(57)【要約】【課題】両筐体の互いの回転角度を正確に検出することができ、耐久性を向上させた信頼性の高い電子機器を提供すること。【解決手段】厚さ方向に重ね合わされる２つの筐体と、厚さ方向に延びる軸線Ｏを中心として前記２つの筐体を相対的に回転可能に連結する連結部４とを有する電子機器において、前記２つの筐体のうち一方の筐体に、前記軸線Ｏを中心とする周方向に向けて設けられたカム２８面を備えると共に、前記２つの筐体のうち他方の筐体に、前記軸線Ｏに対して放射方向に移動可能に支持され、前記２つの筐体が相対的に回転したとき、前記カム２８面に追従して移動する可動体５４とを備え、かつ前記可動体５４の移動に伴って前記２つの筐体の相対的な位置を検出する検出手段５３を有することを特徴とする。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に重ね合わされる２つの筐体と、厚さ方向に延びる軸線を中心として前記２つの筐体を相対的に回転可能に連結する連結部とを有する電子機器において、
前記２つの筐体のうち一方の筐体に、前記軸線を中心とする周方向に向けて設けられたカム面を備えると共に、
前記２つの筐体のうち他方の筐体に、前記軸線に対して放射方向に移動可能に支持され、前記２つの筐体が相対的に回転したとき、前記カム面に追従して移動する可動体とを備え、かつ前記可動体の移動に伴って前記２つの筐体の相対的な位置を検出する検出手段を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記カム面は、前記軸線からの距離が連続的に変化する曲面であ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】
前記カム面は、前記軸線からの距離を段階的に変化させる段付き面であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記他方の筐体は、前記可動体を前記カム面に付勢する付勢部材と前記検出手段とを備え、前記検出手段は、前記可動体の移動に伴って前記付勢部材に加わる荷重を検出する圧力センサであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の電子機器。
【請求項５】
前記２つの筐体のうち一の筐体は表示部を有すると共に、前記２つの筐体のうち他の筐体は操作部を有し、該操作部は、前記２つの筐体が重ね合わされる状態では前記一の筐体により覆われると共に、前記２つの筐体が相対的に回転した状態では外部に露出し、かつ前記表示部は前記２つの筐体の相対的な回転位置に関係なく外部に露出するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの筐体が回転することにより開状態と閉状態を取り得る携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、周知のように、携帯電話機等の電子機器の構成としては、一方の筐体と他方の筐体をヒンジ部を中心として、折り畳み可能に連結したものが広く普及している。近年、この折り畳み式に代わるものとして、２つの筐体を重ね合わせて配置し、各筐体の厚み方向に延びる回転軸を中心として両筐体を回転可能に連結したものが提案されている。これらの電子機器の中には、両筐体を重ね合わせたときに内面側に位置する一方の筐体の表面に操作部が設けられるとともに、前記操作部と同じ方向を向いた他方の筐体の表面に表示部が設けられ、この表示部に各種情報が表示できるようになっているものがある。
【０００３】
この種の電子機器については、従来より、両筐体の互いの回転位置を検出して開閉状態を検知するようになっていた。それらの中には、一方の筐体に対する他方の筐体の回転状態を検出する手段として、回転軸の外周面に所定のパターン形状を有する導体膜を形成するとともに、この導体膜に付勢し接触可能に設けられた導体端子を設け、この導体端子が、導体膜と接触しているときと接触していないときとで一方の筐体の他方の筐体に対する回転状態を検出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０７−２８８８６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成の電子機器では、両筐体を互いに回転させた場合に、導体端子が、回転軸の外周面に対して擦り合わされるようにして相対移動させられる。そのため、長期にわたって使用すると、導体端子と導体膜との双方の接触面が摩耗し、両者の接触が不安定となり、正確な検出ができなくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、両筐体の互いの回転角度を正確に検出することができ、その耐久性を向上させた信頼性の高い電子機器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、厚さ方向に重ね合わされる２つの筐体と、厚さ方向に延びる軸線を中心として前記２つの筐体を相対的に回転可能に連結する連結部とを有する電子機器において、前記２つの筐体のうち一方の筐体に、前記軸線を中心とする周方向に向けて設けられたカム面を備えると共に、前記２つの筐体のうち他方の筐体に、前記軸線に対して放射方向に移動可能に支持され、前記２つの筐体が相対的に回転したとき、前記カム面に追従して移動する可動体とを備え、かつ前記可動体の移動に伴って前記２つの筐体の相対的な位置を検出する検出手段を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電子機器において、前記カム面を、前記軸線からの距離が連続的に変化する曲面としたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の電子機器において、前記カム面を、前記軸線からの距離を段階的に変化させる段付き面としたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の電子機器において、前記他方の筐体は、前記可動体を前記カム面に付勢する付勢部材と前記検出手段とを備え、前記検出手段は、前記可動体の移動に伴って前記付勢部材に加わる荷重を検出する圧力センサであることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の電子機器において、前記２つの筐体のうち一の筐体は表示部を有すると共に、前記２つの筐体のうち他の筐体は操作部を有し、該操作部は、前記２つの筐体が重ね合わされる状態では前記一の筐体により覆われると共に、前記２つの筐体が相対的に回転した状態では外部に露出し、かつ前記表示部は前記２つの筐体の相対的な回転位置に関係なく外部に露出するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る電子機器について、図面を参照して説明する。本実施形態では、電子機器として、携帯電話機に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１１】
図１において、符号１は、本発明の一実施形態としての携帯電話機を示したものである。
携帯電話機１は、図１に示すように、第１の筐体２および第２の筐体３を互いに重ね合わせてその厚み方向に延びる軸線Ｏを有する連結部４を中心として回転可能に連結してなるものである。第１の筐体２の外面のうち、両筐体２，３を互いに閉じたとき内側に配置される面２ａには、テンキー等の各種操作キー６が設けられている。また、第２の筐体３の外面のうち、両筐体２，３を互いに閉じたとき内側に配置される面と反対側の面３ｂには、表示部５が設けられている。なお、符号７はスピーカ部、符号８はマイク部である。
【００１２】
本実施形態に係る携帯電話機１の連結部４は、図２から図４に示すように、第１の筐体２側に設けられた第１の連結部構成体２３と、第２の筐体３側に設けられた第２の連結部構成体２５とを備えている。第１の連結部構成体２３は、第１の筐体２の面２ａを構成する壁部２１に固定されており、第２の連結部構成体２５は、第２の筐体３の面３ａを構成する壁部２２に固定されている。壁部２１および壁部２２には、取付孔２６，２７が形成されている。
【００１３】
第１の連結部構成体２３は、軸受部２４を備えている。この軸受部２４は、開口部２４ｂを有する平板状の取付部２４ａと、この取付部２４ａに設けられた開口部２４ｂの周縁より上方に向けて延設された円筒壁部２４ｃと、この円筒壁部２４ｃの上端から外側へ放射状に延びる鍔部２４ｄとを備えている。前記円筒壁部２４ｃの内周面側には、カム２８が形成されている。取付部２４ａには取付孔２９が形成されており、この取付部２４ａと前記壁部２１とは、取付孔２６、２９に挿通されるネジ３０によって一体に固定されている。
【００１４】
第２の連結部構成体２５は、第１の軸部４０と第２の軸部４１とを備えている。第１の軸部４０は、開口部４０ｂを有する板状の第一取付部４０ａと、この第一取付部４０ａに設けられた開口部４０ｂの周縁から下方に向けて延設された第一円筒壁部４０ｃとを備えている。
第２の軸部４１は、段部４２を備えた板状の第二取付部４１ａと、この第二取付部４１ａに形成された開口部４１ｂの周縁から下方に向けて延設された第二円筒壁部４１ｃとを備えている。
【００１５】
上記第一取付部４０ａ及び第二取付部４１ａには、それぞれ取付孔４３，４４が形成されており、これら第一取付部４０ａと第二取付部４１ａ並びに壁部２２は、取付孔２７，４３，４４に挿通されたネジ４５により一体に固定されている。
第一円筒壁部４０ｃは、軸受部２４を構成する取付部２４ａ、円筒壁部２４ｃおよび鍔部２４ｄによって区画される凹部内に係合されており、軸部４０の第一円筒壁部４０ｃと軸受部２４の円筒壁部２４ｃとは、軸線Ｏを中心として互いに回転できるようになっている。この回転の際、軸部４０の第一円筒壁部４０ｃが前記凹部内に係合されることによって、上下方向へのブレが生じないようになっている。
【００１６】
また、図５に示すように、第二円筒壁部４１ｃは、断面形状が円形に形成されており、軸受部２４を構成する円筒壁部２４ｃの内側に位置するように配置されている。そして、各筐体２，３を互いに回転させたとき、第二円筒壁部４１ｃの外周面とカム２８の内周面（カム面）とが、軸線Ｏを中心として、互いに相対回転するようになっている。このカム２８は、基準位置Ｐ１においてその肉厚が大に形成され、この肉厚が軸線Ｏ回りに矢印Ａ方向に向けて徐々に薄肉になるように形成したものであって、軸線Ｏからの距離が漸次半径方向外方へ離れるようになっている。そして、このカム２８の始端部には、内方に突出する一方のストッパ５０が形成されており、この始端部から１８０度よりやや超過した位置に、内方に突出する他方のストッパ５１が形成されている。
【００１７】
また、第二円筒壁部４１ｃには、その半径方向に向けられた案内壁部５２が形成されている。この案内壁部５２は、角筒状壁部５２ａと底壁部５２ｂとからなっており、底壁部５２ｂと対向する側は、カム２８の内周面（カム面）側に向けて開口された状態になっている。案内壁部５２の内部には、底壁部５２ｂの中央に固定された状態で圧力センサ（検出手段）５３が設けられており、また、開口部５２ｃから外方に突出するように可動部材（可動体）５４が配置され、圧力センサ５３と可動部材５４との間にカム２８面側に付勢するバネ（付勢部材）５５が介装されている。したがって、この構成においては、可動部材５４がカム２８の内周面に付勢された状態にあり、各筐体２，３を互いに回転させた場合に、可動部材５４が、カム２８の内周面（カム面）に沿って追従し、第二円筒壁部４１ｃの半径方向に移動させられるようになっている。
【００１８】
圧力センサ５３は、その出力を図１に示す筐体２内の制御部５６に供給するようになっている。すなわち、この携帯電話機１においては、カム２８、可動部材５４、圧力センサ５３およびバネ５５は、両筐体２，３を互いに回転させたときに、第１の筐体２と第２の筐体３との相対的な回転位置を検出する検出手段を構成するものである。また、制御部５６は、回転位置検出後の検出出力に基づいて、表示部５の表示面５ａに表示される表示方向を適宜変更するようになっている。
【００１９】
この実施の形態においては、両筐体２，３を重ね合わせ、互いに閉じた状態に配すると、可動部材５４が図５に示す基準位置Ｐ１に配され、両筐体２，３を互いに９０度回転させると図に示す途中位置Ｐ２の位置に、１８０度回転させると図に示す使用位置Ｐ３の位置に可動部材５４が配されるようになっている。そして、両筐体２，３を重ね合わせ、互いに閉じた状態においては、図６に示すＤ側を上としＣ側を下とするように画像が表示され、両筐体２，３を互いに９０度回転させた場合には、携帯電話機１を操作するものにとって自然な姿勢となるように、図に示すＡ側を上としＢ側を下とするように画像が表示される。さらに、１８０度回転させた場合には、図に示すＣ側を上としＤ側を下とするように画像が表示されるようになっている。
【００２０】
次に、このように構成された本実施形態に係る携帯電話機１の作用について説明する。
まず、本実施形態に係る携帯電話機１を携行する場合には、第１の筐体２と第２の筐体３とを軸線Ｏを中心として相対回転させ、相互に閉じた状態に配する。これにより寸法的にコンパクトとなり携行に適したサイズとなる。
次いで、携帯電話機１に搭載されている各種機能を使用する場合には、第１の筐体２と第２の筐体３とを軸線Ｏを中心として１８０度相対回転させ、相互に開いた状態に配する。これにより、操作キー６を操作することが可能となる。すなわち、このようにすることで、メールの作成や通話等の機能を使用することが可能となる。
【００２１】
この携帯電話機１においては、上記のように両筐体２，３を互いに閉じた状態に配すると、可動部材５４は、図５に示すように、ストッパ５０に隣接する位置、すなわち基準位置Ｐ１に配置される。この状態から、第１の筐体２に対して第２の筐体３を相互に９０度回転させると、可動部材５４は、カム２８面に追従して移動させられ、途中位置Ｐ２に配置される。そして、そこからさらに９０度、すなわち基準位置から１８０度回転させると、可動部材５４は、上記と同様カム２８面に追従して移動させられ、ストッパ５１に隣接する位置、すなわち使用位置Ｐ３に配される。この可動部材５４の追従移動範囲は、ストッパ５０，５１によって制限される。
【００２２】
このように、両筐体２，３を互いに回転させると、可動部材５４が、基準位置Ｐ１から使用位置Ｐ３の間をカム２８面に追従して移動させられる。このとき、検出手段により、以下のように、両筐体２，３の相対的な回転位置が検出されるようになる。すなわち、両筐体２，３を互いに閉じた状態から相互に回転させると、可動部材５４がカム２８面に追従して移動させられると同時に、カム２８面の肉厚が軸線Ｏ回りに徐々に薄肉になるように形成されていることから、可動部材５４は、バネ５５の付勢力により第二円筒壁部４１ｃの半径方向外方へ漸次移動させられる。このとき、バネ５５に加わる荷重が漸次軽減され、この荷重の変化が圧力センサ５３によって検出される。圧力センサ５３はこの検出信号を両筐体２，３の相対的な回転位置として出力し、これを制御部５６に供給する。制御部５６は、この信号に基づいて、表示面５ａに映し出される画像の向きを変更させる。例えば、本実施の形態においては、図６に示すように、両筐体２，３が互いに重ね合わされたとき、また互いに９０度、１８０度回転させられたとき、それぞれ自然な状態になるように、表示画像の向きが変更させられる。
【００２３】
上記の構成からなる携帯電話機１によれば、可動部材５４とカム２８面との双方の接触部分が摩耗し難く、長期にわたって使用しても両筐体２，３の相対回転位置を正確に検出することができる。特に、可動部材５４とカム２８とをそれぞれ金属やセラミックスにより形成することで、摺動に伴う耐摩耗性を高めることができるため、長期間にわたって正確な検出を実現できる。
また、バネ５５にかかる荷重によって検出するため、相対的な回転位置を常時検出することができる。これにより、画像表示の方向を細分化し、細かに制御することができる。
さらに、回転検出手段を別途筐体内に設置する必要がなく、連結部近傍に集約することができる。
また、カム面２８が、軸線Ｏ回り方向に軸線Ｏからの距離を連続的に変化させる曲面とされていることから、両筐体の相対的な回転位置を連続的に検出することができる。
【００２４】
なお、上記の実施形態においては、両筐体２，３のなす相対角度が、０度、９０度、１８０度になるときに、表示画面を切り替えるようにしたが、その他携帯電話機１において表示する表示の内容によっては、長い文章のメールを読むときや、動画、ＴＶ、映画等の横長画面に適したものを見るときに、必要に応じて適宜表示画面の向きを変更してもよい。
また、両筐体２，３の回転途中で画面が斜めに見えてしまう回転領域があるが、その領域間において、画面上の上下の関係ない写真やアニメーションを映し出すように変更してもよい。これにより、ユーザに対して違和感を解消させ、エンターテイメント性を向上させることができる。
【００２５】
さらに、上記の実施形態においては、圧力センサ５３からの検出出力を表示面５ａに映し出される表示画面の向きの切り替えに使用したが、これに限ることはなく、必要に応じてその他各種機能の制御に利用してもよい。
また、上記の実施形態においては、検出手段について、バネ５５にかかる荷重を圧力センサ５３が検出するとしたが、これに限ることはなく、例えば、コイルとマグネットとにより、その電圧の変化を検知するようにしてもよい。すなわち、両筐体２，３を互いに回転させると、前記可動部材５４の移動に連動して前記コイルまたはマグネットも移動させられる。そして、前記コイルまたはマグネットが定位置に固定されていることから、両者は相対移動させられることになる。このとき、これらコイルとマグネットの相対的移動によって、コイルに電圧が誘起され、この誘起電圧によって両筐体２，３の回転位置が検出される。
【００２６】
また、上記の実施形態においては、軸受部２４内にカム２８を設け、第２の軸部４１に可動部材５４、バネ５５、及び圧力センサ５３を配置し、前記可動部材５４をカム２８面に付勢するようにした例を示したが、逆に第２の軸部４１の外周にカム２８を設け、軸受部２４に可動部材５４、バネ５５、及び圧力センサ５３を配置し、可動部材５４をカム２８面に付勢するように構成しても構わない。
さらに、上記実施形態においては、第１の軸部４０と軸受部２４との間で連結し、前記軸受部２４と第２の軸部４１との間に検出手段を構成するようにしたが、第２の軸部４１と軸受部２４との間で連結し、第１の軸部４０と軸受部２４との間に検出手段を構成するようにしても構わない。
また、上記実施形態においては、カム２８面を、連続的に変化する曲面とした例を示したが、軸線回り方向に軸線からの距離を段階的に変化させる段付き面としてもよく、この場合、両筐体２，３の相対的な回転位置を段階的に検出させることができる。
さらに、本発明は携帯電話機１に限定されるものではなく、ＰＤＡ等の他の電子機器にも適用できることは言う迄もない。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、カム面に追従して移動する可動体の位置に応じて、両筐体の相対的な回転位置を検出することから、その位置を正確に検出することができるとともに、その検出手段の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示した携帯電話機において、両筐体を拡開した状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す携帯電話機の連結部の斜視図である。
【図３】図１に示す携帯電話機の連結部の一部を断面視した拡大斜視図である。
【図４】図１に示す携帯電話機の連結部の拡大断面図である。
【図５】図１に示す携帯電話機の連結部の平断面図である。
【図６】図１に示す携帯電話機における両筐体の回転状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１    携帯電話機（電子機器）
２    第１の筐体（一方の筐体）
３    第２の筐体（他方の筐体）
４    連結部
２８  カム
５３  圧力センサ（検出手段）
５４  可動部材（可動体）
５５  バネ（付勢部材）
【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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