JPH05506768A - 折り畳み可能な無線電話装置用ヒンジ装置 - Google Patents

折り畳み可能な無線電話装置用ヒンジ装置

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JPH05506768A JP92509672A JP50967292A JPH05506768A JP H05506768 A JPH05506768 A JP H05506768A JP 92509672 A JP92509672 A JP 92509672A JP 50967292 A JP50967292 A JP 50967292A JP H05506768 A JPH05506768 A JP H05506768A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 折り畳み可能な無線電話装置用ヒンジ装置発明の分野 本発明は、一般に、小型電子装置用のヒンジ付きハウジングに関し、さらに詳し くは、素子を折り畳むためにヒンジ付きハウジングを利用する折り畳み可能な無 線電話装置に関する。
発明の背景 はぼ任意の場所で、ユーザがワイヤレス・システムを介して電話で通信すること を可能にする携帯セルラ電話が多用化されている。携帯電話は、低電力の無線周 波信号を受信局に送信し、この受信局で従来の電話システムとの接続が行なわれ る。携帯を話が地域内で移動するにつれて、携帯電話によって送信される信号を 受信するため、多くの受信局はその地域で一定の距離だけ離れて配置されている 。
ある種のヒンジ・メカニズムで接続された2つのハウジング素子を利用する電話 装置は、有線(w 1reline)電話装置や地上線(landline)ワ イヤレス内線電話(extension phone)で一般的であり、携帯セ ルラ無線電話装置ではさらに普及している。この折り畳み式構成により、2つの ハウジングを互いに折り畳むと、電話装置はよりコンパクトになる。
この種の設計を利用する無線電話装置では、エレクトロニクスのほとんどを2つ のハウジングの大きいほうの内部に収容している場合がある。小さいほうのハウ ジング(以下、フリップ素子という)は、マイクロフォンや呼出音(ringi ng)素子を収容しているのが一般的である。良好な音響性能を得るためには、 フリップ素子は無線電話装置の本体に対して最適な位置で維持されなければなら ない。そうすることで、マイクロフォンはユーザの0許から所望の距離で配置さ れる。マイクロフォンおよび呼出音素子は無線電話装置の本体内のエレクトロニ クスと電気接続しなければならないので、ヒンジ領域を介して接続する手段が必 要になる。そのような接続については、第1図に示すような米国特許第4,89 7,873号において説明されている。フリップ素子部101内のマイクロフォ ンおよび呼出音素子は、配線105を介して本体部103内の電気部品に接続さ れ、この配!105はヒンジ・ナックル107を通過し、シャフト111のスロ ット109を通過し、そし部103に固定され、フリップ素子101のヒンジ・ ナックル107がシャフト111を中心にして回転できるようになっている。こ の設計の深刻な問題点は、フリップ素子101が回転すると、配!!105がヒ ンジ・シャフト111とヒンジ・ナックル107の内裏との閏で挾みつけられる ことである。この挾みつける力は配線は断線し、フリップ素子101内に配置さ れたマイクロフォンまたは呼出素子のいずれかへの電気接触が失われてしまう。
この種の設計を利用する他の無!装置では、2つのハウジングの大゛きいほうの 内部にすべてのエレクトロニクスを収容している場合がある。この場合、フリッ プ素子にはエレクトロニクスは内蔵されていない。この種のフリップ素子は、フ リップ素子が「閉」位置の場合にオンフック状態を作り、フリップ素子が「開」 位置まで回転されると、オフフック状態を作ることができる。制御する目的でフ リップ素子の位置を利用する無線電話装置については、米国特許第4,845, 772号において説明されている。フリップ素子が「閉」位置にある場合、無線 電話装置は着信信号を受信できる待機状態にある。フリップ素子は、無線電話装 置の本体上のキーバッドの少なくとも一部を覆い、それによりキーを遮蔽して、 誤ってキーが押されたり、あるいはキーが異物で汚れるのを防いでいる。フリッ プ素子が「開」位置にある場合、暗騒音(background noise) の一部はフリップ素子によってマイクロフォンから遮蔽される。
フリップ素子を閉位置および開位置にするために、さまざまな方法が利用されて いる。ヒンジ素子を固定する一本のシャフト内の凹部に追従する密封カム素子を 利用してフリップ素子を閉位置および開位置に保持する無線電話装置は、米国特 許第4,894,873号において説明されている。このカム・メカニズムの詳 細な図は、第2A図および第2B図にみることができる。第2A図は、フリップ 素子101が閉のオンフック位置にある場合の凹部2o1゜203の位置を示す 。第2B図は、フリップ素子が開のオフフック位置にある場合の凹部の位置を示 す。フリップ素子101を開くと、カム係止部(cam detent) 20 5はヒンジ・シャフト207の凹部203から抜は出て、ヒンジ・シャフト20 7の分径面上に移動する。壁211と係止カム205との間に配置されたばね2 09は、シャフト2゜7に対して係止カム205を絶えず圧迫する。フリップ素 子が開すなわちオフフック状態まで回転し続けると、係止カム205はシャフト 207に対して押し続け、自ら凹部に圧入する。凹部201内の係止カム205 の力は、フリップ素子部101を所望の位置に保持する。フリップ素子101が 開および閉位置にある場合、係止カム205はヒンジ・シャフト207の中心に 直接向かって突出される。
ヒンジ・シャフト207の中心はフリップ素子101の面からずれているので、 係止カム205は角度を付けて配置しなければならない。フリップ素子101の 面に対する係止カム205の角位置は、フリップ素子101の厚さ215を制限 する。無線電話装置の小型化が進むことにより、さらに小さい寸法のハウジング に無線電話装置を収容することが可能になっている。上記のヒンジ・アセンブリ は、フリップ素子101の厚さ215をさらに薄くすることを制限する大きさで ある。
従って、ヒンジ・ナックルを介してフリップ素子から本体まで通過する配線を保 護し、フリップ素子の小型化を可能にするヒンジ・アセンブリが必要とされる。
折り畳み可能な無線電話装置用のヒンジ装置は、本体部およびフリップ素子部を 有する。このヒンジ装置は、本体部に対して第1回転位置でフリップ素子部を維 持することができる。円周面および直径中心を有する実質的に円筒形のヒンジ・ シャフトは、直径中心を介する回転軸を中心にして、フリップ素子部を本体部に 回転可能に結合する。円筒形ヒンジ・シャフトは、本体部に対して回転すること が阻止される。円周面に凹部が形成される。フォロア(follower)はフ リップ素子の少なくとも内部に形成され、凹部に配置された端部を有する。フォ ロアは、フォロアの軸に実質的に平行な作用! (I i o e o f a  c t i o n )に沿って、かつ、この作用線と回転軸との間の所定の 距離で、円筒形ヒンジ・シャフトに力を加え、そのため、フリップ素子部が第1 位置にある場合に、円筒形ヒンジ・シャフト上にトルクが発生する。
図面の簡単な説明 第1図は、フリップ素子内の呼出音素子およびマイクロフォンから本体に配線を 接続する従来の方法を示す。
第2AWおよび第2B図は、従来のカム・メカニズムの切り欠き側z図であり、 フリップ素子は閉位置および開位置でそれぞれ示されている。
第3図は、本発明を利用できる携帯無線電話装置の等角図である。
第4図は、無線電話装置の側面図であり、フリップ素子は閉位置に近づいている 。
第5図は、本体部とフリップ部の分解図であり、第3図に示す無線電話装置のヒ ンジ・アセンブリを示す。
第5A図は、本体のヒンジ空洞部の切り欠き図であり、直立リブに形成された円 形開口部を示す。
第5B図は、第5図に示すヒンジ・シャフトおよびヒンジ・ナックルの底面の等 角図である。
第6A図および第6B図は、係止ヒンジ・メカニズムの切り欠き側面図であり、 フリップ素子は閉位置および開位置でそれぞれ示されている。
第7図は、第6A図および第6B図に示すヒンジ・シャフトの詳細な端面図であ る。
第8図は、フリップ素子内のマイクロフォンから本体に配線を接続する手段を示 す。
JllI9rXlは、ヒンジ軸に沿った無!電話装置のヒンジ部の断面図である 。
好適な実施例の詳細な説明 無線電話システムに用に適応された携帯無線電話機を第3図に示す。この携帯装 置300は、2つの容易に見分けのつく部分、すなわち本体部301とフリップ 素子部303とによって基本的に構成される。第3図の図面は、携帯装置のユー ザがイヤピース305を介して聴くことができ、マイクロフォン307に話すこ とのできる「開」位置のフリップ素子を示している。キーバッド309は、周知 の電話構成で1からOまでの番号、#および本と記された複数のボタンからなる 。また、キーバッド309は、音量コントロールなどの追加機能ボタンや電話番 号再呼量に関連する他のボタンなどを備えていてもよい。アンテナ311は、携 帯装置と基地局との間のワイヤレス通信を可能にする。
第3図に示すように、フリップ素子303が開いている場合、携帯コードレス電 話は応答状態または通話状態にある。このような状態は、一般に「オフフック」 という。通話を完了すると、ユーザはフリップ素子を閉位置にすることにより、 携帯装置を切る(hang up)ことができる。このように装置を切ることは 、フリップ素子303をヒンジ部312の軸を中心にして回転させて、フリップ 素子303がキーバッド309に対して係止させることによって行なうことがで きる。この操作は「フック・スイッチ」を起動させ、呼を終了させる。閉位置で は、携帯装置は着信呼を受信できる待機状態である。フリップ素子303を閉じ た状態は、第4図で最もよくわかる。好適な実施例のフック・スイッチは、フリ ップ素子303内部に配置される。好適な実施例では、本体301とフリップ素 子303との間の角度が約45″に等しい場合に、このフック・スイッチの起動 が行なわれる。
好適な実施例では、フリップ素子303は第5図に示す素子の組み合わせによっ て開位置または閉位置に保持される。係止フォロア501はヒンジ・ナックル5 03内に配置され、ばね509などの弾性媒体によって円筒形ヒンジ・シャフト 505に対して圧迫される。ばね509は湾曲したスチール板片であり、フリッ プ素子303内の突出部513に対して留められた第1端部511を有する。ば ねの第2端部517が開口部519を介してヒンジ・ナックル503内に係止フ ォロア501を圧入するように、ばね509の中心部分はボスト515に対して 圧迫している。ヒンジ・シャフト505の設計により、フリップ素子303をキ ーバッド109に対してオンフックすなわち閉位置で維持し、かつ、オフフック すなわち開位置では鈍角(例えば、θ=150’)で維持することができる。ヒ ンジ・シャフト505の一端521は長い形状を有しており、これは、本体30 1の正面ハウジング部525にある実質的に同じ形状を有するわずかに大きい開 口部523に嵌入する。
従って、ヒンジ・シャフト505の回転は正面ハウジング部525に対して一定 であり、この正面ハウジング部525を中心にして、ヒンジ・ナックル503は 回転できる。
第2ヒンジ・ナックル529内に配置された第2ヒンジ・シャフト527は、フ リップ素子303の回転を支えるのを助け、しかもフリップ素子303から本体 までマイクロフォン533に接続された配線531を隠す手段を提供する。フリ ップ素子内の磁石801は、フリップ素子303の回転位置に応答して、本体内 に制御信号を発生する。カバー535は、フリップ素子303内のばね509. マイクロフォン533とその配線531および磁石801を隠す。
クリップ550は中心ナックル552内に配置され、シャフト527,505が それぞれのヒンジ・ナックル529.503からすり抜けることを防ぐ。
jllsA図は、正面ハウジング部525の断面図を示す。
円形開口部537は、直立リプ539を貫通して形成されている。第5図に示す ヒンジ・シャフト527の円筒形端部541は、円形開口部537内に配置され ている。従って、ヒンジ・シャフト527は正面ハウジング部525に対して回 転できる。
第5B図は、第5A図に示すヒンジ・シャフト527の別の面を示す。ヒンジ・ シャフト527は、3つの面を有する溝543を有し、これはシャフトの全長に おいてシャフト527内に所定のglすて延在している。ヒンジ・ナックル52 9は、3つの面を有するガイド・レール545を有しており、このガイド・レー ル545はヒンジ・ナックルの内面に形成され、かつ、ナックルの長さ方向に所 定の距離で延在している。ヒンジ・シャフト527はヒンジ・ナックル529内 に挿入され、ガイド・レール545が溝543に係合され、それによってヒンジ ・シャフト527をヒンジ・ナックル529にかみ合わせられる。このとき、ヒ ンジ・シャフト527は、その軸を中心にして、フリップ素子303の回転と共 に回転することができる。このようにヒンジ・シャフト527をヒンジ・ナック ル529にかみ合わせる特徴は、ヒンジ・ナックルがシャフトを中心にして回転 する際に配線が挾みつけられるという従来技術で発生する問題を克服している。
係止ヒンジ装置のより詳細な図を第6A図および第6B図に示す。第6A図は、 フリップ素子103が閉のオンフック位置にある場合の、係止フォロア501に 対する凹部601.603の位置を示す。第6B図は、フリップ素子が開のオフ フック位置にある場合の、係止フォロア501に対する溝部601,603の位 置を示す。フリップ素子303を開くと、係止フォロア501はヒンジ・シャフ ト505の凹部601から抜は出て、シャフト505の分径面上に移動する。ば ね509は、ヒンジ・シャフトに対して係止フォロア501を一定に圧迫する。
フリップ素子が開状態すなわち・オフフック状態まで回転し続けると、係止フォ ロア501はヒンジ・シャフト505に対して圧迫し続け、ついで自らを凹部6 03に圧入する。凹部603内の係止フォロア501の力は、フリップ素子30 3を所望の位置に保持する。
本発明の本実施例の主な特徴は、フリップ素子が閉位置および開位置の両方の場 合において、係止フォロア501はその中心軸を中心にしてヒンジ・シャフト5 05に力のトルクを加えることである。ヒンジ・シャフトに加えられる力のトル クは、係止フォロア501がヒンジ・シャフト505の中心から突出しないよう に、凹部601,603を角度を付けて配置することによって発生される。この 設計方法の利点により、係止フォロア501はフリップ素子303と同一平面ま たはその近傍に配置することができ、そのためより薄いフリップ素子を利用でき るようになる。
好適な実施例では、係止フォロア501が配置されるスロット519の成形を容 易にするため、係止フォロア501はフリップ素子303の面に対して小さな角 度!、例えば、10’で配置される。別の成形条件を有する別の実施例では、フ リップ素子303と同じ平面上に係止フォロア501を配置する可能性が得られ る。薄いフリップ素子は、携帯装置の軽量化に寄与する。この主な特徴は、前に 第2A図および第2BImで説明したフリップ素子の大きな厚さに寄与する前述 の従来技術の条件を克服する。
17図において、第6A図および第6B図に示すヒンジ・シャフト505の端部 の詳細図を示す。凹部610は2つの実質的に平坦な面701,703を有し、 これらの面の平面は交差しである角度を形成している。係止フォロア501は2 つの実質的に平坦な面705,707を有し、これらの面は、フリップ素子30 3が閉のオンフック位置にある場合に、四部601の平面701,703とそれ ぞれ接触する。ヒンジ・シャフト505の中心軸に対して、凹部601の平面7 01と係止フォロア501の平面705との間に加えられる力F1の主要トルク は、フリップ素子に予荷重(preload)をかけて、それによりフリップ素 子を閉位置に維持する。
凹部603も2つの実質的に平坦な面709,711を有する。係止フォロア5 01は2つの実質的に平坦な面713.715を有し、これらは、フリップ素子 が開のオフフック位置にある場合に、凹部603の平面709,711とそれぞ れ接触する。力F2の主要トルクは、ヒンジ・シャフト505の中心軸に対して 、凹部603の平面709と係止フォロア501の平面713との間に加えられ 、それによりフリップ素子を開位置に維持する。
凹部601の面701と凹部603の面711とによって形成される虚面は鋭角 Φで交差し、この角度Φはフリップ素子303の開口角度θと関連している。好 適な実施例では、フリップ素子303が第6B図に示すように開位置にある場合 に、この2つの角度Φおよびeの和はほぼ180″となる。ヒンジ・シャフト5 05の設計により、フリップ素子303が開または閉のいずれの45°内にある 場合には、支援なしに開いたり、閉じたりすることができる。
また、フリップ素子は、力を加えると、開位置を越えて、例えば30°だけ押さ えつけることができ、力を取り除くと、自動的に開位置に戻ることができる。
第8図は、ヒンジ・ナックル内に保護されたマイクロフォン配線の端面図を示す 。マイクロフォン533の配線531は、アーム805によりヒンジ・シャフト 527の中心に向かって引っ張られている。本発明の好適な実施例の利点は、ヒ ンジ・シャフト527の中心付近に配置された配線531は、フリップ素子が回 転されても、それほど回転移動せず、そのため、配線にかかる捩じり力を最小限 に抑えていることである。
好適な実施例のフック・スイッチはフリップ素子303内部に配置され、第8図 においてみることができる。好適な実施例におけるフック・スイッチの起動は、 本体301とフリップ素子303との間の角度がほぼ45″に等しい場合に行な われる。従来の磁石801は、フリップ素子303内部の位置に配置されている 。従来のリード・スイッチ803は、本体301内において磁石801と実質的 に反対の位置に配置されている。フリップ素子303がヒンジ部の軸を中心にし て閉位置に回転すると、磁石801によって発生される磁界はリード・スイッチ 803内のコンタクトを閉じて、それによりオンフック状態を示す制御信号を発 生する。フリップ素子303がヒンジ部312を中心にして開位置に回転すると 、磁石801によって発生される磁界はリード・スイッチ803の近傍から除去 されて。
リード・スイッチ・コンタクトを開いて、それによりオフフック状態を示す制御 信号を発生する。
好適な実施例では、本体301のハウジングは、背面ハウジング551および正 面ハウジング525として第5図で示される2つの部分から組み立てられる。第 9図は、第5図の素子が組み立てられた後のヒンジ部の断面図を示す。
フリップ素子303は、上記のヒンジ・シャフト505゜527によって本体に 接続される。本体301の背面ハウジング551および本体の正面ハウジング5 25を互いにはめ合わされると、背面ハウジング551のリブ901゜903は 正方ハウジング内のりブ539,524内部でそれぞれ嵌合する。背面ハウジン グのリブ901,903の開口部は、正面ハウジング525の対応する開口部5 37゜523と同心円的に整合する。シャフト527,505は、それぞれのヒ ンジ・ナックル529,503の穴を通過し、正面および背lハウジングのリブ の穴を通過する。次に、クリップ550が中央ナックル552内部に配置され、 シャツ)527,505が抜は落ちるのを防ぐ。好適な実施例では、これらのシ ャフトは、フリップ素子が閉位置にある場合にのみ取・り外すことができる。
以上、無線電話装置のヒンジ・メカニズムについて説明してきた。この新規な装 置により、薄型フリップ素子が得られ、携帯装置の軽量化を図り、フリップ素子 から本体まで配線を隠して、断線をなくし、回転応力を最小限に抑える。
FIG、5A 要約書 折り畳み可能な電話装置(100)用のヒンジ装置は、本体部(301)および フリップ素子(303)を含む。
フリップ素子(303)は、第1ヒンジ・シャフト(505)の凹部(601, 603)に追従する密封されたフォロアによって、本体部(301)に対して閉 位置および開位置に保持される。力(Fl、F2)のトルクがヒンジ・シャフト  (505)に加えられるように、これらの凹部(601,603)はフォロア (501)に対して配置され、それによって薄型フリップ素子(303)が得ら れる。
フリップ素子(303)から本体部(301)まで隠されている配線(531) は、配線(531)を第2ヒンジ・シャフト(527)の中心に向けて引っ張る アーム(805)によって、また、第2ヒンジ・シャフトをフリップ素子(30 3)と共に回転させることによって、破損から保護される。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.本体部およびフリップ素子部を有する折り畳み可能な無線電話装置用のヒン ジ装置であって、本体部に対して少なくとも第1回転位置にフリップ素子を維持 することのできるヒンジ装置であって: 円周面および直径中心を有し、前記直径中心を介して回転軸を中心にして、前記 フリップ素子部を前記本体部に回転可能に結合する実質的に円筒形のヒンジ・シ ャフト;前記本体部に対して前記円筒形ヒンジ・シャフトの回転を防止する防止 手段; 前記円周面に形成された第1凹部; 前記フリップ素子部の少なくとも部分的内部に配置され、かつ、前記第1凹部に 少なくとも部分的に配置された端部を有するフォロアであって、前記フォロアの 軸に対して実質的に平行な第1作用線上で、かつ、前記第1作用線と前記回転軸 との間の第1鉛直距離で第1力を前記円筒形ヒンジ・シャフトに加え、それによ り、フリップ素子部が前記第1位置にある場合に、前記円筒形ヒンジ・シャフト 上に第1トルクが発生されるフォロア; によって構成されることを特徴とする折り畳み可能な無線電話装置用のヒンジ装 置。
  2. 2.前記防止手段は: 前記円筒形ヒンジ・シャフトの延長端部;前記本体部に配置され、かつ、延長開 口部を有するリプであって、前記延長開口部は前記延長端部よりも大きく、かつ 、前記延長端部と実質的に同じ形状であり、前記延長端部は前記延長開口部内に 配置され、それにより前記本体部に対して前記円筒形ヒンジ・シャフトの回転を 防ぐリプ;をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項1記載の折り畳み 可能な無線電話装置用のヒンジ装置。
  3. 3.前記フォロアによって加えられる前記力は、前記フォロア上に圧迫する、前 記フリップ素子部内に配置された板ばねによって発生されることを特徴とする請 求項1記載の折り畳み可能な無線装置用のヒンジ装置。
  4. 4.前記ヒンジ装置は、前記無線電話装置の本体部に対して第2回転位置で前記 フリップ素子部を維持することができ、前記ヒンジ装置は前記円周面に形成され た第2凹部をさらに含んで構成され、前記フォロアの前記端部は前記第2凹部に 少なくとも部分的に配置され、前記フォロアは前記フォロアの軸に対して実質的 に平行な第2作用線上で、かつ、前記第2作用線と前記回転軸との間の第2鉛直 距離で第2力を前記円筒形ヒンジ・シャフトに加え、それにより、フリップ素子 部が第2位置にある場合に、前記円筒形ヒンジ・シャフト上に第2トルクが発生 されることを特徴とする請求項1記載のヒンジ装置。
  5. 5.前記フリップ素子部および前記本体部は、その間に結合されだたわみ導電リ ードを有しており、前記ヒンジ装置は: 第2円周面を有し、前記フリップ素子部を前記本体部に回転可能に結合する第2 の実質的に円筒形のヒンジ・シャフト; 前記第2円周面に形成され、かつ、前記たわみ導電リードが配置された一部を有 する凹部;および前記フリップ素子部の回転に対して、前記第2円筒形ヒンジ・ シャフトを回転させる手段; をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項1記載のヒンジ装置。
  6. 6.前記たわみ導電リードを前記凹部内に少なくとも部分的に封じ込め、それに より、前記フリップ素子が回転しても前記たわみ導電リードの回転移動を低減す る手段をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項7記載のヒンジ装置。
  7. 7.前記フリップ素子部は少なくとも一つのたわみ導電リードを有する少なくと も一つの電気素子を含み、前記本体部は、前記たわみ導電リードに結合され、電 気信号を前記電気素子に送る回路を含んでおり、前記ヒンジ装置は:前記フリッ プ素子を前記本体部に回転可能に結合する第2円筒形ヒンジ・シャフト; 前記第2円筒形ヒンジ・シャフトの円周面に形成された凹部であって、前記たわ み導電リードが前記フリップ素子部から前記本体部に配線されている凹部;およ び前記フリップ素子部の回転に対して、前記第2円筒形ヒンジ・シャフトを回転 させる手段; をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項1記載のヒンジ装置。
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