(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属射出成形プロセスで下記の成分を含む合金から作られたヒンジ素子。
９重量％Ｍｎ、
１６．５重量％Ｃｒ、
９．５重量％Ｎｉ、
３重量％Ｓｉ、
０．３５重量％Ｎ、
０．２重量％Ｃ、
０．０３重量％Ｓ、
０．０２重量％Ｐ、
１重量％Ａｌ、
２重量％Ｃｏ、
１重量％Ｍｏ、
０．２重量％Ｏ、
０．５重量％Ｚｒ、及び
残りのパーセントのＦｅ
【請求項２】
金属射出成形プロセスで、
４〜３２重量％Ｍｎ、
１６〜３７重量％Ｃｒ、
０〜１４重量％Ｎｉ、
０〜４．５重量％Ｓｉ、
０．２〜１重量％Ｎ、
０〜０．２重量％Ｃ、
０〜０．５重量％Ｓ、
０〜０．５重量％Ｐ、
０〜１重量％Ａｌ、
０〜５重量％Ｃｏ、
０〜４重量％Ｔｉ、
０〜２重量％Ｃｕ、
０〜０．５重量％Ｖ、
０〜５重量％Ｗ、
０〜５重量％Ｍｏ、
０〜１重量％Ｂ、
０〜０．４重量％Ｏ、
０〜２重量％Ｎｂ、
０〜１重量％Ｔａ、
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｆ、及びＺｒからなるグループから選択された５重量％未満の濃度の１つ以上の微量元素、及び
残りのパーセントのＦｅ、
の成分を含む合金から作られ、
両端を有する細長いロッドと、
該ロッドの両端にそれぞれ取り付けられた２つの細長いアームと
を備え、
該各細長いアームは上部回動端と、下部回動端と、該上部回動端の側面に形成された上部回動穴と、該下部回動端の側面に形成され該上部回動穴と軸が平行な下部回動穴とを有するヒンジ素子。
【請求項３】
前記各アームは前記下部回動端から外方へ突出した位置決め突起を更に有する請求項２に記載のヒンジ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒンジ素子及びこのヒンジ素子を使った電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
当該分野では元素はその名前又は記号で呼ばれることはよく知られている。下記の表１は本発明の明細書と請求項において使用される元素の名前及び記号の一覧を示す。
【０００３】
【表１】
0005264867.tif 000002
【０００４】
従来の携帯電子装置、例えばノートパソコン、携帯電話、又はＰＤＡは基部と、スクリーンと、スクリーンと基部とを接続し基部に対してスクリーンを回転可能にする従来のヒンジ素子とを備える。基部及びスクリーンを回転させる方法は滑動、折り畳み、又は滑動と裏返しとの組合せを含む。滑動・裏返し電子装置で使用する従来のヒンジ素子は、ヒンジ部材と滑動板とを備える。このヒンジ部材は両端と、両端に形成された２つの滑動スロットと、回動部とを有する。この回動部は電子装置の基部に取り付けられているので、該ヒンジ部材は基部に対して回動可能である。該滑動板は電子装置のスクリーンに取り付けられ、該２つの滑動スロット間にスライド可能に装着される。該電子装置を使用する時、スクリーンを一方の側の所定の位置へスライドさせ、電子装置の表示器として使用することが出来る。
【０００５】
従来のヒンジ素子は３０４、３１６Ｌ、又は４２０Ｌシリーズのステンレス鋼、亜鉛合金、又は非晶質ジルコニウム金属又は非晶質チタン金属からできている。しかし、上記の材料でできた従来のヒンジ素子は下記の欠点を有する。
【０００６】
亜鉛合金は低強度の材料であり、従って、亜鉛合金でできた部品は時間経過とともに容易に擦り減り、望ましくないギャップが部品間に形成され、最終的に障害を引き起こす。
【０００７】
従来のステンレス鋼でできた部品は、設計された形状に部品を形成する打ち抜き加工によりステンレス鋼板から直接作られる。しかし、ステンレス鋼板の元の形状と打ち抜き加工とにより制限され、部品の形状を設計するのに自由度は少ししかない。また、３０４シリーズと３１６Ｌシリーズのステンレス鋼は持続する強さを提供しない。４２０Ｌシリーズのステンレス鋼は高い強度を有するが、強い強磁性であり電子装置の動作を妨げる可能性がある。４２０Ｌシリーズのステンレス鋼の飽和誘導強さは２００ガウスであり、３０４シリーズと３１６Ｌシリーズのステンレス鋼の５〜１０ガウスよりかなり高い。従って、４２０Ｌシリーズのステンレス鋼は電子装置において使用するヒンジ素子の材料としては適切でない。
【０００８】
成形処理が非晶質金属から部品を作るために必要である。成形された部品は強度と硬度が高い一方、精度が低く、適切な精度を達成するために高精度処理を更に必要とする。この部品の高い強度と高い硬度が高精度処理にとって障害となり、必然的に処理時間が長く、先端摩耗率が高くなり、従って、低歩留りで高コストとなる。
【０００９】
また、従来のヒンジ素子は、特許文献１に示されているように、上記の滑動・裏返し機能を実現するよう動作可能な独立したヒンジ部材と独立した滑動板とを備える。しかし、該独立したヒンジ部材と滑動板はそれぞれ本体とスクリーンに留め具で取り付けられるので、部品数と複雑さとが増加し製造コストと組立コストが高くなる。
これらの欠点を克服するために、本発明は上記の問題を緩和又は解決するヒンジ素子を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】台湾実用新案第Ｍ３５０２１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の主な目的は、ヒンジ素子とこのヒンジ素子を使用した電子装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るヒンジは少なくとも４〜３２重量％Ｍｎ、１６〜３７重量％Ｃｒ、及び残りのパーセントのＦｅを含む合金から金属射出成形（ＭＩＭ）プロセスで作られる。
【００１３】
本ヒンジ素子は一体化された部品に統合され、従来のヒンジ素子より構造的、物理的、及び機械的に優れており、従来のヒンジ素子の欠点を克服し従来のヒンジ素子の問題を緩和又は解決する。
【００１４】
好ましくは、ヒンジ素子は合計で１２％を超えるＮｉとＣｒとを含み、従ってステンレスであり、下記の特徴を有する。
●  降伏強度：３５０ＭＰａ
●  引張り強度：７００ＭＰａ
●  伸長パーセント：１０％
●  硬度：＞ＨＲＢ９０
●  飽和誘導強さ：＜１０．０ガウス（５００エルステッドの誘導磁界下で試験した非強磁性ステンレス鋼と同等）
【００１５】
強度は従来の非強磁性ステンレス鋼又は亜鉛合金より高く、硬度は非晶質金属より低い。本発明に係るヒンジ素子は非強磁性ステンレス鋼より高い強度と硬度とを提供するだけでなく、非晶質金属製の部品は加工するのに硬すぎるという欠点を解決する。
【００１６】
好ましくは、本発明に係るヒンジ素子は上記の材料でできており、細長いロッドと２つの細長いアームとを備える。該ロッドは両端を有し、該２つの細長いアームは該ロッドの両端にそれぞれ取り付けられている。該各アームは上部回動端と、下部回動端と、該上部回動端の側面に形成された上部回動穴と、該下部回動端の側面に形成され該上部回動穴と軸が平行な下部回動穴とを有する。
【００１７】
本発明の別の態様は、上記のヒンジと、基部と、スクリーンとを備える電子装置に関する。該基部は該ヒンジの前記ロッドを受容するためのロッドチャンバーと、該ヒンジの前記２つのアームの前記下部回動端をそれぞれ受容するための２つの下部チャンバーとを備える。該各下部チャンバーは該アームの前記下部回動穴に挿入される回転軸を備える。該スクリーンは該ヒンジの該２つのアームの前記上部回動端をそれぞれ受容するための２つの上部チャンバーを備える。該各上部チャンバーは該アームの前記上部回動穴に挿入される回転軸を備える。
【００１８】
上記の構造によって、本発明は一体化された部品として金属射出成形プロセスで迅速かつ容易に作ることが出来るヒンジ素子を提供する。従来のヒンジ素子と比べて、本ヒンジ素子は製造組立コストを大きく低減し、作製又は設計が容易である。
【００１９】
本発明の他の目的、利点、及び新規な特徴は、下記の詳細な説明と添付の図面からより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るヒンジ素子を備える電子装置の斜視図である。
【図２】図１の電子装置の展開斜視図である。
【図３】図１の電子装置の部分側断面図である。
【図４】図１の電子装置の別の部分側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は金属射出成形プロセスで合金から作られたヒンジ素子を提供する。この合金は高強度で、耐食性で、非強磁性である。下記の実施形態はこの合金の実現可能な組成と特徴とを開示する。金属射出成形プロセスでは、合金の粉末が様々な結合剤、例えばＰＰ、ＰＷ、ＰＥ、ＳＡ、及び他の適切な結合剤と混合され射出材料を形成する。この射出材料は射出成形され、脱油され、焼結される。金属射出成形プロセスの関連する詳細は当分野ではよく知られているので省略する。
【００２２】
本発明の第１実施形態は９重量％Ｍｎ、１６．５重量％Ｃｒ、９．５重量％Ｎｉ、３重量％Ｓｉ、０．３５重量％Ｎ、０．２重量％Ｃ、０．０３重量％Ｓ、０．０２重量％Ｐ、１重量％Ａｌ、２重量％Ｃｏ、１重量％Ｍｏ、０．２重量％Ｏ、０．５重量％Ｚｒ、及び残りのパーセントのＦｅからなる合金から金属射出成形プロセスで作られたヒンジ素子に関する。
【００２３】
第１実施形態のヒンジ素子は下記の特徴を有する。
●  降伏強度：４５０ＭＰａ
●  引張り強度：７２０ＭＰａ
●  伸長パーセント：４５％
●  硬度：＞ＨＲＢ９０
●  飽和誘導強さ：＜１．４３ガウス
【００２４】
本発明の第２実施形態は１０．２重量％Ｍｎ、２１重量％Ｃｒ、１．２重量％Ｎｉ、２重量％Ｓｉ、０．８５重量％Ｎ、０．２重量％Ｃ、０．０３重量％Ｓ、０．２重量％Ｐ、０．３重量％Ａｌ、２重量％Ｃｏ、０．８重量％Ｔｉ、０．５重量％Ｃｕ、２重量％Ｗ、３重量％Ｍｏ、０．１重量％Ｏ、０．７重量％Ｔａ、１重量％未満のＹ及びＺｒ、及び残りのパーセントのＦｅからなる合金から金属射出成形プロセスで作られたヒンジ素子に関する。
【００２５】
第２実施形態のヒンジ素子は下記の特徴を有する。
●  降伏強度：６２０ＭＰａ
●  引張り強度：７９０ＭＰａ
●  伸長パーセント：２５％
●  硬度：＞ＨＲＣ２５
●  飽和誘導強さ：＜４．５１ガウス
【００２６】
本発明の第３実施形態は３０重量％Ｍｎ、２５重量％Ｃｒ、３重量％Ｎｉ、０．９重量％Ｎ、０．２重量％Ｃ、２重量％Ｔｉ、０．５重量％Ｃｕ、４重量％Ｗ、５重量％Ｍｏ、０．５重量％Ｂ、１重量％Ｎｂ、０．６重量％Ｔａ、１重量％未満のＹ、Ｌａ、及びＺｒ、及び残りのパーセントのＦｅからなる合金から金属射出成形プロセスで作られたヒンジ素子に関する。
【００２７】
第３実施形態のヒンジ素子は下記の特徴を有する。
●  降伏強度：５６０ＭＰａ
●  引張り強度：７５０ＭＰａ
●  伸長パーセント：３８％
●  硬度：＞ＨＲＣ２２
●  飽和誘導強さ：＜２．４３ガウス
【００２８】
本発明の第４実施形態は５重量％Ｍｎ、３０重量％Ｃｒ、３重量％Ｎｉ、１．５重量％Ｓｉ、０．４重量％Ｎ、０．０２重量％Ｃ、０．０５重量％Ｓ、０．０３重量％Ｐ、０．５重量％Ａｌ、０．５重量％Ｖ、４重量％Ｗ、０．８重量％Ｎｂ、０．６重量％Ｔａ、１重量％未満のＬａ、Ｃｅ、及びＨｆ、及び残りのパーセントのＦｅからなる合金から金属射出成形プロセスで作られたヒンジ素子に関する。
【００２９】
第４実施形態のヒンジ素子は下記の特徴を有する。
●  降伏強度：８２０ＭＰａ
●  引張り強度：１１５０ＭＰａ
●  伸長パーセント：１２％
●  硬度：＞ＨＲＣ２９
●  飽和誘導強さ：＜７．４３ガウス
【００３０】
本発明の第５実施形態は３２重量％Ｍｎ、１６重量％Ｃｒ、０．７重量％Ｎ、０．０１重量％Ｃ、４重量％Ｍｏ、０．９重量％Ｎｂ、１重量％Ｔａ、及び残りのパーセントのＦｅからなる合金から金属射出成形プロセスで作られたヒンジ素子に関する。
【００３１】
第５実施形態のヒンジ素子は下記の特徴を有する。
●  降伏強度：６００ＭＰａ
●  引張り強度：８５０ＭＰａ
●  伸長パーセント：２２％
●  硬度：＞ＨＲＣ２５
●  飽和誘導強さ：＜３．１２ガウス
【００３２】
亜鉛合金でできた従来のヒンジ素子の硬度は約ＨＲＢ３０であり、その降伏強度はたった１００ＭＰａである。３０４又は３１６ステンレス鋼の硬度は、ＨＲＢ５５とＨＲＢ７０の間であり、このステンレス鋼でできた従来のヒンジ素子の硬度は約ＨＲＢ５５〜ＨＲＢ６０である。このステンレス鋼でできた従来のヒンジ素子の降伏強度はたった約１６０ＭＰａであり、摩耗及び変形し易い。非晶質金属でできた従来のヒンジ素子の硬度はＨＲＣ６６より高く、従って更なる加工が困難となり、加工時間が長くなる。
【００３３】
本発明に係るヒンジ素子の硬度は亜鉛合金製の従来のヒンジ素子の硬度より高く、非晶質金属製の従来のヒンジ素子の硬度より低いことが明らかである。本発明に係るヒンジ素子は非強磁性ステンレス鋼より高い強度と硬度とを提供するだけでなく、非晶質金属製の部品は加工するのに硬すぎるという欠点を解決する。また、本発明に係るヒンジ素子は３０４又は３１６ステンレス鋼製の従来のヒンジ素子より高い強度を提供する。
【００３４】
また、本発明に係るヒンジ素子は金属射出成形プロセスで作られるので、高精度で複雑な形状を形成する。一方、３０４又は３１６ステンレス鋼から打ち抜き加工で作られるか、又は非晶質金属から成形プロセスで作られる従来のヒンジ素子は高精度で３Ｄ形状に大量生産することが出来ない。亜鉛合金から液体金属射出成形で作られた従来のヒンジ素子は、ヒンジ又は動力伝達部品として使用するのに十分な強度を提供できない。
【００３５】
図１及び図２を参照すると、好ましくは、本発明に係るヒンジ素子は上述した材料で作られ、基部３０とスクリーン４０とを有する電子装置に装着され、スクリーン４０が基部３０に対して立つのを可能にする。このように使用するためのヒンジ素子の構造は当分野の従来技術に属するので、その詳細は省略する。下記はこの構造を例示するための例であり、本発明の範囲を限定するようには意図されていない。
【００３６】
上記のように金属射出成形プロセスで作られた本発明に係るヒンジ素子は細長いロッド１０と２つの細長いアーム２０とを備える。ロッド１０は両端と１つ以上の受容スペース１０１とを有する。２つの細長いアーム２０はロッド１０の両端にそれぞれ取り付けられている。各アームは上部回動端２１と、下部回動端２２と、上部回動端２１の側面に形成された上部回動穴２１１と、下部回動端２２の側面に形成され上部回動穴２１１と軸が平行な下部回動穴２２１とを有する。
【００３７】
図３及び図４を参照すると、本発明に係る電子装置はヒンジ素子と基部３０とスクリーン４０とを備える。
該ヒンジ素子は上記のようにロッド１０と２つのアーム２０とを備え、位置決め突起２２２を更に備える。
【００３８】
基部３０はヒンジ素子のロッド１０を受容するためのロッドチャンバー３１と、ヒンジ素子の２つのアーム２０の下部回動端２２を受容するための２つの下部チャンバー３２と、ストッパー３４とを備える。各下部チャンバー３２はアーム２０の下部回動穴２２１に挿入される回転軸３３を備える。ストッパー３４は下部チャンバー３２に装着され下部チャンバー３２の回転軸３３から離れている。
【００３９】
スクリーン４０はヒンジ素子の２つのアーム２０の上部回動端２１を受容するための２つの上部チャンバー４１を備える。各上部チャンバー４１はアーム２０の上部回動穴２１１に挿入される回転軸４２を備える。
【００４０】
位置決め突起２２２は、アーム２０が基部３０に対して回転する時、ストッパー３４と選択的に係合するよう下部回動端２２から外方へ突出している。
好ましくは、ヒンジ素子のロッド１０は電子部品又は部材を受容するための１つ以上の受容スペース１０１を更に有する。
【００４１】
図３及び図４を更に参照すると、上記開示の構造によって、スクリーン４０を基部３０と接触する閉位置へ回転させた時、ロッド１０は基部３０のロッドチャンバー３１内に受容される。アーム２０の上部回動端２１と下部回動端２２はそれぞれスクリーン４０の上部チャンバー４１内と基部３０の下部チャンバー３２内に受容される。スクリーン４０をスライドさせ立たせるために、先ず、スクリーン４０の前端を押してスクリーン４０をスライドさせると、スクリーン４０はヒンジ素子のアーム２０を引っ張り下部回動端２２に対して回転させる。アーム２０が所定の角度まで回転すると、２つのアーム２０は下部チャンバー３２の壁に当接し、位置決め突起２２２はストッパー３４によって阻止され、アーム２０の上部回動端２１は上方を指し、スクリーン４０を立たせる。
【００４２】
本発明に係るヒンジ素子は一体化された部品に統合されてもよい。この一体化された部品は従来のヒンジ素子と比べて構造上簡単で、非強磁性で、耐食性であり、適切な強度と硬度とを提供する。本発明に係るヒンジ素子は金属射出成形プロセスで製造されるのに適し、高精度と滑らかな表面とを提供し、従来のヒンジ素子に比べてコストと処理時間とが低減される。
【符号の説明】
【００４３】
１０  ロッド
２０  アーム
２１  上部回動端
２２  下部回動端
３０  基部
３１  ロッドチャンバー
３２  下部チャンバー
３３  回転軸
４０  スクリーン
４１  上部チャンバー
４２  回転軸
２１１  上部回動穴
２２１  下部回動穴
【図１】
0005264867.tif 000003
【図２】
0005264867.tif 000004
【図３】
0005264867.tif 000005
【図４】
0005264867.tif 000006