JP4655031B2

JP4655031B2 - 開閉装置

Info

Publication number: JP4655031B2
Application number: JP2006325184A
Authority: JP
Inventors: 秀樹桑島; 保親工藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2026-12-01
Also published as: US20080128156A1; CN101191514B; JP2008138763A; CN101191514A; KR100959463B1; US7847194B2; KR20080050320A

Description

本発明は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の、各種電子機器に使用される開閉装置に関するものである。

近年、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器の小型化や軽量化が進むなか、固定筐体に対し可動筐体が開閉可能に装着された、所謂、折畳み式のものが増えており、これらに用いられる開閉装置においても、安価で開閉操作の確実なものが求められている。

このような従来の開閉装置について、図１１〜図１４を用いて説明する。

なお、これらの図面の内、断面図は固定カムや可動カム等の関係を判り易くするため、径方向を拡大して表わしている。

図１２は従来の開閉装置の断面図、図１３は同分解斜視図であり、同図において、１は略円筒状で金属製の固定体、２は固定ケース、３は略円柱状の固定軸で、固定体１外周には全周に一対の溝状の固定カム４が形成されると共に、固定軸３左端に固定ケース２が、中間部に固定体１が各々固着されている。

また、５は略リング状で金属製の可動体、６は略円筒状の可動ケースで、可動体５内周には一対のピン状の可動カム７が突出形成されると共に、外周には外方へ突出する一対の凸部５Ａが設けられ、この凸部５Ａが溝部６Ａに挿入されて、可動体５が可動ケース６に対し軸線方向へは移動可能で、回転方向へは一体となって回転するように形成されている。

そして、可動ケース６の左端開口部には固定ケース２が回転可能に装着され、固定部２Ａが左方へ突出すると共に、固定軸３が可動ケース６内を挿通し、右端部が止め輪８によって可動ケース６外側面に回転可能に装着されている。

さらに、９はコイル状のばねで、可動体５右側面と可動ケース６内側面の間にやや撓んだ状態で装着され、このばね９によって、可動体５が左方の固定体１の方向へ付勢されている。

そして、１０は略円筒状で金属製の反転体、１１は略リング状の解除体で、反転体１０の右端部には凹凸状の反転カム１２が、解除体１１の右端部には凹凸状の解除カム１３が各々形成されると共に、反転体１０が軸線方向へ移動可能に、解除体１１が回転可能に、各々固定ケース２に装着されている。

また、１４は右端部に凹凸状の押圧カム１５が形成された押圧体、１６は巻ばねで、巻ばね１６がやや捩られた状態で一端が解除体１１に、他端が押圧体１４に係止されると共に、押圧体１４が固定軸３左端に軸線方向へ移動可能に装着され、固定ケース２から左方へ突出して、開閉装置２０が構成されている。

そして、このように構成された開閉装置２０は、例えば、図１１の携帯電話の斜視図に示すように、固定ケース２の固定部２Ａが上面に複数のキーからなる操作部２２Ａやマイクロフォン等の音声入力部２２Ｂが形成された固定筐体２２へ、可動ケース６が表面にＬＣＤ等の表示部２３Ａやスピーカ等の音声出力部２３Ｂが形成された可動筐体２３へ各々固着される。

また、押圧体１４には押釦２４が装着され、この押釦２４が固定筐体２２側面から突出すると共に、上記のように開閉装置２０によって、固定筐体２２に対して可動筐体２３が開閉可能に軸支されて電子機器が構成される。

以上の構成において、固定筐体２２に対して可動筐体２３が閉じた状態では、開閉装置２０は図１２や図１４（ａ）のカム動作図に示すように、固定カム４から可動カム７の方向へ突出した反転カム１２の右側の傾斜部に、可動カム７が弾接し、可動体５がばね９によって右方向の閉方向へ付勢されているため、可動ケース６が装着された可動筐体２３には閉方向への付勢力がはたらき、可動筐体２３が閉じた状態で保持されている。

そして、この閉状態から、固定筐体２２側面の押釦２４を押圧操作すると、押釦２４が装着された押圧体１４の押圧カム１５が解除カム１３を押圧し、解除カム１３が巻ばね１６を撓めながら右方向へ回転して、図１４（ｂ）に示すように、解除カム１３が反転カム１２下端から外れるため、反転カム１２が下方向へ移動する。

このため、ばね９に付勢された可動カム７が、固定カム４の左側の傾斜部に弾接して左方向へ回転し、可動体５が左方向の開方向へ付勢されるため、この力によって可動筐体２３には開く方向の力が加わる。

そして、図１４（ｃ）に示すように、ばね９に付勢された可動カム７が、固定カム４の左側の傾斜部を弾接摺動し左方向へ回転する間は、可動体５や可動ケース６が左方向の開方向へ付勢され、可動筐体２３に開方向の力が加わり、可動筐体２３が固定筐体２２に対して所定角度、例えば１６０度前後に開いた状態となる。

また、この時、押釦２４から指を離し押圧体１４への押圧力が解除されると、巻ばね１６に付勢された解除カム１３が左方向へ回転して、反転カム１２を上方向へ押圧する。

そして、図１４（ｄ）に示すように、解除カム１３や押圧カム１５が図１４（ａ）と同じ位置に戻ると共に、解除カム１３に押圧された反転カム１２が上方向へ移動して、反転カム１２も元の位置に戻る。

つまり、手による可動筐体２３の開閉操作に加え、押圧体１４を押圧操作することによって、解除カム１３を回転し反転カム１２を上下方向、すなわち軸線方向に移動させて、可動カム７を固定カム４に弾接摺動させ、可動筐体２３をワンタッチで開く、所謂ワンタッチオープン操作が可能なように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００４−１５０５７５号公報

しかしながら、上記従来の開閉装置においては、反転カム１２が軸線方向に移動した際、可動カム７を固定カム４にのみ弾接させて開方向への力を得ているため、固定体１外周のほぼ全周に、可動体５内周の一対の可動カム７が弾接摺動する溝状の固定カム４を形成しなければならず、固定体１の製作に切削加工等の手間のかかる加工が必要となり、製作に時間を要し、高価なものとなってしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、安価に製作が可能で、開閉操作が確実な開閉装置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本発明は、外周または内周または端部に固定カムが設けられた略円筒状の固定体と、この固定体に対し開方向または閉方向に回転可能に配置されると共に、内周または外周に可動カムが突出形成された略リング状の可動体と、上記可動カムを上記固定カムの方向へ付勢するばねと、軸線方向に移動可能に配置されると共に、上記可動カムとの対向面に反転カムが形成された略円筒状の反転体からなり、上記可動カムが上記反転カムと弾接し、上記可動体が上記ばねによって上記閉方向に付勢されているとき、上記反転カムが上記可動体から離れる方向に移動すると、上記可動カムが上記固定カムに弾接して、上記可動体が上記開方向に付勢され回転し、この後、上記可動カムが上記反転カムに弾接し、上記可動体が上記開方向に所定角度の間、回転するようにして開閉装置を構成したものであり、反転体が軸線方向に移動した際、可動カムが固定カムに弾接して、可動体が開方向に付勢され回転し、この後、可動カムが所定角度の間は反転カムに弾接して回転するため、この回転角度の間は固定体に固定カムが不要となり、外周の全周ではなく、一部にのみ固定カムを形成した固定体とすることができるため、成形加工等によって比較的容易に固定体を製作することができ、安価に製作が可能で、開閉操作が確実な開閉装置を得ることができるという作用を有するものである。

以上のように本発明によれば、安価に製作が可能で、開閉操作が確実な開閉装置を実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１１を用いて説明する。

なお、これらの図面の内、断面図は固定カムと可動カムの関係を判り易くするため、径方向を拡大して表わしている。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態１）
実施の形態１を用いて、本発明の一実施の形態について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態による開閉装置の断面図、図２は同分解斜視図、図３は同要部分解斜視図であり、同図において、３１は略円筒状で鋼や銅合金、焼結合金等の金属製の固定体で、固定体３１外周には部分的に外方へ突出した一対の固定カム３２が形成されている。

そして、３３は金属製の固定軸、３４は金属製の固定ケースで、固定ケース３４右端部の外周には凹凸状の一対の補助カム３５が形成されると共に、固定軸３３の中間部には固定体３１が、左端部には固定ケース３４が各々固着されている。

また、３６は略リング状で金属製の可動体で、固定体３１に対し開閉方向へ回転可能に、かつ軸線方向へ移動可能に配置されると共に、内周には一対のピン状の可動カム３７が突出形成され、左端部の外周には一対の凹凸状の補助カム３８が形成されている。

そして、３９は略円筒状で金属製の可動ケースで、外周には一対の溝部３９Ａが設けられ、この溝部３９Ａに可動体３６外周から突出した一対の凸部３６Ａが挿入されて、可動体３６が可動ケース３９に対し軸線方向へは移動可能で、回転方向へは一体となって回転するように形成されている。

さらに、可動ケース３９の左端開口部には固定ケース３４が回転可能に装着され、固定部３４Ａが左方へ突出すると共に、固定軸３３が可動ケース３９内を挿通し、右端部が止め輪４０によって可動ケース３９外側面に回転可能に装着されている。

そして、４１はコイル状で鋼線製のばねで、可動体３６右側面と可動ケース３９内側面の間にやや撓んだ状態で装着され、このばね４１によって、可動体３６が左方の固定体３１の方向へ付勢されている。

また、４２は略円筒状で金属製の反転体、４３は略リング状の解除体で、反転体４２の右端部には一対の凹凸状の反転カム４４が、解除体４３の右端部には凹凸状の解除カム４５が各々形成されると共に、反転体４２が軸線方向へ移動可能に、解除体４３が回転可能に、各々固定ケース３４に装着されている。

さらに、４６は右端部に凹凸状の押圧カム４７が形成された押圧体、４８は鋼線製の巻ばねで、巻ばね４８がやや捩られた状態で一端が解除体４３に、他端が押圧体４６に係止されると共に、押圧体４６が固定軸３３左端に軸線方向へ移動可能に装着され、固定ケース３４から左方へ突出して、開閉装置５０が構成されている。

そして、このように構成された開閉装置５０は、例えば、図１１の携帯電話の斜視図に示すように、固定ケース３４の固定部３４Ａが上面に複数のキーからなる操作部２２Ａやマイクロフォン等の音声入力部２２Ｂが形成された固定筐体２２へ、可動ケース３９が表面にＬＣＤ等の表示部２３Ａやスピーカ等の音声出力部２３Ｂが形成された可動筐体２３へ各々固着される。

また、押圧体４６には押釦２４が装着され、この押釦２４が固定筐体２２側面から突出すると共に、上記のように開閉装置５０によって、固定筐体２２に対して可動筐体２３が開閉可能に軸支されて電子機器が構成される。

以上の構成において、固定筐体２２に対して可動筐体２３が閉じた状態では、開閉装置５０は図４（ａ）のカム動作図や図５（ａ）の要部斜視図に示すように、固定カム３２から可動カム３７の方向へ突出した反転カム４４の右側の傾斜部に、可動カム３７が弾接し、可動体３６がばね４１によって右方向の閉方向へ付勢されているため、可動ケース３９が装着された可動筐体２３には閉方向への付勢力がはたらき、可動筐体２３が閉じた状態で保持されている。

そして、この閉状態から、固定筐体２２側面の押釦２４を押圧操作すると、押釦２４が装着された押圧体４６の押圧カム４７が解除カム４５を押圧して、解除カム４５が巻ばね４８を撓めながら右方向へ回転し、解除カム４５が反転カム４４下端から外れるため、反転カム４４が下方向へ移動する。

このため、図４（ｂ）や図５（ｂ）に示すように、ばね４１に付勢された可動カム３７が、固定カム３２の左側の傾斜部に弾接して左方向へ回転し、可動体３６が左方向の開方向へ付勢されるため、この力によって可動筐体２３には開く方向の力が加わる。

また、この後、図４（ｃ）や図５（ｃ）に示すように、ばね４１に付勢された可動カム３７は、固定カム３２ではなく、反転カム４４の左側の傾斜部に弾接し、この上を弾接摺動して左方向へ回転するため、この間も、可動体３６や可動ケース３９が左方向の開方向へ付勢され、可動筐体２３には開方向の力が加わり続ける。

そして、可動筐体２３が固定筐体２２に対して所定角度、例えば１６０度前後に開いて保持された状態では、図４（ｄ）や図５（ｄ）に示すように、可動体３６の補助カム３８が固定ケース３４の補助カム３５に弾接して、可動体３６の回転が止まった状態となる。

また、この時、押釦２４から指を離し押圧体４６への押圧力が解除されると、押圧カム４７が移動し、図４（ｅ）や図５（ｅ）に示すように、巻ばね４８に付勢された解除カム４５が左方向へ回転して、反転カム４４を上方向へ押圧し、反転カム４４が上方向へ移動して元の位置に戻ると共に、解除カム４５や押圧カム４７も元の位置に戻る。

なお、可動筐体２３と固定筐体２２の間には、別途ストッパ機構（図示せず）等が設けられ、音声入力部２２Ｂや音声出力部２３Ｂ等を用いて通話の行い易い、１６０度前後の角度で可動筐体２３が停止し保持されるようになっている。

つまり、手による可動筐体２３の開閉操作に加え、押圧体４６を押圧操作することによって、解除カム４５を回転し反転カム４４を上下方向、すなわち軸線方向に移動させて、可動筐体２３をワンタッチで開く、所謂ワンタッチオープン操作が可能なように構成されている。

そして、この反転カム４４が軸線方向に移動した際、所定角度の間は、図４（ｃ）や図５（ｃ）に示したように、可動カム３７が固定カム３２ではなく、反転カム４４の左側の傾斜部に弾接摺動して左方向へ回転するため、この回転角度の間は固定体３１に固定カム３２が不要となる。

つまり、図２や図３に示したように、固定カム３２を固定体３１外周の全周ではなく、部分的に外方へ突出した簡易な形状に形成できるため、切削加工等の手間のかかる加工が不要となり、焼結成形加工やプレス加工といった比較的容易な方法で、安価に固定体３１の製作を行うことが可能になると共に、可動カム３７を反転カム４４に弾接させることで、確実な開閉操作を行うことができるようになっている。

このように本実施の形態によれば、反転カム４４が軸線方向に移動した後、略リング状の可動体３６内周に突出形成された可動カム３７を、反転カム４４に弾接させることによって、可動カム３７が所定角度の間は反転カム４４に弾接して回転するため、この回転角度の間は固定体３１に固定カム３２が不要となり、外周の全周ではなく、一部にのみ固定カム３２を形成した固定体３１とすることができるため、成形加工等によって比較的容易に固定体３１を製作することができ、安価に製作が可能で、開閉操作が確実な開閉装置を得ることができるものである。

また、可動筐体２３が固定筐体２２に対して１６０度前後に開いた際に弾接する、補助カム３５と補助カム３８を、上述したように、固定ケース３４と可動体３６の外周に形成することによって、内方に形成した場合に比べ、限られた大きさの中で、ばね４１によって付勢された可動体３６の弾接トルクを大きくし、より確実に開閉操作を行うことができる。

（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、本発明の他の実施の形態について説明する。

なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

図６は本発明の第２の実施の形態による開閉装置の断面図、図７は同分解斜視図、図８は同要部分解斜視図であり、同図において、略円筒状で金属製の固定体３１外周に、部分的に外方へ突出した一対の固定カム３２が形成されていることや、略円柱状の固定軸５３の中間部に固定体３１が、左端部に固定ケース５４が各々固着されていることは、実施の形態１の場合と同様であるが、固定ケース５４には補助カムが形成されていない。

そして、略リング状で金属製の可動体５６が、固定体３１に対し開閉方向へ回転可能に、かつ軸線方向へ移動可能に配置されると共に、内周には一対のピン状の可動カム５７が突出形成されていることは、実施の形態１の場合と同様であるが、この可動体５６にも補助カムは形成されていない。

なお、略円筒状で金属製の可動ケース３９外周に設けられた一対の溝部３９Ａに、可動体５６外周から突出した一対の凸部５６Ａが挿入されて、可動体５６が可動ケース３９に対し軸線方向へは移動可能で、回転方向へは一体となって回転するように形成されていることや、可動ケース３９の左端開口部に固定ケース５４が回転可能に装着され、固定部５４Ａが左方へ突出していることは、実施の形態１の場合と同様である。

また、固定軸５３が可動ケース３９内を挿通し、右端部が止め輪４０によって可動ケース３９外側面に回転可能に装着されていることや、コイル状で鋼線製のばね４１がやや撓んだ状態で、可動体５６右側面と可動ケース３９内側面の間に装着され、このばね４１によって、可動体５６が左方の固定体３１の方向へ付勢されていることも、実施の形態１の場合と同様である。

さらに、右端部に一対の凹凸状の反転カム６４や解除カム６５が形成された反転体６２や解除体６３が、反転体６２が軸線方向へ移動可能に、解除体６３が回転可能に、各々固定ケース５４に装着されていることや、やや捩られた状態の巻ばね６８の一端が、右端部に凹凸状の押圧カム６７が形成された押圧体６６に、他端が解除体６３に係止されると共に、押圧体６６が固定軸５３左端に軸線方向へ移動可能に装着され、固定ケース５４から左方へ突出していることも、実施の形態１の場合と同様である。

そして、略円筒状で金属製の補助体７０の右端部には、一対の凹状の補助カム７１が設けられると共に、この補助体７０が固定ケース５４に固着されて、開閉装置７５が構成されている。

つまり、本実施の形態においては、別途新たに、補助カム７１が形成された補助体７０を設けることによって、固定ケース５４や可動体５６には補助カムが不要となり、これらの部品を簡易な形状に構成できるようになっている。

そして、このように構成された開閉装置７５が、例えば、図１１の斜視図に示すように、固定ケース５４の固定部５４Ａが固定筐体２２へ、可動ケース３９が可動筐体２３へ各々固着されると共に、押圧体６６には押釦２４が装着され、開閉装置７５によって、固定筐体２２に対して可動筐体２３が開閉可能に軸支されて電子機器が構成される。

以上の構成において、固定筐体２２に対して可動筐体２３が閉じた状態では、開閉装置７５は図９（ａ）のカム動作図や図１０（ａ）の要部斜視図に示すように、固定カム３２から可動カム５７の方向へ突出した反転カム６４の右側の傾斜部に、可動カム５７が弾接し、可動体５６がばね４１によって右方向の閉方向へ付勢されているため、可動ケース３９が装着された可動筐体２３には閉方向への付勢力がはたらき、可動筐体２３が閉じた状態で保持されている。

そして、この閉状態から、固定筐体２２側面の押釦２４を押圧操作すると、押圧体６６の押圧カム６７が解除カム６５を押圧して、解除カム６５が巻ばね６８を撓ませながら右方向へ回転し、解除カム６５が反転カム６４下端から外れ、図９（ｂ）や図１０（ｂ）に示すように、反転カム６４が下方向へ移動するため、ばね４１に付勢された可動カム５７が、固定カム３２の左側の傾斜部に弾接して左方向へ回転し、可動体５６が左方向の開方向へ付勢されるため、この力によって可動筐体２３には開く方向の力が加わる。

また、この後、図９（ｃ）や図１０（ｃ）に示すように、ばね４１に付勢された可動カム５７は、固定カム３２ではなく、反転カム６４の左側の傾斜部に弾接し、この上を弾接摺動して左方向へ回転するため、この間も、可動体５６や可動ケース３９が左方向の開方向へ付勢され、可動筐体２３には開方向の力が加わり続ける。

そして、可動筐体２３が固定筐体２２に対して所定角度、例えば１６０度前後に開いて保持された状態では、図９（ｄ）や図１０（ｄ）に示すように、可動カム５７が補助体７０の補助カム７１に弾接して、可動体５６の回転が止まった状態となる。

また、この時、押釦２４から指を離し押圧体６６への押圧力が解除されると、押圧カム６７が移動し、図９（ｅ）や図１０（ｅ）に示すように、巻ばね６８に付勢された解除カム６５が左方向へ回転して、反転カム６４を上方向へ押圧し、反転カム６４が上方向へ移動して元の位置に戻ると共に、解除カム６５や押圧カム６７も元の位置に戻る。

つまり、手による可動筐体２３の開閉操作に加え、押圧体６６を押圧操作することによって、解除カム６５を回転し反転カム６４を上下方向、すなわち軸線方向に移動させて、可動筐体２３をワンタッチで開く、所謂ワンタッチオープン操作が可能なように構成されている。

そして、この時、本実施の形態においても、反転カム６４が軸線方向に移動した際、所定角度の間は、図９（ｃ）や図１０（ｃ）に示したように、可動カム５７が固定カム３２ではなく、反転カム６４に弾接摺動して左方向へ回転し、この回転角度の間は固定体３１に固定カム３２が不要となるため、図７や図８に示したように、固定カム３２を固定体３１外周の全周ではなく、部分的に外方へ突出した簡易な形状に形成できるようになっている。

このように本実施の形態によれば、反転カム６４が軸線方向に移動した後、可動体５６内周に突出形成された可動カム５７を、反転カム６４に弾接させることによって、外周の全周ではなく、一部にのみ固定カム３２を形成した固定体３１とすることができるため、成形加工等によって比較的容易に固定体３１を製作することができ、安価に製作が可能で、開閉操作が確実な開閉装置を得ることができるものである。

また、補助カム７１が形成された補助体７０を設けることによって、固定ケース５４や可動体５６には補助カムが不要となるため、これらの部品を簡易な形状に構成することも可能となる。

なお、構成はやや複雑となるが、補助体７０を固定ケース５４に一体に形成すれば、構成部品数を増やすことなく、安価に開閉装置を構成することができる。

なお、以上の説明では、可動カム３７や５７を可動体３６や５６内周に対向させて突出形成した構成について説明したが、可動体外周に一対の可動カムを外方へ突出形成すると共に、固定体３１の内周または右端部に固定カムを形成し、これらの可動カムと固定カムを弾接させる構成としても、本発明の実施は可能である。

本発明による開閉装置は、安価に製作が可能で、開閉操作が確実なものを得ることができ、各種電子機器に使用される開閉装置として有用である。

本発明の第１の実施の形態による開閉装置の断面図同分解斜視図同要部分解斜視図同カムの動作図同要部斜視図本発明の第２の実施の形態による開閉装置の断面図同分解斜視図同要部分解斜視図同カムの動作図同要部斜視図携帯電話の斜視図従来の開閉装置の断面図同分解斜視図同カムの動作図

符号の説明

２２固定筐体
２２Ａ操作部
２２Ｂ音声入力部
２３可動筐体
２３Ａ表示部
２３Ｂ音声出力部
２４押釦
３１固定体
３２固定カム
３３、５３固定軸
３４、５４固定ケース
３４Ａ、５４Ａ固定部
３５補助カム
３６、５６可動体
３６Ａ、５６Ａ凸部
３７、５７可動カム
３８補助カム
３９可動ケース
３９Ａ溝部
４０止め輪
４１ばね
４２、６２反転体
４３、６３解除体
４４、６４反転カム
４５、６５解除カム
４６、６６押圧体
４７、６７押圧カム
４８、６８巻ばね
５０、７５開閉装置
７０補助体
７１補助カム

Claims

外周または内周または端部に固定カムが設けられた略円筒状の固定体と、この固定体に対し開方向または閉方向に回転可能に配置されると共に、内周または外周に可動カムが突出形成された略リング状の可動体と、上記可動カムを上記固定カムの方向へ付勢するばねと、軸線方向に移動可能に配置されると共に、上記可動カムとの対向面に反転カムが形成された略円筒状の反転体からなり、上記可動カムが上記反転カムと弾接し、上記可動体が上記ばねによって上記閉方向に付勢されているとき、上記反転カムが上記可動体から離れる方向に移動すると、上記可動カムが上記固定カムに弾接して、上記可動体が上記開方向に付勢され回転し、この後、上記可動カムが上記反転カムに弾接し、上記可動体が上記開方向に所定角度の間、回転する開閉装置。