(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面にねじ孔を有する略平板形状の第一の筐体及び第二の筐体と、
前記第一の筐体及び前記第二の筐体とを含む表示側筐体と、操作部側筐体とを開状態と閉状態とを任意移行する第一の回転軸と、前記第一の回転軸と直交する第二の回転軸を持つ回転ヒンジ機構と、を備え
前記ヒンジ機構は、前記第二の回転軸を軸として回転する締結板を有し且つ前記第一の筐体の厚み方向に対して直交する方向にねじ孔を前記締結板に有し、
前記締結板のねじ孔は前記第一の筐体の外側に位置し、
前記締結板を挟んで前記第一の筐体と反対側に前記第二の筐体のねじ孔が位置し、
前記第一の筐体と前記締結板と前記第二の筐体がねじ孔を介して固定され、前記第一の筐体のねじ孔に雌ねじナットを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記第一の筐体のねじ孔と前記締結板と前記第二の筐体が供締めされていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第一の筐体と前記締結板と前記第二の筐体が連結されている第一の固定部と、前記第一の筐体と前記締結板が締結されている第二の固定部が、回転ヒンジ軸中心を対称に複数組あり、前記第一の固定部と前記第二の固定部からなる連結部における前記第一の筐体は曲面であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第一の固定部は、回転ヒンジ軸中心を対称に複数組あるうち、前記曲面の凸部近傍にあることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第一の筐体の側面の雌ねじナット孔の外側に、前記締結板を挟み込む嵌合溝を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器のヒンジ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機器等の電子機器のヒンジ機能として、装置短辺方向と平行な回転軸で、開状態および閉状態とを任意に移行可能とする折り畳み型の１軸ヒンジ機構と、１軸ヒンジ機構に開閉ヒンジ機構の回転軸と直交する方向の回転軸を持つ回転ヒンジ機構を加えた２軸ヒンジ機構が広く普及している。
【０００３】
１軸ヒンジ機構では、開状態で主表示ディスプレーを見る場合、表示ディスプレーは縦長のレイアウトになる。装置を横向きにすれば表示ディスプレーは横長のレイアウトになるが、装置の保持が不自然になる。また、開状態よりコンパクトとなる閉状態では、主表示ディスプレーは隠蔽され、表示ディスプレーを視認することができない。
【０００４】
これに対して、２軸ヒンジ機構では、回転ヒンジ機構により主表示ディスプレー面を反転することにより、閉状態で主表示ディスプレー面が表側に位置し表示面が隠蔽されない形態を可能とし、コンパクトな閉状態で主表示ディスプレーを視認できる。
【０００５】
しかし、１軸ヒンジ機構と比べ、回転ヒンジ機構を備えるため、装置全体の小型化、薄型化の制約を受ける。さらに回転ヒンジ機構と筐体との結合部は、装置に外力が働く時に強い負荷が掛るので、回転ヒンジ機構と筐体との結合部は、ねじ締結などの強固なものにする必要がある。
【０００６】
そのため、回転ヒンジ機構と筐体との結合構造は、強化な構造にする要求と小型化の要求の相反する要求の達成が必要とされている。このような筐体間を連結、回動するヒンジ機構を２組持つ構造として、次のような特許文献がある。
【０００７】
特許文献１及び特許文献２には、回転軸方向が、装置長辺方向と平行である携帯電話が記載されている。この回転ヒンジ機構と筐体は、締結ねじで固定されており、その締結方向は、回転軸と直交する装置厚み方向であることが記載されている。また、特許文献３には、回転ヒンジ機構の回転軸方向は装置厚み方向と平行である携帯電話が記載されている。この回転ヒンジ機構と筐体との締結ねじ方向は、回転軸と平行な装置厚み方向であること記載されている。
【０００８】
特許文献４に記載されている携帯電話を、図９に示す。特許文献４には、回転ヒンジ機構の回転軸は装置長辺方向と平行であり、さらに回転ヒンジ機構と筐体との締結ねじ方向は、装置厚み方向に対して直交する方向である携帯電話が記載されている。この構成により、装置厚さ方向と直行する装置長辺方向でねじ締結され、装置厚み方向の薄型化および小型化を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２１８６８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１００２５号公報
【特許文献３】特開２００３−１７４４９５号公報
【特許文献４】特開２００９−１０８９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１乃至特許文献３のヒンジ機構では、装置厚み方向に回転ヒンジ機構がねじ締結されるため、装置厚みが増加し電子機器の薄型化の支障となっていた。
【００１１】
特許文献４のヒンジ構造をさらに詳細に説明する。図９には、ヒンジ構造と筐体構造のねじ締結に関して記載されている。ヒンジ構造は、２軸ヒンジ機構の連結アーム部９０１と、連結アーム部９０１のねじ締結箇所を持つ支持アーム部９０３からなる。また、フロントケースである支持フレーム９０２は、雌ねじ機能９０４を備えている。連結アーム部９０１は、支持フレーム９０２の内側に配置され、支持フレーム９０２の外側から、支持アーム部９０３と雌ねじ機能９０４により、ねじ締結されている。
【００１２】
この場合、もう一方のリアケース（図示なし）を、ねじ締結された支持フレーム９０２とヒンジ構造にねじ締結する場合、この雌ねじ機能９０４を備える部品として筐体側面を用いることが出来ず、筐体側面以外で雌ねじを形成するが必要があった。
【００１３】
そのため、支持アーム部９０１は金属製平板であり肉厚は１．２ｍｍ程度になり、この厚みのなかで雌ねじを形成するとねじ締結に有効なピッチ数は不足する。よって、ねじ締結に有効なピッチ数を確保すべく平板の厚みを増すことは、装置全体の剛性、強度から不要な厚みとなり重量の増加とねじ締結方向である表示筐体長辺方向の長さを増加させる。そのため、薄型化の支障となっていた。
【００１４】
また、締結ネジ９０５は支持アーム部９０１のねじ孔に螺合しているが、支持フレーム９０２にディスプレーを固定するホルダに雌ねじを形成することは、ホルダ形状の寸法を増加させることになる。そのため、支持アーム９０１と支持フレーム９０２の雄ねじを形成する部分の厚さが増大し、装置全体の縮小化を妨げになっていた。
【００１５】
また、回転ヒンジ機構とねじ締結する筐体は、表示筐体を構成する複数筐体の一方である支持フレーム９０２のみであり、もう一方のリアケースは含まれていない。このため、フロントケースとリアケースとを締結するねじをヒンジ機構との締結ねじとは別に備えなくてはならならず、表示筐体の小型化を制約するものとなっていた。
【００１６】
また、筐体の材料は通常、樹脂、マグネシウムなどが用いられるが、ヒンジ機構のねじ締結板材料の鉄鋼材に比べ剛性の物性値が低く、同じ剛性を得るには、ねじ締結板より厚くする必要があった。
【００１７】
［発明の目的］
本発明は、上記課題を解決し、小型化した電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
側面にねじ孔を有する略平板形状の第一の筐体及び第二の筐体と、前記第一の筐体及び前記第二の筐体とを含む表示側筐体と、操作部側筐体とを開状態と閉状態とを任意移行する第一の回転軸と、前記第一の回転軸と直交する第二の回転軸を持つ回転ヒンジ機構と、を備え前記ヒンジ機構は、前記第二の回転軸を軸として回転する締結板を有し且つ前記第一の筐体の厚み方向に対して直交する方向にねじ孔を前記締結板に有し、前記締結板のねじ孔は前記第一の筐体の外側に位置し、前記締結板を挟んで前記第一の筐体と反対側に前記第二の筐体のねじ孔が位置し、前記第一の筐体と前記締結板と前記第二の筐体がねじ孔を介して固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、携帯電話等の電子機器の小型化、薄型化を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による第一の実施形態の電子機器の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明による第二の実施形態の携帯機器を示す斜視図である。
【図３】本発明による第二の実施形態の携帯機器を示す斜視図である。
【図４】本発明による第二の実施形態の携帯機器の表示部側筐体の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明による第二の実施形態の回転ヒンジ機構、フロント表示筐体及びリア表示筐体の固定部を拡大し、フロント表示筐体を上面に示した斜視図である。
【図６】本発明による第二の実施形態の回転ヒンジ機構、フロント表示筐体及びリア表示筐体の固定部を拡大し、リア表示筐体を上面に示した斜視図である。
【図７】本発明による第二の実施形態の回転ヒンジ機構、フロント表示筐体及びリア表示筐体の固定部を拡大し断面図である。
【図８】本発明による第二の実施形態の回転ヒンジ機構、フロント表示筐体及びリア表示筐体の固定部を拡大した断面図である。
【図９】特許文献４記載の表示装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明による電子機器の第一の実施形態の構成を示す斜視図である。図１において、電子機器１は、第一の筐体１０と第二の筐体２０と、ヒンジ機構３０と、ネジ孔４０から構成される。第一の筐体１０と第二の筐体２０と、ヒンジ機構３０と、ネジ孔４０は、組み立てると２０の中に納まるが、図１では、上方に取り出して図示している。第一の筐体１０と第二の筐体２０は、筐体の側面にネジ孔４０を備えている。また、ヒンジ機構３０は、第一の筐体１０と第二の筐体２０の連結部と直交する方向の回転軸を有する平板状の締結板３１を備える。この締結板３１は、第一の筐体１０の側面の外側に位置し、さらに締結板３１の外側に第二の筐体２０が位置している。第一の筐体１０、第二の筐体２０及び締結板３１は、ネジ孔４０を介してネジ止めされることにより、固定される。このヒンジ構造３０により、第一の筐体１０及び第二の筐体２０は締結板３１と直交する方向を回転軸として、任意回転することができる。
【００２２】
筐体およびヒンジ機構の材料の例としては、プラスチックやマグネシウムが好適である。しかしこれに限られるものでなく、電子機器として必要とされる強度を得ることができる材料であればよい。
【００２３】
また、ネジ孔４０は、雌ねじ孔が好ましく、金属製の雌ねじナットを熱インサートする製造が好適である。しかしこれらに限定されるものではなく、第一の筐体１０及び第二の筐体２０をねじ止め固定することが可能なネジ孔であってもよい。
【００２４】
以上説明した本発明の第一の実施形態では、第一の筐体１０の側面の外側にヒンジ機構３０を有する締結板３１が位置し、さらに締結板３１の外側に第二の筐体２０が位置する。また、第一の筐体１０、第二の筐体２０及び締結板３１は、ネジ孔４０を介してねじ止めされることにより、固定される。そのため、厚みを持つ筐体側面へ雌ねじナットを備えることにより、筐体長辺方向の部品寸法配分の効率を良くし、表示筐体長辺の寸法の縮小を可能とする。さらに、回転ヒンジ機構のねじ締結とは別の筐体間ねじ締結を設ける必要が無いことから、表示筐体の小型化、軽量化を可能とする。
【００２５】
次に本発明による電子機器の第二の実施形態を説明する。
【００２６】
図２及び図３は、本発明による第二の実施形態の電子機器を示す斜視図である。
【００２７】
図２において、携帯電子機器２０１は、表示部側筐体２０２と操作部側筐体２０３から構成され、表示部側筐体２０２と操作部側筐体２０３は装置短辺方向２０４を回動軸とする開閉ヒンジ機構２０５により連結されている。
表示部側筐体２０２は、さらに表示筐体２０６とヒンジ筐体２０７から構成され、表示筐体２０６とヒンジ筐体２０７とは装置長辺方向２０８を回動軸とする回転ヒンジ機構２０９により連結されている。また、表示筐体２０６とヒンジ筐体２０７の連結部の境界は曲面になっている。
【００２８】
操作部側筐体２０３は、たとえばキーボード、タッチパネル、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を出力する。
【００２９】
図２では、携帯電子機器２０１は、開閉ヒンジ機構２０５の回動により表示部側筐体２０２と操作部側筐体２０３とが重ならない開状態であり、回転ヒンジ機構２０９の回動により、表示筐体２０６の主ディスプレー２１０は操作部側筐体２０２の操作キー群２１１と同じ側を向く表状態となる。
【００３０】
図３は、回転ヒンジ機構３０９の開状態で主ディスプレー３１０と操作キー群とが逆を向く裏状態にし、閉状態とした形態を示している。装置短辺方向を回同軸とする開閉ヒンジ機構３０５と、装置長辺方向を回動軸とする回転ヒンジ機構３０９により、開状態及び閉状態にすることが可能となる。
【００３１】
図４は第二の実施形態の携帯電子機器の表示部側筐体の構造を示す斜視図である。表示部側筐体はフロント表示筐体４１１とリア表示筐体４１２から構成される。フロント表示筐体４１１は、各種情報を表示するための所定形状のディスプレイと、通話時に相手側に音声を出力する音声出力部が配置されている。
【００３２】
図５及び図６は回転ヒンジ機構５０９、６０９、フロント表示筐体５１１、６１１及びリア表示筐体５１２、６１２の固定部を拡大して示した斜視図である。図５はフロント表示筐体５１１を上面に示した斜視図であり、図６はリア表示筐体６１２を上面に示した斜視図である。
【００３３】
図５において、リア表示筐体５１２の締結側面５２０は、フロント表示筐体５１１の雌ねじナット孔５１３ａ、５１３ｂおよび締結板５１５のねじ孔５１７  ａ、ｂと対応するねじ孔５１９を有する。ここで、リア表示筐体締結側面５２０のねじ孔５１９は、フロント表示筐体５１１の内側２箇所の雌ねじナット孔５１３ａと対応し、ねじ締結される。また、回転ヒンジ機構５０９は、回転軸を軸として回転する締結板５１５を備える。締結板５１５は回転軸に直交する平板状の形状をし、装置長辺方向５０７と平行であるねじ方向の雄ねじ５１６が貫通するねじ孔５１７ａ、５１７ｂをそれぞれ２箇所有している。５１３ｂ、５１７ｂと相対する部分の締結側面５２０は切り欠きとなっている。そのため、締結板５１５は、フロント表示筐体５１１と直接結合する。
【００３４】
回転ヒンジ機構５０９の締結板５１５は、フロント表示筐体５１１に対してフロント表示筐体締結側面５１４と重なる位置関係を持つ。
【００３５】
フロント表示筐体５１１の締結側面５１４は、装置長辺方向をねじ方向とする雌ねじナット５１３が回転軸を対称に片側２箇所、合計４箇所埋め込まれている構造を有する。
【００３６】
図６において、フロント表示筐体締結側面６１４の外側には回転ヒンジ構造の一部である締結板６１５を挟み込み嵌合する形状をした嵌合溝６１８が設けられている。フロント表示筐体締結側面６１４の外側に嵌合溝６１８を設けることにより、回転ヒンジ機構が表示部側筐体内に組み込まれるため、装置長辺方向のサイズが小さくなる。そのため、携帯機器の小型化が可能となる。
【００３７】
次に第二の実施形態の製造方法について説明する。
【００３８】
回転ヒンジ機構６０９の締結板６１５をフロント表示筐体締結側面６１４の外側の嵌合溝６１８に組み込み、締結側面６１４と締結板６１５とを合致させる。次に、フロント表示筐体６１１の雌ねじナット６１３ａ及び６１３ｂと締結板６１５のねじ孔６１７ａ及び６１７ｂとをそれぞれ一致させる。次に、回転ヒンジ機構６０９のねじ孔６１７ｂとフロント表示筐体６１１のねじ孔６１３ｂのそれぞれ２箇所をねじ締結し、回転ヒンジ機構６０９とフロント表示筐体６１１と固定する。
【００３９】
次にリア表示筐体６１２の締結側面６２０を、回転ヒンジ機構６０９の締結板６１５を挟んでフロント表示筐体６１１の反対側に位置するようにリア表示筐体６１２をフロント表示筐体６１１へ組み込む。リア表示筐体６１２のねじ孔６１９と、固定した回転ヒンジ機構６０９の雌ねじナット６１７ａとフロント表示筐体６１１のねじ孔６１３ａとを合致させ、雄ねじ６１６でねじ締結する。
【００４０】
以上により、リア表示筐体締結側面６２０、締結板６１５およびフロント筐体締結側面６１４の３部品を供締めすることができる。
【００４１】
図７及び図８にリア表示筐体締結側面７２０、８２０、締結板７１５、８１５およびフロント筐体締結側面７１４、８１４を供締めした表示部側筐体７１１の断面図を示す。
図７は、フロント表示筐体７１１のねじ孔７１３ｂ、リア表示筐体７１２のねじ孔７１９及び締結板７１５のねじ孔７１７ｂを、雄ねじ７１６でねじ締結した部分を拡大した断面図である。また、図８は、フロント表示筐体８１１のねじ孔８１３ａと締結板１５のねじ孔８１７ａを、雄ねじ８１６でねじ締結した部分を拡大した断面図である。
図７、図８に示されるように、フロント表示筐体７１１、８１１と回転ヒンジ機構７０９、８０９は４箇所でねじ締結されている。リア表示筐体７１２、８１２と回転ヒンジ機構７０９、８０９は内側、外側の４箇所でねじ締結され、フロント表示筐体７１１、８１１とリア表示筐体７１２、８１２とは内側の２箇所でねじ締結されている。この構造により表示筐体５と回転ヒンジ機構８が、４箇所のねじ締結により、固定されている。
【００４２】
以上説明した本発明の第二の実施形態では、回転ヒンジ機構のねじ締結の両側に、フロント表示筐体とリア表示側筐体の両筐体がねじ止めされている。このため、筐体間のねじ締結は、回転ヒンジ機構のねじ締結の中に存在し、回転ヒンジ機構のねじ締結とは別の筐体間ねじ締結を設ける必要はなくなる。よって、表示筐体長辺方向の部品寸法配分の効率を良くし、表示筐体長辺の縮小が可能となる。
【００４３】
また、ねじ締結箇所は回転軸中心を対称に複数の組が存在し、リア表示筐体の供締めは、この組の中で内側の組のみで行われている。そのため、筐体内部の電気部品等の確認、調整、交換等の保守作業において、装置組立て状態からリア筐体を取り外す場合、内側の組の２箇所で締結ねじを外せばリア表示筐体を装置から取り外すことが可能となる。
【００４４】
また、リア筐体を取り外した状態は、回転ヒンジ機構とフロント表示筐体とのねじ締結は外側の組で成り立っており、フロント筐体と回転ヒンジ機構との結合は維持されているので装置全体取扱いも容易である。従って、本発明の複数筐体がヒンジ機構と供締めされる構成においても、単一の筐体のみを取り外す保守作業の効率を落すことは無く、表示部側筐体の、小型化、軽量化を実現できる。
【００４５】
実施形態で示した構成は、あくまで説明を目的とする１例であり、実施例と異なる構成でも本発明を実施可能である。リア表示筐体とフロント表示筐体および回転ヒンジ機構の供締め箇所は、内側２箇所ではなく、外側２箇所で行う構成も可能である。また、リア表示筐体とフロント表示筐体および回転ヒンジ機構の供締め箇所は、内側２箇所のみでなく、４箇所全て行う構成も可能である。また、筐体とヒンジ機構との締結ねじ箇所を回転軸対称２組の４箇所ではなく、回転軸対称１組の２箇所、とする構成も可能である。また、主ディスプレー面を備えるフロント表示筐体の締結側面にねじ締結箇所を備えるのではなく、リア表示筐体締結側面にねじ締結箇所を備え、筐体内側からリア表示筐体締結側面−ヒンジ機構締結板−フロント表示筐体締結側面の順序で並ぶ構成も可能である。また、樹脂製の表示筐体にねじ締結箇所をインサートし、筐体側面に雌ねじを形成するのではなく、樹脂製筐体またはマグネシウム製筐体の側面へタッピングを施し、雌ねじを形成することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  第一の筐体
２０  第二の筐体
３０  ヒンジ機構
３１  締結板
４０  ねじ孔
２０１，３０１，４０１  携帯電子機器
２０２，３０２，４１１  表示部側筐体
２０３，３０３  操作部側筐体
２０４  装置短辺方向
２０５，３０５  開閉ヒンジ構造
２０６，３０６  表示筐体
２０７，３０７  ヒンジ筐体
２０８，  装置長辺方向
２０９，３０９，５０９，６０９  回転ヒンジ機構
２１０，３１０  ディスプレイ
２１１  操作キー群
４１１，５１１，６１１，７１１，８１１  フロント表示筐体
４１２，５１２，６１２，７１２，８１２  リア表示筐体
５０７，６０７  回転ヒンジ機構
５１３ａ，６１３ａ，８１３ａ  雌ねじナット孔（外側）
５１３ｂ，６１３ｂ，７１３ｂ  雌ねじナット孔（内側）
５１４，６１４，７１４，８１４  フロント表示筐体締結側面
５１５，６１５，７１５，８１４  締結板
５１７ａ，８１７ａ  ねじ孔（内側）
５１７ｂ，７１７ｂ  ねじ孔（外側）
５２０，７２０，８２０  リア表示筐体の締結側面
６１８  嵌合溝
９０１  支持アーム部
９０２  支持フレーム
９０３  平板部
９０４  雌ねじ機能
９０５  締結ねじ
【図１】
0005451308.tif 000002
【図２】
0005451308.tif 000003
【図３】
0005451308.tif 000004
【図４】
0005451308.tif 000005
【図５】
0005451308.tif 000006
【図６】
0005451308.tif 000007
【図７】
0005451308.tif 000008
【図８】
0005451308.tif 000009
【図９】
0005451308.tif 000010