(57)【要約】【課題】開閉する一動作中のフリクッショントルクに強弱をつけることができるヒンジを提供すること。【解決手段】スピニングピン１０３の端部１０３ａ、１０３ｂを弾性変形させて軸部材１０１を挟み込むことによりフリクッショントルクを発生させるようにしたヒンジ１００であって、軸部材１０１に、その長さ方向に軸線からの距離が円周面１０１ｃよりも短い切り欠き面１１１を形成することにより、この切り欠き面１１１がスピニングピン１０３の端部１０３ａ、１０３ｂ側に位置する場合には、フリクッショントルクが弱くなるようにしたことを特徴とするヒンジ１００を提供する。【選択図】図１
2004316092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一端に第一の貫通孔が形成され、水平方向に中空部分を有するハウジングと、
水平方向に開口する第二の貫通孔を有し、前記第一の貫通孔と前記第二の貫通孔が同心となるように、前記ハウジングの他端を水平方向から連結する支持部材と、
前記第一の貫通孔と前記第二の貫通孔に挿入する軸部材と、
前記軸部材の一端を前記支持部材に回動可能に結合する結合部材と、
弾性部材よりなり、縦断面がＣ字状に形成され、内部に前記軸部材を挟み込んだ状態で前記中空部分に収納することで、前記軸部材との間でフリクッショントルクが発生するようにしたスプリングピンと、を備え、
前記支持部材を第一の本体に固定し、前記軸部材の他端を第二の本体に固定することで、前記第一の本体と前記第二の本体とを回動自在に取り付けるヒンジであって、
前記軸部材には、前記軸部材の軸線からの距離が他の円周面よりも短い切り欠き面を長手方向に延びるように形成することにより、前記スプリングピンの内周面に前記切り欠き面が対向する位置であって、前記スプリングピンの相対向している端部の何れか一方の側に前記切り欠き面が位置している場合には、前記フリクッショントルクが弱くなるようにされていることを特徴とするヒンジ。
【請求項２】
前記軸部材には、前記一端側において前記軸線から前記円周面までの距離が長くなるような段差が設けられており、前記スプリングピンが前記段差に引っかかることで、前記スプリングピンが前記軸部材から外れてしまうことを防止したことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ。
【請求項３】
前記軸部材の外周面又は前記スプリングピンの内周面の少なくとも何れか一方には、潤滑剤を溜めておくための溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒンジ。
【請求項４】
前記結合部材は、前記一端側に形成されている雄ネジに螺合するナットを有しており、前記支持部材と前記ナットとの間にスプリングワッシャーを挟み込むことにより前記軸部材と前記支持部材との間でフリクッショントルクを生じさせていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のヒンジ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のヒンジによって、ディスプレイ本体とキーボード本体とを回動自在に取り付けたことを特徴とするラップトップ型パーソナルコンピュータ。
【請求項６】
前記ディスプレイ本体を閉じた状態の際に、前記端部の何れか一方の側に前記切り欠き面が位置するようにされていることを特徴とする請求項５に記載のラップトップ型パーソナルコンピュータ。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のヒンジによって、ディスプレイ本体とＤＶＤ本体とを回動自在に取り付けたことを特徴とするディスプレイ付属型ＤＶＤプレーヤー。
【請求項８】
前記ディスプレイ本体を閉じた状態の際に、前記端部の何れか一方の側に前記切り欠き面が位置するようにされていることを特徴とする請求項７に記載のディスプレイ付属型ＤＶＤプレーヤー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒンジに関し、特に、フリクッショントルクを発生させるヒンジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラップトップ型のパーソナルコンピュータにおいて、ディスプレイ本体とキーボード本体とを結合させるために使用されるヒンジは、キーボード本体に対して、ディスプレイ本体を所定の角度に開いた状態で使用することができるようにするため、単に開閉するだけでなく、フリクッショントルクが発生するようにされている（例えば、特許文献１又は２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−４２２７１号公報
【０００４】
【特許文献２】
特表２０００−５０１１４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のヒンジでは、フリクッショントルクが一様に発生するようにされているため、例えば、ラップトップ型のパーソナルコンピュータやディスプレイ付属型のＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）プレーヤーのディスプレイ本体を開閉する一動作中のフリクショントルクに強弱をつけることはできなかった。
【０００６】
特に、通常、動摩擦係数よりも静止摩擦係数の方が大きいことから、閉じたディスプレイ本体を開き始める際に最も力が必要となるため、スムーズな開閉動作が困難であると共に、ディスプレイ本体を開き始める際に力が入りすぎてヒンジに故障を生ずる原因となることもあった。
【０００７】
そこで、本発明は、開閉する一動作中のフリクッショントルクに強弱をつけることができるヒンジを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明は、長手方向の一端に第一の貫通孔が形成され、水平方向に中空部分を有するハウジングと、水平方向に開口する第二の貫通孔を有し、前記第一の貫通孔と前記第二の貫通孔が同心となるように、前記ハウジングの他端を水平方向から連結する支持部材と、前記第一の貫通孔と前記第二の貫通孔に挿入する軸部材と、前記軸部材の一端を前記支持部材に回動可能に結合する結合部材と、弾性部材よりなり、縦断面がＣ字状に形成され、内部に前記軸部材を挟み込んだ状態で前記中空部分に収納することで、前記軸部材との間でフリクッショントルクが発生するようにしたスプリングピンと、を備え、前記支持部材を第一の本体に固定し、前記軸部材の他端を第二の本体に固定することで、前記第一の本体と前記第二の本体とを回動自在に取り付けるヒンジであって、前記軸部材には、前記軸部材の軸線からの距離が他の円周面よりも短い切り欠き面を長手方向に延びるように形成することにより、前記スプリングピンの内周面に前記切り欠き面が対向する位置であって、前記スプリングピンの相対向している端部の何れか一方の側に前記切り欠き面が位置している場合には、前記フリクッショントルクが弱くなるようにされていることを特徴とするヒンジを提供する。
【０００９】
弾性部材によりＣ字状に形成したスプリングピンの内部に軸部材を挟み込むことにより、軸部材との間でフリクッショントルクが発生するようにした場合には、このスプリングピンの相対向している端部付近が最も弾性変形が大きくなり、この端部付近において最も強いフリクッショントルクが発生するようになる。
【００１０】
したがって、軸部材の軸線からの距離が他の円周面よりも短い切り欠き面が、スプリングピンの内周面に対向する位置であって、この端部側に位置する場合には、この端部付近におけるフリクッショントルクが相対的に弱められるため、この端部付近が切り欠き面以外の円周面に接触している場合と比べて、フリクッショントルク全体は弱いものとなる。
【００１１】
なお、このように形成されている軸部材には、この軸部材の一端側において軸部材の軸線からその円周面までの距離が長くなるような段差を設けておき、スプリングピンがこの段差に引っかかるようにすることで、このスプリングピンが軸部材から外れてしまうことを防止することができるようになる。
【００１２】
また、軸部材の外周面又はスプリングピン内周面の少なくとも何れか一方には、潤滑剤を溜めておくための溝を形成しておくことで、軸部材とスプリングピンとが摩耗してしまうことを防止することができる。
【００１３】
軸部材と支持部材とを結合する結合部材は、軸部材の一端側に形成されている雄ネジに螺合するナットを有しており、支持部材とこのナットとの間にスプリングワッシャーを挟み込むことによって、軸部材と支持部材との間でフリクッショントルクを生じさせることができる。
【００１４】
以上に記載されたヒンジによって、ラップトップ型パーソナルコンピュータのディスプレイ本体とキーボード本体とを回動自在に取り付けることができ、この場合には、ディスプレイ本体を閉じた状態の際に、スプリングピンの相対向している端部の何れか一方の側に切り欠き面が位置するようにすることで、ディスプレイ本体が閉じた状態からスムーズにこのディスプレイ本体を開くことができるようになる。
【００１５】
また、以上に記載されたヒンジによって、ディスプレイ付属型ＤＶＤプレーヤーのディスプレイ本体とＤＶＤ本体とを回動自在に取り付けることもでき、この場合にも、ディスプレイ本体を閉じた状態の際に、スプリングピンの相対向している端部の何れか一方の側に切り欠き面が位置するようにすることで、ディスプレイ本体が閉じた状態からスムーズにこのディスプレイ本体を開くことができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第一の実施形態に係るヒンジ１００の分解斜視図である。
【００１７】
本発明に係るヒンジ１００は、軸部材１０１と、ハウジング１０２と、スプリングピン１０３と、支持部材１０４と、二つのスプリングワッシャー１０５と、結合部材としてのナット１０６と、により構成されている。
【００１８】
軸部材１０１の一端１０１ａには、雄ネジ１０８が形成されており、後述するナット１０６をネジ込むことができるようにされている。
【００１９】
また、軸部材１０１の他端１０１ｂには、このヒンジ１００によって回動自在に連結する対象物（例えば、ラップトップ型パーソナルコンピュータのディスプレイ本体等）に固定するための固定部１０９が設けられている。
【００２０】
なお、本実施形態では、固定部１０９は、連結する対象物に嵌め込むことで固定するように構成しているが、この固定部１０９については連結する対象物に固定することができるものであればどのような構造のものであってもよく、例えば、図２に表されている軸部材２０１のように、固定部２０９を平板状に形成し、この平板状の固定部２０９にネジを螺合することができるネジ用貫通孔２１０を設けておくことにより、この軸部材２０１を固定する対象物にネジ止めすることも可能である。
【００２１】
軸部材１０１には、その長さ方向に延びるように切り欠き面１１１が設けられている。
【００２２】
切り欠き面１１１は、図３（図１のＡ−Ａ’線における矢示方向からみた縦断面図。）に表されているように、軸部材１０１の軸線Ｂからの距離Ｃが他の円周面１０１ｃまでの距離Ｄよりも短くなるように形成されている。
【００２３】
ここで、本実施形態では、軸線Ｂから円周面１０１ｃまでの距離Ｄが２．３ｍｍであるのに対して、軸線Ｂから切り欠き面１１１までの距離Ｃの最小値（即ち、軸線Ｂから切り欠き面１１１におろした垂線の長さ）が、２．１５ｍｍ以上２．２５ｍｍ以下となるように、構成しているが、これに限定されるわけではない。
【００２４】
ハウジング１０２の長手方向の一端１０２ａには、軸部材１０１を挿入するための第一の貫通孔１１２が形成されており、他端１０２ｂには、後述する支持部材１０４に連結するための嵌合用凸部１１３が形成されている。
【００２５】
また、図４（ハウジング１０２の他端１０２ｂ側から見た側面図。）に表されているように、ハウジング１０２の内部には、水平方向に中空部分１１４が形成されている。
【００２６】
この中空部分１１４については、軸部材１０１及び後述するスプリングピン１０３とを収納することができる大きさ・形状に形成されており、スプリングピン１０３がハウジング１０２の内部で動かないように、スプリングピン１０３とハウジング１０２の内周面１０２ｃとは接着剤等の適当な手段で固定されている。
【００２７】
スプリングピン１０３は、バネ鋼により形成されており、縦断面がＣ字状に形成されており、内部に軸部材１０１を挟み込むことができるようにされている。
【００２８】
スプリングピン１０３の内周面１０３ｃは、一部が欠けた円柱状に形成されており、その半径Ｅは、軸部材１０１の軸線Ｂから円周面１０１ｃまでの距離Ｄよりもわずかに短くなるように形成されているため（本実施形態では、半径Ｅは、２．１ｍｍに形成されている。）、スプリングピン１０３の内部に軸部材１０１を挟み込む際には、スプリングピン１０３の相対向する端部１０３ａ、１０３ｂの間の間隔Ｆを広げることにより、軸部材１０１をスプリングピン１０３の内部に挟み込むことができるようにされている。
【００２９】
したがって、スプリングピン１０３は軸部材１０１を挟み込むことができ、軸部材１０１をその軸線Ｂを中心として回動させた際には、スプリングピン１０３の内周面１０３ｃと軸部材１０１の円周面１０１ｃとの間でフリクッショントルクが発生することとなるが、弾性変形が大きい端部１０３ａ、１０３ｂ付近において最も強いフリクッショントルクが発生するようになる。
【００３０】
なお、スプリングピン１０３の内周面１０３ｃには、軸部材１０１の円周面１０１ｃとの間で適度なフリクッショントルクが発生するように、樹脂等の摩擦部材を取り付けることも可能である。
【００３１】
なお、本実施形態においては、相対向する端部１０３ａ、１０３ｂの間の間隔Ｆは、スプリングピン１０３の内周面側の間隔Ｆ１が２ｍｍ、外周面側の間隔Ｆ２が３ｍｍに形成されているが、これに限られるわけではなく、この端部１０３ａ、１０３ｂにおいて最も強いフリクッショントルクが発生するような間隔であればどのような間隔であってもよい。
【００３２】
支持部材１０４は、このヒンジ１００によって回動自在に取り付ける対象物に固定する基台部１０４ａとこの基台部１０４ａから垂直に延びる側壁部１０４ｂにより形成されており、側壁部１０４ｂには、軸部材１０１を挿入するための第二の貫通孔１１６が形成されている。
【００３３】
第二の貫通孔１１６は、軸部材１０１を挿入することができる大きさ・形状に形成されており、水平方向から軸部材１０１を挿入するため、水平方向に開口している。
【００３４】
なお、第二の貫通孔１１６は、ハウジング１０２を支持部材１０４に連結した際に、ハウジング１０２に設けられている第一の貫通孔１１２と同心となるように形成することで、これらの第一の貫通孔１１２と第二の貫通孔１１６とに軸部材１０１を挿入することができるようになる。
【００３５】
また、支持部材１０４の側壁部１０４ｂには、水平方向からハウジング１０２を連結することができるように、嵌合用凹部１１７が形成されており、ハウジング１０２に形成されている嵌合用凸部１１３を水平方向からこの嵌合用凹部１１７に嵌め込むことで、ハウジング１０２は支持部材１０４に連結することができるようにされている。
【００３６】
軸部材１０１は、支持部材１０４に形成されている第二の貫通孔１１６に挿入し、その一端に設けられている雄ネジ１０８にナット１０６を螺合させることにより、支持部材１０４に対して回動自在に結合される。
【００３７】
なお、支持部材１０４とナット１０６との間には、バネ鋼からなるスプリングワッシャー１０５を介在させることにより、支持部材１０４と軸部材１０１との間でもフリクッショントルクを発生させるようにしている。
【００３８】
なお、本実施形態では、スプリングワッシャー１０５を二つ使用しているが、この数については、どの程度のフリクッショントルクを発生させるかを考慮して適時選択することができる。
【００３９】
以上のように構成される本実施形態に係るヒンジ１００は、図６に表されているように組み立てられ使用される。
【００４０】
即ち、図６に表されているように、軸部材１０１とハウジング１０２との間にスプリングピン１０３を介在させた状態で、ハウジング１０２の嵌合用凸部１１３を支持部材１０４の嵌合用凹部１１７に挿入することで、ハウジング１０２と支持部材１０４とが連結され、また、ハウジング１０２に設けられている第一の貫通孔１１２と支持部材１０４に設けられている第二の貫通孔１１６とに軸部材１０１が挿入されるようになる。
【００４１】
そして、支持部材１０４から突出した軸部材１０１にスプリングワッシャー１０５を二つ挿入した後、ナット１０６を軸部材の一端１０１ａに設けられている雄ネジ１０８に螺合させることにより、軸部材１０１と支持部材１０４とを回動自在に結合する。
【００４２】
このようにして組み立てられたヒンジ１００の軸部材１０１の他端１０１ｂに設けられている固定部１０９をラップトップ型コンピュータのディスプレイ本体１２０に嵌合等適切な手段で固定し、支持部材１０４の基台部１０４ａをラップトップ型コンピュータのキーボード本体１２１に嵌合、接着、螺合その他適切な手段で固定することにより、ラップトップ型コンピュータのディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１とを回動自在に取り付けることができるようになる。
【００４３】
ここで、ヒンジ１００の軸部材１０１とスプリングピン１０３との間及び軸部材１０１と支持部材１０４との間には、フリクッショントルクが発生するようにされているため、キーボード本体１２１に対してディスプレイ本体１２０を所定の角度を保ったまま、静止させておくことができる。
【００４４】
この点、上述のように、本実施形態に係るヒンジ１００に使用されている軸部材１０１には、その長さ方向に延びるように切り欠き面１１１が形成されているため、この切り欠き面１１１が、軸部材１０１との間で最も強いフリクッショントルクを発生させるスプリングピン１０３の端部１０３ａ、１０３ｂの何れか一方の側にある場合には、この切り欠き面１１１により、端部１０３ａ、１０３ｂ付近でのフリクッショントルクが弱められ、相対的に全体としてのフリクッショントルクが弱くなる。
【００４５】
そして、軸部材１０１とスプリングピン１０３との位置関係と、ディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１との間の角度と、を（１）乃至（１２）の１２段階の相関図で表した図７に表されているように、スプリングピン１０３の一方の端部１０３ａ側に切り欠き面１１１が位置している（１）及び（２）の状態では、フリクッショントルクが相対的に弱くなっており、ディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１とを比較的楽な力で開くことができる。
【００４６】
なお、図７に表されている角度は、ディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１との間の角度である。
【００４７】
そして、（２）の角度を超えてディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１とを開いていくことで、スプリングピン１０３の一方の端部１０３ａ付近が軸部材１０１の円周面１０１ｃと接触するため、フリクッショントルクが強くなり、ディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１とを開く際に、強い力が必要となる。
【００４８】
したがって、（３）乃至（１１）までの間の角度で、ディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１とを安定して静止させることができるようになる。
【００４９】
そして、（１２）で表された角度までディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１とを開いた際には、切り欠き面１１１がスプリングピン１０３の他方の端部１０３ｂ側に位置するため、再びフリクッショントルクが弱くなる。
【００５０】
以上のような位置関係となるように、軸部材１０１とスプリングピン１０３とを配置することで、ディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１とが閉じた状態からこれらを開く際には、相対的に弱い力で、これらが開いた状態の際には、相対的に強い力でフリクッショントルクが働くようにすることができるようになる。
【００５１】
なお、以上に記載した軸部材１０１に代えて、例えば、図８に表されている軸部材３０１のように、ラセン状の溝３２２や、図９に表されているリング状の溝４２２を形成しておくことにより、これらの溝３２２、４２２にグリス等の潤滑剤が保持されるようになり、軸部材３０１、４０１の円周面３０１ｃ、４０１ｃとスプリングピン１０３の内周面１０３ｃとが摩耗してしまうことを防止することができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、ラップトップ型コンピュータのディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１とをヒンジ１００で連結したが、例えば、このディスプレイ本体１２０の代わりにディスプレイ付属型ＤＶＤプレーヤーのディスプレイ本体、キーボード本体１２１の代わりにＤＶＤプレーヤー本体を用いることで、ディスプレイ付属型ＤＶＤプレーヤーにこのヒンジ１００を使用することができるようになる。
【００５３】
また、図１０に表されているスプリングピン２０３のように、内周面２０３ａに潤滑油を保持することができる溝２２３を設けることによっても、軸部材１０１円周面１０１ｃとスプリングピン２０３の内周面２０３ｃとが摩耗してしまうことを防止することができる。
【００５４】
図１１は、本発明の第二の実施形態に係るヒンジ２００の分解斜視図である。
【００５５】
本実施形態に係るヒンジ２００では、軸部材５０１以外は、第一の実施形態に係るヒンジ１００と同様の構成を有しているため、以下、軸部材５０１に関してのみ説明する。
【００５６】
本実施形態に係るヒンジ５００に用いられている軸部材５０１は、一端５０１ａ側において、軸部材５０１の軸線からの距離が長くなる段差部５２４が設けられている。
【００５７】
このような段差部５２４を設けておくことにより、図１２に表されているように、段差部５２４にスプリングピン１０３の長さ方向の一端１０３ｄが引っかかることにより、このスプリングピン１０３が軸部材５０１から外れてしまうことを防止することができる。
【００５８】
なお、この段差部５２４の大きさについては、スプリングピン１０３が軸部材５０１から外れてしまうことを防止することができる範囲で適時選択することができる設計事項である。
【００５９】
もっとも、段差部５２４の大きさについては、第一の貫通孔１１２及び第二の貫通孔１１６を貫通することができる大きさとする必要がある。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明を構成したので、開閉する一動作中のフリクッショントルクに強弱をつけることができるヒンジを提供することができる。
【００６１】
このことにより、ラップトップ型コンピュータやディスプレイ付属型ＤＶＤプレーヤーにこのヒンジを使用する場合において、ディスプレイ本体を閉じた状態の際にフリクッショントルクが弱く働くようにすることで、このディスプレイ本体をスムーズに開くことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態に係るヒンジ１００の分解斜視図。
【図２】軸部材２０１の上方斜視図。
【図３】図１のＡ−Ａ’線における矢示方向から見た縦断面図。
【図４】ハウジング１０２の側面図。
【図５】スプリングピン１０３の側面図。
【図６】ヒンジ１００の使用例を表す縦断面図。
【図７】軸部材１０１とスプリングピン１０３との位置関係と、ディスプレイ本体１２０とキーボード本体１２１との間の角度と、の相関関係を表す概念図。
【図８】軸部材３０１の正面図。
【図９】軸部材４０１の正面図。
【図１０】スプリングピン２０３の上方斜視図。
【図１１】第二の実施形態に係るヒンジ５００の分解斜視図。
【図１２】軸部材５０１とスプリングピン１０３の正面図。
【符号の説明】
１００、５００  ヒンジ
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１  軸部材
１０２  ハウジング
１０３、２０３  スプリングピン
１０４  支持部材
１０５  スプリングワッシャー
１０６  ナット
１０８  雄ネジ
１０９  固定部
１１１  切り欠き面
１１２  第一の貫通孔
１１６  第二の貫通孔
１２０  ディスプレイ本体
１２１  キーボード本体
３２２、４２２  溝
２２３  溝
５２４  段差部
【図１】
2004316092.tif 000003
【図２】
2004316092.tif 000004
【図３】
2004316092.tif 000005
【図４】
2004316092.tif 000006
【図５】
2004316092.tif 000007
【図６】
2004316092.tif 000008
【図７】
2004316092.tif 000009
【図８】
2004316092.tif 000010
【図９】
2004316092.tif 000011
【図１０】
2004316092.tif 000012
【図１１】
2004316092.tif 000013
【図１２】
2004316092.tif 000014