TWI754058B - 智慧手機殼 - Google Patents

Abstract

本發明的目的是提供一種具有結構簡單、具有自動「關閉」功能的鉸鏈之智慧手機殼。本發明的鉸鏈具有第一部件、第二部件以及折彎部，該折彎部將第一部件和第二部件連結並使第一部件或第二部件轉動，其中，折彎部包括矽橡膠，該矽橡膠在第一部件和第二部件打開的開狀態下產生應變，並朝關閉第一部件和第二部件的方向施力。

Description

智慧手機殼

本發明涉及具有由簡單的結構物構成、具有自動關閉功能的鉸鏈之智慧手機殼。

在智慧手機等的行動電話中，有時安裝衝擊吸收性的保護殼或螢幕保護蓋，以防止掉落的情況等時的破損(參照專利文獻1)。

近年來，販售有多種多樣的智慧手機殼，所謂的筆記本型智慧手機殼也以各種形式出售中。在筆記本型智慧手機殼中，一般當操作智慧手機時打開前蓋，在使用後手動關閉前蓋。

現有技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-082689號公報

在以往的智慧手機殼中，當在操作中掉落時，由於在操作螢幕露出的狀態下與地面碰撞，因而操作螢幕容易破裂。因此，本發明的目的是提供具有結構簡單、具有自動「關閉」功能的鉸鏈之智慧手機殼。

作為深入研究以解決上述問題的結果，本發明人等已經發現，通過使用特定的矽橡膠用於鉸鏈，可以簡單地賦予「關閉」功能，從而完成了本發明。

即，本發明如下所述。

用於解決上述課題的本發明的具有鉸鏈之智慧手機殼，所述鉸鏈具有第一部件、第二部件和折彎部，所述折彎部呈線狀連結所述第一部件和所述第二部件，使得所述第一部件和/或所述第二部件以所述連結的線方向為軸向轉動，其特徵在於，所述折彎部包括矽橡膠，所述矽橡膠在所述第一部件和所述第二部件打開的開狀態下產生應變，並朝關閉所述第一部件和所述第二部件的方向施力，所述第一部件和/或所述第二部件的質量小於在所述第一部件和所述第二部件打開180°的開狀態下朝關閉所述第一部件和所述第二部件的方向施力的應力。

根據本發明之智慧手機殼所具有的鉸鏈，當處於手動打開第一部件和第二部件的狀態時，折彎部中裝入的矽橡膠產生應變，使得朝關閉第一部件和第二部件的方向施力。此外，第一部件和/或第二部件的質量小於朝關閉第一部件和第二部件的方向施力的應力。由此，能夠取得在鬆開手時第一部件和/或第二部件自動關閉的效果。

此外，由於矽橡膠對變形的耐久性和對紫外線等的光的耐光性優異，因而即使反復開閉，或者在室外使用，也難以劣化，可以長期使用。

此外，作為本發明之智慧手機殼所具有的鉸鏈的一個實施方式，其特徵在於，第一部件或第二部件中的至少一個部件的質量大於所述應力。

根據該特徵，由於第一部件或第二部件中的至少一個部件的質量大於 朝關閉第一部件和第二部件的方向施力的應力，因而，例如在處於第一部件和第二部件打開360°的開狀態時，通過利用質量大於該應力的部件的自重按壓，即使在鬆開手的狀態下，也可以維持開狀態。

此外，作為本發明之智慧手機殼所具有的鉸鏈的一個實施方式，其特徵在於，所述應力是1至100g。

當朝關閉第一部件和第二部件的方向施力的應力過大時，無法手動簡單打開，因而通過將應力設定為1至100g，可以提供一種通過指尖等的弱力簡單打開、使用性能優異的鉸鏈。

此外，作為本發明之智慧手機殼所具有的鉸鏈的一個實施方式，其特徵在於，所述矽橡膠由近似圓弧狀截面的矽橡膠製管構成。

通過使用近似圓弧狀截面的矽橡膠製管，當打開第一部件和第二部件而使矽橡膠變形時，由於應變而產生的負載施加在矽橡膠的整體上。因此，例如，與多邊形截面的矽橡膠製管等那樣局部施加應變負載的形狀相比耐久性優異。

此外，作為本發明之智慧手機殼所具有的鉸鏈的一個實施方式，其特徵在於，所述矽橡膠製管的外徑為6至20mm，厚度為0.5至5mm。

根據該特徵，由於具有適度的應力，因此可以實現通過弱力簡單打開、使用性能優異的鉸鏈。

此外，作為本發明之智慧手機殼所具有的鉸鏈的一個實施方式，其特徵在於，所述近似圓弧狀截面的開口角度為0至90°。

根據該特徵，第一部件和第二部件可以關閉直到抵接。

根據本發明，可以提供結構簡單、具有自動「關閉」功能的鉸鏈。

1:第一部件

2:第二部件

3:折彎部

10:鉸鏈

100:智慧手機殼

101:第一平板部

102:第二平板部

103:折彎部

104:保護對象保持部

105:矽橡膠製管

106，107:芯材

200:手鏡

201:第一鏡部

202:第二鏡部

203:折彎部

300:名片夾

301:蓋部

302:收納部

303:折彎部

400:零錢包

401:蓋部

402:收納部

403:折彎部

500:可攜式煙灰缸

501:蓋部

502:收納部

503:折彎部

600:水壺

601:蓋部

602:容器部

603:折彎部

604:固定板

圖1是示出本發明的實施例之智慧手機殼所具有的鉸鏈的結構的示意說明圖。

圖2是表示本發明的實施例的矽橡膠的形狀例的立體圖。

圖3是表示本發明的矽橡膠的截面的形狀例的圖。

圖4是實驗中使用的「反作用力」的測量裝置的示意圖。

圖5是通過實驗得到的「反作用力」的測量結果的圖表，其中，圖5(a)是反作用力與彈性體的截面積之間的關係，圖5(b)、圖5(c)是反作用力與彈性體的開口角度之間的關係。

圖6是本發明的鉸鏈的應用例1(智慧手機殼)的立體圖。

圖7是本發明的鉸鏈的應用例1(智慧手機殼)的折彎部部分的截面圖。

圖8是本發明的鉸鏈的應用例2(手鏡)的立體圖。

圖9是本發明的鉸鏈的應用例3(名片夾)的立體圖。

圖10是本發明的鉸鏈的應用例4(零錢包)的立體圖。

圖11是本發明的鉸鏈的應用例5(可攜式煙灰缸)的立體圖。

圖12是本發明的鉸鏈的應用例6(水壺)的立體圖。

以下，參照附圖，列舉具體的實施方式來對本發明的一個態樣之智慧手機殼所具有的鉸鏈進行說明，然而不限於以下形態。

本發明之智慧手機殼所具有的鉸鏈，其具有第一部件、第二部件和折彎部，所述折彎部呈線狀連結所述第一部件和所述第二部件，使得所述第一部件和/或所述第二部件以所述連結的線方向為軸向轉動，其特徵在於，所述折彎部包括矽橡膠，所述矽橡膠在所述第一部件和所述第二部件打開的開狀態下產生應變，並朝關閉所述第一部件和所述第二部件的方向施 力，所述第一部件和/或所述第二部件的質量小於在所述第一部件和所述第二部件打開180°的開狀態下朝關閉所述第一部件和所述第二部件的方向施力的應力(以下有時簡稱為「應力」)。

圖1是示出本發明的鉸鏈10的示意說明圖。圖1(a)是俯視圖，圖1(b)是側視圖。本發明的鉸鏈10具備第一部件1、第二部件2和呈線狀連結第一部件1和第二部件2的折彎部3。折彎部3安裝成使得第一部件1和第二部件2以圖1(a)所示的連結的線方向為軸向轉動。圖1所示的鉸鏈10是示出第一部件1和第二部件2打開180°的狀態的圖，朝關閉第一部件1和第二部件2的方向(圖1(b)所示的箭頭方向)施力。

折彎部3使用近似圓弧狀截面的矽橡膠製管，第一部件和第二部件沿該矽橡膠製管的長度方向固定。另外，第一部件和第二部件通過難黏接材料用的黏合劑固定在該矽橡膠製管的外周表面側。

圖2示出折彎部3中使用的矽橡膠製管的示意說明圖。該矽橡膠製管是通過對管的一部分進行裁切而得到的，其截面為近似圓弧狀。通過裁切管所得到的區域構成的圓弧狀截面的開口角度沒有特別限制，優選為0至90°或180°。另外，開口角度為0°是指僅在管上裁出切口，並不是切掉其一部分。通過設定為90°以下，可以將第一部件和第二部件進一步關閉。從更可靠地關閉的觀點來看，優選為60°以下，更優選為30°以下，特別優選為0°。此外，在180°的情況下，由於可以使用裁切一半後的管，因而可以從一個管製造兩個折彎部，成品率提高。

矽橡膠的形狀沒有特別限制，只要其通過變形產生應變並能夠朝關閉第一部件和第二部件的方向施力即可。例如，列舉有如圖3(a)所示將第一部件和第二部件的內側的表面連接的柱狀的形狀、圖3(b)至3(f)所示將第一部件和第二部件的外側的表面夾入的剪刀狀的形狀。剪刀狀可列 舉有三角形形狀、四角形形狀、五角形形狀、六角形形狀等的多角形形狀(參照圖3(b)至圖3(e))、圓弧狀(參照圖3(f))。從在產生應變時不會局部施加負載、耐久性優異的觀點來看，優選為近似圓弧狀截面的矽橡膠製管。

矽橡膠製管的尺寸沒有特別限制，例如使用外徑為6至20mm、厚度為0.5至5mm的矽橡膠製管。當使用該尺寸的矽橡膠製管時，由於折彎部3具有適度的應力，因而可以實現用弱力簡單打開、使用性能優異的鉸鏈。作為外徑的下限值，優選為7mm以上，更優選為8mm以上。作為外徑的上限值，優選為15mm以下，更優選為13mm以下，特別優選為11mm以下。作為厚度的下限值，優選為1mm以上。作為厚度的上限值，優選為3mm以下，更優選2mm以下。

矽橡膠製管的長度沒有特別限制，例如為10至300mm。作為下限值，優選為20mm以上，更優選為50mm以上，特別優選為100mm以上。作為上限值，優選為200mm以下，更優選為180mm以下。

矽橡膠的硬度沒有特別限制，例如使用硬度為10至90的矽橡膠。作為下限值，優選為20以上，更優選為40以上，特別優選為50以上。作為上限值，優選為80以下，更優選為60以下。矽橡膠的硬度係使用A型硬度計測量。

第一部件1和/或第二部件2的質量小於在第一部件1和第二部件2打開180°的開狀態下朝關閉所述第一部件和所述第二部件的方向施力的應力。由此，能夠取得在鬆開手時第一部件和/或第二部件自動關閉的效果。在第一部件1和/或第二部件2的質量小於應力的情況下，第一部件1和/或第二部件2的質量與應力之差優選為10g以上，更優選為20g以上，特別優選為30g以上。當將第一部件1和/或第二部件2的質量與應力之差設 定為10g以上時，能夠取得快速關閉的效果。

此外，第一部件1和/或第二部件2中的至少一個部件的質量可以大於在第一部件1和第二部件2打開180°的開狀態下朝關閉所述第一部件和所述第二部件的方向施力的應力。例如，在第一部件1和第二部件2打開360°的開狀態時，當將質量大的部件放置在上面時，即使在手鬆開的狀態下也按照部件的質量來按壓，從而可以維持開狀態。在第一部件1或第二部件2中的至少一個部件的質量大於應力的情況下，部件的質量與應力之差優選為10g以上，更優選為20g以上，進一步優選為30g以上，特別優選為50g以上。當將部件的質量與應力之差設定為10g以上時，可以穩定地維持開狀態。

本發明的折彎部3對於在第一部件1和第二部件2打開180°的開狀態下朝關閉第一部件1和第二部件2的方向施力的應力優選形成為1至100g。由此，可以提供即使通過弱力也能簡單打開、使用性能優異的鉸鏈。從開閉動作變得順暢、使用性能特別優異的觀點來看，作為該應力的下限值，優選為5g以上，更優選為10g以上，進一步優選為20g以上，特別優選為25g以上。另一方面，作為上限值，優選為70g以下，更優選為50g以下，進一步優選為45g以下，特別優選為40g以下。

另外，應力測量方法使用圖4所示的裝置。圖4所示的裝置是將與天平秤和秤量皿相同高度的間隔件隔開配置的裝置。如圖4所示，測量方法是：在鉸鏈10的第一部件1和第二部件2打開180°的狀態下將一個部件(第二構件)壓靠在間隔件上並固定，將另一個部件(第一部件)放在秤量皿上，測量天平秤的重量(將其稱為「反作用力」)。通過計算所測量的反作用力與放置在秤量皿上的部件的質量的差值，從而得到朝關閉第一部件1和第二部件2的方向施力的應力。

此外，可以通過改變矽橡膠的截面積、體積等來調整朝關閉第一部件1和第二部件2的方向施力的應力(參照圖2)。例如，圖5(a)示出反作用力與截面積之間的關係，圖5(b)、圖5(c)示出反作用力與體積之間的關係。另外，在任何試驗例中，第一部件和第二部件的質量均統一。圖5(a)是使用在內徑9mm、外徑11mm的矽橡膠製管上切出切口得到的矽橡膠製管，測量通過調整長度來改變截面積得到的矽橡膠製管的反作用力的結果。圖5(b)是使用內徑8mm、外徑11mm、長度140mm的矽橡膠製管，測量切出切口得到的矽橡膠製管與裁切圓筒截面的1/4得到的矽橡膠製管(開口角度為90°的部件)的反作用力的結果。圖5(c)是使用內徑6mm、外徑8mm、長度140mm的矽橡膠製管，測量切出切口得到的矽橡膠製管與裁切圓筒截面的1/4得到的矽橡膠製管(開口角度為90°的矽橡膠製管)的反作用力的結果。從這些結果可知，通過調整截面積或體積等，可以調整朝關閉第一部件1和第二部件2的方向施力的應力。

以下列舉本發明的鉸鏈的應用例。

<應用例1：智慧手機殼>

圖6示出的應用例1是用於保護智慧手機的智慧手機殼100。智慧手機殼100包括兩個平板部，即，覆蓋智慧手機的液晶螢幕的第一平板部101(第一部件)，和固定有保持智慧手機的保護對象保持部104的第二平板部102(第二部件)。此外，智慧手機殼100具有呈線狀連結第一平板部101和第二平板部102的折彎部103，折彎部103可以變形成使得第一平板部101和/或第二平板部102以連結的線方向作為軸向轉動。

圖7是智慧手機殼100的折彎部103部分的截面圖，圖7(c)表示第一平板部101和第二平板部102以夾住保護對象的方式分別與保護對象抵接的閉狀態(以下有時簡稱為「閉狀態(0°)」)，圖7(b)表示第一平板部 101從閉狀態(0°)轉動90°的開狀態(以下有時簡稱為「開狀態(90°)」)，圖7(a)表示第一平板部101從閉狀態(0°)轉動180°的開狀態(以下有時簡稱為「開狀態(180°)」)。折彎部103包括截面為圓弧狀的矽橡膠製管105，矽橡膠製管105的一端利用難黏接材料用黏合劑固定在構成第一平板部的塑膠(聚丙烯(PP))製的芯材106上，另一端利用難黏接材料用黏合劑固定在與構成第二平板部相同的PP製的芯材106上。而且，矽橡膠製管105的兩表面分別由柔軟的皮革製的表面材料107覆蓋，從而不能從外側視覺識別。矽橡膠製管105是將矽橡膠製管沿長度方向裁切而使截面呈圓弧狀的矽橡膠製管，圓弧封閉的狀態為無應變的狀態。因此，在開狀態(90°)或開狀態(180°)時，彈性體105由於圓弧打開而應變，產生要成為閉狀態(0°)的應力。另外，即使在閉狀態(0°)下，也殘留矽橡膠製管105的應變，施加將第一平板部101和第二平板部102一起按壓的力。

(實驗和結果)

使用iPhone 7(註冊商標)用的智慧手機殼，測量從截面為圓弧狀的矽橡膠製管得到的「反作用力」。

矽橡膠製管分別使用下述的形狀和物理性質的矽橡膠製管。

厚度：1至2mm

內徑：6至8mm

外徑：8至11mm

圓弧的開口角度：0至90°

硬度：54至60

長度：113至166mm

使用反作用力不同的各種矽橡膠製管來試製智慧手機殼的結果是，在反作用力為10至60g時，自動地快速成為閉狀態(0°)。另外，本試製中 的第一平板部的質量使用3g的質量，應力為7至57g。

<應用例2：手鏡>

圖8所示的應用例2是折疊式手鏡200。手鏡200具有分別具備鏡面的第一鏡部201(第一部件)和第二鏡部202(第二部件)。此外，手鏡200具有呈線狀連結第一鏡部201和第二鏡部202的折彎部203，折彎部203可以變形成使得第一鏡部201和第二鏡部202以連結的線方向作為軸向轉動。折彎部203使用近似圓弧狀截面(開口角度0°)的矽橡膠製管。第一鏡部201和第二鏡部202的質量被設計成小於朝關閉第一鏡部201和第二鏡部202的方向施力的應力。

這種折疊式手鏡200可以手動打開，當手鬆開時自動關閉。由此，當手鏡200掉落時能夠瞬間關閉，可以抑制鏡面的破損。

<應用例3：名片夾>

圖9所示的應用例3是名片夾300。名片夾300具有收納名片和卡片的收納部302(第二部件)和覆蓋收納部302的蓋部301(第一部件)。此外，名片夾300具有呈線狀連結蓋部301和收納部302的折彎部303，折彎部303可以變形成使得蓋部301和收納部302以連結的線方向作為軸向轉動。折彎部303使用近似圓弧狀截面(開口角度0°)的矽橡膠製管。另外，與第1應用例的智慧手機殼一樣，矽橡膠製管固定有構成第一部件和第二部件的塑膠(聚丙烯(PP))製的芯材，由柔軟的皮革製表面材料覆蓋。蓋部301的質量被設計成小於朝關閉蓋部301和收納部302的方向施力的應力，收納部302的質量被設計成大於該應力。

該名片夾300動作成以手動方式打開蓋部301，當手鬆開時蓋部301自動關閉。由此，當名片夾300掉落時，蓋部301能夠瞬間關閉，可以抑製收納部302中收納的名片等的飛出。

<應用例4：零錢包>

圖10所示的應用例4是零錢包400。零錢包400具有收納零錢等的收納部402(第二部件)和覆蓋收納部402的蓋部401(第一部件)。此外，零錢包400具有呈線狀連結蓋部401和收納部402的折彎部403，折彎部403可以變形成使得蓋部401和收納部402以連結的線方向作為軸向轉動。折彎部403使用近似圓弧狀截面(開口角度0°)的矽橡膠製管。另外，與第1應用例的智慧手機殼一樣，矽橡膠製管固定有構成第一部件和第二部件的塑膠(聚丙烯(PP))製的芯材，由柔軟的皮革製的表面材料覆蓋。蓋部401和收納部402的質量被設計成小於朝關閉蓋部401和收納部402的方向施力的應力。

該零錢包400動作成以手動方式打開蓋部401，當手鬆開時，蓋部401自動關閉。由此，當零錢包400掉落時，蓋部401能夠瞬間關閉，可以抑制收納部402中收納的零錢等的飛出。

<應用例5：可攜式煙灰缸>

圖11所示的應用例5是可攜式煙灰缸500。可攜式煙灰缸500具有收納煙灰或煙蒂等的收納部502(第二部件)和覆蓋收納部502的蓋部501(第一部件)。此外，可攜式煙灰缸500具有呈線狀連結蓋部501和收納部502的折彎部503，折彎部503可以變形成使得蓋部501和收納部502以連結的線方向作為軸向轉動。折彎部503使用近似圓弧狀截面(開口角度0°)的矽橡膠製管。另外，與第1應用例的智慧手機殼一樣，矽橡膠製管固定有構成第一部件和第二部件的塑膠(聚丙烯(PP))製的芯材，由柔軟的皮革製的表面材料覆蓋。蓋部501和收納部502的質量被設計成小於朝關閉蓋部501和收納部502的方向施力的應力。

該可攜式煙灰缸500動作成以手動方式打開蓋部501，當手鬆開時，蓋 部501自動關閉。由此，當可攜式煙灰缸500掉落時，蓋部501能夠瞬間關閉，可以抑制收納部502中收納的煙灰或煙蒂等的飛出。

<應用例6：水壺>

圖12所示的應用例6是水壺600。水壺600具有收納飲料等的容器部602(第二部件)和覆蓋容器部602的蓋部601(第一部件)。此外，水壺600具有呈線狀連結蓋部601和容器部602的折彎部603，折彎部603可以變形成使得蓋部601和容器部602以連結的線方向作為軸向轉動。折彎部603使用近似圓弧狀截面(開口角度0°)的矽橡膠製管。另外，矽橡膠製管固定在塑膠(聚丙烯(PP))製的固定板604上，經由固定板604安裝在蓋部601和容器部602上。蓋部601的質量被設計成小於朝關閉蓋部601和容器部602的方向施力的應力，容器部602的質量被設計成大於該應力。

該水壺600動作成以手動方式打開蓋部601，當手鬆開時，蓋部601自動關閉。由此，當水壺600掉落時，蓋部601能夠瞬間關閉，可以覆蓋設置在容器部602的頂部的飲用口，從而發揮防止污染的優異效果。

產業利用性

本發明的鉸鏈可以優選地用於在掉落時容易發生破裂或破損的物品的保護器具、在掉落時要防止內容物飛出的物品的蓋、在掉落時要防止衛生污染的物品的蓋等。例如，可以用作智慧手機殼、平板型電腦殼、手鏡、名片夾、卡片盒、零錢包、可攜式煙灰缸、水壺或奶瓶的飲用口的蓋、覆蓋奶嘴的蓋等。

1:第一部件

2:第二部件

3:折彎部

10:鉸鏈

Claims (6)

1. 一種智慧手機殼，所述智慧手機殼具有鉸鏈，所述鉸鏈具有第一部件、第二部件和折彎部，所述折彎部呈線狀連結所述第一部件和所述第二部件，使得所述第一部件和/或所述第二部件以所述連結的線方向為軸向轉動，其特徵在於，所述折彎部包括矽橡膠，所述矽橡膠在所述第一部件和所述第二部件打開的開狀態下產生應變，並朝關閉所述第一部件和所述第二部件的方向施力，所述第一部件和/或所述第二部件的質量小於在所述第一部件和所述第二部件打開180°的開狀態下朝關閉所述第一部件和所述第二部件的方向施力的應力。
2. 根據請求項1所述的智慧手機殼，其特徵在於，所述第一部件或所述第二部件中的至少一個部件的質量大於所述應力。
3. 根據請求項1所述的智慧手機殼，其特徵在於，所述應力是1至100g。
4. 根據請求項1至3中任一項所述的智慧手機殼，其特徵在於，所述矽橡膠由近似圓弧狀截面的矽橡膠製管構成。
5. 根據請求項4所述的智慧手機殼，其特徵在於，所述矽橡膠製管的外徑為6至20mm，厚度為0.5至5mm。
6. 根據請求項4所述的智慧手機殼，其特徵在於，所述近似圓弧狀截面的開口角度為0至90°。

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