JP2009081704A - 携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】各筺体における機能の実装エリアを制限することなく、今までにない斬新な開閉動作を実現するヒンジ機構を備えた携帯端末を提供する。
【解決手段】携帯端末は、画面表示部を備える第１の筺体と入力操作部を備える第２の筺体とを有し、第１の筺体及び第２の筺体の両端部が一対のアーム状部材からなるヒンジ部にそれぞれ結合される。ヒンジ部は、第１の筺体との結合部分及び第２の筺体との結合部分を支点として、第１の筺体及び第２の筺体に対して回動自在に構成され、第１の筺体は、第２の筺体上に重なった閉状態から第２の筺体と同一平面上に位置する開状態となる際に、第１の筺体との結合部分及び第２の筺体との結合部分を支点としたヒンジ部の回動により、第２の筺体への対向面が第２の筺体に対向した状態を維持したまま半円状の軌道を描く。
【選択図】図４

Description

本発明は、携帯端末に関し、特に、機能の実装エリアを制限することなく、今までにない斬新な開閉動作を実現するヒンジ機構に好適に用いられる技術に関するものである。

携帯電話機は、従来から音声通信を行うために用いられていたが、近年では、音声通信の他に、データ通信、静止画像及び動画の撮影、ゲーム等のアプリケーションの操作といった種々の機能を備えてきている。このような種々の機能に対応して画像を見やすく表示するために、画像表示部の大型化が必要となっている。一方で、市場からは携帯電話機の小型化が要請されている。

そこで、この相反する要求を満足させるべく、例えば特許文献１のような折り畳み式の構造や、例えば特許文献２のようなスライド式の構造が採用され、携帯電話機全体は小型化しつつ画像表示部の大型化を実現している。また、これらの構造は、操作キーが画像表示部側の筺体と重なる状態で覆われるため、携行時の誤操作のおそれがなく安全であるというメリットも享受できる。

他方で、現在、日本の携帯市場は飽和状態になっている。その中で携帯電話メーカ各社のデザインも単調になり、ユーザからすれば代わり映えしないものとなってきている。そして、上記の折り畳み式やスライド式の携帯電話機は、それぞれ派生機種も含めるとかなりの数が市場に出回っているものの、いずれに関してもヒンジ機構が重要となっている。この画面表示部と入力操作部部をつなぐポイントをどのように印象的でファッショナブルにできるかがユーザの興味を惹きつける要素であるといえる。

例えば特許文献３では、上述した折り畳み式の構造とスライド式の構造とを合体させた新しい方式の携帯電話機が開示されている。当該携帯電話機は、表示体を有する第１の本体、操作部を有する第２の本体、両本体をその両側部において連結する一対の連結竿を備え、両連結竿のそれぞれの両端部において連結竿が本体に対し自在に回動し、両連結竿の少なくとも一端部において当該一端部が連結している方の本体に対し自在に摺動する。具体的には、閉状態からまずスライド方式を用いて所定位置まで両本体を摺動（スライド）させ、該所定位置からは折り畳み方式により、一方の本体における連結部分を支点として他の本体を回転させ開状態とする。
特開２００３−３１９０４３号公報 特開２００６−１６５８５４号公報 特開２００６−２７０８３６号公報

従来の折り畳み式の構造やスライド式の構造では、２つの筺体、すなわち画面表示部側の筺体及び入力操作部側の筺体の面上にヒンジ構造を構成する必要があり、該ヒンジ構造は各筺体を複雑に組み合わせることで実現していた。このため、各筺体について機能を展開できるエリアを制限してしまい、筺体全体の面を有効に利用することができなかった。

また、特許文献３で開示された携帯電話機は、折り畳み式の構造とスライド式の構造とを合体させたもので、開閉動作の一部にスライド方式を用いるために、一対の連結竿を介して両本体をスライドさせるためのスリットが両本体の両端部に設けられており、その点で各本体が機能を展開できるエリアを制限しているといえる。

さらに、現在の国内携帯市場の飽和状態を考えたとき、上述したような機能の実装エリアの拡大による筺体全体の面の有効利用に加え、今までにない開閉動作を行うことで斬新なデザイン性を持たせ、ユーザに訴求力のある商品を提供することは商品戦略上のメリットが大きい。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑み、各筺体における機能の実装エリアを制限することなく、今までにない斬新な開閉動作を実現するヒンジ機構を備えた携帯端末を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の第１の携帯端末は、画面表示部を備える第１の筺体と入力操作部を備える第２の筺体とを有し、第１の筺体及び第２の筺体の両端部が一対のアーム状部材からなるヒンジ部にそれぞれ結合され、ヒンジ部は、第１の筺体との結合部分及び第２の筺体との結合部分を支点として、第１の筺体及び第２の筺体に対して回動自在に構成され、第１の筺体は、第２の筺体上に重なった閉状態から第２の筺体と同一平面上に位置する開状態となる際に、第１の筺体との結合部分及び第２の筺体との結合部分を支点としたヒンジ部の回動により、第２の筺体への対向面が第２の筺体に対向した状態を維持したまま半円状の軌道を描くことを特徴とするものである。

本発明によれば、各筺体における機能の実装エリアを制限することなく、今までにない斬新な開閉動作を実現するヒンジ機構を備えた携帯端末が提供される。

本発明では、折り畳み式のような画面表示部側の筺体と入力操作部側の筺体との結合部分を１つの支点とした回転による開閉動作ではなく、各筺体にヒンブ部との結合部分を設けて、それぞれの結合部分を２つの支点とした回転動作により各筺体の対向面を変えず（例えば画面表示部が上を向いていたときは上を向いた状態を維持）に円軌道を描くように携帯端末を開閉させる。いわば、メリーゴーランドの原理を利用した３次元回転による開閉動作ともいえる。つまり、本発明では、各筐体を２本のアーム状のヒンジ部で連結させ、それを軸にして筐体をスイングさせて開閉動作を行う。これにより、閉状態では各筺体を重ねた状態でコンパクトに収納することができ、開状態では各筺体が同一平面上で同一方向を向いた状態とすることが可能である。

本発明は、従来の複雑なヒンジ構造の代わりに、各筺体の両端面（両側面）にスイング式のヒンジ構造を採用することで筐体面を最大限有効に活用できるようになっている。また、折り畳み式にも負けることなく各筐体をスムーズかつコンパクトに収納できる。また、機能的には折り畳み式に類似した機能を有しており、それによって携帯電話の機能以外のマルチ利用に幅を持たせることができる。以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態である携帯電話機の外部構成を示した図で、（ａ）は携帯電話機の開状態を表した上面図及び側面図、（ｂ）は携帯電話機の閉状態を表した上面図及び側面図である。

本実施形態の携帯電話機１は、画面表示部を備える上部筺体２と、入力操作部を備える下部筺体と３、上部筺体２及び下位筺体３を連結するヒンジ部４とを有して構成される。上部筺体２は、画面表示部からみて側面の端部がヒンジ部４の一端と左右対称に結合されている。下部筺体３は、入力操作部からみて側面の端部が左右対称にヒンジ部４の他の一端（上部筺体２と結合している一端とは別の一端）と結合されている。ヒンジ部４は、長さの固定した（伸縮しない）一対のアーム状の部材で形成されており、それぞれが上部筺体２及び下位筺体３の側面端部に取り付けられている。

開状態では、図１（ａ）に示すように、画面表示部と入力操作部とが同一方向を向くようにして、上部筺体２及び下部筺体３は同一の平面をなす。このとき、ヒンジ部４は、上部筺体２及び下位筺体３の側面端部にて両筺体を結合していることから、両筺体の平面と平行して位置する。また、閉状態では、図１（ｂ）に示すように、画面表示部と入力操作部とが同一方向を向くようにして、上部筺体２は下位筺体３上に重なった状態で位置する。このとき、ヒンジ部４は、上部筺体２及び下位筺体３の側面端部にて両筺体を結合していることから、側面からみてその一部が両筺体面上より上方や下方に位置することはなく、両筺体の側面部の範囲内に収まって位置する。

図２及び図３は、本発明の実施形態である携帯電話機の外部構成を示した図で、図３は携帯電話機の開状態を表した斜視図であり、図４は携帯電話機の閉状態を表した斜視図である。

ヒンジ部４は、上述したようにアーム状の形状をなしており、軸部１１と、結合部１２とを有して構成される。軸部１１は、円柱あるいは角柱の形をした棒状で、折れ曲がったり伸縮したりすることがなく、また両端に結合部１２が取り付けられた状態で一体的にヒンジ部４をなす。結合部１２は、上部筺体２及び下位筺体３とヒンジ部４とを結合するとともに、各筺体に対してヒンジ部４を回転自在とするための機構を備える。当該機構は、回転受け軸と嵌合穴とからなり、回転受け軸が各筺体の側面端部に固着され嵌合穴が該回転受け軸に嵌められて、嵌合穴が回転受け軸を滑らせることにより回転動作を実現する。

また、結合部１２の嵌合穴にはヒンジ部４の回転の可動域を制限するストッパが設けられており、この可動域内でしかヒンジ部４を各筺体に対して回転させることができないようになっている。当該ストッパで制限される可動域は、図３に示す閉状態から図４に示す開状態になるまでにヒンジ部４が回転する角度である。例えば下部筺体３の左側面端部に結合する結合部は、該結合部を含むヒンジ部の他端の結合部（上部筺体２の左側面端部に結合した結合部）が閉状態に位置するところで固定され、該他端の結合部が開状態に位置するところで固定されるように、嵌合穴にストッパが設けられる。同様に、上部筺体２の左側面端部に結合する結合部は、該結合部を含むヒンジ部の他端の結合部（下部筺体３の左側面端部に結合した結合部）が閉状態に位置するところで固定され、該他端の結合部が開状態に位置するところで固定されるように、嵌合穴にストッパが設けられる。各筺体の右側面端部に結合され連結するヒンジ部についても同様である。

このように、ヒンジ部４は各筺体に対して回転自在となる機構を有するが、携帯電話機１の開状態及び閉状態を無視した回転動作が行われないようにそれぞれの状態で停止、固定させる手段としてストッパを設けているため、図２に示すように上部筺体２と下部筺体３とが同一平面をなすような開状態が維持され、図３に示すように上部筺体２が下部筺体３上に重なってコンパクトに収納されたような閉状態が維持される。

図４は、本実施形態における携帯電話機の開閉動作を説明するための図である。（ａ）は閉状態、（ｅ）は開状態を表し、（ａ）から（ｅ）まで順を追って閉状態から開状態へ変化する様子を示している。

図４に示すように、閉状態から開状態あるいは開状態から閉状態に携帯電話機１の開閉動作を行うとき、ヒンジ部４は、上部筺体２との結合部分を支点として上部筺体２に対して回転し、下部筺体３との結合部分を支点として下部筺体３に対して回転するため、上部筺体２が半円を描くような軌道で下部筺体３上を移動する。閉状態や開状態のみに着目すると折り畳み式と同様な形態をとるが、本実施形態では、筺体が回転するための支点を１つにせず各筺体におけるヒンジ部との結合部分にそれぞれ設けている。このため、両筺体が一体に回転（両筺体を折り畳むように回転）するのではなく、各筺体がそれぞれ独立して回転することで今までにない斬新な開閉動作を実現している。

また、図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の状態とする際に、携帯電話機１の開動作をアシストする補助手段を設けるように構成してもよい。例えばヒンジ部４の端面にボタン等を設けて該ボタンを押すだけで自動的に閉状態から開状態にする機能、いわゆるワンプッシュオープン機能により該補助手段を実現できる。この場合、筺体を開く方向に回動付勢するバネと、筺体を閉状態に保持するロック機構とを有し、ヒンジ部４端面にロックを解除するボタンの押下により、ワンプッシュでロックが解除され、これと同時に回動付勢するバネに蓄えられたヒンジモジュール部の回転力をもって上部筺体２が下部筺体３から離間する方向に開くように開動作をアシストする。また他の例として、電磁力を利用した補助手段を構成するようにしてもよい。この場合、上部筺体２に永久磁石、下部筺体３に電磁石を設け、電磁石を励磁させる方向をスイッチで切り換えることにより、電磁石を永久磁石と反発させてその磁力をもって上部筺体２が下部筺体３から離間する方向に開くように開動作をアシストする。

また、図４（ｂ）の状態から図４（ａ）の状態とする際に、携帯電話機１の閉動作に伴う上部筺体２と下部筺体３とが重なる衝撃を和らげる緩衝手段を設けるように構成してもよい。例えば上記ワンプッシュオープン機能による補助手段を設けた場合は、バネの筺体を開く方向に回動付勢する力が閉状態となる際の衝撃を和らげる機能を実現し、ロック機構により両筺体を重ね合わせて携帯電話機１の閉状態を保持する。また、電磁力を利用した補助手段を設けた場合は、上部筺体２の永久磁石と下部筺体３の電磁石との間の反発する磁力により、携帯電話機１が閉状態となる際の衝撃を和らげる機能を実現する。なお、上部筺体２と下部筺体３が重なったときに、切り換えスイッチにより電磁石を励磁させる方向を切り換えることで、電磁石を永久磁石と引き合わせて携帯電話機１の閉状態を保持する。

また、携帯電話機１の開状態（図４（ｅ）や図２の状態）から上部筺体２を所定の角度だけ下部筺体３側に回転させて固定する仮固定手段を設けるように構成してもよい。上部筺体２の端面に取り付けられたヒンジ部４の結合部１２内における回転受け軸と嵌合穴に突起部と陥没部とが施される。すなわち、回転受け軸の嵌合穴との接触部分（回転運動の際に滑らされる軸周囲の箇所）に所定角度の突起部が設けられ、該突起部が係合する陥没部が嵌合穴の回転受け軸との接触部分（回転運動の際に滑らされる穴内側の箇所）に設けられる。これら突起部及び陥没部により、ヒンジ部４の上部筺体２に対する回転を所定の角度で仮固定する機能が実現する。この場合、上部筺体２と下部筺体３とが同一平面に位置せず、上部筺体２が下部筺体３に対して近づくように所定の角度だけ起きた状態となるため、入力操作をするうえで画面表示部が見やすくなる。

本実施形態の携帯電話機は、上部筺体２と下部筺体３とが一対のアーム状のヒンジ部４を介して連結されている。従来の折り畳み式やスライド式では、入力操作部から画面表示部へデータを転送するための配線がヒンジ機構内部に設けられていたが、本実施形態では、筺体面を機能実装エリア拡大と携帯電話機全体の小型化とを実現するために、ヒンジ機構をシンプルなものとし、両筺体間におけるデータ送受信は無線で行う。具体的には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式を用いてもよい。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式であれば、ヘッドセット等のオプション品との連携も可能で、また消費電力も小さいため携帯電話機の無線方式としては適している。なお、通常は電池が下部筺体３に備えられているため、電源を上部筺体２へ供給するためのケーブルが必要となるが、該ケーブルはヒンジ部４内部に設けられており、このケーブルを通じて画面表示部を有する上部筺体２へ電源が供給される。

上述した実施形態によれば、上部筺体及び下部筺体と結合した一対のアーム状のヒンジ機構を用いることで通常時は各筐体の上面全体を有効エリアとして利用することが可能となる。また、小型に変形することもスムーズで、操作性を損なうことなく多目的な機能を実装することが可能である。

上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

すなわち、本発明は、携帯電話機に限らず、他のモバイル機器に適用することが可能である。適用例としては、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、デジタルカメラ、オーディオプレーヤ等が挙げられる。

本発明の実施形態に係る携帯電話機の外部構成を示した図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機の外部構成を示した図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機の外部構成を示した図である。 本実施形態における携帯電話機の開閉動作を説明するための図である。

符号の説明

１ 携帯電話機
２ 上部筺体
３ 下部筺体
４ ヒンジ部
１１ 軸部
１２ 結合部

Claims (7)

1. 画面表示部を備える第１の筺体と入力操作部を備える第２の筺体とを有し、前記第１の筺体及び前記第２の筺体の両端部が一対のアーム状部材からなるヒンジ部にそれぞれ結合された携帯端末であって、
   前記ヒンジ部は、前記第１の筺体との結合部分及び前記第２の筺体との結合部分を支点として、前記第１の筺体及び前記第２の筺体に対して回動自在に構成され、
   前記第１の筺体は、前記第２の筺体上に重なった閉状態から前記第２の筺体と同一平面上に位置する開状態となる際に、前記第１の筺体との結合部分及び前記第２の筺体との結合部分を支点とした前記ヒンジ部の回動により、前記第２の筺体への対向面が前記第２の筺体に対向した状態を維持したまま半円状の軌道を描くことを特徴とする携帯端末。
2. 前記ヒンジ部は、前記第１の筺体が前記開状態となったときに、前記回動がなされないように固定する固定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記ヒンジ部は、前記閉状態から前記開状態にする開動作に際して、前記開動作を補助する開動作補助手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯端末。
4. 前記ヒンジ部は、前記開状態から前記閉状態にする閉動作に際して、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが重なる衝撃を和らげる緩衝手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の携帯端末。
5. 前記ヒンジ部は、前記第１の筺体との結合部分において、前記第１の筺体が前記第２の筺体に対して角度をもつ状態で維持させる仮固定手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の携帯端末。
6. 前記第１の筺体と前記第２の筺体との信号のやり取りを無線により行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の携帯端末。
7. 前記第２の筺体が内部に電池を備え、前記ヒンジ部は、前記第２の筺体から前記第１の筺体への電力供給を行うためのケーブルを内部に備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の携帯端末。

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