WO2011049050A1 - ヒンジユニット及び携帯端末 - Google Patents

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Abstract

 薄型・軽量化や高い意匠性などの要求に応じた表示筐体を反転させた場合であっても、表示筐体が常に適正位置となるヒンジユニット及び携帯端末を提供する。 表示筐体1は、表示筐体正面1aに表示デバイス2が設けられている。表示デバイス2は、たとえば液晶表示装置などで構成され、所定の表示を行う。シャフト取付部3は、表示筐体1の一方の端面領域に取付けられている。シャフト4は、シャフト取付部3に挿通して表示筐体1を反転自在に支持し、かつ、その反転軸K1の軸心が表示デバイス2の表示面に対して所定の角度をなすように同シャフト取付部3に取付けられている。

Description

ヒンジユニット及び携帯端末
 この発明は、ヒンジユニット及び携帯端末に係り、たとえば表示デバイスを有する表示筐体と操作面を有する操作筐体とが、同表示デバイスを外側にしても内側にしても折り畳むことが可能になるように、ヒンジユニットを介して連結されている場合に適用して好適なヒンジユニット及び携帯端末に関する。
 近年の携帯電話機などの携帯端末では、薄型・軽量化が求められていると共に、機能性に富んだ製品が求められている。たとえば、特許文献1に記載された携帯型電子機器では、第1の筐体と、前面側に表示デバイスを備える第2の筐体と、互いにねじれの位置の関係にある2つの回転軸を有する2軸ヒンジとが備えられている。このように、第2の筐体を2方向に回動可能にすることで、携帯端末の利用形態を多くすることができるようになる。
 また、携帯端末には意匠性に富んだ製品も望まれている。たとえば図9に示すように、折り畳み式の携帯端末100では、表示デバイス101が設けられた筐体(以下、「表示筐体」という)102の厚みを先端側に向かって薄くすることで、意匠性が高められている。この携帯端末100は、操作筐体103、表示筐体102、及びヒンジユニット104を備えている。ヒンジユニット104は、2軸ヒンジ機構として形成され、携帯端末100の幅方向に沿った開閉軸Yの回りに表示筐体102が回動すると共に、表示筐体102の長手方向に沿った反転軸Xの回りに回動するようになっている。
 この場合、表示筐体102を反転軸Xの回りに回転させることにより、図9(a)に示すように、表示内向状態で携帯端末100を閉じた状態や、図9(b)に示すように、表示外向状態で携帯端末100を閉じた状態がある。なお、表示内向状態とは、表示デバイス101の表示面と同一面をなす表示筐体正面102aが操作筐体103に対面する状態である。また、表示外向状態とは、表示筐体正面102aの裏側の表示筐体裏面102bが操作筐体103に対面する状態である。
特開2007-208149号公報
 しかしながら、上記関連技術では、次のような課題があった。
 すなわち、図9(a)と図9(b)とを対比すると明らかなように、表示内向状態と表示外向状態とでは、表示筐体102と操作筐体103とのクリアランスに違いが生じるため、表示デバイス101の表示面などが傷付き易くなるという問題点がある。一方、近年では、携帯端末100は、薄型・軽量化の要求に応えて薄型化が進んでいる。また、意匠性を高めるために表示筐体102の厚みを変化させる設計が行われている。このような形状の表示筐体102は、表示筐体の剛性が小さくなり、外力により容易に変形(撓む)してしまう。この変形により、表示筐体102は、操作筐体103に接触して傷付いてしまう。特に、表示筐体102と操作筐体103との接触は、クリアランスの小さい部分で起き易い。かかる問題は、携帯端末を閉じる際に、表示筐体を反転自在に支持する反転軸Xが、表示筐体正面又は表示筐体裏面と平行に設けられていることから生じる。
 この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、薄型・軽量化や高い意匠性などの要求に応じた表示筐体を反転させた場合であっても、表示筐体が常に適正位置となるヒンジユニット及び携帯端末を提供することを目的としている。
 上記課題を解決するために、この発明の第1の構成は、ヒンジユニットに係り、表示デバイスを備えた表示筐体の一方の端面領域に取付けられるシャフト取付部と、該シャフト取付部に挿通して前記表示筐体を反転自在に支持し、かつ、その反転軸の軸心が前記表示デバイスの表示面に対して所定の角度をなすように前記シャフト取付部に取付けられたシャフトとを有することを特徴としている。
 この発明の第2の構成は、表示デバイスを備える表示筐体と、操作面を備える操作筐体と、前記表示筐体と前記操作筐体とを連結するヒンジユニットとを有する携帯端末に係り、前記ヒンジユニットは、前記表示筐体の一方の端面領域に取付けられるシャフト取付部と、該シャフト取付部に挿通して前記表示筐体を反転自在に支持し、かつ、その反転軸の軸心が前記表示デバイスの表示面に対して所定の角度をなすように前記シャフト取付部に取付けられたシャフトとを備えてなることを特徴としている。
 この発明の構成によれば、薄型・軽量化や高い意匠性などの要求に応じた表示筐体を反転させた場合であっても、表示筐体が常に適正位置に位置するようになり、表示デバイスの表示面を傷付きにくくできる。
この発明の第1の実施形態であるヒンジユニットを備えた電子機器の要部の側断面図である。 この発明の第2の実施形態である携帯端末の開状態の要部の構成を示す斜視図である。 図2の携帯電話機10の閉状態の要部の構成を示す斜視図である。 図3の携帯電話機10の側面図である。 図2中のヒンジユニット13の構成を示す図である。 図3の携帯電話機10のA-A線断面図である。 この発明の第3の実施形態である携帯端末の要部の構成を示す図である。 この発明の第4の実施形態である携帯端末の要部の構成を示す図である。 関連技術に係る携帯端末の側面図である。
 上記シャフトの上記軸心の延長線が、上記表示筐体の対向する2つの面のいずれか一方と交わるヒンジユニットを実現する。
 また、上記シャフトの上記軸心は、上記表示筐体の対向する上記2つの面の夾角の2等分線と一致する構成とされている。
 また、上記表示筐体の厚みが上記ヒンジユニットから離れるに従って薄くなり、かつ、上記表示デバイス側の面を表示筐体正面とすると共に、該表示筐体正面に対する裏側の面を表示筐体裏面とした際に、上記反転軸の軸心が上記表示筐体正面と上記表示筐体裏面との夾角の2等分線と一致する構成とされている。また、上記操作筐体の正面から所定の高さ突出したパッドが設けられ、上記ヒンジユニットは、上記反転軸に直交する開閉軸を備え、上記表示筐体を上記開閉軸の周りに閉動させて上記表示筐体を上記パッドに当接させた際に、上記表示筐体と上記操作筐体との対向面の間隔が一定となる構成とされている。
 また、携帯端末は、操作面を備える操作筐体と、表示デバイスを備える表示筐体と、上記操作筐体の操作面に平行にスライドするスライド筐体と、上記表示筐体を上記スライド筐体に対して反転自在に連結し、かつ、その反転軸の軸心が上記表示デバイスの表示面と所定の角度をなすヒンジユニットとを有する。また、携帯端末は、操作面を備える操作筐体と、表示デバイスを備える表示筐体と、上記操作筐体の操作面に平行に回動する回動筐体と、上記表示筐体を上記回動筐体に対して反転自在に連結し、かつ、その反転軸の軸心が上記表示デバイスの表示面と所定の角度をなすヒンジユニットとを有する。
実施形態1
 図1は、この発明の第1の実施形態であるヒンジユニットを備えた電子機器の要部の側断面図である。
 この形態の電子機器は、携帯電話機であり、同図に示すように、表示筐体1と、表示デバイス2と、シャフト取付部3と、シャフト4とを有している。表示筐体1は、表示筐体正面1aに表示デバイス2が設けられている。表示デバイス2は、たとえば液晶表示装置などで構成され、所定の表示を行う。シャフト取付部3は、表示筐体1の一方の端面領域に取付けられている。シャフト4は、シャフト取付部3に挿通して表示筐体1を反転自在に支持し、かつ、その反転軸K1の軸心が表示デバイス2の表示面に対して所定の角度をなすように同シャフト取付部3に取付けられている。
 これらのシャフト取付部3とシャフト4とでヒンジユニットが構成され、同ヒンジユニットが、表示筐体1と、たとえば操作面を有する操作筐体側の図示しないヒンジ部とを連結する。シャフト4の反転軸K1の軸心の延長線は、表示筐体1の対向する表示筐体正面1aと表示筐体裏面1bとの夾角の2等分線と一致する。
 この電子機器では、シャフト4の反転軸K1が、表示筐体正面1aや表示筐体裏面1bに対して所定の角度をなすので、表示筐体1を同反転軸K1の回りに反転回動させた際に、同表示筐体1の姿勢を変化させることができる。従って、薄型軽量化の要請や高い意匠性の要求により、表示筐体1が部位によって厚みの異なる形状であっても、その回動状況にかかわらず、この表示筐体1の位置を適正位置に支持することが可能となり、表示デバイス2の表示面が傷付きにくくなる。
実施形態2
 図2は、この発明の第2の実施形態である携帯端末の開状態の要部の構成を示す斜視図である。
 この形態の携帯端末は、図2に示すように、携帯電話機10であり、表示筐体11と、操作筐体12と、ヒンジユニット13とを有している。表示筐体11は、表示デバイス30を備えている。表示デバイス30は、たとえば液晶表示装置などで構成され、所定の表示を行う。操作筐体12は、各種の情報入力に用いられるキースイッチなどの入力デバイス14が所定の位置に配置されている操作面15を備えている。ヒンジユニット13は、表示筐体11と操作筐体12とを回動自在に連結するためのものであり、特に、この実施形態では、図1と同様に、表示筐体11の一方の端面領域に取付けられる図示しないシャフト取付部と、同シャフト取付部に挿通して表示筐体11を反転自在に支持し、かつ、同表示筐体11の長手方向に延びる反転軸Xの軸心が表示デバイス30の表示面に対して所定の角度をなすように上記シャフト取付部に取付けられた図示しないシャフトとを備えている。
 また、操作筐体12では、正面から所定の高さ突出したパッド16が設けられ、ヒンジユニット13は、反転軸Xに直交して携帯電話機10の幅方向に沿う開閉軸Yを備え、表示筐体11を開閉軸Yの周りに閉動させて表示筐体11をパッド16に当接させた際に、表示筐体11と操作筐体12との対向面の間隔が一定となるように構成されている。すなわち、ヒンジユニット13は、反転軸X及び開閉軸Yの2つの回動軸をもつ2軸ヒンジ機構として構成されている。表示筐体11が開閉軸Yの回りに回動することにより携帯電話機10の開閉が行われ、表示筐体11を操作筐体12から離すことにより、開いた状態(開状態)となる。また、表示デバイス30と同一面をなす表示筐体11の面を表示筐体正面17、及び、同表示筐体正面17に対する裏側の面を表示筐体裏面18という。また、表示筐体11とヒンジユニット13との間にクリアランスL3がある。
 図3は、図2の携帯電話機10の閉状態の要部の構成を示す斜視図である。
 この携帯電話機10では、同図3に示すように、表示筐体11を操作筐体12に近接させることにより、閉じた状態(閉状態)となる。
 図4は、図3の携帯電話機10の側面図であり、同図(a)は表示デバイス30を内側にして閉じた状態、及び同図(b)が表示デバイス30を外側にして閉じた状態を示す図である。
 この携帯電話機10は、表示筐体11を反転軸Xの回りに回動させることにより、閉状態にしたときに、図4(a)に示すように、表示筐体正面17が操作面15に近接する状態(表示内向状態)、及び、図4(b)に示すように、表示筐体裏面18が操作面15に近接する状態(表示外向状態)となる。操作筐体12の内部には、各種の情報の送受信などに必要な電子部品が配置されると共に、操作面15には、各種の情報入力に用いられるキースイッチなどの入力デバイス14が設けられている。また、パッド16は、操作筐体12における操作面15の先端部(ヒンジユニット13から最も遠い端部領域)に設けられている。このパッド16は、樹脂やゴムなどの弾性部材から形成され、携帯電話機10を閉状態にしたときに、表示筐体11がパッド16に当接することにより、表示筐体正面17と操作面15、又は表示筐体裏面18と操作面15との間に所定のクリアランスを確保する。
 図5は、図2中のヒンジユニット13の構成を示す図である。
 このヒンジユニット13では、図5に示すように、一端には操作筐体側ヒンジ部19、及び他端には表示筐体側ヒンジ部20が設けられている。操作筐体側ヒンジ部19は、操作筐体12に対してヒンジユニット13を開閉軸Yの周りに回動可能に支持するための支持軸穴21を備えている。表示筐体側ヒンジ部20は、ヒンジ側フランジ22、表示側フランジ23、及びシャフト24を備えている。ヒンジ側フランジ22は、操作筐体12側ヒンジ部19にネジなどにより固定される。表示側フランジ23は、表示筐体11にネジなどにより固定される。
 シャフト24は、ヒンジ側フランジ22に対して表示側フランジ23を回動可能に支持する。少なくともヒンジ側フランジ22の取付面は、シャフト24の軸と直交して設けられている。なお、表示筐体11の端部には、表示側フランジ23が挿入されるフランジ取付部25が設けられている。一方、操作筐体側ヒンジ部19の端面19aには、ヒンジ側フランジ22が挿入されるフランジ取付部26が設けられている。そして、表示側フランジ23はフランジ取付部25に装着され、ヒンジ側フランジ22がフランジ取付部26に装着される。これにより、表示側フランジ23は、ヒンジ側フランジ22に対して回動可能となる。
 図6は、図3の携帯電話機10のA-A線断面図であり、同図(a)は表示内向状態を示す図、及び同図(b)が表示外向状態を示す図である。
 この携帯電話機10では、図6(a)に示すように、表示筐体11の厚みがヒンジユニット13から離れるに従って薄くなり、かつ、表示デバイス30側の面を表示筐体正面17とすると共に、同表示筐体正面17に対する裏側の面を表示筐体裏面18とした際に、反転軸X(軸K2)の軸心が表示筐体正面17と表示筐体裏面18との夾角の2等分線と一致するようになっている。
 すなわち、表示筐体正面17と表示筐体裏面18との夾角を2θとしたとき、シャフト24の軸K2(反転軸X)は、表示筐体正面17と表示筐体裏面18とから、それぞれ角度θの位置にある。すなわち、シャフト24の軸K2は、表示筐体正面17と表示筐体裏面18との夾角の2等分線と一致している。言い換えれば、シャフト24の軸K2は、表示筐体正面17や表示筐体裏面18に対して角度をもつ。
 この携帯電話機10では、シャフト24の軸K2を表示筐体正面17と表示筐体裏面18との夾角の2等分線上に設けることにより、表示筐体11を反転軸Xの回りに回動させて、図6(a)又は図6(b)の状態にしても、表示筐体11と操作筐体12とのクリアランスは変化しない。また、図5中のフランジ取付部25が設けられている表示筐体11の端面11aと、フランジ取付部26が設けられている操作筐体12側ヒンジ部19の端面19aとは平行に設けられ、かつ、シャフト24の軸は、これらの端面11a,19aに対して垂直となっている。従って、表示筐体11を反転軸Xの回りに回動させても、表示筐体11の端面11aと操作筐体側ヒンジ部19とのクリアランス(すなわち、図2又は図3中のクリアランスL3)は変化しない。これにより、薄型軽量化の要請や高い意匠性の要求を満たしながら、表示筐体11と操作筐体12とのクリアランスが常に一定となる。
実施形態3
 図7は、この発明の第3の実施形態である携帯端末の要部の構成を示す図であり、同図(a)はスライド筐体をスライドさせる前の状態を示す斜視図、同図(b)はスライド筐体をスライドさせた状態を示す側面図、同図(c)は表示筐体を回動させた状態を示す斜視図、及び同図(d)が表示筐体を反転させた状態を示す側面図である。
 この形態の携帯端末は、図7(a)に示すように、携帯電話機10Bであり、操作筐体31と、スライド筐体32と、表示筐体33と、ヒンジユニット35とを有している。
 操作筐体31は、図示しないキースイッチなどの入力デバイスが所定の位置に配置されている操作面を備えている。スライド筐体32は、操作筐体31の操作面に平行な方向D1にスライドする。
 表示筐体33は、たとえば液晶表示装置などの表示デバイス36を備え、同表示デバイス36が設けられている面と対向する面が表示筐体正面33a、及び、同表示デバイス36が設けられている面が表示筐体裏面33bとなっている。ヒンジユニット35は、図5中のシャフト24と同様の図示しないシャフトを有し、同シャフトの軸心の延長線は、表示筐体33の対向する2つの面のいずれか一方(たとえば、表示デバイス36の表示面)と交わるように設定されている。これにより、ヒンジユニット35は、表示筐体33をスライド筐体32に対して反転自在に連結し、かつ、その反転軸の軸心が表示デバイス36の表示面と所定の角度をなす。
 スライド筐体32は、図7(b)に示すように、たとえばレール状のスライドユニット34を介して操作筐体31の操作面に平行にスライドする。この場合、操作筐体31側にガイドを設けると共に、スライド筐体32側に脚部を設け、脚部をガイドにより誘導する。ヒンジユニット35のシャフトの軸K3は、表示筐体正面33aや表示筐体裏面33bに対して角度をもつように取り付けられ、同シャフトの軸心の延長線が表示筐体正面33aと交わるように設定されている。
 この携帯電話機10Bでは、使用する際には、スライド筐体32を方向D1にスライドさせ、図7(c)に示すように、表示筐体33を方向D2に回動させる。そして、図7(d)に示すように、表示筐体33を図7(b)の状態から180度回動させる。ヒンジユニット35のシャフトの軸K3が表示筐体正面33aや表示筐体裏面33bに対して角度をもつように取り付けられているため、表示筐体33を回動させるに伴い、表示筐体33が起きあがり、スライド筐体32に対して表示筐体33は180度より小さい角度をもつ。このように、使用状態においては表示筐体33が起きあがるため、画面の視認性が向上すると共に、意匠性も向上する。
実施形態4
 図8は、この発明の第4の実施形態である携帯端末の要部の構成を示す図であり、同図(a)は回動筐体を回動させる前の状態を示す斜視図、同図(b)は回動筐体を回動させた状態を示す側面図、同図(c)は表示筐体を回動させた状態を示す斜視図、及び同図(d)が表示筐体を反転させた状態を示す側面図である。
 この形態の携帯端末は、図8(a)に示すように、携帯電話機10Cであり、操作筐体41と、回動筐体42と、表示筐体43と、ヒンジユニット45とを有している。操作筐体41は、図示しないキースイッチなどの入力デバイスが所定の位置に配置されている操作面を備えている。
 回動筐体42は、回動ユニット44を介して操作筐体41に連結され、同操作筐体41の操作面に平行な方向D3に回動する。表示筐体43は、たとえば液晶表示装置などの表示デバイス46を備えている。ヒンジユニット45は、図5中のシャフト24と同様の図示しないシャフトを有し、同シャフトの軸心の延長線は、表示筐体43の対向する2つの面のいずれか一方(たとえば、表示デバイス46が設けられている面に対向する面)と交わるように設定されている。これにより、ヒンジユニット45は、表示筐体43を回動筐体42に対して反転自在に連結し、かつ、その反転軸の軸心が表示デバイス46の表示面と所定の角度をなす。
 この携帯電話機10Cでは、使用する際には、図8(a)に示すように、回動筐体42を方向D3に回動させ、図8(b)に示すように、表示筐体43が操作筐体41から遠い位置にある状態となる。ここで、回動筐体42の表示デバイス46が設けられている面が表示筐体正面43a、及び、同表示筐体正面43aに対向する面が表示筐体裏面43bである。この後、図8(c)に示すように、表示筐体43を方向D4に回動させる。そして、図8(d)に示すように、表示筐体43を図8(c)の状態から180度回動させる。ヒンジユニット45のシャフトの軸K4が表示筐体裏面43bに対して角度αをもつように取り付けられているため、表示筐体43を回動させるに伴い、表示筐体43が起きあがり、回動筐体42に対して表示筐体43は180度より小さい角度をもつ。このように、使用状態においては表示筐体43が起きあがるため、画面の視認性が向上すると共に、意匠性も向上する。
 以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
 この発明は、携帯電話機に限らず、表示部側のユニットと他のユニットとが2軸ヒンジ機構を介して連結されている携帯端末全般に適用できる。
 1,11,33,43   表示筐体
 1a,17,33a,43a   表示筐体正面
 1b,18,33b,43b   表示筐体裏面
 2,30,36,46   表示デバイス
 3   シャフト取付部
 4,24   シャフト
 10,10B,10C   携帯端末
 12,31,41   操作筐体
 13,35,45   ヒンジユニット
 15   操作面
 16   パッド
 32   スライド筐体
 34   スライドユニット
 42   回動筐体
 44   回動ユニット

Claims (8)

  1.  表示デバイスを備えた表示筐体の一方の端面領域に取付けられるシャフト取付部と、
     該シャフト取付部に挿通して前記表示筐体を反転自在に支持し、かつ、その反転軸の軸心が前記表示デバイスの表示面に対して所定の角度をなすように前記シャフト取付部に取付けられたシャフトとを有することを特徴とするヒンジユニット。
  2.  前記シャフトの前記軸心の延長線は、前記表示筐体の対向する2つの面のいずれか一方と交わることを特徴とする請求項1記載のヒンジユニット。
  3.  前記シャフトの前記軸心は、前記表示筐体の対向する前記2つの面の夾角の2等分線と一致することを特徴とする請求項1又は2記載のヒンジユニット。
  4.  表示デバイスを備える表示筐体と、操作面を備える操作筐体と、前記表示筐体と前記操作筐体とを連結するヒンジユニットとを有する携帯端末であって、
     前記ヒンジユニットは、
     前記表示筐体の一方の端面領域に取付けられるシャフト取付部と、
     該シャフト取付部に挿通して前記表示筐体を反転自在に支持し、かつ、その反転軸の軸心が前記表示デバイスの表示面に対して所定の角度をなすように前記シャフト取付部に取付けられたシャフトとを備えてなることを特徴とする携帯端末。
  5.  前記表示筐体の厚みが前記ヒンジユニットから離れるに従って薄くなり、かつ、前記表示デバイス側の面を表示筐体正面とすると共に、該表示筐体正面に対する裏側の面を表示筐体裏面とした際に、前記反転軸の軸心が前記表示筐体正面と前記表示筐体裏面との夾角の2等分線と一致することを特徴とする請求項4記載の携帯端末。
  6.  前記操作筐体の正面から所定の高さ突出したパッドが設けられ、
     前記ヒンジユニットは、
     前記反転軸に直交する開閉軸を備え、
     前記表示筐体を前記開閉軸の周りに閉動させて前記表示筐体を前記パッドに当接させた際に、前記表示筐体と前記操作筐体との対向面の間隔が一定であることを特徴とする請求項4又は5記載の携帯端末。
  7.  操作面を備える操作筐体と、
     表示デバイスを備える表示筐体と、
     前記操作筐体の操作面に平行にスライドするスライド筐体と、
     前記表示筐体を前記スライド筐体に対して反転自在に連結し、かつ、その反転軸の軸心が前記表示デバイスの表示面と所定の角度をなすヒンジユニットとを有することを特徴とする携帯端末。
  8.  操作面を備える操作筐体と、
     表示デバイスを備える表示筐体と、
     前記操作筐体の操作面に平行に回動する回動筐体と、
     前記表示筐体を前記回動筐体に対して反転自在に連結し、かつ、その反転軸の軸心が前記表示デバイスの表示面と所定の角度をなすヒンジユニットとを有することを特徴とする携帯端末。
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