JP2005054891A - 携帯端末用ヒンジ - Google Patents

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Abstract

【課題】折り畳み方式の携帯端末において、開閉させる機能と、この開閉方向に対し直交する方向に回動できる機能を合わせ持った携帯端末用ヒンジを提供する。
【解決手段】第１の筐体１を第２の筐体２に対し旋回可能に連結する回動ヒンジ部３と、前記第２の筐体を前記第１の筐体に対し開閉可能に連結する開閉ヒンジ部４とで構成し、前記回動ヒンジ部３は、前記第１の筐体１に対して取り付ける固定部材５と、この固定部材５に対し第１カム機構９を介して回動を制御された状態で取り付けられる回動部材７とを有し、前記開閉ヒンジ部４は、前記回動部材７に設けられ、第２カム機構２５を介して前記回動ヒンジ部３の回動方向と直交する方向に回転を制御された状態で回転可能に取り付けられた前記第２の筐体２の端部を連結する開閉部材１６を有し、前記回動ヒンジ部３を前記開閉ヒンジ部４が所定の角度となった時に動作するように構成する。
【選択図】図１０

Description

この発明は携帯電話機、ＰＨＳ、携帯情報端末（ＰＤＡ）のような携帯端末に用いて好適な携帯端末用ヒンジに関する。
近年、携帯端末の高機能、高性能化は目覚しく、ますます小型化しつつある。その中で、とくに携帯電話機、ＰＨＳ等は、不使用時に小型サイズとなり、さらにディスプレイ部を保護し、キーボード部の誤動作を無くするために、キーボード部やマイクを設けた第１の筐体とディスプレイ部やスピーカーやカメラを取り付けた第２の筐体をヒンジを介してキーボード部とディスプレイ部が合い向かいで折り畳み可能となしたものが主流となりつつある。これらの携帯電話機やＰＨＳ等は、スリム化を図るための表示画面が縦長となっているが、携帯端末にさまざまな機能、例えば配信される映画を見たり、テレビ画像を見たりすることのできる機能が附加されるに及び、テレビ、映画、パソコン等の横長の画面を見慣れた者にとって見づらい場合が生じた。また、この縦長の表示画面を持つものに、横長の画面表示を前提とする情報が送信或は入力された時には、縦長画面では完全に表示しきれないという問題が生じた。
そこで、キーボード部を設けた第１の筐体に対して折り畳まれるディスプレイ部を設けた第２の筐体を水平状態で横方向へ旋回することができ、かつ第１の筐体の内側に設けられたディスプレイ部をキーボード部を操作可能な状態で見ることが出来るようにすべく、この第２の筐体を第１の筐体に対し二方向に回動することができるように構成したヒンジが必要となった。
このような機能を持つヒンジとして以下の特許文献に記載されたものが公知である。
特開２００３−６９６７６号公開特許公報
この特許文献１に記載されたヒンジは、第１の筐体の底部に枢着させた回動ヒンジ部の旋回支持部を曲げて第２の筐体の上端側に導き、その上端部に第２の筐体を連結する開閉ヒンジ部を取り付けるという構成のものであったため、とくに回動ヒンジ部の潤滑油が外部へ漏出して手や衣服を汚す上に、ヒンジ全体の構成が大型化し、設置スペースを取り、携帯端末のコンパクト化に寄与できないという問題があった。
この発明の目的は、とくに折り畳み方式の携帯電話機のような携帯端末において、ディスプレイ部を設けた第２の筐体を、キーボード部を設けた第１の筐体に対して、開閉させる機能と、この開閉方向に対し直交する方向に回動できる機能の両機能を合わせ持った上で、潤滑油の外部への漏れをなくし、極力コンパクトにまとめて設置スペースを省略できる携帯端末用ヒンジを提供せんとするにある。
上述した目的を達成するためにこの発明は、キーボード部を設けた第１の筐体の上面側に取り付けられる回動ヒンジ部と、この回動ヒンジ部に取り付けられディスプレイ部を有する第２の筐体を前記第１の筐体に対し開閉可能に取り付ける開閉ヒンジ部とから成り、前記回動ヒンジ部は、前記第１の筐体に対して取り付ける固定部材と、この固定部材に対し第１カム機構を介して回動を制御された状態で取り付けられる回動部材とを有し、前記開閉ヒンジ部は、前記回動部材に設けられ、第２カム機構を介して前記回動ヒンジ部の回動方向と直交する方向に回転を制御された状態で回転可能に取り付けられた前記第２の筐体の端部を連結する開閉部材を有し、前記回動ヒンジ部を前記開閉ヒンジ部が所定の角度となった時に動作するように構成したことを特徴とする。
その際に、この発明は、前記第１カム機構及び又は前記第２カム機構は、前記回動部材及び又は前記開閉部材を所定の回動角度及び又は開閉角度から自動的に回動及び又は開閉させる吸い込み機能を有するように構成することができる。
さらに、この発明は、前記開閉部材をヒンジ筒体とすることができる。
さらに、この発明は、前記回動ヒンジ部を前記開閉ヒンジ部の所定の角度から動作可能とする手段を、前記開閉ヒンジ部の開閉部材と前記回動ヒンジ部の固定部材の間に設けることができる。
そして、この発明は、前記第１カム機構及び又は第２カム機構を、互いの対向面にカム部を形成した一方が他方に対して圧接するように構成したカムとカムフロワーで構成することができる。
この発明は以上のように構成したので、第２の筐体のディスプレイ部やカメラを設けた側を、第１の筐体に対し折り畳んだ状態で下側に位置させることによって、不使用時に画面が傷つくのを可及的に防止することができる上に、開閉ヒンジ部で縦方向へ開閉でき、かつ、開成状態でディスプレイ部を横長に用いることが容易となるという効果を奏し得る。
図面は、この発明の一実施の形態を示す。
図１乃至図４は、この発明に係る携帯端末用ヒンジＡを用いた携帯端末の一種である折り畳み式の携帯電話機Ｂを示し、指示記号１のものは、キーボード部１ａとマイク１ｂを設けた第１の筐体であり、指示記号２のものは、ディスプレイ部２ａとスピーカー２ｂとカメラ２ｃを設けた第２の筐体である。第１の筐体１と第２の筐体２の各端部は、携帯端末用ヒンジＡを介して相対的に回動可能乃至開閉可能に連結されている。
携帯端末用ヒンジＡは、第１の筐体１側の端部上面に取り付けられた回動ヒンジ部３と、この回動ヒンジ部３に対して直交する方向に縦方向へ開閉可能に取り付けられた開閉ヒンジ部４とから成り、開閉ヒンジ部４には第２の筐体２が開閉可能に取り付けられている。
このうち回動ヒンジ部３は、とくに図１乃至図１０に示したように、取付ビス５ｃ，５ｃ・・・によって第２の筐体２の端部に取り付けられたところの左右に取付片５ａ，５ａを具えた枢着筒部５ｂを有する固定部材５と、この固定部材５に対し第１ヒンジピン６を介して回動可能に取り付けられた筒状の回動部材７とから成る。第１ヒンジピン６は枢着筒部５ｂへその軸芯部軸方向を軸方向へ抜け出さないように回転可能に取り付けられており、その変形頭部６ａを回動部材７に設けた取付座７ａへ取付ビス８を介して固定させている。尚、とくに図６に示したように、回動部材７には、第１の筐体１と第２の筐体２を電気的に導通させる導線を通すスリット７ｃが設けられている。
とくに図９と図１０に示したように、指示記号９のものは回動ヒンジ部３の第１カム機構であり、この第１カム機構９は、第１ヒンジピン６をその中心部に設けた挿通孔１０ａへ回転可能に挿通させつつ該第１ヒンジピン６に回転を拘束させて取り付けられた第１カム１０と、この第１カム１０と対向し、同じくその中心部に設けた挿通孔１１ａへ第１ヒンジピン６を回転可能に挿通させつつ枢着筒部５ｂに回転を拘束させて軸方向へ摺動可能に取り付けた第１カムフロワー１１と、第１ヒンジピン６に環巻きさせつつ、枢着筒部５ｂの内壁５ｄと第１カムフロワー１１との間に弾設させたコンプレッションスプリングから成る第１弾性手段１２とで構成されている。
ここで、第１ヒンジピン６に第１カム１０を拘束する手段は、とくに図１０と図１９乃至図２１に示したように、該第１カム１０に設けた略半円形状の変形穴１０ｂへ第１ヒンジピン６の変形頭部６ａの一部を嵌入させることによって構成されている。また、第１カムフロワー１１を枢着筒部５ｂへ拘束させる手段は、とくに図９乃至図１１と図２５及び図２６に示したように、該枢着筒部５ｂに設けたキー溝５ｅ，５ｅへ第１カムフロワー１１の両側部より突設したキー部１１ｂ，１１ｂを嵌入させることによって構成されている。また、第１カム１０の外周一側にはとくに図２１と図２２に示したように、ストッパー部１０ｃが突設されており、このストッパー部１０ｃはとくに図１１に示した枢着筒部５ｂに設けた湾曲ガイド溝５ｆへ嵌入している。
各第１カム１０と第１カムフロワー１１の互いの対向面には、図２０乃至図２４に示したように、凸部１３ａ，１３ａ・１４ａ，１４ａと凹部１３ｂ，１３ｂ・１４ｂ，１４ｂとから成るカム部１３と１４が設けられ、図９と図１０に示したように、圧接状態にある。尚、図５乃至図１０に示したように、指示記号１５で示したものはワッシャーであり、第１ヒンジピン６の端部に設けられた変形軸部６ｂにその変形孔１５ａを嵌入させ、第１ヒンジピン６の端部をかしめることにより、枢着筒部５ｂの軸方向の動きを規制している。
次に、開閉ヒンジ部４は、図５乃至図１０に示したように、枢着筒部５ｂ内にセットされており、回動部材７の一方の筒部７ｂ内に回転可能に挿入されたヒンジ筒体からなる開閉部材１６と、この開閉部材１６の軸芯部軸方向を貫通してその変形頭部１７ａ（図１９参照）を回動部材７の内部の変形孔７ｆへ挿入固定された第２ヒンジピン１７と、この第２ヒンジピン１７をその中心部に設けた挿通孔１８ａへ回転可能に挿通させつつ、その尾部に設けた変形突部１８ｂを回動部材７の変形孔７ｆへ第２ヒンジピン１７の変形頭部１７ａと共に挿入固定させた第２カム１８と、同じくその中心部軸方向に設けた挿通孔１９ａへ第２ヒンジピン１７を挿通させつつ開閉部材１６へ回転を拘束され、かつ軸方向へ摺動可能に取り付けられた第２カムフロワー１９と、第２ヒンジピン１７に環巻きされつつ開閉部材１６の内壁１６ｂと第２カムフロワー１９との間に弾設したコンプレッションスプリングから成る第２弾性手段２０とから構成されている。尚、第２カムフロワー１９を開閉部材１６へ拘束する手段は、とくに図３３に示したように、該第２カムフロワー１９の外周より突設した一対のキー部１９ｂ，１９ｂと、図１０と図１５及び図１７に示したように、このキー部１９ｂ，１９ｂを嵌入させるべく開閉部材１６に設けられたキー溝１６ｆ，１６ｆとで構成されている。第２カム機構２５は、各第２カム１８と第２カムフロワー１９の互いの対向面に設けられ、図３０乃至図３１に示したように、凸部２１ａ，２１ａ・２２ａ，２２ａと凹部２１ｂ，２１ｂ・２２ｂ，２２ｂとから成るカム部２１と２２で構成され、各カム部２１と２２は、図９と図１０に示したように圧接状態にある。
図５乃至図１０に指示記号２３で示したものは、ワッシャーであり、その軸芯部軸方向に設けた変形孔２３ａを第２ヒンジピン１７の端部に設けた変形軸部１７ｂと係合させその端部をかしめることにより、開閉部材１６が回動部材７より抜け出ないように係止している。
図５乃至図１０と図１５乃至図１７に示したように、開閉部材１６が回動部材７より突出した部分には、溝部から成る回り止め１６ｃが設けられると共に、回動部材７側へ挿入された端部には、切欠部１６ｄが設けられている。
上述した回動ヒンジ部３の固定部材５の上端部には、図１１に示した切欠部５ｇが設けられ、この切欠部５ｇは、通常はとくに図６と図１５と図１７に示したように、開閉部材１６の端部の切欠部１６ｄを設けた部分以外の部分と係合することにより、回動部材７の回動を阻止している。
そこで、この発明に係る携帯端末用ヒンジＡの回動ヒンジ部３の固定部材５の取付片５ａ，５ａを、図１と図４に示したように、第１の筐体１の上端上面に取付ビス５ｃをもって固着し、開閉ヒンジ部４の開閉部材１６が回動部材７の一方より突出した取付部１６ｅをその回り止め１６ｃを利用して第２の筐体２の上端部に設けた取付部１ｃ，１ｄの一方のもの１ｃに連結させ、もう一方の取付部１ｄには回動部材７の取付部７ｅを介して連結させる。
すると、今図１と図３に示した状態において、第２の筐体２を第１の筐体１に対して水平方向へ回動させようとしても、この開成角度０°においては、とくに図９に示したように、回動部材７に取り付けた開閉部材１６の端部と固定部材５の枢着筒部５ｂの切欠部５ｇとが係合しており、回動部材７の水平方向への回動は阻止されているので、第２の筐体２は第１の筐体１に対して水平方向へは回動しない。この動作を説明したのが図３５である。
しかし、第１の筐体１と第２の筐体２を縦方向へ相対的に開閉することは、開閉ヒンジ部４によって可能である。この開閉ヒンジ部４による開閉動作は、第２カム１８と第２カムフロワー１９の各カム部２１，２２によって制御された形でなされ、この各カム部２１と２２を構成する凸部２１ａ，２１ａ・２２ａ，２２ａと凹部２１ｂ，２１ｂ・２２ｂ，２２ｂの対向位置によって、第２弾性手段２０の弾力により、実施の形態のものにあっては、最大開成角度１５０°の手前２０°から、閉成角度０°の同じく２０°手前から吸い込み機能により自動的に開閉され、かつ２０°〜１３０°の間では、フリーストップに停止させられる。即ち、第２カム１８のカム部２１の凸部２１ａ，２１ａが第２カムフロワー１９のカム部２２の凹部２２ｂ，２２ｂに落ち込む時が、自動的に閉じられ、或は開かれる時であり、第２カム１８のカム部２１の凸部２１ａ，２１ａが第２カムフロワー１９のカム部２２の凸部２２ａ，２２ａと圧接位置にある時には、フリーストップの時である。この動作を説明したのが図３６である。
この図３６によれば、第２の筐体２が第１の筐体１に対し第１ヒンジピン６を支点に水平方向へ回動するのは、第２の筐体２が第１の筐体１に対し、９０°±１０°の範囲にある時である。この開成角度において開閉部材１６の端部に設けた切欠部１６ｄが、枢着筒部５ｂの上端縁に位置するようになるので、回動部材７は自由に回動することが可能になる。この回動角度は第１カム１０に設けたストッパー部１０ｃが枢着筒部５ｂに設けた湾曲ガイド溝５ｆと係合していることによって規制され、実施の形態のもので１８０°である。
この回動部材の回動、しかして、第２の筐体２の第１の筐体１に対する回動状態は図４に示したようになり、カメラ２ｃを用いて被写体を横長に撮影する際に操作性が良くなる上に、ディスプレイ部２ａに横長の画面を表示して見る場合にも見易いことになる。
尚、上述した第１カム機構９と第２カム機構２５全体の構成、さらに各カム部の形状、設置位置等は任意に選択できるものとする。
また、前記開閉ヒンジ部４の構成は、第２ヒンジピン１７が固定で、開閉部材１６が回転する構成であるが、これを逆にして、開閉部材１６を固定とし、第２ヒンジピン１７が回転するように構成しても良い。この場合には、第２ヒンジピン１７に第１の筐体１の取付部１ｃが連結されることになり、開閉部材は第２ヒンジピン１７ということになる。
この実施の形態の場合には、開閉部材１６を省略して回動部材７の筒部の部分を利用することが考えられる。この場合には、開閉部材１６に設けた回動ヒンジ部３の回動を規制する手段である切欠部５ｇは、この第２ヒンジピン１７に設けられることになろう。
一つにまとめたコンパクトな構成の回動ヒンジ部と開閉ヒンジ部携帯端末のキーボード部を設けた第１の筐体とディスプレイ部を設けた第２の筐体を、不使用時において開閉ヒンジ部を介してキーボード部とディスプレイ部を向かい合わせに折り畳み可能とした上で、使用時においてディスプレイ部を設けた第２の筐体を第１の筐体に対して必要に応じて回動ヒンジ部を介して回動可能とすることにより、ディスプレイ部を縦長或は横長にして利用することができるものである。
この発明に係る携帯端末用ヒンジを実施した携帯電話機の第１の筐体と第２の筐体を折り畳んで見た平面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジを実施した携帯電話機の第１の筐体と第２の筐体を折り畳んで見た右側面図である。 図１の状態から第２の筐体を第１の筐体に対して開いた状態を示す平面図である。 図１の状態から第２の筐体を第１の筐体に対して９０°開いて第２の筐体を回動させて見た側面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの平面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの正面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの左側面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの右側面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの内部機構を示す一部断面平面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの内部機構を示す平面断面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの回動ヒンジ部の固定部材の一部拡大平面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの回動ヒンジ部の回動部材の左側面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの回動ヒンジ部の回動部材の右側面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの回動ヒンジ部の回動部材の底面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの開閉ヒンジ部の開閉部材の平面図である。 図１５に示した開閉部材の左側面図である。 図１５に示した開閉部材の右側面図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの回動ヒンジ部の第１ヒンジピンの斜視図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの開閉ヒンジ部の第２ヒンジピンの斜視図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの回動ヒンジ部の第１カムの正面図である。 図２０に示した第１カムの左側面図である。 図２０に示した第１カムの右側面図である。 図２０に示した第１カムの展開図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの回動ヒンジ部の第１カムフロワーの正面図である。 図２４に示した第１カムフロワーの右側面図である。 図２４に示した第１カムフロワーのカム部の展開図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの開閉ヒンジ部の第２カムの正面図である。 図２７に示した第２カムの右側面図である。 図２７に示した第２カムの左側面図である。 図２７に示した第２カムのカム部の展開図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの開閉ヒンジ部の第２カムフロワーの正面図である。 図３１に示した第２カムフロワーの右側面図である。 図３１に示した第２カムフロワーのカム部の展開図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの動作を説明するための説明図である。 この発明に係る携帯端末用ヒンジの動作を説明するための説明図である。
符号の説明
Ａ 携帯端末用ヒンジ
Ｂ 携帯電話機
１ 第１の筐体
１ａ キーボード部
１ｂ マイク
１ｃ 取付部
１ｄ 取付部
２ 第２の筐体
２ａ ディスプレイ部
２ｂ スピーカー
２ｃ カメラ
３ 回動ヒンジ部
４ 開閉ヒンジ部
５ 固定部材
５ａ 取付片
５ｂ 枢着筒部
５ｃ 取付ビス
５ｄ 内壁
５ｅ キー溝
５ｆ 湾曲ガイド溝
５ｇ 切欠部
６ 第１ヒンジピン
６ａ 変形頭部
６ｂ 変形部
７ 回動部材
７ａ 取付座
７ｂ 筒部
７ｃ スリット
７ｄ スペーサー
７ｅ 取付部
７ｆ 変形孔
８ 取付ビス
９ 第１カム機構
１０ 第１カム
１０ａ 挿通孔
１０ｂ 変形穴
１０ｃ ストッパー部
１１ 第１カムフロワー
１１ａ 挿通孔
１１ｂ キー部
１２ 第１弾性手段
１３ カム部
１３ａ 凸部
１３ｂ 凹部
１４ カム部
１４ａ 凸部
１４ｂ 凹部
１４ｃ キー部
１５ ワッシャー
１６ 開閉部材（ヒンジ筒体）
１６ａ 変形孔
１６ｂ 内壁
１６ｃ 回り止め
１６ｄ 切欠部
１６ｅ 取付部
１６ｆ キー溝
１７ 第２ヒンジピン
１７ａ 変形頭部
１７ｂ 変形軸部
１８ 第２カム
１８ａ 挿通孔
１８ｂ 変形突部
１９ 第２カムフロワー
１９ａ 挿通孔
１９ｂ キー部
２０ 第２弾性手段
２１ カム部
２１ａ 凸部
２１ｂ 凹部
２２ カム部
２２ａ 凸部
２２ｂ 凹部
２３ ワッシャー
２３ａ 変形孔
２５ 第２カム機構

Claims (5)

  1. キーボード部を設けた第１の筐体とディスプレイ部を設けた第２の筐体を連結するヒンジであって、前記第１の筐体を前記第２の筐体に対し旋回可能に連結する回動ヒンジ部と、前記第２の筐体を前記第１の筐体に対し開閉可能に連結する開閉ヒンジ部とで構成し、前記回動ヒンジ部は、前記第１の筐体に対して取り付ける固定部材と、この固定部材に対し第１カム機構を介して回動を制御された状態で取り付けられる回動部材とを有し、前記開閉ヒンジ部は、前記回動部材に設けられ、第２カム機構を介して前記回動ヒンジ部の回動方向と直交する方向に回転を制御された状態で回転可能に取り付けられた前記第２の筐体の端部を連結する開閉部材を有し、前記回動ヒンジ部を前記開閉ヒンジ部が所定の角度となった時に動作するように構成したことを特徴とする、携帯端末用ヒンジ。
  2. 前記第１カム機構及び又は前記第２カム機構は、前記回動部材及び又は前記開閉部材を所定の回動角度及び又は開閉角度から自動的に回動及び又は開閉させる吸い込み機能を有するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の携帯端末用ヒンジ。
  3. 前記開閉部材がヒンジ筒体であることを特徴とする、請求項１乃至２のいずれかに記載の携帯端末用ヒンジ。
  4. 前記回動ヒンジ部を前記開閉ヒンジ部の所定の角度から動作可能とする手段を、前記開閉ヒンジ部の開閉部材と前記回動ヒンジ部の固定部材の間に設けたことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の携帯端末用ヒンジ。
  5. 前記第１カム機構及び又は第２カム機構は、互いの対向面にカム部を形成した一方が他方に対して圧接するように構成したカムとカムフロワーで構成されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の携帯端末用ヒンジ。
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