JP2011208761A

JP2011208761A - 開閉装置

Info

Publication number: JP2011208761A
Application number: JP2010078346A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Matsumoto; 容明松本
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-20

Abstract

【課題】主に各種電子機器に使用される開閉装置に関し、電子機器全体が大型化するのを防ぎつつ、電子機器に電力の供給が可能な開閉装置を実現することを目的とする。
【解決手段】磁石２１およびコイル２２で構成された発電手段２３を一体化し、磁石２１およびコイル２２のうち、少なくとも一方を可動ケース２４内に収納したものであり、可動体２の移動に伴って磁石２１とコイル２２との距離を変化させることができるため、開閉装置３０に発電手段２３をコンパクトに一体化することができ、電子機器全体が大型化するのを防ぎつつ、電子機器に電力の供給が可能な開閉装置を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に携帯電話やパーソナルコンピュータ等の各種電子機器に使用される開閉装置に関するものである。

近年、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器の高機能化や小型化が進むなか、固定筐体に対し可動筐体が開閉可能に装着された、所謂、折畳み式のものが増えており、これらには開閉装置が用いられ、良好な開閉操作を実現している。

このような従来の開閉装置について、図５〜図７を用いて説明する。

なお、これらの図面は、判りやすくするために、部分的に寸法を拡大して表わしている。

図５は従来の開閉装置の断面図、図６は同分解斜視図であり、同図において、１は金属製で略円筒形状の固定体で、固定体１の左面には、湾曲した一対の固定カム部１Ａが形成され、また、固定体１の外周には略方形に突出した固定部１Ｂが設けられている。

また、固定体１の左側に対向して可動体２が設けられており、可動体２の固定体１と対向した面に湾曲した一対の可動カム部２Ａが形成されると共に、可動体２の外周には略方形に突出したガイド部２Ｂが設けられている。

また、らせん状に曲げられた金属製のばね３の左端が可動ケース４の底面に当接して、ばね３が右方開口の可動ケース４に収納されている。

また、可動ケース４の内周にはガイド溝部４Ａが設けられており、可動ケース４内で可動体２が左右に可動するよう、ガイド溝部４Ａに可動体２のガイド部２Ｂが挿し込まれ、可動体２が可動ケース４に収納されている。

そして、可動ケース４の右端に固定体１が、固定カム部１Ａを可動ケース４内に挿入し、固定部１Ｂを可動ケース４から露出するように、嵌め込まれている。

さらに、金属製の固定軸５が、固定体１の右端面中央から可動ケース４の左端面中央まで貫通して挿し込まれ、開閉装置１０が構成されている。

そして、このように構成された開閉装置１０が、例えば、図７の携帯電話の斜視図に示すように、固定体１の固定部１Ｂが上面に複数のキーからなる操作部１１Ａやマイクロフォン等の音声入力部１１Ｂが形成された固定筐体１１へ、可動ケース４のガイド溝部４Ｂ外周が、表面に液晶表示素子等の表示部１２Ａやスピーカ等の音声出力部１２Ｂが形成された可動筐体１２へ各々固着され、開閉装置１０によって固定筐体１１に対して可動筐体１２が開閉可能に軸支されて電子機器が構成される。

以上の構成において、固定筐体１１に対し可動筐体１２を開く場合は、固定軸５が可動ケース４を回転動作させる中心軸として機能し、スムーズな開操作を実現すると共に、可動カム部２Ａ先端が固定カム部１Ａの傾斜面を摺動し、図５の断面図のように、可動カム部２Ａ先端が固定カム部１Ａの先端を乗り越えた位置で、固定筐体１１に対し可動筐体１２が全開となる。

そして、固定筐体１１に対して可動筐体１２を閉じ始めると、可動カム部２Ａ先端が固定カム部１Ａの先端を再び乗り越えて、ばね３に蓄積された弾性力により、固定筐体１１に対して可動筐体１２が閉じ、スムーズな閉操作を実現するものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００６−２５８１１７号公報

しかしながら、上記従来の開閉装置においては、ばね３などによりスムーズな開閉操作が実現できるものであったが、ばね３の弾性力を可動筐体１２の開閉操作に使用するのみであった。

その一方で、携帯電話などの電子機器では、使用電力が増大しており、電子機器内のバッテリから電力を供給するだけでは使用するバッテリが大きくなったり、あるいは電子機器内に発電手段を設けるとそのためのスペースが別途必要になったりするなど、いずれにしても電子機器が大型化してしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、開閉装置に発電手段をコンパクトに一体化することで、電子機器全体が大型化するのを防ぎつつ、電子機器に電力の供給が可能な開閉装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、開閉装置に磁石およびコイルで構成された発電手段を一体化し、磁石およびコイルのうち、少なくとも一方を前記可動ケース内に収納したものであり、可動体の移動に伴って磁石とコイルとの距離を変化させて発電することができるため、開閉装置に発電手段をコンパクトに一体化することができ、電子機器全体が大型化するのを防ぎつつ電子機器に電力の供給が可能な開閉装置を得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、磁石を可動ケース内に可動体と一体として移動可能に収納し、コイルを可動ケースの外側面または内側面に備えたものであり、コイルから開閉装置の外側へ配線を引き出しやすいため、簡易に開閉装置を構成できるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、電子機器全体が大型化するのを防ぎつつ、電子機器に電力の供給が可能な開閉装置を実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の実施の形態による開閉装置の断面図同開閉装置の分解斜視図同開閉装置の可動体移動時の断面図同開閉装置の回路構成を示すブロック図従来の開閉装置の断面図従来の開閉装置の分解斜視図開閉装置を組み込んだ電子機器の斜視図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４および図７を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による開閉装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１は金属製で略円筒形状の固定体で、固定体１の左面は、湾曲した一対の固定カム部１Ａを形成し、また、固定体１の外周には略方形に突出した固定部１Ｂが設けられている。

また、固定体１の左側に対向して金属製の可動体２が設けられており、可動体２の固定体１と対向した面に湾曲した一対の可動カム部２Ａが形成されていると共に、可動体２の外周には略方形に突出したガイド部２Ｂが設けられている。

なお、可動体２は、固定体１に対し開閉方向へ回転可能に、かつ中心軸Ａの軸線方向へ移動可能に配置されており、可動体２の回転の中心軸Ａを周回して、固定カム部１Ａと、可動カム部２Ａが設けられている。

そして、２１は円筒状の磁石で、可動体２の左面と引き合って接触しており、この磁石２１は可動体２と一体に回転および移動可能なものとなっている。

また、らせん状に曲げられた金属製のばね３が、磁石２１の左面に当接してやや撓んだ状態で装着され、このばね３によって可動体２が右方向へ付勢され、可動カム部２Ａの先端が固定カム部１Ａへ弾接している。

また、２４は樹脂などの透磁性の材料で形成された右方開口の可動ケースで、可動ケース２４の内周にはガイド溝部２４Ａが設けられている。

ここで、ばね３は可動ケース２４に収納され、可動ケース２４の底面に当接しており、可動ケース２４内で可動体２および磁石２１が一体となって中心軸Ａの軸線方向へ可動するよう、ガイド溝部２４Ａに可動体２のガイド部２Ｂが挿し込まれている。

また、可動ケース２４の右端には固定カム部１Ａが挿入され、固定体１が嵌め込まれている。

さらに、２２は、例えばニクロム線などの被覆金属線が多重に巻回されて構成されたコイルで、内孔２２Ａに可動ケース２４を挿入して、可動ケース２４の外側面に配置されると共に、コイル２２の端部となる二本の配線（図示せず）が延出し、電子回路（図示せず）に接続される。そして、このコイル２２と磁石２１とから発電手段２３が構成されている。

さらに、金属製の固定軸５が、中心軸Ａ上を固定体１の右面中央から可動体２や磁石２１の中空部２１Ａやばね３を挿通し、可動ケース２４の左面中央まで貫通して挿し込まれて、開閉装置３０が構成されている。

そして、このように構成された開閉装置３０が、例えば、図７の携帯電話の斜視図に示すように、固定体１の固定部１Ｂが上面に複数のキーからなる操作部１１Ａやマイクロフォン等の音声入力部１１Ｂが形成された固定筐体１１へ、可動ケース２４のガイド溝部２４Ａ外周が、表面に液晶表示素子等の表示部１２Ａやスピーカ等の音声出力部１２Ｂが形成された可動筐体１２へ各々固着され、開閉装置１０によって固定筐体１１に対して可動筐体１２が開閉可能に軸支されて電子機器が構成される。

以上の構成において、固定筐体１１に対し可動筐体１２を開く場合は、固定軸５が可動ケース２４を回転動作させる中心軸Ａとして機能し、可動カム部２Ａ先端が固定カム部１Ａの傾斜面を摺動し、スムーズな開操作を実現する。

ここで、可動筐体１２が固定筐体１１に対し完全に開いた状態では、図１の断面図のように、可動カム部２Ａ先端が固定カム部１Ａの先端を乗り越えた位置で接触し、最も磁石２１が左方向に移動した状態となる。

その後、固定筐体１１に対して可動筐体１２を閉じ始めると、可動カム部２Ａ先端が固定カム部１Ａの先端を再び乗り越えて、ばね３に蓄積された弾性力が開放され、磁石２１および可動体２を右方向に移動させながら、固定筐体１１に対して可動筐体１２が閉じ、スムーズな閉操作を実現する。

そして、可動筐体１２が固定筐体１１に対し完全に閉じた状態では、図３の断面図のように、磁石２１および可動体２が最も右方向に移動した状態となる。

つまり、固定筐体１１に対して可動筐体１２を開閉すると、磁石２１が中心軸Ａの軸方向に沿って左右に移動するものとなっているため、これにより可動ケース２４に固定されたコイル２２と可動ケース２４に収納された磁石２１の距離が変化する。

次に、図４の回路ブロック図を用いて、回路構成について説明すると、同図（ａ）において、磁石２１とコイル２２が開閉装置３０に含まれる構成要素で、例えば磁石２１は右側がＳ極、左側がＮ極で、Ｓ極からＮ極に向けて、磁束Φが発生しているものとする。

また、配線３１、３２は巻回されたコイル２２の両端に接続されており、この配線３１、３２は、例えば可動筐体１２内の基板上に形成された電子回路に接続されるが、より具体的には整流回路３３に接続されており、この整流回路３３は、例えば全波整流回路と呼ばれるもので、四個のダイオードで形成されている。

そして、整流回路３３は、整流回路３３と同じ基板上に配置されたコンデンサなどの充電手段３４に接続される。

このように構成された電気回路において、同図（ａ）に示すように、磁石２１がＣで示す方向に移動すると、コイル２２の内孔２２Ａを通過する磁束Φが増加し、これに対し、コイル２２ではＤの方向の電流が流れて磁束Φの変化に対抗する。

これにより、配線３１と整流回路３３にはＦの方向で、配線３２と整流回路３３にはＥの方向で、それぞれ電流が流れ、充電手段３４が充電される。

逆に同図（ｂ）に示すように、磁石２１がＪで示す方向に移動すると、コイル２２の内孔２２Ａを通過する磁束Φが減少し、これに対し、コイル２２ではＫの方向の電流が流れて磁束Φの変化に対抗する。

これにより、配線３１と整流回路３３にはＬの方向で、配線３２と整流回路３３にはＭの方向で、それぞれ電流が流れ、充電手段３４が充電される。

つまり、磁石２１の移動に従って、コイル２２の内孔２２Ａを通過する磁束Φが変化し、これにより充電手段３４が充電されるものとなっている。

このように充電手段３４に蓄えられた電力は、例えば、可動筐体１２を固定筐体１１に対して開いたときに、表示部１２Ａが点灯する際の使用電力を補助したり、バッテリの電力が少なくなった際に、電子機器の使用電力を補助したりする。

そして、上述のように磁石２１やコイル２２が開閉装置３０に配置されたとしても、開閉装置３０のばね３や可動体２の動作を磁石２１やコイル２２が妨げることが無いので、可動筐体１２と固定筐体１１は従来と同様にスムーズな開閉操作を実現できる。

つまり、この開閉装置３０は発電手段２３を有しつつ、従来同様のスムーズな開閉操作を両立することができるものとなっている。

なお、上述の説明では、コイル２２は可動ケース２４の外側面に配置されるものとして説明したが、可動ケース２４の内側面と、可動ケース２４に収納されたばね３の外側面との間で、被覆金属線を多重に巻回して構成し、磁石２１とコイル２２の双方を可動ケース２４内に配置することもできる。

このように本実施の形態によれば、磁石２１およびコイル２２で構成された発電手段２３を一体化し、磁石２１およびコイル２２のうち、少なくとも一方を前記可動ケース２４内に収納したものであり、可動体２の移動に伴って磁石２１とコイル２２との距離を変化させて発電させることができるため、開閉装置に発電手段をコンパクトに一体化することができ、電子機器全体が大型化するのを防ぎつつ、電子機器に電力の供給が可能な開閉装置を得ることができるものである。

また、コイル２２が、可動ケース２４の外側面または内側面に備えられているため、コイル２２から開閉装置３０の外側へ配線を引き出しやすく、簡易な構成で開閉装置を得ることができる。

なお、以上の説明では、磁石２１が可動体２と一体として移動し、コイル２２が可動ケース２４に固定されたものとして説明したが、コイルと磁石の配置を逆にし、つまり可動ケース２４内にコイルを収納し可動体と一体として移動するものとして構成し、リング状の磁石を例えば可動ケース２４の外側面または内側面に設けたものとして構成しても、本発明の実施は可能である。

本発明による開閉装置は、電子機器全体が大型化するのを防ぎつつ、電子機器に電力の供給が可能な開閉装置として有用である。

１固定体
１Ａ固定カム部
１Ｂ固定部
２可動体
２Ａ可動カム部
２Ｂガイド部
３ばね
５固定軸
２１磁石
２２コイル
２３発電手段
２４可動ケース
２４Ａガイド溝部
３０開閉装置
３１、３２配線
３３整流回路
３４充電手段

Claims

固定カム部が設けられた固定体と、前記固定カム部と摺動する可動カム部を備え、回転および移動可能に設けられた可動体と、
前記可動体と前記固定カム部を収納する可動ケースとを有し、
さらに磁石およびコイルで構成された発電手段が一体化され、前記磁石および前記コイルのうち、少なくとも一方が前記可動ケース内に収納された開閉装置。
磁石が可動ケース内に可動体と一体として移動可能に収納され、コイルは、可動ケースの外側面または内側面に備えられた請求項１記載の開閉装置。