JP2011061254A - スライド回転ユニット及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な構造で、第1筐体(スライドプレート)及び第2筐体(ベースプレート)の好適なスライド動作及び回転動作を可能とする。
【解決手段】スライドプレート21がレール211を有し、ベースプレート23が軸231b及びフランジ231aを有する。レール211は、直線状のガイド面F11と、円弧形状の切欠211bと、を有する。フランジ231aは、ガイド面F11に対応した直線面と、切欠211bに対応した円弧面と、を有する。ベースプレート23は、レール211のガイド面F11とフランジ231aの直線面との係合に基づいてレール211にガイドされながらスライドプレート21に対して相対的にスライド移動し、且つ、レール211の切欠211bとフランジ231aの円弧面との係合に基づいてスライド移動が規制されながら、軸231bを回転軸にしてスライドプレート21に対して相対的に回転する。
【選択図】図8

Description

本発明は、2つ以上の物体を相対的にスライド移動及び回転させるスライド回転ユニット及びこれを用いた電子機器に関する。
特許文献1〜3には、第1筐体と第2筐体とを相対的にスライド移動及び回転させるスライド回転ユニットを有する携帯電話機が開示されている。こうしたスライド回転ユニットは、スライド時に回転を規制し、回転時にスライドを規制する。
特開2008−92264号公報 特開2009−97550号公報 特開2009−118228号公報
特許文献1〜3に記載のスライド回転ユニットは、構造が複雑になったり、専用部品が必要になったりする。その結果、コストアップやサイズアップを招いている。
本発明は、簡易な構造で、第1筐体(スライドプレート)及び第2筐体(ベースプレート)の好適なスライド動作及び回転動作を可能とするスライド回転ユニット及び電子機器を提供することを目的とする。
本発明の第1の観点に係るスライド回転ユニットは、レールを有するスライドプレートと、軸と該軸に接続されたフランジとを有するベースプレートと、を備え、前記レールは、直線状のガイド面と、円弧形状の切欠とを有し、前記フランジは、前記ガイド面に対応した直線面と、前記切欠に対応した円弧面とを有し、前記ベースプレートは、前記レールの前記ガイド面と前記フランジの前記直線面との係合に基づいて前記レールにガイドされながら前記スライドプレートに対して相対的にスライド移動し、且つ、前記レールの前記切欠と前記フランジの前記円弧面との係合に基づいてスライドが規制されながら、前記軸を回転軸にして前記スライドプレートに対して相対的に回転する。
本発明の第2の観点に係る電子機器は、前記スライド回転ユニットを有する。
本発明によれば、簡易な構造で、第1筐体(スライドプレート)及び第2筐体(ベースプレート)の好適なスライド動作及び回転動作が可能となる。
本発明の実施形態に係る携帯電話機の概要を示す図である。 スライドプレートの構造を示す平面図である。 図2AのA−A断面図である。 中間プレートの構造を示す平面図である。 図3AのA−A断面図である。 ベースプレートの構造を示す平面図である。 図4AのA−A断面図である。 スライドアシストばね及び回転アシストばねの構造を示す図である。 中間プレートとベースプレートとの連結態様を示す図である。 ガイドスリーブの構造を示す平面図である。 図7AのA−A断面図である。 スライド前且つ回転前の状態のスライド回転ユニットの概要を示す図である。 図8の部分拡大図である。 図9のA−A断面図である。 スライド回転ユニットのスライド動作(スライド量=小)を説明するための図である。 図11の部分拡大図である。 図12のA−A断面図である。 スライド回転ユニットのスライド動作(スライド量=大)を説明するための図である。 スライド回転ユニットの順方向の回転動作(回転量=小)を説明するための図である。 図15の部分拡大図である。 図16のA−A断面図である。 スライド回転ユニットの順方向の回転動作(回転量=大)を説明するための図である。 図18の第1の部分の拡大図である。 図18の第2の部分の拡大図である。 スライド回転ユニットの逆方向の回転動作(回転量=小)を説明するための図である。 スライド回転ユニットの逆方向の回転動作(回転量=大)を説明するための図である。 携帯電話機における第1筐体(又は第2筐体)のスライド動作を説明するための斜視図である。 携帯電話機における第1筐体(又は第2筐体)のスライド動作を説明するための平面図である。 携帯電話機における第1筐体(又は第2筐体)の順方向の回転動作を説明するための斜視図である。 携帯電話機における第1筐体(又は第2筐体)の順方向の回転動作を説明するための平面図である。 携帯電話機における第1筐体(又は第2筐体)の逆方向の回転動作を説明するための斜視図である。 携帯電話機における第1筐体(又は第2筐体)の逆方向の回転動作を説明するための平面図である。 Hカット形状のフランジの一例を示す図である。 曲線軌道を1本だけ有するガイド孔の一例を示す図である。 フランジを1つだけ有するベースプレートの一例を示す図である。 円弧面のないフランジを有するベースプレートの一例を示す図である。 レールに形成される切欠の配置の別例を示す図である。 ベースプレートの回転軸が挿入される貫通孔を有する中間プレートの一例を示す図である。 Y方向にずれた2つのフランジを有するベースプレートの一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、図中、矢印Z1、Z2は、それぞれ各プレート(スライドプレート21、中間プレート22、ベースプレート23)の主面(表裏面)の法線方向(又は各プレートの厚み方向)に相当する。一方、矢印X1、X2及びY1、Y2は、それぞれ矢印Z1、Z2に直交する方向(各プレートの主面に平行な方向)を指す。各プレートの主面は、X−Y平面となる。また、各プレートの側面は、X−Z平面又はY−Z平面となる。以下、相反する法線方向を向いた2つの主面を、第1面(矢印Z1側の面)、第2面(矢印Z2側の面)という。
本実施形態の携帯電話機1000(電子機器)は、図1に示すように、第1筐体11、第2筐体12と、スライド回転ユニット100と、を有する。第1筐体11は、側壁部11aと、上蓋部11bと、から構成される。一方、第2筐体12は、側壁部12aと、第1底部12bと、第2底部12cと、から構成される。第2筐体12は、携帯電話機1000の操作部側筐体に相当し、第1筐体11は、携帯電話機1000の表示側筐体に相当する。
スライド回転ユニット100は、スライドプレート21と、中間プレート22と、ベースプレート23と、スライドアシストばね31、回転アシストばね32と、を有する。図2A〜図5に、スライドプレート21(図2A、図2B)、中間プレート22(図3A、図3B)、ベースプレート23(図4A、図4B)、及びスライドアシストばね31、回転アシストばね32(図5)を拡大して示す。
スライドプレート21は、図2A及び図2B(図2AのA−A断面図)に示すように、プレート本体210と、レール211と、ピン212と、を有する。プレート本体210の両脇(矢印X1、X2側)には、対称的な構造を有する2つのレール211が配置される。レール211は、ベースプレート23のY方向を長手方向(スライド方向)とする。レール211は、連結部211aを有する。連結部211aの断面形状は、例えば外側に向かって折れ曲がったL形状である。連結部211aは、直線状のガイド面F11と、円弧形状の切欠211bと、を有する。連結部211aはプレート本体210の第2面側に突出する。また、両脇の連結部211aの各々には、2つずつ切欠211bが形成される。ピン212は、プレート本体210の第2面の所定の位置に配置される。ピン212は、プレート本体210の第2面側に突出する。ピン212は、ばねを取り付けるための突起に相当する。
中間プレート22は、図3A及び図3B(図3AのA−A断面図)に示すように、プレート本体220と、貫通孔22aと、切欠22bと、ピン22cと、連結部22dと、を有する。貫通孔22a及び切欠22bは、プレート本体220に形成される。これらは、例えば2つの切欠22bが貫通孔22aを挟むように、プレート本体220の矢印Y2側に配置される。ピン22cは、プレート本体220の第1面の所定の位置(例えば矢印X1側)に配置される。ピン22cは、プレート本体220の第1面側に突出する。ピン22cは、ばねを取り付けるための突起に相当する。プレート本体220の両脇(矢印X1、X2側)には、対称的な構造を有する2つの連結部22dが配置される。連結部22dの断面形状は、連結部211a(図2B)に対応した形状、例えば内側に開いたU字形状である。連結部22dはプレート本体220の第1面側に突出する。
ベースプレート23は、図4A及び図4B(図4AのA−A断面図)に示すように、プレート本体230と、スイングピン231と、ピン232と、を有する。
プレート本体230の第1面の所定の位置、例えば矢印Y2側の両脇(矢印X1、X2側)には、対称的な構造を有する2つのスイングピン231が配置される。スイングピン231は、フランジ231aと、軸231bと、を有する。軸231bは、中間プレート22の回転軸となる。軸231bは、プレート本体230の第1面側に突出する。フランジ231aは、軸231bの先端に接続されている。フランジ231aと軸231bとは例えば一体に形成される。ただしこれに限定されず、別々に形成した後、両者を接続してもよい。フランジ231aの形状は、Dカット形状である。Dカット形状は、円の1箇所を直線状にカットした形状である。すなわち、フランジ231aは、ガイド面F11に対応した直線面F21と、切欠211b(図2A)の円弧面に対応した円弧面F22と、を有する。また、フランジ231aの円弧面F22は、切欠211bの円弧面に対応している。本実施形態では、フランジ231aの円弧の曲率と切欠211bの円弧の曲率とが、互いに同一又は略同一である。
ピン232は、プレート本体230の第2面の所定の位置(例えば矢印Y1側の真ん中)に配置される。ピン232は、プレート本体230の第2面側に突出する。ピン232は、ばねを取り付けるための突起に相当する。
プレート本体230には、ベースプレート23の回転をガイドするガイド孔233が形成される。ガイド孔233の形状は、例えば軸231bを中心とした2つの1/4円弧が2つの軸231bの中心で背中合わせに交わる略V字形状である。ガイド孔233は、2本の曲線軌道、すなわち第1ガイド233a及び第2ガイド233bからなる。
上記スライドプレート21、中間プレート22、ベースプレート23において、切欠211bの間隔D1(図2A)、切欠22bの間隔D2(図3A)、及び軸231bの間隔D3(図4A)は、互いに同一である。
スライドアシストばね31は、図5に示すように、第1端部31a及び第2端部31bを有する。スライドアシストばね31は、スライドの途中からばねの力によりスライドをアシストする。回転アシストばね32は、図5に示すように、第1端部32a及び第2端部32bを有する。回転アシストばね32は、回転の途中からばねの力により回転をアシストする。
中間プレート22とベースプレート23とは、図6に示すように、ガイドスリーブ40によって相対的に回転(摺動)可能に連結される。ガイドスリーブ40は、ガイド孔233に挿入され、中間プレート22に固定される。ベースプレート23の軸231bは中間プレート22の切欠22bに挿入される。軸231bを切欠22bの後端(開口端)からプレート本体220の内側にスライドさせることで、中間プレート22にベースプレート23を取り付けることができる。その結果、軸231bが切欠22bの先端(底端)に配置される。両脇(矢印X1、X2側)の軸231bは、それぞれ両脇(矢印X1、X2側)の切欠22bに配置される。また、プレート本体230はプレート本体220の第2面側に配置され、フランジ231aはプレート本体220の第1面側に配置される。本実施形態では、中間プレート22が切欠22bを有することで、フランジ231aと軸231bとが一体に成形されていても、中間プレート22にベースプレート23を容易に取り付けることができる。
ガイドスリーブ40は、図7A(平面図)及び図7B(図7AのA−A断面図)に示すように、第1突出部41と、第2突出部42と、フランジ43と、貫通孔44と、を有する。第1突出部41、第2突出部42、及びフランジ43は、例えば一体に形成される。第1突出部41はフランジ43の一端から第1面側に突出し、第2突出部42はフランジ43の他端から第2面側に突出する。フランジ43及び貫通孔44は、同心円状に形成される。ガイドスリーブ40の形状は、例えば円筒形状である。ただしこれに限定されず、ガイドスリーブ40の形状は任意である。ガイドスリーブ40は、ベースプレート23の回転時のガイドを行う。
スライドプレート21、中間プレート22、ベースプレート23、スライドアシストばね31、及び回転アシストばね32は、例えば図8に示すように組み立てられる。
スライドプレート21の連結部211aは、中間プレート22の連結部22dと係合する(図1参照)。これにより、スライドプレート21と中間プレート22とが相対的にスライド(摺動)可能になる。
スライドアシストばね31の第1端部31aは、スライドプレート21のピン212と係合し、スライドアシストばね31の第2端部31bは中間プレート22のピン22cと係合する。回転アシストばね32の第1端部32aはガイドスリーブ40と係合し、回転アシストばね32の第2端部32bはベースプレート23のピン232と係合する。
スライドプレート21は第1筐体11に固定され、ベースプレート23は第2筐体12に固定される(図1参照)。
次に、スライド回転ユニット100のスライド動作について説明する。
図8及び図9(図8の領域R1の拡大図)及び図10(図9のA−A断面図)に示す状態は、スライド前の状態である。この状態では、ベースプレート23が最も矢印Y1側に位置する。
図8の状態から、スライドプレート21に対して相対的にベースプレート23を矢印Y2側へスライド移動(摺動)させると、レール211に沿ってベースプレート23が移動し、図11及び図12(図11の領域R11の拡大図)及び図13(図12のA−A断面図)に示すような状態になる。
また、図11の状態からさらに矢印Y2の方向へベースプレート23をスライド(摺動)させると、レール211に沿ってベースプレート23が移動し、図14に示すような状態になる。この状態では、ベースプレート23が最も矢印Y2側に位置する。なお、図14の領域R12の拡大図は、基本的には先の図12、図13と同じになる。
このスライド動作は、スライドプレート21のレール211のガイド面F11とベースプレート23の両側(矢印X1側及び矢印X2側)のフランジ231aの直線面F21との係合によってY方向にガイドされる。詳しくは、ガイド面F11と直線面F21とが平行に向き合う(図12参照)ことで、ベースプレート23の回転が規制されるとともに、Y方向のスライドが許容される。
スライド中においては、ベースプレート23の回転が、回転アシストばね32の力により規制される。このため、フランジ231aと切欠211bとが対向する時(図9参照)でも、ベースプレート23は回転せずにスライドすることができる。
次に、スライド回転ユニット100の回転動作について説明する。
図8及び図9(図8の領域R1の拡大図)及び図10(図9のA−A断面図)に示す状態は、回転前(θ=0°)の状態である。この状態では、スライドプレート21とベースプレート23とが完全に重なる。
図8の状態から、軸231bを回転軸にしてスライドプレート21に対して相対的にベースプレート23をXY1方向に回転(θ=45°)させると、ガイド孔233に沿ってベースプレート23が回転(摺動)し、図15及び図16(図15の領域R21の拡大図)及び図17(図16のA−A断面図)に示すような状態になる。これにより、ガイドスリーブ40が第1ガイド233a側に移動する。
また、図15の状態からさらにXY1方向にベースプレート23を回転(θ=90°)させると、ガイド孔233に沿ってベースプレート23が回転(摺動)し、図18及び図19(図18の領域R22の拡大図)及び図20(図18の領域R23の拡大図)に示すような状態になる。これにより、ガイドスリーブ40が第1ガイド233aの端まで移動する。本実施形態では、この状態が、XY1方向の最大回転位置である。
図8の状態から、軸231bを回転軸にしてスライドプレート21に対して相対的にベースプレート23をXY2方向に回転(θ=−45°)させると、ガイド孔233に沿ってベースプレート23が回転(摺動)し、図21に示すような状態になる。これにより、ガイドスリーブ40が第2ガイド233b側に移動する。
また、図21の状態からさらにXY2方向にベースプレート23を回転(θ=−90°)させると、ガイド孔233に沿ってベースプレート23が回転(摺動)し、図22に示すような状態になる。これにより、ガイドスリーブ40が第2ガイド233bの端まで移動する。本実施形態では、この状態が、XY2方向の最大回転位置である。
図16、図19、図20に示されるように、フランジ231aが切欠211bに対応した円弧形状を有することで、ベースプレート23はXY1方向に回転できる。また同様に、ベースプレート23はXY2方向にも回転できる。すなわち、ベースプレート23は、双方向に回転することができる。他方、フランジ231aと切欠211bとが干渉することで、回転中はベースプレート23のスライドが規制される。しかも、θ=±90°回転した状態では、2箇所でフランジ231aと切欠211bとが干渉(係合)するため、スライド移動の規制がより強化される。
本実施形態のスライド回転ユニット100では、ベースプレート23が、レール211のガイド面F11とフランジ231aの直線面F21との係合に基づいてレール211にガイドされながらスライドプレート21に対して相対的にスライド移動する。また、ベースプレート23が、レール211の切欠211bとフランジ231aの円弧面F22との係合に基づいてスライド移動が規制されながら、軸231bを回転軸にしてスライドプレート21に対して相対的に回転する。その結果、簡易な構造でスライド時の回転規制及び回転時のスライド規制が可能になるため、好適なスライド動作及び回転動作が実現される。
次に、スライド回転ユニット100に第1筐体11、第2筐体12を取り付けた状態、すなわち携帯電話機1000のスライド動作及び回転動作について説明する。第1筐体11はスライドプレート21に取り付けられ、第2筐体12はベースプレート23に取り付けられる(図1参照)。
図23(斜視図)、図24(平面図)に、第1筐体11(スライドプレート21)に対して第2筐体12(ベースプレート23)を矢印Y2の方向へ、また、第2筐体12に対して第1筐体11を矢印Y1の方向へ、スライドさせる様子を示す。図24は、図8、図11、図14に対応している。
図23、図24に示されるように、第1筐体11と第2筐体12とは、直線上、特にY方向に沿って、相対的にスライド移動することができる。第1筐体11と第2筐体12とが重なった状態から、第2筐体12に対して相対的に所定の量、第1筐体11がスライド移動することで、第1筐体11が第2筐体12の一部のみと重なる状態になる。第1筐体11及び第2筐体12はスライド往復することができるため、携帯電話機1000の第1筐体11又は第2筐体12の開閉が可能になる。
図25(斜視図)、図26(平面図)に、第1筐体11(スライドプレート21)に対して第2筐体12(ベースプレート23)をXY1方向に回転させる様子を示す。図26は、図8、図15、図18に対応している。
図27(斜視図)、図28(平面図)に、第1筐体11(スライドプレート21)に対して第2筐体12(ベースプレート23)をXY2方向に回転させる様子を示す。図26は、図8、図21、図22に対応している。
第1筐体11と第2筐体12とは相対的に回転することができる。例えば図25、図26に示されるように、第1筐体11はXY1方向に(第2筐体12はXY2方向に)回転することができる。また、図27、図28に示されるように、第1筐体11はXY2方向に(第2筐体12はXY1方向に)も、回転することができる。すなわち、第1筐体11及び第2筐体12は双方向に回転することができる。第2筐体12に対して相対的に第1筐体11が所定の角度(例えば90°)回転することで、第1筐体11が第2筐体12の一部のみと重なる状態(例えばT字)になるため、携帯電話機1000の第1筐体11又は第2筐体12の開閉が可能になる。
以上、本発明の実施形態に係るスライド回転ユニット及び電子機器について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。
上記実施形態において、スライドプレート21、中間プレート22、又はベースプレート23等の構成(構成要素、寸法、形状、又は配置等)は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更することができる。
例えば図29に示すように、フランジ231aの形状をHカット形状にしてもよい。Hカット形状は、円の2箇所を直線状にカットした形状である。すなわち、フランジ231aは、平行な2つの直線面F21を有する。また、フランジ231aの円弧面F22に凹凸を形成して歯車状にしてもよい。
上記実施形態では、スライド回転ユニット100の構造として双方向に回転可能な構造を例示したが、スライド回転ユニット100の構造は一方向のみに回転可能な構造であってもよい。すなわち、ガイド孔233は、例えば図30に示すように、曲線軌道を1本だけ有するものであってもよい。この場合、例えば図31に示すように、フランジ231aを1つにしてもよい。また、例えば図32に示すように、1つのフランジ231aを円弧面を有さないものとして、スライド時のガイドのみに使用してもよい。
スライド後に第2筐体12(ベースプレート23)を回転するようにしてもよい。例えば図33に示すように、回転位置(回転時のスライド量)に応じて、切欠211bの位置を変更することができる。
フランジ231aと軸231bとを別々に形成した後で接続する場合には、例えば図34に示すように、中間プレート22の切欠22bに代えて、貫通孔221を形成してもよい。
上記実施形態では、ベースプレート23がスライドプレート21に対して90°の回転をした場合に、2つのフランジ231aが2つの切欠211bに係合する。しかしこれに限定されず、90°以外の角度で2つのフランジ231aが2つの切欠211bに係合するようにしてもよい。例えば図35に示すように、最大回転角度に応じて、両脇のフランジ231aをY方向にずらしてもよい。
上記実施形態では、本発明を携帯電話機1000に適用した場合について説明したが、これに限定されない。本発明は、例えばPHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal Digital Assistants)、又は小型コンピュータ等、他の電子機器にも適用することができる。本発明は、特に携帯端末装置に有効である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
本発明のスライド回転ユニット及び電子機器は、携帯電話機等の携帯端末装置に適している。
11 第1筐体
11a 側壁部
11b 上蓋部
12 第2筐体
12a 側壁部
12b 第1底部
12c 第2底部
21 スライドプレート
22 中間プレート
22a 貫通孔
22b 切欠
22c ピン
22d 連結部
23 ベースプレート
31 スライドアシストばね
32 回転アシストばね
40 ガイドスリーブ
41 第1突出部
42 第2突出部
43 フランジ
44 貫通孔
100 スライド回転ユニット
210 プレート本体
211 レール
211a 連結部
211b 切欠
212 ピン
220 プレート本体
221 貫通孔
230 プレート本体
231 スイングピン
231a フランジ
231b 軸
232 ピン
233 ガイド孔
233a 第1ガイド
233b 第2ガイド
1000 携帯電話機(電子機器)

Claims (9)

  1. レールを有するスライドプレートと、
    軸と該軸に接続されたフランジとを有するベースプレートと、
    を備え、
    前記レールは、直線状のガイド面と、円弧形状の切欠とを有し、
    前記フランジは、前記ガイド面に対応した直線面と、前記切欠に対応した円弧面とを有し、
    前記ベースプレートは、前記レールの前記ガイド面と前記フランジの前記直線面との係合に基づいて前記レールにガイドされながら前記スライドプレートに対して相対的にスライド移動し、且つ、前記レールの前記切欠と前記フランジの前記円弧面との係合に基づいてスライドが規制されながら、前記軸を回転軸にして前記スライドプレートに対して相対的に回転する、
    ことを特徴とするスライド回転ユニット。
  2. 前記スライドプレートと前記ベースプレートとの間に配置され、前記軸が挿入される貫通孔又は切欠を有する中間プレートを備える、
    ことを特徴とする請求項1に記載のスライド回転ユニット。
  3. 前記スライドプレート及び前記ベースプレート及び前記中間プレートは、ばねを取り付けるための突起を有する、
    ことを特徴とする請求項2に記載のスライド回転ユニット。
  4. 前記レールは、前記切欠を複数有し、
    前記ベースプレートは、前記フランジを複数有し、
    前記ベースプレートが前記スライドプレートに対して所定の角度の回転をした場合、前記複数のフランジが前記複数の切欠に係合して、前記ベースプレートのスライドが規制される、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のスライド回転ユニット。
  5. 前記フランジの前記円弧面の曲率と前記切欠の曲率とは、互いに同一又は略同一である、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のスライド回転ユニット。
  6. 前記ベースプレートは、前記軸を回転軸にして双方向に回転可能である、
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のスライド回転ユニット。
  7. 前記フランジの形状は、円の1箇所を直線状にカットした形状である、
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のスライド回転ユニット。
  8. 前記フランジの形状は、円の2箇所を直線状にカットした形状である、
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のスライド回転ユニット。
  9. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のスライド回転ユニットを有する、
    ことを特徴とする電子機器。
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