特開 2024-176512 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】P2024176512

(43)【公開日】2024-12-19

(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 20060101AFI20241212BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20241212BHJP

   H04M 1/02 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

F16C11/04 F

H05K5/02 V

H04M1/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095077

(22)【出願日】2023-06-08

(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】森田 竜介

(72)【発明者】

【氏名】武富 義隆

【テーマコード（参考）】

3J105

4E360

5K023

【Ｆターム（参考）】

3J105AA05

3J105AB13

3J105AB16

3J105AB17

3J105AB22

3J105AC06

3J105AC07

3J105DA04

3J105DA06

3J105DA15

3J105DA23

3J105DA50

4E360AB04

4E360AB05

4E360AB17

4E360AB18

4E360AB42

4E360BA01

4E360BA11

4E360BB02

4E360BB12

4E360BB22

4E360BB23

4E360BD05

4E360EA14

4E360EA25

4E360EA28

4E360EC05

4E360EC11

4E360EC13

4E360EC14

4E360EC16

4E360ED02

4E360ED03

4E360ED07

4E360ED15

4E360ED17

4E360ED23

4E360ED28

4E360ED30

4E360GA02

4E360GA08

4E360GA12

4E360GB26

5K023AA07

5K023DD08

5K023HH06

(57)【要約】

【課題】内折り状態、展開状態、外折り状態の全ての状態においてフレキシブルディスプレイシートに適切な面長差補正を行う。
【解決手段】一対の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用いられ、前記一対の筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、前記一対の筐体の間に挟まれ、前記一対の筐体を各々揺動可能に支持するベースフレームと、前記一対の筐体の揺動角度に応じて前記ベースフレームから前記一対の筐体を離間させる離間移動量を与える筐体スライド機構を有し、前記筐体スライド機構は前記一対の筐体の揺動領域に応じて前記離間移動量を変更する。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の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用いられ、前記一対の筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、前記一対の筐体の間に挟まれ、前記一対の筐体を各々揺動可能に支持するベースフレームと、前記一対の筐体の揺動角度に応じて前記ベースフレームから前記一対の筐体を離間させる離間移動量を与える筐体スライド機構を有し、前記筐体スライド機構は前記一対の筐体の揺動領域に応じて前記離間移動量を変更する事を特徴とする多軸ヒンジ装置。

【請求項2】

前記筐体スライド機構は、前記フレキシブルディスプレイシートを外折り状態から展開状態に移行する領域と前記フレキシブルディスプレイシートを展開状態から内折り状態に移行する領域で前記離間移動量を変更する事を特徴とする請求項１記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項3】

前記筐体スライド機構は、前記フレキシブルディスプレイシートを外折り状態から展開状態に移行する領域における前記離間移動量を、前記フレキシブルディスプレイシートを展開状態から内折り状態に移行する領域における前記離間移動量よりも小さくする事を特徴とする請求項１記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項4】

前記筐体スライド機構は、前記ベースフレームに設けられた保持部と、前記保持部と前記一対の筐体の揺動角度に応じて揺動するスライドアームと、前記スライドアームにおける揺動角度を前記離間移動量に変換するスライド変換部と、前記スライド変換部の前記離間移動量を前記一対の筐体に与えるテンションブラケットで構成され、前記スライド変換部は前記スライドアームにおける揺動領域に応じて前記離間移動量を変更する事を特徴とする請求項１記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項5】

前記スライド変換部は、前記スライドアームにおける揺動角度を前記スライドアームの揺動軸方向の軸方向移動量とするカム部を有し、前記カム部のカム傾斜量は前記スライドアームにおける揺動領域に応じて変化する事を特徴とする請求項４記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項6】

前記スライド変換部は、前記スライドアームと第１の関節で揺動可能に支持されると共に前記スライドアームの軸方向移動に応じて軸方向移動する軸方向移動プレートと、前記軸方向移動プレートの移動方向を前記離間移動量の方向に変換する変換プレートを有し、前記変換プレートは前記テンションブラケットと接続される事を特徴とする請求項５記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項7】

前記変換プレートは、前記軸方向移動プレートの移動量を拡大して前記テンションブラケットの移動量とする事を特徴とする請求項６記載の多軸ヒンジ装置。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか１項に各記載の多軸ヒンジ装置を用いた事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、一対の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、携帯電話機、電子手帳、ＰＤＡ、ネットブック、さらにはノートパソコン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、一対の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。この様な電子機器を折りたたみ状態から展開状態に移行する時に、フレキシブルディスプレイシートに弛みや突っ張りなどの面長差に起因する問題を軽減する構造について下記特許文献１で開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２３－００９９２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

先行技術文献では、電子機器を折りたたみ状態から展開状態に移行する過程で展開角度に応じてフレキシブルディスプレイシートの面長差対策を施している。しかしながら、内折り状態、展開状態、外折り状態の３状態を可能にした電子機器の全ての状態において、フレキシブルディスプレイシートに適切な面長差対策を行うことは出来ない。
そこで本発明では、内折り状態、展開状態、外折り状態の全ての状態においてフレキシブルディスプレイシートに適切な面長差対策を行う事が出来る構造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に記載の発明は、一対の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用いられ、前記一対の筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、前記一対の筐体の間に挟まれ、前記一対の筐体を各々揺動可能に支持するベースフレームと、前記一対の筐体の揺動角度に応じて前記ベースフレームから前記一対の筐体を離間させる離間移動量を与える筐体スライド機構を有し、前記筐体スライド機構は前記一対の筐体の揺動領域に応じて前記離間移動量を変更する事を特徴とする。

【0006】

次に請求項２記載の発明は、前記筐体スライド機構は、前記フレキシブルディスプレイシートを外折り状態から展開状態に移行する領域と前記フレキシブルディスプレイシートを展開状態から内折り状態に移行する領域で前記離間移動量を変更する事を特徴とする。

【0007】

次に請求項３記載の発明は、前記筐体スライド機構は、前記フレキシブルディスプレイシートを外折り状態から展開状態に移行する領域における前記離間移動量を、前記フレキシブルディスプレイシートを展開状態から内折り状態に移行する領域における前記離間移動量よりも小さくする事を特徴とする。

【0008】

次に請求項４記載の発明は、前記筐体スライド機構は、前記ベースフレームに設けられた保持部と、前記保持部と前記一対の筐体の揺動角度に応じて揺動するスライドアームと、前記スライドアームにおける揺動角度を前記離間移動量に変換するスライド変換部と、前記スライド変換部の前記離間移動量を前記一対の筐体に与えるテンションブラケットで構成され、前記スライド変換部は前記スライドアームにおける揺動領域に応じて前記離間移動量を変更する事を特徴とする。

【0009】

次に請求項５記載の発明は、前記スライド変換部は、前記スライドアームにおける揺動角度を前記スライドアームの揺動軸方向の軸方向移動量とするカム部を有し、前記カム部のカム傾斜量は前記スライドアームにおける揺動領域に応じて変化する事を特徴とする。

【0010】

次に請求項６記載の発明は、前記スライド変換部は、前記スライドアームと第１の関節で揺動可能に支持されると共に前記スライドアームの軸方向移動に応じて軸方向移動する軸方向移動プレートと、前記軸方向移動プレートの移動方向を前記離間移動量の方向に変換する変換プレートを有し、前記変換プレートは前記テンションブラケットと接続される事を特徴とする。

【0011】

次に請求項７記載の発明は、前記変換プレートは、前記軸方向移動プレートの移動量を拡大して前記テンションブラケットの移動量とする事を特徴とする。

【0012】

次に請求項８記載の発明は、電子機器に請求項１乃至７のいずれか１項に各記載の多軸ヒンジ装置を用いた事を特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

請求項１の様に構成すると、折りたたみ時に発生するフレキシブルディスプレイシートに加わる弛みや突っ張りを軽減することが出来る。

【0014】

請求項２の様に構成すると、折りたたみ時に発生するフレキシブルディスプレイシートに加わる弛みや突っ張りを軽減することが出来る。

【0015】

請求項３の様に構成すると、折りたたみ時に発生するフレキシブルディスプレイシートに加わる弛みや突っ張りを軽減することが出来る。

【0016】

請求項４の様に構成すると、少ない部品点数で折りたたみ時に発生するフレキシブルディスプレイシートに加わる弛みや突っ張りを軽減することが出来る。

【0017】

請求項５の様に構成すると、コンパクト化を図りつつ、折りたたみ時に発生するフレキシブルディスプレイシートに加わる弛みや突っ張りを軽減することが出来る。

【0018】

請求項６の様に構成すると、コンパクト化を図りつつ、折りたたみ時に発生するフレキシブルディスプレイシートに加わる弛みや突っ張りを軽減することが出来る。

【0019】

請求項７の様に構成すると、折りたたみ時に発生するフレキシブルディスプレイシートに加わる弛みや突っ張りを軽減することが出来る。

【0020】

請求項８のように構成すると、電子機器の折りたたみ時に発生するフレキシブルディスプレイシートに加わる弛みや突っ張りを軽減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明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）はフレキシブルディスプレイシートが内折り状態の時における筐体斜視図、（ｂ）はフレキシブルディスプレイシートが展開状態の時における筐体斜視図、（ｃ）はフレキシブルディスプレイシートが外折り状態の時における筐体斜視図である。

【図2】フレキシブルディスプレイシートが展開状態の時における一対の筐体と多軸ヒンジ装置の配置を示す平面図である。

【図3】取付プレート、ベースフレーム、カバー及びロウワーカバーの斜視図である。

【図4】面長差を説明する図であり、（ａ）はフレキシブルディスプレイシートの状態変化模式図、（ｂ）は外折り状態から展開状態を経て内折り状態に移行する時の面長差の変化例を表す図である。

【図5】筐体スライド機構の全体像を示す図であり、（ａ）は取付プレートに配置された状態の斜視図、（ｂ）は取付プレートに配置された状態の平面図である。

【図6】筐体スライド機構におけるスライド変換部の一部である軸方向移動プレートと変換プレートの動作を説明する平面図であり、（ａ）は説明の為に軸方向移動プレートとアッパーカバーを省いた図、（ｂ）は軸方向移動プレートとアッパーカバーを加えた動作図である。

【図7】筐体スライド機構における保持部とスライドアーム及びスライド変換部の一部であるカム部及び弾性部の斜視図であり、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は裏面から見た斜視図である。

【図8】筐体スライド機構における保持部とスライドアーム及びスライド変換部の一部であるカム部及び弾性部を裏面から見た分解斜視図である。

【図9】筐体スライド機構におけるスライドアームの動作を説明する斜視図であり、（ａ）はフレキシブルディスプレイシートが内折り状態の時の斜視図、（ｂ）はフレキシブルディスプレイシートが展開状態の時の斜視図、（ｃ）はフレキシブルディスプレイシートが外折り状態の時の斜視図である。

【図10】筐体スライド機構におけるカム部の傾斜を説明する図であり、（ａ）はスライドアーム及びスライド変換部の一部である作用カム及び弾性部であるコイルスプリングの斜視図、（ｂ）は作用カムの拡大斜視図である。

【図11】筐体スライド機構におけるスライドアームの同期を説明する図であり、（ａ）は保持部、スライドアーム及びスライド変換部の一部である作用カム及び弾性部であるコイルスプリングの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ－Ｃ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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。

【実施例0023】

図１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（スマートフォン）を概略的に示している。

【0024】

図１（ａ）は一対の筐体１の互いのなす角度が略０度となる、フレキシブルディスプレイシート４が内折り（以下、内折り状態）における携帯電話機Ａの斜視図である。ここで携帯電話Ａの外装は、一対の筐体１と背面カバー２に分けられ、背面カバー２は一対のロウワーカバー２１、カバー２２、スライドブラケット２３、ベースブラケット２４で構成される。又、スイッチ３はフレキシブルディスプレイシートの表示を起動する為に設けられている。後述するが、一対の筐体１は取付プレート（図１では見えない。）と接続されている。又、ベースフレームに設けられる多軸ヒンジ装置Ｂ（図１では見えない。）により一対の取付プレートはベースフレームに対して揺動可能に支持されている。
図１（ｂ）は一対の筐体１の互いのなす角度を略１８０度に開いてフレキシブルディスプレイシート４を展開（以下、展開状態）した時における携帯電話機Ａの斜視図である。ここで、展開状態におけるフレキシブルディスプレイシート４の矢印４ｄ方向の長さを「面長」と定義する。そして、一対の筐体１の互いのなす角度を３６０度にすると図１（ｃ）となる。図１（ｃ）ではフレキシブルディスプレイシート４は外折り（以下、外折り状態）となり、携帯電話機Ａのコンパクト性を保ちながらユーザーはフレキシブルディスプレイシート４に表示される情報を受け取ることが出来る。
図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）の形態をとる携帯電話機Ａでは、一般的に展開状態と内折り状態、外折り状態で機器表面の長さが変化する。その為、機器の表面長さと、その上に支持されるフレキシブルディスプレイシート４の面長の差（「面長差」と定義する。）によりフレキシブルディスプレイシート４に弛みや突っ張りが発生する。そして、このような面長差に起因する弛みや突っ張りを軽減する機構がフレキシブルディスプレイシート４に加わる負荷を低減する為に重要になってくる。

【0025】

図２はフレキシブルディスプレイシート４が展開状態の時における、多軸ヒンジ装置Ｂ及び一対の筐体１、一対の取付プレート５を図示した平面図である。図２においては、多軸ヒンジ装置Ｂを図示する為にフレキシブルディスプレイシート４等を省いている。
多軸ヒンジ装置Ｂはヒンジ機構７、ロック機構８、筐体スライド機構９、カバースライド機構１０、同期機構１１、フレキシブルディスプレイシートガイド機構１２、カバーガイド機構１３で構成される。尚、ヒンジ機構７、ロック機構８、筐体スライド機構９、カバースライド機構１０、同期機構１１は図３に示すベースフレーム６に取り付けられ、フレキシブルディスプレイシートガイド機構１２、カバーガイド機構１３は取付プレート５に設けられている。

【0026】

ヒンジ機構７と図３に示すベースフレーム６はベースフレーム６の取付孔６ｃで螺合され固定されている。そしてヒンジ同期部７１から延出するヒンジアーム７２の取付孔７２ａが図３に示す一対の取付プレート５に設けられた取付ネジ孔５ａと螺合している。その為、一対の取付プレート５はヒンジアーム７２の揺動軸１ａにおける矢印１ｂ周りに揺動可能に支持される。ヒンジ機構７はベースフレーム６上に設けられている為に一対の取付プレート５はベースフレーム６に対して揺動可能に支持される事になる。尚、ヒンジアーム７２の揺動軸１ａは一対の筐体１を内折り状態、展開状態、外折り状態の３状態を最適に実現する為にヒンジ同期部７１内でスウィング移動する構造になっている。

【0027】

ロック機構８とベースフレーム６はベースフレーム６の取付孔６ｅで螺合されている。そしてロック同期部８１の第１関節部８２から延出するロックアーム８４は第２関節部８３、ロックジョイント８５、ロックブラケット８６を介して一対の取付プレート５と接続されている。具体的にはロックブラケット８６はロックブラケット８６の裏面に設けられた不図示の軸と図３に示す一対の取付プレート５の位置決め穴５ｄで位置決めされると共に、取付孔８６ａと取付ネジ孔５ｃにより螺合される。ロック機構８は内折り状態、展開状態及び外折り状態を保持する為に設けられており各関節部には動作負荷を発生させる負荷発生部を設けている。尚、第１、第２関節部８２、８３の様に複数の関節部でベースフレーム６と取付プレート５を接続する事でヒンジ機構７との重複嵌合が生じない構成となっている。

【0028】

筐体スライド機構９とベースフレーム６はベースフレーム６の取付孔６ｄ、６ｅで螺合されている。ここで取付孔６ｅは前述したロック機構８と共締めとなっている。筐体スライド機構９は外折り状態から展開状態を経て内折り状態への移行に基づいて一対の筐体を矢印１ｃ方向に押し出す。これにより、外折り状態から展開状態を経て内折り状態になるにつれて生じるフレキシブルディスプレイシート４の弛みや突っ張りを軽減する機構である。筐体スライド機構９は一対の取付プレート５の揺動を拾う開閉検出部Ａ９１であるスライドアーム９１ａ、スライドアーム９１ａで拾った取付プレート５の動き方向を変換するスライド変換部Ａ９２である軸方向移動プレート９２ａ、スライド変換部Ａ９２の動きを一対の筐体１に伝えるテンションブラケット９３ａで構成され、テンションブラケット９３ａの取付孔９３ａｂが一対の筐体１に設けられた取付ネジ孔（不図示）と螺合している。この様な構造により、筐体スライド機構９は一対の筐体１をベースフレーム６から離間方向に移動させる。その為、フレキシブルディスプレイシート４は取付プレート５の揺動量に応じた適度なテンションを受けることが出来る。筐体スライド機構の詳細については後述する。

【0029】

カバースライド機構１０は図３に示すカバー２２を常に矢印１ｃ方向に引っ張ることで外折り状態になるにつれて生じるカバー２２の弛みをとる機構であり、図３におけるカバー２２の耳部２２ａと螺合するカバー付勢部１０２をコイルスプリング等のテンション弾性部１０１で矢印１ｃ方向に付勢する構成になっている。

【0030】

同期機構１１とベースフレーム６はベースフレーム６の取付孔６ｂと螺合されている。同期機構１１は一対の同期シャフトピン１１１と一対の同期シャフトピン１１１を軸とし互いに噛合する一対の同期ギア１１２を有し、一対の取付プレート５の揺動を同期させる為に設けられている。

【0031】

フレキシブルディスプレイシートガイド機構１２は長孔１２１に嵌め込まれたフレキシブルディスプレイシートガイドピン１２２がフレキシブルディスプレイシート４に裏打ちされた保護シートと接着される事によりフレキシブルディスプレイシート４を矢印１ｃ方向及びその逆方向のみに移動する様にガイドしている。

【0032】

カバーガイド機構１３は長孔１３１に嵌め込まれたカバーガイドピン１３２がカバー２２のガイド孔２２ｂと嵌め合う事でカバー２２を矢印１ｃ方向及びその逆方向のみに移動する様にガイドしている。

【0033】

図３において、カバー２２は取付孔２２ｃとベースフレーム６の取付ネジ孔６ａにより螺合されてベースフレーム６に取り付けられる。又、ロウワーカバー２１の取付孔２１ａと取付プレート５の取付ネジ孔５ｂにより螺合されて取付プレート５に取り付けられる。更にフック２１ｂ、２１ｃは図２に示したスライドブラケット２３と係合されている。

【0034】

多軸ヒンジ装置Ｂはこれら複数の機構で構成されており、各々異なる役割を担っている。本発明ではそれら役割の中でも外折り状態から展開状態を経て内折り状態と移行する時にフレキシブルディスプレイシート４に発生する弛みや突っ張りを軽減する筐体スライド機構９について詳細を説明してゆく。

【0035】

図４は面長差を説明する図であり、（ａ）はフレキシブルディスプレイシートの状態変化模式図、（ｂ）は外折り状態から内折り状態に移行する時に発生する面長差の変化例を表す図である。
図４においてフレキシブルディスプレイシート４は原点４１を中心にして円弧ｃ４ａを有する外折り状態となるフレキシブルディスプレイシート４ａからフレキシブルディスプレイシート４ｂの展開状態を経て円弧ｃ４ｃを有する内折り状態となるフレキシブルディスプレイシート４ｃに移行する。図４（ｂ）は上記移行時における面長差曲線４２を表すグラフであり、横軸４３はフレキシブルディスプレイシート４が外折り状態から内折り状態に移行する時における筐体１の開閉状態、縦軸４４は面長差を示している。

【0036】

図４（ｂ）の面長差曲線４２においてフレキシブルディスプレイシート４が外折り状態４ａから展開状態４ｂに至る迄の面長差の変化４２ａはフレキシブルディスプレイシート４が展開状態４ｂから内折り状態４ｃに至る迄の面長差の変化４２ｂよりも小さい。外折り状態から展開状態に至る迄の面長差の変化４２ａが小さい理由は、外折り状態におけるフレキシブルディスプレイシート４ａ及び円弧ｃ４ａは原点４１に対して揺動軸１ａと同じ側に設けられている事、及び円弧ｃ４ａの曲率半径が大きい事による。それに対して展開状態から内折り状態に至る迄の面長差の変化４２ｂが大きい理由は、内折り状態におけるフレキシブルディスプレイシート４ｃ及び円弧ｃ４ｃは揺動軸１ａに対して原点４１から反対側となっている事、及び円弧ｃ４ｃの曲率半径が小さい事による。又、展開状態から内折り状態に至る迄の面長差の変化４２ｂに直線領域が多いのは円弧ｃ４ｃの曲率半径が小さいので、フレキシブルディスプレイシート４の折りたたみ長さに対する円弧ｃ４ｃの長さの割合が少ない為である。

【0037】

図４（ｂ）に示す様に面長差曲線４２が筐体１の開閉角度に対して比例していない時には、特許文献１に示される様に筐体１の揺動角度に比例する弛みや突っ張りを軽減の為の補正（面長差補正）を行うと筐体開閉途中でフレキシブルディスプレイシート４に強い突っ張り力が加わったり、逆に大きな弛みが生じてしまう。
本発明では外折り、展開、内折り状態をとる電子機器において、フレキシブルディスプレイシート４の面長差変化が筐体１の揺動角度に応じて変わることを見出した。そして、それに対応する為に、特許文献１の様に筐体１の揺動角度に応じて定量の面長差補正を行うのではなく、筐体１の揺動領域に応じて面長差補正量を変化させる（変化率を変える）事を特徴としている。具体的には、筐体スライド機構９は一対の筐体１の揺動角度に応じてベースフレーム６から一対の筐体１を離間させる際に一対の筐体１の揺動領域に応じて前記離間の移動量（以降、離間移動量）を変更する。

【0038】

図５は筐体スライド機構９の全体像を示す図であり、（ａ）は取付プレート５に配置された状態の斜視図、（ｂ）は取付プレート５に配置された状態の平面図である。図６は筐体スライド機構におけるスライド変換部の一部である軸方向移動プレートと変換プレートの動作を説明する平面図である。図５、図６を用いて筐体スライド機構９を構成するスライド変換部Ａ９２の一部及びテンションブラケット９３ａの各部材配置を説明する。

【0039】

［スライド変換部Ａ９２の一部及びテンションブラケット９３ａの各部材配置］
不図示のベースフレーム６には保持部Ａ９０を構成する保持枠９０ａが取り付けられている。開閉検出部Ａ９１であるスライドアーム９１ａは揺動軸１ａ周りを揺動可能に保持部Ａ９０に支持されている。図６（ａ）及び図７に示す様にスライドアーム９１ａの先端部は第１の関節として、軸受９１ａｃにスライドアーム軸９１ａｂが嵌合している。そしてスライドアーム軸９１ａｂは図６（ｂ）に示す様に軸方向移動プレート９２ａとも嵌合しており、更にスライドアーム９１ａの先端部は軸方向移動プレート９２ａの挟持部９２ａｂに挟持されている。その為、スライドアーム９１ａが図５（ｂ）における矢印９１ｂ方向に移動する時には軸方向移動プレート９２ａも同方向に移動する。軸方向移動プレート９２ａの軸方向スライド軸９２ａｅに沿う軸受部９２ａｃはアッパーカバー９４ａに設けられた軸方向移動プレート軸９４ａｃと嵌合しており、軸受部９２ａｃ方向には移動可能且つ軸受部９２ａｃ周りにも揺動可能に支持されている。アッパーカバー９４ａは軸方向移動プレート９２ａが取り付けられた状態で、取付プレート５に対して取付孔９４ａｂにより螺合される。

【0040】

変換プレート９２ｃは揺動軸９２ｃａまわりに揺動可能に取付プレート５に支持されている。変換プレート９２ｃの長孔９２ｃｄは図６（ｂ）における軸方向移動プレート９２ａの裏面に設けられた作用軸９２ａｄが挿入されている。その為、軸方向移動プレート９２ａが矢印９２ｂ方向に移動すると、変換プレート９２ｃは揺動軸９２ｃａまわりに揺動する。図５（ｂ）に示すテンションブラケット９３ａは取付プレート５に設けられたスライド軸９３ａｃと軸受９３ａｄで嵌合しており、スライド軸９３ａｃ上を摺動可能に支持されている。テンションブラケット９３ａの長孔９３ａｅには変換プレート９２ｃの作用軸９２ｃｂが挿入されており、変換プレート９２ｃの揺動軸９２ｃａまわりの揺動に伴う作用軸９２ｃｂの移動によりテンションブラケット９３ａはスライド軸９３ａｃ上を摺動する。テンションブラケット９３ａの取付孔９３ａｂは筐体１の不図示の取付ネジ孔と螺合している。軸方向移動プレート９２ａ、変換プレート９２ｃ及び後述する作用カム部９２ｅ、カム受け部９２ｆ、カムシャフト９２ｇ、ワッシャ９２ｈ、コイルスプリング９２ｉによりスライド変換部Ａ９２を構成している。

【0041】

上記説明した各部材において展開状態から内折り状態に移行する時の動作について図５、図６を用いて説明する。

【0042】

［スライド変換部Ａ９２の一部及びテンションブラケット９３ａの動作説明］
一対の筐体１を図５に示す展開状態から内折り状態へと操作すると、一対の筐体１に接続される取付プレート５の揺動に伴ってスライドアーム９１ａは揺動軸１ａ周りを揺動する。スライドアーム９１ａの揺動は後述するカム機構により矢印９１ｂ方向のスライドアーム９１ａの軸方向移動に変換される。スライドアーム９１ａを挟持する軸方向移動プレート９２ａもスライドアーム９１ａの矢印９１ｂ方向の軸方向移動に伴って矢印９２ｂ方向に軸方向移動する。軸方向移動プレート９２ａの軸方向移動により作用軸９２ａｄが変換プレート９２ｃの長孔９２ｃｄを付勢する。これにより変換プレート９２ｃは揺動軸９２ｃａまわりを矢印９２ｄ方向に揺動する。

【0043】

テンションブラケット９３ａの長孔９３ａｅは変換プレート９２ｃの作用軸９２ｃｂにより矢印９２ｄ方向に付勢される。これによりテンションブラケット９３ａはスライド軸９３ａｃ上を矢印１ｃ方向に移動する。ここで、軸方向移動プレート９２ａの軸方向移動量は拡大されてテンションブラケット９３ａの移動量となる。何故ならば変換プレート９２ｃの揺動軸９２ｃａと軸方向移動プレート９２ａの作用軸９２ａｄの間の距離に対して、変換プレート９２ｃの揺動軸９２ｃａと変換プレート９２ｃの作用軸９２ｃｂの間の距離は十分長く、変換プレート９２ｃにより移動量の拡大が行われている為である。この様に筐体１のベースフレーム６に対する揺動に伴うテンションブラケット９３ａの作用により筐体１はベースフレーム６から離間する方向（矢印１ｃ）に移動する。

【0044】

前述したスライドアーム９１ａの矢印９１ｂ方向の移動について説明する。
始めに図７（ａ）、（ｂ）、図８を用いて筐体スライド機構９を構成する保持部Ａ９０、開閉検出部Ａ９１及びスライド変換部Ａ９２の各部材配置を説明する。

【0045】

［保持部Ａ９０、開閉検出部Ａ９１及びスライド変換部Ａ９２の各部材配置］
図７は筐体スライド機構９における保持部Ａ９０とスライドアーム９１ａ及びスライド変換部Ａ９２の一部であるカム部及び弾性部の斜視図であり、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は裏面から見た斜視図である。図８は筐体スライド機構９における保持部Ａ９０とスライドアーム９１ａ及びスライド変換部Ａ９２の一部であるカム部及び弾性部を裏面から見た分解斜視図である。スライドアーム９１ａは作用カム９２ｅ（図８）と噛み合うドグクラッチ９１ａｅ、互いに噛合し、一対のスライドアーム９１ａを同期させる一対の同期ギア９１ａｄを有する。尚、作用カム９２ｅをスライドアーム９１ａと一体化し、ドグクラッチ９１ａｅを省いてもよい。更に、スライドアーム９１ａは図７（ａ）、（ｂ）で図示したスライドアーム軸９１ａｂが嵌合する第１の関節である軸受９１ａｃ及び後述するカムシャフト９２ｇに沿って軸方向に摺動可能に嵌合する軸受９１ａｆを有する。

【0046】

作用カム９２ｅの軸受９２ｅｂ及びスライドアーム９１ａの軸受９１ａｆにはカムシャフト９２ｇが貫通しており、カムシャフト９２ｇと同軸外周には弾性部であるコイルスプリング９２ｉが設けられている。そして、コイルスプリング９２ｉはカムシャフト９２ｇが貫通する一対のワッシャ９２ｈに挟持されている。一対のワッシャ９２ｈは一方は保持枠９０ａのワッシャ受け９０ａｃと当接し、他方はスライドアーム９１ａと当接している。カムシャフト９２ｇは保持枠９０ａの軸溝９０ａｂに嵌め込まれており、カム受け部９２ｆの軸受９２ｆａとも貫通している。

【0047】

ここでコイルスプリング９２ｉは挟持されるワッシャ９２ｈによりチャージされて保持枠９０ａに嵌め込まれており、スライドアーム９１ａ及び作用カム９２ｅを矢印９１ｃ方向に付勢している。その為、作用カム９２ｅとカム受け部９２ｆは対向付勢されている。蓋９０ｂは保持枠９０ａとネジ９０ｃ及び取付孔９０ｂａ、取付ネジ穴９０ａｄにより螺合されて取付けられる。

【0048】

上記説明した各部材において内折り状態から展開状態を経て外折り状態に移行する時の動作について図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。

【0049】

［保持部Ａ９０、開閉検出部Ａ９１及びスライド変換部Ａ９２の動作説明］
図９は筐体スライド機構９におけるスライドアーム９１ａの動作を説明する斜視図であり、（ａ）は内折り状態の時の斜視図、（ｂ）は展開状態の時の斜視図、（ｃ）は外折り状態の時の斜視図である。尚、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図７（ｂ）と同様に裏面から見た斜視図の為に図１（ａ）の内折り状態及び図１（ｃ）の外折り状態とはスライドアーム９１ａの折り曲げ向きが逆になっている。ここで、図９（ａ）における内折り状態から図９（ｂ）における展開状態となる様にスライドアーム９１ａを揺動操作すると作用カム９２ｅのカム傾斜とコイルスプリング９２ｉとの関係からスライドアーム９１ａは矢印９１ｃ方向に移動を開始する。そして図９（ｂ）における展開状態から図９（ｃ）における外折り状態となる様にスライドアーム９１ａを揺動操作するとスライドアーム９１ａは更に矢印９１ｃ方向に移動する。これは前述した様にコイルスプリング９２ｉがスライドアーム９１ａを矢印９１ｃ方向に付勢している事、そして作用カム９２ｅがドグクラッチ９１ａｅを介してスライドアーム９１ａにより回転させられて、作用カム９２ｅのカム傾斜面とカム受け部９２ｆの当接面が変化する為である。

【0050】

図９におけるスライドアーム９１ａの揺動角度とスライドアーム９１ａの矢印９１ｃ方向移動量の関係について図１０（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１０は筐体スライド機構９における作用カム９２ｅの傾斜を説明する図である。ここで図１０（ａ）はスライドアーム９１ａ及びスライド変換部Ａ９２の一部である作用カム９２ｅ及び弾性部であるコイルスプリング９２ｉの斜視図であり、図９の構成から保持部Ａ９０を除いた図である。図１０（ｂ）は作用カム９２ｅの拡大斜視図である。図１０（ａ）においてスライドアーム９１ａはコイルスプリング９２ｉにより矢印９１ｃ方向に付勢されているが、作用カム９２ｅのカム面９２ｅａとカム受け部９２ｆのカム当接面９２ｆｂが当接して移動規制している為にスライドアーム９１ａは矢印９１ｃ方向に移動出来ない。ここでスライドアーム９１ａの回転がドグクラッチ９１ａｅを介して作用カム９２ｅに伝わるとカム受け部９２ｆのカム当接面９２ｆｂに対する作用カム９２ｅのカム面９２ｅａが変化する。その為、カム面の傾斜量に応じてスライドアーム９１ａは矢印９１ｃ方向に移動する。

【0051】

図１０（ｂ）の作用カム９２ｅ拡大図においてカム面９２ｅａはスライドアーム９１ａが外折り状態から展開状態に揺動する時のカム領域９２ｅｃと展開状態から内折り状態に揺動する時のカム領域９２ｅｄに分けられている。そしてカム領域９２ｅｃのカム傾斜量はカム領域９２ｅｄのカム傾斜量よりも緩やかに設定されている。即ち、スライドアーム９１ａの回転角度に応じてカム傾斜量を変化させている。一般的にはスライドアーム９１ａの回転角度に応じたカム傾斜量は一定にする。しかしながら、前述した様に、外折り状態から展開状態を経て内折り状態になる電子機器においてはカム傾斜量を一定にすると、外折り状態、展開状態、内折り状態へと移行する時にフレキシブルディスプレイシート４に強い突っ張りが加わったり、逆に大きな弛みが生じてしまう。それを避ける為に図４で示した面長差曲線４２に基づいて、スライドアーム９１ａの回転角度に応じたカム傾斜量を変化させている。この様なカム形状を採用する事で、筐体スライド機構９は一対の筐体１の揺動角度に応じてベースフレーム６から一対の筐体１を離間させる際に、揺動領域に応じて離間移動量を変更する事が出来る様になった。

【0052】

本発明の筐体スライド機構９においてスライドアーム９１ａは左右設けられており、一方のみ揺動してしまうとフレキシブルディスプレイシート４に与える面長差補正が適正にできない。そこで左右一対のスライドアーム９１ａの揺動量が同期する機能を設けている。図１１は筐体スライド機構９におけるスライドアーム９１ａの同期を説明する図であり、（ａ）はスライドアーム９１ａ及びスライド変換部Ａ９２の一部である作用カム９２ｅ及び弾性部であるコイルスプリング９２ｉの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ－Ｃ断面図である。図１１（ｂ）でわかる様に一対のスライドアーム９１ａに設けられている同期ギア９１ａｄは互いに噛合している。その為、一方のスライドアーム９１ａに揺動操作が加わった場合でも他方のスライドアーム９１ａも同量揺動する。この様な機構を設けている事によりフレキシブルディスプレイシート４に与える面長差補正を常に適正に出来ている。

【0053】

以上説明した様に本発明の多軸ヒンジ機構においては、一対の筐体の揺動角度に応じてベースフレーム６から一対の筐体１を離間させる筐体スライド機構９を設け、筐体スライド機構９は、一対の筐体１の揺動領域に応じて離間移動量を変更する事で内折り状態、展開状態、外折り状態の全ての状態において面長差補正を行うことが出来た。尚、本実施例における筐体スライド機構９は、図２で説明した各種機構を組み合わせた多軸ヒンジ装置での使用に限られず、様々なヒンジ装置に適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明は、一対の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、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一対の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】

【0055】

１ 筐体
２ 背面カバー
３ スイッチ
４ フレキシブルディスプレイシート
５ 取付プレート
６ ベースフレーム
７ ヒンジ機構
８ ロック機構
９ 筐体スライド機構
１０ カバースライド機構
１１ 同期機構
１２ フレキシブルディスプレイシートガイド機構
１３ カバーガイド機構
９０ａ 保持枠
９０ｂ 蓋
９１ａ スライドアーム
９２ａ 軸方向移動プレート
９２ｃ 変換プレート
９２ｅ 作用カム
９２ｆ カム受け部
９２ｇ カムシャフト
９２ｈ ワッシャ
９２ｉ コイルスプリング
９３ａ テンションブラケット
９４ａ アッパーカバー
Ａ 携帯電話機
Ｂ 多軸ヒンジ装置
Ａ９０ 保持部
Ａ９１ 開閉検出部
Ａ９２ スライド変換部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】