(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筒状ケースの中空部内に、該第１の筒状ケースとは相対的に回転せずに長さ方向にスライド可能に配設されると共に、一方の端面が１以上の山部を有するカム面を構成するように形成されている第１の筒形カムと、該第１の筒形カムを常態において筒状ケースの開口部から突出する方向に付勢する第１のスプリングと、
一端が第１の筒形カムの軸心に沿って形成された軸受け孔に挿入されて支持されている軸部材と、
該軸部材回りにスライド可能に装着され、第１の筒形カムのカム面に対向する端面が１以上の山部を有するカム面を構成するように形成されている第２の筒形カムと、
軸部材に装着され、常態において第２の筒形カムのカム面が第１の筒形カムのカム面から離間する方向に付勢する第２のスプリングと、
中空部内に、軸部材の他端を軸支可能であると共に第２の筒形カムを相対的に回転させずに長さ方向にスライド可能に配設することができ、かつ第１の筒形カムのカム面に対向する端面が１以上の山部を有するカム面を構成するように形成された第３の筒形カムを有する第２の筒状ケースと、
第２の筒形カムの他端面を押圧して、該第２の筒形カムを第２のスプリングに抗して軸部材の長さ方向に沿って移動させることができる押圧部材と、
を有し、第１の筒状ケースと第２の筒状ケースのうちの一方が固定され、常態において、第１の筒形カムと第３の筒形カムの各山部の一方の斜面同士が接して第３の筒形カムが第１の筒形カムに対して相対的に一方向に付勢され、押圧部材を押圧して第２の筒形カムをスライドさせると、第２の筒形カムの各山部の他方の斜面が第１の筒形カムの他方の斜面に接し、第１の筒形カムと第３の筒形カムの頂点同士が一致するまで、第２の筒形カムが第１の筒形カムに対して相対的に他方向に回転し、該一致点を通り過ぎると、第１の筒形カムと第３の筒形カムの各山部の他方の斜面同士が接して、一方の筒形カムの各山部の頂点が他方の筒形カムの各谷底部に到達するまで第３の筒形カムが他方向に回転することを特徴とするヒンジ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転することにより開閉動作する回転蓋や回転扉等を支持するヒンジ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、折り畳み式の携帯電話のブッシュボタンカバー（フリッパ）や化粧用コンパクト等の蓋体は、本体部に対して上下に例えば約９０度から約１５０度の範囲で回動して開閉するように設けられている。
【０００３】
例えば、携帯電話のフリッパは、プッシュボタンを押すとフリッパに係合していたフック部の係合が解除されて、バネ力によりフリッパが自動的に持ち上がって開放され、ある一定角度に至ると開放動作が停止する機構が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フリッパの回転基部には通常僅かながらガタがあり、また、フリッパ自体が非常に軽量である。このため、バネにより常時開放方向に付勢されることにより、フック部で本体ケースに係合させていても、本体ケースとフリッパとの間に僅かながら隙間が生じてしまう。そこで、従来、この隙間をなくすために、永久磁石を配設し、フリッパと本体ケースとが強制的に接するようにしていた。従って、非使用時にフリッパを確実に閉じ、使用時に容易に開放できるようにするためには、従来、フリッパと本体ケースとの回転動作を支持するヒンジ機構のほかに、上記したフック部はもちろんのこと永久磁石も必要であり、部品点数が多くなりコストアップにつながっていた。また、永久磁石が、使用者が携行している磁気カードなどに悪影響を及ぼすこともあった。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、ヒンジ機構のほかにフック部や永久磁石を配設しなくても、蓋体を確実に閉めることができると共に、容易に開放動作することができるヒンジ機構を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のヒンジ機構は、第１の筒状ケースの中空部内に、該第１の筒状ケースとは相対的に回転せずに長さ方向にスライド可能に配設されると共に、一方の端面が１以上の山部を有するカム面を構成するように形成されている第１の筒形カムと、該第１の筒形カムを常態において筒状ケースの開口部から突出する方向に付勢する第１のスプリングと、一端が第１の筒形カムの軸心に沿って形成された軸受け孔に挿入されて支持されている軸部材と、該軸部材回りにスライド可能に装着され、第１の筒形カムのカム面に対向する端面が１以上の山部を有するカム面を構成するように形成されている第２の筒形カムと、軸部材に装着され、常態において第２の筒形カムのカム面が第１の筒形カムのカム面から離間する方向に付勢する第２のスプリングと、中空部内に、軸部材の他端を軸支可能であると共に第２の筒形カムを相対的に回転させずに長さ方向にスライド可能に配設することができ、かつ第１の筒形カムのカム面に対向する端面が１以上の山部を有するカム面を構成するように形成された第３の筒形カムを有する第２の筒状ケースと、第２の筒形カムの他端面を押圧して、該第２の筒形カムを第２のスプリングに抗して軸部材の長さ方向に沿って移動させることができる押圧部材と、を有し、第１の筒状ケースと第２の筒状ケースのうちの一方が固定され、常態において、第１の筒形カムと第３の筒形カムの各山部の一方の斜面同士が接して第３の筒形カムが第１の筒形カムに対して相対的に一方向に付勢され、押圧部材を押圧して第２の筒形カムをスライドさせると、第２の筒形カムの各山部の他方の斜面が第１の筒形カムの他方の斜面に接し、第１の筒形カムと第３の筒形カムの頂点同士が一致するまで、第２の筒形カムが第１の筒形カムに対して相対的に他方向に回転し、該一致点を通り過ぎると、第１の筒形カムと第３の筒形カムの各山部の他方の斜面同士が接して、一方の筒形カムの各山部の頂点が他方の筒形カムの各谷底部に到達するまで第３の筒形カムが他方向に回転することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。図において、１は本実施の形態のヒンジ機構であり、第１の筒状ケース２、第１の筒形カム３、第１のスプリング４、軸部材５、第２の筒形カム６、第２のスプリング７、第２の筒状ケース８、第３の筒形カム９、押圧部材１０を有して構成される。
【０００８】
ここで、第１の筒状ケース２と第２の筒状ケース８は、例えば、携帯電話であれば、いずれかを本体部（図示せず）に内蔵させて固定側とし、他方をフリッパ（図示せず）に連結して可動側として使用される。本実施の形態のように、携帯電話の本体部やフリッパと全く別体で形成したものをそれぞれに連結するようにしてもよいが、本体部の一部に孔部を形成し、その部分を筒状ケースとして利用することもできる。同様に、フリッパの基端部に孔部を形成し、その部分を筒状ケースとして利用することもできる。
【０００９】
第１の筒形カム３には、外周面に、１８０度対向する位置に２つのガイド突起３１，３１が設けられている。このガイド突起３１，３１は、第１の筒状ケース２の内周面に同様に対向して刻設されたガイド溝２１，２１に係合し、第１の筒形カム３を第１の筒状ケース２の中空部内での相対回転を阻止し、長さ方向へのスライド移動を可能にするものである。
【００１０】
第１の筒形カム３は、一方の端面にカム面３２が形成されている。このカム面３２は、該第１の筒形カム３を側面からみたときに、１８０度対向する位置に２つの山部３２ａ，３２ａを有するように形成されている。また、この第１の筒形カム３は、第１の筒状ケース２の底壁部２２内面に、他端面３３が対向するような向きで挿入される。該底壁部２２と他端面３３との間には第１のスプリング４が配設され、常態において、第１の筒形カム３を第１の筒状ケース２の開口部２３から突出する方向に弾発付勢している。さらに、第１の筒形カム３には、軸心に沿って軸受け孔３４が貫通形成されており、この軸受け孔３４に棒状の軸部材５の一端が軸支される。
【００１１】
第２の筒形カム６は、軸部材５回りに嵌装され、該軸部材５の周面上を軸心方向にスライド可能に配設される。この第２の筒形カム６の端面のうち、軸部材５を第１の筒形カム３の軸受け孔３４に軸支したときに該第１の筒形カム３のカム面３２に対向する端面がカム面６１を構成している。その形状は、第１の筒形カム２のカム面３２と同様、該第２の筒形カム６を側面からみた際に、１８０度対向する位置に２つの山部６１ａ，６１ａを有するように形成されている。なお、第２の筒形カム６は、その外径が、第１の筒形カム３の内径よりもやや大きく、第１の筒形カム３の外径よりも小さくなるように形成されており、そのカム面６１は、第１の筒形カム３のカム面３２の幅方向内側寄りの部分に接するように形成されている。
【００１２】
また、この第２の筒形カム６の外周面には、１８０度対向する位置に軸心と平行に２つのガイド溝６２，６２が設けられいる。また、軸部材５回りであって、第１の筒形カム３と第２の筒形カム６との間には、第２のスプリング７が装着されており、これにより、第２の筒形カム６は、常態において、そのカム面６１が第１の筒形カム３のカム面３２から離間する方向に弾発付勢される。
【００１３】
第２の筒状ケース８は、内周面に、上記第２の筒形カム６のガイド溝６２，６２に係合するガイド突起（図示せず）が設けられており、両者を係合させて、第２の筒形カム６が該第２の筒状ケース８内に収容される。第２の筒状ケース８内には、内径が第２の筒形カム６の外径よりも大きい第３の筒形カム９が固定配設されている。なお、第２の筒状ケース８と第３の筒形カム９とは一体成形してもよい。第３の筒形カム９は、第１の筒形カム３のカム面３２との対向面にカム面９１が形成されており、その形状は、第１の筒形カム３と同様、側面からみたときに、１８０度対向する位置に２つの山部９１ａ，９１ａを有するように形成されている。第３の筒形カム９は、上記のように、第２の筒形カム６の外径よりも大きな内径で形成されているため、そのカム面９１は、第１の筒形カム３のカム面３２の幅方向外側寄りの部分に当接する。
【００１４】
第２の筒状ケース８の底壁部８１の中央部には貫通孔８１ａが形成されており、この貫通孔８１ａには軸部材５の他端面に形成された軸受け孔５１に挿入される支軸８２が装着される。なお、この支軸８２は、第２の筒状ケース８の底壁部８１と一体的に形成して該底壁部８１から突出するようにしてもよい。
【００１５】
また、第２の筒状ケース８の底壁部８１の貫通孔８１ａの周囲には、２つの孔部８１ｂ，８１ｂが形成されている。この孔部８１ｂ，８１ｂは、押圧部材１０を配設するために形成されている。すなわち、押圧部材１０は、略円筒状で、かつ孔部８１ｂ，８１ｂに対応する位置に突片１０ａ，１０ａが設けられており、この突片１０ａ，１０ａが孔部８１ｂ，８１ｂに挿入される。なお、押圧部材１０は、突片１０ａ，１０ａの先端面により、第２の筒形カム６の他端面６３を押圧するものであるため、該突片１０ａ，１０ａ間の間隔及びこれに対応する孔部８１ｂ，８１ｂ間の間隔は、第２の筒形カム６の他端面６３を押圧できるように設定することはもちろんである。
【００１６】
次に、本実施の形態に係るヒンジ機構１の作用を主として図２及び図３に基づき説明する。本実施の形態では、第１の筒状ケース２を固定側とし、第２の筒状ケース８を可動側として設定する。まず、常態においては、第１の筒形カム３の各山部３２ａ，３２ａの各一方の斜面（右下がり斜面）３２ａ1，３２ａ1と、第３の筒形カム９の各山部９１ａ，９１ａの各一方の斜面（右下がり斜面）９１ａ1，９１ａ1とが接するように配設する。第１の筒形カム３は、第１のスプリング４により、常に第１の筒状ケース２の開口部から突出する方向（図１及び図２（ａ）において矢印Ａ方向）に付勢されている。従って、第１の筒形カム３の各一方の斜面３２ａ1，３２ａ1は、第３の筒形カム９の各一方の斜面９１ａ1，９１ａ1を常時押圧することになるが、斜面同士が接しているため、第３の筒形カム９は、図２（ａ）において常に左方向（矢印Ｘ方向）に押圧されることになる。その結果、携帯電話を例にとれば、図３（ａ）に示すように、フリッパ１２は矢印Ｘ方向に付勢され、本体部１１とフリッパ１２との隙間が、従来のように永久磁石等を配設しなくても防止される。
【００１７】
なお、この際、第２の筒形カム６は、図１の軸部材５に沿って矢印Ｂ方向に移動したときに、その山部６１ａ，６１ａの各他方の斜面（左下がり斜面）６１ａ2，６１ａ2が第１の筒形カム３の各他方の斜面（左下がり斜面）３２ａ2，３２ａ2にまず当接するような位置に位置決めしておく（図２（ａ）参照）。
【００１８】
かかる状態で、押圧部材１０の端面１０ｂを押圧すると、突片１０ａ，１０ａの先端が第２の筒形カム６の他端面６３を押圧し、第２の筒形カム６を軸部材５に沿って図１の矢印Ｂ方向に移動させる。第２の筒形カム６の各他方の斜面６１ａ2，６１ａ2が第１の筒形カム３の各他方の斜面３２ａ2，３２ａ2に当接すると、第１の筒形カム３は第１の筒状ケース２と共に回転方向へは動作しないため、第２の筒形カム６が第１の筒形カム３の各他方の斜面３２ａ2，３２ａ2に沿って、図２（ｂ）上、右方向（矢印Ｙ方向）に回転する。第２の筒形カム６はガイド溝６２，６２により第３の筒形カム９に対して回転方向へは動作しないように係合しているため、第２の筒形カム６の回転に伴い第３の筒形カム９及び第２の筒状ケース８が同方向に回転する。押圧部材１０の押圧により、第２の筒形カム６の各山部６１ａ，６１ａの頂部６１ａ3，６１ａ3が第１の筒形カム３の谷底部３２ｂ，３２ｂに至るまで右方向に回転すると、第３の筒形カム９の各山部９１ａ，９１ａの頂部９１ａ3，９１ａ3が、第１の筒形カム３の各山部３２ａ，３２ａの頂部３２ａ3，３２ａ3と一致する（図２参照）。従って、第１の筒形カム３と第３の筒形カム９の位置関係がかかる状態となるまで、図３（ｂ）に示すように、押圧部材１０を押圧するだけで、フリッパ１２は矢印Ｙ方向へ回動して拡開する。
【００１９】
そして、僅かでもこの一致点を過ぎると、押圧部材１０に対する押圧力を解除しても、今度は、第３の筒形カム９の各山部９１ａ，９１ａの他方の斜面（左下がり斜面）９１ａ2，９１ａ2が、第１の筒形カム３の各山部３２ａ，３２ａの他方の斜面３２ａ2，３２ａ2に接するため、第３の筒形カム９は、その頂部９１ａ3，９１ａ3が第１の筒形カム３の谷底部３３，３３に一致するまで、何らの負荷を加えなくても、さらに右方向（矢印Ｙ方向）に回転する（図２（ｃ）参照）。
【００２０】
なお、押圧部材１０に対する押圧力を解除すると、第２のスプリング７の弾発力により、第２の筒形カム６は軸部材５の周面に沿って、図１の矢印Ａ方向にスライド移動するが、上記した第３の筒形カム９の頂部９１ａ3，９１ａ3と第１の筒形カム３の頂部３２ａ3，３２ａ3との一致点を過ぎた後は、該第３の筒形カム９に追随して回転動作することはもちろんである。
【００２１】
例えば、携帯電話においてはこの状態で、すなわち図３（ｃ）に示すようにフリッパ１２が本体部１１に対して所定角度θ拡開した状態で使用するが、使用者が誤ってフリッパ１２に更なる負荷をかけ、図３（ｄ）に示したような状態にしようとした場合でも、第３の筒形カム９は、さらに右方向に回転する。このため、このような操作を行った場合でも、本実施の形態に係るヒンジ機構１が破壊されることはない。具体的には、更なる負荷がかかると、図２（ｄ）に示すように、第３の筒形カム９の各山部９１ａ，９１ａの一方の斜面９１ａ1，９１ａ1が第１の筒形カム３の各山部３２ａ，３２ａの一方の斜面３２ａ1，３２ａ1に接して、第３の筒形カム９の各山部９１ａ，９１ａの他方の斜面９１ａ2，９１ａ2が、第１の筒形カム３の各山部３２ａ，３２ａの他方の斜面３２ａ2，３２ａ2から離間する。一方、使用者がフリッパ１２に誤ってかけていた負荷を解除すれば、第３の筒形カム９は、その頂部９１ａ3，９１ａ3が第１の筒形カム３の谷底部３２ｂ，３２ｂに一致するまで左方向（矢印Ｘ方向）に回転し、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示した状態まで戻る。
【００２２】
フリッパ１２を閉じる場合は、使用者がフリッパ１２を上記と逆方向に押圧する。その結果、第２の筒状ケース８と第３の筒形カム９が上記と逆に動作し、図２（ｂ）及び図３（ｂ）の位置、すなわち、第３の筒形カム９の各山部９１ａ，９１ａの頂部９１ａ3，９１ａ3と、第１の筒形カム３の各山部３２ａ，３２ａの頂部３２ａ3，３２ａ3との一致点を通り過ぎた後は、自動的に閉成動作する。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、各筒形カムに形成する山部として２つの場合を例に挙げ説明しているがこれに限定されるわけではなく、１以上であればよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のヒンジ機構によれば、複数の筒形カムを有し、この筒形カムの動作によって蓋体の開閉動作を制御しているため、閉成時には蓋体を確実に本体部に押しつけて閉成できる一方で、開放動作も容易に行うことができる。従って、従来のように、ヒンジ機構のほかにフック部や永久磁石を配設する必要がなく、部品点数の低減、コストの低減に資する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のヒンジ機構の一の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】  同実施の形態に係るヒンジ機構の動作を説明するための図である。
【図３】  同実施の形態に係るヒンジ機構を携帯電話に応用した場合における動作を図２の動作に対応させて説明した図である。
【符号の説明】
１  ヒンジ機構
２  第１の筒状ケース
３  第１の筒形カム
４  第１のスプリング
５  軸部材
６  第２の筒形カム
７  第２のスプリング
８  第２の筒状ケース
９  第３の筒形カム
１０  押圧部材
【図１】
0003954162.tif 000002
【図２】
0003954162.tif 000003
【図３】
0003954162.tif 000004