JP4986990B2 - ヒンジ装置及び携帯機器 - Google Patents

Description

本発明は、筒体に収容される軸体が筒体に対して相対的に回転できるヒンジ装置に関し、特に筒体に対する軸体の相対的な回転角度が所定角度以上になったとき、又は所定角度以下になったとき、軸体の回転を制動させるダンパ機能が付加されたヒンジ装置に関する。

携帯電話機、携帯ゲーム機などの携帯機器においては、キーボタンが配列される操作側筐体と、液晶表示装置等の表示装置が配置されるディスプレイ側筐体とが、ヒンジ装置を介して開閉できるように連結される。

携帯機器の開閉を容易にするために、携帯機器を閉じた状態から僅かに開くとコイルスプリングのばね力によって自動的に一気に全開するヒンジ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。図３２に示されるように、固定筒１３１内には、可動カム１３２のカム部１３２ａと回転軸１３３の当接部１３３ａが対面して配置される。可動カム１３２は固定筒１３１に対して軸線方向にスライドできる。回転軸１３３は固定筒１３１に対して回転できる。コイルスプリング１３４は可動カム１３２を回転軸１３３の当接部１３３ａに付勢する。可動カム１３２の付勢力はカム部１３２ａ及び当接部１３３ａによって、回転軸１３３を回転させる回転力に変換される。

操作側筐体又はディスプレイ側筐体のいずれか一方に、固定筒１３１が固定される。操作側筐体又はディスプレイ側筐体の残りの一方に、回転軸１３３が固定される。ディスプレイ側筐体を操作側筐体に対して閉じた状態から手動で僅かに開くと、回転軸１３３と可動カム１３２とのロックが解除され、ディスプレイ側筐体が自動的に全開まで一気に開く。

ディスプレイ側筐体が操作側筐体に対して勢いよく開くと、ディスプレイ側筐体が全開したときに衝撃が生ずる。この衝撃を緩和するために、ヒンジ装置にはダンパとして機能する作動体１３５が設けられる。作動体１３５は、回転軸１３３が固定筒１３１に対して所定角度回転したときに回転軸１３３と共に回転し、固定筒１３１に対してすべり運動する。このとき作動体１３５と固定筒１３１との間に、摩擦力が発生する。この摩擦力が回転軸１３３の回転に抵抗する。

しかし、摩擦力を利用したのでは、安定した大きな制動力が得られない。特許文献２には、ダンパの他の例として、図３３に示されるように、粘性流体をダンパとして機能させるヒンジ装置が開示されている。このヒンジ装置は、便座を便器に回転可能に連結するのに用いられる。開いた状態の便座を閉じようとすると、便座が自重によって回転する。便座が所定角度以上回転し、便器に近づいたとき、便座の回転に制動力が付与される。

固定筒１４１内には可動カム１４２が軸線方向にスライド可能に設けられる。可動カム１４２の周囲にはＯリング１４３が設けられ、可動カム１４２は固定筒１４１内をピストンのように動く。可動カム１４２によって仕切られる固定筒１４１内の第一及び第二室Ｓ１，Ｓ２には、粘性流体が充満される。固定筒１４１の内周面には、軸線方向に伸びるバイパス溝１４１ａが形成される。回転軸１４４の回転角度が所定角度未満のときは、すなわち、可動カム１４２の右から左への移動量が少ないときは、可動カム１４２のＯリング１４３がバイパス溝上に位置するので、粘性流体はバイパス溝１４１ａを経由して第一室Ｓ１から第二室Ｓ２に流れ込む。このとき、粘性流体は可動カム１４２の軸線方向への移動にあまり抵抗できない。一方、回転軸１４４の回転角度が所定角度以上のときは、すなわち可動カム１４２のＯリング１４３が左から右へバイパス溝１４１ａから外れた位置まで移動するときは、粘性流体はバイパス溝１４１ａを経由することはできず、オリフィス１４５を経由して第一室Ｓ１から第二室Ｓ２に流入する。よって、粘性流体が可動カム１４２の軸線方向への移動に抵抗する。
特開２００４−３４０２０９号公報（請求項１、図１） 特開平１０−３３１８９５号公報（請求項１、図６）

従来のヒンジ装置にあっては、粘性流体を第一室Ｓ１から第二室Ｓ２へバイパスさせるバイパス溝１４１ａが固定筒１４１の内周面に設けられる。そして、可動カム１４２がスライドするときのＯリング１４３の位置によってダンパを効かせたり、効かせなかったりしている。

しかし、可動カム１４２のストロークはもともと小さい。特に携帯機器に組み込まれるヒンジ装置は小型であるので、可動カムのストロークもより一層小さくなる。可動カムの小さいストロークの中で、ダンパを効かせたり、効かせなかったりするのは困難が伴う。また、特許文献２に記載のように、固定筒１４１にバイパス溝１４１ａを設けるのは加工がしにくくなるだけでなく、固定筒１４１を筐体に組み込んだときに、固定筒１４１が変形してバイパス溝１４１ａが潰れるおそれもある。

そこで本発明は、ダンパを効かせたり、効かせなかったりすることが容易なヒンジ装置及びヒンジ装置を組み込んだ携帯機器を提供することを目的とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、内部に空洞を有する筒体(6,51)と、前記筒体(6,51)内に前記筒体の軸線方向にスライド可能にかつ回転できないように収容され、前記軸線方向に伸びる貫通孔(9b,54e)を有する可動カム(9,24,54)と、前記筒体(6,51)内に前記筒体(6,51)の軸線の回りを回転可能にかつ前記軸線方向にスライドできないように収容される軸体(7,23,52)と、前記軸体(7,23,52)の前記軸線の回りの回転と、前記可動カム(9,24,54)の前記軸線方向へのスライドとを連動させることができるように、前記可動カム(9,24,54)に設けられるカム部(9c,54c)と、前記軸体(7,23,52)に設けられ、前記カム部(9c,54c)に当接する当接部(11,68)と、前記可動カム(9,24,54)によって仕切られた前記筒体(6,51)内の第一及び第二室(S1,S2)に充填される流体(20)と、前記可動カム(9,24,54)の前記貫通孔(9b,54e)を貫通する軸部(7b,53)と、前記軸部(7b,53)と前記可動カム(9,24,54)との間に設けられ、前記第一室(S1)又は前記第二室(S2)の一方に充填される前記流体(20)を他方に導くと共に、前記軸部(7b,53)に対して前記可動カム(9,24,54)が相対的にスライドし、及び／又は相対的に回転することによって、前記流体(20)の抵抗が変化する流体通路(P)と、を備え、前記軸体(7,23,52)と前記軸部(7b,53)とが、一体であり、前記軸体(7,23,52)の前記軸部(7b,53)には、軸線方向に伸び、前記流体通路を構成する流体通路溝(7b1,53b)が形成され、前記当接部(11,68)に当接する前記カム部(9c,54c)の傾斜面によって、前記カム部(9c,54c)には周方向に位置をずらして凹部(29a,65)と凸部(29b,66)が形成され、前記軸部(7b,53)に対して前記可動カム(9,24,54)が相対的に回転して、前記可動カム(9,24,54)の前記凹部(29a,65)が前記流体通路溝(7b1,53b)の位置にきたとき、前記流体通路溝(7b1,53b)の前記軸線方向の端部(21)が露出し、前記軸部(7b,53)に対して前記可動カム(9,24,54)が相対的に回転して、前記可動カム(9,24,54)の前記凸部(29b,66)が前記流体通路溝(7b1,53b)の位置にきたとき、前記流体通路溝(7b1,53b)の前記軸線方向の端部(21)が、前記可動カム(9,24,54)の前記凸部(29b,66)によって覆われることを特徴とするヒンジ装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒンジ装置において、前記ヒンジ装置はさらに、前記筒体(6,51)内に収容され、前記可動カム(9,24,54)を前記軸体(7,23,52)に付勢する付勢手段(8,25,56)を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のヒンジ装置において、前記軸部(7b,53)の一方の端部が、有底円筒状の前記筒体(6,51)の底面に回転可能に支持されると共に、前記軸体(7,23,52)が前記筒体(6,51)の開放端部に回転可能に支持されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のヒンジ装置において、前記軸体(7)には、前記当接部として、前記軸線に直交する方向に突出するピン(11)が設けられることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のヒンジ装置において、前記カム部(54c)の展開図の形状が、頂部(61)並びに頂部(61)の両側に第一及び第二の傾斜面(63,64)を有する山形状に形成され、前記当接部(68)が前記頂部(61)に当接するときの前記流体通路(P)の前記流体の抵抗は、前記当接部(68)が前記頂部(61)から離間した所定位置から前記第一の傾斜面(63)の底部にあるときの前記流体通路(P)の流体抵抗よりも小さいか、又は、前記当接部(68)が前記頂部(61)から離間した所定位置から前記第二の傾斜面(64)の底部にあるときの前記流体通路(P)の流体抵抗よりも小さいことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のヒンジ装置において、前記カム部(54c)の展開図の形状が、頂部(61)並びに頂部(61)の両側に第一及び第二の傾斜面(63,64)を有する山形状に形成され、前記当接部(68)が前記頂部(61)に当接するときの前記流体通路(P)の前記流体の抵抗は、前記当接部(68)が前記頂部(61)から離間した所定位置から前記第一の傾斜面(63)の底部にあるときの前記流体通路(P)の流体抵抗よりも小さく、かつ、前記当接部(68)が前記頂部(61)から離間した所定位置から前記第二の傾斜面(64)の底部にあるときの前記流体通路(P)の流体抵抗よりも小さいことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のヒンジ装置が、第一の筐体(1)と第二の筐体(2)の連結部分に組み込まれてなる携帯機器である。

請求項１に記載の発明によれば、第一室又は第二室の一方から他方へ流体を導く流体通路が、軸部と可動カムとの間に設けられる。軸部に対する可動カムの相対的な回転運動及び／又はスライド運動、並びに起伏に富んだカム形状が形成される可動カムを利用して、流体通路の流体の抵抗を変化させので、ダンパを効かせたり、効かせなかったりするのが容易になる。また、軸部と可動カムとの間に流体通路を形成することで、ヒンジ装置を筐体に取り付けるときに筒体が変形したとしても、流体通路が潰れることがない。さらに、起伏に富んだカム部の形状を利用して、可動カムが軸部の流体通路溝の端部を覆う面積を変化させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、可動カムのカム部を軸体の当接部に付勢することができる。

請求項３に記載の発明によれば、軸体を安定して回転させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、可動カムを貫通する軸体の軸部に当接部を設けることができる。

請求項５に記載の発明によれば、付勢手段の付勢力によって、当接部がカム部の頂部を通過したときに、流体通路の流路が狭まって大きなダンパ力を発生させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、当接部が頂部から第一の傾斜面側に移動するときにも、第二の傾斜面側に移動するときにも、ダンパ力を発生させることができる。

請求項７に記載の発明によれば、携帯機器が開閉するとき、ダンパを効かせたり、効かせなかったりすることができる。

本発明の第一の実施形態のヒンジ装置が組み込まれる携帯電話機を示す斜視図 上記携帯電話機の分解斜視図 本発明の第一の実施形態のヒンジ装置の斜視図 ヒンジ装置の外観図（図中（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図をそれぞれ示す） ヒンジ装置の断面図 ヒンジ装置の分解斜視図 携帯電話機の開き角度と、キャッチの軸線方向の位置、軸体の回転角度との関係を示す図 携帯電話機の開き角度と、第一及び第二室の体積との関係を示す断面図 本発明の第二の実施形態のヒンジ装置の断面図 上記ヒンジ装置の分解斜視図 本発明の第三の実施形態のヒンジ装置の斜視図 ヒンジ装置の断面図 ヒンジ装置の分解斜視図 携帯電話機の開き角度と、キャッチの軸線方向の位置、軸体の回転角度との関係を示す図 携帯電話機の開き角度と、第一及び第二室の体積との関係を示す断面図 本発明の第四の実施形態のヒンジ装置の外観図（図中（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図をそれぞれ示す） ヒンジ装置の断面図 ヒンジ装置の分解斜視図 キャッチのカム線図 携帯電話機の開き角度と、キャッチの軸線方向の位置、軸体の回転角度との関係を示す図 携帯電話機の開き角度と、第一及び第二室の体積との関係を示す断面図 本発明の第五の実施形態のヒンジ装置の外観図 ヒンジ装置の分解斜視図 ヒンジ装置の断面図（図中（ａ）はキャッチが上昇する状態を示し、（ｂ）はキャッチが下降する状態を示す） 軸体の詳細図（図中（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図を示し、（ｄ）は底面図を示す） 軸部の詳細図（図中（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は正面図を示し、（ｄ）は底面図を示す） 軸体に軸部を嵌めた状態を示す図（図中（ａ）は側面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＢ―Ｂ線断面図を示し、（ｃ）は分解斜視図を示す） 携帯電話機の開き角度と、キャッチ、軸体及び軸部の動きとの関係を示す図 携帯電話機を開くときと閉じるときとでダンパが作動するタイミングが異なることを示す図 本発明の第六の実施形態のヒンジ装置を示す分解斜視図 ヒンジ装置の断面図 従来のヒンジ装置の断面図 従来のヒンジ装置の断面図

符号の説明

１…操作側筐体（第一の筐体）
２…ディスプレイ側筐体（第二の筐体）
４…ヒンジ装置
６，３１，５１，７６…筒体
７，２３，３３，５２，７７…軸体
７ｂ，３５，５３，８２，９１…軸部
７ｂ１，５３ｂ，８２ｂ…流体通路溝
７ｅ…ピン貫通孔
８，３２，５６，７９，８０…コイルスプリング（付勢手段）
９，２４，３４，５４，７８…キャッチ（可動カム）
３５ａ，９１ａ…小径部
９ｂ，３４ｂ，５４ｅ，７８ｂ…貫通孔
９ｃ，３４ｄ，５４ｃ，７８ｃ…カム部
１１…ピン（当接部）
２０…粘性流体（流体）
２１，８２ｂ１…流体通路溝の下端部（流体通路溝の軸線方向の端部）
２９ａ，３８，６５…凹部
２９ｂ，３７，６６…凸部
３３ｂ…カム部（当接部）
４９…小径部の下端部
６１…頂部
６３…第一の傾斜面
６４…第二の傾斜面
６８，８８…当接部
Ｐ…流体通路
Ｓ１…第一室
Ｓ２…第二室

以下添付図面に基づいて、本発明の第一の実施形態におけるヒンジ装置を説明する。図１はヒンジ装置が組み込まれる携帯電話機を示す。携帯電話機は、キーボタンが配列される操作側筐体１と、液晶表示装置等の表示装置３が配置されるディスプレイ側筐体２と、を備える。操作側筐体１には、小型のマイクロフォン及び各種キーボタンが設けられる。ディスプレイ側筐体２には、小型のスピーカ及び液晶表示装置３が設けられる。

操作側筐体１の端部には、二つの連結筒部１ａが設けられる。この二つの連結筒部１ａは、操作側筐体１の左右方向の両端部に配置される。操作側筐体１は、キーボタンが配列される表面側の分割筐体１ｂと、裏面側の分割筐体１ｃとに二分割される。ディスプレイ側筐体２の端部には、操作側筐体１の二つの連結筒部１ａ間に挟まれる一つの連結筒部２ａが設けられる。操作側筐体１の連結筒部１ａの中心線とディスプレイ側筐体２の連結筒部２ａの中心線とは、互いに一致する。

図２は携帯電話機の分解斜視図を示す。ディスプレイ側筐体２及び操作側筐体１は、ヒンジ装置４を介して、中心線Ｌの周りを回転できるように連結される。ディスプレイ側筐体２の連結筒部２ａには、軸線方向の両端部からヒンジ装置４及びダミーヒンジ５が挿入される。ヒンジ装置４の筒体６の外面には、平坦面６ａが設けられる。連結筒部２ａにも、筒体６の平坦面６ａに対応する平坦面が設けられる。ヒンジ装置４を連結筒部２ａに挿入したとき、筒体６が連結筒部２ａに対して回転できないように、筒体６の平坦面６ａと連結筒部２ａの平坦面が接触する。ダミーヒンジ５は筒形状である。

連結筒部２ａから突出したヒンジ装置４の一部とダミーヒンジ５の一部は、表側の分割筐体１ｂと裏側の分割筐体１ｃとの間に挟まれる。ヒンジ装置４の軸体７には、平坦面７ａが設けられる。表側の分割筐体１ｂには、軸体７の平坦面７ａに対応させた平坦面が設けられる。ヒンジ装置４の軸体７を表側の分割筐体１ｂと裏側の分割筐体１ｃとで挟んだとき、軸体７の平坦面７ａに表側の分割筐体１ｂの平坦面が接触する。このため、操作側筐体は軸体７に対して回転できなくなる。ヒンジ装置４の軸体７が筒体６に対して相対的に回転するから、結局ディスプレイ側筐体２が操作側筐体１に対して相対的に回転する。

図３はヒンジ装置４の斜視図を示し、図４は異なる四つの方向からみたヒンジ装置４を示す。いずれの図においても、筒状のヒンジ装置４の軸線を鉛直方向に向けている。ヒンジ装置４は、有底円筒形状の筒体６と、筒体６の内部に収容される軸体７と、を備える。筒体６の側面には、互いに平行な一対の平坦面６ａが設けられる。この平坦面６ａは、筒体６の上端から下端に向かって途中まで伸びる。筒体６の底部６ｂ（図３では上部）には、直径を狭めた頭部６ｃが設けられる。筒体６は薄板状の金属をプレス加工することで製造される。

軸体７の下端部は、筒体６の下端から突出する。軸体７の、筒体６の下端から突出する部分には、互いに平行な一対の平坦面７ａが設けられる。

図５はヒンジ装置４の断面図を示し、図６は分解斜視図を示す。筒体６には、付勢手段であるコイルスプリング８、可動カムであるキャッチ９、軸体７が順次収容される。

コイルスプリング８は、筒体６の底部６ｂとキャッチ９との間に介在され、キャッチ９を軸体７に付勢する。

図６に示されるように、キャッチ９の側面には、筒体６の平坦面に対応させた平行な一対の平坦面９ａが設けられる。キャッチ９の平坦面９ａと筒体６の内面とは平面接触する。このため、キャッチ９は筒体６に対して筒体６の軸線方向にスライドでき、かつ筒体６の軸線の回りを回転できない。キャッチ９には軸線方向に伸びる貫通孔９ｂが開けられる。この貫通孔９ｂを軸体７の軸部７ｂが貫通する。キャッチ９の下端には、えぐれた傾斜面９ｄを有するカム部９ｃが設けられる。カム部には、傾斜面９ｄによって周方向に位置をずらして凹部２９ａと凸部２９ｂが形成される。カム部９ｃは軸線を中心にした点対称に形成される。

軸体７は、筒体６の軸線方向に伸びる軸部７ｂと、キャッチ９のカム部９ｃに対向するカム部７ｃと、カム部７ｃから下方に伸びる連結軸部７ｄと、から構成される。軸部７ｂは、キャッチ９の貫通孔９ｂを貫通する。軸部７ｂには、その上端から下方に向かって軸部７ｂの途中まで伸びる流体通路溝７ｂ１が加工される。カム部７ｃはキャッチ９のカム部９ｃに対応させている。このカム部７ｃも軸線を中心にした点対象に形成される。軸部７ｂの根元には、軸線と直交する方向に伸びるピン貫通孔７ｅが開けられる。この貫通孔７ｅに当接部であるピン１１が挿入される。ピン１１はキャッチ９のカム部９ｃに当接する。キャッチ９のカム部９ｃと軸体７のピン１１とが、軸体７の回転運動とキャッチ９のスライド運動を連動させる。連結軸部７ｄには、上述の平坦面７ａが加工される。

なお、カム部７ｃを軸部７ｂ及び連結軸部７ｄから分離してもよい。この場合、一体に形成された軸部７ｂ及び連結軸部７ｄが、貫通孔が形成されたカム部７ｃに挿入される。カム部７ｃ及び連結軸部７ｄの部分が軸体７に相当し、カム部７ｃよりも筒体６の底部６ｂに向かって突出している部分が軸部７ｂに相当する。

軸体７を筒体６内に挿入する際、軸体７の軸部７ｂをキャッチ９の貫通孔９ｂに通し、軸部７ｂをコイルスプリング８の内側に通す。そして、軸部７ｂの先端を筒体６の頭部６ｃに嵌める。軸体７を筒体６に挿入した後、軸体７の外周にＯリング１２、軸受１３、ワッシャ１４を順次嵌める。図５に示されるように、Ｏリング１２は軸体７のカム部７ｃよりも下方の段差を付けた部分の外周に嵌められ、筒体６内に充填される粘性流体２０が漏れるのを防止する。軸受１３には、連結軸部７ｄの断面形状に合わせた開口が開けられる。軸受１３及びワッシャ１４は、連結軸部７ｄの外周に嵌められる。ワッシャ１４を軸体７に嵌めた後、筒体６の開放端部がワッシャ１４を押さえるように内側に折り曲げられる。

軸体７は、筒体６の軸線の回りを回転でき、かつ軸線方向にスライドできない。軸体７の軸部７ｂの先端部は、筒体６の頭部６ｃに回転可能に支持される。軸体７の下部は軸体７と一体に回転する軸受１３と共に、筒体６の開放端部に設けたワッシャ１４に回転可能に支持される。軸体７の回転は筒体６の上下の二箇所で支持されるので、軸体７にラジアル方向の荷重がかかったときも軸体７が安定して回転する。軸受１３は、軸体７が上下に振れるのを防止する。

キャッチ９によって、筒体６の内部空間は軸線方向に第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とに区画される（図７及び図８参照）。第一室Ｓ１及び第二室Ｓ２それぞれには、粘性流体２０が充填される。

図７は、携帯電話機の開き角度と、キャッチ９の軸線方向の位置、軸体７の回転角度との関係を示す図である。図中上段が携帯電話機の開き角度を示し、中段がキャッチ９と軸体７の位置関係を示し、下段が流体通路溝７ｂ１の詳細図を示す。

図中（ａ）に示されるように、携帯電話機を閉じた状態では、軸体７のピン１１は、キャッチ９の昇り傾斜面１６に当接したままロックされる。この状態から、手動によってディスプレイ側筐体２をわずかに（例えば２０度）回転させると、軸体７のピン１１は、キャッチ９の昇り傾斜面１６の最上部１７に乗り上げる。このとき、キャッチ９は、コイルスプリング８のばね力に抗して図中上方向にわずかに移動している（図中（ｂ））。軸体７のピン１１が傾斜面の最上部１７を通りすぎると、ロックが解除されてピン１１は下り傾斜面１８に移動する。こうなると、コイルスプリング８が、ばね力によってキャッチ９を図中下方へスライドさせる。キャッチ９の下方向へのスライドによって、ピン１１が下り傾斜面１８を転がり、軸体７が自動的に回転する。すなわち、図中（ｂ）に示される変換点をすぎると、図中（ｃ）〜（ｅ）に示されるように、携帯電話機は自動的に全開まで開く。携帯電話機が全開まで開いたとき、キャッチ９は最も下方に移動し、ピン１１は下り傾斜面１８の最もえぐれた底部１９へ移動する。

軸部７ｂの流体通路溝７ｂ１とキャッチ９の内周面との間には、第一室Ｓ１又は第二室Ｓ２の一方から他方へ粘性流体を導く流体通路Ｐが設けられる（図８参照）。キャッチ９の下方向へのスライド運動と軸体７の回転運動によって、流体通路Ｐは、粘性流体を導くときの流体の抵抗を変化させる。すなわち、流体通路Ｐを構成する流体通路溝７ｂ１は、開き角度が０度〜９０度の間、第一室Ｓ１にも第二室Ｓ２にも露出する。そして、流体通路Ｐは、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐ。その一方、開き角度が９０度を超えると、流体通路溝７ｂ１の軸線方向の下端部２１がキャッチ９の傾斜面１８の最もえぐれた底部１９を通過して、キャッチ９に覆われ始める。流体通路溝７ｂ１の下端部２１がキャッチ９で覆われる面積は、徐々に大きくなるように変化していき、開き角度が１２０度のときに流体通路溝７ｂ１の下端部２１の全体がキャッチ９で塞がれる。言い換えれば、流体通路溝７ｂ１の下端部２１が第二室Ｓ２内で露出する面積は、徐々に小さくなるように変化していき、開き角度が１２０度のときに流体通路溝７ｂ１の下端部２１が第二室Ｓ２内で露出しなくなる。こうなると、流体通路Ｐは第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐことができなくなる。

上述したように、流体通路Ｐは、開き角度が０度〜９０度の間、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐ。流体通路Ｐが第一室Ｓ１と第二室Ｓ２を繋げている間は、キャッチ９が上方向又は下方向にスライドし、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２の体積が変化したとしても、粘性流体２０は流体通路Ｐを経由して、第一室Ｓ１から第二室Ｓ２へ又は第二室Ｓ２から第一室Ｓ１へとスムーズに移動する。よって、開き角度が０度〜９０度の間、ダンパはあまり効いていない。キャッチ９は下方向へ素早くスライドし、軸体７は素早く回転する。

開き角度が９０度を超えると、流体通路溝７ｂ１の下端部２１が第二室Ｓ２内で露出する面積が徐々に小さくなる。このため、流体通路Ｐの流体の抵抗も徐々に大きくなる。こうなると、キャッチ９が下方向へスライドしたとき、ダンパが作用して、粘性流体２０が第二室Ｓ２から第一室Ｓ１へと移動し難くなる。ダンパ力は開き角度が１２０度になるまで徐々に大きくなる。開き角度が９０度〜１２０度の間、ダンパが徐々に作用するので、キャッチ９の下方向へのスライドは徐々に減速し、軸体７の回転も徐々に減速する。

開き角度が１２０度を超えると、流体通路Ｐが第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐことができなくなる。このため、キャッチ９が下方向へスライドしたとき、最も大きなダンパ力が発生する。ダンパは開き角度が全開の１７０度になるまで作用する。このとき、粘性流体２０は、軸体７とキャッチ９との間の僅かなすきまや、キャッチ９と筒体６との間の僅かなすきまを経由して第二室Ｓ２から第一室Ｓ１へ移動する。開き角度が１２０度〜１７０度の間、最も大きなダンパ力が作用しているので、キャッチ９は下方向へゆっくりとスライドし、軸体７もゆっくり回転する。

開いた状態の携帯電話機を閉じるときは、上述の動作と逆の動作になる。すなわち、まず、手動でコイルスプリング８のばね力に抗して１７０度から２０度まで閉じる。２０度以下にすると、昇り傾斜面１６及びコイルスプリング８のばね力によって、携帯電話機が自動的に閉じる。ダンパは１７０度から１２０度の間効いていて、１２０度未満のときは効いていない。全開の１７０度のときにもダンパが効いているので、全開の状態を保ち易い。

図８は、携帯電話機の開き角度によって、第一及び第二室Ｓ１，Ｓ２の体積がどのように変化するかを示す。（ａ）〜（ｅ）の全ての図において、軸体７を流体通路溝７ｂ１のあるところで断面にしている。開き角度が０度〜２０度になるのに伴って、第一室Ｓ１の体積が減り、第二室Ｓ２の体積が増える。そして、開き角度が２０度〜９０度に大きくなるのに伴って、第二室Ｓ２の体積が減り、第一室Ｓ１の体積が増える。流体通路Ｐは、開き角度が０度〜９０度の間は第一室Ｓ１と第二室Ｓ２を繋いでいる。開き角度が９０度〜１２０度になると、流体通路溝７ｂ１の下端部２１がキャッチ９によって徐々に覆われ、流体通路Ｐの流体の抵抗も徐々に大きくなる。開き角度が１２０度〜１７０度になると、流体通路溝７ｂ１の下端部２１がキャッチ９によって完全に覆われ、流体通路Ｐが第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋げられなくなる。

本実施形態によれば、第一室Ｓ１又は第二室Ｓ２の一方から他方へ流体を導く流体通路Ｐがキャッチ９と軸部７ｂの流体通路溝７ｂ１との間に設けられる。軸部７ｂの回転運動とキャッチ９のスライド運動を併用し、また起伏に富んだキャッチのカム形状を利用して、流体通路の流体の抵抗を変化させることができるので、ダンパを効かせたり、効かせなかったりするのが容易になる。

なお、特許文献２に記載のように、筒体にバイパス溝を設けると、筒体に外力が作用して変形した場合、バイパス溝もふさがってその機能を果たさなくなるおそれがある。本実施形態によれば、軸体７に流体通路溝７ｂ１を設けているので、筒体６が変形しても、流体通路Ｐが機能を果たさなくなる危険性が低い。また、特許文献２に記載のように、筒体の内周面にバイパス溝を形成すると、筒体の加工がし難くなる。本実施形態では、図７に示されるようにキャッチ９が下方向へ移動する途中でダンパを作用させているので、仮に筒体６にバイパス溝を形成しようとすると、バイパス溝を筒体６の奥側に設けなければならず、よりバイパス溝の加工が困難になる。本実施形態によれば、軸体７の外周面に流体通路溝７ｂ１を形成するので、加工がし易くなる。

図９及び図１０は、本発明の第二の実施形態のヒンジ装置を示す。この実施形態では、キャッチ２４を軸体２３に付勢するコイルスプリング８が設けられていない点が第一の実施形態のヒンジ装置と相違する。コイルスプリング８の替わりに軸体にもう一本のピン２５が設けられる。キャッチ２４の上面及び下面には、第一カム部２４ａ及び第二カム部２４ｂが設けられる。第一カム部２４ａの傾斜面は第二カム部２４ｂの傾斜面と同じ形状であり、これらの傾斜面間の距離は一定である。軸体２３には、上下に一対の貫通孔２３ａ，２３ｂが開けられ、一対の貫通孔２３ａ，２３ｂそれぞれに第一及び第二のピン２６，２５が挿入される。第一及び第二のピン２６，２５は、キャッチ２４を上下方向に挟む。筒体６に対して軸体２３を回転させると、キャッチ２４が上下方向にスライドする。キャッチ２４の上下方向へのスライドが第一及び第二のピン２６，２５によって規制されているので、コイルスプリング８がキャッチを軸体に付勢しているときと同様にキャッチ２４が動く。Ｏリング１２、軸受１３、ワッシャ１４の構成は第一の実施形態のヒンジ装置と同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。

このようにコイルスプリング８の替わりに、第一及び第二のピン２６，２５でキャッチ２４を挟んでもよい。ただし、コイルスプリング８がないと、自動的に開くことができなくなる。よって、この実施形態のヒンジ装置は携帯機器というよりもむしろ、便座の自重によって回転する力が作用する便座と便蓋の連結部分に用いられる。

図１１は、本発明の第三の実施形態のヒンジ装置の斜視図を示す。この実施形態のヒンジ装置は、第一の実施形態のヒンジ装置と同様に、携帯電話機の操作側筐体１の連結筒部１ａとディスプレイ側筐体２の連結筒部２ａとの間に組み込まれる。ヒンジ装置の筒体３１の外面には、ディスプレイ側筐体２の連結筒部２ａに対して、筒体３１が中心線の回りを回転しないように平坦面３１ａが設けられる。

図１２は、ヒンジ装置の断面図を示し、図１３は、ヒンジ装置の分解斜視図を示す。有底円筒状の筒体３１内には、付勢手段であるコイルスプリング３２、可動カムであるキャッチ３４が収容される。コイルスプリング３２は、筒体３１の底部３１ｂとキャッチ３４との間に介在され、キャッチ３４を軸体３３に付勢する。この実施形態の軸体３３は軸部３５から分離している。

図１３は、ヒンジ装置の分解斜視図を示す。キャッチ３４の側面には、筒体３１の平坦面に対応させた平行な一対の平坦面３４ａが設けられる。キャッチ３４の平坦面３４ａと筒体３１の内面とは平面接触するので、キャッチ３４は筒体３１に対して筒体３１の軸線方向にスライドでき、かつ筒体３１の軸線の回りを回転できない。キャッチ３４は、筒体３１内の空間を第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とに仕切る。キャッチ３４には軸線方向に伸びる貫通孔３４ｂが開けられる。キャッチ３４の下端には、カム部３４ｄである一対の傾斜面が形成される。このカム部３４ｄはキャッチ３４の軸線を中心にした点対象に形成される。カム部３４ｄには、周方向に凹部３８と凸部３７とが交互に二個ずつ形成される。

軸部３５は、キャッチ３４の貫通孔３４ｂを貫通する。軸部３５は、その長さ方向の途中に全周が切り欠かれる小径部３５ａを有する。すなわち、軸部３５は、両端の大径部３５ｂと、大径部３５ｂの間に設けられる小径部３５ａと、から構成される。この小径部３５ａの外周とキャッチ３４の内周との間に、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２を繋げる流体通路Ｐ（図１２参照）が構成される。携帯電話機用のヒンジ装置はもともと小さいものである。軸部３５に沿って溝を加工するのは困難な場合もある。このため、この実施形態のヒンジ装置においては、加工を容易にするために軸部３５の全周に小径部３５ａを加工する。図１２に示されるように、軸部３５の大径部３５ｂは筒体３１の頭部３１ｃに嵌められ、軸部３５の下端部は軸体３３の挿入穴３３ａ内に嵌められる。

軸体３３は、キャッチ３４のカム部３４ｄに対向するカム部３３ｂと、カム部３３ｂから下方に伸びる連結軸部３３ｃと、から構成される。この実施形態の軸体３３は、軸部３５から分離している。軸体３３には、軸部３５が挿入される挿入穴３３ａが開けられる。挿入穴３３ａには底があり、この底に軸部３５の軸線方向の端面が接触する。軸体３３は、筒体３１内に回転でき、かつスライドできないように収容される。軸体３３のカム部３３ｂは、キャッチ３４のカム部３４ｄに対応した形状をしていて、軸体３３の軸線を中心にした点対称に形成される。当接部である軸体３３のカム部３３ｂが、キャッチ３４のカム部３４ｄに当接する。キャッチ３４のカム部３４ｄと軸体３３のカム部３３ｂとが、キャッチ３４のスライド運動と軸体３３の回転運動を連動させる。軸体３３の連結軸部３３ｃには、軸体３３の回転を操作側筐体１に伝動するための平坦面３３ｄが形成される。

図１３に示されるように、軸体３３の外周には、Ｏリング４０が嵌められる。Ｏリング４０は、筒体３１内に充填される粘性流体が外部に漏れるのを防止する。軸体３３には、軸体３３と一緒に回転する軸受４１及びワッシャ４２が嵌められる。筒体３１の開放端部を内側に折り曲げることで、ワッシャ４２が筒体３１に固定される（図１２参照）。軸体３３及び軸受４１は、ワッシャ４２にすべりながら回転する。

図１４は、携帯電話機の開き角度と、キャッチ３４のスライド運動及び軸体３３の回転運動との関係を示す。図中の上段が携帯電話機の開き角度を示し、中段がキャッチ３４と軸体３３の位置関係を示し、下段が軸部３５の小径部３５ａの詳細図を示す。

図中（ａ）に示されるように、携帯電話機を閉じた状態では、当接部である軸体３３のカム部３３ｂがキャッチ３４の昇り傾斜面４３に当接したままロックされる。この状態から手動によってディスプレイ側筐体２をわずかに（例えば２０度）回転させると、軸体３３のカム部３３ｂがキャッチ３４の昇り傾斜面４３の最上部４４に乗り上げる。このとき、キャッチ３４はコイルスプリング３２のばね力に抗して図中上方向にわずかに上昇する（図中（ｂ））。軸体３３のカム部３３ｂが傾斜面４３の最上部４４を通りすぎると、ロックが解除されてカム部３３ｂは下り傾斜面４５に移動する。こうなると、コイルスプリング３２のばね力によってキャッチ３４が図中下方へスライドする。キャッチ３４の下方向へのスライドによって、カム部３３ｂが下り傾斜面４５をスライドし、軸体３３が自動的に回転する。すなわち、図中（ｂ）に示される変換点をすぎると、図中（ｃ）〜（ｅ）に示されるように、携帯電話機は自動的に全開まで開く。携帯電話機が全開まで開いたとき、キャッチ３４は最も下方にスライドし、カム部３３ｂは下り傾斜面４５の底部４５ａへ移動する。

軸部３５の小径部３５ａの外周面とキャッチ３４の貫通孔３４ｂの内周面との間に、第一室Ｓ１から第二室Ｓ２へ、又は第二室Ｓ２から第一室Ｓ１へ粘性流体を導く流体通路Ｐが形成される。流体通路Ｐは、軸部３５に対するキャッチ３４のスライド運動によって、流体の抵抗を変化させる。キャッチ３４が軸部３５に対して上下動している間、軸部３５の小径部３５ａの上端部４６は常に露出していて、キャッチ３４によって覆われることはない。一方、軸部３５の小径部３５ａの下端部４９は、キャッチ３４によって覆われたり、覆われなかったりする。

具体的には、開き角度が０度〜９０度未満のとき、小径部３５ａの下端部４９がキャッチ３４によって覆われなくなる。キャッチ３４のカム部３４ｄに凹部３８が形成されているからである。このとき、流体通路Ｐは第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋いでいる。開き角度が９０度を超えると、キャッチ３４が下方向にスライドするので、キャッチ３４が軸部３５の小径部３５ａの下端部４９を覆い始める。開き角度が１２０度を超えるとき、キャッチ３４が小径部３５ａの下端部４９を完全に覆う。小径部４５ａの下端部４９がキャッチ３４によって覆われると、流体通路Ｐが第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐことができなくなる。

開き角度が０度〜９０度の間、流体通路Ｐは、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐ。流体通路Ｐが第一室Ｓ１と第二室Ｓ２を繋げている間は、キャッチ３４が上方向又は下方向にスライドし、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２の体積が変化したとしても、粘性流体２０は流体通路Ｐを経由して、第一室Ｓ１から第二室Ｓ２へ又は第二室Ｓ２から第一室Ｓ１へとスムーズに移動する。このため、開き角度が０度〜９０度の間、ダンパはあまり効いていない。このため、キャッチ３４は下方向へ素早くスライドし、軸体３３は素早く回転する。

開き角度が９０度を超えると、小径部３５ａが第二室Ｓ２内で露出する面積が徐々に小さくなる。このため、流体通路Ｐの流体の抵抗も徐々に大きくなる。こうなると、キャッチ３４が下方向へスライドしたとき、ダンパ力が発生して、粘性流体２０が第二室Ｓ２から第一室Ｓ１へと移動し難くなる。ダンパ力は開き角度が１２０度になるまで徐々に大きくなる。開き角度が９０度〜１２０度の間、ダンパ力が徐々に大きくなるので、キャッチ３４の下方向へのスライドは徐々に減速し、軸体３３の回転も徐々に減速する。

開き角度が１２０度を超えると、流体通路Ｐは第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐことができなくなる。このため、キャッチ３４が下方向へスライドしたとき、最も大きなダンパ力が発生する。ダンパは開き角度が全開の１７０度になるまで作用する。このとき、粘性流体２０は軸体３３とキャッチ３４との間の僅かなすきまや、キャッチ３４と筒体３１との間の僅かなすきまを経由して第二室Ｓ２から第一室Ｓ１へ移動する。開き角度が１２０度〜１７０度の間、最も大きなダンパ力が作用しているので、キャッチ３４は下方向へゆっくりとスライドし、軸体３３もゆっくり回転する。

図１５は、携帯電話機の開き角度によって、第一及び第二室Ｓ１，Ｓ２の体積がどのように変化するかを示す。開き角度が０度〜２０度になるのに伴って、第一室Ｓ１の体積が減り、第二室Ｓ２の体積が増える。そして、開き角度が２０度〜９０度に大きくなるのに伴って、第一室Ｓ１の体積が増え、第二室Ｓ２の体積が減る。流体通路Ｐは、開き角度が０度〜９０度の間は、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２を繋いでいる。開き角度が９０度〜１２０度になると、小径部３５ａの下端部４９がキャッチ３４によって徐々に覆われ、流体通路Ｐの流体の抵抗も徐々に大きくなる。開き角度が１２０度〜１７０度になると、小径部３５ａの下端部４９がキャッチ３４によって完全に覆われ、流体通路Ｐが第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋げられなくなる。

本実施形態によれば、第一室Ｓ１又は第二室Ｓ２の一方から他方へ流体を導く流体通路Ｐがキャッチ３４と軸部３５の小径部３５ａとの間に設けられる。キャッチ３４のスライド運動並びにキャッチ３４の起伏に富んだカム形状を利用して、流体通路Ｐの流体の抵抗を変化させることができるので、ダンパを効かせたり、効かせなかったりするのが容易になる。

図１６及び図１７は、本発明の第四の実施形態のヒンジ装置を示す。図１６はヒンジ装置の外観図を示し、図１７はヒンジ装置の断面図を示す。この実施形態のヒンジ装置は、第一の実施形態のヒンジ装置と同様に、内部に空洞を有する筒体５１と、筒体５１内に回転のみできるように収容される軸体５２と、筒体５１の空洞内に収容され、軸体５２の軸部５３が貫通する貫通孔５４ｅを有する可動カムであるキャッチ５４と、キャッチ５４を軸体５２のカム部５２ｂに付勢する付勢手段であるコイルスプリング５６と、を備える。この実施形態のヒンジ装置は、携帯電話機のディスプレイ側筐体２を操作側筐体１に対して開くときだけでなく、ディスプレイ側筐体２と操作側筐体１とを閉じるときにもダンパ力を発生させる。

図１６に示されるように、筒体５１には、携帯電話機の連結筒部の形状に合せて周方向に複数の平坦面５１ａ，５１ｂが形成される。軸体５２の連結軸部５２ａにも、携帯電話機の連結筒部の形状に合せた平坦面が形成される。

図１８はヒンジ装置の分解斜視図を示す。キャッチ５４の側面には、筒体５１の平坦面５１ａ，５１ｂに対応させた複数の平坦面５４ａ，５４ｂが形成される。キャッチ５４の下端には、カム部５４ｃが設けられる。カム部５４ｃの展開図は、図１９に示されるように、０度〜１８０度の区間において、頂部６１並びに頂部６１の両側の第一及び第二の傾斜面６３，６４を有する山形状に形成される。１８０度〜３６０度の区間においても同様に、頂部６１並びに頂部６１の両側の第一及び第二の傾斜面６３，６４を有する山形状に形成される。このため、図１８に示されるように、カム部５４ｃには、凹部６５と凸部６６が交互に周方向に約９０度の間隔を開けて形成される。キャッチ５４には軸線方向に伸びる貫通孔５４ｅが開けられる。この貫通孔５４ｅを軸体５２の軸部５３が貫通する。

軸体５２は、筒体５１の軸線方向に伸びる軸部５３と、キャッチ５４のカム部５４ｃに対向するカム部５２ｂと、カム部５２ｂから下方に伸びる連結軸部５２ａと、から構成される。軸部５３は、キャッチ５４の貫通孔５４ｅを貫通する。軸部５３には、その上端から下方に向かって軸部５３の途中まで伸びる一対の流体通路溝５３ｂが加工される。カム部５２ｂの展開図の形状は、キャッチ５４のカム部５４ｃの展開図の形状に略等しい。カム部５２ｂの凸部が、キャッチ５４のカム部５４ｃに当接する当接部６８になる。

軸体５２の外周には、Ｏリング７１が嵌められる。軸体５２の連結軸部５２ａには、軸受７２が嵌められる。軸受７２は軸体５２と一体に回転する。軸受７２の下には、筒体５１の開放端部に固定されるワッシャ７３が設けられる。軸受７２は、ワッシャ７３に対してすべりながら回転する。

図１７に示されるように、キャッチ５４によって、筒体５１の内部空間は軸線方向に第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とに区画される。第一室Ｓ１及び第二室Ｓ２それぞれには、粘性流体が充填される。

図２０は、携帯電話機の開き角度と、キャッチ５４の軸線方向の位置、軸体５２の回転角度との関係を示す図である。図中の上段が携帯電話機の開き角度を示し、中段がキャッチ５４と軸体５２の位置関係を示し、下段が流体通路溝５３ｂの詳細図を示す。この実施形態の携帯電話機においては、変換点が７５度のところにあり、閉じた状態の携帯電話機を開くとき、手動で７５度まで開くと、自動的に１６５度まで全開になる。一方、開いた状態の携帯電話機を閉じるとき、手動で７５度まで閉じると、自動的に０度まで閉じる。

図中（ａ）に示されるように、携帯電話機を閉じた状態では、軸体５２のカム部の当接部６８は、キャッチ５４の第一の傾斜面６３の底部に当接したままロックされる。この状態から、手動によってディスプレイ側筐体２を回転させると、軸体５２の当接部６８は、キャッチ５４の第一の傾斜面６３に沿ってスライドする。そして、ディスプレイ側筐体２を７５度回転させたとき、軸体５２の当接部６８はキャッチ５４のカム部５４ｃの頂部６１に乗り上げる。このとき、キャッチ５４はコイルスプリング５６のばね力に抗して図中上方向にスライドしている（図中（ｃ））。

軸体５２の当接部６８がキャッチ５４の頂部６１を通りすぎると、軸体５２の当接部６８はキャッチ５４のカム部５４ｃの第二の傾斜面６４に移動する。こうなると、コイルスプリング５６のばね力によってキャッチ５４が図中下方へスライドし、軸体５２はその当接部６８が第二の傾斜面６４に沿ってすべりながら回転する。すなわち、図中（ｃ）に示される変換点をすぎると、図中（ｄ）〜（ｅ）に示されるように、携帯電話機は自動的に全開まで開く。

携帯電話機を閉じるときは、上述の動作と逆の動作が行われる。１６５度全開した状態の携帯電話機を閉じるとき、図中（ｃ）に示される変換点である７５度まで手動で閉じると、コイルスプリング５６のばね力によって自動的に０度まで閉じる。

軸部５３の流体通路溝５３ｂとキャッチ５４の内周面との間には、第一室Ｓ１又は第二室Ｓ２の一方から他方へ粘性流体を導く流体通路Ｐが設けられる。キャッチ５４の下方向へのスライド運動と、軸体５２の回転運動によって、流体通路Ｐは、流体の抵抗を変化させる。

具体的には、開き角度が７５度のとき（すなわち、軸体５２の当接部６８がキャッチ５４の頂部６１に当接するとき）、流体通路Ｐを構成する流体通路溝５３ｂは、第一室Ｓ１にも第二室Ｓ２にも露出し、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐ。このため、流体通路Ｐの流体の抵抗は小さい。

その一方、開き角度が７５度から３５度へと小さくなるにつれて、流体通路溝５３ｂの軸線方向の下端部がキャッチ５４に除々に覆われ始める。そして、開き角度が３５度〜０度のとき（すなわち、軸体５２の当接部６８が頂部６１から離間した所定位置〜第一の傾斜面６３の底部にあるとき）、流体通路溝５３ｂの下端部がキャッチ５４で完全に覆われる。こうなると、流体通路Ｐは第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐことができなくなり、流体通路Ｐの流体の抵抗は大きくなる。

開き角度が７５度から１３５度と除々に大きくなる場合も同じように、流体通路溝５３ｂの軸線方向の下端部がキャッチ５４に除々に覆われ始める。そして、開き角度が１３５度〜１６５度のとき（すなわち、軸体５２当接部６８が頂部６１から離間した所定位置から第二の傾斜面６４の底部にあるとき）、流体通路溝５３ｂの下端部がキャッチ５４で完全に塞がれる。こうなると、流体通路Ｐは第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐことができなくなり、流体通路Ｐの流体の抵抗は大きくなる。

図２１は、携帯電話機の開き角度によって、第一及び第二室Ｓ２の体積がどのように変化するかを示す。（ａ）〜（ｅ）の全ての図において、軸体５２を流体通路溝５３ｂのあるところで断面にしている。開き角度が０度→７５度になるのに伴って、第一室Ｓ１の体積が減り、第二室Ｓ２の体積が増える。一方、開き角度が７５度→１６５度になるのに伴って、第一室Ｓ１の体積が増え、第二室Ｓ２の体積が減る。開き角度が３５度〜７５度の間、流体通路Ｐは、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２を繋いでいる。しかし、開き角度が０度〜３５度の間、及び開き角度が１３５度〜１６５度の間、流体通路Ｐは、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐことができない。

以上により、開き角度が０度〜３５度、１３５度〜１６５度の間でダンパを効かせることが可能になる。携帯電話機を開くとき、開き角度が１３５度を超えると、ダンパが作動するので、ディスプレイ側筐体２が全開で急停止し、反動によって手から携帯電話機が抜け落ちるのを防止できる。また、携帯電話機を閉じるときにも、ディスプレイ側筐体２が勢いよく閉じることがないので、閉じたときの音が静かになるし、ディスプレイ側筐体２と操作側筐体１との間で指が挟まれたとしても、指が痛くなることはない。

図２２ないし図２４は、本発明の第五の実施形態のヒンジ装置を示す。図２２はヒンジ装置の外観図を示し、図２３は分解斜視図を示し、図２４は断面図を示す。図２３に示されるように、この実施形態のヒンジ装置は、第一の実施形態のヒンジ装置と同様に、内部に空洞を有する筒体７６と、筒体７６内に回転のみできるように収容される軸体７７と、軸体７７とは別体の軸部８２と、筒体７６の空洞内に収容されると共に軸部８２が貫通する貫通孔７８ｂを有する可動カムであるキャッチ７８と、キャッチ７８を軸体７７のカム部７７ｂに付勢する付勢手段であるコイルスプリング７９，８０と、を備える。

この実施形態のヒンジ装置も、携帯電話機のディスプレイ側筐体２を操作側筐体１に対して開くときだけでなく、ディスプレイ側筐体２と操作側筐体１とを閉じるときにもダンパ力を発生させる。そして、携帯電話機を開くときと閉じるときでダンパを作動させるタイミングを異ならせている。手動で携帯電話機を開いたり、閉じたりするときにダンパを効かせないためである。

図２２に示されるように、筒体７６には、携帯電話機の連結筒部の形状に合せて周方向に複数の平坦面７６ａが形成される。軸体７７の連結軸部７７ａにも、携帯電話機の連結筒部の形状に合せた平坦面が形成される。

図２３に示されるように、キャッチ７８の側面には、筒体７６の平坦面７６ａに対応させた複数の平坦面７８ａが形成される。キャッチ７８の下端には、カム部７８ｃが設けられる。カム部７８ｃの展開図は、第四の実施形態の携帯電話機のキャッチ７８と同様に形成される。カム部７８ｃには、周方向に凹部８３と凸部８４が交互に二か所ずつ形成される。キャッチ７８には、軸線方向に伸びる貫通孔７８ｂが開けられる。この貫通孔７８ｂを軸部８２が貫通する。

図２５は、軸体７７の詳細図を示す。軸体７７は、キャッチ７８のカム部７８ｃに対向するカム部７７ｂと、カム部７７ｂから下方に伸びる連結軸部７７ａと、から構成される。カム部７７ｂの展開図の形状は、キャッチ７８のカム部７８ｃの展開図の形状に略等しい。カム部７７ｂの凸部が、キャッチ７８のカム部７８ｃに当接する当接部８８になる。

軸体７７には、軸部８２の下端部が嵌められる穴７７ｃが開けられる。穴７７ｃの内周には、平行な一対の対向面７７ｄが形成される。一対の対向面７７ｄ間の距離Ｌ１は、軸部８２の外周の一対の平坦面８２ａ間の距離Ｌ２（図２６（ｄ）参照）に等しい。軸部８２を軸体７７の穴７７ｃに嵌めたとき、軸部８２は軸体７７に対してスライドのみ許容され、回転はできない。穴７７ｃの底面には、突起７７ｅが形成される。穴７７ｃの底面と軸部８２との間にも粘性流体を行き渡らせるようにするためである。

図２６は、軸部８２の詳細図を示す。軸部８２には、その上端から下方に向かって軸部８２の途中まで伸びる一対の流体通路溝８２ｂが加工される。軸部８２の軸線方向の端部８２ｄ（下端部）には、平行な一対の平坦面８２ａが形成される。この軸部８２の端部８２ｄが軸体７７の穴７７ｃに嵌められる。また、軸部８２の端部８２ｄには、アーチ形状の切欠き８２ｃが形成される。切欠き８２ｃは、軸部８２の端部８２ｄを軸体７７の穴７７ｃに嵌めた状態で、粘性流体が穴７７ｃ内に流入できるようにする。こうすることで、軸部８２が軸体７７に対して離間するとき、真空状態が発生して離間しにくくなるのを防止することができる。また、軸部８２の上端部には、径を狭めた突起８２ｅが形成される。突起８２ｅの回りには、液体の圧力がかかる肩部８２ｆが形成される。肩部８２ｆに液体の圧力がかかるようにすることで、軸部８２が移動し易くなる。

図２７は、軸体７７に軸部８２を嵌めた状態を示す。軸部８２の平坦面８２ａの位置と軸体７７の穴７７ｃの対向面７７ｄとの位置とを合わせ、軸部８２を軸体７７の穴７７ｃに嵌めることができる。軸部８２を軸体７７の穴７７ｃに嵌めたとき、軸部８２の切欠き８２ｃは、軸体７７のカム部７７ｂの凹部７７ｆの位置にくる。そして、軸部８２の切欠き８２ｃの上部は軸体７７から露出する。このため、切欠き８２ｃを通って粘性流体が軸体７７の穴７７ｃ内に流れ込む。

図２３に示されるように、軸体７７の外周には、Ｏリング８５が嵌められる。軸体７７の連結軸部７７ａには、軸受８６が嵌められる。軸受８６は軸体７７と共に回転する。軸受８６の下には、筒体７６の開放端部に固定されるワッシャ８７が設けられる。軸受８６は、ワッシャ８７に対してすべりながら回転する。

図２４の断面図に示されるように、キャッチ７８によって、筒体７６の内部空間は軸線方向に第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とに区画される。第一室Ｓ１及び第二室Ｓ２それぞれには、粘性流体が充填される。図中（ａ）に示されるように、コイルスプリング７９，８０のばね力に抗してキャッチ７８が図中(1)方向に上昇するとき、第一室Ｓ１の圧力が第二室Ｓ２の圧力よりも高くなる。このため、軸部８２は軸体７７の穴７７ｃ内に押し付けられる。一方、図中（ｂ）に示されるように、コイルスプリング７９，８０のばね力によってキャッチ７８が図中(2)方向に下降するとき、第二室Ｓ２の圧力が第一室Ｓ１の圧力よりも高くなる。このため、軸部８２は上方向にスライドし、突起８２ｅが筒体７６に接触する。

図２８は、携帯電話機の開き角度と、キャッチ７８、軸体７７及び軸部８２の動きとの関係を示す図である。図中の上段が携帯電話機の開き角度を示し、中段がキャッチ７８、軸体７７及び軸部８２の動きを示し、下段が軸部８２の流体通路溝８２ｂの詳細図を示す。この実施形態の携帯電話機においては、変換点が８０度のところにあり、閉じた状態の携帯電話機を開く際、手動で８０度まで開けば、自動的に１６５度まで全開になる。一方、開いた状態の携帯電話機を閉じる際、手動で８０度まで閉じれば、自動的に０度まで閉じる。

図中（ａ）に示されるように、携帯電話機を閉じた状態では、軸体７７の当接部８８がキャッチ７８の凹部８３に当接する。この状態から、手動によってディスプレイ側筐体２を回転させると、軸体７７の回転によってキャッチ７８が上昇する。キャッチ７８の上昇動作によって、第一室Ｓ１が高圧に、第二室Ｓ２が低圧になる。第一室Ｓ１と第二室Ｓ２との圧力差によって、軸部８２が下方にスライドする。図中（ｂ）に示されるように、軸部８２の下方へのスライドに伴い、比較的小さい回転角度（１３°）のうちに流体通路溝８２ｂの端部８２ｂ１がキャッチ７８から露出する。すなわち、開き角度が１３°のとき、流体通路Ｐを構成する流体通路溝８２ｂは、第一室Ｓ１にも第二室Ｓ２にも露出し、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐ。このため、流体通路Ｐの流体の抵抗は小さくなり、ダンパが効かない状態になる。このため、図中（ｃ）に示される８０°まで手動でディスプレイ側筐体を開くのが容易になる。

開き角度が８０°を超えたとき、コイルスプリング７９，８０のばね力によって、キャッチ７８が自動的に下降する。図中（ｄ）に示されるように、キャッチ７８の下降動作によって、第一室Ｓ１が低圧に、第二室Ｓ２が高圧になる。こうなると、軸部８２が第一室Ｓ１と第二室Ｓ２との圧力差によって上昇する。軸部８２が上昇すると、それほど大きくない回転角度（１５３°）のうちから、流体通路溝８２ｂの端部８２ｂ１がキャッチ７８で完全に塞がれる。流体通路Ｐは第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋ぐことができなくなるので、流体通路Ｐの流体の抵抗が大きくなり、ダンパが作動する。図中（ｅ）に示されるように、ダンパが作動したまま携帯電話機はゆっくりと全開になる。

図２９は、携帯電話機を開くときと閉じるときとでダンパが作動するタイミングが異なることを示す図である。図中上段が携帯電話機を開くときのヒンジ装置の断面図を示し、図中下段が携帯電話機を閉じるときのヒンジ装置の断面図を示す。上述したように、閉じた状態の携帯電話機を開くときには、軸部８２が下降しているので、ディスプレイ側筐体２の回転角度が比較的小さい角度（１３°）のうちにダンパがＯＦＦになる。このため、変換点の８０°まで携帯電話機を手動で開くのが容易になる。変換点（８０°）を過ぎた後は、軸部８２が上昇しているので、それほど大きくない回転角度（１５３°）のうちからダンパがＯＮになる。回転角度が１５３°→１６５°のときは、ダンパは作動し続ける。このため、携帯電話機が自動で全開になるときの衝撃を緩和することができる。

図中下段に示されるように、全開の携帯電話機を手動で閉じるとき、第一室Ｓ１が高圧に、第二室Ｓ２が低圧になるので、軸部８２は下降した位置にある。このとき、軸部８２の流体通路溝８２ｂは第一室Ｓ１と第二室Ｓ２とを繋げるので、ダンパがＯＦＦの状態になる。このため、変換点（８０°）まで携帯電話機を手動で閉じるのが容易になる。変換点（８０°）を過ぎた後は、携帯電話機はコイルスプリング７９，８０のばね力によって自動的に閉じようとする。キャッチ７８の下降により、第一室Ｓ１が低圧に、第二室Ｓ２が高圧になる。軸部８２が第一室Ｓ１と第二室Ｓ２との圧力差によって上昇するので、比較的大きめの回転角度（３８°）のうちからダンパがＯＮ状態になる。以降、開き角度が３８°→０°になるまでダンパがＯＮ状態を保つので、携帯電話機が自動で全閉になるときの衝撃力を緩和することができる。

図３０及び図３１は、本発明の第六の実施形態のヒンジ装置を示す。この実施形態のヒンジ装置は、第五の実施形態のヒンジ装置と同様に、携帯電話機を開くときと閉じるときとで、ダンパを作動させるときのタイミングを異ならせている。軸部９１の構造のみが第五の実施形態のヒンジ装置とは異なる。その他の筒体７６、コイルスプリング７９，８０、キャッチ７８、軸体７７、Ｏリング８５、軸受８６、ワッシャ８７は、第五の実施形態のヒンジ装置と同一なので、同一の符合を附してその説明を省略する。

この実施形態のヒンジ装置の軸部９１は、その長さ方向の途中に全周が切り欠かれる小径部９１ａを有する。すなわち、軸部９１は、軸線方向の両端の大径部９１ｂと、大径部９１ｂの間に設けられる小径部９１ａと、から構成される。この小径部９１ａの外周とキャッチ７８の内周との間に、第一室Ｓ１と第二室Ｓ２を繋げる流体通路Ｐが形成される（図３１参照）。携帯電話機用のヒンジ装置はもともと小さいものであり、軸部９１に溝を加工するのは困難な場合もある。このため、この実施形態のヒンジ装置においては、加工を容易にするために軸部９１の全周に小径部９１ａを加工している。このように、軸部９１に軸線方向に伸びる流体通路溝を形成する替わりに小径部９１ａを形成してもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に具現化できる。例えば、流体通路が第一室と第二室を繋がなくなったとき、流体通路よりも小さい断面積のオリフィスが第一室と第二室を繋ぐようにしてもよい。また、ダンパを効かせるとき、第一室と第二室を繋ぐ流体通路の流体の抵抗が大きくなればよく、流体通路を完全に閉じなくてもよい。

さらに、本発明のヒンジ装置は携帯電話機のみならず、ラップトップ、ハンドヘルド、ＰＤＡ，ＰｏｃｋｅｔＰＣ，Ｐａｌｍ等の携帯して使用が可能なポータブルコンピュータや、携帯ゲーム機、化粧用コンパクトなどの携帯機器に適用することができる。また、便座と便蓋の連結部分にも適用することもできる。

本明細書は、２００６年１２月２８日出願の特願２００６−３５６３６２及び２００７年６月８日出願の特願２００７−１５３３６３に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

Claims (7)

1. 内部に空洞を有する筒体と、
   前記筒体内に前記筒体の軸線方向にスライド可能にかつ回転できないように収容され、前記軸線方向に伸びる貫通孔を有する可動カムと、
   前記筒体内に前記筒体の軸線の回りを回転可能にかつ前記軸線方向にスライドできないように収容される軸体と、
   前記軸体の前記軸線の回りの回転と、前記可動カムの前記軸線方向へのスライドとを連動させることができるように、前記可動カムに設けられるカム部と、
   前記軸体に設けられ、前記カム部に当接する当接部と、
   前記可動カムによって仕切られた前記筒体内の第一及び第二室に充填される流体と、
   前記可動カムの前記貫通孔を貫通する軸部と、
   前記軸部と前記可動カムとの間に設けられ、前記第一室又は前記第二室の一方に充填される前記流体を他方に導くと共に、前記軸部に対して前記可動カムが相対的にスライドし、及び／又は相対的に回転することによって、前記流体の抵抗が変化する流体通路と、を備え、
   前記軸体と前記軸部とが、一体であり、
   前記軸体の前記軸部には、軸線方向に伸び、前記流体通路を構成する流体通路溝が形成され、
   前記当接部に当接する前記カム部の傾斜面によって、前記カム部には周方向に位置をずらして凹部と凸部が形成され、
   前記軸部に対して前記可動カムが相対的に回転して、前記可動カムの前記凹部が前記流体通路溝の位置にきたとき、前記流体通路溝の前記軸線方向の端部が露出し、
   前記軸部に対して前記可動カムが相対的に回転して、前記可動カムの前記凸部が前記流体通路溝の位置にきたとき、前記流体通路溝の前記軸線方向の端部が、前記可動カムの前記凸部によって覆われることを特徴とするヒンジ装置。
2. 前記ヒンジ装置はさらに、
   前記筒体内に収容され、前記可動カムを前記軸体に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
3. 前記軸部の一方の端部が、有底円筒状の前記筒体の底面に回転可能に支持されると共に、
   前記軸体が前記筒体の開放端部に回転可能に支持されることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒンジ装置。
4. 前記軸体には、前記当接部として、前記軸線に直交する方向に突出するピンが設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヒンジ装置。
5. 前記カム部の展開図の形状が、頂部並びに頂部の両側に第一及び第二の傾斜面を有する山形状に形成され、
   前記当接部が前記頂部に当接するときの前記流体通路の前記流体の抵抗は、前記当接部が前記頂部から離間した所定位置から前記第一の傾斜面の底部にあるときの前記流体通路の流体抵抗よりも小さいか、又は、前記当接部が前記頂部から離間した所定位置から前記第二の傾斜面の底部にあるときの前記流体通路の流体抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
6. 前記カム部の展開図の形状が、頂部並びに頂部の両側に第一及び第二の傾斜面を有する山形状に形成され、
   前記当接部が前記頂部に当接するときの前記流体通路の前記流体の抵抗は、前記当接部が前記頂部から離間した所定位置から前記第一の傾斜面の底部にあるときの前記流体通路の流体抵抗よりも小さく、かつ、前記当接部が前記頂部から離間した所定位置から前記第二の傾斜面の底部にあるときの前記流体通路の流体抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のヒンジ装置が、第一の筐体と第二の筐体の連結部分に組み込まれてなる携帯機器。

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