JP2021021750A - 携帯用情報機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡素な構成でありながらも、筐体間を折り畳み動作させた際の外観品質の低下を抑えることができる携帯用情報機器を提供する。【解決手段】携帯用情報機器10は、第1筐体12Aと、第2筐体12Bと、ヒンジ装置14と、を備える。ヒンジ装置14は、第1筐体12Aと第2筐体12Bの並び方向に沿って並んで設けられ、中空部30が設けられた複数の外殻部材24と、外殻部材24の中空部30内で、隣接する外殻部材24,24間の少なくとも下面の境界部を跨ぐように配置された内殻部材25と、内殻部材25と、隣接する外殻部材24,24のうちの一方の外殻部材24とを連結する第1連結部26と、内殻部材25と、隣接する外殻部材24,24のうちの他方の外殻部材24とを連結する第2連結部27と、を有する。【選択図】図6B

Description

本発明は、2つの筐体間をヒンジ装置で連結した携帯用情報機器に関する。
近年、タッチパネル式の液晶ディスプレイを有し、物理的なキーボードを持たないタブレット型PCやスマートフォン等の携帯用情報機器が急速に普及している。この種の携帯用情報機器は、使用時には大きい方が望ましい反面、非使用時には小さいことが望ましい。そこで、2つの筐体間をヒンジ装置で折り畳み可能に連結した携帯用情報機器が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
特許第6507183号公報 米国特許第9930794号明細書
上記特許文献1の構成は、筐体間の折曲部の両端部にそれぞれ設けたヒンジ装置によって筐体間を折り畳み動作させるものである。ところで、この構成では、筐体間を折り畳んだ際に筐体間に隙間を生じ、この隙間からヒンジや筐体内部の機器が露出する。このため、この隙間を隠すための背表紙部材等を必要とし、構成が複雑になり、部品コストも増加していた。
本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成でありながらも、筐体間を折り畳み動作させた際の外観品質の低下を抑えることができる携帯用情報機器を提供することを目的とする。
本発明の第1態様に係る携帯用情報機器は、携帯用情報機器であって、上面と下面と側面を有する第1筐体と、上面と下面と側面を有する第2筐体と、前記第1筐体及び前記第2筐体の互いに隣接する側面間に設けられ、前記第1筐体と前記第2筐体とを折り畳み可能に連結するヒンジ装置と、を備え、前記ヒンジ装置は、前記第1筐体と前記第2筐体の並び方向に沿って並んで設けられ、前記並び方向に貫通した中空部が設けられた複数の外殻部材と、前記外殻部材の前記中空部内で、隣接する外殻部材間の少なくとも下面の境界部を跨ぐように配置された内殻部材と、前記内殻部材と、前記隣接する外殻部材のうちの一方の外殻部材とを、相対回転可能に且つ相対移動可能に連結する第1連結部と、前記内殻部材と、前記隣接する外殻部材のうちの他方の外殻部材とを、相対回転可能に且つ相対移動可能に連結する第2連結部と、を有し、各外殻部材及び各内殻部材が前記第1連結部及び前記第2連結部を介して互いに相対的に回動することで、前記第1筐体と前記第2筐体との前記上面同士が対面するように折り畳み可能に連結している。
このような構成によれば、ヒンジ装置は、外殻部材と、その中空部に配置された内殻部材とを、第1連結部及び第2連結部によって相対回転可能に且つ相対移動可能に連結している。従って、ヒンジ装置は、筐体間が折り畳まれた際、外殻部材が各連結部を介して円弧状に移動し、同時に下面側に形成される隙間を内殻部材で覆い隠すことができる。このため、当該携帯用情報機器は、別途背表紙部材等を用いない簡素な構成としつつも、筐体間を折り畳み動作させた際の外観品質の低下を抑えることができる。
前記第1連結部は、第1ガイドピンと、該第1ガイドピンが移動可能に且つ回転可能に係合する第1ガイド溝と、を有し、前記第1ガイドピン及び前記第1ガイド溝のうちの一方が前記内殻部材に設けられ、前記第1ガイドピン及び前記第1ガイド溝のうちの他方が前記一方の外殻部材に設けられており、前記第2連結部は、第2ガイドピンと、該第2ガイドピンが移動可能に且つ回転可能に係合する第2ガイド溝と、を有し、前記第2ガイドピン及び前記第2ガイド溝のうちの一方が前記内殻部材に設けられ、前記第2ガイドピン及び前記第2ガイド溝のうちの他方が前記他方の外殻部材に設けられている構成としてもよい。そうすると、簡素な構成で、外殻部材と内殻部材との間を連結することができる。
前記ヒンジ装置は、前記第1筐体と前記第2筐体との間を、前記第1筐体の前記上面と前記第2筐体の前記上面とが略同一平面上にある使用形態から、前記第1筐体と前記第2筐体の前記上面同士が対面する収納形態まで折り畳み可能に連結しており、前記収納形態では、前記隣接する外殻部材の少なくとも前記下面側の端面同士が離間して隙間を形成すると共に、該隙間を前記内殻部材が塞いだ状態となり、前記使用形態では、前記隣接する外殻部材の端面同士が当接し、前記内殻部材が前記中空部内に収容された状態となる構成としてもよい。
前記ヒンジ装置は、さらに、前記外殻部材及び前記内殻部材の回動動作に対して抵抗を付与する抵抗付与部を有する構成としてもよい。そうすると、各外殻部材及び各内殻部材の回動動作に抵抗が付与されることで、これらを均等に回動動作させることができる。
前記抵抗付与部は、前記外殻部材の並び方向に沿って延在し、各外殻部材に形成された貫通孔と、各内殻部材に形成された貫通孔とに対して交互に挿通され、一端部が前記第1筐体と固定されたワイヤ部材を含む構成としてもよい。
前記抵抗付与部は、さらに、前記第2筐体に設けられ、前記ワイヤ部材の他端部を摺動可能に且つ所定の摩擦力を介して保持し、前記ワイヤ部材の移動に摩擦抵抗を付与するワイヤ把持部を含む構成としてもよい。
さらに、前記第1筐体の上面と前記第2筐体の上面との間に亘って設けられた折り曲げ可能なディスプレイを備え、前記ディスプレイの裏面の一部は、前記外殻部材の上面で支持された構成としてもよい。そうすると、ヒンジ装置は、外殻部材の上面がディスプレイの支持面としても機能するため、使用時や折り畳み時にユーザがディスプレイを指で押圧した場合であっても破損や不具合を生じることを抑制できる。
前記外殻部材は、角筒形状を有し、前記中空部を形成する内面の前記上面側に寄った位置に、前記第1連結部及び前記第2連結部が設けられ、前記内殻部材は、前記外殻部材の前記中空部内で前記上面側とは反対側の内面に沿って設けられ、前記隣接する外殻部材間に隙間が形成された場合に該隙間を覆うカバー板部と、前記カバー板部の一端部から前記ディスプレイ側に向かって起立し、前記第1連結部及び前記第2連結部が設けられた取付板部と、を有する構成としてもよい。
前記一方の外殻部材は、その端面の上面側部分を前記他方の外殻部材に向かって突出させた突出部を有し、前記他方の外殻部材は、その上面の前記一方の外殻部材側の端部を凹ませることで、前記突出部が摺動可能に配置される受け部を有する構成としてもよい。
前記突出部は、前記受け部に対する摺動面が円弧形状を有し、前記受け部は、前記突出部の前記摺動面が摺動する面が円弧形状を有する構成としてもよい。
さらに、前記第1筐体の上面と前記第2筐体の上面との間に亘って設けられた折り曲げ可能なディスプレイを備え、前記ディスプレイの裏面の一部は、前記外殻部材の上面で支持されており、前記突出部の前記円弧形状及び前記受け部の前記円弧形状は、前記ディスプレイと重なる位置に中心を有する構成としてもよい。
本発明の上記態様によれば、簡素な構成でありながらも、筐体間を折り畳み動作させた際の外観品質の低下を抑えることができる。
図1は、一実施形態に係る携帯用情報機器を閉じて収納形態とした状態を模式的に示す斜視図である。 図2は、図1に示す携帯用情報機器を開いて使用形態とした状態を模式的に示す平面図である。 図3は、図2に示す携帯用情報機器の内部構造を模式的に示す平面図である。 図4Aは、使用形態でのヒンジ装置のY方向一端部及びその周辺部を拡大した断面斜視図である。 図4Bは、図4Aに示すヒンジ装置を収納形態とした状態を示す断面斜視図である。 図5Aは、使用形態でのヒンジ装置のY方向他端部及びその周辺部を拡大した断面斜視図である。 図5Bは、図5Aに示すヒンジ装置を収納形態とした状態を示す断面斜視図である。 図6Aは、図5Aに示すヒンジ装置の正面断面図である。 図6Bは、図6Aに示すヒンジ装置を収納形態とした状態を示す正面断面図である。 図7は、図2中のVII−VII線に沿う模式的な断面図である。 図8Aは、変形例に係るヒンジ装置を使用形態とした状態での正面図である。 図8Bは、図8Aに示すヒンジ装置を収納形態とした状態での正面図である。 図9Aは、図8Aに示すヒンジ装置の正面断面図である。 図9Bは、図8Bに示すヒンジ装置の正面断面図である。 図10は、図9Bに示すヒンジ装置の一部を拡大した断面斜視図である。 図11Aは、変形例に係る抵抗付与部を備えたヒンジ装置を使用形態とした状態を示す正面断面図である。 図11Bは、図11Aに示すヒンジ装置を収納形態とした状態を示す正面断面図である。
以下、本発明に係る携帯用情報機器について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、一実施形態に係る携帯用情報機器10を閉じて収納形態とした状態を模式的に示す斜視図である。図2は、図1に示す携帯用情報機器10を開いて使用形態とした状態を模式的に示す平面図である。図3は、図2に示す携帯用情報機器10の内部構造を模式的に示す平面図である。
図1〜図3に示すように、携帯用情報機器10は、第1筐体12Aと、第2筐体12Bと、ヒンジ装置14と、ディスプレイ16とを備える。本実施形態の携帯用情報機器10は、本のように折り畳み可能なタブレット型PCである。携帯用情報機器10は、携帯電話、スマートフォン、電子手帳又は携帯用ゲーム機等であってもよい。
各筐体12A,12Bは、矩形の扁平な箱体であり、それぞれ底板の四周に側板が起立形成され、上面12Ad,12Bdにディスプレイ16が配置されている。各筐体12A,12Bは、例えばステンレスやマグネシウム、アルミニウム等の金属板、或いは炭素繊維等の強化繊維を含む繊維強化樹脂板等で構成される。
筐体12A,12Bは、ヒンジ装置14を挟んで並んで設けられている。第1筐体12Aは、第2筐体12B側の側面12Aaがヒンジ装置14の一方の側面14aと連結されている。第2筐体12Bは、第1筐体12A側の側面12Baがヒンジ装置14の他方の側面14bと連結されている。筐体12A,12B間は、ヒンジ装置14によって回動可能に連結されている。筐体12A,12B間は、図1に示す収納形態と図2に示す使用形態との間で、所望の角度位置に動作させることができる。各筐体12A,12Bは、ヒンジ装置14側とは反対側の側面12Ab,12Bbが開放端部となる。
ヒンジ装置14は、筐体12A,12Bの側面12Aa,12Ba間に設けられ、筐体12A,12B間を回動可能に連結している。本実施形態の携帯用情報機器10は、ヒンジ装置14による筐体12A,12B間の回動中心がディスプレイ16の表面16aと一致した構成となっている。ヒンジ装置14の具体的な構成例は後述する。
以下、図1〜図3に示すように、携帯用情報機器10について、筐体12A,12Bの並び方向をX方向、X方向と直交するヒンジ装置14の延在方向をY方向と呼んで説明する。
ディスプレイ16は、例えばタッチパネル式の液晶ディスプレイである。ディスプレイ16は、例えば柔軟性の高いペーパー構造を持った有機EL等のフレキシブルディスプレイである。ディスプレイ16は、筐体12A,12Bの開閉動作に伴って開閉する。ディスプレイ16は、その表面16aの外周縁部にベゼル部材17が配設されている(図2参照)。ベゼル部材17は、ディスプレイ16の表面16aの表示領域(アクティブ領域)を除く外周縁部の非表示領域(非アクティブ領域)を覆っている。
ディスプレイ16は、筐体12A,12Bの内面12Ac,12Bc間(図3参照)に亘るように設けられている。ディスプレイ16は、内面12Ac,12Bcに対して、第1支持プレート18A及び第2支持プレート18Bを介して支持されている。図3中に2点鎖線で示すように、支持プレート18A,18Bは、それぞれ矩形状に形成された薄いプレート部材である。第1支持プレート18Aは、第1筐体12Aと固定されている。第2支持プレート18Bは、第2筐体12Bと固定されている。ディスプレイ16は、支持プレート18A,18Bの上面に両面テープ等を用いて固定されている。ディスプレイ16は、ヒンジ装置14と重なる帯状の領域が、折曲領域16bとなる。折曲領域16bは、ヒンジ装置14の表面14cで支持されている。折曲領域16bは、ヒンジ装置14や支持プレート18A,18Bに対して固定されておらず、相対移動可能な状態となっている。
各筐体12A,12B内には、例えば各種半導体チップ等を実装した基板20、バッテリ装置21の他、各種通信モジュール、冷却装置等が収容されている。これらの電子部品等は、内面12Ac,12Bcと支持プレート18A,18Bとの間に形成された空間に収容されている。
次に、ヒンジ装置14の具体的な構成例を説明する。図4Aは、使用形態でのヒンジ装置14のY方向一端部(図3中で下端部)及びその周辺部を拡大した断面斜視図である。図4Bは、図4Aに示すヒンジ装置14を収納形態とした状態を示す断面斜視図である。図5Aは、使用形態でのヒンジ装置14のY方向他端部(図3中で上端部)及びその周辺部を拡大した断面斜視図である。図5Bは、図5Aに示すヒンジ装置14を収納形態とした状態を示す断面斜視図である。図6Aは、図5Aに示すヒンジ装置14の正面断面図である。図6Bは、図6Aに示すヒンジ装置14を収納形態とした状態を示す正面断面図である。
図4A〜図6Bに示すように、ヒンジ装置14は、複数の外殻部材24と、複数の内殻部材25と、複数の第1連結部26と、複数の第2連結部27と、複数のワイヤ部材28と、を備える。
外殻部材24は、筐体12A,12Bの並び方向(X方向)に沿って並んで複数(本実施形態では5個)設けられている。各外殻部材24は、筐体12A,12Bの側面12Aa,12Ba間に亘って順に並んでいる。外殻部材24は、樹脂材料等で形成され、Y方向に長い角筒形状の部品である。外殻部材24には、X方向に貫通した断面矩形状の中空部30が形成されている。
各外殻部材24の上面24aは、全体としてヒンジ装置14の表面14cを形成する。各上面24aは、使用形態ではX方向にほとんど隙間なく並び、支持プレート18A,18Bの上面と共に1枚の平面を形成する(図6A及び図7参照)。この使用形態では、筐体12A,12Bの上面12Ad,12Bdと共に各上面24aが略同一平面上にある。各上面24aは、収納形態では円弧状にほとんど隙間なく並び(図5B及び図6B参照)、支持プレート18A,18Bの上面間を円弧上に連接する湾曲面を形成する。このように表面14cは、支持プレート18A,18Bの上面間を連続させる連接面を形成する。表面14cは、ディスプレイ16の折曲領域16bを支持する支持面となる。表面14cは、筐体12A,12Bの上面12Ad,12Bdと略同一平面を形成する。各外殻部材24の下面24bは、全体としてヒンジ装置14の外面を形成する。各下面24bは、筐体12A,12Bの下面12Ae,12Beと略同一平面を形成する。各下面24bは、当該携帯用情報機器10の背表紙部分となる。
中空部30は、上面24aの裏面と、下面24bの裏面と、Y方向一端部の内面24cと、Y方向他端部の内面24dとで画成された空間である。このため中空部30は、Y方向に幅広な空間となっている。中空部30には、筐体12A,12B間を電気的に接続する電源用や通信用等のケーブル31を挿通することができる(図3参照)。
中空部30を形成するY方向両端の内面24c,24dには、それぞれ柱状部材32が形成されている。柱状部材32は、内面24c,24dから中空部30内へと張り出している。柱状部材32は、上面24aの裏面と下面24bの裏面との間に亘って上下に起立している。柱状部材32は、内面24c,24dのX方向中央に設けられている。柱状部材32には、例えば上下2段の貫通孔32a,32bが形成されている。貫通孔32a,32bは、柱状部材32をX方向に貫通している。貫通孔32a,32bは、ワイヤ部材28の挿通孔である。内面24c及びこれに設けられる柱状部材32の構成は、図5A等に示す内面24d及び柱状部材32の構成と対称形状である以外は同一構造のため、詳細な説明及び図示は省略している。
内面24d(24c)には、さらに、第1ガイド溝26aと、第2ガイド溝27aとが設けられている(図6A及び図6B参照)。第1ガイド溝26aは、内面24d(24c)における柱状部材32の第2筐体12B側の領域に形成されている。第1ガイド溝26aは、上から下に向かって次第に柱状部材32から離間する方向に傾斜しつつ、僅かに湾曲した長穴である。第1ガイド溝26aは、正面視で略豆形状を成している。
第2ガイド溝27aは、内面24d(24c)における柱状部材32の第1筐体12A側の領域に形成されている。第2ガイド溝27aは、柱状部材32を基準として第1ガイド溝26aと対称形状を成している。第2ガイド溝27aには、内殻部材25の第2ガイドピン27bが挿入されている。第2ガイド溝27a及び第2ガイドピン27bは、第2連結部27を構成する。ガイド溝26a,27aの形状は、当該ヒンジ装置14の回転中心がディスプレイ16の表面16aと一致するように、ディスプレイ16の表面16aを中心とした円弧状を成している。
図4A〜図6Bに示すように、内殻部材25は、X方向に並んだ外殻部材24の中空部30内で、X方向に沿って並んで複数(本実施形態では4個)設けられている。各内殻部材25は、隣接する外殻部材24,24間の少なくとも下面24bの境界部を跨ぐ位置、つまり隣接する外殻部材24,24の柱状部材32,32間に配置されている。このため、内殻部材25は、隣接する外殻部材24,24の端面24e,24fを跨いでいる。端面24eは、隣接する一方の外殻部材24の端面である。端面24fは、隣接する他方の外殻部材24の端面である。端面24e,24fは互いに対向している。なお、最も第1筐体12A側の外殻部材24の端面24fが、ヒンジ装置14の側面14aを構成する。最も第2筐体12B側の外殻部材24の端面24eが、ヒンジ装置14の側面14bを構成する。
内殻部材25は、カバー板部34と、取付板部35とを有する。
カバー板部34は、正面視で多少湾曲した円弧形状を有する板部である。カバー板部34の形状は、ディスプレイ16の表面16aを中心とした円弧状を成している。カバー板部34は、外殻部材24の中空部30内で上面24a側とは反対側の内面に沿って設けられている。つまりカバー板部34は、外殻部材24の下面24bの裏面に沿って配置されている。カバー板部34は、収納形態において形成された隣接する外殻部材24,24の下面24b,24b間の隙間を塞ぐ(図5B及び図6B参照)。このため、カバー板部34は、収納形態での各外殻部材24の円弧状の並び方向に沿って湾曲形状を成している。カバー板部34は、使用形態では外殻部材24の中空部30内に完全に収容される(図5A及び図6A参照)。
取付板部35は、隣接する外殻部材24,24の柱状部材32,32間で起立した矩形の板部である。取付板部35は、カバー板部34の一端部から上面24a側に向かって起立している。取付板部35は、外殻部材24の中空部30内で内面24dに対して摺動可能に当接している。取付板部35は、外殻部材24のY方向両端の内面24c,24dに当接するようにそれぞれ設けられている。つまり取付板部35は、内殻部材25のY方向両端で互いに対称構造で一対設けられている。各取付板部35には、柱状部材38と、第1ガイドピン26b及び第2ガイドピン27bとが設けられている。
柱状部材38は、取付板部35の中空部30側を向いた内面から中空部30内へと張り出している。柱状部材38は、外殻部材24の上面24aの裏面と、カバー板部34の上面との間に亘って上下に起立している。柱状部材38は、取付板部35のX方向中央に設けられている。柱状部材38には、例えば上下2段の貫通孔38a,38bが形成されている。貫通孔38a,38bは、柱状部材38をX方向に貫通している。貫通孔38a,38bは、ワイヤ部材28の挿通孔である。貫通孔38a,38bは、柱状部材32の貫通孔32a,32bと交互に並んで配置されている。これによりワイヤ部材28は、貫通孔32a,38aに交互に挿通される。また、ワイヤ部材28は、貫通孔32b,38bに交互に挿通される。内面24cに当接する取付板部35及びこれに設けられる柱状部材38の構成は、図5A等に示す取付板部35及び柱状部材38の構成と対称形状である以外は同一構造のため、詳細な説明及び図示は省略している。
第1ガイドピン26b及び第2ガイドピン27bは、取付板部35の中空部30側とは反対側の裏面に突設されている。つまりガイドピン26b,27bは、取付板部35の外面から外殻部材24の内面24dに向かって突出している。第1ガイドピン26bは、柱状部材38の第1筐体12A側の領域に形成され、第1ガイド溝26aに摺動可能に且つ回転可能に挿入されている。第2ガイドピン27bは、柱状部材38の第2筐体12B側の領域に形成され、第2ガイド溝27aに摺動可能に且つ回転可能に挿入されている。
内殻部材25は、ガイドピン26b,27bが、隣接する外殻部材24,24の各ガイド溝26a,27aに挿入されることで、隣接する外殻部材24,24間を連結している。つまり内殻部材25は、第1連結部26を介して隣接する外殻部材24,24のうちの第1筐体12A側の外殻部材24と連結されている。さらに内殻部材25は、第2連結部27を介して隣接する外殻部材24,24のうちの第2筐体12B側の外殻部材24と連結されている。
このように、内殻部材25は、カバー板部34と一対の取付板部35,35とが略U字状に設けられて中空部30の下内面及び側内面(内面24c,24d)に沿って配置され、中空部30を塞いでしまうことはない。
ワイヤ部材28は、高い弾性を持った金属ワイヤであり、例えば超弾性ワイヤである。ワイヤ部材28は、例えば4本用いられている。このうち、2本のワイヤ部材28は、外殻部材24の内面24d側の貫通孔32a,32bと、これと並んだ内殻部材25の貫通孔38a,38bとに挿通されている。残りの2本のワイヤ部材28は、外殻部材24の内面24c側の貫通孔32a,32bと、これと並んだ内殻部材25の貫通孔38a,38bとに挿通されている。図3は平面図のため、内面24d側の2本のワイヤ部材28が重なっており、内面24c側の2本のワイヤ部材28も重なっているため、それぞれ1本で図示されている。
図7は、図2中のVII−VII線に沿う模式的な断面図である。図7に示すように、ワイヤ部材28は、一端部28aが固定部材40で固定され、他端部28bがワイヤ把持部42で支持されている(図3も参照)。
固定部材40は、例えば第1筐体12Aの内面12Acに設けられ、各ワイヤ部材28の一端部28aを固定している。ワイヤ把持部42は、例えば第2筐体12Bの内面12Bcに設けられ、各ワイヤ部材28の他端部28bを摺動可能に支持している。ワイヤ把持部42は、各貫通孔32a,38aと同軸に設けられた摩擦孔42aと、各貫通孔32b,38bと同軸に設けられた摩擦孔42bとを有する。摩擦孔42a,42bは、挿通されたワイヤ部材28の他端部28bを軸方向に摺動可能に且つ所定の摩擦力を介して保持する孔部である。これにより摩擦孔42a,42bは、ワイヤ部材28の移動に所定の摩擦抵抗を付与することができる。つまりワイヤ把持部42及びワイヤ部材28は、外殻部材24及び内殻部材25の相対的な回動動作に所定の摩擦抵抗及びテンションを付与する抵抗付与部として機能する。
次に、本実施形態のヒンジ装置14による筐体12A,12B間の回動動作、及びヒンジ装置14による作用効果について説明する。
ヒンジ装置14は、図5A及び図6Aに示す使用形態において、各外殻部材24の端面24e,24f同士が全面で当接している。これにより各中空部30は、X方向に延びたトンネル状の空間を形成し、各内殻部材25がその内部に収容された状態となる。この状態では、ヒンジ装置14の表面14c(上面24a)が、筐体12A,12Bの上面12Ad,12Bd(支持プレート18A,18Bの上面)と略同一平面上に並んで配置される(図7参照)。
この使用形態では、各ガイドピン26b,27bが、各ガイド溝26a,27aの上端部に配置され(図6A参照)、外殻部材24,24間を最も近接させる位置にある。これにより、ヒンジ装置14は、隣接する外殻部材24,24間の間隔が最も小さくなり、全体でのX方向長さが最も収縮した状態となっている。このため、ワイヤ部材28は、他端部28bが摩擦孔42a,42bに対して最も深くまで挿通された状態にある。
従って、当該ヒンジ装置14は、使用形態において、隣接する外殻部材24同士が当接して1本の角筒構造を形成する。これによりヒンジ装置14の表面14cは、開かれたディスプレイ16の折曲領域16bの裏面を高い強度で支持できる。このため、ディスプレイ16は、その全面がヒンジ装置14及び支持プレート18A,18Bで支持され、その耐衝撃性やタッチ操作時の剛性が確保される。しかも使用形態では、ヒンジ装置14は、ワイヤ部材28が一直線に高いテンションで張られた状態となるため、その剛性が一層向上する。
次に、携帯用情報機器10を使用形態(180度位置)から図5B及び図6Bに示す収納形態(0度位置)とする場合は、例えば各筐体12A,12Bをそれぞれ左右の手で把持し、ディスプレイ16を閉じる方向に折り畳む。この際、ヒンジ装置14は、隣接する外殻部材24,24間が連結部26,27を介して内殻部材25に対して相対回転する。同時に、各ガイドピン26b,27bが各ガイド溝26a,27a内を上端部から下端部へと移動する(図6B参照)。
その結果、ヒンジ装置14では、隣接する外殻部材24,24の端面24e,24f間は、上面24a付近の角部同士が互いに近接し、下面24b付近は互いに大きく離間した状態となる。このため、各外殻部材24の中空部30は、U字状に延びてカーブしたトンネル状の空間を形成する。一方、内殻部材25は、取付板部35の上端面が中空部30の天井、つまり外殻部材24の上面24aの裏面に近接又は当接し、各連結部26,27でのそれ以上の回動を規制する。さらに、カバー板部34は、互いに大きく離間した外殻部材24の端面24e,24f間の隙間を覆った配置となる。
このように、ヒンジ装置14は、収納形態で外面(下面24b)に形成された隙間がカバー板部34で覆われる(図4B、図5B及び図6B参照)。つまり当該携帯用情報機器10は、別部品で背表紙部材等を設けることなく、ヒンジ装置14自体が背表紙部材としても機能する。このため、ヒンジ装置14は、背表紙部材等の部品コストが不要であり、また筐体12A,12B内に背表紙部材を配置するためのスペース確保等も不要である。このため、当該携帯用情報機器10は、簡素な構成としつつも、筐体12A,12B間を折り畳み動作させた際の外観品質の低下を抑えることができる。
この収納形態では、各ガイドピン26b,27bが、各ガイド溝26a,27aの下端部に配置され(図6B参照)、外殻部材24,24間を最も離間させる位置となる。つまり当該ヒンジ装置14は、その回転中心をディスプレイ16の表面16aと一致させたことによる折り畳み動作時の内輪差を、X方向の伸縮動作によって吸収できる。このため、ヒンジ装置14は、ディスプレイ16の折曲領域16bを所望の曲率に維持したまま円滑に折り曲げることができ、ディスプレイ16の破損を抑制できる。また、この状態では、ヒンジ装置14の表面14c(上面24a)が、折曲領域16bの曲率をなぞるように並んでその裏面を支持し、筐体12A,12Bの上面12Ad,12Bdに連続した姿勢となっている(図6B参照)。
さらに、ヒンジ装置14は、上記した折り曲げ動作時やその逆動作時に、ワイヤ部材28によるテンションが全ての外殻部材24及び内殻部材25に付与されているため、各外殻部材24及び各内殻部材25が均等に回動し、見栄えがよい。しかもワイヤ部材28は、その他端部28bがワイヤ把持部42によって把持されている。このため、ヒンジ装置14を所望の角度位置とした場合に、その角度位置がワイヤ把持部42によるワイヤ部材28の摩擦抵抗によって維持される。このため、当該携帯用情報機器10は、例えば筐体12A,12B間を120度程度の角度位置に維持し、ノート型PCのように利用することもできる。つまりワイヤ把持部42及びワイヤ部材28は、ヒンジ装置14のトルク発生部と言い換えてもよい。
また、ヒンジ装置14は、その表面14cによって筐体12A,12B間の角度位置に関わらず、ディスプレイ16の折曲領域16bの裏面を支持することができる。すなわち、例えば使用形態に開いたディスプレイ16のX方向中央部又はその周辺部に、ユーザが親指等を押し当てた状態で左右の筐体12A,12B間を折り畳み動作させる可能性もある。この場合であっても、当該ヒンジ装置14は、折曲領域16bの裏面の全面を表面14cで支持しているため、ディスプレイ16が破損や不具合を生じることを抑制できる。
図8Aは、変形例に係るヒンジ装置50を使用形態とした状態での正面図である。図8Bは、図8Aに示すヒンジ装置50を収納形態とした状態での正面図である。図9Aは、図8Aに示すヒンジ装置50の正面断面図である。図9Bは、図8Bに示すヒンジ装置50の正面断面図である。図10は、図9Bに示すヒンジ装置50の一部を拡大した断面斜視図である。なお、図8A〜図10では、ワイヤ部材28の図示を省略しているが、実際にはヒンジ装置50においてもワイヤ部材28が挿通されている。
図8A〜図10に示すように、ヒンジ装置50は、上記したヒンジ装置14の外殻部材24と構成の異なる外殻部材52を備える。各外殻部材52は、外殻部材24に突出部54及び受け部56を追加した構成である。
突出部54は、各外殻部材52の一方の端面24fから隣接する外殻部材25に向かって突出した庇状のリブである。突出部54は、端面24fの上面24a側部分から突出している。突出部54は、外殻部材52の幅方向(Y方向)で全長に亘って延在した先細り形状の突起である。突出部54の上面は、上面24aから平行に延在した平面形状である。突出部54の下面は、円弧状の摺動面54aとなっている。摺動面54aは、突出部54の先端に向かって次第に上面24a側に傾斜するように円弧を描いている。
受け部56は、各外殻部材52の上面24aのうち、他方の端面24e側部分を凹ませた凹部である。受け部56は、外殻部材52の幅方向(Y方向)で全長に亘って延在している。受け部56には、突出部54が相対移動可能に配置される。受け部56の表面は、円弧状を成している。受け部56の表面は、突出部54の摺動面54aが摺動可能に当接する面(被摺動面)である。受け部56の表面は、端面24eから離間する方向に向かって次第に上面24a側に傾斜するように円弧を描いている。突出部54の摺動面54a及び受け部56の被摺動面は、ディスプレイ16の表面16aを中心とした円弧状に形成されている。
ヒンジ装置50は、最も第1筐体12A側の外殻部材52の端面24fが、第1筐体12Aの側面12Aaと連結される。図9A及び図9Bに示すように、第1筐体12の側面12Aaには、突出部54を受ける筐体側受け部58が設けられている。筐体側受け部58は、受け部56と同様な形状及び機能を有する。また、ヒンジ装置50は、最も第2筐体12B側の外殻部材52の端面24eが、第2筐体12Bの側面12Baと連結される。図9A及び図9Bに示すように、第2筐体12Bの側面12Baには、受け部56が配置される筐体側突出部59が設けられている。筐体側突出部59は、突出部54と同様な形状及び機能を有する。筐体側突出部59は、省略されてもよい。但し、筐体側突出部59を設けた構成は、使用形態時にディスプレイに6の裏面を受ける上面24a全体での段差を可及的に抑制できるという利点がある。
従って、当該ヒンジ装置50は、図8A及び図9Aに示す使用形態において、各突出部54が各受け部56内に収容されている。これによりヒンジ装置50は、外殻部材52の上面24aに受け部56による段差が生じることを最小限に構成できる。このため、ヒンジ装置50においても、使用形態時、ディスプレイ16の裏面を略平面を成した各外殻部材52の上面24aによって安定して支持することができる。
ヒンジ装置50は、使用形態から収納形態への動作は、基本的には上記したヒンジ装置24と同一である。但し、ヒンジ装置50は、折り畳み動作時、各突出部54の摺動面54aが各受け部56と摺動する。このため、各外殻部材52,52間に形成される各隙間Gは、各突出部54と各受け部56との当接作用によって互いに均等に保持されつつ、次第に拡大する。つまり各突出部54と各受け部56との当接作用により、一部の隙間Gが潰れを生じることが抑制されている。例えば、一部の隙間Gが潰れると、この圧縮力によりディスプレイ16がしわや撓みを生じる懸念ある。
この点、当該ヒンジ装置50は、各突出部54と各受け部56との当接作用により、図8B及び図9Bに示す収納形態において、隣接する外殻部材52,52間の隙間Gが略均等に形成される。このため、ディスプレイ16は、その裏面が所定の円弧形状に形成された各外殻部材52の上面24aによって支持される。その結果、ヒンジ装置50は、収納形態時にディスプレイに16を設計時の曲率に従った所望の円弧形状により確実に保持することができる。
ヒンジ装置50は、一方の端面24fに受け部56を設け、他方の端面24eに突出部54を設けた構成としてもよい。また、隣接する外殻部材52,52のうち、一方の外殻部材52の両端面24e,24fに突出部54を設け、他方の外殻部材52の両端面24e,24fに受け部56を設けた構成としてもよい。
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
上記では、各連結部26,27として、ガイドピン26b,27b及びガイド溝26a,27aを用いた構成を例示した。しかしながら、連結部26,27は、外殻部材24(52)と内殻部材25とを回動可能に連結するものであれば他の構成でもよい。但し、ガイドピン26b,27b及びガイド溝26a,27aを用いた構成は、構成が簡素で、且つ動作の安定性も高いという利点がある。
また、各連結部26,27は、ガイドピン26b,27bを外殻部材24(52)に設け、ガイド溝26a,27aを内殻部材25に設けた構成としてもよい。なお、この構成の場合は、使用形態時に内殻部材25のガイド溝26a,27aが外殻部材24,24間の隙間から露出する可能性がある。また、内殻部材25は外殻部材24(52)より小さいため、ガイド溝26a,27aを内殻部材25に設けると、内殻部材25のサイズを大きくする必要を生じ、結果としてヒンジ装置14全体のサイズが大きくなる可能性もある。そこで、図6A及び図6B等に示す構成例のように、ガイドピン26b,27bを外殻部材24(52)に設け、ガイド溝26a,27aを内殻部材25に設けた構成とした方が好ましい。
上記では、抵抗付与部として、ワイヤ把持部42の摩擦孔42a,42bでワイヤ部材28に摩擦抵抗を付与する構成を例示した。しかしながら、抵抗付与部は、例えばガイドピン26b,27bとガイド溝26a,27aの摺動摩擦によってワイヤ部材28に抵抗を付与する構成としてもよい。また、抵抗付与部は、例えば貫通孔32a,32b,38a,38bによって摩擦抵抗をワイヤ部材28に付与する構成としてもよい。また、ワイヤ部材28は、上下1段又は3段以上でもよいし、Y方向両端以外、例えばY方向中央部等に配置されてもよい。但しワイヤ部材28は、Y方向両端に配置された方が、ケーブル31の配策等を邪魔しないため、好ましい。
図11A及び図11Bに示すように、ワイヤ部材28及びワイヤ把持部42からなる抵抗付与部に代えて、構成の異なる抵抗付与部44を用いてもよい。抵抗付与部44は、第1ピボット軸44aと、第2ピボット軸44bと、第1ピボットアーム44cと、第2ピボットアーム44dとを有する。第1ピボット軸44aは、各外殻部材24の柱状部材32に取り付けられている。第2ピボット軸44bは、各内殻部材25の柱状部材38に取り付けられている。第1ピボットアーム44cは、隣接する外殻部材24,24の一方の外殻部材24の第1ピボット軸44aと、第2ピボット軸44bとにそれぞれ回転可能に連結されたアームである。第2ピボットアーム44dは、隣接する外殻部材24,24の他方の外殻部材24の第1ピボット軸44aと、第2ピボット軸44bとにそれぞれ回転可能に連結されたアームである。各ピボットアーム44c,44dと、各ピボット軸44a,44bとの支持部には所定の回転トルクが付与されている。また、第1ピボットアーム44cと第2ピボットアーム44dの回動動作は、同期する。従って、このような抵抗付与部44を用いた構成においても、各外殻部材24及び各内殻部材25の回動動作に所望の抵抗とテンションを付与することができる。抵抗付与部44は、上記したヒンジ装置50に適用してもよい。
上記では、Y方向に延在した1個のヒンジ装置14(50)を用いた構成を例示した。しかしながら、ヒンジ装置14(50)は、例えばY方向中央を挟んで一端側と他端側とにそれぞれ一対で設けられた構成等としてもよい。
上記では、ディスプレイ16は、筐体12A,12Bの折り畳まれる内面12Ac,12Bc側に設けた構成を例示した。しかしながら、ディスプレイ16は、筐体12A,12Bの折り畳み時の山側となる外面側に配置されてもよい。
上記では、本のように二つ折りに折り畳み可能な携帯用情報機器10を例示したが、本発明は、同形の筐体部材同士を二つ折りに折り畳む構成以外、例えば大形の筐体部材の左右縁部にそれぞれ小形の筐体部材を折り畳み可能に連結した観音開きの構成、1つの筐体部材の左右縁部にそれぞれ折り畳み方向の異なる筐体部材を連結したS型の折り畳み構成、大形の筐体部材の左右一方の縁部に小形の筐体部材を折り畳み可能に連結したJ型の折り畳み構成等、各種構成に適用可能であり、筐体部材の連結数は4以上としてもよい。
10 携帯用情報機器
12A 第1筐体
12B 第2筐体
14,50 ヒンジ装置
16 ディスプレイ
24、52 外殻部材
25 内殻部材
26 第1連結部
26a 第1ガイド溝
26b 第1ガイドピン
27 第2連結部
27a 第2ガイド溝
27b 第2ガイドピン
28 ワイヤ部材
30 中空部
32,38 柱状部材
32a,32b,38a,38b 貫通孔
34 カバー板部
35 取付板部
40 固定部材
42 ワイヤ把持部
44 抵抗付与部
42a,42b 摩擦孔
54 突出部
56 受け部

Claims (11)

  1. 携帯用情報機器であって、
    上面と下面と側面を有する第1筐体と、
    上面と下面と側面を有する第2筐体と、
    前記第1筐体及び前記第2筐体の互いに隣接する側面間に設けられ、前記第1筐体と前記第2筐体とを折り畳み可能に連結するヒンジ装置と、
    を備え、
    前記ヒンジ装置は、
    前記第1筐体と前記第2筐体の並び方向に沿って並んで設けられ、前記並び方向に貫通した中空部が設けられた複数の外殻部材と、
    前記外殻部材の前記中空部内で、隣接する外殻部材間の少なくとも下面の境界部を跨ぐように配置された内殻部材と、
    前記内殻部材と、前記隣接する外殻部材のうちの一方の外殻部材とを、相対回転可能に且つ相対移動可能に連結する第1連結部と、
    前記内殻部材と、前記隣接する外殻部材のうちの他方の外殻部材とを、相対回転可能に且つ相対移動可能に連結する第2連結部と、
    を有し、各外殻部材及び各内殻部材が前記第1連結部及び前記第2連結部を介して互いに相対的に回動することで、前記第1筐体と前記第2筐体との前記上面同士が対面するように折り畳み可能に連結していることを特徴とする携帯用情報機器。
  2. 請求項1に記載の携帯用情報機器であって、
    前記第1連結部は、第1ガイドピンと、該第1ガイドピンが移動可能に且つ回転可能に係合する第1ガイド溝と、を有し、
    前記第1ガイドピン及び前記第1ガイド溝のうちの一方が前記内殻部材に設けられ、前記第1ガイドピン及び前記第1ガイド溝のうちの他方が前記一方の外殻部材に設けられており、
    前記第2連結部は、第2ガイドピンと、該第2ガイドピンが移動可能に且つ回転可能に係合する第2ガイド溝と、を有し、
    前記第2ガイドピン及び前記第2ガイド溝のうちの一方が前記内殻部材に設けられ、前記第2ガイドピン及び前記第2ガイド溝のうちの他方が前記他方の外殻部材に設けられている
    ことを特徴とする携帯用情報機器。
  3. 請求項1又は2に記載の携帯用情報機器であって、
    前記ヒンジ装置は、前記第1筐体と前記第2筐体との間を、前記第1筐体の前記上面と前記第2筐体の前記上面とが略同一平面上にある使用形態から、前記第1筐体と前記第2筐体の前記上面同士が対面する収納形態まで折り畳み可能に連結しており、
    前記収納形態では、前記隣接する外殻部材の少なくとも前記下面側の端面同士が離間して隙間を形成すると共に、該隙間を前記内殻部材が塞いだ状態となり、
    前記使用形態では、前記隣接する外殻部材の端面同士が当接し、前記内殻部材が前記中空部内に収容された状態となることを特徴とする携帯用情報機器。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の携帯用情報機器であって、
    前記ヒンジ装置は、さらに、前記外殻部材及び前記内殻部材の回動動作に対して抵抗を付与する抵抗付与部を有することを特徴とする携帯用情報機器。
  5. 請求項4に記載の携帯用情報機器であって、
    前記抵抗付与部は、前記外殻部材の並び方向に沿って延在し、各外殻部材に形成された貫通孔と、各内殻部材に形成された貫通孔とに対して交互に挿通され、一端部が前記第1筐体と固定されたワイヤ部材を含むことを特徴とする携帯用情報機器。
  6. 請求項5に記載の携帯用情報機器であって、
    前記抵抗付与部は、さらに、前記第2筐体に設けられ、前記ワイヤ部材の他端部を摺動可能に且つ所定の摩擦力を介して保持し、前記ワイヤ部材の移動に摩擦抵抗を付与するワイヤ把持部を含むことを特徴とする携帯用情報機器。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の携帯用情報機器であって、
    さらに、前記第1筐体の上面と前記第2筐体の上面との間に亘って設けられた折り曲げ可能なディスプレイを備え、
    前記ディスプレイの裏面の一部は、前記外殻部材の上面で支持されていることを特徴とする携帯用情報機器。
  8. 請求項7に記載の携帯用情報機器であって、
    前記外殻部材は、角筒形状を有し、前記中空部を形成する内面の前記上面側に寄った位置に、前記第1連結部及び前記第2連結部が設けられ、
    前記内殻部材は、前記外殻部材の前記中空部内で前記下面側の内面に沿って設けられ、前記隣接する外殻部材間に隙間が形成された場合に該隙間を覆うカバー板部と、
    前記カバー板部の一端部から前記ディスプレイ側に向かって起立し、前記第1連結部及び前記第2連結部が設けられた取付板部と、を有することを特徴とする携帯用情報機器。
  9. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の携帯用情報機器であって、
    前記一方の外殻部材は、その端面の上面側部分を前記他方の外殻部材に向かって突出させた突出部を有し、
    前記他方の外殻部材は、その上面の前記一方の外殻部材側の端部を凹ませることで、前記突出部が摺動可能に配置される受け部を有することを特徴とする携帯用情報機器。
  10. 請求項9に記載の携帯用情報機器であって、
    前記突出部は、前記受け部に対する摺動面が円弧形状を有し、
    前記受け部は、前記突出部の前記摺動面が摺動する面が円弧形状を有することを特徴とする携帯用情報機器。
  11. 請求項10に記載の携帯用情報機器であって、
    さらに、前記第1筐体の上面と前記第2筐体の上面との間に亘って設けられた折り曲げ可能なディスプレイを備え、
    前記ディスプレイの裏面の一部は、前記外殻部材の上面で支持されており、
    前記突出部の前記円弧形状及び前記受け部の前記円弧形状は、前記ディスプレイと重なる位置に中心を有することを特徴とする携帯用情報機器。
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