JP2009104242A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示ユニットを閉じる際に表示ユニットおよび本体ユニットに加えられる衝撃を緩和することが可能な電子機器を提供する。
【解決手段】 電子機器は、本体ユニット１２、表示ユニット１３、ヒンジ機構１４、付勢機構１５、および緩和機構１６を具備する。ヒンジ機構１４は、回動軸３３を含んでおり、回動軸３３は、本体ユニット１２に対して表示ユニット１３が開いている第１の位置Ｐ１と、本体ユニット１２に対して表示ユニット１３が閉じている第２の位置Ｐ２との間で表示ユニット１３を回動させる。付勢機構１５は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の位置にある表示ユニット１３を第２の位置Ｐ２に向けて付勢する。緩和機構１６は、付勢機構１５とは独立に設けられるとともに、付勢機構１５の付勢力を緩和する。
【選択図】図２

Description

本発明は、本体ユニットに対して表示ユニットを引き込むように付勢する付勢機構を備えた電子機器に関する。

本体ユニット、表示ユニット、およびこれらの間に設けられたヒンジ機構を備え、ヒンジ機構を中心に表示ユニットを開閉できるようにしたポータブルコンピュータが開示されている。このポータブルコンピュータでは、表示ユニットは、閉じる直前に本体ユニットに対して引き込まれるようになっている。ヒンジ機構は、カムの凸部を有するカム凸部品と、カムの凹部を有するカム凹部品と、カム凸部品をカム凹部品に向けて付勢するばねと、を有している。

このポータブルコンピュータでは、本体ユニットに対して表示ユニットを閉じる際に、カム凸部品の凸部は、ばねの作用によってカム凹部品の凹部に嵌りこむ。これによって、表示ユニットは、閉じる際に本体ユニット方向に引き込まれ、閉じた状態で保持される。このため、例えばユーザがポータブルコンピュータを折りたたんだ状態で持ち運ぶ際などに、表示ユニットが勝手に開いてしまうことが防止される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１４０１５２号公報

しかし、従来のポータブルコンピュータでは、上記のような引き込みによって表示ユニットに大きな力がかかるため、表示ユニットは本体ユニットに勢いよく衝突する。このため、内蔵するハードディスク装置や液晶ディスプレイなどに衝撃が繰り返し加えられることになり、長期的な視点でみた場合に、ポータブルコンピュータの信頼性に悪影響を及ぼす恐れがあった。また、勢いよく閉じる表示ユニットによって表示ユニットと本体ユニットとの間に指を挟む恐れがあった。

本発明の目的は、表示ユニットを閉じる際に表示ユニットおよび本体ユニットに加えられる衝撃を緩和することが可能な電子機器を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、プリント回路板を有する本体ユニットと、ディスプレイを有する表示ユニットと、前記本体ユニットと前記表示ユニットとを連結するとともに、前記本体ユニットに対して前記表示ユニットが開いている第１の位置と、前記本体ユニットに対して前記表示ユニットが閉じている第２の位置と、の間で前記表示ユニットを回動させる回動軸を含んだヒンジ機構と、前記第１の位置と前記第２の位置との間の位置にある前記表示ユニットを前記第２の位置に向けて付勢する付勢機構と、前記付勢機構とは独立に設けられるとともに、前記付勢機構の付勢力を緩和する緩和機構と、を具備する。

本発明によれば、表示ユニットを閉じる際に表示ユニットおよび本体ユニットに加えられる衝撃を緩和することが可能な電子機器を提供できる。

以下に、図１から図６を参照して、本発明の電子機器の実施形態について説明する。

図１から図３に示すように、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１１は、本体ユニット１２と、表示ユニット１３と、本体ユニット１２と表示ユニット１３とを連結するヒンジ機構１４と、ヒンジ機構１４に隣接して設けられた付勢機構１５と、付勢機構１５の付勢力を緩和するための緩和機構１６と、を備えている。

図１に示すように、表示ユニット１３は、液晶ディスプレイ２１と、液晶ディスプレイ２１の周囲を囲むカバー２２と、カバー２２に取り付けられた指紋認証装置２３と、を有している。表示ユニット１３は、ヒンジ機構１４の後述する回動軸３３によって、図１に示すような本体ユニット１２に対して開いている第１の位置Ｐ１と、図６に示すような本体ユニット１２に対して閉じている第２の位置Ｐ２と、の間で回動することができる。また、表示ユニット１３は、ヒンジ機構１４の後述する旋回軸３４によって、図１に示すような液晶ディスプレイ２１が正面を向いている第１の状態Ｓ１と、液晶ディスプレイ２１が後方に向かっている第２の状態との間で、水平方向に旋回することができる。

図１と図５に示すように、本体ユニット１２は、合成樹脂製の筐体２４と、筐体２４の内部に収容されたプリント回路板２５と、筐体２４に取り付けられたキーボード２６、タッチパッド２７およびボタン２８と、筐体２４の内部に収容されたハードディスク装置２９と、を有している。プリント回路板２５は、いわゆるメイン基板であり、例えばＣＰＵなどの回路部品を実装している。筐体２４は、プリント回路板２５の周囲を取り囲んでいる。筐体２４は、表示ユニット１３に向かって突出した突出部２４Ａを有している。突出部２４Ａは、後述する回動軸３３の軸線α上に突出している。

図２に示すように、ヒンジ機構１４は、中央部に設けられた第１のヒンジ部３１と、左右の両端部に一対に設けられた第２のヒンジ部３２と、を有している。第１のヒンジ部３１は、表示ユニット１３を第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で回動できるように支持する回動軸３３と、表示ユニット１３を略水平方向に旋回できるように支持する旋回軸３４と、を有している。回動軸３３は、その中心を通る軸線αを中心に自転することができる。旋回軸３４は、その中心を通る軸線βを中心に自転することができる。なお、軸線βは、筐体２４の上面の法線Ａに対して、後方に傾いており、表示ユニット１３の旋回する方向も水平方向に対して若干傾いている。

図３に示すように、第２のヒンジ部３２は、回動軸３３と同軸上に設けられた軸部３５と、軸部３５を支持する第１の軸受部３６および第２の軸受部３７と、第１の軸受部３６に連続して設けられる第１のブラケット３８と、軸部３５の一方の端部に連続して設けられる第２のブラケット３９と、を有している。第１のブラケット３８は、筐体２４に対してねじ止めされることで固定される。第２の軸受部３７は、図示しないブラケットを介して筐体２４に固定されている。第２のブラケット３９は、表示ユニット１３のカバー２２に対してねじ止めされることで固定される。

軸部３５は、例えば、ステンレス鋼によって形成されている。軸部３５は、第２のブラケット３９と連続する第１の部分３５Ａと、第１の軸受部３６および第２の軸受部３７によって支持される第２の部分３５Ｂと、を有している。

第１の部分３５Ａは、第２の部分３５Ｂに向かって突出する突起部４２を含んでいる。第２の部分３５Ｂは、突起部４２が差し込まれる溝部４３を含んでいる。第１の部分３５Ａの突起部４２が第２の部分３５Ｂの溝部４３に差し込まれた状態では、第１の部分３５Ａが回転すると、第２の部分３５Ｂも回転する。また、表示ユニット１３が第１の状態Ｓ１から第２の状態に旋回する場合や、第２の状態から第１の状態Ｓ１に旋回する場合には、軸部３５の第１の部分３５Ａは、差し込まれた状態にある第２の部分３５Ｂから分離されるとともに、反対側の軸部３５の第２の部分３５Ｂに差し込まれる。

付勢機構１５は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の位置にある表示ユニット１３を第２の位置Ｐ２に向けて付勢することができる。図３と図４に示すように、付勢機構１５は、第２のヒンジ部３２の軸部３５と連続するように形成されたシャフト４４と、シャフト４４の基端に取り付けられたストッパ部材４５と、シャフト４４が回転する際に所定の摩擦力を付与する摩擦板４６と、第１の軸受部３６に形成されたカム部４７と、カム部４７に突き当てられる円盤状のカム部材４８と、カム部材４８をカム部４７に向けて付勢する複数の皿ばね４９と、皿ばね４９をシャフト４４に固定するための固定板５０と、を有している。シャフト４４は、断面略四角形に形成されている。ストッパ部材４５は、表示ユニット１３の回動角度を規制する。カム部４７は、シャフト４４を通すための円形の貫通孔４７Ａを有している。この貫通孔４７Ａに通されるシャフト４４は、この貫通孔４７Ａに対して自由に回転することができる。一方、カム部材４８および固定板５０は、シャフト４４の断面形状と略同形状の固定孔４８Ａ、５０Ａを有している。シャフト４４が固定孔４８Ａ、５０Ａに通されると、カム部材４８および固定板５０は、シャフト４４の回転に伴って一緒に回転する。

カム部材４８は、凸面４８Ｂを有しており、凸面４８Ｂは、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２の間の位置にある表示ユニット１３に引き込み力を作用させる。また、カム部４７は、凸面４８Ｂが嵌め込まれる凹面４７Ｂを有している。カム部材４８およびカム部４７は、それぞれ例えばステンレス鋼によって形成されている。表示ユニット１３が第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の位置にあるときに、カム部材４８の凸面４８Ｂは、皿ばね４９の付勢力でカム部４７の凹面４７Ｂにはめ込まれる。この嵌めこみによって、表示ユニット１３は、本体ユニット１２のある方向、つまり、第２の位置Ｐ２に向かって付勢力を受ける。

図３に示すように、緩和機構１６は、筐体２４の突出部２４Ａの内部に収容されており、付勢機構１５とは独立に設けられている。図２、図３、および図５に示すように、緩和機構１６は、平板状の回転部材５３を有している。回転部材５３は、軸部３５と一体に形成されており、軸部３５から外側に向かって突出するように形成されている。回転部材５３は、回動軸３３の回転に伴って、軸線αを中心に回転することができる。緩和機構１６は、回転する回転部材５３によって押しつぶされる弾性体５４を有している。弾性体５４は、例えば、ステンレス鋼によって形成された板ばねで構成されている。弾性体５４は、例えば、「Ｖ」字状に折れ曲がった形状をなしている。弾性体５４は、筐体２４の突出部２４Ａの内面に接着されている。

続いて、本実施形態のポータブルコンピュータ１１において、緩和機構１６の作用について説明する。緩和機構１６は、付勢機構１５の作用で表示ユニット１３が本体ユニット１２方向に引き込まれる際に、表示ユニット１３の回動速度を低減する。これによって、緩和機構１６は、表示ユニット１３が本体ユニット１２に突き当たる際の衝撃を緩和する。

図５に示すように、ユーザが閉じ動作を行って、表示ユニット１３を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２にしようとすると、付勢機構１５は、表示ユニット１３を本体ユニット１２方向に向けて引き込む。そして、表示ユニット１３が第２の位置Ｐ２に至る直前において、緩和機構１６が作動を開始して、回動軸３３の回転速度を減速する。具体的には、図５に示すように、回転部材５３は、先端部の近傍において、弾性体５４に当接する。表示ユニット１３が回動を継続すると、回転部材５３は軸部３５を中心に回転し、弾性体５４を徐々に押し潰す。これによって、表示ユニット１３が第２の位置Ｐ２に至る際には、図６に示すように、弾性体５４が押しつぶされた状態になる。また、表示ユニット１３は、弾性体５４が押しつぶされる反作用によって回動速度が緩和され、第２の位置Ｐ２に向かって緩やかに引き込まれる。

第１の実施形態によれば、ポータブルコンピュータ１１は、プリント回路板２５を有する本体ユニット１２と、ディスプレイを有する表示ユニット１３と、本体ユニット１２と表示ユニット１３とを連結するとともに、本体ユニット１２に対して表示ユニット１３が開いている第１の位置Ｐ１と、本体ユニット１２に対して表示ユニット１３が閉じている第２の位置Ｐ２と、の間で表示ユニット１３を回動させる回動軸３３を含んだヒンジ機構１４と、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の位置にある表示ユニット１３を第２の位置Ｐ２に向けて付勢する付勢機構１５と、付勢機構１５とは独立に設けられるとともに、付勢機構１５の付勢力を緩和する緩和機構１６と、を具備する。

この構成によれば、付勢機構１５が設けられるため、例えば、表示ユニット１３を第２の位置Ｐ２にして、ポータブルコンピュータ１１を持ち運ぶ場合などに、表示ユニット１３が自重によって勝手に開いてしまうことを防止できる。また、付勢機構１５とは独立に緩和機構１６を設けているため、付勢機構１５の付勢力を適度に弱めることができる。これにより、表示ユニット１３に強い付勢力が作用して、表示ユニット１３が勢いよく本体ユニット１２に衝突してしまう事態を防止できる。また、本実施形態では、弾性体５４は、板ばねで構成されているので、板ばねの硬度を変更することによって、緩和機構１６の利き具合を微調整できる。

この場合、緩和機構１６は、表示ユニット１３が第２の位置Ｐ２に至る直前に回動軸３３の回転速度を減速する。この構成によれば、付勢機構１５による表示ユニット１３の引き込み作用を妨げることがなく、本体ユニット１２に対して表示ユニット１３が勢いよく閉じてしまうことを防止できる。

この場合、本体ユニット１２は、プリント回路板２５の周囲を取り囲む筐体２４を有し、筐体２４は、表示ユニット１３に向かって突出する突出部２４Ａを含み、緩和機構１６は、突出部２４Ａの内部に収容される。この構成によれば、緩和機構１６が筐体２４の外部に露出することがなく、緩和機構１６を設けることでポータブルコンピュータ１１の美観が損なわれることを防止することができる。

この場合、緩和機構１６は、回動軸３３の回転に伴って回転する回転部材５３と、回転する回転部材５３によって押しつぶされる弾性体５４と、を有する。この構成によれば、緩和機構１６を簡単な構造で構成することができる。また、弾性体５４である板ばねの硬度を変更することによって、緩和機構１６の利き具合を微調整することができる。これによって、設計変更などによって、表示ユニット１３の重量が変化した場合などに柔軟に対応することができる。また、緩和機構１６を構成する弾性体５４は、突出部２４Ａの内部に収容されるため、弾性体５４を設けたとしてもポータブルコンピュータ１１の美観を損なうことがない。

この場合、本体ユニット１２は、筐体２４の内部に収容されるハードディスク装置２９を有する。この構成によれば、表示ユニット１３の引き込みによる衝撃が緩和されるため、ハードディスク装置２９を筐体２４内に設置したとしても、ハードディスク装置２９に衝撃が加わることを防止することができる。これによって、ポータブルコンピュータ１１の信頼性を向上することができる。

続いて、図７と図８を参照して、電子機器の第２の実施形態について、ポータブルコンピュータ６１に適用した場合を例に説明する。第２の実施形態のポータブルコンピュータ６１は、弾性体６２の材質が第１の実施形態と異なっているが、他の部分は共通している。このため、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、第１の実施形態と共通する箇所については共通の符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態の弾性体６２は、例えば、方形のゴムまたはスポンジによって形成されている。ゴムまたはスポンジは、柔らかく、伸縮量の大きいものが用いられる。弾性体６２は、第１の実施形態のものと同様に、表示ユニット１３の回動に伴って回転する回転部材５３によって押しつぶされる。

ユーザが表示ユニット１３を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２にしようとすると、付勢機構１５は、表示ユニット１３を本体ユニット１２方向に引き込む。表示ユニット１３が第２の位置Ｐ２に至る直前に、図７に示すように、回転部材５３は、弾性体６２のゴムまたはスポンジに突き当たる。表示ユニット１３が回動を継続すると、回転部材５３は軸部３５を中心に回転し、弾性体６２のゴムまたはスポンジが徐々に押し潰される。表示ユニット１３が第２の位置Ｐ２に至ったときには、図８に示すように、弾性体６２が押しつぶされた状態になる。表示ユニット１３は、弾性体６２が押しつぶされる反作用で回動速度が緩和され、第２の位置Ｐ２に向かって緩やかに引き込まれる。

第２の実施形態によれば、緩和機構１６の弾性体６２がゴムまたはスポンジで構成される場合であっても、表示ユニット１３の回転速度を低減して、表示ユニット１３が本体ユニット１２に対して勢いよく衝突してしまうことを防止できる。また、ゴムやスポンジの硬度を変更することによって、緩和機構１６の利き具合を微調整することができる。これによって、設計変更など表示ユニット１３の重量が変更になった場合等に、柔軟に対応することができる。

次に、図９を参照して、電子機器の第３の実施形態について、ポータブルコンピュータ７１に適用した場合を例に説明する。第３の実施形態のポータブルコンピュータ７１は、ヒンジ機構７２および緩和機構１６の構成が第１の実施形態と異なっているが、他の部分は共通している。このため、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、第１の実施形態と共通する箇所については共通の符号を付して説明を省略する。

第３の実施形態のヒンジ機構７２は、表示ユニット１３を水平方向に旋回することはできず、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間でのみ回動することができる。ヒンジ機構７２は、中央部に配置された回動軸である第１のヒンジ部７３と、左右の両端部に配置された第２のヒンジ部７４と、を有している。第１のヒンジ部７３は、棒状に形成された第１の軸部７３Ａと、第１の軸部７３Ａの両端部に固定された第１のブラケット７３Ｂと、を有している。また、第２のヒンジ部７４は、第２の軸部７４Ａと、第２の軸部７４Ａに回転可能に支持される第２のブラケット７４Ｂおよび第３のブラケット７４Ｃと、を有している。付勢機構１５は、図示省略したが、第１の実施形態と同様のものが第２のヒンジ部７４に隣接して設けられている。

緩和機構１６は、第１のヒンジ部７３に隣接して設けられている。緩和機構１６は、平板状の回転部材５３と、回転する回転部材５３によって押しつぶされる弾性体５４と、を有している。回転部材５３は、第１のヒンジ部７３の第１の軸部７３Ａと一体に形成されている。回転部材５３は、第１の軸部７３Ａから外側に向かって突出するように形成されている。弾性体５４は、第１の実施形態と同様の板ばねで構成されている。

ユーザが閉じ動作を行って、表示ユニット１３を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２にしようとすると、表示ユニット１３は、付勢機構１５によって本体ユニット１２方向に引き込まれる。表示ユニット１３が第２の位置Ｐ２に至る直前には、回転部材５３が弾性体５４に突き当たり、緩和機構１６が作動を開始する。表示ユニット１３が回動を継続すると、回転部材５３は第１の軸部７３Ａの中心を通る軸線αを中心に回転し、弾性体５４が徐々に押し潰される。表示ユニット１３が第２の位置Ｐ２に至ったときには、弾性体５４が押しつぶされた状態になる。表示ユニット１３は、弾性体５４が押しつぶされる反作用によって回動速度が緩和され、第２の位置Ｐ２に向かって緩やかに引き込まれる。

第３の実施形態によれば、第１のヒンジ部７３に隣接して、中央部に緩和機構１６を設ける場合であっても、緩和機構１６によって、表示ユニット１３が本体ユニット１２に突き当たる際の衝撃を緩和できる。これによって、ポータブルコンピュータ７１に強い衝撃が加わることを防止して、ポータブルコンピュータ７１の信頼性を向上することができる。

電子機器は、上記実施形態に示したポータブルコンピュータ１１、６１、７１用に限らず、例えば携帯情報端末のようなその他の電子機器に対しても実施可能である。その他、電子機器は、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは勿論である。

第１の実施形態に係るポータブルコンピュータを第１の位置で示す斜視図。 図１に示すポータブルコンピュータのヒンジ機構、付勢機構および緩和機構を示す断面図。 図２に示すヒンジ機構の第２のヒンジ部、付勢機構および緩和機構を示す斜視図。 図３に示す付勢機構を分解して示す斜視図。 図３に示す緩和機構が作動し始めた状態を示す断面図。 図３に示す緩和機構を、表示ユニットが第２の位置にある状態で示す断面図。 第２の実施形態にかかるポータブルコンピュータの緩和機構が作動し始めた状態を示す断面図。 図７に示す緩和機構を、表示ユニットが第２の位置にある状態で示す断面図。 第３の実施形態にかかるポータブルコンピュータのヒンジ機構、付勢機構および緩和機構を示す断面図。

符号の説明

１１、６１、７１…ポータブルコンピュータ、１２…本体ユニット、１３…表示ユニット、１４、７２…ヒンジ機構、１５…付勢機構、１６…緩和機構、２１…液晶ディスプレイ、２４…筐体、２４Ａ…突出部、２５…プリント回路板、２９…ハードディスク装置、３３…回動軸、５３…回転部材、５４、６２…弾性体、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置、α…軸線

Claims (5)

1. プリント回路板を有する本体ユニットと、
   ディスプレイを有する表示ユニットと、
   前記本体ユニットと前記表示ユニットとを連結するとともに、前記本体ユニットに対して前記表示ユニットが開いている第１の位置と、前記本体ユニットに対して前記表示ユニットが閉じている第２の位置と、の間で前記表示ユニットを回動させる回動軸を含んだヒンジ機構と、
   前記第１の位置と前記第２の位置との間の位置にある前記表示ユニットを前記第２の位置に向けて付勢する付勢機構と、
   前記付勢機構とは独立に設けられるとともに、前記付勢機構の付勢力を緩和する緩和機構と、
   を具備することを特徴とする電子機器。
2. 前記緩和機構は、前記表示ユニットが前記第２の位置に至る直前に前記回動軸の回転速度を減速することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記本体ユニットは、前記プリント回路板の周囲を取り囲む筐体を有し、
   前記筐体は、前記表示ユニットに向かって突出する突出部を含み、
   前記緩和機構は、前記突出部の内部に収容されることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記緩和機構は、
   前記回動軸の回転に伴って回転する回転部材と、
   回転する前記回転部材によって押しつぶされる弾性体と、
   を有することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
5. 前記本体ユニットは、前記筐体の内部に収容されるハードディスク装置を有することを特徴とする請求項４に記載の電子機器。

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