ヒンジ装置及びヒンジ装置用ブラケット
【課題】簡単な加工で短時間に加工することが可能なヒンジ装置を提供する。
【解決手段】ヒンジ装置は、第１部材と第２部材とを回動可能に連結する。相対回動可能となっており、前記第１部材及び第２部材のそれぞれに取り付けられる２つのブラケット２，３と、２つのブラケット２，３を直接又は間接に押し付けて摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生部材５とを備える。２つのブラケット２，３の内、一方のブラケット２は、他方のブラケット３を貫通して前記回動を支持する軸部２２と、前記第１部材又は第２部材に取り付けられる取付部２１とからなり、軸部２２及び取付部２１が板材を成形した一体構造物からなる。
【解決手段】ヒンジ装置は、第１部材と第２部材とを回動可能に連結する。相対回動可能となっており、前記第１部材及び第２部材のそれぞれに取り付けられる２つのブラケット２，３と、２つのブラケット２，３を直接又は間接に押し付けて摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生部材５とを備える。２つのブラケット２，３の内、一方のブラケット２は、他方のブラケット３を貫通して前記回動を支持する軸部２２と、前記第１部材又は第２部材に取り付けられる取付部２１とからなり、軸部２２及び取付部２１が板材を成形した一体構造物からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノート型パソコン、携帯電話機などのＯＡ機器や家電製品における開閉を行うため、一方の部材（本体等）に対して他方の部材（蓋体等）を回動可能に連結するヒンジ装置及びヒンジ装置に用いられるヒンジ装置用ブラケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図２５に示すノート型パソコン１００においては、キーボード１１０、その他の操作キーが配置された第１部材（本体部）１２０と、液晶ディスプレイ１３０が配置された第２部材（蓋体部）１４０とを備えており、これらがヒンジ部１５０を介して連結されている。この構造では、ヒンジ部１５０を中心として第２部材１４０を矢印方向に沿って回動させることにより、第２部材１４０が開閉する。そして、第２部材１４０の開状態で第１部材１２０への操作が可能となる。このような機器において、ヒンジ部１５０は、第１部材１２０に対して第２部材１４０を開閉可能に連結すると共に、第２部材１４０を適宜の開角度で停止状態とする必要があり、そのためのヒンジ装置が従来より開発されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
図２６〜図２８は、従来のヒンジ装置を示し、第１部材１２０に取り付けられるブラケット２１０と、第２部材１４０に取り付けられるシャフト２２０と、摩擦板２３０と、皿ばね２４０とを備えている。
【０００４】
ブラケット２１０は、図２６及び図２９に示すように、第１部材１２０に固定される取付板部２１１と、取付板部２１１から起立した軸受板部２１２とを備えたプレス製の板状部材によって形成されている。軸受板部２１２は、シャフト２２０を支持するものであり、シャフト２２０が貫通する円形の軸孔２１４が形成されている。ブラケット２１０は、シャフト２２０に対して回動可能となっており、ブラケット２１０が回動することにより第２部材１４０が回動する。
【０００５】
シャフト２２０は、図２６及び図３０に示すように、第２部材１４０に固定される取付部２２１と、取付部２２１から軸方向に延びた軸部２２２とを備えている。軸部２２２は、ブラケット２１０の軸孔２１４を貫通することにより、ブラケット２１０と相対回動可能に連結される。軸部２２２は、外形が平行カットなどの非円形に形成されており、摩擦板２３０、皿ばね２４０、ワッシャ２５０を回動拘束した状態で支持する。
【０００６】
摩擦板２３０は、ブラケット２１０の軸受板部２１２と面接触するようにシャフト２２０に取り付けられる。図２６及び図３１に示すように、摩擦板２３０には、シャフト２２０の軸部２２２が貫通する軸孔２３１が形成されている。軸孔２３１は、シャフト２２０の軸部２２２に相応する非円形に形成されており、摩擦板２３０はシャフト２２０の軸部２２２に回動拘束された状態で支持される。
【０００７】
皿ばね２４０は、摩擦板２３０と同様にシャフト２２０の軸部２２２に回動拘束状態で支持される。さらに、皿ばね２４０の後側には、ワッシャ２５０が配置され、ワッシャ２５０の後側のシャフト２２０の軸部２２２の端部を加締めて塑性変形させることにより、皿ばね２４０を圧縮する。この皿ばね２４０は、摩擦板２３０を軸方向に押し付けるため、摩擦板２３０とブラケット２１０の軸受板部２１２との間に回動方向の摩擦トルクＴｍ（図２７参照）が発生する。これにより、シャフト取付部２２１（第２部材１４０）を任意の角度で停止させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２００３３号公報
【特許文献２】特許第３７３２６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のヒンジ装置において、シャフト２２０は、丸棒から切削加工等によって加工されるか、圧造によって加工するが、摩擦板２３０や皿ばね２４０、ワッシャ２５０を保持する軸部２２２を非円形とする必要がある。このため、形状が複雑になり、加工が面倒で機械加工時間が長く、加工費が増加する問題がある。又、シャフト２２０を圧造加工によって成形することができるが、ねじ孔等のアンダーカット部分は切削加工を行う必要があり、このため、同様に加工が面倒で加工時間が長くなっている。
【００１０】
以上の従来のヒンジ装置では、形状が複雑なシャフト２２０の加工が面倒であり、加工が長時間となる問題がある。本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであり、簡単な加工で短時間に加工することが可能なヒンジ装置及びヒンジ装置用ブラケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明のヒンジ装置は、第１部材と第２部材とを回動可能に連結するヒンジ装置であって、相対回動可能となっており、前記第１部材及び第２部材のそれぞれに取り付けられる２つのブラケットと、前記２つのブラケットを直接又は間接に押し付けて摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生部材とを備え、前記２つのブラケットの内、一方のブラケットは、他方のブラケットを貫通して前記回動を支持する軸部と、前記第１部材又は第２部材に取り付けられる取付部とからなり、前記軸部及び取付部が板材を成形した一体構造物からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のヒンジ装置であって、前記一方のブラケットは、前記板材をプレス成形した一体構造物であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のヒンジ装置であって、前記軸部は、前記摩擦トルク発生部材を貫通していることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のヒンジ装置であって、前記ブラケットの相対回動の際に、自転トルクを発生させるカム面が前記他方のブラケットと摩擦トルク発生部材との間に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のヒンジ装置であって、前記摩擦トルク発生部材は、前記軸部の軸方向に沿って前記２つのブラケットを直接又は間接に押し付ける弾性部材を備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のヒンジ装置であって、前記摩擦トルク発生部材は、前記２つのブラケットの間に配置されて２つのブラケットに重ね合わせられる摩擦板と、前記２つのブラケット及び前記摩擦板を前記軸部の軸方向に沿って相互に押し付ける弾性部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載のヒンジ装置用ブラケットは、相対回動可能に連結される第１部材及び第２部材のいずれか一方に取り付けられ、摩擦トルク発生部材が発生する摩擦トルクにより前記第１部材及び第２部材の間の回動角度を保持するブラケットであって、前記第１部材又は第２部材の内の一方の部材に取り付けられる取付部と、他方の部材に取り付けられるブラケットを貫通する軸部とからなり、前記軸部及び取付部が板材を成形した一体構造物であることを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項７記載のヒンジ装置用ブラケットであって、前記板材をプレス成形した一体構造物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、軸部を有する第１ブラケットを板材のプレス加工によって形成するため、プレス抜き型の形状を変更するだけで軸部の断面形状を他の非円形断面とすることができ、設計の自由度が増大するばかりでなく、軸部の加工が簡単で短時間で加工できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態のヒンジ装置の全体を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施形態のヒンジ装置の断面図である。
【図３】第１実施形態のヒンジ装置の正面図である。
【図４】第１実施形態のヒンジ装置の作動を示す側面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１実施形態の第１ブラケットを示す平面図、正面図、側面図である。
【図６】第１ブラケットを形成するためのブラケット原板の平面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１実施形態の第２ブラケットを示す平面図、正面図、側面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、第１摩擦部材の側面図及び断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、第２摩擦部材の側面図及び断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、皿ばねの側面図及び断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、ワッシャの側面図及び断面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１実施形態における第１ブラケットの変形形態を示す平面図、正面図、Ｅ−Ｅ線断面図ある。
【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１実施形態における第１ブラケットのさらに変形形態を示す平面図、正面図、Ｆ−Ｆ線断面図ある。
【図１４】第２実施形態のヒンジ装置の全体を示す分解斜視図である。
【図１５】第２実施形態のヒンジ装置の全体を示す断面図である。
【図１６】第２実施形態のヒンジ装置の全体を示す正面図である。
【図１７】第２実施形態のヒンジ装置の作動を示す側面図である。
【図１８】第２実施形態の第２ブラケットを示す正面図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態の第２摩擦部材の側面図、断面図である。
【図２０】第３実施形態のヒンジ装置を示す断面図である。
【図２１】第３実施形態のヒンジ装置を示す正面図である。
【図２２】第３実施形態のヒンジ装置を示す側面図である。
【図２３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第３実施形態の第２ブラケットを示す側面図、平面図、正面図である。
【図２４】第３実施形態の第１ブラケットを示す正面図である。
【図２５】ノート型パソコンの斜視図である。
【図２６】従来のヒンジ装置を示す正面図である。
【図２７】従来のヒンジ装置を示す平面図である。
【図２８】従来のヒンジ装置の作動を示す側面図である。
【図２９】（ａ）、（ｂ）は、従来のヒンジ装置に用いられる第２ブラケットの正面図、側面図である。
【図３０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来のヒンジ装置に用いられるシャフトの正面図、側面図、平面図である。
【図３１】（ａ）、（ｂ）は、従来のヒンジ装置に用いられる摩擦板の側面図、部分破断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。なお、各実施形態において同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。
【００２２】
（第１実施形態）
図１〜図１１は、本発明の第１実施形態のヒンジ装置１を示し、図１は、全体の分解斜視図、図２は、全体の断面図、図３は、全体の正面図、図４は、作動を示す側面図である。
【００２３】
図１〜図４に示すように、この実施形態のヒンジ装置１は、第１ブラケット２と、第２ブラケット３と、摩擦トルク発生部材５とを備えている。ヒンジ装置１は、例えば、図２５に示すノート型パソコン１００に適用されるものである。図２５において、ノート型パソコン１００は、キーボード１１０、その他の操作キーが配置された第１部材（本体部）１２０と、液晶ディスプレイ１３０が配置された第２部材（蓋体部）１４０とを備え、これらがヒンジ部１５０を介して連結されている。このノート型パソコン１００においては、第２部材１４０を矢印方向に沿って回動させることにより、第２部材１４０がヒンジ部１５０を中心に開閉する。そして、第２部材１４０の開状態で第１部材１２０への操作が可能となる。本発明のヒンジ装置１は、ヒンジ部１５０に配置される。
【００２４】
この実施形態のヒンジ装置１における第１ブラケット２は、上記第１部材１２０又は第２部材１４０のいずれか一方の部材に取り付けられ、第２ブラケット３は、第１部材１２０又は第２部材１４０の他方の部材に取り付けられる。これにより、ヒンジ装置１は、第１部材１２０と第２部材１４０とを相対回動可能に連結する。この実施形態では、第１ブラケット２が第１部材１２０に取り付けられ、第２ブラケット３が第２部材１４０に取り付けられることにより、第２部材１４０が回動可能となっている。このことにより第１部材に対する第２部材の角度調整を行うことができる。
【００２５】
図５は、第１ブラケット２を示す。第１ブラケット２は、取付部２１と、軸部２２と、連結部２３とを備えている。取付部２１は、第１部材１２０又は第２部材１４０のいずれか一方の部材にねじ等により取り付けられるものであり、平板状となっていると共に固定用のねじが挿通するねじ孔２１ａが板厚方向に貫通している。連結部２３は、取付部２１及び軸部２２を連結するものであり、平板状となって取付部２１の一方の端部から直立状となって起立している。
【００２６】
軸部２２は、連結部２３から直角状に屈曲することにより取付部２１と略平行となっている。この実施形態において、軸部２２は、取付部２１と同じ方向に延びるように連結部２３から屈曲している。軸部２２は、丸軸ではなく、矩形平板状断面の軸体により構成されるものである（図１参照）。このような軸部２２は、非円形断面となる。かかる軸部２２は、幅が長さ方向に沿って変化する細長い平板状の軸体となっている。この場合、軸部２２は、連結部２３側の幅が最も大きく、先端部２２ａに向かって段階的に幅が小さくなる階段形状となっている。先端部２２ａには、略Ｖ字形の切欠部が形成されている。又、軸部２２における連結部２３側（根元側）には、段部２２ｂが形成されている（図５（ｂ）参照）。
【００２７】
第１ブラケット２は、板材から成形されるものであり、板材をプレス成形することにより成形される。板材としては、ＳＵＳ３０４やＳＡＥ１０６０等の金属材料を使用できる。金属材料の厚さとしては、１〜３ｍｍ等の薄板であることが良好であるが、これに限定されるものではない。このような板材を打ち抜き加工することにより、図６に示す平板状のブラケット原板６を形成し、このブラケット原板６をプレス型によってプレス成形し、鎖線で示す折曲線２４を境にプレス折り曲げする。これにより、取付部２１、軸部２２、連結部２３が一体となった一体構造物からなる第１ブラケット２を成形することができる。
【００２８】
図７は、第２ブラケット３を示す。第２ブラケット３は、取付部３１と、軸受部３２と、連結部３３とを有している。取付部３１は、第１部材１２０又は第２部材１４０における他方の部材にねじ等により取り付けられるものであり、第１ブラケット２の取り付け側と反対側の部材に取り付けられる。この取付部３１は、平板状となっていると共に固定用のねじが挿通するねじ孔３１ａが板厚方向に貫通している。連結部３３は、取付部３１及び軸受部３２を連結するものであり、平板状となって取付部３１の一方の端部から直角状に屈曲している。
【００２９】
軸受部３２は、連結部３３における取付部３１との反対側の端部に設けられている。軸受部３２には、第１ブラケット２の軸部２２が貫通する軸孔３４が厚さ方向に貫通している。軸孔３４は、軸部２２が貫通可能な径を有した円形孔となっており、軸部２２が軸孔３４を貫通した状態となることにより、第２ブラケット３は第１ブラケット２の軸部２２を中心にして第１ブラケット２に対して相対回動する。これにより、第２ブラケット３は、図４に示すように、第１ブラケット２に対して０°〜１８０°の範囲で相対回動することができる。以上の第２ブラケット３は、第１ブラケット２と同様に、板材を打ち抜きした後、プレス型でプレス成形することにより形成することができる。板材からなる第２ブラケット３の材料としては、ＳＵＳ３０４やＳＡＥ１０６０等の金属材料が使用でき。厚さとしては、１〜３ｍｍ程度の薄板が適当である。
【００３０】
摩擦トルク発生部材５は、第１摩擦部材５１と、第２摩擦部材５２と、弾性部材５Ａとしての複数の皿ばね５３とを備えている。摩擦トルク発生部材５における各部材には、第１ブラケット２の軸部２２が貫通する。この貫通により摩擦トルク発生部材５の全体が第１ブラケット２に取り付けられる。摩擦トルク発生部材５における第１摩擦部材５１は、第１ブラケット２と第２ブラケット３との間に配置され、第２摩擦部材５２は第１摩擦部材５１との間で第２ブラケット３の軸受部３２を挟むように配置される。
【００３１】
図８は、第１摩擦部材５１を示し、左右の外面が平面で且つ外形が円形となっており、中央部分には、第１ブラケット２の軸部２２が貫通する軸孔５１ａが厚さ方向に形成されている。軸孔５１ａは、軸部２２に相応した矩形孔となっている。すなわち、軸孔５１ａは非円形となっている。第１ブラケット２の軸部２２は、この軸孔５１ａに嵌合状態で貫通し、この貫通により第１摩擦部材５１が軸部２２に回動拘束状態で取り付けられる。このとき、第１摩擦部材５１は、軸部２２の段部２２ｂに当接して軸部２２の長さ方向に対する固定が行われる。この第１摩擦部材５１は、回動拘束状態でその外面が第２ブラケット３の軸受部３２と面接触する。
【００３２】
図９は、第２摩擦部材５２を示し、左右の外面が平面で且つ外形が円形となっており、第１ブラケット２の軸部２２が貫通する軸孔５２ａが厚さ方向に形成されている。軸孔５２ａは、軸部２２に相応した矩形孔となっている。すなわち、軸孔５２ａは、第１摩擦部材５１の軸孔５１ａと同様に非円形に形成されるものである。第２摩擦部材５２は、第１ブラケット２の軸部２２に第１摩擦部材５１及び第２ブラケット３を取り付けた後、その軸孔５２ａに軸部２２が嵌合状態で貫通することにより第１ブラケット２に取り付けられる。この第２摩擦部材５２は、外面が第２ブラケット３の軸受部３２に面接触した状態となって軸部２２に回動拘束状態で取り付けられる。
【００３３】
図１０は、弾性部材５Ａを構成する複数の皿ばね５３を示し、いずれも第１ブラケット２の軸部２２に相応した非円形の矩形孔からなる軸孔５３ａが中央部分に形成されている。これらの皿ばね５３は、第２摩擦部材５２の後側から相互に重なった状態で配置され、軸孔５３ａに第１ブラケット２の軸部２２が貫通することにより軸部２２に回動拘束状態で取り付けられる。複数の皿ばね５３の重ね合わせ数及び重ね合わせ向きは、適宜設定することができる。
【００３４】
重ね合わせられた皿ばね５３に対し、ワッシャ５５が設けられる。図１１は、ワッシャ５５を示し、外形が円形となっており、中央部分には、第１ブラケット２の軸部２２に相応した非円形の矩形孔からなる軸孔５５ａが形成されている。ワッシャ５５は、複数の皿ばね５３を軸部２２に配置した後、軸部２２に回動拘束状態で取り付けられる。これにより、皿ばね５３の抜け止めが行われる。又、ワッシャ５５を配置した後、第１ブラケット２の軸部２２の先端部における切欠部を広げるように塑性変形させる。この塑性変形により複数の皿ばね５３が撓むため、軸部２２に沿った軸力が発生する。軸力が発生することにより、第２ブラケット３の軸受部と接触している摩擦部材５１、５２と第２ブラケット３の軸受部３２との間に摩擦トルクＴｍ（図４参照）が発生する。従って、第２ブラケット３を第１ブラケット２に対して０°〜１８０°の範囲内で相対回動させた後、回動力を解除すると、第２ブラケット３は摩擦トルクＴｍによりその回動角度の位置で停止する。これにより、第２ブラケット３が連結されている部材（この実施形態では、第２部材１４０）を所定の角度で停止させることができる。
【００３５】
以上の実施形態によれば、取付部２１及び軸部２２を含む第１ブラケット２の全体が板材をプレス成形した一体構造物により形成されているため、第１部材１２０又は第２部材１４０への取り付け、第２ブラケット３の保持、第１及び第２摩擦部材５１，５２、皿ばね５３及びワッシャ５５の回動拘束状態での保持、第１及び第２摩擦部材５１，５２、皿ばね５３及びワッシャ５５への軸力付与、摩擦トルクの発生を第１ブラケット２だけで行うことができる。このため、部品点数を削減することができる。
【００３６】
第１ブラケット２の軸部２２が矩形平板状の断面となっているが、第１ブラケット２を板材のプレス加工によって形成しているため、プレス抜き型の形状を変更するだけで軸部２２の断面形状を他の非円形断面とすることができ、設計の自由度が増大するばかりでなく、軸部２２の加工が簡単で短時間で終了することができる。同様に、軸部２２の長さの変更も容易に可能である。さらには、第１ブラケット２はプレス型を用いたプレス加工によって形成されるため、切削加工に比べて生産数量を多く確保することができ、コストを低減することができる。
【００３７】
図１２及び図１３は、第１実施形態の変形々態を示す。図１２の形態における第１ブラケット２の軸部２２には、リブ２６が形成されている。リブ２６は、軸部２２の軸方向に沿って形成されている。このリブ２６は、軸部部分に対して一方向へのプレスを行うことにより第１ブラケット２のプレス成形と同時に形成することができ、その形成が簡単である。このようなリブ２６を形成することにより、軸部２２に強度を付与することができ、軸部２２の変形を防止することが可能となる。
【００３８】
図１３の形態では、軸部２２に丸みを付与するものである。軸部２２は矩形断面に形成されるが、その４隅部分の丸みを形成することにより、第２ブラケット３と円滑に接触できるため、第２ブラケット３の回動を円滑に行うことができる。これにより、角度調整をスムーズに行うことができる。
【００３９】
（第２実施形態）
図１４〜図１９は、本発明の第２実施形態のヒンジ装置１Ａを示し、図１４は、全体の分解斜視図、図１５は、全体の断面図、図１６は、全体の正面図、図１７は、作動を示す側面図である。
【００４０】
この第２実施形態のヒンジ装置１Ａでは、カム面１１が第２ブラケット３に形成され、カム面１１に対応したカム面１２が第２摩擦部材５２に形成されている。その他の構造は、第１実施形態のヒンジ装置１と同様である。
【００４１】
カム面１１は、第２ブラケット３の軸受部３２における軸孔３４周囲に設けられている。図１８に示すように、カム面１１は、軸孔３４の周囲における軸受部３２の面よりも低くなる凹部１１ａと、軸受部３２と同じ高さである凸部１１ｃと、凹部１１ａと凸部１１ｃとの間でこれらを連設する斜面部１１ｂとによって形成されている。
【００４２】
一方、カム面１２は、軸受部３２のカム面１１に対応するように、第２摩擦部材５２の対向面に形成されている。図１９に示すように、カム面１２は、第２摩擦部材５２における軸孔５２ａの周囲に形成されるものであり、軸孔５２ａの周囲における面よりも低くなる凹部１２ａと、凹部１２ａよりも高くなる凸部１２ｃと、凹部１２ａと凸部１２ｃとの間でこれらを連設する斜面部１２ｂとによって形成されている。
【００４３】
カム面１１，１２は、相互に嵌合するようになっており、第１ブラケット２に対する第２ブラケット３の相対回動により、凹凸面が係脱する。この係脱によって第２ブラケット３（第２部材１４０）が自転することができる。かかる自転トルクＴ０は、図１７に示すように、第２部材１４０の全閉角度付近（２５°〜０°）お呼び全開角度付近（１５５°〜１８０°）で作用するように設定される。これにより、第２部材は、全閉手前から全閉状態になるまで、及び全開手前から全開状態となるまで自力で回動して開閉動作することができる。
【００４４】
この実施形態では、自転トルクＴ０を発生するカム面１１，１２を形成することにより、蓋体部である第２部材１４０が所定の角度範囲で自動的に開閉動作するため、操作性が向上する。又、この実施形態では、所定角度範囲を外れた１５５°〜２５°までの角度においては、第１実施形態と同様に摩擦トルク発生部材５が発生する摩擦トルクＴｍによって第２部材（第２ブラケット３）を任意の角度で保持することができる。その他の作用及び効果は第１実施形態と同様である。なお、カム面１２としては、第２摩擦部材５２に形成することなく、第１摩擦部材５１における第２ブラケット３との対向面に形成することも可能である。
【００４５】
（第３実施形態）
図２０〜図２４は、本発明の第３実施形態のヒンジ装置１Ｂを示し、図２０は、全体の断面図、図２１は、全体の平面図、図２２は、全体の側面図である。
【００４６】
この実施形態では、第２ブラケット３の両側にカム面が形成されると共に、第２ブラケット３を挟んだ摩擦部材にカム面が形成されている。
【００４７】
図２０〜図２２及び図２３に示すように、第２ブラケット３には、取付部３１に連設した軸受筒部３６が形成されている。軸受筒部３６は、円形筒となっており、第１ブラケット２の非円形の軸部２２が貫通する。この貫通により、第２ブラケット３が第１ブラケット２に対して相対回動可能となる。軸受筒部３６の左右の端面には、凹部３７ａ、凸部３７ｃ及びこれらを連設する斜面部３７ｂとからなるカム面３７が形成されている。なお、この実施形態においては、第１ブラケット２は、図２４に示すように、矩形の非円形断面の軸部２２と、軸部２２の長さ方向に連設している平板状の取付部２１とを有しており、これにより第１ブラケット２の全体は平面形状となっている。
【００４８】
第２ブラケット３の左右両側には、板状の摩擦部材３８，３９が第２ブラケット３を挟むように配置されている。左右のそれぞれの摩擦部材３８，３９の外側には、弾性部材５Ａとしての複数の皿ばね５３が配置されている。そして、図２０における左側の皿ばね５３の外側には、第１実施形態におけると同様の第１摩擦部材５１が配置され、右側の皿ばね５３の外側には、第１実施形態と同様のワッシャ５５が配置され、第１ブラケット２の軸部２２の先端部２２ａを加締めて塑性変形させることにより皿ばね５３を撓ませて第１ブラケット２の軸部２２に沿った軸力を発生させる。この軸力は、軸部２２の左右両側で発生する。従って、第２ブラケット３（第２部材１４０）を回動させて任意の角度で保持することができる。なお、以上の摩擦部材３８，３９、皿ばね５３、ワッシャ５５及び第１摩擦部材５１には、第１ブラケット２の軸部２２が貫通するものである。
【００４９】
この実施形態において、図示を省略するが、軸受筒部３６の両側に配置されている摩擦部材３８，３９の対向面には、軸受筒部３６に形成されたカム面３７と同様な凹部、凸部及び斜面部からなるカム面が形成されるものである。軸受筒部３６の左右のカム面３７及び軸受筒部３６の両側にカム面は、相互に嵌合するようになっており、第１ブラケット２に対する第２ブラケット３の相対回動により、凹凸面が係脱する。この係脱によって第２ブラケット３（第２部材１４０）が自転することができる。かかる自転トルクＴ０は、図１７に示すと同様に、第２部材１４０の全閉角度付近（２５°〜０°）及び／又は全開角度付近（１５５°〜１８０°）で作用するように設定される。これにより、第２部材は、全閉手前から全閉状態になるまで及び／又は全開手前から全開状態となるまで自力で回動して開閉動作することができる。
【００５０】
このような実施形態では、自転トルクＴ０を発生するカム面が軸受筒部３６の左右両面に設けられているため、強力な自転トルクを発生することができる。このため、第２部材をさらに強力に全閉させることができる。
【００５１】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、種々変形が可能である。例えば、弾性部材５Ａとしては、皿ばねを用いることなく、コイルばねを用いてもよい。さらに、第１ブラケット２及び第２ブラケット３は、第１摩擦部材５１を介して相互に押し付けられているが、第１ブラケット２及び第２ブラケット３を直接に押し付ける構造としてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，１Ｂ…ヒンジ装置、２…第１ブラケット、３…第２ブラケット、５…摩擦トルク発生部材、５Ａ…弾性部材、５１…第１摩擦部材、５２…第２摩擦部材、２１…取付部、２２…軸部、２３…連結部、３１…取付部、３２…軸受部、３３…軸受部、１１、１２、３７…カム面 １２０…第１部材、１４０…第２部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノート型パソコン、携帯電話機などのＯＡ機器や家電製品における開閉を行うため、一方の部材（本体等）に対して他方の部材（蓋体等）を回動可能に連結するヒンジ装置及びヒンジ装置に用いられるヒンジ装置用ブラケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図２５に示すノート型パソコン１００においては、キーボード１１０、その他の操作キーが配置された第１部材（本体部）１２０と、液晶ディスプレイ１３０が配置された第２部材（蓋体部）１４０とを備えており、これらがヒンジ部１５０を介して連結されている。この構造では、ヒンジ部１５０を中心として第２部材１４０を矢印方向に沿って回動させることにより、第２部材１４０が開閉する。そして、第２部材１４０の開状態で第１部材１２０への操作が可能となる。このような機器において、ヒンジ部１５０は、第１部材１２０に対して第２部材１４０を開閉可能に連結すると共に、第２部材１４０を適宜の開角度で停止状態とする必要があり、そのためのヒンジ装置が従来より開発されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
図２６〜図２８は、従来のヒンジ装置を示し、第１部材１２０に取り付けられるブラケット２１０と、第２部材１４０に取り付けられるシャフト２２０と、摩擦板２３０と、皿ばね２４０とを備えている。
【０００４】
ブラケット２１０は、図２６及び図２９に示すように、第１部材１２０に固定される取付板部２１１と、取付板部２１１から起立した軸受板部２１２とを備えたプレス製の板状部材によって形成されている。軸受板部２１２は、シャフト２２０を支持するものであり、シャフト２２０が貫通する円形の軸孔２１４が形成されている。ブラケット２１０は、シャフト２２０に対して回動可能となっており、ブラケット２１０が回動することにより第２部材１４０が回動する。
【０００５】
シャフト２２０は、図２６及び図３０に示すように、第２部材１４０に固定される取付部２２１と、取付部２２１から軸方向に延びた軸部２２２とを備えている。軸部２２２は、ブラケット２１０の軸孔２１４を貫通することにより、ブラケット２１０と相対回動可能に連結される。軸部２２２は、外形が平行カットなどの非円形に形成されており、摩擦板２３０、皿ばね２４０、ワッシャ２５０を回動拘束した状態で支持する。
【０００６】
摩擦板２３０は、ブラケット２１０の軸受板部２１２と面接触するようにシャフト２２０に取り付けられる。図２６及び図３１に示すように、摩擦板２３０には、シャフト２２０の軸部２２２が貫通する軸孔２３１が形成されている。軸孔２３１は、シャフト２２０の軸部２２２に相応する非円形に形成されており、摩擦板２３０はシャフト２２０の軸部２２２に回動拘束された状態で支持される。
【０００７】
皿ばね２４０は、摩擦板２３０と同様にシャフト２２０の軸部２２２に回動拘束状態で支持される。さらに、皿ばね２４０の後側には、ワッシャ２５０が配置され、ワッシャ２５０の後側のシャフト２２０の軸部２２２の端部を加締めて塑性変形させることにより、皿ばね２４０を圧縮する。この皿ばね２４０は、摩擦板２３０を軸方向に押し付けるため、摩擦板２３０とブラケット２１０の軸受板部２１２との間に回動方向の摩擦トルクＴｍ（図２７参照）が発生する。これにより、シャフト取付部２２１（第２部材１４０）を任意の角度で停止させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２００３３号公報
【特許文献２】特許第３７３２６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のヒンジ装置において、シャフト２２０は、丸棒から切削加工等によって加工されるか、圧造によって加工するが、摩擦板２３０や皿ばね２４０、ワッシャ２５０を保持する軸部２２２を非円形とする必要がある。このため、形状が複雑になり、加工が面倒で機械加工時間が長く、加工費が増加する問題がある。又、シャフト２２０を圧造加工によって成形することができるが、ねじ孔等のアンダーカット部分は切削加工を行う必要があり、このため、同様に加工が面倒で加工時間が長くなっている。
【００１０】
以上の従来のヒンジ装置では、形状が複雑なシャフト２２０の加工が面倒であり、加工が長時間となる問題がある。本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであり、簡単な加工で短時間に加工することが可能なヒンジ装置及びヒンジ装置用ブラケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明のヒンジ装置は、第１部材と第２部材とを回動可能に連結するヒンジ装置であって、相対回動可能となっており、前記第１部材及び第２部材のそれぞれに取り付けられる２つのブラケットと、前記２つのブラケットを直接又は間接に押し付けて摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生部材とを備え、前記２つのブラケットの内、一方のブラケットは、他方のブラケットを貫通して前記回動を支持する軸部と、前記第１部材又は第２部材に取り付けられる取付部とからなり、前記軸部及び取付部が板材を成形した一体構造物からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のヒンジ装置であって、前記一方のブラケットは、前記板材をプレス成形した一体構造物であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のヒンジ装置であって、前記軸部は、前記摩擦トルク発生部材を貫通していることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のヒンジ装置であって、前記ブラケットの相対回動の際に、自転トルクを発生させるカム面が前記他方のブラケットと摩擦トルク発生部材との間に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のヒンジ装置であって、前記摩擦トルク発生部材は、前記軸部の軸方向に沿って前記２つのブラケットを直接又は間接に押し付ける弾性部材を備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のヒンジ装置であって、前記摩擦トルク発生部材は、前記２つのブラケットの間に配置されて２つのブラケットに重ね合わせられる摩擦板と、前記２つのブラケット及び前記摩擦板を前記軸部の軸方向に沿って相互に押し付ける弾性部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載のヒンジ装置用ブラケットは、相対回動可能に連結される第１部材及び第２部材のいずれか一方に取り付けられ、摩擦トルク発生部材が発生する摩擦トルクにより前記第１部材及び第２部材の間の回動角度を保持するブラケットであって、前記第１部材又は第２部材の内の一方の部材に取り付けられる取付部と、他方の部材に取り付けられるブラケットを貫通する軸部とからなり、前記軸部及び取付部が板材を成形した一体構造物であることを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項７記載のヒンジ装置用ブラケットであって、前記板材をプレス成形した一体構造物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、軸部を有する第１ブラケットを板材のプレス加工によって形成するため、プレス抜き型の形状を変更するだけで軸部の断面形状を他の非円形断面とすることができ、設計の自由度が増大するばかりでなく、軸部の加工が簡単で短時間で加工できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態のヒンジ装置の全体を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施形態のヒンジ装置の断面図である。
【図３】第１実施形態のヒンジ装置の正面図である。
【図４】第１実施形態のヒンジ装置の作動を示す側面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１実施形態の第１ブラケットを示す平面図、正面図、側面図である。
【図６】第１ブラケットを形成するためのブラケット原板の平面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１実施形態の第２ブラケットを示す平面図、正面図、側面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、第１摩擦部材の側面図及び断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、第２摩擦部材の側面図及び断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、皿ばねの側面図及び断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、ワッシャの側面図及び断面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１実施形態における第１ブラケットの変形形態を示す平面図、正面図、Ｅ−Ｅ線断面図ある。
【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１実施形態における第１ブラケットのさらに変形形態を示す平面図、正面図、Ｆ−Ｆ線断面図ある。
【図１４】第２実施形態のヒンジ装置の全体を示す分解斜視図である。
【図１５】第２実施形態のヒンジ装置の全体を示す断面図である。
【図１６】第２実施形態のヒンジ装置の全体を示す正面図である。
【図１７】第２実施形態のヒンジ装置の作動を示す側面図である。
【図１８】第２実施形態の第２ブラケットを示す正面図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態の第２摩擦部材の側面図、断面図である。
【図２０】第３実施形態のヒンジ装置を示す断面図である。
【図２１】第３実施形態のヒンジ装置を示す正面図である。
【図２２】第３実施形態のヒンジ装置を示す側面図である。
【図２３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第３実施形態の第２ブラケットを示す側面図、平面図、正面図である。
【図２４】第３実施形態の第１ブラケットを示す正面図である。
【図２５】ノート型パソコンの斜視図である。
【図２６】従来のヒンジ装置を示す正面図である。
【図２７】従来のヒンジ装置を示す平面図である。
【図２８】従来のヒンジ装置の作動を示す側面図である。
【図２９】（ａ）、（ｂ）は、従来のヒンジ装置に用いられる第２ブラケットの正面図、側面図である。
【図３０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来のヒンジ装置に用いられるシャフトの正面図、側面図、平面図である。
【図３１】（ａ）、（ｂ）は、従来のヒンジ装置に用いられる摩擦板の側面図、部分破断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。なお、各実施形態において同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。
【００２２】
（第１実施形態）
図１〜図１１は、本発明の第１実施形態のヒンジ装置１を示し、図１は、全体の分解斜視図、図２は、全体の断面図、図３は、全体の正面図、図４は、作動を示す側面図である。
【００２３】
図１〜図４に示すように、この実施形態のヒンジ装置１は、第１ブラケット２と、第２ブラケット３と、摩擦トルク発生部材５とを備えている。ヒンジ装置１は、例えば、図２５に示すノート型パソコン１００に適用されるものである。図２５において、ノート型パソコン１００は、キーボード１１０、その他の操作キーが配置された第１部材（本体部）１２０と、液晶ディスプレイ１３０が配置された第２部材（蓋体部）１４０とを備え、これらがヒンジ部１５０を介して連結されている。このノート型パソコン１００においては、第２部材１４０を矢印方向に沿って回動させることにより、第２部材１４０がヒンジ部１５０を中心に開閉する。そして、第２部材１４０の開状態で第１部材１２０への操作が可能となる。本発明のヒンジ装置１は、ヒンジ部１５０に配置される。
【００２４】
この実施形態のヒンジ装置１における第１ブラケット２は、上記第１部材１２０又は第２部材１４０のいずれか一方の部材に取り付けられ、第２ブラケット３は、第１部材１２０又は第２部材１４０の他方の部材に取り付けられる。これにより、ヒンジ装置１は、第１部材１２０と第２部材１４０とを相対回動可能に連結する。この実施形態では、第１ブラケット２が第１部材１２０に取り付けられ、第２ブラケット３が第２部材１４０に取り付けられることにより、第２部材１４０が回動可能となっている。このことにより第１部材に対する第２部材の角度調整を行うことができる。
【００２５】
図５は、第１ブラケット２を示す。第１ブラケット２は、取付部２１と、軸部２２と、連結部２３とを備えている。取付部２１は、第１部材１２０又は第２部材１４０のいずれか一方の部材にねじ等により取り付けられるものであり、平板状となっていると共に固定用のねじが挿通するねじ孔２１ａが板厚方向に貫通している。連結部２３は、取付部２１及び軸部２２を連結するものであり、平板状となって取付部２１の一方の端部から直立状となって起立している。
【００２６】
軸部２２は、連結部２３から直角状に屈曲することにより取付部２１と略平行となっている。この実施形態において、軸部２２は、取付部２１と同じ方向に延びるように連結部２３から屈曲している。軸部２２は、丸軸ではなく、矩形平板状断面の軸体により構成されるものである（図１参照）。このような軸部２２は、非円形断面となる。かかる軸部２２は、幅が長さ方向に沿って変化する細長い平板状の軸体となっている。この場合、軸部２２は、連結部２３側の幅が最も大きく、先端部２２ａに向かって段階的に幅が小さくなる階段形状となっている。先端部２２ａには、略Ｖ字形の切欠部が形成されている。又、軸部２２における連結部２３側（根元側）には、段部２２ｂが形成されている（図５（ｂ）参照）。
【００２７】
第１ブラケット２は、板材から成形されるものであり、板材をプレス成形することにより成形される。板材としては、ＳＵＳ３０４やＳＡＥ１０６０等の金属材料を使用できる。金属材料の厚さとしては、１〜３ｍｍ等の薄板であることが良好であるが、これに限定されるものではない。このような板材を打ち抜き加工することにより、図６に示す平板状のブラケット原板６を形成し、このブラケット原板６をプレス型によってプレス成形し、鎖線で示す折曲線２４を境にプレス折り曲げする。これにより、取付部２１、軸部２２、連結部２３が一体となった一体構造物からなる第１ブラケット２を成形することができる。
【００２８】
図７は、第２ブラケット３を示す。第２ブラケット３は、取付部３１と、軸受部３２と、連結部３３とを有している。取付部３１は、第１部材１２０又は第２部材１４０における他方の部材にねじ等により取り付けられるものであり、第１ブラケット２の取り付け側と反対側の部材に取り付けられる。この取付部３１は、平板状となっていると共に固定用のねじが挿通するねじ孔３１ａが板厚方向に貫通している。連結部３３は、取付部３１及び軸受部３２を連結するものであり、平板状となって取付部３１の一方の端部から直角状に屈曲している。
【００２９】
軸受部３２は、連結部３３における取付部３１との反対側の端部に設けられている。軸受部３２には、第１ブラケット２の軸部２２が貫通する軸孔３４が厚さ方向に貫通している。軸孔３４は、軸部２２が貫通可能な径を有した円形孔となっており、軸部２２が軸孔３４を貫通した状態となることにより、第２ブラケット３は第１ブラケット２の軸部２２を中心にして第１ブラケット２に対して相対回動する。これにより、第２ブラケット３は、図４に示すように、第１ブラケット２に対して０°〜１８０°の範囲で相対回動することができる。以上の第２ブラケット３は、第１ブラケット２と同様に、板材を打ち抜きした後、プレス型でプレス成形することにより形成することができる。板材からなる第２ブラケット３の材料としては、ＳＵＳ３０４やＳＡＥ１０６０等の金属材料が使用でき。厚さとしては、１〜３ｍｍ程度の薄板が適当である。
【００３０】
摩擦トルク発生部材５は、第１摩擦部材５１と、第２摩擦部材５２と、弾性部材５Ａとしての複数の皿ばね５３とを備えている。摩擦トルク発生部材５における各部材には、第１ブラケット２の軸部２２が貫通する。この貫通により摩擦トルク発生部材５の全体が第１ブラケット２に取り付けられる。摩擦トルク発生部材５における第１摩擦部材５１は、第１ブラケット２と第２ブラケット３との間に配置され、第２摩擦部材５２は第１摩擦部材５１との間で第２ブラケット３の軸受部３２を挟むように配置される。
【００３１】
図８は、第１摩擦部材５１を示し、左右の外面が平面で且つ外形が円形となっており、中央部分には、第１ブラケット２の軸部２２が貫通する軸孔５１ａが厚さ方向に形成されている。軸孔５１ａは、軸部２２に相応した矩形孔となっている。すなわち、軸孔５１ａは非円形となっている。第１ブラケット２の軸部２２は、この軸孔５１ａに嵌合状態で貫通し、この貫通により第１摩擦部材５１が軸部２２に回動拘束状態で取り付けられる。このとき、第１摩擦部材５１は、軸部２２の段部２２ｂに当接して軸部２２の長さ方向に対する固定が行われる。この第１摩擦部材５１は、回動拘束状態でその外面が第２ブラケット３の軸受部３２と面接触する。
【００３２】
図９は、第２摩擦部材５２を示し、左右の外面が平面で且つ外形が円形となっており、第１ブラケット２の軸部２２が貫通する軸孔５２ａが厚さ方向に形成されている。軸孔５２ａは、軸部２２に相応した矩形孔となっている。すなわち、軸孔５２ａは、第１摩擦部材５１の軸孔５１ａと同様に非円形に形成されるものである。第２摩擦部材５２は、第１ブラケット２の軸部２２に第１摩擦部材５１及び第２ブラケット３を取り付けた後、その軸孔５２ａに軸部２２が嵌合状態で貫通することにより第１ブラケット２に取り付けられる。この第２摩擦部材５２は、外面が第２ブラケット３の軸受部３２に面接触した状態となって軸部２２に回動拘束状態で取り付けられる。
【００３３】
図１０は、弾性部材５Ａを構成する複数の皿ばね５３を示し、いずれも第１ブラケット２の軸部２２に相応した非円形の矩形孔からなる軸孔５３ａが中央部分に形成されている。これらの皿ばね５３は、第２摩擦部材５２の後側から相互に重なった状態で配置され、軸孔５３ａに第１ブラケット２の軸部２２が貫通することにより軸部２２に回動拘束状態で取り付けられる。複数の皿ばね５３の重ね合わせ数及び重ね合わせ向きは、適宜設定することができる。
【００３４】
重ね合わせられた皿ばね５３に対し、ワッシャ５５が設けられる。図１１は、ワッシャ５５を示し、外形が円形となっており、中央部分には、第１ブラケット２の軸部２２に相応した非円形の矩形孔からなる軸孔５５ａが形成されている。ワッシャ５５は、複数の皿ばね５３を軸部２２に配置した後、軸部２２に回動拘束状態で取り付けられる。これにより、皿ばね５３の抜け止めが行われる。又、ワッシャ５５を配置した後、第１ブラケット２の軸部２２の先端部における切欠部を広げるように塑性変形させる。この塑性変形により複数の皿ばね５３が撓むため、軸部２２に沿った軸力が発生する。軸力が発生することにより、第２ブラケット３の軸受部と接触している摩擦部材５１、５２と第２ブラケット３の軸受部３２との間に摩擦トルクＴｍ（図４参照）が発生する。従って、第２ブラケット３を第１ブラケット２に対して０°〜１８０°の範囲内で相対回動させた後、回動力を解除すると、第２ブラケット３は摩擦トルクＴｍによりその回動角度の位置で停止する。これにより、第２ブラケット３が連結されている部材（この実施形態では、第２部材１４０）を所定の角度で停止させることができる。
【００３５】
以上の実施形態によれば、取付部２１及び軸部２２を含む第１ブラケット２の全体が板材をプレス成形した一体構造物により形成されているため、第１部材１２０又は第２部材１４０への取り付け、第２ブラケット３の保持、第１及び第２摩擦部材５１，５２、皿ばね５３及びワッシャ５５の回動拘束状態での保持、第１及び第２摩擦部材５１，５２、皿ばね５３及びワッシャ５５への軸力付与、摩擦トルクの発生を第１ブラケット２だけで行うことができる。このため、部品点数を削減することができる。
【００３６】
第１ブラケット２の軸部２２が矩形平板状の断面となっているが、第１ブラケット２を板材のプレス加工によって形成しているため、プレス抜き型の形状を変更するだけで軸部２２の断面形状を他の非円形断面とすることができ、設計の自由度が増大するばかりでなく、軸部２２の加工が簡単で短時間で終了することができる。同様に、軸部２２の長さの変更も容易に可能である。さらには、第１ブラケット２はプレス型を用いたプレス加工によって形成されるため、切削加工に比べて生産数量を多く確保することができ、コストを低減することができる。
【００３７】
図１２及び図１３は、第１実施形態の変形々態を示す。図１２の形態における第１ブラケット２の軸部２２には、リブ２６が形成されている。リブ２６は、軸部２２の軸方向に沿って形成されている。このリブ２６は、軸部部分に対して一方向へのプレスを行うことにより第１ブラケット２のプレス成形と同時に形成することができ、その形成が簡単である。このようなリブ２６を形成することにより、軸部２２に強度を付与することができ、軸部２２の変形を防止することが可能となる。
【００３８】
図１３の形態では、軸部２２に丸みを付与するものである。軸部２２は矩形断面に形成されるが、その４隅部分の丸みを形成することにより、第２ブラケット３と円滑に接触できるため、第２ブラケット３の回動を円滑に行うことができる。これにより、角度調整をスムーズに行うことができる。
【００３９】
（第２実施形態）
図１４〜図１９は、本発明の第２実施形態のヒンジ装置１Ａを示し、図１４は、全体の分解斜視図、図１５は、全体の断面図、図１６は、全体の正面図、図１７は、作動を示す側面図である。
【００４０】
この第２実施形態のヒンジ装置１Ａでは、カム面１１が第２ブラケット３に形成され、カム面１１に対応したカム面１２が第２摩擦部材５２に形成されている。その他の構造は、第１実施形態のヒンジ装置１と同様である。
【００４１】
カム面１１は、第２ブラケット３の軸受部３２における軸孔３４周囲に設けられている。図１８に示すように、カム面１１は、軸孔３４の周囲における軸受部３２の面よりも低くなる凹部１１ａと、軸受部３２と同じ高さである凸部１１ｃと、凹部１１ａと凸部１１ｃとの間でこれらを連設する斜面部１１ｂとによって形成されている。
【００４２】
一方、カム面１２は、軸受部３２のカム面１１に対応するように、第２摩擦部材５２の対向面に形成されている。図１９に示すように、カム面１２は、第２摩擦部材５２における軸孔５２ａの周囲に形成されるものであり、軸孔５２ａの周囲における面よりも低くなる凹部１２ａと、凹部１２ａよりも高くなる凸部１２ｃと、凹部１２ａと凸部１２ｃとの間でこれらを連設する斜面部１２ｂとによって形成されている。
【００４３】
カム面１１，１２は、相互に嵌合するようになっており、第１ブラケット２に対する第２ブラケット３の相対回動により、凹凸面が係脱する。この係脱によって第２ブラケット３（第２部材１４０）が自転することができる。かかる自転トルクＴ０は、図１７に示すように、第２部材１４０の全閉角度付近（２５°〜０°）お呼び全開角度付近（１５５°〜１８０°）で作用するように設定される。これにより、第２部材は、全閉手前から全閉状態になるまで、及び全開手前から全開状態となるまで自力で回動して開閉動作することができる。
【００４４】
この実施形態では、自転トルクＴ０を発生するカム面１１，１２を形成することにより、蓋体部である第２部材１４０が所定の角度範囲で自動的に開閉動作するため、操作性が向上する。又、この実施形態では、所定角度範囲を外れた１５５°〜２５°までの角度においては、第１実施形態と同様に摩擦トルク発生部材５が発生する摩擦トルクＴｍによって第２部材（第２ブラケット３）を任意の角度で保持することができる。その他の作用及び効果は第１実施形態と同様である。なお、カム面１２としては、第２摩擦部材５２に形成することなく、第１摩擦部材５１における第２ブラケット３との対向面に形成することも可能である。
【００４５】
（第３実施形態）
図２０〜図２４は、本発明の第３実施形態のヒンジ装置１Ｂを示し、図２０は、全体の断面図、図２１は、全体の平面図、図２２は、全体の側面図である。
【００４６】
この実施形態では、第２ブラケット３の両側にカム面が形成されると共に、第２ブラケット３を挟んだ摩擦部材にカム面が形成されている。
【００４７】
図２０〜図２２及び図２３に示すように、第２ブラケット３には、取付部３１に連設した軸受筒部３６が形成されている。軸受筒部３６は、円形筒となっており、第１ブラケット２の非円形の軸部２２が貫通する。この貫通により、第２ブラケット３が第１ブラケット２に対して相対回動可能となる。軸受筒部３６の左右の端面には、凹部３７ａ、凸部３７ｃ及びこれらを連設する斜面部３７ｂとからなるカム面３７が形成されている。なお、この実施形態においては、第１ブラケット２は、図２４に示すように、矩形の非円形断面の軸部２２と、軸部２２の長さ方向に連設している平板状の取付部２１とを有しており、これにより第１ブラケット２の全体は平面形状となっている。
【００４８】
第２ブラケット３の左右両側には、板状の摩擦部材３８，３９が第２ブラケット３を挟むように配置されている。左右のそれぞれの摩擦部材３８，３９の外側には、弾性部材５Ａとしての複数の皿ばね５３が配置されている。そして、図２０における左側の皿ばね５３の外側には、第１実施形態におけると同様の第１摩擦部材５１が配置され、右側の皿ばね５３の外側には、第１実施形態と同様のワッシャ５５が配置され、第１ブラケット２の軸部２２の先端部２２ａを加締めて塑性変形させることにより皿ばね５３を撓ませて第１ブラケット２の軸部２２に沿った軸力を発生させる。この軸力は、軸部２２の左右両側で発生する。従って、第２ブラケット３（第２部材１４０）を回動させて任意の角度で保持することができる。なお、以上の摩擦部材３８，３９、皿ばね５３、ワッシャ５５及び第１摩擦部材５１には、第１ブラケット２の軸部２２が貫通するものである。
【００４９】
この実施形態において、図示を省略するが、軸受筒部３６の両側に配置されている摩擦部材３８，３９の対向面には、軸受筒部３６に形成されたカム面３７と同様な凹部、凸部及び斜面部からなるカム面が形成されるものである。軸受筒部３６の左右のカム面３７及び軸受筒部３６の両側にカム面は、相互に嵌合するようになっており、第１ブラケット２に対する第２ブラケット３の相対回動により、凹凸面が係脱する。この係脱によって第２ブラケット３（第２部材１４０）が自転することができる。かかる自転トルクＴ０は、図１７に示すと同様に、第２部材１４０の全閉角度付近（２５°〜０°）及び／又は全開角度付近（１５５°〜１８０°）で作用するように設定される。これにより、第２部材は、全閉手前から全閉状態になるまで及び／又は全開手前から全開状態となるまで自力で回動して開閉動作することができる。
【００５０】
このような実施形態では、自転トルクＴ０を発生するカム面が軸受筒部３６の左右両面に設けられているため、強力な自転トルクを発生することができる。このため、第２部材をさらに強力に全閉させることができる。
【００５１】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、種々変形が可能である。例えば、弾性部材５Ａとしては、皿ばねを用いることなく、コイルばねを用いてもよい。さらに、第１ブラケット２及び第２ブラケット３は、第１摩擦部材５１を介して相互に押し付けられているが、第１ブラケット２及び第２ブラケット３を直接に押し付ける構造としてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，１Ｂ…ヒンジ装置、２…第１ブラケット、３…第２ブラケット、５…摩擦トルク発生部材、５Ａ…弾性部材、５１…第１摩擦部材、５２…第２摩擦部材、２１…取付部、２２…軸部、２３…連結部、３１…取付部、３２…軸受部、３３…軸受部、１１、１２、３７…カム面 １２０…第１部材、１４０…第２部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とを回動可能に連結するヒンジ装置であって、
相対回動可能となっており、前記第１部材及び第２部材のそれぞれに取り付けられる２つのブラケットと、
前記２つのブラケットを直接又は間接に押し付けて摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生部材とを備え、
前記２つのブラケットの内、一方のブラケットは、他方のブラケットを貫通して前記回動を支持する軸部と、前記第１部材又は第２部材に取り付けられる取付部とからなり、前記軸部及び取付部が板材を成形した一体構造物からなることを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
前記一方のブラケットは、前記板材をプレス成形した一体構造物であることを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
【請求項３】
前記軸部は、前記摩擦トルク発生部材を貫通していることを特徴とする請求項１又は２記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記ブラケットの相対回動の際に、自転トルクを発生させるカム面が前記他方のブラケットと摩擦トルク発生部材との間に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のヒンジ装置。
【請求項５】
前記摩擦トルク発生部材は、前記軸部の軸方向に沿って前記２つのブラケットを直接又は間接に押し付ける弾性部材を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のヒンジ装置。
【請求項６】
前記摩擦トルク発生部材は、前記２つのブラケットの間に配置されて２つのブラケットに重ね合わせられる摩擦板と、前記２つのブラケット及び前記摩擦板を前記軸部の軸方向に沿って相互に押し付ける弾性部材と、を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のヒンジ装置。
【請求項７】
相対回動可能に連結される第１部材及び第２部材のいずれか一方に取り付けられ、摩擦トルク発生部材が発生する摩擦トルクにより前記第１部材及び第２部材の間の回動角度を保持するブラケットであって、
前記第１部材又は第２部材の内の一方の部材に取り付けられる取付部と、他方の部材に取り付けられるブラケットを貫通する軸部とからなり、前記軸部及び取付部が板材を成形した一体構造物であることを特徴とするヒンジ装置用ブラケット。
【請求項８】
前記板材をプレス成形した一体構造物であることを特徴とする請求項７記載のヒンジ装置用ブラケット。
【請求項１】
第１部材と第２部材とを回動可能に連結するヒンジ装置であって、
相対回動可能となっており、前記第１部材及び第２部材のそれぞれに取り付けられる２つのブラケットと、
前記２つのブラケットを直接又は間接に押し付けて摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生部材とを備え、
前記２つのブラケットの内、一方のブラケットは、他方のブラケットを貫通して前記回動を支持する軸部と、前記第１部材又は第２部材に取り付けられる取付部とからなり、前記軸部及び取付部が板材を成形した一体構造物からなることを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
前記一方のブラケットは、前記板材をプレス成形した一体構造物であることを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
【請求項３】
前記軸部は、前記摩擦トルク発生部材を貫通していることを特徴とする請求項１又は２記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記ブラケットの相対回動の際に、自転トルクを発生させるカム面が前記他方のブラケットと摩擦トルク発生部材との間に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のヒンジ装置。
【請求項５】
前記摩擦トルク発生部材は、前記軸部の軸方向に沿って前記２つのブラケットを直接又は間接に押し付ける弾性部材を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のヒンジ装置。
【請求項６】
前記摩擦トルク発生部材は、前記２つのブラケットの間に配置されて２つのブラケットに重ね合わせられる摩擦板と、前記２つのブラケット及び前記摩擦板を前記軸部の軸方向に沿って相互に押し付ける弾性部材と、を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のヒンジ装置。
【請求項７】
相対回動可能に連結される第１部材及び第２部材のいずれか一方に取り付けられ、摩擦トルク発生部材が発生する摩擦トルクにより前記第１部材及び第２部材の間の回動角度を保持するブラケットであって、
前記第１部材又は第２部材の内の一方の部材に取り付けられる取付部と、他方の部材に取り付けられるブラケットを貫通する軸部とからなり、前記軸部及び取付部が板材を成形した一体構造物であることを特徴とするヒンジ装置用ブラケット。
【請求項８】
前記板材をプレス成形した一体構造物であることを特徴とする請求項７記載のヒンジ装置用ブラケット。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１０−２７６１３８（Ｐ２０１０−２７６１３８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３０２７８（Ｐ２００９−１３０２７８）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]