JP2007032764A - 折畳み機器のヒンジ機構及びこのヒンジ機構を備えた折畳み機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 機器ケースそれぞれに異なる回転軸を有し、機器ケースの折畳み時に両ハウジングにズレが発生しない安定感のある折畳み動作を可能とした折畳み機器のヒンジ機構を提供すること。
【解決手段】 一対の機器ケースを折り畳み自在に連結する折畳み機器１のヒンジ機構２０であって、第１、第２アーム片２２、２４を備える第１フレーム２１と、第３、第４アーム４２、４４片を備える第２フレーム４１と、第１〜第４結合部３４〜３７を有する第１、第２連結片３２、３３を備える第３フレーム３０とを備え、第１〜第４アーム片と第１〜第４結合部とが回動自在に連結されて第１〜第４連結部１０１〜１０４が形成され、第１〜第４連結部には駆動機構５０、ストッパー機構７０及び連係機構６０が設けられ、第１フレームが第３フレームに対し一方向に回動されると、第２フレームが第３フレームに対し反対方向に同一の角度回動するように連結されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、折畳み機器のヒンジ機構及びこのヒンジ機構を備えた折畳み機器に係り、特に携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、電子辞書等の機器ケースを折畳み連結するヒンジ機構の改良に関するものである。

近年、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、電子辞書等の電子情報機器が広く普及し、これらの電子情報機器は、ソフト面ではさまざまなソフトウエアが開発され搭載されて高機能化すると共に、ハード面においては、小型、軽量及びデザイン化が進み、このうち、特に携帯電話機は、ハード面での小型、軽量及びデザイン化が最も進展しており、様々なタイプのものが提案されている（例えば下記特許文献１、２参照）。

図１５は下記特許文献１に記載された折畳み式携帯電話機を示し、図１５（ａ）は斜視図、図１５（ｂ）はヒンジ機構の一部破断拡大正面図である。

この折畳み式携帯電話機８０は、表示部８１やスピーカ等を備える蓋体ケース８２と、無線送受信回路及び各種操作キー８３やマイクロフォン等を備える本体ケース８４と、ヒンジ機構８５、８５’とからなり、蓋体ケース８２と本体ケース８４とがヒンジ機構８５、８５’により折畳み自在に連結された構成を有している。

ヒンジ機構８５、８５’は、図１５（ａ）の右側のヒンジ機構８５と、左側のヒンジ機構８５’とで構成されている。これらのヒンジ機構のうち、右側のヒンジ機構８５は、本体ケース８４から突設した第１駒部８４ａと蓋体ケース８２から突設した第１駒部８２ａとが同軸上に配置され、これらの駒部８４ａ、８２ａの中央孔にヒンジアセンブリ８６が嵌入されたものであり、また、左側のヒンジ機構８５’は、本体ケース８４から突設した第２駒部８４ｂと蓋体ケース８２から突設した第２駒部８２ｂとが同軸上に配置され、これらの駒部８４ｂ、８２ｂの中央孔にヒンジ軸８７が嵌入されたものとなっている。第１駒部８４ａ、８２ａの中央孔に嵌入されるヒンジアセンブリ８６は、図１５（ｂ）に示すように、本体ケース８４の端部に連結されて、本体ケースと一体に回転する本体駆動部８８と、蓋体ケース８２の端部に連結されて蓋体ケースと一体に回転する蓋体駆動部８９と、本体駆動部８８と蓋体駆動部８９の間に介在されて、蓋体ケース８２の開方向へ蓋体駆動部８９を回転させる力を発揮する原動機構（図示省略）と、蓋体ケース８２を閉じた状態で、この蓋体ケース８２を閉位置に保持するための保持機構とで構成されている。

このようなヒンジ機構を備えることにより、下記特許文献１の折畳み式携帯電話機は、蓋体ケース８２が本体ケース８４に対してスムーズに折畳み開閉ができるようになる。

図１６及び図１７は、下記特許文献２に記載された折畳み式携帯電話機であって、図１６は携帯電話機の分解斜視図、図１７（ａ）は携帯電話機ケースを折畳んだ状態の側面図、図１７（ｂ）はこの携帯電話機のヒンジ機構が設けられた部分の拡大断面図、図１７（ｃ）は図１７（ｂ）のＸ―Ｘ線の一部省略拡大断面図である。

この折畳み式携帯電話機９０は、一対のハウジング９１Ａ、９１Ｂからなる送話ケース９１と、この送話ケース９１の一端部に形成された収納部９１Ｃに第１回動軸線Ｌ１を中心として回動可能に連結された連結部材９２と、一対のハウジング９４Ａ、９４Ｂからなりその一端部に形成された収納部９４Ｃに連結部材９２の第１回動軸線Ｌ１と平行な第２回動軸線Ｌ２を中心として回動可能に連結された受話ケース９４と、を備え、送話ケース９１と受話ケース９４とを連結部材９２で連結し互いに逆方向へ同じ角度で回動できる構成としたものである。

送受話ケース９１、９４は薄い直方体状をなし、これらの収納部９１Ｃ、９４Ｃの長手方向の両端部にそれぞれ収容凹部が形成され、また、連結部材９２はその長手方向両端部の第１回動軸線Ｌ１及び第２回動軸線Ｌ２の延長線上にそれぞれ一対の収納凹部が設けられ、これら収容凹部に一対の第１ヒンジ９５Ａ、９５Ａ及び第２ヒンジ９５Ｂ、９５Ｂがそれぞれ収容されている。この連結部材９２と送話ケース９１とは、それぞれの収納凹部に第１ヒンジ９５Ａ、９５Ａが配設され、連結部材９２と受話ケース９４とは、それぞれの収納凹部に第２ヒンジ９５Ｂ、９５Ｂが配設されることにより、回動可能に連結されている。

連結部材９２は、送話ケース９１に対して、折畳み位置から最終の開いた位置へ回動する。このとき、折畳み位置では、収納部９１Ｃを区画する壁面のうち、送話ケース９１の短手方向に延びる壁面によって構成される第１当接面９７に連結部材が突き当たることにより規制されている。また、開いた位置では、収納部９１Ｃの短手方向の外縁部に位置する一端に形成された第２当接面９８に連結部材９２が突き当たることにより規制されている。

この構成によると、送受話ケースの一方のケースに対する連結部材の回動と、この連結部材に対する他方のケースの回動との回動順序が常に一定になるので、ユーザーに違和感を抱かせることなく折畳み及び開動をスムーズに行なうことができるようになる。
特開２００１−２５１３９６号公報（図２、図５、段落〔００１６〕〜〔００２１〕） 特開２００４−３０８７１０号公報（図１、図４、図５、段落〔００１０〕〜〔００１５〕）

上記特許文献１、２に記載された折畳み携帯電話機は、いずれも蓋体ケース（受話ケース）と本体ケース（送話ケース）とが折畳み自在なヒンジ機構で連結されているので、蓋体ケースと本体ケースとの折畳み及び開動がスムーズに行なうことができる。

しかしながら、上記特許文献１に開示された折畳み式携帯電話機は、第１駒部内に駆動部材を有するヒンジアセンブリが収容されるので、第１駒部の外形が大きくなり、他の第２駒部も第１駒部の形状に合わせて外形の大きな形状となっている。このため、この携帯電話機においては、開状態では連結部に円筒状の突起物が突出した状態となっている。連結部にこのような突起物が存在すると、ユーザーにこの突起物の存在を意識させてしまいデザイン性に欠けた露骨な機械部品のイメージを与え、また、この突起物の存在により、蓋体ケース及び本体ケースの使用表面積が縮小される。特に、本体ケースは、これらの連結部、すなわち筒状突起物に近接したところに操作キーが配設されるので、このような突起物が存在すると、操作キーの操作エリアが狭くなり、配設される操作キー数が制限され、また、操作時にこの突起物に指先が衝突し、操作に支障をきたすことがある。

また、上記特許文献２に開示された携帯電話機は、回動軸線を２本備えることから、送受話ケースの連結部に突起が形成されることがないため、開状態における表面がフラットになっている。そして、送受話ケースと連結部材とが、第１、第２回動軸線Ｌ１、Ｌ２上でそれぞれ一対の第１、第２ヒンジで連結されているが、これらのヒンジ部材は、それぞれ独立し個別に回動されるようになっている。

携帯電話機等は、一般的に送受話ケースが折畳まれた状態のとき、両ケースがぴったり重なるようにほぼ同一寸法で形成されている。しかしながら、上記特許文献２に開示された構成では、各第１、第２ヒンジが連結部材に対して個別に回動すると、送受話ケースが折畳まれたときに両ケースがスライドする場合があり、両ケースが同一形状のときには、折畳み時にぴったり重ならず、一方のケースが他のケースからはみ出しズレた状態になる。

したがって、このようなズレが発生すると、ユーザーにあたかも欠陥品かのような不安感を与え、また、そのズレを直すために各ケースをスライド移動させて重なった状態にしなければならず、ユーザーに余分な操作を強いることになる。

加えて、第１、第２ヒンジが独立で作動するため、第１ヒンジあるいは第２ヒンジが壁面等に突き当たり、以降の回動が阻止されるタイミングが第１ヒンジと第２ヒンジとで異なるため、開閉動作が常に一定とならず、またいずれかのヒンジが開閉動作の途中で壁面に突き当たり、回動が阻止されるとユーザーに違和感を生じさせ、スムーズな開閉を行うことができない。また、送受話ケース及び連結部材が樹脂で形成されており、送受話ケースの開状態においては、両ケースの保持は樹脂製の各ケース端部と連結部材とを当接させて支持するため、機械的強度が弱く、一方のケースに強い力が加わると樹脂ケース等が破損する恐れがある。

更に、上記特許文献１、２に記載された折畳み式携帯電話機は、ヒンジ機構を構成する部材と送受話ケースとが互いに連接されているため、送受話ケースの開閉に伴ってヒンジ部材と送受話ケースとが擦れ、この擦れによりユーザーに不快感を与える音、例えばきしみ音が発生することがある。このような音を発生しないようにするには、送受話ケースとヒンジ機構との連結を緩くすれば解消できるが、そうなるとケースとヒンジ機構との間にアソビができて送受話ケースの折り畳みが不安定になる。

更にまた、上記特許文献２に記載された折畳み式携帯電話機は、携帯電話機を開状態あるいは閉状態にその回動距離を規制する方法として、携帯電話機の上下筐体を当接させることで回動距離を規制しているが、筐体自体が一般に樹脂製のケースに覆われていることから、開方向に過度に応力が加わると、ケース同士が接触することで破損してしまったり、ケース同士が擦れてきしみ音が発生したりする恐れがある。また、筐体同士を当接させるのみで携帯電話機を開状態あるいは閉状態に維持するので、実質的に開あるいは閉状態に保持することは出来ず、回動方向に小さな力が加えられるだけで簡単に開あるいは閉状態が解除されてしまう。

本発明は、このような従来技術が抱える課題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、機器ケースそれぞれに異なる回転軸を有し、機器ケースの折畳み時に両ハウジングにズレが発生しない安定感のある折畳み動作を可能とした折畳み機器のヒンジ機構及びこのヒンジ機構を備えた折畳み機器を提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、折畳み機器を開状態あるいは閉状態に強固に保持することができるとともに、折畳み機器の一対の機器ケースの強度を向上させ、機器ケース同士が擦れて生じるきしみ音を抑えた折畳み機器のヒンジ機構及びこのヒンジ機構を備えた折畳み機器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本願の請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構の発明は、一対の機器ケースの一端部同士を折り畳み自在に連結する折畳み機器のヒンジ機構であって、前記ヒンジ機構は、
前記機器ケースの一方に取付けられる所定長さの板状体からなる結合片と、前記結合片の両端部から同一方向に立設されその先端部に結合部が形成された第１、第２アーム片と、を備える第１フレームと、
前記機器ケースの他方に取付けられる所定長さの板状体からなる結合片と、前記結合片の両端部から同一方向に立設されその先端部に結合部が形成された第３、第４アーム片と、を備える第２フレームと、
所定長さを備えた板状体からなる結合片と、前記結合片の両端部から同一方向に立設されるとともに左右にそれぞれ分岐され、前記分岐された先端部に前記第１〜第４アーム片に連結される第１〜第４結合部を有する第１、第２連結片と、を備える第３フレームと、
を備え、
前記第１〜第４アーム片に形成された結合部と前記第１〜第４結合部とが回動自在に連結されて、第１〜第４連結部が形成されるとともに、前記第１〜第４連結部の少なくとも１つには前記第１、第２フレームを所定位置に回動・保持する駆動機構が設けられ、
前記第１〜第４連結部の少なくとも１つには前記第１、第２フレームを開状態及び閉状態に規制するストッパー機構が設けられ、
前記第１又は第２連結部と前記第３又は第４連結部の少なくとも１組の連結部間が連係機構により連結され、前記第１フレームが前記第１及び第２連結部を軸として前記第３フレームに対し一方向に所定角度回動されると、前記連係機構によりこの回動に連係して前記第２フレームが前記第３及び第４連結部を軸として前記第３フレームに対し反対方向に前記第１フレームと同一の角度だけ回動するように連結されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記ストッパー機構は、前記第１フレームを連結した前記第１、第２連結部の一方と前記第２フレームを連結した前記第３、第４連結部の一方とにそれぞれ設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記駆動機構は、前記ストッパー機構が設けられていない連結部に設けられていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記ストッパー機構は、前記ストッパー機構が設けられる連結部を構成するアーム片あるいは連結片の結合部の一面に固定され、前記結合部の外径よりも小さな外径を有する円形の板体であって、前記板体の外周縁の２箇所から法線方向に突出した一対の係止爪を備えるストッパー部材と、前記ストッパー部材が固定されていないアーム片あるいは連結片の結合部の一面に設けられ、前記係止突起のいずれかに当接することにより前記ストッパー部材の回動を阻止する係止突起と、からなることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記駆動機構は、前記第１〜第４アーム片の少なくとも１つの一面に設けられたアーム片側カム片と、前記アーム片側カム片が設けられたアーム片に連結される連結片の前記アーム片側カム片が当接する一面に設けられた連結片側カム片と、前記アーム片側カム片と連結片側カム片との噛合を強固にするように前記アーム片又は連結片を押圧するバネ体と、からなることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記アーム片側カム片及び連結片側カム片は、回転軸を中心に放射状に設けられた複数の突条のカムが噛合するように設けられており、かつ前記複数のカムのうちの何れか２つのなす角が前記第１又は第２フレームの回動可能な角度と同一の角度となるように設けられていることを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記連係機構は、前記第１〜第４連結部の前記第３フレームを介して対向する少なくとも一対の連結部の間に設けられていることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記ストッパー部材は、金属製の剛体からなることを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記第１〜第３フレームは、金属製の剛体からなることを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れかに記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記連係機構は、前記第１又は第２連結部と前記第３又は第４連結部との間にその中心部が回動自在に固定された作動バーと、前記第１又は第２アーム片及び第３又は第４アーム片の回転軸に固定され、前記回転軸から所定距離離れた位置に前記作動バーの一端部及び他端部を固定する一対のカム駒片と、からなるリンク機構であることを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１〜９の何れかに記載の折畳み機器のヒンジ機構において、前記連係機構は、前記第１又は第２アーム片と前記第３又は第４アーム片のそれぞれに固定された歯車と、前記歯車の間に取付けられる偶数個の遊歯車と、からなるギア機構であることを特徴とする。

請求項１２に記載の折畳み機器の発明は、一対の機器ケースを備え、前記一対の機器ケースの一端部同士が前記請求項１〜１１の何れかに記載のヒンジ機構により連結されていることを特徴とする。

また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の折畳み機器において、前記折畳み機器を閉状態とした場合には、前記一対の機器ケース表面同士が当接するとともに前記ストッパー部材の一方の係止爪と前記係止突起との間に所定の隙間が形成され、前記折畳み機器を開状態とした場合には、前記一対の前記一対の機器ケースの前記ヒンジ機構により連結された一端部同士が当接するとともに前記ストッパー部材の他方の係止爪と前記係止突起との間に所定の隙間が形成されるようになっていることを特徴とする。

また、請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の折畳み機器において、前記所定の隙間は、前記ストッパー部材の回転軸を中心として０．５〜１．５°に相当する隙間であることを特徴とする。

本発明は上記構成を備えることにより、以下に示すような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、このヒンジ機構はその回転軸が２軸存在するものであるが、例えば第１フレームの第３フレームを基軸とする一方向への回動に伴って、第２フレームが同じく第３フレームを基軸として逆方向に回動するため、機器ケースの開動動作がスムーズになる。また、第１フレームの回動と第２フレームとの回動が連動するため、従来技術では折畳み機器を折畳んだ状態においてこの２軸が独立していると機器ケース同士の位置にズレが生じることがあるが、本発明ではこのようなズレが生じることがない。すなわち、例えば、このヒンジ機構を折畳み式携帯電話機に適用すると、携帯電話機の上下ハウジングの位置ズレが発生せず、ユーザーに安定感を与えることができる。また、第１、第２フレームを開状態及び閉状態に規制するためのストッパー機構をヒンジ機構自体に設けたので、折畳み機器に適応した場合に機器ケース同士の接触による開あるいは閉状態の規制を行う必要がないので、折畳み機器の機器ケースの破損を抑えることができる。

また、請求項２の発明によれば、ストッパー機構が２つの回転軸のそれぞれに設けられるので、一方の回転軸のみに設けた場合に比べ、回転軸それぞれにアソビあるいはガタが発生することがなくなる。

また、請求項３の発明によれば、駆動機構をストッパー機構が設けられていない位置に設けるので、第１〜第４連結部それぞれに生じる負担を分配できるとともに、駆動機構とストッパー機構とを１つの連結部に設けないので、連結部それぞれの構成が比較的簡単なもので済むので、比較的容易に製造することができる。

また、請求項４の発明によれば、外周縁に一対の係止爪を有するストッパー部材と、アーム片あるいは連結片の係合部に設けられた係止突起とにより、ストッパー機構を構成されるので、簡単な構成で上記請求項１の効果を奏することができるようになる。

また、請求項５の発明によれば、アーム片の一面に設けられたカム片と連結片の一面に設けられたカム片とを噛合させ、この噛合状態を強固にするようにバネ体で付勢するという簡単な構造で、ヒンジ機構の良好な駆動を実現でき、駆動時にスナップアクションを得ることができる。

また、請求項６の発明によれば、このような間隔でカムを設けると、ストッパー部材により回動が規制された際に、同時にカムの噛合もなされるので、開状態あるいは閉状態のときに駆動機構によっても第１、第２フレームの保持を行えるので、開状態及び閉状態においてヒンジ機構及びこのヒンジ機構を備えた折畳み機器が安定するようになる。なお、このカムをより多く、例えば第１又は第２フレームの回動可能な角度の半分の角度ごとに設けるようになせば、開状態と閉状態のちょうど中間地点において駆動機構が噛合するようになり、より好ましいスナップアクションを実現することもできる。

また、請求項７の発明によれば、連係機構を第３フレームを介して対向する連結部同士を接続するように設けることで、この連係機構が専有するスペースを押さえることができる。

また、請求項８の発明によれば、ストッパー部材が剛性を備えるので、第１、第２フレームを強固に支えることができ、破損等を抑えることができる。

また、請求項９の発明によれば、第１〜第３フレームを金属製の剛体により形成することにより、ヒンジ機構の機械的な強度を維持できるとともに、このフレームを介して一対の機器ケースを電気的に導通状態とすることができ、携帯電話等の電子機器においては、アンテナの性能を向上させる効果がある。

また、請求項１０の発明によれば、連係機構としてリンク機構を採用することにより、上記請求項１の効果を良好に実現できる折畳み機器のヒンジ機構を提供できる。

また、請求項１１の発明によれば、連係機構としてギア機構を採用することにより、上記請求項１の効果を良好に実現できる折畳み機器のヒンジ機構を提供できる。

請求項１２の発明によれば、上記請求項１〜１１の効果を奏する折畳み機器を提供することができる。

また、請求項１３の発明によれば、開状態及び閉状態とした際に、機器ケース同士は当接するが、ストッパー機構による規制は厳密には行われないことになり、この状態においては駆動機構のカム片同士が噛合しておらず、よってカム片同士には互いに噛合しようとする方向、すなわち機器ケース同士が当接している方向に駆動力が作用することになるので、機器ケースは互いに押し付けあう方向に押圧された状態となり、開状態及び閉状態を強固に維持できるようになる。

また、請求項１４の発明によれば、この隙間を０．５°〜１．５°と極めて小さくすることにより、開状態及び閉状態において機器ケースが更に回動方向に押圧された場合には、ストッパー機構によってその回動を規制するため、結果として２つのストッパー作用によって機器ケースの回動を制御するようになり、機器ケースの確実な回動を実現することができるようになる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための折畳み機器のヒンジ機構及びこのヒンジ機構を備えた折畳み機器を例示するものであって、本発明をこの折畳み機器のヒンジ機構及びこのヒンジ機構を備えた折畳み機器に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。なお、以下に示す実施例では、折畳み機器として折畳み式携帯電話機に適応した例について説明するが、本発明はこのような携帯電話機に限らず、ノート型ＰＣ及び電子辞書など、折畳み機構を備える種々の機器に適応できるものである。

図１は本発明の実施例１に係るヒンジ機構を適用した折畳み式携帯電話機を示す斜視図、図２は図１の携帯電話機からハウジング及びケースを取外しリンク機構等の内部機構が見えるようにした状態を示す斜視図、図３は図２の背面からみた斜視図、図４はヒンジ機構を分解して示す分解斜視図、図５は図４を異なる方向から見た分解斜視図である。

この折り畳み式携帯電話機１は、図１〜図３に示すように、無線送受信回路、各種操作キー及びマイクロフォン等が収容された送話ケース２と、表示部やレシーバー等が収容された受話ケース１０と、これらの送受話ケース２、１０を回動自在に連結するヒンジ機構２０とで構成されている。なお、図１において、ヒンジ機構２０は一対のカバー部材７、８からなるヒンジカバーＣで覆われている。

送話ケース２は、内部に制御回路基板３等の部品が収容され、底部にスピーカ用の開口及びバッテリー取付け部等が形成された細長箱状の裏面ハウジング２ａと、この裏面ハウジング２ａに収容されるマイクロフォン及びスピーカ等を備える制御回路基板３と、各種操作キー５ａ〜５ｃと、各種操作キー５ａ〜５ｃを露出させる複数個の穴を有し裏面ハウジング２ａの開口部を覆う表面ハウジング２ｂとを備え、裏面ハウジング２ａに制御回路基板３及び各種操作用キースイッチボード等の部品が収容され、その開口部が表面ハウジング２ｂで覆われている。

制御回路基板３には、通話機能を制御する通話制御回路、ネットワーク接続等を制御するネットワーク制御回路及びその他の機能を制御する制御回路が搭載され、これらの制御回路は内蔵されたＣＰＵによって制御されるようになっている。なお、これらの制御回路は公知のものを使用するので、詳細な説明は省略する。また、スイッチボード、操作シート部材及び制御回路基板等は、支持枠４に固定され、この支持枠４の一端は、ヒンジ機構２０の第２フレーム４１に固定されている。スイッチボード５は、複数個の操作キー５ａ〜５ｃを備えている。

受話ケース１０は、表面に開口部１０ｂ’を有し、裏面ハウジング１０ａと、液晶表示装置等からなる表示パネル１１と、レシーバー１２等の部品と、表示パネル１１の表示面を露出させる表示窓を有し裏面ハウジング１０ａの開口部を覆う表面ハウジング１０ｂとを備え、裏面ハウジング１０ａ内には表示パネル１１に表示させる画像を制御するパネル制御基板１４及びレシーバー１２等の部品が収容されている。この表示パネル１１及びこのパネル制御基板１４等の部品は、図２に示すように、支持枠１３に固定され、この支持枠１３の一端は、ヒンジ機構２０の第１フレーム２１に固定されている。

送話ケース２及び受話ケース１０内に収容された各制御回路基板３、１４は、図２、図３に示すように、可撓性を有するリード線６、すなわちフレキシブルプリント配線基板（以下、ＦＰＣという。）６によって接続されている。このＦＰＣ６は、絶縁体のフィルム内部に極細線が配線された細幅で所定長の帯状体からなり、その中央部が略コ字状に屈曲されている。このＦＰＣ６は、制御回路基板３から送話ケース２のヒンジ機構２０が接続される一方の隅部１５ｂを通り、略コ字状に屈曲された部分をヒンジ機構２０内部に配設することでヒンジ機構２０を経由し、受話ケース１０の一方の隅部１６ｂを介して制御回路基板１４に接続されている。 ヒンジ機構２０は、図４、図５に示すように、送受話ケース２、１０内に収容された支持枠４、１３に装着される一対の第１、第２フレーム２１、４１と、これらの第１、第２フレーム２１、４１を連結する第３フレームとしての連結部材３０と、この連結部材３０で連結された第１、第２フレーム２１、４１をそれぞれ折畳み位置から所定角度に回動したとき、その駆動を規制・保持する第１、第２駆動機構５０、５０と、第１、第２フレーム２１、４１を連係し、両フレームの駆動を連動させるリンク機構６０と、送話ケース２及び受話ケース１０の開及び閉時にこの開状態及び閉状態を維持するストッパー機構７０、７０と、で構成されている。

第１、第２フレーム２１、４１、連結部材３０、第１、第２駆動機構５０、５０、リンク機構６０及びストッパー機構７０、７０を構成する部品は、殆どが金属製の剛体からなり、これらは金属製の板材を打ち抜き、折曲するプレス加工することによって形成される。金属材としては、高強度、高剛性及び高じん性のステンレス製のばね材（例えば、ＳＵＳ３０４ＣＳＰ−１／２Ｈ）が好ましい。また、第１、第２フレーム２１、４１の板厚は、例えば１．５ｍｍ、連結部材３０の板厚は、例えば１．２ｍｍである。このように各部品を金属材で形成することにより、従来の樹脂材で作製したものに比べてヒンジ機構の機械的強度を高くできるので部品を小型にできる。また、ヒンジ機構２０全体を金属製の剛体で形成することにより、支持枠４、１３が電気的に接続されるので、支持枠４、１３のいずれかが備えるアンテナの受信面積を大きくでき、アンテナの性能を向上させることができる。

また、第１、第２フレーム２１、４１は、２つ折りとなる送受話ケース２、１０の連結箇所に形成された各凹部内に何らの突出部を設けることなく内蔵されるものである。

第１フレーム２１は、図４、図５に示すように、所定長さの結合片２６と、この結合片２６の両端から同一方向へほぼ直角に折曲された所定長の一対の第１、第２アーム片２２、２４とからなり、受話ケース１０の支持枠１３に取付けられ、平面から見ると全体がコ字状をしている。

結合片２６の長さは、受話ケース１０の幅長より短く、また、第１、第２アーム片２２、２４には、各先端部に結合部２２ａ、２４ａがそれぞれ形成されているとともに、各アーム片２２、２４の腕部にＦＰＣあるいはリード線等を挿通するためのＵ字状溝２３ｃ、２５ｃが形成されている。

第１アーム片２２の結合部２２ａは、筒状キャップ５１を挿入できる大きさの開口２２ｂを有するリング状の取付け環となっている。また、この結合部２２ａには、その外周囲に筒状キャップ５１の鍔片５２に形成された鉤片５３が挿入される溝２２ｃが形成されている。

また、第２アーム片２４の結合部２４ａは、所定の大きさを有する板状体からなり、この板状体にストッパー部材７１の第１取付け軸７２を取付ける非円形状の取付け穴２４ｂと、板状体の一面（第１アーム片２２と対向する面）にストッパー部材７１を位置決め固定する一対の突起２５ａ、２５ｂとがそれぞれ形成されている。

これらの突起２５ａ、２５ｂの高さ（板状体表面からの高さ）は、ストッパー部材７１の肉厚より短い、すなわち背低に形成され、また、取付け穴２４ｂを中心にして扇型に所定角度開いた仮想線上にあって第２アーム片２４の外周縁に設けてある。これらの突起２５ａ、２５ｂは、第２アーム片２４の他面から打ち抜き加工することで形成されている。

また、結合片２６は、帯状をなしており、この両端部付近には支持枠１３に取付けられる取付け穴２６ａ、２６ｂがそれぞれ形成されている。

第２フレーム４１は、第１フレーム２１とほぼ同じ形状を有し、所定長さの結合片４６と、この結合片４６の両端から同一方向へほぼ直角に折曲された所定長の一対の第３、第４アーム片４２、４４とからなり、送話ケース２の支持枠４に取付けられるものである。

結合片４６の長さは、送話ケース２の幅長より短く、また、第３、第４アーム片４２、４４には、各先端部に結合部４２ａ、４４ａがそれぞれ形成されているとともに、各アーム片４２、４４の腕部にＦＰＣあるいはリード線等を挿通するためのＵ字状溝４３ｃ、４５ｃが形成されている。

第３アーム片４２の結合部４２ａは、筒状キャップ５１を挿入できる大きさの開口４２ｂを有するリング状の取付け環となっている。また、この結合部４２ａには、その外周囲に筒状キャップ５１の鍔片５２に形成された鉤片５３が挿入される溝４２ｃが形成されている。

また、第４アーム片４４の結合部４４ａは、所定の大きさを有する板状体からなり、この板状体にストッパー部材７１を取付ける非円形状の取付け穴４４ｂと、板状体の一面（第３アーム片４２と対向する面）にストッパー部材７１を位置決め固定する一対の突起４５ａ、４５ｂとがそれぞれ形成されている。

これらの突起４５ａ、４５ｂの高さは、第１フレームの突起２５ａ、２５ｂと同じく背低であり、また、取付け穴４４ｂを中心にして扇型に所定角度開いた仮想線上にあって第４アーム片４４の外周縁に設けてある。これらの突起４５ａ、４５ｂは、第４アーム片４４の他面から打ち抜き加工することで形成されている。

また、結合片４６は、帯状をなしており、この両端部付近には支持枠４に取付けられるＵ字状溝４６ａ、４６ｂがそれぞれ形成されている。

連結部材３０は、図４、図５に示すように、第１フレーム２１の結合片２６の長さより短長の結合片３１と、この結合片３１の両端から同一方向へほぼ直角に折曲された第１、第２連結片３２、３３とを有し、第１、第２連結片３２、３３と結合片３１とは一体に結合されている。各第１、第２連結片３２、３３は、左右に分岐したほぼ横長な楕円形状の板状体からなり、長手方向中心部の外周縁の一部が結合片３１の端部に結合され、この結合部を中心にして左右が第１、第３結合部３４、３６及び第２、第４結合部３５、３７となっている。

第１連結片３２には、そのほぼ中心に後述するリンク機構６０の作動バー６１を装着する固定穴３８が形成されている。また、第１、第３結合部３４、３６には、作動桿６７に挿通される取付け穴３４ａ、３６ａが形成されているとともに、外面すなわち組立て時に第１、第３アーム片２２、４２の内面と対向する面に、複数個のカム３４ｂ、３６ｂがプレス加工等により一体に形成されている。これらのカム３４ｂ、３６ｂは、各取付け穴３４ａ、３６ａを中心にして放射状に形成されている。

第２連結片３３は、第２、第４結合部３５、３７を備え、それぞれストッパー部材７１、７１に設けられた第２取付け軸７３、７３が装着される取付け穴３５ａ、３７ａと、第２、第４結合部３５、３７の外縁部に設けられストッパー部材７１、７１が装着された状態でこれらのストッパー部材７１、７１の回動を所定角度に制限する係止突起３５ｂ、３７ｂと、がそれぞれ形成されている。したがって、各ストッパー部材７１、７１が所定角度回動されると、係止爪７１ａ、７１ｂが係止突起３５ｂ、３７ｂに衝突して回動が制限される。この回動制限は、第２、第４アーム片２４、４４の回動制限、すなわち、第１、第２フレーム２１、４１の回動制限となる。

すなわち、各ストッパー部材７１、７１は、第２、第４アーム片２４、４４の取付け穴２４ｂ、４４ｂ及び突起２５ａ、２５ｂ、４５ａ、４５ｂにより回り止めされて固定されるので、第２、第４アーム片２４、４４が回動されると、この回動にしたがって各ストッパー部材７１、７１も回動し、所定角度回動すると、各ストッパー部材７１、７１の係止爪７１ａ、７１ｂが係止突起３５ｂ、３７ｂに衝突して回動が制限される。

各係止突起３５ｂ、３７ｂの高さは、後述するストッパー部材７１の肉厚より低く、それぞれ第２、第４結合部３５、３７の底辺部に形成されている。なお、第２、第４アーム片２４、４４に設けられた突起２５ａ、２５ｂ、４５ａ、４５ｂと第２、第４結合部３５、３７に設けられた係止突起３５ｂ、３７ｂとが接触しないように、両突起の高さを加算した長さは、ストッパー部材７１の肉厚より若干短くしてある。

ここで、以下には先ずストッパー機構７０について説明する。

ストッパー機構７０は、第１及び第２フレーム２１、４１に固定された一対のストッパー部材７１、７１と、第１及び第２フレーム２１、４１の回動に伴ってこのストッパー部材７１、７１に当接し、その回動を規制する係止突起３５ｂ、３７ｂとから構成されている。

ストッパー部材７１、７１は、いずれも同一の構造を有しているので、以下には第２アーム片２４に取付けられるストッパー部材７１について説明する。しかしながら、第２アーム片２４に取付けられるストッパー部材７１と第４アーム片４４に取付けられるストッパー部材７１とは連結部材３０を境に左右対称に配置されている。

このストッパー部材７１は、ほぼ円形で所定肉厚の板体の外周縁の２箇所から法線方向に係止爪７１ａ、７１ｂが突出した形状を有し、平面視においてほぼ三日月状であって、その表裏面のほぼ中心に第１、第２取付け軸７２、７３を有し、この三日月状の先端部が係止爪７１ａ、７１ｂとなっている。各係止爪７１ａ、７１ｂは、第１取付け軸７２を中心にして所定角度θ（図示省略）離れている。第１取付け軸７２は取付け穴２４ｂに嵌合されるように非円形状に形成し、第２アーム片２４の取付け穴２４ｂへ嵌着されることで回り止めを行う。また、第２取付け軸７３は、第２結合部３５の取付け穴３５ａに挿通される太さで、且つ第２結合部３５の肉厚より若干長くなっている。そして、取付け穴３５ａに挿入された後第２取付け軸７３の先端部をかしめることで取付け穴３５ａに回動自在に固定される。なお、各係止爪７１ａ、７１ｂのなす角θは、例えば携帯電話機１に実装された際の所望の最大回転角を等分し、かつその角度に係止突起３５ｂ、３７ｂの円周方向の延設角度を加えた角度とする。

ストッパー部材７１は、金属材、特に機械的強度の強いステンレス鋼で作製されている。このような金属材でストッパー部材７１を作製すると、第１、第２フレーム２１、４１の一方に過度な力が加わっても各係止爪７１ａ、７１ｂが係止突起３５ｂ、３７ｂに係止されるため、破損等が生じにくくなる。

また、これらのストッパー部材７１、７１の軸心部には、第１、第２取付け軸７２，７３をも貫通する貫通孔（図示省略）が形成されていてもよく、この貫通孔には、送受話ケース２、１０間を電気的に接続する同軸ケーブルが挿通されて基板間の接続がなされるものである。

次に、駆動機構５０について説明する。

第１フレーム２１の第１アーム片２２の結合部２２ａ及び第２フレーム４１の第３アーム片４２の結合部４２ａには、それぞれ駆動機構５０、５０が設けられている。各駆動機構５０、５０は、第１、第３フレーム２１、４１を所定位置に規制・保持するカム機構と、このカム機構を駆動するバネ体とを備え、第１、第２フレーム２１、４１の回動にしたがってこれらのフレームを間歇移動させるものである。第１アーム片２２及び第３アーム片４２に設けられた駆動機構とは、同様の構成からなるため、同一の符号を付し、以下には第１アーム片２２に取付けられた駆動機構５０についてのみ説明を行う。

カム機構は、第１結合部３４に設けられたカム３４ｂと、このカム３４ｂと噛合するカム５５ｂを一面に有する円盤状のカム板５５とからなる。このカム板５５には、その一端が筒状キャップ５１内に設けられたバネ体（図示省略）によって押圧されるバネ押圧部５４が設けられ、他端がリンク機構６０に連結される棒状の作動棹６７に一体に固定されている。またカム板５５のバネ押圧部５４は、その径が筒状キャップ５１の開口部の直径とほぼ同じ径及び所定の肉厚を有し、その内面、すなわち第１結合部３４の一面と対向する面に、複数個のカム５５ｂが作動棹６７から放射状に形成されている。また、このカム板５５は、第１結合部３４のカム３４ｂと噛合するようにカム５５ｂ同士の間に凹部５５ｃが設けられている。同様に、第１結合部３４の外面に設けられた複数個のカム３４ｂ同士の間にも凹部３４ｃが形成されている。また、筒状キャップ５１は鉤片５３により結合部２２ａの取付け穴２２ｂ内に固定され、カム板５５のバネ押圧部５４がこの筒状キャップ５１に固定されているため、このカム板５５は、第１フレーム２１の回動に伴って回動することとなる。なお、筒状キャップ５１の後端部は第１、第３アーム片２２、４２から突出しているが、この後端部は組立て時に送受話ケース２、１０の他方の隅部１５ａ、１６ａに収納される。

互いのカム３４ｂ、５５ｂ同士は、携帯電話機１を開状態とする場合の角度に合わせて設けると好ましく、例えば携帯電話機１の開状態を１６０°とすれば、このカム同士の間隔も１６０°あるいはその半分の８０°毎に設けると、カムが噛合した時点で送受話ケース２、１０が固定されるため、開状態、閉状態あるいはその中間部での送受話ケース２、１０が安定する。

これにより、第１、第２フレーム２１、４１が回動されると、駆動機構５０のカム板５５が回動し、このカム板５５に設けられたカム５５ｂが、噛合された第１、第３結合部３４、３６のカム３４ｂ、３６ｂに乗り上げるように、バネ体の付勢力に抗して移動する。これにより、カム同士が噛合していない場合には適度な抵抗を生じるようになり、回動時のスナップアクションを実現する。

次にリンク機構６０について説明する。

リンク機構６０は、第１、第３アーム片２２、４２に設けられ、突出棒６５ａをその一面に有し第１、第３アーム片２２、４２の回動に連動して回動する一対のカム駒片６５と、連結部材３０の第１連結片３２に固定された規制板６３と、中心部に設けられた軸棒６１ａにより連結部材３０に回動可能に固定された長尺な棒状体からなり、規制板６３に設けられた規制穴６３ａ、６３ｂに連通された突出棒６５ａにその両端部が固定されて、第１、第３アーム片２２、４２の回動をリンクさせる作動バー６１と、を備え、駆動機構５０、５０のいずれか一方が駆動されたとき、他の駆動機構を連動させて作動させるものである。

カム駒片６５は、作動棹６７の先端部に設けられた固定部材６８により第１、第３アーム片２２、４２に固定され、両アーム片に設けられた駆動機構５０、５０に連携されており、この固定部材６８の先端部には規制板６３の係止穴６４ａ、６４ｂに係止される小突起６９が設けられている。また、このカム駒片６５はほぼ半月状をなし、その内面の回転軸から所定距離離れた位置に規制板６３の規制穴６３ａ、６３ｂと係合する突出棒６５ａが形成されており、この突出棒６５ａはカム駒片６５の回動に合わせて円弧状に揺動する。

規制板６３は、第１連結片３２とほぼ同じ長さ及び幅長を有するほぼ楕円形の板状体からなり、この板状体の長手方向の両端部には固定部材６８の先端部に設けられた小突起６９が係止される係止穴６４ａ、６４ｂと、この係止穴を中心として所定角度に渡って屈曲して形成された細溝開口からなり、突出棒６５ａが挿入される規制穴６３ａ、６３ｂとが設けられている。規制穴６３ａ、６３ｂに挿入された突出棒６５ａはこの穴内で揺動可能であるとともに、その移動が所定位置で規制されるようになっている。

作動バー６１は、規制板４１とほぼ同じ長さを有する棒状体からなり、両端部に長手方向に向かって所定長さのアソビを設けた楕円形の穴６２ａ、６２ｂが設けられており、この穴６２ａ、６２ｂにはカム駒片６５の突出棒６５ａが挿入される。

上述の構成により、このリンク機構６０は、例えばヒンジ機構２０を開状態から閉状態へ第１フレーム２１を回動させることにより移行させると、回動された第１フレーム２１の回動に伴って第１アーム片２２に連結されたカム駒片６５が回動し、これによりカム駒片６５の突出棒６５ａが規制穴６３ａ内を右方から見て反時計方向に移動する。この移動に伴って作動バー６１の一端部の穴６２ａにも反時計方向の力が加わり、作動バー６１が軸棒６１ａを中心に時計方向に回動する。そして、作動バー６１の他端部の穴６２ｂに連結された、第３アーム片４２に連結したカム駒片６５の突出棒６５ａに時計方向の力が加わることによりこのカム駒片６５が時計方向に移動し、この移動に伴って第３アーム片４２が同じく時計方向に回動することにより、第１フレーム２１と第３フレーム４１とが互いに反対方向に回動するようになっている。なお、閉状態から開状態へ移行させる場合においても同様の動作がなされることは明白であるので、ここではその説明を省略する。

次に、図４〜図５を参照して、ヒンジ機構２０の組立てを説明する。

先ず、連結部材３０の第２結合部３３にそれぞれストッパー部材７１、７１を装着する。このストッパー部材７１の装着は、第２連結片３３の第１、第２結合部３５、３７に設けられた取付け穴３５ａ、３７ａにストッパー部材７１の第２取付け軸７３を挿通し、この穴３３ａから抜けないようにこの軸の頂部をかしめる。なお、図４、図５は、すでにかしめた状態で図示している。

一方、筒状キャップ５１を第１、第３アーム片２２、４２の取付け穴２２ｂ、４２ｂの内側から挿入し、筒状キャップ５１の鍔片５２を第１、第３アーム片２２、４２の溝２２ｄ、４２ｄに挿入して位置決めする。次いで、この筒状キャップ２６内にコイル状バネ体（図示省略）を挿入する。そして、この筒状キャップ５１内にカム板５５のバネ押圧部５４を挿入・固定し、次いで、連結部材３０と第１、第２フレーム２１、４１とを取付ける。この取付けは、バネ体により押圧されたカム板５５をバネ体に抗して押し込み、この状態で、第１及び第３アーム片２２、４２と第２及び第４アーム片２４、４４との間に連結部材３０の第１〜第４結合部３４〜３７を配置し、第２連結片３３の第２、第４結合部３５、３７に装着されたストッパー部材７１、７１の第１取付け軸７２、７２を第２、第４アーム片２４、４４の取付け穴２４ａ、４４ａに挿通して回り止めして取付けるとともに、ストッパー部材７１、７１の係止爪７１ａ、７１ｂを突起２５ａ、２５ｂ及び４５ａ、４５ｂに当接させて固定している。

そして作動桿６７を取付け穴３４ａ、３４ｂ及びカム板５５の中心部を挿通させて筒状キャップ５１内面の底部にまで挿通するとともに、第１、第３結合部３４、３６のカム３４ｂ、３６ｂをカム板５５のカム５５ｂに噛合させる。続いて、この作動桿６７にカム駒片６５を装着する。この装着は、作動桿６７にカム駒片６５を挿通し、作動桿６７の先端部に固定部材６８を取付けてこの固定部材６８にカム駒片６５を固定し回り止めを行なう。そして作動バー６１の軸棒６１ａを規制板６３の挿通穴６４ｃを介して固定穴３８に挿通させて回動自在に固定し、次いで、規制板６３の係止穴６４ａ、６４ｂを固定部材６８先端部の小突起６９に挿入する。加えてカム駒片６５の突出棒６５ａを規制板６３の穴６３ａ、６３ｂ及び作動バー６１の両端部に形成された穴６２ａ、６２ｂに挿通して先端をかしめる。

図６〜図８は図４及び図５に示すヒンジ機構を組み立てた状態を示し、図６はヒンジ機構が閉状態の場合を示す斜視図、図７はヒンジ機構が開閉途中の状態を示す斜視図、図８はヒンジ機構が開状態の場合を示す斜視図である。

組み立てられたヒンジ機構２０は、図６〜図８に示すように、第１アーム片２２と第１結合部３４とが連結された第１連結部１０１、第２アーム片２４と第２結合部３５とが連結された第２連結部１０２、第３アーム片４２と第３結合部３６とが連結された第３連結部１０３、第４アーム片４４と第４結合部３７とが連結された第４連結部１０４、とにより第１、第２フレーム２１、４１と連結部材３１とが一体に形成され、第１、第３連結部１０１、１０３には、駆動機構５０及びリンク機構６０が設けられ、第２、第４連結部１０２、１０４にはストッパー機構７０が設けられている。

図９は送受話ケースの折畳み状態とヒンジ機構との関係を説明するもので、図９（ａ）は図１の送受話ケースをＡ−Ａ線から切断した状態で両ケースを折畳んだ状態を示す側断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の状態におけるヒンジ機構を示す拡大側断面図、図１０は図９の送受話ケースを８０°開いた状態を示し、図１０（ａ）は側断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の状態におけるヒンジ機構を示す拡大側断面図、図１１は図９の送受話ケースを１６０°開いた状態を示し、図１１（ａ）は側断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の状態におけるヒンジ機構を示す拡大側断面図である。なお、図９（ａ）、図１０（ａ）、図１１（ａ）はその連結部におけるハウジングの形状が分かりやすいように、リンク機構が省略されており、また、図９（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）のヒンジ機構２０は、ストッパー部材が見えるように所定の位置で切断された状態を示している。

ヒンジ機構２０は、図９（ａ）、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、一対のほぼ半楕円形状のカバー部材７、８により、表面及び裏面から挟み込まれることで覆われており、送話ケース２と受話ケース１０との間に装着される。このカバー部材７、８は、長手方向の一側端部に鉤状の係止部７ａ、８ａが形成され、対向する他側短部に係止ねじ装着口７ｂ、８ｂが形成されており、係止部７ａ、８ａ同士を係止した状態で係止ねじ装着口７ｂ、８ｂ同士を連通させ、この連通させた係止ねじ装着口７ｂ、８ｂをねじ９によりねじ止めすることで取付けられている。このとき、係止ねじ装着口７ｂ、８ｂを半楕円形状の長手方向の側端部に設けることにより、送受話ケース２、１０の折畳み及び所定角度に開いた状態のいずれの状態においても、送話ケース２と受話ケース１０とからねじ９が露出することなく、すなわち外から見えないため美観を向上させることができる。

送受話ケース２、１０を折畳んだ状態におけるヒンジ機構は、図６及び図９（ｂ）に示すように、第１、第２フレーム２１、４１がほぼ平行状態となっている。すなわち、各ストッパー部材７１、７１のうち、第４連結部１０４に設けられたストッパー部材７１の係止爪７１ａが連結部材３０の第４結合部３７の係止突起３７ｂに当接し、また、第２連結部１０２に設けられたストッパー部材７１の係止爪７１ａは第２結合部３５の係止突起３５ｂから少し離れたところに位置している。すなわち、携帯電話機１を閉状態としたときにおいては、２つのストッパー部材７１の係止爪７１ａのうち、一方のみしか係止突起３７ｂに当接していない。これは、例えば携帯電話機１の送受話ケース２、１０の開閉角度を１６０°としたとき、ストッパー部材７１によって規制される開閉角度は、１６０°よりも若干（例えば１〜３°程度、すなわち１つの回動軸ごとに０．５〜１．５°程度）大きな角度が設定されていることを意味し、このようにストッパー部材７１により規制される角度を実際の開閉角度よりも大きな角度とすれば、例えば閉状態においてもストッパー部材７１によって規制されていないため、駆動機構５０により送話ケース２、受話ケース１０が互いに押し付けあうように付勢させた状態とすることができ、これにより、閉状態において送受話ケース２、１０間に隙間が生じることを防止することができる。なお、ここではストッパー部材７１、７１の一方が当接した場合について説明したが、両方のストッパー部材を僅かな隙間（回動軸を中心として０．５〜１．５°、好ましくは１°）を空けた状態とするようにしてもよい。この場合、送受話ケース２、１０の閉状態あるいは開状態においてはこの両ケース２、１０同士が当接することにより支持されるものである。

次いで、この折畳み状態から、一方のケース、例えば受話ケース１０を所定角度回動させると、他の送話ケース２も反対方向へ同じ角度回動する。例えば送受話ケース２、１０を図７及び図１０（ａ）に示すように８０°開くと、ヒンジ機構２０は、図１０（ｂ）に示すように、第１、第２フレーム２１、４１は、連結部材３０に対して互いに反対方向へほぼ同じ角度、すなわち４０°ずつ回動している。

更に、送受話ケース２、１０を回動し、開状態となる１６０°にまで開くと、ヒンジ機構２０は、図８及び図１１（ｂ）に示すように、第１、第２フレーム２１、４１が連結部材３０に対して互いに８０°ずつ回動しており、また、１６０°開かれた状態では、送受話ケース２、１０の両隅部１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂが当接することにより開状態を支持し、ストッパー部材７１、７１は係止突起３５ｂ、３７ｂに対して僅かな隙間（２°）を空けて位置している。ただし、開状態においては、このように僅かな隙間を設けることなく、送受話ケース２、１０を当接させるとともにストッパー部材７１、７１も係止突起３５ｂ、３７ｂに当接させるようにしてももちろん良い。

図１２は図９（ａ）のＢ方向からみた側面図である。この図に示すように、ヒンジ機構２０がカバー部材７、８で覆われると、送受話ケース２、１０の各隅部１５ａ、１５ｂ及び１６ａ、１６ｂにより挟まれたヒンジ機構２０が連結される隙間の幅方向の長さが、ヒンジカバーＣを構成するカバー部材７、８の幅方向よりも長くなっており、カバー部材７、８の側端と送受話ケース２、１０の各隅部１５ａ、１５ｂ及び１６ａ、１６ｂとの間には所定長さｄの小隙間が形成される。この位置に隙間が形成されると、送受話ケース２、１０の折畳み時に、送受話ケース２、１０とカバー部材７、８とが擦れて摩擦音、例えばきしみ音が発生することがなくなる。なお、この小隙間は塵等が侵入しないものとなっている。

上述したように、実施例１のヒンジ機構は、リンク機構６０により、第１、第２フレーム２１、４１の回動が連結部材３０に対して逆位相で連係して駆動するため、一方のフレームのみが回動することはなく、常に両フレームの回動が連係するため、安定した開閉動作を実現できるとともに、閉状態における送受話ケース２、１０にズレが生じることもない。

なお、この実施例１では、駆動機構５０を第１、第３連結部１０１、１０３の２箇所に設けたが、第１〜第４連結部１０１〜１０４の何れにいくつ設けてもよい。ただし、駆動機構５０を１つのみとすると、バックラッシが原因となるアソビあるいはガタが発生するため、好ましくは回動軸ごとに１つずつ設けるものとする。また、リンク機構６０は駆動機構５０が設けられた第１、第３連結部１０１、１０３に設けられているが、第１フレーム２１と第２フレーム４１とをリンクさせることが可能であれば何れに設けてもよく、好ましくは第１アーム片２２と第３アーム片４２、又は第２アーム片２４と第４アーム片４４とをリンクするように設けると最も省スペースで設置することができる。

また、ストッパー機構７０についても実施例１では第２、第４連結部１０２、１０４に設けたが、何れの連結部に何個設けても良いが、好ましくは駆動機構と同様に回転軸ごと１つずつ設けるものとする。また、このストッパー機構７０を駆動機構５０及びリンク機構６０が設けられた連結部であっても設けることができることは当業者にとり自明であろう。

次に、本発明のリンク機構の第１、第２フレームを連係駆動させる連係機構としてギア機構を用いた場合について説明する。図１３は本発明の実施例２に係るヒンジ機構を示し、図１３（ａ）は閉状態の斜視図、図１３（ｂ）は開状態の斜視図、図１４は図１３のヒンジ機構を分解した分解斜視図である。このヒンジ機構２０Ａは、実施例１のヒンジ機構２０と主に連係機構の構成が異なるのみで、他の構成はほぼ同じであるので、共通する部分は同一符号を付してその説明を援用し、主に異なる部分に関してのみ以下に詳述する。なお、以下に示す実施例２では、駆動機構を１つのみとする。また、以下には連係機構を複数の歯車からなる回転力伝達機構として示し、駆動機構を回転角度規制手段として示す。

本実施例のヒンジ機構２０Ａは、第１フレーム２１と、第２フレーム４１と、連結部材３０とから構成されており、第１フレーム２１は、図１４に示すように、左右一対の第１、第２アーム片２２、２４と、各第１、第２アーム片２２、２４を繋ぐ結合片２６とで構成されている。第１、第２アーム片２２、２４は、先端部にそれぞれ結合部２２ａ、２４ａを有し、一方の結合部２２ａには、第１主軸１０５のＤカット部が嵌合される矩形軸孔２２ｂ’が、他方の結合部２４ａには、第１枢軸１０７の先端が嵌合される丸軸孔２４ｂ’がそれぞれ設けられている。この構成により、第１フレーム２１に回転力が加わると、その回転力は第１主軸１０５に連結した歯車１０６に伝達される。

また、第２フレーム４１は、第１フレーム２１とほぼ同様の構成を有しており、左右一対の第３、第４アーム片４２、４４と各第３、第４アーム片４２、４４を繋ぐ結合片４６とで構成される。両アーム片４２、４４の先端部に設けられた結合部４２ａ、４４ａのうち、一方の結合部４２ａには、第２主軸１１８が挿通される大径軸孔４２ｂ’、及びその外周部にカップリング１２１が係合される凹部が、他方の結合部４２ｂには、第２枢軸１０８の先端が嵌合される丸軸孔４４ｂ’がそれぞれ設けられている。カップリング１２１は回転角度規制手段１１５を構成するカムフォロワー１１７を保持して第２フレーム４１に固定するものである。また、カムフォロワー１１７は、第２主軸１１８に回り止め結合される。この構成により、第２フレーム４１に回転力が加わると、その回転力は第２主軸１１８に連結した歯車１１９、及びカムフォロワー１１７に伝達される。

連結部材３０は、その第１連結片３２に、第１主軸１０５を軸支する軸孔３４ａと、第２主軸１１８を軸支する軸孔３６ａと、歯車１１２、１１３を軸支する軸孔３８ａ、３８ｂと、が設けられ、第２主軸１１８を軸支する軸孔３６ａを囲む外壁面には回転角度規制手段１１５を構成するカム面１１６がプレス加工等を用いて第１連結片３２と一体に刻設されている。各軸孔３８ａ、３８ｂは、軸孔３４ａと軸孔３６ａとの間にあって千鳥状に配置されている。この構成により、所定外径の歯車１１２、１１３を用いても、軸孔３４ａと軸孔３６ａとの距離を短くでき、このヒンジ機構２０Ａが装着される折畳み機器の薄型化を図れる。第２連結片３３には、第１枢軸１０７が支持される軸孔３５ａと、第２枢軸１０８が支持される軸孔３７ａとが設けられている。結合片３１には、実施例１の場合と異なり、折畳み機器に装着した状態で手前側に位置するように、その両端部が第１、第２連結片３２、３３に連結されており、補助取付けフレーム１２５を固定するためのネジ穴３１ｂと、ヒンジカバーＣを取付けるための開口３１ａが設けられている。

回転角度規制手段１１５は、カム面１１６とカムフォロワー１１７とを含み、カムフォロワー１１７をカム面１１６に弾性的に係合させ、かつ、第２フレーム４１の回転と連動させるために、カップリング１２１、スリーブ１２２、伸張スプリング１２３、及び止めワッシャ１２４が設けられている。これらの組み込みは、連結部材３０の軸孔３６ａに第２主軸１１８の手前側軸部を差し込み、さらに、この軸部に、カムフォロワー１１７、カップリング１２１、及びスリーブ１２２を嵌め込んでから、この軸部先端側を第２フレーム４１の大径軸孔４２ｂ’に通し、さらに、この軸部先端側に伸張スプリング１２３を嵌め込んだ後、第２主軸１１８の端部に止めワッシャ１２４が固定される。これにより、伸張スプリング１２３は軸方向に移動自在なスリーブ１２２を介してカムフォロワー１１７に押圧力を与える。第２主軸１１８の奥側軸部は、補助取付けフレーム１２５の軸孔１２９に嵌め込まれる。

前記構成を備える回転角度規制手段１１５は、第１フレーム２１と第２フレーム４１とが相対的に回転して開閉するとき、すなわち一つの状態から他の状態に移行するときに、回転初期に負荷が大きくなり、それを乗り越えると負荷が小さくなり、閉状態と開状態とで安定したものとなるように機能する。こうして、二つ折りの送受話ケース２、１０の開閉動作は、スナップアクションが利いたものとなる。

前記補助取付けフレーム１２５は、連結部材３０の第１連結片３２の内面との間に各歯車１０６、１１２、１１３、１１９を支持するためのもので、上辺１２６と側辺１２７とから成り、上辺１２６にはこの補助取付けフレーム１２５を連結部材３０に固定するための固定用ネジ１３７が挿通されるネジ穴１３２と、開口３１ａに対応する開口１３１とが設けられ、側辺１２７には第１主軸１０５を軸支する軸孔１２８と、第２主軸１１８を軸支する軸孔１２９と、歯車１１２、１１３を軸支する軸孔１３０、１４０とが設けられている。

また、連結部材３０の第２連結片３３は、第１フレーム２１及び第２フレーム４１の第２、第４アーム片２４、４４の結合部２４ｂ’、４４ｂ’に第１、第２枢軸１０７、１０８によって軸支されるものであるが、第１、第２枢軸１０７、１０８にストッパー部材７１、７１がそれぞれ嵌め込まれる。このストッパー部材７１，７１は上記実施例１に示すものと同一形状からなり、第２、第４アーム片２４、４４に固定されて第２連結片３３の外面に設けられた係止突起（図示省略）に当接することにより、第１、第２フレーム２１、４１の回動を規制する。また、前記回転力伝達機構１１１において、歯車１０６、１１９は第１、第２主軸１０５、１１８にそれぞれ固定され、歯車１１２、１１３は中心支持軸に対して回転自在に設けられた遊歯車である。

このように構成されたヒンジ機構２０Ａにおいては、第１フレーム２１と第２フレーム４１との間に偶数の歯車列から成る回転力伝達機構１１１が設けられていることから、第１フレーム２１又は第２フレーム４１のいずれか一方に回転力が加わると、他方に反転回転力を伝達する機能となる。すなわち、第１フレーム２１に回転力が加わると、第１主軸１０５が回転し、歯車１０６が回転し、その回転は歯車１１２、１１３を介して歯車１１９に伝達される。歯車１１９が回転すると、第２主軸１１８が回転し、それに結合されているカムフォロワー１１７、及びカップリング１２１が回転し、カップリング１２１が係合している第２フレーム４１が回転する。このとき、カムフォロワー１１７はカム面１１６に弾性的に係合しており、回転角度規制手段１１５が機能する。

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）には、第１フレーム２１に対して第２フレーム４１を、閉状態から開いていったときのヒンジ機構の動作を示している。第１フレーム２１及び第２フレーム４１を閉状態（図１３（ａ）参照）から開いていったとき、その開き面は連続した平面状となる（図１３（ｂ）参照）。これは、２つの軸、すなわち、第１フレーム２１の第１主軸１０５及び第２フレーム４１の第２主軸１１８を、いずれも連結部材３０でもって支持したからである。また、回転力伝達機構１１１は両主軸の歯車１１２、１１３の間を、歯車１０６、１１９により連結しているので、両主軸の歯車１０６、１１９を小径化することができる。

以上説明したように、本発明の実施例２に係るヒンジ機構２０Ａによれば、連係機構として偶数個の歯車を用いて第１、第２フレーム２１、４１の回動を連動させるので、このヒンジ機構２０Ａを備える折畳み機器（例えば図１〜図３に示す携帯電話機１）の一方のフレームに連結した送話ケース２あるいは受話ケース１０を回動させて折畳み機器を開状態とした際、ヒンジ機構は２つの軸を中心にそれぞれ送受話ケース２、１０の回動角度を等分した角度回動することになり、両軸が独立して回動することがないので、閉状態における送受話ケース２、１０のズレを抑えることができる。

なお、上述の実施例２においては、駆動機構を１つとしたが、２つあるいはそれ以上設けることもできることは、上述の実施例１の構成から明らかである。

図１は本発明の実施例１に係るヒンジ機構を適用した折畳み式携帯電話機を示す斜視図、 図２は図１の携帯電話機からハウジング及びケースを取外しリンク機構等の内部機構が見えるようにした状態を示す斜視図、 図３は図２の背面からみた斜視図、 図４はヒンジ機構を分解して示す分解斜視図、 図５は図４を異なる方向から見た分解斜視図、 図６は図４及び図５に示すヒンジ機構を組み立てた状態においてヒンジ機構が閉状態の場合を示す斜視図、 図７は図４及び図５に示すヒンジ機構を組み立てた状態においてヒンジ機構が開閉途中の状態を示す斜視図、 図８は図４及び図５に示すヒンジ機構を組み立てた状態においてヒンジ機構が開状態の場合を示す斜視図、 図９は送受話ケースの折畳み状態とヒンジ機構との関係を説明するもので、図９（ａ）は図１の送受話ケースをＡ−Ａ線から切断した状態で両ケースを折畳んだ状態を示す側断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の状態におけるヒンジ機構を示す拡大側断面図、 図１０は図９の送受話ケースを８０°開いた状態を示し、図１０（ａ）は側断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の状態におけるヒンジ機構を示す拡大側断面図、 図１１は図９の送受話ケースを１６０°開いた状態を示し、図１１（ａ）は側断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の状態におけるヒンジ機構を示す拡大側断面図、 図１２は図９のＢ方向から見た側面図、 図１３は本発明の実施例２に係るヒンジ機構を示し、図１３（ａ）は閉状態の斜視図、図１３（ｂ）は開状態の斜視図、 図１４は図１３のヒンジ機構を分解した分解斜視図、 図１５は従来の折畳み式携帯電話機を示し、図１５（ａ）は斜視図、図１５（ｂ）は、ヒンジ機構の一部破断拡大正面図、 図１６は従来技術の携帯電話機の分解斜視図、 図１７は図１６の携帯電話を組み立てた状態を示し、図１７（ａ）は携帯電話機ケースを折畳んだ状態の側面図、図１７（ｂ）はこの携帯電話機のヒンジ機構が設けられた部分の拡大断面図、図１７（ｃ）は図１７（ｂ）のＸ―Ｘ線の一部省略拡大断面図、

符号の説明

１ 携帯電話機（折畳み機器）
２ 送話ケース
６ ＦＰＣ
１０ 受話ケース
２０ ヒンジ機構
２１ 第１フレーム
２２ 第１アーム片
２４ 第２アーム片
２６ 結合片
２６ａ、２６ｂ 取付け穴
３０ 連結部材（第３フレーム）
３１ 結合片
３２ 第１連結片
３３ 第２連結片
３４ 第１結合部
３４ｂ カム
３５ 第２結合部
３５ｂ 係止突起
３６ 第３結合部
３６ｂ カム
３７ 第４結合部
３７ｂ 係止突起
４１ 第２フレーム
４２ 第３アーム片
４４ 第４アーム片
４６ 結合片
４６ａ、４６ｂ Ｕ字状溝
５０ 駆動機構
５１ 筒状キャップ
５４ バネ体押圧部
５５ カム板
５５ｂ カム
６０ リンク機構
６１ 作動バー
６３ 規制板
６５ カム駒片
６５ａ 突出棒
６７ 作動桿
７０ ストッパー機構
７１ ストッパー部材
７１ａ、７１ｂ 係止爪
１０１ 第１連結部
１０２ 第２連結部
１０３ 第３連結部
１０４ 第４連結部
１０５、１１８ 第１、第２主軸
１０６、１１９ 歯車
１０７、１０８ 第１、第２枢軸
１１１ 回転力伝達機構
１１２、１１３ （遊）歯車
１１５ 回転角度規制手段
１１６ カム面
１１７ カムフォロワー
１２１ カップリング
１２２ スリーブ
１２３ 伸長スプリング
１２４ 止めワッシャ
１２５ 補助取付けフレーム

Claims (14)

1. 一対の機器ケースの一端部同士を折り畳み自在に連結する折畳み機器のヒンジ機構であって、前記ヒンジ機構は、
   前記機器ケースの一方に取付けられる所定長さの板状体からなる結合片と、前記結合片の両端部から同一方向に立設されその先端部に結合部が形成された第１、第２アーム片と、を備える第１フレームと、
   前記機器ケースの他方に取付けられる所定長さの板状体からなる結合片と、前記結合片の両端部から同一方向に立設されその先端部に結合部が形成された第３、第４アーム片と、を備える第２フレームと、
   所定長さを備えた板状体からなる結合片と、前記結合片の両端部から同一方向に立設されるとともに左右にそれぞれ分岐され、前記分岐された先端部に前記第１〜第４アーム片に連結される第１〜第４結合部を有する第１、第２連結片と、を備える第３フレームと、
   を備え、
   前記第１〜第４アーム片に形成された結合部と前記第１〜第４結合部とが回動自在に連結されて、第１〜第４連結部が形成されるとともに、前記第１〜第４連結部の少なくとも１つには前記第１、第２フレームを所定位置に回動・保持する駆動機構が設けられ、
   前記第１〜第４連結部の少なくとも１つには前記第１、第２フレームを開状態及び閉状態に規制するストッパー機構が設けられ、
   前記第１又は第２連結部と前記第３又は第４連結部の少なくとも１組の連結部間が連係機構により連結され、前記第１フレームが前記第１及び第２連結部を軸として前記第３フレームに対し一方向に所定角度回動されると、前記連係機構によりこの回動に連係して前記第２フレームが前記第３及び第４連結部を軸として前記第３フレームに対し反対方向に前記第１フレームと同一の角度だけ回動するように連結されていることを特徴とする折畳み機器のヒンジ機構。
2. 前記ストッパー機構は、前記第１フレームを連結した前記第１、第２連結部の一方と前記第２フレームを連結した前記第３、第４連結部の一方とにそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構。
3. 前記駆動機構は、前記ストッパー機構が設けられていない連結部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の折畳み機器のヒンジ機構。
4. 前記ストッパー機構は、前記ストッパー機構が設けられる連結部を構成するアーム片あるいは連結片の結合部の一面に固定され、前記結合部の外径よりも小さな外径を有する円形の板体であって、前記板体の外周縁の２箇所から法線方向に突出した一対の係止爪を備えるストッパー部材と、前記ストッパー部材が固定されていないアーム片あるいは連結片の結合部の一面に設けられ、前記係止突起のいずれかに当接することにより前記ストッパー部材の回動を阻止する係止突起と、からなることを特徴とする請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構。
5. 前記駆動機構は、前記第１〜第４アーム片の少なくとも１つの一面に設けられたアーム片側カム片と、前記アーム片側カム片が設けられたアーム片に連結される連結片の前記アーム片側カム片が当接する一面に設けられた連結片側カム片と、前記アーム片側カム片と連結片側カム片との噛合を強固にするように前記アーム片又は連結片を押圧するバネ体と、からなることを特徴とする請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構。
6. 前記アーム片側カム片及び連結片側カム片は、回転軸を中心に放射状に設けられた複数の突条のカムが噛合するように設けられており、かつ前記複数のカムのうちの何れか２つのなす角が前記第１又は第２フレームの回動可能な角度と同一の角度となるように設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の折畳み機器のヒンジ機構。
7. 前記連係機構は、前記第１〜第４連結部の前記第３フレームを介して対向する少なくとも一対の連結部の間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構。
8. 前記ストッパー部材は、金属製の剛体からなることを特徴とする請求項４に記載の折畳み機器のヒンジ機構。
9. 前記第１〜第３フレームは、金属製の剛体からなることを特徴とする請求項１に記載の折畳み機器のヒンジ機構。
10. 前記連係機構は、前記第１又は第２連結部と前記第３又は第４連結部との間にその中心部が回動自在に固定された作動バーと、前記第１又は第２アーム片及び第３又は第４アーム片の回転軸に固定され、前記回転軸から所定距離離れた位置に前記作動バーの一端部及び他端部を固定する一対のカム駒片と、からなるリンク機構であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の折畳み機器のヒンジ機構。
11. 前記連係機構は、前記第１又は第２アーム片と前記第３又は第４アーム片のそれぞれに固定された歯車と、前記歯車の間に取付けられる偶数個の遊歯車と、からなるギア機構であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の折畳み機器のヒンジ機構。
12. 一対の機器ケースを備え、前記一対の機器ケースの一端部同士が前記請求項１〜１１の何れかに記載のヒンジ機構により連結されていることを特徴とする折畳み機器。
13. 前記折畳み機器を閉状態とした場合には、前記一対の機器ケース表面同士が当接するとともに前記ストッパー部材の一方の係止爪と前記係止突起との間に所定の隙間が形成され、前記折畳み機器を開状態とした場合には、前記一対の前記一対の機器ケースの前記ヒンジ機構により連結された一端部同士が当接するとともに前記ストッパー部材の他方の係止爪と前記係止突起との間に所定の隙間が形成されるようになっていることを特徴とする請求項１２に記載の折畳み機器。
14. 前記所定の隙間は、前記ストッパー部材の回転軸を中心として０．５〜１．５°に相当する隙間であることを特徴とする請求項１３に記載の折畳み機器。

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