JP4526083B2 - 携帯端末およびヒンジ装置 - Google Patents

Description

本発明は、折り畳み式の携帯端末およびそれに用いるヒンジ装置に関するものである。

従来、携帯電話機のような携帯端末においては筐体が上部筐体と下部筐体に分かれ、ヒンジ部で回転可能に結合された折り畳み式のものが主流となっている。

ヒンジ部の構成としては上部筐体および下部筐体の一部をヒンジ部の部品として用いる型（特許文献１、２参照）と、ヒンジ部を独立した部品として用いる型とがある。
特開平７−３２１４７７号公報 特開２００４−５２８９２号公報

ヒンジ部には回転機能だけでなく、上下筐体の所定の回転位置での回転停止のため、およびその回転位置間での付勢力付与等のため、筐体の一部をヒンジ部の部品として用いる型では、携帯端末の組立時にヒンジ部の種々の部品を所定の関係で組み立てる必要があり、組立の工数がかかる。また、このヒンジ部は独立した部品ではないので汎用性がない。

他方、ヒンジ部を独立した部品として用いる型では、ヒンジ部と上下筐体との接続のための接続部を含めたヒンジ部全体としてのサイズが大きくなりがちであり、携帯端末の小型化の要請に反する。そのため、両筐体に対してネジ等による固定のためのスペースが必要となり、端末の大型化につながっていた。

本発明は、ヒンジ部を独立した部品として用いる場合に端末の小型化に適した携帯端末およびヒンジ装置の新たな構造を提供するものである。

本発明による携帯端末は、第１の筐体と第２の筐体とをヒンジ結合する携帯端末であって、前記第２の筐体に固定される基部と、この基部に対して回転可能に支持された回転軸と、この回転軸の両端に設けられた軸端部を有し、この軸端部に回転軸の軸方向に沿ったネジ穴が形成されたヒンジ装置と、このヒンジ装置の軸端部を前記第１の筐体内に配置されるフレーム部に着脱可能に装着するアダプタ部とを備え、前記第１の筐体は、前記ヒンジ装置の少なくとも側部および前記フレーム部を覆う表カバー部材および裏カバー部材を有し、前記アダプタ部を介して前記フレーム部を前記ヒンジ装置に装着した状態で前記表カバー部材および裏カバー部材を前記フレーム部に装着し、前記表カバー部材および裏カバー部材の側部から前記軸端部のネジ穴にネジを螺合して構成されることを特徴とする。

この構成によれば、ヒンジ装置と第１の筐体のフレーム部との固定は直接的には行われず、フレーム部は単にアダプタ部を介してヒンジ装置の軸端部に係合するのみであり、表カバー部材および裏カバー部材の側部での軸端部へのネジ止めによって、前記フレーム部のヒンジ装置への固定と、表カバー部材および裏カバー部材のフレーム部およびヒンジ装置への結合とが一度に行われる。

また、本発明によるヒンジ装置は、携帯端末の第２の筐体と第１の筐体とをヒンジ結合するヒンジ装置であって、前記第２の筐体に固定される基部と、この基部に対して回転可能に支持された回転軸と、この回転軸の両端に設けられ側部から回転軸の軸方向に沿って設けられたネジ穴を有し、前記第１の筐体と係合する軸端部とを備えたことを特徴とする。

このヒンジ装置は、第１の筐体に対して、そのフレーム部と係合するために軸端部を用い、第１の筐体の表カバー部材および裏カバー部材の固定のために回転軸の軸方向に沿って設けられたネジ穴を用いる。

本発明によれば、ヒンジ装置の回転軸と筐体のフレーム部との接続を直接的な固着手段を用いることなく単に係合するにとどめ、フレーム部を覆う表カバー部材および裏カバー部材の側部においてヒンジ装置へのネジ止めを行う構成をとることにより、ヒンジ装置とフレーム部とを固定するためのスペースを削減して端末の小型化に寄与することができる。

また、第１の筐体について、フレーム部のヒンジ装置への固定と、表カバー部材および裏カバー部材のフレーム部およびヒンジ装置への結合とが一度に行われるので、ヒンジ装置を含む端末の組立工程を簡略化することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に本実施の形態に係るヒンジ装置５０の分解斜視図を示す。図２は、このヒンジ装置５０を別の角度から見た分解斜視図である。図３は、このヒンジ装置５０の概略の断面図を示している。

ヒンジ装置５０は、基部５、この基部５の収容部３に収容されるバネ１、可動カム２、固定カム７、回転軸８、この回転軸８の一端に接続される軸端部１７、収容部３を貫通した回転軸８の他端に接続される他の軸端部１１により構成される。バネ１は弾性部材であり、本実施の形態ではコイルバネを用いているが、可動カム２を固定カム７に対して押圧する付勢力を得られれば任意の手段で構成可能である。

回転軸８の一端は軸端部１７の太径部１４につながっている。軸端部１７と回転軸８とは一体形成されていてもよいし、別体のものを組み合わせたものであってもよい。回転軸８の他端は、固定カム７、可動カム２、コイルバネ１の内部空洞を貫通し、収容部３の透孔３ａから突出して、もう一方の軸端部１１の太径部１０において軸方向に垂直に挿入されるピン（またはネジ）１２により軸端部１１に固定される。したがって、両軸端部１１，１７はいずれも回転軸８に固定され、回転軸８とともに回転する。すなわち、軸端部１１，１７はヒンジ装置５０の回転軸と等価と見なせる。

なお、本明細書において「係合」とは部材と部材とが直接的に固定されていない状態で、相互に一部が当接して一方の部材への力の伝達が当該当接部を介して他方の部材に及ぶ状態をいう。

図３から分かるように可動カム２は収容部３内で軸方向に可動となっているが、回転はしない。一方、固定カム７は軸方向に固定であるが、回転軸８とともに回転するようになっている。

軸端部１７の太径部１４の回転軸８側には、固定カム７との係合部１５が設けられている。係合部１５は固定カム７と係合し、回転軸８の回転を固定カム７に伝達する。係合部１５には周方向に部分的に突出した凸部１５ａを有し、この凸部１５ａが固定カム７の凹部７ｂ（図２）に嵌合することにより、係合部１５から固定カム７へ回転力が伝わる。

固定カム７の可動カム２側の面は、円筒の対向する２カ所の周部分を欠落した形状を有し、これが可動カム２の凸部２ａ（図２）に嵌合して、固定カム７の回転を可動カム２に伝達する。収容部３の内部空洞内に収容されたコイルバネ１の一端は可動カム２の一面に当接し、他端は収容部３の内部壁（図示せず）に当接する。コイルバネ１は圧縮バネとして機能し、その反発力により、可動カム２を固定カム７に押圧する働きを有する。可動カム２の円周方向の対向部に設けられた１対の凸部２ａが収容部３の１対の凹部３ｂと係合することにより、可動カム２の回転が阻止される。可動カム２の凸部２ａは、固定カム７の第１の回転位置およびこれとほぼ１８０°の関係にある第２の回転位置において、凹部７ａに嵌合する。これは、携帯端末の開閉位置に相当する。この一方の回転位置において、基部５に対して軸端部１１，１７に回転力を加えると、コイルバネ１のバネ力に抗して固定カム７の凹部７ａが可動カム２の凸部２ａから脱出し、固定カム７の壁面が凸部２ａに乗り上げる状態となる。この状態は、回転軸８の回転位置が第２の回転位置に達するまで継続する。第２の回転位置に達すると、固定カム７の凹部７ａが再度可動カム２の凸部２ａに嵌合し、安定な状態となる。

なお、ヒンジ装置５０の各部の材料は特に限定するものではない。本実施の形態では基部５を合成樹脂で構成し、他の部分を金属で構成しているが、これに限るものではない。回転軸８の回転を所定の回転位置を越えて回転させないようにするためのストッパは、特に示さないが、適宜設けることができる。

図４は、図１のヒンジ装置５０を組み込んだ携帯端末１００の概略の外観構成を示している。この図では便宜上、透視状態でヒンジ装置を示してある。第１の筐体である上部筐体５１と第２の筐体である下部筐体５２とはヒンジ装置５０によりヒンジ結合される。

ヒンジ装置５０の基部５はネジ穴４へのネジ止めによって下部筐体５２に固定される。他方、上部筐体５１は後に詳述するように、表示デバイス（液晶表示装置等）等を支持する板状のフレーム（フレーム部）３７（図５以降に図示）をヒンジ装置５０の軸端部１１，１７に係合させて上部筐体５１の下部筐体５２に対する回転力をヒンジ装置５０の回転軸８に伝達するとともに、フレーム３７を表カバー部材３１と裏カバー部材３２で挟み込み、両カバー部材の下端側部に設けたネジ穴３５により、ヒンジ装置５０の軸端部のネジ穴（１１ａ等）でネジ止めする。表カバー部材３１と裏カバー部材３２のそれぞれの側部には軸端部のネジ穴に対応する透孔が形成されている（図３参照）。表カバー部材３１および裏カバー部材３２はフレーム３７に対して図示しない係合部により仮に取り付けられるとともに、表カバー部材３１および裏カバー部材３２の側部から両カバー部材側部の透孔を介して軸端部１１，１７のネジ穴にネジ３４を螺合することにより、最終的に上部筐体５１の組立が完成する。

図５に、ヒンジ装置５０とフレーム３７とを結合した状態の斜視図を示す。図６は、ヒンジ装置５０とフレーム３７とを分解した状態の斜視図である。

これらの図から分かるように、アダプタ部４１，４２の一端の開口（第１の係合部）にヒンジ装置５０の両端の軸端部１７，１１がそれぞれ挿入され、アダプタ部４１，４２のスリット４１ａ，４２ａ（第２の係合部）にはフレーム３７の端部の挿入部３７ｂが挿入される。本実施の形態では、アダプタ部４１，４２は合成樹脂で構成しているがこれに限るものではない。また、挿入部３７ｂはアダプタ部４１，４２のスリット４１ａ，４２ａに単に挿入されるのみで、フレーム３７とヒンジ装置５０の両者の間にフレーム３７の離脱を防止する手段は特に設けられていない。この構成でも、図４に示したように、フレーム３７をカバーする表カバー部材３１および裏カバー部材３２に支持されることにより、フレーム３７がヒンジ装置５０から離脱することが防止される。

このように、本実施の形態では、携帯端末１００の組立時に、ヒンジ装置５０の基部５をそのネジ穴４により下部筐体５２の基板等にネジ止めする。一方、特に上部筐体５１側においては、ヒンジ装置５０に側部に装着されたアダプタ部４１，４２のスリット４１ａ，４２ａに対して、表示デバイス等を搭載したフレーム３７の挿入部３７ｂを挿入し、表カバー部材３１と裏カバー部材３２とをフレーム３７に装着して、下端側部のネジ穴３５でネジ止めを行うことにより、組立が完了する。すなわち、このネジ止めによりフレーム３７のアダプタ部４１，４２を介したヒンジ装置５０への結合と、表カバー部材３１および裏カバー部材３２のフレーム３７およびヒンジ装置５０への結合とが一度に行える。

また、従来のヒンジ装置は上部筐体のフレームへの取付け部が軸中心から離れる方向に延出するために、サイズが大きくなっていたのに対し、本実施の形態では、ヒンジ部の側部においてほぼ軸中心から離れることなく筐体のフレームとの係合が行われるので、独立部品としてのヒンジ装置のサイズを小型化することができる。

さらに、表カバー部材および裏カバー部材のヒンジ装置への取付によって、フレームのヒンジ装置への固定も同時に行えるので、組立の作業工程を簡略化することができる。

ヒンジ装置にアンテナを配置した携帯電話端末の場合に、ヒンジ装置のアンテナ特性への影響が大きいが、ヒンジ装置と一方の筐体とを固定するための部位をヒンジ装置の回転軸線上に配置した本実施の形態の構造の場合、アンテナ特性の改善が期待でき、アンテナスペースの小型化が可能となる。例えば、８００ＭＨｚ帯等において通常、アンテナの近くに大きな金属部分が存在すると、アンテナ特性が悪化するが、本発明の構成によれば金属部分を小さくすることができるため、アンテナ特性の改善が期待できる。

図７は、ヒンジ装置５０の変形例としてアダプタ部４１，４２をヒンジ装置と一体化したヒンジ装置５０ａに対してフレーム３７を結合した状態を示している。この変形例では、アダプタ部４１，４２が軸端部１７，１１に一体成形されてもよいし、アダプタ部４１，４２は上記軸端部１７，１１に予め固着されてもよい。すなわち、ヒンジ装置５０ａは、アダプタ部を含めて一つの部品として取り扱うことができる。一体成形された場合、アダプタ部４１，４２のスリット４１ａ，４２ａが第２の係合部を構成するが、第１の係合部は存在しないことになる。

図８および図９は図７のヒンジ装置５０ａとフレーム３７とを分解して異なる視点から見た斜視図である。

この変形例においても、上部筐体の下端側部のネジ穴３５（図４）でネジ止めを行うことにより、フレーム３７のヒンジ装置５０ａへの結合と、表カバー部材３１および裏カバー部材３２の、フレーム３７およびヒンジ装置５０ａへの結合とが一度に行える。

図１０は本実施の形態の他の変形例として、アダプタ部をフレームと一体に形成したフレーム３７ａをヒンジ装置５０と結合した構成を示している。図１１、１２は図１０のヒンジ装置５０とフレーム３７ａとを分解して異なる視点から見た斜視図である。このフレーム３７ａは図１１、図１２によく表れるように、ヒンジ装置５０側において、ヒンジ装置５０の軸端部１１，１７が挿入される凹部を有する受け部３７ｃを有する。この受け部３７ｃは軸端部１１，１７に自由に着脱できる。装着状態ではフレーム３７ａをヒンジ装置５０の軸を中心にして回転させると、その回転力が軸端部１１，１７に伝達され、ヒンジ装置５０の回転軸８（図１）が回転する。この変形例ではフレームとアダプタ部が一体となっており、フレーム３７ａの受け部３７ｃがアダプタ部の第１の係合部を構成する。この変形例ではアダプタ部の第２の係合部は存在しない。

この変形例においても、上部筐体の下端側部のネジ穴３５（図４）でネジ止めを行うことにより、フレーム３７ａのヒンジ装置５０への結合と、表カバー部材３１および裏カバー部材３２のフレーム３７ａおよびヒンジ装置５０への結合とが一度に行える。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、上部筐体と下部筐体との関係は逆であってもよい。ヒンジ装置５０の下部筐体５２への固定はネジ止めの例を示したが、その固定には任意の固定手段を用いることができる。

本発明の実施の形態に係るヒンジ装置の分解斜視図である。 図１に示したヒンジ装置を別の角度から見た分解斜視図である。 図１に示したヒンジ装置の概略の断面図である。 図１のヒンジ装置を組み込んだ携帯端末の概略の外観構成を示す図である。 図１のヒンジ装置と上部端末のフレームとを結合した状態の斜視図である。 ヒンジ装置とフレームとを分解した状態の斜視図である。 本発明の実施の形態のヒンジ装置の変形例としてアダプタ部をヒンジ装置と一体化したヒンジ装置に対してフレームを結合した状態を示す図である。 図７のヒンジ装置とフレームとを分解してある視点から見た斜視図である。 図７のヒンジ装置とフレームとを分解して他の視点から見た斜視図である。 本発明の実施の形態の他の変形例として、アダプタ部をフレームと一体に形成したフレームをヒンジ装置と結合した構成を示す図である。 図１０のヒンジ装置とフレームとを分解してある視点から見た斜視図である。 図１０のヒンジ装置とフレームとを分解して他の視点から見た斜視図である。

符号の説明

１…コイルバネ、２…可動カム、２ａ…凸部、３…収容部、３ａ…透孔、３ｂ…凹部、４…ネジ穴、５…基部、７…固定カム、７ａ…凹部、７ｂ…凹部、８…回転軸、１０…太径部、１１…軸端部、１４…太径部、１５…係合部、１５ａ…凸部、１７…軸端部、３１…表カバー部材、３２…裏カバー部材、３５…ネジ穴、３７…フレーム、３７ａ…フレーム、３７ｂ…挿入部、３７ｃ…受け部、４１…アダプタ部、４２…アダプタ部、４１ａ，４２ａ…スリット、５０…ヒンジ装置、５０ａ…ヒンジ装置、５１…上部筐体、５２…下部筐体、１００…携帯端末

Claims (8)

1. 第１の筐体と第２の筐体とをヒンジ結合する携帯端末であって、
   前記第２の筐体に固定される基部と、この基部に対して回転可能に支持された回転軸と、この回転軸の両端に設けられた軸端部を有し、この軸端部に回転軸の軸方向に沿ったネジ穴が形成されたヒンジ装置と、
   このヒンジ装置の軸端部を前記第１の筐体内に配置されるフレーム部に着脱可能に装着するアダプタ部とを備え、
   前記第１の筐体は、前記ヒンジ装置の少なくとも側部および前記フレーム部を覆う表カバー部材および裏カバー部材を有し、
   前記アダプタ部を介して前記フレーム部を前記ヒンジ装置に装着した状態で前記表カバー部材および裏カバー部材を前記フレーム部に装着し、前記表カバー部材および裏カバー部材の側部から前記軸端部のネジ穴にネジを螺合して構成される
   ことを特徴とする携帯端末。
2. 前記アダプタ部は前記軸端部に対して係合する第１の係合部と、前記フレーム部の端部と係合する第２の係合部とを有する請求項１記載の携帯端末。
3. 前記アダプタ部は前記ヒンジ装置の軸端部と一体に形成されたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
4. 前記アダプタ部は前記フレーム部と一体に形成されたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
5. 前記ヒンジ装置は、前記回転軸に固定された固定カムと、前記回転軸の軸方向に移動可能で第１および第２の回転位置で前記固定カムと凹凸係合する可動カムと、前記固定カムに対して前記可動カムを軸方向に付勢する弾性部材とを備えたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
6. 携帯端末の第１の筐体と第２の筐体とをヒンジ結合するヒンジ装置であって、
   前記第２の筐体にネジ止めにより固定される基部と、
   この基部に回転可能に支持された回転軸と、
   この回転軸の両端にその軸方向に沿って設けられたネジ穴を有し、前記第１の筐体に固定される軸端部とを備え、
   前記第１の筐体のフレーム部が前記回転軸に係合され、前記フレーム部を覆う表カバー部材および裏カバー部材の側部から前記軸端部のネジ穴にネジを螺合することにより前記第１の筐体が前記回転軸の軸端部に固定されるよう構成された
   ことを特徴とするヒンジ装置。
7. 前記回転軸に固定された固定カムと、前記回転軸の軸方向に移動可能で第１および第２の回転位置で前記固定カムと凹凸係合する可動カムと、前記固定カムに対して前記可動カムを軸方向に付勢する弾性部材とを備えたことを特徴とする請求項６記載のヒンジ装置。
8. 前記フレーム部の端部と係合するアダプタ部を有し、前記第１の筐体のフレーム部は前記アダプタ部を介して前記回転軸に係合される請求項６記載のヒンジ装置。

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