JP2004011718A - ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】折り畳み折携帯電話機に最適な本体開閉動作を可能にすることができるように改良された、携帯電話機のヒンジ装置を提供することを主要な目的とする。
【解決手段】第１部材１０および第２部材１１を開閉可能に連結するヒンジ装置１において、閉状態から僅かに開いた第１角度αまでの角度領域は開放されることにより、閉状態に操作される操作力を与え、上記第１角度αを超えて上記開状態に至る途中の第２角度βまでの角度領域は開方向に操作力を与え、上記第２角度βを超えて上記開状態近傍の第３角度γまでの角度領域は開放されていても、この角度位置に留まり、上記第３角度γを超えて上記開状態までの角度領域は開放されることにより、開状態に操作される操作力が与えるものであり、上記第１角度αを超え、上記第１角度α近傍の角度領域で開放されたとき、開方向の操作力で開状態に操作する。
【選択図】　　　　図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般にヒンジ装置に関するものであり、より特定的には、最適な本体開閉動作を可能にすることができるように構成されたヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
折り畳み携帯電話機に必要とされる機能として、着信時に直ちに通話を開始できるよう、本体が閉じた状態から通話角度まで、スプリングの弾性力により開く動作がまず挙げられる。また、机上におけるメール入力や画像閲覧の際、ディスプレイを見やすくするために、本体の開閉角度が自由に調節できることが必要である。さらに、電話機の使用終了時に、本体を直ちに閉じることができるよう、開いた状態からスプリングの弾性力により閉じる動作が必要である。これらすべての動作を実現可能なヒンジ装置が求められている。
【０００３】
ヒンジ装置の２つの従来例について説明する。図１２は、第１の従来例にかかるヒンジ装置、たとえば、特開平９−２８４１６５号公報に開示されたヒンジ装置を説明するための図である。図１２（Ａ）は、ヒンジ装置が適用されている携帯無線機の斜視図である。図１２（Ａ）を参照して、本体ケース５０に取付台５１が設けられている。取付台５１をフリップ５２が両側から挟み込んでいる。フリップとは、無線機本体の一部または全部を覆い、スイッチ等を保護する本体カバーのことをいう。フリップ５２は、取付台５１に設けられた、後述するヒンジ装置を用いて軸支されている。
【０００４】
図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示す携帯無線機の、Ｂ−Ｂ線に沿う部分断面図である。このようなヒンジ装置は、取付台５１の中に、左右対称に、一対設けられている。図１２（Ｃ）は、図１２（Ｂ）に示すヒンジ装置を、垂直方向から見た断面図である。
【０００５】
これらの図を参照して、本体ケース５０の中央部に取付台５１が設けられている。取付台５１の壁面には取付穴５７として八角形の凹部が設けられている。また取付台５１には、突き当たり壁５９がケース内部に設けられている。ヒンジ装置５３のヒンジ本体６３は、ヒンジ本体筒６５と底面板６７からなる。
【０００６】
ヒンジ本体６５は筒形状からなり、該側面が取付穴５７と係合するような八角柱側面を有し、内側面が後述するスライド駒８５と係合するように六角柱をくり抜いた形状のものである。ヒンジ本体筒６５の一端付近の側面上には係合穴６９が４箇所に設けられており、他端には、中心軸へ向けてヒンジ軸突き当たり壁７１が設けられている。
【０００７】
一方、底面板６７は、ヒンジ本体筒６５の内側面形状に対応した六角形の板である。底面板６７の縁部には、４箇所に柱状の係合部７２が設けられている。係合部７２はヒンジ本体内部へ向けて設けられ、各係合部７２の先端には、外側へ向けて係止爪７３が設けられている。対向する係合部７２間の距離は、後述する弾性部材９１の外形よりも若干大きくされている。
【０００８】
底面板６７の係止爪７３がヒンジ本体筒６５の係合穴６９に係止されて、ヒンジ本体６３が形成されている。ヒンジ本体６３は、本体ケース５０の取付穴５７に内挿されている。この際、ヒンジ本体筒６５の外側面が取付穴５７と係合するとともに、底面板６７が突き当たり壁５９に突き当たっている。突き当たり壁５９のダンプ５９ａは、図示のように、ヒンジ本体６３を軸直角方向に支持している。このようにしてヒンジ本体６３は、本体ケース５０に回転不能に取付けられている。ヒンジ軸７７は、ヒンジ本体筒６５に軸支されている。
【０００９】
このようなヒンジ装置を用いると、ヒンジ装置内部に設けられたヒンジ軸７７の端面に形成された端面カム９３と、ヒンジ装置内部で軸方向にスライドするスライド駒８５に形成された従動ピン８３とは、弾性部材９１の付勢力によって互いに当接し、フリップ５２が開状態および閉状態で保持されるように構成されているので、フリップ５２を閉じた状態から開こうとしたときには、一定の角度以上に開いたら開状態までフリップ５２を付勢して開かせることができ、開状態から閉じようとしたときには、一定の角度以下に閉じたとき閉状態までフリップ５２を付勢して閉じさせることができる。したがって、このヒンジ装置を携帯電話機に用いることで、着信時に直ちに通話を開始でき、また、電話機の使用終了時に、本体を直ちに閉じることができる。
【００１０】
次に、第２の従来例にかかる、特開平１０−６５７７８号公報に記載されているヒンジ装置について説明する。図１３は、第２の従来例に係る、折り畳み携帯電話機に使用されるヒンジ装置の分解斜視図である。
【００１１】
図１３を参照して、ヒンジ装置１は軸受部３を備える。軸受部３は、回転シャフト２を軸受する。摺動カム４は、回転シャフト２をその中心部に挿通させて、回転シャフト２とともに回転しながら軸方向へ付勢される。摺動カム４には、凹部である、一対のカム溝４ａ，４ａが形成されている。摺動カム４と、軸受部３に設けられた固定カムとは、スプリング７の弾性力によって互いに当接し合う。回転シャフト２の一端は、フリクションプレート５および押さえワッシャー５ａを挿通し、かしめられている。
【００１２】
図１４は、図１３において摺動カム４側から見た、軸受部３の構造を示す図である。図１４において、３ａは、１８０°間隔を置いて軸受部３に形成された、固定カムを構成する１対のカム突起である。１対のカム突起３ａ、３ａは、図１３に図示された１対のカム溝４ａの位置に対応させて形成されている。
【００１３】
図１５は、第２の従来例にかかるヒンジ装置を取付けた折り畳み携帯電話機の動作を示す図である。図１３、図１４および図１５を参照して、回転シャフト２の他方に取付部２ａが設けられる。取付部２ａを、折り畳み携帯電話機本体９のいずれか一方に固定して取付け、軸受部３を本体９の他方に固定して取付ける。これにより、本体９の一方を他方に対して回転させたとき、軸受部３に形成されたカム面の構成によって、折り畳み携帯電話機の本体の開動作が規制される。
【００１４】
本体の開状態に近い開角度では、カム面は平坦に近いなだらかな傾斜とすることと、フリクションプレート５が回転シャフト２の回転動作に伴い、軸受部３へ押圧されて開動作の抵抗として機能することとによって、携帯電話機の本体９を開いた状態で任意に停止できるように（フリーストップに保持できるように）構成されている。
【００１５】
一方、閉状態から開状態まで本体を開こうとしたとき、開状態に至る前に上述のようにフリーストップに保持されてしまうため、図１５で示すように本体９の一方としての受話部１０を垂直に立てた状態で、解除ロック７を解除して、本体９の他方としての送話部１１がカム機構による回転付勢力に加え、自重の助けを借りて、１６０°まで開かれる。さらに、送話部１１をもっと開きたい場合には、送話部１１あるいは受話部１０の一方を片手で保持して、他方を開成方向へ押すと、１８０°の開成が可能となる。なお、本体９には、ホイップアンテナ１３が取りつけられている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヒンジ装置は以上のように構成されている。しかしながら、上記第１の従来例に係るヒンジ装置は、通話時には本体を開状態でしか使用せず、通話時以外には閉状態でしか使用しないフリップ型携帯電話機に最も適したものであるが、このヒンジ装置は、メール・画像閲覧機能を有する携帯電話機には適さない。すなわち、メール・画像閲覧機能を有する携帯電話機の場合には、机上にてメール等の入力操作をするときに、ディスプレイを見やすくするため、本体角度の調整を必要とするが、開状態または閉状態でのみしか本体を保持できない第１の従来例に係るヒンジ装置では、これを実現できない。
【００１７】
一方、上記第２の従来例に係るヒンジ装置は、折り畳み携帯電話機に使用されるものであり、本体を、開かれた状態である一定の範囲の角度で保持することができ、ディスプレイを見やすくした状態でメール等の入力操作ができるものであるが、電話機としての即応性に欠ける。すなわち、たとえば、電話がかかってきたとき、すぐに開状態まで本体を開かせることができず、また、通話終了時にすぐに本体を閉じることもできないため、電話機として必要な即応性に対処できるものではない。
【００１８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、着信時にすぐに電話に出ることができる等の電話機としての即応性を確保しつつ、メール等の入力操作時には、一定の範囲で本体を開いた状態で使用できるように携帯電話機本体の開角度調整を可能にしたヒンジ装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、第１部材および第２部材を開閉可能に連結するヒンジ装置において、閉状態から僅かに開いた第１角度αまでの角度領域は開放されることにより、閉状態に操作される操作力を与え、上記第１角度αを超えて上記開状態に至る途中の第２角度βまでの角度領域は開方向に操作力を与え、上記第２角度βを超えて上記開状態近傍の第３角度γまでの角度領域は開放されていても、この角度位置に留まり、上記第３角度γを超えて上記開状態までの角度領域は開放されることにより、開状態に操作される操作力を与えるものであり、上記第１角度αを超え、上記第１角度α近傍の角度領域で開放されたとき、開方向の操作力で開状態に操作することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、折り畳み携帯電話機の姿勢にかかわらず、本体をわずかに開くことで、通話角度まで付勢されて本体が開く。そのため、使いたいときにすぐに開いて使用でき、使用し終わった後にすぐにしまえるという、機器の使用時の操作即応性を実現できる。また、使用時に使いやすいように、いずれか一方の筐体に搭載されたディスプレイの角度の調整がきくので、２つの筐体の開角度を調整してディスプレイを見やすくし、かつ操作しやすくすることができるという、機器の使用時の角度調整の自由性を実現できる。
【００２１】
請求項２にかかる発明は、第１部材および第２部材を開閉可能に連結するヒンジ装置において、上記第１部材又は第２部材のいずれか一方に回転不能に設けられたヒンジ本体と、上記第１部材又は第２部材の他方に回転不能に設けられ、上記ヒンジ本体に対して回転自在に軸支された回転軸と、上記ヒンジ本体の中で上記回転軸端部に当接するように付勢され、上記回転軸の軸方向にスライド可能なスライド駒と、上記ヒンジ軸またはスライド駒の両当接部の一方に設けられたカム部と、上記両当接部の他方に設けられ、上記カム部と摺動して当接される従動部とを備える。上記カム部は、上記第１部材及び第２部材を開閉操作するカム面を有する。このカム面は、閉状態から僅かに開いた第１角度αまでの角度領域は開放されることにより、閉状態に操作される操作力を与え、上記第１角度αを超えて上記開状態に至る途中の第２角度βまでの角度領域は開方向に操作力を与え、上記第２角度βを超えて上記開状態近傍の第３角度γまでの角度領域は開放されていても、この角度位置に留まり、上記第３角度γを超えて上記開状態までの角度領域は開放されることにより、上記開状態に操作される操作力が与えるものであり、上記第１角度αを超え、上記第１角度α近傍の角度領域で開放されたとき、開方向の操作力で開状態に操作するように形成されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本発明を適用する折り畳み携帯電話機の正面図である。
図１を参照して、携帯電話機本体９は、折り畳み携帯電話機の本体の一方としての受話部１０と、レシーバ１４と、ディスプレイ部１５と、もう一方の本体としての送話部１１と、マイク部１６と、キーボード１７と、受話部１０または送話部１１に取付けられるヒンジ装置１とで構成される。
【００２４】
図２は、ヒンジ装置１を取付ける電話機本体部分の拡大図である。受話部１０と送話部１１の各々の端部には、ヒンジ装置１を取付けるための取付部１０ａと取付部１１ａが設けられている。取付部１０ａと取付部１１ａには、それぞれ取付穴１０ｂと取付穴１１ｂが設けられている。受話部１０と送話部１１は、取付部１０ａと取付部１１ａとに設置されたヒンジ装置１を介して、開閉自在に連結されている。
【００２５】
図３は、ヒンジ装置１の分解斜視図であり、図４はヒンジ装置１の内部構造を示す断面図である。図２と図３と図４を参照して、ヒンジ装置１のケース１８は、受話部ヒンジ取付部１１ａに回転不能に固定される。固定カム８は、送話部ヒンジ取付部１０ａに取付けられる取付部８ｂを有し、ケース８の内部で回転可能に設けられる。直方体状のケース１８は、取付部８ｂをケース１８から突出させるための穴１８ａを有する。
【００２６】
固定カム８は円盤状であり、１８０°間隔をおいて、１対の従動ピン８ａが形成されている。固定カム８は、ケース１８内に収められ、取付部８ｂをケース１８の穴１８ａに貫通させる。スライド駒４は、従動ピン８ａに当接され、ケース１８に回転不能に収められる。低摩擦板６は、固定カム８とケース１８内面とに挟まれ、固定カム８の回転を滑らかにする。スプリング７は、スライド駒４を固定カム８側へ付勢して当接させる。
【００２７】
図５から図９は、固定カム８とスライド駒４の円周での断面を展開した図である。これらの図を参照して、スライド駒４には、従動ピン８ａと対向する側に１８０°間隔で設けられた１対のカム溝４ａと、カム平坦面４ｂと、傾斜面４ｄ、４ｅを有するカム凸部４ｃと、傾斜面４ｆからなるカム部４ｇが設けられている。なお、このヒンジ装置１は、図１のように、本体９に向かって正面から見たときに左右対称のものが、一対となって取りつけられている。
【００２８】
図５から図９を用いて、固定カム８の従動ピン８ａに対する、スライド駒４のカム部４ｇの当接位置が、受話部１０と送話部１１の開成位置によって、どのように変化するかを示す。
【００２９】
受話部１０と送話部１１を、図１０のａに示したように、折り畳んだ状態において、固定カム８の従動ピン８ａは、スライド駒４のカム部４ｇに対し、図５に示す位置にあり、これを０°とする。このとき、従動ピン８ａが、カム面４ｅの傾斜面を滑り降りようとする付勢力に伴う回転トルクによって、閉状態に操作される操作力が加えられ、携帯電話機本体９を閉じた状態に維持できる。
【００３０】
この状態から、送話部１１を手に持って、受話部１０を、図１０のｂに示したように、開操作力を加えて第１角度αの２５°まで開くと、受話部１０は、従動ピン８ａが、図６に示す位置からカム面４ｄの傾斜面を滑り降りる付勢力に伴う回転トルクを受けて開き始める。
【００３１】
傾斜面４ｄが終わる図７に示す位置に、従動ピン８ａが到達し、図１０のｃに示したように、受話部１０が第２角度βの９０°まで開いたとき、受話部１０は送話部１１に対して、第３角度γの１５０°をなすまで開くに十分な運動エネルギを持っており、本体開動作が継続され、図１０のｄのように受話部１０が送話部１１に対して第３角度γの１５０°をなすまで開いたとき、従動ピン８ａは、図８に示す位置にあり、カム溝４ａ内に落ち込もうとし、従動ピン８ａと傾斜面４ｆが当接することで、受話部１０が開く方向に付勢力が働く。そして、従動ピン８ａが、図９に示す位置まで落ち込んだとき、図１０のｅに示したように、受話部１０と送話部１１の連結端部同士が当接し、開状態の角度の１６０°をなして停止する。このようにして、受話部１０は、２５°から通話角度である１６０°まで開方向の操作力によって開かれる。
【００３２】
ここで、カム面４ｇの傾斜面を与えるカム凸部４ｃの高さは、本体送話部１１の姿勢にかかわらず、受話部１０が送話部１１に対し、開方向の操作力のみにより、第１角度αの２５°から第３角度γの１５０°まで、スプリングの弾性力により付勢されて開かれるためのトルクを発生するように与えられている。
【００３３】
受話部１０のディスプレイ１５を使用者の見やすい角度にするため、本体のなす角度の調節をする場合には、図７と、図１０のｃ、および図８と、図１０のｄに示したように、第２角度βの９０°〜第３角度γの１５０°の間は、従動ピン８ａとカム面４ｂが当接することによるカムトルクにより、受話部１０を任意の角度で停止することができる。
【００３４】
電話機本体を閉じるとき、受話部１０または送話部１１を、図１０のｂのように第１角度αの２５°まで閉じると、従動ピン８ａは、図６に示す位置になり、そこから傾斜面４ｅを滑り降りる付勢力に伴う回転トルクを受けて、閉状態に操作される操作力が加えられ、受話部１０と送話部１１がスプリングの弾性力により付勢されて閉じ始める。そして、図１０のａのように受話部１０と送話部１１があたることで閉状態となる。
【００３５】
図１１は、受話部１０と送話部１１がある角度をなした状態で一旦手で固定し、再び手を離したときの受話部１０と送話部１１との閉角度を概略的に示したものであり、上記の実施の形態における動作を明確に解説するものである。
【００３６】
なお、上記実施の形態では、折り畳み携帯電話機を例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、折り畳み機器に使用されるヒンジ装置のいずれにも適用可能である。
【００３７】
また、上記実施の形態では、カム面４ｇはスライド駒４に形成され、従動ピン８ａは固定カム８に形成される場合を例示したが、この発明はこれに限られず、カム面４ｇが固定カム８に形成され、従動ピン８ａがスライド駒４に形成された場合でも同様の動作を得ることができる。
【００３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、折り畳み携帯電話機の姿勢にかかわらず、本体をわずかに開くことで、通話角度まで付勢されて本体を開くことが可能となる。そのため、着信時は姿勢によらず、片手で直ちに通話を開始することが可能となる等、操作が容易になる。また、本体角度を任意に調節できるため、机上でのメール入力、画像閲覧等において、ディスプレイの見やすさが向上する。さらに、ある角度以下では本体が付勢されて閉じるため、終話時・使用終了時に直ちに本体を閉じることができる。
【００４０】
また、この発明によれば、折り畳み携帯電話機の本体の開動作開始にボタン等を使用しないため、ボタンが誤って押されることによる誤作動を防止することができ、またヒンジ装置の構造を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用した、折り畳み携帯電話機の開いた状態での正面図である。
【図２】この発明に係るヒンジ装置を取付ける、電話機本体部分の拡大図である。
【図３】この発明に係るヒンジ装置の分解斜視図である。
【図４】この発明に係るヒンジ装置の内部構造を示す断面図である。
【図５】本体が閉じた状態における、固定カムとスライド駒との位置関係を示す断面図である。
【図６】本体が第１角度αの２５°開いた状態における、固定カムとスライド駒との位置関係を示す断面図である。
【図７】本体が第２角度βの９０°開いた状態における、固定カムとスライド駒との位置関係を示す断面図である。
【図８】本体が第３角度γの１５０°開いた状態における、固定カムとスライド駒との位置関係を示す断面図である。
【図９】本体が通話角度まで開いた状態における、固定カムとスライド駒との位置関係を示す断面を展開した図である。
【図１０】この発明に係るヒンジ装置を取付けた折り畳み携帯電話機の動作を示す図である。
【図１１】この発明に係るヒンジ装置の動作を解説する図である。
【図１２】第１の従来例にかかるヒンジ装置を説明する図である。
【図１３】第２の従来例にかかるヒンジ装置の分解斜視図である。
【図１４】第２の従来例にかかるヒンジ装置の固定カムの形状を示す図である。
【図１５】第２の従来例にかかるヒンジ装置を取付けた折り畳み携帯電話機の動作を示す図である。
【符号の説明】
１　ヒンジ装置、２　回転シャフト、３　軸受部、４　スライド駒、４ａ　カム溝、４ｂ　カム平坦面、４ｃ　カム凸部、４ｄ、４ｅ、４ｆ　傾斜面、４ｇ　カム部、５　フリクション手段、６　低摩擦板、７　スプリング、８　固定カム、８ａ　従動ピン、８ｂ　取付部、９　携帯電話機本体、１０　受話部、１０ａ取付部、１０ｂ　取付穴、１１　送話部、１１ａ　取付部、１１ｂ　収装穴、１２　ロック、１３　ホイップアンテナ、１４　レシーバ、１５　ディスプレイ、１６　マイク、１７　キーボード、１８　ケース、１８ａ　ケース穴。

Claims (2)

1. 第１部材及び第２部材を開閉可能に連結するヒンジ装置において、
   閉状態から僅かに開いた第１角度αまでの角度領域は開放されることにより、閉状態に操作される操作力を与え、
   上記第１角度αを超えて上記開状態に至る途中の第２角度βまでの角度領域は開方向に操作力を与え、
   上記第２角度βを超えて上記開状態近傍の第３角度γまでの角度領域は開放されていても、この角度位置に留まり、
   上記第３角度γを超えて上記開状態までの角度領域は開放されることにより、開状態に操作される操作力を与えるものであり、
   上記第１角度αを超え、上記第１角度α近傍の角度領域で開放されたとき、開方向の操作力で開状態に操作することを特徴とするヒンジ装置。
2. 第１部材及び第２部材を開閉可能に連結するヒンジ装置において、
   上記第１部材又は第２部材のいずれか一方に回転不能に設けられたヒンジ本体と、
   上記第１部材又は第２部材の他方に回転不能に設けられ、上記ヒンジ本体に対して回転自在に軸支された回転軸と、
   上記ヒンジ本体の中で上記回転軸端部に当接するように付勢され、上記回転軸の軸方向にスライド可能なスライド駒と、
   上記回転軸またはスライド駒の両当接部の一方に設けられたカム部と、
   上記両当接部の他方に設けられ、上記カム部と摺動して当接される従動部とを備え、
   上記カム部は、
   上記第１部材及び第２部材を開閉操作するカム面を有し、
   このカム面は、
   閉状態から僅かに開いた第１角度αまでの角度領域は開放されることにより、閉状態に操作される操作力を与え、
   上記第１角度αを超えて上記開状態に至る途中の第２角度βまでの角度領域は開方向に操作力を与え、
   上記第２角度βを超えて上記開状態近傍の第３角度γまでの角度領域は開放されていても、この角度位置に留まり、
   上記第３角度γを超えて上記開状態までの角度領域は開放されることにより、上記開状態に操作される操作力を与えるものであり、
   上記第１角度αを超え、上記第１角度α近傍の角度領域で開放されたとき、開方向の操作力で開状態に操作するように形成されていることを特徴とするヒンジ装置。

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