JP7423047B2 - ２軸ヒンジ装置及びこの２軸ヒンジ装置を用いた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、とくにノートパソコンのような電子機器の第１筐体と第２筐体を開閉可能に連結する際に用いて好適な２軸ヒンジ装置に関する。

従来、ノートパソコンや携帯電話機においては、それらを構成する第１筐体と第２筐体を開閉可能に連結して０度から３６０度に渡って開閉可能な２軸ヒンジ装置が添付した特許文献１と２に示したように公知であり、これらの２軸ヒンジ装置にあっては、第１筐体側に取り付けた第１ヒンジシャフトと、第２筐体側に取り付けた第２ヒンジシャフトを、連結部材を介して平行状態で回転自在に連結し、一方のヒンジシャフトの回転を他方のヒンジシャフトへ回転方向を変えて伝達する同期回転機構を有している。現在市場に出回っている同期回転機構のほとんどのものは、ギア式駆動力伝達機構を採用している。

ノートパソコンは、とくに取扱いや持ち運びの際の容易性を追求するために、年々薄型化が進んでいるところであるが、２軸ヒンジ装置の同期回転機構にギア式駆動力伝達機構を用いると、第１ヒンジシャフト側と第２ヒンジシャフト側にそれぞれギアを必要とする上に、これらの各ギアの間に回転伝達方向を変える中間ギアを必要とすることから、構造が複雑となって、コストダウンに限界がある上に、中間ギアのための設置空間を必要とすることから、ノートパソコンや携帯電話機をより薄型にするのにも限界があった。

特開２０１７－１７２７８４号公報 特開２０１９－３５４７４号公報

そこで、本発明の目的は、同期回転機構の駆動力伝達機構に工夫を加え、構成を簡単にしてコストダウンを図ることができた上で、ノートパソコンや携帯電話機のような電子機器をさらに薄型化できる２軸ヒンジ装置を提供せんとするにある。

本発明の目的を実現するために請求項１に記載の２軸ヒンジ装置は、連結部材により平行状態で回転自在に連結されたところの前記第１筐体側に取り付けられる第１ヒンジシャフト及び前記第２筐体側に取り付けられる第２ヒンジシャフトと、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトとの間に設けた同期回転機構とで構成し、前記同期回転機構を前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトに巻き付けたベルト部材で構成すると共に、前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトと前記ベルト部材の間にいずれの回転方向にも機能する係合手段を設け、前記ベルト部材は、前記係合手段としての係合孔が形成された両端に重ねて前記第１ヒンジシャフトに対して両端部をそれぞれ第１回転方向に一回転以上巻き付けられる第１ベルト部材と、前記係合孔が形成された両端に重ねて前記第２ヒンジシャフトに対して両端部を前記第１回転方向と逆方向の第２回転方向に一回転以上巻き付けられる第２ベルト部材とで構成したことを特徴とする。

次に本発明の請求項２に係る２軸ヒンジ装置は、前記係合手段を、前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトと前記ベルト部材のいずれか一方に設けた係合突起と、いずれか他方の側に設けた係合孔とで構成したことを特徴とする。

次に本発明の請求項３に係る２軸ヒンジ装置は、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトの間に、前記ベルト部材のテンションを調整するテンション調整機構を設けたことを特徴とする。

次に本発明の請求項４に係る２軸ヒンジ装置は、前記テンション調整機構を、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトの間で、前記ベルト部材の幅広部側に対して揺動可能或はスライド可能に中央連結部材に取り付けたレバー部材或はテンション調整部材で構成したことを特徴とする。

次に本発明の請求５に係る２軸ヒンジ装置は、前記レバー部材或はテンション調整部材が、前記ベルト部材の幅広部の両側に設けられていることを特徴とする。

次に本発明の請求項６に係る２軸ヒンジ装置は、前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトを平行に支持する連結部材を有し、前記連結部材が、前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトの各中央部に設けられる中央連結部材と、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトの各両側部側に設けられる側部連結部材とで構成され、前記ベルト部材は、前記中央連結部材の両側に設けられた一対のもので構成されていることを特徴とする。

そして、本発明の請求項７に係る電子機器は、上述した請求項１～７のいずれか１項に記載の２軸ヒンジ装置を用いたことを特徴とする。

請求項１に係る２軸ヒンジ装置の発明によれば、第１ヒンジシャフト及び第２ヒンジシャフトの軸間距離を縮小することができることから、より構造が簡単な２軸ヒンジ装置を提供でき、このことにより、電子装置の全体のより一層の薄型化を図ることのできる２軸ヒンジ装置を提供することができ、さらに、巻き込み方向を変えたベルト部材により、より応答性が高く、遊びのない２軸ヒンジを提供できるものである。

請求項２に係る２軸ヒンジ装置の発明によれば、第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトに時計方向と反時計方向の回転トルクが繰り返し加えられても、ベルト部材と当該第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトとの間に遊びが生ずるのを有効に防止できるものである。

請求項３と４に係る２軸ヒンジ装置の発明によれば、テンション調整機構により、ベルト部材に常に安定したテンションを付与することができる。

請求項５に係る２軸ヒンジ装置の発明によれば、テンション調整機構により、ベルト部材に大きな張力を付与できる。

請求項６に係る２軸ヒンジ装置の発明によれば、第１筐体と第２筐体を開閉操作する際に、捩れのない、より安定した回転動作を実現できるものである。

請求項７に係る電子機器の発明によれば、より軸間距離の短い２軸ヒンジ装置を提供できることにより、電子装置の薄型化と小型化を実現できるものである。

本発明に係る２軸ヒンジ装置を用いた電子機器の一例であるノートパソコンを斜め上方から見た斜視図である。（ａ）は第１筐体と第２筐体を０度に閉じた状態、（ｂ）は１８０度に開いた状態、（ｃ）は３６０度に開いた状態である。 本発明に係る２軸ヒンジ装置を斜め上方から見た斜視図である。（ａ）は０度に閉じた状態、（ｂ）は１８０度に開いた状態、（ｃ）は３６０度に開いた状態である。 図２に示した２軸ヒンジ装置の分解斜視図であり、（ａ）は２軸ヒンジ装置全体の分解斜視図、（ｂ）はその一部の見る方向を逆にした分解斜視図である。 図２に示した２軸ヒンジ装置の内部構造を説明するために部分的に断面表示した平面図である。 図３に示した左右の第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトの構成を示す斜視図である。 図３に示した左右２組の巻取部材の構成を説明する斜視図である。 本発明に係る２軸ヒンジ装置の第１ベルト部材及び第２ベルト部材を展開した状態を示すもので、（ａ）は実施形態１のものを示し、（ｂ）は他の実施形態２のものを示し、（ｃ）はさらに他の実施形態３のものを示している。 図３に示した第１ベルト部材及び第２ベルト部材を第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトへ巻き付けた状態を示す斜視図であり、（ａ）は第１ベルト部材、（ｂ）は第２ベルト部材を示している。 図３に示した第１ベルト部材のテンション調整機構の構造の説明図である。 図３に示した第２ベルト部材のテンション調整機構の構造の説明図である。 本発明に係る２軸ヒンジ装置の他の実施形態４を示す図である。 本発明に係る２軸ヒンジ装置のテンション調整機構の他の実施形態を示す分解斜視図である。 図１２に示した２軸ヒンジ装置のテンション調整機構の内部構造を説明するために部分的に断面表示した平面図である。

以下、本発明の実施形態をノートパソコンに用いる２軸ヒンジ装置として説明するが、本発明に係る２軸ヒンジ装置は、このものに限定されず、ノートパソコン以外にも携帯電話機、その他のラップトップ型電子機器、通信機器、ゲーム機等の２軸ヒンジ装置を介して開閉可能に連結される第１筐体と第２筐体を有する各種の電子機器にも適用できるものである。

（実施形態１）
図１（ｂ）に示すように、電子機器１は、本発明に２個の２軸ヒンジ装置４，４を用いて第１筐体２と第２筐体３を開閉可能に連結したノートパソコンである。電子機器１は、図１（ａ）に示すように、キーボード、タッチパッド等の操作部が配置された第１筐体２とディスプレイ３ａが配置された第２筐体３とを腹合わせに閉じた０度閉成状態から、図１（ｂ）に示すように、第１筐体２と第２筐体３を水平に開いた１８０度開成状態を経て、図１（ｃ）に示すように、第１筐体２と第２筐体３を背中合わせになるまで開いた３６０度開成状態へ手動操作することができる。図示した２軸ヒンジ装置４，４は、同じ構成のものであるので、以下の説明ではその一方のみ詳しく説明する。

図２（ｂ）に示すように、本発明に係る２軸ヒンジ装置４は、第１取付部材１７を介して第１筐体２側に取り付けられる第１ヒンジシャフト１１と、第２取付部材１８を介して第２筐体３側に取り付けられる第２ヒンジシャフト１２と、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２を同期して回転させる同期回転機構５とを有する。同期回転機構５は、後述するベルト部材（第1ベルト部材２５と第2ベルト部材２６）を用いて、第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２のいずれか一方の回転を回転方向を変えて他方に伝達して、第１取付部材１７と第２取付部材１８とを同期してそれぞれ逆方向へ回転させる。

２軸ヒンジ装置４は、図２（ａ）に示すように、第１取付部材１７と第２取付部材１８を腹合わせに閉じた０度閉成状態から、図２（ｂ）に示すように、第１取付部材１７と第２取付部材１８を水平に開いた１８０度開成状態を経て、図２（ｃ）に示すように、第１取付部材１７と第２取付部材１８を背中合わせに開いた３６０度開成状態へ操作することができる。第１取付部材１７は、第１ヒンジシャフト１１の一端に固定された取付部材１７Ａと第１ヒンジシャフト１１の他端に固定された取付部材１７Ｂとを有する。第２取付部材１８は、第２ヒンジシャフト１２の一端に固定された取付部材１８Ａと第１ヒンジシャフト１１の他端に固定された取付部材１８Ｂとを有する。第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２は、図３に示すように、連結部材２０を構成する一対の中央連結部材２１，２２と側部連結部材２３，２４よって、平行状態でともに回転自在に連結されている。取付部材１７Ａ，１７Ｂと取付部材１８Ａ，１８Ｂには、それぞれ取付孔１７ａ，１７ｂと取付孔１８ａと１８ｂが設けられている。尚、図３において、指示記号１１ｍ、１１ｎ及び１２ｍ、１２ｎで示されたものは、図５に示されたように、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の各両端部１１ｄ、１１ｅ及び１２ｄ、１２ｅを挿入係合させる取付孔である。

図３に示すように、カバー２７は、孔２３ｂに挿入した取付ネジ２３ａを側部連結部材２３の雌ネジ２３ｃに締め付けて側部連結部材２３に固定されることにより、側部連結部材２３と中央連結部材２１とを位置決めして一体に組み立てている。カバー２８は、孔２４ｂに挿入した取付ネジ２４ａを側部連結部材２４の雌ネジ２４ｃに締め付けて側部連結部材２４に固定されることにより、側部連結部材２４と中央連結部材２２とを位置決めて一体に組み立てている。尚、図３において、指示記号２３ｄ、２３ｅ及び２４ｄ、２４ｅで示されたものは、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の各両端部を軸受けする軸受孔である。

図４は、２軸ヒンジ装置４の内部構造を説明するために、カバー２７，２８の上側を取り除いた状態の２軸ヒンジ装置４を図示している。図４に破線で示すように、第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２は、中央連結部材２１，２２によって所定間隔を空けて平行状態で回転可能となるように連結されている。第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２の両端部は、側部連結部材２３，２４によって平行状態で回転自在となるように連結されている。

図５に示すように、第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２は、同一に形成された別部材である。第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２は、中央に円柱状の回転軸部１１ａ，１２ａを形成し、回転軸部１１ａ，１２ａの両側に直径が一段小さな扁平軸部１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃを形成している。扁平軸部１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃは嵌挿された回転体の回転を拘束する、いわゆるダブルＤカット加工である。

図３に示すように、巻取部材１３，１４，１５，１６は、同一形状に構成され、中央連結部材２１，２２によって平行に位置決められた第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に対して軸線方向の両側から対称に組み立てられている。このため、以下では、巻取部材１３と第１ヒンジシャフト１１の関係について詳細に説明し、巻取部材１４，１５，１６及び第２ヒンジシャフト１２に関する重複した説明を省略する。

図６示すように、巻取部材１３は、外周に４個の係合突起１３ｔ，１３ｔ，１３ｔ，１３ｔを形成した係合回転体１３ａを、第１ベルト部材２５の巻取面１３ｆを有する一対の円環状のスペーサ１３ｂ，１３ｂで挟み込んで構成される。係合回転体１３ａ及びスペーサ１３ｂ，１３ｂの中心には、第１ヒンジシャフト１１の扁平軸部１１ｂに適合させた扁平孔１３ｃ，１３ｅがそれぞれ形成されている。したがって、第１ヒンジシャフト１１の扁平軸部１１ｂは、嵌挿された巻取部材１３と一体に回転する。

実施形態１に係る第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の外径は長径部の部分が１．４ｍｍである。第１ベルト部材２５と第２ベルト部材２６は、例えば厚さ０．０４ｍｍのステンレスシートを用いて一方（第１ヒンジシャフト１１側）は略Ｓ字形状、他方（第２ヒンジシャフト１２側）は略逆Ｓ字形状の相似形状に巻取部材１３と１４に巻き付けられている。第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２は、断面円形状の回転軸部１１ａ，１２ａの外径部分は１．８ｍｍ、扁平軸部１１ｂ，１１ｃ・１２ｂ，１２ｃの部分の長径部分は１．４ｍｍ、短径部分は１ｍｍである。さらに、巻取部材１３，１４，１５，１６の外径も突起部の部分を除いて２．７ｍｍである。寸法は、必ずしも以上の数値に限定されるものではないが、このように、本願発明に係る第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の径と巻取部材１３，１４，１５，１６の径は小さく、かつベルト部材の厚さも極めて薄いもので構成されており、２軸ヒンジ装置の小型化とこの２軸ヒンジ装置を取り付けた電子機器の薄型化に寄与しているものである。図８に示すように、第１ベルト部材２５は、両端部に係合孔２５ａ，２５ｂを有し、係合孔２５ａ，２５ｂの間に回転方向に連続したスリット２５ｃを有している。第２ベルト部材２６は、両端部に係合孔２６ａ，２６ｂを有し、係合孔２６ａ，２６ｂの間に回転方向に連続したスリット２６ｃを有している。

図３に示すように、第１ベルト部材２５と第２ベルト部材２６は、両端部の巻き付け方向を異ならせて第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に取り付けた巻取部材１３，１４，１５，１６に巻き付けられる。第１ベルト部材２５の一端は、巻取部材１３の係合突起１３ｔに係合孔２５ａを係合させて中心から外側へ向かって左回転方向に２．５回転重ねて巻取部材１３に巻き付けられている。第１ベルト部材２５の他端は、巻取部材１４の係合突起１４ｔに係合孔２５ｂを係合させて中心から外側へ向かって同じく左回転方向に２．５回転重ねて巻取部材１４に巻き付けられている。このため、２軸ヒンジ装置４の３６０度の開閉に伴って第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２が図４の位置から±９０度ずつ回転しても第１ベルト部材２５の両端は、重ねて巻き付いた第１ベルト部材２５の部分に押え付けられて係合突起１３ｔ，１４ｔから抜け落ちないようになっている。

第２ベルト部材２６の一端は、巻取部材１６の係合突起１６ｔに係合孔２６ａを係合させて中心から外側へ向かって右回転方向に２．５回転重ねて巻取部材１６に巻き付けられている。第２ベルト部材２６の他端は、巻取部材１５の係合突起１５ｔに係合孔２６ｂを係合させて中心から外側へ向かって同じく右回転方向に２．５回転重ねて巻取部材１５に巻き付けられている。このため、２軸ヒンジ装置４の３６０度の開閉に伴って第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２が図４の位置から±９０度ずつ回転しても第２ベルト部材２６の両端は、重ねて巻き付いた第２ベルト部材２６の部分に押え付けられて係合突起１５ｔ，１６ｔから抜け落ちないようになっている。逆に言えば、巻取部材１３，１４，１５，１６に対する第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の巻き付け回数は１．５回転以上が望ましい。

本発明において、各第１ベルト部材２５と第２ベルト部材２６の第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフトへ１２への装着は、各第１ベルト部材２５と第２ベルト部材２６を一方のヒンジシャフト（例えば第１ヒンジシャフト１１）へ巻き付けたのち、他方のヒンジシャフト（例えば第２ヒンジシャフト１２）へ巻き付けるという方法と、予め各ベルト部材の両端部を巻き込んでおき、この各巻き込み部を各第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２へ軸方向から装着させて、巻絞めるという方法であっても良い。また、その組み合わせであっても良い。

さらに、実施形態１のものは、ベルト部材を指示記号２５のものと２６のものというように、２本用いたものが記載されているが、ベルト部材に材厚のある剛性のものを用いた場合には、例えば、図１１の実施形態４に示したように、中央連結部材４０，４１の間にベルト部材４２を設置する場合には、さらに巻取部材の外径を考慮し、１本の場合も考えられる。さらに実施形態１のものも含めて３本、４本というように用いるものも当然考えられる。さらに、ベルト部材においても実施形態１のものは、中央部にスリットが形成されているが、図７（ｂ）に示した実施形態２ように、これを削除したり、或は係合突起に係合できる寸法で形成された複数の係止孔としても良い。尚、図１１において、指示記号４５は第１ヒンジシャフト、指示記号４６は第２ヒンジシャフト、指示記号４７は第１取付部材、指示記号４８は第２取付部材を示す。さらに、指示記号４７Ａと４７Ｂは取付部材、指示記号４８Ａと４８Ｂは同じく取付部材を示している。

さらに、実施形態１のものは、２軸ヒンジに実施した場合について説明しているが、３軸、４軸といった２本以上のヒンジシャフトを用いる多軸ヒンジにも実施できるものである。

さらに、実施形態１のものは、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に対し第１ベルト部材２５と第２ベルト部材２６をクロスさせて巻付けてあるが、これをクロスさせないで巻き付けることもでき、この場合には第１ヒンジシャフト１１から第２ヒンジシャフト１２へ同一回転方向の回転駆動力が伝達されることになる。

次に、ベルト部材とヒンジシャフトの係合手段であるが、実施形態１のものは、ヒンジシャフト側に係合させた巻取部材の外周に設けた突起と、ベルト部材の側に設けた係合孔とで構成してあるが、これを図７の（ｂ）に示したように、スリットを省略したベルト部材２５Ｂとしたり、ある程度の厚さを有するベルト部材の場合には、図７（ｃ）に示した実施形態３のように、ベルト部材２５Ｃの両端側に折り曲げて設けた係止部２５ｄ、２５ｅとしたりしたものも考えられる。図示は省略するが、巻取部材側に設けた係止部に挿入係合させる係合溝、或はスリットとしても良い。さらに実施形態１のものは、係止突起が巻取部材の外周に４個設けられたものが示されているが、これを１個～３個としてもよく、放射状に５個以上の複数個設けたものとすることができる。

ベルト部材と巻取部材の係合手段は、これがあると、ヒンジシャフトと共に回転する巻取部材に正方向と逆方向の回転駆動力が繰り返し加わっても、ベルト部材がそのことによって、弛んでしまうことを確実に防止でき、経時変化を防止し、動作の安定性に大きく寄与できるものである。

以上説明したように、実施形態１の２軸ヒンジ装置４は、中央連結部材２１，２２と側部連結部材２３，２４により平行に回転自在に取り付けたところの第１筐体２側に取り付けられる第１ヒンジシャフト１１及び第２筐体３側に取り付けられる第２ヒンジシャフト１２と、それぞれの回転方向が逆方向となるように第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２とを連動させるところの張架方向に剛性を有する第１ベルト部材２５と第２ベルト部材２６とで構成して、第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２のいずれか一方の回転を他方に伝達する。そして、第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２に、巻取部材１３，１４，１５，１６を介して係合突起１３ｔ，１４ｔ，１５ｔ，１６ｔを設け、第１ベルト部材２５に、係合突起１３ｔ，１４ｔに係合して第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２に対する巻き付き方向に第１ベルト部材２５を位置決める係合孔２５ａ，２５ｂを設けている。また、第２ベルト部材２６に、係合突起１５ｔ，１６ｔに係合して第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２に対する巻き付き方向に第２ベルト部材２６を位置決めする係合孔２６ａ，２６ｂを設けている。このため、第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２のいずれか一方の回転を他方に応答性高く伝達するための構造や機構が全体の薄型化、小型化を妨げない２軸ヒンジ装置４を提供することができる。

また、実施形態１の２軸ヒンジ装置４では、第１ベルト部材２５は、係合孔２５ａ，２５ｂが形成された両端に重ねて、巻取部材１３，１４に両端部をそれぞれ第１回転方向に１回転以上巻き付けられている。また、第２ベルト部材２６は、係合孔２６ａ，２６ｂが形成された両端に重ねて、巻取部材１５，１６に両端部を第１回転方向とは反対方向の第２回転方向に１回転以上巻き付けられている。このため、係合孔２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂを係合突起１３ｔ，１４ｔ，１５ｔ，１６ｔに挿入した第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の端部を、巻き重ねた第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の部分により外側から締め付けて押さえることにより第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の端部を固定することができる。このため、第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の端部を押さえるネジ、ピン、溝等の回転半径が大きくなる構造を設ける必要が無い。また、巻取部材１３，１４，１５，１６に巻き付けた状態で第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６を第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に対して簡単に組み付けることができる。

また、実施形態１の２軸ヒンジ装置４では、第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の両端の係合孔２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂの間に、巻取部材１３，１４，１５，１６を介して第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２に巻き付けられた際に係合孔２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂを貫通した係合突起１３ｔ，１４ｔ，１５ｔ，１６ｔが貫通する巻き取り方向のスリット２５ｃ，２６ｃが設けられている。このため、係合突起１３ｔ，１４ｔ，１５ｔ，１６ｔに邪魔されることなく、係合孔２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂの縁を係合突起１３ｔ，１４ｔ，１５ｔ，１６ｔがスリット２５ｃ、２６ｃを貫通した第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６を巻き付けた重なり部分によって押さえることができる。このため、第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の回転が滑らかになると共に第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６を巻取部材１３，１４，１５，１６の巻取面（１３ｆ，１４ｆ：図６）に密着させて回転半径の拡大を抑制することができる。また、第１ベルト部材２５の両端部に係合孔２５ａ、２５ｂを設け、係合突起１３ｔ，１４ｔに係合孔２５ａ、２５ｂを係合させた上に第１ベルト部材２５を複数回巻き付けているため、第１ベルト部材２５を一度取り付けたらベルト張力で常に押え付けられるため、第１ベルト部材２５が外れることはない。

（テンション調整機構）
ところで、実施形態１の２軸ヒンジ装置４は、第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６に緩みがあると、第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２のいずれか一方の回転を他方に応答性高く伝達することができず、２軸ヒンジ装置４の開閉にがたつきが発生してしまう。そこで、２軸ヒンジ装置４では、第１ベルト部材２５に張力を付与する第１テンション調整機構３１と第２ベルト部材２６に張力を付与する第２テンション調整機構３５から成るテンション調整機構３０を設けている。

図９に示すように、第１テンション調整機構３１は、第１ベルト部材２５の上下に一対のレバー部材３２，３３を配置している。一対のレバー部材３２，３３は、図３に示すように、孔３２ｂ，３３ｂに取付ネジ３２ａ，３３ａを挿入して、中央連結部材２１の雌ネジ３２ｃ，３３ｃに締め付けることにより、中央連結部材２１に取付けられる。その際に取付ネジ３２ａ，３３ａを支点にレバー部材３２，３３を回動させて押圧位置Ｐ３２、Ｐ３３を押圧させ、第１ベルト部材２５に張力を付与しつつ中央連結部材２１に固定されるものである。

図１０に示すように、第２テンション調整機構３５は、第２ベルト部材２６の上下に一対のレバー部材３６，３７を配置している。一対のレバー部材３６，３７は、図３に示すように、孔３６ｂ，３７ｂに取付ネジ３６ａ，３７ａを挿入して、中央連結部材２２の雌ネジ３６ｃ，３７ｃに締め付けることにより、一点鎖線で示す位置からそれぞれ左回りに回動して、押圧位置Ｐ３６，Ｐ３７を押圧し、第２ベルト部材２６に張力を付与しつつ中央連結部材２２に固定される。

ところで、図４に示すように、２軸ヒンジ装置４では、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に側部連結部材２３を取り付けた状態では、側部連結部材２３が邪魔になって取付ネジ３２ａ，３３ａを締め付けることができない。また、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に側部連結部材２４を取り付けた状態では、側部連結部材２４が邪魔になって取付ネジ３５ａ，３６ａを締め付けることができない。そこで、２軸ヒンジ装置４における第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の取り付け及び張力付与は図３、図４を参照して以下に示す手順で実行される。

最初に、不図示の組立治具に固定された中央連結部材２１、２２に第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２を取り付けて平行に保持させる。これにより、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２は、所定の位相位置で平行かつ長さ方向の所定位置に位置決めされる。この状態から第１ベルト部材２５を巻き付けた巻取部材１３，１４を第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に挿入して取り付ける。また、第２ベルト部材２６を巻き付けた巻取部材１５，１６を第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に挿入して取り付ける。

続いて、レバー部材３２，３３を中央連結部材２１の雌ネジ３２ｃ，３３ｃに位置決めて、取付ネジ３２ａ，３３ａを締め付ける。これにより、レバー部材３２，３３を中央連結部材２１に取り付けつつ第１ベルト部材２５のたるみを吸収する。また、レバー部材３６，３７を中央連結部材２２の雌ネジ３６ｃ，３７ｃに位置決めて、取付ネジ３６ａ，３７ａを締め付ける。これにより、レバー部材３６，３７を中央連結部材２２に取り付けつつ第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６に張力を付与する。

その後、側部連結部材２３を第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に挿入し、その上からカバー２７を側部連結部材２３に重ねて、取付ネジ２３ａを孔２３ｂに通して雌ネジ２３ｃに締め付ける。これにより、第１ベルト部材２５を巻き付けた巻取部材１３，１４及びレバー部材３２，３３がカバー２７で覆われる。また、側部連結部材２４を第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に挿入し、その上からカバー２８を側部連結部材２４に重ねて、取付ネジ２４ａを孔２４ｂに通して雌ネジ２４ｃに締め付ける。これにより、第２ベルト部材２６を巻き付けた巻取部材１５，１６及びレバー部材３６，３７がカバー２８で覆われる。

その後、図４に示すように、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の両端部１１ｄ，１１ｅ，１２ｄ，１２ｅに取付部材１７Ａ，１７Ｂ，１８Ａ，１８Ｂを圧入して取り付ける。

実施形態１の２軸ヒンジ装置４では、図９に示すように、第１テンション調整機構３１は、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の間で第１ベルト部材２５の張架された両面の回転方向にずれた位置を押圧して第１ベルト部材２５に張力を付与する。また、図１０に示すように、第２テンション調整機構３５は、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の間で第２ベルト部材２６の張架された両面の回転方向にずれた位置を押圧して第２ベルト部材２６に張力を付与する。このため、第１ベルト部材２５を押圧する第１テンション調整機構３１とは別に第２ベルト部材２６を押圧する第２テンション調整機構３５を設けているので、それぞれの押圧量が少なくても第１ベルト部材２５と第２ベルト部材２６に大きな張力を付与することができる。また、張架された両面の回転方向にずれた位置を押圧して第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６に張力を付与するので、両面の押圧量がそれぞれ少なくても、第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６に大きな張力を付与することができる。

また、実施形態１の２軸ヒンジ装置４では、第１テンション調整機構３１及び第２テンション調整機構３５は、中央連結部材２１，２２に対してそれぞれ角度調整して固定することにより押圧力を調整可能な一対のレバー部材３２，３３，３６，３７を有する。このため、一対のレバー部材３２，３３，３６，３７を用いた単純な機構によって、比較的に厚みの薄いカバー２７、２８内の空間でも第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６に対する大きな押圧ストロークを確保して、大きな張力を付与できる。

また、実施形態１の２軸ヒンジ装置４では、側部連結部材２３は、第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２の一端部を支持する。側部連結部材２４は、第１ヒンジシャフト１１及び第２ヒンジシャフト１２の他端部を支持する。そして、中央連結部材２１，２２は、側部連結部材２３と側部連結部材２４の間に第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６を介して設けられ、一対のレバー部材３２，３３，３６，３７は、中央連結部材２１，２２に支持されている。このため、第１テンション調整機構３１及び第２テンション調整機構３５が中央連結部材２１，２２を介して背中合わせに配置されるので、一対のレバー部材３２，３３，３６，３７を２軸ヒンジ装置４の両外側から操作することができる。

また、実施形態１の２軸ヒンジ装置４は、第１ベルト部材２５の取り付け後に第１ベルト部材２５の張力を調整する第１テンション調整機構３１と、第２ベルト部材２６の取り付け後に第２ベルト部材２６の張力を調整する第２テンション調整機構３５と、を有するため、第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の緩みや遊びが無いため、２軸ヒンジ装置４の開閉の操作性が良い。

ところで、実施形態１の２軸ヒンジ装置４では、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２との間でベルト部材２５，２６を前者は略Ｓの字状に後者は逆Ｓの字状にそれぞれの第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２へ巻き付け、一方のヒンジシャフトの回転を回転方向を変えてもう一方のヒンジシャフトへ伝達することにより、同期して回転駆動力を伝達し、少ない部品点数で第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の回転角度をリンクさせて左右対称な開閉動作を実現している。そして、略Ｓの字に巻くべきベルト部材を、それぞれ反対方向に巻き付けた平行な第１ベルト部材２５と第２ベルト部材２６とに分割することで、略Ｓの字に巻いた際のベルト部材の中間の捩じれを無くして２軸ヒンジ装置４の薄型化を実現している。

また、巻取部材１３，１４，１５，１６に対する第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の端部の固定構造を係合突起１３ｔ，１４ｔ，１５ｔ，１６ｔと薄い金属シートの巻き重ね構造の組み合わせにより、従来技術のものよりも第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の軸間距離を縮小することができている。さらに、一対のレバー部材３２，３３，３６，３７を用いた第１テンション調整機構３１及び第２テンション調整機構３５によって狭い空間でも第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６に対する必要十分な張力付与を可能にしている。そして、このような特徴的な構成の積み重ねによって、実寸法は記載していないが、直径１ｍｍのヒンジシャフト１１，１２を用いて巻取り部材１３，１４，１５，１６の外径を縮小することにより、第１ベルト部材２５と第２ベルト部材２６を巻き付けた際の外径を直径３ｍｍ程度までに収める水準にまで到達できた。このことにより、第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２に取り付けた巻取り部材１３，１４，１５，１６の各外径を縮小し、さらにギア式駆動機構のような中間ギアを省略して第１ヒンジシャフト１１と第２ヒンジシャフト１２の間の軸間距離を縮小することができたことにより、２軸ヒンジ装置４の構成の簡略化、小型化、薄型化を実現することができた。そして、このような小型化、薄型化を通じて、第１筐体２と第２筐体３の薄型化を実現できたことにより、電子機器１全体の薄型化を図ることができたものである。

図１２と図１３はベルト部材に対するテンション調整機構の他の実施形態を示す。図面によれば、図１２はその要部の部分の分解斜視図であり、図１３は組立てた状態の一部拡大断面図である。図１３には第１テンション調整機構４４が記載されており、第２テンション調整機構４９は図示を省略してある。この実施形態のものの実施形態１のものとの違いは、実施形態１の２軸ヒンジ装置４は、レバー部材３２，３３・３６，３７が取付ネジ３２ａ、３３ａ・３６ａ、３７ａを支点に旋回して第１ベルト部材２５及び第２ベルト部材２６の各テンションを調整するように構成されているが、この実施形態のテンション調整機構６０において、各テンション調整部材５５，５６及び５７，５８は、その軸方向に渡って設けた長孔５５ｂ、５６ｂ及び５７ｂ、５８ｂ内に取付ネジ５５ａ，５６ａ及び５７ａ、５８ａを挿通させることにより、取付ネジ５５ａ，５６ａ及び５７ａ，５８ａに対して上下方向へスライドしてベルト部材５３のテンションを調整することができるようになっている点である。さらに、この実施形態のものは、中央連結部材５４にテンション調整部材５５，５６の両サイドに当接して当該テンション調整部材５５，５６の揺動を防止するガイド片５４ａ，５４ａ・５４ｂ，５４ｂが設けられている。このように構成すると、各取付ネジ５５ａ，５６ａと各ガイド片５４ａ，５４ａ・５４ｂ，５４ｂの間でテンション調整部材５５，５６の姿勢が安定し、永年使用の後においてもベルト部材５３に緩みが生ずるのを有効に防止できるものである。しかし、このものに限定されない。省略することも可能である。

尚、図１３において、指示記号４９と５０のものは、第１ヒンジシャフトと第２ヒンジシャフトであり、指示記号５１と５２のものは巻取部材であり、指示記号５３のものはベルト部材である。その動作機能については実施形態１のものと同じであるので、説明を省略する。ベルト部材５３のテンション調整は、取付ネジ５５ａ，５６ａを緩めてテンション調整部材５５，５６を上下方向へスライドさせて、押圧位置Ｐ５５，Ｐ５６でベルト部材５３を押して当該ベルト部材５３のテンションの微調整を行うものである。この際に、図示を省略するが、調節ネジをカバー５９へ取り付けて、図１３に示したように、テンション調整部材５５，５６を上下方向へスライドさせることによって、押圧位置Ｐ５５，Ｐ５６でベルト部材５３を押して当該ベルト部材５３のテンションの微調整を行うことができるものである。

以上詳細に説明したように、本発明に係る２軸ヒンジ装置は、この２軸ヒンジ装置を用いて第１筐体と第２筐体とを開閉自在に連結し、第１筐体及び第２筐体のいずれか一方の開閉操作を他方に伝達させるように設計されたノートパソコンや携帯電話機、その他の各種の電子機器、機械装置、器具、及び屏風、三面鏡等の日用品で実施することができる。本発明に係る２軸ヒンジ装置は、第１筐体と第２筐体とを１８０度を超えて３６０度まで同期して回転させる用途でも実施できるが、第１筐体と第２筐体とを９０度を超えて１８０度まで同期して逆回転させる、より小さな角度範囲の用途でも実施できる。本発明に係る２軸ヒンジ装置は、電子機器に関して、ノートパソコンの用途以外にも、大画面ディスプレイ、通信機、ゲーム機、折り畳み操作盤、電子メニューブック等でも実施することができる。

１ 電子機器（ノートパソコン）
２ 第１筐体
３ 第２筐体
４ ２軸ヒンジ装置
５ 同期回転機構（ベルト部材）
１１ 第１ヒンジシャフト
１２ 第２ヒンジシャフト
１３，１４，１５，１６ 巻取部材
１３ｔ，１４ｔ，１５ｔ，１６ｔ 係合突起
１７ 第１取付部材
１７Ａ，１７Ｂ 取付部材
１８ 第２取付部材
１８Ａ，１８Ｂ 取付部材
２０ 連結部材
２１，２２ 中央連結部材
２３ 側部連結部材
２４ 側部連結部材
２５ 第１ベルト部材
２５ａ，２５ｂ 係合孔
２５ｃ スリット
２６ 第２ベルト部材
２６ａ，２６ｂ 係合孔
２６ｃ スリット
３０ テンション調整機構
３１ 第１テンション調整機構
３２，３３ レバー部材
３５ 第２テンション調整機構
３６，３７ レバー部材

Claims (7)

1. 電子機器の第１筐体と第２筐体を開閉可能に連結する２軸ヒンジ装置であって、
   この２軸ヒンジ装置を、連結部材により平行状態で回転自在に連結されたところの前記第１筐体側に取り付けられる第１ヒンジシャフト及び前記第２筐体側に取り付けられる第２ヒンジシャフトと、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトとの間に設けた同期回転機構とで構成し、前記同期回転機構を前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトに巻き付けたベルト部材で構成すると共に、
   前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトと前記ベルト部材の間にいずれの回転方向にも機能する係合手段を設け、
   前記ベルト部材は、前記係合手段としての係合孔が形成された両端に重ねて前記第１ヒンジシャフトに対して両端部をそれぞれ第１回転方向に一回転以上巻き付けられる第１ベルト部材と、前記係合孔が形成された両端に重ねて前記第２ヒンジシャフトに対して両端部を前記第１回転方向と逆方向の第２回転方向に一回転以上巻き付けられる第２ベルト部材とで構成したことを特徴とする、
   ２軸ヒンジ装置。
2. 前記係合手段は、前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトと前記ベルト部材のいずれか一方に設けた係合突起と、いずれか他方の側に設けた係合孔とで構成したことを特徴とする、
   請求項１に記載の２軸ヒンジ装置。
3. 前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトの間に、前記ベルト部材のテンションを調整するテンション調整機構を設けたことを特徴とする、
   請求項１に記載の２軸ヒンジ装置。
4. 前記テンション調整機構は、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトの間で、前記ベルト部材の幅広部側に対して揺動可能或はスライド可能に中央連結部材に取り付けたレバー部材或はテンション調整部材で構成したことを特徴とする、
   請求項３に記載の２軸ヒンジ装置。
5. 前記レバー部材或は前記テンション調整部材は、前記ベルト部材の両側に設けられていることを特徴とする、
   請求項４に記載の２軸ヒンジ装置。
6. 前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトを平行に支持する連結部材を有し、前記連結部材は、前記第１ヒンジシャフト及び前記第２ヒンジシャフトの各中央部に設けられる中央連結部材と、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトの各両側部側に設けられる側部連結部材とで構成され、前記ベルト部材は、前記中央連結部材の両側に設けられた一対のもので構成されていることを特徴とする、
   請求項１に記載の２軸ヒンジ装置。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の２軸ヒンジ装置を用いたことを特徴とする電子機器。

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