JP6940530B2 - 機器コンソールとしてのハードワイヤ接続されるタブレット／スマートフォン用のホルダー - Google Patents

Description

本実施形態は、材料または構造試験システムのためのコンソールとしてのタブレット／スマートフォン用のハードワイヤ接続ホルダーに関し、より詳細には、電話／タブレットが便利に取り付けられるスマートフォン／タブレット用ホルダーに関する。

現代のスマートフォン時代において、スマートフォンやタブレットは、我々の生活の日常的な活動の中、あらゆる場所で、日々、あらゆる時に使用されていることに気付く。スマートフォン／タブレットは、電話、時計、ラジオ、テレビ、コンピューター、コントローラー等の様々な機能を提供するオールインワンの万能なデバイスとしての役目を果たす。今や、スマートフォン／タブレットは、ソーシャルメディアやソーシャルコミュニケーション、ゲーム／スポーツ、エンターテインメントおよびインターネット、並びに、情報産業の分野において一般的なデバイスとなっているため、このスマートフォン／タブレットの使用および応用は止まる所を知らない。

現在、様々な産業において、試験、プロセス制御、システムの組立て、品質管理等に用いられる機械類に対して、プログラムされた動作指令または即時の動作命令を実行させることへの応用も見出されている。こうしたデバイスの用途が広がっていくにつれ、使用の利便性のためにシステムにおけるデバイスの位置決め、保持が重要になっている。図１は、様々な用途に用いられる典型的なスマートフォン／タブレットホルダーを示している。様々な用途に対する多種多様なスマートフォン／タブレット用ホルダーが存在する（そのうちの少数が図１に示されている）が、これらのいずれも、試験および測定の分野において用いられるスマートフォン／タブレットの取付けに便利なものではない。

本発明は、スマートフォン／タブレット用ホルダーの小型かつ人間工学的な設計に関し、かかるホルダーは、操作者が以下のような様々な操作を行うのを支援するように、サーボ制御式試験システムを含む様々な機器に取り付けられる。
・駆動制御：装置の電源をオン／オフにする空気圧／液圧／電気的制御
・試料の取付け：グリップ制御およびアクチュエーターの位置決めによる
・試験制御：試料の所望の負荷シーケンスの適用
・測定応答：与えられた負荷に対する試料の測定応答の取得
・表示：デジタル計またはグラフにおけるオンラインプロセス／制御情報の表示
・データ処理および報告書作成
・試験報告書の印刷／電子メール

図２は、別の典型的なスマートフォン／タブレットホルダーを示している。図２に示すようなホルダー２００の主な特徴は、３６０度の回転自由度を容易にする回転可能かつ調整可能なスタンドである。３ピンジョイントを有するホルダーの構成要素は、取付けホルダー（１番）、コネクタ（１番）、ステンレス鋼ポール（１番）、クリップ（１番）、回転ノブ（２番）、ナット（１番）、およびハンドル（１番）である。この典型的なホルダー２００の欠点は、電源ケーブルや充電器のいずれの配線も隠さない単なるタブレットホルダーとしてしか機能せず、また、（ａ）システムの不具合の際に、タブレットを通した制御により機械または機器を即座にオフに切り替えるのに非常に重要な緊急停止装置（Ｅストップ）、および／または（ｂ）リセット、オン／オフ等の他の任意の重要なハードワイヤ接続ボタンのような追加の装置も備えないことである。このホルダー２００の自由度の数は、たった３つの回転自由度に限られ、また小型でもない。ホルダー２００のグリップは、タブレットの両縁の中程に作用するが、いくつかのタブレットは、両縁の中程に電源ボタン、ボリューム制御、ディスプレイ制御のようなタブレット制御部を有する場合があるため、このホルダーは全てのタブレットに推奨されるものではない。また、グリップ支持表面積が小さく、したがって、やや重く大きなタブレットの場合は安全ではない。

したがって、この分野において、上述の問題のうちの１つ以上に対する解決策を提供する必要がある。本実施形態は、独自の経済的な方法でこれらの問題の多くを克服する。

本実施形態の主な目的は、試験および測定の分野で用いられるスマートフォン／タブレットが便利に取り付けられるホルダーを提供することである。ホルダーは、コーナーグリップ手段と、より大きな支持グリップ面と、電源／充電器、および追加のＥストップ装置、および／／またはリセット、オン／オフ等の他の任意の重要なハードワイヤ接続ボタンのための隠れた配線とを備える。ホルダーはまた、ジョグホイールを通したアクチュエーター／またはクロスヘッドの動作を容易にするようにロータリーエンコーダーおよびその電子ハードウェアを取り付ける手段も有する。この装置はまた、６自由度（３つの並進および３つの回転）の調整を伴う小型のものである。

上述の発明の概要および以下の好ましい実施形態の詳細な説明は、添付図面と併せて読むことでよりよく理解される。本発明を例示する目的で、図面には、例えば、本発明の構造が示されているが、本発明は、開示されている特定のシステムおよび方法に限定されない。

様々な用途に用いられる典型的なスマートフォン／タブレットホルダーを示す図である。 様々な用途に用いられる典型的なスマートフォン／タブレットホルダーを示す図である。 本発明の一実施形態に係る、スマートフォンが取り付けられたスマートフォン／タブレットホルダーの正面図である。 本発明の一実施形態に係る、スマートフォンが取り付けられたスマートフォン／タブレットホルダーの背面図である。 本発明の実施形態に係る、図３に示すようなスマートフォン／タブレットホルダーの正面図である。 本発明の実施形態に係る、図３に示すようなスマートフォン／タブレットホルダーの側面図および背面図である。 本発明の実施形態に係る、図３に示すようなスマートフォン／タブレットホルダーにおいて、タブレットを充電するのに用いられるＵＳＢケーブルおよび／／または他のケーブルの隠れた配線経路を示す図である。この図５は、ジョグホイール機構の取付けおよびその隠れた配線も示している。 本発明の実施形態に係る、図３に示すようなスマートフォン／タブレットホルダーにおける隠れた配線経路またはＥストップおよび／または他のスイッチを示す図である。 本発明の実施形態に係る、図３に示すようなスマートフォン／タブレットホルダーにおける、タブレットグリッパーの角度向きの調整、および、球面クランプによるその角度向きのロックを示す図である。 本発明の一実施形態に係る、図３に示すようなスマートフォン／タブレットホルダーを用いた、サーボ制御式の低力試験システムの等角図および側面図である。

本実施形態は、本明細書において添付図面を参照して以下に記載される。機器コンソールとしてのハードワイヤ接続されるタブレット／スマートフォン用の装置／ホルダーが本明細書に記載される。

以下の説明は、本発明の例示的な実施形態のものにすぎず、本発明の範囲、適用可能性、／または構成を制限しない。むしろ、以下の記載は、本発明の種々の実施形態を実施するのに便利な説明を与えるために意図されている。明らかとなるように、本明細書に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態において記載される構造／動作上の特徴の機能や構成に関して、種々の変更を行うことができる。本明細書における記載は、異なる形状、構成要素等を有する代替的な構成の装置とともに使用されるように適合させることができ、それでもなお本発明の範囲内にあることができることを理解されたい。したがって、本明細書における詳細な記載は、単に例示する目的で提示され、限定するものではない。

図３Ａ、３Ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態に係る、スマートフォン３０２が取り付けられたスマートフォン／タブレットホルダー３００の正面図および背面図である。スマートフォン／タブレットホルダー３００の顕著な特徴として、（ａ）ホルダーが、タブレットの位置および向きをロックするために６自由度（３つの並進および３つの回転）の調整を提供すること、（ｂ）緊急停止ボタンおよび／またはリセット、オン／オフ等の他の任意の重要なハードワイヤ接続ボタンが提供されること、（ｃ）タブレット充電器およびＥストップ、および／またはリセット、オン／オフ、ジョグホイール等の他の任意の重要なハードワイヤ接続ボタンの隠れた配線、（ｄ）様々なタブレットサイズの縁部に合致するスイベルコーナー具、および（ｅ）アクチュエーター３２５／またはクロスヘッドの動作を円滑にするジョグホイール機構がある。

スマートフォン／タブレットホルダー３００の構成要素には、（１）Ｅストップスイッチおよび／または他のスイッチ３０４と、（２）高さ調整用のチューブ３０６と、（３）タブレットホルダー取付けブラケット３０８と、（４）高さ調整用のロック３１０と、（５）タブレットグリップのロック３１２と、（６）タブレットの回転用のロック３１４と、（７）アクチュエーター／またはクロスヘッド３１７を位置決めするジョグホイール（サムホイール）とがある。

図４Ａ、４Ｂは、それぞれ、本発明の実施形態に係る、図３に示すようなスマートフォン／タブレットホルダー３００の正面図および他の図（側面図および背面図）を示している。さらに、これらの図は、特許請求される本発明の色および結果を明確に示す図として提供されたものである。

スマートフォン／タブレットホルダー３００において用いられる構成要素／部分および材料と、それらの部分の作製に用いられる色とを以下に挙げる。（ｉ）アルミニウム製で、粉体コーティングされ、マット黒色仕上げの様々な部分４０２（例えば、タブレットホルダー／またはグリップ部、垂直チューブ、ホルダーの並進位置／または角度位置をロックするノブ）、（ｉｉ）純粋な無着色のマットなアルミニウム製の部分４０４（例えば、タブレットグリッパーの上側ジョーおよび下側ジョーを保持するプレート）、（ｉｉｉ）白色のエッチングを有する部分４０６（ロゴ付きのタブレットホルダーブラケット）、（ｉｖ）灰色のエッチングを有する部分４０８（例えば、垂直調整のためのチューブ上の目盛り）、（ｖ）ゴム製の部分４１０（例えば、タブレットのグリップ面のゴムクッション）。

図５は、スマートフォン／タブレットホルダー３００における、タブレットを充電するのに用いられるＵＳＢケーブル３１６および／または他のケーブルの隠れた配線経路を示している。図５は、ロータリーエンコーダーおよびその電子ハードウェアを含むジョグホイール機構の取付けも示している。このジョグホイール機構の隠れた配線もここでは示されている。

図６は、スマートフォン／タブレットホルダー３００における隠れた配線経路またはＥストップおよび／または他のスイッチ３０４を示している。

図７は、スマートフォン／タブレットホルダー３００における、タブレットグリッパーの角度向きの調整、および、球面クランプによるその角度向きのロックを示している。

図８は、スマートフォン／タブレットホルダー３００を用いたサーボ制御式の低力試験システムの等角図および側面図である。図８は、タブレットを試験コンソールとして用いて引張試験、圧縮試験、疲労試験、および破壊試験のような材料試験を行うタブレットホルダー（本発明）が組み込まれたサーボ制御式の低力試験システムを示している。

スマートフォン／タブレットホルダー３００の動作原理は、以下のステップを含む。
ステップ１：タブレットホルダーブラケット（図３の参照符号３０８）を、図８に示すような試験システムに設けられたスロットに取り付ける。
ステップ２：垂直チューブ（図３の参照符号３０６）を、図８に示すような取付けブラケットに挿入する。
ステップ３：垂直チューブに刻まれた目盛りを用いることにより、垂直チューブの垂直高さを調整する（図７）。
ステップ４：タブレットグリッパーに接続した垂直頂端部（垂直チューブ）の角度位置を、垂直頂端部を垂直軸の周りに回転させることにより調整する（図７）。
ステップ５：ノブ（図３の参照符号３１０）を回転させることにより、垂直チューブをタブレットホルダーブラケット上にロックする（図７）。
ステップ６：タブレットグリッパーの３自由度の角度位置の決定を容易にするスイベルジョイントを介して垂直チューブとタブレットグリッパーとを接続する（図７）。
ステップ７：垂直チューブの頂端部に設けられたノブ（図３の参照符号３１４）を回転させることにより、タブレットグリッパーの向きをロックする（図７）。
ステップ８：所与のサイズのタブレットに適合するようにタブレットグリッパーのスイベルコーナー具を調整することにより、タブレットを配置する。
ステップ９：ノブ（図３の参照符号３１２）を回すことにより、タブレットグリッパーのスイベルコーナー具をロックする。
ステップ１０：タブレット充電器のＵＳＢケーブル、並びにＥストップ、および／またはリセット、オン／オフ、ジョグホイール機構等の他の任意の重要なハードワイヤ接続ボタンの配線を、図５、６にそれぞれ示すような隠れた内部配線経路に通す。

機械制御のためにそのようなタブレットホルダーに取り付けられたタブレットは、操作者が、導入部に述べた全ての試験操作を簡単に実行することを容易にする。

本発明は、以下の特徴を提供する。（ａ）完全に隠れた配線のための内部通路。（ｂ）８インチ〜１２インチの範囲の様々なサイズを有するスマートタブレットの対角の縁部に適合するスイベルコーナー具。（ｃ）隠れた配線を有する組込みのＥストップおよび／または他のボタン／スイッチ。（ｄ）リセット、オン／オフ等の他の任意の重要なハードワイヤ接続ボタンのための隠れた配線。（ｅ）操作者のハンズフリー動作を容易にする一体シートホルダー。（ｆ）任意の軸方向および角度向きにおける位置をロックする能力。（ｇ）ケーブルを完全に隠して収容するための取付けブラケットを通したケーブル挿入。（ｈ）ＵＳＢ／イーサネット／電源の全ての業界標準配線の通路に合わせた内部キャビティ。（ｉ）設計寸法の変更なしに金属／熱可塑性物質の製造業者に合わせた（正：suit）サイズの構成要素。（ｈ）隠れた配線を伴うジョグホイール機構（ロータリーエンコーダーおよびその電子ハードウェア）。このジョグホイールは、親指操作により、アクチュエーターまたはクロスヘッドの動作と、それと同時に、スマートフォン／タブレットのタッチスクリーン上での人差し指の動作を通したシステムの他の操作とを円滑に行う。

上記記載は、例示であり、限定的なものではないことが理解されよう。上記記載を読んで理解することで、他の多くの実施形態が当業者には明らかになる。本発明は、特定の例示的な実施形態を参照して記載したが、本発明は、記載の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内で修正および変更を伴って実施することができることが理解されよう。したがって、明細書、面は、限定的な意味よりも例示的な意味で考慮される。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を、かかる特許請求の範囲が権利を有する全範囲の均等物と併せて参照することで決定されるべきである。

２００ ホルダー
３００ タブレットホルダー
３０２ スマートフォン
３０４ スイッチ
３０６ チューブ
３０８ ブラケット
３１０ ロック
３１２ ロック
３１４ ロック
３１６ ＵＳＢケーブル
３１７ クロスヘッド
３２５ （ｅ）アクチュエーター

Claims (1)

1. ガジェットを備えた電子ガジェットを保持する装置において、
   ガジェットホルダー取付けブラケットと、
   高さ調整可能なチューブと、
   高さ調整可能なロックと、
   前記高さ調整可能なチューブの頂端部に接続されているクランプに固定され、前記電子ガジェットの対角の端部を保持するスイベルコーナー具を備えたガジェットグリッパーと、
   アクチュエーターの動作またはクロスヘッドの動作を制御して、前記ガジェットグリッパーを開閉すると共に、スイベルコーナー具間の距離を変化させるジョグホイールとを具備し、
   前記高さ調整可能なチューブの底端部が該ガジェットホルダー取付けブラケットに固定され、前記高さ調整可能なチューブの頂端部にはガジェット回転ロックが設けられており、
   前記ガジェットグリッパーは、前記ジョグホイールへの入力に基づき、前記アクチュエーターまたは前記クロスヘッドの動作を容易にするロータリーエンコーダーおよび関連する電子ハードウェアを備え、
   前記ジョグホイール、ロータリエンコーダおよび／または電子ガジェットに接続されているワイヤが該装置の内部に延設されている装置。

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