JP5462048B2

JP5462048B2 - スライド式携帯機器

Info

Publication number: JP5462048B2
Application number: JP2010076348A
Authority: JP
Inventors: 俊二渡邊; 智生小林; 量菅原
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-03-29
Also published as: JP2011211440A

Description

本発明は、スライド機構を有する携帯機器に関するものである。

従来、携帯機器は、その携帯性の確保のために、軽く、小さくする必要がある一方、その使いやすさの確保のためには、表示部を大きくしたいという要望がある。

ストレートタイプの携帯機器は、表面に現れる面積が制限され、その限られた表面に表示部と操作部とを設けなければならず、表示部の大きさを充分に確保できない。折畳み式携帯機器は、第１の筐体の表面に表示部を、第２の筐体の表面に操作部をそれぞれ有し、第１の筐体と第２の筐体とはヒンジ部にて結合されている。このためヒンジ部が表示部の場所をとるため表示部の占める場所の確保の障害になっている。このように、ストレートタイプの携帯機器や、折畳み式携帯機器では、表示部を最大限に大きくすることができない場合がある。

そこで、近年、表示部を大きくすることができるスライド式携帯機器が提案されている。例えば、操作部を有する第１の筐体と、表示部を有する第２の筐体と、第１の筐体及び第２の筐体を一軸方向にスライド自在に係合させるスライド係合手段とを有するスライド式携帯電話機が知られている。このスライド式携帯電話機は、スライド係合手段にスライド樹脂部材を設け、このスライド樹脂部材と対向する筐体側の対向面に突条部を設け、両筐体を伸展方向にスライドさせたとき、両筐体の重なりが最小となる伸展端付近ではスライド樹脂部材と突条部とが圧縮状態で接するように構成し、スライド開閉時の開閉端でのストッパの衝突音を低減させている（例えば、特許文献１）。

また、一対の平面視略Ｌ字形状の捩りコイルバネを用いるものも開示されている（例えば、特許文献２）。

特開２００６−１６５８５４号公報特開２００８−１４８２４８号公報

近年、携帯機器は持ち運びの利便性から小型、薄型化および軽量化が要求されている。特に、スライド式携帯機器のスライド機構は、二つの筐体を重ね合わせる構造のため薄型化、軽量化の要求が高い構造である。一般的に、上記に示されるような捩りコイルバネは、ステンレス鋼線を使用していた。しかし、ステンレス鋼線は、軽量化をするためには、高強度の鋼線を用いることが多く、破断を回避するため、捩りの巻き数を増やす必要があった。そのため、スライド機構の厚さが、厚くなるという課題があった。また、破断しにくい鋼線を用いる場合は、強度を補うために径の太い鋼線を用いる必要があった。この場合も結果として、スライド機構の厚さが増してしまうという課題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、スライド機構の小型、薄型化および軽量化したスライド式携帯機器を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は以下の構成とした。
請求項１の発明は、第１の筐体と、スライド機構により第１の筐体に対しスライドする第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体に両端を固定された弾性体とからなるスライド式携帯機器であって、前記弾性体は円弧状に湾曲し、前記弾性体の両端は略円形に湾曲し、前記弾性体により形成される２つの面は略同一の面上にあり、前記弾性体に対して互いに反対方向に形成され、２本の前記弾性体が互いに円弧の内側を向けて配置され、前記２本の前記弾性体の両端が前記第1の筐体と前記第２の筐体のそれぞれ同じ箇所に回動自在に取り付けられ、前記弾性体は、組成が少なくともＮｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｍｏを含み、その組成が質量比で、Ｎｉ２０〜５０％、Ｃｏ２０〜４５％、Ｃｒ＋Ｍｏ２０〜４０％、及び不可避不純物よりなるＮｉ−Ｃｏ基合金を、加工度５０〜９５％で冷間加工した、厚さが０．２５〜０．３０ｍｍ、且つ幅が０．６〜０．８ｍｍのリボン材であることを特徴とするスライド式携帯機器に関するものである。
請求項１の発明によれば、コンパクトで薄型のスライド機構が可能となる。

本発明は、スライド式携帯機器であって、２本の前記弾性体を互いに円弧の内側を向け、前記弾性体の両端が前記第1の筐体と前記第２の筐体のそれぞれ同じ箇所に回動自在に取り付けられていることを特徴とする。
本発明によれば、安定して固定することができる。

本発明は、スライド式携帯機器であって、前記弾性体は、リボン状の金属から形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、バネ材の強度と柔軟性が増す。

本発明は、スライド式携帯機器であって、前記弾性体の組成が少なくともＮｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｍｏを含み、その組成が重量比で、Ｎｉ２０〜５０％、Ｃｏ２０〜４５％，Ｃｒ＋Ｍｏ２０〜４０％、及び不可避不純物よりなるＮｉ−Ｃｏ基合金であることを特徴とする。
以下、これらの組成範囲を限定した理由を説明する。

Ｎｉは面心立方格子相を安定化し、加工性を維持し、耐食性を高める効果があるが、前記下限値未満では安定した面心立方格子を得ることが困難であり、前記上限値を超えると機械的強度が低下する可能性がある。そのため、Ｎｉを２０〜５０％とした。

Ｃｏはそれ自体加工硬化能が大きく、切り欠け脆さを減じ、疲労強度を高める効果があるが、前記下限値未満では、疲労強度を高める効果が弱くなり、前記上限値を超えるとマトリクスが硬くなり過ぎて加工困難となると共に、面心立方格子が細密六方格子相に対して不安定になる可能性がある。そのため、Ｃｏを２０〜４５％とした。

Ｃｒは耐食性を確保するのに不可欠な成分であり、またマトリクスを強化する効果があるが、前記下限値未満では優れた耐食性を得る効果が弱く、前記上限値を超えるσ層を析出して加工性及び靭性が急激に低下する可能性がある。また、Ｍｏはマトリクスに固溶してこれを強化する効果、加工硬化能を増大させる効果、及びＣｒとの共存において耐食性を高める効果があるが、前記下限値未満では加工硬化性を増大させる効果および耐食性を高める効果が弱く、前記上限値を超えるとσ相を析出して加工性及び靭性が急激に低下する可能性がある。そのため、Ｃｒ＋Ｍｏを２０〜４０％とした。

本発明によれば、高強度で破断しにくい組成のＮｉ−Ｃｏ基合金を用いることにより、バネ材の厚さ、重量を減らすことができる。また、本発明のＮｉ−Ｃｏ基合金は優れた耐食性を示し、ポケットの中などの高湿度雰囲気で使用される携帯機器であっても錆びることなく、安心して使用することができる。

請求項２の発明は、スライド式携帯機器であって、前記弾性体はＮｉ−Ｃｏ基合金により形成され、前記Ｎｉ−Ｃｏ基合金の組成が、質量比で、Ｎｉ３１．４〜３３．４％、Ｃｏ３０．９〜３７．２％、Ｃｒ１９．５〜２０．５％、Ｍｏ９．５〜１０．５％、Ｍｎ０．１〜０．５％，Ｎｂ０．８〜１．２％、Ｆｅ１．１〜２．１％、及び不
可避不純物よりなることを特徴とする。

以下、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ以外の組成範囲を限定した理由を説明する。
Ｍｎは脱酸、脱硫の効果と、面心立方格子相を安定化する効果があるが、多すぎると靭性が低下する可能性がある。そのため、Ｍｎを０．１〜０．５％とした。

Ｎｂはマトリクスに固溶してこれを強化し、加工硬化能を増大させる効果がある。前記下限値未満では加工硬化能を増大させる効果が弱く、前記上限値を超えるとσ相やδ相（Ｎｉ₃Ｎｂ）が析出して靭性が低下する可能性がある。そのため、Ｎｂを０．８〜１．２％とした。

Ｆｅはマトリクスに固溶してこれを強化する効果があるが、多すぎると耐酸化性が低下する。そのため、Ｆｅを１．１〜２．１％とした。

請求項２の発明によれば、より好ましい高強度のバネ材が得られ、バネ材の厚さ、重量を減らすことができる。

本発明は、スライド式携帯機器であって、前記弾性体は、加工度５０〜９５％で冷間加工したリボン材を用いることを特徴とする。
本発明によれば、さらに好ましい特性が得られることを示している。

請求項３の発明は、スライド式携帯機器であって、前記弾性体は、３００〜７００℃で時効処理された前記リボン材であることを特徴とする。
請求項３の発明によれば、さらに好ましい機械的強度特性が得られる。

本発明によれば、第２の筐体の表面に一対のレール部を設け、一対の弾性部材によって第１の筐体がレール部上をスライド移動することにより、操作性のよいスライド式携帯機器が得られる。さらに、スライド機構を軽く、薄くすることができる。

本発明の実施形態にかかるスライド式携帯電話機の第１の筐体が上端にスライドした様子を示す正面図である。図１の側面である。バネが見えるようにした図１相当図である。第１の筐体がスライド中間位置にある途中の様子を示す図３相当図である。第１の筐体と第２の筐体とが重合した様子を示す図３相当図である。本発明のバネの形状を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態にかかるスライド式携帯電話機の第１の筐体が上端にスライドした様子を示す正面図である。図２は、図１の側面図である。図３は、一対のバネが見えるようにした図１相当図である。図４、図５は、第１の筐体がスライドしたときの図３相当図である。

図１に示すように、スライド式携帯電話機１０１は、第１の筐体１０２と第２の筐体１０３とを備えている。第１の筐体１０２は、その表面に縦長の表示部を有している。表示部は、液晶ディスプレイでも、有機ＥＬディスプレイでもよい。

第２の筐体１０３は、その表面の中央から下側の部分に操作部を有している。この操作部には、例えばファンクションボタンと、番号ボタンとが設けられている。なお、図３等では、見やすくするために第１の筐体１０２は二点鎖線で描き、第２の筐体１０３の表面の操作部等は省略している。

第１の筐体１０２と第２の筐体１０３とは、フレキシブル基板やリード線によって電気的に接続されている。

図３、４及び図５に示すように、前記第２の筐体１０３表面の左右端部には、長手方向に延びるように一対のスライドレール１０８が設けられている。白い矢印で示すように、第１の筐体１０２と第２の筐体１０３とは、スライド機構によりスライドレール１０８にそって、上下方向にスライド自在に連結されている。前記一対のスライドレール１０８は、第２の筐体１０３の左右縁部に沿って設けられ、凹むように設けた溝形状に形成されている。一方、第１の筐体１０２の裏面側の裏側キャビネットには、この一対のスライドレール１０８内に挿入される上下方向に長い係止部が左右方向に突出するように形成されている。この係止部をスライドレール１０８内に挿入させることで、第１の筐体１０２が安定して第２の筐体１０３上をスライド移動するようになっている。

前記一対のスライドレール１０８の間には、弾性部材としての一対のバネ１０４，１０５が設けられている。一対のバネ１０４，１０５は、第１の筐体１０２が第２の筐体１０３の上端側へスライドするのを補助すると共に、スライド後に元の位置に（下方へ）スライドするのを補助するものとなっている。前記スライド機構４は、これら一対のスライドレール１０８と一対のバネ１０４，１０５とで構成されている。

前記バネ１０４，１０５は、図６に示すように、円弧状に湾曲している。このバネの両端は、略円形に湾曲し、当該湾曲した前記弾性体により形成される面は略同一の面上であり、前記弾性体に対して互いに反対方向に形成されている。

また、図６のＡは、同一形状の一対のバネ１０４，１０５を並べて用いる図である。このように、同一形状の一対のバネ１０４，１０５を並べて用いることができる。図６のＢは、バネ１０５を１８０度回転させ並べた図である。図６のＣは、バネ１０４，１０５を重ね合わせることにより一体化できることを示した図である。バネ材は、断面が丸、四角形状の線材を用いることができるが、リボン材を用いる方が、強度、しなやかさ、および重ね合わせたときの安定性の点で有利である。リボン材は、幅０．５〜１．５ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍ程度のものが好ましい。

図３では、表面から見て第１の筐体１０２の裏面側の長手方向中央よりも下側には、第１バネ固定ピン１０６が設けられている。同様に表面から見て第２の筐体１０３表面側の長手方向中央よりも上側には、第２バネ固定ピン１０７が設けられている。図６のＣに示すように重ね合わせた一対のバネ１０４，１０５は、図３に示すように、左側の端部を第１バネ固定ピン１０６により、第１の筐体１０２の裏面側に、右側の端部を第２バネ固定ピン１０７により第２の筐体１０３表面側にそれぞれ回転自在となるように固定されている。

バネ材としては、バネ用ステンレス鋼を用いることができる。
さらに、好ましくは、バネ材を小型、軽量化するために、材質を、高い機械的強度および優れた耐食性と強靭性を有するＮｉ−Ｃｏ基合金とする。このＮｉ−Ｃｏ基合金とは、例えば、少なくともＮｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｍｏを含み、その組成が質量比で、Ｎｉ２０〜５０％、Ｃｏ２０〜４５％，Ｃｒ＋Ｍｏ２０〜４０％及び不可避不純物よりなるものがある。

さらに、より好ましくは、質量比で、Ｎｉ３１．４〜３３．４％、Ｃｏ３０．９〜３７．２％，Ｃｒ１９．５〜２０．５％、Ｍｏ９．５〜１０．５％、Ｍｎ０．１〜０．５％，Ｎｂ０．８〜１．２％、Ｆｅ１．１〜２．１％、及び不可避不純物よりなるＮｉ−Ｃｏ基合金とする。

このＮｉ−Ｃｏ合金を用い、断面減少率で表される加工度５０〜９５％で冷間圧延加工を行う。ここで加工度を５０％以上としたのは、加工度がこれより低くなるとバネ材に必要な機械的強度が得られないからである。加工度を９５％以下としたのは、加工度がこれより高くなるとバネ材の靭性が低下するからである。冷間圧延加工後、３００〜７００℃の温度で１〜２時間真空または無酸化雰囲気炉で時効処理する。３００℃以上の温度で、鈴木効果による転移の固着が開始され、機械的強度が増加する。一方、６００℃の温度になると再結晶化が起こり、軟化が始まるため、バネとしての機能を保つには、７００℃以下の時効処理とする必要がある。

これにより高い機械的強度（特に抗曲力）を有し、靭性に優れているために曲げても破断し難く、耐食性に優れているために錆び難いバネ材を得ることができる。

次に、本実施形態にかかるスライド式携帯機器であるスライド式携帯電話機１０１のスライド操作について説明する。
まず、図５に示すように、待機状態では、第１の筐体１０２が第２の筐体１０３と重ね合わせた状態にある。バネ１０４，１０５の形状は、平面視で左が傾いた形状となっている。

次に、図４に示すように、第１の筐体１０２を上方に若干スライドさせる。このとき、第１の筐体１０２は、第２の筐体１０３に設けたスライドレール１０８に沿って上方へ移動する。バネ１０４，１０５の右端部は、第２の筐体１０３の定位置にあり、第２バネ固定ピン１０７を中心に回転すると共に、バネ１０４，１０５の左端部は、第１バネ固定ピン１０６を中心に回転しながら上方へ移動する。操作部が徐々に現れ、第１の筐体１０２のスライド移動の中間点に到達する。このとき、バネ１０４，１０５の形状は、図４に示されるように中心部が膨らんだ形状となり、弾性エネルギーが最も蓄えられる。

さらに第１の筐体１０２を上方へ移動させると、一対のバネ１０４，１０５が圧縮された状態からもとの形状に戻ろうとして、第１の筐体１０２のスライド移動を補助する。すると、図１及び図３に示すように、第１の筐体１０２が第２の筐体１０３の上端側に移動し、操作部が完全に現れて操作部の操作が可能になり、また、通話が可能となる。
逆に第１の筐体１０２を第２の筐体１０３と重合させるときには、前記と逆の操作となる。

このように、バネ１０４，１０５の付勢力により、第１の筐体１０２を手で少しスライドして離すとスライド前の状態に戻ろうとするが、手で多量にスライドして中間点を過ぎて手を離すと第１の筐体１０２がスライドする。すなわち、一対のバネ１０４，１０５が第１の筐体１０２のスライド移動を補助するので、スライド操作がスムーズにワンタッチで行われる。

本実施形態にかかるスライド式携帯電話機１０１によると、第２の筐体１０３の表面に一対のスライドレール１０８を設け、一対のバネ１０４，１０５によって第１の筐体１０２がスライドレール１０８上をスライド移動するのを補助するようにでき、携帯性及び操作性のよい商品性の高いスライド式携帯電話機１０１が得られる。

一対のバネ１０４，１０５を左右対称位置に配置し、一対のバネ１０４，１０５が第１の筐体１０２に作用させる付勢力のバランスを取るようにしている。このため、第１の筐体１０２をスムーズにスライド操作することができると共に、スライド量を大きくして操作部を大きくすることができる。

本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
すなわち、図示しないが、第１の筐体１０２の表面下側に第２の操作部を設けてもよい。このことで、第１の筐体１０２と第２の筐体１０３とを重合させた状態で第２の操作部の操作が可能となり、表示部を横長状態にして第２の操作部の操作も可能となる。しかしながら、本発明では、第１の筐体１０２のスライド量を大きくして、操作部を大きくすることができるので、必ずしも第２の操作部を設ける必要はない。

前記実施形態では、スライド式携帯電話機１０１は、上下方向に長い第１の筐体１０２と第２の筐体１０３とを備えるものとしたが、左右方向に長い第１の筐体１０２と第２の筐体１０３とを備えるものとしてもよい。この場合には、表示部は、横長のものとなる。

前記実施形態では、スライド式携帯機器は、スライド式携帯電話機１０１としたが、ＰＨＳ、ＰＤＡ、ＰＣ、モバイルツール、電子辞書、電卓、複写機などであってもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

一対のバネ１０４，１０５の仕様を変えて、スライド機構を構成し、図１と同様のスライド式携帯機器を作製した。
（実施例１）
バネ用ステンレス鋼、ＳＵＳ３０４ＷＰＡを用い、厚さ０．３０ｍｍ、幅１．５ｍｍのリボン材で作成した。
（実施例２）
バネ用ステンレス鋼、ＳＵＳ３０４ＷＰＢを用い、厚さ０．３０ｍｍ、幅１．５ｍｍのリボン材で作成した。
（実施例３）
組成が質量比で、Ｎｉ：３２％、Ｃｒ２０％、Ｍｏ１０％、Ｍｎ０．２％，Ｎｂ０．８％、Ｆｅ２％、残部がＣｏと不可避不純物よりなるＮｉ−Ｃｏ基合金を用い、厚さ０．３０ｍｍ、幅０．８ｍｍ、加工度５０％のリボン材で作成した。
（実施例４）
組成が質量比で、Ｎｉ：３２％、Ｃｒ２０％、Ｍｏ１０％、Ｍｎ０．２％，Ｎｂ０．８％、Ｆｅ２％、残部がＣｏと不可避不純物よりなるＮｉ−Ｃｏ基合金を用い、厚さ０．２５ｍｍ、幅０．８ｍｍ、加工度８０％のリボン材で作成した。
（実施例５）
組成が質量比で、Ｎｉ：３２％、Ｃｒ２０％、Ｍｏ１０％、Ｍｎ０．２％，Ｎｂ０．８％、Ｆｅ２％、残部がＣｏと不可避不純物よりなるＮｉ−Ｃｏ基合金を用い、厚さ０．２５ｍｍ、幅０．６ｍｍ、加工度８０％、時効処理温度５５０℃で加工した、リボン材で作成した。

実施例のバネ形状は図６に示す。作成したスライド式携帯機器の開閉力を測定した。開閉力は、第１の筐体１０２を図５の状態から図３の状態にスライドさせたときの最大荷重をｇで示した値とした。
結果を表１に示した。

実施例１、２において、バネ用ステンレス鋼を用いることにより、良好なスライド機構を実現することができた。実施例３においては、Ｎｉ−Ｃｏ基合金を用いることにより、バネ用ステンレス鋼と同等の開閉力を維持しながら、幅を０．８ｍｍとすることができた。これによりスライド機構を薄くすることができる。

実施例４に示したように加工度を上げることで、厚みを０．２５ｍｍにできた。さらに実施例５に示した用に加熱による時効処理をすることにより、Ｎｉ−Ｃｏ基合金は強度を増すことができる。これにより、さらにスライド機構を軽く、薄くすることができる。薄型化が必要とされるスライド式携帯機器に最適の技術となる。

１０１スライド式携帯機器（スライド式携帯電話機）
１０２第１の筐体
１０３第２の筐体
１０４バネ
１０５バネ
１０６第１バネ固定ピン
１０７第２バネ固定ピン
１０８スライドレール

Claims

第１の筐体と、スライド機構により第１の筐体に対しスライドする第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体に両端を固定された弾性体とからなるスライド式携帯機器であって、
前記弾性体は円弧状に湾曲し、
前記弾性体の両端は略円形に湾曲し、
前記弾性体により形成される２つの面は略同一の面上にあり、前記弾性体に対して互いに反対方向に形成され、
２本の前記弾性体が互いに円弧の内側を向けて配置され、
前記２本の前記弾性体の両端が前記第1の筐体と前記第２の筐体のそれぞれ同じ箇所に回動自在に取り付けられ、
前記弾性体は、組成が少なくともＮｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｍｏを含み、その組成が質量比で、Ｎｉ２０〜５０％、Ｃｏ２０〜４５％、Ｃｒ＋Ｍｏ２０〜４０％、及び不可避不純物よりなるＮｉ−Ｃｏ基合金を、加工度５０〜９５％で冷間加工した、厚さが０．２５〜０．３０ｍｍ、且つ幅が０．６〜０．８ｍｍのリボン材である
ことを特徴とするスライド式携帯機器。
前記Ｎｉ−Ｃｏ基合金の組成が、質量比で、Ｎｉ３１．４〜３３．４％、Ｃｏ３０．９〜３７．２％、Ｃｒ１９．５〜２０．５％、Ｍｏ９．５〜１０．５％、Ｍｎ０．１〜０．５％、Ｎｂ０．８〜１．２％、Ｆｅ１．１〜２．１％、及び不可避不純物よりなることを特徴とする請求項１記載のスライド式携帯機器。
前記弾性体は、３００〜７００℃で時効処理された前記リボン材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスライド式携帯機器。