JP3165784U

JP3165784U - ヒンジ及びそのヒンジを有する携帯型装置

Info

Publication number: JP3165784U
Application number: JP2010007716U
Authority: JP
Inventors: 崇民葉; 瑞霖朱
Original assignee: 新日興股▲分▼有限公司
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2020-11-25

Abstract

【課題】位置決め凸部又は位置決め凹部の対応部分の変化によって、異なるトルクが生じる、回転動作がスムーズなヒンジを提供する。【解決手段】互いに当接する、回転可能な凹部材４０と、凸部材５０とを有し、該凹部材は、第一位置決め凹部と、第二位置決め凹部と、第一位置決め凸部とを備え、該凸部材は、第二位置決め凸部５４及び第三位置決め凸部５５を備え、携帯型装置のカバーがベースに被装される時、第二位置決め凸部が第一位置決め凹部に係合されて第一ピーク・トルクを提供する。カバーを引き上げると、第二位置決め凸部が第一位置決め凹部から間離して凹部材の側面に摺動されて一般的なトルクを発生する。カバーを引き上げ続ければ、第三位置決め凸部が第一位置決め凸部に当設されて第二ピーク・トルクを発生すると共に、第一位置決め凸部が凹部材４０の側面から間離されることによって、凸部材５０と凹部材４０との対応する部分によって異なるトルクを発生する。【選択図】図２

Description

本考案は、特に携帯型装置のベースとカバーとの間に装着されると共に、ベースに対してカバーを回転させるヒンジに関するものである。

特許文献１に示すように、従来の携帯型電子装置に用いられるヒンジは、凸部材５０及び凹部材４０によってカバーを引き上げるものであり、その内、該凸部材５０は、相対する位置に夫々設けられ１対の凸部を有すると共に、該凹部材４０は、表面に凹凸形状の凹凸表面が形成されることから、該凸部材５０の凸部が凹部材４０の凹凸表面に当接しながら回転する場合には、異なるトルクが発生する。これは、凹部材４０の表面に起伏される構造を設計し、凸部材５０の１対の凸部がその凹部材４０に当接しながら回転する時にそれぞれの異なるトルクが発生する、ヒンジにおける分野によく使われる技術であり、例えば特許文献２はこの技術のような構造がある。

また、他の従来のヒンジに関する技術には、２組の凹凸位置決め部材（２つの凹部材４０及び２つの凸部材５０を有するもの）からなるものがよく見られ、この場合、例えば特許文献３及び特許文献４に示すように、２組の凹凸位置決め部材によってトルクの変化が多くなっても問題なく、また、この２組の凹凸位置決め部材の嵌合角度によって、携帯型電子装置は、２つ以上の位置決め角度を維持することができる。例えば、１組の凹凸位置決め部材は、カバーがベースに被装される時に効果が発揮され、他の１組の凹凸位置決め部材は、カバーがベースから３０°引き上げれらた時に効果を発揮する。

台湾登録実用新案３５１９６３号米国特許７１７３８２５号台湾登録実用新案３１６９５０号台湾登録実用新案３３１８５８号

従来のヒンジは、数万回以上の回転に耐えられる使用寿命を有するが、回転するにつれて凹凸位置決め部材が摩耗してしまう。前記ヒンジは、凹凸位置決め部材の機能を持続させるために、金属粉末射出成形(Metal Injection Molding/略称MIM)技術によって、硬さを向上させた凹凸位置決め部材を製造できるので、数万回以上の回転にも耐えることができる。

しかしながら、従来のヒンジは、硬さを向上させるために、MIM技術によって製造されることから、ヒンジに装着された凹凸位置決め部材の数量が多ければ多いほど製造コストが増大してしまうという重大な問題があった。

本考案に係るヒンジは、固定座と、枢軸と、回転座と、凹部材と、凸部材と、複数の弾性ガスケットとを有し、その内、該枢軸は、該固定座に枢設され、該回転座は、該枢軸に固定され、該凹部材は、該枢軸に環装されるように該固定座に固定されると共に、第一側面と、第二側面と、該第二側面に凹設され、相対する位置に夫々形成される１対の第一位置決め凹部と、相対する位置に夫々形成される１対の第二位置決め凹部と、相対する位置に夫々設けられ、且つ該第一位置決め凹部と第二位置決め凹部との間に位置する１対の第一位置決め凸部とを備えるものである。

前記凸部材は、前記枢軸に回転可能に環装され、該凹部材の第二側面に当接される第一側面と、該第一側面における、相対する位置に夫々設けられ、該凹部材の第一位置決め凹部を収容する１対の第二位置決め凸部と、該第一側面における、相対する位置に夫々設けられ、該凹部材の第二位置決め凹部を収容する１対の第三位置決め凸部とを備えるものである。

前記弾性ガスケットは、該枢軸の棒体に周設されると共に、前記凸部材と凹部材とを密着させ、さらに、前記第一位置決め凸部における凹部材の第二側面から突出した部分の高さをＨ_１とし、該第二位置決め凸部における凸部材の第一側面から突出した部分の高さをＨ_２とし、その内、Ｈ_２＞Ｈ_３、又は、Ｈ_１＋Ｈ_３＞Ｈ_２との関係を有するものである。

更に、前記第二位置決め凸部における第一位置決め凹部に嵌入される部分の高さをＬとし、前記第一位置決め凹部の深さをＤ₁とし、第二位置決め凹部の深さをＤ_２とし、Ｄ₁≧Ｌ、Ｄ_２≧Ｌ−（Ｈ_２−Ｈ_３）との関係を有する。

尚、前記各第一位置決め凹部は、凹部材の円周上において２０°の弧状部分を占めると共に、前記各第二位置決め凸部は、凹部材の円周上において２０°の弧状部分を占めることが好ましい。

尚、前記第一位置決め凸部の両側縁部にそれぞれ傾斜面が形成され、
前記第二位置決め凸部の両側縁部にそれぞれ傾斜面が形成され、
前記第三位置決め凸部の両側縁部にそれぞれ傾斜面が形成されても構わない。

また、前記枢軸の末端に設置される固定部材を有する。

尚、Ｈ_２＞Ｈ_１との関係が成り立つことが好ましい。

さらに、前記凸部材の第二位置決め凸部は、該第一位置決め凹部に係合され、該凸部材が該凹部材に対して回転する時、該第二位置決め凸部は、第一位置決め凹部からずれるように凹部材の第二側面側に回転し、また、前記第三位置決め凸部が第一位置決め凸部に当接される時、該第二位置決め凸部は、凹部材の第二側面からずれるように離間する。

前記ヒンジを有する携帯型装置は、カバーと、ベースとを有し、そのヒンジがカバーとベースとの間に設けられると共に、該ベースに前記固定座が固定され、カバーに前記回転座が固定される。

本考案に係るヒンジは上記の課題を解決するものであり、位置決め凸部と位置決め凹部との対応する部分の変化することによって、異なるトルクを発生させ、ヒンジをスムーズに回転させることができる。

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前方視分解斜視図である。本考案に係るヒンジの後方視分解斜視図である。本考案に係るヒンジにおける凹部材の斜面図である。本考案に係るヒンジにおける凹部材の側視図である。本考案に係るヒンジにおける凸部材の斜面図である。本考案に係るヒンジにおける凸部材の側視図である。本考案に係るヒンジが設けられた携帯装置の斜面図である。本考案に係るヒンジが設けられた携帯装置のトルクの変化を示す図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が０°の時の携帯装置の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が０°の時の凹凸位置決め部材の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が０°の時の凹凸位置決め部材の他の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が２２．５°の時の携帯装置の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が２２．５°の時の凹凸位置決め部材の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が２２．５°の時の凹凸位置決め部材の他の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が４５°の時の携帯装置の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が４５°の時の凹凸位置決め部材の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が４５°の時の凹凸位置決め部材の他の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が９０°の時の携帯装置の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げる角度が９０°の時の凹凸位置決め部材の側面図である。本考案に係るヒンジによるカバーの引き上げ角度が９０°の時の凹凸位置決め部材の他の側面図である。

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及び図２に示すように、本考案に係るヒンジは、固定座１０と、枢軸２０と、回転座３０と、凹部材４０と、凸部材５０と、複数の弾性ガスケット６０と、固定部材７０と、複数の耐摩耗ガスケット８０とを有するものである。

図２及び図３に示すように、固定座１０は、固定翼部１１と、該固定翼部１１と接続し、互いに垂直する接続翼部１２とを有し、その内、該接続翼部１２は、貫通孔１２１と、第一側面１２２と、第二側面１２３と、該第一側面１２２に凸設される制限凸部１２４と、固定孔１２５とを備えるものである。

前記枢軸２０は、前記固定座１０の接続翼部１２における貫通孔１２１に枢設されると共に、非円形の断面を呈してもよく、ネジ山を有してもよい棒体２１と、該棒体２１の外周面から径方向に延出すると共に、該接続翼部１２の第一側面１２２に当接される環状のフランジ２２と、該フランジ２２の外周縁に延設され、該固定座１０の制限凸部１２４と共に枢軸２０の回転角度を制限する弧状の制限突出部２２１とを有するものである。

前記回転座３０は、前記枢軸２０に周設されるが、この時、非円形の貫通孔３１が前記棒体２１におけるフランジ２２の外端に設けられることによって、該枢軸２０に固定される。

図２乃至図５に示すように、凹部材４０は、枢軸２０に環装されると共に、前記固定座１０に固定されるように、前記接続翼部１２の第二側面１２３と接するものであり、中心孔４１と、接続翼部１２の第二側面１２３と面する側に設けられる第一側面４２と、該第一側面４２と反対する側に設けられる第二側面４３と、該第一側面４２に凸設されると共に、該接続翼部１２の固定孔１２５に挿設されるピン４４と、該第二側面４３に凹設され、相対する位置に夫々形成される１対の第一位置決め凹部４５と、該第二側面４３に凹設され、相対する位置に夫々形成される１対の第二位置決め凹部４６と、該第二側面４３に凹設され、相対する位置に夫々設けられる１対の第一位置決め凸部４７とを有するものである。

また、前記第一位置決め凸部４７は、前記第一位置決め凹部４５と第二位置決め凹部４６との間に位置し、両側縁部にそれぞれ傾斜面が形成され、さらに、前記第一側面４２における中心孔４１を異なる角度で通過する第一軸線４５１と、第二軸線４６１と、第三軸線４７１とが定義され、その内、該第一軸線４５１は、前記１対の第一位置決め凹部４５の中心を真横に通過するものであり、該第二軸線４６１は、前記１対第二位置決め凹部４６の中心を通過するものであり、該第三軸線４７１は、前記１対の第一位置決め凸部４７の中心を通過するものである。尚、前記各第一位置決め凹部４５は、凹部材４０の円周上において２０°の弧状部分を占めるものであることが好ましい。

図２乃至図４、図６又は図７に示すように、凸部材５０は、枢軸２０における非円形の断面を有する棒体２１に回転可能に環装され、非円形を呈する中心孔５１と、前記凹部材４０の第二側面４３に当接される第一側面５２と、該第一側面５２と反対する側に設けられる第二側面５３と、該第一側面５２に形成されると共に、相対する位置にそれぞれ設けられ、前記凹部材４０の第一位置決め凹部４５を収容する１対の第二位置決め凸部５４と、該第一側面５２に設けられると共に、相対する位置にそれぞれ設けられ、両側縁部にそれぞれ傾斜面が形成される１対の第三位置決め凸部５５とを有し、それら第二位置決め凸部５４と第三位置決め凸部５５は、前記凸部材５０の円周上において２０°の弧状部分を占めることが好ましい。

前記凸部材５０はさらに、前記第二側面５３に形成される係合突出部５６と、該第二側面５３に当接される雑音消去部材５７と、該係合突出部５６に係合されるように、該雑音消去部材５７に形成される切欠き５７１とを有し、該雑音消去部材５７は、プレス成型技術によって製造されることから、高い精度を有する。また、従来の凹部材４０及び凸部材５０は一般に、MIM手段によって製造されることから、前記中心孔５１の精度が低いことがある。そこで、ヒンジの回転する過程に、精度が低い凹部材４０及び凸部材５０がよく枢軸２０との雑音がある。精度が高い雑音削除部材５７があれば、棒体２１にしっかりと組み合わせられ、切欠き５７１によって係合突出部５６に係合することによって、雑音の発生を防ぐと共に、また、凸部材５０が他の部材との摩耗することをも防ぐ。

前記弾性ガスケット６０は、複数の環状片体を畳んで前記枢軸２０の棒体２１に環装され、前記凸部材５０の第二側面５３或いは雑音消去部材５７に当接されることから、該凸部材５０と凹部材４０とを密着させる効果がある。

前記固定部材７０は、前記回転座３０と反対する枢軸２０の棒体２１における末端に固定されることから、該枢軸２０に環装される各部材を固定させることができる。尚、前記固定部材７０は、該棒体２１にあるネジ山に螺合されるナットであってもよい。

前記耐摩耗ガスケット８０は、接する部品が互いに摩耗しないように、前記枢軸２０の棒体２１に環装されるものであり、本実施例には、２つの耐摩耗ガスケット８０を有し、その内、１つの耐摩耗ガスケット８０は、前記接続翼部１２と凹部材４０の第一側面４２との間に設置され、もう１つは、前記弾性ガスケット６０と固定部材７０との間に設置される。

図８に示すように、本考案に係る携帯型装置は、カバー９０と、ベース９１と、少なくとも１つの上述のヒンジを有し、本実施例では、該カバー９０とベース９１との間に設けられると共に、それぞれカバー９０及びベース９１の両側にそれぞれヒンジが設置される。また、前記各ヒンジは、前記固定座１０の固定翼部１１がベース９１に固定されると共に、前記回転座３０がカバー９０に固定されることから、該カバー９０がベース９１に対して回転すると、回転座３０が凹部材４０に対して枢軸２０及び凸部材５０を回転させる。

尚、本考案においては、位置決め凸部の高さ及び位置決め凹部の深さに符号を付しており、凹部材４０の第二側面４３から突出する第一位置決め凸部４７までの高さをＨ₁とし、凸部材５０の第一側面５２から突出する第二位置決め凸部５４までの高さをＨ_２とし、凸部材５０の第一側面５２から突出する第三位置決め凸部５５までの高さをＨ_３とし、第一位置決め凹部４５の深さをＤ₁とし、第二位置決め凹部４６の深さをＤ_２とすると共に、それらは、Ｈ_２＞Ｈ_３、Ｈ_２＞Ｈ₁、Ｈ₁＋Ｈ_３＞Ｈ_２という関係を有する。さらに、前記第二位置決め凸部５４が第一位置決め凹部４５と対応するように係合される時、第二位置決め凸部５４が第一位置決め凹部４５に嵌入される部分の高さをＬとし、Ｄ₁≧Ｌ、Ｄ_２≧Ｌ−（Ｈ_２−Ｈ_３）との関係を有する。

図９乃至図１２に示すように、カバー９０がベース９１に折畳まれる時、凸部材５０の第二位置決め凸部５４が凹部材４０の第一位置決め凹部４５に係合され（図１１の如く）、この時、該凸部材５０の第三位置決め凸部５５が凹部材４０の第二位置決め凹部４６を収容する（図１２の如く）、上述したＤ_２≧Ｌ−（Ｈ_２−Ｈ_３）の関係があるから、第二位置決め凸部５４の第一位置決め凹部４５に嵌入される高さが第二位置決め凸部５４と第三位置決め凸部５５との差を減ずる数値は、第二位置決め凹部４６の深さよりも小さいから、第二位置決め凹部４６の深さが第三位置決め凸部５５全体を嵌入させても可能であり、第二位置決め凸部５４が第一位置決め凹部４５に係合されることもできる。カバー９０を引き上げ始まると、第一ピーク・トルクを発生して第二位置決め凸部５４が第一位置決め凹部４５から離れることができる。

図９および図１３乃至図１５に示すように、カバー９０を引き上げ続ければ、凸部材５０の第二位置決め凸部５４が凹部材４０の第二側面４３上を摺動することから、回転過程に生じる一般的なトルクを発生し、この時、Ｈ_２＞Ｈ_３という関係が成り立ち、すなわち、第二位置決め凸部５４の高さは第三位置決め凸部５５よりも高いので、第三位置決め凸部５５が凹部材４０の第二側面４３から離されても第二位置決め凹部４６に係合されることはない。

図９及び図１６乃至図１８に示すように、カバー９０を引き上げ続けてベース９１から４５°の位置に達すると、凸部材５０の第三位置決め凸部５５が丁度凹部材４０の第一位置決め凸部４７に当接されることから、該凸部材５０が押圧されて凹部材４０から離間し、第二ピーク・トルクを発生し、この時、Ｈ₁＋Ｈ_３＞Ｈ_２という関係が成り立ち、すなわち、第一位置決め凸部４７と第三位置決め凸部５５との高さの合計が第一位置決め凹部４５よりも高いことから、第二位置決め凸部５４が凹部材４０の第二側面４３から離間しても一般的なトルクは発生しない。本実施例においで、第二ピーク・トルクが第一ピーク・トルクよりも小さいことがあるが、本考案の制限する条件ではなく、各位置決め凸部の高さを変わることに伴って、ピーク・トルクも変更することができる、また、第一ピーク・トルクが第二ピーク・トルクよりも小さいことをしても構わない。

図９及び図１９乃至図２１に示すように、カバー９０を引き上げ続けてベース９１から４５°を超える位置に達すると、第三位置決め凸部５５が第一位置決め凸部４７から離間して第二ピーク・トルクを発生しなくなり、第二位置決め凸部５４が凹部材４０の第二側面４３に復位するから一般的なトルクを提供することがある。

本考案は上記の構成を有することから、１組の凹部材及び凸部材は、位置決め凸部と位置決め凹部との対応部分の変化によって、異なるトルクを生じ、また、位置決め凸部が回転して異なるトルクが発生してもそれぞれに影響しないように動作がスムーズに行われ、さらに、凹、凸位置決め部材の設置箇所を交換しても構わなく、その場合であっても、ヒンジの機能に影響しないように動作が正常に行われる。

１０固定座
１１固定翼部
１２接続翼部
１２１貫通孔
１２２第一側面
１２３第二側面
１２４制限凸部
１２５固定孔
２０枢軸
２１棒体
２２フランジ
３０回転座
３１貫通孔
４０凹部材
４１中心孔
４２第一側面
４３第二側面
４４ピン
４５第一位置決め凹部
４６第二位置決め凹部
４７第一位置決め凸部
４５１第一軸線
４６１第二軸線
４７１第三軸線
５０凸部材
５１中心孔
５２第一側面
５３第二側面
５４第二位置決め凸部
５５第三位置決め凸部
５６係合突出部
５７雑音消去部材
５７１切欠き
６０弾性ガスケット
７０固定部材
８０耐摩耗ガスケット
９０カバー
９１ベース

Claims

固定座と、
前記固定座に枢設される枢軸と、
前記枢軸に固定される回転座と、
前記枢軸に周設されるように前記固定座に固定され、第一側面と、第二側面と、該第二側面に凹設されると共に、相対する位置に夫々形成される１対の第一位置決め凹部と、相対する位置に夫々形成される１対の第二位置決め凹部と、該第一位置決め凹部と第二位置決め凹部との間に位置し、且つ相対する位置に夫々形成される１対の第一位置決め凸部とを備えるものである凹部材と、
前記枢軸に回転可能に環装され、前記凹部材の第二側面に当接される第一側面と、該第一側面における、相対する位置に夫々設けられ、該凹部材の第一位置決め凹部を収容する１対の第二位置決め凸部と、該第一側面における、相対する位置に夫々設けられ、該凹部材の第二位置決め凹部を収容する１対の第三位置決め凸部とを備える凸部材と、
前記枢軸の棒体に周設されると共に、前記凸部材と凹部材とを密着させる複数の弾性ガスケットとを有し、
前記第一位置決め凸部における凹部材の第二側面から突出した部分の高さをＨ_１とし、該第二位置決め凸部における凸部材の第一側面から突出した部分の高さをＨ_２とし、該第三位置決め凸部における凸部材の第一側面から突出した部分の高さをＨ_３とし、Ｈ_２＞Ｈ_３、又は、Ｈ_１＋Ｈ_３＞Ｈ_２との関係を有することを特徴とするヒンジ。
前記第二位置決め凸部における、第一位置決め凹部に嵌入される部分の高さをＬとし、前記第一位置決め凹部の深さをＤ₁とし、第二位置決め凹部の深さをＤ_２とし、Ｄ₁≧Ｌ、Ｄ_２≧Ｌ−（Ｈ_２−Ｈ_３）との関係を有することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ。
前記各第一位置決め凹部は、凹部材の円周上において２０°の弧状部分を占めるものであると共に、前記各第二位置決め凸部は、凸部材の円周上において２０°の弧状部分を占めるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒンジ。
前記第一位置決め凸部の両側縁部にそれぞれ傾斜面が形成され、
前記第二位置決め凸部の両側縁部にそれぞれ傾斜面が形成され、
前記第三位置決め凸部の両側縁部にそれぞれ傾斜面が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のヒンジ。
前記枢軸の末端に固定部材が設置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のヒンジ。
Ｈ_２＞Ｈ_１との関係が成り立つことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒンジ。
固定座と、
前記固定座に枢設される枢軸と、
前記枢軸に固定される回転座と、
前記枢軸に周設されると共に、前記固定座に固定され、第一側面と、第二側面と、該第二側面に凹設されると共に、相対する位置に夫々形成される１対の第一位置決め凹部と、相対する位置に夫々形成される第二位置決め凹部と、相対する位置に夫々設けられ、且つ該第一位置決め凹部と第二位置決め凹部との間に位置する１対の第一位置決め凸部とを備える凹部材と、
前記枢軸に回転可能に周設され、前記凹部材の第二側面に当接される第一側面と、該第一側面における、相対する位置に夫々設けられ、該凹部材の第一位置決め凹部を収容する１対の第二位置決め凸部と、該第一側面における、相対する位置に夫々設けられ、該凹部材の第二位置決め凹部を収容する１対の第三位置決め凸部とを備える凸部材と、
前記枢軸の棒体に周設されると共に、該凸部材と凹部材とを密着させる複数の弾性ガスケットとを有し、
前記第二位置決め凸部が第一位置決め凹部に係合され、該凸部材が凹部材に対して回転する時、第二位置決め凸部が第一位置決め凹部から離間するように凹部材の第二側面までい移動し、
前記第三位置決め凸部が該第一位置決め凸部に当接される時、該第二位置決め凸部が該凹部材の第二側面から離間することを特徴とするヒンジ。
請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のヒンジを有すると共に、カバーと、ベースとを有し、そのヒンジがカバーとベースとの間に設けられると共に、前記固定座が該ベースに固定され、前記回転座がカバーに固定されることを特徴とする携帯型装置。