JP6978873B2 - 端末機器のスタンド自動開閉装置並びにこの開閉装置を用いた端末機器 - Google Patents

Description

本発明は、ノート型パソコン、ラップトップ型パソコン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の、相対的に開閉可能に連結される第１筐体と第２筐体とを有する端末機器において、前記第１筐体に対して前記第２筐体を開いた状態で机等の載置面上において端末機器を安定保持させるためのスタンド部材を自動的に開閉させる、端末機器のスタンド自動開閉装置並びにこの開閉装置を用いた端末機器に関する。

上述した端末機器は、一般的に、テンキーやキーボードを設けた装置本体を構成する第１筐体と、ディスプレイ装置を設けた蓋体を兼ねる第２筐体とが、互いに重ね合わせた状態から上下方向へ相対的に開閉可能となるように、開閉装置を用いて連結されている。このような開閉装置の多くは、フリクション機構等の、第１筐体に対して第２筐体を任意の開成角度で停止保持させる機構を備えている。

前記の如き端末機器を机等の載置面上に載置して使用する場合、第１筐体に対して第２筐体を勢いよく大きく開いた際に、勢い余って端末機器の全体が後方へと倒れてしまうことがある。また、開いた第２筐体の画面に対してタッチ入力をする際に強くタッチし過ぎてしまった場合にも、端末機器の全体が後方へと倒れてしまうことがある。

このような問題を解決するために、水平面に置かれた本体に対してチルト可能なチルト可能筐体を備える機器において、チルト可能筐体を回転させた時の回転軸の回転を利用して本体から転倒防止片を突出させるようにした転倒防止装置が提案されている（特許文献１参照）。

この転倒防止装置は、水平設置する本体に対して、前記本体に内蔵された第１の回転軸によりチルト可能なチルト可能筐体を備える機器において、前記本体内に前記本体に対して垂直な方向の第２の回転軸を設け、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸の間には、前記第１の回転軸の回転を前記第２の回転軸に伝えて回転させる回転力伝達機構を設け、前記第２の回転軸には、前記チルト可能筐体のチルト動作によって前記第２の回転軸が回転した時に、前記本体から前記チルト可能筐体のチルト方向に突出する転倒防止部材を設けたものである。そして、この従来の転倒防止装置によれば、転倒防止機構を小型化できるとされている。

特開２０１５−２０４０４４号公報

しかしながら、前記従来の転倒防止装置は、チルトの中心となる第１の回転軸に加えて、本体に対して垂直な方向の第２の回転軸を設け、これらの回転軸の間に回転力伝達機構を設けるものであるため、転倒防止機構の小型化には限界がある。

本発明は、前記従来の技術とは別の構成を採用することにより、載置面上において端末機器を所定の開成角度で安定保持させるためのスタンド部材を第１筐体に対する第２筐体の開成操作に応じて自動的に作用姿勢へと開かせるための端末機器のスタンド自動開閉装置、並びにこの開閉装置を用いた端末機器を提供しようとするものである。

本発明はまた、より一層の小型化に貢献できる、端末機器のスタンド自動開閉装置並びにこの開閉装置を用いた端末機器を提供しようとするものである。

前記課題を解決するため、本発明に係る端末機器のスタンド自動開閉装置は、相対的に開閉可能且つ任意の開成角度で停止保持可能に連結される第１筐体と第２筐体とを有し、さらに、前記第１筐体に対して前記第２筐体を開成状態で安定保持させるためのスタンド部材を有する端末機器において、前記スタンド部材を前記第１筐体に対する前記第２筐体の所定開成角度から作用姿勢へと自動的に開かせるに当たり、前記第１筐体側へ取り付けられる第１筐体取付部材と、前記第２筐体側へ取り付けられる第２筐体取付部材と、前記第１筐体取付部材と前記第２筐体取付部材と前記スタンド部材とを相対的に回転可能に連結するヒンジシャフトと、前記スタンド部材を前記第１筐体に対する前記第２筐体の所定開成角度から前記作用姿勢へと自動的に開かせるスタンド部材回転制御手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。

本発明によれば、第２筐体が所定開成角度を超えて開成操作されると、スタンド部材回転制御手段の作用によってスタンド部材が作用姿勢へと自動的に開き、このスタンド部材によって、端末機器が載置面上で安定して保持される。よって、端末機器が後方へ転倒することがない。スタンド部材は、第２筐体の開成操作に起因して自動的に開くので、操作性も良い。また、本発明の構成によれば、第２筐体が所定開成角度に達するまでの間は、第２筐体の開成操作により第２筐体に押されてスタンド部材も開かれる。そして、第２筐体が所定開成角度を超えると、弾性手段の作用によってスライドカムが回転カムに近づく方向へとスライドさせられる。スライドカムのこのスライドにより、回転カムがスタンド部材の作用姿勢に対応する角度位置まで回転駆動される。回転カムのこの回転により、スタンド部材が作用姿勢へと開かれる。

また、本発明は、前記スタンド部材回転制御手段が前記ヒンジシャフトの軸線上に配置されることを特徴とする（請求項２）。このため、スタンド自動開閉装置の小型化に貢献できる。

また、本発明は、前記回転カムと前記スライドカムとが前記第１筐体取付部材のヒンジシャフト挿通部内において前記ヒンジシャフトによって挿通され、前記スライドカムと前記回転カムは前記ヒンジシャフトの回転から自由であり、前記スライドカムは前記ヒンジシャフトに沿ってスライド可能であると共に前記第１筐体取付部材の前記ヒンジシャフト挿通部に対して回転不能に係合していることを特徴とする（請求項３）。

また、本発明は、前記スタンド部材回転制御手段が、前記第２筐体の閉成操作に起因して、前記スタンド部材を前記第１筐体に対する前記第２筐体の所定閉成角度から自動的に収納姿勢へと閉じさせるものであることを特徴とする（請求項４）。このようにすれば、スタンド部材が第２筐体の閉成操作に起因して自動的に閉じるので、収納時の操作性も良い。

また、本発明は、前記第２筐体取付部材と前記ヒンジシャフトとが常に一体に回転するように連結され、前記スタンド部材回転制御手段が前記ヒンジシャフトと常に一体に回転する係合部材を備え、該係合部材は、前記第２筐体の所定閉成角度からの閉成操作に伴う前記ヒンジシャフトの回転により前記回転カムを中間角度位置まで戻り方向へと回転させる、前記回転カムへの係合部を備え、前記回転カムと前記スライドカムとの相互作用により、前記回転カムが前記中間角度位置を超えたときに前記スライドカムの前記回転カムに近づく方向へのスライドによって前記回転カムが前記スタンド部材の収納姿勢に対応する角度位置まで回転駆動されることを特徴とする（請求項５）。

前記構成によれば、第２筐体が閉成操作されると、第２筐体取付部材とヒンジシャフトとを介して係合部材が回転する。係合部材のこの回転により係合部が回転カムに係合し、該回転カムが第２筐体の所定閉成角度に対応する中間角度位置まで戻り方向へと回転させられる。そして、回転カムが中間角度位置を超えると、弾性手段の作用によってスライドカムが回転カムに近づく方向へとスライドさせられる。スライドカムのこのスライドにより、回転カムがスタンド部材の収納姿勢に対応する角度位置まで回転駆動される。回転カムのこの回転により、スタンド部材が収納姿勢へと閉じられる。

また、本発明は、前記第１筐体に対して前記第２筐体を任意の開成角度で停止保持可能とするための第１フリクショントルク発生手段を前記第１筐体取付部材と前記ヒンジシャフトとの間に設けたことを特徴とする（請求項６）。

次に、本発明に係る端末機器は、前記いずれかの構成のスタンド自動開閉装置を、前記第１筐体と前記第２筐体との間に設けたことを特徴とする（請求項７）。

本発明に係る開閉装置を用いた端末機器の開成状態の斜視図である。 本発明に係る開閉装置を用いた端末機器の閉成状態（全閉状態）の斜視図である。 本発明に係る開閉装置の開成状態の一部を斜め後ろから示した斜視図である。 本発明に係る開閉装置の分解斜視図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置を構成する第１筐体取付部材の断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図、（ｅ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図、（ｆ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図である。 本発明に係る開閉装置を構成するヒンジシャフトの拡大斜視図である。 本発明に係る開閉装置を構成するヒンジシャフトと第１フリクショントルク発生手段の拡大分解斜視図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置を構成するジョイント部材の拡大斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＢ矢視図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置を構成するスライドカムの拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）のカム部の平面図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置を構成する回転カムの側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＣ矢視図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置を構成する係合部材の拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置の要部の断面図であり、スライドカムと回転カムとの頂点接触状態を示している。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置の要部の断面図であり、スライドカムと回転カムとの嵌合接触状態を示している。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置において、第２筐体とスタンド部材の全閉状態における係合部材と回転カムの角度位置関係を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるスライドカムと回転カムとの相互関係（原嵌合接触状態）を示す斜視図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置において、第２筐体とスタンド部材の所定開成角度（１３５度）状態における係合部材と回転カムの角度位置関係を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるスライドカムと回転カムとの相互関係（頂点接触状態）を示す斜視図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置において、第２筐体が所定開成角度（１３５度）を超えることによりスタンド部材が作用姿勢となったときの係合部材と回転カムの角度位置関係を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるスライドカムと回転カムとの相互関係（１８０度回転後嵌合接触状態）を示す斜視図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置において、図１６（ａ）の状態から第２筐体を全開状態（１８０度開成状態）へと開いたときの係合部材と回転カムとの角度位置関係を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるスライドカムと回転カムとの相互関係（１８０度回転後嵌合接触状態）を示す斜視図である。 本発明に係る開閉装置において、図１７（ａ）の状態から第２筐体を９０度閉じたときの係合部材と回転カムとの角度位置関係を示す断面図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置において、図１８の状態から第２筐体を所定開成角度（４５度）状態まで閉じたときの係合部材と回転カムの角度位置関係を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるスライドカムと回転カムとの相互関係（頂点接触状態）を示す斜視図である。 （ａ）は、本発明に係る開閉装置において、第２筐体が所定開成角度（４５度）を０度側へと超えることによりスタンド部材が全閉状態に向かう途中の係合部材と回転カムの角度位置関係を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるスライドカムと回転カムとの相互関係（原嵌合接触状態へ至る途中）を示す斜視図である。 本発明に係る開閉装置において、第２筐体の開閉角度と、スタンド部材の開閉角度と、回転カムの角度位置と、スライドカムの進退位置と、係合部材の角度位置と、の相互関係をまとめた動作説明図である。

本発明を実施する最良の形態は、相対的に開閉可能且つ任意の開成角度で停止保持可能に連結される第１筐体と第２筐体とを有し、さらに、前記第１筐体に対して前記第２筐体を開成状態で安定保持させるためのスタンド部材を有する端末機器において、前記スタンド部材を前記第１筐体に対する前記第２筐体の所定開成角度から作用姿勢へと自動的に開かせるに当たり、前記第１筐体側へ取り付けられる第１筐体取付部材と、前記第２筐体側へ取り付けられる第２筐体取付部材と、前記第１筐体取付部材と前記第２筐体取付部材と前記スタンド部材とを相対的に回転可能に連結するヒンジシャフトと、前記スタンド部材を前記第１筐体に対する前記第２筐体の所定開成角度から前記作用姿勢へと自動的に開かせるスタンド部材回転制御手段と、を備えるものである。このスタンド部材回転制御手段は、前記ヒンジシャフトと同軸上に配設するのが好ましい。

以下に本発明を、端末機器の中でもノート型パソコンに実施した場合について説明するが、本発明を実施する端末機器には、ノート型パソコン以外のラップトップ型パソコン、ＰＤＡ等の端末機器も含まれる。

図１において、指示記号１で示したものは、端末機器の一例としてのノート型パソコンであって、このノート型パソコン１は、テンキーやキーボード等の入力手段２ａを上面に設けた機器本体としての第１筐体２と、下面にディスプレイ装置３ａを設けた蓋体としての第２筐体３とを有し、第１筐体２と第２筐体３とが本発明に係る開閉装置４、４を介して上下方向へ相対的に開閉可能に連結されている。

図１に示すように、本発明に係る開閉装置４は、左右一対のものが設けられているが、構造は同じなので以下に右側の開閉装置４について説明する。この右側の開閉装置４は、第１筐体２側に取り付けられる第１筐体取付部材５と、第２筐体３側に取り付けられる第２筐体取付部材６と、開成状態のノート型パソコン１を机等の載置面上において安定保持させるためのスタンド部材７と、を備える。

第１筐体取付部材５は、ノート型パソコン１に向かう使用者から見て第１筐体２の左右に、同一構成のものが一対配設される。各第１筐体取付部材５は、板状の取付部５ａと、この取付部５ａの一辺に沿って一体に取り付けられた筒部５ｂと、を備える。各第１筐体取付部材５の取付部５ａは、図示しないねじ等の固着手段を用いて第１筐体５に固着される。

第２筐体取付部材６は、横長の長方形の板状の取付部６ａと、この取付部６ａの一方の長辺に沿って一体に取り付けられた筒部６ｂと、を備える。第２筐体取付部材６の前記取付部６ａは、図示しないねじ等の固着手段を用いて、第２筐体３の外表面（閉成状態における第２筐体の上面）に固着される場合もあるが、実施例のものは第２筐体取付部材６と第２筐体３は、図示してないが、磁力吸着手段によって互いに磁力吸着されており、必要に応じて第２筐体３を第２筐体取付部材６より取り外し、タブレットとして用いることができる。また、互いが磁力吸着されているが、第２筐体３を開閉する際にお互いが分離してしまうことはない。第２筐体取付部材６の第２筐体３への取付状態において、第２筐体取付部材６の前記筒部６ｂは、左右に位置する第１筐体取付部材５の前記筒部５ｂと端面を接触させてそれら同士の間の同心に位置する。

スタンド部材７は、図４に示すように、横長の長方形の枠板状のスタンド部７ａと、このスタンド部７ａの一方の長辺の左右両端に沿って一体に取り付けられた筒部７ｂ，７ｂと、を備える。スタンド部７ａには、第２筐体取付部材６の取付部６ｂを受入れ可能な開口部７ｃがある。また、スタンド部７ａの厚みと第２筐体取付部材６の取付部６ａの厚みは同一とされる。図１に示すように、スタンド部材７の開閉装置４への取付状態において、スタンド部材７の前記筒部７ｂ，７ｂは、左右に位置する第１筐体取付部材５の前記筒部５ｂの外端面と端面を接触させてそれらと同心に位置する。そして、図２に示すように、第１筐体２に対して第２筐体３を閉じ且つスタンド部７ａを第２筐体３上に重ね合わせた全閉状態においては、スタンド部材７の開口部７ｃに対して第２筐体取付部材６の取付部６ａがぴったりと嵌り込み、且つ、スタンド部７ａの上面と第２筐体取付部材６の取付部６ａの上面とが段差なく連続する。スタンド部７ａは第２筐体３上に重なっているので、第１筐体２に対して第２筐体３を開成操作すると、第２筐体３に押されてスタンド部材７も回転して開く。

本発明においては、図３、図４及び図１３に示すように、第１筐体取付部材５と第２筐体取付部材６とスタンド部材７とが、ヒンジシャフト８によって相対的に回転可能に連結される。すなわち、ヒンジシャフト８は、一方の第１筐体取付部材５の筒部５ｂと、第２筐体取付部材６の筒部６ｂと、スタンド部材７の一方の筒部７ｂとを、相対回転可能に連結する。同様に、前記ヒンジシャフト８と同一構成のヒンジシャフトが、他方の第１筐体取付部材５の筒部５ｂと、第２筐体取付部材６の筒部６ｂと、スタンド部材７の他方の筒部７ｂとを、相対回転可能に連結する。

本発明に係る開閉装置４は、スタンド部材７を第１筐体２に対する第２筐体３の所定開成角度から自動的に開かせるスタンド部材回転制御手段９を備える。このスタンド部材回転制御手段９は、第２筐体取付部材６を共有しつつ、ノート型パソコン１の左右に一対配設するのが好ましい。このようにすれば、スタンド部材回転制御手段９による回転制御力がスタンド部材７に対して左右でバランス良く及ぶからである。但し、本発明において単一のスタンド部材回転制御手段９を備える態様を排除する趣旨ではない。

本実施例において左右のスタンド部材回転制御手段９は構成が同じであるので、以下その一方のみについて説明する。

図４及び図１３に示すように、ヒンジシャフト８は、第１筐体取付部材５の筒部５ｂに挿通されて第２筐体取付部材６と常に一体に回転する。そして、前記スタンド部材回転制御手段９は、前記スタンド部材７と常に一体に回転する回転カム１０と、該回転カム１０と係合するスライドカム１１と、該スライドカム１１を前記回転カム１０に向けて常時付勢する弾性手段１２と、前記回転カムと係合する係合部材１３と、を備える。そして、スタンド部材回転制御手段９はヒンジシャフト８の軸線上に配置される。

図１３に示すように、ヒンジシャフト８は、第１筐体取付部材５におけるヒンジシャフト挿通部としての前記筒部５ｂに挿通される。ヒンジシャフト８は、図６に拡大して示すように、一端側から他端側へと順に、雄ねじ溝８ａ付きの第１変形軸部８ｂと、ワッシャ受けフランジ８ｃと、ばね装着部８ｄと、スライドカム装着部８ｅと、回転カム装着部８ｆと、雄ねじ溝８ｇ付きの第２変形軸部８ｈと、を備える。また、ヒンジシャフト８の第１変形軸部８ｂには、雄ねじ溝８ａのない平坦部８ｉに小さなねじ孔８ｊが形成されている。

一方、ヒンジシャフト８が挿通される第１筐体取付部材５の筒部５ｂ内には、図５に示すように、一端側から他端側へと順に、ジョイント部材収容円形孔部５ｃと、ワッシャ収容変形孔部５ｄと、内向きフランジ５ｅと、ばね収容部５ｆと、スライドカム収容変形孔部５ｇと、回転カム収容円形孔部５ｈと、が形成されている。

図４と図７に示すように、ヒンジシャフト８には、一端側から、第１フリクショントルク発生手段１４が取り付けられる。この第１フリクショントルク発生手段１４は、図１３に示すように、第１筐体取付部材５の筒部５ｂにヒンジシャフト８を挿通した状態において、前記筒部５ｂの主としてワッシャ収容変形孔部５ｄ内に位置する。

この第１フリクショントルク発生手段１４は、図７に示すように、第１のワッシャ群１４ａと、第２のワッシャ群１４ｂと、スプリングワッシャ１４ｃと、押さえワッシャ１４ｄと、止めナット１４ｅと、を備える。第１のワッシャ群１４ａを構成する第１のワッシャ１４ｆは、ヒンジシャフト８の第１変形軸部８ｂの断面形状に対応する変形孔１４ｇを有し、且つ、第１筐体取付部材５のワッシャ収容変形孔部５ｄ内において自由に回転できる外形を有する。このため、第１のワッシャ群１４ａは、ワッシャ収容変形孔部５ｄ内において、ヒンジシャフト８と常に一体に回転する。一方、第２のワッシャ群１４ｂを構成する第２のワッシャ１４ｈは、ヒンジシャフト８の第１変形軸部８ｂに対して自由に回転できる円形孔１４ｉを有し、且つ、ワッシャ収容変形孔部５ｄの断面形状に対応する外形を有する。このため、第２のワッシャ群１４ｂは、ワッシャ収容変形孔部５ｄに回転不能に係合し、ヒンジシャフト８の回転からは自由である。

図７に示すように、第１のワッシャ群１４ａを構成する第１のワッシャ１４ｆと第２のワッシャ群１４ｂを構成する第２のワッシャ１４ｈとを交互に連続的にヒンジシャフト８に装着し、その上に重ねて適数のスプリングワッシャ１４ｃと押さえワッシャ１４ｄをヒンジシャフト８に装着し、第１変形軸部８ｂの雄ねじ溝８ａに止めナット１４ｅをねじ結合させる。これにより、第１のワッシャ群１４ａと第２のワッシャ群１４ｂは、ヒンジシャフト８のワッシャ受けフランジ８ｃと止めナット１４ｅとの間に、所望のフリクショントルクが得られるように圧接状態で保持される。第１筐体取付部材５の筒部５ｂ内でヒンジシャフト８が回転すると、第１のワッシャ群１４ａはヒンジシャフト８と常に一体に回転するのに対し、第２のワッシャ群１４ｂは回転しない。このため、第１のワッシャ群１４ａと第２のワッシャ群１４ｂとの間にフリクションが発生し、第１筐体取付部材５の筒部５ｂ内でのヒンジシャフト８の回転に所望の抵抗が付与される。回転抵抗の大きさは、第１のワッシャ１４ｆと第２のワッシャ１４ｈの配設数によって調整することができる。

ヒンジシャフト８の一端の前記第１変形軸部８ｂには、ジョイント部材１５が固着される。このジョイント部材１５は、ヒンジシャフト８と第２筐体取付部材６の筒部６ｂとを常に一体回転可能に連結する。ジョイント部材１５は、図７及び図８に示すように、変形筒部１５ａと、この変形筒部１５ａと同心に連続する円筒部１５ｂと、この円筒部１５ｂと変形筒部１５ａの中心部を軸線方向に貫通する変形孔１５ｃと、円筒部１５ｂの周壁を貫通して軸線方向に延びる切欠状の長孔１５ｄと、を備える。前記変形孔１５ｃはヒンジシャフト８の第１変形軸部８ｂと適合し、ヒンジシャフト８の第１変形軸部８ｂを回動不能に受け入れる。

図７に示すように、ジョイント部材１５の変形孔１５ｃに対して円筒部１５ｂの側からヒンジシャフト８の第１変形軸部８ｂを挿通し、円筒部１５ｂの外側から長孔１５ｄに連結ねじ１６を挿通する。そして、この連結ねじ１６をヒンジシャフト８の第１変形軸部８ｂのねじ孔８ｊにねじ込むことで、ヒンジシャフト８とジョイント部材１５とが分離不能且つ常に一体回転可能に連結される。長孔１５ｄの存在により、ジョイント部材１５に対するヒンジシャフト８の固着位置を調整できる。

図１３に示すように、ジョイント部材１５の前記円筒部１５ｂは、第１筐体取付部材５の筒部５ｂのジョイント部材収容円形孔部５ｃ内に摺動回転可能に収容される。一方、ジョイント部材１５の変形筒部１５ａは、第２筐体取付部材６の筒部６ｂの端部に形成された変形孔６ｃ（図４参照）に適合する。よって、ジョイント部材１５の変形筒部１５ａを第２筐体取付部材６の筒部６ｂの変形孔６ｃに挿入することで、ジョイント部材１５と第２筐体取付部材６の筒部６ｂとが常に一体に回転するように連結される。その結果、第２筐体取付部材６の筒部６ｂとヒンジシャフト８とが、ジョイント部材１５を介して常に一体回転可能に連結される。

なお、組み立てに当たっては、ヒンジシャフト８に対して一端側から第１フリクショントルク発生手段１４、ジョイント部材１５の順でそれらを取り付け、これらの要素を搭載したヒンジシャフト８を他端側から第１筐体取付部材５の筒部５ｂに一杯まで挿通する。ヒンジシャフト８のワッシャ受けフランジ８ｃが第１筐体取付部材５の筒部５ｂの内向きフランジ５ｅに当接することにより、第１筐体取付部材５の筒部５ｂに対するヒンジシャフト８の挿通取付位置が定まる。この状態において、ジョイント部材１５の変形筒部１５ａのみが第１筐体取付部材５の筒部５ｂから突出している。そこで、ジョイント部材１５の変形筒部１５ａを第２筐体取付部材６の筒部６ｂの変形孔６ｃに対して係合させる。

前記構成により、第１筐体取付部材５の筒部５ｂと第２筐体取付部材６の筒部６ｂとがそれらの端面同士を接触させて相対回転可能に連結される。第１筐体取付部材５に対して第２筐体取付部材６を回転させると、第１筐体取付部材５の筒部５ｂ内において、ジョイント部材１５を介してヒンジシャフト８が第２筐体取付部材６と常に一体に回転する。ヒンジシャフト８のこの回転には、第１フリクショントルク発生手段１４によって所定の回転抵抗が付与される。したがって、第１筐体２に対して第２筐体３を開閉する際に、第２筐体３に所定の開閉抵抗が生じ、この開閉抵抗によって第２筐体３が任意の開閉角度に停止保持される。

次に、主として図４及び図１３を参照して、前記回転カム１０と前記スライドカム１１と前記弾性手段１２とからなる第１カム機構２０について説明する。この第１カム機構は、第１筐体２に対して第２筐体３を開成操作するときに、第２筐体３の所定開成角度からスタンド部材７を作用姿勢まで自動的に開かせる。同時に、第１カム機構２０は、第１筐体２に対して第２筐体３を閉成操作するときに、第２筐体３の所定閉成角度からスタンド部材７を収納姿勢まで自動的に閉じさせる。

なお、本実施例では、一例として、第１筐体２に対する第２筐体３の所定開成角度を１３５度に設定し、第１筐体２に対する第２筐体３の所定閉成角度を４５度に設定してあるが、これらに限定されるものでないことは勿論である。また、スタンド部材７の前記作用姿勢とは、スタンド部材７がノート型パソコン１の後ろ側で机等の面に触れるように水平状態まで開いた姿勢を言う（図１６（ａ）参照）。一方、スタンド部材７の収納姿勢とは、完全に閉じられたノート型パソコン１の第２筐体３上にスタンド部材７が重なっている状態を言う（図２及び図１４（ａ）参照）。

図４及び図１３に示すように、第１筐体取付部材５の筒部５ｂに一端側から挿通されたヒンジシャフト８に対し、該ヒンジシャフト８の他端側から、前記弾性手段１２としての圧縮コイルばねと、ばね受けスリーブ１７と、前記スライドカム１１と、前記回転カム１０と、前記係合部材１３と、止めナット１８と、が順に装着される。その結果、圧縮コイルばね１２は、第１筐体取付部材５の筒部５ｂ内において前記内向きフランジ５ｅに当接してばね収容部５ｆ内に位置し、且つ、ヒンジシャフト８のばね装着部８ｄ（図６参照）に位置する。ばね受けスリーブ１７は圧縮コイルばね１２に当接し、スライドカム１１はばね受けスリーブ１７に当接し、回転カム１０はスライドカム１１に係合し、係合部材１３は回転カム１０に係合し、これらの係合状態が、ヒンジシャフト８の他端の雄ねじ溝８ｇ付きの第２変形軸部８ｈにねじ結合される前記止めナット１８によって保持される。

図１３に示すように、スライドカム１１は、第１筐体取付部材５の筒部５ｂ内において前記スライドカム収容変形孔部５ｇ内に位置し、且つ、ヒンジシャフト８のスライドカム装着部８ｅ（図６参照）に位置する。

スライドカム１１は、図９に示すように、回り止め部１１ａとカム部１１ｂとを有し、中央部軸方向にヒンジシャフト８を回転可能に受け入れる挿通孔１１ｃを備えている。回り止め部１１ａは、前記スライドカム収容変形孔部５ｇの断面形状（図５（ｅ）参照）に適合する形状である。このため、スライドカム１１は、スライドカム収容変形孔部５ｇ内において回転不能であり、ヒンジシャフト８の軸線方向へのスライドのみが許容される。カム部１１ｂは回り止め部１１ａに対して回転カム１０側に位置し、二つの凹部１１ｄ，１１ｄと、二つの凸部１１ｅ、１１ｅと、これらの凹凸部間を連続させる一対の緩傾斜面１１ｆ，１１ｆ及び一対の急傾斜面１１ｇ，１１ｇと、で構成されている。一対の緩傾斜面１１ｆ，１１ｆのそれぞれは、スライドカム１１の軸線Ｘを中心とする１３５度の角度範囲に延在し、一対の急傾斜面１１ｇ，１１ｇのそれぞれは、スライドカム１１の軸線Ｘを中心とする４５度の角度範囲に延在する。なお、スライドカム１１は前記ばね受けスリーブ１７と一体に設けてもよい。

図１３に示すように、回転カム１０は、ヒンジシャフト８の回転カム装着部８ｆに位置し、且つ、第１筐体取付部材５の筒部５ｂ内において前記回転カム収容円形孔部５ｈ内に回転可能に位置する。回転カム１０はヒンジシャフト８の回転からは自由である。

回転カム１０は、図１０に示すように、カム部１０ａと、Ｏリング装着部１０ｂと、変形筒部１０ｃと、従動凸部１０ｄとを有し、中央部軸方向にヒンジシャフト８を回転可能に受け入れる挿通孔１０ｅを備えている。前記カム部１０ａは、二つの凹部１０ｆ，１０ｆと、二つの凸部１０ｇ，１０ｇと、これらの凹凸部間を連続させる傾斜面１０ｈ，１０ｈとで構成されており、スライドカム１１の前記カム部１１ｂと係合して、後述する所定の相互作用を奏する。Ｏリング装着部１０ｂは回転カム１０に一体形成した一対のフランジ１０ｉ，１０ｉの間に形成される。図１３に示すように、Ｏリング装着部１０ｂには適数のＯリング１９ａ、１９ａ・・・から成る第２フリクショントルク発生手段１９が装着され、これらの第２フリクショントルク発生手段１９が前記回転カム収容円形孔部５ｈの内周面に摺接することによって回転カム１０に回転抵抗が付与される。

図４及び図１３に示すように、回転カム１０の前記変形筒部１０ｃは、スタンド部材７の前記筒部７ｂに形成される変形孔７ｄに適合する形状である。よって、回転カム１０の変形筒部１０ｃをスタンド部材７の筒部７ｂの変形孔７ｄに挿入することで、回転カム１０とスタンド部材７とが常に一体に回転するように連結される。

図１０に示すように、回転カム１０の前記従動凸部は、回転カム１０の係合部材１３側の端面の一部から係合部材１３側へと突出している。

図１３に示すように、係合部材１３は、スタンド部材７の筒部７ｂに形成される変形孔７ｄ内で回転自在な大きさの筒体である。係合部材１３は、図１１に示すように、中央部軸方向に貫通する変形孔１３ａを有する。この変形孔１３ａの断面形状は、ヒンジシャフト８の他端の前記第２変形軸部８ｈ（図６参照）の断面形状に適合する。このため、係合部材１３をヒンジシャフト８の第２変形軸部８ｈに装着することで、両者は常に一体に回転可能となる。

係合部材１３の回転カム１０側の端面の一部には、図１１に示すように、回転カム１０側へと突出する係合部１３ｂが形成されている。この係合部１３ｂは、係合部材１３の回転に伴って所定のタイミングで回転カム１０の前記従動凸部１０ｄに係合し、回転カム１０を回転駆動する。係合部１３ｂを有する係合部材１３と従動凸部１０ｄを有する回転カム１０とにより、第２カム機構２１（図４及び図１３参照）が構成される。この第２カム機構２１は、第１筐体２に対して第２筐体３を閉成操作するときに、所定のタイミングで回転カム１０を所定の角度だけ戻り方向へと回転させる。これにより、スタンド部材７が所定のタイミングで閉じ方向へと自動的に回転する。

次に、図２及び図１４〜図２０を参照して、本実施例に係るスタンド自動開閉装置４の動作について説明する。なお、図２１には、本実施例に係る開閉装置４における、第２筐体３の開閉角度と、スタンド部材７の開閉角度と、回転カム１０の角度位置と、スライドカム１１の進退位置と、係合部材１３の角度位置と、の相互関係をまとめてあるので、以下の動作説明の全過程を通じて参照されたい。また、以下に説明するスタンド自動開閉装置４の動作は、右側のスタンド自動閉装置４について述べるが、上述したように、左側のンスタンド自動開閉装置４もあり、この左側のスタンド自動開閉装置４の動作も同時に加わることになる。

図２に示すように、ノート型パソコン１の第１筐体２に対して第２筐体３を完全に閉じた全閉状態においては、スタンド部材７がその開口部７ｃへ第２筐体３に取り付けた第２筐体取付部材６を収納した状態となっている。

図２に示すノート型パソコン１の全閉状態（スタンド部材７の収納状態）においては、スタンド部材回転制御手段９を構成する第１カム機構２０と第２カム機構２１とが図１４に示す位置関係にある。すなわち、第１カム機構２０を構成するスライドカム１１と回転カム１０は、図１４（ｂ）に示すように、それらの凸部１０ｇ，１１ｅが互いの凹部１１ｄ，１０ｆに嵌り込んで係合している（原嵌合接触状態）。この係合状態は、図１３に示すように、圧縮コイルばね１２によってスライドカム１１が回転カム１０の側へ圧接されることによりロックされている。一方、第２カム機構２１を構成する係合部材１３の係合部１３ｂと回転カム１０の従動凸部１０ｄは、図１４（ａ）に示すように、ヒンジシャフト８の軸線Ｘを挟んで互いに１８０度の角度位置にある。図１４（ａ）の状態を、第２筐体３、スタンド部材７、回転カム１０及び係合部材１３のそれぞれについての０度の角度位置ということとする。

次に、ノート型パソコン１を使用すべく使用者が第１筐体２に対して第２筐体３を開くと、ヒンジシャフト８が回転すると共に、第２筐体３に押されてスタンド部材７も回転して開く。このとき、図１５に示すように、ヒンジシャフト８の回転に伴って係合部材１３が回転し、同時に、スタンド部材７の回転に伴って回転カム１０も回転する。回転カム１０のこの回転により、回転カム１０のカム部１０ａの傾斜面１０ｈとスライドカム１１のカム部１１ｂの緩傾斜面１１ｈとが擦れ合いながら、スライドカム１１が圧縮コイルばね１２を押し縮める方向へと退避移動させられる（図１２参照）。本実施例では、図１５（ａ）に示すように、第２筐体３の開成角度が１３５度（所定開成角度）に達したときに、図１５（ｂ）に示すように、回転カム１０とスライドカム１１の凸部１０ｇ，１１ｅ同士が当接する頂点接触の状態となる。

そして、第２筐体３の開成角度が所定開成角度としての１３５度を超えると、第２筐体３に押されて回転するスタンド部材７と共に回転カム１０が回転し、この回転カム１０がスライドカム１１に対して頂点接触の状態からずれるので、圧縮コイルばね１２の付勢力によりスライドカム１１が進出し、スライドカム１１の急傾斜面１１ｇと回転カム１０の傾斜面１０ｈとが擦れ合いながら、回転カム１０が４５度だけさらに回転駆動される。これにより、図１６（ｂ）に示すように、スライドカム１１と回転カム１０の各凸部１１ｅ，１０ｇが互いの凹部１０ｆ，１１ｄに嵌り込んで係合する嵌合状態（１８０度回転嵌合接触状態）となる。回転カム１０のこの回転に伴い、図１６（ａ）に示すように、スタンド部材７も４５度だけさらに回転し、スタンド部材７が机等の面に接触する作用姿勢へと自動的に移行する。スタンド部材７のこの回転は、回転カム１０に装着した複数のＯリング１９ａ、１９ａ…から成る第２フリクショントルク発生手段１９によって創出される回転抵抗により緩速で行われる。

作用姿勢へと移行したスタンド部材７により、ノート型パソコン１の第２筐体３が支えられるので、転倒が防止され、使用者が１３５度に開かれた開成状態の第２筐体３に対してタッチ操作等の入力操作を行っても、第２筐体３が後方へ倒れてしまう心配がない。

第２筐体３は、必要に応じて、１３５度超から１８０度の開成角度の間で、任意の角度に変更することができる。第１フリクショントルク発生手段１４の作用により、第２筐体３は任意の開成角度に停止保持される。図１７（ａ）に示すように、第２筐体３を１８０度まで開くと、ヒンジシャフト８を介して係合部材１３が図１４（ａ）の０度の角度位置に対して１８０度の角度位置まで回転する。ヒンジシャフト８と係合部材１３の前記回転は、回転カム１０とスライドカム１１には何ら影響しないので、回転カム１０とスライドカム１１の位置関係に変化は起こらない。すなわち、図１６（ｂ）と図１７（ｂ）は全く同じ状態である。

次に、図１８に示すように、第２筐体３を１３５度超〜１８０度の開成角度から閉成操作する場合、第２筐体３の開成角度が９０度（第１の所定閉成角度）に達するまでの間は、ヒンジシャフト８を介して係合部材１３が図１４（ａ）の０度の角度位置に対して図１８に示す９０度の角度位置まで戻り方向へと回転する。この間、係合部材１３の係合部１３ｂと回転カム１０の従動凸部１０ｄとの接触はない（図１７（ａ）と図１８を比較すると明らか）ので、スタンド部材７は作用姿勢に開いたままの状態で不動である。

係合部材１３が９０度の角度位置まで戻ると、図１８に示すように、係合部材１３の係合部１３ｂが回転カム１０の従動凸部１０ｄに当接する。そして、図１９（ａ）に示すように、第２筐体３を９０度の開成角度からさらに第２の所定閉成角度である４５度の開成角度まで閉成操作すると、ヒンジシャフト８を介して係合部材１３が図１８に示す９０度の角度位置から戻り方向へとさらに４５度だけ回転する。これにより、係合部材１３の係合部１３ｂが回転カム１０の従動凸部１０ｄを回転駆動させ、回転カム１０が図１４（ａ）の０度の角度位置に対して図１９（ａ）に示す１３５度の角度位置（中間角度位置）まで戻り方向へと４５度だけ回転する。この回転によって、スタンド部材７が作用姿勢から１３５度の開成角度まで閉じられる。

同時に、回転カム１０の前記回転により、回転カム１０のカム部１０ａの傾斜面１０ｈとスライドカム１１のカム部１１ｂの急傾斜面１１ｇとが擦れ合いながら、スライドカム１１が圧縮コイルばね１２を押し縮める方向へと退避移動させられる。そして、図１９（ａ）に示すように、第２筐体３の閉成操作によって第２筐体３の開成角度が４５度に達したときに、図１９（ｂ）に示すように、回転カム１０とスライドカム１１の凸部１０ｇ，１１ｅ同士が当接する頂点接触の状態（図１５（ｂ）と同じ状態）となる。

そして、図２０（ａ）に示すように、第２筐体３のさらなる閉成操作によって第２筐体３の開成角度が４５度より小さくなると、回転カム１０がスライドカム１１に対して頂点接触の状態からずれるので、圧縮コイルばね１２の付勢力によりスライドカム１１が進出し、スライドカム１１の緩傾斜面１１ｈと回転カム１０の傾斜面１０ｈとが擦れ合いながら、回転カム１０が図１９（ａ）に示す前記中間角度位置から図１４（ａ）に示す０度の角度位置へ向けて回転駆動される（図２０（ｂ））。回転カム１０のこの回転に伴い、スタンド部材７が図１４（ａ）に示す０度の角度位置へ向けて回転駆動され、図２０（ａ）に示すように、スタンド部材７が第２筐体３上に重なる。スタンド部材７のこの回転は、回転カム１０に装着した複数のＯリング１９ａ、１９ａ・・・から成る第２フリクショントルク発生手段１９によって創出される回転抵抗により緩速で行われる。そして、第２筐体３のさらなる閉成操作によって、図２及び図１４に示すように、第２筐体３とスタンド部材７が共に完全に閉じたノート型パソコン１の全閉状態へと移行する。尚、上述したように、第２筐体３と第２筐体取付部材６とは、互いに図示してない磁力吸着手段により磁力吸着されているが、第２筐体３を第１筐体２に対して開閉操作する場合にも、互いに分離してしまうことはない。もちろん第２筐体取付部材６と第２筐体３を互いに取付ネジなどで固着することは任意である。

なお、第２筐体３の開閉操作に伴うスタンド部材７の開閉のタイミングは、本実施例のものに限定されないことは勿論である。前記第１カム機構２０と前記第２カム機構２１とを別の作用タイミングを有するものに変更することで、第２筐体３の開閉操作に伴うスタンド部材７の開閉のタイミングを自在に設定することができる。

本発明に係るスタンド自動開閉装置は、以上のように構成したので、これを互いに開閉可能に連結された第１筐体と第２筐体を有する端末機器に用いると、第２筐体の第１筐体に対する所定の開成角度からスタンド部材を自動的に開かせて第２筐体を支えることができ、第２筐体を第１筐体に対して閉じると、スタンド部材を自動的に元位置に戻すことができることから、端末機器の操作性の向上を図ることができるものとして、好適に用いられるものである。

１ 端末機器（ノート型パソコン）
２ 第１筐体
３ 第２筐体
４ スタンド自動開閉装置
５ 第１筐体取付部材
５ｂ 第１筐体取付部材のヒンジシャフト挿通部（筒部）
６ 第２体取付部材
７ スタンド部材
８ ヒンジシャフト
９ スタンド部材回転制御手段
１０ 回転カム
１１ スライドカム
１２ 弾性手段（圧縮コイルばね）
１３ 係合部材
１３ｂ 係合部
１４ 第１フリクショントルク発生手段
１９ 第２フリクショントルク発生手段

Claims (7)

1. 相対的に開閉可能且つ任意の開成角度で停止保持可能に連結される第１筐体と第２筐体とを有し、さらに、前記第１筐体に対して前記第２筐体を開成状態で安定保持させるためのスタンド部材を有する端末機器において、前記スタンド部材を前記第１筐体に対する前記第２筐体の所定開成角度から作用姿勢へと自動的に開かせるに当たり、前記第１筐体側へ取り付けられる第１筐体取付部材と、前記第２筐体側へ取り付けられる第２筐体取付部材と、前記第１筐体取付部材と前記第２筐体取付部材と前記スタンド部材とを相対的に回転可能に連結するヒンジシャフトと、前記スタンド部材を前記第１筐体に対する前記第２筐体の所定開成角度から当該第２筐体に押されて前記作用姿勢へと自動的に開かせるスタンド部材回転制御手段と、を備え、
   前記スタンド部材回転制御手段が、前記スタンド部材と常に一体に回転する回転カムと、該回転カムと係合するスライドカムと、該スライドカムを前記回転カムに向けて常時付勢する弾性手段と、を備え、前記回転カムと前記スライドカムとの相互作用により、前記第２筐体が所定開成角度を超えたときに前記スライドカムの前記回転カムに近づく方向へのスライドによって前記回転カムが前記スタンド部材の前記作用姿勢に対応する角度位置まで回転駆動されることを特徴とする、
   端末機器のスタンド自動開閉装置。
2. 前記スタンド部材回転制御手段が前記ヒンジシャフトの軸線上に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の端末機器のスタンド自動開閉装置。
3. 前記回転カムと前記スライドカムとが前記第１筐体取付部材のヒンジシャフト挿通部内において前記ヒンジシャフトによって挿通され、前記スライドカムと前記回転カムは前記ヒンジシャフトの回転から自由であり、前記スライドカムは前記ヒンジシャフトに沿ってスライド可能であると共に前記第１筐体取付部材の前記ヒンジシャフト挿通部に対して回転不能に係合していることを特徴とする、請求項１に記載の端末機器のスタンド自動開閉装置。
4. 前記スタンド部材回転制御手段が、前記第２筐体の閉成操作に起因して、前記スタンド部材を前記第１筐体に対する前記第２筐体の所定閉成角度から自動的に収納姿勢へと閉じさせるものであることを特徴とする、請求項１に記載の端末機器のスタンド自動開閉装置。
5. 前記第２筐体取付部材と前記ヒンジシャフトとが常に一体に回転するように連結され、前記スタンド部材回転制御手段が前記ヒンジシャフトと常に一体に回転する係合部材を備え、該係合部材は、前記第２筐体の所定閉成角度からの閉成操作に伴う前記ヒンジシャフトの回転により前記回転カムを中間角度位置まで戻り方向へと回転させる、前記回転カムへの係合部を備え、前記回転カムと前記スライドカムとの相互作用により、前記回転カムが前記中間角度位置を超えたときに前記スライドカムの前記回転カムに近づく方向へのスライドによって前記回転カムが前記スタンド部材の収納姿勢に対応する角度位置まで回転駆動されることを特徴とする、請求項１に記載の端末機器のスタンド自動開閉装置。
6. 前記第１筐体に対して前記第２筐体を任意の開成角度で停止保持可能とするための第１フリクショントルク発生手段を前記第１筐体取付部材と前記ヒンジシャフトとの間に設けたことを特徴とする、請求項１に記載のスタンド自動開閉装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか1項に記載のスタンド自動開閉装置を前記第１筐体と前記第２筐体との間に設けたことを特徴とする端末機器。

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