JP4347838B2 - キャッチ機構付きヒンジ - Google Patents

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Description

本発明は、扉等の可動物体をケース等の固定物体の正面に位置して閉じたり固定物体の正面にほぼ平行な位置まで開いたりするのに用いられるキャッチ機構付きヒンジに関し、特にケースの天板と底板等の如き固定物体の上下の薄い板部分とそれに対応する可動物体との間に取付けることができるのに好適に利用することができるキャッチ機構付きヒンジに関するものである。
扉等の可動物体をケース等の固定物体の正面に位置して閉じたり固定物体の正面にほぼ平行な位置まで開いたりするために固定物体と可動物体との間にヒンジが取り付けられるが、このヒンジに可動物体の開方向及び/又は閉方向に付勢するキャッチ機構を備えているものがある。この種のヒンジは、可動物体が固定物体に閉じられる際に、キャッチ機構が固定物体であるケースの内部空間に張り出すので、内部空間を有効利用するために、ケースの天板と底板の如き垂直寸法が比較的小さい薄い板部分にヒンジを取り付けることが要求される。
従来技術において、ケースの天板と底板の如き垂直寸法が比較的小さい板部分に取付けられるヒンジが提案されている(特許文献1参照)。このヒンジは、ケースの天板と底板とにそれぞれ固定された取付けブラケットと、この取付けブラケットにケースの奥行き方向に水平移動するように2つのリンクアームで結合された略L字形進退アームとから成り、この進退アームのL字の先端である自由端がカム機構を介して扉に取付けられている。
このヒンジは、ケースに対して進退アームを出し入れし、進退アームをケースから突出した状態で扉がカム機構で案内されながら閉じた状態から半開き状態を経て180度完全に開いた状態まで開くことができ、逆の動作を経て扉を閉じるようになっている。
しかし、この構造であると、取付けブラケットと進退アームと扉とがそれぞれ独立して枢動するように構成されているので、扉の開閉時に、すべての構成部品が相互に動きが拘束されるキャッチ機構を取り付けることができない欠点があった。
実用新案登録第2565873号公報
本発明が解決しようとする課題は、ケースの天板や底板の如き固定物体の上下部分と可動物体との間に扁平状態で取り付けることができ、且つキャッチ機構を付加して可動物体の固定物体に対して開方向又は閉方向に付勢することができるようにしたキャッチ機構付きヒンジを提供することにある。
本発明は所期の目的を達成するために、下記(1)〜(3)に記載された技術内容を特徴とするキャッチ機構付きヒンジを提供するものである。
(1) 固定物体と前記固定物体に開閉自在に取付けられる可動物体との間に設けられるものであって、前記固定物体に取付けられるべき取付けブラケットと前記可動物体に取り付けられるソケットと前記取付けブラケットとソケットとの間に取り付けられたリンク機構とを含むヒンジ本体と前記ヒンジ本体を可動物体の開方向及び/又は閉方向に付勢するキャッチ機構とを備えたキャッチ機構付きヒンジにおいて、
前記ヒンジ本体のリンク機構は、第1と第2の折り畳みリンクから成り、前記第1と第2の折り畳みリンクは、相互に重合するように配置されて共通の枢軸で結合された結合リンクアームをそれぞれ含み、前記第1と第2の折り畳みリンクの両端は、前記取付けブラケットとソケットとにそれぞれ枢支され、前記キャッチ機構は、前記第2の折り畳みリンクの一部を構成するソケット側のリンクアームに設けられたカムと前記ソケット内に摺動自在に配置されて前記カムに向けてばね付勢されているカムホロワーとから成っていること、および、
前記カムホロワーは、前記ソケットを横切る抜け止めピンを貫通する長孔を有するホルダーと前記ホルダーの先端で前記カムに対向するように設けられたホロワー本体と前記ホロワー本体が前記カムに衝合するように前記ホルダーを付勢するばね付勢手段とから成っていること、および、
前記ばね付勢手段は、前記ホルダー内に配置され前記抜け止めピンによって押圧されるばねから成っていることを特徴とする。
(2) 上記(1)に記載されたキャッチ機構付きヒンジであって、
前記カムは、前記可動物体の閉位置又は開位置で前記カムホロワーが係合する第1のカム面と前記可動物体の開位置又は閉位置で前記カムホロワーが係合する第2のカム面と前記第1と第2のカム面の間で前記カムホロワーが不安定な状態で係合する第3のカム面とから成っていることを特徴とする。
(3) 上記(1)または(2)に記載されたキャッチ機構付きヒンジであって、
前記カムは、前記リンクアームに一体的に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、リンク機構は、第1と第2の折り畳み自在なリンクから成り、第1と第2の折り畳みリンクは、相互に重合するように配置されて共通の枢軸で結合された結合リンクアームそれぞれ含んでいるので、第1と第2の折り畳みリンクとは相互に重合して扁平に形成することができ、従ってケースの天板や底板の如き固定物体の上下部分と可動物体との間に扁平状態で取り付けることができる。
また、キャッチ機構は、このように、第1の折り畳みリンクに共通の枢軸で相互に結合された第2の折り畳みリンクの一部を構成するソケット側のリンクアームとソケットとの間に設けられているので、キャッチ機構は、ヒンジ本体を固定物体に対して可動物体の開方向及び/又は閉方向に確実に付勢するように働き、ヒンジの扁平状態を維持しながらキャッチ機能を付与することができる。
更に、キャッチ機構のカムは、第2の折り畳みリンクの一部を構成するソケット側のリンクアームに設けられ、またこのカムに係合するカムホロワーは、可動物体に取り付けられるソケット内に摺動自在に配置されてカムに向けてばね付勢されているので、カムホロワーは、ソケット内を直線的に移動するだけであり、従ってキャッチ機構の動きは単純で構造が簡単となる。
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に述べるが、図1乃至図4は、本発明のキャッチ機構付きヒンジ10の取り付け状態を示し、図5は、本発明のキャッチ機構付きヒンジ10の分解状態を示し、図6乃至図11は、本発明のキャッチ機構付きヒンジ10の非取り付け状態(ケースや扉から取り外した状態)を示している。このキャッチ機構付きヒンジ10の完全に開いた状態が図1、図2及び図9乃至図11に示されており、このキャッチ機構付きヒンジ10の完全に閉じた状態が図3、図6乃至図8に示されており、またこのキャッチ機構付きヒンジ10の半開き状態が図4に示されている。
本発明のキャッチ機構付きヒンジ10は、図1乃至図4に示すように、固定物体の一例である筐体1の開口2とこの固定物体に開閉自在に取り付けられる可動物体の一例である扉3との間に取り付けられる。
このキャッチ機構付きヒンジ10は、筐体1の天板1U2の開口2側の凹み1UR内に取り付けられる取付けブラケット20と扉3の対応する縁部3Eの内面に取り付けられるソケット30とこの取付けブラケット20とソケット30との間に取り付けられたリンク機構40とを含むヒンジ本体12と、このヒンジ本体12が扉3を開く際と閉じる際とにヒンジ本体12を扉3の開方向又は閉方向に付勢するキャッチ機構14とを備えている。
取付けブラケット20は、図1乃至図4に示すように、筐体1の天板1Uの凹み1URの側面に取り付けられる側板部20Tとその両側から水平に一体に形成された1対の上下の板部20U、20Lとから成っていて全体的に横U字状の形態を有し、上下の板部20U、20Lに設けられた2つのねじ貫通孔20Hを貫通する止めねじ20S(図2乃至図4参照)によって筐体1に固定される。
ソケット30は、同じく図1乃至図5に示すように、垂直板部30Tとこの垂直板部30Tの両側に水平に一体に設けられた1対の上下の板部30U、30Lとから成り、垂直板部30Tが扉3の内面に設けられた凹部3Rの底面に係合するように全体を凹部3R内に収納し、上下の板部30U、30Lのねじ孔30Hを貫通する止めねじ30S(図2乃至図4参照)によって扉3の内面に固定される。
取付けブラケット20とソケット30との間に取り付けられるリンク機構40は、特に、図2及び図10から解るように、第1と第2の2組の折り畳みリンク42、44から成り、これらの第1と第2の折り畳みリンク42、44は、図示の形態では、相互に重合して噛み合わせられるように配置されて共通の枢軸43Pで結合された結合リンクアーム42B、44Bと同様にしてこれらの結合リンクアーム42B、4Bに相互に重合して噛み合うように配置されそれぞれ枢軸42P1、44P1で枢支された自由リンクアーム42F、44Fとから成っている。図示の例では、結合リンクアーム42Bは、結合リンクアーム44Bの内側に重合しており、また自由リンクアーム42Fは、結合リンクアーム42Bの外側に重合しており、自由リンクアーム44Fは、結合リンクアーム44Bの内側に重合しており、且つ第1及び第2の自由リンクアーム42F、44Fは、第1と第2のリンク42、44の折り畳み状態(図3、図6乃至図8参照)で第2及び第1の結合リンクアーム44B、42Bに干渉することがないように形成されている。
第1の折り畳みリンク42の両端は、取付けブラケット20とソケット30とにそれぞれ枢支されている(図2及び図10参照)。これを詳細に述べると、第1の折り畳みリンク42の自由リンクアーム42Fの自由端は、枢軸42P2によって取付けブラケット20の中間付近に枢支され、第1のリンク42の結合リンクアーム42Bの自由端は、枢軸42P3によってソケット30の手前(ケース1寄り側)に枢支されている。
同様にして、第2の折り畳みリンク44の両端も、取付けブラケット20とソケット30とにそれぞれ枢支されている(図2及び図10参照)。これを詳細に述べると、第2のリンク44の自由リンクアーム44Fの自由端は、枢軸44P3によってソケット30の中間付近に枢支され、第2の折り畳みリンク44の結合リンクアーム44Bの自由端は、枢軸44P2によって取付けブラケット20の手前(扉3寄り側)に枢支されている。
図3及び図6乃至図8の扉3が閉じた状態では、取付けブラケット20とソケット30とは相互に直角に配置され、この配置では、特に、図7から解るように、第1及び第2の折り畳みリンク42、44はいずれもそのリンクアーム42B、42F及び44B、44Fが折り畳まれて第1の折り畳みリンク42は、取付けブラケット20内に収納され、第2の折り畳みリンク44は、折り畳まれた状態で取付けブラケット20とソケット30との間に斜めに位置している。この場合、図7から解るように、第1の折り畳みリンク42と第2の折り畳みリンク44とは内外に重合して相互に干渉することがないようになっている。
図4の扉3が半開きの状態では、取付けブラケット20とソケット30とはほぼ一直線上になるようにソケット30が図3の閉じた位置から反時計方向に90度回転して取付けブラケット20に対して180度の角度で配置され、この配置では、第1及び第2の折り畳みリンク42、44のいずれもそのリンクアームアーム42B、42F及び44B、44Fを折畳み状態から若干角度が広がった状態に展開しつつ第1の折り畳みリンク42は、取付けブラケット20から立ち上がり、第2の折り畳みリンク44は、天板2の開口からケース1外に張り出した位置となる。
図1、図2及び図9乃至図11の扉3が完全に開いた状態では、ソケット30は、図4の半開き位置から反時計方向に更に90°回転して取付けブラケット20に対して270°の位置に配置され、この配置では、第1及び第2の折り畳みリンク42、44のいずれもそのリンクアームアーム42B、42F及び44B、44Fが図4の状態から更に展開してほぼ90度付近まで展開しつつ、第1の折り畳みリンク42は、図4の位置から更にケース1の外に張り出すように移動し、一方、第2のリンク44は、扉3の開きに応じてソケット30から離れるように相対的に移動する。
キャッチ機構14は、図10及び図11から解かるように、ソケット30に枢支されてリンク機構40の第2の折り畳みリンク44の一部を構成する自由リンクアーム44Fの先端に設けられたカム50と、ソケット30内に摺動自在に配置されてカム50に向けてばね付勢されているカムホロワー60とから成っている(図2乃至図4、図7、図10及び図11参照)。
図示の形態では、カム50は、図12に示すように、第2のリンク44の自由リンクアーム44Fの先端に一体になるようにこのリンクアーム44Fに適宜の手段で取付けられている。このカム50は、扉3の閉位置(図3参照)でカムホロワー60が安定状態で係合するように凹んでいる第1のカム面52と扉3の開位置(図10参照)でカムホロワー60が係合するほぼ平坦な第2のカム面54とこれらの第1と第2のカム面52、54の間でカムホロワー60が不安定な状態で係合する第3のカム面56とから成っている(図12参照)。
図2及び図7から解るように、これらのカム面52、54及び56は、第2のリンク44の自由リンクアーム44Fをソケット30に枢支する枢支するピン44P3を回転軸線として形成されている。
カムホロワー60は、特に、図2乃至図4、図7及び図10に示すように、ソケット30の上下の板部30U、30Lを横切る2つの抜け止めピン30P1、30P2が貫通する長孔62H1、62H2をそれぞれ有するホルダー62(図13参照)と、このホルダー62の先端に回転軸64Sによって回転自在に支持されたローラの形態のホロワー本体64と、ホロワー本体64がカム面52、54、56に衝合するようにホルダー62を付勢するばね付勢手段66とから成っている。
ばね付勢手段66は、ホルダー62内に配置され抜け止めピン30P2によって押圧されるコイルばねの形態のばね70から成っている。図示の形態では、このばね70は、ホルダー62のばね収容溝62G(図13参照)に配置されている。このばね70は、後方の抜け止めピン30P2によって圧縮されてホルダー62、即ちホロワー本体64(ローラ)64をカム50に向けて付勢している。
このキャッチ機構14のカム50は、リンクアーム42、44と同様に金属製としてもよいし、滑りのよい樹脂製としてもよく、またカムホロワー60のホルダー62、ホロワー本体64は、滑りのよい樹脂その他の材料から作られるのが好ましい。
上記のキャッチ機構付きヒンジ10の動作を述べると、既に述べたように、扉3が筐体1の開口2を閉じた状態では、図3に示すように、リンク機構40の第1及び第2の折り畳みリンク42、44が折り畳まれた状態で第1の折り畳みリンク42は、取付けブラケット20内に収納され、第2の折り畳みリンク44は、筐体1と扉3との間(取付けブラケット20とソケット30との間)に斜めに位置している。このとき、図3及び図7に示すように、キャッチ機構14のカムホロワー60は、カム50の第1のカム面52に衝合して、このリンク機構40がこの折り畳み状態を安定して維持している。
次に、この状態から扉3を開くと、ヒンジ本体12のリンク機構40は、既に述べたように、第1及び第2の折り畳みリンク42、44が枢軸43P、42P1乃至42P3、44P1乃至44P3でリンク運動して、図4に示すように、第1及び第2の折り畳みリンク42及び44の折り畳み状態から展開しつつ、ケース1の天板1Uから張り出し、扉3が完全に開いた状態では、図1、図2及び図9乃至図11に示すように、キャッチ機構14のカムホロワー60がカム50の第2のカム面54に係合していて扉3が開いた状態を維持している。なお、扉3が完全に閉じた位置から完全に開いた位置までの間では、カムホロワー60がカム50の不安定な第3のカム面56に係合しており、完全に開いた位置か閉じた位置へ扉3を誘導するように機能しているが、図4の半開きの位置で安定に維持されるように安定なカム面を形成してもよい。
図1、図2及び図9乃至図11の扉3が完全に開いた位置から扉3を再び閉じると、ヒンジ本体12のリンク機構40の第1及び第2の折り畳みリンク42、44が扉3を開く方向とは反対方向にリンク運動して、第1の折り畳みリンク42が折り畳まれながら取付けブラケット20に入り込み、また第2の折り畳みリンク44も折り畳まれながら、ケース1の天板1U内に入り込み、扉3が完全に閉じた状態では、取付けブラケット20とソッケット30との間で斜めに位置する。この際、キャッチ機構14のカム50は、第2のリンク44の自由リンクアーム44Fに設けられているので、扉3を閉じる過程で、その第1のカム面52に衝合しているカムホロワー60は、ばね70に抗して後退しながらカム50の第3のカム面56に沿って移動し、扉3が完全に閉じる位置になると、ばね70によって第2の折り畳みリンク44及び枢軸43Pによってこの第2の折り畳みリンク44に結合されている第1の折り畳みリンク42が折り畳まれるように駆動され、図3の扉3を閉じた状態に付勢される。
特に、カムホロワー60のホルダー62及びホロワー本体64が滑りのよい樹脂製であると、ホルダー62がソケット30内を摺動する際の動きやホロワー本体64がカム50上を倣う際の動きが円滑に行われるので、キャッチ機構14の動作を円滑にして扉3の開閉を緩衝的に行うことができる。
このように、第1と第2のリンク42、44が相互に重合することができるように構成されているので、ヒンジは、リンク機構の枢軸の軸線方向の間隔を小さくして扁平に形成することができ、従ってこのヒンジは、ケースの天板と底板等のように固定物体の上下の厚みの小さい部分に取り付けることができ、固定物体内の容積を制約することがないことが解る。
また、第1と第2の折り畳みリンク42、44は、相互に結合されているので、第2の折り畳みリンク44とソケット30との間にキャッチ機構14を設けて固定物体であるケース1と可動物体である扉3との間でケース1に対する扉3の開閉状態を維持することができ、キャッチ機構付き扁平ヒンジを容易に得ることができる。
更に、キャッチ機構14は、そのカム50がソケット30に枢支されて第2のリンク44の一部を構成する自由リンクアーム44Fに設けられ、このカム50に係合するカムホロワー60がソケット30内に摺動自在に配置されてカム50に向けてばね付勢されているので、カムホロワー60は、ソケット30内を直線的に動くだけであることが解る。
また、カムホロワー60は、ヒンジ10のソケット30を利用してこのソケット30内に差し込むだけで組立てることができるので、カムホロワー60の組み立てが容易となる。
なお、上記実施例では、扉3を閉じる方向にヒンジ本体12を付勢してカムホロワー60のホロワー本体64がホルダー62とは別体であってホルダー62に回転軸44P3によって取り付けられているが、ホロワー本体64は、ホルダー62と一体に形成されていてもよい。
更に、上記実施例では、キャッチ機構14は、カム50とカムホロワー60とが扉3の閉じる動きの中で扉3を閉じた状態で安定に保持しているが、扉3を開く動きの中で扉3を開く方向にヒンジ本体12を付勢してもよいし、扉3を閉じる方向と開く方向との両方に付勢してもよい。
本発明によると、ヒンジを扁平に形成して固定物体の上下の薄い板に取付けることができる上に扁平なヒンジであってもキャッチ機構を設けることができ、従って、例えば、ケースの天板や底板等に取り付けてケースの内部空間がキャッチ機構付きヒンジによって制約を受けることがなく、ケースの内部空間を有効に利用することができ、キャッチ機構付きヒンジの利用性を向上することができる。
本発明の1つの形態によって組立てられたキャッチ機構付きヒンジを扉と筐体との間に取付けて扉を完全に開いた状態で示す斜視図である。 図1のキャッチ機構付きヒンジの水平断面図である。 図1のキャッチ機構付きヒンジの完全に閉じた状態の水平断面図である。 図1のキャッチ機構付きヒンジの半開き状態の水平断面図である。 図1のキャッチ機構付きヒンジの筐体と扉とを省略した分解斜視図である。 筐体と扉とを省略した図1のキャッチ機構付きヒンジの完全閉状態の側面図である。 図6と同じ状態であるが、キャッチ機構付きヒンジの断面図である。 図6及び図7と同じ状態であるが、キャッチ機構付きヒンジの斜視図である。 筐体と扉とを省略した図1のキャッチ機構付きヒンジの完全開状態の側面図である。 図9と同じ状態であるが、キャッチ機構付きヒンジの断面図である。 図9及び図10と同じ状態であるが、キャッチ機構付きヒンジの斜視図である。 本発明のキャッチ機構付きヒンジに用いられるカム付きの第2の折り畳みリンク用の自由リンクアームを示し、同図(A)は、その組立斜視図、同図(B)はその分解斜視図である。 本発明のキャッチ機構付きヒンジに用いられるキャッチ機構のホルダー62の拡大斜視図である。
1 筐体(固定物体)
1U 天板
1 UR凹み
2 開口
2R 凹み
3 扉(可動物体)
3R 凹部
10 キャッチ機構付きヒンジ
12 ヒンジ本体
14 キャッチ機構
20 取付けブラケット
20T 側板部
20U 上の板部
20L 下の板部
20H ねじ孔
30 ソケット
30T 側板部
30H ねじ孔
30U 上の板部
30L 下の板部
30P1 抜け止めピン
30P2 抜け止めピン
40 リンク機構
42 第1の折り畳みリンク
42B 結合リンクアーム
42F 自由リンクアーム
42P1 枢軸
42P2 枢軸
42P3 枢軸
43P 枢軸
44 第2の折り畳みリンク
44B 結合リンクアーム
44F 自由リンクアーム
44P1 枢軸
44P2 枢軸
44P3 枢軸
50 カム
52 第1のカム面
54 第2のカム面
56 第3のカム面
60 カムホロワー
62 ホルダー62
62G ばね収容溝
62H1 長孔
62H2 長孔
64 ホロワー本体
64S 回転軸
66 ばね付勢手段
70 ばね

Claims (3)

  1. 固定物体と前記固定物体に開閉自在に取付けられる可動物体との間に設けられるものであって、前記固定物体に取付けられるべき取付けブラケットと前記可動物体に取り付けられるソケットと前記取付けブラケットとソケットとの間に取り付けられたリンク機構とを含むヒンジ本体と前記ヒンジ本体を可動物体の開方向及び/又は閉方向に付勢するキャッチ機構とを備えたキャッチ機構付きヒンジにおいて、
    前記ヒンジ本体のリンク機構は、第1と第2の折り畳みリンクから成り、前記第1と第2の折り畳みリンクは、相互に重合するように配置されて共通の枢軸で結合された結合リンクアームをそれぞれ含み、前記第1と第2の折り畳みリンクの両端は、前記取付けブラケットとソケットとにそれぞれ枢支され、前記キャッチ機構は、前記第2の折り畳みリンクの一部を構成するソケット側のリンクアームに設けられたカムと前記ソケット内に摺動自在に配置されて前記カムに向けてばね付勢されているカムホロワーとから成っていること、および、
    前記カムホロワーは、前記ソケットを横切る抜け止めピンを貫通する長孔を有するホルダーと前記ホルダーの先端で前記カムに対向するように設けられたホロワー本体と前記ホロワー本体が前記カムに衝合するように前記ホルダーを付勢するばね付勢手段とから成っていること、および、
    前記ばね付勢手段は、前記ホルダー内に配置され前記抜け止めピンによって押圧されるばねから成っていること
    を特徴とするキャッチ機構付きヒンジ。
  2. 請求項1に記載のキャッチ機構付きヒンジであって、前記カムは、前記可動物体の閉位置又は開位置で前記カムホロワーが係合する第1のカム面と前記可動物体の開位置又は閉位置で前記カムホロワーが係合する第2のカム面と前記第1と第2のカム面の間で前記カムホロワーが不安定な状態で係合する第3のカム面とから成っていることを特徴とするキャッチ機構付きヒンジ。
  3. 請求項1又は2に記載のキャッチ機構付きヒンジであって、前記カムは、前記リンクアームに一体的に形成されていることを特徴とするキャッチ機構付きヒンジ。
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