(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材と第２の部材の各連結部を開閉可能に連結するスナップフィットヒンジであって、前記第１の部材か第２の部材のいずれか一方の連結部に設けた取付孔へ挿入固定される外周に回り止め用の溝を設け、他端部に壁部を有する一端部開放のケース体と、一端部に鍔部を他端部に周溝を有し、前記ケース体の前記壁部に設けた挿通孔に挿通されつつその軸方向を貫通し前記鍔部を前記壁部へ係合して成るシャフトと、前記ケース体の開放端部側に設けたキー溝にその外周に設けたキー部を係合させその中心部軸方向に設けた挿通孔へ前記シャフトを回転可能に挿通させて成る一端面に摺動カム部を有する回転摺動カムと、前記第１の部材と第２の部材のいずれか他方のものに設けた取付孔へ挿入固定される外周に回り止め用の溝を設け前記摺動カムの摺動カム部と対向する側に回転カム部を有し、前記シャフトの他端部をその中心部軸方向に設けた挿通孔へ挿通させて成る回転カムと、前記シャフトの他端部側へ取り付けられ前記シャフトの周溝と係合して前記回転カムの抜け止めを防止する係止リングと、前記シャフトの回りに環巻されつつ前記ケース体の前記壁部と前記回転摺動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、前記ケース体が前記連結部より抜け出てしまうのを防止するために設けられた係止爪付きのファスナーとから成り、このファスナーを前記ケース体の壁部の側に一体に設けたことを特徴とする、スナップフィットヒンジ。
【請求項２】
前記シャフトには、前記周溝に続いてキャップ取付部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のスナップフィットヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一方的或は相対的に開閉される第１の部材と第２の部材の各連結部を開閉可能に連結するヒンジであって、連結部分にワンタッチで組み付けを行う事ができるように構成したスナップフィットヒンジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスナップフィットヒンジとして、図１８乃至図２０に示したようなものが公知である。
【０００３】
この従来公知のものは、例えばスナップフィットヒンジＡが、携帯電話機の送話部を構成する第１の部材２の連結部２ａと受話部を構成する第２の部材６の連結部６ａの間に両者を連結する状態で取り付けられている。この従来公知のスナップフィットヒンジＡは、一端部に鍔部１ａを有すると共に開閉される第１の部材２の連結部２ａに収納固定されるシャフト１と、このシャフト１を中心部軸方向へ挿通させ前記鍔部１ａに係止されると共に開閉される第１の部材２の連結部２ａに収納固定されるケース体３と、このケース体３に設けたキー溝３ａに係止合嵌合された突部４ａを有し、軸方向へ摺動可能であると共に、一端面に凸部或は凹部から成る回転摺動カム部４ｂを有し、その中心部軸方向へ前記シャフト１を挿通させた回転摺動カム４と、前記シャフト１をその中心部軸方向へ摺動させ前記回転摺動カム４の回転摺動カム部４ｂと対向する一端面に凹部或は凸部から成るカム部５ａを有する回転カム５と、この回転カム５がシャフト１より抜け出ないように該シャフト１の先端に挿入して該シャフト１の端部をワッシャー９を介してかしめることによって該シャフト１に固定されると共に、第２の部材６に設けた連結部６ａに挿入係止される爪部７ａを有するファスナー７と、前記ケース体３内にシャフト１に還巻きされつつ収装され前記回転摺動カム４を前記回転カム５側へ押圧させるコンプレッションスプリング８とから構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来公知のヒンジは、組み込み時において、第１の部材２と第２の部材６の各連結部２ａ，６ａを軸方向に重ね合わせて、外側に位置する連結部２ａに設けた収装孔よりファスナー７側を先にして挿入させることにより、該ファスナー７の爪部７ａがもう一方の連結部６ａに係止され、ケース体３と回転カム５が各々の連結部２ａ，６ａと係合しつつ組み付けが完了するので、組み付けが容易であるという利点は有する。しかし、従来公知のものは、部品点数が多く専用のかしめ機材を必要とするという問題や、シャフト１を金属製のしかも挽き物或はヘッダー加工を必要とするという問題があり、それがヒンジのコストダウンの障害となっていた。
【０００５】
この発明の目的は、従来公知のスナップフィットヒンジの利点を保持しつつ、可及的にコストダウン及び軽量化を図ることのできる、スナップフィットヒンジを提供せんとするにある。
【０００６】
【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の部材の各連結部を開閉可能に連結するスナップフィットヒンジであって、前記第１の部材か第２の部材のいずれか一方の連結部に設けた取付孔へ挿入固定される外周に回り止め用の溝を設け、他端部に壁部を有する一端部開放のケース体と、一端部に鍔部を他端部に周溝を有し、前記ケース体の前記壁部に設けた挿通孔に挿通されつつその軸方向を貫通し前記鍔部を前記壁部へ係合して成るシャフトと、前記ケース体の開放端部側に設けたキー溝にその外周に設けたキー部を係合させその中心部軸方向に設けた挿通孔へ前記シャフトを回転可能に挿通させて成る一端面に摺動カム部を有する回転摺動カムと、前記第１の部材と第２の部材のいずれか他方のものに設けた取付孔へ挿入固定される外周に回り止め用の溝を設け前記摺動カムの摺動カム部と対向する側に回転カム部を有し、前記シャフトの他端部をその中心部軸方向に設けた挿通孔へ挿通させて成る回転カムと、前記シャフトの他端部側へ取り付けられ前記シャフトの周溝と係合して前記回転カムの抜け止めを防止する係止リングと、前記シャフトの回りに環巻されつつ前記ケース体の前記壁部と前記回転摺動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、前記ケース体が前記連結部より抜け出てしまうのを防止するために設けられた係止爪付きのファスナーとから成り、このファスナーを前記ケース体の壁部の側に一体に設けたことを特徴とする。
【０００７】
そして、この発明は、前記シャフトに、前記周溝に続いてキャップ取付部を設けることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の一実施の形態を携帯電話機に実施した場合について説明するが、この発明に係るスナップフィットヒンジは、他にも電子手帳のような小型パソコン、小型ワードプロセッサ等の第１の部材であるキーボード本体側と第２の部材であるディスプレー体とを開閉可能に構成した小型ＯＡ機器等の開閉体の開閉用のヒンジとしても広く用いることができる。
【０００９】
図面によれば、図１乃至図１４において、指示記号１０はシャフトであり、とくに図４に示したように、その一端部には鍔部１０ａが設けられ、他端部側には周溝１０ｂが設けられている。このシャフト１０の材料は、例えばＳＵＭ２４Ｌ等の金属棒の挽き物であるが、ＰＯＭ等の合成樹脂製のものとすることが可能である。さらに、周溝１０ｂに続いてキャップ取付部１０ｃが連設されている。
【００１０】
指示記号１１のものは、例えばＰＯＭ等の合成樹脂製の丸筒状のケース体であり、その外周にはとくに図７乃至図９に示したように軸方向へ回り止め用の溝１１ａ，１１ａが設けられている。この溝１１ａ，１１ａが、とくに図６に示したように、第２の部材１２の連結部１２ａに設けた取付孔１２ｂの内側に設けた係止突条１２ｃと係合することにより、第１の部材１２と共に回転するように構成されている。このケース体１１は、とくに図３と図４に示したように、その一端部に設けた壁部１１ｂに形成させた挿通孔１１ｃ及び内部の空洞部１１ｄの各中心部軸方向にシャフト１０を回転可能に挿通させ、鍔部１０ａによって該シャフト１０の一端部側から抜け出ないようにシャフト１０に回転可能に係止されている。ケース体１１にはまたその開放端側から、とくに図２と図５と図７に示したように、切り込まれたキー溝１１ｅ，１１ｅが設けられている。そして、ケース体１１の端部からは四つ割によって形成したそれぞれが係止爪１６ａを有し、弾性を有する脚部１６ｂから成る４個のファスナー１６が一体に形成されている。
【００１１】
指示記号１３のものは、例えばＳＭＦ５０４０等の焼結金属製かつ樹脂含浸製の回転摺動カムであり、焼き入れの後、表面にＮｉメッキ（無電解）を施してある。この回転摺動カム１３は、とくに図１０に示したように、その中心部軸方向にシャフト１０を回転可能に挿通させる挿通孔１３ａが設けられると共に、外周にケース体１１のキー溝１１ｅ，１１ｅと嵌係合するキー部１３ｂ，１３ｂが設けられている。そしてこのキー部の部分の一端面には、軸方向へ凸部１３ｃ，１３ｃとその他の部分に設けられた凹部１３ｅ，１３ｅから成る回転摺動カム部１３ｄが設けられている。
【００１２】
指示記号１４のものは、例えばＳＭＦ５０４０等の焼結金属製かつ樹脂含浸製の回転カムであり、焼入れの後、表面にＮｉメッキ（無電解）を施してある。この回転カム１４は、とくに図１２乃至図１４に示したように、その中心部軸方向に設けた挿通孔１４ａにシャフト１０を回転可能に挿通させて成り、回転摺動カム１３の回転摺動カム部１３ｄと対向する面に、凹部１４ｂ，１４ｂと凸部１４ｃ，１４ｃから成る回転カム部１４ｄが１８０°間隔で設けられている。この回転カム１４の外周軸方向には、１８０°間隔で回り止め用の溝１４ｅ，１４ｅが設けられ、この溝１４ｅ，１４ｅはとくに図６に示したように、第２の部材１５の連結部１５ａの取付孔１５ｂに設けた係止突条１５ｃ，１５ｃと係合する。
【００１３】
この回転カム１４は、シャフト１０の周溝１０ｂに係止嵌合させた、例えばＥリングのような係止リング１９によってシャフト１０より抜け出ないように係止されている。
【００１４】
そして、ケース体１１の空洞部１１ｄ内には、とくに図３と図４に示したように、シャフト１０に還巻きさせつつコンプレッションスプリング１７が該ケース体１１と回転摺動カム１３との間に弾設され、回転摺動カム１３を回転カム１４側へ押圧させている。尚、指示記号１８で示されたものはキャップであり、シャフト１０の端部に設けたフランジ部と周溝から成るキャップ取付部１０ｃに係合されている。
【００１５】
したがって、とくに図６に示したように、第１の部材と第２の部材の各連結部を軸方向に重ね合わせ、外側に位置する連結部の取付孔１５ｂよりこの発明に係るスナップフィットヒンジＢをファスナー１６の側を先にして挿入させると、ケース体と回転カムは各連結部と係合し、さらにファスナーの爪部が内側に位置する連結部の取付孔１２ｄより突出して該取付孔１２ｄの回りに係止されることにより、スナップフィットヒンジＢの取り付けを言わばワンタッチで行うことができることになる。
【００１６】
このスナップフィットヒンジは、使用に当っては、図１に示したように、第１の部材１２と第２の部材１５の各連結部の両側に取り付けられて一対用いられることを原則とするが、この使用方法に限定されるものではなく、１個取り付けであっても良い。取り付けに当っては、とくに図６に示したように、第１の部材１５の連結部１５ａと第２の部材１２の連結部１２ａを軸方向に重ねて組み合わせた後、スナップフィットヒンジＢをファスナー１６側を先にして、かつ、溝１１ａと溝１４ｅを係止突条１５ｃと係止突条１２ｃの位置に合わせて第１の連結部１５ａの取付孔１５ｂ側より挿入させるものであり、係止爪１６ｂが、とくに図１乃至図３に示したように、第２の部材１２の連結部１２ａの取付孔１２ｂに設けた係止孔１２ｄと係合することによって、取り付け或は組み付けがワンタッチで完了するものである。
【００１７】
今、第１の部材と第２の部材を重ね合わせて閉じた状態においては、図２と図３に示したように、回転カム１４の回転カム部１４ｄの凹部１４ｂに回転摺動カム１３の回転摺動カム部１３ｄの凸部１３ｃが嵌入しており、この状態でコンプレッションスプリング１７により回転摺動カム１３が回転カム１４側に押圧されていることから、第１の部材と第２の部材の重ね合わせによる閉成状態は安定性を保ち、外力が加えられないと自然に開いてしまうことはない。この状態から第２の部材を第１の部材に対し、或は両部材を相対的に開くと、最初は回転摺動カム部１３ｄの凸部１３ｃが回転カム部１４ｄの凹部１４ｂより脱出する際の抵抗に遭遇するが、さほどの力を必要とすることなく開かれ、しかる後１４０°位の開成角度までは回転摺動カム部１３ｄの凸部１３ｃが回転カム部１４ｄの凸部１４ｃと圧接状態でフリクション回転摺動することから、任意の位置で両部材を安定停止保持させておくことができる。
【００１８】
両部材の開成角度が１４０°を超えると、回転摺動カム部１３ｄの凸部１３ｃが回転カム部１４ｄのもう一方の凹部１４ｂへ落ち込む際に生ずる回転トルクにより、両部材は自動的に開かれ、しかる後１６５°まで開くことが可能となる。両部材が１６５°まで開かれると、連結部に設けた図示してないストッパー手段により両部材はそれ以上開かれない。
【００１９】
次に、両部材を閉じる際には、先ほどとは逆に回転摺動カム部１３ｄの凸部１３ｃが回転カム部１４ｄの凹部１４ｂを脱出する際の抵抗に遭遇するが、さほどの力を必要とすることなく途中の閉成角度ではフリーストップに閉じられ、約２０°程度の開閉角度になると、回転摺動カム部１３ｄの凸部１３ｃが回転カム部１４ｄの凹部１４ｂに落ち込む際に生ずる回転トルクによって、自動的に閉じられることになる。
【００２０】
図１５は、この発明に係るスナップフィットヒンジの他の実施の形態を示す。図面によれば、シャフト２０は、例えばＰＯＭのような合成樹脂で構成されたものであり、ケース体２２側端部に係止爪２１ａを有する４個の脚部２１ｂから成るファスナー部２１が一体に形成されており、このファスナー部２１が同時にケース体２２の抜け止め部材を兼ねている。このケース体２２はファスナーを有しない点を除いて他の構成は、図１乃至図１４に示した先の実施の形態のものと同じである。尚、見える部分で指示記号２２ａは先の図１乃至図１４に示した実施の形態のものと同じキー溝である。
【００２１】
このように実施してもこの発明の目的は達成でき、シャフトを合成樹脂で構成すると、製作コストをさらに下げることができる。また、第１の部材と第２の部材の各連結部に対する取付方法は先の実施の形態のものと同じであり、その他の各部材の作用効果もまた同じであるので、説明を省略する。
【００２２】
図１６乃至図１７は、この発明に係るスナップフィットヒンジのさらに他の実施の形態を示し、係止爪３１ａを有する複数の脚部３１ｂから成るファスナー３１がシャフト３０に設けられている点は、図１５に示した実施の形態のものと同じであるが、このシャフト３０に取り付けられる各部品が、先の図１乃至図１４、及び図１５に示した実施の形態のものとは異なっている。
【００２３】
即ち、シャフト３０のファスナー３１を設けた側に回転カム３２が、続いて回転摺動カム３３、及びケース体３４が取り付けられ、ケース体３４と回転摺動カム３３との間にシャフト３０に還巻きさせてコンプレッションスプリング３５が弾設されている。そして、シャフト３０がケース体３４より突出した部分に設けたキャップ取付部３０ａには、キャップ３６が取り付けられている。さらに、指示記号３７の部材はシャフト３０の周溝３０ｂと係合してケース体３４の抜け止めをする例えばＥリングのような係止リングである。
【００２４】
尚、以上のいずれの実施の形態においても、キャップは回転カムやケース体に取り付けられる場合がある。さらに、ファスナーを構成する係止爪付きの脚部の数に限定はなく、２個或は３個の場合がある。
【００２５】
このように実施してもこの発明の目的を達成でき、シャフトを合成樹脂で構成すると、製作コストをさらに下げることができる。
【００２６】
また、第１の部材と第２の部材の各連結部に対する取付方法も先の実施の形態のものと同じであり、その他の各部材のシャフトに対する組付順序が先の実施の形態のものと逆である点のみが相違するが、その作用効果は同じであるので説明を省略する。
【００２７】
尚、以上の説明は主として携帯電話機に用いた場合について説明したが、この携帯電話機を含め、最大開成角度、及び両部材を自動的に開いたり閉じたりする自動吸い込み角度等については、以上の実施の形態のものに限定されない。
【００２８】
さらに、回転摺動カムと回転カムの双方、或は一方のものを焼結金属以外のもの、例えばダイキャスト鋳物、鍛造プレス、合成樹脂、セラミック等で構成することができる。
【００２９】
回転摺動カムに設ける回転摺動カム部の凸部と凹部の形状、及び回転カムに設ける回転カム部の凹部と凸部の形状、数等については、実施の形態のものに限定されない。また、相互に設ける凹部と凸部の設置位置を実施の形態のものと逆にしても良い。
【００３０】
【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。
【００３１】
請求項１のように構成すると、第１の部材と第２の部材のいずれか一方の開閉操作、或は相対的な開閉操作に伴って、回転摺動カムの回転摺動カム部と回転カムの回転カム部との間の一方的或は相対的な圧接摺動回転作用により、第１の部材と第２の部材は所定の開閉角度範囲においてフリーストップに開閉操作を行い、かつ、所定の開成角度以上、及び或は所定の閉成角度以下で自動的に開きかつ閉じさせることができ、閉成状態を安定的に保つことができるものである。
【００３２】
そして、ファスナーをケース体に対して一体に設けたので、第１の部材と第２の部材の各連結部に対する組み込みを、ワンタッチで行うことができるという効果を奏し得るものである。
【００３３】
請求項２のように構成すると、キャップをシャフトの端部へ直に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係るスナップフィットヒンジを取り付けた携帯電話機を開いて見た平面図である。
【図２】  この発明に係るスナップフィットヒンジの取付状態を示す平面図である。
【図３】  図２に示したスナップフィットヒンジの平面断面図である。
【図４】  図２に示したスナップフィットヒンジの動作を説明する平面断面図である。
【図５】  図２に示したスナップフィットヒンジ分解平面図である。
【図６】  図２に示したスナップフィットヒンジの組み付け方法を説明する説明図である。
【図７】  図２に示したスナップフィットヒンジのケース体の右側面図である。
【図８】  図７に示したケース体の左側面図である。
【図９】  図７に示したケース体の縦断面図である。
【図１０】  図２に示したスナップフィットヒンジの回転摺動カムの右側面図である。
【図１１】  図１０に示した回転摺動カムの０°〜１８０°までの展開図である。
【図１２】  図２に示したスナップフィットヒンジの回転カムの左側面図である。
【図１３】  図１２に示した回転カムの右側面図である。
【図１４】  図１２に示した回転カムの０〜１８０°までの展開図である。
【図１５】  この発明に係るスナップフィットヒンジの他の実施の形態を示す分解平面図である。
【図１６】  この発明に係るスナップフィットヒンジのさらに他の実施の形態を示す分解平面図である。
【図１７】  図１６に示したスナップフィットヒンジの取付状態を示す横断面図である。
【図１８】  従来のスナップフィットヒンジの平面図である。
【図１９】  図１８に示したスナップフィットヒンジのファスナーの部分の拡大断面図である。
【図２０】  図１８に示したスナップフィットヒンジの分解平面図である。
【符号の説明】
１０  シャフト
１０ａ  鍔部
１０ｂ  周溝
１０ｃ  キャップ取付部
１１  ケース体
１１ａ  回り止め
１１ｅ  キー溝
１２  第１の部材
１２ａ  連結部
１２ｂ  取付孔
１２ｃ  係止突条
１３  回転摺動カム
１３ａ  挿通孔
１３ｂ  キー部
１３ｃ  凸部
１３ｄ  回転摺動カム部
１３ｅ  凹部
１４  回転カム
１４ｂ  凹部
１４ｃ  凸部
１４ｄ  回転カム部
１４ｅ  回り止め
１５  第２の部材
１５ａ  連結部
１５ｂ  取付孔
１６  ファスナー
１６ａ  係止爪
１６ｂ  脚部
１６ｃ  割溝
１７  コンプレッションスプリング
１８  キャップ
１９  係止リング
２０  シャフト
２１  ファスナー
２１ａ  係止爪
２１ｂ  脚部
２２  ケース体
２２ａ  キー溝
３０  シャフト
３０ａ  キャップ取付部
３１  ファスナー
３１ａ  係止爪
３１ｂ  脚部
３２  回転カム
３３  回転摺動カム
３４  ケース体
３５  コンプレッションスプリング
３７  係止リング
【図１】
0003930685.tif 000002
【図２】
0003930685.tif 000003
【図３】
0003930685.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003930685.tif 000008
【図８】
0003930685.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003930685.tif 000011
【図１１】
0003930685.tif 000012
【図１２】
0003930685.tif 000013
【図１３】
0003930685.tif 000014
【図１４】
0003930685.tif 000015
【図１５】
0003930685.tif 000016
【図１６】
0003930685.tif 000017
【図１７】
0003930685.tif 000018
【図１８】
0003930685.tif 000019
【図１９】
0003930685.tif 000020
【図２０】
0003930685.tif 000021