JP2010171675A - スライド回転ヒンジ - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話機などの表示部筐体と操作部筐体をスライド動作と回転動作でつなぐ一軸回転型のスライド回転ヒンジの操作性を改善する。
【解決手段】表示部筐体にスライダープレート１が固定されている。操作部筐体に回転プレート１４が固定されている。中間プレート１３は、スライダープレート１にスライド可能に取り付けられて、回転プレート１４に回転軸９で回転可能に取り付けられている。筐体を開くときは、表示部筐体を操作部筐体に対してスライドさせて伸長させる。ＴＶ視聴のときは、伸長状態で、表示部筐体を操作部筐体に対して９０度まで面内回転させる。スライダープレート１には、回転軸９の直線状側面１０に当接する位置修正ピン３が設けられている。位置修正ピン３により、スライダープレート１は閉動作方向に戻る。スライド量を増やしながら、回転後の表示部中心が操作部の中心線にほぼ一致するようにできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スライド回転ヒンジに関し、特に、携帯電話機やPDAや携帯ゲーム機などの携帯電子機器の表示部をスライドさせて回転させるスライド回転ヒンジに関する。

従来、表示部筐体を操作部筐体に対してスライドさせて伸長状態にするスライド機構と、表示部筐体を縦長状態から横長状態に回転する回転機構を備えた携帯電話機がある。携帯電話機でTVを視聴する場合などに、表示部筐体を横長状態にする。図９に、特許文献４に開示された従来の携帯電話機を例として示す。図９（ａ）に、表示部筐体と操作部筐体の閉状態を示す。図９（ｂ）に、スライドして全開にする直前の状態を示す。図９（ｃ）に、表示部筐体を45度回転させた状態を示す。図９（ｄ）に、表示部筐体を90度回転させた状態を示す。図９（ｅ）に、携帯電話機の分解斜視図を示す。

この携帯電話機は、図９（ｅ）に示すように、液晶画面などの表示部が設けられた表示部筐体と、入力キーなどの操作部が設けられた操作部筐体とが、重ねられて構成されている。表示部筐体と操作部筐体は、ヒンジ装置によって連結されている。ヒンジ装置は、表示部筐体の背面に固定されるレールユニットと、操作部筐体に固定される固定ユニットと、レールユニット上を上下方向にスライド移動し、固定ユニットを回転可能に支持する中間体とで構成されている。表示部筐体は長方形であり、その背面にレールユニットを収納できる程度の凹部が設けられている。操作部筐体は、表示部筐体と同一サイズの長方形であり、その長手方向端部の近傍に、固定ユニットを収納できる凹部が設けられている。

中間体は、スライド移動するスライド移動ユニットと、スライド移動すると共に所定位置でスライド移動をロックするロックユニットとが、スライド移動方向に並べて配置され、スライド移動ユニットの背面に回転ユニットが配置されている。レールユニットと中間体と固定ユニットに設けられている孔にケーブルを通して、表示部筐体内の電子回路と操作部筐体内の電子回路とを電気的に接続する。レールユニットは、表示部筐体より一回り小さいサイズの長方形の板状ベースに各部品が取り付けられている。レールユニットのベースの２つの長辺には、一直線のガイドレールが互いに平行に設けられている。各ガイドレールの両端には、抜け止め防止体がそれぞれ設けられている。

図９（ａ）に示す閉状態のとき、操作部筐体の上方に位置している中間体に対して、レールユニットの上方位置が係合している状態となる。このとき、中間体のロックユニットとスライド移動ユニットは分離不可に連結されており、回転ベースに対して回転カムが回転できないように規制されている。回転規制部材は回転規制バネによって右方へ付勢されており、回転規制部材の右側方の回転規制突起が、ロック部材の右上方の回転規制突起のコの字部分の内側に当接している。このため、両回転規制突起が互いにロックされ、ロックユニットとスライド移動ユニットがスライド方向へ分離できないように一体化される。

図９（ｂ）に示すように、操作部筐体に対して表示部筐体を上方へスライド移動させると、中間体にガイドされたレールユニットが上方へスライド移動する。このスライド移動の間、回転規制部材による回転規制が継続して行われるため、中間体に対して固定ユニットが回転できないこととなる。また、スライド付勢バネにより、中間点に到達するまでは閉方向に付勢されており、この状態で利用者が手を離すと閉状態へスライド移動する。中間点を越えると開方向に付勢され、利用者が手を離しても自動で全開状態へスライド移動する。ここで、スライド開動作が完了する直前になって、ロック部材と押圧部材の間の空間にロック部材が挟まり始める。

レールユニットが最上方までスライド移動してスライド開動作が完了すると、ロック部材と押圧部材の間の空間にロック部材が完全に挟まり、これらが一連に機能できる状態となる。また、全開に移行するとき、回転規制解除突起が回転規制部材の傾斜面に当接し、ここからさらにスライド方向に一直線移動させることで、回転規制解除突起が回転規制バネの付勢力に逆らって、回転規制部材を幅方向左側へ一直線に移動させ、全開の状態に移行する。これにより、回転規制部材の回転規制突起が、ロックユニットの回転規制突起と接触しなくなり、ロックユニットとスライド移動ユニットが分離可能な状態となる。このため、リンクアームおよび回転ユニットが動作できる状態となり、スライド移動ユニットと固定ユニットが回転ユニットにより回転可能な状態となる。この状態に移行することで、入力側筐体に対して表示部筐体を回転させることが可能になる。

回転ベースに対して回転カムが回転し始めると、角度規制部材が幅方向外側へ移動し、ローラーが凹部からガイド面に乗り上げる。このとき、回転カムの回転により、回転カムに固定された固定ベースも回転し、固定ベースに一端が軸支されたリンクアームもヒンジ装置の幅方向一直線の状態からリベットを中心に回転する。つまり、固定ベースの回転中心と、固定ベースとリンクアームの先端部とが回転可能に軸支されるリベットの回転中心と、リンクアームの基部がロックユニットに回転可能に軸支されるリベットの回転中心とを、ヘの字型のリンクがこの順で結ぶ構成となっている。このリンク機能により、固定ベースが回転するとリンクアームも回転する。

リンクアームが回転すると、リンクアームの連動凹部に連動突起が係合している回転部材が、連れ回りする。この回転部材の回転により、回転部材の押圧ガイド面が押圧部材の湾曲ガイド面を押圧する。これによって、ロック部材へ近付く方向に、押圧部材が幅方向へ移動する。押圧部材が移動すると、押圧部材の押圧面にロック部材が押圧されて、ロック部材のスライドロック凹部へ近付く方向に幅方向へ移動する。ロック部材のロック凸部が、ロック部材のスライドロック凹部に当接して嵌合する。これにより、レールユニットに設けられたロック部材と、ロックユニットに設けられたロック部材とが引っかかり、ロックユニットがスライド移動しないように、レールユニットにスライドロックされる。

図９（ｃ）に示すように、表示部筐体と操作部筐体をさらに回転させると、リンクアームの働きによって、スライド移動ユニットがレールユニットに対してさらにスライド移動する。図９（ｄ）に示すように、表示部筐体と操作部筐体をさらに回転させると、リンクアームの働きによって、スライド移動ユニットがレールユニットに対してさらにスライド移動する。スライド移動ユニットに回転可能に取り付けられている固定ユニットの回転中心が、レールユニットの中央位置に位置する。

このとき、ローラーは回転カムの凹部に嵌まり込み、90度回転した状態で固定される。また、リンクアームも90度回転して、ヒンジ装置のスライド方向に一直線の状態となる。なお、バンパーバネの付勢力の働きにより、回転角度が90度に近付いた状態からは、ガイド面に乗り上げていたローラーが凹部に落ち込もうとするため、自然に回転して90度の回転角度に落ち着くことになる。このようにして、携帯電話機全体がＴ字型の視聴状態となる。この視聴状態から開状態へ戻る際は、これと逆の動作を行う。図９（ｄ）に示す視聴状態から図９（ｃ）に示す回転状態を経て開状態となる。

開状態から閉状態へ戻る際は、上記と逆の動作を行う。開状態から図９（ｂ）に示すスライド状態を経て、図９（ａ）に示す閉状態となる。開状態から閉状態へ向けてスライド移動し始めると、回転規制解除突起により左側へ押圧されていた回転規制部材が、回転規制解除突起の押圧から開放される。このとき、回転規制バネの付勢力によって、回転規制部材は回転規制突起に係合し、ロックユニットとスライド移動ユニットが分離不可能な状態にロックされる。このため、リンクアームおよび回転ユニットが動作できない回転規制状態となる。この回転規制状態でスライド移動し、中間体がレールユニットの中間点までスライド移動するまでは、バネの付勢力によって開状態へ戻ろうとし、中間体がレールユニットの中間点を超えるとバネの付勢力によって閉状態へ自動でスライドする。

このようにして、表示部筐体と操作部筐体とのスライド開閉と、表示部筐体の90度回転を実現できる。表示部筐体と操作部筐体とがスライド移動している間は、回転規制部材等の働きによって回転規制されるため、表示部筐体が意図せず回転してしまうことなく、安定してスライド開閉を行うことができる。また、全開状態に移行した後は、操作部筐体に対して表示部筐体を回転させることができる。このとき、ロックユニットのロックと、リンクアームの働きにより、スライド移動ユニットが戻り方向にスライド移動しながら回転するため、90度回転した状態で、表示部筐体の長手方向中心位置が操作部筐体に取り付けられている状態となり、表示部筐体が左右対称となる。

この状態では、表示部が横長となるため、利用者はテレビなどを見やすい状態で視聴できる。このように、表示部筐体が左右の一方に突出したような回転となることがなく、携帯電話機全体がＴ字型となるバランスの良い視聴状態にできる。全開状態から90度回転した視聴状態まで回転する間は、リンクアームによってスライド移動量が規制されるため、安定した回転およびスライドを実現できる。表示部筐体の背面側に回転支持するための支持ユニットが不要である。外観上は表示部筐体と操作部筐体が見えるだけであり、ヒンジ装置が外に現れないため、シンプルで美しい携帯電話機となる。

しかし、これらのスライド回転ヒンジでは、ロック機構が複雑であり、ヒンジ装置を薄くすることができない。そこで、本発明者は、ヒンジ装置のロック機構を単純化して薄くしたスライド回転ヒンジを、特許文献５で提案した。このスライド回転ヒンジでは、スライド回転ヒンジのスライダープレートに、スライド動作中の回転動作を阻止するように回転軸に当たる直線状凸部と、回転動作中のスライド動作を阻止するように回転軸に当たるスライド阻止凸部とを備えている。以下に、表示部のスライド回転機構に関連する従来技術の例をいくつかあげる。

特許文献１に開示された「携帯通信端末」は、TV受信などで画面を横長とするときに、画面中央部の下側に操作部を位置させて、操作性をよくしたものである。図10（ａ）に示すように、操作部を有する第１の筐体部に対して表示画面部を有する第２の筐体部を回転操作可能に支持する支軸は、第２の筐体部に対して、この支軸に略々直交する方向に移動操作可能となされている。

特許文献２に開示された「携帯電話機」は、表示部の向きを変えることができるものである。図10（ｂ）に示すように、本体部は、表示部を回転可能に支持している。表示部を回転して向きを変えると、操作部がスライド移動して、本体部から突出する。表示部を回転して向きを元に戻すと、操作部が本体部内に収納される。

特許文献３に開示された「スライド装置」は、操作部に対して表示部がスムーズにスライドして回転し、所定位置でクリック係合して位置決めされるものである。図10（ｃ）に示すように、操作部と表示部とをスライド自在に連結するスライド装置である。表示部にガイドレールを設け、ガイドレールに案内されてスライドするスライド部を、操作部に設ける。ガイドレールの所定位置に、クリック係合部を設ける。クリック係合部に係合する係合ピンを、スライド部に設ける。係合ピンを、ピン弾圧部で弾性的に押圧する。

特許文献４に開示された「ヒンジ機構」は、液晶画面を縦長状態と横長状態とに変化させることができるものである。表示部筐体と操作部筐体とが重なる部分に、表示部筐体と操作部筐体とを接続するヒンジ機構を設ける。表示部筐体に、スライドレールを固定する。中間体が、スライドレールに係合してスライドレール上をスライド移動する。操作部筐体に、固定部を固定する。回転接続部で、固定部を中間体に回転可能に接続する。

特許文献５に開示された「スライド回転ヒンジ」は、携帯電話機などの表示部筐体と操作部筐体をスライド動作と回転動作でつなぐヒンジ装置のロック機構を単純化して、ヒンジ装置を薄くして携帯電話機などを薄くするものである。表示部筐体にスライダープレートが固定されている。操作部筐体に回転プレートが固定されている。中間プレートは、スライダープレートにスライド可能に取り付けられて、回転プレートに回転軸で回転可能に取り付けられている。スライダープレートには、スライド動作中の回転動作を阻止するように回転軸に当たる直線状凸部と、回転動作中のスライド動作を阻止するように回転軸に当たる傾斜状凸部が設けてある。筐体を開くときは、表示部筐体を操作部筐体に対してスライドさせて伸長させる。TV視聴のときは、伸長状態で、表示部筐体を操作部筐体に対して90度まで面内回転させる。

特開2005-109971号公報 特開2006-080713号公報 特開2007-088746号公報 特開2008-092264号公報 特願2008-200800号明細書

しかし、従来の一軸回転型のスライド回転ヒンジでは、次のような問題がある。表示部のスライド量を多くすれば操作部が広くなり、大きなキーを多数配置できるので操作性がよくなるが、スライド量を多くすると、図８に示すように、回転後の表示部中心が操作部筐体の中心線から大きく外れて、不自然な状態になる。回転軸を筐体中央に近付けても、回転後の表示部中心は操作部筐体の中心線から外れてしまう。スライド量を少なくすると、回転後の表示部中心が操作部の中心線に近付くが、縦長状態での操作性がよくない。

本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、携帯電話機などの表示部筐体と操作部筐体をスライド動作と回転動作でつなぐ一軸回転型のスライド回転ヒンジのスライド量を増やしながら、回転後の表示部中心が操作部の中心線にほぼ一致するようにして、操作性を改善しながら見栄えをよくすることである。

上記の課題を解決するために、本発明では、第１筐体に固定されたスライダープレートと、第２筐体に固定された回転プレートと、スライダープレートにスライド可能に取り付けられて回転プレートに回転軸で回転可能に取り付けられた中間プレートとを具備し、第１筐体を第２筐体に対してスライド可能に保持するとともに、第１筐体を第２筐体に対して直角まで面内回転可能とするスライド回転ヒンジのスライダープレートに、スライド動作中の回転動作を阻止するように回転軸の直線状側面に当たる直線状凸部と、回転動作中に回転軸の直線状側面に当接する位置修正ピンとを備え、回転軸に、スライド動作中には直線状凸部に当たり回転動作中には位置修正ピンに当接する弦状側面を備えた。弦状側面は、平面、曲面、平面と曲面が連続した面のうちのいずれかである。位置修正ピンは、別部品を取り付けて形成したピン、スライダープレートを切り起こして形成したピン、スライダープレートにプレスで凸状を設けて形成したピンのうちのいずれかである。位置修正ピンの断面形状は、円、楕円、長方形、角が滑らかな長方形のうちのいずれかである。

上記のように構成したことにより、一軸回転型のスライド回転ヒンジのスライド量を増やしながら、回転後の表示部中心が操作部の中心線に近付くようになり、操作性がよくなるとともに横長状態の形状が対称形に近くなって違和感がなくなる。

本発明の実施例におけるスライド回転ヒンジの分解斜視図である。 本発明の実施例におけるスライド回転ヒンジのスライド動作と回転動作を示す概念図である。 本発明の実施例におけるスライド回転ヒンジの回転動作原理を示す説明図である。断面が円形の位置修正ピンと単一平面の側面のある回転軸を用いる例である。 本発明の実施例におけるスライド回転ヒンジの他の回転動作原理を示す説明図である。断面が円形の位置修正ピンと３つの平面を組み合わせて尖った側面とした回転軸を用いる例である。 本発明の実施例におけるスライド回転ヒンジの他の回転動作原理を示す説明図である。断面が円形の位置修正ピンと４つの平面を組み合わせて鈍角の側面とした回転軸を用いる例である。 本発明の実施例におけるスライド回転ヒンジの他の回転動作原理を示す説明図である。断面が楕円形の位置修正ピンと単一平面の側面のある回転軸を用いる例である。 本発明の実施例におけるスライド回転ヒンジの他の回転動作原理を示す説明図である。断面が楕円形の位置修正ピンと４つの平面を組み合わせて鈍角の側面とした回転軸を用いる例である。 従来の携帯電話機の表示部回転機構の問題点の説明図である。 従来の携帯電話機の表示部回転動作の説明図である。 従来の表示部回転機構を備えた携帯電話機の概念図である。

携帯電話機やPDAや携帯ゲーム機などの携帯電子機器の操作性と見栄えをよくするように表示部をスライドさせて回転させる本発明のスライド回転ヒンジを実施するための最良の形態について、図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施例は、スライド動作中には、スライダープレートの直線状凸部の縁が回転プレートの回転軸の直線状側面に当たって、回転プレートの回転動作を阻止し、筐体の最大伸長状態では、直線状凸部の縁が回転軸から離れて、回転プレートが回転可能になり、回転動作中では、スライダープレートの位置修正ピンが回転軸の直線状側面に当たって、表示部中心が操作部の中心線に近付く方向にスライダープレートを戻すスライド回転ヒンジである。

図１は、本発明の実施例におけるスライド回転ヒンジの分解斜視図である。図２は、スライド回転ヒンジのスライド動作と回転動作を示す概念図である。図３〜図７は、スライド回転ヒンジの回転動作原理を示す説明図である。

図１〜図７において、スライダープレート１は、表示部筐体に固定される基板である。ガイドレール２は、中間プレートの両サイドに固定されている案内部材である。位置修正ピン３は、回転動作中に回転軸の直線状側面に当接して、スライダープレートを中心方向にスライドさせるためのピンである。組ばね４は、スライダープレートと中間プレートをつなぐ１組の捻りばねである。ばね留ピン５は、スライダープレートに組ばねの一端を回転可能に固定するピンである。ばね留ピン６は、中間プレートに組ばねの他端を回転可能に固定するピンである。回転案内ピン７は、中間プレートの溝に可動的に保持されていて回転プレートの溝に案内されるピンである。カラー８は、位置修正ピンと回転軸の直線状側面の間の摩擦を軽減するための部材である。

回転軸９は、中間プレートを貫通して回転プレートに固定されている回転動作の回転軸である。スライド動作中の回転を阻止するために、円の一部分が直線状にカットされた直線状側面がある不完全円盤状をしている。中心部には、ケーブルを通す貫通孔がある。直線状側面10は、回転軸の円周部分の側面を一部削って直線状にした部分である。必ずしも平面でなくてもよく、円弧状面などの曲面や、平面と曲面が連続した面でもよい。これらの面を総称して、弦状側面ということにする。変形側面11は、回転軸の円周部分の側面を単一平面以外の形状にしたものである。中間プレート13は、回転プレートとスライダープレートをスライド動作と回転動作でつなぐ部材である。回転プレート14は、操作部筐体に固定されている基板である。

回転用ばね15は、一端が回転プレートに回転可能に固定されており、他端が中間プレートに回転可能に固定されていて、回転動作を援けるばねである。ばね留ピン16は、回転用ばねを回転プレートに固定しているピンである。スリーブ17は、回転案内ピンを通す筒である。タップピン18は、回転プレートに固定されているねじ穴である。曲線溝19は、回転案内ピンを案内するために回転プレートに設けた溝である。直線状凸部21は、スライダープレートに設けた凸部のうち、縁がスライドレールに平行な直線状の部分であり、スライド動作中に縁が回転軸の直線状側面に当たって回転を阻止するための部分である。傾斜状凸部22は、スライダープレートに設けた凸部のうち、縁がスライドレールに対して斜めになっている部分であり、回転動作中に縁に回転軸が当たらないように逃げになっている部分である。

上記のように構成された本発明の実施例におけるスライド回転ヒンジの機能と動作を説明する。最初に、図１を参照しながら、スライド回転ヒンジの概要を説明する。従来の一軸回転型のスライド回転ヒンジと同様に、表示部筐体を操作部筐体に重ねた状態（全閉状態）から、表示部筐体を操作部筐体に対してスライドさせて、最大伸長状態にする。この状態で、表示部筐体を90度だけ面内回転させる。本実施例では、特に、表示部を取り付けたスライダープレート１に、位置修正ピン３を設ける。操作部を取り付けた回転プレート14に設けた回転軸９に、直線状側面10を設ける。

スライダープレート１は、表示部筐体に固定されている。スライダープレート１に複数設けられた貫通穴へネジ等を通して、スライダープレート１を表示部筐体へ取り付けて固定する。中間プレート13に、スライド動作を案内するガイドレール２が固定されている。回転プレート14は、操作部筐体に固定されている。スライダープレート１を操作部筐体に固定して、回転プレート14を表示部筐体に固定してもよい。示す中間プレート13は、スライダープレート１に摺動可能に組み合わされており、スライダープレート１に対してスライド移動可能である。中間プレート13は、回転プレート14に固定された回転軸９に回転可能に結合されており、回転プレート14に対して回転可能である。回転動作の軸である回転軸９は、中間プレート13を貫通し、回転プレート14にかしめ等で固定されている。回転プレート14には、タップピン18が、かしめ等で固定されており、タップピン18の中穴にはタップ溝がある。タップピン18を使って回転プレート14を操作部筐体にねじで固定する。

回転案内ピン７は、中間プレート13の溝に揺動可能に保持されており、回転プレート14の曲線溝19と回転用ばね15とスリーブ17をこの順で貫通して、スリーブ17を介して回転用ばね15の一端に連結されている。回転用ばね15の他端は、ばね留ピン16で回転プレート14に回転可能に固定されている。回転案内ピン７は、中間プレート13の溝に沿って動きながら、回転プレート14の曲線溝19に沿って動き、中間プレート13の回転を案内する。曲線溝19の形状に応じて、回転用ばね15のたわみ量が変わる。回転案内ピン７が曲線溝19の両端にあるときは、回転用ばね15が回転案内ピン７を曲線溝19の端に押し付けているので、安定に保持される。回転案内ピン７が曲線溝19の中央部にあるときは、回転用ばね15が圧縮されていて、回転案内ピン７を曲線溝19のいずれかの端の方向に押す作用を果たし、回転操作を援ける。組ばね４の一端は、スライダープレート１にばね留ピン５によりかしめ等で回転可能に固定されている。組ばね４の他端は、中間プレート13にばね留ピン６で、かしめ等で回転可能に固定されている。

全閉状態と伸長状態にあるときは、組ばね４が中間プレート13をスライダープレート１の端に押し付けているので、安定に保持される。中間プレート13がスライダープレート１の中央部にあるときは、組ばね４が圧縮されていて、中間プレート13をスライダープレート１のいずれかの端の方向に押す作用を果たし、スライド操作を援ける。スライド動作中は、回転軸９と直線状凸部21により回転動作が阻止されているが、最大伸長状態となるスライド位置で回転可能となる。回転動作中は、回転軸９の直線状側面10に位置修正ピン３が押し付けられた状態になっている。縦長状態となる回転位置でスライド可能となる。

次に、図２を参照しながら、回転動作とスライド動作について説明する。図２（ａ）に示す全閉状態では、組ばね４が開いた状態にあり、中間プレート13をスライダープレート１の上方に押し付けている。したがって、表示部筐体と操作部筐体は、安定に閉じた状態を維持している。このとき、スライダープレート１の凸部が回転軸と接した状態にあるので、スライダープレート１は回転できない状態にある。

表示部筐体と操作部筐体に力を加えてスライドさせると、図２（ｂ）に示すように、スライダープレート１が図の上方に移動し、組ばね４が少し閉じられる。したがって、表示部筐体と操作部筐体をさらにスライドさせるためには、さらに力を加える必要がある。このときも、スライダープレート１の凸部が回転軸と接した状態にあるので、スライダープレート１は回転できない状態にある。

スライド操作を続けて、スライドストロークの中間部を越えると、組ばね４が開く方向に変わるので、組ばね４はスライド操作を援ける方向に力を加える。弱い力を加えるだけで、あるいは力を加えなくても、スライド操作ができて、図２（ｃ）に示す伸長状態になる。組ばね４が開いた状態になり、中間プレート13をスライダープレート１の下方に押し付けている。したがって、表示部筐体と操作部筐体は、安定に開いた状態を維持する。このとき、スライダープレート１の直線状凸部21が回転軸９に当たらなくなるので、中間プレート13の回転動作が可能となる。

全閉状態とスライド途中では、スライダープレート１の直線状凸部21の縁に回転軸９が接している。この状態で回転させようとすると、回転軸９に直線状凸部21の縁がぶつかってしまうので、回転動作が阻止される。伸長状態では、スライダープレート１の直線状凸部21の縁も傾斜状凸部22の縁も回転軸９から離れているので、回転動作もスライド動作も可能となる。

伸長状態において、表示部筐体を操作部筐体に対して面内回転させるように力を加えると、図２（ｄ）に示すように、スライダープレート１と中間プレート13は、回転プレート14に対して回転する。回転案内ピン７は、回転プレート14の曲線溝19をたどって移動する。このとき、位置修正ピン３は、回転軸の直線状側面10に押し付けられている。スライダープレート１をスライドさせようとすると、スライダープレート１の傾斜状凸部22の縁が回転軸９に当たるので、スライド動作はできない。回転案内ピン７（図１）が曲線溝19の中央部にあるときは、回転用ばねが圧縮されていて、回転案内ピン７を曲線溝19のいずれかの端の方向に押して、回転操作を援ける。表示部筐体をさらに回転させると横長状態になる。回転案内ピン７が曲線溝19の端にくると、回転用ばねが回転案内ピン７を曲線溝19の端に押し付けるので、安定に保持される。

次に、図３を参照しながら、回転動作について説明する。図３（ａ）に示す伸長状態から回転動作を行うと、スライダープレート１に固定された位置修正ピン３に、回転軸９の直線状側面10が当接し、図３（ｃ）に示すように、スライダープレート１を、図の左方向にスライドさせる。表示部筐体としては、縦長状態での全閉側方向に動く。これにより、横長状態の画面の位置を移動させて補正する。表示部筐体を仮想的に単純回転させたとすると、図３（ｂ）に示すように、位置修正ピン３は、図面上では回転軸９の中心の上方にくる。位置修正ピン３と回転軸９の直線状側面10との距離がシフト量となる。

実際には、図３（ｃ）に示すように、表示部筐体を回転させた時に、位置修正ピン３が、回転軸９に設けた直線状側面10に当たり、図の左方向に押される。中間プレート13に対し、スライダープレート１がスライドし、表示部筐体が横方向にシフトして、操作部筐体の中心線に表示部中心が近付く。シフト量は、図３（ｂ）に示したシフト量と同じである。図３（ａ）に示す回転直前の最大伸長状態において、位置修正ピン３が回転軸９の直線状側面10の中央部に当接していると、シフト量は最大になる。回転前の縦方向状態時に当接していなくても、回転終了迄に当接すれば、いくらかはシフトする。

次に、図４と図５を参照しながら、回転軸の側面を変形側面とした場合の回転動作について説明する。回転軸９の直線状側面10の上側を、図の左方向にせり出すように拡大すれば、シフト量が増加する。ただし、せり出した部分が直線状凸部21（図１）に当たるようにすると、回転軸９を図の右方向にずらさざるを得なくなるので、シフト量が相殺されてしまう。そこで、直線状凸部21に当たる部分は直線状にして、せり出した部分は直線状凸部21の上に出るようにする。このようにすれば、厚さは少し増えるが、シフト量は増加する。図５は、回転軸の側面を別の変形側面としたものである。回転軸９の側面を、４つの平面の組合せの変形側面10とする。４つの平面部分の大きさを変えることにより、シフト量を調整できる。回転軸９の断面の先端部（図の左上部）の角度を鈍角としたので、先端部の強度も高まる。

次に、図６と図７を参照しながら、位置修正ピンの断面形状を楕円状とした場合の回転動作について説明する。位置修正ピン３の断面形状を楕円状とすることにより、位置修正ピン３の強度を高めることができる。図７は、回転軸９の側面を４つの平面の組合せとし、位置修正ピン３の断面形状を楕円状としたものである。この場合は、位置修正ピン３と回転軸９の側面先端部の強度を高めながら、シフト量を調整できる。

いずれの場合でも、直線状側面10は、回転動作を阻害しなければ、断面が円弧状や直線の組合せとなる複数面の組合せでもよい。スライド量を最大にするには、伸長状態での位置修正ピン３の位置を、回転軸９の中心に可能な限り近付けて、回転中に位置修正ピン３を押す距離を、可能な限り大きくする。また、本実施例では、位置修正ピン３を丸棒状の別部品としたが、回転軸９で押せる凸状の形状のものであれば、プレスによる切り起こしなどでもよい。位置修正ピン３の断面形状も、楕円、長方形、角が滑らかな長方形などでもよい。断面形状を変えることにより、シフト量を調整できる。長方形の角を鋭くするとシフト量が増え、丸くするとシフト量が減る。

上記のように、本発明の実施例では、スライド回転ヒンジを、スライド動作中には、スライダープレートの直線状凸部の縁が回転プレートの回転軸の直線状側面に当たって、回転プレートの回転動作を阻止し、筐体の最大伸長状態では、直線状凸部の縁が回転軸から離れて、回転プレートが回転可能になり、回転動作中では、スライダープレートの位置修正ピンが回転軸の直線状側面に当たって、表示部中心が操作部の中心線に近付く方向にスライダープレートを戻す構成としたので、一軸回転型のスライド回転ヒンジのスライド量を増やしながら、回転後の表示部中心が操作部の中心線にほぼ一致するようになり、操作性がよくなり外観もよくなる。

本発明のスライド回転ヒンジは、携帯電子機器の表示部をスライドさせて回転させるヒンジとして最適である。

１ スライダープレート
２ ガイドレール
３ 位置修正ピン
４ 組ばね
５ ばね留ピン
６ ばね留ピン
７ 回転案内ピン
８ カラー
９ 回転軸
10 直線状側面
11 変形側面
13 中間プレート
14 回転プレート
15 回転用ばね
16 ばね留ピン
17 スリーブ
18 タップピン
19 曲線溝
21 直線状凸部
22 傾斜状凸部

Claims (4)

1. 第１筐体に固定されたスライダープレートと、第２筐体に固定された回転プレートと、前記スライダープレートにスライド可能に取り付けられて前記回転プレートに回転軸で回転可能に取り付けられた中間プレートとを具備し、前記第１筐体を前記第２筐体に対してスライド可能に保持するとともに、前記第１筐体を前記第２筐体に対して直角まで面内回転可能とするスライド回転ヒンジにおいて、前記スライダープレートは、スライド動作中の回転動作を阻止するように前記回転軸の直線状側面に当たる直線状凸部と、回転動作中に前記回転軸の直線状側面に当接する位置修正ピンとを備え、前記回転軸は、スライド動作中には前記直線状凸部に当たり回転動作中には前記位置修正ピンに当接する弦状側面を備えたことを特徴とするスライド回転ヒンジ。
2. 前記弦状側面は、平面、曲面、平面と曲面が連続した面のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載のスライド回転ヒンジ。
3. 前記位置修正ピンは、別部品を取り付けて形成したピン、前記スライダープレートを切り起こして形成したピン、前記スライダープレートにプレスで凸状を設けて形成したピンのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載のスライド回転ヒンジ。
4. 前記位置修正ピンの断面形状は、円、楕円、長方形、角が滑らかな長方形のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載のスライド回転ヒンジ。

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