JP4625321B2 - 携帯機器のヒンジ装置及び携帯電話機 - Google Patents

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Description

本発明は、携帯電話機などの携帯機器を構成する重ね合わせた第１筐体と第２筐体を互いに離間する方向に開閉させたり、第１筐体及び第２筐体の面に沿って回動させたりする際に用いて好適な携帯機器のヒンジ装置及びそのヒンジ装置を備えた携帯電話機に関する。
携帯機器の一種である携帯電話機において、キーボード部やマイク部等を上面に設けた送話部としての第１筐体と、ディスプレイ部やスピーカー部等を設けた受話部としての第２筐体とを有し、これらの第１筐体と第２筐体を互いにヒンジ装置によって回動可能に連結した２つ折りの携帯電話機が市場に出回っている。この２つ折りの携帯電話機は、第１筐体の上面後部に対して第２筐体がヒンジ装置を介して回動可能に連結されており、第１筐体の上面の送話部に第２筐体を重ね合わせて密着させ送話部を閉塞させることができると共に、重ね合わせた状態を解いてその送話部を露出させることができる。すなわち、通常は、第１筐体と第２筐体とが重ね合わされた状態で送話部が閉塞されているために、送話部を露出させるには、例えば、一方の手で第１筐体を掴み、他方の手で第２筐体を掴んで送話部が露出するように（送話部から第２筐体の下面が離間するように）その第２筐体を第１筐体に対して回動させることにより、送話部を露出させて携帯電話機を使用することが可能となる。
近年、携帯電話機としては、インターネット等の通信回線を利用した機能等の多種多様な機能を備えたものが市場に出回っている。このような携帯電話機は、送話部の閉塞と露出を行うためだけに第１筐体と第２筐体とを回動させる構造であると、第１筐体に対する第２筐体の角度が限られるので、機能を十分に発揮することができない。このため、第１筐体と第２筐体とを送話部の閉塞と露出を行うため互いに離間する方向へ回動される以外に他の水平方向の回動（第１筐体及び第２筐体の面に沿った回動）を行えるようにしたヒンジ装置及びこのヒンジ装置を用いた携帯電話機が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１３８０９２号公報
この特許文献１に記載されたヒンジ装置は、第１筐体の幅方向と平行な方向に延びる第１ヒンジピンを軸に第１筐体と第２筐体とが互いに回動可能に連結されていると共に、その第１ヒンジピンと直交する方向に延びる第２ヒンジピンを軸に第１筐体と第２筐体とが互いに水平方向へ回動可能に連結され、第１筐体と第２筐体とが２つの回動軸を軸に互いに異なる方向へ回動し得るように構成されている。しかし、第１筐体と第２筐体との相対位置をロック状態に保持する機能が備えられていないので、第１筐体と第２筐体とが２つの回動軸を軸に互いに容易に回動することがある。その結果、通話を行うときやインターネット等の通信回線を利用するとき等では、第１筐体と第２筐体との相対位置をロック状態に保持できないので、第１筐体と第２筐体との位置関係がずれやすく通話し難かったり画面が見難かったりすることがあった。このため、第２ヒンジピンを軸に互いに回動する第１筐体と第２筐体とを所定の位置にロック状態に保持するのに、スプリングの付勢力によりピンを動作させて、係合凸部と係合凹部を係合させることが提案されているが、部品点数が多く、組み込みが大変で、かつ、コストも高くなる。また、第１ヒンジピンを軸に互いに回動する第１筐体と第２筐体とを所定の位置にロック状態に保持するのに、係合凸部と係合凹部との係合により行うことが提案されているが、その場合には、１つの位置にロック状態に保持するのに係合凸部を有する部材と係合凹部を有する部材の２つが必要となる。その結果、例えば、第１筐体の上面の送話部に第２筐体を密着させて送話部を閉塞させる閉成状態と、送話部を露出させて携帯電話機を使用することが可能となる２つの開成状態との３つの位置で第１筐体と第２筐体とをロック状態に保持するには、それぞれの位置で係合凸部と係合凹部との係合を個別に行うのに合計６つの部材が必要になり、部品点数が多く、組み込みが大変で、かつ、コストも高くなるという問題があった。さらに、従来公知のものは、ヒンジ装置により複雑な動作や特性を持たせようとする場合、構成上そのための設定が困難であるという問題があった。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、部品点数が多くなることなく、かつ、組み立て易くすることにより製造コストを下げた上で、より複雑な動作や特性を持たせ易くした携帯機器のヒンジ装置及びそのヒンジ装置を備えた携帯電話機を提供することにある。
前記の目的を達成するための本発明に係る携帯機器のヒンジ装置は、携帯機器を構成する第１筐体と第２筐体とを第１ヒンジピンを軸に上下方向へ回動可能に連結する第１ヒンジ部と、この第１ヒンジピンと直交する方向に伸びる第２ヒンジピンを軸に前記第１筐体と前記第２筐体とを水平方向へ回動可能に連結する第２ヒンジ部を有するヒンジ装置であって、前記第１ヒンジ部を、ケース体と、このケース体に回動可能に軸支された第１ヒンジピンと、この第１ヒンジピンに固定され前記第２筐体が取り付けられる取付部を有する第１カムＡ体と、前記第１ヒンジピンと共に回動し、かつ、前記第１ヒンジピンの軸方向に移動可能に設けられた第１カムＢ体と、前記第１ヒンジピンを回動可能に挿通させ、前記ケース体に係合されている両面にカム部を有する両面カム体と、該第１カムＢ体と前記ケース体との間に設けられ、前記第１カムＢ体を前記両面カム体に付勢すると共に、この付勢により前記両面カム体を前記第１カムＡ体に押し付ける第１付勢手段と、で構成し、前記第２ヒンジ部を、前記第１筐体に取り付けたベース部材へ立設固定した第２ヒンジピンと、この第２ヒンジピンの軸周りに前記ベース部材との間にワッシャーを介在させて回動可能に取り付けたヒンジボディーと、前記第２ヒンジピンに当該第２ヒンジピンと共に回転するように取り付けられた第２カムＡ体と、前記ヒンジボディーと共に回動し、かつ、前記第２ヒンジピンの軸方向に移動可能で前記第２カムＡ体と面接触する第２カムＢ体と、該第２カムＢ体と前記ヒンジボディーとの間に設けられ、前記第２カムＢ体を第２カムＡ体に向けて付勢する第２付勢手段と、で構成し、前記第２ヒンジ部は前記ヒンジボディーの回動範囲を規制する回動範囲規制手段を有すると共に、前記第１ヒンジ部のケース体を前記ヒンジボディーへ前記第２ヒンジピンと直交する一方の方向へ取り付け、前記第２付勢手段を前記第２ヒンジピンを囲んで設けた複数の付勢手段収容部へ収容させた複数の圧縮コイルスプリングで構成し、前記回動範囲規制手段を、前記ベース部材に設けた規制凸部と前記ヒンジボディーに前記規制凸部を嵌入させるために設けた規制凹部とで構成したことを特徴とする。

この発明によれば、第２ヒンジピンの軸周りにヒンジボディーが回動することにより、第２カム機構によって第１筐体に対して第２筐体が所定の位置にロック状態に保持されることになる。また、ケース体に対して第１ヒンジピンが回動すると、第１カム機構によって第１筐体に対して第２筐体が所定の位置にロック状態に保持されることになる。その第１カム機構及び前記第２カム機構の少なくとも一方に両面カム部を有する両面カム体が用いられるので、部品点数が少なく、組み込みが容易で、かつ、低コスト化を図ることができる。
また、本発明に係る携帯機器のヒンジ装置は、前記第１カムＡ体の接触面に、前記第１カム凸部が１つ設けられ、該第１カム凸部と係合する第１カム凹部が前記両面カム体の第１接触面に２つ設けられて、これら第１カム凸部と第１カム凹部とが、前記第１筐体と前記第２筐体とが互いに重なり合った前記第１筐体に対する第２筐体の第１回動角度が０°である閉成状態で係合すると共に、該閉成状態の前記第２筐体を前記第１ヒンジピンを軸に前記第１筐体に対して回動したとき、前記第１回動角度が１５０°のときに係合し、前記両面カム体の第２接触面に、前記第１カム凸部が１つ設けられ、該第１カム凸部と係合する第１カム凹部が前記第１カムＢ体の接触面に２つ設けられて、これら第１カム凸部と第１カム凹部とが、前記第１筐体と前記第２筐体とが互いに重なり合った前記第１筐体に対する第２筐体の第１回動角度が０°である閉成状態で係合すると共に、該閉成状態の前記第２筐体を前記第１ヒンジピンを軸に前記第１筐体に対して回動したとき、前記第１回動角度が１８０°のときに係合することを特徴とする。
この発明によれば、ケース体に対して第１ヒンジピンが所定の角度回動すると、第１ヒンジピンと共に両面カム体が回動して、第１付勢手段の付勢力により両面カム体に設けられた第１カム凹部や第１カム凸部が第１カムＡ体に設けられた第１カム凸部や第１カム凹部、あるいは、第１カムＢ体に設けられた第１カム凸部や第１カム凹部に係合し、第１筐体に対する第２筐体の位置が所定の位置にロック状態に保持されることになる。その結果、部品点数が少なく、組み込みが容易で、かつ、低コストで第１筐体と第２筐体とを所定の位置にロック状態に保持することができる。
さらに、本発明に係る携帯機器のヒンジ装置は、前記第２カムＡ体の接触面と前記第２カムＢ体の接触面の少なくとも一方に第２カム凸部を設け、前記第２カムＡ体の接触面と前記第２カムＢ体の接触面の少なくとも他方に前記第２カム凸部と係合して前記第１筐体に対する前記第２筐体の位置を所定の位置にロック状態に保持する第２カム凹部を設けたことを特徴とする。また、本発明に係る携帯機器のヒンジ装置において、前記第２カム凸部が、前記第２カムＡ体の接触面と前記第２カムＢ体の接触面の少なくとも一方にその周方向に９０°間隔で配置され、前記第２カム凹部が、前記第２カムＡ体の接触面と前記第２カムＢ体の接触面の少なくとも他方にその周方向に９０°間隔で配置されていることを特徴とする。
また、前記の目的を達成するために本発明に係る携帯電話機は、前記の本発明に係る携帯機器のヒンジ装置を備えたことを特徴とする。
以上説明したように本発明に係る携帯機器のヒンジ装置及び携帯電話機によれば、部品点数が少なく、組み込みが容易で、かつ、低コスト化を図れる上に、良好に通話を行えると共に画面が動くことなくインターネット等の通信回線を利用することができる。
以下、本発明に係る携帯機器のヒンジ装置及びそのヒンジ装置を備えた携帯電話機を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る携帯電話機の一例を示すものである。図２〜図５は本発明に係る携帯機器のヒンジ装置の一例を示すものである。本発明に係る携帯機器のヒンジ装置は、図１〜図５に示すように、携帯機器を構成する第１筐体２と第２筐体３とを第１ヒンジピンを軸に回動可能に連結する第１ヒンジ部４と、その第１ヒンジピンと直交する方向に延びる第２ヒンジピンを軸に第１筐体２と第２筐体３とを回動可能に連結する第２ヒンジ部５を備えるものである。携帯機器としては、特に限定されず、例えば、携帯電話機、ザウルス（商標）等の携帯情報端末機、電卓、ポケットコンピュータ、携帯ゲーム機等が挙げられ、特に携帯電話機が好ましいものとして挙げられる。また、本実施の形態では、携帯機器として携帯電話機１０について説明するが、これに限定されるものではない。
第１筐体２は、携帯電話機１０の送話部を構成するものであり、キーボード部２ａやマイク部等を上面に有している。第１筐体２は、細長の略矩形状に形成されている。第２筐体３は、同じく携帯電話機１０の受話部を構成するものであり、ＬＣＤなどのディスプレイ部３ａ、スピーカー部、カメラ部等を有している。第２筐体３は、第１筐体２と略同じ細長の略矩形状に形成されている。これらの第１筐体２と第２筐体３を互いにヒンジ装置１によって回動可能に連結されて携帯電話機１０が構成されている。この携帯電話機１０は、第１筐体２の上面に第２筐体の下面が互いに重ね合わされて送話部を閉塞すると共に、第１筐体２の上面から第２筐体の下面が離間して送話部を露出させることができるようになっている。この携帯電話機１０は、第１筐体２と第２筐体３とが互いに重ね合わされた状態から第１ヒンジピンを軸に例えば第１筐体２に対して第２筐体３を１８０°まで回動し得るように第１筐体２と第２筐体３とが回動可能に連結されている。また、第１筐体２と第２筐体３とが互いに重ね合わされた状態のとき（特に図１（ｃ）参照。）第１筐体２と第２筐体３との間に隙間１１が生じ第２ヒンジピンを軸に例えば第１筐体２に対して第２筐体３を１８０°まで回動し得るように第１筐体２と第２筐体３とが回動可能に連結されている。なお、本発明において１８０°というときには、１８０°前後を含む。
本発明に係る携帯機器のヒンジ装置１は、第１ヒンジ部４が、第１筐体２に対する第２筐体３の位置を所定の位置にロック状態に保持する第１カム機構６を備え、第２ヒンジ部５が、第１筐体２に対する第２筐体３の位置を所定の位置にロック状態に保持する第２カム機構７を備えていることに特徴がある。このヒンジ装置１は、第１筐体２の上面の後部近傍に設けられ、第１筐体２と第２筐体３とを互いに回動可能に連結するものであり、カバー１８によって覆われている。
第２ヒンジ部５は、第１筐体２の幅方向に対して直交する方向（略直交する方向を含む。）に延びる第２ヒンジピンを軸に第１筐体２に対して第２筐体３を回動可能に支持するものである。第２ヒンジ部５は、第２ヒンジピンを軸に第１筐体２に対して第２筐体３を回動可能に支持できれば、特に限定されず、例えば、第１筐体２に取り付けられる第２ヒンジピンである第２ヒンジピン５１と、この第２ヒンジピン５１の軸周りに回動可能に取り付けられるヒンジボディー５２と、第２カム機構７とを備えている。
第２ヒンジピン５１は、第１筐体２の表面に対して直交する方向に突出するように第１筐体２に取り付けられるが、この取付は、例えばベース部材５３を介して取り付けられている。すなわち、第２ヒンジピン５１は、図２及び図５に示すように、一端部にフランジ部５１ａが設けられている。フランジ部５１ａは、例えば、第２ヒンジピン５１の径より大径な円形の対向する周面をそれぞれ平行に切り欠いたような略楕円形状に形成されている。第２ヒンジピン５１の他端部（先端部ということがある。）の周面は、その周面の一部をそれぞれ軸方向にかつ互いに平行に切り欠いたような略楕円形状の嵌合凸部５１ｂとして形成されている。
ベース部材５３は、図２、図５及び図１３に示すように、略円板状に形成され、その同軸上に第２ヒンジピン５１が挿通される挿通孔５３ａが形成されている。ベース部材５３には、ベース部材５３を第１筐体２の表面に取り付けるための取付孔５３ｂが１つ又は２つ以上例えば３つ設けられ、挿通孔５３ａに第２ヒンジピン５１を挿通させてそのフランジ部５１ａをベース部材５３と第１筐体２の表面とで挟持することにより第２ヒンジピン５１が第１筐体２に取り付けられている。ベース部材５３の裏面（フランジ部５１ａが接触する面）には、フランジ部５１ａが嵌合するフランジ嵌合凹部５３ｃが設けられて、第２ヒンジピン５１が回転することなく第１筐体２に取り付けられている。ベース部材５３の表面は、挿通孔５３ａが高く外周縁部側が低い円環状の段差５３ｄが設けられている。この段差５３ｄの外周縁部の一部には、円弧状の規制凸部８１が設けられている。
ヒンジボディー５２は、図２、図５及び図１０に示すように、ボディー本体５２１と、第２筐体３が取り付けられるホルダーとからなる。ボディー本体５２１は、例えば、略矩形箱状に形成されている。このボディー本体５２１には、その下面の中央部から上面の中央部にかけて貫通する貫通孔５２１ａが設けられている。貫通孔５２１ａは、第２ヒンジピン５１が挿通されてヒンジボディー５２を回動可能に支持するためのものである。この貫通孔５２１ａは、第２ヒンジピン５１の径より大きな径、例えば若干大きな径で形成されていることが望ましい。
ボディー本体５２１の４つの側面のうちの対向する任意の２つの側面に、２つのホルダーが設けられている。２つのホルダーは、略円筒状に形成され、一方のホルダーと他方のホルダーが同軸上（略同軸上を含む。）であって互いに対向する方向とは反対方向に開口された状態でボディー本体５２１の任意の２つの側面にそれぞれ設けられている。
一方のホルダー（第１ホルダー５２２ということがある。）は、略円筒状に形成されている。第１ホルダー５２２の内形は、略円形状に形成されている。この第１ホルダー５２２に第２筐体３の円柱状の回動部３１が回動可能に取り付けられている。他方のホルダー（第２ホルダー５２３ということがある。）は、略円筒状に形成されている。第２ホルダー５２３の内形は、円の一部をそれぞれ平行に切り欠いたような略楕円形状に形成されている。この第２ホルダー５２３に第１ヒンジ部４が取り付けられている。
ボディー本体５２１の下面には、前記の規制凸部８１が挿入されてヒンジボディー５２の回動範囲を規制する規制凹部８２が設けられている。規制凹部８２は、貫通孔５２１ａと同軸上（略同軸上を含む。）の円弧状に形成されている。この規制凹部８２の長さ（周面の長さ）は、例えば、規制凸部８１が１８０°移動し得る寸法で形成されていることが望ましい。規制凹部８２及び規制凸部８１は、例えば、ベース部材５３によって第１筐体２に取り付けられた第２ヒンジピン５１にワッシャー５９を介して回動可能であって、第１筐体２の幅方向と第１、第２ホルダー５２２、５２３の軸とが平行（略平行を含む。）に取り付けられたヒンジボディー５２が第２ヒンジピン５１に対して一方の方向、例えば、図示例では、左方向に１８０°回動可能になるように配置されていることが望ましい。すなわち、第１筐体２の幅方向と第２筐体３の幅方向とが平行（略平行を含む。）になっているときが、図４に示すように、第１筐体２に対する第２ヒンジピン５１を軸にした第２筐体３の角度が０°となるように、第１筐体２に第２筐体３が連結されていることが望ましい。また、規制凹部８２及び規制凸部８１によって規制手段８が構成されるが、規制手段８は、ヒンジボディー５２の回動範囲を規制できれば、規制凹部８２及び規制凸部８１に限定されず他の構造によって構成してもよい。なお、本発明において０°というときには、０°前後を含む。また、規制手段８は、ヒンジボディー５２の回動範囲を１８０°にしたが、これに限定されることがないと共に、その回動方向も特に限定されず一方向でも両方向でもよく、例えば、両方向に１８０°回動するようにしてもよい。また、規制手段８を設けることなくヒンジボディー５２を回転可能に第２ヒンジピン５１に取り付けられていてもよい。
第２カム機構７は、第２ヒンジピン５１の所定の位置にヒンジボディー５２をロック状態に保持するものであり、例えば、ヒンジボディー５２が第２ヒンジピン５１に対して、すなわち、第２筐体３が第１筐体２に対して第２ヒンジピン５１を軸に０°〜１８０°の角度の範囲で回動し得る場合、０°、９０°及び１８０°の３箇所でヒンジボディー５２をロック状態に保持するように構成されていることが好ましい。この場合の角度は、第２ヒンジピン５１を軸にした第１筐体２の幅方向に延びる直線と第２筐体３の幅方向に延びる直線との角度（第２回動角度ということがある。）であり、この角度が０°のときに、第１筐体２の幅方向と第２筐体３の幅方向とが平行（略平行を含む。）になっているように第２筐体３が第１筐体２に第２ヒンジ部５を介して連結されていることが好ましい。なお、本発明において９０°というときには、９０°前後を含む。
第２カム機構７は、例えば、図２、図５、図１１及び図１２に示すように、第２ヒンジピン５１の外周に固定されている第２カムＡ体７１と、ヒンジボディー５２に取り付けられ、第２カムＡ体７１と面接触する第２カムＢ体７２と、この第２カムＢ体７２と面接触する第２カムＡ体７１の接触面及び第２カムＡ体７１と面接触する第２カムＢ体７２の接触面の少なくとも一方に設けられた第２カム凸部７３、７４と、第２カムＡ体７１の接触面及び第２カムＢ体７２の接触面の少なくとも他方に設けられ、第２カム凸部７３、７４と係合する第２カム凹部７５、７６とから構成されている。
第２カムＡ体７１は、円板状に形成されている。第２カムＡ体７１の中央部には、その同軸上（略同軸上を含む。）に固定孔７１ａが設けられている。固定孔７１ａは、第２ヒンジピン５１の先端部の嵌合凸部５１ｂが嵌合され得る形状で形成されている。この固定孔７１ａに第２ヒンジピン５１の嵌合凸部５１ｂを嵌合して貫通させ、この貫通させた嵌合凸部５１ｂをカシメることにより、第２カムＡ体７１が第２ヒンジピン５１の先端部に回転することなく固定される。
第２カムＡ体７１の接触面（ヒンジボディー側の面）には、その周方向に９０°間隔で４つの第２カム凸部７３が設けられている。これらの第２カム凸部７３の先端面は平面状で形成されている。また、第２カムＡ体７１の接触面の第２カム凸部７３間には、第２カム凹部７６が設けられている。すなわち、第２カム凹部７６は、第２カムＡ体７１の接触面にその周方向に９０°間隔で４つ配置されている。第２カム凹部７６の底面は、平面状で形成されている。第２カム凸部７３と第２カム凹部７６との境界は、傾斜面７７として形成されていることが好ましい。
第２カムＢ体７２は、例えば、第２カムＡ体７１と略同じ径の略円板状であって、外周縁部がその周方向に９０°間隔で直線状に切り欠かれたおおよそ円形状に形成されている。また、第２カムＢ体７２には、その同軸上（略同軸上を含む。）に貫通孔７２ａが設けられている。貫通孔７２ａは、第２ヒンジピン５１が貫通され得る例えば第２ヒンジピン５１の径より若干大きな径の円形状に形成されている。また、第２カムＢ体７２の外周縁部の対向する２箇所には、その軸方向であって接触面と反対方向に延びる突起部７２ｂがそれぞれ設けられている。
第２カムＢ体７２の接触面は、第２カムＡ体７１の接触面が嵌合し得る形状で形成されている。すなわち、第２カムＢ体７２の接触面には、第２カムＡ体７１に設けられた第２カム凸部７３及び第２カム凹部７６にそれぞれ係合する第２カム凹部７５及び第２カム凸部７４が設けられている。これらの第２カム凹部７５は、第２カムＢ体７２の周方向に９０°間隔で４つ配置されている。また、第２カム凸部７４は、第２カム凹部７５間であって第２カムＢ体７２の周方向に９０°間隔で４つ配置されている。第２カム凹部７５の底面は、平面状で形成されていると共に、第２カム凸部７４の先端面は、平面状で形成されている。また、第２カム凹部７５と第２カム凸部７４との境界は、傾斜面７８として形成されていることが好ましい。
第２カムＢ体７２は、ボディー本体５２１の上面のＢ体嵌合部５２１ｂに取り付けられている。Ｂ体嵌合部５２１ｂは、図２、図５及び図１０に示すように、第２カムＢ体７２が嵌合し得る凹状に形成されている。このＢ体嵌合部５２１ｂには、第２カムＢ体７２の２つの突起部７２ｂが挿入される挿入孔５２１ｃが設けられている。これにより、第２カムＢ体７２は、Ｂ体嵌合部５２１ｂに嵌合されたとき、その軸周りに回転できないが、その軸方向に移動し得るようになっている。すなわち、第２カムＢ体７２は、ヒンジボディー５２と共に第２ヒンジピン５１に対して回動するようにヒンジボディー５２に取り付けられている。
また、Ｂ体嵌合部５２１ｂには、その周方向に例えば９０°間隔でその軸方向に延びる付勢手段収容部５２１ｄが設けられている。各付勢手段収容部５２１ｄには、第２付勢手段、例えば、圧縮コイルスプリング５８がそれぞれ収容されている。圧縮コイルスプリング５８は、第２カムＢ体７２の接触面と反対側の面（裏面ということがある。）に接触し、第２カムＢ体７２を第２カムＡ体７１に押圧するように付勢するものである。これにより、第２カムＢ体７２と第２カムＡ体７１との間に作用する摩擦力が大きくなってヒンジボディー５２を第２ヒンジピン５１の回動範囲の任意の位置で停止することができるようになっている。また、第２カムＢ体７２の周方向に配置した例えば４つの圧縮コイルスプリング５８によって第２カムＢ体７２を付勢することにより、第２ヒンジピン５１の外周に嵌装した圧縮コイルスプリングで第２カムＢ体７２を付勢する場合に比して、ボディー本体５２１すなわちヒンジボディー５２の厚さ（第２ヒンジピン５１の軸方向の寸法）を小さくすることができ、小型化を図れることになる。
すなわち、第２ヒンジ部５は、次のように組み立てられている。まず、第２ヒンジピン５１の先端部をベース部材５３の底部の外表面側から挿通孔５３ａに挿通させて、このベース部材５３を第１筐体２の上面の後部の所定の位置にピンやネジ等の取付部材によって取り付ける。このとき、第２ヒンジピン５１のフランジ部５１ａが、ベース部材５３と第１筐体２とによって挟持されると共に、第２ヒンジピン５１のフランジ部５１ａがベース部材５３のフランジ嵌合凹部５３ｃに嵌合しているので、第２ヒンジピン５１が回転することなく第１筐体２に取り付けられる。この第２ヒンジピン５１にワッシャー５９を介してヒンジボディー５２の貫通孔５２１ａ挿通させるようにヒンジボディー５２を回動可能に取り付ける。このとき、ベース部材５３の規制凸部８１がボディー本体５２１の下面の規制凹部８２に挿入されるようにする。これにより、ヒンジボディー５２の回動範囲は１８０°に規制される。
次に、このヒンジボディー５２の各付勢手段収容部５２１ｄに圧縮コイルスプリング５８をそれぞれ収容した後、第２ヒンジピン５１の先端部から第２ヒンジピン５１の外周に貫通孔７２ａを介して第２カムＢ体７２を嵌装する。このとき、突起部７２ｂをヒンジボディー５２の挿入孔５２１ｃに挿入させる。これにより、第２カムＢ体７２は、ヒンジボディー５２と共に回動し、かつ、第２ヒンジピン５１の軸方向に移動可能に取り付けられる。そして、第２ヒンジピン５１の嵌合凸部５１ｂに固定孔７１ａを嵌合させて第２カムＡ体７１を第２ヒンジピン５１の嵌合凸部５１ｂの外周に位置させる。このとき、第２カムＡ体７１は、第２カムＢ体７２と接触して第２カムＢ体７２が圧縮コイルスプリング５８の付勢力により付勢されるが、その付勢力に抗して第２カムＢ体７２を押圧しつつ第２ヒンジピン５１の嵌合凸部５１ｂの外周に位置させ、第２カムＡ体７１の固定孔７１ａから第２ヒンジピン５１の嵌合凸部５１ｂの先端部を突出させる。この突出させた嵌合凸部５１ｂの先端部をカシメることにより、第２ヒンジ部５が組み立てられる。よって、第２ヒンジ部５は、部品点数が少なく、組み込みが容易で、かつ、低コスト化を図れる。
このように組み立てた第２ヒンジピン５１に対してヒンジボディー５２を回動させた場合に、第２カムＡ体７１の第２カム凸部７３が第２カムＢ体７２の第２カム凹部７５から脱すると共に、第２カムＢ体７２の第２カム凸部７４が第２カムＡ体７１の第２カム凹部７６から脱して、第２カムＡ体７１の第２カム凸部７３の先端面と第２カムＢ体７２の第２カム凸部７４の先端面とが互いに面接触しつつ摺動する。この面接触状態のときに、ヒンジボディー５２の回動を止めると、第２カムＡ体７１の第２カム凸部７３の先端面と第２カムＢ体７２の第２カム凸部７４の先端面との接触による摩擦力によってヒンジボディー５２がその位置で停止するようになっている。この面接触する状態がフリーストップ状態であり、このときの第２回動角度がフリーストップ角度である。
また、第２ヒンジピン５１に対してヒンジボディー５２を回動させた場合に、第２カム凸部７３、７４が第２カム凹部７５、７６からそれぞれ完全に脱していないとき、すなわち、第２カム凸部７３、７４の先端面と第２カム凹部７５、７６の底面とが面接触又は近接している（第２カム凸部７３、７４の先端面と第２カム凹部７５、７６の底面とが面対向している）状態から２つの第２カム凸部７３、７４の先端面とが面接触するまでの間のとき、第２カム凸部７３、７４の角部が傾斜面７８、７７に接触しているので、ヒンジボディー５２の回動を止めると、第２カム凸部７３、７４が傾斜面７８、７７に沿って自動的に移動して第２カム凸部７３、７４が第２カム凹部７５、７６に嵌合してロック状態となる。すなわち、自動的にロック状態となる。このように、自動的にロック状態となる領域が図４にＡ１〜Ａ４で示した領域であり、このときの第２回動角度が自動ロック角度である。よって、第２カムＡ体７１の傾斜面７７及び第２カムＢ体７２の傾斜面７８の角度等を任意に変えることにより、自動ロック角度を所望の角度に設定することができる。
第１ヒンジ部４は、第１筐体２の幅方向と平行（略平行を含む。）に延びる第１ヒンジピンを軸に第１筐体２と第２筐体３とを互いに回動可能に支持するものである。第１ヒンジ部４は、第１筐体２と第２筐体３とを互いに第１ヒンジピンを軸に回動可能に支持できれば、特に限定されず、例えば、第２ヒンジ部５のヒンジボディー５２に設けられている。この第１ヒンジ部４は、例えば、図２、図５に示すように、第２ヒンジ部５のヒンジボディー５２の第２ホルダー５２３に取り付けられているケース体４１と、このケース体４１に回動可能に支持されている第１ヒンジピン４２と、第１カム機構６とを備えている。
ケース体４１は、図２、図５及び図６に示すように、第２ホルダー５２３内に嵌合されて取り付けられるものである。このケース体４１は、円の一部をそれぞれ平行に切り欠いたような略楕円形状の有底筒体状に形成されている。すなわち、平行に形成された平面部４５が周り止め手段として形成されており、第２ホルダー５２３内に嵌合されて第２ホルダー５２３に周ることなく取り付けられるようになっている。ケース体４１の底部には、その同軸上にシャフト挿通孔４１ａが設けられている。また、ケース体４１の２つの平面部４５の先端部には、その軸方向に延びる係合溝４１ｂがそれぞれ設けられている。
第１ヒンジピン４２は、ケース体４１のシャフト挿通孔４１ａに挿通されてケース体４１に回転可能に支持されるものである。第１ヒンジピン４２は、一端部にフランジ部４２ａが設けられている。フランジ部４２ａは、第１ヒンジピン４２の径より大きな寸法の径の円板状に形成されている。第１ヒンジピン４２は、シャフト挿通孔４１ａの径より小さな径、例えば若干小さな径に形成されている。第１ヒンジピン４２の長さは、ケース体４１の長手方向の長さより長い寸法で形成されている。すなわち、第１ヒンジピン４２は、その先端部（フランジ部４２ａとは反対側の端部）をケース体４１の底部の外表面側からシャフト挿通孔４１ａにワッシャー４６を介して挿通させて、そのフランジ部４２ａをケース体４１の底部に当接したとき、第１ヒンジピン４２の先端部がケース体４１より突出するように形成されている。
また、第１ヒンジピン４２の略中央部から先端部までの周面は、その周面の一部をそれぞれ軸方向にかつ平行に平面状に切り欠いたような略楕円形状の嵌合部４２ｂとして形成されている。また、ケース体４１より突出する第１ヒンジピン４２の先端部近傍には、その径方向に延び、２つの対向する平面状の中央部間を貫通する取付孔４２ｃが設けられている。
第１カム機構６は、ケース体４１の所定の位置に第１ヒンジピン４２をロック状態に保持するものであり、例えば、第１ヒンジピン４２がケース体４１に対して、すなわち、第２筐体３が第１筐体２に対して第１ヒンジピン４２を軸に０°〜１８０°の角度の範囲で回動し得る場合、０°、１５０°及び１８０°の３つの角度で第１ヒンジピン４２をロック状態に保持するように構成されていることが好ましい。この場合の角度は、第１ヒンジピン４２を軸にした第１筐体２の長手方向に延びる直線と第２筐体３の長手方向に延びる直線との角度（第１回動角度ということがある。）であり、この角度が０°のときに、第１筐体２と第２筐体３が互いに重なり合った状態（閉状態ということがある。）となるように第２筐体３が第１筐体２に第１ヒンジ部４を介して連結されていることが好ましい。なお、本発明において１５０°というときには、１５０°前後を含む。
第１カム機構６は、例えば、第１ヒンジピン４２の先端部の外周に固定されている第１カムＡ体６１と、第１ヒンジピン４２に取り付けられ、第１カムＡ体６１と面接触する両面カム体６２と、第１ヒンジピン４２に取り付けられ、両面カム体６２と面接触する第１カムＢ体６３と、第１カムＡ体６１、両面カム体６２及び第１カムＢ体６３の接触面の少なくとも１面に設けられた第１カム凸部６５と、この第１カム凸部６５が設けられた面と対向する第１カムＡ体６１、両面カム体６２及び第１カムＢ体６３の接触面に設けられ、第１カム凸部６５と係合する第１カム凹部６６とから構成されている。
第１カムＡ体６１は、図２、図５及び図７に示すように、例えば、ケース体４１の外形と略同じ形状、すなわち、円の一部をそれぞれ平行に切り欠いたような略楕円形状の外形を有する略円板状に形成されている。第１カムＡ体６１の２つの平面部の中央部には、その径方向に延びて貫通するピン挿入孔６１ａが設けられている。第１カムＡ体６１の中央部には、その同軸上（略同軸上を含む。）に固定孔６１ｂが設けられている。固定孔６１ｂは、第１ヒンジピン４２の嵌合部４２ｂが嵌合され得る形状で形成されている。この固定孔６１ｂに第１ヒンジピン４２の嵌合部４２ｂを嵌合してピン挿入孔６１ａと第１ヒンジピン４２の取付孔４２ｃとを軸合わせしてからこれら孔６１ａ、４２ｃにピン４７を挿通してピン４７の両端部をカシメることにより、第１カムＡ体６１が第１ヒンジピン４２の先端部に回転することなく固定されている。このとき、第１カムＡ体６１がケース体４１の先端部の近傍に位置されるように、ケース体４１、第１ヒンジピン４２及び第１カムＡ体６１の長さや形状等が形成されていることが好ましい。
この第１カムＡ体６１の周面には、その径方向外方に延び、第２筐体３が取り付けられる取付部１５が設けられている。取付部１５は、例えば、ネジ、ボルト、ピン等の取付部材によって第２筐体３を取り付けるための取付孔１５ａが設けられている。
第１カムＡ体６１の接触面（両面カム体６２と接触する側の面）には、第１カム凸部６５が２つ設けられている。これらの第１カム凸部６５は、一方の第１カム凸部６５（第１カムＡ凸部６５ａということがある。）が第１カムＡ体６１の外周の近傍に円弧状に設けられていると共に、他方の第１カム凸部６５（第１カムＢ凸部６５ｂということがある。）が第１カムＡ凸部６５ａとは略軸対称であって固定孔６１ｂの近傍に円弧状に設けられている。これらの第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂの形状は、特に限定されないが、それぞれの側面が、それぞれ傾斜した傾斜面６７ａ、６７ｂとして形成されていることが好ましい。第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂは、取付部１５が延びる第１カムＡ体６１の径方向と直交する方向に延びる線を軸に対称に形成されていることが好ましい。
両面カム体６２は、図２、図５及び図８に示すように、ケース体４１内に位置される両面カム体である。両面カム体６２は、例えば、ケース体４１の内形より若干小さな略同じ形状、すなわち、円の一部をそれぞれ平行に切り欠いたような略楕円形状の外形を有する略円板状に形成されている。両面カム体６２の２つの平面部の中央部には、軸方向に延び、ケース体４１の係合溝４１ｂにそれぞれ係合する係合突部６２ｂがそれぞれ設けられている。また、両面カム体６２には、その同軸上（略同軸上を含む。）に貫通孔６２ａが設けられている。貫通孔６２ａは、第１ヒンジピン４２が挿通され得る例えば第１ヒンジピン４２の径より若干大きな径の円形状に形成されている。両面カム体６２は、その貫通孔６２ａに第１ヒンジピン４２が挿通されて第１ヒンジピン４２に取り付けられると共に、組立時、ケース体４１内に係合溝４１ｂと係合突部６２ｂとが係合した状態で収容されており、第１ヒンジピン４２の軸方向には移動可能であるが、その軸周りには回転できないようになっている。
両面カム体６２の第１接触面（第１カムＡ体６１と接触する面）には、第１カムＡ体６１の第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂとそれぞれ係合する第１カムＡ凹部及び第１カムＢ凹部が設けられている。第１カムＡ凹部及び第１カムＢ凹部は、第１接触面にそれぞれ２つ設けられている。
これら２つの第１カムＡ凹部及び第１カムＢ凹部のうちの一方の第１カムＡ凹部（第１カムＡ１凹部６６ａということがある。）及び第１カムＢ凹部（第１カムＢ１凹部６６ｂということがある。）は第１回動角度が０°であるときに第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂと係合する位置でそれぞれ円弧状に形成されている。これらの第１カムＡ１凹部６６ａ及び第１カムＢ１凹部６６ｂの形状は、第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂと係合できれば円弧状に限定されず、係合突部６２ｂが延びる両面カム体６２の径方向と直交する方向（第１直交方向ということがある。）に延びる線を軸に対称に形成されていてもよいが、その第１直交方向に対して所定の角度、例えば、第１回動角度におけるマイナス方向に１０°傾いた方向に延びる線を軸に対称に形成されていることが好ましい。第１カムＡ１凹部６６ａ及び第１カムＢ１凹部６６ｂのそれぞれの側面は、それぞれ傾斜した傾斜面６７ｃ、６７ｄとして形成されていることが好ましい。なお、本発明において１０°というときには、１０°前後を含む。
他方の第１カムＡ凹部（第１カムＡ２凹部６６ｃということがある。）及び第１カムＢ凹部（第１カムＢ２凹部６６ｄということがある。）は第１回動角度が１５０°であるときに第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂと係合する位置で、円弧状に形成されていることが好ましい。これらの第１カムＡ２凹部６６ｃ及び第１カムＢ２凹部６６ｄの形状は、第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂと係合できれば円弧状に限定されず、第１直交方向に対して１５０°傾いた方向に延びる線を軸に対称に形成されていることが好ましい。第１カムＡ２凹部６６ｃ及び第１カムＢ２凹部６６ｄのそれぞれの側面は、それぞれ傾斜した傾斜面６７ｅ、６７ｆとして形成されていることが好ましい。また、第１カムＡ１凹部６６ａ、第１カムＢ１凹部６６ｂ、第１カムＡ２凹部６６ｃ及び第１カムＢ２凹部６６ｄ以外の第１接触面は、平面状に形成されていることが好ましい。
また、両面カム体６２の第２接触面（第１接触面とは反対側の面）には、第１カム凸部６５が２つ設けられている。これらの第１カム凸部６５は、一方の第１カム凸部６５（第１カムＣ凸部６５ｃということがある。）が両面カム体６２の外周の近傍に設けられていると共に、他方の第１カム凸部６５（第１カムＤ凸部６５ｄということがある。）が第１カムＣ凸部６５ｃとは略軸対称であって貫通孔６２ａの近傍に円弧状に設けられている。これらの第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄの形状は、円弧状に限定されないが、それぞれの側面が、それぞれ傾斜した傾斜面６７ｇ、６７ｈとして形成されていることが好ましい。第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄは、第１直交方向に対して２０°傾いた方向に延びる線を軸に対称に形成されていることが好ましい。なお、本発明において２０°というときには、２０°前後を含む。なお、本実施の形態では、両面カム体６２を第１カム機構６に設けたが、これに限定されず、第２カム機構７にも設けるようにしてもよいし、また、第２カム機構７のみに設けるようにしてもよい。
第１カムＢ体６３は、図２、図５及び図９に示すように、ケース体４１内にその軸（略軸を含む。）を中心に回転可能に収容されるもので、例えば、軸を通りケース体４１内壁間の最短距離より若干小さな寸法の径の円板状に形成されている。第１カムＢ体６３には、その同軸上（略同軸上を含む。）に貫通孔６３ａが設けられている。貫通孔６３ａは、第１ヒンジピン４２の嵌合部４２ｂが貫通し得る略楕円形状で形成されている。第１カムＢ体６３は、その貫通孔６３ａに第１ヒンジピン４２の嵌合部４２ｂが嵌合されて挿通され第１ヒンジピン４２に取り付けられると共に、組立時、両面カム体６２のフランジ部４２ａ側に位置された状態でケース体４１内に収容されており、第１ヒンジピン４２の軸方向に移動可能で、かつ、第１ヒンジピン４２と共に回動するようになっている。
第１カムＢ体６３の接触面（両面カム体６２と接触する面）には、両面カム体６２の第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄとそれぞれ係合する第１カムＡ凹部及び第１カムＢ凹部が設けられている。第１カムＡ凹部及び第１カムＢ凹部は、接触面にそれぞれ２つ設けられている。これら２つの第１カムＡ凹部及び第１カムＢ凹部のうちの一方の第１カムＡ凹部（第１カムＡ３凹部６６ｅということがある。）及び第１カムＢ凹部（第１カムＢ３凹部６６ｆということがある。）は、第１回動角度が０°であるときに第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄと係合する位置で、円弧状に形成されている。これらの第１カムＡ３凹部６６ｅ及び第１カムＢ３凹部６６ｆの形状は、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄと係合できれば円弧状に限定されず、嵌合部４２ｂの長手方向と直交する方向（第２直交方向ということがある。）に対して所定の角度、例えば、第１回動角度が１０°をなす線を軸に対称に形成されていることが好ましい。第１カムＡ３凹部６６ｅ及び第１カムＢ３凹部６６ｆのそれぞれの側面は、それぞれ傾斜した傾斜面６７ｋ、６７ｍとして形成されていることが好ましい。
他方の第１カムＡ凹部（第１カムＡ４凹部６６ｇということがある。）及び第１カムＢ凹部（第１カムＢ４凹部６６ｈということがある。）は、第１回動角度が１８０°であるときに第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄと係合する位置であることが好ましい。これらの第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈの形状は、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄと係合できれば特に限定されず、第２直交方向に対して所定の角度、例えば、第１回動角度が２０５°をなす線を軸に対称に形成されていることが好ましい。なお、本発明において２０５°というときには、２０５°前後を含む。第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈのそれぞれの側面は、それぞれ傾斜した傾斜面６７ｎ、６７ｐとして形成されていることが好ましい。また、第１カムＡ３凹部６６ｅ、第１カムＢ３凹部６６ｆ、第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈ以外の接触面は、平面状に形成されていることが好ましい。また、この接触面と反対側の第１カムＢ体６３の面（付勢面ということがある。）は、平面状に形成されていることが好ましい。この付勢面とケース体４１の底部の内面との間であって第１ヒンジピン４２の外周には、付勢手段が設けられていることが好ましい。
付勢手段は、例えば、圧縮コイルスプリング６８等である。圧縮コイルスプリング６８は、例えば、第１ヒンジピン４２の外周に嵌装され、一端部がワッシャー４８を介してケース体４１の底部の内面に当接されていると共に、他端部がワッシャー４９を介して第１カムＢ体６３の付勢面に当接して、ケース体４１に対して第１カムＢ体６３を両面カム体６２に押圧すると共に、この押圧により両面カム体６２を第１カムＡ体６１に押圧するように付勢するものである。これにより、第１カムＢ体６３と両面カム体６２との間及び両面カム体６２と第１カムＡ体６１との間に作用する摩擦力がそれぞれ大きくなって第１ヒンジピン４２をケース体４１の回動範囲の任意の位置で停止することができるようになっている。
すなわち、第１ヒンジ部４は、次のように組み立てられている。まず、第１ヒンジピン４２の先端部をケース体４１の底部の外表面側からシャフト挿通孔４１ａにワッシャー４６を介して挿通させて、この第１ヒンジピン４２の先端部から第１ヒンジピン４２の外周にワッシャー４８、圧縮コイルスプリング６８及びワッシャー４９を順次嵌装する。嵌装後、この第１ヒンジピン４２の嵌合部４２ｂに第１カムＢ体６３を嵌合して取り付けてケース体４１内に収容してから、この嵌合部４２ｂに両面カム体６２を取り付けて両面カム体６２の係合突部６２ｂとケース体４１の係合溝４１ｂとを係合させつつケース体４１内に収容する。
そして、この嵌合部４２ｂに固定孔６１ｂを嵌合させて第１カムＡ体６１を嵌合部４２ｂの外周に位置させてピン挿入孔６１ａと取付孔４２ｃとを軸合わせする。このとき、第１カムＡ体６１は、両面カム体６２と接触し、両面カム体６２が第１カムＢ体６３に接触して第１カムＢ体６３が圧縮コイルスプリング６８の付勢力により付勢されるが、その付勢力に抗して両面カム体６２及び第１カムＢ体６３を押圧しつつピン挿入孔６１ａと取付孔４２ｃとを軸合わせする。これら軸合わせした孔６１ａ、４２ｃにピン４７を挿通してピン４７の両端部をカシメることにより、第１ヒンジ部４が組み立てられる。よって、第１ヒンジ部４は、部品点数が少なく、組み込みが容易で、かつ、低コスト化を図れる。
このように組み立てたケース体４１に対して第１ヒンジピン４２を回動させた場合に、第１カム凸部６５が第１カム凹部６６から脱して、両面カム体６２の平面状の表面及び第１カムＢ体６３の平面状の表面をそれぞれ摺動する。この状態のときに、第１ヒンジピン４２の回動を止めると、第１カム凸部６５と両面カム体６２の平面状の表面及び第１カムＢ体６３の平面状の表面との接触による摩擦力によって第１ヒンジピン４２がその位置で停止するようになっている。この状態がフリーストップ状態であり、このときの第１回動角度がフリーストップ角度である。
また、ケース体４１に対して第１ヒンジピン４２を回動させた場合に、第１カム凸部６５が第１カム凹部６６から完全に脱していないとき、すなわち、第１カム凸部６５の角部が第１カム凹部６６の傾斜面に接触しているときに、ヒンジボディー５２の回動を止めると、第１カム凸部６５がその傾斜面６７に沿って自動的に移動してその回動が停止してロック状態となる。すなわち、自動的にロック状態となる。このように、自動的にロック状態となる領域が図３にＢ１〜Ｂ４で示した領域であり、このときの第１回動角度が自動ロック角度である。よって、第１カム凹部６６の傾斜面６７の角度等を任意に変えることにより、自動ロック角度を所望の角度に設定することができる。
次に本発明に係る携帯機器のヒンジ装置及び携帯電話機の作用を説明する。
携帯電話機１０が使用されていない状態では、通常、図１（ｂ）、（ｃ）及び図２に示すように、第１筐体２と第２筐体３が互いに重なり合った２つ折りの状態である。このとき、第１回動角度は、０°で、第１カム凸部６５と第１カム凹部６６とが係合してロック状態に保持されていると共に、第２回動角度は、０°で、第２カム凸部７３、７４と第２カム凹部７５、７６とが係合してロック状態に保持されているので、第１筐体２と第２筐体３が互いに重なり合った閉状態が維持されることになる。
このとき、第１カム凸部６５と第１カム凹部６６とが係合して第１筐体２と第２筐体３が互いに重なり合った２つ折りの状態に維持されているが、その係合が第１カム凸部６５と第１カム凹部６６とが完全（略完全を含む。）に嵌合されていないで第１カム凸部６５の一部が第１カム凹部６６に入り込んだ状態であるので、第１筐体２と第２筐体３がガタツクことなく閉状態に維持されている。
すなわち、第１回動角度が０°のとき、第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂが第１カムＡ１凹部６６ａ及び第１カムＢ１凹部６６ｂに係合するが、第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂは、第１回動角度が０°をなす線を軸に対称に形成されているのに対して、第１カムＡ１凹部６６ａ及び第１カムＢ１凹部６６ｂは、第１回動角度が０°ではなく−１０°をなす線を軸に対称に形成されている。すなわち、第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂの中心と第１カムＡ１凹部６６ａ及び第１カムＢ１凹部６６ｂの中心とが１０°ずれている。また、第１カムＡ１凹部６６ａ及び第１カムＢ１凹部６６ｂのそれぞれの側面が傾斜面６７ｃ、６７ｄとして形成されている。このため、第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂの一部が第１カムＡ１凹部６６ａ及び第１カムＢ１凹部６６ｂに入り込んだ状態である。
また、第１回動角度が０°のとき、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄが第１カムＡ３凹部６６ｅ及び第１カムＢ３凹部６６ｆに係合するが、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄは、第１回動角度が２０°をなす線を軸に対称に形成されているのに対して、第１カムＡ３凹部６６ｅ及び第１カムＢ３凹部６６ｆは、第１回動角度が１０°をなす線を軸に対称に形成されている。すなわち、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄの中心と第１カムＡ３凹部６６ｅ及び第１カムＢ３凹部６６ｆの中心とが１０°ずれている。また、第１カムＡ３凹部６６ｅ及び第１カムＢ３凹部６６ｆのそれぞれの側面が傾斜面６７ｋ、６７ｍとして形成されている。このため、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄの一部が第１カムＡ３凹部６６ｅ及び第１カムＢ３凹部６６ｆに入り込んだ状態である。
これらのように、第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂと第１カムＡ１凹部６６ａ及び第１カムＢ１凹部６６ｂとが完全（略完全を含む。）に嵌合されていない状態で係合されていると共に、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄと第１カムＡ３凹部６６ｅ及び第１カムＢ３凹部６６ｆとが完全（略完全を含む。）に嵌合されていない状態で係合されているので、第１回動角度が０°のとき、完全（略完全を含む。）に嵌合されるように第２筐体３は第１筐体２に対して付勢されるように密着するので、第１筐体２と第２筐体３がガタツクことなく閉状態に維持されることになる。
この携帯電話機１０で通話を行うには、例えば、第１筐体２を左手で持つと共に第２筐体３を右手で持って、この第２筐体３を開方向（第１ヒンジピン周りに第１筐体２から離れる方向）に回動する（開く）。すなわち、ケース体４１に対して第１ヒンジピン４２を回動する。これにより、第１カム凸部６５が第１カム凹部６６から脱して（係合が解除されて）、第１カム凸部６５が両面カム体６２の平面状の表面及び第１カムＢ体６３の平面状の表面をそれぞれ摺動する。そして、第１回動角度が１５０°になると、第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂが第１カムＡ２凹部６６ｃ及び第１カムＢ２凹部６６ｄに入り込んで係合してロック状態に保持される。すなわち、第２筐体３が通話可能な開かれた状態になる。これにより、通話を行うことができる。
さらに、第２筐体３を開方向に回動して第１回動角度が１８０°になると、その回動が停止すると共に、このとき、第１カムＡ凸部６５ａ及び第１カムＢ凸部６５ｂが第１カムＡ２凹部６６ｃ及び第１カムＢ２凹部６６ｄから脱して（係合が解除されて）から、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄが第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈに入り込んで係合してロック状態に保持されるので、第１筐体２と第２筐体３が１８０°開いた状態が維持されることになる。
このとき、すなわち、第１回動角度が１８０°のとき、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄが第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈに係合するが、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄは、第１回動角度が２００°をなす線を軸に対称に形成されているのに対して、第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈは、第１回動角度が２０５°をなす線を軸に対称に形成されている。すなわち、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄの中心と第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈの中心とが５°ずれている。また、第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈのそれぞれの側面が傾斜面６７ｎ、６７ｐとして形成されている。このため、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄの一部が第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈに入り込んだ状態である。
このように、第１カムＣ凸部６５ｃ及び第１カムＤ凸部６５ｄと第１カムＡ４凹部６６ｇ及び第１カムＢ４凹部６６ｈとが完全（略完全を含む。）に嵌合されていない状態で係合されているので、第１回動角度が１８０°のとき、完全（略完全を含む。）に嵌合されるように第２筐体３は第１筐体２に対して１８０°より傾く方向に付勢されるので、第１筐体２と第２筐体３がガタツクことなくその状態に維持されることになる。
通話後、第２筐体３を元の位置に戻すには、例えば、第１筐体２を左手で持つと共に第２筐体３を右手で持って、この第２筐体３を第１ヒンジピン周りに逆方向である閉方向（第２筐体３と第１筐体２とが近づく方向）に回動する。これにより、第１カム凸部６５と第１カム凹部６６との係合が解除されて、第１カム凸部６５が両面カム体６２の平面状の表面及び第１カムＢ体６３の平面状の表面をそれぞれ摺動してから第１ヒンジピンが０°で第１カム凸部６５が第１カム凹部６６に入り込んで係合してロック状態に保持され、閉状態となり元の状態に戻る。
また、第１筐体２に対して第２筐体３を回動させて第２筐体３の回動を止めたとき、その第１回動角度又は第２回動角度がフリーストップ角度であれば、その角度に第２筐体３を停止することができる。すなわち、閉状態から第２筐体３を第１ヒンジピン周りに第１筐体２から開方向に回動すると、第１カム凸部６５が第１カム凹部６６から脱して、第１カム凸部６５が両面カム体６２の平面状の表面及び第１カムＢ体６３の平面状の表面をそれぞれ摺動する。このとき、第２筐体３の回動を止めると、第１カム凸部６５と両面カム体６２の平面状の表面及び第１カムＢ体６３の平面状の表面との接触による摩擦力によって第２筐体３はその位置に停止する。
また、インターネット等の通信回線を利用する場合には、第２筐体３を第１ヒンジピン周りに第１筐体２から開方向に例えば第１回動角度を１８０°まで回動させる。これにより、第１筐体２と第２筐体３がガタツクことなくその状態に維持され、インターネット等の通信回線を利用することができる。このとき、ディスプレイ部３ａの画面をキーボード部２ａに対して横にして使用したい場合には、このときの第２回動角度が０°であると共に、第１筐体２と第２筐体３との間には隙間１１が設けられているので、第２筐体３を第２ヒンジピン周りに例えば左方向に１８０°までの角度範囲の任意の角度に回動することができる。この回動角度が、例えば、９０°、１８０°であると、第２カム凸部７３、７４が第２カム凹部７５、７６から脱して（係合が解除されて）、第２カム凸部７３、７４の先端面が互いに面接触しつつ摺動する。そして、第２回動角度が９０°及び１８０°になると、第２カム凸部７３、７４が第２カム凹部７５、７６に入り込んで係合してロック状態に保持される（図１（ｄ）参照。）。また、第２カム凸部７３、７４の先端面が互いに面接触しつつ摺動しているときに、第２筐体３の回動を止めると、第２カム凸部７３、７４の先端面の接触による摩擦力によって第２筐体３はその位置に停止する。すなわち、第２回動角度がフリーストップ角度であれば、その角度に第２筐体３を停止することができる。よって、インターネット等の通信回線を利用する場合には、第１筐体２に対する第２筐体３を多くの位置に停止することができ、良好にインターネット等の通信回線を利用することが可能となる。
したがって、本発明に係る携帯機器のヒンジ装置１及び携帯電話機１０は、部品点数が少なく、組み込みが容易で、かつ、低コスト化を図れる上で、より複雑な動作や特性を持たせ易くなる。その結果、通話を行うときやインターネット等の通信回線を利用するとき等では、第１筐体２と第２筐体３との相対位置をロック状態に保持することができ、良好に通話を行えると共に、インターネット等の通信回線を利用することができる。
また、第１カム機構６は、第１カムＡ体６１と両面カム体６２と第１カムＢ体６３との３つの部材を用いて第１回動角度が０°、１５０°及び１８０°の３つの角度で第１ヒンジピン４２をロック状態に保持するように構成されているので、２つの部材により構成する場合に比して部材の磨耗が少なく耐性が向上する。また、第１カム機構６は、第１カムＡ体６１と両面カム体６２と第１カムＢ体６３との３つの部材を用いて構成されていると、２つの部材により構成する場合に比して、第１カム凸部６５と両面カム体６２の平面状の表面及び第１カムＢ体６３の平面状の表面との接触による摩擦力が強くなる。その結果、第１回動角度がフリーストップ角度であるときに、第２筐体３を任意の位置に確実に停止することができる。
以上説明したように本発明に係る携帯機器のヒンジ装置は、第１筐体と第２筐体との相対位置をロック状態に保持することができ、良好に通話を行えると共に画面が動くことなくインターネット等の通信回線を利用することができるので、携帯端末の中でもとくに携帯電話機のヒンジ装置として好適に用いられるものである。
本発明に係る携帯電話機の一例を示す図で、（ａ）は第２筐体を開いた状態を示す斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は第２筐体を閉じた状態を示す斜視図及び側面図、（ｄ）は第２筐体を第２ヒンジピン周りに回動させた状態を示す斜視図である。 本発明に係る携帯機器のヒンジ装置の一例を示す断面図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）中Ａ−Ａ線矢視断面図である。 本発明に係る携帯機器のヒンジ装置の一例を示す側面図である。 本発明に係る携帯機器のヒンジ装置の一例を示すところのカバーを省略して見た平面図である。 本発明に係る第１ヒンジ部及び第２ヒンジ部の一例を示すところのカバーを省略して見た分解斜視図である。 本発明に係るケース体の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。 本発明に係る第１カムＡ体の一例を示す図で、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。 本発明に係る両面カム体の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図である。 本発明に係る第１カムＢ体の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。 本発明に係るヒンジボディーの一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）中Ｂ−Ｂ線矢視断面図、（ｄ）は（ｂ）中Ｃ−Ｃ線矢視断面図、（ｅ）は背面図である。 本発明に係る第２カムＡ体の一例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明に係る第２カムＢ体の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 本発明に係るベース部材の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は（ｂ）中Ｄ−Ｄ線矢視断面図である。
１ ヒンジ装置
２ 第１筐体
３ 第２筐体
４ 第１ヒンジ部
５ 第２ヒンジ部
６ 第１カム機構
７ 第２カム機構
１１ 隙間
１５ 取付部
４１ ケース体
４２ 第１ヒンジピン
５１ 第２ヒンジピン
５２ ヒンジボディー
５８ 圧縮コイルスプリング（第２付勢手段）
６１ 第１カムＡ体
６２ 両面カム体
６３ 第１カムＢ体
６５ 第１カム凸部
６６ 第１カム凹部
６８ 圧縮コイルスプリング（第１付勢手段）
７１ 第２カムＡ体
７２ 第２カムＢ体
７３、７４ 第２カム凸部
７５、７６ 第２カム凹部

Claims (5)

  1. 携帯機器を構成する第１筐体と第２筐体とを第１ヒンジピンを軸に上下方向へ回動可能に連結する第１ヒンジ部と、この第１ヒンジピンと直交する方向に伸びる第２ヒンジピンを軸に前記第１筐体と前記第２筐体とを水平方向へ回動可能に連結する第２ヒンジ部を有するヒンジ装置であって、
    前記第１ヒンジ部を、ケース体と、このケース体に回動可能に軸支された第１ヒンジピンと、この第１ヒンジピンに固定され前記第２筐体が取り付けられる取付部を有する第１カムＡ体と、前記第１ヒンジピンと共に回動し、かつ、前記第１ヒンジピンの軸方向に移動可能に設けられた第１カムＢ体と、前記第１ヒンジピンを回動可能に挿通させ、前記ケース体に係合されている両面にカム部を有する両面カム体と、該第１カムＢ体と前記ケース体との間に設けられ、前記第１カムＢ体を前記両面カム体に付勢すると共に、この付勢により前記両面カム体を前記第１カムＡ体に押し付ける第１付勢手段と、で構成し、
    前記第２ヒンジ部を、前記第１筐体に取り付けたベース部材へ立設固定した第２ヒンジピンと、この第２ヒンジピンの軸周りに前記ベース部材との間にワッシャーを介在させて回動可能に取り付けたヒンジボディーと、前記第２ヒンジピンに当該第２ヒンジピンと共に回転するように取り付けられた第２カムＡ体と、前記ヒンジボディーと共に回動し、かつ、前記第２ヒンジピンの軸方向に移動可能で前記第２カムＡ体と面接触する第２カムＢ体と、該第２カムＢ体と前記ヒンジボディーとの間に設けられ、前記第２カムＢ体を第２カムＡ体に向けて付勢する第２付勢手段と、で構成し、
    前記第２ヒンジ部は前記ヒンジボディーの回動範囲を規制する回動範囲規制手段を有すると共に、前記第１ヒンジ部のケース体を前記ヒンジボディーへ前記第２ヒンジピンと直交する一方の方向へ取り付け、前記第２付勢手段を前記第２ヒンジピンを囲んで設けた複数の付勢手段収容部へ収容させた複数の圧縮コイルスプリングで構成し、前記回動範囲規制手段を、前記ベース部材に設けた規制凸部と前記ヒンジボディーに前記規制凸部を嵌入させるために設けた規制凹部とで構成したことを特徴とする、携帯機器のヒンジ装置。
  2. 前記第１カムＡ体の接触面に、前記第１カム凸部が１つ設けられ、該第１カム凸部と係合する第１カム凹部が前記両面カム体の第１接触面に２つ設けられて、これら第１カム凸部と第１カム凹部とが、前記第１筐体と前記第２筐体とが互いに重なり合った前記第１筐体に対する第２筐体の第１回動角度が０°である閉成状態で係合すると共に、該閉成状態の前記第２筐体を前記第１ヒンジピンを軸に前記第１筐体に対して回動したとき、前記第１回動角度が１５０°のときに係合し、
    前記両面カム体の第２接触面に、前記第１カム凸部が１つ設けられ、該第１カム凸部と係合する第１カム凹部が前記第１カムＢ体の接触面に２つ設けられて、これら第１カム凸部と第１カム凹部とが、前記第１筐体と前記第２筐体とが互いに重なり合った前記第１筐体に対する第２筐体の第１回動角度が０°である閉成状態で係合すると共に、該閉成状態の前記第２筐体を前記第１ヒンジピンを軸に前記第１筐体に対して回動したとき、前記第１回動角度が１８０°のときに係合することを特徴とする、請求項１に記載の携帯機器のヒンジ装置。
  3. 前記第２カムＡ体の接触面と前記第２カムＢ体の接触面の少なくとも一方に第２カム凸部を設け、前記第２カムＡ体の接触面と前記第２カムＢ体の接触面の少なくとも他方に前記第２カム凸部と係合して前記第１筐体に対する前記第２筐体の位置を所定の位置にロック状態に保持する第２カム凹部を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の携帯機器のヒンジ装置。
  4. 前記第２カム凸部が、前記第２カムＡ体の接触面と前記第２カムＢ体の接触面の少なくとも一方にその周方向に９０°間隔で配置され、前記第２カム凹部が、前記第２カムＡ体の接触面と前記第２カムＢ体の接触面の少なくとも他方にその周方向に９０°間隔で配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の携帯機器のヒンジ装置。
  5. 前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の携帯機器のヒンジ装置を備えたことを特徴とする、携帯電話機。
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