JP2004044665A - 携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒンジの構造を簡易にすること。
【解決手段】携帯電子機器に取り付けられるヒンジが、操作側筐体に固定される嵌合部を設けたフランジ部を有するシャフトと、軸方向に沿って設けたこのシャフトを挿入する穴部、軸方向に沿って外周に設けた表示側筐体に固定される嵌合部、穴部に沿って設けたカム係止部を有するケースと、シャフトに取り付けられケース内に配されるコンプレッションスプリングと、全閉ロック領域および開きトルク発生領域を形成するカム面を有するとともにカム係止部を介してケースに組み付けられるカムと、シャフトに取り付けられるとともにカム面に当接しカムの回転時に該カム面を摺動する摺動ピンとを備えている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯パソコン、小型モバイルなどの小型電子機器に用い表示側筐体と操作側筐体とをヒンジ部を介して折り畳み自在に連結して成る携帯電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の携帯電子機器としては、例えば、特開平１１−６５１９号公報などに開示されるように、表示側筐体と操作側筐体とを２つのヒンジを介して折り畳み自在に連結したものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の携帯電子機器では、ヒンジが、凸部を有するカム部材と、このカム部材の凸部と圧接する凹部状のカム部を有する摺動カムとから成るカムを備えているので、ヒンジの組合せが面倒である上に、カム部材の凸部および摺動カムの凹部の面精度が要求されるとともに両者の位置合わせを必要とするなどの問題があった。
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、ヒンジの構造を簡易にすることを可能とした携帯電子機器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、表示側筐体と操作側筐体とをヒンジ部を介して折り畳み自在に連結して成る携帯電子機器において、前記表示側筐体を全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域と、前記表示側筐体を任意の開き位置に保持するフリーストップ領域と、全開状態手前において全開状態時のロック力を発生させる全開ロック領域とを備えたヒンジを、前記ヒンジ部に配置して成り、前記ヒンジは、前記操作側筐体に固定される嵌合部を設けたフランジ部を有するシャフトと、軸方向に沿って設けたこのシャフトを挿入する穴部、軸方向に沿って外周に設けた前記表示側筐体に固定される嵌合部、前記穴部に沿って設けたカム係止部を有するケースと、前記シャフトに取り付けられ前記ケース内に配されるコンプレッションスプリングと、前記全閉ロック領域、前記フリーストップ領域および全開ロック領域とを形成するカム面を有するとともに前記カム係止部を介して前記ケースに組み付けられるカムと、前記シャフトに取り付けられるとともに前記カム面に当接し前記カムの回転時に該カム面を摺動する摺動ピンとを備えていることを特徴とする。
【０００５】
請求項２に係る発明は、表示側筐体と操作側筐体とをヒンジ部を介して折り畳み自在に連結して成る携帯電子機器において、前記表示側筐体を全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域と、前記表示側筐体をこの全閉ロック領域から全開状態に亘って開きトルクを発生させる開きトルク発生領域と、前記全開状態手前において全開状態時のロック力を発生させる全開ロック領域とを備えたヒンジを、前記ヒンジ部に配置して成り、前記ヒンジは、前記操作側筐体に固定される嵌合部を設けたフランジ部を有するシャフトと、軸方向に沿って設けたこのシャフトを挿入する穴部、軸方向に沿って外周に設けた前記表示側筐体に固定される嵌合部、前記穴部に沿って設けたカム係止部を有するケースと、前記シャフトに取り付けられ前記ケース内に配されるコンプレッションスプリングと、前記全閉ロック領域、前記開きトルク発生領域および前記全開ロック領域を形成するカム面を有するとともに前記カム係止部を介して前記ケースに組み付けられるカムと、前記シャフトに取り付けられるとともに前記カム面に当接し前記カムの回転時に該カム面を摺動する摺動ピンとを備えていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１ないし図８は、本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器１を示す（請求項１に対応する）。
本実施形態に係る携帯電子機器１は、表示側筐体３と操作側筐体５とが、それぞれの連結部３ａと５ａにおいて、ヒンジ１０を配置することによって折り畳み自在に連結されている。
【０００７】
本実施形態に係る携帯電子機器１において、表示側筐体３は、０度から２０度までの全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域ＯＨＤと、２０度から１４０度までの任意の開き位置に保持されるフリーストップ領域ＯＨＢと、全開状態（１６０度）ＯＨＡ手前において全開状態ＯＨＡ時のロック力を発生させる全開ロック領域ＯＨＥを取るように構成されている。
【０００８】
ヒンジ１０は、図３〜図７に示されるように、シャフト１１に、ケース１５、コンプレッションスプリング１９、カム２０および摺動ピン２６を組み付けることによって構成されている。
シャフト１１は、操作側筐体５の連結部５ａに設けた係合部に固定される嵌合溝１２ａ，１２ａを対向して設けたフランジ１２を有する。軸部１１ａには、摺動ピン２６を取り付ける軸穴１３が貫通している。また、軸部１１ａの先端部には、Ｅ−リング６を取り付ける環状溝１４が設けてある。Ｅ−リング６はシャフト１１が表示部側筐体３の連結部３ａから抜け落ちないように設けられている。
【０００９】
ケース１５は、有底状の筒状態から成り、底部側にはヒンジ１０の軸方向に沿って設けたシャフト１１を挿入する穴部１６が設けてある。側壁には、ヒンジ１０の軸方向に沿って外周に設けた表示側筐体３の連結部３ａに設けた係合部に固定される嵌合溝１５ａ，１５ａが対向して設けてある。底部側と対向する開口側の内壁面には、穴部１６に沿って凹溝から成るカム係止部１７，１７が直径方向に対向して設けてある。また、嵌合溝１５ａ，１５ａの先端側には、切り欠き部１８，１８が直径方向に対向して設けてある。切り欠き部１８，１８は、摺動ピン２６をシャフト１１に組み込むためカム係止部１７，１７に対して９０度ずらして設けてある。
【００１０】
カム２０は、コンプレッションスプリング１９側が平坦な面から成る穴部２０ａを有する筒状態の両脇に端面側が円弧面形状を為すとともにカム係止部１７，１７と同形状を為す突状から成るカム係止部２２，２２を対向して設けている。カム２０は、コンプレッションスプリング１９とは反対側の面に、０度から２０度までの全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域ＯＨＤを形成する傾斜面２３，２３と、２０度から１４０度までの任意の開き位置に保持されるフリーストップ領域ＯＨＢを形成する平坦面２４，２４と、全開状態ＯＨＡ手前において全開状態ＯＨＡ時のロック力を発生させる全開ロック領域ＯＨＥを形成させる凹部２５，２５とを備えたカム面２１，２１を対向して設けている。
【００１１】
摺動ピン２６は、平行ピンで構成され、カム面２１，２１上を摺動するように、シャフト１１に設けた軸穴１３に取り付けられている。摺動ピン２６は、シャフト１１に組み付けられたケース１５、コンプレッションスプリング１９、カム２０をコンプレッションスプリング１９のバネ力を利用してシャフト１１から分離しないようにする保持具としても機能する。
【００１２】
次に、本実施形態に係る携帯電子機器１について説明する。
通常は、表示側筐体３が操作側筐体５を覆う全閉状態ＯＨＣになっている。
つまり、摺動ピン２６が、０度から２０度までの全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域ＯＨＤを形成する傾斜面２３，２３における０度の位置に表示側筐体３の自重により落とし込まれている。
【００１３】
この状態で、表示側筐体３を開き側に回動すると、摺動ピン２６が傾斜面２３，２３に沿って摺動し、閉じトルクを発生させる。
そして、表示側筐体３が２０度の地点に来ると、傾斜面２３，２３から平坦面２４，２４に移行し、摺動ピン２６と平坦面２４，２４との間での軽い摩擦抵抗に変化する。つまり、表示側筐体３に対する閉じトルクが作用しなくなる。
【００１４】
従って、表示側筐体３は、動きを止めると、平坦面２４，２４上に摺動ピン２６と平坦面２４，２４との摩擦力により留められる。
そのため、図８に示すように、表示側筐体３を平坦面２４，２４上の任意の位置で自由に留めることができる（本発明ではこの状態をフリーストップと称する）。
【００１５】
そして、表示側筐体３をさらに全開状態（１６０度）ＯＨＡ方向へ移動すると、全開状態（１６０度）ＯＨＡの手前側の１４０度から形成された凹部２５，２５に摺動ピン２６が填り込む。すなわち、摺動ピン２６が全開ロック領域ＯＨＥにおいて表示側筐体３に対してロックする力を発生する。
これによって、表示側筐体３は、図１の全開状態ＯＨＡに位置することとなる。
【００１６】
この状態で、表示側筐体３を再び平坦面２４，２４上に戻すと、上述のように、フリーストップ状態にすることができる。
そして、表示側筐体３を傾斜面２３，２３との境まで移動し、少し傾斜面２３，２３方向で進入すると、摺動ピン２６に閉じトルクが発生し、表示側筐体３を０度の全閉状態ＯＨＣに保持する。
【００１７】
以上のように、本実施形態に係る携帯電子機器１によれば、１つのヒンジ１０によって、全閉状態ＯＨＣ、フリーストップ状態ＯＨＢ、全開状態ＯＨＡでのロックを形成することができる。
しかも、カム機構を、カム２０のカム面２１を平行ピンから成る摺動ピン２６が摺動する構成としたので、従来のカム部材と摺動カムとの組合せから成るカム機構に比し、構造が簡単で、組立作業性が容易となるとともに、カムに作用する力の伝達が容易に達成されることとなった。
【００１８】
図９ないし図１６は、本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器５０を示す（請求項２に対応する）。
本実施形態に係る携帯電子機器５０は、第一実施形態に係る携帯電子機器１におけるヒンジ１０を、跳ね上げ用カム６０を用いたヒンジ５５とした点で、第一実施形態に係る携帯電子機器１とは相違する。
【００１９】
なお、本実施形態では、第一実施形態と同一構成部材については同一の符号を付し、その説明を省略した。
本実施形態に係る携帯電子機器５０において、表示側筐体３は、０度から６０度までの全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域ＯＨＤと、６０度から１６０度（全開状態ＯＨＡ）までの開きトルクを発生させる開きトルク発生領域ＯＨＦと、全開状態（１６０度）ＯＨＡ手前において全開状態ＯＨＡ時のロック力を発生させる全開ロック領域ＯＨＥを取るように構成されている。
【００２０】
カム６０は、コンプレッションスプリング１９側が平坦な面から成る穴部６０ａを有する筒状態の両脇に端面側が円弧面形状を為すとともにカム係止部１７，１７と同形状を為す突状から成るカム係止部６２，６２を対向して設けている。カム６０は、コンプレッションスプリング１９とは反対側の面に、０度から６０度までの全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域ＯＨＤを形成する傾斜面６３，６３と、６０度から１６０度（全開状態ＯＨＡ）までの開きトルクを発生させる開きトルク発生領域ＯＨＦを形成する山形形状面６４，６４と、全開状態（１６０度）ＯＨＡ手前において全開状態ＯＨＡ時のロック力を発生させる全開ロック領域ＯＨＥを形成する凹部６５，６５とを備えたカム面６１，６１を対向して設けている。
【００２１】
次に、本実施形態に係る携帯電子機器５０について説明する。
通常は、表示側筐体３が操作側筐体５を覆う全閉状態ＯＨＣになっている。
つまり、摺動ピン２６が、０度から６０度までの全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域ＯＨＤを形成する傾斜面６３，６３における０度の位置に表示側筐体３の自重により落とし込まれている。
【００２２】
この状態で、表示側筐体３を開き側に回動すると、摺動ピン２６が傾斜面６３，６３から山形形状面６４，６４の登り傾斜面６４ａ，６４ａに沿って摺動し、閉じトルクを発生させる。
そして、表示側筐体３が６０度の地点に来ると、山形形状面６４，６４の下り傾斜面６４ｂ，６４ｂに移行し、摺動ピン２６が下り傾斜面６４ｂ，６４ｂに沿って摺動し，表示側筐体３に開きトルクを発生させる。
【００２３】
従って、表示側筐体３は、全開状態ＯＨＡに向かって開かれていく。
そして、表示側筐体３をさらに全開状態（１６０度）ＯＨＡ方向へ移動すると、全開状態（１６０度）ＯＨＡの手前側の１４０度から形成された凹部６５，６５に摺動ピン２６が填り込む。すなわち、摺動ピン２６が全開ロック領域ＯＨＥにおいて表示側筐体３に対してロックする力を発生する。
【００２４】
これによって、表示側筐体３は、図９の全開状態ＯＨＡに位置することとなる。
次に、表示側筐体３を閉じる場合には、表示側筐体３を山形形状面６４の下り傾斜面６４ｂ，６４ｂと登り傾斜面６４ａ，６４ａとの境界部６４ｃ，６４ｃまで移動させる。摺動ピン２６が境界部６４ｃ，６４ｃに達すると、摺動ピン２６に閉じトルクが発生し、摺動ピン２６が下り傾斜面６４ａ，６４ａから傾斜面６３に向かって降下し、表示側筐体３を０度の全閉状態ＯＨＣに保持する。
【００２５】
以上のように、本実施形態に係る携帯電子機器５０によれば、１つのヒンジ５５によって、全閉状態ＯＨＣ、全開状態ＯＨＡでのロックを形成することができる。
しかも、カム機構を、カム６０のカム面６１を平行ピンから成る摺動ピン２６が摺動する構成としたので、従来のカム部材と摺動カムとの組合せから成るカム機構に比し、構造が簡単で、組立作業性が容易となるとともに、カムに作用する力の伝達が容易に達成されることとなった。
【００２６】
なお、カム６０のカム面２１の形状は図示するものに限らず、跳ね上げが可能であれば、その形状は任意である。
なお、上記各実施形態において、ヒンジとして１つのヒンジ１０または５５を用いた場合について説明したが、同軸状にダミーヒンジを設置しても良い。
【００２７】
【発明の効果】
本発明では、ヒンジのカムの相手部材として、平行ピンを使用することにより、相手部品の硬度・表面粗さの向上が可能となり、動作が滑らかで、かつ摩擦を低減することが可能となる。
また、従来ではカムの相手部材とは別に部品（Ｅリング等）を設けていたが、平行ピンを組込みの位置決め部品としても使用できるので、これらの部品が不要となり、部品点数削減、組立て工数低減により、コスト削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器の側面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器の平面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの分解図（右上面図）である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの分解図（左上面図）である。
【図６】（ａ）本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの上面図である。（ｂ）本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの正面図である。（ｃ）本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの左側面図である。（ｄ）本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの右側面図である。
【図７】本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジのカム特性図である。
【図８】本発明の第一実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジのトルク特性図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器の側面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器の平面図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの斜視図である。
【図１２】本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの分解図（右上面図）である。
【図１３】本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの分解図（左上面図）である。
【図１４】（ａ）本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの上面図である。（ｂ）本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの正面図である。（ｃ）本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの左側面図である。（ｄ）本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジの右側面図である。
【図１５】本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジのカム特性図である。
【図１６】本発明の第二実施形態に係る携帯電子機器におけるヒンジのトルク特性図である。
【符号の説明】
１，５０　携帯電子機器
３　表示側筐体
５　操作側筐体
１０，５５　ヒンジ
１１　シャフト
１５　ケース
１６　穴部
１７　カム係止部
１９　コンプレッションスプリング
２０　カム
２１　カム面
２２　カム係止部
２３　傾斜面
２４　平坦面
２５　凹部
２６　摺動ピン
６０　跳ね上げ用カム
６１　カム面
６２　カム係止部
６３　傾斜面
６４　山形形状面
６５　凹部
ＯＨＡ　全開状態
ＯＨＢ　フリーストップ領域
ＯＨＣ　全閉状態
ＯＨＤ　全閉ロック領域
ＯＨＥ　全開ロック領域

Claims (2)

1. 表示側筐体と操作側筐体とをヒンジ部を介して折り畳み自在に連結して成る携帯電子機器において、
   前記表示側筐体を全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域と、前記表示側筐体を任意の開き位置に保持するフリーストップ領域と、全開状態手前において全開状態時のロック力を発生させる全開ロック領域とを備えたヒンジを、前記ヒンジ部に配置して成り、
   前記ヒンジは、前記操作側筐体に固定される嵌合部を設けたフランジ部を有するシャフトと、軸方向に沿って設けたこのシャフトを挿入する穴部、軸方向に沿って外周に設けた前記表示側筐体に固定される嵌合部、前記穴部に沿って設けたカム係止部を有するケースと、前記シャフトに取り付けられ前記ケース内に配されるコンプレッションスプリングと、前記全閉ロック領域、前記フリーストップ領域および全開ロック領域とを形成するカム面を有するとともに前記カム係止部を介して前記ケースに組み付けられるカムと、前記シャフトに取り付けられるとともに前記カム面に当接し前記カムの回転時に該カム面を摺動する摺動ピンとを備えている
   ことを特徴とする携帯電子機器。
2. 表示側筐体と操作側筐体とをヒンジ部を介して折り畳み自在に連結して成る携帯電子機器において、
   前記表示側筐体を全閉状態手前において全閉状態時のロック力を発生させる全閉ロック領域と、前記表示側筐体をこの全閉ロック領域から全開状態に亘って開きトルクを発生させる開きトルク発生領域と、前記全開状態手前において全開状態時のロック力を発生させる全開ロック領域とを備えたヒンジを、前記ヒンジ部に配置して成り、
   前記ヒンジは、前記操作側筐体に固定される嵌合部を設けたフランジ部を有するシャフトと、軸方向に沿って設けたこのシャフトを挿入する穴部、軸方向に沿って外周に設けた前記表示側筐体に固定される嵌合部、前記穴部に沿って設けたカム係止部を有するケースと、前記シャフトに取り付けられ前記ケース内に配されるコンプレッションスプリングと、前記全閉ロック領域、前記開きトルク発生領域および前記全開ロック領域を形成するカム面を有するとともに前記カム係止部を介して前記ケースに組み付けられるカムと、前記シャフトに取り付けられるとともに前記カム面に当接し前記カムの回転時に該カム面を摺動する摺動ピンとを備えている
   ことを特徴とする携帯電子機器。

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