專利名稱：具有兩個可旋轉和折疊的部件的便攜式設備及其鉸接裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種便攜式設備，例如PDA或便攜式計算機，其具有兩個相互連接的部件以便它們能夠通過旋轉而相互移動到該設備的折疊或展開的位置，以及涉及用于該便攜式設備連接上述兩個部件的鉸接裝置。
背景技術：
便攜式設備，例如便攜式折疊式的無線電話，包括兩個相互連接的殼(case)部件，以便它們能夠被彼此相對地移動到該設備的折疊和展開位置，以及用于將兩個殼部件相互連接的鉸接裝置。一個殼部件具有帶有按鈕的鍵盤，另一個殼部件具有液晶顯示器。當該便攜式設備在使用中時，鍵盤和液晶顯示器被移動到便攜式設備的展開位置以便鍵盤和顯示器能夠暴露在外。鉸接裝置使得上述兩個殼部件能相互連接并且平滑地移動到該便攜式設備的折疊和展開位置。
典型的便攜式設備被構造為當其兩個殼部件以預定的角距離(angulardistance)相互分開時，它們繼而自動地移到該便攜式設備的展開位置。用于這樣的便攜式設備的鉸接裝置的例子包括在韓國專利第266516號(對應于美國專利第6,085,387號)中公開的鉸接裝置。該鉸接裝置包括旋轉構件、線性移動構件、彈性構件以及外殼。外殼容納旋轉構件、線性移動構件和彈性構件。旋轉構件可繞外殼內部的旋轉軸旋轉，并且該旋轉構件沿著旋轉軸延伸的部分伸到外殼的外部以形成連接部分(連接軸)。線性移動構件與旋轉構件接觸，它在外殼內部不旋轉而是沿著外殼的旋轉軸線性地移動。彈性構件施加力以便線性移動構件和旋轉構件能夠在外殼內部實現相互之間的緊密接觸。這時，線性移動構件和旋轉構件的接觸表面被正確地配置成即使在某個范圍內沒有外力時使得旋轉構件也可容易地旋轉，并且旋轉構件能夠很好地維持在預先確定位置的固定狀態。
便攜式設備的兩個殼部件(其將被連接到如上所述構造的鉸接裝置)中的一個固定到外殼，而另一個固定到旋轉構件的連接軸。當兩個殼部件從該便攜式設備的完全折疊的狀態以超過預定的角度相互分開時，這兩個殼部件通過鉸接裝置的操作自動地移動到便攜式設備的展開狀態。因此，為了展開便攜式設備，用戶最初應該向兩個殼部件施加外力使得它們能夠對于對方移動。但是，對于用戶來說僅用一只手施加外力是不方便的。這是因為用戶應該將他/她的手指插入沒有間隙的兩個殼部件之間，然后使它們移動到相互間分開。否則，用戶應該使用他/她的兩只手。因此，需要一種具有兩個部件的便攜式設備，其具有使得用戶能更方便地使兩個部件相互間分開以展開該設備的結構。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種具有可折疊的兩個殼部件的折疊式的便攜式設備，當兩個殼部件的任一個從兩個殼部件處于該便攜式設備的完全折疊位置的狀態可滑動地移動時，該設備可自動地展開。
本發明的另一個目的是提供一種適合用于上述折疊式的便攜式設備的鉸接裝置。
本發明的另一個目的是提供一種具有兩個平行的軸以及將兩個殼部件相互連接的鉸接裝置。
本發明的另一個目的是提供一種鉸接裝置，其具有使得組裝便利的結構，且能將兩個殼部件相互連接。
按照本發明的一個方面，提供用于連接第一和第二部件以使得所述部件能夠彼此相對和彼此遠離地移動的鉸接裝置，包括第一旋轉構件，其連接到所述第一部件以繞第一旋轉軸旋轉；第一接觸構件，其與所述第一旋轉構件接觸；第一彈性構件，其用于提供力以維持使所述第一旋轉構件和所述第一接觸構件相互接觸的狀態；第二旋轉構件，其連接到所述第二部件以繞與所述第一旋轉軸基本平行的第二旋轉軸旋轉；第二接觸構件，其與所述第二旋轉構件接觸；以及第二彈性構件，其用于提供力以維持使所述第二旋轉構件和所述第二接觸構件相互接觸的狀態。這里，所述第一旋轉構件和所述第一接觸構件之一具有第一凸輪部分，另一個具有與所述第一凸輪部分接觸并與其協同工作的第一凸輪隨動件部分。所述第二旋轉構件和所述第二接觸構件之一具有第二凸輪部分，另一個具有與所述第二凸輪部分接觸并與其協同工作的第二凸輪隨動件部分。所述第一凸輪部分包括第一傾斜表面和以與所述第一傾斜表面的方向相反的方向傾斜的第二傾斜表面，所述第一旋轉構件能夠通過所述兩個傾斜表面和所述第一凸輪隨動件部分的協同工作而自動地旋轉以用于使得它們保持在接觸狀態。所述第二凸輪部分包括與所述第二凸輪隨動件部分接觸的第三傾斜表面，對于同樣的旋轉方向，所述第三傾斜表面以與所述第一傾斜表面相同的方向傾斜。所述第一凸輪隨動件部分從所述第一傾斜表面向所述第二傾斜表面移動，而所述第二凸輪隨動件部分以沿著所述第三傾斜表面上升的方向移動。
在所述鉸接裝置中，所述第一接觸構件可沿著所述第一旋轉軸線性移動以起到線性移動構件的功能，所述第二接觸構件可沿著所述第二旋轉軸線性移動以起到線性移動構件的功能。
在所述鉸接裝置中，所述第一凸輪部分的所述第二傾斜表面的斜率可比所述第二凸輪部分的所述第三傾斜表面的斜率小。
在所述鉸接裝置中，所述第一凸輪部分的所述第二傾斜表面可設有固定槽，所述第一凸輪隨動件部分裝在所述固定槽中并被固定。
在所述鉸接裝置中，用于防止所述第二凸輪隨動件部分移動的壁表面可形成于所述第二凸輪部分的所述第三傾斜表面的兩側。
在所述鉸接裝置中，在所述第二凸輪部分的所述第三傾斜表面的最低端可形成有凹谷。
所述鉸接裝置可進一步包括用于在其中容納所述第一和第二旋轉構件、所述第一和第二接觸構件和所述第一和第二彈性構件的殼。
在所述鉸接裝置中，所述殼可具有通道，用于將所述第一和第二部件相互電連接的導線經過所述通道。
所述鉸接裝置可進一步包括具有用于在其中容納所述第一旋轉構件、所述第一接觸構件和所述第一彈性構件的第一外殼的第一鉸接模塊，以及具有用于在其中容納所述第二旋轉構件、所述第二接觸構件和所述第二彈性構件的第二外殼的第二鉸接模塊。所述第一和第二鉸接模塊可被插入及連接到所述殼。
按照本發明的另一個方面，提供一種便攜式設備，包括第一部件，其具有基本平坦的第一表面；第二部件，其具有待與所述第一表面接觸的基本平坦的第二表面；鉸接裝置，其連接到所述第一和第二部件以便所述第一和第二部件能夠被移動以使得所述第一和第二表面相互面對或相互分開。所述鉸接裝置允許在所述兩個部件相互接觸的狀態中以確定的范圍在所述第一和第二部件之間建立相對的滑動運動，所述鉸接裝置包括連接到所述第一和第二部件之一的旋轉構件。所述旋轉構件在所述第一和第二部件相互分開的方向上具有自動旋轉的范圍。如果因為在所述兩個部件之間從所述第一和第二部件的完全接觸狀態以預定的距離的相對的滑動運動，所述旋轉構件進入所述自動旋轉的范圍，則所述鉸接裝置以所述第一和第二部件相互分開的方向施加力。
一種使用包括可移動為相互接觸或相互分開的兩個部件以及用于連接所述兩個部件的鉸接裝置的便攜式設備的方法，所述鉸接裝置包括連接到所述兩個部件的任一個的旋轉構件，所述旋轉構件在所述兩個部件相互分開的方向上具有自動旋轉的范圍，包括下列步驟通過在所述便攜式設備的完全折疊狀態中使所述兩個部件彼此相對地滑動移動而使得所述旋轉構件進入自動旋轉的范圍；以及通過撤銷用于所述滑動移動的外力并通過使得所述旋轉構件在沒有外力時在所述自動旋轉的范圍內自動地旋轉，從而自動地移動所述兩個部件以使它們相互分開。
所述方法可進一步包括允許所述兩個部件被自動地相互分開然后使它們在所述兩個部件相互分開預定角度的狀態下固定的步驟。
所述方法可進一步包括限制所述兩個部件的相對滑動運動的步驟。
按照本發明的另一個方面，提供一種用于與具有第一和第二部件的便攜式設備一起使用的旋轉裝置，所述第一和第二部件可相對旋轉以相互接觸或相互分開以便在所述兩個部件之間提供旋轉，包括軌道，其設置在所述第一部件內；鉸接裝置，其包括具有可移動地裝進所述軌道中的連接軸的旋轉構件，所述鉸接裝置安裝在所述第二部件內；以及第一彈性構件，其設置在所述第一部件內用于提供力以將所述連接軸在所述軌道中向著一側移動。所述鉸接裝置包括接觸構件和第二彈性構件，所述接觸構件連接到所述第二部件以與在接觸狀態下的所述旋轉構件協同工作，所述第二彈性構件用于以使得所述接觸構件與所述旋轉構件相接觸的方向提供力。
在所述旋轉裝置中，所述鉸接裝置的所述旋轉構件和所述接觸構件之一配設有凸輪隨動件部分，其另一個設有與所述凸輪隨動件部分協同工作的凸輪部分，所述凸輪部分具有第一傾斜表面和以與所述第一傾斜表面的方向相反的方向傾斜的第二傾斜表面。當所述連接軸沿著所述軌道移動時，所述旋轉構件被旋轉，所述凸輪隨動件部分可在所述第一和第二傾斜表面之間移動。
在所述旋轉裝置中，所述鉸接裝置的旋轉構件設有小齒輪(pinion)，所述第一部件設有與所述小齒輪協同工作的齒條。
在所述旋轉裝置中，如果所述小齒輪通過與所述齒條的協同工作而旋轉使得所述連接軸在所述軌道中以抵抗所述第一彈性構件的彈力的方向移動，則所述凸輪隨動件部分可從所述凸輪部分的所述傾斜表面之一向所述另一個傾斜表面移動。
在所述旋轉裝置中，所述鉸接裝置的所述旋轉構件可具有柱形連接柱，所述旋轉裝置可進一步包括擠壓構件(pressing member)，所述擠壓構件的一側與所述第一彈性構件接觸而另一側與所述連接柱接觸。
在所述旋轉裝置中，所述鉸接裝置可進一步包括用于在其中容納所述接觸構件和所述第二彈性構件的外殼。
在所述旋轉裝置中，所述軌道可包括互相連接的第一和第二路徑，在所述第一和第二路徑之間的所述連接軸的移動下，所述旋轉構件可被旋轉，所述凸輪隨動件部分可在所述第一和第二傾斜表面之間移動。
在所述旋轉裝置中，所述軌道的所述第一和第二路徑可被設置成使得所述第二路徑被所述第一路徑按照所述第一彈性構件推動所述連接軸的方向跟隨。所述第二路徑可在所述第一和第二部件處于完全接觸的狀態下沿著所述第一部件相對于所述第二部件滑動移動的方向延伸。所述第一路徑可在彎曲后以所述第一路徑遠離所述第二部件的方向從所述第二路徑延伸。
在所述旋轉裝置中，所述旋轉軸可包括楔(key)平面和半圓圓周。
在所述旋轉裝置中，所述軌道的所述第二路徑可延伸得比所述連接軸的直徑要長，所述第一路徑可以所述連接軸的半徑延伸。
在所述旋轉裝置中，所述第一部件可進一步包括與所述連接軸的所述楔平面接觸與其協同工作的板簧。
在所述旋轉裝置中，所述第一部件可與所述軌道相反的一側設有柱形槽，所述第二部件可設有能裝進所述第一部件的所述柱形槽中的截頂的錐形突起。
按照本發明的另一個方面，提供一種與所述旋轉裝置一起使用的鉸接裝置，包括旋轉構件，其中，所述旋轉構件在外力下旋轉到預定的角度，在到達預定的角度后所述外力消失，所述旋轉構件有具有半圓截面的連接軸。
附圖簡要說明為了使本領域技術人員更好地理解本發明的目的和方面，下面參照附圖對本發明的優選實施方案進行描述，其中
圖1是按照本發明第一實施方案的便攜式無線電話的立體圖；圖2(a)和(b)是用于圖1的便攜式無線電話的鉸接裝置的立體圖；圖3是表示圖2的具有將其分開的殼蓋(case cover)的鉸接裝置的內部的立體圖；圖4是圖2的鉸接裝置的分解立體圖；圖5(a)是表示圖1的便攜式無線電話處于完全折疊的狀態的側視圖，圖5(b)和(c)是表示當便攜式無線電話處于如圖5(a)所示的狀態時，處于使用(deployed)狀態的鉸接裝置的第一和第二凸輪部分以及相應的凸輪隨動件突起(cam follower protrusion)的位置的圖；圖6(a)是表示便攜式無線電話的第二部件從圖5(a)的完全折疊狀態被拉到展開該便攜式無線電話的狀態的側視圖，圖6(b)和(c)是表示當便攜式無線電話處于如圖6(a)所示的狀態時，處于使用狀態的鉸接裝置的第一和第二凸輪部分以及相應的凸輪隨動件突起的位置的圖；圖7(a)是表示圖1的便攜式無線電話處于完全展開的狀態的側視圖，圖7(b)和(c)是表示當便攜式無線電話處于如圖7(a)所示的狀態時，處于使用狀態的鉸接裝置的第一和第二凸輪部分以及相應的凸輪隨動件突起的位置的圖；圖8(a)到(c)是表示展開其中安裝有圖2的鉸接裝置的改進的便攜式無線電話的過程的連續步驟的側視圖；圖9是表示按照本發明的另一實施方案的用于圖1的便攜式無線電話的鉸接裝置的立體圖；圖10是表示圖9的鉸接裝置被切開殼的內部的圖；圖11是圖9的鉸接裝置的分解立體圖；圖12a和12b是按照本發明的第二實施方案的便攜式無線電話的分解立體圖；圖13是如圖12a所示的鉸接裝置的分解立體圖；圖14是表示圖12a的便攜式無線電話處于裝配和完全折疊的狀態時第一殼部件的第一和第二連接部分(coupling portion)的內部的俯視圖，其中切開了第一和第二連接部分；圖15a到15c是表示圖12a的便攜式無線電話的順序操作的圖；圖16是表示處于使用狀態的圖13的凸輪面以及凸輪隨動件突起的圖；圖17a和17b是按照本發明的第三實施方案的便攜式無線電話的分解立體圖；圖18是表示圖17a的便攜式無線電話處于裝配和完全折疊的狀態時第一殼部件的第一和第二連接部分的內部的俯視圖，其中切開了第一和第二連接部分；圖19a到19c是表示圖17a的便攜式無線電話的順序操作的圖；圖20是按照本發明的第四實施方案的便攜式無線電話的側視圖；圖21是表示圖20的便攜式無線電話處于完全折疊狀態時兩個殼部件的連接部分的內部的俯視圖，其中切開了殼部件的連接部分；圖22是用于圖20的便攜式無線電話的鉸接裝置的立體圖；圖23是表示圖22的鉸接裝置的連接軸被置于圖20的便攜式無線電話的第一殼部件具有的軌道上的狀態的圖；圖24是表示圖22的鉸接裝置的連接軸在圖20的便攜式無線電話的第一殼部件具有的軌道上已被移動的狀態的圖；圖25是表示圖22的鉸接裝置的凸輪和凸輪隨動件部分的協同工作的圖；圖26是表示圖20的便攜式無線電話沿著由圖20中的實線箭頭指定的方向被推動的俯視圖；圖27是表示彈性構件部分被改變的與圖23不同的變化的圖；
圖28是表示圖22的第一殼部件上具有的軌道和鉸接裝置被改變以改變圖20的便攜式無線電話的操作方法的變化的圖；圖29(a)和(b)是表示圖22的鉸接裝置的凸輪的變化的圖；圖30是按照本發明第五實施方案的便攜式無線電話的俯視圖；以及圖31是表示圖30的便攜式無線電話的操作的俯視圖。
優選實施方案的詳細說明圖1是按照本發明的第一實施方案的折疊式的便攜式無線電話的立體圖。參照圖1，便攜式無線電話5包括配有液晶顯示器的第一殼部件7，以及配有鍵盤的第二殼部件9。第一和第二部件7和9通過鉸接裝置10可旋轉地相互連接以便它們能夠被移動到該無線電話的折疊和展開位置。
參照圖1到4，鉸接裝置10包括殼20、第一和第二旋轉構件30和40、第一和第二線性移動構件60和70、第一和第二彈性構件98和99、第一和第二支承板109和120以及殼蓋24。
參照圖1到4，殼20包括第一和第二端壁21和22，以及用于將第一和第二端壁21和22相互連接的側壁23。殼蓋24封閉側壁23沒有覆蓋的開口。在第一端壁21中設有第一和第二通孔211和212。在第二端壁22中與形成于第一端壁21中的第一和第二通孔211和212相對應的位置處設有第三和第四通孔223和224。用于連接面對的第一和第三通孔211和223的中心的直線成為第一旋轉軸105，用于連接面對的第二和第四通孔212和224的中心的直線成為第二旋轉軸110。便攜式無線電話5的第一部件7圍繞第一旋轉軸105相對于鉸接裝置10旋轉。便攜式無線電話5的第二部件9圍繞第二旋轉軸110相對于鉸接裝置10微轉。
第二端壁22設有使得兩個通孔223和224相互連通的通道225。用于將便攜式無線電話5的兩個部件7和9電連接的電纜300(見圖3)穿過第二端壁22中的兩個通孔223和224。電纜300以這樣的方式構造其兩個分支分別從便攜式無線電話5的兩個部件7和9中的一個向著另一個部件延伸，然后向著鉸接裝置10彎曲以延伸進入鉸接裝置10，接著它們彎曲回原來的方向以相互接合。向著鉸接裝置10彎曲并延伸進入鉸接裝置10的中間部分301穿過兩個通孔223和224以及下面將描述的包含在殼20的第二腔室27中的通道225而被插入該鉸接裝置中。雖然圖中沒有具體示出，但是第一和第二部件7和9包括可分別旋轉地插入鉸接裝置10的第二端壁22中的通孔223和224中的連接突起(coupling projection)。雖然圖中沒有具體示出，但是本領域技術人員可以從上面的描述中理解，該連接突起被構建成可使電纜300穿過并很好地包含在連接突起的內部。
參照圖3和4，在殼20中具有支承壁25，其與兩個端壁21和22平行并位于兩個端壁之間的中間位置。支承壁25設有位于第一和第二旋轉軸105和110與該支承壁交叉處的U形通道251和252。殼20的內部空間被支承壁25劃分為位于第一端壁21側的第一腔室26和位于第二端壁22側的第二腔室27。第一腔室26被連接支承壁25和第一端壁21的直立分隔壁29再次分為兩半，即第一旋轉軸105穿過的第一子室(sub-chamber)261和第二旋轉軸110穿過的第二子室262。第一子室261容納第一旋轉構件30、第一線性移動構件60、第一彈性構件98和第一支承板109，將在下面進行描述。第二子室262容納第二旋轉構件40、第二線性移動構件70、第二彈性構件99和第二支承板120，將在下面進行描述。第一和第二旋轉構件30和40分別圍繞第一和第二旋轉軸105和110旋轉。
第一和第二旋轉構件30和40具有拉長的柱形，其分別在殼20的第一和第二子室261和262內部的第一端壁21和支承壁25之間延伸。第一和第二旋轉構件30和40分別包括基座部分32和42、連接部分34和44、凸輪隨動件部分以及延長桿(extension rod)38和48。因為第一和第二旋轉構件30和40具有相互相同的結構，所以下面將僅對第一旋轉構件30進行詳細描述。基座部分32為盤狀形式，其一個端表面與殼20的第一子室261的第一端壁21接觸。連接部分34為矩形桿形，其從基座部分32延伸以便能夠通過第一端壁21中的通孔211伸到殼20的外部。雖然圖中沒有具體示出，第一和第二旋轉構件30和40的連接部分34和44分別與便攜式無線電話(即圖1中的附圖標記5所指定的部分)的第一部件(即圖1中的附圖標記7所指定的部分)和第二部件(即圖1中的附圖標記9所指定的部分)中設有的耦合孔(coupling hole)相接合。延長桿38從基座部分32向殼20的支承壁25延伸，以便該延長桿的末端能裝進通道251中。參照圖3、4和5(b)，凸輪隨動件部分具有兩個以180度的間隔(在圖3和4中只顯示一個凸輪隨動件361)安置的凸輪隨動件突起361和362。兩個凸輪隨動件突起361和362在延長桿38的兩側以與延長桿38相同的方向從基座部分32突出。
通孔62和72分別形成于第一和第二線性移動構件60和70的中央。第一和第二旋轉構件30和40的延長桿38和48被裝進通孔62和72中。第一和第二線性移動構件60和70在其表面分別形成有面向第一旋轉構件30的凸輪隨動件突起361和362以及第二旋轉構件40的凸輪隨動件突起461和462的凸輪部分64和74。第一旋轉構件30的凸輪隨動件突起361和362與第一線性移動構件60的第一凸輪部分64協同工作，而第二旋轉構件40的凸輪隨動件突起461和462與第二線性移動構件70的第二凸輪部分74協同工作。第一和第二線性移動構件60和70的第一和第二凸輪部分64和74所采用的凸輪輪廓分別在圖5(a)和(b)中具體示出(同樣在圖6和7中表示)。
參照圖4和5(b)，第一凸輪部分64關于第一旋轉軸105對稱，并且以180度的間隔具有相同的輪廓。第一線性移動構件60的第一凸輪部分64沿著其圓周順序地包括第一傾斜表面641、第一凸頂(peak)642、第二傾斜表面643、具有固定槽644的第一凹谷(valley)、第三傾斜表面645、第二凸頂646、第四傾斜表面647和具有固定槽648的第二凹谷。第二和第四傾斜表面643和647的斜率比第一和第三傾斜表面641和645的斜率小。第一旋轉構件30的兩個凸輪隨動件突起361和362裝進各固定槽644和648中。固定槽644和648被配置為使裝進固定槽644和648中的凸輪隨動件突起361和362只能分別向著平緩的傾斜表面643和647移動。為此，固定槽644和648的接近相對陡的傾斜表面641和645的部分形成得陡并且深，而固定槽644和648的接近相對平緩的傾斜表面643和647的部分形成得平緩。其陡度可按照凸輪隨動件突起361和362的形狀進行適當確定。
參照圖4和5(c)，第二線性移動構件70的第二凸輪部分74關于第二旋轉軸110對稱，并且以180度的間隔具有相同的輪廓。第二線性移動構件70的第二凸輪部分74包括第一容納槽741和第二容納槽742。第二旋轉構件40的兩個凸輪隨動件突起461和462分別容納在第一和第二容納槽741和742中。第一和第二容納槽741和742具有相同的形狀。在第一和第二容納槽的每一個的一側，傾斜表面7411和7421形成為從凹谷7412和7422處延伸，使得容納在其中的凸輪隨動件突起461和462能夠被稍稍移動，隨后陡地傾斜，即比第一凸輪部分64的第二和第四傾斜表面643和647更陡，從而限制凸輪隨動件突起461和462的移動。因此，第二旋轉構件40僅能在一個方向上微轉。傾斜表面7411和7421形成為比第一凸輪部分64的第二和第四傾斜表面643和647更陡。這是為了阻止第二旋轉構件40的凸輪隨動件突起461和462，并使得在折疊該便攜式無線電話時只有第一旋轉構件30的凸輪隨動件突起361和362能夠運動。
參照圖3和4，第一和第二彈性構件98和99(優選地為壓縮螺旋彈簧)被分別圍繞第一和第二旋轉構件30和40的第一和第二延長桿38和48裝配。第一和第二彈性構件98和99的每一個的一側與第一或第二線性移動構件60或70接觸，而其另一側與第一或第二支承板109或120接觸，以推動第一或第二線性移動構件60或70使其抵靠第一旋轉構件30的凸輪隨動件突起361和362或第二旋轉構件40的凸輪隨動件突起461和462。
第一和第二支承板109和120具有相同形狀，并分別包含在殼20的第一和第二子室261和262中并與支承壁25相接觸。第一和第二支承板109和120分別與第一和第二彈性構件98和99的一端接觸。兩個支承板109和120分別設有通道111和112，以便第一和第二旋轉構件30和40的第一和第二延長桿38和48能夠穿過它們。
現在參照圖5到7詳細描述本實施方案的操作。圖5(a)是表示圖1的便攜式無線電話處于完全折疊的狀態的側視圖，圖5(b)和(c)是表示當便攜式無線電話處于如圖5(a)所示的狀態時，鉸接裝置中的第一和第二凸輪部分的凸輪表面上的第一和第二凸輪隨動件突起的位置的圖。參照圖5(a)，鉸接裝置10的第一旋轉構件30的連接部分34連接到便攜式無線電話5的第一部件7，而鉸接裝置10的第二旋轉構件40的連接部分44連接到便攜式無線電話5的第二部件9。參照圖5(b)，第一旋轉構件(在圖3和4中以附圖標記30指定)的兩個凸輪隨動件突起361和362分別位于第一凸輪部分64的第一和第三傾斜表面641和645上。參照圖5(c)，第二旋轉構件(在圖3和4中以附圖標記40指定)的兩個凸輪隨動件突起461和462分別位于第一和第二容納槽741和742的底部上。如圖3所示，第一和第二彈性構件98和99分別推動第一和第二線性移動構件60和70使其抵靠第一旋轉構件30的凸輪隨動件突起361和362以及第二旋轉構件40的凸輪隨動件突起461和462。因此，在第一旋轉構件30的凸輪隨動件突起361和362上施加力以使得該凸輪隨動件突起能夠以沿著第一凸輪部分64的第一和第三傾斜表面641和645向下的方向被移動。這一方向與便攜式無線電話5折疊的方向相對應。另外，第二旋轉構件40的凸輪隨動件突起461和462被置于第二凸輪部分74的第一和第二容納槽741和742中并在其中不能移動。因為便攜式無線電話5已經處于如圖5(a)所示的完全折疊狀態，由鉸接裝置10產生的傾向于折疊便攜式無線電話5的力起到了穩定地維持便攜式無線電話5處于折疊狀態的作用。
為了將便攜式無線電話5從圖5的狀態展開，拉動第一部件7并使其以箭頭指定的方向遠離安裝鉸接裝置10的位置滑動。便攜式無線電話的這種狀態如圖6(a)所示。圖6(b)和(c)是當便攜式無線電話處于如圖6(a)所示的狀態時，分別表示鉸接裝置的第一和第二凸輪部分上的第一和第二凸輪隨動件突起的位置的圖。參照圖6(a)到(c)，鉸接裝置10處于相對于便攜式無線電話5的第一和第二部件7和9被稍稍旋轉和傾斜的狀態。因為旋轉，第一旋轉構件30的兩個凸輪隨動件突起361和362分別越過第一凸輪部分64的第一和第二凸頂642和646，然后進入第二和第四傾斜表面643和647。第二旋轉構件40的兩個凸輪隨動件突起461和462沿著第二凸輪部分74的第一和第二容納槽741和742的傾斜表面7411和7421被稍稍移動。在這種狀態中如果沒有外力，第一旋轉構件30的兩個凸輪隨動件突起361和362能夠自動地以沿著第一凸輪部分64的第二和第四傾斜表面643和647向下的方向移動。因為這種移動，便攜式無線電話5的第一部件7以便攜式無線電話5被展開的方向旋轉。從而兩個凸輪隨動件突起361和362沿著傾斜表面643和647移動，然后裝進第一凸輪部分64的第一和第二固定槽641和648中并停止移動。這時，便攜式無線電話5處于完全展開的狀態。因為第二彈性構件99的推動力，第二旋轉構件40的兩個凸輪隨動件突起461和462回到第一和第二容納槽741和742的底部。圖7(a)是表示圖1的便攜式無線電話處于完全展開狀態的側視圖，圖7(b)和(c)是表示當便攜式無線電話處于如圖7(a)所示的狀態時，鉸接裝置的第一和第二凸輪部分上的第一和第二凸輪隨動件突起的位置的圖。
當第一部件7被旋轉以將便攜式無線電話從如圖7所示的完全展開狀態進行折疊時，鉸接裝置10的第一旋轉構件30的兩個凸輪隨動件突起361和362從第一凸輪部分64的固定槽644和648移出，并同時沿著第二和第四傾斜表面643和647移動上升。這時，第二旋轉構件40的兩個凸輪隨動件突起461和462沒有移動。這是因為在第二凸輪部分74的第一和第二容納槽741和742處形成的傾斜表面7411和7421比第一凸輪部分64的第二和第四傾斜表面643和647要陡。當便攜式無線電話5的第一部件7進一步以該便攜式無線電話被折疊的方向被旋轉時，第一旋轉構件30的兩個凸輪隨動件突起361和362分別越過第一凸輪部分64的第一和第二凸頂642和646，然后進入第一和第二傾斜表面641和645。其后，便攜式無線電話5被自動地折疊。
圖8(a)到(c)是表示展開其中安裝有圖2的鉸接裝置的改型的便攜式無線電話的過程的連續步驟的側視圖。參照圖8(a)到(c)，鉸接裝置10的第一旋轉構件(在圖3和4中以附圖標記30指定)的連接部分34連接到便攜式無線電話5的第二部件9，而該鉸接裝置的第二旋轉構件(在圖3和4中以附圖標記40指定)的連接部分44連接到便攜式無線電話5的第一部件7(如圖8所示的實施方案可看作是將如圖5所示的實施方案的第一和第二部件的位置進行了互換的方案)。參照圖8(a)，便攜式無線電話5處于完全折疊的狀態。鉸接裝置10的這種狀態與圖5(b)和(c)所示的狀態相同。為了將便攜式無線電話5從完全折疊的狀態展開，拉動第一部件7并使其以箭頭指定的方向向著安裝鉸接裝置10的位置滑動。然后，便攜式無線電話5處于如圖8(b)所示的狀態。這時，鉸接裝置10的狀態與圖6(b)和(c)所示的狀態相同。在這種狀態中，便攜式無線電話5被自動地展開到圖8(c)所示的狀態。這時，鉸接裝置10的狀態與圖7(b)和(c)所示的狀態相同。
圖9到11是表示按照本發明的另一實施方案的用于圖1的便攜式無線電話的鉸接裝置的圖。參照圖9到11，鉸接裝置10a包括殼20a、第一鉸接模塊30a、第二鉸接模塊50a和蓋子70a。殼20a包括內壁22a以及從內壁22a沿著與第一和第二旋轉軸105a和110a相反的方向延伸的側壁24a。內壁22a插入其間的第一和第二空間21a和23a在殼20a的內部被定出。殼20a的兩端被敞開以定出第一和第二開口端25a和26a。第一開口端25a成為第一空間21a的入口，而第二開口端26a成為第二空間23a的入口。第一和第二安裝孔211a和212a位于第一空間21a中內向地與第一開口端25a稍稍分開并平行的位置，第一和第二鉸接單元30a和50a(將在后面進行描述)的各自的外殼42a和62a被裝進第一和第二安裝孔211a和212a中。第一和第二安裝孔211a和212a的尺寸和形狀被確定為使第一和第二鉸接單元30a和50a的各自的外殼42a和62a能夠緊密地裝配其中而不會相對于殼20a旋轉。第一鉸接模塊30a的第一旋轉構件32a的基座部分33a和第二鉸接模塊50a的第二旋轉構件52a的基座部分53a(將在后面進行描述)被置于第一開口端25a和第一與第二安裝孔211a和212a的入口之間的空間213a中。第一開口端25a被蓋子70a封閉。第二空間23a具有第一和第二連接孔27a和28a，其形成為從第二開口端26a向著內壁22a，且沿著第一和第二旋轉軸105a和110a平行。在第一和第二連接孔27a和28a之間設有連接通道29a以將它們相互連接。用于電連接便攜式無線電話5(在圖5中以附圖標記5指定)的兩個部件(在圖5中以附圖標記7和9指定)的電纜8a穿過兩個連接孔27a和28a以及連接通道29a，如圖所示。
參照圖9到11，第一鉸接模塊30a包括第一旋轉構件32a、第一線性移動構件36a、第一彈性構件40a、第一外殼42a、第一連接桿46a和第一制動環(stopper ring)48a。第一外殼42a包括端壁43a和沿著第一旋轉軸105a從端壁43a延伸的側壁44a。第一外殼與端壁43a相反的一側被敞開以形成第一外殼42a的入口。端壁43a的中央設有通孔431a。后面將要描述的第一連接桿46a的末端從通孔431a突出，然后與第一制動環48a(例如E環(E-ring))接合。側壁44a由多個相互連接的平面壁組成。這些平面壁在被插入和組裝進殼20a的第一安裝孔211a時起到楔(key)的作用，從而確保與第一外殼42a一起旋轉。另外，如后將要描述的那樣，這些平面壁也起到使得包含在第一外殼中的第一線性移動構件36a與該第一外殼一起旋轉的作用。
參照圖9到11，第一旋轉構件32a包括基座部分33a、第一連接部分31a和第一凸輪隨動件部分34a。基座部分33a具有小高度的柱形(即平圓盤)，并且在其兩側具有第一連接部分31a和第一凸輪隨動件部分34a。第一連接部分31a具有從基座部分33a突出并且其棱被斜切的小高度方柱的形狀。第一連接部分31a超過蓋子70a突出用以封閉第一外殼42a的第一開口端25a。第一凸輪隨動件部分34a包括兩個從基座部分33a突出的凸輪隨動件突起341a。兩個凸輪隨動件突起341a具有相同的形狀并關于第一旋轉軸105a對稱。兩個凸輪隨動件突起341a的每一個向著其圓形末端被削尖為厚度逐漸減小。第一旋轉構件32a設有沿著第一旋轉軸105a穿透其中央的通孔321a。第一連接桿46a穿過通孔321a。雖然圖中沒有具體示出，但在第一連接部分31a側上的通孔321a的入口被穿孔(countersink)以容納后面將要描述的第一連接桿46a的頭部(head)461a。
參照圖11，第一線性移動構件36a包括側壁361a、形成于其表面上面向第一旋轉構件32a的第一凸輪部分362a以及從其與第一凸輪部分362a相反的表面的中心延伸的柱形凸臺(boss)363a。第一線性移動構件36a具有沿著第一旋轉軸105a的通孔364a。側壁361a與第一外殼42a的側壁44a的形狀相同。如上所述構造的第一線性移動構件36a裝進第一外殼42a中使得其不能旋轉而只能沿著第一旋轉軸105a線性地移動。第一凸輪部分362a圍繞第一旋轉軸105a圓周地形成。因為第一凸輪部分362a的結構與如圖4所示的實施方案的第一凸輪部分64(詳細結構如圖5(b)所示)相同，所以省略其詳細描述。第一凸輪部分362a與第一旋轉構件32a的兩個凸輪隨動件突起341a協同工作。
參照圖11，第一彈性構件40a推動第一線性移動構件36a以使其抵靠第一旋轉構件32a。第一彈性構件40a優選地為壓縮螺旋彈簧。第一線性移動構件36a的凸臺363a插入第一彈性構件40a的一側。
參照圖9到11，第一連接部分46a包括頭部461a以及沿著第一旋轉軸105a從頭部461a延伸的伸長的柱體462a。柱體462a的末端具有環形連接槽463a。頭部461a容納在位于第一連接部分31a側的第一旋轉構件32a的通孔321a的入口內。柱體462a順序地穿過第一旋轉構件32a的通孔321a、第一線性移動構件36a的通孔364a以及第一彈性構件40a的內部，以便柱體462a的末端穿過在第一外殼42a的端壁43a中具有的通孔431a而突出到外面。這時，在柱體462a的末端設有的連接槽463a也暴露到第一外殼42a的端壁43a的外面。被稱為“E環”的第一制動環48a與連接槽463a接合以將第一連接桿46a連接到第一外殼42a。第一旋轉構件32a能夠繞著第一連接桿46a的柱體462a旋轉。
參照圖11，第二鉸接模塊50a包括第二旋轉構件52a、第二線性移動構件56a、第二彈性構件60a、第二外殼62a、第二連接桿66a以及第二制動環68a。第二線性移動構件56a具有第二凸輪部分562a。第二凸輪部分562a圍繞第二旋轉軸110a圓周地形成。因為第二凸輪部分562a的結構與圖4所示的實施方案的第二凸輪部分74(詳細結構如圖5(c)所示)相同，因此省略對其的詳細描述。第二凸輪部分562a與第二旋轉構件52a的兩個凸輪隨動件突起541a協同工作。因為第二鉸接模塊50a除了第二凸輪部分562a的其它結構與第一鉸接模塊30a相同，所以省略對其的詳細描述。
參照圖9到11，蓋子70a連接到殼20a以封閉殼20a的第一開口端25a。蓋子70a具有第一和第二通孔71a和72a，第一和第二鉸接模塊30a和50a的第一和第二連接部分31a和51a分別穿過它們。
因為圖9到11所示的鉸接裝置的操作與圖2到8所示的鉸接裝置相同，所以省略對其的描述。在圖9到11所示的鉸接裝置的情況下，該鉸接裝置通過分別預先連接第一和第二鉸接模塊30a和50a然后將它們插入可以是標準化的殼20a的第一和第二安裝孔211a和212a中而組裝。因此，鉸接裝置的組裝被簡化。
圖12a到16是按照本發明的第二實施方案的便攜式無線電話10b的圖。參照圖12a、12b和14，折疊式的便攜式無線電話10b包括設有液晶顯示器的第一殼部件12b、設有鍵盤的第二殼部件16b和用于連接第一和第二殼部件12b和16b的鉸接裝置20b。第一殼部件12b包括從其上設有鍵盤的基準面121b突起的第一連接部分13b和第二連接部分14b。第一和第二連接部分13b和14b位于第一殼部件12b的基準面121b的一端的兩側。在下文中，基準面121b的設有第一連接部分13b的端被稱為“上端”，而其相對端稱為“下端”。第一和第二連接部分13b和14b分別設有相互面對的第一和第二容納槽131b和141b。第一容納槽131b沿第一殼部件12b的縱向(上下方向)延伸。第一容納槽131b的內部設有沿第一殼部件12b的縱向延伸的第一軌道1311b。第一軌道1311b的一端(與第一殼部件12b的下端鄰近的端)設有突起132b，后面將要描述的第一子彈性構件200b的一端圍繞該突起裝配。后面將要描述的鉸接裝置20b的旋轉構件40b的連接軸41b裝進第一軌道1311b中使得其能沿第一殼部件12b的縱向移動。另外，第一軌道1311b容納后面將要描述的第一子擠壓構件210b和第一子彈性構件200b，它們將鉸接裝置20b的連接軸41b向著第一殼部件12b的上端推動。第一子擠壓構件210b的一端與鉸接裝置20b的連接軸41b接觸，其另一端與第一子彈性構件200b的一端接觸。第一子擠壓構件的與鉸接裝置20b的連接軸41b接觸的端形成有符合柱形連接軸41b的形狀的凹弓形凹陷。第一子擠壓構件的與第一子彈性構件200b接觸的另一端設有用于容納第一子彈性構件200b的端部的容納凹槽(indent)211b以及在容納凹槽211b的底部上設置的待被裝進第一子彈性構件200b的端部中的突起212b。第一子彈性構件200b是壓縮螺旋彈簧。第一容納槽131b具有位于第一軌道1311b外側的齒條135b，齒條135b沿著第一殼部件12b的縱向延伸并且與后面將要描述的鉸接裝置20b的小齒輪42b協同工作。從基準面121b觀察，鄰近基準面121b設置的齒條135b面向相同的側。第二容納槽141b除了不具有齒條135b以外與第一容納槽131b在結構上相同。后面將要描述的第二殼部件16b的連接柱18b可移動地裝在第二容納槽141b的第二軌道1411b中。第二軌道1411b容納后面將要描述的第二子擠壓構件310b和第二子彈性構件300b，它們將第二殼部件16b的連接柱18b向著第一殼部件12b的上端推動。因為第二子擠壓構件310b和第二子彈性構件300b在結構上與第一子擠壓構件210b和第一子彈性構件200b相同，所以省略對其的描述。
第二殼部件16b包括安裝孔17b(其中安裝有后面將要描述的鉸接裝置20b的外殼30b)以及將被裝在第一殼部件12b的第二軌道1411b中的連接柱18b。安裝孔17b和連接柱18b位于第二殼部件16b的上端的兩側。鉸接裝置20b的外殼30b安裝在安裝孔17b中，并且不會與之相對旋轉。連接柱18b具有柱形形狀，因此當其被裝配在第一殼部件12b的第二軌道1411b中時能夠旋轉。
參照圖12a和13，鉸接裝置20b包括外殼30b、旋轉構件40b、線性移動構件50b、第二彈性構件80b、連接桿90b以及制動環99b。外殼30b包括端壁32b以及從端壁32b沿著旋轉軸100b延伸的側壁34b。第一外殼與端壁32b相對的側被敞開以形成外殼30b的入口。端壁32b的中央具有通孔321b。后面將要描述的連接桿90b的末端穿過通孔321b突出，然后與制動環(例如E環)99b接合。側壁34b由多個相互連接的平面壁組成。這些平面壁在被插入和裝配進第二殼部件16b的安裝孔中時起到楔的作用，從而確保與外殼30b一起旋轉。另外，如后面將要描述的那樣，平面壁也起到使得包含在外殼中的線性移動構件50b與外殼一起旋轉的作用。優選地，外殼30b由金屬(例如黃銅壓平板)通過深沖壓制成。另外，該外殼可由塑料樹脂材料的注模法制造。
參照圖12a和13，旋轉構件40b包括小齒輪42b、位于小齒輪42b后部的凸輪隨動件部分44b(在下文中，鉸接裝置20的形成外殼30b的開口的部分被定義為“前部”，而該鉸接裝置的形成端壁32b的部分被定義為“后部”)以及位于小齒輪42b前面的連接軸41b。小齒輪42b與第一殼部件12b的齒條135b協同工作。連接軸41b具有柱形形狀并可旋轉地裝配在便攜式無線電話10b的第一殼部件12b的第一軌道1311b中。凸輪隨動件部分44b包括第一和第二凸輪隨動件突起46b和47b。兩個凸輪隨動件突起46b和47b具有相同形狀并且被布置成關于旋轉軸100b對稱。兩個凸輪隨動件突起46b和47b以平行于旋轉軸100b的方向向著后面將要描述的線性移動構件50b的凸輪面54b延伸。優選地，兩個凸輪隨動件突起46b和47b的每一個向著其圓形末端被削尖為厚度逐漸減小。旋轉構件40b設有沿著旋轉軸100b穿透其中心的通孔43b。連接軸90b穿過通孔43b。雖然圖中沒有具體示出，位于連接軸41b側的通孔43b的入口被穿孔以容納后面將要描述的連接桿90b的頭部92b。旋轉構件40b的連接軸41b和小齒輪42b位于外殼30b的外面，兩個凸輪隨動件突起46b包含在外殼30b中。旋轉構件40b通過連接桿90b圍繞旋轉軸100b相對于外殼300b旋轉。
參照圖13，線性移動構件50b包括側壁52b、形成于其表面上面向旋轉構件40b的凸輪部分54b以及從其相對于凸輪部分54b的反表面的中心延伸的柱形凸臺56b。線性移動構件50b設有沿著旋轉軸100b的通孔58b。連接桿90b穿過通孔58b。側壁52b與外殼30b的側壁34b的形狀相同。如上所述構造的線性移動構件50b不能旋轉但能夠在外殼30b內部沿著旋轉軸100b線性移動。凸輪部分54b圍繞旋轉軸100b圓周地形成。凸輪部分54b的輪廓如圖16所示。參照圖16，凸輪部分54b以180度的間隔具有相同的重復輪廓。凸輪部分54b順序地包括第一傾斜表面541b、第一凸頂542b、第二傾斜表面543b、第一凹谷544b、第三傾斜表面545b、第二凸頂546b第四傾斜表面547b以及第二凹谷548b。第一和第二凹谷544b和548b分別具有嵌入槽(insertion groove)5441b和5481b。
參考圖13，第二彈性構件80b是壓縮螺旋彈簧。第二彈性構件的一側包含在外殼30b中并且與外殼30b的端壁32b接觸，而其另一側裝配在線性移動構件50b的凸臺56b中以推動線性移動構件50b緊靠旋轉構件40b。
現在參照圖15a到15c以及16詳細描述本實施方案的操作。圖15a表示處于完全折疊狀態的便攜式無線電話以及在這種狀態中的鉸接裝置與齒條間的位置關系。參照圖15a，在被第一子擠壓構件(在圖14中以附圖標記210b指定)推動的同時，鉸接裝置20b的小齒輪42b位于齒條的末端。這種狀態中，鉸接裝置20b的兩個凸輪隨動件突起46b和47b分別位于凸輪部分54b的第一和第三傾斜表面541b和545b上(圖16中的位置P1)。這時，因為兩個凸輪隨動件突起46b和47b以及凸輪部分54b的協同工作，鉸接裝置20b起到了穩定地將便攜式無線電話10b維持在折疊狀態的作用。圖15b表示第二殼部件16b向著第一殼部件12b的下端被拉動以相對于第一殼部件12b被線性移動，從而將便攜式無線電話從上述狀態進行展開。參照圖15b，鉸接裝置的小齒輪42b在與齒條135b協同工作同時已經通過旋轉而移動。在這一過程中，鉸接裝置20b的兩個凸輪隨動件突起46b和47b越過凸輪部分54b的第一和第二凸頂542b和546b并剛到達位于第二和第四傾斜表面543b和547b的某位置(圖16中的位置P2)。如果在這一狀態用戶松開他/她對第二殼部件16b的控制，那么便攜式無線電話10b在兩個凸輪隨動件突起46b和47b以及凸輪部分54b的協同工作下自動地展開，并且與此同時，鉸接裝置20b的小齒輪42b在被第一子擠壓構件(在圖13中以附圖標記210b指定)推動的同時被移動。因此，便攜式無線電話10b處于如圖15c所示的完全展開狀態。參照圖15c，兩個凸輪隨動件突起46b和47b分別裝在凸輪部分54b的第一和第二嵌入槽5441b和5481b中(圖16中的位置P3)，從而穩定地將便攜式無線電話維持在展開狀態。
圖17a到19d是按照本發明第三實施方案的便攜式移動電話10c的圖。參照圖17a到18，除了在遠離基準面121c側具有面向基準面121c的齒條135c以及第一和第二子擠壓構件210c和310c和第一和第二子彈性構件200c和300c向著第一殼部件12c的下端推動第二殼部件外，便攜式無線電話10c與第二實施方案的結構相同。因此省略對其的詳細描述。
現在參照圖19a到19c詳細描述第三實施方案的操作。圖19a表示處于完全折疊狀態的便攜式無線電話以及這種狀態中鉸接裝置和齒條之間的位置關系。參照圖19a，在被第一子擠壓構件(在圖18中以附圖標記210c指定)推動的同時，鉸接裝置20c的小齒輪42c位于齒條的末端。在這種狀態中，鉸接裝置20c的兩個凸輪隨動件突起46c和47c分別位于凸輪部分54c的第一和第三傾斜表面541c和545c上。這時，因為兩個凸輪隨動件突起46c和47c以及凸輪部分54c的協同工作，鉸接裝置20c起到穩定地將便攜式無線電話10c保持在折疊狀態的作用。圖19b表示第二殼部件16c向著第一殼部件12c的上端被推動以相對于第一殼部件12c線性地移動，從而將便攜式無線電話10c從上述狀態展開。參照圖19b，鉸接裝置20c的小齒輪42c在與齒條135c協同工作的同時通過旋轉而移動。在這一過程中，鉸接裝置20c的兩個凸輪隨動件突起46c和47c越過凸輪部分54c的第一和第二凸頂542c和546c，并剛到達第二和第四傾斜表面543c和547c上的某位置。如果在這一狀態用戶松開他/她對第二殼部件16c的控制，那么便攜式無線電話10c在兩個凸輪隨動件突起46c和47c以及凸輪部分54c的協同工作下自動地展開，與此同時，鉸接裝置20c的小齒輪42c在被第一子擠壓構件(以圖18中的附圖標記210c指定)推動的同時被移動。因此，便攜式無線電話10c處于如圖19c所示的完全展開狀態。參照圖19c，兩個凸輪隨動件突起46b和47b分別裝在凸輪部分54c的第一和第二嵌入槽5441c和5481c中，從而穩定地將便攜式無線電話10c維持在展開狀態。
圖20到29是按照本發明第四實施方案的便攜式無線電話5d的圖。參照圖20和21，便攜式無線電話5d包括設有液晶顯示器的第一殼部件7d和設有鍵盤的第二殼部件9d。第一和第二殼部件7d和9d通過鉸接裝置10d可旋轉地相互連接以便它們能夠移動到該便攜式無線電話的折疊和展開狀態。另外，如圖20所示，當第一殼部件7d以實線箭頭指定的方向(即向右)相對于第二殼部件9d從便攜式無線電話5d已經被完全折疊的狀態(實線所表示的狀態)被推動時，第一殼部件7d在以實線箭頭指定的方向相對于第二殼部件9d滑動時被線性移動。
參照圖21，第一殼部件7d的兩側分別設有槽形的第一軌道24d以及具有槽形的第二軌道22d，后面將要描述的鉸接裝置10d的連接軸14d可移動地裝配在第一軌道24d中，后面將要描述的第二殼部件9d的柱形突起18d可移動地裝配在第二軌道22d中。參照圖20、21、23和24，第一軌道24d設有第一和第二端241d和242d以及第一和第二邊界(boundary)或分界(interface)28d和30d，它們以便攜式無線電話5d的處于完全折疊狀態的第一殼部件7d的線性移動方向(在圖20中以實線箭頭指示)順序地定位。兩個邊界28d和30d的第二邊界30d定位于靠近處于完全折疊狀態的便攜式無線電話5d的第二殼部件9d。鉸接裝置10d的連接軸14d的楔平面16和半圓圓周17d(將在后面進行描述)分別與第一和第二邊界28d和30d接觸。第一軌道24d從第一端241沿著便攜式無線電話5d處于完全折疊狀態的第一殼部件7d的線性移動方向(滑動方向，或者在圖20中以實線箭頭指示的方向)延伸然后彎曲。這時，第一邊界28d在剛剛超過位置P的位置遠離第二邊界30d以小于90度的角度A彎曲然后幾乎以鉸接裝置10d的連接軸14d的半徑進一步延伸。第一軌道24d的兩個端241d和242d的弧形與鉸接裝置10d的連接軸14d的半圓圓周17的形狀相符。因此，第一軌道24d的邊界由直線和弧線構成。
這時，在如圖20和21中所示的便攜式無線電話5d的完全折疊狀態，優選地，位于連接軸14d的直徑的楔平面16d上的旋轉軸C位于為第一邊界28d上的彎曲點的位置P處。第一軌道24d中的第一端241d和位置P之間的長度被確定為當鉸接裝置10d的連接軸14d從便攜式無線電話5d的完全折疊狀態沿著第一軌道24d移動時，連接軸14d能夠被旋轉到使得連接軸14d的直徑的楔平面16d鄰接第一邊界28d在第一端241d和位置P之間的部分的程度。本領域技術人員應該理解，這個長度可按照對便攜式無線電話的使用者的使用習慣或愛好的調查結果進行加長。因此，如上所述，本領域技術人員應該理解，第一軌道24d被構造為使連接軸14d在沿著第一軌道24d移動的同時以預定的角度被旋轉。
參照圖21，第二軌道22d設有以第一殼部件7的線性移動方向(在圖20中以實線箭頭指定的方向)順序地定位的第一和第二端221d和222d。第一端221d具有容納槽(receiving recess)2211d。第一彈性構件20d為壓縮螺旋彈簧，其一端被插入設置在第二軌道22d的第一端221d處的容納槽2211d中，另一端與第二殼部件9d的柱形突起18d接觸。第一彈性構件20d提供推動第二殼部件9d的柱形突起18d以使其遠離第二軌道22d的第一端221d的力。利用這個力，便攜式無線電話5d被穩定地維持在圖20中以實線表示的完全折疊的狀態。
雖然在圖中沒有具體示出，參照圖23，第一殼部件7d包括板簧26d。板簧26d被安排為在其初始狀態中能夠維持連接軸的楔平面與第一軌道24d中的位置P和第二端242d之間的第一邊界28d接觸，如圖23所示。板簧26d的末端F(其在第一軌道24d的第二端242d的一側)被固定。本領域技術人員應該理解，板簧26d能夠被正確地定位以與鉸接裝置10d的連接軸14d的楔平面16d協同工作。
參照圖20和21，第二殼部件9d設有分別與第一殼部件7d的第一和第二軌道24d和22d相對應的第一和第二連接部分91d和92d。第一連接部分91d設有安裝孔911d，后面將要描述的鉸接裝置10d的外殼12d插入其中不能旋轉。第二連接部分92d設有待裝進第一殼部件7d的第二軌道22d中的柱形突起18d。這時，電路線(印刷電路線)能夠通過該柱形突起在第一和第二殼部件7d和9d之間通過。很明顯本發明的這個實施方案也可應用到不需要通過電路線連接的化妝粉盒。作為一種選擇，該鉸接裝置可安裝在第二連接部分92d中，因此，第一殼部件7d的第二軌道22d可被改型為與第一軌道24d在結構上一致。
參照圖21和22，鉸接裝置10d包括外殼12d、旋轉構件、線性移動構件和彈性構件，它們容納在殼中。旋轉構件具有凸輪隨動件部分，線性移動構件具有凸輪。同時，旋轉構件具有突出到外殼12d外部的連接軸14d。連接軸14d沿著鉸接裝置10d的旋轉軸C以具有半圓截面的柱的形式突出。連接軸14d具有直徑地延伸的楔平面16d和半圓圓周17d。鉸接裝置的這個實施例除了連接軸(連接部分)的結構外，可具有與在韓國專利第266516號(對應美國專利第6,085,387號)中公開的鉸接裝置相同的結構。在韓國專利第266516號(對應美國專利第6,085,387號)中公開的詳細內容通過引用并入本文。但是，本領域技術人員應該理解，本發明的鉸接裝置不局限于此，可使用其它典型的鉸接裝置。另外，本領域技術人員應該理解，具有凸輪的凸輪構件(線性移動構件)和具有凸輪隨動件部分的凸輪隨動件構件(旋轉構件)可具有其它結構。連接軸14d被插入設置在第一殼部件7d中的第一軌道24d中。
圖25表示處于使用狀態的凸輪32d(其位于鉸接裝置10d的凸輪構件(線性移動構件)上)以及處于各個移動位置的凸輪隨動件構件(旋轉構件)的凸輪隨動件部分34d。參照圖25，凸輪32d包括第一傾斜表面36d、凸頂38d、第二傾斜表面40d和凹谷42d。在鉸接裝置10d的初始狀態(此狀態中兩個殼部件已經移動到完全折疊狀態或者已經相互接觸，如圖20和21所示)，凸輪隨動件部分34d位于第一傾斜表面36d上的某位置L1。當旋轉構件(凸輪隨動件構件)被外力旋轉時，凸輪隨動件部分34d沿著第一傾斜表面36d上升然后通過角度B的旋轉到達該凸輪的最高的凸頂位置L2。當旋轉構件(凸輪隨動件構件)被進一步以角度A(以外力或自動地)旋轉時，凸輪隨動件部分34d保持在第二傾斜表面40d上的位置L3。之后，即使沒有在其上施加外力，凸輪隨動件部分34d還是通過鉸接裝置10d中的彈性構件的力沿著第二傾斜表面40d下降然后到達凹谷42d的位置L4。凸輪隨動件部分34d能不需要外力的移動直到到達凹谷42d。也就是說，在旋轉構件上具有的連接軸34d可以不需要外力而旋轉，因此，第一殼部件能夠相對于第二殼部件旋轉以便它們相互間分開(或者遠離移動)。
便攜式無線電話的操作將在下面參照圖20到26進行描述。當第一殼部件沿著圖20中的實線箭頭所指示的方向被推動時，第一殼部件7d如圖26所示移動(這個移動狀態由圖20中的單點劃線所表示)。這對應于圖24和26中所示的狀態，其通過從圖23中所示的初始狀態沿著箭頭所指示的方向移動軌道24而得到。這時，連接軸14d以角度A(比角度B大)相對于外殼12d和外殼12d連接其上的第二殼部件9d旋轉。然后凸輪隨動件部分34d位于如圖25所示的位置L3。這時，如果用戶釋放推動第一殼部件的力，那么即使沒有外力，凸輪隨動件部分34d沿著第二傾斜表面40d下降，到達凹谷42d的位置L4。這時，第一殼部件保持在圖20中的雙點劃線所表示的旋轉狀態。在這個過程中，連接軸14d通過彈性構件26d的恢復力回到如圖23所示的初始位置。
當用戶施加力旋轉第一殼部件7d并因此折疊該便攜式無線電話時，凸輪隨動件部分34d經過位置L3和L2從位置L4移動，然后位于第一傾斜表面36d上，如圖25所示。這時，軌道24d內的連接軸14d的位置維持在如圖23所示的狀態。即使沒有外力，凸輪隨動件部分34d也能在第一傾斜表面36d上移動，以便第一和第二殼部件7d和9d自動地彼此相對地移動。
這時，本領域技術人員應該理解，第一和第二殼部件7d和9d能通過以大于角度B的角度旋轉第一殼部件7d而被傳統地相互遠離地移動。
圖27表示了一個改型的版本，其中用于使連接軸14e返回到初始位置的板簧26e的位置不同于圖23所示的實施方案的板簧的位置。這時，本領域技術人員應該理解，用于使連接軸偏轉到初始位置的結構可以是其它的彈性構件，例如壓縮螺旋彈簧或者其它結構，而并非將本發明的結構限定為板簧。
圖28(a)和(b)表示了另一個改型的版本，其中，即使當第一殼部件7f以圖20中的虛線箭頭所指示的方向被移動時，第一殼部件7f和第二殼部件能夠通過連接軸14f和軌道24f的協同工作以與前面的實施方案相同的方式相互遠離地移動。本領域技術人員應該理解，建立這種構造是可行的。
圖29(a)和(b)表示了在改型的版本中的凸輪32g和32h的輪廓。
參照圖30和31，其中描述了按照本發明的第五實施方案的便攜式無線電話10j。便攜式無線電話10j與圖20中的便攜式無線電話10d的不同之處在于，在其第二殼部件9j的一側形成有截頂的錐形突起18j以及在第一殼部件7j處形成有柱形槽23j。利用這樣的結構，如圖31所示，第一殼部件7j可在相對于第二殼部件9j旋轉時通過對第一殼部件7j的側向方向(相對于突起18j形成于其中的部分)的推動而滑動，同時第一和第二殼部件7j和9j相互接觸的狀態被維持。本領域技術人員應該理解，當軌道24j與圖23的實施方案中的第一軌道24d具有基本相同的結構時，安裝在第二殼部件9j中的鉸接裝置10j能與第一殼部件7j中設置的軌道24j協同工作。
雖然本發明已經通過應用到這些實施方案中的便攜式無線電話的實施例的方式得到描述，但它不限于此。本領域技術人員應該理解，本發明可以等效地應用到其它便攜式設備(例如，PDA、便攜式電腦、化妝箱等等)，每一種這些裝置具有能夠相互面對和遠離地移動以折疊和展開該裝置的兩個部件。
上面描述的本發明的所有目的可根據本發明的構造而達到。特別地，可傳統地使用便攜式無線電話，因為它能夠以一只手通過使得便攜式無線電話的殼部件的一個相對于另一個線性移動或者滑動地旋轉該殼部件而自動地展開。另外，因為具有第一和第二旋轉構件的第一和第二鉸接模塊(其具有兩個旋轉軸)被插入以及連接到該殼部件的第一和第二安裝孔，所以鉸接裝置能被容易地組裝，從而提高其生產率。
雖然對本發明結合優選實施方案進行了描述，但是應該理解可以在不脫離本發明的范圍和精神的前提下對其進行各種變化、修改和補充。
權利要求
1.一種用于連接第一和第二部件以使得所述部件能夠彼此相對和彼此遠離地移動的鉸接裝置，包括第一旋轉構件，其連接到所述第一部件以繞第一旋轉軸旋轉；第一接觸構件，其與所述第一旋轉構件接觸；第一彈性構件，其用于提供力以維持使所述第一旋轉構件和所述第一接觸構件相互接觸的狀態；第二旋轉構件，其連接到所述第二部件以繞與所述第一旋轉軸基本平行的第二旋轉軸旋轉；第二接觸構件，其與所述第二旋轉構件接觸；以及第二彈性構件，其用于提供力以維持使所述第二旋轉構件和所述第二接觸構件相互接觸的狀態；其中，所述第一旋轉構件和所述第一接觸構件之一具有第一凸輪部分，另一個具有與所述第一凸輪部分接觸并與其協同工作的第一凸輪隨動件部分，所述第二旋轉構件和所述第二接觸構件之一具有第二凸輪部分，另一個具有與所述第二凸輪部分接觸并與其協同工作的第二凸輪隨動件部分，所述第一凸輪部分包括第一傾斜表面和以與所述第一傾斜表面的方向相反的方向傾斜的第二傾斜表面，所述第一旋轉構件能夠通過所述兩個傾斜表面和所述第一凸輪隨動件部分的協同工作而自動地旋轉以用于使得它們保持在接觸狀態，所述第二凸輪部分包括與所述第二凸輪隨動件部分接觸的第三傾斜表面，對于同樣的旋轉方向，所述第三傾斜表面以與所述第一傾斜表面相同的方向傾斜，以及所述第一凸輪隨動件部分從所述第一傾斜表面向所述第二傾斜表面移動，而所述第二凸輪隨動件部分以沿著所述第三傾斜表面上升的方向移動。
2.如權利要求1所述的鉸接裝置，其特征在于，所述第一接觸構件能夠沿著所述第一旋轉軸線性移動以起到線性移動構件的功能，所述第二接觸構件能夠沿著所述第二旋轉軸線性移動以起到線性移動構件的功能。
3.如權利要求1所述的鉸接裝置，其特征在于，所述第一凸輪部分的所述第二傾斜表面的斜率比所述第二凸輪部分的所述第三傾斜表面的斜率小。
4.如權利要求3所述的鉸接裝置，其特征在于，所述第一凸輪部分的所述第二傾斜表面設有固定槽，所述第一凸輪隨動件部分裝在所述固定槽中并被固定。
5.如權利要求1所述的鉸接裝置，其特征在于，用于防止所述第二凸輪隨動件部分移動的壁表面形成于所述第二凸輪部分的所述第三傾斜表面的兩側。
6.如權利要求1到6中任一項所述的鉸接裝置，其特征在于，在所述第二凸輪部分的所述第三傾斜表面的最低端形成有凹谷。
7.如權利要求1或6所述的鉸接裝置，進一步包括用于在其中容納所述第一和第二旋轉構件、所述第一和第二接觸構件和所述第一和第二彈性構件的殼。
8.如權利要求7所述的鉸接裝置，其特征在于，所述殼具有通道，用于將所述第一和第二部件相互電連接的導線經過所述通道。
9.如權利要求7所述的鉸接裝置，進一步包括具有用于在其中容納所述第一旋轉構件、所述第一接觸構件和所述第一彈性構件的第一外殼的第一鉸接模塊，以及具有用于在其中容納所述第二旋轉構件、所述第二接觸構件和所述第二彈性構件的第二外殼的第二鉸接模塊，其中，所述第一和第二鉸接模塊被插入及連接到所述殼。
10.一種便攜式設備，包括第一部件，其具有基本平坦的第一表面；第二部件，其具有待與所述第一表面接觸的基本平坦的第二表面；鉸接裝置，其連接到所述第一和第二部件以便所述第一和第二部件能夠被移動以使得所述第一和第二表面相互面對或相互分開，所述鉸接裝置允許在所述兩個部件相互接觸的狀態中以確定的范圍在所述第一和第二部件之間建立相對的滑動運動，所述鉸接裝置包括連接到所述第一和第二部件之一的旋轉構件，所述旋轉構件在所述第一和第二部件相互分開的方向上具有自動旋轉的范圍，其中，如果因為在所述兩個部件之間從所述第一和第二部件的完全接觸狀態以預定的距離的相對的滑動運動，所述旋轉構件進入所述自動旋轉的范圍，則所述鉸接裝置以所述第一和第二部件相互分開的方向施加力。
11.如權利要求10所述的便攜式設備，其特征在于，所述鉸接裝置是按照權利要求1到9中任一項所述的鉸接裝置，所述第一和第二部件分別連接到所述鉸接裝置的所述第一和第二旋轉構件。
12.如權利要求11所述的便攜式設備，其特征在于，在所述第一和第二部件的所述完全接觸狀態中，所述鉸接裝置的所述第一凸輪隨動件部分在所述第一凸輪部分的所述兩個傾斜表面的所述第一傾斜表面上使所述第一部件朝向所述第二部件旋轉。
13.如權利要求12所述的便攜式設備，其特征在于，如果所述兩個部件在所述第一和第二部件處于完全接觸的狀態下彼此相對地滑動移動，則所述第二凸輪隨動件部分沿著所述第二凸輪部分的所述第三傾斜表面上升，而所述第一凸輪隨動件部分從所述第一凸輪部分的所述兩個傾斜表面的所述第一傾斜表面移動到所述第二傾斜表面，從而使所述第一和第二部件自動地相互分開。
14.一種使用包括可移動為相互接觸或相互分開的兩個部件以及用于連接所述兩個部件的鉸接裝置的便攜式設備的方法，所述鉸接裝置包括連接到所述兩個部件的任一個的旋轉構件，所述旋轉構件在所述兩個部件相互分開的方向上具有自動旋轉的范圍，所述方法包括下列步驟通過在所述便攜式設備的完全折疊狀態中使所述兩個部件彼此相對地滑動移動而使得所述旋轉構件進入自動旋轉的范圍；以及通過撤銷用于所述滑動移動的外力并通過使得所述旋轉構件在沒有外力時在所述自動旋轉的范圍內自動地旋轉，從而自動地移動所述兩個部件以使它們相互分開。
15.如權利要求14所述的方法，進一步包括允許所述兩個部件被自動地相互分開然后使它們在所述兩個部件相互分開預定角度的狀態下固定的步驟。
16.如權利要求14或15所述的方法，進一步包括限制所述兩個部件的相對滑動運動的步驟。
17.一種用于與具有第一和第二部件的便攜式設備一起使用的旋轉裝置，所述第一和第二部件可相對旋轉以相互接觸或相互分開以便在所述兩個部件之間提供旋轉，包括軌道，其設置在所述第一部件內；鉸接裝置，其包括具有可移動地裝進所述軌道中的連接軸的旋轉構件，所述鉸接裝置安裝在所述第二部件內；以及第一彈性構件，其設置在所述第一部件內用于提供力以將所述連接軸在所述軌道中向著一側移動，其中，所述鉸接裝置包括接觸構件和第二彈性構件，所述接觸構件連接到所述第二部件以與在接觸狀態下的所述旋轉構件協同工作，所述第二彈性構件用于以使得所述接觸構件與所述旋轉構件相接觸的方向提供力。
18.如權利要求17所述的旋轉裝置，其特征在于，所述鉸接裝置的所述旋轉構件和所述接觸構件之一配設有凸輪隨動件部分，其另一個設有與所述凸輪隨動件部分協同工作的凸輪部分，所述凸輪部分具有第一傾斜表面和以與所述第一傾斜表面的方向相反的方向傾斜的第二傾斜表面，以及當所述連接軸沿著所述軌道移動時，所述旋轉構件被旋轉，所述凸輪隨動件部分在所述第一和第二傾斜表面之間移動。
19.如權利要求18所述的旋轉裝置，其特征在于，所述鉸接裝置的旋轉構件設有小齒輪，所述第一部件設有與所述小齒輪協同工作的齒條。
20.如權利要求19所述的旋轉裝置，其特征在于，如果所述小齒輪通過與所述齒條的協同工作而旋轉使得所述連接軸在所述軌道中以抵抗所述第一彈性構件的彈力的方向移動，則所述凸輪隨動件部分從所述凸輪部分的所述傾斜表面之一向所述另一個傾斜表面移動。
21.如權利要求18到20中任一項所述的旋轉裝置，其特征在于，所述鉸接裝置的所述旋轉構件具有柱形連接柱，所述旋轉裝置進一步包括擠壓構件，所述擠壓構件的一側與所述第一彈性構件接觸而另一側與所述連接柱接觸。
22.如權利要求18到20中任一項所述的旋轉裝置，其特征在于，所述鉸接裝置進一步包括用于在其中容納所述接觸構件和所述第二彈性構件的外殼。
23.如權利要求18所述的旋轉裝置，其特征在于，所述軌道包括互相連接的第一和第二路徑，在所述第一和第二路徑之間的所述連接軸的移動下，所述旋轉構件被旋轉，并且所述凸輪隨動件部分可在所述第一和第二傾斜表面之間移動。
24.如權利要求23所述的旋轉裝置，其特征在于，所述軌道的所述第一和第二路徑被設置成使得所述第二路徑被所述第一路徑按照所述第一彈性構件推動所述連接軸的方向跟隨，所述第二路徑在所述第一和第二部件處于完全接觸的狀態下沿著所述第一部件相對于所述第二部件滑動移動的方向延伸，以及所述第一路徑在彎曲后以所述第一路徑遠離所述第二部件的方向從所述第二路徑延伸。
25.如權利要求24所述的旋轉裝置，其特征在于，所述旋轉軸包括楔平面和半圓圓周。
26.如權利要求25所述的旋轉裝置，其特征在于，所述軌道的所述第二路徑延伸得比所述連接軸的直徑要長，所述第一路徑以所述連接軸的半徑延伸。
27.如權利要求26所述的旋轉裝置，其特征在于，所述第一部件進一步包括與所述連接軸的所述楔平面接觸與其協同工作的板簧。
28.如權利要求25所述的旋轉裝置，其特征在于，所述第一部件在與所述軌道相反的一側設有柱形槽，所述第二部件設有能裝進所述第一部件的所述柱形槽中的截頂的錐形突起。
29.一種與按照權利要求23到28中任一項所述的旋轉裝置一起使用的鉸接裝置，包括旋轉構件，其中，所述旋轉構件在外力下旋轉到預定的角度，在到達預定的角度后所述外力消失，所述旋轉構件有具有半圓截面的連接軸。
全文摘要
本發明的便攜式設備包括第一部件、第二部件和鉸接裝置，其中所述鉸接裝置連接到第一和第二部件以便所述部件能夠被移動到相互接觸或分開，并且允許在確定的范圍內第一和第二部件的相對滑動運動。所述鉸接裝置通過在所述第一和第二部件處于完全接觸狀態時兩個部件之間的預定距離的相對滑動運動來以將第一和第二部件相互分開的方向施加力。
文檔編號H04M1/02GK1681380SQ20051006325
公開日2005年10月12日 申請日期2005年4月7日 優先權日2004年4月9日
發明者賈成鉉, 李榮柱, 宋昊燦 申請人:韓國鳳凰有限公司