(57)【要約】      （修正有）【課題】所定開成角度からの自動開成力を強くしても、閉じる際の力を弱くし、かつ、閉成状態から所定開成角度まで開く際の力の小さいヒンジ装置を提供する。【解決手段】第１の部材と第２の部材を開閉可能に連結するものであって、一端部に鍔部を有するシャフトと、このシャフトを中心部軸方向へ挿通させ該シャフトの一端部に係止されつつ回転可能に設けられたケース体と、このケース体の一端部側に前記シャフトに回転を拘束されて設けられたスプリングガイドと、前記ケース体の外側で前記シャフトの自由端側に固定された外側に回わり止め手段を有し一端面にカム部を有する固定カムと、この固定カムのカム部と対向する側にカム部を有し前記シャフトを中心部軸方向へ摺動可能に挿通させて設けた前記ケース体に回転を拘束されたスライダーカムと、このスライダーカムと前記スプリング取付部材との間に前記シャフトに還巻きされつつ弾設した弾性手段とから成る。【選択図】          図５
2004204978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材と第２の部材を互いに開閉可能に連結するものであって、一端部に鍔部を有するシャフトと、このシャフトを中心部軸方向へ挿通させ該シャフトの一端部に係止されつつ回転可能に設けられたケース体と、このケース体の一端部側に前記シャフトに回転を拘束されて設けられたスプリングガイドと、前記ケース体の外側で前記シャフトの自由端側に固定された外側に回わり止め手段を有し一端面にカム部を有する固定カムと、この固定カムのカム部と対向する側にカム部を有し前記シャフトを中心部軸方向へ摺動可能に挿通させて設けた前記ケース体に回転を拘束されたスライダーカムと、このスライダーカムと前記スプリング取付部材との間に前記シャフトに還巻きされつつ弾設した弾性手段とから成り、この弾性手段をコンプレッションスプリングとトーションスプリングの各機能を併せ持つように設けたことを特徴とする、ヒンジ装置。
【請求項２】
第１の部材と第２の部材を互いに開閉可能に連結するものであって、一端部に鍔部を有するシャフトと、このシャフトを中心部軸方向へ挿通させ該シャフトの一端部に係止されつつ回転可能に設けられたケース体と、このケース体内部の一側部側に前記シャフトに回転を拘束されて設けられた一端部にカム部を有する固定カムと、前記シャフトの自由端側に前記ケースの外部において取り付けられた外周に回り止め手段を有する固定部材と、前記シャフトを中心部軸方向へ挿通させ前記ケース体に回転を拘束されつつ軸方向へ摺動可能に設けられた前記固定カムと対向する側にカム部を有するスライダーカムと、このスライダーカムと前記固定部材の間に前記シャフトに還巻きされつつ弾設した弾性手段とから成り、前記弾性手段をコンプレッションスプリングとトーションスプリングの各機能を併せ持つように設けたことを特徴とする、ヒンジ装置。
【請求項３】
前記ケース体は、前記シャフトに軸受される側壁を有し、この側壁の両側には、前記シャフトの鍔部と前記スプリングガイドとの間にスライドワッシャーが介在されていることを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記ケース体は、前記シャフトに軸受けされる側壁を有し、この側壁の両側には、前記シャフトの鍔部と前記固定カムの間にスライドワッシャーが介在されていることを特徴とする、請求項２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】
この発明は、とくに２つ折りタイプの携帯電話機に用いて好適なヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機の中には、第１の部材であるキーボード本体と第２の部材であるディスプレイ装置とを別体に構成し、両者をヒンジ装置を用いて相対的に開閉可能に連結した２つ折りタイプのものがある。
【０００３】
かかるヒンジ装置として、次の特許文献に示されたものが公知である。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３７００８号公開特許公報
【０００５】
この特許文献１に記載されたものは、一端部に係止部を有するシャフトと、このシャフトを中心部軸方向に挿通させて係止部に係止された回り止め付きのケース体と、このケース体の開放端側に設けたキー溝に軸方向へ摺動可能に係止され一端面にカム部を有すると共に、中心部軸方向へ前記シャフトを挿通させたスライダーカムと、このスライダーカムのカム部と対向する端面にカム部を有しその中心部軸方向に前記シャフトを挿通させた固定カムと、前記シャフトの回りに還巻きされつつ前記ケース体内に収容され該ケース体と前記スライダーカムとの間に弾設されたコンプレッションスプリングとを有するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に示されたものは、弾性手段がコンプレッションスプリングであったため、第２の部材であるディスプレイ装置を第１の部材であるキーボード本体に対して、所定開成角度から自動的に開成させる力を強くしようとすると、閉じる際の力も増大する上に、所定角度まで開く際の力も強く必要となるという操作フィーリング上の問題と耐久性の問題があった。
【０００７】
この発明の目的は、弾性手段にコンプレッションスプリングとしての機能とトーションスプリングとしての機能の両方を併せ持つようにすることにより、所定開成角度からの自動開成力を強くしても、閉じる際の力を弱くし、かつ、閉成状態から所定開成角度まで開く際の力も弱くて良いというヒンジ装置を提供せんとするにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためにこの発明は、第１の部材と第２の部材を互いに開閉可能に連結するものであって、一端部に鍔部を有するシャフトと、このシャフトを中心部軸方向へ挿通させ該シャフトの一端部に係止されつつ回転可能に設けられたケース体と、このケース体の一端部側に前記シャフトに回転を拘束されて設けられたスプリングガイドと、前記ケース体の外側で前記シャフトの自由端側に固定された外側に回わり止め手段を有し一端面にカム部を有する固定カムと、この固定カムのカム部と対向する側にカム部を有し前記シャフトを中心部軸方向へ摺動可能に挿通させて設けた前記ケース体に回転を拘束されたスライダーカムと、このスライダーカムと前記スプリング取付部材との間に前記シャフトに還巻きされつつ弾設した弾性手段とから成り、この弾性手段をコンプレッションスプリングとトーションスプリングの各機能を併せ持つように設けたことを特徴とする。
【０００９】
この発明はまた、第１の部材と第２の部材を互いに開閉可能に連結するものであって、一端部に鍔部を有するシャフトと、このシャフトを中心部軸方向へ挿通させ該シャフトの一端部に係止されつつ回転可能に設けられたケース体と、このケース体内部の一側部側に前記シャフトに回転を拘束されて設けられた一端部にカム部を有する固定カムと、前記シャフトの自由端側に前記ケースの外部において取り付けられた外周に回り止め手段を有する固定部材と、前記シャフトを中心部軸方向へ挿通させ前記ケース体に回転を拘束されつつ軸方向へ摺動可能に設けられた前記固定カムと対向する側にカム部を有するスライダーカムと、このスライダーカムと前記固定部材の間に前記シャフトに還巻きされつつ弾設した弾性手段とから成り、前記弾性手段をコンプレッションスプリングとトーションスプリングの各機能を併せ持つように設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記いずれの場合にもこの発明は、前記ケース体を前記シャフトに軸受される側壁を有するものとし、この側壁の両側に、前記シャフトの鍔部と前記スプリングガイド又は固定カムとの間にスライドワッシャーを介在させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１において、指示記号１で示されたものは、２つ折りタイプの携帯電話機であり、指示記号２で示されたものはその第１の部材を構成するキーボード本体、指示記号３で示されたものは、その第２の部材を構成する例えば液晶表示装置から成るディスプレイ装置である。
【００１２】
この発明に係るヒンジ装置Ａ，Ａは、この第１の部材であるキーボード本体２と第２の部材であるディスプレイ装置３とを相対的に開閉可能に連結するものであって、キーボード本体２の取付部２ａ，２ａとディスプレイ装置３の取付部３ａ間に装着されている。図面ではヒンジ装置Ａ，Ａは一対用いられているが、１個の場合もあり得る。図１に示したヒンジ装置Ａ，Ａは、左右対称のもので構成は同じであるので、以下に一方のヒンジ装置Ａの構成のみについて説明する。
【００１３】
図２乃至図１１において、指示記号５で示されたものはシャフトであり、このシャフト５は、一端部に鍔部５ａを有し、この鍔部５ａに変形部５ｂを有する大径部５ｃと、この大径部５ｃに続く小径部５ｄと、この小径部５ｄの一端部に設け半径方向に挿通孔５ｅを有する変形取付部５ｆを有するものである。指示記号６のものはケース体である。このケース体６は外周軸方向に一対の平坦部から成る回り止め手段６ａ，６ａを有する断面太鼓状を呈した一端部開放のもので、その側壁６ｂに設けた軸受孔６ｃにシャフト５の大径部５ｃを軸挿させ、鍔部５ａによって軸方向へ抜け出さないようにかつ回転可能に係止されている。鍔部５ａと側壁６ｂとの間には、スライディングワッシャー４が介在させられている。
【００１４】
ケース体６の開放端側には、シャフト５をその中心部軸方向に設けた挿通孔８ａへ挿通させつつ、外周に平坦部から成る回り止め手段８ｂを有するスライダーカム８がケース体６に回転を拘束されて軸方向へ摺動可能に収納されている。このスライダーカム８とシャフト５の変形部５ｂに該シャフト５に回転を拘束された状態で取り付けられたスプリング取付部材９との間には、シャフト５に還巻きされてコンプレッションスプリングを兼ねるトーションスプリングから成る弾性手段１０が配置されている。即ち、スプリング取付部材９の中心部軸方向に設けた変形取付孔９ａに大径部５ｃに設けた変形部５ｂを挿通させることによって、スプリング取付部材９は、シャフト５に回転を拘束されており、弾性手段１０の一端部１０ａはスプリング取付部材９に設けた係止孔９ｂへ挿入され、他端部１０ｂはスライダーカム８に設けた係止孔８ｃへ係止されている。スプリング取付部材９と側壁６ｂの内側との間には、スライディングワッシャー７が介在させられている。
【００１５】
ケース体６外でスライダーカム８と対向する位置には、その中心部軸方向に設けた変形挿通孔１１ａへシャフト５の変形取付部５ｆを挿通させて固定カム１１が挿通孔５ｅを介して取り付けた取付ピン１２によって取り付けられている。
【００１６】
固定カム１１の外周には、凸条部と平坦部から成る回り止め手段１１ｂが設けられると共に、スライダーカム８と固定カム１１との互いの対向面には、それぞれ凸部１３ａと凹部１３ｂ及び凸部１４ａから成るカム部１３，１４が設けられている。各カム部１３，１４の摺接部には図示してないがシリコンオイルのような粘性の潤滑油が塗布されている。
【００１７】
したがって、とくに図１と図２及び図５に示したように、ヒンジ装置Ａのケース体６の側をディスプレイ装置３の取付部３ａに設けた変形取付孔３ｂへ挿入係合させ、固定カム１１の側をキーボード本体２の取付部２ａに設けた変形取付孔２ｂへ挿入固定させると、ヒンジ装置Ａ，Ａの組付は完了する。
【００１８】
図５に示したように、第１の部材であるキーボード本体２に対し、第２の部材であるディスプレイ装置３を閉じた状態において、図１３の（ａ）に示したように、固定カム１１のカム部１４の凸部１４ａは、スライダーカム８の凹部１３ｂの途中まで落ち込んだ状態にある。この状態から第２の部材であるディスプレイ装置３を第１の部材であるキーボード本体２に対して開くと、ケース体６がディスプレイ装置３と共に回転し、最初はケース体６と共に回転するスライダーカム８のカム部１３の凹部１３ｂより、図１３の（ｂ）に示したように、固定カム１１のカム部１４の凸部１４ａが脱出する際の抵抗に遭遇するが、しかる後は、固定カム１１のカム部１４の凸部１４ａが、図１３の（ｃ）に示したように、スライダーカム８のなだらかな下り傾斜面１３ｃに移動することと、弾性手段１０による回転トルクとによりケース体６がディスプレイ装置３の開成方向へ回転附勢力を受けることから、図１３の（ｄ）に示したように、自動的に１６０°まで開かれる。
【００１９】
開いたディスプレイ装置３を閉じる際には、図１３に示したように、スライダーカム８のカム部１３の傾斜面１３ｃを固定カム１１のカム部１４の凸部１４ａを弾性手段のもう一つの機能である押圧力に抗して登る際の抵抗と、弾性手段１０を巻き込む際の反撥力に抗してディスプレイ装置３は閉じられ、その閉成位置近く（大概１０°前後）なると、固定カム１１のカム部１４の凸部１４ａがスライダーカム８のカム部１３の傾斜面１３ｃを登りきってその凸部１３ａより凹部１３ｂへ落ち込む際に生ずる回転トルクによって、ディスプレイ装置３は自動的に吸い込まれるように閉じられ、その閉成状態でロックされるものである。
【００２０】
図１５はこの発明に係るヒンジ装置の他の実施の形態を示し、この実施の形態に係るヒンジ装置Ｂと先の実施の形態のものとの相違は、先の実施の形態では、固定カム１１であった部材をスライダーカム１５とし、先の実施の形態ではスライダーカム８であったものを固定カム１６とし、シャフト５の自由端側に取付ピン１７で固定部材１８を取り付けた点にある。即ち、スライダーカム１５はその両側部に平坦部から成る回り止め手段１５ａを有し、ケース体１９に回転を拘束されつつ設けられ、その中心部軸方向に設けた挿通孔１５ｂへシャフト５を挿通させることによってシャフト５の軸方向へ摺動可能である。固定カム１６は、その中心部軸方向に設けた変形取付孔１６ａへシャフト５を挿通させ、このシャフト５の大径部５ｃに設けた変形部５ｂと係合させることにより、該シャフト５に回転を拘束されている。固定部材１８の外周には先の実施の形態のもののように凸条部と平坦部から成る回り止め手段１８ａが設けられている。その他、シャフト５に鍔部５ａ、小径部５ｄ、及び挿通孔５ｅを有する変形取付部５ｆが設けられていること、シャフト５の鍔部５ａとケース体１９の側壁１９ｂの間、及び固定カム１６と側壁１９ｂの間にそれぞれワッシャー２３，２４がその中心部軸方向に設けた挿通孔２３ａ，２４ａへシャフト５の大径部５ｃを挿通させつつ介在させてあること、ケース体１９の外周には図示してないが、先の実施の形態のもののように、平坦部から成る回り止め手段が設けられている点も同じである。
【００２１】
そして、スライダーカム１５と固定部材１８との間には、シャフト５の小径部５ｄに還巻きされつつコンプレッションスプリングとトーションスプリングの両機能を合わせ持つ弾性手段２０が、その一端部２０ａをカムスライダー１５に設けた係止孔１５ｃに係止させ、他端部２０ｂを固定部材１８に設けた係止孔１８ｂに係止させることによって設けられ、スライダーカム１５を固定カム１６方向へ押圧させつつ、かつスライダーカム１５を一方向へ回動附勢させている。
【００２２】
したがって、固定部材１８を第１の部材であるキーボード本体２の取付部２ａに設けた変形取付孔２ｂに挿入固定し、ケース体１９を第２の部材であるディスプレイ装置３の取付部３ａに設けた変形取付孔３ｂに挿入固定させると、ヒンジ装置の組み付けは完了する。
【００２３】
そこで、図１に示した第１の部材であるディスプレイ装置３を第１の部材であるキーボード本体２に対して開閉操作を行うと、図１５と図１６に示したように、固定カム１６はシャフト５に固定されているため回転しないが、ケース体１９が共に回転し、このケース体１９の回転動作に伴ってスライダーカム１５のカム部２１の凸部２１ａが、図１６の（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、及び（ｈ）に示したように、固定カム１６のカム部２２の凸部２２ａと凹部２２ｂの間を移動することによって、先の実施の形態のものと同じ作用効果を奏することができるものであり、各カム部２１，２２がケース体１９の開放端側から見て内奥部に設けられているので、各カム部２１，２２の間とスライダーカム１５とケース体１９の間に塗布させる、図示してないシリコンオイルのような潤滑剤が、ケース体１９外部へ漏れ出ることを可及的に防止することができるものである。
【００２４】
尚、その他の実施の形態として、ケース体６，１９を第１の部材であるキーボード本体２側の取付部２ａに取り付けることができ、ケース体６，１９の外側と内側及び固定カムと固定部材の外側、スライダーカムの外側に設ける各回り止め手段は、上述した実施の形態のものに限定されない。また、シャフトの鍔部は、上述した実施の形態のものと逆方向に設け、ケース体をＥリングで係止するように構成しても良い。さらに、固定カム、固定部材の各シャフトの変形部、変形取付部、及び変形挿通孔の形状も実施の形態のものに限定されず、さまざまな公知形状のものとすることができる。そして、シャフト、ケース体、固定カム、固定部材、及びスライダーカムの材質についてもシャフトと固定カムとスライダーカムの材質は強度と耐摩耗性を必要とすることから、金属製の硬い材質のものが望ましいが、実施の形態のものに限定されない。
【００２５】
スライダーワッシャーは摺動性を高めるために用いているが、これを同時にフリクションワッシャーとすることは任意である。シャフトと固定部材を固定する手段である取付ピンは、シャフトの側に鍔部を設けることによって省略できよう。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏し得る。
【００２７】
請求項１と２のように構成すると、コンプレッションスプリングとしての機能とトーションスプリングとしての機能を併せ持つ弾性手段によって、全体としてソフトな開閉操作フィーリングを得ることができる上に、第１の部材であるディスプレイ装置と第２の部材であるキーボード本体を互いに開閉操作する際に、大きな力を必要とすることなく、所定の開成角度から自動的に開くことができ、かつ、両者を閉じる際には所定の閉成角度から自動的に閉じさせ、その閉成状態で安定的にロックさせておくことができるという効果を奏し得る。
【００２８】
また、請求項３と４のように構成すると、金属製材質のシャフトの鍔部及びスプリング取付部材や金属製材質の固定カムとの間で圧接状態で回転するケース耐の側壁が磨耗するのを可及的に防止し、耐久性を高めることができるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るヒンジ装置を使用した携帯電話機の第１の部材であるキーボード本体と第２の部材であるディスプレイ装置を開いて見た平面図である。
【図２】この発明に係るヒンジ装置の正面図である。
【図３】図２に示したヒンジ装置の右側面図である。
【図４】図２に示したヒンジ装置の左側面図である。
【図５】図２に示したヒンジ装置の正面断面図である。
【図６】図２に示したヒンジ装置のシャフトの正面図である。
【図７】図２に示したヒンジ装置の固定カムの平面図である。
【図８】図２に示したヒンジ装置の固定カムの左側面図である。
【図９】図２に示したヒンジ装置の固定カムのカム部の展開図である。
【図１０】図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの左側面図である。
【図１１】図２に示したヒンジ装置のスライダーカムの右側面図である。
【図１２】図２に示したヒンジ装置のスライダーカムのカム部の展開図である。
【図１３】図２に示したヒンジ装置の固定カムのカム部に対するスライダーカムのカム部の動きを説明する説明図である。
【図１４】図２と図５に示したヒンジ装置の動きを説明するための縦断面図である。
【図１５】この発明に係るヒンジ装置の他の実施の形態を示す正面図である。
【図１６】図１５に示したヒンジ装置の固定カムのカム部に対するスライダーカムのカム部の動きを説明する説明図である。
【符号の説明】
Ａ  ヒンジ装置
１  携帯電話機
２  キーボード本体
２ａ  取付部
２ｂ  変形取付孔
３  ディスレイ装置
３ａ  取付部
３ｂ  変形取付孔
４  スライディングワッシャー
５  シャフト
５ａ  鍔部
５ｂ  変形部
５ｃ  大径部
５ｄ  小径部
５ｅ  挿通孔
５ｆ  変形取付部
６  ケース体
６ａ  回り止め手段
６ｂ  側壁
６ｃ  軸受孔
７  スライディングワッシャー
８  スライダーカム
８ａ  挿通孔
８ｂ  係止孔
９  スプリング取付部材
９ａ  変形取付孔
１０  弾性手段
１１  固定カム
１１ａ  変形挿通孔
１１ｂ  突条部
１１ｃ  平坦部
１３  カム部
１３ａ  凸部
１３ｂ  凹部
１４  カム部
１４ａ  凸部
【図１】
2004204978.tif 000003
【図２】
2004204978.tif 000004
【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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