JP4510587B2

JP4510587B2 - 二軸回り回転機構および電子機器

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Publication number: JP4510587B2
Application number: JP2004316297A
Authority: JP
Inventors: 久光高木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: JP2006125560A; US20060094482A1; CN100499972C; CN101370041A; CN1767743A; US7386330B2

Description

本発明は、例えば携帯電話端末装置といった電子機器に関し、特に、いわゆる折り畳み式携帯電話端末装置に関する。

いわゆる折り畳み式携帯電話端末装置は広く知られる。こうした携帯電話端末装置は、表面でダイヤルキーを露出させる本体筐体と、本体筐体の表面に平行な回転軸回りで本体筐体に連結されるディスプレイ用筐体とを備える。ディスプレイ用筐体は回転軸回りの回転動作を通じて本体筐体の表面に重ね合わせられることができる。

本体筐体には、本体筐体の表面から直立する支軸が固定される。支軸には環状部材が相対回転自在にはめ込まれる。この環状部材に前述の回転軸は支持される。したがって、回転軸は支軸回りで回転することができる。ディスプレイ用筐体は、本体筐体に重ね合わせられる際に本体筐体の表面にディスプレイパネルの画面を向き合わせることもできれば外向きにディスプレイパネルの画面を露出させることもできる。
特開２００２−２０９０００号公報特開２０００−４０８４号公報

例えば本体筐体内のプリント基板とディスプレイ用筐体内のディスプレイパネルとは配線で相互に接続される。こういった接続の確立にあたって、支軸には、軸心に沿って支軸を貫通する中空空間が区画される。同様に、前述のような回転軸には、軸心に沿って回転軸を貫通する中空空間が区画される。配線は相次いで２つの中空空間を貫通する。このとき、支軸の上端には配線を配置する空間が確保されなければならない。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので携帯電話装置端末といった電子機器の小型化に寄与する二軸回り回転機構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、第１発明によれば、第１および第２筐体と、第１筐体に固定される軸受けと、回転自在に軸受けに受け入れられる支柱と、支柱の軸心に沿って支柱を貫通する第１中空空間と、支柱の軸心に交差する任意の仮想平面に沿って支柱の先端から第１方向に延び、第１方向に沿って延びる第２中空空間を区画する第１中空体と、第２中空空間に受け入れられて、第１筐体に回転自在に第２筐体を連結する回転軸と、前記仮想平面に沿って支柱の先端から第１方向に反対向きの第２方向に延び、第１中空空間の先端から第２方向に沿って延びる第３中空空間を区画する第２中空体と、第１中空空間から第３中空空間まで貫通する配線とを備える電子機器が提供される。

こういった電子機器では、配線は第１中空空間から第３中空空間まで貫通する。こうして配線は例えば第１筐体から第２筐体まで延びることができる。第３中空空間は、第１中空空間の先端から第２方向に沿って延びる。こうして第３中空空間は第１中空空間に接続される。したがって、配線は支柱内および第２中空体内を通ることができる。支柱や第２中空体の上端には配線を配置する空間は必要とされない。電子機器の小型化は実現されることができる。

電子機器は、第１中空空間の全長にわたって支柱の外周に穿たれる第１長孔と、支柱の外周から第１長孔にはめ込まれて、第１中空空間を区画する第１はめ込み部材と、第３中空空間の全長にわたって第２中空体の外周に穿たれる第２長孔と、第２中空体の外周から第２長孔にはめ込まれて、第３中空空間を区画する第２はめ込み部材とをさらに備えてもよい。

こうした電子機器によれば、第１および第２長孔は第１および第３中空空間の全長にわたって延びる。こういった第１および第２長孔に基づき例えば配線は第１および第３中空空間に極めて簡単に押し込まれることができる。電子機器の組み立ての作業性は向上する。しかも、第１および第２長孔にはそれぞれ第１および第２はめ込み部材がはめ込まれる。第１および第２はめ込み部材の働きで支柱や第２中空体の強度は十分に確保されることができる。

以上のような電子機器の実現にあたって二軸回り回転機構が提供されればよい。二軸回り回転機構は、筐体に固定される軸受けと、回転自在に軸受けに受け入れられる支柱と、支柱の軸心に沿って支柱を貫通する第１中空空間と、支柱の軸心に交差する任意の仮想平面に沿って支柱の先端から第１方向に延び、第１方向に沿って延びる第２中空空間を区画する第１中空体と、前記仮想平面に沿って支柱の先端から第１方向に反対向きの第２方向に延び、第１中空空間の先端から第２方向に沿って延びる第３中空空間を区画する第２中空体とを備えればよい。こうして、前述と同様に、例えば配線は第１中空空間から第３中空空間を貫通することができる。配線は支柱内および第２中空体内を通ることができる。支柱や第２中空体の上端には配線を配置する空間は必要とされない。こういった二軸回り回転機構は例えば電子機器の小型化に寄与することができる。

二軸回り回転機構は、第１中空空間の全長にわたって支柱の外周に穿たれる第１長孔と、支柱の外周から第１長孔にはめ込まれて、第１中空空間を区画する第１はめ込み部材と、第３中空空間の全長にわたって第２中空体の外周に穿たれる第２長孔と、第２中空体の外周から第２長孔にはめ込まれて、第３中空空間を区画する第２はめ込み部材とをさらに備えてもよい。

第２発明によれば、第１筐体と、第１筐体に支持されて、垂直軸回りで回転する支軸と、垂直軸に直交する１平面内で規定される水平軸回りで支軸に対して相対回転する第２筐体と、第１および第２筐体の間で水平軸回りに１８０度未満に相対回転角範囲を規制する第１位置、および、第１および第２筐体の間で水平軸回りに１８０度以上の相対回転角範囲を確保する第２位置の間で進退可能に支軸上に支持される規制部材とを備える電子機器が提供される。

こうした電子機器によれば、規制部材の進退移動に基づき第１位置では１８０度未満の相対回転角範囲で任意の相対回転角範囲が設定されることができる。同様に、規制部材の進退移動に基づき第２位置では１８０以上の相対回転角範囲が設定されることができる。こうして電子機器の使用者が規制部材を進退移動させれば、使用者の任意の相対回転角範囲が設定されることができる。相対回転角範囲は用途に合わせて自由に設定されることができる。

例えば携帯電話端末装置といった電子機器では、規制部材が第１位置に位置決めされる場合に相対回転角範囲が１６０度に設定されれば、第２筐体は第１筐体に対して１６０度の相対回転角で位置決めされることができる。こうして使用者の耳および口の位置に最適な位置関係で送話器および受話器が配置されることができる。使用者は最適な音響特性に基づき携帯電話端末装置を使用することができる。

こうした電子機器では、水平軸が垂直軸回りに１８０度で回転すると、規制部材は第１位置から第２位置に移動すればよい。こうして水平軸の垂直軸回りの回転に基づき規制部材は自動的に第１位置から第２位置に移動することができる。水平軸の回転に基づき第１および第２筐体の間で２つの相対回転角範囲が自動的に設定されることができる。

以上のような電子機器の実現にあたって二軸回り回転機構が提供されればよい。二軸回り回転機構は、軸受けと、軸受けに支持されて、垂直軸回りで回転する支軸と、垂直軸に直交する１平面内で規定される水平軸上に軸心を有する回転軸と、支軸および回転軸の間で水平軸回りに１８０度未満に相対回転角範囲を規制する第１位置、および、支軸および回転軸の間で水平軸回りに１８０度以上の相対回転角範囲を確保する第２位置の間で進退可能に支軸上に支持される規制部材とを備えればよい。前述と同様に、二軸回り回転機構では、水平軸が垂直軸回りに１８０度で回転すると、規制部材は第１位置から第２位置に移動すればよい。

第３発明によれば、第１筐体と、第１筐体に支持されて、垂直軸回りで回転する支軸と、垂直軸に直交する１平面内で規定される水平軸回りで支軸に対して相対回転する第２筐体と、第１および第２筐体の間で第１姿勢の水平軸回りに１８０度未満に相対回転角範囲を規制する第１位置、および、第１姿勢から垂直軸回りに１８０度で回転した第２姿勢の水平軸回りに第１および第２筐体の間で１８０度以上の相対回転角範囲を確保する第２位置の間で進退可能に支軸上に支持される規制部材とを備えることを特徴とする電子機器が提供される。

こうした電子機器によれば、規制部材の進退移動に基づき第１位置では１８０度未満の相対回転角範囲で任意の相対回転角範囲が設定されることができる。同様に、規制部材の進退移動に基づき第２位置では１８０度以上の相対回転角範囲が設定されることができる。こうして電子機器の使用者が規制部材を進退移動させれば、使用者の任意の相対回転角範囲が設定されることができる。相対回転角範囲は用途に合わせて自由に設定されることができる。

しかも、規制部材は、水平軸が第１姿勢に設定される場合に第１位置に位置決めされる。その一方で、規制部材は、水平軸が第２姿勢に設定される場合に第２位置に位置決めされる。こうした水平軸の姿勢に基づき例えば第２筐体の第１筐体に対する向きは変更されることができる。こうして相対回転角範囲のみならず、第２筐体の向きは使用者の用途に合わせて自由に設定されることができる。

加えて、例えば携帯電話端末装置といった電子機器では、規制部材が第１位置に位置決めされる場合に相対回転角範囲が１６０度に設定されれば、第２筐体は第１筐体に対して１６０度の相対回転角で位置決めされることができる。こうして使用者の耳および口の位置に最適な位置関係で送話器および受話器が配置されることができる。使用者は最適な音響特性に基づき携帯電話端末装置を使用することができる。

電子機器は、第１筐体上に配置されて、支軸の回転に応じて規制部材の進退移動を引き起こすカム機構をさらに備えてもよい。こうしたカム機構の働きで、規制部材は自動的に第１位置から第２位置に移動することができる。こうして水平軸の回転に基づき第１および第２筐体の間で２つの相対回転角範囲が自動的に設定されることができる。

以上のような電子機器の実現にあたって二軸回り回転機構が提供されればよい。二軸回り回転機構は、軸受けと、軸受けに支持されて、垂直軸回りで回転する支軸と、垂直軸に直交する１平面内で規定される水平軸上に軸心を有する回転軸と、支軸および回転軸の間で第１姿勢の水平軸回りに１８０度未満に相対回転角範囲を規制する第１位置、および、第１姿勢から垂直軸回りに１８０度で回転した第２姿勢の水平軸回りに支軸および回転軸の間で１８０度以上の相対回転角範囲を確保する第２位置の間で進退可能に支軸上に支持される規制部材とを備えればよい。こうした二軸回り回転機構は、前述と同様に、軸受け上に配置されて、支軸の回転に応じて規制部材の進退移動を引き起こすカム機構をさらに備えればよい。

以上のように本発明によれば、携帯電話装置端末といった電子機器の小型化に寄与する二軸回り回転機構が提供されることができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る電子機器すなわち折り畳み式の携帯電話端末装置１１の外観を概略的に示す。この携帯電話端末装置１１は送話器１２と受話器１３とを備える。送話器１２は第１筐体すなわち本体筐体１４を備える。受話器１３は第２筐体すなわちディスプレイ用筐体１５を備える。本体筐体１４やディスプレイ用筐体１５は例えば強化樹脂材料から成形されればよい。

本体筐体１４内にはプリント基板（図示されず）が組み込まれる。周知の通り、プリント基板には例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリといった処理回路が実装される。送話器１２の表側平坦面にはオンフックボタンやオフフックボタン、ダイヤルキーといった入力ボタン１６が埋め込まれる。入力ボタン１６の操作に応じてＣＰＵは様々な処理を実行する。

ディスプレイ用筐体１５には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル１７といった平面ディスプレイパネルが組み込まれる。ディスプレイ用筐体１５の表側平坦面にはディスプレイ用開口１８が区画される。ＬＣＤパネル１７の画面はディスプレイ用開口１８に臨む。ＬＣＤパネル１７の画面にはＣＰＵの処理動作に応じて様々なテキストやグラフィックが表示される。

本体筐体１４の表側平坦面には送話口１９が区画される。送話口１９内にはマイクが組み込まれる。その一方で、ディスプレイ用筐体１５の表側平坦面には受話口２１が区画される。受話口２１内にはスピーカが組み込まれる。通話時、携帯電話端末装置１１の使用者はマイクから音声を入力する。スピーカは通話相手の音声を再生する。

本体筐体１４内にはカメラ（図示されず）が組み込まれる。このカメラは本体筐体１４の裏側平坦面から露出するカメラレンズを備える。本体筐体１４の側面にはシャッターボタン２２が組み込まれる。このシャッターボタン２２が押し下げられると、カメラのシャッターは切られる。

送話器１２と受話器１３とは二軸回り回転機構２３（以下、「回転機構」）で相互に連結される。この回転機構２３は送話器１２および受話器１３の間で水平軸２４回りの回転および垂直軸２５回りの回転を実現する。水平軸２４は、本体筐体１４の表側平坦面の一端でその表側平坦面に平行に規定される。同時に、水平軸２４は、ディスプレイ用筐体１５の一端でその表側平坦面に平行に規定される。この水平軸２４回りでは、ディスプレイ用筐体１５は１８０度の相対回転角で本体筐体１４に対して回転することができる。その一方で、垂直軸２５は、本体筐体１４の表側平坦面の一端でその表側平坦面に垂直に規定される。ここでは、垂直軸２５は水平軸２４に直交する。水平軸２４はこの垂直軸２５回りで回転することができる。

水平軸２４が第１姿勢に設定されると、図１に示されるように、送話器１２および受話器１３はともに正面を向く。このとき、ディスプレイ用筐体１５の表側平坦面は例えば垂直軸２５に直交する。この第１姿勢の水平軸２４回りでディスプレイ用筐体１５が１８０度の相対回転角で本体筐体１４に対して回転すると、図２に示されるように、ディスプレイ用筐体１５の表側平坦面は本体筐体１４の表側平坦面に重ね合わせられることができる。こうして携帯電話端末装置１１は折り畳まれる。

水平軸２４が第１姿勢から時計回りに１８０度にわたって回転すると、水平軸２４は第２姿勢に設定される。この第２姿勢では、例えば図３に示されるように、送話器１２は正面を向くとともに、受話器１３は背面を向く。このとき、ディスプレイ用筐体１５の表側平坦面は例えば垂直軸２５に直交する。こうして使用者は、ＬＣＤパネル１７を見ながら自分自身にカメラレンズを向けることができる。

この第２姿勢の水平軸２４回りでディスプレイ用筐体１５が１８０度の相対回転角で本体筐体１４に対して回転すると、図４に示されるように、ディスプレイ用筐体１５の裏側平坦面は本体筐体１４の表側平坦面に重ね合わせられることができる。こうして携帯電話端末装置１１は折り畳まれる。このとき、携帯電話端末装置１１の使用者は、撮像対象物にカメラレンズを向けながら、カメラレンズの光軸上でＬＣＤパネル１７の画面を確認することができる。

図５に示されるように、回転機構２３は軸受け２６を備える。軸受け２６は本体筐体１４の表側平坦面に固定される。軸受け２６には、表側平坦面に直交する垂直方向に貫通する円筒形の貫通孔２７が形成される。貫通孔２７に対応して本体筐体１４には受け入れ孔２８が穿たれる。これら貫通孔２７および受け入れ孔２８に基づき本体筐体１４の内部空間と外部空間とは相互に接続される。

図６を併せて参照し、本体筐体１４の内側には補強板２９が重ね合わせられる。補強板２９は本体筐体１４とともにねじ３１で軸受け２６にとも締めされる。軸受け２６や補強板２９は例えばステンレス鋼といった金属材料から構成されればよい。

軸受け２６には支柱部材３２が受け止められる。この支柱部材３２は、軸受け２６の貫通孔２７に回転自在に受け入れられる支軸すなわち支柱３３を備える。支柱３３の軸心は前述の垂直軸２５に一致する。支柱３３には支柱３３の軸心に沿って支柱３３を貫通する円筒形の第１中空空間３４が区画される。第１中空空間３４は本体筐体１４の内部空間に接続される。

支柱３３の先端には止め輪３５がはめ込まれる。はめ込みにあたって支柱３３の外周には環状の溝が刻まれればよい。止め輪３５と軸受け２６との間には皿ばね３６が挟み込まれる。止め輪３５や皿ばね３６には例えば金属材料が用いられればよい。こうして支柱部材３２は軸受け２６に回転自在に連結されることができる。

支柱部材３２には、垂直軸２５に交差する任意の仮想平面ＶＰに沿って支柱３３の先端から第１方向ＦＤに延びる第１中空体３７が区画される。ここでは、垂直軸２５は仮想平面ＶＰに直交すればよい。この第１中空体３７は、第１方向ＦＤに沿って延びる第２中空空間３８を区画する。第２中空空間３８は例えば円筒形に形成される。第２中空空間３８の中心軸は水平軸２４に一致する。第１方向ＦＤは水平軸２４に平行に規定される。

第２中空空間３８には回転軸すなわち回転軸体３９の一端が受け入れられる。こうして回転軸体３９は支柱部材３２に固定される。回転軸体３９の軸心はディスプレイ用筐体１５の回転中心すなわち水平軸２４に一致する。回転軸体３９の他端はディスプレイ用筐体１５に受け止められる。こうしてディスプレイ用筐体１５は本体筐体１４に対して相対回転自在に連結されることができる。

支柱部材３２には、仮想平面ＶＰに沿って支柱３３の先端から第１方向ＦＤに反対向きの第２方向ＳＤに延びる第２中空体４１がさらに区画される。この第２中空体４１は、第２方向ＳＤに沿って延びる第３中空空間４２を区画する。第３中空空間４２は例えば円筒形に形成されればよい。第３中空空間４２の中心軸は水平軸２４に一致する。第３中空空間４２の外端はディスプレイ用筐体１４の内部空間に接続される。第３中空空間４２の内端は第１中空空間３４に接続される。

本体筐体１４内のプリント基板（図示されず）にはコネクタ４３が接続される。コネクタ４３には配線４４が連結される。配線４４は第１中空空間３４から第３中空空間４２まで貫通する。配線４４の先端には、ディスプレイ用筐体１５内に配置されるコネクタ４５が連結される。このコネクタ４５は、ディスプレイ用筐体１５内のプリント基板（図示されず）に接続される。こうしてプリント基板同士は電気的に接続される。

配線４４は、第１中空空間３４に受け入れられる第１カラー４６と、第３中空空間４２に受け入れられる第２カラー４７内を通過する。第１および第２カラー４６、４７は例えば樹脂材料から成形されればよい。第１カラー４６の全長は例えば支柱３３の全長に一致する。第２カラー４７はディスプレイ用筐体１５内に進入する。

支柱部材３２にはクリック機構４８が組み込まれる。クリック機構４８は、支柱部材３２内に区画される円柱空間４９に収容される弾性伸縮部材すなわちコイルばね５１と、コイルばね５１の外端に配置されるボール５２とを備える。コイルばね５１の内端は円柱空間４９の底部に受け止められる。円柱空間４９の外端は軸受け２６の表面に臨む。

ボール５２は、コイルばね５１の弾性力に基づき円柱空間４９に進退自在に配置される。ボール５２は例えば金属材料から構成されればよい。その一方で、軸受け２６の表面にはボール５２を受け入れる１対の窪み５３が形成される。窪み５３は例えば半球状に形成される。軸受け２６の表面で窪み５３、５３は、垂直軸２５に直交する直線上で垂直軸２５に軸対称に配置される。

支柱部材３２には化粧カバー５４が覆い被さる。固定にあたって例えば接着剤が用いられればよい。化粧カバー５４は例えばプラスチックといった樹脂材料から構成されればよい。

図６から明らかなように、軸受け２６には外周から貫通孔２７に至る切れ込み５５が形成される。止め輪３５や皿ばね３６にも切れ込み５６、５７が形成される。補強板２９にも同様に外周から貫通孔に至る切れ込み５８が形成される。こうした切れ込み５５〜５８の働きによれば、携帯電話端末装置１１の組み立てにあたって、配線４４は極めて簡単に軸受け２６や補強板２９内に受け入れられることができる。

軸受け２６の表面には１対の突片５９、６１が形成される。水平軸２４が前述の第１姿勢に設定されると、突片５９は、支柱部材３２の一方の側面に形成される溝６２に受け入れられる。溝６２は、前述の仮想平面ＶＰに平行に水平軸２４に交差しつつ支柱部材３２を貫通する。支柱部材３２には突片６１を受け入れる窪み６３がさらに形成される。突片６１は窪み６３に突き当たることから、垂直軸２５回りで支柱部材３２の反時計回りの回転は規制される。

その一方で、突片５９は溝６２に受け入れられることから、垂直軸２５回りで支柱部材３２の時計回りの回転は許容される。こうして垂直軸２５回りで１８０度回転すると、突片５９は、支柱部材３２の他方の側面に形成される窪み（図示されず）に突き当たる。支柱部材３２の時計回りの回転は規制される。水平軸２４は第１姿勢から第２姿勢に姿勢を変化させる。こうして支柱部材３２すなわちディスプレイ用筐体１４の垂直軸２５回りの回転は１８０度の範囲に規制される。

以上のような支柱部材３２の垂直軸２５回りの回転に基づき支柱部材３２ではクリック機構４８が動作する。例えば水平軸２４が第１姿勢に設定されると、ボール５２は一方の窪み５３に受け入れられる。ボール５２はコイルばね５１の弾性力に基づき窪み５３内に向かって押し付けられる。こうして支柱部材３２の垂直軸２５回りの回転は規制される。

このとき、例えばコイルばね５１の弾性力を超える回転駆動力が支柱部材３２に加えられると、ボール５２は一方の窪み５３から押し出される。ボール５２は軸受け２６の表面に受け止められることから、ボール５２は円柱空間４９内に押し込まれる。コイルばね５１は収縮する。支柱部材３２の回転は許容される。支柱部材３２の回転に基づきボール５２は軸受け２６の表面を摺動する。

こうして支柱部材３２が垂直軸２５回りで例えば時計回りに１８０度回転すると、コイルばね５１の弾性力に基づきボール５２は他方の窪み５３に受け入れられる。水平軸２４は第１姿勢から第２姿勢に姿勢を変化させる。ボール５２はコイルばね５１の弾性力に基づき窪み５３内に押し付けられる。支柱部材３２の垂直軸２５回りの回転は規制される。

図７に示されるように、支柱部材３２は、本体６４と、本体６４に支持される回転軸体６５とを備える。本体６４には前述の第１および第２中空体３７、４１が区画される。同様に、本体６４には前述の第２および第３中空空間３８、４２が規定される。こういった本体６４は例えば強化樹脂材料から構成されればよい。本体６４には本体６４の頂上面に直交する垂直方向に貫通する円筒形の貫通孔６６が形成される。貫通孔６６に回転軸体６５は受け入れられる。回転軸体６５は前述の支柱３３を区画する。

回転軸体６５の上端には方形のフランジ６７が形成される。フランジ６７は、本体６４の頂上面に形成される方形の窪み６８に受け入れられる。窪み６８はフランジ６７の輪郭を象ればよい。こうして回転軸体６５は本体６４に一体に連結される。回転軸体６５は例えばステンレス鋼といった金属材料から構成されればよい。回転軸体６５の形成にあたって例えば切削加工が実施されればよい。

回転軸体６５では、支柱３３の外周に第１長孔６９が穿たれる。第１長孔６９は第１中空空間３４の全長にわたって延びる。同様に、本体６４では、第２中空体４１の外周に第２長孔７０が穿たれる。第２長孔７０は第３中空空間４２の全長にわたって延びる。回転軸体６５が本体６４に連結されると、第１長孔６９は第２長孔７０に接続される。その一方で、第２カラー４７には、第２カラー４７の全長にわたって延びる第３長孔７１が形成される。

第１長孔６９には支柱３３の外周から第１はめ込み部材７２がはめ込まれる。第１はめ込み部材７２は全長にわたって第１長孔６９を塞ぐ。同様に、第２長孔７０には第２中空体４１の外周から第２はめ込み部材７３がはめ込まれる。第２はめ込み部材７３は全長にわたって第２長孔７０を塞ぐ。第３長孔７１には第３はめ込み部材７４がはめ込まれる。ここでは、第１〜第３はめ込み部材７２、７３、７４は一体化されればよい。

こうして第１はめ込み部材７２は、第１長孔６９の内壁との間に第１中空空間３４を区画する。第２はめ込み部材７３は、第２長孔７０の内壁との間に第３中空空間４２を区画する。第１〜第３はめ込み部材７２、７３、７４は例えば強化樹脂材料から構成されればよい。ただし、第１〜第３はめ込み部材７２、７３、７４はそれぞれ別体で構成されてもよい。

次に、携帯電話端末装置１１の組み立て方法を簡単に説明する。まず、支柱部材３２が組み立てられる。組み立てにあたって、本体６４の貫通孔６６に回転軸体６５が差し込まれる。配線４４は、第１および第２長孔６９、７０から第１および第３中空空間３４、４２に押し込まれる。このとき、配線４４の両端にはコネクタ４３、４５が予め連結されていればよい。配線４４には予め第１カラー４６が取り付けられてもよい。こうして配線４４は極めて簡単に第１中空空間３４から第３中空空間４２まで貫通することができる。組み立ての作業性は向上する。

その後、第２カラー４７は第３中空空間４２に受け入れられる。このとき、配線４４は、第３長孔７１から第２カラー４７の中空空間に挿入される。第１〜第３長孔６９、７０、７１には第１〜第３はめ込み部材７２、７３、７４がはめ込まれる。こうして第１〜第３はめ込み部材７２、７３、７４の働きで支柱３３すなわち回転軸体６５や第２中空体４１の強度は十分に確保されることができる。第１カラー４６は第１中空空間３４に受け入れられる。同時に、第２中空空間３８には回転軸体３９が圧入される。

組み立てられた支柱部材３２は本体筐体１４に固定される。固定にあたって、まず、支柱部材３２が軸受け２６に取り付けられる。このとき、円柱空間４９内にはコイルばね５１およびボール５２が配置される。切れ込み５７に基づき配線４４は皿ばね３６内に挿入される。皿ばね３６は支柱３３にはめ込まれる。続いて、支柱３３の溝には止め輪３５がはめ込まれる。切れ込み５６に基づき配線４４は止め輪３５内に挿入される。こうして支柱部材３２は本体筐体１４に取り付けられる。

支柱部材３２および軸受け２６は本体筐体１４の表側平坦面に固定される。コネクタ４３は本体筐体１４の受け入れ孔２８に受け入れられる。プリント基板にコネクタ４３が接続される。補強板２９は所定の位置に位置決めされる。ねじ３１は補強板２９を挟んで軸受け２６にねじ込まれる。こうして軸受け２６は本体筐体１４の表側平坦面に固定される。その後、化粧カバー５４が支柱部材３２に取り付けられる。回転軸体３９にはディスプレイ用筐体１５が取り付けられる。同時に、コネクタ４５はプリント基板に接続される。

以上のような携帯電話端末装置１１によれば、回転機構２３では配線４４は第１中空空間３４から第３中空空間４２を貫通することができる。第３中空空間４２は第１中空空間３４の先端から第２方向ＳＤに沿って延びることから、配線４４は回転軸体６５および本体６４内を通ることができる。回転軸体６５の上端には配線４４を配置する空間は必要とされない。回転機構２３は小型化されることができる。その結果、携帯電話端末装置１１の小型化は実現されることができる。

その他、以上のような携帯電話端末装置１１では、本体６４および回転軸体６５は一体化されてもよい。その他、例えば図８に示されるように、軸受け２６には、切れ込み５５に代えて長溝７５が形成されてもよい。長溝７５は貫通孔２７から一方の窪み５３を横切って延びればよい。こうした長溝７５の幅や長さはコネクタ４３、４５の大きさに合わせ込まれればよい。こうして配線４４を貫通孔２７に通す際、コネクタ４３、４５は長溝７５を通過することができる。組み立ての作業性は向上する。

その他、例えば図９に示されるように、クリック機構４８は軸受け２６に組み込まれてもよい。このとき、軸受け２６および皿ばね３６の間には例えば正円形のカム板７６が挟み込まれればよい。円柱空間４９の外端はカム板７６の表面に臨む。その一方で、窪み５３はカム板７６の表面に形成されればよい。こうして支柱部材３２の垂直軸２５回りの回転に伴ってカム板７６は回転する。こうした回転に基づき、前述と同様に、ボール５２は一対の窪み５３同士の間を往復する。

図１０は、本発明の第２実施形態に係る携帯電話端末装置１１ａの外観を概略的に示す。この携帯電話端末装置１１ａでは、回転機構２３に規制部材７７が組み込まれる。規制部材７７は例えば強化樹脂材料から構成されればよい。規制部材７７は衝突片７８を備える。この衝突片７８は、垂直軸２５に直交する１平面に沿って垂直軸２５から遠ざかる方向に延びる。衝突片７８は、水平軸２４および垂直軸２５に直交する方向に進退移動することができる。

化粧カバー５４には、支柱部材３２の頂上面に向き合わせられる開口７９が穿たれる。規制部材７７は、この開口７９に収容される摘み８１を備える。摘み８１は化粧カバー５４の外側に向かって突出する。後述されるように、この摘み８１の進退移動に基づき衝突片７８の進退移動は引き起こされる。開口７９は摘み８１の進退移動を許容する大きさに形成される。

図１１に示されるように、規制部材７７は、支柱部材３２の頂上面に受け止められる案内片８２を備える。支柱部材３２の頂上面は、垂直軸２５に直交する１平面に沿って広がればよい。案内片８２の表面には前述の摘み８１が形成される。案内片８２の先端には前述の衝突片７８が形成される。衝突片７８は、化粧カバー５４の側面に穿たれる開口８３に収容される。

化粧カバー５４の内面には、水平軸２４および垂直軸２５に直交する方向に延びる長溝８４が形成される。規制部材７７の案内片８２は長溝８４に収容される。こうして案内片８２の進退移動は案内される。長溝８４内には、規制部材７７の進退移動の方向に沿って前後１対の窪み８５、８５が配列される。窪み８５、８５は、例えば進退移動の方向に直交する方向に延びる半円柱形に形成されればよい。

窪み８５は、案内片８２の表面に形成される突部８６を受け入れる。案内片８２の進退移動に基づき突部８６は窪み８５同士の間を往復する。突部８６は、窪み８５と同様に、例えば進退移動の方向に直交する方向に延びる半円柱形に形成されればよい。

衝突片７８が第２位置すなわち後退位置に位置決めされると、衝突片７８は垂直軸２５に近づく。衝突片７８はディスプレイ用筐体１５の移動経路８７から引っ込む。移動経路８７は、ディスプレイ用筐体１５の水平軸２４回りの回転に基づき規定される。摘み８１の進退移動に基づき衝突片７８が第１位置すなわち最前位置に位置決めされると、例えば図１２に示されるように、衝突片７８は垂直軸２５から遠ざかる。こうして衝突片７８はディスプレイ用筐体１５の移動経路８７に進入する。なお、前述の第１実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

前述されるように、衝突片７８が後退位置に位置決めされると、衝突片７８はディスプレイ用筐体１５の移動経路８７から引っ込む。こうして、ディスプレイ用筐体１５は、第１姿勢の水平軸２４回りで１８０度の相対回転角αで回転することができる。ここでは、１８０度の相対回転角範囲が少なくとも確保されればよい。

その一方で、衝突片７８が最前位置に位置決めされると、衝突片７８はディスプレイ用筐体１５の移動経路８７に進入する。その結果、例えば図１３に示されるように、第１姿勢の水平軸２４回りでディスプレイ用筐体１５の相対回転角αは１８０度未満の相対回転角範囲に狭められる。ここでは、例えば１６０度の相対回転角範囲が確保されればよい。

水平軸２４が第１姿勢から垂直軸２５回りで時計回りに１８０度の角度にわたって回転すると、図１４に示されるように、水平軸２４は第２姿勢に設定される。このとき、衝突片７８は後退位置に位置決めされればよい。衝突片７８はディスプレイ用筐体１５の移動経路８７から引っ込む。こうして第２姿勢では、例えば図４に示されるように、ディスプレイ用筐体１５の裏側平坦面は本体筐体１４の表側平坦面に重ね合わせられる。携帯電話端末装置１１の使用者は、撮像対象物にカメラレンズを向けながら、カメラレンズの光軸上でＬＣＤパネル１７の画面を確認することができる。

以上のような携帯電話端末装置１１ａによれば、規制部材７７が最前位置に位置決めされると、ディスプレイ用筐体１４の水平軸２４回りの回転は１８０度未満の相対回転角範囲で規制される。この相対回転角範囲は例えば１６０度に設定される。こうして相対回転角αが１６０度に設定されると、ディスプレイ用筐体１５のスピーカおよび本体筐体１４のマイクは使用者の耳および口の位置に最適な位置関係で配置される。その結果、使用者は最適な音響特性に基づき携帯電話端末装置１１ａを使用することができる。

しかも、規制部材７７の進退移動に基づき最前位置では１８０度未満の相対回転角範囲で任意の相対回転角範囲が設定されることができる。同様に、規制部材７７の進退移動に基づき後退位置では１８０度以上の相対回転角範囲が設定されることができる。例えば最前位置では、衝突片７８の位置に基づき使用者の任意の相対回転角範囲が設定されることができる。こうして相対回転角範囲は用途に合わせて自由に設定されることができる。

図１５は本発明の第３実施形態に係る携帯電話端末装置１１ｂの構造を概略的に示す。この携帯電話端末装置１１ｂには、規制部材７７の進退移動を引き起こすカム機構８８が組み込まれる。カム機構８８は、軸受け２６から立ち上がる突起８９と、案内片８２および化粧カバー５４の間に挟み込まれる弾性伸縮部材すなわちコイルばね９１とを備える。突起８９は垂直軸２５回りで遠心方向に突出する。コイルばね９１の弾性力に基づき規制部材７７には最前位置から後退位置に向かう駆動力が作用する。

図１６に示されるように、突起８９にはカム面９２が形成される。カム面９２は垂直軸２５に平行な母線で描き出されればよい。カム面９２の設定にあたって垂直軸２５回りに基準円筒面９３が規定される。この基準円筒面９３は後退位置の規制部材７７に基づき設定される。すなわち、基準円筒面９３の半径は後退位置の規制部材７７と垂直軸２５との距離に相当する。

水平軸２４が第２姿勢に設定されると、規制部材７７は第１母線９４で基準円筒面９３に接触する。その一方で、水平軸２４が第１姿勢に設定されると、規制部材７７は第２母線９５でカム面９２に接触する。第１および第２母線９４、９５並びに垂直軸２５は同一平面内に設定される。カム面９２は第２母線９５に向かうにつれて徐々に基準円筒面９３から遠ざかる。

なお、携帯電話端末装置１１ｂでは、摘み８１や窪み８５、突部８６の形成は省略されればよい。同様に、化粧カバー５４で開口７９の形成は省略されればよい。こうして化粧カバー５４の見映えは向上することができる。その他、前述の第１および第２実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

図１７に示されるように、水平軸２４が第２姿勢から第１姿勢に向かって垂直軸２５回りに回転すると、カム面９２の働きでコイルばね９１の弾性力に抗して規制部材７７は垂直軸２５から遠ざかる方向に押し出されていく。衝突片７８は最前位置に位置決めされる。こうして、図１５に示されるように、衝突片７８はディスプレイ用筐体１５の移動経路８７に進入する。その結果、第１姿勢の水平軸２４回りでディスプレイ用筐体１５の相対回転角αは１８０度未満の相対回転角範囲に狭められる。ここでは、例えば１６０度の相対回転角範囲が確保されればよい。水平軸２４が第１姿勢に維持される限り、規制部材７７は最前位置に留まる。

その一方で、水平軸２４が第１姿勢から第２姿勢に向かって垂直軸２５回りに回転すると、コイルばね９１の押し付け力に基づき規制部材７７は最前位置から後退位置に向かって徐々に後退していく。衝突片７８は後退位置に位置決めされる。衝突片７８はディスプレイ用筐体１５の移動経路８７から引っ込む。その結果、ディスプレイ用筐体１５は、第１姿勢の水平軸２４回りで１８０度の相対回転角αで回転することができる。ここでは、１８０度の相対回転角範囲が少なくとも確保されればよい。

以上のような携帯電話端末装置１１ｂでは、カム機構８８の働きで規制部材７７の進退移動は自動的に引き起こされる。使用者は規制部材７７の動きを気にすることなく携帯電話端末装置１１ｂを操作することができる。携帯電話端末装置１１ｂの操作性は向上する。前述と同様に、相対回転角αが例えば１６０度に設定されれば、使用者は最適な音響特性に基づき携帯電話端末装置１１ｂを使用することができる。

加えて、規制部材７７は、水平軸２４が第１姿勢に設定される場合に最前位置に位置決めされる。その一方で、規制部材７７は、水平軸２４が第２姿勢に設定される場合に後退位置に位置決めされる。こうした水平軸２４の姿勢に基づき例えばディスプレイ用筐体１５の本体筐体１４に対する向きは変更されることができる。こうして相対回転角範囲のみならず、ディスプレイ用筐体１５の向きは使用者の用途に合わせて自由に設定されることができる。

その他、以上のような回転機構２３は、携帯電話端末装置１１、１１ａ、１１ｂの他、例えば携帯型のビデオカセットレコーダー（ＶＣＲ）や携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートブックパーソナルコンピュータといった二軸の回転軸を備える電子機器に組み込まれることができる。

（付記１）筐体に固定される軸受けと、回転自在に軸受けに受け入れられる支柱と、支柱の軸心に沿って支柱を貫通する第１中空空間と、支柱の軸心に交差する任意の仮想平面に沿って支柱の先端から第１方向に延び、第１方向に沿って延びる第２中空空間を区画する第１中空体と、前記仮想平面に沿って支柱の先端から第１方向に反対向きの第２方向に延び、第１中空空間の先端から第２方向に沿って延びる第３中空空間を区画する第２中空体とを備えることを特徴とする二軸回り回転機構。

（付記２）付記１に記載の二軸回り回転機構において、前記第１中空空間の全長にわたって支柱の外周に穿たれる第１長孔と、前記支柱の外周から第１長孔にはめ込まれて、前記第１中空空間を区画する第１はめ込み部材と、前記第３中空空間の全長にわたって第２中空体の外周に穿たれる第２長孔と、第２中空体の外周から第２長孔にはめ込まれて、前記第３中空空間を区画する第２はめ込み部材とをさらに備えることを特徴とする二軸回り回転機構。

（付記３）第１および第２筐体と、第１筐体に固定される軸受けと、回転自在に軸受けに受け入れられる支柱と、支柱の軸心に沿って支柱を貫通する第１中空空間と、支柱の軸心に交差する任意の仮想平面に沿って支柱の先端から第１方向に延び、第１方向に沿って延びる第２中空空間を区画する第１中空体と、第２中空空間に受け入れられて、第１筐体に回転自在に第２筐体を連結する回転軸と、前記仮想平面に沿って支柱の先端から第１方向に反対向きの第２方向に延び、第１中空空間の先端から第２方向に沿って延びる第３中空空間を区画する第２中空体と、第１中空空間から第３中空空間まで貫通する配線とを備えることを特徴とする電子機器。

（付記４）付記３に記載の電子機器において、前記第１中空空間の全長にわたって支柱の外周に穿たれる第１長孔と、前記支柱の外周から第１長孔にはめ込まれて、前記第１中空空間を区画する第１はめ込み部材と、前記第３中空空間の全長にわたって第２中空体の外周に穿たれる第２長孔と、第２中空体の外周から第２長孔にはめ込まれて、前記第３中空空間を区画する第２はめ込み部材とをさらに備えることを特徴とする電子機器。

（付記５）軸受けと、軸受けに支持されて、垂直軸回りで回転する支軸と、垂直軸に直交する１平面内で規定される水平軸上に軸心を有する回転軸と、支軸および回転軸の間で水平軸回りに１８０度未満に相対回転角範囲を規制する第１位置、および、支軸および回転軸の間で水平軸回りに１８０度以上の相対回転角範囲を確保する第２位置の間で進退可能に支軸上に支持される規制部材とを備えることを特徴とする二軸回り回転機構。

（付記６）付記５に記載の二軸回り回転機構において、前記水平軸が前記垂直軸回りに１８０度で回転すると、規制部材は第１位置から第２位置に移動することを特徴とする二軸回り回転機構。

（付記７）第１筐体と、第１筐体に支持されて、垂直軸回りで回転する支軸と、垂直軸に直交する１平面内で規定される水平軸回りで支軸に対して相対回転する第２筐体と、第１および第２筐体の間で水平軸回りに１８０度未満に相対回転角範囲を規制する第１位置、および、第１および第２筐体の間で水平軸回りに１８０度以上の相対回転角範囲を確保する第２位置の間で進退可能に支軸上に支持される規制部材とを備えることを特徴とする電子機器。

（付記８）付記７に記載の電子機器において、前記水平軸が前記垂直軸回りに１８０度で回転すると、規制部材は第１位置から第２位置に移動することを特徴とする電子機器。

（付記９）軸受けと、軸受けに支持されて、垂直軸回りで回転する支軸と、垂直軸に直交する１平面内で規定される水平軸上に軸心を有する回転軸と、支軸および回転軸の間で第１姿勢の水平軸回りに１８０度未満に相対回転角範囲を規制する第１位置、および、第１姿勢から垂直軸回りに１８０度で回転した第２姿勢の水平軸回りに支軸および回転軸の間で１８０度以上の相対回転角範囲を確保する第２位置の間で進退可能に支軸上に支持される規制部材とを備えることを特徴とする二軸回り回転機構。

（付記１０）付記９に記載の二軸回り回転機構において、軸受け上に配置されて、前記支軸の回転に応じて前記規制部材の進退移動を引き起こすカム機構をさらに備えることを特徴とする二軸回り回転機構。

（付記１１）第１筐体と、第１筐体に支持されて、垂直軸回りで回転する支軸と、垂直軸に直交する１平面内で規定される水平軸回りで支軸に対して相対回転する第２筐体と、第１および第２筐体の間で第１姿勢の水平軸回りに１８０度未満に相対回転角範囲を規制する第１位置、および、第１姿勢から垂直軸回りに１８０度で回転した第２姿勢の水平軸回りに第１および第２筐体の間で１８０度以上の相対回転角範囲を確保する第２位置の間で進退可能に支軸上に支持される規制部材とを備えることを特徴とする電子機器。

（付記１２）付記１１に記載の電子機器において、第１筐体上に配置されて、前記支軸の回転に応じて前記規制部材の進退移動を引き起こすカム機構をさらに備えることを特徴とする電子機器。

本発明の第１実施形態に係る電子機器すなわち携帯電話端末装置の外観を概略的に示す正面図である。携帯電話端末装置の外観を概略的に示す正面図である。携帯電話端末装置の外観を概略的に示す正面図である。携帯電話端末装置の外観を概略的に示す正面図である。図１の５−５線に沿った断面図であり、一具体例に係る二軸回り回転機構の構造を概略的に示す図である。二軸回り回転機構の構造を概略的に示す分解斜視図である。支柱部材の構造を概略的に示す分解斜視図である。軸受けの構造を概略的に示す平面図である。図５に対応し、変形例に係る二軸回り回転機構の構造を概略的に示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る電子機器すなわち携帯電話端末装置の外観を概略的に示す正面図である。図１０の１１−１１線に沿った断面図であり、変形例に係る二軸回り回転機構の構造を概略的に示す図である。図１１に対応し、規制部材の進退移動を概略的に示す携帯電話端末装置の断面図である。図１１に対応し、規制部材の進退移動を概略的に示す携帯電話端末装置の断面図である。図１１に対応し、規制部材の進退移動を概略的に示す携帯電話端末装置の断面図である。図１１に対応し、本発明の第３実施形態に係る電子機器すなわち携帯電話端末装置の構造を概略的に示す断面図である。カム機構の構造を概略的に示す携帯電話端末装置の部分拡大図である。カム機構の動作を概略的に示す携帯電話端末装置の部分拡大図である。図１５に対応し、規制部材の進退移動を概略的に示す携帯電話端末装置の断面図である。

符号の説明

１１電子機器（携帯電話端末装置）、１４第１筐体（本体筐体）、１５第２筐体（ディスプレイ用筐体）、２３二軸回り回転機構、２４水平軸、２５垂直軸、２６軸受け、３３支柱、３３支軸、３４第１中空空間、３７第１中空体、３８第２中空空間、４１第２中空体、４２第３中空空間、３９回転軸（回転軸体）、４４配線、６９第１長孔、７０第２長孔、７２第１はめ込み部材、７３第２はめ込み部材、７７規制部材、８８カム機構、ＶＰ仮想平面、ＦＤ第１方向、ＳＤ第２方向。

Claims

筐体に固定される軸受けと、
回転自在に前記軸受けに受け入れられる支柱と、
前記支柱の軸心に沿って前記支柱を貫通する第１中空空間と、
前記支柱の軸心に交差する任意の仮想平面に沿って前記支柱の先端から第１方向に延び、前記第１方向に沿って延びる第２中空空間を区画する第１中空体、および、前記仮想平面に沿って前記支柱の先端から前記第１方向に反対向きの第２方向に延び、前記第１中空空間の先端から前記第２方向に沿って延びる第３中空空間を区画する第２中空体を形作り、前記第１中空体および前記第２中空体の間に前記支柱を配置し、前記支柱で前記第２中空空間から前記第１中空空間を分離させる本体と、
前記第１中空空間の全長にわたって前記支柱の外周に穿たれて、前記第１中空空間および前記第３中空空間を相互に接続する長孔と
を備えることを特徴とする二軸回り回転機構。
請求項１に記載の二軸回り回転機構において、
前記第３中空空間の全長にわたって前記第２中空体の外周に穿たれて、前記長孔に連続する第１補助長孔と、
前記第２中空体にはめ込まれて前記第３中空空間内に配置されるカラー部材と、
前記カラー部材の全長にわたって前記カラー部材の外周に穿たれて、前記第１補助長孔に連続する第２補助長孔と、
前記支柱、前記第２中空体および前記カラー部材の外周から前記長孔、前記第１補助長孔および前記第２補助長孔にはめ込まれて、前記第１中空空間、前記第３中空空間および前記カラー部材の内部空間を区画する単一のはめ込み部材と
をさらに備えることを特徴とする二軸回り回転機構。
第１および第２筐体と、
前記第１筐体に固定される軸受けと、
回転自在に前記軸受けに受け入れられる支柱と、
前記支柱の軸心に沿って前記支柱を貫通する第１中空空間と、
前記支柱の軸心に交差する任意の仮想平面に沿って前記支柱の先端から第１方向に延び、前記第１方向に沿って延びる第２中空空間を区画する第１中空体と、
前記第２中空空間に受け入れられて、前記第１筐体に回転自在に前記第２筐体を連結する回転軸と、
前記仮想平面に沿って前記支柱の先端から前記第１方向に反対向きの第２方向に延び、前記第１中空空間の先端から前記第２方向に沿って延びる第３中空空間を区画する第２中空体と、
前記第１中空空間から前記第３中空空間まで貫通する配線と、
前記第１中空体および前記第２中空体を形作り、前記第１中空体および前記第２中空体の間に前記支柱を配置し、前記支柱で前記第２中空空間から前記第１中空空間を分離させる本体と、
前記第１中空空間の全長にわたって前記支柱の外周に穿たれて、前記第１中空空間および前記第３中空空間を相互に接続する長孔と
を備えることを特徴とする電子機器。
請求項３に記載の電子機器において、
前記第３中空空間の全長にわたって前記第２中空体の外周に穿たれて、前記長孔に連続する第１補助長孔と、
前記第２中空体にはめ込まれて前記第３中空空間内に配置されるカラー部材と、
前記カラー部材の全長にわたって前記カラー部材の外周に穿たれて、前記第１補助長孔に連続する第２補助長孔と、
前記支柱、前記第２中空体および前記カラー部材の外周から前記長孔、前記第１補助長孔および前記第２補助長孔にはめ込まれて、前記第１中空空間、前記第３中空空間および前記カラー部材の内部空間を区画する単一のはめ込み部材と
をさらに備えることを特徴とする電子機器。