JP5112990B2 - ヒンジユニット - Google Patents

Description

本発明は、部品点数を減らすことのできるヒンジ構造に関する。

現在では、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器では折り畳み型が主流であり、これらの機器の第１の筐体及び第２の筐体を開閉可能に接続するためにヒンジ構造が使用されている。また、これらとは別に灰皿などの日常用品の多くにもヒンジ構造は使用されている。

上記の機器や用品に使用されるヒンジ構造では、第１の筐体及び第２の筐体が所定の回動角において所定の保持力で保持されるように構成するために弾性係合構造が利用されている。このような弾性係合構造としては、例えば特許文献１または２に開示されているように、第１の筐体に取り付けられた第１のヒンジ金具と他方の筐体に取り付けられた第２のヒンジ金具の少なくとも一方を回動軸に対して回動可能に構成し、前記回動軸に挿通されて第１の筐体に対して回転可能に固定された第１の係合部材と、この第１の係合部材に対して前記回動軸の軸線方向に係合可能な第２の係合部材を第２の筐体に取り付け、第１の係合部材と第２の係合部材とを上記軸線方向に圧接するためのコイルバネ等の弾性部材を設けた構造が知られている。

また、特に上記のような折り畳み型電子機器では、第１の筐体と第２の筐体とが上記所定の回動角度以外の一定位置を維持できるようにヒンジ構造に所定の回動抵抗を与えることが望まれる場合があり、このような場合にはさらに構造が複雑になるという問題点がある。

そこで例えば特許文献３に開示されているように、回動軸に平坦部を設けるとともに、これに対応する平坦部を設けた円弧状の当接面を備えたフリクション板を用いて、回動軸を両側から押圧する複数のフリクション板で挟持することにより、所定の回動抵抗を与えるとともに、回動軸の平坦部とフリクション板の平坦部とが合わされることによって所定の回動角位置でヒンジ構造が保持されるように構成されるヒンジ構造が提案されている。

特開２００４−５２８９２号公報 特開２００５−３１２５号公報 特開２００５−１６６０４号公報

前述の弾性係合構造を有するヒンジ構造においては、回動軸を回動可能に軸支するための軸支構造とは別に複数の部品を含む弾性係合構造を設ける必要があるために部品点数が増大とともに、これらの部品の組立て作業が必要となるので、製造コストが増大するという問題点がある。

一方、上記の回転軸を挟持する複数のフリクション板を用いたヒンジ構造においては、複数のフリクション板が回動軸に押圧されるように組立てる必要があるため、部品点数の削減及び組立て作業の負担軽減が困難であるという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、部品点数を基本的に２個まで減らすことにより部品コストと製造コストを低減し、しかもクリック機構まで含んだヒンジユニットを実現することを課題とする。

上記問題点を解決するため本発明によるヒンジユニットでは、ヒンジ基体より立ち上がる一対の軸支部と、該軸支部それぞれの同じ側側面に設けられた軸突起とを有する第１のヒンジ基体と、ヒンジ基体から立ち上がり前記軸突起を回動可能に収納する一対の軸受部が設けられた第２のヒンジ基体とからなることを特徴とする。

前記第１のヒンジ基体には、該ヒンジ基体が回動時に前記第２のヒンジ基体に設けられた前記軸受部からの脱落を防止するためのストッパが設けられていることが望ましい。このストッパは、前記第１のヒンジ基体が前記第２のヒンジ基体と組立てられた際に、前記第２のヒンジ基体の前記軸受部側面に達する長さを有することが好適である。また、ストッパは前記第１のヒンジ基体内側に突出する軸突起を有する前記軸支部近傍に設けられており、該軸支部と前記ストッパとの間隔が前記第２のヒンジ基体の前記軸受部の幅にほぼ等しいことが好ましい。ストッパの位置については、第１のヒンジ基体よりヒンジ軸に向けて伸びるよう形成することもでき、或いは第１のヒンジ基体の前記軸突起端面に設け、前記軸突起の外周面よりも突出するよう構成することもできる。

また、第１のヒンジ基体の前記軸突起は、外周面に複数の凹部が形成されていること雅望ましい。

第２のヒンジ基体に設けられた前記一対の軸受部のそれぞれは、少なくとも１箇所の不連続部が設けられていることが好適である。

また、第２のヒンジ基体に設けられた前記一対の軸受部のそれぞれは、少なくとも前記軸突起収納部において２つの軸受片により前記軸突起を保持していることが望ましい。軸受片の一方には、前記軸突起を収納可能な内周面を形成し、もう一方には凸部を形成して弾性的に前記軸突起を押圧できるようにするとさらに効果的である。

軸突起については、軸突起が形成されている軸支部まで貫通する空洞を設けて、内部に電気配線等を通すことも可能である。

本発明によるヒンジユニットでは、基本的に２個の部品から構成されるためヒンジの部品点数を大幅に低減することが可能となり、さらに相互に嵌合可能な凹部と凸部を設ける場合にはクリック機構まで実現することができる。また、軸突起に貫通空洞を設けることにより、内部に電気配線等を通してヒンジが取り付けられる第１及び第２の筐体の間の電気的接続を可能にすることができる。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。本発明によるヒンジユニットの第１の実施例の斜視図を図１に示す。この実施例の第１のヒンジ基体１１に関する斜視図を図２（ａ）、また正面図を図２（ｂ）に示した。また、第２のヒンジ基体２１に関する斜視図は図３（ａ）、及び側面図は図３（ｂ）に示した。本実施例のヒンジユニットは、第１のヒンジ基体１１及び第２のヒンジ基体２１のみからなる。

第１のヒンジ基体１１は、両端に垂直に立ち上がる軸支部１２Ａ及び１２Ｂが形成されており、軸支部１２Ａ及び１２Ｂそれぞれの同じ面にヒンジ軸の軸中心を共有する軸突起１３Ａ及び１３Ｂが設けてある。これら一対の軸突起１３Ａ及び１３Ｂを軸支部１２Ａ及び１２Ｂの同じ側の面に設けたことが本発明の１つの特徴である。それぞれの軸突起１３Ａ及び１３Ｂは、外周面が上記軸中心を中心とする円弧状に形成されているが、部分的にこの外周面から陥没した複数の凹部１５が形成されている。また、軸支部１２Ａ近傍の第１のヒンジ基体本体１１上には、上記軸中心に向けて伸びるストッパ１４が設けてある。

一方、第２のヒンジ基体２１は、やはり両端に垂直に立ち上がる軸受部２２Ａ及び２２Ｂが形成されており、軸受部２２Ａ及び２２Ｂのそれぞれは途中から主軸受片２３Ａ、２３Ｂと規制軸受片２４Ａ、２４Ｂとに分岐している。主軸受片２３Ａ、２３Ｂは、内周面２６が軸突起１３Ａ、１３Ｂとほぼ同じ半径を持つ円弧状に形成されており、軸突起１３Ａ、１３Ｂを摺動支承できるようになされている。また規制軸受片２４Ａ、２４Ｂは先端部が鍵型に形成されており、主軸受片２３Ａ、２３Ｂの内周面２６開口部に向けて凸部２５が設けてある。この凸部２５は、主軸受片２３Ａ、２３Ｂの内周円弧よりも内部に突出するように配置され、軸突起１３Ａ、１３Ｂを支承する際に弾性的に位置を規制することができる。

これら第１のヒンジ基体１１及び第２のヒンジ基体２１が組立てられた完成図が図１である。２つのヒンジ基体本体１１及び２１がそれぞれ対向するように、軸突起１３Ａ、１３Ｂが主軸受片２３Ａ、２３Ｂ内に収納され、規制軸受片２４Ａ、２４Ｂにより脱落を規制されている。規制軸受片２４Ａ、２４Ｂの凸部２５は、軸突起１３Ａ、１３Ｂ上の凹部１５に嵌合する形状に形成されており、軸突起１３Ａ、１３Ｂを弾性的に押圧規制しているので、凹部１５が凸部２５位置に来た際は、凸部２５が嵌合してヒンジ基体同士の角度を保持するための回動抵抗を発生させる。また、ストッパ１４が軸支部１２Ａとの間に主軸受片２３Ａを挟み込むよう構成されているため、通常のヒンジ操作状態では第１のヒンジ基体１１が第２のヒンジ基体２１より脱落するのを防止している。このヒンジユニットは、取り付け穴１６，２７によりそれぞれの筐体に接続固定される。

図４には、上記実施例のヒンジユニットの組立方法を示している。第２のヒンジ基体２１の主軸受片２３Ａと規制軸受片２４Ａとの間には不連続部２８が形成されており、この不連続部の幅はストッパ１４よりも少し広く構成されている。第１のヒンジ基体１１上の軸突起１３Ａ、１３Ｂは軸支部１２Ａ及び１２Ｂそれぞれの同じ側の面に形成されているので、図４に示したように、ストッパ１４が不連続部２８と一致する角度において軸突起１３Ａ、１３Ｂを主軸受片２３Ａ、２３Ｂに嵌合させることにより、ストッパ１４に邪魔されることなくヒンジ基体同士を組立てることができる。軸突起１３Ａ、１３Ｂを嵌合後、図４において第１のヒンジ基体１１を第２のヒンジ基体２１に対して反時計回りに回動させることにより、主軸受片２３Ａが軸支部１２Ａとストッパ１４との間で保持されるため、ヒンジ基体同士が脱落する恐れがなくなる。

図５に上記実施例によるヒンジユニットの動作状況を示した。図５（ａ）が筐体閉止状態、図５（ｂ）が筐体開放状態のヒンジユニットを示す。筐体閉止状態では、第１のヒンジ基体本体１１及び第２のヒンジ基体本体２１が上下で平行になる位置であり、この位置において規制軸受片２４Ａ、２４Ｂの凸部２５に嵌合するよう軸突起１３Ａ、１３Ｂ上に凹部１５を形成しておけば、筐体が閉止状態で回動抵抗を発生して角度を保持することができる。次に、図５（ｂ）のように第１のヒンジ基体１１を第２のヒンジ基体２１に対して反時計回りに９０度回動させることにより筐体を開放状態にすることができる。この位置においても規制軸受片２４Ａ、２４Ｂの凸部２５に嵌合するよう軸突起１３Ａ、１３Ｂ上に凹部１５を形成しておけば、筐体が開放状態で回動抵抗を発生して角度を保持することができる。

上記実施例において、軸突起上の凹部１５は両方の軸突起１３Ａ、１３Ｂに設けたが、いずれか片方の軸突起のみに設けることも可能である。また、ストッパは第１のヒンジ基体１１上に設けたが、軸突起上に設けることも可能である。本発明によるヒンジユニットは、プラスチック成形により作成することも可能であるが、金属のプレス成形により製造することも可能である。

図６には、本発明による第２の実施例について、第１のヒンジ基体構造を示した。基本的な構成は上記第１の実施例と同じであるが、軸突起１３Ａ、１３Ｂ内部に軸支部１２Ａ及び１２Ｂまで貫通する空洞１７を設けた点が異なる。このような空洞を設けることにより、例えば携帯電話などの折り畳み型電子機器では第１の筐体と第２の筐体とを電気的に接続する電気配線を通すことが可能となる。図７には、上記第２の実施例のヒンジの完成図を示す。

本発明によるヒンジユニットでは、基本的に２個の部品から構成されるためヒンジの部品点数を大幅に低減することが可能となり、さらにクリック機構まで実現することができる。これにより製造コストを大幅に低減することができる。また、軸突起に貫通空洞を設けることにより、内部に電気配線等を通してヒンジが取り付けられる第１及び第２の筐体の間の電気的接続を可能にすることができる。従って、電子機器ばかりでなく日用品のヒンジにも使用できる低コスト高機能のヒンジユニットを提供することができる。

本発明によるヒンジユニットの第１の実施例を示す斜視図である。 図１に示したヒンジユニットに使用した第１のヒンジ基体の構造を示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が正面図である。 図１に示したヒンジユニットに使用した第２のヒンジ基体の構造を示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が側面図である。 図１に示したヒンジユニットの組立方法を示す断面図である。 図１に示したヒンジユニットの動作を示す図であり、（ａ）が閉止状態、（ｂ）が開放状態である。 本発明によるヒンジユニットの第２の実施例に用いる第１のヒンジ基体を示す斜視図である。 図６に示した第１のヒンジ基体を用いた本発明の第２の実施例を示す斜視図である。

符号の説明

１１：第１のヒンジ基体本体、１２Ａ、１２Ｂ：軸支部、１３Ａ、１３Ｂ：軸突起、１４：ストッパ、１５：凹部、１６：取り付け穴、１７：空洞、２１：第２のヒンジ基体本体、２２Ａ、２２Ｂ：軸受部、２３Ａ、２３Ｂ：主軸受片、２４Ａ、２４Ｂ：規制軸受片、２５：凸部、２６：内周面、２７：取り付け穴、２８：不連続部

Claims (7)

1. ヒンジ基体より立ち上がる一対の軸支部と、該軸支部それぞれの同じ側側面に設けられた軸突起とを有する第１のヒンジ基体と、ヒンジ基体から立ち上がり前記軸突起を回動可能に収納する一対の軸受部が設けられた第２のヒンジ基体とからなり、
   前記第１のヒンジ基体には、該ヒンジ基体が回動時に前記第２のヒンジ基体に設けられた前記軸受部からの脱落を防止するためのストッパが設けられ、
   前記ストッパは、前記第１のヒンジ基体が前記第２のヒンジ基体と組立てられた際に、前記第２のヒンジ基体の前記軸受部側面に達する長さを有し、
   前記ストッパは前記第１のヒンジ基体内側に突出する軸突起を有する前記軸支部近傍に設けられており、該軸支部と前記ストッパとの間隔が前記第２のヒンジ基体の前記軸受部の幅にほぼ等しく、
   前記ストッパは、前記第１のヒンジ基体よりヒンジ軸に向けて伸びていることを特徴とするヒンジユニット。
2. ヒンジ基体より立ち上がる一対の軸支部と、該軸支部それぞれの同じ側側面に設けられた軸突起とを有する第１のヒンジ基体と、ヒンジ基体から立ち上がり前記軸突起を回動可能に収納する一対の軸受部が設けられた第２のヒンジ基体とからなり、
   前記第１のヒンジ基体には、該ヒンジ基体が回動時に前記第２のヒンジ基体に設けられた前記軸受部からの脱落を防止するためのストッパが設けられ、
   前記ストッパは、前記第１のヒンジ基体が前記第２のヒンジ基体と組立てられた際に、前記第２のヒンジ基体の前記軸受部側面に達する長さを有し、
   前記ストッパは前記第１のヒンジ基体内側に突出する軸突起を有する前記軸支部近傍に設けられており、該軸支部と前記ストッパとの間隔が前記第２のヒンジ基体の前記軸受部の幅にほぼ等しく、
   前記ストッパは、前記第１のヒンジ基体の前記軸突起端面に設けられ、前記軸突起の外周面よりも突出していることを特徴とするヒンジユニット。
3. 前記第２のヒンジ基体に設けられた前記一対の軸受部の少なくとも一方には、前記ストッパが通過可能に構成された少なくとも１箇所の不連続部が設けられ、前記ストッパが前記不連続部を通過することで前記軸突起が前記軸受部に収納された状態となるように、前記第１のヒンジ基体と前記第２のヒンジ基体が組立て可能に構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒンジユニット。
4. 前記第２のヒンジ基体に設けられた前記一対の軸受部の前記少なくとも一方は、少なくとも前記軸突起の収納部において２つの軸受片により前記軸突起を保持していることを特徴とする請求項３に記載のヒンジユニット。
5. 前記第２のヒンジ基体に設けられた前記軸受片の一方は、前記軸突起を収納可能な内周面を有し、もう一方には凸部が形成されていて、弾性的に前記軸突起を押圧可能に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のヒンジユニット。
6. 前記軸突起の外周面には凹部が形成され、該凹部が前記凸部と嵌合可能に構成されることを特徴とする請求項５記載のヒンジユニット。
7. 前記軸突起には、前記軸支部まで貫通する空洞が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のヒンジユニット。