JP5234804B2 - 筐体構造、及び携帯機器 - Google Patents

Description

本発明は、２軸ヒンジによる筐体構造と、その筐体構造を備える携帯機器に関する。

操作部を有する本体部と、表示部を有する蓋部と、蓋部を本体部に対して縦方向に回転させる第１回転軸と、横方向に回転させる第２回転軸とを備える２軸ヒンジの連結部とからなる携帯電話機が特許文献１に記載されている。

特許第４２１６８８７号公報

ところで、特許文献１のように横方向の端部に第２回転軸を備える筐体では、折り畳み状態において筐体の第２回転軸と反対側の端部から力を加えると筐体ががたつく、ずれるといった問題があった。

本発明の課題は、２軸ヒンジによる筐体構造の折り畳み状態でのがたつき、ずれを防止することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、筐体構造であって、第１筐体と、第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体とを第１方向に開閉可能に接続する第１回転軸と、前記第１筐体と前記第２筐体とを前記第１方向と異なる第２方向に開閉可能に接続する第２回転軸と、前記第１回転軸及び前記第２回転軸を収納する第３筐体とを備え、前記第２筐体には前記第３筐体と係合する係合部が設けられており、前記係合部は前記第２筐体の前記第３筐体との対向面であって前記第２回転軸と反対側の端部から突設されたフックであり、前記第３筐体には前記フックが係合する凹部が設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、携帯機器であって、請求項１に記載の筐体構造を備えることを特徴とする。

本発明によれば、２軸ヒンジによる筐体構造の折り畳み状態でのがたつき、ずれを防止することができる。

本発明を適用した携帯機器の一実施形態の構成を示すもので、携帯電話の折り畳み状態を示した斜視図である。 図１の携帯電話を縦方向に開放した状態を示した斜視図である。 図１の携帯電話を横方向に開放した状態を示した斜視図である。 図１の携帯電話のムービースタイル状態を示した斜視図である。 図１の折り畳み状態でのヒンジユニットを示した図である。 図１の折り畳み状態での配線の仕方を示した図である。 図５のヒンジユニットと図６の配線を組み合わせた拡大斜視図である。 図７のヒンジユニットの折り畳み状態に対応した斜視図である。 図１の折り畳み状態の携帯電話を他端側から見た拡大図である。 図２の縦方向開放状態での画面とカメラの方向を示した図である。 図１０と反対側から見た図である。 図１０と反対側でバンパー部も示した図である。 図８のヒンジユニットの縦方向開放状態に対応した図である。 図３の横方向開放状態でのブックスタイルを示した図である。 図８のヒンジユニットのブックスタイルに対応した図である。 図４のムービースタイルでの画面とカメラの方向を示した図である。 図１６の上方向から見た平面図である。 図１６のムービースタイルでの反対側から見た持ち方を示した図である。 図８のヒンジユニットのムービースタイルに対応した図である。 携帯電話の折り畳み状態を示した模式図である。 携帯電話の第１の変形例を示す斜視図である。 携帯電話の第２の変形例を示す斜視図である。 携帯電話の第３の変形例を示す図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１から図４は本発明を適用した携帯機器の一実施形態の構成として携帯電話を示したもので、１は第１筐体、２は第２筐体、３は第３筐体、４は操作部、５は表示部、６はアンテナ、７は入力部（撮影部）、８は照明部である。

携帯電話は、図示のように、第１筐体１と第２筐体２と第３筐体３は後述する２軸ヒンジユニット１０を介して結合されている。第１筐体１には操作部４が設けられ、第２筐体２には表示部５及びアンテナ６が設けられ、第３筐体３には入力部としての撮影部７及び照明部８が設けられている。

図５及び図８は第３筐体３の内部に組み込まれる２軸ヒンジユニット１０を示したもので、１１は第１回転軸、１２は第２回転軸、１３は第３筐体３のフレーム、２１は第１取付部材、２２は第２取付部材である。

２軸ヒンジユニット１０は、図示のように、左右一対の第１回転軸１１と、右側の第２回転軸１２と、中央の第３筐体３のフレーム１３と、第１回転軸１１の各々に設けた左右一対の第１取付部材２１と、第２回転軸１２に設けた第２取付部材２２とから構成される。

すなわち、第１回転軸１１は、軸線を左右方向に向けた中空状のもので、フレーム１３の左右両側面にネジ止め固定したブラケット１４の下部に軸受部材を介して各々回転自在に一体化されている。この第１回転軸１１には、その軸線に対し直交方向に延びて第１筐体１の内部にネジ止め固定されるアーム状の第１取付部材２１が各々圧入嵌合して一体化されている。この第１取付部材２１の回転角度は、第１回転軸１１の軸受部材との係合構造により約１８０度等に制限される。なお、図示左側の第１回転軸１１は、９０度等の所定角度に対応するクリック感が得られる軸受部材１５を介してフレーム１３に組み付けられている。

そして、第２回転軸１２は、軸線を前後方向に向けた中空状のもので、フレーム１３の図示右側面のブラケット１４の上部に一体に形成した突出部１６に軸受部材を介して回転自在に一体化されている。この第２回転軸１２には、その軸線に対し直交方向に延びて第２筐体２の内部にネジ止め固定されるアーム状の第２取付部材２２が圧入嵌合して一体化されている。この第２取付部材２２の回転角度は、第２回転軸１２の外周に形成された溝１２ａに突出部１６に設けられた係合片１６ａが係合することで制限される。

図６は第１配線３１及び第２配線３２を示し、図７は２軸ヒンジユニット１０と第１配線３１及び第２配線３２を組み合わせた図である。

すなわち、第１配線３１は、第１筐体１内の基板に接続されるコネクタ３１ａを一端に備えて第３筐体３内の基板に接続されるコネクタ３１ｃを他端に備えるもので、図７において右側の第１回転軸１１の中空部内に通されている。

そして、第２配線３２は、第１筐体１内の基板に接続されるコネクタ３２ａを一端に備えて第２筐体２内の基板に接続されるコネクタ３２ｂを他端に備えるもので、図７において右側の第１回転軸１１の中空部内に通して第２回転軸１２の中空部内に通されている。

また、第１筐体１内の基板に接続される端子３３ａを一端に備えて第２筐体２内の基板に接続される端子３３ｂを他端に備えるアンテナ線３３も、第２配線３２と同様に、図７において右側の第１回転軸１１の中空部内に通して第２回転軸１２の中空部内に通されている。

図９は図１の折り畳み状態の携帯電話を他端側から見て拡大したもので、第３筐体３は下ケース３４及び上ケース３５から構成されていて、上ケース３５より幅狭の下ケース３４は第１筐体１の端部に形成した凹所１ａに位置している。この下ケース３４と第１筐体１の凹所１ａの両側に位置する突出部１ｂとの間に第１回転軸１１が貫通して、これにより、第３筐体３は第１筐体１に対し第１回転軸１１を中心に縦方向に開閉可能である。

また、図示のように、折り畳み状態において、上ケース３５は第２筐体２の延長上に位置している。この上ケース３５と第２筐体２との一側部の間に第２回転軸１２が貫通して、これにより、第２筐体２は第３筐体３に対し一側部の第２回転軸１２を中心に横方向に開閉可能である。

そして、下ケース３４の上部左右には、上ケース３５の開放部を閉じる突出部が形成されており、この突出部の下面にゴム等の柔らかい材質の緩衝材によるバンパー２３が設けられている。

さらに、下ケース３４の突出部と上ケース３５の側面との間に、ロック解除ボタン２４が組み付けられている。このロック解除ボタン２４のスライド操作により、第３筐体３の端面から突出する方向にバネで付勢されて、第２筐体２の端面に形成された凹部（不図示）に係合するロック爪（不図示）を後退させてロックが解除される。

図２、図３に示すように、第１筐体１には、凹所１ａの操作部４側の端部に凹部１ｃが設けられている。また、第１筐体１の第２筐体２と対向する面には、第３筐体３とは反対側の端部に、凹部１ｄが設けられている。
また、図２、図３に示すように、第２筐体２の第１筐体１と対向する面には、第３筐体３側の端部にリブ２ａが、第３筐体３とは反対側の端部に、凸部２ｂが設けられている。

第１筐体１上に第２筐体２を重ねて折り畳んだ状態では、図２０に示すように、凹部１ｃにリブ２ａが、凹部１ｄに凸部２ｂが嵌まり、第１筐体１と第２筐体２とが固定される。このため、折り畳んだ状態における第１筐体１と第２筐体２とのがたつきを防止し、外力に耐えうる構造となる。また、凹部１ｃにリブ２ａを、凹部１ｄに凸部２ｂを嵌めることで、携帯電話を折り畳んだ状態での第１筐体１と第２筐体２とのずれを矯正することができる。さらに、凹部１ｃ、１ｄ及びリブ２ａ、凸部２ｂは、いずれも第１筐体１上に第２筐体２を重ねて折り畳んだ状態では携帯電話の内側に配置されるため、すっきりとしたデザインにすることができる。

図１及び図９は第１筐体１上に第２筐体２を重ねて折り畳んだ状態を示したもので、図８はその折り畳み状態に対応した２軸ヒンジユニット１０を示したものである。すなわち、フレーム１３から第１取付部材２１及び第２取付部材２２は同一方向に平行に向いている。

次に、図２及び図１０から図１２は第１筐体１に対し第２筐体２及び第３筐体３を、第１回転軸１１を中心に縦方向に開放した通常オープンスタイルを示したもので、図１０及び図１１において、矢印Ａで示す方向は撮影部７の向きを示し、矢印Ｂで示す方向は表示部５の画面の向きを示している。そして、図１３はその通常オープンスタイルに対応した２軸ヒンジユニット１０を示したものである。すなわち、フレーム１３に対し第１取付部材２１と第２取付部材２２が互いに反対方向に向いている。

以上の通常オープンスタイルにおいて、第１筐体１に対し第２筐体２及び第３筐体３を、第１回転軸１１を中心に縦方向に開く際に、バンパー２３は、第１筐体１の突出部１ｂの背面に当接して衝撃を緩衝する。
このように、通常オープンスタイルで緩衝するバンパー２３は、デザイン性を考慮し、折り畳み状態において第３筐体３の内側面に設けられて外観から見えない位置に配置されている。

次に、図３及び図１４は第１筐体１及び第３筐体３に対し第２筐体２を、第２回転軸１２を中心に横方向に開放して表示部５を横長としたブックスタイルを示したもので、図１５はそのブックスタイルに対応した２軸ヒンジユニット１０を示したものである。すなわち、折り畳み状態時におけるフレーム１３及び第１取付部材２１に対し第２取付部材２２が一側方に向いている。

次に、図４及び図１６から図１８は第１筐体１に対し第２筐体２及び第３筐体３を、第１回転軸１１を中心に９０度回転して表示部５を横長としたムービースタイルを示したもので、図１６及び図１７において、矢印Ａで示す方向は撮影部７の向きを示し、矢印Ｂで示す方向は表示部５の画面の向きを示している。そして、図１９はそのムービースタイルに対応した２軸ヒンジユニット１０を示したものである。すなわち、折り畳み状態時におけるフレーム１３及び第２取付部材２２に対し第１取付部材２１が直角方向に向いている。

そして、ムービースタイル時においては、図１６から図１８に示すように、第１筐体１の上面で第３筐体３に近い部分に設けたシャッターキー４１及びズームキー４２と、同じく第１筐体１の内側面で操作部４の上側に並んだサブメニューキー４３、画面表示切替キー４４、Ａ−ＭＡＴ（音声ズーム）ON/OFFキー４５、顔ピタON/OFFキー４６、逆光補正キー４７、ホワイトバランスキー４８及び秒撮キー４９が使用される。

なお、サブメニューキー４３、画面表示切替キー４４、Ａ−ＭＡＴ（音声ズーム）ON/OFFキー４５、顔ピタON/OFFキー４６、逆光補正キー４７、ホワイトバランスキー４８及び秒撮キー４９の上に沿った部分には、その旨印刷表示されている。

また、第１筐体１の内側面で操作部４の前後には上下方向に沿ってバンパー５１・５２が設けられている。このバンパー５１・５２は、第１筐体１に対し第２筐体２及び第３筐体３を折り畳む際の衝撃を緩衝するもので、さらに、第１筐体１を構成する下ケース及び上ケースを合体固定するネジを隠すネジ隠しも兼用する。

以上のムービースタイルにおいて、図１８に仮想線で示したように、親指をバンパー５１に沿わせて、ズームキー４２に人差し指を、さらにシャッターキー４１に中指をそれぞれ沿わせて右手で持つことができ、すなわち、右手で持ち易いグリップ感を具備したムービースタイルを実現できる。この場合、第３筐体３に近い側のバンパー５１の表面には、親指に対し滑り止めとして機能するシボ加工が施されている。

なお、第１筐体１のホワイトバランスキー４８の上方に離間した部分にマイク穴５３が設けられている。また、第２筐体２の表示部５と反対側の前面部の上部には左右一対のマイク穴５４が設けられている。

次に、以上のムービースタイル時において、撮像部７を有する第３筐体３に対し表示部５を有する第２筐体２を、上部の第２回転軸１２を中心に向こう側に回転すると、表示部５を下から見上げる斜め角度のハイアングルでムービー撮影時のファインダーとして見ることができる。また、第２筐体２を手前側に若干回転すると、表示部５を上から見下ろす斜め角度のローアングルでファインダーとして見ることができる。

そして、第２筐体２を第３筐体３に対し上部の第２回転軸１２を中心に手前側に回転すると、図１２に示すように、規制プレート１７の下端部が第１回転軸１１の端部外周のカム１９の大径部１９ｂの切り欠き部１９ｃに入り込む。これにより、第１回転軸１１の回転が規制される。

以上において、ブックスタイル時には、図３及び図１４に示したように、サブメニューキー４３、画面表示切替キー４４、Ａ−ＭＡＴ（音声ズーム）ON/OFFキー４５、顔ピタON/OFFキー４６、逆光補正キー４７、ホワイトバランスキー４８及び秒撮キー４９の上に沿った部分に設けられる印刷表示は第２筐体２により覆われて見辛くなっている。このため、その表示部５の下部に沿ってサブメニューキー４３、画面表示切替キー４４、Ａ−ＭＡＴ（音声ズーム）ON/OFFキー４５、顔ピタON/OFFキー４６、逆光補正キー４７、ホワイトバランスキー４８及び秒撮キー４９に対応した表示がなされる。

また、折り畳み状態では、図８に示したように、２軸ヒンジユニット１０のフレーム１３から第１取付部材２１及び第２取付部材２２が同一方向に平行に向いており、第１筐体１と第２筐体２に対するネジ止め部が上下に位置するため、初期の重ねた際の両筐体１・２のズレを、組立工程の最後にチューニング（あるいはリペア）しやすいように工夫がなされている。

以上、実施形態の携帯電話によれば、操作部４を有する第１筐体１と表示部５を有する第２筐体２とを重ねて折り畳んだ状態から相対的に移動させて縦方向に開放させる第１回転軸１１と、同様に横方向に開放させる第２回転軸１２とを、撮影部７とともに第３筐体３に収納した筐体構造で、第１筐体１と第２筐体２を縦方向に開放させた場合は、第３筐体３が第２筐体１とともに移動し、また、横方向に開放させた場合には、第３筐体３が第１筐体１とともに移動する構成としたことで、ムービースタイルにして、表示部５の画面を横長で見ながら撮影部７でムービー撮影することができる。

さらに、ムービースタイル時において、撮影部７を有する第３筐体３に対し表示部５を有する第２筐体２を、中央部の第２回転軸１２を中心に回転して、ムービー撮影時のファインダーとしての表示部５を下から見上げる斜め角度のハイアングルとしたり、表示部５を上から見下ろす斜め角度のローアングルとすることもできる。

また、２軸ヒンジユニット１０は、第１回転軸１１及び第２回転軸１２が第３筐体３のフレーム１３に組み付けられ、第１回転軸１１に一体の第１取付部材２１が第１筐体１に組み付けられて、第２回転軸１２に一体の第２取付部材２２が第２筐体２に組み付けられる構成なので、強度的に優れている。

また、第１筐体１上に第２筐体２を重ねて折り畳んだ状態では、凹部１ｃにリブ２ａが、凹部１ｄに凸部２ｂが嵌まり、第１筐体１と第２筐体２とが固定されるため、折り畳んだ状態における第１筐体１と第２筐体２とのがたつきを防止し、外力に耐えうる構造となる。さらに、携帯電話を折り畳んだ状態での第１筐体１と第２筐体２とのずれを矯正することができる。また、凹部１ｃ、１ｄ及びリブ２ａ、凸部２ｂは、いずれも第１筐体１上に第２筐体２を重ねて折り畳んだ状態では携帯電話の内側に配置されるため、すっきりとしたデザインにすることができる。

そして、第１筐体１内に一端を固定されて第３筐体３内に他端が固定される第１配線３１を第１回転軸１１の中空部内に通して、第１筐体１内に一端を固定されて第２筐体２内に他端が固定される第２配線３２を第１回転軸１１の中空部内に通して第２回転軸１２の中空部内に通すことで、３つの筐体内の配線をすることができる。

（変形例１）
図２１は携帯電話の第１の変形例を示す斜視図である。なお、上記の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を割愛する。
本変形例においては、第１筐体１の第２筐体２との対向面であって第３筐体３と反対側の端部に凹部１ｄがなく、その代わりに２つの凸部１ｅ、１ｅが設けられている。凸部１ｅ、１ｅは第２筐体２とのバンパーとしても機能する。
また、第２筐体２の第１筐体との対向面であって第３筐体３と反対側の端部に凸部２ｂがなく、その代わりに２つの凹部２ｃ、２ｃが設けられている。

本変形例においても、第１筐体１上に第２筐体２を重ねて折り畳んだ状態では、凹部２ｃ、２ｃに凸部１ｅ、１ｅが嵌まり、第１筐体１と第２筐体２とが固定される。このため、折り畳んだ状態における第１筐体１と第２筐体２とのがたつきを防止し、外力に耐えうる構造となる。また、携帯電話を折り畳んだ状態での第１筐体１と第２筐体２とのずれを矯正することができる。
なお、第１筐体１や第２筐体２を構成する下ケース及び上ケースを合体固定するネジを隠すネジ隠しとして、凸部１ｅ、１ｅや凹部２ｃ、２ｃを兼用してもよい。

（変形例２）
図２２は携帯電話の第２の変形例を示す斜視図である。なお、上記の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を割愛する。
本変形例においては、第１筐体１の第２筐体２との対向面であって第３筐体３側の端部に２つの凹部１ｆ、１ｆが設けられている。
また、第２筐体２の第１筐体との対向面であって第３筐体３側の端部に２つの凸部２ｄ、２ｄが設けられている。凸部２ｄ、２ｄは第１筐体１とのバンパーとしても機能する。

本変形例においても、第１筐体１上に第２筐体２を重ねて折り畳んだ状態では、凹部１ｆ、１ｆに凸部２ｄ、２ｄが嵌まり、第１筐体１と第２筐体２とが固定される。このため、折り畳んだ状態における第１筐体１と第２筐体２とのがたつきを防止し、外力に耐えうる構造となる。また、携帯電話を折り畳んだ状態での第１筐体１と第２筐体２とのずれを矯正することができる。
なお、第１筐体１や第２筐体２を構成する下ケース及び上ケースを合体固定するネジを隠すネジ隠しとして、凸部２ｄ、２ｄや凹部１ｆ、１ｆを兼用してもよい。

（変形例３）
図２３は携帯電話の第３の変形例を示す図であり、折り畳み状態で第２筐体２及び第３筐体３側から見た図である。なお、上記の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を割愛する。
本変形例においては、第２筐体２の第３筐体３側であって第２回転軸１２と反対側の端部に、Ｌ字形のフック２ｅが設けられている。また、第３筐体３の第２筐体２側であって第２回転軸１２と反対側の端部に、フック２ｅと対応するＬ字形の凹部３ａが設けられている。

本変形例においても、第１筐体１上に第２筐体２を重ねて折り畳んだ状態では、凹部３ａにフック２ｅが嵌まり、第２筐体２と第３筐体３とが固定される。このため、折り畳んだ状態における第２筐体２と第３筐体３とのがたつきを防止し、外力に耐えうる構造となる。

なお、以上の実施形態においては、携帯電話としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＤＡ、ノートパソコン、ウェアラブルパソコン、電卓、電子辞書などで、カメラを有するもの全ての機器に用いることができる。
また、第３筐体の入力部は撮影部以外にタッチキー、指紋認証部、その他の入力装置であってもよい。
また、筐体の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１ 第１筐体
１ａ 凹所
１ｂ 突出部
１ｃ，１ｄ，１ｆ，３ａ 凹部
１ｅ 凸部
２ 第２筐体
２ａ リブ
２ｂ，２ｄ 凸部（係合部）
２ｃ 凹部（係合部）
２ｅ フック（係合部）
３ 第３筐体
４ 操作部
５ 表示部
６ アンテナ
７ 入力部（撮影部）
８ 照明部
１０ ２軸ヒンジユニット
１１ 第１回転軸
１２ 第２回転軸
１３ フレーム
１４ ブラケット
１５ 軸受部材
１６ 突出部
１７ 規制プレート
１８ ピン
１９ カム
２１ 第１取付部材
２２ 第２取付部材
２３ 緩衝材
２４ ロック解除ボタン
２５ ロック爪
２６ バネ
２７ 緩衝材
２９ カム
３１ 第１配線
３２ 第２配線
３３ アンテナ線
３４ 下ケース
３５ 上ケース
４１ シャッターキー
４２ ズームキー
４３ サブメニューキー
４４ 画面表示切替キー
４５ Ａ−ＭＡＴ（音声ズーム）ON/OFFキー
４６ 顔ピタON/OFFキー
４７ 逆光補正キー
４８ ホワイトバランスキー
４９ 秒撮キー
５１ バンパー
５２ バンパー
５３ マイク穴
５４ マイク穴

Claims (2)

1. 第１筐体と、
   第２筐体と、
   前記第１筐体と前記第２筐体とを第１方向に開閉可能に接続する第１回転軸と、
   前記第１筐体と前記第２筐体とを前記第１方向と異なる第２方向に開閉可能に接続する第２回転軸と、
   前記第１回転軸及び前記第２回転軸を収納する第３筐体とを備え、
   前記第２筐体には前記第３筐体と係合する係合部が設けられており、
   前記係合部は前記第２筐体の前記第３筐体との対向面であって前記第２回転軸と反対側の端部から突設されたフックであり、
   前記第３筐体には前記フックが係合する凹部が設けられていることを特徴とする筐体構造。
2. 請求項１に記載の筐体構造を備えることを特徴とする携帯機器。