(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒンジ軸を回転可能に支持するベース部と、
前記ヒンジ軸の軸線まわりの抵抗トルクを発生するトルク発生部と、
前記ヒンジ軸が一側へ回転する場合に前記抵抗トルクを遮断し、他側へ回転する場合に前記ヒンジ軸に伝達する伝達部とを備えたヒンジ装置において、
前記伝達部は、前記ヒンジ軸とともに回転し、端部に切欠部を設けた筒体、及び前記ヒンジ軸に挿入されており、前記切欠部の奥側端部に接触する突起部を設けた環体を有し、
前記トルク発生部は、前記ヒンジ軸に回転可能に支持されており、一端部が前記切欠部に対向し、該一端部で前記環体に接触する軸体、及び該軸体の回転に伴って摩擦を生じ、前記抵抗トルクを発生する摩擦部を有し、
前記切欠部の奥側端部が、周方向に対して傾斜しており、
前記環体は、前記一側への回転時に、前記突起部が前記切欠部の深い側に移動し、前記一端部に対して滑って前記抵抗トルクを遮断し、前記他側への回転時に、前記突起部が前記切欠部の浅い側に移動し、前記一端部と前記奥側端部との間に噛み込んでロック状態となって前記抵抗トルクを伝達することを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
前記伝達部は、前記切欠部の奥側端部の傾斜により前記切欠部の切欠きが浅い端部側へ前記突起部を押圧する押圧手段を有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】
前記環体は、軸方向に突出する凸部を有し、
前記押圧手段は、前記凸部に接触し、前記軸方向に対して傾斜した当接面を設けた押圧部材、及び該押圧部材を押圧する圧縮コイルばねを有することを特徴とする請求項２に記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記突起部は円柱状をなし、前記軸体の一端部は、前記突起部の周側面に接触することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のヒンジ装置。
【請求項５】
前記摩擦部は、前記ベース部によって前記軸線まわりの回転が拘束された静止板、及び前記軸体とともに回転し、前記静止板との間で摩擦を生じる摩擦板を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のヒンジ装置。
【請求項６】
前記軸体の一端部に放射状の凹凸が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つ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、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ、携帯情報端末、携帯型ゲーム機、携帯電話機などの折り畳み式の電子機器、開閉する蓋体を有する複写機などのＯＡ機器、医療機器、ＦＡ機器等、更には一部又は全体が回転して上下に開閉するテーブル、蓋、扉等に用いるヒンジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、上下に開閉する蓋や扉には、一定の抵抗トルクを発生するヒンジ装置が用いられている。ヒンジ装置は、ヒンジ軸まわりに抵抗トルクを生じる機構を設けることによって、開閉途中で手を離した際に蓋体が自重で落下することを防止する。蓋体を開くためには、蓋体の重量及びヒンジ軸まわりの抵抗トルクに抗する力を蓋体に作用させる必要がある。蓋体の重量が大きくなるに従って、蓋体を開くために作用させる力も大きくなる。
【０００３】
蓋体を開き易くするために、一方向の回転時には抵抗トルクが発生せず、逆方向の回転時には抵抗トルクが発生するヒンジ装置が開発されている。このヒンジ装置は、ワンウェイトルクヒンジ装置と呼ばれている。ワンウェイトルクヒンジ装置を用いることにより、蓋体の重量に抗する力で蓋体を開くことができ、蓋体を閉める際には、抵抗トルクがヒンジ軸まわりに作用し、蓋体の自重落下を防止することができる。
【０００４】
特許文献１に記載のヒンジ装置は、一対の取付リーフ部、中央リーフ部、互いに平行な２つのヒンジ軸、ワンウェイ輪、及び制動筒体を備える。一方の取付リーフ部は可動体に、他方の取付リーフ部は固定体に取り付けられる。中央リーフ部は、平行な２つの貫通孔を有し、各貫通孔に制動筒体を収納し、制動筒体にヒンジ軸が圧入されている。各取付リーフ部は、貫通孔を有し、貫通孔にワンウェイ輪を収納している。一方のヒンジ軸の端部は、中央リーフ部から突出し、一方の取付リーフ部に収納されたワンウェイ輪に挿入されている。同様に、他方のヒンジ軸の端部は、中央リーフ部から突出し、他方の取付リーフ部に収納されたワンウェイ輪に挿入されている。
【０００５】
ワンウェイ輪は、ヒンジ軸の外周面に接する複数の小ローラ、各小ローラを保持するための円筒状の保持器、及び、各小ローラを収容するための複数の凹部を内周面に形成した外輪を備える。外輪に形成した各凹部は、円周方向の一端部の深さが他端部よりも深いくさび状をなす。小ローラは、保持器に組み込まれた押圧ばねによって、凹部の浅い側へ押圧されている。小ローラが凹部の深い側へ移動する方向にヒンジ軸が回転すると、外輪、小ローラ及びヒンジ軸は噛み込むことなく、ヒンジ軸は外輪に対して回転フリーになる。逆に、小ローラが凹部の浅い側へ移動する方向にヒンジ軸が回転すると、外輪、小ローラ及びヒンジ軸が噛み込んで、ヒンジ軸が外輪に対してロックする。
【０００６】
可動体を上方へ開く動作によって、可動体に取り付けられた取付リーフ部が一方向に回転すると、ヒンジ軸は外輪に対して回転フリーになるため、可動体の重量に抗する力で、可動体を上方へ開くことができる。一方、可動体を下方へ閉める動作によって、可動体に取り付けられた取付リーフ部が逆方向に回転すると、ヒンジ軸は外輪に対してロックし、中央リーフ部に収納した制動筒体とヒンジ軸との間に生じる抵抗トルクによって、可動体の自重落下を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−０６２５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のヒンジ装置では、ヒンジ軸の外周面に、小ローラ及び外輪を含むワンウェイ輪を配置し、更に該ワンウェイ輪を収納する貫通孔を取付リーフ部に設けるため、ヒンジ軸の径方向におけるヒンジ装置の外形寸法が大きくなってしまうという問題点があった。また、ワンウェイ輪は、複数の小ローラ、外輪、保持器及び押圧ばねを有しており、部品点数が多く、コストが高くなるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一方向への回転時に抵抗トルクを遮断し、他方向への回転時に抵抗トルクをヒンジ軸に伝達し、ヒンジ軸の径方向の寸法を小さくすることができる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】
【００１０】
本発明に係るヒンジ装置は、ヒンジ軸を回転可能に支持するベース部と、前記ヒンジ軸の軸線まわりの抵抗トルクを発生するトルク発生部と、前記ヒンジ軸が一側へ回転する場合に前記抵抗トルクを遮断し、他側へ回転する場合に前記ヒンジ軸に伝達する伝達部とを備えたヒンジ装置において、前記伝達部は、前記ヒンジ軸とともに回転し、端部に切欠部を設けた筒体、及び前記ヒンジ軸に挿入されており、前記切欠部の奥側端部に接触する突起部を設けた環体を有し、前記トルク発生部は、前記ヒンジ軸に回転可能に支持されており、一端部が前記切欠部に対向し、該一端部で前記環体に接触する軸体、及び該軸体の回転に伴って摩擦を生じ、前記抵抗トルクを発生する摩擦部を有し、前記切欠部の奥側端部が周方向に対して傾斜しており、前記環体は、前記一側への回転時に、前記突起部が前記切欠部の深い側に移動し、前記一端部に対して滑って前記抵抗トルクを遮断し、前記他側への回転時に、前記突起部が前記切欠部の浅い側に移動し、前記一端部と前記奥側端部との間に噛み込んでロック状態となって前記抵抗トルクを伝達することを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、ヒンジ軸がベース部によって回転可能に支持されている。トルク発生部は、ヒンジ軸の軸線まわりの抵抗トルクを発生する。伝達部は、前記ヒンジ軸が一側へ回転する場合に前記抵抗トルクを遮断し、他側へ回転する場合に前記ヒンジ軸に伝達する。伝達部は、ヒンジ軸とともに回転する筒体を有し、該筒体の端部には切欠部が設けられている。伝達部は、ヒンジ軸に挿入された環体を有し、該環体には、切欠部の奥側端部に接触する突起部が設けられている。トルク発生部は、ヒンジ軸に回転可能に支持された軸体を有し、該軸体の一端部が切欠部に対向し、該一端部で環体に接触する。トルク発生部は、軸体の回転に伴って摩擦を生じ、抵抗トルクを発生する摩擦部を有する。切欠部は、奥側端部が周方向に対して傾斜しているので、くさび状に形成されている。環体は、前記一側への回転時に、突起部が切欠部の深い側に移動し、前記一端部に対して滑って抵抗トルクの伝達を遮断する。環体は、前記他側への回転時に、突起部が切欠部の浅い側に移動し、前記一端部と前記奥側端部との間に噛み込んでロック状態となって抵抗トルクを伝達する。伝達部における切欠部、環体の突起部、及び切欠部に対向する軸体の一端部がヒンジ軸の軸線方向に配置されており、ヒンジ装置は、ヒンジ軸の径方向の寸法を小さくすることができる。
【００１２】
本発明に係るヒンジ装置は、前記伝達部が、前記切欠部の奥側端部の傾斜により前記切欠部の切欠きが浅い端部側へ前記突起部を押圧する押圧手段を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、伝達部が押圧手段を有する。押圧手段は、奥側端部の傾斜により切欠部の切欠きが浅い端部側へ突起部を押圧するので、ヒンジ軸の回転時のガタを抑えることができる。
【００１４】
本発明に係るヒンジ装置は、前記環体が、軸方向に突出する凸部を有し、前記押圧手段は、前記凸部に接触し、前記軸方向に対して傾斜した当接面を設けた押圧部材、及び該押圧部材を押圧する圧縮コイルばねを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、環体が軸方向に突出する凸部を有する。押圧手段は、押圧部材、及び該押圧部材を押圧する圧縮コイルばねを有する。押圧部材は、環体に設けた凸部に接触し、軸方向に対して傾斜した当接面を有する。押圧部材の当接面が凸部を周方向に押圧し、環体に設けた突起部は、筒体に設けた切欠部の切欠きが浅い端部側へ押圧される。
【００１６】
本発明に係るヒンジ装置は、前記突起部が円柱状をなし、前記軸体の一端部は、前記突起部の周側面に接触することを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、突起部が円柱状をなし、軸体の一端部は、突起部の周側面に接触するので、突起部が切欠部の奥側端部と軸体の一端部に噛み込む際に発生する応力を突起部に作用させることができる。
【００１８】
本発明に係るヒンジ装置は、前記摩擦部が、前記ベース部によって前記軸線まわりの回転が拘束された静止板、及び前記軸体とともに回転し、前記静止板との間で摩擦を生じる摩擦板を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、摩擦部が静止板、及び摩擦板を有する。静止板はベース部によって軸線まわりの回転が拘束されており、摩擦板は軸体とともに回転し、静止板との間で摩擦を生じるので、摩擦による抵抗トルクを発生させることができる。
【００２０】
本発明に係るヒンジ装置は、前記軸体の一端部に放射状の凹凸が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、軸体の一端部に放射状の凹凸が設けられているので、環体が切欠部の奥側端部と軸体の一端部に噛み込み易くなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ヒンジ軸がベース部によって回転可能に支持されている。トルク発生部は、ヒンジ軸の軸線まわりの抵抗トルクを発生する。伝達部は、前記ヒンジ軸が一側へ回転する場合に前記抵抗トルクを遮断し、他側へ回転する場合に前記ヒンジ軸に伝達する。伝達部は、ヒンジ軸とともに回転する筒体を有し、該筒体の端部には切欠部が設けられている。伝達部は、ヒンジ軸に挿入された環体を有し、該環体には、切欠部の奥側端部に接触する突起部が設けられている。トルク発生部は、ヒンジ軸に回転可能に支持された軸体を有し、該軸体の一端部が切欠部に対向し、該一端部で環体に接触する。トルク発生部は、軸体の回転に伴って摩擦を生じ、抵抗トルクを発生する摩擦部を有する。切欠部は、奥側端部が周方向に対して傾斜している。環体は、前記一側への回転時に、突起部が切欠部の深い側に移動し、前記一端部に対して滑って抵抗トルクの伝達を遮断する。環体は、前記他側への回転時に、突起部が切欠部の浅い側に移動し、前記一端部と前記奥側端部との間に噛み込んでロック状態となり抵抗トルクを伝達する。伝達部における切欠部、環体の突起部、及び切欠部に対向する軸体の一端部がヒンジ軸の軸線方向に配置されており、ヒンジ装置は、ヒンジ軸の径方向の寸法を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係るヒンジ装置を用いた電子機器の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るヒンジ装置の外観を示す斜視図である。
【図３】ヒンジ装置の分解斜視図である。
【図４】ヒンジ装置の伝達部を拡大した正面図である。
【図５】筒体及び押圧部材の一部を破断した伝達部の正面図である。
【図６】抵抗トルクを遮断した状態でのヒンジ装置の伝達部の外観を示す正面図である。
【図７】抵抗トルクを伝達した状態でのヒンジ装置の伝達部の外観を示す正面図である。
【図８】実施の形態２に係るヒンジ装置の環体の外観を示す斜視図である。
【図９】実施の形態３に係るヒンジ装置の伝達部の正面図である。
【図１０】実施の形態４に係るヒンジ装置の軸体の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るヒンジ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るヒンジ装置１を用いた電子機器１００の外観を示す斜視図である。電子機器１００は、例えばノート型のパーソナルコンピュータであり、携帯情報端末、電子手帳、電子辞書、携帯型ゲーム機、携帯電話機などの他の折り畳み式の機器であっても良い。ヒンジ装置１は、折り畳み式の電子機器に限らず、開閉する蓋体を有する複写機などのＯＡ機器、医療機器、ＦＡ機器等に用いることができ、更には一部又は全体が回転して上下に開閉するテーブル、蓋、扉等に用いることもできる。
【００２６】
電子機器１００は、カバー部１１０、本体部１２０、及びヒンジ装置１を備える。カバー部１１０は、液晶ディスプレイ１１１、及び液晶ディスプレイ１１１を装着するカバー部筐体１１３を有する。液晶ディスプレイ１１１は、情報処理されたデータ、文字、画像などを表示面１１２に表示する液晶パネル、表示面１１２に接触することにより入力操作が行えるタッチパネル等（図示略）を有する。カバー部筐体１１３は矩形状をなし、液晶ディスプレイ１１１の周縁部及び表示面１１２と反対側の面を覆う。
【００２７】
本体部１２０は、キーボード１２１、タッチパッド１２２、及び本体部筐体１２３を有する。キーボード１２１及びタッチパッド１２２は、操作部分が露出するように本体部筐体１２３に装着されている。本体部筐体１２３は矩形状をなし、内部にＣＰＵ、磁気ディスク、メモリ等（図示略）を収容する。ヒンジ装置１は、カバー部筐体１１３及び本体部筐体１２３の対応する一辺の両端部にそれぞれ１つずつ取り付けられている。例えば、カバー部１１０は、本体部１２０に対して０°から１８０°まで開閉動作が可能である。
【００２８】
図１は、カバー部１１０の開き角度が約６０°となっている状態を示している。一般的に、ユーザはカバー部１１０を開く方向（図１に示すＡ方向）へ回転し、開き角度を約１３５°程度に設定した状態で、液晶ディスプレイ１１１の表示面１１２を視認し、キーボード１２１及びタッチパッド１２２を用いて入力操作を行う。
【００２９】
後述するように、ヒンジ装置１は、一方向即ちＡ方向への回転時には内部発生する抵抗トルクを遮断する。ユーザは、カバー部１１０をＡ方向へ回転させる場合、カバー部１１０の自重に抗する力でカバー部１１０を回転させることができる。一方、ヒンジ装置１は、Ａ方向と逆方向であるＢ方向への回転時には、内部発生する抵抗トルクをヒンジ軸に伝達する。ユーザは、カバー部１１０をＢ方向へ回転させる場合、ヒンジ軸に伝達された抵抗トルクに抗する力を作用させることでカバー部１１０を回転させることができる。ユーザがカバー部１１０をＢ方向へ回転させている途中で動作を止めると、抵抗トルクによってカバー部１１０は、その回転位置で静止する。
【００３０】
図２は本発明の実施の形態１に係るヒンジ装置１の外観を示す斜視図、図３はヒンジ装置１の分解斜視図である。ヒンジ装置１は、ベース部１０、ブラケット１３、ヒンジ軸２０、伝達部４０、及びトルク発生部５０等を備える。ベース部１０は、ブラケット１１及び支持部材１２を有する。ブラケット１１は、平板状の取付部１１ａ、取付部１１ａの一辺から垂直に立ち上げた軸支持部１１ｂを有する。軸支持部１１ｂは、先端部分にヒンジ軸２０を挿通する軸孔１１ｃを有する。支持部材１２は棒状をなし、一端部を軸支持部１１ｂに設けた取付孔に挿入してブラケット１１に固定し、ヒンジ軸２０に平行に配置されている。取付部１１ａは本体部１２０に螺子止めするための取付孔を有する。ブラケット１３は矩形板状をなし、長手方向の一端部に取付孔１３ａを有し、取付孔１３ａにヒンジ軸２０を挿通し、ヒンジ軸２０に固定される。ブラケット１３は、長手方向の中途部及び他端部にカバー部１１０へ螺子止めするための取付孔を有する。
【００３１】
ヒンジ軸２０は、大径部２１の両側に軸体２２及び軸体２３を有する。大径部２１、軸体２２及び軸体２３は同軸をなす。ヒンジ軸２０は、軸体２２をブラケット１１の軸孔１１ｃに挿入して軸線まわりに回転可能となるようベース部１０に支持されている。２つの摩擦用ワッシャ３１は、ブラケット１１の軸支持部１１ｂの両面を挟むように軸体２２に挿入されており、摩擦及び摩耗を低減する。大径部２１は、外径が軸孔１１ｃの直径よりも大きく、一側端面が摩擦用ワッシャ３１を介して軸支持部１１ｂの板面に当接し、ヒンジ軸２０の軸線方向の位置がベース部１０に対して決まる。
【００３２】
ブラケット１３は、取付孔１３ａに軸体２２を挿入し、軸体２２の先端部にワッシャ３２及びナット３３を取り付けることによって、ヒンジ軸２０に固定される。軸体２２の周面には一部を切除した平坦面が形成してあり、該平坦面がブラケット１３の取付孔１３ａの内周面に設けた平坦面に接触することによって、ブラケット１３はヒンジ軸２０と一体的に回転する。
【００３３】
軸体２３は、大径部２１側の基端部から中途部に亘って伝達部４０の各部品が挿入されており、中途部から先端部に亘ってトルク発生部５０が挿入されている。
【００３４】
伝達部４０は、筒体４１、環体４２、圧縮コイルばね４３、押圧部材４４等を有する。筒体４１は、一端部の円周上の対向位置に２つの切欠部４１ａを有し、他端部は、ヒンジ軸２０の大径部２１に嵌合する。大径部２１の周面には一部を切除した平坦面が形成してあり、該平坦面が筒体４１の他端部の内周面に設けた平坦面に接触することによって、筒体４１はヒンジ軸２０と一体的に回転する。
【００３５】
図４はヒンジ装置１の伝達部４０を拡大した正面図である。図４に示すように、筒体４１の一端部に設けた切欠部４１ａは、筒体４１の周方向Ｃの一方の端部における切欠きの深さが、他方の端部より深いくさび状をなし、奥側端部が周方向Ｃに対して角度θ傾斜している。切欠部４１ａの奥側端部の傾斜角度θは、５°から３０°程度が好適である。筒体４１の軸方向の中途部には軸方向に対して長手方向が傾斜する規制溝４１ｂが設けられている。
【００３６】
環体４２は、外周面の対向位置に２つの円柱状の突起部４２ａを有し、ヒンジ軸２０の軸体２３に挿入される。環体４２の外周面の径は、筒体４１の一端部の内径よりやや小さく、環体４２は筒体４１に収容される。環体４２の突起部４２ａは、筒体４１の切欠部４１ａに嵌まり、突起部４２ａの周側部が、切欠部４１ａの奥側端部に接触する。環体４２の突起部４２ａの周側部は、環体４２の環状部分におけるトルク発生部５０側の端面４２ｃよりも軸方向に突出しており、後述するトルク発生部５０の接触面に当接する。環体４２は、大径部２１側の端面における円周上の対向位置に、軸方向に突出する２つの凸部４２ｂを有する。筒体４１の内部には、圧縮コイルばね４３及び押圧部材４４が収容されている。
【００３７】
圧縮コイルばね４３は、ヒンジ軸２０の軸体２３の基端部に挿入されており、一端部が大径部２１の端面に当接している。押圧部材４４は円筒状であり、内径は圧縮コイルばね４３の外径より大きく、圧縮コイルばね４３を内部に収容するように、軸体２３の基端部に挿入されている。圧縮コイルばね４３は、ヒンジ装置１に組み込まれた状態で、軸方向に押し込まれて圧縮された状態になる。押圧部材４４は、軸体２３の基端部側と逆側の端部に環状の底部４４ａを有し、底部４４ａの内底面に圧縮コイルばね４３の他端部が当接している。尚、圧縮コイルばね４３及び押圧部材４４は、本発明の押圧手段に相当する。
【００３８】
図５は筒体４１及び押圧部材４４の一部を破断した伝達部４０の正面図である。図５に示すように、底部４４ａの外縁部の対向位置には、環体４２に設けた凸部４２ｂが嵌まる２つの切欠部４４ｂが形成されている。切欠部４４ｂは、軸方向に対し略４５°傾斜した当接面を有し、該当接面に凸部４２ｂが接触する。押圧部材４４は、軸方向の周側部に突起部４４ｃを有する。突起部４４ｃは、筒体４１に設けた規制溝４１ｂに嵌合している。
【００３９】
トルク発生部５０は、軸体５１、静止板５２、摩擦用ワッシャ５３、皿ばね５４等を有する。軸体５１は管状であり、内径がヒンジ軸２０の軸体２３の外径よりもやや大きく、軸体２３の軸線方向の中途部から先端部に亘って挿入されている。軸体５１は、伝達部４０側の端部に環状の鍔部５１ａを有する。鍔部５１ａの伝達部４０側の端面５１ｂは、筒体４１の切欠部４１ａに対向しており、環体４２の突起部４２ａの周側部に接触する接触面となっている。端面５１ｂは、平坦面、又はサンドブラスト等の粗面加工を施した面とする。軸体５１は、外周面に一部を切除した平坦面を有する。
【００４０】
静止板５２は、長円板状をなし、一端部に貫通孔５２ａ、他端部に取付孔５２ｂを有する。静止板５２は、貫通孔５２ａの直径が軸体５１の外径よりやや大きく、貫通孔５２ａに軸体５１を挿通する。静止板５２は、取付孔５２ｂにベース部１０の支持部材１２を挿通することにより、回転が規制され、ベース部１０に対して静止した状態となっている。
【００４１】
摩擦用ワッシャ５３は、内周面に平坦面が形成さており、該平坦面が軸体５１の外周面に設けた平坦面に接触することによって回転が拘束され、軸体５１と一体的に回転する。静止板５２及び摩擦用ワッシャ５３は、交互に２つ重ねて、軸体５１に挿入されている。複数の皿ばね５４は、押さえ用のワッシャ５５とともに軸体５１に挿入され、ナット５６を軸体５１の先端部に取り付けることによって軸方向の予圧を発生する。尚、摩擦用ワッシャ５３は本発明の摩擦板に相当し、摩擦用ワッシャ５３及び静止板５２は本発明の摩擦部に相当する。
【００４２】
トルク発生部５０は、軸体５１をヒンジ軸２０の軸体２３に挿入し、ナット５６から突出した軸体２３の先端部にワッシャ３４を嵌め、軸体２３の先端部を鍔状に変形加工することで、ヒンジ軸２０に組み込まれる。静止板５２は、ベース部１０に対して静止した状態であるので、摩擦用ワッシャ５３が軸体５１とともに回転すると、皿ばね５４が発生する予圧によって摩擦用ワッシャ５３と静止板５２との間で摩擦が生じ、抵抗トルクＲが発生する。尚、抵抗トルクＲは、軸体５１が回転する際に発生する。
【００４３】
次にヒンジ装置１の動作について説明する。図５に示すように、圧縮コイルばね４３の復元力が押圧部材４４に作用し、切欠部４４ｂの傾斜した当接面が環体４２の凸部４２ｂを押圧する。筒体４１の規制溝４１ｂに押圧部材４４の突起部４４ｃが嵌合しているので、押圧部材４４は、切欠部４４ｂに設けた当接面が環体４２の凸部４２ｂを押圧する方向に押し出され、ガタが生じにくい。環体４２は、ヒンジ軸２０の軸線方向に伝達部４０側へ押圧されるとともに、軸線まわりのトルクを受ける。環体４２の突起部４２ａは、筒体４１の切欠部４１ａ内に位置しており、切欠部４１ａ内の深さが浅い一端部側へ押圧されて移動した状態となっている。
【００４４】
図６は抵抗トルクを遮断した状態でのヒンジ装置１の伝達部４０の外観を示す正面図、図７は抵抗トルクを伝達した状態でのヒンジ装置１の伝達部４０の外観を示す正面図である。電子機器１００のカバー部１１０を開く動作によってＡ方向（図１参照）へ回転させると、図６に示すように、ブラケット１３、ヒンジ軸２０及び筒体４１は、カバー部１１０とともにＡ方向へ回転する。尚、図１及び図６に示すＡ方向は、ヒンジ軸２０まわりの同じ回転方向を表している。上述のように伝達部４０の環体４２は、押圧部材４４から伝達部４０側への押圧力を受けており、接触する突起部４２ａの周側部と軸体５１の端面５１ｂとの間で摩擦が生じ、摩擦トルクＦ１が働く。
【００４５】
筒体４１がＡ方向に回転する際、環体４２は摩擦トルクＦ１によって回転方向の位置を維持し、突起部４２ａは、筒体４１の切欠部４１ａ内を深さの深い他端部側へ見かけ上移動する。突起部４２ａが切欠部４１ａの他端部に当接すると、カバー部１１０のＡ方向への回転に応じて、筒体４１とともに環体４２もＡ方向へ回転する。カバー部１１０の回転には、カバー部１１０の自重に加え、摩擦トルクＦ１、さらにはブラケット１１の軸支持部１１ｂとヒンジ軸２０との間に生じる摩擦トルクＦ２が働くが、摩擦トルクＦ１及びＦ２を十分に小さいトルク値とすることで、カバー部１１０の重量に応じた手動トルクで、カバー部１１０を開くことができる。
【００４６】
電子機器１００のカバー部１１０を閉める動作によってＢ方向（図１参照）へ回転させると、図７に示すように、ブラケット１３、ヒンジ軸２０及び筒体４１は、カバー部１１０とともにＢ方向へ回転する。尚、図１及び図７に示すＢ方向は、ヒンジ軸２０まわりの同じ回転方向を表している。上述のように伝達部４０の環体４２は、押圧部材４４から軸線まわりのトルクを受けており、突起部４２ａは筒体４１の切欠部４１ａ内を深さの浅い一端部側へ見かけ上移動する。突起部４２ａは、切欠部４１ａの傾斜する奥側端部と軸体５１の端面５１ｂとに挟まれて噛み込み、突起部４２ａと端面５１ｂとの間で生じる摩擦力が急速に増大し、環体４２と軸体５１とがロック状態となる。
【００４７】
環体４２と軸体５１とがロック状態になると、トルク発生部５０の可動部分、即ち軸体５１及び摩擦用ワッシャ５３等がＢ方向へ回転し、静止板５２と摩擦用ワッシャ５３との間で抵抗トルクＲが発生する。抵抗トルクＲは、カバー部１１０の自重で生じるトルクよりも大きい値に設定しておくことによって、カバー部１１０の自重落下を防止することができる。皿ばね５４の構成及びナット５６の締め込み量によってトルク発生部５０内に生じる予圧を調整し、抵抗トルクＲを設定する。
【００４８】
以上のとおり、本実施形態によれば、ヒンジ軸２０がベース部１０の軸支持部１１ｂによって回転可能に支持されている。トルク発生部５０は、ヒンジ軸２０の軸線まわりの抵抗トルクＲを発生する。伝達部４０は、ヒンジ軸２０がＡ方向へ回転する場合に抵抗トルクＲを遮断し、Ｂ方向へ回転する場合にヒンジ軸２０に伝達する。伝達部４０は、ヒンジ軸２０とともに回転する筒体４１を有し、筒体４１の端部には切欠部４１ａが設けられている。伝達部４０は、ヒンジ軸２０に挿入された環体４２を有し、環体４２には、切欠部４１ａの奥側端部に接触する突起部４２ａが設けられている。トルク発生部５０は、ヒンジ軸２０に回転可能に支持された軸体５１を有し、軸体５１の一端部に鍔部５１ａを有し、端面５１ｂが切欠部４１ａに対向し、端面５１ｂで環体４２の突起部４２ａの周側部に接触する。トルク発生部５０は、軸体５１の回転に伴って摩擦を生じ、抵抗トルクＲを発生する摩擦用ワッシャ５３及び静止板５２を有する。
【００４９】
切欠部４１ａは、奥側端部が周方向に対して傾斜しているので、くさび状に形成されている。環体４２に設けた突起部４２ａが切欠部４１ａの切欠きが深い端部へ相対的に移動するＡ方向に、筒体４１がヒンジ軸２０とともに回転すると、ヒンジ軸２０への抵抗トルクの伝達は遮断される。環体４２に設けた突起部４２ａが切欠部４１ａの切欠きが浅い端部へ相対的に移動するＢ方向に、筒体４１がヒンジ軸２０とともに回転すると、突起部４２ａが切欠部４１ａの奥側端部と軸体５１の端面５１ｂに噛み込んで、軸体５１がヒンジ軸２０とともに回転し、ヒンジ軸２０へ抵抗トルクが伝達される。伝達部５０における切欠部４１ａ、環体４２の突起部４２ａ、及び切欠部４１ａに対向する軸体５１の端面５１ｂがヒンジ軸２０の軸線方向に配置されており、ヒンジ装置１は、ヒンジ軸２０の径方向の寸法を小さくすることができる。
【００５０】
また本実施形態によれば、伝達部４０は圧縮コイルばね４３及び押圧部材４４を有する。押圧部材４４は、筒体４１の切欠部４１ａにおける奥側端部の傾斜により切欠部４１ａの切欠きが浅い端部側へ環体４２の突起部４２ａを押圧するので、ヒンジ軸２０の回転時のガタを抑えることができる。
【００５１】
また本実施形態によれば、環体４２が軸方向に突出する凸部４２ｂを有する。押圧部材４４は、底部４４ａの外縁部に切欠部４４ｂが形成されている。切欠部４４ｂは、環体４２に設けた凸部４２ｂに接触し、軸方向に対して傾斜した当接面を有する。押圧部材４４の切欠部４４ｂに設けた当接面が凸部４２ｂを周方向に押圧し、環体４２に設けた突起部４２ａは、筒体４１に設けた切欠部４１ａの切欠きが浅い端部側へ押圧される。
【００５２】
また本実施形態によれば、環体４２に設けた突起部４２ａが円柱状をなし、軸体５１の端面５１ｂは、突起部４２ａの周側面に接触するので、突起部４２ｂが切欠部４１ａの奥側端部と軸体５１の端面５１ｂに噛み込む際に発生する応力を突起部４２ｂに作用させることができる。
【００５３】
また本実施形態によれば、トルク発生部５０は、摩擦用ワッシャ５３及び静止板５２を有する。静止板５２はベース部１０に固定された支持部材１２によって軸線まわりの回転が拘束されており、摩擦用ワッシャ５３は軸体５１とともに回転し、静止板５２との間で摩擦を生じるので、摩擦による抵抗トルクＲを発生させることができる。
【００５４】
（実施の形態２）
実施の形態１では、環体４２に円柱状の突起部４２ａを設け、突起部４２ａの側面が、切欠部４１ａの奥側端部及びトルク発生部５０の端面５１ｂに当接する構成とした。実施の形態２では、環体４２の環状部分の端面４２ｃがトルク発生部５０の端面５１ｂに当接する構成とする。図８は実施の形態２に係るヒンジ装置１の環体４２の外観を示す斜視図である。尚、実施の形態２における環体４２以外のヒンジ装置１の構成及び動作は、実施の形態１におけるヒンジ装置１の構成及び動作と同等であり、記載の簡潔化のため、説明を省略する。
【００５５】
環体４２は、外周面の対向位置に円柱状の突起部４２ａを有し、ヒンジ軸２０の軸体２３に挿入される。環体４２の突起部４２ａは、筒体４１の切欠部４１ａに嵌まり、突起部４２ａの側面が、切欠部４１ａの奥側端部に接触する。環体４２のトルク発生部５０側の端面４２ｃは、突起部４２ａの周側部よりも軸方向に突出しており、トルク発生部５０の軸体５１の端面５１ｂに当接する。
【００５６】
カバー部１１０をＡ方向（図１参照）に回転する際、環体４２の端面４２ｃと軸体５１の端面５１ｂとの間に働く摩擦トルクＦ１によって環体４２の回転方向の位置が維持され、突起部４２ａは、筒体４１の切欠部４１ａ内を深さの深い他端部側へ見かけ上移動する。突起部４２ａが切欠部４１ａの他端部に当接すると、カバー部１１０のＡ方向への回転に応じて、筒体４１とともに環体４２もＡ方向へ回転する。カバー部１１０の回転には、カバー部１１０の自重に加え、摩擦トルクＦ１、さらにはブラケット１１の軸支持部１１ｂとヒンジ軸２０との間に生じる摩擦トルクＦ２が働くが、摩擦トルクＦ１及びＦ２を十分に小さいトルク値とすることで、カバー部１１０の重量に応じた手動トルクで、カバー部１１０を開くことができる。
【００５７】
カバー部１１０を閉める動作によってＢ方向（図１参照）へ回転させると、押圧部材４４からの押圧力によって、突起部４２ａは筒体４１の切欠部４１ａ内を深さの浅い一端部側へ見かけ上移動する。環体４２は、突起部４２ａが切欠部４１ａの傾斜する奥側端部に当接し、端面４２ｃが軸体５１の端面５１ｂに当接し、筒体４１と軸体５１とに挟まれて噛み込む。環体４２が筒体４１と軸体５１に噛み込むと、端面４２ｃと端面５１ｂとの間で生じる摩擦力が急速に増大し、環体４２と軸体５１とがロック状態となる。
【００５８】
環体４２と軸体５１とがロック状態になると、トルク発生部５０の可動部分、即ち軸体５１及び摩擦用ワッシャ５３等がＢ方向へ回転し、静止板５２と摩擦用ワッシャ５３との間で抵抗トルクＲが発生する。抵抗トルクＲは、カバー部１１０の自重で生じるトルクよりも大きい値に設定しておくによって、カバー部１１０の自重落下を防止することができる。
【００５９】
（実施の形態３）
実施の形態１及び２では、伝達部４０の押圧部材４４を圧縮コイルばね４３によって押圧する構成としたが、実施の形態３では、ねじりコイルばねによって押圧する構成とする。図９は実施の形態３に係るヒンジ装置１の伝達部４０の正面図である。図９では、筒体４１及び押圧部材４４の一部を破断して伝達部４０を示す。尚、実施の形態３における押圧部材４４及びねじりコイルばね４５以外のヒンジ装置１の構成及び動作は、実施の形態１及び２におけるヒンジ装置１の構成及び動作と同等であり、記載の簡潔化のため、説明を省略する。
【００６０】
ねじりコイルばね４５は、ヒンジ軸２０の大径部２１と押圧部材４４との間に配置されており、一方の端部が突起部４４ｃに、他方の端部が大径部２１又は筒体４１に掛けられている。押圧部材４４は、ねじりコイルばね４５の復元力によってトルクを受け、切欠部４４ｂに設けた当接面で環体４２の凸部４２ｂを押圧する。環体４２は、押圧部材４４からの押圧力により軸線まわりのトルクを受けるとともに軸方向に押圧され、接触する突起部４２ａの周側部と軸体５１の端面５１ｂとの間で摩擦が生じ、摩擦トルクＦ１が働く。
【００６１】
カバー部１１０をＡ方向（図１参照）に回転する際、環体４２は摩擦トルクＦ１によって回転方向の位置を維持し、突起部４２ａは、筒体４１の切欠部４１ａ内を深さの深い他端部側へ見かけ上移動する。突起部４２ａが切欠部４１ａの他端部に当接すると、カバー部１１０のＡ方向への回転に応じて、筒体４１とともに環体４２もＡ方向へ回転する。カバー部１１０の回転には、カバー部１１０の自重に加え、摩擦トルクＦ１、さらにはブラケット１１の軸支持部１１ｂとヒンジ軸２０との間に生じる摩擦トルクＦ２が働くが、摩擦トルクＦ１及びＦ２を十分に小さいトルク値とすることで、カバー部１１０の重量に応じた手動トルクで、カバー部１１０を開くことができる。
【００６２】
カバー部１１０を閉める動作によってＢ方向（図１参照）へ回転させると、押圧部材４４からの押圧力によって、突起部４２ａは筒体４１の切欠部４１ａ内を深さの浅い一端部側へ見かけ上移動する。突起部４２ａは、切欠部４１ａの傾斜する奥側端部と軸体５１の端面５１ｂとに挟まれて噛み込み、突起部４２ａと端面５１ｂとの間で生じる摩擦力が急速に増大し、環体４２と軸体５１とがロック状態となる。
【００６３】
環体４２と軸体５１とがロック状態になると、トルク発生部５０の可動部分、即ち軸体５１及び摩擦用ワッシャ５３等がＢ方向へ回転し、静止板５２と摩擦用ワッシャ５３との間で抵抗トルクＲが発生する。抵抗トルクＲは、カバー部１１０の自重で生じるトルクよりも大きい値に設定しておくによって、カバー部１１０の自重落下を防止することができる。
【００６４】
尚、押圧部材４４を設けずに、ねじりコイルばね４５の一方の端部を環体４２の凸部４２ｂに掛けるようにしてもよく、この場合、部品点数を削減することができるとともに、伝達部４０の軸方向の寸法を小さくすることができる。
【００６５】
（実施の形態４）
実施の形態１から３では、軸体５１の端面５１ｂは、平坦面、又は粗面加工を施した面とする例を示したが、実施の形態４では、端面５１ｂに放射状の凹凸を設ける。図１０は実施の形態４に係るヒンジ装置１の軸体５１の外観を示す斜視図である。尚、実施の形態４における軸体５１以外のヒンジ装置１の構成及び動作は、実施の形態１から３におけるヒンジ装置１の構成及び動作と同等であり、記載の簡潔化のため、説明を省略する。
【００６６】
軸体５１の端面５１ｂには、中心部から外周部に向けて放射状の凹凸が形成されている。また、半径方向の中途部から外周部に向けて、凸部分を切除した三角形状の面を設けることで、凹凸の深さが浅くなるようにしている。
【００６７】
環体４２は、筒体４１をＢ方向（図１及び図７参照）方向に回転する際に、筒体４１の切欠部４１ａと軸体５１の端面５１ｂに噛み込む。軸体５１の端面５１ｂに放射状の凹凸を設けることで、突起部４２ａ、又は環状部分の端面４２ｃが端面５１ｂに噛み込み易くなる。
【００６８】
（変形例）
上述の実施形態では、押圧部材４４に切欠部４４ｂを設け、環体４２に凸部４２ｂを設けているが、押圧部材４４に凸部を設け、環体４２に切欠部を設けるようにしてもよい。
【００６９】
また、上述の実施形態では、トルク発生部５０は、皿ばね５４が発生する予圧によって摩擦用ワッシャ５３と静止板５２との間で摩擦が生じ、抵抗トルクＲが発生する構成としているが、静止板５２に固定した制動筒体に軸体５１を圧入し、該制動筒体の内周面と軸体５１の外周面との間の摩擦によって一定の抵抗トルクが発生する構成等としてもよい。
【００７０】
また、上述の実施形態では、ヒンジ装置１はブラケット１３を用いてカバー部１１０に取り付けられているが、ヒンジ軸２０の軸体２２の端部をカバー部１１０側に設けた取付孔に挿入するようにして組み立てる構成としてもよい。カバー部１１０側の取付孔の内周面に平坦面を設け、軸体２２に設けた平坦面と接触させことによって、カバー部１１０とヒンジ軸２０とを一体的に回転させることができる。
【００７１】
尚、本発明は、上述の実施形態に限ることなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術範囲及びそれと均等な範囲に及ぶものとする。
【符号の説明】
【００７２】
１  ヒンジ装置
１０  ベース部
２０  ヒンジ軸
４０  伝達部
４１  筒体
４１ａ  切欠部
４２  環体
４２ａ  突起部
４２ｂ  凸部
４３  圧縮コイルばね（押圧手段）
４４  押圧部材（押圧手段）
４５  ねじりコイルばね（押圧手段）
５０  トルク発生部
５１  軸体
５２  静止板（摩擦部）
５３  摩擦用ワッシャ（摩擦部、摩擦板）
【図１】
0006483977.tif 000002
【図２】
0006483977.tif 000003
【図３】
0006483977.tif 000004
【図４】
0006483977.tif 000005
【図５】
0006483977.tif 000006
【図６】
0006483977.tif 000007
【図７】
0006483977.tif 000008
【図８】
0006483977.tif 000009
【図９】
0006483977.tif 000010
【図１０】
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