JP4901607B2 - 携帯型端末 - Google Patents

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Description

本発明は、本体ユニットの1つの面を表示ユニットの1つの面が覆う第1姿勢(閉状態)と、本体ユニットの1つの面を露出する第2姿勢(開状態)との間で、表示ユニットを本体ユニットに対して水平回転可能に連結する連結機構部を有する携帯型端末に関する。
最近の携帯型端末には、本体ユニットの上に表示ユニットを重ねて配置し、利用者の所定の操作で、本体ユニットに対して表示ユニットを所定の状態(例えば、本体ユニットの上面を閉じた状態)から所定の状態(本体ユニットの上面を開いた状態)まで水平回転させる構造のものがある。
ここで、水平回転方向への回転を可能とする連結機構構造として、特許文献1,2等に開示されているヒンジ構造のものがある。
特許文献1の携帯電話機は、図5に示すように、携帯電話機本体101の本体部103に、ヒンジ装置106を介して筐体部105が水平回転可能に連結されている。ヒンジ装置106は、本体部103に固定されたホルダ110と、筐体部105に固定される取付ベース120と、ホルダ110内に上下動自在に組み付けられた環状のカム部材130と、このカム部材130を取付ベース120に形成するカム面152に押圧するコイルバネ140,141とによって構成され、カム部材130がコイルバネ140,140によって回転し、筐体部105が180°開いた状態で、カム面152,153とカム部材130とが結合することによって、筐体部105が開いた状態で保持されるようになっている。
また、特許文献2の携帯端末は、図6(a),(b)に示すように、ロック部221が、中心軸203に設けられた突起部231を拘束して、第一の筐体(図示省略)が第2の筐体202に対して相対的に移動(回転)しないように固定する構造となっている。そして、スライド支持ボタン204が押下されると、ロック部221が移動して、突起部231の拘束を解除する。ロック部221による突起部231の拘束が解除されると、一端部が中心軸203の外周面に固定され、他端部が第2の筐体202に固定された状態で中心軸203の外周面に沿って湾曲状に配置されたコイルバネ222が、中心軸203を円周方向に引っ張って回転させる。中心軸203が回転すると、中心軸203に固定されている第1の筐体が回転して開くようになっている。
特開2006−144892号公報 特開2006−157418号公報
携帯電話等のモバイル利用(持ち運び)を主な商品コンセプトとする携帯型端末では、特に、薄さに対する要求が大きい。
この場合、上記特許文献1に開示されているように、ヒンジ装置106内のコイルバネ140,141による回転機構では、水平回転させる筐体部(表示ユニット)105の重量やヒンジ装置106の径サイズにも依存するが、筐体部(表示ユニット)105のスムーズな回転を実現するために、コイルバネ140,141による所定のトルクが必要となる。そして、このトルクを確保しようとすると、コイルバネ140,142の巻き数をある程度確保する必要があり、薄型化に伴う他の要素技術(例えば基板の薄型化)を実現したとしても、このヒンジ装置106を内蔵させるために、厚さ方向を犠牲にせざるを得ないといった問題があった。すなわち、薄型化に限界があるといった問題があった。
一方、上記特許文献2に開示されているよう、コイルバネ222を水平に配置して回転機構を実現することで、薄型化といった上記課題に対して、一定の解決が見込める。しかしながら、コイルバネ222を中心軸203の外周面に巻き付ける構造であるため、例えば回転軸203そのものがコイルバネ222によって位置ズレを起す可能性がある等、安定した回転を実現するのが困難であるといった問題があった。
ところで、最近の携帯型端末は表示画面を大きくする傾向にあるため、厚み方向のスペースに対して、横方向のスペースは比較的確保しやすい状況にある。
本発明はかかる実情に鑑みて創案されたもので、その目的は、薄型化を阻害することなく、かつ、上記特許文献2に開示されているヒンジ構造の問題点も解決して、安定した自動回転を可能とした携帯型端末を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の携帯型端末は、第1筐体と、第2筐体と、前記第2筐体の1つの面を前記第1筐体の1つの面が覆う第1姿勢と、前記第2筐体の1つの面を露出する第2姿勢との間で、前記第1筐体を前記第2筐体に対して水平回転可能に連結する連結機構部とからなる携帯端末であって、前記連結機構部は、前記第1筐体と前記第2筐体とを連結する回転軸部材と、前記回転軸部材の外周部に係合され、水平方向のスライド移動によって前記回転軸部材を回転させるスライド部材と、前記スライド部材をスライド方向の一方向に牽引する牽引部材と、前記牽引部材による牽引力に対抗して、前記第1筐体が前記第1姿勢と前記第2姿勢とで保持されるように前記スライド部材を係止する係止手段とを備えていることを特徴としている。
より具体的に説明すると、前記回転軸部材の外周面には、円周方向に沿って凹凸部が連続形成される一方、前記スライド部材のスライド方向に沿う一側面には、前記凹凸部に噛み合う凸凹部が連続形成されている。すなわち、ちょうどラックとピニオンの関係の連結構造となっている。そして、前記牽引部材は、前記スライド方向に沿って牽引力を有するバネ(例えば、コイルスプリング)によって形成されている。
また、前記スライド部材のスライド方向に沿う他側面には、複数の段差部がスライド方向に沿って階段状に形成されており、前記係止手段は、前記スライド部材の他側面に当接して段差部と係止する係止杆と、前記係止杆を前記スライド部材の他側面に押し当てるように付勢する付勢手段と、前記スライド部材を前記付勢手段に対抗して前記他側面から離れるように移動させる操作部とを備えた構成としている。
ここで、スライド部材に3つの段差部を形成し、これら段差部を牽引部材に近い側から第1段差部、第2段差部、第3段差部と順次高くなっていくように形成すると、係止杆が第1段差部に係止している状態が、牽引部材が最も伸張している状態であり、このときの第1筐体と第2筐体の姿勢が第1姿勢となる。また、係止杆が第3段差部に係止している状態が、牽引部材が最も収縮している状態であり、このときの第1筐体と第2筐体の姿勢が第2姿勢となる。この第2姿勢は、例えば、第1姿勢の状態から第1筐体が180度回転した状態である。また、係止杆が第1段差部と第3段差部の中間位置にある第2段差部に係止している状態は、第1姿勢の状態から第1筐体が90度回転した状態(これを「中間姿勢」という。)である。すなわち、この例では、第2筐体に対して第1筐体は、第1姿勢と、中間姿勢と、第2姿勢の3つの姿勢を取ることができる。すなわち、それぞれの位置で回転が規制された静止状態とすることができる。
ここで、第1姿勢の状態で、第1段差部に係止している係止杆をスライド部材の他側面から離れるように操作部を操作すると、係止杆と第1段差部との係止状態が解除される。これにより、牽引手段の牽引力によりスライド部材が一方向(牽引手段に引き寄せられる方向)にスライド移動して、係止杆が次の第2段差部に係止すると、スライド部材の移動が停止する。そして、このときのスライド部材の一方向の移動によって回転軸部材が一方向に90度回転し、この回転に伴って第1筐体が第2筐体に対して90度回転した中間姿勢となる。
次に、この中間姿勢の状態で、第2段差部に係止している係止杆をスライド部材の他側面から離れるように操作部を操作すると、係止杆と第2段差部との係止状態が解除される。これにより、牽引手段の牽引力によりスライド部材が一方向(牽引手段に引き寄せられる方向)にスライド移動して、係止杆が次の第3段差部に係止すると、スライド部材の移動が停止する。そして、このときのスライド部材の一方向の移動によって回転軸部材が一方向にさらに90度(すなわち、第1姿勢から180度)回転し、この回転に伴って第1筐体が第2筐体に対して180度回転した第2姿勢となる。
なお、段差部の数についてはこの3つの場合に限定されるものではない。例えば段差部を等間隔に4つ形成すると、第1姿勢と第2姿勢の間で、60度と120度の2種類の中間姿勢を取ることができる。
一方、係止杆が第1段差部に係止しているとき、例えばコイルスプリングにより構成される付勢手段は最も伸張した状態であり、係止杆が第3段差部に係止しているとき、付勢手段は最も圧縮した状態である。そして、この付勢手段が最も圧縮した状態である第2姿勢から第1姿勢まで第1筐体を逆方向に回転させると、回転軸部材もこれに伴って逆方向に回転し、この回転によってスライド部材が逆方向にスライド移動する。そして、このスライド部材のスライド移動によって、係止杆と第3段差部との係止状態が解除されると、係止杆は、付勢手段の弾発力により押し出されるようにして、1段低い次の第2段差部と係止する。そして、スライド部材のさらなるスライド移動によって、係止杆と第2段差部との係止状態が解除さると、係止杆は、付勢手段の弾発力により押し出されるようにして、1段低い次の第1段差部と係止する。これにより、第1筐体と第2筐体は、第1姿勢の最初の状態に復帰することになる。
本発明は上記のように構成したので、薄型化を阻害することなく、かつ、所定のトルクを確保した状態で、安定した自動回転を実現することができる。また、第1姿勢から第2姿勢までの間の複数段階で静止状態を安定的に維持することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態の携帯型端末の外観図である。
本実施形態の携帯型端末1は、上面に例えば表示部11a等が配置された第1筐体11と、上面に各種機能キー12aが配置された第2筐体12とからなり、一部のキー部分を除く第2筐体12の上面を第1筐体11の下面が覆う第1姿勢(図1(a)の状態))と、第2筐体12のほぼ上面全体を露出する第2姿勢(図1(c)に示す状態)との間で、第1筐体11を第2筐体12に対して図中矢符R1方向に水平回転可能に連結する連結機構部20とで構成されている。
図2ないし図4は、連結機構部20の構造を示しており、各図の(a)は、第2筐体12を水平方向に切断して上方から見た部分横断面図、各図の(b)は、携帯型端末1の部分縦断面図である。なお、図2は、図1(a)に示す第1姿勢の状態に対応し、図3は、図1(b)に示す中間姿勢の状態に対応し、図4は、図1(c)に示す第2姿勢の状態に対応しているが、これらの関係については以下に詳述する。
連結機構部20は、大別すると、第1筐体11と第2筐体12とを連結する回転軸部材21と、回転軸部材21の外周部に係合され、水平方向のスライド移動によって回転軸部材21を回転させるスライド部材31と、スライド部材31をスライド方向の一方向X1に牽引する牽引部材39と、牽引部材39による牽引力に対抗して、第1筐体11が第1姿勢と第2姿勢とで保持されるようにスライド部材31を係止する係止部材41とを備えている。
より具体的に説明すると、回転軸部材21の上端部22は、第1筐体11の下面に連結固定(図2(b)参照)されている。すなわち、回転軸部材21が回転すると第1筐体11も回転するようになっている。また、回転軸部材21の下端部23は、第2筐体12の内部に水平方向に形成された支持フレーム61に回転可能に支持されている。すなわち、支持フレーム61に貫通形成された支持穴62に、回転軸部材21の下端部23から下方に延設された支持軸24が回転可能に挿通支持されており、支持穴62を貫通した支持軸24の下端部に、抜け止め用のヘッド部25が形成されている。図2(b)では、これら支持軸24及びヘッド部25を一体物として図示しているが、例えばヘッド部25として雄ねじを使用し、下方から支持軸24に対してネジ止めする構成としてもよい。または、支持軸24とヘッド部25をボルトで兼用し、支持軸24の下端面にねじ穴を形成して、このネジ穴にボルトを下方からネジ込むことで、ボルトを支持軸として使用する構成としてもよい。さらに、回転軸部材21の外周面には、円周方向に沿って凹凸部を連続形成した歯車部26が設けられている。
一方、スライド部材31のスライド方向Xに沿う一側面(図2(a)では下側面)には、回転軸部材21の歯車部26と噛み合う凸凹部を連続形成した歯軌条部32が形成されている。すなわち、スライド部材31と回転軸部材21とは、ちょうどラックとピニオンの関係の連結構造となっている。また、スライド部材31のスライド方向Xに沿う他側面には、複数のL字状の段差部33,34,35がスライド方向Xに沿って階段状に形成されている。本実施形態では、スライド部材31に3つの段差部33,34,35を形成し、これら段差部33,34,35を牽引部材39に近い側から第1段差部33、第2段差部34、第3段差部35と順次高くなっていくように形成している。また、スライド部材31には、スライド方向Xに沿ってスライド溝部36が形成されおり、このスライド溝部36には、支持フレーム61に形成された一対のスライドピン64,65が挿通されている。スライド部材31は、この一対のスライドピン64,65によって、スライド方向Xに直交する左右方向のがたつき無く、スムーズにスライド移動できるようになっている。なお、スライド部材31の下部は、支持フレーム61によって受け止め支持されており、この支持フレーム61上をスライド移動するようになっている。
牽引部材39は、スライド部材31のスライド方向Xの一方向X1に向かって常に牽引力を有するバネ(本実施形態では、コイルスプリング)によって形成されている。すなわち、牽引部材39の一端部がスライド部材31の側面に連結され、他端部が第2筐体12のケース本体68の側面に連結された構造となっている。
係止部材41は、スライド部材31の他側面に当接して各段差部33,34,35と係止する係止杆42と、係止杆42をスライド部材31の他側面に押し当てるように付勢する付勢手段であるコイルスプリング43と、係止杆42をコイルスプリング43の付勢力に対抗して他側面から離れるように移動させる操作部48(図2(b)参照)とを備えている。
係止杆42は、第筐体12のケース本体68の側面に形成された円筒状の支持部66に挿入された状態で支持されており、コイルスプリング43は、この状態の係止杆42の後端面とケース本体68の内側面との間に圧縮装着されている。これにより、係止杆42は、図中Y1方向に常に付勢された状態で支持されている。
一方、この係止杆42と対向する第2筐体12のケース本体68の下面(底面)には、係止杆42を操作するための操作部48が設けられている。すなわち、ケース本体68には、係止杆42の移動方向Yに沿ってスライド溝部69が形成されており、このスライド溝部69を被覆するようにして、ケース本体68の外側に平板状の操作部48が設けられている。そして、係止杆42の側面から延設された連結杆44の先端部が、スライド溝部69を通って操作部48に連結された構造となっている。これにより、操作部48を図中Y2方向にスライドさせるように操作すると、係止杆42もコイルスプリング43の弾発力に対抗して(すなわち、コイルスプリング43を圧縮するように)Y2方向に移動することになる。また、操作部48の裏面には、突起部49が形成されており、これに対向するケース本体68の外面に、一対の突起受け部68a,68bが形成されている。
上記構成において、係止杆42がスライド部材31の第1段差部33に係止している状態(図2に示す状態)が、牽引部材39が最も伸張している状態であり、このときの第1筐体11と第2筐体12の姿勢が第1姿勢(図1(a)に示す状態)となる。また、係止杆42がスライド部材31の第3段差部35に係止している状態(図4に示す状態)が、牽引部材39が最も収縮している状態であり、このときの第1筐体11と第2筐体12の姿勢が第2姿勢(図1(c)に示す状態)となる。すなわち、この第2姿勢は、第1姿勢の状態から第1筐体11が180度回転した状態である。また、係止杆42が第1段差部33と第3段差部35の中間位置にある第2段差部34に係止している状態(図3に示す状態)は、第1姿勢の状態から第1筐体11が90度回転した中間姿勢の状態(図1(b)に示す状態)である。
すなわち、本実施形態では、第2筐体12に対して第1筐体11は、第1姿勢と、中間姿勢と、第2姿勢の3つの姿勢を取ることができるようになっている。すなわち、それぞれの位置で回転が規制された静止状態とすることができるようになっている。携帯型端末1の中間姿勢での使用形態としては、例えば本携帯型端末1が電話機能を備えている場合、第2筐体12の露出した右半分の上面にテンキー等のダイヤル機能キーを配置しておけば、この中間姿勢の状態で電話をかけることができる。この場合、使用しない左半分のキーは隠されているので、不要なキーを誤って操作してしまうといった誤操作も防止することができる。
次に、上記構成の携帯型端末1において、(1)第1筐体11を第1姿勢から第2姿勢まで回転させるときの連結機構部の動作、及び、(2)第1筐体11を第2姿勢から第1姿勢まで回転させるときの連結機構部の動作について説明する。
(1)第1筐体11を第1姿勢から第2姿勢まで回転させるときの連結機構部の動作の説明
まず、図1(a)及び図2に示す第1姿勢の状態で、スライド部材31の第1段差部33に係止している係止杆42を、スライド部材31の他側面から離れるように矢符Y2方向に操作部48を操作すると、係止杆42と第1段差部33との係止状態が解除される。このとき、操作部48に形成されている突起部49が、ケース本体68の外面に形成された一対の突起受け部68a,68bの間に嵌まり込むので、使用者は、突起部49が突起受け部68a,68bに嵌まり込むときの若干の起伏を指先に伝わる振動として感知することができるため、その時点で操作部48の操作を停止することができる。これにより、牽引部材39の牽引力によりスライド部材31が一方向X1にスライド移動して、図3に示すように係止杆42が次の第2段差部34に係止すると、スライド部材31の移動が停止する。そして、このときのスライド部材31の一方向X1の移動によって回転軸部材21が一方向R1に90度回転し、この回転に伴って第1筐体11が第2筐体12に対してR1方向に90度回転し、図1(b)に示す中間姿勢となる。
次に、この中間姿勢の状態で、スライド部材31の第2段差部34に係止している係止杆42をスライド部材31の他側面から離れるように矢符Y2方向に操作部48をさらに操作すると、係止杆42と第2段差部34との係止状態が解除される。これにより、牽引部材39の牽引力によりスライド部材31が一方向R1にさらにスライド移動して、図4に示すように係止杆42が次の第3段差部35に係止すると、スライド部材31の移動が停止する。そして、このときのスライド部材31の一方向X1の移動によって回転軸部材21が一方向R1にさらに90度(すなわち、第1姿勢から180度)回転し、この回転に伴って第1筐体11が第2筐体12に対して180度回転し、図1(c)に示す第2姿勢となる。
(2)第1筐体11を第2姿勢から第1姿勢まで回転させるときの連結機構部の動作の説明
一方、係止杆42が第1段差部33に係止しているとき、コイルスプリング43は最も伸張した状態(図2参照)であり、係止杆42が第3段差部35に係止しているとき、コイルスプリング43は最も圧縮した状態(図4参照)である。そして、このコイルスプリング43が最も圧縮した状態である第2姿勢から、第1姿勢に向かって第1筐体11を逆方向R2に回転させると、回転軸部材21もこれに伴って逆方向R2に回転し、この回転によってスライド部材31が逆方向X2にスライド移動する。そして、このスライド部材31のスライド移動によって、係止杆42と第3段差部35との係止状態が解除されると、図3に示すように、係止杆42は、コイルスプリング43の弾発力により押し出されるようにして、1段低い次の第2段差部34と係止する。そして、スライド部材31のX2方向へのさらなるスライド移動によって、係止杆42と第2段差部34との係止状態が解除さると、図2に示すように、係止杆42は、コイルスプリング43の弾発力により押し出されるようにして、1段低い次の第1段差部33と係止する。これにより、第1筐体11と第2筐体12は、図1(a)に示す第1姿勢の最初の状態に戻ることになる。
なお、係止杆42がコイルスプリング43の弾発力によってY1方向に移動するとき、操作部48もY1方向に移動し、操作部48の突起部49がケース本体68の突起受け部68a,68bを乗り越えることになる。しかし、突起部49と突起受け部68a,68bとの係合力は僅かであり、コイルスプリング43の弾発力に影響を与えるものではない。
上記実施形態では、スライド部31に形成する段差部の数を3つとして説明しているが、3つの場合に限定されるものではない。例えば、段差部を等間隔に4つ形成すると、第1姿勢と第2姿勢の間で、60度と120度の2種類の中間姿勢を取ることができる。
また、上記実施形態では、連結機構部20を単独で使用しているが、例えば図5に示すコイルバネを用いたシリンダ構造の連結機構構造と組み合わせた構造としてもよい。すなわち、図5に示すホルダ110を本実施形態の回転軸部材21として利用することで、2つの連結機構構造を組み合わせることが可能である。この場合には、図5に示すホルダ110内のコイルバネ140,141の巻き数を減らしても、所定のトルクを得ることができるので、ヒンジ装置106の厚さを薄くすることができるため、携帯型端末1の薄型化に対応することが可能である。
本発明に係わる携帯型端末の外観図であり、(a)は第1姿勢の状態、(b)は中間姿勢の状態、(c)は第2姿勢の状態を示している。 第1姿勢での連結機構部の構造を示しており、(a)は第2筐体を水平方向に切断して上方から見た部分横断面図、(b)は携帯型端末の部分縦断面図である。 中間姿勢での連結機構部の構造を示しており、(a)は第2筐体を水平方向に切断して上方から見た部分横断面図、(b)は携帯型端末の部分縦断面図である。 第2姿勢での連結機構部の構造を示しており、(a)は第2筐体を水平方向に切断して上方から見た部分横断面図、(b)は携帯型端末の部分縦断面図である。 従来の連結機構構造の一例を示す部分縦断面図である。 従来の連結機構構造の一例を示す平面よりみた概略説明図である。
符号の説明
1 携帯型端末
11 第1筐体
11a 表示部
12 第2筐体
12a 機能キー
20 連結機構部
21 回転軸部材
22 上端部
23 下端部
24 支持軸
25 ヘッド部
26 歯車部
31 スライド部材
32 歯軌条部
33 第1段差部(段差部)
34 第2段差部(段差部)
35 第3段差部(段差部)
36 スライド溝部
41 係止部材
42 係止杆
43 コイルスプリング
44 連結杆
48 操作部
49 突起部
61 支持フレーム
62 支持穴
64,65 スライドピン
66 支持部
68a,68b 突起受け部

Claims (4)

  1. 第1筐体と、第2筐体と、前記第2筐体の1つの面を前記第1筐体の1つの面が覆う第1姿勢と、前記第2筐体の1つの面を露出する第2姿勢との間で、前記第1筐体を前記第2筐体に対して水平回転可能に連結する連結機構部とからなる携帯型端末であって、
    前記連結機構部は、
    前記第1筐体と前記第2筐体とを連結する回転軸部材と、
    前記回転軸部材の外周部に係合され、水平方向のスライド移動によって前記回転軸部材を回転させるスライド部材と、
    前記スライド部材をスライド方向の一方向に牽引する牽引部材と、
    前記牽引部材による牽引力に対抗して、前記第1筐体が前記第1姿勢と前記第2姿勢とで保持されるように前記スライド部材を係止する係止手段とを備えていることを特徴とする携帯型端末。
  2. 前記係止手段は、前記第1姿勢と前記第2姿勢との間において、前記スライド部材をスライド方向の所定の位置で係止可能であることを特徴とする請求項1に記載の携帯型端末。
  3. 前記回転軸部材の外周面には、円周方向に沿って凹凸部が連続形成される一方、前記スライド部材のスライド方向に沿う一側面には、前記凹凸部に噛み合う凸凹部が連続形成され、前記牽引部材は、前記スライド方向に沿って牽引力を有するバネによって形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の携帯型端末。
  4. 前記スライド部材のスライド方向に沿う他側面には、複数の段差部がスライド方向に沿って階段状に形成され、
    前記係止手段は、
    前記スライド部材の他側面に当接する係止杆と、
    前記係止杆を前記スライド部材の他側面に押し当てるように付勢する付勢手段と、
    前記スライド部材を前記付勢手段に対抗して前記他側面から離れるように移動させる操作部とを備えていることを特徴とする請求項2に記載の携帯型端末。
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