JP6321702B2

JP6321702B2 - ヒンジ装置および電子機器

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Publication number: JP6321702B2
Application number: JP2016040042A
Authority: JP
Inventors: 義治内山; 靖本多; 堀越　正太; 正太堀越; 武仁山内
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2036-03-02
Also published as: JP2017155854A; CN107153445B; CN107153445A; US20170254127A1; DE102017101083A1

Description

本発明は、２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置および当該ヒンジ装置を備える電子機器に関する。

携帯電話やノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、ノート型ＰＣという）等の電子機器では、ヒンジ装置によって、本体筐体に対してディスプレイ筐体を開閉可能に連結した構成が用いられている。

例えば特許文献１には、ヒンジブロックの上端側でディスプレイ筐体の後端部に固定された軸を回転可能に支持し、ヒンジブロックの下端側で本体筐体の後端部に固定された軸を回転可能に支持する２軸構造のヒンジ装置を備え、ディスプレイ筐体を３６０度位置まで反転可能なノート型ＰＣ（コンバーチブル型ＰＣ）が開示されている。

特開２００５−２３９５５号公報

ここで、電子機器の分野では筐体の小型軽量化が急速に進んでおり、２つの筐体間を連結するヒンジ装置についても、さらなる小型軽量化が求められている。しかしながら、従来のヒンジ装置では、例えばヒンジブロック内に回転体と固定体とを設け、両者を摩擦させることで２軸に回転トルクを発生させるような構造を採用していた。従って、例えば所望の回転トルクを発生させるために、回転体と固定体との間である程度の接触面積を確保しておく必要等があり、従来のヒンジ装置の構造では小型軽量化に限界があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置構成を従来よりも大幅に小型軽量化することができるヒンジ装置および当該ヒンジ装置を備える電子機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るヒンジ装置は、２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、一方の筐体と他方の筐体との間にそれぞれ設けられた第１リンク部材および第２リンク部材と、前記一方の筐体に対して前記第１リンク部材を回動可能に連結する第１軸と、前記他方の筐体に対して前記第１リンク部材を回動可能に連結する第２軸と、前記一方の筐体に対して前記第２リンク部材を回動可能に連結する第３軸と、前記他方の筐体に対して前記第２リンク部材を回動可能に連結する第４軸と、を備え、前記第１軸、前記第２軸、前記第３軸および前記第４軸のそれぞれは、同軸ではないことを特徴とする。

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記第１軸、前記第２軸、前記第３軸および前記第４軸の少なくとも１つに対して回転トルクを発生させるトルク発生機構を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記第１リンク部材および前記第２リンク部材のいずれか一方は、前記第１軸および前記第２軸の周囲、あるいは前記第３軸および前記第４軸の周囲に巻きつけられた板ばねで構成され、前記第１リンク部材および前記第２リンク部材のいずれか他方は、前記第１軸および前記第２軸、あるいは前記第３軸および前記第４軸を連結する板状部材で構成され、前記板ばねは、前記トルク発生機構として機能することを特徴とする。

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記トルク発生機構は、前記第１軸、前記第２軸、前記第３軸および前記第４軸のそれぞれに対して回転トルクを発生させることを特徴とする。

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記トルク発生機構は、前記第１軸および前記第２軸の周囲に設けられるとともに、前記第１軸および前記第２軸の間に亘って設けられた第１板ばねと、前記第３軸および前記第４軸の周囲に設けられるとともに、前記第３軸および前記第４軸の間に亘って設けられた第２板ばねと、からなることを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、２つの筐体が複数のヒンジ装置によって回動可能に接続された電子機器であって、前記ヒンジ装置は、一方の筐体と他方の筐体との間にそれぞれ設けられた第１リンク部材および第２リンク部材と、前記一方の筐体に対して前記第１リンク部材を回動可能に連結する第１軸と、前記他方の筐体に対して前記第１リンク部材を回動可能に連結する第２軸と、前記一方の筐体に対して前記第２リンク部材を回動可能に連結する第３軸と、前記他方の筐体に対して前記第２リンク部材を回動可能に連結する第４軸と、を備え、前記複数のヒンジ装置の少なくとも１つが、前記第１軸、前記第２軸、前記第３軸および前記第４軸の少なくとも１つに対して回転トルクを発生させるトルク発生機構を備えることを特徴とする。

本発明に係るヒンジ装置および電子機器によれば、同軸ではない４本の軸と、これらの軸によって軸支された２つのリンク部材とで２つの筐体を連結することにより、従来のヒンジ装置におけるヒンジブロックをなくすことができるため、部品点数を大幅に削減し、装置構成を従来よりも大幅に小型軽量化することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置を備える電子機器の一例を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す平面図である。図４は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の変形例の構成を模式的に示す平面図である。図５は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す図であって、本体筐体に対するディスプレイ筐体の開き角度が０度の場合を示す側面図である。図６は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す図であって、本体筐体に対するディスプレイ筐体の開き角度が４５度の場合を示す側面図である。図７は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す図であって、本体筐体に対するディスプレイ筐体の開き角度が９０度の場合を示す側面図である。図８は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す図であって、本体筐体に対するディスプレイ筐体の開き角度が１３５度の場合を示す側面図である。図９は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す図であって、本体筐体に対するディスプレイ筐体の開き角度が１８０度の場合を示す側面図である。図１０は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す図であって、本体筐体に対するディスプレイ筐体の開き角度が２２５度の場合を示す側面図である。図１１は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す図であって、本体筐体に対するディスプレイ筐体の開き角度が２７０度の場合を示す側面図である。図１２は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す図であって、本体筐体に対するディスプレイ筐体の開き角度が３１５度の場合を示す側面図である。図１３は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す図であって、本体筐体に対するディスプレイ筐体の開き角度が３６０度の場合を示す側面図である。

以下、本発明に係るヒンジ装置および当該ヒンジ装置を備える電子機器の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

まず、本発明の各実施形態に係るヒンジ装置を適用可能な電子機器の構成について、図１を参照しながら説明する。電子機器１は、本体筐体１０と、ディスプレイ筐体２０と、左右のヒンジ装置３０と、を備えている。なお、以下では、図１に示す状態からディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して閉じた状態（０度位置）を基準とし、ディスプレイ筐体２０および本体筐体１０のヒンジ装置３０側の端部を後端（後方）、その反対側の端部を前端（前方）、厚み方向を上下方向、幅方向を左右方向と呼んで説明を行う。

電子機器１は、ヒンジ装置３０を備えることにより、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して９０度前後の角度位置に回動させた状態ではノート型ＰＣとして好適に使用でき（図１参照）、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して３６０度位置まで回動させて反転させた状態ではタブレット型ＰＣとして好適に使用できる、いわゆるコンバーチブル型ＰＣである。ただし、本発明は、上記のようなコンバーチブル型ＰＣ以外にも、例えばディスプレイ筐体２０が１８０度位置程度までしか回動しない一般的なノート型ＰＣ、携帯電話、スマートフォンまたは電子手帳等、２つの筐体がヒンジ装置によって開閉可能に連結された構成の電子機器であれば好適に適用できる。

本体筐体１０は、図１に示すように、平板状かつ箱状に形成されている。本体筐体１０は、その後端部に設けられたヒンジ装置３０によってディスプレイ筐体２０と連結されている。また、本体筐体１０の上面１０ａにはキーボード装置１１等の入力手段が設けられ、本体筐体１０の内部には図示しない基板、演算装置およびメモリ等の各種電子部品が設けられている。なお、キーボード装置１１は、例えば本体筐体１０の上面１０ａに設けられた図示しないタッチパネル式のディスプレイに表示される方式で構成されてもよい。

ディスプレイ筐体２０は、図１に示すように、本体筐体１０よりも薄い平板状に形成されている。ディスプレイ筐体２０は、その後端部に設けられたヒンジ装置３０によって本体筐体１０と連結されている。また、ディスプレイ筐体２０の下面２０ａにはディスプレイ装置２１等の表示装置が設けられている。なお、ディスプレイ装置２１は、例えばタッチパネル式の液晶表示装置によって構成されている。

ヒンジ装置３０は、本体筐体１０とディスプレイ筐体２０からなる２つの筐体間を開閉可能に連結するものである。ヒンジ装置３０は、ここでは図１に示すように左右一対で構成されており、ディスプレイ装置２１の外側に配置されている。ヒンジ装置３０は、リンク機構により、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して、０度位置から３６０度位置まで回動させる。

［ヒンジ装置の構成］
以下、本発明の実施形態に係るヒンジ装置３０の具体的構成について、図２〜図５を参照しながら説明する。なお、図２は、図１における右側のヒンジ装置３０を拡大した斜視図である。また、図３は、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度が１８０度の場合（図８参照）のヒンジ装置３０を示す平面図である。また、図５は、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度が０度の場合のヒンジ装置３０を示す側面図である。同図では、説明の便宜上、フレーム部材１２，２２の描写を省略している。

ヒンジ装置３０は、図２、図３および図５に示すように、第１固定部材３１と、第２固定部材３２と、第１リンク部材３３と、第２リンク部材３４と、第１軸３５と、第２軸３６と、第３軸３７と、第４軸３８と、トルク発生機構３９Ａ、３９Ｂと、を備えている。

第１固定部材３１は、板状に形成され、図２および図３に示すように、本体筐体１０のフレーム部材１２に隣接して配置されている。すなわち、第１固定部材３１は、本体筐体１０のディスプレイ筐体２０と接続される側縁で、本体筐体１０のその他の側縁を形成するフレーム部材１２に隣接する位置に配置されている。そして、第１固定部材３１は、図３に示すように、ネジ穴３１ｄが形成されたフリンジ部３１ｃを備え、例えばネジ穴３１ｄにネジ部材等が挿通されることにより、本体筐体１０に固定されている。

第１固定部材３１には、図２および図３に示すように、切欠部３１ａと、凹部３１ｂとが形成されている。そして、本体筐体１０とディスプレイ筐体２０との回動運動の軸を担う第１軸３５が切欠部３１ａに、第３軸３７が凹部３１ｂに設けられている。また、切欠部３１ａとフレーム部材１２との間には第１リンク部材３３が配置されており、その一端側が第１軸３５によって回動可能に軸支されている。凹部３１ｂには第２リンク部材３４が配置されており、その一端側が第３軸３７によって回動可能に軸支されている。

第２固定部材３２は、板状に形成され、図２および図３に示すように、ディスプレイ筐体２０のフレーム部材２２に隣接して配置されている。すなわち、第２固定部材３２は、ディスプレイ筐体２０の本体筐体１０と接続される側縁で、ディスプレイ筐体２０のその他の側縁を形成するフレーム部材２２に隣接する位置に配置されている。そして、第２固定部材３２は、図３に示すように、ネジ穴３２ｄが形成されたフリンジ部３２ｃを備え、例えばネジ穴３２ｄにネジ部材等が挿通されることにより、ディスプレイ筐体２０に固定されている。

第２固定部材３２には、図２および図３に示すように、切欠部３２ａと、凹部３２ｂとが形成されている。そして、本体筐体１０とディスプレイ筐体２０との回動運動の軸を担う第２軸３６が切欠部３２ａに、第４軸３８が凹部３２ｂに設けられている。また、切欠部３２ａとフレーム部材２２との間には第１リンク部材３３が配置されており、その他端側が第２軸３６によって回動可能に軸支されている。凹部３２ｂには第２リンク部材３４が配置されており、その他端側が第４軸３８によって回動可能に軸支されている。

なお、図３に示すように、切欠部３１ａの開口部分と、切欠部３２ａの開口部分とは対向位置に形成されており、切欠部３１ａ，３２ａおよびフレーム部材２２によって形成された空間に、第１リンク部材３３（第１軸３５および第２軸３６を含む）が収容されている。また、凹部３１ｂの開口部分と、凹部３２ｂの開口部分とは対向位置に形成されており、凹部３１ｂ，３２ｂによって形成された空間に、第２リンク部材３４（第３軸３７および第４軸３８を含む）が収容されている。

第１リンク部材３３は、図３に示すように、本体筐体１０とディスプレイ筐体２０との間に設けられている。第１リンク部材３３は、具体的には本体筐体１０に固定された第１固定部材３１の切欠部３１ａと、ディスプレイ筐体２０に固定された第２固定部材３２の切欠部３２ａとの間に亘って配置されている。なお、第１リンク部材３３は、ここでは第２リンク部材３４と同じ長さで構成されている。

第２リンク部材３４は、図３に示すように、本体筐体１０とディスプレイ筐体２０との間に設けられている。第２リンク部材３４は、具体的には本体筐体１０に固定された第１固定部材３１の凹部３１ｂと、ディスプレイ筐体２０に固定された第２固定部材３２の凹部３２ｂとの間に亘って配置されている。

第１軸３５は、図３に示すように、第１リンク部材３３の一端側に設けられている。第１軸３５は、第１固定部材３１の切欠部３１ａとフレーム部材１２との間で第１リンク部材３３の一端側を軸支することにより、本体筐体１０に対して、第１リンク部材３３を回動可能に連結している。

第２軸３６は、図３に示すように、第１リンク部材３３の他端側に設けられている。第２軸３６は、第２固定部材３２の切欠部３２ａとフレーム部材２２との間で第１リンク部材３３の他端側を軸支することにより、ディスプレイ筐体２０に対して、第１リンク部材３３を回動可能に連結している。

第３軸３７は、図３に示すように、第２リンク部材３４の一端側に設けられている。第３軸３７は、第１固定部材３１の凹部３１ｂ内で第２リンク部材３４の一端側を軸支することにより、本体筐体１０に対して、第２リンク部材３４を回動可能に連結している。

第４軸３８は、図３に示すように、第２リンク部材３４の他端側に設けられている。第４軸３８は、第２固定部材３２の凹部３２ｂ内で第２リンク部材３４の他端側を軸支することにより、ディスプレイ筐体２０に対して、第２リンク部材３４を回動可能に連結している。

トルク発生機構３９Ａ（図５参照）は、第１軸３５および第２軸３６に回転トルクを発生させるものである。また、トルク発生機構３９Ｂ（図５参照、他図では図示省略）は、第３軸３７および第４軸３８に回転トルクを発生させるものである。トルク発生機構３９Ａ，３８Ｂは、例えば板ばねによって構成することができ、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８に板ばねを巻きつけることで回転トルクを発生できるようにする。

本実施形態では、第１リンク部材３３自体をトルク発生機構３９Ａとしての板ばねで構成し、第２リンク部材３４自体をトルク発生機構３９Ｂとしての板ばねで構成する。第１リンク部材３３自体をトルク発生機構３９Ａとしての板ばね（第１板ばね）で構成する場合、図５に示すように、第１軸３５および第２軸３６の外径に合わせて両端を丸めた板ばねを、第１軸３５および第２軸３６の周囲に設けるとともに、第１軸３５および第２軸３６の間に亘って設ければよい。また、第２リンク部材３４自体をトルク発生機構３９Ｂとしての板ばね（第２板ばね）で構成する場合も、同様に、第３軸３７および第４軸３８の外径に合わせて両端を丸めた板ばねを、第３軸３７および第４軸３８の周囲に設けるとともに、第３軸３７および第４軸３８の間に亘って設ければよい。

トルク発生機構３９Ａ，３９Ｂは、図５に示すように、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８のそれぞれに板ばねとして設けた場合、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８のそれぞれに対して回転トルクを発生させることができる。すなわちこの場合は、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８のそれぞれにトルク発生機構３９Ａ，３９Ｂが設けられていることになる。

本実施形態に係るヒンジ装置３０は、このように各軸にトルク発生機構３９Ａ，３９Ｂを設けることにより、本体筐体１０およびディスプレイ筐体２０を開閉する際に要求される回転トルクを、４本の軸で分散して受け持つことができる。従って、例えばトルク発生機構を１つまたは２つのみ有する従来のヒンジ装置と比較して、開閉に伴うトルク発生機構３９Ａ，３９Ｂの構成部品（各軸、板ばね）の摩耗や破損を軽減することができる。

また、トルク発生機構３９Ａ，３９Ｂを、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８の少なくとも１つに対してのみ設け、その他には設けない構成にしてもよい。すなわち一部の軸のみに回転トルクを発生させるような構成としてもよい。この場合、第１リンク部材３３、第２リンク部材３４のうち、回転トルクを発生させたい端部でのみ、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７または第４軸３８との回転トルクを発生させる程度に各軸に板ばねを巻き付け、その他の端部は相対的に極めて弱い力で各軸に巻き付けるように板ばねを設ければよい。また、回転トルクを発生させたい端部以外の他の端部を、ばね性のない筒形状あるいは穴形状に形成するだけとすることもできる。

例えば、第１リンク部材３３の端部で第１軸３５および第２軸３６との間で回転トルクを発生させ、第２リンク部材３４の端部で第３軸３７および第４軸３８との間では回転トルクを発生させない（あるいは相対的に極めて弱い力の回転トルクのみを発生させる）場合には、図４の変形例に示すように、第１リンク部材３３のみを板ばねで構成し、第２リンク部材３４Ａを第３軸３７または第４軸３８の軸方向に薄い板状の部材で構成することができる。この場合、第１リンク部材３３を構成する板ばねは、第１軸３５および第２軸３６の周囲に巻きつけられており、リンク機構として機能すると同時にトルク発生機構としても機能する。また、第２リンク部材３４Ａを構成する板状部材は、第３軸３７および第４軸３８を単に連結するリンク機構として機能する。

図４に示した例では、第３軸３７または第４軸３８は薄板状の第２リンク部材３４Ａに形成された挿入穴（不図示）に挿入されるだけであり、第１リンク部材３３のようなトルク発生機構を備えない構成となっている。なお、同図では、第２リンク部材３４Ａが薄い板状部材で構成されているため、それに合わせて、第１固定部材３１Ａおよび第２固定部材３２Ｂには、凹部３１ｂ，３２ｂ（図３参照）の代わりに切欠部３１Ａｂ，３２Ａｂが形成されている。そして、切欠部３１Ａｂ，３２Ａｂによって形成された空間に、第２リンク部材３４Ａ（第３軸３７および第４軸３８を含む）が収容されている。

図４に示すように、一部の軸のみに回転トルクを発生させるような構成とすることにより、例えば筐体の薄型化や省スペース化等に伴って第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８のうちの一部の軸にトルク発生機構３９Ａ，３９Ｂを設けることができない場合等も、筐体を開閉する際に要求される回転トルクを残りの軸で受け持つことができる。

ここで、本実施形態に係るヒンジ装置３０は、従来の２軸構造のヒンジ装置とは異なり、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８の４軸を備えている。第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８は、図３に示すように、軸方向がそれぞれ平行となるように配置されている。一方、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８は、図５に示すように、同軸ではなく、ヒンジ装置３０を側面側から見た際にそれぞれ異なる位置に配置されている。

本実施形態に係るヒンジ装置３０は、上記のような同軸ではない４本の軸（第１軸３５〜第４軸３８）と、これらの軸によって軸支された２つのリンク部材（第１リンク部材３３、第２リンク部材３４）とで２つの筐体を連結することにより、従来のヒンジ装置におけるヒンジブロックをなくすことができるため、部品点数を大幅に削減し、装置構成を従来よりも大幅に小型軽量化することができる。

［ヒンジ装置の動作］
以下、本発明の実施形態に係るヒンジ装置３０の回動動作について、図５〜図１３を参照しながら説明する。なお、これらの図は、ユーザがディスプレイ筐体２０を把持して本体筐体１０に対して開く動作を示しており、本体筐体１０の上面１０ａとディスプレイ筐体２０の下面２０ａとが対向した状態（図５参照）から、本体筐体１０の下面１０ｂとディスプレイ筐体２０の上面２０ｂとが対向した状態（図１３参照）までにおける４５度ごとの変遷を示している。

まず、図５に示すように、本体筐体１０に対してディスプレイ筐体２０が閉じており、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度が０度である場合、第１リンク部材３３と第２リンク部材３４とが対称の角度で交差する状態となる。

続いて、図６〜図９に示すように、ディスプレイ筐体２０を開き、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度を、０度から４５度（図６参照）、９０度（図７参照）、１３５度（図８参照）、１８０度（図９参照）にすると、第１リンク部材３３の他端側（第２軸３６側）が第１軸３５を回転軸として時計回りに回転するとともに、第２リンク部材３４の他端側（第４軸３８側）が第３軸３７を回転軸として時計回りに回転する。

すなわち、第１リンク部材３３および第２リンク部材３４の本体筐体１０に対する角度が徐々に小さくなり、図９に示すように、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度が１８０度になると、本体筐体１０、第１リンク部材３３、第２リンク部材３４およびディスプレイ筐体２０が一直線状に並んだ状態になる。

このように、本実施形態に係るヒンジ装置３０は、同軸ではない４本の軸（第１軸３５〜第４軸３８）と、これらの軸によって軸支された２つのリンク部材（第１リンク部材３３、第２リンク部材３４）とで２つの筐体を連結するリンク機構を採用することにより小型化を図ることができるため、本体筐体１０に対してディスプレイ筐体２０の開き角度を１８０度にした際に（図９参照）ヒンジ装置３０が出っ張ることがなく、本体筐体１０とディスプレイ筐体２０とを完全にフラットな状態にすることができる。

続いて、図１０〜図１３に示すように、ディスプレイ筐体２０をさらに開き、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度を、１８０度から２２５度（図１０参照）、２７０度（図１１参照）、３１５度（図１２参照）、３６０度（図１３参照）にすると、第１リンク部材３３の他端側（第２軸３６側）が第１軸３５を回転軸として時計回りにさらに回転するとともに、第２リンク部材３４の他端側（第４軸３８側）が第３軸３７を回転軸としてさらに時計回りに回転する。そして、図１３に示すように、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度が３６０度になると、第１リンク部材３３と第２リンク部材３４とが、再び対称の角度で交差する状態となる。

ここで、本実施形態に係るヒンジ装置３０では、図５〜図１３に示すように、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度に応じて第１リンク部材３３および第２リンク部材３４の交差状態（交差角度）が変化するが、両者の関係は一意的に決まっている。すなわち、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度がある所定の角度である場合、第１リンク部材３３および第２リンク部材３４の交差状態も必ずある所定の交差状態となる。

また、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度が対称の場合、第１リンク部材３３および第２リンク部材３４の交差状態も対称となる。例えば、開き角度が０度の場合（図５参照）と３６０度の場合（図１３参照）は、第１リンク部材３３および第２リンク部材３４の交差状態も対称の形になる。また、開き角度が４５度の場合（図６参照）と３１５度の場合（図１２参照）、開き角度が９０度の場合（図７参照）と２７０度の場合（図１１参照）、開き角度が１３５度の場合（図８参照）と２２５度の場合（図１０参照）も、それぞれ第１リンク部材３３および第２リンク部材３４の交差状態が対称の形になる。なお、このような本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き角度と第１リンク部材３３および第２リンク部材３４の交差状態との関係は、図１に示すようにヒンジ装置３０が左右一対で設けられた場合においても、左右で全て共通となる。

本実施形態に係るヒンジ装置３０は、図５〜図８および図１０〜図１３に示すように、本体筐体１０に対してディスプレイ筐体２０が１８０度以外の開き角度で開かれている場合、第１リンク部材３３と第２リンク部材３４とが常に交差した状態となるため、例えば建築物の筋交い等と同様に、２つのリンク部材によって本体筐体１０とディスプレイ筐体２０を支持することができ、装置全体の強度が向上する。

以上、本発明に係るヒンジ装置および当該ヒンジ装置を備える電子機器について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

例えば、前記したヒンジ装置３０は、図２および図３に示すように、フレーム部材１２やフレーム部材２２に隣接して配置されていたが、フレーム部材１２，２２の位置にヒンジ装置３０を配置しても構わない。すなわち、ヒンジ装置３０が設けられる範囲にはフレーム部材１２，２２を設けず、当該ヒンジ装置３０を電子機器１の最も外側の一角に設けても構わない。

また、前記したヒンジ装置３０は、図２および図３に示すように、フレーム部材１２やフレーム部材２２に隣接して配置されていたが、フレーム部材１２，２２から離間した位置にヒンジ装置３０を配置しても構わない。ヒンジ装置３０がフレーム部材１２，２２から離間した位置に設けられる場合には、切欠部３１ａに切欠部３２ａをフレーム部材１２，２２側が開口している形状ではなく、凹部３１ｂや凹部３２ｂのようにフレーム部材１２，２２側が閉じた凹状とする。

また、前記したヒンジ装置３０は、図１に示すように、電子機器１に左右一対で設けられていたが、電子機器１の左右方向における中央に１つのみ設けても構わないし、左右一対の他に、その間に１つまたはそれ以上のヒンジ装置３０を設けても構わない。

なお、ヒンジ装置３０を２つ以上設ける場合においては、少なくともいずれか１つのヒンジ装置３０にルク発生機構３９Ａ,３９Ｂを設けるようにして、その他のヒンジ装置３０にはトルク発生機構３９Ａ,３９Ｂを設けないようにすることもできる。あるいは、１つまたは複数のヒンジ装置３０にはトルク発生機構３９Ａ,３９Ｂを設け、その他の１つまたは複数のヒンジ装置３０にはトルク発生機構３９Ａ,３９Ｂを設けないようにすることもできる。これにより、例えば筐体の薄型化等に伴って複数のヒンジ装置３０のうちの一部にトルク発生機構３９Ａ,３９Ｂを設けることができない場合等も、筐体を開閉する際に要求される回転トルクを残りのヒンジ装置３０で受け持つことができる。

また、前記したヒンジ装置３０は、図２および図３に示すように、第１リンク部材３３および第２リンク部材３４と、本体筐体１０およびディスプレイ筐体２０との間に第１固定部材３１および第２固定部材３２を備えていたが、第１固定部材３１を本体筐体１０と一体的に形成したり、第２固定部材３２をディスプレイ筐体２０と一体的に形成したりしても構わない。この場合、本体筐体１０およびディスプレイ筐体２０の後端部に、切欠部３１ａ，３２ａおよび凹部３１ｂ，３２ｂを直接形成し、これらに第１リンク部材３３および第２リンク部材３４を配置すればよい。これにより、４本の軸（第１軸３５〜第４軸３８）と２つのリンク部材（第１リンク部材３３、第２リンク部材３４）のみによってヒンジ装置を構成することができ、前記したヒンジ装置３０よりもさらに部品点数を削減することができる。

また、前記したヒンジ装置３０は、図５に示すように、第１リンク部材３３自体をトルク発生機構３９Ａとしての板ばねで構成し、第２リンク部材３４自体をトルク発生機構３９Ｂとしての板ばねで構成していたが、第１リンク部材３３とトルク発生機構３９Ａとを別体で構成したり、第２リンク部材３４とトルク発生機構３９Ｂとを別体で構成したりすることもできる。この場合、第１リンク部材３３に別体のトルク発生機構３９Ａを固定する構成としたり、第２リンク部材３４に別体のトルク発生機構３９Ｂを固定する構成としたりすることもできる。あるいは、第１固定部材３１や第２固定部材３２にトルク発生機構３９Ａやトルク発生機構３９Ｂを固定して、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７または第４軸３８が回転する構成としてもよい。

また、前記したヒンジ装置３０は、例えば各軸を圧入することにより回転トルクを発生させる構成としても構わない。これにより、例えば筐体の薄型化等に伴って第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８のうちの一部の軸にトルク発生機構３９Ａ，３９Ｂを設けることができない場合等も、筐体を開閉する際に要求される回転トルクを残りの軸で受け持つことができる。

また、図４で説明したヒンジ装置３０の変形例では、第１リンク部材３３を板ばね（トルク発生機構）で構成し、第２リンク部材３４Ａを薄い板状部材（リンク機構）として構成していたが、それとは逆に、第１リンク部材３３を薄い板状部材（リンク機構）で構成し、第２リンク部材３４Ａを板ばね（トルク発生機構）で構成しても構わない。

また、前記したヒンジ装置３０は、図５に示すように、トルク発生機構３９Ａ，３９Ｂとして板ばねを用いていたが、例えば軸受となる部分に各軸を圧入することにより回転トルクを発生させる構成としても構わない。

また、前記したヒンジ装置３０は、例えばトルク発生機構３９Ａ，３９Ｂによって発生する回転トルクが強すぎる等、回転トルクの強弱を調整したい場合は、第１軸３５、第２軸３６、第３軸３７および第４軸３８のうちの回転トルクを弱めたい軸を例えばカシメ等によって固定し、残りの軸で回転トルクを受け持つようにしても構わない。

１電子機器
１０本体筐体
１０ａ上面
１０ｂ下面
１１キーボード装置
１２フレーム部材
２０ディスプレイ筐体
２０ａ下面
２０ｂ上面
２１ディスプレイ装置
２２フレーム部材
３０ヒンジ装置
３１，３１Ａ第１固定部材
３１ａ，３１Ａｂ切欠部
３１ｂ凹部
３２，３２Ａ第２固定部材
３２ａ，３２Ａｂ切欠部
３２ｂ凹部
３２ｃネジ穴
３３第１リンク部材
３４，３４Ａ第２リンク部材
３５第１軸
３６第２軸
３７第３軸
３８第４軸
３９Ａ，３９Ｂトルク発生機構

Claims

２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、
一方の筐体と他方の筐体との間にそれぞれ設けられた第１リンク部材および第２リンク部材と、
前記一方の筐体に対して前記第１リンク部材を回動可能に連結する第１軸と、
前記他方の筐体に対して前記第１リンク部材を回動可能に連結する第２軸と、
前記一方の筐体に対して前記第２リンク部材を回動可能に連結する第３軸と、
前記他方の筐体に対して前記第２リンク部材を回動可能に連結する第４軸と、
を備え、
前記第１軸、前記第２軸、前記第３軸および前記第４軸のそれぞれは、同軸ではなく、
前記第１軸、前記第２軸、前記第３軸および前記第４軸のうちの一部に対して回転トルクを発生させるトルク発生機構を備え、
前記第１リンク部材および前記第２リンク部材のいずれか一方は、前記第１軸および前記第２軸の周囲、あるいは前記第３軸および前記第４軸の周囲に巻きつけられた板ばねで構成され、
前記第１リンク部材および前記第２リンク部材のいずれか他方は、前記第１軸および前記第２軸、あるいは前記第３軸および前記第４軸を連結する板状部材で構成され、
前記板ばねは、前記トルク発生機構として機能することを特徴とするヒンジ装置。
２つの筐体が複数のヒンジ装置によって回動可能に接続された電子機器であって、
前記ヒンジ装置は、
一方の筐体と他方の筐体との間にそれぞれ設けられた第１リンク部材および第２リンク部材と、
前記一方の筐体に対して前記第１リンク部材を回動可能に連結する第１軸と、
前記他方の筐体に対して前記第１リンク部材を回動可能に連結する第２軸と、
前記一方の筐体に対して前記第２リンク部材を回動可能に連結する第３軸と、
前記他方の筐体に対して前記第２リンク部材を回動可能に連結する第４軸と、
を備え、
前記複数のヒンジ装置の少なくとも１つが、
前記第１軸、前記第２軸、前記第３軸および前記第４軸のうちの一部に対して回転トルクを発生させるトルク発生機構を備え、
前記複数のヒンジ装置の少なくとも１つにおいて、
前記第１リンク部材および前記第２リンク部材のいずれか一方は、前記第１軸および前記第２軸の周囲、あるいは前記第３軸および前記第４軸の周囲に巻きつけられた板ばねで構成され、
前記第１リンク部材および前記第２リンク部材のいずれか他方は、前記第１軸および前記第２軸、あるいは前記第３軸および前記第４軸を連結する板状部材で構成され、
前記板ばねは、前記トルク発生機構として機能することを特徴とする電子機器。