特許 7526669 ヒンジ装置

(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】

(24)【登録日】2024-07-24

(45)【発行日】2024-08-01

(54)【発明の名称】ヒンジ装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 11/04 20060101AFI20240725BHJP

【ＦＩ】

F16C11/04 F

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020549821

(86)(22)【出願日】2020-06-29

(86)【国際出願番号】 JP2020025520

(87)【国際公開番号】W WO2021006096

(87)【国際公開日】2021-01-14

【審査請求日】2023-06-07

(31)【優先権主張番号】P 2019129404

(32)【優先日】2019-07-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000107572

【氏名又は名称】スガツネ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085556

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100115211

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 三十義

(74)【代理人】

【識別番号】100153800

【弁理士】

【氏名又は名称】青野 哲巳

(72)【発明者】

【氏名】鶴岡 圭

(72)【発明者】

【氏名】石井 善隆

(72)【発明者】

【氏名】幡野 裕一

【審査官】鈴木 貴晴

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０２７８１６７６（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１９４２４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０５Ｄ ３／１８

Ｆ１６Ｃ １１／００

－１１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１、第２ヒンジ本体（１０，２０）と、上記第１、第２ヒンジ本体間に配置される第１、第２アーム（３０，４０）と、上記第１アームの一端部を上記第１ヒンジ本体に回動可能に連結する第１軸部材（５１）と、上記第２アームの一端部を上記第２ヒンジ本体に回動可能に連結する第２軸部材（５２）と、上記第１、第２アームの中間部同士を回動可能に連結する中間軸部材（５０）と、を備え、
上記第１ヒンジ本体に、上記第１軸部材に対して接近・離間する方向に延びる主ガイド部（１５ｘ；１５ｘ’；１０１）を有する第１ガイド（１５；１５’；１００）が形成され、上記第１ガイドに上記第２アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、
上記第２ヒンジ本体に、上記第２軸部材に対して接近・離間する方向に延びる第２ガイド（２５）が形成され、上記第２ガイドに上記第１アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、
さらに、上記中間軸部材を中心とする上記第１、第２アームの相対回動に対する摩擦抵抗を提供し、ひいては上記第２ヒンジ本体の上記第１ヒンジ本体に対する相対回動に対抗する摩擦トルクを提供する摩擦抵抗発生機構（６０、６１）を備えたヒンジ装置において、
上記第１ヒンジ本体には、上記第１アームを付勢することにより、上記第２ヒンジ本体に回動限界位置に向かう回動トルクを付与する付勢部材（７０；８０）が設けられており、
上記第１ガイド（１５；１５’；１００）はさらに、上記主ガイド部の一端に連なる副ガイド部（１５ｙ；１５ｙ’；１０２）を有し、
上記第２ヒンジ本体が上記第１ヒンジ本体に対して上記回動限界位置から特定角度範囲にわたり相対回動する過程では、上記第２アーム（２０）の他端部が上記副ガイド部（１５ｙ；１５ｙ’；１０２）に沿って移動し、上記副ガイド部は、上記第２アームの他端部が上記第１軸部材（５１）を中心とする円弧に沿って移動するのを許容するように形成され、
上記第１ヒンジ本体（１０）は上記第１ガイドとして第１ガイド溝（１５；１５’；１００）を有し、上記第１ガイド溝は、主ガイド部としての主溝部分（１５ｘ；１５ｘ’；１０１）と上記副ガイド部としての副溝部分（１５ｙ；１５ｙ’；１０２）とを有し、
上記第２ヒンジ本体（２０）は上記第２ガイドとして第２ガイド溝（２５）を有し、
上記第１アーム（３０）の上記他端部には、上記第２ガイド溝に挿入された断面円形の第１突起が形成され、上記第２アームの上記他端部には、上記第１ガイド溝に挿入された断面円形の第２突起が形成され、
上記第１ガイド溝（１００）の上記副溝部分（１０２）は、上記第１軸部材（５１）に近い内側縁（１０２ａ）と上記第１軸部材（５１）から離れた外側縁（１０２ｂ）とを有し、
上記特定角度範囲において上記第２ヒンジ本体（２０）が上記回動限界位置に向かう過程で、上記第２突起は、上記副溝部分の上記内側縁と上記外側縁のいずれにも接することなく上記副溝部分に沿って移動することを特徴とするヒンジ装置。

【請求項2】

第１、第２ヒンジ本体（１０，２０）と、上記第１、第２ヒンジ本体間に配置される第１、第２アーム（３０，４０）と、上記第１アームの一端部を上記第１ヒンジ本体に回動可能に連結する第１軸部材（５１）と、上記第２アームの一端部を上記第２ヒンジ本体に回動可能に連結する第２軸部材（５２）と、上記第１、第２アームの中間部同士を回動可能に連結する中間軸部材（５０）と、を備え、
上記第１ヒンジ本体に、上記第１軸部材に対して接近・離間する方向に延びる主ガイド部（１５ｘ；１５ｘ’；１０１）を有する第１ガイド（１５；１５’；１００）が形成され、上記第１ガイドに上記第２アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、
上記第２ヒンジ本体に、上記第２軸部材に対して接近・離間する方向に延びる第２ガイド（２５）が形成され、上記第２ガイドに上記第１アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、
さらに、上記中間軸部材を中心とする上記第１、第２アームの相対回動に対する摩擦抵抗を提供し、ひいては上記第２ヒンジ本体の上記第１ヒンジ本体に対する相対回動に対抗する摩擦トルクを提供する摩擦抵抗発生機構（６０、６１）を備えたヒンジ装置において、
上記第１ヒンジ本体には、上記第１アームを付勢することにより、上記第２ヒンジ本体に回動限界位置に向かう回動トルクを付与する付勢部材（７０；８０）が設けられており、
上記第１ガイド（１５；１５’；１００）はさらに、上記主ガイド部の一端に連なる副ガイド部（１５ｙ；１５ｙ’；１０２）を有し、
上記第２ヒンジ本体が上記第１ヒンジ本体に対して上記回動限界位置から特定角度範囲にわたり相対回動する過程では、上記第２アーム（２０）の他端部が上記副ガイド部（１５ｙ；１５ｙ’；１０２）に沿って移動し、上記副ガイド部は、上記第２アームの他端部が上記第１軸部材（５１）を中心とする円弧に沿って移動するのを許容するように形成され、
上記付勢部材がトーションバネ（８０）からなり、上記トーションバネ（８０）は、上記第１ヒンジ本体（１０）に係止される係止部（８０ｂ）と、押圧部（８０ｃ）とを有しており、
上記第１アーム（３０）の一端部には受面（３１ｃ）が形成されており、上記第２ヒンジ本体（２０）が所定のトルク付与角度範囲にある時に、上記トーションバネの上記押圧部が上記受面を押し、
上記第１ヒンジ本体（１０）と上記第２ヒンジ本体（２０）は、基壁（１１，２１）と、基壁と直交するとともに互いに平行をなす一対の側壁（１２，２２）とをそれぞれ有しており、上記第１ヒンジ本体の上記一対の側壁の各々に上記第１ガイドとして同一形状をなす第１ガイド溝（１５；１５’；１００）が形成され、上記第２ヒンジ本体の上記一対の側壁の各々に上記第２ガイドとして同一形状をなす第２ガイド溝（２５）が形成され、上記第１ガイド溝には、上記第２アーム（４０）の他端部から突出する第２突起が挿入され、上記第２ガイド溝には、上記第１アーム（３０）の他端部から突出する第１突起が挿入されており、
上記第１ヒンジ本体の上記一対の側壁には長穴（１９）が形成され、上記長穴には押圧ピン（８２）の両端部が上記長穴に沿ってスライド可能に挿入されており、上記第２ヒンジ本体が上記トルク付与角度範囲にある時に、上記トーションバネの上記押圧部が上記押圧ピンを介して上記第１アームの上記受面（３１ｃ）を押すことを特徴とするヒンジ装置。

【請求項3】

第１、第２ヒンジ本体（１０，２０）と、上記第１、第２ヒンジ本体間に配置される第１、第２アーム（３０，４０）と、上記第１アームの一端部を上記第１ヒンジ本体に回動可能に連結する第１軸部材（５１）と、上記第２アームの一端部を上記第２ヒンジ本体に回動可能に連結する第２軸部材（５２）と、上記第１、第２アームの中間部同士を回動可能に連結する中間軸部材（５０）と、を備え、
上記第１ヒンジ本体に、上記第１軸部材に対して接近・離間する方向に延びる主ガイド部（１５ｘ；１５ｘ’；１０１）を有する第１ガイド（１５；１５’；１００）が形成され、上記第１ガイドに上記第２アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、
上記第２ヒンジ本体に、上記第２軸部材に対して接近・離間する方向に延びる第２ガイド（２５）が形成され、上記第２ガイドに上記第１アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、
さらに、上記中間軸部材を中心とする上記第１、第２アームの相対回動に対する摩擦抵抗を提供し、ひいては上記第２ヒンジ本体の上記第１ヒンジ本体に対する相対回動に対抗する摩擦トルクを提供する摩擦抵抗発生機構（６０、６１）を備えたヒンジ装置において、
上記第１ヒンジ本体には、上記第１アームを付勢することにより、上記第２ヒンジ本体に回動限界位置に向かう回動トルクを付与する付勢部材（７０；８０）が設けられており、
上記第１ガイド（１５；１５’；１００）はさらに、上記主ガイド部の一端に連なる副ガイド部（１５ｙ；１５ｙ’；１０２）を有し、
上記第２ヒンジ本体が上記第１ヒンジ本体に対して上記回動限界位置から特定角度範囲にわたり相対回動する過程では、上記第２アーム（２０）の他端部が上記副ガイド部（１５ｙ；１５ｙ’；１０２）に沿って移動し、上記副ガイド部は、上記第２アームの他端部が上記第１軸部材（５１）を中心とする円弧に沿って移動するのを許容するように形成され、
上記付勢部材が板バネ（７０）からなり、その両端部が上記第１ヒンジ本体（１０）に支持され、その中央部が上記第１アームの一端部に向けて突出する押圧部（７０ａ）として提供され、
上記第１アームの一端部には受面（３１ｙ）が形成されており、上記第２ヒンジ本体（２０）が所定のトルク付与範囲にある時に、上記板バネの押圧部が上記受面を押すことを特徴とするヒンジ装置。

【請求項4】

第１、第２ヒンジ本体（１０，２０）と、上記第１、第２ヒンジ本体間に配置される第１、第２アーム（３０，４０）と、上記第１アームの一端部を上記第１ヒンジ本体に回動可能に連結する第１軸部材（５１）と、上記第２アームの一端部を上記第２ヒンジ本体に回動可能に連結する第２軸部材（５２）と、上記第１、第２アームの中間部同士を回動可能に連結する中間軸部材（５０）と、を備え、
上記第１ヒンジ本体に、上記第１軸部材に対して接近・離間する方向に延びる主ガイド部（１５ｘ；１５ｘ’；１０１）を有する第１ガイド（１５；１５’；１００）が形成され、上記第１ガイドに上記第２アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、
上記第２ヒンジ本体に、上記第２軸部材に対して接近・離間する方向に延びる第２ガイド（２５）が形成され、上記第２ガイドに上記第１アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、
さらに、上記中間軸部材を中心とする上記第１、第２アームの相対回動に対する摩擦抵抗を提供し、ひいては上記第２ヒンジ本体の上記第１ヒンジ本体に対する相対回動に対抗する摩擦トルクを提供する摩擦抵抗発生機構（６０、６１）を備えたヒンジ装置において、
上記第１ヒンジ本体には、上記第１アームを付勢することにより、上記第２ヒンジ本体に回動限界位置に向かう回動トルクを付与する付勢部材（７０；８０）が設けられており、
上記第１ガイド（１５；１５’；１００）はさらに、上記主ガイド部の一端に連なる副ガイド部（１５ｙ；１５ｙ’；１０２）を有し、
上記第２ヒンジ本体が上記第１ヒンジ本体に対して上記回動限界位置から特定角度範囲にわたり相対回動する過程では、上記第２アーム（２０）の他端部が上記副ガイド部（１５ｙ；１５ｙ’；１０２）に沿って移動し、上記副ガイド部は、上記第２アームの他端部が上記第１軸部材（５１）を中心とする円弧に沿って移動するのを許容するように形成され、
上記第１ガイド（１５’）はさらに、上記主ガイド部（１５ｘ’）の他端に連なりかつ上記副ガイド部（１５ｙ’）と反対方向に延びる他の副ガイド部（１５ｙ”）を有し、上記第２ヒンジ本体（２０）が上記回動限界位置と反対側の他の回動限界位置から他の特定角度範囲にわたり相対回動する過程では、上記第２アーム（４０）の上記他端部が上記他の副ガイド部（１５ｙ”）に沿って移動するようになっており、上記他の副ガイド部は、上記第２アームの他端部が上記第１軸部材（５１）を中心とする円弧に沿って移動するのを許容するように形成されており、
上記付勢部材（７０）は、上記第２ヒンジ本体が上記第１ヒンジ本体に対して上記他の回動限界位置から所定のトルク付与角度範囲に位置する時には、上記第１アーム（３０）を付勢することにより、上記第２ヒンジ本体に上記他の回動限界位置に向かう回動トルクを付与することを特徴とするヒンジ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１、第２のヒンジ本体を第１、第２のアームで連結してなるヒンジ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特許６０９２１７１公報）に示すように、第１、第２ヒンジ本体と、これら第１、第２ヒンジ本体を連結する屈曲形状の第１、第２アームを備えたヒンジ装置は公知である。
上記ヒンジ装置では、第１アームの一端部が第１軸部材を介して第１ヒンジ本体に回動可能に連結され、第２アームの一端部が第２軸部材を介して第２ヒンジ本体に回動可能に連結され、第１、第２アームの中間の屈曲部同士が中間軸部材を介して回動可能に連結されている。さらに、第２アームの他端部が、第１ヒンジ本体に形成された第１ガイドに沿ってスライド可能かつ回動可能に案内され、第１アームの他端部が、第２ヒンジ本体に形成された第２ガイドに沿ってスライド可能かつ回動可能に案内される。
上記構成により、第２ヒンジ本体は第１ヒンジ本体に対して所定の回動軌跡で相対的に回動するようになっている。

【0003】

特許文献１のヒンジ装置では、第１アームと第２アームの間に摩擦板が介在されており、この摩擦板により第１アームと第２アームの相対回動に対して摩擦抵抗が生じ、ひいては第１ヒンジ本体に対する第２ヒンジ本体の相対回動に対抗する摩擦トルクが生じるようになっている。この構成によれば、例えば第１ヒンジ本体をケース本体に固定し、第２ヒンジ本体を蓋に固定した場合、蓋を任意の角度位置で安定して維持することができる。

【0004】

他方、特許文献２（実用新案登録２５６１４７７号公報）には、特許文献１と同様の基本構造を有し、折り畳み扉装置に用いられるヒンジ装置が開示されている。特許文献２のヒンジ装置では、隣接する扉に固定された第１、第２ヒンジ本体にそれぞれコイルバネが設けられている。隣接する扉が面一をなす閉じ位置に近づくと、コイルバネが押圧部材を介して第１、第２アームの端部を押すことにより、第１、第２ヒンジ本体には、扉を開じる方向の回動トルクが付与される。これにより、隣接する扉を確実に面一に閉じるとともに、この面一状態を安定して維持することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された任意角度位置での保持機能と特許文献２に開示されたコイルバネによる回動トルク付与機能（換言すれば、回動対象を回動限界角度で保持するキャッチ機能）の両方を発揮するヒンジ装置は開発されていない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、第１、第２ヒンジ本体と、上記第１、第２ヒンジ本体間に配置される第１、第２アームと、上記第１アームの一端部を上記第１ヒンジ本体に回動可能に連結する第１軸部材と、上記第２アームの一端部を上記第２ヒンジ本体に回動可能に連結する第２軸部材と、上記第１、第２アームの中間部同士を回動可能に連結する中間軸部材と、を備え、
上記第１ヒンジ本体に、上記第１軸部材に対して接近・離間する方向に延びる主ガイド部を有する第１ガイドが形成され、上記第１ガイドに上記第２アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、上記第２ヒンジ本体に、上記第２軸部材に対して接近・離間する方向に延びる第２ガイドが形成され、上記第２ガイドに上記第１アームの他端部がスライド可能かつ回動可能に案内され、さらに、上記中間軸部材を中心とする上記第１、第２アームの相対回動に対する摩擦抵抗を提供し、ひいては上記第２ヒンジ本体の上記第１ヒンジ本体に対する相対回動に対抗する摩擦トルクを提供する摩擦抵抗発生機構を備えたヒンジ装置において、
上記第１ヒンジ本体には、上記第１アームを付勢することにより、上記第２ヒンジ本体に上記回動限界位置に向かう回動トルクを付与する付勢部材が設けられており、上記第１ガイドはさらに、上記主ガイド部の一端に連なる副ガイド部を有し、上記第２ヒンジ本体が上記第１ヒンジ本体に対して上記回動限界位置から特定角度範囲にわたり相対回動する過程では、上記第２アームの他端部が上記副ガイド部に沿って移動し、上記副ガイド部は、上記第２アームの他端部が上記第１軸部材を中心とする円弧に沿って移動するのを許容するように形成されていることを特徴とする。

【0007】

上記構成によれば、摩擦抵抗発生機構により第２ヒンジ本体を第１ヒンジ本体に対して任意の角度位置で保持する機能と、付勢部材により第２ヒンジ本体に回動限界位置に向けて回動トルクを付与する機能の両方を備えることができる。

【0008】

好ましくは、上記第１ヒンジ本体は上記第１ガイドとして第１ガイド溝を有し、上記第１ガイド溝は、主ガイド部としての主溝部分と上記副ガイド部としての副溝部分とを有し、上記第２ヒンジ本体は上記第２ガイドとして第２ガイド溝を有し、上記第１アームの上記他端部には、上記第２ガイド溝に挿入された断面円形の第１突起が形成され、上記第２アームの上記他端部には、上記第１ガイド溝に挿入された断面円形の第２突起が形成されている。

【0009】

好ましくは、上記第１ヒンジ本体と上記第２ヒンジ本体は、基壁と、上記基壁と直交するとともに互いに平行をなす一対の側壁とをそれぞれ有しており、上記第１ヒンジ本体の上記一対の側壁の各々に同一形状の上記第１ガイド溝が形成され、上記第２ヒンジ本体の上記一対の側壁の各々に同一形状をなす上記第２ガイド溝が形成され、上記第１アームの他端部に貫通支持された第１スライドピンの両端部の各々が、上記第１突起として提供され、上記第２アームの他端部に貫通支持された第２スライドピンの両端部の各々が、上記第２突起として提供される。

【0010】

好ましくは、上記第１ガイド溝の上記副溝部分は、上記第１軸部材に近い内側縁と上記第１軸部材から離れた外側縁とを有し、上記特定角度範囲において上記第２ヒンジ本体が上記回動限界位置に向かう過程で、上記第２突起は、上記副溝部分の上記内側縁と上記外側縁のいずれにも接することなく上記副溝部分に沿って移動する。
上記構成によれば、第２突起と副溝部分との接触による摩擦抵抗をゼロにすることができ、付勢部材の力が比較的弱くても、第２ヒンジ本体に回動限界位置に向かう回動トルクを確実に付与することができる。

【0011】

さらに好ましくは、上記副溝部分の上記内側縁は、上記主溝部分と上記副溝部分の交差部の内側の点から上記第１軸部材を中心に円弧を描く仮想線より上記第１軸部材に近づくように偏倚している。
上記構成によれば、第２突起と副溝部分との接触による摩擦抵抗を確実にゼロにすることができる。

【0012】

ある具体例では、好ましくは、上記付勢部材がトーションバネからなり、上記トーションバネは、上記第１ヒンジ本体に係止される係止部と、押圧部とを有しており、上記第１アームの一端部には受面が形成されており、上記第２ヒンジ本体が所定のトルク付与角度範囲にある時に、上記トーションバネの上記押圧部が上記受面を押す。

【0013】

さらに好ましくは、上記第１ヒンジ本体と上記第２ヒンジ本体は、基壁と、基壁と直交するとともに互いに平行をなす一対の側壁とをそれぞれ有しており、上記第１ヒンジ本体の上記一対の側壁の各々に上記第１ガイドとして同一形状をなす第１ガイド溝が形成され、上記第２ヒンジ本体の上記一対の側壁の各々に上記第２ガイドとして同一形状をなす第２ガイド溝が形成され、上記第１ガイド溝には、上記第２アームの他端部から突出する第２突起が挿入され、上記第２ガイド溝には、上記第１アームの他端部から突出する第１突起が挿入されており、上記第１ヒンジ本体の上記一対の側壁には長穴が形成され、上記長穴には押圧ピンの両端部が上記長穴に沿ってスライド可能に挿入されており、上記第２ヒンジ本体が上記トルク付与角度範囲にある時に、上記トーションバネの上記押圧部が上記押圧ピンを介して上記第１アームの上記受面を押す。
上記構成によれば、第１アームが薄い場合及び／又は複数ある場合でも、トーションバネにより第１アームに回動トルクを付与することができる。

【0014】

別の具体例では、上記付勢部材が板バネからなり、その両端部が上記第１ヒンジ本体に支持され、その中央部が上記第１アームの一端部に向けて突出する押圧部として提供され、上記第１アームの一端部には受面が形成されており、上記第２ヒンジ本体が所定のトルク付与範囲にある時に、上記板バネの押圧部が上記受面を押す。
上記構成によれば、板バネにより、第１アームが薄い場合及び／又は複数ある場合でも、確実に第１アームに回動トルクを付与することができる。

【0015】

さらに好ましくは、上記第１ヒンジ本体と上記第２ヒンジ本体は、基壁と、基壁と直交するとともに互いに平行をなす一対の側壁とをそれぞれ有しており、上記第１ヒンジ本体の上記一対の側壁の各々に上記第１ガイドとして同一形状をなす第１ガイド溝が形成され、上記第２ヒンジ本体の上記一対の側壁の各々に上記第２ガイドとして同一形状をなす第２ガイド溝が形成され、上記第１ガイド溝には、上記第２アームの他端部から突出する第２突起が挿入され、上記第２ガイド溝には、上記第１アームの他端部から突出する第１突起が挿入されており、上記板バネは円弧形状に湾曲した両端部を有し、上記板バネの両端部が、上記第１ヒンジ本体の上記一対の側壁に支持された２本の支持ピンに掛けられている。
上記構成によれば、板バネの取付構造を簡略化することができる。

【0016】

ある態様では、上記第１ガイドはさらに、上記主ガイド部の他端に連なりかつ上記副ガイド部と反対方向に延びる他の副ガイド部を有し、上記第２ヒンジ本体が上記回動限界位置と反対側の他の回動限界位置から他の特定角度範囲にわたり相対回動する過程では、上記第２アームの上記他端部が上記他の副ガイド部に沿って移動するようになっており、上記他の副ガイド部は、上記第２アームの他端部が上記第１軸部材を中心とする円弧に沿って移動するのを許容するように形成されており、
上記付勢部材は、上記第２ヒンジ本体が上記第１ヒンジ本体に対して上記他の回動限界位置から所定のトルク付与角度範囲に位置する時には、上記第１アームを付勢することにより、上記第２ヒンジ本体に上記他の回動限界位置に向かう回動トルクを付与する。
上記構成によれば、２つの回動限界位置近傍で第２ヒンジ本体を第１ヒンジ本体に対し回動限界位置に向けて自動的に相対回動させることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、第２ヒンジ本体を任意の角度位置で保持する機能と、第２ヒンジ本体を第１ヒンジ本体に対し回動限界位置に向けて自動的に相対回動させる機能の両方を備えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1A】本発明の第１実施形態に係るヒンジ装置を備えたケースの側断面図であり、蓋が開き角度１３５°（全開位置）にある時の状態を示す。

【図1B】蓋が開き角度０°（閉じ位置）にある時の状態を示す図１Ａ相当図である。

【図2】上記ヒンジ装置を斜め下方から見た斜視図である。

【図3】上記ヒンジ装置の底面図である。

【図4】上記ヒンジ装置の分解斜視図である。

【図5】蓋の開き角度が１３５°の時の上記ヒンジ装置を、手前のワッシャや鍔部を省略して示す側面図である。

【図6】蓋の開き角度が４０°の時の図５相当図である。

【図7A】蓋の開き角度が２０°の時の図５相当図である。

【図7B】蓋の開き角度が２０°の時の第１、第２ガイド溝とスライドピンの拡大側面図である。

【図7C】蓋の開き角度が２０°の時の板バネと第１アームの端部の拡大側面図である。

【図8A】蓋の開き角度が１０°の時の図５相当図である。

【図8B】蓋の開き角度が１０°の時の第１、第２ガイド溝とスライドピンの拡大側面図である。

【図8C】蓋の開き角度が１０°の時の板バネと第１アームの端部の拡大側面図である。

【図9A】蓋の開き角度が１°の時の図５相当図である。

【図9B】蓋の開き角度が１°の時の第１、第２ガイド溝とスライドピンの拡大側面図である。

【図9C】蓋の開き角度が１°の時の板バネと第１アームの端部の拡大側面図である。

【図10A】蓋の開き角度が０°の時の図５相当図である。

【図10B】蓋の開き角度が０°の時の第１、第２ガイド溝とスライドピンの拡大側面図である。

【図10C】蓋の開き角度が０°の時の板バネと第１アームの端部の拡大側面図である。

【図11A】本発明の第２実施形態において、蓋の開き角度が９０°（全開位置）の時のヒンジ装置の側面図である。

【図11B】同第２実施形態において、蓋の開き角度が９０°（全開位置）の時の第１ガイド溝、スライドピン、板バネ、第１アームの端部を含む領域の拡大側面図である。

【図12A】同第２実施形態において、蓋の開き角度が０°（閉じ位置）の時の図１１Ａ相当図である。

【図12B】同第２実施形態において、蓋の開き角度が０°（閉じ位置）の時の図１１Ｂ相当図である。

【図13】本発明の第３実施形態において、蓋の開き角度が１５０°（全開位置）の時のヒンジ装置の側面図である。

【図14】同第３実施形態において、蓋の開き角度が０°（閉じ位置）の時のヒンジ装置の側面図である。

【図15】同第３実施形態で用いられるトーションバネ及びその付属品を示す斜視図である。

【図16A】本発明の第４実施形態に係るヒンジ装置において、蓋の開き角度が１５０°の時の第１ガイド溝とスライドピンを示す拡大側面図である。

【図16B】同第４実施形態において、蓋の開き角度が６０°の時の図１６Ａ相当図である。

【図17A】同第４実施形態において、蓋の開き角度が０．８６°の時の第１ガイド溝とスライドピンをさらに拡大して示す側面図である。

【図17B】同第４実施形態において、蓋の開き角度が０°の時の図１７Ａ相当図である。

【図17C】同第４実施形態において、第２ヒンジ本体が回動限界位置（蓋の開き角度－４°に相当する位置）にある時の図１７Ａ相当図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の第１実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１Ａ，図１Ｂに示すように、本実施形態のヒンジ装置５は、ケース１に装備されている。ケース１は、ケース本体２（第１取付対象；静止対象）と、ケース本体２の上端開口２ａを開閉する蓋３（第２取付対象；回動対象）とを有している。
ケース本体２の上端には、開口２ａに隣接し紙面と直交する方向に延びる支持壁２ｂが設けられている。蓋３は、支持壁２ｂに沿って間隔をおいて配置された複数例えば２つのヒンジ装置５を介して、支持壁２ｂに回動可能に連結されている。蓋３は、図１Ａに示す開き角度１３５°の位置（全開位置）と図１Ｂに示す開き角度０°の位置（閉じ位置）との間を回動可能である。

【0020】

図４に示すように、各ヒンジ装置５は主たる構成要素として、ケース本体２に固定された第１ヒンジ本体１０と、蓋３に固定された第２ヒンジ本体２０と、これら第１、第２ヒンジ本体１０，２０を連結する２つ（複数）の第１アーム３０および２つ（複数）の第２アーム４０とを備えている。

【0021】

第１ヒンジ本体１０は、ケース本体２の支持壁２ｂの下面に固定された基壁１１と、この基壁１１の両側縁から直角をなして下方に突出するとともに互いに平行をなす一対の側壁１２とを有している。一対の側壁１２は開口２ａの縁またはその近くまで延びている。一対の側壁１２において、開口２ａから離れた部位には同形状の第１ガイド溝１５（第１ガイド）が貫通形成されており、開口２ａに近い先端部には軸受穴１６が形成されている。

【0022】

第２ヒンジ本体２０は、蓋３の裏面において支持壁２ｂ側の端縁の近傍部に固定された基壁２１と、この基壁２１の両側縁から直角をなして突出するとともに互いに平行をなす一対の側壁２２とを有している。一対の側壁２２の先端部は蓋３の端縁まで延びている。一対の側壁２２において、支持壁２ｂから離れた部位には同形状の第２ガイド溝２５（第２ガイド）が貫通形成されており、蓋３の端縁に近い先端部には軸受穴２６が形成されている。

【0023】

２枚の第１アーム３０は同一の屈曲形状の板材からなり、短尺部３１と、長尺部３２と、短尺部３１と長尺部３２が交差する中間の屈曲部３３とを有している。短尺部３１と長尺部３２の先端部には、それぞれ軸受穴３１ａ，支持穴３２ａが形成されており、屈曲部３３にはやや大径の軸受穴３３ａが形成されている。

【0024】

２枚の第２アーム４０は、第１アーム３０と同形状をなし、それぞれ先端部に軸受穴４１ａ，支持穴４２ａが形成された短尺部４１および長尺部４２と、やや大径の軸受穴４３ａが形成された屈曲部４３とを有している。

【0025】

図２、図３に示すように、第１アーム３０と第２アーム４０は交互に配置され、屈曲部３３，４３の軸受穴３３ａ，４３ａに挿通された中間軸部材５０を介して、相対回動可能に連結されている。

【0026】

２つの第１アーム３０の短尺部３１の先端部（第１アーム３０の一端部）は、第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２間に配置されている。これら短尺部３１の先端部は、短尺部３１の軸受穴３１ａと第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２の軸受穴１６に挿通された第１軸部材５１を介して、第１ヒンジ本体１０の先端部に回動可能に連結されている。

【0027】

同様に、２つの第２アーム４０の短尺部４１の先端部（第２アーム４０の一端部）は、第２ヒンジ本体２０の一対の側壁２２間に配置されている。これら短尺部４１の先端部は、短尺部４１の軸受穴４１ａと第２ヒンジ本体２０の一対の側壁２２の軸受穴２６に挿通された第２軸部材５２を介して、第２ヒンジ本体２０の先端部に回動可能に連結されている。

【0028】

上記のようにして、第１ヒンジ本体１０と第２ヒンジ本体２０が第１、第２アーム３０，４０を介して相対回動可能に連結され、ひいては蓋３がケース本体２に対して相対回動可能に連結されている。

【0029】

２つの第１アーム３０の長尺部３２の先端部（第１アーム３０の他端部）は、第２ヒンジ本体２０の一対の側壁２２間に配置されている。これら長尺部３２の先端部の支持穴３２ａにはスライドピン５５（第１スライドピン）が挿通されており、このスライドピン５５の両端部（断面円形の第１突起）が第２ヒンジ本体２０の一対の側壁２２の第２ガイド溝２５にスライド可能かつ回動可能に挿入されている。スライドピン５５の一端には鍔部５５ａが形成されており、他端にはワッシャ５５ｂが固定されている。鍔部５５ａとワッシャ５５ｂは第２ヒンジ本体２０の一対の側壁２２の外面に接するか、わずかな隙間を介して対向している。

【0030】

同様に、２つの第２アーム４０の長尺部４２の先端部（第２アーム４０の他端部）は、第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２間に配置されている。これら長尺部４２の先端部の支持穴４２ａにはスライドピン５６（第２スライドピン）が挿通されており、このスライドピン５６の両端部（断面円形の第２突起）が第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２の第１ガイド溝１５にスライド可能かつ回動可能に挿入されている。スライドピン５６の一端には鍔部５６ａが形成されており、他端にはワッシャ５６ｂが固定されている。鍔部５６ａとワッシャ５６ｂは第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２の外面に接するか、わずかな隙間を介して対向している。

【0031】

図５、図６に示すように、第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２に形成された第１ガイド溝１５の各々は、第１軸部材５１に対して接近・離間する方向に延びる主溝部分１５ｘ（主ガイド部）と、主溝部分１５ｘの一端（第１軸部材５１から離れた端）から上方に延びる副溝部分１５ｙ（副ガイド部）とを有している。主溝部分１５ｘと副溝部分１５ｙは、屈曲部１５ｚ（交差部）を介して交差している。主溝部分１５ｘは、下に凸の湾曲形状をなしている。副溝部分１５ｙは、第１軸部材５１を中心とする円弧を描くように延びている。
第２ガイド溝２５は、全長にわたって第２軸部材５２に接近・離間する方向に延びている。本実施形態では、第２ガイド溝２５は、蓋３が閉じ位置にある時に下に凸になるような湾曲形状をなしている。

【0032】

図４に示すように、ヒンジ装置５はさらに４枚のステンレス鋼等からなる摩擦板６０（摩擦部材）と２枚の皿バネ６１とを備えている。これら摩擦板６０と皿バネ６１により、摩擦抵抗発生機構が構成されている。これら摩擦板６０と皿バネ６１は、中間軸部材５０に貫通されて支持されている。図２、図３に示すように、皿バネ６１は、中間軸部材５０の一端側の鍔部５０ａと第２アーム４０との間に介在され、３枚の摩擦板６０は第１アーム３０と第２アーム４０との間に介在され、１枚の摩擦板６０は中間軸部材５０の他端と第１アーム３０との間に介在されている。

【0033】

第１、第２アーム３０，４０と摩擦板６０とが皿バネ６１による押圧力をもって互いに接し、これにより、第１、第２アーム３０，４０間に摩擦が生じる。その結果、第１ヒンジ本体１０に対する第２ヒンジ本体２０の相対回動に対抗する摩擦トルクが生じるため、蓋３は任意の開き角度で安定して維持される。蓋３の開き角度を変える場合には、摩擦トルクに打ち勝つ回動トルクを付与する必要がある。

【0034】

図４、図５に示すように、ヒンジ装置５はさらに第１ヒンジ本体１０に設けられた板バネ７０（バネ、付勢部材）を備えている。板バネ７０は、その両端部が円弧形状をなし、第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２に支持された２本の支持ピン７１、７２に掛けられている。一方の支持ピン７１の両端部は、一対の側壁１２に形成された支持穴１２ａに挿入支持されており、他方の支持ピン７２の両端部は側壁１２の縁に形成された凹部１２ｂに挿入支持されている。

【0035】

板バネ７０は鈍角をなして屈曲した形状をなし、その中央部が押圧部７０ａとなっている。この押圧部７０ａは、第１アーム３０の短尺部３１の先端部に向かって突出している。短尺部３１の先端部には、板バネ７０の押圧部７０ａを受ける第１受面３１ｘと第２受面３１ｙが形成され、その中間の受面３１ｚが湾曲している。

【0036】

上記構成をなすヒンジ装置５の作用を、蓋３が全開位置から閉じ位置まで回動する過程を例にとって説明する。
蓋３が図１に示す開き角度１３５°の全開位置にある時、図５に示すように、第１アーム３０の長尺部３２が第２軸部材５２に当たり、第２アーム４０の長尺部４２が第１軸部材５１に当たることにより、それ以上の蓋３の開き方向の回動が禁じられている。この状態で、第１アーム３０のスライドピン５５は第２ガイド溝２５の端（第２軸部材５２に近い方の端）の近傍に位置し、第２アーム４０のスライドピン５６は第１ガイド溝１５の主溝部分１５ｘの端（第１軸部材５１に近い方の端）の近傍に位置している。板バネ７０は第１アーム３０の短尺部３１から離れている。

【0037】

蓋３を開き角度１３５°の位置から開き角度４０°の位置まで回動させる過程で、第１、第２アーム３０，４０が第１、第２ヒンジ本体１０、２０に対して相対回動するとともに、第１、第２アーム３０，４０同士が相対回動する。この際、スライドピン５５が第２ガイド溝２５に沿ってスライドし、スライドピン５６が第１ガイド溝１５の主溝部分１５ｘに沿ってスライドするため、第１、第２アーム３０，４０および第２ヒンジ本体２０の第１ヒンジ本体１０に対する相対回動の軌跡が一義的に決定され、安定して蓋３を開くことができる。

【0038】

第１、第２アーム３０，４０同士が相対回動する際に、摩擦板６０による摩擦により、第２ヒンジ本体２０ひいては蓋３に対する摩擦トルクが生じるので、蓋３に摩擦トルクを超える回動トルクを外部から付与しない限り、蓋３は開き角度１３５°～４０°の範囲の任意の角度位置で安定して保持される。
なお、第１ガイド溝１５の主溝部分１５ｘと第２ガイド溝２５を円弧形状にしたことにより、摩擦トルクを上記角度範囲にわたって、ほぼ均等にすることができる。

【0039】

蓋３の開き角度が４０°に達すると、図６に示すように、板バネ７０の押圧部７０ａが第１アーム３０の短尺部３１の第１受面３１ｘに接する。第２アーム４０のスライドピン５６は、第１ガイド溝１５の主溝部分１５ｘに位置している。

【0040】

さらに蓋３を開き角度４０°から開き角度２０°まで回動する過程で、板バネ７０の押圧部７０ａが第１アーム３０の短尺部３１の端部の第１受面３１ｘを押圧するため、第１アーム３０に図中時計回り方向の回動トルクが働き、ひいては第２ヒンジ本体４０および蓋３に、開き方向の回動トルクが働く。しかし、本実施形態ではこの開き方向の回動トルクは摩擦板６０による摩擦トルクより小さいので、閉じ操作の大きな負担にはならない。蓋３は開き角度４０°～２０°の角度範囲でも任意の角度位置を安定して維持することができる。

【0041】

蓋３が開き角度２０°に達すると、図７Ａ、図７Ｃに示すように、板バネ７０の押圧部７０ａがちょうど第１アーム３０の短尺部３１の中間受面３１ｚに接するため、第１アーム３０に付与される回動トルクは一時的にゼロになる。図７Ｂに示すように、第２アーム４０のスライドピン５６はまだガイド溝１５の主溝部分１５ｘに位置しており、屈曲部１５ｚに達していない。

【0042】

蓋３を開き角度２０°から開き角度１０°まで回動させる過程では、図８Ａ、図８Ｃに示すように、板バネ７０の押圧部７０ａが第１アーム３０の短尺部３１の第２受面３１ｙを押圧するため、第１アーム３０には図中反時計回り方向の回動トルクが付与され、ひいては第２ヒンジ本体２０および蓋３に閉じ方向の回動トルクが付与される。なお、上記のように蓋３が開き角度２０°を越える時に、板バネ７０による回動トルクの方向が変わるので、操作者はクリック感を感じることができる。

【0043】

本実施形態では、板バネ７０による閉じ方向の回動トルクは摩擦板６０による摩擦トルクより小さいので、蓋３は開き角度２０°～１０°の角度範囲でも任意の開き角度を安定して維持することができる。
蓋３が開き角度１０°に達すると、図８Ｂに示すように、第２アーム４０のスライドピン５６は、第１ガイド溝１５の屈曲部１５ｚに接近するが、副溝部分１５ｙには至らない。

【0044】

蓋３をさらに開き角度１０°から開き角度１°まで回動させると、図９Ａ，図９Ｂに示すように、スライドピン５５が第２ガイド溝２５の端（第２軸部材５２から遠い方の端）に達し、スライドピン５６は副溝部分１５ｙの端（主溝部分１５ｘ側の端）に達する。この途中で閉じ方向への力を解除すると、開き角度１０°～１３５°の場合と同様に、蓋３はその角度位置を維持される。図９Ｃに示すように板バネ７０による第１アーム３０への回動トルク（蓋３への閉じ方向の回動トルク）が働いているが、この回動トルクは比較的弱く、スライドピン５６と第１ガイド溝１５との間の接触による摩擦抵抗が働くためである。

【0045】

上述したように蓋３の開き角度が１°になり、スライドピン５６が第１ガイド溝１５の副溝部分１５ｙの端に達した時に、蓋３から手を放すと、スライドピン５６が副溝部分１５ｙに沿って自動的に移動し、蓋３が閉じ位置まで自動的に回動する。以下、その理由を説明する。

【0046】

副溝部分１５ｙは第１軸部材５１を中心とする円弧を描くように形成されているため、スライドピン５６は、第１軸部材５１を中心とする円弧を描く軌跡に沿って移動することができる。そのため、蓋３と第２ヒンジ本体２０と第１、第２アーム３０，４０からなる組立体は、互いの相対回動を伴わずに、一体となって第１軸部材５１を中心として回動する。この過程において、スライドピン５６と第１ガイド溝１５との間の摩擦抵抗は実質的にゼロとなる。
他方、蓋３の開き角度が１°を下回った状態でも、板バネ７０の押圧部７０ａが第１アーム３０の短尺部３１の第２受面３１ｙを押圧しているため、第１アーム３０への反時計回り方向の回動トルク付与状態は維持されており、この回動トルクにより第２ヒンジ本体２０および蓋３が閉じ位置まで自動的に回動する。

【0047】

図１０に示すように、蓋３の開き角度が０°の時、スライドピン５６は第１ガイド溝１５の副溝部分１５ｙの端には到達せず、スライドピン５６と副溝部分１５ｙの端との間には遊びがある。そのため蓋３の開き角度が０°であっても、板バネ７０による回動トルクが蓋３に付与される状態を確実に維持でき、蓋３の閉じ状態を安定して維持できる。

【0048】

なお、ヒンジ装置５がケース１に装着されない状態では、スライドピン５６がさらに副溝部分１５ｙの端に達するまで、第２ヒンジ本体２０は第１ヒンジ本体１０に対して相対回動が可能である。スライドピン５６が副溝部分１５ｙの端に達した時の角度位置をヒンジ装置５の回動限界位置とする。本実施形態では、図９の位置（蓋３が閉じた時の位置）を０°とすると、－α°（例えば－２°）が回動限界位置となる。

【0049】

本実施形態では、第１ヒンジ本体１０に対する第２ヒンジ本体２０の相対回動の角度範囲において、摩擦抵抗が実質的にゼロとなる角度範囲（特定角度範囲）－α°～１°に比べて、板バネ７０による回動トルクが働く角度範囲（トルク付与角度範囲）が－α°～２０°と広いため、第２ヒンジ本体３０は特定角度範囲の全範囲にわたり、確実に回動限界位置に向けて自動的に回動することができる。

【0050】

本実施形態では、回動トルクを付与するために、両端部が円弧形状をなし中央が突出した板バネ７０により構成したので、簡単な構造とすることができる。また、第１アーム３０が薄板からなり複数あっても、板バネ７０により確実に複数の第１アーム３０に回動トルクを付与することができる。

【0051】

次に、本発明の第２実施形態について、図１１、図１２を参照しながら説明する。本実施形態のヒンジ装置５’の基本構成は第１実施形態と同様であるので、各構成要素には同番号を付して重複する説明を省略することにする。また、図１１、図１２に示されてない構成要素の説明には第１実施形態の符号を援用する。
本実施形態では、蓋３が開き角度０°の閉じ位置と、開き角度９０°の全開位置の状態で、キャッチ機能が発揮される。以下、詳述する。

【0052】

第１ガイド溝１５’は、主溝部分１５ｘ’（主ガイド部）と、主溝部分１５ｘ’の一端（第１軸部材５１から遠い端）に連なる副溝部分１５ｙ’（副ガイド部）と、主溝部分１５ｘの他端（第１軸部材５１に近い端）に連なる他の副溝部分１５ｙ”（他の副ガイド部）とを有している。主溝部分１５ｘ’は、第１軸部材５１に対して接近・離間する方向に延びている。副溝部分１５ｙ’、１５ｙ”は主溝部分１５ｘ’と交差する方向に延びている。具体的には、本実施形態では、副溝部分１５ｙ’、１５ｙ”は、主溝部分１５ｘ’との交差部から第１軸部分５１を中心とする円弧を描くように延びている。副溝部分１５ｙ’，１５”は反対方向に延びる。すなわち、副溝部分１５ｙ’は上方に延び、副溝部分１５ｙ”は下方に延びている。

【0053】

第１アーム３０の短尺部３１の先端部は、第１受面３１ｘ’と、第１受面３１ｘ’から周方向に離れた第２受面３１ｙ’とを有している。

【0054】

蓋３の開き角度が７０°を越えている時、板バネ７０の押圧部７０ａが第１受面３１ｘ’を押すことにより、第１アーム３０に時計回り方向の回動トルクが付与され、ひいては蓋３に開き方向の回動トルクが付与される。蓋３の開き角度が８０°を越えている時、スライドピン５６が副溝部分１５ｙ”に入り込むため、摩擦抵抗が実質的にゼロとなる。その結果、蓋３は、開き方向に自動的に回動され、回動トルクが付与された状態で開き角度９０°（全開位置）に保持される。

【0055】

蓋３の開き角度が２０°を下回る時、板バネ７０の押圧部７０ａが第２受面３１ｙ’を押すことにより、第１アーム３０に反時計回り方向の回動トルクが付与され、ひいては蓋３に閉じ方向の回動トルクが付与される。蓋３の開き角度が１０°を下回る時、スライドピン５６が副溝部分１５ｙ’に入り込むため、摩擦抵抗が実質的にゼロとなる。その結果、蓋３は、閉じ方向に自動的に回動され、回動トルクが付与された状態で閉じ角度０°（閉じ位置）に保持される。

【0056】

次に、本発明の第３実施形態について、図１３～図１５を参照しながら説明する。本実施形態のヒンジ装置５”の基本構成は第１実施形態と同様であるので、各構成要素には同番号を付して重複する説明を省略することにする。また、図１３～図１５に示されてない構成要素の説明には第１実施形態の符号を援用する。

【0057】

本実施形態では、第１、第２実施形態の板バネの代わりに図１５に示すトーションバネ８０を用いている。トーションバネ８０は、２つのコイル部８０ａと、これらコイル部８０ａに連なるＵ字形状の係止部８０ｂと、２つのコイル部８０ａからそれぞれ係止部８０ｂの反対側に延びる屈曲形状の押圧部８０ｃと、を一体に有している。このトーションバネ８０とともに、支持ピン８１と段付きピンからなる押圧ピン８２が用いられる。

【0058】

図１３、図１４に示すように、トーションバネ８０は、支持ピン８１を介して第１ヒンジ本体１０に支持されている。支持ピン８１は、トーションバネ８０のコイル部８０ａに挿通され、第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２に形成された支持穴１８に両端部を支持されている。トーションバネ８０の係止部８０ｂは、第１ヒンジ本体１０の基壁１１に係止されている。

【0059】

第１アーム３０の短尺部３１の先端部の周面は、円弧面をなす第１の面領域とこの第１の面領域から図中時計回り方向に径が徐々に増大する第２の面領域と、さらに時計回り方向に径が急減する第３の面領域とを有しており、この第３の面領域が後述の作用をなす受面３１ｓとして提供される。

【0060】

第１ヒンジ本体１０の一対の側壁１２には、第１アーム３０の短尺部３１の先端部近傍において長穴１９が形成されており、この長穴１９には押圧ピン８２の両端部が長穴１９に沿ってスライド可能に挿入されている。この押圧ピン８２は上述したトーションバネ８０の押圧部８０ｃにより、第１アーム３０の短尺部３１の先端部に向けて常に付勢されている。

【0061】

第３実施形態の基本的な作用は第１実施形態と同様である、蓋３が開き角度１５０°の全開位置にある時、スライドピン５６は第１ガイド溝１５の主溝部分１５ｘに位置し、押圧ピン８２は第１アーム３０の短尺部３１の周面のうち円弧面をなす第１の領域に接している。そのため第１アーム３０に回動トルクは付与されない。蓋３が開き角度１５０°～２０°の開き角度にある時には、摩擦板６０の摩擦トルクにより、蓋３は任意の開き角度で保持される。

【0062】

蓋３が開き角度２０°～０°にある時には、押圧ピン８２が第１アーム３０の受面３１ｓに接し、トーションバネ３０の押圧力が押圧ピン８２を介して受面３１ｓに付与される。これにより、第１アーム３０に反時計回り方向の回動トルクが付与され、ひいては蓋３に閉じ方向の回動トルクが付与される。

【0063】

図１４に示すように、蓋３が開き角度１°～０°の時には、スライドピン５６が第１ガイド溝１５の副溝部分１５ｙに入り、摩擦抵抗が実質的にゼロになるので、トーションバネ８０の回動トルクにより、蓋３が第１、第２アーム３０，４０および第２ヒンジ本体２０と一体となって閉じ方向に自動的に回動する。

【0064】

次に、本発明の第４実施形態について図１６、図１７を参照しながら説明する。第４実施形態は、第３実施形態と第１ガイド溝１００の形状だけが異なる。図示しない他の構成要素は第３実施形態と同様であり、これら構成要素の説明には、第３実施形態の符号を援用する。
先行する実施形態と同様に、第１ガイド溝１００は、主溝部分１０１と副溝部分１０２と屈曲部１０３（交差部）を有している。スライドピン５６は、主溝部分１０１に所定のクリアランス例えば５０μｍ～１００μｍのクリアランスを有して挿入されている。この点は、先行する実施形態と同様である。

【0065】

図１６Ａに示すように、蓋３が開き角度１５０°の全開位置にある時には、スライドピン５６は、主溝部分１０１の端（第１軸部材５１に近い端）に位置している。図１６Ｂは、蓋３を閉じ方向に回動させている途中、例えば蓋３の開き角度が６０°の時のスライドピン５６の位置を示す。図１６Ｂに示すように蓋３が閉じ方向に回動している時には、スライドピン５６は主溝部分１０１の上縁１０１ａに接するようにして移動し、主溝部分１０１の下縁１０１ｂとスライドピン５６との間に上記クリアランスＣｂが現れる。

【0066】

本実施形態では、第３実施形態と同様に蓋３が開き角度２０°を下回った時に、トーションバネ８０による回動トルクが蓋３に付与される。本実施形態では蓋３が開き角度２°未満例えば０．８６°に達した時に、図１７Ａに示すように、スライドピン５６が第１ガイド溝１００の副溝部分１０２に達するようになっている。それ以上の開き角度においては、前述の実施形態と同様の原理により蓋３は任意の角度で維持される。

【0067】

図１７Ａにおいて、屈曲部１０３における内側（第１軸部材５１に近い側）の点Ｐａは主溝部分１０１の上縁１０１ａと副溝部分１０２の内側縁１０２ａの交差点である。屈曲部１０３における外側（第１軸部分５１から遠い側）の点Ｐｂは、主溝部分１０１の下縁１０１ｂと副溝部分１０２の外側の縁１０２ｂの交差点である。蓋３が閉じ方向に回動されている時には、スライドピン５６は内側の点Ｐａに接し、クリアランスＣｂは、点Ｐｂとスライドピン５６との間に現れる。

【0068】

図１７Ａに示すように、副溝部分１０２の外側縁１０２ｂは、屈曲部１０３の外側の点Ｐｂから第１軸部材５１を中心とする円弧上に形成される。副溝部分１０２の内側縁１０２ａは、屈曲部１０３の内側の点Ｐａから第１軸部材５１を中心とする円弧を描く仮想線Ｌより第１軸部材５１に近づくように偏倚している。この内側縁１０２ａと仮想線Ｌとの離間距離は副溝部分１０２の奥端部に近づくにしたがって徐々に増大する。この内側縁１０２ａは点Ｐａ近傍では曲線を描くがそれより奥では直線を描く。

【0069】

蓋３がさらに閉じ方向に回動して開き角度が０°すなわち閉じ位置に達した時、スライドピン５６は図１７Ｂに示す位置まで移動する。この位置では、スライドピン５６と副溝部分１０２の外側の縁１０２ｂとの間には、クリアランスＣｂが現れる。また、スライドピン５６と副溝部分１０２の内側の縁１０２ａとの間には、クリアランスＣａが現れる。本実施形態ではこのクリアランスＣａは約１０μｍである。

【0070】

上記のように蓋３が閉じ位置にある時、スライドピン５６は副溝部分１０２のいずれの縁１０２ａ，１０２ｂにも接しないので、このような接触による摩擦抵抗を確実にゼロにすることができる。その結果、トーションバネ８０の力が弱くても、蓋３の閉じ状態を確実に維持することができる。

【0071】

なお、ヒンジ装置がケースに装着されない状態では、図１７Ｃに示すように、スライドピン５６がさらに副溝部分１５ｙの端に達するまで、第２ヒンジ本体２０は第１ヒンジ本体１０に対してさらに相対回動が可能である。この時の第２ヒンジ本体２０の第１ヒンジ本体１０に対する角度位置（回動限界位置）は、蓋３の開き角度で換算すると、－α°（例えば－４°）である。

【0072】

上記第４実施形態では、蓋３が開き角度２°未満でスライドピン５６が副溝部分１０２に移行するようにしたが、より大きな角度で副溝部分１０２に移行してもよい。第４実施形態の第１ガイド溝１００は、第１、第２の実施形態のヒンジ装置に適用してもよい。

【0073】

本発明は、上記実施に制約されず、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。
第１、第２アームは、それぞれ１つずつでもよい。
第１ガイド溝の主溝部分と第２ガイド溝は、直線的に延びていてもよい。第１軸部材は第１ガイド溝の主溝部分の延長線上にあってもよいし、外れていてもよい。
第１アームを付勢する付勢部材は、板バネやトーションバネ以外の形態でもよい。
上記実施形態では、第１ヒンジ本体をケース本体に固定し、第２ヒンジ本体を蓋に固定したが、これとは逆に第２ヒンジ本体をケース本体に固定し、第１ヒンジ本体を蓋に固定してもよい。また、折り畳み扉やパソコン等の小型機器に本願発明のヒンジ装置を装着してもよい。
第１ガイド溝の副溝部分の形状は、第１軸部材を中心とする円弧形状に限らず、第２アームの他端部が第１軸部材を中心として円弧運動するのを許容するあらゆる形状を含む。
摩擦抵抗発生機構は、第１アームと第２アームとの間に摩擦抵抗を発生させるあらゆる構成を採用可能である。例えば、摩擦板と皿バネを用いる代わりに、中間軸部材の先端をかしめて第１、第２アームを互いに強く接触させるだけでもよい。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明は、第１、第２のヒンジ本体とこれらヒンジ本体を連結する第１、第２アームとを備えたヒンジ装置に適用することができる。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】

【図17C】