(57)【要約】【課題】構造が簡素で部品点数が少ない二軸ヒンジ装置を提供する。【解決手段】ディスプレイ筐体１０１が完全に閉じた状態（０度の状態）では、第１ヒンジカム体２の回動溝部２６Ａにストッパー５の第１カム面５１が係合し、第２ヒンジカム体３の係止溝部３６Ｂにストッパー５の第２カム面５２が係合している。従って、第１ヒンジカム体２は回動溝部２６Ａが第１カム面５１に案内されて回動可能であり、第２ヒンジカム体３は係止溝部３６Ｂが第２カム面５２に係止しているため、回動できない。手でディスプレイ筐体１０１を時計方向に開くと、第１ヒンジカム体２が時計方向に回動し、１８０度時計方向に回動した位置で、ストッパー５の第１カム面５１が第１カム溝２６の終端の係止溝部２６Ｂに当接して停止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と第２の筐体を相対的に開閉させるヒンジ装置であって、
前記第１の筐体に固定する第１取付部を有し、後記支持部材に回動自在に支持され、外周に第１カム溝が形成された第１ヒンジカム体と、
前記第２の筐体に固定する第２取付部を有し、前記第１ヒンジカム体と平行に、後記支持部材に回動自在に支持され、外周に第２カム溝が形成された第２ヒンジカム体と、
前記第１ヒンジカム体及び前記第２ヒンジカム体を回動自在に支持する支持部材と、
前記支持部材に正逆転可能に支承され、一端に前記第１カム溝に係合する第１カム面が形成され、他端に前記第２カム溝に係合する第２カム面が形成されているストッパーと
からなる二軸ヒンジ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の二軸ヒンジ装置において、
前記ストッパーは、円柱状の棒状部材であり、前記第１カム面と前記第２カム面は前記棒状部材の中心軸線と平行な平面で切り欠いた欠円形状を有し、
前記第１カム溝及び前記第２カム溝は、その溝幅が前記ストッパーの円柱状の棒状部材の直径と同一寸法の係止溝部と、その溝幅が前記第１カム面と前記第２カム面の欠円の高さと同一寸法の回動溝部で構成されている
ことを特徴とする二軸ヒンジ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の二軸ヒンジ装置において、
前記第１カム溝は前記第１ヒンジカム体の外周に１８０度の範囲に渡って形成され、前記第２カム溝は、前記第１カム溝に対して１８０度位相をずらして、前記第２ヒンジカム体の外周に１８０度の範囲に渡って形成されている
ことを特徴とする二軸ヒンジ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の二軸ヒンジ装置において、
前記第１カム面と前記第２カム面は、前記ストッパーの円柱状の棒状部材の中心軸線を中心とする回転方向に９０度位相をずらして形成されている
ことを特徴とする二軸ヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノートパソコン等の電子機器に適用される二軸ヒンジ装置に関する。更に詳しくは、２つの筐体を有するノートパソコン等の折り畳み開閉を３６０度の範囲で揺動可能なものにおいて、一方の筐体が揺動しているとき、他方の筐体をロックできる電子機器等に対応可能な二軸ヒンジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なノート型のパーソナルコンピュータ（以下、「ノートパソコン」という。）は、キーボード部を設けた筐体と、ディスプレイ部を設けた筐体で構成され、双方はヒンジ装置を介して結合され折り畳み開閉ができる構造のものが主流である。即ち、２つの筐体は、このヒンジ装置を介して回動することで開閉するようになっている。このヒンジ装置は、２つの筐体に跨って端部側に対の構造で設けられているものが多く、既に多種の構造のものが知られ提案されている。
【０００３】
この二軸ヒンジ装置で、２つの軸を介して３６０度の範囲で開閉させる構造のものであり、一方の筐体が揺動しているとき、他方の筐体をロックできるものが提案されている（特許文献１、特許文献２）。この二軸ヒンジ装置の構造は、二つのヒンジ部材の間に抑制ストッパーを軸の回りに回動可能に配置し、この両端に形成されたウィングをヒンジ部材の外周に形成したノッチに係合して、他方の筐体の揺動をクランプするものである。
【０００４】
同様の目的で、二つのヒンジ軸の間で直線方向にスライド可能なロック部材を配置し、このロック部材を、二つのヒンジ軸にそれぞれ設けたカム部材に係合してロックし、一方の筐体の揺動時に、他方の筐体の揺動を阻止するものも提案されている（特許文献３、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５５８７４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６４４２６号公報
【特許文献３】特開２０１３−２４９８５５号公報
【特許文献４】特開２０１５−１２１２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の提案されている構造は、一方の筐体の揺動時に他方の筐体をロックする機構として、抑制ストッパーを軸の回りに回動可能に配置するか、ロック部材を直線方向に移動させるものである。このために、回動、又は直線移動のための案内機構を配置する必要がある。また、筐体に対する取り付けは、別に取付部材を要する構造であり、簡素化された構造とは言いがたい。また、ヒンジ構造としての安定性、確実性にはなお問題がある。本発明は以上のような技術背景のもとになされたものであり、これら従来の構造の問題点を解決したもので、下記の目的を達成する。
【０００７】
本発明の目的は、構造が簡素で部品点数が少ない二軸ヒンジ装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、動作がスムーズで確実性が有る二軸ヒンジ装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、構造が簡素で低コストが可能な二軸ヒンジ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために、次の手段を採る。
即ち、本発明１の二軸ヒンジ装置は、第１の筐体と第２の筐体を相対的に開閉させるヒンジ装置であって、前記第１の筐体に固定する第１取付部を有し、後記支持部材に回動自在に支持され、外周に第１カム溝が形成された第１ヒンジカム体と、前記第２の筐体に固定する第２取付部を有し、前記第１ヒンジカム体と平行に、後記支持部材に回動自在に支持され、外周に第２カム溝が形成された第２ヒンジカム体と、前記第１ヒンジカム体及び前記第２ヒンジカム体を回動自在に支持する支持部材と、前記支持部材に正逆転可能に支承され、一端に前記第１カム溝に係合する第１カム面が形成され、他端に前記第２カム溝に係合する第２カム面が形成されているストッパーとからなることを特徴とする。
【０００９】
本発明２の二軸ヒンジ装置は、本発明１に記載の二軸ヒンジ装置において、前記ストッパーは、円柱状の棒状部材であり、前記第１カム面と前記第２カム面は前記棒状部材の中心軸線と平行な平面で切り欠いた欠円形状を有し、前記第１カム溝及び前記第２カム溝は、その溝幅が前記ストッパーの円柱状の棒状部材の直径と同一寸法の係止溝部と、その溝幅が前記第１カム面と前記第２カム面の欠円の高さと同一寸法の回動溝部で構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明３の二軸ヒンジ装置は、本発明２に記載の二軸ヒンジ装置において、前記第１カム溝は前記第１ヒンジカム体の外周に１８０度の範囲に渡って形成され、前記第２カム溝は、前記第１カム溝に対して１８０度位相をずらして、前記第２ヒンジカム体の外周に１８０度の範囲に渡って形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明４の二軸ヒンジ装置は、本発明３に記載の二軸ヒンジ装置において、前記第１カム面と前記第２カム面は、前記ストッパーの円柱状の棒状部材の中心軸線を中心とする回転方向に９０度位相をずらして形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の二軸ヒンジ装置は、構造が簡素で部品点数が少ないため、動作がスムーズで確実性が有り、低コストで製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の二軸ヒンジ装置を備えたノートパソコンを示す全体斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の二軸ヒンジ装置を示す全体斜視図である。
【図３】図３は、図２の二軸ヒンジ装置の第１ヒンジカム体を示し、図３（ａ）は第１ヒンジカム体の斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の正面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＰ矢視図である。
【図４】図４は、図２の二軸ヒンジ装置の第２ヒンジカム体を示し、図４（ａ）は第２ヒンジカム体の斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）の正面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＱ矢視図である。
【図５】図５は、図２の二軸ヒンジ装置の支持部材を示し、図５（ａ）は支持部材の斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の正面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＲ矢視図、図５（ｄ）は図５（ｂ）のＳ矢視図である。
【図６】図６は、図２の二軸ヒンジ装置のストッパーを示し、図６（ａ）はストッパーの斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）の正面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＴ矢視図である。
【図７】図７は、図１のノートパソコンのディスプレイ筐体が完全に閉じた状態（０度の状態）の二軸ヒンジ装置を示し、図７（ａ）は二軸ヒンジ装置の正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の斜視図、図７（ｃ）は図７（ｂ）から支持部材を取り外して、カム溝とカム面の係合状態が見えるようにした斜視図である。
【図８】図８は、図１のノートパソコンのディスプレイ筐体が時計方向に１８０度開いた状態（１８０度の状態）の二軸ヒンジ装置を示し、図８（ａ）は二軸ヒンジ装置の正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の斜視図、図８（ｃ）は図８（ｂ）から支持部材を取り外して、カム溝とカム面の係合状態が見えるようにした斜視図である。
【図９】図９は、図８の後の状態を示し、図１のノートパソコンの本体筐体が反時計方向に２０度開いた状態（１８０度と２０度の状態）の二軸ヒンジ装置を示し、図９（ａ）は二軸ヒンジ装置の正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の斜視図、図９（ｃ）は図９（ｂ）から支持部材を取り外して、カム溝とカム面の係合状態が見えるようにした斜視図である。
【図１０】図１０は、図９の後の状態を示し、図１のノートパソコンの本体筐体が反時計方向に１８０度開いた状態（１８０度と１８０度の状態）の二軸ヒンジ装置を示し、図１０（ａ）は二軸ヒンジ装置の正面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の斜視図、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）から支持部材を取り外して、カム溝とカム面の係合状態が見えるようにした斜視図である。
【図１１】図１１は、図１のノートパソコンのディスプレイ筐体と本体筐体の開き動作を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔二軸ヒンジ装置の構造の説明〕
以下、本発明の実施の形態の二軸ヒンジ装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態の二軸ヒンジ装置を備えたノートパソコンを示す全体斜視図である。図１に示すように、本発明の実施の形態の二軸ヒンジ装置を備えたノートパソコン１００は、ディスプレイ部１０３を設けたディスプレイ筐体（第１の筐体）１０１と、キーボード部１０４を設けた本体筐体（第２の筐体）１０２の各後部の左右両端を、本発明の実施の形態の二軸ヒンジ装置１、１で開閉可能に連結している。
【００１５】
次に、二軸ヒンジ装置１、１について説明する。二軸ヒンジ装置１、１の構造は、両者同一なので、一方の二軸ヒンジ装置１のみを説明し、他方の二軸ヒンジ装置１の説明は省略する。図２は本発明の実施の形態の二軸ヒンジ装置１を示す全体斜視図、図３は図２の二軸ヒンジ装置１の第１ヒンジカム体２を示し、図３（ａ）は第１ヒンジカム体２の斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の正面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＰ矢視図である。図４は図２の二軸ヒンジ装置１の第２ヒンジカム体３を示し、図４（ａ）は第２ヒンジカム体３の斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）の正面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＱ矢視図である。図５は図２の二軸ヒンジ装置１の支持部材４を示し、図５（ａ）は支持部材４の斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の正面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＲ矢視図、図５（ｄ）は図５（ｂ）のＳ矢視図である。図６は図２の二軸ヒンジ装置１のストッパー５を示し、図６（ａ）はストッパー５の斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）の正面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＴ矢視図である。
【００１６】
図２から図６に示すように、二軸ヒンジ装置１は、第１ヒンジカム体２、第２ヒンジカム体３、支持部材４、ストッパー５で構成されている。第１ヒンジカム体２、第２ヒンジカム体３は支持部材４に互いに平行に回動自在に支持され、ストッパー５は、支持部材４に正逆転可能に支承されている。図５に示すように、支持部材４は平板状の本体部４１の上下方向の両端に、円柱状の支持孔４２Ａ、４２Ｂが互いに平行に形成されている。一方の支持孔４２Ａに第１ヒンジカム体２左端の円柱状の軸部２１（図３参照）が回動自在に支持され、他方の支持孔４２Ｂに第２ヒンジカム体３左端の円柱状の軸部３１（図４参照）が回動自在に支持されている。図３に示すように、第１ヒンジカム体２右側の円柱状の軸部２２の右端には、ディスプレイ筐体（第１の筐体）１０１に固定するための第１取付部２３が形成されている。第１取付部２３は、軸部２２の中心軸線と平行な平面で切り欠いて平板状に形成されている。この第１取付部２３には、ビス孔２４が形成され、ディスプレイ筐体１０１が図示しないビスで固定される。左端の軸部２１と右側の軸部２２の間には、円柱状の大径軸部２５が形成され、この大径軸部２５の外周に第１カム溝２６が形成されている。
【００１７】
同様に、図４に示すように、第２ヒンジカム体３右側の円柱状の軸部３２の右端には、本体筐体（第２の筐体）１０２に固定するための第２取付部３３が形成されている。第２取付部３３は、軸部３２の中心軸線と平行な平面で切り欠いて平板状に形成されている。この第２取付部３３には、ビス孔３４が形成され、本体筐体１０２が図示しないビスで固定される。左端の軸部３１と右側の軸部３２の間には、円柱状の大径軸部３５が形成され、この大径軸部３５の外周に第２カム溝３６が形成されている。図６に示すように、ストッパー５は、円柱状の棒状部材であり、一端に第１カム溝２６に係合する第１カム面５１が形成され、他端に第２カム溝３６に係合する第２カム面５２が形成されている。第１カム面５１と第２カム面５２は、ストッパー５の棒状部材の中心軸線と平行な平面で切り欠いた（Ｄカット）欠円形状を有している。第１カム面５１と第２カム面５２は、ストッパー５の棒状部材の中心軸線を中心とする回転方向に９０度位相をずらして形成されている。ストッパー５の円柱状の棒状部材の直径はＤ、第１カム面５１と第２カム面５２の欠円の高さはｈに形成されている。
【００１８】
図３、図４に示すように、第１ヒンジカム体２の第１カム溝２６、第２ヒンジカム体３の第２カム溝３６は、大径軸部２５、３５の外周に１８０度の範囲に渡って形成されている。第１カム溝２６及び第２カム溝３６は、回動溝部２６Ａ、３６Ａと係止溝部２６Ｂ、３６Ｂで構成されている。回動溝部２６Ａ、３６Ａは、溝幅Ｗ２が第１カム面５１と第２カム面５２の欠円の高さｈと同一寸法に形成されている。係止溝部２６Ｂ、３６Ｂは、溝幅Ｗ１がストッパー５の円柱状の棒状部材の直径Ｄと同一寸法に形成されている。係止溝部２６Ｂ、３６Ｂは、第１カム溝２６及び第２カム溝３６の一方の端部にだけ形成されている。また、回動溝部２６Ａ、３６Ａは、第１カム溝２６及び第２カム溝３６の残りの部分に形成されている。第１カム溝２６と第２カム溝３６は、１８０度位相をずらして形成されている。図５に示すように、支持部材４の本体部４１には、支持板４３Ａ、４３Ｂが一体的に形成され、支持板４３Ａ、４３Ｂの間隔Ｗ３が、ストッパー５の円柱状の棒状部材の直径Ｄと同一寸法に形成されている。従って、ストッパー５は支持板４３Ａ、４３Ｂに挟持されて、正逆転可能に支承されている。
【００１９】
〔二軸ヒンジ装置の開閉動作の説明〕
次に、二軸ヒンジ装置１の開閉動作について詳細に説明する。図７はノートパソコン１００のディスプレイ筐体１０１が完全に閉じた状態（０度の状態）の二軸ヒンジ装置１を示し、図７（ａ）は二軸ヒンジ装置１の正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の斜視図、図７（ｃ）は図７（ｂ）から支持部材４を取り外して、カム溝とカム面の係合状態が見えるようにした斜視図である。図１１はノートパソコン１００のディスプレイ筐体１０１と本体筐体１０２の開き動作を示す動作説明図である。図７、図１１（ａ）に示すように、ディスプレイ筐体１０１が完全に閉じた状態（０度の状態）では、第１ヒンジカム体２の回動溝部２６Ａにストッパー５の第１カム面５１が係合（第１カム面５１の平面部が回動溝部２６Ａに対して平行）し、第２ヒンジカム体３の係止溝部３６Ｂにストッパー５の第２カム面５２が係合（第２カム面５２の平面部が係止溝部３６Ｂに対して直交）している。従って、第１ヒンジカム体２は回動溝部２６Ａが第１カム面５１に案内されて回動可能であり、第２ヒンジカム体３は係止溝部３６Ｂが第２カム面５２に係止しているため、回動できない。
【００２０】
図８は、ノートパソコン１００のディスプレイ筐体１０１が時計方向に１８０度開いた状態（１８０度の状態）の二軸ヒンジ装置１を示し、図８（ａ）は二軸ヒンジ装置１の正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の斜視図、図８（ｃ）は図８（ｂ）から支持部材４を取り外して、カム溝とカム面の係合状態が見えるようにした斜視図である。図８、図１１（ｂ）に示すように、手でディスプレイ筐体１０１を時計方向に開くと、第１ヒンジカム体２が時計方向に回動し、ディスプレイ筐体１０１が１８０度時計方向に回動した位置で、ストッパー５の第１カム面５１が第１カム溝２６の終端の係止溝部２６Ｂに当接して停止する。
【００２１】
次に、本体筐体１０２を反時計方向に開く動作を説明する。図９は図８の後の状態を示し、ノートパソコン１００の本体筐体１０２が反時計方向に２０度開いた状態（１８０度と２０度の状態）の二軸ヒンジ装置１を示し、図９（ａ）は二軸ヒンジ装置１の正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の斜視図、図９（ｃ）は図９（ｂ）から支持部材４を取り外して、カム溝とカム面の係合状態が見えるようにした斜視図である。図９、図１１（ｃ）に示すように、手で本体筐体１０２を反時計方向に開くと、第２ヒンジカム体３が反時計方向に回動する。すると、ストッパー５の第２カム面５２が係止溝部３６Ｂに押され、ストッパー５がその棒状部材の中心軸線を中心として時計方向に９０度回転する。その結果、ストッパー５の第２カム面５２は回動溝部３６Ａに係合（第２カム面５２の平面部が回動溝部３６Ａに対して平行）し、ストッパー５の第１カム面５１は係止溝部２６Ｂに係合（第１カム面５１の平面部が係止溝部２６Ｂに対して直交）する。従って、第２ヒンジカム体３は回動溝部３６Ａが第２カム面５２に案内されて反時計方向に回動可能であり、第１ヒンジカム体２は係止溝部２６Ｂが第１カム面５１に係止しているため、回動できない。
【００２２】
図１０は、図９の後の状態を示し、ノートパソコン１００の本体筐体１０２が反時計方向に１８０度開いた状態（１８０度と１８０度の状態）の二軸ヒンジ装置１を示し、図１０（ａ）は二軸ヒンジ装置１の正面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の斜視図、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）から支持部材４を取り外して、カム溝とカム面の係合状態が見えるようにした斜視図である。図１０、図１１（ｄ）に示すように、手で本体筐体１０２をさらに反時計方向に開くと、第２ヒンジカム体３が反時計方向にさらに回動し、第２ヒンジカム体３が１８０度反時計方向に回動した位置で、ストッパー５の第２カム面５２が第２カム溝３６の終端の回動溝部３６Ａに当接して停止する。このようにして、ノートパソコン１００を３６０度開くことが可能となる。図１１（ａ）のディスプレイ筐体１０１が閉じた状態に戻すには、上記した図７から図１０の操作を逆に行えばよい。本発明の実施の形態の二軸ヒンジ装置は、構造が簡素で部品点数が少ないため、動作がスムーズで確実性が有り、低コストで製造することが可能となる。
【００２３】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されることはない。例えば、前述した実施例では、ノートパソコンに適用した例について説明したが、携帯情報端末、携帯電話機、携帯型ゲーム機等の他の折り畳み式電子機器に適用してもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１００…ノートパソコン
１０１…ディスプレイ筐体（第１の筐体）
１０２…本体筐体（第２の筐体）
１０３…ディスプレイ部
１０４…キーボード部
１…二軸ヒンジ装置
２…第１ヒンジカム体
２１…軸部
２２…軸部
２３…第１取付部
２４…ビス孔
２５…大径軸部
２６…第１カム溝
２６Ａ…回動溝部
２６Ｂ…係止溝部
３…第２ヒンジカム体
３１…軸部
３２…軸部
３３…第２取付部
３４…ビス孔
３５…大径軸部
３６…第２カム溝
３６Ａ…回動溝部
３６Ｂ…係止溝部
４…支持部材
４１…本体部
４２Ａ、４２Ｂ…支持孔
４３Ａ、４３Ｂ…支持板
５…ストッパー
５１…第１カム面
５２…第２カム面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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