(57)【要約】【課題】厚みを薄くできるクリック機構付きのヒンジ装置を提供する。【解決手段】ヒンジ軸３０の中心線から離れた中心線の回りをヒンジ軸３０と連動して回転するカム体３６を設ける。ヒンジ軸３０が所定角度回転するとき、ヒンジ軸３０の回転角度を保持する力を発生するようにカム体３６に係合体３８が係合する。弾性部材４３は係合体３８がカム体３６に係合するように係合体３８をカム体３６に付勢する。クリック機構を構成するカム体３６をヒンジ軸３０の外周に配置することなく、ヒンジ軸３０からずらして配置することで、カム体３６を含めたヒンジ軸３０の外径を小さくすることができ、ひいてはヒンジ装置の厚みを薄くすることができる。【選択図】図９
2010025242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒンジ軸と、
前記ヒンジ軸がその中心線の回りを回転できるように貫通するヒンジ本体と、
前記ヒンジ軸の前記中心線から離れた中心線の回りを前記ヒンジ軸と連動して回転するカム体と、
前記ヒンジ本体に対して前記ヒンジ軸が所定角度回転するとき、前記ヒンジ軸の回転角度を保持する力を発するように前記カム体に係合する係合体と、
前記係合体が前記カム体に係合するように前記係合体及び前記カム体の一方を他方に付勢する弾性部材と、を備えるヒンジ装置。
【請求項２】
前記ヒンジ装置はさらに、
前記ヒンジ軸の前記中心線と同一の中心線の回りを前記ヒンジ軸と一緒に回転するヒンジ軸用ギヤと、
前記カム体に設けられ、前記ヒンジ軸用ギヤに噛み合うカム体用ギヤと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項３】
前記カム体、前記係合体、及び前記弾性部材から構成される複数のクリック機構が、前記ヒンジ軸の周囲に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記ヒンジ本体には、前記係合体が前記ヒンジ本体に対して回転することなく前記カム体に向かって移動できるように案内孔が開けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヒンジ装置。
【請求項５】
前記ヒンジ装置は、第一の部材に対して第二の部材が前記ヒンジ軸の前記中心線の回りを相対的に回転する携帯機器に組み込まれ、
前記ヒンジ本体は前記第一の部材に連結され、
前記ヒンジ軸の前記中心線の方向の端部には、前記ヒンジ軸を前記第二の部材に連結するための可動プレートが取り付けられ、
前記カム体、前記係合体、及び前記弾性部材から構成されるクリック機構は、前記ヒンジ本体と前記可動プレートとの間に配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヒンジ装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のヒンジ装置が組み込まれてなる携帯機器であって、
前記ヒンジ本体に連結される第一の部材と、
前記ヒンジ軸に連結される第二の部材と、を備え、
前記第二の部材が前記ヒンジ軸の前記中心線の回りを前記第一の部材に対して所定角度回転するとき、前記ヒンジ装置が前記第一の部材に対する前記第二の部材の回転角度を保持する力を発することを特徴とする携帯機器。
【請求項７】
前記第一の部材に対して前記第二の部材が折り畳まれた状態から開かれた状態まで回転し、
前記ヒンジ装置は、折り畳まれた状態にある前記第二の部材が前記第一の部材に対して反転するように、前記第二の部材を前記第一の部材に対して前記ヒンジ軸の前記中心線の回りを前記所定角度の１８０度回転することを特徴とする請求項６に記載の携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機やノート型パソコン等の携帯機器に用いられるクリック機構付のヒンジ装置、及びこのヒンジ装置が組み込まれた携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒンジ装置の一種として、第一の部材に対して第二の部材が所定角度回転するとき、第二の部材の回転角度を保持する力を発するクリック機構付きのヒンジ装置が知られている。例えば、ヒンジ装置が携帯電話機の操作側筐体とディスプレイ側筐体との間に設けられた場合、人手によってディスプレイ側筐体が操作側筐体に対して所定の角度回転されたとき、ヒンジ装置はディスプレイ側筐体の回転角度を保持する力を発する。ヒンジ装置が発する保持力によって、ディスプレイ側筐体の回転角度が安定して保たれる。
【０００３】
このようなクリック機構付きのヒンジ装置として、特許文献１には、ディスプレイ側筐体を操作側筐体に対してヒンジ軸の回りを１８０度反転させる反転用ヒンジ装置が記載されている。ディスプレイ側筐体と操作側筐体との間には、操作側筐体に対してディスプレイ側筐体を折り畳まれた状態から開かれた状態まで回転させる折畳み・開放ヒンジ装置も組み込まれる。反転用ヒンジ装置は、折り畳まれた状態にあるディスプレイ側筐体が操作側筐体に対して反転できるように、途中まで開かれた状態にあるディスプレイ側筐体を操作側筐体に対して１８０度反転する。ディスプレイ側筐体を閉じると、ディスプレイ側筐体が反転してその表示部が露出する。
【０００４】
この反転用ヒンジ装置は、ディスプレイ側筐体に連結されるヒンジ軸と、操作側筐体に連結されると共に、ヒンジ軸をその中心線の回りを回転可能に支持するヒンジプレートと、ヒンジプレートに対してヒンジ軸が１８０度回転するとき、ヒンジ軸の回転角度を保持する力を発するクリック機構と、から構成される。クリック機構は、ヒンジ軸の外周に嵌められるディスク状のカム体と、ヒンジプレートに形成される凹部と、カム体の突起をヒンジプレートの凹部に付勢する弾性部材と、から構成される。カム体の突起がヒンジプレートの凹部に嵌まることによって、ヒンジ軸の回転角度を保持する力が発する。
【特許文献１】特開２００５−２３９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のクリック機構付きのヒンジ装置にあっては、ディスク状のカム体がヒンジ軸の外周に取り付けられるので、カム体を含めたヒンジ軸の外径が大きくならざるを得ない。ヒンジ軸にはディスプレイ側筐体を支持する強度が必要になるし、内部に配線を通すための空洞を空ける必要があるので、ヒンジ軸自体の外径も大きくならざるを得ない。ディスク状のカム体にはヒンジプレートの凹部に係合する突起を形成する必要があるので、カム体の外径も大きくならざるを得ない。カム体も含めたヒンジ軸の外径が大きくなる結果、ヒンジ装置の厚みが厚くなってしまい、薄型化が要求される携帯機器のヒンジ装置に適するものではなくなってしまう。
【０００６】
そこで本発明は、厚みを薄くできるクリック機構付きのヒンジ装置、及びこのヒンジ装置が組み込まれた薄型化が図れる携帯機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ヒンジ軸と、前記ヒンジ軸がその中心線の回りを回転できるように貫通するヒンジ本体と、前記ヒンジ軸の前記中心線から離れた中心線の回りを前記ヒンジ軸と連動して回転するカム体と、前記ヒンジ本体に対して前記ヒンジ軸が所定角度回転するとき、前記ヒンジ軸の回転角度を保持する力を発するように前記カム体に係合する係合体と、前記係合体が前記カム体に係合するように前記係合体及び前記カム体の一方を他方に付勢する弾性部材と、を備えるヒンジ装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒンジ装置において、前記ヒンジ装置はさらに、前記ヒンジ軸の前記中心線と同一の中心線の回りを前記ヒンジ軸と一緒に回転するヒンジ軸用ギヤと、前記カム体に設けられ、前記ヒンジ軸用ギヤに噛み合うカム体用ギヤと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のヒンジ装置において、前記カム体、前記係合体、及び前記弾性部材から構成される複数のクリック機構が、前記ヒンジ軸の周囲に設けられることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のヒンジ装置において、前記ヒンジ本体には、前記係合体が前記ヒンジ本体に対して回転することなく前記カム体に向かって移動できるように案内孔が開けられることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のヒンジ装置において、前記ヒンジ装置は、第一の部材に対して第二の部材が前記ヒンジ軸の前記中心線の回りを相対的に回転する携帯機器に組み込まれ、前記ヒンジ本体は前記第一の部材に連結され、前記ヒンジ軸の前記中心線の方向の端部には、前記ヒンジ軸を前記第二の部材に連結するための可動プレートが取り付けられ、前記カム体、前記係合体、及び前記弾性部材から構成されるクリック機構は、前記ヒンジ本体と前記可動プレートとの間に配置されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のヒンジ装置が組み込まれてなる携帯機器であって、前記ヒンジ本体に連結される第一の部材と、前記ヒンジ軸に連結される第二の部材と、を備え、前記第二の部材が前記ヒンジ軸の前記中心線の回りを前記第一の部材に対して所定角度回転するとき、前記ヒンジ装置が前記第一の部材に対する前記第二の部材の回転角度を保持する力を発することを特徴とする携帯機器である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の携帯機器において、前記第一の部材に対して前記第二の部材が折り畳まれた状態から開かれた状態まで回転し、前記ヒンジ装置は、折り畳まれた状態にある前記第二の部材が前記第一の部材に対して反転するように、前記第二の部材を前記第一の部材に対して前記ヒンジ軸の前記中心線の回りを前記所定角度の１８０度回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
カム体をヒンジ軸の外周に配置することなく、ヒンジ軸からずらして配置することで、カム体を含めたヒンジ軸の外径を小さくすることができ、ひいてはヒンジ装置の厚みを薄くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下添付図面に基づいて本発明の第一の実施形態のヒンジ装置である反転用ヒンジ装置を説明する。図１及び図２は反転用ヒンジ装置が組み込まれた携帯電話機の斜視図を示す。携帯電話機は、第一の部材としての操作側筐体１と、第二の部材としてのディスプレイ側筐体２とを備える。操作側筐体１には、キーボタン、バッテリー及び小型のマイクロフォンが配列される。ディスプレイ側筐体２には、液晶表示装置等の表示装置及び小型のスピーカが配置される。
【００１６】
この実施形態の携帯電話機には、ディスプレイ側筐体２を反転させる反転用ヒンジ装置だけでなく、携帯電話機を折り畳まれた状態から開かれた状態まで回転させる折畳み・開放用ヒンジ装置が組み込まれる。図１に示されるように、携帯電話機は使用しないときに折り畳まれた状態にある（Ｓ１）。折り畳まれた状態はディスプレイ側筐体２が操作側筐体１に突き当たる位置に定められる。開かれた状態は、ディスプレイ側筐体２と操作側筐体１との間に介在される中間継手部３の背面が操作側筐体１の張出し部に突き当たる位置に定められる。折り畳まれた状態にあるディスプレイ側筐体２が人手によって開かれたとき、折畳み・開放用ヒンジ装置は折り畳まれた状態のディスプレイ側筐体２を操作側筐体１に対して第一の中心線Ｌ１の回りを回転させる（Ｓ２）。第一の中心線Ｌ１は操作側筐体１の前面と平行であり、前面の幅方向に伸びる。ディスプレイ側筐体２は最終的には１８０度近く開かれた状態になる（Ｓ３）。折畳み・開放用ヒンジ装置は、折り畳まれた状態と開かれた状態を保持できたり、またディスプレイ側筐体２を自由な角度で停止（フリーストップ）できたりするようにクリック機構を備える。折畳み・開放用ヒンジ装置の構造については後述する。
【００１７】
図２は、反転用ヒンジ装置を作動させたときの携帯電話機の動作を示す。途中まで開かれた状態のディスプレイ側筐体２が人手によって捻られたとき、反転用ヒンジ装置は、ディスプレイ側筐体２を操作側筐体１に対してヒンジ軸の中心線である第二の中心線Ｌ２の回りを回転させる（Ｓ１〜Ｓ３）。第二の中心線Ｌ２は第一の中心線Ｌ１と略直交する。第二の中心線Ｌ２は第一の中心線Ｌ１と交差してもしなくてもよい。最終的にディスプレイ側筐体２は、最初の状態（Ｓ１）から第二の中心線Ｌ２の回りを１８０度回転する（Ｓ４）。ディスプレイ側筐体２が正逆方向へ１８０度回転できるのは、ディスプレイ側筐体２が第一の中心線Ｌ１の回りを折り畳まれた状態から約９０度回転した直立位置及びその近傍だけである。それ以外の位置では、ディスプレイ側筐体２の一部が操作側筐体１にぶつかるので、１８０度未満の範囲でしか回転することができない。ディスプレイ側筐体２が反転した状態でディスプレイ側筐体２を閉じると、携帯電話機が折り畳まれた状態でも表示装置２ｄを露出させることができる（Ｓ５）。
【００１８】
図３は、携帯電話機の斜視図を示す。携帯電話機は、操作側筐体１、ディスプレイ側筐体２、及びこれらの間に介在される中間継手部３と、から構成される。中間継手部３はディスプレイ側筐体２と一緒に、操作側筐体１に対して第一の中心線Ｌ１の回りを回転する。ディスプレイ側筐体２は中間継手部３に対して第二の中心線Ｌ２の回りを回転する。
【００１９】
図４は、携帯電話機の分解斜視図を示す。折畳み・開放用ヒンジ装置４及び反転用ヒンジ装置６は、組み合わされたヒンジユニット５として構成され、中間継手部３内に収容される。操作側筐体１は表面側と裏面側とに二分割される。表面側の操作側筐体１ａの長さ方向の端部には、二つの連結筒部７が設けられる。図５に示されるように、折畳み・開放用ヒンジ装置４の取付部材８を操作側筐体１の連結筒部７に嵌め込み、取付部材８の孔８ｂを表面側の操作側筐体１ａの突起９に嵌め、中間継手部３の底部カバープレート１０を表面側の操作側筐体１ａの端部に取り付け、裏面側の操作側筐体１ｂをビス１１で表面側の操作側筐体１ａにねじ込むことによって、これらが一体化される。
【００２０】
図６に示されるように、ヒンジユニット５は、中間継手部３を構成する二枚のカバー１２ａ，１２ｂで覆われる。ディスプレイ側筐体２も表面側と裏面側とに二分割される。反転用ヒンジ装置６の可動プレート１３を表面側のディスプレイ側筐体２ａと裏面側のディスプレイ側筐体２ｂの取付けプレート２ｃとの間に挟み、ビス１１で表面側のディスプレイ側筐体２ａを裏面側のディスプレイ側筐体２ｂにねじ込むことによって、これらが一体化される。
【００２１】
図７及び図８はヒンジユニット５の斜視図を示す。上述のようにヒンジユニット５は、ディスプレイ側筐体２を第一の中心線Ｌ１の回りを回転する折畳み・開放用ヒンジ装置４と、ディスプレイ側筐体２を第二の中心線Ｌ２の回りを回転する反転用ヒンジ装置６と、から構成される。折畳み・開放用ヒンジ装置４は、操作側筐体１の一対の連結筒部７のうちの一方に組み込まれるクリック機構付ヒンジ１４と、他方に組み込まれるダミーヒンジ１５と、から構成される。ディスプレイ側筐体２を第二の中心線Ｌ２の回りを回転させる反転用ヒンジ装置６は、クリック機構付ヒンジ１４とダミーヒンジ１５との間に架け渡されるヒンジ本体１６を有する。ヒンジ本体１６は、金属板又は硬質樹脂板からなるものであり、平板状をなす基部１６ａと、基部１６ａの両端部から同一方向に向かって略直角に曲げられる起立板部１６ｂと、を有する。クリック機構付ヒンジ１４及びダミーヒンジ１５は、第一の中心線Ｌ１の回りをヒンジ本体１６を回転させる。
【００２２】
図９及び図１０は、ヒンジユニット５の分解斜視図を示す。図９は上方からみたヒンジユニット５の分解斜視図を示し、図１０は下方からみたヒンジユニット５の分解斜視図を示す。まず折畳み・開放用ヒンジ装置４の構成について説明する。ヒンジ本体１６の一方の起立板部１６ｂには、ダミーヒンジ１５を構成する連結筒体１８及びカラー１９を介して取付部材８が回転可能に取り付けられる。一方の起立板部１６ｂには貫通孔２０が空けられる。連結筒体１８は貫通孔２０内をその中心線の回りを回転する。金属同士の接触を防止するために、起立板部１６ｂと連結筒体１８との間には樹脂製のワッシャ２１が介在される。他方の起立板部１６ｂには、軸体２２及び筒体２３を介して取付部材８が取り付けられる。一方の取付部材８の回転の中心線及び他方の取付部材８の回転の中心線は、第一の中心線Ｌ１と一致する。
【００２３】
他方の起立板部１６ｂと取付部材８とに間には、クリック機構が設けられる。クリック機構は、筒体２３、カム体２４、コイルばね２５、コイルばね収納ケース２６、及び一対の球体２７を備える。筒体２３は起立板部１６ｂと一緒に回転するように起立板部１６ｂに取り付けられる。筒体２３の取付部材８側の端部には、カム体２４が筒体２３に対して回転できないようにかつ第一の中心線Ｌ１の方向にスライドできるように取り付けられる。カム体２４はコイルばね２５によって取付部材８に付勢される。カム体２４の取付部材８との対向面には、一対の凹部２４ａが形成される。一対の凹部２４ａは第一の中心線Ｌ１を中心とする円周上に周方向に１８０度の間隔を開けて配置される。各凹部２４ａには、球体２７がその一部を取付部材８側に突出させた状態で設けられる。球体２７は、取付部材８の対向面にコイルばね２５の付勢力によって押しつけられる。取付部材８の対向面には、一対の係合凹部８ａ（図１０参照）が形成される。係合凹部８ａは、ヒンジ本体１６が取付部材８に対して第一の中心線Ｌ１の回りを回転して所定の角度になると、球体２７が係合凹部８ａに嵌まり込むように配置される。球体２７が係合凹部８ａに嵌まり込むことによって、ヒンジ本体１６の所定の回転角度が保持される。この実施形態においては、ヒンジ本体１６に取り付けられるディスプレイ側筐体２が第一の中心線Ｌ１の回りを回転し、折畳み位置又は開かれた位置まで回転すると、各位置におけるディスプレイ側筐体２の回転角度が保持されるようになっている。
【００２４】
なお、ディスプレイ側筐体２が折畳み位置又は通話位置まで回転したとき、正確にいえば球体２７は係合凹部８ａの底まで移動することはなく、底の僅かに手前（落ち込みの途中）で停止する。折り畳み位置又は開かれた位置は、ディスプレイ側筐体２が操作側筐体１に当接することによって決定される。クリック機構は、折り畳み位置まで回転し、操作側筐体１に当接したディスプレイ側筐体２にさらに操作側筐体１を押すようなトルクを与える。このトルクが保持力になる。
【００２５】
次に、反転用ヒンジ装置６の構成について説明する。図９に示されるように、ヒンジ本体１６の長手方向の中央部には、貫通孔２８が形成される。貫通孔２８には、ヒンジ軸３０がその中心線の回りを回転できるように挿入される。ヒンジ軸３０は貫通孔２８に挿入される樹脂製のスリーブ３１内を回転する。ヒンジ軸３０は、中心線方向の一端に形成されるフランジ３０ａと、軸本体３０ｂと、を有する。軸本体３０ｂの基部の断面形状は、六角形、八角形等の多角形に形成される。軸本体３０ｂの基部にはヒンジ軸用ギヤ３２が取り付けられる。ヒンジ軸用ギヤ３２の内周面は、ヒンジ軸３０の軸本体３０ｂの基部に形状を合わせた多角形に形成される。ヒンジ軸用ギヤ３２はヒンジ軸３０に対して相対的に回転できず、ヒンジ軸３０の中心線と同一の中心線の回りをヒンジ軸３０と一緒に回転する。ヒンジ軸３０の軸本体３０ｂの長さ方向の中央部の断面形状は、円形に形成される。軸本体３０ｂの中央部がスリーブ３１内を回転する。ヒンジ軸３０の軸本体３０ｂの先端部の断面形状は、六角形、八角形等の多角形に形成される。軸本体３０ｂの先端部には、ストッパ２９、カラー３３及び可動プレート１３が取り付けられる。これらには、軸本体３０ｂの先端部の断面形状に合わせた多角形の貫通孔が開けられる。ストッパ２９、カラー３３及び可動プレート１３はヒンジ軸３０に対して回転できず、ヒンジ軸３０と一緒に回転する。結局、ヒンジ軸３０には、ヒンジ軸用ギヤ３２、ストッパ２９、カラー３３及び可動プレート１３が一体に固定される。ヒンジ軸３０をこれらに挿入した後、ヒンジ軸３０の先端をかしめることでこれらがヒンジ軸３０に一体に固定される（図１２参照）。このため、可動プレート１３を回転させると、ヒンジ軸３０及びヒンジ軸用ギヤ３２がヒンジ本体１６に対して相対的に回転する。ディスプレイ側筐体２と操作側筐体１との間に配線を通すために、ヒンジ軸３０は中空に形成される。ヒンジ軸３０を通過した配線は中空のダミーヒンジ１５を通過して操作側筐体１に至る。
【００２６】
ヒンジ本体１６の長手方向におけるヒンジ軸用ギヤ３２の両側には、一対のカム体３６が配置される。一対のカム体３６それぞれは、ヒンジ軸用ギヤ３２に連動して回転する。カム体３６の外周部にはヒンジ軸用ギヤ３２に噛み合うカム体用ギヤ３６ａが形成される。カム体用ギヤ３６ａの回転角度がヒンジ軸用ギヤ３２の回転角度に等しくなるように、カム体用ギヤ３６ａのピッチ円の径はヒンジ軸用ギヤ３２のピッチ円の径と等しい。カム体３６はヒンジ軸３０の中心線から離れた中心線の回りを回転する。カム体３６にはピン３７が挿入される貫通孔が形成され、カム体３６はピン３７の回りを回転する。一対のカム体３６は、ヒンジ軸用ギヤ３２の、ヒンジ本体１６の長手方向の両側に配置される。カム体３６の係合体３８との対向面には、一対の凹部３６ｂが形成される。一対の凹部３６ｂはカム体３６の中心線を中心とする円周上に周方向に１８０度の間隔を開けて配置される。ヒンジ軸用ギヤ３２及び一対のカム体３６はカバー４０で覆われる。金属と金属の接触を避けるために、ヒンジ本体１６とヒンジ軸用ギヤ３２，一対のカム体３６との間、及びヒンジ軸用ギヤ３２，一対のカム体３６とカバー４０との間には、樹脂製のプレート４１が介在される。
【００２７】
ヒンジ本体１６には、カバープレート４２が取り付けられる。ヒンジ本体１６とカバープレート４２との間には、クリック機構の一部である皿ばね４３及び係合体３８が収容される。皿ばね及び係合体３８は、ヒンジ軸３０の軸線方向におけるヒンジ本体１６の一方の端面側に配置される。一対の皿ばね４３及び一対の係合体３８は、ヒンジ本体１６の長手方向におけるヒンジ軸３０の両側に配置される。クリック機構の残りの一部であるカム体３６は、ヒンジ軸３０の軸線方向におけるヒンジ本体１６の他方の端面側に配置される。
【００２８】
係合体３８を構成する係合体本体４４は、円筒形状をなすと共に、周方向に１８０度の間隔を開けて半径方向に突出する突出部４４ａを有する。係合体本体４４の中央の貫通孔には、ピン３７が貫通する。ヒンジ本体１６には、係合体本体４４が挿入される案内孔４６が開けられる。ヒンジ本体１６の案内孔４６の形状は係合体本体４４の形状に合わされる。係合体本体４４は、ヒンジ本体１６に対して回転できないようにかつカム体３６の中心線の方向にスライドできるようにヒンジ本体１６の案内孔に案内される。係合体本体４４は弾性部材である皿ばね４３によってカム体３６に付勢される。皿ばね４３と係合体本体４４との間にはワッシャ４７が介在される。係合体本体４４の、カム体３６の対向面には、一対の凹部４４ｂ（図１０参照）が形成される。一対の凹部４４ｂは係合体本体４４の中心線を中心とする円周上に周方向に１８０度の間隔を開けて配置される。各凹部４４ｂには、球体３９がその一部をカム体３６側に突出させた状態で設けられる。これら係合体本体４４及び球体３９が係合体３８を構成する。球体３９は、カム体３６の対向面に皿ばね４３の付勢力によって押しつけられる。カム体３６がその中心線の回りを１８０度回転すると、係合体３８の球体３９が皿ばね４３の付勢力によってカム体３６の凹部３６ｂに嵌まり込む。これにより、カム体３６の１８０度の回転角度が保持される。なお、係合体本体４４と球体３９とを一体にしてもよい。
【００２９】
これらカム体３６、係合体３８及び皿ばねがクリック機構を構成する。一対のクリック機構は、ヒンジ本体１６の長手方向におけるヒンジ軸３０の両側に配置される。
【００３０】
図９に示されるように、カバープレート４２には、ストッパ２９が嵌められる嵌合孔５０が形成される。ストッパ２９は、略円環状に形成されると共に、その周方向の一部に半径方向外側に突出する大径部２９ａを有する。カバープレート４２の嵌合孔５０は、略円形状に形成されると共に、その周方向の一部に半径方向の内側に径を狭める小径部５０ａを有する。ストッパ２９がヒンジ軸３０の中心線の回りを正逆方向に１８０度回転したとき、ストッパ２９の大径部２９ａがカバープレート４２の嵌合孔５０の小径部５０ａに当接し、ストッパ２９の回転が停止する。ヒンジ本体１６に対してヒンジ軸３０が１８０度回転した位置は、ストッパ２９の大径部２９ａがカバープレート４２の嵌合孔５０の小径部５０ａに当接することによって決定される。
【００３１】
可動プレート１３とカバープレート４２との間のヒンジ軸３０にはカラー３３が固定される。このカラー３３によって可動プレート１３とカバープレート４２との間が所定の間隔に維持される。
【００３２】
図１１及び図１２は、組み立てた状態のヒンジユニット５示す。図１２に示されるように、ヒンジ本体１６に対して可動プレート１３を回転させると、可動プレート１３に一体に固定されるヒンジ軸３０がヒンジ本体１６に対してヒンジ軸３０の中心線の回りを回転する。ヒンジ軸用ギヤ３２とカム体用ギヤ３６ａとは噛み合っているので、ヒンジ軸３０の回転に伴ってカム体３６がピン３７の中心線の回りをヒンジ軸３０と同じ回転角度を回転する。係合体３８はヒンジ本体１６の案内孔４６に回り止めされているので、カム体３６が係合体３８に対して相対的に回転する。カム体３６が係合体３８に対して１８０度近く回転すると、カム体３６の凹部３６ｂが係合体３８の球体３９の位置に近付く。カム体３６が係合体３８に対して１８０度回転すると、カム体３６の凹部３６ｂと係合体３８の球体３９の位置が一致し、係合体３８の球体３９は皿ばね４３の付勢力によってカム体３６の凹部３６ｂに入り込む。これにより、カム体３６の回転角度を所定角度に保持する力が発する。カム体３６にはヒンジ軸３０が噛み合っているので、結局クリック機構はヒンジ軸３０の回転角度を保持する力を発する。
【００３３】
なお、ヒンジ本体１６に対するヒンジ軸３０が１８０度回転する位置は、ヒンジ軸３０に固定されたストッパ２９の大径部２９ａがカバープレート４２の嵌合孔５０の小径部５０ａに当接することによって決定される（図９参照）。ヒンジ本体１６に対してヒンジ軸３０が１８０度回転したとき、正確にいえば係合体３８の球体３９はカム体３６の凹部３６ｂの底の僅かに手前（落ち込みの途中）に位置する。このときクリック機構の皿ばね４３は、１８０度回転したヒンジ軸３０にさらに回転させようとするトルク、すなわちストッパ２９の大径部２９ａをカバープレート４２の小径部５０ａにさらに押そうとするトルクを与える。このトルクが保持力になる。
【００３４】
本実施形態によれば、クリック機構を構成するカム体３６をヒンジ軸３０の外周に配置することなく、ヒンジ軸３０からずらして配置することで、カム体３６を含めたヒンジ軸３０の外径を小さくすることができ、ひいてはヒンジ装置の厚みＷ（図１１参照）を薄くすることができる。ヒンジ軸３０の内部には配線が通るスペースが必要になるし、ヒンジ軸３０にはディスプレイ側筐体２の自重を支持できる強度が必要になるので、ヒンジ軸３０の径を狭めるのには限界がある。ヒンジ装置の厚みＷを薄くできると、ヒンジ装置を覆う中間継手部３の厚みを薄くすることができ、中間継手部３の厚みに合わせられるディスプレイ側筐体２の厚みを薄くすることができる。このため、薄く、デザインに優れた携帯電話機が得られる。
【００３５】
また、一対のクリック機構をヒンジ軸３０の両側に配置することで保持力を大きくすることができる。従来のヒンジ装置のように、ヒンジ軸の外周にディスク状のカム体を嵌めた場合、ヒンジ軸の中心線からカム体の凹部までの距離を比較的大きくとれるので、大きな保持力が得られる。これに対して、本実施形態のヒンジ装置においては、カム体３６をヒンジ軸３０からずらして配置し、カム体３６の外径をヒンジ軸用ギヤ３２の外径に合わせているので、カム体３６の中心線からカム体３６の凹部３６ｂまでの距離が小さくなり、保持力も小さくなり易い。しかし、ヒンジ軸３０の両側に一対のクリック機構を配置することによって保持力を二倍にすることができる。
【００３６】
さらに、カム体３６に向かう係合体３８のスライド運動を案内する案内孔４６をヒンジ本体１６に形成することで、ヒンジ本体１６の厚みの分、ヒンジ本体１６とクリック機構とを合算した全体の厚みを薄くすることができる。しかも、係合体３８の周囲の全体を均一に案内することができるので、係合体３８のスライド運動を安定して案内することができる。
【００３７】
図１３は、本発明の第二の実施形態の発明のヒンジ装置である反転用ヒンジ装置が組み込まれた携帯電話機を示す。携帯電話機は、キーボタン等が配列される操作側筐体６１、表示装置が設けられるディスプレイ側筐体６２、これらを連結する中間継手部６３と、から構成される。ディスプレイ側筐体６２及び中間継手部６３は、操作側筐体６１に対して折り畳まれた状態から開かれた状態まで第一の中心線Ｌ１を中心にして回転する。また、ディスプレイ側筐体６２は操作側筐体６１及び中間継手部６３に対して第一の中心線Ｌ１に略直交する第二の中心線Ｌ２を中心にして回転する。
【００３８】
図１４は携帯電話機の分解斜視図を示す。中間継手部６３内には反転用ヒンジ装置６６が収容される。折畳み・開放用ヒンジ装置６４は反転用ヒンジ装置６６と一体ではなく、反転用ヒンジ装置６６から分離している。操作側筐体６１は表面側と裏面側とに二分割される。表面側の操作側筐体６１ａの長さ方向の端部には、二つの連結筒部６７が設けられる。二つの連結筒部６７には、折畳み・開放用ヒンジ装置６４を構成するクリック機構付ヒンジ６４ａとダミーヒンジ６４ｂが挿入される。
【００３９】
中間継手部６３は二枚のカバー６３ａ，６３ｂから構成される。一方のカバー６３ａには、一対の連結筒部６８が形成される。図１５に示されるように、カバー６３ａの一対の連結筒部６８は操作側筐体６１の一対の連結筒部６７の内側に配置される。操作側筐体６１の一方の連結筒部６７とこれに隣接するカバー６３ａの一方の連結筒部６８との間にクリック機構付ヒンジ６４ａが挿入され、操作側筐体６１の他方の連結筒部６７とこれに隣接するカバー６３ａの他方の連結筒部６８との間にダミーヒンジ６４ｂが挿入される。クリック機構付ヒンジ６４ａ及びダミーヒンジ６４ｂの構成は、第一の実施形態の折畳み・開放用ヒンジ装置４のクリック機構付ヒンジ１４及びダミーヒンジ１５と略同様である。クリック機構付ヒンジ６４ａ及びダミーヒンジ６４ｂは、ディスプレイ側筐体６２及び中間継手部６３を折り畳まれた状態から開かれた状態まで回転させる。クリック機構付ヒンジ６４ａは、折り畳まれた状態又は開かれた状態にあるディスプレイ側筐体６２を保持する力を発する。
【００４０】
図１４に示されるように、中間継手部６３のカバー６３ａには反転用ヒンジ装置６６のヒンジ本体７０が取り付けられる。反転用ヒンジ装置６６の可動プレート７１はディスプレイ側筐体６２に取り付けられる。ディスプレイ側筐体６２も表面側と裏面側とに二分割される。反転用ヒンジ装置６６の可動プレート７１を表面側のディスプレイ側筐体６２ａと裏面側のディスプレイ側筐体６２ｂの取付けプレート７２との間に挟み、ビス７３で表面側のディスプレイ側筐体６２ａを裏面側のディスプレイ側筐体６２ｂにねじ込むことによって、これらが一体化される。
【００４１】
図１６は反転用ヒンジ装置６６の斜視図を示し、図１７及び図１８は反転用ヒンジ装置６６の分解斜視図を示す。図１７に示されるように、中間継手部６３のカバー６３ａに取り付けられるヒンジ本体７０は、細長い板状に形成される。ヒンジ本体７０の中央には貫通孔７０ａが開けられる。ヒンジ軸７４は貫通孔を貫通し、ヒンジ本体７０にヒンジ軸７４の中心線の回りを回転可能に支持される。
【００４２】
中空のヒンジ軸７４は、中心線方向の一端に形成されるフランジ７４ａと、軸部７４ｂとを有する。ヒンジ軸７４の軸部７４ｂの先端部の断面は、六角形、八角形等の小径の多角形に形成される。ヒンジ軸７４の軸部７４ｂの中央部の断面は、円形に形成される。ヒンジ軸７４の軸部７４ｂの基部の断面は、六角形、八角形等の大径の多角形に形成される。
【００４３】
ヒンジ軸７４の軸部７４ｂの基部には、ディスプレイ側筐体６２が連結される可動プレート７１が取り付けられる。可動プレート７１の中央には、ヒンジ軸７４が挿入される多角形の孔７１ａが形成される。可動プレート７１の多角形の孔７１ａにヒンジ軸７４の基部が嵌まることによって、可動プレート７１とヒンジ軸７４とが回転不能に固定される。ヒンジ軸７４の軸部７４ｂの中央部には、カラー７５が挿入される。カラー７５は可動プレート７１とカバー７６との間の距離を一定に保つために設けられる。ヒンジ軸７４の軸部７４ｂの先端部には、ヒンジ軸用ギヤ７７、ワッシャ７８、スリーブ７９及び偏心ストッパ８０が挿入される。ヒンジ軸用ギヤ７７には、ヒンジ軸７４の軸部７４ｂの先端部に形状を合わせた多角形の孔７７ａが形成される。ヒンジ軸７４とヒンジ軸用ギヤ７７とは回転不能に固定される。ヒンジ軸用ギヤ７７とヒンジ本体７０との間には、金属同士のすべりを防止するために樹脂製のワッシャ７８が介在される。
【００４４】
スリーブ７９もヒンジ軸７４に回転不能に固定される。スリーブ７９はヒンジ本体７０の貫通孔７０ａに嵌まり、ヒンジ軸７４と一緒に回転する。偏心ストッパ８０もヒンジ軸７４に回転不能に固定される。結局、ヒンジ軸７４には、可動プレート７１、ヒンジ軸用ギヤ７７、ワッシャ７８、スリーブ７９、偏心ストッパ８０が一体に固定される。可動プレート７１が回転すると、これらが一緒に回転する。ヒンジ軸７４の回転運動はヒンジ本体７０に案内される。偏心ストッパ８０には、円形の小径部８０ａと大径部８０ｂが形成される。ヒンジ本体７０には偏心ストッパ８０に当接する当接プレート８１が取り付けられる。ヒンジ本体７０に対してヒンジ軸７４が正逆方向に１８０度回転したとき、偏心ストッパ８０が当接プレート８１に当接し、ヒンジ軸７４の１８０度以上の回転が制限される。
【００４５】
ヒンジ本体７０と可動プレート７１との間には、一対のクリック機構９０が配置される。一対のクリック機構９０は、ヒンジ本体７０の長手方向におけるヒンジ軸７４の両側に配置される。一対のクリック機構９０はカバー７６で覆われる。
【００４６】
クリック機構９０は、カム体８２、係合体８５、弾性部材である皿ばね８７、皿ばね８７の両側に設けられるワッシャ８６、これらに挿入される軸体８８と、を備える。軸体８８はヒンジ本体７０に固定される。カム体８２は軸体８８に回転可能に支持される。カム体８２の外周には、ヒンジ軸用ギヤ７７に噛み合うカム体用ギヤ８２ａが形成される。カム体８２の係合体８５との対向面には、一対の凹部８２ｂ（図１８参照）が形成される。一対の凹部８２ｂはカム体８２の中心線を中心とする円周上に周方向に１８０度の間隔を開けて配置される。カム体８２とヒンジ本体７０との間には金属同士のすべりを防止するために樹脂製のワッシャ８９が介在される。
【００４７】
係合体８５は、係合体本体８３と、球体８４と、を有する。係合体本体８３は、略半円形のプレート状に形成される。係合体本体８３には、軸体８８が貫通する貫通孔８３ａが開けられる。また係合体本体８３の周方向の一部には、半径方向の外側に突出するガイド部８３ｂが形成される。ガイド部８３ｂはカバー７６に形成される案内溝７６ａに案内される。係合体本体８３は、ヒンジ本体７０に対してカム体８２の中心線の方向にスライドはできるが、カム体８２の中心線の回りを回転できない。係合体本体８３のカム体８２との対向面には、周方向に１８０度の間隔を開けて一対の凹部８３ｃが形成される。一対の凹部８３ｃは係合体本体８３の中心線を中心とする円周上に周方向に１８０度の間隔を開けて配置される。各凹部８３ｃには、球体８４がその一部をカム体８２側に突出させた状態で設けられる。これら係合体本体８３及び球体８４が係合体８５を構成する。球体８４は、カム体８２に皿ばね８７の付勢力によって押しつけられる。カム体８２がその中心線の回りを１８０度回転すると、係合体８５の球体８４が皿ばね８７の付勢力によってカム体８２の凹部８２ｂに嵌まり込む。これにより、カム体８２の１８０度の回転角度が保持される。
【００４８】
図１９及び図２０は、組み立てた状態の反転用ヒンジ装置６６示す。図２０に示されるように、ヒンジ本体７０に対して可動プレート７１を回転させると、可動プレート７１に一体に固定されるヒンジ軸７４がヒンジ本体７０に対してヒンジ軸７４の中心線の回りを回転する。ヒンジ軸用ギヤ７７とカム体８２のカム体用ギヤ８２ａとは噛み合っているので、ヒンジ軸７４の回転に伴ってカム体８２が軸体８８の中心線の回りをヒンジ軸７４と同じ回転角度回転する。係合体８５はカバー７６に回り止めされているので、カム体８２が係合体８５に対して相対的に回転する。カム体８２が係合体８５に対して１８０度近く回転すると、カム体８２の凹部８２ｂが係合体８５の球体８４の位置に近付く。カム体８２が係合体８５に対して１８０度回転すると、カム体８２の凹部８２ｂと係合体８５の球体８４の位置が一致し、係合体８５の球体８４は皿ばね８７の付勢力によってカム体８２の凹部８２ｂに入り込む。これにより、カム体８２を所定角度に保持する力が発する。カム体８２にはヒンジ軸７４が噛み合っているので、クリック機構９０はヒンジ軸７４の回転角度を保持する力を発する。
【００４９】
本実施形態によれば、クリック機構９０を構成するカム体８２をヒンジ軸７４の外周に配置することなく、ヒンジ軸７４からずらして配置することで、カム体８２を含めたヒンジ軸７４の外径を狭めることができ、ひいてはヒンジ装置の厚みＷ（図１９（ａ）参照）を薄くすることができる。また、クリック機構９０をヒンジ本体と可動プレートとの間に配置する（図１９（ｂ）参照）ことで、ヒンジ本体７０と可動プレート７１との間のすきまを有効利用することができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。例えば上記実施形態では、ヒンジ軸とカム体を連動させるのにギヤを用いているが、ギヤの替わりにリンク機構や摩擦車を用いてもよい。
【００５１】
また、クリック機構は、カム体に保持力を発させることができれば、球体を用いた構造に限られることはなく、例えば溝を有するカム体に係合体の突起が嵌まるような構造にしてもよい。さらに、図２１に示されるように、板ばねからなる弾性部材９１に突起状の係合体９２を一体に設け、係合体９２をカム体９３の凹部９３ａに係合するような構造にしてもよい。ヒンジ本体９４上をカム体９３が所定角度回転すると、弾性部材９１の突起９２がカム体９３の凹部９３ａに嵌まり、カム体９３の回転角度を保持する力が発する。
【００５２】
上記実施形態においては、弾性部材によって係合体をカム体に付勢しているが、これとは逆に弾性部材によってカム体を係合体に付勢させてもよい。
【００５３】
本発明のヒンジ装置は反転用ヒンジ装置のみならず、折畳み・開放用ヒンジ装置にも適用することができる。さらに、携帯電話機のみならず、ノート型パソコン等の携帯機器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第一の実施形態の携帯電話機の動作を示す斜視図
【図２】携帯電話機の動作を示す斜視図
【図３】携帯電話機の斜視図
【図４】携帯電話機の分解斜視図
【図５】携帯電話機の分解斜視図
【図６】携帯電話機の分解斜視図
【図７】本発明の第一の実施形態のヒンジ装置が組み込まれたヒンジユニットの斜視図
【図８】上記ヒンジユニットの底面側の斜視図
【図９】ヒンジユニットの分解斜視図
【図１０】ヒンジユニットの分解斜視図
【図１１】組み立てた状態のヒンジユニットを示す図（図中（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は底面図を示す）
【図１２】組み立てた状態のヒンジユニットの断面図
【図１３】本発明の第二の実施形態の携帯電話機の斜視図
【図１４】携帯電話機の分解斜視図
【図１５】携帯電話機の分解斜視図
【図１６】本発明の第二の実施形態のヒンジ装置の斜視図
【図１７】上記ヒンジ装置の分解斜視図
【図１８】上記ヒンジ装置の分解斜視図
【図１９】組み立てた状態のヒンジ装置を示す図（図中（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は底面図を示す）
【図２０】ヒンジ装置の断面図
【図２１】弾性部材と係合体とを一体にした例を示す概念図
【符号の説明】
【００５５】
１…操作側筐体（第一の部材）
２…ディスプレイ側筐体（第二の部材）
６…反転用ヒンジ装置（ヒンジ装置）
１３…可動プレート
１６…ヒンジ本体
３０…ヒンジ軸
３２…ヒンジ軸用ギヤ
３６…カム体
３６ａ…カム体用ギヤ
３６ｂ…凹部
３８…係合体
３９…球体
４２…カバープレート
４３…皿ばね（弾性部材）
４４…係合体本体
４６…案内孔
６１…操作側筐体（第一の部材）
６２…ディスプレイ側筐体（第二の部材）
６６…反転用ヒンジ装置（ヒンジ装置）
７０…ヒンジ本体
７１…可動プレート
７４…ヒンジ軸
７７…ヒンジ軸用ギヤ
８２…カム体
８２ａ…カム体用ギヤ
８２ｂ…凹部
８３…係合体本体
８４…球体
８５…係合体
９０…クリック機構
【図１】
2010025242.tif 000003
【図２】
2010025242.tif 000004
【図３】
2010025242.tif 000005
【図４】
2010025242.tif 000006
【図５】
2010025242.tif 000007
【図６】
2010025242.tif 000008
【図７】
2010025242.tif 000009
【図８】
2010025242.tif 000010
【図９】
2010025242.tif 000011
【図１０】
2010025242.tif 000012
【図１１】
2010025242.tif 000013
【図１２】
2010025242.tif 000014
【図１３】
2010025242.tif 000015
【図１４】
2010025242.tif 000016
【図１５】
2010025242.tif 000017
【図１６】
2010025242.tif 000018
【図１７】
2010025242.tif 000019
【図１８】
2010025242.tif 000020
【図１９】
2010025242.tif 000021
【図２０】
2010025242.tif 000022
【図２１】
2010025242.tif 000023