JP5561763B2 - 携帯電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つの筐体が連結手段によって回動可能に連結された携帯電子機器に関するものである。

図１に携帯電子機器の一例として携帯電話機を示す。図示されている携帯電話機３は、表示部６０が設けられた上筐体６１と操作部７０が設けられた下筐体７１とを有する。上筐体６１と下筐体７１とは、ヒンジ機構８０によって３６０度回動可能（開閉可能）に連結されている。

ヒンジ機構８０は、上筐体６１と下筐体７１とに跨って配置された連結部材８１と、連結部材８１と上筐体６１とを回動可能に連結する第一のヒンジ軸８２と、連結部材８１と下筐体７１とを回動可能に連結する第二のヒンジ軸８３とを有する。より具体的には、上筐体６１及び下筐体７１の隣接する端部には、それぞれ凹部６２、７２が形成されている。連結部材８１は、凹部６２と凹部７２とを突き合わせることによって形成された空間に配置されている。すなわち、下筐体７１に隣接する上筐体６１の一辺を「底辺」、上筐体６１に隣接する下筐体７１の一辺を「上辺」とすると、上筐体６１の底辺中央に凹部６２が形成され、下筐体７１の上辺中央と凹部７２が形成されており、それら凹部６２、７２の内側に連結部材８１が配置されている。

第一のヒンジ軸８２は、同軸上に配置された中実のヒンジ軸８２ａと、中空のヒンジ軸８２ｂとから構成されている。ヒンジ軸８２ａ、８２ｂの一端は、上筐体６１の対向する凹部内面にそれぞれ嵌合固定されている。ヒンジ軸８２ａ、８２ｂの他端は、連結部材８１の側面にそれぞれ嵌合されている。一方、第二のヒンジ軸８３は、同軸上に配置された中実のヒンジ軸８３ａと、中空のヒンジ軸８３ｂとから構成されている。ヒンジ軸８３ａ、８３ｂの一端は、下筐体７１の対向する凹部内面にそれぞれ嵌合固定されている。ヒンジ軸８３ａ、８３ｂの他端は、連結部材８１の側面にそれぞれ嵌合されている。ここで、第一のヒンジ軸８２と第二のヒンジ軸８３とは平行に配置されている。このように平行に配置された２本のヒンジ軸を有するヒンジは、「平行２軸ヒンジ」と呼ばれることがあり、本明細書中でも必要に応じてこの用語を使用する。平行２軸ヒンジを使用した連結構造の詳細については、日本国特許出願公開２００２−１７１３２４号明細書に記載されている。

また、連結部材８１の内部には、上筐体６１と下筐体７１とを電気的に接続するための電気配線８４が通されている。電気配線８４の一端は、ヒンジ軸８２ｂ内を通して上筐体６１内に引き込まれており、他端はヒンジ軸８３ｂ内を通して下筐体７１内に引き込まれている。

さらに、上筐体６１の表示部６０が設けられている面には、ＣＣＤカメラ（サブカメラ６３）が設けられている。このサブカメラ６３は、主に操作者が自分の写真を撮影するために利用される他、テレビ電話機能を備えた携帯電話機の場合には、自分の映像を撮影するためにも利用される。本明細書では、上筐体の表示部が設けられた面および下筐体の操作部が設けられた面を「フロント面」、フロント面と反対側の面を「リア面」と呼んで区別する場合がある。

尚、上筐体６１と下筐体７１とがヒンジ機構８０によって３６０度開閉可能に連結されていることは既述のとおりである。ここで、３６０度開閉可能とは、上筐体６１のフロント面と下筐体７１のフロント面とが対向する状態（全閉状態）から、上筐体６１のリア面と下筐体７１のリア面とが対向する状態（全開状態）まで開閉可能であることを意味する。

また、図示は省略するが、上筐体６１または下筐体７１のリア面には、サブカメラ６３とは別のＣＣＤカメラ（メインカメラ）が設けられている。一般的に、メインカメラには、サブカメラ６３よりも画素数が多く、高解像度のＣＣＤカメラが用いられる。

上筐体と下筐体とが平行２軸ヒンジによって３６０度開閉可能に連結された携帯電子機器では、２つの筐体に跨る連結部材がそれら２つの筐体の内側に配置されていた。従って、連結部材の配置空間を確保するためには、上筐体の底辺中央および下筐体の上辺中央をそれぞれ凹陥させて凹部を形成する必要があった。この結果、上筐体及び下筐体のフロント面の面積が減少し、表示部や操作部の大型化が阻害されていた。

表示部が設けられた上筐体と、操作部が設けられており前記上筐体と対を成す下筐体とがヒンジ機構によって開閉可能に連結された携帯電子機器であって、前記ヒンジ機構は、前記上筐体と前記下筐体との間に跨って配置された２つの連結部材と、前記上筐体と前記連結部材とを回動可能に連結する第一のヒンジ軸と、前記下筐体と前記連結部材とを回動可能に連結する第二のヒンジ軸と、を有する。前記２つの連結部材は、前記上筐体および前記下筐体の外側に、前記上筐体および前記下筐体を挟むように配置されている。前記第一のヒンジ軸と前記第二のヒンジ軸とは互いに平行に配置されている。第一のヒンジ軸は、一方の連結部材とそれに対向する上筐体の側面とを連結する中実のヒンジ軸と、中実のヒンジ軸に対して同軸かつ間隔をおいて位置し、他方の連結部材とそれに対向する上筐体の側面とを連結する中空のヒンジ軸とからなり、第二のヒンジ軸は、一方の連結部材とそれに対向する下筐体の側面とを連結する中実のヒンジ軸と、中実のヒンジ軸に対して同軸かつ間隔をおいて位置し、他方の連結部材とそれに対向する下筐体の側面とを連結する中空のヒンジ軸とからなる。下筐体の、第二のヒンジ軸の中実のヒンジ軸と中空のヒンジ軸との間の間隔にはカメラが配置されている。第一のヒンジ軸の中空のヒンジ軸と、連結部材と、第二のヒンジ軸の中空のヒンジ軸とを貫通し、一端が上筐体の内部に引き込まれ、他端が下筐体の内部に引き込まれている電気配線が設けられている。第一および第二のヒンジ軸の中実のヒンジ軸はそれぞれ、筒状ケースと、該筒状ケース内に収容されたコイルバネと、該コイルバネに付勢された凸カムと、該凸カムに対向する凹カムと、筒状ケースとコイルバネと凸カムと凹カムとを貫く軸ピンと、を有し、凸カムと凹カムのうちの一方は連結部材に固定され、凸カムと凹カムのうちの他方は上筐体または下筐体に固定されており、凸カムは凹カムに対して回転可能であり、凹カムの凸カムとの対向面には、凸カムが基準位置から所定の角度だけ回転した時に凸カムが嵌合する溝が形成されている。

本発明の目的は、筐体のフロント面やリア面の面積減少を回避しつつ、２つの筐体が開閉可能に連結された携帯電子機器を提供することである。

上記及びそれ以外の本発明の目的、特徴及び利点は、下記の記載及び本発明の一例を示す添付図面の参照によって明らかになる。

関連する携帯電話機の全体図である。 実施形態１に係る携帯電話機の全体図である。 （ａ）は図２に示すヒンジ軸の拡大図、（ｂ）は透視図である。 図２に示すヒンジ軸の分解図である。 実施形態２に係る携帯電話機の全体図である。 図５に示す携帯電話機を３６０度開いた状態を示す図である。

（実施形態１）
以下、本発明の携帯電子機器の実施形態について、携帯電話機を例にとって詳細に説明する。図２に、本実施形態に係る携帯電話機の全体図を示す。図２に示す携帯電話機１は、表示部１０が設けられた上筐体１１と、上筐体１１と対を成す下筐体２１とを有する。上筐体１１と下筐体２１とは、ヒンジ機構３０によって３６０度回動可能（開閉可能）に連結されている。尚、本実施形態では、下筐体２１に操作部２０が設けられている。

上筐体１１に設けられている表示部１０は液晶パネルである。液晶パネル１０が設けられている面が上筐体１１のフロント面、該フロント面と反対側の不図示の面がリア面である。また、上筐体１１のフロント面の上部には、スピーカ１２が設けられている。

下筐体２１に設けられている操作部２０は、複数の入力キーによって構成されている。入力キー２０が設けられている面が下筐体２１のフロント面、該フロント面と反対側の不図示の面がリア面である。また、下筐体２１のフロント面の下部には、マイク２２が設けられている。一方、フロント面の上部には、ＣＣＤカメラ２３が設けられている。

既述のとおり、上筐体１１と下筐体２１とは、ヒンジ機構３０によって３６０度開閉可能に連結されている。ここで、３６０度開閉可能の意味については既述のとおりである。すなわち、上筐体１１のフロント面と下筐体２１のフロント面とがなす角度（θ）が０度のときが全閉状態、３６０度のときが全開状態である。また、本実施形態に係る携帯電話機１では、上記角度（θ）が０度、１６０度、３６０度のときに、筐体１１、２１の開閉が一時的に停止されるが、その詳細については後述する。

ヒンジ機構３０は、上筐体１１と下筐体２１とに跨って配置された２つの連結部材３１、３２と、上筐体１１と連結部材３１、３２とを回動可能に連結する第一のヒンジ軸３３と、下筐体２１と連結部材３１、３２とを回動可能に連結する第二のヒンジ軸３４とを有する。２つの連結部材３１、３２は、上筐体１１及び下筐体２１の隣接する端部の両外側に、該端部を挟むように対向して配置されている。以下の説明では、図２の紙面左側に配置されている連結部材３１を「左側連結部材３１」、右側に配置されている連結部材３２を「右側連結部材３２」と呼んで区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。

上筐体１１と連結部材３１、３２とは、第一のヒンジ軸３３によって回動可能に連結されている。また、下筐体２１と連結部材３１、３２とは、第一のヒンジ軸３３と平行な第二のヒンジ軸３４によって回動可能に連結されている。すなわち、平行２軸ヒンジによって連結されている。

ここで、第一のヒンジ軸３３は、同軸上に配置された中実のヒンジ軸３３ａと、中空のヒンジ軸３３ｂとを含む。また、第二のヒンジ軸３４は、同軸上に配置された中実のヒンジ軸３４ａと、中空のヒンジ軸３４ｂとを含む。そして、左側連結部材３１と筐体１１、２１とは、中実のヒンジ軸３３ａ、３４ａによって連結されている。具体的には、各ヒンジ軸３３ａ、３４ａの一端は左側連結部材３１の側面に嵌合固定され、他端は、左側連結部材３１の側面と対向する筐体１１、２１の側面に嵌合固定されている。一方、右側連結部材３２と筐体１１、２１とは、中空のヒンジ軸３３ｂ、３４ｂによって連結されている。具体的には、各ヒンジ軸３３ｂ、３４ｂの一端は右側連結部材３２の側面に嵌合固定され、他端は、右側連結部材３２の側面と対向する筐体１１、２１の側面に回転可能に固定されている。筐体１１、２１の側面に固定されているヒンジ軸３３ｂ、３４ｂの端部は、該側面から抜けないように固定されている。

連結部材３１、３２と筐体１１、２１との位置関係を、ヒンジ軸を基準として換言すれば、右側連結部材３１及び左側連結部材３２は、ヒンジ軸の軸線方向両外側から上筐体１１及び下筐体２１を挟むように配置されている。

次に、中実のヒンジ軸３３ａ、３４ａの構造についてより詳細に説明する。もっとも、ヒンジ軸３３ａとヒンジ軸３４ａとは共通の構造を有する。よって、ここではヒンジ軸３３ａの構造についてのみ説明する。図３（ａ）はヒンジ軸３３ａの拡大図、図３（ｂ）は拡大透視図である。また、図４はヒンジ軸３３ａの分解図である。

ヒンジ軸３３ａは、断面形状が略小判型の筒状ケース４０と、筒状ケース４０内に収容されたコイルバネ４１と、コイルバネ４１によって付勢された凸カム４２と、凸カム４２と対向する凹カム４３と、これらを貫く軸ピン４４とを有する。

凸カム４２は、筒状ケース４０の開口部に嵌合され、コイルバネ４１によって凹カム４３に常時圧着されている。さらに、凸カム４２は、筒状ケース４０に対して回り止めされている。また、軸ピン４４は、筒状ケース４０の底面、コイルバネ４１、凸カム４２および凹カム４３を貫き、凹カム４３に固定されている。凹カム４３の凸カム４２との対向面には、凸カム４２が基準位置から０度、８０度、１８０度回転した際にそれぞれ嵌合する溝４３ａが形成されている（図中では１つの溝のみ図示）。ここでの基準位置とは、全閉状態のときの凸カム４２の位置である。そして、図２に示すように、筒状ケース４０が左側連結部材３１の側面に嵌合固定され、凹カム４３が上筐体１１の側面に嵌合固定されている。尚、ヒンジ軸３４ａの筒状ケースが左側連結部材３１の側面に嵌合固定され、凹カムが下筐体２１の側面に嵌合固定されていることは言うまでもない。

以上の構造を有する２本のヒンジ軸３３ａ、３４ａによって、上筐体１１と下筐体２１とは３６０度開閉可能に連結されている。さらに、上筐体１１と下筐体２１とは、開閉角度が０度、１６０(80+80)度、３６０(180+180)度のときに一時的に固定される。

再び図２を参照する。右側連結部材３２の内部には、上筐体１１と下筐体２１とを電気的に接続するための電気配線５０が通されている。電気配線５０の一端は、中空のヒンジ軸３３ｂ内を通して上筐体１１内に引き込まれており、他端は中空のヒンジ軸３４ｂ内を通して下筐体２１内に引き込まれている。

下筐体２１のフロント面上にはＣＣＤカメラ２３が設けられている。換言すれば、ＣＣＤカメラ２３は、液晶パネル１０が設けられている上筐体１１に対して３６０度開閉可能な下筐体２１のフロント面上に設けられている。このことは、１つのＣＣＤカメラ２３でサブカメラとメインカメラの２つのカメラを兼用できることを意味する。具体的には、操作者が自分自身を撮影するときには、筐体１１、２１を１６０度開き、ＣＣＤカメラ２３を自分に向ける。このとき、撮影画像は液晶パネル１０に表示され、操作者は画像を確認しながら撮影を行うことができる。一方、他人や景色などを撮影するときには、筐体１１、２１を３６０度開き、ＣＣＤカメラ２３を撮影対象に向けて撮影する。筐体１１、２１が３６０度開かれたときにも、撮影画像は液晶パネル１０に表示されるので、操作者は画像を確認しながら撮影を行うことができる。

尚、図２を参照すると、上筐体１１のフロント面上であって、左側連結部材３１と右側連結部材３２とに挟まれた領域にまで液晶パネル１０が延在していることがわかる。また、下筐体２１のフロント面上であって、左側連結部材３１と右側連結部材３２とに挟まれた領域内にＣＣＤカメラ２３が設けられていることもわかる。そして、図２と図１とを比較すると、上筐体と下筐体とに跨る連結部材を２つの独立した部材によって構成し、それら２つの部材を筐体の外側に配置したことによって、筐体のフロント面上の有効スペースが拡大されていることがわかる。本実施形態の携帯電話機では、上記のようにして拡大されたスペースを利用して液晶パネルを拡大させたり、ＣＣＤカメラを配置したりすることが可能である。
（実施形態２）
以下、本発明の携帯電子機器の実施形態の他例について、携帯電話機を例にとって詳細に説明する。もっとも、本例の携帯電話機の基本構成は、実施形態１の携帯電話機と同一である。よって、共通する構成については説明を省略し、異なる構成についてのみ以下に説明する。

図５は、本例の携帯電話機２の全体図である。図４と図２とを比較すれば理解できるように、本例の携帯電話機２と実施形態１の携帯電話機１との相違点は、上筐体１１及び下筐体２１の外形である。具体的には、上筐体１１の、下筐体２１と隣接する端部には、下筐体２１に向けて突出する凸部５１が形成されている。下筐体２１の、上筐体１１と隣接する端部には、上筐体１１に向けて突出する凸部５２が形成されている。そして、左連結部材３１及び右側連結部材３２は、凸部５１、５２の外側に、それら凸部５１、５２を挟むように配置されている。また、ＣＣＤカメラ２３は、左連結部材３１と右側連結部材３２とに挟まれた下筐体２１の凸部５２上に設けられている。

図示されている第一のヒンジ軸３３および第二のヒンジ軸３４の構造や取付け方法などは、実施形態１と同様である。よって、本例の携帯電話機２も３６０度開閉可能であると共に、開閉角度が０度、１６０度、３６０度ときに一時的に固定される。

上筐体１１と下筐体２１が３６０度開かれた状態を図６（ａ）〜（ｃ）に示す。図６（ａ）は、３６０度開かれた上筐体１１のフロント面側の平面図である。図６（ｃ）は、３６０度開かれた下筐体のフロント面側の平面図である。図６（ｂ）は、凸部５１、５２側の側面図である。

図５と図１を比較すると理解できるように、図５に示す凸部５１、５２の面積と、図１に示す凹部６２、７２の両外側のスペースの面積との間に大差はない。すなわち、本例の携帯電話機３におけるフロント面の面積と、図１に示す携帯電話機３におけるフロント面の面積との間に大差はない。しかし、図１に示す携帯電話機３では、２つの筐体６１、７１の内側に配置された連結部材８１によって、凹部６２、７２の両外側のスペースが分断されている。これに対し、本例の携帯電話機２では、２つの筐体１１、２１に跨る連結部材を２つの独立した部材によって構成され、それら部材３１、３２が凸部５１、５２の外側に配置されている。従って、２つの筐体１１、２１の端部に、凹部６２、７２の両外側のスペースと略同一の面積を有する連続したスペースが確保されている。ここで、実質的に大きさの同じスペースであっても、それが連続した一つのスペースであるか、分断された複数のスペースであるかは、デバイス配置の自由度を高める観点からは大きな差となる。

本明細書では、携帯電話機を例にとって本発明の実施形態の一例について説明した。しかし、本発明は、表示部が設けられた上筐体と、上筐体と対を成す下筐体とがヒンジ機構によって開閉可能に連結された携帯電子機器全般に適用することができる。

この出願は、２００７年２月２８日に出願された日本出願特願２００７−４９１３１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (5)

1. 表示部１０が設けられた上筐体１１と、操作部２０が設けられており前記上筐体１１と対を成す下筐体２１とがヒンジ機構３０によって開閉可能に連結された携帯電子機器１であって、
   前記ヒンジ機構３０は、前記上筐体１１と前記下筐体２１との間に跨って配置された２つの連結部材３１，３２と、前記上筐体１１と前記連結部材３１，３２とを回動可能に連結する第一のヒンジ軸３３と、前記下筐体２１と前記連結部材３１，３２とを回動可能に連結する第二のヒンジ軸３４と、を有し、
   前記２つの連結部材３１，３２は、前記上筐体１１および前記下筐体２１の外側に、前記上筐体１１および前記下筐体２１を挟むように配置され、
   前記第一のヒンジ軸３３と前記第二のヒンジ軸３４とは互いに平行に配置されており、
   前記第一のヒンジ軸３３は、一方の前記連結部材３１とそれに対向する前記上筐体１１の側面とを連結する中実のヒンジ軸３３ａと、前記中実のヒンジ軸３３ａに対して同軸かつ間隔をおいて位置し、他方の前記連結部材３２とそれに対向する前記上筐体１１の側面とを連結する中空のヒンジ軸３３ｂとからなり、
   前記第二のヒンジ軸３４は、一方の前記連結部材３１とそれに対向する前記下筐体２１の側面とを連結する中実のヒンジ軸３４ａと、前記中実のヒンジ軸３４ａに対して同軸かつ間隔をおいて位置し、他方の前記連結部材３２とそれに対向する前記下筐体２１の側面とを連結する中空のヒンジ軸３４ｂとからなり、
   前記下筐体２１の、前記第二のヒンジ軸３４の前記中実のヒンジ軸３４ａと前記中空のヒンジ軸３４ｂとの間の間隔にはカメラ２３が配置されており、
   前記第一のヒンジ軸３３の前記中空のヒンジ軸３３ｂと、前記連結部材３２と、前記第二のヒンジ軸３４の前記中空のヒンジ軸３４ｂとを貫通し、一端が前記上筐体１１の内部に引き込まれ、他端が前記下筐体２１の内部に引き込まれている電気配線５０が設けられており、
   前記第一および第二のヒンジ軸３３，３４の中実のヒンジ軸３３ａ，３４ａはそれぞれ、筒状ケース４０と、該筒状ケース４０内に収容されたコイルバネ４１と、該コイルバネ４１に付勢された凸カム４２と、該凸カム４２に対向する凹カム４３と、前記筒状ケース４０と前記コイルバネ４１と前記凸カム４２と前記凹カム４３とを貫く軸ピン４４と、を有し、前記凸カム４２と前記凹カム４３のうちの一方は前記連結部材３１または３２に固定され、前記凸カム４２と前記凹カム４３のうちの他方は前記上筐体１１または前記下筐体２１に固定されており、前記凸カム４２は前記凹カム４３に対して回転可能であり、前記凹カム４３の前記凸カム４２との対向面には、前記凸カム４２が基準位置から所定の角度だけ回転した時に前記凸カム４２が嵌合する溝４３ａが形成されている
   携帯電子機器。
2. 前記２つの連結部材は、前記上筐体および前記下筐体の隣接する端部の両外側に配置されている、請求項１記載の携帯電子機器。
3. 前記上筐体の前記下筐体に隣接する端部には、前記下筐体に向けて突出する凸部が形成され、
   前記下筐体の前記上筐体に隣接する端部には、前記上筐体に向けて突出する凸部が形成され、
   前記２つの連結部材は、前記２つの凸部の両外側に、それら凸部を挟むように配置されている、請求項１記載の携帯電子機器。
4. 前記上筐体と前記下筐体とが互いのフロント面同士が対向する状態から互いのリア面同士が対向する状態まで３６０度開閉可能に連結され、前記下筐体の前記フロント面上に前記カメラが設けられている、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の携帯電子機器。
5. 前記カメラが前記下筐体の前記フロント面上であって、かつ、前記２つの連結部材によって挟まれた領域内に設けられている、請求項４記載の携帯電子機器。

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