JP5015871B2 - 二軸ヒンジ装置、及び携帯端末装置 - Google Patents
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Description
特に、第1の回転軸及び第2の回転軸の2つの回転軸を備えながら、必要とするスプリングを一つに削減可能として、このスプリングが削減できる分、小型化を図ると共に、第1の回転軸を形成する第1のシャフト部材、及び第2の回転軸を形成する第2のシャフト部材を、それぞれ円筒形状とし、この第1のシャフト部材及び第2のシャフト部材の各孔部を介してケーブル等の配線を行うことで、このケーブル等を配線するスペースを省略可能として小型化を図った二軸ヒンジ装置、及び携帯端末装置に関する。
第1の回転軸を形成する略筒形状の第1のシャフト部材と、
上記第1の回転軸に対して直交する第2の回転軸を形成する略筒形状の第2のシャフト部材と、
上記第1のシャフト部材で形成される上記第1の回転軸に沿って上記第2のシャフト部材が回動可能となるように、上記第1のシャフト部材に対して上記第2のシャフト部材を接続する回転接続部と、
上記第2のシャフト部材の延設方向に沿って移動可能なように、該第2のシャフト部材に設けられるスラストカム部材と、
上記第2のシャフト部材で形成される上記第2の回転軸に沿って回動可能なように、該第2のシャフト部材に設けられる回転アーム部材と、
上記スラストカム部材が上記第2のシャフト部材に設けられた際に、上記第1のシャフト部材側に突出するように、該スラストカム部材に設けられた当接凸部と、
上記スラストカム部材が上記第2のシャフト部材に設けられた際に、上記回転アーム部材側に突出するように、該スラストカム部材に設けられた嵌込用凸部と、
上記スラストカム部材が上記回転アーム部材側に移動した際に、該スラストカム部材に設けられている上記嵌込用凸部と嵌込する、上記回転アーム部材に設けられた嵌込用溝部と、
上記第1のシャフト部材に設けられ、該第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第1の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の上記嵌込用凸部と上記回転アーム部材の上記嵌込用溝部との嵌込を解除し、上記第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第2の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の当接凸部を介して、上記スラストカム部材を上記回転アーム部材側に移動させ、該スラストカム部材の上記嵌込用凸部を、上記回転アーム部材の嵌込用溝部に嵌込させる嵌込/嵌込解除制御部と
を有する。
図1に、この本発明を適用した実施の形態となる携帯電話機の縦開き状態の斜視図を、図2に、この実施の形態となる携帯電話機の横開き状態の斜視図を、図3に、この実施の形態となる携帯端末装置の閉状態時の斜視図をそれぞれ示す。この図1〜図3は、ヒンジ部3を目視可能なように表示部や操作部等を取り外した状態の図となっている。
二軸ヒンジ部3は、図4に示すように上部筐体1及び下部筐体2を横開き操作する際の回転軸となる横開き回転軸機構5の一端部と、上部筐体1及び下部筐体2を縦開き操作する際の回転軸となる縦開き回転軸機構6一端部とを、該各機構5,6の回転軸がそれぞれ略直交するように接続して形成されている。
横開き回転軸機構5は、図2に示したように当該携帯電話機を横開き状態とする際の回転軸(縦回転軸)となる第1のシャフト部材11と、当該二軸ヒンジ部3をネジ等により下部筐体2に固定するための固定フレーム12とを有している。
第1のシャフト部材11は、図5及び図6の各斜視図に示すように、その延設方向に沿って連通する孔部13を備えた略円筒形状を有している。この第1のシャフト部材11は、図4に示すように固定フレーム12の固定支持孔部14に挿入される部分であるフレーム挿入部15と、このフレーム挿入部15よりも大きな径を有し、固定フレーム12の固定支持孔部14にフレーム挿入部15を所定分挿入した際に該固定フレーム12に当接することで、該固定支持孔部14に対する、それ以上のフレーム挿入部15の挿入を抑止する固定フレーム当接部16とを有している。
次に、固定フレーム12は、図4に示すように略コの字状のフレーム本体22と、このフレーム本体22の両端部にそれぞれ相対向するように設けられたシャフト支持部23と、各シャフト支持部23に近接して上記フレーム本体22から回転軸方向に突出するようにそれぞれ設けられた固定部24とを有している。
図8に、縦開き回転軸機構6の分解斜視図を示す。この図8に示すように、縦開き回転軸機構6は、上記第1のシャフト部材11で形成される横開き用の回転軸(第1の回転軸)に対して直交する縦開き用の回転軸(第2の回転軸)を形成する第2のシャフト部材30と、この第2のシャフト部材30に挿入されて支持されるスラストカム部材31と、このスラストカム部材31内に挿入されるスプリング32とを有している。
第2のシャフト部材30は、その延設方向に沿って連通する孔部40を備えた略円筒形の棒状のシャフト部材本体41と、図5に示した第1のシャフト部材11の縦開き回転軸機構支持部18が挿入される孔部42を備えた回転接続部43(回転支持リング部)とを有している。このシャフト部材本体41及び回転支持リング部43は、各孔部40、42の連通方向がそれぞれ直交するように、シャフト部材本体41の一端部41a近傍の外周部と回転支持リング部42の外周部とを接続することで形成されている。なお、実際には、このシャフト部材本体41及び回転支持リング部43は、このような各外周部同士が接続された形状となるように、例えばステンレススチール鋼、アルミニウム部材、鉄部材、ABS樹脂等の硬化プラスチック部材等により一体成形されている。
次に、図10に、第2のシャフト部材30が挿入されるシャフト挿入用孔部50側から見た状態のスラストカム部材31の斜視図を、図11に、カム部材33が設けられる面部側から見た状態のスラストカム部材31の斜視図を示す。この図10及び図11からわかるように、スラストカム部材31は、略円筒形状を有しており、カム部材33が設けられる面部に対して反対側となる面部には、第2のシャフト部材30のスラストカム装着部44の径よりも若干大きめの径となるシャフト挿入用孔部50が設けられている。
次に、図13及び図14に、回転アーム部材34を異なる角度から見た状態の斜視図をそれぞれ示す。この図13及び図14からわかるように、回転アーム部材34は、円筒形状の回転部本体60の外周部に対して、この回転部本体60の径方向に対して直交する方向に沿って略長方形状の固定部61を設けることで形成されている。なお、実際には、この回転部本体60及び固定部61は、このような接続状態となるように、例えばステンレススチール鋼、アルミニウム部材、鉄部材、ABS樹脂等の硬化プラスチック部材等により一体成形されている。
次に、図15にカム部材33の斜視図を示す。この図15からわかるように、カム部材33は、リング形状を有しており、第2のシャフト部材30が挿入されるシャフト挿入孔部70を有している。このカム部材33は、図9に示した第2のシャフト部材30のカム部材装着部45に装着されるのであるが、上述のように、このカム部材装着部45には外周を多角形状とする多角形加工が施されている。このため、カム部材33のシャフト挿入孔部70にも、上記カム部材装着部45に施されている多角形加工に対応する多角形加工処理が施されている。
次に、このような二軸ヒンジ部3に基づく当該実施の形態の携帯電話機の開閉動作を説明する。
まず、当該携帯電話機を、図3に示すように上部筐体1と下部筐体2とが略々重なり合っている閉状態から、図1に示す縦開き状態とする際の二軸ヒンジ部3の動作を説明する。この場合、ユーザは、例えば上部筐体1を右手で把持すると共に、下部筐体2を左手で把持し、右手を押し上げるようなかたちで上部筐体1に力を加える。
次に、当該携帯電話機を、図3に示すように上部筐体1及び下部筐体2が略々重なり合っている閉状態から、図2に示す横開き状態とする際の二軸ヒンジ部3の動作を説明する。この場合、ユーザは、例えば上部筐体1を右手で把持すると共に、下部筐体2を左手で把持し、本を開くようなかたちで上部筐体1及び下部筐体2に力を加える。これにより、二軸ヒンジ部3の横開き回転軸機構5を回転軸として上部筐体1が横開き方向(=各筐体1,2の短手方向)に対する回動を開始する。
次に、このような各筐体1,2の縦開き及び横開きを可能とする二軸ヒンジ部3は、それぞれ円筒形状を有する第1のシャフト部材11の孔部13、及び第2のシャフト部材30の孔部40を介して、図4に示すようにケーブル80(或いはフレキシブル基板等)の配線が可能となっている。
以上の説明から明らかなように、この実施の形態の携帯電話機は、横開き用の回転軸(第1の回転軸)となる第1のシャフト部材11に対して、下部筐体2にネジ止めされ、縦開き用の回転軸(第2の回転軸)となる第2のシャフト部材30を回動自在に接続する。また、第2のシャフト部材30に対して、当該第2のシャフト部材30の延設方向に沿って移動可能なスラストカム部材31を設けると共に、上部筐体1にネジ止めされ、当該第2のシャフト部材30で形成される回転軸に沿って回転する回転アーム部材34を設ける。
上述の実施の形態の説明では、本発明を携帯電話機に適用することとしたが、本発明を、PHS電話機(PHS:Personal Handyphone System)、PDA装置(PDA:Personal Digital Assistant)、携帯ゲーム機、デジタルカメラ装置、ノート型のパーソナルコンピュータ装置等の他の機器に適用してもよい。いずれの場合も上述と同様の効果を得ることができる。
Claims (7)
- 第1の回転軸を形成する略筒形状の第1のシャフト部材と、
上記第1の回転軸に対して直交する第2の回転軸を形成する略筒形状の第2のシャフト部材と、
上記第1のシャフト部材で形成される上記第1の回転軸に沿って上記第2のシャフト部材が回動可能となるように、上記第1のシャフト部材に対して上記第2のシャフト部材を接続する回転接続部と、
上記第2のシャフト部材の延設方向に沿って移動可能なように、該第2のシャフト部材に設けられるスラストカム部材と、
上記第2のシャフト部材で形成される上記第2の回転軸に沿って回動可能なように、該第2のシャフト部材に設けられる回転アーム部材と、
上記スラストカム部材が上記第2のシャフト部材に設けられた際に、上記第1のシャフト部材側に突出するように、該スラストカム部材に設けられた当接凸部と、
上記スラストカム部材が上記第2のシャフト部材に設けられた際に、上記回転アーム部材側に突出するように、該スラストカム部材に設けられた嵌込用凸部と、
上記スラストカム部材が上記回転アーム部材側に移動した際に、該スラストカム部材に設けられている上記嵌込用凸部と嵌込する、上記回転アーム部材に設けられた嵌込用溝部と、
上記第1のシャフト部材に設けられ、該第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第1の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の上記嵌込用凸部と上記回転アーム部材の上記嵌込用溝部との嵌込を解除し、上記第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第2の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の当接凸部を介して、上記スラストカム部材を上記回転アーム部材側に移動させ、該スラストカム部材の上記嵌込用凸部を、上記回転アーム部材の嵌込用溝部に嵌込させる嵌込/嵌込解除制御部と
を有する二軸ヒンジ装置。 - 上記嵌込/嵌込解除制御部は、
上記第1のシャフト部材に設けられ、該第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第1の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の当接凸部に当接して上記スラストカム部材の上記嵌込用凸部と上記回転アーム部材の上記嵌込用溝部との嵌込を解除する第1の当接面部と、上記第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第2の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の当接凸部に当接して、上記スラストカム部材を上記回転アーム部材側に移動させ、該スラストカム部材の上記嵌込用凸部と上記回転アーム部材の嵌込用溝部とを嵌込させる第2の当接面部とを少なくとも備えた回転量規制部と、
上記第2のシャフト部材に設けられ、上記スラストカム部材の当接凸部が、上記第1のシャフト部材に設けられた上記回転量規制部に、常時、当接するように該スラストカム部材を付勢する付勢部材と
を有する請求項1に記載の二軸ヒンジ装置。 - 上記第2のシャフト部材に設けられる上記スラストカム部材と上記回転アーム部材との間に、該第2のシャフト部材の延設方向に沿ってのみ移動可能なように、該第2のシャフト部材に固定して設けられ、上記回転アーム部材との対向面部に嵌込部を備えると共に、上記付勢部材により、上記回転アーム部材側に付勢されるカム部材を有し、
上記回転アーム部材は、上記カム部材との対向面部に、該カム部材の上記嵌込部と嵌込する嵌込部を有し、上記第2のシャフト部材の上記第2の回転軸に沿って回動する際に、この回動角度に応じて、上記カム部材の上記嵌込部に対する、当該回転アーム部材に設けられた嵌込部の嵌込動作及び嵌込解除動作を行う
請求項2に記載の二軸ヒンジ装置。 - 上記回転量規制部に当接する上記スラストカム部材の当接凸部に対して曲線加工処理を施した
請求項1から請求項3のうち、いずれか一項に記載の二軸ヒンジ装置。 - 上記回転量規制部に当接する上記スラストカム部材の当接凸部の角部に対して丸みを帯びた形状とするR加工処理を施した
請求項1から請求項4のうち、いずれか一項に記載の二軸ヒンジ装置。 - 第1の筐体と、
第2の筐体と、
第1の回転軸を形成する略筒形状の第1のシャフト部材と、
上記第1のシャフト部材を回動しないように上記第1の筐体に固定する第1の固定部と、
上記第1の回転軸に対して直交する第2の回転軸を形成する略筒形状の第2のシャフト部材と、
上記第1のシャフト部材で形成される上記第1の回転軸に沿って上記第2のシャフト部材が回動可能となるように、上記第1のシャフト部材に対して上記第2のシャフト部材を接続する回転接続部と、
上記第2のシャフト部材の延設方向に沿って移動可能なように、該第2のシャフト部材に設けられるスラストカム部材と、
上記第2のシャフト部材で形成される上記第2の回転軸に沿って回動可能なように、該第2のシャフト部材に設けられる回転アーム部材と、
上記回転アーム部材を上記第2の筐体に固定する第2の固定部と、
上記スラストカム部材が上記第2のシャフト部材に設けられた際に、上記第1のシャフト部材側に突出するように、該スラストカム部材に設けられた当接凸部と、
上記スラストカム部材が上記第2のシャフト部材に設けられた際に、上記回転アーム部材側に突出するように、該スラストカム部材に設けられた嵌込用凸部と、
上記スラストカム部材が上記回転アーム部材側に移動した際に、該スラストカム部材に設けられている上記嵌込用凸部と嵌込する、上記回転アーム部材に設けられた嵌込用溝部と、
上記第1のシャフト部材に設けられ、該第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第1の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の上記嵌込用凸部と上記回転アーム部材の上記嵌込用溝部との嵌込を解除し、上記第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第2の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の当接凸部を介して、上記スラストカム部材を上記回転アーム部材側に移動させ、該スラストカム部材の上記嵌込用凸部を、上記回転アーム部材の嵌込用溝部に嵌込させる嵌込/嵌込解除制御部と
を備えた二軸ヒンジ部と
を有する携帯端末装置。 - 上記嵌込/嵌込解除制御部は、
上記第1のシャフト部材に設けられ、該第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第1の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の当接凸部に当接して上記スラストカム部材の上記嵌込用凸部と上記回転アーム部材の上記嵌込用溝部との嵌込を解除する第1の当接面部と、上記第1のシャフト部材に対する上記第2のシャフト部材の回転角度が第2の回転角度である場合に、上記スラストカム部材の当接凸部に当接して、上記スラストカム部材を上記回転アーム部材側に移動させ、該スラストカム部材の上記嵌込用凸部と上記回転アーム部材の嵌込用溝部とを嵌込させる第2の当接面部とを少なくとも備えた回転量規制部と、
上記第2のシャフト部材に設けられ、上記スラストカム部材の当接凸部が、上記第1のシャフト部材に設けられた上記回転量規制部に、常時、当接するように該スラストカム部材を付勢する付勢部材と
を有する請求項6に記載の携帯端末装置。
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