JP2002335316A - 携帯電子機器の自動開閉構造 - Google Patents
携帯電子機器の自動開閉構造Info
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Abstract
閉成の操作を片手のみによりワンタッチで行えるように
した携帯電子機器の自動開閉構造を提供する。 【解決手段】 ヒンジ2は、携帯電子機器1の送話部3
と受話部4を折り畳み可能に結合している。このヒンジ
2には、両端部が送話部3と受話部4に係止するように
してトーションスプリング16が配設される。このトー
ションスプリング16は、送話部3と受話部4が中間角
度(90度)のときには弾性力を生じない。ヒンジ2に
は、押しボタン9a,9bを備えたロック機構20a,
20bが設けられ、携帯電子機器1の折り畳み時又は全
開時に送話部3と受話部4の相対回転をロックすると共
に、このロックを押しボタン9a,9bの押圧を基にト
ーションスプリング16の弾性力を用いて解除し、送話
部3と受話部4を中間角度位置に自動的に変化させる。
Description
動開閉構造に関し、特に、機器本体がヒンジにより相対
回転する受話部と送話部とに分割され、折り畳んだ状態
で携帯し使用時には送受話部を開いて用いる携帯電子機
器にあって、その開閉を自動化する自動開閉構造に関す
る。
は、2分割の位置で折り畳みが可能な構造にしたものが
あり、液晶表示器、受話器及びアンテナを備えた受話部
と、数字キー、機能キー及び送話器を備えた送話部から
構成されている。このような折り畳み式の携帯電話機で
は、その開閉は、一般に、使用者(ユーザー)が両手を
用いて開閉する手動操作に依存している。
て、その開閉の操作性を向上させる発明が幾つか提案さ
れている。例えば、特開平8−139793号公報で
は、押し釦を押すことにより、自動的に折り畳み状態か
ら開いた状態に変化できるようにしている。そのため
に、送話部と受話部の結合部のヒンジの中にトーション
スプリングを組み込み、押しボタンを押すことにより、
受話部がワンタッチで所定の角度まで開く構造としてい
る。
は、片手の操作で折り畳み状態から開けるようにする携
帯電話機が提案されており、表示部側筐体(送話部)と
操作キー側筐体(受話部)のヒンジの一端に押し釦を設
け、ヒンジ内には押し釦の操作に連動して回動可能なヒ
ンジモジュールと、ワンタッチオープン釦組立体を内蔵
させている。押し釦を押すとロック状態が解除され、ヒ
ンジモジュールが回動して表示部側筐体と操作キー側筐
体が開き、最終的に両者は水平状態になる。
子機器の自動開閉構造によると、ワンタッチにより自動
化された機能(動作)は、折り畳まれた完全閉成状態
(閉じた状態)から開く方向への動作のみであり、逆方
向の動作(開いた状態から閉じる状態への変化)は行え
ず、閉じる動作は使用者による手動操作となる。開いた
状態から閉じる動作をワンタッチで行おうとすれば、そ
の構造が複雑になり、そのためのスペースの確保が難し
いため、小型軽量化が求められている携帯電子機器、特
に携帯電話機に組み込むことは困難である。このような
理由から、従来、実用化された例はない。
の機器では、開く操作も閉じる操作も手動で行うことに
なる。例えば、開成作業においては、受話部の正面に親
指を掛け、受話部を引き起こす操作になり、開いた状態
から閉じる作業(閉成作業)においては、通話等の使用
に用いていた片手に加え、他方の手で受話部を持って開
閉させる操作するという両手による操作を強いられる。
無理に片手で行おうとすれば、片手で送話部を持ちなが
ら、受話部の先端を服装や壁等に拘束しながら送話部側
を動かして片手で開閉することになるが、指を挟んだ
り、携帯機器を壁面で擦るために傷が付きやすくなるの
で、一般的ではない。したがって、本発明の目的は、折
り畳み式の携帯電子機器における開成及び閉成の操作を
片手のみによりワンタッチで行えるようにした携帯電子
機器の自動開閉構造を提供することにある。
達成するため、携帯電子機器の送話部と受話部を折り畳
み可能に結合するヒンジ部と、両端部が前記送話部と前
記受話部に係止するようにして前記ヒンジに配設され、
前記送話部と前記受話部が所定角度以外のときに弾性力
を顕示するトーションスプリングと、前記ヒンジ部に配
設され、前記携帯電子機器の折り畳み時又は全開時に前
記送話部と前記受話部の相対回転をロックすると共に、
押しボタンの操作時に前記ロックを前記トーションスプ
リングによる前記弾性力を用いて解除するロック機構を
備えることを特徴とする携帯電子機器の自動開閉構造を
提供する。この構成によれば、ヒンジ部に設けられたト
ーションスプリングは、その弾性力が送話部と受話部が
所定角度にあるときには現れず、所定角度以外のときに
現れる。このトーションスプリングによる弾性力は、携
帯電子機器が折り畳み状態又は全開状態にあるとき、前
記送話部と前記受話部の相対回転をロックするようにロ
ック機構に付与される。この状態下において、片手で操
作可能な押しボタンが押圧されると、ロック機構は、ト
ーションスプリングの弾性力を駆動源にしてロック状態
を解除し、自動的に中立位置へ変化する。このように、
携帯電子機器が折り畳み状態にあっても全開状態にあっ
ても、送話部と受話部の相対回転がロックされ、このロ
ックは押しボタンの押圧により解除されて中立位置にな
るので、後は片手のみの手動により折り畳みをし或いは
全開する操作が容易に行えるようになる。
て図面を基に説明する。
造を示す。また、図2は図1の携帯電子機器におけるヒ
ンジ部の詳細を示す。なお、以下においては、携帯電子
機器として携帯電話機を例に説明する。携帯電子機器1
は、ヒンジ2により折り畳みが可能に結合された送話部
3と受話部4を主体に構成されており、送話部3と受話
部4とが対面接触する完全閉成角度(0度:送話部3と
受話部4が重なるように閉じた状態)から、受話部3と
送話部4の正面がほぼ同一面となる完全開成角度(18
0度:送話部3と受話部4を略同一平面に展開した状
態)までの約180度の範囲で回転することができる。
送話部3は数字キー3aや機能キー3bを備えて構成さ
れ、受話部4は液晶表示器4aを備えて構成されてい
る。送話部3及び受話部4は、共に前面カバー3c,4
bと裏面カバー3d,4cを備え、両カバー間に不図示
のプリント基板、電池、スイッチ類等が配設される。裏
面カバー3d内には凹部5が形成されたスプリング固定
部6が設けられ、裏面カバー4cには凹部7が形成され
たスプリング固定部8が設けられている。ヒンジ2に
は、押しボタン9a,9b、この押しボタン9a,9b
に外嵌されたスプリング10a,10b、このスプリン
グ10a,10bが内挿される送話部ユニット11a,
11b、この送話部ユニット11a,11bに隣接され
る受話部ユニット12a,12b、この受話部ユニット
12a,12bに係着されると共に送話部3側に固定さ
れる係止片13a,13b、この係止片13a,13b
に当接すると共に凸部15a,15bを有する係止部1
4a,14b、この係止部14aと14bの間に設けら
れ、端部16a,16bを有するトーションスプリング
16を備えている。このヒンジ2の露出部を隠すために
裏面カバー3d,4cにはヒンジカバー3e,4dが設
けられている。押しボタン9a、スプリング10a、送
話部ユニット11a、受話部ユニット12a、係止片1
3a、及び係止部14aは、一方(図の左側)のロック
機構20aを形成し、押しボタン9b、スプリング10
b、送話部ユニット11b、受話部ユニット12b、係
止片13b、及び係止部14bは、他方(図の右側)の
ロック機構20bを形成している。図2のように組み立
てを行い、前面カバーと裏面カバーを嵌合して一体化す
ると、スプリング固定部6,8の各凹部5,7にトーシ
ョンスプリング16の端部16a,16bが嵌合する。
端部16a,16bとスプリング固定部6,8との係合
により、端部16a,16bと送受話部3,4とはスプ
リング端部の軸方向以外の動きが相互に拘束される状態
になる。したがって、トーションスプリング16のねじ
れ変形と送受話部3,4の相対回転が連動し、送受話部
3,4の相対回転はトーションスプリング16を捩れさ
せ、トーションスプリング16の捩れ復帰によるトルク
は、送受話部3,4に伝達される。トーションスプリン
グ16の捩れ変形が生じない中立状態においては、送話
部3と受話部4が中間開閉角度(90度位置)になって
いる。送話部3と受話部4が中間角度以外の角度にある
とき、トーションスプリング16に捩れが生じる。押し
ボタン9a,9bは、トーションスプリング16の両サ
イドに同軸に配設され、押しボタン9a,9bの先端部
が携帯電子機器1の両側面に露出する。トーションスプ
リング16の端部16a,16bは、スプリング固定部
6,8の凹部5,7に嵌合して位置決めされている。押
しボタン9a,9bは、軸方向に向かう一対のスライド
突起17a,17bを有しており、このスライド突起1
7a,17bに嵌合するスライド溝18a,18bが、
送話部ユニット11a,11bに設けられている。ま
た、受話部ユニット12a,12bは、係止部14a,
14bの対向面に、凸部15a,15bに係合する係止
凹部19が設けられている。さらに、送話部ユニット1
1a,11bには係合溝21a,21bが設けられ、受
話部ユニット12a,12bには係合溝22a,22b
が設けられている。係合溝21a,21bと係合溝22
a,22bは、送話部3及び受話部4のヒンジカバー3
e,4dに設けられた係止突起(図示せず)に係合し、
送話部ユニット11a,11bと送話部3の回転、及び
受話部ユニット12a,12bと受話部4の回転のそれ
ぞれを常に一致させている。図3は、ロック機構20a
の詳細を示す。図3の(a)はロック機構20aのロッ
ク状態を示し、(b)はアンロック状態を示す。ここで
は、ロック機構20aについてのみ示しているが、左右
が逆になるのみで、ロック機構20bも同一の構成及び
同一の動作になる。図中、25は係止片13a(13
b)が嵌入する周回溝である。スライド突起17aとス
ライド溝18aは常に嵌合しており、送話部ユニット1
1aと押しボタン9aの回転は拘束され、軸方向への摺
動のみが可能になっている。また、押しボタン9aの回
転軸23の先端は、係止部14aにかしめられて一体化
されているため、送話部ユニット11aと係止部14a
の回転も生ぜず、両者の回転は一致する。受話部ユニッ
ト12aと係止部14aとの相対面には、係止凹部19
aと凸部15aが存在するため、送話部3及び受話部4
の完全開成角度(180度)及び完全閉成角度(0度)
で係止凹部19aと凸部15aの位置は一致し、スプリ
ング10aの弾性力によって押しボタン9aがヒンジ2
の外側(図3の左方向)へ押されている図3の(a)の
状態では、係合状態になる。このように、凸部15aと
係止凹部19aが係合すると、受話部ユニット12aと
係止部14aの回転運動が拘束される。したがって、送
話部3と受話部4の相対回転が拘束され、送話部3と受
話部4の間の回転運動がロックされるので、送話部3と
受話部4は、その角度状態を維持する。ロック機構20
aは、送話部3と受話部4が完全閉成角度又は完全開成
角度になるまで受話部4を開き、又は折り畳んだときに
自動的に作動する。図3の(b)に示すように、押しボ
タン9aを内側に押し込むと、ロック状態が解除され
る。押しボタン9aを押すと、その回転軸23は係止部
14aを押し出し、受話部ユニット12aから係止部1
4aが離される。この過程で、係止凹部19aから凸部
15aが離脱し、送話部3と受話部4との間の回転運動
はアンロックされる。このとき、相対回転運動に伴う送
話部3と受話部4の間の抵抗は、トーションスプリング
16の捩れ変形のみになる。本発明の特徴は、トーショ
ンスプリング16の捩じりが生じない中立状態が、図1
に示す中間角度(90度)で生じることである。送話部
3と受話部4が、中間角度から開成又は閉成のいずれか
の方向に相対回転すると、トーションスプリング16は
捩じられ、弾性変形によるエネルギーがトーションスプ
リング16に蓄えられる。中間角度以外において、受話
部4が自由回転を可能な状態においては、トーションス
プリング16は蓄えられたエネルギーを開放し、これに
より受話部4は中間角度方向へのトルクを受け取る。受
話部4が中間角度位置まで回転すると、トーションスプ
リング16の捩じりは無くなり、受話部4は中間角度で
停止する。このように、本発明の携帯電子機器の自動開
閉構造は、完全閉成角度(0度)又は完全開成角度(1
80度)でロック機構20a,20bが作動する。そし
て、送話部3と受話部4が0度又は180度の角度位置
にあるとき、押しボタン9a,9bを押し込めばロック
状態が解除され、トーションスプリング16の捩じれに
より生じていた附勢力により、送話部3と受話部4を自
動的に中間角度(90度)まで自動的に相対回転させ
る。受話部4が中間角度の位置にあれば、送話部3を保
持している片手の親指により受話部4をロック機構20
a,20bが作動する完全開成角度まで開くことも完全
閉成角度に折り畳むことも容易である。したがって、折
り畳み携帯機器の開閉操作が片手のみにより可能とな
る。図4は、本発明の携帯電子機器の自動開閉構造の各
動作位置における状態を示す。(a)は開く状態、
(b)はロック解除状態、(c)は折り畳む状態を示
す。図4を参照して、押しボタン9a,9bの押し込み
によるロック機能の解除、および中間角度から保持して
いる手30の親指30aによる受話部3を開閉操作(開
く操作と折り畳む操作)について説明する。具体的に
は、使用者が、ロック機構20a,20bにより完全開
成角度(180度)が維持されている携帯機器1の送話
部3を片手で保持した状態から閉じる場合について説明
する。完全開成角度におけるトーションスプリング16
は中立状態ではなく、閉成方向に捩れられているため、
その反発力として送話部3と受話部4は開成方向のトル
クを受けている。図4の(a)に示すように、一方の手
30の親指30aと人指し指30bを除く指と掌で送話
部3を握ると、携帯機器1全体を安定して保持がするこ
とができる。この状態においては、保持に用いていない
親指と人指し指を自由に動かすことができる。したがっ
て、保持している手30の親指30aと人指し指30b
は、同時にヒンジ2の両端の押しボタン9a,9bへ指
先を置くことができる。押しボタン9aと9bを親指3
0aと人指し指30bで押し込むと、係止部14a,1
4bはヒンジ2の内側へ移動し、ロック機構20a,2
0bの凸部15a,15bと係止凹部19a,19bと
の係合が解除される。係止部14a,14bと受話部ユ
ニット12a,12bとの間の拘束が無くなると、送話
部3と受話部4の相対回転の拘束も存在しなくなる。す
ると、トーションスプリング16のトルクの作用によ
り、受話部4は開成方向へ自動的に開き始める。なお、
押しボタン9a,9bの押し込みロック機能を同時に解
除しないと、送話部3と受話部4との相対回転は未だに
拘束されたままなので、トーションスプリング16のト
ルクによる自動開成は生じない。図4の(b)に示すよ
うに、トーションスプリング16が中立状態(トーショ
ンスプリング16の端部16aと16bが90度のと
き)、つまり送話部3と受話部4が中間角度(90度)
まで開かれると、トーションスプリング16によるトル
クは無くなり、送話部3と受話部4の相対回転運動は停
止する。親指30aと人指し指30bによる押しボタン
9a,9bの押し込みを止めると、押しボタン9a,9
bはスプリング10a,10bによりヒンジ2の外側へ
押し戻され、係止部14a,14bの凸部15a,15
bは、受話部ユニット12a,12bの相対面に接触す
るが、これは係止部14a,14bと受話部ユニット1
2a,12bとの相対回転を拘束するものではなく、送
話部3と受話部4の相対回転のロックとして機能しな
い。したがって、図4の(c)に示すように、親指以外
で送話部3を保持しながら、保持している手の親指を受
話部4の背面に押し当てながら図の下側へ押せば、受話
部4は完全閉成角度(0度)まで押し倒すことができる
ので、折り畳まれる。完全開成角度まで押し込む過程
で、凸部15a,15bと係止凹部19は、完全閉成角
度とは異なる組み合わせで係合し、完全開成角度では再
びロック機能が働き、親指を受話部から離しても携帯電
子機器1は完全閉成角度を維持し続ける。完全開成角度
から折り畳みへの操作の手順は、開成操作と同じにな
る。以上のように、本発明によれば、折り畳み状態の機
器送話部の保持→受話部を開く→機器の使用→受話部を
閉じるという一連の操作が、機器を保持している片手の
みで行うことが可能になる。これは、保持している親指
で受話部4を開いたり閉じたりが困難になる完全開成角
度及び完全閉成角度の位置からの受話部開閉は自動開閉
とし、保持中の親指による開閉作業が容易になる中間角
度からの受話部開閉は手動で行う様にしたためである。
このように、携帯電子機器1を使用する際の一連の操作
が片手のみで行えるようになることで、携帯電子機器1
の様々な使用形態に対応できるようになり、携帯電子機
器1の利便性が高められる。また、送受話部の相対回転
を固定させるロック機構20a,20bがヒンジ両端に
設置され、ロック状態を完全に解除するには、押しボタ
ン9aと9bを同時に押し込む必要があるため、不用意
にロック解除されるのを防止することができる。例え
ば、携帯電子機器1が折り畳まれた状態のまま鞄等に収
納されているとき、外部からの衝撃等により押しボタン
9a,9bの1つが押されてしまったとしても、ロック
機構20a,20bのロックが解除されることがないの
で、使用者の意志と無関係に誤動作してしまうのを防止
することができる。上記実施の形態においては、トーシ
ョンスプリング16の中立位置を中間角度(90度)に
したが、中間角度ではなく、閉成方向へずらした角度に
してもよい。例えば、携帯電子機器1が完全開成角度
(180度)ではなく、中間角度(90度)よりやや開
いた角度が使用状態である場合、完全開成角度と中間角
度との違いが少なくなる。そこで、中立位置を、例え
ば、60度等の角度に設定する方が開閉操作がし易くな
る。また、ロック機能が作動していない完全開成角度や
完全閉成角度以外では、常にトーションスプリング16
が中立状態に戻ろうとするので、これを疑似的なロック
機構として利用する構成にすることもできる。更に、上
記実施の形態においては、トーションスプリング16に
コイルバネを用いたが、板バネであってもよい。また、
受話部ユニット12a,12bに係止凹部19a,19
bを設け、係止部14a,14bに凸部15a,15b
をもうけるものとしたが、逆に、係止凹部19a,19
bを係止部14a,14bに設け、受話部ユニット12
a,12bに凸部15a,15bを設ける構成にしても
よい。また、上記実施の形態においては、携帯電子機器
として携帯電話機を例にしたが、本発明は携帯電話機に
限定されるものではなく、折り畳み構造を有するPHS
(Personal Handyphone System)電話機、PDA(Person
al Digital Assistant)等の携帯電子機器にも適用可能
である。
電子機器の自動開閉構造によれば、ヒンジにトーション
スプリング及びロック機構を備え、送話部と受話部が所
定角度以外の開成状態や閉成状態のときにトーションス
プリングに弾性力が形成され、携帯電子機器の折り畳み
状態又は全開状態にあるとき、送話部と受話部の相対回
転がロックされるようにロック機構に前記弾性力が付与
されるようにしたので、携帯電子機器が折り畳み状態に
あっても全開状態にあっても、送話部と受話部の相対回
転がロックされ、このロックは押しボタンの押圧により
解除され、自動的に所定角度位置になるので、後は片手
のみの手動により折り畳む操作、或いは全開する操作を
容易に行えるようになる。
視図である。
示す斜視図である。
(a)はロック状態、(b)はアンロック状態を示す断
面図である。
位置における状態を示し、(a)は開く状態、(b)は
ロック解除状態、(c)は折り畳む状態を示す説明図で
ある。
Claims (10)
- 【請求項1】 携帯電子機器の送話部と受話部を折り畳
み可能に結合するヒンジ部と、 両端部が前記送話部と前記受話部に係止するようにして
前記ヒンジに配設され 、前記送話部と前記受話部が所定角度以外のときに弾性
力を顕示するトーションスプリングと、 前記ヒンジ部に配設され、前記携帯電子機器の折り畳み
時又は全開時に前記送話部と前記受話部の相対回転をロ
ックすると共に、押しボタンの操作時に前記ロックを前
記トーションスプリングによる前記弾性力を用いて解除
するロック機構を備えることを特徴とする携帯電子機器
の自動開閉構造。 - 【請求項2】 前記トーションスプリングは、捩じり変
形により前記弾性力を生成することを特徴とする請求項
1記載の携帯電子機器の自動開閉構造。 - 【請求項3】 前記ロック機構は、同一軸線上に配置さ
れた2つからなり、それぞれが前記押しボタンを備え、
これら押しボタンを同時に押圧したときにのみ前記ロッ
クが解除されることを特徴とする請求項1記載の携帯電
子機器の自動開閉構造。 - 【請求項4】 前記ロック機構は、前記ロックが解除さ
れたとき、前記送話部と前記受話部を前記所定角度に自
動的に位置決めすることを特徴とする請求項1記載の携
帯電子機器の自動開閉構造。 - 【請求項5】 前記トーションスプリングは、前記送話
部と前記受話部が所定角度にあるとき、前記弾性力が零
であることを特徴とする請求項1記載の携帯電子機器の
自動開閉構造。 - 【請求項6】 前記所定角度は、片手で前記折り畳み又
は前記全開の操作を容易に行える中間の角度であること
を特徴とする請求項1又は4記載の携帯電子機器の自動
開閉構造。 - 【請求項7】 前記中間の角度は、略90度であること
を特徴とする請求項6記載の携帯電子機器の自動開閉構
造。 - 【請求項8】 前記ロック機構は、アンロック時に操作
されると共に回転軸を有する押しボタンと、 前記押しボタンの前記回転軸が貫通挿入される円筒状の
第1のユニットと、 前記第1のユニットに隣接させた状態で前記押しボタン
の前記回転軸に遊嵌されると共に、少なくとも1つの凹
部又は凸部を有する第2のユニットと、 前記押しボタンの前記回転軸に外嵌させて前記第2のユ
ニット内に配設され、前記押しボタンを前記第2のユニ
ットから押し出す方向に附勢力を付与する附勢部材と、 前記第2のユニットを前記送話部に支持させる係止片
と、 前記押しボタンの前記回転軸の端部に固定されると共に
前記第2のユニットの前記少なくとも1つの凹部又は凸
部に嵌合可能な凸部又は凹部を備える係止部を備えるこ
とを特徴とする請求項1記載の携帯電子機器の自動開閉
構造。 - 【請求項9】 前記第1のユニットは、その外周面に長
手方向に伸びる少なくとも1つのスライド溝と前記受話
部に設けられた突起部に嵌合する第1の係合溝を備え、 前記押しボタンは、前記少なくとも1つのスライド溝に
摺動する少なくとも1つのスライド突起を備え、 前記第2のユニットは、前記第1のユニットの前記第1
の係合溝に合致可能な第2の係合溝を備えることを特徴
とする請求項8記載の携帯電子機器の自動開閉構造。 - 【請求項10】 前記携帯電子機器は、携帯電話機であ
ることを特徴とする請求項1記載の携帯電子機器の自動
開閉構造。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001140010A JP4108292B2 (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 携帯電子機器の自動開閉構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001140010A JP4108292B2 (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 携帯電子機器の自動開閉構造 |
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JP2002335316A true JP2002335316A (ja) | 2002-11-22 |
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