(57)【要約】  本発明は携帯電話機等の機器の開閉機構に用いられ、簡単な構成で耐久性に優れかつ経済性にも優れたヒンジ装置及びその取付け構造を提供することを課題とし、筒状部材３０と、この筒状部材に嵌合され、凸部の両側に凸面部４７が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部４８を有する係合凸部３２が形成されたキャッチ２６と、表面部に案内路３６が設けられるとともに、キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、係合凸部と係合し、かつ凸面部より曲率半径が大きい凹面部４０が両側に形成され且つこれらの間に平坦な底面部４２を有する係合凹部３８がそれぞれ形成されるディスク２４とを有し、筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、付勢力に抗して回動筐体を開閉操作することにより係合状態が解除され、かつ回動筐体を一時的に保持固定が可能な構成である。【選択図】  図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、
一端部に底部が形成される筒状部材と、
この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、凸部の両側にそれぞれ所定の曲率半径からなる凸面部が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部を有する係合凸部がそれぞれ形成されたキャッチと、
表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記凸面部より曲率半径が大きい凹面部が両側に形成され且つこれらの間に底面部を有する係合凹部がそれぞれ形成され、上記キャッチに対して回動可能に連結されるディスクとを有し、
上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能であることを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
上記キャッチにおける各係合凸部の上記頂面部の範囲を、それぞれ中心角度２５°以上かつ４５°以下としたことを特徴とする請求の範囲第１項記載のヒンジ装置。
【請求項３】
上記係合凹部の凹面部を平帯状に形成する一方、上記係合凸部の凸面部に、上記頂面部から延長される平帯状の曲面部を形成したことを特徴とする請求の範囲第１項又は請求の範囲第２項記載のヒンジ装置。
【請求項４】
上記ディスクの案内路に、上記キャッチの係合凸部が摺動する底面が平坦な案内溝を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第３項の何れかに記載のヒンジ装置。
【請求項５】
本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、
一端部に底部が形成される筒状部材と、
この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、凸部の両側にそれぞれ所定の傾斜角度からなる斜面部が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部を有する係合凸部がそれぞれ形成されたキャッチと、
表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記斜面部より傾斜角度が小さい斜面部が両側に形成され且つこれらの間に底面部を有する係合凹部がそれぞれ形成され、上記キャッチに対して回動可能に連結されるディスクとを有し、
上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能であることを特徴とするヒンジ装置。
【請求項６】
上記キャッチにおける各係合凸部の上記頂面部の範囲を、それぞれ中心角度２５°以上かつ４５°以下としたことを特徴とする請求の範囲第５項記載のヒンジ装置。
【請求項７】
上記ディスクの係合凹部は、このディスクの表面の周囲部を残した状態で内側部分を窪ませて形成したことを特徴とする請求の範囲第５項又は請求の範囲第６項記載のヒンジ装置。
【請求項８】
筐体端部の中央に第一の接続部が設けられた回動筐体と、
筐体端部の各側部に、上記回動筐体の第一の接続部と連結する第二及び第三の接続部がそれぞれ設けられた本体筐体とを有し、
上記回動筐体の第一の接続部の一方側に、請求の範囲第１項乃至請求の範囲第７項の何れかに記載のヒンジ装置を回転不能に嵌入可能であり、かつ嵌入したヒンジ装置を軸方向に移動操作可能な窓部を有する嵌合孔部が設けられ、また他方側には先端部を突出させたピンが固定される一方、
上記本体筐体の第二の接続部には、上記ヒンジ装置のディスク部分を嵌合しディスクの回転を阻止する嵌合穴が設けられ、また上記第三の接続部には、上記ピンを回転自在に支持可能な孔部が形成され、
上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結したことを特徴とするヒンジ装置の取付け構造。
【請求項９】
筐体端部の側端部に第一の接続部が設けられた回動筐体と、
筐体端部の側端部に、上記第一の接続部と連結する第二の接続部が設けられた本体筐体とを有し、
上記回動筐体の第一の接続部に、請求の範囲第１項乃至請求の範囲第７項の何れかに記載のヒンジ装置のディスク部分を嵌合しこのディスクの回転を阻止する嵌合穴が設けられる一方、
上記本体筐体の第二の接続部には、上記ヒンジ装置の筒状部材を回転不能に嵌入可能な嵌合孔部が形成され、
上記回動部材には、上記嵌合孔部から嵌合穴に向けて挿入される上記ヒンジ装置を軸方向に押えて抜けを防止する押え部が設けられ、
上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結したことを特徴とするヒンジ装置の取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機、ゲーム機等の折畳式の機器の開閉機構に用いられるヒンジ装置及びその取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
折畳式の携帯電話機等においては、筐体としての回動筐体（受話部）と本体筐体（送話部）との間にヒンジ装置を用い、本体筐体に対して回動筐体を所定範囲で回動自在に連結している。このようなヒンジ装置を用いた携帯機器では、回動筐体を開く途中に回動筐体を一時的に保持させることが可能であり、また回動筐体を展開したとき或いは閉塞したときに、回動筐体が開閉しないよう固定する構造が採用されている。【０００３】
上記停止及び固定構造としては、例えば、ヒンジ装置自体の回動機構としての固定部と回動部との突合せ面に、それぞれ凸部、凹部を設けて所定の角度においてこれらを係合させ、回動筐体をその角度に開いた状態で固定させる機構がある。図１３（ａ）（ｂ）に示すヒンジ装置２は、回動機構にディスク４とキャッチ６が用いられ、圧縮バネ８によりこれらは押圧係合されている。【０００４】
上記ディスク４には、溝状の案内路の上下にそれぞれ凹球面状の係合凹部１０が形成され、一方キャッチ６には、基板部の中央の孔を挟んだ上下の部位にそれぞれ凸球面状の係合凸部１２が設けられている。そして、キャッチ６の係合凸部１２は、ディスク４の係合凹部１０の凹球面への侵入脱出を行い、かつこの侵入脱出時における圧縮バネ８の付勢力により、回動筐体に適度な開閉トルクが得られる。【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２０６５６号公報
【特許文献２】特開２００２−２６１４６６号公報
【０００６】
上記従来のヒンジ構造においては、上記キャッチ６の係合凸部１２がディスク４の案内路を摺動する場合には、凸球面状の係合凸部１２の先端部の部位がディスク４の案内路に当接した状態で摺動する。このため、キャッチ６の係合凸部１２は先端部が磨耗し変形し易い部位である。【０００７】
通常、上記ヒンジ装置は携帯電話機の開閉機構部の左右に１個ずつ計２個配置して用いられ、各ヒンジ装置で開閉負荷を分散させている。しかし、例えば一の携帯電話機につき、1個のヒンジ装置で開閉機構が構成できるのであれば、部品点数が削減されることになり、また携帯電話機の筐体の構造についても、1個のヒンジ装置で駆動させる方が構造が簡単で済むことが予測される。【０００８】
これに対し、１個のヒンジ装置で上記回動筐体の停止固定機能を十分に確保するためには、圧縮バネの圧力を強くする必要があり、この場合上記キャッチの係合凸部がディスクの係合凹部を脱出して案内路を摺動する状態では、さらに圧縮バネが圧縮されて付勢力が強くなることから、上記キャッチとディスクとの摩擦及び耐久性に対する配慮が必要となるといった問題がある。【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で耐久性に優れかつ経済性にも優れたヒンジ装置及びその取付け構造を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００１０】
以上の技術的課題を解決するため、本発明は、図１に示すように、本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、一端部に底部が形成される筒状部材３０と、この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、凸部の両側にそれぞれ所定の曲率半径からなる凸面部４７が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部４８を有する係合凸部３２がそれぞれ形成されたキャッチ２６と、表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路３６が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記凸面部より曲率半径が大きい凹面部４０が両側に形成され且つこれらの間に底面部４２を有する係合凹部３８がそれぞれ形成され、上記キャッチに対して回動可能に連結されるディスク２４とを有し、上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能な構成である。
【００１１】
上記凸面部４７は好適には、上記曲率半径（Ｒ３）の中心が、上記頂面部４８と垂直かつ頂面部４８の端部を通過する直線上に位置し、かつ頂面部４８とは滑らかに交わる曲面である。また、上記凹面部４０は好適には、上記曲率半径（Ｒ１）の中心が、上記底面部４２と垂直かつ底面部４２の端部を通過する直線上に位置し、底面部４２とは滑らかに交わる曲面である。
【００１２】
本発明に係るヒンジ装置は、上記キャッチ２６における各係合凸部３２の上記頂面部４８の範囲を、それぞれ中心角度２５°以上かつ４５°以下とした構成である。
【００１３】
本発明に係るヒンジ装置は、上記係合凹部３８の凹面部４０を平帯状に形成する一方、上記係合凸部３２の凸面部に、上記頂面部４８から延長される平帯状の曲面部４３を形成した構成である。本発明に係るヒンジ装置は、上記ディスクの案内路３６に、上記キャッチの係合凸部が摺動する底面が平坦な案内溝３７を設けた構成である。
【００１４】
本発明は、図７に示すように、本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、一端部に底部が形成される筒状部材１３０と、この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、凸部の両側にそれぞれ所定の傾斜角度からなる斜面部１４７が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部１４８を有する係合凸部１３２がそれぞれ形成されたキャッチ１２６と、表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路１３６が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部１３２と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記斜面部１４７より傾斜角度が小さい斜面部１４０が両側に形成され且つこれらの間に底面部１４２を有する係合凹部１３８がそれぞれ形成され、上記キャッチ１２６に対して回動可能に連結されるディスク１２４とを有し、上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能である構成である。
【００１５】
上記斜面部１４７の傾斜角度（β°）は、上記頂面部１４８（或いはキャッチの基板部）に対して斜面部１４７がなす角度である。また、上記斜面部１４０の傾斜角度（α°）は、上記案内路１３６（或いは底面部１４２）に対して斜面部１４０がなす角度である。
【００１６】
本発明に係るヒンジ装置は、上記キャッチ１２６における各係合凸部１３２の上記頂面部１４８の範囲を、それぞれ中心角度２５°以上かつ４５°以下とした構成である。本発明に係るヒンジ装置は、上記ディスク１２４の係合凹部１３８は、このディスクの表面の周囲部を残した状態で内側部分を窪ませて形成した構成である。
【００１７】
本発明に係るヒンジ装置の筐体への取付け構造は、筐体端部の中央に第一の接続部７４が設けられた回動筐体２３と、筐体端部の各側部に上記回動筐体の第一の接続部７４と連結する第二及び第三の接続部７８，７９がそれぞれ設けられた本体筐体２２とを有し、上記回動筐体の第一の接続部の一方側に、上記何れかに記載のヒンジ装置を回転不能に嵌入可能であり、かつ嵌入したヒンジ装置を軸方向に移動操作可能な窓部７７を有する嵌合孔部７５が設けられ、また他方側には先端部を突出させたピン７６が固定される一方、上記本体筐体の第二の接続部７８には、上記ヒンジ装置のディスク部分の嵌合が可能でディスクの回転を阻止する嵌合穴８０が設けられ、また上記第三の接続部７９には、上記ピンを回転自在に支持可能な孔部が形成され、上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結した構成である。
【００１８】
本発明に係るヒンジ装置の筐体への取付け構造は、筐体端部の側端部に第一の接続部１７６が設けられた回動筐体１７２と、筐体端部の側端部に、上記第一の接続部１７６と連結する第二の接続部１８４が設けられた本体筐体１７０とを有し、上記回動筐体の第一の接続部１７６に、上記何れかに記載のヒンジ装置のディスク部分を嵌合しこのディスクの回転を阻止する嵌合穴１７８が設けられる一方、上記本体筐体の第二の接続部１８４には、上記ヒンジ装置の筒状部材を回転不能に嵌入可能な嵌合孔部１８６が形成され、上記回動部材には、上記嵌合孔部１８６から嵌合穴１７８に向けて挿入される上記ヒンジ装置を軸方向に押えて抜けを防止する押え部１８２が設けられ、上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結した構成である。
【００１９】
〔発明の効果〕
本発明に係るヒンジ装置によれば、係合凸部の摺動面積を十分確保し、かつ係合凹部への進入脱出の凹凸面部の曲率半径を良好な関係に維持した構成により、強い付勢力の付勢手段の使用が可能になり、このため高い摩擦力が確保され、筐体の開閉に際して十分な摩擦力が得られるので、開閉途中には確実な停止状態の維持が図れ及び開閉時において良好なクリック感、メリハリ感が得られ、加えて耐久性が損なわれることもなくまた１個のヒンジ装置のみでも十分な摩擦力が得られ、さらに部品点数の少ない簡単な構成のヒンジ装置が得られて経済性にも優れるという効果を奏する。
【００２０】
本発明に係るヒンジ装置によれば、キャッチにおける各係合凸部の頂面部の範囲を、それぞれ中心角度２５°以上かつ４５°以下とした構成により、ディスクの案内路との間で摺動面積が十分確保でき摩擦力及び耐久性が高められ、回動筐体の開閉途中の停止保持が良好に行え、また一個のヒンジ装置でも正確かつ良好に機能するという効果がある。
【００２１】
また本発明に係るヒンジ装置によれば、係合凸部の凸面部に平帯状の曲面部を形成した構成により、係合凸部が線接触の状態で係合凹部への侵入脱出が行え、これにより滑らかかつ良好な勢いが確保され、また摺動部分の磨耗が低減され耐久性にも優れるという効果がある。
【００２２】
本発明に係るヒンジ装置によれば、係合凸部の摺動面積を十分確保し、かつ係合凹部への進入脱出の斜面部の傾斜角度を良好な関係に維持した構成により、強い付勢力の付勢手段の使用が可能になり、このため高い摩擦力が確保され、筐体の開閉に際して十分な摩擦力が得られるので、開閉途中には確実な停止状態の維持が図れ、また傾斜角度に差を設けたことにより係合凸部が線接触の状態で係合凹部に侵入脱出が行え、摺動部分の磨耗が低減され、開閉時において良好なクリック感、メリハリ感が得られ、加えて耐久性が損なわれることもなくまた１個のヒンジ装置のみでも十分な摩擦力が得られ、さらに部品点数の少ない簡単な構成のヒンジ装置が得られて経済性にも優れるという効果を奏する。
【００２３】
本発明に係るヒンジ装置によれば、ディスクの係合凹部は、このディスクの表面の周囲部を残した状態で内側部分を窪ませて形成した構成としたから、ディスクの加工時の変形を防止して製造品質が向上し、また係合凹部に注入する潤滑材のもれが防止されるという効果がある。
【００２４】
本発明に係るヒンジ装置の取付け構造によれば、簡単かつ確実な取付構造が得られるとともに筐体の構造が簡素化され、且つ１個のヒンジ装置で十分な開閉途中の摺動トルク（摩擦力）が得られて回動筐体の停止、保持固定が行え、また筐体の開閉時に良好なクリック感が得られ、加えて部品点数が削減されることから経済性に優れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るヒンジ装置の分解斜視図を示す図である。
【図２】ヒンジ装置のディスクにつき、（ａ）は正面図を、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図を、（ｃ）はＢ−Ｂ線断面図を、（ｄ）は係合凹部の円弧断面図を示す。
【図３】ヒンジ装置のキャッチにつき、（ａ）は正面図を、（ｂ）は側面図を、（ｃ）はＣ−Ｃ線断面図を、（ｄ）は係合凸部の円弧断面図を、（ｅ）は斜視図を示す。
【図４】第一の実施の形態に係るヒンジ装置の部分断面を示す図である。
【図５】実施の形態に係る携帯電話機の分解斜視図を示す図である。
【図６】実施の形態に係る携帯電話機の分解部分斜視図を示す図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態に係るヒンジ装置の分解斜視図を示す図である。
【図８】ヒンジ装置のディスクにつき、（ａ）は正面図を、（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図を、（ｃ）は平面図を、（ｄ）は側面図を示す。
【図９】ヒンジ装置のキャッチにつき、（ａ）は正面図を、（ｂ）は側面図を、（ｃ）は背面図を示す。
【図１０】ヒンジ装置のディスク及びキャッチのカム機構の説明図である。
【図１１】第二の実施の形態に係るヒンジ装置の、（ａ）は正面図を、（ｂ）はＥ−Ｅ線断面図を示す。
【図１２】実施の形態に係る携帯機器の部分分解斜視図を示す図である。
【図１３】従来例に係るヒンジ装置の（ａ）は断面図を、（ｂ）はキャッチを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は第一の実施の形態に係り、折畳式の携帯電話機等の携帯機器に用いられるヒンジ装置２０の分解斜視図を示したものである。このヒンジ装置２０は、ディスク２４、キャッチ２６、コイルバネ２８、ワッシャー２９、筒状部材３０及び軸体３１等を構成部材としている。これら部材の内、主にディスク２４及びキャッチ２６によってカム機構が構成される。【００２７】
上記筒状部材３０はステンレス鋼（ＳＵＳ）製、焼結、ＭＩＭ（金属射出成形）により成形された金属材料、又は合成樹脂材からなる。軸体３１はアルミニウム製又は鋼材等の金属製、コイルバネ２８は鋼製である。上記ディスク２４及びキャッチ２６は、冷間鍛造のプレス加工によって製造されたものであり、鋼材（ＳＰＣＣ）又はステンレス鋼などの金属製からなる。ワッシャー２９は樹脂製のポリスライダー（登録商標）ワッシャーからなる。また、ディスク２４、キャッチ２６及び軸体３１には無電解Ｎｉメッキ又はＮｉメッキ等の表面処理が施されている。【００２８】
ここで各構成部材について説明する。図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、上記ディスク２４は円板状の基部の中心部に正四角形状の角孔３３が設けられ、基部の上下部にそれぞれ平坦な嵌合面部３４が形成され、外形は小判形状をなしている。また、上記基部の円板面には環状の案内路３６が形成され、かつこの案内路３６に沿って案内溝３７が形成されている。この案内路３６の途中には、左右の部位にそれぞれ係合凹部３８が形成されている。上記案内溝３７は底面が平坦な浅い溝であり、溝内にはオイル、グリース等の潤滑材の付着が可能である。上記各係合凹部３８は、ディスク２４の中心に対して対称な位置に配置されている。【００２９】
上記係合凹部３８は、円弧状（案内路と同一半径）に屈曲した溝であり、その円弧方向の断面形状は、図２（ｄ）に示すように両端部がそれぞれ曲率半径（係合凹部の中央ライン部）Ｒ１の凹面部４０が形成され、中間部は表面が平坦な底面部４２が形成された形状である。また、上記凹面部４０は、その曲率半径Ｒ１の中心が、上記底面部４２と垂直かつ底面部４２の端部を通過する直線上に位置し、底面部４２とは滑らかに交わる曲面である。上記凹面部４０は、平帯状に曲面が形成されている。そして、上記凹面部４０から上記案内路３６に至るコーナは曲率半径Ｒ２の凸面部４１が形成されている。また、係合凹部３８の上記円弧方向と直交する断面は、略Ｌ形状に切り欠いた形状である。【００３０】
図３（ａ）〜（ｅ）はキャッチ２６を示したものであり、このキャッチ２６は円板状の基板部４４の中央には円形の孔部４５が設けられ、この孔部４５を挟んだ左右部（キャッチ２６の回転中心に対して対称な位置）に、プレス加工によりそれぞれ外向きに突出した係合凸部３２が形成されている。また、上記基板部４４の上下部には、各端部を直角方向かつ内向きに屈曲した嵌合部４６が形成されている。この嵌合部４６は、後述する筒状部材３０の凹部５３に嵌め込まれる。【００３１】
上記係合凸部３２は、上記基板部４４の外周部近傍に形成され、円弧状（上記孔部４５と同一中心円の一部をなす）に屈曲して突出形成されている。この係合凸部３２の両端（周方向の断面）には、それぞれ曲率半径（係合凸部の中央ライン部）Ｒ３の凸面部４７が形成され、かつ中間には表面が平坦な頂面部４８が形成されている。上記凸面部４７は、その曲率半径Ｒ３の中心が、上記頂面部４８と垂直かつ頂面部４８の端部を通過する直線上に位置し、かつ頂面部４８とは滑らかに交わる曲面である。上記凸面部４７には、図３（ｅ）に示すように、頂面部４８から延長される部分（中央部）には周方向の断面が一様な平帯状に曲面部４３が形成され、この部分はディスク２４の凹面部４０と線接触する。また図３（ｃ）に示すように、係合凸部３２の周方向と直交する向きの断面は凸状で、先端の中央部には上記頂面部４８が形成され両端部は曲率半径Ｒ４の凸面部４９が形成されている。上記コイルバネ２８は圧縮ばねとして、上記キャッチ２６をディスク２４側に付勢する。【００３２】
この実施の形態では図２（ａ）に示すように、上記ディスク２４の係合凹部３８の上記左右の凹面部４０及び底面部４２を含めた部分は、中心角度（Ａ°）が９０°〜９５°（略３６０°／４）の範囲としている。このため各案内路３６の範囲は、それぞれ中心角度が８５°〜９０°となる。この内、底面部４２の範囲は中心角度（Ｂ°）が４３°〜４５°（略９０°／２）である。上記範囲Ａ°を略９０°としたのは、これ以上にすると、係合凹部３８よりも上記案内路３６の範囲が狭くなって、キャッチ２６の係合凸部３２が摺動する際に当接する面積が少なくなるからである。また、底面部４２の最小の範囲は、少なくとも上記Ｂ°の半分程度（Ｂ°／２＝２２．５°）は必要である。底面部４２がＢ°／２以下の範囲だと、これに対応して定まるキャッチ２６の係合凸部３２の頂面部４８が狭くなって、磨耗低減の効果が薄れることになる。【００３３】
一方、図３（ａ）に示すように、キャッチ２６の係合凸部３２の左右の凸面部４７を含めた部分の範囲は、中心角度（Ｃ°）が８０°〜８２°である。この係合凸部３２の範囲は、上記係合凹部３８に余裕を持たせて突入させる関係で、係合凹部３８の上記中心角度（Ａ°）より１割程度狭くしている。また、キャッチ２６の係合凸部３２の左右の平坦な頂面部４８の範囲は、中心角度（Ｄ°）が４３°〜４５°である。この頂面部４８の範囲の中心角度（Ｄ°）は、上記底面部４２の範囲の中心角度（Ｂ°）と同一として、平端面部同士が合致するようにしている。このため、頂面部４８の最小の範囲は、少なくとも上記Ｄ°の半分程度（Ｄ°／２＝２２．５°）は確保する。【００３４】
また、上記ディスク２４の係合凹部３８において、左右の凹面部４０は断面が曲率半径Ｒ１の曲面であり、この曲面は滑らかに底面部４２と連絡している。一方、上記係合凸部３２の凸面部４７のＲ３は、上記Ｒ１より小さく形成（Ｒ３<Ｒ１）されている。このＲ３がＲ１より大きいと、係合凸部３２が係合凹部３８に侵入脱出する際、係合凸部３２の凸面部４７が係合凹部３８の凹面部４０をなめらかに摺動しない。【００３５】
また、係合凹部３８における底面部４２の深さは、案内路３６から（Ｒ１）／２程度としており、この関係の形状を採用することで、筐体の開始動時における抗力、閉終動時における吸引力は、ともに瞬間的に高くなる特性を有することが確認されている。社内試験によれば、ヒンジ装置を装着した筐体の開閉時の感触として、上記抗力及び吸引力がともに瞬間的に高くなる特性を有する場合には、筐体の開閉時にメリハリのある良好なクリック感が得られている。【００３６】
図１に示すように上記筒状部材３０は、一端側には中心部に挿通孔５０が設けられた底部５１が形成され、他端側は開放口５２が形成された筒状の容器である。この筒状部材３０の筒部の上下の部位にはそれぞれ平坦な嵌合面部５５が形成され、またこの嵌合面部５５には、それぞれ開放口５２から軸方向に平行状に切り込まれた凹部５３が形成されている。また、容器の底部５１の内面周囲には円形状の溝部が形成されている。ここで、筒状部材３０と上記ディスク２４とは、ともに平坦な嵌合面部３４，５５が同様の位置に形成され、両部材の軸方向と垂直な断面外周形状は同じである。【００３７】
軸体３１は図１に示すように、円板状の頭部５８と軸部５９からなる。この軸部５９には、先端部以外は断面が円形状の円形軸部６０が、また先端部には断面が四角形状の第一の角軸部６２が、この内側には第二の角軸部６４がそれぞれ形成されている。この第二の角軸部６４は第一の角軸部６２より少し太く形成されており、第二の角軸部６４は上記ディスク２４の角孔３３と嵌合する。また、第一の角軸部６２の軸中心には穴部が設けられている。【００３８】
上記ヒンジ装置２０は図４に示すように、筒状部材３０にコイルバネ２８を収納し、このコイルバネ２８の奥端部を底部５１の溝部に嵌め込み保持を安定させる。そして、コイルバネ２８の他端部をキャッチ２６に当接させた状態で、キャッチ２６の嵌合部４６を筒状部材３０の凹部５３に嵌合させる。この凹部５３は、一定幅に切り欠かれておりキャッチ２６の嵌合部４６は軸方向に移動自在である。【００３９】
さらに、筒状部材３０の底部５１の挿通孔５０から滑り性のよいワッシャー２９を介して軸体３１の軸部を挿入し、コイルバネ２８及びキャッチ２６を挿通させる。そして、このキャッチ２６にディスク２４を押し当てる状態で、ディスク２４の角孔３３に第二の角軸部６４を挿通して嵌め込む。最後に、第一の角軸部６２の先端部の穴部をかしめてディスク２４を固定し、ヒンジ装置を組み立てる。【００４０】
この状態で、軸体３１の第二の角軸部６４には、ディスク２４の角孔３３が嵌合され、ディスク２４は軸体３１と一体に回動する。一方、軸体３１の円形軸部６０には、筒状部材３０の挿通孔５０及びキャッチ２６の孔部４５が挿通され、筒状部材３０及びキャッチ２６は軸体３１の回動に対してフリーである。また、キャッチ２６は筒状部材３０と嵌合しており、キャッチ２６と筒状部材３０とは一体に回動する。【００４１】
一方、コイルバネ２８によりキャッチ２６は常にディスク２４方向に付勢され、キャッチ２６（又はディスク２４）の回動に伴い、キャッチ２６の係合凸部３２がディスク２４の係合凹部３８への侵入及び脱出を繰り返すカム機構を形成する。したがってこのヒンジ装置は、上記カム機構を介して、ディスク２４に対して筒状部材３０が相対回動する。【００４２】
上記ヒンジ装置２０は、図５及び図６に示す折畳式の携帯電話機等に取り付けられる。この携帯電話機は、液晶表示画面等が設けられた受話部からなる回動筐体２３と、操作キー等が設けられた送話部からなる本体筐体２２とを有している。また、上記回動筐体２３は、背面部を覆うカバー部材８３を有し、上記本体筐体２２についても背面部を覆うカバー部材８２を有している。一方、ヒンジ装置２０の外形は、上述したようにディスク２４及び筒状部材３０により形成され、軸に垂直な断面は全体に一様な小判形状である。【００４３】
上記回動筐体２３には、筐体端部の中央位置に本体筐体２２と接続する第一の接続部７４が設けられている。そして、この接続部７４の一方側にヒンジ装置２０を嵌入し装着可能な断面小判状の嵌合孔部７５が設けられ、他方側には先端部を突出させた状態でピン７６が固定されている。この嵌合孔部７５の奥の部位には、矩形状の操作用の窓部７７が嵌合孔部７５の軸と直交する方向に設けられている。また、上記カバー部材８３の端部中央には、上記窓部７７に嵌入可能な突片部８４が形成されている。また、ヒンジ装置２０のディスク２４及び筒状部材３０の外周がともに嵌合面部３４，５５を有する小判状であるため、ヒンジ装置２０は全体が上記嵌合孔部７５に嵌入可能であり、且つヒンジ装置２０は筐体内での回転が阻止される。【００４４】
上記、本体筐体２２には、筐体端部の各側部に回動筐体２３と接続する第二の接続部７８、及び第三の接続部７９が設けられている。この内、ヒンジ装置２０が接続される接続部７８には、ヒンジ装置２０のディスク２４の嵌合が可能でディスク２４の回転を阻止する断面小判状の嵌合穴８０が設けられている。また、上記ピン７６が接続される接続部７９には、このピン７６の先端部が突入可能な凹部８１が設けられ、この凹部８１はピン７６を支持する部位が半円状に形成されている。そして、上記カバー部材８２には、本体筐体２２の凹部８１に対応する位置に、中央に半円状の凹部８６を有する嵌合突起８８が形成されている。上記凹部８１と凹部８６を合わせた状態で、ピン７６の先端部を回転自在に支持可能な円形の軸受が形成される。【００４５】
両筐体２２，２３の接続に際しては、先ず回動筐体２３の嵌合孔部７５にヒンジ装置２０を軸方向きに嵌入する。このとき、ヒンジ装置２０は全体が嵌合孔部７５に嵌入される。そして、上記回動筐体２３の接続部７４と、本体筐体２２の接続部７８，７９とを嵌め合わせる。このとき、回動筐体２３のピン７６を上記凹部８１に嵌め込む一方、上記カバー部材８２を本体筐体２２の背面部に装着し、同時に上記嵌合突起８８を上記凹部８１の一部に嵌め込んで軸受を形成し、ピン７６の先端部を軸支する。このカバー部材８２は止着具等により本体筐体２２に固定する。【００４６】
次に、上記カバー部材８３を回動筐体２３の背面部に配置するとともに、上記突片部８４を、回動筐体２３の上記窓部７７に嵌め入れる。このとき、突片部８４の先端を嵌合孔部７５内のヒンジ装置２０の端部の奥側に差し込み、そのまま窓部７７の開口部に沿って軸方向の接続部７８側にヒンジ装置２０を移動操作し、このヒンジ装置２０のディスク２４部分を嵌合穴８０に押し込み嵌合させる。そして、このディスク２４を嵌合穴８０に押し込み固定した状態で、上記カバー部材８３を止着具等により回動筐体２３に固定する。
このとき、ヒンジ装置２０のディスク２４は本体筐体２２と一体化し、また筒状部材３０は回動筐体２３と一体化し、それぞれ一体に回動する。また、ピン７６は本体筐体２２に対して回転自在である。【００４７】
上記ヒンジ装置２０は、他の形態によっても筐体に装着することが可能である。たとえば、バネ（コイルバネなど）を用い、このバネを上記嵌合孔部７５に収納し、この後からヒンジ装置２０を嵌合孔部７５に嵌入する。このとき、予めディスク２４は突出する状態に嵌合孔部７５の深さを調整しておく。そして、ピン７６については上記と同様にして本体筐体２２に支持させ、一方ヒンジ装置２０については、ヒンジ装置２０を全体が上記嵌合孔部７５に突入する状態まで押圧してバネを圧縮した状態で、回動筐体２３の接続部７４を本体筐体２２の接続部７８に合わせて、ディスク２４を、本体筐体２２の嵌合穴８０にバネ圧により突入嵌合させて接続する。この装着形態では、上記窓部７７は不要である。【００４８】
ここで、上記ヒンジ装置２０のカム機構の作用について説明する。上記キャッチ２６の係合凸部３２には頂面部４８が形成され、先端部の全体が平坦であることから、この係合凸部３２は上記ディスク２４の案内溝３７に広い範囲（面積）で当接し、摺動移動する。このため、係合凸部３２は磨耗しにくく十分な耐久性が確保される。そしてヒンジ装置２０の稼動時には、上記キャッチ２６の係合凸部３２は、上記ディスク２４の案内溝３７を摺動移動し、かつ上記ディスク２４の係合凹部３８への侵入及び脱出を繰り返す。【００４９】
上記ディスク２４において、案内溝３７から係合凹部３８に侵入するコーナ部は、上記凹面部４０の曲率半径Ｒ１の半分程度の曲率半径Ｒ２の凸面部４１を形成している。これにより、キャッチ２６の係合凸部３２は、ディスク２４の係合凹部３８への侵入脱出が滑らかに行え、かつ侵入脱出時におけるコイルバネ２８の付勢力と凹面部４０の曲面形状とが相まって、回動筐体２３に好適かつメリハリ感のある開閉負荷が得られる。【００５０】
このとき、ヒンジ装置２０の回動の停止及び固定状態における保持力を強化するため、上記コイルバネ２８のバネ力を強くしてカム機構における摩擦力を強化した場合であっても、上記キャッチ２６とディスク２４との間には、十分な摩擦力が確保され且つ係合凸部３２の磨耗も軽減され耐久性も良い。【００５１】
上記ディスク２４に設けられた２つの係合凹部３８、及び上記キャッチ２６に設けられた２つの係合凸部３２は、いずれも中心に対して１８０°の角度を隔てて配置されている。したがって、係合凹部３８の中央部に係合凸部３２が係合する場合には、その間の回動角度は１８０°となる。【００５２】
しかしこの実施の形態では、上記係合凸部３２が係合凹部３８に侵入してその頂面部４８が底面部４２に向かう途中で、回動筐体２３の閉塞、或いは展開が終了して係合凸部３２の係合凹部３８への侵入が、途中で停止するように構成する。このとき、係合凹部３８の途中まで滑り込んだ係合凸部３２は、コイルバネ２８の付勢力により、係合凹部３８の中心部へと移動する作用が生じ、これにより回動筐体２３に所定のトルクが加えられる。【００５３】
このため上記のヒンジ装置２０を、以下の要領で携帯電話機に取り付ける。この場合、回動筐体２３の操作に伴い移動する係合凸部３２が、回動筐体２３を閉じる直前に係合凹部３８への侵入を開始し、回動筐体２３を閉じた状態において、係合凸部３２の侵入が途中で停止するように構成する。さらに、回動筐体２３を展開して例えば回動筐体２３の展開角度が１６０°になったときに、上記係合凹部３８を脱出した係合凸部３２が、他の係合凹部３８への侵入を開始してその中央部に向かう途中で、係合凸部３２の侵入が停止するように構成する。そして、上記展開角度が１６０°の位置で、本体筐体２２と回動筐体２３との端部の当接部同士が当接して、回動筐体２３の展開が停止するようにストッパＳの機構を設けておく。【００５４】
上記回動筐体２３の閉塞時及び展開時に、係合凸部３２の侵入が途中で停止するように構成すると、コイルバネ８の付勢力によりさらに係合凸部３２を係合凹部３８の中央部に向かわせる力が作用する。したがって回動筐体２３を閉じた状態においても、なお回動筐体２３には閉方向にトルクが加わるので、回動筐体２３がガタついたり不意に開いたりせず、安定して閉塞状態を維持する。【００５５】
回動筐体２３の展開が終了し（１６０°の角度）、回動筐体２３が停止する時も上記と同様に、係合凸部３２が係合凹部３８へ侵入する途中で停止するので、回動筐体２３は展開方向に付勢された状態におかれ、回動筐体２３がガタついたりせず安定して固定する。上記例では展開角度が１６０°の位置で展開を停止するようにストッパＳ機構を構成したが、この展開角度は１６０°に限られず、係合凹部３８の範囲に応じて拡大縮小することができる。この展開角度は１８０°以下であれば良いが、携帯電話機の操作上１５０°以上で１７５°以下の範囲が好適である。【００５６】
さて、上記ヒンジ装置２０を装着した携帯電話機は、回動筐体２３を手で開くと上記カム機構が作動し、回動筐体２３とともに筒状部材３０が回動する。この筒状部材３０の回動に伴い、キャッチ２６の係合凸部３２はディスク２４の係合凹部３８の係合から抜け出し、ディスク２４の案内溝３７を摺動する。上記係合凸部３２が抜け出す間は、回動筐体２３には所定のトルクが加わっており、これに抗して回動筐体を開くことになる。【００５７】
やがて、回動筐体２３の展開が終了するとき、キャッチ２６の係合凸部３２はディスク２４の他の係合凹部３８に侵入し係合する。この際、キャッチ２６の係合凸部３２がディスク２４の係合凹部３８に侵入する途中でストッパＳ機構が作用し、回動筐体２３の展開が停止する。この回動筐体２３の展開が終了するとき、コイルバネ２８の付勢力により回動筐体２３に勢いが付加されてクリック感が得られ、回動筐体２３の展開にメリハリ感を与える。【００５８】
上記キャッチ２６の係合凸部３２がディスク２４の案内溝３７を摺動する際、上記ヒンジ装置２０は、強い付勢力のコイルバネ２８の使用が可能になり、これにより高い摩擦力が確保され、また１個のヒンジ装置２０のみでも、十分な摩擦力が得られ且つ耐久性が損なわれることもない。同様に、上記回動筐体２３の展開が終了するとき、コイルバネ２８の付勢力が強いと、回動筐体２３に勢いが付加されて、１個のヒンジ装置２０でも十分な高いクリック感が得られる。【００５９】
回動筐体２３を閉じる際にも、上記開操作時と同様に回動筐体２３に加わるトルクに抗して回動筐体２３を閉操作する。そして、回動筐体２３の閉移動とともに、キャッチ２６の係合凸部３２はディスク２４の係合凹部３８の係合から抜け出し、案内溝３７を摺動する。回動筐体２３が閉塞すると同時に、上記係合凸部３２が元の係合凹部３８に係合する。このときにも上記開時と同様に、係合凸部３２が係合凹部３８の凹面部に滑り込む際に勢いが増して、クリック感が得られる。【００６０】
従って上記実施の形態に係るヒンジ装置２０を用いた携帯電話機によれば、カム機構としてのキャッチの係合凸部に平坦な頂面部を設ける一方、ディスクの係合凹部に底面部を設ける構成としたから、耐久性に優れ、かつ部品点数の少ない簡単な構成のヒンジ装置が得られ、このため製造が容易となって経済性にも優れる。さらに、筐体の開閉時にも十分な摩擦力及び良好なクリック感、メリハリ感が得られるという効果がある。【００６１】
図７は第二の実施の形態に係り、携帯機器、ゲーム機、携帯電話機、電子機器等の折畳式の機器に用いられるヒンジ装置１２０の分解斜視図を示したものである。このヒンジ装置１２０は、ディスク１２４、キャッチ１２６、コイルバネ１２８、筒状部材１３０及び軸体１３１等を構成部材としている。これら部材の内、主にディスク１２４及びキャッチ１２６によってカム機構が構成される。【００６２】
上記筒状部材１３０はステンレス鋼（ＳＵＳ）製、焼結、ＭＩＭ（金属射出成形）により成形された金属材料、又は合成樹脂材からなる。軸体１３１はアルミニウム製又は鋼材等の金属製、コイルバネ１２８は鋼製である。上記ディスク１２４及びキャッチ１２６は、冷間鍛造のプレス加工によって製造されたものであり、鋼材（ＳＰＣＣ）又はステンレス鋼などの金属製からなる。また、ディスク１２４、キャッチ１２６及び軸体１３１には無電解Ｎｉメッキ又はＮｉメッキ等の表面処理が施されている。【００６３】
ここで各構成部材について説明する。図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、上記ディスク１２４は板状の基部の中心部に正四角形状の角孔１３３が設けられ、基部の左右部にそれぞれ比較的平坦な(中央が少し膨出)嵌合面部１３４が形成され、外形は小判状に近い形状をなしている。また、上記基部の板面部１３５には案内路１３６が形成され、この案内路１３６の途中の上下の部位にはそれぞれ凹状に窪んだ係合凹部１３８が形成されている。これら係合凹部１３８は、ディスク１２４の中心に対して対称な位置に配置されている。【００６４】
また、上記係合凹部１３８は、基部の中心から放射状（扇状）に形成されているが、基部の板面部１３５を切り通した形態でなく、図８（ａ）（ｂ）に示すように基部の外周近傍は板面部１３５を残してこの係合凹部１３８を設けた形状である。このように、基部の外周付近の板面部１３５を窪ませないで平坦なままとしたのは、プレス加工時の変形を防止して製造を安定化させるためであり、また係合凹部１３８に注入する潤滑材（グリース等）のもれを防止してグリース溜りとするためである。また、ヒンジ装置を筐体の接続部へ押し込んで嵌合保持させる際に、ディスクの嵌合部位に切り込み等がなく全周にわたり均一であれば、嵌合部の固定むらが防止でき嵌合及び固着が安定する。【００６５】
上記係合凹部１３８は、円弧状（案内路と同一半径）に屈曲した溝であり、その円弧方向の断面形状は、図１０に示すように両端部にはそれぞれ所定の傾斜角度（α°）の斜面部１４０が形成され、中間部は表面が平坦な底面部１４２が形成された形状である。この斜面部１４０の傾斜角度（α°）は、案内路１３６（或いは底面部１４２）に対して斜面部１４０がなす角度である。上記斜面部１４０は平らな斜面で、この斜面部１４０から上記案内路１３６に至るコーナ部には所定の曲率半径の凸曲面部１４１が形成されている。【００６６】
図９（ａ）〜（ｃ）は上記キャッチ１２６を示したものである。このキャッチ１２６は円板状の基板部１４４の中央には円形の孔部１４５が設けられ、この孔部１４５を挟んだ上下部（キャッチ１２６の回転中心に対して対称な位置）に、それぞれ外向きに突出した係合凸部１３２が形成されている。また、上記基板部１４４の上下端部には、各端部を直角方向かつ内向きに屈曲突出した嵌合部１４６が形成されている。【００６７】
上記係合凸部１３２は、上記基板部１４４の外周部寄りに形成され、円弧状（孔部１４５と同一中心円の一部をなす）に屈曲して突出形成されている。この係合凸部１３２の両端（周方向の断面）には、それぞれ所定の傾斜角度（β°）の斜面部１４７が形成され、かつ中間には表面が平坦な頂面部１４８が形成されている。この斜面部１４７の傾斜角度（β°）は、基板部１４４の表面（或いは頂面部１４８）に対して斜面部１４７がなす角度である。【００６８】
上記斜面部１４７は平らな斜面で、この斜面部１４７から上記頂面部１４８に至るコーナは所定の曲率半径の凸曲面部１４９が形成されている。上記係合凸部１３２は、図１０に示すように、キャッチ１２６の周方向と直交する向きの断面は凸状で、中央部には上記頂面部１４８が形成され両側に斜面部１４７が形成されている。上記コイルバネ１２８は圧縮ばねとして、上記キャッチ１２６をディスク１２４側に付勢する。【００６９】
この実施の形態では図８（ａ）に示すように、上記ディスク１２４の係合凹部１３８の上記左右の斜面部１４０及び底面部１４２を含めた部分は、中心角度（Ｅ°）を７０°としている。これにより各案内路１３６の範囲は、それぞれ中心角度が１１０°となる。また、底面部１４２は中心角度（Ｆ°）が２２°の範囲の扇形状である。【００７０】
上記中心角度Ｅ°を７０°としたのは、ディスク１２４の形状（略小判形）からして、ディスクの基部の表面に周囲部を残した状態で係合凹部１３８を形成可能な最大程度の角度だからである。上記中心角度Ｅ°が小さいと、これに対応して定まるキャッチ１２６の係合凸部１３２の頂面部１４８が狭くなって、磨耗低減の効果が薄れる。【００７１】
一方、図９（ｃ）に示すように、キャッチ１２６の係合凸部１３２の左右の斜面部１４７を含めた部分の範囲は、中心角度（Ｇ°）が７０°である。また、キャッチ１２６の係合凸部１３２の左右の平坦な頂面部１４８は、中心角度（Ｈ°）が２８°の範囲の扇形状である。この中心角度（Ｈ°）は、２５°以上（好ましくは２５°〜３０°）とすることで摺動面積が十分確保でき摩擦力及び耐久性が高められる。【００７２】
上記キャッチ１２６の頂面部１４８の中心角度（Ｈ°＝２８°）は、上記ディスク１２４の底面部１４２の中心角度（Ｆ°＝２２°）より小さくしている。これにより、図１０に示すように、上記ディスク１２４の斜面部１４０の傾斜角度（α°）よりも、上記キャッチ１２６の斜面部１４７の傾斜角度（β°）を大きく（β°>α°）形成している。この傾斜角度の関係（β°>α°）により、キャッチ１２６の係合凸部１３２がディスク１２４の斜面部１４０と線接触し、係合凸部１３２の係合凹部１３８への浸入を滑らかに行わせ吸い込みを良好にしている。併せて上記傾斜角度の関係（β°>α°）により、筐体の開始動時における抗力、閉終動時における吸引力はともに瞬間的に高くなる特性を有し、筐体の開閉時にメリハリのある良好なクリック感が得られる。【００７３】
図７に示すように上記筒状部材１３０は、一端側には中心部に挿通孔１５０が設けられた底部１５１が形成され、他端側は開放口１５２が形成された筒状の容器である。この筒状部材１３０の筒部の左右の部位にはそれぞれ横向き凸条の嵌合凸部１５６が形成されている。筒状部材１３０の上下部には、それぞれ開放口１５２から軸方向に平行状に切り込まれた凹部１５３が形成されている。【００７４】
軸体１３１は図７に示すように、円板状の頭部１５８と軸部１５９からなる。この軸部１５９には、先端部以外は断面が円形状の円形軸部１６０が、また先端部には断面が四角形状の第一の角軸部１６２が、この内側には第二の角軸部１６４がそれぞれ形成されている。この第二の角軸部１６４は第一の角軸部１６２より少し太く形成されており、第二の角軸部１６４は上記ディスク１２４の角孔１３３と嵌合する。また、上記円形軸部１６０の頭部１５８寄りの部位は太く（拡径）形成され、この拡径部１６１は上記筒状部材１３０の挿通孔１５０に回転可能に挿通される。【００７５】
上記ヒンジ装置１２０は図１１に示すように、筒状部材１３０にコイルバネ１２８を収納し、そしてコイルバネ１２８の端部をキャッチ１２６に当接させた状態で、キャッチ１２６の嵌合部１４６を筒状部材１３０の凹部１５３に嵌合させる。この凹部１５３は、一定幅に切り欠かれており、キャッチ１２６の嵌合部１４６は凹部１５３と嵌合した状態で軸方向に移動可能である。【００７６】
さらに、筒状部材１３０の底部１５１の挿通孔１５０から軸体１３１の軸部を挿入し、コイルバネ１２８及びキャッチ１２６を挿通させる。そして、このキャッチ１２６にディスク１２４を押し当てる状態で、ディスク１２４の角孔１３３に第二の角軸部１６４を挿通して嵌め込む。最後に、第一の角軸部１６２の先端部の穴部をかしめてディスク１２４を固定し、ヒンジ装置を組み立てる。このヒンジ装置の軸と直交する断面形状は、ディスク１２４の断面と、筒状部材１３０の内上記嵌合凸部１５６を除いた部分の断面とは同一形状である。【００７７】
このヒンジ装置１２０は、軸体１３１の第二の角軸部１６４には、ディスク１２４の角孔１３３が嵌合され、ディスク１２４は軸体１３１と一体に回動する。一方、軸体１３１の円形軸部１６０には、筒状部材１３０の挿通孔１５０及びキャッチ１２６の孔部１４５が挿通され、筒状部材１３０及びキャッチ１２６は軸体１３１の回動に対してフリーである。また、キャッチ１２６は筒状部材１３０と嵌合しており、キャッチ１２６と筒状部材１３０とは一体に回動する。【００７８】
一方、コイルバネ１２８によりキャッチ１２６は常にディスク１２４方向に付勢され、キャッチ１２６（又はディスク１２４）の回動に伴い、キャッチ１２６の係合凸部１３２がディスク１２４の係合凹部１３８への侵入及び脱出を繰り返すカム機構を形成する。したがってこのヒンジ装置は、上記カム機構を介して、ディスク１２４に対して筒状部材１３０が相対回動する。【００７９】
上記ヒンジ装置１２０は、図１２に示す折畳式の携帯機器或いは携帯電話機等に取り付けられる。この携帯機器は、液晶表示画面等が設けられた表示部からなる回動筐体１７２と、操作キー等が設けられた操作部からなる本体筐体１７０とを有している。また、上記回動筐体１７２には、背面部を覆うカバー部材１７４が取り付けられ、上記本体筐体１７０についても背面部がカバー部材で覆われる。【００８０】
上記回動筐体１７２には、筐体の一端部に本体筐体１７０と接続する第一の接続部１７６が設けられている。そして、この接続部１７６にはヒンジ装置１２０のディスク１２４と嵌合する断面小判状の嵌合穴１７８が設けられている。また、上記カバー部材１７４の一端部には、切り欠いた凹部１８０が設けられこの凹部の外側には押え部１８２が形成されている。【００８１】
上記本体筐体１７０には、筐体端部の一側部に回動筐体１７２と連結する第二の接続部１８４が突設されている。そしてこの接続部１８４には、ヒンジ装置１２０を嵌入し装着可能な嵌合孔部１８６が形成され、この嵌合孔部１８６には、筒状部材１３０の嵌合凸部１５６が嵌合する溝部が上下に形成されている。この嵌合孔部１８６は、ヒンジ装置１２０の軸方向の移動を自在にしかつ筒状部材３０の回転を阻止する。【００８２】
両筐体１７０，１７２の接続に際しては、本体筐体１７０の接続部１８４に回動筐体１７２の接続部１７６を隣接させて、嵌合孔部１８６と嵌合穴１７８とを連通状態にし、本体筐体１７０の外側から上記嵌合孔部１８６から嵌合穴１７８にかけてヒンジ装置１２０を押し込み嵌合保持する。このとき、ヒンジ装置１２０のディスク１２４の形状は嵌合孔部１８６を通過可能であり、この嵌合孔部１８６を通過し嵌合穴１７８に突入したディスク１２４を嵌合穴１７８の奥の底部に当接させ、また筒状部材１３０が嵌合孔部１８６に嵌合された状態でヒンジ装置１２０は停止保持される。【００８３】
この状態で、ディスク１２４の部位は嵌合穴１７８に嵌合一体化し、一方筒状部材３０の部位は嵌合孔部１８６と嵌合一体化する。さらに、本体筐体１７０の接続部１８４と回動筐体１７２の接続部１７６とを両側から挟む状態で、上記カバー部材１７４の凹部１８０を嵌め込み、同時にカバー部材１７４を回動筐体１７２に取り付ける。このとき、上記カバー部材１７４の押え部１８２の押え面１８３は、ヒンジ装置１２０を外側から軸方向に押え込むことでヒンジ装置１２０の抜けを防止する。【００８４】
また、両筐体１７０，１７２の他の側部の接続に際しては、一方の筐体にピンを設け、他方の筐体にこのピンが回転自在に突入可能な円形穴部を設けて、両者を回動自在に連結する。【００８５】
ここで、上記ヒンジ装置１２０のカム機構の作用について説明する。上記キャッチ１２６の係合凸部１３２には頂面部１４８が形成され、先端部の全体が平坦であることから、この係合凸部１３２は上記ディスク１２４の案内路１３６に広い範囲（面積）で当接し、摺動移動する。このため、キャッチ１２６の係合凸部１３２は磨耗しにくく十分な耐久性が確保され、またディスク１２４との間で十分な摩擦力が得られる。そしてヒンジ装置１２０の稼動時には、上記キャッチ１２６の係合凸部１３２は、上記ディスク１２４の案内路１３６を摺動移動し、かつ上記ディスク１２４の係合凹部１３８への侵入及び脱出を繰り返す。【００８６】
上記ディスク１２４において、案内路１３６から係合凹部１３８に侵入するコーナ部は、所定の曲率半径の凸曲面部１４１を形成している。これにより、キャッチ１２６の係合凸部１３２は、ディスク１２４の係合凹部１３８への侵入脱出が滑らかに行え、かつ侵入脱出時におけるコイルバネ１２８の付勢力と斜面部１４０の傾斜とが相まって、回動筐体１７２に好適かつメリハリ感のある開閉負荷が得られる。【００８７】
このとき、ヒンジ装置１２０の回動の停止及び固定状態における保持力を強化するため、上記コイルバネ１２８のバネ力を強くしてカム機構における摩擦力を強化した場合であっても、上記キャッチ１２６とディスク１２４との間には、十分な摩擦力が確保され且つ係合凸部１３２の磨耗も軽減され耐久性も良い。【００８８】
上記ディスク１２４に設けられた２つの係合凹部１３８、及び上記キャッチ１２６に設けられた２つの係合凸部１３２は、いずれも中心に対して１８０°の角度を隔てて配置されている。したがって、係合凹部１３８の中央部に係合凸部１３２が係合する場合には、その間の回動角度は１８０°となる。【００８９】
しかしこの実施の形態では、上記係合凸部１３２が係合凹部１３８に侵入してその頂面部１４８が底面部１４２に向かう途中で、回動筐体１７２の閉塞、或いは展開が終了して係合凸部１３２の係合凹部１３８への侵入が、途中で停止するように構成する。このとき、係合凹部１３８の途中まで滑り込んだ係合凸部１３２は、コイルバネ１２８の付勢力により、係合凹部１３８の中心部へと移動する作用が生じ、これにより回動筐体１７２に所定のトルクが加えられる。【００９０】
このため上記のヒンジ装置１２０を、以下の要領で携帯機器に取り付ける。この場合、回動筐体１７２の操作に伴い移動する係合凸部１３２が、回動筐体１７２を閉じる直前に係合凹部１３８への侵入を開始し、回動筐体１７２を閉じた状態において、係合凸部１３２の侵入が途中で停止するように構成する。さらに、回動筐体１７２を展開して例えば回動筐体１７２の展開角度が１６０°になったときに、上記係合凹部１３８を脱出した係合凸部１３２が、他の係合凹部１３８への侵入を開始してその中央部に向かう途中で、係合凸部１３２の侵入が停止するように構成する。そして、上記展開角度が１６０°の位置で、本体筐体１７０と回動筐体１７２との端部の当接部同士が当接して、回動筐体１７２の展開が停止するようにストッパＳの機構を設けておく。【００９１】
上記回動筐体１７２の閉塞時及び展開時に、係合凸部１３２の侵入が途中で停止するように構成すると、コイルバネ１２８の付勢力によりさらに係合凸部１３２を係合凹部１３８の中央部に向かわせる力が作用する。したがって回動筐体１７２を閉じた状態においても、なお回動筐体１７２には閉方向にトルクが加わるので、回動筐体１７２がガタついたり不意に開いたりせず、安定して閉塞状態を維持する。【００９２】
回動筐体１７２の展開が終了し（１６０°の角度）、回動筐体１７２が停止する時も上記と同様に、係合凸部１３２が係合凹部１３８へ侵入する途中で停止するので、回動筐体１７２は展開方向に付勢された状態におかれ、回動筐体１７２がガタついたりせず安定して固定する。上記例では展開角度が１６０°の位置で展開を停止するようにストッパＳ機構を構成したが、この展開角度は１６０°に限られず、係合凹部１３８の範囲に応じて拡大縮小することができる。この展開角度は１８０°以下であれば良いが、携帯機器の操作上１５０°以上で１７５°以下の範囲が好適である。【００９３】
さて、上記ヒンジ装置１２０を装着した携帯機器は、回動筐体１７２を手で開くと上記カム機構が作動し、回動筐体１７２とともにディスク１２４が回動する。このディスク１２４の回動に伴い、キャッチ１２６の係合凸部１３２はディスク１２４の係合凹部１３８の係合から抜け出し、ディスク１２４の案内路１３６を摺動する。上記係合凸部１３２が抜け出す間は、回動筐体１７２には所定のトルクが加わっており、これに抗して回動筐体を開くことになる。【００９４】
やがて、回動筐体１７２の展開が終了するとき、キャッチ１２６の係合凸部１３２はディスク１２４の他の係合凹部１３８に侵入し係合する。この際、キャッチ１２６の係合凸部１３２がディスク１２４の係合凹部１３８に侵入する途中でストッパＳ機構が作用し、回動筐体１７２の展開が停止する。この回動筐体１７２の展開が終了するとき、コイルバネ１２８の付勢力により回動筐体１７２に勢いが付加されてクリック感が得られ、回動筐体１７２の展開にメリハリ感を与える。【００９５】
上記キャッチ１２６の係合凸部１３２がディスク１２４の案内路１３６を摺動する際、上記ヒンジ装置１２０は、強い付勢力のコイルバネ１２８の使用が可能になり、これにより高い摩擦力が確保され、また１個のヒンジ装置１２０のみでも、十分な摩擦力が得られ且つ耐久性が損なわれることもない。同様に、上記回動筐体１７２の展開が終了するとき、コイルバネ１２８の付勢力が強いと、回動筐体１７２に勢いが付加されて、１個のヒンジ装置１２０でも十分な高いクリック感が得られる。【００９６】
回動筐体１７２を閉じる際にも、上記開操作時と同様に回動筐体１７２に加わるトルクに抗して回動筐体１７２を閉操作する。そして、回動筐体１７２の閉移動とともに、キャッチ１２６の係合凸部１３２はディスク１２４の係合凹部１３８の係合から抜け出し、案内路１３６を摺動する。回動筐体１７２が閉塞すると同時に、上記係合凸部１３２が元の係合凹部１３８に係合する。このときにも上記開時と同様に、係合凸部１３２が係合凹部１３８の凹面部に滑り込む際に勢いが増して、クリック感が得られる。【００９７】
従って上記実施の形態に係るヒンジ装置１２０を用いた携帯機器によれば、カム機構としてのキャッチの係合凸部に平坦な頂面部を設ける一方、ディスクの係合凹部に底面部を設ける構成としたから、耐久性に優れ、かつ部品点数の少ない簡単な構成のヒンジ装置が得られ、このため製造が容易となって経済性にも優れる。さらに、筐体の開閉時にも十分な摩擦力及び良好なクリック感、メリハリ感が得られるという効果がある。
【符号の説明】
【００９８】
２４,１２４  ディスク
２６,１２６  キャッチ
２８,１２８  付勢手段（コイルバネ）
３０,１３０  筒状部材
３１,１３１  軸体
２２,１７０  本体筐体
２３,１７２  回動筐体
３２,１３２  係合凸部
３８,１３８  係合凹部
４０         凹面部
４２,１４２  底面部
４７         凸面部
４８,１４８  頂面部
１４０，１４７   斜面部
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年1月25日(2006.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】  上記キャッチにおける各係合凸部の上記頂面部の範囲を、それぞれ中心角度４３°以上かつ４５°以下としたことを特徴とする請求の範囲第１項記載のヒンジ装置。
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月14日(2006.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】  本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、
一端部に底部が形成される筒状部材と、
この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、円弧状に突出形成された凸部の両側にそれぞれ所定の曲率半径からなる凸面部が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部を有する係合凸部がそれぞれ形成されたキャッチと、
表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記凸面部より曲率半径が大きい凹面部が両側に形成され且つこれらの間に、上記凹面部の曲率半径の半分程度の深さの底面部を有する係合凹部がそれぞれ形成され、上記キャッチに対して回動可能に連結されるディスクとを有し、
上記キャッチはプレス加工によって成形され、各係合凸部の上記頂面部を、範囲がそれぞれ中心角度２５°以上かつ４５°以下で、且つ同一中心円の一部をなす円弧状とし、
上記ディスクをプレス加工によって成形するとともに、上記係合凹部は、このディスクの表面の周囲部を残した状態で内側部分を窪ませて形成し、
上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能であることを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】  上記キャッチにおける各係合凸部の上記頂面部の範囲を、それぞれ中心角度４３°以上かつ４５°以下としたことを特徴とする請求の範囲第１項記載のヒンジ装置。
【請求項３】  上記係合凹部の凹面部を平帯状に形成する一方、上記係合凸部の凸面部に、上記頂面部から延長される平帯状の曲面部を形成したことを特徴とする請求の範囲第１項又は請求の範囲第２項記載のヒンジ装置。
【請求項４】  上記ディスクの案内路に、上記キャッチの係合凸部が摺動する底面が平坦な案内溝を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項乃至請求の範囲第３項の何れかに記載のヒンジ装置。
【請求項５】  本体筐体と回動筐体とを回動可能に連結するヒンジ装置において、
一端部に底部が形成される筒状部材と、
この筒状部材の他端部に、軸方向に摺動自在に嵌合され、軸方向と垂直な面部の中心対称な位置に、円弧状に突出形成された凸部の両側にそれぞれ所定の傾斜角度からなる斜面部が形成され且つこれらの間に平坦な頂面部を有する係合凸部がそれぞれ形成されたキャッチと、
表面部に上記キャッチの係合凸部が摺動する平坦な案内路が設けられるとともに、上記キャッチの係合凸部と向かい合う部位に、上記係合凸部と係合し、かつ上記斜面部より傾斜角度が小さい斜面部が両側に形成され且つこれらの間に底面部を有する係合凹部がそれぞれ形成され、上記キャッチに対して回動可能に連結されるディスクとを有し、
上記キャッチはプレス加工により成形され、各係合凸部の上記頂面部の形状を、それぞれ中心角度２５°から３０°の範囲の扇形状とし、かつ上記係合凸部の左右の斜面部を含めた部分の中心角度を７０°とし、
上記ディスクはプレス加工により成形され、上記係合凹部を、その両側に形成された斜面部及び上記底面部を含めた部分の中心角度を７０°の扇形状とするとともに、外形を略小判状に形成し、
上記回動筐体の閉位置及び回動筐体の展開が規制される位置において、上記筒状部材内に設けた付勢手段の付勢力により、上記係合凸部と上記係合凹部との係合状態が維持されて回動筐体を固定する一方、上記付勢力に抗して上記回動筐体を開閉操作することにより上記係合状態が解除され、かつ開閉途中の位置において回動筐体を一時的に保持が可能であることを特徴とするヒンジ装置。
【請求項６】（削除）
【請求項７】  上記ディスクの係合凹部は、このディスクの表面の周囲部を残した状態で内側部分を窪ませて形成したことを特徴とする請求の範囲第５項記載のヒンジ装置。
【請求項８】  筐体端部の中央に第一の接続部が設けられた回動筐体と、
筐体端部の各側部に、上記回動筐体の第一の接続部と連結する第二及び第三の接続部がそれぞれ設けられた本体筐体とを有し、
上記回動筐体の第一の接続部の一方側に、請求の範囲第１項乃至第５項及び第７項の何れかに記載のヒンジ装置を回転不能に嵌入可能であり、かつ嵌入したヒンジ装置を軸方向に移動操作可能な窓部を有する嵌合孔部が設けられ、また他方側には先端部を突出させたピンが固定される一方、
上記本体筐体の第二の接続部には、上記ヒンジ装置のディスク部分を嵌合しディスクの回転を阻止する嵌合穴が設けられ、また上記第三の接続部には、上記ピンを回転自在に支持可能な孔部が形成され、
上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結したことを特徴とするヒンジ装置の取付け構造。
【請求項９】  筐体端部の側端部に第一の接続部が設けられた回動筐体と、
筐体端部の側端部に、上記第一の接続部と連結する第二の接続部が設けられた本体筐体とを有し、
上記回動筐体の第一の接続部に、請求の範囲第１項乃至第５項及び第７項の何れかに記載のヒンジ装置のディスク部分を嵌合しこのディスクの回転を阻止する嵌合穴が設けられる一方、
上記本体筐体の第二の接続部には、上記ヒンジ装置の筒状部材を回転不能に嵌入可能な嵌合孔部が形成され、
上記回動部材には、上記嵌合孔部から嵌合穴に向けて挿入される上記ヒンジ装置を軸方向に押えて抜けを防止する押え部が設けられ、
上記本体筐体と上記回動筐体との間に、回動筐体の展開角度が、所定角度以内で停止するようにストッパ機構を設け、上記本体筐体と上記回動筐体とを回動可能に連結したことを特徴とするヒンジ装置の取付け構造。
【国際調査報告】
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