JP5415913B2

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Info

Publication number: JP5415913B2
Application number: JP2009265060A
Authority: JP
Inventors: 武彦込山; 利記山中
Original assignee: NEC Corp; NEC AccessTechnica Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd; NEC Corp
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: JP2011106642A

Description

本発明は、ヒンジユニット及びそれを用いた携帯端末に関する。 The present invention relates to a hinge unit and a portable terminal using the hinge unit.

液晶装置等の表示デバイスが内設された表示筐体をテンキー等の入力デバイスが設けられた操作筐体に対して回動可能に設けた携帯端末が知られている。このような表示筐体を操作筐体に対して、回動可能にする機構はヒンジ機構と呼称され、表示筐体を１軸の回りに回動可能にする１軸ヒンジや、互いに直交する２軸の回りにそれぞれ独立に回動可能にする２軸ヒンジが知られている。 There is known a portable terminal in which a display housing in which a display device such as a liquid crystal device is provided is rotatable with respect to an operation housing provided with an input device such as a numeric keypad. Such a mechanism that allows the display housing to rotate with respect to the operation housing is called a hinge mechanism, and includes a single-axis hinge that enables the display housing to rotate about one axis, and two orthogonal to each other. 2. Description of the Related Art Two-axis hinges that can be independently rotated around an axis are known.

このようなヒンジ機構は、例えば特許文献１〜４に開示されている。特許文献１が開示するヒンジ機構は、図８に示すように、開閉軸１０１および回転軸１０７を有する２軸ヒンジである。そして、開閉軸１０１には開閉軸用の回転カム１０５が配置され、この開閉軸用回転カム１０５の両側からコイルバネ１０３が圧接することにより、摩擦力を発生させている。また、回転軸１０７には回転軸用の回転カム１１１と固定カム１１０とがバネ１０９により圧接されることにより、摩擦力を発生させている。従って、この摩擦力により回転軸１０７の自由回転が規制される。 Such a hinge mechanism is disclosed in Patent Documents 1 to 4, for example. The hinge mechanism disclosed in Patent Document 1 is a biaxial hinge having an opening /closing shaft 101 and a rotatingshaft 107 as shown in FIG. Arotary cam 105 for the open / close shaft is disposed on the open /close shaft 101, and a friction force is generated by thecoil spring 103 being pressed from both sides of the open / closeshaft rotary cam 105. In addition, the rotatingshaft 111 and the fixedcam 110 are pressed against the rotatingshaft 107 by aspring 109 to generate a frictional force. Therefore, free rotation of the rotatingshaft 107 is restricted by this frictional force.

また、特許文献２が開示するヒンジ機構は、図９に示すように、回動部２０３や係合突部２０５を備えている。回動部２０３は、係合凹部２０４を備えて回動する。係合突部２０５は、弾性部材２０６により回動部２０３に押圧されている。これにより、弾性部材２０６により押圧された係合突部２０５が係合凹部２０４に嵌ることにより、回転時にクリック感を発生させながら回動部２０３の自由回動が規制される。 Further, the hinge mechanism disclosed in Patent Document 2 includes arotating portion 203 and anengaging protrusion 205 as shown in FIG. Therotating unit 203 includes anengaging recess 204 and rotates. Theengaging protrusion 205 is pressed against the rotatingpart 203 by theelastic member 206. As a result, theengagement protrusion 205 pressed by theelastic member 206 fits into theengagement recess 204, thereby restricting the free rotation of therotation unit 203 while generating a click feeling during rotation.

また、特許文献３が開示するヒンジ機構は、図１０に示すように、凹凸カム３０３、矩形カム３０７、伸張バネ３０６を備えている。凹凸カム３０３は、第１軸部材３０２の一端に設けられている。矩形カム３０７は、第２軸部材３０８側に設けられ、凹凸カム３０３面の上に当接する。伸張バネ３０６は、凹凸カム３０３を矩形カム３０７側に押圧する。そして、四角形状の矩形カム３０７の頂点が凹凸カム３０３を通過する際に生じる回転力の急激な変動により、回転時にクリック感を発生させながら矩形カム３０７の自由回動が規制される。 Further, the hinge mechanism disclosed inPatent Document 3 includes anuneven cam 303, arectangular cam 307, and anextension spring 306, as shown in FIG. Theuneven cam 303 is provided at one end of thefirst shaft member 302. Therectangular cam 307 is provided on thesecond shaft member 308 side and abuts on the surface of the concavo-convex cam 303. Theextension spring 306 presses the concave /convex cam 303 toward therectangular cam 307 side. The free rotation of therectangular cam 307 is restricted while generating a click feeling due to the rapid fluctuation of the rotational force generated when the vertex of the rectangularrectangular cam 307 passes through the concave andconvex cam 303.

さらに、特許文献４が開示するヒンジ機構は、図１１に示すように、回転軸４０６の外周に平面４０７を形成すると共に、軸受ホルダー４１９で回転軸４０６を支持し、板バネ４２２で回転軸４０６を軸受ホルダー４１９側に押圧している。これにより、板バネ４２２が平面４０７に当接した状態と離接した状態とで、回転軸４０６を回転させるための力に変化が生じて、回転時にクリック感を発生させながら回転軸４０６の自由回転が規制される。 Further, as shown in FIG. 11, the hinge mechanism disclosed inPatent Document 4 forms aflat surface 407 on the outer periphery of the rotatingshaft 406, supports the rotatingshaft 406 with abearing holder 419, and rotates the rotatingshaft 406 with aleaf spring 422. Is pressed to thebearing holder 419 side. Thereby, a change occurs in the force for rotating the rotatingshaft 406 between the state in which theleaf spring 422 is in contact with theflat surface 407 and the state in which theleaf spring 422 is in contact with theflat surface 407. Rotation is regulated.

特開２００２−１５５９２３号公報JP 2002-155923 A特開２００４−２３４６９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-23469特開２００５−３３７４６１号公報JP 2005-337461 A特開２００９−３０７３３号公報JP 2009-30733 A

しかしながら、上記各特許文献１〜４にかかるヒンジ機構では、カムの作用点Ｋ１とバネの作用点Ｋ２との距離が近接しているため、明確なクリック感を得るためには強いバネ力のバネ等を用いる必要があった。 However, in the hinge mechanisms according to Patent Documents 1 to 4, since the distance between the cam action point K1 and the spring action point K2 is close, a spring with a strong spring force is required to obtain a clear click feeling. Etc. had to be used.

例えば特許文献１にかかるヒンジ機構では、固定カム１１０や回転カム１１１は円盤状に形成され、かつ、これら固定カム１１０等のカム軸とバネ（コイルバネ）のコイル軸とは同軸に配置されているため、大きなバネ力のバネを用いると、固定カム１１０等が撓みながらカム部の係合・離合が行われるようになる。固定カム１１０等が撓むことは、バネ力が撓みにより吸収されることを意味するので、バネ力は有効利用されない。従って、固定カム１１０等の厚みを厚くしなければならず、カム機構の大型化を招く問題が生じる。また、バネ力を大きくすると、回転カム１１１と固定カム１１０との圧接力が増大し、回転カム１１１と固定カム１１０との摩擦面の摩耗が増大する。 For example, in the hinge mechanism according to Patent Document 1, thefixed cam 110 and the rotatingcam 111 are formed in a disk shape, and the cam shaft of thefixed cam 110 and the coil shaft of a spring (coil spring) are arranged coaxially. Therefore, when a spring having a large spring force is used, the cam portion is engaged / disengaged while the fixedcam 110 or the like is bent. When thefixed cam 110 or the like bends means that the spring force is absorbed by the bend, the spring force is not effectively used. Therefore, it is necessary to increase the thickness of thefixed cam 110 and the like, which causes a problem that increases the size of the cam mechanism. Further, when the spring force is increased, the pressure contact force between therotating cam 111 and thefixed cam 110 increases, and wear of the friction surface between the rotatingcam 111 and thefixed cam 110 increases.

また、特許文献２にかかるヒンジ機構は、針金状の弾性部材２０６の先端部分に設けられた係合突起２０５が回動部２０３の係合凹部２０４に係合・離合する。左右の係合突起２０５は１つの弾性部材２０６により回動自在に支持されているため、係合突起２０５と係合凹部２０４とが係合・離合する際には、弾性部材２０６が全長に渡り変形する。従って、確かな係合状態を得るためにはバネ力を大きくしなければならない。なお、回動部２０３が回動している最中は、係合突起２０５がローラ等により形成されているので、略自由回動の状態となってしまう。このため、係合突起２０５が係合凹部２０４に係合し始めると、バネ力により係合突起２０５は係合凹部２０４に急に落ち込む。この急激な落ち込みは、バネ力が大きいほど大きくなり、ユーザに違和感を与えてしまう不都合がある。 Further, in the hinge mechanism according to Patent Document 2, theengagement protrusion 205 provided at the distal end portion of the wire-likeelastic member 206 is engaged / disengaged with theengagement recess 204 of the rotatingportion 203. Since the left and rightengaging protrusions 205 are rotatably supported by oneelastic member 206, theelastic member 206 extends over the entire length when theengaging protrusion 205 and theengaging recess 204 are engaged and separated. Deform. Therefore, in order to obtain a reliable engagement state, the spring force must be increased. In addition, while therotation part 203 is rotating, since theengagement protrusion 205 is formed by a roller or the like, it is in a substantially free rotation state. For this reason, when theengagement protrusion 205 starts to engage with the engagement recess 204, theengagement protrusion 205 suddenly falls into the engagement recess 204 due to the spring force. This sudden drop increases as the spring force increases, and there is a disadvantage that the user feels uncomfortable.

また、特許文献３にかかるヒンジ機構は、矩形カム３０７の回転に伴い伸張バネ３０６のバネ力に抗して第１軸部材３０２が矩形カム３０７に向かい進退することによりクリック感を得る。しかし、この構成では矩形カム３０７は微少角の範囲内であれば容易に回動できるため、明確なクリック感を得ることが難しい。即ち、矩形カム３０７が角度θだけ回転したとすると、第１軸部材３０２はｓｉｎ（θ）だけ進退することになる。この回転角度θが微少であれば、ｓｉｎ（θ）は略「０」と近似できる（ｓｉｎ（θ）≒０）。従って、伸張バネ３０６によっては第１軸部材３０２の微少角の回転を規制することが困難であることを示している。このことは、ヒンジ機構にガタツキが生まれることを意味し、ユーザにクリック感の非シャープさ等を与える。そこで、伸張バネ３０６のバネ力を大きくして上記微少角の範囲を小さくすることが考えられるが、この場合は、矩形カム３０７を「９０度」回転させる際に要する力が大きくなり、操作性が損なわれる問題が生じる。 Further, the hinge mechanism according toPatent Document 3 obtains a click feeling as thefirst shaft member 302 advances and retracts toward therectangular cam 307 against the spring force of theextension spring 306 as therectangular cam 307 rotates. However, in this configuration, therectangular cam 307 can be easily rotated as long as it is within a small angle range, so that it is difficult to obtain a clear click feeling. That is, if therectangular cam 307 is rotated by an angle θ, thefirst shaft member 302 is advanced and retracted by sin (θ). If the rotation angle θ is very small, sin (θ) can be approximated to approximately “0” (sin (θ) ≈0). Accordingly, it is indicated that it is difficult to restrict the rotation of thefirst shaft member 302 by a small angle depending on theextension spring 306. This means that the hinge mechanism is rattled and gives the user non-sharpness in the click feeling. Therefore, it is conceivable to increase the spring force of theextension spring 306 to reduce the range of the small angle. In this case, however, the force required to rotate therectangular cam 307 by “90 degrees” increases and the operability is increased. There arises a problem that the damage is caused.

さらに、特許文献４にかかるヒンジ機構は、回転軸４０６に板バネ４２２が当接し、この回転軸４０６の平面４０７に当接したとき係合状態となることでクリック感を得ている。しかし、この場合も、明確なクリック感を得るためには板バネ４２２のバネ力を強くしなければならず、かつ、平面４０７の面積を大きくしなければならない。なお、この平面４０７の面積は、回転軸４０６の回転を規制する際に、板バネ４２２が接する面積である。平面４０７の面積を大きくすることは、回転軸４０６が円筒状に形成されているので、平面４０７の部分の肉厚が薄くなることを意味し、強度低下を招く要因となる。 Furthermore, the hinge mechanism according toPatent Document 4 obtains a click feeling by being engaged when theleaf spring 422 is in contact with the rotatingshaft 406 and is in contact with theflat surface 407 of the rotatingshaft 406. However, also in this case, in order to obtain a clear click feeling, the spring force of theleaf spring 422 must be increased, and the area of theplane 407 must be increased. The area of theplane 407 is an area where theleaf spring 422 contacts when the rotation of therotation shaft 406 is restricted. Increasing the area of theplane 407 means that the rotatingshaft 406 is formed in a cylindrical shape, which means that the thickness of the portion of theplane 407 is reduced, which causes a decrease in strength.

そこで、本発明の主目的は、弾性部材の弾性力を大きくすることなく、カムの係合・離合によるガタツキ等の発生を防止しながら確かなクリック感が得られるヒンジユニット及び携帯端末を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a main object of the present invention is to provide a hinge unit and a portable terminal capable of obtaining a certain click feeling while preventing the occurrence of rattling or the like due to engagement / disengagement of a cam without increasing the elastic force of an elastic member. That is.

上記課題を解決するため、本発明にかかるヒンジユニットは、ヒンジ軸をなすシャフトと、シャフトが回動自在に挿通するフランジと、係合部を備えて、シャフトが回動自在に挿通する固定カムと、係合部と係合する被係合部を備えて、シャフトの回動に従動する可動カムと、フランジと固定カムとの間に配置され、かつ、ヒンジ軸から所定量離れた位置に配置されて、固定カムを可動カムの方向に押圧する弾性部材と、を備え、弾性部材が、ヒンジ軸の左右のいずれか一方の側に設けられ、固定カムの一端が、フランジのフランジ面に回動自在に支持され、他端が弾性部材により可動カムの方向に押圧されていることを特徴とする。In order to solve the above problems, a hinge unit according to the present invention includes a shaft that forms a hinge shaft, a flange through which the shaft is rotatably inserted, and an engaging portion, and a fixed cam through which the shaft is rotatably inserted. And an engaged portion that engages with the engaging portion, and is disposed between the movable cam that follows the rotation of the shaft, the flange, and the fixed cam, and at a position away from the hinge shaft by a predetermined amount. And an elastic member that presses the fixed cam in the direction of the movable cam, andthe elastic member is provided on either the left or right side of the hinge shaft, and one end of the fixed cam is on the flange surface of the flange. The other end is pressed in the direction of the movable cam by an elastic member .

また、携帯端末は、表示デバイスが内設された第１の筐体と、入力デバイスが設けられた第２の筐体と、第１の筐体と第２の筐体を連結するヒンジユニットと、を備え、ヒンジユニットが、ヒンジ軸をなすシャフトと、シャフトが回動自在に挿通するフランジと、係合部を備えてシャフトが回動自在に挿通する固定カムと、係合部と係合する被係合部を備えてシャフトの回動に従動する可動カムと、フランジと固定カムとの間に配置され、かつ、ヒンジ軸から所定量離れた位置に配置されて、固定カムを可動カムの方向に押圧する弾性部材と、を備え、弾性部材が、ヒンジ軸の左右のいずれか一方の側に設けられ、固定カムの一端が、フランジのフランジ面に回動自在に支持され、他端が弾性部材により可動カムの方向に押圧されていることを特徴とする。

In addition, the mobile terminal includes a first housing in which a display device is installed, a second housing in which an input device is provided, and a hinge unit that connects the first housing and the second housing. The hinge unit includes a shaft forming a hinge shaft, a flange through which the shaft is rotatably inserted, a fixed cam through which the shaft is rotatably inserted, and an engagement with the engagement portion. A movable cam that includes an engaged portion that follows the rotation of the shaft, and is disposed between the flange and the fixed cam, and is disposed at a position separated from the hinge shaft by a predetermined amount. An elastic member that presses in the direction of the elastic member, theelastic member is provided on either the left or right side of the hinge shaft, one end of the fixed cam is rotatably supported on the flange surface of the flange, and the other end Is pressed in the direction of the movable cam by the elastic member It is characterized by .

本発明によれば、弾性部材の弾性力を大きくすることなく、カムの係合・離合によるガタツキ等の発生を防止しながら確かなクリック感が得られる。 According to the present invention, a reliable click feeling can be obtained without increasing the elastic force of the elastic member and preventing the occurrence of rattling due to engagement / disengagement of the cam.

本発明の第１の実施形態にかかるヒンジユニットの部分上面図である。It is a partial top view of the hinge unit concerning the 1st Embodiment of this invention.本発明の第２の実施形態にかかる携帯端末の斜視図である。It is a perspective view of the portable terminal concerning the 2nd Embodiment of this invention.第２の実施形態にかかるヒンジユニットの斜視図である。It is a perspective view of the hinge unit concerning 2nd Embodiment.第２の実施形態にかかるヒンジユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the hinge unit concerning 2nd Embodiment.第２の実施形態にかかるヒンジユニットの上面図で、（ａ）はカム機構が係合状態にある場合、（ｂ）はカム機構が離合状態にある場合である。In the top view of the hinge unit concerning a 2nd embodiment, (a) is a case where a cam mechanism is in an engagement state, and (b) is a case where a cam mechanism is in a separation state.第２の実施の形態にかかる効果を説明するためのジユニットの正面図である。It is a front view of the di unit for demonstrating the effect concerning 2nd Embodiment.本発明の第３の実施形態にかかるヒンジユニットの上面図である。It is a top view of the hinge unit concerning the 3rd Embodiment of this invention.特許文献１にかかるヒンジ機構の上面図である。It is a top view of the hinge mechanism concerning patent document 1. FIG.特許文献２にかかるヒンジ機構の上面図である。It is a top view of the hinge mechanism concerning patent document 2. FIG.特許文献３にかかるヒンジ機構の分解図である。It is an exploded view of the hinge mechanism concerningpatent document 3. FIG.特許文献４にかかるヒンジ機構を含む端末の断面図である。It is sectional drawing of the terminal containing the hinge mechanism concerningpatent document 4. FIG.

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態を図を参照して説明する。図１は、第１の実施形態にかかるヒンジユニットの部分上面図である。ヒンジユニット１は、シャフト２、フランジ３、固定カム４、可動カム５、弾性部材６等を備える。シャフト２は、ヒンジユニット１のヒンジ軸をなす。フランジ３は、シャフト２に回動自在に挿通されている。固定カム４は、係合部７を備えて、シャフト２に回動自在に挿通されている。可動カム５は、係合部７と係合する被係合部８を備えてシャフト２の回動に従動する。弾性部材６は、フランジ３と固定カム４との間であって、ヒンジ軸から所定量離れた位置に配置されて、固定カム４を押圧している。<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial top view of the hinge unit according to the first embodiment. The hinge unit 1 includes a shaft 2, aflange 3, a fixedcam 4, amovable cam 5, anelastic member 6, and the like. The shaft 2 forms a hinge axis of the hinge unit 1. Theflange 3 is rotatably inserted into the shaft 2. The fixedcam 4 includes an engagingportion 7 and is rotatably inserted into the shaft 2. Themovable cam 5 includes an engaged portion 8 that engages with the engagingportion 7 and follows the rotation of the shaft 2. Theelastic member 6 is disposed between theflange 3 and the fixedcam 4 at a position away from the hinge shaft by a predetermined amount, and presses the fixedcam 4.

これにより、ヒンジ軸から所定量離れた弾性部材が大きな弾性力を持たない場合であっても、この距離に比例するモーメントにより大きな力が係合部と被係合部とに作用する。よって、リンク機構にガタツキ等が発生するのを防止し、かつ、確かなクリック感を得ながら係合・離合が行えるヒンジユニットが提供できるようになる。
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態を図を参照して説明する。図２は、第２の実施形態にかかるヒンジユニットを適用した携帯端末の斜視図である。なお、以下の説明では、携帯端末として携帯電話を例に説明するが、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）等の端末であっても良い。Thereby, even when the elastic member separated from the hinge shaft by a predetermined amount does not have a large elastic force, a large force acts on the engaging portion and the engaged portion due to a moment proportional to the distance. Therefore, it is possible to provide a hinge unit that can prevent rattling or the like from occurring in the link mechanism and that can be engaged / disengaged while obtaining a certain click feeling.
<Second Embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a perspective view of a portable terminal to which the hinge unit according to the second embodiment is applied. In the following description, a mobile phone is described as an example of the mobile terminal, but a terminal such as a PHS (Personal Handy-phone System) may be used.

携帯端末１０は、表示デバイス１１を内設する表示筐体１２、操作筐体１３、ヒンジユニット１４を備え、ヒンジユニット１４が表示筐体１２と操作筐体１３とを回動自在に連結している。 Themobile terminal 10 includes adisplay housing 12, anoperation housing 13, and ahinge unit 14 in which thedisplay device 11 is installed, and thehinge unit 14 rotatably connects thedisplay housing 12 and theoperation housing 13. Yes.

ヒンジユニット１４は、以下のように、表示筐体（第１の筐体）１２と操作筐体（第２の筐体）１３とを２軸で回動可能に連結する。即ち、ヒンジユニット１４は、表示筐体１２の長手方向に延びる軸線（以下、Ｘ軸線と記載する）と、このＸ軸線に直交し、携帯端末１０の幅方向に沿う軸線（以下、Ｙ軸線と記載する）との２つの回動軸からなる２軸ヒンジ機構を持つ。以下、Ｘ軸を反転軸、Ｙ軸を開閉軸と記載する。そして、表示筐体１２が反転軸の回りに回動する動作を反転動作、開閉軸の回りに回動する動作を開閉動作と記載する。 Thehinge unit 14 connects the display housing (first housing) 12 and the operation housing (second housing) 13 so as to be rotatable about two axes as follows. That is, thehinge unit 14 includes an axis extending in the longitudinal direction of the display housing 12 (hereinafter referred to as X-axis) and an axis perpendicular to the X-axis and extending in the width direction of the mobile terminal 10 (hereinafter referred to as Y-axis). 2 axis hinge mechanism consisting of two rotating shafts. Hereinafter, the X axis is referred to as an inversion axis, and the Y axis is referred to as an opening / closing axis. An operation in which thedisplay housing 12 rotates about the reversing axis is referred to as a reversing operation, and an operation in which thedisplay housing 12 rotates about the opening / closing axis is referred to as an opening / closing operation.

操作筐体１３の内部には、各種の情報の送受信等に必要な電子機器が配置されると共に、各種の情報入力に用いられるテンキー等の入力デバイス１９が操作筐体１３の操作面１５に設けられている。操作筐体１３における操作面１５の先端部（ヒンジユニット１４から最も遠い端部領域）には、パッド２０が設けられている。 An electronic device necessary for transmission / reception of various types of information is arranged inside theoperation case 13, and aninput device 19 such as a numeric keypad used for inputting various types of information is provided on theoperation surface 15 of theoperation case 13. It has been. Apad 20 is provided at the tip of theoperation surface 15 in the operation housing 13 (the end region farthest from the hinge unit 14).

このパッド２０は、樹脂やゴム等の弾性体から形成され、携帯端末１０を閉状態にしたときに、表示筐体１２がパッド２０に当接することにより、表示筐体１２と操作筐体１３との間に所定のクリアランスを確保する。 Thepad 20 is formed of an elastic body such as resin or rubber, and thedisplay housing 12 contacts thepad 20 when themobile terminal 10 is closed. A predetermined clearance is secured during the period.

そして、表示筐体１２が開閉軸の回りに回動することにより、携帯端末１０の開閉が行われる。また、携帯端末１０を閉状態にしたとき、携帯端末１０は、表示筐体１２の反転状態に応じて表示筐体正面１７が操作面１５に対面する状態と表示筐体裏面１８が操作面１５に対面する状態とをとる。 Then, themobile phone 10 is opened / closed by thedisplay housing 12 being rotated about the opening / closing axis. When themobile terminal 10 is in the closed state, themobile terminal 10 has a state in which thefront surface 17 of the display housing faces theoperation surface 15 according to the inverted state of thedisplay housing 12 and arear surface 18 of thedisplay housing 15 The state which faces is taken.

図３は、ヒンジユニット１４の構成を示す斜視図である。また、図４は、このヒンジユニット１４の分解斜視図である。ヒンジユニット１４の一端には操作筐体側ヒンジ部３０が設けられ、他端には表示筐体側ヒンジ部４０が設けられている。操作筐体側ヒンジ部３０は、操作筐体１３に対してヒンジユニット１４を開閉軸（Ｙ軸）の周りに回動可能に支持するための支持軸穴３１を備える。 FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of thehinge unit 14. FIG. 4 is an exploded perspective view of thehinge unit 14. An operation housing side hinge 30 is provided at one end of thehinge unit 14, and a display housing side hinge 40 is provided at the other end. The operation housing side hinge 30 includes asupport shaft hole 31 for supporting thehinge unit 14 so as to be rotatable around an opening / closing axis (Y axis) with respect to theoperation housing 13.

表示筐体側ヒンジ部４０は、第１フランジ４１、第２フランジ（フランジ）４２、シャフト４３、カム機構５０を備える。第１フランジ４１は、操作筐体側ヒンジ部３０にネジ等により固定される。第２フランジ４２は、表示筐体１２にネジ等により固定される。シャフト４３は、一端が第１フランジ４１に固着され、他端が第２フランジに４２に挿通して、第２フランジ４２を第１フランジ４１に対して回動自在に支持する。カム機構５０は、第２フランジ４２の自由回動を規制しながら、この第２フランジ４２が所定位置に止まるように規制する。 The display housing side hinge 40 includes afirst flange 41, a second flange (flange) 42, ashaft 43, and acam mechanism 50. Thefirst flange 41 is fixed to the operation housing side hinge 30 with screws or the like. Thesecond flange 42 is fixed to thedisplay housing 12 with screws or the like. One end of theshaft 43 is fixed to thefirst flange 41 and the other end is inserted into thesecond flange 42 to support thesecond flange 42 with respect to thefirst flange 41. Thecam mechanism 50 regulates thesecond flange 42 to stop at a predetermined position while restricting the free rotation of thesecond flange 42.

カム機構５０は、板バネ、皿バネ、コイルバネ等の弾性部材５１、固定カム５２、可動カム５３、カム止リング５４、固定カム支持ピン５５を備える。 Thecam mechanism 50 includes anelastic member 51 such as a plate spring, a disc spring, and a coil spring, a fixedcam 52, amovable cam 53, acam stop ring 54, and a fixedcam support pin 55.

なお、シャフト４３における第２フランジ４２側の端部領域には、カム止リング５４が係合する係合溝５６が、形成されると共に、面取部５７が形成されている。以下、このシャフト４３の端部領域を、シャフト先端領域６５と記載する。 In the end region of theshaft 43 on thesecond flange 42 side, anengagement groove 56 that engages with thecam stop ring 54 is formed, and a chamferedportion 57 is formed. Hereinafter, the end region of theshaft 43 is referred to as ashaft tip region 65.

また、固定カム５２は略矩形状に形成され、その中央部分に凹状のカム収納部６１が形成されると共に、シャフト４３が挿通するシャフト穴５９が形成されている。 Further, the fixedcam 52 is formed in a substantially rectangular shape, and a concavecam storage portion 61 is formed in the center portion thereof, and ashaft hole 59 through which theshaft 43 is inserted is formed.

なお、このシャフト穴５９の周縁面（カム面）６２には、２つの係合部６０が対向して形成されている。この係合部６０の形状は、後述する図５に示すように等脚台形状になっている。さらに、固定カム５２の左右端部領域には、固定カム支持ピン５５の挿通するピン穴５８が形成されている。 Twoengaging portions 60 are formed on the peripheral surface (cam surface) 62 of theshaft hole 59 so as to face each other. The shape of the engagingportion 60 is an isosceles trapezoid as shown in FIG. Further, pin holes 58 through which the fixed cam support pins 55 are inserted are formed in the left and right end regions of the fixedcam 52.

可動カム５３は、概略円筒体で、中央にシャフト先端領域６５が嵌合するシャフト係合穴６３が形成されると共に、カム面６２と対向する周端面に係合部６０と係合する被係合部６４が形成されている。被係合部６４は、図５に示すように係合部６０と同一形状を持っている。 Themovable cam 53 is a substantially cylindrical body, and is formed with ashaft engagement hole 63 into which theshaft tip region 65 is fitted at the center and engaged with theengagement portion 60 on the peripheral end surface facing thecam surface 62. Ajoint portion 64 is formed. The engagedportion 64 has the same shape as the engagingportion 60 as shown in FIG.

なお、係合部６０は凸形状で２つ設けられ、被係合部６４は凹形状で２つ設けられている場合について説明するが、本実施形態はこれに限定されない。即ち、凹形状の被係合部６４（又は係合部６０）の数Ｎ１が、凸形状の係合部６０（又は被係合部６４）の数Ｎ２より多ければよい（Ｎ１≧Ｎ２）。このとき係合部６０及び被係合部６４の数は、偶数で、かつ、反転軸（Ｘ軸）に対称に形成されていることが好ましい。これは、可動カム５３が反転軸の軸心に対して対称に回動できるようにするためである。可動カム５３が回転軸の軸心に対して対称に回動すると、滑らかな回動が可能になる。また、係合部６０と被係合部６４を複数設けた場合に、係合部６０と被係合部６４との片当たりを防止することができる。即ち、複数の係合部６０が、それぞれ対応する被係合部６４と同時に係合・離合することができる。従って、片当たりによる部分的な摩耗が抑制できる。 In addition, although the case where two engagingparts 60 are provided in a convex shape and two engagedparts 64 are provided in a concave shape will be described, the present embodiment is not limited to this. That is, the number N1 of the concave engaged portions 64 (or engaging portions 60) only needs to be larger than the number N2 of the convex engaging portions 60 (or engaged portions 64) (N1 ≧ N2). At this time, it is preferable that the number of the engagingportions 60 and the engagedportions 64 is an even number and is formed symmetrically with respect to the inversion axis (X axis). This is to allow themovable cam 53 to rotate symmetrically about the axis of the reversing shaft. When themovable cam 53 rotates symmetrically with respect to the axis of the rotation shaft, smooth rotation is possible. Moreover, when the engagingpart 60 and the to-be-engaged part 64 are provided with two or more, the contact | abutting of theengaging part 60 and the to-be-engaged part 64 can be prevented. That is, the plurality of engagingportions 60 can be engaged / disengaged simultaneously with the corresponding engagedportions 64. Therefore, partial wear due to a single piece can be suppressed.

また、係合部６０が凹形状で、被係合部６４が凸形状であっても良い。さらに、係合部６０や被係合部６４の形状は三角形や半円形状等が可能である。 Further, the engagingportion 60 may be concave and the engagedportion 64 may be convex. Further, the shape of the engagingportion 60 and the engagedportion 64 can be triangular or semicircular.

このようなヒンジユニット１４は、以下のようにして組み立てられる。先ず、第１フランジ４１に立設されたシャフト４３に第２フランジ４２を挿通し、第２フランジ４２に立設された左右の固定カム支持ピン５５に弾性部材５１を挿通する。そして、固定カム５２のシャフト穴５９にシャフト４３を挿通すると共に、ピン穴５８に固定カム支持ピン５５を挿通する。その後、可動カム５３のシャフト係合穴６３をシャフト４３に挿通する。 Such ahinge unit 14 is assembled as follows. First, thesecond flange 42 is inserted into theshaft 43 erected on thefirst flange 41, and theelastic member 51 is inserted into the left and right fixed cam support pins 55 erected on thesecond flange 42. Theshaft 43 is inserted into theshaft hole 59 of the fixedcam 52 and the fixedcam support pin 55 is inserted into thepin hole 58. Thereafter, theshaft engaging hole 63 of themovable cam 53 is inserted through theshaft 43.

シャフト先端領域６５には面取部５７が形成され、シャフト係合穴６３には面取部５７に対応した回転規制面６３ａが形成されているので、シャフト係合穴６３をシャフト４３に挿通することにより、可動カム５３はシャフト４３に従って回動するようになる。そして、固定カム５２を第２フランジ４２側に押して弾性部材５１を収縮させ、カム止リング５４を係合溝５６に係合させる。これにより、可動カム５３をシャフト４３に取り付けることができる。 A chamferedportion 57 is formed in theshaft tip region 65, and arotation restricting surface 63 a corresponding to the chamferedportion 57 is formed in theshaft engaging hole 63, so that theshaft engaging hole 63 is inserted into theshaft 43. As a result, themovable cam 53 rotates according to theshaft 43. Then, the fixedcam 52 is pushed toward thesecond flange 42 to contract theelastic member 51, and thecam stop ring 54 is engaged with theengagement groove 56. Thereby, themovable cam 53 can be attached to theshaft 43.

次に、このヒンジユニット１４の動作を図５を参照して説明する。図５（ａ）は係合部６０と被係合部６４とが係合した状態を示すヒンジユニット１４の上面図であり、図５（ｂ）は係合部６０と被係合部６４とが離合した状態を示すヒンジユニット１４の上面図である。 Next, the operation of thehinge unit 14 will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a top view of thehinge unit 14 showing a state where the engagingportion 60 and the engagedportion 64 are engaged, and FIG. 5B is a diagram illustrating the engagingportion 60 and the engagedportion 64. It is a top view of thehinge unit 14 which shows the state which separated.

図５（ａ）に示すように、係合部６０と被係合部６４とが係合した状態では、弾性部材５１は略自由長（圧縮も伸張もしていない状態）となっている。この状態から第２フランジ４２を図５（ｂ）に示す矢印Ｄ１の方向に回転させて、被係合部６４と係合部６０とを離合させる。係合部６０等は所定の高さＨを持つため、被係合部６４と係合部６０との係合を解除させるためには、固定カム５２は矢印Ｄ２の方向に寸法Ｈだけ移動しなければならない。 As shown in FIG. 5A, in a state where the engagingportion 60 and the engagedportion 64 are engaged, theelastic member 51 has a substantially free length (a state in which neither the compression nor the extension is performed). From this state, thesecond flange 42 is rotated in the direction of the arrow D1 shown in FIG. 5B, and the engagedportion 64 and the engagingportion 60 are separated. Since the engagingportion 60 and the like have a predetermined height H, in order to release the engagement between the engagedportion 64 and the engagingportion 60, the fixedcam 52 moves by a dimension H in the direction of the arrow D2. There must be.

可動カム５３の作用点をＰ１、第２フランジ４２の作用点をＰ２、作用点をＰ１と作用点をＰ２との距離をＬとすると、作用点Ｐ１に働く力Ｆ１に釣り合う力は、作用点Ｐ２に働く力Ｆ２のＬ／２倍となる（Ｆ１＝Ｆ２。Ｌ／２）。即ち、作用点Ｐ１と作用点Ｐ２とが距離Ｌだけ離れているため、弾性部材５１の弾性力が小さくても、大きな力を作用点Ｐ１に作用させることが可能になる。従って、弾性部材の弾性力を大きくすることなくカム機構の係合・離合が確実に行えるので、表示筐体を回転運動させた際には明確なクリック感が得られる。また、係合部６０と被係合部６４とが離合して、係合部６０と被係合部６４とが当接しながら可動カム５３が回動する際には、当接部に摩擦力が働くので、リンク機構にガタツキが発生することはない。 If the action point of themovable cam 53 is P1, the action point of thesecond flange 42 is P2, the distance between the action point P1 and the action point P2 is L, the force balanced with the force F1 acting on the action point P1 is the action point. L / 2 times the force F2 acting on P2 (F1 = F2. L / 2). That is, since the action point P1 and the action point P2 are separated from each other by the distance L, even if the elastic force of theelastic member 51 is small, a large force can be applied to the action point P1. Accordingly, since the cam mechanism can be reliably engaged and disengaged without increasing the elastic force of the elastic member, a clear click feeling can be obtained when the display housing is rotated. Further, when the engagingportion 60 and the engagedportion 64 are separated from each other and themovable cam 53 rotates while the engagingportion 60 and the engagedportion 64 are in contact with each other, a frictional force is applied to the contact portion. Will not cause backlash in the link mechanism.

特に、図６に示すように、シャフト４３と同軸にコイルバネ６８を設け、かつ、そのコイルバネ６８の半径が上記の距離Ｌに相当させるならば、特許文献１に示した構成に近似するが、この場合はコイルバネ６８が表示筐体１２からはみ出してしまう不都合が生じる。近年、表示筐体等の小型・薄型化が進んでいるため、表示筐体１２からコイルバネ６８が容易にはみ出してしまう。なお、図６は、半径の大きなコイルバネの使用を弾性部材として用いた場合のヒンジユニットの正面図である。 In particular, as shown in FIG. 6, if acoil spring 68 is provided coaxially with theshaft 43 and the radius of thecoil spring 68 corresponds to the distance L described above, the configuration shown in Patent Document 1 is approximated. In this case, there is a problem that thecoil spring 68 protrudes from thedisplay housing 12. In recent years, since the display housing and the like have been reduced in size and thickness, thecoil spring 68 easily protrudes from thedisplay housing 12. FIG. 6 is a front view of the hinge unit when a coil spring having a large radius is used as an elastic member.

しかし、本実施形態のように可動カム５３の左右に弾性部材５１を配置することにより、小さな弾性力の弾性部材５１であっても、モーメントにより拡大された大きな力が係合部６０と被係合部６４とに作用する。従って、厚みの薄い携帯端末に適用された場合であっても、意匠性を損なうことなく確実に表示筐体の回転規制ができると共に、明確なクリック感が得られるようになる。
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を図を参照して説明する。なお、第２の実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。However, by disposing theelastic members 51 on the left and right sides of themovable cam 53 as in this embodiment, even if theelastic member 51 has a small elastic force, a large force expanded by the moment is engaged with the engagingportion 60. It acts on the joint 64. Therefore, even when applied to a thin mobile terminal, the rotation of the display housing can be reliably controlled without impairing the design, and a clear click feeling can be obtained.
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the same structure as 2nd Embodiment, description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol.

第２の実施形態においては、固定カムは、その左右の端部において弾性部材から弾性力により押圧する構造であった。これに対して、第３の実施形態にかかる固定カムは、一方の端部は第２フランジ４２に回動自在に支持され、他方の端部は弾性部材から弾性力を受ける構成である。 In the second embodiment, the fixed cam has a structure in which the left and right ends thereof are pressed by an elastic force from the elastic member. On the other hand, the fixed cam according to the third embodiment is configured such that one end is rotatably supported by thesecond flange 42 and the other end receives an elastic force from the elastic member.

図７は、このようなヒンジユニット１４Ｂの上面図である。固定カム７０は、概略Ｌ字状に形成され、一端は弾性部材５１により押圧されている。また、固定カム７０の他端は、支持板７１に挿通された支持軸７２により回動自在に支持されている。 FIG. 7 is a top view of such ahinge unit 14B. The fixedcam 70 is formed in an approximately L shape, and one end is pressed by theelastic member 51. Further, the other end of the fixedcam 70 is rotatably supported by asupport shaft 72 inserted through thesupport plate 71.

このような構成により、固定カム７０の係合部６０と可動カム５３の被係合部６４とが係合・離合する。係合力は係合部６０の作用点と、弾性部材の作用点をＬ２としたとき、弾性部材５１の発生する力のＬ２倍となる。従って、弾性部材５１の弾性力を大きくすることなくカム機構の係合・離合が確実に行えるので、表示筐体１２を反転運動させた際には明確なクリック感が得られる。 With such a configuration, the engagingportion 60 of the fixedcam 70 and the engagedportion 64 of themovable cam 53 are engaged / disengaged. The engaging force is L2 times the force generated by theelastic member 51, where L2 is the point of action of the engagingportion 60 and the point of action of the elastic member. Therefore, since the cam mechanism can be reliably engaged and disengaged without increasing the elastic force of theelastic member 51, a clear click feeling can be obtained when thedisplay housing 12 is reversed.

１、１４，１４Ｂヒンジユニット
２，４３シャフト
３フランジ
４，５２，７０固定カム
５，５３可動カム
６，５０弾性部材
７，６０係合部
８，６４被係合部
１０携帯端末
１１表示デバイス
１２表示筐体
１３操作筐体
４１第１フランジ
４２第２フランジ
５０カム機構
６１カム収納部DESCRIPTION OFSYMBOLS 1, 14,14B Hinge unit 2,43Shaft 3Flange 4,52,70Fixed cam 5,53Movable cam 6,50Elastic member 7,60Engagement part 8,64Engagement part 10Portable terminal 11Display device 12Display housing 13Operation housing 41First flange 42Second flange 50Cam mechanism 61 Cam housing

Claims

Translated fromJapanese

ヒンジ軸をなすシャフトと、
前記シャフトが回動自在に挿通するフランジと、
係合部を備えて、前記シャフトが回動自在に挿通する固定カムと、
前記係合部と係合する被係合部を備えて、前記シャフトの回動に従動する可動カムと、
前記フランジと前記固定カムとの間に配置され、かつ、前記ヒンジ軸から所定量離れた位置に配置されて、前記固定カムを前記可動カムの方向に押圧する弾性部材と、を備え、
前記弾性部材が、前記ヒンジ軸の左右のいずれか一方の側に設けられ、
前記固定カムの一端が、前記フランジのフランジ面に回動自在に支持され、他端が前記弾性部材により前記可動カムの方向に押圧されていることを特徴とするヒンジユニット。A shaft forming a hinge axis;
A flange through which the shaft is rotatably inserted;
A fixed cam having an engaging portion, through which the shaft is rotatably inserted;
A movable cam that includes an engaged portion that engages with the engaging portion, and that follows the rotation of the shaft;
An elastic member disposed between the flange and the fixed cam and disposed at a position away from the hinge shaft by a predetermined amount to press the fixed cam in the direction of the movable cam;
The elastic member is provided on either the left or right side of the hinge shaft;
One end of the fixed cam is rotatably supported on a flange surface of the flange, and the other end is pressed in the direction of the movable cam by the elastic member .

表示デバイスが内設された第１の筐体と、
入力デバイスが設けられた第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体を連結するヒンジユニットと、を備え、
前記ヒンジユニットが、ヒンジ軸をなすシャフトと、前記シャフトが回動自在に挿通するフランジと、係合部を備えて前記シャフトが回動自在に挿通する固定カムと、前記係合部と係合する被係合部を備えて前記シャフトの回動に従動する可動カムと、前記フランジと前記固定カムとの間に配置され、かつ、前記ヒンジ軸から所定量離れた位置に配置されて、前記固定カムを前記可動カムの方向に押圧する弾性部材と、を備え、
前記弾性部材が、前記ヒンジ軸の左右のいずれか一方の側に設けられ、
前記固定カムの一端が、前記フランジのフランジ面に回動自在に支持され、他端が前記弾性部材により前記可動カムの方向に押圧されていることを特徴とする携帯端末。A first housing in which a display device is installed;
A second housing provided with an input device;
A hinge unit that connects the first housing and the second housing;
The hinge unit includes a shaft forming a hinge shaft, a flange through which the shaft is rotatably inserted, a fixed cam through which the shaft is rotatably inserted, and an engagement with the engagement portion. A movable cam that includes an engaged portion that follows the rotation of the shaft, and is disposed between the flange and the fixed cam, and is disposed at a position separated from the hinge shaft by a predetermined amount, An elastic member that presses the fixed cam in the direction of the movable cam,
The elastic member is provided on either the left or right side of the hinge shaft;
One end of the fixed cam is rotatably supported on a flange surface of the flange, and the other end is pressed in the direction of the movable cam by the elastic member .