JP6007779B2

JP6007779B2 - 電子機器及びヒンジ機構

Info

Publication number: JP6007779B2
Application number: JP2012276206A
Authority: JP
Inventors: 遼介野口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2032-12-18
Also published as: JP2014120684A

Description

本発明は、電子機器及びヒンジ機構に関する。

特許文献１〜３には、２つの筐体を連結したヒンジ機構に関する技術が開示されている。

特開２００９−１６５５０４号公報特開２００６−２４２２２０号公報特開２０１０−２２０００３号公報

２つの筐体内で一方の筐体から他方の筐体へケーブルが配線されている場合、ケーブルがヒンジ機構に接触したり、挟まったりして破損するおそれがある。

本発明は、ケーブルの破損を防止する電子機器及びヒンジ機構を提供することを目的とする。

本明細書に開示の電子機器は、第１及び第２筺体と、第１軸周りに前記第１及び第２筺体を相対回転可能に連結するヒンジ機構と、前記第１及び第２筐体間で配線されて前記ヒンジ機構の内部を通過したケーブルと、を備え、前記第２筐体は、前記ヒンジ機構の内部に挿入され前記ヒンジ機構と前記ケーブルを隔てる隔壁部を含み、前記ヒンジ機構は、前記第１筐体側に固定された第１固定部材、前記第２筐体側に固定され前記第１固定部材に対して前記第１軸周りに相対回転可能に連結され前記ケーブル及び隔壁部が通過する逃げ部を有した第２固定部材、前記第１固定部材に前記第１軸周りに相対回転可能に連結され前記第２固定部材を前記第１軸と交差する第２軸周りに相対回転可能に保持し前記ケーブル及び隔壁部が貫通した逃げ部を有する連結部材、を含む。

本明細書に開示のヒンジ機構は、ケーブルが配線された第１及び第２筺体を第１軸周りに相対回転可能に連結するヒンジ機構であって、前記第１筐体側に固定される第１固定部を有した第１固定部材と、前記第２筐体側に固定される第２固定部を有し前記第１固定部材に対して前記第１軸周りに相対回転可能に連結され、前記ケーブルと前記第２筐体に設けられ該ヒンジ機構と前記ケーブルを隔てる隔壁部とを逃す逃げ部を有した第２固定部材と、前記第１固定部材に前記第１軸周りに相対回転可能に連結され前記第２固定部材を前記第１軸と交差する第２軸周りに相対回転可能に保持し前記ケーブル及び隔壁部が貫通した逃げ部を有する連結部材と、を備えている。

ケーブルの破損を防止する電子機器及びヒンジ機構を提供できる。

図１Ａ〜１Ｃは、本実施例のコンピュータの説明図である。図２Ａ、２Ｂは、本実施例のコンピュータの説明図である。図３は、本実施例のコンピュータの説明図である。図４Ａは、図３のＡ−Ａ部分断面図、図４Ｂは、図３のＢ−Ｂ部分断面図である。図５は、ヒンジユニットの説明図である。図６は、ヒンジユニットの分解斜視図である。図７は、ヒンジユニットの分解斜視図である。図８Ａ、８Ｂは、可動部の説明図である。図９は、可動部とヒンジユニットとを示した断面図である。図１０は、本体部に対して可動部をＸ軸周りに回転させた場合のコンピュータの部分断面図である。図１１は、変形例である可動部の説明図である。図１２は、変形例であるコンピュータの説明図である。図１３は、変形例であるヒンジユニットの模式図である。

図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、２Ｂ、３は、本実施例のコンピュータＡの説明図である。コンピュータＡは、電子機器の一例である。コンピュータＡは、所定範囲を相対回転可能に連結された本体部１０、可動部２０を含む。本体部１０の正面側には、画像を表示するディスプレイＤが設けられ、後述するマザーボードＭが収納されている。マザーボードＭにはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が実装されてコンピュータＡ全体を制御する。可動部２０には、スピーカＳＰが収納されている。本体部１０は、略矩形状である。ディスプレイＤは、タッチパネル機能を有しているが有していなくてもよい。本体部１０の背面側の略中心に可動部２０が連結されている。可動部２０の背面側には本体部１０と略同じ大きさの平板状の支持板ＳＴが固定されている。図２Ｂに示すように、本体部１０の短辺側の側面には複数のボタンＢＴが設けられている。ディスプレイＤのタッチパネル機能、ボタンＢＴは、操作部の一例である。ディスプレイＤは、表示部の一例である。

図２Ａ、２Ｂに示すように、可動部２０は、本体部１０の短手方向に沿ったＸ軸周りに所定範囲を揺動可能であり、長手方向に沿ったＹ軸周りに所定範囲を揺動可能である。Ｘ軸、Ｙ軸は互いに直交している。即ち、可動部２０は、本体部１０に対して２つの軸周りに回転可能に連結されている。図１Ａに示すように、本体部１０に対する可動部２０のＸ軸周りの角度を調整することにより、本体部１０の短手方向を水平方向となるように配置して使用できる。また、図１Ｂ、１Ｃに示すように、本体部１０に対する可動部２０のＹ軸周りの角度を調整することにより、本体部１０の長手方向を水平方向となるように配置して使用できる。図３は、本体部１０と支持板ＳＴとを略平行にした状態のコンピュータＡを示している。

図４Ａは、図３のＡ−Ａ部分断面図、図４Ｂは、図３のＢ−Ｂ部分断面図である。本体部１０に収納されたマザーボードＭと可動部２０に収納された２つのスピーカＳＰとはケーブルＣにより電気的に接続されている。本体部１０は、第１筐体、可動部２０は第２筐体の一例である。マザーボードＭ、スピーカＳＰは、それぞれ第１及び第２電子部品の一例である。本体部１０、可動部２０は、ヒンジユニットＵにより相対回転可能に連結されている。ケーブルＣはヒンジユニットＵの内部を通過している。ヒンジユニットＵは２つの軸周りに回転可能な２軸ヒンジユニットである。

図５は、ヒンジユニットＵの説明図、図６、７は、ヒンジユニットＵの分解斜視図である。ヒンジユニットＵは、支持板金３０、連結板金４０、可動板金５０を含み、これらは金属製であるがこれに限定されない。支持板金３０、可動板金５０はそれぞれ本体部１０、可動部２０側に固定される。詳細には、支持板金３０は、図４Ａ、４Ｂに示した本体部１０内の板金１３に固定されている。連結板金４０は、本体部１０に対してＹ軸周りに回転可能に連結されている。連結板金４０は、可動板金５０をＸ軸周りに回転可能に保持している。換言すれば、可動板金５０は、支持板金３０に対してＹ軸周りに所定範囲を相対回転可能であり、支持板金３０及び連結板金４０に対してＸ軸周りに所定範囲を相対回転可能である。

支持板金３０は、２つ設けられている。支持板金３０は、板金１３に固定される固定壁部３１、固定壁部３１から垂直に曲げられ固定壁部３１から立ち上がった支持壁部３３、を含む。固定壁部３１には、固定壁部３１を板金１３に固定するためのネジが貫通する孔３２が設けられている。孔３２は、第１固定部の一例である。第１固定部は、このような孔３２に限定されず、例えば、固定壁部３１、板金１３にそれぞれ形成された凹部、凸部同士の係合により、支持板金３０が板金１３に固定されるものであってもよい。支持壁部３３には、貫通孔３４が形成されている。支持板金３０は、第１固定部材の一例である。

連結板金４０は、上壁部４１、上壁部４１の略中心に形成された逃げ孔４２、上壁部４１から略垂直に支持板金３０側に曲げられた２つの対向する側壁部４３ｘ、２つの対向する側壁部４３ｙ、を含む。側壁部４３ｘ、４３ｙは互いに直交する。側壁部４３ｘ、４３ｙにはそれぞれ貫通孔４４ｘ、４４ｙが形成されている。支持板金３０の支持壁部３３と連結板金４０の側壁部４３ｙとが重なるようにして、貫通孔３４、４４ｙにネジＳｙが共通に挿入されて、ボルトＢ、ワッシャー群Ｗにより支持板金３０と連結板金４０とが連結される。これにより、連結板金４０は支持板金３０に対してＹ軸周りに相対回転可能に連結される。連結板金４０は、連結部材の一例である。

可動板金５０は、上壁部５１、上壁部５１の略中心に形成された逃げ孔５２、上壁部５１から略垂直に支持板金３０側に曲げられた２つの対向する側壁部５３、を含む。側壁部５３には貫通孔５４が形成されている。連結板金４０の側壁部４３ｘと可動板金５０の側壁部５３とが重なるようにして、貫通孔４４ｘ、５４にネジＳｘが共通に挿入されて、ボルトＢ、ワッシャー群Ｗに連結板金４０と可動板金５０とが連結される。これにより、可動板金５０は連結板金４０に対してＸ軸周りに相対回転可能に連結される。上壁部５１には、上壁部５１に可動部２０を固定するためのネジが貫通する孔５５が設けられている。孔５５には、第２固定部の一例である。第２固定部は、このような孔５５に限定されず、例えば、上壁部３１、可動部２０にそれぞれ形成された凹部、凸部同士の係合により、可動板金５０に可動部２０が固定されるものであってもよい。可動板金５０は、第２固定部材の一例である。

尚、図５に示すように、支持板金３０、連結板金４０、可動板金５０を組立た状態で逃げ孔４２、５２は重なる。また、支持板金３０は逃げ孔４２、５２から離れている。逃げ孔４２、５２には、後述する可動部２０の筒部２６が挿入される。逃げ孔４２、５２は、逃げ部の一例である。逃げ孔５２には、切り欠き状であってもよい。

図８Ａ、８Ｂは、可動部２０の説明図である。図８Ａは、可動部２０の背面側を示し、図８Ｂは、可動部２０の内部を示している。可動部２０は、半ケース状の筐体である。可動部２０は、支持板ＳＴが固定される背面壁部２１、互いに対向する２つの側壁部２３ｘ、互いに対向する２つの側壁部２３ｙ、を含む。側壁部２３ｙには、スピーカＳＰ用の開口２４ｙが形成されている。背面壁部２１には、凹部２５が形成されている。凹部２５が閉鎖されるように支持板ＳＴが背面壁部２１に固定される。凹部２５の底面の略中心には、可動部２０内に延びた筒部２６が形成されている。凹部２５の底面には筒部２６に連通する開口部２６１が形成されている。筒部２６は、角筒状であるがこのような形状に限定されず、円筒状であってもよい。

凹部２５内には、ケーブルＣを可動部２０内から外部に引き出すための開口部２７、ケーブルＣを案内するためのガイド溝２８が形成されている。ガイド溝２８は、凹部２５内では凸状に形成されているが、図８Ｂに示すように可動部２０内部から見ると凹状に形成されている。可動部２０内には内側から延びスピーカＳＰを押えるための２つの弾性変形可能な爪部２９が形成されている。

図９は、可動部２０とヒンジユニットＵとを示した断面図である。可動板金５０の上壁部５１には、可動部２０の凹部２５の底面の裏面が固定される。詳細には、図５〜７に示した可動板金５０の孔５５にネジが貫通して可動部２０が可動板金５０に固定される。２つのスピーカＳＰには、それぞれケーブルＣが接続され、途中で一本に束ねられている。一方のスピーカＳＰに接続されたケーブルＣは、凹状のガイド溝２８と可動板金５０の上壁部５１との間で画定された空間内を通過して開口部２７から可動部２０の外部、即ち凹部２５内に引き出されている。他方のスピーカＳＰに接続されたケーブルＣも同様である。

開口部２７から引き出された２本のケーブルＣは、凹部２５内で一本に束ねられて、開口部２６１を介して筒部２６内に引きまわされている。筒部２６は、逃げ孔４２、５２を貫通している。即ち、筒部２６は、ヒンジユニットＵの内部に挿入され、ケーブルＣは、筒部２６内及びヒンジユニットＵ内を通過する。筒部２６は、隔壁部の一例である。開口部２７は第１開口部の一例である、開口部２６１は第２開口部の一例である。

図１０は、本体部１０に対して可動部２０をＸ軸周りに回転させた場合のコンピュータＡの部分断面図である。尚、図１０は、図９とは反対方向から見た図である。逃げ孔４２、５２は、筒部２６が挿入された状態で可動部２０の回転を確保できるような大きさに設定され、同様にＹ軸周りにも回転可能な大きさに設定されている。

筒部２６内にケーブルＣが引き回され、筒部２６はヒンジユニットＵとケーブルＣとを隔てている。このためケーブルＣがヒンジユニットＵに引っかかることが抑制される。これにより、ケーブルＣが破損することが防止されている。特に、筒部２６は、４つのネジＳｘ、Ｓｙと対向する位置まで延びている。このため、ケーブルＣがネジＳｘ、Ｓｙの先端やボルトＢにひっかかることが抑制されている。

このようなケーブルＣとネジＳｘ、Ｓｙとの干渉を防止する機構を、ヒンジユニットＵ側に設けた場合、ヒンジユニットＵは金属製であるため、材料費や加工費などが増し製造コストが増大するおそれがある。ここで可動部２０は合成樹脂製である。従って、合成樹脂製である可動部２０側に筒部２６を設けた場合、金属製であるヒンジユニットＵにそのような機構を設ける場合と比較して、製造コストを抑制できる。

組付けて順に付いて簡単に説明する。ケーブルＣが予め接続されたスピーカＳＰを可動部２０に組付け、ケーブルＣをガイド溝２８内に引き回して開口部２７から引き出して筒部２６内を通過するように引き回す。その後に、逃げ孔４２、５２に筒部２６を挿入して可動部２０を可動板金５０に固定する。次に、ケーブルＣの一端をマザーボードＭにコネクタなどを介して接続し、支持板金３０を板金１３に固定する。このように、可動部２０をヒンジユニットＵに固定する際にも、ケーブルＣとヒンジユニットＵとの干渉が筒部２６により防止されるので、組付け作業性が向上している。

また、可動部２０のガイド溝２８により、ケーブルＣの配線ルートが確保されているため、組付け作業中にケーブルＣがヒンジユニットＵに引っかかる恐れを防止している。また、ガイド溝２８によりケーブルＣの配線ルートが確保されているため、組付け作業中にケーブルＣを可動部２０内の所定箇所に固定しておくためのクランプ等を設けなくても作業性が向上している。

図１１は、変形例である可動部２０´の説明図である。尚、以下の変形例においては、類似の符号を付することにより重複する説明を省略してある。筒部２６´には、ヒンジユニットＵ´の連結板金４０に当接する段部２６３´が設けられている。筒部２６´の段部２６３´が連結板金４０の上壁部４１と当接することにより、可動部２０´のＸ軸周りの回転範囲が制限されている。これにより、ヒンジユニットＵ´側にこのような回転範囲を制限する機構を設ける場合と比較して製造コストを抑制できる。

また、上述した筒部２６と変形例の筒部２６´とは大きさ、形状が異なっているが、ヒンジユニットの逃げ孔等を大きさを工夫することにより、両可動部２０、２０´を組付け可能なヒンジユニットを製造できる。これにより、可動部２０用のヒンジユニットと可動部２０´用のヒンジユニットを共通化でき、製造コストが低減される。

図１２は、変形例であるコンピュータＡ´の説明図である。コンピュータＡ´は、可動部２０を介して２つの本体部１０、１０´が連結されている。本体部１０´にも、タッチパネル機能を有したディスプレイＤ´が設けられマザーボードＭ´が収納されている。図１２においては図示していないが、可動部２０内に設けられたスピーカと、マザーボードＭ、Ｍ´とはケーブルＣ´により電気的に接続されている。尚、本体部１０側にもヒンジユニットＵ´´が設けられている。このように、２つのマザーボードＭ、Ｍ´をケーブルＣ´により接続してもよい。

図１３は、変形例であるヒンジユニットＵａの模式図である。ヒンジユニットＵａは、１軸ヒンジユニットである。支持板金３０ａにＹ軸周りに回転可能に連結された可動板金５０ａに、可動部２０ａが固定されている。可動板金５０ａの側壁部５３ｙが支持板金３０ａの支持壁部３３にネジＳｙにより連結されている。壁部２６ａは、上述した筒部２６とは異なり、２つの互いに対向する壁である。壁部２６ａは、ケーブルＣａとネジＳｙとを隔てている。このため、ケーブルＣａがネジＳｙやボルトＢに接触することが防止されている。また、壁部２６ａはネジＳｙと対向する程度にまで延びている。このようにして、１軸のヒンジユニットＵａでもケーブルＣａに傷がつくことを抑制できる。

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

電子機器の一例としてコンピュータを例に説明したがこれに限定されない。例えば、ノート型コンピュータ、携帯電話、携帯テレビ、電子辞書、ＰＤＡ、ゲーム機、カメラ、音楽プレイヤー、ナビゲーション装置、携帯型プロジェクタ、等の携帯機器であってもよい。また、電子機器は、例えばデスクトップ型のコンピュータ、モニタ、コンピュータを内蔵したモニタ、テレビ、オーディオ、プロジェクタ、その他の家電装置等の据置き型の機器であってもよい。

上記実施例において、ヒンジユニットＵは互いに直交するＸ軸、Ｙ軸周りに回転可能であるが、このような構成に限定されず、ヒンジ機構は直交せずに交差する２軸周りに所定範囲を回転可能であればよい。

第１及び第２電子部品を接続するケーブルは、フラットケーブル、ＦＰＣ、同軸ケーブル等であってもよい。ケーブルは少なくとも１本あればよく、ケーブルは途中で分岐しているものや途中で複数本が束ねられているものでなくてもよい。

第１及び第２電子部品の例として、ケーブルにより電気的に接続されるものであればよく、例えばプリント基板を備えたものであればよい。例えば、ディスプレイ等の表示部、タッチパネル、ボタン、スイッチ、回転操作可能なホイール等の操作部、状態を表示可能な点灯部、外部機器を接続するためのコネクタや端子部、メモリや通信カード等の取外し可能な電子部品等であってもよい。これらを第１又は第２筐体に設ける際にもプリント基板が必要となるからである。

上記実施例では、ヒンジユニットＵは２つの支持板金３０を有しているがこれに限定されない。例えば、２つの支持板金３０が一体に形成されて筒部２６を逃す孔が形成されたものであってもよい。

上記実施例では、可動部２０側に筒部２６が形成されているが、これに限定されない。例えば、本体部１０側にヒンジユニットＵ内に挿入される筒部を設けてもよい。

（付記１）第１及び第２筺体と、第１軸周りに前記第１及び第２筺体を相対回転可能に連結するヒンジ機構と、前記第１及び第２筐体間で配線されて前記ヒンジ機構の内部を通過したケーブルと、を備え、前記第２筐体は、前記ヒンジ機構の内部に挿入され前記ヒンジ機構と前記ケーブルを隔てる隔壁部を含む、電子機器。
（付記２）前記ヒンジ機構は、前記第１筐体側に固定された第１固定部材、前記第２筐体側に固定され前記第１固定部材に対して前記第１軸周りに相対回転可能に連結され前記ケーブル及び隔壁部が通過する逃げ部を有した第２固定部材、を含む、付記１の電子機器。
（付記３）前記ヒンジ機構は、前記第１及び第２固定部材を相対回転可能に連結する軸部材を含み、前記隔壁部は、前記軸部材と前記ケーブルを隔てる、付記２の電子機器。
（付記４）前記ヒンジ機構は、前記第１軸と交差する第２軸周りに前記第１及び第２筐体を相対回転可能に連結する、付記１乃至３の何れかの電子機器。
（付記５）前記ヒンジ機構は、前記第１固定部材に前記第１軸周りに相対回転可能に連結され前記第２固定部材を前記第１軸と交差する第２軸周りに相対回転可能に保持し前記ケーブル及び隔壁部が貫通した逃げ部を有する連結部材、を含む、付記２又は３の電子機器。
（付記６）前記隔壁部が前記ヒンジ機構に当接して前記第１及び第２筐体の相対回転の範囲が規制されている、付記１乃至５の何れかの電子機器。
（付記７）前記第２筐体は、前記ケーブルが前記第２筐体の内部から外部に引き出される第１開口部、前記ケーブルが前記第１開口部から再び前記第２筐体の内部に引きこまれ前記隔壁部に案内される第２開口部、を含む、付記１乃至６の何れかの電子機器。
（付記８）前記第２筐体は、前記第２電子部品から前記第１開口部まで前記ケーブルを前記ヒンジ機構の外面との間で案内するガイド溝を含む、付記７の電子機器。
（付記９）前記ケーブルは、前記第１及び第２筐体にそれぞれ収納された第１及び第２電子部品を電気的に接続している、付記１乃至８の何れかの電子機器。
（付記１０）ケーブルが配線された第１及び第２筺体を相対回転可能に連結するヒンジ機構であって、前記第１筐体側に固定される第１固定部を有した第１固定部材と、前記第２筐体側に固定される第２固定部を有し前記第１固定部材に相対回転可能に連結された第２固定部材と、を備え、前記第２固定部材は、前記ケーブルと前記第２筐体に設けられた該ヒンジ機構と前記ケーブルを隔てる隔壁部とを逃す逃げ部を含む、ヒンジ機構。

Ａコンピュータ
Ｃケーブル
Ｕヒンジユニット
Ｍマザーボード（第１電子部品）
ＳＰスピーカ（第２電子部品）
Ｓｘ、Ｓｙネジ（軸部材）
１０本体部（第１筐体）
２０可動部（第２筐体）
２６筒部（隔壁部）
３０支持板金（第１固定部材）
３３孔（第１固定部）
４０連結板金（連結部材）
５０可動板金（第２固定部材）
５５孔（第２固定部）
４２、５２逃げ孔（逃げ部）

Claims

第１及び第２筺体と、
第１軸周りに前記第１及び第２筺体を相対回転可能に連結するヒンジ機構と、
前記第１及び第２筐体間で配線されて前記ヒンジ機構の内部を通過したケーブルと、を備え、
前記第２筐体は、前記ヒンジ機構の内部に挿入され前記ヒンジ機構と前記ケーブルを隔てる隔壁部を含み、
前記ヒンジ機構は、前記第１筐体側に固定された第１固定部材、前記第２筐体側に固定され前記第１固定部材に対して前記第１軸周りに相対回転可能に連結され前記ケーブル及び隔壁部が通過する逃げ部を有した第２固定部材、前記第１固定部材に前記第１軸周りに相対回転可能に連結され前記第２固定部材を前記第１軸と交差する第２軸周りに相対回転可能に保持し前記ケーブル及び隔壁部が貫通した逃げ部を有する連結部材、を含む、電子機器。
前記ヒンジ機構は、前記第１及び第２固定部材を相対回転可能に連結する軸部材を含み、
前記隔壁部は、前記軸部材と前記ケーブルを隔てる、請求項１の電子機器。
前記ヒンジ機構は、前記第１軸と交差する前記第２軸周りに前記第１及び第２筐体を相対回転可能に連結する、請求項１又は２の電子機器。
前記隔壁部が前記ヒンジ機構に当接して前記第１及び第２筐体の相対回転の範囲が規制されている、請求項１乃至３の何れかの電子機器。
ケーブルが配線された第１及び第２筺体を第１軸周りに相対回転可能に連結するヒンジ機構であって、
前記第１筐体側に固定される第１固定部を有した第１固定部材と、
前記第２筐体側に固定される第２固定部を有し前記第１固定部材に対して前記第１軸周りに相対回転可能に連結され、前記ケーブルと前記第２筐体に設けられ該ヒンジ機構と前記ケーブルを隔てる隔壁部とを逃す逃げ部を有した第２固定部材と、
前記第１固定部材に前記第１軸周りに相対回転可能に連結され前記第２固定部材を前記第１軸と交差する第２軸周りに相対回転可能に保持し前記ケーブル及び隔壁部が貫通した逃げ部を有する連結部材と、を備えたヒンジ機構。