JPH11247837A - ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビデオカメラなどの液晶ユニット体を収
納もしくはモニターのために展開できる構造、展開した
状態で回転可能、かつ特定の角度まで回転した位置でさ
らに収納が可能である２軸型ヒンジを提供する。 【解決手段】 巻き方向を正、逆両方向から施した単巻
きばね２２に、巻きばねの径より若干大きい径の開閉軸
（１０）を圧入し、更に、開閉角度規制装置（４０他）
を付加した開閉摩擦トルク発生手段と、回転軸（２
１）、回転ストップリング（４７）、波板状ばね（５
２）等よりなる回転摩擦トルク発生手段と、回転ストッ
プ板およびクリック用凹部を付加したベース板に回転ス
トップ用出っ張りおよびクリック用凸部を持つストップ
リング（４７）を回転軸に組立挿入したストップおよび
クリック機構と回転規制を行う機構よりなるヒンジであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えばビデオカメ
ラ、パソコン、デジタルカメラ、各種ビデオモニター等
で本筐体と映像をモニターするための液晶ユニット体と
が折り畳みおよび回転が可能な複合接合部で構成され、
折り畳みおよび回転が摩擦トルク（抵抗トルク）により
任意の位置で固定維持が可能なヒンジ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般にビデオカメラやパソコンの液晶モ
ニターユニットは、機器の保全や携帯性のため収納され
ていた状態から使用にあっては筐体からモニターを展開
し使用するためのヒンジ装置が取り付けられている。こ
のヒンジは、単純な９０度開閉のみあるいは９０度展開
した後その位置で回転できる機構を有する。一般にヒン
ジの位置決めのための摩擦トルクは、蝶番、皿ばね、巻
きばね、トーションバー、ブッシュ等部品の締め付けも
しくは圧入により発生させ、更にヒンジには回転規制部
品を組み合わせた機構が併用されている。

【０００３】一般に蓋の開閉動作のような折り畳み（開
閉）機構のみのヒンジは、一軸構造のものが多く、部品
点数も少なく構造が簡単で安価である。

【０００４】これに対して、折り畳み機構を展開し更に
回転機構を付けた従来のヒンジは、大型、その構造が極
めて複雑、部品点数が多いため組立作業性が悪いなど製
造コスト面で問題があり、また携帯機器の場合に薄型化
が強度の面からできないあるいは重いなどの理由で実装
ができないなどの制約を受ける欠点があった。

【０００５】また、開閉、回転中の摩擦トルクが経時変
化で弱くなる、もしくはある特定の位置のみ作動するな
どで開閉および回転の任意位置での固定維持ができなか
ったり不安定であったりする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明のヒンジはビデ
オカメラ、パソコン、デジタルカメタ、各種ビデオモニ
ター等で本筐体と映像をモニターするための液晶ユニッ
ト体とが折り畳み可能なヒンジ部で結合され、液晶ユニ
ット体を収納もしくはモニターのために展開できる構
造、展開した状態で回転可能、ある特定の角度まで回転
した位置で更に収納が可能である２軸型ヒンジを提供し
ようとするものである。

【０００７】摩擦トルクは移動可能範囲内で均一に発生
できる機構とし、開閉および回転軸を任意の位置に角度
移動した場合も任意の位置で固定維持が可能とする。

【０００８】ヒンジ装置は、取り付け相手の構造により
ベース板に形成される巻き部の開始角度を変更すること
で開閉軸の径の範囲内で高さの変更が可能とする。また
モニター体は所定の収納位置からずれた角度つまりねじ
れの状態からの収納であっても強制的に所定の位置にそ
の方向を規制、更には収納した位置である特定の角度範
囲で回転ができる機構を付加したヒンジ装置に関する。

【０００９】本発明のヒンジは、剛性および加工組立性
の面で優れた金属部品を採用し、例えば部品点数を減ら
す目的でベース板に巻き部、クリック用穴およびストッ
プ板部を量産性に優れたプレスで一体成形し更に自動化
が容易な圧入組立により生産性を向上させ、コストダウ
ンができる設計とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のヒンジについて
請求項１は、特に開閉（折り畳み）に関しては摩擦トル
クを一定にする目的で巻き方向を正、逆両方向から施し
た単巻きばねに巻きばねの径よりも若干大きい径の開閉
軸を圧入し、更に開閉角度規制装置を付加した開閉摩擦
トルク発生手段と、ベース板の挿入穴に止め輪、回転
軸、回転ストップリング、回転軸の摩擦トルクを発生さ
せるための液板状ばねと止め輪を締め付け構造とした回
転摩擦トルク発生手段と、回転ストップ板およびクリッ
ク用凹部を付加されたベース板に回転ストップ用出っ張
りおよびクリック用凸起を持つストップリングを回転軸
に組立挿入した後締め付けた構造からストップおよびク
リック機構を示す手段と、長四角形状の規制軸を有する
回転軸と開閉軸に固定され回転軸の規制軸と一部切り欠
き凹み部付き回転規制板の嵌合で回転規制を行う機構を
示す手段とからなり、開閉および回転軸の両軸にどの位
置であっても均一な摩擦トルクを発生させ、この摩擦ト
ルクにより開閉、回転が可能な角度範囲内では固定維持
ができることで、従来品と比べ安定した固定維持が可能
となり、更に回転軸が閉じられるとき長四角形状の回転
軸の短軸側面が斜めもしくは直線で切り欠き加工された
回転規制板の凹み部に沿って最終的に嵌合規制され、強
制的に長軸方向が開閉軸と直交する方向となる機構を有
することで例えば液晶モニターを使用後に収納する場
合、モニターを反転収納した状態で観察するための収納
動作中にモニターと筐体の接触が防止可能となり機器保
全の面で便利である。

【００１１】本発明の請求項２は、請求項１の手段で作
られるヒンジ装置で開閉軸が９０°回転した位置を基準
に、回転軸の回転は−９０°〜１８０°の角度範囲での
み可能であるようにストップ板を設置し、更に−９０，
０，９０，１８０°位置ではベース板に設置された凹み
と回転軸に組み合わされたストップリングの凸起が嵌合
しクリック機構を示すので、使用中に例えばモニターの
回転位置が感覚的に判明、またクリックから脱出する時
の起動トルクは大きくなるので無理にストップから逸脱
して回転することを防止し、機器保全のための効果をし
めし便利である。

【００１２】本発明の請求項３は、請求項１、２の手段
で作製されるヒンジ装置で、使用時に当り取り付けの相
手によりもしくは薄型化の要望により装置高さを低くす
る方法である。ヒンジ装置は、ベース板の位置が、開閉
軸の軸方向に平行で且つその上下高さ位置が径方向に、
ベース板と開閉摩擦トルク発生部の巻きばねの開始部と
の角度調整により移動できることで、高さを加味した装
置の設計が可能となり実装可能な機会が増える。

【００１３】本発明の請求項４は、請求項１、２および
３の手段で作製されるヒンジ装置で回転軸が回転規制板
に沿って閉じられ最終的に開閉軸と直交する方向で長軸
方向の一端が規制板の凹み部と接触停止した時、回転規
制板の凹みの下部が両側に拡大加工されており、この位
置でのみ回転軸が一定角度で回転軸の軸を中心に回転可
能であるため、例えば液晶面を外側にして収納したとき
に液晶面のみを回転させることで画像を直視できるの
で、筐体を傾斜させることなく明瞭な画像を容易に観察
できるので便利である。

【００１４】本発明のヒンジは、回転摩擦トルクを波状
ばねを押さえつけその反発力を止め輪で拘束した発生構
造であるが、ばね性を示すスプリングワシャ、皿ばね、
巻きばね、トーションバー、硬質ゴム等の弾性体を波状
ばねの代替品として使用してもよい。また締め付けは、
止め輪の他にネジ、ピン、カシメ、溶接法等を採用して
もよい。

【００１５】本発明のヒンジは、開閉機構を必要とする
ＯＡ機器に使用可能の他に各種の蓋類、デスプレー用保
治具、家具等の接合部に利用可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を説明する。

【００１７】図７は、本発明のヒンジ装置が使用される
ビデオカメラの例を示す。ヒンジ装置は、図で本筐体と
モニターの接合部品として使用され、筐体に収納されて
いたモニターを先ず開閉方向に沿って展開し、モニター
画像を見ながら撮影再生が可能である。ヒンジの種類に
よっては展開した位置で更にモニターを回転し、筐体の
前後および上下から画像の観察が可能なものがある。

【００１８】図１は、本発明のヒンジ装置の側面であ
り、開閉軸が９０°回転展開した状態である。装置は、
開閉軸１０に開閉ストッパー用ピン１１、開閉摩擦トル
ク発生用単層巻きばね２２と回転規制板４０が設置され
ている。圧入された巻きばねは可動範囲内ではどこでも
締め付け力が一定の起動および回転トルク（摩擦トル
ク）を示し固定維持が可能になっている。巻きばねと同
一板のベース板には回転軸２１が挿入され回転ストッパ
ー板４７、波状ばね５２を止め輪５４で締め付け起動お
よび回転トルク（摩擦トルク）を発生し回転可動範囲で
の固定維持を可能にしている。回転軸２１には、本筐体
とヒンジを介して接合する相手機器の取り付け用プレー
ト治具２０−および２０−が設置されている。点線
で示したプレート２０−は、開閉軸が０°（収納時）
の状態を示す。プレート治具の形状はヒンジと機器の固
定が可能であればどんな形状でもよく、また回転軸２１
との取り合いもカシメ、ネジ止め、溶接等何でも固定可
能な方法が利用できる。

【００１９】図２は、開閉軸が展開した（９０°）装置
の上面であり、ベース板３０には回転軸２１、巻きばね
２２に組み付けられた開閉軸１０、開閉軸１０に固定さ
れた規制板４０を示す。開閉軸１０は、固定筐体にヒン
ジを固定するため両端に平角に加工された面２３と取り
付け穴２４がある。開閉軸１０に圧入された巻きばね部
２２は２２−、２２−のようにお互いに巻き方向が
逆である。ベース板に挿入された回転軸２１は、ベース
板に成形されたストップ板３１で回転角度が制限され、
図では回転角度が０もしくは１８０°の状態を示してい
る。

【００２０】図３は、開閉軸２１が収納（０°）し回転
軸が０もしくは１８０°で長四角形状の軸部４２が回転
規制板４０の切り欠け凹み部４１に嵌合した状態を示
す。回転軸は、ストップピン１１と巻き部２２−の切
り欠け部１３の組み合わせにより開閉角度が制限され
る。またこの打ち込みピン１１は、巻き部の移動も防止
している。ピン１１と切り欠け部１３によるストップ構
造は、巻き部にピン用溝を切り抜き、圧入後溝内のピン
穴１２にピン１１を取り付け開閉軸と巻き部がずれるこ
とを付加した構造でもよい。更にピンの代わりに開閉軸
１２に突起を付ける、もしくは巻き部に突起加工し開閉
軸に凹みを付け組み合わせる方法でもよい。

【００２１】図４、５は、ベース板３０の位置が巻き部
２２の巻き開始角度を変えることで上下に移動できる例
を示す。ベース板の高さ移動範囲は、図４および図５に
示すように開閉軸の直径位置である。図４はベース板３
０が開閉軸１０の取り付け面２３に対して平行移動し図
で径の上部に位置したとき、図５は同様に径の下部にベ
ース板３０が位置し薄型が実現できる場合をそれぞれ示
す。巻き角度を変えれば装置高さを変えた設計が可能な
ことを示している。また同図は、装置高さが変化した場
合でも回転規制板４０の形状を変えることで回転規制が
実現できることも併せて示している（ｂおよびｃ図）。
なお、回転規制板４０は、開閉軸１０の軸芯を回転中心
として回転規制軸２１が回転するので、９０°回転する
図の例のように取り付け位置および時として図４のよう
に折り曲げた形状の規制板にする必要がある。なお、規
制板の嵌合位置は、回転軸の長さおよび開閉軸芯からベ
ース板に取り付けられた回転軸の距離により当然変わる
が、巻き部および開閉軸に設置された開閉ストップ機構
が収納状態に位置するときに、規制板の切り欠け凹みの
底部に規制軸が接触する場所が望ましい。

【００２２】図６は、本発明のヒンジに使用される主な
部品例を示す。（ａ）図は、回転軸２１であり、４角が
面取りされ平行面を有する長四角部４２、止め輪溝４
３、回転軸４４、止め輪部４５からなる。なお止め輪部
４３はストップリング４７の固定、および４５は回転ト
ルクを発生するために締め付け固定の手段であるので、
他のピン、段付き加工、溶接等の方法を止め輪法に変わ
って採用してもよい。（ｂ）図は、ベース板に設置され
た回転クリック機構のための凹み４６、ストップ板３１
を示す。（ｃ）図は、巻きばね部２２、回転軸２１が挿
入される穴４９、クリック用凹み４６、ストップ板３
１、飾り窓２５がプレス加工により一体成形されたベー
ス板３０を示す。（ｃ）図の例は、回転時クリック４６
が−９０，０，９０，１８０°で発生し、回転ストップ
は−９０から１８０°の角度９０°で実施できるように
ストップ板３１が施されている。（ｅ）図は、回転規制
軸４２と回転規制板４０が切り欠け凹み部４１で嵌合し
ている状態を示す。凹み部４１は、第３、４（ｃ）にも
示したように回転規制軸４２が収納されて嵌合状態にな
る時、回転規制軸４２の長軸方向が開閉軸１０と直交す
るように規制する必要から、凹み部４１の途中は軸４２
の動きを滑らかにする目的で斜めもしくは円弧状の切り
欠け形状にする必要がある。また凹み部４１と軸４２が
最終的に嵌合する底部位置は、軸４２の平行部４２に合
わせた切り欠け形状が望ましく、図では四角状を示す。
（ｆ）図は、回転軸４２が最終的に開閉軸１０と直交す
る方向で回転規制板４０と嵌合した時、（ｅ）図で軸４
２の回転は回転規制板４０の凹み部４１で規制され不可
能であったが、凹み部４１の下部を図のように拡大加工
しておけば軸４１がある角度のみ回転可能な様子を示
す。図で軸４２は、角度θ１、θ２の範囲で回転がで
き、その間は回転摩擦トルクで固定維持が可能なことを
示す。

【００２３】（ｇ）図は、内部に長四角の外観をもつ規
制軸４２の挿入穴５０、クリックのための突起４８、回
転ストップ板５１をプレス成形されたストップリングを
示す。突起４８は（ｃ）図の凹み４６と嵌合しクリック
動作、ストップ板５１は同様に（ｃ）図のストップ板３
１と組み合わされてストップ動作を行う。

【００２４】（ｈ）図は、回転摩擦トルクを発生させる
波状ばね５２、もしくはスプリングワッシャ５３であ
る。トルクは、止め輪５４の押し付け固定によりそのば
ね性を利用するものであるので、波状ばね５２およびワ
ッシャ５３は皿、ウェーブ等のばねもしくは弾性ゴムの
ような弾性体であれば使用可能である。

【００２５】（ｊ）図は、開閉軸１０であり両端にスト
ップピン１１用穴１２、取り付け用平坦部２３および穴
２４がある。軸１０と回転規制板４０の固定方法は圧
入、溶接、ピン等での固定が考えられるが他に規制板４
０の巻き部および開閉軸１０の形状を回転ズレが生じに
くい角形等にして回転ズレ防止としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明のヒンジは、摩擦トルクが移動可
能範囲内で均一に発生できる機構とし、開閉および回転
軸を任意の位置に角度移動した場合も任意の位置で固定
維持が可能とする。

【００２７】ヒンジ装置は、取り付け相手の構造により
ベース板に形成される巻き部の開始角度を変更すること
で開閉軸の径の範囲内で高さの変更が可能とする。回転
規制軸は、所定の収納位置からずれた角度つまりねじれ
の状態からの収納であっても強制的に所定の位置にその
方向を規制、更には収納した位置である特定の角度範囲
で回転ができる機構を持つ。

【００２８】剛性および加工組立性の面で優れた金属部
品を採用し、例えば部品点数を減らす目的でベース板に
巻き部、クリック用穴およびストップ板部を量産性に優
れたプレスで一体成形し更に自動化が容易な圧入組立に
より生産性を向上させ、コストダウンができる設計とし
た、２軸型ヒンジを提供しようとするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示し、開閉回転が可能であり摩擦トル
クにより任意の位置で固定維持が可能なヒンジ装置の正
面を示す。

【図２】図１のヒンジの上面を示す。

【図３】回転規制軸が規制板に嵌合した状態を示す。

【図４】ベース板の位置が巻き部の角度により上部に位
置した状態を示す。

【図５】ベース板の位置が巻き部の角度により下部に位
置した状態を示す。

【図６】本発明のヒンジに使用される部品例を示す。

【図７】ヒンジが使用されるビデオカメラの例を示す。

【符号の説明】

１０ 開閉軸 １１，１３ 開閉ストップ機構 ２０ 機器取り付け用プレート ２１ 回転軸 ２２ 巻きばね部 ３０ ベース板 ３１ ３１，５１回転ストップ機構 ４０ 回転規制板 ４１ 回転規制用凹み部 ４２ 回転規制軸 ４６，４８ クリック機構 ４７ ストップリング ５２ スプリング ５４ 止め輪

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉トルクが正、逆回転何れの方向でも
   平均化するように巻き部を正逆方向に巻き付けた開閉摩
   擦トルク部と、回転ストップ板およびクリック用凹部を
   付加され、更に回転軸挿入穴部をプレス加工により一体
   成形加工したベース板、ベース板の摩擦トルク部の巻き
   部に挿入し開閉摩擦トルクを発生させ両端部に取り付け
   用穴が施された開閉軸、ベース板に挿入されて回転、ス
   トップおよび回転規制を行うための長四角形状の規制軸
   を有する回転軸、ベース板の両巻き部間で開閉軸に固定
   され回転軸の長四角形状の規制軸との嵌合で回転規制を
   行うための一部切り欠け凹み部付き回転規制板、回転ス
   トップ用出っ張りおよびクリック用凸起を持ち、内部に
   回転軸の長四角形状に合わせ穴加工された回転ストップ
   リング、回転軸の摩擦トルクを発生させるためのばねと
   止め輪から構成され、開閉および回転軸の何れにも摩擦
   トルクを発生させ、この摩擦トルクにより開閉、回転が
   可能な角度範囲内では何れの位置でも固定維持でき、更
   に回転軸が閉じられるとき長四角形状の回転軸の短軸側
   面が斜めもしくは直線で切り欠き加工された回転規制板
   の凹み部に沿って最終的に嵌合規制され、強制的に長軸
   方向が開閉軸と直交する方向となる機構を有することを
   特徴としたヒンジ装置。
2. 【請求項２】 開閉軸の回転角度は、ベース板と回転軸
   の軸方向が平行である位置からベース板に対して垂直方
   向までの９０°の範囲でのみ回転軸の開閉が可能であ
   り、その範囲以外は巻き部および開閉軸に施されたスト
   ッパー機構により角度が制限され、回転軸の回転角度は
   開閉軸が９０°回転した位置を基準に−９０°〜１８０
   °回転が可能であり、更に−９０，０，９０，１８０°
   位置ではベース板に設置された凹みと回転軸に組み合わ
   されたストップリングの凸起が嵌合しクリック機構を示
   すことを特徴とした請求項１記載のヒンジ装置。
3. 【請求項３】 回転軸を挿入し取り付けるベース板の位
   置が、開閉軸の軸方向に平行で且つその上下高さ位置が
   径方向に、ベース板と開閉摩擦トルク発生部の巻き開始
   部との角度により移動できることを特徴とした請求項１
   又は２記載のヒンジ装置。
4. 【請求項４】 回転軸が回転規制板に沿って閉じられ最
   終的に開閉軸と直交する方向で長軸方向の一端が規制板
   の凹み部と接触停止した時、回転規制板の凹みの下部が
   両側に拡大加工されており、この位置でのみ回転軸が一
   定角度で回転軸の軸を中心に回転可能としたことを特徴
   とした請求項１、２あるいは３記載のヒンジ装置。