JP2005078316A - 携帯端末装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 2つの筐体を重ね合わせ方向に延びる軸線を中心に相互に回動可能に連結し、2つの筐体の相対的な回動範囲を規制した携帯端末装置において、軸受部や筐体の破損を防止できるようにする。
【解決手段】 互いに重ねあわせ可能に配置される2つの筐体2,3と、重ね合わせ方向に延びる軸線L1を中心として前記2つの筐体2,3を相互に回転可能に連結する連結手段5と、前記2つの筐体2,3のうち一方の筐体2内に固定される補強部材とを備え、前記連結手段5は、前記2つの筐体2,3のうち他方の筐体3側に設けられ、前記軸線L1を中心線とする中空の回転軸41と、該回転軸41を回転可能に軸支する軸受部43とを有し、該軸受部43を前記補強部材に取着するようにしたことを特徴とする携帯端末装置を提供する。
【選択図】 図3

Description

この発明は、2つの筐体を相互に回動可能に連結してなる携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistants)等の携帯端末装置に関する。
従来、2つの筐体を備えた携帯端末装置としては、互いに重ね合わせ可能に配置される2つの筐体と、これら両筐体の重ね合わせ方向に沿う軸線を中心として相互に回動可能に連結する連結部とを備えたものがある(例えば、特許文献1参照。)。このような構成の携帯端末装置においては、連結部を構成する回転軸に2つの筐体の内部空間を相互に連通させる貫通孔が形成されている。この貫通孔には、2つの筐体内部に配された回路基板を相互に電気的に接続するケーブルが配されている。このケーブルは、両筐体に配された回路基板の間でやりとりされる電気信号を伝達したり、一方の筐体に設けられたバッテリーから他方の筐体側に電力を供給するものである。
このような携帯端末装置では、2つの筐体を相互に回動させる際にケーブルが回動方向に捻れるため、この捩れに基づくケーブルの断線防止を目的として、2つの筐体の相対的な回動範囲を規制している。また、回転軸は、一方の筐体に設けられた軸受部により他方の筐体に対して回転可能に支持されている。
特開平7−288860号公報
しかしながら、従来の携帯端末装置において、使用者が所定の回動範囲を超えて2つの筐体を相互に回動させる外力を加えた際には、回転軸の中心線を軸線に対して傾けようとする力が作用して軸受部や軸受部を固定する筐体取付部に応力が集中するため、特に強度がそれ程大きくない筐体取付部が破損する虞があった。
なお、上記の問題点を解決する方法としては、軸受部を設ける筐体の肉厚を厚く形成することが考えられるが、近年では、携帯端末装置の携行性を向上させることを目的として携帯端末装置の小型化や薄型化が要求されているため、この解決方法は好ましくない。
本発明の目的は、上述した事情に鑑みてなされたもので、所定の回転範囲を超えて2つの筐体を相互に回転させる外力が軸受部や筐体に作用しても、これら軸受部や筐体の破損を防止できる携帯端末装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る携帯端末装置は、互いに重ね合わせ可能に配置される2つの筐体と、重ね合わせ方向に延びる軸線を中心として前記2つの筐体を相互に回転可能に連結する連結手段と、前記2つの筐体のうち一方の筐体内に固定される補強部材とを備え、前記連結手段は、前記2つの筐体のうち他方の筐体側に設けられ、前記軸線を中心線とする中空の回転軸と、前記回転軸を回転可能に軸支する軸受部とを有し、前記軸受部を前記補強部材に取着するようにしたことを特徴とする。
また、本発明に係る携帯端末装置は、前記一方の筐体内に回路基板を備えると共に、前記2つの筐体の相対的な位置を検出する位置検出手段を備え、該位置検出手段は、前記軸線の周囲近傍に位置して前記他方の筐体に固定される磁石と、前記軸線を中心とする前記磁石の移動軌跡の所定位置に対向するように前記回路基板上に設けられ、前記磁石の磁気を検出する磁気センサとを有することを特徴とする。
さらに、本発明に係る携帯端末装置は、前記補強部材が、金属材料により形成された板状体であると共に、前記磁石と前記回路基板との間に位置するように配してなり、前記補強部材にはその厚さ方向に貫通する貫通穴を備え、前記貫通穴内に前記磁気センサを配置するようにしたことを特徴とする。
また、本発明に係る携帯端末装置は、前記磁気センサを、前記軸線を挟んで対称な位置に一対設けたことを特徴とする。
本発明によれば、連結手段の軸受部を筐体内部の補強部材に設けるようにしたことから、回転軸の中心線を軸線に対して揺動させる外力が回転軸に作用しても筐体に応力が作用することを軽減し、筐体の破損を防ぐことができる。
図1から図5は本発明に係る一実施形態を示しており、ここで説明する実施の形態は、この発明を携帯電話機に適用した場合のものである。
この実施の形態に係る携帯電話機(携帯端末装置)1は、図1に示すように、第1の筐体2と、この第1の筐体2の厚さ方向に重ね合わせ可能な第2の筐体3と、これら2つの筐体2,3を、その重ね合わせ方向に延びる基準軸線L1を中心として回動可能に連結する連結手段5とを備えている。なお、連結手段5は、2つの筐体2,3の各端部2b,3b(以下、基端部2b,3bと呼ぶ。)同士を連結するようになっている。
重ね合わせ時に第2の筐体3と対向する第1の筐体2の内面2aには、通話キー、終話キー、テンキー等の各種押圧可能な操作キーからなる操作部7が設けられている。また、内面2aのうち、基端部2bの反対側に位置する第1の筐体2の先端部2cには、マイクロフォン部9が設けられている。これら操作部7及びマイクロフォン部9は、第1、第2の筐体2,3を互いに重ね合わせて閉じた状態において、第2の筐体3により覆い隠されるようになっている。
第1の筐体2の内面2aと略同方向に向く第2の筐体3の外面3aには、各種情報を表示する液晶表示装置等の表示部11が設けられている。また、この外面3aのうち、第2の筐体3の基端部3bには、スピーカー部13が設けられており、基端部3bの反対側に位置する第2の筐体3の先端部3cには、電気音響変換部15が設けられている。
電気音響変換部15は、2つの筐体2,3を相互に開いた状態(図1の状態)において第1の筐体2のマイクロフォン部9と共に通話に使用する受話スピーカーとして機能する。また、この電気音響変換部15は、2つの筐体2,3を開いた状態から基準軸線L1を中心に相互に180°回動して、図2に示すように、重ね合わせて閉じた状態おいて、スピーカー部13と共に通話に使用するマイクロフォンとして機能する。これら表示部11、スピーカー部13及び電気音響変換部15は、2つの筐体2,3の開閉状態にかかわらず、外方に露出している。
なお、この第2の筐体3は、2つの筐体2,3を相互に開いた状態において、第1の筐体2に対して基準軸線L1を中心とする時計回り(A方向)のみに回動可能となっている。また、2つの筐体2,3を相互に閉じた状態において、第2の筐体3は第1の筐体2に対して基準軸線L1を中心とする反時計回り(B方向)のみに回動可能となっている。すなわち、第1の筐体2に対する第2の筐体3の回動可能な範囲は180°となっている。
また、符号8は、第1の筐体2の側面に設けられたジョグダイヤル等の補助操作部を示しており、2つの筐体2,3を相互に閉じた状態で着信を受けた場合、補助操作部8を筐体2内に押圧することで着信を受けることができる。また、上記閉じた状態で携帯電話機1が有するアプリケーションを起動させる場合、補助操作部8を筐体2内に押圧することで表示部11のメニュー画面が表示され、その後、補助操作部8を回転させて所定のアプリケーションを選択したあと、再度、補助操作部8を押圧することにより、前記所定のアプリケーションを起動させ、表示部11に表示させることができるようになっている。
図3,4に示すように、第1の筐体2の内部には、板状のバッテリー21、第1の回路基板23,第1の補強板25及び操作キー基板27が、基準軸線L1に沿って第1の筐体2の内面2aに向け順次層状に配置されている。バッテリー21は、操作部7、表示部11等の携帯電話機1に搭載された各種電気部品・電子部品に電力を供給するものである。
第1の補強板25に対向する第1の回路基板23の前面23aには、磁気抵抗素子、ホールIC素子等からなる3つの磁気センサ24a〜24cが搭載されている。これら磁気センサ24a〜24cは、基準軸線L1を中心とする同一円周上、かつ、第1の回路基板23に形成された貫通孔23cの周囲近傍に配されている。
第1及び第3の磁気センサ24a,24cは、基準軸線L1を挟んで対称な位置に配され、その配列方向は第1の筐体2の基端部2bから先端部2cに向かう長手方向に直交している。また、第2の磁気センサ24bは、2つの磁気センサ24a,24cの配列方向に直交するように、基準軸線L1から第1の筐体2の先端部2c側に位置している。
なお、この第1の回路基板23には、通話機能やメール機能等の各種機能を制御する複数の電子部品からなる制御部29も設けられている。
第1の補強板25は、第1の筐体2を形成する材質よりも強度の大きなマグネシウム合金、アルミニウム合金等の金属材料からなり、その平面外形が第1筐体2内の平面形状に略一致するような板状体をしたもので、第1筐体2内に固定されている。このように第1の筐体2内に第1の補強板25を備えることにより第1の筐体2に捩じれ等のモーメントが作用したとしても筐体2の変形を防止して筐体2の破損を防ぐことができる。
また、第1の補強板25には、その厚さ方向に貫通する3つの貫通穴26a〜26cを備えている。これら3つの貫通穴26a〜26cは、前述した3つの磁気センサ24a〜24cをそれぞれ挿入させるように形成されている。
操作キー基板27は、その前面に前述した操作部7を構成する各種キーを配してなるものであり、前述したマイクロフォン部9と共に第1の回路基板23に電気的に接続されている。
第2の筐体3の内部には第2の補強板31が固定されている。そして、第2の筐体3の外面3a側に面する第2の補強板31の前面31aには、前述した表示部11、スピーカー部13及び電気音響変換部15と電気的に接続された第2の回路基板33が設けられている。前述した表示部11、スピーカー部13及び電気音響変換部15は、この第2の回路基板33に電気的に接続されている。
また、第1の筐体2の内面2aと対向する第2の筐体3の内面3dには、磁石35が接着により固定されている。この磁石35は、その磁力線Φを基準軸線L1に沿って第1の筐体2側に向けるように配され、2つの筐体2,3を相互に回動させた際に、図2に示すように、3つの磁気センサ24a〜24cを通過する移動軌跡C,Dに沿って移動するようになっている。
すなわち、磁石35と第3の磁気センサ24cとが基準軸線L1方向に重なった場合には、第3の磁気センサ24cが磁石35の磁気を検出して、2つの筐体2,3が、図2に示すように、相互に閉じた状態にあることを検出する。また、磁石35と第2の磁気センサ24bとが基準軸線L1方向に重なった場合には、第2の磁気センサ24bが磁石35の磁気を検出して2つの筐体2,3の長手方向が相互に90°の角度をなしている(図5に示す状態)ことを検出する。さらに、磁石35と第1の磁気センサ24aとが基準軸線L1方向に重なった場合には、第1磁気センサ24aが磁石35の磁気を検出して2つの筐体2,3が相互に開いた状態にあることを検出する。なお、磁気センサ24a〜24cは、それぞれ貫通穴26a〜26cに挿入されているため、磁気センサ24a〜24cと磁石35とを基準軸線L1方向に対向させた状態においては、磁気センサ24a〜24cと磁石35との間に金属材料からなる第1の補強板25が介在しない。このため、磁気センサ24a〜24cは、磁石35からの磁束を確実に検出することができる。
これら3つの磁気センサ24a〜24c及び磁石35により、2つの筐体2,3の相対的な位置を検出する位置検出手段100が構成されている。
この位置検出手段100は、2つの筐体2,3を相互に回動させた際に、2つの筐体2,3の相対位置に応じて携帯電話機1の各種機能を起動させるように構成されている。すなわち、例えば、2つの筐体2,3を相互に閉じた状態から第1の筐体2に対して第2の筐体3をB方向に回動させ、図5に示すように、2つの筐体2,3の位置関係を90°の角度とした場合には、位置検出手段100の検出結果に基づき、表示部11における情報Iの表示方向を、第2の筐体3の基端部3bと先端部3cとを結ぶ第2の筐体3の長手方向から、この長手方向に直交する方向に変更させる。
また、この状態から第2の筐体3をさらにB方向に回動させて、図1に示すように、2つの筐体2,3を相互に開いた場合には、位置検出手段100の検出結果に基づき、表示部11における情報Iの表示方向を、2つの筐体2,3を閉じた状態における表示方向に対して180°逆向きに変更させる。
連結手段5は、図3に示すように、略円筒状の回転軸41と、回転軸41を回転自在に軸支する2つの軸受部43とを備えている。
回転軸41は、その一端が第2の筐体3内に備える第2の補強板31にネジ等を用いて取着することで第2の筐体3側に設けられており、回転軸41の他端は第2の筐体3の外面3aの背面側に位置する内面3dに開口する貫通孔3eから基準軸線L1方向に突出するようになっている。
第1の筐体2の基端部2bには、その内面2aから内部空間に貫通する貫通孔2dを有しており、第2の筐体3側に備える回転軸41の他端側が挿通されるようになっている。また、第1の筐体2内に備える第1の補強板25上には軸受部43をネジ等を用いて固定してあり、貫通孔2dより挿通された回転軸41を回転自在に軸支するようになっている。
即ち、軸受部43の中央には挿通孔43aを備え、この挿通孔43aの軸線が前記基準軸線L1と一致するように構成され、前記挿通孔43a内に前記回転軸41が回転可能に挿通されることで軸支するようになっている。
また、前記回転軸41には、基準軸線L1方向に貫通して2つの筐体2,3の内部空間を相互に連通する貫通孔41aを備えると共に、前記第1の回路基板23、前記第1の補強板25、前記第2の補強板31にはそれぞれ基準軸線L1方向に貫通する貫通孔23c,25c,31cをそれぞれ有しており、各筐体2,3に各々設けられた第1及び第2の回路基板23,33は、前記各貫通孔41a,23c,25c,31cを介してケーブル42により相互に電気的に接続されている。
ケーブル42は、2つの回路基板23,33間において電気信号による情報伝達を行うと共に、第1及び第2の回路基板23,33を介してバッテリー21の電力を第2の筐体3に搭載された表示部11、スピーカー部13、電気音響変換部15や各種電子部品等に供給可能とするものである。
以上のように構成された携帯電話機1の作用について説明する。
この携帯電話機1を鞄や衣服のポケットに収容して携行する場合には、図2に示すように、2つの筐体2,3を閉じた状態とする。この状態において、例えば、通話の着信があった場合には、補助操作部8を押下して回線接続を行い、受話器として機能するスピーカー部13及び送話器として機能する電気音響変換部15により通話を行う。また、例えば、着信したメールやインターネットを閲覧する場合には、表示部11に表示される各種情報を視認する。
また、例えば、メール等の文章を作成したり、電話番号を入力する場合には、操作部7を操作するため、図2に示す状態から、第2の筐体3を第1の筐体2に対して基準軸線L1を中心に180°回動させ、操作部7を外方に露出させるように2つの筐体2,3を相互に開く。
この開く動作を行う際に、例えば、使用者が気付かずに第2の筐体3を第1の筐体2に対してA方向に回動させようとした場合には、回転軸41の中心線を基準軸線L1に対して傾けようとする外力が回転軸41に作用するが、軸受部43が第1の筐体2の材質に比較して強靭な補強板25に固定され、第1の筐体2に応力が集中することはない。そのため、意図しない外力が連結手段5に作用したとしても、第1の筐体2の破損を防止することができる。このような応力の発生は、2つの筐体2,3を相互に開いた状態から第2の筐体3を第1の筐体2に対してB方向に回動させようとした場合においても同様に防止できる。
上記のように、この携帯電話機1によれば、連結手段5を構成する軸受部43を第1の筐体2を形成する材質よりも強度の高い材質からなる補強板25に固定して、第1の筐体2には直接取り付けないようにしたことから、第1の筐体2の破損を防ぐことができる。
また、位置検出手段100は磁石35と3つの磁気センサ24a〜24cとにより構成される、所謂非接触型の検出手段であるため、接触型の検出手段と比較して摩擦等による検出手段の劣化を防止できる。
さらに、この位置検出手段100を構成する磁石35は、第2の筐体3の内部に配され、第2の筐体3外方に露出しないため、良好な外観意匠を有する携帯電話機1を提供できる。
また、磁石35及び磁気センサ24a〜24cを、連結手段5の近傍に配することで、連結手段5周囲の第1及び第2の筐体2,3の余剰空間を有効活用することができる。
さらに、第1の補強板25に磁気センサ24a〜24cを挿通させる挿通孔26a〜26cを形成しておくことにより、第1の補強板25と第1の回路基板23とを近づけて配置することができ、その結果、第1の補強板25を備えているにもかかわらず、第1の筐体2の厚みが厚くなることを効果的に防ぐことができると共に、磁気センサ24a〜24cによって磁石の磁気を確実に検出できるため、磁石35としてフェライト系やアルニコ系等の磁気の小さいマグネットを使用することも可能となり、携帯電話機1の製造コストを削減できる。
また、位置検出手段100は、磁気センサ24a〜24cを第1の回路基板23に実装するようにしたことから、リード線の配線等が不要となり、携帯電話機1の製造を容易に行うことができる。
なお、上記の実施形態においては、第1の筐体2内部に設けた第1の補強板25に軸受部43を設け、この軸受部43により第2の筐体3に形成された回転軸41を回転自在に軸支するとしたが、これに限ることはなく、例えば、回転軸を第1の筐体2の第1の補強板25に一体的に形成し、第2の筐体3内部に配された第2の補強部材31に軸受部をそれぞれ設けるとしても良い。また、回転軸は筐体に一体的に形成することに限らず、例えば、回転軸を独立した1つの部材から形成すると共に、2つの筐体にそれぞれ2つの軸受部を設けて連結手段を構成するとしても構わない。
また、3つの磁気センサ24a〜24cを用いて、2つの筐体2,3の開閉状態、及び2つの筐体2,3が相互に90°の角度をなしている状態を検出するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも2つの筐体2,3の開閉状態が検出できればよい。したがって、位置検出手段100は、例えば、第2の磁気センサ24bを除いた構成、あるいは第1、第2の磁気センサ24a,24bを除いた構成としてもよい。
さらに、第1乃至第3の磁気センサ24a〜24cは、第1の回路基板23の前面23aに搭載されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図6に示すように、操作部7を設けた操作キー基板(回路基板)28に搭載するとしても構わない。
この構成の場合には、磁石35と磁気センサ24a,24cとの間に操作キー基板28が介在することになるが、第1の補強板25のように磁石35の磁気を弱めることがないため、上述の実施形態と同様にフェライト系やアルニコ系等の磁気の小さいマグネットを磁石35として使用することができる。
この構成においては、操作キー基板28を基準軸線L1の周囲にまで形成する必要があるため、操作キー基板28に回転軸を挿通させるための切欠部28aを形成しておく。また、この構成においては、磁気センサ24a〜24cは第1の操作キー基盤のキーと反対側の面に設けると共に、第1の筐体2の厚みが大きくならないようにするため、3つの磁気センサ24a〜24cを第1の補強板25の挿通孔25a〜25cに挿通させることが好ましい。
また、磁石35は、第2の筐体3の内壁内側に接着して固定されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、第2の筐体3の内面35aに凹部を形成し、この凹部に磁石35を接着等により固定するとしてもよく、この場合でも磁石35は外方に露出することがなく、携帯電話機1の外観意匠を損なうことを防止できる。
さらに、磁石35は、第2の筐体3に固定することに限らず、少なくとも移動軌跡C,D上を移動するように第2の回路基板33に固定されていても良い。
さらに、2つの筐体2,3を相互に閉じた状態においては、電気音響変換部15をマイクロフォンとして機能させるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも2つの筐体2,3を相互に閉じた状態においても通話可能な構成があればよい。
また、携帯電話機1に限ることはなく、例えば、PDAやノートパソコンのように、2つの筐体を連結手段により互いに回動可能、かつ開閉自在に連結した携帯端末装置であればよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
この発明の一実施形態に係る携帯電話機を構成する第1及び第2の筐体を相互に開いた状態を示す概略平面図である。 図1の携帯電話機において、第1及び第2の筐体を相互に閉じた状態を示す概略平面図である。 図2のE−E矢視断面図である。 図1の携帯電話機において、第1の筐体内部に配された操作キー基板及び第1の回路基板を示す概略斜視図である。 図1の携帯電話機において、第1及び第2の筐体を相互に90°の角度に位置させた状態を示す概略平面図である。 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機において、磁気センサの配置を示す概略斜視図である。
符号の説明
1 携帯電話機(携帯端末装置)
2 第1の筐体
3 第2の筐体
5 連結手段
23 第1の回路基板
23a 前面
24a 第1の磁気センサ
24b 第2の磁気センサ
24c 第3の磁気センサ
25 第1の補強板(補強部材)
26a〜26c 挿通穴
28 操作キー基板(回路基板)
33 第2の回路基板
35 磁石
41 回転軸
43 軸受部
100 位置検出手段
C,D 移動軌跡
L1 基準軸線

Claims (4)

  1. 互いに重ねあわせ可能に配置される2つの筐体と、重ね合わせ方向に延びる軸線を中心として前記2つの筐体を相互に回転可能に連結する連結手段と、前記2つの筐体のうち一方の筐体内に固定される補強部材とを備え、
    前記連結手段は、前記2つの筐体のうち他方の筐体側に設けられ、前記軸線を中心線とする中空の回転軸と、該回転軸を回転可能に軸支する軸受部とを有し、該軸受部を前記補強部材に取着するようにしたことを特徴とする携帯端末装置。
  2. 前記一方の筐体内に回路基板を備えると共に、前記2つの筐体の相対的な位置を検出する位置検出手段を備え、
    該位置検出手段は、前記軸線の周囲近傍に位置して前記他方の筐体に固定される磁石と、前記軸線を中心とする前記磁石の移動軌跡の所定位置に対向するように前記回路基板上に設けられ、前記磁石の磁気を検出する磁気センサとを有することを特徴とする請求項1に記載の携帯端末装置。
  3. 前記補強部材は金属材料により形成された板状体であると共に、前記磁石と前記回路基板との間に位置するように配してなり、前記補強部材にはその厚さ方向に貫通する貫通穴を備え、前記貫通穴内に前記磁気センサを配置するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の携帯端末装置。
  4. 前記磁気センサは、前記軸線を挟んで対称な位置に一対設けられていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の携帯端末装置。

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