(57)【要約】【課題】開閉のためのトルクを減ずることなく長軸方向を短くすることが可能で、しかも、内部に配線を通すための空間を十分に確保した、折りたたみ式電子装置に適するヒンジ構造体を提供する。【解決手段】第一部材３０は略円筒状の面を有し、その略円筒状の面が第二部材４０の略半円筒状の面と接触する。第二部材４０は第一部材３０の内側に配置され、第二部材４０と共通の中心軸を有する半円筒状の面を有する。第一部材３０が有する略円筒状の面と接触する第二部材４０が有する略半円筒状の面との摩擦力により、ヒンジを回動させるためのトルクが発生する。その摩擦力を調整するために、第二部材４０は弾性体５０を有していてもよい。【選択図】　　　図３
2004036661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円環形状の内周面を有する第一部材と、前記第一部材の前記内周面と接触可能な外周面を有する第二部材と、を備えるヒンジ構造体であって、
前記第一部材の内周面と前記第二部材の外周面とは、共通の回動軸を有して摺動可能にして構成される、ことを特徴とするヒンジ構造体。
【請求項２】
請求項１に記載のヒンジ構造体において、
前記第二部材の外周面は、開口区間を有する略円環形状をなすよう構成される、ことを特徴とするヒンジ構造体。
【請求項３】
請求項２に記載のヒンジ構造体において、
前記第二部材は、その外周面が広がる方向に力を付与する弾性体を備える、ことを特徴とするヒンジ構造体。
【請求項４】
請求項３に記載のヒンジ構造体において、
前記弾性体は、前記第２部材の内部に、前記回動軸と略直角方向に設けられたばね体である、ことを特徴とするヒンジ構造体。
【請求項５】
折りたたみ部を介して第一筐体と第二筐体とが重ねられる形で折りたたまれる構造を備える折りたたみ式電子装置において、
前記折りたたみ部は、請求項１〜４のいずれかのヒンジ構造体が適用されて構成されることを特徴とする折りたたみ式電子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折りたたみ式携帯情報端末などの電子装置において用いられるヒンジ構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、折りたたみ式またはフリップ式の携帯情報端末が一般化するに至って、その折りたたみ部には様々な構造のヒンジ構造体が使用されている。例えば、オイルダンパやスプリングを内蔵したヒンジ部分を用いて、ディスプレイ部分を含む筐体とキーパッド部分を含む筐体とのふたつを連結して、折りたたみ可能にした携帯電話機が市販されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような携帯電話機のヒンジ部分は、電子信号を通すための配線を通す必要があったり、内部にダンパー等を配置したりするため、小型化することが難しく、しかも、充分な開閉トルクを担保するため、中心軸方向の長さを短くすることができない、という問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を考慮してなされたもので、開閉のためのトルクを減ずることなく中心軸方向を短くすることが可能で、しかも、内部に配線を通すための空間を十分に確保したヒンジ構造体と、このヒンジ構造体が搭載された電子装置と、を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によるヒンジ構造体は、略円環形状の内周面を有する第一部材と、前記第一部材の前記内周面と接触可能な外周面を有する第二部材と、を備えるヒンジ構造体であって、前記第一部材の内周面と前記第二部材の外周面とは、共通の回動軸を有して摺動可能にして構成されるヒンジ構造体とした。
【０００６】
また、前記第二部材の外周面は、開口区間を有する略円環形状をなすよう構成されてもよい。
また、前記第二部材は、その外周面が広がる方向に力を付与する弾性体を備えてもよい。
また、前記弾性体は、前記第２部材の内部に、前記回動軸と略直角方向に設けられたばね体としてもよい。
【０００７】
そして、折りたたみ部を介して第一本体と第二本体とが重ねられる形で折りたたまれる構造を備える折りたたみ式電子装置において、前記折りたたみ部は、請求項１〜４のいずれかのヒンジ構造体が適用されて構成されるたたみ式電子装置とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図１〜４を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。ここで、図１は、本発明の実施の形態であるヒンジ構造体を使用した携帯情報端末の概観斜視による説明図であり、図２は、本発明の実施の形態であるヒンジ構造体を携帯情報端末に組み込んだ際の透視による構造図、図３は、本発明の実施の形態であるヒンジ構造体の分解図、図４は本発明の実施の形態であるヒンジ構造体の概観斜視による全体図、である。
【０００９】
図１は、本発明によるヒンジ構造体が適用された携帯情報端末の一例を示す説明図である。そのような携帯情報端末Ｔは、キーパッドや電池を含む第一の筐体１０と、液晶表示素子などの表示素子やスピーカを含む第二の筐体２０とを、ヒンジ部１５で連結して、ふたつの筐体が開閉自在になるよう、一体的に構成される。そして、携帯時（非使用時）には、第一の筐体１０と第二の筐体２０とは、内面が合わせられて重ねられるような形で折りたたまれた状態にあるが、使用時には、ヒンジ部１５が回動することにより、第一の筐体１０と第二の筐体２０とを開いて使用する。そのような携帯情報端末Ｔは、本発明のヒンジ構造体を１つ備えているが、もちろん２つ以上のヒンジ構造体を備えていても良い。使用時には、このヒンジ構造体に、摩擦力発生に伴うトルク（ねじりモーメント）が発生して、ふたつの筐体の開いた状態が保持される。
【００１０】
図２は、携帯情報端末のふたつ筐体のヒンジ部１５に、本発明のヒンジ構造体Ｈが組み込まれている透視図である。ここで、第一部材３０は第一の筐体１０と連結されていて連動し、また、第二部材４０は第二の筐体２０と連結されていて連動する。第二部材４０の内部には空洞部があって、そこにはフレキシブル基板６０が挿入され、第一の筐体１０と第二の筐体２０との間のデータの通信に用いられる。
【００１１】
図３は、本発明のヒンジ構造体Ｈを分解した説明図である。
第一部材３０は全体が略円筒または略円環（○形）の形状をなし、内周面３１と外周壁面３２と側壁面（３３’，３３’’）とを有する。内周面３１は円筒内面の○形の形状であって、一部に凸部３１ｘ（突起部）を備える。また、外周壁面３２には、外周両端にあって側壁面（３３’、３３’’）と連なる円環状の外周端壁部（３２’、３２’’）を備え、この外周端壁部（３２’、３２’’）には、一部切り欠きによる凹部３２’ｙが適宜な個数設けられている。
【００１２】
また、第二部材４０は、外周面４１を有するリング状の内設部４０Ａと、鍔状形状の拡大径側壁部４０Ｂとの組合せからなる。内設部４０Ａは、円筒外面の形状をなす外周面４１と、側壁部４３と内壁面部４２を備え、図３で示される内設部４０Ａの全体構成は、円筒立体の形状からある区間の円筒側壁を欠いた形状であり、すなわち開口区間４８を有する円環形状（断面Ｃ形の形状）をなしている。　第二部材４０では、開口区間４８（開口部）が設けられたことによって、それがある程度は開閉自在となり、その全体の円環形状を拡大または縮小させることが可能となる。そして、図３では、内壁面部４２には弾性体取付部（４６、４６’）が設けられており、弾性体５０の両端をそこに取付けて設置することにより、第二部材４０の開口区間４８がより開く方への力を加える。また、外周面４１ではその両端側周囲に、外周面縁部（４１’、４１’’）がやや隆起されて設けられており、第一部材３０の内周面３１と面接触させるにあたって、係合・回動・摺動などを設計するのに応じて、適宜に配設されるとよい。
【００１３】
また、第二部材４０を構成する拡大径側壁部４０Ｂは、内設部４０Ａの一方の側壁部に合わせた位置において配設された、やはり外周円環形状の鍔状側面部４４を有する。この鍔状側面部４４は、内設部４０Ａの側壁部４３がある位置に合わせて設けてあるが、この他にも、内設部４０Ａの端部位置から開口区間４８側に延長されて設けられた延長側面部４４’を有し、ここに、係合用の凸部４４ｘを備える。また、拡大径側壁部４０Ｂは、その環状外周から一部が切り欠かれた凹部４５ｙを有する。
【００１４】
図４は、本発明のヒンジ構造体Ｈが組み立てられた概観斜視図である。第二部材４０の内設部４０Ａは、第一部材３０の内側に配置されるよう組み合わされて構成される。この第一部材３０は略円筒形状の内周面３１を有し、その内周面３１は、第二部材４０の略半円筒形状の外周面４１と面同士で接触または当接される構造である。これらの内周面３１と外周面４１とは、共通の回動軸Ｐ（図３参照）すなわち中心軸を有していて、この軸回り方向に相互に回動移動することができ、面同士がある程度の摩擦力を有することにより面摺動が可能となる。
【００１５】
ここで、本発明のヒンジ構造体では、円環状案内部材である第二部材３０の内周面３１と、弾性力のある摺動部材である第二部材４０の外周面４１とは、円環状の面同士が接触して摺動（スライド）できる構造のものを、本実施の形態として示している。もちろん、内周面３１と外周面４１とが同じ形状をなすものであるなら、合わせられると面同士が密接に接触して、摩擦力が大きく働くため、ヒンジ動作の効率が大変良いものであるが、内周面３１と外周面４１とが同じ形状でなくとも可能である。すなわち、互いが面接触している構造に限られるものではなく、点または部分接触する構造であっても、本発明に適用することができ、内周面３１と外周面４１とに設計上必要な接触力または摩擦力が得られ、装置開閉に伴う相互の摺動（スライド）できる構造のものであれば、それらを適宜に本発明のヒンジ構造体として採用することができる。
【００１６】
ところで、本実施の形態において、図３に見られるように、第二部材４０の外周面４１を、略半円筒形状の外周面４１として構成することができる。
このときの「半円筒形状」とは、必ずしも断面が円を中心を通る直線で二つに分割した半円形をしている円筒だけではなく、断面が、円より中心角が１８０度より小さい円弧を取り除いた形（以下Ｃ字形とよぶ）である円筒形を包含する。ここで、上記の取り除かれた円弧の中心角、すなわちＣ字形の開口部（開口区間）４８の中心角度は、１度から１８０度の間であり、望ましくは５度から９０度、さらに望ましくは１０度から６０度までの間とするとよい。
【００１７】
また、図３に見られるように、第二部材４０は第一部材３０の内側に配置されるが、第二部材４０自体がその内側の空間を有し、そこにフレキシブル基板６０を通すことができる。
そして、第一部材３０が有する略円筒状の内周面３１と、面で接触する第二部材４０が有する略半円筒状の外周面４１との摩擦力により、ヒンジ機構を回動させるためのトルクが発生する。その摩擦力を調整するために、第二部材４０はスプリング材料や弾力性樹脂などからなる弾性体５０を有していてもよい。そのような弾性体は、例えば、第二部材４０を開口部４８の開き角度が大きくなるような力を付与することができる。
それから、このような弾性体５０は、第二部材４０の半円筒状の外周面４１の中心軸と直角方向に配置され第二部材４０の内部にあって開き方向に力を加えるばね体でも良いし、また、第二部材４０のさらに内側の面に沿って配設される板ばねでもあってもよい。
【００１８】
また、図３に示す本発明のヒンジ構造体の分解図においてみられるように、第一部材３０には複数の凸部（３１ｘ）や凹部（３２’ｙ、３２’ｙ’）が設けられており、第二部材４０にも、複数の凸部（４４ｘ）や凹部（４５ｘ）が設けられいる。これらの凸部や凹部は、それぞれの部材どおしを凹凸係合または嵌合させるために用いられる。このような凸部と凹部によって、部材相互の位置決めが可能になり、クリック感を出すのにも都合がよい。
図３において、第二部材４０の凸部４４ｘは、第一部材３０の回動に伴い、第一部材に設けられた凹部３３’’ｙと係合（嵌合）し、そこで位置決めがなされて、クリック感も出せる構造になっている。
そして、凸部３１ｘは、第二部材４０の内設部４０Ａの端部を止めて、装置の開閉に伴う位置決めとクリック感を提供することが可能となる。また、凹部（３２’ｙ、３２’ｙ’、４５ｘ）は、装置の開閉する二つの筐体と係合または連動させるのに用いられると便利である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によるヒンジ構造体および折りたたみ式電子装置は、以上説明したように構成されているので、次のような効果を奏する。
本発明のヒンジ構造体は、装置開閉のためのトルクを減ずることなく、回動軸方向を寸法的に短くすることが可能となり、しかも、内部に配線を通すための空間を十分に確保できる。そして、このヒンジ構造体が適用される折りたたみ式電子装置においては、そのメリットが十分に活用できる設計が可能となり、コンパクト化と開閉機構に優れる電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるヒンジ構造体を適用した携帯情報端末を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態であるヒンジ構造体を携帯情報端末に組み込んだ際の透視による説明図である。
【図３】本発明の実施の形態であるヒンジ構造体の分解図である。
【図４】本発明の実施の形態であるヒンジ構造体の全体図である。
【符号の説明】
１０　　第一の筐体
２０　　第二の筐体
３０　　第一部材
３１　　第一部材の内周面
４０　　第二部材
４１　　第二部材の外周面
５０　　弾性体
６０　　フレキシブル基板
Ｐ　　　回動軸
【図１】
2004036661.tif 000003
【図２】
2004036661.tif 000004
【図３】
2004036661.tif 000005
【図４】
2004036661.tif 000006