開閉装置及びこの開閉装置を備えた電子機器
【課題】電子機器の小型化等が可能な開閉装置等を提供することを課題とする。
【解決手段】第１の筐体１に固定される固定ブラケット３１と、固定ブラケットに設けた平行な第１及び第２旋回軸３２，３３と、第１旋回軸を中心に旋回可能なリフトブラケット３４と、リフトブラケットの長孔内で移動可能なリフトピン３５と、一端が第２旋回軸を中心に旋回可能、かつ、他端がリフトピンに回動可能に装着されたリンクアーム３６と、第１及び第２旋回軸と平行にリフトブラケットに固定されたシャフト３７と、シャフト上で旋回可能で、第２の筐体２に固定される旋回アーム３８と、シャフト上で第２の筐体の開閉操作と共に回動するリフトカム３９と、リフトカムのカム面に接するようリフトブラケット上に保持され、リフトピンをリフトブラケットの長孔内で移動させる作動スライダー４０と、旋回アームを閉成方向へ付勢する機構４１と、を設けることで解決した。
【解決手段】第１の筐体１に固定される固定ブラケット３１と、固定ブラケットに設けた平行な第１及び第２旋回軸３２，３３と、第１旋回軸を中心に旋回可能なリフトブラケット３４と、リフトブラケットの長孔内で移動可能なリフトピン３５と、一端が第２旋回軸を中心に旋回可能、かつ、他端がリフトピンに回動可能に装着されたリンクアーム３６と、第１及び第２旋回軸と平行にリフトブラケットに固定されたシャフト３７と、シャフト上で旋回可能で、第２の筐体２に固定される旋回アーム３８と、シャフト上で第２の筐体の開閉操作と共に回動するリフトカム３９と、リフトカムのカム面に接するようリフトブラケット上に保持され、リフトピンをリフトブラケットの長孔内で移動させる作動スライダー４０と、旋回アームを閉成方向へ付勢する機構４１と、を設けることで解決した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノート型パソコン、電子辞書、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）、カーナビゲーション装置等の小型の電子機器において、その第１の筐体である機器本体と第２の筐体であるディスプレイ装置とを互いに開閉可能に連結する開閉装置及びこの開閉装置を備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記の如きノート型パソコン、電子辞書、ＰＤＡ、カーナビゲーション装置等の小型の電子機器では、第１の筐体である機器本体に対して第２の筐体であるディスプレイ装置が開閉装置を介して開閉可能に取り付けられている。この開閉装置としては、ディスプレイ装置を機器本体に対して任意の角度で停止保持し得るようにするためのチルト機能を有する開閉装置も用いられている。
【０００３】
この種の開閉装置として、例えば下記特許文献１〜３に記載の如きものが提案されている。それらの開閉装置は、一般的に、電子機器の機器本体（第１の筐体）に取り付けられるブラケットと、このブラケットに固定されるヒンジシャフト（軸部材）と、このヒンジシャフト上に回転可能に装着され、電子機器のディスプレイ装置（第２の筐体）に取り付けられるヒンジアームと、前記ヒンジシャフト上に前記ヒンジアームと直接的又は間接的に接触するよう装着されるフリクションディスクと、前記ヒンジアームとフリクションディスクを直接的又は間接的に圧接せしめるよう前記ヒンジシャフト上に装着される皿バネ等の弾性手段とを備え、フリクションディスクの摺動面に生じるフリクショントルクによって、ディスプレイ装置が機器本体に対して任意の角度で停止保持されるようになっていた。
【０００４】
しかしながら、前記の如き従来の開閉装置を用いる場合、第２の筐体の開閉操作時に第１の筐体と第２の筐体とがその連結部分において干渉するのを避けたり、第２の筐体の閉成時に第１の筐体とのクリアランスを維持するためには、連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくする必要があり、筐体の小型化やデザインの改良の障碍になり易いという問題点があった。
また、従来の開閉装置では、そのシャフトが第１の筐体の後部の稜辺上の一定位置にあるため、第２の筐体を大きく開いてその重心が第１の筐体の底面領域を越えるようになると設置状態が不安定となり、特に第２の筐体の重量が大きい場合には、第２の筐体の重量モーメントにより設置時の安定性が損なわれ易いという問題点があった。特に、第２の筐体である液晶ディスプレイ装置のみを機器本体から分離して使用可能な構造とした場合、第２の筐体側にもバッテリーなどを搭載する必要を生じ、その重量が過大となって第１の筐体との重量バランスが悪くなり、設置安定性が損なわれ易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２４５１号公報
【特許文献２】特開２００６−４６３８４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７０８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の開閉装置の上記の如き問題点を解決することを課題とするものであり、第２の筐体の開成操作時に、開閉装置のシャフトの位置が上側及び手前側へ向けて例えば数ｍｍ程度平行移動するように構成することにより、第１の筐体と第２の筐体とがその連結部分において干渉することがなく、当該連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくしなくても開閉が可能となり、両筐体間のクリアランスも確保され、これによって、第２の筐体であるディスプレイ画面の小型化やデザインの自由度が向上すると共に、開閉装置のシャフトが手前側に持ち上がって重心位置が手前に移動することで、ノート型パソコン等が後方に倒れにくくなり、ディスプレイ画面等の重量が重くなっても、設置時の安定性を確保できる、等々の効果も達成し得る開閉装置及びこの開閉装置を備えた電子機器を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、請求項１に記載の本発明に係る開閉装置は、
第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結する開閉装置であって、
前記第１の筐体に固定される固定ブラケットと、
前記固定ブラケットに設けた互いに平行な第１及び第２旋回軸と、
前記第１旋回軸を中心に旋回可能に軸支されたリフトブラケットと、
前記リフトブラケットに設けた長孔内にスライド可能に設けたリフトピンと、
一端が前記第２旋回軸を中心に旋回可能に軸支されると共に、他端が前記リフトピンに回動可能に装着されたリンクアームと、
前記第１及び第２旋回軸と平行となるよう前記リフトブラケットに固定されたシャフトと、
前記シャフト上に旋回可能に装着され、前記第２の筐体に固定される旋回アームと、
前記シャフト上に回動可能に装着され、前記第２の筐体の開閉操作に伴う前記旋回アームの旋回動作と共に回動するリフトカムと、
前記リフトカムのカム面に接し、前記リフトカムの回動に伴って変位するよう前記リフトブラケット上に保持され、その変位動作により前記リフトピンを前記リフトブラケットの前記長孔内でスライドさせる作動スライダーと、
前記リフトピン、前記作動スライダー及び前記リフトカムを介して、前記旋回アームを閉成状態へもたらす方向の力を生じさせる付勢機構と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の開閉装置は、前記付勢機構が、前記第１旋回軸に旋回可能に取り付けられたスプリングホルダーと、前記リフトピンに取り付けられたスプリングスライダーと、前記スプリングホルダーと前記スプリングスライダーとの間に作用するコンプレッションスプリングとから構成されたことを特徴とする。しかしながら、本発明の開閉装置に設けられる付勢機構は、これに限定されるものではない。
【０００９】
請求項３に記載の開閉装置は、前記リフトカムが前記作動スライダーを変位させ得る回動角度範囲を、前記リフトカムの回動可能角度範囲全体の一部に限定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の開閉装置は、前記シャフト上に、前記旋回アームの吸込み機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の開閉装置は、前記吸込み機構が、前記シャフト上に回動不能なように装着された第１カムと、前記第１カムのカム面に作用するカム面を有し、前記旋回アームと共に回動し得るよう前記シャフト上に装着された第２カムと、前記シャフト上に装着され、前記第１カムと第２カムのカム面を互いに圧接させる弾性手段と、から構成されたことを特徴とする。しかしながら、本発明の開閉装置に設けられる吸込み機構は、これに限定されるものではない。
【００１２】
請求項６に記載の開閉装置は、前記シャフト上に、前記旋回アームのチルト機構を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の開閉装置は、前記チルト機構が、前記シャフト上に回転不能なように装着されたフリクションプレートと、前記旋回アームの旋回動作と共に回転可能なように前記シャフトに挿通され、前記フリクションプレートに圧接される部材と、から構成されたことを特徴とする。しかしながら、本発明の開閉装置に設けられるチルト機構は、これに限定されるものではない。
【００１４】
請求項８に記載の電子機器は、前記請求項１ないし６のいずれか１項に記載の開閉装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
前記構成を有する本発明に係る開閉装置であると、使用者が電子機器のディスプレイ装置（第２の筐体）を開成方向に動かすと、開閉装置のシャフト上に回動可能に装着された旋回アーム、リフトカムが回動し、そのリフトカムの回動角度に応じて作動スライダーがリフトピンをリフトブラケットの長孔内でスライドさせる。その際、リフトピンの移動軌跡はリンクアームによって規制されているため、リフトブラケットはリフトピンの移動に伴い、第１旋回軸を中心に旋回し、これにより、リフトブラケットに固定されたシャフトが上側及び手前側へ向けて平行移動する。そのため、シャフトを介して旋回アームに取り付けられたディスプレイ装置（第２の筐体）も上側及び手前側へ平行移動し、これによって、第１の筐体と第２の筐体とがその連結部分において干渉することがなくなる。
そのため、当該連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくしなくても開閉が可能となり、これによって、第２の筐体であるディスプレイ画面の小型化やデザインの自由度が向上する。
また、開閉装置のシャフトが手前側に持ち上がって重心位置が手前に移動することで、ノート型パソコン等が後方に倒れにくくなり、ディスプレイ画面等の重量が重くなっても、設置時の安定性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る開閉装置を用いた電子機器の閉成状態及び開成状態を示す側面図である。
【図２】本発明に係る開閉装置を用いた電子機器における開閉装置の取付け状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る開閉装置の閉成状態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る開閉装置の開成状態の一段階を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る開閉装置の分解斜視図である。
【図６】本発明に係る開閉装置の閉成状態を示す図３中のＴ１−Ｔ１線に沿った断面図である。
【図７】本発明に係る開閉装置の開閉過程の一段階を示す断面図である。
【図８】本発明に係る開閉装置の開閉過程のもう一つの段階を示す図４中のＴ２−Ｔ２線に沿った断面図である。
【図９】本発明に係る開閉装置の最大開成状態を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る開閉装置のリフトブラケットを示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る開閉装置のリフトカムについて、（ａ）はその一方の側から見た斜視図、（ｂ）は他方の側から見た斜視図である。
【図１２】本発明に係る開閉装置の作動スライダーを示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る開閉装置の吸込み機構の第１及び第２カムを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明に係る開閉装置の一実施例を図面に基づいて説明する。以下の説明では、本発明に係る開閉装置を取り付ける電子機器としてノート型パソコンを例に挙げて説明するが、本発明に係る開閉装置を取付け可能な電子機器としては、ノート型パソコンに限らず、前記の如く、電子辞書、ＰＤＡ、カーナビゲーション装置、その他の電子機器が含まれるものである。
【００１８】
図１及び図２は、本発明に係る開閉装置３を用いたノート型パソコンＡを示し、図２では、そのＡ１及びＡ２の円形で囲った部分に本発明の開閉装置３が設置された状態を示している。
このノート型パソコンＡは、機器本体を構成するところの上面にキーボード部を設けた第１の筐体１と、ディスプレイ装置を設けた第２の筐体２とを有し、本発明に係る開閉装置３は、前記第１の筐体１と第２の筐体２を開閉可能に支持する開閉用ヒンジとして用いられている。
この例の場合、図２に示す如く、ノート型パソコンＡの第１の筐体１のヒンジ取付部１１の内部に、開閉装置３の固定ブラケット３１を固定し、また、前記第２の筐体２２のヒンジ取付部２１に開閉装置３の旋回アーム３８を固定することにより、ノート型パソコンＡの第１の筐体１と第２の筐体２とを互いに開閉可能なように連結してある。
本発明に係る開閉装置３においては、図１（ａ）に示す閉成状態から、第２の筐体２を開き起こして図１（ｂ）に示す開成状態にすると、開閉装置３のシャフト３７の位置が、図１（ａ）に示した位置よりも上側及び手前側に移動するようになっている。
本発明に係る開閉装置３を用いたノート型パソコンＡの場合、第２の筐体２の最大開成角度αは、第１及び第２の筐体の重量比やサイズによっても異なるが、例えばα＝１３５°程度まで開成可能であり、従来の開閉装置を用いた場合よりも広角度に開成可能となる。
【００１９】
以下、本発明に係る開閉装置３の具体的構成について説明する。
本発明に係る開閉装置３は、図３〜図９に示す如く、固定ブラケット３１と、互いに平行な第１及び第２旋回軸３２，３３と、リフトブラケット３４と、リフトピン３５と、リンクアーム３６と、シャフト３７と、旋回アーム３８と、リフトカム３９と、作動スライダー４０と、付勢機構４１とを備え、ノート型パソコン等の前記第２の筐体２に固定した前記旋回アーム３８が、シャフト３７を中心に旋回可能に保持されると共に、リフトブラケット３４が前記第１旋回軸３２を中心に旋回可能に保持されるようになっている。
【００２０】
前記固定ブラケット３１は、その取付け孔３１ａ、３１ｂを利用して固定ネジ５６ａ、５６ｂによって前記第１の筐体１の凹部１１内に固定される（図２参照）。
また、旋回アーム３８は、その取付け孔３８２ｄ、３８２ｅ等を利用して固定ネジ５７ａ、５７ｂによって前記第２の筐体２の側壁２１に固定される。
前記固定ブラケット３１には、互いに平行な第１旋回軸３２と第２旋回軸３３とが取り付けられ、前記第１旋回軸３２には、リフトブラケット３４が旋回可能に軸支され、前記第２旋回軸３３には、リンクアーム３６の一端が旋回可能に軸支されるようになっている。
即ち、前記第１旋回軸３２は、図３〜６に示すように、前記固定ブラケット３１の軸孔３１ｃ及び３１ｄ、リフトブラケット３４の軸支孔３４ｇ及び３４ｈ、スプリングホルダー４１１の軸支孔４１１ａに挿通され、その先端はワッシャ５４を介して固定ブラケット３１にかしめ付け又はネジ止めされる。
また、前記第２旋回軸３３は、図３〜６に示すように、前記固定ブラケット３１の軸孔３１ｅ及び３１ｆ、リンクアーム３６の軸支孔３６ｃ及び３６ｄに挿通され、その先端はワッシャ５５を介して固定ブラケット３１にかしめ付け又はネジ止めされる。
【００２１】
また、前記リフトブラケット３４は、図５及び図１０に示す如く、側面板３４ａ、３４ｂ、背面板３４ｃ、突片３４ｄ、囲い片３４ｅ、３４ｆにより形成され、その側面板３４ａ、３４ｂには、軸支孔３４ｇ、３４ｈ、長孔３４ｉ、３４ｊ、シャフト挿通孔３４ｋ、３４ｌ、切欠き３４ｍが形成されている。
【００２２】
前記リフトブラケット３４の前記長孔３４ｉ、３４ｊには、この長孔内でその長手方向にスライド可能なようにリフトピン３５が設けられ、このリフトピン３５には、前記リンクアーム３６のもう一方の端部と、後述するスプリングスライダー４１２とが、いずれも回動可能なように保持されるようになっている。
即ち、リフトピン３５は、図３〜９に示すように、リフトブラケット３４の長孔３４ｉ及び３４ｊ、リンクアーム３６の軸支孔３６ｅ及び３６ｆ、スプリングスライダー４１２の軸支孔４１２ａに挿通され、その先端にはワッシャ５３がネジ止め等により固着され、これにより、リフトピン３５はリフトブラケット３４の長孔３４ｉ及び３４ｊに沿ってスライド可能なように保持される。スプリングスライダー４１２の外側面とリフトブラケット３４の内側面の間には、ワッシャ５１、５２が、リフトピン３５が挿通された状態で挿入される。
【００２３】
また、前記リフトブラケット３４には、前記第１及び第２旋回軸３２，３３と平行となるようにシャフト３７が固定される。即ち、リフトブラケット３４の側面板３４ａに設けた円形のシャフト挿通孔３４ｋには、シャフト３７の円筒部３７ａが挿通され、側面板３４ｂに設けた略楕円形のシャフト挿通孔３４ｌには、シャフト３７の一端に形成した第１変形軸部３７ｂが挿通され、この第１変形軸部３７ｂの先端は前記略楕円形のシャフト挿通孔３４ｌの周囲にかしめ付けられることにより、シャフト３７がリフトブラケット３４に回転不能なように固定される。
【００２４】
前記シャフト３７上には、旋回アーム３８が旋回可能に装着される。即ち、旋回アーム３８は、第１アームプレート３８１と第２アームプレート３８２とから成る２枚のプレートを、それらの連結ネジ孔３８１ｂ、３８２ｂにねじ込んだ連結ネジ３８３で連結して成り、その略楕円形状のシャフト挿通孔３８１ｂ、３８２ｂを、スペーサー４８の第１変形軸部４８ａに嵌め合わせると共に、前記スペーサー４８はシャフト３７の円柱部３７ａ上に旋回アーム３８と共に回動可能なように装着される。
旋回アーム３８は、前記の如く、その取付け孔３８１ｄ及び３８２ｄに挿通した固定ネジ５７ａと、取付け孔３８１ｅ及び３８２ｅに挿通したもう１本の固定ネジ５７ｂとによって、前記第２の筐体２に固定される（図２参照）。
【００２５】
前記シャフト３７上には、リフトカム３９が回動可能に装着され、このリフトカム３９は、前記第２の筐体２の開閉操作に伴う前記旋回アーム３８の旋回動作と共に回動せしめられるようになっている。
即ち、リフトカム３９は、前記リフトブラケット３４の側面板３４ａと３４ｂとの間に配置され、その中心孔３９ｂに前記シャフト３７の円柱部３７ａが挿通され、シャフト３７上で回動可能なように保持される。このリフトカム３９の、前記リフトブラケット３４の側面板３４ａに対向する面には略楕円形状の凹部３９ｃが形成され（図１１参照）、この凹部３９ｃに前記スペーサー４８の第２変形軸部４８ｂが嵌め入れられることによって、リフトカム３９はスペーサー４８と共に、従って、前記旋回アーム３８の旋回動作と共に、シャフト３７上で回動せしめられる。
【００２６】
リフトカム３９自体の形状は、図５〜図９、特に図１１に詳細に示すように、円柱面３９ａ、中心孔３９ｂ、略楕円形状の凹部３９ｃ、平坦面３９ｄ、ガイド溝３９ｅ、ストッパ端面３９ｆ、環状凸条３９ｇが形成され、これらのうち、前記円柱面３９ａと平坦面３９ｄとがカム面として機能し、後述の作動スライダー４０と接触し、前記旋回アーム３８の旋回動作に応じて作動スライダー４０を変位させるものである。
リフトカム３９のガイド溝３９ｅは、リフトカム３９の回動時に、前記リフトブラケット３４の背面板３４ｃの頂部に形成した突片３４ｄがガイド溝３９ｅ内に進入して、リフトカム３９の回動動作を安定的にガイドする機能を有するものである。また、ガイド溝３９ｅの終端に設けたストッパ端面３９ｆは、リフトブラケット３４の前記突片３４ｄの頂面と当接することにより、リフトカム３９の回動範囲を規定する役割を果たす。
【００２７】
作動スライダー４０は、前記リフトブラケット３４の内部、即ち、リフトブラケット３４の前記側面板３４ａ、３４ｂと背面板３４ｃと囲い片３４ｅ、３４ｆとに囲繞された領域内に収容され、そのカム接触面４０ａが前記リフトカム３９の前記カム面と接触し、リフトカム３９の回動に応じてリフトブラケット３４の内部で変位するようになっている。作動スライダー４０の前記カム接触面４０ａと反対側の作動斜面４０ｂは、作動スライダー４０の変位動作により、後述する付勢機構４１の弾性力に抗して後述のスプリングスライダー４１２を介してリフトピン３５を前記リフトブラケット３４の前記長孔内でスライドさせる。
【００２８】
このようにして、リフトピン３５が前記リフトブラケット３４の前記長孔内でスライドすると、リフトピン３５と前記第２旋回軸３３との距離はリンクアーム３６によって一定に保たれるよう規制されているため、後で図６、図７を参照して説明するように、リフトピン３５は上方及び前方（図６、図７において上方及び左方）へ移動し、これによってリフトブラケット３４も前記第１旋回軸３２を中心に図６、図７において反時計方向に旋回して、シャフト３７が図６、図７において上方及び左方へ平行移動するものである。
この場合のシャフト３７の上方及び左方への移動量は、図７中に示す移動前のシャフト３７（想像線で示す）の位置から移動後のシャフト３７（ハッチング入り実線で示す）までの上方への移動量ｖと左方への移動量ｗとして表すことができる。通常のノート型パソコンの場合、例えばｖ＝２．０ｍｍ、ｗ＝３．７ｍｍ程度に設定されるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
シャフト３７が、このように上方及び左方（使用者の手前側）へ平行移動することにより、当該シャフト３７を介して旋回アーム３８に取り付けられた前記第２の筐体（ディスプレイ装置）も上側及び手前側へ平行移動し、これによって、第１の筐体１と第２の筐体２とがその連結部分において干渉することがなくなる。従って、当該連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくしなくても開閉が可能となり、これによって、第２の筐体であるディスプレイ画面の小型化やデザインの自由度が向上する。また、開閉装置のシャフトが手前側に持ち上がって重心位置が手前に移動することで、ノート型パソコン等が後方に倒れにくくなり、ディスプレイ画面等の重量が重くなっても、設置時の安定性を確保できる。
【００３０】
前記開閉装置３には、前記リフトピン３５、前記作動スライダー４０及び前記リフトカム３９を介して、前記旋回アーム３８を閉成状態へもたらす方向の力を生じさせる付勢機構４１が設けられ、この付勢機構４１の弾性作用下で作動スライダー４０の変位動作やリフトブラケット３４の旋回動作等が円滑に実現されるよう構成される。
当該付勢機構４１の好適な一例としては、図５〜図９に示す如く、前記第１旋回軸３２に旋回可能に取り付けられるスプリングホルダー４１１と、前記リフトピン３５に取り付けられたスプリングスライダー４１２と、前記スプリングホルダー４１１と前記スプリングスライダー４１２との間に作用するコンプレッションスプリング４１３とから構成されたものが挙げられる。
旋回アーム３８を、図６に示す閉成状態から図７に示す位置まで開くと、前記の如く、リフトカム３９の回動に伴う作動スライダー４０の変位に基づき、リフトピン３５が前記長孔３４ｉ内でスライドし、コンプレッションスプリング４１３を押し縮め、コンプレッションスプリング４１３に応力を蓄積する。旋回アーム３８を、閉成状態に復帰させるときは、リフトピン３５が前記長孔３４ｉ内でこれとは逆方向にスライドし、コンプレッションスプリング４１３の復原力で閉成操作が円滑に行われる。
【００３１】
尚、通常は、図示した実施例の如く、前記リフトカム３９が前記作動スライダー４０を変位させ得る回動角度範囲は、前記リフトカム３９の回動可能角度範囲全体の一部に限定するようにする。
即ち、リフトカム３９の回動可能角度範囲は、図示した実施例の場合、例えば最大１３５°までに設定されるが、リフトカム３９が前記作動スライダー４０を変位させ得る回動角度範囲は、前記リフトブラケット３４に対して例えば４５°程度までに設定されている。即ち、図６に示すリフトカム３９の完全な閉成状態から、リフトカム３９を開成方向へ回動させ、図７に示すように、前記リフトブラケット３４に対して略４５°回動した位置まで達するまでは、リフトカム３９の円柱面３９ｄと平坦面３９ｄとが交差する稜線部３９ｈが作動スライダー４０を押し下げるように作用して、リフトブラケット３４を前記の如く第１旋回軸３２を中心に反時計方向に旋回させるが、それ以降はリフトカム３９を開成方向へいくら回動させても、作動スライダー４０がそれ以上変位することはなく、リフトブラケット３４も、これに固定したシャフト３７も、図７に示した位置から変化することはないようになっている（図８、図９参照）。
【００３２】
このような作動を実現させるために、図示した実施例においては、リフトカム３９の平坦面３９ｄの幅を、その中心角β（図７参照）＝９０°程度となるように設定し、従って、リフトカム３９の中心軸から平坦面３９ｄへ降ろした垂線と平坦面３９ｄの一方の稜線部３９ｈとのなす角度γが、γ＝β／２＝４５°程度（図７参照）となるように構成されている。
このように構成することにより、図６に示すようなリフトカム３９の完全な閉成状態、即ち、リフトカム３９の平坦面３９ｄが作動スライダー４０のカム接触面４０ａと密着した完全な閉成状態から、リフトカム３９を開成方向へ徐々に回動させると、図７に示す位置（リフトカム３９がリフトブラケット３４に対して略４５°回動した位置）に達するまでは、リフトカム３９の前記稜線部３９ｈによって作動スライダー４０が次第に押し下げられ、これに伴って、リフトブラケット３４が前記の如く第１旋回軸３２を中心に反時計方向に旋回せしめられ、シャフト３７が上方及び左方へ次第に平行移動せしめられる。このとき旋回アーム３８が水平面（電子機器の第１の筐体１の主平面）に対してなす角度αは、図示した実施例の場合、略２０°となる。
【００３３】
その後さらに、リフトカム３９を開成方向へ回動させると、図８に示すように、リフトカム３９の前記稜線部３９ｈは、作動スライダー４０のカム接触面４０ａからは離れ、リフトカム３９の円柱面３９ａ（ガイド溝ｅの両側の円柱面）が作動スライダー４０のカム接触面４０ａと接触するようになる。このとき、リフトカム３９の中心軸から円柱面３９ａの表面までの距離は、リフトカム３９の半径に等しく、変化することがないから、図７の状態（リフトカム３９がリフトブラケット３４に対して略４５°回動した位置）から図８を経て図９の状態に至るまでは、リフトカム３９を開成方向にいくら回動させても、作動スライダー４０が変位することはなく、従って、リフトブラケット３４やシャフト３７も一定位置に保持される。
図８は、旋回アーム３８が水平方向に対してα＝９０°となる位置まで開かれた状態を示し、図９はα＝１３５°となる最大開成位置まで開かれた状態を示している。
図９に示す如く、旋回アーム３８が最大開成位置に達すると、リフトカム３９のストッパ端面３９ｆがリフトブラケット３４の背面板に設けた突片３４ｄの頂部に突き当たり、旋回アーム３８のそれ以上の開成操作が阻止されるようになっている。
【００３４】
前記第２の筐体（ディスプレイ装置）を閉じるときには、上記とは逆の作動が実行される。即ち、図９に示す状態から図７に示す状態に至るまでは、第２の筐体を閉じる方向に動かしても、シャフト３７は同じ位置（図９、８、７に示す位置）に保たれる。図７に示した状態から更に閉じて行くと、作動スライダー４０を押し下げていたリフトカム３９の稜線部３９ｈがリフトブラケット３４の背面板３４ｃの側へ回転移動し、付勢機構４１の弾性力により作動スライダー４０が次第に持ち上がって、リフトブラケット３４の長孔３４ｉ、３４ｊ内のリフトピン３５も原位置に復帰し、旋回アーム３８は図６に示すような閉成状態に復帰する。
【００３５】
本発明に係る開閉装置３の図示した実施例においては、前記シャフト３７上に、前記旋回アーム３８の吸込み機構４２や、前記旋回アーム３８のチルト機構が設けられている。
図５に示すように、前記シャフト３７には、前記第１変形軸部３７ｂのほか、第２変形軸部３７ｃ、第３変形軸部３７ｄ、第４変形軸部３７ｅが形成され、第２変形軸部３７ｃにはフリクションプレート４７が装着され、第３変形軸部３７ｄには第１カム４３及び第２カム４４が装着され、第４変形軸部３７ｅには８枚の皿バネから成る弾性手段４５とワッシャ４６とが装着される。シャフト３７の第４変形軸部３７ｅの外端は、ワッシャ４６の略楕円形状の中心孔４６ａに挿通された上、ワッシャ４６にかしめ付けられる。
皿バネから成る弾性手段４５は、その弾性力により、シャフト３７上に装着されたすべての部材を、前記リフトブラケット３４の側面板３４ｂへ向けて押しやり、各部材同士を圧接させるようになっている。
【００３６】
吸込み機構４２は、図５に示す如く、シャフト３７上の前記第１カム４３及び第２カム４４と、これらのカムを互いに圧接させる前記弾性手段４５とから構成される。第１カム４３と第２カム４４については、その拡大図が図１３に斜視図として示されている。図示した実施例における弾性手段４５は、図４に示す如く、８枚の皿バネ４５１〜４５８を重ねて、シャフト３７の第４変形軸部３７ｅ上に装着したものである。皿バネの枚数は８枚に限定されず、また皿バネの代わりにコンプレッションスプリング等の他の弾性手段を用いることも可能である。
図示する如く、第１カム４３の中心孔４３ａは略楕円形状であるため、シャフト３７の第３変形軸部３７ｄ上において回動不能なように保持される。また、第１カム４３が第２カム４４と対向するカム面には、２つの凸部４３ｂ、４３ｃが形成されている。
他方、第２カム４４の中心孔４４ａは円形であるため、第２カム４４はシャフト３７の第３変形軸部３７ｄ上において回動可能なように保持されるが、この第２カム４４には曲がり突片４４ｆが形成され、この曲がり突片４４ｆは、旋回アーム３８の第１アームプレート３８１の第２カム係止孔３８１ｃと、第２アームプレート３８２の第２カム係止孔３８２ｃとに挿入され、係止されている。そのため、第２カム４４は旋回アーム３８と共に回動し得るように構成されている。また、第２カム４４が第１カム４３と対向するカム面には、２つの凹部４４ｂ、４４ｃが形成され、これらの凹部は前記第１カム４３のカム面の２つの凸部４３ｂ、４３ｃと対応する形状に形成されている。尚、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）が図１（ａ）及び図６に示すような完全な閉成状態にあるときには、前記第１カム４３のカム面の２つの凸部４３ｂ、４３ｃと、第２カム４４のカム面の２つの凹部４４ｂ、４４ｃとは、互いに嵌まり合ったロック状態となっている。
そこで、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）を、図６の閉成状態から次第に開いて行くと、前記第１カム４３のカム面の２つの凸部４３ｂ、４３ｃは、弾性手段４５の弾性力に抗して第２カム４４のカム面の２つの凹部４４ｂ、４４ｃから脱出し、凸部４３ｂ、４３ｃの頂面は第２カム４４の凹部４４ｂ、４４ｃ以外の平坦面４４ｄ、４４ｅに圧接した状態で、平坦面４４ｄ、４４ｅ上を摺動する。
他方、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）を、図７〜図９に示すような開成状態から次第に閉じて行くと、前記凸部４３ｂ、４３ｃの端部の一方の傾斜面と、前記凹部４４ｂ、４４ｃの端部の一方の傾斜面とが或る程度以上重なった時点で、弾性手段４５の弾性力により両傾斜面同士が摺動し、凸部４３ｂ、４３ｃが凹部４４ｂ、４４ｃ内に自動的に嵌まり込み、いわゆる吸込み動作が発生する。そのため、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）がその閉成位置に近づくと、前記第１カム４３、第２カム４４及び弾性手段４５によって、前記第２の筐体２の自動的な吸込み動作が行われて、自動的に完全な閉成状態とロック状態が実現される。
【００３７】
本発明に係る開閉装置３の図示した実施例におけるチルト機構は、シャフト３７上に回転不能なように装着された前記フリクションプレート４７，４９と、前記旋回アーム３８の旋回動作と共に回転可能なように前記シャフト３７上に挿通され、前記弾性手段４５によって前記フリクションプレート４７，４９に圧接される部材（前記第２カム４４、第１アームプレート３８１、リフトカム３９）と、から構成される。
即ち、フリクションプレート４７は、その中心孔４７ａが略楕円形状に形成され、前記の如く、シャフト３７の第２変形軸部３７ｃ上に回動不能なように装着される。このフリクションプレート４７の一方の面は、前記弾性手段４５によって前記第２カム４４の非カム面に圧接せしめられ、また、フリクションプレート４７のもう一方の面は、第１アームプレート３８１に圧接せしめられる。この状態で、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）を開閉すると、フリクションプレート４７と、第２カム４４及び第１アームプレート３８１との間の摩擦力によって、前記吸込み位置に近い位置以外では、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）は任意の位置で停止可能な状態（フリーストップ状態）となり、いわゆるチルト機能が達成される。
また、もう１つのフリクションプレート４９（図５参照）と、その一方の面に圧接せしめられるリフトカム３９によっても、チルト機能が達成される。
即ち、前記リフトカム３９の前記環状凸条３９ｇには、図５に示す如く、フリクションプレート４９が装着される。このフリクションプレート４９には曲げ突片４９ｂが形成され、この曲げ突片４９ｂを前記リフトブラケット３４の切欠き３４ｍと係止させることにより、フリクションプレート４９はリフトブラケット３４やシャフト３７に対しては回動不可能となる。然しながら、フリクションプレート４９の中心孔９ａは円形であるため、リフトカム３９はフリクションプレート４９に対して回動可能であり、その回動時（リフトカム３９は、旋回アーム３８の回動と共に回動する）には両者間の摩擦により、前記旋回アーム３８のチルト機能を発生させる。
【００３８】
本発明に係る開閉装置３は上記の如く構成されるものであるが、これまでに詳述した本発明に係る開閉装置の作用効果を要約して示せば、次の通りである。
使用者が電子機器の第２の筐体２を開成方向に動かすと、開閉装置３のシャフト３７上に回動可能に装着された旋回アーム３８が回動し、旋回アーム３８に連結されたスペーサー３８を介して、リフトカム３９が一緒に回動する。然るときは、リフトカム３９のカム面に当接せしめられた作動スライダー４０がリフトカムの回動角度に応じてリフトブラケット３４の内部で変位し、その変位量に応じて付勢機構４１の弾性力に抗してリフトピン３５をリフトブラケット３４の長孔３４ｉ、３４ｊ内でスライドさせる。その際、前記長孔３４ｉ、３４ｊに挿通された前記リフトピン３５の移動軌跡は、第２旋回軸３３を中心に旋回するリンクアーム３６によって規制されているため（リフトピン３５と前記第２旋回軸３３との距離がリンクアーム３６によって一定に保たれるよう規制されているため）、前記リフトピン３５の移動に伴って、リフトブラケット３４が第１旋回軸３２を中心に旋回し、これにより、リフトブラケット３４に固定されたシャフト３７が上側及び手前側へ向けて平行移動する。そのため、旋回アーム３８を介してシャフト３７に取り付けられた第２の筐体２も、その開成操作に伴って上側及び手前側へ平行移動し、これによって、第１の筐体１と第２の筐体２とが干渉することがなくなると共に、第２の筐体２の重心位置も手前側へ移動するため、安定した設置状態が確保できる。
なお、前記リフトカム３９のカム面を、例えば円柱面３９ａと平坦面３９ｄとから構成し、第２の筐体２の閉成状態においては、平坦面３９ｄ全体が前記作動スライダー４０のカム接触面４０ａと接触するようにし、開成操作開始後、図７に示すような所定の開成角度（前記平坦面３９ｄとカム接触面４０ａのなす角が例えば４５°）に達するまでは、リフトカム３９の前記稜線部３９ｈによって作動スライダー４０が次第に押し下げられることにより、前記の如く、リフトブラケット３４が旋回してシャフト３７が上側及び手前側へ向けて平行移動せしめられるが、それ以降は、同一半径の前記円柱面３９ａが作動スライダー４０のカム接触面４０ａと接触するようになり、リフトブラケット３４及びシャフト３７は同一位置（図８、９参照）に保持されるように構成することができる。
前記吸込み機構４２は、前記シャフト３７上に回動不能なように装着された第１カム４３と、前記旋回アーム３８と共に回動し得るよう前記シャフト３７上に装着された第２カム４４と、これらのカムのカム面を互いに圧接させる弾性手段４５とから構成され、旋回アーム３８がロック位置に近づいたときに、前記第１カム４３と第２カム４４のカム面の凸部４３ｂ，４３ｃと凹部４４ｂ，４４ｃが前記弾性手段４５の押圧力により自動的に互いに嵌まり合う方向に回動することによって実現される。
また、前記チルト機構は、前記シャフト３７上に回転不能なように装着されたフリクションプレート４７、４９と、前記旋回アーム３８の旋回動作と共に回転可能なように前記シャフト３７に挿通され、前記フリクションプレートに圧接される部材（前記実施例の場合、第２カム４４、第１アームプレート３８１、リフトカム３９）と、から構成され、これらのフリクションプレート４７，４９とこれに圧接される前記部材４４，３８１，３９との間の摩擦力によって、前記旋回アーム３８が任意の開閉角度位置において停止状態で保持される（フリーストップ）ことによって実現される。
【００３９】
尚、本発明に係る電子機器（例えば、前記ノート型パソコンのほか、電子辞書、ＰＤＡ、カーナビゲーション装置、その他の小型電子機器を含む。）は、本発明に係る上記の如き開閉装置３を備えてなるものであり、開閉装置３の前記の如き各種利点を生かした電子機器となるものである。
【００４０】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、リフトカムや作動スライダーの形状、付勢手段の構造、リフトブラケットやリンクアームの形態、第１及び第２カムの凸部と凹部の形状、弾性手段の形態、皿バネの形状や枚数、等々は、本発明に係る開閉装置の使用目的、使用状況等により適宜設計変更されるものであり、従って、本発明は特許請求の範囲に含まれるすべての変更実施例を包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
上述の如く、本発明は、第２の筐体の開成操作時に、開閉装置のシャフトの位置が上側及び手前側へ向けて平行移動するように構成されるため、第１の筐体と第２の筐体とがその連結部分において干渉することがなく、当該連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくしなくても開閉が可能となり、両筐体間のクリアランスも確保され、これによって、第２の筐体であるディスプレイ画面の小型化やデザインの自由度が向上すると共に、開閉装置のシャフトが手前側に持ち上がって重心位置が手前に移動することで、ノート型パソコン等が後方に倒れにくくなり、ディスプレイ画面等の重量が重くなっても、設置時の安定性を確保できる、等々の効果も達成し得る開閉装置並びにこの開閉装置を用いた電子機器として広く利用できるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１ 第１の筐体
２ 第２の筐体
３ 開閉装置
３１ 固定ブラケット
３２ 第１旋回軸
３３ 第２旋回軸
３４ リフトブラケット
３５ リフトピン
３６ リンクアーム
３７ シャフト
３８ 旋回アーム
３８１ 第１アームプレート
３９ リフトカム
４０ 作動スライダー
４１ 付勢機構
４１１ スプリングホルダー
４１２ スプリングスライダー
４１３ コンプレッションスプリング
４２ 吸込み機構
４３ 第１カム
４４ 第２カム
４５ 弾性手段
４７ フリクションプレート
４９ フリクションプレート
Ａ 電子機器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノート型パソコン、電子辞書、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）、カーナビゲーション装置等の小型の電子機器において、その第１の筐体である機器本体と第２の筐体であるディスプレイ装置とを互いに開閉可能に連結する開閉装置及びこの開閉装置を備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記の如きノート型パソコン、電子辞書、ＰＤＡ、カーナビゲーション装置等の小型の電子機器では、第１の筐体である機器本体に対して第２の筐体であるディスプレイ装置が開閉装置を介して開閉可能に取り付けられている。この開閉装置としては、ディスプレイ装置を機器本体に対して任意の角度で停止保持し得るようにするためのチルト機能を有する開閉装置も用いられている。
【０００３】
この種の開閉装置として、例えば下記特許文献１〜３に記載の如きものが提案されている。それらの開閉装置は、一般的に、電子機器の機器本体（第１の筐体）に取り付けられるブラケットと、このブラケットに固定されるヒンジシャフト（軸部材）と、このヒンジシャフト上に回転可能に装着され、電子機器のディスプレイ装置（第２の筐体）に取り付けられるヒンジアームと、前記ヒンジシャフト上に前記ヒンジアームと直接的又は間接的に接触するよう装着されるフリクションディスクと、前記ヒンジアームとフリクションディスクを直接的又は間接的に圧接せしめるよう前記ヒンジシャフト上に装着される皿バネ等の弾性手段とを備え、フリクションディスクの摺動面に生じるフリクショントルクによって、ディスプレイ装置が機器本体に対して任意の角度で停止保持されるようになっていた。
【０００４】
しかしながら、前記の如き従来の開閉装置を用いる場合、第２の筐体の開閉操作時に第１の筐体と第２の筐体とがその連結部分において干渉するのを避けたり、第２の筐体の閉成時に第１の筐体とのクリアランスを維持するためには、連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくする必要があり、筐体の小型化やデザインの改良の障碍になり易いという問題点があった。
また、従来の開閉装置では、そのシャフトが第１の筐体の後部の稜辺上の一定位置にあるため、第２の筐体を大きく開いてその重心が第１の筐体の底面領域を越えるようになると設置状態が不安定となり、特に第２の筐体の重量が大きい場合には、第２の筐体の重量モーメントにより設置時の安定性が損なわれ易いという問題点があった。特に、第２の筐体である液晶ディスプレイ装置のみを機器本体から分離して使用可能な構造とした場合、第２の筐体側にもバッテリーなどを搭載する必要を生じ、その重量が過大となって第１の筐体との重量バランスが悪くなり、設置安定性が損なわれ易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２４５１号公報
【特許文献２】特開２００６−４６３８４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７０８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の開閉装置の上記の如き問題点を解決することを課題とするものであり、第２の筐体の開成操作時に、開閉装置のシャフトの位置が上側及び手前側へ向けて例えば数ｍｍ程度平行移動するように構成することにより、第１の筐体と第２の筐体とがその連結部分において干渉することがなく、当該連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくしなくても開閉が可能となり、両筐体間のクリアランスも確保され、これによって、第２の筐体であるディスプレイ画面の小型化やデザインの自由度が向上すると共に、開閉装置のシャフトが手前側に持ち上がって重心位置が手前に移動することで、ノート型パソコン等が後方に倒れにくくなり、ディスプレイ画面等の重量が重くなっても、設置時の安定性を確保できる、等々の効果も達成し得る開閉装置及びこの開閉装置を備えた電子機器を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、請求項１に記載の本発明に係る開閉装置は、
第１の筐体と第２の筐体を開閉可能に連結する開閉装置であって、
前記第１の筐体に固定される固定ブラケットと、
前記固定ブラケットに設けた互いに平行な第１及び第２旋回軸と、
前記第１旋回軸を中心に旋回可能に軸支されたリフトブラケットと、
前記リフトブラケットに設けた長孔内にスライド可能に設けたリフトピンと、
一端が前記第２旋回軸を中心に旋回可能に軸支されると共に、他端が前記リフトピンに回動可能に装着されたリンクアームと、
前記第１及び第２旋回軸と平行となるよう前記リフトブラケットに固定されたシャフトと、
前記シャフト上に旋回可能に装着され、前記第２の筐体に固定される旋回アームと、
前記シャフト上に回動可能に装着され、前記第２の筐体の開閉操作に伴う前記旋回アームの旋回動作と共に回動するリフトカムと、
前記リフトカムのカム面に接し、前記リフトカムの回動に伴って変位するよう前記リフトブラケット上に保持され、その変位動作により前記リフトピンを前記リフトブラケットの前記長孔内でスライドさせる作動スライダーと、
前記リフトピン、前記作動スライダー及び前記リフトカムを介して、前記旋回アームを閉成状態へもたらす方向の力を生じさせる付勢機構と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の開閉装置は、前記付勢機構が、前記第１旋回軸に旋回可能に取り付けられたスプリングホルダーと、前記リフトピンに取り付けられたスプリングスライダーと、前記スプリングホルダーと前記スプリングスライダーとの間に作用するコンプレッションスプリングとから構成されたことを特徴とする。しかしながら、本発明の開閉装置に設けられる付勢機構は、これに限定されるものではない。
【０００９】
請求項３に記載の開閉装置は、前記リフトカムが前記作動スライダーを変位させ得る回動角度範囲を、前記リフトカムの回動可能角度範囲全体の一部に限定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の開閉装置は、前記シャフト上に、前記旋回アームの吸込み機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の開閉装置は、前記吸込み機構が、前記シャフト上に回動不能なように装着された第１カムと、前記第１カムのカム面に作用するカム面を有し、前記旋回アームと共に回動し得るよう前記シャフト上に装着された第２カムと、前記シャフト上に装着され、前記第１カムと第２カムのカム面を互いに圧接させる弾性手段と、から構成されたことを特徴とする。しかしながら、本発明の開閉装置に設けられる吸込み機構は、これに限定されるものではない。
【００１２】
請求項６に記載の開閉装置は、前記シャフト上に、前記旋回アームのチルト機構を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の開閉装置は、前記チルト機構が、前記シャフト上に回転不能なように装着されたフリクションプレートと、前記旋回アームの旋回動作と共に回転可能なように前記シャフトに挿通され、前記フリクションプレートに圧接される部材と、から構成されたことを特徴とする。しかしながら、本発明の開閉装置に設けられるチルト機構は、これに限定されるものではない。
【００１４】
請求項８に記載の電子機器は、前記請求項１ないし６のいずれか１項に記載の開閉装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
前記構成を有する本発明に係る開閉装置であると、使用者が電子機器のディスプレイ装置（第２の筐体）を開成方向に動かすと、開閉装置のシャフト上に回動可能に装着された旋回アーム、リフトカムが回動し、そのリフトカムの回動角度に応じて作動スライダーがリフトピンをリフトブラケットの長孔内でスライドさせる。その際、リフトピンの移動軌跡はリンクアームによって規制されているため、リフトブラケットはリフトピンの移動に伴い、第１旋回軸を中心に旋回し、これにより、リフトブラケットに固定されたシャフトが上側及び手前側へ向けて平行移動する。そのため、シャフトを介して旋回アームに取り付けられたディスプレイ装置（第２の筐体）も上側及び手前側へ平行移動し、これによって、第１の筐体と第２の筐体とがその連結部分において干渉することがなくなる。
そのため、当該連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくしなくても開閉が可能となり、これによって、第２の筐体であるディスプレイ画面の小型化やデザインの自由度が向上する。
また、開閉装置のシャフトが手前側に持ち上がって重心位置が手前に移動することで、ノート型パソコン等が後方に倒れにくくなり、ディスプレイ画面等の重量が重くなっても、設置時の安定性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る開閉装置を用いた電子機器の閉成状態及び開成状態を示す側面図である。
【図２】本発明に係る開閉装置を用いた電子機器における開閉装置の取付け状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る開閉装置の閉成状態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る開閉装置の開成状態の一段階を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る開閉装置の分解斜視図である。
【図６】本発明に係る開閉装置の閉成状態を示す図３中のＴ１−Ｔ１線に沿った断面図である。
【図７】本発明に係る開閉装置の開閉過程の一段階を示す断面図である。
【図８】本発明に係る開閉装置の開閉過程のもう一つの段階を示す図４中のＴ２−Ｔ２線に沿った断面図である。
【図９】本発明に係る開閉装置の最大開成状態を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る開閉装置のリフトブラケットを示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る開閉装置のリフトカムについて、（ａ）はその一方の側から見た斜視図、（ｂ）は他方の側から見た斜視図である。
【図１２】本発明に係る開閉装置の作動スライダーを示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る開閉装置の吸込み機構の第１及び第２カムを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明に係る開閉装置の一実施例を図面に基づいて説明する。以下の説明では、本発明に係る開閉装置を取り付ける電子機器としてノート型パソコンを例に挙げて説明するが、本発明に係る開閉装置を取付け可能な電子機器としては、ノート型パソコンに限らず、前記の如く、電子辞書、ＰＤＡ、カーナビゲーション装置、その他の電子機器が含まれるものである。
【００１８】
図１及び図２は、本発明に係る開閉装置３を用いたノート型パソコンＡを示し、図２では、そのＡ１及びＡ２の円形で囲った部分に本発明の開閉装置３が設置された状態を示している。
このノート型パソコンＡは、機器本体を構成するところの上面にキーボード部を設けた第１の筐体１と、ディスプレイ装置を設けた第２の筐体２とを有し、本発明に係る開閉装置３は、前記第１の筐体１と第２の筐体２を開閉可能に支持する開閉用ヒンジとして用いられている。
この例の場合、図２に示す如く、ノート型パソコンＡの第１の筐体１のヒンジ取付部１１の内部に、開閉装置３の固定ブラケット３１を固定し、また、前記第２の筐体２２のヒンジ取付部２１に開閉装置３の旋回アーム３８を固定することにより、ノート型パソコンＡの第１の筐体１と第２の筐体２とを互いに開閉可能なように連結してある。
本発明に係る開閉装置３においては、図１（ａ）に示す閉成状態から、第２の筐体２を開き起こして図１（ｂ）に示す開成状態にすると、開閉装置３のシャフト３７の位置が、図１（ａ）に示した位置よりも上側及び手前側に移動するようになっている。
本発明に係る開閉装置３を用いたノート型パソコンＡの場合、第２の筐体２の最大開成角度αは、第１及び第２の筐体の重量比やサイズによっても異なるが、例えばα＝１３５°程度まで開成可能であり、従来の開閉装置を用いた場合よりも広角度に開成可能となる。
【００１９】
以下、本発明に係る開閉装置３の具体的構成について説明する。
本発明に係る開閉装置３は、図３〜図９に示す如く、固定ブラケット３１と、互いに平行な第１及び第２旋回軸３２，３３と、リフトブラケット３４と、リフトピン３５と、リンクアーム３６と、シャフト３７と、旋回アーム３８と、リフトカム３９と、作動スライダー４０と、付勢機構４１とを備え、ノート型パソコン等の前記第２の筐体２に固定した前記旋回アーム３８が、シャフト３７を中心に旋回可能に保持されると共に、リフトブラケット３４が前記第１旋回軸３２を中心に旋回可能に保持されるようになっている。
【００２０】
前記固定ブラケット３１は、その取付け孔３１ａ、３１ｂを利用して固定ネジ５６ａ、５６ｂによって前記第１の筐体１の凹部１１内に固定される（図２参照）。
また、旋回アーム３８は、その取付け孔３８２ｄ、３８２ｅ等を利用して固定ネジ５７ａ、５７ｂによって前記第２の筐体２の側壁２１に固定される。
前記固定ブラケット３１には、互いに平行な第１旋回軸３２と第２旋回軸３３とが取り付けられ、前記第１旋回軸３２には、リフトブラケット３４が旋回可能に軸支され、前記第２旋回軸３３には、リンクアーム３６の一端が旋回可能に軸支されるようになっている。
即ち、前記第１旋回軸３２は、図３〜６に示すように、前記固定ブラケット３１の軸孔３１ｃ及び３１ｄ、リフトブラケット３４の軸支孔３４ｇ及び３４ｈ、スプリングホルダー４１１の軸支孔４１１ａに挿通され、その先端はワッシャ５４を介して固定ブラケット３１にかしめ付け又はネジ止めされる。
また、前記第２旋回軸３３は、図３〜６に示すように、前記固定ブラケット３１の軸孔３１ｅ及び３１ｆ、リンクアーム３６の軸支孔３６ｃ及び３６ｄに挿通され、その先端はワッシャ５５を介して固定ブラケット３１にかしめ付け又はネジ止めされる。
【００２１】
また、前記リフトブラケット３４は、図５及び図１０に示す如く、側面板３４ａ、３４ｂ、背面板３４ｃ、突片３４ｄ、囲い片３４ｅ、３４ｆにより形成され、その側面板３４ａ、３４ｂには、軸支孔３４ｇ、３４ｈ、長孔３４ｉ、３４ｊ、シャフト挿通孔３４ｋ、３４ｌ、切欠き３４ｍが形成されている。
【００２２】
前記リフトブラケット３４の前記長孔３４ｉ、３４ｊには、この長孔内でその長手方向にスライド可能なようにリフトピン３５が設けられ、このリフトピン３５には、前記リンクアーム３６のもう一方の端部と、後述するスプリングスライダー４１２とが、いずれも回動可能なように保持されるようになっている。
即ち、リフトピン３５は、図３〜９に示すように、リフトブラケット３４の長孔３４ｉ及び３４ｊ、リンクアーム３６の軸支孔３６ｅ及び３６ｆ、スプリングスライダー４１２の軸支孔４１２ａに挿通され、その先端にはワッシャ５３がネジ止め等により固着され、これにより、リフトピン３５はリフトブラケット３４の長孔３４ｉ及び３４ｊに沿ってスライド可能なように保持される。スプリングスライダー４１２の外側面とリフトブラケット３４の内側面の間には、ワッシャ５１、５２が、リフトピン３５が挿通された状態で挿入される。
【００２３】
また、前記リフトブラケット３４には、前記第１及び第２旋回軸３２，３３と平行となるようにシャフト３７が固定される。即ち、リフトブラケット３４の側面板３４ａに設けた円形のシャフト挿通孔３４ｋには、シャフト３７の円筒部３７ａが挿通され、側面板３４ｂに設けた略楕円形のシャフト挿通孔３４ｌには、シャフト３７の一端に形成した第１変形軸部３７ｂが挿通され、この第１変形軸部３７ｂの先端は前記略楕円形のシャフト挿通孔３４ｌの周囲にかしめ付けられることにより、シャフト３７がリフトブラケット３４に回転不能なように固定される。
【００２４】
前記シャフト３７上には、旋回アーム３８が旋回可能に装着される。即ち、旋回アーム３８は、第１アームプレート３８１と第２アームプレート３８２とから成る２枚のプレートを、それらの連結ネジ孔３８１ｂ、３８２ｂにねじ込んだ連結ネジ３８３で連結して成り、その略楕円形状のシャフト挿通孔３８１ｂ、３８２ｂを、スペーサー４８の第１変形軸部４８ａに嵌め合わせると共に、前記スペーサー４８はシャフト３７の円柱部３７ａ上に旋回アーム３８と共に回動可能なように装着される。
旋回アーム３８は、前記の如く、その取付け孔３８１ｄ及び３８２ｄに挿通した固定ネジ５７ａと、取付け孔３８１ｅ及び３８２ｅに挿通したもう１本の固定ネジ５７ｂとによって、前記第２の筐体２に固定される（図２参照）。
【００２５】
前記シャフト３７上には、リフトカム３９が回動可能に装着され、このリフトカム３９は、前記第２の筐体２の開閉操作に伴う前記旋回アーム３８の旋回動作と共に回動せしめられるようになっている。
即ち、リフトカム３９は、前記リフトブラケット３４の側面板３４ａと３４ｂとの間に配置され、その中心孔３９ｂに前記シャフト３７の円柱部３７ａが挿通され、シャフト３７上で回動可能なように保持される。このリフトカム３９の、前記リフトブラケット３４の側面板３４ａに対向する面には略楕円形状の凹部３９ｃが形成され（図１１参照）、この凹部３９ｃに前記スペーサー４８の第２変形軸部４８ｂが嵌め入れられることによって、リフトカム３９はスペーサー４８と共に、従って、前記旋回アーム３８の旋回動作と共に、シャフト３７上で回動せしめられる。
【００２６】
リフトカム３９自体の形状は、図５〜図９、特に図１１に詳細に示すように、円柱面３９ａ、中心孔３９ｂ、略楕円形状の凹部３９ｃ、平坦面３９ｄ、ガイド溝３９ｅ、ストッパ端面３９ｆ、環状凸条３９ｇが形成され、これらのうち、前記円柱面３９ａと平坦面３９ｄとがカム面として機能し、後述の作動スライダー４０と接触し、前記旋回アーム３８の旋回動作に応じて作動スライダー４０を変位させるものである。
リフトカム３９のガイド溝３９ｅは、リフトカム３９の回動時に、前記リフトブラケット３４の背面板３４ｃの頂部に形成した突片３４ｄがガイド溝３９ｅ内に進入して、リフトカム３９の回動動作を安定的にガイドする機能を有するものである。また、ガイド溝３９ｅの終端に設けたストッパ端面３９ｆは、リフトブラケット３４の前記突片３４ｄの頂面と当接することにより、リフトカム３９の回動範囲を規定する役割を果たす。
【００２７】
作動スライダー４０は、前記リフトブラケット３４の内部、即ち、リフトブラケット３４の前記側面板３４ａ、３４ｂと背面板３４ｃと囲い片３４ｅ、３４ｆとに囲繞された領域内に収容され、そのカム接触面４０ａが前記リフトカム３９の前記カム面と接触し、リフトカム３９の回動に応じてリフトブラケット３４の内部で変位するようになっている。作動スライダー４０の前記カム接触面４０ａと反対側の作動斜面４０ｂは、作動スライダー４０の変位動作により、後述する付勢機構４１の弾性力に抗して後述のスプリングスライダー４１２を介してリフトピン３５を前記リフトブラケット３４の前記長孔内でスライドさせる。
【００２８】
このようにして、リフトピン３５が前記リフトブラケット３４の前記長孔内でスライドすると、リフトピン３５と前記第２旋回軸３３との距離はリンクアーム３６によって一定に保たれるよう規制されているため、後で図６、図７を参照して説明するように、リフトピン３５は上方及び前方（図６、図７において上方及び左方）へ移動し、これによってリフトブラケット３４も前記第１旋回軸３２を中心に図６、図７において反時計方向に旋回して、シャフト３７が図６、図７において上方及び左方へ平行移動するものである。
この場合のシャフト３７の上方及び左方への移動量は、図７中に示す移動前のシャフト３７（想像線で示す）の位置から移動後のシャフト３７（ハッチング入り実線で示す）までの上方への移動量ｖと左方への移動量ｗとして表すことができる。通常のノート型パソコンの場合、例えばｖ＝２．０ｍｍ、ｗ＝３．７ｍｍ程度に設定されるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
シャフト３７が、このように上方及び左方（使用者の手前側）へ平行移動することにより、当該シャフト３７を介して旋回アーム３８に取り付けられた前記第２の筐体（ディスプレイ装置）も上側及び手前側へ平行移動し、これによって、第１の筐体１と第２の筐体２とがその連結部分において干渉することがなくなる。従って、当該連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくしなくても開閉が可能となり、これによって、第２の筐体であるディスプレイ画面の小型化やデザインの自由度が向上する。また、開閉装置のシャフトが手前側に持ち上がって重心位置が手前に移動することで、ノート型パソコン等が後方に倒れにくくなり、ディスプレイ画面等の重量が重くなっても、設置時の安定性を確保できる。
【００３０】
前記開閉装置３には、前記リフトピン３５、前記作動スライダー４０及び前記リフトカム３９を介して、前記旋回アーム３８を閉成状態へもたらす方向の力を生じさせる付勢機構４１が設けられ、この付勢機構４１の弾性作用下で作動スライダー４０の変位動作やリフトブラケット３４の旋回動作等が円滑に実現されるよう構成される。
当該付勢機構４１の好適な一例としては、図５〜図９に示す如く、前記第１旋回軸３２に旋回可能に取り付けられるスプリングホルダー４１１と、前記リフトピン３５に取り付けられたスプリングスライダー４１２と、前記スプリングホルダー４１１と前記スプリングスライダー４１２との間に作用するコンプレッションスプリング４１３とから構成されたものが挙げられる。
旋回アーム３８を、図６に示す閉成状態から図７に示す位置まで開くと、前記の如く、リフトカム３９の回動に伴う作動スライダー４０の変位に基づき、リフトピン３５が前記長孔３４ｉ内でスライドし、コンプレッションスプリング４１３を押し縮め、コンプレッションスプリング４１３に応力を蓄積する。旋回アーム３８を、閉成状態に復帰させるときは、リフトピン３５が前記長孔３４ｉ内でこれとは逆方向にスライドし、コンプレッションスプリング４１３の復原力で閉成操作が円滑に行われる。
【００３１】
尚、通常は、図示した実施例の如く、前記リフトカム３９が前記作動スライダー４０を変位させ得る回動角度範囲は、前記リフトカム３９の回動可能角度範囲全体の一部に限定するようにする。
即ち、リフトカム３９の回動可能角度範囲は、図示した実施例の場合、例えば最大１３５°までに設定されるが、リフトカム３９が前記作動スライダー４０を変位させ得る回動角度範囲は、前記リフトブラケット３４に対して例えば４５°程度までに設定されている。即ち、図６に示すリフトカム３９の完全な閉成状態から、リフトカム３９を開成方向へ回動させ、図７に示すように、前記リフトブラケット３４に対して略４５°回動した位置まで達するまでは、リフトカム３９の円柱面３９ｄと平坦面３９ｄとが交差する稜線部３９ｈが作動スライダー４０を押し下げるように作用して、リフトブラケット３４を前記の如く第１旋回軸３２を中心に反時計方向に旋回させるが、それ以降はリフトカム３９を開成方向へいくら回動させても、作動スライダー４０がそれ以上変位することはなく、リフトブラケット３４も、これに固定したシャフト３７も、図７に示した位置から変化することはないようになっている（図８、図９参照）。
【００３２】
このような作動を実現させるために、図示した実施例においては、リフトカム３９の平坦面３９ｄの幅を、その中心角β（図７参照）＝９０°程度となるように設定し、従って、リフトカム３９の中心軸から平坦面３９ｄへ降ろした垂線と平坦面３９ｄの一方の稜線部３９ｈとのなす角度γが、γ＝β／２＝４５°程度（図７参照）となるように構成されている。
このように構成することにより、図６に示すようなリフトカム３９の完全な閉成状態、即ち、リフトカム３９の平坦面３９ｄが作動スライダー４０のカム接触面４０ａと密着した完全な閉成状態から、リフトカム３９を開成方向へ徐々に回動させると、図７に示す位置（リフトカム３９がリフトブラケット３４に対して略４５°回動した位置）に達するまでは、リフトカム３９の前記稜線部３９ｈによって作動スライダー４０が次第に押し下げられ、これに伴って、リフトブラケット３４が前記の如く第１旋回軸３２を中心に反時計方向に旋回せしめられ、シャフト３７が上方及び左方へ次第に平行移動せしめられる。このとき旋回アーム３８が水平面（電子機器の第１の筐体１の主平面）に対してなす角度αは、図示した実施例の場合、略２０°となる。
【００３３】
その後さらに、リフトカム３９を開成方向へ回動させると、図８に示すように、リフトカム３９の前記稜線部３９ｈは、作動スライダー４０のカム接触面４０ａからは離れ、リフトカム３９の円柱面３９ａ（ガイド溝ｅの両側の円柱面）が作動スライダー４０のカム接触面４０ａと接触するようになる。このとき、リフトカム３９の中心軸から円柱面３９ａの表面までの距離は、リフトカム３９の半径に等しく、変化することがないから、図７の状態（リフトカム３９がリフトブラケット３４に対して略４５°回動した位置）から図８を経て図９の状態に至るまでは、リフトカム３９を開成方向にいくら回動させても、作動スライダー４０が変位することはなく、従って、リフトブラケット３４やシャフト３７も一定位置に保持される。
図８は、旋回アーム３８が水平方向に対してα＝９０°となる位置まで開かれた状態を示し、図９はα＝１３５°となる最大開成位置まで開かれた状態を示している。
図９に示す如く、旋回アーム３８が最大開成位置に達すると、リフトカム３９のストッパ端面３９ｆがリフトブラケット３４の背面板に設けた突片３４ｄの頂部に突き当たり、旋回アーム３８のそれ以上の開成操作が阻止されるようになっている。
【００３４】
前記第２の筐体（ディスプレイ装置）を閉じるときには、上記とは逆の作動が実行される。即ち、図９に示す状態から図７に示す状態に至るまでは、第２の筐体を閉じる方向に動かしても、シャフト３７は同じ位置（図９、８、７に示す位置）に保たれる。図７に示した状態から更に閉じて行くと、作動スライダー４０を押し下げていたリフトカム３９の稜線部３９ｈがリフトブラケット３４の背面板３４ｃの側へ回転移動し、付勢機構４１の弾性力により作動スライダー４０が次第に持ち上がって、リフトブラケット３４の長孔３４ｉ、３４ｊ内のリフトピン３５も原位置に復帰し、旋回アーム３８は図６に示すような閉成状態に復帰する。
【００３５】
本発明に係る開閉装置３の図示した実施例においては、前記シャフト３７上に、前記旋回アーム３８の吸込み機構４２や、前記旋回アーム３８のチルト機構が設けられている。
図５に示すように、前記シャフト３７には、前記第１変形軸部３７ｂのほか、第２変形軸部３７ｃ、第３変形軸部３７ｄ、第４変形軸部３７ｅが形成され、第２変形軸部３７ｃにはフリクションプレート４７が装着され、第３変形軸部３７ｄには第１カム４３及び第２カム４４が装着され、第４変形軸部３７ｅには８枚の皿バネから成る弾性手段４５とワッシャ４６とが装着される。シャフト３７の第４変形軸部３７ｅの外端は、ワッシャ４６の略楕円形状の中心孔４６ａに挿通された上、ワッシャ４６にかしめ付けられる。
皿バネから成る弾性手段４５は、その弾性力により、シャフト３７上に装着されたすべての部材を、前記リフトブラケット３４の側面板３４ｂへ向けて押しやり、各部材同士を圧接させるようになっている。
【００３６】
吸込み機構４２は、図５に示す如く、シャフト３７上の前記第１カム４３及び第２カム４４と、これらのカムを互いに圧接させる前記弾性手段４５とから構成される。第１カム４３と第２カム４４については、その拡大図が図１３に斜視図として示されている。図示した実施例における弾性手段４５は、図４に示す如く、８枚の皿バネ４５１〜４５８を重ねて、シャフト３７の第４変形軸部３７ｅ上に装着したものである。皿バネの枚数は８枚に限定されず、また皿バネの代わりにコンプレッションスプリング等の他の弾性手段を用いることも可能である。
図示する如く、第１カム４３の中心孔４３ａは略楕円形状であるため、シャフト３７の第３変形軸部３７ｄ上において回動不能なように保持される。また、第１カム４３が第２カム４４と対向するカム面には、２つの凸部４３ｂ、４３ｃが形成されている。
他方、第２カム４４の中心孔４４ａは円形であるため、第２カム４４はシャフト３７の第３変形軸部３７ｄ上において回動可能なように保持されるが、この第２カム４４には曲がり突片４４ｆが形成され、この曲がり突片４４ｆは、旋回アーム３８の第１アームプレート３８１の第２カム係止孔３８１ｃと、第２アームプレート３８２の第２カム係止孔３８２ｃとに挿入され、係止されている。そのため、第２カム４４は旋回アーム３８と共に回動し得るように構成されている。また、第２カム４４が第１カム４３と対向するカム面には、２つの凹部４４ｂ、４４ｃが形成され、これらの凹部は前記第１カム４３のカム面の２つの凸部４３ｂ、４３ｃと対応する形状に形成されている。尚、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）が図１（ａ）及び図６に示すような完全な閉成状態にあるときには、前記第１カム４３のカム面の２つの凸部４３ｂ、４３ｃと、第２カム４４のカム面の２つの凹部４４ｂ、４４ｃとは、互いに嵌まり合ったロック状態となっている。
そこで、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）を、図６の閉成状態から次第に開いて行くと、前記第１カム４３のカム面の２つの凸部４３ｂ、４３ｃは、弾性手段４５の弾性力に抗して第２カム４４のカム面の２つの凹部４４ｂ、４４ｃから脱出し、凸部４３ｂ、４３ｃの頂面は第２カム４４の凹部４４ｂ、４４ｃ以外の平坦面４４ｄ、４４ｅに圧接した状態で、平坦面４４ｄ、４４ｅ上を摺動する。
他方、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）を、図７〜図９に示すような開成状態から次第に閉じて行くと、前記凸部４３ｂ、４３ｃの端部の一方の傾斜面と、前記凹部４４ｂ、４４ｃの端部の一方の傾斜面とが或る程度以上重なった時点で、弾性手段４５の弾性力により両傾斜面同士が摺動し、凸部４３ｂ、４３ｃが凹部４４ｂ、４４ｃ内に自動的に嵌まり込み、いわゆる吸込み動作が発生する。そのため、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）がその閉成位置に近づくと、前記第１カム４３、第２カム４４及び弾性手段４５によって、前記第２の筐体２の自動的な吸込み動作が行われて、自動的に完全な閉成状態とロック状態が実現される。
【００３７】
本発明に係る開閉装置３の図示した実施例におけるチルト機構は、シャフト３７上に回転不能なように装着された前記フリクションプレート４７，４９と、前記旋回アーム３８の旋回動作と共に回転可能なように前記シャフト３７上に挿通され、前記弾性手段４５によって前記フリクションプレート４７，４９に圧接される部材（前記第２カム４４、第１アームプレート３８１、リフトカム３９）と、から構成される。
即ち、フリクションプレート４７は、その中心孔４７ａが略楕円形状に形成され、前記の如く、シャフト３７の第２変形軸部３７ｃ上に回動不能なように装着される。このフリクションプレート４７の一方の面は、前記弾性手段４５によって前記第２カム４４の非カム面に圧接せしめられ、また、フリクションプレート４７のもう一方の面は、第１アームプレート３８１に圧接せしめられる。この状態で、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）を開閉すると、フリクションプレート４７と、第２カム４４及び第１アームプレート３８１との間の摩擦力によって、前記吸込み位置に近い位置以外では、前記第２の筐体２（旋回アーム３８）は任意の位置で停止可能な状態（フリーストップ状態）となり、いわゆるチルト機能が達成される。
また、もう１つのフリクションプレート４９（図５参照）と、その一方の面に圧接せしめられるリフトカム３９によっても、チルト機能が達成される。
即ち、前記リフトカム３９の前記環状凸条３９ｇには、図５に示す如く、フリクションプレート４９が装着される。このフリクションプレート４９には曲げ突片４９ｂが形成され、この曲げ突片４９ｂを前記リフトブラケット３４の切欠き３４ｍと係止させることにより、フリクションプレート４９はリフトブラケット３４やシャフト３７に対しては回動不可能となる。然しながら、フリクションプレート４９の中心孔９ａは円形であるため、リフトカム３９はフリクションプレート４９に対して回動可能であり、その回動時（リフトカム３９は、旋回アーム３８の回動と共に回動する）には両者間の摩擦により、前記旋回アーム３８のチルト機能を発生させる。
【００３８】
本発明に係る開閉装置３は上記の如く構成されるものであるが、これまでに詳述した本発明に係る開閉装置の作用効果を要約して示せば、次の通りである。
使用者が電子機器の第２の筐体２を開成方向に動かすと、開閉装置３のシャフト３７上に回動可能に装着された旋回アーム３８が回動し、旋回アーム３８に連結されたスペーサー３８を介して、リフトカム３９が一緒に回動する。然るときは、リフトカム３９のカム面に当接せしめられた作動スライダー４０がリフトカムの回動角度に応じてリフトブラケット３４の内部で変位し、その変位量に応じて付勢機構４１の弾性力に抗してリフトピン３５をリフトブラケット３４の長孔３４ｉ、３４ｊ内でスライドさせる。その際、前記長孔３４ｉ、３４ｊに挿通された前記リフトピン３５の移動軌跡は、第２旋回軸３３を中心に旋回するリンクアーム３６によって規制されているため（リフトピン３５と前記第２旋回軸３３との距離がリンクアーム３６によって一定に保たれるよう規制されているため）、前記リフトピン３５の移動に伴って、リフトブラケット３４が第１旋回軸３２を中心に旋回し、これにより、リフトブラケット３４に固定されたシャフト３７が上側及び手前側へ向けて平行移動する。そのため、旋回アーム３８を介してシャフト３７に取り付けられた第２の筐体２も、その開成操作に伴って上側及び手前側へ平行移動し、これによって、第１の筐体１と第２の筐体２とが干渉することがなくなると共に、第２の筐体２の重心位置も手前側へ移動するため、安定した設置状態が確保できる。
なお、前記リフトカム３９のカム面を、例えば円柱面３９ａと平坦面３９ｄとから構成し、第２の筐体２の閉成状態においては、平坦面３９ｄ全体が前記作動スライダー４０のカム接触面４０ａと接触するようにし、開成操作開始後、図７に示すような所定の開成角度（前記平坦面３９ｄとカム接触面４０ａのなす角が例えば４５°）に達するまでは、リフトカム３９の前記稜線部３９ｈによって作動スライダー４０が次第に押し下げられることにより、前記の如く、リフトブラケット３４が旋回してシャフト３７が上側及び手前側へ向けて平行移動せしめられるが、それ以降は、同一半径の前記円柱面３９ａが作動スライダー４０のカム接触面４０ａと接触するようになり、リフトブラケット３４及びシャフト３７は同一位置（図８、９参照）に保持されるように構成することができる。
前記吸込み機構４２は、前記シャフト３７上に回動不能なように装着された第１カム４３と、前記旋回アーム３８と共に回動し得るよう前記シャフト３７上に装着された第２カム４４と、これらのカムのカム面を互いに圧接させる弾性手段４５とから構成され、旋回アーム３８がロック位置に近づいたときに、前記第１カム４３と第２カム４４のカム面の凸部４３ｂ，４３ｃと凹部４４ｂ，４４ｃが前記弾性手段４５の押圧力により自動的に互いに嵌まり合う方向に回動することによって実現される。
また、前記チルト機構は、前記シャフト３７上に回転不能なように装着されたフリクションプレート４７、４９と、前記旋回アーム３８の旋回動作と共に回転可能なように前記シャフト３７に挿通され、前記フリクションプレートに圧接される部材（前記実施例の場合、第２カム４４、第１アームプレート３８１、リフトカム３９）と、から構成され、これらのフリクションプレート４７，４９とこれに圧接される前記部材４４，３８１，３９との間の摩擦力によって、前記旋回アーム３８が任意の開閉角度位置において停止状態で保持される（フリーストップ）ことによって実現される。
【００３９】
尚、本発明に係る電子機器（例えば、前記ノート型パソコンのほか、電子辞書、ＰＤＡ、カーナビゲーション装置、その他の小型電子機器を含む。）は、本発明に係る上記の如き開閉装置３を備えてなるものであり、開閉装置３の前記の如き各種利点を生かした電子機器となるものである。
【００４０】
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、リフトカムや作動スライダーの形状、付勢手段の構造、リフトブラケットやリンクアームの形態、第１及び第２カムの凸部と凹部の形状、弾性手段の形態、皿バネの形状や枚数、等々は、本発明に係る開閉装置の使用目的、使用状況等により適宜設計変更されるものであり、従って、本発明は特許請求の範囲に含まれるすべての変更実施例を包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
上述の如く、本発明は、第２の筐体の開成操作時に、開閉装置のシャフトの位置が上側及び手前側へ向けて平行移動するように構成されるため、第１の筐体と第２の筐体とがその連結部分において干渉することがなく、当該連結部分における第１又は第２の筐体の角部を大きくしなくても開閉が可能となり、両筐体間のクリアランスも確保され、これによって、第２の筐体であるディスプレイ画面の小型化やデザインの自由度が向上すると共に、開閉装置のシャフトが手前側に持ち上がって重心位置が手前に移動することで、ノート型パソコン等が後方に倒れにくくなり、ディスプレイ画面等の重量が重くなっても、設置時の安定性を確保できる、等々の効果も達成し得る開閉装置並びにこの開閉装置を用いた電子機器として広く利用できるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１ 第１の筐体
２ 第２の筐体
３ 開閉装置
３１ 固定ブラケット
３２ 第１旋回軸
３３ 第２旋回軸
３４ リフトブラケット
３５ リフトピン
３６ リンクアーム
３７ シャフト
３８ 旋回アーム
３８１ 第１アームプレート
３９ リフトカム
４０ 作動スライダー
４１ 付勢機構
４１１ スプリングホルダー
４１２ スプリングスライダー
４１３ コンプレッションスプリング
４２ 吸込み機構
４３ 第１カム
４４ 第２カム
４５ 弾性手段
４７ フリクションプレート
４９ フリクションプレート
Ａ 電子機器
【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開閉装置であって、
前記第１の筐体に固定される固定ブラケットと、
前記固定ブラケットに設けた互いに平行な第１及び第２旋回軸と、
前記第１旋回軸を中心に旋回可能に軸支されたリフトブラケットと、
前記リフトブラケットに設けた長孔内にスライド可能に設けたリフトピンと、
一端が前記第２旋回軸を中心に旋回可能に軸支されると共に、他端が前記リフトピンに回動可能に装着されたリンクアームと、
前記第１及び第２旋回軸と平行となるよう前記リフトブラケットに固定されたシャフトと、
前記シャフト上に旋回可能に装着され、前記第２の筐体に固定される旋回アームと、
前記シャフト上に回動可能に装着され、前記第２の筐体の開閉操作に伴う前記旋回アームの旋回動作と共に回動するリフトカムと、
前記リフトカムのカム面に接し、前記リフトカムの回動に伴って変位するよう前記リフトブラケット上に保持され、その変位動作により前記リフトピンを前記リフトブラケットの前記長孔内でスライドさせる作動スライダーと、
前記リフトピン、前記作動スライダー及び前記リフトカムを介して、前記旋回アームを閉成状態へもたらす方向の力を生じさせる付勢機構と、
を備えたことを特徴とする、前記の開閉装置。
【請求項２】
前記付勢機構が、前記第１旋回軸に旋回可能に取り付けられたスプリングホルダーと、前記リフトピンに取り付けられたスプリングスライダーと、前記スプリングホルダーと前記スプリングスライダーとの間に作用するコンプレッションスプリングとから構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
【請求項３】
前記リフトカムが前記作動スライダーを変位させ得る回動角度範囲を、前記リフトカムの回動可能角度範囲全体の一部に限定したことを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
【請求項４】
前記シャフト上に、前記旋回アームの吸込み機構を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
【請求項５】
前記吸込み機構が、前記シャフト上に回動不能なように装着された第１カムと、前記第１カムのカム面に作用するカム面を有し、前記旋回アームと共に回動し得るよう前記シャフト上に装着された第２カムと、前記シャフト上に装着され、前記第１カムと第２カムのカム面を互いに圧接させる弾性手段と、から構成されたことを特徴とする、請求項４に記載の開閉装置。
【請求項６】
前記シャフト上に、前記旋回アームのチルト機構を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
【請求項７】
前記チルト機構が、前記シャフト上に回転不能なように装着されたフリクションプレートと、前記旋回アームの旋回動作と共に回転可能なように前記シャフトに挿通され、前記フリクションプレートに圧接される部材と、から構成されたことを特徴とする、請求項５に記載の開閉装置。
【請求項８】
前記請求項１ないし７のいずれか１項に記載の開閉装置を備えたことを特徴とする、電子機器。
【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開閉装置であって、
前記第１の筐体に固定される固定ブラケットと、
前記固定ブラケットに設けた互いに平行な第１及び第２旋回軸と、
前記第１旋回軸を中心に旋回可能に軸支されたリフトブラケットと、
前記リフトブラケットに設けた長孔内にスライド可能に設けたリフトピンと、
一端が前記第２旋回軸を中心に旋回可能に軸支されると共に、他端が前記リフトピンに回動可能に装着されたリンクアームと、
前記第１及び第２旋回軸と平行となるよう前記リフトブラケットに固定されたシャフトと、
前記シャフト上に旋回可能に装着され、前記第２の筐体に固定される旋回アームと、
前記シャフト上に回動可能に装着され、前記第２の筐体の開閉操作に伴う前記旋回アームの旋回動作と共に回動するリフトカムと、
前記リフトカムのカム面に接し、前記リフトカムの回動に伴って変位するよう前記リフトブラケット上に保持され、その変位動作により前記リフトピンを前記リフトブラケットの前記長孔内でスライドさせる作動スライダーと、
前記リフトピン、前記作動スライダー及び前記リフトカムを介して、前記旋回アームを閉成状態へもたらす方向の力を生じさせる付勢機構と、
を備えたことを特徴とする、前記の開閉装置。
【請求項２】
前記付勢機構が、前記第１旋回軸に旋回可能に取り付けられたスプリングホルダーと、前記リフトピンに取り付けられたスプリングスライダーと、前記スプリングホルダーと前記スプリングスライダーとの間に作用するコンプレッションスプリングとから構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
【請求項３】
前記リフトカムが前記作動スライダーを変位させ得る回動角度範囲を、前記リフトカムの回動可能角度範囲全体の一部に限定したことを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
【請求項４】
前記シャフト上に、前記旋回アームの吸込み機構を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
【請求項５】
前記吸込み機構が、前記シャフト上に回動不能なように装着された第１カムと、前記第１カムのカム面に作用するカム面を有し、前記旋回アームと共に回動し得るよう前記シャフト上に装着された第２カムと、前記シャフト上に装着され、前記第１カムと第２カムのカム面を互いに圧接させる弾性手段と、から構成されたことを特徴とする、請求項４に記載の開閉装置。
【請求項６】
前記シャフト上に、前記旋回アームのチルト機構を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の開閉装置。
【請求項７】
前記チルト機構が、前記シャフト上に回転不能なように装着されたフリクションプレートと、前記旋回アームの旋回動作と共に回転可能なように前記シャフトに挿通され、前記フリクションプレートに圧接される部材と、から構成されたことを特徴とする、請求項５に記載の開閉装置。
【請求項８】
前記請求項１ないし７のいずれか１項に記載の開閉装置を備えたことを特徴とする、電子機器。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−９７５５２（Ｐ２０１３−９７５５２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９４２９（Ｐ２０１１−２３９４２９）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００１２４０８５）加藤電機株式会社 (117)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００１２４０８５）加藤電機株式会社 (117)
【Ｆターム（参考）】
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