JP6324833B2

JP6324833B2 - ２軸ヒンジ及びこの２軸ヒンジを用いた端末機器

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Publication number: JP6324833B2
Application number: JP2014150984A
Authority: JP
Inventors: 商其▲ろん▼
Original assignee: 加藤▲でん▼▲き▼（香港）有限公司
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2034-07-24
Also published as: TW201604428A; TWI621785B; TWI618868B; TW201546380A; JP2016003768A; JP2016001052A; US20150362958A1; JP6324931B2; CN105202010A; US10401914B2; CN105179459A; CN105179459B

Description

本発明は、ノートパソコンやモバイルパソコン、ＰＤＡなどの端末機器の第１筐体と第２筐体を相対的に開閉する際に用いて好適な２軸ヒンジに関する。

キーボード部を設けた第１筐体とディスプレイ部を設けた第２筐体を有する、ノートパソコンやモバイルパソコン、ＰＤＡなどの端末機器においては、第１筐体と第２筐体を上下方向へ開閉可能に連結する１軸からなる１軸ヒンジと、第１筐体と第２筐体を上下方向へ９０度から１８０度開いた後、さらに水平方向へ第２筐体を第１筐体に対して回転できるようにするための２軸から成る２軸ヒンジとがある。本発明はこの２軸ヒンジに関する。

従来、このような構成の２軸ヒンジとして、下記特許文献１に記載されたものが公知である。この特許文献１に記載の２軸ヒンジは、第１の部材（第１筐体）に取り付けたシャフトと、第２の部材（第２筐体）に取り付けたシャフトを、連結アームで連結すると共に各シャフトにフリクショントルク発生手段を設け、さらにリンクアームを設けたものであるが、第１の部材と第２の部材を１８０度以上開くことができるようには構成されていない。

そこで本出願人は、このような要望に応えることのできる２軸ヒンジを提案した（特願２０１３−２４７５４２号）。この２軸ヒンジの構成は、第１筐体側へ取り付けられる第１ヒンジシャフトと、第２筐体側へ取り付けられる第２ヒンジシャフトとを、少なくとも第１連結部材と第２連結部材で平行状態に連結して互いに回転可能に設け、第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトとの間に、当該第１ヒンジシャフトと当該第２ヒンジシャフトを選択的に回転させる第１選択的回転規制手段と第２選択的回転規制手段を設け、これらの第１選択的回転規制手段と第２選択的回転規制手段により、第１筐体と第２筐体を所定の順序で開閉することができるように成して、閉成状態の０°から全開成状態の３６０°までの間をその開閉方向を複数段階に切り替えて開閉できるように成したものである。

この先願発明において、第１選択的回転規制手段は、第２連結部材と前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトを回転可能に挿通させたスライドガイド部材との間に、上下方向へスライド可能に設けたところの下部と上部に第１カム凸部と第２カム凸部を有するロック部材と、このロック部材を挟んで前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトをそれぞれ挿通係合させ互いにそれぞれ第１Ａカム凹部及び第１Ｂカム凹部と第２Ａカム凹部及び第２Ｂカム凹部を有する第１Ａロックカム部材及び第１Ｂロックカム部材とで構成し、第２選択的回転規制手段を、前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトにそれぞれ回転を拘束されて取り付けられた第２Ａロックカム部材及び第２Ｂロックカム部材と、これらの第２Ａロックカム部材及び第２Ｂロックカム部材の間に回転可能に設けられ、その回転角度によって前記第２Ａロックカム部材及び第２Ｂロックカム部材と係合する移動ストッパーと、前記第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトに回転可能に取り付けられ前記移動ストッパーと係合させられると共に、第１Ａ弾性手段と第１Ｂ弾性手段によって前記第２Ａロックカム部材と前記第２Ｂロックカム部材に圧接させられる第１ストッパーレバー及び第２ストッパーレバーとで構成したものである。

しかるに、この先願発明の２軸ヒンジは、構成部品が多く構造もかなり複雑となるため、製造コストが高くなるという問題が新たに生じた。ノートパソコンのような端末機器の製造メーカーが、その構成部品に求めるコストダウンの要請は非常に厳しいものがある。

特開２００９−０６３０３９号公報

そこで本発明の目的は、キーボード部を構成する第１筐体とディスプレイ部を構成する第２筐体とを相対的に３６０度に渡って開閉することができ、しかも構造が簡単で開閉速度が速く、操作性の良い２軸ヒンジを提供せんとするにある。

上記した目的を達成するために本発明に係る２軸ヒンジは、端末機器の第１筐体と第２筐体を互いに開閉可能に連結する２軸ヒンジであって、第１取付プレートを介して第２筐体へ取り付けられる第１ヒンジシャフトと、第２取付プレートを介して第１筐体へ取り付けられる第２ヒンジシャフトとを、複数の連結部材を介して互いに平行状態で回転可能となるように成すと共に、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトの回転を制御する回転制御手段を前記連結部材に関連して設けたものにおいて、前記回転制御手段を、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトにそれぞれ設けたフリクショントルク発生手段と、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトのそれぞれに設けた吸込み手段と、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトのそれぞれに設けた当該第１ヒンジシャフトと当該第２ヒンジシャフトの回転角度を規制するために設けたストッパー手段と、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトを一方のヒンジシャフトの回転に同期して他方のヒンジシャフトをそれぞれ異なる方向に回転させる同期回転手段と、で構成すると共に、この同期回転手段を、前記第１ヒンジシャフトに回転を拘束させて取り付けた第１ギアと、前記第２ヒンジシャフトに回転を拘束させて取り付けた第２ギアと、この第１ギアと第２ギアに隣接させつつ離間対向させて設けた前記第１ヒンジシャフトを回転可能に挿通させた上部突出部と前記第２ヒンジシャフトを回転可能に挿通させて下部突出部とを有するギアサポート部材と、前記第１ギアと前記第２ギアとかみ合い前記上部突出部と前記下部突出部の間に回転可能に設けた中間ギアで構成したことを特徴とする。

さらに、本発明に係る２軸ヒンジは、前記ストッパー手段を第１ストッパー手段と第２ストッパー手段とで構成し、前記第１ストッパー手段は、第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材の上方部分に設けた前記第１ヒンジシャフトを回転可能に挿通させた第１Ａ軸受孔と、この第１Ａ軸受孔の外側に設けたところの第１ストッパー突起と、前記第１ヒンジシャフトの側に設けたところのその回転角度によって前記第１ストッパー突起に当接する第１突起部とで構成し、前記第２ストッパー手段は、第１連結部材を兼ねる前記ストッパープレート部材の下方部分に設けた前記第２ヒンジシャフトを回転可能に挿通させた第１Ｂ軸受孔と、この第１Ｂ軸受孔の外側に設けたところの第２ストッパー突起と、前記第２ヒンジシャフトの側に設けたところのその回転角度によって前記第２ストッパー突起に当接する第２突起部と、で構成したことを特徴とする。

さらに、本発明に係る２軸ヒンジは、フリクショントルク発生手段を、第１フリクショントルク発生手段と第２フリクショントルク発生手段で構成し、前記第１フリクショントルク発生手段を、前記第１ヒンジシャフトに回転を拘束されて取り付けられ、第２連結部材を兼ねるギアサポート部材と第３連結部材を兼ねるカムプレート部材の間に設けられた第１フリクションワッシャーと、この第１フリクションワッシャーに前記ギアサポート部材と前記カムプレート部材を圧接するために前記第１ヒンジシャフトに設けられた第１弾性手段とで構成し、前記第２フリクショントルク発生手段を、前記第２ヒンジシャフトに回転を拘束されて取り付けられ、前記ギアサポート部材とカムプレート部材の間に設けられた第２フリクションワッシャーと、この第２フリクションワッシャーに前記ギアサポート部材と前記カムプレート部材を圧接するために前記第２ヒンジシャフトに設けられた第２弾性手段と、で構成したことを特徴とする。

さらに本発明に係る吸込み手段は、第１吸込み手段と第２吸込み手段で構成し、前記第１吸込み手段を、前記第１ヒンジシャフトを回転可能に挿通させて設けたところの第３連結部材を兼ねるカムプレート部材の第３Ａ軸受孔側の一側部外側に設けた略円弧状の第１Ａカム凹部及び第１Ｂカム凹部と、前記第１ヒンジシャフトに回転を拘束されて取り付けられ、前記第１Ａカム凹部及び第１Ｂカム凹部と対向する側に第１Ａカム凸部及び第１Ｂカム凸部を有する第１カムフォロワーと、前記第１Ａカム凹部及び第１Ｂカム凹部と前記第１Ａカム凸部及び第１Ｂカム凸部とを互いに圧接させる第１弾性手段とで構成し、前記第２吸込み手段は、前記第２ヒンジシャフトを回転可能に挿通させて設けたところの前記第３連結部材を兼ねるカムプレート部材の第３Ｂ軸受孔側の一側部外側に設けた略円弧状の第２Ａカム凹部及び第２Ｂカム凹部と、前記第２ヒンジシャフトに回転を拘束されて取り付けられ、前記第２Ａカム凹部及び第２Ｂカム凹部と対向する側に第２Ａカム凸部及び第２Ｂカム凸部を有する第２カムフォロワーと、前記第２Ａカム凹部及び第２Ｂカム凹部と前記第２Ａカム凸部及び第２Ｂカム凸部とを互いに圧接させる第２弾性手段と、で構成したことを特徴とする。

そして、本発明に係る端末機器は、上記に各記載の２軸ヒンジを用いたことを特徴とするものである。

本発明は以上のように構成したので、構成部品を従来のものよりは省略した構成で、ストッパー手段で第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトの各回転を所定の回転角度に規制し、フリクショントルク発生手段で第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトの回転時にフリクショントルクを発生させて第１筐体と第２筐体をその開閉操作時に任意の開閉角度で安定停止させることができ、吸込み手段で第１筐体と第２筐体の全閉成時と全開成時に自動的に回動動作を行い、当該第１筐体と第２筐体を自動的に閉じさせてその閉成状態を維持させ、或は自動的に開かせてその開成状態を維持させることができた上で、同期回転手段によって、第１筐体と第２筐体のいずれか一方に対して他方のものの開閉操作を行うと、前記一方のものも同時に開閉することができるという作用効果を奏し得るものである。

そして、本発明はまた、本発明に係る２軸ヒンジを用いて、第１筐体と第２筐体を同期して合計で最大３６０度開閉できる端末機器を提供できるものである。

本発明に係る２軸ヒンジを取り付けた、例えば端末機器の１例であるノートパソコンを示し、(ａ)は第２筐体を第１筐体に対して開いた状態を前方から見た斜視図であり、（ｂ)は第１筐体と第２筐体を閉じた状態を後方から見た斜視図である。本発明に係る２軸ヒンジを端末機器に取り付けた状態を説明する説明図である。本発明に係る２軸ヒンジの斜視図である。本発明に係る２軸ヒンジの分解斜視図である。本発明に係る２軸ヒンジの第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトの拡大斜視図である。本発明に係る２軸ヒンジのストッパー手段の第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材の拡大斜視図である。本発明に係る２軸ヒンジの第１ギアと第２ギアの拡大斜視図である。本発明に係る２軸ヒンジの中間ギアを示し、（ａ）はその拡大正面図、（ｂ）はその拡大斜視図である。本発明に係る２軸ヒンジのギアサポート部材の拡大側面図である。本発明に係る２軸ヒンジのカムプレート部材を示し、（ａ）はその拡大側面図、（ｂ）はその拡大正面図である。本発明に係る２軸ヒンジの第１カムフォロワーと第２カムフォロワーを示し、（ａ）はその拡大左側面図、（ｂ）はその拡大正面図、（ｃ）はその拡大平面図である。本発明に係る２軸ヒンジのヒンジケースを示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。本発明に係る２軸ヒンジのストッパー手段の説明図であり、(ａ) は第１筐体と第２筐体の閉成時の状態を示し、(ｂ) は第１筐体と第２筐体をそれぞれ１８０度開いた状態を示している。本発明に係る２軸ヒンジの動作を示す説明図である。

以下に本発明に係る２軸ヒンジを端末機器の１例であるノートパソコンに用いた場合の実施例について図面に基づいて説明するが、本発明に係る２軸ヒンジを用いるものはノートパソコンに限定されず、互いに上下方向へ１８０度以上の範囲で開閉可能に連結される第１筐体と第２筐体を有するモバイルパソコン、ＰＤＡ等の端末機器、その他のものにも用いることができるものである。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る２軸ヒンジを用いた端末機器の１例としてのノートパソコン１を示す。このノートパソコン１は、キーボード部２ａを設けた第１筐体２と、ディスプレイ部３ａを設けた第２筐体３の各後部の左右個所を、本発明に係る一対の２軸ヒンジ４と５で開閉可能に連結させて成る。

２軸ヒンジ４と５の構成は、両者共に同じ構成であるので、以下その一方の指示記号４のもののみを説明し、他方の指示記号５で示したものの説明は省略する。勿論、動作に支障がない場合には、指示記号５で示した２軸ヒンジの構成を別なものとしても良い。

図２〜図１２は、本発明に係る２軸ヒンジ４の一実施例を示す。とくに図２〜図５において、指示記号１０と１２で示したものは、第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトである。この両者は第１ヒンジシャフト１０の取付孔１０ｂが第２ヒンジシャフト１２の取付孔１２ｂと比べて１個多い点を除けば、構成が同じであるので、図５においては、第１ヒンジシャフト１０を示し、第２ヒンジシャフト１２の指示記号を括弧の中に記載してある。このうち第１ヒンジシャフト１０からその構成を説明すると、とくに図４と図５に示したように、その一端部側から断面扁平形状を呈し、その表面に取付孔１０ｂ、１０ｂ、１０ｂを設けた取付板部１０ａと、この取付板部１０ａに続いて設けられたフランジ部１０ｃと、このフランジ部１０ｃに続いて設けられた円形軸部１０ｄと、この円形軸部１０ｄに続いて設けられた当該円形軸部１０ｄより小径の断面略楕円形状を呈した第１変形軸部１０ｅと、この第１変形軸部１０ｅに続いて設けられたところの当該第１変形軸部１０ｅよりもやや小径の同じく断面略楕円形状を呈して成る第２変形軸部１０ｆと、この第２変形軸部１０ｆに続いて設けられた雄ネジ部１０ｇと、前記円形軸部１０ｄの外周に設けられた第１突起部１０ｈとから構成されている。

図２〜図４に示したように、取付板部１０ａには、第１取付プレート１１が取り付けられており、この第１取付プレート１１の取付板部１０ａへの取付方法は、第１ヒンジシャフト１０の３個の取付孔１０ｂ、１０ｂ、１０ｂのうちの２個の取付孔１０ｂ、１０ｂと第１取付プレート１１の取付孔１１ａ、１１ａを通したフランジ部付の取付ピン１０ｉ、１０ｉの各端部をかしめることによってなされている。そして、第１取付プレート１１は、とくに図２に示したように、当該第１取付プレート１１に設けた取付孔１１ｂ、１１ｂ・・を介して、取付ネジ３ｃ、３ｃを用いて第２筐体３の下面側へ取り付けられる構成である。尚、取付ピン１０ｉ、１０ｉはこれを取付ネジとしてもよい。

次に、同じく図２〜図５に示したように、指示記号１２で示したものは、第１ヒンジシャフト１０に対して上下方向へ平行に配置される第２ヒンジシャフトであり、この第２ヒンジシャフト１２は、とくに図４と図５に示したように、その一端部側から断面扁平形状を呈し、その表面に取付孔１２ｂ、１２ｂを設けた取付板部１２ａと、この取付板部１２ａに続いて設けられたフランジ部１２ｃと、このフランジ部１２ｃに続いて設けられた円形軸部１２ｄと、この円形軸部１２ｄに続いて設けられた当該円形軸部１２ｄより小径の断面略楕円形状を呈した第１変形軸部１２ｅと、この第１変形軸部１２ｅに続いて設けられたところの当該第１変形軸部１２ｅよりもやや小径の同じく断面略楕円形状を呈して成る第２変形軸部１２ｆと、この第２変形軸部１２ｆに続いて設けられた雄ネジ部１２ｇと、前記円形軸部１２ｄの外周に設けられた第２突起部１２ｈとから構成されている。

図２乃至図４に示したように、取付板部１２ａには、第２取付プレート１３が取り付けられており、この第２取付プレート１３の取付板部１２ａへの取付方法は、第２ヒンジシャフト１２の取付孔１２ｂ、１２ｂと第２取付プレート１３の取付孔１３ａ、１３ａを通したフランジ部付の取付ピン１２ｉ、１２ｉの各端部をかしめることによってなされている。そして、第２取付プレート１３は、とくに図２に示したように、当該第２取付プレート１３に設けた取付孔１３ｂ、１３ｂ・・を介して、取付ネジ２ｃ、２ｃを用いて第１筐体２の上面側へ取り付けられる構成である。尚、取付ピン１２ｉ、１２ｉはこれを取付ネジとしてもよい。

次に、２軸ヒンジ４の第１ヒンジシャフト１０と第２ヒンジシャフト１２の間に設けられた回転制御手段４ａについて順次説明する。この回転制御手段４ａは、ストッパー手段１５、同期回転手段１６、弾性手段２１、フリクショントルク発生手段３０、及び吸込み手段３５から構成されている。まず、第１ヒンジシャフト１０と第２ヒンジシャフト１２の回転角度を規制するストッパー手段１５から説明する。このストッパー手段１５は、図３〜図４と図１３に示したように、第１ストッパー手段１５ａと第２ストッパー手段１５ｂとから成る、このうち第１ストッパー手段１５ａは、第１ヒンジシャフト１０の円形軸部１０ｄを回転可能に軸受させた第１Ａ軸受孔１４ａを有するところの第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材１４の前記第１Ａ軸受孔１４ａと、この第１Ａ軸受孔１４ａの外側に位置して設けた第１ストッパー突起１４ｃと、第１ヒンジシャフト１０の円形軸部１０ｄの外周に設けた第１突起部１０ｈとから成り、第１ヒンジシャフト１０の回転角度を１８０度に規制するものである。第２ストッパー手段１５ｂは、第２ヒンジシャフト１２の円形軸部１２ｄを回転可能に軸受させた第１Ｂ軸受孔１４ｂを有する第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材１４の前記第１Ｂ軸受孔１４ｂと、この第１Ｂ軸受孔１４ｂの外側に位置して設けた第２ストッパー突起１４ｄと、第２ヒンジシャフト１２の円形軸部１２ｄの外周に設けた第２突起部１２ｈとから成り、第２ヒンジシャフト１２の回転角度を１８０度に規制するものである。

次に、このストッパー手段１５に隣接して設けられた同期回転手段１６について説明する。この同期回転手段１６は、とくに図３と図４に示したように、第１ヒンジシャフト１０の第１変形軸部１０ｅに、その中心部軸方向に設けた変形挿通孔１７ａを挿通係合させた傘歯車から成る第１ギア１７と、第２ヒンジシャフト１２の第１変形軸部１２ｅにその中心部軸方向に設けた変形挿通孔１８ａを挿通係合させた同じく傘歯車から成る第２ギア１８と、上部と下部に一側方に向けて設けた上部突出部１９ａと下部突出部１９ｂにそれぞれ第２Ａ軸受孔１９ｃと第２Ｂ軸受孔１９ｄを有し、この各第２Ａ軸受孔１９ｃと第２Ｂ軸受孔１９ｄに、第１ヒンジシャフト１０の第２変形軸部１０ｆと第２ヒンジシャフト１２の第２変形軸部１２ｆをそれぞれ挿通させて成る第２連結部材を兼ねるギアサポート部材１９と、このギアサポート部材１９の上部突出部１９ａの下側と下部突出部１９ｂの上側に設けた第１軸支溝１９ｅと第２軸支溝１９ｆに、軸心を共通にして設けた上部支軸２０ａと下部支軸２０ｂを回転可能に挿入支持させたところの、その上部と下部に設けた上部傘歯部２０ｃと下部傘歯部２０ｄに、第１ギア１７と第２ギア１８を噛合させて成る中間ギア２０とで構成されている。尚、第１ギア１７と第２ギア１８は構成が同じであるので、図７においては、第１ギア１７のみを示し、第２ギア１８は括弧書きで表示してある。また、図４において指示記号１７ｃ、１８ｃで示したものは滑りワッシャーである。

次に、２軸ヒンジ４の先端部側に設けられている弾性手段２１について説明する。この弾性手段２１は、第１ヒンジシャフト１０側の第１弾性手段２１ａと第２ヒンジシャフト１２側の第２弾性手段２１ｂから成る。第１弾性手段２１ａは、その各円形挿通孔２２ａに第１ヒンジシャフト１０の第２変形軸部１０ｆを挿通させつつ重ねて設けた複数の皿バネ、或いはスプリングワッシャーなどの第１弾性部材２２と、この第１弾性部材２２に隣接して設けたところのその変形挿通孔２３ａに第２変形軸部１０ｆを挿通係合させて設けた第１押えワッシャー２３と、この第１押えワッシャー２３に隣接して第１ヒンジシャフト１０の雄ネジ部１０ｇにその雌ネジ孔２４ａをネジ着させて設けた第１締付ナット２４とで構成されている。

第２弾性手段２１ｂは、その各円形挿通孔２５ａに第２ヒンジシャフト１２の第２変形軸部１２ｆを挿通させつつ重ねて設けた複数枚の皿バネ、或いはスプリングワッシャーなどの第２弾性部材２５と、この第２弾性部材２５に隣接して設けたところのその変形挿通孔２６ａに第２変形軸部１２ｆを挿通係合させて設けた第２押えワッシャー２６と、この第２押えワッシャー２６に隣接して第２ヒンジシャフト１２の雄ネジ部１２ｇに雌ネジ孔２７ａをネジ着させて設けた第２締付ナット２７とで構成されている。
この弾性手段２１は、後述するように、フリクショントルク発生手段３０と、吸込み手段３５に圧接力を作用させ、第１筐体２と第２筐体３の開閉操作時の第１ヒンジシャフト１０と第２ヒンジシャフト１２の回転時に、フリクション機能と吸込み機能を発揮させるものである。

次に、フリクショントルク発生手段３０について説明する。とくに図３と図４に示したように、同期回転手段１６と弾性手段２１との間に後述するフリクショントルク発生手段３０と吸込み手段３５が設けられている。フリクショントルク発生手段３０は、同期回転手段１６に隣接して設けられており、とくに図２〜図４に示したように、第１ヒンジシャフト１０側の第１フリクショントルク発生手段３０ａと、第２ヒンジシャフト１２側の第２フリクショントルク発生手段３０ｂとで構成されている。このうち、第１フリクショントルク発生手段３０ａは、その中心部軸方向に設けた第１変形挿通孔３２ａに第１ヒンジシャフト１０の第２変形軸部１０ｆを挿通係合させてギアサポート部材１９とカムプレート部材３１の間に介在させた第１フリクションワッシャー３２と、上記した構成の第１弾性手段２１ａとで構成されている。尚、第１フリクションワッシャー３２のカムプレート部材３１側にはナナコメ加工部３２ｂが設けられている。

第２フリクショントルク発生手段３０ｂは、その中心部軸方向に設けた第２変形挿通孔３３ａに第２ヒンジシャフト１２の第２変形軸部１２ｆを挿通係合させてギアサポート部材１９とカムプレート部材３１の間に介在させた第２フリクションワッシャー３３と、上記した構成の第２弾性手段２１ｂとで構成されている。尚、第２フリクションワッシャー３３のカムプレート部材３１側にはナナコメ加工部３３ｂが設けられている。尚、第１フリクションワッシャー３２と第２フリクションワッシャー３３は、それぞれ第１ヒンジシャフト１０と第２ヒンジシャフト１２に回転を拘束されているが軸方向にスライド可能である。

つぎに、フリクショントルク発生手段３０に隣接して弾性手段２１との間に吸込み手段３５が設けられている。この吸込み手段３５は、上側の第１ヒンジシャフト１０側の第１吸込み手段３５ａと、下側の第２ヒンジシャフト１２側の第２吸込み手段３５ｂとから成る。まず、第１吸込み手段３５ａは、第３連結部材を兼ねるカムプレート部材３１の上側の第３Ａ軸受孔３１ａ側の一側部外側に設けた略円弧状の第１Ａカム凹部３１ｃ及び第１Ｂカム凹部３１ｄと、その変形挿通孔３６ａへ第１ヒンジシャフト１０の第２変形軸部１０ｆを挿通係合させることによって拘束されると共に、その側面の外側に対向させて設けた大小の第１Ａカム凸部３６ｂ及び第１Ｂカム凸部３６ｃを、第１Ａカム凹部３１ｃ及び第１Ｂカム凹部３１ｄと対向させて設けた第１カムフォロワー３６と、この第１カムフォロワー３６に接して当該第１カムフォロワー３６をカムプレート部材３１に圧接させる第１弾性手段２１ａとで構成されている。

第２吸込み手段３５ｂは、第３連結部材を兼ねるカムプレート部材３１の下側の第３Ｂ軸受孔３１ｂ側の一側部外側に設けた略円弧状の第２Ａカム凹部３１ｅ及び第２Ｂカム凹部３１ｆと、その変形挿通孔３７ａを第２ヒンジシャフト１２の第２変形軸部１２ｆを挿通係合させることによって拘束されると共に、その側面の外側に設けた大小の第２Ａカム凸部３７ｂ及び第２Ｂカム凸部３７ｃを、第２Ａカム凹部３１ｅ及び第２Ｂカム凹部３１ｆと対向させて設けた第２カムフォロワー３７と、この第２カムフォロワー３７に接して当該第２カムフォロワー３７をカムプレート部材３１に圧接させる第２弾性手段２１ｂとで構成されている。尚、第１カムフォロワー３６と第２カムフォロワー３７は、それぞれ第１ヒンジシャフト１０と第２ヒンジシャフト１２に回転を拘束されているが、軸方向にスライド可能である。

尚、２軸ヒンジ４には、ストッパー手段１５の第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材１４から弾性手段２１に至る回転制御手段４ａが収容されるヒンジケース６を取り付けることは推奨される。このヒンジケース６は、とくに図２と図４及び図１２に示したように、断面長孔形状を示した筒状のものであり、その内部にその中央部を横切って取付孔６ａを設けた取付部６ｂが設けられている。この取付部６ｂの上下部には２軸ヒンジ４の第１ヒンジシャフト１０側の第１フリクショントルク発生手段３０ａと、第１吸込み手段３５ａを挿通させる第１挿通孔６ｃと、第２ヒンジシャフト１２側の第２フリクショントルク発生手段３０ｂと、第２吸込み手段３５ｂを挿通させる第２挿通孔６ｄが設けられており、取付部６ｂを挟んで、一方の側にストッパー手段１５、同期回転手段１６が収容され、他方の側にフリクショントルク発生手段３０、及び吸込み手段３５が収容され、取付ネジ７で取付部６ｂに設けた取付孔６ａを介して挿入され、カムプレート部材３１に設けた雌ネジ孔３１ｇに取り付けられる構成である。

そして、ヒンジケース６は、とくに図２に示したように、本発明に係る２軸ヒンジ４で連結されたノートパソコン１の第１筐体２と第２筐体３を閉じた際には、当該第１筐体２と第２筐体３に設けた収容凹部２ｂと３ｂ内に収容されている。また、もう一方の２軸ヒンジ５のヒンジケース８も同じ構成である。

次に、上記した本発明に係る２軸ヒンジ４の動作について以下に説明する。まず、本発明に係る２軸ヒンジ４は、端末機器の１例であるノートパソコン１を構成する第１筐体２と第２筐体３を相対的に開閉させる２軸ヒンジである。その特徴は、第１筐体２側へ第１取付プレート１１を介して取り付けられる第１ヒンジシャフト１０と、第２筐体３側へ第２取付プレート１３を介して取り付けられる第２ヒンジシャフト１２とを、それぞれ第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材１４と第２連結部材を兼ねるギアサポート部材１９と第３連結部材を兼ねるカムプレート部材３１で平行状態に連結して互いに回転可能に設けたものである。第１筐体２と第２筐体３のどちらか一方を他方に対して開閉させると、同期回転手段１６によって他方のものも同時に開かれることから、開閉操作が短時間で済みかつ容易となる。

即ち、第１筐体２に対して第２筐体３を図１４において実線で示した閉成状態から、例えば第１筐体２を片手に持って、もう一方の手で第２筐体３を時計方向へ開くと、まず、第１ヒンジシャフト１０が時計方向へ回転し、同時に第１ギア１７が同一方向の時計方向へ回転する。この第１ギア１７が時計方向へ回転すると、共に回転する第１ギア１７の第１傘歯部１７ｂが噛み合っている中間ギア２０の上部傘歯部２０ｃを介して当該中間ギア２０が反時計方向へ回転し、この中間ギア２０の下部傘歯部２０ｄとその第２傘歯部１８ｂを噛み合わせている第２ヒンジシャフト１２に取り付けた第２ギア１８が反時計方向へ回転することから、第２ヒンジシャフト１２が第１ヒンジシャフト１０とは反対方向へ回転することになり、第１筐体２は第２筐体３と共にその反対方向へ回転して開閉されることになる。したがって、第１ヒンジシャフト１０が回転している間は、選択的回転規制手段によって第２ヒンジシャフト１２の回転が阻止されている従来の２軸ヒンジと比べて、第１筐体２と第２筐体３の開閉操作が容易となり、短時間で開閉操作を行うことができることから、操作性の向上を図ることができるものである。

第１ヒンジシャフト１０か第２ヒンジシャフト１２の一方が１８０度回転すると、図１３に示したように、第１ストッパー手段１５ａ或は第２ストッパー手段１５ｂにより前記一方の回転が停止され、同時に他方の回転が停止されることになる。この開成操作時の動きは、第１筐体２と第２筐体３の全開成状態から、閉じる際にも開成時とは逆の動作でなされる。

次に、第１筐体２が時計方向へ回転して第２筐体３に対して１８０度まで開かれた状態は、図１４に想像線で示してある。また、この状態に至る少し手前で、吸込み手段３５の第１吸込み手段３５ａの第１カムフォロワー３６に設けた第１Ａカム凸部３６ｂと第１Ｂカム凸部３６ｃが、第１Ａカム凹部３１ｃと第１Ｂカム凹部３１ｄ内に落ち込むことから、第１筐体２は第２筐体３に対して自動的に１８０度まで開かれることになる。この第１吸込み手段３５ａの動作は、第１筐体２が１８０度から０度まで閉じられる時にも動作する。また、その両者でもよい。そして、この吸込み手段３５によって、第１筐体２と第２筐体３の閉成状態において、第１筐体２と第２筐体３の間にラッチ手段を設けなくとも、自然に第１筐体２及び第２筐体３が開いてしまうことなく閉成状態を保持できるものである。

さらに、この状態、つまり第１筐体２と第２筐体３が同期回転手段１６を介して同期して互いに反対方向へ開かれ、合計で３６０度まで開かれた状態において、第１筐体２と第２筐体３は、図１４に想像線で示したように、その閉成状態の時とは逆の方向において互いに重なり合うことになる。この状態においては、図１３の（ｂ）に示したように、第１ヒンジシャフト１０は、ストッパー手段１５の第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材１４の第１ストッパー突起１４ｃが第１突起部１０ｈに当接し、第２ストッパー突起１４ｄが第２ヒンジシャフト１２の第２突起部１２ｈに当接しているので、第１ヒンジシャフト１０と第２ヒンジシャフト１２のそれ以上の回転は拘束されている。

以上の第１筐体２と第２筐体３の相対的開閉操作中において、フリクショントルク発生手段３０の第１フリクショントルク発生手段３０ａと第２フリクショントルク発生手段３０ｂは、第１ヒンジシャフト１０と第２ヒンジシャフト１２の交互の回転動作時にそれぞれ同時に動作し、第１フリクションワッシャー３２及び第２フリクションワッシャー３３と、第２連結部材を兼ねるギアサポート部材１９と第３連結部材を兼ねるカムプレート部材３１との間にフリクショントルクを発生させ、第１筐体２と第２筐体３の開閉動作時の任意の角度における安定停止作用を行うことができるものである。

また、ストッパー手段１５は、上述し、また図１３の（ａ）と（ｂ）に示したように、その第１ストッパー手段１５ａにおいては、第１ヒンジシャフト１０が合計で１８０度回転したときに、第１突起部１０ｈが第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材１４に設けた第１ストッパー突起１４ｃに当接することによって、それ以上の回転を規制する。また、第２ストッパー手段１５ｂにおいては、第２ヒンジシャフト１２が合計で１８０度回転したときに、第２突起部１２ｈが第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材１４に設けた第２ストッパー突起１４ｄに当接することによって、それ以上の回転を規制する。

さらに、吸込み手段３５は、その第１吸込み手段３５ａと第２吸込み手段３５ｂが、開成角度０度と１８０度の時にその少し手前から動作し、第１カムフォロワー３６の第１Ａカム凸部３６ｂ及び第１Ｂカム凸部３６ｃが、第３連結部材を兼ねるカムプレート部材３１の第１Ａカム凹部３１ｃ及び第１Ｂカム凹部３１ｄへ落ち込み、第２カムフォロワー３７の第２Ａカム凸部３７ｂ及び第２Ｂカム凸部３７ｃが、第３連結部材を兼ねるカムプレート部材３１の第２Ａカム凹部３１ｅ及び第２Ｂカム凹部３１ｆに落ち込むことにより、吸込み機能を発揮し、第１筐体２と第２筐体３を自動的に開成方向及び閉成方向へ回転付勢させるものである。

そして、ノートパソコン１をそれ本来の用い方で用いることができた上で、第１筐体２を第２筐体３に対して２軸ヒンジ４を介して互いに反対方向へ同期して折り曲げて、略Ｌ字形状にしたり、山形状にしたり、重ね合わせて平板状としたりして、第２筐体３を操作者側に向けてタブレットとして種々多様な用い方をすることができるものである。

尚、その他の実施例としては、図示は省略するが、第１ギア１７と第２ギア１８を平歯車にして、互いに中間ギアを介さずに直接噛み合うように構成することができる。また、中間ギアを介して第１ギアと第２ギアが同期して互いに反対方向へ回転するように構成することもできる。さらに、弾性手段２１に用いている第１弾性部材２２及び第２弾性部材２５は、これらを圧縮コイルスプリング或は弾性を備えたゴムを始めとする合成樹脂製のものなどに代えることが可能である。また、ヒンジケース６や８は、これがなくともとくに２軸ヒンジ４や５の機能に支障は生じないが、このヒンジケース６や８があると、２軸ヒンジ４や５をノートパソコン１へ取り付けた際に、ストッパー手段１５や同期回転手段１６や、フリクショントルク発生手段３０、吸込み手段３５等が外部へ露出することがないので、外観上すっきりとしたものになるという利点がある。

本発明は以上のように構成したので、とくにノートパソコンのような端末機器やその他のもので、第１筐体と第２筐体を互いに同期させて開き、全部で３６０度の範囲で開閉させる場合の２軸ヒンジとして好適に用いられるものであるが、とくにノートパソコンを同時にタブレットとしての機能を有するものに用いて好適である。

１ノートパソコン
２第１筐体
３第２筐体
４２軸ヒンジ
４ａ回転制御手段
５２軸ヒンジ
６ヒンジケース
６ａ取付孔
６ｂ取付部
７取付ネジ
８ヒンジケース
１０第１ヒンジシャフト
１０ｈ第１突起部
１１第１取付プレート
１２第２ヒンジシャフト
１２ｈ第２突起部
１３第２取付プレート
１４ストッパープレート部材
１４ａ第１Ａ軸受孔
１４ｂ第１Ｂ軸受孔
１４ｃ第１ストッパー突起
１４ｄ第２ストッパー突起
１５ストッパー手段
１５ａ第１ストッパー手段
１５ｂ第２ストッパー手段
１６同期回転手段
１７第１ギア
１７ａ変形挿通孔
１７ｂ第１傘歯部
１７ｃ滑りワッシャー
１８第２ギア
１８ａ変形挿通孔
１８ｂ第２傘歯部
１８ｃ滑りワッシャー
１９ギアサポート部材
１９ａ上部突出部
１９ｂ下部突出部
１９ｃ第２Ａ軸受孔
１９ｄ第２Ｂ軸受孔
１９ｅ第１軸支溝
１９ｆ第２軸支溝
２０中間ギア
２０ａ上部支軸
２０ｂ下部支軸
２０ｃ上部傘歯部
２０ｄ下部傘歯部
２１弾性手段
２１ａ第１弾性手段
２１ｂ第２弾性手段
２２第１弾性部材
２２ａ円形挿通孔
２３第１押えワッシャー
２３ａ変形挿通孔
２４第１締付ナット
２４ａ雌ネジ孔
２５第２弾性部材
２５ａ円形挿通孔
２６第２押えワッシャー
２６ａ変形挿通孔
２７第２締付ナット
２７ａ雌ネジ孔
３０フリクショントルク発生手段
３０ａ第１フリクショントルク発生手段
３０ｂ第２フリクショントルク発生手段
３１カムプレート部材
３１ａ第３Ａ軸受孔
３１ｂ第３Ｂ軸受孔
３１ｃ第１Ａカム凹部
３１ｄ第１Ｂカム凹部
３１ｅ第２Ａカム凹部
３１ｆ第２Ｂカム凹部
３１ｇ雌ネジ孔
３２第１フリクションワッシャー
３２ａ第１変形挿通孔
３２ｂナナコメ加工部
３３第２フリクションワッシャー
３３ａ第２変形挿通孔
３３ｂナナコメ加工部
３５吸込み手段
３５ａ第１吸込み手段
３５ｂ第２吸込み手段
３６第１カムフォロワー
３６ａ変形挿通孔
３６ｂ第１Ａカム凸部
３６ｃ第１Ｂカム凸部
３７第２カムフォロワー
３７ａ変形挿通孔
３７ｂ第２Ａカム凸部
３７ｃ第２Ｂカム凸部

Claims

端末機器の第１筐体と第２筐体を互いに開閉可能に連結する２軸ヒンジであって、第１取付プレートを介して第２筐体へ取り付けられる第１ヒンジシャフトと、第２取付プレートを介して第１筐体へ取り付けられる第２ヒンジシャフトとを、複数の連結部材を介して互いに平行状態で回転可能となるように成すと共に、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトの回転を制御する回転制御手段を前記連結部材に関連して設けたものにおいて、前記回転制御手段を、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトにそれぞれ設けたフリクショントルク発生手段と、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトのそれぞれに設けた吸込み手段と、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトのそれぞれに設けた当該第１ヒンジシャフトと当該第２ヒンジシャフトの回転角度を規制するために設けたストッパー手段と、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトを一方のヒンジシャフトの回転に同期して他方のヒンジシャフトをそれぞれ異なる方向に回転させる同期回転手段と、で構成すると共に、この同期回転手段を、前記第１ヒンジシャフトに回転を拘束させて取り付けた第１ギアと、前記第２ヒンジシャフトに回転を拘束させて取り付けた第２ギアと、この第１ギアと第２ギアに隣接させつつ離間対向させて設けた前記第１ヒンジシャフトを回転可能に挿通させた上部突出部と前記第２ヒンジシャフトを回転可能に挿通させて下部突出部とを有するギアサポート部材と、前記第１ギアと前記第２ギアとかみ合い前記上部突出部と前記下部突出部の間に回転可能に設けた中間ギアで構成したことを特徴とする２軸ヒンジ。
前記ストッパー手段は、第１ストッパー手段と第２ストッパー手段から成り、前記第１ストッパー手段は、第１連結部材を兼ねるストッパープレート部材の上方部分に設けた前記第１ヒンジシャフトを回転可能に挿通させた第１Ａ軸受孔と、この第１Ａ軸受孔の外側に設けたところの第１ストッパー突起と、前記第１ヒンジシャフトの側に設けたところのその回転角度によって前記第１ストッパー突起に当接する第１突起部とで構成し、前記第２ストッパー手段は、第１連結部材を兼ねる前記ストッパープレート部材の下方部分に設けた前記第２ヒンジシャフトを回転可能に挿通させた第１Ｂ軸受孔と、この第１Ｂ軸受孔の外側に設けたところの第２ストッパー突起と、前記第２ヒンジシャフトの側に設けたところのその回転角度によって前記第２ストッパー突起に当接する第２突起部と、で構成したことを特徴とする請求項１に記載の２軸ヒンジ。
前記フリクショントルク発生手段は、第１フリクショントルク発生手段と第２フリクショントルク発生手段から成り、前記第１フリクショントルク発生手段を、前記第１ヒンジシャフトに回転を拘束されて取り付けられ、第２連結部材を兼ねるギアサポート部材と第３連結部材を兼ねるカムプレート部材の間に設けられた第１フリクションワッシャーと、この第１フリクションワッシャーに前記ギアサポート部材と前記カムプレート部材を圧接するために前記第１ヒンジシャフトに設けられた第１弾性手段とで構成し、前記第２フリクショントルク発生手段を、前記第２ヒンジシャフトに回転を拘束されて取り付けられ、前記ギアサポート部材とカムプレート部材の間に設けられた第２フリクションワッシャーと、この第２フリクションワッシャーに前記ギアサポート部材と前記カムプレート部材を圧接するために前記第２ヒンジシャフトに設けられた第２弾性手段と、で構成したことを特徴とする請求項１に記載の２軸ヒンジ。
前記吸込み手段は、第１吸込み手段と第２吸込み手段から成り、前記第１吸込み手段は、前記第１ヒンジシャフトを回転可能に挿通させて設けたところの第３連結部材を兼ねるカムプレート部材の第３Ａ軸受孔側の一側部外側に設けた略円弧状の第１Ａカム凹部及び第１Ｂカム凹部と、前記第１ヒンジシャフトに回転を拘束されて取り付けられ、前記第１Ａカム凹部及び第１Ｂカム凹部と対向する側に第１Ａカム凸部及び第１Ｂカム凸部を有する第１カムフォロワーと、前記第１Ａカム凹部及び第１Ｂカム凹部と前記第１Ａカム凸部及び第１Ｂカム凸部とを互いに圧接させる第１弾性手段とで構成し、前記第２吸込み手段は、前記第２ヒンジシャフトを回転可能に挿通させて設けたところの前記第３連結部材を兼ねるカムプレート部材の第３Ｂ軸受孔側の一側部外側に設けた略円弧状の第２Ａカム凹部及び第２Ｂカム凹部と、前記第２ヒンジシャフトに回転を拘束されて取り付けられ、前記第２Ａカム凹部及び第２Ｂカム凹部と対向する側に第２Ａカム凸部及び第２Ｂカム凸部を有する第２カムフォロワーと、前記第２Ａカム凹部及び第２Ｂカム凹部と前記第２Ａカム凸部及び第２Ｂカム凸部とを互いに圧接させる第２弾性手段と、で構成したことを特徴とする、請求項１に記載の２軸ヒンジ。
前記請求項１〜４に各記載の２軸ヒンジを用いたことを特徴とする、端末機器。