JP3673223B2

JP3673223B2 - 携帯用情報機器

Info

Publication number: JP3673223B2
Application number: JP2002011312A
Authority: JP
Inventors: 淳森本; 哲司大家
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2022-01-21
Also published as: US6859357B2; JP2003216273A; US20030197111A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置を有する携帯用情報機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラップトップ型やノート型のパソコンやワープロ等の携帯用情報機器は、図７（ａ）に開いた状態の斜視図を、図７（ｂ）に閉じた状態の斜視図を示すように、大別すると２つのユニットから構成されている。すなわち、一方は情報を入力・処理・保存する機能を持つ本体３１であり、他方は情報を表示するための表示面３２を備えた表示部３３である。本体３１と表示部３３とは、ＦＰＣ（ＦｌａｔＰａｃｋａｇｅＣａｂｌｅ）や電線などで電気的に接続されており、本体からの情報を表示部３３に自在に表示させることができる。
【０００３】
また、本体３１と表示部３３とは、本体３１に固定された図８に構成図を示したヒンジ部品３４を介して開閉自在に接続されている。それにより、本体３１に対して必要に応じて自在に表示部３３を閉じたり開いたりすることができる。そして、ヒンジ部品３４の回転部に適度な摩擦を持たせることにより、表示部３３の開き角度を保持することができる。つまり、携帯用情報機器の使用者は、表示部３３を見やすく使用しやすい角度に傾斜させて設定することができる。また、携帯用情報機器を使用しないときには、表示部３３の表示面３２を製品の内側に収納することができるため、破損しやすい表示面３２を保護することができる。
【０００４】
図９は表示部３３の分解図である。この図で示すように、表示部３３は、省スペースの観点から、一般に液晶表示装置３５が用いられている。また、押し込みや落下衝突などの外力から保護するため、液晶表示装置３５はＰＣ／ＡＢＳ樹脂やＰＣ／ＡＢＳ樹脂にカーボンファイバまたはガラスファイバ、無機フィラー等を添加した樹脂モールドで成形したり、マグネシュウム合金やアルミニウム合金で形成された筐体３６の中に収納されている。筐体３６は、液晶表示装置３５の表示面３２以外の面を保護するカバー筐体３７と、表示面３２の周囲を保護する筐体フレーム３８の２つにより構成されている。液晶表示装置３５はヒンジ金具３９によりカバー筐体３７に固定されている。
【０００５】
このヒンジ金具３９は、本体３１と組合わさった状態で表示部３３を開くときには、ヒンジ部品３４だけにより支持されていると、ヒンジ部品３４が表示部３３を支持している支持部が短いために支持部に大きな抵抗力が発生する。そのため、ヒンジ部品３４が支持しているカバー筐体３７の根元に応力が集中し、開閉を繰り返すとカバー筐体３７の根元を破損する恐れがある。そのため、構造的にヒンジ金具３９を用いることにより、ヒンジ部品３４の支持部を支持方向に長くしたものと同様な作用を果たすようにしている。つまり、ヒンジ金具３９の領域Ａだけでなく、領域Ｂにおいても表示部３３を開くときの荷重を受けることができるようにカバー筐体３７を支持するようにしている。このヒンジ金具３９は、金属板を切り出して折り曲げることによって形成され、本体３１側に設けられたヒンジ部品３４とねじ止めされる領域Ａと、カバー筐体３７や液晶表示装置３５と機械的に接続される領域Ｂとを形成し、領域Ａと領域Ｂとは互いに垂直の位置関係になっている。領域Ｂは、表示面に対して左右にある、カバー筐体３７と液晶表示装置３５との間隙に位置しており、複数箇所で、カバー筐体３７や液晶表示装置３５とねじ止めまたはこれに類する拘束がなされる。また、領域Ａのねじ止め部は破損を防止する作用も備えている。
【０００６】
図１０は、ヒンジ金具３９による固定構造の概要説明図である。液晶表示装置３５は、側面の対称位置にそれぞれ２個の締結部が形成され、一側面側は、ヒンジに近い締結部はカバー筐体３７にヒンジ金具３９によりねじ止めにより固定されている。もう一方の締結部はヒンジ金具３９を介さずにカバー筐体３７に直接ねじ止めされている。他側面側は、液晶表示装置３５の側面に形成された突起状の後述する（図１１（ｃ）（ｄ）で表示）スペーサ４０がカバー筐体３７やヒンジ金具３９に形成された係合孔に挿入して係合している。
【０００７】
図１１（ａ）〜（ｄ）は、締結部の締結方法を示す平面図と側面図とを対にした説明図である。締結方法は大別すると、（イ）カバー筐体３７、ヒンジ金具３９および液晶表示装置３５の３種類の部品が共締めされる場合、（ロ）液晶表示装置３５とカバー筐体３７とカバー３７がねじ止めされる場合、および（ハ）液晶表示装置３５がヒンジ金具３９やカバー筐体３７に対して特定の方向に移動できる場合の３種類が考えられる。
【０００８】
図１１（ａ）に（イ）の場合を示す。ヒンジ金具３９とカバー筐体３７には、ねじ４１の山径よりも直径が大きくねじ頭よりは直径の小さい孔が設けられており、ねじ４１を液晶表示装置３５の側面に形成されているめねじにねじ止めしている。なお、ねじの締結部のカバー筐体３７には、ねじの頭がカバー筐体から突設しないようにリブ４２による凹部から台座４３が形成されている。
【０００９】
図５（ｂ）に（ロ）の場合を示す。ヒンジ金具３９は液晶表示装置３５の左右側面の途中までの長さしかないため、領域Ａのねじ止め部が届かない箇所では、液晶表示装置３５とカバー筐体３７とを直接ねじ止めしている。
【００１０】
図５（ｃ）および（ｄ）に（ハ）の場合を示す。液晶表示装置３５の寸法公差を吸収するため、（イ）または（ロ）で用いたねじ止めは、表示面３２に対して左右どちらかのみで行われている。一方、その反対側では、液晶表示装置３５がヒンジ金具３９やカバー筐体３７に対して移動できるように形成している。すなわち、液晶表示装置３５に設けたスペーサ４０が、ヒンジ金具３９やカバー筐体３７に設けた孔（場合によっては長孔）にガイドされることにより、孔とスペーサ４０との寸法公差分だけ変位することが可能な構成としている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の図１１（ａ）〜（ｄ）に示した締結部の締結方法では、（イ）および（ロ）の場合、カバー筐体３７の側面には図１１（ａ）および（ｂ）に示すようなねじ４１の頭の台座４３が必要となる。また、（ハ）の場合のように液晶表示装置３５が移動できるような締結方法の場合にも、ヒンジ金具３９がないところでは、スペーサ４０をガイドするための孔が必要なため、台座４３と同じ構造物を設ける必要がある。また、カバー筐体３７の内側の左右側の面に台座を設ける場合、台座の強度を確保するため、カバー筐体３７の内側から台座４３につながるリブ４２（図１１（ａ）、（ｂ）および（ｄ）中に図示）が必要となる。
【００１２】
図１２（ａ）に衝突前の模式図を示すように、製品が表示面に対して左右方向に落下して、表示部の側面が衝撃力を受けると、図１２（ｂ）に衝突後の模式図を示すよう示すように、ねじで固定されているリブ４２は衝撃力により変形する。一般に、衝撃荷重を受けてから速度が０になるまでに進む距離、いわゆる制動距離が長いほど、発生する加速度は小さくなる。しかし、リブ４２は落下方向に立設しているため、液晶表示装置３５の変位を拘束する作用をもつ。そのため、液晶表示装置３５に大きな加速度が生じて破損する場合が発生する。
【００１３】
本発明はこれの事情に基づいてなされたもので、表示部を繰り返し開閉してもヒンジを固定している表示部の筐体が破損せず、また、落下強度を向上させることができる液晶表示装置の取付け構造と、それを用いた携帯用情報機器を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による手段によれば、本体部にヒンジ金具により開閉自在に取り付けられた液晶表示装置を有する携帯用情報機器において、
前記ヒンジ金具は、弾性変形可能な屈曲部を有していることを特徴とする携帯用情報機器である。
【００１５】
また請求項２の発明による手段によれば、前記屈曲部は略台形形状をなしていることを特徴とする携帯用情報機器である。
【００１６】
また請求項３の発明による手段によれば、前記液晶表示装置は筐体に収納されており、前記筐体の前記屈曲部と対向する位置には舌片が設けられ、この舌片は前記ヒンジ金具の側面を係止していることを特徴とする携帯用情報機器である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
ラップトップ型やノート型のパソコンやワープロ等の携帯用情報機器の基本構造は、従来の技術の項で図７（ａ）、図７（ｂ）図８および図９を参照して説明したので省略する。
【００１９】
今般、発明者は、従来のようにヒンジ金具を、単に液晶表示装置をカバー筐体に取付ける手段として用いるだけでなく、ヒンジ金具の形状や液晶表示装置の固定方法について種々検討した結果、以下に説明するように、外部からの振動や衝撃に耐えうる機能を付加与することが可能であることを確認した。
【００２０】
すなわち、図１は、カバー筐体１への液晶表示装置２の取付け状態を示す平面図である。カバー筐体１の内部に収納される液晶表示装置２の側面には、一方の側（図１において右側）に離間して２個の突起状のスペーサ３が形成され、他方の側（図１において左側）の対称位置には、液晶表示装置２が開閉する際の開放端側に突起状のスペーサ３が、また、根元側にはめねじ４が設けられている。カバー筐体１におねじ５によりねじ止めされて固定され、弾性体の金属（ＳＵＳ等）で形成されたヒンジ金具６の延在部６ａは、カバー筐体１と液晶表示装置２の側面との間に台形状（ただし、底辺が無いので富士山状ともいえる）に屈曲して屈曲部７を形成してカバー筐体１と液晶表示装置２との間に介在している。この屈曲部７により、液晶表示装置２の両側面を弾性的に保持している。また、ヒンジ金具６の液晶表示装置２に設けられたスペーサ３或いはめねじ４に対応する箇所には、それぞれガイド孔８が孔設されており、スペーサ３がそれぞれにガイドされて挿着され、また、めねじ４に対応する箇所はおねじ５により液晶表示装置２がヒンジ金具６に螺着されている。
【００２１】
ヒンジ金具６の屈曲部７の形状は、基本的には液晶表示装置２の側面がカバー筐体１の対向面に対して平行になるように左右の両方向から均等な弾性力を付与できる形状であればよく、上述のように側面形状が底辺のない台形状（富士山状）を対象方向に凸設させて設ければよい。その場合、頂部がカバー筐体１に密接するようにしている。なお、稜線は直線状でなくても弧を描いた曲線状でも良いが、頂部はカバー筐体１との接触が面接触（線接触）になるように平坦な直線状に形成する。また、その数は１個ではなく複数個を設けてもよい。
【００２２】
カバー筐体１のヒンジ金具６との接触部には、ヒンジ金具６の側面を係止する突起状のリブの舌片９が形成されており、この舌片９によっても液晶表示装置２のカバー筐体１からの離脱を防止している。また、開放端側に設けられているリブ１１は液晶表示装置２が外力により移動した際のストッパとしての機能を果たしている。
【００２３】
これらの構造により、液晶表示装置２をカバー筐体１に装着した状態で、液晶表示装置２の表示部が表示面に対して左右方向に落下した場合に、ヒンジ金具６の屈曲部７が変形することによって、液晶表示装置２に生じる加速度を低減させることができる。
【００２４】
図２に斜視図を示すように、実際に上述の構造と従来の構造との液晶表示装置２をカバー筐体１に装着した状態で、高さ１００ｍｍから落下させて、液晶表示装置２の表示面に対して右側面が衝突した場合の落下衝撃解析を行い、液晶表示装置２に生じる落下方向の加速度を求めた。なお、ｃｈ１〜ｃｈ５は加速度Ｇの測定位置である。
【００２５】
図３（ａ）は従来の構造の加速度の履歴であり、図３（ｂ）は上述の構造の加速度の履歴を示すグラフである。いずれの場合も、ｃｈ１〜ｃｈ５では、ほぼ同様な傾向を示しており、上述の構造の場合（図３（ｂ））の方が加速度が小さくなっていることが分かる。なお、横軸は時間、縦軸は加速度である。
【００２６】
これらの比較結果から、図３（ａ）で示した従来の構造から、図３（ｂ）で示した上述の実施の形態で示した構造に変更することで、加速度の最大値をほぼ半減させることができ、液晶表示装置２の受ける衝撃を大幅に緩和することができることが確認できた。
【００２７】
また、上述の図1で示した構造によれば、ヒンジ金具６を液晶表示装置２の左右に１つずつ設け、左右のうち、一方のみで液晶表示装置２とねじ止めし、その他のヒンジ金具６のガイド孔８は液晶表示装置２に設けたスペーサ３がガイド孔８にガイドされて挿入さる構造となっているため、この組合わせにより表示部を製造する際に、部品の組み立て公差を吸収できる。
【００２８】
また、カバー筐体１の左右内側の側面には、張り出した舌片９を設けてカバー筐体１の一部として成形していた。この舌片９により、ヒンジ金具６の領域Ｂのうち、台形上部で台形上辺部でカバー筐体１の側面に近接した部分を覆うように設けられ、これにより、表示部を開く際に、カバー筐体１からヒンジ金具６や液晶表示装置２が乖離することを防止できる。
【００２９】
また、ヒンジ金具６のねじ止めされない側の先端は、カバー筐体１に設けたリブにより、ヒンジ金具６の長手方向の変位が拘束される。これにより、表示部が表示面に対して上下方向に落下した場合に、ねじ止め箇所とリブによる拘束箇所の両方で衝撃力をうけることができるので、ねじ止め箇所の受ける衝撃力を緩和することができて、ねじ止め箇所の破損を防止できる。
【００３０】
次に、上述の実施の形態の変形例について説明する。
（変形例１）
図４にヒンジ金具６の模式図を示すように、上述の実施の形態ではヒンジ金具６の延在部６ａの中央に、屈曲部７として底辺のない台形を１箇所設けた例を示したが、台形を複数個設けてた場合、すなわち、屈曲部１２ａ、１２ａを２つ設けた場合について説明する。ヒンジ金具６のばね特性は台形部分の数に応じてそれぞれで分散して発生する。つまり、台形部分が多いほど、ばねをより多く並列に配置することになるため、落下に対するヒンジ金具６の剛性は高くなる。落下高さが高い場合や液晶表示装置２の質量が大きい場合には、高い剛性が求められるが、一方、落下高さが低い場合や液晶表示装置２の質量が小さい場合、剛性が必要以上に高いと、適切なばね特性を持つことができないため、低い剛性が求められる。つまりヒンジ金具６に一様な台形形状を形成した場合は、必要とされる剛性に応じて、屈曲部１２ａの個数を選定すればよい。
（変形例２）
図５にヒンジ金具６の模式図を示す。実際に落下する際には、落下高さが低い場合（すなわち、低い剛性のヒンジ金具６が求められる場合）と、落下高さが高い場合（すなわち、高い剛性のヒンジ金具６が求められる場合）の両方が起こりうる。
【００３１】
そこで、図５に示すように、ヒンジ金具６に異なる大きさの屈曲部１２ｂ、１２ｃを形成し、落下高さが低い場合には、屈曲部１２ｂがばねとして作用する。落下高さが高い場合には、屈曲部１２ｂに加えて屈曲部１２ｃもばねとして作用する。このため、落下高さに応じてヒンジ金具６の剛性を変化させることができる。いうまでもなく、１つのヒンジ金具６が持つ屈曲部１２ｂ、１２ｃの種類は２種類に限定されないし、屈曲部１２ｂ、１２ｃの個数も２つに限定されない。また、ヒンジ金具６の屈曲部１２ｂ、１２ｃの部分の斜辺は、その傾斜が高いほど、ばねとしての剛性は高くなる。例えば、そこで、屈曲部１２ｃよりも屈曲部１２ｂの傾斜を高くする。これにより、屈曲部１２ｂのばねとしての剛性をより高くすることができる。
（変形例３）
図６にヒンジ金具６による保持部の模式図を示す。（変形例１）及び（変形例２）では、台形形状の屈曲部を直線上に配列した例を示したが、図６に示すように、複数の屈曲部１２ｄ〜１２ｇを連なるように形成してヒンジ金具６全体が湾曲した構造にすることもできる。この場合、屈曲部１２ｅと屈曲部１２ｆの頂部がカバー筐体１と接する構造になる。これにより、落下高さが増加するにつれて、ばねとして作用する屈曲部部分も増加するため、落下高さが低い場合と落下高さが高い場合の両方に対応することが可能になる。
【００３２】
以上に説明したように、上述の各実施の形態によれば、液晶表示装置２の側面を弾性的に支持してカバー筐体１に固定しているので、表示部を繰り返し開閉してもヒンジを固定しているカバー筐体１が破損せず、また、落下強度を向上させることができる。
【００３３】
それにより、ラップトップ型やノート型のパソコンやワープロ等の携帯用情報機器が、外部からの振動や衝撃を受けても大きな損傷を受けることを防止できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、カバー筐体に保持された液晶表示装置の落下強度を向上させることができる。
【００３５】
また、外部からの振動や衝撃に強い携帯用情報機器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカバー筐体への液晶表示装置の取付け状態を示す平面図。
【図２】液晶表示装置をカバー筐体に装着した斜視図。
【図３】（ａ）は落下衝撃解析での、従来の構造の加速度の履歴のグラフ。（ｂ）は同本発明の構造の加速度の履歴のグラフ。
【図４】本発明によるヒンジ金具による保持部の変形例の模式図。
【図５】本発明によるヒンジ金具による保持部の変形例の模式図。
【図６】本発明によるヒンジ金具による保持部の変形例の模式図。
【図７】（ａ）携帯用情報機器の表示部を開いた状態の斜視図、（ｂ）同閉じた状態の斜視図。
【図８】ヒンジ部品の構成図。
【図９】従来の表示部の分解図。
【図１０】従来のヒンジ金具による固定構造の概要説明図。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）、従来の締結部の締結方法を示す説明図。
【図１２】（ａ）は衝突前の模式図、（ｂ）は衝突後の模式図。
【符号の説明】
１…カバー筐体、２…液晶表示装置、３…スペーサ、６…ヒンジ金具、７…屈曲部、９…舌片、１２ａ〜１２ｇ…屈曲部、３１…本体、３２…表示面、３３…表示部

Claims

本体部にヒンジ金具により開閉自在に取り付けられた液晶表示装置を有する携帯用情報機器において、
前記ヒンジ金具は、ヒンジ部品とねじ止めされる領域を除く部分に屈曲部を有し、前記屈曲部は液晶表示装置の側面がカバー筐体の対向面に対して平行となる形状へ弾性変形可能であり、
前記屈曲部と前記液晶表示装置とは固定されていないことを特徴とする携帯用情報機器。
本体部にヒンジ金具により開閉自在に取り付けられた液晶表示装置を有する携帯用情報機器において、
前記ヒンジ金具は、ヒンジ部品とねじ止めされる領域を除く部分に形成された底辺のない台形状をなす屈曲部を有し、前記屈曲部と液晶表示装置とは固定されておらず前記台形形状が弾性変形することで前記液晶表示装置の側面がカバー筐体の対向面に対して平行となる形状を維持することを特徴とする携帯用情報機器。
前記液晶表示装置は前記カバー筐体に収納されており、前記カバー筐体の前記屈曲部と対向する位置には舌片が設けられ、この舌片は前記ヒンジ金具の筐体側面に近接した側面を覆うようにして係止していることを特徴とする請求項１記載の携帯用情報機器。