JP2018066467A

JP2018066467A - Push lock mechanism

Info

Publication number: JP2018066467A
Application number: JP2016218434A
Authority: JP
Inventors: 敬吾重松; Keigo Shigematsu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-04-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that, in a push lock mechanism using a heart cam mechanism or a rotating cam mechanism, a structure is complicated, the number of part items becomes large, the slimming of the push lock mechanism thereby becomes difficult, an anxiety remains in durability, and the adjustment of an operation force is also difficult.SOLUTION: A slide shaft 42 constituted on a cylindrical face which opposes a cam groove and fixed cylinders 41a, 41b are associated with each other by a ball-shaped cam 44, and the ball-shaped cam turns along a cam shaft by making the slide shaft 42 slide to the fixed cylinders 41a, 41b by regulating relative turns of the slide shaft 42 and the fixed cylinders 41a, 41b. A push lock mechanism is constituted by utilizing a change of a relative position at that time. By this constitution, since a part shape can be simplified and a dimension can be reduced, it becomes easy to reduce a size of the push lock mechanism and to secure smooth movement.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、携帯機器（スマートフォンまたはタブレット端末）等の筐体に収納される部品（アンテナまたはタッチペンなど付属装置、部品など）を引き出し、収納するために部品先端部に設けられたプッシュロック機構に関するものである。 The present invention relates to a push-lock mechanism provided at the front end of a component for pulling out and storing a component (an accessory device such as an antenna or a touch pen, a component, etc.) stored in a housing of a mobile device (smartphone or tablet terminal). Is.

背景技術を説明するに当たり、本発明品がアンテナ先端に取り付けられた場合を想定して説明する。 In describing the background art, it is assumed that the product of the present invention is attached to the tip of an antenna.

従来、携帯機器に搭載されるアンテナは、受信時の電波状況により、アンテナエレメントを収納した状態、または伸長した状態（アンテナを機器筐体から引き出した状態）で使用する。機器筐体には、アンテナを引き出すために指先等を引っかけるくぼみ、または隙間を設けている。そのため、不用意に指等がアンテナ先端に触れることがある。このとき、アンテナが中途半端に抜け出てしまうことがある。このとき、アンテナは機器との電気的接続が失われることもあり、その機能を満足できなくなる。また、これらのくぼみは外観デザインにも不利となる。これらを解消するために、隙間を極力小さくしているが、これがアンテナを引き出しにくくしている。 Conventionally, an antenna mounted on a portable device is used in a state where an antenna element is housed or extended (a state where the antenna is pulled out from a device housing) depending on a radio wave condition at the time of reception. The device casing is provided with a depression or a gap for catching a fingertip or the like in order to pull out the antenna. Therefore, a finger or the like may touch the antenna tip carelessly. At this time, the antenna may come off halfway. At this time, the antenna may lose its electrical connection with the device and cannot satisfy its function. These indentations are also disadvantageous to the appearance design. In order to solve these problems, the gap is made as small as possible, but this makes it difficult to pull out the antenna.

これらの対策のため、アンテナ先端部にプッシュロック機構を設けているものがある。このプッシュロック機構は先端のプッシュボタンを押す毎に、プッシュボタンの飛び出し量が長くなったり、短くなったりを繰り返す機構で、これによりアンテナ引き出しの操作性を確保している。これらに搭載されるプッシュロック機構は、ハートカムを用いた方式および、回転カム方式が採用されている。従来よりこれらの機構は、アンテナのほか、プッシュロックスイッチまたはノック式ボールペン、小物入れの把手等に採用されているものと同種のものが採用されている。 For these measures, some antennas have a push lock mechanism at the tip. This push-lock mechanism is a mechanism that repeats the push-out amount of the push button to become longer or shorter each time the push button at the tip is pushed, thereby ensuring the operability of the antenna drawer. As a push lock mechanism mounted on them, a system using a heart cam and a rotating cam system are adopted. Conventionally, in addition to the antenna, these mechanisms are the same type as those used for push lock switches, knock type ballpoint pens, accessories handles, etc.

特開２０１３−１１３０７６実開平５−６０８９１公開実用昭和５７−１５１７８２ Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-113076 Japanese Utility Model Laid-open No. 5-60891

今般、携帯機器は薄型化が進んでおり、それに伴いアンテナのスリム化も要求されている。それに合わせて、プッシュロック機構も小型化が必要となる。また、音声、振動等による共鳴を防ぐため、プッシュロック機構には、びびり等があってはならない。Recently, portable devices have been made thinner, and accordingly, slimming of antennas is also required. Accordingly, the push lock mechanism needs to be miniaturized. In addition, the push lock mechanism must not have chatter to prevent resonance due to voice, vibration, and the like.

ハートカム方式で構成したとき、図３に示す様にカム溝を平面に構成することになる。そのため、プッシュロック機構の外径を小さくすることに限界がある。また、カムピン５３に相応の弾力性を持たせるため、カムピンのアーム長さを確保する必要がある。そのため、プッシュロック機構の全長も長くなってしまう。When the heart cam system is used, the cam groove is formed in a plane as shown in FIG. Therefore, there is a limit to reducing the outer diameter of the push lock mechanism. Moreover, in order to give the cam pin 53 appropriate elasticity, it is necessary to ensure the arm length of the cam pin. For this reason, the entire length of the push lock mechanism is also increased.

回転カム方式で構成したとき、スムーズな回転を確保するため、カム同士は線接続での噛み合わせが必要となる。高度な部品技術が要求され、部品も複雑となり、スリム化に限界がある。また、カム厚みも薄くなり、強度を確保するため高価な材料を使う必要がある。さらにプッシュロックユニットのびびりを防ぐため、スプリングは少なくとも２個使う必要がある。図４に示す使用例で２個のスプリングは力が対抗する関係となるため、押し力のバランスが取りにくい欠点がある。When configured with the rotating cam system, the cams need to be meshed with each other in order to ensure smooth rotation. Advanced parts technology is required, parts are complicated, and there is a limit to slimming. In addition, the cam thickness is reduced, and it is necessary to use an expensive material to ensure strength. Furthermore, at least two springs must be used to prevent chattering of the push lock unit. In the usage example shown in FIG. 4, the two springs have a relationship in which the forces oppose each other, and thus there is a drawback that it is difficult to balance the pushing force.

携帯機器のアンテナ３はホルダー２にて保持されている。この保持力はアンテナ操作性を考慮して、小さく設定されている。伸長、収納時の摺動力が小さいため、力のバランスが損なわれると、スムーズな収納が期待できなくなる。An antenna 3 of the portable device is held by a holder 2. This holding force is set small in consideration of the antenna operability. Since the sliding force during expansion and storage is small, smooth storage cannot be expected if the balance of the force is lost.

本発明は摺動軸４２および、固定筒４１ａ、４１ｂの相対する面の円周上にカム溝４１ｃ、４１ｄおよび、４２ｇを構成し、その溝にボール状カム（以下「ボールカム」とする）４４を係合させることにより立体的にプッシュロック機構４を構成する。摺動軸は固定筒に対して回転しない構造とする。In the present invention, cam grooves 41c, 41d, and 42g are formed on the circumference of the sliding shaft 42 and the opposed surfaces of the fixed cylinders 41a and 41b, and a ball-shaped cam (hereinafter referred to as “ball cam”) 44 is formed in the grooves. The push lock mechanism 4 is configured in a three-dimensional manner. The sliding shaft is structured not to rotate with respect to the fixed cylinder.

固定筒はケース４０に換装し固定する。また、摺動軸はケースとはクリアランスを設けることにより、抵抗なく摺動できる。プッシュボタン４５は摺動軸に固定し、摺動軸と一体となって摺動する。プッシュボタンは摺動軸と一体で形成しても良い。The fixed cylinder is replaced with the case 40 and fixed. The sliding shaft can slide without resistance by providing a clearance from the case. The push button 45 is fixed to the sliding shaft and slides integrally with the sliding shaft. The push button may be formed integrally with the sliding shaft.

円筒状にカム溝を構成することにより、スペース効率が格段に改善されるため、外径寸法を小さくすることができる。これは、携帯機器の薄型化に有効である。By configuring the cam groove in a cylindrical shape, the space efficiency is remarkably improved, so that the outer diameter can be reduced. This is effective for reducing the thickness of the portable device.

ボールカムはカム溝内を回転することにより、スムーズな摺動運動を確保できる。また、バネの組み合わせのバランスを気にする必要がなくなる。The ball cam can ensure a smooth sliding motion by rotating in the cam groove. In addition, there is no need to worry about the balance of the spring combination.

本発明では構成部品点数が少なく、無駄なスペース（例えば、カムピンのバネ性を確保するための長さ確保、または、ガタ吸収のためのスプリング追加）が不要となるため、個々の部品を小型化することが可能となる。プッシュロック機構の全長、外径ともに小型化が容易となる。また、プッシュロック機構を安価に構成することができる。In the present invention, the number of components is small, and a useless space (for example, securing a length for securing the spring property of the cam pin or adding a spring for backlash absorption) is not required. It becomes possible to do. The push lock mechanism can be easily downsized both in its overall length and outer diameter. Further, the push lock mechanism can be configured at low cost.

本考案の実施例。 An embodiment of the present invention. 本考案の別の実施例（カム溝を図３に対して入れ替えた実施例）。 Another embodiment of the present invention (an embodiment in which the cam groove is replaced with respect to FIG. 3). 従来のハートカム方式で構成した実施例。 The Example comprised by the conventional heart cam system. 従来の回転カム方式で構成した実施例。 The Example comprised by the conventional rotation cam system. 図１の側面図および、断面図。 The side view of FIG. 1, and sectional drawing. 部品４２の正面斜視図（４２ａ）および、背面斜視図（４２ｂ）。 Front perspective view (42a) and rear perspective view (42b) of component 42. FIG. 部品４１（ａ、ｂ）の斜視図。 The perspective view of components 41 (a, b). 本考案実施例の断面図。 Sectional drawing of an Example of this invention. カム溝４２ｇを平面展開したイメージ図。 The image figure which planarly developed the cam groove 42g. カム溝４１ｃおよび、４１ｄを平面展開したイメージ図。 The image figure which planarly developed cam grooves 41c and 41d. 本考案の使用例（アンテナ収納時）。 Example of use of the present invention (when antenna is stored). 本考案の使用例（アンテナ伸長時）。 Example of use of the present invention (when the antenna is extended). 図１０の部分拡大断面図（アンテナ収納時）。 FIG. 11 is a partially enlarged sectional view of FIG. 10 (when the antenna is stored). 図１２のアンテナ引き出し前（引き出し準備のためプッシュボタンの先端をＢ方向に押した後プッシュボタンが少し浮き出した状態）の部分拡大断面図。 FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of the antenna shown in FIG. 12 before pulling out (a state in which the push button is slightly raised after the tip of the push button is pushed in the B direction in preparation for pulling out).

本発明に係わるプッシュロック機構の実施例を以下のように説明する。説明の便宜上、図５に示す矢印方向を上下と規定する。An embodiment of the push lock mechanism according to the present invention will be described as follows. For convenience of explanation, the arrow direction shown in FIG.

ケース４０にスプリング４３を装着する。摺動軸４２とプッシュボタン４５をかん合させ、摺動軸に形成されたカム溝４２ｇにボールカム４４を装着する。カム溝の深さはボールカムとのクリアランスを確保するため、最小幅の箇所でボールカムがガタがなく、スムーズに通過できる寸法にしている。同様に、カム溝４１ｃ、４１ｄを形成した固定筒４１ａ、４１ｂをボールカムが収まるように、摺動軸と組み合わせる。摺動軸は固定筒に対して回転しない構造とする。これを、前記スプリングを装着したケースに組み込む。固定筒をケースの所定位置で固定する（４０ａ）。また、プッシュボタンが所定の位置になるようにケースの上側を絞り込む（４０ｂ）。A spring 43 is attached to the case 40. The sliding shaft 42 and the push button 45 are engaged with each other, and the ball cam 44 is mounted in the cam groove 42g formed on the sliding shaft. The cam groove has a depth that allows the ball cam to pass smoothly at the minimum width in order to ensure clearance with the ball cam. Similarly, the fixed cylinders 41a and 41b formed with the cam grooves 41c and 41d are combined with the sliding shaft so that the ball cam can be accommodated. The sliding shaft is structured not to rotate with respect to the fixed cylinder. This is incorporated into the case with the spring attached. The fixed cylinder is fixed at a predetermined position of the case (40a). Further, the upper side of the case is narrowed so that the push button is in a predetermined position (40b).

前記部品構成は代表的なものとし、部品の材料、構造等を考慮して、分割あるいは追加部品等で代用することもできる。The component configuration is representative, and can be divided or replaced with an additional component in consideration of the material and structure of the component.

ボールカムの移動方向を確実にするため、カム溝の関係を図９、図１０に示す。本発明では、ボールカムが摺動軸に同心円状の軌跡で一方向に回転することにより、所定のロック位置を確保する構造である。ボールカムの中心点を通る円筒を、平面に展開したイメージでカム溝の形態を以下に示す。In order to ensure the moving direction of the ball cam, the relationship of the cam groove is shown in FIGS. In the present invention, the ball cam rotates in one direction along a locus concentric with the slide shaft, thereby ensuring a predetermined lock position. The form of the cam groove is shown below in an image in which a cylinder passing through the center point of the ball cam is developed on a plane.

４４ｃ、４４ｄ、４４ｅ、４４ｆをそれぞれ、ボールカムのピーク位置とする。４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆをカム溝の変節点とする。カム溝の変節点とボールカムのピークとは、寸法Ｘだけシフトしている。このＸ値は、使用ボールの半径程度とすることでカムの移動方向を制御できる。対向するカム溝４１ｃ、４１ｄは変節点のない円環状とする。44c, 44d, 44e, and 44f are the peak positions of the ball cam, respectively. 42c, 42d, 42e, and 42f are cam groove inflection points. The inflection point of the cam groove and the peak of the ball cam are shifted by the dimension X. This X value can be controlled to about the radius of the ball used to control the cam moving direction. The cam grooves 41c and 41d facing each other have an annular shape having no inflection point.

本発明は、携帯機器に搭載される収納・伸長式のアンテナ先端部に取り付け、アンテナの引き出しを容易にするために使われる。細径タイプのアンテナに対応できることから、携帯機器の薄型化に貢献できる。その他にも、アクセサリー収納脱着機構、電気機構部品のプッシュロックスイッチのロック機構、筆記具の芯出し・収納機構、小物入れのロック付き把手などに展開使用ができる。また、自動車内装の操作パネルに搭載されるロック式操作ボタン等への使用も可能である。The present invention is attached to the tip of a retractable antenna that is mounted on a portable device, and is used to facilitate pulling out of the antenna. Since it is compatible with small-diameter antennas, it can contribute to the reduction in thickness of portable devices. In addition, it can be used for an accessory storage / removal mechanism, a lock mechanism for a push lock switch of an electrical mechanism component, a centering / storage mechanism for a writing instrument, a handle with a lock for a small case, and the like. Further, it can be used for a lock type operation button or the like mounted on an operation panel inside the automobile.

１携帯機器の筐体、３アンテナエレメント（ａｂｃ）、４６固定カム（ａｂ）、４７可動軸、５０ケース、５１固定カム（ハートカムで構成）５２可動カム、５３カムピン、５４スプリング、５５プッシュボタン６０ケース、６１回転カム、６２カム軸、６３カム筒、６４スプリング、６５スプリング、６６プッシュボタンDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case of portable apparatus, 3 Antenna element (abc), 46 Fixed cam (ab), 47 Movable shaft, 50 Case, 51 Fixed cam (composed of heart cam) 52 Movable cam, 53 cam pin, 54 Spring, 55 Push button 60 Case, 61 Rotating cam, 62 Cam shaft, 63 Cam barrel, 64 Spring, 65 Spring, 66 Push button

Claims

Push-lock mechanism composed of a cylindrical fixed cylinder and a ball-shaped cam that engages with each of the slidable sliding shafts that engage with the cylindrical fixed cylinder and do not rotate with respect to the fixed cylinder .