JP6197327B2

JP6197327B2 - 電子機器

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Publication number: JP6197327B2
Application number: JP2013067665A
Authority: JP
Inventors: 幸一葛西; 茂山口; 一徳村山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: JP2014192398A; EP2797296A2; US9598886B2; US20140290009A1; CN104080288B; EP2797296A3; CN104080288A

Description

本発明は、電子機器に関する。

近年、携帯電話やタブレッド型のコンピュータに代表される持ち運び可能な電子機器が急速に普及している。このような電子機器の中には、例えばコンパクト性などの理由から折り畳み式の構造を採用しているものも多数存在している。

従来、電子機器の折り畳み式の構造としては、２つの筐体の間に１軸のヒンジを有し、ヒンジが回転することで２つの筐体が開閉する構造がある。

また、耐久性を向上させるために、平行な２軸を有するヒンジを用いた構造を有する従来技術がある。さらに、２つの筐体の間に複数のギアを配して筐体の開閉を制御する従来技術がある。

特開２００６−２２８８１２号公報特開２０１０−２５０４６３号公報

しかしながら、１軸のヒンジを採用し２つの筐体が１８０度まで開く構造にした場合、次のような問題が考えられる。まず、２つの筐体を完全に開いた状態で、ヒンジを収容している部分が筐体を開いた面に対して突出してしまう場合がある。このように筐体の間にヒンジの収納部が突出する場合、ヒンジの収納部の分だけ筐体間の間隔（クリアランス）が開いてしまう。そのため、例えば、双方の筐体のそれぞれが画面を有するような場合、２つの両面の間隔が大きく開いてしまい、２つの画面の一体感が得られない。

また、２つの筐体を完全に開いた状態で、一方の筐体と他方の筐体との間に段差が生じる場合もある。このように筐体間に段差がある場合、段差により筐体間の間隔が大きくなってしまう。この場合も、例えば各筐体に画面が設けられている場合、両面が面一にならず間隔が広がってしまい、やはり双方の画面を用いた場合の画面の一体感が得られない。

また、単に平行な２軸を有するヒンジを採用した従来技術を用いても、軸が２つになる分だけ１軸のヒンジの構造に比べて筐体間の間隔がさらに開いてしまうおそれがあり、筐体間の間隔を狭めることは困難である。また、ギアを用いた従来技術を用いてもギアが配置された部分の間隔は開いてしまい、筐体間の間隔を狭めることは困難である。そのため、例えば各筐体に画面が設けられている場合、いずれの従来技術を用いても、画面の一体感が得られない。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、折り畳み式の筐体を開いた場合に、各筐体が備える２つの画面に、画面の一体感が得られる電子機器を提供することを目的とする。

本願の開示する電子機器は、１つの態様において、第１の筐体は、第１の回転軸により回転可能に支持される。第２の筐体は、前記第１の回転軸に平行な第２の回転軸により回転可能に支持される。ハウジングは、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間に配置される。第１のカムは、前記第１の回転軸に設けられ、前記第１の筐体の回転に伴い前記第１の回転軸を中心に回転するカムであって、前記第１の回転軸と共に前記第１の筐体を前記第２の回転軸から離れる方向に移動させるために前記ハウジングを押圧するカム山を有する。第２のカムは、前記第２の回転軸に設けられ、前記第２の筐体の回転に伴い前記第２の回転軸を中心に回転するカムであって、前記第２の回転軸と共に前記第２の筐体を前記第１の回転軸から離れる方向に移動させるために前記ハウジングを押圧するカム山を有する。弾性部材は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを近づける方向に力を加える。前記ハウジングは、前記第１の筐体および前記第２の筐体が閉じた状態または前記第１の筐体および前記第２の筐体が１８０度開いた状態にて、前記第１のカムのカム山と前記第２のカムのカム山とを収納するカム逃げ部を有する。

本願の開示する電子機器の１つの態様によれば、折り畳み式の筐体を開いた場合に、各筐体が備える２つの画面に、画面の一体感が得られるという効果を奏する。

図１Ａは、実施例に係る電子機器の閉じた状態を示す概略斜視図である。図１Ｂは、実施例に係る電子機器の閉じた状態を示す概略側面図である。図２Ａは、実施例に係る電子機器の開閉途中の状態を示す概略斜視図である。図２Ｂは、実施例に係る電子機器の開閉途中の状態を示す概略側面図である。図３Ａは、実施例に係る電子機器の開いた状態を示す概略斜視図である。図３Ｂは、実施例に係る電子機器の開いた状態を示す概略側面図である。図４は、電子機器の具体的な一例を示す斜視図である。図５は、ヒンジの斜視図である。図６は、ヒンジの分解斜視図である。図７は、カムの形状を説明するための概略図である。図８は、閉じた状態の連結部分を拡大した側面図である。図９は、４５度開いた状態の連結部分を拡大した側面図である。図１０は、９０度開いた状態の連結部分を拡大した側面図である。図１１は、１３５度開いた状態の連結部分を拡大した側面図である。図１２は、１８０度開いた状態の連結部分を拡大した側面図である。図１３は、閉じた状態の連結部分を拡大した断面図である。図１４は、４５度開いた状態の連結部分を拡大した断面図である。図１５は、９０度開いた状態の連結部分を拡大した断面図である。図１６は、１３５度開いた状態の連結部分を拡大した断面図である。図１７は、１８０度開いた状態の連結部分を拡大した断面図である。

以下に、本願の開示する電子機器の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する電子機器が限定されるものではない。

図１Ａは、実施例に係る電子機器の閉じた状態を示す概略斜視図である。図１Ｂは、実施例に係る電子機器の閉じた状態を示す概略側面図である。図２Ａは、実施例に係る電子機器の開閉途中の状態を示す概略斜視図である。図２Ｂは、実施例に係る電子機器の開閉途中の状態を示す概略側面図である。図３Ａは、実施例に係る電子機器の開いた状態を示す概略斜視図である。図３Ｂは、実施例に係る電子機器の開いた状態を示す概略側面図である。

図１Ａ〜図３Ｂに示すように、本実施例に係る電子機器１は、上筐体２及び下筐体３を有している。そして、上筐体２と下筐体３とは、ヒンジ１Ａ及び１Ｂにより連結されている。上筐体２が「第１の筐体」の一例にあたる。また、下筐体３が「第２の筐体」の一例にあたる。

図１Ａ、図２Ａ、図３Ａにおける破線は、ならびに、図１Ｂ、図２Ｂ、図３Ｂにおける点は、それぞれ上筐体２の回転軸２０及び下筐体３の回転軸３０を表している。

上筐体２は、ヒンジ１Ａ及び１Ｂにより回転軸２０を中心として回転可能に支持されている。すなわち、図１Ａ〜図３Ｂに示すように、上筐体２は、回転軸２０を中心として回動する。また、下筐体３は、ヒンジ１Ａ及びヒンジ１Ｂにより回転軸３０を中心として回転可能に支持されている。すなわち、図１Ａ〜図３Ｂに示すように、下筐体３は、回転軸３０を中心として回動する。

そして、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、上筐体２と下筐体３とは、互いの面同士が接する。以下では、この状態を電子機器１が閉じられた状態という。電子機器１が閉じた状態で互いに接する上筐体２及び下筐体３の各面を、上筐体２及び下筐体３のそれぞれの背職面という。また、この時の上筐体２と下筐体３とがなす角度は０度である。

また、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、上筐体２と下筐体３とは、互いの接触面が同一面をなす位置、すなわち面一となる位置まで回転する。以下では、この状態を電子機器１が完全に開いた状態という。また、この時の上筐体２と下筐体３とのなす角度は１８０度である。

さらに、以下では、電子機器１が閉じた状態から完全に開いた状態に移る間の状態、すなわち開閉動作途中の状態を、上筐体２と下筐体３とのなす角度を用いて表す。例えば、図２Ａ及び図２Ｂの状態は、９０度に開いた状態である。

図４は、電子機器の具体的な一例を示す斜視図である。図４は、電子機器１が完全に開いた状態である。そして、図４では、ヒンジ１Ａ及びヒンジ１Ｂの構成をより具体的に記載している。

例えば、図４に示すように、電子機器１の上筐体２及び下筐体３には、電子機器１が閉じた状態での接する側の面に画面２１及び画面３１が配置されてもよい。このような場合に、本実施例に係る電子機器１は、完全に開いた状態で、画面２１及び画面３１が同一面をなすように並ぶ。これにより、画面２１と画面３１とを１画面として使用する場合の画面の一体感が得られる。

また、図４では、ヒンジ１Ａ及びヒンジ１Ｂを露出状態で示すが、例えば、ヒンジ１Ａ及びヒンジ１Ｂカバーで被覆してもよい。ヒンジ１Ａ及びヒンジ１Ｂをカバーで被覆すること、電子機器１の外観を良好にし、ヒンジ１Ａ及びヒンジ１Ｂを保護することができる。

また、図４において、縁部２２は、上筐体２の画面２１を有する面の下筐体３側の縁部を表している。さらに、図４において、縁部３２は、下筐体３の画面３１を有する面の上筐体２側の縁部を表している。縁部２２が「第１の縁部」の一例にあたる。また、縁部３２が「第２の縁部」の一例にあたる。

次に、ヒンジ１Ａ及び１Ｂの構成について説明する。ここで、ヒンジ１Ａとヒンジ１Ｂとは、以下で説明するカムを回転軸２０及び回転軸３０に対して取り付ける方向が逆であることを除けば同様の構成を有する。そこで、以下では、ヒンジ１Ａを例について説明する。図５は、ヒンジの斜視図である。図５は、図４の状態のヒンジ１Ａを上筐体２及び下筐体３から取り外した状態のヒンジである。また、図６は、ヒンジの分解斜視図である。図６は、図５の状態のヒンジ１Ａを分解した状態を表している。

図５及び図６に示すように、ヒンジ１Ａは、連結部材１１０、連結部材１２０、Ｍ型バネ１３０及びハウジング１４０を有している。

連結部材１１０は、カム１１１、カム１１２、ストッパ１１３、接続孔１１４、溝１１５及び円筒部材１１６を有している。ただし、溝１１５は、後述の溝１２５と同様の構造であるが、図５においては奥側に位置するため、図示されていない。

連結部材１１０は、接続孔１１４により下筐体３に固定される。例えば、接続孔１１４にボルト等を通し下筐体３に固定することで、連結部材１１０は下筐体３に取り付けられる。なお、同様に、連結部材１２０は、接続孔１２４により上筐体２に固定される。

円筒部材１１６は、中空となっており孔１１７を有している。そして、連結部材１１０が下筐体３に接続孔１１４を介して取り付けられた場合、円筒部材１１６の中心軸が回転軸３０に一致する。

カム１１１及びカム１１２は、板カムである。カム１１１及びカム１１２は、円筒部材１１６の周囲に配置されている。例えば、カム１１１及びカム１１２は、中心が円筒部材１１６の中心軸ならびに回転軸３０と一致するように設けられた貫通孔を有し、貫通孔に円筒部材１１６をカムシャフトとして貫入させて円筒部材１１６の所定位置で固定される。あるいは、例えば、カム１１１及びカム１１２は、円筒部材１１６の所定位置に位置するように円筒部材１１６と一体形成されてもよい。そして、カム１１１及びカム１１２のかむ山は、円筒部材１１６の中心軸と直交する方向に延びている。また、カム１１１は、連結部材１１０が下筐体３に取り付けられた状態で、回転軸３０に沿ってカム１１２よりも下筐体３から遠い位置に配置されている。

ここで、図７を参照して、カム１１１の形状の詳細を説明する。図７は、カムの形状を説明するための概略図である。図７は、板状のカム１１１を平置きした方向から見た図である。図７に示すように、カム１１１のかむ山は、一方の傾斜部２０１の傾斜角度が、他方の傾斜部２０２の傾斜角度よりも小さくなっている。

回転方向Ｒ１にカム１１１が回転する場合、カム山２００は、傾斜部２０２の側からカム受け１４９に乗り上げていく。この場合、傾斜部２０１と比較して傾斜部２０２の傾斜角度が大きくなっているので、カム山２００は、カム受け１４９に乗り上げるために、カム１１１の回転に大きな力を要する。すなわち、カム１１１の回転に要するトルクが大きくなる。以下では、回転に要するトルクを「負荷トルク」という。

一方、回転方向Ｒ２にカム１１１が回転する場合、カム山２００は、傾斜部２０１の側からカム受け１４９に乗り上げていく。この場合、傾斜部２０２と比較して傾斜部２０１の傾斜角度が小さくなっているので、カム山２００は、カム受け１４９に乗り上げるために、カム１１１の回転に要する力が、回転方向Ｒ１への回転に比べて小さい。すなわち、カム１１１の負荷トルクが小さくなる。

このように、カム１１１は、カム山の両方の斜面の傾斜の角度を異ならせることで、回転方向による負荷トルクを異ならせている。ここでは、カム１１１について説明したが、カム１１２、カム１２１及びカム１２２についても同様にカム山の両方の斜面の傾斜の角度が異なっている。

そして、本実施例に係る電子機器１では、例えば、上筐体２及び下筐体３を閉じる場合に、下筐体３が上筐体２よりも先に回転するようにヒンジ１Ａのカムに負荷トルクを与えている。また、上筐体２及び下筐体３を開く場合、上筐体２が下筐体３よりも先に回転するように、ヒンジ１Ａのカムに負荷トルクを与えている。

具体的には、カム１１１及びカム１１２は、下筐体３に固定される連結部材１１０のカムであるので、上筐体２及び下筐体３を開くときに乗り上げる側のカム山の傾斜部の傾斜角度を大きくしている。また、カム１１１及びカム１１２は、上筐体２及び下筐体３を閉じるときに乗り上げる側のカム山の傾斜部の傾斜角度を小さくしている。

すなわち、カム１１１及びカム１１２は、電子機器１の厚手方向を含む面側から見た状態で、図７に示す形状を有している。逆に、ヒンジ１Ｂの下筐体３側の連結部材のカムは、電子機器１の厚手方向を含む面側から見た状態で、図７とは傾斜部の傾斜が逆になった形状、すなわち図７の左右を反転させた形状を有している。また、カム１２１及びカム１２２は、電子機器１の厚手方向を含む面側から見た状態で、図７に示す形状を有している。逆に、ヒンジ１Ｂの上筐体２側の連結部材のカムは、電子機器１の厚手方向を含む面側から見た状態で、図７とは傾斜部の傾斜が逆になった形状、すなわち図７の左右を反転させた形状を有している。

さらに、カム１１１のカム山（図７におけるカム山２００）について図４及び図５を参照して説明する。カム１１１のカム山２００が回転軸３０に直行する断面について説明する。カム１１１のカム山２００は、図４における縁部３２の方向に突出している。すなわち、連結部材１１０が回転軸３０を中心に回転することにより、回転軸３０、下筐体３の縁部３２及び回転軸２０を結ぶ線が一直線になるときに、その直線上にカム山の頂点が位置するようにカム１１１のカム山２００が配置されている。この状態は、上筐体２と下筐体３とが４５度開いた状態である。すなわち、カム１１１は、上筐体２と下筐体３とが４５度開いた状態で、カム受け１４９にカム山２００の頂点が位置するように形成されている。カム１１１のカム山２００を縁部３２の方向へ突出するように配置する理由は、下筐体３が回転する場合、回転軸３０を基準として縁部３２が最も上筐体２に接近するからである。

このように、カム１１１のカム山２００は、回転軸３０、縁部３２及び回転軸２０を結ぶ線が直線になるときに、円筒部材１１６の中心軸である回転軸３０と円筒部材１２６の中心軸である回転軸２０とが最も離れるように形成されている。例えば、カム１１１のカム山２００は、上筐体２と下筐体３とが４５度開いた状態で、回転軸２０から上筐体２の画面３１（図４参照）までの距離と回転軸３０から縁部３２までの距離とを合計した長さ以上に、回転軸２０と回転軸３０との距離が離れる高さを有している。

また、ここではカム１１１を例に説明したが、カム１１２もカム１１１と同様の形状を有している。また、カム１２１及びカム１２２は、回転軸２０、上筐体２の縁部２２（図４参照）及び回転軸３０を結ぶ線が一直線になるときに、円筒部材１１６の中心軸と円筒部材１２６の中心軸とが最も離れるようにカム１２１及びカム１２２のカム山が配置されている。この状態は、上筐体２と下筐体３とが１３５度開いた状態である。カム１２１及びカム１２２も、カム山以外の他の構造について、カム１１１と同様である。カム１１１及びカム１１２が「第１のカム」の一例にあたる。また、カム１２１及びカム１２２が「第２のカム」の一例にあたる。

図５に示すように、ストッパ１１３は、円筒部材１１６の電子機器１における下筐体３から遠い側の端部の一部が円筒部材１１６の中心軸と直交する方向に突出することで形成されている。ストッパ１１３は、回転軸３０に沿ってカム１１１よりも下筐体３に近い位置に配置されている。

また、連結部材１１０の下筐体３側に向かう面には、溝１１５が設けられている。溝１１５は、連結部材１１０が下筐体３に接続孔１１４を介して取り付けられた場合、下筐体３の内部空間と連結する。さらに、溝１１５は、孔１１７と連結している。これにより、下筐体３の内部空間に配置された部材から延びるケーブルは、連結部材１１０の溝１１５及び孔１１７を介して外に出る。そして、孔１１７から外に出たケーブルは、連結部材１２０の孔１２７及び溝１２５を介して上筐体２の内部空間に配置された部材に接続することができる。これにより、下筐体３の内部空間に配置された部材と上筐体２の内部空間に配置された部材とを接続することができる。

図６に示すように、ハウジング１４０は、凹部１５３及び凹部１５４を有するＨ型の縦断面を有している。そして、一点鎖線Ｐに沿って連結部材１１０がハウジング１４０に収容され、ハウジング１４０の凹部１５３に嵌入される。また、一点鎖線Ｑに沿って連結部材１２０がハウジング１４０に収容され、ハウジング１４０の凹部１５４に連結部材１２０が嵌入される。そして、図５に示すように、凹部１５３に連結部材１１０が格納され、凹部１５４に連結部材１２０が収容される。凹部１５３及び凹部１５４を有するハウジング１４０は、下筐体３の回転軸３０となる円筒部材１１６の中心軸と、上筐体２の回転軸２０となる円筒部材１２６の中心軸とが離れる方向に開口している。

さらに、本実施例では、小型化のため、ハウジング１４０は、カム逃げ部１４１〜１４８を有している。カム１１１は、下筐体３が開く方向に連結部材１１０が回転しきると、カム逃げ部１４１にカム山が収納される。また、カム１１２は、下筐体３が開く方向に連結部材１１０が回転しきると、カム逃げ部１４３にカム山が収納される。カム１１１は、下筐体３が閉じる方向に連結部材１１０が回転しきると、カム逃げ部１４５にカム山が収納される。また、カム１１２は、下筐体３が閉じる方向に連結部材１１０が回転しきると、カム逃げ部１４７にカム山が収納される。

同様に、カム１２１は、上筐体２が開く方向に連結部材１２０が回転しきると、カム逃げ部１４２にカム山が収納される。また、カム１２２は、上筐体２が開く方向に連結部材１２０が回転しきると、カム逃げ部１４４にカム山が収納される。カム１２１は、上筐体２が閉じる方向に連結部材１２０が回転しきると、カム逃げ部１４６にカム山が収納される。また、カム１２２は、上筐体２が閉じる方向に連結部材１２０が回転しきると、カム逃げ部１４８にカム山が収納される。

例えば、図５は、カム１１１のカム山がカム逃げ部１４１に収納され、カム１１２のカム山がカム逃げ部１４３に収納された状態を表している。さらに、図５は、カム１２１のカム山がカム逃げ部１４２に収納され、カム１２２のカム山がカム逃げ部１４４に収納された状態を表している。

例えば、回転後のカム１１１、カム１１２、カム１２１及びカム１２２をハウジング１４０の内部に格納する場合、ハウジング１４０は各カムよりも一回り大きいサイズとなる。これに対して、本実施例のように、回転後にカム１１１、カム１１２、カム１２１及びカム１２２がハウジング１４０の内部空間からはみ出す形で格納される構造とすることで、ハウジング１４０のサイズは各カムのサイズと同程度となる。これにより、ハウジング１４０をコンパクトにすることができる。

また、図６に示すように、ハウジング１４０は、カム受け１４９〜１５２を有している。カム受け１４９は、回転するカム１１１と接触し、カム１１１からの力を受けて、円筒部材１１６の中心軸を円筒部材１２６の中心軸から離れる方向に移動させる。言い換えれば、カム受け１４９からの力により、回転軸３０が回転軸２０から離れる方向に移動する。本実施例では、カム受け１４９は、円筒部材１２６の中心軸から円筒部材１１６の中心軸に向かって突出するカム山を有している。これにより、円筒部材１２６の中心軸と円筒部材１１６の中心軸とを結ぶ線上にカムのカム山が位置するときに、円筒部材１１６の中心軸を円筒部材１２６の中心軸から大きく離すことができる。

カム受け１５０は、カム１１２に対応するカム受けである。カム受け１５０も、円筒部材１２６の中心軸を円筒部材１１６の中心軸から離れる方向へ移動させる。カム受け１５１は、カム１２１に対応するカム受けである。カム受け１５２は、カム１２２に対応するカム受けである。カム受け１５１及びカム受け１５２は、円筒部材１２６の中心軸を円筒部材１１６の中心軸から離れる方向へ移動させる。

さらに、ハウジング１４０は、凹部１５３及び凹部１５４に格納された円筒部材１１６及び円筒部材１２６に対してハウジング１４０の外部から接触するための開口部１５５を有する。開口部１５５は、円筒部材１１６の中心軸と円筒部材１２６の中心軸とを結ぶ平面と並行するハウジング１４０の面に設けられている。

Ｍ型バネ１３０は、図６に示すように、湾曲部１３１及び湾曲部１３２を有するＭ字型の形をしたバネである。図５に示すように、Ｍ型バネ１３０は、ハウジング１４０の開口部１５５から挿入される。そして、Ｍ型バネ１３０は、凹部１５３に収容された円筒部材１１６を湾曲部１３１に収容する。また、Ｍ型バネ１３０は、ハウジング１４０の凹部１５４に収容された円筒部材１２６を湾曲部１３２に収容する。そして、Ｍ型バネ１３０は、円筒部材１２６の中心軸と円筒部材１１６の中心軸との距離が、回転したカムのカム山の作用による離間力により乖離した場合に、距離を復元する方向に２つの円筒部材に対して復元力を加える。

例えば、Ｍ型バネ１３０は、連結部材１１０の回転が終了しカム１１１及びカム１１２のカム山がカム受け１４９及びカム受け１５１から外れると、円筒部材１１６の中心軸と円筒部材１２６との中心軸とが近づく方向に円筒部材１１６を円筒部材１２６側へ引き寄せる。また、Ｍ型バネ１３０は、連結部材１２０の回転が終了しカム１２１及びカム１２２のカム山がカム受け１５０及びカム受け１５２から外れると、円筒部材１２６の中心軸と円筒部材１１６との中心軸とが近づく方向に円筒部材１２６を円筒部材１１６側へ引き寄せる。

次に、図８〜図１２を参照して、上筐体２及び下筐体３の回転時の動作について説明する。図８は、閉じた状態の連結部分の側面図である。図９は、４５度開いた状態の連結部分の側面図である。図１０は、９０度開いた状態の連結部分の側面図である。図１１は、１３５度開いた状態の連結部分の側面図である。図１２は、１８０度開いた状態の連結部分の側面図である。図８〜図１２では、各状態での上筐体２及び下筐体３を破線で表している。

図８に示すように、上筐体２及び下筐体３が閉じた状態では、連結部材１１０のストッパ１１３がハウジング１４０の壁４０１に当接している。これにより、連結部材１１０は、この状態から連結部材１２０に近づく方向への回転が抑制される。また、連結部材１２０のストッパ１２３がハウジング１４０の壁４０２に当接している。これにより、連結部材１２０は、この状態から連結部材１１０に近づく方向への回転が抑制される。そして、この状態で、上筐体２及び下筐体３を開くと、連結部材１１０の負荷トルクが連結部材１２０の負荷トルクよりも大きいため、最初は、連結部材１１０は回転せず、連結部材１２０の回転が開始する。

次に、図８の状態から連結部材１２０がさらに４５度回転すると、図９の状態になる。図８の状態から図９の状態までの回転では、カム１２１及び１２２の回転によって、連結部材１２０の回転軸２０が連結部材１１０の回転軸３０から離れる方向に連結部材１２０が徐々に移動させられる。そして、図９の状態で、連結部材１２０の回転軸２０と連結部材１１０の回転軸３０は最も離れる。これにより、上筐体２と下筐体３との間の距離が離れ、上筐体２の縁部２２が下筐体３の画面３１と干渉することなく、連結部材１２０は回転する。この状態からさらに上筐体２及び下筐体３を開く場合、未だ連結部材１１０の負荷トルクが連結部材１２０の負荷トルクよりも大きいため、連結部材１１０は回転せず、連結部材１２０がさらに回転する。

次に、図９の状態から連結部材１２０が４５度回転すると、図１０の状態になる。図９の状態から図１０の状態までの回転では、カム１２１及び１２２がさらに回転しＭ型バネ１３０による押圧によって、連結部材１２０の回転軸２０が連結部材１１０の回転軸３０へ近づく方向に連結部材１２０が移動させられる。そして、図１０の状態で連結部材１２０の回転軸２０と連結部材１１０の回転軸３０との距離が、閉じた状態と同じ距離となる。さらに、図１０の状態では、連結部材１２０のストッパ１２３がハウジング１４０の壁４０３に当接している。これにより、この状態からさらに開く方向への連結部材１２０の回転が抑制される。そして、この状態から上筐体２及び下筐体３をさらに開くと、連結部材１２０の回転が抑制されるため、負荷トルクの大きい連結部材１１０の回転が開始する。

次に、図１０の状態から連結部材１１０が４５度回転すると、図１１の状態になる。図１０の状態から図１１の状態までの回転では、カム１１１及び１１２の回転によって、連結部材１１０の回転軸３０が連結部材１２０の回転軸２０から離れる方向に連結部材１１０が移動させられる。そして、図１１の状態で、連結部材１１０の回転軸３０と連結部材１２０の回転軸２０は最も離れる。これにより、上筐体２と下筐体３との間の距離が離れ、下筐体３の縁部３２が上筐体２の面２３と干渉することなく、連結部材１１０は回転する。この状態からさらに連結部材１１０と連結部材１２０とを開く場合、連結部材１２０はストッパ１２３により回転が抑制されているため、連結部材１２０は回転せず、連結部材１１０が回転する。

次に、図１１の状態から連結部材１１０がさらに４５度回転すると、図１２の状態になる。図１１の状態から図１２の状態までの回転では、カム１１１及び１１２が回転しＭ型バネ１３０（不図示）による復元力によって、連結部材１１０の回転軸３０が連結部材１２０の回転軸２０へ近づく方向に、連結部材１１０が徐々に移動させられる。そして、図１０の状態で連結部材１１０の回転軸３０と連結部材１２０の回転軸２０との距離が、閉じた状態と同じ距離となる。さらに、図１２の状態では、連結部材１１０のストッパ１１３がハウジング１４０の壁４０４に当接し、連結部材１２０のストッパ１２３がハウジング１４０の壁４０３に当接している。これにより、この状態からさらに開く方向への連結部材１１０及び連結部材１２０の回転が抑制される。すなわち、上筐体２及び下筐体３はこれ以上開かなくなる。

次に、図１３〜図１７を参照して、電子機器の回転時のカム及び軸の動きについて説明する。図１３は、閉じた状態の連結部分の断面図である。図１４は、４５度開いた状態の連結部分の断面図である。図１５は、９０度開いた状態の連結部分の断面図である。図１６は、１３５度開いた状態の連結部分の断面図である。図１７は、１８０度開いた状態の連結部分の断面図である。図１３〜図１７は、それぞれの状態における図５におけるＡ−Ａ断面に対応する断面を表している。図１３〜図１７では、各状態での上筐体２及び下筐体３を破線で表している。

ここでは、カム１１１のカム山をかむ山５１０とする。また、カム１２１のカム山をかむ山５２０とする。図１３に示すように、上筐体２及び下筐体３が閉じた状態では、カム１１１のカム山５１０は、ハウジング１４０のカム受け１４９から外れた位置にある。また、上筐体２及び下筐体３が閉じた状態では、カム１２１のカム山５２０は、ハウジング１４０のカム受け１５０から外れた位置にある。この場合、円筒部材１１６及び円筒部材１２６には、それぞれ回転軸２０及び回転軸３０が近づく方向にＭ型バネ１３０により力が加えられている。そこで、この場合、回転軸２０及び回転軸３０は最も近づいた状態になる。

さらに、上筐体２及び下筐体３が開く場合、図１３の状態から連結部材１１０及び連結部材１２０に、それぞれから離れる方向、すなわち開く方向に回転する力が加えられる。ここで、図１３に示すように、カム１２１のカム受け１５０に乗り上げる側の傾斜部５２１の傾斜角度よりも、カム１１１のカム受け１４９に乗り上げる側の傾斜部５１１の傾斜角度が大きくなっている。そのため、カム１１１の方がカム１２１よりも負荷トルクが大きい。そこで、上筐体２及び下筐体３を開くと、カム１１１の傾斜部５１１がカム受け１４９に乗り上げるより先に、カム１２１の傾斜部５２１がカム受け１５０に乗り上げる。すなわち、カム１２１は、カム１１１よりも先に回転を開始する。

次に、図１３の状態からカム１２１が４５度回転すると、図１４の状態になる。図１３の状態から図１４の状態までの回転では、カム１２１の回転によって、カム山５２０がカム受け１５０に乗り上げていき、連結部材１２０の回転軸２０が連結部材１１０の回転軸３０から離れる方向に、連結部材１２０が徐々に移動させられる。そして、カム１２１のカム山５２０の頂点がカム受け１５０に乗り上げると、連結部材１２０と連結部材１１０との距離が最大となる。そして、回転軸２０と上筐体２の縁部２２と回転軸３０が一直線になる状態で、回転軸２０から下筐体３の画面３１までの距離Ｌ２は、回転軸２０から縁部２２までの距離Ｌ１より長くなる。この状態が、連結部材１２０の回転において、上筐体２が下筐体３に最も近づく状態であり、この状態で縁部２２が下筐体３の画面３１に接触しないようにすることで、上筐体２は下筐体３に干渉せずに回転できるようになる。また、この間、カム１１１の負荷トルクは、カム１２１の負荷トルクよりも大きいので、カム山５１０がカム受け１４９に当接した状態のまま連結部材１１０は回転せずに停止している。

次に、図１４の状態から開く方向にカム１２１がさらに４５度回転すると、図１５の状態になる。図１４の状態から図１５の状態までの回転により、カム１２１のカム山５２０は、カム受け１５０から外れる。これにより、Ｍ型バネ１３０による復元力によって、連結部材１２０の回転軸２０が連結部材１１０の回転軸３０へ近づく方向に、連結部材１２０が移動させられる。そして、図１５の状態で連結部材１２０の回転軸２０と連結部材１１０の回転軸３０との距離が、閉じた状態と同じ距離となる。さらに、図１５の状態は、図１０の状態に対応しており、連結部材１２０のストッパ１２３がハウジング１４０に当接し、連結部材１２０の回転が抑制される。そのため、この状態からトルクの大きい連結部材１１０が、回転を開始する。すなわち、カム１１１のカム山５１０の傾斜部５１１が、カム受け１４９に乗り上げていく。

次に、図１５の状態からカム１１１がさらに４５度回転すると、図１６の状態になる。図１５の状態から図１６の状態までの回転では、カム１１１の回転によって、カム山５１０がカム受け１４９に乗り上げていき、連結部材１１０の回転軸３０が連結部材１２０の回転軸２０から離れる方向に、連結部材１１０が徐々に移動させられる。そして、カム１１１のカム山５１０の頂点がカム受け１４９に乗り上げると、連結部材１１０と連結部材１２０との距離が最大となる。そして、回転軸２０と下筐体３の縁部３２と回転軸３０が一直線になる状態で、回転軸３０から上筐体２の画面２３までの距離Ｌ４は、回転軸３０から縁部３２までの距離Ｌ３より長くなる。この状態が、連結部材１１０の回転において、下筐体３が上筐体２に最も近づく状態であり、この状態で縁部３２が上筐体２の表面２３に接触しないようにすることで、下筐体３は上筐体２に干渉せずに回転できるようになる。

次に、図１６の状態からカム１１１がさらに４５度回転すると、図１７の状態になる。図１６の状態から図１７の状態までの回転により、カム１１１のカム山５１０は、カム受け１４９から外れる。これにより、Ｍ型バネ１３０による復元力によって、連結部材１１０の回転軸３０が連結部材１２０の回転軸２０へ近づく方向に、連結部材１１０が移動させられる。そして、図１７の状態で連結部材１１０の回転軸３０と連結部材１２０の回転軸２０との距離が、上筐体２と下筐体３とが閉じた状態と同じ距離となる。さらに、図１７の状態は、図１２の状態に対応しており、連結部材１１０のストッパ１１３がハウジング１４０の壁４０４に当接し、連結部材１２０のストッパ１２３がハウジング１４０の壁４０３に当接している。そのため、この状態からさらに開く方向への上筐体２及び下筐体３の回転が抑制される。すなわち、連結部材１１０と連結部材１２０とはこれ以上開かなくなる。

次に、図１７〜図１３の順序で、上筐体２及び下筐体３を閉じる場合について説明する。

図１７の状態から、上筐体２と下筐体３とを閉じる場合、連結部材１１０及び連結部材１２０に、それぞれに近づく方向、すなわち閉じる方向に回転する力が加えられる。ここで、図１７に示すように、カム１２１のカム受け１５０に乗り上げる側の傾斜部５２２の傾斜角度よりも、カム１１１のカム受け１４９に乗り上げる側の傾斜部５１２の傾斜角度が、大きくなっている。そのため、カム１２１の方がカム１１１よりも負荷トルクが大きい。そこで、カム１１１は、カム１２１よりも先に回転を開始する。そして、カム１２１の傾斜部５２２がカム受け１５０に乗り上げるより先に、カム１１１の傾斜部５１２がカム受け１４９に乗り上げる。

次に、図１７の状態から閉じる方向にさらにカム１１１が４５度回転すると、図１６の状態になる。図１７の状態から図１６の状態までの回転では、カム１１１の回転によって、カム山５１０がカム受け１４９に乗り上げていき、連結部材１１０の回転軸３０が連結部材１２０の回転軸２０から離れる方向に、連結部材１１０が徐々に移動させられる。そして、カム１１１のカム山５１０の頂点がカム受け１４９に乗り上げると、連結部材１１０と連結部材１２０との距離が最大に開き図１６のようになる。

次に、図１６の状態から閉じる方向にカム１１１がさらに４５度回転すると、図１５の状態になる。図１６の状態から図１５の状態までの回転により、カム１１１のカム山５１０は、カム受け１４９から外れる。これにより、Ｍ型バネ１３０による復元力によって、連結部材１１０の回転軸３０が連結部材１２０の回転軸２０へ近づく方向に、連結部材１１０が移動させられる。そして、図１５の状態で連結部材１２０の回転軸２０と連結部材１１０の回転軸３０との距離が、上筐体２と下筐体３とが閉じた状態と同じ距離となる。さらに、図１５の状態から上筐体２及び下筐体３を閉じる場合、連結部材１１０のストッパ１１３がハウジング１４０に当接し、図９に示すように連結部材１１０の回転が抑制されるため、連結部材１２０が回転を開始する。

次に、図１５の状態からカム１２１が閉じる方向にさらに４５度回転すると、図１４の状態になる。図１５の状態から図１４の状態までの回転では、カム１２１の回転によって、カム山５２０がカム受け１５０に乗り上げていき、連結部材１２０の回転軸２０が連結部材１１０の回転軸３０から離れる方向に、連結部材１２０が移動させられる。そして、カム１２１のカム山５２０の頂点がカム受け１５０に乗り上げると、連結部材１２０と連結部材１１０との距離が最大に開き図１４のようになる。

次に、図１４の状態からカム１２１が閉じる方向にさらに４５度回転すると、図１３の状態になる。図１４の状態から図１３の状態までの回転により、カム１２１のカム山５２０は、カム受け１５０から外れる。これにより、Ｍ型バネ１３０による復元力によって、連結部材１２０の回転軸２０が連結部材１１０の回転軸３０へ近づく方向に、連結部材１２０が移動させられる。そして、図１３の状態で連結部材１１０の回転軸３０と連結部材１２０の回転軸２０との距離が、上筐体２と下筐体３とが閉じた状態と同じ距離となる。

以上に説明したように、本実施例に係る電子機器は、回転時にカムを用いて回転軸の間隔を広げ、筐体同士が干渉しない位置まで移動し、回転後はバネの力により観点軸の間隔が復元される。回転時に２つの筐体を離し、回転後に筐体を近づけることにより、回転終了時の筐体間の間隔を詰めつつ、スムーズに回転を行うことができる。そして、回転終了時の筐体間の間隔を詰めることで、上筐体及び下筐体に画面を配置した場合、上筐体及び下筐体を完全に開いた状態で双方の画面の間隔が短くなり、２つの画面を１画面として用いた場合の画面の一体感が得られる。

以上では、カムによって開いた連結部材１１０及び連結部材１２０の距離を縮める部材としてＭ型バネを用いたが、これは、連結部材１１０と連結部材１２０とに対して回転軸２０と回転軸３０とが近づく方向に力を加える部材であれば他のものでもよい。例えば、連結部材１１０と連結部材１２０との間にコイルバネなどを含む弾性体を配置しても良い。さらに、連結部材１１０を連結部材１２０へ向けて連結部材１２０とは反対側から押圧する部材と、連結部材１２０を連結部材１１０へ向けて連結部材１１０とは反対側から押圧する部材とを配置してもよい。

本実施例では、カム１１１、カム１１２、カム１２１及びカム１２２の負荷トルクを調整して、連結部材１１０及び連結部材１２０の回転順序をつけている。これは、負荷トルクを変更して連結部材１１０及び連結部材１２０を回転する順序をつけておかないと、例えばヒンジ１Ａの上筐体２側のカムが動くと同時にヒンジ１Ｂの下筐体３側のカムが動いてしまうおそれがある。この場合、筐体がねじれてしまい、開閉が困難になったり、筐体やヒンジを破損してしまったりするおそれがある。すなわち、本実施例のように連結部材１１０及び連結部材１２０の回転順序をつけることで、開閉の容易さを確保し、筐体やヒンジの破損を軽減できる。ただし、筐体やヒンジの剛性が強い場合や操作者が開閉を慎重に行うことが確実な場合などには、カム１１１、カム１１２、カム１２１及びカム１２２の負荷トルクを異ならせなくてもよい。

また、本実施例では、開くときには上筐体２が先に開き、閉じるときには下筐体３が先に閉じるようにカム１１１、カム１１２、カム１２１及びカム１２２の負荷トルクを調整した。これは、下筐体３を平らな台に置いた場合に、下筐体３が開く方向に回転し終わった状態で上筐体２が回転すると、下筐体３置かれている台の方向へ上筐体２が大きく突出するおそれがあり、下筐体３を平らに置くことができなくなるためである。ただし、下筐体３を平らに置かなくてもよいなどの場合には、回転する順番はこれに限らない。例えば、開閉のいずれのタイミングでも、上筐体２が最初に回転するようにカムの負荷トルクを調整してもよい。

１Ａ，１Ｂヒンジ
２上筐体
３下筐体
２０回転軸
３０回転軸
１１０，１２０連結部材
１１１，１１２，１２１，１２２カム
１１３，１２３ストッパ
１１４，１２４接続孔
１１５，１２５溝
１１６，１２６円筒部材
１１７，１２７孔
１３０Ｍ型バネ
１３１，１３２窪み
１４０ハウジング
１４１〜１４８カム逃げ部
１４９〜１５２カム受け
１５３，１５４凹部
１５５開口部

Claims

第１の回転軸により回転可能に支持された第１の筐体と、
前記第１の回転軸に平行な第２の回転軸により回転可能に支持された第２の筐体と、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間に配置されたハウジングと、
前記第１の回転軸に設けられ、前記第１の筐体の回転に伴い前記第１の回転軸を中心に回転するカムであって、前記第１の回転軸と共に前記第１の筐体を前記第２の回転軸から離れる方向に移動させるために前記ハウジングを押圧するカム山を有する第１のカムと、
前記第２の回転軸に設けられ、前記第２の筐体の回転に伴い前記第２の回転軸を中心に回転するカムであって、前記第２の回転軸と共に前記第２の筐体を前記第１の回転軸から離れる方向に移動させるために前記ハウジングを押圧するカム山を有する第２のカムと、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを近づける方向に力を加える弾性部材と
を備え、
前記ハウジングは、前記第１の筐体および前記第２の筐体が閉じた状態または前記第１の筐体および前記第２の筐体が１８０度開いた状態にて、前記第１のカムのカム山と前記第２のカムのカム山とを収納するカム逃げ部を有する、
ことを特徴とする電子機器。
前記第１のカムは、前記第１の筐体の回転時に前記第１の筐体が前記第２の筐体に干渉しない位置まで前記第１の回転軸を移動させ、
前記第２のカムは、前記第２の筐体の回転時に前記第２の筐体が前記第１の筐体に干渉しない位置まで前記第２の回転軸を移動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記第１のカムは、前記第１の回転軸から前記第１の筐体の回転時に前記第２の筐体に対向する前記第１の筐体の第１の縁部に向かう方向に突出し、
前記第２のカムは、前記第２の回転軸から前記第２の筐体の回転時に前記第１の筐体に対向する前記第２の筐体の第２の縁部に向かう方向に突出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
前記第１のカムは、前記第１の筐体が回転しカム山の頂点が前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを結ぶ直線上に位置する状態で、前記第１の縁部の頂点から前記第１の回転軸までの距離と、前記第１の筐体の回転時に前記第１の筐体に対向する前記第２の筐体の面から前記第２の回転軸までの距離とを足した距離よりも、前記第１の回転軸から前記第１のカムのカム山の頂点までの距離と、前記第２の回転軸から前記第１のカムのカム山の頂点までの距離とを足した距離が長くなる高さを有し、
前記第２のカムは、前記第２の筐体が回転しカム山の頂点が前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを結ぶ直線上に位置する状態で、前記第２の縁部の頂点から前記第２の回転軸までの距離と、前記第２の筐体に対向する前記第１の筐体の面から前記第１の回転軸までの距離とを足した距離よりも、前記第１の回転軸から前記第２のカムのカム山の頂点までの距離と、前記第２の回転軸から前記第２のカムのカム山の頂点までの距離とを足した距離が長くなる高さを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
前記弾性部材は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを個別に収納する湾曲部を有するＭ型バネであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子機器。
前記第１のカム及び前記第２のカムは、前記第１の筐体の回動時の負荷トルクと前記第２の筐体の回動時の負荷トルクとが異なっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の電子機器。
前記第１のカム及び前記第２のカムは、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが開く場合、前記第１の筐体の回動時の負荷トルクが前記第２の筐体の回動時の負荷トルクよりも小さく、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じる場合、前記第１の筐体の回動時の負荷トルクが前記第２の筐体の回動時の負荷トルクよりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
前記第１の筐体と前記第２の筐体とが開く場合の、前記第１のカムのカム受けを押圧する側の傾斜角度が、前記第２のカムのカム受けを押圧する側の傾斜角度よりも小さく、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉じる場合の、前記第１のカムのカム受けを押圧する側の傾斜角度が、前記第２のカムのカム受けを押圧する側の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の電子機器。