(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体と第２筐体とを互いに開閉可能に取り付けるヒンジ機構を備え、かつ該ヒンジ機構は、第１筐体に設けられた第１ヒンジホルダと、第２筐体に設けられた第２ヒンジホルダと、第１ヒンジホルダおよび第２ヒンジホルダを左右両側から連結するそれぞれのヒンジユニットとを有する携帯端末装置において、
前記それぞれのヒンジユニットのうち、何れか一方のヒンジユニットの先端に突設された連結ピン部と、他方のヒンジユニットの先端に前記連結ピン部と嵌合可能に形成された嵌合ピン部とからなり、前記第１，第２筐体より剛性の大きい高剛性部材で、前記それぞれのヒンジユニットを連結することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項２】
請求項１記載の携帯端末装置において、
前記連結ピン部と嵌合ピン部との何れか一方に凹部を形成すると共に、その他方に凹部と適合する形状の凸部を設けていることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項３】
第１筐体と第２筐体とを互いに開閉可能に取り付けるヒンジ機構を備え、かつ該ヒンジ機構は、第１筐体に設けられた第１ヒンジホルダと、第２筐体に設けられた第２ヒンジホルダと、第１ヒンジホルダおよび第２ヒンジホルダを左右両側から連結するそれぞれのヒンジユニットとを有する携帯端末装置において、
第１，第２筐体より大きな剛性を有した高剛性部材を、前記それぞれのヒンジユニット間に配置し、前記高剛性部材の両端部を前記それぞれのヒンジユニットの先端部に嵌合させて、前記それぞれのヒンジユニットを連結したことを特徴とする携帯端末装置。
【請求項４】
請求項３記載の携帯端末装置において、
前記それぞれのヒンジユニットの先端部に、高剛性部材の両端部を嵌合する溝が形成されていることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項５】
請求項１〜４記載のヒンジ機構を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開閉可能に支持するヒンジ機構を有する携帯端末装置および携帯電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯端末装置としての携帯電話機の普及が目覚ましく、その中でも特に、表示部を大きくレイアウトできて、携帯時にはコンパクトにできる折り畳み式の携帯電話機が注目をあびている。
【０００３】
図５はそのような折り畳み式の携帯電話機の外観図である。図５に示す折り畳み式の携帯電話機は、操作キー１ａを有する操作側筐体１と、表示部２ａを有する表示側筐体２と、これら操作側筐体１と表示側筐体２とを開閉可能に連結するヒンジ機構３とを備えて構成されている。
ヒンジ機構３は、図６に示すように、操作側筐体１の一端部に一体に形成されたヒンジホルダ４ａ，４ｂと、表示側筐体２の一端部に一体に形成されたヒンジホルダ５ａ，５ｂと、ヒンジホルダ４ａ，４ｂと５ａ，５ｂとを連結するヒンジユニット６ａ，６ｂとを有している。
【０００４】
そして、図７に示すように、操作側筐体１のヒンジホルダ４ａ，４ｂと表示側筐体２のヒンジホルダ５ａ，５ｂとを互い違いに組み合わせたとき、両側からヒンジユニット６ａ，６ｂを差し込んで取り付けるようにしている。その場合図示していないが、ヒンジホルダ４ａ，４ｂとヒンジホルダ５ａ，５ｂの内周部にはキーが設けられており、左右両側のヒンジユニット６ａ，６ｂに設けられたキー溝と嵌合する。
【０００５】
即ち、操作側筐体１と表示側筐体２とを上述したように組み合わせたとき、かつヒンジユニット６ａと６ｂとを両側から差し込んたとき、ヒンジユニット６ａ，６ｂのキー溝をヒンジホルダ４ａ，４ｂおよびヒンジホルダ５ａ，５ｂのキーと嵌合することにより、ヒンジユニット６ａ，６ｂが各ヒンジホルダ４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ間に可動部として回転可能な状態となり、これによって操作側筐体１と表示側筐体２とが回動することにより折り畳み可能となる構成である。
【０００６】
なお、各ヒンジホルダ４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂとヒンジユニット６ａ，６ｂとの間には図示していないが、開閉角度を制限するためのラッチ，フリーストップなどのような開閉動作に必要な構造が施されている。また、図６および図７において、４ｃは操作側筐体１のヒンジホルダ４ａ，４ｂ間に設けられた挿通部であり、ヒンジホルダ５ｂの左側部分と同様に半筒状をなして配線を通すようになっている。
【０００７】
このような折り畳み式の携帯電話機は、図５に示すレシーバ７とマイク８間の距離を確保できること、表示部２ａの画面を大きくレイアウトできること、折り畳み時は表示画面をスタンバイ状態にして消費電力が容易に抑えられることといった利点を有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の折り畳み式の携帯電話機は、操作側筐体１のヒンジホルダ４ａ，４ｂと、表示側筐体２のヒンジホルダ５ａ，５ｂと、それらを連結するヒンジユニット６ａ，６ｂとでヒンジ機構３をなしているが、ヒンジホルダ４ａ，４ｂが操作側筐体１に一体に形成されると共に、ヒンジホルダ５ａ，５ｂも表示側筐体２に一体に形成されているので、これら各部品１，２がヒンジ機構３に必要な強度を確保しなければならず、また材料も選定すると共に、双方の筐体１，２の意匠性をも満足する形状に設計しなければならない。
【０００９】
ところが、携帯電話機の強度が不足している場合、操作側筐体１と表示側筐体２とが互い違いに捻られるような力が加えられると、その力がヒンジ機構３に作用し、操作側筐体１のヒンジホルダ４ａ，４ｂと表示側筐体２のヒンジホルダ５ａ，５ｂ同士が接触してしまうので、その接触によって軋み音が生じ、さらに、捻れ方向の力が大きくなると、ヒンジホルダ４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの根本部分に応力が集中して破損に至る問題があった。
【００１０】
また、操作側筐体１と表示側筐体２とが開いた状態からさらに開く方向に力が加わった場合には、両ヒンジホルダ４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂが両側方向に広がるように捻られるため、前述したような軋み音が生じて同様に破損する問題もあった。
【００１１】
そのため、従来の携帯電話機にあっては、操作側筐体１および表示側筐体２に、プラスチック材料と比較して剛性の高いマグネシウム合金等を用いることで上記問題を防ぐようにしていた。しかしながら、マグネシウム合金は、プラスチック材料と比べ、歩留まりが悪いなど製造上の不都合があるばかりでなく、コストや量産性の点で問題があり、しかも、プラスチックより重いため、携帯電話機の軽量化の妨げとなる問題もあった。
【００１２】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、最小限の変更でヒンジ機構の強度を確実に高めることができ、しかも剛性の低い材料の使用を可能にして生産性の向上，コスト低減を実現できる携帯端末装置および携帯電子機器を提供することを課題とする。
【００１３】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明は、第１筐体と第２筐体とを互いに開閉可能に取り付けるヒンジ機構を備え、かつ該ヒンジ機構は、第１筐体に設けられた第１ヒンジホルダと、第２筐体に設けられた第２ヒンジホルダと、第１ヒンジホルダおよび第２ヒンジホルダを左右両側から連結するそれぞれのヒンジユニットとを有する携帯端末装置において、前記それぞれのヒンジユニットのうち、何れか一方のヒンジユニットの先端に突設された連結ピン部と、他方のヒンジユニットの先端に前記連結ピン部と嵌合可能に形成された嵌合ピン部とからなり、前記第１，第２筐体より剛性の大きい高剛性部材で、前記それぞれのヒンジユニットを連結することを特徴とする。請求項２記載の本発明は、請求項１記載の携帯端末装置において、前記連結ピン部と嵌合ピン部との何れか一方に凹部を形成すると共に、その他方に凹部と適合する形状の凸部を設けていることを特徴とする。請求項３記載の本発明は、第１筐体と第２筐体とを互いに開閉可能に取り付けるヒンジ機構を備え、かつ該ヒンジ機構は、第１筐体に設けられた第１ヒンジホルダと、第２筐体に設けられた第２ヒンジホルダと、第１ヒンジホルダおよび第２ヒンジホルダを左右両側から連結するそれぞれのヒンジユニットとを有する携帯端末装置において、第１，第２筐体より大きな剛性を有した高剛性部材を、前記それぞれのヒンジユニット間に配置し、前記高剛性部材の両端部を前記それぞれのヒンジユニットの先端部に嵌合させて、前記それぞれのヒンジユニットを連結したことを特徴とする。請求項４記載の本発明は、請求項３記載の携帯端末装置において、前記それぞれのヒンジユニットの先端部に、高剛性部材の両端部を嵌合する溝が形成されていることを特徴とする。請求項５記載の本発明は、請求項１〜４記載のヒンジ機構を電子機器が備えることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１〜図３は本発明による携帯端末装置の一実施例を適用した携帯電話機を示す図である。
図１において、符号１０は折り畳み式の携帯電話機であって、１０Ａは操作側筐体、１０Ｂは表示側筐体である。
表示側筐体１０Ａは、前面カバー１１と背面カバー１２とからなっている。前面カバー１１には複数の各孔が設けられ、この各孔より操作キー１３が露出している。
表示側筐体１０Ｂは、前面カバー１４と背面カバー１５とからなり、前面カバー１４には通信等を行うのに必要な表示部としての液晶画面１６が設けられ、背面カバー１５には通信用のアンテナ１７が設けられている。液晶画面１６には透明な材料からなる液晶保護カバー（符示せず）が貼り付けられている。
なお、１８は表示側筐体１０Ｂに設けられた受話部、１９は操作側筐体１０Ａに設けられた送話部である。
【００１５】
これら操作側筐体１０Ａと表示側筐体１０Ｂとはヒンジ機構２０を介して互いに開閉可能に取り付けられている。
ヒンジ機構２０は、図１および図２に示すように、操作側筐体１０Ａに設けられた第１ヒンジホルダ２１と、表示側筐体１０Ｂに設けられた第２ヒンジホルダ２２と、これら第１ヒンジホルダ２１および第２ヒンジホルダ２２を左右両側からそれぞれ連結するヒンジユニット２３，２４とを有している。
【００１６】
第１ヒンジホルダ２１は、図２に示すように、操作側筐体１０Ａの幅方向の両側に配置されたピン挿入部２１ａ，２１ｂを有している。ピン挿入部２１ａ，２１ｂは筒状をなしている。なお、操作側筐体１０Ａにおいて、ピン挿入部２１ａと２１ｂとの間には配線するため、図１および図３に示すように、適宜の間隔を隔てて配置されて半筒状をなす挿通部２１ｃが設けられている。
【００１７】
第２ヒンジホルダ２２は、表示側筐体１０Ｂの端部に、第１ヒンジホルダ２１のピン挿入部２１ａと前記挿通部との間に配置されるように突設されたピン挿入部２２ａと、ピン挿入部２１ｂと前記挿通部２１ｃとの間に配置されるように突設されたピン挿入部２２ｂとを有している。
【００１８】
ピン挿入部２２ａは、ピン挿入部２１ａ，２１ｂに対応するよう筒状をなしている。ピン挿入部２２ｂは、図２において、その右側がピン挿入部２１ｂと対応して筒状をなしており、その左側が詳細に図示していないが、第１ヒンジホルダ２１側の前記挿通部２１ｃと同様の半筒状をなしている。これらピン挿入部２２ｂの左側部分と前記挿通部２１ｃとには操作側筐体１０Ａと表示側筐体１０Ｂ間を接続する信号線が配線されるようになっている。
【００１９】
一方、両ヒンジユニット２３，２４のうち、一方のヒンジユニット２３は、操作側筐体１０Ａの第１ヒンジホルダ２１と表示側筐体１０Ｂの第２ヒンジホルダ２２とが互いに組み合わされたとき、第１ヒンジホルダ２１のピン挿入部２１ａと第２ヒンジホルダ２２のピン挿入部２２ａとに左側から挿入して嵌合される。他方のヒンジユニット２４は、第１ヒンジホルダ２１のピン挿入部２１ｂと第２ヒンジホルダ２２のピン挿入部２２ｂとに右側から挿入して嵌合される。
【００２０】
この場合、詳細に図示していないが、ヒンジユニット２３の外周部に設けられたキー溝が、ピン挿入部２１ａ，ピン挿入部２２ａに設けられたキーと嵌合すると共に、ヒンジユニット２４の外周部に設けられたキー溝も、ピン挿入部２１ｂ，ピン挿入部２２ｂに設けられたキーと嵌合することにより、操作側筐体１０Ａと表示側筐体１０Ｂとが互いにヒンジユニット２３，２４を中心として回転し、開閉するようになっている。また、第１ヒンジホルダ２１のピン挿入部２１ａ，２１ｂおよび第２ヒンジホルダ２２のピン挿入部２２ａ，２２ｂとヒンジユニット２３，２４との間には図示していないが、開閉角度を制限するためのラッチ，フリーストップなどのような開閉動作に必要な構造も施されている。
【００２１】
両ヒンジユニット２３，２４の先端部には、操作側筐体１０Ａ，表示側筐体１０Ｂの材質より高い剛性を有する高剛性部材としての連結ピン部２５および嵌合ピン部２６が設けられている。
【００２２】
高剛性部材としての連結ピン２５部は、例えばアルミニウム，マグネシウム或いはアルミ合金，さらにはマグネシウム合金等の金属からなっており、ヒンジユニット２３の先端面にその中心軸を一致させるよう軸方向に沿い一体に突設されている。高剛性部材としての嵌合ピン部２６も、連結ピン部２５と同材質からなっており、ヒンジユニット２４の先端面にその中心軸を一致させるよう軸方向に沿い一体に突設されている。したがって、これら連結ピン部２５および嵌合ピン部２６は、ヒンジユニット２３，２４と互いに同一軸線上に配置されている。
【００２３】
連結ピン部２５の先端には凹部２５ａが形成されると共に、嵌合ピン部２６の先端には凹部２５と嵌合する凸部２６ａが形成されている。凹部２５ａは連結ピン部２５の先端面の中央部を矩形状に切り除いて形成されている。凸部２６ａは嵌合ピン部２６の先端面の中央部に軸方向に沿い凹部２５ａと適合する形状に突出している。
【００２４】
そして、両ヒンジユニット２３，２４が第１，第２ヒンジホルダ２１，２２に両側から組み込まれたとき、連結ピン部２５の凹部２５ａに嵌合ピン部２６の凸部２６ａが嵌合することにより、前記ピン部２５，２６を介しヒンジユニット２３と２４とが互いに連結されるようになっている。
【００２５】
このように構成された携帯電話機１０が開いた状態にあるとき、操作側筐体１０Ａに対し表示側筐体１０Ｂが捻られ、図１に示す矢印Ａ方向に捻り力が加わると、操作側筐体１０Ａと表示側筐体１０Ｂとを連結するヒンジ機構２０に矢印Ｂ方向に力が作用するので、その作用によりヒンジ機構２０が破壊されるおそれがある。
【００２６】
しかしながら、上述のように、左側のヒンジユニット２３の先端に高剛性部材としての連結ピン部２５が一体に設けられていると共に、右側のヒンジユニット２４の先端に高剛性部材としての嵌合ピン部２６が一体に設けられ、またそれら連結ピン部２５と嵌合ピン部２６とが互いに嵌合してヒンジユニット２３と２４とを連結しているので、前記ピン部２５と２６とがヒンジユニット２３，２４に作用した応力を分担して分散させ、両ヒンジユニット２３，２４の先端側に発生する応力を低減することができる。
【００２７】
そのため、矢印Ｂ方向に捻れ力が加わっても、ヒンジ機構２０に発生する応力を低減できるので、ヒンジ機構２０の構成部品が破壊されるのを防止することができるばかりでなく、操作側筐体１０Ａの第１ヒンジホルダ２１と表示側筐体１０Ｂの第２ヒンジホルダ２２とが強圧的に接触して軋み音が生じるのを防止することができる。
【００２８】
一方、携帯電話機１０には、操作側筐体１０Ａと表示側筐体１０Ｂとが開ききった状態にあるとき、それをさらに開くよう図３の矢印Ｃ方向に力が加わると、ヒンジ機構２０には矢印Ｄのように開く力が作用する。
【００２９】
しかしこの場合も、ヒンジ機構２０の連結ピン部２５，２６によって両ヒンジユニット２３と２４とが互いに連結され、連結ピン部２５，２６が応力を分担して分散させるので、両ヒンジユニット２３，２４の先端側に発生する応力を低減することができ、ヒンジ機構２０の構成部品が破壊されるのを防止することができ、かつ操作側筐体１０Ａの第１ヒンジホルダ２１と表示側筐体１０Ｂの第２ヒンジホルダ２２とに軋み音が生じるのを防止することができる。
【００３０】
したがって、この実施形態においては、携帯電話機１０に矢印Ａのような捻り力や矢印Ｃのような開く力が加わることによってヒンジ機構２０に応力が作用しても、連結ピン部２５，嵌合ピン部２６によってヒンジ機構２０の構成部品が破壊されるのを防止でき、かつ軋み音が生じるのを防止できるので、操作側筐体１０Ａや表示側筐体１０Ｂを生産性のよくないマグネシウム合金等で形成することが不要になり、操作側筐体１０Ａ，表示側筐体１０Ｂに第１，第２ヒンジホルダ２１，２２がそれぞれ一体に形成されているにも拘わらず、安価でかつ生産性の高い通常のプラスチック材料で形成しても、操作側筐体１０Ａおよび表示側筐体１０Ｂのヒンジ部分に必要な強度を十分に確保することができ、信頼性を得ることができる。
【００３１】
しかもヒンジ機構２０においては、両ヒンジユニット２３，２４を変更するだけであって他の構成部品２１，２２を製作し直す必要がないので、コストの上昇を防ぐことができる。これは、開発しようとした場合、それに長い期間を要し、かなりのコストアップを招く場合があるので、それに比較するとコストの低減を図れるという効果も期待できる。
【００３２】
図４は携帯端末装置の他の実施例を適用した携帯電話機を示している。
この場合は、ヒンジ機構２０の左右両側のヒンジユニット２３と２４とが、一本の高剛性部材２７によって互いに連結されている。
【００３３】
この高剛性部材２７は、操作側筐体１０Ａの第１ヒンジホルダ２１および表示側筐体１０Ｂの第２ヒンジホルダ２２間の内部に配置されるピン形状のものであって、前述した実施形態の連結ピン部２５，嵌合ピン部２６と同様の材質で形成されている。そして、図４において、高剛性部材２７の左端部が左側のヒンジユニット２３の先端に設けられた溝２３ａに挿入されると共に、高剛性部材２７の右端部が右側のヒンジユニット２４の先端に設けられた溝２４ａに挿入されることにより、両ヒンジユニット２３と２４とが同軸上で連結されるようになっている。
【００３４】
したがって、この実施形態によれば、高剛性部材２７によって両ヒンジユニット２３と２４とが互いに連結されているので、図１に矢印Ａ方向の捻れ力や図３に示す矢印Ｃ方向に開き力が加わっても、基本的には前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３５】
なお、図示実施形態では、携帯端末装置としての携帯電話機１０に適用した例を示したが、小型かつ軽量で筐体が開閉するように構成されたヒンジ機構２０を有する他のもの、例えばＰＤＡ（携帯情報端末）、あるいはノートパソコンのような電子機器などにも適用しても、同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、携帯端末装置に捻り力や開く力が加わることによってヒンジ機構に応力が作用したとき、第１，第２ヒンジホルダが第１筐体，第２筐体にそれぞれ一体に形成されているにも拘わらず、ヒンジ機構に必要な強度を十分に確保できるように構成したので、第１，第２筐体を安価でかつ生産性の高い通常のプラスチック材料で形成しても、強度上の信頼性を得ることができ、しかも両ヒンジユニットを変更するだけで他の構成部品を製作し直す必要がないので、コストの上昇を防ぐこともできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による携帯端末装置の一実施例を適用した携帯電話機を示す図であって、携帯電話機を開いて捻り力が加わった状態を示す全体説明図である。
【図２】ヒンジ機構の要部を示す断面図である。
【図３】携帯電話機にさらに開く力が加わった状態を示す全体説明図である。
【図４】本発明による携帯端末装置の他の実施例を適用した携帯電話機を示すヒンジ機構の要部の断面図である。
【図５】従来の携帯電話機を示す全体図である。
【図６】従来の携帯電話機のヒンジ機構を示す分解説明図である。
【図７】図６のヒンジ機構を組み立てた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  携帯電話機
１０Ａ  操作側筐体（第１筐体）
１０Ｂ  表示側筐体（第２筐体）
１１  前面カバー
１２  背面カバー
１３  操作キー
１４  前面カバー
１５  背面カバー
１６  液晶画面
１７  アンテナ
１８  受話部
１９  送話部
２０  ヒンジ機構
２１  第１ヒンジホルダ
２１ａ，２１ｂ  ピン挿入部
２１ｃ  挿通部
２２  第２ヒンジホルダ
２２ａ，２２ｂ  ピン挿入部
２３，２４  ヒンジユニット
２３ａ，２４ａ  溝
２５  高剛性部材としての連結ピン部
２５ａ  凹部
２６  高剛性部材としての嵌合ピン部
２６ａ  凸部
２７  高剛性部材
【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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【図７】
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