JPWO2005124168A1 - ヒンジ装置及びその取付け構造 - Google Patents

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Abstract

本発明は携帯電話機等の機器の開閉機構に用いられ、簡単な構成で耐久性に優れかつ経済性にも優れたヒンジ装置及びその取付け構造を提供することを課題とし、筒状部材30と、この筒状部材に嵌合され、凸部の両側に凸面部47が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部48を有する係合凸部32が形成されたキャッチ26と、表面部に案内路36が設けられるとともに、キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、係合凸部と係合し、かつ凸面部より曲率半径が大きい凹面部40が両側に形成され且つこれらの間に平坦な底面部42を有する係合凹部38がそれぞれ形成されるディスク24とを有し、筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、付勢力に抗して回動筐体を開閉操作することにより係合状態が解除され、かつ回動筐体を一時的に保持固定が可能な構成である。【選択図】 図1

Description

本発明は、携帯電話機、ゲーム機等の折畳式の機器の開閉機構に用いられるヒンジ装置及びその取付け構造に関する。
折畳式の携帯電話機等においては、筐体としての回動筐体(受話部)と本体筐体(送話部)との間にヒンジ装置を用い、本体筐体に対して回動筐体を所定範囲で回動自在に連結している。このようなヒンジ装置を用いた携帯機器では、回動筐体を開く途中に回動筐体を一時的に保持させることが可能であり、また回動筐体を展開したとき或いは閉塞したときに、回動筐体が開閉しないよう固定する構造が採用されている。
上記停止及び固定構造としては、例えば、ヒンジ装置自体の回動機構としての固定部と回動部との突合せ面に、それぞれ凸部、凹部を設けて所定の角度においてこれらを係合させ、回動筐体をその角度に開いた状態で固定させる機構がある。図13(a)(b)に示すヒンジ装置2は、回動機構にディスク4とキャッチ6が用いられ、圧縮バネ8によりこれらは押圧係合されている。
上記ディスク4には、溝状の案内路の上下にそれぞれ凹球面状の係合凹部10が形成され、一方キャッチ6には、基板部の中央の孔を挟んだ上下の部位にそれぞれ凸球面状の係合凸部12が設けられている。そして、キャッチ6の係合凸部12は、ディスク4の係合凹部10の凹球面への侵入脱出を行い、かつこの侵入脱出時における圧縮バネ8の付勢力により、回動筐体に適度な開閉トルクが得られる。
特開2003−120656号公報 特開2002−261466号公報
上記従来のヒンジ構造においては、上記キャッチ6の係合凸部12がディスク4の案内路を摺動する場合には、凸球面状の係合凸部12の先端部の部位がディスク4の案内路に当接した状態で摺動する。このため、キャッチ6の係合凸部12は先端部が磨耗し変形し易い部位である。
通常、上記ヒンジ装置は携帯電話機の開閉機構部の左右に1個ずつ計2個配置して用いられ、各ヒンジ装置で開閉負荷を分散させている。しかし、例えば一の携帯電話機につき、1個のヒンジ装置で開閉機構が構成できるのであれば、部品点数が削減されることになり、また携帯電話機の筐体の構造についても、1個のヒンジ装置で駆動させる方が構造が簡単で済むことが予測される。
これに対し、1個のヒンジ装置で上記回動筐体の停止固定機能を十分に確保するためには、圧縮バネの圧力を強くする必要があり、この場合上記キャッチの係合凸部がディスクの係合凹部を脱出して案内路を摺動する状態では、さらに圧縮バネが圧縮されて付勢力が強くなることから、上記キャッチとディスクとの摩擦及び耐久性に対する配慮が必要となるといった問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で耐久性に優れかつ経済性にも優れたヒンジ装置及びその取付け構造を提供することを目的とする。
以上の技術的課題を解決するため、本発明は、図1に示すように、本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、一端部に底部が形成される筒状部材30と、この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、凸部の両側にそれぞれ所定の曲率半径からなる凸面部47が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部48を有する係合凸部32がそれぞれ形成されたキャッチ26と、表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路36が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記凸面部より曲率半径が大きい凹面部40が両側に形成され且つこれらの間に底面部42を有する係合凹部38がそれぞれ形成され、上記キャッチに対して回動可能に連結されるディスク24とを有し、上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能な構成である。
上記凸面部47は好適には、上記曲率半径(R3)の中心が、上記頂面部48と垂直かつ頂面部48の端部を通過する直線上に位置し、かつ頂面部48とは滑らかに交わる曲面である。また、上記凹面部40は好適には、上記曲率半径(R1)の中心が、上記底面部42と垂直かつ底面部42の端部を通過する直線上に位置し、底面部42とは滑らかに交わる曲面である。
本発明に係るヒンジ装置は、上記キャッチ26における各係合凸部32の上記頂面部48の範囲を、それぞれ中心角度25°以上かつ45°以下とした構成である。
本発明に係るヒンジ装置は、上記係合凹部38の凹面部40を平帯状に形成する一方、上記係合凸部32の凸面部に、上記頂面部48から延長される平帯状の曲面部43を形成した構成である。本発明に係るヒンジ装置は、上記ディスクの案内路36に、上記キャッチの係合凸部が摺動する底面が平坦な案内溝37を設けた構成である。
本発明は、図7に示すように、本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、一端部に底部が形成される筒状部材130と、この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、凸部の両側にそれぞれ所定の傾斜角度からなる斜面部147が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部148を有する係合凸部132がそれぞれ形成されたキャッチ126と、表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路136が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部132と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記斜面部147より傾斜角度が小さい斜面部140が両側に形成され且つこれらの間に底面部142を有する係合凹部138がそれぞれ形成され、上記キャッチ126に対して回動可能に連結されるディスク124とを有し、上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能である構成である。
上記斜面部147の傾斜角度(β°)は、上記頂面部148(或いはキャッチの基板部)に対して斜面部147がなす角度である。また、上記斜面部140の傾斜角度(α°)は、上記案内路136(或いは底面部142)に対して斜面部140がなす角度である。
本発明に係るヒンジ装置は、上記キャッチ126における各係合凸部132の上記頂面部148の範囲を、それぞれ中心角度25°以上かつ45°以下とした構成である。本発明に係るヒンジ装置は、上記ディスク124の係合凹部138は、このディスクの表面の周囲部を残した状態で内側部分を窪ませて形成した構成である。
本発明に係るヒンジ装置の筐体への取付け構造は、筐体端部の中央に第一の接続部74が設けられた回動筐体23と、筐体端部の各側部に上記回動筐体の第一の接続部74と連結する第二及び第三の接続部78,79がそれぞれ設けられた本体筐体22とを有し、上記回動筐体の第一の接続部の一方側に、上記何れかに記載のヒンジ装置を回転不能に嵌入可能であり、かつ嵌入したヒンジ装置を軸方向に移動操作可能な窓部77を有する嵌合孔部75が設けられ、また他方側には先端部を突出させたピン76が固定される一方、上記本体筐体の第二の接続部78には、上記ヒンジ装置のディスク部分の嵌合が可能でディスクの回転を阻止する嵌合穴80が設けられ、また上記第三の接続部79には、上記ピンを回転自在に支持可能な孔部が形成され、上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結した構成である。
本発明に係るヒンジ装置の筐体への取付け構造は、筐体端部の側端部に第一の接続部176が設けられた回動筐体172と、筐体端部の側端部に、上記第一の接続部176と連結する第二の接続部184が設けられた本体筐体170とを有し、上記回動筐体の第一の接続部176に、上記何れかに記載のヒンジ装置のディスク部分を嵌合しこのディスクの回転を阻止する嵌合穴178が設けられる一方、上記本体筐体の第二の接続部184には、上記ヒンジ装置の筒状部材を回転不能に嵌入可能な嵌合孔部186が形成され、上記回動部材には、上記嵌合孔部186から嵌合穴178に向けて挿入される上記ヒンジ装置を軸方向に押えて抜けを防止する押え部182が設けられ、上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結した構成である。
〔発明の効果〕
本発明に係るヒンジ装置によれば、係合凸部の摺動面積を十分確保し、かつ係合凹部への進入脱出の凹凸面部の曲率半径を良好な関係に維持した構成により、強い付勢力の付勢手段の使用が可能になり、このため高い摩擦力が確保され、筐体の開閉に際して十分な摩擦力が得られるので、開閉途中には確実な停止状態の維持が図れ及び開閉時において良好なクリック感、メリハリ感が得られ、加えて耐久性が損なわれることもなくまた1個のヒンジ装置のみでも十分な摩擦力が得られ、さらに部品点数の少ない簡単な構成のヒンジ装置が得られて経済性にも優れるという効果を奏する。
本発明に係るヒンジ装置によれば、キャッチにおける各係合凸部の頂面部の範囲を、それぞれ中心角度25°以上かつ45°以下とした構成により、ディスクの案内路との間で摺動面積が十分確保でき摩擦力及び耐久性が高められ、回動筐体の開閉途中の停止保持が良好に行え、また一個のヒンジ装置でも正確かつ良好に機能するという効果がある。
また本発明に係るヒンジ装置によれば、係合凸部の凸面部に平帯状の曲面部を形成した構成により、係合凸部が線接触の状態で係合凹部への侵入脱出が行え、これにより滑らかかつ良好な勢いが確保され、また摺動部分の磨耗が低減され耐久性にも優れるという効果がある。
本発明に係るヒンジ装置によれば、係合凸部の摺動面積を十分確保し、かつ係合凹部への進入脱出の斜面部の傾斜角度を良好な関係に維持した構成により、強い付勢力の付勢手段の使用が可能になり、このため高い摩擦力が確保され、筐体の開閉に際して十分な摩擦力が得られるので、開閉途中には確実な停止状態の維持が図れ、また傾斜角度に差を設けたことにより係合凸部が線接触の状態で係合凹部に侵入脱出が行え、摺動部分の磨耗が低減され、開閉時において良好なクリック感、メリハリ感が得られ、加えて耐久性が損なわれることもなくまた1個のヒンジ装置のみでも十分な摩擦力が得られ、さらに部品点数の少ない簡単な構成のヒンジ装置が得られて経済性にも優れるという効果を奏する。
本発明に係るヒンジ装置によれば、ディスクの係合凹部は、このディスクの表面の周囲部を残した状態で内側部分を窪ませて形成した構成としたから、ディスクの加工時の変形を防止して製造品質が向上し、また係合凹部に注入する潤滑材のもれが防止されるという効果がある。
本発明に係るヒンジ装置の取付け構造によれば、簡単かつ確実な取付構造が得られるとともに筐体の構造が簡素化され、且つ1個のヒンジ装置で十分な開閉途中の摺動トルク(摩擦力)が得られて回動筐体の停止、保持固定が行え、また筐体の開閉時に良好なクリック感が得られ、加えて部品点数が削減されることから経済性に優れるという効果がある。
本発明の第一の実施の形態に係るヒンジ装置の分解斜視図を示す図である。 ヒンジ装置のディスクにつき、(a)は正面図を、(b)はA−A線断面図を、(c)はB−B線断面図を、(d)は係合凹部の円弧断面図を示す。 ヒンジ装置のキャッチにつき、(a)は正面図を、(b)は側面図を、(c)はC−C線断面図を、(d)は係合凸部の円弧断面図を、(e)は斜視図を示す。 第一の実施の形態に係るヒンジ装置の部分断面を示す図である。 実施の形態に係る携帯電話機の分解斜視図を示す図である。 実施の形態に係る携帯電話機の分解部分斜視図を示す図である。 本発明の第二の実施の形態に係るヒンジ装置の分解斜視図を示す図である。 ヒンジ装置のディスクにつき、(a)は正面図を、(b)はD−D線断面図を、(c)は平面図を、(d)は側面図を示す。 ヒンジ装置のキャッチにつき、(a)は正面図を、(b)は側面図を、(c)は背面図を示す。 ヒンジ装置のディスク及びキャッチのカム機構の説明図である。 第二の実施の形態に係るヒンジ装置の、(a)は正面図を、(b)はE−E線断面図を示す。 実施の形態に係る携帯機器の部分分解斜視図を示す図である。 従来例に係るヒンジ装置の(a)は断面図を、(b)はキャッチを示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は第一の実施の形態に係り、折畳式の携帯電話機等の携帯機器に用いられるヒンジ装置20の分解斜視図を示したものである。このヒンジ装置20は、ディスク24、キャッチ26、コイルバネ28、ワッシャー29、筒状部材30及び軸体31等を構成部材としている。これら部材の内、主にディスク24及びキャッチ26によってカム機構が構成される。
上記筒状部材30はステンレス鋼(SUS)製、焼結、MIM(金属射出成形)により成形された金属材料、又は合成樹脂材からなる。軸体31はアルミニウム製又は鋼材等の金属製、コイルバネ28は鋼製である。上記ディスク24及びキャッチ26は、冷間鍛造のプレス加工によって製造されたものであり、鋼材(SPCC)又はステンレス鋼などの金属製からなる。ワッシャー29は樹脂製のポリスライダー(登録商標)ワッシャーからなる。また、ディスク24、キャッチ26及び軸体31には無電解Niメッキ又はNiメッキ等の表面処理が施されている。
ここで各構成部材について説明する。図2(a)〜(d)に示すように、上記ディスク24は円板状の基部の中心部に正四角形状の角孔33が設けられ、基部の上下部にそれぞれ平坦な嵌合面部34が形成され、外形は小判形状をなしている。また、上記基部の円板面には環状の案内路36が形成され、かつこの案内路36に沿って案内溝37が形成されている。この案内路36の途中には、左右の部位にそれぞれ係合凹部38が形成されている。上記案内溝37は底面が平坦な浅い溝であり、溝内にはオイル、グリース等の潤滑材の付着が可能である。上記各係合凹部38は、ディスク24の中心に対して対称な位置に配置されている。
上記係合凹部38は、円弧状(案内路と同一半径)に屈曲した溝であり、その円弧方向の断面形状は、図2(d)に示すように両端部がそれぞれ曲率半径(係合凹部の中央ライン部)R1の凹面部40が形成され、中間部は表面が平坦な底面部42が形成された形状である。また、上記凹面部40は、その曲率半径R1の中心が、上記底面部42と垂直かつ底面部42の端部を通過する直線上に位置し、底面部42とは滑らかに交わる曲面である。上記凹面部40は、平帯状に曲面が形成されている。そして、上記凹面部40から上記案内路36に至るコーナは曲率半径R2の凸面部41が形成されている。また、係合凹部38の上記円弧方向と直交する断面は、略L形状に切り欠いた形状である。
図3(a)〜(e)はキャッチ26を示したものであり、このキャッチ26は円板状の基板部44の中央には円形の孔部45が設けられ、この孔部45を挟んだ左右部(キャッチ26の回転中心に対して対称な位置)に、プレス加工によりそれぞれ外向きに突出した係合凸部32が形成されている。また、上記基板部44の上下部には、各端部を直角方向かつ内向きに屈曲した嵌合部46が形成されている。この嵌合部46は、後述する筒状部材30の凹部53に嵌め込まれる。
上記係合凸部32は、上記基板部44の外周部近傍に形成され、円弧状(上記孔部45と同一中心円の一部をなす)に屈曲して突出形成されている。この係合凸部32の両端(周方向の断面)には、それぞれ曲率半径(係合凸部の中央ライン部)R3の凸面部47が形成され、かつ中間には表面が平坦な頂面部48が形成されている。上記凸面部47は、その曲率半径R3の中心が、上記頂面部48と垂直かつ頂面部48の端部を通過する直線上に位置し、かつ頂面部48とは滑らかに交わる曲面である。上記凸面部47には、図3(e)に示すように、頂面部48から延長される部分(中央部)には周方向の断面が一様な平帯状に曲面部43が形成され、この部分はディスク24の凹面部40と線接触する。また図3(c)に示すように、係合凸部32の周方向と直交する向きの断面は凸状で、先端の中央部には上記頂面部48が形成され両端部は曲率半径R4の凸面部49が形成されている。上記コイルバネ28は圧縮ばねとして、上記キャッチ26をディスク24側に付勢する。
この実施の形態では図2(a)に示すように、上記ディスク24の係合凹部38の上記左右の凹面部40及び底面部42を含めた部分は、中心角度(A°)が90°〜95°(略360°/4)の範囲としている。このため各案内路36の範囲は、それぞれ中心角度が85°〜90°となる。この内、底面部42の範囲は中心角度(B°)が43°〜45°(略90°/2)である。上記範囲A°を略90°としたのは、これ以上にすると、係合凹部38よりも上記案内路36の範囲が狭くなって、キャッチ26の係合凸部32が摺動する際に当接する面積が少なくなるからである。また、底面部42の最小の範囲は、少なくとも上記B°の半分程度(B°/2=22.5°)は必要である。底面部42がB°/2以下の範囲だと、これに対応して定まるキャッチ26の係合凸部32の頂面部48が狭くなって、磨耗低減の効果が薄れることになる。
一方、図3(a)に示すように、キャッチ26の係合凸部32の左右の凸面部47を含めた部分の範囲は、中心角度(C°)が80°〜82°である。この係合凸部32の範囲は、上記係合凹部38に余裕を持たせて突入させる関係で、係合凹部38の上記中心角度(A°)より1割程度狭くしている。また、キャッチ26の係合凸部32の左右の平坦な頂面部48の範囲は、中心角度(D°)が43°〜45°である。この頂面部48の範囲の中心角度(D°)は、上記底面部42の範囲の中心角度(B°)と同一として、平端面部同士が合致するようにしている。このため、頂面部48の最小の範囲は、少なくとも上記D°の半分程度(D°/2=22.5°)は確保する。
また、上記ディスク24の係合凹部38において、左右の凹面部40は断面が曲率半径R1の曲面であり、この曲面は滑らかに底面部42と連絡している。一方、上記係合凸部32の凸面部47のR3は、上記R1より小さく形成(R3<R1)されている。このR3がR1より大きいと、係合凸部32が係合凹部38に侵入脱出する際、係合凸部32の凸面部47が係合凹部38の凹面部40をなめらかに摺動しない。
また、係合凹部38における底面部42の深さは、案内路36から(R1)/2程度としており、この関係の形状を採用することで、筐体の開始動時における抗力、閉終動時における吸引力は、ともに瞬間的に高くなる特性を有することが確認されている。社内試験によれば、ヒンジ装置を装着した筐体の開閉時の感触として、上記抗力及び吸引力がともに瞬間的に高くなる特性を有する場合には、筐体の開閉時にメリハリのある良好なクリック感が得られている。
図1に示すように上記筒状部材30は、一端側には中心部に挿通孔50が設けられた底部51が形成され、他端側は開放口52が形成された筒状の容器である。この筒状部材30の筒部の上下の部位にはそれぞれ平坦な嵌合面部55が形成され、またこの嵌合面部55には、それぞれ開放口52から軸方向に平行状に切り込まれた凹部53が形成されている。また、容器の底部51の内面周囲には円形状の溝部が形成されている。ここで、筒状部材30と上記ディスク24とは、ともに平坦な嵌合面部34,55が同様の位置に形成され、両部材の軸方向と垂直な断面外周形状は同じである。
軸体31は図1に示すように、円板状の頭部58と軸部59からなる。この軸部59には、先端部以外は断面が円形状の円形軸部60が、また先端部には断面が四角形状の第一の角軸部62が、この内側には第二の角軸部64がそれぞれ形成されている。この第二の角軸部64は第一の角軸部62より少し太く形成されており、第二の角軸部64は上記ディスク24の角孔33と嵌合する。また、第一の角軸部62の軸中心には穴部が設けられている。
上記ヒンジ装置20は図4に示すように、筒状部材30にコイルバネ28を収納し、このコイルバネ28の奥端部を底部51の溝部に嵌め込み保持を安定させる。そして、コイルバネ28の他端部をキャッチ26に当接させた状態で、キャッチ26の嵌合部46を筒状部材30の凹部53に嵌合させる。この凹部53は、一定幅に切り欠かれておりキャッチ26の嵌合部46は軸方向に移動自在である。
さらに、筒状部材30の底部51の挿通孔50から滑り性のよいワッシャー29を介して軸体31の軸部を挿入し、コイルバネ28及びキャッチ26を挿通させる。そして、このキャッチ26にディスク24を押し当てる状態で、ディスク24の角孔33に第二の角軸部64を挿通して嵌め込む。最後に、第一の角軸部62の先端部の穴部をかしめてディスク24を固定し、ヒンジ装置を組み立てる。
この状態で、軸体31の第二の角軸部64には、ディスク24の角孔33が嵌合され、ディスク24は軸体31と一体に回動する。一方、軸体31の円形軸部60には、筒状部材30の挿通孔50及びキャッチ26の孔部45が挿通され、筒状部材30及びキャッチ26は軸体31の回動に対してフリーである。また、キャッチ26は筒状部材30と嵌合しており、キャッチ26と筒状部材30とは一体に回動する。
一方、コイルバネ28によりキャッチ26は常にディスク24方向に付勢され、キャッチ26(又はディスク24)の回動に伴い、キャッチ26の係合凸部32がディスク24の係合凹部38への侵入及び脱出を繰り返すカム機構を形成する。したがってこのヒンジ装置は、上記カム機構を介して、ディスク24に対して筒状部材30が相対回動する。
上記ヒンジ装置20は、図5及び図6に示す折畳式の携帯電話機等に取り付けられる。この携帯電話機は、液晶表示画面等が設けられた受話部からなる回動筐体23と、操作キー等が設けられた送話部からなる本体筐体22とを有している。また、上記回動筐体23は、背面部を覆うカバー部材83を有し、上記本体筐体22についても背面部を覆うカバー部材82を有している。一方、ヒンジ装置20の外形は、上述したようにディスク24及び筒状部材30により形成され、軸に垂直な断面は全体に一様な小判形状である。
上記回動筐体23には、筐体端部の中央位置に本体筐体22と接続する第一の接続部74が設けられている。そして、この接続部74の一方側にヒンジ装置20を嵌入し装着可能な断面小判状の嵌合孔部75が設けられ、他方側には先端部を突出させた状態でピン76が固定されている。この嵌合孔部75の奥の部位には、矩形状の操作用の窓部77が嵌合孔部75の軸と直交する方向に設けられている。また、上記カバー部材83の端部中央には、上記窓部77に嵌入可能な突片部84が形成されている。また、ヒンジ装置20のディスク24及び筒状部材30の外周がともに嵌合面部34,55を有する小判状であるため、ヒンジ装置20は全体が上記嵌合孔部75に嵌入可能であり、且つヒンジ装置20は筐体内での回転が阻止される。
上記、本体筐体22には、筐体端部の各側部に回動筐体23と接続する第二の接続部78、及び第三の接続部79が設けられている。この内、ヒンジ装置20が接続される接続部78には、ヒンジ装置20のディスク24の嵌合が可能でディスク24の回転を阻止する断面小判状の嵌合穴80が設けられている。また、上記ピン76が接続される接続部79には、このピン76の先端部が突入可能な凹部81が設けられ、この凹部81はピン76を支持する部位が半円状に形成されている。そして、上記カバー部材82には、本体筐体22の凹部81に対応する位置に、中央に半円状の凹部86を有する嵌合突起88が形成されている。上記凹部81と凹部86を合わせた状態で、ピン76の先端部を回転自在に支持可能な円形の軸受が形成される。
両筐体22,23の接続に際しては、先ず回動筐体23の嵌合孔部75にヒンジ装置20を軸方向きに嵌入する。このとき、ヒンジ装置20は全体が嵌合孔部75に嵌入される。そして、上記回動筐体23の接続部74と、本体筐体22の接続部78,79とを嵌め合わせる。このとき、回動筐体23のピン76を上記凹部81に嵌め込む一方、上記カバー部材82を本体筐体22の背面部に装着し、同時に上記嵌合突起88を上記凹部81の一部に嵌め込んで軸受を形成し、ピン76の先端部を軸支する。このカバー部材82は止着具等により本体筐体22に固定する。
次に、上記カバー部材83を回動筐体23の背面部に配置するとともに、上記突片部84を、回動筐体23の上記窓部77に嵌め入れる。このとき、突片部84の先端を嵌合孔部75内のヒンジ装置20の端部の奥側に差し込み、そのまま窓部77の開口部に沿って軸方向の接続部78側にヒンジ装置20を移動操作し、このヒンジ装置20のディスク24部分を嵌合穴80に押し込み嵌合させる。そして、このディスク24を嵌合穴80に押し込み固定した状態で、上記カバー部材83を止着具等により回動筐体23に固定する。
このとき、ヒンジ装置20のディスク24は本体筐体22と一体化し、また筒状部材30は回動筐体23と一体化し、それぞれ一体に回動する。また、ピン76は本体筐体22に対して回転自在である。
上記ヒンジ装置20は、他の形態によっても筐体に装着することが可能である。たとえば、バネ(コイルバネなど)を用い、このバネを上記嵌合孔部75に収納し、この後からヒンジ装置20を嵌合孔部75に嵌入する。このとき、予めディスク24は突出する状態に嵌合孔部75の深さを調整しておく。そして、ピン76については上記と同様にして本体筐体22に支持させ、一方ヒンジ装置20については、ヒンジ装置20を全体が上記嵌合孔部75に突入する状態まで押圧してバネを圧縮した状態で、回動筐体23の接続部74を本体筐体22の接続部78に合わせて、ディスク24を、本体筐体22の嵌合穴80にバネ圧により突入嵌合させて接続する。この装着形態では、上記窓部77は不要である。
ここで、上記ヒンジ装置20のカム機構の作用について説明する。上記キャッチ26の係合凸部32には頂面部48が形成され、先端部の全体が平坦であることから、この係合凸部32は上記ディスク24の案内溝37に広い範囲(面積)で当接し、摺動移動する。このため、係合凸部32は磨耗しにくく十分な耐久性が確保される。そしてヒンジ装置20の稼動時には、上記キャッチ26の係合凸部32は、上記ディスク24の案内溝37を摺動移動し、かつ上記ディスク24の係合凹部38への侵入及び脱出を繰り返す。
上記ディスク24において、案内溝37から係合凹部38に侵入するコーナ部は、上記凹面部40の曲率半径R1の半分程度の曲率半径R2の凸面部41を形成している。これにより、キャッチ26の係合凸部32は、ディスク24の係合凹部38への侵入脱出が滑らかに行え、かつ侵入脱出時におけるコイルバネ28の付勢力と凹面部40の曲面形状とが相まって、回動筐体23に好適かつメリハリ感のある開閉負荷が得られる。
このとき、ヒンジ装置20の回動の停止及び固定状態における保持力を強化するため、上記コイルバネ28のバネ力を強くしてカム機構における摩擦力を強化した場合であっても、上記キャッチ26とディスク24との間には、十分な摩擦力が確保され且つ係合凸部32の磨耗も軽減され耐久性も良い。
上記ディスク24に設けられた2つの係合凹部38、及び上記キャッチ26に設けられた2つの係合凸部32は、いずれも中心に対して180°の角度を隔てて配置されている。したがって、係合凹部38の中央部に係合凸部32が係合する場合には、その間の回動角度は180°となる。
しかしこの実施の形態では、上記係合凸部32が係合凹部38に侵入してその頂面部48が底面部42に向かう途中で、回動筐体23の閉塞、或いは展開が終了して係合凸部32の係合凹部38への侵入が、途中で停止するように構成する。このとき、係合凹部38の途中まで滑り込んだ係合凸部32は、コイルバネ28の付勢力により、係合凹部38の中心部へと移動する作用が生じ、これにより回動筐体23に所定のトルクが加えられる。
このため上記のヒンジ装置20を、以下の要領で携帯電話機に取り付ける。この場合、回動筐体23の操作に伴い移動する係合凸部32が、回動筐体23を閉じる直前に係合凹部38への侵入を開始し、回動筐体23を閉じた状態において、係合凸部32の侵入が途中で停止するように構成する。さらに、回動筐体23を展開して例えば回動筐体23の展開角度が160°になったときに、上記係合凹部38を脱出した係合凸部32が、他の係合凹部38への侵入を開始してその中央部に向かう途中で、係合凸部32の侵入が停止するように構成する。そして、上記展開角度が160°の位置で、本体筐体22と回動筐体23との端部の当接部同士が当接して、回動筐体23の展開が停止するようにストッパSの機構を設けておく。
上記回動筐体23の閉塞時及び展開時に、係合凸部32の侵入が途中で停止するように構成すると、コイルバネ8の付勢力によりさらに係合凸部32を係合凹部38の中央部に向かわせる力が作用する。したがって回動筐体23を閉じた状態においても、なお回動筐体23には閉方向にトルクが加わるので、回動筐体23がガタついたり不意に開いたりせず、安定して閉塞状態を維持する。
回動筐体23の展開が終了し(160°の角度)、回動筐体23が停止する時も上記と同様に、係合凸部32が係合凹部38へ侵入する途中で停止するので、回動筐体23は展開方向に付勢された状態におかれ、回動筐体23がガタついたりせず安定して固定する。上記例では展開角度が160°の位置で展開を停止するようにストッパS機構を構成したが、この展開角度は160°に限られず、係合凹部38の範囲に応じて拡大縮小することができる。この展開角度は180°以下であれば良いが、携帯電話機の操作上150°以上で175°以下の範囲が好適である。
さて、上記ヒンジ装置20を装着した携帯電話機は、回動筐体23を手で開くと上記カム機構が作動し、回動筐体23とともに筒状部材30が回動する。この筒状部材30の回動に伴い、キャッチ26の係合凸部32はディスク24の係合凹部38の係合から抜け出し、ディスク24の案内溝37を摺動する。上記係合凸部32が抜け出す間は、回動筐体23には所定のトルクが加わっており、これに抗して回動筐体を開くことになる。
やがて、回動筐体23の展開が終了するとき、キャッチ26の係合凸部32はディスク24の他の係合凹部38に侵入し係合する。この際、キャッチ26の係合凸部32がディスク24の係合凹部38に侵入する途中でストッパS機構が作用し、回動筐体23の展開が停止する。この回動筐体23の展開が終了するとき、コイルバネ28の付勢力により回動筐体23に勢いが付加されてクリック感が得られ、回動筐体23の展開にメリハリ感を与える。
上記キャッチ26の係合凸部32がディスク24の案内溝37を摺動する際、上記ヒンジ装置20は、強い付勢力のコイルバネ28の使用が可能になり、これにより高い摩擦力が確保され、また1個のヒンジ装置20のみでも、十分な摩擦力が得られ且つ耐久性が損なわれることもない。同様に、上記回動筐体23の展開が終了するとき、コイルバネ28の付勢力が強いと、回動筐体23に勢いが付加されて、1個のヒンジ装置20でも十分な高いクリック感が得られる。
回動筐体23を閉じる際にも、上記開操作時と同様に回動筐体23に加わるトルクに抗して回動筐体23を閉操作する。そして、回動筐体23の閉移動とともに、キャッチ26の係合凸部32はディスク24の係合凹部38の係合から抜け出し、案内溝37を摺動する。回動筐体23が閉塞すると同時に、上記係合凸部32が元の係合凹部38に係合する。このときにも上記開時と同様に、係合凸部32が係合凹部38の凹面部に滑り込む際に勢いが増して、クリック感が得られる。
従って上記実施の形態に係るヒンジ装置20を用いた携帯電話機によれば、カム機構としてのキャッチの係合凸部に平坦な頂面部を設ける一方、ディスクの係合凹部に底面部を設ける構成としたから、耐久性に優れ、かつ部品点数の少ない簡単な構成のヒンジ装置が得られ、このため製造が容易となって経済性にも優れる。さらに、筐体の開閉時にも十分な摩擦力及び良好なクリック感、メリハリ感が得られるという効果がある。
図7は第二の実施の形態に係り、携帯機器、ゲーム機、携帯電話機、電子機器等の折畳式の機器に用いられるヒンジ装置120の分解斜視図を示したものである。このヒンジ装置120は、ディスク124、キャッチ126、コイルバネ128、筒状部材130及び軸体131等を構成部材としている。これら部材の内、主にディスク124及びキャッチ126によってカム機構が構成される。
上記筒状部材130はステンレス鋼(SUS)製、焼結、MIM(金属射出成形)により成形された金属材料、又は合成樹脂材からなる。軸体131はアルミニウム製又は鋼材等の金属製、コイルバネ128は鋼製である。上記ディスク124及びキャッチ126は、冷間鍛造のプレス加工によって製造されたものであり、鋼材(SPCC)又はステンレス鋼などの金属製からなる。また、ディスク124、キャッチ126及び軸体131には無電解Niメッキ又はNiメッキ等の表面処理が施されている。
ここで各構成部材について説明する。図8(a)〜(d)に示すように、上記ディスク124は板状の基部の中心部に正四角形状の角孔133が設けられ、基部の左右部にそれぞれ比較的平坦な(中央が少し膨出)嵌合面部134が形成され、外形は小判状に近い形状をなしている。また、上記基部の板面部135には案内路136が形成され、この案内路136の途中の上下の部位にはそれぞれ凹状に窪んだ係合凹部138が形成されている。これら係合凹部138は、ディスク124の中心に対して対称な位置に配置されている。
また、上記係合凹部138は、基部の中心から放射状(扇状)に形成されているが、基部の板面部135を切り通した形態でなく、図8(a)(b)に示すように基部の外周近傍は板面部135を残してこの係合凹部138を設けた形状である。このように、基部の外周付近の板面部135を窪ませないで平坦なままとしたのは、プレス加工時の変形を防止して製造を安定化させるためであり、また係合凹部138に注入する潤滑材(グリース等)のもれを防止してグリース溜りとするためである。また、ヒンジ装置を筐体の接続部へ押し込んで嵌合保持させる際に、ディスクの嵌合部位に切り込み等がなく全周にわたり均一であれば、嵌合部の固定むらが防止でき嵌合及び固着が安定する。
上記係合凹部138は、円弧状(案内路と同一半径)に屈曲した溝であり、その円弧方向の断面形状は、図10に示すように両端部にはそれぞれ所定の傾斜角度(α°)の斜面部140が形成され、中間部は表面が平坦な底面部142が形成された形状である。この斜面部140の傾斜角度(α°)は、案内路136(或いは底面部142)に対して斜面部140がなす角度である。上記斜面部140は平らな斜面で、この斜面部140から上記案内路136に至るコーナ部には所定の曲率半径の凸曲面部141が形成されている。
図9(a)〜(c)は上記キャッチ126を示したものである。このキャッチ126は円板状の基板部144の中央には円形の孔部145が設けられ、この孔部145を挟んだ上下部(キャッチ126の回転中心に対して対称な位置)に、それぞれ外向きに突出した係合凸部132が形成されている。また、上記基板部144の上下端部には、各端部を直角方向かつ内向きに屈曲突出した嵌合部146が形成されている。
上記係合凸部132は、上記基板部144の外周部寄りに形成され、円弧状(孔部145と同一中心円の一部をなす)に屈曲して突出形成されている。この係合凸部132の両端(周方向の断面)には、それぞれ所定の傾斜角度(β°)の斜面部147が形成され、かつ中間には表面が平坦な頂面部148が形成されている。この斜面部147の傾斜角度(β°)は、基板部144の表面(或いは頂面部148)に対して斜面部147がなす角度である。
上記斜面部147は平らな斜面で、この斜面部147から上記頂面部148に至るコーナは所定の曲率半径の凸曲面部149が形成されている。上記係合凸部132は、図10に示すように、キャッチ126の周方向と直交する向きの断面は凸状で、中央部には上記頂面部148が形成され両側に斜面部147が形成されている。上記コイルバネ128は圧縮ばねとして、上記キャッチ126をディスク124側に付勢する。
この実施の形態では図8(a)に示すように、上記ディスク124の係合凹部138の上記左右の斜面部140及び底面部142を含めた部分は、中心角度(E°)を70°としている。これにより各案内路136の範囲は、それぞれ中心角度が110°となる。また、底面部142は中心角度(F°)が22°の範囲の扇形状である。
上記中心角度E°を70°としたのは、ディスク124の形状(略小判形)からして、ディスクの基部の表面に周囲部を残した状態で係合凹部138を形成可能な最大程度の角度だからである。上記中心角度E°が小さいと、これに対応して定まるキャッチ126の係合凸部132の頂面部148が狭くなって、磨耗低減の効果が薄れる。
一方、図9(c)に示すように、キャッチ126の係合凸部132の左右の斜面部147を含めた部分の範囲は、中心角度(G°)が70°である。また、キャッチ126の係合凸部132の左右の平坦な頂面部148は、中心角度(H°)が28°の範囲の扇形状である。この中心角度(H°)は、25°以上(好ましくは25°〜30°)とすることで摺動面積が十分確保でき摩擦力及び耐久性が高められる。
上記キャッチ126の頂面部148の中心角度(H°=28°)は、上記ディスク124の底面部142の中心角度(F°=22°)より小さくしている。これにより、図10に示すように、上記ディスク124の斜面部140の傾斜角度(α°)よりも、上記キャッチ126の斜面部147の傾斜角度(β°)を大きく(β°>α°)形成している。この傾斜角度の関係(β°>α°)により、キャッチ126の係合凸部132がディスク124の斜面部140と線接触し、係合凸部132の係合凹部138への浸入を滑らかに行わせ吸い込みを良好にしている。併せて上記傾斜角度の関係(β°>α°)により、筐体の開始動時における抗力、閉終動時における吸引力はともに瞬間的に高くなる特性を有し、筐体の開閉時にメリハリのある良好なクリック感が得られる。
図7に示すように上記筒状部材130は、一端側には中心部に挿通孔150が設けられた底部151が形成され、他端側は開放口152が形成された筒状の容器である。この筒状部材130の筒部の左右の部位にはそれぞれ横向き凸条の嵌合凸部156が形成されている。筒状部材130の上下部には、それぞれ開放口152から軸方向に平行状に切り込まれた凹部153が形成されている。
軸体131は図7に示すように、円板状の頭部158と軸部159からなる。この軸部159には、先端部以外は断面が円形状の円形軸部160が、また先端部には断面が四角形状の第一の角軸部162が、この内側には第二の角軸部164がそれぞれ形成されている。この第二の角軸部164は第一の角軸部162より少し太く形成されており、第二の角軸部164は上記ディスク124の角孔133と嵌合する。また、上記円形軸部160の頭部158寄りの部位は太く(拡径)形成され、この拡径部161は上記筒状部材130の挿通孔150に回転可能に挿通される。
上記ヒンジ装置120は図11に示すように、筒状部材130にコイルバネ128を収納し、そしてコイルバネ128の端部をキャッチ126に当接させた状態で、キャッチ126の嵌合部146を筒状部材130の凹部153に嵌合させる。この凹部153は、一定幅に切り欠かれており、キャッチ126の嵌合部146は凹部153と嵌合した状態で軸方向に移動可能である。
さらに、筒状部材130の底部151の挿通孔150から軸体131の軸部を挿入し、コイルバネ128及びキャッチ126を挿通させる。そして、このキャッチ126にディスク124を押し当てる状態で、ディスク124の角孔133に第二の角軸部164を挿通して嵌め込む。最後に、第一の角軸部162の先端部の穴部をかしめてディスク124を固定し、ヒンジ装置を組み立てる。このヒンジ装置の軸と直交する断面形状は、ディスク124の断面と、筒状部材130の内上記嵌合凸部156を除いた部分の断面とは同一形状である。
このヒンジ装置120は、軸体131の第二の角軸部164には、ディスク124の角孔133が嵌合され、ディスク124は軸体131と一体に回動する。一方、軸体131の円形軸部160には、筒状部材130の挿通孔150及びキャッチ126の孔部145が挿通され、筒状部材130及びキャッチ126は軸体131の回動に対してフリーである。また、キャッチ126は筒状部材130と嵌合しており、キャッチ126と筒状部材130とは一体に回動する。
一方、コイルバネ128によりキャッチ126は常にディスク124方向に付勢され、キャッチ126(又はディスク124)の回動に伴い、キャッチ126の係合凸部132がディスク124の係合凹部138への侵入及び脱出を繰り返すカム機構を形成する。したがってこのヒンジ装置は、上記カム機構を介して、ディスク124に対して筒状部材130が相対回動する。
上記ヒンジ装置120は、図12に示す折畳式の携帯機器或いは携帯電話機等に取り付けられる。この携帯機器は、液晶表示画面等が設けられた表示部からなる回動筐体172と、操作キー等が設けられた操作部からなる本体筐体170とを有している。また、上記回動筐体172には、背面部を覆うカバー部材174が取り付けられ、上記本体筐体170についても背面部がカバー部材で覆われる。
上記回動筐体172には、筐体の一端部に本体筐体170と接続する第一の接続部176が設けられている。そして、この接続部176にはヒンジ装置120のディスク124と嵌合する断面小判状の嵌合穴178が設けられている。また、上記カバー部材174の一端部には、切り欠いた凹部180が設けられこの凹部の外側には押え部182が形成されている。
上記本体筐体170には、筐体端部の一側部に回動筐体172と連結する第二の接続部184が突設されている。そしてこの接続部184には、ヒンジ装置120を嵌入し装着可能な嵌合孔部186が形成され、この嵌合孔部186には、筒状部材130の嵌合凸部156が嵌合する溝部が上下に形成されている。この嵌合孔部186は、ヒンジ装置120の軸方向の移動を自在にしかつ筒状部材30の回転を阻止する。
両筐体170,172の接続に際しては、本体筐体170の接続部184に回動筐体172の接続部176を隣接させて、嵌合孔部186と嵌合穴178とを連通状態にし、本体筐体170の外側から上記嵌合孔部186から嵌合穴178にかけてヒンジ装置120を押し込み嵌合保持する。このとき、ヒンジ装置120のディスク124の形状は嵌合孔部186を通過可能であり、この嵌合孔部186を通過し嵌合穴178に突入したディスク124を嵌合穴178の奥の底部に当接させ、また筒状部材130が嵌合孔部186に嵌合された状態でヒンジ装置120は停止保持される。
この状態で、ディスク124の部位は嵌合穴178に嵌合一体化し、一方筒状部材30の部位は嵌合孔部186と嵌合一体化する。さらに、本体筐体170の接続部184と回動筐体172の接続部176とを両側から挟む状態で、上記カバー部材174の凹部180を嵌め込み、同時にカバー部材174を回動筐体172に取り付ける。このとき、上記カバー部材174の押え部182の押え面183は、ヒンジ装置120を外側から軸方向に押え込むことでヒンジ装置120の抜けを防止する。
また、両筐体170,172の他の側部の接続に際しては、一方の筐体にピンを設け、他方の筐体にこのピンが回転自在に突入可能な円形穴部を設けて、両者を回動自在に連結する。
ここで、上記ヒンジ装置120のカム機構の作用について説明する。上記キャッチ126の係合凸部132には頂面部148が形成され、先端部の全体が平坦であることから、この係合凸部132は上記ディスク124の案内路136に広い範囲(面積)で当接し、摺動移動する。このため、キャッチ126の係合凸部132は磨耗しにくく十分な耐久性が確保され、またディスク124との間で十分な摩擦力が得られる。そしてヒンジ装置120の稼動時には、上記キャッチ126の係合凸部132は、上記ディスク124の案内路136を摺動移動し、かつ上記ディスク124の係合凹部138への侵入及び脱出を繰り返す。
上記ディスク124において、案内路136から係合凹部138に侵入するコーナ部は、所定の曲率半径の凸曲面部141を形成している。これにより、キャッチ126の係合凸部132は、ディスク124の係合凹部138への侵入脱出が滑らかに行え、かつ侵入脱出時におけるコイルバネ128の付勢力と斜面部140の傾斜とが相まって、回動筐体172に好適かつメリハリ感のある開閉負荷が得られる。
このとき、ヒンジ装置120の回動の停止及び固定状態における保持力を強化するため、上記コイルバネ128のバネ力を強くしてカム機構における摩擦力を強化した場合であっても、上記キャッチ126とディスク124との間には、十分な摩擦力が確保され且つ係合凸部132の磨耗も軽減され耐久性も良い。
上記ディスク124に設けられた2つの係合凹部138、及び上記キャッチ126に設けられた2つの係合凸部132は、いずれも中心に対して180°の角度を隔てて配置されている。したがって、係合凹部138の中央部に係合凸部132が係合する場合には、その間の回動角度は180°となる。
しかしこの実施の形態では、上記係合凸部132が係合凹部138に侵入してその頂面部148が底面部142に向かう途中で、回動筐体172の閉塞、或いは展開が終了して係合凸部132の係合凹部138への侵入が、途中で停止するように構成する。このとき、係合凹部138の途中まで滑り込んだ係合凸部132は、コイルバネ128の付勢力により、係合凹部138の中心部へと移動する作用が生じ、これにより回動筐体172に所定のトルクが加えられる。
このため上記のヒンジ装置120を、以下の要領で携帯機器に取り付ける。この場合、回動筐体172の操作に伴い移動する係合凸部132が、回動筐体172を閉じる直前に係合凹部138への侵入を開始し、回動筐体172を閉じた状態において、係合凸部132の侵入が途中で停止するように構成する。さらに、回動筐体172を展開して例えば回動筐体172の展開角度が160°になったときに、上記係合凹部138を脱出した係合凸部132が、他の係合凹部138への侵入を開始してその中央部に向かう途中で、係合凸部132の侵入が停止するように構成する。そして、上記展開角度が160°の位置で、本体筐体170と回動筐体172との端部の当接部同士が当接して、回動筐体172の展開が停止するようにストッパSの機構を設けておく。
上記回動筐体172の閉塞時及び展開時に、係合凸部132の侵入が途中で停止するように構成すると、コイルバネ128の付勢力によりさらに係合凸部132を係合凹部138の中央部に向かわせる力が作用する。したがって回動筐体172を閉じた状態においても、なお回動筐体172には閉方向にトルクが加わるので、回動筐体172がガタついたり不意に開いたりせず、安定して閉塞状態を維持する。
回動筐体172の展開が終了し(160°の角度)、回動筐体172が停止する時も上記と同様に、係合凸部132が係合凹部138へ侵入する途中で停止するので、回動筐体172は展開方向に付勢された状態におかれ、回動筐体172がガタついたりせず安定して固定する。上記例では展開角度が160°の位置で展開を停止するようにストッパS機構を構成したが、この展開角度は160°に限られず、係合凹部138の範囲に応じて拡大縮小することができる。この展開角度は180°以下であれば良いが、携帯機器の操作上150°以上で175°以下の範囲が好適である。
さて、上記ヒンジ装置120を装着した携帯機器は、回動筐体172を手で開くと上記カム機構が作動し、回動筐体172とともにディスク124が回動する。このディスク124の回動に伴い、キャッチ126の係合凸部132はディスク124の係合凹部138の係合から抜け出し、ディスク124の案内路136を摺動する。上記係合凸部132が抜け出す間は、回動筐体172には所定のトルクが加わっており、これに抗して回動筐体を開くことになる。
やがて、回動筐体172の展開が終了するとき、キャッチ126の係合凸部132はディスク124の他の係合凹部138に侵入し係合する。この際、キャッチ126の係合凸部132がディスク124の係合凹部138に侵入する途中でストッパS機構が作用し、回動筐体172の展開が停止する。この回動筐体172の展開が終了するとき、コイルバネ128の付勢力により回動筐体172に勢いが付加されてクリック感が得られ、回動筐体172の展開にメリハリ感を与える。
上記キャッチ126の係合凸部132がディスク124の案内路136を摺動する際、上記ヒンジ装置120は、強い付勢力のコイルバネ128の使用が可能になり、これにより高い摩擦力が確保され、また1個のヒンジ装置120のみでも、十分な摩擦力が得られ且つ耐久性が損なわれることもない。同様に、上記回動筐体172の展開が終了するとき、コイルバネ128の付勢力が強いと、回動筐体172に勢いが付加されて、1個のヒンジ装置120でも十分な高いクリック感が得られる。
回動筐体172を閉じる際にも、上記開操作時と同様に回動筐体172に加わるトルクに抗して回動筐体172を閉操作する。そして、回動筐体172の閉移動とともに、キャッチ126の係合凸部132はディスク124の係合凹部138の係合から抜け出し、案内路136を摺動する。回動筐体172が閉塞すると同時に、上記係合凸部132が元の係合凹部138に係合する。このときにも上記開時と同様に、係合凸部132が係合凹部138の凹面部に滑り込む際に勢いが増して、クリック感が得られる。
従って上記実施の形態に係るヒンジ装置120を用いた携帯機器によれば、カム機構としてのキャッチの係合凸部に平坦な頂面部を設ける一方、ディスクの係合凹部に底面部を設ける構成としたから、耐久性に優れ、かつ部品点数の少ない簡単な構成のヒンジ装置が得られ、このため製造が容易となって経済性にも優れる。さらに、筐体の開閉時にも十分な摩擦力及び良好なクリック感、メリハリ感が得られるという効果がある。
符号の説明
24,124 ディスク
26,126 キャッチ
28,128 付勢手段(コイルバネ)
30,130 筒状部材
31,131 軸体
22,170 本体筐体
23,172 回動筐体
32,132 係合凸部
38,138 係合凹部
40 凹面部
42,142 底面部
47 凸面部
48,148 頂面部
140,147 斜面部

Claims (9)

  1. 本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、
    一端部に底部が形成される筒状部材と、
    この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、凸部の両側にそれぞれ所定の曲率半径からなる凸面部が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部を有する係合凸部がそれぞれ形成されたキャッチと、
    表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記凸面部より曲率半径が大きい凹面部が両側に形成され且つこれらの間に底面部を有する係合凹部がそれぞれ形成され、上記キャッチに対して回動可能に連結されるディスクとを有し、
    上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能であることを特徴とするヒンジ装置。
  2. 上記キャッチにおける各係合凸部の上記頂面部の範囲を、それぞれ中心角度25°以上かつ45°以下としたことを特徴とする請求の範囲第1項記載のヒンジ装置。
  3. 上記係合凹部の凹面部を平帯状に形成する一方、上記係合凸部の凸面部に、上記頂面部から延長される平帯状の曲面部を形成したことを特徴とする請求の範囲第1項又は請求の範囲第2項記載のヒンジ装置。
  4. 上記ディスクの案内路に、上記キャッチの係合凸部が摺動する底面が平坦な案内溝を設けたことを特徴とする請求の範囲第1項乃至請求の範囲第3項の何れかに記載のヒンジ装置。
  5. 本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、
    一端部に底部が形成される筒状部材と、
    この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、凸部の両側にそれぞれ所定の傾斜角度からなる斜面部が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部を有する係合凸部がそれぞれ形成されたキャッチと、
    表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記斜面部より傾斜角度が小さい斜面部が両側に形成され且つこれらの間に底面部を有する係合凹部がそれぞれ形成され、上記キャッチに対して回動可能に連結されるディスクとを有し、
    上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能であることを特徴とするヒンジ装置。
  6. 上記キャッチにおける各係合凸部の上記頂面部の範囲を、それぞれ中心角度25°以上かつ45°以下としたことを特徴とする請求の範囲第5項記載のヒンジ装置。
  7. 上記ディスクの係合凹部は、このディスクの表面の周囲部を残した状態で内側部分を窪ませて形成したことを特徴とする請求の範囲第5項又は請求の範囲第6項記載のヒンジ装置。
  8. 筐体端部の中央に第一の接続部が設けられた回動筐体と、
    筐体端部の各側部に、上記回動筐体の第一の接続部と連結する第二及び第三の接続部がそれぞれ設けられた本体筐体とを有し、
    上記回動筐体の第一の接続部の一方側に、請求の範囲第1項乃至請求の範囲第7項の何れかに記載のヒンジ装置を回転不能に嵌入可能であり、かつ嵌入したヒンジ装置を軸方向に移動操作可能な窓部を有する嵌合孔部が設けられ、また他方側には先端部を突出させたピンが固定される一方、
    上記本体筐体の第二の接続部には、上記ヒンジ装置のディスク部分を嵌合しディスクの回転を阻止する嵌合穴が設けられ、また上記第三の接続部には、上記ピンを回転自在に支持可能な孔部が形成され、
    上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結したことを特徴とするヒンジ装置の取付け構造。
  9. 筐体端部の側端部に第一の接続部が設けられた回動筐体と、
    筐体端部の側端部に、上記第一の接続部と連結する第二の接続部が設けられた本体筐体とを有し、
    上記回動筐体の第一の接続部に、請求の範囲第1項乃至請求の範囲第7項の何れかに記載のヒンジ装置のディスク部分を嵌合しこのディスクの回転を阻止する嵌合穴が設けられる一方、
    上記本体筐体の第二の接続部には、上記ヒンジ装置の筒状部材を回転不能に嵌入可能な嵌合孔部が形成され、
    上記回動部材には、上記嵌合孔部から嵌合穴に向けて挿入される上記ヒンジ装置を軸方向に押えて抜けを防止する押え部が設けられ、
    上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結したことを特徴とするヒンジ装置の取付け構造。
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