(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体と第２筐体とをヒンジシャフトを軸に相対的に回動させて、前記第１筐体及び前記第２筐体が互いに重ね合わされた閉成状態と、前記第１筐体及び前記第２筐体が開いた開成状態とを形成するようにしたヒンジ装置であって、
前記第１筐体及び前記第２筐体のいずれか一方の筐体に取り付けられ、前記ヒンジシャフトを回動可能に支持する取付部材と、
前記第１筐体及び前記第２筐体のいずれか他方の筐体に取り付けられると共に前記ヒンジシャフトが取り付けられ、前記第１筐体及び前記第２筐体が互いに重ね合わされた閉成位置から前記第１筐体及び前記第２筐体が開いた開成位置までの間で前記取付部材に対して回動し得る支持部材と、
前記ヒンジシャフトと共に回動する円筒状のカム体と、前記取付部材内へ上下方向に移動可能に設けられ前記カム体と接触する移動体と、この移動体を前記カム体に押し付けるべく付勢する付勢部材と、前記カム体の周面に突設されたカム凸部とから成り、前記第２筐体の前記第１筐体に対する所定の閉成角度の第１位置から前記閉成位置までの間において前記カム凸部の一方の斜面に前記移動体が接触して前記支持部材を前記取付部材に対して閉成方向に付勢する吸い込み機構と、
前記第２筐体の前記第１筐体に対する前記第１位置から所定の開成角度の第２位置までの間において前記カム凸部の他方の斜面に前記移動体が接触して前記支持部材を前記取付部材に対して開成方向に付勢するホップアップ機構と、
前記支持部材が前記取付部材に対して前記第２位置より開成方向前方に位置されているときに、その位置で第２筐体が停止するように前記ヒンジシャフトと前記取付部材との間にフリクションを発生させるフリクション機構と、
を備えたことを特徴とする、ヒンジ装置。
【請求項２】
前記支持部材の前記取付部材に対する回動範囲が、１８０°であり、この支持部材の前記取付部材に対する回動角度が、前記閉成位置のときに０°としたとき、前記第１位置における前記支持部材の前記取付部材に対する回動角度が、１５°であり、前記第２位置における前記支持部材の前記取付部材に対する回動角度が、４５°であ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３】
前記移動体が、前記取付部材内に上下方向へ往復移動可能に設けられたスライダー部材であり、前記付勢部材が、前記スライダー部材を前記カム体に付勢力により押し付ける１つ又は２つ以上のコンプレッションスプリングであ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】
前記フリクション機構が、前記取付部材に取り付けられると共に前記ヒンジシャフトが貫通するカムＡ体と、前記ヒンジシャフトと共に回動し、前記ヒンジシャフトの軸方向に移動可能で前記カムＡ体と面接触するカムＢ体と、このカムＢ体を前記カムＡ体に押し付けるべく付勢するフリクション付勢手段と、前記カムＡ体の接触面に設けられたカムＡ凸部と、前記カムＢ体の接触面に設けられ、前記支持部材が前記取付部材に対して前記第２位置より開成方向前方に位置されているときに、前記カムＡ凸部と互いに先端面同士が面接触して、前記ヒンジシャフトと前記取付部材との間に前記フリクションを発生させるカムＢ凸部とを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒンジ装置。
【請求項５】
前記カムＡ体及び前記カムＢ体がそれぞれ円板状に形成され、前記フリクション付勢手段が、１つ又は２つ以上のリング状の板バネであることを特徴とする、請求項４に記載のヒンジ装置。
【請求項６】
前記カムＡ凸部が、前記ヒンジシャフトを中心にして円弧状に形成されている第１カムＡ凸部と、この第１カムＡ凸部と異なる径で前記ヒンジシャフトを中心にして円弧状で、かつ、前記第１カムＡ凸部と前記ヒンジシャフトを中心に対向した位置に形成されている第２カムＡ凸部とからなり、
前記カムＢ凸部が、前記ヒンジシャフトを中心にして円弧状に形成されている第１カムＢ凸部と、この第１カムＢ凸部と異なる径で前記ヒンジシャフトを中心にして円弧状で、かつ、前記第１カムＢ凸部と前記ヒンジシャフトを中心に対向した位置に形成されている第２カムＢ凸部とからな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７】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒンジ装置を備えたことを特徴とする携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノートパソコン等の携帯機器や複写機等のＯＡ機器を構成する第１筐体と第２筐体とを互いに重ね合わせた状態で相対的に回動可能に連結する際に用いて好適なヒンジ装置及び携帯機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器の一種であるノートパソコン等において、キーボード等を上面に設けた第１筐体と、ディスプレイ等を設けた第２筐体とを有し、これらの第１筐体と第２筐体とを互いにヒンジ装置によって開閉可能に連結したものが公知である。このノートパソコンは、第１筐体の上面後部に対して第２筐体がヒンジ装置を介して回動可能に連結されており、第１筐体のキーボードを有する上面に第２筐体のディスプレイを有する面を重ね合わせて密着させることができると共に、重ね合わせた状態からディスプレイを開いてキーボード及びディスプレイを露出させることができる。すなわち、使用していない状態では、第１筐体と第２筐体とが重ね合わされた閉成状態でキーボード及びディスプレイが露出されていないために、キーボード及びディスプレイを露出させるには、例えば、一方の手で第１筐体を固定して、他方の手で第２筐体を掴んでキーボード及びディスプレイが露出するように第２筐体を第１筐体に対してヒンジ装置を介して回動させることにより、キーボード及びディスプレイが露出して開成状態となりノートパソコンを使用することが可能となる。このヒンジ装置としては、第１筐体と第２筐体とを回動可能に連結すると共に、第１筐体と第２筐体とを開いた状態で第２筐体が第１筐体に対して自然に閉じてしまうことなくその状態に保持し得るものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１２０６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この特許文献１に記載されているヒンジ装置は、第１筐体に固定された支持部材と第２筐体に固定された回転軸との間に摩擦力を発生させて、この摩擦力によって第１筐体と第２筐体とを開いた所望の状態に保持するものである。このように、第１筐体と第２筐体との間に発生させた摩擦力によって第１筐体と第２筐体とを開いた所望の状態に保持するが、しかし、この摩擦力は、開成状態に限らず閉成状態でも発生している、つまり、常時発生しているために、第１筐体と第２筐体とを閉成状態から開成状態に回動させる際には、常に摩擦力より大きな力を作用させないと第１筐体に対して第２筐体を回動させることができず、操作性が悪いという問題があった。
【０００４】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、操作性よく開閉操作を行えるヒンジ装置及びそのヒンジ装置を備えた携帯機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために本発明に係るヒンジ装置は、第１筐体と第２筐体とをヒンジシャフトを軸に相対的に回動させて、前記第１筐体及び前記第２筐体が互いに重ね合わされた閉成状態と、前記第１筐体及び前記第２筐体が開いた開成状態とを形成するようにしたヒンジ装置であって、前記第１筐体及び前記第２筐体のいずれか一方の筐体に取り付けられ、前記ヒンジシャフトを回動可能に支持する取付部材と、前記第１筐体及び前記第２筐体のいずれか他方の筐体に取り付けられると共に前記ヒンジシャフトが取り付けられ、前記第１筐体及び前記第２筐体が互いに重ね合わされた閉成位置から前記第１筐体及び前記第２筐体が開いた開成位置までの間で前記取付部材に対して回動し得る支持部材と、前記ヒンジシャフトと共に回動する円筒状のカム体と、前記取付部材内へ上下方向に移動可能に設けられ前記カム体と接触する移動体と、この移動体を前記カム体に押し付けるべく付勢する付勢部材と、前記カム体の周面に突設されたカム凸部とから成り、前記第２筐体の前記第１筐体に対する所定の閉成角度の第１位置から前記閉成位置までの間において前記カム凸部の一方の斜面に前記移動体が接触して前記支持部材を前記取付部材に対して閉成方向に付勢する吸い込み機構と、前記第２筐体の前記第１筐体に対する前記第１位置から所定の開成角度の第２位置までの間において前記カム凸部の他方の斜面に前記移動体が接触して前記支持部材を前記取付部材に対して開成方向に付勢するホップアップ機構と、前記支持部材が前記取付部材に対して前記第２位置より開成方向前方に位置されているときに、その位置で第２筐体が停止するように前記ヒンジシャフトと前記取付部材との間にフリクションを発生させるフリクション機構と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、第１筐体及び第２筐体を閉成状態から開成状態にする（開く）には、第１筐体を第２筐体に対して開成方向に回動させる、すなわち、支持部材を取付部材に対して開成方向に回動させる。このとき、支持部材は、第１位置を過ぎると、ホップアップ機構の付勢力を受けて自動的に回転し第２位置に至る。第２位置を越えたら支持部材の回転を停止すると、フリクション機構により支持部材がその位置に停止して、第１筐体及び第２筐体を使用することができる。開いた第１筐体及び第２筐体を閉じる場合には、第１筐体（支持部材）を第２筐体（取付部材）に対して閉成方向に回動させる。このとき、支持部材が第１位置を過ぎると、吸い込み機構により自動的に回転して閉塞位置に至り、第１筐体及び第２筐体が閉塞状態に保持される。このように、第１筐体及び第２筐体が閉塞状態に保持されることにより、第１筐体及び第２筐体を閉塞状態にロックするためのラッチ機構等を不要にすることができる。その結果、第１筐体及び第２筐体を開くときにロックを解除するためのロック解除動作が不要である。従って、開閉動作時において、第１筐体（支持部材）が自動的に回転する領域があると共に、開くときにロックを解除するためのロック解除動作が不要であるので、操作性よく開閉操作を行える。
【０００７】
本発明に係るヒンジ装置において、前記支持部材の前記取付部材に対する回動範囲が、１８０°であり、この支持部材の前記取付部材に対する回動角度が、前記閉成位置のときに０°としたとき、前記第１位置における前記支持部材の前記取付部材に対する回動角度が、１５°であり、前記第２位置における前記支持部材の前記取付部材に対する回動角度が、４５°であることが好ましい。
【０００８】
また、本発明に係るヒンジ装置において、前記移動体が、前記取付部材内に上下方向へ往復導可能に設けられたスライダー部材であり、前記付勢部材が、前記スライダー部材を前記カム体に付勢力により押し付ける１つまたは２つ以上のコンプレッションスプリングであることが望ましい。
【０００９】
また、本発明に係るヒンジ装置において、前記フリクション機構が、前記取付部材に取り付けられると共に前記ヒンジシャフトが貫通するカムＡ体と、前記ヒンジシャフトと共に回動し、前記ヒンジシャフトの軸方向に移動可能で前記カムＡ体と面接触するカムＢ体と、このカムＢ体を前記カムＡ体に押し付けるべく付勢するフリクション付勢手段と、前記カムＡ体の接触面に設けられたカムＡ凸部と、前記カムＢ体の接触面に設けられ、前記支持部材が前記取付部材に対して前記第２位置より開成方向前方に位置されているときに、前記カムＡ凸部と互いに先端面同士が面接触して、前記ヒンジシャフトと前記取付部材との間に前記フリクションを発生させるカムＢ凸部とを有することが好ましい。また、本発明に係るヒンジ装置において、前記カムＡ体及び前記カムＢ体がそれぞれ円板状に形成され、前記フリクション付勢手段が、１つ又は２つ以上のリング状の板バネであることが好ましい。また、本発明に係るヒンジ装置において、前記カムＡ凸部が、前記ヒンジシャフトを中心にして円弧状に形成されている第１カムＡ凸部と、この第１カムＡ凸部と異なる径で前記ヒンジシャフトを中心にして円弧状で、かつ、前記第１カムＡ凸部と前記ヒンジシャフトを中心に対向した位置に形成されている第２カムＡ凸部とからなり、前記カムＢ凸部が、前記ヒンジシャフトを中心にして円弧状に形成されている第１カムＢ凸部と、この第１カムＢ凸部と異なる径で前記ヒンジシャフトを中心にして円弧状で、かつ、前記第１カムＢ凸部と前記ヒンジシャフトを中心に対向した位置に形成されている第２カムＢ凸部とからなることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る携帯機器は、前記の本発明に係るヒンジ装置を備えたことを特徴とする。この発明によれば、前述と同様に、第１筐体及び第２筐体を開くときに、支持部材が第１位置を過ぎると、ホップアップ機構の付勢力を受けて自動的に回転し第２位置に至る。また、第１筐体及び第２筐体を閉じるときに、支持部材が第１位置を過ぎると、吸い込み機構により自動的に回転して閉塞位置に至り、第１筐体及び第２筐体が閉塞状態に保持される。従って、開閉動作時において、第１筐体（支持部材）が自動的に回転する領域があると共に、開くときにロックを解除するためのロック解除動作が不要であるので、操作性よく開閉操作を行える。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明に係るヒンジ装置及び携帯機器によれば、第１筐体及び第２筐体を開くときに、支持部材がホップアップ機構により自動的に回転する領域があると共に、第１筐体及び第２筐体を閉じるときに、支持部材が吸い込み機構により自動的に回転する領域があり、かつ、吸い込み機構により第１筐体及び第２筐体が閉塞状態に保持されるので、操作性よく開閉操作を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るヒンジ装置及び携帯機器の一例を添付図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図１は本発明に係るヒンジ装置を備えた携帯機器の一例を示す図である。図２〜図８は本発明に係るヒンジ装置の一例を示す図である。本発明に係るヒンジ装置は、図１に示すように、第１筐体１１と第２筐体１２とをヒンジシャフト２を軸に相対的に回動させて、第１筐体１１及び前記第２筐体１２が互いに重ね合わされた閉成状態と、第１筐体１１及び第２筐体１２が開いた開成状態とを形成するようにしたものである。すなわち、本発明に係るヒンジ装置１は、第１筐体１１と第２筐体１２とをヒンジシャフト２を軸に互いに回動可能に連結するものである。この本発明に係るヒンジ装置１は、図３及び図４に示すように、一対のものであり、第１筐体１１と第２筐体１２とを回動可能に連結するが、その構造は略同じであるために一方例えば左側のヒンジ装置１のみを説明して他方例えば右側のヒンジ装置１’についてはその説明を省略する。なお、本発明において開成状態及び開成位置とは、第１筐体１１及び第２筐体１２がこれ以上開かない状態をいい、例えば、回動角度が１８０°の場合である。
【００１４】
本発明に係るヒンジ装置が適用される機器としては、特に限定されず、例えば、携帯機器１０、複写機等のＯＡ機器等であり、携帯機器１０等が好ましい。本発明に係る携帯機器１０としては、特に限定されず、例えば、ノートパソコン、ＰＤＡ、ポケットパソコン、ザウルス（商標）、携帯電話機、電卓、携帯ゲーム機等が挙げられる。なお、本発明において携帯機器としては、その他、灰皿、ケース蓋等も含まれる。すなわち、２つの筐体を互いに回動させるものであれば特に限定されないが、例えば、ノートパソコン等であることが好ましく、本実施の形態では、携帯機器については特に限定せずに説明する。
【００１５】
第１筐体１１は、例えば、キーボード（図示せず）等を上面に有しているものである。第１筐体１１は、例えば、略矩形状に形成されている。この第１筐体１１の上面の後部側の２つの角部の近傍に、一対の本発明に係るヒンジ装置１の取付部材３が着脱可能に例えばねじやビス等により取り付けられる。第２筐体１２は、例えば、ＬＣＤなどのディスプレイ（図示せず）等を一方の面（第１面ということがある。）に有しているものである。第２筐体１２は、例えば、第１筐体１１に重ね合すことができる略矩形状に形成されている。第２筐体１２の第１面の後部側の２つの角部の近傍に、一対の本発明に係るヒンジ装置１の支持部材４が着脱可能に例えばねじやビス等により取り付けられる。
【００１６】
本発明に係るヒンジ装置１は、図２〜図８に示すように、第１筐体１１及び第２筐体１２のいずれか一方の筐体、例えば、第１筐体１１に取り付けられ、ヒンジシャフト２を回動可能に支持する取付部材３と、第１筐体１１及び第２筐体１２のいずれか他方の筐体、例えば、第２筐体１２に取り付けられると共にヒンジシャフト２が取り付けられ、第１筐体１１及び第２筐体１２が互いに重ね合わされた閉成位置から第１筐体１１及び第２筐体１２が開いた開成位置までの間で取付部材３に対して回動し得る支持部材４と、閉成位置から閉成位置と開成位置との間の第１位置までの間で支持部材４を取付部材３に対して閉成方向に付勢する吸い込み機構５と、第１位置から第１位置と開成位置との間の第２位置までの間で支持部材４を取付部材３に対して開成方向に付勢するホップアップ機構６と、支持部材４が取付部材３に対して第２位置より開成方向前方に位置されているときに、その位置で第２筐体１２が停止するようにヒンジシャフト２と取付部材３との間にフリクションを発生させるフリクション機構７とを備えたことに特徴がある。
【００１７】
取付部材３は、図２〜図９に示すように、例えば、略矩形状の底部３１と、この底部３１に対して直交する方向に延び、上部が半円状に形成された両側部３２ａ、３２ｂと、底部３１及び両側部３２ａ、３２ｂに対してそれぞれ直交する方向に延びる略矩形状の後部３３と、両側部３２ａ、３２ｂの前部側の端部が互いに対向する側に折り曲げられて形成された一対のガイド部３４とから形成されている。
【００１８】
両側部３２ａ、３２ｂには、内面にネジ溝が設けられた取付孔３２ｃがそれぞれ２つ設けられている。両側部３２ａ、３２ｂの一方の側部（第１側部３２ａということがある。）には、筐体取付部材１３が例えばネジにより取り付けられ、この筐体取付部材１３を介して取付部材３が第１筐体１１に取り付けられる。第１側部３２ａの上部には、ヒンジシャフト２が挿通されるシャフト孔３５が設けられている。他方の側部（第２側部３２ｂ）の上部には、カムＡ体７１が取り付けられるカム取付孔３６が設けられている。このカム取付孔３６は、下辺の中央部が下方に半円状に突出した略矩形状に形成されている。
【００１９】
ヒンジシャフト２は、図２〜図８及び図１０に示すように、取付部材３の両側部３２ａ、３２ｂ間より長い、例えば、その両側部３２ａ、３２ｂ間の約１．５倍の寸法で形成されている。ヒンジシャフト２は、シャフト孔３５の径より大きな寸法であってカム取付孔３６の短辺の長さより短い寸法の径の円形の対向する２箇所の周面を直線状に互いに平行に切り欠いた略長円状に形成されている。ヒンジシャフト２の一方の端部（第１端部ということがある。）から取付部材３の両側部間より若干長い寸法の箇所には、ヒンジシャフト２より大径でカム取付孔の短辺の長さより短い寸法の径のリング部２１が設けられている。このリング部２１がカムＡ体７１を介して取付部材３の第２側部３２ｂに回動可能に取り付けられるようになっている。
【００２０】
ヒンジシャフト２のリング部２１より第１端部側近傍は、ヒンジシャフト２より若干大きな大きさの階段状になって第１ブラケット装着部２２として形成されている。ヒンジシャフト２の第１端部近傍の箇所であってヒンジシャフト２を取付部材３に取り付けたときの取付部材３の第１側部３２ａの内側近傍の箇所は、ヒンジシャフト２より若干小さな大きさの階段状になって第２ブラケット装着部２３として形成されている。ヒンジシャフト２の第１端部（第２ブラケット装着部２３より先端部）は、取付部材３の第１側部３２ａのシャフト孔３５の径より若干短い寸法の径で形成されており、第１端部をシャフト孔３５に挿通させることでヒンジシャフト２が回動可能に取り付けられるようになっている。ヒンジシャフト２の第１端部の外周であってヒンジシャフト２を取付部材３に取り付けたときにシャフト孔３５から突出する箇所には、その周方向に延びる取付溝２４が設けられている。
【００２１】
支持部材４は、例えば、ネジ、ビス等により第２筐体１２に取り付けられる略Ｌ字状の筐体取付部４１と、ヒンジシャフト２が取り付けられるシャフト取付部４２とからなる。シャフト取付部４２は、略コ字状に形成されており、この両側部４２ａ、４２ｂが取付部材３の両側部３２ａ、３２ｂ間に位置されている。シャフト取付部４２の両側部４２ａ、４２ｂ間の長さは、例えば、取付部材３の両側部３２ａ、３２ｂ間の長さより若干短い寸法で形成されている。これらシャフト取付部４２の両側部４２ａ、４２ｂのうちの取付部材３の第２側部３２ｂに近接する側の側部（第１側部４２ａということがある。）の先端部近傍には、第１ブラケット装着部２２が嵌合された状態で挿入される第１シャフト挿入孔４３が設けられている。残りの側部（第２側部４２ｂということがある。）の先端部近傍には、第２ブラケット装着部２３が嵌合された状態で挿入される第２シャフト挿入孔４４が設けられている。
【００２２】
ヒンジシャフト２が取付部材３の第２側部３２ｂ（実質的にはカムＡ体７１の貫通孔７１ａ）、ワッシャー４５、支持部材４の第１側部４２ａの第１シャフト挿入孔４３、支持部材４の第２側部４２ｂの第２シャフト挿入孔４４、ワッシャー４６及び取付部材３の第１側部３２ａのシャフト孔３５に挿通され、この取付部材３のシャフト孔３５から突出するヒンジシャフト２にワッシャー２５を介してＥリング２６を取付溝２４に取り付けることで、ヒンジシャフト２がシャフト孔３５から抜け出ることなく、取付部材３に回動可能に取り付けられている。このとき、ヒンジシャフト２の第１ブラケット装着部２２が支持部材４の第１シャフト挿入孔４３に嵌合された状態で挿通されていると共に、ヒンジシャフト２の第２ブラケット装着部２３が支持部材４の第２シャフト挿入孔４４に嵌合された状態で挿通されているために、支持部材４がヒンジシャフト２と共に取付部材３に回動可能に取り付けられる、すなわち、支持部材４がヒンジシャフト２を軸に回動可能に取付部材３に取り付けられている。
【００２３】
これにより、取付部材３が第１筐体１１に取り付けられると共に支持部材４が第２筐体１２に取り付けられることで、第１筐体１１と第２筐体１２とが互いに重ね合わされた閉成状態（図１及び図５参照。）から第１筐体１１に対して第２筐体１２をヒンジシャフト２を軸に例えば１８０°回転させた開成状態（図１及び図８参照。）に回転し得ると共に、この開成状態から閉成状態に回動し得るようになっている。なお、本発明における回動角度とは、第１筐体１１に対する第２筐体１２の角度である。また、回動角度が０°とは、第１筐体１１と第２筐体１２とが互いに重ね合わされた閉成状態の場合であり、回動角度が１８０°とは、第１筐体１１と第２筐体１２とが略直線状に開いた開成状態の場合である。また、第１筐体１１及び第２筐体１２は、本発明に係るヒンジ装置１により連結された場合には、例えば、回動角度が０°〜１８０°の範囲で回動し得るように構成されている。また、本発明において０°とは、約０°を含み、また、本発明において１８０°とは、約１８０°を含むものとする。
【００２４】
吸い込み機構５は、閉成位置から閉成位置と開成位置との間の第１位置までの間で支持部材４を取付部材３に対して閉成方向に付勢するものである。また、ホップアップ機構６は、第１位置から第１位置と開成位置との間の第２位置までの間で支持部材４を取付部材３に対して開成方向に付勢するものである。これら吸い込み機構５及びホップアップ機構６は、それぞれ個別に設けてもよいが、一体的に設けるようにすることが好ましく、例えば、ヒンジシャフト２と共に回動するカム体５１と、取付部材３に移動可能に設けられ、カム体５１と接触する移動体と、この移動体をカム体５１に押し付けるべく付勢する付勢部材５３と、カム体５１の周面に突設され、第１位置のときに先端部が移動体に接触するカム凸部５４とを備えてなることが好ましい。
【００２５】
カム体５１は、支持部材４の両側部４２ａ、４２ｂ間のヒンジシャフト２の外周にその軸回りに取り付けられている。カム体５１は、円筒状に形成されている。カム体５１の軸方向の長さは、例えば、支持部材４の両側部４２ａ、４２ｂ間の長さより若干短い寸法で形成されている。カム体５１の内周面は、ヒンジシャフト２が嵌合された状態で挿通されるように円形の対向する２箇所の周面を直線状に互いに平行に切り欠いた略長円状に形成されており、カム体５１がヒンジシャフト２と共に回動し得るようにヒンジシャフト２に取り付けられている。
【００２６】
移動体は、取付部材３に移動可能に設けられるもので、例えば、スライダー部材５２である。スライダー部材５２は、例えば、厚さ（高さ）が縦及び横の寸法より短いと共に、横方向の矩形が取付部材３内の矩形より若干小さな矩形状の略直方体状に形成されており、取付部材３内に上下方向に移動可能に収納されている。すなわち、スライダー部材５２は、取付部材３内の底部３１からヒンジシャフト２までの間で移動可能に設けられている。スライダー部材５２の上面の縦方向の略中央部には、その幅方向に延びる半円状の当接部５５が設けられており、この当接部５５がカム体に接触するようになっている。スライダー部材５２の下面には、例えば、円形状に凹んだ付勢部材収容凹部がその幅方向に３つ設けられている。
【００２７】
付勢部材５３は、スライダー部材５２をカム体５１に押し付けるものである。付勢部材５３としては、特に限定されず、例えば、コンプレッションスプリング５６等であることが好ましい。コンプレッションスプリング５６の個数は、特に限定されないが、例えば、３つである。これらコンプレッションスプリングは、一端部が取付部材３の底部３１に接すると共に、他端部がスライダー部材５２の付勢部材収容凹部５２ａに接しており、常にスライダー部材５２の当接部５５がカム体５１に押し付けられるように付勢されるようになっている。
【００２８】
このカム体５１の周面には、その軸方向に延びるカム凸部５４が突設されている。カム凸部５４の先端部は、湾曲状に形成されている。このカム凸部５４は、支持部材４が第１位置に位置されているときに、カム凸部５４の先端部にスライダー部材５２の当接部５５の先端部が接触し、支持部材４が第１位置より閉成位置に位置されている場合には、スライダー部材５２の当接部５５がカム凸部５４の一方の斜面に接触して支持部材４が取付部材３に対して閉成方向に付勢されて吸い込み機構５が構成されるようになっている。
【００２９】
また、カム凸部５４は、支持部材４が第１位置より第２位置までの間に位置されている場合には、スライダー部材５２の当接部５５がカム凸部５４の他方の斜面に接触して支持部材４が取付部材３に対して開成方向に付勢されて第２位置に支持部材４が位置されるようにホップアップ機構６が構成されるようになっている。
【００３０】
第１位置は、特に限定されないが、例えば、回動角度が１５°である（図１及び図６参照。）。第２位置は、特に限定されないが、例えば、回動角度が４５°である（図１及び図７参照。）。回動角度が１５°未満では第１筐体１１及び第２筐体１２は互いに重なり合う方向に付勢されると共に、１５°を超え４５°未満では回動角度が４５°となるように例えば第１筐体１１に対して第２筐体１２を回動付勢するようになっている。すなわち、第１位置である回動角度が１５°の状態が吸い込み機構５とホップアップ機構６との中間の中立状態であり、この中立状態からどちらか一方に支持部材４が取付部材３に対して移動すると自動的に支持部材４が閉成状態又は第３位置の状態になるように回動するようになっている。なお、本発明において１５°とは、約１５°を含み、また、本発明において４５°とは、約４５°を含むものとする。
【００３１】
フリクション機構７は、支持部材４が取付部材３に対して第２位置より開成方向前方に位置されているときに、その位置で第２筐体１２が停止するようにヒンジシャフト２と取付部材３との間にフリクションを発生させるものである。フリクション機構７としては、特に限定されず、例えば、取付部材３に取り付けられると共にヒンジシャフト２が貫通するカムＡ体７１と、ヒンジシャフト２と共に回動し、ヒンジシャフト２の軸方向に移動可能でカムＡ体７１と面接触するカムＢ体７２と、このカムＢ体７２をカムＡ体７１に押し付けるべく付勢するフリクション付勢手段７３と、カムＡ体７１の接触面７１ｂに設けられたカムＡ凸部７４と、カムＢ体７２の接触面７２ｂに設けられ、支持部材４が取付部材３に対して第２位置より開成方向前方に位置されているときに、カムＡ凸部７４と互いに先端面同士が面接触して、ヒンジシャフト２と取付部材３との間にフリクションを発生させるカムＢ凸部７５とを備えてなることが好ましい。
【００３２】
カムＡ体７１は、図２〜図８及び図１１に示すように、例えば、円板状に形成されている。カムＡ体の中央部には、同軸上にヒンジシャフト２が貫通する円形状の貫通孔７１ａが設けられている。カムＡ体７１の接触面７１ｂとは反対の面（第２面ということがある。）には、カム取付孔３６に嵌合する略矩形状のカム取付部７６が突出されている。また、カムＡ体７１のカム取付部７６には、同軸上にヒンジシャフト２のリング部２１が嵌合される円形状のリング嵌合凹部７７が設けられ、このカム取付部７６が取付部材３のカム取付孔３６に嵌合することで、カムＡ体７１が取付部材３に取り付けられるようになっている。
【００３３】
カムＢ体７２は、図２〜図８及び図１２に示すように、例えば、カムＡ体７１と略同じ径の円板状に形成されている。カムＢ体７２の中央部には、同軸上にヒンジシャフト２が貫通する円形状の貫通嵌合孔７２ａが設けられている。貫通嵌合孔７２ａは、ヒンジシャフト２が嵌合された状態で挿通されるように円形の対向する２箇所の周面を直線状に互いに平行に切り欠いた略長円状に形成されており、カムＢ体７２がヒンジシャフト２と共に回動し得ると共にヒンジシャフト２の同軸上に移動し得るようにヒンジシャフト２に取り付けられている。
【００３４】
フリクション付勢手段７３は、カムＢ体７２をカムＡ体７１に押し付けるべく付勢するものである。フリクション付勢手段７３としては、特に限定されず、例えば、リング状の板バネ７８等である。板バネ７８の枚数は、１枚、２枚以上、特に限定されず、例えば、４枚であることが好ましい。これら板バネ７８がカムＢ体７２のカムＡ体７１が接触する接触面７２ｂとは反対側の第２面に接触するようにヒンジシャフト２の軸回りに設けられている。これら板バネ７８のカムＢ体７２とは反対側の面のヒンジシャフト２、すなわち、ヒンジシャフト２の第２端部には、ワッシャー７９が設けられている。このワッシャー７９から突出するヒンジシャフト２の第２端部がかしめられることによって、板バネ７８がヒンジシャフト２に取り付けられている。
【００３５】
カムＡ体７１の接触面７１ｂとカムＢ体７２の接触面７２ｂには、例えば、回動角度が４５°〜１８０°の範囲のときにヒンジシャフト２と前記取付部材３との間に前記フリクションを発生させてフリーストップ状態とするカムＡ凸部７４及びカムＢ凸部７５が設けられている。これらカムＡ凸部７４及びカムＢ凸部７５は、それぞれカムＡ体７１の接触面７１ｂ及びカムＢ体７２の接触面７２ｂから凸状に突出して形成されており、回動角度が４５°〜１８０°の範囲のときに、カムＡ凸部７４の先端面とカムＢ凸部７５の先端面とが互いに面接触して、ヒンジシャフト２と取付部材３との間にフリクションが発生するようになっている。
【００３６】
カムＡ凸部７４は、図１１に示すように、ヒンジシャフト２（貫通孔７１ａ）を中心にして円弧状にカムＡ体７１の接触面７１ｂに形成されている２つの第１カムＡ凸部７４ａと第２カムＡ凸部７４ｂとからなることが好ましい。これら第１カムＡ凸部７４ａ及び第２カムＡ凸部７４ｂは、異なる径の円弧状であって先端面が平面状で、かつ、高さが略同じに形成されていると共に、ヒンジシャフト２（貫通孔７１ａ）を中心に対向した位置に形成されている。第１カムＡ凸部７４ａの径は、例えば、第２カムＡ凸部７４ｂの径より小いさな寸法で形成されている。第１カムＡ凸部７４ａの円弧方向の両端部及び第２カムＡ凸部７４ｂの円弧方向の両端部は、それぞれ傾斜されて形成されていることが好ましい。
【００３７】
カムＢ凸部７５は、図１２に示すように、ヒンジシャフト２（貫通嵌合孔７２ａ）を中心にして円弧状にカムＢ凸部７５の先端面に形成されている２つの第１カムＢ凸部７５ａと第２カムＢ凸部７５ｂとからなることが好ましい。これら第１カムＢ凸部７５ａ及び第２カムＢ凸部７５ｂは、異なる径の円弧状であって先端面が平面状で、かつ、高さが略同じに形成されていると共に、ヒンジシャフト２（貫通嵌合孔７２ａ）を中心に対向した位置に形成されている。第１カムＢ凸部７５ａの径は、例えば、第２カムＢ凸部７５ｂの径より小いさな寸法であって、第１カムＡ凸部７４ａの径と略同じ寸法で形成されている。第２カムＢ凸部７５ｂの径は、第２カムＡ凸部７４ｂの径と略同じ寸法で形成されている。これらの第１カムＢ凸部７５ａの円弧方向の両端部及び第２カムＢ凸部７５ｂの円弧方向の両端部は、それぞれ傾斜されて形成されていることが好ましい。
【００３８】
これにより、回動角度が４５°〜１８０°の範囲のときには、第１カムＡ凸部７４ａの先端面と第１カムＢ凸部７５ａの先端面とが面接触すると共に、第２カムＡ凸部７４ｂの先端面と第２カムＢ凸部７５ｂの先端面とが面接触して、ヒンジシャフト２と取付部材３との間、すなわち、第１筐体１１と第２筐体１２との間にフリーストップ状態をなし得るフリクションが発生するように構成されている。また、回動角度が０°〜４５°の範囲のときには、第１カムＡ凸部７４ａの先端面と第２カムＡ凸部７４ｂの先端面とがカムＢ体７２の接触面７２ｂ（第１カムＢ凸部７５ａ及び第２カムＢ凸部７５ｂ以外の面）に面接触していると共に、第１カムＢ凸部７５ａの先端面と第２カムＢ凸部７５ｂの先端面とがカムＡ体７１の接触面７１ｂ（第１カムＡ凸部７４ａ及び第２カムＡ凸部７４ｂ以外の面）に面接触しており、このときに、ヒンジシャフト２と取付部材３との間にフリーストップ状態をなし得るフリクションが発生しないように構成されている。
【００３９】
次に本発明に係るヒンジ装置１及び携帯機器１０の作用を説明する。
【００４０】
携帯機器１０が使用されていない通常の状態では、第１筐体１１と第２筐体１２とが互いに重なり合った閉成状態である。このとき、図５に示すように、スライダー部材５２の当接部５５がカム凸部５４の一方の斜面に接触して支持部材４が取付部材３に対してコンプレッションスプリング５６によって閉成方向に付勢されているので、第１筐体１１と第２筐体１２とが互いに重なり合った閉成状態に保持されることになる。このように、第１筐体１１及び第２筐体１２が閉塞状態に保持されることにより、第１筐体１１及び第２筐体１２を閉塞状態にロックするためのラッチ機構等を不要にすることができる。その結果、第１筐体１１及び第２筐体１２を開くときにロックを解除するためのロック解除動作が不要である。
【００４１】
この携帯機器１０を使用する場合には、例えば、第１筐体１１に対して第２筐体１２がヒンジシャフト２を軸に回転するように第２筐体１２に力を作用させる。この力は、回動角度が０°〜１５°未満では、コンプレッションスプリング５６の付勢力に抗してスライダー部材５２を取付部材３内に移動させ得るように第２筐体１２を第１筐体１１に対して回転させる。回動角度が図６に示すように１５°になり１５°を超えると、スライダー部材５２の当接部５５がカム凸部５４の一方の斜面から先端部を摺動した後に他方の斜面に至るので、コンプレッションスプリング５６の付勢力に第２筐体１２が第１筐体１１に対して回動角度が４５°になるまで自動的に回転する。
【００４２】
そして、図７に示すように、回動角度が４５°になった第２筐体１２を第１筐体１１に対してさらにヒンジシャフト２を軸に回転するように第２筐体１２に力を作用させる。すると、板バネ７８の付勢力に抗して第１カムＡ凸部７４ａと第１カムＢ凸部７５ａとが互いに乗り上げて第１カムＡ凸部７４ａの先端面と第１カムＢ凸部７５ａの先端面とが互いに面接触しつつ摺動すると共に、第２カムＡ凸部７４ｂと第２カムＢ凸部７５ｂとが互いに乗り上げて第２カムＡ凸部７４ｂの先端面と第２カムＢ凸部７５ｂの先端面とが互いに面接触しつつ摺動する。この状態は回動角度が４５°を超えてから１８０°までの範囲の間で行われる。
【００４３】
この面接触状態のときに、板バネ７８の付勢力によって第２筐体１２の回動を止めると、第１カムＡ凸部７４ａの先端面と第１カムＢ凸部７５ａの先端面との面接触、及び第２カムＡ凸部７４ｂの先端面と第２カムＢ凸部７５ｂの先端面との面接触によるフリクションが発生しているので、第２筐体１２がその位置で停止保持される。これにより、第２筐体１２のディスプレイ及び第１筐体１１の上面に設けたキーボードが露出するので、ディスプレイを見ながらキーボード操作が可能となる。ディスプレイ（第２筐体１２）の角度を回動角度が４５°〜１８０°の範囲内で調節したい場合には、第１筐体１１に対して第２筐体１２を回動させて所望の位置に停止させると、その位置でディスプレイが停止保持されるので、ディスプレイの角度を所望の角度に容易に調節することができる。
【００４４】
使用後、閉成状態に戻すには、第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉成方向に回転させる。このとき、第１カムＡ凸部７４ａの先端面と第１カムＢ凸部７５ａの先端面とが互いに面接触しつつ摺動すると共に、第２カムＡ凸部７４ｂと第２カムＢ凸部７５ｂとが互いに面接触しつつ摺動し、回動角度が４５°になると、第１カムＡ凸部７４ａと第１カムＢ凸部７５ａとの係合及び第２カムＡ凸部７４ｂと第２カムＢ凸部７５ｂとの係合がそれぞれ解除される。回動角度が４５°〜１５°までは、コンプレッションスプリング５６の付勢力に抗して第２筐体１２を回転させる。そして、回動角度が１５°より小さくなると、スライダー部材５２の当接部５５がカム凸部５４の他方の斜面から先端部を摺動した後に一方の斜面に至るので、コンプレッションスプリング５６の付勢力に第２筐体１２が第１筐体１１に対して回動角度が０°すなわち閉成状態になるまで自動的に回転して、第１筐体１１と第２筐体１２とが互いに重なり合った閉成状態に保持される。
【００４５】
したがって、本発明に係るヒンジ装置１及び携帯機器１０は、開閉動作時において、第１筐体１１が自動的に回転する領域があると共に、開くときにロックを解除するためのロック解除動作が不要であるので、操作性よく開閉操作を行える。
【００４６】
また、吸い込み機構５及びホップアップ機構６、特にホップアップ機構６は、直線方向に往復移動するスライダー部材５２と、このスライダー部材５２を付勢する付勢部材５３であるコンプレッションスプリング５６とを備えることにより、スライダー部材５２の付勢方向が直線方向であるので、ノートパソコンのような比較的重量が重い第２筐体１２でも十分に第２筐体１２をホップアップ機構６により自動的に回転させることができる。また、カム体５１、スライダー部材５２、コンプレッションスプリング５６、カムＡ体７１、カムＢ体７２及び板バネ７８等を用いて、吸い込み機構５、ホップアップ機構６及びフリクション機構７を構成するので、簡単な構造であり、部品点数が少なくて済み、コスト削減及び小型化を図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように本発明に係るヒンジ装置及び携帯機器は、第１筐体及び第２筐体を開くときに、支持部材がホップアップ機構により自動的に回転する領域があると共に、第１筐体及び第２筐体を閉じるときに、支持部材が吸い込み機構により自動的に回転する領域があり、かつ、吸い込み機構により第１筐体及び第２筐体が閉塞状態に保持されるので、操作性よく開閉操作を行えることから、特にノートパソコンに用いるものとして好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る携帯機器の一例を示す概略側面図である。
【図２】本発明に係るヒンジ装置の一例を示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る一対のヒンジ装置の左側の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は右側面図である。
【図４】本発明に係る一対のヒンジ装置の右側の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は右側面図である。
【図５】本発明に係るヒンジ装置の一例を示し回動角度が０°のときの図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】本発明に係るヒンジ装置の一例を示し回動角度が１５°のときの図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図７】本発明に係るヒンジ装置の一例を示し回動角度が４５°のときの図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図８】本発明に係るヒンジ装置の一例を示し回動角度が１８０°のときの図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図９】本発明に係る取付部材の一例を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係るヒンジシャフトの一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図である。
【図１１】本発明に係るカムＡ体の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。
【図１２】本発明に係るカムＢ体の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ヒンジ装置
２  ヒンジシャフト
３  取付部材
４  支持部材
５  吸い込み機構
６  ホップアップ機構
７  フリクション機構
１０  携帯機器
１１  第１筐体
１２  第２筐体
５１  カム体
５２  スライダー部材（移動体）
５３  付勢部材
５４  カム凸部
５５  当接部
５６  コンプレッションスプリング
７１  カムＡ体
７２  カムＢ体
７３  フリクション付勢手段
７４  カムＡ凸部
７５  カムＢ凸部
７８  板バネ
【図１】
0004625424.tif 000002
【図２】
0004625424.tif 000003
【図３】
0004625424.tif 000004
【図４】
0004625424.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004625424.tif 000007
【図７】
0004625424.tif 000008
【図８】
0004625424.tif 000009
【図９】
0004625424.tif 000010
【図１０】
0004625424.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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