JP2006071049A - 導通ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話機などの上筐体と下筐体を電気的に接続できる信頼性の高い導通ヒンジ装置を実現する。
【解決手段】上筐体側接触子４をホルダ２に挿入して固定する。下筐体側接触子５をケース３に挿入して固定する。ホルダ２とケース３を組み合せ、ヒンジの回転の中心軸となるシャフト１を貫通させる。上筐体側接触子４は、下筐体側接触子５に電気的に接触して導通状態になる。導通ヒンジ装置を筐体のヒンジ部に挿入して、ホルダ２を上筐体に固定し、ケース３を下筐体に固定する。上筐体側接触子４は上筐体のアンテナに接続され、下筐体側接触子５は下筐体の送受信部に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、導通ヒンジ装置に関し、特に、折畳式携帯電話機の上筐体のアンテナと下筐体の送受信部とを電気的に導通させるヒンジ装置に関する。

折畳式携帯電話機の上筐体と下筐体を接続するヒンジ装置には、自由に回転するヒンジ装置や、任意の角度で止めることができるフリーストップヒンジ装置や、自動的に開くプッシュオープンヒンジ装置などがある。折畳式携帯電話機には、基本的には左右両側にヒンジ装置が必要となる。現在の主な折畳式携帯電話機の筐体結合部の両側には、通常のトルクヒンジが装着されている。しかし、ヒンジ装置の中には、プッシュオープンヒンジのように、片側だけで動作機構を満たすものも存在するので、その場合の他方側には、トルク機構を備えたヒンジは必要ない。しかし、軸として支えとなる自由回転ヒンジは必要となる。

折畳式携帯電話機の上筐体にアンテナが設けられているものがある。下筐体には送受信部が設けられている。上筐体のアンテナと下筐体の送受信部とを電気的に接続するためには、ヒンジ部の隙間に同軸ケーブルなどの配線ケーブルを通している。しかし、ヒンジ部に配線ケーブルを通すと、長期間の回動動作により、ケーブルのねじれや切れが発生するという問題がある。それを回避するために、自由回転ヒンジを導通ヒンジとして利用し、図４に示すように、導通ヒンジ装置を筐体に装着して、アンテナと送受信部を電気的に接続する方法がある。導通ヒンジを使用することにより、コストの面でも有利になる。同軸等のケーブルを使用する場合は、ケーブルの部材費と半田付け等の作業工賃がかかるが、導通ヒンジを使用する場合は、導通部材が２点(接触子２点)必要なだけであり、大幅なコスト削減が実現できる。

導通ヒンジ装置の例としては、特許文献１に開示された「ヒンジ装置」がある。これは、ヒンジ装置を構成する部品自体に導電性を持たせたヒンジ装置である。図５に示すように、第一取付部と第二取付部の双方または一方を、軸部材に対して相対回動可能に設ける。第一取付部に第一導電部を付設する。第一導電部は、第一筐体の電気的接続部に接触する。第二取付部に第二導電部を付設する。第二導電部は、第二筐体の電気的接続部に接触する。第二導電部と第一導電部は、軸部材を介して電気的に接続する。第一筐体を第一取付部に取り付け、第二筐体を第二取付部に取り付けると、第一筐体の電気的接続部と第二筐体の電気的接続部とが、第一導電部と軸部材と第二導電部を介して電気的に接続される。その他の導通ヒンジ装置としては、特許文献２に開示されたヒンジ装置などがある。
特開2003-184858号公報 特開2003-65319号公報

しかし、従来の導通ヒンジ装置は、電気信号が第一導電部材〜軸部材〜第二導線部材の経路で伝わり、導通経路が３部品構成となっている。そのため、ヒンジ装置の構成が複雑で製造の手間もかかるという問題がある。また、接点数が多くて信頼性が高くないという問題もある。本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、簡単な構成の信頼性の高い導通ヒンジ装置を実現することである。

上記の課題を解決するために、本発明では、導通ヒンジ装置を、回転中心となるシャフトと、シャフトが貫通し第１筐体に固定されるケースと、シャフトが貫通しケースと回転可能に嵌合して第２筐体に固定されるホルダと、ケースに固定され第１筐体に設けられた回路に電気的に接続される第１筐体側接触子と、第１筐体側接触子と電気的に接触しホルダに固定され第２筐体に設けられた回路に電気的に接続される第２筐体側接触子とを具備する構成とした。

このように構成したことにより、信頼性の高い導通ヒンジ装置を実現できる。本発明では、電気信号が第一導電部材(接触子)〜第二導電部材(接触子)の経路で伝わり、導通経路が２部品構成となっている。軸部材(シャフト)を介すことなく導通するので接点が１箇所減り、導通性が向上する。通常しばしば発生する接点のチャタリング等の導通不良は、接点数が減ることで減少するので、導通信頼性が向上する。接触抵抗値も接点が減ることによって減少するので、これも導通性の向上に寄与する。

さらに、軸部材(シャフト)を介さないで導通を実現しているので、第１に、自由回転機能を阻害しないという利点がある。軸部材は、ケースとホルダの回転軸となっており、自由回転機能に対して、重要な部品である。その軸に、摺動接点を設けると、接点部の摩耗等で、異物が発生した場合に、回転機能に悪影響を与える可能性がある。軸に摺動接点を設けないことにより、その不具合を回避できる。第２に、導通ヒンジ装置の製造コストを下げることができるという利点がある。軸部材に、導通させるために必要な金メッキ等の表面処理を施す必要がなくなるので、軸部材の材質選択が自由となり、樹脂化が可能となる。さらに、軸部材を他の部材と合体させて部品点数を削減することも可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施例１は、ホルダに上筐体側接触子を固定し、ケースに下筐体側接触子を固定し、ケースとホルダにシャフトを貫通させて、上筐体側接触子と下筐体側接触子を接触させて回転可能に嵌合し、ホルダを上筐体に固定し、ケースを下筐体に固定し、上筐体側接触子を上筐体のアンテナと接続し、下筐体側接触子を下筐体の送受信部に接続する導通ヒンジ装置である。

最初に、本発明の実施例１における導通ヒンジ装置の構成を説明する。図１は、本発明の実施例における導通ヒンジ装置の分解斜視図である。図１（ａ）は、前面分解斜視図である。図１（ｂ）は、後面分解斜視図である。図２は、導通ヒンジ装置の斜視図である。図２（ａ）は、前面斜視図である。図２（ｂ）は、後面斜視図である。

図１と図２において、シャフト１は、ヒンジの回転の中心軸である。ホルダ２は、上筐体に固定されるヒンジ基体である。ケース３は、下筐体に固定されるヒンジケースである。ホルダ２とケース３は絶縁体である。上筐体側接触子４は、上筐体のアンテナと電気的に接続される弾性金属部材である。下筐体側接触子５は、下筐体の送受信部に電気的に接続される弾性金属部材である。下筐体側接触子５には、弾力性のある接点部が２つ設けてある。シャフトは独立の部材でなくてもよい。シャフトとホルダを一体化してもよいし、シャフトとケースを一体化してもよい。上筐体側接触子４と下筐体側接触子５については１組の例を示してあるが、同心円状に複数組設けて、複数回線の導通経路を形成することも可能である。

図１と図２に示すように、上筐体側接触子４を、ホルダ２に挿入して固定する。下筐体側接触子５を、ケース３に挿入して固定する。ホルダ２とケース３の凹部と凸部を互いに入り組ませて組み合わせる。上筐体側接触子４は、下筐体側接触子５に電気的に接触する状態になる。ホルダ２とケース３を組み合わせたものに、ヒンジの回転の中心軸となるシャフト１を貫通させる。このように組み合わせると、図２に示す状態になり、ホルダ２とケース３が、シャフト１で回転自在に連結される。これを筐体のヒンジ部に挿入すると、ホルダ２は上筐体に固定され、ケース３は下筐体に固定される。上筐体側接触子４は、上筐体のアンテナに接続され、下筐体側接触子５は下筐体の送受信部に接続される。

上記のように構成された本発明の実施例１における導通ヒンジ装置の機能と動作を説明する。上筐体の回路と下筐体の回路を、上筐体側接触子４と下筐体側接触子５で、電気的に直結して直流結合する。下筐体側接触子５に設けてある弾力性のある２つの接点部が、上筐体側接触子４に接触して電気的に導通し、互いに摺動しながら回転する。導通経路は、送受信部〜下筐体側接触子５〜上筐体側接触子４〜アンテナとなる。２つの接点部はバネ性を有しているので、安定した導通を確保できる。アンテナと送受信部との接続のみでなく、他の回路の電気的接続に利用することもできる。

下筐体側接触子５は、下筐体側の回路と接触する接点部分がケース３の外側部分に密着して固定されている。接点部分から筐体側導通部へ働く弾性力を持たせることは可能であるが、弾性力がないようにした場合は、下筐体側から下筐体側接触子５の接点部分へ接触するための機構を設ける必要がある。それに対して、上筐体側接触子４は、ホルダ２の外側に出ている接点部分から筐体側導通部へ常に弾性力が働くようになっているため、導通ヒンジ装置を上筐体に嵌合させると同時に導通が確保される。金属製の上筐体に直接導通させる場合は、ヒンジを嵌合させるだけでよい。電気的接続のための摺動部分は、上筐体側接触子４と下筐体側接触子５との間だけである。

導通ヒンジ装置を携帯電話機に装着する方法を説明する。筐体を開いた状態で、導通ヒンジ装置を筐体のヒンジ部に挿入する。ホルダ２の先端が上筐体のヒンジ部を通り抜けると、抜け止め用の爪が開いて係止される。ホルダ２が上筐体と係合して固定される。上筐体側接触子４は、上筐体側導通部と接触して電気的に接続される。ケース３が下筐体と係合して固定される。下筐体側接触子５は、下筐体側導通部と接触して電気的に接続される。

上記のように、本発明の実施例１では、導通ヒンジ装置を、ホルダ２に上筐体側接触子４を固定し、ケース３に下筐体側接触子５を固定し、ケース３とホルダ２にシャフト１を貫通させて、上筐体側接触子４と下筐体側接触子５を接触させて回転可能に嵌合し、ホルダ２を上筐体に固定し、ケース３を下筐体に固定し、上筐体側接触子４を上筐体のアンテナと接続し、下筐体側接触子５を下筐体の送受信部に接続する構成としたので、アンテナと送受信部とを接続するための信頼性の高い導通ヒンジ装置を実現できる。接点が最低限で導通ヒンジが実現できるので、接触不良が発生する可能性のある箇所が最も少なくて信頼性が高い。

本発明の実施例２は、ヒンジ装置が筐体に未装着の状態では、上筐体側接触子の先端の舌状部をケースの溝部に係合し、装着状態では、舌状部は筐体に押されて溝部から離脱して係合解除状態となる導通ヒンジ装置である。

図３は、本発明の実施例２における導通ヒンジ装置の断面図である。図３（ａ）は、導通ヒンジ装置の未装着のロック状態を示す断面図である。図３（ｂ）は、導通ヒンジ装置の装着時の自由回転状態を示す断面図である。図３において、シャフト１、ホルダ２、下筐体側接触子５は、実施例１と同じである。上筐体側接触子４の先端の舌状部６は、未装着状態でヒンジ装置をロックするための部材である。溝部７は、ケース３に設けられた溝である。当接部８は、舌状部６が筐体に当接して内側に押し込められるように力を受ける部分である。

上記のように構成された本発明の実施例２における導通ヒンジ装置の動作を説明する。自由に回転するヒンジ装置では、ヒンジ装置の回転部材を特定の相対角度で止めておくことができないので、ヒンジ装置の回転部材の相対的な角度は不定となり、筐体への装着時に、筐体のヒンジ受部との位置合わせが困難である。そこで、ヒンジ装置を未装着状態で特定の角度位置にロックし、筐体へ装着されるとロックが解除されて、自由に回転できるようにする。

図３（ａ）を参照しながら、筐体へ装着するためにロック状態にあるヒンジ装置を説明する。まず、ホルダ２に上筐体側接触子４を固定し、ケース３に下筐体側接触子５を固定する。次いで、ケース３とホルダ２にシャフト１を貫通させて、上筐体側接触子４の先端の舌状部６を内側に押し込んで、ケース３の溝部７に入れた状態にして、ケース３とホルダ２を嵌合する。上筐体側接触子４の先端の舌状部６が、ケース３の溝部７に係合するので、ヒンジ装置のケース３とホルダ２はロックされ、回転しない。この状態で、筐体のヒンジ受部に挿入する。ヒンジ装置のケース３とホルダ２は同期しているので、装着作業時にヒンジ受部との位置合わせが簡単にできる。

図３（ｂ）を参照しながら、筐体への装着状態におけるヒンジ装置を説明する。ロックされたヒンジ装置を、筐体のヒンジ受部に挿入すると、上筐体側接触子４の当接部８が筐体に当たって押され、内側に引っ込み、ケース３の溝部７から離れる。すると、ケース３とホルダ２は、相対的に自由に回転できるようになる。したがって、上筐体と下筐体は、回転自在に結合された状態になる。上筐体の回路と下筐体の回路を、上筐体側接触子４と下筐体側接触子５で、電気的に直結して直流結合する機能は、実施例１と同じである。

上記のように、本発明の実施例２では、導通ヒンジ装置を、ヒンジ装置が筐体に未装着の状態では、上筐体側接触子４の先端の舌状部６をケース３の溝部７に係合し、装着状態では、舌状部６は筐体に押されて溝部７から離脱して係合解除状態となる構成としたので、筐体への装着が容易にできる。上筐体側接触子の一部を利用してロック機構を構成しているので、部品点数の増加なく導通ヒンジ装置をロックでき、低コストで導通ヒンジ装置の装着作業を簡単化できる。

本発明の導通ヒンジ装置は、携帯電話機のアンテナと送受信部を電気的に接続する導通ヒンジ装置として最適である。直流結合するので、アンテナ以外の電気回路を接続する導通ヒンジ装置としても利用できる。

本発明の実施例１における導通ヒンジ装置の分解斜視図、 本発明の実施例１における導通ヒンジ装置の斜視図、 本発明の実施例２における導通ヒンジ装置の断面図、 従来の導通ヒンジ装置の組付時の斜視図、 従来の導通ヒンジ装置の斜視図と分解斜視図と断面図である。

符号の説明

１ シャフト
２ ホルダ
３ ケース
４ 上筐体側接触子
５ 下筐体側接触子
６ 舌状部
７ 溝部
８ 当接部

Claims (5)

1. 回転中心となるシャフトと、前記シャフトが貫通し第１筐体に固定されるケースと、前記シャフトが貫通し前記ケースと回転可能に嵌合して第２筐体に固定されるホルダと、前記第１筐体に設けられた回路に電気的に接続され前記ケースに固定される第１筐体側接触子と、前記第２筐体に設けられた回路に電気的に接続され前記第１筐体側接触子と電気的に接触し前記ホルダに固定される第２筐体側接触子とを具備することを特徴とする導通ヒンジ装置。
2. 回転中心となるシャフトと、前記シャフトが貫通し第１筐体に固定されるケースと、前記シャフトが貫通し前記ケースと回転可能に嵌合して第２筐体に固定されるホルダと、前記第２筐体に設けられた送受信部に電気的に接続され前記ケースに固定される第２筐体側接触子と、前記第１筐体に設けられたアンテナに電気的に接続され前記第２筐体側接触子と電気的に接触し前記ホルダに固定される第１筐体側接触子とを具備することを特徴とする導通ヒンジ装置。
3. 前記ケースはヒンジロック用の溝部を有し、前記第２筐体側接触子はヒンジロック用の舌状部を有し、前記舌状部は、ヒンジ装置が筐体に未装着の状態では前記ケースの溝部に係合し、装着状態では筐体に押されて溝部から離脱して係合解除状態となることを特徴とする請求項１または２記載の導通ヒンジ装置。
4. 回転中心となるシャフトと、前記シャフトが貫通し第１筐体に固定されるケースと、前記シャフトが貫通し前記ケースと回転可能に嵌合して第２筐体に固定されるホルダと、前記第１筐体に設けられた回路に電気的に接続され前記ケースに固定される複数個の第１筐体側接触子と、前記第２筐体に設けられた回路に電気的に接続され前記第１筐体側接触子と電気的に接触し前記ホルダに固定される複数個の第２筐体側接触子とを具備し、前記複数個の第１筐体側接触子は、それぞれ径が異なり、同心円状に互いに絶縁されて配置され、前記複数個の第２筐体側接触子は、それぞれ径が異なり、同心円状に互いに絶縁されて配置され、対応するそれぞれの第１筐体側接触子と電気的に接触して、複数系統の導通路を形成することを特徴とする導通ヒンジ装置。
5. 前記シャフトは、前記ケースまたはホルダのいずれかと一体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の導通ヒンジ装置。
   

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