JP4091509B2

JP4091509B2 - ヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器

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Publication number: JP4091509B2
Application number: JP2003323632A
Authority: JP
Inventors: 隆土田
Original assignee: Strawberry Corp
Current assignee: Strawberry Corp
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: JP2005090602A

Description

本発明は、携帯電話，モバイル等の電子機器の枢着部に設けるヒンジ装置並びにこのヒンジ装置を用いた電子機器に関するものである。

例えば従来の折り畳み式の携帯電話は、数字キーやファンクションキーを配列した操作部を下側となる本体部の上面側に設け、この操作部のキー操作等により所定の表示がなされる液晶パネルなどのディスプレイ部を上側となる重合部（蓋部）の伏面側（重合側）に設け、この本体部と重合部とをヒンジ装置を介して連結して、本体部と重合部とを二つ折り重合して操作部を重合部により隠蔽した折り畳み閉塞状態から、ヒンジ装置により重合部を起伏回動して略反転し、操作部とディスプレイ部とが露出した開放状態に切り替えできるように構成している。

また、従来のこのような単に起伏回動する重合部で本体部の操作部を覆う電子機器においては、折り畳み重合してコンパクト化できるものの操作部を隠蔽した重合状態ではディスプレイ部も隠蔽してしまう構造となり、コンパクト化した状態での使用が制限されざるを得なく不便である場合も多い。

また、コンパクト化のため重合した閉塞状態ではディスプレイ部は隠蔽され、使用時に重合部を開放回動して立ち起こした際にはその正面側にディスプレイ部が配置されるためディスプレイ部を見やすいが、人にディスプレイ部を見せずらいし、またカメラ部をディスプレイ部とは反対面に設けている場合、自身の顔を写してディスプレイ部に表示させる場合などは本体毎操作部も裏返し反転させなければならないため、写しづらいし、シャッター操作もしにくい。

そのため、開放した重合部を更に自転回動により表裏反転回動できるように構成し、不使用時あるいはキー操作を不要にして折り畳んだ際においても、言い換えるとたとえディスプレイ部を設けた重合部を本体部に重合して操作部を隠蔽したコンパクト化状態においても、従来通りディスプレイ部を伏面側にして操作部と共に隠蔽することも、逆に自転回動反転させてディスプレイ部が上側に配設され、コンパクト化した閉塞状態でもディスプレイ部を視認したり、機能させたりすることが可能となるようにしたものも提案されている。

このようなヒンジ装置において、開閉動作や自転回動動作に支障をきたすことなく、配線するために、ヒンジ軸方向に対する周方向に配線を巻回する配線巻回部を設け、この配線巻回部に第一部材（本体部）と第二部材（重合部）との回路部を電気接続するためのフレキシブルな帯板状の配線を巻回配設して、回動動作に支障が生じないようにしている。

しかし、単に配線を巻回しただけでは、正逆回動によってこの配線にズレが生じて、回動がスムーズに行なえなくなったり、配線自体に支障を生じるおそれがある。

また、一旦ヒンジ装置を組み付けてしまえば、前記のような問題が生じにくいとしても、配線を巻回した組み付け前のヒンジ装置を梱包したり、搬送している間に、即ち、枢着部にヒンジ装置を組み付けるまでの間に、巻回配線が必要以上に緩んだり、組み付け時に接続するフリー接続端があばれて巻き外れたり緩んだりすることがある。

そのため、このヒンジ装置を組み付ける間、配線を止着テープなどで仮止めておくことも試みられているが、配線自体に損傷を与えかねないし、またこれを防止するために仮止テープ位置には十分な注意が必要となる。また、巻回部自体を仮保持することは難しく、それ故組み付け時に改めて配線を適正に巻き直したり、整えたりしなければならず、組み付け作業が能率良くスピーディーに行なえない問題もあった。

本発明は、このような問題を解決し、ヒンジ装置自体の改良によって、ヒンジ装置に巻き付け一体化する配線をヒンジ装置に位置決め保持でき、正逆回動を繰り返しても回動がスムーズに行なえ配線に支障が生じず耐久性が著しく向上すると共に、第一部材，第二部材に組み付け前のヒンジ装置の梱包や搬送も容易に行なえ、次工程の組み付け作業が能率良くスピーディーに行なえ、量産性に秀れ、品質管理も良好となる極めて画期的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器を提供することを目的としている。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

第一部材２と第二部材４とを、起伏回動軸部９を備えた開閉回動ヒンジ部ＨＡと自転回動軸部16を備えた自転回動ヒンジ部ＨＢとにより連結して、前記第一部材２に対して前記第二部材４を枢着するヒンジ装置であって、前記開閉回動ヒンジ部ＨＡの前記起伏回動軸部９を設けるベース部10であって且つ前記自転回動ヒンジ部ＨＢの前記自転回動軸部16を設ける軸取付部10を前記第一部材２に対して回動自在に設け、この開閉回動ヒンジ部ＨＡのベース部10であって且つ前記自転回動軸部16の前記軸取付部10に対して前記第二部材４を自転回動自在に設けて、前記第一部材２に対して前記第二部材４を起伏回動自在にして且つ自転回動自在に設け、前記第一部材２に設ける回路部と前記第二部材４に設ける回路部とを電気接続する配線21を自転回動軸方向に対する周方向に巻回する配線巻回部22を、前記自転回動軸部16若しくはこの回動軸方向に設けてこの配線巻回部22に配線21を周方向に巻回するように構成し、この配線巻回部22に巻回した前記配線21を収納する収納部23を、前記自転回動軸部16を設ける前記軸取付部10に設け、この収納部23は、前記軸取付部10の前記自転回動軸部16の取付部周囲を凹設状態に形成して、この自転回動軸部16に巻回配設した前記巻回配線21が前記軸取付部10の凹設部周壁内面により囲まれこの巻回配線21が収納保持される上部開放形の収納部23に構成し、前記緩みを持たせて巻回した状態で前記収納部23に収納した前記巻回配線21が、前記自転回動軸部16を軸に前記第一部材２に対して前記第二部材４を自転回動した際この巻回配線21が緩んだりあるいは締められたりして収納部23内で移動するに際して、この巻回配線21の摺動ガイド面となるように前記収納部23の周壁内面を前記配線21の巻回にならう湾曲面に形成したことを特徴とするヒンジ装置に係るものである。

また、操作部を設けた本体部と、ディスプレイ部を設けた重合部とを、重合した状態から前記重合部を相対的に起伏回動できるように、及び重合部を表裏反転自在となるべく自転回動できるように、前記本体部と前記重合部とを起伏回動自在及び自転回動自在に連結するヒンジ装置を有し、このヒンジ装置には、前記本体部を前記第一部材２若しくは第二部材４とし、前記重合部を前記第二部材４若しくは第一部材２とした前記請求項１記載のヒンジ装置を用いたことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、ヒンジ装置自体の簡単な改良によって、ヒンジ装置に巻き付け一体化する配線をヒンジ装置に位置決め保持でき、正逆回動を繰り返しても回動がスムーズに行なえ配線に支障が生じず耐久性が著しく向上すると共に、第一部材，第二部材に組み付け前のヒンジ装置の梱包や搬送も容易に行なえ、次工程の組み付け作業が能率良くスピーディーに行なえ、量産性に秀れ、品質管理も良好となる極めて画期的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器となる。

特に本発明においては、単に自転回動軸部を取り付ける軸取付部を設計するにあたり、自転回動軸部の取付部周囲を凹設状態に形成する極めて簡易な改良によって、本発明を実現でき、一層実用性に秀れたヒンジ装置となる。

好適と考える本発明の最良の形態（発明をどのように実施するのが最良か）を、図面に基づいて本発明の作用効果を示して簡単に説明する。

組み付け製作したヒンジ装置の配線巻回部22に配線21を回動軸部９，16若しくはこれの延長部位に巻回配設すると共に、この巻回部（巻回配線21）を回動軸部16を設ける軸取付部10に形成した収納部23に収納し、配線21があばれないように位置決めすると共に、ヒンジ装置と配線21とを一体化保持し、次工程のヒンジ装置の組み付け作業において、この配線21の各フリー接続端を例えばヒンジ連結する第一部材２の回路部と第二部材４の回路部に夫々接続する。

従って、この配線21はヒンジ装置に巻回されて一体化されている上に、更に巻回部は収納部23に収納されているため、十分に位置決めされた状態で所定位置に組み込まれることになり、またヒンジ軸方向に対する周方向にある程度の緩みをもって巻回されていてこの緩みをもった状態で収納部23に収納され、これが保持されているため、ヒンジ回動動作に支障を生じることなくヒンジ装置にからめ一体化保持されてヒンジ装置と共に配線21を組み付けることができる。

即ち、本発明では、少なくともヒンジ装置を組み付け製作すると共に配線21を配線巻回部22に巻回配設して一体化した状態にする場合に、この巻回配設した配線21を覆って収納保持すると共に、回動動作に支障を生じることのないようにある程度の緩みをもたせて巻回した状態のまま収納できることとなるため、回動動作に支障を生じることなく巻回状態を収納保持できることとなる。そのため、回動動作を正逆方向に繰り返しても適正な巻回状態がくずれることがない為スムーズな回動が保持でき耐久性に秀れる。

また、ヒンジ装置を第一部材２，第二部材４に組み付けする前に、安定性良く配線21と一体化保持することができ、しかもこの一体化も特別な操作なく単に収納部23内で巻回するようにするか、巻回部を押し入れ配設すれば良い。このようにヒンジ装置に配線21を適正な巻回状態で一体化保持できるため、配線21を巻回したヒンジ装置を梱包したり、搬送している間に、即ち、枢着部にヒンジ装置を組み付けるまでの間に、巻回配線21が必要以上に緩んだり、締め付け固定してしまったり組み付け時に接続するフリー接続端があばれて巻き外れたり緩んだりすることがなく、巻回状態が常に適正に保持され、それ故組み付け時に改めて配線21を巻き直したり、整えたりする必要がなく、次工程の組み付け作業が能率良くスピーディーに行なえ、量産性に秀れ、品質管理も良好となる極めて画期的なヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器となる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、以下の構成に限られるものではないが、重合コンパクト化の図れる以下の構成の携帯電話並びに以下の構成の携帯電話に用いるヒンジ装置に本発明を適用したもので、回路基板，電源等の電子部品をケースに内装した板状の本体部２（第一部材２）の上面側に数字キーやファンクションキーなどを配列したキーボード機能を果たす操作部１を設け、この本体部２に重合して操作部１を覆う略同形の板状の重合部４（第二部材４）を起伏回動自在にヒンジ装置Ｈにより軸着連結した構成としている。

この重合部４の下面側（伏面）には予め設定した画面や前記操作部１の操作や着信等により所定の表示がなされる液晶パネルなどのディスプレイ部３を設けている。

この本体部２と重合部４との連結は、双方の端部同志の重合部分を、幅方向に配される起伏回動軸部９と、これと直交する方向に配される自転回動軸部16を有する二軸のヒンジ装置Ｈにより連結し、従来通り重合部４は起伏回動自在となり、且つ左右方向に１８０度自転回動自在となり、開放状態として１８０度反転回動することで、重合部４の表裏向きを切り替えでき、また互いに重合した閉塞状態における重合部４の伏面と露出面とを反転切り替えできるように構成している。

従って、コンパクト化された重合状態で、従来通り不使用時に操作部１と共にディスプレイ部３を重合隠蔽することもできるが、簡単な反転操作でディスプレイ部３を重合部４の上面側に配されるように切り替えできるため、操作部１は操作できないにしてもディスプレイ部３を視認することができ、また、例えば予め操作部１により設定するなどした日付やカレンダーを表示させたり、またデータ通信表示（携帯電話では例えば着信表示など）を行うようにしたりすれば、ディスプレイ部３は視認できるため様々な使用が可能となり、使用用途が広がったり、機能性が向上し、非常に便利となり実用性（商品価値）が高まる。

また、前述のように重合部４を立ち起こした際、重合部４を自転回動して反転させることで、重合部４の表裏向きを変更して、例えばディスプレイ部３を手前に向けることも、向こう側に向けることもできるため、人に見せることも容易となるだけでなく、例えばカメラ部がディスプレイ部３と反対面に設けられている場合、自身の顔を操作部１の操作により撮影する場合は、単に重合部４のみを反転させれば良いため、持ち替える必要もないし、また操作部１は手前にあるため、シャッター操作もし易い。

また、例えば自転回動させた反転途中での起伏回動を規制し、例えば開放位置では反転できるが、開放途中では自転回動できず、また開放状態での反転途中のままでは閉塞回動できず、重合部が捩れた位置のまま閉塞することで誤って操作部を押し操作したり、本体部を傷めないようにすることもできる。

また、起伏回動軸部９や自転回動軸部16の軸方向に配線巻回部22を設けているため、前記第一部材２に設ける回路部（内装する回路基板）と前記第二部材４に設ける回路部（内装する回路基板）とを電気接続する配線21を配線巻回部22に巻回させて配設することができるため、このような開閉・自転動作に支障をきたすことなく、容易に配線できる。

即ち、予めヒンジ装置自体に、支障なく配線できる配線巻回部22を設けているため、配線も容易に行え、製作容易となる。

次に本発明を適用するヒンジ装置Ｈの一例について説明する。

本実施例では、前述のように本体部２と重合部４とを互いに重合した閉塞状態から起伏回動軸部９を軸として所定角度まで開放回動して重合面が露出する開放状態となるように起伏回動自在にして、且つ本体部２に対して開放回動する重合部４を自転回動軸部16を軸として自転回動自在にして重合部４の重合伏面と露出面とを反転切り替え自在に連結するヒンジ装置Ｈであって、前記起伏回動軸部９を備えた開閉回動ヒンジ部ＨＡの一方の取付部５を前記本体部２に連結し、他方の取付部６を前記自転回動軸部16を備えた自転回動ヒンジ部ＨＢを介して前記重合部４に連結して、前記自転回動ヒンジ部ＨＢを前記開閉回動ヒンジ部ＨＡにより起伏回動（公転回動）自在に設け、この開閉回動ヒンジ部ＨＡと自転回動ヒンジ部ＨＢとにより、閉塞状態から所定角度以上開放回動した回動範囲（開放状態）において、前記重合部４を前記本体部２に対して１８０度正逆自転回動自在となるように構成している。

先ず、この開閉回動ヒンジ部ＨＡについて説明すると、前記自転回動軸部16の軸取付部10となる前記ベース部10に回り止め係合する係合部10Ａを介して設ける起伏回動軸部９を、ベース部10の側方に配した回り止め形状の筒状ケース12内に配し、この筒状ケース12内に前記起伏回動軸部９を軸として互いに凹凸係合するカム部13とカム係合部14の少なくとも一方（カム部13）を相対回動自在にしてバネ11により係合方向に付勢された状態でスライド自在に内装し、他方（カム係合部14）を本実施例では前記回り止め係合部10Ａと一体に設けて、この筒状ケース12を取付部５として第一部材２の被嵌連結部15に挿通連結すると共に、起伏回動軸部９の反対端も前記ベース部10に設ける自転回動ヒンジ部ＨＢを介して第一部材２に係合している。従って、所定起伏回動位置では、カム係合付勢とバネ11による係合付勢とで位置決め（カムロック）されるように構成し、例えば閉塞状態ではカム係合途中にあって閉塞付勢され、開放状態ではカム係合保持（カムロック）され、また起伏回動途中ではバネ付勢により回動抵抗が生じ、手を放した回動位置が保持されるフリーストップを実現できるように構成している。

本実施例では、起伏回動軸部９に挿通して筒状ケース12と共回りする前記カム部13をスライド自在に筒状ケース12に内装し、他方のカム係合部14は、起伏回動軸９と前記ベース部10とを連結する回り止め係合部10Ａに一体形成している。

そしてこの本体部２（筒状ケース12）に対して起伏回動軸部９を軸にこの回動軸部９とともに回動するベース部10に、重合部４を自転回動ヒンジ部ＨＢを介して自転回動自在に連結している。

この自転回動軸部16を備えた自転回動ヒンジ部ＨＢは、前記ベース部10（軸取付部10）の軸孔に自転回動軸部16の下端係止部７を回り止め連結し、この自転回動軸部16の上端に設けた取付部６を介して重合部４に連結し、この自転回動軸部16に回り止めされるカム部17を挿通してこのカム部17を自転回動軸部16に沿ってスライド自在に設けると共にバネ19により係合付勢されるように構成し、このカム部17にカム係合するカム係合部18を前記取付部６に一体に設けた構成としている。

従って、重合部４は自転回動軸部16を軸に自転回動し、前記カム部17とカム係合部18とのカム係合により、重合閉塞状態できる捩れない表裏１８０度反転回動向きではカムロックされるように構成している。

また、捩れのない向きから捩れない向きへ１８０度自転回動（表裏反転）する際には、バネ19に抗してカム部17がカム係合部18に対して自転回動軸部16に沿って離脱して相対回動し、０度と１８０度反転位置で開閉回動ヒンジ部ＨＡと略同様に互いに凹凸係合してカムロックされると共に、回動途中位置ではバネ付勢によりフリーストップが実現されるようにして、閉塞回動可能となる捩れのない０度，１８０度回動位置で位置決めされ、ふらつき回動しないように構成している。

また、本実施例では配線に支障のないように略１８０度以上回動せずこの範囲において正逆自転回動自在となるように自転回動軸部16と共に回動する部材と、取付部６と一体となる部材とに互いに突き合い係止するストッパー部20を設けている。

また、本実施例では、前記開閉回動ヒンジ部ＨＡの前記起伏回動軸部９若しくはこの起伏回動軸部９の軸方向に設ける部材に、前記第一部材２に設ける回路部と前記第二部材４に設ける回路部とを電気接続する配線21を巻回する配線巻回部22を設けると共に、前記自転回動ヒンジ部ＨＢの前記自転回動軸部16にも、前記第一部材２に設ける回路部と前記第二部材４に設ける回路部とを電気接続する配線21を巻回する配線巻回部22を設けている。

即ち、前記開閉回動ヒンジ部ＨＡの起伏回動軸部９の一部若しくはこの軸方向に設けた部分であって前記軸取付部10（ベース部10）の側方部に、外周部に前記配線21の巻回スペースが確保される部分を形成して前記配線巻回部22を設けている。

また、自転回動軸部16には、その下端部に巻回し易い円筒状の径大な巻筒部を形成してこれも配線巻回部22としている。

具体的には、前記ベース部10のカム係合ロック機構（筒状ケース12）を設けた側と反対側に延長した起伏回動軸部９を第一部材２に係合するが、この反対側は単に起伏回動軸部９を延長するだけの構成、即ち、延長した軸部にはカム係合機構は設けず、この延長した部分（起伏回動軸部９の一部）を配線巻回部22としている。

即ち、本実施例では、起伏回動軸部９の片側には、配線21、具体的にはフレキシブル配線21を数回巻回固定保持する巻回部分としての配線巻回部22を設けている。そして、自転回動軸部16のベース部10との取付部分にも配線21を捲き付ける部位を形成して配線巻回部22を設けている。

次に本発明の要旨である収納部23について説明する。

本実施例では、自転回動軸部16に設けた配線巻回部22に巻回した前記配線21を収納する収納部23を軸取付部10（ベース部）に設けている。即ち、この軸取付部10の前記自転回動軸部16の取付部周囲を凹設状態に形成して、この自転回動軸部16に前記巻回配設した前記巻回配線21を囲み収納する前記収納部23を前記軸取付部10に設けている。

また、ヒンジ装置を第一部材２，第二部材４に組み付けする前に、安定性良く配線21と一体化保持することができ、しかもこの一体化も特別な操作なく単に収納部23内で巻回するようにするか、巻回部を押し入れ配設すれば良い。

また、特に本実施例では、この軸取付部10の自転回動軸部16周囲に上部開放形の収納部23を形成することで、配線21を巻回収納することが容易で、形成も簡易となる。また、この収納部23の周壁内面を巻回配線21の摺動ガイド面となるように湾曲形成することで、自転回動に際して第二部材４，取付部６が回動して、配線21の一端が回動し、巻回配線21が緩んだり締められたり回動に伴って移動することとなるが、この際収納部23の周壁内面によってガイドされることで引っ掛かったりすることなくスムーズに行なえ、適正な巻回状態が一層確実に保持されることとなる。

また、従って、収納部23は巻回配線21を入れ易く、しかも回りを囲むように部分的にあるいは全周に位置決め壁や係止壁を有することで巻回状態が保持され、その内面をガイド面として滑らかにして、巻回にならうように湾曲形成することで回動に支障が生じなく耐久性が向上する。

また、本実施例では一端を起伏回動軸９方向に導出する引き出し案内導出部24を設けている。

尚、本発明は、実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例の使用状態を示す説明斜視図である。本実施例の配線を巻回する前の説明斜視図である。本実施例の図２（自転回動ヒンジ部）の説明分解斜視図である。本実施例の自転回動時の動きを示す説明断面図である。本実施例の自転回動時の動きを示す９０度自転回動位置での説明断面図である。本実施例の自転回動時の収納部内での巻回配線の状態を示す説明平面図である。本実施例の説明斜視図である。本実施例の開閉回動ヒンジ部の説明分解斜視図である。本実施例の動作説明図である。

符号の説明

２第一部材（本体部）
４第二部材（重合部）
９回動軸部（起伏回動軸部）
10 軸取付部（ベース部）
16 回動軸部，自転回動軸部
21 配線，巻回配線
22 配線巻回部
23 収納部
ＨＡ開閉回動ヒンジ部
ＨＢ自転回動ヒンジ部

Claims

第一部材と第二部材とを、起伏回動軸部を備えた開閉回動ヒンジ部と自転回動軸部を備えた自転回動ヒンジ部とにより連結して、前記第一部材に対して前記第二部材を枢着するヒンジ装置であって、前記開閉回動ヒンジ部の前記起伏回動軸部を設けるベース部であって且つ前記自転回動ヒンジ部の前記自転回動軸部を設ける軸取付部を前記第一部材に対して回動自在に設け、この開閉回動ヒンジ部のベース部であって且つ前記自転回動軸部の前記軸取付部に対して前記第二部材を自転回動自在に設けて、前記第一部材に対して前記第二部材を起伏回動自在にして且つ自転回動自在に設け、前記第一部材に設ける回路部と前記第二部材に設ける回路部とを電気接続する配線を自転回動軸方向に対する周方向に巻回する配線巻回部を、前記自転回動軸部若しくはこの回動軸方向に設けてこの配線巻回部に配線を周方向に巻回するように構成し、この配線巻回部に巻回した前記配線を収納する収納部を、前記自転回動軸部を設ける前記軸取付部に設け、この収納部は、前記軸取付部の前記自転回動軸部の取付部周囲を凹設状態に形成して、この自転回動軸部に巻回配設した前記巻回配線が前記軸取付部の凹設部周壁内面により囲まれこの巻回配線が収納保持される上部開放形の収納部に構成し、前記緩みを持たせて巻回した状態で前記収納部に収納した前記巻回配線が、前記自転回動軸部を軸に前記第一部材に対して前記第二部材を自転回動した際この巻回配線が緩んだりあるいは締められたりして収納部内で移動するに際して、この巻回配線の摺動ガイド面となるように前記収納部の周壁内面を前記配線の巻回にならう湾曲面に形成したことを特徴とするヒンジ装置。
操作部を設けた本体部と、ディスプレイ部を設けた重合部とを、重合した状態から前記重合部を相対的に起伏回動できるように、及び重合部を表裏反転自在となるべく自転回動できるように、前記本体部と前記重合部とを起伏回動自在及び自転回動自在に連結するヒンジ装置を有し、このヒンジ装置には、前記本体部を前記第一部材若しくは第二部材とし、前記重合部を前記第二部材若しくは第一部材とした前記請求項１記載のヒンジ装置を用いたことを特徴とするヒンジ装置を用いた電子機器。