(57)【要約】【課題】  互いにスライド自在に設けられた一対の部材の間に設けられ、これら部材の相対的なスライドをボールの転がりによって支承し、両者の間のガタつきを排除すると共に、スプリング等の弾性部材を組み込んでも小型且つ軽量に構成する事が可能なリニアスライド装置を提供する。【解決手段】  凹溝を有してチャネル状に形成されると共に互いに対向する内側面にボール転走面が形成されたアウターレールと、このアウターレールのボール転走面と対向する負荷転走面を有すると共に、かかるアウターレールの凹溝内を一定のストロークで往復運動自在なインナーレールと、アウターレールのボール転走面とインナーレールの負荷転走面との間でこれら両レールの間に作用する荷重を負荷しながら転走する多数のボールと、前記インナーレール内に収容されると共に該インナーレールを少なくとも前記ストロークのいずれか一端へ向けて付勢する位置決め手段とから構成される。【選択図】          図５
2005163832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹溝を有してチャネル状に形成されると共に互いに対向する内側面にボール転走面が形成されたアウターレールと、このアウターレールのボール転走面と対向する負荷転走面を有すると共に、かかるアウターレールの凹溝内を一定のストロークで往復運動自在なインナーレールと、アウターレールのボール転走面とインナーレールの負荷転走面との間でこれら両レールの間に作用する荷重を負荷しながら転走する多数のボールと、前記アウターレールの凹溝内に収容されると共に該インナーレールを少なくとも前記ストロークのいずれか一端へ付勢する位置決め手段とから構成されることを特徴とするリニアスライド装置。
【請求項２】
前記位置決め手段はインナーレールに設けた収容室に収容されていることを特徴とする請求項１記載のリニアスライド装置。
【請求項３】
前記アウターレールは板金のプレス加工によって形成され、固定ベース部にこのアウターレールをねじ止めするための取付部が該アウターレールと一体にプレス加工されていることを特徴とする請求項１記載のリニアスライド装置。
【請求項４】
前記位置決め手段は弾性部材であることを特徴とする請求項１記載のリニアスライド装置。
【請求項５】
前記位置決め手段はマグネットであることを特徴とする請求項１記載のリニアスライド装置。
【請求項６】
固定ベース部と、この固定ベース部上に配設されたリニアスライド装置と、これらリニアスライド装置によって前記固定ベース部に対して移動自在に支承された可動プレートとから構成され、
前記リニアスライド装置は、凹溝を有してチャネル状に形成されると共に互いに対向する内側面にボール転走面が形成され、前記固定ベース部に固定されるアウターレールと、このアウターレールのボール転走面と対向する負荷転走面を有すると共に前記可動プレートに固定され、かかるアウターレールの凹溝内を一定のストロークで往復運動自在なインナーレールと、アウターレールのボール転走面とインナーレールの負荷転走面との間でこれら両レールの間に作用する荷重を負荷しながら転走する多数のボールと、前記インナーレール内に収容されると共に該インナーレールを少なくとも前記ストロークのいずれか一端へ付勢する位置決め手段とから構成され、更に、
前記可動プレートと固定ベース部との間には、インナーレールの付勢方向と逆方向のストローク端で係止するロック手段を設けたことを特徴とするリニアスライドユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話のティスプレイ部をテンキーが設けられた本体部に対してスライドさせるための構造等に用いられる小型、軽量のリニアスライド装置、更にはこのリニアスライド装置を用いて構成したスライドモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−３００２４３号公報
【０００３】
特開２００２−３００２４３号公報には、上部ハウジングと下部ハウジングとが相対的に移動自在に結合された携帯電話が開示されている。この携帯電話では、例えば上部ハウジングには各種情報を表示するための液晶ディスプレイが設けられる一方、下部ハウジングには入力のためのテンキーが配置されており、液晶ディスプレイとテンキーを重畳配置することにより、持ち運び時にはテンキーが液晶ディスプレイによって隠され、携帯電話そのものの小型化が図られている。また、メール文を入力する、あるいは電話番号を入力する等のテンキー使用時には、下部ハウジングに対して上部ハウジングをスライドさせることで、テンキーが液晶ディスプレイの下から姿を表すようになっている。
【０００４】
上部ハウジングと下部ハウジングをスライド自在に連結しているスライド機構は、凹溝を有するレールと、このレール内を摺動するスライドパッドと、このスライドパッドを前記レールの凹溝内に封じ込めるガイド板とから構成されており、前記スライドパッドが下部ハウジングに、前記レールが上部ハウジングに固定され、スライドパッドがレールの凹溝内を摺動することにより、上部ハウジングを下部ハウジングに対して自在にスライドさせることが可能となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このスライド機構では、前記スライドパッドがレールの凹溝内を滑り摺動しているので、スライドパッドとレールとの間の隙間を完全に排除することができず、上部ハウジングを下部ハウジングに対してスライドさせた際に、若干のガタつきが発生し、実用上は問題ないものの、携帯電話の質感を損なうといった問題点があった。
【０００６】
また、携帯電話を片手で操作することを考慮すると、何らかのボタンを押圧した際に、上部ハウジングが下部ハウジングに対して自動的にスライドして、下部ハウジング上に設けられたテンキーが出現するのが好ましいと言える。そのためには、上部ハウジングを付勢するためのスプリング等を前記スライド機構とは別個に設けることが必要とされ、上部ハウジングと下部ハウジングとの間にそのための設置スペースが必要となる。しかし、それでは携帯電話の小型化を図ることができず、上部ハウジングと下部ハウジングをスライド自在に構成した効果が薄れてしまう。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、互いにスライド自在に設けられた一対の部材の間に設けられ、これら部材の相対的なスライドをボールの転がりによって支承し、両者の間のガタつきを排除すると共に、スプリング等の弾性部材を組み込んでも小型且つ軽量に構成する事が可能なリニアスライド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明のリニアスライド装置は、凹溝を有してチャネル状に形成されると共に互いに対向する内側面にボール転走面が形成されたアウターレールと、このアウターレールのボール転走面と対向する負荷転走面を有すると共に、かかるアウターレールの凹溝内を一定のストロークで往復運動自在なインナーレールと、アウターレールのボール転走面とインナーレールの負荷転走面との間でこれら両レールの間に作用する荷重を負荷しながら転走する多数のボールと、前記アウターレール内に収容されると共に該インナーレールを少なくとも前記ストロークのいずれか一端へ向けて付勢する位置決め手段とから構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
このような本発明のリニアスライド装置によれば、アウターレールとインナーレールとの間を多数のボールが荷重を負荷しながら転走するので、アウターレールに対するインナーレールのガタつきを排除した状態で、かかるインナーレールをアウターレールに対して自在にスライドさせることが可能となり、例えば携帯電話のスライド機構にこのリニアスライド装置を用いた場合に、かかる携帯電話の質感を高めることが可能となる。
【００１０】
また、インナーレールを少なくともそのストロークのいずれか一端へ向けて付勢する位置決め手段を該アウターレール内に設けたので、このリニアスライド装置とは別途にスプリング等の付勢手段を設けずとも、外力が作用している時を除き、前記インナーレールを常にストロークエンドに保持することができ、例えば、携帯電話のスライド機構にこのリニアスライド装置を用いた場合に、片手操作でディスプレイ部がテンキーを含む本体部に対して自動的にスライドする機構を小型且つ軽量に構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、添付図面を用いて本発明のリニアスライド装置を詳細に説明する。
図１は本発明のリニアスライド装置を組み込んだ携帯電話１の一例を示すものである。この携帯電話１は、テンキー２が設けられた本体部３と、この本体部３から自在に引き出すことが可能な液晶表示部４とから構成されており、かかる液晶表示部４がリニアスライド装置１０を介して本体部３に組み付けられている。本体部３に液晶表示部４を収納した状態では、かかる液晶表示部４の一部のみを外部から視認し得る状態となっており、時間や着信の有無等、必要最低限の情報のみ確認できるようになっている。一方、液晶表示部４を本体部３から引き出した状態では、本体部３に埋没していた部分も含め、かかる液晶表示部４の全体を視認することができ、メール文書の入力やインターネット接続時の情報表示等に有効である。
【００１２】
そして、このように液晶表示部４の一部が本体部３に収納される構成では、持ち運び時には液晶表示部４の一部を本体部３に収納することによって小型化を図ることができ、また、使用時には液晶表示部４を本体部３から引き出すことによって、メール文書の表示や入力、インターネット接続による情報の閲覧をより快適に行うことが可能となっている。
【００１３】
図２は、前記液晶表示部４を本体部３に組み付けるためのスライドモジュール５を示すものである。このスライドモジュール５は本体部３に固定される固定ベース部６と、前記液晶表示部４が取り付けられる可動プレート７と、前記固定ベース部６に対して可動プレート７を矢線方向へ移動自在に支承する一対のリニアスライド装置１０，１０とから構成されている。
【００１４】
また、前記リニアスライド１０は、図３乃至５に示すように、前記固定ベース部６に対してねじ止めされるアウターレール１１と、このアウターレール１１に設けられた凹溝１２内を走行すると共に前記可動プレート７に固定されるインナーレール２０と、このインナーレール２０内に設けられた位置決め手段としてのコイルスプリング３０と、前記インナーレール２０とアウターレール１１との間で荷重を負荷しながら転走する多数のボール８とから構成されている。
【００１５】
前記アウターレール１１は凹溝１２を有してチャネル状に形成されており、かかる凹溝１２を囲う一対の側壁１３ａ，１３ｂの内側面には長手方向に沿ってボール転走面１４が夫々形成されている。また、一方の側壁１３ａの外側面には、該アウターレール１１を前記固定ベース部６に固定するための取付部１５が長手方向の全長にわたって突設されており、かかる取付部１５には固定ねじを挿通させるためのねじ孔１６が設けられている。
【００１６】
このアウターレール１１はアルミニウム等の棒材から切削加工によって製作することも可能であるが、携帯電話のスライド機構として用いる場合には、前記凹溝１２の幅が５ｍｍ以下と極めて小型であり、切削加工によって生産したのでは極めて効率が悪い。そこで、前記アウターレール１１はステンレス板からプレス加工によって製作するこのが好ましい。プレス加工においても、切り起こし等の手法を用いることにより、側壁１３ａの外側に取付部１５を一体に設けることは充分に可能であり、図５に示す断面形状のアウターレール１１を製作することができる。
【００１７】
一方、インナーレール２０はアウターレール１１の凹溝１２の幅よりも僅かに狭い幅の角棒状に形成され、その両側面にはアウターレール１１のボール転走面１４と対向する負荷転走面２１が形成されている。インナーレール２０の上面には前記可動プレート７をねじ止めするためのタップ孔２２が形成される一方、下面側には前記コイルスプリング３０の収容室２３が矩形状に切り欠かれている。このインナーレール２０は棒材を切削することにより形成しても差し支えないが、アウターレール１１の凹溝１２内に遊嵌する極めて小さい部材なので、生産効率やコストの面を考慮すると、金属射出成形により形成するのが好ましい。また、インナーレール２０のサイズによっては、アウターレール１１と同様にステンレス板等の金属板からプレス加工によって形成しても差し支えない。
【００１８】
アウターレール１１のボール転走面１４とインナーレール２０の負荷転走面２１との間には多数のボール８が配置されており、これらボール８はインナーレール２０とアウターレール１１との間に作用する荷重を負荷しながら前記ボール転走面１４及び負荷転走面２１を転動する。図５に示すように、インナーレール２０とアウターレール１１との間には板状のボールケージ２４が位置しており、各ボール８はボールケージ２４に所定の間隔で一列に配列されると共に、回転自在に保持されている。従って、前記ボール８が転動することにより、インナーレール２０をアウターレール１１の凹溝１２内で自在にスライドさせることができ、加えてアウターレール１１に対するインナーレール２０のガタつきを防止することが可能である。インナーレール２０が移動する時、前記ボールケージ２４はボール８と共に移動し、その移動量はインナーレール２０の移動量の半分である。
【００１９】
前記コイルスプリング３０はインナーレール２０の収容室２３内に配置され、その伸縮方向がインナーレール２０の移動方向と合致している。図４に示すように、アウターレール１１の凹溝１２内にはインナーレール２０の収容室２３内に向けて隆起した係止突起２５が設けられており、前記コイルスプリング３０の一端はこの係止突起２５に突き当てられている。また、コイルスプリング３０の他方の端部はインナーレール２０の収容室２３の側壁に突き当てられている。尚、コイルスプリング３０はアウターレール１１の凹溝１２内に収容されるのであれば、必ずしもインナーレール２０内に収容する必要はなく、インナーレール２０の端面を押圧するようにしてアウターレール１１の凹溝内に配置しても良い。
【００２０】
更に、インナーレール２０が図４中の矢線方向へ移動した場合に、前記係止突起２５がインナーレール２０の収容室２３の縁部に突き当たることにより、インナーレール２０の移動が拘束されるようになっている。このとき、前記コイルスプリング３０は完全には伸びきっておらず、インナーレール２０に対して付勢力を与えた状態にある。これにより、インナーレール２０に対して外力を何ら加えていない状態では、かかるインナーレール２０がアウターレール１１に対するストロークの一端に向けて付勢され、且つ、ストロークの一端において位置決めされた状態となっている。以下、この図４に示す位置を便宜上、第１ポジションと記す。
【００２１】
一方、図６はインナーレール２０に対して外力Ｆを与え、コイルスプリング３０の付勢力に抗してインナーレール２０をスライドさせた状態を示すものである。この方向へインナーレール２０をスライドさせた場合、インナーレール２０の収容室２３内に収められたコイルスプリング３０が完全に押し縮められることにより、かかるインナーレール２０のスライドが係止されることになる。以下、この位置を第２ポジションと記す。また、この状態から外力Ｆを除去してやると、コイルスプリング３０の付勢力によって、インナーレール２０は第１ポジションへと復帰し、その位置において係止されることになる。
【００２２】
従って、このようなリニアスライド装置１０を用いて図２に示すようなスライドモジュール５を構成した場合、可動プレート７は固定ベース部６上をアウターレール１１に沿って自在に移動することが可能であり、また、コイルスプリング３０の付勢力によってストローク範囲の一端、すなわち第１ポジションに位置決めされた状態となる。このスライドモジュール５ではコイルスプリング３０の付勢力に抗して可動プレート７を第２ポジションへスライドさせても、外力を除去すれば、可動プレート７は自動的に元の位置へ戻ってしまう。このため、可動プレートを第２ポジションへ係止するためには、ロック手段が必要となる。
【００２３】
かかるロック手段としては、例えば、可動プレート７の裏面側に係止爪を突設する一方、固定ベース部６の表面側に前記係止爪に向けて付勢されたフック部材を設け、可動プレート７が第２ポジションに設定された際に、前記フック部材が係止爪に引っ掛かって可動プレート７を係止するように構成することができる。また、可動プレート７を第２ポジションから第１ポジションに復帰させるには、前記フック部材を付勢力に抗して操作し、かかるフック部材を係止爪から離脱させれば良い。それによって可動プレートは自動的に第１ポジションに復帰することになる。
【００２４】
このようなロック機構を設けることにより、第１ポジション及び第２ポジションに任意に位置決め可能なスライドモジュール５を得ることができる。そして、そのようなスライドモジュール５を図１に示す携帯電話に適用した場合、第１ポジションでは液晶表示部４が本体部１から突出した状態とし、第２ポジションでは液晶表示部４が本体部１に収納された状態とすれば良い。これにより、本体部１に設けられた前記フック部材と連動する押圧ボタンを片手で操作するだけで、本体部１から液晶表示部４が自動的に飛び出すように構成することができる一方、液晶表示部４を本体部１に押し込めば、押し込んだ状態で係止されるように構成することができる。
【００２５】
図７は前記リニアスライド装置の第２実施例を示すものである。
この第２実施例のリニアスライド装置５０ではアウターレール５１及びインナーレール６０の夫々にマグネットプレートを設けることにより、インナーレール６０をアウターレール５１に対するストロークの両端で位置決めできるように構成されている。尚、第１実施例と共通する構成については図８中に第１実施例と同一符号を付し、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２６】
すなわち、アウターレール５１の凹部１２の底面には該凹部１２の長手方向に沿って２枚の固定マグネットプレート５２，５３が設けられており、図８に示すように、これらの固定マグネットプレート５２，５３はアウターレール５１の長手方向の中央部で間隔を空け、且つ、アウターレール５１の両端部を基準として位置している。各固定マグネットプレート５２，５３にはその長手方向に沿ってＮ極及びＳ極が着磁されており、隣接する二枚の固定マグネットプレート５２，５３はアウタープレート５１の長手方向の中央部においてＮ極及びＳ極を対向させている。
【００２７】
一方、インナーレール６０の下面側にはその長手方向に沿って取付溝が設けられると共に、かかる取付溝内には一枚の可動マグネットプレート６１が設けられている。この可動マグネットプレート６１は固定マグネットプレート５２，５３と略同一長さを有し、やはり長手方向に沿ってＮ極及びＳ極が着磁されている。可動マグネットプレート６１の磁極の向きは固定マグネットプレート５２，５３と逆であり、インナーレール６０が固定マグネットプレート５２の真上に重なり、可動マグネットプレート６１が固定マクネットプレート５２と完全に対向している状態では、可動マグネットプレート６１のＮ極と固定マグネットプレート５２のＳ極が対向すると共に、可動マグネットプレート６１のＳ極と固定マグネットプレート５２のＮ極が対向した状態にある（図８参照）。これにより、インナーレール６０は可動マグネットプレート６１と固定マグネットプレート５２の時期吸引力の作用により、図８に示す第１ポジションに係止され、位置決めされる。
【００２８】
次に、第１ポジションに設定されたインナーレール６０に対して磁気吸引力に抗した外力Ｆ（図８中の矢線方向）を作用させると、図９に示すように、可動マグネットプレート６１のＮ極と固定マグネットプレート５３のＮ極が近接し、更に、可動マグネットプレート６１のＳ極と固定マグネットプレート５２のＳ極が近接することから、インナーレール６０にはこれを第１ポジションへ押し戻そうとする反発磁力が作用する。
【００２９】
その反面、アウターレール５１の長手方向の中央部を通過するまでインナーレール６０を外力Ｆで移動させると、今度は、前記反発磁力によってインナーレール６０が推進されることから、外力Ｆを作用させずとも、インナーレール６０はアウターレール５１の他端に向けて自動的に移動することになる。そして、最終的には、可動マグネットプレート６１のＮ極と固定マグネットプレート５３のＳ極との間、及び、可動マグネットプレート６１のＳ極と固定マグネットプレート５３のＮ極との間に磁気吸引力が作用し、インナーレール６０は図１０に示す第２ポジションにまで移動して位置決めされる。この第２ポジションでは、可動マグネットプレート６１のＮ極と固定マグネットプレート５３のＳ極が対向すると共に、可動マグネットプレート６１のＳ極と固定マグネットプレート５３のＮ極が互いに対向している。
【００３０】
従って、この第２実施例のリニアスライド装置によれば、アウターレールの両端に位置する第１ポジション及び第２ポジションの双方に対してインナーレールを位置決めすることができるものである。また、第１ポジションと第２ぽじションとの間でインナーレールを移動させる際には、アウターレールの長手方向の中央位置で最大の反発磁力が作用するので、インナーレールのポジションを設定変更する際にある程度の抵抗感が生じ、各ポジションへインナーレールが設定されるのを確実に実感することが可能となっている。
【００３１】
従って、この第２実施例のリニアスライド装置を用いて図２に示すスライドモジュールを構成し、それを図１に示す構成の携帯電話に採用すれば、液晶表示部が本体部から完全に引き出された状態と、本体部へ完全に格納された状態とを操作感によって確実に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のリニアスライド装置を液晶表示部のスライド機構として用いた携帯電話の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明のリニアスライド装置を用いて構成したスライドモジュールを示す斜視図である。
【図３】本発明のリニアスライド装置の第１実施例を示す平面図である。
【図４】第１実施例に係るリニアスライド装置を長手方向に沿って切断した縦断面図であり、インナーレールの第１ポジションを示している。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】第１実施例に係るリニアスライド装置を長手方向に沿って切断した縦断面図であり、インナーレールの第２ポジションを示している。
【図７】本発明のリニアスライド装置の第２実施例を示す縦断面図である。
【図８】第２実施例のリニアスライド装置のインナーレールを第１ポジションに設定している状態を示す模式図である。
【図９】第２実施例のリニアスライド装置のインナーレールを第１ポジションから第２ポジションへ移動させている状態を示す模式図である。
【図１０】第２実施例のリニアスライド装置のインナーレールを第２ポジションに設定している状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
５…スライドモジュール、６…固定ベース部、７…可動プレート、８…ボール、１０…リニアスライド装置、１１…アウターレール、２０…インナーレール、３０…コイルスプリング（位置決め部材）
【図１】
2005163832.tif 000003
【図２】
2005163832.tif 000004
【図３】
2005163832.tif 000005
【図４】
2005163832.tif 000006
【図５】
2005163832.tif 000007
【図６】
2005163832.tif 000008
【図７】
2005163832.tif 000009
【図８】
2005163832.tif 000010
【図９】
2005163832.tif 000011
【図１０】
2005163832.tif 000012