JP2011004232A - スライド回転ヒンジ、及び携帯機器 - Google Patents

Abstract

【課題】丈夫で見栄えが良いスライド回転ヒンジを実現する。
【解決手段】第１の筐体（１）と第２の筐体（２）とを重ねて閉じた状態から相対的にスライドさせて開放状態となるよう一方の筐体（２）に設けられたレール９１と、他方の筐体（１）に設けられ、レール９１に対し相対的にスライド自在で且つ回転可能に係合する支持部材５と、第１の筐体（１）と第２の筐体（２）とにスライド動作及び回転動作に応じて弾性力が与えられるよう設けられたバネ７と、を備える。具体的には、レール９１に対し相対的にスライド自在で且つ回転可能に係合し、支持部材５に対しレール９１の回転動作時に移動可能に組み付けられる可動部材６を備え、この可動部材６にバネ７が接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、二つの筐体をスライド自在で且つ回転可能に組み付けるスライド回転ヒンジと、そのスライド回転ヒンジを備える携帯機器に関する。

スライド式携帯端末において、二つの筐体をスライド自在で且つ回転可能とするスライド回転部を備えたものが特許文献１に開示されている。すなわち、特許文献１のスライド回転は、表面に上下方向に長い縦長の液晶ディスプレイを有する第１の筐体と、表面に操作部を有する第２の筐体と、第１の筐体を第２の筐体にスライド自在に支持する支持機構とを設けたスライド式携帯端末において、支持機構の第２の筐体側に第１及び第２ガイド軸を設け、第１の筐体側に、第１ガイド軸をガイドする第１ガイド孔と、第２ガイド軸をガイドする第２ガイド孔とを設けることで、第１の筐体を第２の筐体に対して表面から見て時計回りに回転自在に支持するものである。

特開２００８−１９３５１９号公報

しかし、特許文献１のスライド回転部は、第２の筐体側に設けた第１ガイド軸と第２ガイド軸を、第１の筐体側に設けた第１ガイド孔と第２ガイド孔に挿入してそれぞれガイドする構造であり、第１の筐体と第２の筐体とのガタ付きが多くて強度的にも弱く、また、ガイド孔が外部に見えてしまい見栄えが悪いものであった。

本発明の課題は、丈夫で見栄えが良いスライド回転ヒンジを実現することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、第１の筐体と第２の筐体とを重ねて閉じた状態から相対的にスライドさせて開放状態となるよう一方の筐体に設けられたレールと、他方の筐体に設けられ、前記レールに対し相対的にスライド自在で且つ回転可能に係合する支持部材と、前記第１の筐体と第２の筐体とに前記スライド動作及び回転動作に応じて弾性力が与えられるよう設けられたバネと、を備えるスライド回転ヒンジを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスライド回転ヒンジであって、前記レールに対し相対的にスライド自在で且つ回転可能に係合し、前記支持部材に対し前記レールの回転動作時に移動可能に組み付けられる可動部材を備え、この可動部材に前記バネが接続されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のスライド回転ヒンジであって、前記支持部材及び可動部材は、前記レールが前記スライド動作時に係合する直線部によるスライド方向ガイド部と、このスライド方向ガイド部に連続し、前記レールが前記回転動作時に係合する、前記直線部とほぼ直角方向の湾曲部及び直線部による回転方向ガイド部と、を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のスライド回転ヒンジであって、前記可動部材は、前記支持部材に対し互いに係合する複数の軸及び溝を介して移動可能に組み付けられることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジであって、前記バネはねじりバネであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジであって、前記閉じた状態において、前記レールの前記回転動作を規制する回転規制部を備えることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジであって、前記開放した状態において、前記レールの前記回転動作を許容する回転許容部を備えることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のスライド回転ヒンジであって、前記開放した状態、及び前記レールの前記回転動作時において、前記一方の筐体に対する前記バネの接続部を、前記支持部材の前記回転方向ガイド部の前記湾曲部の内側位置に規制するストッパーを備えることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項３から８のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジであって、前記支持部材及び可動部材に、前記レール間の隙間を塞ぐ壁部を備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジであって、前記支持部材に、配線を通す配線通し部を形成したことを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジを備える携帯機器を特徴とする。

本発明によれば、丈夫で見栄えが良いスライド回転ヒンジを提供できる。

本発明を適用した携帯機器の一実施形態の構成を示す斜視図で、携帯電話のスライドクローズ状態を示した図（ａ）とスライドオープン状態を示した図（ｂ）と回転した状態を示した図（ｃ）である。 実施形態のスライド回転ヒンジの構成を示した分解斜視図である。 図２の支持部材及び可動部材を組み付けた状態を示した図である。 図３のレール部材を反対側から見た図である。 実施形態のスライド回転ヒンジの正面図で、スライドクローズ状態を示した図（ａ）とスライド途中を示した図（ｂ）とスライドオープン状態を示した図（ｃ）である。 図５（ｃ）のスライドオープン状態から回転途中を示した図（ａ）と回転した状態を示した図（ｂ）である。 図５（ｂ）の矢印Ａ部の拡大端面図である。 図６（ｂ）の矢印Ｂ部の拡大端面図である。 図１（ｃ）の回転した状態の背面図である。 図９の回転した状態の左右両側方から見た斜視図（ａ）（ｂ）である。 支持部材を備える筐体側の配線の一例を示す正面図で、スライドクローズ状態を示した図（ａ）とスライドオープン状態を示した図（ｂ）と回転した状態を示した図（ｃ）である。 図１（ａ）のスライドクローズ状態の正面図である。 図１２の矢印Ａ−Ａ線に沿って断面図である。 図１２の矢印Ｂ−Ｂ線に沿って断面図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した携帯機器の一実施形態の構成として携帯電話を示したもので、図１（ａ）はスライドクローズ状態、図１（ｂ）はスライドオープン状態、図１（ｃ）は回転した状態を示しており、図中、１は第１の筐体、２は第２の筐体、３は操作部、４は表示部である。

携帯電話は、第１の筐体１に対し第２の筐体２が、図１（ａ）の重ねて閉じた状態から縦方向にスライド自在に組み付けられるとともに、図１（ｂ）の縦方向へのスライド状態で図１（ｃ）のように回転可能に組み付けられている。なお、第１の筐体１の上面に操作部３が設けられて、第２の筐体２の上面に表示部４が設けられている。

図２及び図３は第１の筐体１と第２の筐体２との間に設けられるスライド回転ヒンジの構成を示したもので、５は支持部材、６は可動部材、７はねじりバネ、８はストッパー、９はレール部材である。

支持部材５は、第１の筐体１の上面で操作部３に対し上側に固定される略正方形の板金で、図示左辺部に沿った直線部によるスライド方向ガイド部５１を有するとともに、図示上辺部に沿って連続する湾曲部及び直線部による回転方向ガイド部５２を有している。これらスライド方向ガイド部５１及び回転方向ガイド５２は、支持部材５の上面から一段高い段差による壁部をもって形成されている。

以上の支持部材５の図示右上隅部に可動部材６が固定具５３の軸部で回転移動可能に組み付けられている。可動部材６は、支持部材５の上面に取り付けられる略扇形の板金で、図示右辺部に沿った直線部によるスライド方向ガイド部６１を有するとともに、図示下辺部に沿って連続する湾曲部及び直線部による回転方向ガイド部６２を有している。これらスライド方向ガイド部６１及び回転方向ガイド６２は、可動部材６の上面から一段高い段差による壁部を介して形成されている。

以上の可動部材６には、支持部材５の図示右寄り及び左隅寄りに形成された、固定部５３の軸部を中心とする円弧状溝５４・５５にそれぞれ係合する軸６４・６５が取り付けられている。

ねじりバネ７は、一端部が可動部材６の上面の図示右下隅部に固定具７１で接続されて、他端部がレール部材９に固定具７２で接続される。

ストッパー８は、略正方形で、支持部材５の上面の図示左隅寄りに組み付けて固定されている。なお、支持部材５の図示上辺部寄りで可動部材６とストッパー８との間には配線通し穴５６が形成されている。

レール部材９は、第２の筐体２の下面に固定される略長方形の板金で、その左右辺部に沿ってレール９１が形成されている。この左右一対のレール９１は、断面コ字状でその開放側が相対向していて、このレール９１の内部にはＰＯＭ(ポリアセタール)による摺動部材９２が嵌め込まれている。この摺動部材９２の摺動溝に、前記支持部材５のスライド方向ガイド部５１及び回転方向ガイド部５２と、前記可動部材６のスライド方向ガイド部６１及び回転方向ガイド６２がそれぞれ係合可能となっている。

以上のレール部材９の図示左側で若干下寄りにねじりバネ７の前記他端部が固定具７２で接続されている。なお、レール部材９の中間部で固定部７２の図示右側には配線通し穴９６が形成されている。

図４はレール部材９を反対側から見たもので、図示のように、レール部材９の一端部側には、一方のレール９１の近傍に沿って平行する出っ張り部９３が形成されている。この出っ張り部９３は、スライドクローズ状態において、前記支持部材５に可動部材６を組み付ける固定具５３に側方から当接して、レール部材９の回転を規制する。

次に、図５はスライド回転ヒンジの動作を正面から見たものである。
先ず、スライドクローズ状態において、第２の筐体２の下面に固定されたレール部材９は、図５（ａ）に示すように、その左右一対のレール９１の図示上端側が、第１の筐体１の上面に固定された支持部材５の図示左辺部に沿った直線部によるスライド方向ガイド部５１に係合するとともに、その支持部材５上に組み付けられた可動部材６の図示右辺部に沿った直線部によるスライド方向ガイド部６１に係合している。

以上のスライドクローズ状態においては、第２の筐体２に固定のレール部材９の図示左側のレール９１に、第１の筐体１に固定の支持部材５のスライド方向ガイド部５１が係合し、且つ、レール部材９の一端部側で一方のレール９１の近傍に沿って平行する出っ張り部９３が、支持部材５に可動部材６を組み付ける固定具５３に側方から当接することで、レール部材９、すなわち、第２の筐体２は回転動作ができない。従って、固定具５３と出っ張り部９３が回転規制部として機能する。

また、このとき、ねじりバネ７は、固定具７２を介してレール部材９に対し、矢印で示したように、図示下方に押し付けるように弾性力を発生させている。従って、スライドクローズ状態が保持される。

そして、第１の筐体１と第２の筐体２を相対的にスライド操作するスライド途中では、レール部材９の出っ張り部９３が固定具５３から抜ける前に、図５（ｂ）及び図７に示すように、レール部材９にねじりバネ７を組み付ける固定具７２が、支持部材５のスライド方向ガイド部５１の内壁に当たるので、引き続き第２の筐体２は回転動作ができない。従って、スライド方向ガイド部５１の内壁と固定具７２が回転規制部として機能する。

また、スライド途中において、レール部材９にねじりバネ７を組み付ける固定具７２もスライドすることで、図５（ｂ）に矢印で示したように、ねじりバネ７の弾性力の方向も変化し、一定のスライド量を超えると、スライドオープンのアシスト力となる。

さらに、スライドオープン状態では、図５（ｃ）に示すように、支持部材５及び可動部材６のスライド方向ガイド部５１・６１に対しレール部材９のレール９１の図示下端側が係合してスライドしきった位置に達する。

このとき、回転動作を抑制する接触がなくなるので、レール部材９は、ねじりバネ７を組み付ける固定具７２の軸部を中心に回転動作が可能になる。すなわち、固定具７２は、支持部材５のスライド方向ガイド部５１と回転方向ガイド部５２により図示左側及び上側を囲まれ、ストッパー８により図示右側を囲まれているので、図示下方にスライドするか、その場で回転するしかできない。従って、スライド方向ガイド部５１と回転方向ガイド部５２と固定具７２とストッパー８が回転許容部として機能する。

次に、図６は回転動作を示したものである。
図６（ａ）は図５（ｃ）のスライドオープン状態から回転途中を示したもので、第１の筐体１に対し第２の筐体２を回転操作する際は、ねじりバネ７の固定具７２を中心にレール部材９が回転する。

このとき、図示左側のレール９１が支持部材５の回転方向ガイド部５２の湾曲部に係合するとともに、図示右側のレール９１が可動部材６の回転方向ガイド部６２の湾曲部に係合し、同時に、図示右側のレール９１に押されて可動部材６が支持部材５に対する固定具５３の軸部を中心に、軸６４・６５が各々係合する円弧状溝５４・５５にそれぞれ沿って回転する。これにより、ねじりバネ７が圧縮されて、ねじりバネ７は元に戻ろうと外方向に力を発生させるので、レール部材９が押されて、それが回転アシスト力になる。

そして、図６（ｂ）は回転した状態を示したもので、レール部材９１が９０度回転したときに、その上下のレール９１が、支持部材５の回転方向ガイド部５２の直線部に係合するとともに、可動部材６の回転方向ガイド部６２の直線部に係合し、同時に、図８に示すように、レール９１の端面に支持部材５の回転方向ガイド部５２の壁が当たって、回転が止まる。

このとき、可動部材６は、その回転方向ガイド部６２の直線部がレール９１により押されなくなるので、ねじりバネ７の力により元の位置に戻る。
そして、回転後は、支持部材５の回転方向ガイド部５２の直線部と可動部材６の回転方向ガイド部６２の直線部とによって、レール部材９を保持するため、強度があって、ガタが少ない。

このような動作を行うスライド回転ヒンジによって、携帯電話は、図１（ａ）に示したスライドクローズ状態から、図１（ｂ）に示したスライドオープン状態を経て、図１（ｃ）に示した９０度回転した状態で止めて使用することができる。

なお、図９は回転した状態を背面から見たもので、第２の筐体２の背面には、第１の筐体１の左右にレール部材９が見えるだけで、従来のようなガイド孔等が露出しないため、見栄えが良い。

また、図１０（ａ）及び（ｂ）は回転した状態で背面を左右両側方から見たもので、第２の筐体２の背面のレール部材９と第１の筐体１との左右両側間には、支持部材５のスライド方向ガイド部５１の壁部と、可動部材６のスライド方向ガイド部６１の壁部が位置していて、内部構造が露出しないため、この点でも見栄えが良い。

次に、図１１は支持部材５を備える第１の筐体１側の配線１０の一例を示すもので、図１１（ａ）はレール９１とともにスライドクローズ状態、図１１（ｂ）は同じくスライドオープン状態、図１１（ｃ）は同じく回転した状態を示している。

図示のように、第１の筐体１の上面に固定された支持部材５の配線通し穴５６から、同軸線による配線１０が外部に導出されている。なお、この配線１０は、ねじりバネ７を可動部材６に取り付ける固定具７１より外側で、支持部材５の図示右寄りの円弧状溝５４に係合する軸６４より内側に配置されている。

そして、図１２から図１４は第２の筐体２側も含めて配線１０を示したもので、図示のように、前記配線１０は、第２の筐体２の背面に固定されたレール部材９の配線通し穴９６から外部に導出されている。

このように、図１１（ａ）に示したスライドクローズ状態から、図１１（ｂ）に示したスライドオープン状態、及び図１１（ｃ）に示した回転した状態まで配線１０を良好に取り廻しすることができる。

以上、実施形態のスライド回転式携帯電話によれば、そのスライド回転ヒンジとして、第２の筐体２に設けたレール９１に対し相対的にスライド自在で且つ回転可能に係合する支持部材５を第１の筐体１に設けて、第１の筐体１と第２の筐体２とにスライド動作及び回転動作に応じてアシスト力を発生するねじりバネ７を設けたので、丈夫で見栄えが良いスライド回転ヒンジを提供できる。

具体的には、支持部材５に対しレール９１の回転動作時に移動可能に可動部材６を組み付け、この可動部材６にねじりバネ７を接続することで、スライド式でありながら第２の筐体２の良好な回転動作を実現できる。

しかも、スライドアシストと回転アシストの両方を行うねじりバネ７が１本だけなので、スライド回転ヒンジを薄く構成できる。

また、支持部材５及び可動部材６は、一対のレール９１がスライド動作時に係合する直線部によるスライド方向ガイド部５１・６１と、このスライド方向ガイド部５１・６１に連続し、一対のレール９１が回転動作時に係合する、前記直線部とほぼ直角方向の湾曲部及び直線部による回転方向ガイド部５２・６２と、を有しているので、スライド式でありながら第２の筐体２の良好な回転動作を実現でき、回転前及び回転後の第２の筐体２の保持がしっかりできる。

しかも、スライド方向ガイド部５１・６１及び回転方向ガイド部５２・６２が支持部材５及び可動部材６の上面から一段高い段差による壁部をもって形成されているので、四方を壁で囲む形になり、内部構造が露出しなくて見栄えが良い。

（変形例）
なお、以上の実施形態においては、携帯電話としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＤＡ、ノートパソコン、ウェアラブルパソコン、電卓、電子辞書などで、スライド回転部を備えた機器全てに用いることができる。
また、実施形態ではねじりバネを用いたが、コイルバネを用いてもよい。
さらに、支持部材及び可動部材の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１ 第１の筐体
２ 第２の筐体
３ 操作部
４ 表示部
５ 支持部材
５１ スライド方向ガイド部
５２ 回転方向ガイド部
５３ 固定具
５４ 溝
５５ 溝
５６ 配線通し部
６ 可動部材
６１ スライド方向ガイド部
６２ 回転方向ガイド部
６４ 軸
６５ 軸
７ バネ
７１ 固定具
７２ 固定具
８ ストッパー
９ レール部材
９１ レール
９２ 摺動部材
９３ 出っ張り部
９６ 配線通し部
１０ 配線

Claims (11)

1. 第１の筐体と第２の筐体とを重ねて閉じた状態から相対的にスライドさせて開放状態となるよう一方の筐体に設けられたレールと、
   他方の筐体に設けられ、前記レールに対し相対的にスライド自在で且つ回転可能に係合する支持部材と、
   前記第１の筐体と第２の筐体とに前記スライド動作及び回転動作に応じて弾性力が与えられるよう設けられたバネと、を備えることを特徴とするスライド回転ヒンジ。
2. 前記レールに対し相対的にスライド自在で且つ回転可能に係合し、前記支持部材に対し前記レールの回転動作時に移動可能に組み付けられる可動部材を備え、
   この可動部材に前記バネが接続されることを特徴とする請求項１に記載のスライド回転ヒンジ。
3. 前記支持部材及び可動部材は、
   前記レールが前記スライド動作時に係合する直線部によるスライド方向ガイド部と、
   このスライド方向ガイド部に連続し、前記レールが前記回転動作時に係合する、前記直線部とほぼ直角方向の湾曲部及び直線部による回転方向ガイド部と、を有することを特徴とする請求項２に記載のスライド回転ヒンジ。
4. 前記可動部材は、前記支持部材に対し互いに係合する複数の軸及び溝を介して移動可能に組み付けられることを特徴とする請求項２または３に記載のスライド回転ヒンジ。
5. 前記バネはねじりバネであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジ。
6. 前記閉じた状態において、前記レールの前記回転動作を規制する回転規制部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジ。
7. 前記開放した状態において、前記レールの前記回転動作を許容する回転許容部を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジ。
8. 前記開放した状態、及び前記レールの前記回転動作時において、前記一方の筐体に対する前記バネの接続部を、前記支持部材の前記回転方向ガイド部の前記湾曲部の内側位置に規制するストッパーを備えることを特徴とする請求項７に記載のスライド回転ヒンジ。
9. 前記支持部材及び可動部材に、前記レール間の隙間を塞ぐ壁部を備えることを特徴とする請求項３から８のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジ。
10. 前記支持部材に、配線を通す配線通し部を形成したことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジ。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のスライド回転ヒンジを備えることを特徴とする携帯機器。

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