JP2008057651A - ２軸ヒンジ機構とこれを用いた携帯型通信端末および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】通話時状態に開閉角度が約150〜170°で規制される、ディスプレイを外側向きに閉じた状態へを回転操作だけで折り畳むことが可能な２軸ヒンジ機構において、信号導体をヒンジ軸回りを卷回させなくてもよいようにする。
【解決手段】ベースプレート301に中空の第１のヒンジ軸303を固定し、その外側に回転自在に第2のヒンジの外筒ケース311が固定された連結部材302を支持する。軸303に突起部304aを有する突起部材304を固定し、その上面に移動部材321の突起部321aが接触するようにして、軸303の回転により部材321が上下動するようにする。部材321に設けた規制部により第2のヒンジ軸の回転角度を規制できるようにする。ディスプレイ側筐体に固定される連結ブッシュ322を部材302に回転自在に支持させ、信号導体を軸303の中心からブッシュ322に通し、ディスプレイ側筐体へ導くようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、折り畳み式の携帯電話機や携帯情報端末や電子機器などに用いられる２軸ヒンジ機構とこれを用いた携帯型通信端末および電子機器に関し、特に信号用導電線をヒンジ機構の周囲を巻回させなくても済むようにした２軸ヒンジ機構に関する。

折り畳み式携帯電話機の多くは通話時に2つの筐体を開いてディスプレイとキーを露出させる構造を有しているが、最近では閉じた状態でもディスプレイを外側へ向けることができる折り畳み構造が提案されている。このような構成により、非通話時でもメールやブラウザ機能が使用可能になるからである。
これを実現する構造として、2つの筐体が開閉軸を有するヒンジ部により折り畳み可能に連結され、しかもディスプレイ側ユニット（ディスプレイ側筐体）が、開閉軸と直交する方向を回転中心軸として回転する２軸構造のものが知られている（例えば、特許文献１、２）。図６は、特許文献1にて開示された２軸ヒンジ機構の斜視図であって、図は、キー操作部を有する第１の筐体に対して表示部を有する第２の筐体が開閉角度９０度をもって開かれたときの状態が示されている。図６に示されるように、2軸ヒンジ機構５００は、矢印Ｄ１方向に回動する開閉軸５２２と矢印Ｄ２方向に回動する回転軸５１２とを有する。開閉軸５２２は、第１の筐体内に固定される固定部材５０１のヒンジ部５０１ａに回転可能に支持されており、回転軸５１２は、第２の筐体内に固定される固定部材５０２に固着されている。そして、第１の筐体内に収容されるプリント配線板と第２の筐体内に収容されるプリント配線板とを接続する帯状可撓性導体５５０は、回転軸５１２および開閉軸５２２の周りに卷回されており、また線状可撓性導体５５１は、開閉軸５２２の周りに卷回されている。

上述したように、図は、第１の筐体に対して第２の筐体が９０度に開かれた状態ををもって開かれた状態を示しており、この状態から開閉軸５２２をＤ１方向に回転させると、換言すると、固定部材５０２を固定部材５０１に対してＤ１方向に回動させると、第２の筐体を第１の筐体上に閉じることができ、あるいは携帯電話の通話状態に開くことができる。また、図示された状態から回転軸５１２をＤ２方向に回転させると、換言すると、固定部材５０２をＤ２方向に回転させると、第２の筐体を第１の筐体上で回転させることができる。そして、図示された状態から回転軸５１２をＤ２方向に１８０度回転させた後に、開閉軸５２２をＤ１方向に回転させることにより、表示部が外部に現れた状態で第２の筐体を第１の筐体上に閉じることができる。

図７は、特許文献２にて開示された2軸ヒンジ機構６００の斜視図である。同図に示すように、キー操作部を有する第１の筐体に固定されるベースプレート６０１の中央には回転トルク発生部６１０が垂直に設けられ、その上には一対のブラケット６０５ａを有する連結ブラケット６０５が設けられている。また、ベースプレート６０１には、頂部に制御用突起部６１３を有する固定軸６１２が固定されている。固定軸６１２に対し連結ブラケット６０５および回転トルク発生部６１０のケースは回転自在となっている。

連結ブラケット６０５の一対のブラケット６０５ａにはそれぞれ開閉トルク発生部６２０のケースが固着されている。そして、ブラケット６０５ａおよび開閉トルク発生部６２０を貫通してこれらに開閉軸６２２が回転可能に支持されている。開閉軸６２２の中央部には突起部６２２ａ、６２２ｂが設けられており、そして開閉軸６２２の両端には表示部を有する第２の筐体に固着されるＬ字ブラケット６０３が固定されている。なお、図示されてはいないが、第１の筐体内に収容されるプリント配線板と第２の筐体内に収容されるプリント配線板とを接続する可撓性導体は、回転トルク発生部６１０および開閉トルク発生部６２０の周りに卷回されて敷設されている。

固定軸６１２の制御用突起部６１３は、円錐台形状の突起の一部に開閉軸６２２の突起部６２２ａ、６２２ｂが嵌まり込むことのできる凹部を設けたものである。図７には、第２の筐体が第１の筐体上に閉じられた状態（主表示部が内側となった状態）のときのヒンジ機構の状態が示されており、この状態では突起部６２２ａが制御用突起部６１３の凹部に嵌まり込んでいる。この状態から開閉軸６２２をＤ１方向に回転させると（右側からヒンジ機構を見て時計回りに回転させると）、第２の筐体が第１の筐体から開かれる。そのまま開閉軸６２２を回転させて例えば開き角度が例えば１７０度に達すると、開閉軸６２２の突起６２２ｂが円錐台形状の制御用突起部６１３に当接することにより、それ以上には開くことができなくなる。すなわち、携帯電話として通話可能な状態となる。
また、図示された状態では突起部６２２ａが制御用突起部６１３の凹部に嵌まり込んでいるため、連結ブラケット６０５をＤ２方向に回転させることができない。すなわち、第２の筐体が第１の筐体上に閉じられた状態にあるときには、第２の筐体をＤ２方向に回転させることができない。しかし、第２の筐体をＤ１方向に少し開くと突起部６２２ａが制御用突起部６１３の凹部から外れ、連結ブラケット６０５をＤ２方向に回転させることが可能になる。すなわち、第２の筐体を第１の筐体から少し開くと第２の筐体はＤ２方向に自由に回転させることが可能になる。開閉軸６２２の突起部が制御用突起部６１３の凹部から外れた状態では、第２の筐体は常にＤ２方向に回転可能な状態にあり、第２の筐体が例えば１７０度に開かれた携帯電話として通話するときの状態(突起部６２２ｂが制御用突起部６１３の図の背面側の側面に当接した状態)から連結ブラケット６０５をＤ２方向に回転させると１８０度回転させたときに、第２の筐体は第１の筐体に重なり、開閉軸６２２の突起部６２２ｂが制御用突起部６１３の凹部に嵌まり込むこととなり、それ以上第２の筐体をＤ２方向に回転させることができない状態となる。
特開２００４−２１８６８８号公報 特開２００４−１８７１８６号公報

しかしながら、特許文献1に開示された2軸ヒンジ機構は2つの筐体を開いた通話時状態から第２の筐体（表示部側筐体）を回転させる場合、一旦筐体を閉じる方向へ移動させ、第１の筐体（キー操作部側）と第２の筐体とが干渉しない位置で回転可能させる制約があり、使い勝手が悪い。その点で特許文献２に開示されたヒンジ機構では、２筐体を開いた通話時状態から直ちに第２の筐体を回転操作するだけで表示部を外側向きにした閉じた状態へ折り畳むことが可能になる。しかし、特許文献２に記載されたものでは、固定軸上に制御用突起部６１３が設置されているため、二つの筐体のプリント配線板間を接続する信号導体を固定軸内部を通過させることができない。そのため、接続信号導体をヒンジ機構の周りを卷回させなければならず、導体の引き回しが複雑になり、かつ信号導体として同軸線束の使用が困難である。
本発明の課題は上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、二つの筐体が通話状態に開かれた状態からそのまま第２の筐体を開閉軸と直交する回転軸を中心として回転させて表示部を外側向きとして折り畳んだ状態とすることができるようにすると共に、二つの筐体の中に配備されるプリント配線板間を接続する信号導体を、ヒンジ機構の回転軸中心を通過させることができるようにすることである。

上記の目的を達成するため、第１のヒンジ軸を有する第１のヒンジと第２のヒンジ軸を有する第２のヒンジとが直交して連結された２軸ヒンジ機構において、前記第１のヒンジ軸の回転と同期して回転し前記第１のヒンジ軸の回転角度を示す突起部と、前記第２のヒンジ軸に設置された角度規制部と、前記突起部に当接する突起部当接部と前記角度規制部に当接する角度規制部当接部とを有する移動部材と、を有し、前記移動部材の前記突起部当接部の当接状態により前記移動部材の位置が規定され、前記移動部材の前記角度規制部当接部の当接状態により前記第２のヒンジ軸の最大回転角度が規定されることを特徴とする２軸ヒンジ機構、が提供される。

そして、好ましくは、前記第１のヒンジは、前記第１のヒンジ軸を回転可能に保持する、第１、第２の支持部を有する概略Ｕ字形状の連結部を備え、前記第２のヒンジは、前記第２のヒンジ軸を回転可能に保持する、一端が前記連結部の前記第１の支持部に固定された概略円筒形状の外筒ケースを備える。また、好ましくは、第１のヒンジ軸は中空に形成される。

第１の効果は、２軸ヒンジ機構高さを第１のヒンジ高さまで薄くすることができることである。その理由は、第１のヒンジ軸の外側に突起部、移動部材および角度規制部を有することにより、角度規制部を有する第２のヒンジの配置位置を第１のヒンジ軸上部以外の場所で自由に変更することが可能なためである。
第２の効果は、組み立て工程の簡素化、構成の簡素化、省スペース化を実現することができることである。その理由は、第１のヒンジ軸を中空構造とすることにより、軸内にプリント配線基板間を接続する信号導体類を通すことが可能になり、ヒンジ機構の周りを可撓性導体を巻回する必要がなくなるためである。
第３の効果は、２軸ヒンジ機構により連結される筐体相互の接続信号導体本数を現状のフレキシブルケーブルを使用したパラレル通信の場合と比較して5〜10分の1に減らすことが可能になる。その理由は、信号導体としてフレキシブルケーブルに代えて極細同軸線を配置することが可能になる。同軸線を使用することにより、信号の高速シリアル通信化が可能なためである。

第４の効果は、デザインを重視した携帯型通信端末を実現させることができることである。その理由は、接続信号導体本数が削減されることで更なる小型化、省スペ−ス化が可能なためである。
第５の効果は、使い勝手のよい携帯型通信端末を提供することが可能になることである。その理由は、通話状態に開いた状態での操作感触を維持しつつ、そのまま表示部側筐体を開閉軸と直交する回転軸を中心として回転させて、表示部を外側向きとして折り畳む動作が可能なためである。
第６の効果は、使い勝手のよい電子機器を提供することが可能になることである。その理由は、第２の筐体を開いて操作を行う際に第２の筐体に設けられたタッチパネルやスイッチなどの操作部を押す動作を行っても第２の筐体の開き角度が所定の角度に保持されることが可能なためである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の携帯通信端末の一つの実施の形態に係る折り畳み式携帯電話機１０の基本構成を回転動作状態の推移に応じて示した外観平面図であり、同図（ａ）は下側のキーボード側ユニット１００に対し上側のディスプレイ側ユニット２００が回転なしでかつ閉じた状態、同図（ｂ）はディスプレイ側ユニット２００をキーボード側ユニット１００に対して開くように回転させた開状態、同図（ｃ）は同図（ｂ）の開状態からキーボード側ユニット１００に対してディスプレイ側ユニット２００を９０度時計回りに回転移動した中途移動状態、同図（ｄ）は同図（ｃ）の開状態からキーボード側ユニット１００に対してディスプレイ側ユニット１００を更に９０度時計回りに回転移動した裏返し重ね状態、をそれぞれ示すものである。
この携帯電話機１０の場合、少なくとも使用者向けの主たる操作機能を担う複数の操作ボタン（テンキー等の操作キーを含む）１０１から成る操作部が備えられたキーボード側ユニット１００と、少なくとも操作部に対する操作に伴う操作情報処理並びにこの操作情報処理に関連する相手側との通信情報処理に伴うデータを表示するための表示部２０１が備えられたディスプレイ側ユニット２００とを、２軸のヒンジユニットから成る２軸ヒンジ機構３００により開閉自在且つ回転自在に接続結合して２つ折り型として構成している。ここで、２軸ヒンジ機構３００は、第１の回転軸（水平回転の軸）に係る第１のヒンジと第２の回転軸（開閉回転の軸）に係る第２のヒンジとを有しており、第１のヒンジにより、ディスプレイ側ユニット２００を図１（ａ）および（ｂ）の状態から時計回りに１８０度、図１（ｄ）に示す状態から反時計回りに１８０度回転可能になされており、第２のヒンジにより、図１（ａ）から図１（ｂ）の状態へディスプレイ側ユニット２００をキーボード側ユニット１００に対して回転させて開状態とすることができる。そのとき、図１（ｂ）に示す通話状態での開き角度を所定の角度（１５０ないし１７０度）に規定するとともに、図１（ｂ）に示す状態から、図１（ｃ）を経て図１（ｄ）の状態に推移するにつれて徐々に開き角度が１８０度となるように制御される。
ここで、この携帯電話機１０の場合も、キーボード側ユニット１００の折り込み面の下側端部には集音用のマイクロホン１０２が配備されており、ディスプレイ側ユニット２００の折り込み面には表示部（主表示部）２０１の近傍の端部に発声用のスピーカ２０２が配備され、更に、ディスプレイ側ユニット２００の折り込み面とは反対側の表面には簡易なデータを表示するための副表示部２０３が配備されている。

図２は、本発明の一実施の形態である、上記した携帯電話１０に備え付けられる２軸ヒンジ機構３００の基本構成を示した外観斜視図である。図２に示された２軸ヒンジ機構３００は、図１（ａ）に示される、キーボード側ユニット１００に対しディスプレイ側ユニット２００が折り込まれた閉じ状態に対応している。なお、図２において、平坦面と曲面との境界が一点鎖線にて示されている。図２に示されるように、キーボード側ユニット１００に固定される第１の固定部であるベースプレート３０１は固定用の複数の雌ネジ部３０１ａを有し、これを用いてキーボード側ユニットにベースプレート３０１を固定する。一対の支持部３０２ａ、３０２ｂを有する概略Ｕ字型の連結部材３０２は、ベースプレート３０１上に回転自在に支持されている。ベースプレート３０１上には突起が、そして連結部材３０２にはこの突起に当接する突起当て（いずれも図示なし）が設けられており、これらの突き当てにより連結部材３０２のベースプレート３０１に対する回転角度が所定範囲に規定されている。
そして貫通孔３０３ａが開けられて中空になされた第１のヒンジ軸３０３が連結部材３０２を貫通してベースプレート３０１上に固定されている。また、連結部材３０２上には回動が第１のヒンジ軸３０３により拘束された突起部材３０４が保持されている。連結部材３０２上の突起部材３０４との接触部には４個所にバネとピンが埋め込まれた回転トルク発生部３０５が構成されており、また、突起部材３０４の裏面には４個所に凹部が形成されており、この凹部に回転トルク発生部３０５がはまり込むことにより、いわゆる定位感あるいはクリック感が生成される。回転トルク発生機構はこの方式に代え、第１のヒンジ軸３０３に固定されたカムと連結部材３０２に固定されたカムとを接触させるものとする構成も可能である。

連結部材３０２の一方の支持部３０２ａには、第２のヒンジの外筒ケース３１１が固定され、他方の支持部３０２ｂには連結ブッシュ３２２が回動自在に装着されている。外筒ケース３１１内には、第２のヒンジ軸が回転自在に支持されており、第２のヒンジ軸の外側端部は、ディスプレイ側ユニット２００内に収納され、これに固定される第２の固定部である十字ブロック３１４に固定されている。また、外筒ケース３１１と第２のヒンジ軸とにはそれぞれ円盤状のカムが固定されており、回転しつつ両者が弾性力をもって接触することにより、ここに開閉トルク発生部３１３が構成されている。
連結ブッシュ３２２は、間隙部３２２ａを有し、該略Ｃ字状の形状を有し、その外面上には突起３２２ｂが複数本第２のヒンジ軸と平行に形成されている。連結ブッシュ３２２は、ディスプレイ側ユニット２００内に挿入され、突起３２２ｂがディスプレイ側ユニット２００と噛み合うことによりディスプレイ側ユニット２００と一体的に回転する。従って、結果的に連結ブッシュ３２２と第２のヒンジ軸とは同期して回転することになる。連結ブッシュ３２２の間隙部３２２ａにはその間隙幅を一定に保持するためのスペーサ３２３が挿入されている。本実施の形態の連結ブッシュ３２２は間隙部を有するものであったがこれを省略し、円筒形状の連結ブッシュとすることもできる。その場合にはスペーサ３２３は必要なくなる。

連結部材３０２の支持部３０２ａ寄りには、移動部材３２１が上下動のみが可能であるように保持されている。移動部材３２１には突起部３２１ａが設置されており、また突起部材３０４上にも突起部３０４ａ、３０４ｂが形成されている。ここで、突起部３０４ｂの高さは突起部３０４ａのそれより低くなされている。突起部材３０４が第１のヒンジ軸３０３と共に回転することにより、移動部材３２１の突起部３２１ａは、突起部材３０４の突起部３０４ａ、３０４ｂまたはその平坦部に当接し、それにつれて移動部材３２１は上下動する。図２には図示されていないが、移動部材３２１にはガイド部が形成されており、これと第２のヒンジ軸に設置された規制部が当接することにより、第２のヒンジ軸の回転角度が規制される。以下、図３〜図５を参照して、本実施の形態の２軸ヒンジ機構の動作についてより詳しく説明する。

図３は、第１のヒンジ軸と同期して回転する突起部材３０４と移動部材３２１と第２のヒンジ軸３１２との関係を示す斜視図であって、キーボード側ユニット１００にディスプレイ側ユニット２００が折り込まれた閉じ状態である図１（ａ）の状態でのヒンジを示す。そして、図３（ａ）は、図２と同じ方向からみた斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）を反対側から見た斜視図である。また、図４、図５は、突起部材３０４と移動部材３２１と第２のヒンジ軸３１２との関係を示す側面図であって、それぞれの（ｂ）、（ｃ）図は、それぞれ（ａ）図を反対側から見た図である。そして、図４（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）の状態に対応する図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）の状態から第２のヒンジ軸３１２をＤ１方向に最大回転角度にまで回転させた、図１（ｂ）の状態に対応する図である。また、図５(ａ)、（ｂ）は、図４（ａ）、（ｂ）に示す状態から第１のヒンジ軸３０３と共に突起部材３０４をＤ２方向に１８０度回転させた状態を示す図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）の状態から第２のヒンジ軸３１２をＤ１方向に１８０度回転させた後の状態を、あるいは、図４（ｃ）の状態から第１のヒンジ軸３０３中心に突起部材３０４をＤ２方向に１８０度回転させた後の状態を示す図であって、図１（ｄ）の状態に対応する図である。

図３に示されるように、第２のヒンジ軸３１２の一端には前記した十字ブロック３１４が嵌合される嵌合部３１２ｂが形成されており、また嵌合部３１２ｂの反対側の端部には第２のヒンジ軸３１２の軸方向に対し垂直方向に延びる規制部３１２ａが形成されている。また、移動部材３２１は、突起部３２１の部分を除いて概略四角形の板状体の形状を有している。そして、突起部３２１の突出方向と反対側の面にはざぐり穴３２１ｂが形成されており、ざぐり穴３２１ｂの壁面の一部にガイド部３２１ｃが形成されている。このざぐり穴に代えて移動部材３２１を貫通する貫通孔を形成するようにしてもよい。その場合、貫通孔の壁面に規制部３１２ａと接触するガイド部が形成される。
突起部材３０４の表面には、外周に沿って断面形状が台形の突起部３０４ａと突起部３０４ｂが形成されている。また、突起部材３０４の裏面には、４個所に凹部３０４ｃが形成されている。突起部材３０４の裏面には図２に示される回転トルク発生部３０５のピンが接触しているが、突起部材３０４の凹部３０４ｃにピンが落ち込むことによっていわゆる定位感あるいはクリック感が生成される。
また、図４に示すように、移動部材３２１の底面には凹部３２１ｄが形成されており、ここに移動部材３２１の“がたつき”防止するための弾性力の弱いバネが着座されている。また、移動部材３２１の中央部にはこれを貫通する開口３２１ｅが形成されているが、この開口は機能上特別の意義を有するものではない。

今、図１（ａ）に示すように、携帯電話機１０がディスプレイ側ユニット２００の閉じ状態にあるものとすると、上記したように２軸ヒンジ機構は図３、図４（ａ）、（ｂ）に示す状態にある。このとき、移動部材３２１の突起部３２１ａは、突起部材３０４の突起部３０４ａの頂面に接触しており、移動部材３２１は高い状態にある。この状態からディスプレイ側ユニット２００を開くと、第２のヒンジ軸３１２がＤ１方向に、図４（ｂ）にて時計回りに回転し始める。このとき、第２のヒンジ軸３１２の規制部３１２ａは、移動部３２１のざぐり穴３２１ｂ内を第２のヒンジ軸３１２と共に回転する。回転角度が１５０〜１７０度に達すると、第２のヒンジ軸３１２の規制部３１２ａは移動部３２１のガイド部３２１ｃに当接し、ディスプレイ側ユニットはそれ以上開かなくなる。この状態が図４（ｃ）に示される。

図３、図４（ａ）に示される筐体閉じ状態からディスプレイ側ユニット２００を水平面内で反時計回りに回転させると、第１のヒンジ軸と共に突起部材３０４が矢印Ｄ２方向に、上から見て時計回りに回転を始め、移動部３２１の突起部３２１ａは、突起部材３０４の突起部３０４ａの傾斜部を滑り降り突起部材３０４の平坦部に到達して移動部３２１の位置は低くなる。突起部材３０４がＤ２方向に１８０度回転する過程において、移動部３２１の突起部３２１ａが突起部材３０４の突起部３０４ｂ上を経過することにより、移動部３２１は一旦持ち上がるが、突起部材３０４が１８０度回転し終わると移動部３２１は最終的に低い位置を占めることになる。この状態が図５（ａ）、（ｂ）に示される。このとき、２軸ヒンジ機構自体は開き角度１８０度以上に開き得る状態にある。しかし、筐体同士が面接触した状態にあることからこれに規制されてディスプレイ側ユニットの開き角度は１８０度程度となる。すなわち、ディスプレイ側ユニットはディスプレイ面をキーボード側筐体に向けた状態で開き角度約１８０度で開いた状態となる。

図４（ｃ）に示される筐体開き状態からディスプレイ側ユニット２００を反時計回りに回転させると〔図４（ｃ）を上から見て第２のヒンジ軸３１２を第１のヒンジ軸を中心として反時計回りに回転させると〕、第１のヒンジ軸と共に突起部材３０４が矢印Ｄ２方向に回転を始め、移動部３２１の突起部３２１ａは、突起部材３０４の突起部３０４ａの傾斜部を滑り降り突起部材３０４の平坦部に到達して移動部３２１の位置は低くなる。その結果、両筐体間の開き角度は１８０度ないしそれ以上となる。突起部材３０４がＤ２方向に１８０度回転する過程において、移動部３２１の突起部３２１ａが突起部材３０４の突起部３０４ｂ上を経過することにより、移動部３２１は一旦持ち上がる。これにより、ディスプレイ側ユニットはキーボード側ユニットに対し僅かに（０〜１０度）開く。このように途中で筐体を少し開くようにするのは、筐体の端部同士がこすれあって筐体に傷を生じるのを防ぐためである。その後、突起部材３０４が１８０度回転し終わると移動部３２１は最終的に低い位置を占め、両筐体はディスプレイ面を表側として閉じた状態になる（開き角度０度になる）。この状態が図５（ｃ）に示される。また、図５（ｂ）に示される開き状態からディスプレイ側ユニットをＤ１方向に回転させて閉じても図５（ｃ）に示される状態となる。
これらの動作では可動接触部に力がかかるので、突起部３０４ａと突起部３２１ａおよびガイド部３２１ｃと規制部３１２ａなどの接触部は摩擦係数が低くなるような処理や硬度差をつけた硬度処理を行った金属材料が望ましい。

次に、キーボード側ユニット１００内のプリント配線板とディスプレイ側ユニット２００内のプリント配線板との間の接続用導体の引き回し状態を説明する。キーボード側ユニット１００側のプリント配線板から引き出された接続用導体は、ベースプレート３０１の裏側からその開口を通して第１のヒンジ軸３０３の貫通孔３０３ａ内に導入され、続いて連結ブッシュ３２２内を通され、その間隙部３２２ａから引き出されてディスプレイ側ユニット２００側のプリント配線板へと導かれる。

本発明の携帯型通信端末によれば、接続用導体は第１のヒンジ軸３０３内部を通され、ヒンジ機構の周囲に巻回する必要がなくなるため、導体長を短くすることができる。そして、信号接続用導体に同軸線を用いることができることから、高速の信号伝達が可能になり、信号のシリアル通信化が可能となるために、パラレル通信の場合に比較して接続導体本数を５〜１０分の１に減らすことができる。従って、本発明によれば、信号品質の向上と小型化・省スペース化が可能になる。

本発明の２軸ヒンジ機構は携帯電話機に有利に適用されるが、その外にも第２のヒンジ軸に固定された第２の筐体に、タッチパネルやスイッチなどの操作部を設けた電子機器に採用することもできる。その場合、第２の筐体を開いてタッチパネルやスイッチなどの操作を行っても第２の筐体の開き角度が所定の角度に保持される。

本発明の一実施の形態の携帯型通信端末の平面図。 本発明の一実施の形態の２軸ヒンジ機構の斜視図。 本発明の一実施の形態の２軸ヒンジ機構の動作説明斜視図。 本発明の一実施の形態の２軸ヒンジ機構の動作説明側面図（その１）。 本発明の一実施の形態の２軸ヒンジ機構の動作説明側面図（その２）。 第１の従来例の斜視図。 第２の従来例の斜視図。

符号の説明

１０…携帯電話機
１００…キーボード側ユニット
１０１…操作ボタン
１０２…マイクロホン
１０５…プリント配線板
２００…ディスプレイ側ユニット
２０１…表示部
２０２…スピーカ
２０３…副表示部
２０４…筐体部
２０５…プリント配線板
３００…２軸ヒンジ機構
３０１…ベースプレート（第１の固定部）
３０１ａ…雌ネジ部
３０２…連結部材、
３０２ａ、３０２ｂ…支持部、
３０３…第１のヒンジ軸、
３０３ａ…貫通孔、
３０４…突起部材、
３０４ａ、３０４ｂ…突起部、
３０４ｃ…凹部、
３０５…回転トルク発生部、
３１１…外筒ケース、
３１２…第２のヒンジ軸、
３１２ａ…規制部、
３１２ｂ…嵌合部、
３１３…開閉トルク発生部、
３１４…十字ブロック（第２の固定部）、
３２１…移動部材
３２１ａ…突起部
３２１ｂ…ざぐり穴
３２１ｃ…ガイド部
３２１ｄ…凹部
３２１ｅ…開口
３２２…連結ブッシュ
３２２ａ…間隙部
３２２ｂ…突起
３２３…スペーサ
５００…２軸ヒンジ機構
５０１、５０２…固定部材
５０１ａ…ヒンジ部
５１２…回転軸
５２２…開閉軸
５５０…帯状可撓性導体
５５１…線状可撓性導体
６００…２軸ヒンジ機構
６０１…ベースプレート
６０３…Ｌ字ブラケット
６０５…連結ブラケット
６０５ａ…ブラケット
６１０…回転トルク発生部
６１２…固定軸
６１３…制御用突起部
６２０…開閉トルク発生部
６２２…開閉軸
６２２ａ、６２２ｂ…突起部
Ｄ１、Ｄ２…回転方向

Claims (15)

1. 第１のヒンジ軸を有する第１のヒンジと第２のヒンジ軸を有する第２のヒンジとが直交して連結された２軸ヒンジ機構において、前記第１のヒンジ軸の回転と同期して回転し前記第１のヒンジ軸の回転角度を示す突起部と、前記第２のヒンジ軸に設置された角度規制部と、前記突起部に当接する突起部当接部と前記角度規制部に当接する角度規制部当接部とを有する移動部材と、を有し、前記移動部材の前記突起部当接部の当接状態により前記移動部材の位置が規定され、前記移動部材の前記角度規制部当接部の当接状態により前記第２のヒンジ軸の最大回転角度が規定されることを特徴とする２軸ヒンジ機構。
2. 前記突起部は、リング状の形状を有し、前記第１のヒンジ軸の外側に嵌着された突起部材上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の２軸ヒンジ機構。
3. 前記突起部材は、前記突起部に加え副突起部を有していることを特徴とする請求項２に記載の２軸ヒンジ機構。
4. 前記副突起部の高さは、前記突起部の高さより低いことを特徴とする請求項３に記載の２軸ヒンジ機構。
5. 前記突起部または前記副突起部は、頂上平坦部と傾斜部を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の２軸ヒンジ機構。
6. 前記移動部材は、前記第１のヒンジ軸と平行に、かつ、前記第２のヒンジ軸と垂直に移動可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の２軸ヒンジ機構。
7. 前記移動部材は、前記突起部当接部を構成する突起部を有し、前記角度規制部を含む前記第２のヒンジ軸を所定の角度範囲回転可能に収容する穴が開設された板状体であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の２軸ヒンジ機構。
8. 前記移動部材の前記角度規制部当接部は、前記移動部材に開設された前記は穴の壁面に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の２軸ヒンジ機構。
9. 前記第２のヒンジ軸に設置された前記角度規制部は、前記第２のヒンジ軸の垂直方向に延びる突起部であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の２軸ヒンジ機構。
10. 前記第１のヒンジは、前記第１のヒンジ軸を回転可能に保持する、第１、第２の支持部を有する概略Ｕ字形状の連結部を備え、前記第２のヒンジは、前記第２のヒンジ軸を回転可能に保持する、一端が前記連結部の前記第１の支持部に固定された概略円筒形状の外筒ケースを備えることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の２軸ヒンジ機構。
11. 前記第１のヒンジ軸の前記突起部と反対側の端部は、第１の固定部に固定され、前記第２のヒンジ軸の前記角度規制部と反対側の端部には、第２の固定部が固定されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の２軸ヒンジ機構。
12. 前記連結部の前記第２の支持部は、円管形状ないしＣ字形状の連結ブッシュを回転自在に支持しており、前記第１の固定部の前記第１のヒンジ軸の直下には開口が形成され、前記第１のヒンジ軸は中空であって、前記第１の固定部の前記開口、前記第１のヒンジ軸内および前記連結ブッシュを通して導電線が挿通可能であることを特徴とする請求項１１に記載の２軸ヒンジ機構。
13. 前記移動部材の前記突起部当接部が前記突起部に当接した状態にあっては、前記第２のヒンジ軸の最大回転角度が１５０度〜１７０度となるように設定され、かつ、前記移動部材の前記突起部当接部が前記突起部または前記副突起部のいずれにも当接していない状態にあっては、前記第２のヒンジ軸の最大回転角度が１８０度以上となるように設定されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の２軸ヒンジ機構。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載の２軸ヒンジ機構と、前記第１のヒンジ軸に固定された第１の筐体と、前記第２のヒンジ軸に固定された第２の筐体と、を有し、前記第１の筐体に対して前記第２の筐体が開閉可能かつ水平回転可能であることを特徴とする携帯型通信端末。
15. 請求項１から１３のいずれかに記載の２軸ヒンジ機構と、前記第１のヒンジ軸に固定された第１の筐体と、前記第２のヒンジ軸に固定された、少なくとも操作部を有する第２の筐体と、を有し、前記第１の筐体に対して前記第２の筐体が開閉可能かつ水平回転可能であることを特徴とする電子機器。
    

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