(57)【要約】【課題】保持筐体を片手の手のひらで保持した状態で、この保持筐体に対して折り畳まれた開閉筐体をその手の操作のみで開いたり、閉じたりすることのできる簡易な構造の携帯電子機器および携帯電子機器の開閉方法を得る。【解決手段】携帯電話機（携帯電子機器）１００の保持筐体１０２は手のひらで保持でき、ヒンジ機構１０９により開閉筐体１０５が開閉できる。押し子１１５は矢印１３５方向にスライドでき、図示のように完全開成角度に近く開いた状態で押し子閉接触面１１８が筐体閉接触面１３４と、閉じた状態では押し子開接触面１１７が筐体開接触面１３２とそれぞれ接触して押し子１１５の移動と開閉筐体１０５の開閉動作が連動する。これにより、片手で開閉操作が困難な角度範囲を押し子１１５で開閉でき、その他の角度では親指で開閉操作を行う。【選択図】図３
2007174214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片手の手のひらで保持することのできる筐体としての保持筐体と、
前記片手の手のひらで前記保持筐体を保持した状態でその片手の親指に対応する箇所に前記保持筐体の長さ方向に往復動自在に配置された押し子と、
前記保持筐体と一体として所定の情報処理に使用される開閉筐体と、
この開閉筐体と前記保持筐体を開閉自在に連結し、前記開閉筐体と前記保持筐体が閉じ合わされた状態での閉成角度から前記押し子を前記長さ方向に移動させるときこの押し子の特定部位と圧接しながら圧接部位を移動させる移動面を備え、この移動面での前記圧接部位の移動に伴って前記開閉筐体を所定の軸を中心として前記保持筐体に対して前記閉成角度から第１の角度だけ回転させるヒンジ機構
とを具備することを特徴とする携帯電子機器。
【請求項２】
片手の手のひらで保持することのできる筐体としての保持筐体と、
前記片手の手のひらで前記保持筐体を保持した状態でその片手の親指に対応する箇所に前記保持筐体の長さ方向に往復動自在に配置された押し子と、
前記保持筐体と一体として所定の情報処理に使用される開閉筐体と、
この開閉筐体と前記保持筐体を開閉自在に連結し、前記開閉筐体と前記保持筐体が閉じ合わされた状態での閉成角度から前記押し子を前記長さ方向に移動させるときこの押し子の特定部位と摺設する摺設面を備え、この摺設面での前記押し子の接触箇所の摺設に伴って前記開閉筐体を所定の軸を中心として前記保持筐体に対して前記閉成角度から第１の角度だけ回転させるヒンジ機構
とを具備することを特徴とする携帯電子機器。
【請求項３】
前記第１の角度は、前記片手の親指を前記保持筐体と前記開閉筐体の間に差し込むことのできる角度であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の携帯電子機器。
【請求項４】
前記ヒンジ機構は、前記閉成角度から最大で前記第１の角度だけ前記開閉筐体を回転させた後、前記片手の親指から加えられるこの回転方向の力によって更に開成角度としての第２の角度まで回転可能であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の携帯電子機器。
【請求項５】
前記ヒンジ機構は、前記第１の角度から第２の角度に至る途中の第３の角度から前記第２の角度まで前記開閉筐体が所定の軸を中心として回転するとき前記押し子に圧接してこれを前記長さ方向で前記閉成角度から前記第１の角度まで回転したときと逆方向に押し戻す圧接面を備えることを特徴とする請求項４記載の携帯電子機器。
【請求項６】
前記第３の角度は、この第３の角度から第２の角度に至る角度範囲に前記片手の親指が配置可能な角度であることを特徴とする請求項５記載の携帯電子機器。
【請求項７】
前記押し子の特定部位は、押し子本体に取り付けられ前記移動面と転接するローラであることを特徴とする請求項１記載の携帯電子機器。
【請求項８】
片手の手のひらで保持することのできる筐体としての保持筐体に対して開閉筐体をヒンジ機構によって閉じ合わせた状態で、前記保持筐体の長さ方向に往復動自在に配置された押し子を移動させることでこの押し子の特定部位を前記ヒンジ機構の周囲を構成する摺動面上で摺動させることで、この摺動面の形状に応じて前記開閉筐体をヒンジ機構を中心として前記開閉筐体と前記保持筐体が閉じ合わされている閉成角度から第１の角度だけ回転させる第１のステップと、
この第１のステップで第１の角度だけ回転した後の前記開閉筐体が最大回転できる角度としての第２の角度に至る途中の第３の角度だけ回転したとき、前記ヒンジ機構の特定の圧接面を前記押し子に圧接させて、前記第２の角度まで回転するまでの間、前記ヒンジ機構の回転に伴って前記押し子を前記長さ方向で閉成角度から前記第１の角度まで回転したときと逆方向に押し戻す第２のステップと、
この第２のステップで前記開閉筐体が第２の角度まで回転した後、前記押し子を第１のステップと同一方向に移動させることで前記開閉筐体を前記第３の角度の回転位置まで戻す第３のステップ
とを具備することを特徴とする携帯電子機器の開閉方法。
【請求項９】
前記第１の角度は片手の親指を前記保持筐体と前記開閉筐体の間に差し込むことのできる角度であり、前記第３の角度から第２の角度に至る角度範囲は前記片手の親指が配置可能な角度であることを特徴とする請求項８記載の携帯電子機器の開閉方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯可能な電子機器としての携帯電子機器および携帯電子機器の開閉方法に係り、特にヒンジ機構により開閉操作が可能な携帯電子機器および携帯電子機器の開閉方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯電子機器は、携帯に便利なように小型化が図られているが、表示面や操作面の広さが狭くならないような要請も大きい。この要請に沿って、折畳式の携帯電子機器が数多く使用されるようになってきている。折畳式の携帯電子機器は、ほぼ同形状の第１の筐体と第２の筐体をヒンジ機構で開閉自在に連結した構造となっている。また、その多くが使用者（ユーザ）の手のひらに保持できるようになっている。
【０００３】
このような折畳式の携帯電子機器は、使用する電力をバッテリに依存することや小型で部品の配置スペースが限られるという理由からその開閉操作を使用者自身の手で行うようになっていることが多い。このため、開閉操作に関する各種の提案が行われている。この中で第１の提案は、送話部および受話部からなる携帯用電話器のヒンジ機構にトーションスプリングを組み込んで、ワンタッチで受話部が閉じた状態から所定の角度まで開くようになっている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
また、筐体を開く方向に回動付勢するばねと、筐体が折り畳まれた状態にロックするロック機構を備え、ロータリオイルダンパによって表示部側を操作キー側の筐体に対してゆっくりと立ち上がらせるようにした第２の提案も行われている（たとえば特許文献２参照）。この第２の提案では、表示部側筐体が約１４５度回動し、通話ができる状態となる。
【特許文献１】特開平８−１３９７９３号公報（第０００７段落、図２）
【特許文献２】特開平１１−４１３２８号公報（第００２１、第００７９段落、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように従来から折り畳まれた携帯電子機器を片手で操作して開き、通話を可能にするものが提案されている。しかしながら、これらの携帯電子機器は、回動のための力を生じさせるためのトーションスプリング等の弾性変形部品や、この弾性変形部品が変形し付勢された状態を維持させるためのロック機構および回動のためにロックを解除するロック解除機構を必要とした。
【０００６】
このため、このような従来の携帯電子機器は、片手で操作できるものの、ヒンジ機構が複雑で高価となり、かつこの機構部分の複雑化に伴って、その信頼性が低下するといった問題があった。また、ワンタッチで携帯電子機器を開く機構を備える機器の場合、開く操作自体は自動化するものの、開いた電子機器を折り畳む際にはこれを自動で行うことができず、ユーザがトーションスプリング等の弾性変形部品を変形させながら閉じる操作を行う必要があった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、保持筐体を片手の手のひらで保持した状態で、この保持筐体に対して折り畳まれた開閉筐体をその手の操作のみで開くことのできる簡易な構造の携帯電子機器および携帯電子機器の開閉方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、保持筐体を片手の手のひらで保持した状態で、この保持筐体に対して折り畳まれた開閉筐体をその手の操作のみで開いたり、閉じたりすることのできる簡易な構造の携帯電子機器および携帯電子機器の開閉方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、（イ）片手の手のひらで保持することのできる筐体としての保持筐体と、（ロ）片手の手のひらで保持筐体を保持した状態でその片手の親指に対応する箇所に保持筐体の長さ方向に往復動自在に配置された押し子と、（ハ）保持筐体と一体として所定の情報処理に使用される開閉筐体と、（ニ）この開閉筐体と保持筐体を開閉自在に連結し、開閉筐体と保持筐体が閉じ合わされた状態での閉成角度から押し子を長さ方向に移動させるときこの押し子の特定部位と圧接しながら圧接部位を移動させる移動面を備え、この移動面での圧接部位の移動に伴って開閉筐体を所定の軸を中心として保持筐体に対して閉成角度から第１の角度だけ回転させるヒンジ機構とを携帯電子機器に具備させる。
【００１０】
すなわち本発明では、保持筐体に対して開閉筐体を開閉自在に配置した携帯電子機器に係わるもので、保持筐体には片手の親指に対応する箇所に保持筐体の長さ方向に往復動自在に配置された押し子が配置されている。ヒンジ機構には、閉成角度から押し子を長さ方向に移動させるときに、この押し子の特定部位と圧接しながら圧接部位を移動させる移動面が備えられており、この圧接部位の移動に伴って開閉筐体は所定の軸を中心として保持筐体に対して閉成角度から第１の角度だけ回転するようになっている。したがって、ユーザは保持筐体に開閉筐体が折り畳まれた状態でこの携帯電子機器を片手の手のひらで保持した状態で、その片手の親指で押し子を長さ方向に移動させるだけで、開閉筐体が所定の軸を中心として保持筐体に対して閉成角度から第１の角度だけ回転する。そこで、第１の角度だけ回転したこの開閉筐体に親指を掛けて、使用する角度まで開くことができる。
【００１１】
また、本発明では、（イ）片手の手のひらで保持することのできる筐体としての保持筐体と、（ロ）片手の手のひらで保持筐体を保持した状態でその片手の親指に対応する箇所に保持筐体の長さ方向に往復動自在に配置された押し子と、（ハ）保持筐体と一体として所定の情報処理に使用される開閉筐体と、（ニ）この開閉筐体と保持筐体を開閉自在に連結し、開閉筐体と保持筐体が閉じ合わされた状態での閉成角度から押し子を長さ方向に移動させるときこの押し子の特定部位と摺設する摺設面を備え、この摺設面での押し子の接触箇所の摺設に伴って開閉筐体を所定の軸を中心として保持筐体に対して閉成角度から第１の角度だけ回転させるヒンジ機構とを携帯電子機器に具備させる。
【００１２】
すなわち本発明では、保持筐体に対して開閉筐体を開閉自在に配置した携帯電子機器に係わるもので、保持筐体には片手の親指に対応する箇所に保持筐体の長さ方向に往復動自在に配置された押し子が配置されている。ヒンジ機構には、閉成角度から押し子を長さ方向に移動させるときに、この押し子の特定部位と摺設する摺設面が備えられており、この摺設面での押し子の接触箇所の摺設に伴って開閉筐体は所定の軸を中心として保持筐体に対して閉成角度から第１の角度だけ回転するようになっている。したがって、ユーザは保持筐体に開閉筐体が折り畳まれた状態でこの携帯電子機器を片手の手のひらで保持した状態で、その片手の親指で押し子を長さ方向に移動させるだけで、開閉筐体が所定の軸を中心として保持筐体に対して閉成角度から第１の角度だけ回転する。そこで、第１の角度だけ回転したこの開閉筐体に親指を掛けて、使用する角度まで開くことができる。
【００１３】
更に、本発明では、（イ）片手の手のひらで保持することのできる筐体としての保持筐体に対して開閉筐体をヒンジ機構によって閉じ合わせた状態で、保持筐体の長さ方向に往復動自在に配置された押し子を移動させることでこの押し子の特定部位をヒンジ機構の周囲を構成する摺動面上で摺動させることで、この摺動面の形状に応じて開閉筐体をヒンジ機構を中心として開閉筐体と保持筐体が閉じ合わされている特定閉成角度から第１の角度だけ回転させる第１のステップと、（ロ）この第１のステップで第１の角度だけ回転した後の開閉筐体が最大回転できる角度としての第２の角度に至る途中の第３の角度だけ回転したとき、ヒンジ機構の特定の圧接面を押し子に圧接させて、第２の角度まで回転するまでの間、ヒンジ機構の回転に伴って押し子を長さ方向で特定閉成角度から第１の角度まで回転したときと逆方向に押し戻す第２のステップと、（ハ）この第２のステップで開閉筐体が第２の角度まで回転した後、押し子を第１のステップと同一方向に移動させることで開閉筐体を第３の角度の回転位置まで戻す第３のステップとを携帯電子機器の開閉方法に具備させる。
【００１４】
すなわち本発明では、保持筐体に対して開閉筐体を開閉自在に配置した携帯電子機器に係わるもので、保持筐体に対して開閉筐体をヒンジ機構によって閉じ合わせた状態で、保持筐体の長さ方向に往復動自在に配置された押し子を移動させることでこの押し子の特定部位をヒンジ機構の周囲を構成する摺動面上で摺動させる。この第１のステップで、摺動面の形状に応じて開閉筐体はヒンジ機構を中心として閉成角度から第１の角度だけ回転する。第２のステップでは、第１の角度だけ回転した後の開閉筐体が最大回転できる角度としての第２の角度に至る途中の第３の角度だけ回転したとき、ヒンジ機構の特定の圧接面を押し子に圧接させて、これ以後、第２の角度まで回転するまでの間、ヒンジ機構の回転に伴って押し子を長さ方向で特定閉成角度から第１の角度まで回転したときと逆方向に押し戻すようにしている。この第２のステップは、開閉筐体がある程度保持筐体から起き上がった後なので、ユーザの指を開閉筐体に掛けることで行うことができる。この後、ユーザはこの携帯電子機器を開いた状態で使用することができる。第３のステップでは、押し子を第１のステップと同一方向に移動させることで第２のステップの逆に開閉筐体が閉じる方向にある程度回転する。したがって、ユーザは保持筐体を保持した側の指を開閉筐体に掛けることが比較的容易であり、この指を用いて開閉筐体を保持筐体に閉じ合わせることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、保持筐体の長さ方向に往復動自在に押し子を配置し、この押し子の移動する動きを開閉筐体の回転する運動に変えることで、開閉筐体が保持筐体と閉じ合わされたときに複数の指を使用して開閉筐体を開く操作を省略することができる。このため、保持筐体を保持した片手のみで、かつ保持筐体を手のひらに保持した状態のままで携帯電子機器を開くことができ、操作の迅速性を図ることができるだけでなく、片手しか使えない状態でも、折り畳み型の携帯電子機器を使用可能な状態に設定することができる。しかも簡単な機構を使用するので、経済的な携帯電子機器を構成することができるだけでなく、耐久性および信頼性の高い機構を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例における携帯電子機器としての携帯電話機の筐体およびヒンジ機構を分解した状態を表わしたものである。この携帯電話機１００は、筒状のヒンジ中央部品１０１を、その端部中央に配置した保持筐体１０２と、このヒンジ中央部品１０１の両端を挟持するように一対のヒンジ端部部品１０３、１０４を所定の間隔を置いて端部に配置した開閉筐体１０５を備えている。一対のヒンジ端部部品１０３、１０４には、ヒンジ中央部品１０１を貫通する孔よりもわずかに大径となった孔が貫通している。
【００１８】
一対のヒンジ端部部品１０３、１０４の孔には、これらの外側から一対のヒンジ相互回動軸１０６、１０７が挿入されるようになっている。ヒンジ相互回動軸１０６、１０７は、それぞれ大径部１０６Ａ、１０７Ａと小径部１０６Ｂ、１０７Ｂからなり、一方の径の部分が固定された状態でも他方の径の部分が自在に回動できる構造を有する円筒状の部品である。小径部１０６Ｂ、１０７Ｂはヒンジ中央部品１０１を貫通する孔に嵌合し、大径部１０６Ａ、１０７Ａは一対のヒンジ端部部品１０３、１０４を貫通する孔に嵌合するようになっている。これにより、保持筐体１０２と開閉筐体１０５は、ヒンジ中央部品１０１、ヒンジ端部部品１０３、１０４およびヒンジ相互回動軸１０６、１０７からなるヒンジ機構１０９を中心として回動することができる。なお、保持筐体１０２が固定され、開閉筐体１０５がこれに対して回動する必要はなく、この逆の関係にあってもよい。しかしながら、本実施例では説明を煩雑にしないために、保持筐体１０２を固定して、開閉筐体１０５を開閉のために回転させるものとして説明を行う。
【００１９】
保持筐体１０２の図で手前側に位置する側面におけるヒンジ中央部品１０１の配置された側の端部近傍は、所定の厚さだけ図で奥側に向けて削り取られており、この部分にＵ字を反時計回りに９０度回転させた状態のＵ字部１１１が配置されている。このＵ字部１１１を構成する細長い溝としてのスリット１１２の奥側は、図示しないが空隙部を構成している。この空隙部に溝１１３の切られたストッパ１１４が配置されるようになっている。押し子１１５は、スライドバー１１６を突出させている。スライドバー１１６は、スリット１１２を貫通して、その奥の前記した空隙部に配置されるストッパ１１４の溝１１３に嵌合するようになっている。これにより、押し子１１５は保持筐体１０２からの脱落を防止されている。
【００２０】
図２は、押し子を保持筐体に装着した部分の要部を一部切り欠いて示したものである。Ｕ字部１１１の奥側の空隙部１２１にストッパ１１４が矢印１２２方向に移動自在に配置されている。このストッパ１１４の溝１１３に押し子１１５のスライドバー１１６の先端部が嵌入している。押し子１１５の表面としての操作面１１５Ａには、矢印１２２方向と直交する方向に凹凸が形成されている。これは、ユーザが押し子１１５の操作面１１５Ａを押した状態で矢印１２２方向に摺動させるときに、操作面１１５Ａと手の親指との間で滑りを生じさせることなく、摺動方向への力を有効に伝達させることができるようにするためである。
【００２１】
図１に戻って押し子１１５の形状と開閉筐体１０５の関係を説明する。押し子１１５は、長方形の板状部材の一方（図で右側）を所定の曲線に沿って、先細となるように切り落としたような形状を有している。この切り落としたような形状における図で最も高い位置から所定の円弧にそって立ち下がった箇所を押し子開接触面１１７と呼ぶことにし、最も低い位置に立ち下がる円弧状の箇所を押し子閉接触面１１８と呼ぶことにする。
【００２２】
ヒンジ端部部品１０３は、他方のヒンジ端部部品１０４よりも開閉筐体１０５のディスプレイ１３１が配置された側の面に対して緩やかな曲率で接触する帯状の曲面としての筐体開接触面１３２を備えている。また、このヒンジ端部部品１０３は、開閉筐体１０５のディスプレイ１３１の存在する面と反対の面１３３との接続面として平坦な筐体閉接触面１３４を備えている。筐体閉接触面１３４は後に説明するように押し子閉接触面１１８と接触する面であり、筐体開接触面１３２は押し子開接触面１１７と接触する面となっている。これら押し子開接触面１１７、押し子閉接触面１１８、筐体開接触面１３２および筐体閉接触面１３４は、共に滑らかに表面加工が行われている。また、押し子１１５は静止摩擦係数や動摩擦係数が低く、摺動がスムーズに行われる材料で作製されている。例えば、これらの摩擦係数が０．２から０．３程度のポリアセタール樹脂等の材料が好適である。
【００２３】
図３および図４は、組み立て後の携帯電話機のヒンジ機構の周辺を表わしたものである。このうち図３は携帯電話機１００を完全に開いた角度としての完全開成角度まで開いた状態を表わしており、図４はその途中の段階の状態を表わしている。これらの図で、押し子開接触面１１７は、円弧を押し出した形状となっている。また、筐体開接触面１３２は、楕円を構成する曲線の一部を押し出した形状の面となっている。押し子１１５の矢印１３５方向（水平方向）のスライド範囲は、Ｕ字部１１１の図で左端をなす押し子基準位置面１３６に操作面１１５Ａの左端部が接触する位置を図で左端位置とし、この図には示されていないスライドバー１１６がスリット１１２の図で右端に位置する最大ストローク位置面１３７と接する位置を図で右端位置とする範囲となる。
【００２４】
図３では保持筐体１０２側の押し子１１５の押し子閉接触面１１８が開閉筐体１０５側の筐体閉接触面１３４と接触しているが、この状態で押し子開接触面１１７と筐体開接触面１３２は非接触の状態となっている。これに対して、図４では押し子閉接触面１１８と筐体閉接触面１３４が非接触の状態となっており、代わりに押し子開接触面１１７の突出した箇所としての開接触点１３９と筐体開接触面１３２が接触している。なお、開接触点１３９は開閉筐体１０５の開閉する角度によって、押し子開接触面１１７内において微妙にその位置を変動させるようになっている。また、押し子１１５の押し子閉接触面１１８と開閉筐体１０５側の筐体閉接触面１３４の接触位置も後に説明するように変動する。
【００２５】
図５は、携帯電話機の保持筐体と開閉筐体が閉じ合わされた状態におけるヒンジ機構の周辺の形状を表わした幾何モデルである。押し子開接触面１１７は、押し子１１５の最も高い位置１４１を半径ａの円弧の一端としている。押し子閉接触面１１８は、押し子１１５の最も低い位置の近傍１４２を半径ｂの円弧の一端としている。これらの押し子開接触面１１７と押し子閉接触面１１８のそれぞれ他端を結ぶ曲線１４３は、保持筐体１０２と開閉筐体１０５が閉じ合わされた図示の状態で筐体開接触面１３２と触れないような形状となっている。
【００２６】
筐体開接触面１３２の方は、ヒンジ相互回動軸１０６の中心としてのヒンジ中心１４５から垂直に下した線分がヒンジ端部部品１０３を構成する円弧と交わる点１４６を一端とし、他端を半径ａの押し子開接触面１１７の一点１４７と接する直線１４８が開閉筐体１０５のディスプレイ側の面の延長線と交わる点１４９とする曲線１５１を押し出した形状となっている。ここで、この曲線１５１は、点１４６と、点１４６から距離ｃだけ水平方向に移動し、かつヒンジ中心１４５から垂直に距離ｄだけ下降した点１５３までを結ぶ曲線部分１５４と、開接触点１３９と点１５３を結ぶ曲線部分１５５と、水平方向に対して角度ｅだけ傾斜し、かつ点１４９と点１３９を結ぶ線分１５６によって構成されている。筐体閉接触面１３４は、ヒンジ中心１４５から水平方向に対して角度ｉをなす直線１５７の一部をなす線分を押し出した形状となっている。
【００２７】
図６〜図８は、この携帯電話機を完全閉成角度から完全開成角度まで開いた後に再び閉成角度に戻す操作を行ったときの押し子と保持筐体に対する開閉筐体の位置関係を表わしたものである。これらの図では、ヒンジ相互回動軸１０６の中心を通る図示しない水平線に対する開閉筐体１０５の図１に示したディスプレイ１３１が配置された側の面のなす角度θを考察する。本実施例では角度θが０度から１６０度までの角度範囲で開閉筐体１０５が開閉するものとする。
【００２８】
図６は角度θが０度（同図（Ａ））、３０度（同図（Ｂ））、４５度（同図（Ｃ））の各場合を扱っている。このうち同図（Ａ）では、保持筐体１０２と開閉筐体１０５が完全に閉成している。この状態で、押し子１１５の左端部は、押し子基準位置面１３６に接触している。また、押し子開接触面１１７は、筐体開接触面１３２と開接触点１３９で接触している。この状態で、保持筐体１０２を保持している図示しない親指を操作面１１５Ａに押し当てて、押し子１１５を矢印１６１方向（ヒンジ方向）へスライドさせるものとする。
【００２９】
図６（Ｂ）は、この矢印１６１方向へのスライドによって角度θが３０度となった状態を表わしている。ユーザが手の親指を操作面１１５Ａに押し当てた状態で押し子１１５を矢印１６１方向へスライドさせる。すると、図５に示した押し子１１５の開接触点１３９が筐体開接触面１３２を押圧する。この結果、開閉筐体１０５はヒンジ相互回動軸１０６を中心として時計方向１６２に回転する。このようにして図６（Ｂ）に示す角度になる。操作面１１５Ａの押し込み操作を行っている親指をそのままヒンジ方向に押す操作を行うことで、このように開閉筐体１０５が開いていくので、操作は極めて容易なものとなる。
【００３０】
図６（Ｃ）は、矢印１６１方向へのスライドによって角度θが４５度となった状態を表わしている。図６（Ｂ）に示した角度θが３０度の状態から、更に親指をヒンジ方向に押す操作を行い、押し子１１５を矢印１６１方向に移動させると図６（ｃ）に示す状態となる。このとき、押し子１１５が最大ストローク位置に達する。ユーザはこの時点で親指による操作面１１５Ａへの押し込み操作を終了する。
【００３１】
角度θが４５度となった時点では、まだ開閉筐体１０５が完全に開いていない。そこで、ユーザは携帯電話機１００を保持した状態で親指を操作面１１５Ａから離して保持筐体１０２と開閉筐体１０５の間に挿入する。そして、この親指を開閉筐体１０５に押し付けてヒンジ相互回動軸１０６を図で時計方向に回転させる。
【００３２】
図７（Ｄ）は、親指の動きによって角度θが９５度となった状態を表わしている。図６（Ｃ）で示した角度θが４５度を超える角度になると、押し子１１５側の押し子開接触面１１７と開閉筐体１０５側の筐体開接触面１３２は非接触の状態となる。そして、角度θが９５度となると、今度は押し子閉接触面１１８と筐体閉接触面１３４の接触が開始する。
【００３３】
図７（Ｅ）は、親指の動きによって角度θが１２５度となった状態を表わしている。親指の動きによって角度θが９５度よりも大きくなると、筐体閉接触面１３４が押し子閉接触面１１８を矢印１６１（図６）の反対方向としての矢印１６３方向に押し始める。このとき操作面１１５Ａに親指は当てられていない。したがって、押し子１１５自体に親指による移動の制限は生じていない。このため、角度θが９５度よりも開く過程で、押し子１１５はこれに伴って矢印１６３方向に移動する。
【００３４】
図７（Ｆ）は、親指の動きによって角度θが１６０度となった状態を表わしている。この角度になると、押し子１１５の左端は押し子基準位置面１３６に接触する。そこで親指でこれ以上、開閉筐体１０５を開こうとしても開かない。従って、押し子１１５が押し子基準位置面１３６に接触したときの角度が完全開成角度となる。本実施例ではこの完全開成角度が１６０度となっている。ユーザは、この状態で携帯電話機１００の各種操作を行うことができる。
【００３５】
図８（Ｇ）は、角度θを９５度まで戻した状態を表わしたものである。ユーザは携帯電話機１００の開閉筐体１０５を閉じるとき、親指を操作面１１５Ａに押し当てて、押し子１１５を図７（Ｆ）の状態から矢印１６１方向へスライドさせる。これにより押し子１１５側の押し子閉接触面１１８が筐体閉接触面１３４に押し付けられ、開閉筐体１０５を起き上がらせる。そして、押し子１１５を最大ストローク位置まで押し込むと、図８（Ｇ）に示すように開閉筐体１０５は角度θが９５度まで起き上がる。
【００３６】
このように角度θが９５度になると、携帯電話機１００を保持している手の親指を開閉筐体１０５の面１３３（図１参照）に掛けることは容易である。そこで、この時点から押し子１１５の操作面１１５Ａに当てていた親指を離して開閉筐体１０５の面１３３に掛けて、閉成操作を続行する。
【００３７】
図８（Ｈ）は、角度θを４５度まで戻した状態を表わしたものである。図８（Ｇ）に示した角度θ（９５度）よりも角度θが小さくなった時点で、押し子閉接触面１１８と筐体閉接触面１３４は非接触状態となる。そして、図８（Ｈ）に示すように角度θが４５度に達すると、今度は押し子開接触面１１７と筐体開接触面１３２の接触が開始する。この接触後、開閉筐体１０５が更に反時計方向１６４に閉じられるに伴って、筐体開接触面１３２が開接触点１３９を押し付け、押し子１１５は矢印１６３方向に移動する。このとき、親指は開閉筐体１０５の面１３３に掛けられているので、押し子１１５の移動を阻害するものはない。
【００３８】
図８（Ｉ）は、角度θを０度まで戻した状態を表わしたものである。この完全閉成角度で押し子１１５の左端は押し子基準位置面１３６に接触する。このようにして、携帯電話機１００は元の閉じられた状態に戻ることになる。
【００３９】
次に、このような携帯電話機１００の押し子１１５と開閉筐体１０５の接触時の相互作用について考察する。
【００４０】
図９（イ）〜図１１（ト）は、この相互作用を各開閉角度について説明するためのものである。ヒンジ機構１０９の周辺を表わしたこれらの図で、押し子開接触面１１７と筐体開接触面１３２との接触時の法線方向を直線１７１で表わすことにする。また、完全閉成角度に開閉筐体１０５が閉じ合わされたときのその面を水平基準としたときの開接触点１３９を通る水平基準と平行な直線１７２と直線１７１のなす角度を接触法線角αとする（同図（イ））。
【００４１】
図６（Ａ）〜（Ｃ）および図８（Ｈ）および（Ｉ）で示したように押し子開接触面１１７と筐体開接触面１３２が接触するとき、開接触点１３９の位置が微妙に変動するものの、角度αは４０度〜５０度の範囲に収まるように、図５に示した接触面幾何の設定が行われている。図９で押し子１１５の開成押し込みは、同図（ロ）に示すように、接触法線方向の力Ｆ1を開閉筐体１０５に与えると、これが開成方向のモーメントＭ1となる。モーメントＭ1の量は、力Ｆ1とモーメントアームＬ1との積となる。
【００４２】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す押し子１１５の押し込み操作で開接触点１３９は、押し子開接触面１１７と筐体開接触面１３２上の接触点として時々刻々と移動する。そこで、押し子開接触面１１７と筐体開接触面１３２とに、図９に示すように力Ｆ1を垂直力とする摩擦力Ｆ2が発生する。
【００４３】
モーメントアームＬ2の存在から、摩擦力Ｆ2はモーメントＭ1と逆向きのモーメントＭ2となる。このモーメントＭ2は、押し子１１５の押し込み開閉操作（図６（Ａ）〜（Ｃ））での抵抗力となる。
【００４４】
ここで、押し子開接触面１１７と筐体開接触面１３２での摩擦係数を０．３とし、接触法線角αが４０度に近似できることから、モーメントアームＬ1とモーメントアームＬ2の比率がｓｉｎ４０度とｃｏｓ４０度の比率で１対１．２であるとする。このとき、モーメントＭ1とモーメントＭ2の比率は、１対０．３６となる。
【００４５】
この設定は、モーメントＭ2がモーメントＭ1に対して最大の比率となるようにしている。従って、押し子１１５を押し込み開成操作中の場合には、常に開成モーメントが抵抗モーメントよりも大きくなる。これは、開閉筐体１０５が固着することのないことの証明となる。
【００４６】
次に、図８（Ｈ）および（Ｉ）で示したように開閉筐体１０５を閉じていき押し子１１５を押し子基準位置面１３６に復帰させる操作の場合について説明する。この復帰操作では、図１０（ハ）に示すように、直線１７１の延長線上に力Ｆ3が開接触点１３９に生じる。また、開接触点１３９には開閉筐体１０５の押し子開接触面１１７に対する移動に対して摩擦力Ｆ6が発生する。前者の力Ｆ3は水平基準と平行な直線１７２方向の力Ｆ4とこれと直交する図で下向きの力Ｆ5に分力される。摩擦力Ｆ6は、力Ｆ4と反対方向の力Ｆ7とこれに直交する力Ｆ8に分力することができる。この結果、下向きの力Ｆ5と力Ｆ8は、保持筐体１０２と押し子１１５との摩擦力Ｆ9を発生させる。
【００４７】
押し子１１５の押し子基準位置面１３６への復帰力となる力Ｆ4と、これに対する抵抗力としての力Ｆ7と力Ｆ9の和とを、接触法線角度５０度（４９．４度の近似）で摩擦係数０．３として比較すると、次の（１）式のようになる。
Ｆ4：Ｆ7＋Ｆ9＝１：０．８０    ……（１）
【００４８】
この（１）式より、抵抗が最大の場合でも、押し子１１５の押し子基準位置面１３６への復帰のためのスライド動作が固着することはない。
【００４９】
図１１は、開閉筐体１０５を開いていくときの図７（Ｄ）〜（Ｆ）および閉じていくときの図７（Ｆ）および図８（Ｇ）に対応している。これらの図で押し子閉接触面１１８と筐体開接触面１３２との接触法線方向を直線１８１で示している。また、図１１における角度θが１６０度を示した図（ホ）では、押し子１１５の押し子閉接触面１１８と開閉筐体１０５の筐体閉接触面１３４との接触による相互力を示している。更にこの図１１における角度θが９５度を示した図（ト）では図７（Ｄ）〜（Ｆ）における開閉筐体１０５から押し子１１５への相互力を示している。
【００５０】
閉成時の押し子１１５の押し込みによって、開閉筐体１０５には接触法線方向の力Ｆ10が与えられる。この力Ｆ10は、閉成方向のモーメントＭ10となる。このモーメントＭ10の量は、力Ｆ10とモーメントアームＬ10との積になる。
【００５１】
押し子１１５の押し込み操作では、押し子閉接触面１１８と筐体閉接触面１３４上の開接触箇所は、前記した開接触点１３９はと同様に時々刻々と移動する。このため、押し子閉接触面１１８と筐体閉接触面１３４には、力Ｆ10を垂直力とする摩擦力Ｆ11が生じることになる。
【００５２】
筐体閉接触面１３４は、ヒンジ相互回動軸１０６の中心を通る直線１８２で定義される。このため、摩擦力Ｆ11とヒンジ相互回動軸１０６の中心の間にモーメントアームが存在せず、摩擦力Ｆ11は押し子１１５の押し込み閉成操作（図７（Ｆ）、図８（Ｇ））での抵抗力とはならない。以上から、押し子１１５の押し込み閉成操作（図７（Ｆ）、図８（Ｇ））で開閉筐体１０５が固着することはない。
【００５３】
次に、開閉筐体１０５を開いて、押し子１１５を押し子基準位置面１３６に復帰させる操作（図７（Ｄ）〜（Ｆ））では、図１１における角度θが９５度を示した図（ト）に示すように、力Ｆ12と摩擦力Ｆ15が生じる。このうち力Ｆ12は、力Ｆ13と力Ｆ14に分力され、摩擦力Ｆ15は摩擦力Ｆ16と摩擦力Ｆ17に分力される。このうち、力Ｆ14と摩擦力Ｆ17は、保持筐体１０２と押し子１１５との摩擦力Ｆ18を発生させる。
【００５４】
押し子１１５の押し子基準位置面１３６への復帰力となる力Ｆ13と、これに対する抵抗力となる摩擦力Ｆ16と摩擦力Ｆ18の和を、接触法線角４７．５度で、摩擦係数０．３として比較すると、次の（２）式のようになる。
Ｆ13：Ｆ16＋Ｆ18＝１：０．７４    ……（２）
【００５５】
この（２）式より、抵抗が最大の場合でも、押し子１１５の押し子基準位置面１３６への復帰のためのスライド動作が固着することはない。
【００５６】
なお、本実施例と異なり、ある種の折り畳み型の携帯電話機のヒンジ機構では、完全閉成角度から概略０〜１０度の第１の角度の範囲で開閉筐体１０５を閉じさせる力が働き、反対に完全開成角度から概略１５０〜１６０度の第２の範囲で開閉筐体１０５を開かせる力が働くようになっているものがある。このようなヒンジ機構を使用する場合でも、押し子１１５の押し込み操作が終了したときの角度は、ヒンジ機構１０９（図１）の力が働く角度範囲の下限以上、あるいは上限以下となる。本実施例の場合には押し子の操作面１１５Ａからユーザが親指を離したとしても、この時点で開閉筐体１０５が更に開く力が作用したり閉じる力が作用することはない。
【００５７】
以上説明したように本発明で対象とする携帯電子機器は、携帯性から、あるいは使用目的から、折り畳まれる状態と完全に開いた状態およびこれらの中間となるどの状態でも、片手の手のひらで保持できる形状および大きさのとなっている。しかも、保持した手の親指で開閉操作を行うことにしたので、完全閉成角度から完全開成角度まで、あるいはその逆の角度まで、携帯電子機器を片手で操作することができる。すなわち、本実施例で説明したように、折り畳まれて完全閉成角度の状態にある携帯電話機１００は、保持筐体１０２を片手の手のひらで保持すると、その親指はちょうどヒンジ機構１０９の近傍に来ることになる。このヒンジ機構１０９の近傍に押し子１１５を配置しているので、押し子１１５の操作面１１５Ａに、この保持している側の手の親指を掛けるのに何ら困難性は存在しない。
【００５８】
しかも、この折り畳まれた状態で押し子１１５はヒンジ機構１０９と反対側の押し子基準位置面１３６に押し当てられている（図６Ａ参照）。このため、携帯電話機１００を保持している側の親指で押し子１１５をヒンジ機構１０９の存在する方向に押し込む操作自体を容易に行うことができる。この完全閉成角度での押し子１１５の押し込み操作によって、開閉筐体１０５が開いていき開閉筐体１０５との間に手の親指が入り込むことができるだけの隙間が生じる。この隙間に押し子の操作面１１５Ａから離した親指を入れて、開閉筐体１０５を開く方向に押せば、この開閉筐体１０５は完全開成角度まで押し倒されるようにして開くことになる。
【００５９】
この完全開成角度で携帯電話機１００を使用した後に、再び持ち運びのために完全閉成角度まで折り畳むには、保持筐体１０２を保持している手の親指を使用して、完全閉成角度になるまで開閉筐体１０５を押し込むようにすればよい。この際にまず行う押し子１１５を押し込む操作は、開成時に行う操作と同様である。これにより、開閉筐体１０５は、完全開成角度から起き上がる。この後、保持筐体１０２を保持している手の親指を開閉筐体１０５の背面および側面に掛けて、手前に引くようにすれば、開閉筐体１０５は完全閉成角度まで折り畳まれることになる。保持している手の親指による押し子１１５の押し込み操作と、開閉筐体１０５に指を掛けて行う開閉操作は、指の動きに連続性があるので煩雑さを感じるものではない。
【００６０】
以上の説明から了解されるように、本実施例によれば折り畳み状態の携帯電話機１００を保持した状態から開閉筐体１０５を開いてその使用を行い、再び開閉筐体１０５を閉じるまでの一連の操作を、この携帯電話機１００を保持している片手のみで可能になる。これは、保持している手の親指を開閉筐体１０５に掛けることが困難な完全開成角度あるいは完全閉成角度における開閉操作の開始を押し子１１５の押し込み操作に置き換えるようにした本実施例の操作の特徴に起因するものである。
【００６１】
このように本実施例の携帯電話機１００では、その使用のための開閉操作が片手のみで完結するので、あらゆる状況での使用に大きな利便性を与えることができる。しかも、このような片手による操作を、従来行われていたようなトーションスプリング、ロック機構あるいはロック解除機構等の複雑な構造を採用することなく達成することができる。すなわち、スライド可能な押し子１１５を保持筐体１０２に追加すると共に、開閉筐体１０５への接触面の形状を工夫するといった簡素な構造によって実現している。
【００６２】
＜発明の変形可能性＞
【００６３】
以上、携帯電子機器の一例として実施例で携帯電話機１００について説明した。本発明の携帯電子機器の各種の変形可能性を次に考察する。
【００６４】
（１）接触面の幾何モデルについて
【００６５】
実施例の図５に示した幾何モデルは一例であって、これに限るものではない。たとえば押し子１１５の押し込みによる開閉筐体１０５への回転モーメントの発生や、開閉筐体１０５の押し込みによる押し子１１５の基準位置への復帰力の発生を可能にするものであれば、その幾何モデルに特に制限はない。たとえば、円弧と楕円の組み合わせ、円弧と直線の組み合わせの他に、円弧と円弧の組み合わせも可能である。更に、接触法線角を一定にする等の何らかの幾何定義を設け、これによって求められた曲線を使用して回転モーメントの発生や、開閉筐体１０５の押し込みによる押し子１１５の基準位置への復帰力の発生を可能にするものであってもよい。
【００６６】
（２）摩擦抵抗の低減手段について
【００６７】
実施例では、可動部品の摩擦抵抗を低減させるために、押し子１１５に摩擦抵抗の低い、摺動性の高い材料を使用したが、低摩擦係数の材料からなるテープを摩擦を生じる箇所に貼付したり、その部分をメッキ等によって摩擦抵抗の低い表面処理を行うことであってもよい。更に、押し子１１５に回転自在のローラを取り付けて、このローラと筐体の接触を行わせるようにしてもよい。
【００６８】
（３）押し子と開閉筐体の接触面の関係について
【００６９】
実施例では、押し子１１５と開閉筐体１０５の接触面を片方のヒンジ側としたが、開閉筐体１０５のそれぞれの側面がヒンジのそれぞれの端部と接触するようにしてもよい。これにより、携帯電子機器を保持する手が左右どちらであっても、押し子１１５の押し込みによる開閉操作が可能になる。
【００７０】
（４）押し子のスライド軌道について
【００７１】
実施例では、押し子１１５のスライド軌道を保持筐体１０２の長手方向と平行な直線としたが、これに限るものではない。たとえば保持筐体１０２の長手方向に対して０度以外の角度を有する直線以外の緩やかな円弧等の曲線にすることも可能である。
【００７２】
（５）押し子の押し子基準位置面への復帰手段について
【００７３】
実施例では、押し子１１５の押し子基準位置面１３６への復帰を開閉筐体１０５との相互作用によって可能にしたが、これに限るものではない。たとえば、スプリング等の機械エネルギの蓄積手段を使用して、一度蓄積したエネルギを用いて機械的に押し子基準位置面１３６へ押し子１１５を復帰させることも本発明に適用可能である。図７（Ｄ）〜（Ｆ）および図８（Ｈ）、（Ｉ）に示す押し子１１５の押し子基準位置面１３６への復帰を、開閉筐体１０５との相互作用に頼らないようにすることも可能である。これにより、図１に示した押し子開接触面１１７および押し子閉接触面１１８の幾何関係を押し子１１５の押し込み操作（図６（Ａ）〜（Ｃ）、図７（Ｆ）および図８（Ｇ））に特化させることができる。この結果、開閉筐体１０５の開閉をよりスムーズに行うことができる。
【００７４】
（６）携帯電子機器の種類について
以上説明したことから了解されるように、本発明は実施例で説明した携帯電話機１００に限定されるものではない。片手で持つことができ、片手で持った状態でその手の親指で押し子１１５の押し込み操作を行うことができると共に、開閉筐体１０５が完全開成角度と完全閉成角度の中間の所定の角度範囲の状態で、親指を用いて開閉筐体１０５を回転させることのできるあらゆる携帯電子機器に対して本発明を適用可能であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施例における携帯電話機の分解斜視図である。
【図２】本実施例で押し子を保持筐体に装着した部分の要部を一部切り欠いて示した要部斜視図である。
【図３】本実施例で組み立て後の携帯電話機を完全開成角度まで開いたときのヒンジ機構の周辺を表わした要部斜視図である。
【図４】本実施例で組み立て後の携帯電話機をある程度開いたときのヒンジ機構の周辺を表わした要部斜視図である。
【図５】本実施例で携帯電話機の保持筐体と開閉筐体が閉じ合わされた状態のヒンジ機構の周辺の幾何モデルを表わした説明図である。
【図６】本実施例で携帯電話機を閉じた状態から４５度まで開いた状態における押し子と保持筐体に対する開閉筐体の位置関係を表わした説明図である。
【図７】本実施例で携帯電話機を９５度から１６０度まで開いた状態における押し子と保持筐体に対する開閉筐体の位置関係を表わした説明図である。
【図８】本実施例で携帯電話機を９５度から閉じた状態まで閉じる状態における押し子と保持筐体に対する開閉筐体の位置関係を表わした説明図である。
【図９】本実施例で押し子と開閉筐体の接触時の相互作用を０度と１５度の各場合について示した説明図である。
【図１０】本実施例で押し子と開閉筐体の接触時の相互作用を３０度と４５度の各場合について示した説明図である。
【図１１】本実施例で押し子と開閉筐体の接触時の相互作用を１６０度、１２５度および９５度の各場合について示した説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１００  携帯電話機
１０２  保持筐体
１０５  開閉筐体
１０６  ヒンジ相互回動軸
１０９  ヒンジ機構
１１１  Ｕ字部
１１４  ストッパ
１１５  押し子
１１７  押し子開接触面
１１８  押し子閉接触面
１３２  筐体開接触面
１３４  筐体閉接触面
１３５  矢印（スライドできる方向）
１３９  開接触点
【図１】
2007174214.tif 000003
【図２】
2007174214.tif 000004
【図３】
2007174214.tif 000005
【図４】
2007174214.tif 000006
【図５】
2007174214.tif 000007
【図６】
2007174214.tif 000008
【図７】
2007174214.tif 000009
【図８】
2007174214.tif 000010
【図９】
2007174214.tif 000011
【図１０】
2007174214.tif 000012
【図１１】
2007174214.tif 000013