JP2010245730A - 回転ユニット及び携帯電話機 - Google Patents

Abstract

【課題】 操作性が改善された回転ユニットを提供すること。
【解決手段】回転ユニット１００は、内周３００を有するベース板１３と、２つの軸ピン１７ａ、１７ｂを有するスイング板１４を有している。
内周３００は軸ピン１７ａ、１７ｂが係合する係合部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有している。
軸ピン１７ａ、１７ｂが係合部Ａ、Ｃに係合された状態から軸ピン１７ａ（係合部Ａ）を中心にスイング板１４が９０度右に回転すると、軸ピン１７ａ、１７ｂが係合部Ａ、Ｂに係合された状態になり、次に軸ピン１７ｂ（係合部Ｂ）を中心にスイング板１４が９０度右に回転すると軸ピン１７ａ、１７ｂが係合部Ｄ、Ｂに係合された状態になる。
なお、上記した右回転動作に加えて、左右対称に左回転でも同じ動きをすることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートパソコン等の電子機器において、表示部を有する表示側筐体を、操作部を有する操作側筐体に対して回転するように取り付ける（直接的に取り付ける場合のみでなく、他の独立した部材を介して間接的に取り付ける場合も含まれる。）ための回転ユニット及び携帯電話機に関するものである。

携帯電話機、ＰＤＡ、ノートパソコン等の電子機器では、例えば表示側筐体を操作側筐体に対してヒンジ部を介して折畳み可能に連結したものや、縦長の操作側筐体と表示側筐体とを重なる状態で長さ方向に沿ってスライド可能に連結したものが使用されている。

そして、多くの場合表示側筐体は縦長又は横長であり、このように縦長又は横長に表示姿勢を固定すると、種々の異なった用途で使用するときに使い勝手が悪いといった問題がある。

前記のような課題を解決するため、縦長の操作側筐体と表示側筐体とを相対的にスライド回転するように連結する回転連結機構を備えたものが提案されている。

前記回転連結機構は、表示側筐体が操作側筐体を覆って閉じた状態と、表示側筐体が操作側筐体の操作部を露出するとともに操作側筐体の長さ方向中心線に対して対称となる、開いた状態との、いずれか一方の状態から他方の状態へ回転操作により移行できるように構成されている（後記特許文献１参照）。

また、ともに縦長の操作側筐体と表示側筐体とを、ヒンジ部とスライド回転部とを含む連結機構によって折畳み可能に連結し、通常はヒンジ部を利用して開閉操作をして使用し、必要な場合にはスライド回転部により表示側筐体を９０度回転させ、その表示姿勢を縦長姿勢と横長姿勢とに選択変換して使用できるように構成した携帯端末が提案されている（後記特許文献２の図１〜図７参照）。

しかし、前記特許文献１の携帯端末における回転連結機構は、一方の状態から他方の状態へ回転操作により移行させたときは、縦長の表示側筐体が同様な操作側筐体の正面へ重なった状態で横長の表示姿勢に移行し、あるいは、その逆に横長の表示姿勢から縦長で操作側筐体へ重なった姿勢に移行するのみである。

従って、操作側筐体の操作部が露出するのは表示側筐体が横長姿勢に移行したときのみであり、表示側筐体が縦長の表示姿勢では操作側筐体の操作部は常に表示側筐体により覆われて遮蔽されているので、例えば携帯端末を電話機として使用する場合にはかえって使い勝手が悪いという問題があった。

また、筐体をスライド回転させるためのレール溝が携帯端末の表示側筐体に設けられているため筐体の強度が悪くなるほか、表示側筐体の姿勢を移行する際、レール溝が外部に露出して外観を損なうという問題もあった。

さらに、表示側筐体を回転させるため両筐体へ回転軸部を設け、あるいは前記のように表示側筐体へレール溝を設ける等、両筐体への特別な加工や設計変更が必要であった。

前記特許文献２の携帯端末は、ヒンジ部へ長さ方向に沿って支持板が取り付けられ、この支持板の幅方向（ヒンジの長さ方向と同じ）片端部両面の同軸上へ出没可能に一対の係合ピンを取り付け、前記係合ピンと対応する前記表示側筐体の側部寄り位置の内部へ、前記ヒンジの方向から先端方向へ伸びて相対しかつ両端部へ軸受凹部を有するガイド溝を形成し、この相対するガイド溝へ前記係合ピンを案内している。

そして、表示側筐体を縦長姿勢から横長姿勢へ姿勢変換するときは、前記係合ピンを中心として前記第２筐体を横長姿勢になるように回転させ、この状態で表示側筐体を前記回転方向の反対方向へスライドさせるように操作する。

しかし、前記携帯端末は構造上表示側筐体全体の厚みが増大して大型化し易く、また、表示側筐体を横長姿勢に姿勢変換するときは当該筐体を横長姿勢になるように回転させた後、当該筐体をヒンジ部の方向へスライドさせなければならず、表示側筐体を縦長姿勢に姿勢変換するときは前記の逆順に操作する必要があるので、特許文献１の携帯端末と同様に姿勢変換の操作が面倒で利便性に乏しかった。

また、筐体へガイド溝や係合ピンを設ける等、前記特許文献１と同様に筐体自体への特別な加工や設計変更が必要であった。

さらに、近年、携帯電話機において、ワンセグ、フルブラウザ等、横大画面操作が必要な機能が搭載されている。

そのため、表示側筐体が操作側筐体を全面覆っている「閉じた状態」、表示側筐体の一部が操作側筐体の一部と長さ方向に沿って重なって縦長姿勢になった「開いた状態」に加え、表示側筐体が９０度回転して横画面で閲覧できる「Ｔ字形状の状態」を実現した操作性の良い回転ユニットが望まれている。

そこで、本出願人は、先に、上記した３つの状態を片手で簡易に操作できる回転ユニットを提案している（特許文献３）。

具体的には、特許文献３の回転ユニット（摺動・回転取付ユニット）は、ベース板３が操作側筐体１の表面に固定され、可動板４が表示側筐体２の裏面に固定されている。可動板４にカシメ固定された固定軸５はベース板３のガイドスリット６を貫通してベース板３と可動板４を摺動可能に抜け止めしている。可動板４はベース板３にカシメ固定された２本の軸ピン７ａ、７ｂが中心軸となって回転し、固定軸５がガイドスリット６に沿って摺動することにより、上記の３種類の状態を形作ることが可能である。

特開２００６−０１９９２５号公報 特開２００４−２１５１８０号公報 特願２００８−０９３８５１号公報

特許文献３記載の発明は上記した３つの状態を片手で簡易に操作できるという点では優秀な発明である。

しかしながら、特許文献３記載の発明は、利き腕の違いによる操作の難易度に差がある構造になっており、利き腕によらずに簡易に操作できる構造がより望ましい。

また、特許文献３記載の発明は、回転時に可動板がガタツキ易い構造となっており、部材同士の連結強度をより高めた構造が望ましい。

さらに、特許文献３記載の発明は、３つの状態のいずれかの状態において、１つの軸ピンに負荷が集中する構造となっているため、部材の強度を考慮する必要があり、これを機構的に改善できればより望ましい。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、この種の回転ユニットにおける操作性の改善にある。

本発明の他の目的は、従来よりも部材同士の連結強度をより高めた回転ユニットを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、従来よりも特定の部材への負荷が集中しにくい構造の回転ユニットを提供することにある。

本発明の他の目的は、前記の目的を達成できる回転ユニットを用いることにより、一層多様な表示姿勢が可能でさらに使い勝手のよい携帯電話機を提供することにある。

本発明に係る回転ユニットは、前記課題を解決するため、離間して設けられた２本の軸ピンを有するスイング板と、前記軸ピンとそれぞれ係合可能な３箇所以上の係合部を備えた内周を有するベース部材と、を有し、前記スイング板と前記ベース部材は相対回動するように連結され、前記スイング板は、回動するときは前記軸ピンの１本と前記係合部の１つが係合した状態で他の前記軸ピンが他の前記係合部から離脱するように構成されていることを特徴としている。

本発明に係る携帯電話機は、前記課題を解決するため、第１の筐体と、前記第１の筐体の上に設けられた第２の筐体と、離間して設けられた２本の軸ピンを有し、前記第２の筐体に設けられたスイング板と、前記軸ピンとそれぞれ係合可能な３箇所以上の係合部を備えた内周を有し、前記第１の筐体に設けられたベース部材と、を有し、前記スイング板と前記ベース部材は相対回動するように連結され、前記スイング板は、回動するときは前記軸ピンの１本と前記係合部の１つが係合した状態で他の前記軸ピンが他の前記係合部から離脱するように構成され、２つの前記軸ピンが前記係合部へそれぞれ係合され、かつ前記第１の筐体と第２の筐体が重なった状態から、前記可動板が一方の前記軸ピンを中心として一方向へ９０度回動したときに、前記重なった状態から前記第２の筐体が９０度回転したＴ字型の状態に変換され、前記スイング板が他の軸ピンを中心として他方向へ９０度回動したとき前記第２の筐体が逆方向へのＴ字型の状態に変換されるように構成されていることを特徴としている。

本発明の携帯電話機の姿勢変換方法は、本発明に係る携帯電話機を用いたことを特徴としている。

本発明に係る回転ユニットによれば、利き腕によらずに簡易に操作することができ、従来よりも操作性を改善できる。

また、本発明に係る回転ユニットによれば、従来よりも部材同士の連結強度をより高めることができる。

また、本発明に係る回転ユニットによれば、従来よりも特定の部材への負荷が集中しにくい構造が達成可能である。

本発明に係る携帯電話機によれば、前記の目的を達成できる回転ユニットを用いることにより、一層多様な表示姿勢が可能でさらに使い勝手のよい携帯電話機を提供することができる。

携帯電話機２００を示す斜視図であって、図１（ａ）は「閉じた状態」、図１（ｂ）は「Ｔ字形状の状態」、図１（ｃ）は「開いた状態」を示している。 図２（ａ）は回転ユニット１００を示す平面図であって、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１方向矢視図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＡ２−Ａ２断面図である。 図３（ａ）はスイング板１４の平面図であって、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ３−Ａ３断面図である。 ベース板１３を示す平面図である。 図５（ａ）は回転ユニット１００を示す平面図であって、図５（ｂ）は回転ユニット１００を取り付けた携帯電話機２００を示す平面図である。 回転ユニット１００のスイング板１４が図５の状態から右方向へ４５度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１００のスイング板１４が図５の状態から右方向へ９０度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１００のスイング板１４が図７の状態から右方向へ４５度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１００のスイング板１４が図７の状態から右方向へ９０度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１００のスイング板１４が図５の状態から左方向へ４５度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１００のスイング板１４が図５の状態から左方向へ９０度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１００のスイング板１４が図１１の状態から左方向へ４５度回動した状態を示す平面図である。 図１３（ａ）は携帯電話機２０１を表示側筐体１２側から見た状態を示す平面図であって、図１３（ｂ）は携帯電話機２０１の側面図であり、図１３（ｃ）は携帯電話機２０１を操作側筐体１１側から見た状態を示す平面図であって、各図では操作側筐体１１および表示側筐体１２を透明に描いている。 回転ユニット１０１の分解斜視図である。 図１５（ａ）は回転ユニット１０１のベース板１３を示す斜視図であって、図１５（ｂ）は図１５（ａ）を裏面側から見た斜視図である。 図１６（ａ）は回転ユニット１０１の円盤プレート１６を示す斜視図であって、図１６（ｂ）は図１６（ａ）を裏面側から見た斜視図である。 図１７（ａ）は回転ユニット１０１の回転アーム１９を示す斜視図であって、図１７（ｂ）は図１７（ａ）を裏面側から見た斜視図である。 図１８（ａ）は回転ユニット１０１を示す平面図であって、図１８（ｂ）は回転ユニット１０１を取り付けた携帯電話機２０１を示す平面図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図１８の状態から右方向へ回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図１８の状態から右方向へ２３度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図１８の状態から右方向へ４５度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図１８の状態から右方向へ９０度回動する直前の状態を示す平面図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図１８の状態から右方向へ９０度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図２３の状態から右方向へ４５度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図２３の状態から右方向へ９０度回動した状態を示す平面図である。 図２６（ａ）は回転ユニット１０１の変形例を示す平面図であって、図２６（ｂ）は図２５および図２６（ａ）における携帯電話２０１の姿勢を示す図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図１８の状態から左方向へ９０度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１０１の変形例を示す平面図である。 回転ユニット１０１を取り付けた携帯電話機２０２を示す平面図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図２９の状態から右方向へ９０度回動した状態を示す平面図である。 回転ユニット１０１のスイング板１４が図２９の状態から左方向へ９０度回動した状態を示す平面図である。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を詳細に説明する。

まず、図１を参照して、第１の実施形態に係る携帯電話機２００の概略構成を説明する。

図１に示すように、携帯電話機２００は、操作用のボタン等を有する操作側筐体１（第１の筐体）と、操作側筐体１の上面に連結され、液晶等の表示部を有する表示側筐体２（第２の筐体）と、操作側筐体１と表示側筐体２の間に設けられ、両者を連結する回転ユニット１００を有している。

携帯電話機２００は、後述するように、回転ユニット１００を回転させることにより、図１（ａ）のように、表示側筐体２が操作側筐体１を全面覆って両者が重なっている「閉じた状態」、図１（ｂ）のように、図１（ａ）の状態から表示側筐体２を９０度回転させ表示側筐体２を倒して横画面とした「Ｔ字形状の状態」、図１（ｃ）のような、図１（ｂ）の状態から表示側筐体２を９０度回転させて表示側筐体２の一部が操作側筐体１の一部と長さ方向に沿って重なって縦方向に連結された縦長姿勢になった「開いた状態」の３つの状態になるように、表示側筐体２の姿勢を変換することができる。

次に、回転ユニット１００の構造について、図２〜図４を参照して説明する。

図２に示すように、回転ユニット１００は、操作側筐体１に設けられたベース板１３と、表示側筐体２に設けられたスイング板１４を有している。

図３に示すように、スイング板１４は長板状の形状を有し、板上に、離間して設けられた軸ピン１７ａ、１７ｂを有している。

軸ピン１７ａ、１７ｂは、一端がフランジ部１８ａ、１８ｂを構成しており、フランジ部１８ａ、１８ｂとスイング板１４の間に隙間が生じるように設けられている。

なお、スイング板１４と軸ピン１７ａ、１７ｂは、図３では別体で形成されているが、軸ピン１７ａ、１７ｂをスイング板１４に一体に形成してもよい。

図４に示すように、ベース板１３は中央に穴が開いた板状の形状を有し、穴の内周３００は蝶形の形状をしている。

蝶形の四隅は軸ピン１７ａ、１７ｂが係合する係合部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを構成している。

また、係合部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、隣接する係合部を結ぶ直線が構成する四角形４００（図４の点線参照）が正方形になるように設けられている。

回転ユニット１００は、図２に示すように、フランジ部１８ａ、１８ｂとスイング板１４でベース板１３を挟みこむようにして構成され、軸ピン１７ａ、１７ｂが係合部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに係合されるように構成されている。

次に、図１および図５〜図１１を参照して、携帯電話機２００が回転する際の回転ユニット１００の動作について説明する。

まず、図１（ａ）および図５に示す「閉じた状態」では図５に示すように、軸ピン１７ａ、１７ｂが係合部Ａ、Ｃに係合した状態になっている。

図５に示す状態から図６に示すように、軸ピン１７ａ（係合部Ａ）を中心に表示側筐体２（スイング板１４）を９０度右に回転させ、軸ピン１７ｂを係合部Ｂに係合させると、図１（ｂ）および図７のような「Ｔ字形状」の状態になる。

この際、軸ピン１７ｂは図６の矢印αに示す軌跡を描いて回転するが、内周３００は図６より明らかなように、この軌跡に沿った形状を含んでいる。

そのため、回転の際に軸ピン１７ｂは内周３００に沿って回転するため、回転時に軸ピン１７ａ、１７ｂがガタツキにくい。

次に、図１（ｂ）および図７に示す「Ｔ字形状」の状態から、図８に示すように、軸ピン１７ｂ（係合部Ｂ）を中心に表示側筐体２（スイング板１４）を９０度右に回転させ、軸ピン１７ａを係合部Ｄに係合させると図１（ｃ）および図９のように上記の「開いた」状態（通話する時の形状）になる。

この際、軸ピン１７ａは図８の矢印βに示す軌跡を描いて回転するが、内周３００は図８から明らかなように、この軌跡に沿った形状も含んでいる。

なお、図５〜図９から明らかなように、携帯電話機２００を上記の３つの状態に変換するためには、係合部が４箇所必要であるが、「開いた」状態が不要な場合、係合部は少なくとも３箇所以上あればよい。

また、回転ユニット１００は上記した右回転動作に加えて、左回転でも携帯電話機２００を同じ３つの状態にすることができる。

具体的には、まず、図１（ａ）および図５の状態から、図１０に示すように、軸ピン１７ｂ（係合部Ｃ）を中心に表示側筐体２（スイング板１４）左に９０度回転させ、軸ピン１７ａを係合部Ｄに係合させると、図１（ｂ）および図１１のような「Ｔ字形状」になる。

この際、軸ピン１７ａは図１０の矢印γに示す軌跡を描いて回転するが、内周３００は図８から明らかなように、この軌跡に沿った形状も含んでいる。

次に図１（ｂ）および図１１に示す「Ｔ字形状」の状態から、図１２に示すように、軸ピン１７ａ（係合部Ｄ）を中心に表示側筐体２（スイング板１４）を９０度左に回転させ、軸ピン１７ｂを係合部Ｂに係合させると、図１（ｃ）および図９に示すように、右回転した時と同じ「開いた」状態になる。

この際、軸ピン１７ｂは図１２の矢印εに示す軌跡を描いて回転するが、内周３００は図１２から明らかなように、この軌跡に沿った形状も含んでいる。

このように、回転ユニット１００は左右対称な形状となっており、左右どちらに回転させても動作は対称となる。

そのため、右手の操作でも左手の操作でも操作性が異なることなく、操作の難易度に差はない。

また、図５、図７、図９、図１１から明らかなように、回転ユニット１００は、３つの状態において、２本の軸ピン１７ａ、１７ｂがいずれも係合部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかと係合している。

そのため、回転ユニット１００は従来よりも特定の部材への負荷が集中しにくい構造であり、落下衝撃に対しても強い。

このように、第１の実施形態によれば、携帯電話機２００に設けられた回転ユニット１００が係合部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有するベース板１３と、２つの軸ピン１７ａ、１７ｂを有するスイング板１４を有しており、軸ピン１７ａ、１７ｂのいずれかを中心にしてスイング板１４が回転する構造となっている。

そのため、右手の操作でも左手の操作でも操作性が異なることなく、操作の難易度に差はない。即ち、操作性が改善されており、利き腕によらずに簡易に操作することができる。

また、第１の実施形態によれば、回転ユニット１００は、３つの状態において、２本の軸ピン１７ａ、１７ｂが操作側筐体１と表示側筐体２の固定に関わっている。そのため、回転ユニット１００は従来よりも特定の部材への負荷が集中しにくい構造であり、落下衝撃に対しても強い。

さらに、第１の実施形態によれば、内周３００は軸ピン１７ａ、１７ｂが回転する際の回転軌跡に沿った形状を含んでいるため、回転時に軸ピン１７ａ、１７ｂがガタツキにくい。

次に、第２の実施形態に係る回転ユニット１０１および回転ユニット１０１が設けられた携帯電話機２０１について説明する。

第２の実施形態は、第１の実施形態において、軸ピン１７ａ、１７ｂのさらなる抜け止め防止とガタツキ防止のために、回転ユニット１０１に円盤プレート１６、回転アーム１９、中立バネ２０、ガイドスリーブ１５、トーションバネ１８０を設けたものである。

なお、第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、第１の実施形態と異なる部分について主に説明する。

まず、図１３および図１４を参照して回転ユニット１０１の概略構成を説明する。

図１３および図１４に示すように、回転ユニット１０１は、操作側筐体１１（第１の筐体）の上面に取り付けるベース板１３と、表示側筐体１２（第２の筐体）の裏面に取り付けるスイング板１４と、スイング板１４に設けられた軸ピン１７ａ、１７ｂに加え、さらにベース板１３に回転可能に嵌め込まれた円盤状の円盤プレート１６、円盤プレート１６の中心を軸として回転可能に取り付けられ、軸ピン１７ａ、１７ｂと接触する回転アーム１９、および、円盤プレート１６と回転アーム１９を連結するように設けられ、回転アーム１９の円盤プレート１６に対する相対的な回転位置を一定にする中立バネ２０を有している。

また回転ユニット１０１は、軸ピン１７ａ、１７ｂを結ぶちょうど中点位置にカシメ固定され、フランジ部を有するガイド軸としてのガイドスリーブ１５と、円盤プレート１６に一方の端部が連結され、他端がガイドスリーブ１５に連結された押圧手段としてのトーションバネ１８０を有している。

次に、各部材の構造について図１４〜図１７を参照して説明する。

まず、ベース板１３の構造について図１５を参照して説明する。

図１５に示すように、ベース板１３は内周３０１を有する板状の本体１３ａを有している。

内周３０１は軸ピン１７ａ、１７ｂと係合する係合部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有しているが、さらに、係合部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの間（中点）に、ガイドスリーブ１５が挿入される挿入部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを有している。

本体１３ａには、さらに、円盤プレート１６が収納される環状の枠１３ｂを有している。

また、ベース板１３の枠１３ｂが設けられた側の面には、枠１３ｂに沿って、回転アーム１９およびガイドピン１７ａ、１７ｂのフランジ部１８ａ、１８ｂを収納するスペースを確保するための段部１３ｃが設けられている。

さらに、段部１３ｃには、挿入部Ｆと対向するようにして、内側に突出するように突起２２が第１の突起として設けられている。突起２２の詳細は後述するが、スイング板１４が１８０度以上回転しないようにするための部材である。

また、枠１３ｂの外周側には、ベース板１３を操作側筐体１１に固定する際に用いられる孔１３ｄが設けられている。

次に、円盤プレート１６の構造について図１６を参照して説明する。

図１６に示すように、円盤プレート１６は、ベース板１３の枠１３ｂに対応した形状を有する円盤状の形状を有しており、中心から半径方向に設けられ、ガイドスリーブ１５の動きを規定する開口部１６ａを有している。

また、円盤プレート１６は、ベース板１３と相対する面の反対側の面に、トーションバネ１８０の一端を連結するための連結部１６ｂを有し、回転中心には、回転アーム１９を連結するための孔１６ｃを有している。

さらに、円盤プレート１６は、ベース板１３と相対する面に、回転アーム１９を押さえるための段部１６ｄを有している。

一方、円盤プレート１６は、回転中心を挟んで開口部１６ａと対向するように設けられ、かつ径方向と直交する方向に延びた長孔状のスリット１６Ｅを有している。

スリット１６Ｅは中立バネ２０が収納される部分であり、長手方向の両端には、中立バネ２０を固定するための突起１６Ｆ、１６Ｇが設けられている。

次に、図１７を参照して回転アーム１９の構造について説明する。

図１７に示すように回転アーム１９は、ピン１９ｈが設けられた板状の本体１９ｄを有している。ピン１９ｈは円盤プレート１６の孔１６ｃに挿入される部分であり、回転アーム１９が回転する際の回転中心である。

本体１９ｄはピン１９ｈを中点に左右対称に二股に分岐した形状を有し、分岐した部分の端部は軸ピン１７ａ、１７ｂと外接可能な弧状の嘴部１９ａ、１９ｂを有している。

さらに、嘴部１９ａ、１９ｂを連結するようにして弧状の外周部２１ａが設けられており、外周部２１ａの中心には外側に突出したストッパ２１を第２の突起として有している。

一方、本体１９ｄには、外周部２１ａと対向するようにして板状部１９ｃが設けられている。

板状部１９ｃには、径方向と直交する方向に延びた長孔状のスリット１９Ｅを有している。

スリット１９Ｅは中立バネ２０が収納される部分であり、長手方向の両端には、中立バネ２０を固定するための突起１９Ｆ、１９Ｇが設けられている。

なお、図１７から明らかなように、回転アーム１９は、ピン１９ｈ側から見ると、本体１９ｄが嘴部１９ａ、１９ｂおよび板状部１９ｃに対して凹んだような形状を有しており、後述するように、本体１９ｄのピン１９ｈ側の面が円盤プレート１６の段部１６ｄに接触するように構成されている。

次に、ガイドスリーブ１５の構造について図１４を参照して説明する。

図１４に示すように、ガイドスリーブ１５はバネ掛け溝を持ったフランジ形状であってスイング板１４にカシメ固定される。

また、ガイドスリーブ１５の中央には配線を通すための穴が軸方向に設けられており、円筒形状となっている。

次に、回転ユニット１０１を構成する各部材の組み合わせ方法（組み立て方法、製造方法）について、図１４〜図１８を参照して簡単に説明する。

まず、スイング板１４をベース板１３の枠１３ｂ（図１５参照）が設けられた面の反対側の面に接触させ、軸ピン１７ａ、１７ｂを枠１３ｂ側からスイング板１４に挿入することにより（図１４の矢印参照）、スイング板１４とフランジ部１８ａ、１８ｂでベース板１３を挟みこむ。この際、軸ピン１７ａ、１７ｂは係合部Ａ、Ｃと係合するようにする。

次に、円盤プレート１６と回転アーム１９を、段部１６ｄとピン１９ｈが相対するように向き合わせ、スリット１６Ｅとスリット１９Ｅ（図１６、図１７参照）が重なるように位置合わせをして、孔１６ｃにピン１９ｈを挿入し、回転アーム１９の本体１９ｄを円盤プレート１６の段部１６ｄに接触させる。

次に、中立バネ２０を突起１６Ｆ、１９Ｇ、および突起１６Ｇ、１９Ｆに挿入して円盤プレート１６と回転アーム１９を連結する。

次に、円盤プレート１６を回転アーム１９が連結された面側からベース板１３の枠１３ｂ内に挿入する。

次に、円盤プレート１６側から円盤プレート１６の開口部１６ａおよびスイング板１４にガイドスリーブ１５を挿入してスイング板１４にカシメ固定し、ガイドスリーブ１５のフランジ部で円盤プレート１６を押さえる（図１４の矢印参照）。

最後に、トーションバネ１８０（図１４参照）の一方の端部を円盤プレート１６の連結部１６ｂに連結し、他の端部をガイドスリーブ１５のバネ掛け溝に連結して、円盤プレート１６とスイング板１４を連結する。

以上の工程により、回転ユニット１０１が組み立てられる。

この状態を簡略化し、各部材を透明に描いて示したのが図１８（ａ）である。

図１８（ａ）に示すように、スイング板１４と円盤プレート１６はガイドスリーブ１５によって上下に抜けないように固定され、かつガイドスリーブ１５は円盤プレート１６の開口部１６ａに沿って移動可能である。

トーションバネ１８０はガイドスリーブ１５（およびスイング板１４、軸ピン１７ａ、軸ピン１７ｂ）を常に円盤プレート１６の内周３０１の外側（図１８では係合部Ａ、Ｃ側）へ押している。

回転アーム１９の嘴部１９ａ、１９ｂは、軸ピン１７ａ、１７ｂが係合部Ａ、Ｃに係合された状態で、フランジ部１８ａ、１８ｂに外接しており、その内周側は段部１６ｄ（図１６参照）に押さえられているので、内周方向に強く押されても変形しないようになっている。

なお、図１８（ａ）の状態では、ガイドスリーブ１５は挿入部Ｈ（図１５参照）に挿入され、係合しており、スイング板１４とベース板１３とは、３箇所が係合した状態になっている。

また回転アーム１９は中立バネ２０によって円盤プレート１６に対して常に回転の中立位置に戻るようになっている。

なお、回転ユニット１０１は、図１８（ａ）に示す状態で、携帯電話機２０１が「閉じた状態」になるように、携帯電話機２０１に取り付けられる（図１８（ｂ）参照）。

次に、回転ユニット１０１の動作について、図１８〜図２８を参照して説明する。

まず、図１８（ａ）および、図１８（ｂ）に示す「閉じた状態」では、左右の軸ピン１７ａ、１７ｂ（のフランジ部１８ａ、１８ｂ）は回転アーム１９の弧状の嘴部１９ａ、１９ｂに接しており内側に抜けないようになっている。また、ガイドスリーブ１５に掛かったトーションバネ１８０が常にガイドスリーブ１５を円盤プレート１６の外側に押しているので、このトーションバネ１８０の力で「閉じた状態」が固定されている。

ここからこのトーションバネ力に逆らって表示側筐体２を右回転すると、図１９に示すように軸ピン１７ａを中心にスイング板１４が回転するが、軸ピン１７ｂが回転アーム１９を押し、円盤プレート１６に対して中立バネ２０で中立位置にあった回転アーム１９が円盤プレート１６に対して左回転をするので、軸ピン１７ｂは嘴部１９ｂを弾き飛ばすようにして係合部Ｃを離れ、スイング板１４は係合部Ａを中心にして回転を始めることができる。

この時、中心になる軸ピン１７ａは回転アーム１９の嘴部１９ａが大きく掛かってくるので、係合部Ａから決して外れることはない。

また、この時、円盤プレート１６はスイング板１４の回転に伴いガイドスリーブ１５が円盤プレート１６の開口部１６ａの側面を押すので、スイング板１４の回転方向とは逆方向に回転していく。

図２０に示すように、表示側筐体２を２３度ほど回転させると、回転アーム１９は中立バネ２０が反発することにより中立位置に戻るが、軸ピン１７ａを嘴部１９ａが係合部Ａに押さえ続けているので回転中心が外れることはない。

図２１に示すように、表示側筐体２（スイング板１４）を４５度まで回転させる時は、ガイドスリーブ１５は、円盤プレート１６の開口部１６ａ内をトーションバネ１８０を閉じる方向に移動しており、回転に対してトーションバネ１８０が反発するため、操作者の手の力で回し続けなければならないが、４５度以降は逆にトーションバネ１８０が開く方向となるので、表示側筐体２はトーションバネ１８０の力で自動的に回転するアシスト力が発生する。

なお、図２１に示すような、回転角度が４５度前後の状態では、回転アーム１９の嘴部１９ａ、１９ｂがいずれも軸ピン１７ａから外れてしまっているが、この状態では、ガイドスリーブ１５が円盤プレート１６の開口部１６ａの端部まできているので軸１７ａが係合部Ａから大きく外れることはない。

また４５度以降の回転については以上の動作が反転して起こるが、図２２に示すように軸ピン１７ａは回転アーム１９の反対側の嘴部１９ｂに掛かるので、やはり中心軸が外れることがない。

図２２に示すように、操作側筐体１と表示側筐体２がＴ字形状になる９０度回転直前の状態から、スイング板１４をさらに右回転させると、軸ピン１７ｂは回転アーム１９の嘴部１９ａを蹴飛ばすようにして図２３に示すように、係合部Ｂに係合される。なお、この際、図２６（ｂ）に示すように、ガイドスリーブ１５は挿入部Ｅに挿入され、係合される。

この際、回転アーム１９の中立バネ２０の力で表示側筐体２（スイング板１４）の回転慣性モーメントを受け止め、なおかつ回転中心の軸ピン１７ａはＴ字形状になった瞬間には回転アーム１９の嘴部１９ｂに接しており、係合部Ａから離れないので、表示側筐体２の回転モーメントにより表示側筐体２がバウンドするような振動現象は起こらない。

「Ｔ字形状」から「開いた」状態にする際も同様の動作であり、図２３に示す状態から図２４に示す状態（４５度回転した状態）を経て図２５の状態へと遷移するが、中心軸（この場合は軸ピン１７ｂ）が外れることはない。

なお、１８０度まで回転させた「開いた状態」では、図２５に示すように、回転アーム１９は、外周部２１ａのストッパ２１がベース板１３に設けた突起２２と当たるため、１８０度の数度前で止まる。

この状態では、軸ピン１７ｂが回転アーム１９（の嘴部）に大きく掛かったままの状態となり軸ピン１７ｂが係合部Ｂから離れることができないので、これ以上（１８０度以上）回そうとしても回ることができない。即ち１８０度ストッパが達成できる。

なお、１８０度ストッパ（ストッパ２１および突起２２）が必要な理由は、１８０度ストッパを設けずに左右無限回の回転が可能な構造にすると、例えばガイドスリーブ１５内に配線を設けていた場合、回転によって配線がねじれて損傷する恐れがあるためである。

また、図２５では１８０度回転した「開いた状態」では、軸ピンの抜止め（嘴部）が片側しか外接していない状態なので、「閉じた状態」や「Ｔ字形状」と比べて落下衝撃に対する強度が弱くなっている。

ただし、図２６（ａ）のようにベース板１３の枠１３ｂの内周側にスリット（図２６（ａ）では図示せず）を設けて突起２２をスリットに挿入し、突起２２が必要角度のみスリット内をスライドする可動式の別ピースにして回転アーム１９の可動範囲を左右１８０度までにすれば、「開いた状態」でも嘴部１９ａ、１９ｂが軸ピン１７ａ、１７ｂと外接するため、より強度を上げることができる。

なお、この場合も回転アーム１９は１８０度以上回らないため、軸ピン１７ｂが係合部Ｂから外れることがないので、表示側筐体２は左右１８０度以上は回らない。

さらに、配線のねじれが生じない構造を設けるなどして、携帯電話機２０１を、１８０度以上回転しても問題がない構造とするのであれば、１８０度の回転ストッパを設けずに左右無限回の回転動作機構とすることもできる。また、この場合は回転アーム１９を用いなくても図２８に示すように円盤プレート１６の上面部（軸ピン１７ａ、１７ｂと対向する側の面）に軸ピンの（フランジ外形の）回転軌跡に沿った形状の周面を有する立ち壁１６ｈ（ハッチング部分）を設ければ、どの回転位置にあっても回転中心となる軸ピンが係合部から外れることはない。

なお、前述のように、回転ユニット１０１では、軸ピン１７ａ、１７ｂの回転移動軌跡を逃げるため、ベース板１３には内周３０１が形成されており、いわば中央に穴が開いた状態となっている。このため３つの状態（閉じた状態、Ｔ字形状の状態、開いた状態）や、その移行状態である回転途中で、軸ピン１７ａ、軸ピン１７ｂを押さえる部材があるのが望ましいが、回転ユニット１０１はガイドスリーブ１５、円盤プレート１６、回転アーム１９、トーションバネ１８０を有しているため、閉じた状態（図１８）、Ｔ字形状の状態（図２３、２７）、開いた状態（図２５、２６）の全てで、回転アーム１９の嘴部１９ａ、１９ｂで左右２本の軸ピン１７ａ、１７ｂが同時には外れないので操作側筐体１が長手方向に平行に動いてしまう現象を防止し、特殊な操作をした時もカジリ現象で操作性が悪いといったことも防止できる。

さらに、これまでの説明では右回転の場合を例に説明したが、図２７に示すように、左回転でも同様の動作が達成できるのはもちろんのことである。

具体的には、図１８に示す状態からトーションバネ力に逆らって表示側筐体２（スイング板１４）を左回転すると、軸ピン１７ｂを中心にスイング板１４が回転を始めることができ、スイング板１４を９０度左回転させると、図２７に示すように軸ピン１７ａが係合部Ｄに係合され、ガイドスリーブ１５は挿入部Ｇに挿入、係合される。

このように、第２の実施形態によれば、携帯電話機２０１に設けられた回転ユニット１０１が係合部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有するベース板１３と、２つの軸ピン１７ａ、１７ｂを有するスイング板１４を有しており、軸ピン１７ａ、１７ｂのいずれかを中心にしてスイング板１４が回転する構造となっている。

従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

また、第２の実施形態によれば、回転ユニット１０１がベース板１３に回転可能に嵌め込まれた円盤状の円盤プレート１６と、この円盤プレート１６の中心を軸として回転可能に取り付けられた回転アーム１９を有しており、回転アーム１９は左右対称の嘴部１９ａ、１９ｂがスイング板１４の軸ピン１７ａ、１７ｂのフランジに外接するような弧状になっている。

そのため、第１の実施形態と比べて、さらに回転時に軸ピン１７ａ、１７ｂが係合部から外れるのを防止でき、部材同士の連結強度をさらに高めることができる。

さらに、第２の実施形態によれば、回転ユニット１０１は、円盤プレート１６に一端を固定されたトーションバネ１８０がガイドスリーブ１５を常に円盤プレート１６の外側へ押す構造となっている。

そのため、回転ユニット１０１は、第１の実施形態と比べて、より確実に３つの状態を保持することができ、また、回転時にはトーションバネ１８０の力で自動的に回転するアシスト力を発生させることができる。

また、第２の実施形態によれば、回転ユニット１０１は軸ピン１７ａ、軸ピン１７ｂが係合部に係合された状態では、さらにガイドスリーブ１５が挿入部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのいずれかに挿入され、係合している。

そのため、回転ユニット１０１は、第１の実施形態と比べて、さらに、特定の部材への負荷が集中しにくい構造である。

次に、第３の実施形態に係る携帯電話機２０２について図２９〜図３１を参照して説明する。

第３の実施形態は、第２の実施形態に係る回転ユニット１０１を、折りたたみ式の携帯電話機２０２に設けたものである。

なお、第３の実施形態において、第２の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、説明を省略する。

まず、携帯電話機２０２の構造について図２９を参照して説明する。

図２９に示すように、携帯電話機２０２は筐体１１１（第１の筐体）を有し、筐体１１１の一方の面には、当該面に重なるようにして、表示部を有する筐体１１２（第２の筐体）が回転ユニット１０１を介して、回転可能に連結されている。

また、筐体１１１の端部にはヒンジ１１４を介して、操作部を有する筐体１１３（第３の筐体）が設けられている。

図２９から明らかなように、携帯電話機２０２は折りたたみ式であり、ヒンジ１１４を用いて筐体１１１および筐体１１２を筐体１１３に対して回動させることにより、携帯電話を折りたたんだ状態と、開いた状態の２つの状態に変換可能である。

なお、図２９では携帯電話機２０２は開いた状態にあり、ヒンジ１１４を用いて筐体１１２と筐体１１３を相対させる向きに回転することにより、携帯電話機２０２を折りたたんだ状態にすることが可能である。

また、回転ユニット１０１はベース板１３が筐体１１１に連結され、スイング板１４が筐体１１２に連結されている。

さらに、回転ユニット１０１は、図２９においては、第２の実施形態における図１８と同じ状態にあり（ただし、図２９においては回転ユニット１０１は図１８とは上下逆に配置されている）、筐体１１１に対して筐体１１２が「閉じた」状態となっている。

次に、筐体１１２が回転する際の携帯電話機２０２およびの回転ユニット１０１の動作について、図２９〜図３１を参照して説明する。

筐体１１２が回転する際の回転ユニット１０１の動作は第２の実施形態と同様である。

ただし、折りたたみ式の携帯電話機２０２は、筐体１１２を９０度以上回転させる必要が必ずしもないため、図２９では９０度以上回転しないように、左右９０度位置に可動式の突起２２（図２６（ａ）参照）が設けられており、左右９０度のみの回転となる。

即ち、回転ユニット１０１は、図２９の状態から筐体１１２（スイング板１４）を、軸ピン１７ａを中心に右に９０度回転させることにより、携帯電話機２０２を図３０に示す「Ｔ字形状」にすることができる。

また、図２９の状態から筐体１１２（スイング板１４）を、軸ピン１７ｂを中心に左に９０度回転させることにより、携帯電話機２０２を図３１に示す「Ｔ字形状」にすることができる。

このように、回転ユニット１０１は折りたたみ式の携帯電話機２０２に適用することも可能である。

このように、第３の実施形態によれば、折りたたみ式の携帯電話機２０２は表示部を有する筐体１１２を回転させる回転ユニット１０１を有している。

従って、第２の実施形態と同様の効果を奏する。

上記した実施形態では、回転ユニット１００および１０１を、携帯電話機に適用した場合について説明したが、本発明は、何等、これに限定されることなく、２つの筐体を相対的に回転させて使用する全ての装置に適用できる。

１ 操作側筐体
２ 表示側筐体
１１ 操作側筐体
１２ 表示側筐体
１３ ベース板
１４ スイング板
１５ ガイドスリーブ
１６ 円盤プレート
１７ａ、１７ｂ 軸ピン
１９ 回転アーム
２０ 中立バネ
２１ ストッパ
１００ 回転ユニット
１０１ 回転ユニット
１８０ トーションバネ
２００ 携帯電話機
２０１ 携帯電話機
３００ 内周
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 係合部
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ 挿入部

Claims (19)

1. 離間して設けられた２本の軸ピンを有するスイング板と、
   前記軸ピンとそれぞれ係合可能な３箇所以上の係合部を備えた内周を有するベース部材と、
   を有し、
   前記スイング板と前記ベース部材は相対回動するように連結され、
   前記スイング板は、回動するときは前記軸ピンの１本と前記係合部の１つが係合した状態で他の前記軸ピンが他の前記係合部から離脱するように構成されていることを特徴とする回転ユニット。
2. 前記ベース部材は、４つの係合部を有することを特徴とする請求項１記載の回転ユニット。
3. 前記ベース部材は、隣接する前記係合部を結ぶ直線で形成する４角形が、正方形となるように前記係合部が配置されていることを特徴とする請求項２記載の回転ユニット。
4. 前記ベース部材は穴を有し、
   前記内周は前記穴の内周であり、前記スイング板が回動する際に前記軸ピンが描く軌跡に沿った形状を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転ユニット。
5. 前記ベース部材は、
   前記内周の形状が蝶形の形状を有し、前記蝶形の４隅が係合部を構成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の回転ユニット。
6. 前記ベース部材に回転可能に設けられ、開口部を有する回転板を有し、
   前記スイング板は、２本の前記軸ピンの間に設けられたガイド軸を有し、
   前記ガイド軸は、前記開口部に挿入されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の回転ユニット。
7. 前記ガイド軸は、２本の前記軸ピンの中点に位置するように設けられていることを特徴とする請求項６記載の回転ユニット。
8. 前記ガイド軸は、円筒形状を有することを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載の回転ユニット。
9. 前記ベース部材は、
   前記内周の形状が蝶形の形状を有し、
   前記蝶形の４隅が係合部を構成し、かつ前記蝶形の４隅の間が前記ガイド軸を挿入可能な挿入部を構成していることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の回転ユニット。
10. 前記回転板と前記スイング板を連結するように設けられ、前記軸ピンを前記内周の外側に押圧する押圧手段をさらに有することを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の回転ユニット。
11. 前記押圧手段はトーションバネであり、
    前記トーションバネは、一方の端部が前記回転板に連結され、他の端部が前記ガイド軸に連結されていることを特徴とする請求項１０記載の回転ユニット。
12. 前記回転板に、前記回転板の回転中心を中心に回転可能に設けられた回転アームをさらに有し、
    前記回転アームは、
    ２本の前記軸ピンが前記係合部とそれぞれ係合した状態で、２本の前記軸ピンと外接可能に設けられた弧状の２つの嘴部を有することを特徴とする請求項６〜１１のいずれかに記載の回転ユニット。
13. 前記回転板と前記回転アームを連結するように設けられ、前記回転アームの前記回転板に対する相対的な回転位置を保持する中立バネを有することを特徴とする請求項１２に記載の回転ユニット。
14. 前記ベース部材は、内周側に突出した第１の突起を有し、
    前記回転アームは、外周側に突出した第２の突起を有し、
    前記第１の突起と前記第２の突起が接触した状態で、前記回転アームの回転方向が規制されるように構成したことを特徴とする請求項１２または１３のいずれかに記載の回転ユニット。
15. 前記円盤プレートの前記軸ピンと対向する側の面に設けられ、前記軸ピンの回転軌跡に対応した形状の周面を有する立ち壁をさらに有することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の回転ユニット。
16. 第１の筐体と、
    前記第１の筐体の上に設けられた第２の筐体と、
    離間して設けられた２本の軸ピンを有し、前記第２の筐体に設けられたスイング板と、
    前記軸ピンとそれぞれ係合可能な３箇所以上の係合部を備えた内周を有し、前記第１の筐体に設けられたベース部材と、
    を有し、
    前記スイング板と前記ベース部材は相対回動するように連結され、
    前記スイング板は、回動するときは前記軸ピンの１本と前記係合部の１つが係合した状態で他の前記軸ピンが他の前記係合部から離脱するように構成され、
    ２つの前記軸ピンが前記係合部へそれぞれ係合され、かつ前記第１の筐体と第２の筐体が重なった状態から、前記可動板が一方の前記軸ピンを中心として一方向へ９０度回動したときに、前記重なった状態から前記第２の筐体が９０度回転したＴ字型の状態に変換され、前記スイング板が他の軸ピンを中心として他方向へ９０度回動したとき前記第２の筐体が逆方向へのＴ字型の状態に変換されるように構成されていることを特徴とする携帯電話機。
17. 前記第１の筐体は、操作部を有する操作側筐体であり、
    前記第２の筐体は、表示部を有する表示側筐体であり、
    前記Ｔ字型の状態から前記スイング板が軸ピンの１つを中心として一方向または逆方向へ９０度回動したとき、前記第１の筐体と前記第２の筐体が縦方向に連結された開いた状態に変換されるように構成されていることを特徴とする請求項１６記載の携帯電話機。
18. 前記第１の筐体に回動可能に設けられ、操作部を有する第３の筐体を有し、
    前記第２の筐体は、表示部を有する表示側筐体であることを特徴とする請求項１６記載の携帯電話機。
19. 請求項１６〜１８のいずれかに記載の携帯電話機を用いたことを特徴とする携帯電話機の姿勢変換方法。

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