WO2010113620A1 - ヒンジ装置及びヒンジ装置を用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

　第一部材１及び第二部材２からなる折り畳み式開閉機器に装着される開閉回動用ヒンジ部Ａと、開閉回動用ヒンジ部Ａ取付けられる開閉回動部材５と、開閉回動部材５にスライド可能に取付けられるスライド部材６と、スライド部材６に取付けられ、第二部材２を自転回動可能とする自転回動用ヒンジ部Ｂと、を備えたヒンジ装置において、開閉回動用ヒンジ部Ａとスライド部材６との間に、このスライド部材６を開閉回動部材５に対し往復スライド可能に設けるリンク機構７を備えて構成され、開閉回動部材５が回動すると、スライド部材６及びリンク機構７のリンクアーム１１が回動して、スライド部材６が開閉回動部材５に対し当該回動の放射方向にスライドするヒンジ装置とこれを用いた電子機器である。

Description

ヒンジ装置及びヒンジ装置を用いた電子機器

　本発明は、パソコン等の折り畳み式開閉機器に用いられるヒンジ装置と、このヒンジ装置を用いた携帯電話機、モバイル、ノート型パソコン等の電子機器に関する。

　パソコン等の折り畳み式開閉機器において、キー操作部に対しディスプレイ部を開閉するタイプのもの（一軸タイプ）に加えて、開閉するディスプレイ部が更に回転する所謂二軸タイプのものが知られている。
　この種の二軸を備えた携帯電話機の場合、第一軸は、キー操作部の後端側（反手前側）において水平方向に位置し、第二軸は、前記第一軸に対し直交する方向に位置する。このような第一軸及び第二軸の配置により、第一軸を支点として、手前側から開いて前後方向に開閉するディスプレイ部が、第二軸を支点として、更に左右方向に回転可能に設けられている。
（例えば、特許文献１及び２参照）。
特開２００３−２３９９４３号公報 特許第４１０５１１９号公報

　パソコン等の比較的大型の折り畳み式開閉機器の場合に、本発明の後記実施例のように、水平方向に位置する第一軸に対し、第二軸も水平方向に位置するものが考えられる。そうすると、第一軸により開き始めるディスプレイ部が、更に第二軸により回転をしようとすると、第二軸も第一軸と同方向であるため、ディスプレイ部の下端がキー操作部に引掛かって、第二軸におけるディスプレイ部の回転がスムーズになされ得ないことがある。
　そこで、本発明は、所謂二軸ヒンジを用いる折り畳み式開閉機器において、第一軸及び第二軸が同方向に回転するタイプのものにあって、ディスプレイ部の下端がキー操作部に引掛かって、第二軸におけるディスプレイ部の回転がスムーズになされないという不都合を回避することのできるヒンジ装置と、このヒンジ装置を用いた電子機器を提案するものである。

　本願第１請求項に記載した発明は、後記実施例で用いた符号を付して記すと、第一部材１及び第二部材２からなる折り畳み式開閉機器に装着される開閉回動用ヒンジ部Ａであって、その軸部３と軸受部４のいずれか一方（後記実施例では軸部３）が折り畳み式開閉機器の前記第一部材１に装着される開閉回動用ヒンジ部Ａと、
　前記開閉回動用ヒンジ部Ａの前記軸部３と軸受部４のいずれか他方（後記実施例では軸受部４）に取付けられる開閉回動部材５と、
　前記開閉回動部材５にスライド可能に取付けられるスライド部材６と、
　前記スライド部材６に取付けられ、前記折り畳み式開閉機器の前記第二部材２を自転回動可能とする自転回動用ヒンジ部Ｂと、
を備えたヒンジ装置において、
　前記開閉回動用ヒンジ部Ａと前記スライド部材６との間に、このスライド部材６を前記開閉回動部材５に対し往復スライド可能に設けるリンク機構７を備え、
　前記リンク機構７は、前記開閉回動用ヒンジ部Ａの前記軸部３と軸受部４のいずれか一方（後記実施例では軸部３）に固着されるリンク取付部２１と、一端部１１ａが前記リンク取付部２１に回動可能に取付けられ他端部１１ｂが前記スライド部材６に回動可能に取付けられるリンクアーム１１とを備え、
　前記第一部材１及び第二部材２が折り畳み状態のときにおいて、リンク取付部２１に対するリンクアーム１１の前記一端部１１ａの取付箇所が、前記リンク取付部２１に対する前記軸部３と軸受部４のいずれか一方（後記実施例では軸部３）の固着位置よりも後端側（反手前側）に位置するように設け、
　前記開閉回動部材５が回動すると、前記スライド部材６及び前記リンク機構７の前記リンクアーム１１が回動して、リンクアーム他端部１１ｂ及びこのリンクアーム他端部１１ｂに取付けられる前記スライド部材６が、前記開閉回動部材５に対し当該回動の放射方向にスライドする構成のヒンジ装置である。
　また、本願第２請求項に記載した発明は、本発明は、前記第一部材１は操作部を備え、前記第二部材２はディスプレイ部を備え、前記操作部を操作しない時にはこの操作部を前記第二部材２で覆うように重合配設し、この重合した前記第一及び第二部材に前記第１請求項のヒンジ装置を装着して構成されるヒンジ装置を用いた電子機器である。
　また、本願第３請求項に記載した発明は、前記第２請求項に記載した発明において、前記第一部材１と前記第二部材２の閉状態から当該第二部材２を開動作させると、この開動作に伴い前記第二部材２の下方の端縁部が、前記第一部材１に対し離反する方向にスライドする構成のヒンジ装置を用いた電子機器である。

　本発明において、折り畳まれていた機器の第二部材２（例えばディスプレイ部）が開かれると、これに伴い開閉回動部材５が回動する。この開閉回動部材５が回動すると、スライド部材６と共にリンク機構のリンクアーム１１が回動して、リンクアーム他端部１１ｂ及びこのリンクアーム他端部１１ｂに取付けられるスライド部材６が、開閉回動部材５に対し当該回動の放射方向にスライドする。
　開き始めた第二部材２（例えばディスプレイ部）が、更に自転回動用ヒンジ部Ｂにより回転をしようとすると、スライド部材６が開閉回動部材５に対し放射方向にスライドするので、第二部材２（例えばディスプレイ部）の下端が第一部材１（例えばキー操作部）に引掛かる事態を回避することができる。このようにして、第一軸及び第二軸が同方向に回転するタイプであっても、第二軸におけるディスプレイ部の回転がスムーズになされないという不都合を回避することができるものである。

　図１は、本発明の一具体例に係る折り畳み式開閉機器の斜視図である。
　図２は、図１に示す折り畳み式開閉機器の側面図である。
　図３は、図１に示す折り畳み式開閉機器の作動説明図である。
　図４は、本例の折り畳み式開閉機器における開閉回動部材、開閉回動用ヒンジ部及び自転回動用ヒンジ部の箇所を示す斜視図である。
　図５は、図４に示す箇所の分解斜視図である。
　図６は、図４に示す箇所のより詳細な分解斜視図である。
　図７は、本例のリンク機構を示す斜視図である。
　図８は、本例のリンク機構を示す側面図である。
　図９は、本例のリンク機構を示す側面図である。
　図１０は、本例のリンク機構を示す側面図である。
　図１１は、本例のリンク機構を示す側面図である。
　図１２は、本例の開閉回動用ヒンジ部を示す分解斜視図である。
　図１３は、本例の自転回動用ヒンジ部を示す分解斜視図である。
　図１４は、本例のスライド部材及びガイド機構を示す分解斜視図である。
　図１５は、本例の開閉回動用ヒンジ部及びリンク機構を示す分解斜視図である。

１　　　第一部材
２　　　第二部材
３　　　開閉回動用ヒンジ部の軸部
４　　　開閉回動用ヒンジ部の軸受部
５　　　開閉回動部材
６　　　スライド部材
７　　　リンク機構
８　　　回動軸部
９　　　回動軸受部
１０　　　ガイド機構
１１　　　リンクアーム
１１ａ　　　一端部
１１ｂ　　　他端部
１２　　　第一部材の軸受部
１３　　　第一部材の係合孔部
１４　　　開閉回動部材の係合孔部
１５　　　筒状ケース
１６　　　バネ
１７　　　カム部材
１８　　　第一連結部
１９　　　カム係合部
２０　　　回転軸
２１　　　リンク取付板
２２　　　スライダ
２３　　　ガイド係合部
２４　　　カム係合部
２５　　　カム部
２６　　　皿バネ
Ａ　　　開閉回動用ヒンジ部
Ｂ　　　自転回動用ヒンジ部

　本例の折り畳み式開閉機器は、第一部材１（キー操作部）に対し第二部材２（ディスプレイ部）を開閉可能に配置したノート型パソコンである。この第二部材２（ディスプレイ部）は、水平方向に位置する第一軸（開閉回動用ヒンジ部Ａ）により、第一部材１（キー操作部）に対し開閉する。
　第二部材２（ディスプレイ部）は、一側端部において、開閉回動用ヒンジ部Ａを回動軸とする開閉回動部材５に連係するものであり、この開閉回動部材５に設けられた自転回動用ヒンジ部Ｂを支点として、当該第二部材２（ディスプレイ部）は回動する。この自転回動用ヒンジ部Ｂは、前述した水平方向に位置する第二軸を構成する。
　このように、第二部材２（ディスプレイ部）は、第一軸（開閉回動用ヒンジ部Ａ）を支点として開閉し、更にこの開閉動作の途上において、開閉回動部材５に設けられた自転回動用ヒンジ部Ｂを支点として回動するが、この自転回動用ヒンジ部Ｂを支点として第二部材２（ディスプレイ部）が回動する際に、従来の水平二軸タイプの場合は往々にして第二部材２（ディスプレイ部）の下端が第一部材１（キー操作部）に引掛かってしまうところ、本発明は後述するリンク機構７を用いて、これを回避することができるものである。以下、好適な実施例を示して本発明を詳述する。
　まず、第一部材１に連係する開閉回動用ヒンジ部Ａとリンク機構７について説明する。
　開閉回動用ヒンジ部Ａは、図６に示すように、軸部３と軸受部４を備え、これらのいずれか一方（この実施例では軸部３）が折り畳み式開閉機器の前記第一部材１に装着される。
　更に図１２に示すように、軸部３は、第一部材１の軸受部１２の係合孔部１３に係合する第一連結部１８と、回転軸２０を備える。この例では、第一連結部１８はカムであり、後述するカム部１７とカム係合する。
　軸受部４は、筒状ケース１５と、この筒状ケース１５内にスライド可能に配置され且つバネ１６で付勢されるカム部１７とを備える。このカム部１７は、筒状ケース１５と同行回動する。
　尚、本例の場合、軸受部４は、開閉回動部材５の基端部に設けた係合孔部１４に係合し、開閉回動部材５と同行回動する。
　更に、軸部３と軸受部４との間にはカム機構（バネ１６、カム部１７、第一連結部１８、カム係合部１９、回転軸２０）を備える。回転軸２０は、その一端を第一連結部１８に固着し、他端を、後述するリンク機構７のリンク取付板２１に固着する。
　次いで、リンク機構７について説明する。
　リンク機構７は、リンク取付板２１とリンクアーム１１を備える。
　リンク取付板２１は、中央部に固着用の穴が形成されており、この穴に、軸部３の前記回転軸２０の端部が挿入されて、リンク取付板２１に当該回転軸２０の端部が固着される。
　リンクアーム１１は、一端部１１ａがリンク取付部２１に回動可能に取付けられ、他端部１１ｂが、スライド部材６に回動可能に取付けられる。この一端部１１ａのリンク取付部２１に対する取付箇所は、次のとおりである。
　即ち、リンク取付部２１に対するリンクアーム１１の前記一端部１１ａの取付箇所は、前記第一部材１及び第二部材２が折り畳み状態のときにおいて、リンク取付部２１に対する前記軸部３の固着位置（上述したリンク取付板２１中央部の固着用の穴の位置）よりも、後端側（反手前側）に位置する、つまり、前記穴よりも後側に変位するように設ける。
　このようにして、第二部材２（ディスプレイ部）が開動作すると前記開閉回動部材５が回動し、これに伴い前記スライド部材６及び前記リンク機構７の前記リンクアーム１１が回動する。開閉回動部材５とリンクアーム１１が回動すると、これらの回動中心が変位しているので、リンクアーム１１は開閉回動部材５に対し相対的に往復動（スライド）する。そして、リンクアーム他端部１１ｂに取付けられる前記スライド部材６も、開閉回動部材５に対し当該回動の放射方向にスライドすることになる（図８~図１１参照）。
　次に、第二部材２に連係する開閉回動部材５、スライド部材６及び自転回動用ヒンジ部Ｂについて詳述する。
　開閉回動部材５は、前述したように、開閉回動用ヒンジ部Ａを回動軸として回動し、第二部材２（ディスプレイ部）を連係している細長い部材であり、第二部材２（ディスプレイ部）の側部に対応した形状を備える。
　更に、開閉回動部材５は、基端部に係合孔部１４を備え、他端部にガイド機構１０を装着している（図５、図６参照）。係合孔部１４には、前述したように、開閉回動用ヒンジ部Ａの軸受部４が係合し、これにより、開閉回動部材５は開閉回動用ヒンジ部Ａの軸受部４と同行回動する。
　尚、ガイド機構１０は、スライド部材６をガイドする部材で、スライダ２２と、このスライダ２２をガイドするガイド係合部２３を設けている。
　次いで、スライド部材６について説明する。
　スライド部材６は、開閉回動部材５に設けられた前記ガイド機構１０に装着され、この開閉回動部材５の長手方向にスライド可能に設けられている。尚、スライド部材６は、ガイド機構１０のスライダ２２にビスを挿入して、装着される。
　スライド部材６の第二部材２に対向する部位には、自転回動用ヒンジ部Ｂの回動軸部８を取付けている。従って、第二部材２は、スライド部材６及び自転回動用ヒンジ部Ｂを介して、開閉回動部材５の長手方向にスライド可能に設けられている。
　そして、前述したように、スライド部材６は、リンクアーム１１の往復動に伴って往復スライドする。
　次に、自転回動用ヒンジ部Ｂについて説明する。
　自転回動用ヒンジ部Ｂは、回動軸部８と回動軸受部９を備える。回動軸部８はスライド部材６に取付けられ、回動軸受部９には第二部材２に取付ける。従って、第二部材２は、自転回動用ヒンジ部Ｂを介して、開閉回動部材５に対し回動可能に設けられている。
　本例では、回動軸受部９にカム係合部２４を設け、回動軸部８にはカム係合部２４と凹凸係合するカム部２５を装着し、皿バネ２６でカム部２５をカム係合部２４の方向へ押圧付勢している。
　以上のように構成される本例の折り畳み式開閉機器において、折り畳まれている状態から第二部材２（ディスプレイ部）を開くと、これに伴い、開閉回動部材５も開き回動する。
　開閉回動部材５が回動すると、スライド部材６及びスライド部材６に取付けたリンクアーム１１が同行回動する。
　前述したように、第二部材２（ディスプレイ部）の折り畳み閉塞時において、リンクアーム１１の回動中心が開閉回動部材５の回動中心に対し後側に変位しているので、リンクアーム１１が回動すると、このリンクアーム１１と共にスライド部材６が開閉回動部材５に対し相対的にスライドする。
　上記スライド部材６の開閉回動部材５に対する相対的なスライドにより、第二部材２（ディスプレイ部）の回動中心が第一部材１から離れると、第二部材２（ディスプレイ部）と第一部材１との干渉が避けられ、これにより、第二部材２（ディスプレイ部）は第一部材１に対し非当接で回動することが可能となる。
　以上説明した本例のヒンジ装置は、例えば、開閉回動用ヒンジ部Ａの軸部３が折り畳み式開閉機器の第一部材１に装着される構成を採り、これに件い、軸受部４が開閉回動部材５と同行回動するように構成したが、軸部３と軸受部４を逆に設ける構成も採ることができる等々、上述の具体例に限られることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜の改変を加えることができるものである。

　本発明のヒンジ装置は、携帯電話機、モバイル、ノート型パソコン等の電子機器や化粧用具等の折り畳み式開閉機器に好適である。

Claims (3)

1. 第一部材１及び第二部材２からなる折り畳み式開閉機器に装着される開閉回動用ヒンジ部Ａであって、その軸部３と軸受部４のいずれか一方が折り畳み式開閉機器の前記第一部材１に装着される開閉回動用ヒンジ部Ａと、
   　前記開閉回動用ヒンジ部Ａの前記軸部３と軸受部４のいずれか他方に取付けられる開閉回動部材５と、
   　前記開閉回動部材５にスライド可能に取付けられるスライド部材６と、
   　前記スライド部材６に取付けられ、前記折り畳み式開閉機器の前記第二部材２を自転回動可能とする自転回動用ヒンジ部Ｂと、
   を備えたヒンジ装置において、
   　前記開閉回動用ヒンジ部Ａと前記スライド部材６との間に、このスライド部材６を前記開閉回動部材５に対し往復スライド可能に設けるリンク機構７を備え、
   　前記リンク機構７は、前記開閉回動用ヒンジ部Ａの前記軸部３と軸受部４のいずれか一方に固着されるリンク取付部２１と、一端部１１ａが前記リンク取付部２１に回動可能に取付けられ他端部１１ｂが前記スライド部材６に回動可能に取付けられるリンクアーム１１とを備え、
   　前記第一部材１及び第二部材２が折り畳み状態のときにおいて、リンク取付部２１に対するリンクアーム１１の前記一端部１１ａの取付箇所が、前記リンク取付部２１に対する前記軸部３と軸受部４のいずれか一方の固着位置よりも後端側に位置するように設け、
   　前記開閉回動部材５が回動すると、前記スライド部材６及び前記リンク機構７の前記リンクアーム１１が回動して、リンクアーム他端部１１ｂ及びこのリンクアーム他端部１１ｂに取付けられる前記スライド部材６が、前記開閉回動部材５に対し当該回動の放射方向にスライドすることを特徴とするヒンジ装置。
2. 　前記第一部材１は操作部を備え、前記第二部材２はディスプレイ部を備え、前記操作部を操作しないときにはこの操作部を前記第二部材２で覆うように重合配設し、この重合した前記第一及び第二部材に前記請求項１記載のヒンジ装置を装着したことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器。
3. 　前記第一部材１と前記第二部材２の閉状態から当該第二部材２を開動作させると、この開動作に伴い前記第二部材２の下方の端縁部が、前記第１部材１に対し離反する方向にスライドすることを特徴とする前記請求項２記載のヒンジ装置を用いた電子機器。

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