(57)【要約】【課題】携帯機器やそのカバーに用いられる開閉装置において、形状記憶合金を用いて閉じる動作を行わせること。【解決手段】開閉装置１は、本体部１０に対して開閉部２０を回転させる駆動機構３０を有する。駆動機構３０は、本体部１０および開閉部２０に連結される第１形状記憶合金部材３１を備える。第１形状記憶合金部材３１は、通電によって所定の温度まで昇温すると、第１形態３１Ａから第２形態３１Ｂに変形して、開閉部２０を開き位置２０Ｂから本体部１０と重なる閉じ位置２０Ａに移動させる閉じ方向駆動機構３０Ａを構成する。第１形状記憶合金部材３１は、開閉部側ヒンジ部４４の外周面に設けられたヒンジ側固定部５１に固定される。【選択図】図２
2020045914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、前記本体部に対して前記本体部の縁に沿って延在する回転軸線回りに回転可能に連結される開閉部と、前記開閉部を回転させる駆動機構と、を有し、
駆動機構は、前記本体部および前記開閉部に連結される第１形状記憶合金部材を備え、
前記第１形状記憶合金部材は、
所定の温度に昇温していない状態では、前記開閉部が前記本体部から回転した開き位置に移動することによって第１形態に変形させられ、
通電によって前記所定の温度まで昇温すると、前記第１形態から第２形態に変形して、前記開閉部を前記開き位置から前記本体部と重なる閉じ位置に移動させることを特徴とする開閉装置。
【請求項２】
前記本体部および前記開閉部の一方に設けられた第１ヒンジ部と、他方に設けられた第２ヒンジ部とを備え、前記第１ヒンジ部と前記第２ヒンジ部は前記回転軸線を中心として相対回転可能に連結され、
前記第２形態は、前記第１ヒンジ部から前記本体部および前記開閉部の他方に向かって延びる直線部を備えた形態であり、
前記第１形態は、前記直線部の一部が前記第１ヒンジ部の外周面に沿う湾曲状に変形した形態であることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項３】
前記第１ヒンジ部の外周面に、前記第１形状記憶合金部材が固定されるヒンジ側固定部が設けられ、
前記第１形状記憶合金部材は、前記ヒンジ側固定部に固定される駆動機構側固定部を備え、
前記直線部は、前記駆動機構側固定部の両端から、前記ヒンジ側固定部の両側において互いに接触しない状態で２本延びていることを特徴とする請求項２に記載の開閉装置。
【請求項４】
前記第１形状記憶合金部材は、前記駆動機構側固定部と２本の前記直線部とがＵ字状に繋がるＵ字状部分を備え、
前記駆動機構側固定部は、前記ヒンジ側固定部に係止されることを特徴とする請求項３に記載の開閉装置。
【請求項５】
前記第１形状記憶合金部材は、形状記憶合金ワイヤを螺旋状に巻いたコイル部材であり、
前記第１形態は、前記コイル部材がコイル軸線方向に延びた形態であり、
前記第２形態は、前記コイル部材が前記コイル軸線方向に縮んだ形態であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の開閉装置。
【請求項６】
前記駆動機構は、前記本体部および前記開閉部に連結される第２形状記憶合金部材を備え、
前記第２形状記憶合金部材は、通電によって前記所定の温度まで昇温することによって変形して、前記開閉部を前記閉じ位置から前記開き位置に移動させることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の開閉装置。
【請求項７】
前記第２形状記憶合金部材は、通電によって前記所定の温度まで昇温することによって前記第１形態から前記第２形態に変形し、
前記駆動機構は、
前記第１形状記憶合金部材が前記第１形態から第２形態に変形して、前記開閉部を前記開き位置から前記閉じ位置に移動させるとき、前記第２形状記憶合金部材は前記第２形態から前記第１形態に変形し、
前記第２形状記憶合金部材が前記第１形態から第２形態に変形して、前記開閉部を前記閉じ位置から前記開き位置に移動させるとき、前記第１形状記憶合金部材は前記第２形態から前記第１形態に変形することを特徴とする請求項６に記載の開閉装置。
【請求項８】
前記本体部の前記回転軸線方向の一方側の端部および他方側の端部の少なくとも一方の位置に、前記第１形状記憶合金部材および前記第２形状記憶合金部材がそれぞれ１つ以上設けられることを特徴とする請求項６または７に記載の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯機器やそのカバーの開閉部を駆動する開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレット端末などの携帯機器において、不使用時には機器の一部や機器に取り付けたカバーを閉じてディスプレイや操作部を露出させないようにし、使用時にはカバーや機器の一部を開いてディスプレイや操作部を露出させるものがある。特許文献１には、スマートフォンやタブレット端末に使用される携帯機器カバーが開示されている。特許文献１の携帯機器用カバーは、背面部と、側面部と、上面部を備えており、背面部にスマートフォンを固定するための固定部が設けられている。背面部、側面部、上面部の継ぎ目は折り曲げ可能となっており、上面部によってスマートフォンの表示画面を覆うように折り曲げて使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１８４１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような携帯機器カバーは、開閉部分である上面部を手動で動かして開閉することが一般的である。また、ディスプレイと本体とをヒンジで連結して開閉式にした携帯機器においても、開閉操作は手動で行うことが一般的である。
【０００５】
携帯機器やそのカバーを手動で開閉する場合、片手で開閉することは難しい。そこで、ヒンジ部分にバネなどを組み込んでバネの付勢力によって開くようにして、片手で開きやすくした構造が用いられている。しかしながら、駆動源がバネの場合、閉じる動作までバネの力で行わせることは難しい。また、バネ力で駆動する場合、開閉部が勢いよく動いてしまう。開閉部の動作スピードを遅くするためには、別途ダンパー機構などが必要になり、構成が複雑化する。
【０００６】
小型のアクチュエータとしては、形状記憶合金に電流を流して形状を変化させることで動作を行わせるものがある。しかしながら、スマートフォンやタブレット端末などの携帯機器やそのカバーを開閉する装置に用いられるアクチュエータとして、形状記憶合金を用いて閉じる動作まで行わせるものは提案されていない。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、携帯機器やそのカバーに用いられる開閉装置において、形状記憶合金を用いて閉じる動作を行わせることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の開閉装置は、本体部と、前記本体部に対して前記本体部の縁に沿って延在する回転軸線回りに回転可能に連結される開閉部と、前記開閉部を回転させる駆動機構と、を有し、駆動機構は、前記本体部および前記開閉部に連結される第１形状記憶合金部材を備え、前記第１形状記憶合金部材は、所定の温度に昇温していない状態では、前記開閉部が前記本体部から回転した開き位置に移動することによって第１形態に変形させられ、通電によって前記所定の温度まで昇温すると、前記第１形態から第２形態に変形して、前記開閉部を前記開き位置から前記本体部と重なる閉じ位置に移動させることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、第１形状記憶合金部材に電流を流して熱を加えることで駆動機構を動作させることができるので、手で開閉部を動かさずに開閉部を閉じることができる。従って、折り畳み式の携帯機器やそのカバーとして用いた場合に、両手を使わずに携帯機器やカバーを閉じることができ、利便性を向上させることができる。
【００１０】
本発明において、前記本体部および前記開閉部の一方に設けられた第１ヒンジ部と、他方に設けられた第２ヒンジ部とを備え、前記第１ヒンジ部と前記第２ヒンジ部は前記回転軸線を中心として相対回転可能に連結され、前記第２形態は、前記第１ヒンジ部から前記本体部および前記開閉部の他方に向かって延びる直線部を備えた形態であり、前記第１形態は、前記直線部の一部が前記第１ヒンジ部の外周面に沿う湾曲状に変形した形態であることが好ましい。このように、ヒンジ部の外周側に第１形状記憶合金部材を配置することにより、第１形状記憶合金部材の可動範囲を大きくすることができる。
【００１１】
本発明において、前記第１ヒンジ部の外周面に、前記第１形状記憶合金部材が固定されるヒンジ側固定部が設けられ、前記第１形状記憶合金部材は、前記ヒンジ側固定部に固定される駆動機構側固定部を備え、前記直線部は、前記駆動機構側固定部の両端から、前記ヒンジ側固定部の両側において互いに接触しない状態で２本延びていることが好ましい。このようにすると、直線部同士が接触して短絡することを防止できる。また、２本の直線部の端部を同じ側に配置できるため、２本の直線部を同一の基板に接続して第１形状記憶合金部材に電流を流すことができる。従って、＋側の端子と−側の端子を別の基板に設ける必要がないので、電流供給部の構成を簡素化できる。
【００１２】
本発明において、前記第１形状記憶合金部材は、前記駆動機構側固定部と２本の前記直線部とがＵ字状に繋がるＵ字状部分を備え、前記駆動機構側固定部は、前記ヒンジ側固定部に係止されることが好ましい。このようにすると、第１形状記憶合金部材の固定が容易である。また、別部材を用いずに第１形状記憶合金部材を固定できる。
【００１３】
本発明において、前記第１形状記憶合金部材は、形状記憶合金ワイヤを螺旋状に巻いたコイル部材であり、前記第１形態は、前記コイル部材がコイル軸線方向に延びた形態であり、前記第２形態は、前記コイル部材が前記コイル軸線方向に縮んだ形態であることが好ましい。このようにすると、第１形状記憶合金部材の伸縮量を大きくすることができる。従って、省スペースでありながら、開閉部の可動範囲を大きくすることができる。
【００１４】
本発明において、前記駆動機構は、前記本体部および前記開閉部に連結される第２形状記憶合金部材を備え、前記第２形状記憶合金部材は、通電によって前記所定の温度まで昇温することによって変形して、前記開閉部を前記閉じ位置から前記開き位置に移動させることが好ましい。このようにすると、開閉部を閉じる動作だけでなく、開く動作も駆動機構に行わせることができる。よって、手で開閉部を動かさずに開閉部を開くことができる。従って、携帯機器やそのカバーの開閉装置として用いた場合に、両手を使わずに携帯機器やカバーを開くことができ、利便性を向上させることができる。
【００１５】
本発明において、前記第２形状記憶合金部材は、通電によって前記所定の温度まで昇温することによって前記第１形態から前記第２形態に変形し、前記駆動機構は、前記第１形状記憶合金部材が前記第１形態から第２形態に変形して、前記開閉部を前記開き位置から前記閉じ位置に移動させるとき、前記第２形状記憶合金部材は前記第２形態から前記第１形態に変形し、前記第２形状記憶合金部材が前記第１形態から第２形態に変形して、前記開閉部を前記閉じ位置から前記開き位置に移動させるとき、前記第１形状記憶合金部材は前記第２形態から前記第１形態に変形することが好ましい。このようにすると、開閉部を閉じる動作の際には、第２形状記憶合金部材が変形してダンパーの機能を果たす。また、
開閉部を開く動作の際には、第１形状記憶合金部材が変形してダンパーの機能を果たす。従って、開閉部の動作スピードを遅くすることができ、勢いよく開閉することを抑制できる。
【００１６】
本発明において、前記本体部の前記回転軸線方向の一方側の端部および他方側の端部の少なくとも一方の位置に、前記第１形状記憶合金部材および前記第２形状記憶合金部材がそれぞれ１つ以上設けられることが好ましい。このようにすると、開閉部および本体部が全体として１つのディスプレイなどの表示部を構成する場合に、駆動機構と表示部とを干渉させることなく、表示部を配置できる範囲を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
第１形状記憶合金部材に電流を流して熱を加えることで駆動機構を動作させることができるので、手で開閉部を動かさずに開閉部を閉じることができる。従って、携帯機器やそのカバーの開閉装置として用いた場合に、両手を使わずに携帯機器やカバーを閉じることができ、利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した開閉装置の斜視図である。
【図２】図１の開閉装置の分解斜視図である。
【図３】駆動機構の拡大図である。
【図４】第１形状記憶合金部材の部分拡大図である。
【図５】駆動機構の動作説明図である。
【図６】駆動機構の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る開閉装置を説明する。
【００２０】
（全体構成）
図１は本発明を適用した開閉装置１の斜視図である。図２は図１の開閉装置１の分解斜視図である。また、図３は駆動機構３０の拡大図である。開閉装置１は、本体部１０と、本体部１０に対して本体部１０の縁に沿って延在する回転軸線Ｌ回りに回転可能に連結された開閉部２０と、開閉部２０を回転させる駆動機構３０を有する。開閉部２０は、本体部１０と重なる閉じ位置２０Ａと、閉じ位置２０Ａから回転した開き位置２０Ｂとの間を移動する。図１では、閉じ位置２０Ａから１８０°回転した位置が開き位置２０Ｂとして図示されている。なお、閉じ位置２０Ａに対する開き位置２０Ｂの回転角度は１８０°に限定されるものではなく、１８０°と異なる角度でもよい。
【００２１】
開閉装置１は、折り畳み式の携帯機器や、折り畳み式の携帯機器に取り付けられるカバーに適用される。開閉装置１が折り畳み式の携帯機器の場合、例えば、本体部１０に操作部が設けられ、開閉部２０にディスプレイが設けられる。あるいは、本体部１０と開閉部２０の両方にわたって折り曲げ可能なディスプレイを設けることもできる。開閉装置１がカバーの場合、本体部１０には携帯機器が固定され、開閉部２０は携帯機器を覆うように構成される。なお、これらの構成は一例であり、開閉装置１の適用対象は折り畳み式の携帯機器やカバー以外のものであってもよい。
【００２２】
本明細書において、回転軸線Ｌと直交し且つ互いに直交する方向をＸ方向およびＹ方向とする。また、回転軸線Ｌの一方側をＬ１とし、他方側をＬ２とし、Ｘ方向の一方側をＸ１とし、他方側をＸ２とし、Ｙ方向の一方側をＹ１とし、他方側をＹ２とする。本体部１０はＸＹ面に沿って配置され、本体部１０のＸ方向の一方側Ｘ１の縁に沿って回転軸線Ｌが延びている。開閉部２０が閉じ位置２０Ａに移動した状態では、本体部１０のＹ方向の
一方側Ｙ１に開閉部２０が重なる。
【００２３】
本体部１０と開閉部２０は、ヒンジ機構４０によって回転軸線Ｌ回りに相対回転可能に連結されている。ヒンジ機構４０は、本体部１０に設けられた本体部側ヒンジ部４１、４２と、開閉部２０に設けられた開閉部側ヒンジ部４３、４４、４５と、ヒンジ軸４６を備える。本体部側ヒンジ部４１、４２は本体部１０のＸ方向の一方側Ｘ１の縁に設けられ、開閉部側ヒンジ部４３、４４、４５は閉じ位置２０Ａにおける開閉部２０のＸ方向の一方側Ｘ１の縁に設けられている。本体部側ヒンジ部４１、４２と開閉部側ヒンジ部４３、４４、４５は、ヒンジ軸４６を中心として相対回転するように連結される。本体部側ヒンジ部４１、４２と開閉部側ヒンジ部４３、４４、４５は、いずれも円筒部を備えており、各ヒンジ部の円筒部が回転軸線Ｌに沿って交互に配置される。
【００２４】
３箇所の開閉部側ヒンジ部４３、４４、４５のうち、回転軸線Ｌ方向の略中央に配置される開閉部側ヒンジ部４４には、駆動機構３０を構成する第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２が固定される（図３参照）。駆動機構３０は、第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２と、第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２と接続される電流供給部３３（図２参照）と、電流供給部３３に対して、第１形状記憶合金部材３１の通電の有無を切り換えるための操作信号、および、第２形状記憶合金部材３２の通電の有無を切り換えるための操作信号を入力する操作部３４（図２参照）を備える。操作部３４は、例えば、操作ボタンであってもよいし、音声信号を入力するマイクおよび音声認識プログラムであってもよい。
【００２５】
第１形状記憶合金部材３１は、本体部１０および開閉部２０に連結される。駆動機構３０は、操作部３４からの操作信号に基づき、電流供給部３３から電流を供給して第１形状記憶合金部材３１に通電する。第１形状記憶合金部材３１は、通電によって発熱する。第１形状記憶合金部材３１は、所定の温度（例えば、７０°）まで昇温すると、第１形態３１Ａから第２形態３１Ｂに変形する（図５、図６参照）。第１形状記憶合金部材３１は、第１形態３１Ａから第２形態３１Ｂに変形することにより、開閉部２０を本体部１０に対してＣＣＷ方向に相対回転させるように取り付けられている。図１に示すように、ＣＣＷ方向は、開閉部２０を開き位置２０Ｂから閉じ位置２０Ａへ移動させる回転方向である。
【００２６】
第１形状記憶合金部材３１は、通電が切られても第１形態３１Ａを保つが、開閉部２０が閉じ位置２０Ａから開き位置２０Ｂへ移動する際に開閉部２０によって引っ張られるため、開閉部２０が開き位置２０Ｂに移動すると第１形態３１Ａから第２形態３１Ｂへ変形する。第２形態３１Ｂに戻った後、再び通電して発熱すると、再び第１形態３１Ａに変形して開閉部２０を閉じ位置２０Ａに移動させる。このように、駆動機構３０は、第１形状記憶合金部材３１、電流供給部３３、および操作部３４によって構成される閉じ方向駆動機構３０Ａを備える。
【００２７】
第２形状記憶合金部材３２は、本体部１０および開閉部２０に連結される。駆動機構３０は、操作部３４からの操作信号に基づき、電流供給部３３から電流を供給して第２形状記憶合金部材３２に通電する。第２形状記憶合金部材３２は、通電によって所定の温度（例えば、７０°）まで昇温すると、第１形態３２Ａから第２形態３２Ｂに変形する（図５、図６参照）。第１形態３２Ａおよび第２形態３２Ｂは、第１形状記憶合金部材３１の第１形態３１Ａおよび第２形態３１Ｂと同じ形態である。但し、第２形状記憶合金部材３２は、ＸＹ面を基準として第１形状記憶合金部材３１と対称に配置されており、第１形態３２Ａから第２形態３２Ｂに変形するとき、開閉部２０を本体部１０に対してＣＷ方向に相対回転させるように取り付けられている。図１に示すように、ＣＷ方向は、開閉部２０を閉じ位置２０Ａから開き位置２０Ｂへ移動させる回転方向である。
【００２８】
第２形状記憶合金部材３２は、通電が切られても第１形態３２Ａを保つが、開閉部２０が開き位置２０Ｂから閉じ位置２０Ａへ移動する際に開閉部２０によって引っ張られるため、開閉部２０が閉じ位置２０Ａに移動すると第１形態３２Ａから第２形態３２Ｂへ変形する。第２形態３２Ｂに戻った後、再び通電して発熱すると、再び第１形態３２Ａに変形して開閉部２０を開き位置２０Ｂに移動させる。このように、駆動機構３０は、第２形状記憶合金部材３２、電流供給部３３、および操作部３４によって構成される開き方向駆動機構３０Ｂを備える。
【００２９】
（駆動機構）
図３は駆動機構３０の拡大図であり、図１の領域Ａの拡大図である。上記のように、開閉装置１はヒンジ機構４０を備えており、ヒンジ機構４０は、本体部１０および開閉部２０の一方に設けられた第１ヒンジ部と、他方に設けられた第２ヒンジ部とを備え、第１ヒンジ部と第２ヒンジ部とが回転軸線Ｌを中心として相対回転可能に連結されている。本形態では、開閉部２０の縁に設けられた開閉部側ヒンジ部４４が第１ヒンジ部であり、本体部側ヒンジ部４１、４２が第２ヒンジ部である。開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）には、第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２が固定されるヒンジ側固定部５１、５２が設けられている。
【００３０】
図１、図２に示すように、開閉部２０は、略長方形の開閉部本体２１を備える。図２に示すように、開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）は、開閉部本体２１のＸ方向の一方側Ｘ１の縁の略中央からＸ方向の一方側Ｘ１へ突出する。開閉部側ヒンジ部４４は、回転軸線Ｌ方向に延びる円筒部４７と、円筒部４７と開閉部本体２１とを接続する連結部４８を備える。連結部４８は、円筒部４７の回転軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の部分を開閉部本体２１と連結する。円筒部４７の外周面には、ヒンジ側固定部５１、５２が回転軸線Ｌ方向に並んで１箇所ずつ設けられている。ヒンジ側固定部５１、５２は、円筒部４７の回転軸線Ｌ方向の他方側Ｌ１の部分に設けられている。
【００３１】
図３に示すように、ヒンジ側固定部５１、５２は、円筒部４７の外周面において周方向に延びる凸部である。ヒンジ側固定部５１の回転軸線Ｌ方向の両側には、それぞれ、周方向に延びる第１溝５３が１本ずつ設けられている。２本の第１溝５３は、ヒンジ側固定部５１のＣＷ方向に位置する連結溝５４によって繋がっている。従って、ヒンジ側固定部５１を囲むように略Ｕ字状の溝が形成されている。ヒンジ側固定部５１および第１溝５３は、連結部４８よりも回転軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２へ延びた円筒部４７の端部に設けられており、連結溝５４に対してＣＣＷ方向側へ延びている。
【００３２】
ヒンジ側固定部５２の回転軸線Ｌ方向の両側には、それぞれ、周方向に延びる第２溝５５が１本ずつ設けられている。２本の第２溝５５は、ヒンジ側固定部５２のＣＣＷ方向に位置する連結溝５６によって繋がっている。従って、ヒンジ側固定部５２を囲むように略Ｕ字状の溝が形成されている。ヒンジ側固定部５２および第２溝５５は、連結部４８によって開閉部本体２１と繋がる部分の外周面に設けられている。ヒンジ側固定部５２および第２溝５５は、連結溝５６に対してＣＷ方向側へ延びている。
【００３３】
図２に示すように、本体部１０は、本体部側ヒンジ部４１、４２の間をＸ方向の他方側Ｘ２に切り欠いた切り欠き１１を備える。切り欠き１１は、ヒンジ側固定部５１、５２のＸ方向の一方側Ｘ２に位置する。切り欠き１１には、ヒンジ側固定部５１、５２から本体部１０の側へ延びる第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２が配置される。第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２は、切り欠き１１を経由して、本体部１０の内部に設けられた電流供給部３３と接続される。電流供給部３３は、第１形状記憶合金部材３１が接続される電流供給回路および第２形状記憶合金部材３２が接続される電流供給回路が構成される基板を備える。本体部１０および開閉部２０がデ
ィスプレイやコンピュータ等を構成する電子部品を備えている場合には、電流供給部３３には、電子部品と共通の電源から電流が供給される。
【００３４】
図４は第１形状記憶合金部材３１の部分拡大図である。図４（ａ）は第１形態３１Ａの第１形状記憶合金部材３１の部分拡大図であり、図４（ｂ）は第２形態３１Ｂの第１形状記憶合金部材３１の部分拡大図である。第１形状記憶合金部材３１は、形状記憶合金ワイヤ３５を螺旋状に巻いたコイル部材３６によって構成されている。形状記憶合金ワイヤ３５は、形状記憶合金（Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙ）からなる線材である。図４（ａ）に示すように、第１形態３１Ａでは、コイル部材３６がコイル軸線Ｌ０方向に延ばされている。また、図４（ｂ）に示すように、第２形態３１Ｂでは、コイル部材３６がコイル軸線Ｌ０方向に縮められており、螺旋状に巻かれた形状記憶合金ワイヤ３５がコイル軸線Ｌ０方向に接触した状態になっている。コイル部材３６は、所定の温度（例えば、７０°）まで昇温すると、図４（ｂ）に示す形態に縮むように構成されている。
【００３５】
本形態では、第２形状記憶合金部材３２の細部は第１形状記憶合金部材３１と同じであり、第２形状記憶合金部材３２は、図４に示す形状記憶合金ワイヤ３５を巻いたコイル部材３６によって構成されている。従って、第２形状記憶合金部材３２は、第１形態３２Ａでは、コイル部材３６が図４（ａ）に示す伸長状態になっており、第２形態３２Ｂでは、コイル部材３６が図４（ｂ）に示す収縮状態になっている。形状記憶合金ワイヤ３５としては、例えば、太さ（径寸法）が０．１〜０．１５ｍｍ程度の線材が用いられる。また、コイル部材３６の外側に絶縁被覆が被せられていてもよい。
【００３６】
図５、図６は駆動機構３０の動作説明図であり、図１のＢ−Ｂ位置の断面斜視図である。図５は開閉部２０が閉じ位置２０Ａにある状態を示し、図６は開閉部２０が開き位置２０Ｂにある状態を示す。図５に示す閉じ位置２０Ａでは、第１形状記憶合金部材３１は、発熱によりコイル部材３６がコイル軸線Ｌ０方向に縮んで第２形態３１Ｂになっているが、第２形状記憶合金部材３２は、コイル部材３６がコイル軸線Ｌ０方向に延ばされて第１形態３２Ａになっている。一方、図６に示す開き位置２０Ｂでは、第１形状記憶合金部材３１は、コイル部材３６がコイル軸線Ｌ０方向に延ばされて第１形態３１Ａになっているが、第２形状記憶合金部材３２は、コイル部材３６がコイル軸線Ｌ０方向に縮んで第２形態３２Ｂになっている。
【００３７】
上記のように、第１形状記憶合金部材３１と第２形状記憶合金部材３２は同一の構成である。第１形状記憶合金部材３１と第２形状記憶合金部材３２は、ＸＹ面を基準として対称に配置され、開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）の円筒部４７に対して逆方向に巻き付くように配置されている。
【００３８】
第１形状記憶合金部材３１は、図４に示すコイル部材３６を略Ｕ字状に折り返した部材である。第１形状記憶合金部材３１の一端には、コイル部材３６を直線状に延ばした２本の直線部３１１が設けられ、他端には、ヒンジ側固定部５１に固定される駆動機構側固定部３１２が設けられている。駆動機構側固定部３１２は、コイル部材３６を略半円状に湾曲させた湾曲部である。
【００３９】
図５に示すように、第１形状記憶合金部材３１は、開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）のＹ方向の一方側Ｙ１に配置される。第１形状記憶合金部材３１は、第２形態３１Ｂでは、２本の直線部３１１が開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）から本体部１０に向かって互いに接触しない間隔を保った状態で平行に延びている。図３、図５に示すように、第１形状記憶合金部材３１は、駆動機構側固定部３１２と２本の直線部３１１とがＵ字状に繋がったＵ字状部分３１３を備える。Ｕ字状部分３１３は円筒部４７の外周面から突出するヒンジ側固定部５１に掛けられており、駆動機構側固定部３１２はヒンジ側固定部
５１に係止されている。駆動機構側固定部３１２は連結溝５４に配置される。２本の直線部３１１は、それぞれ、ヒンジ側固定部５１の回転軸線Ｌ方向の両側において第１溝５３に配置される。
【００４０】
図３、図６に示すように、第１形状記憶合金部材３１は、第１形態３１Ａでは、駆動機構側固定部３１２がヒンジ側固定部５１によってＣＷ方向に回転させられた位置にあるため、２本の直線部３１１の一部が開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）の第１溝５３の底面に沿う湾曲形状に変形している。つまり、第１形状記憶合金部材３１は、第１形態３１Ａでは湾曲部３１４を持つ形状に変形している。
【００４１】
第２形状記憶合金部材３２は、開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）のＹ方向の他方側Ｙ２に配置される。第２形状記憶合金部材３２は、Ｕ字状部分３１３が円筒部４７の外周面から突出するヒンジ側固定部５２に掛けられており、駆動機構側固定部３１２がヒンジ側固定部５２に係止されている。第２形状記憶合金部材３２の駆動機構側固定部３１２は連結溝５６に配置されており、２本の直線部３１１は、それぞれ、ヒンジ側固定部５２の回転軸線Ｌ方向の両側において第２溝５５に配置され、本体部１０に向かって互いに接触しない間隔を保った状態で略平行に延びている。
【００４２】
図３、図５に示すように、第２形状記憶合金部材３２は、第１形態３２Ａでは、駆動機構側固定部３１２がヒンジ側固定部５２によってＣＣＷ方向に回転させられた位置にあるため、２本の直線部３１１の一部が開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）の第２溝５５の底面に沿う湾曲形状に変形している。つまり、第２形状記憶合金部材３２は、第１形態３２Ａでは湾曲部３１４を持つ形状に変形している。
【００４３】
（開閉部が閉じる動作）
図６に示す開き位置２０Ｂの状態で、第１形状記憶合金部材３１が通電され、所定の温度まで昇温すると、コイル部材３６が縮むため、第１形状記憶合金部材３１の駆動機構側固定部３１２がＣＣＷ方向に移動する。これにより、駆動機構側固定部３１２に固定されたヒンジ側固定部５１を介して、開閉部２０がＣＣＷ方向に回転する。つまり、第１形状記憶合金部材３１が縮むことにより、開閉部２０の閉じ動作が行われる。開閉部２０が本体部１０と重なる位置まで回転したとき、第１形状記憶合金部材３１は、図５に示す第２形態３１Ｂに変形している。
【００４４】
図６に示す開き位置２０Ｂから、図５に示す閉じ位置２０Ａに向けて開閉部２０が回転するとき、ヒンジ側固定部５２は閉じ位置側（ＣＣＷ方向）に回転する。その結果、ヒンジ側固定部５２に係止された第２形状記憶合金部材３２の駆動機構側固定部３１２がＣＣＷ方向に回転するので、第２形状記憶合金部材３２には、コイル部材３６をコイル軸線Ｌ０方向に引っ張る外力が加わる。従って、第２形状記憶合金部材３２は、コイル部材３６が延びて、図５に示すように、直線部３１１を構成していた部分の一部が開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）に巻き付く形状に変形し、湾曲部３１４が形成される。つまり、閉じ方向に回転する開閉部２０によって、第２形状記憶合金部材３２が第１形態３２Ａに変形させられる。
【００４５】
（開閉部が開く動作）
開閉部２０が開く動作の際は、開閉部２０が閉じる動作の際とは逆の変形が行われる。すなわち、図５に示す閉じ位置２０Ａの状態で、第２形状記憶合金部材３２が通電され、所定の温度まで昇温すると、コイル部材３６が縮むため、第２形状記憶合金部材３２の駆動機構側固定部３１２がＣＷ方向に移動する。これにより、駆動機構側固定部３１２に固定されたヒンジ側固定部５２を介して、開閉部２０がＣＷ方向に回転する。つまり、第２形状記憶合金部材３２が縮むことにより、開閉部２０の開き動作が行われる。開閉部２０
が本体部１０と１８０°の角度をなす位置まで回転したとき、第２形状記憶合金部材３２は、図６に示す第２形態３２Ｂに変形している。
【００４６】
図５に示す閉じ位置２０Ａから、図６に示す開き位置２０Ｂに向けて開閉部２０が回転するとき、ヒンジ側固定部５１は開き位置側（ＣＷ方向）に回転する。その結果、ヒンジ側固定部５１に係止された第１形状記憶合金部材３１の駆動機構側固定部３１２がＣＷ方向に回転するので、第１形状記憶合金部材３１には、コイル部材３６をコイル軸線Ｌ０方向に引っ張る外力が加わる。従って、第１形状記憶合金部材３１は、コイル部材３６が延びて、直線部３１１を構成していた部分の一部が開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）に巻き付く形状に変形し、湾曲部３１４が形成される。つまり、開き方向に回転する開閉部２０によって、第１形状記憶合金部材３１が第１形態３１Ａに変形させられる。
【００４７】
（作用効果）
以上のように、本形態の開閉装置１は、本体部１０と、本体部１０に対して本体部１０の縁に沿って延在する回転軸線Ｌ回りに回転可能に連結される開閉部２０と、開閉部２０を回転させる駆動機構３０と、を有し、駆動機構３０は、本体部１０および開閉部２０に連結される第１形状記憶合金部材３１を備える。第１形状記憶合金部材３１は、所定の温度に昇温していない状態では、開閉部２０が本体部１０から回転した開き位置２０Ｂに移動することによって第１形態３１Ａに変形させられる。また、第１形状記憶合金部材３１は、通電によって所定の温度まで昇温すると、第１形態３１Ａから第２形態３１Ｂに変形して、開閉部２０を開き位置２０Ｂから本体部１０と重なる閉じ位置２０Ａに移動させる。
【００４８】
このように、本形態では、第１形状記憶合金部材３１に電流を流して熱を加えることで駆動機構３０（閉じ方向駆動機構３０Ａ）を動作させることができるので、手で開閉部２０を動かさずに開閉部２０を閉じることができる。従って、携帯機器やそのカバーとして開閉装置１を用いた場合に、両手を使わずに携帯機器やカバーを閉じることができ、利便性が高い。
【００４９】
本形態の開閉装置１は、開閉部２０に設けられた第１ヒンジ部（開閉部側ヒンジ部４４）と、本体部１０に設けられた第２ヒンジ部（本体部側ヒンジ部４１、４２）とを備える。そして、第１形状記憶合金部材３１の第２形態３１Ｂは、開閉部側ヒンジ部４４から本体部１０に向かって延びる直線部３１１を備えた形態であり、第１形態３１Ａは、直線部３１１の一部が開閉部側ヒンジ部４４の外周面に沿う湾曲状に変形した形態である。このように、開閉部側ヒンジ部４４の外周側に第１形状記憶合金部材３１を配置してヒンジ外周面に巻き付くように構成すると、第１形状記憶合金部材３１の可動範囲を大きくすることができる。なお、本形態では、第１形状記憶合金部材３１の湾曲部３１４は、開閉部側ヒンジ部４４における円筒部４７の外周面に設けられた第１溝５３に配置されているが、第１溝５３は円筒部４７の外周側を向いているため、開閉部側ヒンジ部４４の外周面は第１溝５３を含むものとする。
【００５０】
本形態では、開閉部側ヒンジ部４４（第１ヒンジ部）の外周面に、第１形状記憶合金部材３１が固定されるヒンジ側固定部５１が設けられ、第１形状記憶合金部材３１は、ヒンジ側固定部５１に固定される駆動機構側固定部３１２を備える。また、第１形状記憶合金部材３１の直線部３１１は、駆動機構側固定部３１２の両端から、ヒンジ側固定部５１の両側において互いに接触しない状態で２本延びている。このように、ヒンジ側固定部５１が２本の直線部３１１の間に配置されてスペーサとして機能しているため、直線部３１１同士が接触して短絡することを防止できる。また、２本の直線部３１１の端部を同じ側（本体部１０の側）へ延ばすことができるため、２本の直線部３１１を同一の基板に接続して第１形状記憶合金部材３１に電流を流すことができる。従って、第１形状記憶合金部材
３１との接続用の端子を設けるにあたって、＋側の端子と−側の端子を別の基板に設ける必要がないので、電流供給部３３の構成を簡素化できる。
【００５１】
本形態の第１形状記憶合金部材は、駆動機構側固定部３１２と２本の直線部３１１とがＵ字状に繋がるＵ字状部分３１３を備える形状であるから、Ｕ字状部分３１３を駆動機構側固定部３１２に掛けることによって駆動機構側固定部３１２をヒンジ側固定部５１に係止することができる。従って、第１形状記憶合金部材３１の固定が容易である。また、別部材を用いずに第１形状記憶合金部材３１を固定できるため、部品点数を少なくすることができる。
【００５２】
本形態の第１形状記憶合金部材３１は、形状記憶合金ワイヤ３５を螺旋状に巻いたコイル部材３６である。そして、第１形態３１Ａは、コイル部材３６がコイル軸線Ｌ０方向に延びた形態であり、第２形態３１Ｂは、コイル部材３６がコイル軸線Ｌ０方向に縮んだ形態である。このように、コイル形状の部材を伸縮させる構成とすれば、第１形状記憶合金部材３１の長さを大きく変化させることができる。よって、省スペースでありながら、開閉部２０の可動範囲を大きくすることができる。
【００５３】
本形態の駆動機構３０は、閉じ方向駆動機構３０Ａに加えて、開閉部２０を閉じ位置２０Ａから開き位置２０Ｂに移動させる開き方向駆動機構３０Ｂを備える。開き方向駆動機構３０Ｂは、本体部１０および開閉部２０に連結される第２形状記憶合金部材３２を備えており、第２形状記憶合金部材３２は、通電によって所定の温度まで昇温することによって変形して、開閉部２０を閉じ位置２０Ａから開き位置に２０Ｂに移動させる。このように、開き方向駆動機構３０Ｂを設けたことにより、開閉部２０を閉じる動作だけでなく、開く動作も駆動機構３０に行わせることができる。よって、手で開閉部２０を動かさずに開閉部２０を開くことができる。従って、携帯機器やそのカバーとして開閉装置１を用いた場合に、両手を使わずに携帯機器やカバーを開くことができ、利便性が高い。
【００５４】
本形態の駆動機構３０は、第１形状記憶合金部材３１が第１形態３１Ａから第２形態３１Ｂに変形して、開閉部２０を開き位置２０Ｂから閉じ位置２０Ａに移動させるとき、第２形状記憶合金部材３２は第２形態３２Ｂから第１形態３２Ａに変形する。また、第２形状記憶合金部材３２が第１形態３２Ａから第２形態３２Ｂに変形して、開閉部２０を閉じ位置２０Ａから開き位置２０Ｂに移動させるとき、第１形状記憶合金部材３１は第２形態３１Ｂから第１形態３１Ａに変形する。従って、開閉部２０を閉じる動作の際には、第２形状記憶合金部材３２が延びる方向に変形させられるので、第２形状記憶合金部材３２がダンパーの機能を果たす。また、開閉部２０を開く動作の際には、第１形状記憶合金部材３１が延びる方向に変形させられるので、第１形状記憶合金部材３１がダンパーの機能を果たす。従って、開く動作と閉じる動作のどちらにおいても、開閉部２０の動作スピードを遅くすることができる。よって、開閉部２０が勢いよく開閉することを抑制でき、開閉部２０の動作を滑らかにすることができる。
【００５５】
（変形例）
（１）上記形態では、本体部１０および開閉部２０の回転軸線Ｌ方向の略中央に駆動機構３０を設けているが、駆動機構３０を設ける位置は適宜変更可能である。例えば、本体部１０および開閉部２０の回転軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部および他方側Ｌ２の端部の少なくとも一方の位置に、第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２をそれぞれ１つ以上設けることができる。このようにすると、開閉部２０および本体部１０によって全体として１つのディスプレイなどの表示部を構成する場合に、駆動機構と表示部とを干渉させることなく、表示部を配置できる範囲を大きくすることができる。
【００５６】
（２）上記形態は、第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２をそれぞ
れ１つずつ設けて開閉部２０を回転させるものであったが、第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２の数は変更可能である。例えば、開閉部２０を回転させるための回転負荷が大きい場合には、第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２の数を多くすることができる。
【００５７】
（３）上記形態では、ヒンジ側固定部５１、５２を開閉部側ヒンジ部４４に設けているが、本体部側ヒンジ部４１、４２のいずれかにヒンジ側固定部５１、５２を設けてもよい。
【００５８】
（４）上記形態では、第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２がそれぞれ２本の直線部３１１を平行に配置した形態になっていたが、１本の直線部３１１のみを備える形態としてもよい。例えば、第１形状記憶合金部材３１として、直線部３１１の一端をヒンジ側固定部５１に固定し、他端を本体部１０に固定した形態を採用してもよい。
【００５９】
（５）上記形態では、第１形状記憶合金部材３１および第２形状記憶合金部材３２として、形状記憶合金ワイヤ３５を螺旋状に巻いたコイル部材３６を用いているが、他の形状としてもよい。例えば、形状記憶合金ワイヤ３５が平面内でジグザグに屈曲した形態であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…開閉装置、１０…本体部、１１…切り欠き、２０Ａ…閉じ位置、２０Ｂ…開き位置、２０…開閉部、２１…開閉部本体、３０…駆動機構、３０Ａ…閉じ方向駆動機構、３０Ｂ…開き方向駆動機構、３１…第１形状記憶合金部材、３１Ａ…第１形態、３１Ｂ…第２形態、３２…第２形状記憶合金部材、３２Ａ…第１形態、３２Ｂ…第２形態、３３…電流供給部、３４…操作部、３５…形状記憶合金ワイヤ、３６…コイル部材、４０…ヒンジ機構、４１、４２…本体部側ヒンジ部、４３、４４、４５…開閉部側ヒンジ部、４６…ヒンジ軸、４７…円筒部、４８…連結部、５１、５２…ヒンジ側固定部、５３…第１溝、５４…連結溝、５５…第２溝、５６…連結溝、３１１…直線部、３１２…駆動機構側固定部、３１３…Ｕ字状部分、３１４…湾曲部、Ｌ…回転軸線、Ｌ０…コイル軸線
【図１】
2020045914.tif 000003
【図２】
2020045914.tif 000004
【図３】
2020045914.tif 000005
【図４】
2020045914.tif 000006
【図５】
2020045914.tif 000007
【図６】
2020045914.tif 000008