(57)【要約】【課題】より小型化、軽量化、新機能の要求される携帯電話、ノートパソコン、リモコンにおいて、耐久性、小型化、軽量化、回転規制機構を可能にする構成とした回転規制機構付２軸ヒンジ部品を提供する。【解決手段】回転軸２が開閉軸３を貫通してなる２軸構造ヒンジで、回転軸２および開閉軸３に固定カムと回転カムを同軸に当接してトルクユニットを構成し、当接カム面が回転および開閉動作時に摺動摩擦トルクおよびクリックを発生する。トルクユニットは回転および開閉軸に独立して構成され、更に回転軸の回転動作が開閉軸の開閉角度により規制を受ける回転規制機構を有する。本発明の２軸ヒンジは、部品点数の削減による小型軽量化、安定したトルクおよびクリックの発生と耐久性向上、部品の集中配置によるスペースの確保を実現している。【選択図】    図１
2004360758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸および開閉軸を有する２軸ヒンジにおいて、回転軸が開閉軸を貫通してなる軸構造で、回転軸および開閉軸には固定カムと回転カムを当接して構成し、該当接カム面が回転および開閉動作時に摺動摩擦トルクを発生するトルクユニットが回転および開閉軸に独立して構成され、更に回転軸の回転動作が開閉軸の開閉角度により規制を受ける回転規制機構を有し、該機構が回転軸と開閉軸の間で２カ所の当接面で規制を行う構成としたことを特徴とする回転規制機構付２軸ヒンジ。
【請求項２】
回転軸および開閉軸を有する２軸ヒンジにおいて、回転軸が開閉軸を貫通してなる軸構造で、回転軸および開閉軸には固定カムと回転カムを当接して構成し、該当接カム面が回転および開閉動作時に摺動摩擦トルクを発生するトルクユニットが回転および開閉軸に独立して構成され、更に回転軸の回転動作が開閉軸の開閉角度により規制を受ける回転規制機構を有し、該機構が回転軸と開閉軸の間で１カ所の当接面で規制を行う構成としたことを特徴とする回転規制機構付２軸ヒンジ。
【請求項３】
回転軸の一部を円以外の長径と短径を有する断面形状となし、開閉軸の開閉角度に応じて該断面と当接しながらその開口部の幅が該回転軸の回転を阻害させるような幅と、該回転軸の回転を可能にする幅とを有するか又は、躯体側の一部に回転規制溝もしくは回転規制板を成形することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【請求項４】
開閉軸の開閉トルク発生機構は、回転軸が貫通する開閉軸の軸穴に対し軸方向の左右何れか一方側に集中して設置し、他方側を配線等のスペース域とする構成にしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【請求項５】
開閉軸の開閉トルク発生機構が開閉軸を共通にして勘合し、軸方向に移動可能で開閉軸と同期して回転する固定カムと回転可能な回転カムを当接させ、該当接面にばねの反発力で摩擦トルクを発生するユニットが２カ所以上構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【請求項６】
回転軸および開閉軸の回転および開閉角度規制のためのストッパ機構を設置し該回転軸および開閉軸の回転範囲を規制することを特徴とする請求項１又は２組以上の請求項２記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【請求項７】
回転軸および開閉軸の回転および開閉動作時にある特定の位置でクリック（引き込み）を発生するため、軸に構成されるトルク発生用の固定および回転カムに突起と凹み部を設置し、該固定および回転カムの突起と凹み部の当接により、あるいは回転および開閉軸に突起と凹み部の当接部位を追加し、クリック（引き込み）を発生する機構を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【請求項８】
回転軸および開閉軸と摺動しながら一体に回転するために、固定カムと摺動する部位のそれぞれの軸の断面が円以外の断面に加工された軸であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【請求項９】
２軸ヒンジを機器筐体に据え付け固定する際、開閉軸に固定用ブラケット部品を追加し該ブラケットにより固定することで機器筐体設計を容易にすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、ノート型パソコン、電子手帳、ＤＶＤモニター、リモコン等の小型電子機器の折り畳み・回転機構部に使用される２軸型ヒンジ部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の２軸ヒンジの開閉軸および回転軸の摩擦トルク発生機構は、板材をシャフトに巻き付けたもの、皿ばねで押さえつけた構造で回転摩擦トルクを発生させていたものが殆どである。
【０００３】
図１６は、従来の２軸ヒンジの例を示す。（特許文献１に従来例として示されている）プレス加工された開閉軸５２の両端に波状等に加工された板ばね５４、ブラケット５６を固定用フランジ５３で軸に固定したものである。また回転軸５７は、開閉軸５２の中央部に貫通して設置されており、回転摩擦トルクは板ばね５９を圧接する方法にて発生している。
【０００４】
従来品ヒンジは、回転軸の回転規制、開閉軸の回転角度ストッパ機構が設置されていないばかりか、トルク発生が皿ばねの反発力を利用して摩擦板を圧接する方法のため、摩擦板５２、５６の摩耗、板ばね５４の変形（へたり）による緩みやガタ、あるいは耐久性が悪いなどの問題があった。経時変化に伴うトルク変動や耐久の劣化は、機器の品位を損なうばかりか、故障を引き起こす原因になる。そこで、特許文献１でもそうであるが、最近の２軸ヒンジは、従来品と比べ、操作性や開閉・回転時のフィーリングを重視し、回転・開閉角度の制限機構や安定したトルク値の維持、高耐久、更には小型軽量化が強く求められてきている。
【特許文献１】特開２００２−１５５９２３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、より小型化、軽量化の要求される携帯電話やノート型パソコンにおいて耐久性、小型化、軽量化を実現する２軸ヒンジ部品を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成よりなる。
（１）回転軸および開閉軸を有する２軸ヒンジにおいて、回転軸が開閉軸を貫通してなる軸構造で、回転軸および開閉軸には固定カムと回転カムを当接して構成し、該当接カム面が回転および開閉動作時に摺動摩擦トルクを発生するトルクユニットが回転および開閉軸に独立して構成され、更に回転軸の回転動作が開閉軸の開閉角度により規制を受ける回転規制機構を有し、該機構が回転軸と開閉軸の間で２カ所の当接面で規制を行う構成としたことを特徴とする回転規制機構付２軸ヒンジ。
【０００７】
（２）回転軸および開閉軸を有する２軸ヒンジにおいて、回転軸が開閉軸を貫通してなる軸構造で、回転軸および開閉軸には固定カムと回転カムを当接して構成し、該当接カム面が回転および開閉動作時に摺動摩擦トルクを発生するトルクユニットが回転および開閉軸に独立して構成され、更に回転軸の回転動作が開閉軸の開閉角度により規制を受ける回転規制機構を有し、該機構が回転軸と開閉軸の間で１カ所の当接面で規制を行う構成としたことを特徴とする回転規制機構付２軸ヒンジ。
【０００８】
（３）回転軸の一部を円以外の長径と短径を有する断面形状となし、開閉軸の開閉角度に応じて該断面と当接しながらその開口部の幅が該回転軸の回転を阻害させるような幅と、該回転軸の回転を可能にする幅とを有するか又は、躯体側の一部に回転規制溝もしくは回転規制板を成形することを特徴とする前記（１）又は（２）記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
（４）開閉軸の開閉トルク発生機構は、回転軸が貫通する開閉軸の軸穴に対し軸方向の左右何れか一方側に集中して設置し、他方側を配線等のスペース域とする構成にしたことを特徴とする前記（１）又は（２）記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【０００９】
（５）開閉軸の開閉トルク発生機構が開閉軸を共通にして勘合し、軸方向に移動可能で開閉軸と同期して回転する固定カムと回転可能な回転カムを当接させ、該当接面にばねの反発力で摩擦トルクを発生するユニットが２カ所以上構成されることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
（６）回転軸および開閉軸の回転および開閉角度規制のためのストッパ機構を設置し該回転軸および開閉軸の回転範囲を規制することを特徴とする前記（１）又は２組以上の（２）記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【００１０】
（７）回転軸および開閉軸の回転および開閉動作時にある特定の位置でクリック（引き込み）を発生するため、軸に構成されるトルク発生用の固定および回転カムに突起と凹み部を設置し、該固定および回転カムの突起と凹み部の当接により、あるいは回転および開閉軸に突起と凹み部の当接部位を追加し、クリック（引き込み）を発生する機構を設けたことを特徴とする前記（１）又は（２）記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
（８）回転軸および開閉軸と摺動しながら一体に回転するために、固定カムと摺動する部位のそれぞれの軸の断面が円以外の断面に加工された軸であることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
（９）２軸ヒンジを機器筐体に据え付け固定する際、開閉軸に固定用ブラケット部品を追加し該ブラケットにより固定することで機器筐体設計を容易にすることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の回転規制機構付２軸ヒンジ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の回転規制機構付２軸ヒンジについて請求項１の実施の形態の一例に関わる部品の構成を示している。回転系は、図の上から液晶モニターを取り付けるブラケット１、回転軸２、ネジ穴付回転ストップ板４、回転および固定カム５、皿ばね６６、回転ロック板７、回転軸用止め輪８の部品から構成されている。
また開閉系は、図の左側より開閉軸用止め輪１５、波板ばね１６、左回転規制板９、開閉軸３、右回転規制板９、開閉軸用回転および固定カム１０、コイルばね１１、固定および回転カム１２、開閉軸ケース１３、固定摩擦板１４、開閉軸用止め輪１５の部品から構成されている。
【００１２】
ブラケット１は、平板プレス加工により液晶モニター等の取り付け用ネジ穴付リブ１−２、１−３および回転軸のカシメ用端部２−１と嵌合しカシメ固定される穴１−４が設けられてある。回転軸２は、角形に加工されたカシメ用端部２−１、配線用平板線（ＦＰＣ）が巻き付けられる円形断面軸２−２、回転規制を行うために小判形状断面の回転規制板２―３、Ｄカットあるいは角が面取りされた四角柱断面を持つ軸２−４、止め輪用溝２−５がある。ネジ穴付回転ストップ板４は、Ｌ字型プレス品に配線等固定用ネジ穴４−２、回転ロック板７と組み合わせで回転角度規制を行うストップ板部４−１がある。回転軸用カム５は、開閉軸と同期して回転し表面に凹み部を有する回転カム５−１、回転軸と同期して回転し表面に突起を有する固定カム５−２からなる。回転ロック板７は、ストップ板４のストップ部４−１と組み合わせで回転角度の制限を行う突起７−１、７−２（図４参照）がある。
【００１３】
２軸ヒンジの組立は、先ず開閉軸から説明すると、図１の左側部は、開閉軸３に左回転規制板９、波板ばね１６を挿入し、止め輪溝３−７に止め輪１５を圧入する。右側の開閉トルクユニット部は、開閉軸３の開閉規制板接合面３−１に右回転規制板９の接合面９−５（図８参照）を嵌合挿入し、開閉軸用回転カム１０−１、開閉軸用固定カム１０−２、コイルばね１１、もう一組の固定カム１２−２、回転カム１２−１を挿入する。更に開閉軸には、開閉軸ケース１３の軸穴１３−１、固定摩擦板１４を挿入し、ケースの底板１３−２もしくは固定摩擦板１４を治具等で押さえつけ、軸方向にばね１１を圧縮したまま止め輪１５を開閉軸溝３−７に圧入する。
【００１４】
回転軸は、先ずブラケット穴１−４に開閉軸２のカシメ用端部２−１を挿入しブラケット１と軸２をカシメ固定する。回転軸の軸部２―４は、開閉軸３の回転軸貫通穴３−４に挿入され、開閉軸の平坦面３−３と回転軸の規制面２−３が当接した状態で３６０°回転可能とする。回転トルクおよびストッパー部の組立は、開閉軸３を貫通した残りの回転軸部２−４に回転ストップ板４を通し開閉軸の平坦部３−５に密着させた後、回転軸用回転カム５−１、固定カム５−２、皿ばね６、回転ロック板７を組み込み、最後に皿ばねを圧縮し止め輪８を圧入する。
【００１５】
図２は、図１で示された部品を上記の如く組み立てて得られる回転規制機構付２軸ヒンジの請求項１の完成品の正面図を示す。図２には、回転軸２の回転動作が開閉軸３の開閉角度により規制を受ける回転規制機構が回転軸と開閉軸の間に左右２カ所で当接面（２−３と９が当接）が構成された２軸ヒンジである様子を示す。図１の部品構成図および図２の製品から開閉軸３に設けられた２個の回転規制板（溝）９は、軸端に設置された止め輪１５からのばね１１、１５の反発力により規制板接合面３−１に圧接していることが解る。図２は、回転規制板９とケース１３が回転時にガタの発生を抑制するように嵌合溝（９−６、１３−１、図９参照）で組み立てている。更にケース１３は、その断面が円形の一部をカットしたＤ型もしくは小判型であり、外部筐体に取り付け固定する際に挿入嵌合法によりガタのない固定が可能であることを示している。なお、図には描画されていないが、左右に設置された回転規制板（溝）９は、連結板等で結合されている。
【００１６】
図３（ａ）は、図２で示した回転軸の回転規制を２カ所で実施する方法に対し回転規制機構を１カ所で行う請求項２の例を示している。
また図２、図３（ａ）は、請求項４の開閉軸のトルク発生機構を回転軸が貫通する開閉軸の軸穴に対し軸方向の左右何れか一方側に集中して設置し、他方側を配線等のスペース域とする例を示す。
図３（ｂ）は、右側面図である。開閉軸の端部は、止め輪用溝３−７（図１参照）に止め輪（ｃ型リング）１５が圧入固定され、更に開閉軸３の軸断面３−２は小判型の異形断面であることを示す。Ｌ型に加工された回転ストップ板４の先端４−１は、回転軸２に固定された回転ロック板７（突起７−１）に接触し、回転軸はこれ以上の反時計回りが制限されていることを示す。
図３（ｃ）は、開閉軸が角度１５０°まで回転した状態を示す例である。
（ｂ）は、９０°回転した状態であり、２つ折り携帯電話の例ではモニター用液晶画面が閉じた状態から垂直に開かれた位置である。また（ｃ）は、更に（ｂ）より６０°開かれた状態を示し、スピーカおよびマイクを装備した携帯電話では通話可能位置を示す。図３（ｃ）は、開閉軸が１５０°回転した状態を示すが、ここでは回転角度制限用ストッパーが設置されていないため時計回りに３６０°回転が可能である。
開閉軸ケース７の断面（ハッチング部）は、円形の両端がカットされた小判形状を示す。
【００１７】
図４は、請求項６の回転軸のストッパ機構を示す例であり、２軸ヒンジの底面図が描かれている。図４は、図２，図３と同様にブラケット１と開閉軸３が並行に位置する場合を示し、回転ストップ板の先端４−１と回転ロック板の突起７−１が接触した状態を示す。図では回転軸２は、反時計回りが制限され、時計回りのみ約１８０°回転が可能であり、ロック板の突起７−１と７−２の間が回転可能域であることを示す。
【００１８】
図５は、図３（ａ）の背面図である。開閉軸に組み込まれた回転規制板（溝）９は、回転軸の規制板２−３と当接した状態を示す。また回転規制板（溝）９は、円筒であり当接する円周面が一部円弧状に凹んだ（スロープ状）形状であることが解る。
【００１９】
図６は、請求項５に記載された開閉軸のトルク発生機構を示す例である。開閉軸に設置された開閉トルクユニットは、開閉軸３−２に回転カム１０−１、１２−１および固定カム１０−２、１２−２、カムを圧接し摺動摩擦トルク、クリック（引き込み）を発生させるコイルばね１１から構成されている。ここで使用している回転および固定カムの形状は、図１１、１２に示されたリング形状であり、片側表面に突起と凹み部を形成し、突起と凹み面が当接面になる。図６（ａ）、（ｂ）は、何れのカム１０、１２も突起と凹み部が嵌合し、反発力を与えるばね１１が軸方向に伸張した場合を示す。カム形状については、要求されるトルク値、クリック角度により肉厚あるいは突起あるいは凹み部の有無、設置位置、高さなどの条件が異なる物を選択し使用することが可能である。回転および固定カムが挿入される開閉軸３−２、３−８は、軸径（サイズ）が（ａ）正面図、（ｂ）底面図で異なり、異形断面軸であることが解る。
【００２０】
図６（ａ）、（ｂ）で開閉軸３−２と同期して回転する部品は、固定カム１０−２、１２−２、ばね１１、固定摩擦板１４、止め輪１５である。また開閉トルクを外部に取り出す役割を果たす開閉軸ケース１３と同期して回転する部品は、開閉軸３−２を周回する回転カム１０−１、１２−１、ケース底板１３−２、回転規制板９である。
図６（ｃ）は、請求項６に記載された開閉軸の回転角度規制を行うストッパ機構を追加設置した例を示す。ストッパ機構は、ケース底板１３−２の外周に突起１３−３を設け、開閉軸３と同期して回転する固定摩擦板１４の突起１４−１との間で当接させ、開閉軸の回転角度制限を行う。図（ｃ）は、開閉軸３が反時計回りで更に回転されると突起１３−３と１４−１が当接しそれ以上の回転が抑制されることを示す。尚、固定摩擦板１４は、開閉軸３と同期して回転させるため、軸穴１４−２と開閉軸の端部３―７形状は小判形状とし、ガタを防止するため圧入により組み立てる。
【００２１】
図７は、請求項８に記載された開閉軸（ａ）、（ｂ）および回転軸（ｃ）、（ｄ）で、固定カムが位置する部位の軸断面が円以外の断面形状に加工された軸であることを示す例である。先ず図７（ａ）、（ｂ）の軸３−２、３−８部の断面は、円の一部がカットされた小判形状である。該断面は、図１２に示す固定カムの軸穴１０−４、１２−４が挿入され、軸方向に摺動が可能で軸と同期して一体となって回転することを可能にした形状であることが解る。同様に回転軸（ｃ）、（ｄ）の２−４部位は、（ｃ）の右図に示すように四角柱のコーナーを面取りした形状であり、図１４に示す固定カムが挿入組み込まれる。該軸２−４部とカム穴５−６部は、カムが軸方向への摺動は可能だが、軸と一体で回転する寸法で作製されている。
【００２２】
開閉軸３の貫通穴３−４の上下面３−３、３−５は、回転軸のガタ防止、安定した回転を維持する為に平坦であることが要求される。軸に設置された段差部３−９は、突起３−１と共に回転規制板（溝）９の軸穴９−３、底部９−５と当接し、規制板９の安定した組立、回転を維持している。尚、図７（ｂ）から開閉軸３の固定カムが挿入される３−８の平坦部は、貫通軸の軸心方向に対し傾斜して作製されている。図６（ｃ）の軸端部３−７は、その組立例を示す。このカム１０、１２の挿入軸部３−８を傾斜させる（もしくは同じ効果が期待できる固定カムの軸穴１０−４、１２−４の傾斜加工）目的は、開閉軸の回転クリック感を強調するのとガタ防止を兼ねている。
図７（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に描かれている軸回転規制部２−３は、円柱の一部を平行面が有る小判状にカットし、長径、短径を有する断面形状を得ている。この断面形状の外周を回転規制板（溝）９と当接させ、回転規制を実施する。尚、ここでは軸回転規制部２−３は丸棒から一体品として作製したが、規制部２−３のみをプレス成形等で作製後軸に圧入あるいは複雑な規制動作のために複数の規制部２−３を組み込むことも可能である。
【００２３】
図８は、回転規制機構に使用される回転規制板（溝）９の形状を示す。（ａ）は、ケース１３と結合する部位であり結合のため２カ所の突起９−６がある。（ｂ）は、規制板（溝）９の断面であり、結合突起９−６、規制板の円筒外周の突起９−１、円筒外周の底（溝）部９−２、スロープ開始部９−４が示されている。（ｃ）は、突起９−１が白抜き部位で、スロープ９−４および溝部９−２が黒塗り部位で描かれている。穴９−３および平坦部９−５は、それぞれ開閉軸の段差部３−９および３−１と嵌合して組み立てられる。（ｄ）は、軸径からみた側面である。図８に示す回転規制板（溝）９は、円筒外周部に対し突起部９−１が１カ所で且つ全体の約１／４と狭い比較的単純な規制板（溝）９の例である。
【００２４】
図９は、回転規制機構が１カ所の場合について規制メカを説明するモデルである。開閉軸３には、ケース１３、図８に記載されている回転規制板（溝）９、規制板９を支持する突起３−１がある。回転軸２の小判形状の回転規制部２−３（図ではハッチング部）は、開閉軸３を貫通して組み立てられている。（ａ）は、規制部２−３の長径部と回転規制部９の溝部９−２（図８参照）が当接した場合を示す。（ｂ）は、規制板（溝）９を停止したまま回転軸２のみ９０°回転した場合を示す。（ａ）、（ｂ）の状態では長径部の回転可能な幅が確保されているため回転軸２は、回転規制を受けないことが解る。本発明の実施例で示すとこの回転軸が自由に回転できる角度位置は、図３（ｂ）の位置であり、回転軸２が開閉軸３に対してスタート位置から９０°回転（開いた）した位置である。図９（ｃ）は、（ｂ）から開閉軸３を更に９０°回転した場合である。回転軸２の規制部２−３の短径部は、回転規制板９の突起部９−１とお互いの直線部が当接するため回転が出来ない（規制を受けた）状態となる。
図９は、回転規制機構が１カ所の例を示したが、請求項１に記載したように左右に２カ所あるいは回転軸２に設けた長径、短径部と回転規制板９の突起９−１および溝９−２の構成を逆にした機構にすることも可能である。
請求項１、２、３の実施例として回転規制機構は、ブラケット１側の回転軸２―２側に接した規制部２−３で行うと説明した。しかし小型軽量化対応として規制部２−３を止め輪２−５側に設け回転規制を行う構成も当然可能である。
【００２５】
図１０は、本発明の回転規制機構を説明したモデルである。図は、加工が比較的容易な円筒状の回転規制板（溝）９の溝部のみを展開した帯状モデルで示す。（ａ）は、回転規制機構を回転軸の両側２カ所に設置した例であり、回転軸２―３の長径部と回転規制板（溝）９の溝部９−２は、０および１８０°の２カ所で当接可能（回転軸２の回転が可能）で他部は回転規制を受け回転できない例を示す。（ｂ）は、機構を１カ所にした例で更に回転軸２―３の長径部と溝部９−２が９０〜１８０°の限定角度範囲で当接（回転軸２の回転が可能）可能である例を示す。（ｃ）は、両側に設置した回転規制板（溝）９の溝部９−２の位置を相互に位置をずらして組み合わせることで狭い角度間隔での回転規制機構が構成できる例を示す。図の例は、０、４５、９０、１３５、１８０°の限定角度で回転軸２の回転が可能である。
回転軸２の回転規制部２−３の形状は、長径部と短径部が確保されれば小判形状に限定されず長四角、円柱、ピン、三角状突起、ギアなどでも可能であり、更には回転軸２の軸径の一方のみに長径形状が形成されたものでも良い。
【００２６】
図１０（ｂ）機構は、回転軸２が回転規制を受けない９０〜１８０°の範囲に位置し、回転軸２の短径部と溝部９−２が斜めに対面した状態から仮に開閉軸が回転した場合、回転軸の短径（直線）部が溝部の開始部９−４に接触した直後、溝部の平坦部９−１により回転軸２は短径部と平坦部９−１が当接する位置に強制的に回転させられる効果もある。
本発明の回転規制機構は、開閉軸３の回転方向、規制開始角度、角度領域の制限を受けずに貫通型２軸ヒンジに構成することが可能である。
【００２７】
図１１は、開閉軸３の開閉トルク発生ユニットに使用される小判形状の回転カム１０―１、１２―１を示す。軸穴１０―３、１２−３は、軸部３−２、３−８に挿入され回転可能な円形である。（ａ）、（ｂ）は、リングカムの側面がほぼ４分割され、対向側面に突起１０−５、１２−５および凹み面１０−６、１２−６が形成されている。１０−７、１２−７部位は、斜面を形成している。回転カムの小判状の外周は、ケース１３−１の内壁に圧入固着され、カムで発生するトルクをケース１３に伝達する。
【００２８】
図１２は、開閉軸３の開閉トルク発生ユニットに使用される固定カム１０−２、１２−２を示す。軸穴１０−４、１２−４は、軸部３−２、３−８と軸方向に摺動は可能だが軸部と同期して回転するために軸穴１０−４、１２−４が小判形状である。（ａ）、（ｂ）は、リングカムの側面がほぼ４分割され、対向面に突起１０−８、１２−８および凹み部１０−９、１２−９が形成されている。１０−１０、１２−１０部位は、斜面を形成している。
【００２９】
開閉軸用固定および回転カムセットは、図１、図６に示されるように突起面と凹み面が対向して組み立てられ、摺動摩擦トルクあるいはクリック（引き込み）を発生する。一方カムの反対面は、ばねと接合あるいは他部品との密着当接を計るためここで使用されているカムは平坦面を有す。
【００３０】
図１３は、回転軸２の回転トルク発生ユニットに使用される回転カム５−１を示す。軸穴５−３は、回転軸の２−４部位で回転が可能な円形状である。カムの片面には、４カ所の円形凹み部５−４および円周に沿った凹み部５−５が形成されている。
【００３１】
図１４は、回転軸２の回転トルク発生ユニットに使用される固定カム５−２を示す。軸穴５−６は、回転軸の２−４部に挿入され軸方向に摺動は可能だが、軸と同期して回転するため四角の四隅が面取りされた形状を有す。カムの片面には、円周上に４カ所の円形ボス型突起５−７が形成されている。
【００３２】
回転軸用固定および回転カムセットは、図１に示すように突起面と凹み面が対向して組み立てられ、両カムの相対位置により摺動摩擦トルクあるいはクリック（引き込み）を発生することを示す。一方カムの反対面は、他部品と密着当接を計るためここで使用されているカムは平坦面を有す。
【００３３】
図１１、１２のカムセットは、突起と突起の組み合わせ時が摩擦摺動トルク発生領域、突起と凹み部の組み合わせ時がクリック（引き込み）領域である。
このカムセットでクリックは、１８０°回転毎に発生する。図１３、１４のカムセットは、９０°毎に構成された４カ所の円形凹み部とボス型突起の組み合わせでクリックを発生する。この構成は、請求項７のクリック動作を示す例で有る。摺動領域およびクリックは、突起部および凹み部の円周部に沿った角度域の大きさ、数により様々なパターンが可能である。また突起や凹み部のない摩擦カムセットも組み合わせ使用出来る。
本発明の固定および回転カムは、便宜上単品部品として記載してきたが、部品点数の削減あるいは小型化対応策としてカムを他部品の一部に形成した複合部品も使用可能である。
【００３４】
図１５は、請求項９に記載した固定用ブラケットを本発明のヒンジ部品に追加した例を示す。左右のＬ型ブラケット１５−１、１５−２は、ネジ等で機器筐体に固定するための穴１５−３、１５−４が形成されている。Ｌ型ブラケット１５−２は、止め輪１５、固定摩擦板１４、ケース底板１３−２などと共用部材として作製しても良い。またブラケット１５−１は、開閉軸３−６を支持固定できる方式で有れば採用可能であり、ここでは軸ソケット１５−５をブラケット１５−１に形成した例を示す。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１、請求項２および請求項３の発明は、回転軸が開閉軸を貫通した２軸構成の設計が部品点数の大幅な削減と２軸ヒンジの小型化に大きな効果を示す。従来の製品は、回転軸が開閉軸のどの角度に位置していても回転が可能であった。これに対して本発明は、また回転規制機構の設置により開閉軸の回転（傾斜）角度により回転軸の回転可能領域を制限したことで、例えば回転軸のブラケットにモニター用液晶画面と開閉軸にキー操作盤を設置した携帯端末機器では、ある最適な特定の位置（例えば９０°モニターを開いた位置）でモニターを回転して見る動作が可能になる効果がある。更に回転規制機構は、機器のキー操作盤とモニターがモニターの回転により衝突して不具合を発生することを防止することが可能であると言う大きな効果がある。
【００３６】
請求項２および請求項４の発明は、回転規制機構および開閉トルク発生ユニットを１カ所に集中したことで小型軽量化が実現できる上に組立が簡素化される効果がある。また実用面では、開閉軸の片側に解放されたスペースが生じ、このスペースにアンテナ配線、データ線、画像検出素子、カメラ等の部品が実装可能なエリアを確保できる効果を示す。
【００３７】
請求項５の発明は、コイルばねの弱い反発力により高い摺動トルクと大きなクリックが得られる効果がある。またばねの両端でバランスの良い摩擦が発生するので、回転および固定カムの当接面は片摩耗せず、高い耐久特性が長い期間維持される効果がある。
【００３８】
請求項６の発明は、開閉軸および回転軸の回転角度を任意の角度でストップさせる操作が可能となり、機器使用時のヒンジの安定性向上、ガタ防止および耐久強度の向上に大きな効果がある。
【００３９】
請求項７は、所定の角度範囲から所定の角度に向かってクリック（引き込む）させることが可能になるため、特定の角度維持やヒンジの安定性および耐久性向上に効果がある。
【００４０】
請求項８は、固定カムの安定した動作を確保するもので、グラグラ感やガタ防止に大きな効果がある。
【００４１】
請求項９は、段差のある機器もしくは実装上スペース確保が出来ない場合にブラケット固定方式を採用することでヒンジの利用範囲を拡大する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１および請求項２の発明の実施の形態を示す部品構成図である。
【図２】請求項１の発明の実施の形態を示す正面図である。
【図３】請求項２および請求項４の発明の実施の形態を示し（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は回転動作例である。
【図４】請求項２の発明の実施の形態を示す底面図である。
【図５】請求項２の発明の実施の形態を示す背面図である。
【図６】請求項５および請求項６の発明の実施の形態を示し（ａ）は内部正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は右側面図である。
【図７】請求項８の発明の実施の形態を示し（ａ）は、開閉軸の正面図、（ｂ）は開閉軸の平面図、（ｃ）回転規制部の断面図、（ｄ）は回転軸の正面図、（ｅ）は回転軸の平面図である。
【図８】請求項３の発明に使用する回転規制板（溝）の形態の一例で（ａ）は左側面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は平面図である。
【図９】請求項３の発明に使用する回転規制機構の動作の形態を示す例で（ａ）は第一段階の平面図、（ｂ）は第２段階の平面図、（ｃ）は第３段階の平面図である。
【図１０】請求項１、請求項２および請求項３の実施の形態を示すモデルで（ａ）は２カ所規制機構、（ｂ）は１カ所規制機構、（ｃ）は２カ所規制機構の応用を示す。
【図１１】請求項７の発明に使用する回転カムの形態を示し（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図１２】請求項７の発明に使用する固定カムの形態を示し（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図１３】請求項７の発明に使用する回転カムの形態を示し（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図１４】請求項７の発明に使用する固定カムの形態を示し（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図１５】請求項９の発明の実施の形態を示す正面図である。
【図１６】従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
１    ブラケット
２    回転軸
３    開閉軸
４    ネジ穴付回転ストップ板
５    回転軸固定、回転カム（凸凹）
６    皿ばね
７    回転ロック板
８    回転軸用止め輪
９    回転規制板（溝）
１０  開閉軸固定、回転カム（凸凹）
１１  ばね
１２  開閉軸カム（凸凹）
１３  開閉軸ケース
１４  固定摩擦板
１５  開閉軸用止め輪
【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】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成16年7月2日(2004.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
回転軸は、先ずブラケット穴１−４に回転軸２のカシメ用端部２−１を挿入しブラケット１と軸２をカシメ固定する。回転軸の軸部２―４は、開閉軸３の回転軸貫通穴３−４に挿入され、開閉軸の平坦面３−３と回転軸の規制面２−３が当接した状態で３６０°回転可能とする。回転トルクおよびストッパー部の組立は、開閉軸３を貫通した残りの回転軸部２−４に回転ストップ板４を通し開閉軸の平坦部３−５に密着させた後、回転軸用回転カム５−１、固定カム５−２、皿ばね６、回転ロック板７を組み込み、最後に皿ばねを圧縮し止め輪８を圧入する。