JP2008215365A - ヒンジユニット及び折畳み型携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉可能に連結された２つの筐体のロック状態が筐体の開閉動作のみで解除される折畳み型携帯電子機器を実現する。
【解決手段】２つの筐体１、２が第一ヒンジユニット３ａ及び第二ヒンジユニット３ｂを介して３６０度開閉可能に連結された携帯電話機であって、筐体１、２は、開閉角度が最小開閉角度と最大開閉角度の間の中間開閉角度に至るとロックされ、開閉角度が中間開閉角度以下に戻されると、前記ロックが解除されるように、第一及び第二ヒンジユニット３ａ、３ｂによって連結されている。
【選択図】図１

Description

本発明の一つは、２つの筐体を開閉可能に連結するヒンジユニットに関するものである。本発明の他の一つは、操作部が設けられた第一筐体と、該第一筐体と対を成す第二筐体とがヒンジユニットによって開閉可能に連結された折畳み型携帯電子機器に関するものである。

折畳み型携帯電子機器の一つである折畳み型携帯電話機（以下「携帯電話機」と略す場合もある。）は、操作部が設けられた第一筐体と、該第一筐体と対を成し、表示部が設けられた第二筐体と、第一筐体と第二筐体とを開閉可能に連結するヒンジ軸とを備えている。さらに近年では、第一筐体と第二筐体との相対的開閉角度を拡大するために、第一筐体と第二筐体とを平行に配置された２本のヒンジ軸（平行２軸ヒンジ）を介して連結する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

さらには、平行２軸ヒンジによって連結された２つの筐体の開閉動作を所定の開閉角度において一時的に固定する固定手段と、該固定手段による固定を解除する解除手段とを備えた携帯電話機も提案されている（特許文献２参照）。

上記固定手段及び解除手段を備えた従来の携帯電話機の具体的構造を図１３に示す。図１３に示す携帯電話機では、第一筐体２０１の端部に第一ヒンジユニット２０２が設けられ、第二筐体２０３の端部に第二ヒンジユニット２０４が設けられている。そして、第一筐体２０１と第二筐体２０３とに跨って配置された中央連結部材２０５によって、第一及び第二ヒンジユニット２０２、２０４が連結されている。

第一及び第二ヒンジユニット２０２、２０４の回転範囲は、それぞれ０度〜１８０度である。よって、第一筐体２０１と第二筐体２０３の開閉角度は、０度〜３６０度である。ここで、開閉角度とは、第一筐体２０１のフロント面と、第二筐体２０３のフロント面とが成す角度（θ）である。すなわち、第一筐体２０１と第二筐体２０３とは、互いのフロント面同士が正対している全閉姿勢（θ＝０度）からフロント面と反対側のリア面同士が正対している全開姿勢（θ＝３６０度）まで開閉可能である。

さらに、第一ヒンジユニット２０２には、不図示のヒンジ軸と該ヒンジ軸の回転を所定の回転位置で固定する不図示のロック機構とが内蔵されている。また、第一ヒンジユニット２０２の端部には、ロック機構によるヒンジ軸の固定を解除するための操作ボタン２０６が設けられている。

上記ロック機構は、回転角度（θ）が１６０度以上になると、ヒンジ軸の回転を自動的に固定する。ロック機構によってヒンジ軸の回転が固定されている状態で操作ボタン２０６が押下されると、ロック機構による固定が解除され、開閉角度（θ）を１６０度以上に開くことができるようになる。
特開２００２−１７１３２４号公報 特開２００６−２２８８１２号公報

上記のような固定手段及び解除手段を備えたヒンジユニットを有する折畳み型携帯電子機器には次のような課題があった。すなわち、ロック機構による固定を解除するためには、操作ボタンを押下する必要があり、操作ボタンを押下するためには、筐体の把持状態を変える必要があった。また、操作ボタンの存在がデザインの制約要因となり、デザインの自由度が低下していた。

本発明の目的は、上記課題を解決し、操作性及びデザイン性に優れた折畳み型携帯電子機器を実現することである。

本発明のヒンジユニットは、２つの筐体を開閉可能に連結するヒンジユニットである。このヒンジユニットは、筐体の開閉に伴って回転する軸と、この軸の回転をロックするロック手段と、ロック手段の作動状態と非作動状態とを切替える切替え手段と、軸の回転角度に応じて、切替え手段に、前記作動状態と前記非作動状態とを交互に切替させる操作手段と、を有する。

前記ロック手段は、嵌合溝を有し、前記軸と共に回転するカムと、該嵌合溝に嵌合及び離脱するストッパとから構成されていることが望ましい。また、前記切換え手段は、前記ストッパが嵌合溝に近接し、該嵌合溝に嵌合可能な作動状態と、ストッパが嵌合溝から離間し、該嵌合溝に嵌合不能な非作動状態とを交互に切替える駆動機構であることが望ましい。さらに、前記操作手段は、所定方向に変位可能な移動体と、該移動体を前記軸の回転角度に応じて変位させる案内部材とから構成されていることが望ましい。そして、前記駆動機構は、前記移動体の変位に伴って前記作動状態と前記非作動状態とを交互に切替えることが望ましい。

前記ロック手段は、前記軸の最小回転角度と最大回転角度との間に設定された任意の中間回転角度において前記軸の回転を少なくとも一回ロックすることが望ましい。また、前記切替え手段は、上限が前記中間回転角度よりも小さい第一の角度範囲内と、下限が前記中間回転角度よりも大きい第二の角度範囲内とにおいて、前記作動状態と前記非作動状態とを切替えることが望ましい。

本発明のヒンジユニットは、前記軸の回転角度が前記第一の角度範囲内の所定角度から前記中間回転角度を越えて前記第二の角度範囲内の所定角度に至るまでの間、回転角度が大きくなる方向に作用する力を前記軸に与え続けるトルク発生手段を有することが望ましい。

本発明の折畳み型携帯電子機器は、２つの筐体がヒンジユニットを介して開閉可能に連結された折畳み型携帯電子である。２つの筐体は、開閉角度が最小開閉角度と最大開閉角度の間の中間開閉角度に至るとロックされ、開閉角度が前記中間開閉角度以下に戻されると、ロックが解除されるように、ヒンジユニットによって連結されている。

前記ヒンジユニットは、前記本発明のヒンジユニットであることが望ましい。 前記ヒンジニットは、２つの筐体のそれぞれに平行に設けられ、端部同士が２つの連結部材によって連結されていることが望ましい。または、ヒンジユニットの中央部同士が１つの連結部材によって連結されていることが望ましい。これら２つのヒンジユニットを連動させる連動手段を有することがさらに望ましい。

本発明によれば、開閉可能に連結された２つの筐体のロック状態が筐体の開閉動作のみで解除される折畳み型携帯電子機器が実現される。

（実施形態１）
以下、本発明の折畳み型携帯電子機器の実施形態の一例について、携帯電話機を例にとって詳細に説明する。図１は、本例の携帯電話機の全体図である。図１に示すように、本例の携帯電話機は、操作部を構成する複数の入力キー１０１が設けられた第一筐体１と、表示部を構成する液晶パネル１０３が設けられた第二筐体２と、第一筐体１に設けられた第一ヒンジユニット３ａと、第二筐体２に設けられた第二ヒンジユニット３ｂと、第一ヒンジユニット３ａと第二ヒンジユニット３ｂとを連結する２つの連結部材４ａ、４ｂとを有する。

入力キー１０１が設けられた第一筐体１のフロント面には、音声を入力するためのマイク１０２も設けられている。フロント面には、必要に応じてＣＣＤカメラなどの撮像素子を設けることができる。さらには、フロント面と反対のリア面に撮像素子を設けることもできる。

一方、液晶パネル１０３が設けられている第二筐体２のフロント面には、音声を出力するスピーカ１０４も設けられている。第二筐体２のフロント面又はリア面にも、必要に応じてＣＣＤカメラなどの撮像素子を設けることができる。

第一筐体１及び第二筐体２の隣接する端部には、相手方に向けて突出する凸部６、７がそれぞれ形成されている。そして、第一ヒンジユニット３ａは、第一筐体１の凸部６に設けられ、第二ヒンジユニット３ｂは、第二筐体２の凸部７に設けられている。第一及び第二ヒンジユニット３ａ、３ｂの一端は、図１の紙面右側に配置された連結部材４ａに嵌合されている。一方、第一及び第二ヒンジユニット３ａ、３ｂの他端は、図１の紙面左側に配置された連結部材４ｂに嵌合されている。尚、説明の便宜上、連結部材４ａを「右側連結部材４ａ」、連結部材４ｂを「左側連結部材４ｂ」と呼んで区別する。

左側連結部材４ｂには、第一ヒンジユニット３ａと第二ヒンジユニット３ｂの回転を同期させる一対の連動ギア５ａ、５ｂが内蔵されている。具体的には、左側連結部材４ｂに嵌合された第１ヒンジユニット３ａの端部は一方の連動ギア５ａに連結され、第二ヒンジユニット３ｂの端部は、連動ギア５ａと噛み合った他方の連動ギア５ｂに連結されている。もっとも、連動ギア５ａ、５ｂの目的は、第一筐体１と第二筐体２の開閉動作を連動させることである。よって、連動ギア５ａ、５ｂがヒンジユニット３ａ、３ｂに連結されていることは必須要件ではない。また、連動ギア５ａ、５ｂは、第一筐体１と第二筐体２の開閉動作を連動させることができる機構であれば、リンク機構やベルト機構などの他の連動機構に置換することもできる。

第一ヒンジユニット３ａ及び第二ヒンジユニット３ｂの回転角度は、それぞれ０度〜１８０度である。よって、第一筐体１と第二筐体２の開閉角度は、０度（最小開閉角度）〜３６０度（最大開閉角度）である。開閉角度とは、第一筐体１のフロント面と、第二筐体２のフロント面とが成す角度（θ）である。すなわち、第一筐体１と第二筐体２とは、互いのフロント面同士が正対している全閉姿勢（θ＝０度）から互いのリア面同士が正対している全開姿勢（θ＝３６０度）まで開閉可能である。

図２に、第一筐体１と第二筐体２の異なる開閉状態を示す。換言すれば、図２には、本例の携帯電話機の異なる姿勢が示されている。図２（ａ）は上記全閉姿勢、同図（ｃ）は上記全開姿勢を示している。また、図２（ｂ）は、全閉姿勢と全開姿勢との間の中間姿勢を示している。中間姿勢のときの開閉角度（中間開閉角度）は、１６０度である。一般的に、全閉姿勢は、携帯電話機の保管時に適した姿勢であり、中間姿勢は通話時に適した姿勢である。また、全開姿勢は、液晶パネル１０３に表示された画像や映像を観るのに適した姿勢である。

第一ヒンジユニット３ａ及び第二ヒンジユニット３ｂは、全閉姿勢のときには、第一筐体１と第二筐体２とを更に閉じる方向に作用する回転トルクを発生する。換言すれば、開閉角度をマイナスにしようとする回転トルクを発生する。

一方、中間姿勢及び全開姿勢のときには、第一筐体１と第二筐体２とを更に開く方向に作用する回転トルクを発生する。換言すれば、中間姿勢のときには、開閉角度を１６０度以上とする方向に作用する回転トルクを発生し、全開姿勢のときには、開閉角度を３６０度以上とする方向に作用する回転トルクを発生する。もっとも、中間姿勢のときには、開閉角度が１６０度以上とならないようにロックされている。但し、開閉角度を１６０度以下とする方向に対してはロックされておらず、開閉角度０度〜１６０度の間では繰り返し開閉が可能である。

以上、第一ヒンジユニット３ａ及び第二ヒンジユニット３ｂについて概説した。次に、第一及び第二ヒンジユニット３ａ、３ｂの具体的構造について詳細に説明する。もっとも、第一ヒンジユニット３ａと第二ヒンジユニット３ｂとは、筐体開閉時における回転方向が逆になるので対称構造になっているが、それ以外の相違点はない。そこで、第一筐体１に設けられている第一ヒンジユニット３ａについてのみ説明する。

図３は、第一ヒンジユニット３ａの分解斜視図である。図４は、第一ヒンジユニット３ａの第一筐体１への搭載状態を示す模式図である。第一ヒンジユニット３ａは、図１に示す左側連結部材４ｂに嵌合され、第一筐体１の開閉軸となるヒンジシャフト１０と、図１に示す右側連結部材４ａに嵌合され、第一筐体１の開閉軸となる中空シャフト１１と、ヒンジシャフト１０と中空シャフト１１とを連結する連結板１２とを有する。また、ヒンジシャフト１０上に配置され、その外周面が第一筐体１に固定されたトルクユニット１３を有する。トルクユニット１３は、開閉角度に応じて、上記各回転トルクを発生する。このトルクユニット１３は、従来の携帯電話機に用いられているヒンジユニットにも採用されているものであって、少なくとも一対のカムとバネとによって上記各回転トルクを発生する。

第一ヒンジユニット３ａは、ヒンジシャフト１０上に配置され、ヒンジシャフト１０の軸線方向に往復スライドするスライドカム１４と、トルクユニット１３とスライドカム１４との間に配置され、スライドカム１４を常時付勢するコイルバネ１５をさらに有する。スライドカム１４は、ヒンジシャフト６に対して回り止めされており、軸線方向にはスライドし得るが、軸回りに回転はし得ない。また、スライドカム１４の端面には、嵌合溝１４ａが形成されている。

第一ヒンジユニット３ａは、第一筐体１にスライド可能に固定され、ヒンジシャフト１０の軸線方向に進退する板状のストッパ１６と、該ストッパ１６を進退させる駆動機構１７とをさらに有する。加えて、第一筐体１にスライド可能に固定され、ヒンジシャフト１０の軸線方向に進退して駆動機構１７を動作させるスライダ１８を有する。

駆動機構１７は、その端面に設けられた凸部１７ａが押し込まれる度にストッパ１６を進退させるオルタネートユニットである。スライダ１８は、筐体の開閉角度に応じて進退し、駆動機構１７の凸部１７ａを押し込み、または押し込みを解除する。具体的には、スライダ１８には、ヒンジシャフト１０の軸線方向と交差する方向に突設された突起１８ａが形成されており、該突起１８ａは、ヒンジシャフト１０及び中空シャフト１１に固定された連結板１２に形成されているガイド溝１２ａに挿入されている。従って、第一筐体１の開閉に伴って連結板１２が回転すると、スライダ１８は、ガイド溝１２ａの案内に従ってヒンジシャフト１０の軸線方向に進退する。

尚、駆動機構１７には、ハート状カム方式、回転カム方式、ラチェットカム方式などのオルタネートユニットを用いることができる。かかるオルタネートユニットの詳細については、例えば「制御機器の基礎知識 選び方・使い方 スイッチ・表示灯編」（2001年8月、社団法人日本電気制御機器工業会発行）に記載されている。

次に、第一ヒンジユニット３ａの動作について説明する。尚、以下の説明では第一ヒンジユニット３ａのみの回転角度に基づいて動作説明をする。本例の携帯電話機は、２つのヒンジユニットを備え、それらヒンジユニットは連動ギアによって同期して回転することは既述のとおりである。従って、第一筐体１と第二筐体２の開閉角度は、２つのヒンジユニットの回転角度の２倍になる。例えば、第一ヒンジユニット３ａの回転角度が８０度のとき、第一筐体１と第二筐体２の開閉角度（θ）は１６０度になる。

図５は、第一ヒンジユニット３ａの回転角度とスライダ１８による凸部１７ａの押し込み動作とのタイミングを示す図である。連結板１２のガイド溝１２ａは、スライダ１８による押し込み動作が図５に示すタイミングと合致するように形成されている。すなわち、連結板１２は、移動体であるスライダ１８を第一ヒンジユニット３ａの回転角度に応じて変位させる案内部材であると言える。

図５に示されているように、スライダ１８による押し込み動作は、第一ヒンジユニット３ａの回転角度が０度から８０度の間の所定の角度範囲（以下「第１角度範囲」）にあるときと、８０度を越えて１８０度までの間の所定の角度範囲（以下「第２角度範囲」）にあるときに行われる。尚、第一ヒンジユニット３ａの回転角度が０度付近および８０度付近にあるときには、スライド１８による凸部１７ａの押し込み動作が完全に解除される。また、回転角度が０度の初期状態では、ストッパ１６が駆動機構１７側に引き戻された状態にしておく。尚、以下の説明では、ストッパ１６がスライドカム１４側に押し出されている状態（作動状態）を「ＯＮ状態」、駆動機構１７側に引き戻されている状態（非作動状態）を「ＯＦＦ状態」と呼ぶ。

図６Ａ〜図６Ｇは、図４の矢視Ａ方向から見た各回転角度における主要部品の位置関係と、図４の矢視Ｂ方向から見た嵌合溝１４ａとストッパ１６との位置関係とを対応させて示した模式図である。

まず、回転角度が０度〜８０度の間での繰り返し開閉動作について説明する。

図６Ａに示す初期状態（回転角度＝０度）では、ストッパ１６はＯＦＦ状態にある。このとき、スライドカム１４の嵌合溝１４ａは、ストッパ１６に対して８０度傾いている。上記初期状態から図６Ｂに示す状態を経て図６Ｃに示す状態に至る。この間、スライダ１８によって駆動機構１７の凸部１７ａが一度押し込まれ、ストッパ１６がＯＮ状態に変わる。また、スライドカム１４が８０度回転することで、ストッパ１６と嵌合溝１４ａの角度が一致する。すなわち、ストッパ１６が嵌合溝１４ａに嵌合し、それ以上の回転が阻止される（筐体の開閉がロックされる。）。

次に、回転角度を８０度から０度に戻す場合は、図６Ｃに示す状態から図６Ｂに示す状態を経て図６Ａに示す初期状態に至る。この間、駆動機構１７の凸部１７ａはもう一度押し込まれる。従って、ストッパ１６はＯＮ状態からＯＦＦ状態に変わり、初期状態に戻る。

回転角度が０度〜８０度の範囲内では、上記動作が繰り返される。尚、回転角度を８０度から０度に戻す際、第１角度範囲を超えるまでの間は、ストッパ１６はＯＮ状態のままである。そこで、嵌合溝１４ａの内壁面のうち、ロック時にストッパ１６が当接する面と反対側の面１４ｂは傾斜面としてある（図１参照）。従って、ストッパ１６が嵌合溝１４ａに嵌合した状態のままでも、スライドカム１４がトルクユニット１３側にスライドすることによって（逃げることによって）、筐体を閉じる方向への回転は可能である。その後、回転角度が第１角度範囲を超え、ストッパ１６がＯＦＦ状態となった後は、コイルバネ１５の復元力によって、スライドカム１４は元の位置に復帰する。

次に、回転角度が８０度から１８０度に至る際のロック解除動作について説明する。

図６Ｃに示す状態（回転角度＝８０度）では、ストッパ１６はＯＮ状態にあり、筐体の開閉はロックされている。そこで、図６Ｄに示すように、回転角度を第１角度範囲内まで戻してから、８０度以上に開く。すると、回転角度が第１角度範囲内に戻った際に駆動機構１７の凸部１７ａが一度押し込まれ、ストッパ１６がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変わる。この結果、図６Ｅに示すように、再度８０度以上に開く過程で、ストッパ１６と嵌合溝１４ａの角度が一致しても、ストッパ１６が嵌合溝１４ａに嵌合することはなく、そのまま１８０度まで開くことができる。

但し、回転角度を１８０度から０度に戻す際には、第１角度範囲を再度通過する。よって、回転角度が１８０度になったときにストッパ１６がＯＦＦ状態のままであると、回転角度を０度に戻す際にストッパ１６がＯＮ状態に変わってしまう。すなわち、ストッパ１６が図６Ａに示す初期状態に復帰しなくなってしまう。

そこで図５に示すように、回転角度が８０度を越えて１８０度に至るまでの間に第２角度範囲を設定してある。すなわち、図６Ｆに示すように、回転角度が８０度を越えて第２角度範囲に入ったところで、駆動機構１７の凸部１７ａが再度押し込まれ、ストッパ１６がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変わるようにしてある。この結果、回転角度が０度に戻ったときには、ストッパ１６はＯＦＦ状態となっている。

ここで、第２角度範囲が１８０度を含んでいないと、回転角度が１８０度から０度に戻る過程で、駆動機構１７の凸部１７ａは二度押し込まれることになる。すなわち、回転角度が１８０度のときにＯＮ状態であったストッパ１６は、回転角度が０度に戻るまでの間に二度押し込まれ、ＯＮ状態に戻ってしまう。そこで、図５、図６Ｇに示すように、回転角度が１８０度に至っても駆動機構１７の凸部１７ａの押し込みが解除されないように、第２角度範囲が設定されている。換言すれば、ストッパ１６のＯＮ状態が維持されるように、第２角度範囲が設定されている。従って、回転角度が１８０度から０度に戻るまでの間に、駆動機構１７の凸部１７ａは一度だけ押し込まれ、ストッパ１６はＯＦＦ状態に変わる（初期状態に戻る。）。

図７は、第一ヒンジユニット３ａの回転角度とトルクユニット１３が発生するトルクとの関係を示している。より具体的には、図７（ａ）は、図５と実質的に同一の図であって、第一ヒンジユニット３ａの回転角度とスライダ１８による凸部１７ａの押し込み動作とのタイミングを示している。図７（ｂ）（ｃ）は、第一ヒンジユニット３ａの回転角度とトルクユニット１３のトルク発生特性との関係の異なる例を示している。

図７（ｂ）（ｃ）に示すいずれのトルク発生特性を有するトルクユニット１３も第１ヒンジユニット３ａに使用することができる。しかし、強いて言えば図７（ｂ）に示すトルク発生特性を有するトルクユニット１３を使用することが望ましい。その理由は次のとおりである。

図７（ｃ）に示すトルク発生特性を有するトルクユニット１３は、回転角度８０度の手前から８０度を少し越えるまでの間だけ開き側に作用するトルクを発生する。一方、上記のようにしてロックを解除してから回転角度を８０度以上に開くと、スライダ１８が駆動機構１７の凸部１７ａの押し込みを開始する（図７（ａ）参照）。しかし、凸部１７ａの押し込みが完了する前に、回転角度を０度に戻してしまうと（筐体を途中で閉じてしまうと）、ストッパ１６はＯＦＦ状態からＯＮ状態になってしまい、図６Ａの初期状態に戻らない。この状態は、回転角度を再度８０度以上にすれば（筐体を再度開けば）解消されるので、動作的には問題ない。しかし、もう一度筐体を開かなければならないというのは煩わしい。

これに対し、図７（ｃ）に示すトルク発生特性を有するトルクユニット１３は、回転角度が第１角度範囲から第２角度範囲に至るまでの間、開き側に作用するトルクを発生し続ける。換言すれば、回転角度が８０度を超えたところで動き始めたスライダ１８が駆動機構１７の凸部１７ａの押し込みを完了するまでの間、開き側に作用するトルクを発生し続ける。従って、使用者は途中で筐体を閉じることが無く、上記のような不都合は発生しない。

以上の説明によって、嵌合溝１４ａを含むスライドカム１４、コイルバネ１５及びストッパ１６によって、ロック手段が構成されていることが理解できるはずである。また、駆動機構１７によって切替え手段が構成され、ガイド溝１２ａを含む連結板１２及びスライダ１８によって操作手段が構成されていることも理解できるはずである。
（実施形態２）
以下、本発明の折畳み型携帯電子機器の実施形態の他例について、携帯電話機を例にとって詳細に説明する。もっとも、本例の携帯電話機の基本構成は、実施形態１の携帯電話機と同一である。よって、同一の構成については図中に同一の符号を付すことで説明に代え、異なる構成についてのみ以下に説明する。

図８は、本例の携帯電話機の全体図である。図９は、第一ヒンジユニット３ａの第一筐体１への搭載状態を示す模式図である。

実施形態１の携帯電話機では、第一筐体１に設けられた第一ヒンジユニット３ａと第二筐体２に設けられた第二ヒンジユニット３ｂとが筐体の外側に配置された２つの連結部材４ａ、４ｂを介して連結されていた（図１参照）。

これに対し、本例の携帯電話機では、第一ヒンジユニット３ａと第二ヒンジユニット３ｂとが筐体の内側に配置された１つの連結部材（中央連結部材２０）を介して連結されている（図８参照）。

上記のような構成の変更に伴って、実施形態１の携帯電話機では各筐体１、２に固定あるいはスライド自在に固定されていたトルクユニット１３、ストッパ１６、駆動機構１７及びスライダ１８は、中央連結部材２０に固定あるいはスライド自在に固定されている。また、ヒンジシャフト１０及び中空シャフト１１は、各筐体１、２に固定されている。
（実施形態３）
以下、本発明の折畳み型携帯電子機器の実施形態の他例について、携帯電話機を例にとって詳細に説明する。もっとも、本例の携帯電話機の基本構成は、実施形態１の携帯電話機と同一である。よって、同一の構成については図中に同一の符号を付すことで説明に代え、異なる構成についてのみ以下に説明する。

図１０は、本例の携帯電話機の全体図である。本例の携帯電話機は、図１に示す連動ギア５ａ、５ｂの代わりに回転保持機構３０を有する。回転保持機構３０は、第一ヒンジユニット３ａ、第二ヒンジユニット３ｂのそれぞれに対して一つずつ設けられている。

各回転保持機構３０は、第一筐体１及び第二筐体２の全閉姿勢側への展開を、中間姿勢において両筐体１、２の開閉角度を１６０度以上にしようとする力を越える力で抑制する。換言すれば、各ヒンジユニット３ａ、３ｂの回転角度を８０度以上とする回転トルクを超える力によって、各ヒンジユニット３ａ、３ｂの回転角度を第１角度範囲内に保持する。

各回転保持機構１５は、ヒンジユニット３ａ、３ｂの構成部材のうち、筐体１、２に固定された部材に固定されたヒンジ側カム１０６と、左側連結部材４ｂにスライド自在に固定された連結部側カム１０７と、連結部側カム１０７をヒンジ側カム１０６に押しつける加圧バネ１０８とで構成されている。各回転保持機構１５は、ヒンジ側カム１０６と連結部側カム１０７との凹凸のかみ合わせによって、各ヒンジユニット３ａ、３ｂの回転角度を第１角度範囲内に保持する。

実施形態１の携帯電話機では、２つのヒンジユニット３ａ、３ｂは連動ギア５ａ、５ｂを介して連結されていた。よって、２つのヒンジユニット３ａ、３ｂの回転は同期していた。一方、本例の携帯電話機では、２つのヒンジユニット３ａ、３ｂの回転は同期しない。従って、一方のヒンジユニット３ａ又は３ｂの回転角度を８０度から第１角度範囲内まで戻してロックを解除しても、他のヒンジユニット３ｂ又は３ａのロックは解除されていない、という状況が発生し得る。

そこで、本例の携帯電話機には、上記回転保持機構１５が設けられている。例えば、第一ヒンジユニット３ａの回転角度が先行して第１角度範囲内に入っても、第二ヒンジユニット３ｂには、中間姿勢からさらに開こうとするトルクが作用しているので、そのままでは回転を始めないことがあり得る。このとき、第一ヒンジユニット３ａに設けられている回転保持機構１５は、該ヒンジユニット３ａを中間姿勢からさらに開こうとする方向の回転トルクよりも大きな保持力を有している。よって、第一ヒンジユニット３ａのさらなる回転が停止されて、遅れているもう第二ヒンジユニット３ｂが回転を始め、第１角度範囲に入ることになる。

以上のようにして、２つのヒンジユニット３ａ、３ｂの回転角度がともに解除角度範囲に入れば、それらを８０度側に開くことで、ロックが解除される。このとき、ロックの解除は２つのヒンジユニット３ａ、３ｂで同時に行われる必要は特にない。

なお、回転保持機構１５は、トルクユニット１３のカム機構部分に、回転角度が解除角度範囲のときに噛み合う凹凸を追加することで実現しても良い。

以上のように、本例の携帯電話機は、２つのヒンジユニット３ａ、３ｂの回転を同期させる手段を備えていなくても、確実なロック解除動作が実現できる。

尚、ヒンジ側カム１０６は、開閉軸上にあれば、ヒンジユニット３ａ、３ｂではなく、第一筐体１又は第二筐体に直接固定してもよい。
（実施形態４）
以下、本発明の折畳み型携帯電子機器の実施形態の他例について、携帯電話機を例にとって詳細に説明する。もっとも、本例の携帯電話機の基本構成は、実施形態１の携帯電話機と同一である。よって、同一の構成については図中に同一の符号を付すことで説明に代え、異なる構成についてのみ以下に説明する。

図１１は、本例の携帯電話機の全体図である。図１２は、ヒンジユニット３の第一筐体１への搭載状態を示す模式図である。

上記各実施形態の携帯電話機は、２つのヒンジユニット３ａ、３ｂによって第一筐体１と第二筐体２とが３６０度開閉可能に連結されていた。これに対し、本例の携帯電話機は、１つのヒンジユニット３によって第一筐体１と第二筐体２とが連結されており、両筐体１、２の最大開閉角度は１８０度である。本実施形態は、本発明が、２本の平行なヒンジ軸によって２つの筐体が連結された折畳み型携帯電子機器のみでなく、１つのヒンジ軸によって２つの筐体が連結された折畳み型携帯電子機器にも適用可能であることを示している。

本例の携帯電話機が備えているヒンジユニットの構造や作用は、これまで説明した第一ヒンジユニット３ａ又は第二ヒンジユニット３ｂと同一である。

もっとも、ヒンジユニット３の回転がロックされる開閉角度は任意に設定可能である。例えば、開閉角度１００度前後でロックさせ、机上での操作を行い、通話時にはロックを解除して１６０度まで開いたり、通話時には１６０度でロックさせ、机上で水平に置いて操作したいときにはロックを解除して１８０度まで開く、などといった折り畳み携帯電話機が実現可能である。

実施形態１の携帯電話機の全体図である。 図１の携帯電話機の異なる姿勢を示す側面図である。 図１の携帯電話機の有するヒンジユニットの分解図である。 図３に示すヒンジユニットの筐体への搭載状態を示す模式図である。 ヒンジユニットの回転角度とスライダによる凸部の押し込み動作とのタイミングを示す図である。 回転角度が０度のときのヒンジユニットの主要部品の位置関係と、嵌合溝とストッパとの位置関係とを対応させて示した模式図である。 回転角度が０度よりも大きく８０度よりも小さいときのヒンジユニットの主要部品の位置関係と、嵌合溝とストッパとの位置関係とを対応させて示した模式図である。 回転角度が８０度のときのヒンジユニットの主要部品の位置関係と、嵌合溝とストッパとの位置関係とを対応させて示した模式図である。 回転角度を８０度以上から第１角度範囲内に戻したときのヒンジユニットの主要部品の位置関係と、嵌合溝とストッパとの位置関係とを対応させて示した模式図である。 第１角度範囲内に戻した回転角度を再び８０度以上に開く過程のヒンジユニットの主要部品の位置関係と、嵌合溝とストッパとの位置関係とを対応させて示した模式図である。 回転角度が第２角度範囲内のある角度のときのヒンジユニットの主要部品の位置関係と、嵌合溝とストッパとの位置関係とを対応させて示した模式図である。 回転角度が１８０度のときのヒンジユニットの主要部品の位置関係と、嵌合溝とストッパとの位置関係とを対応させて示した模式図である。 ヒンジユニットの回転角度とトルクユニットが発生するトルクとの関係を示す図である。 実施形態２の携帯電話機の全体図である。 図８に示すヒンジユニットの筐体への搭載状態を示す模式図である。 実施形態３の携帯電話機の全体図である。 実施形態４の携帯電話機の全体図である。 図１１に示すヒンジユニットの筐体への搭載状態を示す模式図である。 従来の折畳み型携帯電話機の一例を示す全体図である。

符号の説明

１ 第一筐体
２ 第二筐体
３ａ 第一ヒンジユニット
３ｂ 第二ヒンジユニット
４ａ 連結部材（右側連結部材）
４ｂ 連結部材（左側連結部材）
５ａ、５ｂ 連動ギア
６、７
凸部
１０ ヒンジシャフト
１１ 中空シャフト
１２ 連結板
１２ａ ガイド溝
１３ トルクユニット
１４ スライドカム
１４ａ 嵌合溝
１５ コイルバネ
１６ ストッパ
１７ 駆動機構
１８ スライダ
１８ａ 突起
２０ 中央連結部材
３０ 回転保持機構

Claims (9)

1. ２つの筐体を開閉可能に連結するヒンジユニットであって、
   前記筐体の開閉に伴って回転する軸と、
   前記軸の回転をロックするロック手段と、
   前記ロック手段の作動状態と非作動状態とを切替える切替え手段と、
   前記軸の回転角度に応じて、前記切替え手段に、前記作動状態と前記非作動状態とを交互に切替させる操作手段と、を有するヒンジユニット。
2. 前記ロック手段は、嵌合溝を有し、前記軸と共に回転するカムと、該嵌合溝に嵌合及び離脱するストッパとから構成され、
   前記切換え手段は、前記ストッパが前記嵌合溝に近接し、該嵌合溝に嵌合可能な作動状態と、前記ストッパが前記嵌合溝から離間し、該嵌合溝に嵌合不能な非作動状態とを交互に切替える駆動機構であり、
   前記操作手段は、所定方向に変位可能な移動体と、該移動体を前記軸の回転角度に応じて変位させる案内部材とから構成され、
   前記移動体の変位に伴って、前記駆動機構が前記作動状態と前記非作動状態とを交互に切替えることを特徴とする請求項１記載のヒンジユニット。
3. 前記ロック手段は、前記軸の最小回転角度と最大回転角度との間に設定された任意の中間回転角度において前記軸の回転を少なくとも一回ロックし、
   前記切替え手段は、上限が前記中間回転角度よりも小さい第一の角度範囲内と、下限が前記中間回転角度よりも大きい第二の角度範囲内とにおいて、前記作動状態と前記非作動状態とを切替えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒンジユニット。
4. 前記軸の回転角度が前記第一の角度範囲内の所定角度から前記中間回転角度を越えて前記第二の角度範囲内の所定角度に至るまでの間、回転角度が大きくなる方向に作用する力を前記軸に与え続けるトルク発生手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のヒンジユニット。
5. ２つの筐体がヒンジユニットを介して開閉可能に連結された折畳み型携帯電子であって、
   前記２つの筐体は、開閉角度が最小開閉角度と最大開閉角度の間の中間開閉角度に至るとロックされ、開閉角度が前記中間開閉角度以下に戻されると、前記ロックが解除されるように、前記ヒンジユニットによって連結されていることを特徴とする折畳み型携帯電子機器。
6. 前記ヒンジユニットが請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のヒンジユニットであることを特徴とする請求項５記載の折畳み型携帯電子機器。
7. 前記２つの筐体のそれぞれに前記ヒンジユニットが平行に設けられ、それらヒンジユニットの端部同士が２つの連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の折畳み型携帯電子機器。
8. 前記２つの筐体のそれぞれに前記ヒンジユニットが平行に設けられ、それらヒンジユニットの中央部同士が１つの連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の折畳み型携帯電子機器。
9. 前記２つの筐体のそれぞれに設けられた前記ヒンジユニットを連動させる連動手段を有することを特徴とする請求項７又は請求項８記載の折畳み型携帯電子機器。