(57)【要約】【課題】ヒンジ装置を、安価でしかも加工が容易で小型にした歯車を用いると共に小型化に適した構成にする。【解決手段】本発明の携帯電話機のヒンジ装置３において、回転力伝達機構６０を構成する歯車３１，３２，３３，３４が積層構造の積層歯車で構成され安価に小型化を可能としている。回転力伝達機構５０を構成するブラケット１０とブラケット１４との間において、ブラケット１０とブラケット１４のいずれか一方に回転力が加わると、他方に反転回転力が伝達される。すなわち、ブラケット１０に回転力が加わると、主軸２１が回転し、カムフォロワ２７が回転し、歯車３１が回転し、その回転が歯車３３，３４を介して歯車３２に伝達される。歯車３２が回転すると、主軸２３が回転し、それに結合されているカムフォロワ２８が回転し、ブラケット１４が回転する。このとき、カムフォロワ２７，２８はカム２６の面に弾性的に係合しており、回転角度規制手段４０として機能する。【選択図】図４
2008141712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筺体と第２の筺体とを二つ折りに開閉するためのヒンジ装置であって、
前記第１の筺体に取り付けられる第１の取付ブラケットと、
前記第２の筺体に取り付けられる第２の取付ブラケットと、
前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットの取付部側が接近、離間する方向に回転自在となるように、各ブラケットの他端部で各ブラケットの回転が伝達される互いに平行に配置された第１の主軸と第２の主軸を介して回動軸支するフレームと、
このフレーム内に設けられ、カム面と、前記第１の主軸と前記第２の主軸とそれぞれ一体的に回転され前記カム面と弾性的に係合する第１、第２のカムフォロワとから成る回転角度規制手段と、
を有することを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
第１の筐体と第２の筺体とを二つ折りに開閉するためのヒンジ装置であって、
前記第１の筺体に取り付けられる第１の取付ブラケットと、
前記第２の筺体に取り付けられる第２の取付ブラケットと、
前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットの取付部側が接近、離間する方向に回転自在となるように、各ブラケットの他端部で各ブラケットの回転が伝達される互いに平行に配置された第１の主軸と第２の主軸を介して回動軸支するフレームと、
前記第１の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第１の積層歯車と、
前記第２の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第２の積層歯車と、
前記第１、第２の積層歯車間に介在させ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第３、第４の積層歯車と、
前記第１、第２、第３、第４の積層歯車がそれぞれ歯車列をなして連結され、前記第１の主軸と第２の主軸との間で一方から他方に互いに反転回転力を伝達する機能を持つ回転力伝達機構と、
を有することを特徴とするヒンジ装置。
【請求項３】
第１の筐体と第２の筺体とを二つ折りに開閉するためのヒンジ装置であって、
前記第１の筺体に取り付けられる第１の取付ブラケットと、
前記第２の筺体に取り付けられる第２の取付ブラケットと、
前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットの取付部側が接近、離間する方向に回転自在となるように、各ブラケットの他端部で各ブラケットの回転が伝達される互いに平行に配置された第１の主軸と第２の主軸を介して回動軸支するフレームと、
このフレーム内に設けられ、カム面と、前記第１の主軸と前記第２の主軸とそれぞれ一体的に回転され前記カム面と弾性的に係合する第１、第２のカムフォロワとから成る回転角度規制手段と、
前記第１の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第１の積層歯車と、
前記第２の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第２の積層歯車と、
前記第１、第２の積層歯車間に介在させ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第３、第４の積層歯車と、
前記第１、第２、第３、第４の積層歯車がそれぞれ歯車列をなして連結され、前記第１の主軸と第２の主軸との間で一方から他方に互いに反転回転力を伝達する機能を持つ回転力伝達機構と、
を有することを特徴とするヒンジ装置。
【請求項４】
第１の筺体と第２の筐体とを二つ折りに開閉するためのヒンジ装置が設けられた携帯電話機であって、
前記携帯電話機の第１の筺体に取り付けられる第１の取付ブラケットと、
前記携帯電話機の第２の筐体に取り付けられる第２の取付ブラケットと、
前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットの取付部側が接近、離間する方向に回転自在となるように、各ブラケットの他端部で各ブラケットの回転が伝達される互いに平行に配置された第１の主軸と第２の主軸を介して回動軸支するフレームと、
このフレーム内に設けられ、カム面と、前記第１の主軸と前記第２の主軸とそれぞれ一体的に回転され前記カム面と弾性的に係合する第１、第２のカムフォロワとから成る回転角度規制手段と、
前記第１の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第１の積層歯車と、
前記第２の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第２の積層歯車と、
前記第１、第２の積層歯車間に介在させ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第３、第４の積層歯車と、
前記第１、第２、第３、第４の積層歯車がそれぞれ歯車列をなして連結され、前記第１の主軸と第２の主軸との間で一方から他方に互いに反転回転力を伝達する機能を持つ回転力伝達機構と、
を有するヒンジ装置が設けられたことを特徴とする携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、２つの筺体に取付けて二つ折りに折畳み開閉できるヒンジ装置、及び、このヒンジ装置が設けられた携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、携帯電話機のヒンジ装置としては、２つの筺体の一方側に軸を支持する回動支持部材を設け、他方側に前記軸が嵌合される軸受け部を設け、２つの筺体を１本の軸で回転自在に軸支したもの、或いは、２本の軸で軸支したものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１に記載されたヒンジ装置では、２つの筺体が共通の１本の支軸で回転自在に保持された構成であるので、軸部を一方の筺体内に設けたとしても他方の筺体からは突出したアーム部が必要となる。また、軸部を各筺体内に設けたとしても軸部が突出するので、開き面が連続した平面状にならず突出した形状となってしまう。【０００３】  それに対して、特許文献２に記載されたヒンジ装置では、第１、第２主軸がそれぞれ第１、第２筺体内に内蔵されるので主軸部の凹凸が無くなり、２つの筐体の開き面を連続した平面状にすることができる。
しかしながら、携帯電話機に用いられる２本の軸で軸支したヒンジ装置は、少なくとも４つの歯車を使用するため大きな形状となるので小型化が要求されている。その小型化の要求に応えるため歯車を小型にするには歯車の精密加工が必要であり容易に製造することができず、高価にもなってしまうという課題があった。また、特許文献２に記載されたヒンジ装置では、カムとスプリングなどから成る回転角度規制手段がヒンジ機構の外側に設けられていて筺体の取付け構成が小型化を妨げているという課題があった。
【特許文献１】  特開２００４−５２８９２号公報
【特許文献２】  特開２００６−２３４１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記したように、携帯電話機に用いられる２本の軸で軸支したヒンジ装置は、さらに小型化が要求され、当該ヒンジ装置を構成する歯車を小型化するための精密加工が容易ではなく、高価にもなってしまうという課題があった。また、カムとスプリングなどから成る回転角度規制手段がヒンジ機構の外側に設けられていて筺体の取付け構成が小型化を妨げているという課題があった。
この発明の目的は、安価に加工が容易で小型にした歯車を用いると共に小型化に適した構成にすることのできるヒンジ装置とこのヒンジ装置が設けられた携帯電話機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明によれば、第１の筺体と第２の筺体とを二つ折りに開閉するためのヒンジ装置であって、前記第１の筺体に取り付けられる第１の取付ブラケットと、前記第２の筺体に取り付けられる第２の取付ブラケットと、前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットの取付部側が接近、離間する方向に回転自在となるように、各ブラケットの他端部で各ブラケットの回転が伝達される互いに平行に配置された第１の主軸と第２の主軸を介して回動軸支するフレームと、このフレーム内に設けられ、カム面と、前記第１の主軸と前記第２の主軸とそれぞれ一体的に回転され前記カム面と弾性的に係合する第１、第２のカムフォロワとから成る回転角度規制手段とを有することを特徴とするヒンジ装置が提供される。
また、本発明によれば、第１の筺体と第２の筐体とを二つ折りに開閉するためのヒンジ装置であって、前記第１の筺体に取り付けられる第１の取付ブラケットと、前記第２の筺体に取り付けられる第２の取付ブラケットと、前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットの取付部側が接近、離間する方向に回転自在となるように、各ブラケットの他端部で各ブラケットの回転が伝達される互いに平行に配置された第１の主軸と第２の主軸を介して回動軸支するフレームと、前記第１の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第１の積層歯車と、前記第２の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第２の積層歯車と、前記第１、第２の積層歯車間に介在させ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第３、第４の積層歯車と、前記第１、第２、第３、第４の積層歯車がそれぞれ歯車列をなして連結され、前記第１の主軸と第２の主軸との間で一方から他方に互いに反転回転力を伝達する機能を持つ回転力伝達機構とを有することを特徴とするヒンジ装置が提供される。
また、本発明によれば、第１の筺体と第２の筺体とを二つ折りに開閉するためのヒンジ装置が設けられた携帯電話機であって、前記携帯電話機の第１の筺体に取り付けられる第１の取付ブラケットと、前記携帯電話機の第２の筺体に取り付けられる第２の取付ブラケットと、前記第１の取付ブラケットと前記第２の取付ブラケットの取付部側が接近、離間する方向に回転自在となるように、各ブラケットの他端部で各ブラケットの回転が伝達される互いに平行に配置された第１の主軸と第２の主軸を介して回動軸支するフレームと、このフレーム内に設けられ、カム面と、前記第１の主軸と前記第２の主軸とそれぞれ一体的に回転され前記カム面と弾性的に係合する第１、第２のカムフォロワとから成る回転角度規制手段と、前記第１の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第１の積層歯車と、前記第２の主軸に設けられ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第２の積層歯車と、前記第１、第２の積層歯車間に介在させ、板金を打ち抜いた板状の歯車を複数枚積層して構成される第３、第４の積層歯車と、前記第１、第２、第３、第４の積層歯車がそれぞれ歯車列をなして連結され、前記第１の主軸と第２の主軸との間で一方から他方に互いに反転回転力を伝達する機能を持つ回転力伝達機構とを有するヒンジ装置が設けられたことを特徴とする携帯電話機が提供される。
【発明の効果】
【０００６】  本発明のヒンジ装置は、安価に加工が容易で小型にした歯車を用いると共に小型化に適した構成にすることにより小型化することが可能となる。
また、本発明の携帯電話機は、安価に加工が容易で小型にした歯車を用いると共に小型化に適した構成にすることにより小型にしたヒンジ装置を設けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、この発明に係るヒンジ装置が設けられた携帯電話機１を示すものである。携帯電話機１は、化粧カバー２で覆われたヒンジ装置３により二つ折に折畳み開閉自在な薄型フラットの第１筺体４と第２筺体５とを備えている。第１筺体４にはキーボード６が設けられ、第２筺体５には液晶ディスプレイ７が設けられている。なお、図１は携帯電話機１が開いた状態を示している。ヒンジ装置３に設けられたブラケット１０，１１が固定用孔１２，１３を介して図示しないビスで第１筺体４に固定されている。また、ヒンジ装置３に設けられたブラケット１４，１５が固定用孔１６，１７を介して図示しないビスで第２筐体５に固定されている。【０００８】  図２は、携帯電話機１をＡ方向から見た断面を示すもので、ヒンジ装置３により第１筺体４と第２筐体５とが連結され１６０度に開かれた状態を示している。
図３は、携帯電話機１を閉じた状態の断面を示すもので、ヒンジ装置３により第１筺体４と第２筺体５とが略平行の折畳まれた状態を維持している。
図４は、ヒンジ装置３の概略構成を示すものである。
図４の（ａ）は、ヒンジ装置３を開いた状態で上部から見た概略構成を示すものである。ブラケット１０は板金などにより形成されて主軸２１に固定され、ブラケット１１は板金などにより形成されて枢軸２２に回転自在に固定されている。ブラケット１４は板金などにより形成されて主軸２３に固定され、ブラケット１５は板金などにより形成されて枢軸２４に回転自在に固定されている。【０００９】  主軸２１，２３、枢軸２２，２４は、保持板として板金などにより略Ｕ字形に加工されたフレーム２５に軸支されて設けられている。さらに、フレーム２５内には主軸２１，２３の回動を制御する回転角度規制手段４０としてのカム２６、カムフォロア２７，２８、及び伸張スプリング２９，３０が設けられている。本ヒンジ装置３は、回転角度規制手段４０としてのカム２６、カムフォロア２７，２８、及び伸張スプリング２９，３０をヒンジ機構内であるフレーム２５内に設けた構成となっている。
また、主軸２１には歯車３１が設けられ、主軸２３には歯車３２が設けられている。歯車３１，３２の間には、詳しくは後述するが歯車３３，３４が設けられている。【００１０】  主軸２１は、フレーム２５左辺面（図上左側）に軸支され、他端側がフレーム２５にビス３５で取り付けられた取付フレーム３６に軸支されている。
また、主軸２３も、フレーム２５左辺面（図上左側）に軸支され、他端側がフレーム２５にビス３５で取り付けられた取付フレーム３６に軸支されている。
歯車３１，３２，３３，３４は、フレーム２５の左辺側（図上左側）とカム２６との間に噛み合わされて設けられている。すなわち、主軸２１は、図上左側からブラケット１０が固定され、フレーム２５の左辺面に軸支され、歯車３１が設けられ、カム２６を通り、カムフォロワ２７が固定され、取付フレーム３６に軸支されている。主軸２３は、図上左側からブラケット１４が固定され、フレーム２５の左辺面に軸支され、歯車３２が設けられ、カム２６を通り、カムフォロワ２８が固定され、取付フレーム３６に軸支されている。
また、歯車３３は軸３７によりフレーム２５の左辺側（図上左側）とカム２６との間に設けられ、歯車３４は軸３８によりフレーム２５の左辺側（図上左側）とカム２６との間に設けられている。主軸２１，２３、軸３７，３８、及び歯車３１，３２，３３，３４とから回転力伝達機構５０が構成されている。
図４の（ｂ）は、Ｂ方向から見た構成を示すもので、主軸２１の歯車３１と主軸２３の歯車３２との間に直列的に歯車３３，３４が噛み合わされて配置されている。
図４の（ｃ）は、フレーム２５、取付フレーム３６をＣ方向から見た構成を示すもので、ビス３５で固定されている。【００１１】  図５の（ａ）は歯車３１，３２の構成を示すもので、主軸２１，２３に歯車６０が複数枚（例えば３０枚）積層されている。図５の（ｂ）は１枚の抜き打ち歯車６０の形状を示すもので、例えば０．２ｔＳＰＣＣ鋼板の抜き打ちで製造される。この歯車６０は、各歯車６０を固定するためのエンボスが２箇所に設けられ、中央にＨカット穴が空けられている。歯車６０は、例えば、歯車歯形がインボリュート、歯形が並歯、モジュールが０．２、圧力角が２０度、歯数が１２、基準ピッチ円直径が２．４ｍｍで製造される。なお、歯車３１，３２は、ヒンジ装置３の開閉角度を決定するため、４５度だけ歯形が設けられていない。【００１２】  図６の（ａ）は歯車３３，３４の構成を示すもので、図示しない軸に歯車７０が複数枚（例えば３０枚）積層されている。図６の（ｂ）は１枚の抜き打ち歯車７０の形状を示すもので、例えば０．２ｔＳＰＣＣ鋼板の抜き打ちで製造される。この歯車７０は、各歯車７０を固定するためのエンボスが２箇所に設けられ、中央に図示しない軸を通す穴が設けられる。歯車７０は、例えば、歯車歯形がインボリュート、歯形が並歯、モジュールが０．２、圧力角が２０度、歯数が１１、基準ピッチ円直径が２．２ｍｍで製造される。
このように構成された歯車３１，３２，３３，３４は、安価で小型化を可能にしている。【００１３】  また、ヒンジ装置３の回転角規制手段４０は、図４の（ａ）に示すように、カム２６とカムフォロワ２７，２８とを含み、カムフォロワ２７，２８をカム２６の面にそれぞれ伸張スプリング２９，３０で弾性的に係合させている。
このヒンジ装置３の回転角規制手段４０は、ブラケット１０とブラケット１４とが相対的に回転して開閉するとき、一つの状態から他の状態に移行するときに、回転初期に負荷が大きくなり、それを乗り越えると負荷が小さくなり、閉状態と開状態とで安定したものとなるように機能する。こうして、二つ折りの各筺体４，５の開閉動作は、スナップアクションが利いたものとなる。
回転力伝達機構５０は、歯車３１，３２がそれぞれ主軸２１，２３にそれぞれ固定され、歯車３３，３４が中心支持軸に対して回転自在に設けられている。歯車３１，３２，３３，３４は、偶数の歯車列で構成されている。【００１４】  次に、このような構成においてヒンジ装置３における開閉動作を図４を参照して説明する。
回転力伝達機構５０を構成するブラケット１０とブラケット１４との間において、ブラケット１０とブラケット１４のいずれか一方に回転力が加わると、他方に反転回転力が伝達される。すなわち、ブラケット１０に回転力が加わると、主軸２１が回転し、カムフォロワ２７が回転し、歯車３１が回転し、その回転が歯車３３，３４を介して歯車３２に伝達される。歯車３２が回転すると、主軸２３が回転し、それに結合されているカムフォロワ２８が回転し、ブラケット１４が回転する。このとき、カムフォロワ２７，２８はカム２６の面に弾性的に係合しており、回転角度規制手段４０として機能する。【００１５】  次に、本携帯電話機１における第１筺体４と第２筐体５の開閉動作について図１と図４を参照して説明する。
図１において、ヒンジ装置３のブラケット１０，１１が第１筺体４に固定され、ブラケット１４，１５が第２筺体５に固定されている。
例えば、第２筺体５が閉じられる動作に入った際、ヒンジ装置３におけるブラケット１４の主軸２３が回転される。
図４において、ブラケット１４に回転力が加わると、主軸２３が回転し、カムフォロワ２８が回転し、歯車３２が回転し、その回転が歯車３４，３３を介して歯車３１に伝達される。歯車３１が回転すると、主軸２１が回転し、それに結合されているカムフォロワ２７が回転し、ブラケット１０が回転する。このとき、カムフォロワ２７，２８はカム２６の面に弾性的に係合しており、回転角度規制手段４０として機能する。【００１６】  上述したような回転力伝達機構５０により、第２筺体５の閉動動作をスムーズに行うことができる。逆に第２筺体５の開動動作もスムーズに行うことも可能となる。
また、第１筺体４と第２筺体５との回動がヒンジ装置３により２軸（主軸２１，２３）が連動するため、筺体同士の位置ずれを生じず安定感を与えることができる。【００１７】  以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、ヒンジ装置に積層歯車を用いることにより、小型で安価な回転力伝達機構５０を構成することができるのでヒンジ装置を小型化することができる。
また、ヒンジ装置内に回転角度規制手段４０を設けることにより、装置全体の小型化を図ることができる。【００１８】  なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態が適用可能な携帯電話機の概観図。
【図２】図１の携帯電話機を横から見た状態を示す断面図。
【図３】携帯電話機を閉じたところを横から見た状態を示す断面図。
【図４】携帯電話機のヒンジ装置の概略構成を示す図。
【図５】積層歯車の構成を示す図。
【図６】積層歯車の構成を示す図。
【符号の説明】
【００２０】  １…携帯電話機、２…ヒンジカバー、３…ヒンジ装置、４…第１筺体、５…第２筐体、１０，１１，１４，１５…ブラケット、２１，２３…主軸、２２，２４…枢軸、２５…フレーム、２６…カム、２７，２８…カムフォロア、３１，３２，３３，３４…歯車（積層歯車）、３５…ビス，３６…取付フレーム、３７，３８…軸、４０…回転角度規制手段、５０…回転力伝達機構。
【図１】
2008141712.tif 000003
【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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