JP3157277U - ヒンジ - Google Patents

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Abstract

【課題】必要なトルクが作動中に変動するヒンジを提供する。【解決手段】側面には、夫々第一始端を有する内周レール42と外周レール43とが形成される、円板状を呈する回転カム40と、前記回転カムに隣設されると共に、回転カム側の面に、前記内周レールと対応する内周突起51と、前記外周レールと対応する外周突起52とが径方向に突設される、円板状を呈する固定カム50とを備える。さらに、前記回転カムにおける内周レールと外周レールに夫々、前記第一始端から一側に向かって厚さが漸増する第一斜面が形成されると共に、該第一斜面の末端から厚さが漸減する第二斜面435が形成され、更に該第二斜面の末端から厚さが漸増する第三斜面436を形成することを特徴として、該ヒンジを構成する。【選択図】図4

Description

本考案は、特に折畳み式電子機器におけるカバーと本体との間に設置することにより、本体に対してカバーの開閉を行うヒンジに関するものである。
現在使用されているノートパソコンや携帯電話などの折畳み式電子機器は、該カバーと本体との間にヒンジが設けられることから、カバーを本体に対して開閉させることができる。即ち、使用時は、カバーを本体から上方へ持ち上げ、不使用時には、カバーを本体側に閉じることができることから、、折畳み式電子機器の小型化を図ることができるので、収納や持ち運びに非常に便利である。
前記折畳み式電子機器の機能を使用する時は、カバーを適当な位置まで開き、一方、使用後にはカバーを本体側に閉じればよい。しかしながら、従来のヒンジにおいては、作動させるために必要なトルクが一定であり、カバーの開閉スピードを調節するには、カバー部に加える力を調節するしかないことから、このようなカバー開閉方法は極めて面倒であったので、使用上、非常に不便であった。
そこで、案出されたのが本考案であって、必要なトルクが作動中に変動するヒンジを提供することを目的としている。
本願の請求項1の考案は、枢軸(10)と、
前記枢軸(10)に回転可能に環装される回転座(30)と、
前記枢軸(10)に環装され且つ回転座(30)に固定されると共に、回転座と反対する面に、径方向に沿ってそれぞれ第一始端(421)(431)を有する内周レール(42)と外周レール(43)とが形成される、円板状を呈する回転カム(40)と、
前記回転カム(40)に隣接するように枢軸(10)に固設されると共に、回転カム(40)側の面に、径方向に沿って前記内周レール(42)と対応する内周突起(51)と、前記外周レール(43)と対応する外周突起(52)とが突設される、円板状を呈する固定カム(50)と、
皿ばねユニット(60)と、
前記枢軸(10)の他端に固定される固定部材(80)とを順に備え、
前記回転カム(40)における内周レール(42)と外周レール(43)に夫々、前記第一始端(421)(431)から一側に向かって厚さが漸増する第一斜面(424)(434)が形成されると共に、該第一斜面(424)(434)の末端(4241)(4341)から厚さが漸減する第二斜面(425)(435)が形成され、更に該第二斜面(425)(435)の末端(4251)(4351)から厚さが漸増する第三斜面(426)(436)が形成されることを特徴とするヒンジ、を提供する。
本願の請求項2の考案は、前記内周レール(42)と外周レール(43)に第二始端(422)(432)が径方向に沿って設けられると共に、該第二始端(422)(432)から一側に向かって第一斜面(424)(434)と、第二斜面(425)(435)と、第三斜面(426)(436)とが順次に形成され、更に、該内周レール(42)における2つの第三斜面(426)の間に平面(427)が形成されると共に、該外周レール(43)における2つの第三斜面(436)の間に平面(437)が形成されることを特徴とする請求項1に記載のヒンジ、を提供する。
本願の請求項3の考案は、前記内周レール(42)と外周レール(43)における第一始端(421)(431)は夫々、回転カム(40)の対向する位置に設けられると共に、内周レール(42)と外周レール(43)における第二始端(422)(432)は夫々、回転カム(40)の対向する位置に設けられることを特徴とする請求項2に記載のヒンジ、を提供する。
本願の請求項4の考案は、前記内周レール(42)における第一始端(421)と第二始端(422)との間に凹溝(423)が形成されると共に、前記外周レール(43)における第一始端(431)と第二始端(432)との間に凹溝(433)が形成されることを特徴とする請求項3に記載のヒンジ、を提供する。
本願の請求項5の考案は、前記内周突起(51)は、前記内周レール(42)における第一始端(421)と第二始端(422)との間の範囲(420)より広く、前記第一斜面(424)における2つの末端(4241)の間の範囲より狭い底面(510)を有し、
前記外周突起(52)は、前記外周レール(43)における第一始端(431)と第二始端(432)との間の範囲(430)より広く、前記第一斜面(434)における2つの末端(4341)の間の範囲より狭い底面(520)を有することを特徴とする請求項4に記載のヒンジ、を提供する。
本願の請求項6の考案は、前記内周突起(51)及び外周突起(52)に底面(510)(520)の両側に位置する案内斜面(511)(521)が形成されることを特徴とする請求項5に記載のヒンジ、を提供する。
本願の請求項7の考案は、前記枢軸(10)は、非円形の断面形状を呈する棒体であり、
前記固定カム(50)に非円形の貫通孔(501)が形成され、該固定カム(50)は、該貫通孔(501)を介して枢軸(10)に環装されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のヒンジ、を提供する。
本願の請求項8の考案は、前記回転座(30)に中心孔(31)が穿設され、該回転座(30)は該中心孔(31)を介して枢軸(10)に環装され、
前記回転カム(40)における、回転座(30)側の面に、回転座(30)における中心孔(31)に嵌合される環状突起(401)が径方向に突設されることを特徴とする請求項7に記載のヒンジ、を提供する。
本願の請求項9の考案は、更に前記枢軸(10)の一端に固定座(20)が固設され、
該枢軸(10)に、回転座(30)と固定座(20)との間に位置する鍔部(12)が径方向に突設されることを特徴とする請求項8に記載のヒンジ、を提供する。
本願の請求項10の考案は、カバー(91)と本体(92)を有する折畳み式電子機器であって、請求項1乃至8の何れか一項に記載のヒンジを有し、該ヒンジにおける枢軸(10)は、該本体(92)に固定されると共に、ヒンジにおける回転座(30)は、該カバー(91)に固定されることを特徴とする折畳み式電子機器、を提供する。
本願の請求項11の考案は、カバー(91)と本体(92)を有する折畳み式電子機器であって、請求項9の何れか一項に記載のヒンジを有し、該ヒンジにおける固定座(20)は、該本体(92)に固定されると共に、ヒンジにおける回転座(30)は、該カバー(91)に固定されることを特徴とする折畳み式電子機器、を提供する。
本考案は上記の構成を有するので、回転カムを固定カムに対して回転させる時、該固定カムにおける内周突起と外周突起は夫々、回転カムにおける、対応するレールの各斜面を移動し、該各斜面は、文字通り傾斜状であるので、各突起が斜面を上る又は下るにつれ、固定カムが回転カムに対して近接若しくは離間する方向に移動し、その内、該固定カムが回転カムに対して離間する方向に移動する時は、前記皿ばねユニットが固定カムにより押圧されて各皿ばねが密接するので、皿ばねユニットに生じる摩擦力は上昇し、一方、固定カムが回転カムに対して近接する方向に移動する時は、皿ばねユニットに生じる摩擦力が低下する。この構成によれば、本考案に係るヒンジを備えた折畳み式電子機器におけるカバーを本体に対して開閉する時に、より早くカバーを所定の位置まで回転させて開くことができると共に、容易に且つ迅速にカバーを閉止位置まで閉じることができる。
以下、添付図面を参照して本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、下記実施例は、本考案の好適な実施の形態を示したものにすぎず、本考案の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されるものではない。
図1は本考案に係るヒンジの斜視図であり、図2は本考案に係るヒンジの部分分解斜視図であり、図3は本考案に係るヒンジにおける回転座と回転カムの分解斜視図であり、図4は本考案に係るヒンジにおける回転カムと固定カムの分解斜視図であり、図5は本考案に係るヒンジにおける回転カムの斜視図であり、図6は本考案に係るヒンジにおける回転カムの斜視図であり、図7は本考案に係るヒンジが折畳み式電子機器に設置された状態を示す図であり、図8は本考案に係るヒンジの操作時に必要なトルクを表す曲線図であり、図9乃至図11はそれぞれ、本考案に係るヒンジにおける固定カムが回転カムに対して回転する状態を示す図である。
図1及び図2に示すように、本考案に係るヒンジは、枢軸(10)と、固定座(20)と、回転座(30)と、回転カム(40)と、固定カム(50)と、皿ばねユニット(60)と、少なくとも1つの制動ワッシャー(70)と、固定部材(80)とを備え、その内、枢軸(10)は、非円形の断面形状を呈する棒体であり、一端にネジ部(11)が形成されると共に、他端の近傍に径方向に鍔部(12)が突設される。
前記固定座(20)は、鍔部(12)に当接するように枢軸(10)の一端に環装固定される。
前記回転座(30)に非円形の中心孔(31)が穿設され、該回転座(30)は、該中心孔(31)を介して枢軸(10)に環装される。
図3及び図4に示すように、回転カム(40)は円板状を呈し、軸孔(41)が穿設され、回転座(30)に隣接するように該軸孔(41)を介して枢軸(10)に環装されると共に、回転座(30)側の面に径方向に、該回転座(30)における中心孔(31)に嵌合される環状突起(401)が突設される。
前記回転カム(40)における、回転座(30)と反対する面に内周レール(42)及び外周レール(43)が形成されると共に、該内周レール(42)及び外周レール(43)にそれぞれ径方向に沿って、且つ所定間隔をおいて第一始端(421)(431)及び第二始端(422)(432)が設けられ、該第一始端(421)(431)と第二始端(422)(432)との間に凹溝(423)(433)が形成される。また、前記回転カム(40)における内周レール(42)と外周レール(43)に夫々、前記第一始端(421)(431)と第二始端(422)(432)から反対側に向かって厚さが漸増する第一斜面(424)(434)が形成されると共に、各第一斜面(424)(434)の末端(4241)(4341)から厚さが漸減する第二斜面(425)(435)が形成され、更に該各第二斜面(425)(435)の末端(4251)(4351)から厚さが漸増する第三斜面(426)(436)が形成され、各レール(42)(43)における2つの第三斜面(426)(436)の間に平面(427)(437)が形成される。また、図5に示すように、内周レール(42)における各第一斜面(424)は、外周レール(43)における各第一斜面(434)と、内周レール(42)における各第二斜面(425)は、外周レール(43)における各第二斜面(435)と、内周レール(42)における各第三斜面(426)は、外周レール(43)における各第三斜面(436)と傾斜度が同一であると共に、内周レール(42)と外周レール(43)における第一始端(421)(431)及び第二始端(422)(432)は夫々、回転カム(40)の対向する位置に設けられる。
前記固定カム(50)は円板状を呈し、固定カム(50)に非円形の貫通孔(501)が形成され、回転カム(40)に隣接するように該貫通孔(501)を介して枢軸(10)に環装されると共に、回転カム(40)側の面に径方向に、内周レール(42)と対応する内周突起(51)と、前記外周レール(43)と対応する外周突起(52)とが突設される。
図6に示すように、内周突起(51)は、内周レール(42)における第一始端(421)と第二始端(422)との間の範囲より広く、2つの第一斜面(424)の末端(4241)の間の範囲(420)より狭い底面(510)を有すると共に、外周突起(52)は、外周レール(43)における第一始端(431)と第二始端(432)との間の範囲(430)より広く、2つの第一斜面(434)の末端(4341)の間の範囲より狭い底面(520)を有する。また、前記内周突起(51)及び外周突起(52)に、底面(510)(520)の両側に位置する案内斜面(511)(521)が形成される。
前記固定部材(80)は、前記枢軸(10)の他端に固定されるものであるが、本実施例における固定部材(80)は、枢軸(10)のネジ部(11)に螺合されるナットである。
また、前記皿ばねユニット(60)は、複数の皿ばねを有すると共に、固定カム(50)に隣接するように前記枢軸(10)に環装される。
前記制動ワッシャー(70)は、枢軸(10)に環装されるものであるが、本実施例においては、前記鍔部(12)と回転座(30)との間、固定カム(50)と皿ばねユニット(60)との間、皿ばねユニット(60)と固定部材(80)との間に夫々制動ワッシャー(70)が設置される。
図7A及び図7Bに示すように、本考案に係るヒンジは、折畳み式電子機器におけるカバー(91)と本体(92)との間に設置され、該本体(92)に固定座(20)が固定されると共に、該カバー(91)に回転座(30)が固定されることにより、カバー(91)が本体(92)に対して回転する。そして、枢軸(10)により固定カム(50)が駆動されて回転カム(40)に対して回転し、固定カム(50)における内周突起(51)と外周突起(52)が夫々、回転カム(40)における内周レール(42)と外周レール(43)において移動する。
前記各斜面(424、425,426、434,435,436)は傾斜状を呈するので、内周突起(51)と外周突起(52)が、対応する斜面(424、425,426)(434,435,536)において移動する時、固定カム(50)は、回転カム(40)に対して近接若しくは離間方向に移動する。その内、固定カム(50)が回転カム(40)に対して離間する方向に移動する時は、前記皿ばねユニット(60)が固定カム(50)により押圧されて各皿ばねが密接するので、皿ばねユニット(60)に生じる摩擦力が上昇する。これに対し、前記固定カム(50)が回転カム(40)に対して近接する方向に移動する時、皿ばねユニット(60)に生じる摩擦力は低下する。したがって、カバー(91)を本体(92)に対して回転させるために必要な力、即ちヒンジを作動させるために必要なトルクは一定ではない。以下、図8に示すトルク曲線図に基づいてカバー(91)を開閉する時の、ヒンジにかかるトルクの変化について説明する。
図9及び図10に示すように、カバー(91)が本体(92)側に閉じられた時、固定カム(50)における内周突起(51)と外周突起(52)は夫々、回転カム(40)における、対応するレール(42)(43)の凹溝(423)(433)に位置し、この状態から、カバー(91)を本体(92)に対して開放位置まで回転させると、各突起(51)(52)が第一斜面(424)(434)から第三斜面(426)(436)まで順次に移動する。そして、内周突起(51)と外周突起(52)が第一斜面(424)(434)を上る時、固定カム(50)が回転カム(40)に対して離間する方向に移動して皿ばねユニット(60)を押圧し、皿ばねユニット(60)に生じる摩擦力を上昇させるので、カバー(91)を持ち上げるためのトルクがより必要となる。
図11に示すように、各突起(51)(52)が第一斜面(424)(434)を越えて第二斜面(425)(435)まで移動し、第二斜面(425)(435)を下る時、固定カム(50)が回転カム(40)に対して近接する方向に移動することにより、皿ばねユニット(60)に生じる摩擦力が低下するので、より早くカバー(91)を所定の位置まで回転させて開くことができ、更に、該各突起(51)(52)が第二斜面(425)(435)を越えて第三斜面(426)(436)まで移動し、且つ第三斜面(426)(436)を上る時、皿ばねユニット(60)に生じた摩擦力は再び上昇することから、カバー(91)を本体(92)に対して所定の位置に位置決めさせることができる。また、前記各突起(51)が(52)第三斜面(426)(436)を越えて平面(427)(437)まで移動した時、前記カバー(91)は180度回転して本体(92)と平行状態となる。
また、前記カバー(91)を開放位置から閉止位置まで回転させると、前記各突起(51)(52)が第三斜面(426)(436)から第一斜面(424)(434)へ順次に移動する。そして、該各突起(51)(52)が第二斜面(425)(435)を上る時、前記皿ばねユニット(60)に生じた摩擦力が上昇することにより、カバー(91)を閉じる時の勢いを軽減することができる。その後、該各突起(51)(52)が第二斜面(425)(435)を越えて第一斜面(424)(434)へ移動し、第一斜面(424)(434)を下る時に、皿ばねユニット(60)に生じた摩擦力が低下するので、容易に且つ迅速にカバー(91)を閉止位置まで閉じることができる。尚、この時点では、カバー(91)は本体(92)に近いため、カバー(91)を勢いよく閉じたとしても本体(92)に強くぶつかることはない。また、前記内周突起(51)又は外周突起(52)の底面(510)(520)は夫々、対応するレール(42)(43)における第一始端(421)(431)と第二始端(422)(432)との間の範囲(420)(430)より広いことから、各突起(51)(52)の底面(510)(520)が凹溝(423)(433)に落ちて凹溝(423)(433)の壁面に当たることはないので、カバー(91)を閉じる時にヒンジから不快な音が発生することはない。
また、ヒンジを作動させるために必要なトルクは、前記各斜面(424、425,426、434,435,436)の傾斜度及び長さにより調節することができる。図8に示すように、本実施例においては、ヒンジを作動させるために必要なトルクは、カバー(91)を本体(92)に対して10度開いた状態にした時に最大値となり、カバー(91)を本体(92)に対して90度開いた時に最小値となる。
本考案に係るヒンジの斜視図である。 本考案に係るヒンジの部分分解斜視図である。 本考案に係るヒンジにおける回転座と回転カムの分解斜視図である。 本考案に係るヒンジにおける固定カムと回転カムの分解斜視図である。 本考案に係るヒンジにおける回転カムの斜視図である。 本考案に係るヒンジにおける回転カムの斜視図である。 本考案に係るヒンジが折畳み式電子機器に設置された状態を示す側面図である。 本考案に係るヒンジが折畳み式電子機器に設置された状態を示す斜視図である。 本考案に係るヒンジの操作時に必要なトルクを表す曲線図である。 図9〜図11は、それぞれ、本考案に係るヒンジにおける固定カムが回転カムに対して回転する状態を示す図である。 図9〜図11は、それぞれ、本考案に係るヒンジにおける固定カムが回転カムに対して回転する状態を示す図である。 図9〜図11は、それぞれ、本考案に係るヒンジにおける固定カムが回転カムに対して回転する状態を示す図である。
10…枢軸、11…ネジ部、12…鍔部、20…固定座、30…回転座、31…中心孔、40…回転カム、401…環状突起、41…軸孔、42…内周レール、421…第一始端、422…第二始端、423…凹溝、424…第一斜面、4241…末端、425…第二斜面、4251…末端、426…第三斜面、427…平面、43…外周レール、431…第一始端、432…第二始端、433…凹溝、434…第一斜面、4341…末端、435…第二斜面、4351…末端、436…第三斜面、437…平面、50…固定カム、501…貫通孔、51…内周突起、510…底面、511…案内斜面、52…外周突起、520…底面、521…案内斜面、60…皿ばねユニット、70…制動ワッシャー、80…固定部材、91…カバー、92…本体

Claims (11)

  1. 枢軸(10)と、
    前記枢軸(10)に回転可能に環装される回転座(30)と、
    前記枢軸(10)に環装され且つ回転座(30)に固定されると共に、回転座と反対する面に、径方向に沿ってそれぞれ第一始端(421)(431)を有する内周レール(42)と外周レール(43)とが形成される、円板状を呈する回転カム(40)と、
    前記回転カム(40)に隣接するように枢軸(10)に固設されると共に、回転カム側の面に、径方向に沿って前記内周レール(42)と対応する内周突起(51)と、前記外周レール(43)と対応する外周突起(52)とが突設される、円板状を呈する固定カム(50)と、
    皿ばねユニット(60)と、
    前記枢軸(10)の他端に固定される固定部材(80)とを順に備え、
    前記回転カム(40)における内周レール(42)と外周レール(43)に夫々、前記第一始端(421)(431)から一側に向かって厚さが漸増する第一斜面(424)(434)が形成されると共に、該第一斜面(424)(434)の末端(4241)(4341)から厚さが漸減する第二斜面(425)(435)が形成され、更に該第二斜面(425)(435)の末端(4251)(4351)から厚さが漸増する第三斜面(426)(436)が形成されることを特徴とするヒンジ。
  2. 前記内周レール(42)と外周レール(43)に第二始端(422)(432)が径方向に沿って設けられると共に、該第二始端(422)(432)から一側に向かって第一斜面(424)(434)と、第二斜面(425)(435)と、第三斜面(426)(436)とが順次に形成され、更に、該内周レール(42)における2つの第三斜面(426)の間に平面(427)が形成されると共に、該外周レール(43)における2つの第三斜面(436)の間に平面(437)が形成されることを特徴とする請求項1に記載のヒンジ。
  3. 前記内周レール(42)と外周レール(43)における第一始端(421)(431)は夫々、回転カム(40)の対向する位置に設けられると共に、内周レール(42)と外周レール(43)における第二始端(422)(432)は夫々、回転カム(40)の対向する位置に設けられることを特徴とする請求項2に記載のヒンジ。
  4. 前記内周レール(42)における第一始端(421)と第二始端(422)との間に凹溝(423)が形成されると共に、前記外周レール(43)における第一始端(431)と第二始端(432)との間に凹溝(433)が形成されることを特徴とする請求項3に記載のヒンジ。
  5. 前記内周突起(51)は、前記内周レール(42)における第一始端(421)と第二始端(422)との間の範囲(420)より広く、前記第一斜面(424)における2つの末端(4241)の間の範囲より狭い底面(510)を有し、
    前記外周突起(52)は、前記外周レール(43)における第一始端(431)と第二始端(432)との間の範囲(430)より広く、前記第一斜面(434)における2つの末端(4341)の間の範囲より狭い底面(520)を有することを特徴とする請求項4に記載のヒンジ。
  6. 前記内周突起(51)及び外周突起(52)に底面(510)(520)の両側に位置する案内斜面(511)(521)が形成されることを特徴とする請求項5に記載のヒンジ。
  7. 前記枢軸(10)は、非円形の断面形状を呈する棒体であり、
    前記固定カム(50)に非円形の貫通孔(501)が形成され、該固定カム(50)は、該貫通孔(501)を介して枢軸(10)に環装されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のヒンジ。
  8. 前記回転座(30)に中心孔(31)が穿設され、該回転座(30)は該中心孔(31)を介して枢軸(10)に環装され、
    前記回転カム(40)における、回転座(30)側の面に、回転座(30)における中心孔(31)に嵌合される環状突起(401)が径方向に突設されることを特徴とする請求項7に記載のヒンジ。
  9. 更に前記枢軸(10)の一端に固定座(20)が固設され、
    該枢軸(10)に、回転座(30)と固定座(20)との間に位置する鍔部(12)が径方向に突設されることを特徴とする請求項8に記載のヒンジ。
  10. カバー(91)と本体(92)を有する折畳み式電子機器であって、請求項1乃至8の何れか一項に記載のヒンジを有し、該ヒンジにおける枢軸(10)は、該本体(92)に固定されると共に、ヒンジにおける回転座(30)は、該カバー(91)に固定されることを特徴とする折畳み式電子機器。
  11. カバー(91)と本体(92)を有する折畳み式電子機器であって、請求項9の何れか一項に記載のヒンジを有し、該ヒンジにおける固定座(20)は、該本体(92)に固定されると共に、ヒンジにおける回転座(30)は、該カバー(91)に固定されることを特徴とする折畳み式電子機器。
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