(57)【要約】【課題】機構が簡単で蓋を自動開放でき、蓋が開いた状態で無理な力が作用しても、回転してヒンジ部の破損を防止できるヒンジ部材を得る。【解決手段】蓋の閉止状態では、圧縮ばね６６によって、カム体６０が回転体７２に向かって押圧され、カム体６０のカム溝７０と回転体７２のトレース部７６とが係合している。手動で蓋を介して回転体７２を回転させると、カム溝７０の凸部をトレース部７６が乗り越え、圧縮ばね６６の押圧力でカム溝７０の凹部を摺動して次の凸部と係合するまで、回転体７２が回転する。すなわち、回転体７２に取付けられた蓋が自動的に開放される。蓋を更に開こうとする無理な開放力が蓋に作用すると、トレース部７６が凸部を乗り越え、回転体７２が回転可能となるので、ヒンジ部が損傷することがない。【選択図】　　　　図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋を本体に対して開閉可能に軸支するヒンジ部材において、　本体に取付けられるケーシングと、前記ケーシング内へ回転不能に挿入され軸方向の端部周縁にカム溝が形成されたカム体と、前記カム溝と係合するトレース部が一端に形成され他端に前記蓋が取付けられるシャフトが突設された回転体と、前記カム体を前記回転体へ押圧する押圧手段と、を有することを特徴とするヒンジ部材。
【請求項２】
蓋を本体に対して開閉可能に軸支するヒンジ部材において、　本体に取付けられるケーシングと、前記ケーシングの開口周縁から突設されたロック爪と、前記ケーシングへ挿入され回転可能な筒体を備え前記蓋へ取付けられる回転体と、前記筒体の外周に形成され前記ロック爪に係止される回転爪と、前記ケーシング内へ配設され前記回転体に回転力を付与する回転力付与手段と、を有することを特徴とするヒンジ部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
蓋を開閉可能に支持するヒンジ部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の蓋、ＡＶ機器の蓋のように、使用機器の特性に応じた、開閉態様を実現するために、種各のヒンジ部材が提案されている。
【０００３】
その一つとして、フリーストップ式ヒンジ部材がある。このヒンジ部材では、所望の開放角度で、蓋を開放停止させることができるが、構造が複雑で製造コストが高いという欠点を有している。
【０００４】
また、蓋を閉止した状態でロックし、スプリングの力で開放するヒンジ部材もある。しかし、ロック機構をヒンジ部以外の場所に配設する必要があり見た目が余りよくない。また、開放位置がストッパーで固定されているため、蓋に予期しない力が作用すると、ストッパーが破損してしまうという不都合があった。
【０００５】
さらに、蓋が閉止したときロックし、手動で開放するヒンジ部材もあるが、高級感がなく、開放した状態において蓋がガタ付き開放位置を保持できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、機構が簡単で蓋を自動開放でき、蓋が開いた状態で無理な力が作用しても、回転してヒンジ部の破損を防止できるヒンジ部材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のヒンジ部材は、蓋を本体に対して開閉可能に軸支するヒンジ部材において、本体に取付けられるケーシングと、前記ケーシング内へ回転不能に挿入され軸方向の端部周縁にカム溝が形成されたカム体と、前記カム溝と係合するトレース部が一端に形成され他端に前記蓋が取付けられるシャフトが突設された回転体と、前記カム体を前記回転体へ押圧する押圧手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載のヒンジ部材では、本体に取付けられたケーシング内へ回転不能に挿入されたカム体のカム溝と、回転体のトレース部とが係合している。回転体には、シャフトが突設されており、このシャフトには蓋が取付けられている。
【０００９】
ここで、蓋の閉止状態では、押圧手段によって、カム体が回転体に向かって押圧され、カム体のカム溝と回転体のトレース部とが係合している。
【００１０】
ここで、手動で蓋を介して回転体を回転させると、カム溝の凸部をトレース部が乗り越え、押圧手段の押圧力でカム溝の凹部を摺動して次の凸部と係合するまで、回転体が回転する。すなわち、回転体に取付けられた蓋が自動的に開放される。
【００１１】
ここで、蓋を更に開こうとする無理な開放力が蓋に作用すると、トレース部が凸部を乗り越え、回転体が回転可能となるので、ヒンジ部が損傷することがない。
【００１２】
請求項２に記載のヒンジ部材は、蓋を本体に対して開閉可能に軸支するヒンジ部材において、本体に取付けられるケーシングと、前記ケーシングの開口周縁から突設されたロック爪と、前記ケーシングへ挿入され回転可能な筒体を備え前記蓋へ取付けられる回転体と、前記筒体の外周に形成され前記ロック爪に係止される回転爪と、前記ケーシング内へ配設され前記回転体に回転力を付与する回転力付与手段と、を有することを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載のヒンジ部材では、本体に取付けられたケーシングへ回転体の筒体が挿入されている。この回転体に蓋が取付けられ、蓋が本体に対して開閉するようになっている。
【００１４】
ケーシングの開口周縁からロック爪が突設されており、筒体の外周に形成された回転爪を係止するようになっている。
【００１５】
ここで、蓋の閉止状態では、ロック爪に回転爪が係止されているので、回転力付与手段の付勢力に抗して、回転体の回転が停止され、蓋は閉止状態を維持する。
【００１６】
次に、手動で蓋を介して回転体を回転させると、回転爪がロック爪を乗り越え、次のロック爪にロックされるまで、回転力付与手段の回転力で回転し、蓋が自動的に開放する。ここで、蓋を更に開こうとする無理な開放力が蓋に作用すると、回転爪がロック爪を乗り越え、回転体が回転可能となるので、ヒンジ部が損傷することがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１から図３には、第１実施例に係るヒンジ部材が用られた携帯電話のヒンジ部が示されている。
【００１８】
この携帯電話の本体１２の端部には、略円柱状の軸体１４が立設されている。この軸体１４には、小径筒１６と大径筒１８とで構成されるケーシング２０が取付けられている。小径筒１６と大径筒１８との間には、段部２２が形成されている。この段部２２には、突起２４が半径方向に向かい合って２つ突設されている。
【００１９】
また、小径部１６には、円柱状の回転体２６が挿入され、ケーシング２０の中を回転可能とされている。回転体２６の挿入方向の先端部には、連結部２８が形成されており、一端がケーシング２０の掛止部１７（図４参照）に固定された捩りばね３０の他端が連結されている。これによって、回転体２６に回転力が付与される。
【００２０】
一方、回転体２６の側面には、半径方向に板片３２が張り出している。この板片３２の裏面（ケーシング２０側）には、ロック爪３４が突設されており、段部２２に形成された突起２４に係止されるようになっている。
【００２１】
板片３２の表面には、回転体２６に挿通されるリング状のストッパー３６が当接可能とされている。このストッパー３６の内径は回転体２６の板片３２の先端が描く円の軌跡より若干大きくされている。これによって、板片３２がストッパー３６の内側へ落ち込むことができるようになっている。
【００２２】
ストッパー３６の外周面には、中心に向かって凹設する凹部３８が形成されている。この凹部３８が大径部１８の周壁に突設された係止体４２に係止され、ストッパー３６をケーシング２０に対して回転不能としている。
【００２３】
また、ストッパー３６には、凹部３８と対応して中心側に突出する当り部４０が形成されており、図６に示すように、板片３２の表面に当接可能となっている。この当り部４０の先端は円弧状に加工されており、回転体２６の外周面が摺動するようになっている。
【００２４】
一方、回転体２６の他端からシャフト５０が軸方向へ延設されている。このシャフト５０は、ケーシング２０の大径部１８へ円筒状のキャップ４６が嵌め込まれたとき、その底面に形成された貫通孔４８を貫通するようになっている。貫通孔４８を貫通したシャフト５０は、図２に示すように、軸体１４を両側から挟むように蓋１０から突設された連結体５２の取付孔５３へ連結される。また、軸体１４の他端には、ピン５４が突設されており、もう一方の連結体５２を回転可能に軸支するようになっている。
次に、本実施例に係るヒンジ部材を用いた蓋の開閉動作を説明する。
【００２５】
図３に示すように、蓋１０が閉止されている状態では、図４及び図６に示すように、ストッパー３６の当り部４０が回転体２６の板片３２の表面と当接しており、圧縮ばね５２で強く押し付けられている。これによって、板片３２は、段部２２と当り部４０との間に挟まれてロックされる。
【００２６】
この開放状態では、捩りばね３０の付勢力によって、板片３２に形成されたロック爪３４が突起２４に強く押付けられて蓋１０がロックされ、開放角度が略９０°となっている。
【００２７】
ここで、蓋１０を更に開こうとする無理な開放力が蓋１０に作用すると、図８に示すように、ロック爪３４が突起２４を乗り越え、回転体２６が回転可能となるので、ヒンジ部が損傷することがない。なお、このとき、図９に示すように、捩りばね３０の付勢力で回転体２６が回転して、板片３２が当り部２２の側面に当たって、回転体２６の回転が規制される。
【００２８】
蓋１０を閉止するときは、板３２と当り部２２の表面が当接するまで、手動で蓋１０を回転させれば、再び板片３２が圧縮ばね５２の付勢力によって、段部２２と当り部４０との間に挟まれてロックされる。
【００２９】
次に、第２実施例に係るヒンジ部材について説明する。
【００３０】
第２実施例では、図１０に示す筒状のケーシング５６が、本体の軸体に取付けられるようになっている。
【００３１】
ケーシング５６の中には、外形が円状とされたカム体６０が挿入されるようになっている。このカム体６０の端部に形成された基板６２からは、円柱状の突起６４が突設されており、ケーシング５６の中へ装着される圧縮ばね６６の端部が嵌め込まれるようになっている。これによって、カム体６０はケーシング５６から抜け出る方向へ付勢されている。また、ケーシング５６の側面には、長手方向に長孔５８が形成されており、カム体６０の側面から突設したガイド部６８が挿入され、カム体６０を回転させずに、ケーシング５６の長手方向へスライドさせるようになっている。
【００３２】
一方、カム体６０の他端には、円周方向に沿ってカム溝７０が形成されている。このカム溝７０を、回転体７２の基板７４から延設されたトレース部７６がトレースするようになっている。このトレース部７６の間には、基板７４から芯材７８がカム体６０へ向かって突設されている。この芯材７８がカム体６０の中空部へ挿入され、トレース部７６が円軌道を描くようになっている。
【００３３】
一方、基板７４の他面には、キャップ８２の頂面に形成された貫通孔８４を貫通するシャフト８０が突設されている。このシャフト８０は、蓋の軸部へ連結される。また、キャップ８２の開口縁からは、一対の弾性脚８６が対面して長手方向へ延設されている。この弾性脚８６の中央部には、矩形状の開口８８が形成され、弾性脚８６が撓み易いように設計されている。
【００３４】
ケーシング５６の側面には、爪９０が設けられている。この爪９０には、ケーシング５６の開口に向かって傾斜する案内面９０Ａが形成され、この案内面９０Ａの終端が直に落とされ、開口８８の長手方向の端部を係止する係止面９０Ｂとされている。これによって、ケーシング５６へ圧縮ばね６６、カム体６０、及び回転体７２を挿入した状態で、キャップ８２の弾性脚８６をケーシング５６の側面へ押し当て、案内面９０Ａに案内させながら押し込むと、弾性脚８６が外側に弾性的に拡がる。次に、開口８８の端部が係止面９０Ｂに至ると弾性脚８６が弾性復元して、係止面９０Ｂに開口８８の端部が係止される。
【００３５】
次に、本実施例に係るヒンジ部材が用いられた蓋の開閉動作を説明する。
【００３６】
図１１に示すように、カム体７０のカム溝７０には、トレース部７６が係止される係止面７０Ａ、係止面７０Ａから急勾配で傾斜する急斜面７０Ｂ、急斜面７０Ｂの終端に形成される乗越え面７０Ｃ、乗越え面７０Ｃの終端から係止面７０Ａへ緩かに傾斜する緩斜面７０Ｄとが、円周方向に連続して構成されている。
【００３７】
ここで、蓋１０が閉止されている状態では、トレース部７６へ係止面７０Ａが圧縮ばね６６で強く押し付けられ、回転体７２の回転が停止されている。
【００３８】
次に、図１２に示すように、蓋１０を手動で開放方向へ回転させると、トレース部７６が係止面７０Ａから急斜面７０Ｂへ至り、さらに、乗越え面７０Ｃの終端を乗り越えると、図１３に示すように、圧縮ばね６６の付勢力によって、緩斜面７０Ｄを滑って、係止面７０Ａで係止される。このトレース部７６の運動は、回転体７２の回転運動に変換されるので、シャフト８０に取付けられた蓋１０は自動的に開放する。
【００３９】
ここで、蓋１０を更に開こうとする無理な開放力が蓋１０に作用すると、トレース部７６が急斜面７０Ｂを滑り上がるので、回転体７２が回転しヒンジ部が損傷することがない。
【００４０】
なお、本実施例では、蓋１０の開放角度が１８０°とされているが、カム溝７０の形状を適時変更することによって、蓋の開放角度を調整できる。
【００４１】
次に、第３実施例に係るヒンジ部材を説明する。
【００４２】
第３実施例では、円筒状のケーシング９２の側面へ長手方向に沿ってリブ９４が形成されている。このリブ９４は、本体９６に形成された取付孔９８にケーシング９２が挿入されたとき、キー溝１００と係合して、ケーシング９２を本体９６に対して空回りしないように固定している。
【００４３】
ケーシング９２の端部には、図１９に示すように、半径方向において対向するロック爪１０２、１０４が突設されている。このロック爪１０２とロック爪１０４との短い方の隙間が係止溝１０６とされ、また、長い方が案内路１０８とされている。
【００４４】
この係止溝１０６あるいは案内路１０８に、回転体１１２の基板１１４から延設された回転爪１１０が係止あるいは案内されるようになっている。この回転爪１１０の間には、基板１１４から筒体１１６が突設されている。この筒体１１６がケーシング９２の中空部へ挿入され、回転爪１１０が円軌道を描くようにしている。
【００４５】
一方、基板１１４の他面には、鍵孔状の溝１１８が形成されている。溝１１８の中央の溝底は開口しており、捩りばね１２０の一端が筒体１１６を通って基板１１４を貫通できるようになっている。この捩りばね１２０の一端は、止め板１２２の掛止溝１２４に掛止され、この止め板１２２が溝１１８に嵌め込まれる。なお、止め板１２２には円孔１２６が、溝１１８にはピン１２８が立設されており、止め板１２２を溝１１８に嵌めたとき、円孔１２６とピン１２８とが嵌合するようになっている。
【００４６】
捩りばね１２０の他端は、ケーシング９２の底部に形成された掛止部１３０に掛止され、回転体１１２に回転力を付与するようになっている。
【００４７】
また、基板１１４の外周面には、対向するリブ１３２が形成されており、基板１１４を蓋１３４の軸部に形成された取付孔１３６へ嵌め込んだとき、キー溝１３８とリブ１３２が係合して、回転体１１２と共に蓋１３４が回転するようになっている。
次に、本実施例に係るヒンジ部材が用いられた蓋の開閉動作を説明する。
【００４８】
図１５に示すように、蓋１３４が閉止されている状態では、回転爪１１０は係止溝１０６と係合しており、回転体１１２の回転が停止されている。
【００４９】
次に、図１６に示すように、蓋１３４を手動で開放方向へ回転させると、回転爪１１０が係止溝１０６からロック爪１０２の上端に至る。この状態で、蓋１３４から手を離すと、図１７に示すように、捩りばね１２０の回転力で回転爪１１０がロック爪１０２を滑り落ち、さらに、図１８に示すように、ロック爪１０４に当たって係止される。この回転爪１１０の運動は、回転体１１２の回転運動に変換されるので、回転体１１２に取付けられた蓋１３４は自動的に開放する。
【００５０】
ここで、蓋１３４を更に開こうとする無理な開放力が蓋１３４に作用すると、回転爪１１０がロック爪１０４を滑り上がり、係止溝１０６に係止され、さらに、それ以上の力が作用すると、ロック爪１０２を滑り上がって、回転体１１２を回転可能とするので、大きな力が作用してヒンジ部が損傷することがない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、機構が簡単で、閉止状態と開放状態とで蓋を保持し、また、蓋を自動開放することができる。さらに、蓋が開放した状態で無理な力が作用してもヒンジ部分が損傷することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るヒンジ部材の分解斜視図である。
【図２】第１実施例に係るヒンジ部材が用いられた携帯電話を示す分解斜視図である。
【図３】第１実施例に係るヒンジ部材が用いられた蓋の閉止状態を示した斜視図である。
【図４】第１実施例に係るヒンジ部材の断面図である。
【図５】第１実施例に係るヒンジ部材の断面図である。
【図６】第１実施例に係るヒンジ部材のストッパーと板片及びロック爪と突起との関係を示した正面図である。
【図７】第１実施例に係るヒンジ部材のストッパーと板片及びロック爪と突起との関係を示した正面図である。
【図８】第１実施例に係るヒンジ部材のストッパーと板片及びロック爪と突起との関係を示した正面図である。
【図９】第１実施例に係るヒンジ部材のストッパーと板片及びロック爪と突起との関係を示した正面図である。
【図１０】第２実施例に係るヒンジ部材を示す分解斜視図である。
【図１１】第２実施例に係るヒンジ部材のトレース部とカム溝との関係を示した展開図である。
【図１２】第２実施例に係るヒンジ部材のトレース部とカム溝との関係を示した展開図である。
【図１３】第２実施例に係るヒンジ部材のトレース部とカム溝との関係を示した展開図である。
【図１４】第３実施例に係るヒンジ部材を示す分解斜視図である。
【図１５】第３実施例に係るヒンジ部材の回転爪とロック爪との関係を示した展開図である。
【図１６】第３実施例に係るヒンジ部材の回転爪とロック爪との関係を示した展開図である。
【図１７】第３実施例に係るヒンジ部材の回転爪とロック爪との関係を示した展開図である。
【図１８】第３実施例に係るヒンジ部材の回転爪とロック爪との関係を示した展開図である。
【図１９】第３実施例に係るヒンジ部材のロック爪の正面図である。
【符号の説明】
２０　　ケーシング
２２　　段部
２４　　突起
２６　　回転体
３０　　捩りばね（回転力付与手段）
３２　　板片
３４　　ロック爪
３６　　ストッパー
５６　　ケーシング
６０　　カム体
６６　　圧縮ばね（押圧手段）
７２　　回転体
９２　　ケーシング
１０２　ロック爪
１０４　ロック爪
１１０　回転爪
１１２　回転体
１２０　捩りばね（回転力付与手段）
【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】
2004044794.tif 000013
【図１２】
2004044794.tif 000014
【図１３】
2004044794.tif 000015
【図１４】
2004044794.tif 000016
【図１５】
2004044794.tif 000017
【図１６】
2004044794.tif 000018
【図１７】
2004044794.tif 000019
【図１８】
2004044794.tif 000020
【図１９】
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