(57)【要約】【課題】押し釦を押さなくても、軸体が当接するカムを可動カムから固定カムに自動的に切り替えることができるヒンジ装置を提供する。【解決手段】可動カム１８に係合するロック体１４を設け、固定カム１７に対する可動カム１８の相対的な位置を固定する。ロック体１４には、解除体１５のカム部１５ｃに接触するカム部１４ｃが形成される。解除体１５は第二の部材２に一緒に回転するように連結される。第二の部材２が第一の部材１に対して一方向に回転し、所定角度になることによって、解除体１５のカム部１５ｃがロック体１４を軸線方向にスライドさせ、ロック体１４と可動カム１８との係合を解除させる。【選択図】図１
2010025209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部材に対して第二の部材が所定の軸線の回りを相対的に回転するヒンジ装置において、
前記第一の部材に対して前記軸線の回りを回転できないように、かつ前記軸線の方向にスライドできないように、前記第一の部材に固定される固定カムと、
前記固定カムの外周側又は内周側に配置される可動カムと、
前記固定カムのカム面又は前記可動カムのカム面に当接する当接部を有し、前記第二の部材と一緒に回転し、かつ前記第二の部材に対して前記軸線方向にスライドできる軸体と、
前記軸体の当接部を前記固定カムの前記カム面又は前記可動カムの前記カム面に付勢する付勢手段と、
前記固定カムに対する前記可動カムの相対的な位置を固定するように前記可動カムに係合できるロック体と、
前記第二の部材が前記第一の部材に対して一方向に回転し、所定角度になることによって、前記固定カムに対する前記可動カムの相対的な位置の固定を解除する解除体と、を備えるヒンジ装置。
【請求項２】
前記第二の部材が前記第一の部材に対して前記一方向に回転して前記所定角度になることによって、前記第二の部材と一緒に回転する前記解除体が、前記可動カムに係合する前記ロック体を前記軸線方向にスライドさせ、前記可動カムと前記ロック体との係合を解除す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】
前記第一の部材に対して前記第二の部材が前記一方向に回転するとき、前記軸体が前記可動カムの前記カム面に沿って移動し、
前記第一の部材に対して前記第二の部材が一方向に前記所定角度回転した後、前記第一の部材に対して前記第二の部材が他方向に反転するとき、前記軸体が前記固定カムの前記カム面に沿って移動す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】
前記第一の部材に対して前記第二の部材を前記一方向に回転させ、開いた状態の前記第一の部材及び前記第二の部材を閉じるとき、手動で前記第一の部材に対して前記第二の部材を第一の移行角度まで閉じると、自動的に前記第一の部材及び前記第二の部材が全閉状態に閉じられ、
前記第一の部材に対して前記第二の部材を他方向に反転させ、閉じた状態の前記第一の部材及び前記第二の部材を開くとき、手動で前記第一の部材に対して前記第二の部材を第二の移行角度まで開くと、自動的に前記第二の部材が前記第一の部材に対して中間角度まで開き、さらに手動で前記第一の部材に対して前記第二の部材を中間角度より大きい第三の移行角度まで開くと、自動的に前記第二の部材が前記第一の部材に対して全開状態に開くことを特徴とする請求項３に記載のヒンジ装置。
【請求項５】
第一の部材に対して第二の部材を所定の軸線の回りを相対的に回転させるヒンジ装置において、
前記第一の部材に対して前記軸線の回りを回転できないように、かつ前記軸線の方向にスライドできないように、前記第一の部材に固定される固定カムと、
前記固定カムの外周側又は内周側に配置される可動カムと、
前記固定カムのカム面又は前記可動カムのカム面に当接する当接部を有し、前記第二の部材と一緒に回転し、かつ前記第二の部材に対して前記軸線方向にスライドできる軸体と、
前記軸体の当接部を前記固定カムの前記カム面又は前記可動カムの前記カム面に付勢する付勢手段と、を備え、
前記第一の部材に対して前記第二の部材が一方向に回転するとき、前記固定カムに対する前記可動カムの相対的な位置が固定されて、前記軸体の前記当接部が前記可動カムのカム面に沿って移動し、
前記第一の部材に対して前記第二の部材が前記一方向に回転して所定角度になることによって、前記固定カムに対する前記可動カムの相対的な位置の固定が解除されるヒンジ装置。
【請求項６】
前記第一の部材に対して前記第二の部材が一方向に前記所定角度回転した後、前記第二の部材が前記第一の部材に対して他方向に反転するとき、前記軸体が前記固定カムの前記カム面に沿って移動することを特徴とする請求項５に記載のヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一の部材に対して第二の部材を所定の軸線の回りを相対的に回転させるヒンジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒンジ装置は、携帯電話機、携帯ゲーム機などの携帯機器だけでなく、自動車やバイクの収納ボックスなど多種多様の用途に用いられている。例えば携帯電話機に組み込まれるヒンジ装置は、第一の部材としての操作側筐体と、第二の部材としての表示側筐体とを折り畳み自在に連結する。操作側筐体には、キーボタンが配置され、表示側筐体には、液晶表示装置が配置される。
【０００３】
ヒンジ装置には、単に操作側筐体に対して表示側筐体を回転させるという機能だけでなく、使い勝手を良くするための機能が要請されることが多い。例えばワンタッチオープン式のヒンジ装置においては、押し釦を押すことによって、全閉状態にあった表示側筐体を自動的に全開状態まで開くことができる。押し釦を押さないときは、手動で表示側筐体を開閉でき、表示側筐体を操作側筐体に対して任意の角度で停止することができる。例えば表示側筐体を操作側筐体に対して９０度開き、携帯電話機をパソコンのように使用することができる（特許文献１参照）。
【０００４】
押し釦を押すときと押さないときとで表示側筐体の動作を変えるために、ヒンジ装置には二種類のカム、すなわち固定カム及び可動カムが用意される。固定カム及び可動カムはいずれも円筒の端面にカム面が形成された端面カムからなる。固定カム及び可動カムは同心円状に配置され、固定カムの外周側又は内周側に可動カムが配置される。
【０００５】
押し釦を押さないときは、固定カムに対する可動カムの相対的な位置が固定される。そして、表示側筐体と一緒に回転する軸体は可動カムに沿って移動する。一方、押し釦を押したときは、固定カムに対する可動カムの相対的な位置の固定が解除され、可動カムは固定カムの周囲を自由に回転できるようになる。そして、表示側筐体と一緒に回転する軸体は固定カムに沿って移動する。可動カムは軸体と一緒に固定カムの周囲を回転する。
【特許文献１】特開２００８−１０１７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように従来のワンタッチオープン式のヒンジ装置においては、押し釦を押すことによって、軸体が当接するカムを可動カムから固定カムに切り替えている。もし押し釦を押さないならば、可動カムから固定カムに切り替えることができず、軸体は可動カムのみに沿って移動する。もちろん、開くときと閉じるときとで表示側筐体の動作も変わらなくなる。
【０００７】
そこで本発明は、押し釦を押さなくても、軸体が当接するカムを可動カムから固定カムに自動的に切り替えることができるヒンジ装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第一の部材に対して第二の部材が所定の軸線の回りを相対的に回転するヒンジ装置において、前記第一の部材に対して前記軸線の回りを回転できないように、かつ前記軸線の方向にスライドできないように、前記第一の部材に固定される固定カムと、前記固定カムの外周側又は内周側に配置される可動カムと、前記固定カムのカム面又は前記可動カムのカム面に当接する当接部を有し、前記第二の部材と一緒に回転し、かつ前記第二の部材に対して前記軸線方向にスライドできる軸体と、前記軸体の当接部を前記固定カムの前記カム面又は前記可動カムの前記カム面に付勢する付勢手段と、前記固定カムに対する前記可動カムの相対的な位置を固定するように前記可動カムに係合できるロック体と、前記第二の部材が前記第一の部材に対して一方向に回転し、所定角度になることによって、前記固定カムに対する前記可動カムの相対的な位置の固定を解除する解除体と、を備えるヒンジ装置である。
【０００９】
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、前記第二の部材が前記第一の部材に対して前記一方向に回転して前記所定角度になることによって、前記第二の部材と一緒に回転する前記解除体が、前記可動カムに係合する前記ロック体を前記軸線方向にスライドさせ、前記可動カムと前記ロック体との係合を解除することを特徴とする。
【００１０】
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、前記第一の部材に対して前記第二の部材が前記一方向に回転するとき、前記軸体が前記可動カムの前記カム面に沿って移動し、前記第一の部材に対して前記第二の部材が一方向に前記所定角度回転した後、前記第一の部材に対して前記第二の部材が他方向に反転するとき、前記軸体が前記固定カムの前記カム面に沿って移動することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のヒンジ装置において、前記第一の部材に対して前記第二の部材を前記一方向に回転させ、開いた状態の前記第一の部材及び前記第二の部材を閉じるとき、手動で前記第一の部材に対して前記第二の部材を第一の移行角度まで閉じると、自動的に前記第一の部材及び前記第二の部材が全閉状態に閉じられ、前記第一の部材に対して前記第二の部材を他方向に反転させ、閉じた状態の前記第一の部材及び前記第二の部材を開くとき、手動で前記第一の部材に対して前記第二の部材を第二の移行角度まで開くと、自動的に前記第二の部材が前記第一の部材に対して中間角度まで開き、さらに手動で前記第一の部材に対して前記第二の部材を中間角度より大きい第三の移行角度まで開くと、自動的に前記第二の部材が前記第一の部材に対して全開状態に開くことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、第一の部材に対して第二の部材を所定の軸線の回りを相対的に回転させるヒンジ装置において、前記第一の部材に対して前記軸線の回りを回転できないように、かつ前記軸線の方向にスライドできないように、前記第一の部材に固定される固定カムと、前記固定カムの外周側又は内周側に配置される可動カムと、前記固定カムのカム面又は前記可動カムのカム面に当接する当接部を有し、前記第二の部材と一緒に回転し、かつ前記第二の部材に対して前記軸線方向にスライドできる軸体と、前記軸体の当接部を前記固定カムの前記カム面又は前記可動カムの前記カム面に付勢する付勢手段と、を備え、前記第一の部材に対して前記第二の部材が一方向に回転するとき、前記固定カムに対する前記可動カムの相対的な位置が固定されて、前記軸体の前記当接部が前記可動カムのカム面に沿って移動し、前記第一の部材に対して前記第二の部材が前記一方向に回転して所定角度になることによって、前記固定カムに対する前記可動カムの相対的な位置の固定が解除されるヒンジ装置である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のヒンジ装置において、前記第一の部材に対して前記第二の部材が一方向に前記所定角度回転した後、前記第二の部材が前記第一の部材に対して他方向に反転するとき、前記軸体が前記固定カムの前記カム面に沿って移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第二の部材が第一の部材に対して一方向に回転し、所定角度になることによって、固定カムに対する可動カムの相対的な位置の固定が解除されるので、押し釦を押さなくても、軸体が当接するカムを可動カムから固定カムに自動的に切り替えることができる。
【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一実施形態のヒンジ装置を説明する。図１ないし図４は本発明の一実施形態のヒンジ装置を示す。図１はヒンジ装置の分解斜視図を示し、図２は反対方向からみたヒンジ装置の分解斜視図を示す。図３は組み立てた状態のヒンジ装置の透視図を示し、図４は断面図を示す。
【００１６】
このヒンジ装置は、自動車やバイクの収納ボックスの扉を開閉するのに用いられる。図１及び図２に示されるように、ヒンジ装置は、第一の部材であるブラケット１に対して、第二の部材であるプレート２を所定の軸線の回りを相対的に回転させる。ブラケット１が収納ボックスのボックス側に固定され、プレート２が扉側に固定される。
【００１７】
ブラケット１には、ヒンジ装置を構成する各部品が収容される。図５に示されるように、ブラケット１は、円筒状の本体部１ａと、本体部１ａから張り出すフランジ１ｂと、を有する。フランジ１ｂが収納ボックスに取り付けられる。本体部１ａにはヒンジ装置の各構成部品が収容される。本体部１ａの内周面の軸線方向の途中には、内径を狭めた肉厚部４が形成される。肉厚部４は本体部１ａの軸線方向の一方の端部に寄っている。肉厚部４には、軸線方向に伸びる複数のスリット５が周方向に均等間隔を空けて形成される。この実施形態では周方向に９０度の間隔を空けて四本のスリット５が形成される。ブラケット１の本体部１ａの内周面の肉厚部４以外は、肉厚部４よりも径を広げた円筒形状に形成される。スリット５が形成された部分は、本体部１ａの内周面と連続する。肉厚部４の軸線方向の端面には、段差４ａが形成される。この段差４ａに後述する内カム１７が当接する。
【００１８】
図１及び図２に示されるように、プレート２は、矩形の板状の中央部２ａと、中央部２ａの両側でＬ字状に折り曲げられた両端部２ｂと、を有する。プレート２の両端部２ｂは、キャップ７，８に取り付けられる。プレート２の両端部には、プレート２をキャップ７，８に取り付けるための細長溝９及び孔１０が形成される。
【００１９】
キャップ７，８は、ブラケット１の本体部１ａの両端に軸線Ｌの回りを回転可能に挿入される。キャップ７，８には、プレート２の両端部２ｂを受け入れる円周溝７ａ，８ａが形成される。キャップ７，８の円周溝７ａ，８ａにプレート２の両端部２ｂを挿入した後、皿ねじ１１を用いてプレート２とキャップ７，８とを一体化する。図３のヒンジ装置の透視図に示されるように、皿ねじ１１をキャップ７，８の通し孔７ｃ，８ｃに通すと共に、プレート２の孔１０に通し、皿ねじ１１をキャップ７，８のねじ孔７ｄ，８ｄにねじ込むことで、プレート２とキャップ７，８とが一体化される。キャップ７，８の円周溝７ａ，８ａには、プレート２の細長溝９に対応した受部が形成される。プレート２の細長溝９がキャップ７，８の受部に嵌まることで、プレート２とキャップ７，８との回転方向のずれが防止される。
【００２０】
図１及び図２に示されるように、ブラケット１の肉厚部４には、ロック体である回転ロック１４、並びに解除体であるスライドロック１５が収容される。
【００２１】
図６は回転ロック１４の詳細図を示す。回転ロック１４は、ブラケット１の肉厚部４の内周面に嵌まる円盤状の本体部１４ａと、本体部１４ａの外周面に一体に形成される複数の突起部１４ｂと、から構成される。スライドロック１５に対向する本体部１４ａの側面には、スライドロック１５に向かって突出するカム部１４ｃが形成される。複数の突起部１４ｂは、本体部１４ａから径方向に突出すると共に、本体部１４ａから軸線方向に棒状に伸びる。突起部１４ｂは、本体部の外周面に周方向に９０度の間隔を空けて形成される。突起部１４ｂの外周面の外径は、ブラケット１の本体部１ａの内周面の内径と一致する。突起部１４ｂはブラケット１の肉厚部４のスリット５に嵌まる。このため、回転ロック１４はブラケット１に対して回転することができず、軸線方向にスライドのみできる。回転ロック１４の突起部１４ｂは、ブラケット１のスリット５だけでなく、後述する内カム１７のスリット１７ｃ及び外カム１８の溝スリット１８ｃにも嵌まる。
【００２２】
図７はスライドロック１５の詳細図を示す。スライドロック１５は、円盤状の本体部１５ａと、本体部１５ａから軸線方向に伸びる軸部１５ｂと、から構成される。本体部１５ａの外径はブラケット１の肉厚部４の内径と等しい。スライドロック１５はブラケット１の肉厚部４内に軸線Ｌの回りを回転可能に収容される。スライドロック１５の本体部１５ａの、回転ロック１４に対向する側面には、カム部１５ｃが形成される。スライドロック１５のカム部１５ｃは回転ロック１４のカム部１４ｃに接触する（図４参照）。スライドロック１５が軸線Ｌの回りを回転すると、スライドロック１５のカム部１５ｃと回転ロック１４のカム部１４ｃとが協働し、回転ロック１４が軸線方向にスライドする。
【００２３】
スライドロック１５の軸部１５ｂは、軸体１９の嵌合孔１９ａ（図１参照）に嵌められる。スライドロック１５の軸部１５ｂには、一対の平坦面２１が形成される。軸体１９の嵌合孔１９ａにも、一対の平坦面２３（図１参照）が形成される。スライドロック１５の平坦面２１と軸体１９の平坦面２３とが接触することで、これらが相対的に回転するのが防止される。スライドロック１５は、軸体１９と一緒に回転し、かつ軸体１９に対して軸線方向にスライドできる。
【００２４】
図１及び図２に示されるように、アシストスプリング１６は、キャップ８と回転ロック１４との間に圧縮状態で介在され、そのばね力によって回転ロック１４をスライドロック１５に向かって付勢する。アシストスプリング１６のばね力によって、回転ロック１４のカム部１４ｃとスライドロック１５のカム部１５ｃが接触できるようになる。また、後述するように外カム１８は内カム１７に対して回転できる。内カム１７のスリット１７ｃの位相と外カム１８の溝スリット１８ｃの位相とが一致したとき、アシストスプリング１６は回転ロック１４の突起部１４ｂを外カム１８の溝スリット１８ｃに嵌める。
【００２５】
スライドロック１５、回転ロック１４及びアシストスプリング１６は、内カム１７に対する外カム１８の相対的な位置を固定したり、相対的な位置の固定を解除したりする。回転ロック１４の突起部１４ｂが内カム１７のスリット１７ｃ及び外カム１８の溝スリット１８ｃに嵌まっている間は、内カム１７に対する外カム１８の相対的な位置が固定される。一方、スライドロック１５が回転し、ブラケット１に対して所定角度になると、スライドロック１５のカム部１５ｃと回転ロック１４のカム部１４ｃの作用によって、回転ロック１４が軸線方向にスライドし、外カム１８から離間する。これにより、回転ロック１４の突起部１４ｂと外カム１８の溝スリット１８ｃとの係合が解除され、外カム１８が内カム１７に対して自由に回転できるようになる。
【００２６】
ブラケット１の本体部１ａには、スライドロック１５とは反対側から固定カムである内カム１７が挿入される。図８は、内カム１７の詳細図を示す。内カム１７は円盤状のフランジ部１７ａと、フランジ部１７ａから軸線方向に突出する円筒形状の本体部１７ｂと、を有する。内カム１７のフランジ部１７ａの外径は、ブラケット１の本体部１ａの内径と等しく、肉厚部４の内径よりも大きい。ブラケット１に収容された内カム１７のフランジ部１７ａは、ブラケット１の肉厚部４に当接する。フランジ部には、軸線方向に伸びるスリット１７ｃが形成される。このスリット１７ｃに回転ロック１４の突起部１４ｂが嵌まる。たとえ、スライドロック１５によって回転ロック１４が軸線方向に移動したとしても、回転ロック１４の突起部１４ｂは内カム１７のスリット１７ｃに嵌まっている。このため、内カム１７はブラケット１に対して軸線Ｌの回りを回転できない。また、内カム１７はメインスプリング２０によってブラケット１の肉厚部４に付勢されているので、ブラケット１に対して軸線方向にスライドできない（図４参照）。内カム１７の円筒形状の本体部１７ｂの端面には、カム面１７ｄが形成される。カム面１７ｄには周方向に連続的に山・谷が形成される。カム面１７ｄには、周方向の９０°毎に同じ形状の山・谷が繰り返される。内カム１７のフランジ部１７ａの中央には、軸体１９の軸部１９ｂ（図１参照）が貫通する孔１７ｅが開けられる。
【００２７】
内カム１７の外周側には、可動カムである外カム１８が配置される。図９は外カム１８の詳細図を示す。外カム１８は、内カム１７の本体部１７ｂを囲む円筒形状に形成される。外カム１８の端面にもカム面１８ｄが形成される。カム面１８ｄには周方向に連続的に山・谷が形成される。カム面１８ｄには、周方向の９０°毎に同じ形状の山・谷が繰り返される。外カム１８のカム面１８ｄとは反対側の端面には、軸線方向に伸びる複数の溝スリット１８ｃが形成される。複数の溝スリット１８ｃは、周方向に９０度の間隔を空けて形成される。上述のように、この溝スリット１８ｃには、回転ロック１４の突起部１４ｂが嵌まる。回転ロック１４の突起部１４ｂが外カム１８の溝スリット１８ｃに嵌まっている間は、外カム１８は内カム１７に対して軸線Ｌの回りを回転できない。一方、回転ロック１４の突起部１４ｂと外カム１８の溝スリット１８ｃとの係合が解除されたときは、外カム１８は内カム１７に対して軸線Ｌの回りを自由に回転できる。
【００２８】
内カム１７のカム面１７ｄ及び外カム１８のカム面１８ｄには、軸体１９が対向する。図１０は軸体１９の詳細図を示す。軸体１９は、内カム１７のカム面１７ｄ及び外カム１８のカム面１８ｄに当接する当接部である対向カム１９ｄと、対向カム１９ｄと一体に形成される軸部１９ｂと、を有する。軸体１９の軸部１９ｂの内カム１７側の端部には、スライドロック１５の軸部１５ｂに形状を合わせた嵌合孔１９ａが形成される。軸部１９ｂは内カム１７の中央の孔１７ｅ（図１参照）を貫通する。軸部１９ｂの嵌合孔１９ａにスライドロック１５の軸部１５ｂが嵌まる。スライドロック１５は、軸体１９と一緒に回転する。スライドロック１５は、軸体１９に対して軸線方向にスライドできる。
【００２９】
軸体１９の軸部１９ｂのキャップ７側の端部には、キャップ７の嵌合孔７ｅに嵌められる。軸部１９ｂには、一対の平坦面２５が形成される。キャップ７の嵌合孔７ｅにも、一対の平坦面２６が形成される（図１参照）。軸体１９はキャップ７に対して軸線Ｌの回りを相対的に回転することができない。すなわち、軸体１９はキャップ７、ひいてはプレート２と一緒に回転する。軸体１９はキャップ７に対して軸線方向にスライドできる。
【００３０】
図１及び図２に示されるように、軸体１９とキャップ７との間には、メインスプリング２０が介在される。メインスプリング２０は軸体１９の軸部１９ｂの周囲に巻かれる。メインスプリングは軸体１９を内カム１７及び外カム１８のカム面１７ｄ，１８ｄに付勢し、開きトルクや閉まりトルクを発生させる。
【００３１】
上述のように、回転ロック１４は、内カム１７に対する外カム１８の相対的な位置を固定したり、内カム１７に対する外カム１８の相対的な位置の固定を解除したりする。外カム１８のカム面１８ｄは内カム１７のカム面１７ｄよりも軸体１９側に突出しているので、内カム１７に対する外カム１８の相対的な位置が固定されると、軸体１９は外カム１８のカム面１８ｄに沿って移動する。一方、内カム１７に対する外カム１８の相対的な位置の固定が解除されると、外カム１８は内カム１７の回りを回転できるようになる。こうなると、軸体１９は内カム１７のカム面１７ｄに沿って移動する。外カム１８は軸体１９と一緒に回転する。
【００３２】
従来のワンタッチオープン式のヒンジ装置においては、押し釦を押すことによって、内カム１７に対する外カム１８の相対的な位置の固定を解除していた。これに対して、本実施形態のヒンジ装置においては、ブラケット１に対してプレート２を回転させ、ブラケット１に対するプレート２の回転角度を所定角度にすることによって、内カム１７に対する外カム１８の相対的な位置の固定を解除する。プレート２には、キャップ７、軸体１９を介してスライドロック１５が連結される。プレート２を回転させることによって、スライドロック１５が回転する。スライドロック１５は回転ロック１４を軸線方向にスライドさせ、回転ロック１４と外カム１８との係合を解除させる。
【００３３】
図１１は、ブラケット１に対するプレート２の回転角度の変化を示す。０度（全閉状態）では、ブラケット１のフランジ１ｂとプレート２とは略直角になる（図１１（ａ））。全閉状態のプレート２を開くとき、手動でブラケット１に対してプレート２を２０度未満の第二の移行角度まで開くと、自動的にプレート２が中間角度である２０度まで開く（図１１（ｂ））。プレート２はこの中間角度で一時停止する。一時停止したプレート２を手動でさらに２０度よりも大きな第三の移行角度（３０度）まで開くと（図１１（ｃ））、自動的にプレート２が６０度開いた全開状態になる（図１１（ｄ））。
【００３４】
一方、開いた状態のプレート２を閉じるとき、手動でプレート２を６０度から第一の移行角度（３０度）まで閉じると、自動的にプレート２が全閉状態に閉じられる。プレート２を閉じるときは、プレート２が中間角度（２０度）で一時停止することはない。開くときと閉じるときとでプレート２の動作は異なる。
【００３５】
図１２ないし図１８は、プレート２を所定角度開いたときのヒンジ装置の構成部品の動作を示す。図１９はそのときの内カム１７、外カム１８及び軸体１９のカム線図を示す。図２０はそのときの回転ロック１４及びスライドロック１５のカム線図を示す。
【００３６】
図１２はプレート２の開き角度が０度の全閉状態を示す。この全閉状態では、スライドロック１５のカム部１５ｃが回転ロック１４のカム部１４ｃに接触し、回転ロック１４を外カム１８から離間する方向にスライドさせる（図２０（ａ）参照）。回転ロック１４の突起部１４ｂと外カム１８の溝スリット１８ｃとの係合が解除されるので、外カム１８は回転方向にフリーになる。そして、軸体１９の対向カム１９ｄは内カム１７のカム面１７ｄに当接する（図１９（ａ）参照）。なお、０度における扉の保持は外部ロック機構によって行われる。
【００３７】
図１３に示されるように、手動でプレート２を０度から僅かに開くと、プレート２に連動して軸体１９が回転する。外カム１８は回転方向にフリーの状態でいるため、軸体１９は内カム１７のカム面１７ｄの下り傾斜面に沿って移動する。外カム１８は軸体１９に押されながら軸体１９と一緒に回転する。軸体１９の対向カム１９ｄは、メインスプリング２０の付勢力によって内カム１７の第一の山部３１と第二の山部３２との間の谷部３３まで自動的に移動する（図１９（ｂ）参照）。外カム１８は軸体１９の回転に伴って回転する。これにより、自動的にプレート２が２０度開いた状態になる。この２０度開いた状態では、軸体１９の対向カム１９ｄが谷部３３に落ち込んでいるので、プレート２の２０度の開き角度が保持される。プレート２の開き角度の保持は３０度まで継続される。
【００３８】
図２０（ｂ）に示されるように、プレート２が２０度開いた状態では、スライドロック１５のカム部１５ｃと回転ロック１４のカム部１４ｃとは接触していない。このため、回転ロック１４をスライドさせる力は働いていない。しかし、図１３に示されるように、回転ロック１４の突起部１４ｂが外カム１８の底面１８ｅに接触しているので、アシストスプリング１６が回転ロック１４を図１３中左方向に押しても、回転ロック１４が図１３中左方向に移動することはない。
【００３９】
図１４に示されるように、手動でプレート２を３０度まで開くと、軸体１９の対向カム１９ｄが内カム１７の第二の山３２を乗り越える（図１９（ｃ）参照）ので、内カム１７によるプレート２の保持が解除される。軸体１９はメインスプリング２０の付勢力によって、内カム１７の第二の山３２の下り傾斜面を滑り降りる。
【００４０】
そして、図１９（ｄ）に示されるように、軸体１９の対向カム１９ｄが自動的に内カム１７の谷部３４まで移動し、プレート２が自動的に６０度開いた全開状態になる（図１５参照）。この状態では、外カム１８は全閉状態（０度）のときから９０度回転している。外カム１８の９０度の回転によって、図１５に示されるように、外カム１８の溝スリット１８ｃの位相と内カム１７のスリット１７ｃの位相が一致するので、回転ロック１４がアシストスプリング１６によって図中左方向に押し出され、回転ロック１４の突起部１４ｂが外カム１８の溝スリット１８ｃに嵌まる。これにより、外カム１８が内カム１７に固定される。プレート２の開閉動作において、軸体１９、スライドロック１５はプレート２の開閉角度に応じた往復運動を繰り返すが、外カム１８はプレート２の開閉毎に９０度ずつ開き方向へ位相が変化する。
【００４１】
図２０（ｄ）に示されるように、プレート２が６０度開いた状態では、回転ロック１４がスライドロック１５に向かってスライドする。回転ロック１４のカム部１４ｃはスライドロック１５の本体部１５ａに当接する。
【００４２】
図１９（ｅ）〜（ｇ）に示されるように、６０度開いた状態のプレート２を閉じるとき、軸体１９の対向カム１９ｄは外カム１８のカム面１８ｄに沿って移動する。外カム１８のカム面１８ｄが内カム１７のカム面１７ｄよりも軸体１９側に突出しているからである。
【００４３】
図１６及び図１７に示されるように、全開状態のプレート２を手動で３０度閉じるまで、軸体１９は外カム１８に沿って、メインスプリング２０を圧縮しながら移動する。軸体１９の対向カム１９ｄが外カム１８のカム面１８ｄの頂点を乗り越えると（図１９（ｆ）参照）、メインスプリング２０の付勢力によって、軸体１９の対向カム１９ｄが自動的に外カム１８のカム面１８ｄの下り傾斜を滑り落ちる。このため、プレート２には自動的に０度に向かう引き込み力が働く。
【００４４】
図２０（ｅ）〜（ｇ）に示されるように、６０度開いたプレート２を閉じる際、プレート２が３０度閉じたとき、スライドロック１５のカム部１５ｃと回転ロック１４のカム部１４ｃとが接触し、以降、スライドロック１５のカム部１５ｃと回転ロック１４のカム部１４ｃとの協働によって、回転ロック１４が軸線方向にスライドする。
【００４５】
図１７に示されるように、プレート２が３０度閉じた状態では、スライドロック１５のカム部１５ｃと回転ロック１４のカム部１４ｃが接触し、スライドロック１５が回転ロック１４を右方向にスライドさせる。
【００４６】
図１８に示されるように、プレート２が完全に閉じた状態では、回転ロック１４の右方向へのスライドによって、回転ロック１４の突起部１４ｂと外カム１８の溝スリット１８ｃとの係合が解除される。これにより、外カム１８が再びフリーな状態になる。
【００４７】
図２１は、本実施形態のヒンジ装置をバイクの収納ボックスであるサドルバックに適用した例を示す。サドルバック２３はバイクのサドルの後方の両サイドに設けられる。サドルバック２３はメインスイッチのキー２４をトランク２５の後方の鍵穴に差し込み、左右に回すことで、施錠・解錠される。サドルバック２３を解錠後、右又は左のラッチレバー２６を引き下げると、閉じた状態にあるサドルバック２３の蓋２１が押され、開いた状態になる。
【００４８】
図２２は、サドルバックの蓋２１に取り付けられるヒンジ装置２８及びダンパーヒンジ２９を示す。ヒンジ装置２８及びダンパーヒンジ２９は、サドルバック２３の本体２２と蓋２１との間に取り付けられ、本体２２に対して蓋２１を開閉できるようにする。ヒンジ装置２８の構成は上述のヒンジ装置と同一であるから各構成部品に同一の符号を附してその説明を省略する。
【００４９】
図２３はダンパーヒンジ２９の斜視図を示す。ダンパーヒンジ２９は、サドルバック２３の本体２２に取り付けられるブラケット３１と、蓋２１に取り付けられるプレート３２と、ブラケット３１の筒状部３１ａに組み込まれるダンパ力発生機構３３と、を備える。ダンパ力発生機構３３のケース３４の外周面には、平坦部３４ａが形成される。ブラケット３１の筒状部３１ａにも、ケース３４の平坦部３４ａに対応する平坦部が形成される。ダンパ力発生機構３３をブラケット３１の筒状部３１ａに組み込むと、ケース３４の平坦部と筒状部３１ａの平坦部が当接し、ケース３４が筒状部３１ａに対して筒状部３１ａの軸線３５の回りを回転できないようになる。筒状のケース３４には、回転体３６がケース３４の軸線の回りを回転できるように組み込まれる。ケース３４に対して回転体３６が所定角度回転すると、流体の粘性抵抗によって回転体３６の回転に抵抗する力が働く。回転体３６には一対の平坦部３６ａが形成される。回転体３６に固定される中間継手３７には、回転体３６の一対の平坦部３６ａに対応する一対の平坦部が形成される。中間継手３７を回転体３６に嵌めると、回転体３６の一対の平坦部と中間継手３７の一対の平坦部とが接触し、互いに軸線３５の回りを回転できないようになる。中間継手３７にはねじ等の結合手段を介してプレート３２が取り付けられる。プレート３２がブラケット３１に対して回転すると、プレート３２に固定される回転体３６がブラケット３１に固定されるケース３４に対して回転する。ブラケット３１に対するプレート３２の回転角度が所定角度以上になると、プレート３２の回転に抵抗するダンパ力が発生し、プレート３２がゆっくり回転する。
【００５０】
図２４はヒンジ装置２８及びダンパーヒンジ２９を取り付けた蓋２１の動作図を示す。蓋２１はサドルバック２３の本体２２に閉じられた状態にある（Ｓ１）。サドルバック２３を解錠し、手動によってラッチレバー２６を引き下げると、閉じた状態にある蓋２１が押され、蓋２１が自動的に中間角度である２０度まで開く。蓋２１はこの２０度の開き角度で一時停止する（Ｓ２）。一時停止した蓋２１を手動でさらに３０度まで開くと（Ｓ３）、蓋２１が自動的に６０度開いた全開状態になる（Ｓ４）。蓋２１が全開状態になる手前でダンパーヒンジ２９がダンパ力を発生するので、蓋２１がゆっくり全開になる。蓋を閉じるときは、全開状態の蓋２１を手動で３０度まで閉じると（Ｓ５，Ｓ６）、自動的に蓋２１が全閉状態になる（Ｓ７）。
【００５１】
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、内カムに対して外カムを回転方向にフリーにすることで、内カムに対する外カムの相対的な位置の固定を解除している。しかし、位置の固定の解除はこの方法に限られることはない。例えば、内カムに対して外カムを軸線方向にスライドさせ、軸体から離間させてもよい。また、ブラケットに固定される内カムはブラケットと一体化されてもよい。さらに、本発明のヒンジ装置は、自動車やバイクの収納ボックスだけでなく、携帯電話機、携帯コンピュータ、化粧用コンパクトなどの携帯機器などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態のヒンジ装置の分解斜視図
【図２】反対方向からみたヒンジ装置の分解斜視図
【図３】ヒンジ装置の透視図（図中（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図）
【図４】図３のIV-IV線断面図
【図５】ブラケットの詳細図（図中（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ｃ）のA-A線断面図、（ｅ）は（ｃ）のB-B線断面図）
【図６】回転ロックの詳細図（図中（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は底面図）
【図７】スライドロックの詳細図（図中（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は底面図）
【図８】内カムの詳細図（図中（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は底面図）
【図９】外カムの詳細図（図中（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は底面図）
【図１０】軸体の詳細図（図中（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は底面図）
【図１１】ブラケットに対するプレートの回転角度の変化を示す図
【図１２】プレートを開くときのヒンジ装置の構成部品の動作を示す図（０度）
【図１３】プレートを開くときのヒンジ装置の構成部品の動作を示す図（２０度）
【図１４】プレートを開くときのヒンジ装置の構成部品の動作を示す図（３０度）
【図１５】プレートを開くときのヒンジ装置の構成部品の動作を示す図（６０度）
【図１６】プレートを閉じるときのヒンジ装置の構成部品の動作を示す図（６０度）
【図１７】プレートを閉じるときのヒンジ装置の構成部品の動作を示す図（３０度）
【図１８】プレートを閉じるときのヒンジ装置の構成部品の動作を示す図（０度）
【図１９】内カム、外カム及び軸体のカム線図
【図２０】回転ロック及びスライドロックのカム線図
【図２１】バイクの後方側の斜視図
【図２２】サドルバックの蓋に取り付けられるヒンジ装置及びダンパーヒンジの斜視図
【図２３】ダンパーヒンジの斜視図
【図２４】サドルバックの蓋の動作図
【符号の説明】
【００５３】
１…ブラケット（第一の部材）
２…プレート（第二の部材）
４…肉厚部
５…スリット
７，８…キャップ
１４…回転ロック（ロック体）
１４ｂ…突起部
１４ｃ…カム部
１５…スライドロック（解除体）
１５ｃ…カム部
１６…アシストスプリング
１７…内カム（固定カム）
１７ｃ…スリット
１７ｄ，１８ｄ…カム面
１８…外カム（可動カム）
１８ｃ…溝スリット
１９…軸体
１９ｄ…対向カム（当接部）
２０…メインスプリング（付勢手段）
【図１】
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【図２】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2010025209.tif 000019
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図３】
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【図４】
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