WO2009104596A1 - ２軸ヒンジ機構及び携帯端末 - Google Patents

２軸ヒンジ機構及び携帯端末 Download PDF

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WO2009104596A1
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unit
projection member
hinge mechanism
control projection
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Inventor
充 仙洞田
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日本電気株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0206—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings
    • H04M1/0208—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts
    • H04M1/021—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts using combined folding and rotation motions
    • H04M1/0212—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts using combined folding and rotation motions with a two degrees of freedom mechanism, i.e. folding around a first axis and rotating around a second axis perpendicular to the first

Definitions

  • the present invention relates to a biaxial hinge mechanism used for a foldable cellular phone, a portable information terminal, and the like, and a portable terminal using the same, and in particular, a signal conductive wire does not have to be wound around the hinge mechanism.
  • the present invention relates to a two-axis hinge mechanism.
  • foldable mobile phones have a structure in which the display and keys are exposed by opening the housing during a call. Recently, a foldable structure has been proposed that allows the display to face outward even when closed. . This is because such a configuration makes it possible to use the mail and browser functions even in the folded state.
  • two housings are connected so as to be foldable by a hinge portion having an opening / closing shaft, and the display-side housing rotates around a direction perpendicular to the opening / closing shaft as a rotation center axis.
  • a so-called biaxial hinge is known (see Patent Documents 1 and 2).
  • the opening / closing angle is changed from 150 degrees to 170 degrees in a state where the display is opened from the state where the display is closed inward, and the opening / closing angle gradually expands to 180 degrees with the rotation operation. providing.
  • Patent Documents 1 and 2 control the opening / closing angle in conjunction with the rotation operation using the cam action of the abutting protrusion provided on the opening / closing shaft and the abutting protrusion provided on the rotation fixed shaft. Is realized. JP 2004-187186 A JP 2006-242220 A
  • the biaxial hinge mechanism disclosed in Patent Documents 1 and 2 expands the open / close angle up to 180 degrees by rotating the second housing (display-side housing) from the state of talking with two housings open.
  • the protrusions are worn by the cam structure (sliding) between the protrusion provided on the opening / closing shaft and the protrusion provided on the fixed rotation shaft.
  • the wear between the protrusions is greatly influenced by the force applied to the cam structure, and there is also a problem that the contact force is increased by the lever principle when it is arranged at a position close to the center of the rotating shaft.
  • the cam structure arranged at a position close to the center of the rotating shaft has a problem that the change in the call angle due to wear is large because the influence on the call angle is increased by this principle.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a biaxial hinge mechanism in which a change in an angle during a call due to wear is reduced, and a portable terminal using the same.
  • connection bracket having a pair of support brackets that are rotatably mounted around a fixed shaft fixed to a base plate and orthogonal to the fixed shaft.
  • a hinge unit a second hinge unit supported by one of the support brackets so as to be rotatable about the opening / closing axis, and a straight line that can be rotated about an axis different from the fixed axis or does not pass through the fixed axis;
  • a control projection member arranged on the base plate so as to be movable on the curve, a return means for returning the moved control projection member to a specific position, and an arm connected to the torque unit of the second hinge unit
  • the rotation angle of the first hinge unit with respect to the fixed axis is the first predetermined angle
  • the opening angle of the second hinge unit is the second angle.
  • a biaxial hinge mechanism characterized by having an abutting projection formed on an arm so that the tip thereof abuts against the tip of a control projection member arranged at a specific position in a state of a constant angle To do.
  • a first case having a key operation unit and a second case having an information display unit are the first aspect of the present invention.
  • a portable terminal having a special report that it is connected via a two-axis hinge mechanism according to one aspect.
  • FIG. 1 shows a configuration of a foldable mobile phone according to the present embodiment.
  • the cellular phone 10 is configured as a two-fold type in which a keyboard-side unit 100 and a display-side unit 200 are connected and coupled in a freely openable / closable and rotatable manner by a biaxial hinge mechanism 300 including a biaxial hinge unit.
  • the keyboard unit 100 includes an operation unit including at least a plurality of operation buttons (including operation keys such as a numeric keypad) 101 that perform a main operation function for a user.
  • the display-side unit 200 also includes a display unit 201 for displaying at least operation information processing involving operations on the operation unit and data associated with communication information processing with the other party related to this processing.
  • the mobile phone 10 has a microphone 102 for collecting sound at the lower end of the folding surface of the keyboard unit 100.
  • a speaker 202 for uttering is arranged at an end portion in the vicinity of the display unit (main display unit) 201 on the folding surface of the display side unit 200.
  • a sub display unit 203 for displaying simple data is disposed on the surface of the display unit 200 opposite to the folding surface.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a foldable mobile phone in accordance with the transition of the rotation opening / closing operation state.
  • FIG. 1A shows a state in which the upper display unit 200 is not rotated with respect to the lower keyboard unit 100 and is closed.
  • FIG. 1B shows an open state in which the display unit 200 is rotated so as to open with respect to the keyboard unit 100.
  • FIG. 1C shows a halfway movement state in which the display side unit 200 is rotated 90 degrees clockwise with respect to the keyboard side unit 100 from the opened state of FIG.
  • FIG. 1D shows an inverted state in which the display side unit 200 is further rotated 90 degrees clockwise with respect to the keyboard side unit 100 from the midway movement state of FIG.
  • the biaxial hinge mechanism 300 includes a first hinge unit relating to a first rotation axis (horizontal rotation axis) and a second hinge unit relating to a second rotation axis (opening / closing rotation axis).
  • the display-side unit 200 is rotated 180 degrees clockwise from the state shown in FIGS. 1A and 1B and 180 degrees counterclockwise from the state shown in FIG. 1D by the action of the first hinge unit. It is possible.
  • the biaxial hinge mechanism 300 rotates the display side unit 200 with respect to the keyboard side unit 100 from the state shown in FIG. 1A by the action of the second hinge unit to be in the open state shown in FIG. It is possible. At this time, the opening angle in the call state shown in FIG.
  • the opening angle of the call state is defined as 150 to 170 degrees so that the microphone 102 is placed close to the user's mouth and the speaker 202 is placed close to the user's ear.
  • FIG. 2 is an external perspective view showing the basic configuration of the biaxial hinge mechanism 300 provided in the mobile phone 10.
  • a metal base plate 301 accommodated in the keyboard side unit 100 has brackets 301 a and 301 b on both sides for fixing the metal base plate 301 inside the keyboard side unit 100.
  • a control projection member 307 On the base plate 301, a control projection member 307, an opening / closing torque generator 320, and a connection bracket 305 having a pair of support brackets 305a and 305b are rotatably supported.
  • a hollow fixed shaft 312 passes through the connection bracket 305 and is fixed on the base plate 301. Since the fixed shaft 312 is hollow, a signal conductive wire for electrically connecting the keyboard side unit 100 and the display side unit 200 can be disposed in the fixed shaft 312 without having to wind around the hinge mechanism. Also gets better. Further, a rotational torque generating plate 312 b whose rotation is restricted by a fixed shaft 312 is held on the connection bracket 305. As shown in FIG.
  • control projection member 307 is rotatably installed around an axis (control projection member rotation shaft) 312 a different from the fixed shaft 312. Further, the control projection member 307 and the base plate 301 are connected via an elastic body 345, and the control projection member 307 returns to a predetermined position by the elastic force of the elastic body 345 when no external force is applied. It is like that. In FIG. 3, the control projection member 307 is disposed so as to be restored to a position where it comes into contact with the abutment projection 340 a on the arm 340 (approximately the center of the operating range).
  • the opening / closing shaft 322 of the opening / closing torque generator 320 is fixed to the support bracket 305a.
  • the support bracket 305a and the open / close shaft 322 rotatably support the open / close torque generating outer cylinder 321.
  • a cut portion 321 c for rotating in synchronization with the display side unit 200 is formed in the tube portion of the opening / closing torque generating outer tube 321. That is, the opening / closing torque generating outer cylinder 321 is inserted into a hinge cylinder provided in the display-side unit 200, and the flat portion formed by the cut portion 321c comes into contact with the hinge portion of the display-side unit 200, thereby It rotates integrally with the side unit 200.
  • a connection bushing 304 is fitted to the connection bracket 305b. The connecting bush 304 and the rotating cam 328 engaged with the notch 321 a of the opening / closing torque generating outer cylinder 321 are connected by an arm 340.
  • FIG. 2 shows a state of the biaxial hinge mechanism 300 when the display side unit 200 is closed on the keyboard side unit 100 with the main display unit 201 inside (the state shown in FIG. 1A).
  • connection bracket 305 starts from around the fixed shaft 312 together with the opening / closing shaft 322 from the state where the display side unit 200 is closed on the keyboard side unit 100 with the main display unit 201 inside (the state shown in FIG. 1A). It can be rotated 180 degrees clockwise (ClockWise: CW) or counterclockwise (Counter ClockWise: CCW). That is, from the state shown in FIG. 1A, the display-side unit 200 can be rotated 180 degrees clockwise or counterclockwise with the biaxial hinge mechanism 300 as the rotation center. Further, from the state shown in FIG.
  • the abutment protrusion 340a formed on the arm 340 is formed on the protrusion 307a of the control protrusion member 307 at an angle of 150 to 170 degrees clockwise when the opening / closing shaft 322 is viewed from the right. It can rotate until it abuts. That is, the display side unit 200 can be opened from the state shown in FIG. 1A to the state shown in FIG.
  • FIG. 2 shows the state of the biaxial hinge when the upper display unit 200 is not rotated with respect to the lower keyboard unit 100 and is closed (the state shown in FIG. 1A). It is a perspective view.
  • FIG. 4 shows a state in which the opening / closing torque generating portion 320 is developed from the state shown in FIG. 2 and the abutting projection 340a formed on the arm 340 and the projection 307a formed on the control projection member 307 are brought into contact with each other. .
  • the opening angle at this time is 150 to 170 degrees, and no further opening is performed.
  • the connecting bracket 305 When the connecting bracket 305 is rotated clockwise or counterclockwise around the fixed shaft 312 from the state shown in FIG. 4, the connecting bush 304, the opening / closing torque generating outer cylinder 321 and the arm 340 rotate in synchronization. To do. However, the control projection member 307 rotates around a rotation shaft 312 a different from the fixed shaft 312 provided on the base plate 301, so that the projection 340 a of the arm 340 and the projection 307 a of the control projection member 307 abut against each other. And the opening / closing torque generator 320 can be further expanded from the state shown in FIG.
  • FIG. 5 shows a further expanded state from the state shown in FIG.
  • the expansion up to 180 degrees is schematically shown, but it is also possible to adopt a configuration that allows expansion to 180 degrees or more.
  • the angle at which the two protrusions that come into contact with each other can be adjusted by changing the widths of the protrusions 340a and 307a.
  • the control projection member 307 is set to a set position (the projection 340a of the arm 340 and the control The position returns to the position where the protrusion 307a of the protrusion member 307 is in contact with the protrusion 307a.
  • This mechanism can be realized by using the elastic force of the elastic body 345 as shown in FIG. Note that as the elastic body 345, any metal or non-metallic material having a spring property (such as a coil spring or a helical spring shape) can be applied.
  • connection bracket 305 is rotated counterclockwise around the fixed shaft 312 from the state shown in FIG. 6, as shown in FIG. 8, the projection 340a of the arm 340 and the projection 307a of the control projection member 307 are obtained. And the control projection member 307 returns to the set position (position where the projection 340a of the arm 340 and the projection 307a of the control projection member 307 are in contact with each other).
  • the opening / closing angle once expanded to 180 degrees (or more) is rotated in the closing direction to a predetermined angle (a position where the interference between the projection 340a of the arm 340 and the projection 307a of the control projection member 307 is eliminated). Will be reset. Therefore, the deployment angle is restricted to an opening angle of 150 to 170 degrees when deployed for the first time from the closed state shown in FIG.
  • the control projection member that is rotatably arranged around the fixed shaft and the butting projection formed on a part of the arm that rotates in conjunction with the opening and closing shaft have an opening angle. Slid only when it is rotated clockwise (CW) or counterclockwise (CCW) from the so-called call state of 150-170 degrees, and it is talked around the rotation axis once it has been expanded 180 degrees or more. Even if it returns to the state position, the control projection member and the abutment projection on the arm do not slide.
  • CW clockwise
  • CCW counterclockwise
  • the return to the opening angle of 150 to 170 degrees in the talking state is performed by closing the angle around the opening / closing axis so that the control projection member does not interfere with the abutment portion on the arm. This is realized by restoring the position where it abuts.
  • the display portion is folded to be folded outward. Only when the control projection member and the abutment projection on the arm slide, and once opened and then restored to the talking state, it can be prevented from sliding. As a result, even if the switching between the call state and the state in which the display unit is folded outward is repeated, the number of sliding operations is reduced to 1 ⁇ 2, so wear is reduced.
  • control projection member and the abutment projection on the arm are formed at a position where the radius from the rotation center is large, the force applied to the sliding portion is reduced by the lever principle. Similarly, the influence of the abrasion between the protrusions on the opening angle (150 to 170 degrees) in the talking state is reduced.
  • control projection member 307 is configured to be rotatably supported around the control projection member rotation shaft 312a different from the fixed shaft 312 formed on the base plate 301.
  • the protrusion 340a of the arm 340 that rotates in synchronization with the connecting bush 304 and the protrusion 307a of the control protrusion member 307 are in contact with each other only when in a talking state, and a locus that does not interfere in other states is drawn. If it can arrange
  • control projection member is returned to the predetermined position using the elastic force of the elastic body.
  • the control projection member is returned to the predetermined position. If it is possible, it is not always necessary to use elastic force, and it may be configured to return to a predetermined position using magnetic force or gravity. As described above, the present invention can be variously modified.
  • FIG. 1 is a diagram showing a mobile phone according to a preferred embodiment of the present invention. It is a figure which shows the biaxial hinge mechanism which concerns on suitable embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating operation

Abstract

　摩耗による通話時角度の変化を低減した２軸ヒンジ機構及びこれを用いた携帯端末を提供する。 　固定軸３１２を中心として回転自在に取り付けられ、連結ブラケット３０５を有する第１のヒンジユニットと、支持ブラケット３０５ａ、３０５ｂの一方によって開閉軸３２２を中心として回転自在に支持される第２のヒンジユニットと、固定軸３１２とは異なる軸を中心に回転移動可能にベースプレート３０１に配置される制御用突起部材３０７と、支持ブラケット３０５ａ、３０５ｂの他方に支持されるブッシュ３０４と第２のヒンジユニットとを連結するアーム３４０と、第１のヒンジユニットの回転角及び第２のヒンジユニットの開き角をそれぞれ所定角度とした状態において制御用突起部材３０７に突き当たるようにアーム３４０に形成された突き当て突起３４０ａとを有する。

Description

２軸ヒンジ機構及び携帯端末
　本発明は、折り畳み式の携帯電話機や携帯情報端末などに用いられる２軸ヒンジ機構及びこれを用いた携帯端末に関し、特に信号用導電線をヒンジ機構の周囲を巻回さなくても済むようにした２軸ヒンジ機構に関する。
　折り畳み式携帯電話機の多くは通話時に筐体を開くことによってディスプレイ及びキーを露出させる構造を有しているが、最近では閉じた状態でもディスプレイを外側へ向けることのできる折り畳み構造が提案されている。このような構成とすることにより、折り畳み状態でもメールやブラウザ機能を使用可能となるためである。
　これを実現するための構造として、二つの筐体が開閉軸を有するヒンジ部によって折り畳み可能に連結され、しかもディスプレイ側筐体が開閉軸と直交する方向を回転中心軸として回転する２軸構造のもの、いわゆる２軸ヒンジが知られている（特許文献１、２参照）。
　特許文献１、２ともに、表示を内向きに閉じた状態から開いて通話する状態で、その開閉角度が１５０度から１７０度となり、回転動作にともない徐々に開閉角度が１８０度に展開する動作を提供している。
　この動きを実現するために、特許文献１、２ともに開閉軸に設けた突き当て突起と回転固定軸に設けられた突き当て突起とのカム作用を利用して回転動作と連動した開閉角度の制御を実現している。
特開２００４－１８７１８６号公報 特開２００６－２４２２２０号公報
　しかしながら特許文献１、２に開示された２軸ヒンジ機構は、二つの筐体を開いた通話時状態から第２の筐体（表示部側筐体）を回転させて開閉角を１８０度まで展開する場合、開閉軸に設けられた突起部と固定された回転軸に設けられた突起部とのカム構造（摺動）によって突起部同士が摩耗する。
　通常は突起部の材質の選択、突起部への表面処理、潤滑作用のある物質（グリスなど）の突起部への塗布などによって摩耗を低減させる工夫が取られているが、携帯電話機のように頻繁に開閉回転動作が行われる機器の場合には、このような対策を施したとしても初期に設定されていた通話時角度（１５０～１７０度）が摩耗の影響によって徐々に変化してしまうという問題がある。
　また、突起部同士の摩耗はカム構造に加わる力の影響が大きく、回転軸の中心に近い位置に配置される場合はてこの原理によって接触力が大きくなるという問題もある。
　さらに、回転軸の中心に近い位置に配置されるカム構造は、通話時角度に対する影響度がてこの原理によって大きくなるため、摩耗による通話時角度変化も大きいという問題がある。
　本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、摩耗による通話時角度の変化を低減した２軸ヒンジ機構及びこれを用いた携帯端末を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、ベースプレートに固着された固定軸を中心として回転自在に取り付けられ、固定軸と直交する一対の支持ブラケットを備えた連結ブラケットを有する第１のヒンジユニットと、支持ブラケットの一方によって開閉軸を中心として回転自在に支持される第２のヒンジユニットと、固定軸とは異なる軸を中心に回転移動可能か若しくは固定軸を貫通しない直線又は曲線上を移動可能にベースプレートに配置される制御用突起部材と、移動した制御用突起部材を、特定の位置に復帰させるための復帰手段と、第２のヒンジユニットのトルクユニットに連結されたアームと、第１のヒンジユニットの固定軸に対する回転角を第１の所定角度とし、かつ第２のヒンジユニットの開き角を第２の所定角度とした状態において、その先端が特定の位置に配置された制御用突起部材の先端に突き当たるようにアームに形成された突き当て突起と、を有することを特徴とする２軸ヒンジ機構を提供するものである。
　また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、キー操作部を備えた第１の筐体と、情報表示部を備えた第２の筐体とが上記本発明の第１の態様に係る２軸ヒンジ機構を介して連結されたことを特報とする携帯端末を提供するものである。
　本発明によれば、摩耗による通話時角度の変化を低減した２軸ヒンジ機構及びこれを用いた携帯端末を提供できる。
　本発明の好適な実施の形態について説明する。図１に、本実施形態に係る折り畳み式携帯電話機の構成を示す。
　携帯電話機１０は、キーボード側ユニット１００と、ディスプレイ側ユニット２００とが、２軸ヒンジユニットからなる２軸ヒンジ機構３００によって開閉自在かつ回転自在に接続結合して二つ折り型として構成されている。キーボード側ユニット１００は、少なくとも使用者向けの主たる操作機能を担う複数の操作ボタン（テンキーなどの操作キーを含む）１０１からなる操作部を備える。また、ディスプレイ側ユニット２００は、少なくとも操作部に対する操作を伴う操作情報処理及びこの処理に関連する相手側との通信情報処理に伴うデータを表示するための表示部２０１を有する。
　携帯電話機１０は、キーボード側ユニット１００の折り込み面の下側端部には集音用のマイクロホン１０２が配置されている。また、ディスプレイ側ユニット２００の折り込み面には表示部（主表示部）２０１の近傍の端部に発声用のスピーカ２０２が配置されている。さらに、ディスプレイ側ユニット２００の折り込み面とは反対側の表面には、簡易なデータを表示するための副表示部２０３が配置されている。
　図１は、折り畳み式携帯電話機の概略構成を回転開閉動作状態の推移に応じて示している。図１（ａ）は下側のキーボード側ユニット１００に対して上側のディスプレイ側ユニット２００が回転しておらず、かつ閉じられた状態を示している。図１（ｂ）はディスプレイ側ユニット２００をキーボード側ユニット１００に対して開くように回転させた開状態を示している。図１（ｃ）は、（ｂ）の開状態からキーボード側ユニット１００に対してディスプレイ側ユニット２００を９０度時計回りに回転させた中途移動状態を示している。図１（ｄ）は、（ｃ）の中途移動状態からキーボード側ユニット１００に対してディスプレイ側ユニット２００をさらに９０度時計回りに回転させた裏返し重ね状態を示している。
　２軸ヒンジ機構３００は、第１の回転軸（水平回転の軸）に係る第１のヒンジユニットと、第２の回転軸（開閉回転の軸）に係る第２のヒンジユニットとを有しており、第１のヒンジユニットの働きにより、ディスプレイ側ユニット２００を図１（ａ）、（ｂ）の状態から時計回りに１８０度、図１（ｄ）に示す状態から反時計回りに１８０度回転可能となっている。また、２軸ヒンジ機構３００は、第２のヒンジユニットの働きにより、図１（ａ）の状態からディスプレイ側ユニット２００をキーボード側ユニット１００に対して回転させて（ｂ）に示す開状態とすることが可能である。このとき、図１（ｂ）に示す通話状態での開き角度を所定角度（１５０～１７０度）に規定するとともに、図１（ｂ）に示す状態から図１（ｃ）に示す状態を経て図１（ｄ）に示す状態に推移するとき、図１（ｂ）の状態を０度とした位置から所定の角度（５～４５度）回転させた場合に開き角度が１８０度となるように設計されている。なお、通話状態の開き角は、マイクロホン１０２がユーザの口元に、スピーカ２０２がユーザの耳元にそれぞれ近接して配置されるようにするために１５０～１７０度に規定されている。
　図２は、携帯電話機１０に備えられる２軸ヒンジ機構３００の基本構成を示す外観斜視図である。図示するように、キーボード側ユニット１００内に収容される金属製のベースプレート３０１は、これをキーボード側ユニット１００内部で固定するためのブラケット３０１ａ、３０１ｂを両サイドに有する。
　ベースプレート３０１上には、制御用突起部材３０７と、開閉トルク発生部３２０と一対の支持ブラケット３０５ａ、３０５ｂを有する連結ブラケット３０５とが回転自在に支持されている。そして、中空の固定軸３１２が連結ブラケット３０５を貫通してベースプレート３０１上に固定されている。固定軸３１２が中空であるため、キーボード側ユニット１００とディスプレイ側ユニット２００とを電気的に接続するための信号用導電線を固定軸３１２内に配置でき、ヒンジ機構の周囲を巻回さなくても良くなる。また、連結ブラケット３０５上には固定軸３１２により回動が規制された回転トルク発生用プレート３１２ｂが保持されている。
　図３に示すように、制御用突起部材３０７は、固定軸３１２とは別の軸（制御用突起部材用回転軸）３１２ａを中心に回転可能に設置されている。また、制御用突起部材３０７とベースプレート３０１とは弾性体３４５を介して連結されており、外力が作用していない状態では弾性体３４５の弾性力によって制御用突起部材３０７が所定の位置に復帰するようになっている。図３では制御用突起部材３０７はアーム３４０上の突き当て突起３４０ａと当接する位置（稼働範囲のほぼ中央）に復元するように配置されている。
　支持ブラケット３０５ａには、開閉トルク発生部３２０の開閉軸３２２が固定されている。支持ブラケット３０５ａ及び開閉軸３２２は、開閉トルク発生用外筒３２１を回転自在に支持している。開閉トルク発生用外筒３２１の筒部には、ディスプレイ側ユニット２００と同期して回転するためのカット部３２１ｃが形成されている。すなわち、開閉トルク発生用外筒３２１は、ディスプレイ側ユニット２００に設けられたヒンジ筒内に挿入され、カット部３２１ｃによって形成された平面部分がディスプレイ側ユニット２００のヒンジ部と当接することによって、ディスプレイ側ユニット２００と一体に回転する。また、連結ブラケット３０５ｂには、連結ブッシュ３０４が嵌着されている。連結ブッシュ３０４と開閉トルク発生用外筒３２１の切り欠き部３２１ａに係合する回転カム３２８とは、アーム３４０で連結されている。
　図２は、キーボード側ユニット１００上にディスプレイ側ユニット２００を、主表示部２０１を内側として閉じた場合（図１（ａ）に示す状態）での２軸ヒンジ機構３００の状態を示す。
　連結ブラケット３０５は、キーボード側ユニット１００上にディスプレイ側ユニット２００を主表示部２０１を内側として閉じた状態（図１（ａ）に示す状態）から、開閉軸３２２とともに固定軸３１２の周りを上から見て時計回り（ClockWise:CW）又は反時計回り（Counter ClockWise:CCW）に１８０度回転することができる。すなわち、図１（ａ）に示す状態から２軸ヒンジ機構３００を回転中心としてディスプレイ側ユニット２００を時計回り又は反時計回りに１８０度回転させることができる。また、図２に示される状態から開閉軸３２２を右から見て時計回りに１５０～１７０度の角度に、つまりアーム３４０に形成された突き当て突起３４０ａが制御用突起部材３０７の突起部３０７ａに当接するまで回転することができる。すなわち、図１（ａ）に示す状態からディスプレイ側ユニット２００を図１（ｂ）に示す状態まで開くことができる。
　図２～図７を参照して本実施形態に係る２軸ヒンジ機構の動作について説明する。図２は、下側のキーボード側ユニット１００に対して上側のディスプレイ側ユニット２００が回転しておらずかつ閉じられた状態（図１（ａ）に示す状態）での２軸ヒンジの状態を示す斜視図である。図２に示す状態から開閉トルク発生部３２０を展開し、アーム３４０に形成された突き当て突起３４０ａと制御用突起部材３０７に形成された突起部３０７ａとを当接させた状態を図４に示す。このときの開き角度は１５０～１７０度であり、それ以上は開かない。
　図４に示す状態から固定軸３１２周りに連結ブラケット３０５を上から見て時計回り又は反時計回りに回転させると、連結ブッシュ３０４と開閉トルク発生用外筒３２１とアーム３４０とは同期して回転する。しかし、制御用突起部材３０７はベースプレート３０１に設けられた固定軸３１２とは別の回転軸３１２ａを中心に回転することで、アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとの突き当てが外れ、開閉トルク発生部３２０は図４に示す状態からさらに展開可能となる。
　図４に示す状態からさらに展開した状態を図５に示す。ここでは１８０度までの展開を模式的に示しているが、１８０度以上に展開可能な構成とすることもできる。また、当接する二つの突起が外れる角度は、突起部３４０ａ、３０７ａの幅を変えることで調整可能である。
　また、図６に示すように、アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとの突き当てが外れると、制御用突起部材３０７は設定された位置（アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとが開いた時に当接する位置）に戻る。この仕組みは図３に示すように弾性体３４５の弾性力を利用することによって実現できる。なお、弾性体３４５としては、金属又は非金属の任意の材料をバネ性を有する形状（コイルバネやつるまきバネ形状など）としたものを適用可能である。
　次に、図６に示す状態から図４に示す状態へ戻す場合の２軸ヒンジ機構３００の動作について説明する。図６に示す状態から固定軸３１２周りに連結ブラケット３０５を上から見て反時計回りに回転させると、連結ブッシュ３０４と開閉トルク発生用外筒３２１とアーム３４０とは同期して回転する。制御用突起部材３０７と干渉する角度になっても制御用突起部材３０７はベースプレート３０１に設けた制御用突起部材用回転軸３１２ａ周りに回転してしまうため、アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとの突き当ては、外れたままとなる。この状態を図７に示す。
　また、図６に示す状態から固定軸３１２周りに連結ブラケット３０５を上から見て反時計回りに回転させると、図８に示すように、アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとの干渉が外れ、制御用突起部材３０７は設定された位置（アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとが開いたときに当接する位置）に戻る。
　図８の状態から固定軸３１２周りに連結ブラケット３０５を上から見て時計回りに通話状態の位置まで回転させると、連結ブッシュ３０４と開閉トルク発生用外筒３２１とアーム３４０は同期して回転する。連結ブラケット３０５と制御用突起部材３０７とが干渉する角度になっても制御用突起部材３０７はベースプレート３０１に設けた制御用突起部材用回転軸３１２ａ周りに回転してしまうため、アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとの突き当ては外れたままとなる。（図７の左右対称の状態）
　この状態から開閉トルク発生部３２０を閉じる向きに回転させると、アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとの干渉が無くなり、図９に示すように、制御用突起部材３０７は弾性体３４５の復元力によって設定された位置（アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとが開いた位置）まで戻る。
　上記のように、一旦１８０度（又はそれ以上）に展開した開閉角度は、閉じる方向に所定角度（アーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとの干渉が無くなる位置）まで回転させることでリセットされる。よって、図１（ａ）に示す閉じ状態から初めて展開したときの開き角１５０～１７０度の展開角度の規制状態となる。
　以上のように、本実施形態においては、固定軸周りに回転自在に配置される制御用突起部材と開閉軸に連動して回転するアームの一部に形成された突き当て突起とは、開き角が１５０～１７０度のいわゆる通話状態から時計方向（CW）又は反時計方向（CCW）のどちらか一方に回転させた時のみ摺動し、一旦１８０度以上に展開した状態から回転軸周りに通話状態の位置に戻しても制御用突起部材とアーム上の突き当て突起とは摺動しない。
　通話状態の開き角１５０～１７０度への復帰は、開閉軸周りに制御用突起部材とアーム上の突き当て部との干渉が無くなる角度閉じることで、制御用突起部材がアーム上の突き当て突起と当接する位置に復元することで実現する。
　従って、通話状態の開き角（１５０～１７０度）とその状態からそのまま表示部側筐体を開閉軸と直交する回転軸を中心として回転させて、表示部を外向きとして折り畳む状態に変形する時のみ制御用突起部材とアーム上の突き当て突起とが摺動し、一旦開いてから再び通話状態に復元する場合には摺動しないようにすることが可能となる。
　これにより、通話状態や表示部を外向きに折り畳む状態との切り替えを繰り返し行っても摺動回数は１／２に減少するため、摩耗が低減される。
　また、制御用突起部材とアーム上の突き当て突起とは、回転中心からの半径が大きい位置に形成されるため、てこの原理によって摺動部に加わる力が低減される。同様に、突起同士の摩耗が通話状態の開き角（１５０～１７０度）に与える影響が小さくなる。
　以上の理由により、初期に設定した通話状態の開き角度は、繰り返し動作に対して変化を小さくすることが可能となり、信頼性の高い携帯型通信端末を提供できる。
　なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
　例えば、上記実施形態においては制御用突起部材３０７はベースプレート３０１に形成される固定軸３１２とは別の制御用突起部材用回転軸３１２ａを中心に回転可能に支持される構成を例としたが、連結ブッシュ３０４と同期して回転するアーム３４０の突起３４０ａと制御用突起部材３０７の突起３０７ａとが通話状態の時のみ当接する位置関係となり、それ以外の状態では干渉をしないような軌跡を描いて動くように配置できれば、制御用突起部材３０７の支持方法は問わない。一例として、固定軸３１２を貫通しない直線上を稼働するように支持しても構わない。
　また、上記実施形態においては、弾性体の弾性力を利用して制御用突起部材を所定の位置に復帰させるようにした構成を例として説明したが、制御用突起部材を所定の位置に復帰させることができるのであれば、必ずしも弾性力を用いる必要はなく、磁力や重力などを利用して所定の位置に復帰させるように構成しても良い。
　このように、本発明は様々な変形が可能である。
　この出願は、２００８年２月２０日に出願された日本出願特願２００８－０３８８００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。
本発明の好適な実施の形態に係る携帯電話機を示す図である。 本発明の好適な実施の形態に係る２軸ヒンジ機構を示す図である。 本発明の好適な実施の形態に係る２軸ヒンジ機構の動作を説明するための図である。 本発明の好適な実施の形態に係る２軸ヒンジ機構の動作を説明するための図である。 本発明の好適な実施の形態に係る２軸ヒンジ機構の動作を説明するための図である。 本発明の好適な実施の形態に係る２軸ヒンジ機構の動作を説明するための図である。 本発明の好適な実施の形態に係る２軸ヒンジ機構の動作を説明するための図である。 本発明の好適な実施の形態に係る２軸ヒンジ機構の動作を説明するための図である。 本発明の好適な実施の形態に係る２軸ヒンジ機構の動作を説明するための図である。
符号の説明
　１０　　携帯電話機
　１００　　キーボード側ユニット
　１０１　　操作ボタン
　１０２　　マイクロホン
　２００　　ディスプレイ側筐体
　２０１　　主表示部
　２０２　　スピーカ
　２０３　　副表示部
　３００　　２軸ヒンジ機構
　３０１　　ベースプレート
　３０１ａ、３０１ｂ　　ブラケット
　３０２　　ストッパ突起部
　３０４　　連結ブッシュ
　３０５　　連結ブラケット
　３０５ａ、３０５ｂ　　支持ブラケット
　３０７　　制御用突起部材
　３０７ａ　　突き当て突起
　３１２　　固定軸
　３１２ａ　　制御用突起部材用回転軸
　３１２ｂ　　回転トルク発生用プレート
　３２０　　開閉トルク発生部
　３２１　　開閉トルク発生用外筒
　３２１ａ　　切り欠き部
　３２１ｃ　　カット部
　３２２　　開閉軸
　３２８　　回転カム
　３４０　　アーム
　３４０ａ　　突起
　３４５　　弾性体
 
 

Claims (7)

  1. 　ベースプレートに固着された固定軸を中心として回転自在に取り付けられ、前記固定軸と直交する一対の支持ブラケットを備えた連結ブラケットを有する第１のヒンジユニットと、
    　前記支持ブラケットの一方によって開閉軸を中心として回転自在に支持される第２のヒンジユニットと、
    　前記固定軸とは異なる軸を中心に回転移動可能か若しくは前記固定軸を貫通しない直線又は曲線上を移動可能に前記ベースプレートに配置される制御用突起部材と、
    　移動した前記制御用突起部材を、特定の位置に復帰させるための復帰手段と、
    　前記第２のヒンジユニットのトルクユニットに連結されたアームと、
    　前記第１のヒンジユニットの前記固定軸に対する回転角を第１の所定角度とし、かつ前記第２のヒンジユニットの開き角を第２の所定角度とした状態において、その先端が前記特定の位置に配置された前記制御用突起部材の先端に突き当たるように前記アームに形成された突き当て突起と、を有することを特徴とする２軸ヒンジ機構。
  2. 　前記制御用突起部材と前記突き当て突起とが突き当たる状態での前記第２のヒンジユニットの開き角は１５０～１７０度であることを特徴とする請求項１記載の２軸ヒンジ機構。
  3. 　前記アームは、前記支持ブラケットの他方に支持される回転カラーと前記トルクユニットとを連結し、前記トルクユニットに作用するトルクを前記回転カラーに伝達することを特徴とする請求項１又は２記載の２軸ヒンジ機構。
  4. 　前記復帰手段は、前記制御用突起部材と前記ベースプレートとを連結する弾性部材であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の２軸ヒンジ機構。
  5. 　前記開閉軸周りに開かれ、かつ前記第１のヒンジユニットの回転動作により前記制御用突起部材の先端と前記突き当て突起の先端との突き当てが外れた状態においては、前記開閉軸周りの開閉角が１８０度を超えるまで前記突き当て突起が他の部材と干渉しないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の２軸ヒンジ機構。
  6. 　前記突き当て突起の先端と前記制御用突起部材の先端との突き当てが外れた状態であり、かつ前記制御用突起部材が前記特定の位置にあり、かつ前記開閉軸周りの開き角が前記第２の所定角度を超える場合に、前記突き当て突起と前記制御用突起部材とが前記第１のヒンジユニットの回転動作にともなって干渉する位置関係にあることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の２軸ヒンジ機構。
  7. 　キー操作部を備えた第１の筐体と、情報表示部を備えた第２の筐体とが請求項１から６のいずれか１項記載の２軸ヒンジ機構を介して連結されたことを特報とする携帯端末。
     
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