JP2002155926A - 小型ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】所定開成角度からの自動開成動作と、所定の閉
成角度からの自動閉成動作をスムーズに行うことのでき
る、小型ヒンジ装置を提供する。 【解決手段】スライディングカム１３と固定カムとの互
いの対向面に設けられたカム機構２０と、シャフト５に
対しスライディングカムの回転を拘束させつつ回転可能
に取り付けられた回り止め付きのケース体１７と、ケー
ス体をシャフトから抜け出ないように係止する係止手段
１８と、スライディングカムを固定カム１０側へ圧接さ
せるために、シャフトに環巻きさせつつケース体とスラ
イディングカムとの間に弾設した弾性手段１９とを有
し、カム機構は、互いに圧接嵌合し合う凹部８と凸部７
で構成されており、各凹部と凸部は互いに一方の凹部或
は凸部と圧設する平坦部を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、相対的に開閉可
能な第１の部材と第２の部材を有する小型モバイル機
器、とくに携帯用電話機に用いて好適な小型ヒンジ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小型モバイル、とくに固定側筐体
（キーボード本体）と可動側筐体（ディスプレー体）と
を開閉可能に連結する２つ折りタイプの携帯用電話機の
小型ヒンジ装置として、特開２０００−１７９３２号に
示されたように、シャフトと、このシャフトの一端部に
一体に設けられた固定カムと、前記シャフトに対して軸
方向へ摺動可能かつ回転可能に取り付けられたスライデ
ィングカムと、このスライディングカムと前記固定カム
との互いの対向面に設けられたカム機構と、前記スライ
ディングカムを内部に回転を拘束させつつ収容し、前記
シャフトに対し回転可能に取り付けられた回り止め付き
のケース体と、このケース体を前記シャフトから抜け出
ないように係止する係止手段と、前記スライディングカ
ムを前記固定カム側へ圧接させるために、前記シャフト
に環巻きさせつつ前記ケース体と前記スライディングカ
ムとの間に弾設した弾性手段とから成り、前記カム機構
を構成する凸部と凹部の形状が固定カム側とスライディ
ングカム側とで著しく異なる小型ヒンジ装置が公知であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来公知の小
型ヒンジ装置は、スライディングカムがその外形と似た
形状の収装穴を有するケース体内に収容されることか
ら、互いの接触面積が大きく軸方向へ摺動する際に大き
な抵抗に遭遇し、円滑な摺動ができないという問題があ
った。

【０００４】また、上述した従来公知の小型ヒンジ装置
は、カム機構として固定カムとスライディングカムに設
ける各凸部と凹部の形状が異なるため、固定側筐体に対
する可動側筐体の所定範囲の開閉角度での安定停止、及
び所定の開成角度からの自動開成動作、並びに所定の閉
成角度からの自動閉成動作（吸い込み動作）が全くでき
ないか、１つか２つの動作のみしかできないという問題
もあった。

【０００５】この発明の目的は、部品点数の少ない簡単
な構成で、スライディングカムの円滑な摺動を促して操
作性の良い小型モバイル、とくに携帯用電話機の小型ヒ
ンジ装置を提供せんとするにある。

【０００６】この発明の次の目的は、固定側筐体と可動
側筐体の相対的な開閉動作時における中間開閉角度での
フリーストップと、所定開成角度からの自動開成動作
と、所定の閉成角度からの自動閉成動作をスムーズに行
うことのできる、小型ヒンジ装置を提供せんとするにあ
る。

【０００７】

【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、シャフトと、このシャフトの一端部
に一体に設けられた固定カムと、前記シャフトに対して
軸方向へ摺動可能かつ回転可能に取り付けられたスライ
ディングカムと、このスライディングカムと前記固定カ
ムとの互いの対向面に設けられたカム機構と、前記シャ
フトに対し前記スライディングカムの回転を拘束させつ
つ回転可能に取り付けられた回り止め付きのケース体
と、このケース体を前記シャフトから抜け出ないように
係止する係止手段と、前記スライディングカムを前記固
定カム側へ圧接させるために、前記シャフトに環巻きさ
せつつ前記ケース体と前記スライディングカムとの間に
弾設した弾性手段とを有し、前記カム機構は、互いに圧
接嵌合し合う凹部と凸部で構成されており、この各凹部
と凸部は互いに一方の凹部或は凸部と圧設する平坦部を
有することを特徴とする。

【０００８】この発明はまた、シャフトと、このシャフ
トの一端部側に回転を拘束されて軸方向へ抜け出ないよ
うに係止された固定カムと、前記シャフトに対して軸方
向へ摺動可能かつ回転可能に取り付けられたスライディ
ングカムと、このスライディングカムと前記固定カムと
の間の互いの対向面に設けられたカム機構と、前記回転
シャフトに対し前記スライディングカムの回転を拘束さ
せつつ回転可能に取り付けられた回り止め付きのケース
体と、このケース体を前記回転シャフトから抜け出ない
ように係止する係止手段と、前記スライディングカムを
前記固定カム側へ圧接するために、前記シャフトに還巻
きさせつつ前記ケース体と前記スライディングカムとの
間に弾設した弾性手段とを有し、前記カム機構は、互い
に圧接嵌合し合う凹部と凸部で構成されており、この各
凹部と凸部は互いに一方の凹部或は凸部と圧設する平坦
部を有することを特徴とする。

【０００９】以上いずれの場合にもこの発明は、前記ス
ライディングカムをケース体に対して摺動可能に拘束す
る手段が、前記スライディングカムか或はケース体のい
ずれか一方の軸方向へ突設したキー部と、前記スライデ
ィングカムか或はケース体のいずれか他方に設けられた
前記キー部を収容するキー溝であることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】添付した図面はこの発明の一実施
の形態を示し、図１乃至図２はこの発明に係る小型ヒン
ジ装置を使用した小型モバイル機器としての携帯用電話
機１の側面図と平面図を示し、指示記号２は第１の部材
としての固定側筐体（通常はキーボード本体）、指示記
号３は第２の部材としての可動側筐体（通常はディスプ
レー体）を示している。この発明に係る小型ヒンジ装置
は一対用いられ、固定側筐体２と可動側筐体３の各々の
取付部２ａと３ａの間に取り付けられ、両者を相対的に
回動可能に連結している。

【００１１】この明細書では、第１の部材を固定側筐体
とし、第２の部材を可動側筐体としているが、携帯用電
話機のように、固定側筐体を片手で持って固定させ、も
う一方の手で可動側筐体を開く場合を想定したもので、
両者が相対的に開閉される場合も当然に予測している。

【００１２】携帯用電話機１に一対用いられているこの
発明に係る小型ヒンジ装置４，４は、とくに図２に示し
たように、構造は同じものであるので、その一方のみの
構成を図３乃至図１７に基いて説明する。

【００１３】図３乃至図６によれば、指示記号５のもの
はシャフトであり、このシャフト５はとくに図７乃至図
９に示したように、軸部６と、この軸部６の一端部側に
は、半径方向へ突出し軸方向へ１８０°間隔で設けた各
一対の凸部７と凹部８から成るカム部９を設けた固定カ
ム１０が設けられると共に、軸部６の他端部側には係止
フランジ部１１と周溝１２が設けられている。尚、固定
カム１０の外周には回り止め部１０ａ，１０ａ…が設け
られている。この回り止め部１０ａ，１０ａ…付きの固
定カム１０は、図３乃至図４に示したように、可動側筐
体３側の取付部３ａに設けた変形取付穴３ｂと嵌合して
いる。

【００１４】図３乃至図６と図１０乃至図１３によれ
ば、このシャフト５の軸部６には、この軸部６をその中
心部に設けた挿通孔１３ａに挿通させつつ、固定カム１
０と対向する側の軸方向へ１８０°間隔で設けた各一対
の凸部１４と凹部１５から成るカム部１６を有するスラ
イディングカム１３が、軸部６を中心に回転可能かつ軸
方向へ摺動可能に取り付けられている。そして、固定カ
ム１０の凸部７と凹部８から成るカム部９及びスライデ
ィングカム１３の凸部１４と凹部１５から成るカム部１
６でカム機構２０を構成している。

【００１５】スライディングカム１３は、その外周の１
８０°間隔を離した位置にキー部１３ｂ，１３ｂを軸方
向へ突設してあり、このキー部１３ｂ，１３ｂは図３乃
至図６と図１４乃至図１７に示したように、同じくその
中心部に設けた挿通孔１７ａへシャフト５の軸部６を挿
通させつつ、回転可能に該軸部６へ取り付けられたケー
ス体１７に１８０°間隔を空けて設けたキー溝１７ｂ，
１７ｂと嵌合している。シャフト５の周溝１２には、係
止リング１８が嵌着されると共に、ケース体１７の外周
には、回り止め部１７ｃ，１７ｃ…が設けられている。
この回り止め部１７ｃ，１７ｃ…を設けたケース体１７
は、図３乃至図４に示したように、固定側筐体２側の取
付部２ａに設けた変形取付孔２ｂと嵌合しており、可動
側筐体３と固定側筐体２が相対的に開閉される場合に
は、可動側筐体の開閉動作と共に回動する。

【００１６】図３乃至図６に示したように、スライディ
ングカム１３とケース体１７との間には、シャフト５の
軸部６の外周に還巻きさせてコンプレッションスプリン
グ１９が弾設され、スライディングカム１３を常に固定
カム１０側へ圧接させている。各カム部９，１６の凸部
７，１４と凹部８，１５は互いに相補形状に形成してあ
る。とくに、図７と図９及び図１０乃至図１３に示した
ように、各々の頂部７ａ，７ａ・１４ａ，１４ａと底部
８ａ，８ａ・１５ａ，１５ａを互いに平坦に形成してあ
り、各々の頂部７ａ，７ａと１４ａ，１４ａが圧接する
時には、安定したフリクショントルクを創出するように
構成されている。尚、指示記号２１のものは、シャフト
５の係止フランジ部１１に取り付けたキャップである。

【００１７】したがって、図１に示したように、固定側
筐体２と可動側筐体３が２つ折りに閉じられている状態
においては、図３乃至図５に示したように、固定カム１
０の凹部８は、スライディングカム１３の凸部１４へ、
固定カム１０の凸部７はスライディングカム１３の凹部
１５へ互いに落ち込んでおり、これをコンプレッション
スプリング１９が互いに圧接させているので、可動側筐
体３は固定側筐体２に対し安定した閉成状態を保ってい
る。

【００１８】今、固定側筐体２を片手に持って可動側筐
体３を開くと、図１８に示したように、最初の２０°の
開成角度までは固定カム１０がシャフト５と共に回動
し、該スライディングカム１３の凸部１４がコンプレッ
ションスプリング１９の押圧力に抗して固定カム１０の
凹部８より脱出しようとし、固定カム１０の凸部７がス
ライディングカム１３の凹部１５より脱出する際の抵抗
力に遭遇するが、可動側筐体３は開かれる。

【００１９】図１８に示したように、可動側筐体３が２
０°まで開かれると、固定カム１０とスライディングカ
ム１３の互いの凸部７と１４が互いの凹部８と１５より
脱出し、互いの平坦な頂部７ａと１４ａの同士が圧接す
るフリーストップ領域となるので、安定したフリクショ
ントルクが発生し、可動側筐体３を固定側筐体２に対し
てフリーストップに停止させつつ開閉させることが可能
となる。

【００２０】可動側筐体３が固定側筐体２に対し１５０
°まで開かれると、固定カム１０とスライディングカム
１３の各凸部７と１４は、再び凹部８と１５に落ち込
み、その際にスライディングカム１３を固定カム１０側
へ押圧しているコンプレッションスプリング１９の押圧
力により、可動側筐体３は各凸部７と１４が凹部８と１
５内に完全に落ち込む１７０°まで自動的に開かれる。

【００２１】１７０°まで開いた可動側筐体３は、さら
に１８０°まで開かれそこで図示してないストッパー手
段によって停止する。この可動側筐体３を閉じる際に
は、１７０°のところで固定カム１０とスライディング
カム１３の各凸部７と１４が凹部８と１５を脱出する際
の抵抗に遭遇するが、１５０°まで閉じられると、図６
に示したように各凸部７と凸部１４が互いに圧接するフ
リーストップ領域となる。２０°まで閉じられると、各
凸部７と１４が再び各凹部８と１５内に落ち込み、コン
プレッションスプリング１９がスライディングカム１３
を固定カム１０側へ押圧している押圧力により、可動側
筐体３は固定側筐体２に対して自動的に閉じられ、図３
乃至図５に示した状態となる。

【００２２】図１９はこの発明に係る小型ヒンジ装置の
他の実施の形態を示す。この実施の形態に係る小型ヒン
ジ装置３０を構成するシャフト２１の一端部側には、先
の実施の形態に示したケース体１７と同じ機能を持つケ
ース体２２が一体に設けられており、このケース体２２
の外周には回り止め部２２ａが設けられている。先の実
施の形態で示した固定カム１０と同じ機能を持つ固定カ
ム２３は、シャフト２１より分離独立された上で、その
中心部軸方向に設けた断面略矩形状の変形挿通孔２３ａ
へシャフト２１に設けた同じく断面矩形状の変形軸部２
１ｂを挿通係合させた上で周溝２４へ嵌着させた係止リ
ング２５でシャフト２１より抜け出ないように係止され
る構成となっている。尚、この固定カム２３の外周に回
り止め部２３ｂが設けられている。

【００２３】固定カム２３とケース体２２との間には、
その中心部に設けた挿通孔２６ａへシャフト２１の円形
軸部２１ａを回転可能に挿通させてスライディングカム
２６が軸方向へ摺動可能かつシャフト２１の軸回りに回
転可能に配置されている。そして、スライディングカム
２６とケース体２２との間には、シャフト２１の外周還
巻きさせてコンプレッションスプリング２７が弾設さ
れ、スライディングカム２６を固定カム２３側へ圧接さ
せている。尚、指示記号２１ｃの係止フランジと指示記
号２８のキャップ及びカム機構２９は、先の実施の形態
のものと同じである。

【００２４】その他、固定カム２３側とスライディング
カム２６側に設ける凸部２３ｃ，２６ｂと凹部２３ｄ，
２６ｃの形状、配置及びスライディングカム２６のキー
部２６ｄとケース体２２側のキー溝２２ｂ等は、先の実
施の形態のものと同じである。このように実施しても、
この発明の目的は達成できる。尚、この実施の形態にお
いて、ケース体２２はシャフト２１及びキャップ２８と
一体に構成しても良く、或はケース体２２をシャフト２
１と一体に形成しないで別体とし、その中心部軸方向に
挿通孔を形成させてシャフト２１の他端部側を挿通さ
せ、該シャフト２１に設けた周溝に係止させた係止リン
グでシャフトの軸方向へ抜け出ないように構成しても良
い。この場合には、キャップ２８は先の実施の形態及び
図１９に示したものと同じようになる。

【００２５】尚、以上の各実施の形態において、各固定
カムとスライディングカムに設けた各凸部の頂部は、両
方共に平坦ではなく、一方のみを平坦とし、他方のもの
を山形状としても良いであろう。

【００２６】

【発明の効果】この発明は以上のように構成したので、
次のような効果を奏し得る。

【００２７】請求項１のように構成すると、回り止め付
きの固定カムを一体に設けたシャフトと、このシャフト
に対して回転可能かつ軸方向へ摺動可能に取り付けられ
たスライディングカムと、このスライディングカムと前
記固定カムの対向面に設けられたカム機構と、前記シャ
フトの固定カムとは反対側に係止された回り止め付きの
ケース体と、このケース体と前記スライディングカムと
の間に弾設されたコンプレッションスプリングという構
成部品の少ない簡単な構成で、相対的に開閉される固定
側筐体と可動側筐体を所定の開閉角度から安定的にフリ
ーストップに停止でき、所定の開成角度から自動的に開
かしめることができ、さらに所定の閉成角度から自動的
に閉じさせる機能を持つ小型ヒンジ装置を提供できるの
で、とくに２つ折りタイプの携帯用電話機の開閉用ヒン
ジとして安価に提供できるという効果を奏し得る。

【００２８】請求項２のように構成すると、固定カムは
シャフトと一体ではなく、ケース体をシャフトと一体に
することによって構成は一部異なるも、請求項１のもの
と同じ数の部品点数で請求項１のものと同じ効果を奏し
得る。

【００２９】請求項３のように構成すると、請求項１乃
至２のそれぞれと同じ効果を奏することができる上に、
簡単な構成でスライディングカムをケース体に拘束させ
て一体に回転させることができ、スライディングカムを
軸方向へ円滑に摺動させることができるという効果を奏
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る小型ヒンジ装置を組み込んだ携
帯用電話機の動作を説明する説明図である。

【図２】この発明に係る小型ヒンジ装置の可動側筐体を
固定側筐体に対して開いて見た平面図である。

【図３】図２に示した状態において、この発明に係る小
型ヒンジ装置の部分を拡大して見た一部断面平面図であ
る。

【図４】図３の状態を正面から見た一部断面正面図であ
る。

【図５】図４の状態における小型ヒンジ装置の一部断面
図である。

【図６】この発明に係る小型ヒンジ装置の動作を説明す
るための説明図である。

【図７】シャフトの正面図である。

【図８】シャフトの平面図である。

【図９】シャフトの右側面図である。

【図１０】スライディングカムの正面図である。

【図１１】スライディングカムの平面図である。

【図１２】スライディングカムの左側面図である。

【図１３】スライディングカムの平面断面図である。

【図１４】ケースの正面図である。

【図１５】ケースの平面図である。

【図１６】ケースの左側面図である。

【図１７】ケースの平面断面図である。

【図１８】この発明に係る小型ヒンジ装置のトルク特性
図である。

【図１９】この発明に係る小型ヒンジ装置の他の実施の
形態を説明するための分解図である。

【符号の説明】

１ 携帯用電話機 ２ 固定側筐体 ３ 可動側筐体 ４，３０ 小型ヒンジ装置 ５，２１ シャフト ６ 軸部 ７，２３ｃ 凸部 ７ａ 頂部 ８，２３ｄ 凹部 ８ａ 底部 ９ カム部 １０，２３ 固定カム １０ａ，２３ｂ 回り止め部 １２ 周溝 １３，２６ スライディングカム １３ａ 挿通孔 １３ｂ，２６ｄ キー部 １４，２６ｂ 凸部 １４ａ 頂部 １５，２６ｃ 凹部 １５ａ 底部 １６ カム部 １７，２２ ケース体 １７ａ 挿通孔 １７ｂ，２２ｂ キー溝 １７ｃ，２２ａ 回り止め部 １８ 係止リング １９，２７ コンプレッションスプリング ２０，２９ カム機構 ２４ 周溝 ２５ 係止リング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトと、このシャフトの一端部に一
   体に設けられた固定カムと、前記シャフトに対して軸方
   向へ摺動可能かつ回転可能に取り付けられたスライディ
   ングカムと、このスライディングカムと前記固定カムと
   の互いの対向面に設けられたカム機構と、前記シャフト
   に対し前記スライディングカムの回転を拘束させつつ回
   転可能に取り付けられた回り止め付きのケース体と、こ
   のケース体を前記シャフトから抜け出ないように係止す
   る係止手段と、前記スライディングカムを前記固定カム
   側へ圧接させるために、前記シャフトに環巻きさせつつ
   前記ケース体と前記スライディングカムとの間に弾設し
   た弾性手段とを有し、前記カム機構は、互いに圧接嵌合
   し合う凹部と凸部で構成されており、この各凹部と凸部
   は互いに一方の凹部或は凸部と圧設する平坦部を有する
   ことを特徴とする、小型ヒンジ装置。
2. 【請求項２】 シャフトと、このシャフトの一端部側に
   回転を拘束されて軸方向へ抜け出ないように係止された
   固定カムと、前記シャフトに対して軸方向へ摺動可能か
   つ回転可能に取り付けられたスライディングカムと、こ
   のスライディングカムと前記固定カムとの間の互いの対
   向面に設けられたカム機構と、前記回転シャフトに対し
   前記スライディングカムの回転を拘束させつつ回転可能
   に取り付けられた回り止め付きのケース体と、このケー
   ス体を前記回転シャフトから抜け出ないように係止する
   係止手段と、前記スライディングカムを前記固定カム側
   へ圧接するために、前記シャフトに還巻きさせつつ前記
   ケース体と前記スライディングカムとの間に弾設した弾
   性手段とを有し、前記カム機構は、互いに圧接嵌合し合
   う凹部と凸部で構成されており、この各凹部と凸部は互
   いに一方の凹部或は凸部と圧設する平坦部を有すること
   を特徴とする、小型ヒンジ装置。
3. 【請求項３】 前記スライディングカムをケース体に対
   して摺動可能に拘束する手段が、前記スライディングカ
   ムか或はケース体のいずれか一方の軸方向へ突設したキ
   ー部と、前記スライディングカムか或はケース体のいず
   れか他方に設けられた前記キー部を収容する溝部である
   ことを特徴とする、請求項１乃至２のいずれかに記載の
   小型ヒンジ装置。