JP4335521B2 - ヒンジ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、キーボード本体で構成される第１の部材とディスプレイ装置で構成される第２の部材から成る携帯情報端末の、とくにディスプレイ装置の部分に比較的重量のある前記第１の部材と第２の部材を、相対的に開閉可能に連結する際に用いて好適なヒンジ装置に関する
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のヒンジ装置としては、次の刊行物に示されたものが公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３７００８公開特許公報
【０００４】
この特許文献１に記載されたものは、一端部に係止部を有するシャフトと、このシャフトを中心部軸方向に挿通させて係止部に係止された回り止め手段付きのケース体と、このケース体の開放端側に設けたキー溝に軸方向へ摺動可能に係止され一端面にカム部を有すると共に、中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させたスライダーカムと、このスライダーカムのカム部と対向する端面にカム部を有しその中心部軸方向に前記シャフトを挿通させた固定カムと、前記シャフトの回りに還巻きされつつ前記ケース体内に収容され該ケース体と前記スライダーカムとの間に弾設されたコンプレッションスプリングとを有するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献１に示されたヒンジ装置は、カム機構のみで第２の部材であるディスプレイ装置の第１の部材であるキーボード本体に対する開閉動作を制御するものであったために、小型の携帯情報端末でも比較的に重量のある第２の部材であるディスプレイ装置を有するものに対しては、ディスプレイ装置の第１の部材であるキーボード本体に対する、所定閉成角度からの自動閉成ロック機能と開閉操作時のフリーストップ機能を両立させることが困難であるという問題あった。
【０００６】
この発明の目的は、可及的に簡単な構成で、比較的に重量のある第２の部材であるディスプレイ装置を、第１の部材であるキーボード本体に対して開閉操作を行う際に、所定開成角度からの自動閉成ロック機能と開閉操作時のフリーストップ機能とを両立させることのできる、携帯情報端末のヒンジ装置を提供せんとするにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためにこの発明は、相対的に開閉される第１の部材と第２の部材を連結するヒンジ装置であって、シャフト上に同軸に配置されたカム機構とフリクション機構とを備え、前記カム機構は、その中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させ、一端部側を前記シャフトに固定させて設けられた回り止め手段付きのカムケースと、回り止め手段を有し前記シャフトの回りを囲みつつ前記カムケースの他端部側に配置されたカムガイドと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させ前記カムガイドに固定された固定カムと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させつつ前記カムケース内に回転を拘束された状態で摺動可能に収容されたスライダーカムと、前記カムケース内に収容されて前記スライダーカムを前記固定カム側へ押圧する弾性手段とで構成し、前記フリクション機構は、その中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させて前記カムガイドに対向しつつ前記シャフトに抜け止め固定された回り止め手段付のフリクションケースと、前記フリクションケース内に位置させて前記シャフトに離間対向させて設けた一対の鍔部と、この一対の鍔部の間に前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させつつ前記フリクションケース内に圧入された複数のフリクションリングとで構成したことを特徴とする。
【０００８】
この発明はまた、相対的に開閉される第１の部材と第２の部材を連結するヒンジ装置であって、同一のシャフト上に対向して同軸に配置されたカム機構とフリクション機構とを備え、前記カム機構は、その中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させ、一端部側を前記シャフトに固定させて設けられると共に、前記第１の部材の取付部に設けた変形取付孔に挿入されつつ回転を拘束されて取り付けられた回り止め手段付きのカムケースと、回り止め手段を有し前記シャフトの回りを囲みつつ前記カムケースの他端部側に配置されると共に、前記第２の部材の取付部に設けた変形取付孔内に挿入して固定されたカムガイドと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させ前記カムガイドに固定された固定カムと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させつつ前記カムケース内に回転を拘束された状態で摺動可能に収容されたスライダーカムと、前記カムケース内に収容されて前記スライダーカムを前記固定カム側へ押圧する弾性手段とで構成し、前記フリクション機構は、前記第２の部材の取付部に設けた変形取付孔内に収容されており、このフリクション機構はさらに前記シャフトに前記カムガイドに接して設けた鍔部と、この鍔部に接して当該鍔部と共に回転可能に設けた第１フリクションワッシャーと、その中心部軸方向へ前記シャフトを回転可能に挿通させ、前記第１フリクションワッシャーに接して設けると共に、前記第２の部材の前記取付部に設けた前記変形取付孔に挿入されつつ回転を拘束されて取り付けられた回り止め手段付きのブラケットと、前記シャフトをその中心部軸方向へ回転可能に挿通させつつ前記ブラケットに回転を拘束されて設けられた第２フリクションワッシャーと、この第２フリクションワッシャーに接しつつ前記シャフトに回転を拘束されて設けられたスプリングワッシャーと、このスプリングワッシャーに接して前記シャフトに回転を拘束されて設けられた押え用ワッシャーと、この押え用ワッシャーに接し前記スプリングワッシャーを介して前記第１フリクションワッシャーと第２フリクションワッシャーを前記ブラケットの両側に圧接させるために前記シャフトの端部に設けた雄ネジ部に捻子着させた締付ナットと、で構成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面はこの発明の一実施の形態を示し、図１において、指示記号１で示されたものは、例えば携帯情報端末であり、指示記号２で示されたものはその第１の部材を構成するキーボード本体、指示記号３で示されたものは、その第２の部材を構成する例えば液晶表示装置から成るディスプレイ装置である。
【００１０】
この発明に係るヒンジ装置Ａ，Ａは、この第１の部材であるキーボード本体２と第２の部材であるディスプレイ装置３とを相対的に開閉可能に連結するものであって、キーボード本体２の取付部２ａ，２ａとディスプレイ装置３の取付部３ａ，３ａ間に装着されている。図面ではヒンジ装置Ａ，Ａは一対設けられているが、１個の場合もあり得る。このヒンジ装置Ａ，Ａは、左右対称であるのみで、構成は同じであるので、以下に図１の左側のヒンジ装置Ａの構成のみについて説明する。
【００１１】
弾性手段を作用させたカム機構４の構成は次のとおりである。まず、図２において、指示記号５で示されたものはシャフトであり、指示記号６のものはカムケースである。このカムケース６は外周軸方向に一対の凹溝から成る回り止め手段６ａ，６ａを有する一端部開放のもので、シャフト５の一端部に設けた変形取付部５ａを、その側壁６ｂに設けた変形取付孔６ｃに挿入係合させ、固定ピン７によって該シャフト５と共に回転するように該シャフト５へ固定されている。
【００１２】
カムケース６の開放端側には、シャフト５をその中心部軸方向に設けた挿通孔８ａへ挿通させつつ、その外側に設けた一対のキー部８ｂ，８ｂをカムケース６の外周に設けたキー溝６ｄ，６ｄと係合させて、スライダーカム８がカムケース６に回転を拘束されて軸方向へ摺動可能に収納されている。このスライダーカム８とカムケース６の側壁６ｂとの間には、シャフト５に還巻きされてコンプレッションスプリングから成る弾性手段９が配置されている。
【００１３】
スライダーカム８と対向する位置には、その中心部軸方向に設けた挿通孔１０ａへシャフト５を挿通させて固定カム１０が配置されており、この固定カム１０は、シャフト５の一側に設けた後述するフリクション機構のフリクションリング取付部１１のフランジ部１１ａの一側に係止されると共に、外側に平坦部から成る回り止め手段１２ｂを設けたカムガイド１２によって回転を拘束された状態にある。この固定カム１０をカムガイド１２へ回転を拘束させる手段は、カムガイド１２に設けた変形取付孔１２ａの凸部１２ｃに、該変形取付孔１２ａへ嵌入させた固定カム１０の凹溝１０ｂを係合することによっているが、この手段に限定されない。
【００１４】
スライダーカム８と固定カム１０との互いの対向面には、それぞれ上面が平坦な凸部１３ａ，１４ａと凹部１３ｂ，１４ｂから成るカム部１３，１４が設けられている。
【００１５】
次に、フリクション機構１５の構成は次の通りである。指示記号１６で示したものは、フリクションケースであり、このフリクションケース１６は側壁１６ａを有し、一端部開放のもので外周に平坦部から成る回り止め手段１６ｂを設けてある。このフリクションケース１６の中心部軸方向には、シャフト５が挿通され、側壁１６ａに設けた挿通孔１６ｃに回転可能に枢支されている。そして、フリクションケース１６は、このシャフト５の他端部に取り付けたＥリング５ｃによって抜け出さないように該シャフト５に係止されている。フリクションケース１６内部には、挿通孔１６ｃと同芯にフリクショントルク発生孔１６ｄが設けられ、このフリクショントルク発生孔１６ｄ内には、シャフト５に離間形成した鍔部５ｂ，５ｂ間に設けられたフリクションリング取付部１１に嵌着させた例えばゴム製のフリクションリング１７が３本圧入されている。尚、図示はしてないが、フリクションリング１７とフリクショントルク発生孔１６ｄとの間には、例えばシリコンオイルのような粘性潤滑油が塗布されている。
【００１６】
したがって、とくに図１と図４及び図１４に示したように、ヒンジ装置Ａのカムケース６をディスプレイ装置３の取付部３ａに設けた変形取付孔３ｂへ挿入係合させ、フリクションケース１６をキーボード本体２の取付部２ａに設けた変形取付孔２ｂへ挿入係止すると、ヒンジ装置Ａへ組み付けが完了する。
図４に示したように、第１の部材であるキーボード本体２に対し、第２の部材であるディスプレイ装置３を閉じた状態において、図１５に示したように、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ｄは固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂ内の途中まで落ち込んだ状態にある。この状態から第２の部材であるディスプレイ装置３を第１の部材であるキーボード本体２に対して開くと、カムケース６がディスプレイ装置３と共に回転し、最初はカムケース６と共に回転するスライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａがコンプレッションスプリング９の固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂより脱出する際の抵抗に遭遇するが、しかる後、図１５に実線と想像線で示したように、各カム部１３，１４の上面が平坦な凸部１３ａ，１４ａ同士が圧接状態で摺動することから、この各カム部１３，１４の各凸部１３ａ，１４ａ同士の圧接力から生ずるフリクショントルクと、フリクション機構１５のフリクションリング１７の外周とフリクショントルク発生孔１６ｄの内周との間に発生するフリクショントルクによって、ディスプレイ装置３はキーボード本体２に対し、フリーストップ状態で開かれる。図１４は、キーボード本体２に対しディスプレイ装置３が９０°開かれた状態を示している。ディスプレイ装置２の使用頻度の高いキーボード本体２に対する１１０°前後の開成角度を超えると、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａ，１４ａが固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂへ落ち込むことにより、フリクション機構１５のフリクショントルクのみで開かれる。
【００１７】
開いたディスプレイ装置３をキーボード本体２に対し閉じる場合には、該ディスプレイ装置３が１１０°以上開かれている場合には、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａが固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂを脱出する際の若干の抵抗に遭遇するが、１１０°からは図１５に実線と想像線で示したように、各カム部１３，１４の各凸部１３ａ，１４ａの圧接状態から生ずるフリクショントルクとフリクション機構１５のフリクショントルクの相乗効果により、ディスプレイ装置３はキーボード本体２に対しフリーストップ状態で閉じられる。
【００１８】
ディスプレイ装置３が閉じられる直前の１０°前後の角度からはスライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａが、固定カム１０のカム部１４の凸部１４ａから凹部１４ｂへ落ち込むので、その際に発生する吸い込み力によって、ディスプレイ装置３は、自動的に閉じられ、かつ閉成状態において自然に開かないようにロックされることになる。
【００１９】
このようにこの実施の形態のものは、ディスプレイ装置３をキーボード本体２に対し、閉成状態でロックし、フリーストップ状態で使用角度まで開くことができ、かつ使用角度においてディスプレイ装置を安定保持した上で、カム機構４によりディスプレイ装置３の閉成直前において吸い込まれるように閉じることができるものであり、ディスプレイ装置３の開閉操作時において、フリクション機構１５によって、ソフトな開閉感覚を操作者に与え、閉成時の緩衝効果をも果たすことができるものである。
【００２０】
図１６乃至図２６は、他の実施の形態を示す。図面によれば、この実施の形態に係るヒンジ装置Ｂは、図１の左側のものを示し、シャフト２０の略中央部に設けられた鍔部２０ａの右と左に、カム機構２１とフリクション機構２２が設けられており、カム機構２１の構成は先の実施の形態のものと同じであるので、説明を省略する。フリクション機構２２は、シャフト２０の鍔部２０ａの左側に設けられており、図２１と図２３乃至図２５に示したように、各々に中心部軸方向に設けた挿通孔２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ，２７ａにシャフトを挿通させつつ配置された、鍔部に隣接した側から第１フリクションワッシャー２３、ブラケット２４、第２フリクションワッシャー２５、スプリングワッシャー２６、及び押え用ワッシャー２７と、締付ナット２８から成り、第１フリクションワッシャー２３はその外周より折り曲げた係止片２３ｂを鍔部２０ａに設けた係止溝２０ｂと係合させることにより、該シャフト２０に固定されており、ブラケット２４はシャフト２０に対して回転可能であるが、その外周に平坦部から成る回り止め手段２４ｂが設けられている。第２フリクションワッシャー２５は、その外周より折り曲げた係止片２５ｂをブラケット２４の外周に設けた係止溝２４ｃと係合させることにより、ブラケット２４と共に回転するように構成されている。スプリングワッシャー２６と押え用ワッシャー２７はその変形させた各挿通孔２６ａ，２７ａをシャフト２０の変形部２０ｃと挿通係合させることにより、該シャフト２０に回転を拘束されている。締付ナット２８はシャフト２０の雄ネジ部２０ｄに捻子着され、第１フリクションワッシャー２３がブラケット２４の一側に、第２フリクションワッシャー２５がスプリングワッシャー２６の側面に圧接されることによってシャフト２０の回転動作に伴って、フリクショントルクを発生させるように構成されている。
【００２１】
したがって、第１の部材であるキーボード本体２の取付部２ａに設けた変形取付孔２ｂへフリクション機構２２の部分を挿入させて、カムガイド１２とブラケット２４を該変形取付孔２ｂと係合させ、次いで、第２の部材であるディスプレイ装置３の取付部３ａに設けた変形取付孔３ｂへカムケース６の部分を挿入係止させることによって、ヒンジ装置Ｂの組み付けが完了する。
【００２２】
この状態を縦断面図で示したものが、図１８である。この状態において、図１５に実線で示したように、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａは固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂに嵌入してディスプイ装置３がキーボード本体２に対し自然に開かないようにロックしている。
【００２３】
この閉成状態からディスプレイ装置３をキーボード本体２に対して開くと、図１５に実線と想像線で示したように、カムケース６がシャフト２０及びスライダーカム８と共に回転することから、該スライダーカム８のカム部１３の平坦な凸部１３ａが固定カム１０のカム部１４の平坦な凸部１４ａと圧接摺動することから生ずるフリクショントルクと、第１フリクションワッシャー２３とブラケット２４の間、及び第２フリクションワッシャー２５とスプリングワッシャー２６の間に圧接摺動によるフリクショントルクが発生し、ディスプレイ装置３はとくにその使用角度である１００°〜１１０°前後の開度において、安定停止保持される。勿論、さらに１８０°まで開くことは可能であり、その際のフリクショントルクをどのようにするかは自由に選択できる。
【００２４】
次いで、ディスプレイ装置３を閉じると、その閉成位置である１０°前後において、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａが固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂへ嵌まり込む際に生ずる回転トルクにより、ディスプレイ装置３は吸い込まれるように閉じられ、閉成状態でロックされることになる。
【００２５】
尚、フリクション機構２２のフリクショントルクを第１フリクションワッシャー２３と第２フリクションワッシャー２５のどちらの面に発生させるかは、実施例のもの以外に任意に選択でき、締付ナット２８は、シャフト２０の端部に対するかしめに代えることができる。
【００２６】
図２７乃至図３０は、この発明に係るヒンジ装置Ｃの他の実施の形態を示す。この実施の形態のヒンジ装置Ｃは、図１の右側のものを示し、このヒンジ装置Ｃは、シャフトの両側部に左右対称の第１カム機構３１と第２カム機構３２を配置したもので、この第１カム機構３１と第２カム機構３２の構成は、先の実施の形態のカム機構４，２１と同じ構成である。シャフト３０の略中央部には、一対の第１固定カム３３と第２固定カム３４がその中心部軸方向に設けた挿通孔３３ａ，３４ａへシャフト３０を挿通させて、互いの一側面を衝接させつつ配置されており、この各第１固定カム３３と第２固定カム３４を内部に収容固定させて外周に平坦部から成る回り止め手段３６ｂ，３７ｂを有する第１カムガイド３６と第２カムガイド３７が設けられている。
【００２７】
シャフト３０の両端部の一方には、外周に凹溝から成る回り止め手段３８ａを設けた一端部開放の第１カムケース３８がその内部軸方向へシャフト３０を挿通させつつ設けられ、この第１カムケース３８の側壁３８ｂに設けた変形挿通孔３８ｃへ、シャフト３０の端部に設けた変形部３０ａを挿入固定させ、取付ピン３９で抜け出ないように係止させている。
【００２８】
シャフト３０の両端部の他方には、同じく一端部開放の第２カムケース４０が、その内部軸方向へシャフト３０を挿通させつつ設けられ、その側壁４０ａに設けた挿通孔４０ｂへシャフト３０を貫通させ、変形鍔部３０ｂで抜け出ないように係止させつつ変形鍔部３０ｂを変形孔へ係合させている。
【００２９】
第１及び第２カムケース３８，４０内の開口部側には、各々第１及び第２固定カム３３，３４に対向させて一対の第１スライダーカム４１と第２スライダーカム４２が、その中心部軸方向に設けた挿通孔４１ａ，４２ａへシャフト３０を挿通させつつ設けられており、この各第１及び第２スライダーカム４１，４２と第１及び第２カムケース３８，４０の各側壁３８ｂ，４０ａとの間には、シャフト３０に還巻きさせつつコンプレッションスプリングから成る第１及び第２弾性手段４３，４４を配設させ、第１及び第２スライダーカムを常に各第１及び第２固定カム側へ摺動附勢させている。
【００３０】
各第１及び第２スライダーカム４１，４２は、その外周に一対の第１及び第２のキー部４１ｂ，４２ｂを有し、その各第１及び第２キー部４１ｂ，４２ｂを第１及び第２カムケース３８，４０に設けた第１及び第２キー溝３８ｄ，４０ｃに係合させることによって、シャフト３０の軸方向へ摺動可能である。
【００３１】
各第１及び第２固定カム３３，３４と各第１及び第２スライダーカム４１，４２の互いの対向面には、上述した各実施の態様のものと同じ凸部４５ａ，４５ａ，４６ａ，４６ａと凹部４５ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４６ｂから成る第１及び第２カム部４５，４６が設けられている。
【００３２】
したがって、図２７と図２８及び図３０に示したように、第１カムケース３８を第２の部材であるディスプレイ装置３の取付部３ａに設けた変形取付孔３ｂへ挿入係止させ、第２カムケース４０と第１及び第２カムガイド３６，３７を第１の部材であるキーボード本体２の取付部２ａに設けた変形取付孔２ｂへ挿入係合させることによって、組み付けが完了する。
【００３３】
キーボード本体２に対してディスプレイ装置３を開閉すると、第１カムケース３８が、シャフト３０及び第１スライダーカム４１と共に回転し、第２カムケース４０もシャフト３０及び第２スライダーカム４２と共に回転する。すると、各第１及び第２スライダーカム４１，４２は、ディスプレイ装置３の閉成状態におけるその各第１及び第２カム部４５，４６の各第１及び第２凸部４５ａ，４６ａが各第１及び第２固定カム３４の第１及び第２凹部４５ｂ，４６ｂを脱して各第１及び第２固定カム３３，３４の各第１及び第２カム部４５，４６の平坦な各第１及び第２凸部４５ａ，４６ａと圧接状態で回転することになることから、フリクショントルクが発生して、ディスプレイ装置３をとくにその使用角度の１００°前後の開成角度において、安定停止させることができるのである。勿論、ここにおいて、ディスプレイ装置３をキーボード本体２に対し１８０°まで開くことは可能である。その時のフリクショントルクをどのようにするかは、各第１及び第２カム部４５，４６の形状を選択することによって任意に選択することが可能である。
【００３４】
ディスプレイ装置３をキーボード本体２に対して閉じる際には、その閉成位置直前（例えば１０°前後）において、第１及び第２スライダーカム４１，４２の各第１及び第２カム部４５，４６の各第１及び第２凸部４５ａ，４６ａが、各第１及び第２固定カム３３，３４の各第１及び第２カム部４５，４６の各第１及び第２凹部４５ｂ，４６ｂへ落ち込む際に、閉成方向に回動附勢されることから、手を離しても自然に吸い込まれるように閉じられる。そして、この閉成状態において、ロックし、ディスプレイ装置３が閉成後自然に開いてしまうのを防止するものである。
【００３５】
尚、その他の実施の形態として、カムケース６とカムケース３８を第１の部材であるキーボード本体２側の取付部２ａに取り付けることができ、カムケース６，３８の外側と内側及びフリクションケース１６の外側、固定カム１０、スライダーカム８，１３及びカムガイド１２，３６及び３７の各外側に設ける各回り止め手段は、上述した実施の形態のものに限定されない。また、シャフトの鍔部は、上述した実施の形態のものと逆方向に設け、カムケース６，３８をＥリングで係止するように構成しても良い。さらに、固定カム、固定部材の各シャフトの変形部、変形取付部、及び変形挿通孔の形状も実施の形態のものに限定されず、さまざまな公知形状のものとすることができる。そして、シャフト、各ケース、固定カム、固定部材、及びスライダーカムの材質についても、シャフトと固定カムとスライダーカムの材質は強度と耐摩耗性を必要とすることから金属製の硬い材質のものが望ましいが、実施の形態のものに限定されず、ＳＵＳ、ＰＯＭ等の材料を必要に応じて用いることができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏し得る。
【００３７】
請求項１と２のように構成すると、強いフリクショントルクを発生させるフリクション機構と弱いフリクショントルクを発生させるカム機構によって、第２の部材である比較的に重量のあるディスプレイ装置を、第１の部材であるキーボード本体に対し、任意の中間開成角度でフリーストップに停止できる上に、第２の部材であるディスプレイ装置を第１の部材であるキーボード本体に対する所定の閉成角度から、カム機構によって自動的に吸い込まれるように閉じさせることができ、かつ、閉成状態において自然に開いてしまうことなく、ロック状態を保たしめることができ、その上、フリクション機構により開閉操作がソフトなフィーリングとなり、開閉時のショックを緩衝させることができるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るヒンジ装置を使用した携帯情報端末の第１の部材であるキーボード本体と第２の部材であるディスプレイ装置を開いて見た平面図である。
【図２】 この発明に係るヒンジ装置の正面図である。
【図３】 図２に示したヒンジ装置の右側面図である。
【図４】 図２に示したヒンジ装置の左側面図である。
【図５】 図２に示したヒンジ装置の正面断面図である。
【図６】 図２に示したヒンジ装置の固定カムの右側面図である。
【図７】 図２に示したヒンジ装置の固定カムの正面図である。
【図８】 図２に示したヒンジ装置の固定カムの平面図である。
【図９】 図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの左側面図である。
【図１０】 図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの右側面図である。
【図１１】 図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの平面図である。
【図１２】 図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの縦断面図である。
【図１３】 図２に示したヒンジ装置のカムガイドの側面図である。
【図１４】 図２乃至図５に示したヒンジ装置の動きを説明するための縦断面図である。
【図１５】 各カム部の動作を説明する説明図である。
【図１６】 この発明に係るヒンジ装置の他の実施の形態を示す正面図である。
【図１７】 図１６に示したヒンジ装置の右側面図である。
【図１８】 図１６に示したヒンジ装置の左側面図である。
【図１９】 図１６に示したヒンジ装置の縦断面図である。
【図２０】 図１６に示したヒンジ装置のシャフトの右側面図である。
【図２１】 図１６に示したヒンジ装置のブラケットの側面図である。
【図２２】 図１６に示したヒンジ装置のカムガイドの側面図である。
【図２３】 図１６に示したヒンジ装置の第１フリクションワッシャーの左側面図である。
【図２４】 図１６に示したヒンジ装置の第２フリクションワッシャーの左側面図である。
【図２５】 図１６に示したヒンジ装置の押え用ワッシャーの側面図である。
【図２６】 図１６に示したヒンジ装置の動作を説明する説明図である。
【図２７】この発明に係るヒンジ装置のさらに他の実施の形態を示す正面図である。
【図２８】 図２７に示したヒンジ装置の右側面図である。
【図２９】 図２７に示したヒンジ装置の左側面図である。
【図３０】 図２７に示したヒンジ装置の縦断面図である。
【図３１】 図２７に示したヒンジ装置の動作を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ ヒンジ装置
Ｂ ヒンジ装置
Ｃ ヒンジ装置
１ 携帯情報端末
２ キーボード本体
２ａ 取付部
３ ディスプレイ装置
３ａ 取付部
４ カム機構
５ シャフト
５ａ 変形取付部
６ カムケース
６ａ 回り止め手段
６ｂ 側壁
６ｃ 変形取付部
６ｄ キー溝
７ 固定ピン
８ スライダーカム
８ａ 取付部
８ｂ キー部
９ 弾性手段
１０ 固定カム
１０ａ 挿通孔
１０ｂ 凹溝
１１ フリクションリング取付部
１１ａ フランジ部
１２ カムガイド
１２ａ 回り止め手段
１２ｂ 変形取付孔
１３ カム部
１３ａ 凸部
１３ｂ 凹部
１４ カム部
１４ａ 凸部
１４ｂ 凹部
１５ フリクション機構
１６ フリクションケース
１６ａ 側壁
１６ｂ 回り止め手段
１６ｃ 挿通孔
１６ｄ フリクショントルク発生孔
１７ フリクションリング
２０ シャフト
２０ａ 鍔部
２０ｂ 係止溝
２０ｃ 変形部
２０ｄ 雄ネジ部
２１ カム機構
２２ フリクション機構
２３ 第１フリクションワッシャー
２３ａ 挿通孔
２３ｂ 係止片
２４ ブラケット
２４ａ 挿通孔
２４ｂ 回り止め手段
２４ｃ 係止溝
２５ 第２フリクションワッシャー
２５ａ 挿通孔
２５ｂ 係止片
２６ スプリングワッシャー
２６ａ 挿通孔
２７ 押え用ワッシャー
２７ａ 挿通孔
２８ 締付ナット
３０ シャフト
３０ａ 変形部
３０ｂ 変形鍔部
３１ 第１カム機構
３２ 第２カム機構
３３ 第１固定カム
３３ａ 挿通孔
３４ 第２固定カム
３４ａ 挿通孔
３６ 第１カムガイド
３６ｂ 回り止め手段
３７ 第２カムガイド
３７ｂ 回り止め手段
３８ 第１カムケース
３８ａ 回り止め手段
３８ｂ 側壁
３８ｃ 変形挿通孔
３８ｄ 第１キー溝
３９ 取付ピン
４０ 第２カムケース
４０ａ 側壁
４０ｂ 挿通孔
４０ｃ 第２キー溝
４１ 第１スライダーカム
４１ｂ 第１キー部
４２ 第２スライダーカム
４２ｂ 第２キー部
４５ カム部
４５ａ 凸部
４５ｂ 凹部
４６ カム部
４６ａ 凸部
４６ｂ 凹部
【発明の属する技術分野】
この発明は、キーボード本体で構成される第１の部材とディスプレイ装置で構成される第２の部材から成る携帯情報端末の、とくにディスプレイ装置の部分に比較的重量のある前記第１の部材と第２の部材を、相対的に開閉可能に連結する際に用いて好適なヒンジ装置に関する
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のヒンジ装置としては、次の刊行物に示されたものが公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３７００８公開特許公報
【０００４】
この特許文献１に記載されたものは、一端部に係止部を有するシャフトと、このシャフトを中心部軸方向に挿通させて係止部に係止された回り止め手段付きのケース体と、このケース体の開放端側に設けたキー溝に軸方向へ摺動可能に係止され一端面にカム部を有すると共に、中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させたスライダーカムと、このスライダーカムのカム部と対向する端面にカム部を有しその中心部軸方向に前記シャフトを挿通させた固定カムと、前記シャフトの回りに還巻きされつつ前記ケース体内に収容され該ケース体と前記スライダーカムとの間に弾設されたコンプレッションスプリングとを有するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献１に示されたヒンジ装置は、カム機構のみで第２の部材であるディスプレイ装置の第１の部材であるキーボード本体に対する開閉動作を制御するものであったために、小型の携帯情報端末でも比較的に重量のある第２の部材であるディスプレイ装置を有するものに対しては、ディスプレイ装置の第１の部材であるキーボード本体に対する、所定閉成角度からの自動閉成ロック機能と開閉操作時のフリーストップ機能を両立させることが困難であるという問題あった。
【０００６】
この発明の目的は、可及的に簡単な構成で、比較的に重量のある第２の部材であるディスプレイ装置を、第１の部材であるキーボード本体に対して開閉操作を行う際に、所定開成角度からの自動閉成ロック機能と開閉操作時のフリーストップ機能とを両立させることのできる、携帯情報端末のヒンジ装置を提供せんとするにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためにこの発明は、相対的に開閉される第１の部材と第２の部材を連結するヒンジ装置であって、シャフト上に同軸に配置されたカム機構とフリクション機構とを備え、前記カム機構は、その中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させ、一端部側を前記シャフトに固定させて設けられた回り止め手段付きのカムケースと、回り止め手段を有し前記シャフトの回りを囲みつつ前記カムケースの他端部側に配置されたカムガイドと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させ前記カムガイドに固定された固定カムと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させつつ前記カムケース内に回転を拘束された状態で摺動可能に収容されたスライダーカムと、前記カムケース内に収容されて前記スライダーカムを前記固定カム側へ押圧する弾性手段とで構成し、前記フリクション機構は、その中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させて前記カムガイドに対向しつつ前記シャフトに抜け止め固定された回り止め手段付のフリクションケースと、前記フリクションケース内に位置させて前記シャフトに離間対向させて設けた一対の鍔部と、この一対の鍔部の間に前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させつつ前記フリクションケース内に圧入された複数のフリクションリングとで構成したことを特徴とする。
【０００８】
この発明はまた、相対的に開閉される第１の部材と第２の部材を連結するヒンジ装置であって、同一のシャフト上に対向して同軸に配置されたカム機構とフリクション機構とを備え、前記カム機構は、その中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させ、一端部側を前記シャフトに固定させて設けられると共に、前記第１の部材の取付部に設けた変形取付孔に挿入されつつ回転を拘束されて取り付けられた回り止め手段付きのカムケースと、回り止め手段を有し前記シャフトの回りを囲みつつ前記カムケースの他端部側に配置されると共に、前記第２の部材の取付部に設けた変形取付孔内に挿入して固定されたカムガイドと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させ前記カムガイドに固定された固定カムと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させつつ前記カムケース内に回転を拘束された状態で摺動可能に収容されたスライダーカムと、前記カムケース内に収容されて前記スライダーカムを前記固定カム側へ押圧する弾性手段とで構成し、前記フリクション機構は、前記第２の部材の取付部に設けた変形取付孔内に収容されており、このフリクション機構はさらに前記シャフトに前記カムガイドに接して設けた鍔部と、この鍔部に接して当該鍔部と共に回転可能に設けた第１フリクションワッシャーと、その中心部軸方向へ前記シャフトを回転可能に挿通させ、前記第１フリクションワッシャーに接して設けると共に、前記第２の部材の前記取付部に設けた前記変形取付孔に挿入されつつ回転を拘束されて取り付けられた回り止め手段付きのブラケットと、前記シャフトをその中心部軸方向へ回転可能に挿通させつつ前記ブラケットに回転を拘束されて設けられた第２フリクションワッシャーと、この第２フリクションワッシャーに接しつつ前記シャフトに回転を拘束されて設けられたスプリングワッシャーと、このスプリングワッシャーに接して前記シャフトに回転を拘束されて設けられた押え用ワッシャーと、この押え用ワッシャーに接し前記スプリングワッシャーを介して前記第１フリクションワッシャーと第２フリクションワッシャーを前記ブラケットの両側に圧接させるために前記シャフトの端部に設けた雄ネジ部に捻子着させた締付ナットと、で構成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面はこの発明の一実施の形態を示し、図１において、指示記号１で示されたものは、例えば携帯情報端末であり、指示記号２で示されたものはその第１の部材を構成するキーボード本体、指示記号３で示されたものは、その第２の部材を構成する例えば液晶表示装置から成るディスプレイ装置である。
【００１０】
この発明に係るヒンジ装置Ａ，Ａは、この第１の部材であるキーボード本体２と第２の部材であるディスプレイ装置３とを相対的に開閉可能に連結するものであって、キーボード本体２の取付部２ａ，２ａとディスプレイ装置３の取付部３ａ，３ａ間に装着されている。図面ではヒンジ装置Ａ，Ａは一対設けられているが、１個の場合もあり得る。このヒンジ装置Ａ，Ａは、左右対称であるのみで、構成は同じであるので、以下に図１の左側のヒンジ装置Ａの構成のみについて説明する。
【００１１】
弾性手段を作用させたカム機構４の構成は次のとおりである。まず、図２において、指示記号５で示されたものはシャフトであり、指示記号６のものはカムケースである。このカムケース６は外周軸方向に一対の凹溝から成る回り止め手段６ａ，６ａを有する一端部開放のもので、シャフト５の一端部に設けた変形取付部５ａを、その側壁６ｂに設けた変形取付孔６ｃに挿入係合させ、固定ピン７によって該シャフト５と共に回転するように該シャフト５へ固定されている。
【００１２】
カムケース６の開放端側には、シャフト５をその中心部軸方向に設けた挿通孔８ａへ挿通させつつ、その外側に設けた一対のキー部８ｂ，８ｂをカムケース６の外周に設けたキー溝６ｄ，６ｄと係合させて、スライダーカム８がカムケース６に回転を拘束されて軸方向へ摺動可能に収納されている。このスライダーカム８とカムケース６の側壁６ｂとの間には、シャフト５に還巻きされてコンプレッションスプリングから成る弾性手段９が配置されている。
【００１３】
スライダーカム８と対向する位置には、その中心部軸方向に設けた挿通孔１０ａへシャフト５を挿通させて固定カム１０が配置されており、この固定カム１０は、シャフト５の一側に設けた後述するフリクション機構のフリクションリング取付部１１のフランジ部１１ａの一側に係止されると共に、外側に平坦部から成る回り止め手段１２ｂを設けたカムガイド１２によって回転を拘束された状態にある。この固定カム１０をカムガイド１２へ回転を拘束させる手段は、カムガイド１２に設けた変形取付孔１２ａの凸部１２ｃに、該変形取付孔１２ａへ嵌入させた固定カム１０の凹溝１０ｂを係合することによっているが、この手段に限定されない。
【００１４】
スライダーカム８と固定カム１０との互いの対向面には、それぞれ上面が平坦な凸部１３ａ，１４ａと凹部１３ｂ，１４ｂから成るカム部１３，１４が設けられている。
【００１５】
次に、フリクション機構１５の構成は次の通りである。指示記号１６で示したものは、フリクションケースであり、このフリクションケース１６は側壁１６ａを有し、一端部開放のもので外周に平坦部から成る回り止め手段１６ｂを設けてある。このフリクションケース１６の中心部軸方向には、シャフト５が挿通され、側壁１６ａに設けた挿通孔１６ｃに回転可能に枢支されている。そして、フリクションケース１６は、このシャフト５の他端部に取り付けたＥリング５ｃによって抜け出さないように該シャフト５に係止されている。フリクションケース１６内部には、挿通孔１６ｃと同芯にフリクショントルク発生孔１６ｄが設けられ、このフリクショントルク発生孔１６ｄ内には、シャフト５に離間形成した鍔部５ｂ，５ｂ間に設けられたフリクションリング取付部１１に嵌着させた例えばゴム製のフリクションリング１７が３本圧入されている。尚、図示はしてないが、フリクションリング１７とフリクショントルク発生孔１６ｄとの間には、例えばシリコンオイルのような粘性潤滑油が塗布されている。
【００１６】
したがって、とくに図１と図４及び図１４に示したように、ヒンジ装置Ａのカムケース６をディスプレイ装置３の取付部３ａに設けた変形取付孔３ｂへ挿入係合させ、フリクションケース１６をキーボード本体２の取付部２ａに設けた変形取付孔２ｂへ挿入係止すると、ヒンジ装置Ａへ組み付けが完了する。
図４に示したように、第１の部材であるキーボード本体２に対し、第２の部材であるディスプレイ装置３を閉じた状態において、図１５に示したように、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ｄは固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂ内の途中まで落ち込んだ状態にある。この状態から第２の部材であるディスプレイ装置３を第１の部材であるキーボード本体２に対して開くと、カムケース６がディスプレイ装置３と共に回転し、最初はカムケース６と共に回転するスライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａがコンプレッションスプリング９の固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂより脱出する際の抵抗に遭遇するが、しかる後、図１５に実線と想像線で示したように、各カム部１３，１４の上面が平坦な凸部１３ａ，１４ａ同士が圧接状態で摺動することから、この各カム部１３，１４の各凸部１３ａ，１４ａ同士の圧接力から生ずるフリクショントルクと、フリクション機構１５のフリクションリング１７の外周とフリクショントルク発生孔１６ｄの内周との間に発生するフリクショントルクによって、ディスプレイ装置３はキーボード本体２に対し、フリーストップ状態で開かれる。図１４は、キーボード本体２に対しディスプレイ装置３が９０°開かれた状態を示している。ディスプレイ装置２の使用頻度の高いキーボード本体２に対する１１０°前後の開成角度を超えると、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａ，１４ａが固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂへ落ち込むことにより、フリクション機構１５のフリクショントルクのみで開かれる。
【００１７】
開いたディスプレイ装置３をキーボード本体２に対し閉じる場合には、該ディスプレイ装置３が１１０°以上開かれている場合には、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａが固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂを脱出する際の若干の抵抗に遭遇するが、１１０°からは図１５に実線と想像線で示したように、各カム部１３，１４の各凸部１３ａ，１４ａの圧接状態から生ずるフリクショントルクとフリクション機構１５のフリクショントルクの相乗効果により、ディスプレイ装置３はキーボード本体２に対しフリーストップ状態で閉じられる。
【００１８】
ディスプレイ装置３が閉じられる直前の１０°前後の角度からはスライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａが、固定カム１０のカム部１４の凸部１４ａから凹部１４ｂへ落ち込むので、その際に発生する吸い込み力によって、ディスプレイ装置３は、自動的に閉じられ、かつ閉成状態において自然に開かないようにロックされることになる。
【００１９】
このようにこの実施の形態のものは、ディスプレイ装置３をキーボード本体２に対し、閉成状態でロックし、フリーストップ状態で使用角度まで開くことができ、かつ使用角度においてディスプレイ装置を安定保持した上で、カム機構４によりディスプレイ装置３の閉成直前において吸い込まれるように閉じることができるものであり、ディスプレイ装置３の開閉操作時において、フリクション機構１５によって、ソフトな開閉感覚を操作者に与え、閉成時の緩衝効果をも果たすことができるものである。
【００２０】
図１６乃至図２６は、他の実施の形態を示す。図面によれば、この実施の形態に係るヒンジ装置Ｂは、図１の左側のものを示し、シャフト２０の略中央部に設けられた鍔部２０ａの右と左に、カム機構２１とフリクション機構２２が設けられており、カム機構２１の構成は先の実施の形態のものと同じであるので、説明を省略する。フリクション機構２２は、シャフト２０の鍔部２０ａの左側に設けられており、図２１と図２３乃至図２５に示したように、各々に中心部軸方向に設けた挿通孔２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ，２７ａにシャフトを挿通させつつ配置された、鍔部に隣接した側から第１フリクションワッシャー２３、ブラケット２４、第２フリクションワッシャー２５、スプリングワッシャー２６、及び押え用ワッシャー２７と、締付ナット２８から成り、第１フリクションワッシャー２３はその外周より折り曲げた係止片２３ｂを鍔部２０ａに設けた係止溝２０ｂと係合させることにより、該シャフト２０に固定されており、ブラケット２４はシャフト２０に対して回転可能であるが、その外周に平坦部から成る回り止め手段２４ｂが設けられている。第２フリクションワッシャー２５は、その外周より折り曲げた係止片２５ｂをブラケット２４の外周に設けた係止溝２４ｃと係合させることにより、ブラケット２４と共に回転するように構成されている。スプリングワッシャー２６と押え用ワッシャー２７はその変形させた各挿通孔２６ａ，２７ａをシャフト２０の変形部２０ｃと挿通係合させることにより、該シャフト２０に回転を拘束されている。締付ナット２８はシャフト２０の雄ネジ部２０ｄに捻子着され、第１フリクションワッシャー２３がブラケット２４の一側に、第２フリクションワッシャー２５がスプリングワッシャー２６の側面に圧接されることによってシャフト２０の回転動作に伴って、フリクショントルクを発生させるように構成されている。
【００２１】
したがって、第１の部材であるキーボード本体２の取付部２ａに設けた変形取付孔２ｂへフリクション機構２２の部分を挿入させて、カムガイド１２とブラケット２４を該変形取付孔２ｂと係合させ、次いで、第２の部材であるディスプレイ装置３の取付部３ａに設けた変形取付孔３ｂへカムケース６の部分を挿入係止させることによって、ヒンジ装置Ｂの組み付けが完了する。
【００２２】
この状態を縦断面図で示したものが、図１８である。この状態において、図１５に実線で示したように、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａは固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂに嵌入してディスプイ装置３がキーボード本体２に対し自然に開かないようにロックしている。
【００２３】
この閉成状態からディスプレイ装置３をキーボード本体２に対して開くと、図１５に実線と想像線で示したように、カムケース６がシャフト２０及びスライダーカム８と共に回転することから、該スライダーカム８のカム部１３の平坦な凸部１３ａが固定カム１０のカム部１４の平坦な凸部１４ａと圧接摺動することから生ずるフリクショントルクと、第１フリクションワッシャー２３とブラケット２４の間、及び第２フリクションワッシャー２５とスプリングワッシャー２６の間に圧接摺動によるフリクショントルクが発生し、ディスプレイ装置３はとくにその使用角度である１００°〜１１０°前後の開度において、安定停止保持される。勿論、さらに１８０°まで開くことは可能であり、その際のフリクショントルクをどのようにするかは自由に選択できる。
【００２４】
次いで、ディスプレイ装置３を閉じると、その閉成位置である１０°前後において、スライダーカム８のカム部１３の凸部１３ａが固定カム１０のカム部１４の凹部１４ｂへ嵌まり込む際に生ずる回転トルクにより、ディスプレイ装置３は吸い込まれるように閉じられ、閉成状態でロックされることになる。
【００２５】
尚、フリクション機構２２のフリクショントルクを第１フリクションワッシャー２３と第２フリクションワッシャー２５のどちらの面に発生させるかは、実施例のもの以外に任意に選択でき、締付ナット２８は、シャフト２０の端部に対するかしめに代えることができる。
【００２６】
図２７乃至図３０は、この発明に係るヒンジ装置Ｃの他の実施の形態を示す。この実施の形態のヒンジ装置Ｃは、図１の右側のものを示し、このヒンジ装置Ｃは、シャフトの両側部に左右対称の第１カム機構３１と第２カム機構３２を配置したもので、この第１カム機構３１と第２カム機構３２の構成は、先の実施の形態のカム機構４，２１と同じ構成である。シャフト３０の略中央部には、一対の第１固定カム３３と第２固定カム３４がその中心部軸方向に設けた挿通孔３３ａ，３４ａへシャフト３０を挿通させて、互いの一側面を衝接させつつ配置されており、この各第１固定カム３３と第２固定カム３４を内部に収容固定させて外周に平坦部から成る回り止め手段３６ｂ，３７ｂを有する第１カムガイド３６と第２カムガイド３７が設けられている。
【００２７】
シャフト３０の両端部の一方には、外周に凹溝から成る回り止め手段３８ａを設けた一端部開放の第１カムケース３８がその内部軸方向へシャフト３０を挿通させつつ設けられ、この第１カムケース３８の側壁３８ｂに設けた変形挿通孔３８ｃへ、シャフト３０の端部に設けた変形部３０ａを挿入固定させ、取付ピン３９で抜け出ないように係止させている。
【００２８】
シャフト３０の両端部の他方には、同じく一端部開放の第２カムケース４０が、その内部軸方向へシャフト３０を挿通させつつ設けられ、その側壁４０ａに設けた挿通孔４０ｂへシャフト３０を貫通させ、変形鍔部３０ｂで抜け出ないように係止させつつ変形鍔部３０ｂを変形孔へ係合させている。
【００２９】
第１及び第２カムケース３８，４０内の開口部側には、各々第１及び第２固定カム３３，３４に対向させて一対の第１スライダーカム４１と第２スライダーカム４２が、その中心部軸方向に設けた挿通孔４１ａ，４２ａへシャフト３０を挿通させつつ設けられており、この各第１及び第２スライダーカム４１，４２と第１及び第２カムケース３８，４０の各側壁３８ｂ，４０ａとの間には、シャフト３０に還巻きさせつつコンプレッションスプリングから成る第１及び第２弾性手段４３，４４を配設させ、第１及び第２スライダーカムを常に各第１及び第２固定カム側へ摺動附勢させている。
【００３０】
各第１及び第２スライダーカム４１，４２は、その外周に一対の第１及び第２のキー部４１ｂ，４２ｂを有し、その各第１及び第２キー部４１ｂ，４２ｂを第１及び第２カムケース３８，４０に設けた第１及び第２キー溝３８ｄ，４０ｃに係合させることによって、シャフト３０の軸方向へ摺動可能である。
【００３１】
各第１及び第２固定カム３３，３４と各第１及び第２スライダーカム４１，４２の互いの対向面には、上述した各実施の態様のものと同じ凸部４５ａ，４５ａ，４６ａ，４６ａと凹部４５ｂ，４５ｂ，４６ｂ，４６ｂから成る第１及び第２カム部４５，４６が設けられている。
【００３２】
したがって、図２７と図２８及び図３０に示したように、第１カムケース３８を第２の部材であるディスプレイ装置３の取付部３ａに設けた変形取付孔３ｂへ挿入係止させ、第２カムケース４０と第１及び第２カムガイド３６，３７を第１の部材であるキーボード本体２の取付部２ａに設けた変形取付孔２ｂへ挿入係合させることによって、組み付けが完了する。
【００３３】
キーボード本体２に対してディスプレイ装置３を開閉すると、第１カムケース３８が、シャフト３０及び第１スライダーカム４１と共に回転し、第２カムケース４０もシャフト３０及び第２スライダーカム４２と共に回転する。すると、各第１及び第２スライダーカム４１，４２は、ディスプレイ装置３の閉成状態におけるその各第１及び第２カム部４５，４６の各第１及び第２凸部４５ａ，４６ａが各第１及び第２固定カム３４の第１及び第２凹部４５ｂ，４６ｂを脱して各第１及び第２固定カム３３，３４の各第１及び第２カム部４５，４６の平坦な各第１及び第２凸部４５ａ，４６ａと圧接状態で回転することになることから、フリクショントルクが発生して、ディスプレイ装置３をとくにその使用角度の１００°前後の開成角度において、安定停止させることができるのである。勿論、ここにおいて、ディスプレイ装置３をキーボード本体２に対し１８０°まで開くことは可能である。その時のフリクショントルクをどのようにするかは、各第１及び第２カム部４５，４６の形状を選択することによって任意に選択することが可能である。
【００３４】
ディスプレイ装置３をキーボード本体２に対して閉じる際には、その閉成位置直前（例えば１０°前後）において、第１及び第２スライダーカム４１，４２の各第１及び第２カム部４５，４６の各第１及び第２凸部４５ａ，４６ａが、各第１及び第２固定カム３３，３４の各第１及び第２カム部４５，４６の各第１及び第２凹部４５ｂ，４６ｂへ落ち込む際に、閉成方向に回動附勢されることから、手を離しても自然に吸い込まれるように閉じられる。そして、この閉成状態において、ロックし、ディスプレイ装置３が閉成後自然に開いてしまうのを防止するものである。
【００３５】
尚、その他の実施の形態として、カムケース６とカムケース３８を第１の部材であるキーボード本体２側の取付部２ａに取り付けることができ、カムケース６，３８の外側と内側及びフリクションケース１６の外側、固定カム１０、スライダーカム８，１３及びカムガイド１２，３６及び３７の各外側に設ける各回り止め手段は、上述した実施の形態のものに限定されない。また、シャフトの鍔部は、上述した実施の形態のものと逆方向に設け、カムケース６，３８をＥリングで係止するように構成しても良い。さらに、固定カム、固定部材の各シャフトの変形部、変形取付部、及び変形挿通孔の形状も実施の形態のものに限定されず、さまざまな公知形状のものとすることができる。そして、シャフト、各ケース、固定カム、固定部材、及びスライダーカムの材質についても、シャフトと固定カムとスライダーカムの材質は強度と耐摩耗性を必要とすることから金属製の硬い材質のものが望ましいが、実施の形態のものに限定されず、ＳＵＳ、ＰＯＭ等の材料を必要に応じて用いることができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏し得る。
【００３７】
請求項１と２のように構成すると、強いフリクショントルクを発生させるフリクション機構と弱いフリクショントルクを発生させるカム機構によって、第２の部材である比較的に重量のあるディスプレイ装置を、第１の部材であるキーボード本体に対し、任意の中間開成角度でフリーストップに停止できる上に、第２の部材であるディスプレイ装置を第１の部材であるキーボード本体に対する所定の閉成角度から、カム機構によって自動的に吸い込まれるように閉じさせることができ、かつ、閉成状態において自然に開いてしまうことなく、ロック状態を保たしめることができ、その上、フリクション機構により開閉操作がソフトなフィーリングとなり、開閉時のショックを緩衝させることができるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るヒンジ装置を使用した携帯情報端末の第１の部材であるキーボード本体と第２の部材であるディスプレイ装置を開いて見た平面図である。
【図２】 この発明に係るヒンジ装置の正面図である。
【図３】 図２に示したヒンジ装置の右側面図である。
【図４】 図２に示したヒンジ装置の左側面図である。
【図５】 図２に示したヒンジ装置の正面断面図である。
【図６】 図２に示したヒンジ装置の固定カムの右側面図である。
【図７】 図２に示したヒンジ装置の固定カムの正面図である。
【図８】 図２に示したヒンジ装置の固定カムの平面図である。
【図９】 図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの左側面図である。
【図１０】 図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの右側面図である。
【図１１】 図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの平面図である。
【図１２】 図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの縦断面図である。
【図１３】 図２に示したヒンジ装置のカムガイドの側面図である。
【図１４】 図２乃至図５に示したヒンジ装置の動きを説明するための縦断面図である。
【図１５】 各カム部の動作を説明する説明図である。
【図１６】 この発明に係るヒンジ装置の他の実施の形態を示す正面図である。
【図１７】 図１６に示したヒンジ装置の右側面図である。
【図１８】 図１６に示したヒンジ装置の左側面図である。
【図１９】 図１６に示したヒンジ装置の縦断面図である。
【図２０】 図１６に示したヒンジ装置のシャフトの右側面図である。
【図２１】 図１６に示したヒンジ装置のブラケットの側面図である。
【図２２】 図１６に示したヒンジ装置のカムガイドの側面図である。
【図２３】 図１６に示したヒンジ装置の第１フリクションワッシャーの左側面図である。
【図２４】 図１６に示したヒンジ装置の第２フリクションワッシャーの左側面図である。
【図２５】 図１６に示したヒンジ装置の押え用ワッシャーの側面図である。
【図２６】 図１６に示したヒンジ装置の動作を説明する説明図である。
【図２７】この発明に係るヒンジ装置のさらに他の実施の形態を示す正面図である。
【図２８】 図２７に示したヒンジ装置の右側面図である。
【図２９】 図２７に示したヒンジ装置の左側面図である。
【図３０】 図２７に示したヒンジ装置の縦断面図である。
【図３１】 図２７に示したヒンジ装置の動作を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ ヒンジ装置
Ｂ ヒンジ装置
Ｃ ヒンジ装置
１ 携帯情報端末
２ キーボード本体
２ａ 取付部
３ ディスプレイ装置
３ａ 取付部
４ カム機構
５ シャフト
５ａ 変形取付部
６ カムケース
６ａ 回り止め手段
６ｂ 側壁
６ｃ 変形取付部
６ｄ キー溝
７ 固定ピン
８ スライダーカム
８ａ 取付部
８ｂ キー部
９ 弾性手段
１０ 固定カム
１０ａ 挿通孔
１０ｂ 凹溝
１１ フリクションリング取付部
１１ａ フランジ部
１２ カムガイド
１２ａ 回り止め手段
１２ｂ 変形取付孔
１３ カム部
１３ａ 凸部
１３ｂ 凹部
１４ カム部
１４ａ 凸部
１４ｂ 凹部
１５ フリクション機構
１６ フリクションケース
１６ａ 側壁
１６ｂ 回り止め手段
１６ｃ 挿通孔
１６ｄ フリクショントルク発生孔
１７ フリクションリング
２０ シャフト
２０ａ 鍔部
２０ｂ 係止溝
２０ｃ 変形部
２０ｄ 雄ネジ部
２１ カム機構
２２ フリクション機構
２３ 第１フリクションワッシャー
２３ａ 挿通孔
２３ｂ 係止片
２４ ブラケット
２４ａ 挿通孔
２４ｂ 回り止め手段
２４ｃ 係止溝
２５ 第２フリクションワッシャー
２５ａ 挿通孔
２５ｂ 係止片
２６ スプリングワッシャー
２６ａ 挿通孔
２７ 押え用ワッシャー
２７ａ 挿通孔
２８ 締付ナット
３０ シャフト
３０ａ 変形部
３０ｂ 変形鍔部
３１ 第１カム機構
３２ 第２カム機構
３３ 第１固定カム
３３ａ 挿通孔
３４ 第２固定カム
３４ａ 挿通孔
３６ 第１カムガイド
３６ｂ 回り止め手段
３７ 第２カムガイド
３７ｂ 回り止め手段
３８ 第１カムケース
３８ａ 回り止め手段
３８ｂ 側壁
３８ｃ 変形挿通孔
３８ｄ 第１キー溝
３９ 取付ピン
４０ 第２カムケース
４０ａ 側壁
４０ｂ 挿通孔
４０ｃ 第２キー溝
４１ 第１スライダーカム
４１ｂ 第１キー部
４２ 第２スライダーカム
４２ｂ 第２キー部
４５ カム部
４５ａ 凸部
４５ｂ 凹部
４６ カム部
４６ａ 凸部
４６ｂ 凹部
Claims (2)
- 相対的に開閉される第１の部材と第２の部材を連結するヒンジ装置であって、シャフト上に同軸に配置されたカム機構とフリクション機構とを備え、前記カム機構は、その中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させ、一端部側を前記シャフトに固定させて設けられた回り止め手段付きのカムケースと、回り止め手段を有し前記シャフトの回りを囲みつつ前記カムケースの他端部側に配置されたカムガイドと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させ前記カムガイドに固定された固定カムと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させつつ前記カムケース内に回転を拘束された状態で摺動可能に収容されたスライダーカムと、前記カムケース内に収容されて前記スライダーカムを前記固定カム側へ押圧する弾性手段とで構成し、前記フリクション機構は、その中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させて前記カムガイドに対向しつつ前記シャフトに抜け止め固定された回り止め手段付のフリクションケースと、前記フリクションケース内に位置させて前記シャフトに離間対向させて設けた一対の鍔部と、この一対の鍔部の間に前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させつつ前記フリクションケース内に圧入された複数のフリクションリングとで構成したことを特徴とする、ヒンジ装置。
- 相対的に開閉される第１の部材と第２の部材を連結するヒンジ装置であって、同一のシャフト上に対向して同軸に配置されたカム機構とフリクション機構とを備え、前記カム機構は、その中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させ、一端部側を前記シャフトに固定させて設けられると共に、前記第１の部材の取付部に設けた変形取付孔に挿入されつつ回転を拘束されて取り付けられた回り止め手段付きのカムケースと、回り止め手段を有し前記シャフトの回りを囲みつつ前記カムケースの他端部側に配置されると共に、前記第２の部材の取付部に設けた変形取付孔内に挿入して固定されたカムガイドと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させ前記カムガイドに固定された固定カムと、前記シャフトをその中心部軸方向へ挿通させつつ前記カムケース内に回転を拘束された状態で摺動可能に収容されたスライダーカムと、前記カムケース内に収容されて前記スライダーカムを前記固定カム側へ押圧する弾性手段とで構成し、前記フリクション機構は、前記第２の部材の取付部に設けた変形取付孔内に収容されており、このフリクション機構はさらに前記シャフトに前記カムガイドに接して設けた鍔部と、この鍔部に接して当該鍔部と共に回転可能に設けた第１フリクションワッシャーと、その中心部軸方向へ前記シャフトを回転可能に挿通させ、前記第１フリクションワッシャーに接して設けると共に、前記第２の部材の前記取付部に設けた前記変形取付孔に挿入されつつ回転を拘束されて取り付けられた回り止め手段付きのブラケットと、前記シャフトをその中心部軸方向へ回転可能に挿通させつつ前記ブラケットに回転を拘束されて設けられた第２フリクションワッシャーと、この第２フリクションワッシャーに接しつつ前記シャフトに回転を拘束されて設けられたスプリングワッシャーと、このスプリングワッシャーに接して前記シャフトに回転を拘束されて設けられた押え用ワッシャーと、この押え用ワッシャーに接し前記スプリングワッシャーを介して前記第１フリクションワッシャーと第２フリクションワッシャーを前記ブラケットの両側に圧接させるために前記シャフトの端部に設けた雄ネジ部に捻子着させた締付ナットと、で構成したことを特徴とする、ヒンジ装置。
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