JP4490503B1 - スライドユニット機構 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯用電子機器に内蔵される十分なバネ力及び高耐久性を有し薄型のスライド機構を提供し、また外観からスライド内部構造が視認される面積を減少させたスライドユニット機構を提供する。
【解決手段】プレートの両端にスライド可能に嵌合する二体のスライド材と、該二体のスライド材をプレートの表側において一体に連設するスライド材のスライド方向と略同じ幅の連結部材とを有し、前記スライド材の裏面側に折り返された部分の全部又は一部を延出させてストッパー部とし、前記プレートの左右凹部の夫々にトーションバネが配置され、該トーションバネの一端を前記凸部を形成する側面のスライド方向略中央部に係止し、前記プレートの略四隅に筐体との接続部材を形成し、該接続部材と前記スライド材のストッパー部とを突き当ててスライド終端としたスライドユニット機構である。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の携帯用電子機器に内蔵される薄型のスライド機構に関し、特に高耐久性を有し、外観からスライド内部構造が視認できる面積を減少させたスライドユニット機構に関する。

今日、本体部とモニター部とが上層部と下層部の二層に分離され、上層部をスライドさせることで下層部の内側にある操作部を露出させる、いわゆるスライド式の携帯用電子機器が知られている。
従来、スライド式の携帯用電子機器においては、トーションバネの一端をモニター部となる第一筐体に固着し、他端を本体部となる第二筐体に固着することによってトーションバネのバネ圧を利用して操作するスライド装置が用いられている。
例えば、特許文献１には、第一部材と第二部材を有し、係合部をガイド孔に嵌め込みスライド移動させる構造において、トーションバネの一端を係合部に固定し、他端を筐体に固定する構造が開示されている。

また、特許文献２には、金属製のプレートの両端と嵌合する移動可能なフレームが配置され、トーションバネの一端を前記プレートの嵌合部の内側に固定し、他端をフレームに固定する構造が開示されている。さらに、特許文献３には、長手方向両側に設けたガイドバーに移動可能なフレームを配置し、トーションバネの一端を前記プレームとガイドバー内側のフレームに固定する構造が開示されている。
このような携帯用電子機器においてトーションバネを使用する場合には、スライド方向に所定の長さが必要になる。即ち、トーションバネを使用して筐体を開閉する際、バネ力を均等に発生させるためには、トーションバネの一端がスライド長の中央近傍に固着する必要がある。例えば、特許文献２におけるスライド装置では、２体のトーションバネの片端が筐体の略中央近傍に固着されているのが分かる。そのためトーションバネ等の配置されたスライド内部構造を隠すために所定幅のプレートが必要になった。

また装置をスライドさせるためには、所定のバネ力が必要となることから、トーションバネ自体を小さくするのには一定の制限があった。そのため、スライド長の半分ほどを隠すためのプレートを設ける必要が生じていた。
さらに近年ワンセグ携帯等の普及によって、横長のモニターを筐体に設置し、短手方向にスライドさせる携帯用電子機器も開発されている。例えば、特許文献４には、短手方向にスライドさせる携帯機器が開示されている。

このような短手方向にスライドさせる携帯用電子機器においてもトーションバネが用いられているが、所定のバネ力が必要となることからトーションバネの配置がスライド長の半分以上を占める場合もあり、さらにスライドを隠すためのプレートの面積も大きくなっていた。そのため、携帯機器の外観から上記プレートを隠すためにスライド長が規制され、その結果、上層部（モニター部）をスライドさせることで露出される下層部（操作部）の面積が狭くなることから、操作ボタンの大きさや配置等が制限されていた。
また従来の渦巻ばねやトーションバネを用いたスライド装置では、スライド装置の幅が大きくなることから、短手方向にスライドさせる携帯用電子機器においてモニター部にアンテナを設置する際に制約が生じていた。
さらに渦巻ばねや従来の大きさのトーションバネを用いた場合、ばねの径方向と係止されるプレート等との離間のため所定の空間が必要となり、結果的にスライドユニットを組み込む携帯用電子機器の薄型化の技術的な障壁となっていた。

特許文献１：特開２００４−２５３５２６号公報
特許文献２：特開２００７−２２４９６３号公報
特許文献３：特表２００８−５０２１７５号公報
特許文献４：特開２００７−２６７２３８号公報

本発明は、携帯用電子機器に内蔵される十分なバネ力及び高耐久性を有し薄型のスライド機構を提供し、また外観からスライド内部構造が視認される面積を減少させたスライドユニット機構を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
（１）平面視四角形状の裏面中央のスライド方向に凸部が形成され該凸部の左右二箇所に凹部が形成されたプレートと、該プレートの両端にスライド可能に嵌合する二体のスライド材と、該二体のスライド材をプレートの表側において一体に連設するスライド材のスライド方向と略同じ幅又はそれ以下の幅の連結部材とを有し、前記スライド材の裏面側に折り返された部分の全部又は一部を延出させてストッパー部とし、前記プレートの左右凹部の夫々にトーションバネが配置され、該トーションバネの一端を前記凸部を形成する側面のスライド方向略中央部に係止し、該トーションバネの他端を前記スライド材のストッパー部材に係止し、前記プレートの略四隅に筐体との接続部材を形成し、該接続部材と前記スライド材のストッパー部とを突き当ててスライド終端としたことを特徴とするスライドユニット機構である。

（２）前記トーションバネを前記各凹部に相対させて２体づつ配置したことを特徴とする上記（１）記載のスライドユニット機構である。
（３）前記スライド材は、少なくともプレートと当接する嵌合部が樹脂によって形成されたことを特徴とする上記（１）又は（２）記載のスライドユニット機構である。
（４）前記スライド材の折り返された部分において中央のみを延出させてストッパー部材としたことを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載されたスライドユニット機構である。
（５）平面渦巻き状に形成されたトーションバネを用いることにより、薄型化ができることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載されたスライドユニット機構である。
このようにトーションバネを平面渦巻き状に形成することによって、スライドユニット機構をより薄型にすることができる。

さらに、前記プレートが第一筐体に設置され、前記連結部材が第二筐体に固着された上記（１）乃至（４）のいずれか一に記載されたスライドユニット機構をスライド方向が短手方向になるように内蔵することによって薄型の携帯用電子機器を提供することができる。

本発明に用いられる平面視四角形状のプレートは、裏面中央のスライド方向に凸部が形成されている。これは表面にハーネス配線等を配置するための凹部を設けるためである。
前記プレートの両端には、二体のスライド材が嵌合している。かかる二体のスライド材はプレートの表側において連結部材により一体連設されている。ここで前記連結部材は、前記スライド材のスライド方向と略同じ幅又はそれ以下の幅に形成されている。
上記プレート、スライド材及び連結部材は、何れの材料を用いて形成しても良いが、一般的にはステンレス材、アルミ材、樹脂材等によって形成するのが好ましい。
前記スライド材は、プレートの表面に配置されている連結部材より裏面側に折り返されプレートの両端にスライド可能に嵌合している。
スライド材の折り返された裏面側は、全部又は一部が延出しており、更に後述する筐体との接続部に突き当てるストッパー部を有している。

次に、本発明においてスライドユニットをスライド移動する機構を説明する。前記プレートの左右凹部の夫々にトーションバネが配置されている。かかるトーションバネの一端はプレートにおける中央の凸部を形成する側面のスライド方向略中央部に回動可能に係止されている。
また前記トーションバネの他端は、前記スライド材のストッパー部に回動可能に係止されている。ストッパー部への係止は、スライド材の裏面に支柱を設置し、かかる支柱にトーションバネの端部を巻き付けることによって係止することができる。勿論、本発明においては、他の構造を用いても良い。

本発明に用いられるトーションバネの材料としては、バネ鋼材として好適であれば特に限定はされない。例えば、ステンレス材、ピアノ線材等が挙げられる。

また本発明に係るスライドユニット機構においては、前記トーションバネを前記各凹部に相対させて２体づつ配置しても良い。
かかる構成を採用すれば、従来と同じバネ圧を線径の小さいトーションバネで得ることができるため、スライドユニット機構をより薄型に形成することが可能である。
さらに本発明に係るスライドユニット機構は、前記プレートの略四隅に筐体との接続部が形成されている。このような構造を採用することによって、前記接続部と前記スライド材のストッパー部とを突き当ててスライド移動の終端とすることができる。

また、前記スライド材はプレートと当接する嵌合部を樹脂によって形成しても良い。すなわち、スライド材の裏面側に折り返された部分の内側におけるプレートとの摩擦部分に樹脂によるインサート材を形成しても良い。
かかる部材を形成する樹脂としては、ＰＯＭ等滑り性の良い材料が挙げられる。

また本発明に係るスライドユニット機構においては、プレートにおける裏面中央の凸部にハーネス配線用の穴を設けても良い。本発明に係るスライドユニット機構を携帯用電子機器のモニター部に組み込んだ際に、本体部に内蔵されている電源より電流を供給することができるが、本発明に係るスライドユニット機構は、線径の細いトーションバネを採用することができるので、最終製品の形態を薄型に形成することができる。

本発明は、携帯用電子機器に内蔵される十分なバネ力及び高耐久性を有した薄型のスライドユニット機構を提供し、また外観からスライド内部構造が視認される面積を減少させたスライドユニット機構を提供することを目的とする。

本実施形態１に係るスライドユニット機構の閉じた状態を示す平面図である。 図１におけるスライドユニット機構の表側の構成を示す平面図である。 プレートとスライド材の嵌合部の状態を示す断面図である。 本実施形態１に係るスライドユニット機構の空いた状態を示す平面図である。 図４におけるスライドユニット機構の表側の構成を示す平面図である。 本実施形態１に係るスライドユニット機構の閉じた状態を示す平面図である。 本実施形態１に係るスライドユニット機構の開いた状態を示す平面図である。

以下、本発明に係るスライドユニット機構における一例を図面に則して説明する。ただし、あくまでも以下の記載は本発明の例示であって、本発明を限定するものではない。

実施形態１
図１及び図２は、本実施形態１に係るスライドユニット機構を示す平面図である。図１及び図２に示すスライドユニット機構１０は、図示しない筐体が閉じた際の構造を示している。また図１は、本実施形態１に係るスライドユニット機構を裏側から視認した際の平面図であり、図２はその表側の構成を示す平面図である。
図１に示す如く、本実施形態１に用いられる平面視四角形状のプレート１は、裏面中央のスライド方向に凸部が形成されている。その凸部の両側は凹部となっている。

前記プレート１の両端には、二体のスライド材２が嵌合している。そして、図２に示す如く、かかる二体のスライド材２はプレート１の表側において連結部材２２により一体連設されている。ここで連結部材２２は、前記スライド材２のスライド方向長手幅と同じ幅に形成されている。またプレート材１及びスライド材２を有する連結部材２２は、ＳＵＳ３０４を用いて製造されている。

図１に示す如く、前記スライド材２は、プレート１の表面に配置されている連結部材２２より裏面側に折り返されプレート１の両端にスライド可能に嵌合している。
スライド材２の折り返された裏面側は、中央の一部が延出しておりストッパー部３となっている。

図１に示す如く、前記プレート１の左右凹部に夫々２体ずつのトーションバネ４、５）が配置されている。トーションバネ４、５の線径は、φ０．４ｍｍのものを用いている。このように細い線径の右巻きのトーションバネと左巻きのトーションバネとを組み合わせて左右２体ずつ計４体配置することによって、従来と同じバネ圧を得ることができる。更に左右均等にバネ圧を発生させることによって、スライド移動時における偏摩耗を防止することによって、十分なバネ力を得ると共に経年劣化の少ない高耐久のスライドユニット機構を得ることができる。

かかるトーションバネ４、５の一端は、プレート１における中央の凸部を形成する側面のスライド方向略中央部に係止されている。本実施形態１においては中央凸部より略面一にリブ６が形成され、かかるリブ６の裏面に図示しない２本の支柱がレーザー溶着されて立設され、かかる支柱にトーションバネ４、５の一端が巻き付けられて係止されている。レーザー溶着するのは、表側から溶着部分が視認し得ないようにするためである。
また前記トーションバネ４、５の他端は、前記スライド材２のストッパー部３に回動可能に係止されている。ストッパー部３への係止は、スライド材２の裏面に２本の支柱を設置し、かかる支柱にトーションバネ４、５の端部を巻き付けることによって係止している。
また前記トーションバネ４、５の巻き部は、図に示す如く平面渦巻き状に形成されている。このようにトーションバネの巻き部を垂直方向に巻くのではなく、平面渦巻き状に形成することによって、スライドユニット機構をより薄型にすることができる。

さらに本実施形態に係るスライドユニット機構１０は、図２に示す如く、プレート１の中央凸部の下方に開口部２３が形成されている。また開口部２３よりスライド方向上部にかけて凹部２４が形成されている。かかる開口部２３より凹部２４に配置した図示しない回路に電流を供給することが可能となる。

次に図３に示す如く、前記スライド材２はプレート１と当接する嵌合部に、ポリアセタールによって形成されたインサート材３２を有する。かかるインサート材３２を有することによってスライド移動時における、プレート１とスライド材２の嵌合部における摩擦を低減すると共に電気的な絶縁を確保することができる。

図４及び図５は、本実施形態１に係るスライドユニット機構を示す平面図である。図４及び図５に示すスライドユニット機構１０は、図示しない筐体がスライド移動によって開いた際の構造を示している。また図４は、本実施形態１に係るスライドユニット機構を裏側から視認した際の平面図であり、図５はその表側の構成を示す平面図である。図４及び図５は、図１及び図２と同じ機構についての図面であるため一部の符号は省略した。

図４に示す如く、本実施形態１に用いられる平面視四角形状のプレート１は、裏面中央のスライド方向に凸部が形成されている。その凸部の両側は凹部となっている。かかる凹部には、シート７が貼着されている。これはプレート１とトーションバネ４、５との接触による通電を防止すると共に、プレート１に対するトーションバネの滑り性を向上させる機能を有する。かかるシート７は、ポリエチレンテレフタレートによって形成されている。シートの材料については、絶縁性を有する材料であれば他の材料を用いても良い。

前記プレート１の両端には、二体のスライド材２が嵌合している。そして、図５に示す如く、かかる二体のスライド材２はプレート１の表側において連結部材２２により一体連設されている。ここで連結部材２２は、前記スライド材２のスライド方向長手幅と同じ幅に形成されている。また連結部材２２の四隅には、筐体と連結するためのナット５２が形成されている。

図４に示す如く、スライド材２の折り返された裏面側は、中央の一部が延出しておりストッパー部３となっている。
ここで、本実施形態に係るスライドユニット機構１０は、図１及び図２の閉じた状態からスライド移動によって図４及び図５の状態に変化した。

図４に示す如く、プレートの略四隅には、図示しない筐体との接続部材４２が形成されている。かかる接続部材４２は略四角形状であり、中央にはタップ加工が施され筐体と接続するためのナットを有している。
トーションバネ４、５のばね力によって、スライド材２が下方へスライド移動する。そして、接続部材４２と前記スライド材２のストッパー部３とが突き当たりスライド終端とすることができる。

実施形態２
図６及び図７は、本実施形態１に係るスライドユニット機構１０を内蔵した薄型の携帯用電子機器の一例を示す斜視図である。図６はスライドユニットが閉じた状態を示し、図７はスライドユニットが開いた状態を示している。図１乃至図４と同じ部材については同じ符号を使用する。

図６に示す如く、本実施形態に係る携帯用電子機器６０は、スライドユニット機構１０のプレートが第一筐体（モニタ部）６１に固着されている。またスライドユニット機構１０の連結部材２２が第二筐体（本体部）６２に固着されている。スライドユニット機構１
０は、筐体の短手方向にスライド移動するように内蔵されている。
本実施形態に係る携帯用電子機器６０は、モニタ部６１の形状は、横１１４ｍｍ×縦５４．５ｍｍ×高さ６．６ｍｍであり、本体部６２の形状は、横１１４ｍｍ×縦５４．５ｍｍ×高さ９．２ｍｍである。

図７に示す如く、本実施形態に用いられるスライドユニット機構１０においては、連結部材２２の幅を１２．４５ｍｍ程度に設計することができるため、モニタ部６１と本体部６２との重畳部の長さ（ｌ）を、従来品よりも短くできる。
そのため、本体部６２の表面パネル７０の面積を従来品より広くとれるので、操作ボタンの位置、大きさ等の設計上の自由度が向上するため、従来品より操作性の向上が図れるという効果が生じる。

またスライドユニット機構１０の形状も横５９．６８ｍｍ×縦４３．６ｍｍ程度に設計することができるため、図７に示す如く、モニタ部６１におけるスライドユニットの左右にアンテナ等を配置する空間７１を設けることができる。例えば、携帯電話におけるワンセグ対応機種など、大容量の通信情報の迅速な受信が可能な比較的大きなアンテナを配置することも可能となる。

１ プレート
２ スライド材
３ ストッパー部
４，５ トーションバネ
１０ スライドユニット機構
２２ 連結部材
６０ 携帯用電子機器
６１ 第一筐体（モニタ部）
６２ 第二筐体（本体部）

Claims (5)

1. 平面視四角形状の裏面中央のスライド方向に凸部が形成され該凸部の左右二箇所に凹部が形成されたプレートと、該プレートの両端にスライド可能に嵌合する二体のスライド材と、該二体のスライド材をプレートの表側において一体に連設するスライド材のスライド方向と略同じ幅又はそれ以下の幅の連結部材とを有し、前記スライド材の裏面側に折り返された部分の全部又は一部を延出させてストッパー部とし、前記プレートの左右凹部の夫々にトーションバネが配置され、該トーションバネの一端を前記凸部を形成する側面のスライド方向略中央部に係止し、該トーションバネの他端を前記スライド材のストッパー部に係止し、前記プレートの略四隅に筐体との接続部材を形成し、該接続部材と前記スライド材のストッパー部とを突き当ててスライド終端としたことを特徴とするスライドユニット機構。
2. 前記トーションバネを前記各凹部に相対させて２体づつ配置したことを特徴とする請求項１記載のスライドユニット機構。
3. 前記スライド材は、少なくともプレートと当接する嵌合部が樹脂によって形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のスライドユニット機構。
4. 前記スライド材の折り返された部分において中央のみを延出させてストッパー部材としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載されたスライドユニット機構。
5. 平面渦巻き状に形成されたトーションバネを用いることにより、薄型化ができることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載されたスライドユニット機構。