図である。
【図１２】同ヒンジの可動部材を示す図であって、図１２（Ａ）はその正面図、図１２（Ｂ）はその左側面図、図１２（Ｃ）はその右側面図、図１２（Ｄ）はその平面図、図１２（Ｅ）は図１２（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１３】同ヒンジの回転部材が原点位置に位置し、かつ可動部材が閉位置に位置しているときのヒンジ全体の断面、並びに可動部材、回動部材及び固定部材の関係を示す図である。
【図１４】同ヒンジの回転部材が原点位置に位置し、かつ可動部材が閉位置から開方向へ９０°回転したときのヒンジ全体の断面、並びに可動部材、回動部材及び固定部材の関係を示す図である。
【図１５】同ヒンジ部材の回転部材が原点位置に位置し、かつ可動部材が開位置に位置しているときのヒンジ全体の断面、並びに可動部材、回動部材及び固定部材の関係を示す図である。
【図１６】同ヒンジ部材の回転部材がモータによって原点位置から最大回転位置側へほぼ２０°回転させられ、かつ可動部材が閉位置に位置しているときのヒンジ全体の断面、並びに可動部材、回動部材及び固定部材の関係を示す図である。
【図１７】同ヒンジ部材の回転部材がモータによって最大回転位置に回転させられ、かつ可動部材が開位置に回転させられたときのヒンジ全体の断面、並びに可動部材、回動部材及び固定部材の関係を示す図である。
【図１８】同ヒンジ部材の回転部材がモータによって原点位置から最大回転位置側へほぼ１１０°回転させられ、かつ可動部材が閉位置から開位置側へほぼ９０°回転させられたときのヒンジ全体の断面、並びに可動部材、回動部材及び固定部材の関係を示す図である。
【図１９】同ヒンジ部材の回転部材がモータによって原点位置から最大回転位置側へほぼ１４０°回転させられ、かつ可動部材が閉位置から開位置側へほぼ９０°回転させられたときのヒンジ全体の断面、並びに可動部材、回動部材及び固定部材の関係を示す図である。
【図２０】同ヒンジ部材の回転部材がモータによって最大回転位置に回転させられ、かつ可動部材が閉位置から開位置側へほぼ１５０°回転させられたときのヒンジ全体の断面、並びに可動部材、回動部材及び固定部材の関係を示す図である。
【図２１】同ヒンジの回転部材がモータによって原点位置から最大回転位置まで回転させられ、かつ可動部材が閉位置から開位置まで回転させられたときの凹部と球体との関係、及び突起と長溝との関係を示す図である。
【図２２】この発明に係る回転部材の他の実施の形態の要部を示す図１１（Ｆ）と同様の断面図である。
【図２３】この発明に係る回転部材のさらに他の実施の形態の要部を示す図１１（Ｆ）と同様の断面図である。
【符号の説明】
Ｌ 回転軸線
１ 携帯電話機（携帯機器）
２ 送話部（本体部）
２ｂ 収容筒部
３ 受話部（回転部）
３ｂ 収容筒部
４ 電動ヒンジ
５ モータ
５ａ 出力軸
１０ ヒンジ
２０ ヒンジ本体
３０ ヒンジ軸
３２ａ 端面（係止部）
３５ 駆動孔
４０ 固定部材
４２ 対向面
４３Ａ 長溝
４３Ｂ 長溝
５０ 回転部材
５２ （可動部材との）対向面
５３Ａ 凹部
５３Ｂ 凹部
５５ａ 傾斜面（第２傾斜面、第３傾斜面）
５５ｂ 傾斜面（第１傾斜面、第４傾斜面）
５６ （固定部材との）対向面
６０ 可動部材
６４Ａ 球体（凸部）
６４Ｂ 球体（凸部）
７０ コイルばね（付勢手段）
９０ 回転付勢機構
１００ 回転伝達機構
１１０ 位置調節機構

Claims (8)

1. ヒンジ本体と、このヒンジ本体に回転軸線を中心として回転可能に連結され、かつ上記回転軸線上に上記ヒンジ本体と並んで配置された回転部材と、上記ヒンジ本体と上記回転部材との間に設けられた回転付勢機構及び回転伝達機構とを備え、
   上記回転付勢機構が、上記ヒンジ本体の上記回転部材側の端部に、上記ヒンジ本体に対して回転不能に、かつ上記回転部材に対して接近離間するよう上記回転軸線方向へ移動可能に連結された可動部材、及びこの可動部材を上記回転部材側へ付勢する付勢手段とを有し、上記回転部材と上記可動部材との対向面の一方には、上記付勢手段の付勢力によって他方に押し付けられる凸部が設けられ、他方には凹部が設けられ、上記回転軸線を中心とする周方向における上記凹部の一側部には、上記回転部材が上記ヒンジ本体に対して所定の第１回転位置に位置しているときに上記凸部に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力をヒンジ本体を一方向（以下、閉方向という。）へ回転付勢する回転付勢力に変換する第３傾斜面が設けられ、上記凹部の他側部には、上記回転部材が上記ヒンジ本体に対して所定の第２回転位置に位置しているときに上記凸部に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を上記ヒンジ本体を他方向（以下、開方向という。）へ回転付勢する回転付勢力に変換する第４傾斜面が設けられ、
   上記回転伝達機構が、上記可動部材及び上記付勢手段を上記回転付勢機構と共有しており、上記回転部材が上記第１回転位置から上記開方向へ所定角度だけ離間した第３回転位置に回転したときに上記第４傾斜面が上記凸部に突き当たり、上記回転部材が上記第２回転位置から上記閉方向へ所定角度だけ離間した第４回転位置に回転したときに上記第３傾斜面が上記凸部に突き当たるように、上記凹部がその長手方向を上記回転軸線を中心とする周方向とほぼ同一方向に向けて配置された長凹部とされ、
   上記ヒンジ本体と上記回転部材との間において伝達可能な最大トルクが、上記回転部材の開方向への回動時には、上記付勢手段の付勢力と上記第３傾斜面とによって規定され、上記回転部材の閉方向への回動時には、上記付勢手段の付勢力と上記第４傾斜面とによって規定されていることを特徴とするヒンジ。
2. ヒンジ本体と、このヒンジ本体に回転軸線を中心として回転可能に連結され、かつ上記回転軸線上に上記ヒンジ本体と並んで配置された回転部材と、上記ヒンジ本体と上記回転部材との間に設けられた回転付勢機構及び回転伝達機構とを備え、
   上記回転付勢機構が、上記ヒンジ本体の上記回転部材側の端部に、上記ヒンジ本体に対して回転不能に、かつ上記回転部材に対して接近離間するよう上記回転軸線方向へ移動可能に連結された可動部材、及びこの可動部材を上記回転部材側へ付勢する付勢手段とを有し、上記回転部材と上記可動部材との対向面の一方には、上記付勢手段の付勢力によって他方に押し付けられる凸部が設けられ、他方には、上記回転部材が上記ヒンジ本体に対して所定の第１回転位置に位置しているときに上記凸部に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力をヒンジ本体を一方向（以下、閉方向という。）へ回転付勢する回転付勢力に変換する第３傾斜面、及び上記回転部材が上記ヒンジ本体に対して所定の第２回転位置に位置しているときに上記凸部に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を上記ヒンジ本体を他方向（以下、開方向という。）へ回転付勢する回転付勢力に変換する第４傾斜面が設けられ、
   上記回転伝達機構が、上記可動部材及び上記付勢手段を上記回転付勢機構と共有しており、上記回転部材と上記可動部材との対向面の上記他方には、上記回転部材が上記ヒンジ本体に対して所定の原点位置から所定の第３回転位置まで上記開方向へ回転したときに上記凸部に突き当たることによって上記回転部材の開方向への回転を上記ヒンジ本体に伝達する第１傾斜面と、上記回転部材が上記ヒンジ本体に対して所定の最大回転位置から所定の第４回転位置まで上記閉方向へ回転したときに上記凸部に突き当たることによって上記回転部材の閉方向への回転を上記ヒンジ本体に伝達する第２傾斜面とが設けられ、
   上記ヒンジ本体と上記回転部材との間において伝達可能な最大トルクが、上記回転部材の開方向への回動時には、上記付勢手段の付勢力と上記第１傾斜面とによって規定され、上記回転部材の閉方向への回動時には、上記付勢手段の付勢力と上記第２傾斜面とによって規定され、
   上記回転部材を間にして上記可動部材と逆側に配置された固定部材と、軸線を上記回転軸線と一致させて配置され、上記固定部材に回転可能に、上記回転部材に回転不能に、かつ上記回転軸線方向へ移動可能に、上記可動部材に回転可能に、かつ上記回転軸線方向へ移動可能に、上記ヒンジ本体に回転可能に順次挿通されたヒンジ軸とをさらに備え、上記ヒンジ本体及び上記固定部材が、上記ヒンジ軸に所定の停止位置から互いに離間する方向へ移動不能に連結され、上記付勢手段が、上記ヒンジ本体と上記可動部材との間に配置されることにより、上記ヒンジ本体を上記固定部材から離間する方向へ付勢するとともに、上記固定部材を上記可動部材及び上記回転部材を介して上記ヒンジ本体から離間する方向へ付勢して、上記ヒンジ本体及び上記固定部材を上記停止位置に位置させることを特徴とするヒンジ。
3. 上記回転部材と上記固定部材との間には、上記回転部材が上記原点位置と上記最大回転位置とのいずれかに位置しているときには、上記回転部材を上記回転軸線方向における所定の第１軸方向位置に位置させ、上記ヒンジ本体が上記原点位置と上記最大回転位置から離間してそれらの中間位置に位置しているときには、上記回転部材が上記第１軸方向位置から上記固定部材側へ所定の第１移動距離だけ移動するのを許容する位置調節機構が設けられ、上記ヒンジ軸には、上記可動部材が上記回転部材の上記回転軸線方向への移動に追随して上記第１移動距離より小さい所定の第２移動距離だけ移動したときに上記可動部材を係止する係止部が設けられ、上記第１〜第４傾斜面が凸曲面によって形成されていることを特徴とする請求項２に記載のヒンジ。
4. 上記位置調節機構が、上記回転部材と上記固定部材との対向面の一方に形成された突起と、他方に形成され、上記回転軸線を中心として周方向に延びる長溝を有し、上記長溝は、上記回転部材が上記原点位置と上記最大回転位置とから離れてそれらの中間に位置しているときに、上記突起が上記長溝に入り込むように配置形成されていることを特徴とする請求項３に記載のヒンジ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のヒンジにおいて、上記回転部材を回転駆動するモータをさらに備えたことを特徴とする電動ヒンジ。
6. 請求項２〜４のいずれかに記載のヒンジにおいて、上記回転部材を上記ヒンジ軸を介して回転駆動するモータをさらに備えたことを特徴とする電動ヒンジ。
7. 上記モータが上記回転軸線上に上記ヒンジ軸の上記固定部材側に位置する端面と対向して配置され、上記ヒンジ軸の上記固定部材側に位置する端面に軸線を上記回転軸線と一致させた駆動孔が設けられ、この駆動孔に上記モータによって回転駆動される駆動軸が回転不能に、かつ着脱可能に嵌合されていることを特徴とする請求項６に記載の電動ヒンジ。
8. 互いに隣接する端部に軸線を一致させた収容筒部がそれぞれ設けられた本体部及び回転部を備え、請求項７に記載の電動ヒンジのヒンジ本体の一端部が上記本体部の収容筒部に回転可能に嵌合され、上記ヒンジ本体の他端部が上記回転部の収容筒部に回転不能に嵌合され、上記モータが上記本体部の収容筒部に回転不能に収容されていることを特徴とする携帯機器。

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