特開 2024-163596 多軸ヒンジ装置並びにこの多軸ヒンジ装置を用いた電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024163596

(43)【公開日】2024-11-22

(54)【発明の名称】多軸ヒンジ装置並びにこの多軸ヒンジ装置を用いた電子機器

(51)【国際特許分類】

   F16C 11/04 20060101AFI20241115BHJP

   F16C 11/10 20060101ALI20241115BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20241115BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20241115BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20241115BHJP

【ＦＩ】

F16C11/04 F

F16C11/10 C

G09F9/00 350Z

G09F9/30 308Z

H05K5/02 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079349

(22)【出願日】2023-05-12

(71)【出願人】

【識別番号】513014628

【氏名又は名称】株式会社ナチュラレーザ・ワン

(74)【代理人】

【識別番号】100076831

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 捷雄

(72)【発明者】

【氏名】近藤 哲生

【テーマコード（参考）】

3J105

4E360

5C094

5G435

【Ｆターム（参考）】

3J105AA05

3J105AA12

3J105AB02

3J105AB24

3J105AB50

3J105AC07

3J105BC02

3J105DA13

3J105DA41

4E360AB05

4E360AB17

4E360AB18

4E360AB42

4E360BB12

4E360BB22

4E360BB23

4E360BB27

4E360EA25

4E360EA28

4E360EC05

4E360EC11

4E360EC14

4E360ED02

4E360ED03

4E360ED12

4E360ED13

4E360ED15

4E360ED23

4E360ED28

4E360ED30

4E360GA02

4E360GA08

4E360GB26

4E360GB46

5C094AA36

5C094DA06

5C094HA07

5C094HA08

5G435AA09

5G435EE02

5G435EE13

5G435EE17

5G435LL07

5G435LL08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】フレキシブルディスプレイシートの湾曲部を収容する収容部が広くなる機構を設けた電子機器を提供する。
【解決手段】第１筐体１と第２筐体２を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、第１筐体と第２筐体を互いに向き合う各両端部に達するベースフレーム７に対し、一対のヒンジシャフトに対して回転制御機構を介して前後方向に所定間隔を開けて開閉可能に連結し、それぞれに同期回転機構９と吸込み機構１０を作用させると共に、所定間隔の間にセンタープレート６を上下動機構１１を介して上下動可能に設け、センタープレートを上下動機構を介して第１筐体と第２筐体の開閉操作に伴い、全開状態においては上動させて第１筐体と第２筐体の各表面と面一状態にさせて前記フレキシブルディスプレイシートを水平状態に維持させると共に、全閉状態においては所定間隔内に降下させるようにしたこと。
【選択図】図２９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１筐体と第２筐体の両表面に跨ってフレキシブルディスプレイシートを取り付けてなる電子機器における前記第１筐体と前記第２筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、前記第１筐体と前記第２筐体を互いに向き合う各両端部に達するベースフレームに対し、一対のヒンジシャフトに対して回転制御機構を介して前後方向に所定間隔を開けて開閉可能に連結し、それぞれに同期回転機構と吸込み機構を作用させると共に、前記所定間隔の間にセンタープレートを上下動機構を介して上下動可能に設け、このセンタープレートを前記上下動機構を介して前記第１筐体と前記第２筐体の開閉操作に伴い、全開状態においては上動させて前記第１筐体と前記第２筐体の各表面と面一状態にさせて前記フレキシブルディスプレイシートを水平状態に維持させ、全閉状態においては前記所定間隔内に降下させて前記フレキシブルディスプレイシートに形成される湾曲部を収容する収容部が広くなるように成したことを特徴とする、多軸ヒンジ装置。

【請求項2】

第１筐体と第２筐体の両表面に跨ってフレキシブルディスプレイシートを取り付けてなる電子機器における前記第１筐体と前記第２筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、前記第１筐体と前記第２筐体を互いに向き合う各両端部に達するベースフレームに対し、一対のヒンジシャフトに対して回転制御機構を介して前後方向に所定間隔を開けて開閉可能に連結し、それぞれに同期回転機構と吸込み機構を作用させると共に、前記所定間隔の間にセンタープレートを上下動機構を介して上下動可能に設け、このセンタープレートの前側と後側に前記センタープレートの両端部に達する長さを有する第１サイドプレートと第２サイドプレートを設け、前記第１サイドプレートと前記第２サイドプレートをそれぞれサイドプレート揺動機構を介して前記第１筐体と前記第２筐体の閉成操作に伴い揺動させて、前記フレキシブルディスプレイシートに形成される湾曲部を収容する収容部がさらに広くなるように成したことを特徴とする、多軸ヒンジ装置。

【請求項3】

第１筐体と第２筐体の両表面に跨ってフレキシブルディスプレイシートを取り付けてなる電子機器における前記第１筐体と前記第２筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、前記第１筐体と前記第２筐体を互いに向き合う各両端部に達するベースフレームに対し、一対のヒンジシャフトに対して回転制御機構を介して前後方向に所定間隔を開けて開閉可能に連結し、それぞれに同期回転機構と吸込み機構を作用させると共に、前記所定間隔の間にセンタープレートを上下動機構を介して上下動可能に設け、このセンタープレートを前記上下動機構を介して前記第1筐体と前記第2筐体の開閉操作に伴い、全開状態においては上動させて前記第１筐体と前記第２筐体の各表面と面一状態にさせて前記フレキシブルディスプレイシートを水平状態に維持させ、全閉状態においては前記所定間隔内に降下させて前記フレキシブルディスプレイシートに形成される湾曲部を収容すると共に、前記センタープレートの前側と後側に前記センタープレートの両端部に達する長さを有する第１サイドプレートと第２サイドプレートを設け、前記第１サイドプレートと前記第２サイドプレートをそれぞれサイドプレート揺動機構を介して前記第１筐体と前記第２筐体の閉成操作に伴い揺動させて、前記フレキシブルディスプレイシートに形成される湾曲部を収容する収容部がさらに広くなるように成したことを特徴とする、多軸ヒンジ装置。

【請求項4】

前記回転制御機構は、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトにそれぞれ回転可能に連結させた一対のギアレバーと、この各ギアレバーの自由端部をそのガイド長孔に軸支させた取付部材と、前記取付部材に取り付けられ前記ベースフレームに旋回可能に係合された円弧アームとを有することを特徴とする、請求項１に記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項5】

前記上下動機構は、前記センタープレートを前記ベースフレームに対して相対的に近接させる方向に付勢する付勢部材と、前記第１筐体と前記第２筐体の開成操作に伴って前記センタープレートを上動させる位置調整部材とで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項6】

前記サイドプレート揺動機構は、各サイドプレートの両端部に取り付けられたサポートアームと、この各サポートアームに設けられた円弧軸と摺動可能に係合する前記各取付部材に設けられた円弧溝と、前記各サポートアームに設けられたところの前記ベースフレームに突設した軸支ピンと係合する円弧溝とを有することを特徴とする、請求項２に記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項7】

前記サイドプレート揺動機構は、さらに前記各サイドプレートが前記センタープレートと係合するセンタープレート係合片を有することを特徴とする、請求項６に記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項8】

前記上下動機構における、前記付勢部材を、一端を前記ベースフレーム側に係止させ、他端を前記センタープレート側に係止させたトーションバネとし、前記位置調整部材を、前記サイドプレートの動作に連動して前記センタープレートの位置を変更させる押上部としたことを特徴とする、請求項５記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれか１項に各記載の多軸ヒンジ装置を用いたことを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１筐体と第２筐体の両表面に跨って、例えば有機ＥＬ製のフレキシブルディスプレイシートを取り付けて成る、ノートパソコン、携帯電話機、電子手帳、ＰＤＡ、ネットブックなどの各種の電子機器に用いて好適な多軸ヒンジ装置並びにこの多軸ヒンジ装置を用いた電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、第１筐体と第２筐体の両表面に跨って１枚の有機ＥＬ製のフレキシブルディスプレイシートを取り付けて成るノートパソコンや携帯電話機等の電子機器が開発され、世の中に出回りつつある。このような電子機器の第１筐体と第２筐体を互いに開閉可能に連結するヒンジ装置として、複数のヒンジシャフトを用いた多軸ヒンジ装置が下記特許文献１において知られている。この多軸ヒンジ装置は、第１筐体と第２筐体を閉じた際にフレキシブルディスプレイシートが折れ曲がる部分に収容部が形成できるように構成されており、この収容部によってフレキシブルディスプレイシートが二つ折りに折れ曲がることなく湾曲部が形成できるようにすることにより、フレキシブルディスプレイシートが折れて故障してしまったり、壊れてしまうことを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１２５８４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この場合に、フレキシブルディスプレイシートの湾曲部に無理な力が加わらないように、この湾曲部を収容する収容部にゆとりができるようにすることが多軸ヒンジ装置に求められている。そこで本発明では、湾曲したフレキシブルディスプレイシートの湾曲部を収容する収容部を広く取ることのできるように工夫した多軸ヒンジ装置並びにこの多軸ヒンジ装置を用いた電子機器を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する為に、請求項１に記載の本発明は、第１筐体と第２筐体の両表面に跨ってフレキシブルディスプレイシートを取り付けてなる電子機器における前記第１筐体と前記第２筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、前記第１筐体と前記第２筐体を互いに向き合う各両端部に達するベースフレームに対し、一対のヒンジシャフトに対して回転制御機構を介して前後方向に所定間隔を開けて開閉可能に連結し、それぞれに同期回転機構と吸込み機構を作用させると共に、前記所定間隔の間にセンタープレートを上下動機構を介して上下動可能に設け、このセンタープレートを前記上下動機構を介して前記第１筐体と前記第２筐体の開閉操作に伴い、全開状態においては上動させて前記第１筐体と前記第２筐体の各表面と面一状態にさせて前記フレキシブルディスプレイシートを水平状態に維持させ、全閉状態においては前記所定間隔内に降下させて前記フレキシブルディスプレイシートに形成される湾曲部を収容する収容部が広くなるように成したことを特徴とする。

【0006】

次に、請求項２に記載の本発明は、第１筐体と第２筐体の両表面に跨ってフレキシブルディスプレイシートを取り付けてなる電子機器における前記第１筐体と前記第２筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、前記第１筐体と前記第２筐体を互いに向き合う各両端部に達するベースフレームに対し、一対のヒンジシャフトに対して回転制御機構を介して前後方向に所定間隔を開けて開閉可能に連結し、それぞれに同期回転機構と吸込み機構を作用させると共に、前記所定間隔の間にセンタープレートを上下動機構を介して上下動可能に設け、このセンタープレートの前側と後側に前記センタープレートの両端部に達する長さを有する第１サイドプレートと第２サイドプレートを設け、前記第１サイドプレートと前記第２サイドプレートをそれぞれサイドプレート揺動機構を介して前記第１筐体と前記第２筐体の閉成操作に伴い揺動させて、前記フレキシブルディスプレイシートに形成される湾曲部を収容する収容部がさらに広くなるように成したことを特徴とする。

【0007】

次に、請求項３に記載の本発明は、第１筐体と第２筐体の両表面に跨ってフレキシブルディスプレイシートを取り付けてなる電子機器における前記第１筐体と前記第２筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、前記第１筐体と前記第２筐体を互いに向き合う各両端部に達するベースフレームに対し、一対のヒンジシャフトに対して回転制御機構を介して前後方向に所定間隔を開けて開閉可能に連結し、それぞれに同期回転機構と吸込み機構を作用させると共に、前記所定間隔の間にセンタープレートを上下動機構を介して上下動可能に設け、このセンタープレートを前記上下動機構を介して前記第１筐体と前記第２筐体の開閉操作に伴い、全開状態においては上動させて前記第１筐体と前記第２筐体の各表面と面一状態にさせて前記フレキシブルディスプレイシートを水平状態に維持させ、全閉状態においては前記所定間隔内に降下させて前記フレキシブルディスプレイシートに形成される湾曲部を収容すると共に、前記センタープレートの前側と後側に前記センタープレートの両端部に達する長さを有する第１サイドプレートと第２サイドプレートを設け、前記第１サイドプレートと前記第２サイドプレートをそれぞれサイドプレート揺動機構を介して前記第１筐体と前記第２筐体の閉成操作に伴い揺動させて、前記フレキシブルディスプレイシートに形成される湾曲部を収容する収容部がさらに広くなるように成したことを特徴とする。

【0008】

次に、請求項４に記載の本発明は、前記回転制御機構を、前記第１ヒンジシャフトと前記第２ヒンジシャフトにそれぞれ回転可能に連結させた一対のギアレバーと、この各ギアレバーの自由端部をそのガイド長孔に軸支させた取付部材と、前記取付部材に取り付けられ前記ベースフレームに旋回可能に係合された円弧アームとを有することを特徴とする。

【0009】

次に、請求項５に記載の本発明は、前記上下動機構を、前記センタープレートを前記ベースフレームに対して相対的に近接させる方向に付勢する付勢部材と、前記第１筐体と前記第２筐体の開成操作に伴って前記センタープレートを上動させる位置調整部材とで構成されることを特徴とする。

【0010】

次に、請求項６に記載の本発明は、前記サイドプレート揺動機構を、各サイドプレートの両端部に取り付けられたサポートアームと、この各サポートアームに設けられた円弧軸と摺動可能に係合する前記各取付部材に設けられた円弧溝と、前記各サポートアームに設けられたところの前記ベースフレームに突設した軸支ピンと係合する円弧溝とを有することを特徴とする。

【0011】

次に、請求項７に記載の本発明は、前記サイドプレート揺動機構を、さらに前記各サイドプレートが前記センタープレートと係合するセンタープレート係合片を有するものとしたことを特徴とする。

【0012】

次に、請求項８に記載の本発明は、前記上下動機構における、前記付勢部材を、一端を前記ベースフレーム側に係止させ、他端を前記センタープレート側に係止させたトーションバネとし、前記位置調整部材を、前記サイドプレートの動作に連動して前記センタープレートの位置を変更させる押上部としたことを特徴とする。

【0013】

そして、請求項９に記載の本発明は、上記した構成の多軸ヒンジを用いた各種電子機器を提供できるものである。

【発明の効果】

【0014】

請求項１のように構成すると、第１筐体と第２筐体の閉成状態において、フレキシブルディスプレイシートの湾曲部を収容する十分な空間を確保することができる。

【0015】

請求項２のように構成すると、第１筐体と第２筐体の閉成状態において、フレキシブルディスプレイシートの湾曲部を収容する十分な空間を確保することができる。

【0016】

請求項３のように構成すると、第１筐体と第２筐体の閉成状態において、フレキシブルディスプレイシートの湾曲部を収容するさらに十分な空間を確保することができる。

【0017】

請求項４のように構成すると、第１筐体と第２筐体の閉成操作に伴い、各サイドプレートを揺動させて湾曲部の収容部を広くすることができる。

【0018】

請求項５のように構成すると、上下動機構を少ない部品で小型かつ簡単な構成とすることができる。

【0019】

請求項６のように構成すると、第１筐体と第２筐体の開閉操作時に各サイドプレートを独自に搖動させてフレキシブルディスプレイシートの湾曲部の前後方向を収容するスペースをより広くすることができる。

【0020】

請求項７のように構成すると、センタープレートを各サイドプレートと同一面に位置させることができるため、第１筐体と第２筐体を開いた際にフレキシブルディスプレイシートの表面を凹凸の生じない水平面とすることができる。

【0021】

請求項８のように構成すると、センタープレートの上下動機構の構成をさらに簡単な構成とすることができる。

【0022】

請求項９のように構成すると、上記した特徴を有する多軸ヒンジを用いた各種電子機器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１実施例に係る多軸ヒンジ装置を用いたフレキシブルディスプレイシートを有する電子機器を示し、（ａ）は第１筐体と第２筐体を０度に閉じた閉成状態の斜視図、（ｂ）は側面図である。

【図2】本発明の第１実施例に係る多軸ヒンジ装置を用いたフレキシブルディスプレイシートを有する電子機器の第１筐体と第２筐体を１８０度開いた開成状態を示し、（ａ）はフレキシブルディスプレイシートを外した状態の斜視図、（ｂ）はフレキシブルディスプレイシートを取り付けた状態の斜視図である。

【図3】第１実施例における多軸ヒンジ装置の開成状態を示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図、（ｃ）は側面図である。

【図4】第１実施例における多軸ヒンジ装置の閉成状態を示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図、（ｃ）は側面図である。

【図5】第１実施例におけるフレキシブルディスプレイシートを含む多軸ヒンジ装置の閉成状態における斜視図である。

【図6】第１実施例におけるフレキシブルディスプレイシートを含む多軸ヒンジ装置の閉成状態における正面図である。

【図7】図６におけるＥ－Ｅ線断面図である。

【図8】第１実施例における多軸ヒンジ機構の同期回転機構以外を分解した分解斜視図である。

【図9】第１実施例における多軸ヒンジ機構におけるセンタープレートを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図10】第１実施例における多軸ヒンジ機構の可動フレームを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図11】第１実施例における多軸ヒンジ機構の固定フレームを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図12】第１実施例における多軸ヒンジ機構のベースフレームを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図13】第１実施例における多軸ヒンジ機構の第１取付部材を示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図14】第１実施例における多軸ヒンジ機構の第２取付部材を示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図15】第１実施例における多軸ヒンジ機構の第３取付部材を示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図16】第１実施例における多軸ヒンジ機構の円弧アームを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図17】第１実施例における多軸ヒンジ装置のセンタープレートおよびサイドプレートを取り外した斜視図および同期回転機構の分解斜視図である。

【図18】（ａ）は図１７におけるＦ－Ｆ線断面図であり、多軸ヒンジ装置の開成状態である。（ｂ）は同じ位置から同装置の閉成状態を表した図である。

【図19】第１実施例における多軸ヒンジ機構の第１サポートアームを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図20】第１実施例における多軸ヒンジ機構の第２サポートアームを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図21】（ａ）は図１７の各部品を組み立てた状態におけるＧ－Ｇ線断面図であり、多軸ヒンジ装置の開成状態である。（ｂ）は同じ位置から同装置の閉成状態を表した図である。

【図22】（ａ）は図１７の各部品を組み立てた状態におけるＨ－Ｈ線断面図であり、多軸ヒンジ装置の開成状態である。（ｂ）は同じ位置から同装置の閉成状態を表した図である。

【図23】ガイド溝の軌跡を説明する図である。

【図24】第１実施例における多軸ヒンジ機構のサイドプレートを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図25】第１実施例における多軸ヒンジ機構の第１ギアレバーを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図26】第１実施例における多軸ヒンジ機構の第２ギアレバーを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図27】第１実施例における多軸ヒンジ機構の固定カムを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図28】第１実施例における多軸ヒンジ機構のスペーサを示し、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。

【図29】（ａ）は図１７の各部品を組み立てた状態におけるＩ－Ｉ線断面図であり、多軸ヒンジ装置の開成状態である。（ｂ）は同じ位置から同装置の閉成状態を表した図である。

【図30】本発明の第２実施例に係る多軸ヒンジ装置において、センタープレートと、サイドプレートと、サポートアームを分解した斜視図である。

【図31】第２実施例におけるサポートアームとセンタープレートの部分斜視図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組み立て後に、サイドプレートと共にベースフレームに取り付けた組立斜視図である。

【図32】（ａ）は図３０の各部品を組み立てた後のＪ－Ｊ線断面図であり、多軸ヒンジ装置の開成状態である。（ｂ）は同じ位置から同装置の閉成状態を表した図である。

【図33】（ａ）は第２実施例におけるセンタープレートとサイドプレートの分解斜視図であり、（ｂ）は第２実施例におけるセンタープレートの裏面平面図である。

【図34】（ａ）は図３０の各部品を組み立てた後のＫ－Ｋ線断面図であり、多軸ヒンジ装置の開成状態である。（ｂ）は同じ位置から同装置の閉成状態を表した図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に本発明に係る多軸ヒンジ装置、並びにこの多軸ヒンジ装置を用いた電子機器の実施の形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。

【第１実施例】

【0025】

図１、図２は、本発明に係る多軸ヒンジ装置を用いた電子機器の一例としての携帯電話機Ａを概略的に示しており、図１（ａ）は第１筐体１と第２筐体２を０度に閉じた閉成状態の斜視図である。携帯電話機Ａの外装は、第１筐体１と第２筐体２とベースカバー３で構成され、ベースカバー３に設けられる多軸ヒンジ装置Ｂ（図１（ａ）では見えない）により第１筐体１と第２筐体２は開閉可能に連結されている。指示記号１ａ、１ｂ、１ｃは後述する取付部材に第１筐体を螺合させる為に設けられている取付孔である。第２筐体２についても同様な構成になっている。スリット１ｄは多軸ヒンジ装置Ｂの突出部を避ける逃げ孔である。図１（ｂ）の側面図に示すように第１筐体１および第２筐体２は矢印３ａで示すベースカバー側を回転の根元とし、矢印３ｂで示す自由端側が開閉の先端となる。また、図１（ａ）における矢印３ｃは前後方向を示しており一方を前、他方を後と定義する。多軸ヒンジ装置Ｂは詳細を後述するベースフレーム７を有し、ベースフレーム７は第１筐体１と第２筐体２の互いに向き合う各両端部に達している。そしてベースフレーム７に設けられた後述する一対のヒンジシャフトが取付部材を介して前後方向（矢印３ｃ）の各々で第１筐体１と第２筐体２をベースフレーム７と連結し、後述する同期回転機構と回転制御機構を作用させる。

【0026】

図２は第１筐体と第２筐体を１８０度に開いた開成状態の斜視図であり、図２（ａ）はフレキシブルディスプレイシート４が設けられていない状態、図２（ｂ）はフレキシブルディスプレイ４が設けられた状態を示している。図２（ａ）においては多軸ヒンジ装置Ｂの構成要素である第１サイドプレート５１、第２サイドプレート５２、センタープレート６が露出している。図２に図示されるように、第１サイドプレート５１及び第２サイドプレート５２とセンタープレート６の隣接する辺は、前記センタープレート６の両端部に達する長さを有する。図１（ｂ）、図２（ａ）に示すように、第１、第２筐体は回転中心１ｅ、２ｅを軸にして矢印１ｆ、２ｆ方向に回転する。この回転動作により図２（ａ）の開成状態から図１（ａ）の閉成状態に移行する。このように携帯電話機Ａは、多軸ヒンジ装置Ｂにより、フレキシブルディスプレイシート４を内側にして二つ折りされる。

【0027】

多軸ヒンジ装置Ｂはフレーム機構、回転制御機構、同期回転機構、吸込み機構、上下動機構等で構成されており、初めにフレーム機構について説明する。
図３（ａ）は上面側から見た多軸ヒンジ装置の開成状態における全体斜視図、図３（ｂ）は下面側から見た多軸ヒンジ装置の開成状態における全体斜視図、図３（ｃ）は多軸ヒンジ装置の開成状態における側面図である。同様に多軸ヒンジ装置の閉成状態における斜視図を図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示す。
多軸ヒンジ装置Ｂの表面には対のサイドプレート５１、５２の間であり、前述した第１筐体１とベースフレーム７の連結と第２筐体２とベースフレーム７の連結の間にセンタープレート６が配置されており、図２に図示したように、それらはフレキシブルディスプレイシート４の屈曲部周辺を支持するために設けられている。

【0028】

図４に示すように取付部材である第１、第２、第３の取付部材５３、５４、５５に設けられた取付ねじ孔５３ａ、５４ａ、５４ｂ、５５ａ、５５ｂと図１（ａ）で図示した取付孔１ａ、１ｂ、１ｃにより第１、第２筐体１、２は第１、第２、第３の取付部材５３、５４、５５と螺合される。また、ベースカバー３の側面には図１２における爪７ｇに取り付けられる側板３１が設けられ、外部からの異物侵入を防いでいる。

【0029】

図５、図６、図７は多軸ヒンジ機構Ｂにフレキシブルディスプレイシート４を取り付けた閉成状態を図示しており、図５は斜視図、図６は正面図、図７は図６におけるＥ－Ｅ線断面図である。図５、図６、図７において対のサイドプレート５１、５２およびセンタープレート６に囲まれる収容部Ｄには湾曲部４１に曲げられたフレキシブルディスプレイシート４が収容されている。後述する回転制御機構および上下動機構により収容部Ｄは十分な大きさを確保できるために湾曲部４１の曲率半径は大きくなり、フレキシブルディスプレイシート４の折れ曲がりや、それによる故障が起きることは無い。

【0030】

図８は多軸ヒンジ機構Ｂの分解斜視図であり、後述する同期回転機構９は分解されずユニット状態で図示されている。図８の分解斜視図および図９から図２０迄の部品図を用いてフレーム機構の詳細を説明する。

【0031】

[センタープレート６]
図９はセンタープレート６の斜視図であり、図９（ａ）は上面から見た斜視図、図９（ｂ）は下面から見た斜視図である。センタープレート６の短辺の両端部６ｇに取付孔６ａおよび位置決め孔６ｂが設けられており、下面にはストッパー６ｄが設けられている。６ｅは後述するギアレバーの逃げであり、６ｆは第１、第２サイドプレート５１、５２に設けられたセンタープレート係合片５１ａ、５２ａを受けるセンタープレート係合片受けである。

【0032】

図１０は可動フレーム６１の斜視図であり、図１０（ａ）は上面から見た斜視図、図１０（ｂ）は下面から見た斜視図である。可動フレーム６１には取付ねじ孔６１ａと位置決め軸６１ｂが設けられており、それぞれセンタープレート６の取付孔６ａ、位置決め孔６ｂと対応して位置決め、図８に示す取付ねじ６ｃにより螺合される。

【0033】

図１１は固定フレーム６２の斜視図であり、図１１（ａ）は上面から見た斜視図、図１１（ｂ）は下面から見た斜視図である。固定フレーム６１には取付孔６２ａと位置決め軸６２ｂが設けられている。図１２はベースフレーム７の斜視図であり、図１２（ａ）は上面から見た斜視図、図１２（ｂ）は下面から見た斜視図である。図１２におけるベースフレーム７に設けられた取付ねじ孔７ａと位置決め孔７ｂと固定フレーム６２における取付孔６２ａと位置決め軸６２ｂと対応して位置決め、図８に示す取付ねじ６２ｅにより螺合される。尚、ベースフレーム７はベースフレーム取付ねじ孔７ｊと図８に示すベースカバー３に設けられた取付孔３ｄにより螺合されベースカバーと固定される。

【0034】

図８において第１の弾性部材であるトーションバネ１１１はコイル部１１１ａが固定フレーム６２における突起６２ｃに巻き付けられており、フック部１１１ｂの先端が可動フレーム６１におけるばね受け穴６１ｃに挿入され、フック部１１１ｃは固定フレーム６２におけるばね受け６２ｄに引っかけられている。トーションバネ１１１はバネを巻き戻す方向に広げられて可動フレーム６１および固定フレーム６２に掛けられている。そのためバネが巻き込む方向のチャージ力により、センタープレート６はベースフレーム７に近接する方向の力を受ける。第１、第２筐体１、２が閉成状態の時には、この力によりセンタープレート６は第１弾性部材であるトーションバネ１１１の付勢力により溝部７ｐに降下する。また、第１筐体１と第２筐体２が開成状態の時には、後述する位置調整部材筐体９１ｄ、９２ｄによりセンタープレート６は第１、第２筐体１、２の各表面と面一状態にさせてフレキシブルシートを水平状態に維持させる。

【0035】

[センタープレート６の動作の説明]
前述したようにセンタープレート６はトーションバネ１１１によりベースフレーム７に近接する方向（リフトダウン）の力を受けている。しかしながら後述する図２９（ａ）に示すように第１、第２筐体１、２が開成状態の時は位置調整部材である押上部９１ｄ、９２ｄがセンタープレート６のストッパー６ｄを支持している為にセンタープレート６はベースフレーム７側にリフトダウンせず、後述する第１、第２サイドプレート５１、５２と略同一平面となる。図２９（ｂ）に示すように押上部９１ｄ、９２ｄが後述する同期回転機構により回転させられてセンタープレート６のストッパー６ｄから外れるとセンタープレート６はトーションバネ１１１の力でリフトダウンして溝部７ｐに降下する。
このようにセンタープレート６がベースフレーム７内にリフトダウンすると図７に示したように収容部Ｄを大きく確保できてフレキシブルディスプレイシート４の湾曲部４１を十分収容できる。このようなセンタープレート６のベースフレーム７に対する上下動動作は本発明の一番の特徴である。

【0036】

[取付部材における回転制御機構８]
次に、取付部材をベースフレーム７に回転させる回転機構について説明する。
図１３は第１取付部材５３の斜視図であり、図１３（ａ）は上面から見た斜視図、図１３（ｂ）は下面から見た斜視図である。第１取付部材５３には取付ねじ孔５３ａと取付孔５３ｂおよび位置決め軸５３ｃが設けられている。尚、各説明図に記載される指示記号の後に括弧で囲まれた指示記号は各機構のユニット番号であり、例えば円弧アーム８１（８２）は円弧アーム８１は回転制御機構８を構成する部品であることを示す。

【0037】

図１４は第２取付部材５４の斜視図であり、図１４（ａ）は上面から見た斜視図、図１４（ｂ）は下面から見た斜視図である。第２取付部材５４には取付ねじ孔５４ａ、５４ｄと取付ねじ孔５４ｂおよび位置決め孔５４ｃが設けられている。そして取付ねじ孔５４ｂおよび位置決め孔５４ｃと取付孔５３ｂおよび位置決め軸５３ｃを対応させ、図８に示す取付ねじ５３ｄにより第２取付部材５４と第１取付部材５３は螺合され、固定される。第２取付部材５４には後述する第２サポートアームの円弧軸が組み合わされて摺動する円弧溝５４ｈが設けられている。また、後述するギアレバーと連結させるための長孔５４ｅを有する作動アーム５４ｉが設けられている。

【0038】

図１５は第３取付部材５５の斜視図であり、図１５（ａ）は上面から見た斜視図、図１５（ｂ）は下面から見た斜視図である。第３取付部材５５には取付ねじ孔５５ａ、５５ｄと取付ねじ孔５５ｂおよび位置決め孔５５ｃが設けられている。そして取付ねじ孔５５ｂおよび位置決め孔５５ｃと取付孔５３ｂおよび位置決め軸５３ｃを対応させ、図８に示す取付ねじ５３ｄにより第３取付部材５５と第１取付部材５３は螺合され、固定される。第３取付部材５５には後述する第１サポートアームの円弧軸が組み合わされて摺動する円弧溝５５ｈが設けられている。また、後述するギアレバーと連結させるための長孔５５ｅを有する作動アーム５５ｉが設けられている。

【0039】

図１６は回転制御機構８の円弧アーム８１の斜視図であり、図１６（ａ）は上面から見た斜視図、図１６（ｂ）は下面から見た斜視図である。円弧アーム８１には円弧溝８１ａ、取付ねじ孔８１ｂ、位置決め軸８１ｃが設けられている。そして位置決め軸８１ｃを位置決め孔５４ｇ、５５ｇに嵌め込み、取付孔５４ｆ、５５ｆと取付ねじ孔８１ｂとを図８における取付ねじ８１ｇで螺合することで円弧アーム８１と第２、第３取付部材５４、５５は固定される。又、円弧アーム８１にはセンタープレート６の位置を調整する位置調整部材としての押上部８１ｈが設けられている。押上部８１ｈの詳細は後述する。

【0040】

図１２のベースフレーム７の前後方向（矢印７ｈ）の両端には円弧溝８１ａに対応する対の円弧軸７ｅが設けられている。そして円弧溝８１ａと円弧軸７ｅは互いに摺動可能の為、円弧アーム８１はベースフレーム７に対して円弧溝８１ａの軌跡方向に沿って回転可能となる。

【0041】

図１７は多軸ヒンジ装置のセンタープレート６および第１、第２サイドプレート５１、５２を取り外した斜視図および同期回転機構の分解斜視図である。図１７におけるＦ－Ｆ線は円弧アーム８１を切る線分であり、Ｆ－Ｆ線で切断した断面図を図１８に示す。図１８において図１８（ａ）は第１、第２サイドプレート５１、５２の開成状態であり、円弧溝８１ａが円弧軸７ｅに沿って摺動して図１８（ｂ）の閉成状態に移行する。

【0042】

このように第１、第２サイドプレート５１、５２の回転をガイド部である円弧状の溝と軸で行うことで回転中心軸を省く機構を回転制御機構８と定義し、本実施例では円弧アーム８１の円弧溝８１ａと図１２に示した円弧軸７ｅにより回転制御機構を構成している。図１８（ａ）、（ｂ）において鎖線８１ｆは第１サイドプレート５１と連結される円弧アーム８１ｄにおける円弧溝８１ａと円弧軸７ｅの摺動軌跡であり、第１回転軸である回転中心１ｅは第１、第２サイドプレート５１、５２及びセンタープレート６で囲まれる収容部Ｄ内となる。ここで回転支持用のシャフトを収容部Ｄ内に設けるとフレキシブルディスプレイシート４を収容する容積が限られてしまうことになる為、本発明では円弧アーム８１ｄを用いることで回転中心１ｅを仮想の回転中心とし、回転支持用のシャフトを設けることを回避している。２ｅは第２サイドプレート５２と連結される円弧アーム８１ｅの仮想の回転中心であり、回転中心１ｅと２ｅの距離Ｃを離すことで収容部Ｄの大きさを変更可能である。

【0043】

［回転制御機構８の動作の説明］
第１、第２筐体１、２の少なくとも何れか一方を閉成状態から開成状態にするようにユーザーが力を加えると、第１、第２筐体１、２に取り付けられた第２、第３取付部材５４、５５の各々に設けられた円弧アーム８１の円弧溝８１ａは、ベースフレーム７に設けられた円弧軸７ｅに沿って円弧運動する。これによりベースフレーム７に対して第２、第３取付部材５４、５５は回転することができる。円弧溝アーム８１は前述したように回転支持用シャフトを省く役割だけではない。別の役割として円弧溝８１ａと円弧軸７ｅという長い嵌合長により回転ガタをなくすことができ、さらに間に充填されたグリスにより適度な粘性を発生させる。その為に円弧溝８１ａと円弧軸７ｅにより開閉操作時の品位を向上させることができた。

【0044】

［サイドプレート５１、５２とサイドプレート揺動機構１２］
前述した第２、第３取付部材５４、５５は開成状態から９０度回転して閉成状態に移行する。しかしながら図７で図示されるように第１、第２サイドプレート５１、５２は開成状態から９０度（図７では１１０度）以上回転している。このように第１、第２サイドプレート５１、５２を９０度以上回転させることで収容部Ｄを大きくしている。この仕組みについて以下に説明する。

【0045】

図１９は第１サポートアーム５６の斜視図であり、図１９（ａ）は上面から見た斜視図、図１９（ｂ）は下面から見た斜視図である。尚、各説明図に記載される指示記号の後に括弧で囲まれた指示記号は各機構のユニット番号であり、例えば第１サポートアーム５６（１２）は第１サポートアーム５６はサイドプレート揺動機構１２を構成する部品であることを示す。第１サポートアーム５６には円弧軸５６ｄが設けられており、前述した第３取付部材５５の円弧溝５５ｈと組み合わされて互いに摺動する。また、ガイド溝５６ａも設けられており、後述する第１軸支ピン７ｃと組み合わされる。同様に、図２０は第２サポートアーム５７の斜視図であり、図２０（ａ）は上面から見た斜視図、図２０（ｂ）は下面から見た斜視図である。第２サポートアーム５７には円弧軸５７ｄが設けられており、前述した第２取付部材５４の円弧溝５４ｈと組み合わされて互いに摺動する。また、ガイド溝５７ａも設けられており、後述する第２軸支ピン７ｄと組み合わされる。

【0046】

図１７におけるＧ－Ｇ線は、円弧軸５６ｄ、５７ｄを通る断面線であり、Ｇ－Ｇ線で切断した断面図を図２１に示す。前述したように第１、第２サポートアーム５６、５７に設けられたサイドプレート揺動機構を構成する円弧軸５６ｄ、５７ｄは、第２、第３取付部材５４，５５に設けられたサイドプレート揺動機構１２を構成する円弧溝５４ｈ、５５ｈに嵌り込み、摺動する。その摺動軌跡５６ｇ、５７ｇは円形であり、回転中心５６ｈ、５７ｈは第１、第２サイドプレート５１，５２の端部５１ｅ、５２ｅとなる。第１、第２サイドプレート５１、５２の端部５１ｅ、５２ｅに回転支持用のシャフトを設けることで円弧溝５４ｈ、５５ｈ及び円弧軸５６ｄ、５７ｄを省くこともできる。しかしながら、回転支持用のシャフト及び対応するシャフト受けを第１、第２サポートアーム５６、５７及び第２、第３取付部材５４、５５に設けると、第２、第３取付部材５４、５５を閉じるときに互いのシャフト受けが干渉してしまう。それを避ける為に、本実施例では回転支持部として円弧溝５４ｈ、５５ｈ及び円弧軸５６ｄ、５７ｄを設け、回転中心５６ｈ、５７ｈを仮想回転中心としている。

【0047】

図１７におけるＨ－Ｈ線は、はガイド溝５６ａ、５７ａを切断する線であり、Ｈ－Ｈ線で切断した断面図を図２２に示す。ベースフレーム７には第１、第２軸支ピン７ｃ、７ｄが設けられており、各々第１、第２サポートアーム５６、５７のガイド溝５６ａ、５７ａと組み合わされている。ここで第２、第３取付部材５４、５５は図２２（ａ）に図示される開成状態から図２２（ｂ）に図示される閉成状態までに第１回転軸である回転中心１ｅ、２ｅ回りにθ（９０度）回転する。それにつれて第１、第２サポートアーム５６、５７を回転支持する回転中心５６ｈ、５７ｈの位置も回転中心１ｅ、２ｅ回りに回転する為、ベースフレーム７に固定された第１、第２軸支ピン７ｃ、７ｄとガイド溝５６ａ、５７ａのガイド軌跡の関連により第１、第２サポートアーム５６、５７は回転中心５６ｈ、５７ｈ周りに各々さらにφ（２０度）回転することになる。

【0048】

［サイドプレート揺動機構１２の軌跡と動作の説明］
第１、第２サポートアーム５６、５７に設けられたガイド溝５６ａ、５７ａのガイド軌跡について図２３を用いて説明する。なお、第２サポートアーム５７を例とし、第１サポートアーム５６は同様であるので省略する。図２３において第１回転軸である回転中心１ｅ回りに第２軸支ピン７ｄの中心を第１の角度θ（９０度）回転させた第１の位置７ｋを設定する。この時のヒンジシャフト軌跡を５７ｉとする。同様に回転中心１ｅ回りに回転中心５７ｈを第１の角度θ（９０度）回転させた第２の位置５７ｊを設定する。次に、第２の位置５７ｊを中心にして第１の位置７ｋを第２の角度φ（２０度）回転させた第３の位置７ｍを設定する。ここでヒンジシャフト軌跡５７ｉを第２軸支ピン７ｄを中心として第３の位置７ｍを通るように矢印５７ｋの方向に回転させた軌跡５７ｍがガイド溝５７ａの軌跡となる。すなわち第２軸支ピン７ｄ中心と第３の位置７ｍを通り半径が回転中心１ｅから第２軸支ピン７ｄの中心迄の長さｒ１となる円弧である。この軌跡の場合には第１、第２サポートアーム５６、５７は第２、第３取付部材５４、５５の開成から閉成までの０度から９０度までの回動角度に比例して０度から１１０度まで比例して角度を変更する。

【0049】

尚、ガイド溝５６ａ、５７ａの軌跡は半径がｒ１より大きければカム詰まりを起こさない。その為ガイド溝５６ａ、５７ａの軌跡は第２軸支ピン７ｄの中心と第３の位置７ｍの中心を通る直線でもよい。本実施例では第２、第３取付部材５４、５５回動中における第１、第２サポートアーム５６、５７の円滑な角度変更とガイド溝５６ａ、５７ａの大きさを考慮してガイド溝の円弧軌跡半径をｒ１より大きく設定している。このように第１、第２サポートアーム５６、５７の円弧軸５６ｄ、５７ｄと第２、第３取付部材５４、５５の円弧溝５４ｈ、５５ｈとベースフレーム７の第１、第２軸支ピン７ｃ、７ｄによりサイドプレート揺動機構１２を構成している。そして本発明の実施例においては第２、第３取付部材５４、５５を開成状態から閉成状態に移行させると、それにつれて第１、第２サイドプレート５１、５２と第２、第３取付部材５４、５５のなす角度はサイドプレート揺動機構１２により徐々に変更される。

【0050】

図２４は第１サイドプレート５１の斜視図であり、図２４（ａ）は上面から見た斜視図、図２４（ｂ）は下面から見た斜視図である。第２サイドプレート５２についても同様な構成の為説明は省く。第１サイドプレート５１の両端部には取付孔５１ｃおよび位置決め孔５１ｂが設けられており、下面にはセンタープレート係合片５１ａおよびフック５１ｄが設けられている。

【0051】

第１サイドプレート５１の取付手順について説明する。ベースプレート７に取り付けられた第２、第３取付部材５４、５５の円弧溝５４ｈ、５５ｈのそれぞれに第２、第１サポートアーム５７、５６の円弧軸５７ｄ、５６ｄに嵌め込む。次に、第１サイドプレート５１のフック５１ｄを第１取付部材５３のフック受け５３ｅに引っかける。最後に第１サイドプレート５１の取付孔５１ｃ、位置決め孔５１ｂと第１サポートアーム５６、第２サポートアーム５７の取付ねじ孔５６ｃ、５７ｃ及び位置決め軸５６ｂ、５７ｂと対応させ、図８のねじ５６ｆ、５７ｆにより螺合させる。サイドプレート５１は両端のみ第１サポートアーム５６、第２サポートアーム５７で支持された薄い板状の為に、中央部の浮き防止としてフック５１ｄをフック受け５３ｅに引っかけている。

【0052】

以上説明したようによりベースフレーム７、センタープレート６、可動フレーム６１、固定フレーム６２、第１、第２、第３取付部材５３、５４、５５、第１サポートアーム５６、第２サポートアーム５７、第１サイドプレート５１、第２サイドプレート５２、円弧アーム８１でフレーム機構を構成している。そして第１、第２、第３取付部材５３、５４、５５の開閉動作に応じてベースフレーム７とセンタープレート６の相対位置が変更され、サイドプレート揺動機構１２によりサイドプレートと取付部材のなす角度が変更される機能を有する。

【0053】

［同期回転機構９、９］
次に、同期回転機構９、９’の構成について説明する。尚、各説明図に記載される指示記号の後に括弧で囲まれた指示記号は各機構のユニット番号であり、例えばギアシャフト９５（９）はギアシャフト９５は同期回転機構９を構成する部品であることを示す。

【0054】

図１７における同期回転機構９の分解斜視図に示すように、伝達部材である第１同期ギア９３、第２同期ギア９４はギアシャフト９５の軸まわりに回転する。第１、第２同期ギア９３、９４は互いに噛み合っているために、その回転方向は逆となる。伝達部材である第１、第２ギアレバー９１，９２はヒンジシャフト１０１の軸まわりに回転する。図２５、図２６に示すように第１、第２ギアレバー９１、９２のヒンジシャフト孔９１ｅ、９２ｅにヒンジシャフト１０１の軸（鎖線９１ｆ、９２ｆで示す）が貫通しており、ヒンジシャフト孔９１ｅ、９２ｅと同軸にレバー同期ギア９１ａ、９２ａが設けられている。レバー同期ギア９１ａは第１同期ギア９３と噛み合っており、レバー同期ギア９２ａは第２同期ギア９４と噛み合っている為に第１ギアレバー９１を図１７の矢印９１ｇに示した回転方向に回転させると第２ギアレバー９２は矢印９２ｇ方向に回転する。

【0055】

第１、第２ギアレバー９１、９２の自由端９１ｈ、９２ｈは、それぞれ図１４、図１５に示した第２、第３の取付部材５４、５５おける対の作動アーム５４ｉ、５４ｉと５５ｉ、５５ｉに挟まれる。そして、図８に示すが第１軸支ピン９６は作動アーム５４ｉに設けられた長孔５４ｅと第１ヒンジシャフト孔９１ｃを貫通し、同様に第２軸支ピン９７が長孔５５ｅと第２ヒンジシャフト孔９２ｃを貫通する。前述したように円弧アーム８１により第２取付部材５４は回転中心１ｅまわりに回動するが、それに伴う長孔５４ｅの移動により第１ギアレバー９１はヒンジシャフト中心９１ｆまわりに回転する。この回転が第１、第２同期ギア９３、９４を介して第２ギアレバー９２に伝わり、第２ギアレバー９２は長孔５５ｅを介して第３取付部材５５を回動させる。

【0056】

［同期回転機構９、９’の動作の説明］
今、第１筐体１を閉成状態から開成状態になるようにユーザーが力を加えると、第１サイドプレート５１側の第２、第３の取付部材５４、５５が動く。その動きを第１軸支ピン９６が拾いサイドプレート５１側の第１、第２ギアレバー９１、９２を回動させる。そして、その回動はレバー同期ギア９１ａ、９２ａより第１、第２同期ギア９３、９４及び第２サイドプレート５２側の第１、第２ギアレバー９２上のレバー同期ギア９１ａ、９２ａに伝わる。その為第２サイドプレート５２側の第２、第３取付部材５４、５５は第２サイドプレート５２側の第１、第２ギアレバー９１、９２に設けられた第２軸支ピン９７により開成状態に動作させられる。

【0057】

このように、第１、第２ギアレバー９１、９２及び第１、第２同期ギア９３、９４により回転を同期させる機構を同期回転機構と定義し、同期回転機構９、９’により第１筐体１を開き方向に回動させると、それに同期して同じ角度第２筐体２が開き方向に回動する。このような同期回転機構を設けるとユーザーが第１筐体１と第２筐体２を開くときに高品位な回動感触を得ることができる。

【0058】

［吸込み機構１０］
次に、吸込み機構１０について説明する。尚、各説明図に記載される指示記号の後に括弧で囲まれた指示記号は各機構のユニット番号であり、例えばヒンジシャフト１０１（１０）はヒンジシャフト１０１は吸込み機構１０を構成する部品であることを示す。第１筐体１と第２筐体２を開閉する動作において閉状態に近い角度になると最も閉じた角度に吸い込み、逆に開状態に近い角度になると最も開いた角度に吸い込む機構を吸込み機構と定義する。図２５、図２６において第１、第２ギアレバー９１、９２には回転カム９１ｂ、９２ｂが設けられている。各々の回転カム９１ｂ、９２ｂは、図１７及び図２７に示す固定カム１０３の固定カム面１０３ａ、１０３ｂとそれぞれ対向している。固定カム１０３にはギアシャフト孔１０３ｃおよびヒンジシャフト孔１０３ｄが設けられており、それぞれギアシャフト９５、ヒンジシャフト１０１が貫通する。

【0059】

図２８においてスペーサ１０２に設けられたヒンジシャフト孔１０２ａにはヒンジシャフト１０１が貫通し、ギアシャフト孔１０２ｂにはギアシャフト９５が嵌合する。ギアシャフト９５は第１、第２同期ギア９３、９４、固定カム１０３のギアシャフト孔１０３ｃ、サブ圧縮コイルバネ１０４を貫通する。さらにギアシャフト９５は両端がスペーサ１０２のギアシャフト孔１０２ｂと嵌合し、ギアシャフト９５のスラスト方向（軸方向）も固定される。またヒンジシャフト１０１は第１、第２ギアレバー９１、９２、固定カム１０３のヒンジシャフト孔１０３ｃ、第２の弾性部材であるメイン圧縮コイルバネ１０５、スペーサ１０２のヒンジシャフト孔１０２ａと貫通する。そして図１７に示すようにヒンジシャフト１０１の耳１０１ａおよびヒンジシャフト１０１の段差部１０１ｂに嵌るロックリング１０６で対のスペーサ１０２を挟んでいる。

【0060】

固定カム１０３はヒンジシャフト１０１及びギアシャフト９５上を摺動可能であり、図１７に示すように矢印１０７の付勢方向にメイン圧縮コイルバネ１０５、サブ圧縮コイルバネ１０４により付勢されている。そのために回転カム９１ｂ、９２ｂは固定カム１０３の固定カム面１０３ａ、１０３ｂと対向し互いに押し付けられている。第１、第２のギアレバー９１、９２が回動されると、それに伴い回転カム９１ｂ、９２ｂのカム山９１ｂ’、９２ｂ’は固定カム面１０３ａ、１０３ｂのカム山１０３ａ’、１０３ｂ’を乗り越えようとして固定カム１０３を矢印１０７と反対方向に付勢する。この付勢力がメイン圧縮コイルバネ１０５、サブ圧縮コイルバネ１０４の付勢力より大きくなると第１、第２のギアレバー９１、９２が回転を始める。

【0061】

図２５、図２６、図２７に図示されるようにカム山９１ｂ’、９２ｂ’、１０３ａ’、１０３ｂ’には斜面部が設けられている。その為、回転カム９１ｂ、９２ｂと固定カム面１０３ａ、１０３ｂの斜面部が互いに対向する回転位相になるとカム斜面により互いのカム山と谷が組み合うように第１、第２ギアレバー９１、９２の回転が吸い込まれる。

【0062】

［吸込み機構１０の動作の説明］
吸込み機構１０は第１、第２ギアレバー９１、９２に設けられた回転カム９１ｂ、９２ｂと固定カム１０３及び第２弾性部材であるサブ圧縮コイルバネ１０４、メイン圧縮コイルバネ１０５で構成される。そして吸込み機構１０により、第１、第２筐体１、２を開閉する動作において対の筐体を閉状態に近い角度にすると対の筐体は最も閉じた角度に吸い込まれ、逆に開状態に近い角度にすると対の筐体は最も開いた角度である展開状態に吸い込まれる。これにより開閉操作の品位を高くすることができると共に、開閉状態を維持することができるようになる。

【0063】

吸い込み機構１０と同期回転機構９、９’は図１７に示したように一体のユニットとなっておりスペーサ１０２に設けられた取付孔１０２ｃと図１２に示した取付ねじ孔７ｆを取付ネジ１０８で螺合することでベースフレーム７に対して固定される。

【0064】

[上下動機構１１]
次に、上下動機構１１について説明する。尚、各説明図に記載される指示記号の後に括弧で囲まれた指示記号は各機構のユニット番号であり、例えばトーションバネ１１１（１１）はトーションバネ１１１は上下動機構１１を構成する部品であることを示す。
図８から図１２で説明したセンタープレート６の動作において、第１、第２筐体１、２が閉成状態の時には、センタープレート６は第１弾性部材であるトーションバネ１１１の付勢力により溝部７ｐに降下する。また、第１、第２筐体１、２が開成状態の時にはセンタープレート６は溝部７ｐからリフトアップし、第１、第２サイドプレート５１、５２と略同一平面になる。このようにセンタープレート６とベースフレーム７の位置関係を第１、第２筐体１、２の開閉状態によって変更する機構を上下動機構と定義する。

【0065】

本発明の第１実施例においては上下動機構１１として二つの機構を設けている。一つ目は前述した回転制御機構８を用いた上下動機構１１、二つ目は同期回転機構９、９’を用いた上下機構１１である。はじめに回転制御機構８を用いた上下動機構について説明する。

【0066】

［回転制御機構８を用いた上下動機構１１］
図１６を用いて説明した様に円弧アーム８１の先端には押上部８１ｈが設けられている。そして図１８（ａ）に示す様に、第１、第２サイドプレート５１、５２の開成状態では押上部８１ｈはセンタープレート６の裏面と当接している。即ち、円弧アーム８１の押上部８１ｈはトーションバネ１１１の付勢力に逆らってセンタープレート６を第１、第２サイドプレート５１、５２と略同一平面に支えている。図１８（ｂ）に示す第１、第２サイドプレート５１、５２の閉成状態では押上部８１ｈはセンタープレート６の裏面からは退避する。その為センタープレート６は第１弾性部材であるトーションバネ１１１の付勢力により溝部７ｐに降下する。即ち、センタープレート６はベースフレーム７側に退避し、フレキシブルディスプレイシート４を収容する収容部Ｄを十分確保することができる。

【0067】

次に同期回転機構９、９’を用いた上下動機構について説明する。

【0068】

［同期回転機構９、９’を用いた上下動機構１１］
図１７におけるＩ－Ｉは第１、第２ギアレバー９１、９２における回転カム９１ｂ、９２ｂを切る線分であり、線分Ｉ－Ｉで切断した断面図を図２９に示す。図２９において図２９（ａ）は第１、第２取付部材５４、５５の開成状態であり、図２９（ｂ）は第１、第２取付部材５４、５５の閉成状態である。

【0069】

センタープレート６の動作の説明で説明したように、図２９（ａ）において第２、第３取付部材５４、５５の開き方向に連動して第１、第２ギアレバー９１、９２に設けられた位置調整部材である押上部９１ｄ、９２ｄはセンタープレート６のストッパー６ｄを矢印１１２のリフトアップ方向に持ち上げる。図２９（ｂ）に示すように第２、第３取付部材５４、５５の閉じ動作に連動してセンタープレート６は押上部９１ｄ、９２ｄから離れ、第１弾性部材であるトーションバネ１１１の付勢力により溝部７ｐに降下する。このような上下動機構により第１、第２の筐体１、２が閉成状態においてフレキシブルディスプレイシート４を収容する収容部Ｄを十分確保することができる。尚、上下動機構は第１、第２ギアレバー９１、９２に設けられた位置調整部材である押上部９１ｄ、９２ｄとセンタープレート６に設けられたストッパー６ｄと可動フレーム６１、固定フレーム６２及び第１弾性部材であるトーションバネ１１１で構成される。

【0070】

第１、第２の筐体１、２が開成状態の時には図２４に図示した第１サイドプレート５１に設けられた位置決め部材であるセンタープレート係合片５１ａが図９に図示したセンタープレート６のセンタープレート係合片受け６ｆと連結する。第２サイドプレート５２も同様である。この連結によりセンタープレート６と第１、第２サイドプレート５１、５２は略同一平面になる。

【0071】

この様に本発明における上下動機構１１は円弧アーム８１及び第１、第２ギアレバー９１、９２を用いて実現しているが、いずれか片方、例えば第１、第２ギアレバー９１、９２を設け、円弧アーム８１の先端に押上部８１ｈを設けなくても良く、反対に押上部８１ｈを設け、ギアレバー９１，９２に押上部９１ｄ、９２ｄを設けなくても良い。

【第２実施例】

【0072】

図３０はセンタープレートと、サイドプレートと、サポートアームを分解した本発明の第２実施例斜視図である。第１実施例と異なるのはセンタープレート６、第１、第２サポートアーム５６、５７及び第１、第２サイドプレート５１、５２の形状である。他の部材の形状と構成は第１実施例と同じである為に部材の配置及び動作の説明は省く。
第１実施例においては、回転制御機構８、及び同期回転機構９、９’を用いた上下動機構１１を実現していた。それに対して第２実施例においては、サイドプレート揺動機構１２を用いて上下動機構１１を実現している。

【0073】

サイドプレート揺動機構１２を用いた上下動機構１１では二つの異なる機構を設けており、一つ目は第１、第２サポートアーム５６、５７を用いた上下動機構１１、二つ目は第１、第２サイドプレート５１，５２を用いた上下動機構１１である。はじめに第１、第２サポートアーム５６、５７を用いた上下動機構１１について説明する。

【0074】

［第１、第２サポートアーム５６、５７を用いた上下動機構１１］
図３１は第２実施例における第１、第２サポートアーム５６、５７とセンタープレート６の部分斜視図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組み立て後に、第１、第２サイドプレート５１，５２と共にベースフレーム７に取り付けた組立斜視図である。図３１（ａ）に示す様に、第１、第２のサポートアーム５６、５７は、押上部５６ｎ、５７ｎを設けている。これは、図１９を用いて説明した第１、第２サポートアーム５６、５７に押さえ面５６ｅ、５７ｅを切り欠いて位置調整部材とした面である。又、センタープレート６の端部６ｇに突起６ｉを設け、突起６ｉの裏面に押上部受け６ｊが設けられている。押上部５６ｎ、５７ｎは押上部受け６ｊを支えて図３１（ｂ）の配置となる。

【0075】

図３０におけるＪ－Ｊは第１、第２サポートアーム５６、５７における押上部５６ｎ、５７ｎを切る線分であり、図３０の各部品を組み立てた後に線分Ｊ－Ｊで切断した断面図を図３２に示す。図３２において図３２（ａ）は第１、第２取付部材５４、５５の開成状態であり、図３２（ｂ）は第１、第２取付部材５４、５５の閉成状態である。

【0076】

第１実施例におけるサイドプレート揺動機構１２の動作で説明した様に、第２、第３取付部材５４、５５の開き方向回動に連動して第１、第２サポートアーム５６、５７は揺動する。そして、第１、第２サポートアーム５６、５７に設けられた位置調整部材である押上部５６ｎ、５７ｎはセンタープレート６裏面の押上部受け６ｊを矢印１１２のリフトアップ方向に持ち上げる。図３２（ｂ）に示すように第２、第３取付部材５４、５５の閉じ動作に連動してセンタープレート６の押上部受け６ｊは押上部５６ｎ、５７ｎから離れ、センタープレート６はトーションバネ１１１の付勢力によりベースフレーム７の溝部７ｐ（図２９（ａ）に記載）に降下する。第１実施例で説明した様にサイドプレート揺動機構１２の揺動角度は図２２（ｂ）と同様に第１、第２取付部材の揺動角度よりもθ大きく設定している。その為に、第２、第３取付部材５４、５５の閉じ動作に連動して押上部受け６ｊは押上部５６ｎ、５７ｎから十分離れ、第１、第２サポートアーム５６、５７はセンタープレート６を確実にリリースできる。このような上下動機構１１により第１、第２の筐体１、２が閉成状態においてフレキシブルディスプレイシート４を収容する収容部Ｄを十分確保することができる。ここで、上下動機構１１は第１、第２サポートアーム５６，５７に設けられた位置調整部材である押上部５６ｎ、５７ｎとセンタープレート６に設けられた押上部受け６ｊと可動フレーム６１、固定フレーム６２及び第１弾性部材であるトーションバネ１１１で構成される。

【0077】

次にサイドプレート５１、５２を用いた上下動機構１１について説明する。

【0078】

［サイドプレート５１，５２を用いた上下動機構１１］
図３３（ａ）は第２実施例における第１、第２サイドプレート５１、５２とセンタープレートの斜視図であり、（ｂ）はセンタープレート６の裏面平面図である。図３３（ａ）に示す様に、第１、第２のサイドプレート５１、５２は図２４を用いて説明した第１実施例のセンタープレート係合片５１ａの先端に押上部５１ｇ、５２ｇを位置調整部材として設けている。又、図３３（ｂ）に示す様にセンタープレート６の中央に押上部受け６ｋが設けられている。端部６ｇに突起６ｉを設け、突起６ｉの裏面に押上部受け６ｊ、６ｍが設けられている。押上部受け６ｋは第１、第２のサイドプレート５１、５２ｎと対応し、押上部受け６ｍは円弧アーム８１における押上部８１ｈと対応する。

【0079】

図３０におけるＫ－Ｋは第１、第２サイドプレート５１、５２における押上部５１ｇ、５２ｇを切る線分であり、図３０における各部品を組み立てた後に線分Ｋ－Ｋで切断した断面図を図３４に示す。図３４において図３４（ａ）は第１、第２取付部材５４、５５の開成状態であり、図３４（ｂ）は第１、第２取付部材５４、５５の閉成状態である。

【0080】

第１実施例におけるサイドプレート揺動機構１２の動作で説明した様に、第２、第３取付部材５４、５５の開き方向回動に連動して第１、第２サイドプレート５１、５２は揺動する。そして、第１、第２サイドプレート５１、５２に設けられた位置調整部材である押上部５１ｇ、５２ｇはセンタープレート６裏面の押上部受け６ｋを矢印１１２のリフトアップ方向に持ち上げる。図３４（ｂ）に示すように第２、第３取付部材５４、５５の閉じ動作に連動してセンタープレート６の押上部受け６ｋは押上部５１ｇ、５２ｇから離れ、センタープレート６はトーションバネ１１１の付勢力によりベースフレーム７の溝部７ｐ（図２９（ａ）に記載）に降下する。第１実施例で前述した様にサイドプレート揺動機構１１の揺動角度は図２２（ｂ）と同様に第１、第２取付部材の揺動角度よりもθ大きく設定している。その為に、第２、第３取付部材５４、５５の閉じ動作に連動して押上部受け６ｋは押上部５１ｇ、５２ｇから十分離れ、第１、第２サイドプレート５１、５２はセンタープレート６を確実にリリースできる。このような上下動機構１１により第１、第２の筐体１、２が閉成状態においてフレキシブルディスプレイシート４を収容する収容部Ｄを十分確保することができる。ここで、上下動機構１１は第１、第２サイドプレート５１、５２に設けられた位置調整部材である押上部５１ｇ、５２ｇとセンタープレート６に設けられた押上部受け６ｋと可動フレーム６１、固定フレーム６２及び第１弾性部材であるトーションバネ１１１で構成される。

【0081】

この様に本発明における上下動機構１１は第１、第２サポートアーム５６、５７及び第１、第２サイドプレート５１、５２を用いて実現しているが、いずれか片方、例えば押上部５６ｎ、５７ｎを設け、第１、第２サイドプレート５１、５２に押上部５１ｇ、５２ｇを設けなくても良く、反対に第１、第２サイドプレート５１、５２に押上部５１ｇ、５２ｇを設け、第１、第２サポートアーム５６、５７に押上部５６ｎ、５７ｎを設けなくても良い。

【0082】

以上説明したように本発明の多軸ヒンジ機構においては、上下動機構１１とサイドプレート揺動機構１２、回転制御機構８および同期回転機構９、９’により湾曲部４１のフレキシブルディスプレイシート４を収容する十分な収容部Ｄを確保することができた。また、位置決め部材であるセンタープレート係合片５１ａ、５２ａとセンタープレート係合片受け６ｆにより第１、第２筐体１、２の開成状態においてフレキシブルディスプレイシート４を平坦に支持することができた。
また同期回転機構９、９’と吸込み機構１０により第１、第２筐体１、１を開閉する時の品位を高くすることができた。

【0083】

尚、本実施例において上下動機構１１及びサイドプレート揺動機構１２等は第１、第２取付部材５４、５５の両者に設けられているが、いずれか一方に設けることでも良い。また回転制御機構８など回転動作に設けられるカム溝やガイド溝をカム軸に変更し、対応するカム軸、ヒンジシャフトをカム溝、ガイド溝に変更しても良い。

【産業上の利用可能性】

【0084】

本発明の多軸ヒンジ装置は、以上のように構成したので、第１筐体と第２筐体の閉成状態においてフレキシブルディスプレイシートを収容する十分な空間を確保でき、フレキシブルディスプレイシートの折れや故障を防ぐことができた。

【0085】

本発明は、第１筐体と第２筐体に跨らせてフレキシブルディスプレイシートが掛け渡される構成の折り畳み式の電子機器、例えば携帯電話機、スマートフォン、電子手帳、ＰＤＡ、ネットブック、映像ディスプレイ装置、携帯用ゲーム機、ノートパソコンなどに用いて好適な多軸ヒンジ装置、並びにこの多軸ヒンジ装置を用いた折り畳み式の電子機器として好適に用いられるものである。本発明に係る多軸ヒンジ装置は、携帯電話機だけに用いられるものではなく、上記したように、表面に１枚のフレキシブルディスプレイシートを取り付けた第１筐体と第２筐体を互いに開閉可能に連結する構成の折り畳み式の電子機器において広く用いることができる。

【符号の説明】

【0086】

１ 第１筐体
２ 第２筐体
３ ベースカバー
４ フレキシブルディスプレイシート
６ センタープレート
７ ベースフレーム
８ 回転制御機構
９ 同期回転機構
１０ 吸込み機構
１１ 上下動機構
１２ サイドプレート揺動機構
５１ 第１サイドプレート
５１ａ センタープレート係合片（位置決め部材）
５１ｇ 押上部（位置調整部材）
５２ 第２サイドプレート
５２ｇ 押上部（位置調整部材）
５３ 第１取付部材
５４ 第２取付部材
５４ｈ 円弧溝（回転支持部）
５５ 第３取付部材
５５ｈ 円弧溝（回転支持部）
５６ 第１サポートアーム
５６ｄ 円弧軸（回転支持部）
５６ｎ 押上部（位置調整部材）
５７ 第２サポートアーム
５７ｄ 円弧軸（回転支持部）
５７ｎ 押上部（位置調整部材）
６１ 可動フレーム
６２ 固定フレーム
８１ 円弧アーム
８１ｄ 円弧アーム
８１ｅ 円弧アーム
８１ｈ 押上部（位置調整部材）
９１ 第１ギアレバー
９１ａ レバー同期ギア（伝達部材）
９１ｂ 回転カム
９１ｄ 押上部（位置調整部材）
９２ 第２ギアレバー
９２ａ レバー同期ギア（伝達部材）
９２ｂ 回転カム
９２ｄ 押上部（位置調整部材）
１０３ 固定カム
１０４ サブ圧縮コイルバネ（第２弾性部材）
１０５ メイン圧縮コイルバネ（第２弾性部材）
１１１ トーションバネ（第１弾性部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】