ヒンジ装置並びに開閉装置並びに携帯機器
【課題】 従来公知のホップアップ機構とフリクション機構を組み合わせたヒンジ装置に工夫を加え、組立作業が容易でより操作性を向上させた携帯機器のヒンジ装置並びにこのヒンジ装置を用いた開閉装置並びに携帯機器を提供する。
【解決手段】 ヒンジ装置のホップアップ機構のヒンジシャフトを、取付部材の両側板に非回転に軸架させ、このヒンジシャフトに回転可能にホップアップカム部材を取り付けると共に、前記ヒンジシャフトに回転可能に支持部材を取り付け、この支持部材の回転を前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けた回転伝達部材で前記ホップアップカム部材へ伝達するように構成すると共に、フリクション機構のフリクショントルク発生手段を構成する回転カム部材を支持部材と共に回転するように成し、この回転カム部材と圧接する固定カム部材をヒンジシャフトに固定させることで解決し、このヒンジ装置を一対用いて開閉装置とし、上記ヒンジ装置と開閉装置を用いて携帯機器とすることで解決した。
【解決手段】 ヒンジ装置のホップアップ機構のヒンジシャフトを、取付部材の両側板に非回転に軸架させ、このヒンジシャフトに回転可能にホップアップカム部材を取り付けると共に、前記ヒンジシャフトに回転可能に支持部材を取り付け、この支持部材の回転を前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けた回転伝達部材で前記ホップアップカム部材へ伝達するように構成すると共に、フリクション機構のフリクショントルク発生手段を構成する回転カム部材を支持部材と共に回転するように成し、この回転カム部材と圧接する固定カム部材をヒンジシャフトに固定させることで解決し、このヒンジ装置を一対用いて開閉装置とし、上記ヒンジ装置と開閉装置を用いて携帯機器とすることで解決した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とくにノートパソコン等の携帯機器を構成する第１の筐体と第２の筐体とを互いに重ね合わせた状態で相対的に回転可能に連結する際に用いて好適なヒンジ装置並びに開閉装置並びに携帯機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器の一種であるノートパソコンにおいて、キーボード部を上面に設けた第１の筐体と、ディスプレイ部を設けた第２の筐体とを有し、これらの第１の筐体と第２の筐体とを互いにヒンジ装置によって開閉可能に連結したものが公知である。このノートパソコンは、第１の筐体の上面後部に対して第２の筐体がヒンジ装置を介して開閉可能に連結されており、第１の筐体の上面に第２の筐体を重ね合わせて閉成させることができると共に、重ね合わせた状態から第２の筐体を第１の筐体に対し開成してキーボード及びディスプレイ部を露出させることができる。
【０００３】
このためのヒンジ装置として、ホップアップ機構とフリクション機構を組み合わせて一つのヒンジ装置とし、第２の筐体の第１の筐体に対する閉成状態から、手動で第２の筐体を第１の筐体に対して少し開くと、後はホップアップ機構で自動的に所定の開成角度まで第２の筐体を第１の筐体に対してホップアップして開かせ、所定の開成角度からフリクション機構で手動によりフリーストップに第２の筐体を第１の筐体に対して開くことのできるようにしたもの、並びにこのような構成のヒンジ装置を一対用いた開閉装置、並びにノートパソコンが、下記特許文献１によって公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０９３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この特許文献１に記載されているヒンジ装置は、第１の筐体に取り付けられ、ヒンジシャフトを回転可能に軸支する取付部材と、第２筐体に取り付けられると共にヒンジシャフトに当該ヒンジシャフトと共に回転可能となるように取り付けられた支持部材とを有し、取付部材の側に一方向へスライド付勢させたカムスライダーと、このカムスライダーに圧接してヒンジシャフトに取り付けられたカム体から成るホップアップ機構と、支持部材とヒンジシャフトの間に設けられ、ホップアップ機構による第１の筐体に対する第２の筐体の所定の開成位置から支持部材を取付部材に対してフリーストップに開閉させるフリクション機構と、第２の筐体の第１の筐体に対する所定の閉成角度から支持部材を取付部材に対して閉成方向に付勢する吸い込み機構とを備えたものであった。
【０００６】
このような構成のヒンジ装置は、これはこれでホップアップ機構とフリクション機構及び吸い込み機構を組み合わせて操作性の向上を図った新しいヒンジ装置であったが、
ヒンジシャフトは、取付部材の両側板に回転可能に軸架されると共に、このヒンジシャフトにホップアップ機構のカム体が固定される構成であり、さらにフリクション機構のカムＡ体がその中心部軸方向へヒンジシャフトを挿通させると共に、取付部材の側板へ固定される構成であったために、正確に動作するように組み立てることに困難が伴う上に、安定したフリクショントルクが得られないという問題があり、さらにフリクション機構としても安定したフリクショントルクを創出し難いという難点があった。
【０００７】
また、このヒンジ装置を一対用いてノートパソコンのような携帯機器の開閉装置とした場合には、ホップアップ機構による第２の筐体の第１の筐体に対するホップアップ時の動作が急激なものとなる上に、吸い込み機構により第２の筐体の第１の筐体に対する閉成操作時の支持部材の回転がより強くなり、第２の筐体が第１の筐体に対して急激に衝撃音を発して閉じられるという難点もあり、操作性の点で工夫の余地があった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、従来公知の上記ヒンジ装置に工夫を加え、組立作業が容易でより操作性を向上させたヒンジ装置並びにこのヒンジ装置を用いた開閉装置並びに携帯機器を提供せんとするにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために本発明に係るヒンジ装置は、第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、互いにヒンジシャフトを共通にするホップアップ機構とフリクション機構とから成り、前記ホップアップ機構を、前記第１の筐体側へ取り付けられるスプリングケースを兼ねる取付部材と、この取付部材内に弾性手段により一方向へ摺動付勢されて収装されたカムスライダーと、前記取付部材の両側板に非回転に軸架されたヒンジシャフトと、前記カムスライダーに圧接し前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けられホップアップカム部材と、前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けられた前記第２の筐体へ取り付けられる支持部材と、この支持部材の回転を前記ホップアップカム部材へ伝達する回転伝達部材と、で構成したことを特徴とする。
【００１０】
その際に本発明は、前記回転伝達部材を、前記ヒンジシャフトに回転可能に嵌着された筒状の部材で構成し、この回転伝達部材の一方の端部を前記支持部材と係合させ、他方の端部を前記ホップアップカム部材に係合させることが好ましい。
【００１１】
本発明はまた、第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、互いにヒンジシャフトを共通にするホップアップ機構とフリクション機構から成り、前記フリクション機構を、前記第１の筐体側へ取り付けられる取付部材と、この取付部材の両側部に非回転に軸架されたヒンジシャフトと、このヒンジシャフトに回転可能に取り付けられた前記第２の筐体へ取り付けられる支持部材と、この支持部材と前記ヒンジシャフトとの間に設けたフリクショントルク発生手段と、で構成し、このフリクショントルク発生手段は、前記第２の筐体の前記第１の筐体に対する閉成位置から所定の開閉角度の範囲と、前記ホップアップ機構の前記第２の筐体に対するホップアップ動作終了時から所定の開閉角度の範囲との間に強いフリクショントルクを発生させるように成したことを特徴とする。
【００１２】
その際に本発明は、前記フリクショントルク手段は、前記支持部材と共に回転する回転カム部材と、前記ヒンジシャフトに固定されて前記回転カム部材と圧接する固定カム部材と、前記回転カム部材と前記支持部材の間に前記ヒンジシャフトに回転規制されて設けられたフリクションワッシャ―と、で構成することができる。
【００１３】
本発明はまた、携帯機器のキーボード部を設ける第１の筐体と、ディスプレイ部を設ける第２の筐体とを相対的に開閉する開閉装置を、互いにホップアップ機構とフリクション機構を有する一対のヒンジ装置で構成し、この一対のヒンジ装置の前記各ホップアップ機構のホップアップ時の動作開始時を互いにずらせたことを特徴とする。
【００１４】
その際に本発明は、上記開閉装置を、請求項１又は請求項３に記載のヒンジ装置の一方或は双方のものを組み合わせて一対とすることによって構成することができる。
【００１５】
本発明はまた、上記開閉装置に請求項１に記載のヒンジ装置を用いるに当たり、前記ホップアップ機構の前記カムスライダーの形状を変えることにより、ホップアップ機構によるホップアップ動作開始時をずらせるように構成したことを特徴とする、
【００１６】
本発明はさらに、上記開閉装置に請求項１に記載のヒンジ装置を用いるに当り、前記ホップアップ機構の前記ホップアップカム部材の前記ヒンジシャフトに対する取付位置を変えることにより、前記ホップアップ機構によるホップアップ動作開始時をずらせるように構成することができる。
【００１７】
そして、本発明は、上記各記載のヒンジ装置や開閉装置を有することを特徴とする、携帯機器とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように構成することにより本発明は、ヒンジ装置としては、組立が容易であり、第２の筐体の第１の筐体に対する閉成時にフリクション機構により強いフリクショントルクを創出して第２の筐体が第１の筐体に対して急激に閉じないようにすることができる上に、開閉装置としては、ホップアップ機構が、第２の筐体の第１の筐体に対する開成時に急激にホップアップすることを防止することができ、より一層の操作性の向上を図ることができたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るヒンジ装置や開閉装置を用いた携帯機器の一例であるノートパソコンの斜視図である。
【図２】本発明に係るヒンジ装置の一例を示す側面図である。
【図３】本発明に係るヒンジ装置の一例を示す平面図である。
【図４】本発明に係るヒンジ装置の一例を示す正面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明に係る携帯機器の一例であるノートパソコンの第１の筐体と第２の筐体を閉じた状態における同じく本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の状態を説明する説明図である。
【図８】本発明に係る携帯機器の一例であるノートパソコンの第１の筐体と第２の筐体を約１５°開いた状態における同じく本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の動作を説明する説明図である。
【図９】本発明に係る携帯機器の一例であるノートパソコンの第１の筐体に対する第２の筐体のホップアップ動作終了時の状態における同じく本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の動作を説明する説明図である。
【図１０】本発明に係る携帯機器の一例であるノートパソコンの第１の筐体と第２の筐体の使用開閉角度における同じく本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の動作を説明する説明図である。
【図１１】本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置のフリクション機構の動作を説明する説明図であり、（ａ）は第１の筐体と第２の筐体の閉成状態における回転カム部材と固定カム部材の位置関係を示し、（ｂ）は第１の筐体と第２の筐体を１５°開いた状態における回転カム部材と固定カム部材の位置関係を示し、（ｃ）は第２筐体の使用角度範囲における回転カム部材と固定カム部材の位置関係を示すそれぞれ説明図である
【図１２】本発明に係るヒンジ装置のホップアップ機構の各構成部材の斜視図であり、（ａ）は取付部材、（ｂ）は第１スペーサー、（ｃ）は第２スペーサー、（ｄ）はカムスライダー、（ｅ）はホップアップカム部材、（ｆ）は回転伝達部材、（ｇ）はヒンジシャフトをそれぞれ示している。
【図１３】本発明に係るヒンジ装置のフリクション機構の各構成部材の斜視図であり、（ａ）は支持部材の第１支持基板部、（ｂ）は第２支持基板部、（ｃ）は回転カム部材、（ｄ）は固定カム部材、（ｅ）フリクションワッシャーをそれぞれ示している。
【図１４】本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の他の実施例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置並びに携帯機器を図面に基づいて説明する。尚、本発明において、ヒンジ装置とは単体としてのヒンジ装置を指し、開閉装置とはこの単体であるヒンジ装置を一対用いた場合を指している。また、携帯機器としては、例えば、ノートパソコン、ＰＤＡ、ポケットパソコン、ザウルス（商標）、携帯電話機、電卓、携帯ゲーム機等が挙げられる。尚、本発明において携帯機器としては、その他、灰皿、ケース蓋等も含まれる。即ち、本発明に係るヒンジ装置は２つの筐体を互いに開閉可能に連結させるものであれば特にその用途について限定されない。以下の説明では携帯機器の例として、ノートパソコンを例に挙げて説明するが、このものに限定されない。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置を備えた携帯機器の一例を示すノートパソコンの斜視図である。図２〜図６は本発明に係るヒンジ装置の一例を示す図である。図７〜図１０は本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の動作を説明する説明図である。図１２は、本発明に係るヒンジ装置のホップアップ機構の各構成部材の斜視図である。図１３は、本発明に係るヒンジ装置のフリクション機構を構成する各構成部材の斜視図である。図１４は、本発明に係るヒンジ装置の他の実施例を示す図である。
【００２２】
図１に示すように、ノートパソコン１は、キーボード部２ａを有する第１の筐体２と図示はしてないがディスプレイ部を有する第２の筐体３を有し、第１の筐体２と第２の筐体３は、図示してはないが丸い想像線ａ、ｂで囲んだ部分に取り付けた１対のヒンジ装置を介して開閉可能に連結されている。この一対のヒンジ装置は、実施例１のものと実施例２のものとで構成されているが、このものに限定されず、実施例１のものと実施例２のものをそれぞれ一対ずつ用いるようにしても良い。実施例１のものと実施例２のものは後述するように若干構成が異なるが、ほとんどが同じ構成なので、以下の説明では、丸い想像線ａ、ｂで囲まれた一方のヒンジ装置を実施例１のヒンジ装置Ａとして説明し、他方のヒンジ装置を実施例２のヒンジ装置Ｂとして異なる構成の部分のみ説明する。
【００２３】
本発明に係るヒンジ装置Ａは、図２〜図６に示したように、ホップアップ機構５とフリクション機構２０とを組み合わせたもので、ホップアップ機構５は、底板６ａとこの底板６ａの両側より立ち上げた両側板６ｂ、６ｂとこの両側板６ｂ、６ｂの自由端側の略中央部より内側に折り曲げた抱持片６ｃ、６ｃと、両側板６ｂ、６ｂの各端部より内側に折り曲げたストッパー片６ｄ、６ｄと、両側板６ｂ、６ｂの前側に底板６ａより立ち上げて設けた前板６ｋと、この前板６ｋから折り曲げた取付板６ｉと、から成る取付部材６と、この取付部材６の中にスライド可能に収装された後述する弾性手段のスプリングケースを兼ねるカムスライダー７と、このカムスライダー７を一方向へスライド付勢させるために取付部材６内部に収装させた、例えば径の大小の圧縮コイルスプリング８ａ、８ｂから成る弾性手段８と、取付部材６の両側板６ｂ、６ｂ間に軸架固定されたヒンジシャフト９と、このヒンジシャフト９へ回転可能に取り付けられ、そのカム凸部１０ａをカムスライダー７に弾性手段８により圧接させるホップアップカム部材１０と、ヒンジシャフト９に回転可能に取り付けられた支持部材１１と、この支持部材１１の回転をホップアップカム部材１０へ伝達するためにその中心部軸方向に設けた挿通孔１２ｃへヒンジシャフト９を挿通させた回転伝達部材１２とで構成されている。
【００２４】
さらに詳しくは、取付部材６の底板６ａ上面と、両側板６ｂ、６ｂのヒンジシャフト９と対向する前板６ｋ側には、ホップアップ機構５の動作時の作動音（ノイズ）を減少させるために、合成樹脂製の第１スペーサー１３と第２スペーサー１４が取り付けられている。即ち、前者の第１スペーサー１３は、底板６ａに設けた係止孔６ｅ、６ｆに係止突起１３ａ、１３ｂを嵌入させて、後者の第２スペーサー１４は、両側板６ｂ、６ｂの間に取付ピン１５を介してそれぞれ取り付けられている。第２スペーサー１４には弾性手段８を受け入れる凹部１４ａが設けられており、その係止突起１４ｃを係止孔６ｆへ嵌入させ、取付ピン１５を介して取付部材６の両側板６ｂ、６ｂと底板６ａの間に取り付けられている。取付部材６の底板６ａと取付板６ｉには取付孔６ｇ、６ｈが設けられ、この取付孔６ｇ、６ｈを介して取付ネジ１６ａと１６ｂで第１の筐体２の後部に設けた取付部２ｃへ取り付けられている。
【００２５】
カムスライダー７には、その一端部側に頂部７ａと、この頂部７ａより一方向に湾曲傾斜させたカム部７ｂとが設けられている。また、このカム部７ｂを設けた側とは対向する側には弾性手段８の収容部７ｃが設けられている。弾性手段８は径の異なる大小の圧縮コイルスプリング８ａ、８ｂを軸方向へ２重に重ねてあり、この２重にした用い方で、ヒンジ装置の小型化を図っている。尚、弾性手段８の圧縮コイルスプリング８ａ、８ｂは、動作時の異音発生を防止するために互いに逆方向に巻いたものを用いている。また、弾性手段８はゴム製とすることができる。
【００２６】
ホップアップカム部材１０は、軸方向へ挿通孔１０ｂを設けた断面略水滴形状のもので、挿通孔１０ｂへヒンジシャフト９を挿通させ、このヒンジシャフト９の軸回りに回転自在である。ヒンジシャフト９は、その一端部から第１変形軸部９ａと円形軸部９ｂと第２変形軸部９ｃと第３変形軸部９ｄが軸方向に連続して設けられており、第１変形軸部９ａを取付部材６の一方の側板６ｂに設けた変形取付孔６ｏ（図１２（ａ）参照）に挿入させると共に、円形軸部９ｂを円形取付孔６ｎ（図１２（ａ）参照）に挿入させ、第１変形軸部９ａの露出端部をかしめることによって、取付部材６へ非回転に固定されている。さらに、図１２（ａ）に示したように、取付部材６の指示記号６ｐ、６ｒは、第２スペーサー１４を固定させる取付ピン１５の取付孔である。
【００２７】
支持部材１１は、互いに重ね合わされて取付ピン１１ｇ、１１ｇでかしめることにより固定された断面アングル形状を呈した第１支持基板部１１ａと第２支持基板部１１ｃとから成り、第１支持基板部１１ａには第２の筐体３を支持する長尺の支持片１１ｂが取付ピン１１ｈ、１１ｈで取り付けられている。第１支持基板部１１ａには同じく断面アングル形状を呈した第２支持基板部１１ｃが重ね合わせて固定され、ともにヒンジシャフト９の軸回りに回転可能に取り付けられている。回転伝達部材１２は筒状のもので、ヒンジシャフト９をその軸心部に設けた挿通孔１２ｃへ挿通させると共に、その両端部に設けた変形取付部１２ａ、１２ｂの一方の変形取付部１２ａをホップアップカム部材１０の挿通孔１０ｂの端部に軸心を共通にして設けた変形孔１０ｃと係合させ、他方の変形取付部１２ｂを第１支持基板部１１ａと第２支持基板部１１ｃに設けた各変形取付孔１１ｄ、１１ｅと挿入係合させている。取付部材６の両側板６ｂ、６ｂの一方に取付ピン１７ａとヒンジシャフト９の第４変形軸部９ｅを介して取り付けられているものは取付補助部材である。この取付補助部材１７は、取付部材６を第１の筐体２へ取り付けた際に強度アップを図るためのもので、３個の取付孔１７ｃを通して図示してない取付ネジで第１の筐体２の取付部２ｃへ取り付けられている。尚、図２に示したように指示記号１７ｂで示した長孔は、図示してない盗難防止用ロックを固定する取付孔である。
【００２８】
フリクション機構２０は、上述したホップアップ機構５のヒンジシャフト９及び支持部材１１と、フリクショントルク発生手段４とから成り、このフリクショントルク発生手段４を、片側に回転カム部２１ａを有し、ヒンジシャフト９をその軸方向に設けた挿通孔２１ｂへ回転可能に挿通させて支持部材１１の第２支持基板部１１ｃに設けた係止孔１１ｆへその係止片２１ｃを挿入係合させて支持部材１１と共に回転するように成した回転カム部材２１と、ヒンジシャフト９の第２変形軸部９ｃをその中心部軸方向に設けた変形挿通孔２２ａに挿通係合させてヒンジシャフト９に回転規制されて回転カム部材２１と支持部材１１の第２支持基板部１１ｃとの間に介在されたところの側面に複数の湾曲させた油溜部２２ｂを有するフリクションワッシャー２２と、回転カム部材２１の回転カム部２１ａと対向する側に固定カム部２３ａとを有し、その中心部軸方向に設けた変形挿通孔２３ｂにヒンジシャフト９の第３変形軸部９ｄを挿通させることによって回転規制されて設けた固定カム部材２３と、この固定カム部材２３に隣接してその中心部軸方向に設けた各挿通孔２４ａへ、ヒンジシャフト９の第４変形軸部９ｅを挿通させて隣接配置した複数の皿バネ２４と、この複数の皿バネ２４の端部のものに接してその中心部軸方向に設けた変形取付孔２５ａにヒンジシャフト９の端部に設けた第４変形軸部９ｅを挿入係合させ、その露出端部を所定のかしめトルクでかしめることにより、複数の皿バネ２４を介して回転カム部材２１と固定カム部材２３の各回転カム部２１ａと固定カム部２３ａ同士が圧接状態となるように成した平ワッシャー２５とで構成されている。尚、皿バネはこれをスプリングワッシャー、ゴム、或は圧縮コイルスプリングに変えることも可能である。
【００２９】
回転カム部材２１と固定カム部材２３の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａには、その内周側と外周側にそれぞれ対向する側に突出した同心円状で弓形を呈した内側カム部２１ｄと２３ｃ及び外側カム部２１ｅと２３ｄが各々位置を変えて設けられており、回転カム部材２１の回転時、しかして支持部材１１の回転時、即ち第２の筐体３の開閉時に内側カム部２１ｄ、２３ｃ同士と外側カム部２１ｅ、２３ｄ同士が接触するときには強いフリクショントルクが発生するように構成されている。尚、各内側カム部２１ｄ、２３ｃと外側カム部２１ｅ、２３ｄには各両端部にそれぞれ傾斜部２１ｆ〜２１ｉと傾斜部２３ｅ〜２３ｈが設けられている。
【００３０】
次に、本発明に係るヒンジ装置Ａをノートパソコン１の開閉装置として２個使用した場合についてその作用を説明する。
【００３１】
ノートパソコン１が使用されていない通常の状態では、第１の筐体２と第２の筐体３とが互いに重なり合った閉成状態（０°）である。この時、図７から図１０に示したように、第１の筐体２の後部上面に窪所として設けた取付部２ｃには、取付部材６の底板６ａと取付板６ｉが取付ネジ１６ａ、１６ｂを介して取り付けられており、その上部はカバー２ｂにより覆われている。また、支持部材１１には、第１支持基板１１ａに設けた取付孔１１ｉ、１１ｉ、１１ｉと、支持片１１ｂを介して第２の筐体３が取り付けられている。図７に示したように、第１の筐体２と第２の筐体３が互いに閉じられた閉成状態にある時には、カムスライダー７の頂部７ａとホップアップカム部材１０のカム凸部１０ａが圧接状態にあって、ホップアップカム部材１０を時計方向へ押しているので、その回転トルクは回転伝達部材１２を介して支持部材１１へ伝達され、この支持部材１１を介して第２の筐体３を第１の筐体２側へ押しているので、第１の筐体２と第２の筐体３とは互いに重なり合った閉成状態に保持されている。また、この閉成状態においては、図１１の（ａ）に示したように、回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの各外側カム部２１ｅ、２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃの各傾斜部２１ｈ、２３ｇと２１ｈ、２３ｆが互いに圧接状態にあり、各外側カム部２１ｅ及び２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃの間には若干の間隙が生じた状態にある。
【００３２】
このように、第１の筐体２と第２の筐体３の閉成状態が維持されることにより、第１の筐体２及び第２の筐体３を閉成状態にロックするためのロック機構を不要にすることができる。
【００３３】
ノートパソコン１を使用する場合には、手動で第２の筐体３を第１の筐体２に対して開くと、最初は上述したホップアップ機構５の閉成付勢力とフリクション機構２０の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅと２３ｄの圧接作用による抵抗に会うが、開成角度約１５°を超えると、図１１の（ｂ）に示したように、フリクション機構２０の回転カム部材２１の回転カム部２１ａの外側カム部２１ｅと固定カム部材２３の固定カム部２３ａの外側カム部２３ｄとの間の圧接状態が緩和され、各外側カム部２１ｅ、２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃの圧接状態が弱くなり、さらに、図８に示したように、ホップアップカム部材１０のカム凸部１０ａがカムスライダー７のカム部７ｂ側と当接することになることから、ホップアップカム部材１０は反時計方向へ回転付勢され、この回転トルクは回転伝達部材１２を介して支持部材１１へ伝達されるので、この支持部材１１に取り付けられた第２の筐体３は自動的にホップアップして、図９に示したように、所定の例えば６０°（ホップアップ角度とも言う）まで開かれることになる。
【００３４】
このホップアップ角度まで第２の筐体３が第１の筐体２に対して開かれると、図９に示したように、カムスライダー７によるホップアップカム部材１０に対する押圧力は停止され、フリクション機構２０の回転カム部材２１と固定カム部材２３の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅと外側カム部２３ｄが圧接状態となり、しかる後は図１１の（ｃ）に示したように、フリクション機構２０の回転カム部材２１と固定カム部材２３の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅ、２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃが圧接状態を維持することと、フリクションワッシャー２２が支持部材１１の第１支持基板部１１ａと第２支持基板部１１ｃの間により強く圧接されることから、第２の筐体３は第１の筐体２に対してその使用角度範囲においてフリ−ストップに停止可能に開かれることになる。この状態を示したものが図１０である。
【００３５】
したがって、ノートパソコン１は、第２の筐体３を第１の筐体２に対してフリーストップに停止できる任意の角度で停止させ、安定保持状態で使用することが可能である。
【００３６】
ノートパソコン１の使用後、第２の筐体３を第１の筐体２に対して閉じる際には、最初はフリクション機構２０のフリクショントルクによる抵抗に遭遇して閉じられ、しかる後はフリクション機構２０の回転カム部材２１と固定カム部材２３の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅ、２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃが圧接状態から解除されることから、比較的弱いフリクショントルクと、ホップアップ機構５の弾性抵抗に抗して閉じられ、約１５°の閉成角度からはホップアップ機構５が、ホップアップカム部材１０を閉成方向へ回転付勢させるので、この回転トルクは回転伝達部材１２を介して支持部材１１へ伝達され、第２の筐体３は自動的に閉じられる。しかしながら、この時には回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅ、２３ｄの傾斜部２１ｈ、２３ｇと内側カム部２１ｄ、２３ｃの傾斜部２１ｆ、２３ｆが圧接することになることから、ホップアップ機構５により第２の筐体３に対する自動閉成トルクは緩衝され、第２の筐体３は第１の筐体２に対して音を立てて急激に閉じられることはない。また、弾性手段８を径の異なる大小の圧縮コイルスプリング８ａ、８ｂを用いているので、ホップアップ機構５による動作を、ソフトな感じのフィーリングとすることができるものである。
【実施例２】
【００３７】
図１４は、本発明に係るヒンジ装置の他の実施例を示し、この実施例２に係るヒンジ装置Ｂは、その構成部材については、カムスライダーの構成を除いて実施例１のヒンジ装置Ａと同じである。したがって、その構成部材については、実施例１のヒンジ装置Ａのものと同じものは、ホップアップカム部材を除いて同じ指示記号で示してある。この実施例２のヒンジ装置Ｂのカムスライダー３２が実施例１のカムスライダー７と異なるのは、その頂部の幅である。実施例２のカムスライダー３２の頂部３２ａの幅ｎ’は実施例１のカムスライダー７の幅ｎより広くｎ＜ｎ’の関係にある。
【００３８】
したがって、ノートパソコン１の開閉装置として実施例１のヒンジ装置Ａと実施例２のヒンジ装置Ｂを用いると、第２の筐体３の第１の筐体２に対する開成時に、最初はヒンジ装置Ａのホップアップカム部材１０のカム凸部１０ａがカムスライダー７の頂部７ａから外れ、次いでヒンジ装置Ｂのホップアップ機構３０のホップアップカム部材３１のカム凸部３１ａがカムスライダー３２の頂部３２ａから外れることになる。このため、一対のヒンジ装置Ａ、Ａが同時にホップアップ動作を行うものに比べて、ヒンジ装置Ａとヒンジ装置Ｂのホップアップ機構５、３０による第２の筐体３に対するホップアップ動作が急激のものとならず、緩やかなものとなることから、第２の筐体３と第１の筐体２の開閉操作時の操作性が向上することになる。
【００３９】
次に、ヒンジ装置Ａとヒンジ装置Ｂのホップアップ動作の始動時期を変えるその他の実施例としては、ヒンジ装置Ａとヒンジ装置Ｂの各ホップアップカム部材１０と３１をヒンジシャフト９へ取り付ける周方向の位置を変えるようにしても良い。このように実施しても、ホップアップカム部材１０、３１のカム凸部１０ａ、３１ａがカムスライダー７、３２の頂部７ａ、３２ａより離れるタイミングを変えることができ、このことによって、急激なホップアップ動作を軽減して、操作性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明したように、本発明に係るヒンジ装置は、組み立てが容易で、第２の筐体の使用角度において安定したフリクショントルクを得ることができるものであり、上記したようにカムスライダー或はホップアップカム部材に工夫を凝らしたヒンジ装置を一対用いて開閉装置とすると、第２の筐体が第１の筐体に対して急激に音を立てて閉じることも防止できることから、操作性が向上し、携帯機器の中でもとくにノートパソコンに用いるヒンジ装置、或は開閉装置、或はこれらのヒンジ装置又は開閉装置を用いた携帯機器として好適なものである。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ ヒンジ装置
Ｂ ヒンジ装置
１ ノートパソコン（携帯機器）
２ 第１の筐体
２ａ キーボード部
３ 第２の筐体
４ フリクショントルク発生手段
５ ホップアップ機構
６ 取付部材
６ｂ 両側板
７ カムスライダー
８ 弾性手段
９ ヒンジシャフト
１０ ホップアップカム部材
１１ 支持部材
１２ 回転伝達部材
２０ フリクション機構
２１ 回転カム部材
２２ フリクションワッシャー
２３ 固定カム部材
３０ ホップアップ機構
３１ ホップアップカム部材
３２ カムスライダー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とくにノートパソコン等の携帯機器を構成する第１の筐体と第２の筐体とを互いに重ね合わせた状態で相対的に回転可能に連結する際に用いて好適なヒンジ装置並びに開閉装置並びに携帯機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器の一種であるノートパソコンにおいて、キーボード部を上面に設けた第１の筐体と、ディスプレイ部を設けた第２の筐体とを有し、これらの第１の筐体と第２の筐体とを互いにヒンジ装置によって開閉可能に連結したものが公知である。このノートパソコンは、第１の筐体の上面後部に対して第２の筐体がヒンジ装置を介して開閉可能に連結されており、第１の筐体の上面に第２の筐体を重ね合わせて閉成させることができると共に、重ね合わせた状態から第２の筐体を第１の筐体に対し開成してキーボード及びディスプレイ部を露出させることができる。
【０００３】
このためのヒンジ装置として、ホップアップ機構とフリクション機構を組み合わせて一つのヒンジ装置とし、第２の筐体の第１の筐体に対する閉成状態から、手動で第２の筐体を第１の筐体に対して少し開くと、後はホップアップ機構で自動的に所定の開成角度まで第２の筐体を第１の筐体に対してホップアップして開かせ、所定の開成角度からフリクション機構で手動によりフリーストップに第２の筐体を第１の筐体に対して開くことのできるようにしたもの、並びにこのような構成のヒンジ装置を一対用いた開閉装置、並びにノートパソコンが、下記特許文献１によって公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０９３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この特許文献１に記載されているヒンジ装置は、第１の筐体に取り付けられ、ヒンジシャフトを回転可能に軸支する取付部材と、第２筐体に取り付けられると共にヒンジシャフトに当該ヒンジシャフトと共に回転可能となるように取り付けられた支持部材とを有し、取付部材の側に一方向へスライド付勢させたカムスライダーと、このカムスライダーに圧接してヒンジシャフトに取り付けられたカム体から成るホップアップ機構と、支持部材とヒンジシャフトの間に設けられ、ホップアップ機構による第１の筐体に対する第２の筐体の所定の開成位置から支持部材を取付部材に対してフリーストップに開閉させるフリクション機構と、第２の筐体の第１の筐体に対する所定の閉成角度から支持部材を取付部材に対して閉成方向に付勢する吸い込み機構とを備えたものであった。
【０００６】
このような構成のヒンジ装置は、これはこれでホップアップ機構とフリクション機構及び吸い込み機構を組み合わせて操作性の向上を図った新しいヒンジ装置であったが、
ヒンジシャフトは、取付部材の両側板に回転可能に軸架されると共に、このヒンジシャフトにホップアップ機構のカム体が固定される構成であり、さらにフリクション機構のカムＡ体がその中心部軸方向へヒンジシャフトを挿通させると共に、取付部材の側板へ固定される構成であったために、正確に動作するように組み立てることに困難が伴う上に、安定したフリクショントルクが得られないという問題があり、さらにフリクション機構としても安定したフリクショントルクを創出し難いという難点があった。
【０００７】
また、このヒンジ装置を一対用いてノートパソコンのような携帯機器の開閉装置とした場合には、ホップアップ機構による第２の筐体の第１の筐体に対するホップアップ時の動作が急激なものとなる上に、吸い込み機構により第２の筐体の第１の筐体に対する閉成操作時の支持部材の回転がより強くなり、第２の筐体が第１の筐体に対して急激に衝撃音を発して閉じられるという難点もあり、操作性の点で工夫の余地があった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、従来公知の上記ヒンジ装置に工夫を加え、組立作業が容易でより操作性を向上させたヒンジ装置並びにこのヒンジ装置を用いた開閉装置並びに携帯機器を提供せんとするにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために本発明に係るヒンジ装置は、第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、互いにヒンジシャフトを共通にするホップアップ機構とフリクション機構とから成り、前記ホップアップ機構を、前記第１の筐体側へ取り付けられるスプリングケースを兼ねる取付部材と、この取付部材内に弾性手段により一方向へ摺動付勢されて収装されたカムスライダーと、前記取付部材の両側板に非回転に軸架されたヒンジシャフトと、前記カムスライダーに圧接し前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けられホップアップカム部材と、前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けられた前記第２の筐体へ取り付けられる支持部材と、この支持部材の回転を前記ホップアップカム部材へ伝達する回転伝達部材と、で構成したことを特徴とする。
【００１０】
その際に本発明は、前記回転伝達部材を、前記ヒンジシャフトに回転可能に嵌着された筒状の部材で構成し、この回転伝達部材の一方の端部を前記支持部材と係合させ、他方の端部を前記ホップアップカム部材に係合させることが好ましい。
【００１１】
本発明はまた、第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、互いにヒンジシャフトを共通にするホップアップ機構とフリクション機構から成り、前記フリクション機構を、前記第１の筐体側へ取り付けられる取付部材と、この取付部材の両側部に非回転に軸架されたヒンジシャフトと、このヒンジシャフトに回転可能に取り付けられた前記第２の筐体へ取り付けられる支持部材と、この支持部材と前記ヒンジシャフトとの間に設けたフリクショントルク発生手段と、で構成し、このフリクショントルク発生手段は、前記第２の筐体の前記第１の筐体に対する閉成位置から所定の開閉角度の範囲と、前記ホップアップ機構の前記第２の筐体に対するホップアップ動作終了時から所定の開閉角度の範囲との間に強いフリクショントルクを発生させるように成したことを特徴とする。
【００１２】
その際に本発明は、前記フリクショントルク手段は、前記支持部材と共に回転する回転カム部材と、前記ヒンジシャフトに固定されて前記回転カム部材と圧接する固定カム部材と、前記回転カム部材と前記支持部材の間に前記ヒンジシャフトに回転規制されて設けられたフリクションワッシャ―と、で構成することができる。
【００１３】
本発明はまた、携帯機器のキーボード部を設ける第１の筐体と、ディスプレイ部を設ける第２の筐体とを相対的に開閉する開閉装置を、互いにホップアップ機構とフリクション機構を有する一対のヒンジ装置で構成し、この一対のヒンジ装置の前記各ホップアップ機構のホップアップ時の動作開始時を互いにずらせたことを特徴とする。
【００１４】
その際に本発明は、上記開閉装置を、請求項１又は請求項３に記載のヒンジ装置の一方或は双方のものを組み合わせて一対とすることによって構成することができる。
【００１５】
本発明はまた、上記開閉装置に請求項１に記載のヒンジ装置を用いるに当たり、前記ホップアップ機構の前記カムスライダーの形状を変えることにより、ホップアップ機構によるホップアップ動作開始時をずらせるように構成したことを特徴とする、
【００１６】
本発明はさらに、上記開閉装置に請求項１に記載のヒンジ装置を用いるに当り、前記ホップアップ機構の前記ホップアップカム部材の前記ヒンジシャフトに対する取付位置を変えることにより、前記ホップアップ機構によるホップアップ動作開始時をずらせるように構成することができる。
【００１７】
そして、本発明は、上記各記載のヒンジ装置や開閉装置を有することを特徴とする、携帯機器とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように構成することにより本発明は、ヒンジ装置としては、組立が容易であり、第２の筐体の第１の筐体に対する閉成時にフリクション機構により強いフリクショントルクを創出して第２の筐体が第１の筐体に対して急激に閉じないようにすることができる上に、開閉装置としては、ホップアップ機構が、第２の筐体の第１の筐体に対する開成時に急激にホップアップすることを防止することができ、より一層の操作性の向上を図ることができたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るヒンジ装置や開閉装置を用いた携帯機器の一例であるノートパソコンの斜視図である。
【図２】本発明に係るヒンジ装置の一例を示す側面図である。
【図３】本発明に係るヒンジ装置の一例を示す平面図である。
【図４】本発明に係るヒンジ装置の一例を示す正面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明に係る携帯機器の一例であるノートパソコンの第１の筐体と第２の筐体を閉じた状態における同じく本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の状態を説明する説明図である。
【図８】本発明に係る携帯機器の一例であるノートパソコンの第１の筐体と第２の筐体を約１５°開いた状態における同じく本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の動作を説明する説明図である。
【図９】本発明に係る携帯機器の一例であるノートパソコンの第１の筐体に対する第２の筐体のホップアップ動作終了時の状態における同じく本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の動作を説明する説明図である。
【図１０】本発明に係る携帯機器の一例であるノートパソコンの第１の筐体と第２の筐体の使用開閉角度における同じく本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の動作を説明する説明図である。
【図１１】本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置のフリクション機構の動作を説明する説明図であり、（ａ）は第１の筐体と第２の筐体の閉成状態における回転カム部材と固定カム部材の位置関係を示し、（ｂ）は第１の筐体と第２の筐体を１５°開いた状態における回転カム部材と固定カム部材の位置関係を示し、（ｃ）は第２筐体の使用角度範囲における回転カム部材と固定カム部材の位置関係を示すそれぞれ説明図である
【図１２】本発明に係るヒンジ装置のホップアップ機構の各構成部材の斜視図であり、（ａ）は取付部材、（ｂ）は第１スペーサー、（ｃ）は第２スペーサー、（ｄ）はカムスライダー、（ｅ）はホップアップカム部材、（ｆ）は回転伝達部材、（ｇ）はヒンジシャフトをそれぞれ示している。
【図１３】本発明に係るヒンジ装置のフリクション機構の各構成部材の斜視図であり、（ａ）は支持部材の第１支持基板部、（ｂ）は第２支持基板部、（ｃ）は回転カム部材、（ｄ）は固定カム部材、（ｅ）フリクションワッシャーをそれぞれ示している。
【図１４】本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の他の実施例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置並びに携帯機器を図面に基づいて説明する。尚、本発明において、ヒンジ装置とは単体としてのヒンジ装置を指し、開閉装置とはこの単体であるヒンジ装置を一対用いた場合を指している。また、携帯機器としては、例えば、ノートパソコン、ＰＤＡ、ポケットパソコン、ザウルス（商標）、携帯電話機、電卓、携帯ゲーム機等が挙げられる。尚、本発明において携帯機器としては、その他、灰皿、ケース蓋等も含まれる。即ち、本発明に係るヒンジ装置は２つの筐体を互いに開閉可能に連結させるものであれば特にその用途について限定されない。以下の説明では携帯機器の例として、ノートパソコンを例に挙げて説明するが、このものに限定されない。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置を備えた携帯機器の一例を示すノートパソコンの斜視図である。図２〜図６は本発明に係るヒンジ装置の一例を示す図である。図７〜図１０は本発明に係るヒンジ装置並びに開閉装置の動作を説明する説明図である。図１２は、本発明に係るヒンジ装置のホップアップ機構の各構成部材の斜視図である。図１３は、本発明に係るヒンジ装置のフリクション機構を構成する各構成部材の斜視図である。図１４は、本発明に係るヒンジ装置の他の実施例を示す図である。
【００２２】
図１に示すように、ノートパソコン１は、キーボード部２ａを有する第１の筐体２と図示はしてないがディスプレイ部を有する第２の筐体３を有し、第１の筐体２と第２の筐体３は、図示してはないが丸い想像線ａ、ｂで囲んだ部分に取り付けた１対のヒンジ装置を介して開閉可能に連結されている。この一対のヒンジ装置は、実施例１のものと実施例２のものとで構成されているが、このものに限定されず、実施例１のものと実施例２のものをそれぞれ一対ずつ用いるようにしても良い。実施例１のものと実施例２のものは後述するように若干構成が異なるが、ほとんどが同じ構成なので、以下の説明では、丸い想像線ａ、ｂで囲まれた一方のヒンジ装置を実施例１のヒンジ装置Ａとして説明し、他方のヒンジ装置を実施例２のヒンジ装置Ｂとして異なる構成の部分のみ説明する。
【００２３】
本発明に係るヒンジ装置Ａは、図２〜図６に示したように、ホップアップ機構５とフリクション機構２０とを組み合わせたもので、ホップアップ機構５は、底板６ａとこの底板６ａの両側より立ち上げた両側板６ｂ、６ｂとこの両側板６ｂ、６ｂの自由端側の略中央部より内側に折り曲げた抱持片６ｃ、６ｃと、両側板６ｂ、６ｂの各端部より内側に折り曲げたストッパー片６ｄ、６ｄと、両側板６ｂ、６ｂの前側に底板６ａより立ち上げて設けた前板６ｋと、この前板６ｋから折り曲げた取付板６ｉと、から成る取付部材６と、この取付部材６の中にスライド可能に収装された後述する弾性手段のスプリングケースを兼ねるカムスライダー７と、このカムスライダー７を一方向へスライド付勢させるために取付部材６内部に収装させた、例えば径の大小の圧縮コイルスプリング８ａ、８ｂから成る弾性手段８と、取付部材６の両側板６ｂ、６ｂ間に軸架固定されたヒンジシャフト９と、このヒンジシャフト９へ回転可能に取り付けられ、そのカム凸部１０ａをカムスライダー７に弾性手段８により圧接させるホップアップカム部材１０と、ヒンジシャフト９に回転可能に取り付けられた支持部材１１と、この支持部材１１の回転をホップアップカム部材１０へ伝達するためにその中心部軸方向に設けた挿通孔１２ｃへヒンジシャフト９を挿通させた回転伝達部材１２とで構成されている。
【００２４】
さらに詳しくは、取付部材６の底板６ａ上面と、両側板６ｂ、６ｂのヒンジシャフト９と対向する前板６ｋ側には、ホップアップ機構５の動作時の作動音（ノイズ）を減少させるために、合成樹脂製の第１スペーサー１３と第２スペーサー１４が取り付けられている。即ち、前者の第１スペーサー１３は、底板６ａに設けた係止孔６ｅ、６ｆに係止突起１３ａ、１３ｂを嵌入させて、後者の第２スペーサー１４は、両側板６ｂ、６ｂの間に取付ピン１５を介してそれぞれ取り付けられている。第２スペーサー１４には弾性手段８を受け入れる凹部１４ａが設けられており、その係止突起１４ｃを係止孔６ｆへ嵌入させ、取付ピン１５を介して取付部材６の両側板６ｂ、６ｂと底板６ａの間に取り付けられている。取付部材６の底板６ａと取付板６ｉには取付孔６ｇ、６ｈが設けられ、この取付孔６ｇ、６ｈを介して取付ネジ１６ａと１６ｂで第１の筐体２の後部に設けた取付部２ｃへ取り付けられている。
【００２５】
カムスライダー７には、その一端部側に頂部７ａと、この頂部７ａより一方向に湾曲傾斜させたカム部７ｂとが設けられている。また、このカム部７ｂを設けた側とは対向する側には弾性手段８の収容部７ｃが設けられている。弾性手段８は径の異なる大小の圧縮コイルスプリング８ａ、８ｂを軸方向へ２重に重ねてあり、この２重にした用い方で、ヒンジ装置の小型化を図っている。尚、弾性手段８の圧縮コイルスプリング８ａ、８ｂは、動作時の異音発生を防止するために互いに逆方向に巻いたものを用いている。また、弾性手段８はゴム製とすることができる。
【００２６】
ホップアップカム部材１０は、軸方向へ挿通孔１０ｂを設けた断面略水滴形状のもので、挿通孔１０ｂへヒンジシャフト９を挿通させ、このヒンジシャフト９の軸回りに回転自在である。ヒンジシャフト９は、その一端部から第１変形軸部９ａと円形軸部９ｂと第２変形軸部９ｃと第３変形軸部９ｄが軸方向に連続して設けられており、第１変形軸部９ａを取付部材６の一方の側板６ｂに設けた変形取付孔６ｏ（図１２（ａ）参照）に挿入させると共に、円形軸部９ｂを円形取付孔６ｎ（図１２（ａ）参照）に挿入させ、第１変形軸部９ａの露出端部をかしめることによって、取付部材６へ非回転に固定されている。さらに、図１２（ａ）に示したように、取付部材６の指示記号６ｐ、６ｒは、第２スペーサー１４を固定させる取付ピン１５の取付孔である。
【００２７】
支持部材１１は、互いに重ね合わされて取付ピン１１ｇ、１１ｇでかしめることにより固定された断面アングル形状を呈した第１支持基板部１１ａと第２支持基板部１１ｃとから成り、第１支持基板部１１ａには第２の筐体３を支持する長尺の支持片１１ｂが取付ピン１１ｈ、１１ｈで取り付けられている。第１支持基板部１１ａには同じく断面アングル形状を呈した第２支持基板部１１ｃが重ね合わせて固定され、ともにヒンジシャフト９の軸回りに回転可能に取り付けられている。回転伝達部材１２は筒状のもので、ヒンジシャフト９をその軸心部に設けた挿通孔１２ｃへ挿通させると共に、その両端部に設けた変形取付部１２ａ、１２ｂの一方の変形取付部１２ａをホップアップカム部材１０の挿通孔１０ｂの端部に軸心を共通にして設けた変形孔１０ｃと係合させ、他方の変形取付部１２ｂを第１支持基板部１１ａと第２支持基板部１１ｃに設けた各変形取付孔１１ｄ、１１ｅと挿入係合させている。取付部材６の両側板６ｂ、６ｂの一方に取付ピン１７ａとヒンジシャフト９の第４変形軸部９ｅを介して取り付けられているものは取付補助部材である。この取付補助部材１７は、取付部材６を第１の筐体２へ取り付けた際に強度アップを図るためのもので、３個の取付孔１７ｃを通して図示してない取付ネジで第１の筐体２の取付部２ｃへ取り付けられている。尚、図２に示したように指示記号１７ｂで示した長孔は、図示してない盗難防止用ロックを固定する取付孔である。
【００２８】
フリクション機構２０は、上述したホップアップ機構５のヒンジシャフト９及び支持部材１１と、フリクショントルク発生手段４とから成り、このフリクショントルク発生手段４を、片側に回転カム部２１ａを有し、ヒンジシャフト９をその軸方向に設けた挿通孔２１ｂへ回転可能に挿通させて支持部材１１の第２支持基板部１１ｃに設けた係止孔１１ｆへその係止片２１ｃを挿入係合させて支持部材１１と共に回転するように成した回転カム部材２１と、ヒンジシャフト９の第２変形軸部９ｃをその中心部軸方向に設けた変形挿通孔２２ａに挿通係合させてヒンジシャフト９に回転規制されて回転カム部材２１と支持部材１１の第２支持基板部１１ｃとの間に介在されたところの側面に複数の湾曲させた油溜部２２ｂを有するフリクションワッシャー２２と、回転カム部材２１の回転カム部２１ａと対向する側に固定カム部２３ａとを有し、その中心部軸方向に設けた変形挿通孔２３ｂにヒンジシャフト９の第３変形軸部９ｄを挿通させることによって回転規制されて設けた固定カム部材２３と、この固定カム部材２３に隣接してその中心部軸方向に設けた各挿通孔２４ａへ、ヒンジシャフト９の第４変形軸部９ｅを挿通させて隣接配置した複数の皿バネ２４と、この複数の皿バネ２４の端部のものに接してその中心部軸方向に設けた変形取付孔２５ａにヒンジシャフト９の端部に設けた第４変形軸部９ｅを挿入係合させ、その露出端部を所定のかしめトルクでかしめることにより、複数の皿バネ２４を介して回転カム部材２１と固定カム部材２３の各回転カム部２１ａと固定カム部２３ａ同士が圧接状態となるように成した平ワッシャー２５とで構成されている。尚、皿バネはこれをスプリングワッシャー、ゴム、或は圧縮コイルスプリングに変えることも可能である。
【００２９】
回転カム部材２１と固定カム部材２３の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａには、その内周側と外周側にそれぞれ対向する側に突出した同心円状で弓形を呈した内側カム部２１ｄと２３ｃ及び外側カム部２１ｅと２３ｄが各々位置を変えて設けられており、回転カム部材２１の回転時、しかして支持部材１１の回転時、即ち第２の筐体３の開閉時に内側カム部２１ｄ、２３ｃ同士と外側カム部２１ｅ、２３ｄ同士が接触するときには強いフリクショントルクが発生するように構成されている。尚、各内側カム部２１ｄ、２３ｃと外側カム部２１ｅ、２３ｄには各両端部にそれぞれ傾斜部２１ｆ〜２１ｉと傾斜部２３ｅ〜２３ｈが設けられている。
【００３０】
次に、本発明に係るヒンジ装置Ａをノートパソコン１の開閉装置として２個使用した場合についてその作用を説明する。
【００３１】
ノートパソコン１が使用されていない通常の状態では、第１の筐体２と第２の筐体３とが互いに重なり合った閉成状態（０°）である。この時、図７から図１０に示したように、第１の筐体２の後部上面に窪所として設けた取付部２ｃには、取付部材６の底板６ａと取付板６ｉが取付ネジ１６ａ、１６ｂを介して取り付けられており、その上部はカバー２ｂにより覆われている。また、支持部材１１には、第１支持基板１１ａに設けた取付孔１１ｉ、１１ｉ、１１ｉと、支持片１１ｂを介して第２の筐体３が取り付けられている。図７に示したように、第１の筐体２と第２の筐体３が互いに閉じられた閉成状態にある時には、カムスライダー７の頂部７ａとホップアップカム部材１０のカム凸部１０ａが圧接状態にあって、ホップアップカム部材１０を時計方向へ押しているので、その回転トルクは回転伝達部材１２を介して支持部材１１へ伝達され、この支持部材１１を介して第２の筐体３を第１の筐体２側へ押しているので、第１の筐体２と第２の筐体３とは互いに重なり合った閉成状態に保持されている。また、この閉成状態においては、図１１の（ａ）に示したように、回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの各外側カム部２１ｅ、２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃの各傾斜部２１ｈ、２３ｇと２１ｈ、２３ｆが互いに圧接状態にあり、各外側カム部２１ｅ及び２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃの間には若干の間隙が生じた状態にある。
【００３２】
このように、第１の筐体２と第２の筐体３の閉成状態が維持されることにより、第１の筐体２及び第２の筐体３を閉成状態にロックするためのロック機構を不要にすることができる。
【００３３】
ノートパソコン１を使用する場合には、手動で第２の筐体３を第１の筐体２に対して開くと、最初は上述したホップアップ機構５の閉成付勢力とフリクション機構２０の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅと２３ｄの圧接作用による抵抗に会うが、開成角度約１５°を超えると、図１１の（ｂ）に示したように、フリクション機構２０の回転カム部材２１の回転カム部２１ａの外側カム部２１ｅと固定カム部材２３の固定カム部２３ａの外側カム部２３ｄとの間の圧接状態が緩和され、各外側カム部２１ｅ、２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃの圧接状態が弱くなり、さらに、図８に示したように、ホップアップカム部材１０のカム凸部１０ａがカムスライダー７のカム部７ｂ側と当接することになることから、ホップアップカム部材１０は反時計方向へ回転付勢され、この回転トルクは回転伝達部材１２を介して支持部材１１へ伝達されるので、この支持部材１１に取り付けられた第２の筐体３は自動的にホップアップして、図９に示したように、所定の例えば６０°（ホップアップ角度とも言う）まで開かれることになる。
【００３４】
このホップアップ角度まで第２の筐体３が第１の筐体２に対して開かれると、図９に示したように、カムスライダー７によるホップアップカム部材１０に対する押圧力は停止され、フリクション機構２０の回転カム部材２１と固定カム部材２３の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅと外側カム部２３ｄが圧接状態となり、しかる後は図１１の（ｃ）に示したように、フリクション機構２０の回転カム部材２１と固定カム部材２３の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅ、２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃが圧接状態を維持することと、フリクションワッシャー２２が支持部材１１の第１支持基板部１１ａと第２支持基板部１１ｃの間により強く圧接されることから、第２の筐体３は第１の筐体２に対してその使用角度範囲においてフリ−ストップに停止可能に開かれることになる。この状態を示したものが図１０である。
【００３５】
したがって、ノートパソコン１は、第２の筐体３を第１の筐体２に対してフリーストップに停止できる任意の角度で停止させ、安定保持状態で使用することが可能である。
【００３６】
ノートパソコン１の使用後、第２の筐体３を第１の筐体２に対して閉じる際には、最初はフリクション機構２０のフリクショントルクによる抵抗に遭遇して閉じられ、しかる後はフリクション機構２０の回転カム部材２１と固定カム部材２３の回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅ、２３ｄと内側カム部２１ｄ、２３ｃが圧接状態から解除されることから、比較的弱いフリクショントルクと、ホップアップ機構５の弾性抵抗に抗して閉じられ、約１５°の閉成角度からはホップアップ機構５が、ホップアップカム部材１０を閉成方向へ回転付勢させるので、この回転トルクは回転伝達部材１２を介して支持部材１１へ伝達され、第２の筐体３は自動的に閉じられる。しかしながら、この時には回転カム部２１ａと固定カム部２３ａの外側カム部２１ｅ、２３ｄの傾斜部２１ｈ、２３ｇと内側カム部２１ｄ、２３ｃの傾斜部２１ｆ、２３ｆが圧接することになることから、ホップアップ機構５により第２の筐体３に対する自動閉成トルクは緩衝され、第２の筐体３は第１の筐体２に対して音を立てて急激に閉じられることはない。また、弾性手段８を径の異なる大小の圧縮コイルスプリング８ａ、８ｂを用いているので、ホップアップ機構５による動作を、ソフトな感じのフィーリングとすることができるものである。
【実施例２】
【００３７】
図１４は、本発明に係るヒンジ装置の他の実施例を示し、この実施例２に係るヒンジ装置Ｂは、その構成部材については、カムスライダーの構成を除いて実施例１のヒンジ装置Ａと同じである。したがって、その構成部材については、実施例１のヒンジ装置Ａのものと同じものは、ホップアップカム部材を除いて同じ指示記号で示してある。この実施例２のヒンジ装置Ｂのカムスライダー３２が実施例１のカムスライダー７と異なるのは、その頂部の幅である。実施例２のカムスライダー３２の頂部３２ａの幅ｎ’は実施例１のカムスライダー７の幅ｎより広くｎ＜ｎ’の関係にある。
【００３８】
したがって、ノートパソコン１の開閉装置として実施例１のヒンジ装置Ａと実施例２のヒンジ装置Ｂを用いると、第２の筐体３の第１の筐体２に対する開成時に、最初はヒンジ装置Ａのホップアップカム部材１０のカム凸部１０ａがカムスライダー７の頂部７ａから外れ、次いでヒンジ装置Ｂのホップアップ機構３０のホップアップカム部材３１のカム凸部３１ａがカムスライダー３２の頂部３２ａから外れることになる。このため、一対のヒンジ装置Ａ、Ａが同時にホップアップ動作を行うものに比べて、ヒンジ装置Ａとヒンジ装置Ｂのホップアップ機構５、３０による第２の筐体３に対するホップアップ動作が急激のものとならず、緩やかなものとなることから、第２の筐体３と第１の筐体２の開閉操作時の操作性が向上することになる。
【００３９】
次に、ヒンジ装置Ａとヒンジ装置Ｂのホップアップ動作の始動時期を変えるその他の実施例としては、ヒンジ装置Ａとヒンジ装置Ｂの各ホップアップカム部材１０と３１をヒンジシャフト９へ取り付ける周方向の位置を変えるようにしても良い。このように実施しても、ホップアップカム部材１０、３１のカム凸部１０ａ、３１ａがカムスライダー７、３２の頂部７ａ、３２ａより離れるタイミングを変えることができ、このことによって、急激なホップアップ動作を軽減して、操作性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明したように、本発明に係るヒンジ装置は、組み立てが容易で、第２の筐体の使用角度において安定したフリクショントルクを得ることができるものであり、上記したようにカムスライダー或はホップアップカム部材に工夫を凝らしたヒンジ装置を一対用いて開閉装置とすると、第２の筐体が第１の筐体に対して急激に音を立てて閉じることも防止できることから、操作性が向上し、携帯機器の中でもとくにノートパソコンに用いるヒンジ装置、或は開閉装置、或はこれらのヒンジ装置又は開閉装置を用いた携帯機器として好適なものである。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ ヒンジ装置
Ｂ ヒンジ装置
１ ノートパソコン（携帯機器）
２ 第１の筐体
２ａ キーボード部
３ 第２の筐体
４ フリクショントルク発生手段
５ ホップアップ機構
６ 取付部材
６ｂ 両側板
７ カムスライダー
８ 弾性手段
９ ヒンジシャフト
１０ ホップアップカム部材
１１ 支持部材
１２ 回転伝達部材
２０ フリクション機構
２１ 回転カム部材
２２ フリクションワッシャー
２３ 固定カム部材
３０ ホップアップ機構
３１ ホップアップカム部材
３２ カムスライダー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、互いにヒンジシャフトを共通にするホップアップ機構とフリクション機構とから成り、前記ホップアップ機構を、前記第１の筐体側へ取り付けられるスプリングケースを兼ねる取付部材と、この取付部材内に弾性手段により一方向へ摺動付勢されて収装されたカムスライダーと、前記取付部材の両側板に非回転に軸架されたヒンジシャフトと、前記カムスライダーに圧接し前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けられホップアップカム部材と、前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けられたところの前記第２の筐体を取り付ける支持部材と、この支持部材の回転を前記ホップアップカム部材へ伝達する回転伝達部材と、で構成したことを特徴とする、ヒンジ装置。
【請求項２】
前記回転伝達部材を、前記ヒンジシャフトに回転可能に嵌着された筒状の部材で構成し、この回転伝達部材の一方の端部を前記支持部材と係合させ、他方の端部を前記ホップアップカム部材に係合させたことを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項３】
第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、互いにヒンジシャフトを共通にするホップアップ機構とフリクション機構から成り、前記フリクション機構を、前記第１の筐体側へ取り付けられる取付部材と、この取付部材の両側部に非回転に軸架されたヒンジシャフトと、このヒンジシャフトに回転可能に取り付けられた前記第２の筐体へ取り付けられる支持部材と、この支持部材と前記ヒンジシャフトとの間に設けたフリクショントルク発生手段と、で構成し、このフリクショントルク発生手段は、前記第２の筐体の前記第１の筐体に対する閉成位置から所定の開閉角度の範囲と、前記ホップアップ機構の前記第２の筐体に対するホップアップ動作終了時から所定の開閉角度の範囲との間に強いフリクショントルクを発生させるように成したことを特徴とする、ヒンジ装置。
【請求項４】
前記フリクショントルク発生手段は、さらに前記支持部材と共に回転する回転カム部材と、前記ヒンジシャフトに固定されて前記回転カム部材と圧接する固定カム部材と、前記回転カム部材と前記支持部材の間に前記ヒンジシャフトに回転規制されて設けられたフリクションワッシャーと、を有することを特徴とする、請求項３に記載のヒンジ装置。
【請求項５】
携帯機器のキーボード部を設ける第１の筐体と、ディスプレイ部を設ける第２の筐体とを相対的に開閉する開閉装置であって、互いにホップアップ機構とフリクション機構を有する一対のヒンジ装置から成り、この一対のヒンジ装置の前記各ホップアップ機構のホップアップ時の動作開始時を互いにずらせたことを特徴とする、開閉装置。
【請求項６】
請求項５に記載の開閉装置は、請求項１又は請求項３に記載のヒンジ装置の一方或は双方のものを、組み合わせて一対とすることによって構成したことを特徴とする、開閉装置。
【請求項７】
請求項１に記載のヒンジ装置を組み合わせて一対としたものを、請求項５に記載の開閉装置に用いるに当り、前記ホップアップ機構の前記カムスライダーの形状を変えることにより、ホップアップ機構によるホップアップ動作開始時をずらせるように構成したことを特徴とする、開閉装置。
【請求項８】
請求項１に記載のヒンジ装置を組み合わせて一対としたものを、請求項５に記載の開閉装置に用いるに当り、前記ホップアップ機構の前記ホップアップカム部材の前記ヒンジシャフトに対する取付位置を変えることにより、前記ホップアップ機構によるホップアップ動作開始時をずらせるように構成したことを特徴とする、開閉装置。
【請求項９】
請求項１乃至４に各記載のヒンジ装置を有することを特徴とする、携帯機器。
【請求項１０】
請求項５乃至８に各記載の開閉装置を有することを特徴とする、携帯機器。
【請求項１】
第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、互いにヒンジシャフトを共通にするホップアップ機構とフリクション機構とから成り、前記ホップアップ機構を、前記第１の筐体側へ取り付けられるスプリングケースを兼ねる取付部材と、この取付部材内に弾性手段により一方向へ摺動付勢されて収装されたカムスライダーと、前記取付部材の両側板に非回転に軸架されたヒンジシャフトと、前記カムスライダーに圧接し前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けられホップアップカム部材と、前記ヒンジシャフトに回転可能に取り付けられたところの前記第２の筐体を取り付ける支持部材と、この支持部材の回転を前記ホップアップカム部材へ伝達する回転伝達部材と、で構成したことを特徴とする、ヒンジ装置。
【請求項２】
前記回転伝達部材を、前記ヒンジシャフトに回転可能に嵌着された筒状の部材で構成し、この回転伝達部材の一方の端部を前記支持部材と係合させ、他方の端部を前記ホップアップカム部材に係合させたことを特徴とする、請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項３】
第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、互いにヒンジシャフトを共通にするホップアップ機構とフリクション機構から成り、前記フリクション機構を、前記第１の筐体側へ取り付けられる取付部材と、この取付部材の両側部に非回転に軸架されたヒンジシャフトと、このヒンジシャフトに回転可能に取り付けられた前記第２の筐体へ取り付けられる支持部材と、この支持部材と前記ヒンジシャフトとの間に設けたフリクショントルク発生手段と、で構成し、このフリクショントルク発生手段は、前記第２の筐体の前記第１の筐体に対する閉成位置から所定の開閉角度の範囲と、前記ホップアップ機構の前記第２の筐体に対するホップアップ動作終了時から所定の開閉角度の範囲との間に強いフリクショントルクを発生させるように成したことを特徴とする、ヒンジ装置。
【請求項４】
前記フリクショントルク発生手段は、さらに前記支持部材と共に回転する回転カム部材と、前記ヒンジシャフトに固定されて前記回転カム部材と圧接する固定カム部材と、前記回転カム部材と前記支持部材の間に前記ヒンジシャフトに回転規制されて設けられたフリクションワッシャーと、を有することを特徴とする、請求項３に記載のヒンジ装置。
【請求項５】
携帯機器のキーボード部を設ける第１の筐体と、ディスプレイ部を設ける第２の筐体とを相対的に開閉する開閉装置であって、互いにホップアップ機構とフリクション機構を有する一対のヒンジ装置から成り、この一対のヒンジ装置の前記各ホップアップ機構のホップアップ時の動作開始時を互いにずらせたことを特徴とする、開閉装置。
【請求項６】
請求項５に記載の開閉装置は、請求項１又は請求項３に記載のヒンジ装置の一方或は双方のものを、組み合わせて一対とすることによって構成したことを特徴とする、開閉装置。
【請求項７】
請求項１に記載のヒンジ装置を組み合わせて一対としたものを、請求項５に記載の開閉装置に用いるに当り、前記ホップアップ機構の前記カムスライダーの形状を変えることにより、ホップアップ機構によるホップアップ動作開始時をずらせるように構成したことを特徴とする、開閉装置。
【請求項８】
請求項１に記載のヒンジ装置を組み合わせて一対としたものを、請求項５に記載の開閉装置に用いるに当り、前記ホップアップ機構の前記ホップアップカム部材の前記ヒンジシャフトに対する取付位置を変えることにより、前記ホップアップ機構によるホップアップ動作開始時をずらせるように構成したことを特徴とする、開閉装置。
【請求項９】
請求項１乃至４に各記載のヒンジ装置を有することを特徴とする、携帯機器。
【請求項１０】
請求項５乃至８に各記載の開閉装置を有することを特徴とする、携帯機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２１１６０６（Ｐ２０１２−２１１６０６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６３５２（Ｐ２０１１−７６３５２）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００１２４０８５）加藤電機株式会社 (117)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００１２４０８５）加藤電機株式会社 (117)
【Ｆターム（参考）】
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