JP4473306B2 - ヒンジ装置 - Google Patents

Description

この発明は、クリック音を発生させることができるヒンジ装置に関する。

一般に、この種のヒンジ装置は、固定部材と、この固定部材に回動可能に、かつ接近離間移動可能に連結された可動部材と、この可動部材を固定部材側へ向かって付勢するコイルばねとを備えている。可動部材の固定部材との対向面には、一対の球体が設けられており、固定部材の可動部材との対向面には、一対のカム面が形成されている。一対の球体とカム面とは、可動部材が固定部材に対して所定の回動角度範囲内に位置しているときにそれぞれ突き当たる。互いに突き当たった球体とカム面とは、コイルばね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可動部材が固定部材に対して所定の回動位置まで回動させられるとともに、当該回動位置に保持される。

固定部材は、ヒンジ装置の他の部材、又はヒンジ装置が回動可能に連結する一対の筐体の筒部等に対して所定の微小角度だけ回動可能とされており、可動部材が上記所定の回動角度範囲内に位置すると、球体とカム面とによって変換された回動付勢力によって微小角度だけ回動させられる。その結果、他の部材又は筒部と固定部材とにそれぞれ形成された打撃部が互いに高速で突き当たる。これによって、クリック音が発生する。
特開２００１−１５２７２８号公報 特開２００２−１８１０３１号公報

クリック音を発生することができる上記従来のヒンジ装置においては、他の部材又は筒部と固定部材とを微小角度だけ回動可能にしたり、それぞれに打撃部を形成したりする必要があるため、クリック音を発生することができないヒンジ装置の一部を設計変更するような簡単な変更だけではクリック音を発生させることができず、固定部材や他の部材を大幅に設計変更して作り替えなければならない。このため、製造費が嵩むという問題があった。

この発明は、上記の問題を解決するために、固定部材と、この固定部材に回動軸線を中心として回動可能に、かつ上記回動軸線に沿って接近離間移動可能に連結された可動部材と、この可動部材を上記固定部材に向かって付勢する付勢手段とを備え、上記固定部材と上記可動部材との対向面の一方には、上記付勢手段によって他方の対向面に突き当てられる当接部材が設けられ、他方の対向面には、上記当接部材に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を第１回動付勢力に変換する第１カム部が設けられ、上記可動部材が上記第１回動付勢力により上記当接部材を介して第１周方向へ回動付勢されるヒンジ装置において、上記一方の対向面に収容凹部が形成され、この収容凹部に上記当接部材が上記回動軸線を中心として周方向へ所定範囲移動可能に収容され、上記第１周方向における上記収容凹部の一端部には、上記第１回動付勢力によって移動させられる上記当接部材に突き当たることによって上記当接部材の可動範囲のうちの一方の限界位置を規定するとともに、クリック音を発生する第１打撃部が設けられていることを特徴としている。
この場合、上記当接部材及び上記収容凹部が上記回動軸線を中心として対称にそれぞれ二つ設けられ、これに対応して上記第１カム部が二つ設けられていることが望ましい。
上記収容凹部の上記回動軸線を中心とする周方向の他端部には、上記当接部材に突き当たることによって上記当接部材の可動範囲の他方の限界位置を規定するとともに、クリック音を発生する第２打撃部が設けられ、上記他方の対向面には、上記当接部材に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を作用方向が上記第１回動付勢力と逆方向である第２回動付勢力に変換する第２カム部が設けられ、上記第２回動付勢力によって上記当接部材が上記第２打撃部に突き当てられるように構成することが望ましい。その場合には、上記当接部材及び上記収容凹部が上記回動軸線を中心として対称にそれぞれ二つ設けられ、これに対応して上記第１カム部及び上記第２カム部がそれぞれ二つ設けられていることがさらに望ましい。
上記一方の対向面には、上記他方の対向面側へ向かって突出する突出部が位置固定して設けられ、上記他方の対向面には、上記突出部に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を上記第１回動付勢力と協働して上記可動部材を上記第１周方向へ回動させる回動付勢力に変換する第３カム部が設けられていることが望ましい。その場合には、上記収容凹部の上記回動軸線を中心とする周方向の他端部には、上記当接部材に突き当たることによって上記当接部材の可動範囲の他方の限界位置を規定するとともに、クリック音を発生する第２打撃部が設けられ、上記他方の対向面には、上記当接部材に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を作用方向が上記第１回動付勢力と逆方向である第２回動付勢力に変換し、この第２回動付勢力によって上記当接部材を上記第２打撃部に突き当てる第２カム部と、上記突出部に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を上記第２回動付勢力と協働して上記可動部材を上記第２周方向へ回動させる回動付勢力に変換する第４カム部とが設けられていることが望ましい。

上記特徴構成を有するこの発明によれば、当接部材と第１カム部とが突き当たることにより、付勢手段の付勢力が第１周方向を向く第１回動付勢力に変換される。この第１回動付勢力により、当接部材が収容凹部内を第１周方向へ移動させられて打撃部に突き当たる。これによってクリック音が発生する。したがって、クリック音を発生させるのに必要なことは、固定部材と可動部材との対向面のうちの当接部材が設けられる一方に、当接部材を移動可能に収容する収容凹部を形成するだけでよい。したがって、クリック音が発生しない従来のヒンジ装置に簡単な設計変更を施すだけで当該ヒンジ装置をクリック音が発生するヒンジ装置に変更することができる。

この発明に係るヒンジ装置が用いられた携帯電話機の一例の一部を省略して示す平面図である。 同携帯電話機の側面図である。 この発明に係るヒンジ装置の第１実施の形態を示す正面図である。 同実施の形態の正断面図である。 同実施の形態の分解斜視図である。 同実施の形態の図５と異なる方向から見た分解斜視図である。 同実施の形態において用いられている可動部材を示す平面図である。 図７のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。 同実施の形態において用いられている固定部材を示す平面図である。 図９のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。 同実施の形態における収容凹部、球体及び係合凹部の関係を説明するための図であって、図１１（Ａ）は球体が固定部材の対向面に接触した状態を示し、図１１（Ｂ）は球体が第２接点に接触した状態を示し、図１１（Ｃ）は球体が収容凹部の第２打撃部に突き当たったときの状態を示し、図１１（Ｄ）は可動部材が通話位置に位置しているときの状態を示している。 この発明の第２実施の形態において用いられている可動部材を示す平面図である。 図１２のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。 同実施の形態における一対の収容凹部、一対の球体及び一対の係合凹部の関係を説明するための図であって、図１４（Ａ）は固定された球体が第２接点に接触した状態を示し、図１４（Ｂ）は移動可能な球体が第２接点に接触した状態を示し、図１４（Ｃ）は移動可能な球体が第２打撃部に突き当たったときの状態を示し、図１４（Ｄ）は可動部材が通話位置に位置しているときの状態を示している。 この発明の第３実施の形態を示す断面図である。

符号の説明

１ ヒンジ装置
１’ヒンジ装置
５ 可動部材
５ｂ 対向面
６ 固定部材
６ｂ 対向面
７ コイルばね（付勢手段）
８ 球体（当接部材）
９ 球体（当接部材；突出部）
１１ 収容凹部
１１ａ 第１打撃部
１１ｂ 第２打撃部
１２ 収容凹部
１２ａ 第１打撃部
１２ｂ 第２打撃部
１３ａ 第１カム部
１３ｂ 第２カム部（第４カム部）
１４ａ 第１カム部（第３カム部）
１４ｂ 第２カム部

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及び図２は、この発明に係るヒンジ装置を備えた携帯電話機Ａを示す。この携帯電話機Ａは、送話部Ｂ及び受話部Ｃを備えている。送話部Ｂの一端部には、一対の連結筒部Ｂ１，Ｂ１が形成されている。連結筒部Ｂ１，Ｂ１は、互いの軸線を一致させ、かつ軸線方向へ互いに離間して配置されている。受話部Ｃの一端部には、一対の連結筒部Ｃ１，Ｃ１が形成されている。連結筒部Ｃ１，Ｃ１は、互いの軸線を一致させ、かつ軸線方向へ互いに離間して配置されている。しかも、連結筒部Ｃ１，Ｃ１は、連結筒部Ｂ１，Ｂ１と同一軸線上に連結筒部Ｂ１と交互に配置されている。互いに隣接する一組の連結筒部Ｂ１，Ｃ１及び他の一組の連結筒部Ｂ１，Ｃ１は、後述するヒンジ装置１，１によってそれぞれ回動可能に連結され、それによって送話部Ｂと受話部Ｃとが回動軸線Ｌ（連結筒部Ｂ１，Ｃ１の軸線）を中心として回動可能に連結されている。送話部Ｂと受話部Ｃとは互いに回動可能であるが、説明の便宜上、ここでは送話部Ｂが位置固定され、受話部Ｃが送話部Ｂに対して回動するものとする。受話部Ｃの送話部Ｂに対する回動範囲は、図２に想像線で示す折畳位置と、この折畳位置から所定角度（例えば、１６０°）だけ離れた図２において実線で示す通話位置との間に制限されている。折畳位置は、受話部Ｃの前面Ｃｆが送話部Ｂの前面Ｂｆに突き当たることによって規定され、通話位置は、送話部Ｂと通話位置に回動した受話部Ｃとの隣接する端部どうしが互いに突き当たることによって規定されている。受話部Ｃの回動範囲は、１６０°に限定されるものでなく、それより大きくても小さくてもよい。

次に、受話部Ｃを送話部Ｂに回動可能に連結するためのこの発明に係るヒンジ装置１について説明する。図３〜図６に示すように、ヒンジ装置１は、第１ヒンジ部材２、第２ヒンジ部材３及びヒンジ軸４を有している。第１ヒンジ部材２は、円筒状をなしており、一端部が開口し、他端部に底部２ａを有している。底部２ａの中央部には、軸線を回動軸線Ｌと一致させた貫通孔２ｂが形成されている。この貫通孔２ｂには、軸線を回動軸線Ｌと一致させたヒンジ軸４の基端部が回動可能に挿通されている。このヒンジ軸４は、基端部に形成された頭部４ａが底部２ａに突き当たることにより、それ以上第１ヒンジ部材２の底部２ａ側から開口部側へ移動することが阻止されている。換言すれば、底部２ａが頭部４ａに突き当たることにより、第１ヒンジ部材２の開口部側から底部側へ向かう方向への第１ヒンジ部材２のヒンジ軸４に対する抜け止めがなされているのである。

第２ヒンジ部材３は、円板状をなしており、第１ヒンジ部材２の開口部の端面と対向するように配置されている。第２ヒンジ部材３の中央部には、軸線を回動軸線Ｌと一致させた貫通孔３ａが形成されている。この貫通孔３ａには、ヒンジ軸４の先端部が嵌合固定されている。この結果、第２ヒンジ部材３が第１ヒンジ部材２にヒンジ軸４を介して回動可能に連結されている。第２ヒンジ部材３の貫通孔３ａには、ヒンジ軸４を回動可能に嵌合させてもよい。そのようにする場合には、ヒンジ軸４を第１ヒンジ部材２の貫通孔２ｂに回動不能に嵌合させてもよい。また、第２ヒンジ部材３は、ヒンジ軸４の先端部の所定の位置から先方への抜け止めされているのであれば、ヒンジ軸４の先端部側から基端側へ向かう方向へは移動可能であってもよい。

第１ヒンジ部材２は、受話部Ｃの連結筒部Ｃ１に嵌合されている。第２ヒンジ部材３は、送話部Ｂの連結筒部Ｂ１に嵌合されている。第１ヒンジ部材２と第２ヒンジ部材３とは、ヒンジ軸４を介して回動可能に連結されている。したがって、連結筒部Ｂ１，Ｃ１がヒンジ装置１の第１、第２ヒンジ部材２，３及びヒンジ軸４を介して回動可能に連結され、ひいては送話部Ｂと受話部Ｃとがヒンジ装置１を介して回動可能に連結されている。第１ヒンジ部材２は、受話部Ｃに回動不能に嵌合されている。したがって、第１ヒンジ部材２は、受話部Ｃと一体に回動する。一方、第２ヒンジ部材３は、送話部Ｂに回動不能に嵌合されている。したがって、第２ヒンジ部材３は、受話部Ｂとともに位置固定されている。

ヒンジ軸４の第１ヒンジ部材２と第２ヒンジ部材３との間に位置する中間部には、可動部材５及び固定部材６が外挿されている。可動部材５は第１ヒンジ部材２側に配置され、固定部材６は第２ヒンジ部材３側に配置されている。

可動部材５は、円板状をなしており、その中央部には軸線を回動軸線Ｌと一致させた貫通孔５ａが形成されている。この貫通孔５ａには、ヒンジ軸４の中間部が回動可能に、かつ摺動可能に嵌合されている。また、可動部材５は、第１ヒンジ部材２の開口部側の端部に回動不能に、かつ回動軸線Ｌ方向へ移動可能に連結されている。したがって、可動部材５は、受話部Ｃが送話部Ｂに対して回動すると、受話部Ｃ及び第１ヒンジ部材２と一体に回動する。そこで、受話部Ｃが折畳位置及び通話位置に位置しているときの可動部材５の位置もそれぞれ折畳位置及び通話位置と称するものとする。

固定部材６の中央部には、軸線を回動軸線Ｌと一致させた貫通孔６ａが形成されている。この貫通孔６ａには、ヒンジ軸４の中間部が回動可能に、かつ摺動可能に嵌合されている。したがって、固定部材６は、ヒンジ軸４に対して回動可能、かつ移動可能である。しかし、固定部材６は、第２ヒンジ部材３に回動不能に連結されるとともに、後述するコイルばね７によって固定部材６に押し付けられており、ヒンジ軸４及び第２ヒンジ部材３に対して実質的に回動することもなければ、移動することもない。したがって、固定部材６は、ヒンジ軸４に固定してもよく、あるいは第２ヒンジ部材３と一体に形成してもよい。固定部材６は、第２ヒンジ部材３に回動不能に連結されているので、送話部Ｂとともに位置固定されている。

ヒンジ軸４の外周面と第１ヒンジ部材２の内周面との間には、コイルばね（付勢手段）７が設けられている。コイルばね７の一端部は第１ヒンジ部材２の底部２ａに突き当たり、他端部は可動部材５に突き当たっている。したがって、コイルばね７は、可動部材５を固定部材６側に向かって付勢し、固定部材６に後述する一対の球体８，９を介して押し当てている。この結果、固定部材６が第２ヒンジ部材３に押し付けられ、さらにヒンジ軸４の頭部４ａが第１ヒンジ部材２の底部２ａに押し付けられている。これにより、第１ヒンジ部材２、第２ヒンジ部材３、ヒンジ軸４、可動部材５、固定部材６、コイルばね７及び球体８，９が分離不能にユニット化されている。

図４及び図６〜図８に示すように、可動部材５の固定部材６との対向面５ｂには、一対の収容凹部１１，１２が設けられている。一対の収容凹部１１，１２は、回動軸線Ｌ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。つまり、一対の凹部１１，１２は、回動軸線Ｌを中心として対称に配置されているのである。一対の収容凹部１１，１２は、互いに同一形状、同一寸法を有しており、回動軸線Ｌ方向から見たときの形状が円形をなしている。収容凹部１１，１２の内周面のうち、開口側（固定部材６側）の端部は、回動軸線Ｌと平行に延びる円筒面とされている。そして、当該円筒面のうちの回動軸線Ｌを中心とする周方向の一端部が第１打撃部１１ａ，１２ａとされ、他端部が第２打撃部１１ｂ、１２ｂとされている。

各収容凹部１１，１２には、球体（突出部）８，９がそれぞれ挿入されている。球体８，９は、互いに同一寸法を有しており、収容凹部１１，１２の内周面の開口側の内径より所定の大きさだけ小径になっている。したがって、各球体８，９は、それらと収容凹部１１，１２との直径差の分だけ収容凹部内１１，１２内を可動部材５の周方向（回動軸線Ｌを中心とする周方向）へそれぞれ移動可能（転動可能）であり、第１打撃部１１ａ，１２ａにそれぞれ突き当たることによって第１周方向への移動限界位置が規定され、第２打撃部１１ｂ、１２ｂにそれぞれ突き当たることによって第１周方向と逆方向である第２周方向への移動限界位置が規定されている。

球体８，９の外径は、収容凹部１１，１２の深さの略２倍に設定されている。したがって、球体８，９の略半分が収容凹部１１，１２から固定部材６側に突出しており、球体８，９が固定部材６の可動部材５との対向面に突き当たっている。球体８，９が収容凹部１１，１２内のいずれの箇所に位置しているときにおいても球体８，９の回動軸線Ｌ方向における位置、つまり収容凹部１１，１２からの突出量が一定不変であるようにするために、収容凹部１１，１２の底面の球体８，９に接触する部分は、回動軸線Ｌとのなす角が直角である平面によって形成されている。なお、収容凹部１１，１２の内周面のうちの底部側の端部は、球体８，９が第１、第２打撃部１１ａ，１２ａ；１１ｂ，１２ｂに突き当たったとき、球体８，９から離間している。これを可能にするために、収容凹部１１，１２の内周面のうちの底部側の端部が、球体８，９の半径より小さい半径を有する円弧面によって構成されている。

球体８，９が収容凹部１１，１２内を高速で移動して第１打撃部１１ａ，１２ａ又は第２打撃部１１ｂ、１２ｂに突き当たると、衝撃音が発生する。これがクリック音であり、クリック音を確実に発生させるとともに、球体８，９及び第１、第２打撃部１１ａ，１２ａ；１１ｂ，１２ｂの早期摩耗を防止するために、球体８，９及び可動部材５は、鋼等の金属によって構成するのが望ましい。

図４、図５、図９及び図１０に示すように、固定部材６の可動部材５との対向面６ｂには、一対の係合凹部１３，１４が形成されている。一対の係合凹部１３，１４は、同一形状、同一寸法を有しており、回動軸線Ｌ方向から見たとき円形をなしている。係合凹部１３，１４の内周面のうち、開口側（可動部材５側）の端部は、断面略四半分の円弧状をなす凸曲面によって構成されている。係合凹部１３，１４の各凸曲面のうち、固定部材６の周方向（回動軸線Ｌを中心とする周方向）における一端部が第１カム部１３ａ，１４ａになっており、他端部が第２カム部１３ｂ，１４ｂになっている。第１カム部１３ａ，１４ａは、固定部材６の対向面６ｂと第１接点１３ｃ，１４ｃにおいてそれぞれ滑らかに接しており、第２カム部１３ｂ，１４ｂは、固定部材６の対向面６ｂと第２接点１３ｄ，１４ｄにおいてそれぞれ滑らかに接している。

一対の係合凹部１３，１４は、収容凹部１１，１２が配置された円周と同一円周上に周方向へ互いに１８０°離れて配置されている。しかも、一対の係合凹部１３，１４は、可動部材５が回動軸線Ｌを中心とする周方向において所定の第１回動角度範囲内に位置しているときには、球体８，９がコイルばね７の付勢力によって第１カム部１３ａ，１４ａにそれぞれ押し付けられ、可動部材５が第１回動角度範囲から周方向へ所定角度だけ離れた所定の第２回動角度範囲に位置しているときには、球体８，９がコイルばね７の付勢力によって第２カム部１４ｂ，１３ｂにそれぞれ押し付けられるように配置されている。

上記の内容をさらに詳しく述べると、可動部材５が通話位置から折畳位置へ向かう方向（第１周方向）へ回動して折畳位置から所定の角度（例えば１５°）だけ手前の位置に達すると、球体８，９が第１接点１３ｃ，１４ｃにそれぞれ突き当たる。以下、このときの可動部材５（受話部Ｃ）の位置を第１接触位置という。可動部材５が第１接触位置から折畳位置側へ僅かでも回動すると、球体８，９が第１カム部１３ａ，１４ａに突き当たる。このとき、第１カム部１３ａ，１４ａが、第１接点１３ｃ，１４ｃから回動軸線Ｌを中心とする円周に沿って係合凹部１３，１４の中心側へ向かうにしたがって対向面６ｂから離間するように傾斜しているので、球体８，９が第１カム部１３ａ，１４ａに接触すると、コイルばね７の付勢力が球体８，９及び第１カム部１３ａ，１４ａによって第１回動付勢力に変換される。この第１回動付勢力によって球体８，９が第１、第２収容凹部１１，１２内を通話位置から折畳位置へ向かう方向へ移動させられ、第１打撃部１１ａ，１２ａに突き当てられる。球体８，９が第１打撃部１１ａ，１２ａに突き当たった後は、可動部材５が第１回動付勢力により球体８，９を介して同方向へ回動付勢され、折畳位置まで回動させられる。なお、可動部材５が折畳位置に回動したときも、球体８，９が第１カム部１３ａ，１４ａに突き当たっている。したがって、第１回動付勢力によって受話部Ｃの前面Ｃｆが送話部Ｂの前面Ｂｆに突き当てられ、受話部Ｃ及び可動部材５が折畳位置に維持される。折畳位置と第１接触位置との間が第１回動角度範囲である。

可動部材５が折畳位置から通話位置へ向かう方向（第２周方向）へ回動する場合も、通話位置から折畳位置へ向かう方向へ回動する場合と同様であり、可動部材５が通話位置の所定角度（例えば１５°）だけ手前の第２接触位置に達すると、球体８，９が第２接点１４ｄ，１３ｄにそれぞれ突き当たる。可動部材５が第２接触位置から通話位置側へ僅かでも回動すると、球体８，９が第２カム部１４ｂ、１３ｂにそれぞれ突き当たるようになり、コイルばね７の付勢力が球体８，９と第２カム部１４ｂ，１３ｂとによって第２回動付勢力に変換される。この第２回動付勢力により、球体８，９が第１、第２収容凹部１１，１２内を折畳位置から通話位置へ向かう方向へ移動させられて第２打撃部１１ｂ、１２ｂにそれぞれ突き当てられる。その後、可動部材５が第２回動付勢力により球体８，９を介して回動付勢され、通話位置まで回動させられる。そして、可動部材５及び受話部Ｃが通話位置に維持される。通話位置と第２接触位置との間が第２回動角度範囲である。

なお、ヒンジ装置１においては、球体８が第１、第２カム部１３ａ，１３ｂに同時に突き当たるとともに、球体９が第１、第２カム部１４ａ，１４ｂに同時に突き当たること、及び球体８が第１、第２カム部１４ａ，１４ｂに同時に突き当たるとともに、球体９が第１、第２カム部１３ａ，１３ｂに同時に突き当たることとのいずれもが可能になっている。しかし、このような状態は、ヒンジ装置１を携帯電話機Ａの連結筒部Ｂ１，Ｃ１に組み込む前には現出させることができるが、組み込んだ後には現出することがない。

上記構成のヒンジ装置１において、いま、可動部材５（受話部Ｃ）が折畳位置に位置しているものとする。このときには、球体８，９が第１打撃部１１ａ，１２ａにそれぞれ突き当たるとともに、第１カム部１３ａ，１４ａにそれぞれ突き当たっている。したがって、可動部材５を折畳位置から通話位置側へ回動させる場合には、第１回動付勢力に抗して回動させることになる。また、折畳位置から第１回動角度範囲内において離間した可動部材５を自由に回動させることができる状態にすると、可動部材５は第１回動付勢力によって折畳位置まで戻される。可動部材５が第１角度範囲を過ぎると、球体８，９が固定部材６の対向面６ｂに接触する。したがって、その後は、球体８，９と対向面６ｂとの間に作用する摩擦抵抗に抗して可動部材５を通話位置側へ回動させることになる。この摩擦抵抗により、球体８，９は、可動部材５が折畳位置から第２接触位置に至るまでの間、第１打撃部１１ａ，１２ａにそれぞれ押し付けられている。

図１１（Ａ）は、可動部材５の折畳位置から通話位置側への回動に伴って球体８，９がそれぞれ第２接点１４ｄ，１３ｄ近傍に達したときの状態を示している。この状態から可動部材５を通話位置側へ向かって（図１１の矢印方向へ向かって）さらに回動させると、図１１（Ｂ）に示すように、球体８，９が第２接点１４ｄ，１３ｄにそれぞれ接触する。その後、可動部材５がさらに回動して第２回動角度範囲内に位置すると、球体８，９が第２カム部１４ｂ，１３ｂにそれぞれ接触する。すると、球体８，９が第２回動付勢力により可動部材５に対して通話位置側へ急速移動させられ、図１１（Ｃ）に示すように、第２打撃部１１ｂ，１２ｂにそれぞれ突き当てられる。これによって、衝撃音、つまりクリック音が発生する。球体８，９が第２打撃部１１ｂ，１２ｂに突き当たった後、可動部材５が第２回動付勢力により球体８，９を介して通話位置側へ回動させられる。そして、可動部材５は通話位置に達して停止する。可動部材５が通話位置に達したとき、図１１（Ｄ）に示すように、球体８，９が第２カム部１４ｂ，１３ｂにそれぞれ突き当たっている。したがって、可動部材５は第２回動付勢力によって通話位置に維持される。なお、球体８，９が第１打撃部１１ａ，１２ａから第２打撃部１１ｂ，１２ｂに突き当たるまで移動する間のみならず、その後可動部材５が通話位置に達しても、球体８，９が第２カム部１４ｂ，１３ｂにそれぞれ突き当たっていることから明らかなように、第２カム部１４ｂ、１３ｂの回動軸線Ｌ方向における長さは、球体８，９の第１、第２収容凹部１１，１２内における可動距離（第１、第２打撃部１１ａ（１２ａ），１１ｂ（１２ｂ）間の回動軸線Ｌを中心とする周方向の間隔）より長く設定されている。

通話位置に位置している可動部材５を折畳位置まで回動させる場合において、可動部材５が第２回動角度範囲内に位置しているときには、球体８，９が第２打撃部１１ｂ，１２ｂ及び第２カム部１４ｂ，１３ｂにそれぞれ突き当たっているので、可動部材５は第２回動付勢力に抗して回動させることになる。勿論、可動部材５を第２回動角度範囲内において自由に回動することができるようにすると、可動部材５は第２回動付勢力によって通話位置まで戻される。可動部材５が第２回動角度範囲を過ぎると、球体８，９が固定部材６の対向面６ｂに接触する。したがって、その後は、球体８，９と第１、第２収容凹部１１，１２の各底面との間、又は球体８，９と対向面６ｂとの間に作用する摩擦抵抗に抗して可動部材５を通話位置側へ回動させることになる。この摩擦抵抗により、球体８，９は、第２回動角度範囲を出てから第１接点１３ｃ、１４ｃに至るまで、第２打撃部１１ｂ，１２ｂに押し付けられている。

球体８，９が第１接点１３ｃ，１４ｃに接触した後、可動部材５を折畳位置側へ向かってさらに回動させると、球体８，９が第１カム部１３ａ，１４ａに突き当たる。この結果、球体８，９に第１回動付勢力が作用し、それよって球体８，９が可動部材５に対して折畳位置側へ急速移動させられ、第１打撃部１１ａ，１２ａにそれぞれ突き当てられる。これによって、衝撃音、つまりクリック音が発生する。球体８，９が第１打撃部１１ａ，１２ａに突き当たった後は、可動部材５が第１回動付勢力により球体８，９を介して折畳位置側へ回動させられる。そして、可動部材５は折畳位置に達して停止するとともに、折畳位置に維持される。なお、球体８，９が、第２打撃部１１ｂ，１２ｂから第１打撃部１１ａ，１２ａに突き当たるまで移動する間のみならず、その後可動部材５が折畳位置に達しても球体８，９が第１カム部１３ａ，１４ａにそれぞれ突き当たっていることから明らかなように、第１カム部１３ａ、１４ａの回動軸線Ｌ方向における長さは、球体８，９の第１、第２収容凹部１１，１２内における可動距離より長く設定されている。

上記のように、ヒンジ装置１においては、球体８，９を第１、第２収容凹部１１，１２に回動軸線Ｌを中心とする周方向へ移動可能に収容するだけであるから、クリック音を発生させるための特別な部材を全く必要としない。とくに、可動部材５に設けられた一対の凹部に一対の球体がそれぞれ移動不能に収容された従来のヒンジ装置であれば、一対の凹部を第１、第２収容凹部１１，１２に変更するだけの簡単な設計変更によって当該従来のヒンジ装置をこの発明に係るヒンジ装置１に変更することができ、大幅な設計変更を行う必要がない。したがって、ヒンジ装置１を安価に製造することができる。

図１２及び図１３は、この発明の第２実施の形態における可動部材５′及び一対の球体８，９を示している。この実施の形態の可動部材５′においては、固定部材６との対向面５ｂに第２収容凹部１２に代えて支持凹部１５が形成されている。この支持凹部１５は、第１収容凹部１１と回動軸線Ｌ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。つまり、支持凹部１５は、その中心が第１収容凹部１１の中心に対し第１回動軸線Ｌを中心として対称に位置するように配置されているのである。支持凹部１５には、球体９が位置固定して保持されている。その他の構成は、上記実施の形態と同様である。

上記構成のヒンジ装置において、いま、可動部材５が折畳位置から通話位置側へ回動し、図１４（Ａ）に示すように、球体９が第２接点１３ｄに突き当たっているものとする。このときには、球体８が第１打撃部１１ａに突き当たっており、回動軸線Ｌを中心とする周方向における収容凹部１１の中心に対して球体８の第１収容凹部１１内における可動距離の半分の距離ｄ１だけ周方向に離間している。したがって、球体８は、第２接点１４ｄに対して距離ｄ１だけ手前に位置している。その状態から可動部材５が通話位置側へ若干でも移動すると、球体９が第２カム部１３ｂに突き当たる。すると、コイルばね７の付勢力が、球体９と第２カム部１３ｂとによって第４回動付勢力に変換される。この第４回動付勢力は、球体９を折畳位置から通話位置へ向かう方向（第２周方向）へ回動させるように作用する。これから明らかなように、このヒンジ装置においては、第２カム部１３ｂが第４カム部として用いられている。

可動部材５が、第４回動付勢力によって通話位置側へ回動させられると、それに応じて球体８が通話位置側へ移動させられる。球体８が、図１４（Ａ）に示す位置から距離ｄ１だけ通話位置側へ移動すると、図１４（Ｂ）に示すように、球体８が第２接点１４ｄに接触する。可動部材５が通話位置側へさらに回動して球体８が第２カム部１４ｂに突き当たると、球体８が第２回動付勢力により可動部材５に対し通話位置側へ距離２ｄ１だけ急速に移動させられる。そして、図１４（Ｃ）に示すように、第２打撃部１１ｂに突き当たる。これによって、クリック音が発生する。球体８が第２打撃部１１ｂに突き当たった後は、第２回動付勢力と第４回動付勢力とによって可動部材５が所定距離ｄ２だけ回動させられて通話位置に達し、当該通話位置に維持される。

可動部材５が通話位置に位置しているときには、球体８が第２接点１４ｄから距離（２ｄ１＋ｄ２）だけ移動しているのに対し、球体９は第２接点１３ｄから距離（ｄ１＋ｄ２）だけ移動しており、球体８が球体９より周方向へ距離ｄ１だけ多く移動している。しかも、第２カム部１３ｂ，１４ｂが外側に凸円弧面によって形成されているので、球体８は球体９より可動部材５から固定部材６へ向かう方向において前方に位置している。このため、可動部材５は、球体９側から球体８側へ向かうにしたがって固定部材６に接近するように傾斜している。したがって、この実施の形態のヒンジ装置では、可動部材５を回動軸線Ｌに対して傾斜した状態にすることができるように構成する必要がある。しかし、可動部材５の傾斜量は、非常に小さなものであり、例えば貫通孔５ａにヒンジ軸４を回動可能にするために必要な寸法差、つまり貫通孔５ａの内径とヒンジ軸４の外径との間の寸法差によって可動部材５の傾斜量が得られる程度のものである。したがって、可動部材５を傾斜可能にするための構造を殊更採用する必要はない。なお、図１４（Ｂ）に示す状態のときには、可動部材５が球体８側から球体９側へ向かうにしたがって固定部材６に接近するように傾斜し、図１４（Ｃ）に示す状態のときには、可動部材５が球体９側から球体８側へ向かうにしたがって固定部材６に接近するように傾斜しているが、いずれの場合の傾斜量も図１４（Ｄ）に示す状態のときの傾斜量より小さい。

可動部材５が通話位置から折畳位置側へ回動させられる際には、可動部材５を第２回動付勢力及び第４回動付勢力に抗して折畳位置側へ回動させることになる。可動部材５が折畳位置から周方向へ距離（ｄ１＋ｄ２）だけ回動すると、球体９が第２カム部１３ｂから脱出する。したがって、その後は可動部材５を第２回動付勢力に抗して回動させることになる。可動部材５がさらに距離ｄ１だけ回動すると、球体８が第２カム部１４ｂから脱出する。したがって、その後は球体８，９と対向面６ｂとの間に作用する摩擦抵抗に抗して可動部材５を折畳位置側へ回動させることになる。球体８と対向面６ｂとの間に作用する摩擦抵抗によって球体８が第２打撃部１１ｂに押し付けられている。

球体９が第１接点１４ｃを折畳位置側に通過して第１カム部１４ａに突き当たると、コイルばね７の付勢力が球体９及び第１カム部１４ａによって第３回動付勢力に変換される。この第３回動付勢力によって可動部材５が通話位置から折畳位置へ向かう方向へ回動付勢される。したがって、このヒンジ装置においては、第１カム部１４ａが第３カム部として用いられている。球体９が第１接点１４ｃに突き当たった位置から可動部材５が距離ｄ１だけ折畳位置側へ回動すると、球体８が第１接点１３ｃに突き当たる。可動部材５がさらに折畳位置側へ回動すると、球体８が第１カム部１３ａに突き当たる。すると、球体８が第１回動付勢力によって距離２ｄ１だけ移動して第１打撃部１１ａに突き当たる。これによってクリック音が発生する。球体８が第１打撃部１１ａに突き当たった後は、第１回動付勢力と第３回動付勢力によって可動部材５が距離ｄ２だけ回動させられて折畳位置に達し、当該折畳位置に維持される。なお、可動部材５が折畳位置に位置しているとき、球体９が第１接点１４ｃに突き当たり、かつ球体８が対向面６ｂに突き当たっているとき、および球体９が第１接点１４ｃから距離ｄ１だけ離れた位置に位置し、かつ球体８が第１接点１３ｃに突き当たっているときにも、可動部材５が傾斜するが、その傾斜量は、可動部材５が通話位置に位置しているときの傾斜量と同一かそれより小さい。

可動部材５が折畳位置から通話位置側へ移動する場合には、可動部材５が距離（ｄ１＋ｄ２）だけ移動すると、球体９が第１カム部１４ａから脱出して対向面６ｂに突き当たるようになり、可動部材５がさらに距離ｄ１だけ回動すると、球体８も対向面６ｂに突き当たるようになる。その後は、上記のようにして通話位置に達する。

図１５は、この発明の第３実施の形態を示す。この実施の形態のヒンジ装置１’においては、可動部材５の一端部が受話部Ｃの連結筒部Ｃ１に回動不能に嵌合され、可動部材５の他端部（固定部材６側の端部）が送話部Ｂの連結筒部Ｂ１に回動可能に嵌合されている。これにより、連結筒部Ｂ１，Ｃ１が回動軸線Ｌを中心として回動可能に連結されている。また、固定部材６は、連結筒部Ｂ１に回動不能に嵌合されている。したがって、この実施の形態では、第１、第２ヒンジ部材２，３及びヒンジ軸４が用いられておらず、固定部材６が可動部材５に連結筒部Ｂ１，Ｃ１を介して回動可能に連結されている。固定部材６は、連結筒部Ｂ１の底部Ｂ２にスペーサＳを介して突き当てられている。また、コイルばね７は、可動部材５と連結筒部Ｂ１に設けられた蓋体Ｄとの間に設けられている。その他の構成は、上記実施の形態と同様である。

なお、この発明は上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、可動部材５に球体８，９を設け、固定部材６に係合凹部１３，１４を設けているが、可動部材５に係合凹部１３，１４を設け、固定部材６に球体８，９を設けてもよい。
また、上記の実施の形態においては、収容凹部１１，１２を円形に形成しているが、回動軸線Ｌを中心として周方向に延びる長円状に形成してもよい。
さらに、上記の実施の形態においては、第１カム部１３ａ，１４ａ及び第２カム部１３ｂ，１４ｂを外側に凸の円弧面によって構成しているが、傾斜した平面によって構成してもよい。

この発明に係るヒンジ装置は、携帯電話機や携帯式のゲーム等の携帯機器の第１筐体と第２筐体とを回動可能に連結するためのヒンジ装置として用いることができる。

Claims (6)

1. 固定部材と、この固定部材に回動軸線を中心として回動可能に、かつ上記回動軸線に沿って接近離間移動可能に連結された可動部材と、この可動部材を上記固定部材に向かって付勢する付勢手段とを備え、上記固定部材と上記可動部材との対向面の一方には、上記付勢手段によって他方の対向面に突き当てられる当接部材が設けられ、他方の対向面には、上記当接部材に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を第１回動付勢力に変換する第１カム部が設けられ、上記可動部材が上記第１回動付勢力により上記当接部材を介して第１周方向へ回動付勢されるヒンジ装置において、
   上記一方の対向面に収容凹部が形成され、この収容凹部に上記当接部材が上記回動軸線を中心として周方向へ所定範囲移動可能に収容され、上記第１周方向における上記収容凹部の一端部には、上記第１回動付勢力によって移動させられる上記当接部材に突き当たることによって上記当接部材の可動範囲のうちの一方の限界位置を規定するとともに、クリック音を発生する第１打撃部が設けられていることを特徴とするヒンジ装置。
2. 上記当接部材及び上記収容凹部が上記回動軸線を中心として対称にそれぞれ二つ設けられ、これに対応して上記第１カム部が二つ設けら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。
3. 上記収容凹部の上記回動軸線を中心とする周方向の他端部には、上記当接部材に突き当たることによって上記当接部材の可動範囲の他方の限界位置を規定するとともに、クリック音を発生する第２打撃部が設けられ、上記他方の対向面には、上記当接部材に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を作用方向が上記第１回動付勢力と逆方向である第２回動付勢力に変換する第２カム部が設けられ、上記第２回動付勢力によって上記当接部材が上記第２打撃部に突き当てられることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
4. 上記当接部材及び上記収容凹部が上記回動軸線を中心として対称にそれぞれ二つ設けられ、これに対応して上記第１カム部及び上記第２カム部がそれぞれ二つ設けられていることを特徴とする請求項３に記載のヒンジ装置。
5. 上記一方の対向面には、上記他方の対向面側へ向かって突出する突出部が位置固定して設けられ、上記他方の対向面には、上記突出部に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を上記第１回動付勢力と協働して上記可動部材を上記第１周方向へ回動させる回動付勢力に変換する第３カム部が設けら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。
6. 上記収容凹部の上記回動軸線を中心とする周方向の他端部には、上記当接部材に突き当たることによって上記当接部材の可動範囲の他方の限界位置を規定するとともに、クリック音を発生する第２打撃部が設けられ、上記他方の対向面には、上記当接部材に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を作用方向が上記第１回動付勢力と逆方向である第２回動付勢力に変換し、この第２回動付勢力によって上記当接部材を上記第２打撃部に突き当てる第２カム部と、上記突出部に突き当たることによって上記付勢手段の付勢力を上記第２回動付勢力と協働して上記可動部材を上記第２周方向へ回動させる回動付勢力に変換する第４カム部とが設けられていることを特徴とする請求項５に記載のヒンジ装置。

Images