JP5922726B2 - Bending structure of electronic equipment and electronic equipment - Google Patents

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Description

本発明は、剛性のある2つの部品を屈曲させるための屈曲構造に関し、さらには電子機器のヒンジ機構に代わり得る新しいデザイン・コンセプトに基づく屈曲構造に関する。   The present invention relates to a bending structure for bending two rigid parts, and further relates to a bending structure based on a new design concept that can replace the hinge mechanism of an electronic device.

ノートブック型パーソナル・コンピュータ(ノートPC)、スマートフォン、タブレット端末および携帯電話などの携帯式電子機器には、使用状態において筐体が複数の姿勢をとることができるようにしたり、あるいは使用状態でディスプレイやキーボードを搭載する筐体を開き、保管状態で筐体を閉じたりするためのヒンジ構造を設ける場合がある。   For portable electronic devices such as notebook personal computers (notebook PCs), smartphones, tablet terminals, and mobile phones, the housing can take a plurality of postures in use or display in use In some cases, a hinge structure is provided for opening a casing on which a keyboard is mounted and closing the casing in a storage state.

特許文献1は、携帯型の情報処理装置に採用するヒンジ装置を開示する。ヒンジ装置は、3つ以上の菱形柱状の中間部材を相互に回動可能なように結合した複数の回動軸を含む。特許文献2は、タブレット型携帯端末に採用する曲げ規制面状材を開示する。面状材は、可撓性および復元性を備える連続シートに形状または配置間隔により相互に隙間を空けて配置した樹脂製棒状部材で構成されている。   Patent Document 1 discloses a hinge device employed in a portable information processing apparatus. The hinge device includes a plurality of pivot shafts in which three or more rhombus-shaped intermediate members are coupled so as to be pivotable with respect to each other. Patent Document 2 discloses a bending-regulating planar material used for a tablet-type mobile terminal. The planar material is composed of a resin rod-like member arranged on a continuous sheet having flexibility and resilience with a gap between each other by a shape or an arrangement interval.

特開2000−186710号公報JP 2000-186710 A 特開2012−190321号公報JP 2012-190321 A

図12は、ノートPC10が採用している一般的なヒンジ機構の一例を説明するための図である。ノートPC10はディスプレイやアンテナなどを収納するディスプレイ筐体11とシステム・デバイスを実装したマザーボードや記憶装置などを収納するシステム筐体13がヒンジ機構15a、15bで開閉可能に結合されている。ヒンジ機構15a、15bは、ディスプレイ筐体11を任意の位置で停止させるための適度なトルクを発生させるトルク機構を含んでいる。   FIG. 12 is a diagram for explaining an example of a general hinge mechanism employed by the notebook PC 10. In the notebook PC 10, a display housing 11 that houses a display, an antenna, and the like and a system housing 13 that houses a mother board, a storage device, and the like on which system devices are mounted are coupled to each other by hinge mechanisms 15a and 15b. The hinge mechanisms 15a and 15b include a torque mechanism that generates an appropriate torque for stopping the display housing 11 at an arbitrary position.

図12(A)は斜視図で、図12(B)はディスプレイ筐体11を閉じた状態の背面図で、図12(C)はディスプレイ筐体11を開いた状態の部分的な側面図で、図12(D)はディスプレイ筐体11を180度まで開いたときの部分的な側面図である。ヒンジ機構15a、15bの取り付け部分には、回動に必要な自由空間を確保するために、システム筐体13との間に隙間17a、17bが形成される。   12A is a perspective view, FIG. 12B is a rear view of the display housing 11 closed, and FIG. 12C is a partial side view of the display housing 11 opened. FIG. 12D is a partial side view when the display housing 11 is opened up to 180 degrees. Clearances 17a and 17b are formed in the attachment portions of the hinge mechanisms 15a and 15b between the system housing 13 and the free space necessary for rotation.

隙間17a、17bは、システム筐体13の内部に水やホコリが進入する場所にもなる。また、ディスプレイ筐体11とシステム筐体13の端部にも回動のための必要空間が隙間19として形成される。隙間17a、17b、19の大きさは、ディスプレイ筐体11を開いた状態と閉じた状態で変化するため、特に指の小さい子供の場合は、誤ってディスプレイ筐体11を開閉したときに指を挟む可能性がないとはいえない。   The gaps 17 a and 17 b also serve as places where water and dust enter the system housing 13. A necessary space for rotation is also formed as a gap 19 at the ends of the display housing 11 and the system housing 13. The size of the gaps 17a, 17b, and 19 changes depending on whether the display housing 11 is open or closed. Therefore, particularly in the case of a child with a small finger, when the display housing 11 is opened or closed by mistake, It cannot be said that there is no possibility of pinching.

図13は、タブレット端末30が採用している一般的なヒンジ機構の一例を説明するための図である。タブレット端末30はそれぞれタッチスクリーンを収納する独立した筐体31a、31bがヒンジ機構33a、33bで結合されている。このようなタブレット端末30にもノートPC10と同じような問題が潜在する。   FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a general hinge mechanism adopted by the tablet terminal 30. In the tablet terminal 30, independent housings 31 a and 31 b each housing a touch screen are coupled by hinge mechanisms 33 a and 33 b. Such a tablet terminal 30 has the same problem as the notebook PC 10.

そこで本発明の目的は、電子機器に採用が可能な安全性を高めた屈曲機構を提供することにある。さらに本発明の目的は、美観に優れた屈曲機構を提供することにある。さらに本発明の目的は、筐体の内部に異物が侵入しにくい屈曲機構を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような屈曲機構を採用した携帯式電子機器および屈曲方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bending mechanism with improved safety that can be employed in electronic equipment. Furthermore, the objective of this invention is providing the bending mechanism excellent in the beauty | look. A further object of the present invention is to provide a bending mechanism in which foreign matter does not easily enter the inside of the housing. Furthermore, the objective of this invention is providing the portable electronic device and bending method which employ | adopted such a bending mechanism.

本発明にかかる屈曲機構は、複数の回動軸を備え第1の本体および第2の本体に結合したヒンジ機構と、ヒンジ機構の表面を覆う弾性カバーとを含む。ヒンジ機構は複数の回動軸を備えているため、屈曲時に弾性カバーに対して包絡線が円滑に湾曲する屈曲部を構成する。弾性カバーはヒンジ機構の表面を覆うことで、本体への異物の侵入、および指はさみの防止を図ることができる。弾性カバーよりも剛性の大きい材料で形成した複数の制御ピースを弾性カバーに埋め込むように配置することで、屈曲部において弾性カバーの表面をヒンジ機構の包絡線に沿って滑らかに湾曲させることができる。   The bending mechanism according to the present invention includes a hinge mechanism that includes a plurality of rotation shafts and is coupled to the first body and the second body, and an elastic cover that covers a surface of the hinge mechanism. Since the hinge mechanism includes a plurality of rotating shafts, it forms a bent portion where the envelope curve smoothly curves with respect to the elastic cover when bent. By covering the surface of the hinge mechanism, the elastic cover can prevent foreign matter from entering the main body and finger scissors. By arranging a plurality of control pieces made of a material having rigidity higher than that of the elastic cover so as to be embedded in the elastic cover, the surface of the elastic cover can be smoothly curved along the envelope of the hinge mechanism at the bent portion. .

制御ピースを隣接する回動軸の間に配置することで、屈曲機構の薄型化を図ることができる。各制御ピースの端部側の断面積を、中央部の断面積より大きくすることで、端部側で回動軸の方向に弾性カバーが湾曲することを防ぐことができる。屈曲機構は、屈曲していない回動基準状態から2方向に屈曲することができる。このとき複数の制御ピースを、回動基準面の両側に配置することができる。   By arranging the control piece between the adjacent rotating shafts, the bending mechanism can be made thin. By making the cross-sectional area of each control piece on the end side larger than the cross-sectional area of the central part, it is possible to prevent the elastic cover from being bent in the direction of the rotation axis on the end side. The bending mechanism can be bent in two directions from an unbent rotation reference state. At this time, a plurality of control pieces can be arranged on both sides of the rotation reference plane.

弾性カバーと制御ピースは、液状の弾性材料を使ったインサート射出成形で形成することができる。このとき弾性カバーが第1の本体と第2の本体とヒンジ機構を覆うようにすれば、弾性カバーの屈曲部に対応する領域と本体に対応する領域の境界をなくしたシームレス化を実現することができる。ヒンジ機構に対応する弾性カバーの側壁に外側への膨らみを抑制する複数の制御孔を形成することで側壁の膨らみを抑制することができる。   The elastic cover and the control piece can be formed by insert injection molding using a liquid elastic material. At this time, if the elastic cover covers the first main body, the second main body, and the hinge mechanism, a seamless structure can be realized by eliminating the boundary between the region corresponding to the bent portion of the elastic cover and the region corresponding to the main body. Can do. By forming a plurality of control holes for suppressing the outward bulge in the side wall of the elastic cover corresponding to the hinge mechanism, the bulge of the side wall can be suppressed.

本発明により、電子機器に採用が可能な安全性を高めた屈曲機構を提供することができた。さらに本発明により、美観に優れた屈曲機構を提供することができた。さらに本発明により、筐体の内部に異物が侵入しにくい屈曲機構を提供することができた。さらに本発明により、そのような屈曲機構を採用した携帯式電子機器および屈曲方法を提供することができた。   According to the present invention, it is possible to provide a bending mechanism with improved safety that can be employed in an electronic device. Furthermore, according to the present invention, a bending mechanism having an excellent aesthetic appearance can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a bending mechanism in which foreign matter hardly enters the inside of the housing. Furthermore, according to the present invention, a portable electronic device and a bending method employing such a bending mechanism can be provided.

屈曲機構90の基本的な構成の一例を説明するための分解斜視図である。3 is an exploded perspective view for explaining an example of a basic configuration of a bending mechanism 90. FIG. 組み立てた状態の屈曲機構90を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the bending mechanism 90 of the assembled state. 制御ピース群200の構成を説明するための図である。4 is a diagram for explaining a configuration of a control piece group 200. FIG. 制御ピース群200、500を設けない屈曲機構の挙動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the behavior of the bending mechanism which does not provide control piece group 200,500. 制御ピース群200、500を設けない屈曲機構11の挙動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the behavior of the bending mechanism 11 which does not provide the control piece groups 200 and 500. FIG. 制御ピース群200、500を設けた屈曲機構90の挙動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the behavior of the bending mechanism 90 provided with control piece group 200,500. 制御ピース群200、500を設けた屈曲機構90の挙動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the behavior of the bending mechanism 90 provided with control piece group 200,500. 制御孔105の機能を説明するための平面図である。5 is a plan view for explaining the function of a control hole 105. FIG. 屈曲機構90を適用したノートPC600を説明するための図である。It is a figure for demonstrating notebook PC600 to which the bending mechanism 90 is applied. 屈曲機構90を適用したタブレット端末700を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the tablet terminal 700 to which the bending mechanism 90 is applied. 屈曲機構90を適用した分離型の携帯式コンピュータ800を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the separation-type portable computer 800 to which the bending mechanism 90 is applied. 一般的なヒンジ機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a general hinge mechanism. 一般的なヒンジ機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a general hinge mechanism.

図1は、本実施の形態にかかる屈曲機構90の基本的な構成の一例を説明するための分解斜視図である。図2は、組み立てた状態の屈曲機構90を説明するための図である。図3は、制御ピース群500の構成を説明するための図である。屈曲機構90は、さまざまな電子機器に適用できるため特に用途を限定する必要はないが、ここでは美観上の要求、操作時の安全性向上、および異物侵入抑制などの観点から携帯式電子機器に適用する場合を例示して説明する。   FIG. 1 is an exploded perspective view for explaining an example of a basic configuration of a bending mechanism 90 according to the present embodiment. FIG. 2 is a view for explaining the bending mechanism 90 in an assembled state. FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the control piece group 500. Since the bending mechanism 90 can be applied to various electronic devices, it is not necessary to limit the application. However, here, the bending mechanism 90 is applied to a portable electronic device from the viewpoint of aesthetic requirements, improved safety during operation, and suppression of foreign matter intrusion. The case of applying will be described as an example.

図1で屈曲機構90は、上から弾性カバー100a、本体401a、401b、制御ピース群200、ヒンジ機構300、制御ピース群500、本体403a、403b、および弾性カバー100bを積層した構造になっている。弾性カバー100a、100bはシリコンゴムのような弾性材料で形成している。弾性カバー100a、100bの材質は、屈曲機構90に適した弾力性、復元性、強度および用途に応じたその他の環境特性を備えているものであればシリコンゴムに限定する必要はない。   1, the bending mechanism 90 has a structure in which an elastic cover 100a, main bodies 401a and 401b, a control piece group 200, a hinge mechanism 300, a control piece group 500, main bodies 403a and 403b, and an elastic cover 100b are stacked from above. . The elastic covers 100a and 100b are formed of an elastic material such as silicon rubber. The material of the elastic covers 100a and 100b need not be limited to silicon rubber as long as it has elasticity, resilience, strength, and other environmental characteristics suitable for the application.

弾性カバー100a、100bは組み立てた状態で、本体401a、401b、制御ピース群200、ヒンジ機構300、制御ピース群500および本体403a、403bの全体を覆う。あるいは弾性カバー100a、100bは、屈曲部91(図2)だけを覆うようにしてもよい。この場合は、屈曲部91と非屈曲部93、95(図2)の間に境界ができる。   The elastic covers 100a and 100b cover the entirety of the main bodies 401a and 401b, the control piece group 200, the hinge mechanism 300, the control piece group 500, and the main bodies 403a and 403b in an assembled state. Alternatively, the elastic covers 100a and 100b may cover only the bent portion 91 (FIG. 2). In this case, a boundary is formed between the bent portion 91 and the non-bent portions 93 and 95 (FIG. 2).

本体401a、403aの組、本体401b、403bの組およびそれらに対応する弾性カバー100a、100bの領域は、屈曲部91が屈曲させる対象である非屈曲部93、95を構成する。本体401a、401b、403a、403bは、マグネシウム合金やアルミニウム合金などの金属材料、プラスチック、炭素繊維やガラス繊維で強化した繊維強化プラスチックおよびそれらを組み合わせた複合材料などで形成することができる。   The group of the main bodies 401a and 403a, the group of the main bodies 401b and 403b, and the corresponding regions of the elastic covers 100a and 100b constitute non-bent portions 93 and 95 that are the objects to be bent by the bent portion 91. The main bodies 401a, 401b, 403a, and 403b can be formed of a metal material such as a magnesium alloy or an aluminum alloy, a plastic, a fiber reinforced plastic reinforced with carbon fiber or glass fiber, or a composite material that combines them.

屈曲機構90をノートPC10(図12)に適用する場合は、本体401a、403aの組をディスプレイ筐体11に対応させ、本体401b、403bの組をシステム筐体13に対応させることができる。屈曲機構90をスマートフォン30(図13)に適用する場合は、本体401a、403aの組を一方の筐体31aに対応させ、本体401b、403bの組を他方の筐体31bに対応させることができる。   When the bending mechanism 90 is applied to the notebook PC 10 (FIG. 12), the set of the main bodies 401a and 403a can correspond to the display casing 11, and the set of the main bodies 401b and 403b can correspond to the system casing 13. When the bending mechanism 90 is applied to the smartphone 30 (FIG. 13), the set of the main bodies 401a and 403a can be made to correspond to one housing 31a, and the set of the main bodies 401b and 403b can be made to correspond to the other housing 31b. .

ヒンジ機構300およびそれに対応する弾性カバー100a、100bの領域は屈曲部91を構成する。ヒンジ機構300は一例として、本体403a、403bに固定するための固定部305a、305b、固定部305a、305bの間に配置したヒンジピース群301、および複数の連結部303a、303bで構成している。ヒンジピース群301を構成する複数の円柱状のヒンジピース301a〜301h(図3)はそれぞれ回動軸を備えており、隣接するヒンジピースが各回動軸を中心に回動することができる。したがって、ヒンジピース群301は屈曲部91が屈曲したときに断面において屈曲時の外側および内側の包絡線が滑らかな曲線を描く。   The region of the hinge mechanism 300 and the corresponding elastic covers 100a and 100b constitutes a bent portion 91. As an example, the hinge mechanism 300 includes fixing portions 305a and 305b for fixing to the main bodies 403a and 403b, a hinge piece group 301 disposed between the fixing portions 305a and 305b, and a plurality of connecting portions 303a and 303b. . Each of the plurality of cylindrical hinge pieces 301a to 301h (FIG. 3) constituting the hinge piece group 301 includes a rotation shaft, and adjacent hinge pieces can rotate about each rotation shaft. Therefore, when the bending part 91 bends, the hinge piece group 301 draws a smooth curve on the outer and inner envelopes at the time of bending in the cross section.

ヒンジ機構300が屈曲していないときに各回動軸は同一平面上に存在する。この平面上で回動軸に垂直な方向にX軸を定義し、回動軸に平行な方向にY軸を定義し、X−Y平面に垂直な方向にZ軸を定義する。すべての回動軸がX−Y平面に存在するときの屈曲機構90の状態を回動基準状態といい、このときのX−Y平面を回動基準面97(図2)ということにする。また、屈曲部91が屈曲したときの回動軸を結ぶ曲面を回動面98(図7)ということにする。   When the hinge mechanism 300 is not bent, the respective rotation axes exist on the same plane. On this plane, an X axis is defined in a direction perpendicular to the rotation axis, a Y axis is defined in a direction parallel to the rotation axis, and a Z axis is defined in a direction perpendicular to the XY plane. The state of the bending mechanism 90 when all the rotation axes exist in the XY plane is referred to as a rotation reference state, and the XY plane at this time is referred to as a rotation reference surface 97 (FIG. 2). A curved surface connecting the rotation axes when the bent portion 91 is bent is referred to as a rotation surface 98 (FIG. 7).

制御ピース群200、500はそれぞれ、複数の制御ピースで構成している。制御ピース群200、500は屈曲部91が屈曲したときに弾性カバー100a、100bの変形量を制御するために、ポリカーボネート(PC)、PC/ABS樹脂といったプラスチック材料や、アルミニウム合金やマグネシウム合金といった金属材料のような弾性カバー100a、100bよりも剛性の高い材料で形成する。弾性カバー100a、100bの内側に形成したY軸方向に延びる複数の細長いリセス部101にはそれぞれ制御ピース500a〜500g(図3)が嵌め込まれ、リセス部103a、103bには本体403a、403bが嵌め込まれる構造になっている。   Each of the control piece groups 200 and 500 includes a plurality of control pieces. The control piece groups 200 and 500 are made of a plastic material such as polycarbonate (PC) or PC / ABS resin, or a metal such as an aluminum alloy or a magnesium alloy in order to control the deformation amount of the elastic covers 100a and 100b when the bent portion 91 is bent. The elastic cover 100a, 100b, such as a material, is formed of a material having higher rigidity. Control pieces 500a to 500g (FIG. 3) are fitted into a plurality of elongated recesses 101 extending in the Y-axis direction formed inside the elastic covers 100a and 100b, respectively, and main bodies 403a and 403b are fitted into the recesses 103a and 103b. It has a structure.

ここでいう嵌め込まれる構造は、屈曲機構90が屈曲する間に本体403a、403b、制御ピース群500がX−Y平面上でスライドして自由に移動しない構造を意味している。本実施の形態では、あらかじめ金型のキャビティ内部の所定の位置に、本体403a、403bおよび制御ピース群500を挿入しておき、液状シリコンゴムをインサート射出成形することで、本体403a、403b、制御ピース群500および弾性カバー100bを一体成形することではめ込み構造を実現している。同様にして、本体401a、401b、制御ピース群200および弾性カバー100aを一体成形することができる。   The structure to be fitted here means a structure in which the main bodies 403a and 403b and the control piece group 500 do not slide and move freely on the XY plane while the bending mechanism 90 is bent. In the present embodiment, the main bodies 403a and 403b and the control piece group 500 are inserted in advance at predetermined positions inside the mold cavity, and liquid silicone rubber is insert injection molded, whereby the main bodies 403a and 403b are controlled. An inset structure is realized by integrally molding the piece group 500 and the elastic cover 100b. Similarly, the main bodies 401a and 401b, the control piece group 200, and the elastic cover 100a can be integrally formed.

図3(A)は、インサート射出成形で一体成形された本体403a、403b、制御ピース群500および弾性カバー100bの平面図で、図3(B)は、図3(A)のA−A矢視の拡大した部分断面図で、図3(C)は、図3(A)のB−B矢視の拡大した部分断面図である。図3(B)には、点線でヒンジピース群301を構成するヒンジピース301a〜301h、および連結部材303a、303bを示している。ヒンジピース301a〜301hは端部で適度な回動トルクを生成できる円柱状の部材である。   3A is a plan view of the main bodies 403a and 403b, the control piece group 500, and the elastic cover 100b integrally formed by insert injection molding, and FIG. 3B is an AA arrow in FIG. 3A. FIG. 3C is an enlarged partial cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3A. FIG. 3B shows hinge pieces 301a to 301h and connecting members 303a and 303b constituting the hinge piece group 301 by dotted lines. The hinge pieces 301a to 301h are columnar members that can generate an appropriate rotational torque at the ends.

X軸方向において固定部305bに結合されるヒンジピース301aから始まって隣接するヒンジピース301aと301bの組、301cと301dの組、301eと301fの組、301gと301hの組がそれぞれ連結部材303bで両端が回動可能に結合される。また、ヒンジピース301bから始まって隣接するヒンジピース301bと301cの組、301dと301eの組、301fと301gの組がそれぞれ連結部材303bで両端が回動可能に結合される。   Starting from a hinge piece 301a coupled to the fixed portion 305b in the X-axis direction, a pair of adjacent hinge pieces 301a and 301b, a group of 301c and 301d, a group of 301e and 301f, and a group of 301g and 301h are connected members 303b, respectively. Both ends are pivotally coupled. Also, starting from the hinge piece 301b, adjacent pairs of hinge pieces 301b and 301c, 301d and 301e, and 301f and 301g are respectively coupled by a connecting member 303b so that both ends are rotatable.

このような構成の結果、各ヒンジピース301a〜301hが隣接するヒンジピースの回動軸を中心に独立して回動して、図2(B)に示すように屈曲部91は回動基準面97から2方向に回動することができる。制御ピース群500を構成する独立した制御ピース500a〜500gは、ヒンジピース群301に平行(Y軸に平行)でかつX軸方向に等間隔に配置している。   As a result of such a configuration, each of the hinge pieces 301a to 301h is independently rotated about the rotation axis of the adjacent hinge piece, and the bent portion 91 has a rotation reference plane as shown in FIG. It can be rotated in two directions from 97. The independent control pieces 500a to 500g constituting the control piece group 500 are arranged in parallel to the hinge piece group 301 (parallel to the Y axis) and at equal intervals in the X axis direction.

弾性カバー100bの表面の凹凸を避けるため、制御ピース群500は回動基準状態のときに弾性カバー100bの内面がヒンジピース群301に接触しないようにする。各制御ピース500a〜500gのX軸方向の位置は、必ずしも隣接するヒンジピースの回動軸の間の中央にする必要はないが、中央に配置すると回動基準状態で制御ピース群500をヒンジピース群301に接触しないようにしながら回動基準面97に接近させることができるため、屈曲機構の薄型化を図る上で効果的である。弾性カバー100aと制御ピース群200の構造も同じである。   In order to avoid unevenness on the surface of the elastic cover 100b, the control piece group 500 prevents the inner surface of the elastic cover 100b from coming into contact with the hinge piece group 301 when in the rotation reference state. The position of each control piece 500a to 500g in the X-axis direction is not necessarily at the center between the rotation axes of the adjacent hinge pieces, but if arranged at the center, the control piece group 500 is hinged in the rotation reference state. Since the rotation reference surface 97 can be brought close to the group 301 without contacting the group 301, it is effective in reducing the thickness of the bending mechanism. The structures of the elastic cover 100a and the control piece group 200 are also the same.

各制御ピース500a〜500gは断面が一例として矩形の棒状の部材で、両端側にはリブ501a〜501gが形成されている。リブ501a〜501gは、屈曲部91がY軸方向に折れ曲がるのを防止する。したがって、リブ501a〜501gに代えて、制御ピース500a〜500gの断面積を大きくするような他の構造を採用してもよい。制御ピース500a〜500gの弾性カバー100bの表面に近い面の形状は、屈曲部91の湾曲の程度が大きいときの弾性カバーの表面が、ヒンジピース群301の包絡線に沿った理想的な曲面形状に近づくように曲面にしてもよい。弾性カバー100aと制御ピース群200の構造も同じである。   Each of the control pieces 500a to 500g is a rectangular bar-shaped member having an example of a cross section, and ribs 501a to 501g are formed on both ends. The ribs 501a to 501g prevent the bent portion 91 from bending in the Y-axis direction. Therefore, instead of the ribs 501a to 501g, other structures that increase the cross-sectional areas of the control pieces 500a to 500g may be adopted. The shape of the surface close to the surface of the elastic cover 100b of the control pieces 500a to 500g is such that the surface of the elastic cover when the degree of bending of the bent portion 91 is large is an ideal curved surface shape along the envelope of the hinge piece group 301 You may make it a curved surface so that it may approach. The structures of the elastic cover 100a and the control piece group 200 are also the same.

図4、図5は、制御ピース群200、500を設けない屈曲機構11(図5)の挙動を説明するための断面図である。図4はシリコンゴムで製作した長さL1の板状の部材50に対して、長さ方向に圧縮応力および引っ張り応力を加えたときの様子を示している。シリコンゴムは、外部から加えられた応力により弾性変形するときに体積がほとんど変化しないため、圧縮応力に対しては図4(B)のように変形し、引っ張り応力に対しては図4(C)のように引っ張り方向に長くなって厚さが減少する。   4 and 5 are cross-sectional views for explaining the behavior of the bending mechanism 11 (FIG. 5) without the control piece groups 200 and 500. FIG. 4 shows a state in which compressive stress and tensile stress are applied in the length direction to a plate-like member 50 having a length L1 made of silicon rubber. Since silicon rubber undergoes almost no change in volume when elastically deformed by externally applied stress, it deforms as shown in FIG. 4B for compressive stress and FIG. 4C for tensile stress. ) Becomes longer in the pulling direction and the thickness decreases.

図5(A)は、図1の屈曲機構90に制御ピース群200、500を設けないで構成した屈曲機構11の回動基準状態を示す断面図で、図5(B)は屈曲した状態を示す断面図である。図5(B)のように屈曲機構11を屈曲させると、弾性カバー100aには引っ張り応力が発生し弾性カバー100bには圧縮応力が発生する。弾性カバー100aは、図4(C)に示したように引っ張り方向に延びて厚さが減少し、弾性カバー100aの表面がヒンジピース群301に接近する。   5A is a cross-sectional view showing a rotation reference state of the bending mechanism 11 configured without the control piece groups 200 and 500 provided in the bending mechanism 90 of FIG. 1, and FIG. 5B shows the bent state. It is sectional drawing shown. When the bending mechanism 11 is bent as shown in FIG. 5B, tensile stress is generated in the elastic cover 100a and compressive stress is generated in the elastic cover 100b. As shown in FIG. 4C, the elastic cover 100 a extends in the pulling direction and decreases in thickness, and the surface of the elastic cover 100 a approaches the hinge piece group 301.

その結果、弾性カバー100aの屈曲部91に対応する領域が、ヒンジピース群301の輪郭が見えたり指で触ったときに違和感を受けたりするような状態になるため、弾性カバー100aの非屈曲部93、95に対応する領域と屈曲部91に対応する領域の表面の一体感がなくなって美観上好ましくない。弾性カバー100bは、図4(B)に示したように圧縮されて、内側に膨れたり皺になるように変形したりするため美観上好ましくない。   As a result, the region corresponding to the bent portion 91 of the elastic cover 100a is in a state where the outline of the hinge piece group 301 is visible or feels uncomfortable when touched with a finger. A sense of unity between the surfaces corresponding to the regions 93 and 95 and the region corresponding to the bent portion 91 is lost, which is not preferable from an aesthetic point of view. The elastic cover 100b is not aesthetically pleasing because it is compressed as shown in FIG. 4B and is deformed so as to swell inside or become wrinkles.

図6、図7は、制御ピース群200、500を設けた屈曲機構90の挙動を説明するための断面図である。図6はシリコンゴムの層63と、制御ピース群200、500に相当する剛性の高い材料の層61を交互に配置して製作した板状の部材60に対して、長さ方向において圧縮応力および引っ張り応力を加えたときの様子を示している。板状の部材60に圧縮応力を加えると、図6(B)に示すように剛性の高い材料の層61はほとんど変形しないでシリコンゴムの層63だけが変形する。しかし、シリコンゴムの層63は圧縮方向の長さLが板状の部材50の長さL1より短いため図4(B)のように一方に大きく膨らまないで両側に膨れる。   6 and 7 are cross-sectional views for explaining the behavior of the bending mechanism 90 provided with the control piece groups 200 and 500. FIG. FIG. 6 shows a compressive stress and a longitudinal stress applied to a plate-like member 60 produced by alternately arranging layers 63 of silicon rubber and layers 61 of a highly rigid material corresponding to the control piece groups 200 and 500. The state when tensile stress is applied is shown. When compressive stress is applied to the plate-like member 60, as shown in FIG. 6B, the layer 61 of high rigidity material hardly deforms and only the silicon rubber layer 63 deforms. However, since the length L in the compression direction is shorter than the length L1 of the plate-like member 50, the silicon rubber layer 63 does not swell greatly as shown in FIG.

このとき剛性の高い材料の層61は、シリコンゴムの層63の圧縮方向の長さLをL1より短くすることでシリコンゴムの層63が変形する量および方向を制御していることになる。引っ張り応力に対しては図6(C)に示すように剛性の高い材料の層61はほとんど変形しないが、シリコンゴムの層63は厚さが減少する。図4(C)に示す均一な板状の部材50は全体の厚さが薄くなっているが、図6(C)に示す板状の部材60は剛性の高い材料の層61が形成する元の厚さの層と、シリコンゴムの層63が形成する薄い層が交互に発生する。屈曲機構90はこの原理を利用して屈曲時に屈曲部91の表面が滑らかな曲面になるように制御する。   At this time, the layer 61 of the highly rigid material controls the amount and direction of deformation of the silicon rubber layer 63 by making the length L in the compression direction of the silicon rubber layer 63 shorter than L1. With respect to the tensile stress, as shown in FIG. 6C, the layer 61 of a highly rigid material hardly deforms, but the thickness of the silicon rubber layer 63 decreases. The uniform plate-like member 50 shown in FIG. 4C has a small overall thickness, but the plate-like member 60 shown in FIG. 6C is an element formed by a layer 61 of a highly rigid material. And a thin layer formed by the silicon rubber layer 63 are alternately generated. The bending mechanism 90 uses this principle to control the surface of the bending portion 91 to be a smooth curved surface during bending.

図7(A)に示す回動基準状態の屈曲構造90を図7(B)の方向に屈曲させると、図5(B)の場合と同様に、外側の弾性カバー100aには引っ張り応力が発生し、内側の弾性カバー100bには圧縮応力が発生する。弾性カバー100aは、図6(C)に示したように引っ張り方向に延びて、制御ピース群200がヒンジピース群301に接触する。   When the bending structure 90 in the rotation reference state shown in FIG. 7A is bent in the direction of FIG. 7B, a tensile stress is generated in the outer elastic cover 100a, as in FIG. 5B. In addition, a compressive stress is generated in the inner elastic cover 100b. The elastic cover 100a extends in the pulling direction as shown in FIG. 6C, and the control piece group 200 contacts the hinge piece group 301.

拡大して図7(C)に示すように、特定の制御ピースに対応する弾性カバー100aの領域の表面111aは、制御ピース群200によって回動面98の方向への移動が抑制される。また、制御ピースの間に対応する弾性カバー100aの領域の表面113aは、両側の2つの制御ピースで回動面98の方向への移動が抑制される。したがって、図5(B)のようにヒンジピース群301の輪郭が現れる程度まで弾性カバー100aの表面がヒンジピース群301に接近しない。   As shown in FIG. 7C, the surface 111a in the region of the elastic cover 100a corresponding to the specific control piece is restrained from moving in the direction of the rotation surface 98 by the control piece group 200. Further, the surface 113a of the region of the elastic cover 100a corresponding between the control pieces is restrained from moving in the direction of the rotation surface 98 by the two control pieces on both sides. Therefore, the surface of the elastic cover 100a does not approach the hinge piece group 301 to the extent that the outline of the hinge piece group 301 appears as shown in FIG.

拡大して図7(D)に示すように、圧縮応力を受ける弾性カバー100bは、制御ピース群500に対応する領域の表面111bは形状が維持され、制御ピースの間に対応する領域の表面113bは、図6(B)に示したようにわずかに膨れる。このとき、表面113bは、X軸方向の長さが短いため隣接する制御ピースの間だけで変形し、図5(B)のように大きく膨らんだり皺が寄ったりすることがない。ヒンジピース群301と制御ピース群200、500の関係は、回動基準面97に対して対称構造になっているため、反対方向に屈曲させたときは、弾性カバー100aには圧縮応力が発生し、弾性カバー100bには引っ張り応力が発生して同様の挙動を示す。   As shown in FIG. 7D, the elastic cover 100b that receives compressive stress maintains the shape of the surface 111b of the region corresponding to the control piece group 500, and the surface 113b of the region corresponding to the space between the control pieces. Swells slightly as shown in FIG. At this time, since the length in the X-axis direction is short, the surface 113b is deformed only between the adjacent control pieces, and does not swell greatly or become wrinkled as shown in FIG. Since the relationship between the hinge piece group 301 and the control piece groups 200 and 500 is symmetrical with respect to the rotation reference plane 97, a compressive stress is generated in the elastic cover 100a when bent in the opposite direction. The elastic cover 100b exhibits a similar behavior when a tensile stress is generated.

図8は図3に示した、弾性カバー100bの屈曲部91に対応する領域の側壁107に設けた複数の制御孔105の機能を説明するための平面図である。図8(A)、(B)は、制御孔のない側壁107aを示し、図8(C)、(D)はX軸方向に複数の制御孔105を設けた図2の側壁107を示している。図8(A)の回動基準状態から点線の位置を中心にして側壁107aの両端が手前方向に移動するように屈曲すると側壁107aの内側には圧縮応力が発生する。   FIG. 8 is a plan view for explaining the function of the plurality of control holes 105 provided in the side wall 107 in the region corresponding to the bent portion 91 of the elastic cover 100b shown in FIG. 8A and 8B show the side wall 107a without a control hole, and FIGS. 8C and 8D show the side wall 107 of FIG. 2 provided with a plurality of control holes 105 in the X-axis direction. Yes. If the both ends of the side wall 107a are bent from the rotation reference state of FIG. 8A with the dotted line as the center, a compressive stress is generated inside the side wall 107a.

側壁107aの一方の側面はリブ501a〜501g(図2)に接触するため、圧縮応力を受けた側壁107aは図8(B)に示すように外側に膨らむ。これに対して制御孔105を設けた側壁107が、図8(C)の回動基準状態から点線の位置を中心にして屈曲したときは、複数の制御孔105が側壁107の圧縮応力を吸収するように変形するため図8(D)に示すように外側へのふくらみ量を軽減することができる。   Since one side surface of the side wall 107a is in contact with the ribs 501a to 501g (FIG. 2), the side wall 107a subjected to the compressive stress swells outward as shown in FIG. 8B. On the other hand, when the side wall 107 provided with the control hole 105 is bent about the position of the dotted line from the rotation reference state of FIG. 8C, the plurality of control holes 105 absorb the compressive stress of the side wall 107. Therefore, as shown in FIG. 8D, the amount of outward bulge can be reduced.

図9は、屈曲機構90を適用したノートPC600を説明するための図である。ノートPC600は、キーボード601を搭載するシステム筐体603とタッチスクリーン605を搭載するディスプレイ筐体607が屈曲部91で結合されている。図9(A)は、ディスプレイ筐体607を適度な角度まで傾斜させて、ノートPCとして使用する状態を示し、図9(B)はディスプレイ筐体607を閉じた状態を示し、図9(C)はシステム筐体603とディスプレイ筐体607が背中合わせになるように屈曲部91を屈曲させてタブレット端末として使用する状態を示している。   FIG. 9 is a diagram for explaining a notebook PC 600 to which the bending mechanism 90 is applied. In the notebook PC 600, a system casing 603 on which a keyboard 601 is mounted and a display casing 607 on which a touch screen 605 is mounted are coupled by a bent portion 91. 9A shows a state in which the display housing 607 is tilted to an appropriate angle and is used as a notebook PC, and FIG. 9B shows a state in which the display housing 607 is closed, and FIG. ) Shows a state in which the bending portion 91 is bent so that the system casing 603 and the display casing 607 are back to back and used as a tablet terminal.

図10は、屈曲機構90を適用したタブレット端末700を説明するための図である。タッチスクリーン701を搭載するタブレット端末700は、屈曲部91で筐体の一部を屈曲させて支持台として利用しさまざまな姿勢で使用することができる。図11は、屈曲機構90を適用した分離型の携帯式コンピュータ800を説明するための図である。携帯式コンピュータ800は、キーボード803を搭載するキーボード筐体801とタッチスクリーン807を搭載するタブレット端末805で構成されている。   FIG. 10 is a diagram for explaining a tablet terminal 700 to which the bending mechanism 90 is applied. The tablet terminal 700 equipped with the touch screen 701 can be used in various postures by bending a part of the housing at the bending portion 91 and using it as a support base. FIG. 11 is a diagram for explaining a separation-type portable computer 800 to which the bending mechanism 90 is applied. The portable computer 800 includes a keyboard casing 801 on which a keyboard 803 is mounted and a tablet terminal 805 on which a touch screen 807 is mounted.

キーボード筐体801は端部の断面形状がU字型になるように加工された装着部804を備えている。タブレット端末805は、タブレット端末700(図10)と同じように屈曲部91で端部が屈曲できるようになっている。タブレット端末805は端部に端子を備えており装着部804に挿入したときに、キーボード筐体801のシステム・デバイスと電気的に接続される。タブレット端末805とキーボード筐体801は、無線で接続するようにしてもよい。コンピュータ800は、タブレット端末805を分離して使用することができるとともに、装着部804に装着してノートPCの構成要素として使用することができる。また、結合時には屈曲部91を屈曲させてタブレット端末805をさまざまな位置で使用することができる。   The keyboard housing 801 includes a mounting portion 804 that is processed so that the cross-sectional shape of the end portion is U-shaped. The tablet terminal 805 can be bent at the bent portion 91 in the same manner as the tablet terminal 700 (FIG. 10). The tablet terminal 805 has a terminal at an end thereof, and is electrically connected to the system device of the keyboard housing 801 when inserted into the mounting portion 804. The tablet terminal 805 and the keyboard housing 801 may be connected wirelessly. The computer 800 can be used by separating the tablet terminal 805 and can be used as a constituent element of a notebook PC by being attached to the attachment portion 804. Further, at the time of coupling, the bent portion 91 can be bent and the tablet terminal 805 can be used at various positions.

屈曲機構90は、屈曲状態でも回動基準状態でも屈曲部91と非屈曲部93、95の外観上の同一性が保たれており、ユーザに屈曲部91の存在を認識させない新しいでデザイン・コンセプトの電子機器を提供する。また、従来のヒンジ機構および筐体に存在していた隙間を弾性カバーで隠すことができるため、安全性を一層向上させることができる。また、ヒンジ機構の隙間が弾性カバーで覆われているため筐体の内部への異物の侵入を防止することもできる。   The bending mechanism 90 is a new design concept that maintains the same appearance in the bent portion 91 and the non-bent portions 93 and 95 in both the bent state and the rotation reference state, and does not allow the user to recognize the presence of the bent portion 91. Provide electronic equipment. Moreover, since the clearance which existed in the conventional hinge mechanism and housing | casing can be hidden with an elastic cover, safety | security can be improved further. Further, since the gap of the hinge mechanism is covered with the elastic cover, it is possible to prevent foreign matter from entering the inside of the housing.

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。   Although the present invention has been described with the specific embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and is known so far as long as the effects of the present invention are achieved. It goes without saying that any configuration can be adopted.

90 屈曲機構
91 屈曲部
93、95 非屈曲部
97 回動基準面
98 回動面
100a、100b 弾性カバー
105 制御孔
107 側壁
200、500 制御ピース群
500a〜500g 制御ピース
300 ヒンジ機構
301 ヒンジピース群
301a〜301h ヒンジピース
303a、303b 連結部
305a、305b 結合部
401a、401b、403a、403b 本体
90 bending mechanism 91 bending part 93, 95 non-bending part 97 rotation reference surface 98 rotation surface 100a, 100b elastic cover 105 control hole 107 side wall 200, 500 control piece group 500a-500g control piece 300 hinge mechanism 301 hinge piece group 301a ˜301h Hinge pieces 303a and 303b coupling portions 305a and 305b coupling portions 401a, 401b, 403a and 403b

Claims (19)

第1の本体と第2の本体を含む電子機器の屈曲機構であって、
複数の回動軸を含み前記第1の本体および前記第2の本体に結合したヒンジ機構と、
前記ヒンジ機構の表面を覆う弾性カバーと、
前記ヒンジ機構が屈曲したときの前記弾性カバーの変形量を制御するために前記弾性カバーに埋め込むように配置した複数の制御ピースと
を有する屈曲機構。
A bending mechanism of an electronic device including a first body and a second body,
A hinge mechanism including a plurality of pivot shafts and coupled to the first body and the second body;
An elastic cover covering the surface of the hinge mechanism;
A bending mechanism having a plurality of control pieces arranged to be embedded in the elastic cover in order to control a deformation amount of the elastic cover when the hinge mechanism is bent .
前記制御ピースを、前記弾性カバーよりも剛性の大きい材料で形成した請求項1に記載の屈曲機構。 The bending mechanism according to claim 1, wherein the control piece is formed of a material having rigidity higher than that of the elastic cover. 前記制御ピースを、隣接する前記回動軸の間に配置した請求項1に記載の屈曲機構。 The bending mechanism according to claim 1 , wherein the control piece is disposed between the adjacent rotating shafts. 各制御ピースの端部側の断面積が、中央部の断面積より大きい請求項1に記載の屈曲機構。 The bending mechanism according to claim 1 , wherein a cross-sectional area of each control piece on an end side is larger than a cross-sectional area of a central part. 前記屈曲機構が、回動基準状態から2方向に湾曲する請求項1に記載の屈曲機構。 The bending mechanism according to claim 1 , wherein the bending mechanism is bent in two directions from the rotation reference state. 前記複数の制御ピースを、前記回動基準状態で形成された回動基準面の両側に配置した請求項5に記載の屈曲機構。 The bending mechanism according to claim 5, wherein the plurality of control pieces are arranged on both sides of a rotation reference surface formed in the rotation reference state . 前記弾性カバーと前記制御ピースを、液状の弾性材料を使ったインサート射出成形で形成した請求項1に記載の屈曲機構。   The bending mechanism according to claim 1, wherein the elastic cover and the control piece are formed by insert injection molding using a liquid elastic material. 前記弾性カバーが前記第1の本体と前記第2の本体と前記ヒンジ機構を覆う請求項7に記載の屈曲機構。   The bending mechanism according to claim 7, wherein the elastic cover covers the first body, the second body, and the hinge mechanism. 前記ヒンジ機構に対応する領域の前記弾性カバーの側壁に前記回動軸の方向への膨らみを抑制する複数の制御孔を形成した請求項1に記載の屈曲機構。   The bending mechanism according to claim 1, wherein a plurality of control holes are formed in a side wall of the elastic cover in a region corresponding to the hinge mechanism to suppress swelling in the direction of the rotation shaft. 第1の本体、
第2の本体と、
それぞれ回動軸を備える複数のヒンジピースを含み、前記第1の本体および前記第2の本体に結合したヒンジ機構と、
前記第1の本体と前記第2の本体と前記ヒンジ機構の表面を覆う弾性カバーと、
前記ヒンジ機構が屈曲したときの前記弾性カバーの変形量を制御するために前記弾性カバーに埋め込むように配置した複数の制御ピースと
を有する携帯式電子機器。
A first body,
A second body;
A hinge mechanism including a plurality of hinge pieces each having a rotation axis and coupled to the first body and the second body;
An elastic cover that covers surfaces of the first body, the second body, and the hinge mechanism;
A portable electronic device comprising: a plurality of control pieces arranged to be embedded in the elastic cover in order to control a deformation amount of the elastic cover when the hinge mechanism is bent .
前記携帯式電子機器が、前記第1の本体に対応するシステム筐体と前記第2の本体に対応するディスプレイ筐体を含むノートブック型携帯式コンピュータである請求項10に記載の携帯式電子機器。 The portable electronic device, the portable electronic device according to claim 10 which is a notebook portable computer including a display housing corresponding to said first system casing corresponding to the main body the second body . 前記携帯式電子機器が、前記第1の本体に対応する筐体と前記第2の本体に対応する支持台を含むタブレット端末である請求項10に記載の携帯式電子機器。 The portable electronic device according to claim 10 , wherein the portable electronic device is a tablet terminal including a casing corresponding to the first main body and a support base corresponding to the second main body. タッチスクリーンを備える第1の本体と、第2の本体と、複数の回動軸を備え前記第1の本体および前記第2の本体に結合したヒンジ機構と、前記第1の本体と前記第2の本体と前記ヒンジ機構の表面を覆う弾性カバーと、前記ヒンジ機構が屈曲したときの前記弾性カバーの変形量を制御するために前記弾性カバーに埋め込むように配置した複数の制御ピースとを有するタブレット端末と、
キーボードと前記第2の本体の装着が可能な装着部を有するキーボード筐体と
を有する携帯式電子機器。
A first main body including a touch screen; a second main body; a hinge mechanism including a plurality of pivot shafts and coupled to the first main body and the second main body; the first main body and the second main body; And a plurality of control pieces arranged so as to be embedded in the elastic cover in order to control the amount of deformation of the elastic cover when the hinge mechanism is bent. A terminal,
A portable electronic device having a keyboard and a keyboard housing having a mounting portion on which the second main body can be mounted.
前記第2の本体および前記装着部がそれぞれ装着時に電気的な接続が可能な端子を備える請求項13に記載の携帯式電子機器。 The portable electronic device according to claim 13 , wherein each of the second main body and the mounting portion includes a terminal that can be electrically connected when mounted. 第1のブロックと第2のブロックを屈曲させる方法であって、
複数の回動軸を備えるヒンジ機構で前記第1のブロックおよび前記第2のブロックを結合するステップと、
前記第1のブロックと前記第2のブロックと前記ヒンジ機構の表面を弾性カバーで覆うステップと、
前記ヒンジ機構が回動したときの屈曲部における前記弾性カバーの内側と外側の変形を制御するステップと
を有する方法。
A method of bending a first block and a second block,
Coupling the first block and the second block with a hinge mechanism comprising a plurality of pivot axes;
Covering the surface of the first block, the second block, and the hinge mechanism with an elastic cover;
Controlling the deformation of the inner and outer sides of the elastic cover at the bent portion when the hinge mechanism is rotated.
前記変形を制御するステップが、前記弾性カバーの屈曲部に埋め込んだ前記弾性カバーより剛性の高い材料で前記弾性カバーの前記回動軸に垂直な方向の長さを短くすることで前記弾性カバーの内側の変形量を低減するステップを有する請求項15に記載の方法。 The step of controlling the deformation includes shortening the length of the elastic cover in a direction perpendicular to the rotation axis with a material having higher rigidity than the elastic cover embedded in the bent portion of the elastic cover. The method of claim 15 , comprising reducing the amount of inner deformation. 前記剛性の高い材料を前記第1のブロックから前記第2のブロックに向かって所定の間隔で配置するステップを有する請求項16に記載の方法。 The method according to claim 16 , further comprising the step of disposing the rigid material from the first block toward the second block at a predetermined interval. 前記変形を制御するステップが、前記弾性カバーの屈曲部に埋め込んだ前記弾性カバーより剛性の高い材料が前記弾性カバーの表面の前記回動軸の方向への接近を抑制する請求項15に記載の方法。 16. The step of controlling the deformation according to claim 15 , wherein the step of controlling the deformation suppresses a material having a higher rigidity than the elastic cover embedded in the bent portion of the elastic cover from approaching the surface of the elastic cover in the direction of the rotation shaft. Method. 前記剛性の高い材料が前記ヒンジ機構に接触して接近を抑制する請求項18に記載の方法。 The method of claim 18 , wherein the stiff material contacts the hinge mechanism to inhibit access.
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