ヒンジ機構及び携帯端末
【課題】携帯端末を開操作する場合に僅かな操作力でロック解除できるようにしたヒンジ機構及び携帯端末を提供する。
【解決手段】２枚重ねされた筐体を、スライド操作に連動させて開操作するヒンジ機構であって、一方の筐体が押されることに連動して軸方向に摺動される回転停止カムを有し、該回転係止カムが押圧付勢手段に押圧されて軸方向に摺動したとき、第１筐体に固定されているロック部材が該回転係止カムを非回転にロックするロック手段と、前記回転係止カムが前記押圧付勢手段の付勢力に逆らって軸方向に摺動したとき、前記ロック部材と該回転係止カムとのロックを解除するロック解除手段とを備え、前記回転係止カムの軸心から離れた外周部に、前記ロック部材と係脱してロックまたはロック解除されるロック係脱部を構成する。
【解決手段】２枚重ねされた筐体を、スライド操作に連動させて開操作するヒンジ機構であって、一方の筐体が押されることに連動して軸方向に摺動される回転停止カムを有し、該回転係止カムが押圧付勢手段に押圧されて軸方向に摺動したとき、第１筐体に固定されているロック部材が該回転係止カムを非回転にロックするロック手段と、前記回転係止カムが前記押圧付勢手段の付勢力に逆らって軸方向に摺動したとき、前記ロック部材と該回転係止カムとのロックを解除するロック解除手段とを備え、前記回転係止カムの軸心から離れた外周部に、前記ロック部材と係脱してロックまたはロック解除されるロック係脱部を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば第１筐体と第２筐体が折畳み開閉可能に連結された携帯電話機やＰＤＡ等の携帯端末に用いられるようなヒンジ機構及び携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機などの携帯端末では、クラムシェルタイプと呼ばれる折畳み開閉を行うヒンジ機構が多く用いられている。このような折畳み開閉を行うヒンジ機構として、ヒンジ部分の筐体側面に開操作用の押しボタンが設けられたヒンジユニットが提案されている(例えば特許文献１参照)。
【０００３】
このヒンジユニットは、押しボタンが押されるとロック機構が離脱し、コイルスプリングの自己解放トルクによって、２枚の折畳まれた筐体が閉状態から例えば約１５０度開いた使用状態に移行する。これにより、閉状態からワンタッチで使用状態にできるとされている。
【０００４】
しかし、このヒンジユニットは、押しボタンが小さく押しづらいという問題点がある。また、閉状態のとき押しボタンにはコイルスプリングのトルクが常にかかっており、そのトルクに打ち勝つ強い力で押しボタンを押し込まなければ開かないという問題点がある。
【０００５】
また、このような折畳み部分に用いられるヒンジ装置として、ヒンジ部分の軸方向の動きに連動させて筐体を開操作する連動型の回転構造が必要になる。例えば、連動型の回転構造として、１つの回動軸線上で軸方向に進退するロック部材を前進させてカム部材の回転を係止させることで該カム部材の回転を規制し、ロック部材を軸方向に引き抜くように退避させることでカム部材の回転を許可し、ロック部材の進退により、カム部材を回動支点とする２枚の筐体を開閉するものが知られている(例えば特許文献２参照)。
【０００６】
しかしながら、このようなヒンジ装置では、小さな配置空間に摺動及び回転する各部品を連携させて組み込むため配置制限を受けて内蔵され、軸方向の動きと回転方向との動きを連動させる場合に適切な伝達構造がとれなかった。特に、筐体を開閉させるためのロック部材にあっては、ロックする部分が環状のカム部材の径方向の軸心に近い位置に設けられているため、該カム部材の回転トルクによる摩擦抵抗が大きく、ロックを解除するのに大きな力が必要になっていた。このため、利用者が携帯端末などの筐体を開操作する場合に強い操作力を要して利用者の操作負担が大きくなるという問題を有していた。それゆえ、操作力を小さく設定するためにロック部材をカム部材の外径側に配置することが考えられるが、小さな配置空間と他の部品との関係で実現できず、小さな操作力で開操作できるヒンジ機構の開発が望まれていた。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２２３４７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３４２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述の問題点に鑑み、携帯端末を開操作する場合に僅かな操作力でロック解除できるようにしたヒンジ機構及び携帯端末を提供し、利用者の利便性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、携帯端末を構成する第１筐体と第２筐体を回動により折畳み開閉可能に接続するヒンジ機構であって、前記第１筐体に対して非回転で且つ前記回動の軸方向へ摺動自由に固定される第１カムと、前記第２筐体に固定される第２カムと、前記第１カムの外周面上に回転自由に軸支される回転係止カムと、前記第１カム及び回転係止カム側と第２カム側とを同一の軸線上に相対向させて配置し、且つ相対向する回転停止カムと第２カムとを相対回転可能に連結する連結部と、前記第２カム側を同一軸線上の前記第１カム及び回転係止カム側に向けて付勢する押圧付勢手段と、前記押圧付勢手段の反押圧付勢方向に前記第２筐体が押されることに連動して、前記回転停止カムを反押圧付勢方向に摺動させる摺動軸と、前記摺動軸を元の位置に付勢して復帰させる復帰手段と、前記回転係止カムが前記押圧付勢手段に押圧されて軸方向に摺動したとき、第１筐体に固定されているロック部材が該回転係止カムを非回転にロックするロック手段と、前記回転係止カムが前記押圧付勢手段の付勢力に逆らって軸方向に摺動したとき、前記ロック部材と該回転係止カムとのロックを解除するロック解除手段とを備え、前記回転係止カムの軸心から離れた外周部に、前記ロック部材と係脱してロックまたはロック解除されるロック係脱部を構成したヒンジ機構であることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、ロック係脱部を回転係止カムの軸心から離れた外周部に設けているため、回転係止カムを動かしてロック解除する場合に、該回転係止カムに対する最も小さな力でロック解除できるようになる。これはロック係脱部からロック部材が離脱してロック解除する際のロック解除力が、回転係止カムの軸心部から径方向に離れる程小さくなるためである。よって、ヒンジ部を回動支点とする２枚の筐体が折畳まれた閉状態から例えば約１６０度開いた使用状態へと、第１カムと第２カムと押圧付勢手段により回動して移行するような場合、そのヒンジ部に対する小さな操作力で容易に筐体を開操作することができる。
【００１１】
この発明の態様として、前記第１カムは、該第１カムを内筒とし、前記回転係止カムを外筒とする内外の２重の環状に配置し、該第１カムの軸方向非カム側の端部に、前記回転係止カムと略同外径のフランジを形成し、該フランジの外周部に前記ロック部材に係止されて回転規制される回転規制部を備えて構成することができる。
【００１２】
これにより、小さな配置空間を有効利用すべく同一軸上に内筒と外筒に分けて内外の２重に環状配置した場合であっても、その内筒のフランジが外筒と同径を有して、外筒の外周部に内筒に形成されたフランジの外周部を露出させることができるため、このフランジの外周部に回転規制部を形成できる。よって、この回転規制部にロック部材を係止させることで、内筒として配置された第１カムを軸心部から離れた位置で回転規制することができる。
【００１３】
またこの発明の態様として、前記ロック部材は、前記第１筐体に取り付ける第１筐体取付部材の一部に構成され、前記回転係止カムが軸方向に摺動する摺動長さに対応して該回転係止カムのロック係脱部と係脱する長さに構成することができる。
これにより、ロック部材は第１筐体の取付部材を兼ねることができるため、部品点数を少なくすることができる。
【００１４】
またこの発明は、前記ヒンジ機構と前記第１筐体と前記第２筐体とを備え、前記第１筐体と前記第２筐体の少なくとも一方に、画像を表示する表示手段と入力操作を許容する入力手段の少なくとも一方を備えた携帯端末とすることができる。
これにより、携帯端末を開操作する場合に僅かな操作力でロック解除でき、利用者の扱い易い開操作ができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明により、携帯端末を開操作する場合に僅かな操作力でロック解除できるようにしたヒンジ機構及び携帯端末を提供し、利用者の利便性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は正面右上から見た開状態の携帯電話機１の斜視図を示し、図２はヒンジ装置１０と筐体２，４との取付け状態を示す要部分解斜視図を示し、図３はヒンジ装置１０を正面側から見た分解斜視図を示し、図４はヒンジ装置１０のカム部分を背面側から見た要部分解斜視図を示し、図５(Ａ)は正面右上から見たヒンジ装置１０の斜視図、図５(Ｂ)は背面右上から見たヒンジ装置１０の斜視図を示し、図６は閉状態の携帯電話機１の縦断面図を示し、図７はヒンジ装置１０を斜め下方から見た斜視図を示す。
【００１８】
図１に示すように、携帯電話機１は、上筐体２と下筐体４とが連結筐体３により折畳み開閉可能に接続されている。この連結筐体３は、上筐体２に対しては、接続部分の端面中央に設けられた凹部２ａ内に嵌まり込むように接続され、下筐体４に対しては、接続部分の折畳み内側面（図１の上面）に突出するように接続されている。
【００１９】
上筐体２には、液晶ディスプレイなどの表示装置Ｄ、及び音声出力用のスピーカＳが折畳み内側面に設けられている。下筐体４には、押下ボタンなどの入力装置Ｎ、及び集音用のマイクＭが折畳み内側面に設けられている。
【００２０】
連結筐体３は、図２及び図３に示すように、摺動軸２０、復帰バネ３０、ロックプレート４０、内側カム５０、外側カム６０、スライドカム７０、筒体ケース８０、大径の押圧バネ８１、中径の押圧バネ８２、小径の押圧バネ８３及びＥリング９１で構成されるヒンジ装置１０と、このヒンジ装置１０を被覆するカバーとなるハウジング１５とにより構成されている。
【００２１】
ハウジング１５は、内部に円筒形の枢支孔１８を備えており、この枢支孔１８の一端側に上筐体２の凹部２ａに枢軸方向に突出された枢支軸５が挿通される。また、この枢支孔１８には、ヒンジ装置１０が挿通される。ハウジング１５の下面は平面に形成されており、この平面部分にスライド許容孔１６が形成されている。このスライド許容孔１６には、ヒンジ装置１０のロックプレート４０が通される。
【００２２】
このロックプレート４０の下端部は、下筐体４の接続部分の端面中央に設けられた固定溝４ａに装着固定される。これにより、ロックプレート４０は、下筐体４と一体になる。そして、このロックプレート４０を基点に上筐体２側が枢軸方向にスライド移動及び回転する。
【００２３】
前記ロックプレート４０は、Ｌ型の板状に形成され、該ロックプレート４０の上部片面側に軸支筒体４２を備え、他方の上部片面側にロック突起４３を備えている。軸支筒体４２とロック突起４３はロックプレート４０を基準とする一方と他方の相反する枢軸方向に水平に突設して形成され、このうち軸支筒体４２は断面小判型の摺動孔４１を有しており、ロック突起４３は枢軸方向に細長く両側に平行して突出している。ロックプレート４０の下部には、下筐体４にネジ止め等により固定するための固定孔４４が設けられている。そして、このロックプレート４０の摺動孔４１に後述する摺動軸２０が摺動可能に軸支される。
【００２４】
上述の摺動軸２０は、断面小判型に形成された長尺の細軸２１を先端側に有し、基端側に断面小判型に形成された短尺の太軸２２を有している。細軸２１は、先端部にＥリング嵌着用のリング溝２３を有し、このリング溝２３にＥリング９１が嵌着される。これにより、摺動軸２０上のヒンジ構成部材を軸方向から抜け止めする。太軸２２は、前記摺動孔４１に摺動支持される断面小判型に形成されて軸方向に一定長さが摺動可能に支持される。また、太軸２２の端部には摺動力受圧用の円盤２４が固定されている。この円盤２４が上筐体２の枢支軸５の一端面に対応し、上筐体２と一体の枢支軸５が枢軸方向に押されることで摺動軸２０が摺動される。
【００２５】
復帰バネ３０は、コイル状に巻かれた弦巻バネであり、枢軸方向に対向するロックプレート４０と円盤２４との対向面間に圧縮状態に介在されている。これにより、復帰バネ３０はロックプレート４０を基点に、摺動軸２０をロックプレート４０から離れる方向に付勢する。そして、摺動軸２０に対する反付勢方向の摺動力が解放された時点で該復帰バネ３０の付勢力により摺動軸２０を摺動前の待機位置に復帰させる。
【００２６】
内側カム５０と外側カム６０は、内側カム５０を内筒とし、外側カム６０を外筒とする内外の２重に環状配置して構成する。
まず内側カム５０は、先端部に内側カム面５１を有する小径筒体と、基端部にフランジ５２を有する大径部との段付き筒体を有している。内側カム面５１は、開状態係止斜面５３、回動許容平面５４、回動補助斜面５５がカム面として連続して円形配置されている。
【００２７】
また、内側カム５０の軸心部には小判型に開口された軸孔５７を有しており、ここに摺動軸２０の細軸２１が挿通される。さらに、フランジ５２の基端側端面５８に細軸２１と太軸２２との段差が形成された太軸２２の段差端面２５が対向して係止される。これにより、摺動軸２０が軸方向に押されると、太軸２２の段差端面２５がフランジ５２の基端側端面５８を軸方向に押して、内側カム５０を軸方向に摺動させる。
【００２８】
さらに、フランジ５２の外周面には、凹型状で軸方向に貫通するロック用の回転係止溝５９が形成されている。回転係止溝５９は両側に平行して形成され、ここに枢軸方向に突出しているロック突起４３が係合する。これにより、内側カム５０はロックプレート４０に対して軸線方向の摺動のみが許容され、回転は規制される。また、内側カム５０が小径であっても、その一部にフランジ５２を設けることによって、回転係止溝５９をフランジ５２の外周部に設けることができ、内側カム５０の回転規制位置をフランジ５２の外周部に設定して回転係止溝５９を安定して回転規制することができる。
【００２９】
外側カム６０は、内側カム５０の外周面上に回転自由に軸支される円筒状を有し、内側カム５０の外周囲で回転フリーな支持状態にある。その円筒状の先端部に外側カム面６１を有し、基端部の両側に軸方向に細長く切欠いたロック係脱溝６２を有している。ロック係脱溝６２は外側カム６０が軸線方向に摺動する摺動長さに対応して設けられ、該ロック係脱溝６２に枢軸方向に突出するロック突起４３の先端部が回転係止溝５９を貫通して係合する。そして、外側カム６０がロック突起４３と離れる方向に摺動したとき、ロック突起４３から離脱する。これにより、外側カム６０は回転自由になる。外側カム６０は基端側端面６７が、内側カム５０のフランジ５２の先端側端面に平面対向して係止される。これにより、内側カム５０が軸方向に押されて摺動することに伴い外側カム６０も軸方向に摺動する。
【００３０】
外側カム面６１は、カム面としての開状態係止斜面６３、回動許容平面６４、回動補助斜面６５、及び閉状態吸い込み係止斜面６６が連続して円形配置されている。また、外側カム面６１と内側カム面５１とのカム形状は軸心を中心とする周方向に２重に配置され、両カム面５１，６１は軸方向先端が揃えられて段差がなく配置されている。
【００３１】
スライドカム７０は、外側カム６０と略同径の円盤状に設けられ、軸方向の一端にカム突起７１が設けられ、他端に軸支筒体７２が設けられている。カム突起７１は、上下に２枚のカム突起７１を突出しており、これらのカム突起７１が内側カム５０と外側カム６０の各カム面（５３〜５５、６３〜６６）に当接する。これにより、回転係止、回転許容、及び回転補助を行う。軸支筒体７２は軸方向に細軸挿通孔７３を有し、ここに摺動軸２０の細軸２１が摺動可能に挿通される。さらに、スライドカム７０の外周部には摺動用の摺動突起７４を突設している。
【００３２】
筒体ケース８０は、一端面を開放し、他端面を閉鎖した円筒形に形成され、上筐体２の枢支軸５と対向する摺動方向に該筒体ケース８０の軸方向を向けて該上筐体２に固定される。筒体ケース８０の外周部には軸方向にスライドレール溝８４を突設している。このスライドレール溝８４の内側が凹状であり、筒体ケース８０に収納されたスライドカム７０の外周部の摺動突起７４がスライドレール溝８４に摺動支持される。これに伴い回転規制される。筒体ケース８０の内部には大径の押圧バネ８１と、中径の押圧バネ８２と、小径の押圧バネ８３との径方向に大きさの異なる３個の押圧バネ８１〜８３が３重の環状に収納されている。
【００３３】
押圧バネ８１〜８３は、コイル状に巻かれた弦巻バネであり、両端部分が平面となるように形成されている。これらの押圧バネ８１〜８３は、スライドカム７０を軸方向に押してスライドカム７０がロックプレート４０側に近づく向きに付勢する。この付勢により、スライドカム７０は内側カム５０と外側カム６０に近づく方向へ向けて付勢されつつ、軸方向にスライドして押圧される。
【００３４】
筒体ケース８０は閉鎖端面の軸心部に、軸挿通孔８５を開口しており、ここに摺動軸２０の細軸２１が挿通される。そして、筒体ケース８０内から閉鎖端面の外部へと突出した細軸２１のリング溝２３にＥリング９１を嵌着することで、摺動軸２０が閉鎖端面に抜止めされる。従って、摺動軸２０は軸方向に配設される筒体ケース８０、押圧バネ８１〜８３、スライドカム７０、外側カム６０、内側カム５０、ロックプレート４０、復帰バネ３０の軸心部を通して配設されることになり、これらのヒンジ構成部品を軸方向に連結している。また、摺動軸２０には筒体ケース８０と内側カム５０が軸方向に動かないように固定される。さらに、摺動軸２０上において、ロックプレート４０は、復帰バネ３０の軸方向の付勢力により内側カム５０へ向けて付勢されつつ、軸方向にスライドされる。
【００３５】
これらの構成要素を組み合わせたヒンジ装置１０は、図６に示すように携帯電話機１に組み込まれる。このとき、図示するように外部から視認できる部分がハウジング１５のみとなり、良好な美観を得ることができる。ハウジング１５を図示省略すると、図７に示すように、ヒンジ装置１０が上筐体２に装着される。
【００３６】
ヒンジ装置１０における内側カム５０と外側カム６０がロックプレート４０により回転規制された非回転の状態では、内側カム５０と外側カム６０との軸方向先端部の上下部に、双方の先端が異径の段差位置でＶ字形に交差するカム係止部６８（図１２参照）が形成される。このカム係止部６８にスライドカム７０のカム突起７１を突き合わせるごとく軸方向に押圧して相対向させることでスライドカム７０のカム突起７１がＶ字形のカム係止部６８に係止される。
【００３７】
このように、内側カム５０及び外側カム６０側と、スライドカム７０側とのカム対向面間では、互いに押圧状態を保つことで相対回転しないように固定され、一体化する。そして、ロックプレート４０によるロックが外れて外側カム６０が内側カム５０に対して回転フリーになると、この係止状態が解放され、スライドカム７０のカム突起７１が内側カム５０の回動補助斜面５５上を滑り落ち、回転許容される。
【００３８】
図８は携帯電話機１の閉状態と上筐体２側のスライド状態を示す斜視図を示し、図９及び図１０はヒンジ装置１０の動作状態を示す斜視図を示し、図１１〜図１４はカム対応部分の動作説明図を示し、図１５は携帯電話機１の閉状態と下筐体４側のスライド状態を示す斜視図を示す。
【００３９】
携帯電話機１は閉状態のとき、図８（Ａ）に示すように、平面的に対向する上筐体２と下筐体４がずれなくピタリと重なった状態にある。このとき、図９(Ａ)及び図１１に示すように、スライドカム７０のカム突起７１は、内側カム５０と外側カム６０とで作るＶ字形のカム係止部６８に係止されてスライドカム７０は回転規制されている。また、カム係止部６８へは押圧バネ８１〜８３によりスライドカム７０のカム突起７１が押圧されている。このため、カム係止部６８とカム突起７１との係止を解放しない限り回転規制状態が保たれる。
【００４０】
図８（Ｂ）に示すように、利用者の手によって上筐体２と下筐体４が回転軸と平行に押圧されると、上筐体２と下筐体４が相対向する方向にスライド移動する。このとき、図６に矢印Ｙで示したように、上筐体２は押下されたＹ方向にスライドする。またとき、図９（Ｂ）に示すように、摺動軸２０が上筐体２と共に押されることで、摺動軸２０の段差端面２５（図３参照）が内側カム５０の基端側端面５８を押し、この内側カム５０に連動して同軸上の外側カム６０が押される。これにより、外側カム６０のロック係脱溝６２がロック突起４３と離脱する方向へスライド移動する。
【００４１】
その後、図９（Ｃ）に示すように、さらに摺動軸２０が押されることで、ロック係脱溝６２がロック突起４３と離脱する。このとき、外側カム６０はロック突起４３による係止作用から解放されて回転許容される。そして、外側カム６０は押圧バネ８１〜８３の付勢力を受けたスライドカム７０に押されるに従って回動し、またスライドカム７０も図１２に示すように、カム突起７１が傾斜面になっている回動補助斜面５５を滑り落ちて回転する。さらに、この回転の惰性でカム突起７１が水平面または斜面になっている回動許容平面５４上を滑り、図１３に示すように、凹状の開状態係止斜面５３に落ち込んで回転停止する。このとき、回転自由になっている外側カム６０は、スライドカム７０と共に回転し、開状態係止斜面６３にカム突起７１が落ち込んで回転停止する。このとき、外側カム６０の開状態係止斜面６３と内側カム５０の開状態係止斜面５３は、図１３に示すように重なり、この開状態係止斜面６３と開状態係止斜面５３の両方にカム突起７１が落ち込んだ状態となる。
【００４２】
この場合に、上筐体２が連動して開動作し、全開状態の角度で外側カム６０のロック係脱溝６２がロック突起４３と対応して係止される。これにより、上筐体２は図１０(Ａ)にも示すように、全開状態の角度で回転係止される。
【００４３】
開状態から閉状態へ戻すときは、利用者の手によって上筐体２と下筐体４が閉方向に回動される。ここで、カム突起７１が、回動許容平面６４及び回動補助斜面６５上を滑って元の位置へ戻るように移行し、図１０（Ｂ）及び図１４に示すように、カム突起７１が回動補助斜面６５を乗り越える時に適度なクリック感が得られる。そして、カム突起７１が図９(Ａ)及び図１１に示したように、内側カム５０と外側カム６０とで作るＶ字形のカム係止部６８に係止されることでスライドカム７０が回転規制される。これにより、上筐体２と下筐体４が重なった完全閉状態となる。
【００４４】
以上の構成及び動作により、利用者は、上筐体２と下筐体４を横方向にスライド移動させるだけで、携帯電話機１を全開状態にすることができる。特に、例えば右手で下筐体４を下から掴み、親指で上筐体２をスライド移動させたときに、右手親指で下筐体４の上面（上面のうち重なっていない部分）を抑えられる。このため、上筐体２が勢い良く開いても、下筐体４をしっかりと保持しておくことができ、携帯電話機１を落としてしまうことを防止できる。
【００４５】
利用者が押圧できるのは、従来例のような小さなボタンではなく、上筐体２の側面全体であるから、携帯電話機１は、押圧しやすく良好な操作性を提供できる。また、従来例のような押圧用ボタンが不要なため、シンプルで美しい外観の携帯電話機１を提供することができる。
【００４６】
また、ヒンジ装置１０がハウジング１５内に収まっているため、携帯電話機１の外観をシンプルで美しくすることができ、また外観デザインの設計自由度を高めることができる。
【００４７】
また、上筐体２をスライドさせた際、連結筐体３と上筐体２が面接触している接続面間で相対的にスライド移動する。このため、下筐体４の凹部２ａ内における連結筐体３の位置が変化せず、スライド移動による隙間の発生を防止できる。これにより、シンプルで美しい外観の携帯電話機１を提供でき、また携帯電話機１の外観デザインの設計自由度を高めることができる。
【００４８】
さらに、ロック部を構成するロック係脱溝６２を外側カム６０の軸心から離れた外周部に設けているため、ロック解除力を与える場合に外側カム６０に対する最も小さな力でロック解除ができるようになる。つまり、ロック係脱溝６２からロック突起４３を軸方向に離脱させてロック解除する際のロック解除力は、外側カム６０の軸心部から径方向に離れる程小さくできるためである。よって、ヒンジ部を回動支点とする上筐体２と下筐体４との上下２枚の筐体が折畳まれた閉状態から例えば約１６０度開いた使用状態に移行するような場合、そのヒンジ部に対する小さな操作力でロックを解除でき、容易に筐体を開操作することができる。さらに、ロック突起４３は、下筐体４に固定されたロックプレート４０に一体に形成できるので、部品点数を少なくして構成することができる。
【００４９】
また、携帯電話機１を使用する場合、上筐体２と下筐体４とは軸方向に対して相対移動する構成のため、図１５(Ａ)に示すように、上筐体２と下筐体４の上下を逆にして、図１５(Ｂ)に示すように、下筐体４側をスライド操作しても容易にスライド操作できる。さらに、図示しないが、連結筐体３の取付位置を上筐体２と下筐体４とで上下逆に配置しても構成することができる。つまり、ヒンジ装置１０が内蔵される連結筐体３を上筐体２設け、これに嵌まり込む凹部を下筐体４側に設けて構成することもできる。この場合も、前記実施例と同様な作用効果が得られる。
【００５０】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の携帯端末は、実施形態の携帯電話機１に対応し、
以下同様に、
第１筐体は、下筐体４に対応し、
第２筐体は、上筐体２に対応し、
ヒンジ機構は、ヒンジ装置１０に対応し、
第１カムは、内側カム５０に対応し、
第２カムは、スライドカム７０に対応し、
回転係止カムは、外側カム６０に対応し、
連結部は、ロックプレート４０と摺動軸２０とＥリング９１に対応し、
押圧付勢手段は、押圧バネ８１と押圧バネ８２と押圧バネ８３に対応し、
復帰手段は、復帰バネ３０に対応し、
ロック部材は、ロック突起４３に対応し、
ロック手段は、ロック係脱溝６２とロック突起４３に対応し、
ロック解除手段は、スライドカム７０と内側カム５０と外側カム６０と摺動軸２０に対応し、
ロック係脱部は、ロック係脱溝６２に対応し、
回転規制部は、回転係止溝５９に対応し、
表示手段は、表示装置Ｄに対応し、
入力手段は、入力装置Ｎに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】正面右上から見た開状態の携帯電話機の斜視図。
【図２】ヒンジ装置と筐体との取付け状態を示す要部分解斜視図。
【図３】ヒンジ装置を正面側から見た分解斜視図。
【図４】ヒンジ装置のカム部分を背面側から見た要部分解斜視図。
【図５】(Ａ)は正面右上から見たヒンジ装置の斜視図、(Ｂ)は背面右上から見たヒンジ装置の斜視図。
【図６】閉状態の携帯電話機の縦断面図。
【図７】ヒンジ装置を斜め下方から見た斜視図。
【図８】(Ａ)は携帯電話機の閉状態を示す斜視図、(Ｂ)は携帯電話機の上筐体のスライド状態を示す斜視図。
【図９】(Ａ)はヒンジ装置の閉状態を示す斜視図、(Ｂ)はヒンジ装置のスライド状態を示す斜視図、(Ｃ)はヒンジ装置の開動作途中の状態を示す斜視図。
【図１０】(Ａ)はヒンジ装置の全開状態を示す斜視図、(Ｂ)はヒンジ装置の閉動作途中の状態を示す斜視図。
【図１１】カム対応部分の閉状態の動作説明図。
【図１２】カム対応部分の開途中状態の動作説明図。
【図１３】カム対応部分の全開状態の動作説明図。
【図１４】カム対応部分の閉途中状態の動作説明図。
【図１５】携帯電話機の閉状態と下筐体側のスライド状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５２】
１…携帯電話機、２…上筐体、４…下筐体、１０…ヒンジ装置、２０…摺動軸、３０…復帰バネ、４０…ロックプレート、４３…ロック突起、５０…内側カム、６０…外側カム、６２…ロック係脱溝、７０…スライドカム、７１…カム突起、８１〜８３…押圧バネ、Ｄ…表示装置、Ｎ…入力装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば第１筐体と第２筐体が折畳み開閉可能に連結された携帯電話機やＰＤＡ等の携帯端末に用いられるようなヒンジ機構及び携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機などの携帯端末では、クラムシェルタイプと呼ばれる折畳み開閉を行うヒンジ機構が多く用いられている。このような折畳み開閉を行うヒンジ機構として、ヒンジ部分の筐体側面に開操作用の押しボタンが設けられたヒンジユニットが提案されている(例えば特許文献１参照)。
【０００３】
このヒンジユニットは、押しボタンが押されるとロック機構が離脱し、コイルスプリングの自己解放トルクによって、２枚の折畳まれた筐体が閉状態から例えば約１５０度開いた使用状態に移行する。これにより、閉状態からワンタッチで使用状態にできるとされている。
【０００４】
しかし、このヒンジユニットは、押しボタンが小さく押しづらいという問題点がある。また、閉状態のとき押しボタンにはコイルスプリングのトルクが常にかかっており、そのトルクに打ち勝つ強い力で押しボタンを押し込まなければ開かないという問題点がある。
【０００５】
また、このような折畳み部分に用いられるヒンジ装置として、ヒンジ部分の軸方向の動きに連動させて筐体を開操作する連動型の回転構造が必要になる。例えば、連動型の回転構造として、１つの回動軸線上で軸方向に進退するロック部材を前進させてカム部材の回転を係止させることで該カム部材の回転を規制し、ロック部材を軸方向に引き抜くように退避させることでカム部材の回転を許可し、ロック部材の進退により、カム部材を回動支点とする２枚の筐体を開閉するものが知られている(例えば特許文献２参照)。
【０００６】
しかしながら、このようなヒンジ装置では、小さな配置空間に摺動及び回転する各部品を連携させて組み込むため配置制限を受けて内蔵され、軸方向の動きと回転方向との動きを連動させる場合に適切な伝達構造がとれなかった。特に、筐体を開閉させるためのロック部材にあっては、ロックする部分が環状のカム部材の径方向の軸心に近い位置に設けられているため、該カム部材の回転トルクによる摩擦抵抗が大きく、ロックを解除するのに大きな力が必要になっていた。このため、利用者が携帯端末などの筐体を開操作する場合に強い操作力を要して利用者の操作負担が大きくなるという問題を有していた。それゆえ、操作力を小さく設定するためにロック部材をカム部材の外径側に配置することが考えられるが、小さな配置空間と他の部品との関係で実現できず、小さな操作力で開操作できるヒンジ機構の開発が望まれていた。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２２３４７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３４２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述の問題点に鑑み、携帯端末を開操作する場合に僅かな操作力でロック解除できるようにしたヒンジ機構及び携帯端末を提供し、利用者の利便性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、携帯端末を構成する第１筐体と第２筐体を回動により折畳み開閉可能に接続するヒンジ機構であって、前記第１筐体に対して非回転で且つ前記回動の軸方向へ摺動自由に固定される第１カムと、前記第２筐体に固定される第２カムと、前記第１カムの外周面上に回転自由に軸支される回転係止カムと、前記第１カム及び回転係止カム側と第２カム側とを同一の軸線上に相対向させて配置し、且つ相対向する回転停止カムと第２カムとを相対回転可能に連結する連結部と、前記第２カム側を同一軸線上の前記第１カム及び回転係止カム側に向けて付勢する押圧付勢手段と、前記押圧付勢手段の反押圧付勢方向に前記第２筐体が押されることに連動して、前記回転停止カムを反押圧付勢方向に摺動させる摺動軸と、前記摺動軸を元の位置に付勢して復帰させる復帰手段と、前記回転係止カムが前記押圧付勢手段に押圧されて軸方向に摺動したとき、第１筐体に固定されているロック部材が該回転係止カムを非回転にロックするロック手段と、前記回転係止カムが前記押圧付勢手段の付勢力に逆らって軸方向に摺動したとき、前記ロック部材と該回転係止カムとのロックを解除するロック解除手段とを備え、前記回転係止カムの軸心から離れた外周部に、前記ロック部材と係脱してロックまたはロック解除されるロック係脱部を構成したヒンジ機構であることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、ロック係脱部を回転係止カムの軸心から離れた外周部に設けているため、回転係止カムを動かしてロック解除する場合に、該回転係止カムに対する最も小さな力でロック解除できるようになる。これはロック係脱部からロック部材が離脱してロック解除する際のロック解除力が、回転係止カムの軸心部から径方向に離れる程小さくなるためである。よって、ヒンジ部を回動支点とする２枚の筐体が折畳まれた閉状態から例えば約１６０度開いた使用状態へと、第１カムと第２カムと押圧付勢手段により回動して移行するような場合、そのヒンジ部に対する小さな操作力で容易に筐体を開操作することができる。
【００１１】
この発明の態様として、前記第１カムは、該第１カムを内筒とし、前記回転係止カムを外筒とする内外の２重の環状に配置し、該第１カムの軸方向非カム側の端部に、前記回転係止カムと略同外径のフランジを形成し、該フランジの外周部に前記ロック部材に係止されて回転規制される回転規制部を備えて構成することができる。
【００１２】
これにより、小さな配置空間を有効利用すべく同一軸上に内筒と外筒に分けて内外の２重に環状配置した場合であっても、その内筒のフランジが外筒と同径を有して、外筒の外周部に内筒に形成されたフランジの外周部を露出させることができるため、このフランジの外周部に回転規制部を形成できる。よって、この回転規制部にロック部材を係止させることで、内筒として配置された第１カムを軸心部から離れた位置で回転規制することができる。
【００１３】
またこの発明の態様として、前記ロック部材は、前記第１筐体に取り付ける第１筐体取付部材の一部に構成され、前記回転係止カムが軸方向に摺動する摺動長さに対応して該回転係止カムのロック係脱部と係脱する長さに構成することができる。
これにより、ロック部材は第１筐体の取付部材を兼ねることができるため、部品点数を少なくすることができる。
【００１４】
またこの発明は、前記ヒンジ機構と前記第１筐体と前記第２筐体とを備え、前記第１筐体と前記第２筐体の少なくとも一方に、画像を表示する表示手段と入力操作を許容する入力手段の少なくとも一方を備えた携帯端末とすることができる。
これにより、携帯端末を開操作する場合に僅かな操作力でロック解除でき、利用者の扱い易い開操作ができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明により、携帯端末を開操作する場合に僅かな操作力でロック解除できるようにしたヒンジ機構及び携帯端末を提供し、利用者の利便性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は正面右上から見た開状態の携帯電話機１の斜視図を示し、図２はヒンジ装置１０と筐体２，４との取付け状態を示す要部分解斜視図を示し、図３はヒンジ装置１０を正面側から見た分解斜視図を示し、図４はヒンジ装置１０のカム部分を背面側から見た要部分解斜視図を示し、図５(Ａ)は正面右上から見たヒンジ装置１０の斜視図、図５(Ｂ)は背面右上から見たヒンジ装置１０の斜視図を示し、図６は閉状態の携帯電話機１の縦断面図を示し、図７はヒンジ装置１０を斜め下方から見た斜視図を示す。
【００１８】
図１に示すように、携帯電話機１は、上筐体２と下筐体４とが連結筐体３により折畳み開閉可能に接続されている。この連結筐体３は、上筐体２に対しては、接続部分の端面中央に設けられた凹部２ａ内に嵌まり込むように接続され、下筐体４に対しては、接続部分の折畳み内側面（図１の上面）に突出するように接続されている。
【００１９】
上筐体２には、液晶ディスプレイなどの表示装置Ｄ、及び音声出力用のスピーカＳが折畳み内側面に設けられている。下筐体４には、押下ボタンなどの入力装置Ｎ、及び集音用のマイクＭが折畳み内側面に設けられている。
【００２０】
連結筐体３は、図２及び図３に示すように、摺動軸２０、復帰バネ３０、ロックプレート４０、内側カム５０、外側カム６０、スライドカム７０、筒体ケース８０、大径の押圧バネ８１、中径の押圧バネ８２、小径の押圧バネ８３及びＥリング９１で構成されるヒンジ装置１０と、このヒンジ装置１０を被覆するカバーとなるハウジング１５とにより構成されている。
【００２１】
ハウジング１５は、内部に円筒形の枢支孔１８を備えており、この枢支孔１８の一端側に上筐体２の凹部２ａに枢軸方向に突出された枢支軸５が挿通される。また、この枢支孔１８には、ヒンジ装置１０が挿通される。ハウジング１５の下面は平面に形成されており、この平面部分にスライド許容孔１６が形成されている。このスライド許容孔１６には、ヒンジ装置１０のロックプレート４０が通される。
【００２２】
このロックプレート４０の下端部は、下筐体４の接続部分の端面中央に設けられた固定溝４ａに装着固定される。これにより、ロックプレート４０は、下筐体４と一体になる。そして、このロックプレート４０を基点に上筐体２側が枢軸方向にスライド移動及び回転する。
【００２３】
前記ロックプレート４０は、Ｌ型の板状に形成され、該ロックプレート４０の上部片面側に軸支筒体４２を備え、他方の上部片面側にロック突起４３を備えている。軸支筒体４２とロック突起４３はロックプレート４０を基準とする一方と他方の相反する枢軸方向に水平に突設して形成され、このうち軸支筒体４２は断面小判型の摺動孔４１を有しており、ロック突起４３は枢軸方向に細長く両側に平行して突出している。ロックプレート４０の下部には、下筐体４にネジ止め等により固定するための固定孔４４が設けられている。そして、このロックプレート４０の摺動孔４１に後述する摺動軸２０が摺動可能に軸支される。
【００２４】
上述の摺動軸２０は、断面小判型に形成された長尺の細軸２１を先端側に有し、基端側に断面小判型に形成された短尺の太軸２２を有している。細軸２１は、先端部にＥリング嵌着用のリング溝２３を有し、このリング溝２３にＥリング９１が嵌着される。これにより、摺動軸２０上のヒンジ構成部材を軸方向から抜け止めする。太軸２２は、前記摺動孔４１に摺動支持される断面小判型に形成されて軸方向に一定長さが摺動可能に支持される。また、太軸２２の端部には摺動力受圧用の円盤２４が固定されている。この円盤２４が上筐体２の枢支軸５の一端面に対応し、上筐体２と一体の枢支軸５が枢軸方向に押されることで摺動軸２０が摺動される。
【００２５】
復帰バネ３０は、コイル状に巻かれた弦巻バネであり、枢軸方向に対向するロックプレート４０と円盤２４との対向面間に圧縮状態に介在されている。これにより、復帰バネ３０はロックプレート４０を基点に、摺動軸２０をロックプレート４０から離れる方向に付勢する。そして、摺動軸２０に対する反付勢方向の摺動力が解放された時点で該復帰バネ３０の付勢力により摺動軸２０を摺動前の待機位置に復帰させる。
【００２６】
内側カム５０と外側カム６０は、内側カム５０を内筒とし、外側カム６０を外筒とする内外の２重に環状配置して構成する。
まず内側カム５０は、先端部に内側カム面５１を有する小径筒体と、基端部にフランジ５２を有する大径部との段付き筒体を有している。内側カム面５１は、開状態係止斜面５３、回動許容平面５４、回動補助斜面５５がカム面として連続して円形配置されている。
【００２７】
また、内側カム５０の軸心部には小判型に開口された軸孔５７を有しており、ここに摺動軸２０の細軸２１が挿通される。さらに、フランジ５２の基端側端面５８に細軸２１と太軸２２との段差が形成された太軸２２の段差端面２５が対向して係止される。これにより、摺動軸２０が軸方向に押されると、太軸２２の段差端面２５がフランジ５２の基端側端面５８を軸方向に押して、内側カム５０を軸方向に摺動させる。
【００２８】
さらに、フランジ５２の外周面には、凹型状で軸方向に貫通するロック用の回転係止溝５９が形成されている。回転係止溝５９は両側に平行して形成され、ここに枢軸方向に突出しているロック突起４３が係合する。これにより、内側カム５０はロックプレート４０に対して軸線方向の摺動のみが許容され、回転は規制される。また、内側カム５０が小径であっても、その一部にフランジ５２を設けることによって、回転係止溝５９をフランジ５２の外周部に設けることができ、内側カム５０の回転規制位置をフランジ５２の外周部に設定して回転係止溝５９を安定して回転規制することができる。
【００２９】
外側カム６０は、内側カム５０の外周面上に回転自由に軸支される円筒状を有し、内側カム５０の外周囲で回転フリーな支持状態にある。その円筒状の先端部に外側カム面６１を有し、基端部の両側に軸方向に細長く切欠いたロック係脱溝６２を有している。ロック係脱溝６２は外側カム６０が軸線方向に摺動する摺動長さに対応して設けられ、該ロック係脱溝６２に枢軸方向に突出するロック突起４３の先端部が回転係止溝５９を貫通して係合する。そして、外側カム６０がロック突起４３と離れる方向に摺動したとき、ロック突起４３から離脱する。これにより、外側カム６０は回転自由になる。外側カム６０は基端側端面６７が、内側カム５０のフランジ５２の先端側端面に平面対向して係止される。これにより、内側カム５０が軸方向に押されて摺動することに伴い外側カム６０も軸方向に摺動する。
【００３０】
外側カム面６１は、カム面としての開状態係止斜面６３、回動許容平面６４、回動補助斜面６５、及び閉状態吸い込み係止斜面６６が連続して円形配置されている。また、外側カム面６１と内側カム面５１とのカム形状は軸心を中心とする周方向に２重に配置され、両カム面５１，６１は軸方向先端が揃えられて段差がなく配置されている。
【００３１】
スライドカム７０は、外側カム６０と略同径の円盤状に設けられ、軸方向の一端にカム突起７１が設けられ、他端に軸支筒体７２が設けられている。カム突起７１は、上下に２枚のカム突起７１を突出しており、これらのカム突起７１が内側カム５０と外側カム６０の各カム面（５３〜５５、６３〜６６）に当接する。これにより、回転係止、回転許容、及び回転補助を行う。軸支筒体７２は軸方向に細軸挿通孔７３を有し、ここに摺動軸２０の細軸２１が摺動可能に挿通される。さらに、スライドカム７０の外周部には摺動用の摺動突起７４を突設している。
【００３２】
筒体ケース８０は、一端面を開放し、他端面を閉鎖した円筒形に形成され、上筐体２の枢支軸５と対向する摺動方向に該筒体ケース８０の軸方向を向けて該上筐体２に固定される。筒体ケース８０の外周部には軸方向にスライドレール溝８４を突設している。このスライドレール溝８４の内側が凹状であり、筒体ケース８０に収納されたスライドカム７０の外周部の摺動突起７４がスライドレール溝８４に摺動支持される。これに伴い回転規制される。筒体ケース８０の内部には大径の押圧バネ８１と、中径の押圧バネ８２と、小径の押圧バネ８３との径方向に大きさの異なる３個の押圧バネ８１〜８３が３重の環状に収納されている。
【００３３】
押圧バネ８１〜８３は、コイル状に巻かれた弦巻バネであり、両端部分が平面となるように形成されている。これらの押圧バネ８１〜８３は、スライドカム７０を軸方向に押してスライドカム７０がロックプレート４０側に近づく向きに付勢する。この付勢により、スライドカム７０は内側カム５０と外側カム６０に近づく方向へ向けて付勢されつつ、軸方向にスライドして押圧される。
【００３４】
筒体ケース８０は閉鎖端面の軸心部に、軸挿通孔８５を開口しており、ここに摺動軸２０の細軸２１が挿通される。そして、筒体ケース８０内から閉鎖端面の外部へと突出した細軸２１のリング溝２３にＥリング９１を嵌着することで、摺動軸２０が閉鎖端面に抜止めされる。従って、摺動軸２０は軸方向に配設される筒体ケース８０、押圧バネ８１〜８３、スライドカム７０、外側カム６０、内側カム５０、ロックプレート４０、復帰バネ３０の軸心部を通して配設されることになり、これらのヒンジ構成部品を軸方向に連結している。また、摺動軸２０には筒体ケース８０と内側カム５０が軸方向に動かないように固定される。さらに、摺動軸２０上において、ロックプレート４０は、復帰バネ３０の軸方向の付勢力により内側カム５０へ向けて付勢されつつ、軸方向にスライドされる。
【００３５】
これらの構成要素を組み合わせたヒンジ装置１０は、図６に示すように携帯電話機１に組み込まれる。このとき、図示するように外部から視認できる部分がハウジング１５のみとなり、良好な美観を得ることができる。ハウジング１５を図示省略すると、図７に示すように、ヒンジ装置１０が上筐体２に装着される。
【００３６】
ヒンジ装置１０における内側カム５０と外側カム６０がロックプレート４０により回転規制された非回転の状態では、内側カム５０と外側カム６０との軸方向先端部の上下部に、双方の先端が異径の段差位置でＶ字形に交差するカム係止部６８（図１２参照）が形成される。このカム係止部６８にスライドカム７０のカム突起７１を突き合わせるごとく軸方向に押圧して相対向させることでスライドカム７０のカム突起７１がＶ字形のカム係止部６８に係止される。
【００３７】
このように、内側カム５０及び外側カム６０側と、スライドカム７０側とのカム対向面間では、互いに押圧状態を保つことで相対回転しないように固定され、一体化する。そして、ロックプレート４０によるロックが外れて外側カム６０が内側カム５０に対して回転フリーになると、この係止状態が解放され、スライドカム７０のカム突起７１が内側カム５０の回動補助斜面５５上を滑り落ち、回転許容される。
【００３８】
図８は携帯電話機１の閉状態と上筐体２側のスライド状態を示す斜視図を示し、図９及び図１０はヒンジ装置１０の動作状態を示す斜視図を示し、図１１〜図１４はカム対応部分の動作説明図を示し、図１５は携帯電話機１の閉状態と下筐体４側のスライド状態を示す斜視図を示す。
【００３９】
携帯電話機１は閉状態のとき、図８（Ａ）に示すように、平面的に対向する上筐体２と下筐体４がずれなくピタリと重なった状態にある。このとき、図９(Ａ)及び図１１に示すように、スライドカム７０のカム突起７１は、内側カム５０と外側カム６０とで作るＶ字形のカム係止部６８に係止されてスライドカム７０は回転規制されている。また、カム係止部６８へは押圧バネ８１〜８３によりスライドカム７０のカム突起７１が押圧されている。このため、カム係止部６８とカム突起７１との係止を解放しない限り回転規制状態が保たれる。
【００４０】
図８（Ｂ）に示すように、利用者の手によって上筐体２と下筐体４が回転軸と平行に押圧されると、上筐体２と下筐体４が相対向する方向にスライド移動する。このとき、図６に矢印Ｙで示したように、上筐体２は押下されたＹ方向にスライドする。またとき、図９（Ｂ）に示すように、摺動軸２０が上筐体２と共に押されることで、摺動軸２０の段差端面２５（図３参照）が内側カム５０の基端側端面５８を押し、この内側カム５０に連動して同軸上の外側カム６０が押される。これにより、外側カム６０のロック係脱溝６２がロック突起４３と離脱する方向へスライド移動する。
【００４１】
その後、図９（Ｃ）に示すように、さらに摺動軸２０が押されることで、ロック係脱溝６２がロック突起４３と離脱する。このとき、外側カム６０はロック突起４３による係止作用から解放されて回転許容される。そして、外側カム６０は押圧バネ８１〜８３の付勢力を受けたスライドカム７０に押されるに従って回動し、またスライドカム７０も図１２に示すように、カム突起７１が傾斜面になっている回動補助斜面５５を滑り落ちて回転する。さらに、この回転の惰性でカム突起７１が水平面または斜面になっている回動許容平面５４上を滑り、図１３に示すように、凹状の開状態係止斜面５３に落ち込んで回転停止する。このとき、回転自由になっている外側カム６０は、スライドカム７０と共に回転し、開状態係止斜面６３にカム突起７１が落ち込んで回転停止する。このとき、外側カム６０の開状態係止斜面６３と内側カム５０の開状態係止斜面５３は、図１３に示すように重なり、この開状態係止斜面６３と開状態係止斜面５３の両方にカム突起７１が落ち込んだ状態となる。
【００４２】
この場合に、上筐体２が連動して開動作し、全開状態の角度で外側カム６０のロック係脱溝６２がロック突起４３と対応して係止される。これにより、上筐体２は図１０(Ａ)にも示すように、全開状態の角度で回転係止される。
【００４３】
開状態から閉状態へ戻すときは、利用者の手によって上筐体２と下筐体４が閉方向に回動される。ここで、カム突起７１が、回動許容平面６４及び回動補助斜面６５上を滑って元の位置へ戻るように移行し、図１０（Ｂ）及び図１４に示すように、カム突起７１が回動補助斜面６５を乗り越える時に適度なクリック感が得られる。そして、カム突起７１が図９(Ａ)及び図１１に示したように、内側カム５０と外側カム６０とで作るＶ字形のカム係止部６８に係止されることでスライドカム７０が回転規制される。これにより、上筐体２と下筐体４が重なった完全閉状態となる。
【００４４】
以上の構成及び動作により、利用者は、上筐体２と下筐体４を横方向にスライド移動させるだけで、携帯電話機１を全開状態にすることができる。特に、例えば右手で下筐体４を下から掴み、親指で上筐体２をスライド移動させたときに、右手親指で下筐体４の上面（上面のうち重なっていない部分）を抑えられる。このため、上筐体２が勢い良く開いても、下筐体４をしっかりと保持しておくことができ、携帯電話機１を落としてしまうことを防止できる。
【００４５】
利用者が押圧できるのは、従来例のような小さなボタンではなく、上筐体２の側面全体であるから、携帯電話機１は、押圧しやすく良好な操作性を提供できる。また、従来例のような押圧用ボタンが不要なため、シンプルで美しい外観の携帯電話機１を提供することができる。
【００４６】
また、ヒンジ装置１０がハウジング１５内に収まっているため、携帯電話機１の外観をシンプルで美しくすることができ、また外観デザインの設計自由度を高めることができる。
【００４７】
また、上筐体２をスライドさせた際、連結筐体３と上筐体２が面接触している接続面間で相対的にスライド移動する。このため、下筐体４の凹部２ａ内における連結筐体３の位置が変化せず、スライド移動による隙間の発生を防止できる。これにより、シンプルで美しい外観の携帯電話機１を提供でき、また携帯電話機１の外観デザインの設計自由度を高めることができる。
【００４８】
さらに、ロック部を構成するロック係脱溝６２を外側カム６０の軸心から離れた外周部に設けているため、ロック解除力を与える場合に外側カム６０に対する最も小さな力でロック解除ができるようになる。つまり、ロック係脱溝６２からロック突起４３を軸方向に離脱させてロック解除する際のロック解除力は、外側カム６０の軸心部から径方向に離れる程小さくできるためである。よって、ヒンジ部を回動支点とする上筐体２と下筐体４との上下２枚の筐体が折畳まれた閉状態から例えば約１６０度開いた使用状態に移行するような場合、そのヒンジ部に対する小さな操作力でロックを解除でき、容易に筐体を開操作することができる。さらに、ロック突起４３は、下筐体４に固定されたロックプレート４０に一体に形成できるので、部品点数を少なくして構成することができる。
【００４９】
また、携帯電話機１を使用する場合、上筐体２と下筐体４とは軸方向に対して相対移動する構成のため、図１５(Ａ)に示すように、上筐体２と下筐体４の上下を逆にして、図１５(Ｂ)に示すように、下筐体４側をスライド操作しても容易にスライド操作できる。さらに、図示しないが、連結筐体３の取付位置を上筐体２と下筐体４とで上下逆に配置しても構成することができる。つまり、ヒンジ装置１０が内蔵される連結筐体３を上筐体２設け、これに嵌まり込む凹部を下筐体４側に設けて構成することもできる。この場合も、前記実施例と同様な作用効果が得られる。
【００５０】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の携帯端末は、実施形態の携帯電話機１に対応し、
以下同様に、
第１筐体は、下筐体４に対応し、
第２筐体は、上筐体２に対応し、
ヒンジ機構は、ヒンジ装置１０に対応し、
第１カムは、内側カム５０に対応し、
第２カムは、スライドカム７０に対応し、
回転係止カムは、外側カム６０に対応し、
連結部は、ロックプレート４０と摺動軸２０とＥリング９１に対応し、
押圧付勢手段は、押圧バネ８１と押圧バネ８２と押圧バネ８３に対応し、
復帰手段は、復帰バネ３０に対応し、
ロック部材は、ロック突起４３に対応し、
ロック手段は、ロック係脱溝６２とロック突起４３に対応し、
ロック解除手段は、スライドカム７０と内側カム５０と外側カム６０と摺動軸２０に対応し、
ロック係脱部は、ロック係脱溝６２に対応し、
回転規制部は、回転係止溝５９に対応し、
表示手段は、表示装置Ｄに対応し、
入力手段は、入力装置Ｎに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】正面右上から見た開状態の携帯電話機の斜視図。
【図２】ヒンジ装置と筐体との取付け状態を示す要部分解斜視図。
【図３】ヒンジ装置を正面側から見た分解斜視図。
【図４】ヒンジ装置のカム部分を背面側から見た要部分解斜視図。
【図５】(Ａ)は正面右上から見たヒンジ装置の斜視図、(Ｂ)は背面右上から見たヒンジ装置の斜視図。
【図６】閉状態の携帯電話機の縦断面図。
【図７】ヒンジ装置を斜め下方から見た斜視図。
【図８】(Ａ)は携帯電話機の閉状態を示す斜視図、(Ｂ)は携帯電話機の上筐体のスライド状態を示す斜視図。
【図９】(Ａ)はヒンジ装置の閉状態を示す斜視図、(Ｂ)はヒンジ装置のスライド状態を示す斜視図、(Ｃ)はヒンジ装置の開動作途中の状態を示す斜視図。
【図１０】(Ａ)はヒンジ装置の全開状態を示す斜視図、(Ｂ)はヒンジ装置の閉動作途中の状態を示す斜視図。
【図１１】カム対応部分の閉状態の動作説明図。
【図１２】カム対応部分の開途中状態の動作説明図。
【図１３】カム対応部分の全開状態の動作説明図。
【図１４】カム対応部分の閉途中状態の動作説明図。
【図１５】携帯電話機の閉状態と下筐体側のスライド状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５２】
１…携帯電話機、２…上筐体、４…下筐体、１０…ヒンジ装置、２０…摺動軸、３０…復帰バネ、４０…ロックプレート、４３…ロック突起、５０…内側カム、６０…外側カム、６２…ロック係脱溝、７０…スライドカム、７１…カム突起、８１〜８３…押圧バネ、Ｄ…表示装置、Ｎ…入力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末を構成する第１筐体と第２筐体を回動により折畳み開閉可能に接続するヒンジ機構であって、
前記第１筐体に対して非回転で且つ前記回動の軸方向へ摺動自由に固定される第１カムと、
前記第２筐体に固定される第２カムと、
前記第１カムの外周面上に回転自由に軸支される回転係止カムと、
前記第１カム及び回転係止カム側と第２カム側とを同一の軸線上に相対向させて配置し、且つ相対向する回転停止カムと第２カムとを相対回転可能に連結する連結部と、
前記第２カム側を同一軸線上の前記第１カム及び回転係止カム側に向けて付勢する押圧付勢手段と、
前記押圧付勢手段の反押圧付勢方向に前記第２筐体が押されることに連動して、前記回転停止カムを反押圧付勢方向に摺動させる摺動軸と、
前記摺動軸を元の位置に付勢して復帰させる復帰手段と、
前記回転係止カムが前記押圧付勢手段に押圧されて軸方向に摺動したとき、第１筐体に固定されているロック部材が該回転係止カムを非回転にロックするロック手段と、
前記回転係止カムが前記押圧付勢手段の付勢力に逆らって軸方向に摺動したとき、前記ロック部材と該回転係止カムとのロックを解除するロック解除手段と、
を備え、前記回転係止カムの軸心から離れた外周部に、前記ロック部材と係脱してロックまたはロック解除されるロック係脱部を構成した
ヒンジ機構。
【請求項２】
前記第１カムは、
該第１カムを内筒とし、前記回転係止カムを外筒とする内外の２重の環状に配置し、該第１カムの軸方向非カム側の端部に、前記回転係止カムと略同外径のフランジを形成し、該フランジの外周部に前記ロック部材に係止されて回転規制される回転規制部を構成した
請求項１に記載のヒンジ機構。
【請求項３】
前記ロック部材は、
前記第１筐体に取り付ける第１筐体取付部材の一部に構成され、前記回転係止カムが軸方向に摺動する摺動長さに対応して該回転係止カムのロック係脱部と係脱する長さに構成した
請求項１または２に記載のヒンジ機構。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載のヒンジ機構と前記第１筐体と前記第２筐体とを備え、
前記第１筐体と前記第２筐体の少なくとも一方に、画像を表示する表示手段と入力操作を許容する入力手段の少なくとも一方を備えた
携帯端末。
【請求項１】
携帯端末を構成する第１筐体と第２筐体を回動により折畳み開閉可能に接続するヒンジ機構であって、
前記第１筐体に対して非回転で且つ前記回動の軸方向へ摺動自由に固定される第１カムと、
前記第２筐体に固定される第２カムと、
前記第１カムの外周面上に回転自由に軸支される回転係止カムと、
前記第１カム及び回転係止カム側と第２カム側とを同一の軸線上に相対向させて配置し、且つ相対向する回転停止カムと第２カムとを相対回転可能に連結する連結部と、
前記第２カム側を同一軸線上の前記第１カム及び回転係止カム側に向けて付勢する押圧付勢手段と、
前記押圧付勢手段の反押圧付勢方向に前記第２筐体が押されることに連動して、前記回転停止カムを反押圧付勢方向に摺動させる摺動軸と、
前記摺動軸を元の位置に付勢して復帰させる復帰手段と、
前記回転係止カムが前記押圧付勢手段に押圧されて軸方向に摺動したとき、第１筐体に固定されているロック部材が該回転係止カムを非回転にロックするロック手段と、
前記回転係止カムが前記押圧付勢手段の付勢力に逆らって軸方向に摺動したとき、前記ロック部材と該回転係止カムとのロックを解除するロック解除手段と、
を備え、前記回転係止カムの軸心から離れた外周部に、前記ロック部材と係脱してロックまたはロック解除されるロック係脱部を構成した
ヒンジ機構。
【請求項２】
前記第１カムは、
該第１カムを内筒とし、前記回転係止カムを外筒とする内外の２重の環状に配置し、該第１カムの軸方向非カム側の端部に、前記回転係止カムと略同外径のフランジを形成し、該フランジの外周部に前記ロック部材に係止されて回転規制される回転規制部を構成した
請求項１に記載のヒンジ機構。
【請求項３】
前記ロック部材は、
前記第１筐体に取り付ける第１筐体取付部材の一部に構成され、前記回転係止カムが軸方向に摺動する摺動長さに対応して該回転係止カムのロック係脱部と係脱する長さに構成した
請求項１または２に記載のヒンジ機構。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載のヒンジ機構と前記第１筐体と前記第２筐体とを備え、
前記第１筐体と前記第２筐体の少なくとも一方に、画像を表示する表示手段と入力操作を許容する入力手段の少なくとも一方を備えた
携帯端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１３８７９０（Ｐ２００９−１３８７９０Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１３４２６（Ｐ２００７−３１３４２６）
【出願日】平成１９年１２月４日（２００７．１２．４）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月４日（２００７．１２．４）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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