JP4467550B2 - 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、ヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器に関するものである。

最近の携帯電話は、折り畳みタイプが主流である。

このような折り畳みタイプの携帯電話は、一般的に不使用時には閉じておき、着信などがあった際に開いて通話するものであるが、例えば、着信があった際すぐ開けるように開放動作をワンタッチ式で簡易に行えるものの方が良いとの要望もある。

しかしながら、従来のヒンジ装置では、折り畳み式携帯電話の操作部とディスプレイ部との連結に使用した場合、回動ロック機構やロックを解除するためのボタンなどの駆動機構をこのヒンジ装置とは別途に必要としていたため、部品点数が多くなり、またそのためのスペースを設ける必要があるなどの問題が生じていた。

そこで、本出願人は、特許公開２００２−２２７８３２号公報に示すように、ワンタッチで開閉できる構成でありながら、開閉ロックのための別途の機構を機器側に設けることを不要とし、携帯電話の構成の単純化，省スペース化に寄与し得るヒンジ装置（以下、従来例）を開発した。

この従来例は、例えば前述のように折り畳みタイプの携帯電話に適用した場合、このヒンジ装置に設けた解除操作部（押込ボタン）を指で押すだけで、閉塞付勢されている例えばディスプレイ部が自動的に開放回動する構成としている。

特開２００５−１７２１１６号公報

ところで、従来例は、閉塞付勢機構を果たしながらも、ワンタッチで自動開放する構造を実現する画期的なヒンジ装置であるが、この閉塞付勢機構を実現するための付勢機構（押しバネ）の他に、自動開放用のバネ（トーションバネ）を別途必須としており、よって、部品点数が多いことがコスト性及び製造性を向上する上での妨げになるのは勿論、この種の物品に要求される小型化・軽量化を達成する際にも妨げとなっているのも現状である（自動開放を実現する付勢力をトーションバネに要求すると長い長さが必要となり小型化しにくい。）。

本出願人は、前述した問題点に着目し、種々の実験・研究を繰り返し行った結果、従来にない作用効果を発揮する発揮的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器を開発した。

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と第二部材２とを枢着して互いに重合した閉塞状態から開放回動するように構成したヒンジ装置であって、前記第一部材１と共に回動し、軸17の先端部に回動不能状態に設けられる第一取付部材３と、前記第二部材２と共に回動し、前記軸17に回動自在に設けられる第二取付部材６とを有し、前記第一取付部材３に設けた摺動部４が落ち込み摺動する落ち込み摺動面５ａを有する被摺動部５を前記第二取付部材６に設けられる第一スライド体18の一端部に設け、前記摺動部４及び前記被摺動部５を、前記軸17にスライド自在に被嵌され押し込み操作部７の押し込み操作により該軸17をスライドする作動棒状体８にスライド自在に設けるとともに、少なくとも前記摺動部４，前記被摺動部５のいずれか一方をスライド方向に付勢して前記摺動部４を前記被摺動部５の前記落ち込み摺動面５ａに対して圧接せしめる第一付勢機構９を備え、この摺動部４と被摺動部５の相対回動を阻止する相対回動阻止部10を前記作動棒状体８に設け、この相対回動阻止部10は、前記作動棒状体８を付勢するように具備せしめられた第二付勢機構19に抗して前記押し込み操作部７を押し込み操作して該作動棒状体８をスライドさせた際、前記摺動部４若しくは前記被摺動部５に対する回動阻止状態が解除されるように構成されており、この摺動部４若しくは被摺動部５に対する回動阻止状態が解除された際、前記摺動部４は前記被摺動部５に対して相対回動可能となるとともに、前記第一付勢機構９の付勢を伴い前記摺動部４が前記被摺動部５の前記落ち込み摺動面５ａを落ち込み摺動することで、前記第一部材１と前記第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成し、前記第一スライド体18の他端部に設けたカム部11に係合するカム係合部12を有する第二スライド体20を前記第二取付部材６に設け、前記カム係合部12を有する前記第二スライド体20を前記カム部11を有する前記第一スライド体18に対して係合離反方向に移動するよう前記作動棒状体８にスライド自在にして回動自在に設けると共に、前記第一付勢機構９により前記カム係合部12が前記カム部11に係合付勢されるように構成し、前記カム部11と前記カム係合部12との相対回動に際し、前記カム部11に設けた摺動部13が落ち込み摺動する落ち込み摺動面14ａを有する被摺動部14を前記カム係合部12に設けて、前記第一部材１と前記第二部材２とを開放回動させることで、前記カム部11と前記カム係合部12とを相対回動させて前記カム部11に対して前記カム係合部12を係脱させた際、前記第一付勢機構９の付勢を伴い圧接する前記カム部11の前記摺動部13が前記カム係合部12の前記被摺動部14を落ち込み摺動することで、前記第一部材１と前記第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成し、前記軸17の基端部に該軸17に設けたスライド規制部17ａ’に規制される位置までスライド自在となるリング体22を被嵌し、このリング体22が前記スライド規制部17ａ’により前記軸17に対するスライド規制された際における前記押し込み操作部７と前記リング体22との間に、前記作動棒状体８が前記押し込み操作部７と前記リング体22との間で前記第二付勢機構19の付勢が機能しない状態でスライドすることを許容する所定距離Ｌの遊びを設けたことを特徴とするヒンジ装置に係るものである。

また、前記第一付勢機構９及び前記第二付勢機構19としてコイルバネを採用したことを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置に係るものである。

また、前記被摺動部５，14の落ち込み摺動面５ａ，14ａをループ状の傾斜面に設定したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載のヒンジ装置に係るものである。

また、操作部15を設けた本体部１と、ディスプレイ部16を設けた重合部２とを、前記操作部15を操作しない時にはこの操作部15を覆うように重合配設し、この重合した状態から前記重合部２を相対的に回動して操作部15を露出させることができるように、前記本体部１と前記重合部２とを回動自在に連結するヒンジ装置を有し、このヒンジ装置には、前記本体部１を前記第一部材若しくは第二部材とし、前記重合部２を前記第二部材若しくは第一部材とした前記請求項１〜３のいずれか１項に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、ワンタッチで自動開放する構造を実現するタイプにおいて、小型軽量化を確実に達成することができ、しかも、コスト安にして量産性に秀れるなど従来にない作用効果を発揮する発揮的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器となる。

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。

本発明は、押し込み操作部７を押し込み操作すると、第一部材１と第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じることになる。

ところで、本発明は、前述したようにこの自動回動付勢力をトーションバネを不要とし、押しバネのみで達成している。

従って、ワンタッチで自動開放する構造を実現するタイプにおいて、従来にない構造から、小型軽量化を確実に達成することができ、しかも、コスト安にして量産性に秀れることになる。

本発明の具体的な実施例１について図面に基づいて説明する。

本実施例は、図１に示すように折り畳みタイプの携帯電話に適用した場合を示したもので、操作部15を備えた本体部を第一部材１とし、ディスプレイ部16を備えた重合部を第二部材２とし、第一部材１と第二部材２とが重合した閉塞状態から第二部材２を例えば１２０度まで回動した開放状態（通話位置）とすることができる枢着構造に本発明のヒンジ装置Ｈを適用している。

そして、閉塞付勢されている回動ロック状態の閉塞状態において、押し込み操作部７（リリースボタン）を押動操作すると、第二部材２が自動的に一挙に所定開放角度（例えば１２０度）まで回動して停止し、且つこの押し込み操作部７を操作しないで、手で第二部材２を回動することができ、手で第二部材２を回動操作する場合は、カム部11とカム係合部12とが係合した閉塞状態からこの係合が係脱するわずかな回動角度までは閉塞付勢されていて、この閉塞付勢に抗して所定回動角度以上手で回動させると、第二部材２が自動的に一挙に所定開放角度（例えば１２０度）まで回動して停止する構成としている。

本実施例では、第一部材１の基部に取付孔１ａを設け、第二部材２の基部にもこの取付孔１ａと連通状態に隣接する取付孔２ａを設け、この夫々の取付孔１ａ，２ａに軸状パーツとして構成した本発明のヒンジ装置Ｈを装着する構成としている。

具体的に説明すると、図２，３に示すように、前記第二部材２には、前記取付孔２ａに対して回り止め形状としたケーシングを第二取付部材６としてこの第二部材２の取付孔２ａに回り止め状態に固定し、このケーシングの一端部を閉塞する閉塞部材を第一取付部材３として前記第一部材１の取付孔１ａを介して第一部材１に固定している。

この第二取付部材６は、断面円形状の軸17に対して回動自在に被嵌され、第一取付部材３は軸17の先端部に回動不能状態に連結されており互いに相対回動自在に設けられている。

ところで、本実施例に係るヒンジ装置Ｈは、押し込み操作部７を押し込み操作した際、第一部材１と第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で一挙に開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成されている。

即ち、第一部材１と共に回動する第一取付部材３に設けた摺動部４が落ち込み摺動する落ち込み摺動面５ａを有する被摺動部５を前記第二部材２と共に回動する第二取付部材６に設け、この摺動部４及び被摺動部５を押し込み操作部７の押し込み操作により作動する作動棒状体８にスライド自在に設けるとともに、少なくとも摺動部４，被摺動部５のいずれか一方をスライド方向に押し込み付勢して摺動部４を被摺動部５の落ち込み摺動面５ａに対して圧接せしめる第一付勢機構９を備え、この摺動部４と被摺動部５の相対回動を阻止する相対回動阻止部10を前記作動棒状体８に設け、この相対回動阻止部10は、押し込み操作部７を押し込み操作して作動棒状体８を作動させた際、摺動部４若しくは被摺動部５に対する回動阻止状態が解除されるように構成されており、この摺動部４若しくは被摺動部５に対する回動阻止状態が解除された際、摺動部４は被摺動部５に対して相対回動可能となるとともに、前記第一付勢機構９の押し込み付勢を伴い摺動部４が被摺動部５の落ち込み摺動面５ａを落ち込み摺動することで、第一部材１と第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成されている。

具体的には、第一取付部材３の端部（内端部）で構成される摺動部４の端部にして軸17に被嵌する被嵌孔３ａを挟んだ対向位置には一対の凸状部４ａが設けられ、この凸状部４ａが落ち込み摺動する一対の落ち込み摺動面５ａが後述する作動棒状体８にスライド自在に被嵌連結する第一スライド体18の端部に設けられて被摺動部５として構成されており、この被摺動部５に係る一対の落ち込み摺動面５ａは作動棒状体８が嵌挿するスライド孔18ａを挟んだ対向位置に設けられている。

この被摺動部５の端面部に設けられた各落ち込み摺動面５ａはスロープ状の傾斜面に形成されており、後述する第二取付部材６内に配される第一付勢機構９の付勢を伴い互いに圧接する摺動部４が被摺動部５を落ち込み摺動することで、第一部材１と第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成されている。尚、この被摺動部は、約１２０度の回動範囲において下り傾斜状に設けられている。

また、摺動部４及び被摺動部５（第一スライド体18）は、作動棒状体８にスライド自在に被嵌されている。

この作動棒状体８は、軸17にスライド自在に被嵌される管状体であり、その周面対向位置には係止突条10が形成されており、この係止突条10は摺動部４及び被摺動部５夫々の孔３ａ，18ａに係止して該摺動部４と被摺動部５との相対回動を阻止する相対回動阻止部10となる。

また、この作動棒状体８は、第一取付部材３に設けられる押し込み操作部７の押し込み操作により第二付勢機構19（コイルバネ）の押し込み付勢に抗して作動自在（軸17に対してスライド移動自在）に設けられており、この作動の際、摺動部４の孔３ａから作動棒状体８は抜けて（相対回動阻止部10から係脱して）該摺動部４に対する回動阻止状態が解除されるように構成されている。

押し込み操作部７は、第一取付部材３の端部に配されるボタン部７ａと、このボタン部７ａの先端位置に配され、該ボタン部７ａの押圧力を作動棒状体８の端部に伝達する伝達部７ｂとで構成されている。

また、作動棒状体８にスライド自在に被嵌連結される被摺動部５は、第一付勢機構９によりスライド方向に押し込み付勢されており、摺動部４が被摺動部５の落ち込み摺動面５ａに対して圧接せしめられている。

従って、摺動部４に対する回動阻止状態が解除された際、摺動部４は被摺動部５に対して相対回動可能となるとともに、第一付勢機構９の押し込み付勢を伴い摺動部４が被摺動部５の落ち込み摺動面５ａを落ち込み摺動することで、第一取付部材３に対して第二取付部材６が相対回動し、第一部材１と第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめることになる。

この際、被摺動部５は、後述するカム部11とカム係合部12とが係合状態のため第二取付部材６に対して回動不能状態となっている。

第一付勢機構９は、第二取付部材６内に配されるコイルバネであり、このコイルバネの付勢力は後述する第二スライド体20（カム係合部12）を介して被摺動部５に伝達されるように構成されている。

また、本実施例に係るヒンジ装置Ｈは、第一部材１と第二部材２とを手で開放回動させた際も、第一部材１と第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で一挙に開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成されている。

即ち、被摺動部５に設けたカム部11に係合するカム係合部12を前記第二取付部材６に設け、このカム部11とカム係合部12とが係合状態のとき第一部材１と第二部材２とが回動ロックされるように構成し、このカム係合部12をカム部11に対して係合離反方向に移動するよう前記作動棒状体８にスライド移動自在にして回動自在に設けると共に、前記第一付勢機構９によりカム係合部12がカム部11に係合付勢されるように構成し、前記カム部11とカム係合部12との相対回動に際し、カム部11に設けた摺動部13が落ち込み摺動する落ち込み摺動面14ａを有する被摺動部14を前記カム係合部12に設けて、前記第一部材１と第二部材２とを手で開放回動させることで、前記カム部11とカム係合部12とを相対回動させてカム部11に対してカム係合部12を係脱させた際、前記第一付勢機構９の付勢を伴い圧接するカム部11の摺動部13がカム係合部12の被摺動部14を落ち込み摺動することで、第一部材１と第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成している。

具体的には、前記第一スライド体18の他端部で構成されるカム部11の端部にして軸17に被嵌する被嵌孔18ａを挟んだ対向位置には一対の係止凸状部11ａが設けられ、この係止凸状部13が係合する一対の係合凸状部12ａが作動棒状体８にスライド自在に被嵌連結する第二スライド体20の端部に設けられてカム係合部12として構成されており、このカム係合部12に係る一対の係合凸状部12ａは作動棒状体８が嵌挿するスライド孔20ａを挟んだ対向位置に設けられている。

このカム係合部12に設けられた各係合凸状部12ａは正面視山形形状に形成されており、頂部を境とした一の傾斜面12ｂは第一部材１と第二部材２とを回動ロックする際に係止凸状部11ａが係止する部位に設定され、一方、頂部を境とした他の傾斜面14ａは該頂部を乗り越えた係止凸状部11ａの頂部が摺動部13として落ち込み摺動する被摺動部14（落ち込み摺動面14ａ）として設定されており、前述した第一付勢機構９の付勢を伴い互いに圧接する摺動部13が被摺動部14を落ち込み摺動することで、第一部材１と第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成されている。

尚、この被摺動部14（落ち込み摺動面14ａ）は、はスロープ状の傾斜面に形成されており、約１２０度の回動範囲において下り傾斜状に設けられている。

符号21はワッシャーである。

本実施例は上述のように構成したから、第一部材１と第二部材２とを手で開放回動させた際も、押し込み操作部７を押し込み操作させた際も、第一部材１と第二部材２とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じることになる。

また、本実施例は、この自動回動付勢力をトーションバネを不要とし、押しバネのみで達成している。

よって、本実施例によれば、ワンタッチで自動開放する構造を実現するタイプにおいて、従来にない構造から、小型軽量化を確実に達成することができ、しかも、コスト安にして量産性に秀れることになる。

本発明の具体的な実施例２について図面に基づいて説明する。

実施例２は、第一部材１と第二部材２とを押し込み操作部７の操作でなく直接手で第一部材１と第二部材２とを持って開閉を行った場合において自動回動付勢力が生じている際、作動棒状体８に対する第二付勢機構19の押し込み付勢が機能しないようにすることで、作動棒状体８に第二付勢機構19が常時接触する際に生じる摩擦抵抗をなくすように構成されている。

具体的には、軸17の基端部に断面半円形状となる切欠部17ａを設け、この切欠部17ａにリング体22をスライド自在に被嵌連結しており、このリング体22が切欠部17ａの終端位置となるスライド規制部17ａ’でスライドを規制された状態において、作動棒状体８はリング体22と押し込み操作部７の接触部位との間で所定の距離Ｌ（遊び）だけ自由にスライドすることができるように構成されている。

従って、第一部材１と第二部材２との閉塞時及び第一部材１と第二部材２との手動による開閉時において作動棒状体８に対する第二付勢機構19の押し込み付勢が機能しないことになり、押し込み操作部７を押し込み操作した際、作動棒状体８は第二付勢機構19の押し込み付勢されることになる。

また、本実施例では、この作動棒状体８の遊びを形成することで押し込み操作部７に生じるガタを防止するガタつき防止機構23を設けている。

このガタつき防止機構23は、軸17に第一取付部材３の貫通孔３ａに貫通させた部位に抜け止め係止部17ｂを設け、この抜け止め係止部17ｂと押し込みボタン７ａとの間に付勢機構24を配して構成されており、常時押し込みボタン７ａを押し戻す押し戻し付勢力が生じるように構成されている。

その余は実施例１と同様である。

尚、本発明は、実施例１，２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。

実施例１の使用状態説明図である。 実施例１を示す斜視図である。 実施例１の分解斜視図である。 実施例１に係る要部の分解斜視図である。 実施例１に係る要部の説明図である。 実施例１に係る要部の説明図である。 実施例１に係る要部の説明図である。 実施例１に係る要部の動作説明図である。 実施例１に係る要部の動作説明図である。 実施例１の動作説明断面図である。 実施例１の動作説明断面図である。 実施例１に係る要部の動作説明図である。 実施例２の分解斜視図である。 実施例２に係る要部の動作説明図である。

Ｌ 距離
１ 第一部材
２ 第二部材
３ 第一取付部材
４ 摺動部
５ 被摺動部
５ａ 落ち込み摺動面
６ 第二取付部材
７ 押し込み操作部
８ 作動棒状体
９ 第一付勢機構
10 相対回動阻止部
11 カム部
12 カム係合部
13 摺動部
14 被摺動部
14ａ 落ち込み摺動面
15 操作部
16 ディスプレイ部
17 軸
17ａ’ スライド規則部
18 第一スライド体
19 第二付勢機構
20 第二スライド体
22 リング体

Claims (4)

1. 第一部材と第二部材とを枢着して互いに重合した閉塞状態から開放回動するように構成したヒンジ装置であって、前記第一部材と共に回動し、軸の先端部に回動不能状態に設けられる第一取付部材と、前記第二部材と共に回動し、前記軸に回動自在に設けられる第二取付部材とを有し、前記第一取付部材に設けた摺動部が落ち込み摺動する落ち込み摺動面を有する被摺動部を前記第二取付部材に設けられる第一スライド体の一端部に設け、前記摺動部及び前記被摺動部を、前記軸にスライド自在に被嵌され押し込み操作部の押し込み操作により該軸をスライドする作動棒状体にスライド自在に設けるとともに、少なくとも前記摺動部，前記被摺動部のいずれか一方をスライド方向に付勢して前記摺動部を前記被摺動部の前記落ち込み摺動面に対して圧接せしめる第一付勢機構を備え、この摺動部と被摺動部の相対回動を阻止する相対回動阻止部を前記作動棒状体に設け、この相対回動阻止部は、前記作動棒状体を付勢するように具備せしめられた第二付勢機構に抗して前記押し込み操作部を押し込み操作して該作動棒状体をスライドさせた際、前記摺動部若しくは前記被摺動部に対する回動阻止状態が解除されるように構成されており、この摺動部若しくは被摺動部に対する回動阻止状態が解除された際、前記摺動部は前記被摺動部に対して相対回動可能となるとともに、前記第一付勢機構の付勢を伴い前記摺動部が前記被摺動部の前記落ち込み摺動面を落ち込み摺動することで、前記第一部材と前記第二部材とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成し、前記第一スライド体の他端部に設けたカム部に係合するカム係合部を有する第二スライド体を前記第二取付部材に設け、前記カム係合部を有する前記第二スライド体を前記カム部を有する前記第一スライド体に対して係合離反方向に移動するよう前記作動棒状体にスライド自在にして回動自在に設けると共に、前記第一付勢機構により前記カム係合部が前記カム部に係合付勢されるように構成し、前記カム部と前記カム係合部との相対回動に際し、前記カム部に設けた摺動部が落ち込み摺動する落ち込み摺動面を有する被摺動部を前記カム係合部に設けて、前記第一部材と前記第二部材とを開放回動させることで、前記カム部と前記カム係合部とを相対回動させて前記カム部に対して前記カム係合部を係脱させた際、前記第一付勢機構の付勢を伴い圧接する前記カム部の前記摺動部が前記カム係合部の前記被摺動部を落ち込み摺動することで、前記第一部材と前記第二部材とを所定の開放状態となるまで自動で開放回動せしめる自動回動付勢力が生じるように構成し、前記軸の基端部に該軸に設けたスライド規制部に規制される位置までスライド自在となるリング体を被嵌し、このリング体が前記スライド規制部により前記軸に対するスライド規制された際における前記押し込み操作部と前記リング体との間に、前記作動棒状体が前記押し込み操作部と前記リング体との間で前記第二付勢機構の付勢が機能しない状態でスライドすることを許容する所定距離の遊びを設けたことを特徴とするヒンジ装置。
2. 前記第一付勢機構及び前記第二付勢機構としてコイルバネを採用したことを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
3. 前記被摺動部の落ち込み摺動面をループ状の傾斜面に設定したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載のヒンジ装置。
4. 操作部を設けた本体部と、ディスプレイ部を設けた重合部とを、前記操作部を操作しない時にはこの操作部を覆うように重合配設し、この重合した状態から前記重合部を相対的に回動して操作部を露出させることができるように、前記本体部と前記重合部とを回動自在に連結するヒンジ装置を有し、このヒンジ装置には、前記本体部を前記第一部材若しくは第二部材とし、前記重合部を前記第二部材若しくは第一部材とした前記請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒンジ装置を用いた電子機器。

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