特許 6321701 ヒンジ装置および電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6321701

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】ヒンジ装置および電子機器

(51)【国際特許分類】

   F16C 11/04 20060101AFI20180423BHJP

   F16C 11/10 20060101ALI20180423BHJP

   G06F 1/16 20060101ALI20180423BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20180423BHJP

   H05K 5/03 20060101ALI20180423BHJP

【ＦＩ】

   F16C11/04 F

   F16C11/10 D

   G06F1/16 312F

   H05K5/02 V

   H05K5/03 C

【請求項の数】12

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-36819(P2016-36819)

(22)【出願日】2016年2月29日

(65)【公開番号】特開2017-155753(P2017-155753A)

(43)【公開日】2017年9月7日

【審査請求日】2016年2月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】505205731

【氏名又は名称】レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内山 義治

(72)【発明者】

【氏名】堀内 茂浩

(72)【発明者】

【氏名】野原 良太

(72)【発明者】

【氏名】井上 敏博

(72)【発明者】

【氏名】森 茂樹

【審査官】 中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２９４０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７２４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０６３８２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ １１／００−１１／１２

Ｇ０６Ｆ １／１６− １／１８

Ｈ０５Ｋ ５／００− ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、
一方の筐体に固定される第１軸と、
前記第１軸の回転に伴って回転することにより、前記第１軸に回転トルクを発生させる第１トルク発生機構と、
他方の筐体に固定される第２軸と、
前記第２軸の回転に伴って回転することにより、前記第２軸に回転トルクを発生させる第２トルク発生機構と、
前記第１軸の回転を規制する状態と、前記第２軸の回転を規制する状態とに変化する規制部材と、
を備え、
前記第１トルク発生機構は、前記第１軸の回転に伴って回転する第１回転体を備え、
前記第２トルク発生機構は、前記第２軸の回転に伴って回転する第２回転体を備え、
前記第１トルク発生機構の回転軸と前記第２トルク発生機構の回転軸とは、同軸であることを特徴とするヒンジ装置。

【請求項2】

２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、
一方の筐体に固定される第１軸と、
前記第１軸の回転に伴って回転することにより、前記第１軸に回転トルクを発生させる第１トルク発生機構と、
他方の筐体に固定される第２軸と、
前記第２軸の回転に伴って回転することにより、前記第２軸に回転トルクを発生させる第２トルク発生機構と、
を備え、
前記第１トルク発生機構は、前記第１軸の回転に伴って回転する第１回転体を備え、
前記第２トルク発生機構は、前記第２軸の回転に伴って回転する第２回転体を備え、
前記第１軸の回転軸と前記第１トルク発生機構の回転軸とは、直交しており、
前記第２軸の回転軸と前記第２トルク発生機構の回転軸とは、直交していることを特徴とするヒンジ装置。

【請求項3】

前記第１回転体と前記第２回転体とは、互いに摺動可能に当接しており、
前記第１回転体の回転中は前記第２回転体の回転が停止し、前記第２回転体の回転中は前記第１回転体の回転が停止するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒンジ装置。

【請求項4】

前記第１軸の回転を規制する状態と、前記第２軸の回転を規制する状態とに変化する規制部材を備え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】

前記第１軸の回転を規制する位置と、前記第２軸の回転を規制する位置とに移動することにより、前記第１軸および前記第２軸のいずれか一方の回転を規制する規制部材を備え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6】

前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記第１回転体および前記第２回転体のそれぞれと摺動可能に当接する固定板が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒンジ装置。

【請求項7】

２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、
一方の筐体に固定される第１軸と、
前記第１軸の回転に伴って回転することにより、前記第１軸に回転トルクを発生させる第１トルク発生機構と、
他方の筐体に固定される第２軸と、
前記第２軸の回転に伴って回転することにより、前記第２軸に回転トルクを発生させる第２トルク発生機構と、
を備え、
前記第１トルク発生機構は、前記第１軸の回転に伴って回転する第１回転体を備え、
前記第２トルク発生機構は、前記第２軸の回転に伴って回転する第２回転体を備え、
前記第１回転体と前記第２回転体とは、互いに摺動可能に当接しており、
前記第１回転体の回転中は前記第２回転体の回転が停止し、前記第２回転体の回転中は前記第１回転体の回転が停止するように構成されていることを特徴とするヒンジ装置。

【請求項8】

前記一方の筐体が前記他方の筐体に対して所定角度まで開かれる場合、前記第１回転体が回転するとともに、前記第２回転体の回転が停止し、
前記一方の筐体が前記他方の筐体に対して所定角度を超えて開かれる場合、前記第２回転体が回転するとともに、前記第１回転体の回転が停止することを特徴とする請求項３または請求項７に記載のヒンジ装置。

【請求項9】

２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、
一方の筐体に固定される第１軸と、
第１回転体と固定体を備え、前記第１軸の回転に伴って第１回転体を固定体に対して摺動させることにより、前記第１軸に回転トルクを発生させる第１トルク発生機構と、
他方の筐体に固定される第２軸と、
第２回転体と固定体を備え、前記第２軸の回転に伴って第２回転体を固定体に対して摺動させることにより、前記第２軸に回転トルクを発生させる第２トルク発生機構と、
を備え、
前記第１トルク発生機構および前記第２トルク発生機構は、前記固定体を共有していることを特徴とするヒンジ装置。

【請求項10】

前記固定体は、前記第１回転体と前記第２回転体との間に設けられ、前記第１回転体および前記第２回転体のそれぞれと摺動可能に当接する固定板であることを特徴とする請求項９に記載のヒンジ装置。

【請求項11】

前記第１回転体は、前記第２回転体の回転に伴って回転し、
前記第２回転体は、前記第１回転体の回転に伴って回転することを特徴とする請求項６または請求項１０に記載のヒンジ装置。

【請求項12】

請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のヒンジ装置を備えることを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置および当該ヒンジ装置を備える電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話やノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、ノート型ＰＣという）等の電子機器では、ヒンジ装置によって、本体筐体に対してディスプレイ筐体を開閉可能に連結した構成が用いられている。

【0003】

例えば特許文献１には、ヒンジブロックの上端側でディスプレイ筐体の後端部に固定された軸を回転可能に支持し、ヒンジブロックの下端側で本体筐体の後端部に固定された軸を回転可能に支持する２軸構造のヒンジ装置を備え、ディスプレイ筐体を３６０度位置まで反転可能なノート型ＰＣ（コンバーチブル型ＰＣ）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２３９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような電子機器では、例えばディスプレイ筐体の安定した開閉操作性を確保し、さらにディスプレイ筐体を所望の角度位置で安定して保持するために、ヒンジ装置によって十分な回転トルクを発生させる必要がある。そこで、従来の電子機器におけるヒンジ装置では、例えばディスプレイ筐体や本体筐体に固定された回転軸と同軸に回転体を設け、この回転体との間で摩擦力を発生する固定体をヒンジブロック側に設けたトルク発生機構が採用されている。

【0006】

ところで、電子機器の分野では筐体の薄型化が急速に進んでいるため、２つの筐体間を連結するヒンジ装置についても、筐体の厚み方向に沿った寸法を縮小することが求められている。しかしながら、トルク発生機構で所望の回転トルクを発生させるためには、回転体と固定体との間である程度の接触面積を確保しておく必要があり、その小型化には限界がある。すなわち、トルク発生機構が障害となってヒンジ装置全体の小型化が難しいという問題がある。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、所望の回転トルクを発生可能でありながら装置構成を小型化することができるヒンジ装置および当該ヒンジ装置を備える電子機器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】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るヒンジ装置は、２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、一方の筐体に固定される第１軸と、前記第１軸の回転に伴って回転することにより、前記第１軸に回転トルクを発生させる第１トルク発生機構と、他方の筐体に固定される第２軸と、前記第２軸の回転に伴って回転することにより、前記第２軸に回転トルクを発生させる第２トルク発生機構と、を備え、前記第１トルク発生機構の回転軸と前記第２トルク発生機構の回転軸とは、同軸であることを特徴とする。

【0009】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るヒンジ装置は、２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、一方の筐体に固定される第１軸と、前記第１軸の回転に伴って回転することにより、前記第１軸に回転トルクを発生させる第１トルク発生機構と、他方の筐体に固定される第２軸と、前記第２軸の回転に伴って回転することにより、前記第２軸に回転トルクを発生させる第２トルク発生機構と、を備え、前記第１軸の回転軸と前記第１トルク発生機構の回転軸とは、直交しており、前記第２軸の回転軸と前記第２トルク発生機構の回転軸とは、直交していることを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記第１トルク発生機構は、前記第１軸の回転に伴って回転する第１回転体を備え、前記第２トルク発生機構は、前記第２軸の回転に伴って回転する第２回転体を備え、前記第１回転体と前記第２回転体とは、互いに摺動可能に当接しており、前記第１回転体の回転中は前記第２回転体の回転が停止し、前記第２回転体の回転中は前記第１回転体の回転が停止するように構成されていることを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記第１軸の回転を規制する状態と、前記第２軸の回転を規制する状態とに変化する規制部材を備えることを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記第１軸の回転を規制する位置と、前記第２軸の回転を規制する位置とに移動することにより、前記第１軸および前記第２軸のいずれか一方の回転を規制する規制部材を備えることを特徴とする。

【0013】

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記第１トルク発生機構は、前記第１軸の回転に伴って回転する第１回転体を備え、前記第２トルク発生機構は、前記第２軸の回転に伴って回転する第２回転体を備え、前記第１回転体と前記第２回転体との間に、前記第１回転体および前記第２回転体のそれぞれと摺動可能に当接する固定板が設けられていることを特徴とする。

【0014】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るヒンジ装置は、２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、一方の筐体に固定される第１軸と、前記第１軸の回転に伴って回転することにより、前記第１軸に回転トルクを発生させる第１トルク発生機構と、他方の筐体に固定される第２軸と、前記第２軸の回転に伴って回転することにより、前記第２軸に回転トルクを発生させる第２トルク発生機構と、を備え、前記第１トルク発生機構は、前記第１軸の回転に伴って回転する第１回転体を備え、前記第２トルク発生機構は、前記第２軸の回転に伴って回転する第２回転体を備え、前記第１回転体と前記第２回転体とは、互いに摺動可能に当接しており、前記第１回転体の回転中は前記第２回転体の回転が停止し、前記第２回転体の回転中は前記第１回転体の回転が停止するように構成されていることを特徴とする。

【0015】

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記一方の筐体が前記他方の筐体に対して所定角度まで開かれる場合、前記第１回転体が回転するとともに、前記第２回転体の回転が停止し、前記一方の筐体が前記他方の筐体に対して所定角度を超えて開かれる場合、前記第２回転体が回転するとともに、前記第１回転体の回転が停止することを特徴とする。

【0016】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るヒンジ装置は、２つの筐体間を開閉可能に連結するヒンジ装置であって、一方の筐体に固定される第１軸と、第１回転体と固定体を備え、前記第１軸の回転に伴って第１回転体を固定体に対して摺動させることにより、前記第１軸に回転トルクを発生させる第１トルク発生機構と、他方の筐体に固定される第２軸と、第２回転体と固定体を備え、前記第２軸の回転に伴って第２回転体を固定体に対して摺動させることにより、前記第２軸に回転トルクを発生させる第２トルク発生機構と、を備え、前記第１トルク発生機構および前記第２トルク発生機構は、前記固定体を共有していることを特徴とする。

【0017】

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記固定体は、前記第１回転体と前記第２回転体との間に設けられ、前記第１回転体および前記第２回転体のそれぞれと摺動可能に当接する固定板であることを特徴とする。

【0018】

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記発明において、前記第１回転体は、前記第２回転体の回転に伴って回転し、前記第２回転体は、前記第１回転体の回転に伴って回転することを特徴とする。

【0019】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、上記したヒンジ装置を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係るヒンジ装置および電子機器によれば、第１トルク発生機構の回転軸と第２トルク発生機構の回転軸とを同軸に構成することにより、ヒンジ装置の小型化とこれを適用する電子機器の薄型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係るヒンジ装置を備える電子機器の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、本発明の第１実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図3】図３は、図２で示したヒンジ装置をＸ−Ｘ方向で切断した状態を示す断面図である。

【図4】図４は、本発明の第２実施形態に係るヒンジ装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図5】図５は、図４で示したヒンジ装置をＹ−Ｙ方向で切断した状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明に係るヒンジ装置および当該ヒンジ装置を備える電子機器の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0023】

まず、本発明の各実施形態に係るヒンジ装置を適用可能な電子機器の構成について、図１を参照しながら説明する。電子機器１は、本体筐体１０と、ディスプレイ筐体２０と、左右のヒンジ装置３０と、を備えている。なお、以下では、図１に示す状態からディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して閉じた状態（０度位置）を基準とし、ディスプレイ筐体２０および本体筐体１０のヒンジ装置３０側の端部を後端（後方）、その反対側の端部を前端（前方）、厚み方向を上下方向、幅方向を左右方向と呼んで説明を行う。

【0024】

電子機器１は、２軸構造のヒンジ装置３０を備えることにより、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して９０度前後の角度位置に回動させた状態ではノート型ＰＣとして好適に使用でき（図１参照）、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して３６０度位置まで回動させて反転させた状態ではタブレット型ＰＣとして好適に使用できる、いわゆるコンバーチブル型ＰＣである。ただし、本発明は、上記のようなコンバーチブル型ＰＣ以外にも、例えばディスプレイ筐体２０が１８０度位置程度までしか回動しない一般的なノート型ＰＣ、携帯電話、スマートフォンまたは電子手帳等、ヒンジ装置によって２つの筐体が開閉可能に連結された構成の電子機器であれば好適に適用できる。

【0025】

本体筐体１０は、図１に示すように、平板状かつ箱状に形成されている。本体筐体１０は、その後端部に設けられたヒンジ装置３０によってディスプレイ筐体２０と連結されている。本体筐体１０の上面１０ａにはキーボード装置１１等の入力手段が設けられ、本体筐体１０の内部には図示しない基板、演算装置およびメモリ等の各種電子部品が設けられている。キーボード装置１１は、例えば本体筐体１０の上面１０ａに設けられた図示しないタッチパネル式のディスプレイに表示される方式で構成されてもよい。

【0026】

ディスプレイ筐体２０は、図１に示すように、本体筐体１０よりも薄い平板状に形成されている。ディスプレイ筐体２０は、その後端部に設けられたヒンジ装置３０によって本体筐体１０と連結されているとともに、ヒンジ装置３０を通過したケーブル４４（図２および図４参照）によって本体筐体１０と電気的に接続されている。ディスプレイ筐体２０の内面２０ａにはディスプレイ装置２１等の表示装置が設けられている。ディスプレイ装置２１は、例えばタッチパネル式の液晶表示装置によって構成されている。

【0027】

ヒンジ装置３０は、本体筐体１０とディスプレイ筐体２０からなる２つの筐体間を開閉可能に連結するものであり、図１に示すように、左右一対で構成されている。ヒンジ装置３０は、２軸構造により、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して、０度位置から３６０度位置まで回動させる。

【0028】

［ヒンジ装置（第１実施形態）の構成］
以下、本発明の第１実施形態に係るヒンジ装置３０の構成について、図２および図３を参照しながら説明する。なお、図２は、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して閉じて０度位置とした状態でヒンジ装置３０を正面側から見た断面図であり、図３は、図２のヒンジ装置３０をＸ−Ｘ方向で切断した状態を示す断面図である。

【0029】

ヒンジ装置３０は、図２に示すように、第１軸３１と、第２軸３２と、ヒンジブロック３３と、支持部材３４，３５，３６と、第１円板３７と、第２円板３８と、フロートピン３９と、軸部材４０と、第１トルク発生機構４１と、第２トルク発生機構４２と、を備えている。

【0030】

第１軸３１は、左右方向に延びた棒状の部材であり、図２に示すように、一端側（左側）がディスプレイ筐体２０（図示省略）に対して回転不能に連結されており、他端側（右側）がヒンジブロック３３内に回転可能に挿入されている。第１軸３１の一端側は、ヒンジブロック３３から一側面側から突出しており、ディスプレイ筐体２０（図示省略）に挿入固定されることにより、ディスプレイ筐体２０の回動に伴って、当該ディスプレイ筐体２０と一体的に回転する。また、第１軸３１の他端側は、リング状の支持部材３４と、ヒンジブロック３３内に設けられた支持部材３５，３６とによって回転可能に保持されている。また、第１軸３１の他端には、後記する従動歯車４１２と噛み合う駆動歯車３１１が外嵌固定されている。なお、駆動歯車３１１は、かさ歯車で構成されている。

【0031】

第２軸３２は、左右方向に延びた棒状の部材であり、図２に示すように、一端側（左側）が本体筐体１０（図示省略）に対して回転不能に連結されており、他端側（右側）がヒンジブロック３３内に回転可能に挿入されている。第２軸３２の一端側は、ヒンジブロック３３から一側面側から突出しており、本体筐体１０（図示省略）に挿入固定されることにより、本体筐体１０の回動に伴って、当該本体筐体１０と一体的に回転する。また、第２軸３２の他端側は、リング状の支持部材３４と、ヒンジブロック３３内に設けられた支持部材３５，３６とによって回転可能に保持されている。また、第２軸３２の他端には、後記する従動歯車４２２と噛み合う駆動歯車３２１が外嵌固定されている。なお、駆動歯車３２１は、かさ歯車で構成されている。

【0032】

ヒンジブロック３３は、箱状に形成されており、内部に設けられた支持部材３５，３６によって、第１軸３１および第２軸３２を回転可能に保持している。また、ヒンジブロック３３は、本体筐体１０およびディスプレイ筐体２０の後端部に設けられた切欠部１０ｂ，２０ｂ間に亘って配置される。

【0033】

支持部材３４は、リング状に形成され、第１軸３１および第２軸３２に外嵌されることにより、第１軸３１および第２軸３２の軸ブレを抑制している。支持部材３５は、板状に形成され、ヒンジブロック３３の厚み方向に設けられている。支持部材３６は、断面コの字状に形成され、軸支持部３６１によって軸部材４０を回転可能に支持している。

【0034】

第１円板３７は、支持部材３５と支持部材３６との間において、第１軸３１に外嵌固定されている。また、第２円板３８は、支持部材３５と支持部材３６との間において、第２軸３２に外嵌固定されている。そして、フロートピン３９は、第１円板３７と第２円板３８とに挟まれる位置に配置されており、第１円板３７と第２円板３８との間を往復移動可能、かつ回転可能に支持されている。

【0035】

フロートピン３９は、ディスプレイ筐体２０の本体筐体１０に対する開き角度位置に応じて、図３に示すように、第１円板３７の外周面に形成された溝部３７１、または第２円板３８の外周面に形成された溝部３８１に選択的に嵌合するように構成されている。すなわち、フロートピン３９は、溝部３７１の位置と溝部３８１の位置との間を移動することにより、第１軸３１の回転を規制する状態と、第２軸３２の回転を規制する状態とに変化する規制部材として機能する。これにより、フロートピン３９が嵌合している円板の軸（第１軸３１または第２軸３２）の回転が規制され、第１軸３１および第２軸３２は、ディスプレイ筐体２０の開き角度位置に応じていずれかが選択的に回転可能となる。

【0036】

フロートピン３９は、例えばディスプレイ筐体２０の本体筐体１０に対する開き角度位置が０度位置から１８０度位置までの間である場合、第２軸３２側の溝部３８１に嵌合する。従って、この場合は第２軸３２の回転が規制され、第１軸３１のみが回転可能となる。

【0037】

一方、フロートピン３９は、例えばディスプレイ筐体２０の本体筐体１０に対する開き角度位置が１８０度位置から３６０度位置までの間である場合、第１軸３１側の溝部３７１に嵌合する。従って、この場合は第１軸３１の回転が規制され、第２軸３２のみが回転可能となる。

【0038】

ここで、例えばディスプレイ筐体２０の本体筐体１０に対する開き角度を０度から１８０度にする場合、ヒンジ装置３０を中心としてディスプレイ筐体２０を反時計回りに回動させる。これにより、図３の符号Ａに示すように、ディスプレイ筐体２０の回動に伴って第１軸３１および第１円板３７が回転し、溝部３７１の位置も反時計回りに変化する。そして、ディスプレイ筐体２０の本体筐体１０に対する開き角度が１８０度になると、溝部３７１が図３の符号Ｂで示した位置に移動し、当該溝部３７１にフロートピン３９が嵌合する。

【0039】

一方、ディスプレイ筐体２０の本体筐体１０に対する開き角度を１８０度から３６０度にする場合、ヒンジ装置３０を中心として本体筐体１０を時計回りに回動させる。これにより、図３の符号Ｃに示すように、本体筐体１０の回動に伴って第２軸３２および第２円板３８が回転し、溝部３８１の位置も時計回りに変化する。そして、ディスプレイ筐体２０の本体筐体１０に対する開き角度が３６０度になると、溝部３８１が図３の符号Ｄで示した位置に移動する。このように、本実施形態に係るヒンジ装置３０は、ディスプレイ筐体２０の本体筐体１０に対する開き角度を２段階で調整することができる、いわゆる「２ステップヒンジ」である。

【0040】

軸部材４０は、図２に示すように、第１回転体４１１、従動歯車４１２、第２回転体４２１および従動歯車４２２を軸支しており、これらを回転可能に保持している。なお、軸部材４０は、第１回転体４１１および第２回転体４２１と固定されていない。

【0041】

第１トルク発生機構４１は、第１軸３１の回転に伴って回転することにより、当該第１軸３１に回転トルクを発生させるものである。第１トルク発生機構４１は、図２に示すように、第２回転体４２１と摺動可能に当接する第１回転体４１１と、かさ歯車からなる従動歯車４１２と、を備えている。

【0042】

第１回転体４１１には、駆動歯車３１１および従動歯車４１２を介して第１軸３１の回転が伝達される。これにより、第１回転体４１１は、第１軸３１の回転に伴って軸部材４０の軸周りに回転し、第２回転体４２１との摺動面４３に所定の摩擦力を発生させる。そして、この摩擦力が従動歯車４１２および駆動歯車３１１を介して第１軸３１に伝達されることにより、当該第１軸３１に回転トルクが付与される。

【0043】

なお、第１回転体４１１は、前記したフロートピン３９による回転軸選択機能によって、第２回転体４２１の回転が停止している場合にのみ回転可能であり、第２回転体４２１の回転中は回転が停止するように構成されている。すなわち、第１回転体４１１は、ディスプレイ筐体２０が本体筐体１０に対して所定角度（１８０度）を超えた範囲まで開かれ、第２回転体４２１が回転している場合は、回転不可能な固定体として機能する。第１回転体４１１は、例えばスプリングワッシャを２枚以上重ねたものや、摩擦板等で構成されている。

【0044】

第２トルク発生機構４２は、第２軸３２の回転に伴って回転することにより、当該第２軸３２に回転トルクを発生させるものである。第２トルク発生機構４２は、図２に示すように、第１回転体４１１と摺動可能に当接する第２回転体４２１と、かさ歯車からなる従動歯車４２２と、を備えている。

【0045】

第２回転体４２１には、駆動歯車３２１および従動歯車４２２を介して第２軸３２の回転が伝達される。これにより、第２回転体４２１は、第２軸３２の回転に伴って軸部材４０の軸周りに回転し、第１回転体４１１との摺動面４３に所定の摩擦力を発生させる。そして、この摩擦力が従動歯車４２２および駆動歯車３２１を介して第２軸３２に伝達されることにより、当該第２軸３２に回転トルクが付与される。

【0046】

なお、第２回転体４２１は、前記したフロートピン３９による回転軸選択機能によって、第１回転体４１１の回転が停止している場合のみ回転可能であり、第１回転体４１１の回転中は回転が停止するように構成されている。すなわち、第２回転体４２１は、ディスプレイ筐体２０が本体筐体１０に対して所定角度（１８０度）までの範囲内で開かれ、第１回転体４１１が回転している場合は、回転不可能な固定体として機能する。第２回転体４２１は、例えばスプリングワッシャを２枚以上重ねたものや、摩擦板等で構成されている。

【0047】

ここで、ヒンジ装置３０では、図２に示すように、第１トルク発生機構４１の回転軸と第２トルク発生機構４２の回転軸とが同軸に構成されている。すなわち、第１回転体４１１および第２回転体４２１はともに軸部材４０を回転軸としており、いわば回転軸を共有する関係となっている。これにより、ヒンジ装置３０は、従来はトルク発生機構ごとに設けていた回転軸を一つにまとめることができるため、部品点数を削減し、小型化を図ることができるとともに、当該ヒンジ装置３０を適用する電子機器１の薄型化を図ることができる。

【0048】

また、ヒンジ装置３０では、かさ歯車で構成された駆動歯車３１１，３２１、従動歯車４１２，４２２によって回転の伝達を行うことにより、２つの軸の回転軸の方向と２つのトルク発生機構の回転軸の方向とを直角に変換している。すなわち、ヒンジ装置３０では、図２に示すように、第１軸３１の回転軸が第１トルク発生機構４１の回転軸（軸部材４０）と直交し、第２軸３２の回転軸が第２トルク発生機構４２の回転軸（軸部材４０）と直交するような関係となっている。これにより、ヒンジ装置３０は、例えば第１軸３１および第２軸３２に付与する回転トルクを増加させたい場合は、第１回転体４１１および第２回転体４２１の外径ｗ（図２参照）を大きくすればよく、ヒンジブロック３３の厚みｔ（同図参照）を増加させる必要がないため、小型化を図ることができる。

【0049】

また、前記したように、第１回転体４１１は、第２回転体４２１の回転中は固定体として機能し、第２回転体４２１は、第１回転体４１１の回転中は固定体として機能する。これにより、ヒンジ装置３０は、従来はトルク発生機構ごとに設けていた固定体の数を減らすことができるため、部品点数を削減し、小型化を図ることができる。

【0050】

［ヒンジ装置（第１実施形態）の動作］
以下、ヒンジ装置３０を備える電子機器１の動作について説明する。

【0051】

本実施形態に係るヒンジ装置３０を備える電子機器１では、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して開き操作すると、前記したフロートピン３９による回転軸選択機能によって、ディスプレイ筐体２０の開き角度位置に応じて第１軸３１または第２軸３２が適宜回転する。

【0052】

例えば第１軸３１が回転すると、その回転が駆動歯車３１１から従動歯車４１２に伝達され、第１トルク発生機構４１の第１回転体４１１が回転すると同時に、フロートピン３９によって回転が規制されている第２回転体４２１が第１回転体４１１に対して摺動するため、第１軸３１が所定の回転トルクで回転する。

【0053】

一方、第２軸３２が回転すると、その回転が駆動歯車３２１から従動歯車４２２に伝達され、第２トルク発生機構４２の第２回転体４２１が回転すると同時に、フロートピン３９によって回転が規制されている第１回転体４１１に対して第２回転体４２１が摺動するため、第２軸３２が所定の回転トルクで回転する。これにより、ディスプレイ筐体２０の安定した開閉操作性が確保されるとともに、ディスプレイ筐体２０を所望の角度位置で安定して保持することができる。

【0054】

［ヒンジ装置（第２実施形態）の構成］
以下、本発明の第２実施形態に係るヒンジ装置３０Ａの構成について、図４および図５を参照しながら説明する。なお、図４は、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して閉じて０度位置とした状態でヒンジ装置３０Ａを正面側から見た断面図であり、図５は、図４のヒンジ装置３０ＡをＹ−Ｙ方向で切断した状態を示す断面図である。

【0055】

ヒンジ装置３０Ａは、前記した第１実施形態に係るヒンジ装置３０と比較すると、支持部材３６、第１円板３７、第２円板３８、軸部材４０、第１トルク発生機構４１および第２トルク発生機構４２の代わりに、支持部材３６Ａ、第１円板３７Ａ、第２円板３８Ａ、軸部材４０Ａ、第１トルク発生機構４１Ａおよび第２トルク発生機構４２Ａを備え、かつフロートピン３９を備えていない点が異なる。

【0056】

支持部材３６Ａは、図４に示すように、軸支持部３６１に加えて、固定板３６２を備えている。固定板３６２は、第１回転体４１１と第２回転体４２１との間に設けられた板状物であり、第１回転体４１１および第２回転体４２１のそれぞれと摺動可能に当接している。また、固定板３６２には、厚み方向に図示しない貫通孔が形成されており、当該貫通孔に軸部材４０Ａが挿通されている。

【0057】

ここで、前記した第１実施形態に係るヒンジ装置３０では、第１回転体４１１の回転中は第２回転体４２１が固定体として機能し、第２回転体４２１の回転中は第１回転体４１１が固定体として機能していた。一方、本実施形態に係るヒンジ装置３０Ａでは、固定板３６２が固体体として機能し、第１回転体４１１および第２回転体４２１は回転体としてのみ機能する。従って、図４に示すように、固定板３６２の一方の面（上面）が第１回転体４１１との摺動面４３Ａとなり、固定板３６２の他方の面（下面）が第２回転体４２１との摺動面４３Ｂとなる。

【0058】

軸部材４０Ａは、前記した軸部材４０（図２参照）と同様に、第１回転体４１１、従動歯車４１２、第２回転体４２１および従動歯車４２２を軸支している。一方、軸部材４０Ａは、前記した軸部材４０とは異なり、第１回転体４１１および第２回転体４２１と固定されている。従って、ヒンジ装置３０Ａでは、第１回転体４１１が第２回転体４２１の回転に伴って回転し、第２回転体４２１が第１回転体４１１の回転に伴って回転するように構成されている。

【0059】

第１トルク発生機構４１Ａは、第１軸３１の回転に伴って回転することにより、当該第１軸３１に回転トルクを発生させるものである。第１トルク発生機構４１Ａは、図４に示すように、固定板３６２と摺動可能に当接する第１回転体４１１と、かさ歯車からなる従動歯車４１２と、を備えている。

【0060】

第１回転体４１１には、駆動歯車３１１および従動歯車４１２を介して第１軸３１の回転が伝達される。これにより、第１回転体４１１は、第１軸３１の回転に伴って軸部材４０Ａの軸周りに回転し、固定板３６２との摺動面４３Ａに所定の摩擦力を発生させる。そして、この摩擦力が従動歯車４１２および駆動歯車３１１を介して第１軸３１に伝達されることにより、当該第１軸３１に回転トルクが付与される。

【0061】

第２トルク発生機構４２Ａは、第２軸３２の回転に伴って回転することにより、当該第２軸３２に回転トルクを発生させるものである。第２トルク発生機構４２Ａは、図４に示すように、固定板３６２と摺動可能に当接する第２回転体４２１と、かさ歯車からなる従動歯車４２２と、を備えている。

【0062】

第２回転体４２１には、駆動歯車３２１および従動歯車４２２を介して第２軸３２の回転が伝達される。これにより、第２回転体４２１は、第２軸３２の回転に伴って軸部材４０Ａの軸周りに回転し、固定板３６２との摺動面４３Ｂに所定の摩擦力を発生させる。そして、この摩擦力が従動歯車４２２および駆動歯車３２１を介して第２軸３２に伝達されることにより、当該第２軸３２に回転トルクが付与される。

【0063】

ここで、ヒンジ装置３０Ａは、図５に示すように、フロートピン３９（図３参照）を備えておらず、第１円板３７Ａおよび第２円板３８Ａにそれぞれ溝部３７１，３８１（同図参照）が形成されていない。従って、ディスプレイ筐体２０の本体筐体１０に対する開き角度に応じて第１軸３１または第２軸３２の回転が規制されることはない。

【0064】

また、ヒンジ装置３０Ａは、第１回転体４１１および第２回転体４２１が軸部材４０Ａに固定されているため、例えば第１軸３１の回転が、駆動歯車３１１、従動歯車４１２、従動歯車４２２および駆動歯車３２１を介して、第２軸３２に伝達される。すなわち、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して開くと、図５の符号Ｅおよび符号Ｆに示すように、本体筐体１０の回動に伴って第１軸３１および第１円板３７Ａが反時計回りに回転するとともに、それに連動して、第２軸３２および第２円板３８Ａが時計回りに回転する。このように、本実施形態に係るヒンジ装置３０Ａは、ディスプレイ筐体２０の動きと本体筐体１０の動きとが連動する、いわゆる「シンクヒンジ」である。

【0065】

［ヒンジ装置（第２実施形態）の動作］
以下、ヒンジ装置３０Ａを備える電子機器１の動作について説明する。

【0066】

本実施形態に係るヒンジ装置３０Ａを備える電子機器１では、第１軸３１および第２軸３２が連動して回転する。例えば、ディスプレイ筐体２０を本体筐体１０に対して開き操作すると、第１軸３１の回転が駆動歯車３１１から従動歯車４１２に伝達され、第１トルク発生機構４１Ａの第１回転体４１１が回転する。そして、第１回転体４１１が固定板３６２に対して摺動し、その回転トルクが第１軸３１に伝達されることにより、第１軸３１が所定の回転トルクで回転する。

【0067】

また、第１回転体４１１が回転すると同時に、第２回転体４２１も連動して回転する。そして、第２回転体４２１が固定板３６２に対して摺動し、その回転トルクが第２軸３２に伝達されることにより、第２軸３２が所定の回転トルクで回転する。これにより、本体筐体１０に対するディスプレイ筐体２０の開き操作に連動して、本体筐体１０側もディスプレイ筐体２０から離れる方向に開かれることになる。

【0068】

以上、本発明に係るヒンジ装置および当該ヒンジ装置を備える電子機器について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

【0069】

例えば図３では、第１軸３１および第２軸３２の回転を規制する規制部材として、第１円板３７の溝部３７１または第２円板３８の溝部３８１に選択的に嵌合するフロートピン３９を例示したが、規制部材はこれに限定されない。規制部材としては、例えば溝部３７１と、溝部３８１との間をシーソー運動あるいはピボット運動で動作することにより、第１軸３１の回転を規制する状態と、第２軸３２の回転を規制する状態とに変化するピン等を用いても構わない。

【符号の説明】

【0070】

１ 電子機器
１０ 本体筐体
１０ａ 上面
１０ｂ 切欠部
１１ キーボード装置
２０ ディスプレイ筐体
２０ａ 内面
２０ｂ 切欠部
２１ ディスプレイ装置
３０，３０Ａ ヒンジ装置
３１ 第１軸
３１１ 駆動歯車
３２ 第２軸
３２１ 駆動歯車
３３ ヒンジブロック
３４，３５，３６，３６Ａ 支持部材
３６１ 軸支持部
３６２ 固定板
３７，３７Ａ 第１円板
３７１ 溝部
３８，３８Ａ 第２円板
３８１ 溝部
３９ フロートピン
４０，４０Ａ 軸部材
４１，４１Ａ 第１トルク発生機構
４１１ 第１回転体
４１２ 従動歯車
４２，４２Ａ 第２トルク発生機構
４２１ 第２回転体
４２２ 従動歯車
４３，４３Ａ，４３Ｂ 摺動面
４４ ケーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】