WO2002031369A1 - Dispositif d'articulation - Google Patents

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WO2002031369A1
WO2002031369A1 PCT/JP2001/008272 JP0108272W WO0231369A1 WO 2002031369 A1 WO2002031369 A1 WO 2002031369A1 JP 0108272 W JP0108272 W JP 0108272W WO 0231369 A1 WO0231369 A1 WO 0231369A1
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contact
concave portion
pair
hinge device
circumferential direction
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PCT/JP2001/008272
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Kazuyoshi Oshima
Shinichiro Koshikawa
Katsuya Imai
Original Assignee
Sugatsune Kogyo Co., Ltd.
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04M1/0206Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings
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    • E05D11/00Additional features or accessories of hinges
    • E05D11/10Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts
    • E05D11/1028Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open
    • E05D11/1078Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts for maintaining the hinge in two or more positions, e.g. intermediate or fully open the maintaining means acting parallel to the pivot
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2999/00Subject-matter not otherwise provided for in this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a hinge device suitable for use in a foldable mobile phone or the like.
  • a foldable mobile phone is provided with a transmitter A and a receiver B as shown in Fig. 18 and Fig. 19, and the transmitter A and the receiver B are In FIG. 19, a non-use position abutting on each other as shown by a solid line and a talking position 'shown by a solid line in FIG. 19 are rotatably connected via a hinge device (not shown). Moreover, when the angle between each other is smaller than the predetermined angle ⁇ , the transmitting section A and the receiving section B are rotated to the non-use position by the urging means built in the hinge device, and maintained at the same position. Be held. Further, when the angle formed by each other becomes larger than a predetermined angle, the urging means rotates the telephone to the talking position and maintains the same position.
  • the hinge device includes a pair of abutting plates (abutting members) C and D which are arranged to face each other, and a pair of abutting plates C and D which are brought close to each other. Biasing means (not shown) for biasing.
  • the pair of contact plates C and D are non-rotatably connected to the transmitter ⁇ and the receiver B, respectively. Therefore, the contact plates C and D rotate relatively with the rotation of the transmitter A and the receiver B.
  • a pair of protruding portions C1 and C1 are formed 180 ° apart in the circumferential direction on the surface of one contact plate C facing the contact plate D.
  • a pair of recesses Dl and D1 are formed 180 ° apart in the circumferential direction.
  • the protruding portion C1 and the concave portion D1 use the urging force of the urging means to maintain the transmitting section A and the receiving section B in the non-use position or the talking position.
  • ⁇ the protruding portion C 1 and the concave portion D 1 are both arc-shaped in cross section, and when the transmitting portion ⁇ and the receiving portion B are located in the non-use position.
  • Fig. 21 (A) from the center of each, a little in the circumferential direction of the contact plates C and D. They abut each other at remote locations. Therefore, the urging force of the urging means is converted into a rotational urging force for rotating the contact plate C in the arrow direction (a rotational urging force for rotating the contact plate D in the direction opposite to the arrow direction).
  • the transmitting unit A and the receiving unit B are maintained at the non-use position by the rotational urging force.
  • FIG. 21 (A) from the center of each, a little in the circumferential direction of the contact plates C and D. They abut each other at remote locations. Therefore, the urging force of the urging means is converted into a rotational urging force for rotating the contact plate C in the arrow direction (a rotational urging
  • the contact plate C is urged in the direction opposite to the direction of the arrow, and the transmitting unit and the receiving unit are rotated to the talking position.
  • the transmitting section A and the receiving section B are located at the talking positions, as shown in FIG. 21 (C)
  • the protruding section C1 and the concave section D1 are pressed against each other at the center of each other.
  • the urging force of the urging means only presses the protruding portion C1 against the bottom surface of the concave portion D1, and is not converted into a rotational urging force.
  • the urging force of the urging means is turned. It is converted into force and returns the contact members C and D to the neutral position. Therefore, the transmitting unit A and the receiving unit B are maintained at the call positions.
  • the urging force of the urging means tries to return the contact members C and D to the neutral position. It should be converted to a biasing force.
  • the vicinity of the contact point between the protrusion C1 and the recess D1 at the neutral position (the center of the protrusion C1 and the center of the recess D1 in the circumferential direction of the contact plates C and D) is used as the biasing means. Since it is almost perpendicular to the urging direction, the urging force of the urging means is hardly converted to the rotational urging force at the position where the contact members C and D slightly rotate from the neutral position. The contact members C and D are not returned to the neutral position. For this reason, the transmitting part A and the receiving part B are not positioned with a moderation in the call position, and there is a problem that rattling is likely to occur.
  • the present invention provides a pair of relatively rotatable abutting members arranged to face each other, and a configuration in which the pair of abutting members are pressed against each other. And a projecting portion extending in the radial direction of the contact member is formed on one of the opposed surfaces of the pair of contact members, and the projecting portion is formed on the other contact surface. A concave portion is formed to enter and exit according to the relative rotation of the contact member. When the projecting portion enters the concave portion, the pair of contact plates are pressed by the urging force of the urging means.
  • a hinge device forcibly rotated to a neutral position side where the center of the protrusion and the recess in the circumferential direction substantially coincide with each other, when the pair of contact members are turned to the neutral position, the protrusion is moved to the neutral position. It is characterized in that the concave portion is brought into contact with both sides in the circumferential direction of the contact member.
  • the outer surface of the projecting portion is formed by an arc surface extending along the radial direction of the contact member.
  • both side surfaces of the turning portion in the circumferential direction of the contact member are formed by arcuate surfaces that are convex outward.
  • FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view on arrow X in FIG.
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of the arrow Y in FIG.
  • FIG. 4 is a view taken in the direction of the arrow Z in FIG.
  • FIG. 5 is a front sectional view of the same embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the same embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a first fixing member used in the first embodiment.
  • FIG. 7 ( ⁇ ) is a front view
  • FIG. 7 ( ⁇ ) is a right side view thereof
  • FIG. 7 (D) is a bottom view
  • FIG. 7 ( ⁇ ) is a front sectional view thereof.
  • FIG. 8 is a view showing a second fixing member used in the embodiment.
  • FIG. 8 ( ⁇ ) is a front view
  • FIG. 8 ( ⁇ ) is a right side view thereof
  • FIG. ) Is its plan view
  • FIG. 8 (D) is its bottom view
  • FIG. 8 ( ⁇ ) is its side sectional view.
  • FIG. 9 is a view showing a movable disk used in the embodiment
  • FIG. 9 ( ⁇ ) is a front view thereof
  • FIG. 9 ( ⁇ ) is a right side view thereof
  • FIG. 9 (C) is a view thereof
  • FIG. 9 (D) is a bottom view
  • FIG. 9 (9) is a front sectional view thereof
  • FIG. 10 is a diagram showing a fixed disk used in the embodiment.
  • FIG. 10 (A) is a plan view thereof
  • FIG. 10 (B) is a right side view thereof
  • FIG. C) is a front sectional view thereof
  • FIG. 10 (D) is a bottom view thereof.
  • FIG. 11 is a plan view showing a relationship between the concave portion and the protruding portion when the movable desk and the fixed disk are rotated to the neutral position.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
  • FIG. 13 is a sectional view taken along the line Y--Y of FIG.
  • FIG. 14 is a plan view showing the relationship between the concave portion and the protruding portion when the movable disk and the fixed disk slightly rotate from the neutral position.
  • FIG. 15 is a diagram showing a contact range of the protrusion to the recess according to the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram showing a conventional range of contact between a projecting portion and a turning portion.
  • FIG. 17 is a sectional view similar to FIG. 12 showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of a mobile phone in which the hinge device according to the present invention ′′ is used in a state where the transmitting unit and the receiving unit have been turned to the non-use position.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the mobile phone in a state in which a transmitting unit and a receiving unit are turned to a talking position.
  • FIG. 20 is a perspective view showing a pair of contact plates of a conventional hinge device.
  • FIG. 21 is an enlarged side view showing the relationship between the projections and the recesses formed on the pair of contact plates shown in FIG. 20.
  • FIG. 21 (A) is a transmission section and a reception section.
  • Fig. 21 (B) shows the state when the transmitter and receiver are rotated from the non-use position by an angle ⁇ .
  • FIG. 21 (C) shows a state in which the transmitting unit and the receiving unit are turned to the talking position.
  • the present invention can be applied to a hinge device used for other than a mobile phone, and to another hinge device that rotatably connects two rotating members.
  • the hinge device 1 includes first and second fixing members 2 and 3, Equipped with a shaft 4, a movable disk (contact member) 5, a fixed disk (contact member) 6, and a coil spring (biasing means) 7. These members 2 to 7 are arranged with their axes aligned.
  • the first fixing member 2 has a bottom portion 21 at one end and a bottomed cylindrical shape with the other end opened, and its axis is Is connected to one of the transmission unit A and the reception unit B so as to be non-rotatable with the rotation axis of the transmission unit A and the reception unit B aligned with each other.
  • a through hole 22 is formed at the center of the bottom 21.
  • a pair of guide grooves 23, 23 extending along the axis from the end face on the opening side is formed at the opening end of the peripheral wall of the first fixing member 2 at a distance of 180 ° in the circumferential direction. ing.
  • the second fixing member 3 is non-rotatably connected to one of the transmitting section A and the receiving section B in a state facing the first fixing member 2. As shown in FIGS. 1 to 6 and 8, an accommodation recess 31 is formed on a surface of the second fixing member 3 facing the first fixing member 2. Further, a through hole 32 is formed in the center of the first fixing member 2 '.
  • the hinge shaft 4 has a head 41, a large-diameter portion 42, a fixed portion 4> 3 having a hexagonal cross-section, and a small-diameter portion formed sequentially from one end to the other end thereof. 44, and these parts 41 to 44 are formed so that their axes are aligned with each other.
  • the large diameter portion 42 is inserted into the through hole 22 until the head portion 41 abuts against the bottom portion 21 of the first fixing member 2, and is rotatably fitted to the through hole 22.
  • the small diameter portion 4 4 is inserted into the through hole 32 of the second fixing member 3, and after the insertion, the small diameter portion 4 is formed by using a caulking hole 45 formed at the distal end surface of the small diameter portion 4 4.
  • the second fixing member 3 is fixed to the small-diameter portion 4 4 by caulking 4 so as to have a large diameter.
  • the outer diameter of the small diameter portion 44 has substantially the same diameter as the hexagonal inscribed circle forming the fixed portion 43.
  • the movable disk 5 has a disk-shaped substrate portion 51, and the substrate portion 51 is an opening end of the first fixing member 2. The part is inserted to be movable in the axial direction.
  • a through-hole 52 is formed in the center of the substrate portion 51 so that the large-diameter portion 42 of the hinge shaft 4 penetrates so as to be relatively rotatable and relatively movable.
  • a pair of guide portions 53, 53 is formed on one side portion and the other side portion of the substrate portion 51.
  • the pair of guide portions 53, 53 is slidably fitted into the guide grooves 23, 23 of the first fixed member 2, so that the movable disk 5 is axially connected to the first fixed member 2. It is connected so that it can move in the direction and cannot rotate.
  • the coil spring 7 is arranged in a compressed state between the substrate 51 of the movable disk 5 and the bottom 21 of the first fixed member 2. The movable disk 5 is urged toward the second fixed member 3 by the coil spring 7.
  • the fixed disk 6 is formed on a disk-shaped substrate portion 61, and on the lower surface of the substrate portion 61 (the surface opposite to the movable disk 5 side). Ridge 62, and has substantially the same shape as the accommodation recess 31 as a whole.
  • the fixed disk 6 is non-rotatably connected to the second fixed member 3 by being fitted into the housing recess 31. .
  • a through hole 63 is formed in the center of the fixed disk 6.
  • the through-hole 63 has an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the small-diameter portion 44 of the hinge shaft 4, and the fixing portion 43 having a hexagonal cross section is press-fitted and fixed.
  • the binge shaft 4 does not necessarily need to be connected so as to rotate integrally with the second fixed member 3 and the fixed disk 6, but is connected so as to rotate integrally with the first fixed member 2 and the movable disk 5.
  • the first and second fixed members 2 and 3, the movable disk 5 and the fixed disk 6 may be rotatable.
  • the fixed disk 6 is received by the second fixed member 3 in a direction from the first fixed member 2 side to the second fixed member 3 side. Therefore, the opposing surface 5 a of the movable disk 5 is pressed against the surface 6 a of the fixed disk 6 facing the movable disk 5 by the coil spring 7. As shown in FIGS.
  • a pair of protrusions 54, 54 are provided on the opposing surface 5a of the movable disk 5 on a circumference centered on the axis of the movable disk 5. They are arranged 0 ° apart.
  • a pair of recesses 64, 64 are formed on the facing surface 6a of the fixed disk 6 at a distance of 180 ° in the circumferential direction. ing.
  • the concave portion 64 is arranged on the same circumference as the projecting portion 54.
  • the length of the concave portion 64 in the radial direction of the disks 5, 6 is longer than the length of the projecting portion 54 in the same direction so that the projecting portion 54 can enter the concave portion 64.
  • the protrusion 54 extends in the radial direction of the movable disk 5 with a constant width, and the center line L1 in the width direction of the protrusion 54 is Axis and They are arranged orthogonally.
  • the outer surface of the projecting portion 54 is formed by an outwardly projecting arc surface, and the center line of the arc surface is arranged so as to coincide with the center line L 1 when the movable disk 5 is viewed from the axial direction. Have been. Therefore, the projecting portion 54 is formed symmetrically with respect to the center line L1, and the cross-sectional shape orthogonal to the center line L1 is the same in any cross section.
  • the intersection ridgeline & 4 a, 54 a between the protrusion 54 and the opposing surface 5 a of the movable disk 5 is at the center HL 1. It has a square shape that is parallel.
  • the concave portion 64 includes an inner turning portion 65 formed inside the fixed disk 6 in the radial direction, and an external concave portion 66 formed outside in the radial direction.
  • the inner concave portion 65 extends in the radial direction of the fixed disk 6 with a constant width, and is arranged such that the center in the width direction; L2 is orthogonal to the line of the fixed disk 6.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the center line L2 of the inner concave portion 65 is the same in any of the cross sections.
  • the inner concave portion 65 is formed symmetrically with respect to the center L2.
  • Both side surfaces of the inner concave portion 65 (both side surfaces located in the circumferential direction of the fixed disk 6) 65a and 65a are formed on the outer side. In particular, in the present embodiment, it is formed by an arc surface, and the center of the arc surface is parallel to the center line L2.
  • One end of the circular arc surface is in contact with the opposing surface 6a, while the outer concave portion 66, when viewed from the axial direction of the fixed disk 6, moves from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the fixed disk 6.
  • the width of the inner peripheral end of the outer concave portion 66 is equal to the width of the inner concave portion 65.
  • the outer portion 66 is also formed symmetrically with respect to the center HL2.
  • the center line of the arc surface forming the side surface 6 6a is fixed. It may be arranged so as to be orthogonal to the axis of the disc 6. In this case, the line .L 5 is not perpendicular to the axis of the fixed disk 6.
  • the transmitting section A and the receiving section B of the mobile phone are in the talking position.
  • the center lines L l and L 2 coincide when viewed from the axial direction of the disks 5 and 6.
  • the position of the movable disk 5 and the fixed disk 6 at this time is the neutral position.
  • the center of the protrusion 54 is separated from the bottom surface 65 b of the inner recess 65, and the protrusion Only the both sides of 54 contact the both sides 65a, 65a of the inner recess 65, respectively.
  • the center line L 1 of the protrusion 54 is parallel to the center line of the arc surface forming the side surface 65 a of the inner concave portion 6, the protrusion 54 and the side surface 65 a are different from each other in FIG. As shown by the hatching, there is line contact (substantially surface contact).
  • the protrusions 54 are, as shown by hatching in FIG.
  • the inner end of the side surface 6 6 a of the outer concave portion 66 and the outer peripheral end of the side surface 6 5 a of 5 contact the protrusion 54.
  • the center line L2 coincides with the line L5 in plan view.
  • the center of the protrusion 54 comes into line contact with the side surface 65a (the facing surface 6a) on the line L5.
  • the hinge device 1 having the above-described configuration, when the transmitting unit ⁇ and the receiving unit B rotate to the talking position and the movable disk 5 and the fixed disk 6 are located at the neutral positions, the protrusion 54 and the recess 64 are provided. Since the ⁇ side OH portion 65 of the disk 5 comes into contact with each other at two locations separated in the circumferential direction of the disks 5, 6, the movable disk 5 and the fixed disk 6 can be fixed in position with moderation. Therefore: The transmitter ⁇ and the receiver ⁇ ⁇ are in the call position. As a result, it is possible to reliably prevent rattling.
  • the concave portion 64 is constituted by the square inner concave portion 65 and the fan-shaped outer concave portion 66, the protruding portion 54 and the concave portion 64 are prevented from being worn early. can do. That is, assuming that the inner concave portion 65 is extended to the outer peripheral side and the entire concave portion 64 is constituted by the inner concave portion 65, if the movable disk 5 is slightly rotated from the neutral position with respect to the fixed disk 6, the protrusion is generated. The side surfaces of the portion 54 and the concave portion 64 contact only at the outer end. For this reason, the protruding portion 54 and the revolving portion 64 are easily worn out early.
  • this hinge device 1 in which the concave portion 64 is composed of a rectangular inner concave portion 65 and a sector-shaped outer four portion 66, when the movable disk 5 is rotated from the neutral position, as shown in FIG. As shown by hatching, the intermediate portion of the radially projecting portion 54 of the movable disk 5 comes into contact with the side surface 65 a of the inner concave portion 65 at the outer peripheral end Q. This is the same as the case where the entire concave portion 64 is constituted only by the inner concave portion 65.
  • the concave portion 64 has the outer concave portion 66, and the middle portion of the protruding portion 54 is connected to the side surface 66a of the outer concave portion 66 and the inner end R thereof. Contact even if you are. Therefore, the contact area between the projecting portion 54 and the concave portion 64 is doubled. Therefore, it is possible to prevent the protruding portion 54 and the concave portion 64 from being worn early.
  • the concave portion 64 is composed of the inner concave portion 65 and the outer concave portion 66, but the inner concave portion 65 is extended outward by an amount corresponding to the outer concave portion, and the entire turning portion 64 is formed.
  • Consists of inner turning part 6 5 the surface defining the concave portion 64 may be composed of a concave curved surface 64a at the center in the width direction and concave curved surfaces 64b on both sides. In this case, regarding the concave curved surface 64a, when the movable disk 5 and the fixed disk 6 are rotated to the neutral position, the protrusion 54 may come into contact with the concave 64 at two places separated in the circumferential direction.
  • the projection 54 is formed of an arc surface having a smaller radius of curvature than the arc surface forming the projection.
  • the concave curved surface 64 b is formed of an arc surface having a larger radius of curvature than the arc surface forming the protruding portion 54.
  • the concave portion 64 is composed of one concave curved surface 64a on the center side and two concave curved surfaces 64b on both sides in the width direction. The same applies to each of the concave portions 65 and 66 when divided into the concave portions 66.
  • both the pair of protrusions 54 and the pair of recesses 64 are arranged 180 ° apart in the circumferential direction.
  • a pair of protrusions 54 are arranged at an angle of 180 ° or less, for example, about 16.0 °, and a ⁇ ] It is also possible to form three 6 4 and place them in a “Y” shape.
  • the hinge device according to the present invention can be used as a hinge device for rotatably connecting two objects such as a main body such as a mobile phone and a lid.

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Description

ヒンジ装置 技術分野
この発明は、折り畳み式携帯電話樓等に用いるのに好適なヒンジ装置に関する。 背景技術 明
一般に、 折り畳み式携帯電話機は、 図田 1 8.及び図 1 9に示すように、 送話部 A と受話部 Bとを備えており、 送話部 Aと受話部 Bとは、 図 1 8において実線で示 すように互いに突き当たった不使用位置と、 図 1 9において実線で示す通話位置' との間を、 ヒンジ装置 (図示せず) を介して回動可能に連結されている。 しかも、 送話部 Aと受話部 Bと'は、 互いのなす角度が所定角度 αより小さいときには、 ヒ ンジ装置に内蔵された付勢手段によって不使用位置まで回動されて、 同位置に維 持される。 また、 互いのなす角度^所定角度 より大きぐなると、 付勢手段によ つて通話位置まで回動させられて、 同位置に維持されるようになっている。
ヒンジ装置は、 図 2 0に示すように、 互いに対向して配置された一対の当接板 (当接部材) C, Dと、 この一対の当接板 C , Dを互いに接近するように付勢す る付勢手段 (図示せず) とを有している。 一対の当接板 C , Dは、 送話部 Αと受 話部 Bとにそれぞれ回動不能に連結されている。 したがって、 当接板 C, Dは、 送話部 Aと受話部 Bとの回動に伴って相対回動する。
一方の当接板 Cの当接板 Dとの対向面には、 一対の突出部 C l, C 1が周方向 に 1 8 0 ° 離れて配置形成されている。 他方の当接板 Dの当接板 Cとの対向面に は、 一対の凹部 D l, D 1が周方向に 1 8 0 ° 離れて配置形成されている。 突出 部 C 1及び凹部 D 1は、 付勢手段の付勢力を利用して送話部 A及ぴ受話部 Bを不 使用位置又は通話位置に維持する。
すなわち、 図 2 1に示すように ς 突出部 C 1及ぴ凹部 D 1は、 いずれも断面円 弧状をなしており、送話部 Αと受話部 Bとが不使用位置に位置しているときには、 図 2 1 (A) に示すように、 それぞれの中央部から当接板 C, Dの周方向へ若干 離れた箇所において互いに突き当たつている。 したがって、付勢手段の付勢力は、 当接板 Cを矢印方向へ回動させる回動付勢力 (当接板 Dを矢印方向と逆方向へ回 動させる回動付勢力) に変換される。 この回動付勢力により、 送話部 Aと受話部 Bとが不使用位置に維持される。 図 2 1 (B ) に示すように、 送話部 Aと受話部 Bとのなす角度が a以下であるときには、 突出部 C' lの中央部から若干離れた箇 所が凹部 D 1の一端部に接触する。 これにより、 当接板 Cが図 2 1 (B ) の矢印 方向へ付勢され、 送話部 A及ぴ受話部 Bが不使用位置に回動させられる。 送話部 Aと受話部 Bとのなす角度が 以上であるときには、 突出部 C 1と凹部 D 1とが 図 2 1 (Β ) に示す状態と対称な状態になる。 したがって、 当接板 Cが矢印方向 と逆方向へ付勢され、 送話部 Α及ぴ受話部 Βが通話位置まで回動させられる。 送 話部 A及ぴ受話部 Bが通話位置に位置しているときには、 図 2 1 ( C) に示すよ うに、 突出部 C 1と凹部 D 1とが、 互いの中央部において押圧接触する。 この状 態では、 付勢手段の付勢力は突出部 C 1を凹部 D 1の底面に押し付けるだけであ り、 回動付勢力に変換されることがない。 し力 し、 当接部材 C , Dが図 2 1 ( C ) に示す位置 (以下、 中立位置という。) からいずれかの方向'へ回動すると、付勢手 段の付勢力が回動付勢力に変換され、 当接部材 C, Dを中立位置に戻す。 したが つて、 送話部 A及ぴ受話部 Bが通話位置に維持される。 _ 上記のヒンジ装置においては、 理論上、 当接部材〇、 Dが中立位置からわずか でも回動すると、 付勢手段の付勢力が当接部材 C, Dを中立位置に戻そうとする 回動付勢力に変換されるはずである。 しかし、 実際には、 突出部 C 1と凹部 D 1 との中立位置における接点 (当接板 C, Dの周方向における突出部 C 1及び凹部 D 1の中央部) 近傍部分が付勢手段の付勢方向とほぼ直交しているので、 当接部 材 C, Dが中立位置から僅かに回動した位置では付勢手段の付勢力が回動付勢力 にほとんど変換されることがなく、 当接部材 C , Dが中立位置に戻されることが ない。 このため、 通話位置においては、 送話部 Aと受話部 Bとが節度をもって位 置決めされることがなく、 ガタツキが生じ易いという問題があった。
明の開示
この発明は、 上記の問題を解決するために、 互いに対向して配置された相対回 転可能な一対の当接部材と、 この一対の当接部材を互いに押圧接触するように付 勢する付勢手段とを備え、 一対の当接部材の対向面の一方には、 当接部材の径方 向に延びる突出部が形成され、 他方の当接面には上記突出部が上記一対の当接部 材の相対回転に応じて出入する凹部が形成され、 上記突出部が上記凹部に入り込 むと、 上記一対の当接板が上記付勢手段の付勢力により、 上記当接部材の周方向 における上記突出部及び上記凹部の中央部がほぼ一致する中立位置側へ強制的に 回動させられるヒンジ装置において、 上記一対の当接部材が中立位置に回動した とき、 上記突出部を上記凹部に対し上記当接部材の周方向における両側部におい て接蝕させたことを特徴としている。
上記突出部の外面は、 上記当接部材の径方向に沿って延びる円弧面によって形 成するのが望ましい。
上記当接部材の周方向における上記回部の両側面は、 外側に凸の円弧面によつ て形成することが望ましい。 図面の簡単な説明
図 1は、 この発明の一実施の形態を示す正面図である。
図 2は、 図 1の X矢視図である。
図 3は、 図 1の Y矢視図である。
図 4は、 図 ίの Z矢視図である。
図 5は、 同実施の形態の正断面図である。
図 6は、 同実施の形態の分解斜視図である。
図 7は、同実施の形態において用いられている第 1固定部材を示す図であって、 図 7 (Α) はその正面図、 図 7 (Β ) はその右側面図、 図 7 ( C) はその平面図、 図 7 (D) はその下面図、 図 7 (Ε) はその正断面図である。
図 8は、同実施の形態において用いられている第 2固定部材を示す図であって、 図 8 (Α) はその正面図、 図 8 (Β ) はその右側面図、 図 ·8 ( C) はその平面図、 図 8 (D) はその下面図、 図 8 (Ε) はその側断面図である。
図 9は、同実施の形態において用いられている可動ディスクを示す図であって、 図 9 (Α) はその正面図、 図 9 (Β ) はその右側面図、 図 9 (C) はその平面図、 図 9 (D) はその下面図、 図 9 (Ε) はその正断面図である。 図 1 0は、 同実施の形態において用いられている固定ディスクを示す図であつ て、 図 1 0 (A) はその平面図、 図 1 0 ( B ) はその右側面図、 図 1 0 ( C ) は その正断面図、 図 1 0 (D ) はその下面図である。
図 1 1は、 可動デスクと固定ディスクとが中立位置に回動したときにおける凹 部と突出部との関係を示す平面図である。
図 1 2は、 図 1 1の X— X線に沿う断面図である。
図 1 3は、 図 1 1の Y— Y線に沿う断面図である。
図 1 4は、 可動ディスクと固定ディスクとが中立位置から若干回動したときに おける凹部と突出部との関係を示す平面図である。
図 1 5は、 この発明に係る突出部の凹部に対する接触範囲を示す図である。 図 1 6は、 従来の突出部の回部に対する接蝕範囲を示す図である。
囪 1 7は、 この発明の他の実施の形態を示す図 1 2と同様の断面図である。 図 1 8は、 この発明''に係るヒンジ装置が用いられる携帯電話機の一例を、 送話 部と受話部とが不使用位置に回動させられらたときの状態で示す図である。 図 1 9は、 同携帯電話機の一例を、 送話部と受話部とが通話位置に回動させら れたときの状態で示す図である。
図 2 0は、 従来のヒンジ装置の一対の当接板を示す斜視図である。
図 2 1は、 図 2 0に示す一対の当接板に形成された突出部と凹部との関係を示 す拡大靳面図であって、 図 2 1 (A) は送話部と受話部とが不使用位置に回動さ せられているときの状態を示し、 図 2 1 ( B ) は送話部と受話部とが不使用位置 から角度 αだけ回動させられたときの状態を示し、 図 2 1 ( C ) は送話部と受話 部とが通話位置に回動させられたときの状態を示している。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明を上記折り畳み式携帯電話機に用いられるヒンジ装置に適用し た一実施の形態について図 1〜図 1 6を参照して説明する。 なお、 この発明は、 携帯電話機以外に用いられるヒンジ装置であって、 回動する二つの部材を回動可 能に違結する他のヒンジ装置にも適用可能である。
図 1〜図 6に示すように、 ヒンジ装置 1は、 第 1、 第 2固定部材 2, 3、 ヒン ジ軸 4、 可動ディスク (当接部材) 5、 固定ディスク (当接部材) 6及ぴコイル ばね (付勢手段) 7を備えている。 これらの部材 2〜 7は、 互いの軸線を一致さ せて配置されている。
第 1固定部材 2は、 図 1〜図 6及ぴ図 7に示すように、 一端部に底部 2 1を有 し、 他端部が開ロレた有底円筒状をなすものであり、 その軸線を送話部 Aと受話 部 Bとの回動軸線と一致させた状態で、 送話部 Aと受話部 Bとのいずれか一方に 回動不能に連結される。 底部 2 1の中央部には、 貫通孔 2 2が形成されている。 第 1固定部材 2の周壁部の開口側端部には、 開口側の端面から軸線に沿って延ぴ る一対のガイド溝 2 3, 2 3が周方向に 1 8 0 ° 離れて配置形成されている。 第 2固定部材 3は、 第 1固定部材 2と対向した状態で送話部 Aと受話部 Bとの いずれか他方に回動不能に連結される。 図 1〜図 6及ぴ図 8に示すように、 第 2 固定部材 3の第 1固定部材 2との対向面には、 収容凹部 3 1が形成されている。 また、 第 1固定部材 2'の中央部には、 貫通孔 3 2が形成されている。
ヒンジ軸 4は、 図 6に示すように、 その一端部から他端部に向かって順次形成 された、 頭部 4 1、 大径部 4 2、 断面六角形状の固定部 4>3及び小径部 4 4を有 しており、 これらの各部 4 1〜4 4は互いの軸線を一致させて形成されている。 大径部 4 2は、 頭部 4 1が第 1固定部材 2の底部 2 1に突き当たるまで貫通孔 2 2に挿入されており、 貫通孔 2 2に回動可能に嵌合されている。 小径部 4 4は、 第 2固定部材 3の貫通孔 3 2に揷入されており、 揷入後、 小径部 4 4の先端面に 形成された加締め孔 4 5を利用して小径部 4 4を大径になるように加締めること により、 第 2固定部材 3が小径部 4 4に位置固定されている。 なお、 小径部 4 4 の外径は、固定部 4 3を構成する六角形の内接円とほぼ同一の直径を有している。' 可動ディスク 5は、 図 1〜図 6及ぴ図 9に示すように、 円板状をなす基板部 5 1を有しており、 この基板部 5 1が第 1固定部材 2の開口側端部に軸線方向へ移 動可能に挿入されている。 基板部 5 1の中央部には、 ヒンジ軸 4の大径部 4 2が '相対回動可能に、 かつ相対移動可能に貫通する貫通孔 5 2が形成されている。 ま た、 基板部 5 1の一側部と他側部とには、 一対のガイド部 5 3, 5 3が形成され ている。 この一対のガイド部 5 3, 5 3が第 1固定部材 2のガイド溝 2 3, 2 3 に摺動可能に嵌合されることにより、 可動ディスク 5が第 1固定部材 2に軸線方 向へ移動可能に、 かつ回動不能に連結されている。 可動ディスク 5 ·の基板部 5 1 と第 1固定部材 2の底部 2 1との間には、 上記コィルばね 7が圧縮された状態で 配置されている。 このコイルばね 7により、 可動ディスク 5が第 2固定部材 3側 へ付勢されている。
固定ディスク 6は、,図 1〜図 6及び図 1 0に示すように、 円板状をなす基板部 6 1、 この基板部 6 1の下面 (可動ディスク 5側と逆側の面) に形成された突条 6 2とを有しており、 全体として収容凹部 3 1とほぼ同一の形状を有している。 そして、 固定ディスク 6は、 収容凹部 3 1に嵌合されることにより、 第 2固定部 材 3に回動不能に連結されている。.固定ディスク 6の中央部には、 貫通孔 6 3が 形成されている。 この貫通孔 6 3は、 ヒンジ軸 4の小径部 4 4の外径とほぼ同一 の内径を有しており、 断面六角形状の固定部 4 3が圧入固定されている。 これに より、 固定ディスク 6及ぴ第 2固定部材 3とヒンジ軸 4とが一体に回転するよう に連結されている。 ビンジ軸 4は、 必ずしも第 2固定部材 3及ぴ固定ディスク 6 と一体に回転するように連結する必窭はなく、 第 1固定部材 2および可動ディス ク 5と一体に回転するように連結してもよく、 あるいは第' 1、 第 2固定部材 2, 3、 可動ディスク 5及ぴ固定ディスク 6の全てに対して回転可能にしてもよい。 固定ディスク 6は、 第 1固定部材 2側から第 2固定部材 3側へ向かう方向に对 しては、 第 2固定部材 3に受け止められている。 したがって、 固定ディスク 6の 可動ディスク 5との対向面 6 aには、 可動ディスク 5の対向面 5 aがコイルばね 7によって押し付けられている。 図 5、 図 6及び図 9に示すように、 可動ディス ク 5の対向面 5 aには、 一対の突出部 5 4, 5 4が可動ディスク 5の軸線を中心 とする円周上に 1 8 0 ° 離れて配置形成されている。 一方、 固定ディスク 6の対 向面 6 aには、 図 5、 図 6及ぴ図 1 0に示すように、 一対の凹部 6 4, 6 4が周 方向に 1 8 0 ° 離れて配置形成されている。 凹部 6 4は、 突出部 5 4と同一円周 上に配置されている。 し力も、 凹部 6 4に突出部 5 4が入り込むことができるよ う、 ディスク 5, 6の径方向における凹部 6 4の長さは、 突出部 5 4の同方向の 長さより長くなつている。
図 1 1及ぴ図 1 2に示すように、 突出部 5 4は、 一定の幅をもって可動ディス ク 5の径方向に延ぴており、 そ,の幅方向の中心線 L 1が可動ディスク 5の軸線と 直交するよう配置されている。 突出部 5 4の外面は、 外側に凸の円弧面によって 形成されており、 この円弧面の中心線は、 可動ディスク 5を軸線方向から見たと き、 .中心線 L 1と一致するように配置されている。 したがって、 突出部 5 4は、 中心線 L 1に関して対称に形成されており、 中心線 L 1と直交する断面形状は、 いずれの断面においても同一になっている。 その結果、 突出部 5 4は、 可動ディ スク 5の軸線方向から見たとき、 突出部 5 4と可動ディスク 5の対向面 5 aとの 交差稜線 & 4 a , 5 4 aが中心 HL 1と平行になるような四角形状をなしている。 凹部 6 4は、 固定ディスク 6の径方向内側に形成された内側回部 6 5と、 径方 向外側に形成された外側凹部 6 6とから構成されている。
内側凹部 6 5は、 一定の幅をもって固定ディスク 6の径方向に延びており、 そ の幅方向の中心;镍 L 2が固定ディスク 6の 線と直交するように配置されている。 内側凹部 6 5の中心線 L 2と直交する断面形状は、 いずれの断面においても同一 になっている。 しかも"、 内側凹部 6 5は、 中心 L 2に関して対称に形成されて いる。 内側凹部 6 5の両側面 (固定ディスク 6の周方向に位置する両側面) 6 5 a , 6 5 aは、 外側に膨出する凸曲面によって形成されて'いる。 特に、 この実施 の形態では、 円弧面によって形成されており、 円弧面の中心は、 中心線 L 2と平 行になっている。 しかも、 この円弧面の一端部は、 対向面 6 aに接している。 一方、 外側凹部 6 6は、 固定ディスク 6の軸線方向から見たとき、 固定ディス ク 6の内周側から外周側へ向かうにしたがって幅が広くなる扇形をなしており、 外側凹部 6 6の内周側端部の幅は、 内側凹部 6 5の幅と等しくなつている。 外側 部 6 6も中心 HL 2に関して対称に形成されており、 その側面 6 6 aは側面 6 5 aを構成する円弧面とほぼ同一の曲率半径を有する円弧面によって構成されて いる。 側面 6 6 aを構成する円弧面の一端部も、 対向面 6 aに接している。 側面 •6 6 aを構成する円弧面と側面 6 5 aを構成する円弧面とは、 互いの間に段差が 生じることなく交差している。 その交差稜線が、 図 1 1において符号 L 3 , L 4 で示されている。 側面 6 6 aと対向面 6 aとの接触箇所を連ねた線 L 5は、 固定 ディスク 6の軸線と直交するようになっている。 したがって、 側面 6 6 aを構成 する円弧面の中心線は、 線 L 5と平行であるが、 固定ディスク 6の軸線と交差す ることはない。 側面 6 6 aを構成する円弧面については、 その中心線が固定ディ スク 6の軸線と直交するように配置してもよい。 その場合には、 線 .L 5が固定デ イスク 6の軸線と直交しなくな'る。
上記突出部 5 4と上記内側及ぴ外側凹部 6 5 , 6 6との関係について述べると、. 図 1 1に示すよ.うに、 携帯電話機の送話部 Aと受話部 Bとが通話位置に位置した とき、 中心線 L l, L 2がディスク 5, 6の軸線方向から見て一致する。 このと きの可動ディスク 5と固定ディスク 6との位置が中立位置である。
可動ディスク 5及ぴ固定ディスク 6が中立位置に位置した状態では、 図 1 2に 示すように、 突出部 5 4の中央部が内側凹部 6 5の底面 6 5 bに対して離れ、 突 出部 5 4の両側部だけが内側凹部 6 5の両側面 6 5 a, 6 5 aとそれぞれ接触す る。 しかも、 突出部 5 4の中心線 L 1と内側凹部 6の側面 6 5 aを構成する円弧 面の中心線が平行であるから、 突出部 5 4と側面 6 5 aとは、 図 1 1においてハ ツチングで示すように、 線接触 (実質的には面接触) する。 一方、 外側凹部 6 6 は内側凹部 6 5から外'側へ離れるのにしたがってその幅が広がっているので、 図 1 3に示すように、 突出部 5 4は、 外側凹部 6 6の側面 6 6 aは勿論のこと、 外 側凹部 6 6を区画するいずれの面に対しても離れている。 '
両ディスク 5, 6が図 1 1及ぴ図 1 2に示す中立位置から角度 aより小さい角 度範囲において回動すると、 突出部 5 4は、 図 1 4においてハッチングで示すよ うに、 内側凹部 6 5の側面 6 5 aの外周側の端部及ぴ外側凹部 6 6の側面 6 6 a の内側の端部が突出部 5 4と接触する。 ただし、 送話部 Aと受話部 Bとが中立位 置から角度 αだけ回動すると、 中心線 L 2が線 L 5と平面視において一致する。 この結果、 突出部 5 4の中央部が線 L 5上において側面 6 5 a (对向面 6 a ) と 線接触する。
なお、 送話部 Aと受話部 Bとのなす角度が より大きくなつた場合には、 図 1 4に示す状態と対称になる。
上記構成のヒンジ装置 1においては、 送話部 Αと受話部 Bとが通話位置に回動 し、 可動ディスク 5と固定ディスク 6とが中立位置に位置したときには、 突出部 5 4と凹部 6 4の內側 OH部 6 5とが、 ディスク 5 , 6の周方向に離れた 2箇所に おいて互いに接触するから、 可動ディスク 5と固定ディスク 6とを節度をもって 位置固定することができる。 したがって:、 送話部 Αと受話部 Βとが通話位置にお いてガタックのを確実に防止することができる。
また、 この実施の形態のヒンジ装置 1では、 凹部 6 4が四角形の内側凹部 6 5 と扇形の外側凹部 6 6とで構成されているので、 突出部 5 4及び凹部 6 4の早期 摩耗を防止することができる。 すなわち、仮に、 内側凹部 6 5を外周側へ延ばし、 凹部 6 4全体を内側凹部 6 5によって構成したものとすると、 可動ディスク 5が 固定ディスク 6に対して中立位置から若干でも回動すると、 突出部 5 4及ぴ凹部 6 4の側面が外周側の端部においてのみ接触する。 このため、 ^出部 5 4及ぴ回 部 6 4が早期に摩耗し易い。
この点、 凹部 6 4を四角形の内側凹.部 6 5と扇形の外側四部 6 6とから構成し たこのヒンジ装置 1では、 可動ディスク 5が中立位置から回動すると、 図 1 4に おいてハッチングで示すように、 可動ディスク 5の径方向における突出部 5 4の 中間部が、 内側凹部 6 5の側面 6 5 aと外周側の端部 Qに いて接触する。 これ は、 凹部 6 4全体を内側凹部 6 5だけで構成した場合と同様である。 しかるに、 このヒンジ装置 1では、 凹部 6 4が外側凹部 6 6 有しており、 突出部 5 4の中 間部は、 外側凹部 6 6の側面 6 6 aとその内側の端部 Rに'おいても接触する。 し たがって、 突出部 5 4と凹部 6 4との接蝕面積が倍増する。 よって、 突出部 5 4 及ぴ凹部 6 4の早期摩耗を防止することができる。
また、 図 1 5及ぴ図 1 6から明かなように、 このヒンジ装置 1のように M部 6 4の側面 6 5 a , 6 6 aを外側に凸の円弧面で構成した場合には、 可動ディスク 5と固定ディスク 6とが回動したときにおける突出部 5 4の側面 6 5 a, 6 6 a に対する接触部分 (図 1 5においてダブルハッチングを施した箇所) の長さが、 凹部 6 4を区画する底面 6 4 aを凹曲面で構成した場合の接触部分 (図 1 6にお いてダブルハッチングを施した箇所) の長さより長くなる。 これにより、 突出部 5 4の早期摩耗をより一層防止することができる。
なお、 この発明.は、 上記の実施の形態に限定されるものでなく、 適宜変更可能 である。
例えば、 上記の実施の形態においては、 凹部 6 4を内側凹部 6 5と外側凹部 6 6とから構成しているが、 内側凹部 6 5を外側凹部の分だけ外側へ延ばし、 回部 6 4全体を内側回部 6 5で構成 また、 図 1 7に示すように、 凹部 6 4を区画する面を幅方向中央の凹曲面 6 4 aと両側の凹曲面 6 4 bとから構成してもよい。 この場合、 凹曲面 6 4 aについ ては、 可動ディスク 5と固定ディスク 6とが中立位置に回動したとき、 突出部 5 4が周方向に離れた 2箇所で凹部 6 4と接触することができるようにするために、 突出部 5 4を構成する円弧面より小さい曲率半径を有する円弧面で構成する。 ま た、 凹曲面 6 4 bについては、 突出部 5 4を構成する円弧面より大きい曲率半径 を有する円弧面で構成する。 このように、 凹部 6 4を中央側の一つの凹曲面 6 4 aと幅方向の両側の二つの凹曲面 6 4 bとから構成する点については、 凹部 6 4 を、 内側凹部 6 5と外側凹部 6 6とに分けた場合における各凹部 6 5, 6 6につ いても同様に適用することができる。
また、 上記の実施の形態においては、 一対の突出部 5 4と一対の凹部 6 4との いずれをも周方向へ 1 8 0 ° 離して配置しているが、 特開平 1 0— 3 1 7 7 7 9 号公報 (特に、 図 1 2") に記載されているように、 一対の突出部 5 4を 1 8 0 ° 以下の角度、例えば 1 6. 0 ° 程度に配置し、 βί]部 6 4を三つ形成し、それらを「Y」 字状に ffi置してもよい。 産業上の利用の可能性
この発明に係るヒンジ装置は、 携帯電話機等の本体と蓋体とのような二つの物 品を回動可能に連結するためのヒンジ装置として利用可能である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 互いに対向して配置された相対回転可能な一対の当接部材と、 この一対の当 接部材を互いに押圧接蝕するように付勢する付勢手段とを備え、 一対の当接部材 の対向面の一方には、 当接部材の径方向に延びる突出部が形成され、'他方の当接 面には上記突出部が上記一対の当接部材の相対回転に応じて出入する凹部が形成 され、 上記突出部が上記凹部に入り込むと、 上記一対の当接板が上記付勢手段の 付勢力により、 上記当接部材の周方向における上記突出部及ぴ上記凹部の中央部 がほぼ一致する中立位置側へ強制的に回動させられるヒンジ装置において、 上記一対の当接部材が中立位置に回動したとき、 上記突出部を上記凹部に対し 上記当接部材の周方向における両側部において接触させたことを特徴'とするヒン
2 . 上記突出部の外面を、 上記当接部材の径方向に沿って延びる円弧面によって 形成したことを特徴とする請求項 1に記載のヒンジ装置。
3 . 上記当接部材の周方向における上記凹部の両側面を外 !)に凸の円弧面によつ て形成したことを特徴とする請求項 1又は 2に記載のヒンジ装置。
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