(57)【要約】【課題】本体に対して蓋体が閉じた折り畳み状態から使用状態の蓋体が最大に開いた全開位置に迅速に展開でき、全開位置から折り畳み位置までの間の所定角度内にあっては蓋体を任意の位置で固定することで使用者の好みの位置で保持できる、使い勝手のよい多段階展開装置を提供する。【解決手段】本体２と蓋体３とが少なくとも一対の連結部４ａ，４ｂによって折り畳み自在に連結され、蓋体３を本体２に対して折り畳んだ位置で係止状態となるロック手段としてのカム機構２１を備えたヒンジ装置であって、折り畳んだ位置の係止状態を解除した場合に蓋体３が全開位置まで一気に展開し、該全開位置から折り畳む行程にあっては蓋体３が本体２に対して任意の角度で停止できるフリーストップ手段を設ける。【選択図】　図１
2004060697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と蓋体とが少なくとも一対の連結部によって折り畳み自在に連結され、前記蓋体を本体に対して折り畳んだ位置で係止状態となるロック手段を備えたヒンジ装置であって、
前記折り畳んだ位置の係止状態を解除した場合に前記蓋体が全開位置まで一気に展開し、該全開位置から折り畳む行程にあっては前記蓋体が前記本体に対して任意の角度で停止できるフリーストップ手段を有することを特徴とする多段階展開ヒンジ装置。
【請求項２】
前記連結部のいずれか一方の連結部に固定される固定部と、該固定部に回動可能で同軸上に設けられ、かつ他方の連結部の周方向に係止されて配設される可動部と、前記蓋体を展開させる方向に付勢すると共に前記可動部を前記固定部から軸方向に離間させるように付勢する付勢手段とを有し、
前記フリーストップ手段は、前記蓋体を折り畳んだ位置と全開位置とで係止状態にあり、前記蓋体を折り畳んだ位置における前記ロック手段の係止状態を解除する回転力が前記フリーストップ手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくて前記フリーストップ手段の係止状態を維持したまま前記蓋体が前記全開位置まで展開され、前記蓋体の全開位置における前記フリーストップ手段の係止状態を解除する回転力が前記ロック手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくて前記ロック手段の係止状態を維持したまま前記蓋体が折り畳まれることを特徴とする請求項１に記載の多段階展開ヒンジ装置。
【請求項３】
前記フリーストップ手段は、平面に凹部を設けたカム面を有する第１カムと、前記凹部と係合する凸部を設けた第２カムとで構成され、前記凸部が前記凹部との係合が解かれた状態では前記凸部が前記平面上を摺動することを特徴とする請求項１又は２に記載の多段階展開ヒンジ装置。
【請求項４】
前記ロック手段は、周方向に沿って山部と谷部とが繰り返されるカム面を有する一対のカム部材からなるカム機構を構成し、前記山部及び前記谷部のカム面の左右の傾斜度が異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の多段階展開ヒンジ装置。
【請求項５】
前記付勢手段はねじりコイルバネであって、該ねじりコイルバネの一端が該ねじりコイルバネに接する前記一方のカム部材の山部に埋め込まれていることを特徴とする請求項４に記載の多段階展開ヒンジ装置。
【請求項６】
前記固定部の軸方向に挿入可能でかつ回転不能に取り付けることのできる軸部材を有し、該軸部材上に前記フリーストップ手段、ロック手段及び付勢手段を配置すると共に、該軸部材の先端部には前記可動部の壁面を貫通して前記可動部の外側に配置される抜け止め部材が係合できる係合部を有していることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１つに記載の多段階展開ヒンジ装置。
【請求項７】
前記ねじりコイルバネの他端が前記軸部材の先端部に挿入されていることを特徴とする請求項６に記載の多段階展開ヒンジ装置。
【請求項８】
前記抜け止め部材には、意匠キャップが取り付けられる係合突起が設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の多段階展開ヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、本体と蓋体とを展開及び折り畳み可能に連結するヒンジに関し、特に、折り畳んだ状態を維持すると共に簡単な操作で展開させることができ、その後、蓋体を本体に対して任意の角度に保持できる多段階展開装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の受話部及び送話部のように、本体及び蓋体とを展開及び折り畳み可能にヒンジを用いて連結した物品が知られている。このような物品として、近年、本体及び蓋体を折り畳んだ状態で維持し、使用時に簡単な操作で蓋体を展開できるものと、本体に対する蓋体の展開角度を任意な位置に保持できるものとが上市されている。
【０００３】
このうち、簡単な操作で蓋体を展開できる物品に好適なヒンジとして、折り畳んだ状態を維持する機能と簡単な操作で展開できる機能とを一本の軸部材に集約することにより、製造を容易にすると共に小型化したヒンジとして、特開平１０−２４６２２２号公報に記載されたヒンジユニットが知られている。
【０００４】
図５は、従来のヒンジユニットを示したものであり、蓋体を本体に折り畳んだ状態（蓋体が閉じた状態）の側面図である。図６は、従来のヒンジユニットを示したものであり、蓋体を途中まで開いた状態の側面図である。図７は、従来のヒンジユニットを示したものであり、蓋体を全開位置まで開いた状態の側面図である。
【０００５】
図５に示したように、蓋体Ｃが閉じている状態では、第１カム体４０のカム面４２の頂部４２ａと、第２カム体４１のカム面４２の谷部４２ｂとが、噛み合っておらず、カム面４２，４２同士が全面に亘って当接していない。すなわち、第１カム体４０は、圧縮コイルばね４３で付勢された第２カム体４１に押されて、矢印Ｆ方向へシャフト４４を中心として回転しようしており、蓋体Ｃを本体Ｂに押圧している。このため、蓋体Ｃは、ガタ付くことなく本体Ｂの一部をカバーすることができ、蓋体Ｃを逆さにしても開放しない。
【０００６】
図６に示したように、矢印Ｍ方向へ蓋体Ｃを、圧縮コイルばね４３の付勢力に抗して開放させると、カム面４２の機能によって、第２カム体４１が第１カム体４０に押されるようにして、収納部４５の奥方へ押し戻される。そして、第１カム体４０及び第２カム体４１のカム面４２の頂部４２ａ，４２ａ同士が突き合う位置まで開放させる。
【０００７】
この位置から、蓋体Ｃを矢印Ｍ方向へ若干開放させると、カム面４２の頂部４２ａが滑って、蓋体Ｃが自然とＭ方向に開放する。すなわち、カム面４２の機能によって、圧縮コイルばね４３の付勢力によって押される第２カム体４１の軸方向への移動力が、第１カム体４０の回転力に変換される。そして、蓋体Ｃは、図７に示すように、カム面４２，４２同士が全面に亘って当接する状態で停止する。
【０００８】
このように、従来の簡単な操作で蓋体Ｃを展開できるヒンジユニット４６では、第１カム体４０と第２カム体４１との突き合わせ面にカム面４２をそれぞれ形成することで、ヒンジユニット４６はコンパクトな設計となっている。
【０００９】
また、本体と蓋体との挟角を任意の角度に保持できる物品に好適なヒンジとしては、特開２００２−１５５９２６号公報に記載されたヒンジ装置が知られている。
【００１０】
図８は、従来のヒンジ装置の取付部を断面としたヒンジ装置の平面図である。図９は、従来のヒンジ装置の取付部を断面としたヒンジ装置の一部断面正面図である。図１０は、従来のヒンジ装置の取付部を断面としたフリーストップ状態を示した平面図である。
【００１１】
このヒンジ装置５０は、シャフト５１と、このシャフト５１の一端部に一体に設けられた固定カム５２と、シャフト５１に対して軸方向へ摺動可能かつ回転可能に取り付けられたスライディングカム５３と、このスライディングカム５３と固定カム５２との互いの対向面に設けられたカム機構５４と、シャフト５１に対しスライディングカム５３の回転を拘束させつつ回転可能に取り付けられた回り止め付きのケース体５５と、このケース体５５をシャフト５１から抜け出ないように係止する係止リング５６による係止手段と、スライディングカム５３を固定カム５２側へ圧接させるために、シャフト５１に環巻きさせつつケース体５５とスライディングカム５３との間に弾設した圧縮スプリング５７による弾性手段とを有し、カム機構５４は、互いに圧接嵌合し合う凹部５８と凸部５９で構成されており、この各凹部５８と凸部５９は互いに一方の凹部５８或は凸部５９と圧設する頂部５９ａ，５９ａと底部５８ｂ，５８ｂを有している。
【００１２】
そのため、構成部品の少ない簡単な構成で、相対的に開閉される固定側の本体Ｂと可動側の蓋体Ｃを所定の開閉角度から安定的に任意の角度で停止（これを、フリーストップという。）できる小型のヒンジ装置５０を提供できるので、特にに２つ折りタイプの携帯用電話機の開閉用ヒンジとして採用され得るものであった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した蓋体Ｃをワンタッチ操作で展開できるヒンジユニット４６は、第１カム体４０と第２カム体４１との突き合わせ面に形成されているカム面４２がその周方向に等間隔に２箇所配置された谷部４２ｂと頂部４２ａとからなる同一の形状を呈している。そして、蓋体Ｃの停止位置は、蓋体Ｃが閉じている全閉状態では、第１カム体４０のカム面４２の頂部４２ａと、第２カム体４１のカム面４２の谷部４２ｂとが、噛み合っておらず、カム面４２同士が全面に亘って当接していない。また、蓋体Ｃが全開位置の場合には、第１カム体４０及び第２カム体４１のカム面４２の頂部４２ａ，４２ａ同士が突き合う位置で第１カム体４０と第２カム体４１との動きが停止する。
【００１４】
つまり、第１カム体４０及び第２カム体４１のカム面４２の形状が蓋体Ｃを全閉か全開の二者択一の位置で停止させるものとして形成されているため、本体Ｂに対する蓋体Ｃの展開角度を任意の位置で停止させることができない。したがって、この従来のヒンジユニット４６を使用した携帯電話の場合には、蓋体Ｃが本体Ｂの表示画面とは別個独立して配置されている押釦スイッチ部のみのカバーとして使用するといった用途に限定される。そのため、本体Ｂと蓋体Ｃとがほぼ等しい大きさであって本体Ｂの表示画面を覆い尽くすような蓋体Ｃからなるデザインの場合のように、蓋体Ｃを本体Ｂに対して任意の角度で保持させるといった表示画面の見え方に拘るようなものには、使用できなかった。
【００１５】
また、上述した本体Ｂに対する蓋体Ｃの展開角度を任意の位置に保持できるヒンジ装置５０は、カム機構５４が互いに圧接嵌合し合う凹部５８と凸部５９で構成されており、この各凹部５８と凸部５９は互いに一方の凹部５８或は凸部５９と圧設する頂部５９ａ，５９ａと底部５８ｂ，５８ｂを有しているため、固定カム５２の頂部５９ａにスライディングカム５３の頂部５９ａが接触している状態（本体Ｂと蓋体Ｃとの挟角が２０〜１５０度）では、蓋体Ｃを開く場合も閉じる場合も変わりなく、蓋体Ｃが本体Ｂに対して任意の角度で停止できるフリーストップ状態となる。
【００１６】
そのため、この従来のヒンジ装置５０を使用した携帯電話では、通話等通常の使用状態においてはほぼ全開の位置で使用するにも拘わらず、全開位置まで開くために、フリーストップの停止力に逆らって人手で蓋体Ｃを開くといった動作が必要となり、取り扱いが煩わしいという問題があった。
【００１７】
そこで、この発明は、上記問題を解決すべく、本体に対して蓋体が閉じた折り畳み状態から使用状態の蓋体が最大に開いた全開位置に迅速に展開でき、全開位置から折り畳み位置までの間の所定角度内にあっては蓋体を任意の位置で固定することで使用者の好みの位置で保持できる、使い勝手のよい多段階展開装置を提供することを課題としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、本体と蓋体とが少なくとも一対の連結部によって折り畳み自在に連結され、前記蓋体を本体に対して折り畳んだ位置で係止状態となるロック手段を備えたヒンジ装置であって、前記折り畳んだ位置の係止状態を解除した場合に前記蓋体が全開位置まで一気に展開し、該全開位置から折り畳む行程にあっては前記蓋体が前記本体に対して任意の角度で停止できるフリーストップ手段を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記連結部のいずれか一方の連結部に固定される固定部と、該固定部に回動可能で同軸上に設けられ、かつ他方の連結部の周方向に係止されて配設される可動部と、前記蓋体を展開させる方向に付勢すると共に前記可動部を前記固定部から軸方向に離間させるように付勢する付勢手段とを有し、前記フリーストップ手段は、前記蓋体を折り畳んだ位置と全開位置とで係止状態にあり、前記蓋体を折り畳んだ位置における前記ロック手段の係止状態を解除する回転力が前記フリーストップ手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくて前記フリーストップ手段の係止状態を維持したまま前記蓋体が前記全開位置まで展開され、前記蓋体の全開位置における前記フリーストップ手段の係止状態を解除する回転力が前記ロック手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくて前記ロック手段の係止状態を維持したまま前記蓋体が折り畳まれることを特徴としている。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記フリーストップ手段は、平面に凹部を設けたカム面を有する第１カムと、前記凹部と係合する凸部を設けた第２カムとで構成され、前記凸部が前記凹部との係合が解かれた状態では前記凸部が前記平面上を摺動することを特徴としている。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記ロック手段は、周方向に沿って山部と谷部とが繰り返されるカム面を有する一対のカム部材からなるカム機構を構成し、前記山部及び前記谷部のカム面の左右の傾斜度が異なることを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加えて、前記ねじりコイルバネの一端が該ねじりコイルバネに接する前記一方のカム部材の山部に埋め込まれていることを特徴としている。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項２乃至５のいずれか１つの構成に加えて、前記固定部の軸方向に挿入可能でかつ回転不能に取り付けることのできる軸部材を有し、該軸部材上に前記フリーストップ手段、ロック手段及び付勢手段を配置すると共に、該軸部材の先端部には前記可動部の壁面を貫通して前記可動部の外側に配置される抜け止め部材が係合できる係合部を有していることを特徴としている。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項６の構成に加えて、前記ねじりコイルバネの他端が前記軸部材の先端部に挿入されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７の構成に加えて、前記抜け止め部材には、意匠キャップが取り付けられる係合突起が設けられていることを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面に従って説明するが、この発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２７】
図１乃至４には、この発明の多段階展開ヒンジ装置に係る実施の形態を示す。
【００２８】
図１は、この発明の多段階展開ヒンジ装置に係る実施の形態を携帯電話に適用した場合の縦断面図である。
【００２９】
携帯電話の場合には、送話部が本体２に相当し、受話部が蓋体３に相当し、本体２と蓋体３とは少なくとも一対の連結部４ａ，４ｂによって折り畳み自在に連結されている。
【００３０】
連結部４ａ，４ｂのうちの一方の連結部４ａには、多段階展開ヒンジ装置１の固定部５が固定されており、他方の連結部４ｂには、固定部５に回動可能で同軸上に設けられ、かつ周方向に係止された状態の可動部６が配設されている。
【００３１】
また、多段階展開ヒンジ装置１には、蓋体３を展開させる方向に付勢すると共に、可動部６を固定部５から軸方向に離間させるように付勢する付勢手段を有している。具体的には付勢手段としてねじりコイルバネ７が使用されており、後述するフリーストップ手段やロック手段の保持力を高めるため、その補助として圧縮コイルバネ８を併用している。
【００３２】
固定部５と可動部６との間には、平面９に凹部１０を設けたカム面１１を有する略円板状の第１カム１２と、凹部１０と係合する凸部１３を設けた略円板状の第２カム１４とで構成されるフリーストップカム１５が設けられている。このフリーストップカム１５は、第２カム１４の凸部１３が第１カム１２の凹部１０との係合が解除された状態では、凸部１３が平面９上を摺動するようになっており、この状態では第１カム１２と第２カム１４とがねじりコイルバネ７や圧縮コイルバネ８により互いに圧接状態にあるため、第１カム１２と第２カム１４との間に摩擦力が発生する。そのため、この摩擦力に抗する回転力が第１カム１２又は第２カム１４に作用しない限り、そのままの状態を維持することとなる。つまり、第２カム１４の凸部１３が第１カム１２の平面９上を摺動する区間では、第１カム１２と第２カム１４とねじりコイルバネ７とにより、蓋体３が本体２に対して任意の角度で保持できるフリーストップ機能を備えたフリーストップ手段が構成されている。
【００３３】
第１カム１２と第２カム１４とは、フリーストップを実現するための重要な機能部品であり、その品質を維持するためには両者の耐摩耗性が高いことが望ましい。そのため、多段階展開ヒンジ装置１としての小型化と耐摩耗性とを実現するためには、凹部１０や凸部１３をその本体と一体に成形できるステンレス等の金属で第１カム１２と第２カム１４とを製作することが望ましく、金属に代わりセラミック成形品等を採用してもよい。
【００３４】
多段階展開ヒンジ装置１には、フリーストップ手段の他に、蓋体３が本体２と重なるように折り畳んだ位置と全開位置とで係止状態を保持するロック手段が設けられている。
【００３５】
図示した実施の形態では、ロック手段として周方向に沿って山部１７と谷部１８とが繰り返されるカム面１９ａ，１９ｂを有する略円柱状の一対のカム部材２０ａ，２０ｂからなるカム機構２１を使用している。そして、山部１７及び谷部１８のカム面１９ａ，１９ｂは、その左右で傾斜度が異なっており、左回転と右回転とで一対のカム部材２０ａ，２０ｂの噛み合いを解除するために必要な回転力に差を持たせるようにしている。そして、傾斜度の急なカム面１９ａは、ねじりコイルバネ７の回転力の付勢力が最大となる蓋体３を折り畳んだ位置の係止状態を保持する場合に使用し、傾斜度の緩やかなカム面１９ｂは、ねじりコイルバネ７の回転方向の付勢力が最小となる蓋体３の全開位置の係止状態を保持する場合に使用することで、それぞれの位置における係止状態を解除するに必要な回転力とねじりコイルバネ７による回転力の付勢力とのバランスを調整することが可能となる。
【００３６】
つまり、傾斜度の急なカム面１９ａをねじりコイルバネ７の回転力の付勢力が最大となる蓋体３を折り畳んだ位置の係止状態を保持する場合に使用し、傾斜度の緩やかなカム面１９ｂをねじりコイルバネ７の回転方向の付勢力が最小となる蓋体３全開位置の係止状態を保持する場合に使用することで、それぞれの位置における係止状態を解除するに必要な回転力とねじりコイルバネ７による回転力の付勢力とのバランスが取り易くなる。
【００３７】
可動部６は略円筒状をしており、その内面には一方のカム部材２０ａの外周部に設けられたガイド片２２が軸方向に移動可能な案内溝２３が設けられており、ねじりコイルバネ７と圧縮コイルバネ８とが収容されている。また、他方のカム部材２０ｂのカム面１９ａ，１９ｂと反対側には第１カム部材１２が嵌合して一体化されており、他方のカム部材２０ｂと第１カム部材１２とは軸部材３０に対して同一の回転運動をする。
【００３８】
ねじりコイルバネ７の一端２４は、ねじりコイルバネ７に接する一方のカム部材２０ａの山部１７に設けた穴２５に入り込むように組み付けられ、省スペースを実現すると同時に一方のカム部材２０ａに回転方向の付勢力が働くようになっている。
【００３９】
固定部５は中央に角孔２６を有した略円板状をしており、一方の面に第２カム１４が嵌合して一体化されており、他方の面には本体２の連結部４ａに取り付けるための弾性係止片２７が突設されている。
【００４０】
そこで、多段階展開ヒンジ装置１を組み立てる場合には、一端にフランジ２８を有し他端に縮径した係合部２９を有するする略棒状の軸部材３０を、固定部５の弾性係止片２７側から係合部２９側を挿入し、第２カム１４、第１カム１２、他方のカム部材２０ｂ、一方のカム部材２０ａ、ねじりコイルバネ７、圧縮コイルバネ８を貫通し、最後に可動部６の壁面３１を貫通させ、この壁面３１の外側に突出した係合部２９に抜け止め部材３２を係合させればよい。抜け止め部材３２には、携帯電話の外観の一部を構成する意匠キャップ３３が取り付けられるよう、外周に係合突起３４が設けられている。
【００４１】
軸部材３０には、フランジ２８に連続する角柱部３５が形成されており、この角柱部３５に連続する第１カム１２、他方のカム部材２０ｂ、一方のカム部材２０ａの回転軸となる円柱部３６を有している。また、円柱部３６の先端部には係合部２９より僅かにフランジ２８側の位置まで連続した、円柱部３４の直径方向に貫通する溝３７が形成されている。この溝３７には、一端２２が一方のカム部材２０ａの山部１７に埋め込まれたねじりコイルバネ７の他端３８が挿入されており、固定部５に対して一方のカム部材２０ａ及び可動部６に回転方向の付勢力を与えることができるようになっている。
【００４２】
フリーストップカム１５は、蓋体３を折り畳んだ位置と全開位置とで係止状態を保ち、蓋体３を折り畳んだ位置におけるロック手段としてのカム機構２１の係止状態を解除する回転力がフリーストップカム１５の係止状態を解除する回転力よりも小さく設計されている。これにより、折り畳んだ位置から全開位置まで蓋体３を展開する際には、フリーストップカム１５の係止状態を維持したまま蓋体３が全開位置まで展開される。また、蓋体３の全開位置におけるフリーストップカム１５の係止状態を解除する回転力がロック手段としてのカム機構２１の係止状態を解除する回転力よりも小さく設計されている。これにより、カム機構２１の係止状態を維持したまま蓋体３が本体２に重なる折り畳んだ位置に復帰する。
【００４３】
以下、この発明の実施の形態に係る多段階展開ヒンジ装置１の使用方法について説明する。
【００４４】
多段階展開ヒンジ装置１が組み込まれた携帯電話の場合には、受話部である蓋体３に展開する方向の回転力を加えて、折り畳んだ位置のカム機構２１の係止状態を解除した場合には、ねじりコイルバネ７の軸方向の付勢力に抗してカム部材２０ａ，２０ｂの山部１７が谷部１８から抜け出すと同時にねじりコイルバネ７の回転方向の付勢力によりカム部材２０ａ，２０ｂが回転し、カム部材２０ａ，２０ｂの山部１７がほぼ反対側に位置する谷部１８に入り込みことで再びカム機構２１が係止状態となる。これにより、折り畳んだ位置にあった蓋体３は全開位置まで一気に展開することになる。
【００４５】
そして、蓋体３を全開位置から折り畳む方向の回転力を加えた場合には、この折り畳む行程では、カム機構２１の係止状態が維持されたまま、ねじりコイルバネ７の軸方向の付勢力に抗してフリーストップカム１５の第１カム１２の凹部１０から第２カム１４の凸部１３が離脱し、第２カム１４の凸部１３が第１カム１２の平面９上を摺動するが、この状態では第１カム１２と第２カム１４とが付勢手段７により互いに圧接状態にあるため、第１カム１２と第２カム１４との間に働く摩擦力により、蓋体３を折り畳む方向の回転力を解除した箇所で蓋体が停止しその状態が保持されること（フリーストップ）となる。
【００４６】
さらに、この状態から蓋体３を折り畳んで行くと、ねじりコイルバネ７の回転方向の付勢力に抗して蓋体３が折り畳んだ位置に近づき、折り畳んだ位置の寸前でねじりコイルバネ７の軸方向の付勢力によりフリーストップカム１５の第１カム１２の凹部１０に第２カム１４の凸部１３が係合してフリーストップカム１５が係止状態となり、送話部である本体２に受話部である蓋体３が重なった折り畳み状態となる。これにより、受話部である蓋体３を送話部である本体２に対して重なる折り畳んだ位置では、ロック手段としてのカム機構２１の係止状態を解除するだけの受話部である蓋体３を展開する方向の回転力が作用しない限り、受話部である蓋体３は開くことがなくその状態を保持することができる。
【００４７】
なお、上述した実施の形態では、蓋体３を展開する場合に蓋体３の一部に指を掛けて、多段階展開ヒンジ装置１の軸心を中心にした展開方向に向かう回転力を与える構造としたが、より展開操作を簡単なものとするために、予め折り畳んだ位置で多段階展開ヒンジ装置１の軸方向に張り出すようにした押釦（図示せず）を設けおき、蓋体３を展開する場合にはこの押釦を軸方向に押し込むことでロック手段を解除するといったワンタッチ操作によるロック解除機構を付加することも可能である。
【００４８】
さらに、上述した実施の形態では、多段階展開ヒンジ装置１を組み込むものとして携帯電話の例を説明したが、携帯電話に限らず、本体と蓋体とが展開可能に連結される物品であればこの発明を同様に適用できることは当然に可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載の発明によれば、折り畳んだ位置の係止状態を解除した場合に蓋体が全開位置まで一気に展開し、該全開位置から折り畳む行程にあっては蓋体が本体に対して任意の角度で停止できるフリーストップ手段を有するので、本体に対して蓋体が閉じた折り畳み状態から使用状態の蓋体が最大に開いた全開位置に迅速に展開でき、全開位置から折り畳み位置までの間の所定角度内にあっては蓋体を任意の位置で固定することできるため、蓋体を全開位置以外の使用者の好みの位置で保持できるから、使用者にとって使い勝手のよい多段階展開装置を提供できる。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、フリーストップ手段は、蓋体を折り畳んだ位置と全開位置とで係止状態にあり、蓋体を折り畳んだ位置におけるロック手段の係止状態を解除する回転力がフリーストップ手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくてフリーストップ手段の係止状態を維持したまま蓋体が全開位置まで展開され、蓋体の全開位置におけるフリーストップ手段の係止状態を解除する回転力がロック手段の係止状態を解除する回転力よりも小さくてロック手段の係止状態を維持したまま蓋体が折り畳まれるので、フリーストップ手段のフリーストップ機能が蓋体を折り畳むときだけ働き、蓋体を折り畳んでいる状態では蓋体を強制的に展開させようとする外力が加わらない限りロック手段の係止状態が維持されこととなるから、請求項１の効果に加えて、無駄な操作を必要としない合理的な多段階展開ヒンジ装置を提供することができる。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、フリーストップ手段は、平面に凹部を設けたカム面を有する第１カムと、凹部と係合する凸部を設けた第２カムとで構成され、凸部が凹部との係合が解かれた状態では凸部が平面上を摺動するので、請求項１又は２の効果に加え、僅かなスペースでフリーストップ機能を実現し得る。
【００５２】
請求項４に記載の発明によれば、ロック手段は、周方向に沿って山部と谷部とが繰り返されるカム面を有する一対のカム部材からなるカム機構を構成し、山部及び谷部のカム面の左右の傾斜度が異なるので、左右の回転方向でロック手段の係止状態を解除するに必要な回転力が異なるから、傾斜度の急なカム面をねじりコイルバネの回転力の付勢力が最大となる蓋体を折り畳んだ位置の係止状態を保持する場合に使用し、傾斜度の緩やかなカム面をねじりコイルバネの回転方向の付勢力が最小となる蓋体３全開位置の係止状態を保持する場合に使用することで、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の効果に加え、それぞれの位置における係止状態を解除するに必要な回転力とねじりコイルバネによる回転力の付勢力とのバランスが取り易くなる。
【００５３】
請求項５に記載の発明によれば、付勢手段はねじりコイルバネであって、該ねじりコイルバネの一端が該ねじりコイルバネに接する一方のカム部材の山部に埋め込まれているので、一方のカム部材に回転する付勢力を与える構造を実現するために新たな空間を設ける必要がないから、請求項４に記載の効果に加え、多段階展開ヒンジ装置のさらなる小型化が実現できる。
【００５４】
請求項６に記載の発明によれば、固定部の軸方向に挿入可能でかつ回転不能に取り付けることのできる軸部材を有し、該軸部材上にフリーストップ手段、ロック手段及び付勢手段を配置すると共に、該軸部材の先端部は可動部の壁面を貫通して可動部の外側に配置される抜け止め部材が係合できる係合部を有しているので、一方向から順次組み立てることができるため、請求項２乃至５のいずれか１つに記載の効果に加え、組立が容易なものとなる。
【００５５】
請求項７に記載の発明によれば、ねじりコイルバネの他端が軸部材の先端部に挿入されているので、ねじりコイルバネの他端を組み付けるための新たな空間を設ける必要がないから、請求項６に記載の効果に加え、多段階展開ヒンジ装置のさらなる小型化が実現できる。
【００５６】
請求項８に記載の発明によれば、抜け止め部材には、意匠キャップが取り付けられる係合突起が設けられているので、意匠キャップの取付も容易なものとなるから、請求項６又は７に記載の効果に加え、携帯電話等の機器本体に組み込んだ場合にも意匠的に違和感のないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の多段階展開ヒンジ装置に係る実施の形態を携帯電話に適用した場合の縦断面図である。
【図２】同実施の形態を分解した一部断面の正面図である。
【図３】同実施の形態を固定部側から見た分解斜視図である。
【図４】同実施の形態を可動部側から見た分解斜視図である。
【図５】従来のヒンジユニットを示したものであり、蓋体を本体に折り畳んだ状態（蓋体が閉じた状態）の側面図である。
【図６】同ヒンジユニットを示したものであり、蓋体を途中まで開いた状態の側面図である。
【図７】同ヒンジユニットを示したものであり、蓋体を全開位置まで開いた状態の側面図である。
【図８】従来のヒンジ装置の取付部を断面としたヒンジ装置の平面図である。
【図９】同ヒンジ装置の取付部を断面としたヒンジ装置の一部断面正面図である。
【図１０】同ヒンジ装置の取付部を断面としたフリーストップ状態を示した平面図である。
【符号の説明】
１　多段階展開ヒンジ装置
２　本体
３　蓋体
４ａ，４ｂ　連結部
５　固定部
６　可動部
７　ねじりコイルバネ（付勢手段）
８　圧縮コイルバネ
９　平面
１０　凹部
１１　カム面
１２　第１カム
１３　凸部
１４　第２カム
１５　フリーストップカム
１７　山部
１８　谷部
１９ａ　傾斜度の急なカム面
１９ｂ　傾斜度の緩やかなカム面
２０ａ　一方のカム部材
２０ｂ　他方のカム部材
２１　カム機構（ロック手段）
２２　ガイド片
２３　案内溝
２４　ねじりコイルバネの一端
２５　穴
２７　弾性係止片
２８　フランジ
２９　係合部
３０　軸部材
３１　壁面
３２　抜け止め部材
３３　意匠キャップ
３４　係合突起
３７　溝
３８　ねじりコイルバネの他端
【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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