JP5060468B2 - Rotating hinge unit and portable terminal equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、携帯端末に使用される回転ヒンジユニットに関し、十分なトルク値を保持したまま回転軸の小型化を実現することができる回転ヒンジユニット及びこれを備えた携帯端末に関する。 The present invention relates to a rotary hinge unit used for a portable terminal, and more particularly to a rotary hinge unit capable of realizing a reduction in the size of a rotary shaft while maintaining a sufficient torque value, and a portable terminal including the rotary hinge unit.
携帯端末に使用される回転ヒンジにおいては、回転軸方向に発生させた弾撥力を利用して摺動トルク、クリックトルク等を得るのが一般的である。
かかる弾撥力は、コイルばね等の弾性材を組み込むことによって固定カムと回転カムとを当接させて得られるのが一般的であった。
In a rotary hinge used for a portable terminal, it is common to obtain sliding torque, click torque, and the like by using elastic force generated in the rotation axis direction.
Such an elastic force is generally obtained by bringing a fixed cam and a rotating cam into contact with each other by incorporating an elastic material such as a coil spring.
また、回転ヒンジを小型化する観点からも多くの技術が創作されている。回転ヒンジを小型化する際に技術的障壁となるのが、コスト面からの部品点数の抑制、一定のトルク値の保持、繰り返し使用における耐久性、かつハーネス配線用のスペース確保という観点であった。 Many technologies have also been created from the viewpoint of reducing the size of the rotary hinge. The technical barriers in reducing the size of the rotating hinge were the viewpoints of reducing the number of parts from a cost standpoint, maintaining a constant torque value, durability during repeated use, and securing space for harness wiring. .
図8は、現在使用されている一般的な回転ヒンジユニットの一例を示す分解斜視図である。また図9は、図8に示す回転ヒンジユニットを組み立てた状態を示す正面図である。図8に示す回転ヒンジユニットは、ベースアングル81とモニター等を固定するブラケットを有したLCDプレート84とを有し、前記ベースアングル81とLCDプレート間に4枚の皿ばね86と、その両端に固定カム82及び回転リング83とが配置されている。これらとリング88を回転軸85に挿通する。さらにストッパ88はベースアングル81に固着され、回転角度を規制する。
かかる回転ヒンジユニットは、一定のトルク値を保持しつつ部品点数を最小限とし、ハーネス配線も可能となるため、最も現実的な機構の一つである。
FIG. 8 is an exploded perspective view showing an example of a general rotary hinge unit currently used. FIG. 9 is a front view showing a state in which the rotary hinge unit shown in FIG. 8 is assembled. The rotary hinge unit shown in FIG. 8 has a
Such a rotary hinge unit is one of the most realistic mechanisms because it maintains a constant torque value while minimizing the number of components and enables wiring of the harness.
しかし、図8に示す回転ヒンジユニットは、トルク値とヒンジ部分の耐久性より、従来より小型のヒンジユニットを得るには、一定のトルク値の保持、繰り返し使用における耐久性、かつハーネス配線用のスペース確保の観点から限界があった。すなわち、回転軸を小径化するためには皿ばねの直径を小径化する必要が生じ、また固定カム82の当接面も小さくする必要がある。ここで、トルク値は、ばねによる弾撥力に加え、固定カム82の当接面積に依存するため、小型化に伴って当接面積を小さくすると従来のトルク値を保持できない。また繰り返し使用による耐久性を保持する観点、及びハーネス配線用のスペース確保の観点から回転軸の軸径を小径化することは困難であった。
However, the rotating hinge unit shown in FIG. 8 has a constant torque value, durability in repeated use, and harness wiring for obtaining a hinge unit that is smaller than the conventional torque unit and durability of the hinge part. There was a limit from the viewpoint of securing space. That is, in order to reduce the diameter of the rotating shaft, it is necessary to reduce the diameter of the disc spring, and it is also necessary to reduce the contact surface of the fixed
携帯端末に使用される回転ヒンジユニットにおいて、従来のトルク値を保持しつつ、回転軸の小径化の実現を目的とする。 An object of the present invention is to realize a reduction in the diameter of a rotary shaft while maintaining a conventional torque value in a rotary hinge unit used in a portable terminal.
本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
(1)本発明は、携帯端末に使用される回転ヒンジユニットであって、少なくとも、ベースアングルと、カムホルダーケースと、該カムホルダーケースに内嵌されたカムホルダーと、プレートとを有し、前記各部材の平面視中央に穿設された貫通孔を通して回転軸に順に挿通されており、前記ベースアングルは回転軸に対し回転可能であり、前記カムホルダーケースとカムホルダー及びプレートは回転軸と同期して回転可能であり、前記カムホルダーは前記カムホルダーケースに内嵌され、前記カムホルダーとプレートとの当接部に二以上の板ばねによるトルク発生機構が回転軸を軸対称にして分割配置されていることを特徴とする。
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
(1) The present invention is a rotary hinge unit used for a portable terminal, and includes at least a base angle, a cam holder case, a cam holder fitted in the cam holder case, and a plate, Each of the members is inserted through a rotating shaft in order through a through hole formed in the center of the plan view, the base angle is rotatable with respect to the rotating shaft, and the cam holder case, the cam holder and the plate are connected to the rotating shaft. The cam holder is fitted in the cam holder case, and a torque generating mechanism using two or more leaf springs is divided with the rotational axis being axially symmetrical at the contact portion between the cam holder and the plate. It is arranged.
(2)前記カムホルダーが前記板ばねを収納する凹溝を有し、該凹溝が前記プレートとの当接面側であって回転軸を軸対称として配置されていることを特徴とする上記(1)記載の回転ヒンジユニットである。
(3)少なくとも、前記ベースアングルとカムホルダーケース及びカムホルダーにおける基本形状が板状体であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載された回転ヒンジユニットである。
(2) The cam holder has a concave groove for accommodating the leaf spring, and the concave groove is arranged on the contact surface side with the plate and the rotational axis is axisymmetric. (1) It is a rotation hinge unit as described.
(3) The rotating hinge unit according to (1) or (2), wherein at least the basic shape of the base angle, the cam holder case, and the cam holder is a plate-like body.
(4)前記カムホルダーケース及びカムホルダーの回転軸基部側における貫通孔の外周に円筒部材が形成されており、いずれか一の円筒部材の先端周面に一以上の部分に凸部が形成され、当接するベースアングルの平面上に前記凸部と係合する一以上の凹部が形成されていることを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれか一に記載された回転ヒンジユニットである。
(5)上記(1)乃至(4)のいずれか一に記載された回転ヒンジユニットを備えた携帯端末である。
(4) A cylindrical member is formed on the outer periphery of the through-hole on the rotating shaft base side of the cam holder case and the cam holder, and a convex portion is formed on one or more portions on the tip peripheral surface of any one of the cylindrical members. The rotating hinge unit according to any one of the above (1) to (3), wherein one or more concave portions that engage with the convex portions are formed on the plane of the base angle that abuts. is there.
(5) A portable terminal including the rotary hinge unit described in any one of (1) to (4) above.
回転軸を軸対称として、軸方向に応力が生じるように板ばねを配置することによって、従来のトルク値を保持しつつ、回転軸の小径化を実現するという効果を奏する。 By arranging the leaf springs so that the rotational axis is axisymmetric and stress is generated in the axial direction, there is an effect that the diameter of the rotational shaft is reduced while maintaining the conventional torque value.
以下、本発明の一実施形態に係る回転ヒンジユニットを図面に則して説明する。以下に示す実施形態は本発明の一例であって、本発明の構成が以下のものに限定されるものではない。 Hereinafter, a rotary hinge unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is an example of the present invention, and the configuration of the present invention is not limited to the following.
図1は、本実施形態に係る回転ヒンジユニットを示す分解斜視図である。
図1に示す如く、本実施形態に係る回転ヒンジユニットは、ベースアングル30、カムホルダーケース40、カムホルダー50、及びプレート70を有している。各部材は基本形状が板状体であって、平面視中央には貫通孔が穿設され、該貫通孔を通して回転軸20に挿通されている。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a rotary hinge unit according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the rotary hinge unit according to this embodiment includes a
ベースアングル30は回転軸20に対し回転可能である。またカムホルダーケース40とカムホルダー50及びプレート70は、回転軸と同期して回転する。
カムホルダー50には、軸対称左右に凹溝が形成されており、該凹溝には、左右二枚ずつ計4枚の板ばね60が分割配置されている。
またカムホルダーケース40にはストッパ7が固着されており、該ストッパ7が回転軸20の基部に形成された突出部に接触することによって、回転ヒンジの回転角度を規制する機構となっている。
The
The
A
図2は、上記回転ヒンジユニットに使用される回転軸20を説明するための図である。(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は(a)におけるC−C矢視断面図を示す。
図2(a)に示す如く、本実施形態に用いられる回転軸20は上端が変形八角形状を呈している。かかる上端は前記プレート70の貫通孔にかしめ止めされる。
図2(b)に示す如く、回転軸20の中央部24は断面が小判型形状を呈している。かかる中央部24は前記カムホルダーケース40とカムホルダー50の貫通孔と外嵌される。
FIG. 2 is a view for explaining the
As shown in FIG. 2A, the upper end of the rotating
As shown in FIG. 2B, the
さらに回転軸の基部25の一端には突出部23が形成されている。かかる突出部23はストッパ7と接触する。かかる機構については後述する。
図2(c)に示す如く、回転軸20の軸芯は中空部22となっている。これはハーネス配線用のスペースとなる。例えば、本製品を携帯電話の2軸ヒンジとして使用する際には、本体部のバッテリーとモニターとを電気的に接続するハーネスを、前記中空部22に配置することができる。
Further, a
As shown in FIG. 2C, the shaft center of the rotating
図3は、上記回転ヒンジユニットに使用されるベースアングル30を説明するための図である。(a)は正面図、(b)は底面図、(c)は平面図である。
図3(a)及び(b)に示す如く、本実施形態に用いられるベースアングル30は、基本形状が板状体である。図3(b)及び(c)に示す如く、平面視中央には貫通孔が穿設されている。
FIG. 3 is a view for explaining a
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
図3(c)に示す如く、貫通孔の外周部には後述するカムホルダー50との当接面が形成されている。かかる当接面には、二箇所に凹部33,33が形成されており、後述のカムホルダー50に形成された凸部と嵌合することによってクリックトルクが発生する。また平面部34においてはカムホルダー50が板ばねによって押圧されることによって摺動トルクが発生する。かかる平面部34と前記凹部33との間には傾斜面35が形成されている。
さらに図3(b)及び(c)に示す如く、ベースアングル30にはストッパ7を固着する貫通孔36が形成されている。
As shown in FIG. 3C, a contact surface with a
Further, as shown in FIGS. 3B and 3C, the
図4は、上記回転ヒンジユニットに使用されるカムホルダーケース40を説明するための図である。(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は図4(a)のC−C矢視断面図である。
図4(a)に示す如く、本実施形態に用いられるカムホルダーケース40は、基本形状が板状体である。図4(a)及び(c)に示す如く、平面視中央には貫通孔42が穿設されている。
FIG. 4 is a view for explaining a
As shown in FIG. 4A, the basic shape of the
また図4(b)及び(c)に示す如く、本カムホルダーケース40の回転軸基部側の貫通孔の周辺は筒状に突出している。このような構造をとることにより、ベースアングル30とカムホルダーケース40の収納部41の間にクリアランスを設けることができる。
さらに図4(c)に示す如く、本カムホルダーケース40の内部は中空に形成されたカムホルダー50の収納部41となっている。かかる収納部41はカムホルダー50を外嵌し、カムホルダー50の回転軸方向への動作が可能な大きさに形成されている。
4B and 4C, the periphery of the through hole on the rotating shaft base side of the
Further, as shown in FIG. 4C, the inside of the
図5は、上記回転ヒンジユニットに使用されるカムホルダー50を説明するための図である。(a)は平面図、(b)はC−C矢視断面図、(c)は底面図である。
図5(a)に示す如く、本実施形態に用いられるカムホルダー50は、基本形状が板状体である。図5(a)乃至(c)に示す如く、平面視中央には貫通孔52が穿設されている。かかる貫通孔の断面形状は、前記回転軸20にある小判型形状の中央部24の断面と嵌合する形状に形成されている。このような形状を呈することによって回転軸20と同期して回転することになる。また当該カムホルダー50が回転軸20と同期して回転することによって、カムホルダー50に外嵌されている前述のカムホルダーケース40も同期して回転することになる。
FIG. 5 is a view for explaining a
As shown in FIG. 5A, the basic shape of the
また図5(b)に示す如く、本カムホルダー50の回転軸基部側の貫通孔の周辺は円筒部材56となっている。
また図5(a)及び(b)に示す如く、カムホルダー50の平面には貫通孔52の左右に凹状の板ばね収納部51,51が形成されている。かかる板ばね収納部51には、図示しない板ばね60が分割配置される。
Further, as shown in FIG. 5B, a cylindrical member 56 is formed around the through hole on the rotating shaft base side of the
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, concave leaf
上記板ばね収納部51の左右両側中央側壁には、板ばね60を掛止するための係止部55が形成されている。
さらに図5(c)に示す如く、本カムホルダー50の円筒部材56の先端周面には軸対称二カ所に凸部54,54が形成されている。また該円筒部材56の先端周面には平面部53,53が形成されている。かかる平面部53と前記凸部54との間は、傾斜面57が形成されている。
Locking
Further, as shown in FIG. 5C,
突状内部は中空に形成されたカムホルダー50の収納部41となっている。かかる収納部41はカムホルダー50を外嵌し、カムホルダー50の回転軸方向への動作が可能な大きさに形成されている。
The inside of the protrusion is a
図6は、上記回転ヒンジユニットに使用される板ばね60を示す平面図である。図6に示す如く板ばね60の側面中央には切欠き部61,61が形成されており、前記カムホルダー50の係止部55に掛止される構造になっている。本実施形態においては、4枚の板ばねが分割配置されるが、枚数は所望のトルク値によって変更が可能である。また弾性材については板ばねに限定されない。例えば、コイルばね、皿ばね等であっても良い。
FIG. 6 is a plan view showing a
かかる板ばね60によって、カムホルダー50は常に回転軸基部側へ押圧される。ベースアングル30の凹部33とカムホルダー50の凸部54とが嵌合した状態から回転軸を回転させることによって、カムホルダー50の凸部54は、回転移動しながらベースアングル30の平面部34上を押圧することによって摺動トルクが発生する。その後、カムホルダー50の凸部54は、ベースアングル30の傾斜面35によって吸い込まれ、回転角度180度において、ベースアングル30の凹部33とカムホルダー50の凸部54とがクリック感を伴って嵌合する。
The
図7は、上記の各部材、即ちベースアングル30、カムホルダーケース40、カムホルダー50、板ばね60、プレート70とを組み立てた回転ヒンジユニットの正面図である。
本実施形態に係る回転ヒンジユニットにおける回転軸の軸径(l)はφ4.9mmであり、従来の回転ヒンジユニットの軸径5.6mmより小径にすることができた。また発生するトルク値は略同様であり、回転軸の左右で均等の押圧力を発生させることができ、軸ブレ等の発生を抑止することが可能であった。
FIG. 7 is a front view of the rotary hinge unit in which the above-described members, that is, the
The shaft diameter (l) of the rotating shaft in the rotating hinge unit according to the present embodiment is φ4.9 mm, which is smaller than the shaft diameter 5.6 mm of the conventional rotating hinge unit. Further, the generated torque values are substantially the same, and an equal pressing force can be generated on the left and right of the rotating shaft, so that the occurrence of shaft shake or the like can be suppressed.
10 回転ヒンジユニット
20 回転軸
30 ベースアングル
33 凹部
34 平面部
40 カムホルダーケース
50 カムホルダー
60 板ばね
70 プレート
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Claims (5)
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JP2008334447A JP5060468B2 (en) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | Rotating hinge unit and portable terminal equipped with the same |
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