(57)【要約】【課題】フレキシブルディスプレイシートを外側にして取り付けた第１及び第２筐体を、フレキシブルディスプレイシートの支持面の長さを一定に保って開閉可能に連結する二軸ヒンジ装置を提供する。【解決手段】同期回転手段３０ａと吸込手段４０ａとを有する二軸部２０ａと、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２と一体に回動可能な第１及び第２開閉部材１３、１４と、第１及び第２開閉部材１３、１４に沿ってスライド可能な第１及び第２スライダ１５、１６と、第１及び第２筐体２、３を開く動作に伴って第１及び第２スライダ１５、１６をそれぞれ前端部側へ案内し、第１及び第２筐体２、３を閉じる動作に伴って第１及び第２スライダ１５、１６を後端部側へ案内する案内手段５０と、を有し、案内手段５０は、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２の軸線方向の外側に設けられると共に、第１及び第２スライダ１５、１６を軸線方向に垂直な面内でそれぞれ円弧状に案内する。【選択図】図４
2020159429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２筐体に跨ってフレキシブルディスプレイシートを外側にして取り付けて成る電子機器における前記第１及び第２筐体の後端部を連結してその前端部を開閉可能にする二軸ヒンジ装置であって、
第１及び第２ヒンジシャフトと、前記第１及び第２ヒンジシャフトを同期回転させる同期回転手段と、前記第１及び第２筐体の開位置及び閉位置へ前記第１及び第２ヒンジシャフトの回転位置を吸い込む吸込手段と、を有する二軸部と、
前記第１及び第２ヒンジシャフトに対してそれぞれ一体に回動可能に設けられた第１及び第２開閉部材と、
前記第１及び第２筐体に対してそれぞれ固定されると共に、前記第１及び第２開閉部材に沿って前端部側及び後端部側へスライド可能に設けられた第１及び第２スライダと、
前記第１及び第２筐体を開く動作に伴って前記吸込手段に駆動された前記第１及び第２スライダをそれぞれ前端部側へ案内し、前記第１及び第２筐体を閉じる動作に伴って前記吸込手段に駆動された前記第１及び第２スライダを後端部側へ案内する案内手段と、を有し、
前記案内手段は、前記第１及び第２ヒンジシャフトの軸線方向の外側に設けられると共に、前記第１及び第２ヒンジシャフトに対して前記第１及び第２スライダを前記軸線方向に垂直な面内でそれぞれ円弧状に案内することを特徴とする、
二軸ヒンジ装置。
【請求項２】
前記案内手段は、それぞれが案内溝及び／又は被案内突起を有すると共に前記案内溝及び被案内突起を相互に噛み合わせて軸線方向に重ね合わせられた複数の案内部材を有することを特徴とする、
請求項１に記載の二軸ヒンジ装置。
【請求項３】
前記案内溝及び被案内突起は、前記第１及び第２筐体の閉位置で前記フレキシブルディスプレイシートが曲がって形成する半円弧の両端の接線と頂点の接線との２つの交点をそれぞれ中心とする円弧状であることを特徴とする、
請求項１に記載の二軸ヒンジ装置。
【請求項４】
前記複数の案内部材は、
前記第１及び第２ヒンジシャフトを回転可能に支持するセンターブロックの軸線方向の端部に設けられた半円型の固定案内部材と、
前記第１及び第２スライダにそれぞれ固定される第１及び第２サイドブロックの回転中心側にそれぞれ設けられた第１及び第２回転案内部材と、
前記固定案内部材と前記第１及び第２回転案内部材との間に挟み込んでそれぞれ重ね合わせた第１及び第２中継案内部材と、からなることを特徴とする、
請求項２に記載の二軸ヒンジ装置。
【請求項５】
前記第１及び第２筐体の間隔で前記案内手段に沿って前記フレキシブルディスプレイシートを支持する弾性体シートを有することを特徴とする、
請求項４に記載の二軸ヒンジ装置。
【請求項６】
前記案内手段は、
前記固定案内部材に軸支され、その回動端を前記第１及び第２サイドブロックに対してそれぞれスライド可能に設けた第１及び第２スライドリンク部材を有することを特徴とする、
請求項４に記載の二軸ヒンジ装置。
【請求項７】
前記センターブロックは、前記第１及び第２ヒンジシャフトを軸線方向に間隔を設けて二組支持していると共に、二組の前記第１及び第２ヒンジシャフトの間で軸線方向に交差する配線を保持可能な配線保持部を有することを特徴とする、
請求項４に記載の二軸ヒンジ装置。
【請求項８】
前記第１及び第２ヒンジシャフトの端部に一端を固定して他端を前記第１及び第２開閉部材の回動端に軸支させた第１及び第２回転リンク部材を有し、
前記第１及び第２回転リンク部材の他端は、前記第１及び第２スライダに対して回転自在に当接するローラと共に軸支させていることを特徴とする、
請求項４に記載の二軸ヒンジ装置。
【請求項９】
前記同期回転手段は、
前記第１及び第２ヒンジシャフトに対称に設けられた第１及び第２螺旋溝と、
前記第１及び第２ヒンジシャフトに案内されて軸線方向に移動可能に設けられ、前記第１及び第２螺旋溝に噛み合う連動部材と、を有することを特徴とする、
請求項１に記載の二軸ヒンジ装置。
【請求項１０】
前記吸込手段は、
所定の凹凸を有し、前記第１及び第２ヒンジシャフトに対してそれぞれ一体に回転可能に設けられた第１及び第２回転カムと、
前記所定の凹凸に噛み合う凹凸を有し、前記第１及び第２ヒンジシャフトを回転自在に支持すると共に前記第１及び第２回転カムに前記凹凸を当接させるカムプレートと、
重ね合わせた前記第１及び第２回転カムと前記カムプレートをそれぞれ加圧する第１及び第２弾性手段と、を有することを特徴とする、
請求項１に記載の二軸ヒンジ装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の二軸ヒンジ装置を用いたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１及び第２筐体に跨って例えば有機ＥＬ製のフレキシブルディスプレイシートを外側にして開閉できるように取り付けて成る、例えば携帯電話機、電子手帳、ＰＤＡ、ネットブック、さらにはノートパソコンなどの電子機器に用いて好適な二軸ヒンジ装置、並びにこの二軸ヒンジ装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、第１及び第２筐体の両表面に渡って１枚の有機ＥＬ製のフレキシブルディスプレイシートを取り付けて成る折り畳みが可能な電子機器、例えば携帯電話機が開発され、世の中に出回りつつある。このような電子機器に関して、特許文献１、２には、フレキシブルディスプレイシートを外側にして、第１及び第２筐体を閉じた状態では外側のフレキシブルディスプレイシートが中央で半円状に曲げられるものが提案されている。特許文献１の電子機器では、二軸ヒンジ装置を用いて第１及び第２筐体の後端部を連結して前端部を開閉可能にしている。このように連結した場合、第１及び第２筐体を閉じた状態から開いた際に、フレキシブルディスプレイシートの中央でこの半円の長さ分の撓みが発生してしまう。このため、特許文献１では、二軸ヒンジ装置に第１及び第２筐体を前端部側及び後端部側へスライドさせる案内手段を設け、第１及び第２筐体を開いた後に、第１及び第２筐体を前端部側へスライドさせることにより、フレキシブルディスプレイシートの中央の撓みを引き延ばして直線状（平面状）に展開している。
【０００３】
しかし、特許文献１の電子機器では、第１及び第２筐体を開いた状態から閉じる際に、フレキシブルディスプレイシートの中央が第１及び第２筐体の後端部側へ引っ張られる可能性がある。
【０００４】
そこで、特許文献２の電子機器では、５本のヒンジシャフトを用いた多軸ヒンジ装置を使用し、第１及び第２筐体を開いた状態から閉じる動作に連動させて５本のヒンジシャフトの間隔を狭くすることにより、多軸ヒンジ装置における第１及び第２筐体間のフレキシブルディスプレイシートの支持面の長さが一定に保たれるように工夫されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９８４８５０２号公報
【特許文献２】特開２０１８−１３２１２９号公報
【特許文献３】特開２０１７−２１５０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２の多軸ヒンジ装置は、ヒンジシャフトの本数が多いため、部品点数が多くなって製造コストが高くなる傾向がある。また、ヒンジシャフトの本数が多いため、第１筐体と第２筐体の開閉に伴うヒンジシャフト１本当たりの回転角度が小さくなって、特許文献３の二軸ヒンジ装置のように力強い動作が可能な同期回転手段や吸込手段を設計することが難しい。本発明は、これらの問題点を解決しようとするもので、その課題は、フレキシブルディスプレイシートを外側にして取り付けた第１及び第２筐体を、フレキシブルディスプレイシートの支持面の長さを一定に保って開閉可能に連結する二軸ヒンジ装置を提供することである。そして、これと同時に、第１及び第２筐体を対称に開閉動作させ、第１及び第２筐体を閉位置と開位置とへ二軸ヒンジ装置の開き角度を強制的に引き込んで開閉動作に快適な手応えを付与する必要があるという技術的要請を、より簡単な構成で実現できる操作性の良い二軸ヒンジ装置を提供せんとするにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１に記載の二軸ヒンジ装置は、第１及び第２筐体に跨ってフレキシブルディスプレイシートを外側にして取り付けて成る電子機器における前記第１及び第２筐体の後端部を連結してその前端部を開閉可能にする二軸ヒンジ装置であって、第１及び第２ヒンジシャフトと、前記第１及び第２ヒンジシャフトを同期回転させる同期回転手段と、前記第１及び第２筐体の開位置及び閉位置へ前記第１及び第２ヒンジシャフトの回転位置を吸い込む吸込手段と、を有する二軸部と、前記第１及び第２ヒンジシャフトに対してそれぞれ一体に回動可能に設けられた第１及び第２開閉部材と、前記第１及び第２筐体に対してそれぞれ固定されると共に、前記第１及び第２開閉部材に沿って前端部側及び後端部側へスライド可能に設けられた第１及び第２スライダと、前記第１及び第２筐体を開く動作に伴って前記吸込手段に駆動された前記第１及び第２スライダをそれぞれ前端部側へ案内し、前記第１及び第２筐体を閉じる動作に伴って前記吸込手段に駆動された前記第１及び第２スライダを後端部側へ案内する案内手段と、を有し、前記案内手段は、前記第１及び第２ヒンジシャフトの軸線方向の外側に設けられると共に、前記第１及び第２ヒンジシャフトに対して前記第１及び第２スライダを前記軸線方向に垂直な面内で円弧状に案内することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の二軸ヒンジ装置では、前記案内手段は、それぞれが案内溝及び／又は被案内突起を有すると共に前記案内溝及び被案内突起を相互に噛み合わせて軸線方向に重ね合わせられた複数の案内部材を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の二軸ヒンジ装置では、前記案内溝及び被案内突起は、前記第１及び第２筐体の閉位置で前記フレキシブルディスプレイシートが曲がって形成する半円弧の両端の接線と頂点の接線との２つの交点をそれぞれ中心とする円弧状であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の二軸ヒンジ装置では、前記複数の案内部材は、前記第１及び第２ヒンジシャフトを回転可能に支持するセンターブロックの軸線方向の端部に設けられた半円型の固定案内部材と、前記第１及び第２スライダにそれぞれ固定される第１及び第２サイドブロックの回転中心側にそれぞれ設けられた第１及び第２回転案内部材と、前記固定案内部材と前記第１及び第２回転案内部材との間に挟み込んでそれぞれ重ね合わせた第１及び第２中継案内部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の二軸ヒンジ装置は、前記第１及び第２筐体の間隔で前記案内手段に沿って前記フレキシブルディスプレイシートを支持する弾性体シートを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の二軸ヒンジ装置では、前記案内手段は、前記固定案内部材に軸支され、その回動端を前記第１及び第２サイドブロックに対してそれぞれスライド可能に設けた第１及び第２スライドリンク部材を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の二軸ヒンジ装置では、前記センターブロックは、前記第１及び第２ヒンジシャフトを軸線方向に間隔を設けて二組支持していると共に、二組の前記第１及び第２ヒンジシャフトの間で軸線方向に交差する配線を保持可能な配線保持部を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項８の二軸ヒンジ装置は、前記第１及び第２ヒンジシャフトの端部に一端を固定して他端を前記第１及び第２開閉部材の回動端に軸支させた第１及び第２開閉リンク部材を有し、前記第１及び第２開閉リンク部材の他端は、前記第１及び第２スライダに対して回転自在に当接するローラと共に軸支させていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９の二軸ヒンジ装置では、前記同期回転手段は、前記第１及び第２ヒンジシャフトに対称に設けられた第１及び第２螺旋溝と、前記第１及び第２ヒンジシャフトに案内されて軸線方向に移動可能に設けられ、前記第１及び第２螺旋溝に噛み合う連動部材と、を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０の二軸ヒンジ装置では、前記吸込手段は、所定の凹凸を有し、前記第１及び第２ヒンジシャフトに対してそれぞれ一体に回転可能に設けられた第１及び第２回転カムと、前記所定の凹凸に噛み合う凹凸を有し、前記第１及び第２ヒンジシャフトを回転自在に支持すると共に前記第１及び第２回転カムに前記凹凸を当接させるカムプレートと、重ね合わせた前記第１及び第２回転カムと前記カムプレートをそれぞれ加圧する第１及び第２弾性手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の電子機器は、上述した請求項のうちのいずれか１項に記載の二軸ヒンジ装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の二軸ヒンジ装置のように構成すると、フレキシブルディスプレイシートを外側にして取り付けた第１及び第２筐体を、フレキシブルディスプレイシートの支持面の長さを一定に保って開閉可能に連結する二軸ヒンジ装置を提供することができる。そして、これと同時に、第１及び第２筐体を対称に開閉動作させ、第１及び第２筐体を閉じた位置と開いた位置とへ二軸ヒンジ装置の開き角度を強制的に引き込んで開閉動作に快適な手応えを付与する必要があるという技術的要請を、より簡単な構成で実現できる操作性の良い二軸ヒンジ装置を提供することができる。
【００１９】
具体的には、案内手段は、第１及び第２ヒンジシャフトに対して第１及び第２スライダを軸線方向に垂直な面内で円弧状に案内することにより、第１及び第２筐体の開閉に連動して、吸込手段に駆動された第１及び第２スライダを前端部側又は後端部側へ連続的に移動させることができる。そして、案内手段が第１及び第２ヒンジシャフトの軸線方向の外側に設けられることにより、第１及び第２ヒンジシャフトの軸線方向の領域を同期回転手段及び吸込手段に多く割り当てることができる。そして、ヒンジシャフトの本数が少ないので、第１筐体と第２筐体の開閉に伴うヒンジシャフト１本当たりの回転角度が大きくなって、特許文献３の二軸ヒンジ装置のような精密で力強い動作が可能な同期回転手段や吸込手段を設計することが容易である。さらに、ヒンジシャフトの本数が少ないため、フレキシブルディスプレイシートを外側にして第１及び第２筐体を開閉可能な二軸ヒンジ装置を部品点数少なく構成できる。
【００２０】
請求項２の二軸ヒンジ装置によれば、案内溝と被案内突起を噛み合わせた単純な構造で円弧状の案内を実現すると共に複数の案内部材を軸線方向に重ね合わせて案内手段を構成するので、案内手段の軸線方向の厚みを小さくして第１及び第２ヒンジシャフトに軸線方向の大きなスペースを割り当てることができる。このため、上述したように同期回転手段及び吸込手段の性能を高めることが容易である。
【００２１】
請求項３の二軸ヒンジ装置によれば、第１及び第２筐体の開位置と閉位置の中間位置でもフレキシブルディスプレイシートの浮き上がりと引張りを抑制することができる。
【００２２】
請求項４の二軸ヒンジ装置によれば、重ね合わせ３枚、合計枚数５枚という最少の案内部材によって案内手段を構成できる。
【００２３】
請求項５の二軸ヒンジ装置によれば、第１筐体及び第２筐体に隣接する領域で弾性体シートがフレキシブルディスプレイシートの応力を分散するので、この領域の段差で応力集中してフレキシブルディスプレイシートが折れ曲がることを回避できる。
【００２４】
請求項６の二軸ヒンジ装置によれば、第１及び第２筐体の開閉動作に伴う複数の案内部材の案内溝及び被案内突起における応力集中とこの応力集中による摩擦抵抗の増大を軽減することができる。
【００２５】
請求項７の二軸ヒンジ装置によれば、二軸部の厚みを利用して配線保持部を設けているので、二軸ヒンジ装置及び電子機器の薄型化に貢献できる。
【００２６】
請求項８の二軸ヒンジ装置によれば、第１及び第２ヒンジシャフトの回転を第１及び第２開閉部材に効率的に伝達できると共に、少ない部品数で第１及び第２開閉部材に対する第１及び第２スライダのスライドを円滑に行うことができる。
【００２７】
請求項９の二軸ヒンジ装置では、少ない部品数と狭い空間で円滑な第１及び第２ヒンジシャフトの同期回転を実現できる。これにより、第１及び第２筐体の開閉過程において第１及び第２回転部材に対する第１及び第２スライダのスライドの対称性を高めることができる。
【００２８】
請求項１０の二軸ヒンジ装置によれば、少ない部品数と狭い空間で、精密にして強力な第１及び第２ヒンジシャフトの回転位置の吸い込みを実現できる。これにより、第１及び第２筐体の開閉過程において複数の案内部材の間の摩擦抵抗に打ち勝って第１及び第２回転部材に対する第１及び第２スライダのスライドを行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る二軸ヒンジ装置を用いたフレキシブルディスプレイシートを有する携帯電話機を示し、（ａ）は第１筐体と第２筐体を閉じてみた斜視図、（ｂ）は第１筐体と第２筐体を開いてみた斜視図である。
【図２】図１に示した携帯電話機を開いた状態で、フレキシブルディスプレイシートと弾性体シートを取り外してみた一部分解斜視図である。
【図３】図１に示した携帯電話機における二軸ヒンジ装置の開閉動作の説明図であって、（ａ）は第１筐体と第２筐体を閉じてみた部分断面図、（ｂ）は第１筐体と第２筐体を開いてみた部分断面図である。
【図４】図３に示した二軸ヒンジ装置の開閉動作の説明図であって、（ａ）は第１スライダと第２スライダを閉じてみた斜視図、（ｂ）は第１スライダと第２スライダを開いてみた斜視図である。
【図５】図４に示した二軸ヒンジ装置の部品構成を説明する分解斜視図である。
【図６】図４に示した二軸ヒンジ装置における第１及び第２スライダのスライド動作の説明図であって、（ａ）は第１及び第２スライダを閉じてみた部分断面図、（ｂ）は第１及び第２スライダを開いてみた部分断面図である。
【図７】図４に示した二軸ヒンジ装置を下面側から見上げた状態における回転連動手段及び吸込手段の配置の説明図であって、（ａ）は第１及び第２スライダを閉じてみた部分断面図、（ｂ）は第１及び第２スライダを開いてみた部分断面図である。
【図８】本願発明に係る二軸ヒンジ装置におけるセンターブロックを示し、（ａ）はフレキシブルディスプレイシート支持面側から見た斜視図、（ｂ）は下面側から見た斜視図、（ｃ）は一端側の固定案内部材の側面図、（ｄ）は他端側の固定案内部材の側面図である。
【図９】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における第１及び第２開閉部材を示し、（ａ）は第１及び第２スライダ側から見た斜視図、（ｂ）はバックサイドカバー側から見た斜視図、（ｃ）は一端側の側面図である。
【図１０】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における第１及び第２スライダを示し、（ａ）は第１及び第２開閉部材側から見た斜視図、（ｂ）は第１及び第２開閉部材側から見た平面図、（ｃ）は背面図である。
【図１１】本願発明に係る二軸ヒンジ装置におけるバックサイドカバーを示し、（ａ）は第１及び第２開閉部材を覆う反対側から見た斜視図、（ｂ）は第１及び第２開閉部材を覆う反対側から見た平面図である。
【図１２】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における第１及び第２ヒンジシャフトを示し、（ａ）は第１ヒンジシャフトの側面図、（ｂ）は第２ヒンジシャフトの側面図である。
【図１３】本願発明に係る二軸ヒンジ装置におけるホールドブロックを示し、（ａ）は斜め上方向から見た分解斜視図、（ｂ）は斜め下方向から見た分解斜視図である。
【図１４】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における連動部材を示し、（ａ）は斜め上方向から見た斜視図、（ｂ）は上方から見た平面図、（ｃ）は側面図である。
【図１５】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における回転カムを示し、（ａ）は斜め上方向から見た斜視図、（ｂ）は軸線方向から見た平面図、（ｃ）は側面図である。
【図１６】本願発明に係る二軸ヒンジ装置におけるカムプレートを示し、（ａ）は斜め上方向から見た斜視図、（ｂ）は軸線方向から見た平面図、（ｃ）は側面図である。
【図１７】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における第１サイドブロックを示し、（ａ）は被案内突起側から見た斜視図、（ｂ）は案内溝側から見た斜視図、（ｃ）は第１及び第２ヒンジシャフト側から見た平面図、（ｄ）は外側から見た平面図である。
【図１８】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における第２サイドブロックを示し、（ａ）は被案内突起側から見た斜視図、（ｂ）は案内溝側から見た斜視図、（ｃ）は第１及び第２ヒンジシャフト側から見た平面図、（ｄ）は外側から見た平面図である。
【図１９】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における第１中継案内部材を示し、（ａ）は被案内突起側から見た斜視図、（ｂ）は案内溝側から見た斜視図、（ｃ）は被案内突起側から見た平面図、（ｄ）は案内溝側から見た平面図である。
【図２０】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における第２中継案内部材を示し、（ａ）は被案内突起側から見た斜視図、（ｂ）は案内溝側から見た斜視図、（ｃ）は被案内突起側から見た平面図、（ｄ）は案内溝側から見た平面図である。
【図２１】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における第１及び第２スライドリンク部材を示し、（ａ）は斜め上方向から見た斜視図、（ｂ）は第１及び第２スライダを閉じた際の動作の模式図、（ｃ）は第１及び第２スライダを開いた際の動作の模式図である。
【図２２】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における固定案内部材と第１及び第２中間案内部材の動作の説明図であって、（ａ）は第１及び第２スライダを閉じた状態、（ｂ）は中間位置の状態である。
【図２３】本願発明に係る二軸ヒンジ装置における第１及び第２中間案内部材と第１及び第２回転案内部材の動作の説明図であって、（ａ）は中間位置の状態、（ｂ）は第１及び第２スライダを開いた状態である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、本発明に係る二軸ヒンジ装置と、この二軸ヒンジ装置を用いた電子機器の一例としての携帯電話機を例に挙げて本発明の実施の形態を説明する。しかし、本発明に係る二軸ヒンジ装置は、携帯電話機だけに用いられるものではなく、上記したように、電子手帳、ＰＤＡ、ネットブック、さらにはノートパソコンなどのように、１枚のフレキシブルディスプレイシートを取り付けた第１筐体と第２筐体を、フレキシブルディスプレイシート1を外側にして互いに開閉可能に連結する構成の電子機器において広く用いることができる。
【実施例１】
【００３１】
図１〜図３は、本発明の電子機器に係る携帯電話機を概略的に示す。携帯電話機１は、図１（ａ）に示すようにフレキシブルディスプレイシート５を外側にして曲げて第１及び第２筐体２、３を対向させる閉位置Ｐ１から、図１（ｂ）に示すようにフレキシブルディスプレイシート５を平坦に展開して第１及び第２筐体２、３を一直線に位置決める開位置Ｐ２まで開閉操作することができる。図２に示すように、携帯電話機１は、第１及び第２筐体２、３と、第１及び第２筐体２、３の両上部側の表面に跨ってフレキシブルな弾性体シート４を介して取り付けたところの、例えば有機ＥＬ製のフレキシブルディスプレイシート５と、第１及び第２筐体２、３の後端部側を連結する二軸ヒンジ装置６とで構成されている。二軸ヒンジ装置６は、弾性体シート４しかしてフレキシブルディスプレイシート５の下側において、第１及び第２筐体２、３を開閉可能に連結している。二軸ヒンジ装置６は、第１筐体２側のブラケット６ｄをねじ６ｃを用いて第１筐体２に固定し、第２筐体３側のブラケット６ｅをねじ６ｃを用いて第２筐体３に固定している。なお、スポンジ層４ａは、弾性体シート４の曲げ伸ばしに伴うフレキシブルディスプレイシート５の伸縮を吸収するものである。
【００３２】
二軸ヒンジ装置６は、第１筐体２と第２筐体３の左右方向の両側に二軸ヒンジ装置６ａ、６ｂを１つずつ設けて一体に構成することにより、第１及び第２筐体２、３の取付精度を高めている。しかし、二軸ヒンジ装置６は、左右方向の中央部で分割して二軸ヒンジ装置６ａ、６ｂをそれぞれ別体に構成することも、二軸ヒンジ装置６ａのみを使用することも可能である。二軸ヒンジ装置６ａ、６ｂの軸線方向の間隔には、第１筐体２の内部空間２ａと第２筐体３の内部空間３ａを連通して配線を通過させるための配線通過部６ｐが設けられている。
【００３３】
図３に示すように、二軸ヒンジ装置６は、携帯電話機１の閉位置Ｐ１と開位置Ｐ２の間で手動により開閉操作される。二軸ヒンジ装置６は、第１及び第２筐体２、３を開閉して、閉位置Ｐ１から開位置Ｐ２にしたときも、開位置Ｐ２から閉位置Ｐ１にしたときも、案内手段５０、６０によって二軸ヒンジ装置６に沿ったフレキシブルディスプレイシート５の支持面Ｌｃの長さがほぼ一定に保たれる。図３（ａ）に示すように、二軸ヒンジ装置６は、閉位置Ｐ１において第１及び第２スライダ１５、１６を後端部側（上方側）へ移動させている。これにより、第１及び第２筐体２、３を閉じる過程で第１及び第２筐体２、３の間に位置するフレキシブルディスプレイシート５の中央部分が両外側へ強く引張られることが回避されている。図３（ｂ）に示すように、二軸ヒンジ装置６は、開位置Ｐ２において第１及び第２スライダ１５、１６を前端部側（両外側）へ移動させている。これにより、第１及び第２筐体２、３を開く過程でフレキシブルディスプレイシート５が平坦に保持されて、中央の浮き上がり（撓み）が回避されている。
【００３４】
図４〜図２３は、本発明の二軸ヒンジ装置に係る二軸ヒンジ装置６を概略的に示す。二軸ヒンジ装置６は、特許請求の範囲の請求項１に記載されるように、第１及び第２筐体２、３に跨ってフレキシブルディスプレイシート５を外側にして取り付けて成る電子機器１における前記第１及び第２筐体２、３の後端部を連結してその前端部を開閉可能にする二軸ヒンジ装置であって、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２と、前記第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２を同期回転させる同期回転手段３０ａと、前記第１及び第２筐体２、３の開位置Ｐ２及び閉位置Ｐ１へ前記第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２の回転位置を吸い込む吸込手段４０ａと、を有する二軸部２０ａと、前記第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２に対してそれぞれ一体に回動可能に設けられた第１及び第２開閉部材１３、１４と、前記第１及び第２筐体２、３に対してそれぞれ固定されると共に、前記第１及び第２開閉部材１３、１４に沿って前端部側及び後端部側へスライド可能に設けられた第１及び第２スライダ１５、１６と、前記第１及び第２筐体２、３を開く動作に伴って前記吸込手段４０ａに駆動された前記第１及び第２スライダ１５、１６をそれぞれ前端部側へ案内し、前記第１及び第２筐体２、３を閉じる動作に伴って前記吸込手段４０ａに駆動された前記第１及び第２スライダ１５、１６を後端部側へ案内する案内手段５０と、を有し、前記案内手段５０は、前記第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２の軸線方向の外側に設けられると共に、前記第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２に対して前記第１及び第２スライダ１５、１６を前記軸線方向に垂直な面内でそれぞれ円弧状に案内する。
【００３５】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、二軸ヒンジ装置６は、第１及び第２スライダ１５、１６を、同期回転手段３０ａ、３０ｂにより連動させて対称に開閉させる。そして、その対称な開閉過程において、二軸ヒンジ装置６は、スライダ１５、１６を後端部側又は前端部側へ積極的に押し出す。閉位置Ｐ１側では閉位置Ｐ１に向かってスライダ１５、１６を引き込んで閉位置Ｐ１に停止させ、開位置Ｐ２側では開位置Ｐ２にスライダ１５、１６を押し出して開位置Ｐ２に停止させる。吸込手段４０ａ、４０ｂは、第１及び第２スライダ１５、１６を閉位置Ｐ１及び開位置Ｐ２へ向かって移動させる駆動力を発生する。同期回転手段３０ａ、３０ｂは、第１筐体２と第３筐体３の開閉に伴って、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２、２３、２４を連動して回転させることにより、第１ヒンジシャフト２１、２３に対する第１開閉部材１３の回転と、第２ヒンジシャフト２２、２４に対する第２開閉部材１４の回転と、を同期させる。吸込手段４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、第１筐体２と第３筐体３の開閉に伴って、図５に示す第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２、２３、２４の回転位置を、第１筐体２と第３筐体３とが対向する閉位置Ｐ１と、第１筐体２と第３筐体３とが一直線に展開される開位置Ｐ２と、へ強制的に引き込む。
【００３６】
図５に示すように、二軸ヒンジ装置６は、多数の部品を組み立てて構成されている。センターブロック１１は、合成樹脂製の縦長の成型品であって、左右方向の梁部１１ａの中央に配線保持部１１ｐを有し、左右方向の両端に案内手段５０、６０の案内部材５１、６１を有する。センターブロック１１は、梁部１１ａの下面に２個ずつのホールドブロック２５を取り付けて、第１ヒンジシャフト２１、２３及び第２ヒンジシャフト２２、２４をそれぞれ回転自在に支持している。センターブロック１１は、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２、２３、２４を軸線方向に間隔を設けて二組支持すると共に、二組の第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２、２３、２４の間で軸線方向に交差する配線を保持可能な配線保持部１１ｐを有する。このため、二軸ヒンジ装置６に配線通過部６ｐを確保しつつ二軸ヒンジ装置６を薄型に構成できる。
【００３７】
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ホールドブロック２５は、ホールド部材２５ａ、２５ｂに分割され、センターブロック１１の雌ねじ２５ｄにねじ２５ｃを締め付けることにより、センターブロック１１に取り付けられている。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ヒンジシャフト２１及び第２ヒンジシャフト２２の両端部には、ホールド部材２５ａ、２５ｂで挟み込んだ際に軸線方向に拘束されるように、小径部２１ｂ、２１ｂが形成されている。バックサイドカバー１２は、左右方向の両端のねじ孔１２ｂにねじ１２ａを挿入して、図８（ｂ）に示すセンターブロック１１の下面の雌ねじ１２ｃに締め付けることにより、センターブロック１１の下側に取り付けられて、二軸部２０を保護する。
【００３８】
第１ヒンジシャフト２１、２３及び第２ヒンジシャフト２２、２４には、回転カム４１、４１、カムプレート４２、弾性部材４３、４３、及び連動部材３５、３６を挿入して、同期回転手段３０ａ、３０ｂ及び吸込手段４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが組み立てられている。
【００３９】
図７を参照して図４に示すように、二軸ヒンジ装置６の二軸部２０は、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２を有する二軸部２０ａと、第１及び第２ヒンジシャフト２３、２４を有する二軸部２０ｂとを有する。二軸ヒンジ装置６の二軸部２０ａと二軸部２０ｂとは、軸線方向の向きが反対であるが、共通の部品を用いて同一に組み立てられている。このため、以下では、ヒンジシャフト２１、２２を有する二軸部２０ａについて詳細に説明し、ヒンジシャフト２３、２４を有する二軸部２０ｂに関する重複した説明を省略する。
【００４０】
また、二軸ヒンジ装置６の二軸部２０ａは、同期回転手段３０ａを有し、二軸部２０ｂは、同期回転手段３０ｂを有する。上述したように、二軸部２０ａの同期回転手段３０ａと、二軸部２０ｂの同期回転手段３０ｂは、軸線方向の向きが反対であるが、共通の部品を用いて同一に組み立てられている。このため、以下では、二軸部２０ａの同期回転手段３０ａについて詳細に説明し、二軸部２０ｂの同期回転手段３０ｂに関する重複した説明を省略する。
【００４１】
さらに、二軸ヒンジ装置６の二軸部２０ａは吸込手段４０ａ、４０ｂを有し、二軸部２０ｂは吸込手段４０ｃ、４０ｄを有する。上述したように、二軸部２０ａの吸込手段４０ａ、４０ｂと、二軸部２０ｂの吸込手段４０ｃ、４０ｄは、軸線方向の向きが反対であるが、共通の部品を用いて同一に組み立てられている。また、二軸部２０ａの二つの吸込手段４０ａ、４０ｂは、ヒンジシャフト２１、２２上の位置が異なるが、共通の部品を用いて同一に組み立てられている。このため、以下では、二軸部２０ａの片方の吸込手段４０ａについて詳細に説明し、残りの吸込手段４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに関する重複した説明を省略する。
【００４２】
図９に示すように、第１及び第２開閉部材の左右方向の両端部に凹所１３ａ、１４ａ及びピン孔２６ｄ、２７ｄが設けられている。図５に示すように、第１開閉部材１３は、第１回転リンク部材２６を介して第１ヒンジシャフト２１に一端を固定されて、第１ヒンジシャフト２１と一体に回転する。第１ヒンジシャフト２１の端部には回転を拘束するための扁平軸部２１ａが形成されている。扁平軸部２１ａを第１回転リンク部材２６の回転中心の扁平孔２６ｅに圧入することにより、第１ヒンジシャフト２１の回転が第１回転リンク部材２６へ伝達される。第１回転リンク部材２６の回動端のピン孔２６ｂ及びローラ２８を貫通させてピン２６ａを挿入して第１開閉部材１３のピン孔２６ｄへ圧入することにより、第１回転リンク部材２６の回動端が第１開閉部材１３に軸支され、同時にローラ２８が回転自在に設けられている。
【００４３】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１開閉部材１３は、第１スライダ１５とスライダカバー１７に囲まれた箱型の空間に保持されている。第１スライダ１５及びスライダカバー１７は、第１開閉部材１３に沿って後端部側及び前端部側へスライド可能である。ローラ２８は、当接した側で駆動されて回転することにより、第１スライダ１５及びスライダカバー１７に対する摩擦を軽減して第１スライダ１５のスライドを容易にする。
【００４４】
第１スライダ１５及びスライダカバー１７は、ねじ１７ｅ、１７ｅ、１７ｅ、１７ｅをスライダカバー１７の丸孔１７ｆ、１７ｆ、１７ｆ、１７ｆに貫通させて第１スライダ１５の雌ねじ１７ｇ、１７ｇ、１７ｇ、１７ｇに締め付けることにより固定されている。また、第１スライダ１５及びスライダカバー１７の両端部には、後述する案内手段５０、６０を構成する第１サイドブロック１５ａ、１５ｂが固定されている。図１７に示すように、第１サイドブロック１５ａには、雌ねじ１５ｆ、１５ｉ、１５ｉ、１７ｃ、１７ｃが形成されると共に位置決めピン１５ｊ、１５ｊが固定されている。第１サイドブロック１５ａ、１５ｂは、第１スライダ１５に対しては、図１０（ｂ）に示すピン孔１５ｋ、１５ｋに位置決めピン１５ｊ、１５ｊを挿入してねじ１５ｇ、１５ｇに締め付けることにより、また、スライダカバー１７に対しては、ねじ孔１７ｂ、１７ｂにねじ１７ａ、１７ａを挿入して雌ねじ１７ｃ、１７ｃに締め付けることにより、第１スライダ１５とスライダカバー１７の左右方向の端部に固定されている。図１１に示すように、スライダカバー１７には、第１及び第２開閉部材１３、１４の被案内突起１３ｈ、１４ｈを案内する案内溝１７ｈ、１８ｈが形成されている。
【００４５】
第２開閉部材１４は、第２回転リンク部材２６を介して第２ヒンジシャフト２２に一端を固定されて、第２ヒンジシャフト２２と一体に回転する。第２ヒンジシャフト２２の端部には回転を拘束するための扁平軸部２２ａが形成されている。扁平軸部２２ａを第２回転リンク部材２７の回転中心の扁平孔２７ｅに圧入することにより、第２ヒンジシャフト２２の回転が第２回転リンク部材２７へ伝達される。第２回転リンク部材２７の回動端のピン孔２７ｂ及びローラ２８を貫通させてピン２７ａを挿入して第２開閉部材１４の圧入孔２７ｄへ圧入することにより、第２回転リンク部材２７の回動端が第２開閉部材１４に軸支され、同時にローラ２８が回転自在に設けられている。
【００４６】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２開閉部材１４は、第２スライダ１６とスライダカバー１８に囲まれた箱状の空間に保持されている。第２スライダ１６及びスライダカバー１８は、第２開閉部材１４に沿って後端部側及び前端部側へスライド可能である。ローラ２８は、当接した側で駆動されて回転することにより、第２スライダ１６及びスライダカバー１８に対する摩擦を軽減して第２スライダ１６のスライドを容易にする。
【００４７】
第２スライダ１６及びスライダカバー１８は、ねじ１８ｅ、１８ｅ、１８ｅ、１８ｅをスライダカバー１８の丸孔１８ｆ、１８ｆ、１８ｆ、１８ｆに貫通させて第２スライダ１６の雌ねじ１８ｇ、１８ｇ、１８ｇ、１８ｇに締め付けることにより固定されている。また、第２スライダ１６及びスライダカバー１７の両端部には、後述する案内手段５０、６０を構成する第２サイドブロック１６ａ、１６ｂが固定されている。図１８に示すように、第２サイドブロック１６ａには、雌ねじ１６ｆ、１６ｉ、１６ｉ、１７ｃ、１７ｃが形成されると共に位置決めピン１６ｊ、１６ｊが固定されている。第２サイドブロック１６ａ、１６ｂは、第２スライダ１６に対しては、図１０（ｂ）に示すピン孔１６ｋ、１６ｋに位置決めピン１６ｊ、１６ｊを挿入してねじ１６ｇ、１６ｇに締め付けることにより、また、スライダカバー１７に対しては、ねじ孔１７ｂ、１７ｂにねじ１７ａ、１７ａを挿入して雌ねじ１７ｃ、１７ｃに締め付けることにより、第２スライダ１５とスライダカバー１７の左右方向の端部に固定されている。
【００４８】
次に、同期回転手段３０ａについて詳細に説明する。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ヒンジシャフト２１及び第２ヒンジシャフト２２には、スクリューカム３１、３２に隣接させて丸軸部２１ｄ、２２ｄが形成されている。スクリューカム３１、３２には、対称な螺旋状の第１及び第２螺旋溝３１ａ、３２ａが形成されている。
【００４９】
図１４（ａ）に示すように、連動部材３５は、スクリューカム３１、３２のカムフォロアであって、第１ヒンジシャフト２１のガイド孔３５ａと、第２ヒンジシャフト２２のガイド孔３５ｂと、第１及び第２螺旋溝３１ａ、３２ａに適合する凸条部３５ｃとを有する。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、連動部材３５は、第１ヒンジシャフト２１の丸軸部２１ｄ及び第２ヒンジシャフト２２の丸軸部２２ｄを回転自在に保持して非回転に保たれた状態で軸線方向へスライド可能である。第１ヒンジシャフト２１が回転すると、凸条部３５ｃが軸線方向に駆動されて連動部材３５が軸線方向へ移動し、連動部材３５の軸線方向の移動に伴って凸条部３５ｃが第２螺旋溝３２ａを軸線方向に駆動して第２ヒンジシャフト２２を回転させる。第１及び第２螺旋溝３１ａ、３２ａに共通の連動部材３５を噛み合わせた第１ヒンジシャフト２１及び第２ヒンジシャフト２２は、双方向に回転を伝達し合って同期回転する。
【００５０】
図７（ａ）に示すように、開位置Ｐ２では、連動部材３５が案内手段５０側（図中左側）にスライドしてスクリューカム３１、３２から離間した位置にある。開位置Ｐ２からブラケット６ｄ、６ｅを紙面の上空側へ立ち上げて、図７（ｂ）に示す閉位置Ｐ１へ向かって閉じる過程で、連動部材３５がスクリューカム３１、３２へ近づく方向（図中右側）にスライドする。図７（ｂ）に示すように、閉位置Ｐ１では、連動部材３５が案内手段５０の反対側にスライドして、スクリューカム３１、３２に近接した位置にある。
【００５１】
なお、同期回転手段３０ａは、電子機器の二軸ヒンジで使用される別の公知な同期回転手段に置き換え可能である。同期回転手段３０ａは、例えば特許文献３に示される歯車機構或いは別の歯車機構に置き換えてもよい。
【００５２】
次に、吸込手段４０ａについて詳細に説明する。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ヒンジシャフト２１及び第２ヒンジシャフト２２には、小径部２１ｂ、２１ｂと丸軸部２１ｄ、２２ｄの境界に形成される段差部２１ｅ、２２ｅと小径部２１ｂ、２２ｂとの間に扁平軸部２１ｃ、２２ｃが形成されている。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、この扁平軸部２１ｃ、２２ｃには、吸込手段４０ａが設けられている。吸込手段４０ａは、ホールドブロック２５と上述した段差部２１ｅ、２２ｅとによって両端を規制された距離の中で、２組の回転カム４１、４１とカムプレート４２の重なりを、第１及び第２弾性部材４３、４３によって軸線方向に加圧している。
【００５３】
図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ヒンジシャフト２１及び第２ヒンジシャフト２２には、スクリューカム３１、３２の端部の段差部２１ｆ、２２ｆと小径部２１ｂ、２１ｂとの間にも扁平軸部２１ｃ、２２ｃが形成されている。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、この扁平軸部２１ｃ、２２ｃには、吸込手段４０ｂが設けられている。吸込手段４０ｂは、上述した段差部２１ｆ、２２ｆとホールドブロック２５によって両端を規制された距離の中で、２組の回転カム４１、４１とカムプレート４２の重なりを第１及び第２弾性部材４３、４３によって軸線方向に加圧している。
【００５４】
図１５に示すように、回転カム４１の中心には両側Ｄカットの扁平孔４１ａが形成されているので、扁平軸部２１ｃ、２２ｃに挿入された回転カム４１、４１は、第１ヒンジシャフト２１又は第２ヒンジシャフト２２と一体に回転する。一方、図１６に示すように、カムプレート４２には一対の丸孔４２ａ、４２ａが形成されているので、扁平軸部２１ｃ、２２ｃに挿入されたカムプレート４２は、第１ヒンジシャフト２１及び第２ヒンジシャフト２２を回転自在に保持して非回転に保たれる。
【００５５】
図１５に示すように、回転カム４１のカムプレート４２に対する対向面には２か所の突起部４１ｂ、４１ｂと２か所の凹部４１ｃ、４１ｃが形成されている。一方、図１６に示すように、カムプレート４２の回転カム４１に対する対向面には２か所ずつの突起部４２ｂ、４２ｂと２か所ずつの凹部４２ｃ、４２ｃが形成されている。
【００５６】
連動部材３５を介して対称に回転する第１ヒンジシャフト２１と第２ヒンジシャフト２２の約９０度ずつの回転範囲において、閉位置Ｐ１と開位置Ｐ２の間の中間領域には、弾性部材４３の圧縮を伴って突起部４１ｂ、４１ｂと突起部４２ｂ、４２ｂとが相互に斜面を登ってピークを乗り越える角度範囲が形成されている。そのように、回転カム４１、４１とカムプレート４２の左右方向及び上下方向及び表裏方向の向きが設定されている。
【００５７】
そして、回転カム４１の突起部４１ｂ、４１ｂとカムプレート４２の突起部４２ｂ、４２ｂとがピークを突き合わせる位相位置では、弾性部材４３が最大限に圧縮されてカムプレート４２と回転カム４１の重なりに最大の加圧力が作用する。そのように、回転カム４１、４１、カムプレート４２、第１及び第２弾性部材４３、４３がそれぞれ配置されている。
【００５８】
図７（ａ）に示すように、開位置Ｐ２では、回転カム４１の突起部４１ｂ、４１ｂとカムプレート４２の凹部４２ｃ、４２ｃが噛み合い、回転カム４１の凹部４１ｃ、４１ｃとカムプレート４２の突起部４２ｂ、４２ｂとが噛み合っている。そして、開位置Ｐ２側の所定範囲では、弾性部材４３によるカムプレート４２と回転カム４１の加圧力が最小となる開位置Ｐ２へ向かって、回転カム４１の位相位置が強く引き込まれる。
【００５９】
図７（ｂ）に示すように、閉位置Ｐ１でも、回転カム４１の突起部４１ｂ、４１ｂとカムプレート４２の凹部４２ｃ、４２ｃが噛み合い、回転カム４１の凹部４１ｃ、４１ｃとカムプレート４２の突起部４２ｂ、４２ｂとが噛み合っている。そして、閉位置Ｐ１側の所定範囲では、弾性部材４３によるカムプレート４２と回転カム４１の加圧力が最小となる閉位置Ｐ１へ向かって、回転カム４１の位相位置が強く引き込まれる。
【００６０】
なお、吸込手段４０ａは、電子機器の二軸ヒンジで使用される別の公知な吸込手段に置き換え可能である。吸込手段４０ａは、第１及び第２弾性部材４３、４３をスプリングワッシャの積層体に置き換えてもよい。吸込手段４０ａは、回転体の外周に直径方向の凹凸を形成し、この回転体の外周の凹凸に内周の凹凸を噛み合わせて回転カムの回転を規制する非回転の弾性変形体を回転体の外側に設けた吸込手段に置き換え可能である。
【００６１】
次に案内手段５０、６０について詳細に説明する。上述したように、案内手段５０、６０は、手動操作による二軸ヒンジ装置６の開閉動作に伴って第１及び第２スライダ１５、１６を前端部側及び後端部側へスライドさせる機構である。図６（ａ）に示すように、二軸ヒンジ装置６のセンターブロック１１は、ホールドブロック２５を介して第１及び第２ヒンジシャフト２１、２３を回転可能に支持している。そして、第１及び第２開閉部材１３、１４は、第１及び第２回転リンク部材２６、２７を介して第１及び第２ヒンジシャフト２１、２３とそれぞれ一体に回転する。
【００６２】
一方、上述したように、第１及び第２スライド部材１５、１６は、第１及び第２開閉部材１３、１４に対して前端部側及び後端部側へスライド可能に取り付けられると共に、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２３を中心として第１及び第２開閉部材１３、１４と一体に回転する。また、第１及び第２スライド部材１５、１６の軸線方向の両端部には、第１及び第２回転案内部材である案内部材５４、６４、５５、６５が固定されている。案内手段５０、６０は、案内部材５４、６４、５５、６５の回転に連動させて案内部材５４、６４、５５、６５を前端部側及び後端部側へ移動させることにより、第１及び第２スライダ１５、１６を前端部側及び後端部側へスライドさせる。
【００６３】
図４（ａ）に示すように、二軸部２０ａ、２０ｂを軸線方向に挟んで、二軸ヒンジ装置６の一端部に案内手段５０が設けられ、他端部に案内手段６０が設けられている。案内手段５０は、案内部材５１、５２、５３、５４、５５を有する。案内部材５１は、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２を回転可能に支持するセンターブロック１１の軸線方向の端部に設けられた半円型の固定案内部材である。案内部材５４、５５は、第１及び第２スライダ１５、１６にそれぞれ固定される第１及び第２サイドブロック１５ａ、１６ａの回転中心側にそれぞれ設けられた第１及び第２回転案内部材である。案内部材５２、５３は、第１及び第２案内部材５１と第１及び第２案内部材５４、５５との間に挟み込んでそれぞれ重ね合わせた第１及び第２中継案内部材である。これに対して、案内手段６０は、図５に示すように、案内部材６１、６２、６３、６４、６５を有し、案内手段５０と共通の部品を用いて、案内手段５０と対称に組み立てられている。このため、以下では、案内手段５０について詳細に説明し、案内手段６０に関する重複した説明を省略する。
【００６４】
図８（ａ）に示すように、センターブロック１１の一端部に案内部材５１が設けられ、センターブロック１１の他端部に案内部材６１が設けられている。図８（ｃ）に示すように、案内部材５１は、円弧状の案内溝５１ｅ、５１ｇを形成され、案内溝５１ｅ、５１ｇの一端部に片寄せて案内溝５１ｅ、５１ｇを深く形成した規制溝５１ｆ、５１ｈを形成されている。センターブロック１１の案内溝５１ｅ、５１ｇは、図１９、図２０に示す案内部材５２、５３の被案内突起５２ａ、５３ａに噛み合って案内部材５２、５３を案内溝５１ｅ、５１ｇに沿って円弧状にスライド可能にしている。センターブロック１１の案内溝５１ｅ、５１ｇは、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２に対して、第１及び第２スライダ１５、１６を、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２の軸線方向に垂直な面内でそれぞれ円弧状に案内する。センターブロック１１の規制溝５１ｆ、５１ｈは、図１９、図２０に示す案内部材５２、５３の係合突起５２ｂ、５３ｂに係合して案内部材５２、５３の案内溝５１ｅ、５１ｇに沿ったスライド範囲を規制する。
【００６５】
案内溝５１ｅ、５１ｇ及び被案内突起５２ａ、５３ａは、二軸ヒンジ装置６の閉位置Ｐ１でフレキシブルディスプレイシート５が曲がって形成する半円弧５ｅの両端の接線Ｌ１、Ｌ２と頂点の接線Ｌ３との２つの交点をそれぞれ中心Ｃ１、Ｃ２とする円弧状である。すなわち、案内部材５１、５２、５３、５４、５５において、案内溝５１ｅ、５１ｇ、５２ｄ、５３ｄ及び被案内突起５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａは、第１及び第２筐体２、３の開位置Ｐ２と閉位置Ｐ１とで第１及び第２スライダ１５、１６に沿ったフレキシブルディスプレイシート５の支持面の長さが等しくなるように設計されている。そのような設計の一例において、案内溝５１ｅ、５１ｇ、５２ｄ、５３ｄ及び被案内突起５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａは、第１及び第２筐体２、３の閉位置Ｐ１でフレキシブルディスプレイシート５が曲がって形成する半円弧５ｅの両端の接線Ｌ１、Ｌ２と頂点の接線Ｌ３との２つの交点をそれぞれ中心Ｃ１、Ｃ２とする円弧状である。
【００６６】
図１７、図１８に示すように、案内部材５４と案内部材５５とは対称に形成され、案内部材５４と案内部材６５は同一に形成され、案内部材５５と案内部材６４は同一に形成されている。図１７に示すように、案内部材５４は、図１９に示す案内部材５２側に円弧状の被案内突起５４ａを形成されている。円弧状の被案内突起５４ａの一端部に片寄せて係合突起５４ｂが形成されている。図１８に示すように、案内部材５５は、図２０に示す案内部材５３側に円弧状の被案内突起５５ａを形成されている。円弧状の被案内突起５５ａの一端部に片寄せて係合突起５５ｂが形成されている。
【００６７】
図１９、図２０に示すように、案内部材５２と案内部材５３とは対称に形成され、案内部材５２と案内部材６３は同一に形成され、案内部材５３と案内部材６２は同一に形成されている。図１９に示すように、案内部材５２は、センターブロック１１側に円弧状の被案内突起５２ａを形成され、図１７に示す案内部材５４側に円弧状の案内溝５２ｄを形成されている。円弧状の被案内突起５２ａの一端部に片寄せて上述した係合突起５２ｂが形成されている。また、案内部材５２は、円弧状の案内溝５２ｄの一端部に片寄せて案内溝５２ｄの一部を深く形成した規制溝５２ｅを形成されている。規制溝５２ｅは、図１７に示す案内部材５４の係合突起５４ｂに係合して、案内部材５４の案内溝５２ｄに沿ったスライド範囲を規制する。図２０に示すように、案内部材５３は、センターブロック１１側に円弧状の被案内突起５３ａを形成され、図１８に示す案内部材５５側に円弧状の案内溝５３ｄを形成されている。円弧状の被案内突起５３ａの一端部に片寄せて上述した係合突起５３ｂが形成されている。また、案内部材５３は、円弧状の案内溝５３ｄの一端部に片寄せて案内溝５３ｄの一部を深く形成した規制溝５３ｅを形成されている。規制溝５３ｅは、図１８に示す案内部材５５の係合突起５５ｂに係合して、案内部材５５の案内溝５３ｄに沿ったスライド範囲を規制する。
【００６８】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、二軸ヒンジ装置６は、案内部材５１に軸支され、その回動端を第１及び第２サイドブロック１５ａ、１６ａに対してそれぞれスライド可能に設けた第１及び第２スライドリンク部材５６、５７を有する。第１及び第２スライドリンク部材５６、５７は、案内手段５０、６０の軸線方向の両端部に設けられているが、ここでは、案内手段５０に設けたものを説明する。第１スライドリンク部材５６の軸孔５１ｂと第２スライドリンク部材５７の軸孔５１ｃに回動ピン５１ａを挿入して、回動ピン５１ａの先端のねじを案内部材５１（６１）の雌ねじ５１ｄに締め付けることにより、第１及び第２スライドリンク部材５６、５７がセンターブロック１１に対して回転自在に取り付けられている。
【００６９】
一方、第１及び第２スライドリンク部材５６、５７の回動端は、案内部材５４、５５の案内溝１５ｍ、１６ｍに案内されてスライドすることにより、第１及び第２スライダ１５、１６の前端部側及び後端部側へのスライドを吸収する。スライド溝カバー１９、１９を案内溝１５ｍ、１６ｍ側から貫通させたスライドピン５６ａ、５７ａの先端が第１及び第２スライドリンク部材５６、５７の取り付け孔５６ｃ、５７ｃにかしめて固定されている。ねじ１５ｄ、１６ｄを、スライド溝カバー１９、１９のねじ孔１５ｅ、１６ｅに貫通させて雌ねじ１５ｆ、１６ｆに締め付けることにより、スライドピン５６ａ、５７ａが第１及び第２サイドブロック１５ａ、１６ａの案内溝１５ｍ、１６ｍに沿ってスライド可能に組み立てられている。
【００７０】
図２１の（ａ）に示す閉位置Ｐ１と（ｂ）に示す開位置Ｐ２との間でスライドピン５６ａ、５７ａが案内溝１５ｍ、１６ｍに沿って移動することにより、案内部材５１、５２、５３、５４、５５の案内溝５１ｅ、５１ｇ、５２ｄ、５３ｄ及び被案内突起５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａにかかる負荷が軽減されている。
【００７１】
図２２（ａ）に示す閉位置Ｐ１から図２２（ｂ）に示す中間位置Ｐ３までの案内手段５０の動作を説明する。案内部材５１に案内部材５２、５３が重ねられ、案内部材５１の円弧状の案内溝５１ｅ、５１ｇに案内部材５２、５３の円弧状の被案内突起５２ａ、５３ａが噛み合っているため、案内部材５２、５３は、案内部材５１の案内溝５１ｅ、５１ｇに沿って円弧状にスライド可能である。
【００７２】
図２２（ａ）に示す閉位置Ｐ１では、案内部材５２、５３の係合突起５２ｂ、５３ｂが案内部材５１の規制溝５１ｆ、５１ｈの一端に当接している。図２２（ｂ）に示す中間位置Ｐ３では、案内部材５２、５３の係合突起５２ｂ、５３ｂが案内部材５１の規制溝５１ｆ、５１ｈの他端に当接している。係合突起５２ｂ、５３ｂの移動範囲は、規制溝５１ｆ、５１ｈによって規制されるため、案内部材５２、５３が案内溝５１ｅ、５１ｇに沿って移動できる範囲は、規制溝５１ｆ、５１ｈ内を係合突起５２ｂ、５３ｂが移動できる閉位置Ｐ１から中間位置Ｐ３までの４５度の範囲となる。
【００７３】
図２３（ａ）に示す中間位置Ｐ３から図２３（ｂ）に示す開位置Ｐ２までの案内手段５０の動作を説明する。案内部材５２、５３に案内部材５４、５５が重ねられ、案内部材５２、５３の円弧状の案内溝５２ｄ、５３ｄに案内部材５４、５５の円弧状の被案内突起５４ａ、５５ａが噛み合っているため、案内部材５４、５５は、案内部材５２、５３の案内溝５２ｄ、５３ｄに沿って円弧状にスライド可能である。
【００７４】
図２３（ａ）に示す中間位置Ｐ３では、案内部材５４、５５の係合突起５４ｂ、５５ｂが案内部材５２、５３の規制溝５２ｅ、５３ｅの一端に当接している。図２３（ｂ）に示す開位置Ｐ２では、案内部材５４、５５の係合突起５４ｂ、５５ｂが案内部材５２、５３の規制溝５２ｅ、５３ｅの他端に当接している。係合突起５４ｂ、５５ｂの移動範囲は、規制溝５２ｅ、５３ｅによって規制されるため、案内部材５４、５５が案内溝５２ｄ、５３ｄに沿って移動できる範囲は、規制溝５２ｅ、５３ｅを係合突起５４ｂ、５５ｂが移動できる中間位置Ｐ３から開位置Ｐ２までの４５度の範囲となる。
【００７５】
なお、実際には、案内部材５１に対する案内部材５２、５３の円弧状のスライドと、案内部材５２、５３に対する案内部材５４、５５の円弧状のスライドと、が４５度の中間位置で１００％切り替わることはなく、閉位置Ｐ１と開位置Ｐ２との間で案内部材５２、５３のスライドと、案内部材５４、５５のスライドとは比較的に摩擦抵抗の少ない側が選ばれて断続的かつ交互に進行する。しかし、この場合でも同期回転手段３０ａ、３０ｂによって第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２の回転が対称に進行しているため、案内部材５１に対する案内部材５４、５５のそれぞれの円弧状のスライドは対称に進行する。
【００７６】
ところで、図２２、２３において、係合突起５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ、５５ｂが無い場合を考えると、案内手段５０は、案内部材５２、５３を取り除いて、案内部材５１に案内部材５４、５５を直接重ね合わせ、案内部材５１の円弧状の案内溝５１ｅ、５１ｇに案内部材５４、５５の円弧状の被案内突起５４ａ、５５ａを噛み合わせた実施形態でも、案内部材５４、５５に対して案内手段５０の場合と同一の案内機能を実現できる。したがって、二軸ヒンジ装置６の案内手段５０において、案内部材５２、５３は、案内部材５１の円弧状の案内溝５１ｅ、５１ｇと案内部材５４、５５の円弧状の被案内突起５４ａ、５５ａとが支持し合う範囲を案内溝５１ｅ、５１ｇに沿って拡張するため、そして、この拡張された範囲に案内部材５４、５５の回転範囲を規制する係合突起５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ、５５ｂを配置するために、補助的に設けられていると理解することができる。逆に言えば、二軸ヒンジ装置６の案内手段５０において、案内部材５２、５３は、案内部材５１に対する案内部材５４、５５の摩擦抵抗や回転ロックを軽減すると共に、その回転範囲を規制する構造をコンパクトに実現するという効果を付加している。そして、上述した第１及び第２スライドリンク部材５６、５７は、この案内部材５２、５３と並行して案内部材５１が案内部材５４、５５を支持する点の数と点間の距離をさらに拡大して、案内部材５１に対する案内部材５４、５５の摩擦抵抗や回転ロックを軽減している。
【００７７】
また、相互に噛み合う案内溝５１ｅ、５１ｇと被案内突起５２ａ、５３ａとは円弧の半径が同一であって、噛み合った状態では円弧の中心Ｃ１、Ｃ２が共有されている。しかし、案内溝５１ｅ、５１ｇとは独立して被案内突起５４ａ、５５ａに噛み合う案内溝５２ｅ、５３ｅは、必ずしも案内溝５１ｅ、５１ｇ（すなわち被案内突起５２ａ、５２ａ）と円弧の直径が同一である必要は無く、円弧の中心を共有する必要もない。したがって、この２種類の円弧の直径と中心を少し異ならせることで、閉位置Ｐ１から開位置Ｐ２までの過程におけるフレキシブルディスプレイパネル５の張力状態及び浮き上がり状態を調整してもよい。さらに、案内部材５１（第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２）に対して第１及び第２スライダ１５、１６を軸線方向に垂直な面内で円弧状に案内する案内手段は、案内溝と被案内突起とが摺擦する組合せには限らない。例えば、円弧状の被案内突起を円弧状の移動軌跡に沿って配置した複数のローラで支持して円弧状に案内する機構に置き換えてもよい。
【００７８】
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る二軸ヒンジ装置６では、案内手段５０、６０が第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２に対して第１及び第２スライダ１５、１６を軸線方向に垂直な面内で円弧状に案内するので、第１及び第２筐体２、３の開閉動作に連動させて第１及び第２スライダ１５、１６を前端部側又は後端部側へ連続的に移動させることができる。そして、案内手段５０、６０が第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２の軸線方向の外側に設けられるので、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２の軸線方向の領域を同期回転手段３０ａ及び吸込手段４０ａ、４０ｂにより多く割り当てることができる。そして、ヒンジシャフトの本数が少ないので、第１及び第２筐体２、３の開閉に伴うヒンジシャフト１本当たりの回転角度が大きくなって、特許文献３の二軸ヒンジ装置のような精密で力強い動作が可能な同期回転手段や吸込手段を組み込むことが容易である。さらに、ヒンジシャフトの本数が少ないため、フレキシブルディスプレイシート５を外側にして第１及び第２筐体２、３を開閉可能な二軸ヒンジ装置６を部品点数少なく構成できる。
【００７９】
二軸ヒンジ装置６は、案内溝と被案内突起を噛み合わせた単純な構造で円弧状の案内を実現すると共に複数の案内部材５１、５２、５３、５４、５５を軸線方向に重ね合わせて案内手段５０を構成するので、案内手段５０の軸線方向の厚みを小さくして、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２に対して軸線方向の大きなスペースを割り当てることができる。このため、上述したように同期回転手段３０ａ及び吸込手段４０ａ、４０ｂの性能を高めることが容易である。
【００８０】
二軸ヒンジ装置６は、図８（ｃ）に示すように、第１及び第２筐体２、３の閉位置Ｐ１でフレキシブルディスプレイシート５が曲がって形成する半円弧５ｅの両端の接線Ｌ１、Ｌ２と頂点の接線Ｌ３との２つの交点Ｃ１、Ｃ２をそれぞれ中心とする円弧状に第１及び第２スライド部材１５、１６を案内するので、フレキシブルディスプレイシート５を外側にして取り付けた第１及び第２筐体２、３を、フレキシブルディスプレイシート５の支持面の長さをほぼ一定に保って開閉可能に連結することができる。そして、第１及び第２筐体２、３を対称に開閉動作させ、二軸ヒンジ装置６の開き角度を閉位置Ｐ１と開位置Ｐ２とへ強制的に引き込んで第１及び第２筐体２、３の開閉動作に快適な手応えを付与するという技術的要請を、より簡単な構成で実現できる操作性の良い二軸ヒンジ装置６を提供することができる。
【００８１】
二軸ヒンジ装置６は、上述したように、案内部材５１、５２、５３、５４、５５が案内溝５１ｅ、５１ｇ、５２ｄ、５３ｄ及び／又は被案内突起５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａを有し、案内溝５１ｅ、５１ｇ、５２ｄ、５３ｄ及び被案内突起５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａを相互に噛み合わせて軸線方向に重ね合わせている。このため、案内手段５０、６０を薄型に構成して案内手段５０、６０の軸線方向の間隔に第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２を配置するレイアウトが可能になった。
【００８２】
二軸ヒンジ装置６は、第１及び第２スライダ１５、１６に固定されてフレキシブルディスプレイシート５の下面を支持する弾性体シート４を有する。このため、閉位置Ｐ１でフレキシブルディスプレイシート５に整った円弧を形成することができる。また、開位置Ｐ２における第１及び第２スライダ１５、１６の間隔でフレキシブルディスプレイシート５を平坦に保持することが容易である。
【００８３】
二軸ヒンジ装置６は、第１及び第２ヒンジシャフト２１、２２の端部に一端を固定して他端を第１及び第２開閉部材１３、１４の回動端に軸支させた第１及び第２回転リンク部材２６、２７を有し、第１及び第２回転リンク部材２６、２７の他端は、第１及び第２スライダ１５、１６に対して回転自在に当接するローラ２８と共に軸支させている。このため、第１及び第２開閉部材１３、１４を剛性高く回動できると共に、第１及び第２開閉部材１３、１４に対する第１及び第２スライダ１５、１６のスライドが円滑である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は以上のように構成したので、開閉可能に連結した第１筐体と第２筐体を同期して開閉させ、開閉時に閉位置Ｐ１の近傍と開位置Ｐ２の近傍とで吸込トルクを創出して閉位置Ｐ１と開位置Ｐ２とに第１筐体と第２筐体を位置決めてクリック停止できる機能を持ち、さらに、第１筐体と第２筐体の両表面に渡って設けたフレキシブルディスプレイシートの曲げ部分に浮き上がりの撓みを生じさせたり、第１筐体と第２筐体との間で引っ張ったりすることなく開閉できる二軸ヒンジ装置、並びにこの二軸ヒンジ装置を用いた電子機器として好適に用いられるものである。
【符号の説明】
【００８５】
１  携帯電話機（電子機器）
２  第１筐体
３  第２筐体
４  弾性体シート
５  フレキシブルディスプレイシート
６  二軸ヒンジ装置
６ａ、６ｂ  二軸ヒンジ装置
６ｃ  ねじ
６ｄ、６ｅ  ブラケット
１１  センターブロック
１２  バックサイドカバー
１３  第１開閉部材
１４  第２開閉部材
１５  第１スライダ
１５ａ、１５ｂ  第１サイドブロック
１６  第２スライダ
１６ａ、１６ｂ  第２サイドブロック
１７、１８  スライダカバー
２０、２０ａ、２０ａ  二軸部
２１、２３  第１ヒンジシャフト
２２、２４  第２ヒンジシャフト
２５  ホールドブロック
２５ａ、２５ｂ  ホールド部材
２６  第１回転リンク部材
２７  第２回転リンク部材
２８  ローラ
３０ａ、３０ｂ  同期回転手段
３１、３２  スクリューカム
３１ａ  第１螺旋溝
３２ａ  第２螺旋溝
３５、３６  連動部材（カムフォロア）
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ  吸込手段
４１  回転カム
４２  カムプレート
４３  弾性部材
５０、６０  案内手段
５１、６１  案内部材（固定案内部材）
５１ｅ、５１ｇ  案内溝
５１ｆ、５１ｈ  規制溝
５２、６２  案内部材（第１中継案内部材）
５２ａ  被案内突起
５２ｂ  係合突起
５２ｄ  案内溝
５２ｅ  規制溝
５３、６３  案内部材（第２中継案内部材）
５３ａ  被案内突起
５３ｂ  係合突起
５３ｄ  案内溝
５３ｅ  規制溝
５４、６４  案内部材（第１回転案内部材）
５４ａ  被案内突起
５４ｂ  係合突起
５５、６５  案内部材（第２回転案内部材）
５５ａ  被案内突起
５５ｂ  係合突起
５６  第１スライドリンク部材
５７  第２スライドリンク部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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