(57)【要約】 【課題】  複数の軸や係合体の選択的な回動を実現したクラッチ機構を提供するとともに、部品点数が少なく、部材間の開閉や回転が可能で、その回転角度がクリック感で感得できる利便性の高いヒンジ装置を提供する。【解決手段】  係合体４０、４２と、この係合体の中心軸と交差方向に回転中心が設定された軸部（回動軸１６）と、係合体に設けられた第１の摺動部（突壁部４６）と、軸部の周壁部に形成されて係合体の第１の摺動部と係合し、軸部の回転、軸部を中心とする第１の摺動部の周回移動の何れか一方又は双方を許可する第２の摺動部（溝部５０、５２）と、軸部の周壁部に形成されて係合体の第１の摺動部が当接され、軸部の係合体を中心とする回動又は係合体の回動の何れか一方又は双方の回動を許可する摺動面部５４とを備えている。斯かる構成を用いて第１及び第２の部材の開閉及び回転を可能にするヒンジ装置が構成される。【選択図】        図１
2005106217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合体と、
この係合体の中心軸と交差方向に回転中心が設定された軸部と、
前記係合体に設けられた第１の摺動部と、
前記軸部の周壁部に形成されて前記係合体の前記第１の摺動部と係合し、前記軸部の回転、前記軸部を中心とする前記第１の摺動部の周回移動の何れか一方又は双方を許可する第２の摺動部と、
前記軸部の周壁部に形成されて前記係合体の前記第１の摺動部が当接され、前記軸部の前記係合体を中心とする回動又は前記係合体の回動の何れか一方又は双方の回動を許可する摺動面部と、
を備えたことを特徴とするクラッチ機構。
【請求項２】
第１の部材に設置された係合体と、
第２の部材に取り付けられて前記係合体の中心軸と交差方向に回転中心が設定された軸部と、
前記係合体に設けられた第１の摺動部と、
前記軸部の周壁部に形成されて前記係合体の前記第１の摺動部と係合し、前記軸部の回転、前記軸部を中心とする前記第１の摺動部の周回移動の何れか一方又は双方を許可する第２の摺動部と、
前記軸部の周壁部に形成されて前記係合体の前記第１の摺動部が当接され、前記軸部の前記係合体を中心とする回動又は前記係合体の回動の何れか一方又は双方の回動を許可する摺動面部と、
を備え、前記第１の部材に対して前記第２の部材の開閉又は前記第２の部材の回転を可能にしたことを特徴とするヒンジ装置。
【請求項３】
前記第１の摺動部は突壁部で形成され、前記第２の摺動部は前記突壁部を摺動させる摺動溝で形成され、前記突壁部に前記摺動面部の前記摺動溝間に跨がって係合させる凹部を備えたことを特徴とする請求項２記載のヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の軸や係合体の選択的な回動を可能にするクラッチ機構に関し、このクラッチ機構を備えてビデオカメラ、携帯電話機等、２部材の開閉や部材の回動等を可能にするヒンジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラや、カメラ付き携帯電話機等の電子機器では多様なシーンの撮影とその映像確認が要請されており、１つの機器でその要請に答えるには、機能部分を２以上に分割し、その各部材をヒンジ装置で連結して開閉や回転等を可能にしている。また、カメラ付き携帯電話機では、電話機能とカメラ機能との併合により、その部材間の回転や開閉を複雑化させている。
【０００３】
このようなヒンジ装置について、先行技術文献として特許文献１がある。
【０００４】
この特許文献１には、ビデオカメラ等の液晶ユニット体を収納もしくはモニターのために展開できる構造、展開した状態で回転可能、かつ特定の角度まで回転した位置でさらに収納が可能である２軸型ヒンジを提供することを課題とし、斯かる課題を解決する構成として、プレス加工により巻きばね部、開閉回転軸受け部及びストップ部を同一プレート板に成形し結果として部品点数及び組立工数を大幅に減らす設計と、特に箱加工により剛性に優れたハウジングを得る手段と、開閉摩擦トルクを一定にする目的で巻き方向を正、逆両方向から施した単巻きばねに巻きばねの径よりも若干大きい径の開閉軸を圧入し、更に開閉角度ストップ部を付加した開閉摩擦トルク発生手段と、回転軸の摩擦トルクを発生させるため回転軸受け部に波板ばねと止め輪を締め付け回転摩擦トルク発生し、更に回転角度ストップ部を付加した回転摩擦トルク発生手段と、開閉及び回転軸の２軸交差機構により角度位置確認更には２軸の反発力による回転規制を行う機構を示す手段とを備えたものが開示されている。このような構成は、極めて複雑である。
【特許文献１】特開平１１−２５７３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ヒンジ装置を用いてビデオカメラや携帯電話機の表示部を回転させる場合、所定の回転角度で停止させる等の相対移動が可能であるとともに、回転操作時、停止角度を感じさせることが必要である。回転操作に伴って角度が意識できれば、操作感覚のみで所望の角度を設定することができる。
【０００６】
斯かる課題は、特許文献１に開示された技術を用いても解決することができない。そして、２以上の部材である軸や係合体の選択的な回転や開閉にはクラッチ機構が用いられるが、斯かるクラッチ機構はヒンジ装置に適用可能である。
【０００７】
そこで、本発明は、複数の軸や係合体の選択的な回動を実現したクラッチ機構を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、部品点数が少なく、部材間の開閉や回転が可能で、その回転角度がクリック感で感得できる利便性の高いヒンジ装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１の目的を達成するため、本発明のクラッチ機構は、係合体４０、４２と、この係合体の中心軸と交差方向に回転中心が設定された軸部（回動軸１６）と、前記係合体に設けられた第１の摺動部（突壁部４６）と、前記軸部の周壁部に形成されて前記係合体の前記第１の摺動部と係合し、前記軸部の回転、前記軸部を中心とする前記第１の摺動部の周回移動の何れか一方又は双方を許可する第２の摺動部（溝部５０、５２）と、前記軸部の周壁部に形成されて前記係合体の前記第１の摺動部が当接され、前記軸部の前記係合体を中心とする回動又は前記係合体の回動の何れか一方又は双方の回動を許可する摺動面部５４とを備えた構成である。
【００１０】
斯かる構成とすれば、係合体と軸部とは別個に回動が可能な構成であり、両者の回動位置により、一方が他方の回転を支持し、他方が一方の回転を支持することが可能である。即ち、係合体の第１の摺動部と軸部の第２の摺動部とが係合している状態では、軸部がその中心軸を中心に回転でき、又は停止している軸部を中心に係合体がその周囲を周回することができる。また、摺動面部に係合体の第１の摺動部が当接している場合には、軸部の回動が妨げられるとともに、その摺動面部上で係合体の回転が行われる。従って、係合体と軸部とは選択的な回動が可能である。
【００１１】
上記第２の目的を達成するため、本発明のヒンジ装置は、第１の部材４に設置された係合体４０、４２と、第２の部材６に取り付けられて前記係合体の中心軸と交差方向に回転中心が設定された軸部（回動軸１６）と、前記係合体に設けられた第１の摺動部（突壁部４６）と、前記軸部の周壁部に形成されて前記係合体の前記第１の摺動部と係合し、前記軸部の回転、前記軸部を中心とする前記第１の摺動部の周回移動の何れか一方又は双方を許可する第２の摺動部（溝部５０、５２）と、前記軸部の周壁部に形成されて前記係合体の前記第１の摺動部が当接され、前記軸部の前記係合体を中心とする回動又は前記係合体の回動の何れか一方又は双方の回動を許可する摺動面部５４とを備え、前記第１の部材に対して前記第２の部材の開閉又は前記第２の部材の回転を可能にした構成である。
【００１２】
このヒンジ装置は、上記クラッチ機構を用いて構成したものであり、係合体側に第１の部材、軸部に第２の部材が取り付けられ、支持されている構成である。従って、係合体が回転可能な位置では第１及び第２の部材が開閉され、その開閉角度は例えば、１８０度に設定され、係合体の回転が規制される位置では軸部が回転し、第２の部材の回動角度が変更され、その回転角度は例えば、３６０度である。
【００１３】
上記第２の目的を達成するためには、前記第１の摺動部は突壁部で形成され、前記第２の摺動部は前記突壁部を摺動させる摺動溝（溝部５０、５２）で形成され、前記突壁部に前記摺動面部の前記摺動溝間に跨がって係合させる凹部（係合凹部４８）を備えた構成としてもよい。
【００１４】
斯かる構成とすれば、凹部が摺動溝に跨がって係合することから、その係合に至る回動とその係合が外れる回動とにより、係合体と軸部との間にトルク感、クリック感が発生し、その感覚が回動位置を認識させる要素になる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
【００１６】
(1) 一方が回転可能なとき他方の回転を規制し、他方が回転可能なとき一方の回転を規制するので、簡単な構成で係合体と軸部とを選択的に回転させることができ、選択的な回転機構に幅広く応用することができ、例えば、ヒンジ装置に用いて部材間の開閉及び回転を実現することができる。
【００１７】
(2) 部品点数が少なく、組立てが容易であって、ビデオカメラや携帯電話機等の本体部と表示部等、部材間の開閉、一方の部材に対し他方の部材の回転を行うことができる。
【００１８】
(3) 部材の回転に回転角度を認識できるクリック感を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のクラッチ機構及びヒンジ装置の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は実施形態であるヒンジ装置を示す斜視図である。
【００２０】
このヒンジ装置２は、第１の部材４と第２の部材６との開閉とともに、部材６の回転を可能にした構成であって、両者を機械的に連結する連結部材である。部材４は、例えば、ビデオカメラではカメラ本体、携帯電話機では電話機本体であり、部材６は例えば、モニター部を構成する。
【００２１】
このヒンジ装置２のヒンジ本体部８は部材４に固定された一対の支持部１０、１２によって支持されている。支持部１０、１２は部材４にねじ１４によって取り付けられている。そして、ヒンジ本体部８には、ヒンジ本体部８の中心軸と交差方向に回動軸１６が立設され、この回動軸１６の端部には部材６が取り付けられている。
【００２２】
斯かる構成において、ヒンジ本体部８に対し、回動軸１６は矢印Ａ方向に移動可能であり、回動軸１６は矢印Ｂ方向に回動可能であることから、部材４、６はヒンジ本体部８の矢印Ａ方向の回動を以て開閉され、回動軸１６の矢印Ｂ方向の回動により部材６の向きが変更される。
【００２３】
次に、このヒンジ装置２のヒンジ本体部８の構成について、図２を参照して説明する。図２は、ヒンジ本体部８等を示す分解斜視図である。
【００２４】
このヒンジ本体部８には例えば、Ｃチャンネルからなるカバー１８が設けられ、このカバー１８には上面部に回動軸１６を貫通させる透孔２０が設けられるとともに、下側にスリット２２が形成されている。このカバー１８には柱状の支持体２４が設置されている。この支持体２４には開閉支持軸２６、２８を収納する貫通孔３０が形成されているとともに、この貫通孔３０と交差方向に回動軸１６を貫通させるための透孔３２が形成されている。この支持体２４の貫通孔３０には、支持部１０、１２に支持された開閉支持軸２６、２８が挿入されて支持される。支持部１０、１２には透孔３４が形成されており、各透孔３４にはねじ１４が挿通される。
【００２５】
この実施形態では、支持部１０、１２に支持された開閉支持軸２６、２８は水平方向に固定状態であり、その対面側のそれぞれに回転規制部３６が設けられ、その一例として開閉支持軸２６、２８の端面部に切欠部３８が形成されている。そして、各開閉支持軸２６、２８の先端部には、規制部材、クラッチ部材としての係合体４０、４２が設置され、各係合体４０、４２の背面側には切欠部３８と噛み合う切欠部４４が備えられ、その前面側には所定の厚みを備えた第１の摺動部として突壁部４６が形成され、この突壁部４６の中央には係合凹部４８が形成されている。
【００２６】
そして、回動軸１６には、水平に維持される係合体４０、４２の突壁部４６に係合する第２の摺動部としての溝部５０、５２が形成されているとともに、平坦面からなる一対の摺動面部５４が形成されている。各摺動面部５４には係合体４０、４２の突壁部４６を当接させる。
【００２７】
そこで、各開閉支持軸２６、２８にはフランジ部材５６が取り付けられるとともに、各係合体４０、４２のフランジ部５８との間にそれぞれスプリング６０、６２が取り付けられ、各スプリング６０、６２の復元力により、各係合体４０、４２が回動軸１６の摺動面部５４又は溝部５０、５２内に弾性的に当接ないし係合するように構成されている。
【００２８】
次に、係合体４０、４２の構成について、図３を参照して説明する。図３の（Ａ）は係合体４０、４２を示す斜視図であり、図３の（Ｂ）はその突壁部４６側から見た正面図である。
【００２９】
係合体４０、４２に形成された円形のフランジ部５８には直径方向に一定幅の突壁部４６が形成され、この突壁部４６の中央部には一定幅の空間を持つ係合凹部４８が形成されている。この係合凹部４８には、摺動面部５４に露出する溝部５０、５２間の部分が挿入され、係合する。また、この実施形態では、係合凹部４８を挟んで形成された突部６４、６６を備えているが、突部６４、６６の対向壁面部にはテーパ面６８、７０が形成され、このテーパ面６８、７０を延長する形態でテーパ面７２、７４が対称に形成されている。この場合、テーパ面７２、７４によって回動軸１６の回転方向が規制されている。
【００３０】
斯かる構成において、ヒンジ装置２に設定された開閉及び回転動作を説明する。
【００３１】
図４、図５、図６及び図７は開閉状態又は回転状態を示しており、図４は回動軸１６の開閉及び回転可能状態、図５は回転軸１６の開閉途上状態及び回転停止状態、図６は回転軸１６の回転停止状態及び閉状態、図７は回転軸１６の開状態及び回転可能状態を示している。これらの図は、開閉及び回転状態の説明を容易にするため、回動軸１６を上下方向に取り、回動軸１６から係合体４０、４２を離間させて表示し、回動軸１６の開閉を係合体４０、４２の回転により、両者の相対移動ないし開閉状態を示している。
【００３２】
そこで、図４に示すように、回動軸１６の各摺動面部５４に係合体４０、４２の突壁部４６が当接されているとともに、溝部５０、５２に各突壁部４６が係合する前の状態では、これを起点として、回動軸１６を矢印Ｂ方向に回転させることができる。この状態を起点にし、回動軸１６を矢印Ａ方向に開閉させた場合、図５はその開閉途上であり、図６に示す状態（閉終点）まで開閉させることができる。この閉状態から部材６を部材４に対して開くことができる。
【００３３】
また、図４に示す状態において、回動軸１６を開閉停止状態とし、回動軸１６を矢印Ｂ方向に回転させると、突壁部４６が溝部５０、５２に係合し、摺動することにより、回動軸１６をその中心軸を中心に回転させることができる。この結果、部材６を回転させ、その向きを自由に変更することができる。この場合、摺動面部５４に生じている溝部５０、５２には突壁部４６の係合凹部４８を挟んで突部６４、６６が嵌まり込み、係合凹部４８には回動軸１６側の溝部５０、５２間が嵌まり込む結果、係合体４０、４２のスプリング６０、６２の復元力の作用により、回動軸１６の回動にクリック感、トルク感が付与される。
【００３４】
また、図３の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、突壁部４６の各突部６４、６６の壁面にテーパ面７２、７４が形成されていることから、回転を容易化するとともに、回動軸１６との適当な摩擦感により、クリック感及びトルク感が得られている。
【００３５】
従って、このヒンジ装置２によれば、部材４、６の開閉動作に加え、部材４、６の相対的な回動が得られ、例えば、部材６を部材４に対して適当な向きに調整することができる。
【００３６】
また、この実施形態では、ヒンジ装置２について説明したが、ヒンジ本体部８と回動軸１６とは結合されていながら、選択的な回転が得られ、幅広く回転伝達機構としてのクラッチ機構としても活用することが可能である。
なお、上記実施形態では、ヒンジ装置としての機能設定から、開閉支持軸２６、２８及び係合体４０、４２を固定させた構成として説明したが、開閉支持軸及び係合体を回転軸ないし回転体として構成してもよい。斯かる構成とすれば、回動軸を固定した状態で開閉支持軸及び係合体を回転させることができ、回動軸と開閉支持軸及び係合体とを相対的に回転させることが可能である。
【００３７】
また、上記実施形態では、一つの回動軸に対して一対の開閉支持軸及び係合体を設置した構成について説明したが、一つの回動軸に対して一つの開閉支持軸及び係合体を設置した構成としてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、開閉支持軸２６と係合体４０、開閉支持軸２８と係合体４２をそれぞれ別部材で構成し、切欠部３８、４４で噛み合わせてそれぞれを結合するように構成したが、これら開閉支持軸２６と係合体４０、開閉支持軸２８と係合体４２を一体化して単一の独立した部材で構成してもよい。
【００３９】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、部材間の開閉や回転等、各部材の独立した移動に用いることができ、利便性の高い開閉装置等に適用でき、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るヒンジ装置を示す斜視図である。
【図２】ヒンジ装置のヒンジ本体部等を示す分解斜視図である
【図３】係合体の構成を示す図であって、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）はその正面図である。
【図４】回動軸の開閉及び回転可能状態を示す斜視図である。
【図５】回転軸の回転停止状態及び開閉途上状態を示す斜視図である。
【図６】回転軸の回転停止状態及び閉状態を示す斜視図である。
【図７】回転軸の回転可能状態及び開状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
２  ヒンジ装置
４  第１の部材
６  第２の部材
１６  回動軸（軸部）
４０、４２  係合体
４６  突壁部（第１の摺動部）
４８  係合凹部
５０、５２  溝部（第２の摺動部）
５４  摺動面部
【図１】
2005106217.tif 000003
【図２】
2005106217.tif 000004
【図３】
2005106217.tif 000005
【図４】
2005106217.tif 000006
【図５】
2005106217.tif 000007
【図６】
2005106217.tif 000008
【図７】
2005106217.tif 000009