JP2010107044A - ヒンジアセンブリ及びそれを用いる携帯電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓋体を本体に対して比較的小さい角度に開けた後、蓋体が本体に対して自動的に開放されるようにするヒンジアセンブリ及び該ヒンジアセンブリを用いる携帯電子装置を提供する。
【解決手段】ヒンジアセンブリ１００は、主軸１０と、前記主軸１０に設置される第一カム部材１４と、前記主軸１０に滑動可能に装着される第二カム部材２０と、前記主軸１０に装着され且つ前記第二カム部材２０に弾性力を提供する弾性部材３０と、を備えるヒンジアセンブリ１００において、前記第一カム部材１４の一端には、同心円の外側カム面１４２及び内側カム面１４４が設置され、前記第二カム部材２０の一端には、前記第一カム部材１４と互いに係合する同心円の外側カム面及び内側カム面が設置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒンジアセンブリに関し、特に折り畳み式携帯電話機に用いられるヒンジアセンブリに関するものである。

通常、携帯電話、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）などの市販されている携帯電子装置において、大部分がヒンジ構造を介して電子装置の蓋体と本体とを連接する折り畳み式を採用している。

従来のヒンジアセンブリは、主軸と、第一カムと、第二カムと、スプリングと、を備える。前記第一カムは電子装置の蓋体と係合し、前記第二カムは電子装置の本体と係合する。従来のヒンジアセンブリは、電子装置の蓋体と本体の開放を実現することはできるが、蓋体を本体に対して比較的大きい角度（例えば、７０〜８０度）に開けなければ、蓋体が本体に対して自動的に開放されない。

以上の問題点に鑑みて、本発明は、蓋体を本体に対して比較的小さい角度に開けた後、蓋体が本体に対して自動的に開放されるようにするヒンジアセンブリ及び該ヒンジアセンブリを用いる携帯電子装置を提供することを目的とする。

前記問題を解決するために、本発明に係るヒンジアセンブリは、主軸と、前記主軸に設置される第一カム部材と、前記主軸に滑動可能に装着される第二カム部材と、前記主軸に装着され且つ前記第二カム部材に弾性力を提供する弾性部材と、を備えるヒンジアセンブリにおいて、前記第一カム部材の一端には、同心円の外側カム面及び内側カム面が設置され、前記第二カム部材の一端には、前記第一カム部材と互いに係合する同心円の外側カム面及び内側カム面が設置されている。

また、本発明に係る携帯電子装置は、本体と、蓋体と、前記本体と前記蓋体とを連接し且つ主軸と前記主軸とに固定設置される第一カム部材、前記主軸に滑動可能に装着される第二カム部材及び前記主軸に装着され且つ前記第二カム部材に弾性力を提供する弾性部材を含むヒンジアセンブリと、を備える。前記主軸は前記本体及び前記蓋体の一方に連接され、前記第二カム部材は前記本体及び前記蓋体の他方に連接され、前記第一カム部材の一端には、同心円の外側カム面及び内側カム面が設置され、前記第二カム部材の一端には、前記第一カム部材と互いに配合する同心円の外側カム面及び内側カム面が設置されている。

本発明に係るヒンジアセンブリ及び電子装置は、第一カム部材及び第二カム部材にそれぞれに設置された同心円の２つのカム面によって、蓋体を本体に対して小さい角度で開放する場合、蓋体を本体に対して自動的に開放されることができ、且つ開放過程において前記複数のカム面は均一な力を受ける。

本発明に係るヒンジアセンブリの分解図である。 本発明に係るヒンジアセンブリの別の視角からの分解図である。 本発明に係るヒンジアセンブリの第一カム部材の斜視図である。 本発明に係るヒンジアセンブリの第二カム部材の斜視図である。 本発明に係るヒンジアセンブリの第二カム部材の別の視角からの斜視図である。 本発明に係るヒンジアセンブリの組立図である。 本発明に係るヒンジアセンブリを電子装置に応用した状態を示す図である。 本発明に係る折り畳み式携帯電子装置が閉じた状態におけるヒンジアセンブリの第一カム部材と第二カム部材との相対位置を示す図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施例に係るヒンジアセンブリ及びそれを用いる折り畳み式携帯電子装置について詳細に説明する。本実施例において、折り畳み式携帯電子装置として、折り畳み式携帯電話を代表として説明する。

図１及び図２を参照すると、本実施例のヒンジアセンブリ１００は、主軸１０と、第二カム２０と、弾性部材３０と、スリーブ４０と、Ｅリング５０と、を備える。

前記主軸１０は、その軸向に沿って順次一体成型された固定部１２、第一カム部材１４及び軸部１６を備える。

前記固定部１２は、前記主軸１０の一端に設置され、その円周には２つの平面状の第一回転止め部１２２が設置されている。前記固定部１２は、折り畳み式携帯電話の本体又は蓋体に装着される。

前記第一カム部材１４は、前記固定部１２から前記主軸１０の他端に向って延伸された略円柱体である。前記第一カム部材１４の断面の直径は、前記固定部１２の最小直径より小さい。さらに、図３を参照すると、前記第一カム部材１４の前記固定部１２から離れている端面には、同心円の外側カム面１４２及び内側カム面１４４が設置されている。前記第一カム部材１４の外側カム面１４２は、開始斜面１４２１と、当接斜面１４２２と、外側突出峰１４２３と、緩斜面１４２４と、外側凹谷１４２５と、を順次備える。前記第一カム部材１４の内側カム面１４４は、開始斜面１４４１と、当接斜面１４４２と、内側突出峰１４４３と、緩斜面１４４４と、内側凹谷１４４５と、を順次に備える。前記第一カム部材１４において、前記外側突出峰１４２３と前記内側突出峰１４４３とは１８０度対称に設置され、前記外側凹谷１４２５と前記内側凹谷１４４５とは１８０度対称に設置される。

前記軸部１６は、前記第一カム部材１４の中部から前記主軸１０の他端に向って延伸されて形成される。前記軸部１６の端部には、係合溝１６２が形成されている。

図４及び図５を参照すると、前記第二カム部材２０は、略円柱体であり、その１つの端面には、前記第一カム部材１４と係合するための同心円の外側カム面２２０及び内側カム面２２２が設置され、他の端面は平坦面（図示せず）である。前記第二カム部材２０の外側カム面２２０は、開始斜面２２０１と、当接斜面２２０２と、外側突出峰２２０３と、緩斜面２２０４と、外側凹谷２２０５と、を順次備える。前記第二カム部材２０の内側カム面２２２は、開始斜面２２２１と、当接斜面２２２２と、内側突出峰２２２３と、緩斜面２２２４と、内側凹谷２２２５と、を順次備える。前記第二カム部材２０において、前記外側突出峰２２０３と前記内側突出峰２２２３とは１８０度対称に設置され、前記外側凹谷２２０５と前記内側凹谷２２２５とは１８０度対称に設置される。

前記第二カム部材２０の軸向に沿う中央部には、前記主軸１０の軸部１６と係合するための貫通孔２４が形成されている。

前記第二カム部材２０の外周面には、１８０度対称に設置される２つのガイド突起２６が設置されている。

本実施例において、前記弾性部材３０として圧縮コイルスプリングを採用し、その内径は前記主軸１０の軸部１６の直径より大きい。前記弾性部材３０は、前記主軸１０の軸部１６に装着され、その一端は前記第二カム部材２０の平坦面に当接され、他端は下述のスリーブ４０の半閉口端４４に当接される。

前記スリーブ４０は、中空の筒状体である。前記スリーブ４０の内径が前記第二カム部材２０の外径及び前記弾性部材３０の外径より大きいため、前記主軸１０の第一カム部材１４、前記第二カム部２０及び前記弾性部材３０は、全部前記スリーブ４０の内部に収納される。

前記スリーブ４０は、開口端４２及び半閉口端４４を備える。前記主軸１０の固定部１２の外径は、前記スリーブ４０の開口端４２の内径より小さいので、前記開口端４２から前記スリーブ４０の内部に押入されることができる。前記半閉口端４４には、中心孔４４２が設置されている。前記スリーブ４０の円周面には、１８０度対称の２つの第二回転止め部４６が設置され、各第二回転止め部４６には、ガイド溝４８が開設されている。前記第二回転止め部４６は、前記スリーブ４０と携帯電話の本体又は蓋体との相対的な回転を防止する。前記第二カム部材２０のガイド突起２６は、前記スリーブ４０のガイド溝４８に滑動可能に収納される。

前記Ｅリング５０は、金属材料からなり、前記軸部１６の係合溝１６２に係止されて、前記主軸１０に装着された部品を一体に係止固定する。

図６を参照すると、前記ヒンジアセンブリ１００を組み立てる時、まず、前記第二カム部材２０、前記弾性部材３０及び前記スリーブ４０を順次前記主軸１０に装着する。前記第二カム部材２０の外側カム面２２０を前記第一カム部材１４の外側カム面１４２に係合させ、前記第二カム部材２０の内側カム面２２２を前記第一カム部材１４の内側カム面１４４に係合させ、前記ガイド突起２６を前記ガイド溝４８内に収納させ、前記弾性部材３０の一端を前記第二カム部材２０の平坦面２２１に当接させ、他端を前記スリーブ４０の半閉口端４４の底壁に当接させ、前記軸部１６の係合溝１６２が形成されている端部を前記スリーブ４０の半閉口端４４の中心孔４４２から突出させる。次に、前記Ｅリング５０を前記軸部１６の係合溝１６２に係止させて、前記ヒンジアセンブリ１００の組み立てを完了する。

図７を参照すると、前記ヒンジアセンブリ１００を蓋体３１０及び本体３２０を備える折り畳み式携帯電話３００のような電子装置に装着する時、先ず、前記ヒンジアセンブリ１００を前記蓋体３１０の一端に設置されている収納穴３１２に挿入すると、前記スリーブ４０は前記第二回転止め部４６によって前記蓋体３１０に対して相対的に回転しない。次に、前記主軸１０の固定部１２を推進して、前記第二カム部材２０を前記主軸１０の軸向に沿って滑動させるとともに、前記弾性部材３０を圧縮させる。前記主軸１０の固定部１２を前記スリーブ４０及び前記収納穴３１２に完全に没入させ、前記主軸１０の固定部１２を前記本体３２０の接続穴３２２に対して開放すると、前記主軸１０の固定部１２は前記弾性部材３０の付勢力によって前記本体３２０の接続穴３２２に自動的に挿入される。前記主軸１０の固定部１２は前記第一回転止め部１２２によって前記本体３２０の接続穴３２２と回転しないように係合する。

図８を参照すると、蓋体が閉じている場合、前記第二カム部材２０の内側カム面２２２の当接斜面２２２２は、前記第一カム部材１４の内側カム面１４４の当接斜面１４４２に当接され、前記第二カム部材２０の外側カム面２２０の当接斜面２２０２は、前記第一カム部材１４の外側カム面１４２の当接斜面１４２２に当接され、前記弾性部材３０は一定な付勢力を持っているため、蓋体と本体とは閉じた状態を保持する。

前記蓋体３１０を開ける場合、外力を与えて前記蓋体３１０を前記本体３２０に対して回転させれば、前記蓋体３１０は前記スリーブ４０を介して前記第二カム部材２０を連動して回転させる。この時、前記第二カム部材２０の外側カム面２２０の外側突出峰２２０３は、前記第一カム部材１４の外側カム面１４２に沿って滑動し、前記第二カム部材２０の内側カム面２２２の内側突出峰２２２３は、前記第一カム部材１４の内側カム面１４４に沿って滑動しながら、前記弾性部材３０を圧縮移動させる。前記蓋体３１０を前記本体３２０に対して比較的小さい角度α（例えば、０度＜α＜５０度）で開けた時、本実施例において、前記角度αは約２５度であって、前記第二カム部材２０の外側カム面２２０の外側突出峰２２０３は、前記第一カム部材１４の外側カム面１４２の外側突出峰１４２３を超え、前記第二カム部材２０の内側カム面２２２の内側突出峰２２２３は、前記第一カム部材１４の内側カム面１４４の内側突出峰１４４３を超える。この時、前記蓋体３１０に与えた外力を除去しても、前記第二カム部材２０は前記弾性部材３０の蓄積された付勢力によって前記第一カム部材１４に対して自動的に滑動する。即ち、前記第二カム部材２０の外側突出峰２２０３及び内側突出峰２２２３は、それぞれ前記第一カム部材１４の外側カム面１４２の緩斜面１４２４及び内側カム面１４４の緩斜面１４４４に沿って前記第一カム部材１４の外側凹谷１４２５及び内側凹谷１４４５まで自動的に滑動して、本発明の折り畳み式携帯電話３００は開放状態になる。この時、前記蓋体３１０と前記本体３２０との開放角度は、約１７０度である。前記蓋体３１０を閉じる場合も同様であるので、それに対する詳細な説明を省略する。

本発明に係るヒンジアセンブリ１００及び携帯電子装置３００は、第一カム部材１４及び第二カム部材２０にそれぞれに設置された同心円の２つのカム面によって、蓋体３１０を本体３２０に対して小さい角度で開放させれば、前記蓋体３１０を前記本体３２０に対して自動的に開放されることができ、且つ開放過程で前記複数のカム面は均一な力を受ける。

また、本発明に係るヒンジアセンブリの第一カム部材及び第二カム部材において、内側カム面及び外側カム面の形状を任意に変形することができる。また、カム面について、携帯電子装置の開放しようとする角度に基づいて対応するカム面角度を設計することができる。例えば、緩斜面の角度を調節して、蓋体と本体との開放角度を１８０度以上にすることができる。

また、本発明に係る携帯電子装置の開放状態及び閉じた状態において、蓋体は本体の支持によって安定な状態を保持する。

また、本発明に係るヒンジアセンブリにおけるＥリングと主軸の結合方式は、膨張による接合方法（Ｅｘｐａｎｄｉｎｇ）又は溶接を採用してもよい。

また、本発明に係るヒンジアセンブリの第一カム部材は、前記主軸から離れた独立な部品であることができ、前記主軸に係合連結される。

以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。

１００ ヒンジアセンブリ
１０ 主軸
１２ 固定部
１２２ 第一回転止め部
１４ 第一カム部材
１４２ 第一カム部材の外側カム面
１４２１ 外側カム面の開始斜面
１４２２ 外側カム面の当接斜面
１４２３ 外側カム面の外側突出峰
１４２４ 外側カム面の緩斜面
１４２５ 外側カム面の外側凹谷
１４４ 第一カム部材の内側カム面
１４４１ 内側カム面の開始斜面
１４４２ 内側カム面の当接斜面
１４４３ 内側カム面の内側突出峰
１４４４ 内側カム面の緩斜面
１４４５ 内側カム面の内側凹谷
１６ 軸部
１６２ 係合溝
２０ 第二カム部材
２２０ 第二カム部材の外側カム面
２２０１ 外側カム面の開始斜面
２２０２ 外側カム面の当接斜面
２２０３ 外側カム面の外側突出峰
２２０４ 外側カム面の緩斜面
２２０５ 外側カム面の外側凹谷
２２２ 第二カム部材の内側カム面
２２２１ 内側カム面の開始斜面
２２２２ 内側カム面の当接斜面
２２２３ 内側カム面の内側突出峰
２２２４ 内側カム面の緩斜面
２２２５ 内側カム面の内側凹谷
２４ 貫通孔
２６ ガイド突起
３０ 弾性部材
４０ スリーブ
４２ 開口端
４４ 半閉口端
４４２ 中心孔
４６ 第二回転止め部
４８ ガイド溝
５０ Ｅリング
３００ 折り畳み式携帯電話
３１０ 蓋体
３１２ 収納穴
３２０ 本体
３２２ 接続穴

Claims (5)

1. 主軸と、前記主軸に設置される第一カム部材と、前記主軸に滑動可能に装着される第二カム部材と、前記主軸に装着され且つ前記第二カム部材に弾性力を提供する弾性部材と、を備えるヒンジアセンブリにおいて、
   前記第一カム部材の一端には、同心円の外側カム面及び内側カム面が設置され、前記第二カム部材の一端には、前記第一カム部材と互いに係合する同心円の外側カム面及び内側カム面が設置され、
   前記第二カム部材の外側カム面及び内側カム面は、それぞれ突出峰を備え、
   前記第一カム部材の外側カム面及び内側カム面は、それぞれ当接斜面、突出峰、緩斜面及び凹谷を備え、
   前記第二カム部材の外側カム面及び内側カム面の突出峰は、それぞれ前記第一カム部材の外側カム面及び内側カム面の凹谷と当接することを特徴とするヒンジアセンブリ。
2. 前記第二カム部材の外側カム面及び内側カム面は、それぞれ開始斜面、当接斜面、緩斜面及び凹谷を備え、前記第二カム部材の突出峰は、前記当接斜面と前記緩斜面との間に設置され、
   前記第一カム部材の外側カム面及び内側カム面の前記当接斜面と前記凹谷との間には、前記第一カム部材の開始斜面が設置されていることを特徴とする請求項２に記載のヒンジアセンブリ。
3. 本体と、蓋体と、前記本体と前記蓋体とを連接し且つ主軸、前記主軸に固定設置される第一カム部材、前記主軸に滑動可能に装着される第二カム部材及び前記主軸に装着され且つ前記第二カム部材に弾性力を提供する弾性部材を含むヒンジアセンブリと、を備える携帯電子装置において、
   前記主軸は前記本体または前記蓋体の一方に連接され、
   前記第二カム部材は前記本体または前記蓋体の他方に連接され、
   前記第一カム部材の一端には、同心円の外側カム面及び内側カム面が設置され、
   前記第二カム部材の一端には、前記第一カム部材と互いに係合する同心円の外側カム面及び内側カム面が設置され、
   前記第二カム部材の外側カム面及び内側カム面は、それぞれ突出峰を備え、
   前記第一カム部材の外側カム面及び内側カム面は、それぞれ当接斜面、突出峰、緩斜面及び凹谷を備え、
   前記第二カム部材の外側カム面及び内側カム面の突出峰は、それぞれ前記第一カム部材の外側カム面及び内側カム面の凹谷と当接することを特徴とする携帯電子装置。
4. 前記第二カム部材の外側カム面及び内側カム面の突出峰は、それぞれ前記第一カム部材の外側カム面及び内側カム面の当接斜面を沿って滑動して前記第一カム部材の突出峰を越えた時、前記第二カム部材の突出峰が前記第一カム部材の緩斜面で自動的に滑動することによって、前記蓋体を前記本体に対して自動的に開放することを特徴とする請求項６に記載の携帯電子装置。
5. 前記第二カム部材の外側カム面及び内側カム面は、それぞれ開始斜面、当接斜面、緩斜面及び凹谷を備え、前記第二カム部材の突出峰は、前記当接斜面と前記緩斜面との間に設置され、
   前記第一カム部材の外側カム面及び内側カム面の前記当接斜面と前記凹谷との間には、前記第一カム部材の開始斜面が設置されていることを特徴とする請求項６に記載の携帯電子装置。

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