(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に開閉される二つ折りの小型電子機器の第１の部材と第２の部材を互いに開閉可能に連結するヒンジ装置であって、一端部にフランジ部を設けたシャフトと、このシャフトのフランジ部側にその中心部に前記シャフトを回転可能に挿通させて係止された回り止め付きの固定カムと、この固定カムに対向させて設けられその中心部軸方向へ挿通させた前記シャフトと係合し該シャフトと共に回転するが軸方向へ摺動可能な摺動カムと、この摺動カムに接して前記シャフトに環巻きさせつつ弾設したコンプレッションスプリングと、このコンプレッションスプリングに接して設けられた固定部材と、前記シャフトを前記第１の部材か第２の部材の取付部に係止するＥリングとで構成し、前記固定カムにはその一側面の対向位置にカム部を設け、前記摺動カムには前記固定カムのカム部と圧接するカム部を設けると共に、前記固定部材は前記シャフトに固定すると共に外周に回り止めを設けたことを特徴とする、ヒンジ装置。
【請求項２】
相対的に開閉される二つ折りの小型電子機器の第１の部材と第２の部材を互いに開閉可能に連結するヒンジ装置であって、このヒンジ装置を、少なくともシャフトと、このシャフトの一端部に設けられた固定カムと、前記シャフトをその中心部軸方向に設けた挿通孔へ挿通させて軸方向へ摺動可能に設けた摺動カムと、前記固定カムと前記摺動カムの互いの対向面に設けられたカム部と、前記摺動カムを前記固定カム側へ摺動附勢させる弾性手段とを備えた単体で構成し、このヒンジ装置の単体を、前記第１の部材と第２の部材のそれぞれの取付部の軸方向に設けた変形取付孔へ該各変形取付孔を軸芯を共通にして揃えた上で外側に面した一方の変形取付孔より他方の変形取付孔へ挿入させ、前記ヒンジ装置の挿入端側をＥリングを介して前記他方の取付部へ挿入方向の側へ抜け出ないように係止させることによって前記第１の部材と第２の部材の連結が完了するように成すと共に、前記固定カムが前記第１の部材と第２の部材の一方のものと共に回転し、前記摺動カムが前記第１の部材と第２の部材の他方のものと共に回転するように構成したことを特徴とする、ヒンジ装置。
【請求項３】
携帯電話機の送話部と受話部とを互いに連結するヒンジ装置であって、前記送話部或は受話部のいずれか一方の端部に設けられた取付部の軸方向に設けた変形取付孔に収装固定された回り止め付きの固定部材を一端部に係止させたシャフトと、このシャフトの一端部にその中心部軸方向に設けた挿通孔へ該シャフトを回転可能に挿通させつつ前記シャフトのフランジ部によって係止され前記送話部或は受話部の前記固定部材を固定させてないものの側の取付部の軸方向に設けた変形取付孔に収装固定された回り止め付きの固定カムと、この固定カムと前記固定部材との間に設けられその中心部に挿通させた前記シャフトと係合し該シャフトと共に回転するが軸方向へ摺動可能な摺動カムと、この摺動カムと前記固定部材との間に前記シャフトに環巻きさせつつ弾設したコンプレッションスプリングと、前記シャフトを前記携帯電話機の取付部に係止させるＥリングとで構成し、前記固定カムにはその一側面にカム部を設け、前記摺動カムには前記カム部と圧接するカム部を設けたことを特徴とする、ヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は携帯用電話機、携帯用コンピュータ、電子手帳等の小型電子機器に用いて好適なヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のヒンジ装置はチルトヒンジと称され、各種カムやスプリングを組み合わせたさまざまな構成のものが公知である。しかし、どのものも構造が複雑に過ぎ、製作コストが高くついてしまうという問題があった。近年における産業界はコストダウンの荒波にさらされており、この種の電子機器の技術分野でも小型化とコストダウンの要請は非常に厳しいものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、上述したヒンジ装置に求められる技術的要請に答えることができ、また、小型かつ構造が簡単で安価に製造できる、ヒンジ装置を提供せんとするにある。
【０００４】
【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、相対的に開閉される二つ折りの小型電子機器の第１の部材と第２の部材を互いに開閉可能に連結するヒンジ装置であって、一端部にフランジ部を設けたシャフトと、このシャフトのフランジ部側にその中心部に前記シャフトを回転可能に挿通させて係止された回り止め付きの固定カムと、この固定カムに対向させて設けられその中心部軸方向へ挿通させた前記シャフトと係合し該シャフトと共に回転するが軸方向へ摺動可能な摺動カムと、この摺動カムに接して前記シャフトに環巻きさせつつ弾設したコンプレッションスプリングと、このコンプレッションスプリングに接して設けられた固定部材と、前記シャフトを前記第１の部材か第２の部材の取付部に係止するＥリングとで構成し、前記固定カムにはその一側面の対向位置にカム部を設け、前記摺動カムには前記固定カムのカム部と圧接するカム部を設けると共に、前記固定部材は前記シャフトに固定すると共に外周に回り止めを設けたことを特徴とする。
【０００５】
この発明はまた、相対的に開閉される二つ折りの小型電子機器の第１の部材と第２の部材を互いに開閉可能に連結するヒンジ装置であって、このヒンジ装置を、少なくともシャフトと、このシャフトの一端部に設けられた固定カムと、前記シャフトをその中心部軸方向に設けた挿通孔へ挿通させて軸方向へ摺動可能に設けた摺動カムと、前記固定カムと前記摺動カムの互いの対向面に設けられたカム部と、前記摺動カムを前記固定カム側へ摺動附勢させる弾性手段とを備えた単体で構成し、このヒンジ装置の単体を、前記第１の部材と第２の部材のそれぞれの取付部の軸方向に設けた変形取付孔へ該各変形取付孔を軸芯を共通にして揃えた上で外側に面した一方の変形取付孔より他方の変形取付孔へ挿入させ、前記ヒンジ装置の挿入端側をＥリングを介して前記他方の取付部へ挿入方向の側へ抜け出ないように係止させることによって前記第１の部材と第２の部材の連結が完了するように成すと共に、前記固定カムが前記第１の部材と第２の部材の一方のものと共に回転し、前記摺動カムが前記第１の部材と第２の部材の他方のものと共に回転するように構成したことを特徴とする。
【０００６】
この発明はまた、携帯電話機の送話部と受話部とを互いに連結するヒンジ装置であって、前記送話部或は受話部のいずれか一方の端部に設けられた取付部の軸方向に設けた変形取付孔に収装固定された回り止め付きの固定部材を一端部に係止させたシャフトと、このシャフトの一端部にその中心部軸方向に設けた挿通孔へ該シャフトを回転可能に挿通させつつ前記シャフトのフランジ部によって係止され前記送話部或は受話部の前記固定部材を固定させてないものの側の取付部の軸方向に設けた変形取付孔に収装固定された回り止め付きの固定カムと、この固定カムと前記固定部材との間に設けられその中心部に挿通させた前記シャフトと係合し該シャフトと共に回転するが軸方向へ摺動可能な摺動カムと、この摺動カムと前記固定部材との間に前記シャフトに環巻きさせつつ弾設したコンプレッションスプリングと、前記シャフトを前記携帯電話機の取付部に係止させるＥリングとで構成し、前記固定カムにはその一側面にカム部を設け、前記摺動カムには前記カム部と圧接するカム部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面はこの発明の一実施の形態を示し、図１乃至図３において、１はＰＯＭ等の合成樹脂製のシャフトであり、このシャフト１は一端部に設けられたフランジ部２と、このフランジ部２に続いて設けられた断面略楕円形状の変形軸部３と、この変形軸部３の端部にそれぞれ刻設された係止リング取付用の係合溝４とＥリング用の周溝５とから成る。６は同じくＰＯＭ等の合成樹脂製の固定部材である。この固定部材６はその中心部軸方向に係止リング取付用の円形孔７ａと楕円形状の変形孔７ｂから成る段付き孔７を有し、外周に回り止めを構成する複数の係止溝６ａ，６ａ・・・を設けてあり、変形孔７ｂヘシャフト１の変形軸部３を挿通係止させ、シャフト１の係合溝４に嵌着させた係止リング８を段付き孔７内部の円形孔７ａへ収装して変形孔７ｂへ係止させることにより、シャフト１が抜け出ないように、かつシャフト１と共に回転するように該シャフト１を固定させている。尚、もう一つの周溝５にはＥリング９が嵌着されている。シャフト１のフランジ部２側には、その中心部に設けた円形孔１０ａヘシャフト１の変形軸部３を回転可能に挿通させて、例えばＳＷ−０１等の合成樹脂製の固定カム１０がフランジ部２によって係止されており、このフランジ部２と固定カム１０との間には、その中心部に設けた円形孔１１ａに変形軸部３を挿通させつつ、例えばナイロン等の合成樹脂製のフリクションプレート１１が介在されている。この固定カム１０には、さらにその外周に回り止めを構成する複数の係止溝１０ｂ，１０ｂ・・・が設けられると共に、その一側面に複数の凹部１２ａ，１２ａと凸部１２ｂ，１２ｂから成るカム部１２が設けられている。尚、固定部材６の係止溝６ａと固定カム１０の係止溝１０ｂとは、その幅が異なっており、固定部材６の係止溝６ａの方がその深さ、幅共に深くかつが広くなっている。固定カム１０と固定部材６との間には変形軸部３をその中心部軸方向に設けた変形挿通孔１３ａへ挿通させて、例えば６３０２Ｔ等の合成樹脂製の摺動カム１３が、変形軸部３の軸方向へ摺動可能かつシャフト１と共に回転可能となるように該シャフト１に取り付けられている。この摺動カム１３の固定カム１０のカム部１２と対向する側面には、一対の凸部１３ｂ，１３ｂと凹部１３ｃ，１３ｃから成るカム部１３ｄが設けられている。そして、この摺動カム１３と固定部材６との間には、シャフト１に環巻きさせてコンプレッションスプリング１４が弾設され、摺動カム１３を常に固定カム１０側へ押圧させ、凸部１３ｂ，１３ｂをカム部１２へ圧接させている。尚、ちなみにヒンジ全体の大きさは、その最大の部分の外径で略５φであり、ヒンジ全体の長さで１０ｍｍ程度の小型のものである。
【０００８】
図４乃至図６はこの発明に係るヒンジ装置を携帯用電話機に用いた場合を示す。この発明に係るヒンジ装置Ａ，Ｂはとくに図４に示したように左右一対用いられ、携帯用電話機１７の第１の部材である送話部１５と第２の部材である受話部１６の各々の端部に設けた取付部１５ａ，１５ａと１６ａ，１６ａに設けた変形取付孔１５ｂ，１５ｂ（一方のみ表示）と変形取付孔１６ｂ，１６ｂ（一方のみ表示）内部へ収納固定される。例えばヒンジ装置Ａ，Ｂを固定部材６側を先にして変形取付孔１５ｂ，１５ｂ側から挿入して該固定部材６の回り止め用の係止溝６ａを変形取付孔１６ｂ，１６ｂに設けた係止突起部１６ｃ，１６ｃと係合させることにより、この固定部材６を受話部１６の取付部１６ａ，１６ａの変形取付孔１６ｂ，１６ｂ内へ固定させ、次いで固定カム１０の回り止め用の係止溝１０ｂ，１０ｂ・・・を送話部１５の取付部１５ａ，１５ａの変形取付孔１５ｂ，１５ｂへ挿入し、そこに設けた係止突起１５ｃ，１５ｃ・・・と係合固定させる。
【０００９】
次いで、取付部１６ａの端部より突設したシャフト１の変形軸部３の周溝５へＥリング９を嵌着させて、ヒンジ装置Ａ，Ｂが挿入方向の側へ抜け出てこないように取付部１６，１６へ係止するものである。そして、こうしておいて受話部１６に対して送話部１５を開閉させると、シャフト１は固定部材６を介して受話部１６の取付部１６ａと共に回転することになる。もっとも、送話部１５と受話部１６の開閉は相対的であり、送話部１５を受話部１６に対して開閉させる場合もある。この場合は固定カム１０はこれを係止固定させた取付部１６ａと共にシャフト１の回りを回転することになる。固定部材６の係止溝６ａの深さや幅を固定カム１０の係止溝１０ｂより深くかつ広くすると、固定部材６側を先にして変形取付孔１６ｂより挿入させてやる際に、係止突起部１６ｃへつかえることがないという利点を有する。
【００１０】
図７と図９において、今、第１の部材である送話部１５を第２の部材である受話部１６に対して閉じた０°の状態においては、揺動カム１３のカム部１３ｄの凸部１３ｂ，１３ｂは固定カム１０のカム部１２の凹部１２ａ，１２ａ内の位置にある。この０°の状態からカム部１３ｄの凸部１３ｂ，１３ｂの落ち込んでいるカム部１２の凹部１２ａ，１２ａはまだ深さに余裕があるので、つまり凸部１３ｂ，１３ｂは凹部１２ａ，１２ａ内へ完全に落ち込んではいないので、送話部１５は閉成方向へ回動附勢されることによりこの状態でロックされた状態となり自然に開くことはない。送話部１５を開くとカム部１３ｄの凸部１３ｂ，１３ｂはカム部１２の凹部１２ａ，１２ａより凸部１２ｂ上へ移動し、約１６０°の開成角度になると、再び凹部１２ａ，１２ａ内へ落ち込んでいくことにより自動的に開かれる。この際にはカム部１３ｄの凸部１３ｂ，１３ｂはカム部１２の凹部１２ａ，１２ａ内へ完全に落ち込みロックする。そして、１６０° を越えてさらに開くことが可能となる。使用が終了して送話部１５を受話部１６に対して閉じる場合には、摺動カム１３のカム部１３ｄの凸部１３ｂ，１３ｂが固定カム１０のカム部１２の凹部１２ａ，１２ａ内へ落ち込むことにより吸い込まれるようにして自動的に閉じられ、凸部１３ｂ，１３ｂが凹部１２ａ，１２ａ内へ完全に落ち込まないことによりその閉成状態を上述したように維持する。
【００１１】
尚、送話部１５の開閉操作時の本願発明に係るヒンジ装置によっての制御は、上述したもの以外にもカム部や凸部の形状、設置位置等を変えることにより、さまざまなバリエーションとすることにより、開閉操作時のフィーリングを変えることができる。それによって本願発明に係るヒンジ装置は他の小型電子機器のディスプレー体開閉用のヒンジ装置として用いることが可能である。
【００１２】
尚、その他の実施の形態として、固定部材や固定カムを各々その取付部へ固定させる固定手段には限定はない。固定部材と固定カムは係止突起、固定ピンその他外周部を多角形状とするなどの変形外周部とするなどの手段で各々その取付部へ固定させても良い。また、凸部１３ｂとカム部１２を設ける部材を上述した実施の形態のものと逆にしても良い。凸部や凹部の形状や設置位置についても用途によってさまざまに変えることが可能である。
【００１３】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので、小型で部品点数が少なく構造が簡単である上に、ヒンジ装置が単体であり、この単体としてのヒンジ装置を、互いに開閉される第１の部材と第２の部材の各取付部に設けた変形取付孔を軸心を共通にして揃えて外側に面した変形取付孔の側より挿入させてやり、挿入端側を他方の取付部へＥリングを介して挿入方向の側へ抜け出ないように係止するのみで組み付けが完了し、かつ、固定カムは一方の取付部と共に回転し、摺動カムが他方の取付部と共に回転するように組み付けられるので、製作コストや組付コストを大幅に下げることができる。そして、このヒンジ装置を携帯用電話機に用いると、送話部と受話部を閉成状態で安定的にロックさせておくことができた上で、両者をフリーストップに停止させておくことができたり、さらに最も使用頻度の高い開成角度で安定停止させておくことができるなどして、携帯用電話機のヒンジ装置として、必要とされる機能を果たすことのできるものである。
【００１４】
その際に、構成部品のコンプレッションスプリングと係止リングとＥリングを除く、シャフト、固定部材、固定カム、及び摺動カム或はフリクションワッシャー等の全部或は一部を合成樹脂製の部品或は成形部品とすると、より安価に製造できることになり、これにより製作コストを大幅に下げることができるという効果を奏し得る。
【００１５】
また、この発明によれば、シャフトに係止させた係止リングを固定部材の中心部に設けた段付孔へ係止させる構成としたので、固定部材より突出したシャフトの端部にこのシャフトを固定部材へ係止固定させる手段が突出することがなく、Ｅリングを取りつける余裕ができた上でヒンジ装置全体の長さを短くして、小型にすることにより、設置スペースを省略することができるものである。さらに、この係止リングによる固定は、Ｅリングによるものよりも強度があり、確実にシャフトを固定部材へ固定できるものである。
【００１６】
この発明に係るヒンジ装置は、携帯用電話機以外の小型電子機器のディスプレー体の開閉用として用いても、固定カムと摺動カムに設けるカム部の形状、設置位置を変更することにより、必要とされる機能を安価なコストで与えることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係るヒンジ装置の正面図である。
【図２】  図１に示したヒンジ装置の右側面図である。
【図３】  図１に示したヒンジ装置の分解斜視図である。
【図４】  この発明に係るヒンジ装置を実施した携帯用電話機の一部分解斜視図である。
【図５】  図４に示した携帯用電話機の開成状態の側面図である。
【図６】  図４に示した携帯用電話装置のヒンジ装置の部分の拡大断面図である。
【図７】  図６に示した拡大断面図に対応し、その動作を説明する拡大断面図である。
【図８】  固定カムと摺動カムの０°時の動作を説明するための説明図である。
【図９】  固定カムと摺動カムの１６０°時の動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ  ヒンジ装置
１  シャフト
２  フランジ部
３  変形軸部
４  係合溝
５  周溝
６  固定部材
６ａ  係止溝（回り止め）
７  段付き孔
８  係止リング
９  Ｅリング
１０  固定カム
１０ｂ  係止溝（回り止め）
１１  フリクションプレート
１２  カム部
１２ａ  凹部
１２ｂ  凸部
１３  摺動カム
１３ｂ  凸部
１３ｃ  凹部
１３ｄ  カム部
１４  コンプレッションスプリング
１５  送話部
１５ａ  取付部
１５ｂ  変形取付孔
１６  受話部
１６ａ  取付部
１６ｂ  変形取付孔
１７  携帯電話機
【図１】
0003828643.tif 000002
【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】
0003828643.tif 000008
【図８】
0003828643.tif 000009
【図９】
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