【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、一緒にヒンジされる第一の部分と第二の部分、並びに、この第一の部分と第二の部分とを接続するケーブルを有するヒンジ付き電子装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】ヒンジによって分離された二つの構成要素の電気的接続が必要となることがよくある。 PDA(携帯用情報端末) タイプの移動局用アプリケーションの場合のように、場合によっては、目的に応じて特定の要件が装置に設定されることもある。 これらのアプリケーションの利便性を改善するために、可能なかぎり小型サイズが追求されることは通常のことであり、その結果、小型化したいというこの願望によって、移動局のハウジングとその部品とを可能な限り小さくしようとする努力が払われる。 ヒンジ付き構造から成る移動局のヒンジによって分離される二つの部分が、導線を用いて互いに接続しなければならない構成要素を有する場合若干の問題が生じるが、この問題は小型化によってその頂点に達する。
すなわち、ヒンジの中を通す導線の曲げ半径が、ヒンジが小さくなるにつれて小さくなるという問題である。 ヒンジ部品の間のケーブルはくり返し曲げを受ける。 それでもケーブルは、そのコードや絶縁が損傷を受けないように、被覆が剥がれたり、張力を受けたり、あるいは非常に短い直線部分で曲折されてはならない。 ケーブルは、さらされる度重なる変形に耐え得るように十分に可撓性のあるものでなければならず、また更にケーブル用に設けられている貫通部にぴったり合わなければならない。 移動局ではその高周波数信号が、一方のヒンジ部品からもう一方のヒンジ部品へ転送されるが、この転送目的のために同軸ケーブルが使用される。 【０００３】このようなヒンジ付き装置はフィンランド特許出願第956225号によってすでに知られている。 この出願では、管状の中間ピースがヒンジ軸に配置され、その中間ピースの中をケーブルが垂直若しくは斜めに延在している。 この構成は、非常に可撓性のあるフラット・
ケーブルタイプの導線用としてPDA 装置で使用するのに特に適しており、中間ピースの直径が十分に大きければ、基部から折り畳み部品への同軸ケーブル貫通部としてこの構成を利用することができる。 同軸ケーブルでは、細い銅の片撚りでつくられたコード同様曲げに対して耐えることができない。 【０００４】図６と７に図示の、米国特許第4 571 456
号による基部22と表示装置23並びに、この基部と表示装置間をつなぐケーブル24とから成る、携帯用コンピュータがすでに知られている。 ヒンジ構造25を用いて、表示装置23は基部のハウジング22に対して折り畳めるように配設されている。 ケーブル24はヒンジ軸心線に対して平行にヒンジの中を通る。 図６に図示のヒンジ構造は携帯用コンピュータのカバーの端縁に位置し、ケーブル24
は、ヒンジの基部ハウジング側部分の溝の中へ通され、
携帯用コンピュータのこの部分によって保護されている。 この構造によるヒンジの中で、ケーブル24は表示装置のヒンジ部によってこのように包まれ、ヒンジ部は更に携帯用コンピュータのヒンジケースによって囲まれ、
このケースの中で前記表示装置のヒンジ部が回転する。
したがってこのヒンジ構造は相当の大きさになり、特にケーブル24の両端部に予め取り付けられたコネクタが設けられている場合には、これらのコネクタがあるために、更に広いスペースをヒンジの中間に残して、組み立て段階でコネクタ付きケーブル端部がヒンジを貫通できるようにしなければならない。 【０００５】いわゆるオーガナイザ(Organizer) タイプの装置では、ケーブル貫通部がヒンジ軸線に対して垂直に実現されるヒンジ構造も使用されている。 その場合、
ケーブルの曲げ半径は小さく、ケーブルの曲げ角度は装置の開いた角度と同じ大きさになる。 この曲げ角度によってケーブルに応力が生じる場合があり、また若干のたるみをケーブル中に残す必要もある。 ケーブルの変形領域を大きくすることは応力を減少させることになる。 米国特許第5 141 446 号によって、そのような解決策が公知であり、この解決策では、フラット・ケーブルが管の内側の軸心線を中心としてゆるく巻かれている。 ヒンジが使用されるとフラット・ケーブルが軸心線を中心にして巻かれるが、その場合フラット・ケーブルの歪みは軸心線を中心として巻かれたフラット・ケーブルの全ループ長にわたって分散される。 一方必要なたるみは管の内側に残る。 しかし、この特許によるヒンジ構造は、フラット・ケーブルの厚さ以上の十分なスペースを軸と管との間に残さなければならないという理由でやや大きめであり、必要なたるみを組み立て段階でこの構造の内側に残しておかなければならない。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】装置の第一の部分と第二の部分( 第二の部分が第一の部分に対してヒンジで折り畳めるようになっている) との間をつなぐケーブルが支持されて、ヒンジの外側で前記軸に対してほぼ平行に、互いに対して実質的に折り畳める部分の間をヒンジ軸から延び、その結果、装置の開閉時に、ケーブルの長さの一部がねじれるによって前記ケーブルの曲折を防止でき、予め取り付けられたコネクタ付きのケーブルを、
第一の部分から第二の部分へコネクタを付けたまま通すことができる電子装置が今回発明された。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に準拠した電子装置は、第一の部分と、第二の部分と、第一の部分を第二の部分に固定するヒンジであって、該ヒンジによって支持されて第一の部分と第二の部分とが互いに対して回転するようになっている前記ヒンジと、第一の部分から第二の部分へ延びるケーブルとを有する電子装置において、該ケーブルが第一の部分に固定された第一の端部と、第一の部分の内側で延びる第一のセクションと、該ケーブルが該ヒンジ軸まで延び、該ヒンジ軸上のある点でヒンジ軸にほぼ平行に曲折する第二のセクションと、
ヒンジ軸に対してほぼ平行に該ケーブルが一定の長さを延びる第三のセクションと、第二の部分に固定された第二の端部とを有し、該ケーブルはヒンジの外側のヒンジ軸上にあることを特徴とする電子装置である。 【０００８】 【発明の実施の形態】添付図を参照しながら以下に本発明を詳しく説明する。 図1 は、第一の部分101 と、第一の部分とヒンジで接続した第二の部分110 から成る、端部から見た、本発明による90°開いた移動局100 を示す。 移動局のアンテナ105 は第一の部分に位置し、アンテナケーブル104 で第二の部分( 移動局の無線回路など) と接続している。 この図は更に、移動局が閉じられると互いに端を接する第一の部分のカバー102 と第二の部分のカバー103 とを示す。 【０００９】図２は、図１に対して上から見た移動局を示す。 第一ヒンジ106 と第二ヒンジ108 は移動局の第一の部分と第二の部分とを接続する。 第一ヒンジは、ヒンジ部品106b、相手方部品106a、ヒンジピン106cとから成る。 第二ヒンジは、ヒンジ部品108b、相手方部品 108a
、ヒンジピン108cとから成る。 ヒンジの相手方の半部品は、移動局の第二の部分のカバー103 に固定されている。 これらの間で、第一の部分のカバー102 上で、ヒンジ部品106bが相手方部品106aに対して固定され、ヒンジ部品108bが相手方部品108aに対して固定されている。 アンテナケーブル104 は、第二の部分に含まれる構成要素の間で組み立て段階で形成された広いコンジット107 に沿って導かれ小さな角度αでヒンジ軸線と交わる。 このコンジットは、カバー103 で保護された第二の部分110
の内側にその大部分があることが望ましいが、図２に図示するように第一の部分と第二の部分の間に部分的にあるいは全体的に配設することもできる。 角度αは図３に示されている。 ヒンジ軸線上からアンテナケーブルが離れる部分の直近の領域で、第一の部分のカバーに取り付けられたアダプタ・ピース111 が、ヒンジ軸線から図４
の第一の部分のカバー102 の開口部202 を通って第一の部分101 へアンテナケーブルを導き、そこからアンテナケーブルは更にアンテナ105 まで延びる。 アダプタ・ピースは、移動局の開閉時にアンテナケーブルがアダプタ・ピースの内側でねじれるのを防止する。 その結果、アンテナケーブルはコンジット107 の内側でねじれる。 【００１０】図３は、図２の中から、第一ヒンジに含まれる部品、アダプタ・ピース111 並びにアンテナケーブル104 の一部を示す。 ヒンジ部品106bは第一の部分のカバー102 に固定され、このヒンジ部品と並んで第二の部分のカバー103 に固定された相手方部品106aがある。 ヒンジピン106cはヒンジ部品106aと相手方部品106bとの内側に位置している。 アダプタ・ピース111 はヒンジ部品
106aの相手部品106bとは反対の側にある。 この図はまた仮想の架空のヒンジ軸線120 も示しており、このヒンジ軸線の周りを移動局の第一の部分と第二の部分とが互いに対して回転し、ヒンジ軸線を離れるアンテナケーブルに対して接線130 が引かれている。 ケーブルの長さは4
つのセクションP1、P2、P3、P4に分けることができる。
第一のセクションP1では、ケーブルは、アンテナ105 からルートP1に沿ってアダプタ・ピースと第一の部分のカバー102 との連結ポイントB 点まで延びる。 第二のセクションP2では、ケーブルはアダプタ・ピースによって導かれてヒンジ軸線上のA 点まで延び、そこから第三のセクションP3に入るケーブルはヒンジ軸線を角度αで離れるがほぼヒンジ軸線の方向にケーブル直径の例えば50倍の距離を延びる。 アンテナケーブルは、図２に図示するようにセクションP4で、ヒンジ軸線の方向から向きを変える。 移動局の開閉時に、アンテナケーブルの接線とヒンジ軸線との間の角度αがアンテナケーブルに対して生じ、縦軸に沿ってケーブルがねじれるとき、角度αと同じ方向を持つ開離角度が生じる。 この角度は、アンテナケーブルが開離ゾーンでさらされる度重なる形状の変化に耐えられるように、アンテナケーブルの弾性に対して十分に小さな角度になるようにしなければならない。 角度αは例えば20°にしてもよい。 応力試験で様々な角度をテストすることによって適切な角度を繰り返し試してもよい。 あるタイプの同軸ケーブルについて、このケーブルが耐えられる90°以上のある角度で開き角度を激しく変化させる、ケーブルへの耐久曲げテストを本発明による移動局のプロトタイプに対して行ったが、ケーブルは多少の開離角度が生じたにもかかわらず1000回以上の動作に耐えた。 【００１１】図２に図示のコンジット107 は、角度αが十分に小さくかつその管によってアンテナケーブルがヒンジ軸線120 とアダプタ・ピース111 に十分に近接して離れる限り、広い支持部を用いて第二の部分のカバーにアンテナケーブル104 を固定することなどによって、あるいは特にアンテナケーブル用に作られた広い管を第二の部分に配設することよって取り替えることができる。 【００１２】図４は、図１に対して右手から見た、周辺部も示した、移動局のカバー102 とヒンジ部品106bとを不等角で示す。 ヒンジ部品106bに隣接して、第二ヒンジの側に、カバーから、ヒンジ部品106bのヒンジピン用に設けられた孔205 の平面まで突き出ている突出部203 がカバー102 のヒンジ側端縁に形成され、この突出部は、
孔205 のほぼ中央まで届くカバーの内部部品の方向に限定されている。 該突出部の基部に、ヒンジ部品106bに隣接して、アンテナケーブル104 が中を通り抜ける開口部
202 がある。 この図には、取り外されたアダプタ・ピース111 も示されており、このピースはカバー102 の方へ向く文字Ｊの形をした開口部を有している。 開口部202
の口まで押されると、該アダプタ・ピースはそのかかり
204 で開口部に固定され、突出部203 と共に、B 点の開口部202 からA 点のヒンジ軸までの走り道が形成され、
この走り道の中をアンテナケーブル104 が通ることができる。 【００１３】図５は、カバー102 の下から斜めに見た、
図４に図示の領域を不等角で示す。 開口部202 の反対側の面のアダプタ・ピース111 の中に、アンテナケーブル
104用の広い通路を形成する中心溝306 がある。 アンテナケーブル104 と、ケーブル端部のコネクタ305 とは組み立て段階でカバー102 の中を貫通する開口部202 の中を垂直に通され、該アンテナケーブルは突出部203 に固定される。 アダプタ・ピースは開口部に押し付けられ、
アダプタ・ピースはそのかかり204 で開口部をロックし、そこでアンテナケーブルは、突出部203 と、アダプタ・ピースの湾曲した内部端縁によって形成される鞍形の端縁301 との間でヒンジ軸上で圧搾される。 開口部20
2 のB 点がこの図にも印されている。 アンテナケーブルの圧搾がアダプタ・ピース111 とアンテナケーブルとの間に摩擦をもたらし、この摩擦によって、図３に図示のアンテナケーブルのセクションP2でのアンテナケーブル
104のねじれが防止される。 このセクションでは、アンテナケーブル104 は実質的にヒンジ軸線の方向に延びることはない。 しかし、そこでの圧搾力は小さく同軸ケーブルに損傷を与えるほどのものではなく、また、例えば、アダプタ・ピースと突出部との間でアンテナケーブルを手で滑らせることが摩擦によって妨げられることはないので、アダプタ・ピースが正しい位置に取り付けられたとき、組み立て段階で、アンテナケーブルの長さが第一の部分に残る適切な長さになるように調節することが容易にできる。 アダプタ・ピース111 のタスクは、アンテナケーブル104 をヒンジ軸線まで導き、アンテナケーブルコネクタ305 の一つが中を貫通できるように十分な広さをもつ開口部202 の中へアンテナケーブルを適合させることである。 アンテナケーブルを損傷せずに取り外して移動局のサービスのためにアンテナケーブルの走り道を拡げることができるように、このアダプタ・ピースは、取り外された後再びカバー102 に取り付け可能であることが望ましい。 正しい位置に配置されたとき、アダプタ・ピースは開口部202 と、ヒンジ部品106bのヒンジピン用に設けられた孔205 とをカバーし、また組み立てられた移動局でこの孔の内側のヒンジピン106cをもカバーする。 【００１４】ケーブル104 の貫通部の好適な位置はヒンジ部品106bに隣接する位置であり、この場合突出部203
とヒンジ部品106bとを一つのピースに一体化して、移動局の製造を一層簡単にすると同時に、形成する構造を強くすることができる。 しかしながら、この貫通部は、このセクションで曝される度重なるねじれにケーブルが耐えられるように、アンテナケーブル用としてヒンジ軸線と同じ方向を持つ十分に長いセクションが配設されている限り、ヒンジ間でヒンジから離して実現してもよい。 【００１５】フィンランド国特許第956225号で公知の管状中間ピースをアンテナケーブル用としてヒンジ間に配設することも可能である。 この場合ケーブルはアダプタ・ピース111 から中間ピースまで延び、そして第二の部分の内側の中間ピースの壁の中を貫通してもよい。 その場合ケーブルは、ねじれ力に加えて装置の開角度より小さな大きさの角度の曲げを受けることもある。 【００１６】折り畳み式移動局の場合にその二つの部分の間で使用される細い同軸ケーブルは、標準ツールを使用する際接続しにくい。 組み立てと保守を容易にするために、コネクタが同軸ケーブルの両端部に予め取り付けられたアンテナケーブルを使用してもよい。 この場合該ケーブルコネクタは、ケーブルコネクタ用に作られた相補合するコネクタと接続される。 これらのケーブルコネクタは、一つの生産工具を用いて中心に取り付けることもできる。 例えば移動局の製造工程中にプリント回路基板に対して通常の製造技術を用いて、ケーブルコネクタ用に作られた第二のコネクタを取り付けることもできる。 このようなコネクタ付きケーブルは移動局に組み立てる前に検査を行うことができる。 一方、コネクタ付きケーブルを使用する場合、ケーブルを取り付けることができるように、また、必要な場合には、そのコネクタを取り替えることができるように一方の折り畳み部品からもう一方の折り畳み部品へ貫通部を配設しなければならない。 コネクタ付きケーブルの貫通部用としてケーブル専用の孔に比べて相当に大きな孔が必要である。 【００１７】本発明による装置では、ケーブルは、互いに対して回転し一方が他方の中に入っている二つのヒンジ部品の間を通ることはない。 例えば、米国特許第4 57
1 456 号によってすでに公知の携帯用コンピュータでは、ケーブルはヒンジの中を通ってヒンジ軸線に達するが、このヒンジは、ケーブルを取り囲む一方が他方の中に入っている二つの部品からなる。 この二つの部品のうちの第一の部品は、コンピュータの基部セクションに固定されたヒンジ部品を形成し、第二の部品は第一の部品の内側で回転する相手方部品を形成する。 ケーブルがヒンジ軸のヒンジの中を通ると、一方が他方の中に入っていて互いに対して揺動する第二の部分の取り付けを避けることができないため、特に、ケーブル端部のコネクタサイズに合わせてヒンジの中心を作らなければならない場合にはヒンジ直径が大きくなり、コネクタはケーブルの直径よりずっと大きくなる。 しかし、ケーブルは、装置の開閉時にケーブルが滑らかにねじれて、開離角度があまりに大きくならないように、ヒンジ軸に支持され、
少なくともヒンジ軸に接近して一方の折り畳み部品からもう一方の折り畳み部品まで導かれなければならない。
この目的のために本発明では分離アダプタ・ピースが用いられる。 ヒンジ軸上の一方のヒンジ部品から他方のヒンジ部品へのケーブルの延在は同軸ケーブルにとって望ましい。 なぜなら、曲げ半径が小さい( 例えば2mm)場合、同軸ケーブルは曲げに対して耐えられないからである。 本発明の方法でヒンジ軸線に対してほぼ平行で、ヒンジ軸線まで達したケーブルは、垂直にヒンジ軸線を横断するケーブルに対して設けることができる直線部分より実質的に長い直線部分( 例えば100mm の直線部分) 上でねじれる。 この場合ぴんと張ったケーブルで電子装置を使用中に繰り返される開閉時に曝される度重なる変形に耐えられるようにすることもできる。 【００１８】本発明による装置は、ケーブルのねじれ用に設けられているセクションP3が光ケーブルの厚さに対して十分に長ければ一方の折り畳み部品から他方の折り畳み部品へ光ケーブルを導くのにも好適である。 【００１９】カバーの端縁102 と103 とを伸ばしてヒンジ軸線に合わせることにより該装置のヒンジ側を全部閉じることもできる。 端縁が鋭角になるように、あるいは適切な曲率半径でカーブするように端縁のマッチング平面を設計することによってこれらの平面が互いに隣接しないようになるので、装置の開閉が妨げられることはない。 【００２０】本発明によるヒンジ付き装置の利点は、このように形成されたその小型の構造にあり、この構造によって一緒にヒンジされた二つの部品を接続する予め取り付けられたコネクタで装備されたケーブルを使用することが可能になる。 装置の組み立て段階で何らかの役割を残しておく必要もない。 なぜなら、このヒンジ付き装置の開閉によってねじれるケーブルの長さが本質的に変わることはないからである。 【００２１】本発明による装置は組み立てが簡単である。 本装置がサービスされると、特別の工具無しで、予め取り付けられたコネクタ付きの新しいケーブルとケーブル104 を取り替えることも可能である。 本発明による解決策は、製造が比較的迅速であり、連続製造だけでなく手による組み立てと分解を行うサービスショップなどに適している。 【００２２】上記の説明は、実例を利用した、本発明とその実施例の実現についての説明である。 本発明が上に示した諸例の細部に限定されるものではないこと、また、本発明の特徴から逸脱することなく他の実施例においても本発明を実現できることは当業者にとって自明である。 上に示された実施例は例示と見なすべきものであり、限定を行うものではない。 したがって、本発明の実現可能性と利用可能性は添付の請求項によってのみ限定されるものである。 したがって、請求項によって特定される本発明の様々な実施例並びに均等な実施例は本発明の範囲に含まれる。 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第一の局面に準拠した移動局の一例を側面図で示す。 【図２】図１に図示の移動局の一例を上面図で示す。 【図３】紙面上でヒンジ軸線を貫通する断面図として、
図２に図示のヒンジとケーブルアダプタ・ピースとを示す。 【図４】図１に図示の移動局の第一の部分のハウジングのヒンジ部の領域の拡大図を示す。 【図５】図４と比較して下から斜めに見た、図４に図示のアダプタ・ピースと移動局の第一の部分についているカバーのケーブル貫通部を示す。 【図６】従来技術による携帯用コンピュータを示す。 【図７】図６に図示の装置のケーブル貫通部の解決策を示す。 【符号の説明】 100 …移動局 101 …第１の部分 102, 103…カバー 104 …ケーブル 105 …アンテナ 106, 108…ヒンジ 107 …コンジット 110 …第２の部分 111 …アダプタ・ピース (保持手段) 305 …コネクタ |
