(57)【要約】【課題】２つの部材を回動させることができると共に、一方の部材を他方の部材に対して傾斜させることが可能な小型のヒンジ装置を提供する【解決手段】第一のベース部材の貫通穴内で回動軸部が回転することで、回動軸部と共に回動するように構成された第二のベース部材を回動させることができると共に、第二のベース部材に備える当接部が第一のベース部材に備えるカム面上を摺動移動することで、第二のベース部材を回動軸部に対して傾動させることができるようにする。【選択図】      図６
2004270849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一部材と第二部材とを重ね合わせた状態から、前記第二部材を前記第一部材に重ね合わせた閉塞面に対して略平行に回動して前記閉塞面を露出させることができるように枢着するヒンジ装置において、
前記第一部材に固定され第一の貫通穴を有する第一のベース部材と、前記第二部材に固定され第二の貫通穴を有する第二のベース部材と、前記第一及び第二の貫通穴に係合する回動軸部を備え、
前記第一のベース部材に対して前記第二のベース部材が回動することで、前記回動軸部が前記貫通穴に対して回動し得るように構成し、前記回動軸部は前記第二のベース部材に対して回り止め状態に設けられて前記第二のベース部材の回動に伴って当該第二のベース部材と共に回動するように構成すると共に、
前記第二のベース部材は、前記回動軸部の回動軸と略直交する方向を揺動軸として前記回動軸部に対して相対的に傾動自在に構成し、
前記第二のベース部材側には当接部を設けると共に、前記第一のベース部材側には前記当接部と当接するカム面を設け、
一端が前記回動軸部に固定され、他端が前記当接部を前記カム面に押し付けるように前記第二のベース部材を押圧する弾性体を配設してなり、
前記第二のベース部材が回動するとき、前記当接部が前記カム面上を摺動移動することによって前記第二のベース部材が前記回動軸部に対して相対的に傾動するように構成したことを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
前記第一のベース部材に備えるカム面の始点に、前記当接部が落ち込んで前記第二のベース部材が傾動することを許容する落ち込み凹部を備え、前記弾性体により前記当接部が前記落ち込み凹部へ落ち込むように付勢することで前記第二のベース部材を傾動付勢するようにした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】
前記カム面は始点から終点に向かって高さが高くなる傾斜面であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記回動軸部の回動を所定位置で位置決め係止する位置決め係止機構を備え、
少なくとも、前記第二部材が前記第一部材とほぼ重なり合う第一の位置と、該第一の位置から前記第二部材を前記第一部材に対して略１８０度回動させて前記第一部材と略直線状に連設状態となる第二の位置と
で位置決め係止されるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の部材と他方の部材とを連結するヒンジ装置に関するもので、特に、一方の部材と他方の部材を重ね合わせて配置することができると共に、両部材の重ね方向に沿う軸線回りに一方の部材を他方の部材に対して回動させることができ、かつ前記回動に伴って一方の部材を他方の部材に対して傾動させることが可能なヒンジ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、２つの部材を回動可能に連結し、２つの部材を重ね合わせた閉状態から互いの重ね合わせ面を見開いた開状態とするヒンジ装置として、多種多様な構成を有するものが実用化されており、例えば、電子機器に用いることが提案されている。
しかしながら、上述のような開閉動作を行うヒンジ装置は一軸のものが大半で、互いの重ね合わせ面を見開いた開状態とするものであって、例えば、閉状態として２つの部材を重ね合わせることができ、各部材の上面を略同一方向に向けた状態のまま開動作させることができると共に、一方の部材の上面を他方の部材の上面に対して傾斜させ得るような構造の場合、２軸構成とする必要があるが、２軸構成のものは特許文献１に記載のように連結装置が大型化し易いといった課題があった。しかも、一方の部材の上面を他方の部材の上面に対して傾斜させ得るための構造が別途必要となるといった課題もあった。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１８９８１８号
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、２つの部材を回動させることができると共に、一方の部材を他方の部材に対して傾斜させることが可能な小型のヒンジ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題に鑑み、本発明は、第一部材と第二部材とを重ね合わせた状態から、前記第二部材を前記第一部材に重ね合わせた閉塞面に対して略平行に回動して前記閉塞面を露出させることができるように枢着するヒンジ装置において、
前記第一部材に固定され第一の貫通穴を有する第一のベース部材と、前記第二部材に固定され第二の貫通穴を有する第二のベース部材と、前記第一及び第二の貫通穴に係合する回動軸部を備え、
前記第一のベース部材に対して前記第二のベース部材が回動することで、前記回動軸部が前記貫通穴に対して回動し得るように構成し、前記回動軸部は前記第二のベース部材に対して回り止め状態に設けられて前記第二のベース部材の回動に伴って当該第二のベース部材と共に回動するように構成すると共に、
前記第二のベース部材は、前記回動軸部の回動軸と略直交する方向を揺動軸として前記回動軸部に対して相対的に傾動自在に構成し、
前記第二のベース部材側には当接部を設けると共に、前記第一のベース部材側には前記当接部と当接するカム面を設け、
一端が前記回動軸部に固定され、他端が前記当接部を前記カム面に押し付けるように前記第二のベース部材を押圧する弾性体を配設してなり、
前記第二のベース部材が回動するとき、前記当接部が前記カム面上を摺動移動することによって前記第二のベース部材が前記回動軸部に対して相対的に傾動するように構成したことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、第一のベース部材の貫通穴内で回動軸部が回転することで、回動軸部と共に回動するように構成された第二のベース部材を回動させることができると共に、第二のベース部材に備える当接部が第一のベース部材に備えるカム面上を摺動移動することで、第二のベース部材を回動軸部に対して傾動させることができる。
【０００７】
そして本発明にかかるヒンジ装置においては、前記第一のベース部材に備えるカム面の始点に、前記当接部が落ち込んで前記第二のベース部材が傾動することを許容する落ち込み凹部を設け、前記弾性体により前記当接部を前記落ち込み凹部へ落ち込み付勢することで前記第二のベース部材を傾動付勢するようにすることが好ましい。
【０００８】
これによれば、第二のベース部材に備える当接部を第一のベース部材に備える落ち込み凹部へ落ち込むように付勢するようにしたことから、第二のベース部材が第一のベース部材に対して容易に回動することを防止することができる。
【０００９】
そして本発明にかかるヒンジ装置においては、前記カム面を始点から終点に向かって高さが高くなる、連続した傾斜面とすることが好ましい。
【００１０】
これによれば、第二のベース部材が第一のベース部材に対して回動するとき、第二のベース部材を回動軸部に対して徐々に傾動させることができる。
【００１１】
そして本発明にかかるヒンジ装置においては、前記回動軸部の回動を所定位置で位置決め係止する位置決め係止機構を設け、前記第二部材が少なくとも前記第一部材を覆うように重合する位置と、重合した状態から前記第二部材を前記第一部材に対して略１８０度回動させて前記第一部材と略直線状に連設状態となる位置で位置決め係止されるようにすることが好ましい。
【００１２】
これによれば、重合状態及び重合状態から略１８０度回動した状態において、第二のベース部材が第一のベース部材に対してある一定の角度を超えて回動することを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について以下に説明する。
図１は本発明のヒンジ装置を示す分解斜視図であり、図２は図１のヒンジ装置を示す正面図、図３は図１のヒンジ装置を示す背面図、図４は図１のヒンジ装置の第一の状態を示す断面図、図５は図１のヒンジ装置の第二の状態を示す断面図、図６は図１のヒンジ装置を用いて２つの部材を連結し、２つの部材が重ね合わされた閉状態を示す側面図、図７は図１のヒンジ装置を用いて２つの部材を連結し、一方の部材が他方の部材に対して重ね合わされた状態から略１８０度回動した開状態を示す側面図である。
【００１４】
図６を参照して、本発明にかかるヒンジ装置４を用いて２つの部材（第一部材１、第二部材２）を連結することが出来る。以下、図１から図５を参照して本発明にかかるヒンジ装置について説明する。
【００１５】
本発明のヒンジ装置は、貫通穴９を備える第一のベース部材５と、この第一のベース部材５の厚み方向に延びる軸線６回りに回転可能に前記第一のベース部材５に取り付けられる回動軸部７と、回動軸部７に対して傾動可能に取り付けられる第二のベース部材８とを備えている。
第一のベース部材５は、その中央に貫通穴９を有すると共に、外部に半径方向に延びる一対の締結用フランジ１０を備えている。貫通穴９の周囲には略１８０度の範囲にわたってカム面１１を備え、このカム面１１の始点Ｓには厚み方向に沿って切り欠かれた落ち込み凹部１３を有すると共に、カム面１１は、始点Ｓから終点Ｅに向かって徐々に高さが高くなる連続した傾斜面としてある。これにより、カム面１１は、最も高い終点位置から周方向に沿って漸次下降し、切り込み凹部１３に向かって落ち込むように形成されている。なお、貫通穴９の内壁面には回動軸部７を受ける段部１４を形成してある。
【００１６】
一方、回動軸部７は略円筒状に形成してあり、第一のベース部材５の貫通穴９に嵌入し、軸線６回りに回転可能に取り付けてある。
また、回動軸部７の両端には、後述するバネ受け部材１６とストッパ１７とをそれぞれ固定する固定部１８，１９を備えると共に、回動軸部７の外周面には、軸線６を挟んで対向する位置に二対の溝２０，２１を備え、これらの溝２０，２１は、回動軸部７の長手方向に沿ってその途中位置まで形成されている。なお、一対の溝２０の端部は、半円形状に形成してある。
さらに、回動軸部７の長手方向の中央近傍には、前記第一のベース部材５の貫通穴９への挿入端側に向かって外径寸法が一段小さくなる段部２２を形成してある。この回動軸部７の段部２２は、前記第一のベース部材５の貫通穴９内の段部１４に受け止められることにより、回動軸部７を第一のベース部材５に対して軸線６方向に位置決め係止するようになっている。
【００１７】
なお、図中、符号２３は、回動軸部７の段部２２と第一のベース部材５の段部１４との間に挟まれるワッシャであり、段部１４，２２同士の直接接触による摩擦を低減して第一のベース部材５に対する回動軸部７の回転を円滑にするようになっている。
前記第二のベース部材８は、例えば、金属製の平板をプレス加工することにより、中央に配されるリング板状のスライダ部２４と、このスライダ部２４から半径方向外方に突出する２つのブラケット部２５とを一体的に有する形状に形成してある。ブラケット部２５には、第二のベース部材８を固定するための取付孔２６が設けられている。
スライダ部２４の中央には、回動軸部７を挿通させる貫通穴２７を形成すると共に、スライダ部２４の外周部には、スライダ部２４を構成する平板の一部を約９０°折り曲げることにより、板厚方向に突出する当接部２８を形成してある。この当接部２８は、貫通穴２７の中心に対して第一のベース部材５のカム面１１の半径寸法に等しい半径方向位置に配置されている。
【００１８】
第二のベース部材８の貫通穴２７内には、周方向に９０°間隔をあけて半径方向内方に突出する４個の突起２９，３０を備えている。また、対向する一対の突起２９には、円板状の回転軸板３１を取り付けてある。これら回転軸板３１は、前記回動軸部７の外面に形成する溝２０の半円形状の端部の半径寸法と等しい半径寸法となるように形成してあり、これら回転軸板３１は、前記貫通穴２７内に回動軸部７が挿入されるときに、回動軸部７の溝２０内にそれぞれ挿入され、係合するようになっている。
回動軸板３１は、半円形状の溝２０の端部に突き当てられると、溝２０端部の半円形の側壁によって外周面を摺動可能に支持される。これにより、第二のベース部材８は、回動軸部７の軸線６に直交する２つの回転軸板３１の共通中心線３２回りに揺動可能に、回動軸部７に支持されるようになっている。
また回動軸部７が貫通穴２７内に挿入されるとき、第二のベース部材８の貫通穴２７内に設けられている他の一対の突起３０は、回動軸部７の溝２１内に挿入され、第二のベース部材８が回動軸部７に対して揺動するときに溝２１内を移動することができるようになっている。
【００１９】
回動軸部７の外周に長手方向に沿って設けられた溝２０，２１内に、第二のベース部材８の回転軸板３１および突起３０を挿入状態に配置することにより、回転軸板３１および突起３０は、各溝２０，２１の側壁と、回動軸部７の周方向に係合させられるようになっている。その為、回動軸部７の軸線６回りの回転力が第二のベース部材８に加えられたときには、その回転力が、第二のベース部材８の回転軸板３１および突起３０と、これらが挿入されている溝２０，２１の側壁との係合を介して回動軸部７に伝達され、回動軸部７を軸線６回りに回転させることができるようになっている。
また、第二のベース部材８のスライダ部２４は、ブラケット部２５と略平行な平行部３３と、該平行部３３に対して前記２つの回転軸板３１の共通中心線３２回りに傾斜した傾斜部３４とを有し、共通中心線３２を挟んで両側にそれぞれ配置されている。なお、当接部２８は前記平行部３３に形成してあり、当接部２８の先端が、前記傾斜部３４の裏面を含む平面上に概略配置されるように構成してある。
【００２０】
前記バネ受け部材１６は、回動軸部７の一端に設けられた固定部１８の外形と相補的な形状を有する嵌合孔３５を備えている。そして、嵌合孔３５に固定部１８を嵌合させたあとに、固定部１８をかしめることにより、回動軸部７にバネ受け部材１６を一体的に固定するようになっている。バネ受け部材１６には、回動軸部７に嵌合されるスペーサ３６および２枚の曲がりバネ３７が回動軸部７に対して回転しないように取り付ける支持突起３８を備え、この支持突起３８は、Ｔ字状に形成され、スペーサ３６および曲がりバネ３７にそれぞれ設けた切欠３６ａ，３７ａと係合させるようになっている。
【００２１】
バネ受け部材１６は、回動軸部７に固定された状態で、スペーサ３６を介して曲がりバネ３７を第二のベース部材８との間に挟み、曲がりバネ３７を弾性変形させることによって、第二のベース部材８の当接部２８が設けられている部分を共通中心線３２回りに付勢するようになっている。曲がりバネ３７による付勢方向は、第二のベース部材８を当接部２８の先端に向かう方向に共通中心線３２回りに回転させる方向である。
ストッパ１７は、回動軸部７の他端に設けられた固定部１９の外形と相補的な形状を有する嵌合孔３９を備えている。そして、嵌合孔３９に固定部１９を嵌合させたあとに、固定部１９をかしめることにより、回動軸部７にストッパ１７を一体的に固定し、回動軸部７と共に回転するようになっている。また、ストッパ１７には、第一のベース部材５に設けられた突当て面４０に当接する回り止め部４１を備え、ストッパ１７の回り止め部４１を第一のベース部材５の突当て面４０に当接させることにより、第一のベース部材５に対する回動軸部７のそれ以上の回転を制限するようになっている。これにより、回動軸部７は、第一のベース部材５に対して第一の軸線６回りに略１８０°の範囲で回転できるように構成されている。
【００２２】
図中、符号４２は、第一のベース部材５とストッパ１７との間に挟まれるクリックバネで、このクリックバネ４２は、第一のベース部材５とストッパ１７との間で弾性変形させられることにより、ストッパ１７を第一のベース部材５から離間させる方向に付勢するようになっている。また、クリックバネ４２には、ストッパ１７側に突出するクリック突起４３が設けられており、一方、ストッパ１７には、クリック突起４３と係合する凹部４４が設けられている。これにより、第一のベース部材５に対する回動軸部７の回転範囲の両端においてクリック突起４３を凹部４４に係合させることで、回動軸部７の第一のベース部材５に対する自由な回転を制限するようになっている。つまり、回転軸部７の第一のベース部材５に対する回転を所定の位置で一旦止めることが出来る。
【００２３】
また、図中、符号４５は本体取付ブラケット、符号４６は本体取付ネジをそれぞれ示しており、第一のベース部材５に設けた締結用フランジ１０と本体取付ブラケット４５との間に第一部材１を挟んで本体取付ネジ４６で共締めすることにより、第一のベース部材５を第一部材１に固定するようになっている。
ところで、本実施形態に係るヒンジ装置を組み立てるには、バネ受け部材１６の支持突起３８に、スペーサ３６と２枚の曲がりバネ３７の切欠３６ａ，３７ａを係合させた状態で、回動軸部７の一端側（第二部材２に係合される側）を曲がりバネ３７、スペーサ３６およびバネ受け部材１６の順に挿入して、回動軸部７の端部の固定部１８をバネ受け部材１６の嵌合孔３５にかしめる。
【００２４】
一方、回動軸部７の他端側（第一部材１に係合される側）からは、第二のベース部材８、ワッシャ２３、第一のベース部材５、クリックバネ４２およびストッパ１７を順次挿入していき、曲がりバネ３７およびクリックバネ４２を弾性変形させた状態でストッパ１７の嵌合孔３９に回動軸部７の固定部１９をかしめる。
これにより、第一のベース部材５の貫通穴９に、回動軸部７が、軸線６回りに回転可能に支持されると共に、回動軸部７に第二のベース部材８が、軸線６に直交する軸線３２回りに揺動可能に支持されることになる。
【００２５】
そして、図６に示すように、第二のベース部材８のブラケット部２５に形成された取付孔２６を介して、図示しないネジを第二部材２に締結することにより、第二のベース部材８を第二部材２に固定すると共に、第一のベース部材５の締結用フランジ１０と本体取付ブラケット４５との間に第一部材１を挟んで本件取付ネジ４６で共締めすることにより、第一のベース部材５を第一部材１に固定する。これにより、第一部材１と第二部材２とが連結されることになる。
【００２６】
次に、本発明のヒンジ装置の動作について説明する。
図６に示すように、第一のベース部材５に対して第二のベース部材８が、相対角度０°の位置、即ち第一部材１と第二部材２とが相互に最も広い重複面積で重なるときの相対角度位置に配された第一の位置の状態（この状態を閉状態という。）が示されている。このとき、第二のベース部材８の当接部２８は、第一のベース部材５に設けられた落ち込み凹部１３に収容されている。
【００２７】
また、第二のベース部材８は、曲がりバネ３７の弾発力により、その当接部２８が押し下げられ、落ち込み凹部１３に収容されるようになっている。その為、第二のベース部材８のブラケット部２５は当接部２８側が下となるように傾斜し、これにより第二部材２を第一部材１に対して付勢することができ、閉状態において相互に密着させて保持し、ガタ付きを防止できると共に、当接部２８が落ち込み凹部１３内に収容されていることから、第二部材２が第一部材１に対して簡単に回動しないようにすることができる。しかも、第一部材１及び第二部材２にある程度寸法バラツキがあったとしても部材１、２間のガタ付きを生じることがない。
【００２８】
また、ストッパ１７は、その一方の回り止め部４１を第一のベース部材５の突当て面４０に当接させて、２つの部材１、２の一方向への相対回転を規制すると共に、凹部４４にクリックバネ４２のクリック突起４３を係合させることによって、部材１、２に加えられる外力が所定の大きさを上回るまで、両部材１、２をその閉状態に維持している。
【００２９】
次に、閉状態から第二部材２を第一部材１に対して軸線６回りに回転させる外力を加える。外力が所定の大きさを上回ると、ストッパ１７の凹部４４とクリックバネ４２のクリック突起４３との係合が外れると共に、第二のベース部材８の当接部２８が第一のベース部材５の落ち込み凹部１３から外れてカム面１１に乗り上げる。これにより、２つの部材１、２の相対的な回転が開始される。
即ち、第二のベース部材８は、回動軸部７の軸線６に直交する２つの回転軸板３１の共通中心線３２回りに揺動可能に回動軸部７に取り付けられているので、当接部２８がカム面１１に乗り上げることを許容するように揺動させられる。これにより、第二のベース部材８が固定されている第二部材２も同様に揺動し、第一部材１に対して厚さ方向に離れるので、両者の相対回転による部材１、２同士が擦れることが防止される。
【００３０】
そして、第一部材１に対して第二部材２をさらに回転させていくと、第二のベース部材８の当接部２８が第一のベース部材５に形成された傾斜状のカム面１１上を摺動して漸次持ち上げられる。このとき、当接部２８は、曲がりバネ３７によって常にカム面１１を押圧するように付勢されているので、カム面１１から離れることなく、カム面１１に沿って持ち上げられる。当接部２８が持ち上げられると、第二のベース部材８は、曲がりバネ３７の弾発力に抗して漸次傾斜角度を増大させていき、閉状態から略１８０°回転させられた開状態（第二の位置の状態）において、図７に示すように、第二のベース部材８のブラケット部２５が第一のベース部材５に対して大きく傾斜させられる。
【００３１】
第二のベース部材８中央のスライダ部２４には、平行部３３に対して傾斜した傾斜部３４が設けられており、当接部２８は当該傾斜部３４の裏面を含む平面上に概略配置されているので、第二のベース部材８が第一のベース部材５に対して回動軸部７の軸線６回りに略１８０°回転させられても傾斜部３４により第二のベース部材８と第一のベース部材５との間の摩擦が低減される。
この開状態において、ストッパ１７のもう一方の回り止め部４１が第一のベース部材５の他の突当て面４０に当接して第二のベース部材８のそれ以上の回転が規制される。また、この開状態において、ストッパ１７の凹部４４にクリックバネ４２のクリック突起４３が再度係合し、第一部材１と第二部材２とをそれの開状態に保持する。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、２つの部材を回動させることができると共に、一方の部材を他方の部材に対して傾斜させることが可能な小型のヒンジ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヒンジ装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１のヒンジ装置を示す正面図である。
【図３】図１のヒンジ装置を示す背面図である。
【図４】図１のヒンジ装置の第一の状態を示す断面図である。
【図５】図１のヒンジ装置の第二の状態を示す断面図である。
【図６】図１のヒンジ装置を用いて２つの部材を連結し、２つの部材が重ね合わされた状態を示す側面図である。
【図７】図１のヒンジ装置を用いて２つの部材を連結し、一方の部材が他方の部材に対して重ね合わされた状態から１８０度回動した状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１  第一部材
２  第二部材
４  ヒンジ装置
５  第一のベース部材
６  軸線
７  回動軸部
８  第二のベース部材
９、２７  貫通穴
１１  カム面
１３  落ち込み凹部
１６  バネ受け部材
１７  ストッパ
２０、２１  溝
２４  スライダ部
２８  当接部
２９、３０  突起
３１  回転軸板
３２  共通中心線
３７  曲がりバネ
４２  クリックバネ
４３  クリック突起
４４  凹部
【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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