JP4357900B2 - 小型情報端末用スライドヒンジ - Google Patents

Description

この発明は、携帯電話機、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の小型情報端末用スライドヒンジに関する。

近年、携帯電話機、ＰＨＳ、ＰＤＡといった小型情報端末の技術的進歩はめざましいものがあり、より小型にして携帯容易性を高めた上で、ディスプレイ部の大型化を図るため、キーボード部とディスプレイ部を別々の筐体に設け、キーボード部を設けた第１の筐体とディスプレイ部を設けた第２の筐体をヒンジを用いて互いに折り畳み可能にしたものが主流となっており、これらのヒンジは、第１の筐体と第２の筐体を所定の開閉角度から自動的に開閉する機能を有している。

しかしながら、小型情報端末の小型化、携帯容易化の要望は高く、そのため第１の筐体と第２の筐体を互いに重ね合わせた上で、スライド可能に連結するスライドヒンジが提案された。

このようなスライドヒンジとして、以下の特許文献に示したものが公知である。

特開２００３−３００２４３号公開特許公報 この特許文献１に記載されたスライドヒンジは、携帯電話機用のもので、キーボード部を設けた第１の筐体とディスプレイ部を設けた第２の筐体を一対のスライド手段を介して直線方向へ相対的にスライドできるようにしたもので、この各スライド手段は、スライド部材と、前記第２の筐体に固定され前記スライド部材を収容する収容板と、この収容板と共に前記スライド部材を支持し、該スライド部材のスライドをガイドするためのガイドホールを形成されたガイド板とから成るものであった。

このように構成すると、第１の筐体と第２の筐体を折り畳み可能に連結するヒンジを各筐体の上部に突設する必要がないため、それだけ携帯電話機の丈を詰めて小型化することができたが、第２の筐体が第１の筐体の上面を覆う直前、或は第２の筐体が第１の筐体の上面をマキシマムに露出させる直前等に、自動的に第２の筐体をスライドさせる機能を有しないため、操作性が悪いという問題が生じた。

そこで、この発明の目的は、第１の筐体と第２の筐体から成る小型情報端末用スライドヒンジにおいて、所定のスライド位置から第１の筐体と第２の筐体を相対的かつ自動的にスライドさせる機能を有するスライドヒンジを提供せんとするにある。

上述した目的を達成するためにこの発明は小型情報端末のキーボード部を設けた第１の筐体とディスプレイ部を設けた第２の筐体を相対的にスライドさせる小型情報端末用スライドヒンジであって、前記第２の筐体の両側端部側に設けたガイド溝とスライド可能に係合する第１ガイドピンと第２ガイドピンとを有するスライド手段と、前記第２ガイドピンを取り付けた旋回部材を旋回させる旋回手段とから成り、前記スライド手段を、一端部を前記第１ガイドピンへ取り付け、他端部を前記第１筐体へ取り付けた一対の固定部材と、一端部を前記第２ガイドピンへ取り付け他端部を前記第１の筐体の両側端部側に取り付けた旋回手段に取り付けた一対の旋回部材とで構成し、さらに前記旋回手段を、カム機構により所定の回転角度から回転トルクを発生させるロータリーヒンジで構成することにより、前記第１の筐体の上面を前記第２の筐体で覆う状態と、露出させる状態を作り出すことができた上で、前記第２の筐体を前記第１の筐体に対して起き上がらせることができるように成したことを特徴とする。

その際にこの発明は、前記スライド手段の一対のガイド溝を、前記第２の筐体の一側部下面にスライド方向に設けた第１ガイド溝と、前記第２の筐体の他側部下面に前記スライド方向と直交する方向に設けた第２ガイド溝で構成し、前記ロータリーヒンジを前記第２ガイド溝側の前記第１の筐体の一側部上面に取り付けたこと特徴とする。

さらにこの発明は、前記旋回手段を、リンク機構によって構成することができる。

そして、この発明は、前記ロータリーヒンジを、前記第２の筐体が前記第１の筐体の上面を覆う直前と、マキシマムに露出させる直前に、自動的に前記第２の筐体をスライド方向へスライド附勢させるように構成することができる。

この発明は、以上のように構成したので、スライド手段で第１の筐体と第２の筐体を相対的にスライド可能とした上で、このスライド手段の動作に伴って動作し、所定の旋回角度から回転トルクを発生させる旋回手段により、第１の筐体を第２の筐体に対し所定のスライド位置から開方向及び又は閉方向へ自動的にスライドすることができるので、小型情報端末をより小型にした上で、操作性を向上させることが出来るという効果を奏し得る。

以下にこの発明の一実施例を、携帯電話機に適用した場合について、図面に基づいて説明する。

図面によれば、指示記号１で示したものが、上面にキーボード部１ａを設けた第１の筐体であり、マイク１ｂも設置されている。この第１の筐体１の両側部の略中央部には、固定部材２が上方に突出して取り付けられている。

指示記号３で示したものが、上面にディスプレイ部３ａとスピーカー３ｂと例えばＣＣＤカメラ３ｃを設けた第２の筐体であり、その両側部には、ガイド溝４ａを設けたガイド部材４が取り付けられている。そして、固定部材２の上端部に取り付けた第１ガイドピン５のフランジ部５ａがガイド部材４のガイド溝４ａ内に挿入されスライド可能に係合されている。

このようにして、固定部材２、ガイド部材４、及び第１ガイドピン５でスライド手段６を構成している。

図６は、第１ガイドピン５とガイド溝４ａとの係合状態を示す拡大縦断面図であるが、この部分は後述する第２ガイドピンとの係合状態も同じ構成とすることができる。ガイド溝４ａの断面形状は図面のものに限定されるものではなく、両者の滑動をスムーズにするために第１及び第２ガイドピンにガイド溝内を移動するローラを取り付けるようにしても良い。また、第１ガイドピン５及び後述する第２ガイドピンとガイド溝４ａとの間のガタを吸収するため、図示してないが、板バネ等の弾性手段を設けても良い。

旋回手段７は、第１の筐体１の一端部両側にそのケース本体を埋め込んで取り付けたロータリーヒンジ８と、このロータリーヒンジ８の回転部分に一端部を連結させ、他端部を第２ガイドピン９を介してガイド部材４のガイド溝４ａに対し摺動可能に係合させた旋回部材１０とで構成され、一種のリンク機構を構成している。

このロータリーヒンジ８の部分は、とくに図３と図４に示したように、第１の筐体１の両側に設けた変形収装穴１１へその外周に設けた回り止め手段１２ａによって非回転に挿入収装されたケース体１２と、このケース体１２の中心部軸方向へ貫通させて設けたシャフト１３と、このシャフト１３に取り付けたカム１４と、シャフト１３をその中心部軸方向へ回転可能に挿通させつつケース体１２へ回転を拘束され、かつ軸方向へ摺動可能に取り付けられたカムフロワー１５と、このカムフロワー１５とケース体１２の側壁１２ｂとの間にシャフト１３を環巻きさせつつ弾設させたコンプレッションスプリングから成る弾性手段１６とで構成されている。

とくに図３と図５に示したように、カム１４とカムフロワー１５の互いの対向面には、凸部１７ａと凹部１８ａ，１８ｂ及び凸部１８ｃから成るカム部１７，１８が設けられ、弾性手段１６により互いに圧接状態にある。尚、各カム部１７，１８の設置箇所は図面のものと逆にして、カムフロワー１５の側に凸部から成るカム部を設け、カム１４の側に凹部と凸部から成るカム部を設けても良い。

さらに、図示のものにおいて、ケース体１２は外周軸方向を平坦部とした断面略楕円形状のものであり、このケース体を収装すべく第１の筐体１側に設ける変形収装穴１１も、このケース体１２の外形に適合した断面略楕円形状のものであるが、この形状に限定されない。それはケース体１２の外周軸方向へ凹状溝或は凸状溝を設けた場合にはこれに適応した断面形状の収装穴となる。

シャフト１３の断面形状は、カムフロワー１５をこのシャフト１３に回転拘束させる場合には、例えば略楕円形状に変形させることが必要であるが、カムフロワー１５を図示のもののようにケース体１２へ回転拘束させた場合には、断面を円形状にして回転可能にカムフロワー１５の中心部軸方向を貫通することになる。カムフロワー１５をケース体１２へ回転拘束させる場合には、図示のようにケース体１２自体を断面略楕円形状に変形させる場合と、ケース体１２にキー溝を設け、このキー溝にカムフロワーの外周より突設させたキー部を係合させる場合がある。

シャフト１３はまた図３に示したように、一端部にフランジ部１３ａを設けてケース体１２の側壁１２ｂへ係合させて、自由端側の方へカム１４をＥリング或は止め輪を用いて固定、或は回転可能に係止させることができる。カム１４はシャフト１３と一体に形成させても良く、その場合は図示のフランジ部１３ａを設けた側に止め輪やＥリングを取り付けることになる。尚、図３で示した指示記号１９ａのものはスペーサーであり、指示記号１９ｂのものは、ワッシャーである。

そして、カム１４はその外周に回り止め１４ａを有し、この回り止めによって旋回部材の取付孔へ回転を拘束されて挿入係止されている。

また、図示のものは、カム１４とカムフロワー１５をケース体１２の開放端側に設けてあるが、これをケース体１２の側壁１２ｂ側に設けても良い。この場合にはシャフト１３をケース体１２より突出させ、このシャフト１３を直に旋回部材１０へ係合させることになる。

要するに、このロータリーヒンジ８の構成は、図示のものは一例であって、旋回部材１０を取り付けた部分を、所定の回転角度において回転附勢させる回転トルクを発生させる構成であったり、所定の回転角度の範囲においてフリーストップさせる構成であったり、さらには、その両機能を持つ構成であれば足り、公知構成のロータリーヒンジを用いることができる。

したがって、図１と図２に示したように、第１の筐体１と第２の筐体３が互いに完全に重なり合った状態から第２の筐体３を前方へ直線的に押すと、スライド手段６の第１ガイドピン５と旋回手段７の第２ガイドピン９がガイド部材４に設けたガイド溝４ａ内を滑動して第１ガイドピン５がガイド溝４ａの終端部に当接するまで、第２の筐体３は第１の筐体１に対してスライドし、第１の筐体１の上面のキーボード部１ａを露出させる。この状態を示したのが図７である。

この状態で携帯電話機を使用しても構わないが、第２の筐体３の先端側を持って持ち上げると、該第２の筐体３は第１ガイドピン５を支点にその先端側が上方へ持ち上がり、図８に示したように第１の筐体１に対し前方をやや高くした傾斜状態となる。

この時、旋回部材１０が時計方向へ旋回することになり、これに伴ってカム１４が回転し、そのカム部１７の凸部１７ａをカムフロワー１５のカム部１８の第１の凹部１８ａより脱出させ、その凸部１８ｃへ乗り上げた後で第２の凹部１８ｂへ落ち込むことになるので、弾性手段１６による回転トルクがカム１４に発生し、旋回部材１０を時計方向へ旋回させることで、第２の筐体３は第１の筐体１に対し所定の角度（１０°〜１５°）まで自動的に開かれる。

これ以上の回転はカム１４のカム部１７の凸部１７ａがカムフロワー１５のカム部１８の第２の凹部１８ｂより脱出できない構成となっているので、阻止され、第２の筐体３は第１の筐体１に対し、所定の角度開かれて停止し、その位置でロックされる。

所定角度まで開かれた第２の筐体３を閉じる際には、該第２の筐体３の先端を押すと、旋回部材１０が反時計方向へ押されて旋回し、カム１４を反時計方向へ回転させることから、カム部１７の凸部１７ａは、カムフロワー１５のカム部１８の第２の凹部１８ｂを脱出して凸部１８ｃから第１の凹部１８ａ内へ落ち込むので、この際に弾性手段１６によりカム１４に反時計方向の回転トルクが発生し、第２の筐体３は第１の筐体１の上面を覆う方向へ自動的にスライドしてその上面を覆うことになる。つまり、閉動作が自動的になされ、かつ、この閉成位置でロックされる。

以上のようにして、第１の筐体１と第２の筐体３とは、互いに直線方向へスライドして、第１の筐体の上面をマキシマムに露出させる直前から自動的に開いてロックし、第１の筐体の上面を完全に覆う直前から自動的に閉じ、ロックさせることができるものである。

尚、この自動開閉動作は、開方向或は閉方向を択一的に選択してなされるように構成しても良い。

図１１乃至図１３は他の実施例を示し、指示記号の同じものは先の実施例１と同じ部材を指す。図面によれば、スライド手段２０は、第２の筐体３の一側下面に取り付けられた第１ガイド部材２１と、この第１ガイド部材２１に設けた第１ガイド溝２１ａに、第１の筐体１の上端一側より突設した第１ガイドピン２２とから成る。この第１ガイドピン２２と第１ガイド溝２１ａとの嵌入係合構成は、先の実施例１で説明したものと同じで良い。

旋回手段２３は、第１の筐体１の上述した第１ガイドピン２２を突設した位置と対向した上端部分へ上向きに取り付けた実施例１に説明した構成のロータリーヒンジ２４と、このロータリーヒンジ２４の図示してない回転する部分に一端部を連結固定させたリング部材２５と、第２の筐体３の下面に第１ガイド部材２１の略中央位置より横方向の交叉する方向へ伸長させて取り付けられた第２ガイド部材２６とで構成され、この第２ガイド部材２６は前記旋回部材２５の自由端側に取り付けられた第２ガイドピン２７をその第２ガイド溝２６ａへスライド可能に係合させている。尚、第２ガイドピン２７と第２ガイド溝２６ａの嵌入係合構成は、実施例１のものと同じで良い。

さらに、この実施例２のロータリーヒンジ２４の構成は、先の実施例１のところで説明したものと同じで良いが、取り付け方が実施例１のものは横型に取り付けてあるが、実施例２のものは縦型に取り付けられる点で相違する。

したがって、第２の筐体３を第１の筐体１に対し直線方向前方へ押すと、図１２に示したように、第１ガイドピン２２が第１ガイド部材２１の第１ガイド溝２１ａに案内され、かつ、旋回部材２５の第２ガイドピン２７が、第２ガイド部材２６の第２ガイド溝２６ａに案内されて時計方向へ旋回することによって、第２の筐体３は第１の筐体１に対して直線方向へスライドして第１の筐体１の上面を露出させる。そして、第２の筐体３が第１の筐体１に対して所定の位置まで前方方向へスライドすると、旋回手段２３のロータリーヒンジ２４が実施例１で説明したように、回転トルクを発生させるので、旋回部材２５が自動的に旋回して第２の筐体３を開方向へスライドさせることによって自動的に開き、開成状態でロックする。この状態を示したのが図１３である。

開いた第２の筐体３を閉じるべく、第２の筐体３を閉方向（手前方向）へ押すと、開くときとは逆の動作により第２の筐体３はスライドして第１の筐体１の上面を覆い始め、完全に覆う直前において、ロータリーヒンジ２４に実施例１で説明したように回転トルクが発生し、旋回部材２５を反時計方向へ旋回させて第２の筐体３を押して自動的に閉じさせ、ロックさせるものである。

この実施例２のものは、第１の実施例のもののように、第２の筐体３を開方向へスライドさせた時に、先端側を上方へ持ち上げた状態に傾斜させることはできないが、スライド手段２０と旋回手段２３が第２の筐体３の裏側にかくれるので、実施例１のものに較べて外観上すっきりとしたものにすることができるものである。

尚、以上の説明は、この発明を携帯電話機に実施した場合について説明したが、この発明に係るスライドヒンジは他のＰＨＳ、ＰＤＡ等の小型情報端末の第１の筐体と第２の筐体をスライド可能に連結する場合にもそのまま実施できることは言うまでもない。

この発明は、第１の筐体と第２の筐体をスライド手段で互いに直線方向へスライド可能に連結した上で、このスライド手段の動作に伴って回転し、所定の回転角度から回転トルクを発生させる旋回手段によって、所定のスライド位置から開方向及び又は閉方向へスライド附勢されて開成状態及び又は閉成状態でロックされるので、情報端末の小型化が図れた上で、操作性が向上することにより、小型情報端末のとくに携帯電話機に用いて好適である。

この発明を実施した携帯電話機の第１の筐体と第２の筐体を相対的にスライドさせる前の平面図である。 図１の状態における右側面図である。 図１に矢印Ａで示した旋回手段を構成するロータリーヒンジの部分の部分的拡大断面図である。 図３の部分を右側から見た説明図である。 ロータリーヒンジのカムフロワーのカム部を説明するための説明図である。 この発明に係るスライド手段の部分的拡大断面図である。 図１の状態からスライド手段を用いて第１の筐体と第２の筐体を相対的にスライドさせて見た側断面図である。 図７の状態から旋回手段を用いて第２の筐体を第１の筐体に対して起き上がらせる途中の状態の側面図である。 図８の状態から第２の筐体を第１の筐体に対しさらに起き上がらせて見た側面図である。 図９の状態を平面から見た平面図である。 この発明に係るスライドヒンジの他の実施例を携帯電話機へ実施した場合を示す説明図である。 図１１に示したスライドヒンジの動作を説明するための説明図である。 図１１に示したスライドヒンジの動作を説明するための説明図である。

１ 第１の筐体
１ａ キーボード部
１ｂ マイク
２ 固定部材
３ 第２の筐体
３ａ ディスプレイ部
３ｂ スピーカー
３ｃ カメラ
４ ガイド部材
４ａ ガイド溝
５ 第１ガイドピン
５ａ フランジ部
６ スライド手段
７ 旋回手段
８ ロータリーヒンジ
９ 第２ガイドピン
１０ 旋回部材
１１ 変形収装穴
１２ ケース体
１２ａ 回り止め手段
１２ｂ 側壁
１３ シャフト
１３ａ フランジ部
１４ カム
１４ａ 回り止め
１５ カムフロワー
１６ 弾性手段
１７ カム部
１７ａ 凸部
１８ カム部
１８ａ 凹部
１８ｂ 凹部
１８ｃ 凸部
１９ａ スペーサー
１９ｂ ワッシャー
２０ スライド手段
２１ 第１ガイド部材
２１ａ 第１ガイド溝
２２ 第１ガイドピン
２３ 旋回手段
２４ ロータリーヒンジ
２５ 旋回部材
２６ 第２ガイド部材
２６ａ 第２ガイド溝
２７ 第２ガイドピン

Claims (4)

1. 小型情報端末のキーボード部を設けた第１の筐体とディスプレイ部を設けた第２の筐体を相対的にスライドさせる小型情報端末用スライドヒンジであって、
   前記第２の筐体の両側端部側に設けたガイド溝とスライド可能に係合する第１ガイドピンと第２ガイドピンとを有するスライド手段と、前記第２ガイドピンを取り付けた旋回部材を旋回させる旋回手段とから成り、前記スライド手段を、一端部を前記第１ガイドピンへ取り付け、他端部を前記第１筐体へ取り付けた一対の固定部材と、一端部を前記第２ガイドピンへ取り付け他端部を前記第１の筐体の両側端部側に取り付けた旋回手段に取り付けた一対の旋回部材とで構成し、さらに前記旋回手段を、カム機構により所定の回転角度から回転トルクを発生させるロータリーヒンジで構成することにより、前記第１の筐体の上面を前記第２の筐体で覆う状態と、露出させる状態を作り出すことができた上で、前記第２の筐体を前記第１の筐体に対して起き上がらせることができるように成したことを特徴とする、小型情報端末用スライドヒンジ。
2. 前記スライド手段の一対のガイド溝を、前記第２の筐体の一側部下面にスライド方向に設けた第１ガイド溝と、前記第２の筐体の他側部下面に前記スライド方向と直交する方向に設けた第２ガイド溝で構成し、前記ロータリーヒンジを前記第２ガイド溝側の前記第１の筐体の一側部上面に取り付けたこと特徴とする、請求項１に記載の小型情報端末用スライドヒンジ。
3. 前記旋回手段を、リンク機構によって構成したことを特徴とする、請求項１乃至２のいずれかに記載の小型情報端末用スライドヒンジ。
4. 前記ロータリーヒンジは、前記第２の筐体が前記第１の筐体の上面を覆う直前と、マキシマムに露出させる直前に、自動的に前記第２の筐体をスライド方向へスライド附勢させるように構成したことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の小型情報端末用スライドヒンジ。

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