JP2012060548A - 端末装置及びチルト機構 - Google Patents

Abstract

【課題】スライド機構と組み合わせても可動側筺体を大きな角度までチルトさせることができる端末装置及びチルト機構を提供する。
【解決手段】チルトヒンジ２３は固体側筺体２１に配置され、回転軸３１と、軸受け３２と、可動片２３ａとを有する。回転軸３１は突起部を有する。また、回転軸３１ａの下側半分は螺旋状の曲面を有する。軸受け３２には回転軸３１の下側半分にならう螺旋状の溝が設けられており、回転軸３１は押えばね３３ａ，３３ｂにより軸受け３１の溝に向けて付勢されている。可動側筺体２５をチルトさせると、回転軸３１の突起部が軸受け３２の溝面を摺動し、回転軸３１の回転中心が上側に移動する。これにより、可動側筺体と固定側筺体２１との間の隙間が拡大し、可動側筺体を大きな角度までチルトさせることができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、端末装置及びチルト機構に関する。

近年、スマートフォンを代表とする多機能携帯電話が広く使用されている。これらの多機能携帯電話の多くは、画面がスライドする機構を有している。以下、画面がスライドする機構を有する携帯電話等の端末装置を、スライド式端末装置という。スライド式端末装置では、入力キー（テンキー又はＱＷＥＲＴＹキー等）を備えた筺体（以下、固定側筺体という）と、液晶パネル等の表示デバイス及びスライドレールを備えた筺体（以下、可動側筺体という）とを有する。また、固定側筺体には、スライドレールに係合して可動側筺体をスライド可能に支持するレール把持部が取り付けられている。

多機能携帯電話では、テレビ放送やインターネットを介して配信される動画、又はメモリに保存された動画などを表示できるものが多い。一般的なスライド式端末装置では、固定側筺体に対し可動側筺体がスライドするだけであるので、単に机の上に端末装置をおいただけでは画面を斜めから見ることになり、視認性が悪いものとなる。そこで、スライド機構とチルト機構（可動側筺体を傾斜させる機構）とを組み合わせた端末装置が提案されている。

特開２００７−７４４１１号公報

しかしながら、スライド機構及びチルト機構を有する従来の端末装置では、チルト角が高々３０°程度と小さい。

以上から、スライド機構と組み合わせても可動側筺体を大きな角度までチルトさせることができる端末装置及びチルト機構を提供することを目的とする。

一観点によれば、入力デバイスが設けられた固定側筺体と、表示デバイスが設けられ、前記固定側筺体に重なって配置される可動側筺体と、前記固定側筺体に対し前記可動側筺体をチルト可能に接続するチルトヒンジとを有し、前記チルトヒンジが、回転軸と、前記回転軸を回転可能に支持する軸受けと、一端側が前記回転軸に接続され、他端側が前記可動側筺体に接続される可動片と、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の回転中心を前記可動側筺体側に移動させる回転中心移動部とを有する端末装置が提供される。

上記一観点によれば、回転中心移動部により、回転軸の回転にともなって回転軸の回転中心が可動側筺体側に移動する。これにより、可動側筺体をチルトしたときに可動側筺体の端部と固定側筺体との間の隙間が大きくなり、可動側筺体を大きな角度までチルトすることができる。

図１（ａ）〜（ｃ）は、スライド機構及びチルト機構を有する端末装置（携帯電話）の一例を表した模式図である。 図２は、実施形態に係る端末装置の斜視図である。 図３は、実施形態の端末装置を閉じた状態の側面図である。 図４は、図２に矢印Ｂで示す方向から見たときの端末装置の図である。 図５は、チルト機構の模式的断面図である。 図６は、チルトヒンジの模式的斜視図である。 図７（ａ），（ｂ）は、端末装置を開くときの動作を示す模式図である。 図８は、可動側筺体をチルトさせるときのチルトヒンジの動作を表す模式図である。 図９は、変形例１の端末装置を表す斜視図である。 図１０（ａ）〜（ｃ）は、変形例２の端末装置を表す斜視図である。 図１１は、変形例３の端末装置のチルト機構の模式的断面図である。

以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）は、スライド機構及びチルト機構を有する端末装置（携帯電話）の一例を表した模式図である。

固定側筺体１１にはテンキー及びその他の入力キーが設けられており、可動側筺体１５には液晶パネル等の表示デバイスとスライドレール１６とが設けられている。

図１（ａ）のように、固定側筺体１１の上面側にはチルトヒンジ１３が配置されており、このチルトヒンジ１３の可動片側にはレール把持部１２が取り付けられている。このレール把持部１２はチルトヒンジ１３の中心軸を回転中心として所定の角度範囲内を回転可能である。

レール把持部１２はスライドレール１６に係合し、可動側筺体１５をスライド可能に支持する。図１（ｂ）は、可動側筺体１５をスライドレール１６の端まで固定側筺体１１の上面に水平な方向にスライドした状態を表している。スライドレール１６の端までスライドした可動側筺体１５は、図１（ｃ）のようにヒンジ１３の中心軸を回転中心としてチルト（傾斜）させることができる。以下、図１（ａ）の状態を閉じた状態、図１（ｂ）又は図１（ｃ）の状態を開いた状態という。

ところで、チルトヒンジ１３は、可動側筺体１５がスライドする際に邪魔にならないように、固定側筺体１１の上側の面から突出しない位置に配置される。このため、可動側筺体１５と固体側筺体１１との間の隙間は極めて小さく、可動側筺体１５をチルトすると図１（ｃ）のように可動側筺体１５の端部（図中矢印Ａで示す部分：以下、後端ともいう）が固定側筺体１１に当接する。これにより、上述の端末装置では、チルト角θが最大３０°程度に制限される。

チルトヒンジ１３の回転中心を固定側筺体１１の上面よりも上に配置すれば、可動側筺体１５の後端と固定側筺体１１との間の隙間が広がり、チルト角を大きくすることができる。しかし、その場合は端末装置を閉じたときにも固定側筺体１１と可動側筺体１５との間に大きな隙間が生じてしまうので、デザインの面から好ましくない。

また、チルトした可動側筺体１５が固定側筺体１１に当接しないように、可動側筺体１５の後端を切り欠いて曲面とすることも考えられる。しかし、その場合も、端末装置を閉じたときに固定側筺体１１と可動側筺体１５の後端との間に隙間が生じるため、デザインの面から採用することは困難である。

以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。

（実施形態）
図２は実施形態に係る端末装置の斜視図である。図２では、端末装置を開いた状態を表している。また、図３はその端末装置を閉じた状態の側面図である。更に、図４は、図２に矢印Ｂで示す方向から見たときの端末装置の図である。なお、本実施形態では、端末装置が携帯電話の場合について説明しているが、以下に開示する技術はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）又はその他の電子機器に適用することもできる。

本実施形態に係る端末装置２０は、入力デバイス２８（テンキー又はその他の入力キー）が設けられた固定側筺体２１と、文字及び画像の表示が可能な表示デバイス（液晶パネル等）２９が設けられた可動側筺体２５とを有する。可動側筺体２５の幅方向の両側部には、可動側筺体２５の長さ方向に延びるスライドレール（溝）２６が設けられている。

一方、固定側筺体２１の上面側にはチルトヒンジ２３が配置されている。図４のように、チルトヒンジ２３の可動片２３ａにはチルトプレート２２が取り付けられており、このチルトプレート２２は可動片２３ａの回転角に応じた角度でチルトする。

チルトプレート２２の幅方向の両側部にはレール把持部２４が設けられている。このレール把持部２４は、スライドレール２６に係合して可動側筺体２５をスライド可能に支持する。

図５はチルト機構、すなわちチルトヒンジ２３及びその周辺部分の模式的断面図である。また、図６は、チルトヒンジ２３の模式的斜視図である。なお、図５，図６は、いずれも端末装置２０を閉じた状態におけるチルトヒンジ２３の各部の状態を表している。

本実施形態に係る端末装置２０のチルトヒンジ２３は、回転軸３１と、軸受け３２と、可動片２３ａと、押えばね（板ばね）３３ａ，３３ｂ，３３ｃとを有している。また、チルトヒンジ２３は、固定側筺体２１の上面側に設けられた凹部２１ａ内に配置されている。

回転軸３１は棒状の部材であり、図５のように端末装置２０を閉じた状態において上側半分は半円形の曲面を有し、下側半分は螺旋状（例えば対数螺旋）の曲面を有する。そして、図５のように回転軸３１はその右側の部分において上側の曲面と下側の曲面とが滑らかに接続し、左側の部分では上側の曲面と下側の曲面との間に段差が生じている。以下、この段差部分を突起部と呼ぶ。

本実施形態では、回転軸３１の上側半分（半円形の部分）の曲面の曲率半径が１．５ｍｍ、段差（突起部の高さ）が０．５ｍｍとする。回転軸３１は、例えば金属又は硬質の樹脂により形成されている。

可動片２３ａは回転軸３１の頂部に接続され、水平方向（図５では右側）に延びて配置されている。チルトプレート２２は金属又は樹脂などから形成された板状の部材であり、ねじ３５により可動片２３ａに取り付けられている。

軸受け３２は回転軸３１の下側の曲面に倣った螺旋状の曲面の溝を有し、この溝の部分で回転軸３１を回転可能に支持する。この軸受け３２は、例えば硬く且つ摺動性が良好な樹脂により形成されている。

押えばね３３ａ，３３ｂは回転軸３１を両側から挟む位置に配置され、それらの先端の湾曲した部分で回転軸３１に接触して回転軸３１を軸受け３２の溝に押し込むように付勢する。

なお、図５のように、可動片２３ａは押えばね３３ａ，３３ｂの先端間の隙間を通ってチルトプレート２２に接続されている。また、図５（閉じた状態）では、可動片２３ａは固定側筺体２１の上面に平行に配置されているが、回転軸３１の回転により可動片２３ａと固定側筺体２１の上面とのなす角度は変化する。

図６のように、押えばね３３ｃは、押えばね３３ｂに隣接して配置されている。この押えばね３３ｃの先端は回転軸３１を包むように湾曲しており、可動側筺体２５をチルトしたときにチルトした状態を保持するための摩擦力を発生する。なお、本実施形態では、回転軸３１のうち押えばね３３ｃの先端に包まれた部分には突起部が設けられていない、すなわち回転軸３１のうち押えばね３３ｃに対応する部分は円柱状であるとする。

これらの押えばね３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、いずれも回転軸３１と反対側の部分が、凹部２１ａ内に設けられた棒状部材３６の頂部にねじ３７により固定されている。これらの押えばね３３ａ，３３ｂ，３３ｃにより、回転軸３１が軸受け３２の溝からはずれなようにしている。

以下、端末装置２０を開くときの動作について説明する。端末装置２０を閉じた状態では、図３のように可動側筺体２５は固定側筺体２１の上に重なり、全体としてほぼ直方体の形状をなしている。

端末装置２０を開くときには、図７（ａ）のように可動側筺体２５をスライドレール２６の端までスライドさせる。このように可動側筺体２５をスライドさせることにより、固定側筺体２１の上面の入力デバイスが露出して、キー操作による入力が可能になる。この状態で端末装置２０を使用することもできるが、ここでは可動側筺体２５をチルトさせるものとする。

図８は、可動側筺体２５をチルトさせるときのチルトヒンジ２３の動作を表す模式図である。可動側筺体２５をチルトさせるためには、図７（ａ）のように可動側筺体２５をスライドレール２６の端までスライドさせた後、可動側筺体２５の先端部を押し上げてチルトさせる。ここでは、図７（ｂ）のように、可動側筺体２５のチルト方向は左回りであるとする。これにより、図８のように、回転軸３１はその周方向に回転（左回り）する。

一方、軸受け３２の溝は、可動側筺体２５のチルト方向と逆向きに渦を巻く（中心側から外側に向けて右回り）螺旋状の曲面である。このため、回転軸３１の回転にともなって突起部が軸受け３２の溝の曲面に沿って摺動する際に、図８のように回転軸３１の回転中心を上方に押し上げる。

これにより、回転軸３１の回転中心の位置が一定の場合に比べて、可動側筺体２５の後端と固定側筺体２１の上面との間の隙間が大きくなり、図７（ｂ）のように、可動側筺体２５を大きな角度までチルト（傾斜）させることができる。例えば前述したように回転軸３１の曲率半径が１．５ｍｍ、突起部の高さが０．５ｍｍとすると、可動側筺体２５を最大６０°近く（回転中心の位置が一定の場合に比べて＋２７°程度）まで傾斜させることができる。

なお、チルトした可動側筺体２５は、押えばね３３ｃと回転軸３１との間の働く摩擦力により、チルトした角度に保持される。

本実施形態に係る端末装置２０は、可動側筺体２５のチルト角が大きいので、机の上において画面に表示される文字、画像又は動画を正面から見ることができ、視認性が良好である。また、端末装置２０を閉じた状態では、図３のように固定側筺体２１と可動側筺体２５との間の隙間が小さく、デザイン性が優れている。

（変形例１）
上述の実施形態では可動側筺体２５がその長手方向に移動するいわゆる縦型スライド式端末装置にチルト機構を付加した例について説明したが、上述の実施形態を図９のような横スライド式端末装置に適用することもできる。

スマートフォンでは、可動側筺体を横方向（長手方向に直交する方向）にスライドするとキーボード（ＱＷＥＲＴＹキー）が現れるものが多い。図９は、上述の実施形態で説明したスライド機構及びチルト機構を有する横スライド式端末装置の例を表した斜視図である。

図９の端末装置４０は、チルト角が大きく、画面を見やすい角度に調整してキーボードから文字等を入力することができる。そのため、チルト機構を有しない横スライド式端末装置に比べて使い勝手が向上する。

（変形例２）
折りたたみ式の携帯電話では、ＴＶ放送（ワンセグ放送）等を視聴する際に画面を９０°回転させて横長の画面とすることができるスイング機構を備えたものがある。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、実施形態で説明したスライド機構及びチルト機構に、更にスイング機構を付加した端末装置５０の例を表している。すなわち、チルトプレートと可動側筺体との間にスイング機構を設け、図１０（ａ）のように固定側筺体５１に対し可動側筺体５２をスライドレールの端までスライドさせた後、可動側筺体５２を９０°回転させる。その後、図１０（ｂ），（ｃ）のように、可動側筺体５１を所望の角度までチルトさせる。

このような端末装置５０では、閉じた状態の他に、図１０（ａ）〜（ｃ）に記載した３種類の開いた状態をとることができ、状況に応じた最適な状態で使用することができる。なお、スイング機構については公知であるので、ここではスイング機構についての説明は省略する。

（変形例３）
上述の実施形態では板ばね（押えばね３３ａ，３３ｂ）により回転軸３１を軸受け３２に溝に向けて付勢していたが、図１１に示すように、押え部材３８ａ，３８ｂとコイルばね３９とを使用して回転軸３１を軸受け３２に溝に向けて付勢してもよい。また、トーションバーやその他の弾性体を使用して回転軸３１を軸受け３２に溝に向けて付勢してもよい。

以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）入力デバイスが設けられた固定側筺体と、
表示デバイスが設けられ、前記固定側筺体に重なって配置される可動側筺体と、
前記固定側筺体に対し前記可動側筺体をチルト可能に接続するチルトヒンジとを有し、
前記チルトヒンジが、
回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持する軸受けと、
一端側が前記回転軸に接続され、他端側が前記可動側筺体に接続される可動片と、
前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の回転中心を前記可動側筺体側に移動させる回転中心移動部と
を有することを特徴とする端末装置。

（付記２）前記回転中心移動部が、前記回転軸に設けられた突起であることを特徴とする付記１に記載の端末装置。

（付記３）前記軸受けの前記回転軸に接触する面が、前記可動側筺体のチルト方向と逆向きに渦を巻く螺旋状の曲面であることを特徴とする付記２に記載の端末装置。

（付記４）更に、前記可動側筺体に設けられたスライドレールと、
前記スライドレールに係合して前記可動側筺体を前記スライドレールの延びる方向にスライド可能に支持するスライドレール把持部と、
前記可動片と前記スライドレール把持部との間を接続するチルトプレートと
を有することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の端末装置。

（付記５）更に、前記可動側筺体を、前記表示デバイスの面に平行な面内において９０°回転させるスイング機構を有することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の端末装置。

（付記６）前記軸受けには前記回転軸の周面に倣う形状の溝が設けられていることを特徴とする付記３に記載の端末装置。

（付記７）前記回転軸が、弾性体により前記軸受けに向けて付勢されていることを特徴とする付記３に記載の端末装置。

（付記８）前記チルトヒンジが、前記固定側筺体に設けられた凹部内に配置されていることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の端末装置。

（付記９）第１の部材に対し第２の部材をチルト可能に接続するチルト機構において、
回転軸と、
前記第１の部材に設けられて前記回転軸を回転可能に支持する軸受けと、
一端側が前記回転軸に接続され、他端側が前記第２の部材に接続される可動片と、
前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の回転中心を前記第２の部材側に移動させる回転軸移動部と
を有することを特徴とするチルト機構。

（付記１０）前記回転中心移動部が、前記回転軸に設けられた突起であることを特徴とする付記９に記載のチルト機構。

（付記１１）前記軸受けの前記回転軸に接触する面が、前記可動側筺体のチルト方向と逆向きに渦を巻く螺旋状の曲面であることを特徴とする付記１０に記載のチルト機構。

（付記１２）前記軸受けには、前記回転軸の周面に倣う形状の溝が形成されていることを特徴とする付記１１に記載のチルト機構。

１１，２１，５１…固定側筺体、１２，２４…レール把持部、１３，２３…チルトヒンジ、１５，２５，５２…可動側筺体、１６，２６…スライドレール、２０，４０，５０…端末装置、２２…チルトプレート、２３ａ…可動片、２８…入力デバイス、２９…表示デバイス、３１…回転軸、３２…軸受け、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…押えばね、３７…ねじ、３８ａ，３８ｂ…押え部材、３９…コイルばね。

Claims (10)

1. 入力デバイスが設けられた固定側筺体と、
   表示デバイスが設けられ、前記固定側筺体に重なって配置される可動側筺体と、
   前記固定側筺体に対し前記可動側筺体をチルト可能に接続するチルトヒンジとを有し、
   前記チルトヒンジが、
   回転軸と、
   前記回転軸を回転可能に支持する軸受けと、
   一端側が前記回転軸に接続され、他端側が前記可動側筺体に接続される可動片と、
   前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の回転中心を前記可動側筺体側に移動させる回転中心移動部と
   を有することを特徴とする端末装置。
2. 前記回転中心移動部が、前記回転軸に設けられた突起であることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
3. 前記軸受けの前記回転軸に接触する面が、前記可動側筺体のチルト方向と逆向きに渦を巻く螺旋状の曲面であることを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
4. 更に、前記可動側筺体に設けられたスライドレールと、
   前記スライドレールに係合して前記可動側筺体を前記スライドレールの延びる方向にスライド可能に支持するスライドレール把持部と、
   前記可動片と前記スライドレール把持部との間を接続するチルトプレートと
   を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の端末装置。
5. 更に、前記可動側筺体を、前記表示デバイスの面に平行な面内において９０°回転させるスイング機構を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の端末装置。
6. 前記軸受けには前記回転軸の周面に倣う形状の溝が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の端末装置。
7. 前記回転軸が、弾性体により前記軸受けに向けて付勢されていることを特徴とする請求項３に記載の端末装置。
8. 前記チルトヒンジが、前記固定側筺体に設けられた凹部内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の端末装置。
9. 第１の部材に対し第２の部材をチルト可能に接続するチルト機構において、
   回転軸と、
   前記第１の部材に設けられて前記回転軸を回転可能に支持する軸受けと、
   一端側が前記回転軸に接続され、他端側が前記第２の部材に接続される可動片と、
   前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の回転中心を前記第２の部材側に移動させる回転軸移動部と
   を有することを特徴とするチルト機構。
10. 前記回転中心移動部が、前記回転軸に設けられた突起であることを特徴とする請求項９に記載のチルト機構。

Images