JP5489769B2

JP5489769B2 - 小型電子機器の開閉装置並びにこの開閉装置を用いた小型電子機器

Info

Publication number: JP5489769B2
Application number: JP2010032138A
Authority: JP
Inventors: 悟至富山; 悠太渡邉
Original assignee: 加藤電機株式会社
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: JP2011169361A; TW201129754A; CN102170762B; CN102170762A; TWI460355B

Description

本発明は、ノート型パソコン、ポータブルゲーム機等の小型電子機器に用いて好適な開閉装置並びにこの開閉装置を用いた小型電子機器に関する。

従来、ノート型パソコンにあっては、キーボード部を設けた第１の筐体とディスプレイ部を設置した第２の筐体を相対的に開閉可能に連結するために、チルトヒンジと称される開閉装置が用いられている。このチルトヒンジは、第２の筐体を第１の筐体に対して開いた後、任意の使用角度で一時的に停止保持できる機能を持っており、例えば下記特許文献１〜３に示したようなものが公知である。

特開２００８−１９６６５５号公報特開２００４−１１６５４０号公報特開２０００−３４６０４７号公報

上記特許文献１〜３に示された開閉装置は、いずれもフリクション機構を保有しており、このフリクション機構で第２の筐体を第１の筐体に対してその使用角度まで開いた後、手を離しても後方へ自然に倒れてしまうことなく保持される。しかしながら、タッチ操作機能付きのものはディスプレイ画面に手でタッチすると、その押圧力で第２の筐体が後方へ倒れてしまい、適正な使用開成角度を維持できず、その度に第２の筐体の開成角度を調節し直さなくてはならないので、煩雑であるという問題点があった。それではと言って、フリクション機構のフリクショントルクを強くすると、第１の筐体に対する第２の筐体のスムーズな開閉操作に支障を来たすという問題が新たに生じた。

本発明の目的は、通常時においては第１の筐体に対して第２の筐体をフリーストップに開閉できるが、必要に応じて必要な開成角度で第１の筐体に対して第２の筐体を一時的に安定停止させておくことができるように成した、とくに小型電子機器の開閉装置並びにこの開閉装置を用いた小型電子機器を提供せんとするにある。

上述した目的を達成するために、本発明は、小型電子機器の第１の筐体と第２の筐体を相対的に開閉させるチルトヒンジと、このチルトヒンジの動きを安定的に停止させる安定停止手段とから成り、この安定停止手段は、前記チルトヒンジのヒンジシャフトの軸方向へスライドして当該ヒンジシャフトに圧接可能に設けられた押圧部材と、この押圧部材と係合し当該押圧部材を前記ヒンジシャフトの軸方向へスライドさせて当該ヒンジシャフトへ圧接させる揺動部材とで構成したことを特徴とする。

その際に本発明は、前記チルトヒンジを、第１の筐体の後端側部の上面に取り付けられるところの第１取付プレート部と、この第１取付プレート部の両端部より立ち上げた両側板と、前記第１取付プレート部の手前側より立ち上げた取付板と、後端部側より立ち上げた壁板とから成る第１取付部材と、この第１取付部材の両側板の軸受部に設けた軸受孔に回動可能に軸架されたフランジ部を有するヒンジシャフトと、このヒンジシャフトのフランジ部を設けた側にその軸受部に設けた軸受孔を挿通させて設けた第２取付部材と、この第２取付部材の側に設けたフリクション機構と、で構成したことを特徴とする。

本発明はまた、前記押圧部材を前記ヒンジシャフトへ圧接させるに当たり、前記ヒンジシャフトにテーパー部材を設け、前記押圧部材に前記テーパー部材に必要に応じて嵌り込むテーパー湾曲部を設けたことを特徴とする。

さらに本発明は、前記チルトヒンジを、第１の筐体の後端側部の上面に取り付けられるところの第１取付プレート部と、この第１取付プレート部の両端部より立ち上げた両側板と、前記第１取付プレート部の手前側より立ち上げた取付板と、後端部側より立ち上げた壁板とから成る第１取付部材と、この第１取付部材の両側板の軸受部に設けた軸受孔に回動可能に軸架されたフランジ部を有するヒンジシャフトと、このヒンジシャフトのフランジ部を設けた側にその軸受部に設けた軸受孔を挿通させて設けた第２取付部材と、この第２取付部材の側に設けたフリクション機構と、で構成すると共に、前記安定停止手段の搖動部材には、一対の隆起部を設け、この各隆起部を押すことにより当該揺動部材を搖動させるように成したことを特徴とする。

さらに本発明は、前記第１の筐体には、前記揺動部材の各隆起部を押すための一対の操作ボタンが設けられていることを特徴とする。

そして本発明は、上記のように構成した開閉装置を第１の筐体と第２の筐体の間に取り付けたことを特徴とする小型電子機器である。

本発明は、以上のように構成したので、チルトヒンジが本来持っている機能によりディスプレイ部を設けた第２の筐体を、キーボード部を設けた第１の筐体に対し、任意の開閉角度で停止保持させることができた上で、この停止保持状態が、第１の筐体に対する第２の筐体の任意の開閉角度で安定停止手段を用いて第２の筐体のディスプレイ画面を手指でタッチした程度では動かないように停止保持することができるものである。

本発明に係る開閉装置を用いた小型電子機器の一例としてのノート型パソコンの開成状態の斜視図である。本発明に係る開閉装置の斜視図である。本発明に係る開閉装置の安定停止手段の動作前の正面図である。本発明に係る開閉装置の安定停止手段の動作後の正面図である。本発明に係る安定停止手段の要部の部分の断面図である。本発明に係る開閉装置の分解斜視図である。

以下に本発明を小型電子機器の一例であるノート型パソコンへ実施した場合について説明するが、本発明は他にも例えばポータブルゲーム機等の小型電子機器に対しても用いることができる。また、本願特許請求の範囲と課題を解決するための手段の項において、「回動部」なる記載があるが、これはチルトヒンジの動作時に回動する部分であるヒンジシャフト或は支持部材の上位概念として用いている。さらに、本願特許請求の範囲と課題を解決するための手段の項において、「取付部材」とのみ記載しているのは、第１取付部材及び第２取付部材或は第１取付部材の両方を含む意味で用いている。

図１は本発明を実施したノート型パソコンを示す。図面によれば、このノート型パソコン１は、その上面にキーボード部２ａを設けた第１の筐体２と、下面にディスプレイ部３ａを設けた第２の筐体３と、この第２の筐体３と第１の筐体２を相対的に開閉する開閉装置４、５とで構成されている。

開閉装置４と５は両方共同じ構造であっても良いが、以下の説明では本発明を左側の開閉装置４に実施した場合について説明する。勿論、このことは本発明を右側の開閉装置５に実施することを妨げるものではない。

図２乃至図６は、本発明に係る開閉装置４を示す。図面によれば本発明に係る開閉装置４は、チルトヒンジ６とこのチルトヒンジ６の回動部の一例としてのヒンジシャフト９に作用する安定停止手段７とを組み合わせたものであり、まず、チルトヒンジ６の部分から説明する。

チルトヒンジ６は、第１の筐体２の後端側部の上面に取り付けられるところの第１取付プレート部８ａと、この第１取付プレート部８ａの両端部より立ち上げた両側板８ｂ、８ｂと、第１取付プレート部８ａの手前側より立ち上げた取付板８ｃと、後端部側より立ち上げた壁板８ｄとから成る第１取付部材８と、この第１取付部材８の両側板８ｂ、８ｂの軸受部８ｅ、８ｅに設けた軸受孔８ｆ、８ｆに回動可能に軸架されたフランジ部９ａを有するヒンジシャフト９と、このヒンジシャフト９のフランジ部９ａを設けた側にその軸受部１０ａに設けた軸受孔１０ｂを挿通させた第２取付部材１０と、この第２取付部材１０の側に設けたフリクション機構１１と、ヒンジシャフト９の他端部側に取り付けた支持部材１２とで構成されている。尚、この支持部材１２と第１取付部材８の側板８ｂとの間に、その中心部軸方向に設けた変形挿通孔２６ａをヒンジシャフト９の第４変形軸部９ｆに挿通させてスペーサー２６が介在させてある。

さらに詳しく説明すると、ヒンジシャフト９は、フランジ部９ａを挟んで第２取付部材１０側にその端部より設けた断面が略楕円形状となる第１変形軸部９ｂと、この第１変形軸部９ｂに続いて設けられた若干厚みのある第２変形軸部９ｃとを有し、フランジ部９ａを挟んだ支持部材１２側に円形軸部９ｄとこの円形軸部９ｄに続いて設けられた同じく断面楕円形状の第３変形軸部９ｅと、この第３変形軸部９ｅに続いて設けた第４変形軸部９ｆと、フランジ部９ａの縁部を切り欠いて設けた第１係止部９ｇ及び第２係止部９ｈとを有している。

第２取付部材１０は、さらに、第１取付部材８の第１取付プレート部８ａより延設した保持プレート部８ｈへ取付ビス２７を介して取り付けられる第２取付プレート部１０ｄと、この第２取付プレート部１０ｄの側部より立ち上げた軸受部１０ａを有する側板１０ｅとを有している。

フリクション機構１１は、フランジ部９ａの一側部と第１取付部材８の側板８ｂとの間にヒンジシャフト９の円形軸部９ｄをその中心部軸方向に設けた円形挿通孔１３ａへ挿通させると共に、その縁部に設けた第１係止片１３ｂをフランジ部９ａに設けた第１係止部９ｇと係合させている第１フリクションプレート１３と、フランジ部９ａと第２取付部材１０との間にその中心部軸方向に設けた円形挿通孔１４ａへヒンジシャフト９の第２変形軸部９ｃを挿通させると共に、その縁部に設けた第２係止片１４ｂをフランジ部９ａに設けた第２係止部９ｈへ係止させた第２フリクションプレート１４と、第２取付部材１０の軸受部１０ａに設けたカム部１０ｃと接する側にカム部１５ｂを有し、互いのカム部１０ｃ、１５ｂを当接した状態でその中心部軸方向に設けた変形挿通孔１５ａへヒンジシャフト９の第２変形軸部９ｃを挿通させて当該ヒンジシャフト９と共に回転するように成したカム部材１５と、第２フリクションプレート１４に当接してその中心部軸方向に設けた挿通孔１６ａへヒンジシャフト９の第１変形軸部９ｂと第２変形軸部９ｃにかけて挿通させて設けた複数の皿バネ１６（或はスプリングワッシャー）と、この皿バネ１６に当接して、その変形取付孔１７ａをヒンジシャフト９の端部に嵌めてかしめて固定された固定ワッシャー１７とから成り、この固定ワッシャー１７をヒンジシャフト９の端部へ当該ヒンジシャフト９の端部をかしめて固定する圧力により、皿バネ１６を介してカム部材１５のカム部１５ｂが第２取付部材１０の軸受部１０ａに設けたカム部１０ｃに圧接し、第２フリクションプレート１４がフランジ部９ａと第２取付部材１０の軸受部１０ａとの間に圧接される構成である。尚、第１フリクションプレート１３はフランジ部９ａの他側面と第１取付部材８の側板８ｂとの間に圧接される。

次に、安定停止手段７について説明する。この安定停止手段７は、当該ヒンジシャフト９の第４変形軸部９ｆをその中心部軸方向に設けた変形挿通孔１８ａへ挿通させてヒンジシャフト９に回転を拘束されて取り付けられたテーパー部材１８と、このテーパー部材１８のテーパー外周部１８ｂにそのテーパー湾曲部１９ａを当接させて第１取付部材８の第１取付プレート部８ａ上にヒンジシャフト９の軸方向へスライド可能に設置された押圧部材１９と、第１取付部材８の取付板８ｃに設けた取付孔８ｇへＥリング２０を介して取り付けた支持ピン２１にその軸着孔２２ａを取り付けてヒンジシャフト９の軸方向左右へ揺動可能に取り付けられる共に、それ自身に設けた係合凹部２２ｂを押圧部材１９の係合凸部１９ｂと係合させて成る樹脂材質（又は熱可塑性樹脂）の揺動部材２２と、で構成されている。尚、テーパー部材１８と側板８ｂとの間にその中心部軸方向に設けた挿通孔２５ａへヒンジシャフト９の円形軸部９ｄを挿通させて介在させたものはスペーサー２５である。

そして、図３と図４において、揺動部材２２の上部に並列させて指示記号２３、２４で示したものは、操作ボタンであり、指示記号２３のものが操作ＯＮボタン、指示記号２４のものは操作ＯＦＦボタンである。この操作ＯＮボタン２３と操作ＯＦＦボタン２４は、揺動部材２２の隆起部２２ｄと２２ｅの上に位置して第１の筐体２の上面に露出して突出しているので、これを押圧操作することができる構成である。

次に、上述した本発明に係る開閉装置４の作用効果について説明する。尚、以下の説明では図面において充分に図示されていないが、開閉装置４の第１取付部材８と第２取付部材１０には、第１の筐体２の後部が取り付けられ、開閉装置４の支持部材１２には第２の筐体３の後部が取り付けられているものとして説明する。

まず、通常の状態において、第１の筐体２と第２の筐体３を開閉装置４を介して相対的に開閉させると、開閉装置４のチルトヒンジ６の部分が動作して第２の筐体３は第１の筐体２に対して、フリクション機構１１のフリクション機能により任意の開閉位置でフリーストップに開閉することができ、任意の開閉角度で手を離しても第２の筐体３が第１の筐体２に対して自然落下してしまう心配はない。操作者は第２の筐体３を第１の筐体２に対してディスプレイ部３ａを見易い任意の開成角度に開いた状態で、第１の筐体２のキーボード部２ａを操作してノート型パソコン１を使用することができる。

通常の使用はこのチルトヒンジ６の持つフリクション機能により支障が生じない。しかしながら、第２の筐体３のディスプレイ部３ａのディスプレイ画面を手指でタッチして操作する場合には、このタッチ操作によって、第２の筐体３が後方へ押されるので、タッチ操作を繰り返すと、フリクション機構１１の停止保持能力を超えてしまい、第２の筐体３が押されて後方へ回転してしまうので、本発明に係る安定停止手段７を用いることが必要となる。

第２の筐体３が第１の筐体２に対して丁度良い使用角度になった時に、操作ＯＮボタン２３を下押しすると、揺動部材２２が支持ピン２１を支点に時計方向へ揺動するので押圧部材１９が左方向へスライドしてテーパー湾曲部１９ａでテーパー部材１８のテーパー外周部１８ｂと圧接することにより、ヒンジシャフト９の回転は阻止されるので、ヒンジシャフト９の第４変形軸部９ｆの端部にその変形取付孔１２ａをかしめて固定した支持部材１２を介して第２の筐体３は、ディスプレイ画面を手指でタッチされても後方へ回転してしまうのを阻止されるものである。このようにして、ノート型パソコン１の操作性が向上する。

ノート型パソコン１の使用が終わったら、操作ＯＦＦボタン２４を下押しすると、揺動部材２２が支持ピン２１を支点に反時計方向へ揺動し、同時に押圧部材１９を右方向へスライドさせるので、押圧部材１９のテーパー湾曲部１９ａによるテーパー部材１８に対する圧接力が解けてヒンジシャフト９にはフリクション機構１１のフリクショントルクのみが作用することにより、フリーストップで開閉操作を行なうことが可能となるものである。

さらに、第２の筐体３を第１の筐体２に対して閉じる際には、ヒンジシャフト９と共に回転するカム部材１５のカム部１５ｂと第２取付部材１０の軸受部１０ａに設けたカム部１０ｃによる公知の吸い込み機能により、第２の筐体３は第１の筐体２に対し閉成状態でロックされることになる。

このカム部材１５のカム部１５ｂと第２取付部材１０のカム部１０ｃによるロック機能は他の任意の開閉角度で用いることが可能である。

次に、図示はしてないが、その他の実施例として、チルトヒンジの構成は、ヒンジシャフトの回動を取付部材に規制させて非回転とし、この非回転のヒンジシャフトへ回動部としての支持部材を回転可能に軸支させ、この支持部材とヒンジシャフトとの間にフリクション機構を設けるように構成しても良い。

さらに、フリクション機構は、実施例では取付部材を第１取付部材８と第２取付部材１０とで構成し、主として第２取付部材１０の側にフリクション機構１１を設けた場合について説明したが、このものに限定されず、取付部材を構成する第２取付部材１０を省略して第１取付部材８のみとし、この第１取付部材８の側にフリクション機構を設けても良い。また、安定停止手段は、ブラケットの回転を停止させる構成のものであっても良い。さらに、カム部材はこれがなくとも安定停止手段としては機能する。さらに、押圧部材は弾性手段を用いて安定停止状態を維持するように構成することもできる。要するにチルトヒンジに作用してその回動部の動きを停止させるものであれば足りる。

本発明は以上のように構成したので、キーボード部を有する第１の筐体に対しディスプレイ部を設けた第２の筐体を有する小型電子機器において、第２の筐体に設けた押ボタンやディスプレイ画面を手指でタッチ操作するものに広く利用することが可能である。

１ノート型パソコン
２第１の筐体
３第２の筐体
４開閉装置
５開閉装置
６チルトヒンジ
７安定停止手段
８第１取付部材
８ｅ軸受部
９ヒンジシャフト
１０第２取付部材
１０ａ軸受部
１１フリクション機構
１２支持部材
１８テーパー部材
１９押圧部材
２２揺動部材

Claims

小型電子機器の第１の筐体と第２の筐体を相対的に開閉させるチルトヒンジと、このチルトヒンジの動きを安定的に停止させる安定停止手段とから成り、この安定停止手段は、
前記チルトヒンジのヒンジシャフトの軸方向へスライドして当該ヒンジシャフトに圧接可能に設けられた押圧部材と、この押圧部材と係合し当該押圧部材を前記ヒンジシャフトの軸方向へスライドさせて当該ヒンジシャフトへ圧接させる揺動部材とで構成したことを特徴とする、小型電子機器の開閉装置。
前記チルトヒンジを、第１の筐体の後端側部の上面に取り付けられるところの第１取付プレート部と、この第１取付プレート部の両端部より立ち上げた両側板と、前記第１取付プレート部の手前側より立ち上げた取付板と、後端部側より立ち上げた壁板とから成る第１取付部材と、この第１取付部材の両側板の軸受部に設けた軸受孔に回動可能に軸架されたフランジ部を有するヒンジシャフトと、このヒンジシャフトのフランジ部を設けた側にその軸受部に設けた軸受孔を挿通させて設けた第２取付部材と、この第２取付部材の側に設けたフリクション機構と、で構成したことを特徴とする、請求項１に記載の小型電子機器の開閉装置。
前記押圧部材を前記ヒンジシャフトへ圧接させるに当たり、前記ヒンジシャフトにテーパー部材を設け、前記押圧部材に前記テーパー部材に必要に応じて嵌り込むテーパー湾曲部を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の小型電子機器の開閉装置。
前記チルトヒンジを、第１の筐体の後端側部の上面に取り付けられるところの第１取付プレート部と、この第１取付プレート部の両端部より立ち上げた両側板と、前記第１取付プレート部の手前側より立ち上げた取付板と、後端部側より立ち上げた壁板とから成る第１取付部材と、この第１取付部材の両側板の軸受部に設けた軸受孔に回動可能に軸架されたフランジ部を有するヒンジシャフトと、このヒンジシャフトのフランジ部を設けた側にその軸受部に設けた軸受孔を挿通させて設けた第２取付部材と、この第２取付部材の側に設けたフリクション機構と、で構成すると共に、前記安定停止手段の搖動部材には、一対の隆起部を設け、この各隆起部を押すことにより当該揺動部材を搖動させるように成したことを特徴とする、請求項１に記載の小型電子機器の開閉装置。
前記第１の筐体には、前記揺動部材の各隆起部を押すための一対の操作ボタンが設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の小型電子機器の開閉装置。
請求項１〜５に各記載の開閉装置を第１の筐体と第２の筐体の間に取り付けたことを特徴とする、小型電子機器。