ヒンジ機構
【課題】回転とスライドをメカニカルに関係付けた良好な操作性のヒンジ機構、および該ヒンジ機構を用いた携帯端末を提供する。
【解決手段】第１ユニットと第２ユニットとを接続したヒンジ機構について、前記第１ユニットに、前記第２ユニットをスライド移動許容する少なくとも２つのスライドガイドを該スライド方向に縦列配置すると共に、該スライドガイドの縦列配置の間に前記第２ユニットを回転許容する回転許容部を備え前記第２ユニットに、前記スライドガイドに係合して非回転に回転規制された状態でスライド移動し、かつ、前記回転許容部に位置すると前記回転規制が解除されて回転許容されるスライド回転係合部を備えた。
【解決手段】第１ユニットと第２ユニットとを接続したヒンジ機構について、前記第１ユニットに、前記第２ユニットをスライド移動許容する少なくとも２つのスライドガイドを該スライド方向に縦列配置すると共に、該スライドガイドの縦列配置の間に前記第２ユニットを回転許容する回転許容部を備え前記第２ユニットに、前記スライドガイドに係合して非回転に回転規制された状態でスライド移動し、かつ、前記回転許容部に位置すると前記回転規制が解除されて回転許容されるスライド回転係合部を備えた。
【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筐体が回転およびスライド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および携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯端末の１つである携帯電話機として、表示手段の設けられたカバー筐体と、入力キーが設けられた本体筐体とが、ヒンジ装置で接続された携帯電話機が提供されている。
【０００３】
このような携帯電話機は、通話機能だけでなく、インターネット機能やメール機能が付加されている。そして、最近では、テレビ放送の電波を受信してテレビ放送を視聴することができるテレビ機能の付加されたタイプも提供されている。
【０００４】
携帯電話機の表示手段は、通常縦長の画面で構成されている。しかし、テレビ放送を視聴する場合には横長の画面が好ましい。このため、携帯電話機としての従来の使いやすさと、テレビ放送の視聴しやすさの両方を確保するためには、表示手段を９０度回転可能に構成することが好ましいこととなる。
【０００５】
このように表示手段を９０度回転できるものとして、液晶表示部を縦長と横長とに切り替えることのできる折畳み式携帯電話が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
この折畳み式携帯電話は、折りたたみ可能な第１の筐体３により液晶表示部２を９０度回転可能に支持している。従って、閉状態から第１の筐体３を折りたたみ開閉すると、縦長画面を実現でき、さらに液晶表示部２を９０度回転すると、横長画面を実現できる。
しかし、この方式は、第１の筐体３の存在により外観の見栄えが悪くなるものであった。
【０００７】
一方、従来から存在するヒンジ装置の延長線で考えると、液晶側とキー側をスライドさせる機構、および液晶側とキー側を回転させる機構を組み合わせることが考えられる。
【０００８】
しかし、スライド機構と回転機構を単純に組み合わせた場合、スライドのどの位置でも回転することが可能になると考えられる。このようにスライドと回転が独立して行われると、それぞれ勝手な動きをすることになり、非常に使いづらいものになるという問題点がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２１１５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、上述した問題に鑑み、回転とスライドをメカニカルに関係付けた良好な操作性のヒンジ機構、および該ヒンジ機構を用いた携帯端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、第１ユニットと第２ユニットとを接続したヒンジ機構であって、前記第１ユニットに、前記第２ユニットをスライド移動許容する少なくとも２つのスライドガイドを該スライド方向に縦列配置すると共に、該スライドガイドの縦列配置の間に前記第２ユニットを回転許容する回転許容部を備え前記第２ユニットに、前記スライドガイドに係合して非回転に回転規制された状態でスライド移動し、かつ、前記回転許容部に位置すると前記回転規制が解除されて回転許容されるスライド回転係合部を備えたヒンジ機構であることを特徴とする。
【００１２】
前記スライドガイドは、レール状の突起、またはレール状の溝など、スライド移動をガイドする部位で構成することができる。
前記スライド回転係合部は、前記スライドガイドに接触する接触面、凸部、あるいは凹部を備えるなど、前記スライドガイドに係合してスライド移動可能な適宜の形状に形成することができる。
【００１３】
この発明により、回転とスライド移動が可能であり、かつ、スライド移動中は回転しないヒンジ機構を提供することができる。従って、回転とスライドをメカニカルに関係付けた良好な操作性のヒンジ機構を提供することができる。
【００１４】
この発明の態様として、前記第１ユニットに、前記スライド回転係合部に対して所定の回転角度のときにスライド規制解除してスライド許容し、該所定の回転角度以外のときにスライド規制してスライド不可能にするスライド規制部を備えることができる。
前記所定の回転角度は、目的に応じて適宜の角度に設定にすることができ、例えば９０度または−９０度とすることができる。
この態様により、所定の角度以外での回転動作を安定させることができ、所定の回転角度となったときにスムーズにスライド移動に移行させることができる。
【００１５】
またこの発明の態様として、前記スライド回転係合部を、平行直線側面と円弧側面とを有する略小判形状を有する回転部材で形成し、前記スライドガイドを、前記スライド回転係合部の各平行直線側面に接触し得る２本の平行な直線ガイドで形成し、前記スライド規制部を、該直線ガイドの回転許容部側終端部に設けることができる。
これにより、スライド動作と回転動作を安定化することができ、かつ、回転動作とスライド動作の切り替えをスムーズに行うことができ、良好な操作性を得ることができる。
【００１６】
またこの発明の態様として、前記スライド回転係合部が前記所定の角度となったときに回転を一旦係止する角度規制手段を備えることができる。
前記角度規制手段は、カムあるいはクリックなど、回転を一旦係止できる手段で構成することができる。
これにより、回転動作からスライド動作に切り替える際に、回転しすぎることを防止でき、良好な操作性を得ることができる。
【００１７】
またこの発明の態様として、前記角度規制手段を、前記スライド回転係合部と共に回転するカムと、該カムを回転側面から付勢する付勢手段とで構成することができる。
これにより、付勢手段の付勢力で回転係止することができ、また付勢手段の付勢力に逆らって手動で回転させて回転係止を解除することができる。
【００１８】
またこの発明の態様として、前記カムを、回転中心と外形の中心を偏心させた偏心カムで構成することができる。
これにより、付勢手段の付勢力で回転を付勢することができる。従って、途中まで回転させると後は付勢手段の付勢力で自動的に回転するセミオート回転を実現できる。
【００１９】
またこの発明の態様として、前記第１ユニットと第２ユニットの一方に回転範囲を定める回転規制ガイドを設け、他方に該回転規制ガイドに係合する回転規制ガイド係合部を設けることができる。
これにより、必要以上に回転することや、反対向きに回転することを防止でき、操作性を良好にすることができる。
【００２０】
またこの発明の態様として、前記第１ユニットと第２ユニットの間に中間ユニットを備え、該中間ユニットと前記第１ユニットを、前記スライド移動方向へスライド移動可能に接続し、前記中間ユニットと前記第２ユニットを、前記回転方向へ相対回転可能に軸支し、前記スライド回転係合部を、前記中間ユニットの前記第１ユニット側に配置して前記軸支部分を介して前記第２ユニットに固定することができる。
これにより、スライド移動と回転動作をより安定化させることができ、ガタツキのないスムーズな動作を実現できる。また、全体の強度を高めることができ、耐久性を高めることができる。
【００２１】
またこの発明は、前記ヒンジ機構と、前記第１ユニットが装着される前記第１筐体と、前記第２ユニットが装着される前記第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。
【００２２】
これにより、回転とスライドをメカニカルに関係付けた良好な操作性の携帯端末を提供することができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明により、回転とスライドをメカニカルに関係付けた良好な操作性のヒンジ機構、および該ヒンジ機構を用いた携帯端末を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は、携帯電話機１の各状態を斜視図により説明する説明図であり、図２は、携帯電話機１を正面側から見た分解斜視図であり、図３は、携帯電話機１を背面側から見た分解斜視図であり、図４は、正面側から見たヒンジ装置１０の部分拡大分解斜視図であり、図５は、背面側から見たヒンジ装置１０の部分拡大分解斜視図であり、図６はヒンジ装置１０を正面側から見た斜視図であり、図７はヒンジ装置１０を背面側から見た斜視図である。
【００２５】
図１に示すように、携帯電話機１は、長方形のキー側筐体５におけるキー配置面６側に、表示側筐体２の背面が重ね合わせられ、この状態でヒンジ装置１０（図２参照）により接続されている。表示側筐体２の正面には、表示部３が設けられている。キー側筐体５のキー配置面６には、入力操作キーが複数配置されている。表示側筐体２の表示部３には、液晶表示装置などの表示装置が配置されている。
【００２６】
図２に示すように、ヒンジ装置１０は、表示側筐体２に固定される表示側ユニット１１、キー側筐体５に固定されるキー側ユニット１４、および表示側ユニット１１とキー側ユニット１４を接続する中間ユニット１３により主に構成されている。
【００２７】
表示側ユニット１１は、略長方形の表示側プレート２０により構成されている。
この表示側プレート２０は、左右の長辺がコ字型に左右対称に屈曲されて平行なガイド溝２１が形成されている。また、表示側プレート２０の中央には、長手方向に伸びる凹部２９が設けられている。
【００２８】
２つのガイド溝２１は、一直線状に形成されて互いに平行に対向配置されている。また、表示側プレート２０のガイド溝２１より内側には、ガイド溝２１より短い４つのガイドレール２３が、いずれもガイド溝２１と平行に形成されている。このガイドレール２３は、幅方向に２つ互いに平行で間が等間隔となるように対向配置されたペアが、スライド方向前後に縦列に配置されている。この縦列配置は、前後のガイドレール２３が一直線上に並ぶように配置されている。
【００２９】
各ガイドレール２３は、断面Ｌ字に形成された板部材２２の方片が、表示側プレート２０に形成されている溝穴２７（図６参照）に挿入されて形成されている。この板部材２２の反対側の方片は、表示側プレート２０の裏側で装着片２４として表示側プレート２０に固着されている。この固着は、リベットによるはめ殺し、ネジ止め、あるいは接着といった適宜の方法で実施されている。
【００３０】
なお、ガイドレール２３は、このように板部材２２として取り付けるに限らず、一枚の鉄板を曲げ形成してガイドレール２３を有する表示側プレート２０を製造するなど、適宜の方法により形成すると良い。
【００３１】
また、表示側プレート２０は、スライド方向前後に配置されたガイドレール２３の間に、回転許容空間２８が設けられている。従って、ガイドレール２３は、回転許容空間２８を間に挟んでスライド方向前後に縦列配置されている。
【００３２】
このように形成された表示側プレート２０は、表示側筐体２の裏面（キー側筐体５との重ねあわせ面）に形成された凹部２ａ（図３参照）に、ガイドレール２３と反対側の面が固着される。
【００３３】
中間ユニット１３は、保持部材３０と、スライドプレート６０と、偏心カム７０（図５参照）とで構成されている。
保持部材３０は、基材部３２の背面に円筒形の軸支持部３３が立設されている。また、基材部３２には、保持部材３０をスライドプレート６０に固定するための固定アーム３１が設けられている。この固定アーム３１に形成された穴にリベットＲが差し込まれてスライドプレート６０に保持部材３０が固定される。なお、リベットＲではなくネジ止めによってスライドプレート６０に保持部材３０を固定してもよい。
【００３４】
また、保持部材３０には、ケーブル用穴３４が設けられている。このケーブル用穴３４は、軸支持部３３の軸内孔３５に連通している。従って、表示側プレート２０の凹部２９からケーブル用穴３４および軸内孔３５を通じて、表示側筐体２とキー側筐体５の各装置を有線で電気的に接続することができる。
【００３５】
スライドプレート６０は、金属プレート６１により構成されている。金属プレート６１の両側部には、前記表示側プレート２０のガイド溝２１に係合するスライドレール６２が左右対称にそれぞれ形成されている。これにより、スライドレール６２が表示側プレート２０のガイド溝２１内で上下方向にスライド移動可能となり、表示側プレート２０とスライドプレート６０のスムーズなスライド移動が実現される。そして、この表示側プレート２０とスライドプレート６０の重ね合わせの隙間部分に、回転規制カム５０が挟み込まれる配置関係となる。
【００３６】
金属プレート６１の中央には、回転規制カム５０の円筒形の軸支部５４を挿通する軸孔６３が形成されている。また、軸孔６３の近傍位置に、偏心カム７０の回転規制突起７５を挿通する挿通孔６４（図４参照）が設けられている。
【００３７】
金属プレート６１の裏面には、偏心カム７０が固定される。この偏心カム７０は、略ドーナツ型で内周（挿通孔７７）と外周が偏心して構成されており、片面に回転規制突起７５が形成されている。偏心カム７０の外周には、３箇所に凹部７１，７２，７３が形成されている。この偏心カム７０は、４つのリベットＲでスライドプレート６０の金属プレート６１に非回転に固着される。
【００３８】
キー側ユニット１４は、主に回転規制カム５０と回転アシストユニット８０とで構成されている。
回転規制カム５０は、略小判型に形成されており、外周部に２つのガイド側面５１が中心から等間隔で互いに平行に形成されている。この２つのガイド側面５１の間の長さは、ガイドレール２３の対向間の幅とほぼ同一あるいは僅かに短い長さに構成されている。従って、ガイド側面５１がガイドレール２３に対して平行な状態になると、回転規制カム５０はガイドレール２３の対向間に入ってスライド移動できる。
【００３９】
また、回転規制カム５０の他の外周部（２箇所）は円弧状に形成された係合側面５３が設けられており、その一方に表示側プレート２０側へ向かって凸となる円弧状の凸部５２が設けられている。対向配置された２つの係合側面５３は、回転規制カム５０の軸心を通る直径の長さが、ガイドレール２３の対向間の幅よりも長くなるように構成されている。従って、ガイド側面５１がガイドレール２３に対して平行でない状態では、ガイドレール２３の対向間に回転規制カム５０が入り込めずスライド規制される。
【００４０】
また、係合側面５３の端部から端部までの幅は、ガイドレール２３の対向間の幅とほぼ同一あるいは僅かに短い長さに構成されている。従って、回転規制カム５０が回転していくと、一方の係合側面５３の両端が、対向配置されているガイドレール２３の内側に位置する状態になる。このとき、回転規制カム５０がガイドレール２３の対向間に入ってスライド移動できる状態になる。
【００４１】
回転規制カム５０の中央には、片面側へ突出する円筒形の軸支部５４が設けられている。この軸支部５４の内側の孔は貫通している。この軸支部５４は、スライドプレート６０の軸孔６３、摺動リング５９、偏心カム７０の挿通孔７７、および摺動リング７９に挿通される。
【００４２】
また、回転規制カム５０の軸支部５４側の面には、半円形の回転規制溝５６が形成されている。この回転規制溝５６は、凹状であり、偏心カム７０の回転規制突起７５が係合する。このため、回転規制突起７５は回転規制溝５６内で円弧状に±９０度回転可能となり、それ以外は回転不可能となる。
【００４３】
軸支部５４の端部には、外形が略小判型になるように一部切りかかれた係止凹部５５が形成されている。この係止凹部５５は、回転アシストユニット８０のベース８５に形成された挿通孔８６の直線部分に係合する。これにより、回転規制カム５０と回転アシストユニット８０が非回転に固定される。
【００４４】
回転アシストユニット８０は、ベース８５、弦巻バネＳ、シャフト９１、台座９５、スライドアーム８１、およびローラ８３で主に構成されている。
ベース８５は、略四角形の板状で上部両肩部分に支持アーム８７が形成されている。ベース８５の中央には、略小判型の挿通孔８６が形成されている。ベース８５の下部には、台座９５がリベットＲにより固定される。
【００４５】
この台座９５の両端部分に形成された挿通孔９５ａと、ベース８５の支持アーム８７に形成された挿通孔８７ａに、弦巻バネＳに挿通されたシャフト９１がスライド可能に挿通される。シャフト９１の一端９１ａは、スライドアーム８１の装着孔８１ａに固定される。
【００４６】
スライドアーム８１の中央には、ローラ８３がリベットＲにより回転可能に取り付けられる。このローラ８３は、外周面が偏心カム７０の外周面に当接するように構成されている。
【００４７】
回転アシストユニット８０は、この構成により、ローラ８３が装着されたスライドアーム８１がベース８５から遠ざかる方向へ移動できる。この移動のとき、シャフト９１の支持部９２で弦巻バネＳが圧縮される。従って、弦巻バネＳは、復帰する方向へ付勢する。これにより、偏心カム７０の外周面に沿ってローラ８３が転動する際に、キー側ユニット１４と中間ユニット１３の相対回転を付勢することができる。また、ローラ８３が凹部７１，７２，７３に当接したときに、相対回転を一時停止することができる。
【００４８】
そして、円筒形で一方の開口部外周にフランジが形成されているボス９９が、挿通孔８６、摺動リング７９、挿通孔７７、軸孔６３、摺動リング５９、および軸支部５４に挿通されて、回転規制カム５０、スライドプレート６０、偏心カム７０、および回転アシストユニット８０が取り付けられる。
これらの各部品を組み立てると、図６，７に示すヒンジ装置１０が完成する。
【００４９】
以上の構成を有するヒンジ装置１０、およびこのヒンジ装置１０を搭載した携帯電話機１は、次のように動作する。
図８は、閉状態のヒンジ装置１０を背面から見た説明図であり、図９は、中間開状態のヒンジ装置１０を背面から見た斜視図であり、図１０は、９０度回転状態のヒンジ装置１０を背面から見た説明図であり、図１１は、全開状態のヒンジ装置１０を背面から見た説明図である。
【００５０】
まず、図１（Ａ）に示したように表示側筐体２とキー側筐体５が完全に重なり合った閉状態のとき、図８（Ａ）に示すように、中間ユニット１３およびキー側ユニット１４は、表示側プレート２０のスライド方向閉側端部（図示上部）に位置している。
【００５１】
このとき、図８（Ｂ）に示すように、左右２本のガイドレール２３間に回転規制カム５０が入り込んでスライド移動可能な状態になっている。つまり、回転規制カム５０の左右のガイド側面５１は、ガイドレール２３に対して平行で、それぞれガイドレール２３と面接触して係合している。このため、安定してスライド移動可能となっている。また、回転規制カム５０が２本のガイドレール２３間に挟まれることで、非回転に回転規制されている。
【００５２】
またこのとき、偏心カム７０の回転規制突起７５は、回転規制溝５６の中央部に位置している。また、ローラ８３は偏心カム７０の凹部７１に当接している。このローラ８３は、弦巻バネＳによって偏心カム７０へ向けて付勢されているため、非回転状態が安定して保持されている。
【００５３】
次に、上述した閉状態から、表示側筐体２とキー側筐体５が重なり合ったまま利用者によって相対的にスライド移動させられると、図１（Ｂ）に示す中間状態で一旦停止する。この状態では、図９（Ａ）に示すように、中間ユニット１３およびキー側ユニット１４が、表示側プレート２０のスライド可能距離の中間位置まで移動している。
【００５４】
このとき、図９（Ｂ）に示すように、回転規制カム５０の左右のガイド側面５１は、全てのガイドレール２３に対して非接触状態になる。このため、回転規制カム５０に対する回転規制が解除され、回転規制カム５０と該回転規制カム５０に固定されているキー側ユニット１４が、表示側ユニット１１に対して相対回転可能になる。
【００５５】
次に、この中間状態から表示側筐体２とキー側筐体５が重なり合ったまま利用者によって相対的に回転させられると、図１（Ｃ）に示す９０度回転状態で停止する。このようにキー側筐体５に対して表示側筐体２が９０度回転した状態では、キー側筐体５の上部に表示側筐体２の中央部が位置している。したがって、表示部３が横長となる。この状態は、テレビ視聴や映像視聴、ゲーム等に適した状態である。
この回転の際、図１０（Ｂ）に示すように、常に、スライド方向前後に２つずつ配置されたガイドレール２３のうち、少なくとも１つずつのガイドレール２３の各スライド規制端２３ａに、回転規制カム５０の各係合側面５３が当接している。従って、表示側ユニット１１とキー側ユニット１４は、相対回転を始めると、係合側面５３とスライド規制端２３ａの係合によってスライド移動できないようにスライド規制される。
【００５６】
図示するように＋９０度回転した状態のとき、偏心カム７０の回転規制突起７５は、回転規制溝５６の一端５６ａに当接して、これ以上回転しないように回転係止されている。そして、偏心カム７０の凹部７２にローラ８３が当接している。このときも、ローラ８３は、弦巻バネＳによって偏心カム７０へ向けて付勢されているため、＋９０度回転した状態が安定して保持されている。
【００５７】
同様に−９０度回転した状態のとき、偏心カム７０の回転規制突起７５は、回転規制溝５６の他端５６ｂに当接している。そして、偏心カム７０の凹部７３にローラ８３が当接して、これ以上回転しないように回転係止されている。このときも、ローラ８３は、弦巻バネＳによって偏心カム７０へ向けて付勢されているため、−９０度回転した状態が安定して保持されている。
【００５８】
なお、この実施例では±９０度（左右両方）に回転可能に構成したが、いずれか一方にのみ９０度回転可能に構成してもよい。
【００５９】
このように９０度回転した状態から、利用者の操作によって表示側筐体２とキー側筐体５が戻る方向へ９０度回転させられると、図１（Ｂ）および図９に示した中間状態に戻る。
【００６０】
この中間状態から、利用者の操作によって表示側筐体２とキー側筐体５がさらにスライド移動されると、図１（Ｄ）に示すように、表示側筐体２とキー側筐体５が一直線に長くなった全開状態になる。この状態は、携帯電話機１の電話機能を利用して通話するとき、メールを送受信するとき、インターネットを閲覧するとき等に便利な状態である。
【００６１】
この全開状態では、図１１（Ａ）に示すように、中間ユニット１３およびキー側ユニット１４は、表示側プレート２０のスライド方向開側端部（図示下部）に位置している。
【００６２】
このとき、図１１（Ｂ）に示すように、左右２本のガイドレール２３間に回転規制カム５０が入り込んでスライド移動可能な状態になっている。つまり、回転規制カム５０の左右のガイド側面５１は、ガイドレール２３に対して平行で、それぞれガイドレール２３と面接触して係合している。このため、安定してスライド移動可能となっている。また、回転規制カム５０が２本のガイドレール２３間に挟まれることで、非回転に回転規制されている。
【００６３】
またこのとき、偏心カム７０の回転規制突起７５は、回転規制溝５６の中央部に位置している。また、ローラ８３は偏心カム７０の凹部７１に当接している。このローラ８３は、弦巻バネＳによって偏心カム７０へ向けて付勢されているため、非回転状態が安定して保持されている。
この全開状態から中間状態や全閉状態へ戻すときは、上述した動作と逆の動作でスライド移動させて戻すことができる。
【００６４】
以上の構成および動作により、スライド移動しているときは回転せず、回転動作しているときはスライド移動しないヒンジ装置１０を提供することができる。そして、このヒンジ装置１０を用いて、全閉状態、Ｔ字型の視聴状態、全開状態を実現した携帯電話機１を提供することができる。
【００６５】
スライド移動の間は回転動作しないことにより、ユーザは、表示側筐体２とキー側筐体５のスライド移動をスムーズに行うことができる。従って、ユーザは、全閉状態から中間状態や全開状態までスムーズに移行させることができる。
【００６６】
また、回転動作の間はスライド移動しないことにより、ユーザは、表示側筐体２とキー側筐体５の回転動作をスムーズに行うことができる。従って、ユーザは、中間状態から９０度の開状態までスムーズに移行させることができる。
【００６７】
また、＋９０度と−９０度のときに回転規制カム５０と回転アシストユニット８０の作用によって回転停止状態が維持される。これにより、利用者は、携帯電話機１を安定した回転角度で便利に利用することができる。
【００６８】
また、携帯電話機１の外観は、表示側筐体２とキー側筐体５で構成され、シンプルで見栄えの良い外観を実現できる。つまり、従来例の場合、キー側筐体に対して折りたたみ開閉する別筐体を備えて、その別筐体に表示側筐体を回転可能に取り付けるといった構成であり、別筐体の存在によって美観が損なわれていた。しかし、上述したヒンジ装置１０を用いた携帯電話機１は、こういった別筐体の必要がなく、美しい美観を得ることができる。
【００６９】
また、小判型の回転規制カム５０と、平行配置した直線状のガイドレール２３を用いたため、スライド移動と回転が片方ずつしか動作しない安定動作を簡潔な構造で実現することができる。
【００７０】
なお、全閉状態、中間状態、および全開状態の各スライド位置では、適宜の方法によりスライド係止してクリック感を出すことが好ましい。例えば、表示側プレート２０と回転規制カム５０にそれぞれ凸部と凹部を設け、この凸部と凹部を閉状態、中間状態、および全開状態で係合する位置に配置すれば、これらの各状態となったときに係止されて安定する。
また他にも、山形のカムと該カムへ向けて当接体を付勢する付勢手段を備えてもよい。この場合、閉状態から手動である程度スライドさせると、当接体がカムの頂点を乗り越え、それ以降自動でスライド移動して中間状態まで移行する構成にすればよい。中間状態から全開状態へのスライド移動も同じ構成にすればよい。
このように構成することで、各状態での停止や動作が安定し、利用者の操作性を向上させることができる。
【００７１】
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、表示側筐体２に対応し、
表示手段は、表示部３の表示装置に対応し、
第２筐体は、キー側筐体５に対応し、
入力手段は、キー配置面６の入力操作キーに対応し、
ヒンジ機構は、ヒンジ装置１０に対応し、
第１ユニットは、表示側ユニット１１に対応し、
中間ユニットは、中間ユニット１３に対応し、
第２ユニットは、キー側ユニット１４に対応し、
スライドガイドおよび直線ガイドは、ガイドレール２３に対応し、
スライド規制部および回転許容部側終端部は、スライド規制端２３ａに対応し、
回転許容部は、回転許容空間２８に対応し、
スライド回転係合部は、回転規制カム５０に対応し、
平行直線側面は、ガイド側面５１に対応し、
円弧側面は、係合側面５３に対応し、
軸支部分は、軸支部５４に対応し、
回転規制ガイドは、回転規制溝５６に対応し、
角度規制手段およびカムは、偏心カム７０に対応し、
回転規制ガイド係合部は、回転規制突起７５に対応し、
付勢手段は、回転アシストユニット８０に対応し、
所定の回転角度は、９０度に対応するも、
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】
【００７２】
【図１】携帯電話機の各状態を斜視図により説明する説明図。
【図２】携帯電話機を正面側から見た分解斜視図。
【図３】携帯電話機を背面側から見た分解斜視図。
【図４】ヒンジ装置の部分拡大分解斜視図。
【図５】ヒンジ装置の部分拡大分解斜視図。
【図６】ヒンジ装置を正面側から見た斜視図。
【図７】ヒンジ装置を正面側から見た斜視図。
【図８】全閉状態のヒンジ装置を背面から見た説明図。
【図９】中間状態のヒンジ装置を背面から見た斜視図。
【図１０】９０度回転状態のヒンジ装置を背面から見た説明図。
【図１１】全開状態のヒンジ装置を背面から見た説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１…携帯電話機、２…表示側筐体、３…表示部、５…キー側筐体、６…キー配置面、１０…ヒンジ装置、１１…表示側ユニット、１３…中間ユニット、１４…キー側ユニット、２３…ガイドレール、２３ａ…スライド規制端、２８…回転許容空間、５０…回転規制カム、５１…ガイド側面、５３…係合側面、５４…軸支部、５６…回転規制溝、７０…偏心カム、７５…回転規制突起、８０…回転アシストユニット
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば第１筐体と第２筐体が回転およびスライド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および携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯端末の１つである携帯電話機として、表示手段の設けられたカバー筐体と、入力キーが設けられた本体筐体とが、ヒンジ装置で接続された携帯電話機が提供されている。
【０００３】
このような携帯電話機は、通話機能だけでなく、インターネット機能やメール機能が付加されている。そして、最近では、テレビ放送の電波を受信してテレビ放送を視聴することができるテレビ機能の付加されたタイプも提供されている。
【０００４】
携帯電話機の表示手段は、通常縦長の画面で構成されている。しかし、テレビ放送を視聴する場合には横長の画面が好ましい。このため、携帯電話機としての従来の使いやすさと、テレビ放送の視聴しやすさの両方を確保するためには、表示手段を９０度回転可能に構成することが好ましいこととなる。
【０００５】
このように表示手段を９０度回転できるものとして、液晶表示部を縦長と横長とに切り替えることのできる折畳み式携帯電話が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
この折畳み式携帯電話は、折りたたみ可能な第１の筐体３により液晶表示部２を９０度回転可能に支持している。従って、閉状態から第１の筐体３を折りたたみ開閉すると、縦長画面を実現でき、さらに液晶表示部２を９０度回転すると、横長画面を実現できる。
しかし、この方式は、第１の筐体３の存在により外観の見栄えが悪くなるものであった。
【０００７】
一方、従来から存在するヒンジ装置の延長線で考えると、液晶側とキー側をスライドさせる機構、および液晶側とキー側を回転させる機構を組み合わせることが考えられる。
【０００８】
しかし、スライド機構と回転機構を単純に組み合わせた場合、スライドのどの位置でも回転することが可能になると考えられる。このようにスライドと回転が独立して行われると、それぞれ勝手な動きをすることになり、非常に使いづらいものになるという問題点がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２１１５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、上述した問題に鑑み、回転とスライドをメカニカルに関係付けた良好な操作性のヒンジ機構、および該ヒンジ機構を用いた携帯端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、第１ユニットと第２ユニットとを接続したヒンジ機構であって、前記第１ユニットに、前記第２ユニットをスライド移動許容する少なくとも２つのスライドガイドを該スライド方向に縦列配置すると共に、該スライドガイドの縦列配置の間に前記第２ユニットを回転許容する回転許容部を備え前記第２ユニットに、前記スライドガイドに係合して非回転に回転規制された状態でスライド移動し、かつ、前記回転許容部に位置すると前記回転規制が解除されて回転許容されるスライド回転係合部を備えたヒンジ機構であることを特徴とする。
【００１２】
前記スライドガイドは、レール状の突起、またはレール状の溝など、スライド移動をガイドする部位で構成することができる。
前記スライド回転係合部は、前記スライドガイドに接触する接触面、凸部、あるいは凹部を備えるなど、前記スライドガイドに係合してスライド移動可能な適宜の形状に形成することができる。
【００１３】
この発明により、回転とスライド移動が可能であり、かつ、スライド移動中は回転しないヒンジ機構を提供することができる。従って、回転とスライドをメカニカルに関係付けた良好な操作性のヒンジ機構を提供することができる。
【００１４】
この発明の態様として、前記第１ユニットに、前記スライド回転係合部に対して所定の回転角度のときにスライド規制解除してスライド許容し、該所定の回転角度以外のときにスライド規制してスライド不可能にするスライド規制部を備えることができる。
前記所定の回転角度は、目的に応じて適宜の角度に設定にすることができ、例えば９０度または−９０度とすることができる。
この態様により、所定の角度以外での回転動作を安定させることができ、所定の回転角度となったときにスムーズにスライド移動に移行させることができる。
【００１５】
またこの発明の態様として、前記スライド回転係合部を、平行直線側面と円弧側面とを有する略小判形状を有する回転部材で形成し、前記スライドガイドを、前記スライド回転係合部の各平行直線側面に接触し得る２本の平行な直線ガイドで形成し、前記スライド規制部を、該直線ガイドの回転許容部側終端部に設けることができる。
これにより、スライド動作と回転動作を安定化することができ、かつ、回転動作とスライド動作の切り替えをスムーズに行うことができ、良好な操作性を得ることができる。
【００１６】
またこの発明の態様として、前記スライド回転係合部が前記所定の角度となったときに回転を一旦係止する角度規制手段を備えることができる。
前記角度規制手段は、カムあるいはクリックなど、回転を一旦係止できる手段で構成することができる。
これにより、回転動作からスライド動作に切り替える際に、回転しすぎることを防止でき、良好な操作性を得ることができる。
【００１７】
またこの発明の態様として、前記角度規制手段を、前記スライド回転係合部と共に回転するカムと、該カムを回転側面から付勢する付勢手段とで構成することができる。
これにより、付勢手段の付勢力で回転係止することができ、また付勢手段の付勢力に逆らって手動で回転させて回転係止を解除することができる。
【００１８】
またこの発明の態様として、前記カムを、回転中心と外形の中心を偏心させた偏心カムで構成することができる。
これにより、付勢手段の付勢力で回転を付勢することができる。従って、途中まで回転させると後は付勢手段の付勢力で自動的に回転するセミオート回転を実現できる。
【００１９】
またこの発明の態様として、前記第１ユニットと第２ユニットの一方に回転範囲を定める回転規制ガイドを設け、他方に該回転規制ガイドに係合する回転規制ガイド係合部を設けることができる。
これにより、必要以上に回転することや、反対向きに回転することを防止でき、操作性を良好にすることができる。
【００２０】
またこの発明の態様として、前記第１ユニットと第２ユニットの間に中間ユニットを備え、該中間ユニットと前記第１ユニットを、前記スライド移動方向へスライド移動可能に接続し、前記中間ユニットと前記第２ユニットを、前記回転方向へ相対回転可能に軸支し、前記スライド回転係合部を、前記中間ユニットの前記第１ユニット側に配置して前記軸支部分を介して前記第２ユニットに固定することができる。
これにより、スライド移動と回転動作をより安定化させることができ、ガタツキのないスムーズな動作を実現できる。また、全体の強度を高めることができ、耐久性を高めることができる。
【００２１】
またこの発明は、前記ヒンジ機構と、前記第１ユニットが装着される前記第１筐体と、前記第２ユニットが装着される前記第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。
【００２２】
これにより、回転とスライドをメカニカルに関係付けた良好な操作性の携帯端末を提供することができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明により、回転とスライドをメカニカルに関係付けた良好な操作性のヒンジ機構、および該ヒンジ機構を用いた携帯端末を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は、携帯電話機１の各状態を斜視図により説明する説明図であり、図２は、携帯電話機１を正面側から見た分解斜視図であり、図３は、携帯電話機１を背面側から見た分解斜視図であり、図４は、正面側から見たヒンジ装置１０の部分拡大分解斜視図であり、図５は、背面側から見たヒンジ装置１０の部分拡大分解斜視図であり、図６はヒンジ装置１０を正面側から見た斜視図であり、図７はヒンジ装置１０を背面側から見た斜視図である。
【００２５】
図１に示すように、携帯電話機１は、長方形のキー側筐体５におけるキー配置面６側に、表示側筐体２の背面が重ね合わせられ、この状態でヒンジ装置１０（図２参照）により接続されている。表示側筐体２の正面には、表示部３が設けられている。キー側筐体５のキー配置面６には、入力操作キーが複数配置されている。表示側筐体２の表示部３には、液晶表示装置などの表示装置が配置されている。
【００２６】
図２に示すように、ヒンジ装置１０は、表示側筐体２に固定される表示側ユニット１１、キー側筐体５に固定されるキー側ユニット１４、および表示側ユニット１１とキー側ユニット１４を接続する中間ユニット１３により主に構成されている。
【００２７】
表示側ユニット１１は、略長方形の表示側プレート２０により構成されている。
この表示側プレート２０は、左右の長辺がコ字型に左右対称に屈曲されて平行なガイド溝２１が形成されている。また、表示側プレート２０の中央には、長手方向に伸びる凹部２９が設けられている。
【００２８】
２つのガイド溝２１は、一直線状に形成されて互いに平行に対向配置されている。また、表示側プレート２０のガイド溝２１より内側には、ガイド溝２１より短い４つのガイドレール２３が、いずれもガイド溝２１と平行に形成されている。このガイドレール２３は、幅方向に２つ互いに平行で間が等間隔となるように対向配置されたペアが、スライド方向前後に縦列に配置されている。この縦列配置は、前後のガイドレール２３が一直線上に並ぶように配置されている。
【００２９】
各ガイドレール２３は、断面Ｌ字に形成された板部材２２の方片が、表示側プレート２０に形成されている溝穴２７（図６参照）に挿入されて形成されている。この板部材２２の反対側の方片は、表示側プレート２０の裏側で装着片２４として表示側プレート２０に固着されている。この固着は、リベットによるはめ殺し、ネジ止め、あるいは接着といった適宜の方法で実施されている。
【００３０】
なお、ガイドレール２３は、このように板部材２２として取り付けるに限らず、一枚の鉄板を曲げ形成してガイドレール２３を有する表示側プレート２０を製造するなど、適宜の方法により形成すると良い。
【００３１】
また、表示側プレート２０は、スライド方向前後に配置されたガイドレール２３の間に、回転許容空間２８が設けられている。従って、ガイドレール２３は、回転許容空間２８を間に挟んでスライド方向前後に縦列配置されている。
【００３２】
このように形成された表示側プレート２０は、表示側筐体２の裏面（キー側筐体５との重ねあわせ面）に形成された凹部２ａ（図３参照）に、ガイドレール２３と反対側の面が固着される。
【００３３】
中間ユニット１３は、保持部材３０と、スライドプレート６０と、偏心カム７０（図５参照）とで構成されている。
保持部材３０は、基材部３２の背面に円筒形の軸支持部３３が立設されている。また、基材部３２には、保持部材３０をスライドプレート６０に固定するための固定アーム３１が設けられている。この固定アーム３１に形成された穴にリベットＲが差し込まれてスライドプレート６０に保持部材３０が固定される。なお、リベットＲではなくネジ止めによってスライドプレート６０に保持部材３０を固定してもよい。
【００３４】
また、保持部材３０には、ケーブル用穴３４が設けられている。このケーブル用穴３４は、軸支持部３３の軸内孔３５に連通している。従って、表示側プレート２０の凹部２９からケーブル用穴３４および軸内孔３５を通じて、表示側筐体２とキー側筐体５の各装置を有線で電気的に接続することができる。
【００３５】
スライドプレート６０は、金属プレート６１により構成されている。金属プレート６１の両側部には、前記表示側プレート２０のガイド溝２１に係合するスライドレール６２が左右対称にそれぞれ形成されている。これにより、スライドレール６２が表示側プレート２０のガイド溝２１内で上下方向にスライド移動可能となり、表示側プレート２０とスライドプレート６０のスムーズなスライド移動が実現される。そして、この表示側プレート２０とスライドプレート６０の重ね合わせの隙間部分に、回転規制カム５０が挟み込まれる配置関係となる。
【００３６】
金属プレート６１の中央には、回転規制カム５０の円筒形の軸支部５４を挿通する軸孔６３が形成されている。また、軸孔６３の近傍位置に、偏心カム７０の回転規制突起７５を挿通する挿通孔６４（図４参照）が設けられている。
【００３７】
金属プレート６１の裏面には、偏心カム７０が固定される。この偏心カム７０は、略ドーナツ型で内周（挿通孔７７）と外周が偏心して構成されており、片面に回転規制突起７５が形成されている。偏心カム７０の外周には、３箇所に凹部７１，７２，７３が形成されている。この偏心カム７０は、４つのリベットＲでスライドプレート６０の金属プレート６１に非回転に固着される。
【００３８】
キー側ユニット１４は、主に回転規制カム５０と回転アシストユニット８０とで構成されている。
回転規制カム５０は、略小判型に形成されており、外周部に２つのガイド側面５１が中心から等間隔で互いに平行に形成されている。この２つのガイド側面５１の間の長さは、ガイドレール２３の対向間の幅とほぼ同一あるいは僅かに短い長さに構成されている。従って、ガイド側面５１がガイドレール２３に対して平行な状態になると、回転規制カム５０はガイドレール２３の対向間に入ってスライド移動できる。
【００３９】
また、回転規制カム５０の他の外周部（２箇所）は円弧状に形成された係合側面５３が設けられており、その一方に表示側プレート２０側へ向かって凸となる円弧状の凸部５２が設けられている。対向配置された２つの係合側面５３は、回転規制カム５０の軸心を通る直径の長さが、ガイドレール２３の対向間の幅よりも長くなるように構成されている。従って、ガイド側面５１がガイドレール２３に対して平行でない状態では、ガイドレール２３の対向間に回転規制カム５０が入り込めずスライド規制される。
【００４０】
また、係合側面５３の端部から端部までの幅は、ガイドレール２３の対向間の幅とほぼ同一あるいは僅かに短い長さに構成されている。従って、回転規制カム５０が回転していくと、一方の係合側面５３の両端が、対向配置されているガイドレール２３の内側に位置する状態になる。このとき、回転規制カム５０がガイドレール２３の対向間に入ってスライド移動できる状態になる。
【００４１】
回転規制カム５０の中央には、片面側へ突出する円筒形の軸支部５４が設けられている。この軸支部５４の内側の孔は貫通している。この軸支部５４は、スライドプレート６０の軸孔６３、摺動リング５９、偏心カム７０の挿通孔７７、および摺動リング７９に挿通される。
【００４２】
また、回転規制カム５０の軸支部５４側の面には、半円形の回転規制溝５６が形成されている。この回転規制溝５６は、凹状であり、偏心カム７０の回転規制突起７５が係合する。このため、回転規制突起７５は回転規制溝５６内で円弧状に±９０度回転可能となり、それ以外は回転不可能となる。
【００４３】
軸支部５４の端部には、外形が略小判型になるように一部切りかかれた係止凹部５５が形成されている。この係止凹部５５は、回転アシストユニット８０のベース８５に形成された挿通孔８６の直線部分に係合する。これにより、回転規制カム５０と回転アシストユニット８０が非回転に固定される。
【００４４】
回転アシストユニット８０は、ベース８５、弦巻バネＳ、シャフト９１、台座９５、スライドアーム８１、およびローラ８３で主に構成されている。
ベース８５は、略四角形の板状で上部両肩部分に支持アーム８７が形成されている。ベース８５の中央には、略小判型の挿通孔８６が形成されている。ベース８５の下部には、台座９５がリベットＲにより固定される。
【００４５】
この台座９５の両端部分に形成された挿通孔９５ａと、ベース８５の支持アーム８７に形成された挿通孔８７ａに、弦巻バネＳに挿通されたシャフト９１がスライド可能に挿通される。シャフト９１の一端９１ａは、スライドアーム８１の装着孔８１ａに固定される。
【００４６】
スライドアーム８１の中央には、ローラ８３がリベットＲにより回転可能に取り付けられる。このローラ８３は、外周面が偏心カム７０の外周面に当接するように構成されている。
【００４７】
回転アシストユニット８０は、この構成により、ローラ８３が装着されたスライドアーム８１がベース８５から遠ざかる方向へ移動できる。この移動のとき、シャフト９１の支持部９２で弦巻バネＳが圧縮される。従って、弦巻バネＳは、復帰する方向へ付勢する。これにより、偏心カム７０の外周面に沿ってローラ８３が転動する際に、キー側ユニット１４と中間ユニット１３の相対回転を付勢することができる。また、ローラ８３が凹部７１，７２，７３に当接したときに、相対回転を一時停止することができる。
【００４８】
そして、円筒形で一方の開口部外周にフランジが形成されているボス９９が、挿通孔８６、摺動リング７９、挿通孔７７、軸孔６３、摺動リング５９、および軸支部５４に挿通されて、回転規制カム５０、スライドプレート６０、偏心カム７０、および回転アシストユニット８０が取り付けられる。
これらの各部品を組み立てると、図６，７に示すヒンジ装置１０が完成する。
【００４９】
以上の構成を有するヒンジ装置１０、およびこのヒンジ装置１０を搭載した携帯電話機１は、次のように動作する。
図８は、閉状態のヒンジ装置１０を背面から見た説明図であり、図９は、中間開状態のヒンジ装置１０を背面から見た斜視図であり、図１０は、９０度回転状態のヒンジ装置１０を背面から見た説明図であり、図１１は、全開状態のヒンジ装置１０を背面から見た説明図である。
【００５０】
まず、図１（Ａ）に示したように表示側筐体２とキー側筐体５が完全に重なり合った閉状態のとき、図８（Ａ）に示すように、中間ユニット１３およびキー側ユニット１４は、表示側プレート２０のスライド方向閉側端部（図示上部）に位置している。
【００５１】
このとき、図８（Ｂ）に示すように、左右２本のガイドレール２３間に回転規制カム５０が入り込んでスライド移動可能な状態になっている。つまり、回転規制カム５０の左右のガイド側面５１は、ガイドレール２３に対して平行で、それぞれガイドレール２３と面接触して係合している。このため、安定してスライド移動可能となっている。また、回転規制カム５０が２本のガイドレール２３間に挟まれることで、非回転に回転規制されている。
【００５２】
またこのとき、偏心カム７０の回転規制突起７５は、回転規制溝５６の中央部に位置している。また、ローラ８３は偏心カム７０の凹部７１に当接している。このローラ８３は、弦巻バネＳによって偏心カム７０へ向けて付勢されているため、非回転状態が安定して保持されている。
【００５３】
次に、上述した閉状態から、表示側筐体２とキー側筐体５が重なり合ったまま利用者によって相対的にスライド移動させられると、図１（Ｂ）に示す中間状態で一旦停止する。この状態では、図９（Ａ）に示すように、中間ユニット１３およびキー側ユニット１４が、表示側プレート２０のスライド可能距離の中間位置まで移動している。
【００５４】
このとき、図９（Ｂ）に示すように、回転規制カム５０の左右のガイド側面５１は、全てのガイドレール２３に対して非接触状態になる。このため、回転規制カム５０に対する回転規制が解除され、回転規制カム５０と該回転規制カム５０に固定されているキー側ユニット１４が、表示側ユニット１１に対して相対回転可能になる。
【００５５】
次に、この中間状態から表示側筐体２とキー側筐体５が重なり合ったまま利用者によって相対的に回転させられると、図１（Ｃ）に示す９０度回転状態で停止する。このようにキー側筐体５に対して表示側筐体２が９０度回転した状態では、キー側筐体５の上部に表示側筐体２の中央部が位置している。したがって、表示部３が横長となる。この状態は、テレビ視聴や映像視聴、ゲーム等に適した状態である。
この回転の際、図１０（Ｂ）に示すように、常に、スライド方向前後に２つずつ配置されたガイドレール２３のうち、少なくとも１つずつのガイドレール２３の各スライド規制端２３ａに、回転規制カム５０の各係合側面５３が当接している。従って、表示側ユニット１１とキー側ユニット１４は、相対回転を始めると、係合側面５３とスライド規制端２３ａの係合によってスライド移動できないようにスライド規制される。
【００５６】
図示するように＋９０度回転した状態のとき、偏心カム７０の回転規制突起７５は、回転規制溝５６の一端５６ａに当接して、これ以上回転しないように回転係止されている。そして、偏心カム７０の凹部７２にローラ８３が当接している。このときも、ローラ８３は、弦巻バネＳによって偏心カム７０へ向けて付勢されているため、＋９０度回転した状態が安定して保持されている。
【００５７】
同様に−９０度回転した状態のとき、偏心カム７０の回転規制突起７５は、回転規制溝５６の他端５６ｂに当接している。そして、偏心カム７０の凹部７３にローラ８３が当接して、これ以上回転しないように回転係止されている。このときも、ローラ８３は、弦巻バネＳによって偏心カム７０へ向けて付勢されているため、−９０度回転した状態が安定して保持されている。
【００５８】
なお、この実施例では±９０度（左右両方）に回転可能に構成したが、いずれか一方にのみ９０度回転可能に構成してもよい。
【００５９】
このように９０度回転した状態から、利用者の操作によって表示側筐体２とキー側筐体５が戻る方向へ９０度回転させられると、図１（Ｂ）および図９に示した中間状態に戻る。
【００６０】
この中間状態から、利用者の操作によって表示側筐体２とキー側筐体５がさらにスライド移動されると、図１（Ｄ）に示すように、表示側筐体２とキー側筐体５が一直線に長くなった全開状態になる。この状態は、携帯電話機１の電話機能を利用して通話するとき、メールを送受信するとき、インターネットを閲覧するとき等に便利な状態である。
【００６１】
この全開状態では、図１１（Ａ）に示すように、中間ユニット１３およびキー側ユニット１４は、表示側プレート２０のスライド方向開側端部（図示下部）に位置している。
【００６２】
このとき、図１１（Ｂ）に示すように、左右２本のガイドレール２３間に回転規制カム５０が入り込んでスライド移動可能な状態になっている。つまり、回転規制カム５０の左右のガイド側面５１は、ガイドレール２３に対して平行で、それぞれガイドレール２３と面接触して係合している。このため、安定してスライド移動可能となっている。また、回転規制カム５０が２本のガイドレール２３間に挟まれることで、非回転に回転規制されている。
【００６３】
またこのとき、偏心カム７０の回転規制突起７５は、回転規制溝５６の中央部に位置している。また、ローラ８３は偏心カム７０の凹部７１に当接している。このローラ８３は、弦巻バネＳによって偏心カム７０へ向けて付勢されているため、非回転状態が安定して保持されている。
この全開状態から中間状態や全閉状態へ戻すときは、上述した動作と逆の動作でスライド移動させて戻すことができる。
【００６４】
以上の構成および動作により、スライド移動しているときは回転せず、回転動作しているときはスライド移動しないヒンジ装置１０を提供することができる。そして、このヒンジ装置１０を用いて、全閉状態、Ｔ字型の視聴状態、全開状態を実現した携帯電話機１を提供することができる。
【００６５】
スライド移動の間は回転動作しないことにより、ユーザは、表示側筐体２とキー側筐体５のスライド移動をスムーズに行うことができる。従って、ユーザは、全閉状態から中間状態や全開状態までスムーズに移行させることができる。
【００６６】
また、回転動作の間はスライド移動しないことにより、ユーザは、表示側筐体２とキー側筐体５の回転動作をスムーズに行うことができる。従って、ユーザは、中間状態から９０度の開状態までスムーズに移行させることができる。
【００６７】
また、＋９０度と−９０度のときに回転規制カム５０と回転アシストユニット８０の作用によって回転停止状態が維持される。これにより、利用者は、携帯電話機１を安定した回転角度で便利に利用することができる。
【００６８】
また、携帯電話機１の外観は、表示側筐体２とキー側筐体５で構成され、シンプルで見栄えの良い外観を実現できる。つまり、従来例の場合、キー側筐体に対して折りたたみ開閉する別筐体を備えて、その別筐体に表示側筐体を回転可能に取り付けるといった構成であり、別筐体の存在によって美観が損なわれていた。しかし、上述したヒンジ装置１０を用いた携帯電話機１は、こういった別筐体の必要がなく、美しい美観を得ることができる。
【００６９】
また、小判型の回転規制カム５０と、平行配置した直線状のガイドレール２３を用いたため、スライド移動と回転が片方ずつしか動作しない安定動作を簡潔な構造で実現することができる。
【００７０】
なお、全閉状態、中間状態、および全開状態の各スライド位置では、適宜の方法によりスライド係止してクリック感を出すことが好ましい。例えば、表示側プレート２０と回転規制カム５０にそれぞれ凸部と凹部を設け、この凸部と凹部を閉状態、中間状態、および全開状態で係合する位置に配置すれば、これらの各状態となったときに係止されて安定する。
また他にも、山形のカムと該カムへ向けて当接体を付勢する付勢手段を備えてもよい。この場合、閉状態から手動である程度スライドさせると、当接体がカムの頂点を乗り越え、それ以降自動でスライド移動して中間状態まで移行する構成にすればよい。中間状態から全開状態へのスライド移動も同じ構成にすればよい。
このように構成することで、各状態での停止や動作が安定し、利用者の操作性を向上させることができる。
【００７１】
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、表示側筐体２に対応し、
表示手段は、表示部３の表示装置に対応し、
第２筐体は、キー側筐体５に対応し、
入力手段は、キー配置面６の入力操作キーに対応し、
ヒンジ機構は、ヒンジ装置１０に対応し、
第１ユニットは、表示側ユニット１１に対応し、
中間ユニットは、中間ユニット１３に対応し、
第２ユニットは、キー側ユニット１４に対応し、
スライドガイドおよび直線ガイドは、ガイドレール２３に対応し、
スライド規制部および回転許容部側終端部は、スライド規制端２３ａに対応し、
回転許容部は、回転許容空間２８に対応し、
スライド回転係合部は、回転規制カム５０に対応し、
平行直線側面は、ガイド側面５１に対応し、
円弧側面は、係合側面５３に対応し、
軸支部分は、軸支部５４に対応し、
回転規制ガイドは、回転規制溝５６に対応し、
角度規制手段およびカムは、偏心カム７０に対応し、
回転規制ガイド係合部は、回転規制突起７５に対応し、
付勢手段は、回転アシストユニット８０に対応し、
所定の回転角度は、９０度に対応するも、
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】
【００７２】
【図１】携帯電話機の各状態を斜視図により説明する説明図。
【図２】携帯電話機を正面側から見た分解斜視図。
【図３】携帯電話機を背面側から見た分解斜視図。
【図４】ヒンジ装置の部分拡大分解斜視図。
【図５】ヒンジ装置の部分拡大分解斜視図。
【図６】ヒンジ装置を正面側から見た斜視図。
【図７】ヒンジ装置を正面側から見た斜視図。
【図８】全閉状態のヒンジ装置を背面から見た説明図。
【図９】中間状態のヒンジ装置を背面から見た斜視図。
【図１０】９０度回転状態のヒンジ装置を背面から見た説明図。
【図１１】全開状態のヒンジ装置を背面から見た説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１…携帯電話機、２…表示側筐体、３…表示部、５…キー側筐体、６…キー配置面、１０…ヒンジ装置、１１…表示側ユニット、１３…中間ユニット、１４…キー側ユニット、２３…ガイドレール、２３ａ…スライド規制端、２８…回転許容空間、５０…回転規制カム、５１…ガイド側面、５３…係合側面、５４…軸支部、５６…回転規制溝、７０…偏心カム、７５…回転規制突起、８０…回転アシストユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ユニットと第２ユニットとを接続したヒンジ機構であって、
前記第１ユニットに、
前記第２ユニットをスライド移動許容する少なくとも２つのスライドガイドを該スライド方向に縦列配置すると共に、
該スライドガイドの縦列配置の間に前記第２ユニットを回転許容する回転許容部を備え
前記第２ユニットに、前記スライドガイドに係合して非回転に回転規制された状態でスライド移動し、かつ、前記回転許容部に位置すると前記回転規制が解除されて回転許容されるスライド回転係合部を備えた
ヒンジ機構。
【請求項２】
前記第１ユニットに、前記スライド回転係合部に対して所定の回転角度のときにスライド規制解除してスライド許容し、該所定の回転角度以外のときにスライド規制してスライド不可能にするスライド規制部を備えた
請求項１記載のヒンジ機構。
【請求項３】
前記スライド回転係合部を、平行直線側面と円弧側面とを有する略小判形状を有する回転部材で形成し、
前記各スライドガイドを、前記スライド回転係合部の各平行直線側面に接触し得る２本の平行な直線ガイドで形成し、
前記スライド規制部を、該直線ガイドの回転許容部側終端部に設けた
請求項２記載のヒンジ機構。
【請求項４】
前記スライド回転係合部が前記所定の角度となったときに回転を一旦係止する角度規制手段を備えた
請求項２または３記載のヒンジ機構。
【請求項５】
前記角度規制手段を、前記スライド回転係合部と共に回転するカムと、該カムを回転側面から付勢する付勢手段とで構成した
請求項４記載のヒンジ機構。
【請求項６】
前記カムを、回転中心と外形の中心を偏心させた偏心カムで構成した
請求項５記載のヒンジ機構。
【請求項７】
前記第１ユニットと第２ユニットの一方に回転範囲を定める回転規制ガイドを設け、他方に該回転規制ガイドに係合する回転規制ガイド係合部を設けた
請求項１から６のいずれか１つに記載のヒンジ機構。
【請求項８】
前記第１ユニットと第２ユニットの間に中間ユニットを備え、
該中間ユニットと前記第１ユニットを、前記スライド移動方向へスライド移動可能に接続し、
前記中間ユニットと前記第２ユニットを、前記回転方向へ相対回転可能に軸支し、
前記スライド回転係合部を、前記中間ユニットの前記第１ユニット側に配置して前記軸支部分を介して前記第２ユニットに固定した
請求項１から７のいずれか１つに記載のヒンジ機構。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載のヒンジ機構と、前記第１ユニットが装着される前記第１筐体と、前記第２ユニットが装着される前記第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】
第１ユニットと第２ユニットとを接続したヒンジ機構であって、
前記第１ユニットに、
前記第２ユニットをスライド移動許容する少なくとも２つのスライドガイドを該スライド方向に縦列配置すると共に、
該スライドガイドの縦列配置の間に前記第２ユニットを回転許容する回転許容部を備え
前記第２ユニットに、前記スライドガイドに係合して非回転に回転規制された状態でスライド移動し、かつ、前記回転許容部に位置すると前記回転規制が解除されて回転許容されるスライド回転係合部を備えた
ヒンジ機構。
【請求項２】
前記第１ユニットに、前記スライド回転係合部に対して所定の回転角度のときにスライド規制解除してスライド許容し、該所定の回転角度以外のときにスライド規制してスライド不可能にするスライド規制部を備えた
請求項１記載のヒンジ機構。
【請求項３】
前記スライド回転係合部を、平行直線側面と円弧側面とを有する略小判形状を有する回転部材で形成し、
前記各スライドガイドを、前記スライド回転係合部の各平行直線側面に接触し得る２本の平行な直線ガイドで形成し、
前記スライド規制部を、該直線ガイドの回転許容部側終端部に設けた
請求項２記載のヒンジ機構。
【請求項４】
前記スライド回転係合部が前記所定の角度となったときに回転を一旦係止する角度規制手段を備えた
請求項２または３記載のヒンジ機構。
【請求項５】
前記角度規制手段を、前記スライド回転係合部と共に回転するカムと、該カムを回転側面から付勢する付勢手段とで構成した
請求項４記載のヒンジ機構。
【請求項６】
前記カムを、回転中心と外形の中心を偏心させた偏心カムで構成した
請求項５記載のヒンジ機構。
【請求項７】
前記第１ユニットと第２ユニットの一方に回転範囲を定める回転規制ガイドを設け、他方に該回転規制ガイドに係合する回転規制ガイド係合部を設けた
請求項１から６のいずれか１つに記載のヒンジ機構。
【請求項８】
前記第１ユニットと第２ユニットの間に中間ユニットを備え、
該中間ユニットと前記第１ユニットを、前記スライド移動方向へスライド移動可能に接続し、
前記中間ユニットと前記第２ユニットを、前記回転方向へ相対回転可能に軸支し、
前記スライド回転係合部を、前記中間ユニットの前記第１ユニット側に配置して前記軸支部分を介して前記第２ユニットに固定した
請求項１から７のいずれか１つに記載のヒンジ機構。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載のヒンジ機構と、前記第１ユニットが装着される前記第１筐体と、前記第２ユニットが装着される前記第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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１１８２２８（Ｐ２００９−１１８２２８Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８９５０２（Ｐ２００７−２８９５０２）
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【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５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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