JP2009503619A - 滑動回転式ヒンジモジュール - Google Patents

Abstract

表示スクリーン等を支持するための滑動回転ヒンジモジュールは、ブラケットと、スライダーと、支持部材とを具備する。スライダーは、ブラケットに対して滑動可能であり、支持部材は、スライダーに対して回転可能である。

Description

[関連出願に関する参照文献]
本発明は、2005年８月１日出願の米国特許出願第60/704,325号の優先権により出願される。
本発明は一般的に、ヒンジモジュールに係り、より特別には、滑動回転式ヒンジモジュールに関する。

一般的に、一定速度の滑動及び回転動を提供する、ヒンジは、その様に作動するためのモータ又は別のアクチュエータを必要とする。その様なヒンジは一般的に、比較的複雑で、それらに動力を与えるために電気を必要とする。電動式ヒンジの別の複雑性は、故障の可能性を増大させており、故障としては、機械的故障、あるいは停電又は電気接点の破損又は欠陥による作動の不具合のいずれかがある。別の複雑性はまた、ヒンジの製作、購入、使用及び／又は交換のための、より高い費用に転換される。

ヒンジモジュールを駆動するためにモータ又はアクチュエータ又は電気を使用しないで且つ一般的に一定速度の滑動及び回転動を提供する、ヒンジモジュールであって、より複雑ではなく、より高価ではないヒンジモジュールを有することが望まれる。

本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な説明は、添付の図面を共に参照することにより、より良好に理解される。本発明の図解の目的で、現在好適である実施の形態が図面に示されている。しかし、本発明が、図示された詳しい配置及び手段に限定されないことが理解されるべきである。

特定の専門用語術が、便宜上のためだけに以下の説明で使用されるが、限定はしない。「右」、「左」、「上部」、及び「下部」の用語は、参照される図面における方向を指定する。前記専門用語術は、上記で特別に説明された用語、その用語の派生語及び類似的に暗示する用語を含む。

図面を詳細に参照すると、同様な番号は、全体を通して同様な要素を指示しており、本発明に従っていて一般的に１０で指示される、滑動回転式ヒンジモジュールの第１の実施の形態が、図１〜６に示される。図１〜４を参照すると、ヒンジモジュール１０は、固定されたチャンネル（溝付）ブラケット１２を具備しており、前記チャンネル（溝付）ブラケット１２は、ヒンジモジュール１０が使用されるべき、車両（図示されない）又は対象（図示されない）に固定される。２つの固定されたブラケット１２があることが好ましいが、しかし２つより多い又は少ない数の固定されたブラケット１２があることは、本発明の精神内及び範囲内にある。２つの固定されたブラケット１２は、車両又は対象に搭載されて、固定されたブラケット１２は一般的に、お互いに平行で且つ同様な方向を向いているので、固定されたブラケット１２の前部１２ａは、同じ方向を向く。スライダー（滑動部）１４は、固定されたブラケット１２の各々内に、滑動可能に設置される。各スライダー１４は、対応する固定されたブラケット１２の前部１２ａから矢印Ａ（図４）の方向で外側に滑動することが好ましく、スライダー１４は、引き込み位置と伸張位置とを有しており、その引き込み位置において、スライダー１４の長さの大部分は、各スライダー１４の前端部１４ａだけが各固定されたスライダー１２の前部１２ａから外側に伸張する状態で、固定されたブラケット１２内に配設されており、その伸張位置において、スライダー１４の長さの大部分は、固定されたスライダー１２の前部１２ａから外側に伸張する。

図２〜６を参照すると、一定力のバネ２４が、前部１２ａに近接して、各固定されたブラケット１２に固定されることが好ましい。一定力のバネ２４は、平らなコイル状の板バネであることが好ましく、その板バネの端部（図示されない）は、スライダー１４に取り付けられる。一定力のバネ２４は、一定力を作用させて、固定されたブラケット１２から外方向にスライダー１４を付勢する。緩衝グリース（図示されない）が、スライダー１４の接触面と固定されたブラケットの内部との間に配設されて、スライダー１４の動きを緩衝し、スライダー１４を、概略一定の滑らかな動きで、固定されたブラケット１２から外方向に伸張させることが好ましい。

図２、５及び６を参照すると、ドロワー（引き抜き部）１６が、固定されたブラケット１２間に配設され、スライダー１４に固定されて、それらの間で滑動する。ドロワー１６は、前端部１６ａがスライダー１４の前端部１４ａに固定され且つＬ字形状の耳部１６ｂがドロワー１６の背部の近位から上方で外方向に伸張した状態で、実質的にＵ字形状であることが好ましい。耳部１６ｂは、固定されたブラケット１２の上面に沿って効果的に載って、ドロワー１６の背部を支持する。

図３〜６を参照すると、ブロック１８は、各ドロワー耳部１６ｂに固定されるように係合し、各固定されたブラケット１２内に滑動可能に配設される。各ブロック１８は、その前面からブロック１８内に伸張する孔（図示されない）を有する。バネ２２（図３ではブロック１８内から部分的に伸張するように図示され、図４ではブロック１８内に仮想線で示される）は、ブロック１８の各孔内に配設される。

細長いロッド（軸）２０は、各固定されたブラケット１２内で、滑動可能に係合しており、各固定されたブラケット１２の前部１２ａから外方向に伸張することが好ましく、スライダー１４と共に一般的に滑動する。ロッド２０の後端部は、バネ２２に接触する状態で、ブロック１８の孔内に配設されるので、ブロック及び結局、バネ２２の前方向への滑動は、ロッド２０を前方向に押す。半径方向に伸張する円形のフランジ２０ａは、各ロッド２０の後端部に近接する。小さな突起又はピン２０ｂ(図４)は、各ロッド２０の前端部から前方に伸張する。

ここで図１〜６を参照すると、回転アーム２６は、スライダー１４の前端部１４ａに回転可能に係合することが好ましい。回転アーム２６は、第１の垂直位置（図１〜３及び５）から第２の位置（図４と６）まで矢印Ｂ（図４）の方向において回転しており、それ（回転アーム２６）は、ヒンジモジュール１０から外方向に旋回する。回転アーム２６は、スライダー１４の前端部１４ａ内に配設される捩りバネ２８（図５に仮想線で示される）により、第２の位置に向かって付勢されることが好ましい。回転アーム２６は、緩衝グリースを有する、シリンダ内のシリンダジョイント（接合部材）により、前端部１４ａに取り付けられることが好ましく、緩衝グリースは、回転アーム２６の接触面と前端部１４ａとの間に配設されて、回転アーム２６の回転を緩衝（又は、緩和）する。この構成は、好適ではあるが、しかし異なる構成が、使用されることは、それらが、本明細書に記載される状態で実施可能であるとの前提で、本発明の精神と範囲内にある。特には、図６を参照すると、孔２６ａは、各回転アーム２６の外面に配設されて、以下で説明するように、ロッド２０の突起２０ｂを収容し、保持する。更に、突起２６ｂは、各回転アーム２６の側部から内側に伸張することが好ましい。表示スクリーン（図示されない）又は別の対象物（図示されない）は、回転アーム２６に取り付けられて、それと共に回転することが意図される。

図１〜６を参照すると、ヒンジモジュール１０は、少なくとも１つの格納位置（図１〜３及び５）と展開位置（図４及び６）を有することが好ましく、格納位置において、スライダー１４は引き込まれた位置にあり、回転アーム２６は第１の位置にあり、展開位置において、スライダー１４は、伸張した位置にあって、回転アーム２６は、第２の位置にある。一定力のバネ２４及び捩りバネ２８は、ヒンジモジュール１０を展開位置に付勢する。

図１〜６を参照すると、ラッチ（止め具）３２は、ヒンジモジュール１０を、格納位置に保持するように使用されることが好ましい。ラッチ３２は、各固定されたブラケット１２の前部１２ａに回転可能に設置されたフック３２ａを、好適にはそれの頂部の近位に具備して、各回転アーム２６の突起２６ｂに係合することが好ましく、それによりヒンジモジュール１０を格納位置に保持する。フック３２ａは、フック３２ａ間で且つ固定されたブラケット１２に実質的に垂直な方向に伸張する、シャフト３２ｂにより回転可能に接続することが好ましい。タブ３２ｃが、シャフト３２ｂに固定されることが好ましい。この様にして、タブ３２ｃの操作により、シャフト３２ｂ及び結局、フック３２ａが回転させられて、回転アーム２６の突起２６ｂを開放して、ヒンジモジュール１０を格納位置から開放する。ボタン（図示されない）又はレバー（図示されない）等の、インターフェース（接続部）（図示されない）は、車両内で使用者が近づき得るものであり、タブ３２ｃに接続させられるので、ボタンを押圧するか、又はレバーを回転させて、タブ３２ｃを回転させることが好ましい。この様にして、使用者は、ヒンジモジュール１０を開放可能である。上記で説明されたラッチ３２は、好適ではあるが、しかし別の装置が、ヒンジモジュール１０と共に使用されることは、ヒンジモジュール１０を格納位置に保持するように機能可能であるとの前提で、本発明の精神と範囲内にある。

ヒンジモジュール１０の上記で説明された構成要素は、ポリマー（重合体）材料及び金属製材料の内の１つから形成されることが好ましい。固定されたブラケット１２と、ブロック１８と、ロッド２０と、回転アーム２６は、それだけに限定されるわけではないが、例えば亜鉛等の型鋳造金属により製作されることが好ましい。ブロックバネ２２と、一定力のバネ２４と、アームバネ２８は、それだけに限定されるわけではないが、例えば、一定力のバネ２４にはステンレス鋼、ブロックバネ２２及びアームバネ２８には音楽用ワイア等の金属により製作されることが好ましい。ドロワー１６と、フック３２ａと、シャフト３２ｂと、タブ３２ｃもまた、それだけに限定されるわけではないが、例えば、ドロワー１６とフック３２ａとタブ３２ｃには亜鉛めっきの鋼、シャフト３２ｂにはニッケルめっきの鋼等の金属により製作されることが好ましい。最後に、スライダー１４は、それだけに限定されるわけではないが、例えばガラス充填デルリン（Delrin）等のプラスチック等のポリマー材料により製作されることが好ましいが、しかし例えば、スライダー１４は、必要ならば、型鋳造亜鉛等の金属により製作可能である。これらの材料が好適ではあるが、構成要素が異なる材料により製作されることは、構成要素が、本明細書に記載される状態で機能可能であるとの前提で、本発明の精神と範囲内にある。

使用において、ヒンジモジュール１０は、インダッシュ（in-dash）（目標追跡式）ナビゲーション（航行）システム（図示されない）により使用される自動車内に備えられることが好ましい。固定ブラケット１２は、実質的に車両の計器盤（ダッシュボード）（図示されない）内に固定されて配設されており、ナビゲーションシステムの表示スクリーンは、回転アーム２６に取り付けられる。通常オペレーションにおいて、ヒンジモジュール１０は、格納位置に保持されるので、表示スクリーンは、実質的に垂直に向けられて、計器盤の前部と同じ高さにある。使用者がヒンジモジュール１０を開けようとする場合（例えば、ナビゲーションシステム内のデータディスク（図示されない）を変更するために）に、使用者は、インターフェースボタン又はレバーを作動させて、ラッチ３２の止めを外す。スライダー１４はその後、一定力のバネ２４により、伸長位置に向かって矢印Ａ（図４）の方向で外方向に自動的に押圧されて、順にドロワー１６を外方向に滑動させる。ドロワー１６の動きは、ブロック１８内のロック（止め具）１８及びバネ２２を滑動させて、ロッド２０の後端部を押し、それによりスライダー１４と共に、固定されたブラケットの前部１２ａから外方向にロッド２０を押す。ロッド２０は、スライダー１４と共に動くため、ロッド２０の突起２０ｂが回転アーム２６の孔２６ａ内に配設された状態が維持されて、回転アーム２６の回転を防止する。スライダー１４が、伸張位置に到達する直前に、ロッド２０のフランジ２０ａは、固定されたブラケット１２の一部に隣接して、ロッド２０の更なる滑動を阻止する。この地点において、スライダー１４と、ドロワー１６と、ブロック１８は、外方向に滑動し続けて、バネ２２を、ブロック１８と（現在静止する）ロッド２０の後端部との間で圧縮する。この様にして、回転アーム２６は、ロッド２０の前端部の突起２０ｂから遠ざかるように移動し、孔２６ａとの突起２０ｂの係合を外すことが可能であり、それにより回転アーム２６を自由にして、第１の位置から第２の位置への回転アーム２６の矢印Ｂ（図４）の方向の回転を可能にして、表示スクリーンを、垂直方向から回転させられた向きに設定し、それによりヒンジモジュール１０を展開位置に設定して、使用者がナビゲーションシステムに接近することを可能にする。ヒンジモジュール１０を格納位置に戻すように設定するために、使用者は、表示スクリーンに力を作用させて、回転アーム２６を回転させて第１の位置に戻し、その後スライダー１４を引き込み位置に押して、ラッチ３２が回転アーム２６の突起２６ｂに再係合して、ヒンジモジュール１０を格納位置に保持することを可能にする。

この様にして、ヒンジモジュール１０は、モータを使用せずに、格納位置から展開位置へ移動する場合に、比較的一定の滑動の後に比較的一定の回転動を可能にする。ナビゲーションシステムに関して説明されたが、ヒンジモジュール１０が、上記の滑動の後に回転動が必要な任意の用途において使用可能であることを認識することは重要である。

ここで図７〜１２を参照すると、第２の実施の形態の滑動回転式ヒンジモジュール１００は、第１の実施の形態のヒンジモジュール１０と実質的に同様であり、そこではそれは、滑動の後に回転動を行う作動を提供する。図７〜１０を参照すると、ヒンジモジュール１００は、固定されたブラケット１１２を具備しており、固定されたブラケット１１２は、車両（図示されない）又は別の対象（図示されない）に固定されるように取り付けられる。固定されたブラケット１１２は、それの内側に沿って配設された細長い軌道１１２ａを有することが好ましい。固定されたブラケット１１２内に設置された２つの細長い軌道１１２ａが設けられることが好ましいが、しかし細長い軌道１１２ａが２つより多くの又はより少ない数であることは、本発明の精神と範囲内にある。

図７、１１及び１２を参照すると、スライダー１１４が各軌道１１２ａに沿って上に乗ることが好ましく、スライダー１１４は、前端部１１４ａと、後端部から後方向に伸張するフック１１４ｂ（図１２）とを有する。上記で述べた一定力のバネ２４と同様な一定力のバネ１２４は、各スライダー１１４に固定されており、前記バネ１２４は、固定されたブラケット１１２に取り付けられた端部を有する。回転トレイ１２６は、摩擦ヒンジ１３０により、スライダー１１４の前端部１１４ａに回転可能に取り付けられることが好ましい。スライダー１１４のフック１１４ｂと切り離し可能に係合するためのラッチ（止め金具）１３２が、固定されたブラケット１１２の底部の近位に配設される。

図７〜１２を参照すると、ヒンジモジュール１００は、少なくとも１つの格納位置（図７、８及び１１）と展開位置（図９、１０及び１２）を有することが好ましく、格納位置において、スライダー１１４は、固定されたブラケット１１２内に下向きに配設されて、スライダー１１４のフック１１４ｂは、ラッチ１３２に係合し且つラッチ１３２により固定されており、展開位置において、スライダー１１４は、固定されたブラケット１１２内に上向きに配設される。一定力のバネ１２４は、スライダー１１４を上方向に付勢するので、ラッチ１３２の開放は自動的に、スライダー１１４を矢印Ｘ（図９）の方向において軌道１１２ａに沿って上方向に動かす。表示スクリーン（図示されない）又は別の対象（図示されない）は、回転トレイ１２６に設置されて、それと共に回転することが意図される。

ラッチ１３２は、ヒンジモジュール１００が格納位置にある場合に、回転トレイ１２６と係合する表示スクリーンを下方向に押して、ラッチ１３２を開放して、ヒンジモジュール１００が展開位置に向かって移動することを可能にする。スライダー１１４の滑動を緩衝するために、緩衝グリース（図示されない）は、軌道１１２ａの表面に配設されて、スライダー１１４の外面と接触することが好ましい。回転ダンパー（緩衝器）１３４は、一定力のバネ１２４と係合して、一定力のバネ１２４の回転を緩衝し、スライダー１１４の滑動を追加的に緩衝可能であることが好ましい。この様にして、一定力のバネ１２４と緩衝グリースと回転ダンパー１３４は、軌道１１２ａに沿うスライダー１１４の実質的に一定な滑動を可能にする。緩衝グリースは、回転ダンパー１３４と共に使用されることが好ましいが、異なる緩衝手段が緩衝グリース及び回転ダンパー１３４の両者の内の１つの代わりに使用されること、又はこれとは別に、もしより少ない緩衝が望まれるならば、緩衝グリース及び回転ダンパー１３４の内の１つだけが、ヒンジモジュール１００と共に使用されることは、本発明の精神と範囲内にある。もし緩衝がないことが望まれるならば、ヒンジモジュール１００が、緩衝グリース及び回転ダンパー１３４なしで使用可能であることが、本発明により更に意図される。

一旦展開位置に入ると、回転トレイ１２６は、使用者により矢印Ｙ（図１０）の方向で手動で回転可能である。摩擦ヒンジ１３０は、回転トレイ１２６を、どのような回転位置が望まれようとも保持可能にすることが好ましい。摩擦ヒンジ１３０が好適ではあるが、別のデバイス（装置）が使用されて、トレイ１２６が使用者により回転させられることを可能にすることは、別のデバイスが、トレイ１２６を回転された向きに保持可能である前提で、本発明の精神と範囲内にある。摩擦ヒンジ１３０が、第１の実施の形態に対して上記で述べられたものと同様なバネ付勢式ピボットで置換されて、使用者がトレイ１２６を所定の位置へ手動で回転させることを必要としないで、トレイ１２６を自動的に回転可能にすることが更に意図される。更に、上記に記載のラッチ１３２は、好適であるが、別のデバイスが、ヒンジモジュール１００と共に使用されることは、それらがヒンジモジュール１００を格納位置に保持するように機能可能である前提で、本発明の精神と範囲内にある。

ヒンジモジュール１００の上記で述べた構成要素は、ポリマー材料及び金属材料の内の１つから形成されることが好ましい。固定されたブラケット１１２と、軌道１１２ａと、回転トレイ１２６は、それに限定されるわけではないが、例えば、固定されたブラケット１１２及び回転トレイとしては鋼、軌道１１２ａとしてはアルミニウム等の金属から形成されることが好ましい。一定力のバネ１２４もまた、それに限定されるわけではないが、例えば、ステンレス鋼等の金属により形成されることが好ましい。最後に、スライダー１４及びラッチ１３２は、それに限定されるわけではないが、例えば、ガラス充填デルリン（Delrin）等のプラスチック等のポリマー材料から形成されることが好ましいが、しかし、例えばスライダー１４及びラッチ１３２は、必要であれば、型鋳造亜鉛等の金属から形成可能である。これらの材料は好適であるが、構成要素が異なる別の材料から形成されることは、構成要素が本明細書で述べられた状態で依然として機能可能である前提で、本発明の精神と範囲内にある。

使用において、ヒンジモジュール１００が、ＤＶＤ装置表示器（図示されない）を車両内に設置するための車両の後部座席中央コンソール（図示されない）に垂直に設置されるよう意図されることが好ましい。固定されたブラケット１１２は、車両のコンソール又は別の構成要素（図示されない）内に固定されるので、格納位置にある場合に、表示スクリーンの頂部は、コンソールの頂部と実質的に同じ高さである。ＤＶＤ装置を開くために、使用者は、表示スクリーンの頂部を下方向に押して、フック１１４ｂをラッチ１３２から開放する。拘束が外されて、一定力のバネ１２４は、スライダー１１４を引き、その結果、回転トレイ１２６及び表示スクリーンは、上方向に軌道１１２ａに沿ってスライダー１１４まで、軌道１１２ａに沿ってその上方向最高位置に到達するので、それによりヒンジモジュール１００を展開位置に設置し、コンソールの上で表示スクリーン全体を暴露する。使用者はその後、表示スクリーンと回転トレイ１２６を回転させて、所望の視野角度を実現可能であり、その際、摩擦ヒンジ１３０は、その視野角度を保持する。ＤＶＤ装置を閉じるために、使用者は、表示スクリーンを実質的に垂直な向きに回転し、その後表示スクリーンの頂部を下方向に押して、回転トレイ１２６とスライダー１１４を、軌道１１２ａに沿って、フック１１４ｂがラッチ１３２と再係合してヒンジモジュール１００を格納位置に保持するまで下方向に移動させる。この様にして、ヒンジモジュール１００は、実質的に一定速度の滑動と、それに続く手動の回転とを可能にする。ＤＶＤ装置に関して説明したが、ヒンジモジュール１００は、その様な滑動及び回転動が所望される、任意の用途において使用可能であることが認識される。

本発明の広範な発明的思想から逸脱することなく、変更が、上記で記載の実施の形態に対して実施可能であることが、当業者には認識される。従って、本発明は、開示の特定の実施の形態に限定されることなく、本発明の精神と範囲内の修正をカバーすることが意図されることが理解される。

図１は、本発明の第１の実施の形態による格納位置にあるヒンジモジュールの底面図である。 図２は、図１のヒンジモジュールの頂面図である。 図３は、図１のヒンジモジュールの左側側面図である。 図４は、展開位置にある図１のヒンジモジュールの左側側面図である。 図５は、図１のヒンジモジュールの左後方立体図である。 図６は、図４のヒンジモジュールの左後方立体図である。 図７は、本発明の第２の実施の形態による格納位置にあるヒンジモジュールの前側面図である。 図８は、図７のヒンジモジュールの線８−８における断面図である。 図９は、展開位置にある図７のヒンジモジュールの後方側面図である。 図１０は、図９のヒンジモジュールの左側側面図である。 図１１は、図７のヒンジモジュールの左後方立体図である。 図１２は、図９のヒンジモジュールの右後方立体図である。

Claims (9)

1. 滑動回転ヒンジモジュールであって、
   車両に固定するために適した少なくとも１つのブラケットと、
   前記ブラケット内に設置されていて且つ引き込んだ位置と伸張した位置との間で前記ブラケットに対する滑動のために支持される、スライダーと、
   前記ブラケットと前記スライダーとの間に具備されていて且つ前記スライダーを前記伸張した位置に向かって付勢する、一定力のバネと、
   前記スライダーに旋回可能に取り付けられる支持部材であって、前記支持部材は、少なくとも前記スライダーが前記伸張した位置にある場合に、第１の位置と第２の位置との間で前記スライダーに対して旋回するように回転可能である、支持部材と、
   前記スライダーを前記引き込んだ位置に選択的に保持するために具備される、ラッチと、
   を具備することを特徴とする滑動回転ヒンジモジュール。
2. 前記ラッチは、前記支持部材と係合可能であって、前記スライダーを前記引き込んだ位置に保持可能であることを特徴とする請求項１に記載の滑動回転ヒンジモジュール。
3. 前記スライダーが前記引き込まれた位置と前記伸張した位置との間で移動する際に、前記支持部材を前記スライダーに対して前記第１の位置で保持するための第２のラッチシステムを更に具備することを特徴とする請求項２に記載の滑動回転ヒンジモジュール。
4. 前記支持部材は、前記スライダーに対して前記第２の位置に向かって付勢される、バネであることを特徴とする請求項３に記載の滑動回転ヒンジモジュール。
5. 前記第２のラッチシステムは、前記スライダーが前記伸張する位置に到達すると、自動的に作動して、回転のための前記支持部材を、前記第１の位置から前記第２の位置へ開放することを特徴とする請求項４に記載の滑動回転ヒンジモジュール。
6. 前記スライダーに対して前記支持部材を、旋回可能に支持する摩擦ヒンジを更に具備しており、
   前記摩擦ヒンジは、前記第１の位置と、前記第２の位置と、前記第１の位置と前記第２の位置との中間の任意の位置とを含む、角度位置の範囲から選択された、前記スライダーに対する使用者が選択した角度位置において、前記支持部材を保持可能であることを特徴とする請求項１に記載の滑動回転ヒンジモジュール。
7. 前記支持部材は、表示スクリーンを支持するために形成されたトレイであることを特徴とする請求項１又は６に記載の滑動回転ヒンジモジュール。
8. 前記ブラケットに対する前記スライダーの前記滑動を緩衝するための緩衝手段を更に具備することを特徴とする請求項７に記載の滑動回転ヒンジモジュール。
9. 前記スライダーに対する前記支持部材の前記旋回動を緩衝するための緩衝手段を更に具備することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の滑動回転ヒンジモジュール。

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