JP2008030310A - 軸部材の形成方法およびその方法で形成した軸部材 - Google Patents

Abstract

【課題】信号線の全長の一部を覆って纏めるとともにヒンジ機構に用いられる樹脂製の軸芯部を金型内で射出成形により形成する際に、その信号線の、軸芯部を形成する部分を正確に特定するとともに、その信号線の、軸芯部を形成する部分を金型内に正確に配置し得るようにすることにある。
【解決手段】細線同軸ケーブル７の全長の一部にその部分を囲む樹脂製の軸芯部５ｂを金型内での射出成形により形成するに際し、二個のワッシャ５ａを細線同軸ケーブル７の軸芯部を形成する部分の両側にそれぞれ設ける工程と、金型内で前記二個のワッシャ５ａの間に前記樹脂の材料を射出して軸芯部５ｂを形成する工程と、を含むことを特徴とする、軸部材の形成方法である。
【選択図】図９

Description

この発明は、信号線の全長の一部にその部分を囲む樹脂製の軸芯部を金型内での射出成形により形成する軸部材の形成方法およびその方法で形成した軸部材に関するものである。

信号線および軸部材を用いる機器としては、例えば携帯電話機が知られており、従来の携帯電話機は、表示側筐体と文字入力側筐体とで構成され、それら表示側筐体と文字入力側筐体とが、ヒンジ機構により互いに開閉可能に連結され、それら表示側筐体と文字入力側筐体とに内包された電子部品同士が、信号線によって電気的に接続されている（例えば特許文献１参照）。

ここで、上記ヒンジ機構は、表示側筐体と文字入力側筐体とに嵌合する軸部材としての筒状部材を有し、上記信号線は、その筒状部材内に挿通されて表示側筐体と文字入力側筐体との間で延在している。

しかしながら上記信号線としては数十本の細線同軸ケーブルを用いる場合があり、かかる場合に、それらの細線同軸ケーブルを直接筒状部材内に挿通する構造では、筒状部材との摺接によって細線同軸ケーブルの被覆破れや断線が生じる可能性がある。

このため従来は、それら多数の細線同軸ケーブルからなる信号線をほぼ全長に亘りチューブ状の被覆やスパイラル状に巻き付けた保護テープで覆って保護することから、組立時に信号線を容易に通し得るようにするために筒状部材の内径を充分に大きくする必要があり、それゆえヒンジ機構を構成する表示側筐体および文字入力側筐体の軸受部の外径も大きくせざるを得なかった。

また、多数の細線同軸ケーブルからなる信号線をほぼ全長に亘りチューブ状の被覆やスパイラル状に巻き付けた保護テープで覆うことから、信号線の自由度が損なわれて信号線が硬くなり、組立時の表示側筐体および文字入力側筐体内の信号線の取り回しに不自由を来たしていた。
特開２００５−２８２７７６号公報

そこで、上述した不都合の解消のため、例えば多数の細線同軸ケーブルからなる信号線を樹脂製の軸芯部で覆って纏め、その軸芯部をヒンジ機構の軸部材に用いることが考えられるが、このようにすると、その軸芯部を金型内で射出成形により形成する際に、信号線としての多数の細線同軸ケーブルのどの部分に軸芯部を形成するか正確に特定するのが困難であるという問題および、その軸芯部を形成する部分を金型内の所定位置に正確に配置するのが困難であるという問題がある。

この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、この発明の軸部材の形成方法は、信号線の全長の一部にその部分を囲む軸部材を形成するに際し、二個のワッシャを前記信号線の前記軸部材を形成する部分の両側にそれぞれ設ける工程と、金型内に前記信号線を配置し、前記二個のワッシャの間に樹脂材料を射出して前記軸部材を構成する軸芯部を形成する工程と、を含むことを特徴としている。

また、この発明の軸部材は、前記方法で形成したことを特徴としている。

かかるこの発明の軸部材の形成方法および、その方法で形成した軸部材によれば、例えば多数の細線同軸ケーブルからなる信号線の全長の一部を覆って纏めるとともにヒンジ機構に用いられる樹脂製の軸芯部を金型内で射出成形により形成する際に、信号線の、軸芯部を形成する部分を二個のワッシャにより正確に特定することができ、しかもそれら二個のワッシャを金型内の所定位置に配置することで、信号線のそれら二個のワッシャ間の、軸芯部を形成する部分を金型内に容易に正確に配置することができる。

以下、本発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、この発明の軸部材の形成方法の一実施例により形成したこの発明の軸部材の一実施例を構成する軸芯部を備える折り畳み式携帯電話機のヒンジ機構を図２のＡ−Ａ線に沿う断面で示す斜視図、図２は、その携帯電話機の外観を表示側筐体と文字入力側筐体とを相互に閉じた状態で示す斜視図であり、図中符号１は、その携帯電話機を示す。

この携帯電話機１は、図２に示すように、表示側筐体２と文字入力側筐体３とを備え、表示側筐体２はその長手方向一端部の幅方向両端部に軸受部２ａを備え、その一方、文字入力側筐体３はその長手方向一端部の幅方向中央部に表示側筐体２の軸受部２ａに対し嵌め合わされて幅方向に整列する軸受部３ａを備えている。そして表示側筐体２と文字入力側筐体３とは、それら軸受部２ａ，３ａと、それらの軸受部２ａ，３ａの内部に配置されるヒンジユニット４および支持軸構体５とを備えるヒンジ機構６を介して相互に開閉自在とされている。

ここでヒンジユニット４は、通常の構成を有し、軸受部２ａ，３ａ内に嵌合して軸部材として機能するとともに、弾性部材により附勢されて互いに摺接するカムとカム従動子との作用により、表示側筐体２を閉状態では文字入力側筐体３にしっかりと押し付け、開状態では所定の開位置で係止するように機能する。また支持軸構体５は、軸受部２ａ，３ａ内に嵌合して軸として機能するとともに、後述の如く表示側筐体２と文字入力側筐体３との間に信号線を通すように機能する。

表示側筐体２は内部に図示しない第１回路基板を内蔵し、その第１回路基板の表面に設置された液晶表示ユニットが表示側筐体２から、図２に示す状態では文字入力側筐体３に向かって表出している。またその第１回路基板には、スピーカ等の各種電子部品が実装されて電気的に接続されている。

一方、文字入力側筐体３は内部に図示しない第２回路基板を内蔵するとともに、その第２回路基板の裏面（図２では上側の面）上に重ねて図示しない金属製のシールドケースを設置され、そのシールドケース上には、複数のキースイッチを搭載してキー基板を構成する図示しないキーフレキシブル基板（キーＦＰＣ）が支持され、そのキーＦＰＣ上に重ねて配置された図示しないキーシートの、上記キースイッチと対向する位置に配置された操作キーが文字入力側筐体３から、図２に示す状態では表示側筐体２に向かって表出している。またその第２回路基板には、マイク等の各種電子部品が実装されて電気的に接続されている。

そしてこの携帯電話機１では、表示側筐体２内の上記第１回路基板上の電子部品と文字入力側筐体３内の上記第２回路基板上の電子部品とが、ヒンジ機構６の支持軸構体５により表示側筐体２と文字入力側筐体３との間に通された信号線としての多数（例えば４０〜６０本）の細線同軸ケーブル７の束によって電気的に接続されており、具体的には、図３に示すようにそれらのケーブル７の両端部にそれぞれコネクタ８が設けられ、また、表示側筐体２内の第１回路基板の背面と文字入力側筐体３内の第２回路基板の背面とにそれぞれ図示しないコネクタが設けられ、それらケーブル７の両端部のコネクタ８と表示側筐体２および文字入力側筐体３内の上記各基板のコネクタとが嵌合接続されている。

ここで、支持軸構体５は、図３および図４（ａ），（ｂ）に示すように、各々上記多数の細線同軸ケーブル７を挿通される中心穴を持ちそれらの細線同軸ケーブル７を束ねる、例えばゴム材料等の圧縮可能な材質の二個の球状ワッシャ５ａと、それら多数の細線同軸ケーブル７の、二個の球状ワッシャ５ａ間に位置する部分を囲むように例えばポリアミド樹脂等の高流動性を持つ軟質合成樹脂により円柱状に形成される、上記実施例の軸部材を構成する軸芯部５ｂと、その軸芯部５ｂを囲んで補強するようにその軸芯部５ｂに密に嵌着されて軸芯部５ｂと同心に位置する、これも上記実施例の軸部材を構成する中空円筒状の外殻部５ｃとからなる。ここで、外殻部５ｃの材料は、例えば金属を用いることができるが、この発明における外殻部５ｃの材料としては金属に限定されるものでなく、その他の材料も用いることができる。なお、図４（ａ）は、支持軸構体５の、外殻部５ｃを除いた球状ワッシャ５ａおよび軸芯部５ｂを上記多数の細線同軸ケーブル７および両端部のコネクタ８とともに示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

この支持軸構体５の軸芯部５ｂを形成するこの実施例の方法は、図５（ａ）の下部に示す如きボトム型９と図５（ａ）の上部に示す如きトップ型１０とを備えてなる射出成形金型を以下の如く用いる。ここで、ボトム型９およびトップ型１０にはそれぞれ、図５（ａ）中のＣ部を拡大した図５（ｂ）にも示すように、各々上記多数の細線同軸ケーブル７を収容する溝部９ａ，１０ａと、その溝部９ａ，１０ａの途中に所定間隔を空けて形成された二箇所の球状ワッシャ５ａ用の凹部９ｂ，１０ｂと、それらの凹部９ｂ，１０ｂの間にそれらの凹部９ｂ，１０ｂよりも小径に形成された軸芯部５ｂの形成用のキャビティ９ｃ，１０ｃと、キャビティ９ｃ，１０ｃ内に樹脂材料を供給するためのスプルーランナ９ｄ，１０ｄとが形成され、ボトム型９にはまた、キャビティ９ｃとスプルーランナ９ｄとを繋ぐ細い溝であるゲート９ｅが形成されている。

さらに、ボトム型９には、トップ型１０との位置合わせ用の二個のピン穴９ｆが形成され、一方、トップ型１０には、ボトム型９のそれらのピン穴９ｆに嵌まり合ってボトム型９とトップ型１０とを位置合わせする二本の位置合わせピン１０ｅが突設されている。

かかる射出成形金型のボトム型９とトップ型１０とを図示しない射出成形機にセットして型開きするとともに、図６に示すように、一端部にコネクタ８を設ける前の上記多数の細線同軸ケーブル７の、軸芯部５ｂを形成する部分を間に挟む二カ所の所定部位に二個の球状ワッシャ５ａを挿通配置してそれらの細線同軸ケーブル７を束ねて纏めてから、その多数の細線同軸ケーブル７の上記一端部にコネクタ８を設け、その束ねた細線同軸ケーブル７を、図７（ａ）およびその図７（ａ）中のＤ部を拡大した図７（ｂ）に示すように、ボトム型９の溝部９ａ内に、二個の球状ワッシャ５ａがボトム型９の二箇所の凹部９ｂ内にそれぞれ嵌まり込むように配置し、さらにキャビティ９ｃ，１０ｃ内から溝部９ａ内への樹脂材料の漏れ出し防止のために、それらの球状ワッシャ５ａをボトム型９の凹部９ｂ内に圧縮して押し込む。

次いで、図８に示すように、ボトム型９とトップ型１０とを型閉じして、細線同軸ケーブル７をトップ型１０の溝部１０ａ内にも収めるとともに球状ワッシャ５ａをトップ型１０の凹部１０ｂ内にも圧縮して押し込んでから、上記射出成形機でスプルーランナ９ｄ，１０ｄ内に、例えばポリアミド樹脂等の高流動性を持つ溶融した樹脂材料Ｍを注入して、その樹脂材料Ｍをゲート９ｅを介してキャビティ９ｃ，１０ｃ内に低温低圧で射出し、冷却して硬化させることにより、図９（ａ）およびその図９（ａ）中のＥ部を拡大した図９（ｂ）に示すように、上記多数の細線同軸ケーブル７を束ねた二個の球状ワッシャ５ａの間に、それらの細線同軸ケーブル７を囲む円柱状の軸芯部５ｂが形成される。

次いで、上記のようにして軸芯部５ｂにより全長の一部を囲まれた上記多数の細線同軸ケーブル７のケーブルが露出した部分を、図１０（ａ）に示すように、外殻部５ｃの周方向の一部に軸線方向に沿って形成した細いスリット５ｄに通して外殻部５ｃ内に入れ、次いで図１０（ｂ）中に矢印で示すように、外殻部５ｃを細線同軸ケーブル７に沿って二個の球状ワッシャ５ａの間に移動させて軸芯部５ｂに密に嵌着させ軸芯部５ｂを覆うようにすることで上記支持軸構体５が組み立てられる。ここで、外殻部５ｃは、表示側筐体２の軸受部２ａまたは文字入力側筐体３の軸受部３ａと回転可能に嵌まり合うように外表面を滑らかに形成されるとともに、軸芯部５ｂとも回転可能に嵌まり合うように内表面も滑らかに形成されている。また、外殻部５ｃは、二個の球状ワッシャ５ａで挟まれることにより、細線同軸ケーブル７上での位置を規制される。なお、外殻部５ｃは、スリット５ｄのない円筒状のものでも良く、この場合には細線同軸ケーブル７への外殻部５ｃの組み付けは、細線同軸ケーブル７への球状ワッシャ５ａの組み付けの際と同様、細線同軸ケーブル７の少なくとも一端部にコネクタ８を取り付ける前に細線同軸ケーブル７に外殻部５ｃを挿通すれば良い。

かかる携帯電話機１にあっては、表示側筐体２と文字入力側筐体３とを互いに開閉可能に連結するヒンジ機構６が軸部材として、それら表示側筐体２と文字入力側筐体３との内部の電子部品同士を電気的に接続する多数の細線同軸ケーブル７の全長の一部を囲む軸芯部５ｂと、その軸芯部５ｂを囲んで補強する中空の外殻部５ｃとを有する支持軸構体５を備えている。

そして上記軸芯部５ｂを形成するこの実施例の方法は、二個の球状ワッシャ５ａを細線同軸ケーブル７の、軸芯部５ｂを形成する部分の両側にそれぞれ配置する工程と、上記射出成形金型内でそれら二個の球状ワッシャ５ａの間に樹脂材料Ｍを射出して軸芯部５ｂを形成する工程とを含んでいる。

従ってこの実施例の軸芯部５ｂの形成方法およびその軸芯部５ｂによれば、その軸芯部５ｂを上記射出成形金型内で射出成形により形成する際に、細線同軸ケーブル７の、軸芯部５ｂを形成する部分を二個の球状ワッシャ５ａにより正確に特定することができ、しかもそれら二個の球状ワッシャ５ａを上記射出成形金型内の所定位置にある凹部９ｂ，１０ｂ内に配置することで、細線同軸ケーブル７のそれら二個の球状ワッシャ５ａ間の、軸芯部５ｂを形成する部分を上記射出成形金型内に容易に正確に配置することができる。

しかもこの実施例の方法によれば、二個の球状ワッシャ５ａは多数の細線同軸ケーブル７を囲んで纏める軸芯部５ｂよりも大径であることから、それらの球状ワッシャ５ａが、図７（ｂ）に示すように、多数の細線同軸ケーブル７を収容する溝部９ａ，１０ａとそれらの細線同軸ケーブル７との間に充分な隙間ｔを生じさせるので、上記射出成形金型を構成するボトム型９とトップ型１０との型閉じの際にそれらの間に細線同軸ケーブル７が挟まれて断線したり、軸芯部５ｂの射出成形中やその前後にその射出成形金型の溝部９ａ，１０ａと細線同軸ケーブル７との摺接で細線同軸ケーブル７の被覆が剥がれたりするのを防止することができる。

さらにこの実施例の方法によれば、上記射出成形金型内の、各球状ワッシャ５ａを収容する凹部９ｂ，１０ｂの内径は、多数の細線同軸ケーブル７に挿通したその球状ワッシャ５ａの外径よりも小径であることから、型閉じしたその射出成形金型内で各球状ワッシャ５ａは圧縮されるので、キャビティ９ｃ，１０ｃ内に射出した樹脂材料Ｍの、溝部９ａ，１０ａ内への漏れ出しを防止することができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば軸芯部５ｂを形成する樹脂材料はポリアミド樹脂以外にも、エポキシ樹脂や、ポリウレタン樹脂等のウレタン系の他の樹脂材料でも良い。また軸芯部５ｂを形成する樹脂材料は、信号線の保護のために軟質のものであることが好ましいが、硬質のものであっても良い。また、球状ワッシャ５ａを形成する材料は、合成ゴム等のゴム材料が主に使用されるが、ウレタン樹脂を使用することもできる。さらにワッシャは球状でなく、筒状やドーナツ状等の他の形状のものでも良く、信号線も細線同軸ケーブルでなくても良い。そしてこの発明の方法およびその方法で形成したこの発明の軸部材は、携帯電話機以外の、例えばラップトップコンピュータや電子手帳等の携帯情報端末その他の電子機器にも適用することができる。

かくしてこの発明の軸部材の形成方法および、その方法で形成した軸部材によれば、例えば多数の細線同軸ケーブルからなる信号線の全長の一部を覆って纏めるとともにヒンジ機構の軸部材を構成する樹脂製の軸芯部を金型内で射出成形により形成する際に、信号線の、軸芯部を形成する部分を二個のワッシャにより正確に特定することができ、しかもそれら二個のワッシャを金型内の所定位置に配置することで、信号線のそれら二個のワッシャ間の、軸芯部を形成する部分を金型内に容易に正確に配置することができる。

この発明の軸部材の形成方法の一実施例により形成したこの発明の軸部材の一実施例を構成する軸芯部を備える折り畳み式携帯電話機のヒンジ機構を図２のＡ−Ａ線に沿う断面で示す斜視図である。 上記携帯電話機の外観を表示側筐体と文字入力側筐体とを相互に閉じた状態で示す斜視図である。 上記携帯電話機のヒンジ機構において多数の細線同軸ケーブルを通す支持軸構体を示す斜視図である。 （ａ）は、上記支持軸構体の外殻部を除いた球状ワッシャおよび上記実施例の軸芯部を上記多数の細線同軸ケーブルおよび両端部のコネクタとともに示す斜視図であり、（ｂ）は、その（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 （ａ）は、上記実施例の方法で上記支持軸構体の軸芯部の形成に用いる射出成形用金型のボトム型およびトップ型を型開き状態で示す斜視図であり、（ｂ）は、その（ａ）中のＣ部を拡大して示す斜視図である。 上記実施例の方法において多数の細線同軸ケーブルに二個の球状ワッシャを挿通する方法を示す説明図である。 （ａ）は、上記実施例の方法において上記射出成形用金型のボトム型に二個の球状ワッシャで纏めた上記多数の細線同軸ケーブルをセットする方法を示す斜視図、（ｂ）は、その（ａ）中のＤ部を拡大して示す斜視図である。 上記射出成形用金型のボトム型とトップ型とを型閉じしてその金型内に細線同軸ケーブルを収容した状態を示す斜視図である。 （ａ）は、上記射出成形用金型を型開きしたボトム型を上記支持軸構体の軸芯部を成形した後の状態で示す斜視図であり、（ｂ）は、その（ａ）中のＥ部を拡大して示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、上記支持軸構体の軸芯部に外殻部を装着する方法を示す説明図である。

符号の説明

１ 携帯電話機
２ 表示側筐体
２ａ，３ａ 軸受部
３ 文字入力側筐体
４ ヒンジユニット
５ 支持軸構体
５ａ 球状ワッシャ
５ｂ 軸芯部
５ｃ 外殻部
５ｄ スリット
６ ヒンジ機構
７ 細線同軸ケーブル
８ コネクタ
９ ボトム型
９ａ，１０ａ 溝部
９ｂ，１０ｂ 凹部
９ｃ，１０ｃ キャビティ
９ｄ，１０ｄ スプルーランナ
９ｅ ゲート
９ｆ ピン穴
１０ トップ型
１０ｅ 位置あわせピン
Ｍ 樹脂材料

Claims (5)

1. 信号線の全長の一部にその部分を囲む軸部材を形成するに際し、
   二個のワッシャを前記信号線の前記軸部材を形成する部分の両側にそれぞれ設ける工程と、
   金型内に前記信号線を配置し、前記二個のワッシャの間に樹脂材料を射出して前記軸部材を構成する軸芯部を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする、軸部材の形成方法。
2. 前記軸芯部を形成した後、前記軸芯部を囲む外殻部を前記軸芯部に装着する工程を含むことを特徴とする、請求項１記載の軸部材の形成方法。
3. 前記ワッシャは、前記軸芯部よりも大径であることを特徴とする、請求項１または２記載の軸部材の形成方法。
4. 前記金型内の、前記ワッシャを収容する凹部の内径は、前記信号線に設けた前記ワッシャの外径よりも小径であることを特徴とする、請求項１から３までの何れか１項記載の軸部材の形成方法。
5. 請求項１から４までの何れか１項記載の軸部材の形成方法により形成されたことを特徴とする軸部材。

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