(57)【要約】  ヒンジ本体１１の第２連結筒部３１にコイルばね３３及び可動部材３２が順次挿入され、第２連結筒部３１の底部３１ａ、コイルばね３３、可動部材３２を貫通して第２連結筒部３１から突出したヒンジ軸３４の先端部に固定部材３５の貫通孔３５ａが挿通され、さらに貫通孔３５ａを貫通したヒンジ軸３４の先端部に中間部材１３が取り付けられるヒンジ装置１０において、ヒンジ軸３４を貫通孔３５ａに移動可能に圧入する。ヒンジ軸３４の外周面と貫通孔３５ａの内周面との間に発生する摩擦抵抗をコイルばね３３の付勢力より大きくする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が開口し、他端部に底部が形成された連結筒部を有する第１ヒンジ部材と、上記連結筒部の開口部側の端部に回動不能に、かつ上記連結筒部の軸線方向へ移動可能に嵌合された可動部材と、この可動部材と上記連結筒部の底部との間の上記連結筒部内に挿入され、上記可動部材を上記底部側から上記開口部側へ向かって付勢する付勢手段と、一端部が上記第１ヒンジ部材の底部の中央部を移動可能に貫通し、他端部が上記連結筒部の開口部から外部に突出したヒンジ軸と、貫通孔が形成され、この貫通孔に上記ヒンジ軸の上記連結筒部から突出した端部が上記貫通孔の軸線方向へ移動可能に挿通された固定部材と、この固定部材を貫通した上記ヒンジ軸の他端部に設けられ、上記固定部材に回動不能に連結されるとともに、上記ヒンジ軸を介して上記第１ヒンジ部材に回動可能に連結された第２ヒンジ部材とを備え、上記可動部材と上記固定部材との対向面のいずれか一方の対向面には、上記付勢手段の付勢力によって他方の対向面に押し付けられる突出部が形成され、他方の対向面には、上記第２ヒンジ部材及び上記固定部材が所定の位置に回動したときに上記突出部が入り込む凹部が形成されたヒンジ装置において、
上記ヒンジ軸の上記底部から外部に突出した一端部に操作部が設けられ、上記ヒンジ軸が上記固定部材の貫通孔に上記付勢手段の付勢力より大きな摩擦抵抗が発生するように移動可能に圧入されていることを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
上記第１ヒンジ部材には、互いの軸線を一致させた一対の連結筒部が対称に設けられ、上記可動部材、上記付勢手段、上記ヒンジ軸、上記固定部材及び上記第２ヒンジ部材が上記一対の連結筒部に対応してそれぞれ２つ宛て用いられ、上記２つの第２ヒンジ部材が上記連結筒部の軸線方向へ移動不能に連結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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、組立を容易に行うことができるようにしたヒンジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ヒンジ装置は、下記特許文献１に記載されているように、第１ヒンジ部材及び第２ヒンジ部材を有している。第１ヒンジ部材には、第２ヒンジ部材側の一端部が開口し、他端部に底部を有する連結筒部が形成されている。連結筒部の開口部には、可動部材が回動不能にかつ移動可能に嵌合されている。可動部材と連結筒部の底部との間には、コイルばねが配置されている。連結筒部の底部には、ヒンジ軸の一端部が挿通されている。このヒンジ軸の先端部は、コイルばね及び可動部材を貫通して連結筒部の開口部から外部に突出しており、そこには固定部材及び第２ヒンジ部材が順次外挿されている。固定部材と第２ヒンジ部材とは、相対回動不能に連結されており、第１ヒンジ部材に対してはヒンジ軸を介して回動可能に連結されている。【０００３】
上記構成のヒンジ装置を組み立てる場合には、連結筒部にコイルばね及び可動部材を順次挿入する一方、連結筒部の底部にその外側からヒンジ軸を挿通する。そして、ヒンジ軸の連結筒部から突出した端部に固定部材及び第２ヒンジ部材を順次外挿する。第２ヒンジ部材をヒンジ軸に外挿するに際しては、通常、第２ヒンジ部材及び固定部材を連結筒部及びヒンジ軸の前方（連結筒部の底部側から開口部側へ向かう方向における前方）に位置させた後、ヒンジ軸の軸線方向へ接近移動させる。これにより、第２ヒンジ部材及び固定部材をヒンジ軸に外挿している。【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８１０３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ヒンジ装置によっては、第２ヒンジ部材をヒンジ軸の軸線方向へ移動させることができないことがある。例えば、二つの連結筒部が互いの軸線を一致させ、かつ対称に配置され、この二つの連結筒部に対応して二つのヒンジ部材が用いられ、この二つのヒンジ部材が互いに連結されているような場合には、各ヒンジ部材を連結筒部の開口側端部と対向させると、各第２ヒンジ部材をヒンジ軸の軸線方向へ移動させることができない。このような場合には、各第２ヒンジ部材をヒンジ軸の軸線と直交する方向に移動させて各連結筒部の開口側端部と対向させた後、ヒンジ軸を第２ヒンジ部材側へ移動させることによって第２ヒンジ部材をヒンジ軸に外挿することになる。【０００６】
ここで、第２ヒンジ部材を連結筒の開口部側端部と対向するまでヒンジ軸の軸線と直交する方向へ移動する際には、固定部材を連結筒部の開口部側から底部側へ向かって押し、可動部材をコイルばねの付勢力に抗して押して連結筒部内に押し込んでおく必要がある。さもなければ、第２ヒンジ部材が固定部材又は可動部材にぶつかってしまい、第２ヒンジ部材を連結筒部の開口側端部と対向するまでヒンジ軸の軸線と直交する方向へ移動させることができないからである。しかしながら、第２ヒンジ部材を連結筒部の開口側端部と対向するように移動させながら、可動部材を連結筒部内に押し込むように固定部材を押すためには、一方の手の指で固定部材を押しつつ、他方の手で第２ヒンジ部材を移動させなければならず、これはかなり困難な作業である。特に、ヒンジ装置が携帯電話機に用いられるような小型（例えば、直径が数ｍｍ程度）のものの場合には、その作業が非常に困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記の問題を解決するために、一端部が開口し、他端部に底部が形成された連結筒部を有する第１ヒンジ部材と、上記連結筒部の開口部側の端部に回動不能に、かつ上記連結筒部の軸線方向へ移動可能に嵌合された可動部材と、この可動部材と上記連結筒部の底部との間の上記連結筒部内に挿入され、上記可動部材を上記底部側から上記開口部側へ向かって付勢する付勢手段と、一端部が上記第１ヒンジ部材の底部の中央部を移動可能に貫通し、他端部が上記連結筒部の開口部から外部に突出したヒンジ軸と、貫通孔が形成され、この貫通孔に上記ヒンジ軸の上記連結筒部から突出した端部が上記貫通孔の軸線方向へ移動可能に挿通された固定部材と、この固定部材を貫通した上記ヒンジ軸の他端部に設けられ、上記固定部材に回動不能に連結されるとともに、上記ヒンジ軸を介して上記第１ヒンジ部材に回動可能に連結された第２ヒンジ部材とを備え、上記可動部材と上記固定部材との対向面のいずれか一方の対向面には、上記付勢手段の付勢力によって他方の対向面に押し付けられる突出部が形成され、他方の対向面には、上記第２ヒンジ部材及び上記固定部材が所定の位置に回動したときに上記突出部が入り込む凹部が形成されたヒンジ装置において、上記ヒンジ軸の上記底部から外部に突出した一端部に操作部が設けられ、上記ヒンジ軸が上記固定部材の貫通孔に上記付勢手段の付勢力より大きな摩擦抵抗が発生するように移動可能に圧入されていることを特徴としている。
この場合、上記第１ヒンジ部材には、互いの軸線を一致させた一対の連結筒部が対称に設けられ、上記可動部材、上記付勢手段、上記ヒンジ軸、上記固定部材及び上記第２ヒンジ部材が上記一対の連結筒部に対応してそれぞれ２つ宛て用いられ、上記２つの第２ヒンジ部材が上記連結筒部の軸線方向へ移動不能に連結されているものであってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
上記特徴構成を有するこの発明によれば、ヒンジ軸の連結筒部の開口部から突出した他端部に固定部材を圧入した状態で、連結筒部の底部から突出したヒンジ軸の操作部を連結筒の開口部側から底部側へ向かう方向へ引っ張ると、それに応じて固定部材が同方向へ移動し、固定部材によって可動部材が付勢手段の付勢力に抗して連結筒部内に押し込まれる。そして、操作部を引っ張った状態を維持しつつ第２ヒンジ部材をヒンジ軸と直交する方向へ移動させることにより、第２ヒンジ部材を連結筒部の開口部側端部と固定部材を介して対向させることができる。その後、ヒンジ軸を連結筒部の底部側から開口部側へ移動させることにより、ヒンジ軸に第２ヒンジ部材を外挿することができる。ここで、ヒンジ軸の操作部が連結筒部の底部側にあるので、第２ヒンジ部材を移動させながらヒンジ軸の操作部を引っ張ることは、それほど困難な作業ではない。したがって、ヒンジ装置を容易に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明に係るヒンジ装置が用いられた携帯電話機例を、受話部を折畳位置に回動させた状態で示す斜視図である。
【図２】同携帯電話機を、受話部を垂直位置に回動させた状態で示す斜視図である。
【図３】同携帯電話機を、受話部を通話位置に回動させた状態で示す斜視図である。
【図４】同携帯電話機を、受話部を垂直位置でかつ第１限界位置に回動させた状態で示す斜視図である。
【図５】同携帯電話機を、カメラ部を中立位置からほぼ４５°回動させた状態で示す斜視図である。
【図６】同携帯電話機の透視側面図である。
【図７】図６のＸ方向から見た透視図である。
【図８】同携帯電話機の透視斜視図である。
【図９】この発明に係るヒンジ装置の一実施の形態を示す側面図である。
【図１０】図９のＸ矢視図である。
【図１１】図９のＹ−Ｙ線に沿う拡大断面図である。
【図１２】図９のＺ−Ｚ線に沿う拡大断面図である。
【図１３】図１０のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。
【図１４】同実施の形態の分解斜視図である。
【図１５】同実施の形態の一部の分解斜視図である。
【図１６】同実施の形態の他の一部の分解斜視図である。
【図１７】同実施の形態のさらに他の一部の分解斜視図である。
【図１８】球体と凹部とがコイルばねの付勢力を回動付勢力に変換するときの状態を示す拡大断面図である。
【図１９】球体と凹部とがクリック感をもって嵌り込んだときの状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１０】
１１  ヒンジ本体（第１ヒンジ部材）
１３  中間部材（第２ヒンジ部材）
３１  第２連結筒部（連結筒部）
３１ａ  底部
３２  可動部材
３３  コイルばね（付勢手段）
３４  ヒンジ軸
３４ａ  頭部（操作部）
３５  固定部材
３５ａ  貫通孔
３６  球体（突出部）
３７  凹部
３８  凹部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１〜図５は、この発明に係るヒンジ装置１０（図６以降参照）が用いられた携帯電話機１を示す。この携帯電話機１は、前面２ａにテンキー等の操作ボタン２ｂ、マイクロホン（図示せず）、その他が設けられた送話部２、中間部３、前面４ａに液晶表示部４ｂ、スピーカー（図示せず）、その他が設けられた受話部４、及びカメラ部５を備えている。送話部２、中間部３、受話部４及びカメラ部５は、図６〜図８に示すように、ヒンジ装置１０を介して連結されている。【００１２】
すなわち、中間部３は、送話部２の長手方向の一端部（図７において右端部；以下、右端部という。）に、その前面２ａに沿って幅方向に延びる第１回動軸線Ｌ１、及びこの第１回動軸線Ｌ１と平行で、かつ第１回動軸線Ｌ１に対して送話部２の背面側から前面２ａ側へ向かう方向（以下、上方という。）に離間した第２回動軸線Ｌ２を中心として回動可能に連結されている。中間部３は、第１回動軸線Ｌ１に関しては、中間部３の前面３ａが送話部２の前面２ａとほぼ平行になった図１及び図６に示す折畳位置と、この折畳位置から図６において時計方向へほぼ９０°離れた図２に示す垂直位置との間を回動可能になっている。また、中間部３は、第２回動軸線Ｌ２に関しては、折畳位置と、この折畳位置から図６において時計方向へほぼ７０°離れた位置との間を回動可能になっている。ただし、中間部３は、後述するように、通常の回動操作で折畳位置から図６の時計方向へ回動させたときには、まず第１回動軸線Ｌ１を中心として折畳位置から垂直位置まで回動する。その後、第２回動軸線Ｌ２を中心として垂直位置からほぼ７０°離れた図３に示す位置（以下、通話位置という。）まで回動する。したがって、中間部３は、送話部２に対し、折畳位置とそこから時計方向へほぼ１６０°離れた通話位置との間を回動可能である。しかも、中間部３は、折畳位置、垂直位置及び通話位置においては、ヒンジ装置１０によりクリック感をもって各位置に停止される。中間部３が通話位置から折畳位置まで回動する場合、中間部３は、まず第２回動軸線Ｌ２を中心としてほぼ７０°回動して垂直位置に達し、その後第１回動軸線Ｌ１を中心として折畳位置まで回動する。【００１３】
受話部４は、中間部３に第３回動軸線Ｌ３を中心として回動可能に連結されている。第３回動軸線Ｌ３は、中間部３を折畳位置に位置させたときには、送話部２の前面２ａとほぼ平行で、かつ第２回動軸線と直交するよう配置されている。受話部４は、中間部３を折畳位置に位置させたときに、受話部４の前面４ａが送話部２の前面２ａと平行になる前向き位置（図１及び図６参照）と、この前向き位置から図４において時計方向へほぼ１２０°離れた図４に示す第１限界位置との間を回動可能になっている。受話部４は、前向き位置及びこの前向き位置から第１限界位置へ向かって９０°離れた横向き位置においては、ヒンジ装置１０によりクリック感をもって各位置に停止させられる。受話部４を前向き位置に位置させた状態で中間部３を折畳位置に回動させると、受話部４の前面４ａが送話部２の前面２ａの左端部に形成された高さの低い突条２ｃに突き当たる。換言すれば、受話部４の前面４ａが突条２ｃに突き当たることにより、中間部３の折畳位置が規制されている。
なお、受話部４は、第１、第２回動軸線Ｌ１，Ｌ２に関しては、中間部３と一体に回動する。そこで、中間部３が折畳位置、垂直位置又は通話位置に位置しているときの受話部４の各位置にも同一名称を付すものとする。【００１４】
カメラ部５は、送話部２及び中間部３に対し第４回動軸線Ｌ４を中心として回動可能に連結されている。第４回動軸線Ｌ４は、第１、第２回動軸線Ｌ１，Ｌ２とのなす角が直角で、かつ第３回動軸線Ｌ３と平行であり、第１、第２回動軸線Ｌ１，Ｌ２の中間に配置されている。しかも、第４回動軸線Ｌ４は、第１、第２回動軸線Ｌ１，Ｌ２の長手方向において第３回動軸線Ｌ３と同一位置に配置されている。カメラ部５は、その長手方向を送話部２の幅方向に向けた図１に示す中立位置から時計方向へは１８０°離れた第２限界位置まで回動可能であり、反時計方向へは中立位置からほぼ１３５°離れた第３限界位置まで回動可能である。カメラ部５は、中立位置から時計方向及び反時計方向へのいずれの方向へ回動する場合においても、９０°回動する毎にヒンジ装置１０によりクリック感をもって停止させられる。【００１５】
次に、上記携帯電話機１に用いられたこの発明に係るヒンジ装置１０について説明する。
図６〜図１０及び図１４に示すように、ヒンジ装置１０は、ヒンジ本体１１、このヒンジ本体１１にそれぞれ第１回動機構２０，２０′を介して回動可能に連結された一対の第１アーム１２，１２′と、ヒンジ本体１１に第２回動機構３０，３０′を介して回動可能に連結された中間部材（第２ヒンジ部材）１３と、この中間部材１３に第３回動機構４０を介して回動可能に連結された枠体１４と、ヒンジ本体１１に第４回動機構５０を介して回動可能に連結された取付板１５とを備えている。【００１６】
図６〜図８に示すように、一対の第１アーム１２，１２′には、送話部２が取り付けられ、中間部材１３には中間部３が取り付けられ、枠体１４には受話部４が取り付けられ、取付板１５にはカメラ部５が取り付けられている。しかも、第１回動機構２０，２０′、第２回動機構３０，３０′、第３回動機構４０及び第４回動機構５０の各軸線が、第１回動軸線Ｌ１、第２回動軸線Ｌ２、第３回動軸線Ｌ３及び第４回動軸線Ｌ４とそれぞれ一致させられている。したがって、第１アーム１２，１２′を回動不能に位置固定したものとすると、ヒンジ本体１１が第１アーム１２，１２′に対して第１回動軸線Ｌ１を中心として回動することにより、中間部３及び受話部４が送話部２に対し第１回動軸線Ｌ１を中心として回動し、中間部材１３がヒンジ本体１１に対して第２回動軸線Ｌ２を中心として回動することにより、中間部３及び受話部４が送話部２に対し第２回動軸線Ｌ２を中心として回動し、枠体１４が中間部材１３に対し第３回動軸線Ｌ３を中心として回動することにより、受話部４が中間部３に対し第３回動軸線Ｌ３を中心として回動し、取付板１５がヒンジ本体１１に対し第４回動軸線Ｌ４を中心として回動することにより、カメラ部５が送話部２、中間部３及び受話部４に対し第４回動軸線Ｌ４を中心として回動する。そこで、ヒンジ本体１１、中間部材１３、枠体１４及び取付板１５の各回動位置については、中間部３、受話部４、カメラ部５の各回動位置と同一の名称を付すものとする。また、第１回動機構２０，２０′、第２回動機構３０，３０′、第３回動機構４０及び第４回動機構５０の各軸線を、それぞれ第１回動軸線Ｌ１、第２回動軸線Ｌ２、第３回動軸線Ｌ３及び第４回動軸線Ｌ４と称するものとする。【００１７】
ヒンジ本体１１は、折畳位置に位置する送話部２及び受話部４の長手方向から見たとき、横向きの「Ｈ」状をなしており（図１４及び図１５参照）、第１回動軸線Ｌ１と平行に延びる第１支持部１１ａと、第２回動軸線Ｌ２と平行に延びる第２支持部１１ｂ、及び第１支持部１１ａと第２支持部１１ｂとを連結する連結部１１ｃとを有している。第１支持部１１ａ及び第２支持部１１ｂは、いずれも断面略半円状をなしている。しかも、第１、第２支持部１１ａ，１１ｂは、その開放部を送話部２側へ向け、かつそれぞれの曲率中心線を第１、第２回動軸線Ｌ１、Ｌ２と一致させた状態で配置されている。【００１８】
第１支持部１１ａの一端部には、一方の第１アーム１２が第１回動機構２０を介して回動可能に連結され、第１支持部１１ａの他端部には、他方の第１アーム１２′が第１回動機構２０′を介して回動可能に連結されている。第１回動機構２０，２０′は、互いに対称に構成されている。そこで、一方の第１回動機構２０についてのみ説明し、他方の第１回動機構２０′については第１回動機構２０と同様な部分に同一符号を付してその説明を省略する。【００１９】
図１１、図１４及び図１５に示すように、第１回動機構２０は、第１支持部１１ａの一端部に一体に設けられた第１連結筒部２１を有している。この第１連結筒部２１は、第１支持部１１ａと同一の内外径を有しており、その軸線を第１回動軸線Ｌ１と一致させて配置されている。第１連結筒部２１の外側の端部（第１支持部１１ａの他端側から一端側へ向かう方向の端部）は開口しており、内側の端部は底部２１ａによって閉じられている。底部２１ａには、これを貫通する支持孔２１ｂが形成されている。支持孔２１ｂは、その軸線を第１回動軸線Ｌ１と一致させて配置されている。【００２０】
第１連結筒部２１の開口側端部には、可動部材２２が回動不能にかつ第１回動軸線Ｌ１方向へ移動可能に嵌合されている。この可動部材２２と底部２１ａとの間の第１連結筒部２１の内部には、コイルばね２３からなる付勢手段が挿入されている。このコイルばね２３により、可動部材２２が底部２１ａ側から開口部側へ向かう方向へ付勢されている。【００２１】
底部２１ａの支持孔２１ｂには、ヒンジ軸２４の基端部が回動可能に、かつ移動可能に挿通されている。このヒンジ軸２４は、その基端部に形成された頭部２４ａが底部２１ａに突き当たることにより、底部２１ａ側から開口部側への移動が阻止されている。ヒンジ軸２４の先端部は、コイルばね２３及び可動部材２２を回動可能にかつ移動可能に貫通して第１連結筒部２１から外部に突出している。第１連結筒部２１から突出したヒンジ軸２４の先端部には、第１アーム１２の基端部が抜け止め状態で取り付けられている。第１アーム１２の基端部には、可動部材２２がコイルばね２３の付勢力によって突き当たっており、その結果ヒンジ軸２４の頭部２４ａが底部２１ａに突き当たっている。これにより、可動部材２２、コイルばね２３、ヒンジ軸２４及び第１アーム１２が第１連結筒部２１に分離不能に組み込まれている。【００２２】
図１５に示すように、第１連結筒部２１の開口側の端面には、周方向に延びる突出部２１ｃが形成されており、第１アーム１２の基端部の外周面には、２つの突起１２ａ，１２ｂが周方向に互いに離れて配置されている。２つの突起１２ａ，１２ｂ間に突出部２１ｃが挿入されている。したがって、第１アーム１２が一方向へ回動して突起１２ａが突出部２１ｃの周方向の一端面に突き当たると、それ以上第１アーム１２が一方向へ回動することができなくなる。以下、このときの第１アーム１２の位置を第１回動位置と称する。第１アーム１２が他方向へ回動して突起１２ｂが突出部２１ｃの周方向の他端面に突き当たると、それ以上第１アーム１２が他方向へ回動することができなくなる。以下、このときの第１アーム１２の位置を第２回動位置と称する。【００２３】
可動部材２２の第１アーム１２との対向面には、一対の球体２５，２５がその一部を第１アーム１２側に突出させた状態で埋設されている（図１８参照）。したがって、可動部材２２は、実際には一対の球体２５，２５だけが第１アーム１２に突き当たる。一対の球体２５，２５は、第１回動軸線Ｌ１を中心とする一つの円周上に周方向へ１８０°離れて配置されている。【００２４】
一方、第１アーム１２の可動部材２２との対向面には、一対の凹部２６，２６と他の一対の凹部２７，２７とがそれぞれ形成されている。なお、二対の凹部２６，２６；２７、２７を可動部材２２に形成し、球体２５，２５を第１アーム１２に設けてもよい。また、球体２５に代えて突出部を形成してもよい。【００２５】
一対の凹部２６，２６は、球体２５と同一の円周上に配置されている。しかも、一対の凹部２６，２６は、第１アーム１２が第１回動位置とそこから第２回動位置側へ所定角度（例えば１０°）だけ離れた位置との間に位置しているときには、図１８に示すように、球体２５，２５が凹部２６，２６の底面の当該凹部２６が配置された円周の周方向における一端部にそれぞれ突き当たるように配置されている。球体２５が突き当たる凹部２６の底面の一端部は、一種のカム面として作用し、コイルばね２３の付勢力を回動付勢力に変換する。この回動付勢力によって第１アーム１２が第２回動位置から第１回動位置へ向かう方向（垂直位置から折畳位置へ向かう方向）に回動付勢され、クリック感をもって第１回動位置に維持される。【００２６】
他の一対の凹部２７，２７は、凹部２６と同一の円周上に配置されている。しかも、一対の凹部２７，２７は、第１アーム１２が第２回動位置とそこから第１回動位置側へ所定角度（例えば、１０°）だけ離れた位置との間に位置しているときには、図１８において想像線で示すように、球体２５，２５が凹部２７，２７の底面の当該凹部２７が配置された円周の周方向における一端部（球体２５が凹部２６に突き当たる端部とは周方向において逆側の端部）に突き当たるように配置されている。球体２５が突き当たる凹部２７の底面の一端部は、一種のカム面として作用し、コイルばね２３の付勢力を回動付勢力に変換する。この回動付勢力によって第１アーム１２が第１回動位置から第２回動位置へ向かう方向（折畳位置から垂直位置へ向かう方向）に回動付勢され、クリック感をもって第２回動位置に維持される。【００２７】
中間部材１３は、図１４及び図１６に示すように、略「コ」字状をなしており、互いに対向する両端部が、第２支持部１１ｂの両端部に第２回動機構３０，３０′を介してそれぞれ回動可能に連結されている。第２回動機構３０，３０′は、互いに対称に構成されている。そこで、一方の第２回動機構３０についてのみ説明し、他方の第２回動機構３０′については第２回動機構３０と同様な部分に同一符号を付してその説明を省略する。【００２８】
図１２、図１４及び図１５に示すように、第２回動機構３０は、第２支持部１１ｂの一端部に一体に設けられた第２連結筒部（連結筒部）３１を有している。この第２連結筒部３１は、第２支持部１１ｂと同一の内外径を有しており、その軸線を第２回動軸線Ｌ２と一致させて配置されている。第２連結筒部３１の外側の端部（第１支持部１１ｂの他端側から一端側へ向かう方向の端部）は開口しており、内側の端部は底部３１ａによって閉じられている。底部３１ａには、これを貫通する支持孔３１ｂが形成されている。支持孔３１ｂは、その軸線を第２回動軸線Ｌ２と一致させて配置されている。【００２９】
第２連結筒部３１の開口側端部には、可動部材３２が回動不能にかつ第２回動軸線Ｌ２方向へ移動可能に嵌合されている。この可動部材３２と底部３１ａとの間の第２連結筒部３１の内部には、コイルばね（付勢手段）３３が挿入されている。このコイルばね３３により、可動部材３２が底部３１ａ側から開口部側へ向かう方向へ付勢されている。【００３０】
底部３１ａの支持孔３１ｂには、ヒンジ軸３４の基端部が回動可能に、かつ移動可能に挿通されている。このヒンジ軸３４は、その基端部に形成された頭部（操作部）３４ａが底部３１ａに突き当たることにより、底部３１ａ側から開口部側への移動が阻止されている。ヒンジ軸３４の先端部は、コイルばね３３及び可動部材３２を回動可能にかつ移動可能に貫通して第２連結筒部３１から外部に突出している。第２連結筒部３１から突出したヒンジ軸３４の先端部には、固定部材３５が取り付けられている。すなわち、固定部材３５には、貫通孔３５ａが形成されており、この貫通孔３５ａにヒンジ軸３４が挿通されている。固定部材３５には、コイルばね３３によって付勢された可動部材３２が突き当たっている。固定部材３５を貫通したヒンジ軸３４の先端部には、中間部材１３の取付孔１３ａが嵌合されている。したがって、中間部材１３は、ヒンジ軸３４を介して第２連結筒部３１に回動可能に連結され、それによってヒンジ本体１１に第２回動軸線Ｌ２を中心として回動可能に連結されている。しかも、中間部材１３は、取付孔１３ａを貫通したヒンジ軸３４の先端部が加締められることにより、ヒンジ軸３４にその先端部から抜け止めされている。ヒンジ軸３４の頭部３４ａが底部３１ａに突き当たるとともに、ヒンジ軸３４の先端部に中間部材１３が抜け止め状態で取り付けられることにより、可動部材３２、コイルばね３３、ヒンジ軸３４、固定部材３５及び中間部材１３が第２連結筒部３１に分離不能に組み込まれている。【００３１】
中間部材１３の一端部と固定部材３５とは、回動不能に連結されている。したがって、中間部材１３と固定部材３５とは、第２回動軸線Ｌ２を中心として一体に回動する。中間部材１３は、その回動範囲が次のようにして制限されている。すなわち、中間部材１３は、ヒンジ軸３４に回動不能に連結されており、ヒンジ軸３４の頭部３４ａの外周面には、図１５に示すように、周方向に延びる突出部３４ｂが形成されている。この突出部３４ｂの周方向を向く一端面は、中間部材１３が第２回動軸線Ｌ２を中心として一方向へ所定の位置まで回動すると、断面略半円状をなす第２支持部１１ｂの周方向における一端面に突き当たる。その結果、中間部材１３がそれ以上一方向へ回動することができなくなる。以下、このときの中間部材１３の回動位置を第３回動位置と称する。中間部材１３が他方向へ所定の位置まで回動すると、突出部３４ｂの他端面が第２支持部１１ｂの周方向における他端面に突き当たり、中間部材１３がそれ以上他方向へ回動することができなくなる。以下、このときの中間部材１３の回動位置を第４回動位置と称する。なお、中間部材１３の回動範囲を制限する機構については、他の構造のものを採用してもよい。【００３２】
可動部材３２の固定部材３５との対向面には、一対の球体（突出部）３６，３６がその一部を固定部材３５側に突出させた状態で埋設されている。したがって、可動部材３２は、実際には一対の球体３６，３６だけが固定部材３５に突き当たる。一対の球体３６，３６は、第２回動軸線Ｌ２を中心とする一つの円周上に周方向へ１８０°離れて配置されている。【００３３】
一方、固定部材３５の可動部材３２との対向面には、一対の凹部３７，３７と他の一対の凹部３８，３８とがそれぞれ形成されている。なお、二対の凹部３７，３７；３８．３８を可動部材３２に形成し、球体３６，３６を固定部材３５に設けてもよい。また、球体３６に代えて突出部を形成してもよい。【００３４】
一対の凹部３７，３７は、球体３６と同一の円周上に配置されている。しかも、一対の凹部３７，３７は、中間部材１３が第３回動位置とそこから第４回動位置側へ所定角度（例えば１０°）だけ離れた位置との間に位置しているときには、球体３６，３６が凹部３７，３７の底面の当該凹部３７が配置された円周の周方向における一端部にそれぞれ突き当たるように配置されている。球体３６が突き当たる凹部３７の底面の一端部は、一種のカム面として作用し、コイルばね３３の付勢力を回動付勢力に変換する。この回動付勢力によって中間部材１３が第４回動位置から第３回動位置へ向かう方向（通話位置から垂直位置へ向かう方向）に回動付勢され、クリック感をもって第３回動位置に維持される。【００３５】
他の一対の凹部３８，３８は、凹部３７と同一の円周上に配置されている。しかも、凹部３８，３８は、中間部材１３が第４回動位置とそこから第３回動位置側へ所定角度（例えば、１０°）だけ離れた位置との間に位置しているときには、球体３６，３６が凹部３８，３８の底面の当該凹部３８が配置された円周の周方向における一端部（球体３６が凹部３７に突き当たる端部とは周方向において逆側の端部）に突き当たるように配置されている。球体３６が突き当たる凹部３８の底面の一端部は、一種のカム面として作用し、コイルばね３３の付勢力を回動付勢力に変換する。この回動付勢力によって中間部材１３が第３回動位置から第４回動位置へ向かう方向（垂直位置から通話位置へ向かう方向）に回動付勢され、クリック感をもって第４回動位置に維持される。【００３６】
ここで、仮に第１アーム１２を第１回動位置に位置させ、中間部材１３を第３回動位置に位置させたものとすると、受話部４は垂直位置から折畳位置へ向かう方向において折畳位置より所定の微小角度（例えば１°）だけ前方側へ位置することになってしまう。したがって、受話部３が折畳位置に位置しているときには、第１アーム１２が第１回動位置から第２回動位置側へ微小角度だけずれた位置に位置するか、中間部材１３が第３回動位置から第４回動位置側へ微小角度だけずれた位置に位置する。このヒンジ装置１０では、第３回動位置に位置する中間部材１３を第４回動位置から第３回動位置へ向かう方向に付勢する回動付勢力が、第１回動位置に位置する第１アーム１２を第２回動位置から第１回動位置へ向かう方向に付勢する回動付勢力より大きく設定されている。したがって、受話部４を折畳位置に位置させた場合には、中間部材１３が第３回動位置に位置し、第１回動部材１２が第１回動位置から第２回動位置側へ微小角度だけずれた位置に位置する。【００３７】
受話部４を折畳位置から垂直位置へ向かって回動させたときには、中間部材１３が第３回動位置において停止状態を維持し、第１アーム１２が第１回動軸線Ｌ１を中心として回動する。第１アーム１２が第２回動位置まで回動すると、受話部４が垂直位置に達する。垂直位置に位置している受話部４を通話位置側へ回動させるときには、第１アーム１２が第２位置において停止状態を維持し、中間部材１３が第２回動軸線Ｌ２を中心として第３回動位置から第４回動位置に向かって回動する。そして、中間部材１３が第４回動位置まで回動すると、受話部４が通話位置に達する。【００３８】
受話部４が通話位置に位置しているとき、第１アーム１２が第２回動位置に位置し、中間部材１３が第４回動位置に位置している。第２回動位置に位置している第１アーム１２を第１回動位置から第２回動位置へ向かって回動付勢する回動付勢力は、第４回動位置に位置している中間部材１３を第３回動位置から第４回動位置へ向かって回動付勢する回動付勢力より大きく設定されている。したがって、通話位置に位置している受話部４を折畳位置側へ回動させる場合には、第１アーム１２が第２回動位置において停止状態を維持し、中間部材１３が第２回動軸線Ｌ２を中心として第４回動位置から第３回動位置へ向かって回動する。中間部材１３は、第３回動位置に達すると停止する。したがって、その後は第１アーム１２が第１回動軸線Ｌ１を中心として第２回動位置から第１回動位置に向かって回動する。そして、受話部４が折畳位置に達するまで第１アーム１２が回動する。【００３９】
中間部材１３の両端部は、固定部材３５，３５にほとんど隙間無く接触し、固定部材３５，３５は第２連結筒部３１，３１の開口側の端面にほとんど隙間無く接触している。しかも、中間部材１３は、「コ」字状をなしている。したがって、中間部材１３の両端部をヒンジ軸３４，３４の先端部に取り付ける際には、中間部材１３をヒンジ軸３４の軸線方向（第２回動軸線Ｌ２方向）へ移動させることができず、当該軸線と直交する方向に移動させなければならない。このような場合であっても中間部材１３をヒンジ軸３４に容易に取り付けることができるよう、次の構成が採用されている。【００４０】
すなわち、固定部材３５の貫通孔３５ａは、ヒンジ軸３４より小さい寸法を有しており、ヒンジ軸３４が圧入されている。この場合、ヒンジ軸３４は、貫通孔３５ａに対して回動不能であってもよいが、その軸線方向へはヒンジ軸３４の外周面と貫通孔３５ａの内周面との間に発生する摩擦抵抗に抗して移動可能とされる。ただし、ヒンジ軸３４の外周面と貫通孔３５ａの内周面との間に発生する摩擦抵抗は、コイルばね３３の付勢力より大きいものとされている。【００４１】
中間部材１３をヒンジ本体１１に組付ける場合には、各第２連結筒部３１にコイルばね３３及び可動部材３２を順次挿入するとともに、ヒンジ軸３４を底部３１ａの支持孔３１ｂに挿通する。その後、連結筒部３１の開口側端部から突出したヒンジ軸３４の先端部を固定部材３５の貫通孔３５ａに圧入する。この場合、ヒンジ軸３４の先端面を固定部材３５の第２連結筒部３１と逆側の面に対して面一にするか、若干第２連結筒部３１側に寄せておく。次に、ヒンジ軸３４の頭部３４ａを把持し、ヒンジ軸３４を第２連結筒部３１の開口部側から底部３１ａ側へ向かって移動させる。ヒンジ軸３４は、固定部材３５が第２連結筒部３１の開口側の端面に突き当たるまで移動させる。これにより、可動部材３２を連結筒部３１内に収容された状態にすることができる。しかも、ヒンジ軸３４と固定部材３５との間に発生する摩擦抵抗がコイルばね３３の付勢力より大きいので、固定部材３５がヒンジ軸３４の先端部から抜け出ることがない。ヒンジ軸３４は、固定部材３５が第２連結筒部３１に突き当たった位置に保持する。この場合、頭部３４ａと底部３１ａとの間にスペーサ（図示せず）を介在させることによってヒンジ軸３４を当該位置に保持することができる。次に、中間部材１３を第２回動軸線Ｌ２と直交する方向に移動させ、中間部材１３の両端部を固定部材３５，３５と対向させる。次に、ヒンジ軸３４をその頭部３４ａが底部３１ａに突き当たるまで移動させ、ヒンジ軸３４の先端部を中間部材１３の取付孔１３ａに挿通する。その後、取付孔１３ａを貫通したヒンジ軸３４の先端部を加締めることにより、中間部材１３のヒンジ本体１１への取り付けが完了する。このように、中間部材１３の両端部をヒンジ軸３４に取り付けるに際しては、固定部材３５を指で押え付けておく必要がなく、ヒンジ軸３４の頭部３４ａを把持して引っ張ればよい。したがって、「コ」字状をなす中間部材１３をヒンジ本体１１に容易に取り付けることができる。【００４２】
枠体１４は、図１４及び図１６に示すように、「コ」字状をなしており、その中央部が中間部材１３の中央部に第３回動機構４０を介して回動可能に連結されている。第３回動機構４０は、次のように構成されている。【００４３】
すなわち、中間部材１３の中央部には、支持孔１３ｂが形成されている。この支持孔１３ｂは、その軸線が第３回動軸線Ｌ３と一致するように配置されている。この支持孔１３ｂには、ヒンジ軸４１が回動可能に挿通されている。ヒンジ軸４１の基端部（図１６において上端部）には、頭部４１ａが形成されており、この頭部４１ａが中間部材１３に突き当たっている。頭部４１ａの外周面には、略半周にわたって延びる凹部４１ｂが形成されている。【００４４】
中間部材１３には、ストッパ部材４２が固定されている。このストッパ部材４２の一端部は、凹部４１ｂ内に挿入されている。ストッパ部材４２が凹部４１ｂの周方向の一端面に突き当たることによってヒンジ軸４１の一方向への回動が制限され、ストッパ部材４２が凹部４１ｂの他端面に突き当たることによってヒンジ軸４１の他方向への回動が制限されている。【００４５】
枠体１４の中央部には、取付孔１４ａが形成されている。この取付孔１４ａは、その軸線が第３回動軸線Ｌ３と一致するように配置されている。枠体１４の中間部材１３との対向面には、保持部材４３が取り付けられている。保持部材４３は、両端が開口した保持筒部４３ａを有している。この保持筒部４３ａは、その軸線が第３回動軸線Ｌ３と一致するように配置されている。保持筒部４３ａの開口側端部には、可動部材４４が回動不能に、かつ第３回動軸線Ｌ３方向へ移動可能に嵌合されている。この可動部材４４と枠体１４との間の保持筒部４３ａ内には、コイルばね４５からなる付勢手段が挿入されている。このコイルばね４５によって可動部材４４が中間部材１３に向かって付勢されている。【００４６】
上記ヒンジ軸４１の先端部は、可動部材４４、コイルばね４５及び保持部材４３の保持筒部４３ａを貫通し、さらに枠体１４の取付孔１４ａを貫通している。そして、取付孔１４ａから突出したヒンジ軸４１の先端部が加締められることにより、枠体１４がヒンジ軸４１の先端部から抜け止めされている。しかも、頭部４１ａが中間部材１３に突き当たっているので、枠体１４、保持部材４３、コイルばね４５及び可動部材４４は、中間部材１３に分離不能に組みつけられている。【００４７】
ヒンジ軸４１は、取付孔１４ａに回動不能に嵌合されている。したがって、枠体１４は、ヒンジ軸４１と一体に回動する。上記のように、ヒンジ軸４１は、その回動範囲がストッパ部材４２によって制限されている。したがって、枠体１４もストッパ部材４２によって回動範囲が制限されており、ストッパ部材４２が凹部４１ｂの一端面に突き当たったとき、枠体１４及び受話部４が前向き位置に位置し、ストッパ部材４２が凹部４１ｂの他端面に突き当たったとき、枠体１４及び受話部４が第１限界位置に位置するようになっている。【００４８】
可動部材４４の中間部材１３との対向面には、一対の球体４６，４６がその一部を中間部材１３側に突出させた状態で埋設されている。したがって、可動部材４４は中間部材１３に突き当たることがなく、一対の球体４６がコイルばね４５の付勢力によって中間部材１３に突き当たっている。一対の球体４６，４６は、第３回動軸線Ｌ３を中心とする同一円周上に周方向へ１８０°離れて配置されている。【００４９】
中間部材１３の可動部材４４との対向面には、一対の凹部と他の一対の凹部（図１９に当該他の一対の凹部のうちの一方の凹部が図示されている。）４７が形成されている。一対の凹部及び他の一対の凹部４７は、可動部材４４の中間部材１３との対向面に形成してもよい。その場合には、一対の球体４６が中間部材１３の可動部材４４の対向面に形成される。また、球体４６に代えて突出部を形成してもよい。【００５０】
一方の一対の凹部は、球体４６が配置された円周と同一円周上に周方向へ１８０°離れて配置されている。しかも、枠体１４が前向き位置とそこから横向き位置側へ所定角度だけ離れた位置との間に位置しているとき、球体４６が凹部の底面の第３回動軸線Ｌ３を中心とする円周の周方向における一端部に突き当たるように、つまり図１８に図示された球体２５と凹部２６との関係と同様にして球体４６が凹部の一端部に突き当たるように配置されている。球体４６と凹部の底面とは、コイルばね４５の付勢力を回動付勢力に変換する。この回動付勢力によって枠体１４が横向き位置から前向き位置側へ向かう方向へ回動付勢され、前向き位置にクリック感をもって保持される。【００５１】
他方の一対の凹部４７，４７は、一方の一対の凹部と同一円周上に配置されている。しかも、枠体１４が横向き位置に回動すると、図１９に示すように、球体４６が凹部４７の底面の外周側部分のうちの、少なくとも第３回動軸線Ｌ３を中心とする周方向の両端部に突き当たるように配置されている。したがって、枠体１４は、横向き位置においてクリック感をもって停止させられる。【００５２】
次に、取付板１５をヒンジ本体１１に第４回動軸線Ｌ４を中心として回動可能に連結する第４回動機構５０について説明する。図１４及び図１７に示すように、ヒンジ本体１１の連結部１１ｃには、これを貫通する支持孔１１ｄ（図１５参照）が形成されている。この支持孔１１ｄは、その軸線が第４回動軸線Ｌ４と一致するように配置されている。連結部１１ｃの中間部材１３側と逆側を向く面（図１７において上面）には、軸線を第４回動軸線Ｌ４と一致させた筒部５１が形成されている。この筒部５１の開口側端部（図１７において上端部）には、可動部材５２が回動不能に、かつ第４回動軸線Ｌ４方向へ移動可能に嵌合されている。この可動部材５２と連結部１１ｃとの間の筒部５１内には、コイルばね５３からなる付勢手段が挿入されている。このコイルばね５３によって可動部材５２が図１７の上方へ付勢されている。【００５３】
支持孔１１ｄには、ヒンジ軸５４が挿通されている。このヒンジ軸５４は、その基端部に形成された頭部５４ａが連結部１１ｃの図１７における下面に突き当たるまで支持孔１１ｄに挿通されている。ヒンジ軸５４の先端部はコイルばね５３及び可動部材５２を貫通して筒部５１から上方に突出している。筒部５１から突出したヒンジ軸５４の先端部は、取付板１５の中央部に形成された取付孔１５ａに挿通されている。そして、取付孔１５ａを貫通したヒンジ軸５４の先端部が加締められることにより、取付板１５がヒンジ軸５４にその先端部から抜け止めされた状態で取り付けられている。これにより、取付板１５がヒンジ本体１１にヒンジ軸５４を介して回動可能に連結されている。しかも、ヒンジ軸５４の頭部５４ａが連結部１１ｃに突き当たるとともに、取付板１５がヒンジ軸５４の先端部から抜け止めされることにより、取付板１５、コイルばね５３、可動部材５２及びヒンジ軸５４がヒンジ本体１１に分離不能に取り付けられている。【００５４】
連結部１１ｃの取付板１５との対向面には、係合突起（図示せず）が形成されている。取付板１５の連結部１１ｃとの対向面には、係合突起（図示せず）が形成されている。両係合突起は、第４回動軸線Ｌ４を中心とする同一円周上に配置されている。したがって、両係合突起は、取付板１５が第４回動軸線Ｌ４を中心として一方向へ回動すると、周方向の一端面どうしが突き当たり、取付板１５が他方向へ回動すると、周方向の他端面どうしが突き当たる。しかも、両係合突起は、それぞれの一端面どうしが突き当たったとき、取付板１５が第２限界位置に位置し、それぞれの他端面どうしが突き当たったとき、取付板１５が第３限界位置に位置するように、それぞれの位置及び寸法が定められている。【００５５】
可動部材５２の取付板１５との対向面には、一対の球体５５，５５が一部を取付板１５側に突出させた状態で埋設されている。したがって、可動部材５２は、取付板１５に突き当たることがなく、一対の球体５５，５５がコイルばね５３の付勢力によって取付板１５に突き当てられている。一対の球体５５，５５は、第４回動軸線Ｌ４を中心とする円周上に周方向へ１８０°離れて配置されている。【００５６】
取付板１５の可動部材５２との対向面には、一対の凹部（図示せず）と他の一対の凹部（図示せず）とが形成されている。この二対の凹部は、可動部材５２の取付板１５との対向面に形成してもよい。その場合には、取付板１５の可動部材５２との対向面に一対の球体５５，５５が設けられる。また、一対の球体５５，５５に代えて突出部を形成してもよい。【００５７】
一方の一対の凹部は、球体５５と同一の円周上に周方向へ１８０°離れて配置されている。しかも、当該一方の一対の凹部は、取付板１５が中立位置に位置したときに、球体５５が凹部の底面の外周側部分のうちの、少なくとも第４回動軸線Ｌ４を中心とする周方向の両端部に突き当たるように配置されている（図１９の球体４６と凹部４７との関係参照）。したがって、取付板１５は、中立位置においてクリック感をもって停止させられる。しかも、取付板１５が１８０°回動する毎に球体５５が凹部に嵌り込むので、一対の球体５５と一方の一対の凹部とにより、取付板１５は１８０°毎にクリック感をもって停止させられる。【００５８】
他方の一対の凹部は、一方の一対の凹部と同一円周上に、それも一対の凹部に対して９０°離れて配置されている。したがって、取付板１５は、球体５５及び一方の一対の凹部によって停止された位置から９０°回動する毎に一対の球体５５及び他方の一対の凹部によってクリック感をもって停止させられる。よって、取付板１５は、一対の球体５５，５５及び二対の凹部により、中立位置及びそこから９０°回動する毎にクリック感をもって停止させられる。【００５９】
ヒンジ本体１１には、倒れ防止部材６が筒部５１を囲むように設けられている。この倒れ防止部材６の取付板１５との対向面は、筒部５１の先端面とほぼ面一になっている。取付板１５の倒れ防止部材６との対向面には、シート部材７が固定されている。このシート部材７及び倒れ防止部材６は、取付板１５が第４回動軸線Ｌ４に対して傾斜しようとするときに、互いに突き当たることによって取付板１５の傾斜を防止する。しかも、両部材６，７が突き当たったときに発生する音を小さくするために、両部材６，７は樹脂によって構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
この発明に係るヒンジ装置は、カメラ付き折畳式携帯電話機のように、互いに回動可能である三つ以上の構成部品を有する携帯機器に用いることができる。
【図１】
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【図２】
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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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