JP3902439B2 - ２軸ヒンジ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つ以上の筐体が２つの軸で回動可能に設けられている電子機器、特に折り畳み式携帯電話や、モニタ画面を展開可能なビデオカメラ等において使用される２軸ヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラなどの電子機器においては、モニタ画面などが本体から展開し、且つこのモニタ画面が表裏反転するような構造のものが開発されている。このような電子機器においては、互いに直交する２方向に２本の回動軸を有する２軸ヒンジ装置が用いられ、この２軸ヒンジ装置内にはモニタ画面と本体とを配線するためのフレキシブル基板が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電子機器において、上述してきたような２軸ヒンジを用いた場合にあっては、電子機器の各筐体を何度も回動させることにより、電気的に接続するフレキシブル基板が何度も折り曲げられ、強度が劣化してフレキシブル基板が破損してしまうというおそれがあるという課題があった。
【０００４】
また近年では、画面部分と、テンキー部分とを有する本体部分とを別体として、画面部分とテンキー部分とを折畳み可能とした折畳み式携帯電話が急増している。さらに、この折畳み式携帯電話の画面部分を２軸ヒンジを設けることによって表裏回転可能に設けた機種も考えられてきている。
このような携帯電話において、画面部分と、テンキー部分を有する本体部分とを接続する配線は、ビデオカメラにおけるモニタ画面と本体とを接続する場合よりもはるかに多い配線となる。
このような携帯電話に、２軸ヒンジ装置を用いた場合には、配線数が多い幅広のフレキシブル基板を用いることが必要となってくる。かかる場合には、ビデオカメラに２軸ヒンジを採用したときよりもさらにフレキシブル基板の取り扱いが難しく、フレキシブル基板の破損防止はもちろんのこと、画面部分の回動の邪魔にならないようにスペース効率よく２軸ヒンジ内に収納する必要があるという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、２軸ヒンジを用いる電子機器のフレキシブル基板の破損等を防止して電気的接続を確実なものとする２軸ヒンジ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明にかかる２軸ヒンジ装置によれば、第１の筐体と第２の筐体とを有し、前記第１の筐体が前記第２の筐体に対して第１の回動軸の軸線を中心に回動可能となるように、且つ第１の筐体が第２の筐体に対して前記第１の回動軸の軸線方向と直交する方向に延びる第２の回動軸の軸線を中心に回動可能となるように設けられた電子機器に用いられる２軸ヒンジ装置において、前記第１の筐体と前記第２の筐体との間を電気的に接続すべく配置されているフレキシブル基板を具備し、該フレキシブル基板には、前記第１の回動軸の軸線上に巻回された第１巻回部と、前記第２の回動軸の軸線上に巻回された第２巻回部とが形成されていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、第１の回動軸の軸線および第２の回動軸の軸線を中心にして、電子機器の第１の筐体が第２の筐体に対して回動した場合であっても、第１巻回部および第２巻回部が、各巻回部の径が縮小される方向または径が拡大される方向に作動するだけであるので、フレキシブル基板に折曲による負荷がかからずフレキシブル基板の破損等を防止することができる。
【０００７】
また、前記第１巻回部および前記第２巻回部の各中心に対応する位置には、各巻回部に対応する回動軸の軸線方向に延びる第１平板部および第２平板部が設けられ、前記第１平板部および前記第２平板部の延出方向から直交する方向に曲折する第１巻回片および第２巻回片が設けられ、該第１巻回片および第２巻回片が前記第１平板部および第２平板部の周囲を巻回することによって前記第１巻回部および第２巻回部とが形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、第１の回動軸および第２の回動軸のシャフト部分ではない部位にフレキシブル基板を配置すること、つまり各回動軸の軸線上で中空に形成された部位にフレキシブル基板の巻回部を配置することが可能となる。そして、フレキシブル基板に負荷をかけずに破損等を防止しつつ、スペース効率よくフレキシブル基板の配置ができる。
【０００８】
さらに、前記第１平板部および／または第２平板部には、円周方向に巻回している軸線の軸線方向に沿って、フレキシブル基板の折曲を防止するように補強する補強板が取り付けられていることを特徴とする。
この構成によれば、第１巻回部および／または第２巻回部を形成する際に巻回を容易に行なうことができ、各巻回部を巻回した後に巻回部が変形したりしないように強度維持も図ることができる。
【０００９】
なお、前記補強板は、前記第１平板部と第２平板部にわたって取り付けられるようにＬ字状に形成されていることを特徴とするので、各巻回部の強度維持を単一の部材で図ることができるので部品点数の削減に寄与し、さらに両巻回部の強度維持をさらに確実なものとすることができる。
さらに、前記フレキシブル基板の、第１の筐体および第２の筐体に接続される一方の端部および他方の端部にはコネクタが設けられているようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図１〜図３に基づいて、２軸ヒンジ装置を用いた電子機器の一例を示す。ここで説明する電子機器の一例は、携帯電話である。
すなわち、この携帯電話２０は、テンキー部分が設けられた本体２２と、液晶画面が設けられた表示部２４とから構成される。本体２２と表示部２４が特許請求の範囲にいう第１の筐体または第２の筐体である。
２軸ヒンジ装置３０は、本体２２と表示部２４とを連結する部位に設けられている。
【００１１】
図１は、携帯電話２０が待機状態であるところを示している。
携帯電話２０は、待機状態のときには本体２２と表示部２４はテンキーが設けられている面２２ａと液晶画面が設けられている面２４ａとが互いに向かい合うように折り畳まれている。
通話等を行なう際には、図２に示すように本体２２に対して表示部２４を開いて通話を行なう。表示部２４の展開は、２軸ヒンジ装置３０の第１回動軸３２の軸線ｘを中心に表示部２４を回動させて行なう。
【００１２】
本携帯電話２０は、図３に示すように表示部２４を、２軸ヒンジ装置３０の第１回動軸３２に直交する方向に軸線を有する回動軸（図示せず）の軸線ｙを中心に回動可能に設けられている。
言い換えると、表示部２４は、携帯電話２０の長手方向に平行な軸線ｙを中心として回動可能であって、液晶画面が設けられている面２４ａを本体２２に対して表裏反転させることができるのである。
【００１３】
このように、折り畳み式の携帯電話２０の折畳み機構に２軸ヒンジ装置３０を採用することにより、表示部２４を表裏反転させて使用することができるようになり、例えば表示部２４にＣＣＤカメラ等を取り付けた場合等にあっても写真撮影がしやすくできるようになる。
【００１４】
（第１実施形態）
次に、図４〜図８に基づいて、上述したような電子機器の一例としての携帯電話に用いた２軸ヒンジ装置の第１実施形態について説明する。
図４は２軸ヒンジ装置の斜視図、図５は２軸ヒンジ装置の組立て分解図、図６はヒンジの一部断面図、図７はフレキシブル基板の展開図、図８はフレキシブル基板の巻回部を側面からみた側面図を示している。
第１実施形態の２軸ヒンジ装置４０は、本体部４１と、該本体部４１に対して軸線ｘを中心に回動する２つのヒンジ４２と、ヒンジ４２の軸線ｘ方向と直交する方向に軸線ｙを有し、軸線ｙを中心に回動するヒンジ４４とを具備している。この本体部４１を軸線ｘ方向および軸線ｙ方向を通ってフレキシブル基板５０が配置されている。フレキシブル基板５０の一方の端部５０ａは、電子機器の一方の筐体に接続される。そして、他方の端部５０ｂは、電子機器の一方の筐体に対して折畳み（または展開）可能であって且つ表裏反転するように回動可能な他方の筐体に接続される。
【００１５】
本体部４１は、ヒンジ４２を取り付けるための取付部４５が、軸線ｘに沿って２個所に形成されている。さらに、本体部４１の２つの取付部４５同士を連結している本体部４１のベース４１ａには、軸線ｙに沿ってヒンジ４４を取り付け可能な取付部４６が形成されている。本体部４１にはカバー３７が装着される。
取付部４６は、ベース４１ａから軸線ｘ方向と直交する軸線ｙ方向へ所定距離突出して、ベース４１ａの平面上に直交する方向にヒンジ４４が取り付けられるように形成されている。取付部４６とベース４１ａとの間は、円筒の一部を切り欠いて形成した形状の取付けアーム部８２が設けられている。取付けアーム部８２には、後述するフレキシブル基板５０の巻回部５４が収納される。
【００１６】
なお、本実施形態ではヒンジ４２とヒンジ４４とは同一の構造のものを採用している。
ヒンジ４２，４４は、第１部材４３と、第２部材３９とがそれぞれ同一の軸線方向に沿って配置され、互いに軸線を中心に回動自在となるように取り付けられて構成されている。
さらに詳細に説明すると、ヒンジ４２，４４の第２部材３９は、図６に示すように内部が中空部７３に形成されたボディ７１と、ボディ７１の中空部７３内にボディ７１に対して回動可能に一端が配置されたシャフト７０と、ボディ７１に対して隙間ｈを空けて第１部材４３側に配置されると共にボディ７１に対しては回動しないよう且つシャフト７０の軸線方向には移動可能なカムプレート７４と、が設けられている。
【００１７】
また、第１部材４３は、シャフト７０の他端が固定されていると共に、カムプレート７４に対して所定位置で停止状態で保持するクリック機能を有するカム７６と、本体部４１の取付部４５に取付けられるフィット部７８とを備えている。また、第１部材４３から第２部材３９にかけてシャフト７０の周囲には、圧縮ばね８０が設けられている。圧縮ばね８０は、カムプレート７４とボディ７１の上端部との間で圧縮されて装着され、カムプレート７４をカム７６へ常時押しつけるようにしている。
カムプレート７４には、カム７６方向へ向けて突出する複数個の突起（図示せず）が設けられ、カム７６にはカムプレート７４の突起をそれぞれ収納可能な位置に配置された複数個の凹部（図示せず）が設けられている。
【００１８】
第１部材４３に対して第２部材３９が回動するときの動作について説明する。圧縮ばね８０に押圧されたカムプレート７４がカム７６に当接しつつ、第１部材４３に対して第２部材３９が回動すると、圧縮ばね８０に押圧されたカムプレート７４により回動時に所定のトルクが生じる。
また、カムプレート７４とカム７６との間において突起が凹部にはまりこむ（収納される）と、圧縮ばね８０の押圧力に抗して圧縮ばね８０の移動方向にカムプレート７４を移動させないとシャフト７０が回動しなくなる。このため、この位置でシャフト７０の回動が一旦停止状態に維持される。
このようにして、カムプレート７４の突起がカム７６の凹部にはまりこむ位置で回動動作が一旦停止するクリック動作を実現できる。
【００１９】
このようなヒンジ４２，４４の第１部材４３は、本体部４１の取付部４５または４６に取付けられる。
第１部材４３の取付部４５，４６への取付けは、フィット部７８が各取付部４５，４６の取付穴８１内に抜け止めとして挿入されると共に、取付部４５，４６に形成された係合突起４７が、第１部材４３に形成された溝部４９へ嵌め込められ固定される。
したがって、各ヒンジ４２，４４は、本体部４１に取付けられると、第２部材３９に対して本体部４１が各軸線ｘ，ｙを中心として回動可能となるのである。
【００２０】
次に、フレキシブル基板について説明する。
フレキシブル基板５０は、自身を巻いて形成した２つの巻回部５２，５４が形成されている。巻回部５２は、軸線ｘ上で軸線ｘを中心にした円の周方向に巻くように形成しており、一方の巻回部５４は、軸線ｙ上で軸線ｙを中心にした円の周方向に巻くように形成している。
言い換えると、巻回部５２，５４は、フレキシブル基板５０を各ヒンジ４２，４４の回動の軸線ｘ，ｙを中心として軸線ｘ，ｙのそれぞれの周囲にほぼ円形を描いて丸めて形成されている。
かかる巻回部５２は本体部４１の両取付部４５，４５の間に配置され、ヒンジ４２の軸線ｘを中心とした回動に対応する。そして、一方の巻回部５４は、ベース部４１ａと取付部４６との間に配置され、ヒンジ４４の軸線ｙを中心とした回動に対応する。
【００２１】
フレキシブル基板５０の両巻回部５２，５４を展開して広げた平面図である図７に基づいて、フレキシブル基板５０の構造について説明する。
フレキシブル基板５０は、ポリイミド等の薄膜に銅箔を形成して配線基板としたものであって、自由に曲げることができることができる点が特徴である。
本実施形態に採用するフレキシブル基板５０は、２軸ヒンジ装置４０のヒンジ４２の回動軸の軸線ｘに沿って配置される平板部５５と、ヒンジ４４の回動軸の軸線ｙに沿って配置される平板部５７とを有している。
軸線ｘ，ｙは互いに直交する方向であるので、平板部５５と平板部５７も互いに直交するように形成され、平板部５５と平板部５７を合わせて平面視Ｌ字状のアングル部５９として形成されている。
【００２２】
平板部５５と平板部５７を合わせたアングル部５９には、アングル部５９の形状に合わせてＬ字状の補強板６０がその表面に接着剤等により貼り付けられている。補強板６０は具体的にはガラスエポキシ等で構成されている。補強板６０は、取り付けられた平板部５５と平板部５７とが曲げられたり捻られたりされないように、平板状に固定するものである。
【００２３】
平板部５５の、平板部５７の接続側と反対側の端部からは軸線ｘに直交する方向に向けて延びる巻回片６２が形成されている。この巻回片６２が、平板部５５を中心に巻き付けるようにして巻かれていくことにより（図７の矢印Ａ参照）、巻回部５２が形成される。
一方、平板部５７の、平板部５５との接続側と反対側の端部からは軸線ｙに直交する方向に向けて延びる巻回片６４が形成されている。この巻回片６４が、平板部５７を中心に巻き付けるようにして巻かれていくことにより（図７の矢印Ｂ参照）、巻回部５４が形成される。
【００２４】
巻回部５２と５４を上述したように形成することで、図７に示すように巻回部５２の中心には、軸線ｘ方向に延び、軸線ｘ−ｙ平面上で該ｘ−ｙ平面と平行となるように配置された平板部５５が位置する。
同様に巻回部５４の中心には、軸線ｙ方向に延び、軸線ｘ−ｙ平面上で該ｘ−ｙ平面と平行となるように配置された平板部５７が位置する。
【００２５】
次に両巻回部の２軸ヒンジ内での配置について説明する。
巻回部５２は、巻回の中心が軸線ｘを形成する２つのヒンジ４２，４２の間に形成された空間部８９に位置している。空間部８９は、本体部４１において２つの取付部４５の間に形成された中空の部分である。
このように巻回部５２は、軸線ｘ上で中空の位置に配置される。このとき巻回部５２の中心には補強板６０が取付けられた平板部５５が存しているので、空間部８９内に配置されていても、巻回部５２は軸線ｘ上からずれたり巻回片６２の巻きがゆるんでしまったりといったようなことが防止できる。
【００２６】
一方、巻回部５４は、巻線の中心がヒンジ４４の軸線ｙ上となるように、ベース４１ａと取付部４６の間に形成された取付けアーム部８２上に載置される。ただし、この取付けアーム部８２は取付部４６をベース４１ａに取付ける目的で形成されているものであるため、巻回部５４にとってはこの取付けアーム部８２は存在していなくともよい。
このとき、巻回部５４の中心には補強板６０が取付けられた平板部５７が存しているので、取付けアーム部８２上に単に載置されているだけであっても、巻回部５４は軸線ｙ上からずれたり巻回片６４の巻きがゆるんでしまったりといったようなことが防止できる。
【００２７】
図９および図１０には、上述してきた第１実施形態の２軸ヒンジ装置を図１〜図３に示した携帯電話２０に装着したところを示している。
図９ではヒンジ４４を携帯電話２０の表示部２４に取付けたところを示し、図１０ではヒンジ４２を携帯電話２０の本体２２のヒンジ装着部８４に装着したところを示している。
なお、ここではフレキシブル基板５０の両端部５０ａ，５０ｂには、それぞれ携帯電話２０の両筐体２２，２４に接続するためのコネクタ１２６ａ，１２６ｂが装着されている。
表示部２４内ではヒンジ４４が表示部２４内に固定され、２軸ヒンジ装置４０の本体部４１は表示部２４に対して軸線ｙを中心に回動可能に保持される。
本体２２のヒンジ装着部８４にはヒンジ４２が固定される。このため、２軸ヒンジ装置４０の本体部４１は、携帯電話の本体２２に対して軸線ｘを中心に回動可能に保持される。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、本発明の２軸ヒンジ装置において、上述した第１実施形態とは異なる形態を有する第２実施形態について、図１１〜図１３に基づいて説明する。
なお、上述した第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００２９】
図１１は２軸ヒンジ装置の斜視図、図１２は２軸ヒンジ装置の組立分解図、図１４７はフレキシブル基板の展開図を示している。
第２実施形態の２軸ヒンジ装置９０は、電子機器の筐体と２軸ヒンジ装置に連通して配置されるシャフトを第２回動軸に設けた点が第１実施形態とは異なり、第１回動軸は上述した実施形態と同一のヒンジ４２が採用されている。なお、ここではフレキシブル基板１００の両端部１００ａ，１００ｂには、それぞれコネクタ１２６ａ，１２６ｂが装着されている。
【００３０】
かかる２軸ヒンジ装置９０は、本体部９１と、該本体部９１に対して軸線ｘを中心に回動する２つのヒンジ４２と、ヒンジ４２の軸線ｘ方向と直交する方向に軸線ｙを有し、軸線ｙを中心に回動するヒンジユニット９４とを具備している。この本体部９１を軸線ｘ方向および軸線ｙ方向を通ってフレキシブル基板１００が配置されている。フレキシブル基板１００の一方の端部１００ａは、電子機器の一方の筐体に接続される。そして、他方の端部１００ｂは、電子機器の一方の筐体に対して折畳み（または展開）可能であって且つ表裏逆に回動可能な他方の筐体に接続される。
【００３１】
本体部９１には、ヒンジ４２を取り付けるための取付部９５が、軸線ｘに沿って２個所に形成されている。さらに、本体部９１には、ヒンジユニット９４がネジ止めされる取付部９６が形成されている。
具体的には、取付部９６は、ヒンジユニット９４をネジ止めするネジ穴９９、本体部９１のカバー９７と合わせてヒンジユニット９４を保持する半割状の保持部１１０とから成る。
【００３２】
ヒンジユニット９４について説明する。
ヒンジユニット９４は、本体部９１に固定されるブラケット１１１と、電子機器の第２の筐体に固定されるブラケット１１２と、ブラケット１１１とブラケット１１２との間において、一端がブラケット１１１に固定され、他端がクリック板１１４を介してブラケット１１２に回動可能に取付けられたシャフト１１５と、から構成されている。
【００３３】
クリック板１１４は、シャフト１１５の回動が所定角度になると、この所定角度で回動が停止するように設けられている。
ブラケット１１２には、クリック板１１４が位置する側に向けて突出する突起１１７を有する付勢板１１６が設けられている。付勢板１１６は常時クリック板１１４方向に突出するように付勢され、突起１１７がクリック板１１４に常時接触しているように設けられている。一方、クリック板１１４には、突起部１１７を収納可能な切欠部１１８が形成される。
【００３４】
ヒンジユニット９４のクリック機能について説明する。
シャフト１１５を回動させると、突起１１７がクリック板１１４に摺接してシャフト１１５の回動に所定のトルクが発生する。さらに、突起１１７がクリック板１１４の切欠部１１８にはまりこむ（収納される）と、付勢板１１６の付勢力に抗して突起１１７を押下げないとシャフト１１５が回動しなくなるので、この位置でシャフトの回動が一旦停止状態に維持される。
【００３５】
次に、第２実施形態のフレキシブル基板について説明する。
フレキシブル基板１００は、自身を巻いて形成した巻回部１０２と、シャフト１１５の周囲に巻き付けて形成された巻回部１０４とが形成されている。つまり、巻回部１０２は、軸線ｘ上で軸線ｘを中心にした円の周方向に巻くように形成しており、一方の巻回部１０４は、軸線ｙ上で軸線ｙを中心にした円の周方向に巻くように形成している。
言い換えると、巻回部１０２，１０４は、フレキシブル基板１００をヒンジ４２およびヒンジユニット９４の回動の軸線ｘ，ｙを中心として軸線ｘ，ｙのそれぞれの周囲にほぼ円形を描いて丸めて形成されている。
かかる巻回部１０２は本体部９１の両取付部４５，４５の間に配置され、ヒンジ４２の軸線ｘを中心とした回動に対応する。そして、一方の巻回部１０４は、ヒンジユニット９４のシャフト１１５の軸線ｙを中心とした回動に対応する。
【００３６】
フレキシブル基板１００の両巻回部１０２，１０４を展開して広げた平面図である図１３に基づいて、フレキシブル基板１００の構造について説明する。
本実施形態に採用するフレキシブル基板１００は、２軸ヒンジ装置９０のヒンジ４２の回動軸の軸線ｘに沿って配置される平板部１０５と、ヒンジユニット９４の回動軸の軸線ｙに沿って配置される平板部１０７とを有している。
軸線ｘ，ｙは互いに直交する方向であるので、平板部１０５と平板部１０７も互いに直交するように形成されている。
【００３７】
平板部１０５には、補強板１２０がその表面に接着剤等により貼り付けられている。補強板１２０は上述したようにガラスエポキシ等で構成されている。
補強板１２０は、取り付けられた平板部１０５とが曲げられたり捻られたりされないように、平板状に固定するものである。
【００３８】
平板部１０５の、平板部１０７の接続側と反対側の端部からは軸線ｘに直交する方向に向けて延びる巻回片１２２が形成されている。この巻回片１２２が、平板部１０５を中心に巻き付けるようにして巻かれていくことにより（図１３の矢印Ａ参照）、巻回部１０２が形成される。
一方、平板部１０７の、平板部１０５との接続側と反対側の端部からは軸線ｙに直交する方向に向けて延びる巻回片１２４が形成されている。この巻回片１２４が、ヒンジユニット９４のシャフト１１５の周囲に巻回されることで（図１３の矢印Ｂ参照）、巻回部１０４が形成される。
【００３９】
巻回部１０２を上述したように形成することで、巻回部１０２の中心には、軸線ｘ方向に延び、軸線ｘ−ｙ平面上で該ｘ−ｙ平面と平行となるように配置された平板部１０５が位置する（図１３参照）。
【００４０】
次に両巻回部の２軸ヒンジ内での配置について説明する。
巻回部１０２は、巻回の中心が軸線ｘを形成する２つのヒンジ４２，４２の間に形成された空間部８９に位置している。空間部８９は、本体部９１において２つの取付部４５の間に形成された中空の部分である。
このように巻回部１０２は、軸線ｘ上で中空の位置に配置される。このとき巻回部１０２の中心には補強板１２０が取付けられた平板部１０５が存しているので、空間部８９内に配置されていても、巻回部１０２は軸線ｘ上からずれたり巻回片１２２の巻きがゆるんでしまったりといったようなことが防止できる。
【００４１】
一方、巻回部１０４は、ヒンジユニット９４の回動軸の軸線ｙであるシャフト１１５の周囲に巻回片１２４が巻回されているので、巻回部１０４は軸線ｙ上からずれたり巻回片１２４の巻きがゆるんでしまったりといったようなことが防止できる。
【００４２】
図１４および図１５には、上述してきた第１実施形態の２軸ヒンジ装置を図１〜図３に示した携帯電話２０に装着したところを示している。
図１４ではヒンジユニット９４を携帯電話２０の表示部２４に取付けたところを示し、図１５ではヒンジ４２を携帯電話２０の本体２２のヒンジ装着部８４に装着したところを示している。
表示部２２内ではヒンジユニット９４が表示部２４内に固定され、２軸ヒンジ装置９０の本体部９１は表示部２４に対して軸線ｙを中心に回動可能に保持される。
本体２２のヒンジ装着部８４にはヒンジ４２が固定される。このため、２軸ヒンジ装置９０の本体部９１は本体２２に対して軸線ｘを中心に回動可能に保持される。
【００４３】
なお、上述してきた２つの実施形態では主として携帯電話に用いる２軸ヒンジ装置についての例を説明してきた。
しかし、本発明の２軸ヒンジ装置は、携帯電話に用いるものに限定されることはなく、他の電子機器に用いても良い。
【００４４】
また、２軸ヒンジ装置の構成としては、ヒンジの形態が上述してきたようなものに限定されることはなく、他の形態のヒンジまたはヒンジユニットを採用したものであっても好適である。
さらに、上述したヒンジ４２を採用した場合であっても、軸線ｘ方向に沿ってヒンジ４２を１個だけ設ける構成としてもよい。
【００４５】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に係る２軸ヒンジ装置によれば、第１の筐体と第２の筐体との間を電気的に接続すべく配置されているフレキシブル基板を具備し、フレキシブル基板には、第１の回動軸の軸線上に巻回された第１巻回部と、第２の回動軸の軸線上に巻回された第２巻回部とが形成されていることにより、電子機器の第１の筐体が第２の筐体に対して回動した場合であっても、フレキシブル基板の第１巻回部および第２巻回部が、各巻回部の径が縮小される方向または径が拡大される方向に作動するだけであるので、フレキシブル基板に折曲による負荷がかからずフレキシブル基板の破損等を防止することができる。
【００４７】
また、請求項２に係る２軸ヒンジ装置によれば、第１巻回部および第２巻回部の各中心に対応する位置には、第１平板部および第２平板部が設けられ、第１平板部および第２平板部の延出方向から直交する方向に曲折する第１巻回片および第２巻回片が設けられ、第１巻回片および第２巻回片が第１平板部および第２平板部の周囲を巻回することによって第１巻回部および第２巻回部とを形成しているので、第１の回動軸および第２の回動軸のシャフト部分ではない部位にフレキシブル基板を配置すること、つまり各回動軸の軸線上で中空に形成された部位にフレキシブル基板の巻回部を配置することができるようななる。このためフレキシブル基板に折曲による負荷をかけず破損等を防止しつつ、スペース効率よくフレキシブル基板の配置ができる。
【００４８】
請求項３に係る２軸ヒンジ装置によれば、第１平板部および／または第２平板部には、円周方向に巻回している軸線の軸線方向に沿って、フレキシブル基板の折曲を防止するように補強する補強板が取り付けられているので、第１巻回部および／または第２巻回部を形成する際に第１巻回片および第２巻回片を容易に平面図の周囲に巻き付けることができる。さらに、各巻回部を巻回した後に巻回部が変形したりしないように強度維持も図ることができる。
【００４９】
請求項４記載の２軸ヒンジ装置によれば、補強板は、第１平板部と第２平板部にわたって取り付けられるようにＬ字状に形成されていることを特徴とするので、各巻回部の強度維持を単一の部材で図ることができるので部品点数の削減に寄与し、さらに両巻回部の強度維持をさらに確実なものとすることができる。
さらに、請求項５記載の２軸ヒンジ装置によれば、フレキシブル基板の、第１の筐体および第２の筐体に接続される一方の端部および他方の端部にはコネクタが設けられているので、当該２軸ヒンジを用いた電子機器の組立てにおいては組立て時間の短縮を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる２軸ヒンジ装置を用いた携帯電話において折り畳まれた所を示す説明図である。
【図２】図１に示した携帯電話の表示部を開いたところを示す説明図である。
【図３】図１に示した携帯電話の表示部を表裏反転させているところを示す説明図である。
【図４】本発明にかかる２軸ヒンジ装置の第１実施形態の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明にかかる２軸ヒンジ装置の第１実施形態の部品構成を示す組立分解図である。
【図６】ヒンジの構造を説明するヒンジの一部断面図である。
【図７】フレキシブル基板の形態を説明するフレキシブル基板の平板部である。
【図８】フレキシブル基板の巻回部の構造を説明する巻回部の側面図である。
【図９】第１実施形態の２軸ヒンジ装置を携帯電話に取り付ける所を示した説明図である。
【図１０】第１実施形態の２軸ヒンジ装置を携帯電話に取り付ける所を示した説明図である。
【図１１】本発明にかかる２軸ヒンジ装置の第１実施形態の構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明にかかる２軸ヒンジ装置の第２実施形態の部品構成を示す組立分解図である。
【図１３】第２実施形態のフレキシブル基板を説明するフレキシブル基板の平板部である。
【図１４】第２実施形態の２軸ヒンジ装置を携帯電話に取り付ける所を示した説明図である。
【図１５】第１２施形態の２軸ヒンジ装置を携帯電話に取り付ける所を示した説明図である。
【符号の説明】
２０ 携帯電話
２２ 本体
２４ 表示部
３７，９７ カバー
３９ 第２部材
３０，４０，９０ ２軸ヒンジ装置
４１，９１ 本体部
４１ａ べース
４２，４４ ヒンジ
４３ 第１部材
４５，４６ 取付部
４７ 係合突起
４９ 溝部
５０ フレキシブル基板
５２，５４，１０２，１０４ 巻回部
５５，５７，１０５，１０７ 平板部
５９ アングル部
６０ 補強板
６２，６４，１２２，１２４ 巻回片
７０ シャフト
７１ ボディ
７３ 中空部
７４ カムプレート
７６ カム
７８ フィット部
８０ 圧縮ばね
８１ 取付穴
８４ ヒンジ装着部
９４ ヒンジユニット
９９ ネジ穴
１００ フレキシブル基板
１１０ 保持部
１１１，１１２ ブラケット
１１４ クリック板
１１５ シャフト
１１６ 付勢板
１１７ 突起部
１１８ 切欠部
１２６ コネクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つ以上の筐体が２つの軸で回動可能に設けられている電子機器、特に折り畳み式携帯電話や、モニタ画面を展開可能なビデオカメラ等において使用される２軸ヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラなどの電子機器においては、モニタ画面などが本体から展開し、且つこのモニタ画面が表裏反転するような構造のものが開発されている。このような電子機器においては、互いに直交する２方向に２本の回動軸を有する２軸ヒンジ装置が用いられ、この２軸ヒンジ装置内にはモニタ画面と本体とを配線するためのフレキシブル基板が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電子機器において、上述してきたような２軸ヒンジを用いた場合にあっては、電子機器の各筐体を何度も回動させることにより、電気的に接続するフレキシブル基板が何度も折り曲げられ、強度が劣化してフレキシブル基板が破損してしまうというおそれがあるという課題があった。
【０００４】
また近年では、画面部分と、テンキー部分とを有する本体部分とを別体として、画面部分とテンキー部分とを折畳み可能とした折畳み式携帯電話が急増している。さらに、この折畳み式携帯電話の画面部分を２軸ヒンジを設けることによって表裏回転可能に設けた機種も考えられてきている。
このような携帯電話において、画面部分と、テンキー部分を有する本体部分とを接続する配線は、ビデオカメラにおけるモニタ画面と本体とを接続する場合よりもはるかに多い配線となる。
このような携帯電話に、２軸ヒンジ装置を用いた場合には、配線数が多い幅広のフレキシブル基板を用いることが必要となってくる。かかる場合には、ビデオカメラに２軸ヒンジを採用したときよりもさらにフレキシブル基板の取り扱いが難しく、フレキシブル基板の破損防止はもちろんのこと、画面部分の回動の邪魔にならないようにスペース効率よく２軸ヒンジ内に収納する必要があるという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、２軸ヒンジを用いる電子機器のフレキシブル基板の破損等を防止して電気的接続を確実なものとする２軸ヒンジ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明にかかる２軸ヒンジ装置によれば、第１の筐体と第２の筐体とを有し、前記第１の筐体が前記第２の筐体に対して第１の回動軸の軸線を中心に回動可能となるように、且つ第１の筐体が第２の筐体に対して前記第１の回動軸の軸線方向と直交する方向に延びる第２の回動軸の軸線を中心に回動可能となるように設けられた電子機器に用いられる２軸ヒンジ装置において、前記第１の筐体と前記第２の筐体との間を電気的に接続すべく配置されているフレキシブル基板を具備し、該フレキシブル基板には、前記第１の回動軸の軸線上に巻回された第１巻回部と、前記第２の回動軸の軸線上に巻回された第２巻回部とが形成されていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、第１の回動軸の軸線および第２の回動軸の軸線を中心にして、電子機器の第１の筐体が第２の筐体に対して回動した場合であっても、第１巻回部および第２巻回部が、各巻回部の径が縮小される方向または径が拡大される方向に作動するだけであるので、フレキシブル基板に折曲による負荷がかからずフレキシブル基板の破損等を防止することができる。
【０００７】
また、前記第１巻回部および前記第２巻回部の各中心に対応する位置には、各巻回部に対応する回動軸の軸線方向に延びる第１平板部および第２平板部が設けられ、前記第１平板部および前記第２平板部の延出方向から直交する方向に曲折する第１巻回片および第２巻回片が設けられ、該第１巻回片および第２巻回片が前記第１平板部および第２平板部の周囲を巻回することによって前記第１巻回部および第２巻回部とが形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、第１の回動軸および第２の回動軸のシャフト部分ではない部位にフレキシブル基板を配置すること、つまり各回動軸の軸線上で中空に形成された部位にフレキシブル基板の巻回部を配置することが可能となる。そして、フレキシブル基板に負荷をかけずに破損等を防止しつつ、スペース効率よくフレキシブル基板の配置ができる。
【０００８】
さらに、前記第１平板部および／または第２平板部には、円周方向に巻回している軸線の軸線方向に沿って、フレキシブル基板の折曲を防止するように補強する補強板が取り付けられていることを特徴とする。
この構成によれば、第１巻回部および／または第２巻回部を形成する際に巻回を容易に行なうことができ、各巻回部を巻回した後に巻回部が変形したりしないように強度維持も図ることができる。
【０００９】
なお、前記補強板は、前記第１平板部と第２平板部にわたって取り付けられるようにＬ字状に形成されていることを特徴とするので、各巻回部の強度維持を単一の部材で図ることができるので部品点数の削減に寄与し、さらに両巻回部の強度維持をさらに確実なものとすることができる。
さらに、前記フレキシブル基板の、第１の筐体および第２の筐体に接続される一方の端部および他方の端部にはコネクタが設けられているようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図１〜図３に基づいて、２軸ヒンジ装置を用いた電子機器の一例を示す。ここで説明する電子機器の一例は、携帯電話である。
すなわち、この携帯電話２０は、テンキー部分が設けられた本体２２と、液晶画面が設けられた表示部２４とから構成される。本体２２と表示部２４が特許請求の範囲にいう第１の筐体または第２の筐体である。
２軸ヒンジ装置３０は、本体２２と表示部２４とを連結する部位に設けられている。
【００１１】
図１は、携帯電話２０が待機状態であるところを示している。
携帯電話２０は、待機状態のときには本体２２と表示部２４はテンキーが設けられている面２２ａと液晶画面が設けられている面２４ａとが互いに向かい合うように折り畳まれている。
通話等を行なう際には、図２に示すように本体２２に対して表示部２４を開いて通話を行なう。表示部２４の展開は、２軸ヒンジ装置３０の第１回動軸３２の軸線ｘを中心に表示部２４を回動させて行なう。
【００１２】
本携帯電話２０は、図３に示すように表示部２４を、２軸ヒンジ装置３０の第１回動軸３２に直交する方向に軸線を有する回動軸（図示せず）の軸線ｙを中心に回動可能に設けられている。
言い換えると、表示部２４は、携帯電話２０の長手方向に平行な軸線ｙを中心として回動可能であって、液晶画面が設けられている面２４ａを本体２２に対して表裏反転させることができるのである。
【００１３】
このように、折り畳み式の携帯電話２０の折畳み機構に２軸ヒンジ装置３０を採用することにより、表示部２４を表裏反転させて使用することができるようになり、例えば表示部２４にＣＣＤカメラ等を取り付けた場合等にあっても写真撮影がしやすくできるようになる。
【００１４】
（第１実施形態）
次に、図４〜図８に基づいて、上述したような電子機器の一例としての携帯電話に用いた２軸ヒンジ装置の第１実施形態について説明する。
図４は２軸ヒンジ装置の斜視図、図５は２軸ヒンジ装置の組立て分解図、図６はヒンジの一部断面図、図７はフレキシブル基板の展開図、図８はフレキシブル基板の巻回部を側面からみた側面図を示している。
第１実施形態の２軸ヒンジ装置４０は、本体部４１と、該本体部４１に対して軸線ｘを中心に回動する２つのヒンジ４２と、ヒンジ４２の軸線ｘ方向と直交する方向に軸線ｙを有し、軸線ｙを中心に回動するヒンジ４４とを具備している。この本体部４１を軸線ｘ方向および軸線ｙ方向を通ってフレキシブル基板５０が配置されている。フレキシブル基板５０の一方の端部５０ａは、電子機器の一方の筐体に接続される。そして、他方の端部５０ｂは、電子機器の一方の筐体に対して折畳み（または展開）可能であって且つ表裏反転するように回動可能な他方の筐体に接続される。
【００１５】
本体部４１は、ヒンジ４２を取り付けるための取付部４５が、軸線ｘに沿って２個所に形成されている。さらに、本体部４１の２つの取付部４５同士を連結している本体部４１のベース４１ａには、軸線ｙに沿ってヒンジ４４を取り付け可能な取付部４６が形成されている。本体部４１にはカバー３７が装着される。
取付部４６は、ベース４１ａから軸線ｘ方向と直交する軸線ｙ方向へ所定距離突出して、ベース４１ａの平面上に直交する方向にヒンジ４４が取り付けられるように形成されている。取付部４６とベース４１ａとの間は、円筒の一部を切り欠いて形成した形状の取付けアーム部８２が設けられている。取付けアーム部８２には、後述するフレキシブル基板５０の巻回部５４が収納される。
【００１６】
なお、本実施形態ではヒンジ４２とヒンジ４４とは同一の構造のものを採用している。
ヒンジ４２，４４は、第１部材４３と、第２部材３９とがそれぞれ同一の軸線方向に沿って配置され、互いに軸線を中心に回動自在となるように取り付けられて構成されている。
さらに詳細に説明すると、ヒンジ４２，４４の第２部材３９は、図６に示すように内部が中空部７３に形成されたボディ７１と、ボディ７１の中空部７３内にボディ７１に対して回動可能に一端が配置されたシャフト７０と、ボディ７１に対して隙間ｈを空けて第１部材４３側に配置されると共にボディ７１に対しては回動しないよう且つシャフト７０の軸線方向には移動可能なカムプレート７４と、が設けられている。
【００１７】
また、第１部材４３は、シャフト７０の他端が固定されていると共に、カムプレート７４に対して所定位置で停止状態で保持するクリック機能を有するカム７６と、本体部４１の取付部４５に取付けられるフィット部７８とを備えている。また、第１部材４３から第２部材３９にかけてシャフト７０の周囲には、圧縮ばね８０が設けられている。圧縮ばね８０は、カムプレート７４とボディ７１の上端部との間で圧縮されて装着され、カムプレート７４をカム７６へ常時押しつけるようにしている。
カムプレート７４には、カム７６方向へ向けて突出する複数個の突起（図示せず）が設けられ、カム７６にはカムプレート７４の突起をそれぞれ収納可能な位置に配置された複数個の凹部（図示せず）が設けられている。
【００１８】
第１部材４３に対して第２部材３９が回動するときの動作について説明する。圧縮ばね８０に押圧されたカムプレート７４がカム７６に当接しつつ、第１部材４３に対して第２部材３９が回動すると、圧縮ばね８０に押圧されたカムプレート７４により回動時に所定のトルクが生じる。
また、カムプレート７４とカム７６との間において突起が凹部にはまりこむ（収納される）と、圧縮ばね８０の押圧力に抗して圧縮ばね８０の移動方向にカムプレート７４を移動させないとシャフト７０が回動しなくなる。このため、この位置でシャフト７０の回動が一旦停止状態に維持される。
このようにして、カムプレート７４の突起がカム７６の凹部にはまりこむ位置で回動動作が一旦停止するクリック動作を実現できる。
【００１９】
このようなヒンジ４２，４４の第１部材４３は、本体部４１の取付部４５または４６に取付けられる。
第１部材４３の取付部４５，４６への取付けは、フィット部７８が各取付部４５，４６の取付穴８１内に抜け止めとして挿入されると共に、取付部４５，４６に形成された係合突起４７が、第１部材４３に形成された溝部４９へ嵌め込められ固定される。
したがって、各ヒンジ４２，４４は、本体部４１に取付けられると、第２部材３９に対して本体部４１が各軸線ｘ，ｙを中心として回動可能となるのである。
【００２０】
次に、フレキシブル基板について説明する。
フレキシブル基板５０は、自身を巻いて形成した２つの巻回部５２，５４が形成されている。巻回部５２は、軸線ｘ上で軸線ｘを中心にした円の周方向に巻くように形成しており、一方の巻回部５４は、軸線ｙ上で軸線ｙを中心にした円の周方向に巻くように形成している。
言い換えると、巻回部５２，５４は、フレキシブル基板５０を各ヒンジ４２，４４の回動の軸線ｘ，ｙを中心として軸線ｘ，ｙのそれぞれの周囲にほぼ円形を描いて丸めて形成されている。
かかる巻回部５２は本体部４１の両取付部４５，４５の間に配置され、ヒンジ４２の軸線ｘを中心とした回動に対応する。そして、一方の巻回部５４は、ベース部４１ａと取付部４６との間に配置され、ヒンジ４４の軸線ｙを中心とした回動に対応する。
【００２１】
フレキシブル基板５０の両巻回部５２，５４を展開して広げた平面図である図７に基づいて、フレキシブル基板５０の構造について説明する。
フレキシブル基板５０は、ポリイミド等の薄膜に銅箔を形成して配線基板としたものであって、自由に曲げることができることができる点が特徴である。
本実施形態に採用するフレキシブル基板５０は、２軸ヒンジ装置４０のヒンジ４２の回動軸の軸線ｘに沿って配置される平板部５５と、ヒンジ４４の回動軸の軸線ｙに沿って配置される平板部５７とを有している。
軸線ｘ，ｙは互いに直交する方向であるので、平板部５５と平板部５７も互いに直交するように形成され、平板部５５と平板部５７を合わせて平面視Ｌ字状のアングル部５９として形成されている。
【００２２】
平板部５５と平板部５７を合わせたアングル部５９には、アングル部５９の形状に合わせてＬ字状の補強板６０がその表面に接着剤等により貼り付けられている。補強板６０は具体的にはガラスエポキシ等で構成されている。補強板６０は、取り付けられた平板部５５と平板部５７とが曲げられたり捻られたりされないように、平板状に固定するものである。
【００２３】
平板部５５の、平板部５７の接続側と反対側の端部からは軸線ｘに直交する方向に向けて延びる巻回片６２が形成されている。この巻回片６２が、平板部５５を中心に巻き付けるようにして巻かれていくことにより（図７の矢印Ａ参照）、巻回部５２が形成される。
一方、平板部５７の、平板部５５との接続側と反対側の端部からは軸線ｙに直交する方向に向けて延びる巻回片６４が形成されている。この巻回片６４が、平板部５７を中心に巻き付けるようにして巻かれていくことにより（図７の矢印Ｂ参照）、巻回部５４が形成される。
【００２４】
巻回部５２と５４を上述したように形成することで、図７に示すように巻回部５２の中心には、軸線ｘ方向に延び、軸線ｘ−ｙ平面上で該ｘ−ｙ平面と平行となるように配置された平板部５５が位置する。
同様に巻回部５４の中心には、軸線ｙ方向に延び、軸線ｘ−ｙ平面上で該ｘ−ｙ平面と平行となるように配置された平板部５７が位置する。
【００２５】
次に両巻回部の２軸ヒンジ内での配置について説明する。
巻回部５２は、巻回の中心が軸線ｘを形成する２つのヒンジ４２，４２の間に形成された空間部８９に位置している。空間部８９は、本体部４１において２つの取付部４５の間に形成された中空の部分である。
このように巻回部５２は、軸線ｘ上で中空の位置に配置される。このとき巻回部５２の中心には補強板６０が取付けられた平板部５５が存しているので、空間部８９内に配置されていても、巻回部５２は軸線ｘ上からずれたり巻回片６２の巻きがゆるんでしまったりといったようなことが防止できる。
【００２６】
一方、巻回部５４は、巻線の中心がヒンジ４４の軸線ｙ上となるように、ベース４１ａと取付部４６の間に形成された取付けアーム部８２上に載置される。ただし、この取付けアーム部８２は取付部４６をベース４１ａに取付ける目的で形成されているものであるため、巻回部５４にとってはこの取付けアーム部８２は存在していなくともよい。
このとき、巻回部５４の中心には補強板６０が取付けられた平板部５７が存しているので、取付けアーム部８２上に単に載置されているだけであっても、巻回部５４は軸線ｙ上からずれたり巻回片６４の巻きがゆるんでしまったりといったようなことが防止できる。
【００２７】
図９および図１０には、上述してきた第１実施形態の２軸ヒンジ装置を図１〜図３に示した携帯電話２０に装着したところを示している。
図９ではヒンジ４４を携帯電話２０の表示部２４に取付けたところを示し、図１０ではヒンジ４２を携帯電話２０の本体２２のヒンジ装着部８４に装着したところを示している。
なお、ここではフレキシブル基板５０の両端部５０ａ，５０ｂには、それぞれ携帯電話２０の両筐体２２，２４に接続するためのコネクタ１２６ａ，１２６ｂが装着されている。
表示部２４内ではヒンジ４４が表示部２４内に固定され、２軸ヒンジ装置４０の本体部４１は表示部２４に対して軸線ｙを中心に回動可能に保持される。
本体２２のヒンジ装着部８４にはヒンジ４２が固定される。このため、２軸ヒンジ装置４０の本体部４１は、携帯電話の本体２２に対して軸線ｘを中心に回動可能に保持される。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、本発明の２軸ヒンジ装置において、上述した第１実施形態とは異なる形態を有する第２実施形態について、図１１〜図１３に基づいて説明する。
なお、上述した第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００２９】
図１１は２軸ヒンジ装置の斜視図、図１２は２軸ヒンジ装置の組立分解図、図１４７はフレキシブル基板の展開図を示している。
第２実施形態の２軸ヒンジ装置９０は、電子機器の筐体と２軸ヒンジ装置に連通して配置されるシャフトを第２回動軸に設けた点が第１実施形態とは異なり、第１回動軸は上述した実施形態と同一のヒンジ４２が採用されている。なお、ここではフレキシブル基板１００の両端部１００ａ，１００ｂには、それぞれコネクタ１２６ａ，１２６ｂが装着されている。
【００３０】
かかる２軸ヒンジ装置９０は、本体部９１と、該本体部９１に対して軸線ｘを中心に回動する２つのヒンジ４２と、ヒンジ４２の軸線ｘ方向と直交する方向に軸線ｙを有し、軸線ｙを中心に回動するヒンジユニット９４とを具備している。この本体部９１を軸線ｘ方向および軸線ｙ方向を通ってフレキシブル基板１００が配置されている。フレキシブル基板１００の一方の端部１００ａは、電子機器の一方の筐体に接続される。そして、他方の端部１００ｂは、電子機器の一方の筐体に対して折畳み（または展開）可能であって且つ表裏逆に回動可能な他方の筐体に接続される。
【００３１】
本体部９１には、ヒンジ４２を取り付けるための取付部９５が、軸線ｘに沿って２個所に形成されている。さらに、本体部９１には、ヒンジユニット９４がネジ止めされる取付部９６が形成されている。
具体的には、取付部９６は、ヒンジユニット９４をネジ止めするネジ穴９９、本体部９１のカバー９７と合わせてヒンジユニット９４を保持する半割状の保持部１１０とから成る。
【００３２】
ヒンジユニット９４について説明する。
ヒンジユニット９４は、本体部９１に固定されるブラケット１１１と、電子機器の第２の筐体に固定されるブラケット１１２と、ブラケット１１１とブラケット１１２との間において、一端がブラケット１１１に固定され、他端がクリック板１１４を介してブラケット１１２に回動可能に取付けられたシャフト１１５と、から構成されている。
【００３３】
クリック板１１４は、シャフト１１５の回動が所定角度になると、この所定角度で回動が停止するように設けられている。
ブラケット１１２には、クリック板１１４が位置する側に向けて突出する突起１１７を有する付勢板１１６が設けられている。付勢板１１６は常時クリック板１１４方向に突出するように付勢され、突起１１７がクリック板１１４に常時接触しているように設けられている。一方、クリック板１１４には、突起部１１７を収納可能な切欠部１１８が形成される。
【００３４】
ヒンジユニット９４のクリック機能について説明する。
シャフト１１５を回動させると、突起１１７がクリック板１１４に摺接してシャフト１１５の回動に所定のトルクが発生する。さらに、突起１１７がクリック板１１４の切欠部１１８にはまりこむ（収納される）と、付勢板１１６の付勢力に抗して突起１１７を押下げないとシャフト１１５が回動しなくなるので、この位置でシャフトの回動が一旦停止状態に維持される。
【００３５】
次に、第２実施形態のフレキシブル基板について説明する。
フレキシブル基板１００は、自身を巻いて形成した巻回部１０２と、シャフト１１５の周囲に巻き付けて形成された巻回部１０４とが形成されている。つまり、巻回部１０２は、軸線ｘ上で軸線ｘを中心にした円の周方向に巻くように形成しており、一方の巻回部１０４は、軸線ｙ上で軸線ｙを中心にした円の周方向に巻くように形成している。
言い換えると、巻回部１０２，１０４は、フレキシブル基板１００をヒンジ４２およびヒンジユニット９４の回動の軸線ｘ，ｙを中心として軸線ｘ，ｙのそれぞれの周囲にほぼ円形を描いて丸めて形成されている。
かかる巻回部１０２は本体部９１の両取付部４５，４５の間に配置され、ヒンジ４２の軸線ｘを中心とした回動に対応する。そして、一方の巻回部１０４は、ヒンジユニット９４のシャフト１１５の軸線ｙを中心とした回動に対応する。
【００３６】
フレキシブル基板１００の両巻回部１０２，１０４を展開して広げた平面図である図１３に基づいて、フレキシブル基板１００の構造について説明する。
本実施形態に採用するフレキシブル基板１００は、２軸ヒンジ装置９０のヒンジ４２の回動軸の軸線ｘに沿って配置される平板部１０５と、ヒンジユニット９４の回動軸の軸線ｙに沿って配置される平板部１０７とを有している。
軸線ｘ，ｙは互いに直交する方向であるので、平板部１０５と平板部１０７も互いに直交するように形成されている。
【００３７】
平板部１０５には、補強板１２０がその表面に接着剤等により貼り付けられている。補強板１２０は上述したようにガラスエポキシ等で構成されている。
補強板１２０は、取り付けられた平板部１０５とが曲げられたり捻られたりされないように、平板状に固定するものである。
【００３８】
平板部１０５の、平板部１０７の接続側と反対側の端部からは軸線ｘに直交する方向に向けて延びる巻回片１２２が形成されている。この巻回片１２２が、平板部１０５を中心に巻き付けるようにして巻かれていくことにより（図１３の矢印Ａ参照）、巻回部１０２が形成される。
一方、平板部１０７の、平板部１０５との接続側と反対側の端部からは軸線ｙに直交する方向に向けて延びる巻回片１２４が形成されている。この巻回片１２４が、ヒンジユニット９４のシャフト１１５の周囲に巻回されることで（図１３の矢印Ｂ参照）、巻回部１０４が形成される。
【００３９】
巻回部１０２を上述したように形成することで、巻回部１０２の中心には、軸線ｘ方向に延び、軸線ｘ−ｙ平面上で該ｘ−ｙ平面と平行となるように配置された平板部１０５が位置する（図１３参照）。
【００４０】
次に両巻回部の２軸ヒンジ内での配置について説明する。
巻回部１０２は、巻回の中心が軸線ｘを形成する２つのヒンジ４２，４２の間に形成された空間部８９に位置している。空間部８９は、本体部９１において２つの取付部４５の間に形成された中空の部分である。
このように巻回部１０２は、軸線ｘ上で中空の位置に配置される。このとき巻回部１０２の中心には補強板１２０が取付けられた平板部１０５が存しているので、空間部８９内に配置されていても、巻回部１０２は軸線ｘ上からずれたり巻回片１２２の巻きがゆるんでしまったりといったようなことが防止できる。
【００４１】
一方、巻回部１０４は、ヒンジユニット９４の回動軸の軸線ｙであるシャフト１１５の周囲に巻回片１２４が巻回されているので、巻回部１０４は軸線ｙ上からずれたり巻回片１２４の巻きがゆるんでしまったりといったようなことが防止できる。
【００４２】
図１４および図１５には、上述してきた第１実施形態の２軸ヒンジ装置を図１〜図３に示した携帯電話２０に装着したところを示している。
図１４ではヒンジユニット９４を携帯電話２０の表示部２４に取付けたところを示し、図１５ではヒンジ４２を携帯電話２０の本体２２のヒンジ装着部８４に装着したところを示している。
表示部２２内ではヒンジユニット９４が表示部２４内に固定され、２軸ヒンジ装置９０の本体部９１は表示部２４に対して軸線ｙを中心に回動可能に保持される。
本体２２のヒンジ装着部８４にはヒンジ４２が固定される。このため、２軸ヒンジ装置９０の本体部９１は本体２２に対して軸線ｘを中心に回動可能に保持される。
【００４３】
なお、上述してきた２つの実施形態では主として携帯電話に用いる２軸ヒンジ装置についての例を説明してきた。
しかし、本発明の２軸ヒンジ装置は、携帯電話に用いるものに限定されることはなく、他の電子機器に用いても良い。
【００４４】
また、２軸ヒンジ装置の構成としては、ヒンジの形態が上述してきたようなものに限定されることはなく、他の形態のヒンジまたはヒンジユニットを採用したものであっても好適である。
さらに、上述したヒンジ４２を採用した場合であっても、軸線ｘ方向に沿ってヒンジ４２を１個だけ設ける構成としてもよい。
【００４５】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に係る２軸ヒンジ装置によれば、第１の筐体と第２の筐体との間を電気的に接続すべく配置されているフレキシブル基板を具備し、フレキシブル基板には、第１の回動軸の軸線上に巻回された第１巻回部と、第２の回動軸の軸線上に巻回された第２巻回部とが形成されていることにより、電子機器の第１の筐体が第２の筐体に対して回動した場合であっても、フレキシブル基板の第１巻回部および第２巻回部が、各巻回部の径が縮小される方向または径が拡大される方向に作動するだけであるので、フレキシブル基板に折曲による負荷がかからずフレキシブル基板の破損等を防止することができる。
【００４７】
また、請求項２に係る２軸ヒンジ装置によれば、第１巻回部および第２巻回部の各中心に対応する位置には、第１平板部および第２平板部が設けられ、第１平板部および第２平板部の延出方向から直交する方向に曲折する第１巻回片および第２巻回片が設けられ、第１巻回片および第２巻回片が第１平板部および第２平板部の周囲を巻回することによって第１巻回部および第２巻回部とを形成しているので、第１の回動軸および第２の回動軸のシャフト部分ではない部位にフレキシブル基板を配置すること、つまり各回動軸の軸線上で中空に形成された部位にフレキシブル基板の巻回部を配置することができるようななる。このためフレキシブル基板に折曲による負荷をかけず破損等を防止しつつ、スペース効率よくフレキシブル基板の配置ができる。
【００４８】
請求項３に係る２軸ヒンジ装置によれば、第１平板部および／または第２平板部には、円周方向に巻回している軸線の軸線方向に沿って、フレキシブル基板の折曲を防止するように補強する補強板が取り付けられているので、第１巻回部および／または第２巻回部を形成する際に第１巻回片および第２巻回片を容易に平面図の周囲に巻き付けることができる。さらに、各巻回部を巻回した後に巻回部が変形したりしないように強度維持も図ることができる。
【００４９】
請求項４記載の２軸ヒンジ装置によれば、補強板は、第１平板部と第２平板部にわたって取り付けられるようにＬ字状に形成されていることを特徴とするので、各巻回部の強度維持を単一の部材で図ることができるので部品点数の削減に寄与し、さらに両巻回部の強度維持をさらに確実なものとすることができる。
さらに、請求項５記載の２軸ヒンジ装置によれば、フレキシブル基板の、第１の筐体および第２の筐体に接続される一方の端部および他方の端部にはコネクタが設けられているので、当該２軸ヒンジを用いた電子機器の組立てにおいては組立て時間の短縮を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる２軸ヒンジ装置を用いた携帯電話において折り畳まれた所を示す説明図である。
【図２】図１に示した携帯電話の表示部を開いたところを示す説明図である。
【図３】図１に示した携帯電話の表示部を表裏反転させているところを示す説明図である。
【図４】本発明にかかる２軸ヒンジ装置の第１実施形態の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明にかかる２軸ヒンジ装置の第１実施形態の部品構成を示す組立分解図である。
【図６】ヒンジの構造を説明するヒンジの一部断面図である。
【図７】フレキシブル基板の形態を説明するフレキシブル基板の平板部である。
【図８】フレキシブル基板の巻回部の構造を説明する巻回部の側面図である。
【図９】第１実施形態の２軸ヒンジ装置を携帯電話に取り付ける所を示した説明図である。
【図１０】第１実施形態の２軸ヒンジ装置を携帯電話に取り付ける所を示した説明図である。
【図１１】本発明にかかる２軸ヒンジ装置の第１実施形態の構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明にかかる２軸ヒンジ装置の第２実施形態の部品構成を示す組立分解図である。
【図１３】第２実施形態のフレキシブル基板を説明するフレキシブル基板の平板部である。
【図１４】第２実施形態の２軸ヒンジ装置を携帯電話に取り付ける所を示した説明図である。
【図１５】第１２施形態の２軸ヒンジ装置を携帯電話に取り付ける所を示した説明図である。
【符号の説明】
２０ 携帯電話
２２ 本体
２４ 表示部
３７，９７ カバー
３９ 第２部材
３０，４０，９０ ２軸ヒンジ装置
４１，９１ 本体部
４１ａ べース
４２，４４ ヒンジ
４３ 第１部材
４５，４６ 取付部
４７ 係合突起
４９ 溝部
５０ フレキシブル基板
５２，５４，１０２，１０４ 巻回部
５５，５７，１０５，１０７ 平板部
５９ アングル部
６０ 補強板
６２，６４，１２２，１２４ 巻回片
７０ シャフト
７１ ボディ
７３ 中空部
７４ カムプレート
７６ カム
７８ フィット部
８０ 圧縮ばね
８１ 取付穴
８４ ヒンジ装着部
９４ ヒンジユニット
９９ ネジ穴
１００ フレキシブル基板
１１０ 保持部
１１１，１１２ ブラケット
１１４ クリック板
１１５ シャフト
１１６ 付勢板
１１７ 突起部
１１８ 切欠部
１２６ コネクタ
Claims (5)
- 第１の筐体と第２の筐体とを有し、前記第１の筐体が前記第２の筐体に対して第１の回動軸の軸線を中心に回動可能となるように、且つ第１の筐体が第２の筐体に対して前記第１の回動軸の軸線方向と直交する方向に延びる第２の回動軸の軸線を中心に回動可能となるように設けられた電子機器に用いられる２軸ヒンジ装置において、
前記第１の筐体と前記第２の筐体との間を電気的に接続すべく配置されているフレキシブル基板を具備し、
該フレキシブル基板には、前記第１の回動軸の軸線上に巻回された第１巻回部と、前記第２の回動軸の軸線上に巻回された第２巻回部とが形成されていることを特徴とする２軸ヒンジ装置。 - 前記第１巻回部および前記第２巻回部の各中心に対応する位置には、各巻回部に対応する回動軸の軸線方向に延びる第１平板部および第２平板部が設けられ、
前記第１平板部および前記第２平板部の延出方向から直交する方向に曲折して形成された第１巻回片および第２巻回片が設けられ、
該第１巻回片および第２巻回片が前記第１平板部および第２平板部の周囲を巻回することによって前記第１巻回部および第２巻回部とが形成されていることを特徴とする請求項１記載の２軸ヒンジ装置。 - 前記第１平板部および／または第２平板部には、円周方向に巻回している軸線の軸線方向に沿って、フレキシブル基板の折曲を防止するように補強する補強板が取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の２軸ヒンジ装置。
- 前記補強板は、前記第１平板部と第２平板部にわたって取り付けられるようにＬ字状に形成されていることを特徴とする請求項３記載の２軸ヒンジ装置。
- 前記フレキシブル基板の、第１の筐体および第２の筐体に接続される一方の端部および他方の端部にはコネクタが設けられていることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の２軸ヒンジ装置。
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