JP2009015677A - 電子機器および回動可能な表示部のロック装置 - Google Patents

電子機器および回動可能な表示部のロック装置 Download PDF

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Abstract

【課題】表示パネルのガタを抑制しつつ表示パネルを本体部に対して開閉方向と画面反転回転方向に操作できる電子機器を提供する。
【解決手段】画像や文字等の情報を表示する表示パネルを有する表示部2と、主表面に操作部を設けた本体部3と、表示部と本体部とを開閉および回転自在に連結する連結部6と、を有する電子機器であって、表示部の下辺部であって連結部の回転軸から所定距離の位置に設けられた少なくとも一つの係止軸7と、本体部の主表面上であって表示部の係止軸と係合する位置に設けられ係止軸を着脱可能に挟持するロック機構8とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は画像や文字などの情報を表示する表示部を備えた通信機器やパーソナルコンピュータ(以下、パソコンと略記する。)などの電子機器に係り、特に表示部が機器本体に対して回動可能な電子機器および可動表示部のロック装置に関する。
近年、液晶ディスプレイ等の表示パネルを搭載したノード型パソコンや携帯通信装置は益々軽量小型化されており、それに伴ってユーザ数が大きく増加している。しかしながら、一般的なノート型パソコンなどでは、キーボードを有する本体部と表示パネルを有する表示部とがヒンジによって開閉可能に連結されているために、表示部の配置方向を自由に設定できない。例えば営業マンが顧客先で自社の商品のプレゼンテーションを行う場合、ノート型パソコンの表示パネルを営業マン側ではなく、180゜回転して顧客側に向けて説明を行うことも多く、このような場合に通常のパソコンでは非常に不便である。
この課題に対して下記特許文献1に開示されたパソコンは、図17に示すように、本体部41に液晶ディスプレイ42を開閉させるためのチルト機構(連結部)43を設けると共に、そのチルト機構43に液晶ディスプレイ42を回転させるための回転軸44を設けている。また、チルト機構43にはロック機構45も搭載され、そのロック機構45は、液晶ディスプレイ42を固定するためのボール状ロック46を備え、180°回転時に液晶ディスプレイ側の収容部47にボール状ロック46がかみ合うことによってロックを行うという構成になっている。
特開平09−282051
しかしながら、図17に示されるような構成では下記のような課題がある。
(1)チルト機構の構成が複雑になる
図17に示される構成は、液晶ディスプレイ42を開閉するチルト機構43に、画面を180°回転させる回転軸44およびロック機構45が搭載されているので、2軸ヒンジ機構43の重量が大きくなるとともに構造が複雑になる。
(2)液晶ディスプレイのガタを抑制しにくい
図17に示すように、液晶ディスプレイ42を固定するロック機構45をチルト機構43に設けた構成なので、チルト機構43の左右方向の長さ以上にロック機構45を回転軸44から離して設けることができない。通常、液晶ディスプレイ42における回転ガタ、重力方向のふらつきガタを抑制するには、回転軸44からできるだけ離れた位置にロック機構45を設けることが好ましい。しかし、上記特許文献1の構成では回転軸44とロック機構45との距離を大きくするにはチルト機構43の左右の幅を大きくすることが必要となり、チルト機構43が大型化するだけでなく重くなり、液晶ディスプレイ42を開閉操作するために大きな力が必要になる。
(3)設計の自由度が低い
図17に示される構成では、本体部41に対して液晶ディスプレイ42を開閉方向に回動させるために、ロック機構45は必ずチルト機構43上に設ける必要がある。このため、回転軸44とロック機構45の配設位置が制限され設計の自由度が低くなる。
テレビ放送の視聴が可能な携帯通信端末や、電子メールや各種情報を送受信するような携帯型情報端末などの電子機器の構成によっては、回転軸を本体部の横幅中央部から離れた位置などに設けたい要望があるが、図17に示される構成ではそれを満たすことが難しい。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、比較的簡単な構成で、本体部に対して開閉および回転可能な表示部を安定して固定することができる電子機器およびそのロック装置を提供することにある。
本発明による電子機器は、画像や文字等の情報を表示する表示パネルを有する第1ユニットと、主表面に操作部を設けた第2ユニットと、前記第1ユニットと前記第2ユニットとを開閉および回転自在に連結する連結部と、を有する電子機器であって、前記第1ユニットの下辺部であって前記連結部の回転軸から所定距離の位置に設けられた少なくとも一つの係止軸と、前記第2ユニットの主表面上であって前記第1ユニットの前記係止軸と係合する位置に設けられ、前記係止軸を着脱可能に挟持するロック機構と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、比較的簡単な構成で、開閉および回転可能な表示部の回転方向の回転ガタおよび重力方向のふらつきガタを抑制することができ、開閉および回転可能な表示部を本体部に対して安定して固定することが可能となる。
本発明の一実施例による電子機器は、画像、文字又はデータが表示される表示パネルを有する第1ユニット(以下、適宜「表示部」とも呼ぶ。)と、前記表示に必要なデータ又は各種の情報を処理する電子回路が内蔵された第2ユニット(以下、適宜「本体部」とも呼ぶ。)と、本体部の主表面に設けられた入力用の操作部とを有し、連結部が本体部に対して表示部を開閉および回転可能に連結している。ここでは、連結部として、本体部に対して表示部を回転させる回転軸と開閉する開閉軸とを有する2軸ヒンジが採用される。さらに、表示部の下部位置には2軸ヒンジの開閉軸の軸心とその軸心を一致させた少なくとも一つの係止軸が設けられ、本体部には係止軸を所定位置で開閉方向に回動自在に支持するロック機構が設けられている。
ロック機構が係止軸を回動自在に支持することで、ロック機構が開閉方向における1つの軸受けとして機能するので、回転軸上に開閉機構(2軸ヒンジ機構)を搭載した構成でも、本体部に対して表示部を開閉方向に操作することができる。回転軸上に2軸ヒンジ機構を設けているので、2軸ヒンジ機構は本来の動きだけを行なえばよく、2軸ヒンジ機構の構成は大型化又は複雑化しない。また、2軸ヒンジ機構の長さに制限されず、回転軸とロック機構との距離を大きく取れるので上記回転ガタおよびふらつきガタを確実に抑制できる。さらに、表示部の回転軸を本体部に設ける場合の自由度を大きくできる。以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
1.第1実施例
図1は本発明の第1実施例による電子機器であるノート型パソコンの斜視図、図2は2軸ヒンジ機構、回転軸及び係止軸の関係を示す模式図である。
このノート型パソコン1は、画像、文字あるいはデータが表示される液晶ディスプレイや有機ELパネル等の表示パネルを搭載した表示部2(第1ユニットに相当)と、その表示パネルの表示に必要なデータ又は各種情報を処理する電子回路が内蔵された本体部3(第2ユニットに相当)と、その本体部3の主表面に設けられた入力用操作部4とを有している。操作部4は図1に示すようなキーボードで構成されるのが一般的であるが、タッチパネル等で構成してもよい。また入力用操作部としては、表示部2の表示画面にタッチパネルを搭載してもよい。
ノート型パソコン1の表示部2は、本体部3の主表面後方側中央部に設けられた2軸ヒンジ機構によって本体部3に連結され、本体部3に対して開閉方向2aおよび/または回転方向2bに回動自在となっている。表示部2を開閉方向2aに回動させることで、ノート型パソコンを閉じたり開いたりすることができ、回転方向2bに回動させることで、開いた表示部2の表示画面を反対方向に向けることができる。2軸ヒンジ機構は、表示部2を本体部3に対して回転方向2bに回転させる回転軸部5と、その回転軸部5上に設けられ、表示部2を本体部3に対して開閉方向2aに回動させる2軸ヒンジ機構6とを有する。
さらに、本実施例によれば、表示部2の下辺部であって回転軸部5から所定距離の位置に少なくとも一つの係止軸7が設けられ、表示部2の下辺部に対向する本体部3の主表面上部であって回転軸部5から所定距離の位置に、表示部2の係止軸7を解放自在に挟み込むロック機構8が設けられている。本実施例によれば、係止軸7は、表示部2の下辺部左右両端近くに切欠部10を設け、その切欠部10に軸体を横架することで構成される。
図2に示すように、2軸ヒンジ機構6の回動軸心11aは係止軸7の軸心12を一致させてある。回転軸部5と2軸ヒンジ機構6には挿通路14が形成され、その挿通路14を介して本体部3から表示部2につなぐケーブル13が接続できるように構成してある。図2では回転軸部5は管形であり、その軸心11bを回転軸として表示部2が矢印2b方向に回転可能である。なお、図2に示す回転軸部5および2軸ヒンジ機構6の構造は2軸ヒンジ機構の一例であり、本発明は表示部2を本体部3に対して開閉方向2aおよび/または回転方向2bに回動自在に連結可能な任意の構造の2軸ヒンジ機構を採用することができる。
図3はロック機構と係止軸が係合した状態の図1の3a−3a線縦断面図、図4はそのロック機構の分解斜視図である。
ロック機構8には、本体部3に凹設された収容部17内にコイルスプリング18(第1付勢手段に相当)によって付勢されるロックホルダ19を設けている。収容部17上にはロックカバー20が固定してある。コイルスプリング18によってロックホルダ19ごと上方に付勢されるので、ロックカバー20の開口21から後述する爪部材の先端部が突出することになる。
ホックホルダ19内には、第1爪部材22と第2爪部材23とがロックピン24によって揺動自在に支持され挟持部を構成する。第1爪部材22と第2爪部材23の下端部の間には上端部を閉じる方向に付勢する圧縮コイルバネ25(第2付勢手段に相当)が介在させてあるので、第1爪部材22と第2爪部材23との上端部は「洗濯ばさみ」のように挟持する方向に付勢される。
図3及び図4に示すように、第1爪部材22と第2爪部材23の先端部には受面26と軸溝27が形成してある。受面26は第1爪部材22と第2爪部材23が閉じた状態の時に、各爪部材22および23の最先端の部分が谷形の傾斜面となるようにテーパ(たとえばC面取り)形状に加工しておくことで構成される。軸溝27(挟持凹部に相当)は受面26の下方位置に設けられ、第1爪部材22と第2爪部材23が閉じた状態で、係止軸7が円滑に回動動作を行えるような内径に構成される。
また、第1爪部材22又は第2爪部材23の外側部分はガイド面29となっている。回転してきた表示部2の係止軸7はガイド面29に案内されて円滑に軸溝27上に導かれる。そのようなガイド面29としては、図3に示したようなテーパ(たとえばC面取り)形状や、なだらかに変化する曲面などに形成されるのが望ましい。
収容部17の本体部3の後面側にはロックホルダ19の押圧片28が突出され、その押圧片28をコイルスプリング18に抗して指先で下げることによって、爪部材22および23の本体部上面からの突出幅を小さくできるようにしてある。
図5〜図10はそれぞれ係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図であり、図5〜図10を参照しつつ、その動作を説明する。
図5に示すように、表示部2を回転させると、回転方向によって表示部2の左右の端部にある係止軸7が第1爪部材22と第2爪部材23のどちらかに接触する。図5〜図7は第1爪部材22に接触した場合を示している。
さらに表示部2の回転が進むと、図6に示すようにガイド面29の作用により係止軸7は第1爪部材22に乗り上げるように移動し、この係止軸7の移動による力は、ロックピン24を介してロックホルダ19に伝えられ、ロックホルダ19ごと押し下げる力に変わる。この状態では、コイルスプリング18は圧縮されており、図7から図8に示すように谷形の受面26上に係止軸7が位置した時には、そのコイルスプリング18の押し上げ力によって、図9に示すように圧縮コイルバネ25によって閉じようとする第1爪部材22と第2爪部材23の先端部を開いて、図10に示すように係止軸7を軸溝27内に導き入れることになる。軸溝27内に係止軸7が受け入れられると、圧縮コイルバネ25は第1爪部材22と第2爪部材23の先端部を閉じるように付勢するので、係止軸7を軸溝27内にくわえ込んだ状態で係止軸7を安定して保持することができる。
このように、係止軸7の水平方向の移動に伴ってコイルスプリング18が圧縮され、受面26の突出位置を低くできるとともに、ガイド面29及び受面26の作用によって、円滑かつ安定して係止軸7を軸溝27内に導くことができる。さらに、軸溝27内に係止軸7が入ると同時に第1爪部材22と第2爪部材23が閉じるので、「カチ」という音が発生して、しっかり保持されたことを確認できる利点もある。なお、ロック機構8と係止軸7の係合を解く場合は、押圧片28を指で下方に移動させることによって行う。
本実施例では、係止軸7の本体部3の主表面と平行な方向(すなわち横方向)の移動)によってロックホルダ19が下方向に押し下げられ、係止軸7と軸溝27との係合が自動的に行われる構成である。なお、オペレータが予め押圧片28を指で下方に押して、受面26の突出位置を下げておき係止軸7を受面26へ導くように操作することもできる。
また、図1及び図2に示すように、本実施例では回転軸部5の回転中心11bから離れた位置において、係止軸7を長手方向に延びる軸溝27で支持するので表示部2のガタ角度が極めて小さくなり、上述した特許文献1のボール状ロックに比べてガタを強力に抑制できる。
2.第2実施例
図11〜図13は第2実施例に係る係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。
図11〜図12に示すように、第2実施例ではロックホルダ19の下面に貫通穴31を設け、その貫通穴31から上方に延びるテーパ付きリブ32(規制部材に相当)を収容部17内に設けてある。係止軸7の移動によって、第1爪部材22と第2爪部材23が押し下げられるときに、テーパ付きリブ32のテーパ面35が第1爪部材22と第2爪部材23の先端部が開く方向に第1爪部材22と第2爪部材23の基部側を押すように構成してある。
このような構成であれば、係止軸7が第1爪部材22と第2爪部材23の先端部を押し下げるときに、テーパ面35によってその先端部が積極的に開くように付勢されるので、受面26から軸溝27への係止軸7の受け入れ動作を円滑に行うことができる。
なお、図14に示すように、前記規制部材としては、テーパ付きリブ32の代わりに、当接部が面取りされた直線形リブ33を用い、リブ33の間隔を第1爪部材22と第2爪部材23の後端部の間隔より狭くすることで同様の効果を得ることができる。この場合、第1爪部材22と第2爪部材23の後端部の外側面をテーパ面に形成してもよい。
3.その他実施例
本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨内で各種の変形が可能である。例えば、上記実施例では付勢手段として圧縮コイルバネを使用したが、付勢手段はコイルスプリングに限定されない。たとえば、図15に例示するトーションスプリング(ねじりバネ)34や図16に例示する板バネ34などの弾性手段を用いることも可能である。
また、上記実施例ではロック機構8を一方の端だけに設けているが、両端部の2カ所に設けることで表示部2をより安定に保持することも可能である。
4.本発明の種々の側面
本発明の第1の側面によればロック機構が係止軸を着脱可能に挟持することで表示部をより安定して保持することができる。特にロック機構が係止軸を回動自在に挟持することで、ロック機構が開閉方向における一方側の軸受けとして機能し、回転軸上に2軸ヒンジ機構を載せた構成でも、本体部に対して表示パネルを開閉方向に操作することができる。回転軸上に2軸ヒンジ機構を設けているので2軸ヒンジ機構は本来の動きだけを行なえばよいので2軸ヒンジ機構の構成は大型化又は複雑化しない。また、2軸ヒンジ機構の長さに制限されず、回転軸とロック機構との距離を大きく取れるので回転ガタやふらつきガタを確実に抑制できる。さらに、表示パネルの回転軸を本体部に設ける場合の自由度を大きくできる。
本発明の第2の側面によれば、ロック機構が本体部の収容部内に収容され、ロック機構の支持部が本体部の表面から突出するとともに収容部内の第1付勢手段により上方に付勢された状態で上下動自在に保持されている。これにより、表示部の回転によってロック機構の配設位置まで移動してきた係止軸に対してロック機構を下方へ移動させることができ、係止軸をロック機構に支持させたり、外したりすることがしやすくなる。
本発明の第3の側面によれば、収容部内に第1付勢手段によって付勢されるロックホルダを設け、そのロックホルダ内で第1爪部材と第2爪部材をロックピンで支持し、第1爪部材と第2爪部材の上端部に挟持凹部としての軸溝を構成し、第1爪部材と第2爪部材は軸溝が広がることを抑制するように第2付勢手段によって付勢されている。これにより、軸溝上に係止軸が移動してくると、第1付勢手段によって第1爪部材および第2爪部材が上方に移動するとともに第2付勢手段の付勢力に打ち勝って、第1爪部材と第2爪部材との軸溝が開き係止軸を受け入れる。また、軸溝内に係止軸をくわえ込んだ状態では、第2付勢手段によって第1爪部材と第2爪部材は閉じた状態に維持されるので係止軸を軸孔内にしっかりと保持できる。
本発明の第4の側面によれば、第1爪部材と第2爪部材の外側部分をなだらかなガイド面とし、表示部の回転によって移動してきた係止軸をガイド面によって円滑に軸溝上に導くように構成されているので、係止軸を無理な力をかけることなく円滑に軸溝内に導くことができる。
本発明の第5の側面によれば、第1爪部材と第2爪部材の先端部に係止軸を一時的に保持する谷形の受面を形成し、受面を経て係止軸を軸溝内に導くように構成されているので、係止軸を確実に軸溝内に導くことができる。
本発明の第6の側面によれば、ロックホルダ内に貫通穴を設け、その貫通穴から上方に延びる規制部材を収容部内に設け、ロックホルダが下方に移動するときに、規制部材が軸溝の開く方向に第1爪部材と第2爪部材の下端側を両側から押すように構成する。これにより、ロックホルダが下方に移動するときに、積極的に軸溝が開くように動作し、係止軸を円滑に軸溝内に導いたり取出したりすることが容易になる。
なお、収容部からロックホルダの押圧片を突出させ、その押圧片を下方に移動させることで第1付勢手段に抗してロックホルダを下方に移動できるように構成することもできる。オペレータが押圧片を下方に移動させることによって、ロック機構の本体部表面からの突出量を減らして係止軸を導入し易くすることができ、係止軸を軸溝から取り出すことも容易になる。
本発明は、表示部を2軸回動、すなわち開閉および回転自在に回動可能な電子機器の表示部ロック機構に適用することができ、特にノート型パソコンように本体部に表示部が回動可能に連結された構造の電子機器に適用可能である。
図1は本発明の一実施例を適用したノート型パソコンの斜視図である。 図2は本実施例における2軸ヒンジ機構、回転軸及び係止軸の関係を示す模式図である。 図3はロック機構と係止軸が係合した状態の図1の3a−3a線縦断面図である。 図4は図3に示すロック機構の分解斜視図である。 図5は図3に示すロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図6は図3に示すロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図7は図3に示すロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図8は図3に示すロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図9は図3に示すロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図10は図3に示すロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図11は本発明の第2実施例によるロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図12は図11に示すロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図13は図11に示すロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図14は本発明の他の実施例によるロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図15(A)は本発明の第1実施例の変形例によるロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図であり、図15(B)はその爪部材および付勢手段の構成の一例を示す斜視図である。 図16は本発明の第1実施例の他の変形例によるロック機構における係止軸とロック機構の係合動作を説明するための部分断面図である。 図17は背景技術における表示部と本体部との連結機構およびロック機構を説明するためのパーソナルコンピュータの部分断面図である。
符号の説明
1 ノート型パソコン(電子機器)
2 表示部(第1ユニット)
2a 開閉方向
2b 回転方向
3 本体部(第2ユニット)
4 操作部
5 回転軸
6 2軸ヒンジ
7 係止軸
8 ロック機構
10 切欠部
11a 2軸ヒンジの開閉軸
11b 2軸ヒンジの回転軸
12 係止軸の軸心
17 収容部
18 コイルスプリング(第1付勢手段)
19 ロックホルダ
22 第1爪部材
23 第2爪部材
24 ロックピン
25 圧縮コイルバネ(第2付勢手段)
26 受面
27 軸溝(挟持凹部)
28 押圧片
29 ガイド面
31 貫通穴
32 テーパ付きリブ(規制部材)
33 直線形リブ(規制部材)

Claims (11)

  1. 画像や文字等の情報を表示する表示パネルを有する第1ユニットと、主表面に操作部を設けた第2ユニットと、前記第1ユニットと前記第2ユニットとを開閉および回転自在に連結する連結部と、を有する電子機器において、
    前記第1ユニットの下辺部であって前記連結部の回転軸から所定距離の位置に設けられた少なくとも一つの係止軸と、
    前記第2ユニットの主表面上であって前記第1ユニットの前記係止軸と係合する位置に設けられ、前記係止軸を着脱可能に挟持するロック機構と、
    を有することを特徴とする電子機器。
  2. 前記連結部の開閉軸の軸心が前記係止軸のそれと一致していることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記連結部は、前記回転軸が前記主表面に対して垂直に配置され、前記開閉軸が前記主表面に対して平行に配置された2軸ヒンジであることを特徴とする請求項2に記載の電子機器。
  4. 前記ロック機構は、前記係止軸を着脱可能に挟持する挟持部と、前記挟持部を上方に付勢する第1付勢手段とを有し、前記挟持部が前記第1ユニットの前記係止軸と当接するように前記第2ユニットの前記主表面から上下動自在に突出していることを特徴とする請求項1−3のいずれか1項に記載の電子機器。
  5. 前記挟持部は第1爪部材と第2爪部材とがロックピンで支軸された構造を有し、前記第1爪部材と前記第2爪部材のそれぞれの上端対向面に前記係止軸をくわえ込む挟持凹部が形成され、
    前記挟持部は、前記第1爪部材と前記第2爪部材とを前記挟持凹部が閉じる方向に付勢する第2付勢手段を更に有することを特徴とする請求項4に記載の電子機器。
  6. 前記第1爪部材および前記第2爪部材のそれぞれの上端部分の外側面は、前記第1ユニットの回転によって移動してきた前記係止軸を前記挟持凹部に案内するガイド面として構成したことを特徴とする請求項3に記載の表示パネルを備えた電子機器。
  7. 前記第1爪部材および前記第2爪部材の前記上端部分の頂部には、前記係止軸が落ち込む谷形の受面が形成され、前記受面に落ち込んだ前記係止軸が前記第1爪部材および前記第2爪部材の前記挟持凹部にくわえ込まれるようにしたことを特徴とする請求項6に記載の表示パネルを備えた電子機器。
  8. 前記挟持部が上下に動く経路内に上方に延びる規制部材を設け、前記挟持部が下方に移動して前記規制部材に当接すると前記第1爪部材および前記第2爪部材のそれぞれ下端が内側へ押されて前記挟持凹部が開くことを特徴とする請求項5−7のいずれか1項に記載の電子機器。
  9. 画像や文字等の情報を表示する表示部を有する第1ユニットと、主表面に操作部を設けた第2ユニットと、前記第1ユニットと前記第2ユニットとを開閉および回転自在に連結する連結部と、を有する電子機器のロック装置において、
    前記第1ユニットの下辺部であって前記連結部の回転軸から所定距離の位置に設けられた少なくとも一つの係止軸と、
    前記第2ユニットの主表面上であって前記第1ユニットの前記係止軸と係合する位置に設けられ、前記係止軸を着脱可能に挟持する挟持手段と、
    を有することを特徴とする電子機器のロック装置。
  10. 請求項9に記載のロック装置を備えたパーソナルコンピュータ。
  11. 請求項9に記載のロック装置を備えた携帯通信装置。
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