JP2016037979A - チルトヒンジ並びにこのチルトヒンジを用いたノートパソコン - Google Patents

Abstract

【課題】所定のタッチ操作を行う開閉角度範囲において、さらに強いフリクショントルクを創出できるように成した、とくにタッチパネルを用いたノートパソコン用のチルトヒンジ及びこれを用いたノートパソコンを提供する。【解決手段】第１筐体側へ取り付けられる取付部材１と、第２筐体側へ取り付けられる支持部材３と、この支持部材３を前記取付部材１の軸受プレート部１ｂへ回転可能に連結するヒンジシャフト２と、前記取付部材１と前記支持部材３の間に前記ヒンジシャフト２を介して設けられた前記支持部材３の回転制御手段４とから成るチルトヒンジＤにおいて、この回転制御手段４を前記支持部材３と前記取付部材１との相対的な所定開閉角度の範囲において回転トルクを制御する第１回転制御手段４Ａと、前記支持部材３と前記取付部材１の前記所定の開閉角度範囲以外の開閉角度において前記回転トルクを制御する第２回転制御手段４Ｂとで構成した。【選択図】図４

Description

本発明は、例えばノートパソコン等のキーボード部を有する第１筐体と、ディスプレイ部を有する第２筐体とを相対的に開閉可能に連結するものであって、ディスプレイ部が同時にタッチ操作機能を有するものに用いて好適なチルトヒンジ並びにこのチルトヒンジを用いたノートパソコンに関する。

従来、ノートパソコン用のチルトヒンジは、下記特許文献１に記載されているように、トルク制御手段を備えており、第１筐体に対して第２筐体を所定の開閉角度以下では自然落下させ、この自然落下角度以上の開閉角度では第２筐体を第１筐体に対してフリーストップに停止保持させる機能を有している。

即ち、下記特許文献１に記載された従来公知のノートパソコン用のチルトヒンジは、第１筐体側へ取り付けられる取付部材に対し、第２筐体を支持する支持部材をヒンジシャフトを介して回転可能に連結させ、取付部材と支持部材の間にヒンジシャフトを挿通させてカム機構と、フリクションワッシャーと、複数の皿バネを用いた弾性手段とから成る回転制御手段を設けて構成されている。

したがって、この回転制御手段のカム機構を構成する第１カム部材に設けた一対のカム凸部が、第２のカム部材を構成する一対のカム凹部内に落ち込んでいる所定の開閉角度範囲内の間は、大きなフリクショントルクを創出しないので、支持部材は取付部材に対して容易に回転し、支持部材に取り付けた第２筐体は自己の重量で自然に閉じられる。しかしながら、第１カム部材のカム凸部と第２カム部材のカム凸部が、互いに圧接する第２筐体の第１筐体に対する所定開閉角度範囲以上においては、フリクションワッシャーによるフリクショントルクが創出され、第２筐体は第１筐体に対してフリーストップに停止保持させることができるものである。

しかるに、近年、キーボード部を備えた第１筐体とディスプレイ部を備えた第２筐体から成り、通常のキー操作により操作できる機能に加えて、第２筐体のディスプレイ部に対しタッチ操作もできるタッチパネル式のものを採用したノートパソコンが市場に出回っている。

このようなノートパソコンの場合に、特許文献１に記載されている従来公知のチルトヒンジの回転制御手段が創出するフリクショントルクのみでは、タッチ操作を行う場合に第２筐体が手指によるタッチ操作により後方へ押されて回転してしまい、タッチ操作をしにくいという問題が生じた。

特開２０１３−２４９８５５号公報

本発明は、かかる問題点を解決するために創作されたものであり、上記従来の公知構成のチルトヒンジのフリクショントルクを創出できた上で、ノートパソコンなどの第２筐体を第１筐体に対して開き、ディスプレイ部であるタッチパネルに対してタッチ操作を行っても、第２筐体が第１筐体に対して角度変化しないように成した、チルトヒンジ並びにこのチルトヒンジを用いたノートパソコンを提供せんとするにある。

上記目的を達成するために請求項１発明は、第１筐体側へ取り付けられる取付部材と、第２筐体側へ取り付けられる支持部材と、この支持部材を前記取付部材へ回転可能に連結するヒンジシャフトと、前記取付部材と前記支持部材の間に前記ヒンジシャフトを介して設けられた前記支持部材の回転制御手段とから成り、この回転制御手段を前記支持部材と前記取付部材との相対的な所定開閉角度の範囲において回転トルクを制御する第１回転制御手段と、前記支持部材と前記取付部材の前記所定の開閉角度範囲以外の開閉角度において回転トルクを制御する第２回転制御手段とで構成し、もって前記第２筐体の前記第１筐体に対する所定開閉角度範囲においては、前記第１回転制御手段が動作し、所定の開閉角度範囲以外においては、前記第１回転制御手段に加えて前記第２回転制御手段が動作してより強い回転トルクを創出するように構成したことを特徴とする。

また、請求項２発明は、上記請求項１発明に記載のチルトヒンジにおいて、前記第１回転制御手段を、前記取付部材を挟んで前記ヒンジシャフトの一方の側に、前記第２回転制御手段を、前記取付部材を挟んで前記ヒンジシャフトの他方の側に設けたことを特徴とする。

また、請求項３発明は、上記請求項１発明に記載のチルトヒンジにおいて、前記取付部材に対し前記ヒンジシャフトを回転可能に取り付け、このヒンジシャフトの一端部に支持部材を取り付けると共に、前記第１回転制御手段を前記取付部材と前記ヒンジシャフトの自由端側との間に設け、前記第２回転制御手段を前記取付部材と前記支持部材の間に設けたことを特徴とする。

さらに、請求項４発明は、上記請求項１発明に記載のチルトヒンジにおいて、前記取付部材を、取付ベース部とこの取付ベース部より立ち上げた軸受プレート部を有し、前記軸受プレート部に設けたテーパー形状の変形軸受孔を有する第１取付部材と、この第１取付部材に取り付けられたところの取付部及びこの取付部より立ち上げたところの円形軸受孔を有する第２取付部材とで構成し、前記ヒンジシャフトの略中央部に前記第１取付部材の前記変形軸受孔に係合軸受される円形小径軸部を設けたことを特徴とする。

さらに、請求項５発明は、上記請求項１発明に記載のチルトヒンジにおいて、前記取付部材を、取付ベース部とこの取付ベース部より立ち上げた軸受プレート部を有し、前記軸受プレート部に設けたテーパー形状の変形軸受孔を有する第１取付部材と、この第１取付部材に取り付けられたところの取付部及びこの取付部より立ち上げたところの円形軸受孔を設けた軸受部を有する第２取付部材とで構成し、前記ヒンジシャフトを、その略中央部に前記第１取付部材の前記変形軸受孔に係合軸受される円形小径軸部を設けたものとし、前記第１回転制御手段を、前記第２取付部材の軸受部に係止されると共に前記ヒンジシャフトを回転可能に挿通させて軸方向へ移動可能に設けられたところの一方の面部に第１固定カム部を有する第１固定カム部材、及びこの第１固定カム部材に隣接して前記ヒンジシャフトと共に回転可能に設けられた前記第１固定カム部と対向する側に第１回転カム部を有する第１回転カム部材から成る第１カム機構と、前記第１取付部材と前記第１固定カム部材との間に前記ヒンジシャフトと共に回転可能となるように設けられたフリクションワッシャーと、前記第１回転カム部材に隣接して前記ヒンジシャフトに装着された第１弾性手段と、で構成したことを特徴とする。

さらに、請求項６発明は、上記請求項１発明に記載のチルトヒンジにおいて、前記取付部材を、取付ベース部とこの取付ベース部より立ち上げた軸受プレート部を有し、前記軸受プレート部に設けたテーパー形状の変形軸受孔を有する第１取付部材と、この第１取付部材に取り付けられたところの取付部及びこの取付部より立ち上げたところの円形軸受孔を有する第２取付部材とで構成し、前記ヒンジシャフトは、その略中央部に前記第１取付部材の前記変形軸受孔に係合軸受される円形小径軸部を設けたものとし、前記第２回転制御手段を、前記ヒンジシャフトを回転可能に挿通させ、前記第１取付部材の軸受プレート部に係止固定させたところの一側面部に第２固定カム部を設けた第２固定カム部材と、この第２固定カム部材に隣接し前記ヒンジシャフトに回転を拘束されて設けられたところの前記第２固定カム部側に第２回転カム部を設けた第２回転カム部材から成る第２カム機構と、前記第２回転カム部材に隣接して前記ヒンジシャフトに装着された第２弾性手段と、で構成したことを特徴とする。

さらに、請求項７発明においては、上記請求項６発明に記載のチルトヒンジにおいて、前記第２固定カム部と前記第２回転カム部は、それぞれカム凸部とカム凹部を有するが、それぞれのカム凸部とカム凹部は半径方向にずらせて同心円状に設けられていることを特徴とする。

そして、請求項８発明にあっては、上記請求項１〜７発明に各記載のチルトヒンジを用いたことを特徴とする、ノートパソコンである。

本発明は、以上のように構成したので、本発明に係るチルトヒンジは、製造コストの安価な簡単な構成で、例えばノートパソコン等のようにキーボード部を設けた第１筐体とタッチパネル式のディスプレイ部を設けた第２筐体を開閉可能に連結した場合には、ディスプレイ部を設けた第２筐体を第１筐体に対して開き、ディスプレイ部に対する指によるタッチ操作を行っても、その圧力によって第２筐体の第１筐体に対する傾斜角度を変化することがないので、操作性の向上したチルトヒンジ乃至ノートパソコンを提供できたものである。

本発明に係るチルトヒンジを用いたところのタッチ操作機能付きのノートパソコンの斜視図である。 本発明に係るチルトヒンジの斜視図である。 図２に示したチルトヒンジの縦断面図を示し、第１筐体と第２筐体が全閉状態時の第１回転制御手段と第２回転制御手段の状態を示している。 図２に示したチルトヒンジの分解斜視図である。 図２に示したチルトヒンジの取付部材のうち第１取付部材の側面図である。 図２に示したチルトヒンジの取付部材のうち第２取付部材の側面図である。 図２に示したチルトヒンジの取付部材の第１取付部材と第２取付部材を組み合わせた状態の側面図である。 図２に示したチルトヒンジの支持部材の側面図である。 図２に示したチルトヒンジのヒンジシャフトの斜視図である。 図２に示したチルトヒンジの第１カム機構を構成する部品を示し、（ａ）はその第１回転カム部材の斜視図であり、（ｂ）その第１固定カム部材の斜視図である。 図２に示したチルトヒンジの第２カム機構を構成する部品を示し、（ａ１）はその第２固定カム部材の斜視図、（ａ２）は見る方向を変えてみた同じく第２固定カム部材の斜視図であり、（ｂ）その第２回転カム部材の斜視図である。 図２に示したチルトヒンジの縦断面図を示し、第１筐体と第２筐体が１５度から１２０度の開閉角度時の状態を示している。 図２に示したチルトヒンジの縦断面図を示し、第１筐体と第２筐体が１２０度から１６５度の開閉角度時の状態を示している。 図２に示したチルトヒンジの動作を説明する説明図であり、（ａ）は図３のＡ−Ａ線部分から割って見たもので、第１筐体と第２筐体の全閉状態における第１カム機構の状態を示し、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線部分から割って見たもので、第２カム機構の状態を示している。 図２に示したチルトヒンジの動作を説明する説明図であり、（ａ）は第１筐体に対し第２筐体が０度から１５度まで開かれた状態における第１カム機構の状態を示し、（ｂ）は第２カム機構の状態を示している。いずれも図１４と同じ部分から割って見たものである。 図２に示したチルトヒンジの動作を説明する説明図であり、（ａ）は第１筐体に対し第２筐体が１２０度まで開かれた状態における第１カム機構の状態を示し、（ｂ）は第２カム機構の状態を示している。いずれも図１４と同じ部分から割って見たものである。 図２に示したチルトヒンジの動作を説明する説明図であり、（ａ）は第１筐体に対し第２筐体が１６５度まで開かれた状態における第１カム機構の状態を示し、（ｂ）は第２カム機構の状態を示している。いずれも図１４と同じ部分から割って見たものである。 図２に示したチルトヒンジの動作を説明する説明図であり、（ａ）は第１筐体に対し第２筐体が１８０度まで開かれた状態における第１カム機構の状態を示し、（ｂ）は第２カム機構の状態を示している。いずれも図１４と同じ部分から割って見たものである。 図２に示したチルトヒンジのトルク曲線図であり、（ａ）は第１回転制御手段のトルク曲線図、（ｂ）は第２回転制御手段のトルク曲線図、（ｃ）は第１回転制御手段と第２回転制御手段の合成トルク曲線図を示している。

以下の本発明に係るチルトヒンジの好適な実施例を図面に基づいて説明する。本発明に係るチルトヒンジは、左右一対用いられても良いが、左右一対のチルトヒンジのうち一方のものに本発明に係るチルトヒンジを用い、もう一方のものには、従来公知のチルトヒンジを用いることは可能である。また、本発明に係るチルトヒンジはタッチ操作機能を有するタッチパネル付きのノートパソコン用のものとして説明するが、本発明を実施するものはこのようなノートパソコンに限定されない。それは同種の機能を必要とする様々な商品に適用できるものである。

図面によれば図１において、指示記号Ａで示したものは、例えばノートパソコンであり、指示記号Ｂで示したものは表面にキーボード部ｂを設けた第１筐体、指示記号Ｃで示したものは、タッチ操作機能を有するタッチパネルパネルを用いたディスプレイ部ｃを備えた第２筐体である。本発明に係るチルトヒンジＤ、Ｄ’は、同図では詳細な構成を図示してないが、図１に点線で示したように第１筐体Ｂの後部に対して第２筐体Ｃを相対的に開閉に連結するために設けられている。

これらのチルトヒンジＤ、Ｄ’は、実施例では同じ構成で左右一対のものであるので、以下一方のチルトヒンジＤについてのみ説明する。図２〜図７と図１〜及図１３に示したように、指示記号１で示したものが取付部材である。この取付部材１は、互いに重ね合わされた第１取付部材１Ａと第２取付部材１Ｂから成り、第１取付部材１Ａは取付ベース部１ａと、この取付ベース部１ａの中央部の一端側より立ち上げた軸受プレート部１ｂと、さらに取付ベース部１ａの一側端部から下方へ垂下させて設けた取付プレート部１ｃとから構成されている。第２取付部材１Ｂは、取付部１ｄとこの取付部１ｄから立ち上げて構成した軸受部１ｅとから構成され、この軸受部１ｅを第１取付部材１Ａの軸受プレート部１ｂに重ね合わせた上で、取付部１ｄを第１取付部材１Aの取付ベース部１ａ上にネジ１ｆ、１ｆを用いて固着してある。尚、第２取付部材１Ｂは、第１取付部材１Ａを補強する役目も持っている。

とくに図２〜図７に示したように、取付ベース部１ａには、取付孔１ｇ、１ｇ・・・が設けられ、取付プレート部１ｃには取付孔１ｈ、１ｈ…が設けられ、この取付孔１ｇ、１ｇ・・と取付孔１ｈ、１ｈを用いて図示してない取付ビスで第１取付部材１Ａ側の取付ベース部１ａと取付プレート部１ｃを、図示してない取付ビスで取り付けることによって、取付部材１は第１筐体Ｂ側に取り付けられる構成である。尚、この取付方法に限定はなく、他の取付方法によっても良い。また、軸受プレート部１ｂ側には、小径部１ｎと大径部１ｍを組み合わせたテーパー形状の変形軸受孔１ｉと、この変形軸受孔１ｉの下方に位置して矩形状の第１係止孔１ｊが設けられると共に、第２取付部材１Ｂの側には、第１変形軸受孔１ｉの大径部１ｍと略同一径の軸受孔１ｋと、この軸受孔１ｋの下方に同じく略矩形状の第２係止孔１ｌが設けられている。

指示記号２で示したものは、ヒンジシャフトである。このヒンジシャフト２は、とくに図４と図９に示したように、その一端部に設けた変形取付軸部２ａに続いて、フランジ部２ｂ、円形軸部２ｃ、第１変形軸部２ｄ、円形小径軸部２ｅ、第２変形軸部２ｆ、第３変形軸部２ｇ、及び第４変形軸部２ｈが順次設けられ、円形軸部２ｃの一部と第１変形軸部２ｄには第１雄ネジ部２ｉが、第４変形軸部２ｈには第２雄ネジ部２ｊが設けられている。尚、各変形軸部は略楕円形状を呈し、円形軸部２ｃと第１変形軸部２ｄの径は、第２変形軸部２ｆ、第３変形軸部２ｇ、及び第４変形軸部２ｈより大径に形成されており、短径の側の径は第１変形軸部２ｄから第４変形軸部２ｈに至るほど短くなるように形成されている。このヒンジシャフト２は、とくに図３と図１２〜１３に示したように、円形小径軸部２ｅの部分を第１取付部材１Ａの変形軸受孔１ｉの小径部１ｎに係合軸受させ、第２変形軸部２ｆを第２取付部材１Ｂの軸受孔１ｋに回転可能に軸受させている。したがって、このヒンジシャフト２は、取付部材１に対して回転可能であるが、円形小径軸部２ｅが変形軸受孔１ｉの小径部１ｎと係合させていることにより、軸方向への移動は阻止されている。

次に、ヒンジシャフト２の変形取付軸部２ａに支持部材３が取り付けられている。この支持部材３は、第２筐体Ｃへ取り付ける取付ベース部３ａと、この取付ベース部３ａより折り曲げて設けた取付部３ｂとから成り、取付部３ｂに設けた変形取付孔３ｃへヒンジシャフト２の変形取付軸部２ａを挿入係合させ、その露出端をかしめることで固定されている。尚、この固定方法は実施例に限定されない。他のネジを用いての固着であっても良い。また、この支持部材３はその取付ベース部３ａに設けた複数の取付孔３ｄ、３ｄ・・を用いて図示してない取付ネジで第２筐体Ｃへ取り付けられる構成である。

回転制御手段４は、ヒンジシャフト２が取付部材１の第１取付部材１Ａの軸受プレート部１ｂと第２取付部材１Ｂの軸受部１ｅに軸受されている部分を挟んで左右に設けられており、とくに図２〜図４に示されたように、左側に設けられたものが第１回転制御手段４Ａ、右側に設けられたものが第２回転制御手段４Ｂである。

第１回転制御手段４Ａの構成は、とくに図２〜図４と図１０（ｂ）に示してある。図面によれば、この第１回転制御手段４Ａは、その中心部軸方向に設けられた変形挿通孔５ａへヒンジシャフト２の第２変形軸部２ｆを挿通係合させて第２取付部材１Ｂの軸受部１ｅに接して設けたフリクションワッシャー５と、このフリクションワッシャー５に隣接して設けられたところのその一端部に設けた係止片６ａを第２取付部材１Ｂの軸受部１ｅに設けた第２係止孔１ｌと第１取付部材１Ｂの軸受プレート部１ｂに設けた第１係止孔１ｊへ挿入係止させると共に、その中心部軸方向に設けた円形軸受孔６ｂへヒンジシャフト２の第２変形軸部２ｆを回転可能に挿通させ、さらにその円形軸受孔６ｂを囲んでカム凸部６ｄ、６ｄとカム凹部６ｅ、６ｅから成る第１固定カム部６ｃを設けた第１固定カム部材６と、この第１固定カム部材６に隣接して設けられると共に、その中心部軸方向に設けた変形挿通孔７ａへヒンジシャフト２の第３変形軸部２ｇを挿通係合させ、この変形挿通孔７ａの周りに前記カム凸部６ｄ、６ｄとカム凹部６ｅ、６ｅに対向させてカム凸部７ｂ、７ｂとカム凹部７ｃ、７ｃから成る第１回転カム部７ｄを設けて成る第１回転カム部材７と、この第１回転カム部材７に隣接してその中心部軸方向に設けた各円形挿通孔８ａ、８ａ・・・へヒンジシャフト２の第３変形軸部２ｇを挿通させて設けた複数の例えば皿バネから成る弾性部材８ｂ、８ｂ・・・から成る第１弾性手段８と、この第１弾性手段８を構成する弾性部材８ｂ、８ｂ・・・の外側のものに接し、その中心部軸方向に設けた変形挿通孔９ａにヒンジシャフト２の第４変形軸部２ｈを挿通係合させて設けた押え用ワッシャー９と、この押え用ワッシャー９に隣接してヒンジシャフト２の第４変形軸部２ｈに設けた第１雄ネジ部２ｉにネジ着させて成る第１締付用ナット１０とで構成されている。

尚、第１カム機構４ａを構成する第１固定カム部材６の第１固定カム部６ｃと第１回転カム部材７の第１回転カム部７ｄで第１カム機構４ａを構成し、第１固定カム部６ｃのカム凸部６ｄ、６ｄの幅は、カム凸部７ｂ、７ｂの幅より大きく形成してある。

尚、各弾性部材８ｂを構成する皿バネはこれをスプリングワッシャーその他の弾性手段に変えることができる。また、各カム凸部６ｄ、６ｄ・７ｂ、７ｂと各カム凹部６ｅ、６ｅ・７ｃ、７ｃの形状と位置は、実施例のものは、とくに図４と図１０（ａ）、（ｂ）に示したように、それぞれ第１固定カム部材６の円形軸受孔６ｂと第１回転カム部材７の変形挿通孔７ａの外周より外側に向けて放射状に設けられており、後述するように、第１筐体Ｂが第２筐体Ｃに対して閉じられた状態においては、各カム凸部６ｄ、６ｄ・７ｂ、７ｂは各カム凹部６ｅ、６ｅ・７ｃ、７ｃの中に落ち込んでいる。したがって、第２筐体Ｃが第１筐体Ｂに対して１５度まで開かれると、第１固定カム部６ｃの各カム凸部６ｄ、６ｄが第１回転カム部７ｄの各カム凸部７ｂ、７ｂと圧接する状態になり、しかる後、１６０度の開閉角度まで圧接状態となるように形成配置されている。

第２回転制御手段４Ｂは、とくに図２〜図４と図１１に示してある。図面によればこの第２回転制御手段４Ｂは、第１取付部材１Ａの軸受プレート部１ｂに接し、その中心部軸方向に円形挿通孔１１ａを有し、その周縁から突設した係止部１１ｂを軸受プレート部１ｂに設けた変形軸受孔１ｉの大径部１ｍに係合させ、さらにヒンジシャフト２の第１変形軸部２ｄを円形挿通孔１１ａに回転可能に挿通させて設けたところの、一側面側に外側カム凸部１１ｃ及び内側カム凸部１１ｄと外側カム凹部１１ｅ及び内側カム凹部１１ｆから成る第２固定カム部１１ｇを有する第２固定カム部材１１と、この第２固定カム部材１１に隣接して設けられたところのその中心部軸方向に変形挿通孔１２ａを有し、第２固定カム部１１ｇと対向する側に外側カム凸部１２ｂ及び内側カム凸部１２ｃと外側カム凹部１２ｄ及び内側カム凹部１２ｅから成る第２回転カム部１２ｆを有し、その変形挿通孔１２ａにヒンジシャフト２の第１変形軸部２ｄを挿通係合させて設けた第２回転カム部材１２と、この第２回転カム部材１２に隣接して設けられると共に、その中心部軸方向に設けた各円形挿通孔１３ａ、１３ａ・・・へヒンジシャフト２の第１変形軸部２ｄを挿通させて設けた、複数の例えば皿バネから成る弾性部材１３ｂ、１３ｂ・・・から成る第２弾性手段１３と、この第２弾性手段１３の弾性部材１３ｂ、１３ｂ・・・の外側のものに接しその中心部軸方向に設けた変形挿通孔１４ａにヒンジシャフト２の第１変形軸部２ｄを挿通係合させて設けた押え用ワッシャー１４と、この押え用ワッシャー１４に隣接してヒンジシャフト２の第２雄ネジ部２ｊにネジ着させて成る第２締付用ナット１５とで構成されている。

尚、とくに図１１の(ａ１)、(ａ２）に示したように、第２固定カム部材１１に設けた係止部１１ｂには湾曲部１１ｈが設けられ、係止部１１ｂを第１取付部材１Ａの軸受プレート部１ｂに設けた変形軸受孔１ｉの大径１ｍに係止させることにより、とくに図３と図１２、図１３に示したように、ヒンジシャフト２の第１変形軸部２ｄの一部を軸受するものである。また、各弾性部材８ｂ、１３ｂを構成する皿バネは、これをスプリングワッシャーその他の弾性手段に変えることができる。さらに、各外側カム凸部１１ｃ及び内側カム凸部１１ｄと外側カム凸部１２ｂ及び内側カム凸部１２ｃと、各外側カム凹部１１ｅ及び内側カム凹部１１ｆと外側カム凹部１２ｄ及び内側カム凹部１２ｅの形状と位置は、実施例のものは、内周側と外周側に半径方向にずらせて設けられている、そして、第１筐体Ｂが第２筐体Ｃに対して閉じられた状態においては、各外側カム凸部１１ｃ及び内側カム凸部１１ｄと各外側カム凸部１２ｂ及び内側カム凸部１２ｃは、各外側カム凹部１１ｅ及び内側カム凹部１１ｆと各外側カム凹部１２ｄ及び内側カム凹部１２ｅの中に落ち込んでいる。この状態から、第２筐体Ｃが第１筐体Ｂに対して１２０度まで開かれると、各外側カム凸部１１ｃ及び内側カム凸部１１ｄは、各外側カム凸部１２ｂ及び内側カム凸部１２ｃと圧接する状態になり、しかる後１６０度の開閉角度まで圧接状態となるように形成配置されている。

以下に上述した本発明に係るチルトヒンジＤの組み立て手順について説明する。とくに図２〜図４に示したように、まず、ヒンジシャフト２に第２回転制御手段４Ｂの各部品、取付部材１、第１回転制御手段４Ａの各部品の順で組み立てる、即ち、ヒンジシャフト２へ第２回転制御手段４Ｂの第２締付用ナット１５をその雌ネジ孔へ第２雄ネジ部２ｊの側から挿入させてやり、第１雄ネジ部２ｉにネジ着して、円形軸部２ｃ側まで回転移動させる。次いで、押え用ワッシャー１４、第２弾性手段１３の各弾性部材１３ｂ、第２回転カム部材１２、及び第２固定カム部材１１の順で第４変形軸部２ｈ(第２雄ネジ部２ｊ)の側からヒンジシャフト２を挿入させ、第２固定カム部材１１の係止部１１ｂを第１取付部材１Ａの軸受プレート部１ｂに設けた変形軸受孔１ｉの大径部１ｍに挿入係止させる。すると、ヒンジシャフト２は上方へ押し上げられ、円形小径軸部２ｅが変形軸受孔１ｉの小径部１ｎと係合することになるので、当該ヒンジシャフト２はその円形小径軸部２ｅが取付部材１の第１取付部材１Ａの変形軸受孔１ｉの小径部１ｎと係合し、軸方向への移動を規制された状態で回転可能に第１取付部材１Ａへ取り付けられることになる。

次いで、ここで第２締付用ナット１５を締め付けていくと、第２弾性手段１３に押されて第２回転カム部材１２と第２固定カム部材１１とは互いに圧接状態になるので、第２締付用ナット１５の締め加減により、第２回転制御手段４Ｂに必要なフリクショントルクが得られるように調整することができる。尚、この調整は、後述するように第１回転制御手段４Ａの組み付け後であっても良い。

次に、第２取付部材１Ｂをその軸受孔１ｋにヒンジシャフト２をその第４変形軸部２ｈ(第２雄ネジ部２ｊ)の側から挿入させてヒンジシャフト２へ装着し、第１取付部材１Ａに重ね合せてネジ１ｆ、１ｆを用いて両者を固着させると、軸受孔１ｋにヒンジシャフト２の第２変形軸部２ｆが軸受され、ヒンジシャフト２は取付部材１に軸方向に移動規制されて回転可能に取り付けられることになる。次に、フリクションワッシャー５の変形挿通孔５ａにヒンジシャフト２をその第４変形軸部２ｈの側から挿入して行き、この変形挿通孔５ａをヒンジシャフト２の第２変形軸部２ｆと係合させる。次いで、第１固定カム部材６の円形軸受孔６ｂへ上述したようにヒンジシャフト２の第３変形軸部２ｇを回転可能に嵌め込み、その係止片６ａを第２取付部材１Ｂと第１取付部材１Ａに設けた第２係止孔１ｌと第１係止孔１ｊへ挿入係合させる。次いで、とくに図２〜図４に示したように、第１回転制御手段４Ａの他の各部品である第１回転カム部材７、第１弾性手段８の各弾性部材８ｂ、押え用ワッシャー９の順で、ヒンジシャフト２へ装着して行き、最後に第１締付用ナット１０をヒンジシャフト２の第２雄ネジ部２ｊに取り付ける。ここで、第１締付用ナット１０を締めつけていくと、第１弾性手段８に押されて第１固定カム部材６と第１回転カム部材７は互いに圧接状態になり、かつ、フリクションワッシャー５は、第２取付部材１Ｂの軸受部１ｅと第１固定カム部材６との間に圧接状態となる。このようにして、第１締付用ナット１０の締付加減を調整することにより、第１回転制御手段４Ａに必要なフリクショントルクが得られるように調整することができる。

以上説明したようにして組み立てたられたチルトヒンジＤは、上述したように取付部材１を第１筐体Ｂの側に、支持部材３を第２筐体Ｃの側に取り付けることによって使用に供される。かかる場合において、とくに図３と図１４に示したように、第１筐体Ｂに対し第２筐体Ｃを閉じた全閉状態のときには、第１回転制御手段４Ａを構成する第１固定カム部材６と第１回転カム部材７は、それぞれのカム凸部６ｄ、６ｄ・７ｂ、７ｂがそれぞれのカム凹部６ｅ、６ｅ・７ｃ、７ｃ内にあって、大きなフリクショントルクは創出されない状態である。また、第２回転制御手段４Ｂの第２固定カム部１１ｇと第２回転カム部１２ｆもそれぞれの外側カム凸部１１ｃと内側カム凸部１１ｄ及び外側カム凸部１２ｂと内側カム凸部１２ｃは、それぞれの外側カム凹部１１ｅと内側カム凹部１１ｆ及び外側カム凹部１２ｄ及び内側カム凹部１２ｅ内にあって大きなフリクショントルクが創出されない状態にある。したがって、この全閉状態のときには第１回転制御手段４Ａ及び第２回転制御手段４Ｂは共に大きなフリクショントルクは創出されない。

次に、第２筐体Ｃが第１筐体Ｂに対して１５度まで開かれると、図１２と図１５に示したように、第２筐体Ｃと共にヒンジシャフト２が時計方向に回転し、第１回転制御手段４Ａの第１カム機構４ａの第１回転カム部材７はヒンジシャフト２と共に回転し、そのカム凸部７ｂ、７ｂは第１固定カム部材６のカム凹部６ｅ、６ｅから脱し、そのカム凸部６ｄ、６ｄに接し、この１５度以上の開閉角度において、カム凸部７ｂ、７ｂがカム凸部６ｄ、６ｄに乗り上げることになるので、１２０度の開閉角度の範囲において第１弾性手段８による押圧力により、互いに圧接状態となり、第１カム機構４ａ及びフリクションワッシャー５側にフリクショントルクが創出され、第２筐体Ｃは第１筐体Ｂに対してフリーストップで開閉されることになる。つまり、第２筐体Ｃは第１筐体Ｂに対する１５度までの開閉角度範囲においては、回転制御手段４は、第２筐体Ｃを第１筐体Ｂに対して自立させて支える強さのフリクショントルクを創出しないので、第２筐体Ｃはこの角度範囲内においては自然落下して第１筐体Ｂが閉じられることになる。また、この際に、第２筐体Ｃが第１筐体Ｂ対して閉じられる寸前において、第１回転制御手段４Ａの第１固定カム部６ｃと第１回転カム部７ｄの係合状態に工夫を加えることにより、吸込み機能を発揮させて、第２筐体Ｃを第１筐体Ｂに対して自動的に閉じさせ、さらにこの状態を維持させるロック機能を発揮させるように構成することができる。

他方、第２回転制御手段４Ｂの方は、第２筐体Ｃの第１筐体Ｂに対する０度から１２０度までの間の開閉角度範囲においては、図１２と図１５に示したように、第２カム機構４ｂの第２回転カム部材１２の外側カム凸部１２ｂと内側カム凸部１２ｃが、第２固定カム部材１１の外側カム凹部１１ｅと内側カム凹部１１ｆ内を移動しているので、大きなフリクショントルクは創出されていない。この状態は、第２筐体Ｃが第１筐体Ｂに対して１２０度まで開かれる間継続する。

第２筐体Ｃが第１筐体Ｂに対して１２０度以上開かれると、第１回転制御手段４Ａの創出するフリクショントルクはそのままで、今度は第２回転制御手段４Ｂの第２カム機構４ｂの第２回転カム部材１２の外側カム凸部１２ｂ及び内側カム凸部１２ｃが、第２固定カム部材１１の外側カム凸部１１ｃ及び内側カム凸部１１ｄに乗り上げるようになることから、第２弾性手段１３の押圧力により、第２回転制御手段４Ｂの側にもフリクショントルクが創出されることになる。この第１回転制御手段４Ａと第２回転制御手段４Ｂが共にフリクショントルクを創出する状態は、１６０度まで続き、１６０度を過ぎると、第１回転制御手段４Ａの第１カム機構４ａの第１回転カム部材７のカム凸部７ｂ、７ｂが、第１固定カム部材６のカム凹部６ｅ、６ｅ内に落ち込み、第２回転制御手段４Ｂの第２回転カム部材１２の外側カム凸部１２ｂ及び内側カム凸部１２ｃが、第２固定カム部材１１の外側カム凹部１１ｅ及び内側カム凹部１１ｆ内に落ち込むことにより、共にフリクショントルクが減少され、第１筐体Ｂと第２筐体Ｃの全閉状態の時と同じ状態になる。

図１９は、以上に説明した第１回転制御手段４Ａと第２回転制御手段４Ｂのフリクショントルクの説明図であり、（ａ）は第１回転制御手段４Ａのトルク曲線図であり、（ｂ）は第２回転制御手段４Ｂのトルク曲線図であり、（ｃ）は第１回転制御手段４Ａと第２回転制御手段４Ｂの合成トルク曲線図である。この説明図から解るように、第１回転制御手段４Ａは、第１筐体Ｂに対する第２筐体Ｃの０度から１５度まではフリクショントルクは創出せず、１５度からフリクショントルクを創出して１６０度まで継続する。第２回転制御手段４Ｂは、１２０度からフリクショントルクを創出して１６０度まで継続する。このようにして、タッチ操作可能なタッチパネルを有する第２筐体Ｃは、タッチ操作する操作角度の１２０度から１６０度の間において大きなフリクショントルクが創出されて、指でタッチされても第２筐体Ｃが後方へ回転してしまうことを防止することができるものである。

尚、以上説明したフリクショントルク曲線は、一例であって説明したものに限定されない。それは発明の目的を逸脱しない範囲においてさまざまなバリエーションがあり得るものである。

本発明は、以上のように構成したので、とくにノートパソコンなどのキ―ボード部を有する第１筐体とタッチ操作機能を有するディスプレイ部を有する第２筐体を連結するチルトヒンジ並びにこのチルトヒンジを用いたノートパソコンとして好適に用いられるものである。

Ａ ノートパソコン
Ｂ 第１筐体
Ｃ 第２筐体
Ｄ チルトヒンジ
１ 取付部材
１Ａ 第１取付部材
１ａ 取付ベース部
１ｂ 軸受プレート部
１ｉ 変形軸受孔
１Ｂ 第２取付部材
１ｄ 取付部
１ｅ 軸受部
２ ヒンジシャフト
２ｅ 円形小径軸部
３ 支持部材
３ａ 取付ベース部
３ｂ 取付部
４ 回転制御手段
４Ａ 第１回転制御手段
４ａ 第１カム機構
５ フリクションワッシャー
６ 第１固定カム部材
６ｂ 円形軸受孔
６ｃ 第１固定カム部
６ｄ カム凸部
６ｅ カム凹部
７ 第１回転カム部材
７ｂ カム凸部
７ｃ カム凹部
７ｄ 第１回転カム部
８ 第１弾性手段
４Ｂ 第２回転制御手段
４ｂ 第２カム機構
１１ 第２固定カム部材
１１ｇ 第２固定カム部
１２ 第２回転カム部材
１２ｆ 第２回転カム部
１３ 第２弾性手段

Claims (8)

1. 第１筐体側へ取り付けられる取付部材と、第２筐体側へ取り付けられる支持部材と、この支持部材を前記取付部材へ回転可能に連結するヒンジシャフトと、前記取付部材と前記支持部材の間に前記ヒンジシャフトを介して設けられた前記支持部材の回転制御手段とから成り、この回転制御手段を前記支持部材と前記取付部材との相対的な所定開閉角度の範囲において回転トルクを制御する第１回転制御手段と、前記支持部材と前記取付部材の前記所定の開閉角度範囲以外の開閉角度において回転トルクを制御する第２回転制御手段とで構成し、もって前記第２筐体の前記第１筐体に対する所定開閉角度範囲においては、前記第１回転制御手段が動作し、所定の開閉角度範囲以外においては、前記第１回転制御手段に加えて前記第２回転制御手段が動作してより強い回転トルクを創出するように成したことを特徴とする、チルトヒンジ。
2. 前記第１回転制御手段は、前記取付部材を挟んで前記ヒンジシャフトの一方の側に、前記第２回転制御手段は、前記取付部材を挟んで前記ヒンジシャフトの他方の側に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の、チルトヒンジ。
3. 前記チルトヒンジは、前記取付部材に対し前記ヒンジシャフトを回転可能に取り付け、このヒンジシャフトの一端部に支持部材を取り付けると共に、前記第１回転制御手段は、前記取付部材と前記ヒンジシャフトの自由端側との間に設けられ、前記第２回転制御手段は、前記取付部材と前記支持部材の間に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のチルトヒンジ。
4. 前記取付部材は、取付ベース部とこの取付ベース部より立ち上げた軸受プレート部を有し、前記軸受プレート部に設けたテーパー形状の変形軸受孔を有する第１取付部材と、この第１取付部材に取り付けられたところの取付部及びこの取付部より立ち上げたところの円形軸受孔を有する第２取付部材とで構成し、前記ヒンジシャフトは、その略中央部に前記第１取付部材の前記変形軸受孔に係合軸受される円形小径軸部を設けたことを特徴とする、請求項１に記載のチルトヒンジ。
5. 前記取付部材は、取付ベース部とこの取付ベース部より立ち上げた軸受プレート部を有し、前記軸受プレート部に設けたテーパー形状の変形軸受孔を有する第１取付部材と、この第１取付部材に取り付けられたところの取付部及びこの取付部より立ち上げたところの円形軸受孔を設けた軸受部を有する第２取付部材とで構成し、前記ヒンジシャフトは、その略中央部に前記第１取付部材の前記変形軸受孔に係合軸受される円形小径軸部を設けたものとし、前記第１回転制御手段は、前記第２取付部材の軸受部に係止されると共に前記ヒンジシャフトを回転可能に挿通させて軸方向へ移動可能に設けられたところの一方の面部に第１固定カム部を有する第１固定カム部材、及びこの第１固定カム部材に隣接して前記ヒンジシャフトと共に回転可能に設けられた前記第１固定カム部と対向する側に第１回転カム部を有する第１回転カム部材から成る第１カム機構と、前記第１取付部材と前記第１固定カム部材との間に前記ヒンジシャフトと共に回転可能となるように設けられたフリクションワッシャーと、前記第１回転カム部材に隣接して前記ヒンジシャフトに装着された第１弾性手段と、で構成したことを特徴とする、請求項１に記載のチルトヒンジ。
6. 前記取付部材は、取付ベース部とこの取付ベース部より立ち上げた軸受プレート部を有し、前記軸受プレート部に設けたテーパー形状の変形軸受孔を有する第１取付部材と、この第１取付部材に取り付けられたところの取付部及びこの取付部より立ち上げたところの円形軸受孔を有する第２取付部材とで構成し、前記ヒンジシャフトは、その略中央部に前記第１取付部材の前記変形軸受孔に係合軸受される円形小径軸部を設けたものとし、前記第２回転制御手段は、前記ヒンジシャフトを回転可能に挿通させ、前記第１取付部材の軸受プレート部に係止固定させたところの一側面部に第２固定カム部を設けた第２固定カム部材と、この第２固定カム部材に隣接し前記ヒンジシャフトに回転を拘束されて設けられたところの前記第２固定カム部側に第２回転カム部を設けた第２回転カム部材から成る第２カム機構と、前記第２回転カム部材に隣接して前記ヒンジシャフトに装着された第２弾性手段と、で構成したことを特徴とする、請求項１に記載のチルトヒンジ。
7. 前記第２固定カム部と前記第２回転カム部は、それぞれカム凸部とカム凹部を有するが、それぞれのカム凸部とカム凹部は半径方向にずらせて同心円状に設けられていることを特徴とする、請求項６に記載のチルトヒンジ。
8. 請求項１〜７に各記載のチルトヒンジを用いたことを特徴とする、ノートパソコン。

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