JP2009094861A - 携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示部回転機構を備えた携帯電話機において、通話状態の表示部を安定に縦長状態に保持する。
【解決手段】携帯電話機の操作部のある下筐体に、ヒンジ部で中間筐体を結合する。中間筐体に、表示部回転機構を介して表示部を取り付ける。表示部回転機構に、静止保持部を備える。静止保持部は、表示部が縦長状態になる直前の回転角度で、保持方向に強い力を与えて、強制的に保持状態に移行させる。保持カム10により、スライドピン７の可動ワッシャを押して、スライドピン７を下カム溝15の右端に保持する。通話状態の表示部を安定に縦長状態に保持するので、通話中に表示部が不用意に回転してしまうことを防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電子機器に関し、特に、表示部回転機構を備えた携帯電話機やPDAや携帯ゲーム機などの携帯電子機器に関する。

従来、図４に示すように、表示部を縦長状態から横長状態に回転する回転機構を備えた携帯電話機がある。上筐体１は、表示部がある筐体である。下筐体２は、操作部がある筐体である。中間筐体３は、下筐体にヒンジ結合されており、回転機構を介して上筐体を保持する筐体である。例えば、携帯電話機でTVを視聴するために利用している。このような携帯電話機の回転機構の例としては、図５に示したようなものがある。図６に、従来の回転機構の１例の回転動作を示す。

図６（ａ）、（ｄ）に示すように、通話状態で表示部が縦長状態にあるときは、カム軸板５は、右よりに縦長状態で保持されている。カム軸板５は、上筐体に固定されている回転部材である。カムプレート４は、中間筐体に固定されている支持部材である。カム軸板５は、２本のスライドピン７で、カムプレート４の上カム溝14と下カム溝15に案内されて、平行移動しながら回転するようになっている。カム軸板５の下側のスライドピン７は、固定ピン６でカムプレート４に固定されているトーションばね11で、右側に押されている。したがって、カム軸板５に固定されている表示部は、縦長状態で安定に保持されている。

表示部を右回りに回転させる力を加えると、上側のスライドピン７は、上カム溝14に沿って上方向に移動する。下側のスライドピン７は、下カム溝15に沿って左上方向に移動する。そのまま、トーションばね11の力に抗して45°まで回転させると、図６（ｂ）、（ｅ）に示す状態になる。このとき、上側のスライドピン７は、上カム溝14の上端付近に至る。下側のスライドピン７は、下カム溝15の中央部付近に至る。トーションばね11は最大に撓んだ状態になるが、カム軸板５にかかる回転モーメントは０になる。

さらに回転させる力を加えると、下側のスライドピン７は、下カム溝15に沿って左下方向に移動する。このとき、トーションばね11は、カム軸板５に回転を援ける方向の回転モーメントを与える。したがって、強い力を加えることなく、90°まで回転させることができ、図６（ｃ）、（ｆ）に示す状態になる。90°まで回転すると、上側のスライドピン７は、上カム溝14の下端に至る。下側のスライドピン７は、下カム溝15の左端に至る。トーションばね11により、カム軸板５に右回転させる方向の回転モーメントが加えられているので、カム軸板５に固定されている表示部は、横長状態で安定に保持されている。横長状態の表示部を縦長状態に回転させるときは、この逆の過程をたどることなる。以下に、表示部の回転機構に関連する従来技術の例をいくつかあげる。

特許文献１に開示された「携帯通信端末」は、図５（ａ）に示すように、TV受信などで画面を横長とするときに、画面中央部の下側に操作部を位置させて、操作性をよくしたものである。特許文献２に開示された「放送用受信機付き携帯電話」は、図５（ｂ）に示すように、放送受信時と携帯電話通信時の画面表示状態に連動させて、アンテナ偏波特性を変えることにより、それぞれで受信感度をよくするものである。特許文献３に開示された「携帯電話機」は、図５（ｃ）に示すように、表示部の向きを変えることができるものである。本体部は、表示部を回転可能に支持している。表示部を回転して向きを変えると、操作部がスライド移動して、本体部から突出する。表示部を回転して向きを元に戻すと、操作部が本体部内に収納される。

特許文献４に開示された「携帯通信端末」は、図５（ｄ）に示すように、TV受信で画面を回転させてもアンテナ特性がよい小型の端末である。特許文献５に開示された「スライド装置」は、図５（ｅ）に示すように、操作部に対して表示部がスライドして回転するものである。特許文献６に開示された「携帯端末機」は、図５（ｆ）に示すように、表示部が水平に回転したときに、使用できる操作部領域を最大限に広くして、利用性を高めたものである。
特開2005-109971号公報 特開2005-318406号公報 特開2006-080713号公報 特開2006-332795号公報 特開2007-088746号公報 特開2007-135209号公報

しかし、従来の表示部回転機構では、次のような問題がある。表示部の縦長状態と横長状態で逆方向に回転しないように、表示部回転機構の案内溝の両端に突起を設けて、表示部の角度を安定に保持している。ところが、表示部の縦長状態と横長状態でのばねの保持力が十分に強くないので、図７に示すように、通話中などに画面が不用意に回転してしまうことがある。ばねの保持力を強くするには、ばねを大きくする必要があり、携帯電話機などのサイズが大きくなってしまう。また、ラッチ機構などを設けると、ラッチ解除ボタンが必要になり、操作も面倒になり、大型化してコスト高にもなる。

本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、表示部回転機構を備えた携帯電話機などの携帯電子機器において、通話状態などにおける表示部の縦長状態を安定に保つことである。

上記の課題を解決するために、本発明では、表示部を有する上筐体と、操作部を有する下筐体と、縦長状態と横長状態との間で表示部を回転可能に保持する表示部回転機構とを具備する携帯電子機器の表示部回転機構に、表示部の縦長状態または横長状態を安定に保持するための静止保持部を備える構成とした。さらに、上筐体と下筐体とを開閉可能に連結する可動結合部を備え、可動結合部は、軸結合型ヒンジかスライド型の結合機構である。表示部回転機構は、上筐体の縦長状態と横長状態の方向に付勢する保持方向付勢手段を備える。保持方向付勢手段は、上筐体の縦長状態を保持する方向と横長状態を保持する方向の回転モーメントを上筐体に与えるトーションばねまたは付勢カムである。

静止保持部は、傾斜の緩い部分と傾斜の急な部分とを有する保持カムと、保持カムを付勢するばねと、保持カムの動く範囲を決めるガイドピンとを備える。静止保持部は、上筐体の縦長状態を保持する位置か、上筐体の横長状態を保持する位置か、その両方に設けられている。または、保持カムは、上筐体の縦長状態を保持する部分と、上筐体の横長状態を保持する部分とを有するか、上筐体の縦長状態を保持する部分と、上筐体の横長状態を保持する部分と、上筐体の回転を援ける部分とを有する。

上記のように構成したことにより、表示部回転機構を備えた携帯電話機などにおいて、通話状態などにおける表示部の縦長状態を安定に保つことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施例は、表示部の縦長状態のとき、ばねで付勢される保持カムの傾斜の急な部分で、スライドピンの可動ワッシャを押して、縦長状態を安定に保持する表示部回転機構である。

図１は、本発明の実施例における表示部回転機構の斜視図と、保持カムの図である。図２は、表示部回転機構の分解斜視図と、静止保持部の変形例の概念図である。図３は、表示部回転機構の動作説明図である。表示部回転機構の基本的な構成は従来のものと同じである。静止保持部を備えた点が従来の表示部回転機構と異なる。図１〜図３において、カムプレート４は、上筐体を回転誘導するためのカム溝が複数あり、中間筐体に固定されている支持基板である。カム軸板５は、上筐体に固定されている回転基板である。固定ピン６は、トーションばねの一方の腕をカムプレートに固定するピンである。

スライドピン７は、カム軸板に固定されていて、カム溝に沿って移動するピンである。第１ガイドピン８は、カムプレートに固定されていて、保持カムの溝を案内するピンである。第２ガイドピン９は、保持カムに固定されていて、カムプレートの保持用カム溝に沿って動くピンである。保持カム10は、保持位置で可動ワッシャを保持方向に押す部材である。トーションばね11は、カム軸板を安定方向に押すためのばねである。クリック用固定ピン12は、クリック用トーションばねの一方の腕をカムプレートに固定するピンである。クリック用トーションばね13は、保持カムを押すばねである。上カム溝14と下カム溝15は、カム軸板の回転を案内する溝である。保持用カム溝16は、保持カムを案内する溝である。

上記のように構成された本発明の実施例における表示部回転機構の機能と動作を説明する。最初に、表示部回転機構の機能の概要を説明する。携帯電話機やPDAや携帯ゲーム機などの携帯電子機器で、上筐体に表示部があり、下筐体に操作部がある。上筐体と下筐体は、ヒンジやスライド機構で、開閉可能に連結されている。さらに、表示部回転機構があり、表示部の縦長状態と横長状態との間で表示部を回転できる。表示部回転機構の静止保持部で、表示部の縦長状態を安定に保持する。静止保持部の保持カムには、傾斜の緩い部分と傾斜の急な部分とがある。保持カムは、ばねに押されて、傾斜の急な部分でスライドピンの可動ワッシャを押して、縦長状態を安定に保持する。

次に、図１を参照しながら、表示部回転機構の機能を説明する。中間筐体に固定されているカムプレート４には、カム軸板５の回転を誘導するための上カム溝14と下カム溝15の２本のカム溝がある。表示部に固定されているカム軸板５は、カム軸板５に固定されているスライドピン７が、上カム溝14と下カム溝15に沿って移動することにより回転する。一方の腕が固定ピン６に固定されているトーションばね11により、カム軸板５の下側のスライドピン７は、下カム溝15の端方向に押されている。ここまでは、従来の表示部回転機構と同じである。

保持カム10は、下側のスライドピン７が、下カム溝15の右端に来たとき、下側のスライドピン７を、可動ワッシャを介して右方向に押す。押す力は、クリック用トーションばね13の力である。保持カム10は、第１ガイドピン８と第２ガイドピン９が、２本の保持用カム溝16に案内されることにより、下側のスライドピン７の動き方向と直角方向に動く。下側のスライドピン７が右方向に動くときは、緩い斜面に当たるので、保持カム10から大きな抵抗を受けることはない。下側のスライドピン７が右端から左方向に動くときは、急な斜面に当たるので、保持カム10から大きな抵抗を受ける。したがって、下側のスライドピン７は、下カム溝15の右端に安定に保持される。

次に、図２を参照しながら、表示部回転機構の各部の動作を説明する。中間筐体に固定されているカムプレート４には、カム軸板５を誘導するための上カム溝14と下カム溝の２本のカム溝があり、保持カム10の動きを案内するための保持用カム溝16が２本ある。固定ピン６により、トーションばね11の一方の腕が固定されている。クリック用固定ピン12により、クリック用トーションばね13の一方の腕が固定されている。保持用カム溝16を案内する第１ガイドピン８も固定されている。表示部に固定されているカム軸板５には、２つの上カム溝14と下カム溝15に沿って移動する２本のスライドピン７が固定されている。カム軸板５は、２本の上カム溝14と下カム溝15に案内されて、カムプレート４に平行に動きながら回転する。トーションばね11により、カム軸板５は、右端または左端の方向に押される。

保持カム10には、保持用カム溝16に沿って動く第２ガイドピン９が固定されている。保持カム10は、クリック用トーションばね13に押されて、保持用カム溝16に沿って動く。保持カム10は、下カム溝15の右端で、下側のスライドピン７の可動ワッシャを右方向に押す。下側のスライドピン７が、下カム溝15の右端に近づくと、可動ワッシャが保持カム10の緩い斜面に当たる。可動ワッシャが保持カム10を押し上げて、緩い斜面と急な斜面の境目を過ぎると、可動ワッシャは、保持カム10の急な斜面から右方向の強い力を受ける。下側のスライドピン７は、下カム溝15の右端に押し付けられる。

この例では、静止保持部を、通話を行う縦長状態を保持する側に設けたが、TV視聴などを行う横長状態を保持する側に設けてもよい。また、図２（ｂ）に示すように、両方に設けてもよい。あるいは、図２（ｃ）に示すように、上筐体の縦長状態を保持する部分と、上筐体の横長状態を保持する部分とを有し、カム溝に沿った弓形の１つの保持カムで、縦長状態も横長状態も保持できるようにしてもよい。さらに、図２（ｄ）に示すように、上筐体の縦長状態を保持する部分と、上筐体の横長状態を保持する部分と、上筐体の回転を援ける部分とを有する保持カムを用いてもよい。これらの静止保持部は、軸結合型ヒンジで結合された携帯電話機に限らず、スライド機構により上筐体と下筐体が結合された携帯電話機などの表示部回転機構にも適用できる。ヒンジやスライド機構が無いものにも適用できる。

また、上筐体の縦長状態と横長状態の方向に付勢する保持方向付勢手段として、表示部回転機構に、上筐体の縦長状態を保持する方向と横長状態を保持する方向の回転モーメントを上筐体に与えるトーションばねを用いる例を示したが、保持方向付勢手段として、上筐体の縦長状態を保持する方向と横長状態を保持する方向の回転モーメントを上筐体に与える付勢カムを用いてもよい。付勢カムとしては、図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す保持カム10を用いることができる。

次に、図３を参照しながら、表示部回転機構の動作を説明する。図３（ａ）に示す回転途中状態では、表示部は縦長の状態から30°傾いた状態にある。保持カム10は、保持用カム溝16の先端部に第１ガイドピン８と第２ガイドピン９が当たっていて止まっている。下側のスライドピン７の可動ワッシャは、保持カム10に当たっていない。カム軸板５は、トーションばね11から右方向の力を受けているだけである。この状態は従来の表示部回転機構の場合と同じである。

表示部がさらに回転して、15°程度の角度になると、下側のスライドピン７の可動ワッシャは、保持カム10の緩い斜面に当たる。可動ワッシャは、保持カム10から弱い力を受けるが、わずかな抵抗であり、保持カム10を容易に押し上げて、緩い斜面と急な斜面の境目を過ぎることができる。この境目を過ぎると、可動ワッシャは、保持カム10の急な斜面から右方向の強い力を受けて、右方向に押される。下側のスライドピン７は、下カム溝15の右端に押し付けられて安定する。これが、図３（ｃ）に示す通話状態であり、表示部は縦長の状態に安定して保持されている。

上記のように、本発明の実施例では、表示部回転機構を、表示部の縦長状態のとき、ばねで付勢される保持カムの傾斜の急な部分で、スライドピンの可動ワッシャを押して、縦長状態を安定に保持する構成としたので、通話時における縦長状態の表示部が不用意に回転することがない。

本発明の携帯電子機器は、表示部回転機構を備えた携帯電話機やPDAや携帯ゲーム機などの携帯電子機器として最適である。

本発明の実施例における表示部回転機構の斜視図と、保持カムの概念図である。 本発明の実施例における表示部回転機構の分解斜視図と、保持カムの変形例の概念図である。 本発明の実施例における表示部回転機構の動作説明図である。 従来の携帯電話機の表示部回転動作の説明図である。 従来の表示部回転機構を備えた携帯電話機の概念図である。 従来の携帯電話機の表示部回転機構の動作説明図である。 従来の携帯電話機の表示部回転動作の問題点の説明図である。

符号の説明

１ 上筐体
２ 下筐体
３ 中間筐体
４ カムプレート
５ カム軸板
６ 固定ピン
７ スライドピン
８ 第１ガイドピン
９ 第２ガイドピン
10 保持カム
11 トーションばね
12 クリック用固定ピン
13 クリック用トーションばね
14 上カム溝
15 下カム溝
16 保持用カム溝

Claims (13)

1. 表示部を有する上筐体と、操作部を有する下筐体と、縦長状態と横長状態との間で前記表示部を回転可能に保持する表示部回転機構とを具備する携帯電子機器において、前記表示部回転機構に、前記表示部の縦長状態または横長状態を安定に保持するための静止保持部を備えたことを特徴とする携帯電子機器。
2. 前記上筐体と前記下筐体とを開閉可能に連結する可動結合部を備えたことを特徴とする請求項１記載の携帯電子機器。
3. 前記表示部回転機構は、前記上筐体の縦長状態と横長状態の方向に付勢する保持方向付勢手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の携帯電子機器。
4. 前記保持方向付勢手段は、前記上筐体の縦長状態を保持する方向と横長状態を保持する方向の回転モーメントを前記上筐体に与えるトーションばねであることを特徴とする請求項３記載の携帯電子機器。
5. 前記保持方向付勢手段は、前記上筐体の縦長状態を保持する方向と横長状態を保持する方向の回転モーメントを前記上筐体に与える付勢カムであることを特徴とする請求項３記載の携帯電子機器。
6. 前記静止保持部は、傾斜の緩い部分と傾斜の急な部分とを有する保持カムと、前記保持カムを付勢するばねと、前記保持カムの動く範囲を決めるガイドピンとを備えることを特徴とする請求項１または２記載の携帯電子機器。
7. 前記静止保持部は、前記上筐体の縦長状態を保持する位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の携帯電子機器。
8. 前記静止保持部は、前記上筐体の横長状態を保持する位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の携帯電子機器。
9. 前記静止保持部は、前記上筐体の縦長状態を保持する位置と前記上筐体の横長状態を保持する位置とに設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の携帯電子機器。
10. 前記保持カムは、前記上筐体の縦長状態を保持する部分と、前記上筐体の横長状態を保持する部分とを有することを特徴とする請求項６記載の携帯電子機器。
11. 前記保持カムは、前記上筐体の縦長状態を保持する部分と、前記上筐体の横長状態を保持する部分と、前記上筐体の回転を援ける部分とを有することを特徴とする請求項６記載の携帯電子機器。
12. 前記可動結合部は、軸結合型ヒンジであることを特徴とする請求項１記載の携帯電子機器。
13. 前記可動結合部は、スライド型の結合機構であることを特徴とする請求項１記載の携帯電子機器。

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