JP2009174716A - ヒンジ構造及び、該ヒンジ構造を用いる携帯電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、長い使用寿命を持つとともに、容易に加工できるヒンジ構造及び、該ヒンジ構造を採用する折畳み式携帯電子装置を提供することである。
【解決手段】本体と、蓋体と、前記蓋体を前記本体に可動的に固定し、前記本体と前記蓋体の一方に装着する軸部及び前記本体と前記蓋体の他の一方に装着する従動部を備えるヒンジ構造と、を含む携帯電子装置において、前記軸部と前記従動部の一方にそれと連接し、且つ別々に成型されるねじ山部が設けられ、他の一方に少なくとも１つの押圧部が設けられ、前記ねじ山部に前記押圧部と互いに嵌合するねじ山が設けられ、前記軸部と前記従動部の一方は、前記ねじ山部と前記押圧部が互いに嵌合することによって、他の一方に対して滑動且つ回転する。
【選択図】図１

Description

本発明はヒンジ構造に係り、特に折畳み式の携帯電子装置に用いられるヒンジ構造に関するものである。

無線通信及び情報処理技術の発展に伴い、携帯電話やＰＤＡなどの携帯電子装置が次々に現れ、消費者はいつどこでも科学技術がもたらす利便性や快適性を享受することができる。折畳み式の携帯電子装置は、新鮮且つ精巧な構造により高い人気を博している。

現在の製造会社は、消費者の要求に応じるために、折畳み式の携帯電子装置の体積、サイズ、及び重量をできるだけ減少させる。折畳み式の携帯電子装置は、一般的にヒンジ構造を用いて本体と蓋体を連接する。前記ヒンジ構造は、一般的に軸部、回転部、及びスプリングを含み、前記軸部に外部ねじ山が設けられ、前記回転部の内周面に突起が設けられる。前記回転部を前記軸部に被せると、前記突起と前記外部ねじ山が互いに嵌合する。前記スプリングを前記軸部に被せると、前記回転部が前記スプリングと当接する。前記回転部は、前記スプリングの弾力性によって、前記外部ねじ山に沿って回転且つ滑動することができる。

上述したヒンジ構造は、携帯電話の開閉を実現したが、前記軸部に外部ねじ山が形成されるため、その加工が複雑である。また、前記外部ねじ山は、前記軸部自体に加工されるため、滑動運動において磨耗しやすく、従って前記ヒンジ構造の使用寿命にも悪い影響を与える。

本発明の目的は、長い使用寿命を持つとともに、容易に加工できるヒンジ構造及び、該ヒンジ構造を用いる携帯電子装置を提供することである。

軸部と従動部とを備えるヒンジ構造において、前記軸部及び前記従動部の一方に、該一方と連接し且つ別々に成型されるねじ山部が設けられ、他の一方に少なくとも１つの押圧部が設けられ、前記ねじ山部に前記押圧部と互いに嵌合するねじ山が設けられ、前記軸部と前記従動部の一方は、前記ねじ山と前記押圧部が互いに嵌合することによって、他の一方に対して滑動且つ回転する。

本体と、蓋体と、前記蓋体を前記本体に可動的に固定し、前記本体と前記蓋体の一方に装着される軸部及び、前記本体と前記蓋体の他の一方に装着される従動部を備えるヒンジ構造と、を含む携帯電子装置において、前記軸部と前記従動部の一方に、該一方と連接し、且つ別々に成型されるねじ山部が設けられ、他の一方に少なくとも１つの押圧部が設けられ、前記ねじ山部に前記押圧部と互いに嵌合するねじ山が設けられ、前記軸部と前記従動部の一方は、前記ねじ山部と前記押圧部とが互いに嵌合することによって、他の一方に対して滑動且つ回転する。

従来技術と比べて、本発明によるヒンジ構造のねじ山部、軸部、及び従動部は別々に成型されるため、射出成型法によって、前記ねじ山部を容易に製造することができる。また、前記ねじ山部は、耐摩擦材料で作られるため、前記従動部と組み合わされる時、優れた耐摩耗性且つ安定性を有する。

本発明の第一実施形態に係る、ヒンジ構造の分解組立図である。 本発明の実施形態に係る、ヒンジ構造における従動部の正面図である。 本発明の第一実施形態に係る、ヒンジ構造の組立図である。 本発明の第一実施形態に係る、ヒンジ構造を応用した携帯電話の分解組立図である。 本発明の第一実施形態に係る、ヒンジ構造を応用した携帯電話の組立図である。 本発明の第二実施形態に係る、ヒンジ構造の分解組立図である。 本発明の第二実施形態に係る、ヒンジ構造の組立図である。 本発明の第三実施形態に係る、ヒンジ構造のねじ山部を示す図である。

本発明のヒンジ構造は、本体と蓋体を備える折り折畳み式の携帯電子装置（図示せず）に用いられる。本実施形態では、ヒンジ構造を携帯電話に応用することに対して説明する。

図１を参照すると、本発明の第一実施形態に係るヒンジ構造１０は、軸部１２、スプリング１４、及び従動部１６を備える。

前記軸部１２は、軸１２２とねじ山部１２４とを含む。前記軸１２２は、段部を有する柱状体であって、鋼などの金属材料からなり、軸本体１２５及び、前記軸本体１２５と連接する延伸部１２８を含む。前記軸本体１２５には、前記携帯電子装置と連接するための変形端部１２６が設けられる。前記延伸部１２８は、前記軸本体１２５より短い直径を有する。前記ねじ山部１２４は、前記軸本体１２５と等しい直径を有し、且つ耐摩擦材料で作られ、好ましくは、プラスチック材料で作られる。前記ねじ山部１２４には、一本の螺旋線として、前記ねじ山部１２４を囲んで形成される単線ねじ山１２９が形成されるとともに、その中に前記延伸部１２８を挿通させるための連結孔１２７が穿設される。前記軸１２２と前記ねじ山部１２４とが別々に成形されるため、前記ねじ山部１２４を射出成型法によって容易に製造することができる。また、前記ねじ山部１２４は、耐摩擦材料で作られるため、前記従動部１６と組み合わされる時、優れた耐摩耗性且つ安定性を有する。

前記スプリング１４は、圧縮コイルバネであって、前記軸１２２と前記ねじ山部１２４とに装着することができる。

図２を参照すると、前記従動部１６は柱状体であって、前記柱状体の外円周面に２つの平坦部１６２が対称に設置され、且つ前記柱状体の中部に貫通孔１６４が穿設される。前記貫通孔１６４の内周面には、およそ半円柱状であって、且つその弧形面が外に向かう突起１６６が設けられる。

図３を参照すると、前記ヒンジ構造１０を組み立てる時、前記軸１２２の延伸部１２８に粘着剤を塗布してから前記ねじ山部１２４の連結孔１２７に挿通することで、前記ねじ山部１２４を前記軸１２２と相対的に回転不能に固定させる。次に、前記軸１２２と前記ねじ山部１２４とを前記スプリング１４に挿通する。最後に、前記ねじ山部１２４を前記従動部１６の貫通孔１６４に挿通して、前記従動部１６の突起１６６と前記ねじ山部１２４のねじ山１２９とが互いに嵌合する。前記ねじ山１２９のリード角がねじ山面の摩擦角より大きいことを必要条件として、前記従動部１６の突起１６６と前記ねじ山部１２４のねじ山１２９とが嵌合する時、前記スプリング１４の作用力によって前記突起１６６が摩擦力に打ち勝つことで、前記従動部１６が前記ねじ山部１２４のねじ山１２９に沿って回転しながら滑動する。

前記ヒンジ構造１０を携帯電話に応用する時、前記軸部１２の軸１２２と前記従動部１６とは、それぞれが携帯電話の本体及び蓋体の一方と連接する。以下では、本発明の実施形態に基づいて詳しく説明する。図４を参照すると、携帯電話１００は、蓋体１１０と本体１２０とを含む。前記蓋体１１０の前記本体１２０と連接する一端には、その一端に収容空間１１２２が開設され、他端に環状凹部１１２６が開設される、連接部１１２が設置される。前記収容空間１１２２の底壁に、第一回転止め穴１１２４が開設される。前記本体１２０の前記蓋体１１０と連接する一端の両側には、連通される、受け穴１２３２と第二回転止め穴１２３４とが開設される受け部１２３及び、軸方向へ延伸する連接軸１２１４が形成される結合部１２１が設置される。

図５を参照すると、前記ヒンジ構造１０を前記携帯電話１００に装着する時、先ず、組み立てられた前記ヒンジ構造１０の前記従動部１６が装着された一端を前記蓋体１１０の収容空間１１２２に挿入すると、前記従動部１６が前記蓋体１１０の第一回転止め穴１１２４で係止されるが、前記軸部１２の変形端部１２６を有する一端は、前記収容空間１１２２から露出する。

それから、前記蓋体１１０の連接部１１２を、前記本体１２０の結合部１２１と受け部１２３との間に配置すると、前記結合部１２１の連接軸１２１４は、前記環状凹部１１２６と回転可能に装着され、前記軸１２２の変形端部１２６は、前記本体１２０の第二回転止め穴１２３４で係止され、前記スプリング１４の一端が前記受け穴１２３２に収容されるとともに、他端が前記従動部１６と当接する。

最初の状態では、前記蓋体１１０は前記本体１２０に対して閉口され、前記軸部１２は、前記変形端部１２６によって前記本体１２０と嵌合し、前記本体１２０と相対的に回転不能であって、前記従動部１６は、前記平坦部１６２によって前記蓋体１１０と連接し、前記蓋体１１０と相対的に回転不能であるが、前記蓋体１１０とは相対的に滑動することできる。この時、前記スプリング１４は、圧縮状態に保持され、その一端が前記軸部１２と相対的に固定され、他端が前記従動部１６を押圧し、その弾力性によって、前記従動部１６が前記軸部１２に対して回転する傾向があり、従って前記蓋体１１０が前記本体１２０に対し回動して開口される傾向があるが、前記蓋体１１０又は前記従動部１６は、ロック機構（図示せず）によって前記本体１２０にロックされている為、前記本体１２０に対して回転することができない。

前記蓋体１１０を開口する時、先ず、前記ロック機構を解除して、前記蓋体１１０又は前記従動部１６を解放し、前記従動部１６が前記スプリング１４の付勢力によって前記軸部１２に沿って滑動しながら回転し、従って前記蓋体１１０が前記本体１２０と相対して開口させられる。前記ねじ山１２９と前記突起１６６とが互いに嵌合することにより、前記従動部１６は、前記蓋体１１０を開口させるとともに、前記蓋体１１０と相対的に滑動し、且つ前記軸部１２の軸方向に沿って前記スプリング１４を解放するため、前記スプリング１４が元の長さに戻る。この時、前記本体１２０と前記蓋体１１０とは、互いに開口された状態である。

前記蓋体１１０を閉口する時、手で前記蓋体１１０を回転させ、従って前記従動部１６が前記軸部１２を中心に回転し、前記ねじ山１２９と前記突起１６６とが互いに嵌合することにより、前記従動部１６が前記蓋体１１０と相対的に滑動し、前記スプリング１４をさらに圧縮する。前記蓋体１１０を完全に閉口した時、前記従動部１６又は前記蓋体１１０が前記ロック機構によりロックされるため、前記蓋体１１０は前記本体１２０と相対的に完全に閉合する。再び前記蓋体１１０を開口する時、前記ロック機構を解除すれば、前記蓋体１１０は、解放された前記スプリング１４の付勢力によって自動的に上述の閉合過程を逆に行い、最終開口状態に戻る。

開口過程において、前記ねじ山１２９と前記従動部１６の突起１６６との嵌合は、前記スプリング１４の弾力性による解放を防ぎ、前記蓋体１１０を緩やかに開口させ、前記蓋体１１０が前記本体１２０に対する衝撃付与を避けることができる。また、前記ヒンジ構造１０の部品数は少なく、構造は簡単である。前記軸１２２と前記ねじ山部１２４とが別々に成形されるため、前記ねじ山部１２４を射出成型法によって容易に製造することができる。また、前記ねじ山部１２４は、耐摩擦材料で作られるため、前記従動部１６と組み合わされる時、優れた耐摩耗性且つ安定性を有する。

図６を参照すると、本発明の第二実施例に係るヒンジ構造２０は、軸部２２、スプリング２４、従動部２６、及びストッパー２８を備える。

前記軸部２２の一端には携帯電話の本体と連結するための係合部２２２が設けられ、他端には環状凹部２２６が設けられ、且つ前記軸部２２の前記係合部２２２に近接する円周面におよそ半円柱状の突起２２４が設けられる。

前記スプリング２４は、圧縮コイルバネであって、前記軸部２２に装着することができる。

前記従動部２６は、スリーブ２６２とねじ山部２６４とを含む。前記スリーブ２６２は、中空な筒状体であって、前記筒状体の外円周面に２つの平坦部２６３が対称に設けられ、且つ前記筒状体の中部に収納孔２６１が穿設される。前記ねじ山部２６４は、柱状体であって、その中部に貫通孔２６６が穿設され、前記貫通孔２６６の内周面に単線ねじ山２６７が設けられる。前記スリーブ２６２を前記ねじ山部２６４に被せた後、前記貫通孔２６６を通して、それを前記軸部２２に被せることができる。その時、前記軸部２２の突起２２４と前記従動部２６のねじ山２６７とがお互いに嵌合する。前記スリーブ２６２は、鋼などの金属材料からなり、前記ねじ山部２６４は、耐摩擦材料からなり、好ましくはプラスチックを採用する。前記スリーブ２６２と前記ねじ山部２６４とは、別々に成形されるため、前記ねじ山部２６４を射出成型法によって容易に製造することができる。前記ねじ山部２６４は、耐摩擦材料で作られるから、前記軸部２２と組み合わされる時、優れた耐摩耗性且つ安定性を有する。

前記ストッパー２８は、Ｃ型であって、前記軸部２２の環状凹部２２６と係合することができる。

図７を参照すると、先ず前記ねじ山部２６４の外周面に粘着剤を塗布し、次に前記スリーブ２６２を前記ねじ山部２６４に被せることにより、前記スリーブ２６２と前記ねじ山部２６４とが一体になった従動部２６を構成する。前記ストッパー２８を前記軸部２２の環状凹部２２６に係合させ、前記スプリング２４の一端が前記ストッパー２８と当接するまで、前記スプリング２４を前記軸部２２に被せる。それから、前記貫通孔２６６を通して前記従動部２６を前記軸部２２に被せ、前記軸部２２の突起２２４と前記ねじ山部２６４のねじ山２６７とが互いに嵌合するとともに、前記スプリング２４の他端が、前記従動部２６に押圧され、圧縮状態になった前記スプリング２４が弾力を蓄える。

作動する時、前記従動部２６又は蓋体のロック状態が解除されると、前記従動部２６が前記スプリング２４の弾力性によって回転し、従って前記従動部２６と組み合わされる蓋体も自動的に開口する。

図８を参照すると、本発明の第三実施例に係るねじ山部３０は、ねじ山の１ピッチを１つのユニットとする複数のユニット３１、３２、３３を含み、前記各ユニットは、全て射出成型法を用いて容易に加工できる。使用の時、前記複数のユニット３１、３２、３３を粘着剤で一体に接合する。

粘着以外の方法を使って前記軸１２２と前記ねじ山部１２４とを連接することもできる。たとえば、前記軸１２２の延伸部１２８を円柱体でなく別の形状として形成させ、前記ねじ山部１２４の連結孔１２７を前記延伸部１２８に対応する形状として形成させて、前記延伸部１２８と連結孔１２７との係合を利用して前記軸１２２と前記ねじ山部１２４とを固定する。

本発明の軸部に形成されるねじ山は、複線ねじ山であることができ、従って前記従動部の内周面にも複数の突起を形成して前記複線ねじ山と互いに嵌合することができる。

本発明の軸部に単線ねじ山が形成されたとしても、前記従動部の内周面に２つの突起を設けることができ、前記２つの突起の軸方向及び径方向の離間距離が前記軸部のねじ山に対応さえすればよい。

本発明の軸部の変形端部も別の形態の固定部として形成されることができる。また、前記従動部の平坦部も別の回転止め構造としてもよい。たとえば、従動部に突起又は溝部を設置し、蓋体に前記突起又は溝部に対応する溝部又は突起を設置する。前記スプリングも弾性海綿のような他の弾性部材とすることができる。

前記スプリングを前記従動部と前記ストッパーとの間に限定できさえすれば、本発明の軸部に設けられるストッパーは、他の形状として形成されることができる。また、前記軸部の固定部と前記ストッパーとを一体成形することができ、前記ストッパーの直径を前記スプリングの内径より大きく設定して、前記ストッパーで前記スプリングを止めるとともに、前記ストッパーを前記蓋体又は前記本体に回転不能に装着する。

本発明のスプリングを省略することもでき、その代わりに前記蓋体を開口する時、前記軸部と前記従動部との一方に押圧力を加え、その一方を他の一方に対して滑動且つ回転させる。

前記軸部又は前記従動部の突起形状は、以上の実施形態に限定されるものではなく、押圧部として前記軸部又は前記従動部に円周方向の回転力を提供し、前記軸部と前記従動部の相対回転を実現することができるのであれば、種々の変更又は修正が可能である。

１０ ヒンジ
１００ 携帯電話
１１０ 蓋体
１１２ 連接部
１１２２ 収容空間
１１２４ 第一回転止め穴
１１２６ 環状凹部
１２ 軸部
１２０ 本体
１２１ 結合部
１２１４ 連接軸
１２２ 軸
１２３ 受け部
１２３２ 受け穴
１２３４ 第二回転止め穴
１２４ ねじ山部
１２５ 軸本体
１２６ 変形端部
１２７ 連結孔
１２８ 延伸部
１２９ 単線ねじ山
１４ スプリング
１６ 従動部
１６２ 平坦部
１６４ 貫通孔
１６６ 突起

Claims (10)

1. 軸部と従動部を備えるヒンジ構造において、
   前記軸部と前記従動部の一方に、該一方と連接し且つ別々に成型されるねじ山部が設けられ、他の一方に少なくとも１つの押圧部が設けられ、前記ねじ山部に前記押圧部と互いに嵌合するねじ山が設けられ、前記軸部と前記従動部の一方は、前記ねじ山と前記押圧部が互いに嵌合することによって、他の一方に対して滑動且つ回転することを特徴とするヒンジ構造。
2. 前記ヒンジ構造は、前記軸部と前記従動部とが相対滑動するとともに回転するように、弾力性を提供する弾性部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ構造。
3. 前記軸部に前記ねじ山部が設けられ、前記従動部に貫通孔が開設され、前記貫通孔の周面に前記押圧部が設けられ、前記押圧部が前記ねじ山部のねじ山と互いに嵌合する突起であることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ構造。
4. 前記軸部に突起からなる押圧部が設けられ、前記従動部は、前記ねじ山部及び前記ねじ山部に被せられるスリーブを有し、前記ねじ山部に貫通孔が開設され、前記貫通孔の周面に、前記軸部の突起と互いに嵌合するねじ山が設けられることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ構造。
5. 前記ねじ山部は、射出成型法で製造されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれの１項に記載のヒンジ構造。
6. 前記ねじ山部は、ねじ山の１ピッチを１つのユニットとする複数のユニットを備え、前記各ユニットは、全て射出成型法で製造されることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ構造。
7. 本体と、
   蓋体と、
   前記蓋体を前記本体に可動的に固定し、前記本体と前記蓋体の一方に装着する軸部及び前記本体と前記蓋体の他の一方に装着する従動部を備えるヒンジ構造と、
   を含む携帯電子装置において、前記軸部と前記従動部の一方に、該一方と連接し、且つ別々に成型されるねじ山部が設けられ、他の一方に少なくとも１つの押圧部が設けられ、
   前記ねじ山部に前記押圧部と互いに嵌合するねじ山が設けられ、前記軸部と前記従動部の一方は、前記ねじ山部と前記押圧部とが互いに嵌合することによって、他の一方に対して滑動且つ回転することを特徴とする携帯電子装置。
8. 前記ヒンジ構造は、前記軸部と前記従動部とが相対滑動するとともに回転するように弾力性を提供する弾性部材を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の携帯電子装置。
9. 前記軸部に前記ねじ山部が設けられ、前記従動部に貫通孔が開設され、前記貫通孔の周面に前記押圧部が設けられ、前記押圧部が前記ねじ山部のねじ山と互いに嵌合する突起であることを特徴とする請求項７に記載の携帯電子装置。
10. 前記軸部に突起からなる押圧部が設けられ、
    前記従動部は、前記ねじ山部及び前記ねじ山部に被せられるスリーブを有し、前記ねじ山部に貫通孔が開設され、前記貫通孔の周面に、前記軸部の突起と互いに嵌合するねじ山が設けられることを特徴とする請求項７に記載の携帯電子装置。

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