JP3223537U

JP3223537U - 自動挟持装置

Info

Publication number: JP3223537U
Application number: JP2019002896U
Authority: JP
Inventors: 裕雄范
Original assignee: 裕雄范
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2019-10-17
Anticipated expiration: 2029-08-02

Abstract

【課題】携帯電話が筐体の載置面に近接すると、未接触の状態で感知して挟持ユニットを開き、携帯電話を挟持する自動挟持装置を提供する。【解決手段】自動挟持装置は、筐体１と、筐体に設置される挟持ユニット２、駆動ユニット、制御ユニット、ストッパー５と、を備える。筐体は携帯電話を載置するための載置面１１１を有する。挟持ユニットは相対移動可能な第一及び第二挟持アームを含み載置面の両側から突出する。駆動ユニットは挟持ユニットを駆動して作動させる。制御ユニットは駆動ユニットの作動時間及び作動方式の制御を行う。制御ユニットは回路基板及び第一感知シートを具備し、第一感知シートは回路基板に電気的に接続されて静電容量検知スイッチを構成し、筐体内部に装設されると共に載置面の内部に位置する。ストッパーは筐体から突出すると共に縦方向の位置調整に用いられる。【選択図】図１

Description

本考案は、自動挟持装置の分野に関し、更に詳しくは、携帯電話に使用される自動挟持フレームに関する。

科学技術の進歩に伴って携帯電話が１人１台のペースで普及している。例えば、車内等の一部の使用環境においては安全性が高いハンズフリー装置を使用して携帯電話を挟持することが勧められている。

しかしながら、前述した従来の技術では、すなわち、従来のハンズフリー装置は、主にばねにより挟持部材が駆動されるか、あるいは、ねじにより固定されるため、使用者が力を入れて操作する必要があり、使用が不便であった。

このため、ある業者では電動挟持装置を設計し、モーターにより歯車セットを駆動させることにより挟持キットを駆動させて挟持や開放動作を行うようにしている。但し、携帯電話の自動挟持を可能にするため、赤外線感知方式により開放または挟持を達成させるものもあるが、この作動方式はスムーズではなく、誤接触で開閉することもあった。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記目的を達成できる自動挟持装置を見出した。

本考案の目的は、自動挟持装置を提供することにある。すなわち、使用者が非接触感知方式で開放モードを起動させた後、携帯電話を載置することで自動挟持を可能にする。

上記課題を解決する本考案は、筐体と、筐体に設置される挟持ユニット、駆動ユニット、制御ユニット、ストッパーと、を備える。前記筐体は携帯電話を載置するための載置面を有する。前記挟持ユニットは相対移動可能な第一挟持アーム及び第二挟持アームを含み、且つ前記載置面の両側から突出する。前記駆動ユニットは前記挟持ユニットを駆動させて作動させるために用いられる。前記制御ユニットは前記駆動ユニットの作動時間の制御を行う。前記制御ユニットは回路基板及び第一感知シートを具備し、前記第一感知シートは前記回路基板に電気的に接続されて静電容量検知スイッチを構成する。前記第一感知シートは前記筐体内部に装設されると共に前記載置面の内部に位置し、前記ストッパーは筐体から突出すると共に縦方向の位置の調整を行う。

好ましい実施形態において、前記第一挟持アーム及び前記第二挟持アームの両者はＬ字形状を呈し、左右に相対的に配置されると共に一部が前記筐体内に装設され、両者は平穏に相互に近接するか離間するが前記筐体からは脱離不能である。前記第一挟持アームは前記筐体内に第一ラックを有し、前記第二挟持アームは前記筐体内に第二ラックを有する。

好ましい実施形態において、前記駆動ユニットはサーボモーター及び歯車を備える。前記歯車は前記サーボモーターにより駆動され、前記歯車は上下の位置が前記第一ラック及び前記第二ラックにそれぞれ噛合する。前記サーボモーターが回転すると前記第一挟持アーム及び前記第二挟持アームが開閉される。

好ましい実施形態において、前記制御ユニットは、前記回路基板に電気的に接続されると共に静電容量検知スイッチを構成する第二感知シートを更に備える。前記第二感知シートのサイズは第一感知シートより小さく、前記筐体の背部には接触領域を有する。前記第二感知シートは前記筐体内で前記接触領域内部に対応するように位置する。

好ましい実施形態において、前記回路基板には少量の電力を蓄電可能であるキャパシタが設置され、外部からの給電が停止すると前記キャパシタが電力を供給して前記駆動ユニットを駆動させ、前記第一挟持アーム及び前記第二挟持アームを移動させて挟持状態を解除させる。

好ましい実施形態において、前記ストッパーはＬ字形状を呈すると共に一部が前記筐体内に延伸され、前記ストッパーの縦方向の位置は移動により調整される。

好ましい実施形態において、前記筐体内に装設されると共に前記制御ユニットに電気的に接続されるワイヤレス充電モジュールを更に備え、該ワイヤレス充電モジュールの位置は前記載置面の内部に対応する。

好ましい実施形態において、前記筐体内に固定されるが一部が前記載置面から露出する導光板を更に備える。前記制御ユニットはランプを更に含む。前記導光板は円弧状のエッジと、発光領域と、孔部と、を更に有する。前記円弧状のエッジ及び前記発光領域は共に前記載置面から露出され、前記孔部は前記筐体内に位置し、前記ランプは前記孔部に対して光線を投射して前記導光板を発光させる。

以上を総合すると、本考案に係る自動挟持装置を運用することにより、使用時に使用者がまず携帯電話を前記筐体の前記載置面に接触させずに近接させると、前記第一感知シートが携帯電話の接近を感知させて前記挟持ユニットがまず開放された後に閉じられ、携帯電話が載置された後に前記第一挟持アーム及び前記第二挟持アームにより挟持される。その後、携帯電話を取る場合、前記筐体背部の前記接触領域に手で触れると、前記第二感知シートが感知させて前記挟持ユニットを再度開放させ、携帯電話を取ることが可能になる。

また、本考案に係る制御ユニットの回路基板には少量の電力が蓄電可能なキャパシタが更に設置される。外部電力の供給が停止した場合、少量の電力が供給されて前記挟持ユニットが短い距離自動的に開放され、挟持状態が解除される。よって、本考案が車内に装設されると、車のエンジンが停止した際に携帯電話を取ることが可能となる。

なお、本考案に係るランプ及び導光板の設計は、充電過程において異なる色の光線で特殊な発光効果を発生させ、単調な充電過程に楽しみを与える。

本考案の第１実施形態による挟持装置の正面を示す外観斜視図である。本考案の第１実施形態による挟持装置の背面を示す外観斜視図である。本考案の内部構成を示す概略図である。本考案に係る挟持装置を示す展開図である。本考案に係る挟持装置を示す作動の概略図である。本考案の挟持装置が携帯電話を挟持する概略図である。本考案の第２実施形態による挟持装置の内部構成を示す概略図である。本考案の第２実施形態による挟持装置の内部構成を示す展開図である。

以下に、本考案に係る自動挟持装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施の形態によりこの考案が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は本考案の第１実施形態による挟持装置の正面を示す外観斜視図であり、図２は本考案の第１実施形態による挟持装置の背面を示す外観斜視図であり、図３は本考案の内部構成を示す概略図である。本考案の挟持装置は、筐体１と、挟持ユニット２と、駆動ユニット３と、制御ユニット４と、ストッパー５と、を備える。また、本考案は導光板６を更に含む。

続いて、各部材の構造を詳しく説明する。

まず、図３及び図４に示されるように、前記筐体１はフロントカバー１１及び裏カバー１２を備え、両者が接合された後に内部に前述の各部材を収容するための空間が形成される。前記フロントカバー１１は携帯電話を載置するための載置面１１１を有する。また、前記フロントカバー１１は弧形内陥没辺１１２及び孔１１３を更に有し、前記導光板６の特定の位置を露出させる。前記裏カバー１２内には前述の各部材を収容するための相対する複数のソケットを有し、例えば、第一ソケット１２１は前記駆動ユニット３の主要部材の収容に用いられる。レール溝１２２は前記第一挟持アーム２１及び第二挟持アーム２２を平穏にスライドさせるために用いられ、且つ前記箇所は前記駆動ユニット３及び前記挟持ユニット２の作動空間となる。第二ソケット１２３は前記ストッパー５の一部を装設されるために用いられる。前記第二ソケット１２３は対面するように垂直に分布される鋸歯状係合面１２３１を更に有し、前記鋸歯状係合面１２３１は前記ストッパー５の縦方向の位置を調整させるために用いられる。

前記挟持ユニット２は第一挟持アーム２１及び第二挟持アーム２２を備える。前記第一挟持アーム２１及び前記第二挟持アーム２２の両者はＬ字形状を呈し、左右に相対的に配置されると共に一部が前記筐体１内に装設され、両者は平穏に相互に近接するか離間するが前記筐体１からは脱離不能である。前記第一挟持アーム２１及び第二挟持アーム２２は前記筐体１から突出される部分が前記載置面１１１の両側に位置し、前記携帯電話の挟持に用いられる。また、前記第一挟持アーム２１は裏カバー１２の方向に第一ラック２１１が延出され、組み立てる際に前記レール溝１２２内に位置すると共に鋸歯状係合面が上に向けられる。前記第二挟持アーム２２は裏カバー１２の方向に第二ラック２２１が延出され、組み立てる際に前記レール溝１２２内に位置すると共に鋸歯状係合面が下に向けられる。

前記駆動ユニット３は前記挟持ユニット２を駆動させて開閉させるために用いられる。前記駆動ユニット３はサーボモーター３１及び歯車３２を備える。前記サーボモーター３１は前記第一ソケット１２１内に装設される。前記歯車３２は前記レール溝１２２内に位置する。前記歯車３２は上下の位置が前記第二ラック２２１及び第一ラック２１１にそれぞれ噛合される。前記歯車３２は前記サーボモーター３１により駆動され、前記歯車３２の回転回数が精確に制御される、これにより、前記第一挟持アーム２１及び第二挟持アーム２２の移動距離が制御され、開閉の目的を達成させる。また、サーボモーター３１も制御ユニット４により制御され、ブレーキ制動機能を有し、前記第一挟持アーム２１及び前記第二挟持アーム２２が携帯電話を挟持させる。

前記制御ユニット４は回路基板４１と、第一感知シート４２と、第二感知シート４３と、ランプ４４と、を備える。前記回路基板４１が前記第一感知シート４２及び第二感知シート４３に電気的に接続されることにより静電容量検知スイッチ回路が構成される。本考案に運用されるキャパシタ式感知技術は人体の導電特性を利用し、キャパシタ式感知回路が第一感知シート４２及び第二感知シート４３に利用されて均一に分布される静電場を発生させる。第一感知シート４２及び第二感知シート４３の上方を指が移動すると表面の静電容量が改変され、回路基板４１内の相関する回路が静電容量の改変に基づいて判断を下す。静電容量式感知は運用が非常に便利であり、感知シートのサイズが大きくなるほど透過能力が強力になり、２０ｍｍ以上のあらゆる絶縁材質を貫通させるものは非電極接触型タッチスイッチとなる。

本実施例では、前記第一感知シート４１は大面積の感知シートであり、且つ前記筐体１内に位置し、その位置は前記載置面１１１の内部となる。前記第一感知シート４１の大面積の設計により、携帯電話が前記筐体１に近接すると共に前記第一挟持アーム２１の上方位置に接近すると、接触せずとも前記第一感知シート４１が感知させ、前記回路基板４１が前記サーボモーター３１を作動させる。本実施例では、前記サーボモーター３１の作動方式は全て前記第一挟持アーム２１及び第二挟持アーム２２を駆動させて開放させた後に短時間経過すると自動的に反回転を行い、前記第一挟持アーム２１及び第二挟持アーム２２を閉合させるものである。使用者は開放状態で携帯電話を前記第一挟持アーム２１と第二挟持アームとの間に載置させ、閉合時に携帯電話を挟持させる。

また、前記第二感知シート４２のサイズは前記第一感知シート４１よりも小さい。前記第二感知シート４２は前記筐体１内に位置し、その位置は前記裏カバー１２の接触領域１２４内部である。第二感知シート４２のサイズが小さいため、使用者が前記接触領域１２４を指でタッチしなければ信号が発生しない。前記第二感知シート４２は主に挟持状態の解除を担う。また、前記制御ユニット４はコネクタ４５を備える。前記コネクタ４５は前記回路基板４１に電気的に接続され、且つ筐体１の背部から露出され（図２参照）、外部接続コードに接続させるために用いられ、装置に電力を供給して作動させる。

前記ストッパー５はＬ字形状を呈し、一部が前記筐体１の第二ソケット１２３内に装設され、外界に延伸される部分は前記載置面１１１から突出する。前記ストッパー５は携帯電話の底縁を支えるために用いられ、携帯電話が落ちるのを防止させる。前記ストッパー５は前記筐体１内に位置が背向する外に向けられる２つの弾性係合片５１を有する。前記弾性係合片５１は前記鋸歯状係合面１２３１に噛合され、これにより前記ストッパー５の縦方向の位置が調整される。

前記導光板６は前記フロントカバー１１と前記裏カバー１２との間に狭装されるが前記フロントカバー１１により完全に遮蔽されてはいない。前記導光板６は円弧状のエッジ６１と、発光領域６２と、孔部６３と、を更に有する。組み立てる際には、前記円弧状のエッジ６１が前記弧形内陥没辺１１２に位置し、前記発光領域６２が前記孔１１３内に位置し、前記ランプ４４が前記孔部６３内に位置する。前記回路基板４１により制御されてランプ４４が多色の光線を発生させ、一方では前記ランプ４３の発光時に異なる発光効果を発生させ、また、異なる色の光線により現在充電中であるか充電が完了したかを使用者が確認可能にする。

次いで、本考案の実際の作動方式について説明する。本考案に係る自動挟持装置は、初期状態において前記第一挟持アーム２１及び第二挟持アームが閉合状態を呈する（図５参照）。使用者が前記ストッパー５を引っ張ることにより縦方向の位置が調整される。本考案に係る自動挟持装置が電力を受けると、前記第一感知シート４２及び第二感知シート４３が共に同時に有効化される。使用者が前記接触領域１２４を手でタッチするか、携帯電話７を手に持ち前記第一挟持アーム２１及び第二挟持アーム２２に近接させると、前記回路基板４１が前記サーボモーター３１を駆動させ、前記第一挟持アーム２１及び第二挟持アーム２２を開放させると共に短時間経過してから自動的に反回転させ、前記第一挟持アーム２１及び第二挟持アーム２２を再度閉合させる。使用者は開放状態において携帯電話を前記第一挟持アーム２１と第二挟持アームとの間に載置させ、閉合時に携帯電話を挟持させる（図６参照）。携帯電話が挟持された後、前記第一感知シート４２が感知させる。その後、携帯電話を取る場合、使用者が前記接触領域１２４を手でタッチすると、第二感知シート４３が感知させた後に前記第一挟持アーム２１及び前記第二挟持アーム２２が起動して開放され、一定時間留まった後に再度閉合される。使用者は開放状態において携帯電話を取ることができる。

本考案に係る自動挟持装置は主に車内で使用され、ハンズフリーの携帯電話固定装置とする。使用者が車両のエンジンを停止させた後に携帯電話を取りやすくするために、前記回路基板４１には微量の電力を蓄電するためのキャパシタが内設される。回路基板４１が前記コネクタ４５からの給電の停止を検知させると、キャパシタにより電力が供給されて前記サーボモーター３１が一定の角度回転し、本来の挟持状態が解除され、車両のエンジンが停止したり、電力の供給が止まった際にも携帯電話を取れるようになる。

（第２実施形態）
図７は本考案の第２実施形態による挟持装置の内部構成を示す概略図であり、図８は本考案の第２実施形態による挟持装置の内部構成を示す展開図である。本実施形態では、ワイヤレス充電モジュール８が増設される。前記ワイヤレス充電モジュール８は前記筐体１内に位置し、その位置は前記載置面１１１の内部であり、且つ前記第一挟持アーム２１と第二挟持アーム２２との間に位置する。本実施形態では、前記回路基板４１の位置も同期で改変され、前記ワイヤレス充電モジュール８と結合される。前記ワイヤレス充電モジュール８及び前記第一感知シート４２は前記載置面１１１の上半部及び下半部にそれぞれ位置し、干渉の影響を回避させる。残りの作動方式は上述の実施形態と同じであり、本考案はワイヤレス充電機能を備える自動挟持装置になる。

以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１筐体
１１フロントカバー
１１１載置面
１２裏カバー
１２１第一ソケット
１２２レール溝
１２３第二ソケット
１２３１鋸歯状係合面
１２４接触領域
２挟持ユニット
２１第一挟持アーム
２１１第一ラック
２２第二挟持アーム
２２１第二ラック
３駆動ユニット
３１モーター
３２歯車
４制御ユニット
４１回路基板
４２第一感知シート
４３第二感知シート
４４ランプ
４５コネクタ
５ストッパー
５１弾性係合片
６導光板
６１円弧状のエッジ
６２発光領域
６３孔部
７携帯電話
８ワイヤレス充電モジュール

Claims

筐体と、
前記筐体に設置される挟持ユニット、駆動ユニット、制御ユニット、ストッパーと、を備え、
前記筐体は携帯電話を載置するための載置面を有し、前記挟持ユニットは相対移動可能な第一挟持アーム及び第二挟持アームを含むと共に前記載置面の両側から突出し、前記駆動ユニットは前記挟持ユニットを駆動させて作動させるために用いられ、前記制御ユニットは前記駆動ユニットの作動時間及び作動方式の制御を行い、前記制御ユニットは回路基板及び第一感知シートを具備し、前記第一感知シートは前記回路基板に電気的に接続されて静電容量検知スイッチを構成し、前記第一感知シートは前記筐体の内部に装設されると共に前記載置面の内部に位置し、前記ストッパーは前記筐体に装設されると共に前記載置面から突出する、自動挟持装置。
前記第一挟持アーム及び前記第二挟持アームの両者はＬ字形状を呈し、左右に相対的に配置されると共に一部が前記筐体内に装設され、両者は平穏に相互に近接するか離間するが前記筐体からは脱離不能であり、前記第一挟持アームは前記筐体内に第一ラックを有し、前記第二挟持アームは前記筐体内に第二ラックを有する、請求項１に記載の自動挟持装置。
前記駆動ユニットはサーボモーター及び歯車を備え、前記歯車は前記サーボモーターにより駆動され、前記歯車は上下の位置が前記第一ラック及び前記第二ラックにそれぞれ噛合し、前記サーボモーターが回転すると前記第一挟持アーム及び前記第二挟持アームが開閉される、請求項２に記載の自動挟持装置。
前記制御ユニットは第二感知シートを更に備え、前記第二感知シートは前記回路基板に電気的に接続されると共に静電容量検知スイッチを構成し、前記筐体の後ケースに接触領域を有し、前記第二感知シートは前記筐体内の前記接触領域の内部に位置する、請求項１に記載の自動挟持装置。
前記回路基板には少量の電力を蓄電可能であるキャパシタが設置され、外部からの給電が停止すると前記キャパシタが電力を供給して前記駆動ユニットを駆動させ、前記第一挟持アーム及び前記第二挟持アームを移動させて挟持状態を解除させる、請求項１に記載の自動挟持装置。
前記ストッパーはＬ字形状を呈すると共に一部が前記筐体内に延伸され、前記ストッパーの縦方向の位置は移動により調整される、請求項１に記載の自動挟持装置。
前記筐体内に装設されると共に前記制御ユニットに電気的に接続されるワイヤレス充電モジュールを更に備え、該ワイヤレス充電モジュールの位置は前記載置面の内部に対応する、請求項１に記載の自動挟持装置。
前記筐体内に固定されるが一部が前記載置面から露出する導光板を更に備え、前記制御ユニットはランプを更に含み、前記導光板は円弧状のエッジと、発光領域と、孔部と、を更に有し、前記円弧状のエッジ及び前記発光領域は共に前記載置面から露出し、前記孔部は前記筐体内に位置し、前記ランプは前記孔部に対して光線を投射して前記導光板を発光させる、請求項１に記載の自動挟持装置。