JP2008148223A - 携帯端末及びヒンジ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の機能が搭載された携帯端末において、それら各機能に各々適した形状変化を実現でき、また、それら各形状変化の全てにおいてクリック感と姿勢保持力をも実現可能とする。
【解決手段】
ボールジョイント機構７は、第１，第２の筐体１、２の各々一つの頂点部に対応付けた位置に配され、このボールジョイント機構７の球体部は、第１の筐体１の主面１ａ，１ｂ間の略々中間位置で且つ第２の筐体２の主面２ａ，２ｂ上から球中心が少なくともその半径分だけ垂直方向にオフセットするようになされて回動自在に保持されている。また、ボールジョイント機構は、第１の形状〜第４の形状の各形状変化を行う場合のクリック感及び姿勢保持力を発生するためのプランジャ機構を備えている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、例えば通話機能や電子メール機能など多種多様の機能が搭載された携帯電話端末やＰＤＡ（Personal Digital(Data） Assistants）等の携帯端末とその携帯端末に使用されるヒンジ機構とに関する。

近年の携帯電話端末は、通話機能や電子メール機能に加えて、例えばテレビジョン鑑賞機能、音楽鑑賞機能、電子ゲーム機能など多くの機能が搭載されている。また、それら各機能を備えた携帯電話端末の中には、それら各種の機能の使用に合わた形状へその端末外観形状を変化させるための様々な機構を備えているものもある。

ここで、携帯電話端末の各種機能の使用に合わせた端末外観形状は、大別して、「表示部と操作部が隠れた折り畳み形状（以下必要に応じて適宜、第１の形状と表記する。）」、「操作部が隠れ、表示部が見える折り畳み形状（以下必要に応じて適宜、第２の形状と表記する。）」、「表示部と操作部が見え、表示部の画面が縦長となり且つ操作部の操作も可能な形状（以下必要に応じて適宜、第３の形状と表記する。）」、「表示部と操作部が見え、表示部の画面が横長となり且つ操作部の操作も可能な形状（以下必要に応じて適宜、第４の形状と表記する。）」に分けることができる。

また、特開平６−１６４４４０号の公開特許公報（特許文献１）には、一つの連結機構であるボールジョイントを用いることにより、上記第１の形状である「表示部と操作部が隠れた折り畳み形状」と、第３に形状である「表示部と操作部が見え、表示部が縦長で且つ操作部の操作も可能な形状」、第４の形状である「表示部と操作部が見え、表示部が横長で且つ操作部の操作も可能な形状」の三つの形状について実現可能とした携帯用情報通信装置が開示されている。

その他、特開２００４−１８７１８６号の公開特許公報（特許文献２）には、二つのユニットをヒンジ機構により連結すると共にそのヒンジ機構により二つのユニットを折り畳み開閉可能となされた装置において、二つのユニットを連結するヒンジ機構の関節の内部構造に、ガイドやストッパーなどを配置することにより、ヒンジ機構によりそれら二つのユニットを開閉等した際のクリック感を使用者に与え、また、二つのユニットを或る所定の角度で保持するための姿勢保持力を実現可能とした折り畳み式の携帯装置及びヒンジ機構が開示されている。

特開平６−１６４４４０号公報（図１） 特開２００４−１８７１８６号公報（図３）

ところで、上述した第１の形状である「表示部と操作部が隠れた折り畳み形状」と、第２の形状である「操作部が隠れ、表示部が見える折り畳み形状」と、第３の形状である「表示部と操作部が見え、表示部の画面が縦長となり且つ操作部の操作も可能な形状」と、第４の形状である「表示部と操作部が見え、表示部の画面が横長となり且つ操作部の操作も可能な形状」の四つの形状は、何れもそれぞれ個々に既存の携帯端末にて実現されている形状ではあるが、それら個々の携帯電話端末では、或る一の特定の機能について使い易いように特化した機構が選択されているのが一般的であり、一つの携帯電話端末にて上述の第１〜第４の四つの形状変化の全てを実現したものは未だ存在していない。

その理由は、一般的に多く用いられているヒンジ機構を使用した場合、一つの形状変化を実現するためには新たなヒンジ機構を追加した設計（ヒンジから２軸、３軸ヒンジへの変更）を行わなければならず、大型且つ配線が困難な機構となってしまうからである。なお、上述の特許文献１に記載の装置においても、第１，第３，第４の形状変化は可能であるが、第１〜第４の四つの形状変化は実現されていない。特に近年は、地上デジタルテレビジョン放送サービスの普及に伴い、携帯電話端末に求められるテレビジョン鑑賞に適した上記第２の形状変化である「操作部が隠れ、表示部が見える折り畳み形状」のニーズが高まってきているが、上記特許文献１に記載の機構では、当該形状変化を実現することは不可能である。

また、例えば第１〜第４の四つの形状変化を実現する機構を考えた場合には、使用者がそれら第１〜第４の何れかの形状に変化したことを認識できるクリック感を実現し、且つ、その何れかの形状において姿勢保持力を発揮させる方法についても実現することが望まれる。

一方、第１〜第４の四つの形状変化を実現する機構を考えた場合において、上述の特許文献２に記載の関節内部にガイドやストッパーなどの構造を入れる技術を適用しようとすると、第１〜第４の四つの形状変化の全てにおけるクリック感と姿勢保持力の実現が不可能であるばかりか、ヒンジ機構の動きが制限されてしまい自由な形状変化に対応することすらできなくなってしまう。

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、複数の機能が搭載された携帯端末において、それら各機能に各々適した形状変化を実現することができ、さらには、それら各形状変化の全てにおいてクリック感と姿勢保持力をも実現可能とする携帯端末とその携帯端末に使用されるヒンジ機構とを提供することを目的とする。

本発明の携帯端末は、第１，第２の二つの主面を有する多角形状の第１の筐体と、第１，第２の二つの主面を有する多角形状の第２の筐体と、第１の筐体の一つの頂点部及び第２の筐体の一つの頂点部に各々対応付けられて設けられると共に第１，第２の筐体何れか一方の筐体の第１，第２の主面間の略々中間位置で且つ他方の筐体の第１，第２の主面上から球中心が少なくともその半径分だけ垂直方向にオフセットする球体部を備え、当該球体部を回動自在に保持するボールジョイント部とを有することにより、上述した課題を解決する。

また、本発明のヒンジ機構は、第１，第２の二つの主面を有する多角形状の第１の筐体の一つの頂点部及び第１，第２の二つの主面を有する多角形状の第２の筐体の一つの頂点部に各々対応付けられて設けられると共に、第１，第２の筐体何れか一方の筐体の第１，第２の主面間の略々中間位置で且つ他方の筐体の第１，第２の主面上から球中心が少なくともその半径分だけ垂直方向にオフセットする球体部を、回動自在に保持するボールジョイント部を有することにより、上述した課題を解決する。

そして、本発明において、ボールジョイント部は、球体部を一方の筐体の頂点部に取り付ける連結部と、球体部を回動自在に保持すると共に他方の筐体の頂点部に取り付ける球体保持部とを有し、球体保持部の外側面には、第１，第２の筐体の少なくとも姿勢３自由度に対応して凹部が配され、当該凹部は、連結部側の筐体の頂点部近傍に設けられると共に当該筐体の第１，第２の主面間の略々中間位置に配されてその筐体壁面から外部方向へバネ反発力が加えられている凸部と共にプランジャ機構を形成している。

すなわち本発明によれば、ボールジョイント部の球体部は、第１，第２の筐体何れか一方の筐体の第１，第２の主面間の略々中間位置で且つ他方の筐体の第１，第２の主面上から球中心が少なくともその半径分だけ垂直方向にオフセットするようになされているため、第１，第２の筐体を例えば第１〜第４の四つに形状変化させるようにしてもそれら筐体が干渉してしまうことがない。また、本発明によれば、プランジャ機構を形成するための凸部が一方の筐体の頂点部近傍に設けられ、同じくプランジャ機構を形成するための凹部が球体保持部の外側面に設けられているため、第１，第２の筐体を第１〜第４の四つに形状変化させた際に、凹部に凸部が嵌め込まれることになる。

本発明によれば、ボールジョイント部の球体部を、一方の筐体の二つの主面間の略々中間位置で且つ他方の筐体の主面上から球中心が少なくともその半径分だけ垂直方向にオフセットするようになされているため、複数の機能が搭載された携帯端末の各機能に各々適した形状変化として少なくとも第１〜第４の四つの形状変化を実現することができる。また、本発明によれば、プランジャ機構を形成するための凸部が一方の筐体の頂点部近傍に設けられ、同じくプランジャ機構を形成するための凹部が球体保持部の外側面に設けられているらめ、携帯端末を少なくとも第１〜第４の四つの形状に変化させた際に、クリック感と姿勢保持力を実現することが可能となっている。

以下、図面を参照しながら、本発明の携帯端末の一実施形態について説明する。

なお、本実施形態では本発明の携帯端末の一例として携帯電話端末を上げているが、ここで説明する内容はあくまで一例であり、本発明はこの例に限定されないことは言うまでもない。

〔本発明実施形態の携帯電話端末における第１の形状〕
図１には本発明実施形態の携帯電話端末が第１の形状である「表示部と操作部が隠れた折り畳み形状」となされている時の外観構成を示す。なお、図１の（Ａ）は第１の形状における本実施形態の携帯電話端末の正面図を、図１の（Ｂ）は左側面図を、図１の（Ｃ）は右側面図を、図１の（Ｄ）は背面図を、図１の（Ｅ）は下側面図を、図１の（Ｆ）は上側面図を、図１の（Ｇ）は外観斜視図を示している。

この図１において、本実施形態の携帯電話端末は、多角形（本実施形態では四角形）の第１の筐体１と第２の筐体を有し、第１の筐体１と第２の筐体１の一つの頂点部に、姿勢３自由度を有する本発明のヒンジ機構であるボールジョイント機構７が設けられている。なお、ボールジョイント機構７の詳細な構成については後述する。

第１の筐体１が有する第１，第２の主面１ａ，１ｂのうち、第１の主面１ａ上には特にデバイスは設けられておらず、第２の主面１ｂ上には後述するサブ操作部のサブボタン群４や表示部の液晶ディスプレイ３が設けられている。また、第２の筐体２が有する第１，第２の主面２ａ，２ｂのうち、第１の主面２ａ上には特にデバイスは設けられておらず、第２の主面２ｂ上には後述するメイン操作部のメインボタン群５が設けられている。

すなわち、この図１に示す第１の形状の場合は、第１の筐体１の第１の主面１ａと第２の筐体２の第１の主面２ａとが外部に露出し、第１の筐体１の第２の主面１ｂ上のサブ操作部及び表示部と、第２の筐体２の第２の主面２ｂ上のメイン操作部が共に隠れた折り畳み形状となる。

この第１の形状によれば、メイン操作部のメインボタン群５のみならず、サブ操作部のサブボタン群４も外部から露出しない状態となされ、また、表示部の液晶ディスプレイ３も外部に露出しない状態となされているため、使用者が意図しない入力操作の防止や、液晶ディスプレイの保護が可能となる。

〔本発明実施形態の携帯電話端末における第２の形状〕
図２には本発明実施形態の携帯電話端末が第２の形状である「操作部が隠れ、表示部が見える折り畳み形状」となされている時の外観構成を示す。なお、図２の（Ａ）は第２の形状における本実施形態の携帯電話端末の正面図を、図２の（Ｂ）は左側面図を、図２の（Ｃ）は右側面図を、図２の（Ｄ）は背面図を、図２の（Ｅ）は下側面図を、図２の（Ｆ）は上側面図を、図２の（Ｇ）は外観斜視図を示している。

この図２に示すように、本実施形態の携帯電話端末が第２の形状となされている場合には、第１の筐体１の第２の主面１ｂと第２の筐体２の第１の主面２ａとが外部に露出し、第１の筐体１の第２の主面１ｂ上の表示部の液晶ディスプレイ３及びサブ操作部のボタン群４が外部に露出し、一方、第２の筐体２の第２の主面２ｂ上のメイン操作部が共に隠れた折り畳み形状となる。

この第２の形状によれば、メイン操作部のメインボタン群５が外部に露出しない状態となされ、また、表示部の液晶ディスプレイ３が外部から見え且つサブ操作部のサブボタン群４も外部に露出する状態となされているため、メインボタン群５については使用者が意図しない入力操作の防止が可能となる一方で、液晶ディスプレイ３にて例えばテレビジョン鑑賞ができ、且つ、サブ操作部のサブボタン群４により例えばテレビジョンチャンネルの切り替えなどの簡単なテレビジョン操作が可能となり、テレビジョン鑑賞，動画や静止画の鑑賞に適した形状となっている。

〔本発明実施形態の携帯電話端末における第３の形状〕
図３には本発明実施形態の携帯電話端末が第３の形状である「表示部と操作部が見え、表示部の画面が縦長となり且つ操作部の操作も可能な形状」となされている時の外観構成を示す。なお、図３の（Ａ）は第３の形状における本実施形態の携帯電話端末の正面図を、図３の（Ｂ）は左側面図を、図３の（Ｃ）は右側面図を、図３の（Ｄ）は背面図を、図３の（Ｅ）は下側面図を、図３の（Ｆ）は上側面図を、図３の（Ｇ）は外観斜視図を示している。

この図３に示すように、本実施形態の携帯電話端末が第３の形状となされている場合には、第１の筐体１の第１の主面１ａ及び第２の主面１ｂと第２の筐体２の第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂが外部に露出し、第１の筐体１の第２の主面１ｂと第２の筐体２の第２の主面２ｂが同じ方向を向き、第１の筐体１の第１の主面１ａと第２の筐体２の第１の主面２ａが同じ方向を向くようになされ、第１の筐体１の第２の主面１ｂ上の表示部の液晶ディスプレイ３及びサブ操作部のボタン群４が外部に露出すると同時に第２の筐体２の第２の主面２ｂ上のメイン操作部のメインボタン群５が外部に露出した状態となる。

この第３の形状によれば、メイン操作部のメインボタン群５と表示部の液晶ディスプレイ３が共に外部に露出した状態で且つ、長方形の液晶ディスプレイ３はメインボタン群５に対して長尺方向が縦に配置されることで、一般的な携帯電話端末と同様の配置で且つ操作が可能となる。

〔本発明実施形態の携帯電話端末における第４の形状〕
図４には本発明実施形態の携帯電話端末が第４の形状である「表示部と操作部が見え、表示部の画面が横長となり且つ操作部の操作も可能な形状」となされている時の外観構成を示す。なお、図４の（Ａ）は第４の形状における本実施形態の携帯電話端末の正面図を、図４の（Ｂ）は左側面図を、図４の（Ｃ）は右側面図を、図４の（Ｄ）は背面図を、図４の（Ｅ）は下側面図を、図４の（Ｆ）は上側面図を、図４の（Ｇ）は外観斜視図を示している。

この図４に示すように、本実施形態の携帯電話端末が第４の形状となされている場合には、第１の筐体１の第１の主面１ａ及び第２の主面１ｂと第２の筐体２の第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂが外部に露出し、第１の筐体１の第２の主面１ｂと第２の筐体２の第２の主面２ｂが同じ方向を向き、第１の筐体１の第１の主面１ａと第２の筐体２の第１の主面２ａが同じ方向を向くようになされ、第１の筐体１の第２の主面１ｂ上の表示部の液晶ディスプレイ３及びサブ操作部のボタン群４が外部に露出すると同時に第２の筐体２の第２の主面２ｂ上のメイン操作部のメインボタン群５が外部に露出した状態となる。

この第４の形状によれば、メイン操作部のメインボタン群５と表示部の液晶ディスプレイ３が共に外部に露出した状態で且つ、液晶ディスプレイ３はメインボタン群５に対して長尺方向が横に配置されることになる。このため、当該第４の形状の場合、使用者は、横長の画面を見ながらながら操作部のメインボタン群５（及びサブボタン群４）を操作することが可能となり、このような画面配置と操作ボタン群の配置は、一般的な携帯用ゲーム機器の画面及びキー配置と概ね同様の配置となり、電子ゲームに適した使用形状であると言える。

〔ボールジョイント機構の詳細〕
以下、本発明実施形態の携帯電話端末におけるボールジョイント機構７の詳細について説明する。

ここで、前述の特開平６−１６４４４０号の公開特許公報に開示されている機構の場合、例えば図５に示すように、連結機構であるボールジョイント１０７を用いて第１の筐体１０１と第２の筐体１０２にてとり得る形状変化は、第１の筐体１０１上の表示部の液晶ディスプレイ１０３と第２の筐体１０２上の操作部のボタン群１０５が同じ方向を向いている場合、表示部と操作部が概ね同一平面上に並ぶ形状となる。そのため、例えば図２に示したような第２の形状である「操作部が隠れ、表示部が見える折り畳み形状」に変化させるようにした場合、表示部と操作部が干渉してしまい、実現不可能となる。

これに対して、本実施形態の携帯電話端末では、図６に示すように、ボールジョイント機構７の配置を、第１の筐体１の一つの頂点部及び第２の筐体２の一つの頂点部に各々対応付けた位置にすると共に、当該ボールジョイント機構７が備えている球体部を、例えば第１の筐体１の第１，第２の主面１ａ，１ｂ間の略々中間位置で且つ第２の筐体２の第１，第２の主面２ａ，２ｂ上から球中心が少なくともその半径分だけ垂直方向にオフセットするようにし、当該球体部を回動自在に保持することにより、第１の筐体１の表示部の液晶ディスプレイ３と第２の筐体２のメイン操作部のメインボタン群５とが同じ方向を向く場合に、液晶ディスプレイ３とメインボタン群５が同一平面上に並ばない形状を採ることができるようになり、前述の図２に示したような第２の形状である「操作部が隠れ、表示部が見える折り畳み形状」への形状変化が可能となっている。また、本実施形態の携帯電話端末のボールジョイント機構７は、第１の形状〜第４の形状の各形状変化を行う場合に、後述するように、それらの何れかの形状に変化したことを使用者が認識できるクリック感を実現し、且つ、その何れかの形状において姿勢保持力を発揮可能となされている。

このようなことを実現するため、本実施形態の携帯電話端末が備えるボールジョイント機構７は、図７〜図１２に示すような各構成要素により形成されている。

なお、図７及び図１１はボールジョイント機構７を拡大して示す概略斜視図であり、図８はクリック感及び姿勢保持力を実現するためのプランジャ機構の主要部を示す概略斜視図であり、図９はボールジョイント機構７のボール部１１のみを拡大して示す概略斜視図、図１０はボール部１１を姿勢３自由度にて保持するボールホールド部１４の概略斜視図、図１２はボールジョイント機構７内を通る電気配線の説明図を示している。

これら図７〜図１２において、ボールジョイント機構７は、大別すると、ボール部１１と、当該ボール部１１を第１の筐体１の前記一つの頂点部に連結させる連結部１３と、上記ボール部１１を姿勢３自由度で保持するボールホールド部１４とにより構成されている。

上記ボールジョイント機構７のボール部１１は、第１の筐体の前記一つの頂点部に取り付けられる連結部１３と、上記連結部１３に一体化された球体部２０とからなる。

上記連結部１３は、上記球体部２０側と相対応する端部側が筐体取付部２３に一体化されており、当該筐体取付部２３は図示しないネジ等により第１の筐体１に固定されるようになされている。そしてこれら筐体取付部１２と連結部１３と球体部２０には、電気配線４０が通される貫通穴２２が設けられている。また、連結部１３は、当該ボールジョイント機構７にて第１，第２の筐体１，２の形状を第１〜第４の形状に変更する際に、ボールホールド部１４と干渉しないように、球体部２０の直径よりも十分に小さい径の円筒形状となされている。

上記球体部２０の上記連結部１３側と相対応する球面側には、当該ボールジョイント機構７にて第１，第２の筐体１，２の形状を第１〜第４の形状に変更する際に、上記貫通穴２２の中心軸に対して等配となる四つの方向で且つ少なくとも当該電気配線４０の太さ分の深さを有する四つの溝部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けられている。そして、当該球体部２０は、ボールホールド部１４のボール配置部３１内に配されている。なお、四つの溝部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの間の突起部分は球体部２０の曲率に沿ったものとなされているため、球体部２０とボールホールド部１４との間の幾何学的な嵌合条件は満たされ、ボールジョイントとしての機能は保たれている。これにより、本実施形態によれば、球体部２０はボールホールド部１４内で滑らかに回動することができると同時に、第１，第２の筐体１，２の形状が第１〜第４の形状に変更された場合でも、電気配線４０を四つの溝部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに逃がすことができ、球体部２０とボールホールド部１４に挟まれてしまうことがない。

ボールホールド部１４は、第２の筐体２の前記一つの頂点部に対して図示しないネジ等により取り付けられる筐体取付部３０と、上記ボール部１１の球体部２０をその内部に保持するための球体保持突起部３３ａ，３３ｂ及び３４とを有している。また、筐体取付部３０には、電気配線４０が通される貫通穴３２が設けられている。

上記球体保持突起部３３ａ，３３ｂ及び３４は、上記ボール部１１の球体部２０をその内部に挟み込むようにすると共にその挟み込み状態を保ったままで上記球体部２０をその内部で回動自在に保持可能となされている。

ここで、本実施形態において、例えば図１１を用い、一例として第２の筐体２側を動かさずに、第１の筐体１側を動かすことで姿勢３自由度を実現する場合を例に挙げて説明すると、上記ボール部１１の連結部１３に固定されている第１の筐体１は、当該ボール部１１の球体部２０が上記球体保持突起部３３ａ，３３ｂ及び３４内で回動自在に保持されているため、上記球体保持突起部３３ａ，３３ｂ及び３４内で球体部２０が保持される部分における図１１中一点鎖線で示す中心軸３５に対して、図１１中の矢印３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及び３５ｄに示す方向に動かすことができることになる。

例えば、第１の筐体１が球体保持突起部３３ａと３３ｂとの間側の方向に位置している状態から、当該第１の筐体１を例えば矢印３５ａ方向へ動かして中心軸３５側へ移動させ、さらに矢印３５ｄ方向に回して第１の筐体１の主面を所望の向きに変えた後に、上記中心軸３５から矢印３５ｂ方向へ第１の筐体を倒すことで上記球体保持突起部３３ａと３４との間側の方向に第１の筐体１を移動させるようにしたり、或いは、第１の筐体１を矢印３５ｄ方向に回して当該第１の筐体１の主面を所望の向きに変えた後に、上記中心軸３５から矢印３５ｃ方向へ第１の筐体を倒すことで上記球体保持突起部３３ｂと３４との間側の方向に第１の筐体１を移動させるようにしたり、或いは、第１の筐体１を矢印３５ｄ方向に回して当該第１の筐体１の主面を所望の向きに変えた後に、上記中心軸３５から再び矢印３５ａ方向へ第１の筐体を倒すことで上記球体保持突起部３３ａと３３ｂとの間側の方向に第１の筐体１を移動させるようなことが可能となる。

同様に、例えば第１の筐体１が球体保持突起部３３ａと３４との間側の方向に位置している状態から、当該第１の筐体１を例えば矢印３５ｂ方向へ動かして中心軸３５側へ移動させ、さらに矢印３５ｄ方向に回して第１の筐体１の主面を所望の向きに変えた後に、上記中心軸３５から矢印３５ａ方向へ第１の筐体を倒すことで上記球体保持突起部３３ａと３３ｂとの間側の方向に第１の筐体１を移動させるようにしたり、或いは、第１の筐体１を矢印３５ｄ方向に回して当該第１の筐体１の主面を所望の向きに変えた後に、上記中心軸３５から矢印３５ｃ方向へ第１の筐体を倒すことで上記球体保持突起部３３ｂと３４との間側の方向に第１の筐体１を移動させるようにしたり、或いは、第１の筐体１を矢印３５ｄ方向に回して当該第１の筐体１の主面を所望の向きに変えた後に、上記中心軸３５から再び矢印３５ｂ方向へ第１の筐体を倒すことで上記球体保持突起部３３ａと３４との間側の方向に第１の筐体１を移動させるようなことが可能となる。

また同様に、例えば第１の筐体１が球体保持突起部３３ｂと３４との間側の方向に位置している状態から、当該第１の筐体１を例えば矢印３５ｃ方向へ動かして中心軸３５側へ移動させ、さらに矢印３５ｄ方向に回して第１の筐体１の主面を所望の向きに変えた後に、上記中心軸３５から矢印３５ａ方向へ第１の筐体を倒すことで上記球体保持突起部３３ａと３３ｂとの間側の方向に第１の筐体１を移動させるようにしたり、或いは、第１の筐体１を矢印３５ｄ方向に回して当該第１の筐体１の主面を所望の向きに変えた後に、上記中心軸３５から矢印３５ｂ方向へ第１の筐体を倒すことで上記球体保持突起部３３ａと３４との間側の方向に第１の筐体１を移動させるようにしたり、或いは、第１の筐体１を矢印３５ｄ方向に回して当該第１の筐体１の主面を所望の向きに変えた後に、上記中心軸３５から再び矢印３５ｃ方向へ第１の筐体を倒すことで上記球体保持突起部３３ｂと３４との間側の方向に第１の筐体１を移動させるようなことが可能となる。

なお、ここでは第１の筐体１側を動かす例を挙げたが、勿論、第２の筐体２側を動かすようにしても良い。

すなわち、本実施形態によれば、ボールジョイント機構７のボール部１１の球体部２０が上記球体保持突起部３３ａ，３３ｂ及び３４内で図１１中の矢印３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及び３５ｄに示す方向に回動自在に保持されているため、当該ボールジョイント機構７を用いて第１，第２の筐体１，２の移動と回動とを行うことにより、前述した図１〜図４のような第１の形状〜第４の形状を採ることができることになる。

また、本実施形態のボールジョイント機構７において、第１の筐体１側には、図８に示すようなプランジャ機構の主要部が設けられている。

当該プランジャ機構の主要部は、プランジャの凸部１０，１０と、当該凸部１０，１０と一体化されていると共に第１の筐体１に空けられた図示しない貫通穴を通じて当該第１の筐体１内部側に配されるバネ当接部材１６，１６と、第１の筐体１の内部にネジ等により取り付けられた筐体取付部材１８と一体化されたバネ当接部材１７，１７と、上記バネ当接部材１６，１６に一方のバネ端部が当接すると共に他方のバネ端部がバネ当接部材１７，１７に当接することで上記凸部１０を第１の筐体１の内部側から外部側へ押し出すバネ反発力を発生させるコイルバネ１５，１５とを有してなる。そして、本実施形態において、上記ボールホールド部１４の球体保持突起部３３ａ，３３ｂ，３４には、プランジャの凹部９，９が設けられている。特に、本実施形態のボールジョイント機構７において、上記凸部１０，１は、第１の筐体の前記頂点部近傍に配され、また、上記凹部９，９は、第１の筐体１と第２の筐体の配置関係が前述の第１の形状、第２の形状、第３の形状及び第４の形状となった時に上記凸部１０，１０に嵌合するように球体保持突起部３３ａ，３３ｂ，３４の外側面に配されている。

したがって、本実施形態のボールジョイント機構７において、上記プランジャ機構の凸部１０，１０が上記球体保持突起部３３ａ，３３ｂ，３４の凹部９，９に嵌め込まれていない状態から、前述のように第１の筐体１側或いは第２の筐体２側が動かされて前述の第１〜第４の形状の何れかの形状となされた時に、上記凸部１０，１０が凹部９，９と嵌合してクリック感が発生すると同時に姿勢保持力が発生することになる。すなわち、本実施形態によれば、上述の第１〜第４の形状の何れの形状においても、それぞれ同等のクリック感と姿勢保持力を実現することが可能となっている。さらに本実施形態によれば、例えば凸部１０，１０に凹部９，９に嵌め込まれている状態から第１の筐体１側或いは第２の筐体２側が動かされることで凹部９，９から凸部１０，１０が外れる際にもクリック感が発生することになる。

〔ボールジョイント機構内の電気配線の詳細〕
以下、本実施形態の携帯電話端末において、上述のボールジョイント機構７により姿勢３自由度の形状変化が行われる場合の、第１の筐体１と第２の筐体２との間の電気的な配線について説明する。

本実施形態のボールジョイント機構７では、前述したように、筐体取付部１２と連結部１３と球体部２０には電気配線４０を通すための貫通穴２２が設けられいると共に、ボールホールド部１４の筐体取付部３０にも電気配線４０を通すための貫通穴３２が設けられている。また、球体部２０には、当該ボールジョイント機構７にて第１，第２の筐体１，２の形状を第１〜第４の形状に変更した際に、上記貫通穴２２の中心軸に対して等配となる四つの方向へ電気配線４０を逃がすための四つの溝部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが設けられている。

また、本実施形態によれば、ボールジョイント機構７にて第１，第２の筐体１，２の形状を第１〜第４の形状に変更した際には、図１２に示すように電気配線４０が最大で９０度に二回曲がるようになる。電気配線４０に用いられる電線は、一般的な可撓性を有する電線であるため、二回分の９０度屈曲が発生したとしても、電気的な接続は維持されることになる。

〔その他の例〕
本実施形態の携帯電話端末によれば、上述したボールジョイント機構７を備えることにより、第１〜第４の形状のみならず八つの形状を採ることも実現可能である。

一例として、図１３に示すように、例えば第２の筐体２の第１の主面２ａ側に液晶ディスプレイ５０を設けるようにすれば、第１の筐体１の第２の主面１ｂ上の液晶ディスプレイ３と合わせて、デュアル液晶表示が可能な形状、つまり、第３の形状である「表示部と操作部が見え、表示部の画面が縦長となり且つ操作部の操作も可能な形状」と第４の形状である「表示部と操作部が見え、表示部の画面が横長となり且つ操作部の操作も可能な形状」の二つを同時に実現する形状などを実現することが可能となる。

また例えば、図１４に示すように、第１の筐体１の第２の主面１ｂの表示部の液晶ディスプレイ３と、第２の筐体２の第２の主面２ｂのメイン操作部のメインボタン群５とが、斜め方向に配置されるような形状を実現することも可能である。

さらに例えば、図１５に示すように、第１の筐体１の第２の主面１ｂの表示部の液晶ディスプレイ３と、第２の筐体２の第２の主面２ｂのメイン操作部のメインボタン群５とが、略々垂直に配置されるような形状（置き時計スタイル）を実現することも可能である。

勿論、これらの形状は一例であり、本実施形態の携帯電話端末は、上述した四つの形状や八つの形状に囚われない別の形状での使用も可能である。

また、本実施形態の携帯電話端末において、第１の筐体１と第２の筐体２内にそれぞれ少なくとも３自由度の姿勢センサを設けるようにすれば、それら第１の筐体１と第２の筐体２間の相対的な姿勢を判定することができるようになり、その姿勢判定所を基に、例えば各形状に合わせた画面表示を行ったり、方向指示の方向を変更するなどの使用も可能となる。

〔まとめ〕
以上説明したように、本実施形態によれば、ボールジョイント機構７を備えることにより、多様化する機能に適した少なくとも四つの形状を、一つの携帯電話端末において実現することが可能となる。具体的には、「液晶ディジタルが保護されたコンパクトな収納用の形状（第１の形状）」、「液晶ディスプレイの画面のみが表示されたコンパクトなテレビジョン鑑賞用などの形状（第２の形状）」、「液晶ディスプレイが縦型に表示された一般的な携帯電話端末と同様の形状（第３の形状）」、「液晶ディスプレイが横型に表示され、且つ操作部のボタン配置も横になる、ゲーム操作などに適した形状（第４の形状）」などが可能となる。

また、本実施形態によれば、ボールジョイント機構７の中央付近にプランジャ部を設けることによって、第１の筐体１と第２の筐体の形状変化の際にクリック感と姿勢保持力を持たせることができる。

さらに本実施形態によれば、ボールジョイント機構７内にて電気的な配線を可能にすることで、ボールジョイント機構であるにも関わらず一般的な携帯電話端末と同様に、常に通電している状態を実現可能となっている。なお、第１の筐体１と第２の筐体２との間を無線方式によって電気的に接続するようにしても良い。その場合、ボールジョイント機構７の内部に電気配線を通す必要が無くなり、ボールジョイント機構７の強度が増すことになり、より小型なボールジョイント機構を設計することが可能となる。

なお、上述した各実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。

本発明の形態端末は、携帯電話端末に限定されず、ＰＤＡや携帯型ゲーム機などの各種の携帯端末にも適用可能である。

また、本実施形態では、第１，第２の筐体１，２が四角形である例を挙げたが、その他の多角形であっても、さらには円形（円形も多角形に含む）であっても適用可能である。

「表示部と操作部が隠れた折り畳み形状（第１の形状）」となされている時の本実施形態の携帯電話端末の外観図である。 「操作部が隠れ、表示部が見える折り畳み形状（第２の形状）」となされている時の本実施形態の携帯電話端末の外観図である。 「表示部と操作部が見え、表示部の画面が縦長となり且つ操作部の操作も可能な形状（第３の形状）」となされている時の本実施形態の携帯電話端末の外観図である。 「表示部と操作部が見え、表示部の画面が横長となり且つ操作部の操作も可能な形状３の形状）」となされている時の本実施形態の携帯電話端末の外観図である。 表示部と操作部が概ね同一平面上に並ぶ形状となるボールジョイントの説明に用いる図である。 本実施形態のようにボールジョイント機構の配置が第２の筐体の第２の主面に対して垂直方向にずらされている場合の説明に用いる図である。 本実施形態のボールジョイント機構の一部を拡大して示す概略斜視図である。 本実施形態のボールジョイント機構においてクリック感及び姿勢保持力を実現するためのプランジャ機構の主要部を示す概略斜視図である。 本実施形態のボールジョイント機構のボール部のみを拡大して示す概略斜視図である。 本実施形態のボールジョイント機構においてボール部を姿勢３自由度にて保持するボールホールド部の概略斜視図である。 ボールジョイント機構７を拡大して示す概略斜視図である。 本実施形態のボールジョイント機構内を通る電気配線の説明図である。 デュアル液晶表示が可能となされた本実施形態の携帯電話端末の外観図である。 第１の筐体の表示部と第２の筐体のメイン操作部とが斜め方向に配置された形状例を示す概略斜視図である。 第１の筐体の表示部と第２の筐体のメイン操作部とが、略々垂直に配置されるような形状（置き時計スタイル）例を示す概略斜視図である。

符号の説明

１ 第１の筐体、１ａ 第１の筐体の第１の主面、１ｂ 第１の筐体の第２の主面、２ 第２の筐体、２ａ 第２の筐体の第１の主面、２ｂ 第２の筐体の第２の主面、３，５０ 液晶ディスプレイ、４ サブボタン群、５ メインボタン群、７ ボールジョイント機構、９ 凹部、１０ 凸部、１１ ボール部部、１３ 連結部、１４ ボールホールド部、１５ コイルバネ、１６，１７ バネ当接部材、１８ 筐体取付部材、２０ 球体部、２１ａ〜２１ｄ 溝部、２２，３２ 貫通穴、３０ 筐体取付部、３３ａ，３３ｂ，３４ 球体保持突起部、４０ 電気配線

Claims (11)

1. 第１，第２の二つの主面を有する多角形状の第１の筐体と、
   第１，第２の二つの主面を有する多角形状の第２の筐体と、
   上記第１の筐体の一つの頂点部及び第２の筐体の一つの頂点部に各々対応付けられて設けられると共に、上記第１，第２の筐体何れか一方の筐体の第１，第２の主面間の略々中間位置で、且つ他方の筐体の第１，第２の主面上から球中心が少なくともその半径分だけ垂直方向にオフセットする球体部を備え、当該球体部を回動自在に保持するボールジョイント部とを有する、
   ことを特徴とする携帯端末。
2. 上記第１，第２の筐体の何れか一方の筐体の第１，第２の主面の何れか一方に表示部が設けられ、
   他方の筐体の第１，第２の主面の何れか一方に操作部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
3. 上記表示部は長方形状の画面を有することを特徴とする請求項２記載の携帯端末。
4. 上記表示部が設けられた主面上には操作部も設けられていることを特徴とする請求項２記載の携帯端末。
5. 上記ボールジョイント部は、上記球体部を上記一方の筐体の頂点部に取り付ける連結部と、上記球体部を回動自在に保持すると共に他方の筐体の頂点部に取り付ける球体保持部とを有することを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
6. 上記球体部及び連結部と上記球体保持部は、上記一方の筐体と他方の筐体間を電気的に接続する電気配線を通す貫通穴を有し、
   上記球体部の上記連結部と相対応する球面側には、当該球体部の貫通穴の中心軸に対して等配となる少なくとも四つの方向で且つ少なくとも上記電気配線の太さ分の深さを有する四つの溝部が設けられていることを特徴とする請求項５記載の携帯端末。
7. 上記連結部側の筐体の上記頂点部近傍に設けられると共に当該筐体の第１，第２の主面間の略々中間位置に配されてその筐体壁面から外部方向へバネ反発力が加えられた凸部と、
   第１，第２の筐体の少なくとも姿勢３自由度に対応して上記球体保持部の外側面に配置される凹部とを備え、
   上記凸部と凹部によりプランジャ機構を形成してなることを特徴とする請求項５記載の携帯端末。
8. 第１，第２の二つの主面を有する多角形状の第１の筐体の一つの頂点部及び第１，第２の二つの主面を有する多角形状の第２の筐体の一つの頂点部に各々対応付けられて配されると共に、上記第１，第２の筐体何れか一方の筐体の第１，第２の主面間の略々中間位置で且つ他方の筐体の第１，第２の主面上から球中心が少なくともその半径分だけ垂直方向にオフセットする球体部を、回動自在に保持するボールジョイント部を有することを特徴とするヒンジ機構。
9. 上記ボールジョイント部は、上記球体部を上記一方の筐体の頂点部に取り付ける連結部と、上記球体部を回動自在に保持すると共に他方の筐体の頂点部に取り付ける球体保持部とを有することを特徴とする請求項８記載のヒンジ機構。
10. 上記球体部及び連結部と上記球体保持部は、上記一方の筐体と他方の筐体間を電気的に接続する電気配線を通す貫通穴を有し、
    上記球体部の上記連結部と相対応する球面側には、当該球体部の貫通穴の中心軸に対して等配となる少なくとも四つの方向で且つ少なくとも上記電気配線の太さ分の深さを有する四つの溝部が設けられていることを特徴とする請求項９記載のヒンジ機構。
11. 第１，第２の筐体の少なくとも姿勢３自由度に対応して上記球体保持部の外側面に配置される凹部を有し、
    当該凹部は、上記連結部側の筐体の上記頂点部近傍に設けられると共に当該筐体の第１，第２の主面間の略々中間位置に配されてその筐体壁面から外部方向へバネ反発力が加えられている凸部と共にプランジャ機構を形成することを特徴とする請求項９記載のヒンジ機構。

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