ヒンジ機構、およびそれを備えた電子機器
【課題】筐体の回動時にケーブルにかかるテンションの増大を抑えることができ、ケーブルの断線を防ぐ。
【解決手段】シャフト１１の柱部１１ａの中心軸を、シャフト１１の回転中心軸に対して偏心させているため、第１の筐体１または第２の筐体２の回動時においてケーブル２１がシャフト１１に最接近するときにおけるシャフト１１とケーブル２１との間隙を大きく確保することができる。したがって、第１の筐体１または第２の筐体２の回動範囲において、シャフト１１とケーブル２１とが接触する可能性が極めて低く、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。
【解決手段】シャフト１１の柱部１１ａの中心軸を、シャフト１１の回転中心軸に対して偏心させているため、第１の筐体１または第２の筐体２の回動時においてケーブル２１がシャフト１１に最接近するときにおけるシャフト１１とケーブル２１との間隙を大きく確保することができる。したがって、第１の筐体１または第２の筐体２の回動範囲において、シャフト１１とケーブル２１とが接触する可能性が極めて低く、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ヒンジ機構、およびそれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒンジ機構を備えた電子機器としては、ノートパソコン、折りたたみ型携帯電話機、携帯型ゲーム機などがあった。このような電子機器は、ヒンジ機構で回動自在に連結された２つの筐体のそれぞれに、電気回路基板などの電気部品が内蔵されている。例えば、ノートパソコンの場合は、第１の筐体にマザーボード等が内蔵され、第２の筐体に液晶ディスプレイ等が内蔵されている。第１の筐体内の電気部品と第２の筐体内の電気部品とは、ケーブルで電気的に接続されていることが多い。このとき、ケーブルは、ヒンジ機構の近傍に引き回されていることが多い。
【０００３】
ヒンジ機構の近傍にケーブルを引き回す場合、第１の筐体及び第２の筐体の回動動作に伴ってケーブルが断線してしまう可能性がある。
【０００４】
特開２００３−０４９８２３号公報は、電子機器の本体部と回転部を支持する回転ヒンジ機構において、電気配線の引き回しの設計自由度を向上させるために回転中心軸から偏心した位置に貫通孔を設けた構成を開示している。
【０００５】
特開２００３−０１８２６３号公報は、第１、第２の筐体とヒンジ部を有する携帯電話において、ケーブルの断線を防止するためケーブルの移動範囲を規制する手段を設けた構成を開示している。
【０００６】
特開平０６−３１０８７４号公報は、２つの筐体とヒンジ部を有する折畳型電子機器において、配線パターンが断線するのを防ぐため目隠しシートを備えた構成を開示している。
【０００７】
特開平０５−０４６５６１号公報は、本体とカバーとヒンジを有する電子機器において、断線等を防止するための改良を施した構成を開示している。
【０００８】
特開平０６−１５２４９１号公報は、折りたたみ式の携帯電話において、ケーブルの断線を防ぐための改良を施した構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−０４９８２３号公報
【特許文献２】特開２００３−０１８２６３号公報
【特許文献３】特開平０６−３１０８７４号公報
【特許文献４】特開平０５−０４６５６１号公報
【特許文献５】特開平０６−１５２４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術では、第２の筐体を第１の筐体に対して閉じたときにケーブルのテンションが高くなり、ケーブルが断線することがある。
【００１１】
このようなケーブルのテンション増大を抑えるために、ケーブルを長めにしておく方法がある。しかし、ケーブルを長くすると、第２の筐体を第１の筐体に対して開いた状態にしたときに、筐体内でケーブルが大きく弛んでしまう。したがって、筐体内やヒンジ機構の近傍に、弛んだケーブルを配置するための空間が必要となり、電子機器の小型化を阻害してしまう。特に、携帯電話端末などの小型の電子機器においては、ケーブルの配線経路における空間が狭く、弛んだケーブルを配置するための空間を設けることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の電子機器は、電気部品を備えた第１の筐体及び第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に支持し、ヒンジ中心軸を有するヒンジ部と、前記第１の筐体及び前記第２の筐体それぞれに備える前記電気部品を電気的に接続する信号線とを備えた電子機器であって、前記ヒンジ部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを支持するシャフトを備え、前記信号線は、少なくとも一部が前記シャフトの柱面近傍に位置するように配され、前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と、前記シャフトの前記柱面との距離が変化する。
【００１３】
本願のヒンジ機構は、第１の筐体及び第２の筐体を回動自在に支持するシャフトと、前記シャフトの両端近傍を支持し、ヒンジ中心軸を有する一対の支持部とを備え、前記シャフトは、任意の部分における中心軸が前記ヒンジ中心軸に対して偏心した形状を有し、前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と当該シャフトの柱面との距離が変化する。
【発明の効果】
【００１４】
本願の開示によれば、筐体の回動時にケーブルにかかるテンションの増大を抑えることができ、ケーブルの断線を防ぐことができる。
【００１５】
また、ケーブルを長めに設ける必要がないため、電子機器内に弛んだケーブルを配置するための空間を設ける必要がなく、電子機器の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】実施の形態にかかる電子機器の一例であるノートパソコンの斜視図（第１の状態）
【図１Ｂ】実施の形態にかかる電子機器の一例であるノートパソコンの斜視図（第２の状態）
【図２Ａ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図（第１の状態）
【図２Ｂ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図（第２の状態）
【図３Ａ】ヒンジ部の内部構造を示す平面図
【図３Ｂ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図
【図４Ａ】シャフト及びケーブルの断面図
【図４Ｂ】図４ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図５Ａ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図（第１の状態）
【図５Ｂ】シャフト及びケーブルの断面図
【図５Ｃ】図５ＢにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図６Ａ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図（第２の状態）
【図６Ｂ】シャフト及びケーブルの断面図
【図６Ｃ】図６ＢにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図７Ａ】シャフトの変形例を示す側面図
【図７Ｂ】図７ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図８Ａ】切欠面を備えたシャフト及びケーブルの側面図
【図８Ｂ】図８ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図８Ｃ】ノートパソコンが第２の状態にあるときのシャフトの断面図
【図９Ａ】シャフトの変形例を示す側面図
【図９Ｂ】図９ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図１０】シャフトの変形例を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施の形態にかかる電子機器は、電気部品を備えた第１の筐体及び第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に支持し、ヒンジ中心軸を有するヒンジ部と、前記第１の筐体及び前記第２の筐体それぞれに備える前記電気部品を電気的に接続する信号線とを備えた電子機器であって、前記ヒンジ部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを支持するシャフトを備え、前記信号線は、少なくとも一部が前記シャフトの柱面近傍に位置するように配され、前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と、前記シャフトの前記柱面との距離が変化する。
【００１８】
本実施の形態にかかる電子機器において、前記シャフトは、前記信号線に対向する部分における中心軸が、前記ヒンジ中心軸に対して偏心し、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態のとき、前記柱面が前記信号線に対して離隔する構成とすることができる。
【００１９】
本実施の形態にかかる電子機器において、前記シャフトは、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態における前記信号線に張力が生じないように、前記柱面に切欠面を備える構成とすることができる。
【００２０】
本実施の形態にかかる電子機器において、前記シャフトは、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態における前記柱面と前記信号線との間隙が存在するように、前記柱面に切欠面を備える構成とすることができる。
【００２１】
本実施の形態にかかる電子機器において、前記シャフトにおける前記信号線の近傍部分は、その中心軸が、前記回転中心軸を挟んで前記信号線に対向する位置に配されている構成とすることができる。
【００２２】
（実施の形態）
〔１．電子機器の構成〕
図１Ａ及び図１Ｂは、本実施の形態にかかる電子機器の一例であるノートパソコンの外観を示す斜視図である。図１Ａは、第１の状態にあるノートパソコンを示す。図１Ｂは、第２の状態にあるノートパソコンを示す。なお、本実施の形態では、電子機器の一例としてノートパソコンを挙げたが、折りたたみ型携帯電話端末、折りたたみ型電子ゲーム機、折りたたみ型電子辞書端末などのように、少なくとも複数の筐体と、複数の筐体を回動自在に支持したヒンジ機構と、複数の筐体に内蔵された電気部品間を電気的に接続する信号線を備えた機器であればよい。
【００２３】
図１Ａに示すように、ノートパソコンは、第１の筐体１と第２の筐体２とを備えている。第１の筐体１は、各種電気素子が実装された回路基板やハードディスクドライブなどを内蔵している。第２の筐体２は、液晶ディスプレイ４を備えている。第１の筐体１と第２の筐体２とは、ヒンジ部３によって互いに回動自在に支持されている。ヒンジ部３は、第１の筐体１と第２の筐体２とを回動自在に支持する軸を備えている。なお、ヒンジ部３の詳しい構成については、後述する。第１の筐体１の上面１ａにはキーボード５とポインティングデバイス６とを備えている。キーボード５は、ユーザによる各種文字の入力操作を受け付ける。ポインティングデバイス６は、第１の筐体１内に固定され、操作面が第１の筐体１の表面に露出している。ポインティングデバイス６は、その操作面においてユーザによる接触操作を受け付け、液晶ディスプレイ４に表示されるカーソルを所望の位置へ移動する操作が可能なデバイスである。なお、第１の筐体１の上面１ａとは、ノートパソコンを図１Ｂに示す第２の状態にしたときに、第２の筐体２に対向する面である。
【００２４】
通常、ノートパソコンを使用する際は、図１Ｂに示す第２の状態から第２の筐体２を矢印Ｂに示す方向へ回動し、図１Ａに示す第１の状態へ移行させる。また、ノートパソコンを折りたたむ場合は、図１Ａに示す第１の状態から第２の筐体２を矢印Ａに示す方向へ回動し、図１Ｂに示す第２の状態へ移行させる。第１の状態は、液晶ディスプレイ４が目視可能な状態であり、ノートパソコンを通常使用する状態である。第２の状態は、第２の筐体２を第１の筐体１に対して折りたたんだ状態であり、ノートパソコンを運搬するときなどの不使用状態である。
【００２５】
〔２．ヒンジ部３の構成〕
まず、ヒンジ部３の構成の概略について説明する。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂは、本実施の形態にかかるヒンジ部の概略構成を示す模式図である。図２Ａは、図１ＡにおけるＺ−Ｚ部の断面を模式的に示した図である。図２Ｂは、図１ＢにおけるＺ−Ｚ部の断面を模式的に示した図である。なお、明瞭に図示するために、シャフト１１のみにハッチングを付して断面描画し、他の部分については概略描画した。
【００２７】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ヒンジ部３は、シャフト１１を備えている。シャフト１１は、略円柱形状であるが、その柱面を形成する母線は曲線となっている。また、シャフト１１は、長手方向の一方の端部が第１の筐体１側に回動自在に支持され、他方の端部が第２の筐体２側に固定されている。また、シャフト１１は、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させると、その軸方向を回転中心軸として回転する。また、シャフト１１は、上述したように柱面を形成する母線が曲線となっているため、柱部１１ａ（図３Ａ参照）の中心軸がシャフト１１の回転中心軸に対して偏心している。したがって、シャフト１１の柱部１１ａは、第２の筐体２を図２Ａに示す第１の状態にしたとき回転中心軸に対して上面１ａに略直交する方向に偏心した位置に位置し、第２の筐体２を図２Ｂに示す第２の状態にしたとき回転中心軸に対して上面１ａの面方向に偏心した位置に位置する。すなわち、シャフト１１の柱部１１ａは、図２Ｂに示す第２の状態のとき、シャフト１１の回転中心軸に対してケーブル２１から離間する方向に変位した位置にある。
【００２８】
第１の筐体１には、第１のコネクタ２２が内蔵されている。第１のコネクタ２２は、第１の筐体１内に配された電気回路基板（不図示）に実装されている。第２の筐体２には、第２のコネクタ２３が内蔵されている。第２のコネクタ２３は、第２の筐体２内に配された液晶ディスプレイ４の駆動回路（不図示）に電気的に接続されている。ケーブル２１は、一方の端部が第１のコネクタ２２に接続され、他方の端部が第２のコネクタ２３に接続されている。すなわち、ケーブル２１は、第１のコネクタ２２と第２のコネクタ２３とを電気的に接続している。
【００２９】
図２Ａに示すように、ノートパソコンが第１の状態にあるときは、第１のコネクタ２２と第２のコネクタ２３は図示の位置にあるため、ケーブル２１は大きく湾曲していない。したがって、ケーブル２１とシャフト１１との間には十分な間隙がある。第２の筐体２を、図２Ａに示す第１の状態から矢印Ａに示す方向へ回動させ、図２Ｂに示す第２の状態に移行させると、ケーブル２１はシャフト１１の近傍に位置している部分が湾曲して、シャフト１１の柱部１１ａに近づく。このとき、シャフト１１の位置が第１の状態と第２の状態とで変わらない構成では、シャフト１１とケーブル２１との間隙が小さくなって互いに接触する可能性が高いが、本実施の形態では、シャフト１１の柱部１１ａを回転中心軸から偏心させているため、第２の状態では柱部１１ａをケーブル２１から遠ざけることができるため、シャフト１１とケーブル２１との間の間隙を大きくすることができる。よって、ケーブル２１がシャフト１１に接するのを防ぐことができる。
【００３０】
以下、ヒンジ部３の具体構成について説明する。
【００３１】
図３Ａは、ヒンジ部３の内部構造を示す要部平面図である。なお、図３Ａは、明瞭に図示するために、第１の筐体１及び第２の筐体２の一部を断面描画している。また、図３Ａは、説明の便宜上、第２の筐体２を第１の状態（図１Ａ参照）からさらに矢印Ｂに示す方向へ回動させて、第１の筐体１に対して約１８０度開いた状態の図としている。図３Ｂは、図３ＡにおけるＹ−Ｙ部の断面図である。なお、図３Ｂは、明瞭に図示するために、シャフト１１のみにハッチングを付して断面描画し、他の部分については概略描画した。図４Ａは、シャフト１１及びその周辺機構の側面図であり、図３ＡにおけるＶ−Ｖ部を矢視した図である。図４Ａは、ケーブル２１のみ断面描画した。図４Ｂは、図４ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図である。
【００３２】
図３Ａに示すように、ヒンジ部３は、ヒンジ機構１０を備えている。ヒンジ機構１０は、シャフト１１、第１の支持部材１２、第２の支持部材１３、トルク機構１４を備えている。
【００３３】
シャフト１１は、図４Ａに示す線分Ｃを中心に矢印ＥまたはＦ（図３Ｂまたは図４Ｂ参照）に回転可能である。シャフト１１は、柱部１１ａがシャフト１１の回転中心軸（線分Ｃ）に対して偏心している。具体的には、図４Ｂにおいて、線分Ｃ１と線分Ｃ２との交点Ｐ１を通りかつ線分Ｃ１及びＣ２に直交する線分は、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａ（後述）の中心軸であるとともに、シャフト１１の回転中心軸である（すなわち線分Ｃと一致）。線分Ｃ２と線分Ｃ３との交点Ｐ２を通りかつ線分Ｃ２及びＣ３に直交する線分は、シャフト１１の柱部１１ａにおける中心軸である。図４Ｂに示すように、交点Ｐ１と交点Ｐ２とは位置が一致しておらず、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸（交点Ｐ２）がシャフト１１の回転中心軸（交点Ｐ１）に対して偏心していることがわかる。したがって、シャフト１１が矢印ＥまたはＦに示す方向に回転した場合、回転中心軸（交点Ｐ１）は変位しないが、中心軸（交点Ｐ２）は回転中心軸（交点Ｐ１）の周囲において変位する。また、シャフト１１は、柱部１１ａの中心軸（交点Ｐ２）とシャフト１１の回転中心軸（交点Ｐ１）とが最も離れている部分、すなわち図３Ａに示すアングルでシャフト１１を見たときに最も回転中心軸Ｃ側に窪んだ部分（以下、最深部１１ｂと称する）において、ケーブル２１と交叉している。第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と、前記シャフトの前記柱面との距離が変化する。なお、シャフト１１は、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させるときにかかる力に対する耐性を考慮すると、金属で作製することが好ましい。本実施の形態におけるシャフト１１は、軸径が約３〜４ｍｍ、軸長が約１５ｍｍのステンレス製としたが、寸法及び材料はこれに限定されない。
【００３４】
第１の支持部材１２は、シャフト１１に回転自在に支持されている。第１の支持部材１２は、第１の筐体１にネジ１６で固定されている。第２の支持部材１３は、シャフト１１にリベット等により固定されている。第２の支持部材１３は、第２の筐体２にネジ１５で固定されている。したがって、第２の筐体２を第１の状態（図１Ａ参照）と第２の状態（図１Ｂ参照）との間で回動させることにより、シャフト１１が第２の筐体２と一体的に回転するとともに、第２の支持部材１３が第２の筐体２と一体的にシャフト１１の軸周りに回動する。また、第１の支持部材１２は、第１の支持部１２ａが一体的に設けられている。第１の支持部１２ａは、シャフト１１が回転可能に挿通している貫通孔を備えている。第２の支持部材１３は、第２の支持部１３ａが一体的に設けられている。第２の支持部１３ａは、シャフト１１を挿通可能な貫通孔を備えている。シャフト１１は、第２の支持部１３ａの貫通孔に挿通され、リベット等で第２の支持部１３ａに固定されている。第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａは、図３Ａ〜図４Ｂに示すように略円筒形状に形成されている。第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａは、図４Ｂに示す向きに見たときの中心（線分Ｃ１及びＣ２の交点）が、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａの回転中心軸であるとともに、シャフト１１の回転中心軸である。なお、本実施の形態では、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように第２の支持部１３ａ側のみ図示したが、第１の支持部１２ａ側も同様の構成である。なお、第１の支持部材１２及び第２の支持部材１３は、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させるときにかかる力に対する耐性を考慮すると、金属で作製することが好ましく、本実施の形態では例えばステンレス製としたが、これに限定されない。
【００３５】
トルク機構１４は、複数の円盤状のワッシャやラバーシートなどで構成され、シャフト１１に固定されている。本実施の形態では、ワッシャやラバーシートなどにシャフト１１を挿通可能な貫通孔を備え、その貫通孔にシャフト１１を挿通及び圧入固定させている。したがって、トルク機構１４は、第２の筐体２の回動に伴ってシャフト１１が回転する際、シャフト１１とともに回転する。また、トルク機構１４は、第１の支持部材１２に圧接している。したがって、第１の支持部材１２と接している部分における摩擦により、第２の筐体２に回動負荷を与えることができる。第１の支持部材１２とトルク機構１４との間の摩擦により、第２の筐体２を、第１の筐体１に対する任意の角度で姿勢を保持させることができる。例えば、図１Ａに示す第１の状態における姿勢を保持することができる。なお、本実施の形態におけるトルク機構１４の構成は一例であり、少なくともシャフト１１の回転あるいは第２の筐体の回動に対して負荷を与えることができれば、他の構成を採用してもよい。
【００３６】
ケーブル２１は、本実施の形態では電線を絶縁カバーで被覆した同軸ケーブルとした。ケーブル２１は、本実施の形態では第１の筐体１内の信号処理回路で生成された表示信号を液晶ディスプレイ４に送るためのケーブルとした。ケーブル２１は、第１のコネクタ２２から引き出された後、第１の筐体１に形成された孔部１ｂと第２の筐体２に形成された孔部２ｂとを挿通して、シャフト１１の側面１１ａに沿ってシャフト１１の円周方向に引き回され、第２のコネクタ２３に接続されている。
【００３７】
以下、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させた時の動作について説明する。本実施の形態では、一例として第１の筐体１の位置は変えず、第２の筐体２を回動させた時の動作について説明する。
【００３８】
図５Ａ〜図５Ｃは、ノートパソコンが第１の状態（図１Ａ参照）にあるときの図である。図６Ａ〜図６Ｃは、ノートパソコンが第２の状態（図１Ｂ参照）にあるときの図である。図５Ａ及び図６Ａは、ヒンジ部３の近傍の模式図である。図５Ｂ及び図６Ｂは、ヒンジ機構１０におけるシャフト１１近傍を図５Ａ及び図６Ａの矢印Ｇに示す方向に見た側面図である。図５Ｃ及び図６Ｃは、図５Ｂ及び図６ＢにおけるＸ−Ｘ部の断面図である。
【００３９】
まず、図５Ａに示すように、ノートパソコンが第１の状態にあるときは、第１のコネクタ２２は、上面１ａの面方向に、シャフト１１を挟んで第２のコネクタ２３の反対側に位置しているため、ケーブル２１とシャフト１１との間隙は大きい。本実施の形態では、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸（図５Ｃの交点Ｐ２）をシャフト１１の回転中心軸（図５Ｃの交点Ｐ１）に対して偏心させているため、柱部１１ａはケーブル２１から離間する方向へ変位した位置にある。したがって、シャフト１１とケーブル２１との間には十分な間隙を確保することができ、ケーブル２１とシャフト１１とは接触せず、ケーブル２１には負荷がかかっていない。
【００４０】
次に、図５Ａに示す第１の状態から、第２の筐体２を矢印Ａに示す方向へ回動させると、第２のコネクタ２３の位置も矢印Ａに示す方向へ変位する。第２のコネクタ２３が第２の筐体２とともに矢印Ａに示す方向へ変位することにより、ケーブル２１の第２のコネクタ２３側の部分も矢印Ａに示す方向へ変位し、シャフト１１に近づいていく。このとき、本実施の形態では、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸をシャフト１１の回転中心軸に対して偏心させているため、シャフト１１の回転中心軸は変位しないが、柱部１１ａの中心軸は矢印Ｅに示す方向へ変位する。
【００４１】
次に、図６Ａに示すように、ノートパソコンが第２の状態にあるときは、第１のコネクタ２２と第２のコネクタ２３とが、上面１ａの面方向において、シャフト１１に対して第１の筐体１側へ変位しているため、ケーブル２１は、第１の状態における位置からシャフト１１に近い位置へ変位している。
【００４２】
このとき、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸がシャフト１１の回転中心軸と一致している場合（交点Ｐ１と交点Ｐ２とが一致している場合）は、第２の状態においてシャフト１１とケーブル２１とが接触する可能性が高い。シャフト１１とケーブル２１とが接触すると、ケーブル２１のテンションが増大し、ケーブル２１内の電線が破断してしまう可能性がある。また、第２の状態においてシャフト１１とケーブル２１とが接触すると、第２の筐体２の回動を繰り返した場合にシャフト１１とケーブル２１とが繰り返し擦れ合うため、ケーブル２１の表面を覆っている絶縁カバーが摩耗し、ケーブル２１内の電線が露出してしまう可能性がある。
【００４３】
また、ケーブル２１は、第１の状態から第２の状態へ移行する際にシャフト１１に接していると、湾曲した部分がシャフト１１に近づく方向へ引っ張られるため張力が大きくなる。このとき、シャフト１１の回転中心軸を偏心させていない構成では、ケーブル２１にかかる張力が大幅に増加し、ケーブル２１が断線する可能性がある。本実施の形態では、柱部１１ａの中心軸をシャフト１１の回転中心軸に対して偏心させ、なおかつ図５Ｂ等に示すようにシャフト１１の表面を凹状に形成しているため、ケーブル２１の湾曲した部分がシャフト１１に近づく方向へ引っ張られた場合、ケーブル２１はシャフト１１の凹状の表面に沿って最深部１１ｂに変位する。最深部１１ｂは、柱部１１ａの表面の中で最もシャフト１１の回転中心軸に近い部分であるため、ケーブル２１にかかる張力を低減させ、断線の発生を抑えることができる。
【００４４】
本実施の形態では、図６Ｃに示すようにシャフト１１の柱部１１ａの中心軸（交点Ｐ２）をシャフト１１の回転中心軸（交点Ｐ１）に対して偏心させている。具体的には、交点Ｐ１と交点Ｐ２とを結ぶ線分と、第２のコネクタ２３に対するケーブル２１の引き出し方向とが略一致するように、柱部１１ａを偏心させている。したがって、第２の状態においては、柱部１１ａはケーブル２１に対して離れる方向へ変位している。これにより、シャフト１１とケーブル２１との間に間隙を確保することができ、シャフト１１とケーブル２１とが接触することを防ぐことができる。
【００４５】
次に、図６Ａに示す第２の状態から、第２の筐体２を矢印Ｂに示す方向へ回動させると、第２のコネクタ２３も矢印Ｂに示す方向へ変位する。第２のコネクタ２３が第２の筐体２とともに矢印Ｂに示す方向へ変位することにより、ケーブル２１の第２のコネクタ２３側の部分も矢印Ｂに示す方向へ変位し、シャフト１１から離れていく。このとき、本実施の形態では、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸をシャフト１１の回転中心軸に対して偏心させているため、シャフト１１の回転中心軸は変位しないが、柱部１１ａの中心軸は矢印Ｆに示す方向へ変位する。また、図６Ａに示す第２の状態では、シャフト１１とケーブル２１とは離間しているため、第２の筐体２を矢印Ｂに示す方向へ回動させる際にシャフト１１とケーブル２１とが擦れ合うことがなく、ケーブル２１における絶縁カバーが摩耗することがない。
【００４６】
〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸を、シャフト１１の回転中心軸に対して偏心させているため、第１の筐体１または第２の筐体２の回動時においてケーブル２１がシャフト１１に最接近するときにおけるシャフト１１とケーブル２１との間隙を大きく確保することができる。したがって、第１の筐体１または第２の筐体２の回動範囲において、シャフト１１とケーブル２１とが接触する可能性が極めて低く、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。また、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことにより、絶縁カバーにより被覆されている電線が露出することを防ぐことができる。
【００４７】
また、シャフト１１とケーブル２１とが接触することを避けるためにケーブル２１を長くしておく必要がないため、ヒンジ部３の内部空間を小さくすることができ、第１の筐体１、第２の筐体、およびそれらを含む電子機器を小型化することができる。すなわち、ケーブル２１が長い場合は、ケーブル２１が最も弛んだときにケーブル２１がシャフト１１やその他の部位に接触することを避けるために、ヒンジ部３の内部空間を大きく確保しておく必要がある。この場合、電子機器が大型化してしまう。これに対して本実施の形態では、シャフト１１を変位させる構成であるため、ケーブル２１を大幅に長くしなくてよく、ヒンジ部３の内部空間を小さくすることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、第１の支持部材１２と第２の支持部材１３とをシャフト１１に結合する構成としたことにより、ヒンジ部３を小型化することができる。すなわち、本実施の形態のヒンジ機構１０は、図３Ａに示すように、シャフト１１に対する第１の支持部材１２の結合箇所を１カ所とし、シャフト１１に対する第２の支持部材１３の支持箇所を１カ所とすることで、第１の筐体１と第２の筐体２とを回動自在に支持する構成である。このような構成とすることにより、ヒンジ機構１０及びヒンジ部３を小型化することができるとともに、ヒンジ機構１０を構成する部品に多少の歪み等が生じていたとしてもヒンジ機構１０を第１の筐体１及び第２の筐体２へ装着する際の作業性が大きく低下することはない。例えば、シャフトに対して第１の支持部材と第２の支持部材とをそれぞれ２カ所ずつ支持する構成とした場合、ヒンジ機構が大型化してしまい、ヒンジ機構を覆っているヒンジカバーが第１の筐体または第２の筐体の側部から突出してしまう可能性がある。ヒンジカバーが第１の筐体または第２の筐体の側部から突出すると、ノートパソコンを鞄などに収納する際にヒンジカバーが鞄の縫製部分等に引っ掛かってヒンジカバーが脱落または破損してしまう可能性がある。また、シャフトに対する第１の支持部材及び第２の支持部材の支持箇所をそれぞれ２カ所とすることにより、ヒンジ機構を構成する部品に歪み等があると、ヒンジ機構を第１の筐体及び第２の筐体への装着が困難になったり、製造歩留まりが低下したりするなどの問題がある。また、歪み等があるヒンジ機構を第１の筐体及び第２の筐体に装着すると、シャフト、第１の支持部材、および第２の支持部材に大きな負荷がかかるため、シャフト、第１の支持部材、および第２の支持部材の強靱性を高める必要があり、コストアップにつながってしまう。
【００４９】
なお、本実施の形態では、第２の筐体２の回動動作について説明したが、第１の筐体１を回動させたときも本実施の形態と同様に動作し、同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、ケーブル２１は、本実施の形態では電線を絶縁カバーで被覆した同軸ケーブルとしたが、複数の電線をカバーで被覆したフレキシブル配線ケーブルとしてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態におけるシャフト１１は、金型成型により作製することができるが、旋盤などによる切削加工で作製することもできる。但し、柱部１１ａは、シャフト１１の回転中心軸に対して偏心しているため、旋盤による切削加工では形成が極めて困難であるため、まず切削加工によりシャフト１１を作製した後に、フライス加工等の別工程で柱部１１ａを形成することができる。また、柱部１１ａは、シャフト１１の作製後、プレス加工により形成することもできる。
【００５２】
また、本実施の形態におけるシャフト１１は、図５Ｂ等に示すように、回転中心軸に対して直交する方向から見たときの側面形状が湾曲しているが、少なくともケーブル２１が近傍配置される部分の中心軸がシャフト１１の回転中心軸に対して偏心していればよい。図７Ａは、シャフト１１の変形例を示す側面図である。図７Ｂは、図７ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図である。図７Ａ及び図７Ｂに示すシャフト１１は、柱部１１ａの中心軸Ｐ２がシャフト１１の回転中心軸Ｐ１に対して偏心させている。柱部１１ａは、円筒形状である。図７Ａ及び図７Ｂに示すシャフト１１であっても、第１の筐体１または第２の筐体２の回動時においてケーブル２１がシャフト１１に最接近するときにおけるシャフト１１とケーブル２１との間隙を大きく確保することができる。したがって、第１の筐体１または第２の筐体２の回動範囲において、シャフト１１とケーブル２１とが接触する可能性が極めて低く、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。また、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことにより、絶縁カバーにより被覆されている電線が露出することを防ぐことができる。
【００５３】
なお、図７Ａ及び図７Ｂに示す構成をとる場合は、柱部１１ａの中心軸Ｐ２がシャフト１１の径内に位置するように、シャフト１１を配置することが好ましい。仮に、柱部１１ａの中心軸Ｐ２がシャフト１１の径外に位置するようにシャフト１１を配置した場合、すなわちシャフト１１を回転中心軸Ｐ１から大きく離れた位置に配置した場合、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させる際にシャフト１１に対して中心軸Ｐ２が曲がる方向あるいは捻れる方向に力が加わり、第１の筐体１または第２の筐体２をスムーズに回動させることが困難となる場合がある。これに対して、柱部１１ａの中心軸Ｐ２がシャフト１１の径内に位置するようにシャフト１１を配置することにより、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させる際に、シャフト１１に中心軸Ｐ２が曲がる方向あるいは捻れる方向に力がかかりにくくなり、第１の筐体１または第２の筐体２をスムーズに回動させることができる。
【００５４】
また、本実施の形態におけるシャフト１１は、図４Ｂ等に示すように断面形状を円形としたが、柱部１１ａに切欠面を備える構成としてもよい。図８Ａは、切欠面１１ｃを備えたシャフト１１近傍を図５Ａ及び図６Ａの矢印Ｇに示す方向に見た側面図である。図８Ｂは、図８ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図である。図８Ａ及び図８Ｂは、ノートパソコンが第１の状態にあるときの状態を示す。図８Ｃは、ノートパソコンが第２の状態にあるときのシャフト１１及びケーブル２１の断面図である。図８Ａ〜図８Ｃに示すシャフト１１は、第２の筐体２に対して回転中心軸Ｐ１を介して反対側の柱部１１ａに、切欠面１１ｃを備えている。また、シャフト１１は、第２の筐体２の回動動作に伴って回転中心軸Ｐ１の軸周りに回転し、それに伴い切欠面１１ｃが回転中心軸Ｐ１の軸周りに変位する。切欠面１１ｃは、図８Ｃに示すようにノートパソコンが第２の状態にあるときに、ケーブル２１に大きなテンションがかからないように設けられている。具体的には、切欠面１１ｃは、ノートパソコンが図８Ｃに示す第２の状態にあるときにシャフト１１とケーブル２１との間に間隙を形成するために設けられている。また、切欠面１１ｃは、ノートパソコンが図８Ｃに示す第２の状態にあるときにシャフト１１とケーブル２１とが接触していたとしても、ケーブル２１に大きなテンションがかからないようにするために設けられている。
【００５５】
なお、図８Ａ及び図８Ｂに示すシャフト１１は、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａの間の部分の全体が回転中心軸Ｐ１に対して偏心している構成としたが、少なくともケーブル２１が対向配置しうる位置が回転中心軸Ｐ１に対して偏心していればよい。「ケーブル２１が対向配置しうる位置」とは、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させた際に、ケーブル２１が対向配置しうる位置のことである。つまり、ケーブル２１が可撓性を有する場合は、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させた際に回転中心軸Ｐ１の軸方向に変位する場合がある。本実施の形態における「ケーブル２１が対向配置しうる位置」とは、このようにケーブル２１が変位する可能性がある範囲を含むこととしている。
【００５６】
また、図８Ａ及び図８Ｂに示すシャフト１１の切欠面１１ｃは、回転中心軸Ｐ１を挟んで第２の筐体２に対して平行となる構成としたが、必ずしも第２の筐体２と切欠面１１ｃとは平行でなくてもよい。すなわち、切欠面１１ｃは、ケーブル２１に対向するように形成されていればよい。例えば、図８Ｂに示す例では、切欠面１１ｃは、線分Ｃ２に対して平行となる姿勢になっているが、ケーブル２１における湾曲変形した部分に対向するように、例えば線分Ｃ２に対して４５度に傾いていても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
また、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、シャフト１１を第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａの外周部分に接する位置に配置してもよい。このような構成において、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａが回転運動すると、シャフト１１がヒンジ中心軸Ｐ１を中心とする円周方向に変位する。したがって、ノートパソコンが図１Ａに示す第１の状態、図１Ｂに示す第２の状態、第１の状態から第２の状態へ移行しているとき、および第２の状態から第１の状態へ移行しているときにおいて、ケーブル２１（図８Ａ等参照）がシャフト１１から離隔するため、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。また、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことにより、絶縁カバーにより被覆されている電線が露出することを防ぐことができる。
【００５８】
さらに、シャフト１１は、図１０に示す形状としてもよい。図１０に示すシャフト１１は、偏心部１１１ａ、同心部１１１ｂ、同心部１１１ｃ、傾斜部１１１ｅ、および傾斜部１１１ｆを備えている。偏心部１１１ａの中心軸Ｐ２は、ヒンジ中心軸Ｐ１から偏心している。同心部１１１ｂ及び１１１ｃの中心軸は、ヒンジ中心軸Ｐ１に一致している。傾斜部１１１ｅ及び１１１ｆは、ヒンジ中心軸Ｐ１または中心軸Ｐ２に対して傾斜している。このような構成において、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａが回転運動すると、シャフト１１がヒンジ中心軸Ｐ１を中心に回転運動する。シャフト１１が回転運動すると、偏心部１１１ａがヒンジ中心軸Ｐ１を中心とした円周方向へ変位する。偏心部１１１ａが変位すると、シャフト１１がケーブル２１に接触しにくくなるため、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を抑制できる。したがって、ノートパソコンが第１の状態から第２の状態へ移行しているとき、および第２の状態から第１の状態へ移行しているときにおいて、ケーブル２１（図８Ａ等参照）がシャフト１１から離隔するため、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。また、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことにより、絶縁カバーにより被覆されている電線が露出することを防ぐことができる。
【００５９】
なお、図１０に示したシャフト１１の形状は一例である。偏心部１１１ａは、直線状としたが他の形状であってもよい。偏心部１１１ａは、第１の支持部１２ａと第２の支持部１３ａとの間の空間内に配置しているが、空間の外に配置してもよい。偏心部１１１ａの中心軸Ｐ２方向の長さ、同心部１１１ｂ及び１１１ｃのヒンジ中心軸Ｐ１方向の長さは、任意の長さとすることができる。偏心部１１１ａと傾斜部１１１ｅ及び１１１ｆとの結合部は、湾曲形状としたが、その曲率は任意である。偏心部１１１ａと傾斜部１１１ｅ及び１１１ｆとの結合部は、湾曲形状としたが、任意の形状（屈曲形状等）としてもよい。同心部１１１ｂと傾斜部１１１ｅとの結合部、及び同心部１１１ｃと傾斜部１１１ｆとの結合部は、湾曲形状としたが、その曲率は任意である。同心部１１１ｂと傾斜部１１１ｅとの結合部、及び同心部１１１ｃと傾斜部１１１ｆとの結合部は、湾曲形状としたが、任意の形状（屈曲形状等）としてもよい。上記のようにシャフト１１の形状は様々な形状が考えられるが、少なくともケーブル２１と干渉しない形状とする必要がある。
【００６０】
なお、シャフト１１は、軸径が一定で、ヒンジ中心軸Ｐ１から離隔する方向へ湾曲させた形状としてもよい。
【００６１】
また、本実施の形態における第１の筐体１及び第２の筐体２は、筐体の一例である。本実施の形態におけるヒンジ部３は、ヒンジ部の一例である。本実施の形態におけるケーブル２１は、信号線の一例である。本実施の形態におけるシャフト１１は、シャフトの一例である。本実施の形態における第１の支持部１２ａと第２の支持部１３ａは、一対の支持部の一例である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本願の電子機器は、複数の筐体と、複数の筐体を回動自在に支持するヒンジ部と、筐体に内蔵されている電気部品間を電気的に接続する信号線を備えた機器に有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 第１の筐体
２ 第２の筐体
３ ヒンジ部
１０ ヒンジ機構
１１ シャフト
１１ａ 中央部
１１ｃ 切欠面
２１ ケーブル
【技術分野】
【０００１】
本願は、ヒンジ機構、およびそれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒンジ機構を備えた電子機器としては、ノートパソコン、折りたたみ型携帯電話機、携帯型ゲーム機などがあった。このような電子機器は、ヒンジ機構で回動自在に連結された２つの筐体のそれぞれに、電気回路基板などの電気部品が内蔵されている。例えば、ノートパソコンの場合は、第１の筐体にマザーボード等が内蔵され、第２の筐体に液晶ディスプレイ等が内蔵されている。第１の筐体内の電気部品と第２の筐体内の電気部品とは、ケーブルで電気的に接続されていることが多い。このとき、ケーブルは、ヒンジ機構の近傍に引き回されていることが多い。
【０００３】
ヒンジ機構の近傍にケーブルを引き回す場合、第１の筐体及び第２の筐体の回動動作に伴ってケーブルが断線してしまう可能性がある。
【０００４】
特開２００３−０４９８２３号公報は、電子機器の本体部と回転部を支持する回転ヒンジ機構において、電気配線の引き回しの設計自由度を向上させるために回転中心軸から偏心した位置に貫通孔を設けた構成を開示している。
【０００５】
特開２００３−０１８２６３号公報は、第１、第２の筐体とヒンジ部を有する携帯電話において、ケーブルの断線を防止するためケーブルの移動範囲を規制する手段を設けた構成を開示している。
【０００６】
特開平０６−３１０８７４号公報は、２つの筐体とヒンジ部を有する折畳型電子機器において、配線パターンが断線するのを防ぐため目隠しシートを備えた構成を開示している。
【０００７】
特開平０５−０４６５６１号公報は、本体とカバーとヒンジを有する電子機器において、断線等を防止するための改良を施した構成を開示している。
【０００８】
特開平０６−１５２４９１号公報は、折りたたみ式の携帯電話において、ケーブルの断線を防ぐための改良を施した構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−０４９８２３号公報
【特許文献２】特開２００３−０１８２６３号公報
【特許文献３】特開平０６−３１０８７４号公報
【特許文献４】特開平０５−０４６５６１号公報
【特許文献５】特開平０６−１５２４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術では、第２の筐体を第１の筐体に対して閉じたときにケーブルのテンションが高くなり、ケーブルが断線することがある。
【００１１】
このようなケーブルのテンション増大を抑えるために、ケーブルを長めにしておく方法がある。しかし、ケーブルを長くすると、第２の筐体を第１の筐体に対して開いた状態にしたときに、筐体内でケーブルが大きく弛んでしまう。したがって、筐体内やヒンジ機構の近傍に、弛んだケーブルを配置するための空間が必要となり、電子機器の小型化を阻害してしまう。特に、携帯電話端末などの小型の電子機器においては、ケーブルの配線経路における空間が狭く、弛んだケーブルを配置するための空間を設けることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の電子機器は、電気部品を備えた第１の筐体及び第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に支持し、ヒンジ中心軸を有するヒンジ部と、前記第１の筐体及び前記第２の筐体それぞれに備える前記電気部品を電気的に接続する信号線とを備えた電子機器であって、前記ヒンジ部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを支持するシャフトを備え、前記信号線は、少なくとも一部が前記シャフトの柱面近傍に位置するように配され、前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と、前記シャフトの前記柱面との距離が変化する。
【００１３】
本願のヒンジ機構は、第１の筐体及び第２の筐体を回動自在に支持するシャフトと、前記シャフトの両端近傍を支持し、ヒンジ中心軸を有する一対の支持部とを備え、前記シャフトは、任意の部分における中心軸が前記ヒンジ中心軸に対して偏心した形状を有し、前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と当該シャフトの柱面との距離が変化する。
【発明の効果】
【００１４】
本願の開示によれば、筐体の回動時にケーブルにかかるテンションの増大を抑えることができ、ケーブルの断線を防ぐことができる。
【００１５】
また、ケーブルを長めに設ける必要がないため、電子機器内に弛んだケーブルを配置するための空間を設ける必要がなく、電子機器の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】実施の形態にかかる電子機器の一例であるノートパソコンの斜視図（第１の状態）
【図１Ｂ】実施の形態にかかる電子機器の一例であるノートパソコンの斜視図（第２の状態）
【図２Ａ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図（第１の状態）
【図２Ｂ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図（第２の状態）
【図３Ａ】ヒンジ部の内部構造を示す平面図
【図３Ｂ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図
【図４Ａ】シャフト及びケーブルの断面図
【図４Ｂ】図４ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図５Ａ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図（第１の状態）
【図５Ｂ】シャフト及びケーブルの断面図
【図５Ｃ】図５ＢにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図６Ａ】ヒンジ部の内部構造を示す模式図（第２の状態）
【図６Ｂ】シャフト及びケーブルの断面図
【図６Ｃ】図６ＢにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図７Ａ】シャフトの変形例を示す側面図
【図７Ｂ】図７ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図８Ａ】切欠面を備えたシャフト及びケーブルの側面図
【図８Ｂ】図８ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図８Ｃ】ノートパソコンが第２の状態にあるときのシャフトの断面図
【図９Ａ】シャフトの変形例を示す側面図
【図９Ｂ】図９ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図
【図１０】シャフトの変形例を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施の形態にかかる電子機器は、電気部品を備えた第１の筐体及び第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に支持し、ヒンジ中心軸を有するヒンジ部と、前記第１の筐体及び前記第２の筐体それぞれに備える前記電気部品を電気的に接続する信号線とを備えた電子機器であって、前記ヒンジ部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを支持するシャフトを備え、前記信号線は、少なくとも一部が前記シャフトの柱面近傍に位置するように配され、前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と、前記シャフトの前記柱面との距離が変化する。
【００１８】
本実施の形態にかかる電子機器において、前記シャフトは、前記信号線に対向する部分における中心軸が、前記ヒンジ中心軸に対して偏心し、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態のとき、前記柱面が前記信号線に対して離隔する構成とすることができる。
【００１９】
本実施の形態にかかる電子機器において、前記シャフトは、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態における前記信号線に張力が生じないように、前記柱面に切欠面を備える構成とすることができる。
【００２０】
本実施の形態にかかる電子機器において、前記シャフトは、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態における前記柱面と前記信号線との間隙が存在するように、前記柱面に切欠面を備える構成とすることができる。
【００２１】
本実施の形態にかかる電子機器において、前記シャフトにおける前記信号線の近傍部分は、その中心軸が、前記回転中心軸を挟んで前記信号線に対向する位置に配されている構成とすることができる。
【００２２】
（実施の形態）
〔１．電子機器の構成〕
図１Ａ及び図１Ｂは、本実施の形態にかかる電子機器の一例であるノートパソコンの外観を示す斜視図である。図１Ａは、第１の状態にあるノートパソコンを示す。図１Ｂは、第２の状態にあるノートパソコンを示す。なお、本実施の形態では、電子機器の一例としてノートパソコンを挙げたが、折りたたみ型携帯電話端末、折りたたみ型電子ゲーム機、折りたたみ型電子辞書端末などのように、少なくとも複数の筐体と、複数の筐体を回動自在に支持したヒンジ機構と、複数の筐体に内蔵された電気部品間を電気的に接続する信号線を備えた機器であればよい。
【００２３】
図１Ａに示すように、ノートパソコンは、第１の筐体１と第２の筐体２とを備えている。第１の筐体１は、各種電気素子が実装された回路基板やハードディスクドライブなどを内蔵している。第２の筐体２は、液晶ディスプレイ４を備えている。第１の筐体１と第２の筐体２とは、ヒンジ部３によって互いに回動自在に支持されている。ヒンジ部３は、第１の筐体１と第２の筐体２とを回動自在に支持する軸を備えている。なお、ヒンジ部３の詳しい構成については、後述する。第１の筐体１の上面１ａにはキーボード５とポインティングデバイス６とを備えている。キーボード５は、ユーザによる各種文字の入力操作を受け付ける。ポインティングデバイス６は、第１の筐体１内に固定され、操作面が第１の筐体１の表面に露出している。ポインティングデバイス６は、その操作面においてユーザによる接触操作を受け付け、液晶ディスプレイ４に表示されるカーソルを所望の位置へ移動する操作が可能なデバイスである。なお、第１の筐体１の上面１ａとは、ノートパソコンを図１Ｂに示す第２の状態にしたときに、第２の筐体２に対向する面である。
【００２４】
通常、ノートパソコンを使用する際は、図１Ｂに示す第２の状態から第２の筐体２を矢印Ｂに示す方向へ回動し、図１Ａに示す第１の状態へ移行させる。また、ノートパソコンを折りたたむ場合は、図１Ａに示す第１の状態から第２の筐体２を矢印Ａに示す方向へ回動し、図１Ｂに示す第２の状態へ移行させる。第１の状態は、液晶ディスプレイ４が目視可能な状態であり、ノートパソコンを通常使用する状態である。第２の状態は、第２の筐体２を第１の筐体１に対して折りたたんだ状態であり、ノートパソコンを運搬するときなどの不使用状態である。
【００２５】
〔２．ヒンジ部３の構成〕
まず、ヒンジ部３の構成の概略について説明する。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂは、本実施の形態にかかるヒンジ部の概略構成を示す模式図である。図２Ａは、図１ＡにおけるＺ−Ｚ部の断面を模式的に示した図である。図２Ｂは、図１ＢにおけるＺ−Ｚ部の断面を模式的に示した図である。なお、明瞭に図示するために、シャフト１１のみにハッチングを付して断面描画し、他の部分については概略描画した。
【００２７】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ヒンジ部３は、シャフト１１を備えている。シャフト１１は、略円柱形状であるが、その柱面を形成する母線は曲線となっている。また、シャフト１１は、長手方向の一方の端部が第１の筐体１側に回動自在に支持され、他方の端部が第２の筐体２側に固定されている。また、シャフト１１は、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させると、その軸方向を回転中心軸として回転する。また、シャフト１１は、上述したように柱面を形成する母線が曲線となっているため、柱部１１ａ（図３Ａ参照）の中心軸がシャフト１１の回転中心軸に対して偏心している。したがって、シャフト１１の柱部１１ａは、第２の筐体２を図２Ａに示す第１の状態にしたとき回転中心軸に対して上面１ａに略直交する方向に偏心した位置に位置し、第２の筐体２を図２Ｂに示す第２の状態にしたとき回転中心軸に対して上面１ａの面方向に偏心した位置に位置する。すなわち、シャフト１１の柱部１１ａは、図２Ｂに示す第２の状態のとき、シャフト１１の回転中心軸に対してケーブル２１から離間する方向に変位した位置にある。
【００２８】
第１の筐体１には、第１のコネクタ２２が内蔵されている。第１のコネクタ２２は、第１の筐体１内に配された電気回路基板（不図示）に実装されている。第２の筐体２には、第２のコネクタ２３が内蔵されている。第２のコネクタ２３は、第２の筐体２内に配された液晶ディスプレイ４の駆動回路（不図示）に電気的に接続されている。ケーブル２１は、一方の端部が第１のコネクタ２２に接続され、他方の端部が第２のコネクタ２３に接続されている。すなわち、ケーブル２１は、第１のコネクタ２２と第２のコネクタ２３とを電気的に接続している。
【００２９】
図２Ａに示すように、ノートパソコンが第１の状態にあるときは、第１のコネクタ２２と第２のコネクタ２３は図示の位置にあるため、ケーブル２１は大きく湾曲していない。したがって、ケーブル２１とシャフト１１との間には十分な間隙がある。第２の筐体２を、図２Ａに示す第１の状態から矢印Ａに示す方向へ回動させ、図２Ｂに示す第２の状態に移行させると、ケーブル２１はシャフト１１の近傍に位置している部分が湾曲して、シャフト１１の柱部１１ａに近づく。このとき、シャフト１１の位置が第１の状態と第２の状態とで変わらない構成では、シャフト１１とケーブル２１との間隙が小さくなって互いに接触する可能性が高いが、本実施の形態では、シャフト１１の柱部１１ａを回転中心軸から偏心させているため、第２の状態では柱部１１ａをケーブル２１から遠ざけることができるため、シャフト１１とケーブル２１との間の間隙を大きくすることができる。よって、ケーブル２１がシャフト１１に接するのを防ぐことができる。
【００３０】
以下、ヒンジ部３の具体構成について説明する。
【００３１】
図３Ａは、ヒンジ部３の内部構造を示す要部平面図である。なお、図３Ａは、明瞭に図示するために、第１の筐体１及び第２の筐体２の一部を断面描画している。また、図３Ａは、説明の便宜上、第２の筐体２を第１の状態（図１Ａ参照）からさらに矢印Ｂに示す方向へ回動させて、第１の筐体１に対して約１８０度開いた状態の図としている。図３Ｂは、図３ＡにおけるＹ−Ｙ部の断面図である。なお、図３Ｂは、明瞭に図示するために、シャフト１１のみにハッチングを付して断面描画し、他の部分については概略描画した。図４Ａは、シャフト１１及びその周辺機構の側面図であり、図３ＡにおけるＶ−Ｖ部を矢視した図である。図４Ａは、ケーブル２１のみ断面描画した。図４Ｂは、図４ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図である。
【００３２】
図３Ａに示すように、ヒンジ部３は、ヒンジ機構１０を備えている。ヒンジ機構１０は、シャフト１１、第１の支持部材１２、第２の支持部材１３、トルク機構１４を備えている。
【００３３】
シャフト１１は、図４Ａに示す線分Ｃを中心に矢印ＥまたはＦ（図３Ｂまたは図４Ｂ参照）に回転可能である。シャフト１１は、柱部１１ａがシャフト１１の回転中心軸（線分Ｃ）に対して偏心している。具体的には、図４Ｂにおいて、線分Ｃ１と線分Ｃ２との交点Ｐ１を通りかつ線分Ｃ１及びＣ２に直交する線分は、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａ（後述）の中心軸であるとともに、シャフト１１の回転中心軸である（すなわち線分Ｃと一致）。線分Ｃ２と線分Ｃ３との交点Ｐ２を通りかつ線分Ｃ２及びＣ３に直交する線分は、シャフト１１の柱部１１ａにおける中心軸である。図４Ｂに示すように、交点Ｐ１と交点Ｐ２とは位置が一致しておらず、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸（交点Ｐ２）がシャフト１１の回転中心軸（交点Ｐ１）に対して偏心していることがわかる。したがって、シャフト１１が矢印ＥまたはＦに示す方向に回転した場合、回転中心軸（交点Ｐ１）は変位しないが、中心軸（交点Ｐ２）は回転中心軸（交点Ｐ１）の周囲において変位する。また、シャフト１１は、柱部１１ａの中心軸（交点Ｐ２）とシャフト１１の回転中心軸（交点Ｐ１）とが最も離れている部分、すなわち図３Ａに示すアングルでシャフト１１を見たときに最も回転中心軸Ｃ側に窪んだ部分（以下、最深部１１ｂと称する）において、ケーブル２１と交叉している。第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と、前記シャフトの前記柱面との距離が変化する。なお、シャフト１１は、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させるときにかかる力に対する耐性を考慮すると、金属で作製することが好ましい。本実施の形態におけるシャフト１１は、軸径が約３〜４ｍｍ、軸長が約１５ｍｍのステンレス製としたが、寸法及び材料はこれに限定されない。
【００３４】
第１の支持部材１２は、シャフト１１に回転自在に支持されている。第１の支持部材１２は、第１の筐体１にネジ１６で固定されている。第２の支持部材１３は、シャフト１１にリベット等により固定されている。第２の支持部材１３は、第２の筐体２にネジ１５で固定されている。したがって、第２の筐体２を第１の状態（図１Ａ参照）と第２の状態（図１Ｂ参照）との間で回動させることにより、シャフト１１が第２の筐体２と一体的に回転するとともに、第２の支持部材１３が第２の筐体２と一体的にシャフト１１の軸周りに回動する。また、第１の支持部材１２は、第１の支持部１２ａが一体的に設けられている。第１の支持部１２ａは、シャフト１１が回転可能に挿通している貫通孔を備えている。第２の支持部材１３は、第２の支持部１３ａが一体的に設けられている。第２の支持部１３ａは、シャフト１１を挿通可能な貫通孔を備えている。シャフト１１は、第２の支持部１３ａの貫通孔に挿通され、リベット等で第２の支持部１３ａに固定されている。第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａは、図３Ａ〜図４Ｂに示すように略円筒形状に形成されている。第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａは、図４Ｂに示す向きに見たときの中心（線分Ｃ１及びＣ２の交点）が、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａの回転中心軸であるとともに、シャフト１１の回転中心軸である。なお、本実施の形態では、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように第２の支持部１３ａ側のみ図示したが、第１の支持部１２ａ側も同様の構成である。なお、第１の支持部材１２及び第２の支持部材１３は、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させるときにかかる力に対する耐性を考慮すると、金属で作製することが好ましく、本実施の形態では例えばステンレス製としたが、これに限定されない。
【００３５】
トルク機構１４は、複数の円盤状のワッシャやラバーシートなどで構成され、シャフト１１に固定されている。本実施の形態では、ワッシャやラバーシートなどにシャフト１１を挿通可能な貫通孔を備え、その貫通孔にシャフト１１を挿通及び圧入固定させている。したがって、トルク機構１４は、第２の筐体２の回動に伴ってシャフト１１が回転する際、シャフト１１とともに回転する。また、トルク機構１４は、第１の支持部材１２に圧接している。したがって、第１の支持部材１２と接している部分における摩擦により、第２の筐体２に回動負荷を与えることができる。第１の支持部材１２とトルク機構１４との間の摩擦により、第２の筐体２を、第１の筐体１に対する任意の角度で姿勢を保持させることができる。例えば、図１Ａに示す第１の状態における姿勢を保持することができる。なお、本実施の形態におけるトルク機構１４の構成は一例であり、少なくともシャフト１１の回転あるいは第２の筐体の回動に対して負荷を与えることができれば、他の構成を採用してもよい。
【００３６】
ケーブル２１は、本実施の形態では電線を絶縁カバーで被覆した同軸ケーブルとした。ケーブル２１は、本実施の形態では第１の筐体１内の信号処理回路で生成された表示信号を液晶ディスプレイ４に送るためのケーブルとした。ケーブル２１は、第１のコネクタ２２から引き出された後、第１の筐体１に形成された孔部１ｂと第２の筐体２に形成された孔部２ｂとを挿通して、シャフト１１の側面１１ａに沿ってシャフト１１の円周方向に引き回され、第２のコネクタ２３に接続されている。
【００３７】
以下、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させた時の動作について説明する。本実施の形態では、一例として第１の筐体１の位置は変えず、第２の筐体２を回動させた時の動作について説明する。
【００３８】
図５Ａ〜図５Ｃは、ノートパソコンが第１の状態（図１Ａ参照）にあるときの図である。図６Ａ〜図６Ｃは、ノートパソコンが第２の状態（図１Ｂ参照）にあるときの図である。図５Ａ及び図６Ａは、ヒンジ部３の近傍の模式図である。図５Ｂ及び図６Ｂは、ヒンジ機構１０におけるシャフト１１近傍を図５Ａ及び図６Ａの矢印Ｇに示す方向に見た側面図である。図５Ｃ及び図６Ｃは、図５Ｂ及び図６ＢにおけるＸ−Ｘ部の断面図である。
【００３９】
まず、図５Ａに示すように、ノートパソコンが第１の状態にあるときは、第１のコネクタ２２は、上面１ａの面方向に、シャフト１１を挟んで第２のコネクタ２３の反対側に位置しているため、ケーブル２１とシャフト１１との間隙は大きい。本実施の形態では、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸（図５Ｃの交点Ｐ２）をシャフト１１の回転中心軸（図５Ｃの交点Ｐ１）に対して偏心させているため、柱部１１ａはケーブル２１から離間する方向へ変位した位置にある。したがって、シャフト１１とケーブル２１との間には十分な間隙を確保することができ、ケーブル２１とシャフト１１とは接触せず、ケーブル２１には負荷がかかっていない。
【００４０】
次に、図５Ａに示す第１の状態から、第２の筐体２を矢印Ａに示す方向へ回動させると、第２のコネクタ２３の位置も矢印Ａに示す方向へ変位する。第２のコネクタ２３が第２の筐体２とともに矢印Ａに示す方向へ変位することにより、ケーブル２１の第２のコネクタ２３側の部分も矢印Ａに示す方向へ変位し、シャフト１１に近づいていく。このとき、本実施の形態では、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸をシャフト１１の回転中心軸に対して偏心させているため、シャフト１１の回転中心軸は変位しないが、柱部１１ａの中心軸は矢印Ｅに示す方向へ変位する。
【００４１】
次に、図６Ａに示すように、ノートパソコンが第２の状態にあるときは、第１のコネクタ２２と第２のコネクタ２３とが、上面１ａの面方向において、シャフト１１に対して第１の筐体１側へ変位しているため、ケーブル２１は、第１の状態における位置からシャフト１１に近い位置へ変位している。
【００４２】
このとき、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸がシャフト１１の回転中心軸と一致している場合（交点Ｐ１と交点Ｐ２とが一致している場合）は、第２の状態においてシャフト１１とケーブル２１とが接触する可能性が高い。シャフト１１とケーブル２１とが接触すると、ケーブル２１のテンションが増大し、ケーブル２１内の電線が破断してしまう可能性がある。また、第２の状態においてシャフト１１とケーブル２１とが接触すると、第２の筐体２の回動を繰り返した場合にシャフト１１とケーブル２１とが繰り返し擦れ合うため、ケーブル２１の表面を覆っている絶縁カバーが摩耗し、ケーブル２１内の電線が露出してしまう可能性がある。
【００４３】
また、ケーブル２１は、第１の状態から第２の状態へ移行する際にシャフト１１に接していると、湾曲した部分がシャフト１１に近づく方向へ引っ張られるため張力が大きくなる。このとき、シャフト１１の回転中心軸を偏心させていない構成では、ケーブル２１にかかる張力が大幅に増加し、ケーブル２１が断線する可能性がある。本実施の形態では、柱部１１ａの中心軸をシャフト１１の回転中心軸に対して偏心させ、なおかつ図５Ｂ等に示すようにシャフト１１の表面を凹状に形成しているため、ケーブル２１の湾曲した部分がシャフト１１に近づく方向へ引っ張られた場合、ケーブル２１はシャフト１１の凹状の表面に沿って最深部１１ｂに変位する。最深部１１ｂは、柱部１１ａの表面の中で最もシャフト１１の回転中心軸に近い部分であるため、ケーブル２１にかかる張力を低減させ、断線の発生を抑えることができる。
【００４４】
本実施の形態では、図６Ｃに示すようにシャフト１１の柱部１１ａの中心軸（交点Ｐ２）をシャフト１１の回転中心軸（交点Ｐ１）に対して偏心させている。具体的には、交点Ｐ１と交点Ｐ２とを結ぶ線分と、第２のコネクタ２３に対するケーブル２１の引き出し方向とが略一致するように、柱部１１ａを偏心させている。したがって、第２の状態においては、柱部１１ａはケーブル２１に対して離れる方向へ変位している。これにより、シャフト１１とケーブル２１との間に間隙を確保することができ、シャフト１１とケーブル２１とが接触することを防ぐことができる。
【００４５】
次に、図６Ａに示す第２の状態から、第２の筐体２を矢印Ｂに示す方向へ回動させると、第２のコネクタ２３も矢印Ｂに示す方向へ変位する。第２のコネクタ２３が第２の筐体２とともに矢印Ｂに示す方向へ変位することにより、ケーブル２１の第２のコネクタ２３側の部分も矢印Ｂに示す方向へ変位し、シャフト１１から離れていく。このとき、本実施の形態では、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸をシャフト１１の回転中心軸に対して偏心させているため、シャフト１１の回転中心軸は変位しないが、柱部１１ａの中心軸は矢印Ｆに示す方向へ変位する。また、図６Ａに示す第２の状態では、シャフト１１とケーブル２１とは離間しているため、第２の筐体２を矢印Ｂに示す方向へ回動させる際にシャフト１１とケーブル２１とが擦れ合うことがなく、ケーブル２１における絶縁カバーが摩耗することがない。
【００４６】
〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、シャフト１１の柱部１１ａの中心軸を、シャフト１１の回転中心軸に対して偏心させているため、第１の筐体１または第２の筐体２の回動時においてケーブル２１がシャフト１１に最接近するときにおけるシャフト１１とケーブル２１との間隙を大きく確保することができる。したがって、第１の筐体１または第２の筐体２の回動範囲において、シャフト１１とケーブル２１とが接触する可能性が極めて低く、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。また、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことにより、絶縁カバーにより被覆されている電線が露出することを防ぐことができる。
【００４７】
また、シャフト１１とケーブル２１とが接触することを避けるためにケーブル２１を長くしておく必要がないため、ヒンジ部３の内部空間を小さくすることができ、第１の筐体１、第２の筐体、およびそれらを含む電子機器を小型化することができる。すなわち、ケーブル２１が長い場合は、ケーブル２１が最も弛んだときにケーブル２１がシャフト１１やその他の部位に接触することを避けるために、ヒンジ部３の内部空間を大きく確保しておく必要がある。この場合、電子機器が大型化してしまう。これに対して本実施の形態では、シャフト１１を変位させる構成であるため、ケーブル２１を大幅に長くしなくてよく、ヒンジ部３の内部空間を小さくすることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、第１の支持部材１２と第２の支持部材１３とをシャフト１１に結合する構成としたことにより、ヒンジ部３を小型化することができる。すなわち、本実施の形態のヒンジ機構１０は、図３Ａに示すように、シャフト１１に対する第１の支持部材１２の結合箇所を１カ所とし、シャフト１１に対する第２の支持部材１３の支持箇所を１カ所とすることで、第１の筐体１と第２の筐体２とを回動自在に支持する構成である。このような構成とすることにより、ヒンジ機構１０及びヒンジ部３を小型化することができるとともに、ヒンジ機構１０を構成する部品に多少の歪み等が生じていたとしてもヒンジ機構１０を第１の筐体１及び第２の筐体２へ装着する際の作業性が大きく低下することはない。例えば、シャフトに対して第１の支持部材と第２の支持部材とをそれぞれ２カ所ずつ支持する構成とした場合、ヒンジ機構が大型化してしまい、ヒンジ機構を覆っているヒンジカバーが第１の筐体または第２の筐体の側部から突出してしまう可能性がある。ヒンジカバーが第１の筐体または第２の筐体の側部から突出すると、ノートパソコンを鞄などに収納する際にヒンジカバーが鞄の縫製部分等に引っ掛かってヒンジカバーが脱落または破損してしまう可能性がある。また、シャフトに対する第１の支持部材及び第２の支持部材の支持箇所をそれぞれ２カ所とすることにより、ヒンジ機構を構成する部品に歪み等があると、ヒンジ機構を第１の筐体及び第２の筐体への装着が困難になったり、製造歩留まりが低下したりするなどの問題がある。また、歪み等があるヒンジ機構を第１の筐体及び第２の筐体に装着すると、シャフト、第１の支持部材、および第２の支持部材に大きな負荷がかかるため、シャフト、第１の支持部材、および第２の支持部材の強靱性を高める必要があり、コストアップにつながってしまう。
【００４９】
なお、本実施の形態では、第２の筐体２の回動動作について説明したが、第１の筐体１を回動させたときも本実施の形態と同様に動作し、同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、ケーブル２１は、本実施の形態では電線を絶縁カバーで被覆した同軸ケーブルとしたが、複数の電線をカバーで被覆したフレキシブル配線ケーブルとしてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態におけるシャフト１１は、金型成型により作製することができるが、旋盤などによる切削加工で作製することもできる。但し、柱部１１ａは、シャフト１１の回転中心軸に対して偏心しているため、旋盤による切削加工では形成が極めて困難であるため、まず切削加工によりシャフト１１を作製した後に、フライス加工等の別工程で柱部１１ａを形成することができる。また、柱部１１ａは、シャフト１１の作製後、プレス加工により形成することもできる。
【００５２】
また、本実施の形態におけるシャフト１１は、図５Ｂ等に示すように、回転中心軸に対して直交する方向から見たときの側面形状が湾曲しているが、少なくともケーブル２１が近傍配置される部分の中心軸がシャフト１１の回転中心軸に対して偏心していればよい。図７Ａは、シャフト１１の変形例を示す側面図である。図７Ｂは、図７ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図である。図７Ａ及び図７Ｂに示すシャフト１１は、柱部１１ａの中心軸Ｐ２がシャフト１１の回転中心軸Ｐ１に対して偏心させている。柱部１１ａは、円筒形状である。図７Ａ及び図７Ｂに示すシャフト１１であっても、第１の筐体１または第２の筐体２の回動時においてケーブル２１がシャフト１１に最接近するときにおけるシャフト１１とケーブル２１との間隙を大きく確保することができる。したがって、第１の筐体１または第２の筐体２の回動範囲において、シャフト１１とケーブル２１とが接触する可能性が極めて低く、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。また、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことにより、絶縁カバーにより被覆されている電線が露出することを防ぐことができる。
【００５３】
なお、図７Ａ及び図７Ｂに示す構成をとる場合は、柱部１１ａの中心軸Ｐ２がシャフト１１の径内に位置するように、シャフト１１を配置することが好ましい。仮に、柱部１１ａの中心軸Ｐ２がシャフト１１の径外に位置するようにシャフト１１を配置した場合、すなわちシャフト１１を回転中心軸Ｐ１から大きく離れた位置に配置した場合、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させる際にシャフト１１に対して中心軸Ｐ２が曲がる方向あるいは捻れる方向に力が加わり、第１の筐体１または第２の筐体２をスムーズに回動させることが困難となる場合がある。これに対して、柱部１１ａの中心軸Ｐ２がシャフト１１の径内に位置するようにシャフト１１を配置することにより、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させる際に、シャフト１１に中心軸Ｐ２が曲がる方向あるいは捻れる方向に力がかかりにくくなり、第１の筐体１または第２の筐体２をスムーズに回動させることができる。
【００５４】
また、本実施の形態におけるシャフト１１は、図４Ｂ等に示すように断面形状を円形としたが、柱部１１ａに切欠面を備える構成としてもよい。図８Ａは、切欠面１１ｃを備えたシャフト１１近傍を図５Ａ及び図６Ａの矢印Ｇに示す方向に見た側面図である。図８Ｂは、図８ＡにおけるＸ−Ｘ部の断面図である。図８Ａ及び図８Ｂは、ノートパソコンが第１の状態にあるときの状態を示す。図８Ｃは、ノートパソコンが第２の状態にあるときのシャフト１１及びケーブル２１の断面図である。図８Ａ〜図８Ｃに示すシャフト１１は、第２の筐体２に対して回転中心軸Ｐ１を介して反対側の柱部１１ａに、切欠面１１ｃを備えている。また、シャフト１１は、第２の筐体２の回動動作に伴って回転中心軸Ｐ１の軸周りに回転し、それに伴い切欠面１１ｃが回転中心軸Ｐ１の軸周りに変位する。切欠面１１ｃは、図８Ｃに示すようにノートパソコンが第２の状態にあるときに、ケーブル２１に大きなテンションがかからないように設けられている。具体的には、切欠面１１ｃは、ノートパソコンが図８Ｃに示す第２の状態にあるときにシャフト１１とケーブル２１との間に間隙を形成するために設けられている。また、切欠面１１ｃは、ノートパソコンが図８Ｃに示す第２の状態にあるときにシャフト１１とケーブル２１とが接触していたとしても、ケーブル２１に大きなテンションがかからないようにするために設けられている。
【００５５】
なお、図８Ａ及び図８Ｂに示すシャフト１１は、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａの間の部分の全体が回転中心軸Ｐ１に対して偏心している構成としたが、少なくともケーブル２１が対向配置しうる位置が回転中心軸Ｐ１に対して偏心していればよい。「ケーブル２１が対向配置しうる位置」とは、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させた際に、ケーブル２１が対向配置しうる位置のことである。つまり、ケーブル２１が可撓性を有する場合は、第１の筐体１または第２の筐体２を回動させた際に回転中心軸Ｐ１の軸方向に変位する場合がある。本実施の形態における「ケーブル２１が対向配置しうる位置」とは、このようにケーブル２１が変位する可能性がある範囲を含むこととしている。
【００５６】
また、図８Ａ及び図８Ｂに示すシャフト１１の切欠面１１ｃは、回転中心軸Ｐ１を挟んで第２の筐体２に対して平行となる構成としたが、必ずしも第２の筐体２と切欠面１１ｃとは平行でなくてもよい。すなわち、切欠面１１ｃは、ケーブル２１に対向するように形成されていればよい。例えば、図８Ｂに示す例では、切欠面１１ｃは、線分Ｃ２に対して平行となる姿勢になっているが、ケーブル２１における湾曲変形した部分に対向するように、例えば線分Ｃ２に対して４５度に傾いていても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
また、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、シャフト１１を第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａの外周部分に接する位置に配置してもよい。このような構成において、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａが回転運動すると、シャフト１１がヒンジ中心軸Ｐ１を中心とする円周方向に変位する。したがって、ノートパソコンが図１Ａに示す第１の状態、図１Ｂに示す第２の状態、第１の状態から第２の状態へ移行しているとき、および第２の状態から第１の状態へ移行しているときにおいて、ケーブル２１（図８Ａ等参照）がシャフト１１から離隔するため、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。また、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことにより、絶縁カバーにより被覆されている電線が露出することを防ぐことができる。
【００５８】
さらに、シャフト１１は、図１０に示す形状としてもよい。図１０に示すシャフト１１は、偏心部１１１ａ、同心部１１１ｂ、同心部１１１ｃ、傾斜部１１１ｅ、および傾斜部１１１ｆを備えている。偏心部１１１ａの中心軸Ｐ２は、ヒンジ中心軸Ｐ１から偏心している。同心部１１１ｂ及び１１１ｃの中心軸は、ヒンジ中心軸Ｐ１に一致している。傾斜部１１１ｅ及び１１１ｆは、ヒンジ中心軸Ｐ１または中心軸Ｐ２に対して傾斜している。このような構成において、第１の支持部１２ａ及び第２の支持部１３ａが回転運動すると、シャフト１１がヒンジ中心軸Ｐ１を中心に回転運動する。シャフト１１が回転運動すると、偏心部１１１ａがヒンジ中心軸Ｐ１を中心とした円周方向へ変位する。偏心部１１１ａが変位すると、シャフト１１がケーブル２１に接触しにくくなるため、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を抑制できる。したがって、ノートパソコンが第１の状態から第２の状態へ移行しているとき、および第２の状態から第１の状態へ移行しているときにおいて、ケーブル２１（図８Ａ等参照）がシャフト１１から離隔するため、ケーブル２１のテンションの増大を防ぐことができるとともに、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことができる。ケーブル２１のテンション増大を防ぐことにより、ケーブル２１内の電線が破断してしまうことを防ぐことができる。また、ケーブル２１の絶縁カバーの摩耗を防ぐことにより、絶縁カバーにより被覆されている電線が露出することを防ぐことができる。
【００５９】
なお、図１０に示したシャフト１１の形状は一例である。偏心部１１１ａは、直線状としたが他の形状であってもよい。偏心部１１１ａは、第１の支持部１２ａと第２の支持部１３ａとの間の空間内に配置しているが、空間の外に配置してもよい。偏心部１１１ａの中心軸Ｐ２方向の長さ、同心部１１１ｂ及び１１１ｃのヒンジ中心軸Ｐ１方向の長さは、任意の長さとすることができる。偏心部１１１ａと傾斜部１１１ｅ及び１１１ｆとの結合部は、湾曲形状としたが、その曲率は任意である。偏心部１１１ａと傾斜部１１１ｅ及び１１１ｆとの結合部は、湾曲形状としたが、任意の形状（屈曲形状等）としてもよい。同心部１１１ｂと傾斜部１１１ｅとの結合部、及び同心部１１１ｃと傾斜部１１１ｆとの結合部は、湾曲形状としたが、その曲率は任意である。同心部１１１ｂと傾斜部１１１ｅとの結合部、及び同心部１１１ｃと傾斜部１１１ｆとの結合部は、湾曲形状としたが、任意の形状（屈曲形状等）としてもよい。上記のようにシャフト１１の形状は様々な形状が考えられるが、少なくともケーブル２１と干渉しない形状とする必要がある。
【００６０】
なお、シャフト１１は、軸径が一定で、ヒンジ中心軸Ｐ１から離隔する方向へ湾曲させた形状としてもよい。
【００６１】
また、本実施の形態における第１の筐体１及び第２の筐体２は、筐体の一例である。本実施の形態におけるヒンジ部３は、ヒンジ部の一例である。本実施の形態におけるケーブル２１は、信号線の一例である。本実施の形態におけるシャフト１１は、シャフトの一例である。本実施の形態における第１の支持部１２ａと第２の支持部１３ａは、一対の支持部の一例である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本願の電子機器は、複数の筐体と、複数の筐体を回動自在に支持するヒンジ部と、筐体に内蔵されている電気部品間を電気的に接続する信号線を備えた機器に有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 第１の筐体
２ 第２の筐体
３ ヒンジ部
１０ ヒンジ機構
１１ シャフト
１１ａ 中央部
１１ｃ 切欠面
２１ ケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品を備えた第１の筐体及び第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に支持し、ヒンジ中心軸を有するヒンジ部と、
前記第１の筐体及び前記第２の筐体それぞれに備える前記電気部品を電気的に接続する信号線とを備えた電子機器であって、
前記ヒンジ部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを支持するシャフトを備え、
前記信号線は、少なくとも一部が前記シャフトの柱面近傍に位置するように配され、
前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と、前記シャフトの前記柱面との距離が変化する、電子機器。
【請求項２】
前記シャフトは、
前記信号線に対向する部分における中心軸が、前記ヒンジ中心軸に対して偏心し、
前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態のとき、前記柱面が前記信号線に対して離隔する、請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記シャフトは、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態における前記信号線に張力が生じないように、前記柱面に切欠面を備える、請求項１記載の電子機器。
【請求項４】
前記シャフトは、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態における前記柱面と前記信号線との間隙が存在するように、前記柱面に切欠面を備える、請求項１記載の電子機器。
【請求項５】
前記シャフトにおける前記信号線の近傍部分は、その中心軸が、前記回転中心軸を挟んで前記信号線に対向する位置に配されている、請求項１記載の電子機器。
【請求項６】
第１の筐体及び第２の筐体を回動自在に支持するシャフトと、
前記シャフトの両端近傍を支持し、ヒンジ中心軸を有する一対の支持部とを備え、
前記シャフトは、
任意の部分における中心軸が前記ヒンジ中心軸に対して偏心した形状を有し、
前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と当該シャフトの柱面との距離が変化する、ヒンジ機構。
【請求項１】
電気部品を備えた第１の筐体及び第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に支持し、ヒンジ中心軸を有するヒンジ部と、
前記第１の筐体及び前記第２の筐体それぞれに備える前記電気部品を電気的に接続する信号線とを備えた電子機器であって、
前記ヒンジ部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを支持するシャフトを備え、
前記信号線は、少なくとも一部が前記シャフトの柱面近傍に位置するように配され、
前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と、前記シャフトの前記柱面との距離が変化する、電子機器。
【請求項２】
前記シャフトは、
前記信号線に対向する部分における中心軸が、前記ヒンジ中心軸に対して偏心し、
前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態のとき、前記柱面が前記信号線に対して離隔する、請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記シャフトは、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態における前記信号線に張力が生じないように、前記柱面に切欠面を備える、請求項１記載の電子機器。
【請求項４】
前記シャフトは、前記ヒンジ部回りの開閉動作で前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じた閉状態における前記柱面と前記信号線との間隙が存在するように、前記柱面に切欠面を備える、請求項１記載の電子機器。
【請求項５】
前記シャフトにおける前記信号線の近傍部分は、その中心軸が、前記回転中心軸を挟んで前記信号線に対向する位置に配されている、請求項１記載の電子機器。
【請求項６】
第１の筐体及び第２の筐体を回動自在に支持するシャフトと、
前記シャフトの両端近傍を支持し、ヒンジ中心軸を有する一対の支持部とを備え、
前記シャフトは、
任意の部分における中心軸が前記ヒンジ中心軸に対して偏心した形状を有し、
前記第２の筐体が回動するとき、前記第１の筐体の外面の所定の一点と当該シャフトの柱面との距離が変化する、ヒンジ機構。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１１９６９８（Ｐ２０１１−１１９６９８Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４２３９３（Ｐ２０１０−２４２３９３）
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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