(57)【要約】【課題】静止部材と該静止部材に対して相対的に折り畳んたり、広げたりすることができる回転部材を連結するヒンジ装置を提供すること。【解決手段】ヒンジ装置は、ハウジングと、カムを有するカム部材と、該カム部材のカムと相互作用するカム従動部を備えたカム従動部材と、カム部材を押し付ける弾性部材とを備えている。前記カム部材とは、前記ハウジング内で直線移動が可能であり、前記カム従動部材は回転運動が可能である。前記カム部材は、面を設けているが、前記カム面は、峰と溝とを備え、各溝には、二つ以上の停止溝を備えている。前記カム従動部材は、前記カム面を向かって突出された突起を備えるが、前記カム突起の端部は、前記停止溝に嵌合できるようになっている。【選択図】図１
2004533583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部材と該静止部材に対して相対的に折り畳んだり、広げたりすることができる回転部材を連結するヒンジ装置において、
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、カムを有するカム部材と、
前記カム部材のカムと相互作用するカム従動部が設けられたカム従動部材と、
前記カム部材と前記カム従動部材の何れか一方を他方に対して押し付けて前記カム従動部材のカム従動部とカム部材のカムが互いに接するようにする弾性部材とを備え、
前記カム部材と前記カム従動部材の何れか一方は、前記ハウジング内で直線移動が可能であり、この直線移動により他方の回転運動が行われ、前記回転部材を静止部材に対して回転させ、
前記静止部材と前記回転部材とが広げられる場合、前記カム部材とカム従動部材とは、二つ以上の予め設定された広げられる位置で停止できるように相互作用することを特徴とするヒンジ装置。
【請求項２】
前記カム部材は、前記カム従動部材に向かう側に設けられたカム面を有し、前記カム面は、峰部と溝とを有し、前記溝には、二つ以上の停止溝が設けられており、
前記カム従動部材は、前記カム面に向かって突出された突起を有し、前記突起の端部は、前記停止溝に嵌合できることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記静止部材と前記回転部材の何れかに結合され、前記カム部材と前記カム従動部材の何れか一方は、前記静止部材と前記回転部材の他方に連結されることを特徴とする請求項２に記載のヒンジ装置。
【請求項４】
前記カム部材と前記カム従動部材の何れか一方の部材には、回転軸線に沿って延びているセンターガイドロッドが結合され、前記カム部材と前記カム従動部材の他方の部材には、前記センターガイドロッドを挿入するガイドホールが設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のヒンジ装置。
【請求項５】
前記カム従動部材は、ハウジングの外側に突出した延長部を備え、前記延長部に固定される連結部材をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のヒンジ装置。
【請求項６】
前記カム部材で少なくとも一つの停止溝は、前記峰部と前記溝との間に延びている傾斜カム面上に位置することを特徴とする請求項２、３及び５の何れかに記載のヒンジ装置。
【請求項７】
前記傾斜カム面の端部を過ぎて少なくとも一つの停止溝を設けていることを特徴とする請求項６に記載のヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒンジ装置に関し、必要に応じて一つの軸を中心としてお互いに広げたり、折り畳みたりすることができる二つの部材を備えた装置に係り、特に、携帯電話などで前記二つの部材を連結するヒンジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、折り畳み形携帯電話のような携帯装置においては、ボタンを備えたキーパッドと、液晶ディスプレイを備えている。また、この折り畳み形携帯電話においては、一方の側にキーパッドを、他方の側には液晶ディスプレイを備えている。携帯電話機を使用しないときには、キーパッドや液晶ディスプレイを互いに向かい合うように折り畳む。携帯電話を使用するときには、キーパッドや液晶ディスプレイを広げて使用している。この二つの部材を互いに連結し、円滑に広げられ、折り畳まれるようにするのがヒンジ装置である。
【０００３】
携帯電話のような携帯装置は、その大きさが小さくなるにも係わらず、実現できる機能が益々増えている。特に、ＩＭＴ-２０００規格の携帯電話においてこのような特徴が著しい。ただ、電話の通話のみを行うだけでなく、（ショートメッセージサービス（SMS）を利用してショート）メッセージを入力して送ったり、動画を鑑賞することもできる。場合によっては、インターネットを用いることができる。
【０００４】
従来の携帯電話においては、ただ、一つの角度のみで広げられるのが普通であった。その角度は、人々の嗜好調査を行い決定される。最近の携帯電話は、使用者の利用可能な機能が様々である。使用者の嗜好する広げ角度は、各機能ごとに異なっている。従って、一つの角度のみで広げられる電話機としては、このような使用者のニーズに応えにくかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するために熟慮されたものである。本発明の目的は二つの部材からなる装置においては、この二つの部材を連結しながら、何れか一方の部材が他方の部材に対して広げられ、停止する位置が二つ以上となるようにするヒンジ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記のような目的は、装置の二つの部材を回転自在に連結するヒンジ装置により達成される。
【０００７】
前記ヒンジ装置は、ハウジングを有する。該ハウジング内には、カム部材、カム従動部材、弾性部材を備えている。カム部材とカム従動部材とはお互いに接するように位置する。カム部材とカム従動部材とは、お互いに対向する位置にカム面と、カム従動部とを備える。弾性部材は、カム部材とカム従動部材の何れか一方を他方に押し付けてカム面とカム従動部とが当接するようにする。
【０００８】
本発明に係るヒンジ装置は、静止部材と該静止部材に対して相対的に折り畳んだり、広げたりすることができる回転部材を連結するヒンジ装置において、
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、カムを有するカム部材と、
前記カム部材のカムと相互作用するカム従動部が設けられたカム従動部材と、
前記カム部材と前記カム従動部材の何れか一方を他方に対して付勢して前記カム従動部材のカム従動部がカム部材のカムと接するようにする弾性部材とを備え、
前記カム部材と前記カム従動部材の何れか一方は、前記ハウジング内で直線移動が可能であり、この直線移動により他方の回転運動が行われ、前記回転部材を静止部材に対して回転させ、
前記カム部材とカム従動部材とは、前記静止部材と前記回転部材とが広げられた状態で二つ以上の予め設定された広げられる位置で停止できるように相互作用することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
使用者が本発明に係るヒンジ装置を利用すれば、携帯電話を広げる角度を多様に調節することができる。また、それぞれの位置ごとに持っている携帯電話の各種機能を便利に使用することが可能である。停止溝がカム面に設けられているため、使用者は、カチッという音を出す作動感を感じることができ、角度調整を簡単に行うことができる。また、予め設定された角度で携帯電話のケース部材を広げられるため、使用者が角度を調節する必要がなくなる。継手部材により、ケース部材とヒンジ部材との取り付けが強固なものになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００１１】
図１を参照して、折り畳み型携帯電話１０は、第１のケース部材１１と、第２のケース部材１２とを備えている。第１のケース部材１１と第２のケース部材１２との間には、ヒンジ装置１４がこの両方の間にそれらを連結するために取り付けられる。第１のケース部材１１の取り付け孔にヒンジ装置１４を挿入する。その後、第２のケース部材１２を取り付ける。取り付け孔は、ヒンジ装置１４の全体が回転することを防止するように、 ヒンジ装置１４のハウジング形状とほぼ一致する形状の孔となっている。また、 相当の外力を加えない限り、抜けられないように、取り付け孔とヒンジ装置１４の外面の間にある程度の摩擦力を持つように取り付け孔やヒンジ装置の寸法が決められる。
【００１２】
図１を参照して、ヒンジ装置１４は、第２のケース部材１２に向かって突出された回転可能な延長シャフト部１６を有する。延長シャフト部１６には、取り付け用の継手部材１７が嵌合される。継手部材１７は、取り付け面１８を有する。第２のケース部材１２には、継手部材１７が収容される軸受筒１９を備えている。 軸受筒１９には前記取り付け面１８と相互作用する取り付け面を有する。これとは異なり、他の実施の形態においては、第２のケース部材に延長シャフトを設け、ヒンジ装置に軸受筒を設けてもよい。さらに他の実施の形態においては、継手部材１７を設けず、直接延長シャフト部１６を第２のケース部材と連結することができる。
【００１３】
図２を参照して、本発明の実施の形態によるヒンジ装置１４は、ハウジング２４と、前記ハウジング２４に順次収容されるカム従動部材２６と、カム部材２８と、弾性部材３０とを備えている。ヒンジ装置１４は、継手部材１７をさらに備えている。
【００１４】
ハウジング２４は、長い筒状からなる。ハウジング２４は、平面壁２４ａと円弧状壁２４ｂとを備えている。平面壁２４ａは、ハウジングが携帯電話のケース部材に嵌合されて組立てられることにより、ハウジングの回転を防止する作用を持つ。また、後述するように、ハウジング内部に収容されるカム部材２８が回転しないようにする作用も持つ。ハウジング２４の長手方向の中心線がヒンジ装置１４の回転軸線１００となる。ハウジング２４の一端部には、軸穴３４が設けられた端部壁３６がある。反対側の端部は、開放されている。 ハウジング２４は、 壁２４ａの端部から延びる突出部４０を備えている。この突出部４０は、ハウジング２４に内部部品を挿入してから、折り曲げて開放された端部側を塞ぐ。
【００１５】
しかし、本発明は、このような開放された端部を塞ぐ方法で制限されるものではない。  開放された端部側を塞いで弾性部材３０が突出しないようにする方法としては、 前記突出部４０を折り曲げる方法の他にもさらに他の方法を用いても良い。 例えば、別の突出部のない状態でも壁２４ａ、２４ｂの端部を金属板の多様な塑性変形により、ハウジングに内部部品を挿入した後、開放された端部を塞ぐことも可能である。また、キャップを覆って固定することにより、ハウジングに部品を挿入した後で開放された端部を塞ぐこともできる。
【００１６】
ハウジング２４は、金属(例えば、黄銅板などの金属)からなり、深絞り(deep drawing)の方法で製造することが好ましい。また、プラスチック樹脂材料を射出成形して作成してもよい。
【００１７】
図２を参照して、カム従動部材２６は、円板状の支持体５２と前記支持体５２の中央部から回転軸線１００に沿って延長される延長シャフト部１６を有する。延長シャフト部１６は、取り付け面１６ａと、取り付け面に設けられた取り付け突起１６ｂとを有する。継手部材１７を設けないときには、この取り付け面と取り付け突起とが直接ケース部材と取り付けられる。
【００１８】
延長シャフト部１６の設けられた側と反対側には、センターガイドロッド５５が突出して延びている。中央案内棒５５の両側方には、二つの羽根５６が設けられている。羽根５６は、センターガイドロッド５５と共に、回転軸と平行な方向(以下、「回転軸方向」と称する)に延びており、センターガイドロッド５５より低い高さまで延びている。二つの羽根５６は、ヒンジ装置１４の回転軸線１００を中心として対称となるように配置される。二つの羽根５６は、カム従動部または、カム従動子として機能する。カム従動部またはカム従動子とは、後述するカム面と相互作用する部分である。各羽根５６は端部に行くにつれ、その厚さが小さくなるように傾斜面５６ａが設けられ、両端は丸くなっている。羽根の端部の厚さ、傾斜及び曲率は、後述するカム面に設けられた停止溝と相互作用できるように決められるのは、当業界の通常の知識を有する者にとっては理解できるものであろう。もちろん、カム従動子の構成は、前記羽根５６の形状に制限されるものではない。他の実施の形態においては、カム従動子は、センターガイドロッドとは分離された柱状に設けてもよい。
【００１９】
カム従動部材２６は、ハウジング２４の開いた端部から挿入する。ハウジング２４内でカム従動部材２６は、回転軸１００を中心として回転することができる。前述したように、カム従動部材２６の延長シャフト部１６は、ハウジング２４の開口３４を通して突出される。
【００２０】
延長シャフト部１６には、継手部材１７が堅固にはめ込まれる。この継手部材１７は、カム従動部材の回転が携帯電話１０のケース部材１２に確実に伝達できるように、回転軸から取り付け面までのアームの長さ、取り付け面の面積、取り付け突起の大きさを大きくするために設けられる。ケース部材１２の構成によっては、継手部材を必要としなくなることもある。
【００２１】
次いで、図２を参照して、カム部材２８は、前記ハウジング２４の内部で直線運動は可能でありながら、回転軸方向に回転できない状態で嵌合される。このため、カム部材２８はハウジングの形状と整合するように、平面壁２８ａを備えている。カム部６４はカム従動部材２６と対向してカム部材２８の端部に設けられる。カム部６４は、カム従動部材２６に向かうカム部材側に設けられたカム面６６を備えている。カム部６４は、 回転軸線１００を中心として対称となる対向する二つの峰６８、６９と、それら峰６８、６９により区切られ、回転軸線１００を中心として対称な位置にある溝７０、７１を有する。カム面６６は、前記峰６８、６９、溝７０、７１、及びそれらを連結する曲面からなる。
【００２２】
図２及び図３に示すように、溝７０、７１には、複数の停止溝７０ａ、７０ｂ、７０ｃが設けられている。図２及び図３には、溝が三つであるものとしているが、これに限定されず、二つであったり、四つ以上であってもよい。
【００２３】
図３を参照して、峰と溝とを連結するカム面は、傾斜面からなる。カム面６６の第１の停止溝部７０ａは、カム面の下部位に設けられている。第２の停止溝部７０ｂは、カム面の穏やかな傾斜面の端部に設けられている。第３の停止溝部７０ｃは、傾斜面の端部を過ぎて設けられた突起部７０ｄの後方に設けられている。図２及び図３を参照して、カム部材２８のカム面は、回転軸からの距離に関らず、回転軸から同じ高さとなるように半径方向の側面が形成されることが好ましい。
【００２４】
さらに、図２を参照して、カム部材２８は、中心軸線に沿って延びている円筒状のボス７６を備えることが好ましい。前記ボス７６には、カム部材２８を貫通する回転軸線１００に沿って延びる貫通孔７７が設けられている。カム従動部材２６に設けられたセンターガイドロッド棒５５はカム部材と、カム従動部材の間の相対運動を導くために、貫通孔７７を通して嵌合される。
【００２５】
カム部材２８は、ハウジング２４の開いた端部から挿入される。このとき、カム面は、カム従動部材の羽根５６に面して置かれている。カム部材は、ハウジング２４の内部にぴったりと挿入され、ハウジング２４の内で回転軸線方向への直線運動は可能であるが、回転運動は制限される。
【００２６】
弾性部材３０は、カム部材２８を前記カム従動部材２６の側に推し進める。弾性部材３０は、圧縮コイルバネであることが好ましく、円錐状の圧縮コイルバネであることがさらに好ましい。
【００２７】
ハウジング２４にカム従動部材２６、カム部材２８、弾性部材３０を順次挿入し、さらに、ハウジング２４の突出部４０を折り曲げ線５０に沿って折り曲げることにより、ハウジング２４の開放端部を少なくとも部分的に閉塞する(図１及び図２参照)。
【００２８】
カム部材、カム従動部材、継手部材は、プラスチックを射出成形して製造しているが、 エンジニアリングプラスチックであることが好ましい。これとは異なり、これらの部材は、粉末冶金のような方法で金属で製造することもできる。
【００２９】
以下、本発明によるヒンジ装置１４の作用について、図３、図４（ａ）乃至図４（ｃ）、図５を参照して説明する。図４（ａ）には、第１のケース部材１１と第２のケース部材１２を折り畳んだ状態のヒンジを示している。このとき、ケース部材１１、１２は、図示のように、Ｐ１の位置で互いに接触しており、図３に示すように、羽根５６は、図３のＰ１の位置に配置されるようになる。弾性部材３０がカム部材２８をカム従動部材２６の側に押し付けるため、羽根５６を、傾斜面の下方へ押しやる力を羽根５６は受ける。この力は、すなわち、カム従動部材２６を回転する力として作用し、結局は、第２のケース部材１２を第１のケース部材１１の側に押し付ける力として作用する。従って、第１のケース部材１１と第２のケース部材１２とを折り畳んだ状態が安定して保持される。
【００３０】
この状態で携帯電話１０を使用できるように、携帯電話１０を開けるためにヒンジを介して、互いにケース部材がはなされると羽根５６は、カム面６６の山頂部６８に到達する。これが図４の（ｂ）に示した状態であり、図３及び図５に示すＰ２の位置にある状態である。次いで、広げ続けると、羽根５６は、カム面６６の峰６８を通過することになる。二つのケース部材１１、１２が折り畳まれた状態から羽根５６がカム面の峰６８を過ぎるまでは、カム従動部材２６が角度Ｂ以上に回転しなければならない。
【００３１】
カム従動羽根５６がカム面６６の山頂部６８、６９を過ぎると、弾性部材３０がカム部材２８をカム従動部材２６の側に押し付けているため、外力がなくても羽根５６がカム面６６の傾斜に沿って押し込まれる。このときには、第２のケース部材１２と第１のケース部材１１とは、自然と互いに離れるようになる。 ケース部材１１、１２が互いに引き離される間、慣性により羽根５６は、図３のＰ４の位置となり、第２の停止溝部７０ｂに収められる。このとき、広げられる角度は、Ｄに示している (図３及び図５)。
【００３２】
使用者は、必要に応じて角度を調整することができる。例えば、広げられる角度を小さくするために、ケース部材１１、１２に力を加えて折り畳むと、カム従動羽根５６は、Ｐ３に位置するように、第１の停止溝部７０ａに収めれれる。このとき、広げられる角度は、Ｃとして示している(図３、図５を参照)
【００３３】
図５のＰ４位置で広げられる角度を大きくするためには、ケース部材１１、１２が互いに引き離されると、羽根５６は、Ｐ５に位置するように、第３の停止溝部７０ｃに収められる。この状態を図４の（ｃ）に示している。この状態は、ケース部材が携帯電話を完全に開くために、互いにもっても遠くに引き離されている状態である。このとき、広げられる角度は、Ｅとして示している(図３、図５を参照)
【００３４】
このように広げられる角度を変えるとき、羽根が停止溝の間の突起を越えるようになる。従って、携帯電話を操作する使用者は、カチッという音をにより位置が変わることを感じることになる。
【００３５】
本発明の好ましい実施の形態においては、位置Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５で広げられる角度は、約１３０゜、約１５０゜、約１６３゜に設定する。使用者は、それぞれの位置ごとに携帯電話が有する様々な機能を便利に利用することができる。例えば、 携帯電話機がＩＭＴ-２０００規格に合うものであるとするとき、携帯電話をＰ３の位置にセットして平らなところに載せて動画(例えば、ＴＶ視聴やスポーツゲーム中継視聴)を簡便に鑑賞することができる。位置Ｐ４では、通常の電話の通話を行う。また、位置Ｐ５では、ショートメッセージを入力する。このように、各位置ごとに用いる機能が異なるが、各位置ごとの利用可能な機能は、前記機能に限定されるものではない。また、ケース部材が互いに引き離されるとき、自動的に止められるところが位置Ｐ４であるとしたが、停止溝の構成を変えることにより、位置Ｐ３またはＰ５にしてもよい。
【００３６】
好ましい実施形態によって本発明について説明してきたが、本発明は、これに限定されるものでない。このような本発明の基本的な技術的思想を逸脱しない範囲内で、他の修正や変更が可能であろうが、そのような修正や変更も本発明は含む事を意図している事も、当業界の通常の知識を有する者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態によるヒンジ装置を有する折り畳み型携帯電話の斜視図であり、 第１のケース部材と第２のケース部材とを分離して示し、分離されたヒンジ装置を拡大して示す図である。
【図２】図１のヒンジ装置の分解斜視図である。
【図３】図１のヒンジ装置のカムの概略を示す図である。
【図４】(ａ)乃至（ｃ）は、図１のヒンジ装置の動作を示す断面図である。
【図５】図１の携帯電話の広げられた状態を示す側面図である。
【国際公開パンフレット】
2004533583.tif 000003
2004533583.tif 000004
2004533583.tif 000005
2004533583.tif 000006
2004533583.tif 000007
2004533583.tif 000008
2004533583.tif 000009
2004533583.tif 000010
2004533583.tif 000011
2004533583.tif 000012
2004533583.tif 000013
2004533583.tif 000014
2004533583.tif 000015
2004533583.tif 000016
2004533583.tif 000017
2004533583.tif 000018
2004533583.tif 000019
2004533583.tif 000020
【国際調査報告】
2004533583.tif 000021
2004533583.tif 000022