JP6357203B2 - 電子機器のヒンジアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、ヒンジアセンブリに関し、特に、電子機器のヒンジアセンブリケーシングに関する。

スマートフォン、タブレット型コンピュータの流行に伴い、軽量・薄型化及び機能の強大によりノートブックコンピュータ、ポータブルＤＶＤプレーヤー等に徐々に取って代わり、ポータブル電子機器となってきた。文章の閲覧、ビデオ番組或いは動画の鑑賞に用いる時、ユーザの鑑賞のため、通常スマートフォン、タブレット型コンピュータをテーブル上に置いてスタンドで電子機器を支える。

現在のスタンド種類は、外付けタイプ又は直接電子機器に固着するタイプがある。外付けタイプは独立式、或いは電子機器の保護ケースに取り付けることもできる。一般的に見ると、保護ケースは皮革質又はプラスチックで、そのスタンドがその中に覆われた紙シート或いはプラスチックシートとなるため、機械的強度が低いため寿命が比較短くなる。独立式のスタンドは、比較的高い機械的強度を有することもできるが、携帯的には比較的不便である。直接電子機器に固着したスタンドは、通常枢軸でスタンドとケーシングを互いに突合せする。しかしながら、設計上の軽薄短の制限を受け、枢軸の突合せ方式は回転角度を制限している。同時に枢軸は、スタンドと組み立てるため、通常ケーシングの外部に露出する。これは、外観に影響を与える以外に、ケーシング及びスタンドの枢着が容易に衝突、外力衝撃により脱落、損傷し、枢着の安定性及びライフサイクルに影響を及ぼしてしまう。

上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、以下の発明を完成するに至った。

本発明は、特に電子機器のケーシング及びバックカバーの組み立てに適しているヒンジアセンブリを提供する。ヒンジアセンブリは、固定部材と回転部材と中心軸とを含む。固定部材は側板と２つの固定板とを含む。２つの固定板は側板の両端から一方向に延出し、側板上に円弧状のガイドレールを開設する。回転部材は、回転部と連接部と組立部とを含む。回転部は挿通孔を含み、連接部と回転部材が連接し、組立部が連接部から延出する。中心軸は、挿通孔及び円弧状のガイドレールを挿通し、中心軸の両端が各々回転部及び側板上に係着され、回転部を側板上に固定する。組立部は力を受けて回転部を回転させる時、中心軸が連動して円弧状のガイドレール上に摺動する。中心軸は円弧状のガイドレールの第１位置にある時、組立部が２つの固定板に平行となり、組立部が力を受けて回転部を回転させて中心軸を円弧状のガイドレールの第２位置に移動させた時、組立部と固定板が１つの角度で交わる。

上記説明において、本発明の各実施例で提供するヒンジアセンブリは、電子機器のケーシング及びバックカバーに取り付けられ、バックカバーがスタンドとして電子機器を支える。ヒンジアセンブリは、ケーシングの内部に取り付けて外部に露出しないことで、外力からの衝突を防止し、ヒンジアセンブリのライフサイクルを高め、且つヒンジアセンブリがケーシング及びバックカバーの境界線を仮想回転円心とし、こうすると、大角度の回転を提供してケーシング厚さの制限を受けないことができる。

以下、実施形態において本発明の詳細な特徴及び利点を記述し、その内容は当業者に本発明の技術内容を理解させ、またこれをもって実施でき、且つ本明細書で開示されている内容、特許請求の範囲及び図面に基づいて、当業者は容易に本発明に関する目的及び利点を理解できる。

本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリの組立図である。 本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリの立体分解図である。 本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリを実際に運用した場合の作動を示す模式図である。 本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリを実際に運用した場合の作動を示す模式図である。 本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリを実際に運用した場合の作動を示す模式図である。 本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリの作動を示す模式図である。 本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリの作動を示す模式図である。 本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリの作動を示す模式図である。 本発明の実施例２に係るヒンジアセンブリの組立図である。 本発明の実施例２に係るヒンジアセンブリの立体分解図である。 本発明の実施例２に係るヒンジアセンブリを実際に運用した場合の作動を示す模式図である。 本発明の実施例２に係るヒンジアセンブリを実際に運用した場合の作動を示す模式図である。 本発明の実施例２に係るヒンジアセンブリの作動を示す模式図である。 本発明の実施例２に係るヒンジアセンブリの作動を示す模式図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリの組立図及び立体分解図である。図１及び図２に示すように、ヒンジアセンブリ１は、固定部材１０と回転部材２０と中心軸３０とを含む。固定部材１０は、側板１１と２つの固定板１３とを含む。２つの固定板１３は、側板１１の両端から一方向に向かって延出し、２つの固定板１３に略平行となり、且つ側板１１と直交するが、実質上、ケーシングの設計を考慮し、ここで例示のみで、これに限られるものではない。側板１１上に円弧状のガイドレール１１１を開設し、円弧状のガイドレール１１１が側板１１を貫通する。

回転部材２０は、回転部２１と連接部２３と組立部２５とを含む。回転部２１は、挿通孔２１１を含み、連接部２３と回転部材２１が連接し、組立部２５が連接部２３から延出する。中心軸３０は、挿通孔２１１及び円弧状のガイドレール１１１を挿通し、中心軸３０の両端が回転部２１及び側板１１上に係着されて回転部２１を側板１１上に固定する。組立部２５は、力を受けて回転部２１を回転させる時、中心軸３０が連動して円弧状のガイドレール１１１上で摺動する。

ヒンジアセンブリ１は、トルク装置４０を更に含み、トルク装置４０が中心軸３０上に組み立てられて回転部２１と接触することが好ましい。トルク装置４０は、第１弾性片４１と第１ナット４３とを含む。第１弾性片４１は、環状又はチューブ状で、中心軸３０を嵌設して回転部２１に当接する。第１ナット４３は、中心軸３０を嵌設して第１弾性片４１を中心軸３０上に固定する。第１弾性片４１は、回転部２１回転のトルク源を提供し、第１ナット４３の締付具合が直接第１弾性片４１の圧縮量及びトルクの大きさに影響を及ぼす。

ヒンジアセンブリ１は、保護カバー５０を更に含み、保護カバー５０がネジで回転部２１の一側に締め付けて固定され、回転部２１及び中心軸３０を遮蔽することが好ましい。

図３Ａ乃至図３Ｃ及び図４Ａ乃至図４Ｃを参照すると、各々本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリの作動を示す模式図及び各々本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリの作動を示す模式図である。図３Ａ乃至図３Ｃに示すように、ヒンジアセンブリ１は対になっていると共にミラーリング方式で電子機器５００のケーシング５１０及びバックカバー５２０の両側に組立てられ、固定板１３が電子機器５００のケーシング５１０内部に締め付けて固定され、組立部２５が電子機器５００のバックカバー５２０上に締付けて固定される。ここで、図４Ａ乃至図４Ｃに示すのは図３Ａ内の左側にあるヒンジアセンブリ１で説明を行い、これは図２に示すヒンジアセンブリ１と鏡像対称性を呈し、且つ部材が略同一である。これを介して本発明の実施例１に係るヒンジアセンブリの作動を示す模式図は明確に記述できる。

図３Ａ及び図４Ａに示すように、初期状態の時、回転部２１は初期位置にある時、ヒンジアセンブリ１全体はケーシング５１０の中に隠す。中心軸３０は、円弧状のガイドレール１１１の第１位置Ｐ１に位置し、且つ組立部２５が２つの固定板１３に平行となり、バックカバー５２０がケーシング５１０の上に平坦するよう設けられる。図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、組立部２５に加力して回転部２１を回転させる時、回転部２１はケーシング５１０の外から露出し、またケーシング５１０とバックカバー５２０の境界線を仮想円心として回転する。つまり、円弧状のガイドレール１１１の仮想円心は、ケーシング５１０とバックカバー５２０の境界線である。この時、中心軸３０は、第１位置Ｐ１から円弧状のガイドレール１１１の第２位置Ｐ２に移動した時、組立部２５と固定板１３が１つの角度θで交わる。

ここで、同時に図３Ａ、図４Ａ及び図１と図２を参照すると、第２位置Ｐ２は円弧状のガイドレール１１１上の第１位置Ｐ１と異なる位置を指す。組立部２５と固定板１３が交わる角度θは、側板１１の円弧状のガイドレール１１１を設けるゾーンの厚さＴ、円弧状のガイドレール１１１及びユーザの習慣によって調整できる。例えば、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、中心軸３０が第２位置Ｐ２にある時、組立部２５と固定板１３が交わる角度θは、約９０度とする。この時、ケーシング５１０とバックカバー５２０が交わる角度θは約９０度とする。また例えば、図３Ｃ及び図４Ｃに示すように、中心軸が第２位置Ｐ２にある時、組立部２５と固定板１３が交わる角度θは、約１２０度とし、ケーシング５１０とバックカバー５２０が交わる角度θは約１２０度とする。以上は例示のみで、組立部２５と固定板１３が交わる角度θは、最大で１８０度に達することができる。つまり、バックカバー５２０とケーシング５１０が交わる角度θは、０〜１８０度とする。

再度図２を参照すると、側板１１上には移動制限部１１３と当接部１１５とを含み、回転部２１上に第１摺動ブロック２１３を設ける。第１摺動ブロック２１３は、回転部２１の側板１１に向かう表面に設けられる。移動制限部１１３は、円弧状のガイドレール１１１の内周側に設けられ、且つ側板１１の回転部２１に対向する表面に位置し、また第１摺動ブロック２１３の位置と形状に対応する。移動制限部１１３は、第１摺動ブロック２１３の摺動軌跡をガイド及び制限するために用いられる。当接部１１５は、移動制限部１１３から延伸し、円弧状のガイドレール１１１の一端部に位置し、また第２位置Ｐ２に近い。特に、中心軸３０は第２位置Ｐ２に移動した時，中心軸３０と当接部１１５が接触する。これを介して当接部１１５は中心軸３０の最大移動位置を制限する。

図５及び図６を参照すると、各々本発明の実施例２に係るヒンジアセンブリの組立図及立体分解図である。図５及び図６に示すように、実施例２のヒンジアセンブリ２は、実施例１に基づいて変化したものである。実施例２のヒンジアセンブリ２は、実施例１と同じように固定部材１０と回転部材２０と中心軸３０とを含み、固定部材１０、中心軸３０が実施例１と同一であるため、ここでは説明を省略する。このほかに、実施例２のヒンジアセンブリ２もトルク装置４０と保護カバー５０とを含むことができる。

実施例２のヒンジアセンブリ２において、回転部材２０は、回転部２１、連接部２３及び組立部２５以外に、回転軸２７を更に含む。実施例２において、回転部材２０の回転部２１と連接部２３が分離し、組立部２５と連接部２３が連接することで、２つの分離する部材を形成する。回転部２１は、第２挿通孔２１５を更に有し、連接部２３に貫通孔２３１を開設しており、回転軸２７が第２挿通孔２１５及び貫通孔２３１を挿通し、且つ回転軸２７の両端は各々回転部２１及び連接部２３に係着し、連接部２３と回転部２１を連接させる。

次に、実施例２のヒンジアセンブリ２は、トルクアセンブリ６０を更に含み、トルクアセンブリ６０が回転軸２７上に組み立てられる。トルクアセンブリ６０は、ワッシャ６１と第２弾性片６２と第２ナット６３とを含む。ワッシャ６１は、回転軸２７を嵌設して連接部２３に当接する。第２弾性片６２が回転軸２７を嵌設してワッシャ６１に当接する。第２ナット６３は、回転軸２７を嵌設してワッシャ６１及び第２弾性片６２を回転軸２７上に固定する。よって、調整時回転部２１が対応するトルク装置４０で提供するトルクを連接部２３が対応するトルクアセンブリ６０で提供するトルクより低くなるよう調整する。

ここで、トルク装置４０の第１弾性片４１及びトルクアセンブリ６０の第２弾性片６２は、回転部２１及び連接部２３の回転のトルク源を提供する。第１ナット４３及び第２ナット６３の締付具合は、直接弾性片４１及び第２弾性片６２の圧縮量及びトルクの大きさに影響を及ぼす。この実施例において、回転部２１の回転及び連接部２３の回転の２段回転ストロークがあり、第１弾性片４１及び第２弾性片６２の圧縮量及びトルクの大きさは、組立部２５に加力した時、回転部２１の回転が第１回転ストロークで、連接部２３の回転が第２回転ストロークで、或いは連接部２３の回転は第１回転ストロークであり、回転部２１の回転が第２回転ストロークである。ここで、２段回転であるため、第１回転ストロークは先に回転する作動素子及び動作で、第２回転ストロークが第１回転ストロークの回転が完了してから回転する作動部材及び動作である。

図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、各々本発明の実施例２に係るヒンジアセンブリの作動を示す模式図である。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、ヒンジアセンブリ２は実施例１と同じで、対になっていると共にミラーリング方式で電子機器５００のケーシング５１０及びバックカバー５２０の両側に組み立てられる。実施例２の初期状態は、実施例１と同一であるため、ここでは説明を省略させる。ここで、回転部２１の回転を第１回転ストロークとし、連接部２３の回転を第２回転ストロークとして例示したが、実際上、これに限られるものではない。

図７Ａ及び図８Ａに示すように、組立部２５は回転部２１及び連接部２３を回転させて、中心軸３０を円弧状のガイドレール１１１の第２位置Ｐ２に移動させた時、例えば連接部２３と固定板１３が交わる角度θは、９０度に近い時、つまりバックカバー５２０とケーシング５１０は互いに垂直させ、その後図７Ｂ及び図８Ｂに示すように、組立部２５は引き続き連接部２３を回転させて回転角度θが９０度を上回らせ、例えば角度θが１５０度に近い。この方式を介して設計する側板１１の厚さが比較的薄く、円弧状のガイドレール１１１の長さが制限を受けた時、この方式を用いて２段回転を達成でき、且つ総回転角度θが１８０度に達することができる。

再度図６を参照すると、貫通孔２３１は、円弧状とすることができるが、これに限られるものではなく、連接部２３が貫通孔２３１の移動制限下で移動する。例えば第２回転ストロークに入り、組立部２５が連接部２３を引き続き回転させた時、連接部２３は貫通孔２３１の円弧状及び回転軸２７の移動制限に基づいて、円弧状の回転を行うことができる。つまり回転軸２７は、固定して動かず、連接部２３が連動された時、回転軸２７の制限下で、貫通孔２３１の形状に沿って移動或いは回転させることができる。

このほかに、回転部２１上には、２つの移動制限突起部２１７を更に含み、移動制限突起部２１７が回転部２１の連接部２３に向かう表面から突出し、２つの移動制限突起部２１７の間に案内溝２１９を形成する。連接部２３上には、第２摺動ブロック２３３を更に含み、第２摺動ブロック２３３が連接部２３から回転部２１の表面に向かって突起され、案内溝２１９に対応する。中心軸３０が円弧状のガイドレール１１１の第２位置Ｐ２に移動し、次に連接部２３を引き続き移動させた時、移動制限突起部２１７は摺動ブロック２３が案内溝２１９に沿って摺動することをガイド並びに制限できる。

上述の説明において、本発明の各実施例で提供するヒンジアセンブリは、その固定部材が電子機器のケーシングとバックカバーに組み立てられる。固定部材は、ケーシングの内部に取り付けられて外部に露出しないことで、電子機器の厚さの縮減設計に合わせ、同時に外力からの衝撃を減少してヒンジアセンブリのライフサイクルを高める効果を奏することができる。回転部材は、バックカバー及びケーシング境界線を仮想回転軸心線として回転し、同時に中心軸が連動して円弧状のガイドレールに摺動することで、大角度の回転に達することができ、容易にケーシングの制限を受けず、従ってより一層多くのスタンド角度をユーザに提供できる。

上述の説明は、単に本発明の最良の実施例を挙げたまでであり、本発明を限定しない。その他本発明の開示する要旨を逸脱することなく完成された同等効果の修飾または置換はいずれも後述の特許請求の範囲に含まれる。

１ ヒンジアセンブリ
２ ヒンジアセンブリ
１０ 固定部材
１１ 側板
１１１ 円弧状のガイドレール
１１３ 移動制限部
１１５ 当接部
１３ 固定板
２０ 回転部材
２１ 回転部
２１１ 挿通孔
２１３ 第１摺動ブロック
２１５ 第２挿通孔
２１７ 移動制限突起部
２１９ 案内溝
２３ 連接部
２３１ 貫通孔
２３３ 第２摺動ブロック
２５ 組立部
２７ 回転軸
３０ 中心軸
４０ トルク装置
４１ 第１弾性片
４３ 第１ナット
５０ 保護カバー
６０ トルクアセンブリ
６１ ワッシャ
６２ 第２弾性片
６３ 第２ナット
５００ 電子機器
５１０ ケーシング
５２０ バックカバー
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｔ 厚さ
θ 角度

Claims (10)

1. 側板と２つの固定板とを含み、前記２つの固定板は前記側板の両端から一方向に延出する、固定部材と、円弧状のガイドレールが前記側板上に開設され、
   回転部と連接部と組立部とを含み、前記回転部は第１挿通孔を含み、前記連接部と前記回転部が連接し、前記組立部が前記連接部から延出する回転部材と、
   前記第１挿通孔及び円弧状のガイドレールを挿通し、中心軸の両端が各々前記回転部及び前記側板上に係着され、前記回転部を前記側板上に固定し、前記組立部を回転部を回転させて駆動する場合、中心軸が前記円弧状のガイドレールに沿って摺動するために駆動される中心軸と、を含む電子機器に適しているヒンジアセンブリにおいて、
   前記中心軸は前記円弧状のガイドレールの第１位置にある場合、前記組立部が前記２つの固定板に平行となり、前記回転部が回転して前記中心軸を前記円弧状のガイドレールの第２位置に移動させた時、前記組立部と前記固定板が１つの角度で交わることを特徴とするヒンジアセンブリ。
2. トルク装置を更に含み、前記トルク装置は、前記中心軸上に組み立てられて前記回転部に当接し、前記トルク装置は、第１弾性片と第１ナットとを含み、前記第１弾性片は前記中心軸を嵌設して前記回転部に当接し、前記第１ナットは前記中心軸を嵌設して前記第１弾性片を前記中心軸上に固定することを特徴とする請求項１に記載のヒンジアセンブリ。
3. 前記ヒンジアセンブリは、保護カバーを更に含み、前記保護カバーが前記回転部の一側に固定され、前記回転部及び前記中心軸を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載のヒンジアセンブリ。
4. 前記ヒンジアセンブリは、移動制限部を更に含み、第１摺動ブロックが前記回転部上に設けられ、前記第１摺動ブロックは前記回転部から突出し、前記移動制限部は前記円弧状のガイドレールの内周側に設けられ、且つ前記側板の表面に位置し、前記摺動ブロックに対応することを特徴とする請求項１に記載のヒンジアセンブリ。
5. 前記側板は、当接部を更に含み、前記当接部は、前記移動制限部から延伸し、前記第２位置に近い前記円弧状のガイドレールの一端部に位置することを特徴とする請求項４に記載のヒンジアセンブリ。
6. 前記回転部材は、回転軸を更に含み、前記回転部は第２挿通孔を更に有し、前記回転部は前記連接部に貫通孔を含み、前記回転軸は第２挿通孔及び前記貫通孔を挿通し、且つ前記回転軸の両端は各々前記回転部及び前記連接部に係着し、前記連接部と前記回転部を連接させることを特徴とする請求項１に記載のヒンジアセンブリ。
7. 前記中心軸が前記円弧状のガイドレールの第２位置に移動した時、前記連接部と前記固定板とが直交となり、前記連接部が前記回転軸に沿って回転することを特徴とする請求項６に記載のヒンジアセンブリ。
8. 前記ヒンジアセンブリは、トルクアセンブリを更に含み、前記トルクアセンブリは、前記回転軸上に組み立てられ、前記トルクアセンブリは、ワッシャと第２弾性片と第２ナットとを含み、前記ワッシャは前記回転軸を嵌設して前記連接部に当接し、前記第２弾性片は前記回転軸を嵌設して前記ワッシャに当接し、前記第２ナットは前記回転軸を嵌設して前記ワッシャ及び前記第２弾性片を前記回転軸上に固定することを特徴とする請求項６に記載のヒンジアセンブリ。
9. 前記回転部は、２つの移動制限突起部を更に含み、前記２つの移動制限突起部は前記回転部の表面から突出し、前記２つの移動制限突起部の間に案内溝を形成し、前記連接部は第２摺動ブロックを更に含み、前記第２摺動ブロックは前記連接部の表面から突起し、前記案内溝に対応し、前記２つの移動制限突起部は、前記第２摺動ブロックが前記案内溝に沿って摺動することをガイド並びに制限できることを特徴とする請求項６に記載のヒンジアセンブリ。
10. ケーシングと、
    バックカバーと、
    ケーシング及びバックカバーに連接するヒンジアセンブリとを含む電子機器であって、
    前記ヒンジアセンブリは、側板及び２つの固定板を含む固定部材と、固定板は一方向から独立して前記側板の両端から延出するケーシング内部を固定し、
    前記側板上に開設される円弧状のガイドレールと、
    回転部と連接部と組立部とを含む回転部材と、前記回転部は第１挿通孔を含み、連接部は回転部に連接し、バックカバー上に固定した組立部は、連接部から延出し、
    前記第１挿通孔及び円弧状のガイドレールを挿通し、中心軸の両端が各々前記回転部及び前記側板上に係着され、前記回転部を前記側板上に固定し、前記組立部は回転部を回転させて駆動させた場合、中心軸が前記円弧状のガイドレールに沿って摺動するために駆動される中心軸と、を含む電子機器に適しているヒンジアセンブリにおいて、
    前記中心軸は前記円弧状のガイドレールの第１位置にある場合、前記組立部が前記２つの固定板に平行となり、前記回転部が回転して前記中心軸を前記円弧状のガイドレールの第２位置に移動させた時、前記組立部と前記固定板が１つの角度で交わる。