(57)【要約】【課題】本発明は、携帯端末において従来のヒンジトルク値を保持しつつヒンジユニットにおける回転軸の小径化の実現を目的とする。【解決手段】ベースプレートと、カムホルダーケースと、該カムホルダーケースに内嵌されたカムホルダーと、プレートとを有し、前記各部材の平面視中央に穿設された貫通孔を通して回転軸に順に挿通されており、前記ベースプレートは回転軸に対し回転可能であり、前記カムホルダーケースとカムホルダー及びプレートは回転軸と同期して回転可能であり、前記カムホルダーは前記カムホルダーケースに内嵌され、前記カムホルダーとプレートとの当接部に二以上の板ばねによるトルク発生機構が回転軸を軸対称にして分割配置されている回転ヒンジユニット及びこれを備える携帯端末である。【選択図】図１
2010156393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末に使用される回転ヒンジユニットであって、少なくとも、ベースアングルと、カムホルダーケースと、該カムホルダーケースに内嵌されたカムホルダーと、プレートとを有し、前記各部材の平面視中央に穿設された貫通孔を通して回転軸に順に挿通されており、前記ベースアングルは回転軸に対し回転可能であり、前記カムホルダーケースとカムホルダー及びプレートは回転軸と同期して回転可能であり、前記カムホルダーは前記カムホルダーケースに内嵌され、前記カムホルダーとプレートとの当接部に二以上の板ばねによるトルク発生機構が回転軸を軸対称にして分割配置されていることを特徴とする回転ヒンジユニット。
【請求項２】
前記カムホルダーが前記板ばねを収納する凹溝を有し、該凹溝が前記プレートとの当接面側であって回転軸を軸対称として配置されていることを特徴とする請求項１記載の回転ヒンジユニット。
【請求項３】
少なくとも、前記ベースアングルとカムホルダーケース及びカムホルダーにおける基本形状が板状体であることを特徴とする請求項１又は２に記載された回転ヒンジユニット。
【請求項４】
前記カムホルダーケース及びカムホルダーの回転軸基部側における貫通孔の外周に円筒部材が形成されており、いずれか一の円筒部材の先端周面に一以上の部分に凸部が形成され、当接するベースアングルの平面上に前記凸部と係合する一以上の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載された回転ヒンジユニット。
【請求項５】
前記請求項１乃至４のいずれか一に記載された回転ヒンジユニットを備えたことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末に使用される回転ヒンジユニットに関し、十分なトルク値を保持したまま回転軸の小型化を実現することができる回転ヒンジユニット及びこれを備えた携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末に使用される回転ヒンジにおいては、回転軸方向に発生させた弾撥力を利用して摺動トルク、クリックトルク等を得るのが一般的である。
かかる弾撥力は、コイルばね等の弾性材を組み込むことによって固定カムと回転カムとを当接させて得られるのが一般的であった。
【０００３】
また、回転ヒンジを小型化する観点からも多くの技術が創作されている。回転ヒンジを小型化する際に技術的障壁となるのが、コスト面からの部品点数の抑制、一定のトルク値の保持、繰り返し使用における耐久性、かつハーネス配線用のスペース確保という観点であった。
【０００４】
図８は、現在使用されている一般的な回転ヒンジユニットの一例を示す分解斜視図である。また図９は、図８に示す回転ヒンジユニットを組み立てた状態を示す正面図である。図８に示す回転ヒンジユニットは、ベースアングル８１とモニター等を固定するブラケットを有したＬＣＤプレート８４とを有し、前記ベースアングル８１とＬＣＤプレート間に４枚の皿ばね８６と、その両端に固定カム８２及び回転リング８３とが配置されている。これらとリング８８を回転軸８５に挿通する。さらにストッパ８８はベースアングル８１に固着され、回転角度を規制する。
かかる回転ヒンジユニットは、一定のトルク値を保持しつつ部品点数を最小限とし、ハーネス配線も可能となるため、最も現実的な機構の一つである。
【０００５】
しかし、図８に示す回転ヒンジユニットは、トルク値とヒンジ部分の耐久性より、従来より小型のヒンジユニットを得るには、一定のトルク値の保持、繰り返し使用における耐久性、かつハーネス配線用のスペース確保の観点から限界があった。すなわち、回転軸を小径化するためには皿ばねの直径を小径化する必要が生じ、また固定カム８２の当接面も小さくする必要がある。ここで、トルク値は、ばねによる弾撥力に加え、固定カム８２の当接面積に依存するため、小型化に伴って当接面積を小さくすると従来のトルク値を保持できない。また繰り返し使用による耐久性を保持する観点、及びハーネス配線用のスペース確保の観点から回転軸の軸径を小径化することは困難であった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５５９２３号公報
【特許文献２】特開２００４−３６０７５８号公報
【特許文献３】特開２００３−３０４３１６号公報
【特許文献４】特開２００５−５４８９１号公報
【特許文献５】ＷＯ２００３／７８８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
携帯端末に使用される回転ヒンジユニットにおいて、従来のトルク値を保持しつつ、回転軸の小径化の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
（１）本発明は、携帯端末に使用される回転ヒンジユニットであって、少なくとも、ベースアングルと、カムホルダーケースと、該カムホルダーケースに内嵌されたカムホルダーと、プレートとを有し、前記各部材の平面視中央に穿設された貫通孔を通して回転軸に順に挿通されており、前記ベースアングルは回転軸に対し回転可能であり、前記カムホルダーケースとカムホルダー及びプレートは回転軸と同期して回転可能であり、前記カムホルダーは前記カムホルダーケースに内嵌され、前記カムホルダーとプレートとの当接部に二以上の板ばねによるトルク発生機構が回転軸を軸対称にして分割配置されていることを特徴とする。
【０００９】
（２）前記カムホルダーが前記板ばねを収納する凹溝を有し、該凹溝が前記プレートとの当接面側であって回転軸を軸対称として配置されていることを特徴とする上記（１）記載の回転ヒンジユニットである。
（３）少なくとも、前記ベースアングルとカムホルダーケース及びカムホルダーにおける基本形状が板状体であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載された回転ヒンジユニットである。
【００１０】
（４）前記カムホルダーケース及びカムホルダーの回転軸基部側における貫通孔の外周に円筒部材が形成されており、いずれか一の円筒部材の先端周面に一以上の部分に凸部が形成され、当接するベースアングルの平面上に前記凸部と係合する一以上の凹部が形成されていることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか一に記載された回転ヒンジユニットである。
（５）上記（１）乃至（４）のいずれか一に記載された回転ヒンジユニットを備えた携帯端末である。
【発明の効果】
【００１１】
回転軸を軸対称として、軸方向に応力が生じるように板ばねを配置することによって、従来のトルク値を保持しつつ、回転軸の小径化を実現するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る回転ヒンジユニットを図面に則して説明する。以下に示す実施形態は本発明の一例であって、本発明の構成が以下のものに限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る回転ヒンジユニットを示す分解斜視図である。
図１に示す如く、本実施形態に係る回転ヒンジユニットは、ベースアングル３０、カムホルダーケース４０、カムホルダー５０、及びプレート７０を有している。各部材は基本形状が板状体であって、平面視中央には貫通孔が穿設され、該貫通孔を通して回転軸２０に挿通されている。
【００１４】
ベースアングル３０は回転軸２０に対し回転可能である。またカムホルダーケース４０とカムホルダー５０及びプレート７０は、回転軸と同期して回転する。
カムホルダー５０には、軸対称左右に凹溝が形成されており、該凹溝には、左右二枚ずつ計４枚の板ばね６０が分割配置されている。
またカムホルダーケース４０にはストッパ７が固着されており、該ストッパ７が回転軸２０の基部に形成された突出部に接触することによって、回転ヒンジの回転角度を規制する機構となっている。
【００１５】
図２は、上記回転ヒンジユニットに使用される回転軸２０を説明するための図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図を示す。
図２（ａ）に示す如く、本実施形態に用いられる回転軸２０は上端が変形八角形状を呈している。かかる上端は前記プレート７０の貫通孔にかしめ止めされる。
図２（ｂ）に示す如く、回転軸２０の中央部２４は断面が小判型形状を呈している。かかる中央部２４は前記カムホルダーケース４０とカムホルダー５０の貫通孔と外嵌される。
【００１６】
さらに回転軸の基部２５の一端には突出部２３が形成されている。かかる突出部２３はストッパ７と接触する。かかる機構については後述する。
図２（ｃ）に示す如く、回転軸２０の軸芯は中空部２２となっている。これはハーネス配線用のスペースとなる。例えば、本製品を携帯電話の２軸ヒンジとして使用する際には、本体部のバッテリーとモニターとを電気的に接続するハーネスを、前記中空部２２に配置することができる。
【００１７】
図３は、上記回転ヒンジユニットに使用されるベースアングル３０を説明するための図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は平面図である。
図３（ａ）及び（ｂ）に示す如く、本実施形態に用いられるベースアングル３０は、基本形状が板状体である。図３（ｂ）及び（ｃ）に示す如く、平面視中央には貫通孔が穿設されている。
【００１８】
図３（ｃ）に示す如く、貫通孔の外周部には後述するカムホルダー５０との当接面が形成されている。かかる当接面には、二箇所に凹部３３，３３が形成されており、後述のカムホルダー５０に形成された凸部と嵌合することによってクリックトルクが発生する。また平面部３４においてはカムホルダー５０が板ばねによって押圧されることによって摺動トルクが発生する。かかる平面部３４と前記凹部３３との間には傾斜面３５が形成されている。
さらに図３（ｂ）及び（ｃ）に示す如く、ベースアングル３０にはストッパ７を固着する貫通孔３６が形成されている。
【００１９】
図４は、上記回転ヒンジユニットに使用されるカムホルダーケース４０を説明するための図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
図４（ａ）に示す如く、本実施形態に用いられるカムホルダーケース４０は、基本形状が板状体である。図４（ａ）及び（ｃ）に示す如く、平面視中央には貫通孔４２が穿設されている。
【００２０】
また図４（ｂ）及び（ｃ）に示す如く、本カムホルダーケース４０の回転軸基部側の貫通孔の周辺は筒状に突出している。このような構造をとることにより、ベースアングル３０とカムホルダーケース４０の収納部４１の間にクリアランスを設けることができる。
さらに図４（ｃ）に示す如く、本カムホルダーケース４０の内部は中空に形成されたカムホルダー５０の収納部４１となっている。かかる収納部４１はカムホルダー５０を外嵌し、カムホルダー５０の回転軸方向への動作が可能な大きさに形成されている。
【００２１】
図５は、上記回転ヒンジユニットに使用されるカムホルダー５０を説明するための図である。（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ矢視断面図、（ｃ）は底面図である。
図５（ａ）に示す如く、本実施形態に用いられるカムホルダー５０は、基本形状が板状体である。図５（ａ）乃至（ｃ）に示す如く、平面視中央には貫通孔５２が穿設されている。かかる貫通孔の断面形状は、前記回転軸２０にある小判型形状の中央部２４の断面と嵌合する形状に形成されている。このような形状を呈することによって回転軸２０と同期して回転することになる。また当該カムホルダー５０が回転軸２０と同期して回転することによって、カムホルダー５０に外嵌されている前述のカムホルダーケース４０も同期して回転することになる。
【００２２】
また図５（ｂ）に示す如く、本カムホルダー５０の回転軸基部側の貫通孔の周辺は円筒部材５６となっている。
また図５（ａ）及び（ｂ）に示す如く、カムホルダー５０の平面には貫通孔５２の左右に凹状の板ばね収納部５１，５１が形成されている。かかる板ばね収納部５１には、図示しない板ばね６０が分割配置される。
【００２３】
上記板ばね収納部５１の左右両側中央側壁には、板ばね６０を掛止するための係止部５５が形成されている。
さらに図５（ｃ）に示す如く、本カムホルダー５０の円筒部材５６の先端周面には軸対称二カ所に凸部５４，５４が形成されている。また該円筒部材５６の先端周面には平面部５３，５３が形成されている。かかる平面部５３と前記凸部５４との間は、傾斜面５７が形成されている。
【００２４】
突状内部は中空に形成されたカムホルダー５０の収納部４１となっている。かかる収納部４１はカムホルダー５０を外嵌し、カムホルダー５０の回転軸方向への動作が可能な大きさに形成されている。
【００２５】
図６は、上記回転ヒンジユニットに使用される板ばね６０を示す平面図である。図６に示す如く板ばね６０の側面中央には切欠き部６１，６１が形成されており、前記カムホルダー５０の係止部５５に掛止される構造になっている。本実施形態においては、４枚の板ばねが分割配置されるが、枚数は所望のトルク値によって変更が可能である。また弾性材については板ばねに限定されない。例えば、コイルばね、皿ばね等であっても良い。
【００２６】
かかる板ばね６０によって、カムホルダー５０は常に回転軸基部側へ押圧される。ベースアングル３０の凹部３３とカムホルダー５０の凸部５４とが嵌合した状態から回転軸を回転させることによって、カムホルダー５０の凸部５４は、回転移動しながらベースアングル３０の平面部３４上を押圧することによって摺動トルクが発生する。その後、カムホルダー５０の凸部５４は、ベースアングル３０の傾斜面３５によって吸い込まれ、回転角度１８０度において、ベースアングル３０の凹部３３とカムホルダー５０の凸部５４とがクリック感を伴って嵌合する。
【００２７】
図７は、上記の各部材、即ちベースアングル３０、カムホルダーケース４０、カムホルダー５０、板ばね６０、プレート７０とを組み立てた回転ヒンジユニットの正面図である。
本実施形態に係る回転ヒンジユニットにおける回転軸の軸径（ｌ）はφ４．９ｍｍであり、従来の回転ヒンジユニットの軸径５．６ｍｍより小径にすることができた。また発生するトルク値は略同様であり、回転軸の左右で均等の押圧力を発生させることができ、軸ブレ等の発生を抑止することが可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る回転ヒンジユニットを示す分解斜視図である。
【図２】上記回転ヒンジユニットに使用される回転軸を説明するための図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図を示す。
【図３】上記回転ヒンジユニットに使用されるベースアングルを説明するための図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は平面図である。
【図４】本実施形態に係る回転ヒンジユニットに使用されるカムホルダーケースを説明するための図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】本実施形態に係る回転ヒンジユニットに使用されるカムホルダーを説明するための図である。（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ矢視断面図、（ｃ）は底面図である。
【図６】本実施形態に係る回転ヒンジユニットに使用される板ばねを示す平面図である。
【図７】本実施形態に示す回転ヒンジユニットを組み立てた状態を示す正面図である。
【図８】従来の回転ヒンジユニットの一例を示す分解斜視図である。
【図９】図８に示す回転ヒンジユニットを組み立てた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  回転ヒンジユニット
２０  回転軸
３０  ベースアングル
３３  凹部
３４  平面部
４０  カムホルダーケース
５０  カムホルダー
６０  板ばね
７０  プレート
【図１】
2010156393.tif 000003
【図２】
2010156393.tif 000004
【図３】
2010156393.tif 000005
【図４】
2010156393.tif 000006
【図５】
2010156393.tif 000007
【図６】
2010156393.tif 000008
【図７】
2010156393.tif 000009
【図８】
2010156393.tif 000010
【図９】
2010156393.tif 000011