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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-14
(45)【発行日】2023-03-23
(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 20060101AFI20230315BHJP
H04M 1/02 20060101ALI20230315BHJP
G06F 1/16 20060101ALI20230315BHJP
【ＦＩ】
F16C11/04 F
H04M1/02 C
G06F1/16 312F
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019031634
(22)【出願日】2019-02-25
(65)【公開番号】P2020133853
(43)【公開日】2020-08-31
【審査請求日】2022-02-04
(73)【特許権者】
【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】河村 英治
【審査官】松江川 宗
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１７－５２６８６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０９０８８８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－２０３５２４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｃ １１／００－１１／１２
Ｈ０４Ｍ １／０２－１／２３
Ｇ０６Ｆ １／００，１／１６－１／１８
Ｈ０５Ｋ ５／０２
(57)【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成る電子機器の、前記フレキシブルディスプレイシートの下側に設けられ、前記第１筐体と前記第２筐体を互いに開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、フレキシブルディスプレイシートの支持面を有して前記第１筐体の後端部側に固定される第１スライダと、
前記第１スライダの下側に設けられ、前記第１スライダを前端部側へスライド可能に支持する第１開閉部材と、
フレキシブルディスプレイシートの支持面を有して前記第２筐体の後端部側に固定される第２スライダと、
前記第２スライダの下側に設けられ、前記第２スライダを前端部側へスライド可能に支持する第２開閉部材と、
複数本のヒンジシャフトと、前記ヒンジシャフトを２本ずつ連結して設けられ、従動ギアを両端に有して旋回運動を直列に伝達する複数の旋回ギアと、を有し、前記第１開閉部材と前記第２開閉部材との間に前記フレキシブルディスプレイシートを曲げる空間を形成して前記第１開閉部材と前記第２開閉部材とを開閉可能に連結する連結機構と、を有し、
前記連結機構は、
前記第１開閉部材と前記第２開閉部材を閉じる動作に連動して前記第１スライダ及び前記第２スライダをそれぞれ前端部側へスライドさせるスライド駆動機構と、
前記第１開閉部材と前記第２開閉部材の開閉動作における前記第１開閉部材と前記第２開閉部材の旋回運動を連動させる連動手段と、
前記第１開閉部材と前記第２開閉部材の開閉動作における前記旋回ギアの旋回運動に伴って摩擦抵抗を発生するフリクション手段と、
前記第１開閉部材と前記第２開閉部材を開く動作における最大角度を規制する規制手段と、を有し、
前記スライド駆動機構は、
駆動ギアを有して前記第１開閉部材に設けられ、前記第１開閉部材の旋回運動を前記旋回ギアに伝達する第１ブラケットと、
駆動ギアを有して前記第２開閉部材に設けられ、前記第２開閉部材の旋回運動を前記旋回ギアに伝達する第２ブラケットと、
前記第１開閉部材に設けられ、前記第２ブラケットから複数の前記旋回ギアを直列に伝達された旋回運動を入力される第１入力ギアと、
前記第１入力ギアの回転量を増幅して前記第１スライダのスライドに変換する第１増幅手段と、
前記第２開閉部材に設けられ、前記第１ブラケットから複数の前記旋回ギアを直列に伝達された旋回運動を入力される第２入力ギアと、
前記第２入力ギアの回転量を増幅して前記第２スライダのスライドに変換する第２増幅手段と、を有することを特徴とする、
多軸ヒンジ装置。
【請求項2】
前記第１増幅手段は、前記第１入力ギアに駆動されて回動し、その回動端側を前記第１スライダに連結された第１レバー部材を有し、前記第２増幅手段は、前記第２入力ギアに駆動されて回動し、その回動端側を前記第２スライダに連結された第２レバー部材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3】
前記連動手段及び前記フリクション手段は、前記第１開閉部材の旋回運動を前記第２開閉部材へ向かって直列に伝達する前記旋回ギアの第１伝達列と、
前記第１伝達列とは半ピッチずらせて前記旋回ギアを配列して前記第１伝達列に重ね合わせ、前記第２開閉部材の旋回運動を前記旋回ギアにより前記第１開閉部材へ向かって直列に伝達する第２伝達列と、
前記複数のヒンジシャフトに設けられ、前記第１伝達列と前記第２伝達列の前記旋回ギアの重ね合わせを加圧する加圧部と、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4】
前記加圧部は、前記第１ブラケットに挿入される前記ヒンジシャフトと前記第２ブラケットに挿入される前記ヒンジシャフトとを含む１つおきのヒンジシャフトに設けられ、前記１つおきのヒンジシャフトの間に位置するヒンジシャフトには、加圧を伴わない抜け止め処理が行われた非加圧部を設けていることを特徴とする、
請求項３に記載の多軸ヒンジ装置。
【請求項5】
前記規制手段は、前記旋回ギア及び前記第１ブラケット及び第２ブラケットにおける前記従動ギア及び前記駆動ギアの形成範囲により前記第１開閉部材及び前記第２開閉部材の旋回運動を規制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6】
請求項１～５のいずれか１項に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筐体の両表面に渡って、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、例えば携帯電話機、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筐体の両表面に渡って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電子機器、例えば携帯電話機が開発され、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、２本のヒンジピンを用いた電子機器が下記特許文献１において知られている。この公知の電子機器は、第１筐体と第２筐体を閉じた際にはフレキシブルディスプレイシートが折れてしまったり、故障してしまったりしないように一定の曲率半径を保つことができるように構成されると共に、第１筐体と第２筐体を最大角度まで開いた際にフレキシブルディスプレイシートを前端部側へ強く引っ張らないように構成されている。具体的には、筐体を入れ子状にスライド可能に形成してばね機構を設けることにより、フレキシブルディスプレイシートの伸縮や張力を吸収している。
【0003】
また、３本のヒンジピンを用いた多軸ヒンジ装置が下記特許文献２において知られている。この公知の多軸ヒンジ装置は、第１開閉部材と第２開閉部材とをギア式の連結機構により開閉可能に連結している。このギア式の連結機構は、３本のヒンジシャフトを２本ずつ互い違いに連結して旋回運動を直列に伝達する旋回ギアを用いて、第１開閉部材と第２開閉部材の開閉に伴う第１開閉部材と第２開閉部材の旋回運動を連動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開第２０１６／０８０２３９号公報
【文献】特開平２０１７－２０３５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の電子機器は、筐体を入れ子状にスライド可能に形成してばね機構を設けているため、筐体の厚みが大きくなり、筐体に対する電子回路等の実装の妨げとなる。本発明は、上記問題点を解決しようとするもので、その課題は、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筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置の中に、第１筐体と第２筐体を閉じる動作に連動してフレキシブルディスプレイシートを曲げる空間Ｘを前端部側へ拡張し、第１筐体と第２筐体を開く動作に連動してフレキシブルディスプレイシートが支持面に支持されない中央領域を縮小させるスライド駆動機構を設けることである。そして、これと同時に、第１筐体と第２筐体を開く動作の最大角度を規制し、第１筐体と第２筐体の開閉動作を連動させ、さらに第１筐体と第２筐体をフリーストップに形成して開閉動作に快適な手応えを付与する必要があるという技術的要請を、より簡単な構成で実現できる操作性の良い多軸ヒンジ装置を提供せんとするにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために請求項１に記載の多軸ヒンジ装置は、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成る電子機器の、前記フレキシブルディスプレイシートの下側に設けられ、前記第１筐体と前記第２筐体を互いに開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置であって、フレキシブルディスプレイシートの支持面を有して前記第１筐体の後端部側に固定される第１スライダと、前記第１スライダの下側に設けられ、前記第１スライダを前端部側へスライド可能に支持する第１開閉部材と、フレキシブルディスプレイシートの支持面を有して前記第２筐体の後端部側に固定される第２スライダと、前記第２スライダの下側に設けられ、前記第２スライダを前端部側へスライド可能に支持する第２開閉部材と、複数本のヒンジシャフトと、前記ヒンジシャフトを２本ずつ連結して設けられ、従動ギアを両端に有して旋回運動を直列に伝達する複数の旋回ギアと、を有し、前記第１開閉部材と前記第２開閉部材との間に前記フレキシブルディスプレイシートを曲げる空間を形成して前記第１開閉部材と前記第２開閉部材とを開閉可能に連結する連結機構と、を有し、前記連結機構は、前記第１開閉部材と前記第２開閉部材を閉じる動作に連動して前記第１スライダ及び前記第２スライダをそれぞれ前端部側へスライドさせるスライド駆動機構と、前記第１開閉部材と前記第２開閉部材の開閉動作における前記第１開閉部材と前記第２開閉部材の旋回運動を連動させる連動手段と、前記第１開閉部材と前記第２開閉部材の開閉動作における前記旋回ギアの旋回運動に伴って摩擦抵抗を発生するフリクション手段と、前記第１開閉部材と前記第２開閉部材を開く動作における最大角度を規制する規制手段と、を有し、前記スライド駆動機構は、駆動ギアを有して前記第１開閉部材に設けられ、前記第１開閉部材の旋回運動を前記旋回ギアに伝達する第１ブラケットと、駆動ギアを有して前記第２開閉部材に設けられ、前記第２開閉部材の旋回運動を前記旋回ギアに伝達する第２ブラケットと、前記第１開閉部材に設けられ、前記第２ブラケットから複数の前記旋回ギアを直列に伝達された旋回運動を入力される第１入力ギアと、前記第１入力ギアの回転量を増幅して前記第１スライダのスライドに変換する第１増幅手段と、前記第２開閉部材に設けられ、前記第１ブラケットから複数の前記旋回ギアを直列に伝達された旋回運動を入力される第２入力ギアと、前記第２入力ギアの回転量を増幅して前記第２スライダのスライドに変換する第２増幅手段と、を有することを特徴とする。
【0008】
さらに、請求項２に記載の発明では、前記第１増幅手段は、前記第１入力ギアに駆動されて回動し、その回動端側を前記第１スライダに連結された第１レバー部材を有し、前記第２増幅手段は、前記第２入力ギアに駆動されて回動し、その回動端側を前記第２スライダに連結された第２レバー部材を有することを特徴とする。
【0009】
さらに、請求項３に記載の発明では、前記連動手段及び前記フリクション手段は、前記第１開閉部材の旋回運動を前記第２開閉部材へ向かって直列に伝達する前記旋回ギアの第１伝達列と、前記第１伝達列とは半ピッチずらせて前記旋回ギアを配列して前記第１伝達列に重ね合わせ、前記第２開閉部材１０の旋回運動を前記旋回ギアにより前記第１開閉部材へ向かって直列に伝達する第２伝達列と、前記複数のヒンジシャフトに設けられ、前記第１伝達列と前記第２伝達列の前記旋回ギアの重ね合わせを加圧する加圧部と、を有することを特徴とする。
【0010】
さらに、請求項４に記載の発明では、前記加圧部は、前記第１ブラケットに挿入される前記ヒンジシャフトと前記第２ブラケットに挿入される前記ヒンジシャフトとを含む１つおきのヒンジシャフトに設けられ、前記１つおきのヒンジシャフトの間に位置するヒンジシャフトには、加圧を伴わない抜け止め処理が行われた非加圧部を設けていることを特徴とする。
【0011】
さらに、請求項５に記載の発明では、前記規制手段は、前記旋回ギア及び前記第１ブラケット及び第２ブラケットにおける前記従動ギア及び前記駆動ギアの形成範囲により前記第１開閉部材及び前記第２開閉部材の旋回運動を規制することを特徴とする。
【0012】
さらに、請求項６に記載の電子機器は、請求項１～５のいずれか１項に記載の多軸ヒンジ装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
請求項１のように構成すると、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筐体を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置の内部に、第１筐体と第２筐体を閉じる動作に連動して第１筐体と第２筐体を前端部側へ移動させると共に、第１筐体と第２筐体を開く動作に連動して第１筐体と第２筐体を後端部側へ移動させるスライド駆動機構を設けることができる。そして、これと同時に、第１筐体と第２筐体を開く動作の最大角度を規制し、第１筐体と第２筐体の開閉動作を連動させ、さらには第１筐体と第２筐体をフリーストップに形成して開閉動作に快適な手応えを付与する必要があるという技術的要請を、より簡単な構成で実現できる操作性の良い多軸ヒンジ装置を提供することができる。
【0014】
すなわち、スライド駆動機構は、第１開閉部材と第２開閉部材を閉じる動作に連動して第１スライダ及び第２スライダを前端部側へスライドさせることにより、第１開閉部材と第２開閉部材とが対向するフレキシブルディスプレイシートを曲げる空間を前端部側へ拡張する。そして、スライド駆動機構は、第１開閉部材と第２開閉部材を開く動作に連動して第１スライダ及び第２スライダを後端部側へスライドさせることにより、第１スライダ及び第２スライダがフレキシブルディスプレイシートの下面を支持できない中央領域を縮小させる。
【0015】
そして、これと同時に、連結機構は、旋回ギアの上面が内側に形成する包絡面によってフレキシブルディスプレイシートの曲げ部を外側から保持して曲げ部に所定の曲率半径を確保させることができる。このため、第１筐体と第２筐体を閉じた際には、フレキシブルディスプレイシートが折れてしまったり、故障してしまったりしないようにフレキシブルディスプレイシートに一定の曲率半径を保たせることができる。
【0016】
また、規制手段は、連結機構による第１開閉部材と第２開閉部材の旋回可能な範囲を制限して、第１筐体と第２筐体を開く動作の最大角度を規制する。
【0017】
また、連動手段は、連結機構による第１開閉部材と第２開閉部材の開閉を連動させることにより、第１筐体と第２筐体の開閉動作を連動させる。
【0018】
また、フリクション手段は、連結機構による第１開閉部材と第２開閉部材の開閉をフリーストップにすることにより、第１筐体と第２筐体の開閉過程をフリーストップにして開閉動作に快適な手応えを付与することができる。
【0019】
そして、これらの構成により、上述した技術的要請を、より簡単な構成で実現できる操作性の良い多軸ヒンジ装置を提供することができる。第１筐体又は第２筐体には、特許文献１のように、筐体を入れ子状にスライド可能に形成してばね機構を設ける必要が無くなる。第１筐体及び第２筐体の厚みが薄くて済むようになり、第１筐体及び第２筐体に対する電子回路等の実装も容易になる。
【0020】
さらに、請求項１のように構成すると、連結機構とスライド駆動機構とで部品を共有して、少ない部品点数で多軸ヒンジ装置を構成することができる。具体的には、第２ブラケットから複数の旋回ギアを直列に伝達された旋回運動を第１ブラケット側で拾い上げて第１開閉部材に対する第１スライダのスライドを駆動すると共に、第１ブラケットから複数の旋回ギアを直列に伝達された旋回運動を第２ブラケット側で拾い上げて第２開閉部材に対する第２スライダのスライドを駆動することができる。
【0021】
また、スライド駆動機構は、それぞれ複数の旋回ギアを直列に伝達されて入力ギアへ入力された回転量を増幅手段により増幅して第１スライダ及び第２スライダをスライドさせる。このため、入力ギアへ入力される回転量が少なくても、回転量の増幅率を変更することにより、第１スライダ及び第２スライダに適正なスライド量を確保することができる。
【0022】
さらに、請求項２のように構成すると、入力ギアへ入力された回転量を増幅して第１スライダ及び第２スライダをスライドさせる機構を少ない部品点数で実現すると共に、第１レバー部材及び第２レバー部材の長さを変更することで回転量の増幅における増幅率の調整が容易である。
【0023】
さらに、請求項３のように構成すると、連結機構と連動手段とフリクション手段とで部品を共有して、少ない部品点数で多軸ヒンジ装置を構成することができる。具体的には、旋回ギアの第１伝達列と旋回ギアの第２伝達列とを旋回ギアが互い違いになるように重ねてフリクション手段により摩擦抵抗を付与することにより連動手段を構成することができる。
【0024】
さらに、請求項４のように構成すると、１つおきのヒンジシャフトの間に位置するヒンジシャフトにおいて前後の旋回ギアの従動ギアの負荷が平均化されるので、１個の旋回ギアへ負荷が集中することが回避される。
【0025】
さらに、請求項５のように構成すると、連結機構と規制手段とで部品を共有して、少ない部品点数で多軸ヒンジ装置を構成することができる。
【0026】
さらに、請求項６のように電子機器を構成すると、連結機構、スライド駆動機構、フリクション手段、連動手段を内蔵した多軸ヒンジ装置によって第１筐体と第２筐体とを連結するので、第１筐体及び第２筐体は、筐体を入れ子状態でスライド可能にしてばね機構を設ける必要が無い。このため、第１筐体及び第２筐体の厚みが薄くて済み、第１筐体及び第２筐体に対する電子回路等の実装が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【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）は第１筐体と第２筐体を閉じてみた斜視図、（ｂ）は第１筐体と第２筐体を開いてみた斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下に本発明に係る多軸ヒンジ装置と、この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を例に挙げて説明する。しかし、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、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電子機器に広く用いることができるものである。
【実施例1】
【0029】
図１～図３は、本発明に係る多軸ヒンジ装置を用いた携帯電話機を概略的に示す。尚、図中、第１筐体２と第２筐体３が開かれる側をそれぞれの前端部側とし、多軸ヒンジ装置６で連結される側をそれぞれの後端部側とする。また、それぞれの前端部側から見て左右の方向を左側部と右側部といい、上下の方向を上部側と下部側とする。
【0030】
図２に示すように、本発明に係る電子機器（携帯電話機）１は、第１筐体２及び第２筐体３と、これらの第１筐体２と第２筐体３の上部側の表面に跨ってフレキシブルな保護シート４を介して取り付けたところの、例えば有機ＥＬ製のフレキシブルディスプレイシート５と、第１筐体２と第２筐体３の各後端部側を連結する一対の多軸ヒンジ装置６、６とで構成されている。この一対の多軸ヒンジ装置６、６は、同一のものであって、とくに図２に示したように、樹脂シートからなる保護シート４の下側（フレキシブルディスプレイシート５及びゴムシート５ａの下側）において、第１筐体２と第２筐体３を開閉可能に連結している。
【0031】
図２に示すように、第１筐体２の後端部側と第２筐体３の後端部側とを連絡して多軸ヒンジ装置６、６の下側にフレキシブルなカバープレート７が取り付けられている。カバープレート７は、例えば複数の平行な細長い板部材の間をゴムで蛇腹状に連結して直線状－Ｕ字状の変形を可能にした部材である。カバーシート７は、２つの多軸ヒンジ装置６、６と両者の中間スペースの下側を覆って、開閉される多軸ヒンジ装置６の外側の周面に沿って伸縮することにより、第１筐体２と第２筐体３の開閉に追従する。カバープレート７は、多軸ヒンジ装置６の機構を外部環境から保護しつつ、外側から内部の機構が見えないように工夫されている。また、多軸ヒンジ装置６の左右の方向の両外側に位置する右側部と左側部とに、取付部６ｂ、６ｃをそれぞれ覆ってフレキシブルなサイドカバー８、８が取り付けられている。サイドカバー８、８は、中央で伸縮を伴って折れ曲がることにより、第１筐体２と第２筐体３を閉じる動作に追従する。サイドカバー８、８は、第１筐体２と第２筐体３を開いた状態で多軸ヒンジ装置６の取付部６ｂ、６ｃを覆って外部環境から保護しつつ、外側から内部の機構が見えないように工夫されている。
【0032】
図３では、カバープレート７を図示略している。図３（ａ）に示すように、多軸ヒンジ装置６は、第１開閉部材９と第２開閉部材１０を閉じる動作に連動して第１スライダ１３及び第２スライダ１４を前端部側へスライドさせることにより、第１開閉部材９と第２開閉部材１０とが対向するフレキシブルディスプレイシート５を曲げる空間Ｘを前端部側へ拡張する。そして、第１開閉部材９と第２開閉部材１０を開く動作に連動して第１スライダ１３及び第２スライダ１４を後端部側へスライドさせることにより、第１スライダ１３及び第２スライダ１４がフレキシブルディスプレイシート５の下面を支持できない中央領域Ｙを縮小させる。
【0033】
また、多軸ヒンジ装置６は、後述する旋回ギア２１の上面が内側に形成する包絡面によってフレキシブルディスプレイシート５、ゴムシート５ａ、及び保護シート４の積層体の折り返し部分に形成される滴型の湾曲を外側から保持して湾曲に所定の曲率半径を確保させることができる。このため、第１筐体２と第２筐体３を閉じた際に、フレキシブルディスプレイシート５が折れてしまったり、皺ができてしまったり、故障してしまったりしない一定の曲率半径を確保できる。
【0034】
図４～図２２に示し、また、本願特許請求の範囲の請求項１に記載されているように、本発明に係る多軸ヒンジ装置６は、第１筐体２と第２筐体３の両表面に跨ってフレキシブルディスプレイシート５を取り付けて成る電子機器１の、フレキシブルディスプレイシート５の下側に設けられ、第１筐体２と第２筐体３を互いに開閉可能に連結する。多軸ヒンジ装置６は、フレキシブルディスプレイシート５の支持面６ｄを有して第１筐体２の後端部側に固定される第１スライダ１３と、第１スライダ１３の下側に設けられ、第１スライダ１３を前端部側へスライド可能に支持する第１開閉部材９と、フレキシブルディスプレイシート５の支持面６ｅを有して第２筐体３の後端部側に固定される第２スライダ１４と、第２スライダ１４の下側に設けられ、第２スライダ１４を前端部側へスライド可能に支持する第２開閉部材１０と、複数本のヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと、ヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを２本ずつ連結して設けられ、従動ギア２１ｇを両端に有して旋回運動を直列に伝達する複数の旋回ギア２１と、を有し、第１開閉部材９と第２開閉部材１０との間にフレキシブルディスプレイシート５を曲げる空間Ｘを形成して第１開閉部材９と第２開閉部材１０とを開閉可能に連結する連結機構２０と、を有する。この連結機構２０は、第１開閉部材９と第２開閉部材１０を閉じる動作に連動して第１スライダ１３及び第２スライダ１４をそれぞれ前端部側へスライドさせるスライド駆動機構３０、４０と、第１開閉部材９と第２開閉部材１０の開閉動作における第１開閉部材９と第２開閉部材１０の旋回運動を連動させる連動手段２５と、第１開閉部材９と第２開閉部材１０の開閉動作における旋回ギア２１の旋回運動に伴って摩擦抵抗を発生するフリクション手段５０と、第１開閉部材９と前記第２開閉部材１０を開く動作における最大角度を規制する規制手段６０と、を有する。
【0035】
本発明に係る多軸ヒンジ装置６は、上記のように構成されるので、１枚のフレキシブルディスプレイシート５を取り付けた第１筐体２と第２筐体３を開閉可能に連結する多軸ヒンジ装置６の内部に、第１筐体２と第２筐体３を閉じる動作に連動して第１筐体２と第２筐体３を前端部側へ移動させると共に、第１筐体２と第２筐体３を開く動作に連動して第１筐体２と第２筐体３を後端部側へ移動させるスライド駆動機構３０、４０を設けることができる。そして、これと同時に、第１筐体２と第２筐体３を開く動作の最大角度を規制し、第１筐体２と第２筐体３の開閉動作を連動させ、さらには第１筐体２と第２筐体３をフリーストップに形成して開閉動作に快適な手応えを付与する必要があるという技術的要請を、より簡単な構成で実現できる操作性の良い多軸ヒンジ装置を提供することができる。
【0036】
次に、上述した多軸ヒンジ装置６の各構成部材についてさらに詳しく説明する。図４、図５に示すように、多軸ヒンジ装置６は、第１スライダ１３の下側に配置された第１開閉部材９の後端部側と第２スライダ１４の下側に配置された第２開閉部材１０の後端部側とを、開閉に伴って自在に湾曲するキャタピラ状の連結機構２０によって連結している。
【0037】
連結機構２０は、旋回ギア２１、旋回ダミー２２、及びスペーサ２３を図６に示すように千鳥模様状に互い違いに配列して、旋回ギア２１のシャフト孔２１ｃ同士、旋回ギア２１のシャフト孔２１ｃと第１ブラケット１７のシャフト孔１７ｃ、旋回ギア２１のシャフト孔２１ｃと第２ブラケット１８のシャフト孔１８ｃとをそれぞれ図６に示すように位置決めして、７本のヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを挿通させて一体に連結している。
【0038】
図９に示すように、第１開閉部材９は、６個の第１ブラケット１７を後端部側へ向かって突出させている。６個の第１ブラケット１７は、それぞれ一対の摩擦面１７ｂとシャフト孔１７ｃとを有し、駆動ギア１７ｇが形成されている。図１０に示すように、第２開閉部材１０は、６個の第２ブラケット１８を後端部側へ向かって突出させている。６個の第２ブラケット１８は、それぞれ一対の摩擦面１８ｂとシャフト孔１８ｃとを有し、駆動ギア１８ｇが形成されている。図１１に示すように、旋回ギア２１は、両端に従動ギア２１ｇを形成された長円柱状の外観を持ち、一対の摩擦面２１ｂと一対のシャフト孔２１ｃとを有する。旋回ギア２１は、図７に示すように両端の従動ギア２１ｇを相互に噛み合わせて、旋回ギア２１の旋回を隣接する旋回ギア２１へ直列に伝達する。図１２に示すように、旋回ダミー２２は、旋回ギア２１から従動ギア２１ｇを除いた長円柱状の外観を持ち、一対の摩擦面２２ｂと一対のシャフト孔２２ｃとを有する。図１３に示すように、スペーサ２３は、円柱状の外観を持ち、一対の摩擦面２３ｂと一対のシャフト孔２２ｃとを有する。図４、図６に示すように、旋回ダミー２２及びスペーサ２３は、隣接する部材に旋回運動を伝達することなく連結機構２０の内側に包絡面を形成する。旋回ダミー２２及びスペーサ２３は、シャフト孔２２ｃ、２３ｃを貫通する方向に加圧される旋回ギア２１の間隔を埋めるスペーサとして使用される。
【0039】
図５に示すように、連結機構２０は、４本のヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの両端部に取り付けられた加圧部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄを締め付けることにより軸線方向に加圧されている。加圧部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄは、第１ブラケット１７、第２ブラケット１８、旋回ギア２１、旋回ダミー２２、スペーサ２３の重なりを加圧して、重なり合う摩擦面１７ｂ、２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、１８ｂの間にフリクションを発生させる。ヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄは、シャフト部１１ａの両端部に雄ネジ１１ｂが形成されている。図８に示すように、加圧部５１Ｄ（５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ）は、一対のワッシャ５５の間に４個のスプリングワッシャ５４を挟み込んで八角ナット５３を雄ネジ１１ｂに取り付けてトルクレンチで締め付けることにより一様な加圧力に調整されている。なお、八角ナット５３を用いた理由はスペース的な課題に対処するためであって、六角ナットに置き換えてもよい。
【0040】
一方、ヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの間に位置するヒンジシャフト１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの両端は、非加圧部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃによって非加圧のまま抜け止め処理されている。ヒンジシャフト１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、シャフト部１２ａの両端部にはリング溝１２ｂが形成されている。図８に示すように、非加圧部５２Ｃ（５２Ａ、５２Ｂ）は、一対のワッシャ５５に重ねてリング溝１２ｂにＥリング５６を装着することにより非加圧に組み立てられている。このため、非加圧部５２Ｃ（５２Ａ、５２Ｂ）に位置する摩擦面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂではフリクションがほとんど発生しない。これは、連結機構２０の全体としての湾曲の柔軟性と対称性を高めるためである。後述するように、加圧部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄと非加圧部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃはフリクション手段５０を構成している。
【0041】
図６に示すように、連結機構２０は、第１開閉部材９と第２開閉部材１０の開閉に伴う旋回運動を連動させる連動手段２５を内蔵している。連動手段２５は、連結機構２０による第１開閉部材９と第２開閉部材１０の開閉を連動させることにより、第１筐体２と第２筐体３の開閉動作を連動させる。連動手段２５は、第１開閉部材９の旋回運動を第２開閉部材１０へ向かって直列に伝達する第１伝達列２５ａと、第２開閉部材１０の旋回運動を第１開閉部材９へ向かって直列に伝達する第２伝達列２５ｂとを軸線方向に交互に配置している。第１伝達列２５ａと第２伝達列２５ｂを交互に配置した３つのグループの間に旋回ダミー２２、及びスペーサ２３が千鳥模様状に互い違いに配置されている。
【0042】
多軸ヒンジ装置６では、第１伝達列２５ａと第２伝達列２５ｂとを軸線方向に交互に重ねることで、第１伝達列２５ａの旋回ギア２１と第２伝達列２５ｂの旋回ギア２１とが互い違い重なっている。このため、第１開閉部材９と第２開閉部材１０の開閉動作に伴って、重なる摩擦面２１ｂ、２１ｂの間で相対回転が発生し、相対回転に伴ってフリクションが発生する。
【0043】
第１伝達列２５ａでは、第１開閉部材９の旋回運動が第１ブラケット１７から旋回ギア２１に伝達され、第２開閉部材１０へ向かって３個の旋回ギア２１を直列に伝達される。しかし、第１伝達列２５ａの最終の旋回ギア２１と第２開閉部材１０の間は空転状態に組み立てられて旋回運動が伝達されない。同様に、第２伝達列２５ｂでは、第２開閉部材１０の旋回運動が第２ブラケット１８から旋回ギア２１に伝達され、第１開閉部材９へ向かって３個の旋回ギア２１を直列に伝達される。しかし、第２伝達列２５ｂの最終の旋回ギア２１と第２開閉部材１０の間は空転状態に組み立てられて旋回運動が伝達されない。これは、多軸ヒンジ装置６では、連結機構２０全体の湾曲過程を制御するために旋回ギア２１による旋回運動の伝達を行っており、反対側の開閉部材まで駆動力を伝達する必要が無いからである。また、反対側の開閉部材へ旋回運動を伝達しないことで、従動ギア２１ｇの歯面の負荷が軽減されて耐久性が向上するからである。
【0044】
しかし、このような旋回運動の伝達の例外として、第３伝達列２５ｃ、２５ｄが設けられている。第３伝達列２５ｃ、２５ｄでは、反対側の開閉部材まで駆動力を伝達する必要がある。図７に示すように、第３伝達列２５ｃでは、第１開閉部材９から３個の旋回ギア２１を介して第２開閉部材１０へ伝達された旋回運動を駆動力としてスライド駆動機構４０を作動させる。同様にして、第３伝達列２５ｄでは、第２開閉部材１０から３個の旋回ギア２１を介して第１開閉部材９へ伝達された旋回運動を駆動力としてスライド駆動機構３０を作動させる。
【0045】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１スライダ１３は、第１開閉部材９に対してスライド可能であって、第１開閉部材９と第２開閉部材１０の開閉に連動して第１開閉部材９の前端部側又は後端部側へスライドする。第２スライダ１４は、第２開閉部材１０に対してスライド可能であって、第１開閉部材９と第２開閉部材１０の開閉に連動して第２開閉部材１０の前端部側又は後端部側へスライドする。多軸ヒンジ装置６は、第１開閉部材９と第２開閉部材１０を閉じる動作に連動して第１スライダ１３及び第２スライダ１４をそれぞれ前端部側へスライドさせて、第１開閉部材９と第２開閉部材１０とが対向して形成されるフレキシブルディスプレイシート５を曲げる空間Ｘを前端部側へ拡張する。そして、多軸ヒンジ装置６は、第１開閉部材９と第２開閉部材１０を開く動作に連動して第１スライダ１３及び第２スライダ１４を後端部側へスライドさせて、第１スライダ１３及び第２スライダ１４がフレキシブルディスプレイシート５の下面を支持できない中央領域Ｙを縮小させる。
【0046】
図１４（ａ）に示すように、第１スライダ１３の長手方向の両端部には、第１筐体２に対する取付部６ｂが形成され、図１４（ｂ）に示すように、第１スライダ１３（第２スライダ１４）の長手方向に対向する内壁面には、一対の凹所１３ａ、１３ａ（１４ａ、１４ａ）が形成されている。図１５（ａ）に示すように、スライドガイド１５の凸部１５ａが形成された反対側の面には、ガイド溝１５ｂが形成されている。図１４（ｂ）に破線で示すように、スライドガイド１５は、凸部１５ａを凹所１３ａ（１４ａ）に圧入して第１スライダ１３（第２スライダ１４）に固定される。第１スライダ１３（第２スライダ１４）に取り付けられた一対のスライドガイド１５の対向するガイド溝１５ｂは、図９（図１０）に示す第１開閉部材９（第２開閉部材１０）のガイド突起９ｂ、９ｂ（１０ａ、１０ｂ）をスライド可能に保持する。このため、第１スライダ１３（第２スライダ１４）は、第１開閉部材９（第２開閉部材１０）の前端部側及び後端部側へスライド可能である。
【0047】
図５、図１７～図２２に示すように、入力ギア４２（３２）及び中継ギア４３（３３）は、ピン４２ａ、４３ａ（３２ａ、３３ａ）を入力ギア４２（３２）の軸孔４２ｂ、４３ｂ（３２ｂ、３３ｂ）に挿通させて第２ブラケット１８（第１ブラケット１７）のピン孔４２ｃ、４３ｃ（３２ｃ、３３ｃ）に圧入することにより、第２開閉部材１０（第１開閉部材９）に対して回転自在に設けられている。メインギア４４（３４）は、ピン４４ａ（３４ａ）をメインギア４４（３４）の軸孔４４ｂ（３４ｄ）に挿通させて、第２開閉部材１０（第１開閉部材９）のピン孔４４ｄ（３４ｄ）に圧入することにより、第２開閉部材１０（第１開閉部材９）に対して回転自在に設けられている。
【0048】
第２レバー部材４５の回動中心側の端部は、扁平な開口４４ｃ（３４ｃ）にメインギア４４（３４）の底面の扁平な環状凸部４４ｅ（３４ｅ）を圧入してメインギア４４（３４）に回転止め固定されている。サブギア４６（３６）は、ピン４６ａ（３６ａ）をサブギア４６（３６）の軸孔４６ｂ（３６ｂ）に挿通させて第２レバー部材４５（３５）の回動端側のピン孔４６ｃ（３６ｃ）に圧入することにより、第２レバー部材４５（第１レバー部材３５）に対して回転自在に設けられている。ピン４６ａ（３６ａ）を第２スライダ１４（第１スライダ１３）の天井の駆動孔４６ｄ（３６ｄ）に保持させることにより、第２レバー部材４５（第１レバー部材３５）の回動端が第２スライダ１４（第１スライダ１３）に連結されている。入力ギア４２（３２）と中継ギア４３（３３）は、平ギア４２ｇ、４３ｇ（３２ｇ、３３ｇ）を噛み合わせて回転を伝達する。中継ギア４３（３３）とメインギア４４（３４）は、傘ギア４３ｈ、４４ｈ（３３ｈ、３４ｈ）を噛み合わせて回転を伝達する。
【0049】
ギアスライダ４７（３７）は、ねじ４７ａ（３７ａ）をギアスライダ４７（３７）のねじ孔４７ｂ（３７ｂ）に挿通させてギアスライダ４７（３７）の雌ねじ４７ｃ（３７ｃ）に締め付けることにより第２開閉部材１０（第１開閉部材９）の底面に固定されている。ギアスライダ４７（３７）は、サブギア４６（３６）と平ギア４６ｇ、４７ｇ（３６ｇ、３７ｇ）を噛み合わせて、サブギア４６（３６）を回転させつつ第２レバー部材４５（第１レバー部材３５）の回動に伴って回動する。ギアスライダ４７（３７）とサブギア４６（３６）は、サブギア４６（３６）と平ギア４６ｇ、４７ｇ（３６ｇ、３７ｇ）を噛み合わせて先端に負荷がかかるピン４６ａ（３６ａ）の支持剛性を高めている。
【0050】
図４に示すように、スライド駆動機構４０が設けられた第３伝達列２５ｃは、第１開閉部材９の旋回運動を第２開閉部材１０へ向かって直列に伝達する第２伝達列２５ｂのうちの１つである。ここでは、スライド駆動機構４０が設けられた第３伝達列２５ｃの動作を説明して、スライド駆動機構３０が設けられた第３伝達列２５ｄに関する重複した説明を省略する。図４に示すように、第３伝達列２５ｄは、第３伝達列２５ｃと回転対称に設けられ、第２開閉部材１０の旋回運動を第１開閉部材９へ向かって直列に伝達する第１伝達列２５ａのうちの１つである。第３伝達列２５ｄは、第２開閉部材１０の旋回運動に駆動されて第１開閉部材９側でスライド駆動機構３０を作動させることにより、第１スライダ１３をスライドさせる。
【0051】
図７に示すように、スライド駆動機構４０は、第２伝達列２５ｂを伝達された第１開閉部材１０の旋回運動に駆動されて第２開閉部材１０側でスライド駆動機構４０を作動させる。入力ギア４２は、第１ブラケット１７から３個の旋回ギア２１を直列に伝達された第１開閉部材１０の旋回運動を入力される。中継ギア４３は、傘ギア４３ｈ、４４ｈの噛み合わせによって入力ギア４２の回転をメインギア４４に伝達してメインギア４４を第２開閉部材１０の平面内で回転させる。第２増幅手段４１は、第２レバー部材４５を用いて、入力ギア４２の回転量を増幅して図２３、図２４に示すように、第２スライダ１４をスライドさせる。
【0052】
図２３（ｂ）に示すように、第２レバー部材４５は、ピン４４ａを中心にして回動してサブギア４６をギアスライダ４７に噛み合わせて回動させる。図２３（ａ）に示すように、サブギア４６のピン４６ａの先端は、第２スライダ１４の天井の駆動孔４６ｄに係合して、第２レバー部材４５の回動に伴って第２スライダ１４を移動させる。ここで、ピン４６ａは、直径の大きな駆動孔４６ｄに保持されているので、両者の直径差の範囲で、ピン４６ａの回動に伴う第２スライダ１４のスライド方向と直角なピン４６ａの移動が吸収されて、第２スライダ１４が図中上下のスライド方向にスライドする。
【0053】
第１開閉部材９と第２開閉部材１０を開いた状態では、図２３（ｂ）に示すように、サブギア４６が多軸ヒンジ装置６の中央側に近付く方向に回動して、第２スライダ１４が第２開閉部材１０の後端部側へスライドしている。スライド駆動機構４０に駆動されたピン４６ａが駆動孔４６ｄを介して第２スライダ１４を第２開閉部材１０の後端部側へスライドさせた状態で保持している。その結果、第２スライダ１４が多軸ヒンジ装置６の中央側へ近づいて第２開閉部材１０の後端部側における第２開閉部材１０と第２スライダ１４の隙間が小さくなっている。
【0054】
一方、第１開閉部材９と第２開閉部材１０を閉じた状態では、図２４（ｂ）に示すように、サブギア４６が多軸ヒンジ装置６の中央側から遠ざかる方向へ回動して、第２スライダ１４が第２開閉部材１０の前端部側へスライドしている。スライド駆動機構４０に駆動されたピン４６ａが、駆動孔４６ｄを介して第２スライダ１４を第２開閉部材１０の前端部側へスライドさせた状態で保持している。その結果、第２スライダ１４が多軸ヒンジ装置６の中央側から遠ざかって第２開閉部材１０の後端部側における第２開閉部材１０と第２スライダ１４の隙間が大きくなっている。
【0055】
このような第２開閉部材１０側におけるスライド駆動機構４０の動作と並行して、同様な動作が第１開閉部材９側でスライド駆動機構３０により実行される。これにより、第１開閉部材９と第２開閉部材１０の開閉に伴う第１スライダ１３と第２スライダ１４の連動したスライドが実現されている。
【0056】
次に、本発明に係る多軸ヒンジ装置６の動作について説明する。第１筐体２と第２筐体３を閉じた状態では、図３（ａ）に示したように、第１スライダ１３及び第２スライダ１４が前端部側へスライドして、第１開閉部材９と第２開閉部材１０の対向間隔に形成された空間Ｘが前端部側へ拡張される。そして、この空間Ｘの中に、フレキシブルディスプレイシート５が、折れてしまわないために必要な曲率半径を維持した状態で折り畳まれて収容されている。
【0057】
第１筐体２と第２筐体３を閉じた状態から、一方の例えば第２筐体３を第１筐体２に対して開いて行くと、第１伝達列２５ａと第２伝達列２５ｂを介して第１筐体２も同時に開かれてゆく。即ち、第２筐体３を開くと、第１伝達列２５ａでは、第１開閉部材９の旋回運動が第１ブラケット１７から旋回ギア２１に伝達され、従動ギア２１ｇを介して第１ブラケット１７に近い旋回ギア２１ほど大きな旋回角度となるように旋回運動が伝達される。一方、第２伝達列２５ａでは、第２開閉部材１０の旋回運動が第２ブラケット１８から旋回ギア２１に伝達され、従動ギア２１ｇを介して第２ブラケット１８に近い旋回ギア２１ほど大きな旋回角度となるように旋回運動が伝達される。そして、第１伝達列２５ａの旋回ギア２１と第２伝達列２５ｂの旋回ギア２１とが重なってフリクションを発生することで、第１伝達列２５ａの旋回ギア２１と第２伝達列２５ｂの旋回ギア２１の旋回角度が平均化される。このような旋回角度の調整が７本のヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃで同時に進行する。旋回ギア２１のシャフト孔２１ｃの位置を拘束された６組の第１伝達列２５ａと第２伝達列２５ｂで同時に旋回角度が平均化されることで、第１開閉部材９側と第２開閉部材１０側とで対称な円筒状の包絡面が次第に曲率半径を拡大していくように連結機構２０の内側に形成される。
【0058】
さらに、第１筐体２と第２筐体３が開かれて１８０度に達すると、図７（ｂ）、図９～図１１に示すように、第１ブラケット１７のストッパ１７ｈ、複数の旋回ギア２１のストッパ２１ｈ、第２ブラケット１８のストッパ１７ｈが相互に突き当たって旋回運動の伝達を停止させる。これにより、第１筐体２と第２筐体３は１８０度の開き角度に設定され、第１筐体２と第２筐体３が１８０度を超えて開かれることが阻止される。図８に示すフリクション手段５０によって第１筐体２と第２筐体３がフラットな状態で摩擦停止させるので、大画面となり、フレキシブルディスプレイシート５上の画像を楽しみ、また画面に現れた画像の操作を行うことができる。
【0059】
使用者が電子機器１の使用をやめて、第１筐体２と第２筐体３を閉じ始めると、第１筐体２と第２筐体３を開くときと同様に第１伝達列２５ａと第２伝達列２５ｂが連動して、第１開閉部材９側と第２開閉部材１０側とで対称な円筒状の包絡面が次第に曲率半径を縮小していくように連結機構２０の内側に形成される。このようにして、フレキシブルディスプレイシート５はフラットな状態から折り畳まれて行き、図３（ａ）に示したような２つ折りの折り畳み状態となる。即ち、第１筐体２か第２筐体３のどちらかを他方に対して閉じて行くと、他方も同じように反対方向へ回転して閉じられることになる。
【0060】
また、多軸ヒンジ装置６は、図８に示すフリクション手段５０によって第１開閉部材９と第２開閉部材１０とを任意の開き角度で停止可能とするフリーストップ機能を実現している。上述したように、フリクション手段５０は、相互に摩擦面を重ね合わせた旋回ギア２１、旋回ダミー２２、スペーサ２３、第１ブラケット１７、第２ブラケット１８を加圧部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄにより加圧して構成され、重なった旋回ギア２１、旋回ダミー２２、スペーサ２３、第１ブラケット１７、第２ブラケット１８の間にフリクションを発生させて回動角度を保持させる。このため、閉じた状態の第１筐体２と第２筐体３が自然に開いてしまったり、また、開いた状態の第１筐体２と第２筐体３が自然に閉じてしまったりすることはない。
【0061】
実施例１の多軸ヒンジ装置６では、スライド駆動機構３０、４０は、駆動ギア１７ｇを有して第１開閉部材９に設けられ、第１開閉部材９の旋回運動を旋回ギア２１に伝達する第１ブラケット１７と、駆動ギア１８ｇを有して第２開閉部材１０に設けられ、第２開閉部材１０の旋回運動を旋回ギア２１に伝達する第２ブラケット１８と、第１開閉部材９に設けられ、第２ブラケット１８から複数の旋回ギア２１を直列に伝達された旋回運動を入力される第１入力ギア３２と、第１入力ギア３２の回転量を増幅して第１スライダ１３のスライドに変換する第１増幅手段と、第２開閉部材９に設けられ、第１ブラケット１７から複数の旋回ギア２１を直列に伝達された旋回運動を入力される第２入力ギア４２と、第２入力ギア４２の回転量を増幅して第２スライダ１４のスライドに変換する第２増幅手段と、を有する。
【0062】
このため、連結機構２０とスライド駆動機構３０、４０とで部品を共有して、少ない部品点数で多軸ヒンジ装置６を構成することができる。具体的には、第２ブラケット１８ａから複数の旋回ギア２１を直列に伝達された旋回運動を第１ブラケット１７ａ側で拾い上げて第１開閉部材９に対する第１スライダのスライドを駆動すると共に、第１ブラケット１７ａから複数の旋回ギア２１を直列に伝達された旋回運動を第２ブラケット１８ａ側で拾い上げて第２開閉部材９に対する第２スライダのスライドを駆動することができる。
【0063】
実施例１の多軸ヒンジ装置６では、スライド駆動機構３０、４０は、それぞれ複数の旋回ギア２１を直列に伝達されて入力ギア３２、４２へ入力された回転量を増幅手段３１、４１により増幅して第１スライダ１３及び第２スライダ１４をスライドさせる。このため、入力ギア３２、４２へ入力される回転量が少なくても、回転量の増幅率を変更することにより、第１スライダ１３及び第２スライダ１４に適正なスライド量を確保することができる。
【0064】
実施例１の多軸ヒンジ装置６では、第１増幅手段は、第１入力ギア３２に駆動されて回動し、その回動端側を前記第１スライダ１３に連結された第１レバー部材３５を有し、第２増幅手段は、第２入力ギア４２に駆動されて回動し、その回動端側を第２スライダ１４に連結された第２レバー部材４５を有する。このため、入力ギア３２、４２へ入力された回転量を増幅して第１スライダ１３及び第２スライダ１４をスライドさせる機構を少ない部品点数で実現すると共に、第１レバー部材３５及び第２レバー部材４５の長さを変更することで回転量の増幅における増幅率の調整が容易である。なお、入力ギア４２の回転量を増幅して第２スライダをスライドさせる増幅手段は、増速ギア列、ピニオンとラックギアの組合せ、増速カム等に置き換えてもよい。
【0065】
実施例１の多軸ヒンジ装置６では、連動手段２５及びフリクション手段５０は、第１開閉部材９の旋回運動を第２開閉部材１０へ向かって直列に伝達する旋回ギア２１の第１伝達列２５ａと、第１伝達列２５ａとは半ピッチずらせて旋回ギア２１を配列して第１伝達列２５ａに重ね合わせ、第２開閉部材１０の旋回運動を旋回ギア２１により第１開閉部材９へ向かって直列に伝達する第２伝達列２５ｂと、複数のヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに設けられ、第１伝達列２５ａと第２伝達列２５ｂの旋回ギア２１の重ね合わせを加圧する加圧部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄと、を有する。このため、フリクション手段５０は、連結機構２０による第１開閉部材９と第２開閉部材１０の開閉をフリーストップにすることにより、第１筐体と第２筐体の開閉をフリーストップにして開閉動作に快適な手応えを付与することができる。そして、連結機構２０と連動手段２５とフリクション手段５０とで部品を共有して、少ない部品点数で多軸ヒンジ装置６を構成することができる。具体的には、旋回ギア２１の第１伝達列２５ａと旋回ギア２１の第２伝達列２５ｂとを旋回ギア２１が互い違いになるように重ねてフリクション手段５０により摩擦抵抗を付与することにより連動手段を構成することができる。
【0066】
実施例１の多軸ヒンジ装置６では、加圧部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄは、第１ブラケット１７ａに挿入されるヒンジシャフト１１Ａと第２ブラケット１８ａに挿入されるヒンジシャフト１１Ｄとを含む１つおきのヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに設けられ、これら１つおきのヒンジシャフトの間に位置するヒンジシャフト１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃには、加圧を伴わない抜け止め処理が行われた非加圧部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃを設けている。このため、１つおきのヒンジシャフト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの間に位置するヒンジシャフト１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃにおいて前後の旋回ギア２１の従動ギア２１ｇの負荷が平均化されるので、１個の旋回ギア２１へ負荷が集中することが回避される。
【0067】
実施例１の多軸ヒンジ装置６では、規制手段６０は、連結機構２０による第１開閉部材９と第２開閉部材１０の旋回可能な範囲を制限して、第１筐体２と第２筐体３を開く動作の最大角度を規制する。規制手段６０は、旋回ギア２１及び第１ブラケット１７及び第２ブラケット１８における従動ギア２１ｇ及び駆動ギア１７ｇ、１８ｇの形成範囲により第１開閉部材９及び第２開閉部材１０の旋回運動を規制する。このため、連結機構２０と規制手段６０とで部品を共有して、少ない部品点数で多軸ヒンジ装置６を構成することができる。なお、規制手段は、加圧されて軸線方向に対向する一対のカム面で構成される公知の吸込み機構で実現してもよい。
【0068】
実施例１の電子機器１によれば、連結機構２０、スライド駆動機構３０、４０、フリクション手段５０、連動手段２５を内蔵した多軸ヒンジ装置６によって第１筐体２と第２筐体３とを連結するので、第１筐体２及び第２筐体３は、筐体を入れ子状態でスライド可能にしてばね機構を設ける必要が無い。このため、第１筐体２及び第２筐体３の厚みが薄くて済み、第１筐体２及び第２筐体３に対する電子回路等の実装が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【0069】
本発明は以上のように構成したので、開閉可能に連結した第１筐体と第２筐体を同期して開閉でき、開閉時にフリクショントルクを創出してフリーストップに停止でき、さらに、第１筐体と第２筐体の両表面に渡って設けたフレキシブルディスプレイシートの折り畳み部分に必要な曲率半径を形成できる多軸ヒンジ装置、並びにこの多軸ヒンジ装置を用いた電子機器として好適に用いられるものである。
【符号の説明】
【0070】
１ 携帯電話機（電子機器）
２ 第１筐体
３ 第２筐体
４ 保護シート
５ フレキシブルディスプレイシート
６ 多軸ヒンジ装置
７ カバープレート
８ サイドカバー
９ 第１開閉部材
１０ 第２開閉部材
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ ヒンジシャフト
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ ヒンジシャフト
１３ 第１スライダ
１４ 第２スライダ
１５ スライドガイド
１７ 第１ブラケット
１７ｂ 摩擦面
１７ｃ シャフト孔
１７ｇ 従動ギア
１８ 第２ブラケット
１８ｂ 摩擦面
１８ｃ シャフト孔
２０ 連結機構
２１ 旋回ギア
２１ｂ 摩擦面
２１ｃ シャフト孔
２１ｇ 従動ギア
２１ｈ ストッパ
２２ 旋回ダミー
２３ スペーサ
２５ 連動手段
２５ａ 第１伝達列
２５ｂ 第２伝達列
２５ｃ、２５ｄ 第３伝達列
３０、４０ スライド駆動機構
３１、４１ 増幅手段
３２、４２ 入力ギア
３２ａ、４２ａ ピン
３３、４３ 中継ギア
３３ａ、４３ａ ピン
３４、４４ メインギア
３４ａ、４４ａ ピン
３５、４５ レバー部材
３６、４６ サブギア
３６ａ、４６ａ ピン
３７、４７ ギアスライダ
５０ フリクション手段
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ 加圧部
５２Ａ、５２Ｂ、５３Ｃ 非加圧部
５３ 八角ナット
５４ スプリングワッシャ
５５ ワッシャ
５６ Ｅリング
６０ 規制手段
２ 第１筐体
３ 第２筐体
４ 保護シート
５ フレキシブルディスプレイシート
６ 多軸ヒンジ装置
７ カバープレート
８ サイドカバー
９ 第１開閉部材
１０ 第２開閉部材
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ ヒンジシャフト
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ ヒンジシャフト
１３ 第１スライダ
１４ 第２スライダ
１５ スライドガイド
１７ 第１ブラケット
１７ｂ 摩擦面
１７ｃ シャフト孔
１７ｇ 従動ギア
１８ 第２ブラケット
１８ｂ 摩擦面
１８ｃ シャフト孔
２０ 連結機構
２１ 旋回ギア
２１ｂ 摩擦面
２１ｃ シャフト孔
２１ｇ 従動ギア
２１ｈ ストッパ
２２ 旋回ダミー
２３ スペーサ
２５ 連動手段
２５ａ 第１伝達列
２５ｂ 第２伝達列
２５ｃ、２５ｄ 第３伝達列
３０、４０ スライド駆動機構
３１、４１ 増幅手段
３２、４２ 入力ギア
３２ａ、４２ａ ピン
３３、４３ 中継ギア
３３ａ、４３ａ ピン
３４、４４ メインギア
３４ａ、４４ａ ピン
３５、４５ レバー部材
３６、４６ サブギア
３６ａ、４６ａ ピン
３７、４７ ギアスライダ
５０ フリクション手段
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ 加圧部
５２Ａ、５２Ｂ、５３Ｃ 非加圧部
５３ 八角ナット
５４ スプリングワッシャ
５５ ワッシャ
５６ Ｅリング
６０ 規制手段
【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】