JP5864148B2

JP5864148B2 - 電子機器用ヒンジ装置

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Publication number: JP5864148B2
Application number: JP2011148699A
Authority: JP
Inventors: 泰弘光井
Original assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2031-07-04
Also published as: JP2012037049A; KR101441915B1; WO2012008420A1; EP2594814B1; KR20130041098A; CN103052816A; EP2594814A4; US20130111704A1; US8615848B2; CN103052816B; EP2594814A1

Description

本発明は、本体部に対して蓋体部を揺動させる携帯端末等の電子機器に適用される電子機器用ヒンジ装置に関する。

例えば、携帯電話或いはノート型コンピュータ等の折り畳み式の電子機器は、テンキー等を有した本体部と、液晶表示装置等を有した蓋体部とを備えている。更に、本体部に対して蓋体部を回転（揺動）させるため、本体部と蓋体部との接続位置にヒンジ装置を具備している。

この種の電子機器に設けられる電子機器用ヒンジ装置として、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１に示される電子機器用ヒンジ装置は、いわゆる二軸式のヒンジ装置である。二軸式のヒンジ装置では、本体部に対して蓋体部を第１の回転シャフトを中心として１８０°回転させることができると共に、蓋体に対して本体部を第２の回転シャフトを中心に１８０°回転させることができるため、全体として本体部に対して蓋体部を３６０°回転させることが可能となる。

また、特許文献１に開示されたヒンジ装置は、内部にカム機構とギア機構を一体的に設けた構成とされている。カム機構を設けることにより、本体部に対して蓋体部が所定回転角度となったときにトクルを発生させ、蓋体部を係止させることが可能となる。これにより、液晶表示装置等の視認性を高めことができる。

特開２００５−０２３９５５号公報

従来の電子機器用ヒンジ装置は、装置内部にカム機構とギア機構を一体的に設けた構成とされていたため、必然的にその形状が大きくなる。このため特許文献１に示されるように、従来の電子機器用ヒンジ装置は電子機器の中央位置に配設される構成とされていた。

しかしながら、電子機器の中央位置は、電子機器の主要な電子回路や電子部品等（以下、主要構成部品等という）が配設される部位である。このように従来では、装置中央位置においてヒンジ装置が大きな体積を占有していたため、主要構成部品の配設位置に自由度がなくなり、また電子機器が大型化してしまうという問題点があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、電子機器のスペース効率の向上を図りうる電子機器用ヒンジ装置を提供することを目的とする。

上記の課題は、第１の観点からは、
カムユニットとギアユニットとを有する電子機器用ヒンジ装置であって、
前記カムユニットは、
カム側カバーと、
前記カム側カバーに回転可能に配設されており、第１のプレートに固定される第１のカム側ブラケットと接続される第１のカムシャフトと、
前記第１のカムシャフトにトルクを発生させる第１のカム機構と、
前記第１のカムシャフトに対して独立して回転するよう構成されており、第２のプレートに固定される第２のカム側ブラケットと接続される第２のカムシャフトと、
前記第２のカムシャフトにトルクを発生させる第２のカム機構とを有し、
前記ギアユニットは、
ギア側カバーと、
前記ギア側カバーに回転可能に配設されており、前記第１のプレートに固定される第１のギア側ブラケットが接続される第１のギアシャフトと、
前記第１のギアシャフトに配設された第１のギア部と、
前記ギア側カバーに回転可能に配設されており、前記第２のプレートに固定される第２のギア側ブラケットが接続された第２のギアシャフトと、
前記第２のギアシャフトに配設された第２のギア部と、
前記第１のギア部及び前記第２のギア部を含み、前記第１のギアシャフトと前記第２のギアシャフトを同期させて回転させるギア機構とを有し、
前記カムユニットと前記ギアユニットは、互いに回転可能とされる第１及び第２のプレートに対向離間して配置されたことを特徴とする電子機器用ヒンジ装置により解決することができる。

開示の電子機器用ヒンジ装置によれば、所定回転位置でトルクを発生させるカムユニットと、第１及び第２のプレートが回転する際の同期を取るギアユニットとを分離して離間配置したことにより、カムユニットとギアユニットとの間に部品等を配置できるため、ヒンジ装置が搭載される電子機器のスペース効率の向上を図ることができる。

本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置の分解斜視図である。本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を背面側から見た斜視図である。図３（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を構成するカムユニットの斜視図であり、図３（Ｂ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を構成するカムユニットの分解斜視図である。図４（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を構成するギアユニットの斜視図であり、図４（Ｂ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を構成するギアユニットの分解斜視図である。図５（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置の要部を示す平面図であり、図５（Ｂ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置の要部を示す正面図である。図６は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を適用した電子機器の要部を示す平面図である。本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を正面側から見た斜視図である。本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を適用した電子機器を示す斜視図である。図９（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置の平面図、図９（Ｂ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置の正面図、図９（Ｃ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置の右側面図である。図１０（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を適用した電子機器の平面図、図１０（Ｂ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を適用した電子機器の正面図、図１０（Ｃ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を適用した電子機器の右側面図である。図１１（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を適用した電子機器の閉状態を示す斜視図、図１１（Ｂ）は電子機器の裏収納状態を示す斜視図である。本発明の実施例２である電子機器用ヒンジ装置のブラケットとアッパケースとの接続構造を示す図である。図１３は、本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置のカム機構を拡大して示す分解斜視図である。図１４（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を搭載した電子機器の閉状態を示す側面図であり、図１４（Ｂ）は閉状態における第１及び第２のカム部のカム展開図であり、図１４（Ｃ）は本発明のカムユニットの閉状態を示す背面図である。図１５（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を搭載した電子機器の開蓋開始状態を示す側面図であり、図１５（Ｂ）は開蓋開始状態における第１及び第２のカム部のカム展開図である。図１６（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を搭載した電子機器の開蓋途中状態を示す側面図であり、図１６（Ｂ）は開蓋途中状態における第１及び第２のカム部のカム展開図である。図１７（Ａ）は本発明の実施例１である電子機器用ヒンジ装置を搭載した電子機器の裏収納状態を示す側面図であり、図１７（Ｂ）は裏収納状態における第１及び第２のカム部のカム展開図である。

以下、本発明を実施するための形態について、上述した図１〜図１２の添付図面を参照しながら説明する。以下に述べる実施例１及び実施例２の説明に用いる図１〜図１２中において、Ｆは前後方向の前方向を指し、Ｕは表裏方向の表方向（上方向）を指し、Ｒは左右方向すなわち幅方向のうち右方向を指す。前後方向と表裏方向と幅方向は相互に垂直をなす関係を有する。

図１に示すように、本実施例１の電子機器用ヒンジ装置Ｄ１は、カムユニット５とギアユニット６とを有している。このカムユニット５及びギアユニット６は、ロアプレート９に対してアッパプレート８を相対的に開閉する機能を奏するものである。

カムユニット５は図１中左側に位置し、カムブラケットアッパ１及びカムブラケットロア２を有している。また、ギアユニット６は図１中右側に位置し、ギアブラケットアッパ３とギアブラケットロア４を有している。

カムブラケットロア２の孔部２ａは、カムユニット５に対するカムブラケットロア２の連結点（つまりロアプレート９の揺動中心）であって、左右方向（矢印Ｒ方向）に延在するロアプレート揺動軸線Ｃ１を構成する。カムブラケットアッパ１の孔部１ａは、カムユニット５に対する連結点（つまりアッパプレート８の揺動中心）であって、ロアプレート揺動軸線Ｃ１に平行なアッパプレート揺動軸線Ｃ２を構成する。

図１中右側に位置するギアユニット６に対するギアブラケットロア４の連結点は、ロアプレート揺動軸線Ｃ１上に位置し、ギアブラケットアッパ３のギアユニット６に対する連結点はアッパプレート揺動軸線Ｃ２上に位置する。

カムユニット５及びギアユニット６は共働して、ロアプレート揺動軸線Ｃ１を中心としてロアプレート９を揺動自在に支承すると共に、アッパプレート揺動軸線Ｃ２を中心としてアッパプレート８を揺動自在に支承する。

アッパプレート８は、外側に突出する左右一対の耳部８ａが形成されている。また、ロアプレート９も、外側に突出する左右一対の耳部９ａが形成されている。

カムブラケットアッパ１の平面部１ｃには、前後一対の取り付け用の孔部１ｂが形成されている。この平面部１ｃは、左側の耳部８ａの上面に取り付けねじ１０により固定される。カムブラケットロア２の平面部２ｃには、前後一対の取り付け用の孔部２ｂが形成されている。この平面部２ｃは、左側の耳部９ａの下面に取り付けねじ１０により固定される。

ギアブラケットアッパ３の平面部３ｃには、前後一対の取り付け用の孔部３ｂが形成されている。この平面部３ｃは、右側の耳部８ａの上面に取り付けねじ１０により固定される。ギアブラケットロア４の平面部４ｃには、前後一対の取り付け用の孔部４ｂが形成されている。この平面部４ｃは、右側の耳部９ａの下面に取り付けねじ１０により固定される。

本実施例１においてカムユニット５は、カムブラケットアッパ１とカムブラケットロア２との相対的な揺動に際し、所定角度でトルクアップすることによりカムブラケットアッパ１とカムブラケットロア２を当該角度で揺動規制する手段として機能する。

またギアユニット６は、ロアプレート揺動軸線Ｃ１周りのギアブラケットロア４の回転（回転角度を第一揺動角θ１という）と、アッパプレート揺動軸線Ｃ２周りのギアブラケットアッパ３の回転（回転角度を第二揺動角θ２という）を同期させる手段として機能する。

カムユニット５は、図３に示すように、ヒンジカバー５６内に第１のカム機構５０Ａと第２のカム機構５０Ｂが配設される。第１のカム機構５０Ａは、スプリング５４、第１のカムシャフト５５Ａ、カムプレート５２，５３に形成された第１のカム部、及び第１のカム８１等を有している。また、第２のカム機構５０Ｂは、スプリング５４、第１のカムシャフト５５Ｂ、カムプレート５２，５３に形成された第２のカム部、及び第２のカム８２等を有している。

第１のカム機構５０Ａを構成する第１のカムシャフト５５Ａは、アッパプレート揺動軸線Ｃ２と一致するようヒンジカバー５６に配設される。この第１のカムシャフト５５Ａは、カムプレート５２に形成された穴部５２ａ、カムプレート５３に形成された穴部５３ａ、及びヒンジカバー５６の蓋体となるヒンジキャップ５７に形成さたれ穴部５７ａに挿通されることにより、各プレート５２，５３及びヒンジキャップ５７に回転自在に軸承される。

スプリング５４は、カムプレート５３とヒンジキャップ５７との間に配設される。また、第１のカム８１は、カムプレート５２とカムプレート５３との間に配設される。

第１のカムシャフト５５Ａには断面小判形状の第１の中間キー部５５ａが形成されており、この第１の中間キー部５５ａは第１のカム８１に形成された小判形状の係合穴８１ａに係合する。装着状態において中間キー部５５ａは係合穴８１ａと係合するよう構成されており、よって第１のカムシャフト５５Ａと第１のカム８１は一体的に回転する。

また、第１のカムシャフト５５Ａの図３中の右端部には、第２の中間キー部５５ｂが形成されている。カムユニット５が組み立てられた状態において、中間キー部５５ｂはヒンジキャップ５７の右方向に突出するよう構成されている。カムブラケットアッパ１は、このヒンジキャップ５７より突出した中間キー部５５ｂにワッシャ５８及びスリーブ５９を介して装着される。

カムブラケットアッパ１の端部には小判形状穴１ａが形成されている。第１のカムシャフト５５Ａに形成された中間キー部５５ｂは、このカムブラケットアッパ１に形成された小判形状穴１ａに係合するよう構成されている。よって、中間キー部５５ｂが小判形状穴１ａに係合することにより、カムブラケットアッパ１は第１のカムシャフト５５Ａと一体的に回転を行う。なお、中間キー部５５ｂの先端部は、カムブラケットアッパ１にかしめ固定される。

第１のカム部は、図１３に拡大して示すように、カムプレート５２，カムプレート５３，及び第１のカム８１に形成された山部と谷部とにより構成されている。具体的には、カムプレート５２には、一対の山部５２ｃ，５２ｄ及び一対の谷部５２ｇ，５２ｈが形成されている。また、カムプレート５３は、一対の山部５３ｃ，５３ｄ及び一対の谷部５３ｇ，５３ｈが形成されている。

更に、第１のカム８１は、カムプレート５２と対向する面に一対の山部８１ｄ，８１ｅ及び一対の谷部８１ｈ，８１ｉが形成され、カムプレート５３と対向する面に一対の山部８１ｂ，８１ｃ及び一対の谷部８１ｆ，８１ｇが形成されている。

上記したカムプレート５２、カムプレート５３、及び第１のカム８１のいずれにおいても、一対の山部は１８０°間隔で配置されており、同様に一対の谷部も１８０°間隔で配置されている。また、隣接する山部と谷部は、９０°離間するよう配置されている。

更に、カムプレート５２に形成された山部５２ｃ，５２ｄ及び谷部５２ｇ，５２ｈと、カムプレート５３に形成された山部５３ｃ，５３ｄ及び谷部５３ｇ，５３ｈは、互いに同一位相となるよう配置されている。即ち、山部５２ｃと山部５３ｃ、山部５２ｄと山部５３ｄ、谷部５２ｇと谷部５３ｇ、谷部５２ｈと谷部５３ｈとが対向するよう構成されている。

次に、第２のカム機構５０Ｂについて説明する。第２のカム機構５０Ｂは、第１のカム機構５０Ａと略同一の構成とされている。

第２のカム機構５０Ｂを構成する第２のカムシャフト５５Ｂは、図３に示すように、ロアプレート揺動軸線Ｃ１と一致するようヒンジカバー５６に配設される。この第２のカムシャフト５５Ｂは、カムプレート５２に形成された穴部５２ｂ、カムプレート５３に形成された穴部５３ｂ、及びヒンジカバー５６の蓋体となるヒンジキャップ５７に形成さたれ穴部５７ｂに挿通されることにより、各プレート５２，５３及びヒンジキャップ５７に回転自在に軸承される。

スプリング５４は、カムプレート５３とヒンジキャップ５７との間に配設される。また、第２のカム８２は、カムプレート５２とカムプレート５３との間に配設される。

第２のカムシャフト５５Ｂには、第１のカムシャフト５５Ａと同様に断面小判形状の第１の中間キー部５５ａが形成されており、この第１の中間キー部５５ａは第２のカム８２に形成された小判形状の係合穴８２ａに係合する。装着状態において中間キー部５５ａは係合穴８２ａと係合するよう構成されており、よって第２のカムシャフト５５Ｂと第２のカム８２は一体的に回転する。

また、第２のカムシャフト５５Ｂの図３中の右端部には、第２の中間キー部５５ｂが形成されている。カムユニット５が組み立てられた状態において、中間キー部５５ｂはヒンジキャップ５７の右方向に突出するよう構成されている。カムブラケットロア２は、このヒンジキャップ５７より突出した中間キー部５５ｂにワッシャ５８及びスリーブ５９を介して装着される。

カムブラケットロア２の端部には小判形状穴１ａが形成されている。第２のカムシャフト５５Ｂに形成された中間キー部５５ｂは、このカムブラケットロア２に形成された小判形状穴２ａに係合するよう構成されている。よって、中間キー部５５ｂが小判形状穴２ａに係合することにより、カムブラケットロア２は第２のカムシャフト５５Ｂと一体的に回転を行う。なお、中間キー部５５ｂの先端部は、カムブラケットロア２にかしめ固定される。

第２のカム部は、第１のカム部と同様に、カムプレート５２，カムプレート５３，及び第２のカム８２に形成された山部と谷部とにより構成されている。具体的には、カムプレート５２には、図１３に拡大して示すように、一対の山部５２ｅ，５２ｆ及び一対の谷部５２ｉ，５２ｊが形成されている。また、カムプレート５３は、一対の山部５３ｅ，５３ｆ及び一対の谷部５３ｉ，５３ｊが形成されている。

更に、第２のカム８２は、カムプレート５２と対向する面に一対の山部８２ｄ，８２ｅ及び一対の谷部８２ｈ，８２ｉが形成され、カムプレート５３と対向する面に一対の山部８２ｂ，８２ｃ及び一対の谷部８２ｆ，８２ｇが形成されている。

第２のカム部においても、カムプレート５２、カムプレート５３、及び第２のカム８２のいずれにおいても、一対の山部は１８０°間隔で配置されており、同様に一対の谷部も１８０°間隔で配置されている。また、隣接する山部と谷部は、９０°離間するよう配置されている。更に、山部５２ｅと山部５３ｅ、山部５２ｆと山部５３ｆ、谷部５２ｉと谷部５３ｉ、谷部５２ｊと谷部５３ｊとが対向するよう構成されている。

本実施形態に係るカムユニット５では、第１のカム機構５０Ａを構成する第１のカム部と、第２のカム機構５０Ｂを構成する第２のカム部は同一構成とされている。また、第１のカム８１と第２のカム８２も同一構成とされている。

本実施例１の電子機器用ヒンジ装置Ｄ１においては、図１に示した閉状態から、アッパプレート８はロアプレート９に対して３６０度回転することができるが、カムユニット５の上下一対のカム機構５０Ａ，５０Ｂのうち上側のカム機構５０Ａが１８０度の回転を分担し、下側のカム機構５０Ｂも１８０度の回転を分担する。カムユニット５は、アッパプレート８とロアプレート９が閉状態の時、及び３６０度回転しアッパプレート８がロアプレート９の裏側に収納される裏収納状態の時に、第１及び第２のカム部の山部と谷部が係合し、トルクアップすることにより当該状態でアッパプレート８とロアプレート９を保持する。

なお、本実施形態に係るカムユニット５は、第１のカム機構５０Ａを構成するカムプレート５２，カムプレート５３，及び第１のカム８１のカム形成位置にそれぞれ２個の山部及び谷部を形成し、同様に第２のカム機構５０Ｂを構成するカムプレート５２，カムプレート５３，及び第１のカム８１についても、それぞれ２個の山部及び谷部を形成した。しかしながら、第１及び第２のカム機構５０Ａ，５０Ｂに形成するカムの山部及び谷部の数はこれに限定されるものではなく、電子機器用ヒンジ装置Ｄ１の使用目的等に応じて適宜変更が可能なものである。

次に、図４を用いてギアユニット６について説明する。

ギアユニット６は、上下一対の第１及び第２のギアシャフト６１Ａ，６１Ｂ、一対のギア６２Ａ，６２Ｂ、一対のギアシャフト６３Ａ，６３Ｂ、支持プレート６４，６６、ミドルプレート６５、リベッティングプレート６７、ギアカバー６８、及びギアキャップ６９等を含んで構成される。

上側の第１のギアシャフト６１Ａはアッパプレート揺動軸線Ｃ２上に位置し、下側の第２のギアシャフト６１Ｂはロアプレート揺動軸線Ｃ１上に位置する。支持プレート６４には、第１及び第２の第１のギアシャフト６１Ａ，６１Ｂの一端部が回転自在に係合される上下一対の係合穴６４ａが形成されている。また、支持プレート６４の係合穴６４ａの上下方向の中間部分には、一対のギアシャフト６３Ａ，６３Ｂの一端部に形成された小径部が嵌合される穴部６４ｂが形成されている。

ミドルプレート６５には、ギアシャフト６３Ａ，６３Ｂを挿通する穴部６５ａが形成されている。支持プレート６６には、ギアシャフト７０Ａ，７０Ｂの端部が挿通可能な一対の孔部６６ａが形成されている。更に、ギアキャップ６９のギアカバー６８と対向する側の端面には、支持プレート６６を収納する凹部が形成されると共に、ギアシャフト７０Ａ，７０Ｂの端部が挿通する一対の孔部６９ａが形成されている。

ギアシャフト６３Ａ，６３Ｂは、上下一対のギア６２Ａ，６２Ｂに形成された中心穴６２ａ及びミドルプレート６５に形成された穴部６５ａに挿通された後、その先端部が支持プレート６４に形成されている穴部６４ｂに挿通される。その後、ギアシャフト６３Ａ，６３Ｂの支持プレート６４から突出した端部にリベッティングプレート６７をかしめ固定し、これによりサブアッシーを構成する。

次に、このサブアッシーをギアカバー６８に挿入して、第１及び第２のギアシャフト６１Ａ，６１Ｂに形成された嵌合穴部６１ａの端部にプレート６６を当接させ、ギアカバー６８の開口部にギアキャップ６９を嵌合する。

上下一対のギアシャフト７０Ａ，７０Ｂは、ギアブラケットアッパ３及びギアブラケットロア４に形成された孔３ａ，４ａ、ギアキャップ６９に形成された孔部６９ａ、支持プレート６６に形成された孔部６６ａに挿通された後、第１及び第２のギアシャフト６１Ａ，６１Ｂに形成された嵌合穴部６１ａに嵌合される。

また、本実施例に係るギアユニット６では、ギアシャフト７０Ａがアッパプレート揺動軸線Ｃ２と一致するよう構成され、ギアシャフト７０Ｂがロアプレート揺動軸線Ｃ１と一致するよう構成されている。また、各ギアシャフト７０Ａ，７０Ｂには、その中央を貫通する挿通孔７０ａが形成されている。なお、この挿通穴７０ａの機能については後述するものとする。

上記のように、一対のギアシャフト７０Ａ，７０Ｂが第１及び第２のギアシャフト６１Ａ，６１Ｂに嵌合されることにより、ギアユニット６が構成される。このギアユニット６は、ギアシャフト７０Ａと第１のギアシャフト６１Ａが一体的に回転し、ギアシャフト７０Ｂと第１のギアシャフト６１Ｂが一体的に回転する。

また、第１のギアシャフト６１Ａに形成されたギア部６１ｂはギア６２Ａと噛合しており、第２のギアシャフト６１Ｂに形成されたギア部６１ｂはギア６２Ｂと噛合している。更に、ギア６２Ａとギア６２Ｂも噛合している。なお、ギア６２Ａ，６２Ｂは、第１及び第２のギアシャフト６１Ａ，６１Ｂに形成さたれギア部６１ｂと共に請求項に記載のギア機構を構成する。

よって、ギアシャフト７０Ａに接合されたギアブラケットアッパ３を一の方向に回転付勢すると、ギアユニット６によりギアシャフト７０Ｂに接合されたカムブラケットロア２は、他の方向（ギアブラケットアッパ３の回転方向と逆の回転方向）に回転する。

また、ギアユニット６を構成する第１及び第２のギアシャフト６１Ａ，６１Ｂに形成されたギア部６１ｂ、及びギア６２Ａ，６２Ｂのギア比は、ギアブラケットアッパ３の回転とギアブラケットロア４の回転が同期するよう（同じ角速度で回転するよう）設定されている。

更に、ギアブラケットアッパ３とギアブラケットロア４は、各ギア部６１ｂ、及びギア６２Ａ，６２Ｂが噛合し連結されていることにより、独自に回転（揺動）することが規制されている。ギアブラケットアッパ３はアッパプレート８に固定され、ギアブラケットロア４はロアプレート９に固定される。よってギアユニット６は、カムブラケットロア２とギアブラケットロア４を同期して回転させると共に、互いが勝手に揺動するのを防止する回転防止機構としても機能する。

また前記のように、アッパプレート８はカムユニット５のカムブラケットアッパ１に固定されると共に、ロアプレート９はカムユニット５のカムブラケットロア２にも固定されている。よって、アッパプレート８とロアプレート９とがギアユニット６により同期して回転する際、カムユニット５がトルクを発生する所定回転角度まで回転すると、アッパプレート８とロアプレート９はそのトルクアップによりその回転が規制される。

このように、本実施例１に係る電子機器用ヒンジ装置Ｄ１によれば、ギアユニット６によりアッパプレート８とロアプレート９を同期して回転させると共に、カムユニット５により所望の回転角度でその回転を規制することが可能となる。

ここで、ギアシャフト７０Ａ，７０Ｂに形成された挿通穴７０ａについて説明する。挿通穴７０ａは、図１及び図２に示すようにコード７（配線）を挿通させる配線挿通穴として機能する。図８に示すように、カムユニット５及びギアユニット６により構成される電子機器用ヒンジ装置Ｄ１は、適用対象となる電子装置Ｓに対して、アッパプレート８がアッパケース１１に固定され（図６参照）、ロアプレート９がロアケース１２に固定される。アッパケース１１及びロアケース１２にはそれぞれ電子部品が搭載されており、コード７はアッパケース１１に搭載された電子回路とロアケース１２に搭載された電子回路を電気的に接続する機能を奏する。

よって、コード７をアッパケース１１とロアケース１２との間に配設する必要があるが、これを外部に露出させた構成では電子装置Ｓの意匠上好ましくなく、また外力の印加等により引き抜かれるおそれもある。

しかしながら、本実施例１ではギアシャフト７０Ａ，７０Ｂに挿通穴７０ａを形成し、この挿通穴７０ａにコード７を挿通させることにより、図５に示すように、ギアユニット６（ギアカバー６８）内でコード７をアッパケース１１とロアケース１２との間で接続することが可能となる。この構成することにより、電子装置Ｓの外観を良好することができると共に、引き抜かれることを防止することができる。

次に、本実施例１の電子機器用ヒンジ装置Ｄ１のヒンジ動作について説明する。

図７，図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すようにアッパプレート８がロアプレート９に対して閉じている閉状態である場合には、図８，図１０（Ａ）〜（Ｃ），図１１（Ａ），及び図１４（Ａ）に示すように電子装置Ｓにおいてもアッパケース１１はロアケース１２に対して閉じられた閉状態とされている。

また、この閉状態では、第１のカム機構５０Ａ及び第２のカム機構５０Ｂを構成する第１及び第２のカム部の各山部及び谷部は、図１４（Ｂ）に示すように第１のカム８１とカムプレート５２、及び第２のカム８２とカムプレート５２においては、山部と谷部が係合した状態となっている。よって閉状態においては、電子機器用ヒンジ装置Ｄ１はトルクアップがされた状態となっており、アッパケース１１（アッパプレート８）とロアケース１２（ロアプレート９）の回転は規制されている。

なお、図１４（Ｂ），図１５（Ｂ），図１６（Ｂ），及び図１７（Ｂ）は、第１及び第２のカム機構５０Ａ，５０Ｂを構成する第１及び第２カム部のカム展開図である。また、図１４（Ｃ）はカムユニット５の背面を示しているが、同図にＡ〜Ｄで示した各カム部は、図１４（Ｂ），図１５（Ｂ），図１６（Ｂ），及び図１７（Ｂ）にそれぞれ示したカム展開図の左方に示したＡ〜Ｄの符号と対応している。

閉状態から、ユーザがアッパケース１１を上記した電子機器用ヒンジ装置Ｄ１で発生しているトルク以上の力で開方向に操作すると、アッパケース１１はロアケース１２に対して相対的に回転（開蓋）動作を開始する。この時、電子機器用ヒンジ装置Ｄ１を構成するギアユニット６の作用により、ギアブラケットアッパ３とギアブラケットロア４との回転は同期しているため、ロアケース１２に対してアッパケース１１を安定した状態で開くことができる。

また、ロアケース１２（ロアプレート９）に対してアッパケース１１（アッパプレート８）を回転させることにより、図１５（Ｂ）に示すように、第１のカム８１とカムプレート５２、及び第２のカム８２とカムプレート５２における山部と谷部の係合は解除される。よって、第１及び第２のカム部を構成する全ての山部と谷部が係合解除された構成となる。この状態では第１及び第２のカム部にトルクが発生しないため、ロアケース１２（ロアプレート９）に対するアッパケース１１（アッパプレート８）の回転は円滑に行われる。

図１６（Ａ），（Ｂ）は、ロアケース１２（ロアプレート９）に対してアッパケース１１（アッパプレート８）が９０°以上回転した状態を示している。この状態においても、第１及び第２のカム部を構成する全ての山部と谷部が係合解除された状態を維持する。

図１１（Ｂ）及び図１７（Ａ）は、ロアケース１２（ロアプレート９）に対してアッパケース１１（アッパプレート８）が３６０°回転した裏収納状態を示している。この状態では、閉状態に対してアッパケース１１とロアケース１２が上下逆になって重ねられた構成となっている。

また、この裏収納状態では、第１及び第２のカム機構５０Ａ，５０Ｂを構成する第１及び第２のカム部の各山部及び谷部は、図１７（Ｂ）に示すように第１のカム８１とカムプレート５３、及び第２のカム８２とカムプレート５３においては、山部と谷部が係合した状態となっている。よって裏収納状態においても、電子機器用ヒンジ装置Ｄ１はトルクアップがされた状態となっており、アッパケース１１（アッパプレート８）とロアケース１２（ロアプレート９）の回転は規制される。

以上述べた本実施例１の電子機器用ヒンジ装置Ｄ１及び電子機器用ヒンジ装置Ｄ１を含む電子機器Ｓによれば、以下のような作用効果を得ることができる。

即ち、カムユニット５をアッパプレート８の左側に集中的に配置し、ギアユニット６を右側に集中的に配置したことにより、アッパケース１１の左右方向中央部とロアケース１２の左右方向中央部からヒンジ動作に必要な機構をなくすことができ、左右方向中央部のスペースをより有効に活用することができる。よって、この中央部分にディスプレイ又はタッチパネル等の電子部品を配置することが可能となり、電子機器Ｓに大型のディスプレイ又はタッチパネルを使用することが可能となる。

また、アッパケース１１又はロアケース１２のうちいずれか一方のみを使用する場合においては、図１１（Ｂ）に示すように、アッパケース１１のロアケース１２に対する揺動角を３６０°として、アッパケース１１の外側面とロアケース１２の外側面を背中合わせに位置させる裏収納位置を選択することができる。裏収納位置を選択した後、アッパケース１１の内側面又はロアケース１２の内側面のいずれか一方をユーザが選択して表側つまり上側に向けて使用することができる。

加えて、本実施例１の電子機器用ヒンジ装置Ｄ１が具備するカムユニット５は、円筒状のカム５１に対して左右方向の双方からカムプレート５２、５３が挟み込む形態とし、カムプレート５２、５３の長楕円形状の外周面をヒンジカバー５６の内周面が支持している。このため、カムプレート５２、５３にカムシャフト５５Ａ，５５Ｂを回転自在に支持させることができ、カムシャフト５５Ａ，５５Ｂを別途の支持機構で支持する構成に比べて部品点数を削減することができると共に、小型化を図ることができる。

加えて、本実施例１においてはギアユニット６を構成するギアシャフト７０Ａ，７０Ｂが挿通穴７０ａを具備してコード７がギアユニット６の内部を通るよう構成されているため、外部にコード７が露出することなくアッパプレート８とロアプレート９を電気的に接続することが可能となり、かつコード７を適切に保護することができる。

また、第１及び第２のギアシャフト６１Ａ，６１Ｂがコード７の延在方向であるロアプレート揺動軸線Ｃ１とアッパプレート揺動軸線Ｃ２の径方向外側に位置する連絡部６１ｃを具備しているので、アッパプレート８をロアプレート９に対して揺動させた場合でも、コード７に各ギアシャフト６１Ａ，６１Ｂが干渉することを防止することができる。

上述した実施例１においては、回転防止手段の機能をアッパプレート８とロアプレート９のみに負担させているが、これに換えて回転防止手段の機能をアッパプレート８から独立させたシンクロバーとすることもできる。以下、それについての実施例２について述べる。

図１２は、本発明の実施例２を示している。なお、図１２において、図１乃至図１１を用いて説明した実施例１に係る構成と対応する構成については同一符号を付し、その説明は省略するものとする。

図１２に示すように、本実施例２の電子機器用ヒンジ装置Ｄ２においては、カムブラケットアッパ１とギアブラケットアッパ３は、樹脂製のアッパケース１１に固定され、図示は省略するが、カムブラケットロア２とギアブラケットロア４は、樹脂製のロアケース１２に固定される。

本実施例２においては、アッパプレート８及びロアプレート９に代えて、カムブラケットアッパ１とギアブラケットアッパ３の連結にシンクロバー１３を用いると共に、カムブラケットロア２とギアブラケットロア４との連結にシンクロバー１４を用いたことを特徴とするものである。

シンクロバー１３，１４はずれも板状部材よりなり、剛性を高める点、及び取り付け性の向上を図る点から、両端部を折り曲げ形成し断面コ字状とした構成とされている。なお、シンクロバー１３，１４は、アッパケース１１に対して立設されるよう配設される。

本実施例２の電子機器用ヒンジ装置Ｄ２によっても、シンクロバー１３，１４はずれも板状部材であるため、カムユニット５とギアユニット６の間の中央部分に空間部を形成することができ、液晶表示装置等の配設ペースを広く取ることができる。

なお、本実施例２においては、シンクロバー１３、１４のみを防止手段として機能させたが、実施例１と同様にカムブラケットアッパ１とギアブラケットアッパ３をアッパプレート８に固定し、カムブラケットロア２とギアブラケットロア４をロアプレート９に固定して、アッパプレート８とロアプレート９にも防止手段としての機能を分担させることもできる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば上述した実施例においては、左側にカムユニット５を配置し右側のギアユニット６を配置したが、右側にカムユニット５を配置し左側にギアユニット６を配置することもできる。

なお、上述した実施例においては、カムユニット５とギアユニット６の相互位置関係を明確にするために、左右方向を明示したが、この左右方向は上述したように電子装置Ｓ又は電子機器用ヒンジ装置Ｄ１、Ｄ２の幅方向を意味しており、電子装置Ｓ及び電子機器用ヒンジ装置Ｄ１、Ｄ２の幅方向中央を基準として左側を左方とし、右側を右方とする概念である。つまり、上述した表裏方向が鉛直方向に一致しない場合、前後方向が水平方向に一致しない場合においても、定義可能な概念である。

Ｓ電子機器
Ｄ１電子機器用ヒンジ装置
Ｄ２電子機器用ヒンジ装置
１カムブラケットアッパ（第１のカム側ブラケット）
２カムブラケットロア（第２のカム側ブラケット）
３ギアブラケットアッパ（第１のギア側ブラケット）
４ギアブラケットロア（第２のギア側ブラケット）
５カムユニット
６ギアユニット
７コード
８アッパプレート（第１のプレート）
９ロアプレート（第２のプレート）
１０取り付けねじ
１１アッパケース
１２ロアケース
１３シンクロバー
１４シンクロバー
５０Ａ第１のカム機構
５０Ｂ第２のカム機構
５２，５３カムプレート
５４スプリング
５５Ａ第１のカムシャフト
５５Ｂ第２のカムシャフト
５６ヒンジカバー
５７ヒンジキャップ
６１Ａ第１のギアシャフト
６１Ｂ第２のギアシャフト
６１ｂギア部
６２Ａ，６２Ｂギア
６３Ａ，６３Ｂギアシャフト
６４，６６支持プレート
６５ミドルプレート
６７リベッティングプレート
６８ギアカバー
６９ギアキャップ
７０ギアシャフト
７０ａ挿通穴

Claims

カムユニットとギアユニットとを有する電子機器用ヒンジ装置であって、
前記カムユニットは、
カム側カバーと、
前記カム側カバーに回転可能に配設されており、第１のプレートに固定される第１のカム側ブラケットと接続される第１のカムシャフトと、
前記第１のカムシャフトにトルクを発生させる第１のカム機構と、
前記第１のカムシャフトに対して独立して回転するよう構成されており、第２のプレートに固定される第２のカム側ブラケットと接続される第２のカムシャフトと、
前記第２のカムシャフトにトルクを発生させる第２のカム機構とを有し、
前記ギアユニットは、
ギア側カバーと、
前記ギア側カバーに回転可能に配設されており、前記第１のプレートに固定される第１のギア側ブラケットが接続される第１のギアシャフトと、
前記第１のギアシャフトに配設された第１のギア部と、
前記ギア側カバーに回転可能に配設されており、前記第２のプレートに固定される第２のギア側ブラケットが接続された第２のギアシャフトと、
前記第２のギアシャフトに配設された第２のギア部と、
前記第１のギア部及び前記第２のギア部を含み、前記第１のギアシャフトと前記第２のギアシャフトを同期させて回転させるギア機構とを有し、
前記カムユニットと前記ギアユニットは、互いに回転可能とされる第１及び第２のプレートに対向離間して配置されたことを特徴とする電子機器用ヒンジ装置。
前記第１のギアシャフトと前記第２のギアシャフトは、互いに異なる方向に回転する構成であることを特徴とする請求項１記載の電子機器用ヒンジ装置。
前記第１及び第２のカム機構は、前記第１のプレートに対して前記第２のプレートが相対的に３６０度回転した際に１回前記トルクを発生させる構成としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器用ヒンジ装置。