JPWO2010035765A1 - 折り畳み式携帯装置、そのヒンジ機構およびオープン方法 - Google Patents

Abstract

筐体が薄型化しても簡単な操作で筐体をオープンすることができる第１筐体および第２筐体が折り畳み可能に連結された折り畳み式携帯装置であって、第１筐体を第２筐体に対して一定範囲内で相対的に変位可能に支持する支持手段と、第１筐体が所定量以上変位したときにオープンロックが解除されるオープンアシスト手段と、を有する。

Description

本発明は折り畳み式携帯装置に係り、特にそのヒンジ機構およびそのオープン方法に関する。

近年、携帯通信端末の薄型化が進み、持ち運びの利便性が大きく向上している。一方、特に折り畳み式の携帯端末では、片手でオープン動作を行うのが困難になってきている。そこで、折り畳み式携帯端末のオープン動作を容易にする技術が種々提案されている。
たとえば、特開２００８−８５８６５号公報（図５〜図１０、段落００８４〜０１０５参照）に開示された携帯機器では、第１筐体と第２筐体とが閉じた状態で、片方の筐体を、揺動軸を中心に揺動させて指かかりとなるはみ出し部を形成する。そして、それによってオープン動作を容易にしている。

上述した特開２００８−８５８６５号公報に開示された携帯機器は、第１筐体と第２筐体とを開閉するヒンジに更に揺動軸を設け、筐体を揺動方向に回転可能にすることで指をかけるはみ出し部を形成する構造を有している。このために、筐体の一方を揺動させてから指で筐体を開く必要があり、完全にオープンするまでに指を複雑に動かす必要がある、という問題があった。
本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、その目的は、簡単な操作で筐体をオープンすることができる折り畳み式携帯装置、そのヒンジ機構およびオープン方法を提供することにある。
かかる目的を達成するため本発明による折り畳み式携帯装置は、第１筐体および第２筐体が折り畳み可能に連結された折り畳み式携帯装置であって、前記第１筐体を前記第２筐体に対して一定範囲内で相対的に変位可能に支持する支持手段と、前記第１筐体が所定量以上変位したときにオープンロックが解除されるオープンアシスト手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明によるヒンジ機構は、折り畳み式携帯装置における第１筐体と第２筐体とを折り畳み可能に連結するヒンジ機構であって、前記第１筐体を前記第２筐体に対して一定範囲内で相対的に変位可能に支持する支持手段と、前記第１筐体が所定量以上変位したときにオープンロックが解除されるオープンアシスト手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明によるオープン方法は、第１筐体および第２筐体が折り畳み可能に連結された折り畳み式携帯装置の前記第１筐体と前記第２筐体とをオープンさせるオープン方法であって、前記第１筐体を前記第２筐体に対して一定範囲内で相対的に変位させ、前記第１筐体が所定量以上変位させたときに、オープンアシスト機構のオープンロックを解除する、ことを特徴とする。
本発明は、以上のように構成されることにより、折り畳み式携帯装置の薄型化の影響を受けることなく片手の簡単な操作で筐体をオープンすることができる。

Ａ〜Ｄは、本発明の一実施形態による折り畳み式携帯装置のオープン動作の一例を説明するための斜視図である。 Ａ〜Ｄは、本発明の一実施形態による折り畳み式携帯装置のオープン動作の他の例を説明するための斜視図である。 Ａは、本実施形態による折り畳み式携帯装置のヒンジ部１２の外観を示す第２筐体の斜視図であり、Ｂは、ヒンジ部１２のヒンジカバーの一部を破断した折り畳み式携帯装置のオープン時の斜視図である。 本実施形態による折り畳み式携帯装置のヒンジ機構の一例を示す斜視図である。 図４に示すヒンジ機構の開閉軸ＯＣＡ方向から見た側面構成図である。 Ａ〜Ｄは、本実施形態による折り畳み式携帯装置におけるオープンアシスト機構について説明するためのヒンジ機構の側面構成図である。 Ａ〜Ｃは、本実施形態による折り畳み式携帯装置における筐体変位方向の検出例を説明するための平面図である。 本発明の一応用例による折り畳み式携帯電話装置の回路構成を概略的に示すブロック図である。

１．折り畳み式携帯装置
図１Ａ〜Ｄは、本発明の一実施形態による折り畳み式携帯装置のオープン動作の一例を説明するための斜視図である。本実施形態による折り畳み式携帯装置は、第１筐体１０、第２筐体１１およびそれらを連結するヒンジ部１２からなる。第１筐体１０の内側の主表面には表示部１０ａが設けられ、第２筐体１１の内側の主表面にはテンキーなどを含む操作部１１ａが設けられている。
ヒンジ部１２は、後述するように、第１筐体１０を第２筐体１１に対して復元力に抗して所定の変位量（ここでは角度θ）だけ変位させる（ずらす）ことができるように構成されている。図１Ａに示すクローズ状態から、図１Ｂに示すように第１筐体１０を反時計方向（矢印方向）に角度θだけ回転させると、ヒンジ部１２内のオープンロック（第１筐体１０と第２筐体１１とを係合する機構）が解除され、オープンアシスト機構がトリガされる。言い換えれば、角度θはオープンロックが解除される程度の変位量であればよく、意図しない変位によるオープンロック解除を回避することを考慮すれば、使用者が片手で容易に変位させることができる１〜５°程度が望ましい。これによって図１Ｃに示すように第１筐体１０がオープンアシスト機構によりオープンし、図１Ｄに示すようにオープン状態となる。
図２Ａ〜Ｄは、本発明の一実施形態による折り畳み式携帯装置のオープン動作の他の例を説明するための斜視図である。なお、図１に示す部材と同じ機能を有する部材には同一の参照番号を付している。図２に示す折り畳み式携帯装置は、第１筐体１０、第２筐体１２およびそれらを連結するヒンジ部１２からなるが、第１筐体１０の回転方向が異なっている。
図２Ａに示すクローズ状態から、図２Ｂに示すように第１筐体１０を時計方向（矢印方向）に復元力に抗して角度θ（たとえば１〜５°程度）だけ変位させると、ヒンジ部１２内のオープンロックが解除され、オープンアシスト機構がトリガされる。これによって図２Ｃに示すように第１筐体１０がオープンアシスト機構によりオープンし、図２Ｄに示すようにオープン状態となる。
なお、図１および図２は、同一の折り畳み式携帯装置であってもよい。すなわち、ヒンジ部１２は、第１筐体１０を反時計方向あるいは時計方向のいずれかの方向に角度θだけ変位させることで、オープンロックが解除され、オープンアシスト機構がトリガされるように構成することもできる。
また、オープンアシスト機構は、ヒンジ部１２内のオープンロックが解除されると第１筐体１０を開く方向へ付勢するバネ機構あるいはモータ機構などの機構を用いることができる。
図３Ａは、本実施形態による折り畳み式携帯装置のヒンジ部１２の外観を示す第２筐体の斜視図であり、図３Ｂは、ヒンジ部１２のヒンジカバーの一部を破断した折り畳み式携帯装置のオープン時の斜視図である。図３Ａに示すように、ヒンジ部１２は、ヒンジカバー２１内に後述するヒンジ機構が内蔵された構成を有し、ヒンジカバー２１の両端に設けられた横長のヒンジ穴２２を通して、第１筐体１０が開閉可能かつ角度θだけ変位可能に連結されている。変位角θは、ヒンジ穴２２の横幅により規制されてもよいし、後述するヒンジ機構がヒンジカバー２１に当接することにより規制されてもよい。あるいはヒンジ機構自体に変位角θを規制するストッパ等の規制手段を組み込むことも可能である。なお、本実施形態において、第１筐体１０の第２筐体１１に対する変位量は、ずらし軸ＲＡを中心とした回転角θにより与えられる。
２．ヒンジ機構
図４は、本実施形態による折り畳み式携帯装置のヒンジ機構の一例を示す斜視図である。本実施形態によれば、ずらし軸ＲＡの方向に伸びた支持体を回転角θだけ弾性体の復元力に抗して回転可能に構成し、その支持体に、ずらし軸ＲＡと直交する開閉軸ＯＣＡの方向に伸びた開閉支持体を回転可能に設けている。
ずらし軸ＲＡの方向に伸びた支持体は、ずらし軸固定部１０１、ずらし軸バネ１０２およびずらし軸回転部１０３が順次連結された構成を有する。ずらし軸固定部１０１は、第２筐体１１の主表面に対して垂直に固定され、ずらし軸バネ１０２を介してずらし軸回転部１０３に連結されている。
ずらし軸バネ１０２は、ずらし軸回転部１０３がずらし軸固定部１０１に対してずらし軸ＲＡを中心として時計方向および反時計方向に回転することを可能にするが、その際、ずらし軸バネ１０２のねじれ量に応じて元の位置に戻る付勢力を発生させる。すなわち、ずらし軸バネ１０２は、ずらし軸固定部１０１と軸回転部１０３と連結され、これにより第１筐体１０を変位させたときに、元にもどるように力が働く。なお、第１筐体１０と第２筐体１１の相対する位置に磁石を配置することで、クローズ時に第１筐体１０と第２筐体１１とのガタツキを防止することもできる。
開閉軸ＯＣＡの方向に伸びた開閉支持体は、開閉軸固定部１０４、開閉軸回転部１０５および開閉軸バネ１０６からなり、開閉軸固定部１０４がずらし軸回転部１０３に固定されている。開閉軸回転部１０５の両端の円周部には、クローズ時のオープンロックのための係合凹部１０７とオープン時のロックのための係合凹部１０８とが所定の配置で形成されている。そして、開閉軸回転部１０５の両端は、第１筐体１０の一方の端に固定され、開閉軸回転部１０５の回転に従って第１筐体１０が第２筐体１１に対して開閉自在に支持される。
第１筐体１０のオープン動作は、開閉軸バネ１０６によりアシストされる。開閉軸バネ１０６の一端は開閉軸固定部１０４に、他端は開閉軸回転部１０５にそれぞれ接続されている。第１筐体１０と第２筐体１１とがクローズされているときには、開閉軸バネ１０６がねじられた状態にあり、オープンする方向に回転軸回転部１０５を付勢する。これによって、後述するように、第１筐体１０のオープン動作がアシストされ、クローズ時からオープン時まで自動的に角度配置される。
ここで、クローズ時係合凹部１０７はいずれの回転方向の側も矩形の切り欠き部となっており、第１筐体１０および第２筐体１１とをクローズ状態で安定してロックする。これに対して、オープン時係合凹部１０８は、第１筐体１０をオープンする方向の側は矩形であるが、閉じる方向の側はスロープ状の切り欠き部となっている。クローズ時係合凹部１０７とオープン時係合凹部１０８の機能については後述する。
また、開閉軸固定部１０４および開閉軸回転部１０５は円筒形を有し、その中空部１０９は第１筐体１０と第２筐体１１との間の配線用に用いられる。同様に、ずらし軸固定部１０１、ずらし軸バネ１０２およびずらし軸回転部１０３も円筒形を有し、その中空部（図示せず。）も第１筐体１０と第２筐体１１との間の配線用に用いられる。
図５は、図４に示すヒンジ機構の開閉軸ＯＣＡ方向から見た側面構成図である。開閉軸回転部１０５の両端に設けられたクローズ時係合凹部１０７とオープン時係合凹部１０８とは、ヒンジカバー２１の内側に設けられた係止用突起部２３とそれぞれ係合可能である。図５においては、第１筐体１０と第２筐体１１とがクローズした状態でクローズ時係合凹部１０７と係止用突起部２３とが係合している状態を図示されている。以下、本実施形態におけるオープンアシスト機構について説明する。
３．オープンアシスト機構
図６Ａ〜Ｄは、本実施形態による折り畳み式携帯装置におけるオープンアシスト機構について説明するためのヒンジ機構の側面構成図である。
まず、図６Ａに示すように、第１筐体１０と第２筐体１１とがクローズした状態では、クローズ時係合凹部１０７と係止用突起部２３とが係合してオープンロックがかかっている。このオープンロック状態では、上述したように、開閉軸バネ１０６の復元力によりオープンする方向に開閉軸回転部１０５が付勢された状態にある。
続いて、図６Ｂに示すように、クローズ状態において第１筐体１０がずらし軸ＲＡを中心として矢印２０１へ角度θ以上回転する。そのとき、開閉軸回転部１０５の両端のクローズ時係合凹部１０７が係止用突起部２３から離間し、これによってオープンロックが解除される。
オープンロックが解除されると、図６Ｃに示すように、開閉軸バネ１０６によりオープンする方向に付勢されている開閉軸回転部１０５が矢印２０２の方向へ回転し、これによって第１筐体１０のオープン動作がアシストされる。その際、ずらし軸バネ１０２によって開閉軸回転部１０５は矢印２０１の反対方向（矢印２０３の方向）へ付勢されている。
開閉軸回転部１０５が矢印２０２の方向へ回転し、オープン時係合凹部１０８が係止用突起部２３に到達すると、図６Ｄに示すように、開閉軸回転部１０５は矢印２０３の方向に付勢されている。その結果、係止用突起部２３がオープン時係合凹部１０８のスロープ側から落ち込んで反対側に当接し停止する。これによって、第１筐体１０がオープン位置で安定的に保持される。閉じるときは、第１筐体１０を矢印２０２と反対方向に回転させることで、係止用突起部２３がオープン時係合凹部１０８のスロープを登るようにして開閉軸回転部１０５を矢印２０１側へ押圧する。そして、最終的に図６Ａに示すように、クローズ時係合凹部１０７と係止用突起部２３とが係合してオープンロックがかかる。
このようなヒンジ機構およびオープンアシスト機構を有することで、図１Ａに示すクローズ状態から、図１Ｂに示すように第１筐体１０を反時計方向に角度θだけ回転させるだけで、オープンロックが解除され、オープンアシスト機構がトリガされる。これによって図１Ｃに示すように第１筐体１０がオープンアシスト機構により所定の角度設置された位置までオープンする。従って、図１Ｄに示すようにオープン状態で安定して停止する。
なお、図２Ａに示すクローズ状態から、図２Ｂに示すように第１筐体１０を時計方向に角度θだけ回転させる場合も同様にオープンロックが解除され、オープンアシスト機構により所定の角度設置された位置までオープンする。従って、図２Ｄに示すようにオープン状態で安定して停止する。
４．効果
本実施形態による折り畳み式携帯装置は、片手でオープン動作を行う際、一方の筐体の側面から指で筐体がずれるように押すだけでオープンアシスト機構がトリガされる。このとき、上面、下面からは携帯装置を保持する力のみかかっているだけなので、圧迫による第１筐体１０と第２筐体１１との間の摩擦は大きくない。また、長手方向の側面から指で挟みながらずらすことも出来る。そのため、折り畳み式携帯装置の薄型化の影響を受けることなく片手でオープン動作を行うことができる。
また、筐体を変位させるために、特開２００８−８５８６５号公報で採用した揺動軸を設ける必要がない。さらに閉じた位置あるいは開いた位置で筐体の揺動を停止させるための片持ちバネを設ける必要もない。したがって、本実施形態によるヒンジ機構は複雑な構造を採用することなく安定したオープン／クローズ動作を行うことができる。
５．応用例
本実施形態による折り畳み式携帯装置の第１筐体１０を時計方向と反時計方向とに変位させることができる場合、その変位方向を一種の操作スイッチとして機能させることも可能である。
図７Ａ〜Ｃは、本実施形態による折り畳み式携帯装置における筐体変位方向の検出例を説明するための平面図である。ここでは、図７Ａに示すように、第１筐体１０および第２筐体１１の一方に磁石１３ａおよび１３ｂを設け、他方に磁気検出器１４ａおよび１４ｂを設けることで、筐体の変位方向を検出可能となる。磁気検出器としては、ホール素子を用いることができる。
ここでは、第１筐体１０の角部に磁石１３ａが設けられ、磁石１３ａから反時計回り回転角θに相当する第２筐体１１の位置に磁気検出器１４ａが設けられる。同様に、第１筐体１０の他方の角部に磁石１３ｂが設けられ、磁石１３ｂから時計回り回転角θに相当する第２筐体１１の位置に磁気検出器１４ｂが設けられているものとする。
図７Ｂに示すように、第１筐体１０を第２筐体１１に対して反時計方向に変位させてからオープンすると、回転角θに相当する位置にある磁気検出器１４ａが磁石１３ａの磁気を検知し、磁気検出器１４ｂは検知しないので、反時計方向に変位したことを認識することができる。逆に、図７Ｃに示すように、第１筐体１０を第２筐体１１に対して時計方向に変位させてからオープンすると、回転角θに相当する位置にある磁気検出器１４ｂが磁石１３ｂの磁気を検知し、磁気検出器１４ａは検知しないので、時計方向に変位したことを認識することができる。
このように筐体オープン動作の際の初期変位方向を検出することで、変位方向に依存して折り畳み式携帯装置の動作を制御することが可能である。以下、通常の携帯電話モードとワンセグなどのテレビ視聴モードとを切り替え可能に有する折り畳み式携帯電話装置を一例として説明する。
図８は、本発明の一応用例による折り畳み式携帯電話装置の回路構成を概略的に示すブロック図である。磁気検出器１４ａおよび１４ｂのどちらが磁気を検出したかに依存して、変位方向検出部３０１が変位方向を検出し、制御部３０２へ通知する。
制御部３０２は、アンテナＡＴＮを有し基地局との無線通信を制御する無線通信処理部３０３の他に、映像やその他情報を表示するための表示部３０４、スピーカＳＰあるいはイヤホンとマイクロフォンＭＩＣとが接続された音声処理部３０５、ワンセグなどのテレビ視聴チューナ３０６、および、設定情報、プログラムおよび各種データを保存するためのメモリ３０７を制御し、携帯電話機能、ワンセグなどのテレビ視聴機能などの諸機能を実現することができる。
図８に示す例では、第１筐体１０が第２筐体１１に対して時計回りの変位でオープンされた場合には、時計回りであることを変位方向検出部３０１が認識する。そして、制御部３０２は無線通信処理部３０３を用いた通常の携帯電話モードのソフトを起動する。逆に、反時計回りに変位させてオープンさせた場合は、ワンセグなどのテレビ視聴モードに設定してワンセグなどのテレビ視聴チューナ３０６を起動する。
他の応用例としては、図４に示すヒンジ機構は、第１筐体１１を開閉方向および回転方向に移動させることができる２軸ヒンジ構造や、あるいはサイクロイド構造を有している場合であっても、適用することが可能である。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２００８年９月２５日に出願された日本出願特願２００８−２４５３８９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。

本発明は、折り畳み式の携帯装置一般に適用可能であり、たとえば折り畳み式の携帯電話機、携帯通信端末などに利用可能である。

Claims (20)

1. 第１筐体および第２筐体が折り畳み可能に連結された折り畳み式携帯装置であって、
   前記第１筐体を前記第２筐体に対して一定範囲内で相対的に変位可能に支持する支持手段と、
   前記第１筐体が所定量以上変位したときにオープンロックが解除されるオープンアシスト手段と、
   を有することを特徴とする折り畳み式携帯装置。
2. 前記支持手段は、前記第１筐体と前記第２筐体との変位を回復する方向に付勢する付勢手段を有し、前記第１筐体と前記第２筐体とを前記付勢手段を介して支持することを特徴とする請求項１に記載の折り畳み式携帯装置。
3. 前記支持手段は、
   前記第２筐体に固定されたずらし軸固定部と、
   前記ずらし軸固定部に連結され、前記付勢手段として設けられたずらし軸弾性手段と、
   前記ずらし軸弾性手段に連結され、前記第１筐体を開閉可能に支持するずらし軸回転部と、
   からなることを特徴とする請求項２に記載の折り畳み式携帯装置。
4. 前記オープンアシスト手段は、
   前記第１筐体を前記第２筐体に対してオープンする方向に付勢するオープン付勢手段と、
   前記第１筐体のオープンを係止するオープンロック手段と、
   前記第１筐体が所定量以上変位したときに前記オープンロック手段の係止を解除する解除手段と、
   を有することを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の折り畳み式携帯装置。
5. 前記第１筐体が変位する前記所定量は、前記支持手段を中心とした１〜５°の範囲内の回転角度であることを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の折り畳み式携帯装置。
6. 前記第１筐体が変位する方向は、時計方向と反時計方向の両方であることを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載の折り畳み式携帯装置。
7. 時計方向と反時計方向の変位方向を一種の操作スイッチとして機能させることを特徴とする請求項６に記載の折り畳み式携帯装置。
8. 前記支持手段に回転可能に連結され、前記第１筐体を開閉可能に支持する開閉支持手段を更に有し、前記開閉支持手段に前記オープンアシスト手段が設けられていることを特徴とする請求項１−７のいずれか１項に記載の折り畳み式携帯装置。
9. 折り畳み式携帯装置における第１筐体と第２筐体とを折り畳み可能に連結するヒンジ機構であって、
   前記第１筐体を前記第２筐体に対して一定範囲内で相対的に変位可能に支持する支持手段と、
   前記第１筐体が所定量以上変位したときにオープンロックが解除されるオープンアシスト手段と、
   を有することを特徴とするヒンジ機構。
10. 前記支持手段は、前記第１筐体と前記第２筐体との変位を回復する方向に付勢する付勢手段を有し、前記第１筐体と前記第２筐体とを前記付勢手段を介して支持することを特徴とする請求項９に記載のヒンジ機構。
11. 前記支持手段は、
    前記第２筐体に固定されたずらし軸固定部と、
    前記ずらし軸固定部に連結され、前記付勢手段として設けられたずらし軸弾性手段と、
    前記ずらし軸弾性手段に連結され、前記第１筐体を開閉可能に支持するずらし軸回転部と、
    からなることを特徴とする請求項１０に記載のヒンジ機構。
12. 前記オープンアシスト手段は、
    前記第１筐体を前記第２筐体に対してオープンする方向に付勢するオープン付勢手段と、
    前記第１筐体のオープンを係止するオープンロック手段と、
    前記第１筐体が所定量以上変位したときに前記オープンロック手段の係止を解除する解除手段と、
    を有することを特徴とする請求項９−１１のいずれか１項に記載のヒンジ機構。
13. 前記第１筐体が変位する前記所定量は、前記支持手段を中心とした１〜５°の範囲内の回転角度であることを特徴とする請求項９−１２のいずれか１項に記載のヒンジ機構。
14. 前記第１筐体が変位する方向は、時計方向と反時計方向の両方であることを特徴とする請求項９−１３のいずれか１項に記載のヒンジ機構。
15. 時計方向と反時計方向の変位方向を一種の操作スイッチとして機能させることを特徴とする請求項１４に記載のヒンジ機構。
16. 前記支持手段に回転可能に連結され、前記第１筐体を開閉可能に支持する開閉支持手段を更に有し、前記開閉支持手段に前記オープンアシスト手段が設けられていることを特徴とする請求項９−１５のいずれか１項に記載のヒンジ機構。
17. 請求項９−１６のいずれか１項に記載のヒンジ機構を設けた折り畳み式携帯装置。
18. 第１筐体および第２筐体が折り畳み可能に連結された折り畳み式携帯装置の前記第１筐体と前記第２筐体とをオープンさせるオープン方法であって、
    前記第１筐体を前記第２筐体に対して一定範囲内で相対的に変位させ、
    前記第１筐体が所定量以上変位させたときに、オープンアシスト機構のオープンロックが解除する、
    ことを特徴とするオープン方法。
19. 前記第１筐体と前記第２筐体とは前記変位を回復する方向に付勢されることを特徴とする請求項１８に記載のオープン方法。
20. 前記第１筐体を前記第２筐体に対してオープンする方向に付勢された状態で前記第１筐体のオープンが係止され、
    前記第１筐体が所定量以上変位したときに前記係止を解除される、
    ことを特徴とする請求項１８または１９に記載のオープン方法。

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