JPH11303852A - ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が簡単で部品数が少なくコンパクトでか
つ安定した摩擦トルクを発生できるようなヒンジ装置を
提供する。 【解決手段】 ヒンジ装置１０は、金属製のシャフト４
０と、合成樹脂製の摩擦ブロック４１とを備えている。
シャフト４０は、断面円形の円柱部４５と、平行二面等
を有する取付部４７とを有している。摩擦ブロック４１
は、シャフト４０の円柱部４５を挿入する軸受孔５０
と、一端側が軸受孔５０に連通するスリット５１を有し
ている。シャフト４０を挿入する前の軸受孔５０の内径
Ｄ１はシャフト４０の外径Ｄ２よりも小さい。スリット
５１の両側壁５２，５３は軸受孔５０から離れる方向に
延び、その端部が接続壁５７を介して互いに一体に連な
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば携帯電話
やポータブルパーソナルコンピュータ等の比較的小形の
電子機器等において、開閉可能な可動パネル部等を機器
本体等に連結するためのヒンジ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型パーソナルコンピュータ等の電
子機器において、液晶パネル等を備えたディスプレイ部
を機器本体に回動可能に支持しかつ所望のディスプレイ
角度に止めることができるようなヒンジ（いわゆるロッ
クヒンジ）が使用されている。従来のこの種のヒンジと
して、例えば金属製のシャフトと、このシャフトに摩擦
トルクを発生させるための手段として皿ばねや巻きばね
等の摩擦部材を備えたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のロックヒン
ジにおいて、金属製の摩擦部材を備えたものは、摩擦ト
ルクを安定なものにするために、シャフトと摩擦部材と
の間にグリース等の潤滑剤を塗布している。しかしなが
ら、電子機器を構成している樹脂部品や電装品に潤滑剤
が付着すると、樹脂部品にソルベントクラックが生じた
り、電装品に何等かの悪影響を与える恐れがある。ま
た、潤滑剤はヒンジ周辺部を汚す原因にもなりかねな
い。これらの理由から、ロックヒンジに潤滑剤を使用す
ることは避ける方がよい。

【０００４】また従来の皿ばねや巻きばねあるいは波ば
ね等の摩擦部材は、必要な摩擦トルクを得るために摩擦
面積（たとえば外径）の大きなものを使用する傾向があ
り、ヒンジ全体が大形化する原因になるとともに、多く
の部品を必要としている。このため携帯電話等のように
薄く軽量なことが望まれる移動型通信端末には適用が難
しいといった問題もある。しかも従来の摩擦部材を用い
たロックヒンジは、摩擦部材の擦り合わせ面どうしの摩
擦力を安定させるために慣らし作業が必要なことがあ
り、生産性の低下とコストアップをまねいている。従っ
て本発明の目的は、構成が簡単で部品数が少なく、安定
した摩擦トルクが得られるようなヒンジ装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を果たすための
本発明は、第１の部材と第２の部材を互いに回動可能に
連結するためのヒンジ装置であって、第１の部材と第２
の部材の一方に設けられかつ断面円形の円柱部を有する
金属などからなるシャフトと、第１の部材と第２の部材
の他方に設けられかつシャフトの円柱部が挿入される軸
受孔を有する合成樹脂などからなる摩擦ブロックとを具
備し、前記軸受孔のシャフト挿入前の内径は前記円柱部
の外径よりも小さく、かつ、前記摩擦ブロックには一端
側が前記軸受孔に連通するスリットが形成され、前記ス
リットの両側壁は前記軸受孔から遠ざかる方向に延びて
いるとともに、前記両側壁の軸受孔から遠い側の端部が
接続壁を介して互いに一体につながっていることを特徴
とする。

【０００６】本発明のヒンジ装置において、摩擦ブロッ
クの軸受孔にシャフトの円柱部が挿入されると、円柱部
の外径と軸受孔の内径との寸法差に応じた締めしろによ
り、シャフトと摩擦ブロックとの間に摩擦トルクが生じ
る。すなわちスリットが広がる方向にスリットの両側壁
が弾性変形し、その反力がシャフトを締付けることによ
り、シャフトと摩擦ブロックとの間に適度な摩擦トルク
が得られる。そして摩擦ブロックに樹脂を用いた場合、
樹脂の自己潤滑作用により、グリース等の潤滑剤を用い
なくても安定した摩擦トルクが得られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１および図２に示す第１の実施
形態のヒンジ装置１０は、例えば図３に示すような携帯
電話等の移動型通信端末２０の機器本体２１に可動パネ
ル部２２を回動自在に連結するために使用される。機器
本体２１はこの発明で言う第１の部材に相当する。可動
パネル部２２の一面側には液晶パネル等のディスプレイ
部２３が設けられている。可動パネル部２２の他面側に
は、操作キーなどの操作部２４（図５に示す）が設けら
れている。

【０００８】機器本体２１と可動パネル部２２は図４に
示すようなダブルヒンジ構造のヒンジアセンブリ３０に
より、図３に示すディスプレイ部２３を表側に向けた通
信モードから、図５に示すディスプレイ部２３をひらい
た状態を経て、図６に示すディスプレイ部２３を閉じた
電話使用モードまで回動させることができるようになっ
ている。

【０００９】図４に示すヒンジアセンブリ３０は、この
発明に係るヒンジ装置１０，１１を互いに平行にヒンジ
ボディ３１に設けたものである。ヒンジボディ３１はこ
の発明で言う第２の部材に相当する。

【００１０】これらヒンジ装置１０，１１の構成と作用
は互いに共通であるから、一方のヒンジ装置１０を代表
して以下に説明する。このヒンジ装置１０は、金属製の
シャフト４０と、合成樹脂製のブラケットを兼ねた摩擦
ブロック４１とを備えて構成されている。

【００１１】シャフト４０はステンレス鋼などの金属か
らなり、図１等に示すように断面円形の円柱部４５と、
平坦な形状の回り止め部（いわゆる平行二面）４６を含
む取付部４７を有している。シャフト４０の外周面は均
一な表面状態となるように、冷間引抜き、センタレス研
削あるいはメッキ等の表面処理がなされている。

【００１２】摩擦ブロック４１は、ポリアセタール等の
いわゆるエンジニアリングプラスチック（機能樹脂）か
らなり、前記シャフト４０の円柱部４５が挿入される断
面円形の軸受孔５０と、軸受孔５０に一端側が連通する
スリット５１が形成されている。スリット５１の長手方
向に沿う両側壁５２，５３は、軸受孔５０の中心から離
れる方向（図示例の場合には軸受孔５０の径方向）に延
びている。これら両側壁５２，５３の軸受孔５０から遠
い側の端部は接続壁５７によって互いに連結されてい
る。

【００１３】すなわちこの摩擦ブロック４１は、前記合
成樹脂を材料として射出成形などの周知の成形手段によ
り一体成形された樹脂成形品であり、軸受孔５０の周壁
５８とスリット５１の両側壁５２，５３と接続壁５７と
が一体に連なっている。なお摩擦ブロック４１の材料は
短繊維等によってマトリックス樹脂を強化したＦＲＰ
（繊維強化樹脂）であってもよい。

【００１４】軸受孔５０にシャフト４０を挿入する前の
軸受孔５０の内径Ｄ１は、シャフト４０の円柱部４５の
外径Ｄ２よりも僅かに小さい寸法であり、軸受孔５０に
円柱部４５を挿入することにより、円柱部４５と摩擦ブ
ロック４１との間に適度の締めしろが得られるようにな
っている。円柱部４５の外径Ｄ２が例えば３ｍｍ前後の
場合、前記Ｄ１とＤ２との寸法差は数百μｍから数ｍｍ
程度としている。

【００１５】この実施形態のヒンジ装置１０において、
摩擦ブロック４１の軸受孔５０にシャフト４０の円柱部
４５が挿入されると、円柱部４５の外径Ｄ２と軸受孔５
０の内径Ｄ１との差（Ｄ２−Ｄ１）に応じて、軸受孔５
０が広がる方向に摩擦ブロック４１が変形する。そして
この摩擦ブロック４１にはスリット５１が形成されてい
るから、シャフト４０が軸受孔５０に挿入されると、ス
リット５１が広がる方向に両側壁５２，５３が弾性変形
する。この変形は軸受孔５０の周壁５８と接続壁５７と
の間に生じる。すなわち、軸受孔５０の周壁５８の外端
Ａと接続壁５７とを支点とする両端固定の梁が構成さ
れ、シャフト４０と摩擦ブロック４１との間に摩擦トル
クが生じる。

【００１６】この摩擦トルクはスリット５１の長さＬに
応じて変化する。すなわちシャフト４０の外径Ｄ２と軸
受孔５０の内径Ｄ１との差が一定であるなら、スリット
５１の長さＬが長くなるほど前記梁が長くなることによ
り、ばね定数が下がることになって締付け力が小さくな
る。反対にスリット５１の長さＬが短くなると、前記梁
が短くなってばね定数が上がることにより、締付け力が
大となって摩擦トルクが大きくなる。

【００１７】こうしてスリット５１の長さＬを適宜に選
定することにより、所望の摩擦トルクを得ることが可能
となる。しかもこのヒンジ装置１０は、摩擦ブロック４
１を構成する樹脂の自己潤滑作用により、グリース等の
潤滑剤を用いなくても安定した摩擦トルクが発揮され
る。

【００１８】図４に示すようにヒンジボディ３１に一対
のヒンジ装置１０，１１の各摩擦ブロック４１が収容さ
れる。ヒンジボディ３１は例えば合成樹脂からなり、ヒ
ンジ装置１０，１１の各シャフト４０が挿通される貫通
孔６０と、ハーネス挿通孔を兼ねた中空の回転軸６１な
どを有している。この回転軸６１には、機器本体２１と
可動パネル部２２とを電気的につなぐハーネス等が挿通
される。そして一方のヒンジ装置１０のシャフト４０の
取付部４７が機器本体２１の取付孔２１ａに接続され、
他方のヒンジ装置１１のシャフト４０の取付部４７が可
動パネル部２２の取付孔２２ａに接続される。

【００１９】したがってこの移動型通信端末２０は、機
器本体２１に対しヒンジボディ３１が第１のヒンジ装置
１０のシャフト４０を中心に回動可能で、かつ、ヒンジ
ボディ３１に対して可動パネル部２２が第２のヒンジ装
置１１のシャフト４０を中心に回動可能となる。

【００２０】このため可動パネル部２２は、図３に示す
ようにディスプレイ部２３を表側に向けた電子メール等
の通信モードから、図５に示すようにディスプレイ部２
３をひらいた状態を経て、図６に示すようにディスプレ
イ部２３を閉じた電話使用モードまで回動させることが
できる。この電話使用モードではディスプレイ部２３が
可動パネル部２２の裏側に位置して機器本体２１と重な
るため、ディスプレイ部２３を構成する液晶パネル等が
保護される。そしてシャフト４０と摩擦ブロック４１と
の間の前記摩擦トルクにより、可動パネル部２２を機器
本体２１に対して所望の回動位置（所望のディスプレイ
角度）に止めることができる。すなわちこのヒンジアセ
ンブリ３０はロックヒンジとしての機能を果たす。

【００２１】なお図７に示す実施形態のヒンジアセンブ
リ３０のように、一対のヒンジ装置１０，１１の各摩擦
ブロック４１ａ，４１ｂを接続壁５７において互いに連
なるように一体成形してもよい。また、図８に示す実施
形態のヒンジ装置１０のように、シャフト４０の軸線方
向の一部にＥリング等の止め輪７０を設け、この止め輪
７０によってシャフト４０と摩擦ブロック４１との軸線
方向の相対位置を規制するようにしてもよい。この止め
輪７０はシャフト４０の周方向に形成された環状溝７１
に嵌合される。

【００２２】これら各実施形態において、前述の第１実
施形態（図１，図２）と共通する箇所については第１実
施形態と共通の符号を付して説明は省略する。これら各
実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏す
ることができる。またこの発明のヒンジ装置は移動型通
信端末に限らず、各種機器の第１部材と第２部材とを回
動可能に連結するためのヒンジ部に使用できることは言
うまでもない。また、第１の部材にシャフトを設け、第
２の部材に摩擦ブロックを設けてもよいし、逆に第２の
部材にシャフトを設け、第１の部材に摩擦ブロックを設
けてもこの発明は成り立つ。

【００２３】

【発明の効果】本発明のヒンジ装置は、シャフトと摩擦
ブロックとの２部品を主要な構成要素とするもので、構
造が簡単で部品数が少ないにもかかわらず、安定した摩
擦トルクを発生させることができ、従来の摩擦部材のよ
うな慣らし運転を必要とせず、グリース等の潤滑剤が不
要であるため、潤滑剤が周囲の樹脂部品や電装品等に付
着することによる不具合も生じない。また、シャフトと
摩擦ブロックとの組付け作業も容易であるなど、低コス
ト化に寄与できる。

【００２４】本発明のヒンジ装置はきわめて小径・軽量
であるため、移動体通信端末の可動パネル部等にも好適
に使用できる。そして本発明のヒンジ装置は、軸受孔の
内径とシャフトの外径との寸法差およびスリットの長
さ、摩擦ブロックの剛性などを適宜に選定することによ
り、同一外形寸法でも種々異なる摩擦トルクを生じさせ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示すヒンジ装置の分解
斜視図。

【図２】 図１に示されたヒンジ装置の平面図。

【図３】 図１に示されたヒンジ装置を備えた移動型通
信端末の斜視図。

【図４】 図３に示された移動型通信端末に使用される
ヒンジアセンブリの一部を切り欠いて示す斜視図。

【図５】 図３に示された移動型通信端末の可動パネル
部をひらいた状態の斜視図。

【図６】 図３に示された移動型通信端末の可動パネル
部を閉じた状態の斜視図。

【図７】 本発明の他の実施形態を示すヒンジ装置の断
面図。

【図８】 本発明のさらに別の実施形態を示すヒンジ装
置の平面図。

【符号の説明】

１０，１１…ヒンジ装置 ２０…移動型通信端末 ２１…機器本体 ２２…可動パネル部 ３０…ヒンジアセンブリ ４０…シャフト ４１…摩擦ブロック ４５…円柱部 ５０…軸受孔 ５１…スリット ５２，５３…両側壁 ５７…接続壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の部材と第２の部材を互いに回動可能
   に連結するためのヒンジ装置であって、 前記第１の部材と第２の部材の一方に設けられかつ断面
   円形の円柱部を有するシャフトと、 前記第１の部材と第２の部材の他方に設けられかつ前記
   シャフトの円柱部が挿入される軸受孔を有する摩擦ブロ
   ックとを具備し、 前記軸受孔のシャフト挿入前の内径は前記円柱部の外径
   よりも小さく、 前記摩擦ブロックには一端側が前記軸受孔に連通するス
   リットが形成され、 前記スリットの両側壁は前記軸受孔から遠ざかる方向に
   延びているとともに、前記両側壁の前記軸受孔から遠い
   側の端部が接続壁を介して互いに一体につながっている
   ことを特徴とするヒンジ装置。