説明

持ち上げ可能な連動機構

【課題】2つの物体に接続する持ち上げ可能な連動機構を提供する。
【解決手段】第1の板材11は上表面111を含み、第2の板材12は第1の板材の上表面111に対する下表面122、及び下表面122に設置され且つ対向する2つの締め付け面1231,1232を有する締め付け位置制限構造123を含み、第1の枢軸14は第2の板材及び第1の板材に枢接され、第2の枢軸15は揺動板13及び第1の板材に枢接され、第3の枢軸16は揺動板13及び第2の板材に枢接されるように締め付け位置制限構造123内に設置され、第3の枢軸16は2つの締め付け面1231,1232間に摺動可能に締め付けられる端部を有する。これによって、第2の板材が第1の板材に対して持ち上げられた場合に、第2の板材が第1の枢軸14により回転し、揺動板13が第2の枢軸15により回転し、且つ第3の枢軸16の端部が締め付け位置制限構造123内において摺動する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は持ち上げ可能な連動機構に関し、特に、締め付け位置制限構造を有する持ち上げ可能な連動機構に関する。
【背景技術】
【0002】
表示部を有する手持ち式装置(例えば、携帯電話、ノートパソコン、携帯型ゲーム機等)は、常にヒンジ構造(hinge structure)によってその表示部と本体を接続し、このヒンジ構造はスプリングとカムの組合せによって表示部が本体に対して回転できるようにする。
【0003】
手持ち式装置の薄型化の傾向につれて、手持ち式装置における電子素子及び機械素子の体積も大幅に縮減され、ヒンジ構造の体積も小さくする必要がある。しかしながら、ヒンジ構造の体積が縮減される場合に、ヒンジ構造におけるカムが長時間の使用で摩耗しやすく、ヒンジ構造の信頼性が低減してしまう。また、カムの体積の縮減によってカムが製造しにくくなり、さらにカムの製造コストを上げる。このように、ヒンジ構造は電子製品の薄型化に比較的に適合しなかったことが分かる。
【0004】
図11を参照し、上述した欠陥に加え、従来のヒンジ構造20が手持ち式装置の回路基板21に結合される場合に、ヒンジ構造20が回路基板21の大きな空間を占有し、ヒンジ構造20に占有された回路基板21の空間にその他の電子素子を設置できなくなり、且つ回路基板21の体積の縮減を妨害する。回路基板21の体積が縮減されにくい場合に、手持ち装置も薄型化になりにくい。
【0005】
これに鑑みて、手持ち式装置の薄型化に適合する、表示部と本体との連動機構(linkage mechanism)を提供することはこの業界に差し迫った課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、一方の物体が他方の物体に対して持ち上げられ、また閉じあわせられるように2つの物体に接続することができる持ち上げ可能な連動機構を提供することにある。
【0007】
本発明のその他の目的は、体積が縮減されやすいため、手持ち式装置の薄型化に比較的に適合する持ち上げ可能な連動機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した目的を達成するために、本発明に開示される持ち上げ可能な連動機構は、第1の板材、第2の板材、揺動板、第1の枢軸、第2の枢軸及び第3の枢軸を含み、第1の板材は第1の上表面及び第1の上表面に対向する第1の下表面を含み、第2の板材は第2の上表面と、第2の上表面に対向する第2の下表面と、締め付け位置制限構造とを含み、第2の下表面が第1の板材の第1の上表面に向け、締め付け位置制限構造が第2の下表面に設置され、且つ対向する2つの締め付け面を有し、第1の枢軸は第2の板材及び第1の板材に枢接され、第2の枢軸は揺動板及び第1の板材に枢接され、第3の枢軸は揺動板及び第2の板材に枢接されるように締め付け位置制限構造内に設置され、第3の枢軸は2つの締め付け面間に摺動可能に締め付けられる端部を有する。
【0009】
これによって、第2の板材が第1の板材に対して持ち上げられた場合に、第2の板材が第1の枢軸により回転し、揺動板が第2の枢軸により回転し、且つ第3の枢軸の端部が締め付け位置制限構造において第1の位置から第2の位置に摺動する。
【0010】
前記の目的、技術特徴、及び効果をよりわかりやすくするように、以下、好適な実施例および図面に基づいて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の持ち上げ可能な連動機構の第1の好適な実施例の持ち上げ状態時の斜視図である。
【図2】本発明の持ち上げ可能な連動機構の第1の好適な実施例の持ち上げ状態時の斜視分解図である。
【図3】本発明の持ち上げ可能な連動機構の締め付け位置制限構造及び第3の枢軸の端部の拡大詳細図である。
【図4】本発明の持ち上げ可能な連動機構の第1の好適な実施例の閉じ合わせ状態時の平面模式図である。
【図5】本発明の持ち上げ可能な連動機構の第1の好適な実施例の持ち上げ状態時の平面模式図である。
【図6】本発明の持ち上げ可能な連動機構の第1の好適な実施例の持ち上げ状態時のその他の平面模式図である。
【図7】本発明の持ち上げ可能な連動機構の第1の好適な実施例の閉じ合わせ状態の斜視図である。
【図8】本発明の持ち上げ可能な連動機構の第2の好適な実施例の持ち上げ状態時の斜視図である。
【図9】本発明の持ち上げ可能な連動機構の第2の好適な実施例の閉じ合わせ状態時の斜視図である。
【図10】本発明の持ち上げ可能な連動機構の第2の好適な実施例の閉じ合わせ状態の上面平面図である。
【図11】従来のヒンジ構造と回路基板との結合の上面平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1及び図2は、本発明の持ち上げ可能な連動機構(tiltable linkage mechanism)の第1の好適な実施例の持ち上げ状態時の斜視図及び斜視分解図である。この持ち上げ可能な連動機構1は、第1の板材11、第2の板材12、揺動板13、第1の枢軸14、第2の枢軸15及び第3の枢軸16を含む。以下、順次に持ち上げ可能な装置1の各部材を説明する。
【0013】
第1の板材11は持ち上げ可能な連動機構におけるその他の素子、例えば手持ち式装置の本体下半部を接続し、通常、それは実体のQWERTY鍵盤などの入力装置を有する。第1の板材11は板状構造でよく、第1の上表面111と、第1の上表面111に対向する第1の下表面112と、切り欠き113とを含む。切り欠き113は揺動板13を収納するために、第1の上表面111から第1の下表面112までに延在する。
【0014】
第2の板材12は持ち上げ可能な機構におけるその他の素子、例えば手持ち式装置本体の上半部を接続し、通常、利用者へ関連する情報を表示し、且つ利用者を交流させ、例えば、タッチ入力機能を有する表示部を有する。第2の板材12も板状構造でよく、第2の上表面121と、第2の上表面121に対向する第2の下表面122と、2つの対称する締め付け位置制限構造123とを含む。第2の下表面122は第1の板材11の第1の上表面111に向ける。
【0015】
図3を参照すると、2つの締め付け位置制限構造123は第2の下表面122に固定されて設置され、且つそれぞれ分離して対向する(face to face)2つの締め付け面1231、1232を有して締め付け空間を規定し、外観上「逆U」字型を形成する。2つの締め付け面1231、1232の形成は種々の手法があり、本実施例においては、片持ち板1233及びバンプ1234によって形成される。具体的には、締め付け位置制限構造123は分離した片持ち板1233及びバンプ1234を含み、片持ち板1233が第2の下表面122から一体的に延在し、バンプ1234が第2の下表面122に固定され、片持ち板1233が締め付け面1231を形成し、バンプ1234が締め付け面1232を形成する。
【0016】
また、2つの締め付け面1231、1232の一方には、後述の第3の枢軸16の端部161の収納及び位置制限のための複数の位置決め溝1235が形成されてよい。本実施例の位置決め溝1235はバンプ1234の締め付け面1232に形成され、且つ2つある。これらの位置決め溝1235は、利用者が上述した持ち上げ可能な連動機構を操作する場合に、より明らかな段差感(click feeling)を感じさせることができる。
【0017】
図1及び図2を再び参照する。揺動板13も板状構造であり、その形状が第1の板材11の切り欠き113の輪郭に対応してよい。また、揺動板13は、揺動板13の左右両側面にそれぞれ凹設され、且つ揺動板13の前側面に延在する2つの対称する切り欠き131を有してよい。切り欠き131は締め付け位置制限構造123を収納するためのものでよい。上述した第1の板材11、第2の板材12及び揺動板13間の接続は、後述の第1の枢軸14、第2の枢軸15及び第3の枢軸16により達成する。
【0018】
具体的には、第1の枢軸14は、第2の板材12が第1の枢軸14により第1の板材11に対して回転できるように、第2の板材12及び第1の板材11に枢接されてよい。第2の枢軸15は、揺動板13が第2の枢軸15により第1の板材11に対して回転できるように、揺動板13及び第1の板材11に枢接されてよい。第3の枢軸16は、揺動板13が第3の枢軸16により第2の板材12(及び締め付け位置制限構造123)に対して回転できるように揺動板13及び第2の板材12に枢接されるために、締め付け位置制限構造内123に設置されてよい。
【0019】
図3を再び参照し、第3の枢軸16は、直径が2つの締め付け面1231、1232間の距離よりも大きく、且つ2つの締め付け面1231、1232によって形成される締め付け空間に伸びて2つの締め付け面1231、1232によって締め付けられる端部161を有する。また、揺動板13が締め付け位置制限構造123に対して回転することにつれて、端部161は2つの締め付け面1231、1232間に摺動できる。換言すれば、第3の枢軸16の端部161はこの2つの締め付け面1231、1232間に摺動可能に締め付けられている。
【0020】
特に言うべきこととしては、第3の枢軸16は金属で作製されてよく、締め付け位置制限構造123のバンプ1234は弾性を有する材料例えばプラスチックで作製されてよいことである。このように、第3の枢軸16の端部161が2つの締め付け面1231、1232間に摺動する場合に、端部161と締め付け面1232との間の摩擦力が小さくなる。また、この締め付け位置制限構造123の片持ち板1233は、片持ち板1233の可撓性及びその構造強度を向上するために、金属で作製されてもよい。
【0021】
また、特に言うべきこととしては、第1の枢軸14と第1の板材11との接続箇所、第1の枢軸14と第2の板材12との接続箇所、第2の枢軸15と第1の板材11との接続箇所、第2の枢軸15と揺動板13との接続箇所、及び第3の枢軸16と揺動板13との接続箇所は、いずれも第2の板材12及び揺動板13両方の相互回転範囲に影響を与えるため、実際要求に応じて設計する必要があることである。
【0022】
本実施例では、第1の枢軸14と第1の板材11との接続箇所が第1の板材11の前側面に位置し、第1の枢軸14と第2の板材12との接続箇所が第2の板材12の前側面に位置し、第2の枢軸15と第1の板材11との接続箇所が第1の板材11の後側面に位置し、第2の枢軸15と揺動板13との接続箇所が揺動板13の後側面に位置し、第3の枢軸16と揺動板13との接続箇所が揺動板13の前側面に位置する。
【0023】
さらに、特に言うべきこととしては、第2の板材12及び揺動板13が順調に回転できるために、第1の枢軸14が第1の軸線141を規定し、第2の枢軸15が第2の軸線151を規定し、第3の枢軸16が第3の軸線162を規定し、第1の軸線141、第2の軸線151及び第3の軸線162が実質的に平行していることが好ましいことである。
【0024】
次に、持ち上げ可能な連動機構1の動作方式を説明する。
【0025】
図4〜図6は、それぞれ本発明の持ち上げ可能な連動機構の第1の好適な実施例の動作を示す模式図である。持ち上げ可能な連動機構1は、自由度が1であるリンク機構と見なされてもよい。第2の板材12がこの第1の枢軸14により第1の板材11に対して回転する場合に、それとともに揺動板13が第2の枢軸15により第1の板材11に対して回転する。この時、第2の板材12と揺動板13も相対的に回転し、且つ第3の枢軸16の端部161が締め付け位置制限構造123内に摺動するようになる。
【0026】
第2の板材12と揺動板13の回転角度の違いによって、持ち上げ可能な装置1は、閉じ合わせ状態及び持ち上げ状態という少なくとも2種の状態に区分できる。閉じ合わせ状態の時(図4及び図7に示すように)、第2の板材12が第1の板材11及び揺動板13に積み重なり、揺動板13が第1の板材11の切り欠き113に収納され、締め付け位置制限構造123及び第3の枢軸16の端部161が揺動板13の切り欠き131に収納され、この時、第3の枢軸16の端部161が締め付け位置制限構造123内の、ちょうど一方の位置決め溝1235である第1の位置に位置する。
【0027】
この第2の板材12が利用者からの力によってこの第1の板材11に対して持ち上げられた場合に、持ち上げ可能な連動機構1は持ち上げ状態(図5に示すように)に変わる。この時、第2の板材12が第1の板材11に対して傾斜し、第3の枢軸16の端部161が第1の位置(位置決め溝1235)から離れ、利用者からの力が中止した後、第3の枢軸16の端部161が締め付け位置制限構造123内に自在に摺動することなく締め付け位置制限構造123によって締め付けられ且つ位置決められるため、第2の板材12が持ち上げ状態を保持することができる。
【0028】
第2の板材12が続いて持ち上げられて第2の板材12が第1の板材11に対してさらに傾斜(図6に示すように)し、この時、第3の枢軸16の端部161が締め付け位置制限構造123内の、ちょうど他方の位置決め溝1235である第2の位置まで摺動する。
【0029】
実際に応用する時は、持ち上げ可能な連動機構1の第1の板材11及び第2の板材12はそれぞれ持ち上げ可能な連動機構におけるその他の素子、例えば、手持ち式装置の本体及び表示部(図示せず)に接続されてよい。このように、第2の板材12が第1の板材11に対して持ち上げられた場合に、表示部も同時に手持ち式装置の本体に対して持ち上げられた。
【0030】
図8及び図9を参照し、本発明の持ち上げ可能な連動機構の第2の好適な実施例の持ち上げ状態及び閉じ合わせ状態時の斜視図である。第1の好適な実施例の持ち上げ可能な装置1と異なるのは、第2の好適な実施例の持ち上げ可能な連動機構2は摺動板17をさらに含むことである。その他は類似であるため、ここで詳しくは述べないが、この摺動板17を有する手持ち式装置は持ち上げ状態を有するに加え、摺動状態をさらに有する。
【0031】
摺動板17は、摺動板17が第2の板材12に対して摺動できるように、第2の板材12の第2の上表面121に摺動可能に設置される。また、摺動板17は第2の板材12とともに第1の板材11に対して持ち上げられてよい。摺動板17と第2の板材12が相互に摺動することを達成するために、多種の手法があり、本実施形態において、第2の板材12の第2の上表面121に、2つのガイドレール124がさらに形成され、摺動板17の左右両側がそれぞれガイドレール124に位置する手法を採用するが、これに限られない。
【0032】
実際に応用する場合には、持ち上げ可能な連動機構2の第1の板材11及び摺動板17はそれぞれ持ち上げ可能な連動機構におけるその他の素子、例えば、手持ち式装置の回路基板18及び表示部(図示せず)に接続されてよい。このように、表示部は摺動板17とともに第2の板材12及び回路基板18に対して摺動し、且つ表示部は第2の板材12とともに第1の板材11及び回路基板18に対して持ち上げられることができる。
【0033】
図10は、本発明の持ち上げ可能な連動機構の第2の好適な実施例の閉じ合わせ状態の上面平面図である。図より明らかなように、持ち上げ可能な連動機構2が回路基板18に結合された後、持ち上げ可能な連動機構2の第1の板材11、第2の板材12、揺動板13及び締め付け位置制限構造123が回路基板18の一部の空間を占有したが、従来のヒンジ構造(図11に示すように)に比べて、占有された回路基板18の空間が少なくとも40%低減した。このようにすれば、回路基板18の体積の縮減に有益であり、さらに、手持ち式装置全体の薄型化に有益である。
【0034】
以上、各好適な実施例による持ち上げ可能な連動機構を説明した。上述した持ち上げ可能な連動機構では、まだ以下のような変形例がいろいろ考えられる。
1、 第1の板材11に切り欠き113が形成されなくてもよく、揺動板13も切り欠き131が形成されなくてもよい。具体的には、切り欠き113及び切り欠き131は、持ち上げ可能な連動機構1、2の閉じ合わせ状態での厚さをさらに低減するように、それぞれ揺動板13及び締め付け位置制限構造123を収納するためのものである。切り欠き113及び切り欠き131を省略する場合に、持ち上げ可能な連動機構1、2の閉じ合わせ状態での厚さがわずかに増加するが、依然として順調に動作できる。
2、 片持ち板1233及びバンプ1234に加え、締め付け位置制限構造123の2つの締め付け面1231、1232はその他の手法によって実施できる。例えば、バンプ1234を省略し、そしてこの締め付け面1232として第2の板材12の第2の下表面122を直接使用することができる。
3、 締め付け位置制限構造123、第1の枢軸14、第2の枢軸15及び第3の枢軸16の数はいずれも2つに限られなく、その他の数でもよい。例えば、締め付け位置制限構造123、第1の枢軸14、第2の枢軸15及び第3の枢軸16がいずれも1つであり、且つそれぞれ第1の板材11、第2の板材12及び揺動板13の外縁の中間に設置される。
【0035】
以上に述べたことをまとめれば、本発明の持ち上げ可能な連動機構は以下のような特徴を有する。
1、 持ち上げ可能な連動機構は、一方の半部が他方の半部に対して持ち上げられ、また閉じ合わせられ、摺動するように、手持ち式装置の本体上、下半部に接続されることができる。
2、 持ち上げ可能な連動機構の体積が縮減されやすく、且つ持ち上げ可能な連動機構が縮減された後も製造されやすい。
3、 締め付け位置制限構造と第3の枢軸の端部間に多い接触面があるため、締め付け位置制限構造と端部との間の磨耗が深刻にならなく、締め付け位置制限構造又は端部の信頼性を増加できる。
4、 伝統的なヒンジ構造に比べて、持ち上げ可能な連動機構が占有した回路基板の空間が少ない。
【0036】
本発明の実施様態及び技術特徴を前記実施例を例として開示したが、これは決して本発明を限定するものではなく、当該分野の技術を熟知しているものであれば、本発明の精神と領域を逸脱しない範囲内で、多様な変更や修正を加えることができる。従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【0037】
1、2 持ち上げ可能な連動機構
11 第1の板材
111 第1の上表面
112 第1の下表面
113 切り欠き
12 第2の板材
121 第2の上表面
122 第2の下表面
123 締め付け位置制限構造
1231、1232 締め付け面
1233 片持ち板
1234 バンプ
1235 位置決め溝
124 ガイドレール
13 揺動板
131 切り欠き
14 第1の枢軸
141 第1の軸線
15 第2の枢軸
151 第2の軸線
16 第3の枢軸
161 端部
162 第3の軸線
17 摺動板
18 回路基板
20 ヒンジ構造
21 回路基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の上表面及び前記第1の上表面に対向する第1の下表面を含む第1の板材と、
第2の上表面、前記第2の上表面に対向する第2の下表面及び締め付け位置制限構造を含み、前記第2の下表面が前記第1の板材の第1の上表面に向け、前記締め付け位置制限構造が前記第2の下表面に設置され、且つ対向する2つの締め付け面を有する第2の板材と、
前記第2の板材及び前記第1の板材に枢接される第1の枢軸と、
揺動板と、
前記揺動板及び前記第1の板材に枢接される第2の枢軸と、
前記揺動板及び前記第2の板材に枢接されるように前記締め付け位置制限構造内に設置され、前記第3の枢軸が前記2つの締め付け面間に摺動可能に締め付けられる端部を有する第3の枢軸と、を含み、
これによって、前記第2の板材が前記第1の板材に対して持ち上げられた場合に、前記第2の板材が前記第1の枢軸により回転し、前記揺動板が前記第2の枢軸により回転し、且つ前記第3の枢軸の端部が前記締め付け位置制限構造内において第1の位置から第2の位置まで摺動する持ち上げ可能な連動機構。
【請求項2】
前記第1の枢軸が第1の軸線を規定し、前記第2の枢軸が第2の軸線を規定し、前記第3の枢軸が第3の軸線を規定し、前記第1の軸線、前記第2の軸線及び前記第3の軸線が実質的に平行している請求項1に記載の持ち上げ可能な連動機構。
【請求項3】
前記締め付け位置制限構造は、締め付け空間を規定するようにそれぞれ前記2つの締め付け面を形成し、外観上逆U字型を形成する、対向する片持ち板及びバンプを含む請求項1に記載の持ち上げ可能な連動機構。
【請求項4】
前記第3の枢軸は金属で作製され、前記バンプはプラスチックで作製される請求項3に記載の持ち上げ可能な連動機構。
【請求項5】
前記片持ち板は金属で作製される請求項3に記載の持ち上げ可能な連動機構。
【請求項6】
前記バンプの締め付け面に複数の位置決め溝を形成し、前記第3の枢軸の端部がこれらの位置決め溝の一方に選択可能に摺動する請求項3に記載の持ち上げ可能な連動機構。
【請求項7】
前記2つの締め付け面の少なくとも一方に複数の位置決め溝を形成し、前記第3の枢軸の端部がこれらの位置決め溝の一方に選択可能に摺動する請求項1に記載の持ち上げ可能な連動機構。
【請求項8】
前記2つの締め付け面の一方は前記第2の下表面である請求項1に記載の持ち上げ可能な連動機構。
【請求項9】
前記揺動板は、前記第2の板材が前記第1の板材に対して閉じ合わせ状態に回転する場合に、前記第3の枢軸の端部及び前記締め付け位置制限構造を収納するための切り欠きを有する請求項1に記載の持ち上げ可能な連動機構。
【請求項10】
前記第1の板材は、前記第2の板材が前記第1の板材に対して閉じ合わせ状態に回転する場合に、前記揺動板を収納するための切り欠きを有する請求項1に記載の持ち上げ可能な連動機構。
【請求項11】
前記第2の板材の前記第2の上表面に摺動可能に設置される摺動板をさらに含む請求項1に記載の持ち上げ可能な連動機構。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2012−154481(P2012−154481A)
【公開日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−179156(P2011−179156)
【出願日】平成23年8月18日(2011.8.18)
【出願人】(509196132)宏達國際電子股▲分▼有限公司 (4)
【Fターム(参考)】