雙軸鉸鏈裝置的制作方法

專利名稱：雙軸鉸鏈裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種雙軸鉸鏈裝置，其具有形成直角的兩個旋轉軸。
背景技術：
通常，雙軸鉸鏈裝置包括鉸鏈主體；第一旋轉構件，其圍繞第一旋轉軸可旋轉地設置在鉸鏈主體上；以及第二旋轉構件，其圍繞與第一旋轉軸正交的第二旋轉軸可選轉地設置在第一旋轉構件上。在如此構造的雙軸鉸鏈裝置用于移動電話設備的情況下，鉸鏈主體連接到移動電話設備的發送部分并且第二旋轉構件連接到接收部分。結果是，接收部分圍繞第一和第二旋轉軸可旋轉地連接在發送部分上。正常情況下，第一旋轉軸與發送部分的前表面正交，第二旋轉軸平行于發送部分的前表面(見專利文件1、2)。
專利文件1日本專利申請待審公開No.2000-54715專利文件2日本專利申請待審公開No.2003-133764發明內容本發明解決的問題在發送部分和接收部分處于折疊位置，此時發送部分和接收部分的前表面彼此靠接時，當接收部分從折疊位置圍繞第一旋轉軸旋轉時，接收部分的前表面在發送部分的前表面上滑動。發送部分的前表面設置有各種控制按鍵。這樣，當接收部分從折疊位置圍繞第一旋轉軸旋轉時，控制按鍵或者多個按鍵會意外地被接收部分的前表面推壓。結果是，移動電話設備被意外地操作。
解決該問題的手段為了解決上述問題，本發明提供了一種雙軸鉸鏈裝置，其包括鉸鏈主體；第一旋轉構件，其圍繞第一旋轉軸可旋轉地設置在鉸鏈主體上；以及第二旋轉構件，其圍繞第二旋轉軸可選轉地設置在第一旋轉構件上，其中在所述第二旋轉軸與第一旋轉軸之間形成直角，其特征在于，可動構件如此連接到第一旋轉構件以致可動構件是不可旋轉的，但是可以在第一旋轉軸的方向上移動，并且移動機構設置在可動構件和鉸鏈主體之間，這樣當第一旋轉構件圍繞第一旋轉軸線沿遠離預定參考位置的方向旋轉時，可動構件沿第一旋轉軸遠離鉸鏈主體，并且當第一旋轉構件圍繞第一旋轉軸朝向參考位置旋轉時，可動構件沿第一旋轉軸朝向鉸鏈主體移動。
優選地，移動機構包括偏壓器件，其用于沿第一旋轉軸朝向鉸鏈主體偏壓可動構件；凹部，其設置在鉸鏈主體和可動構件的其中一個相對表面上；以及突起，其設置在另一個相對表面上并且根據第一旋轉構件的旋轉運動被帶入或者帶出凹部，當第一旋轉構件旋轉遠離參考位置時，突起被帶出凹部，因此可動構件克服偏壓器件的偏壓力而移動遠離鉸鏈主體，當第一旋轉構件朝向參考位置旋轉時，突起被帶入凹部，因此可動構件通過偏壓器件的偏壓力朝向鉸鏈主體移動。
還優選地，每個凹部和突起設置有兩個，兩個凹部圍繞第一旋轉軸以彼此沿周向離開180度的方式布置在圓周上，并且兩個突起圍繞第一旋轉軸以彼此沿軸向離開180度的方式布置在圓周上。
發明效果在根據本發明的雙軸鉸鏈裝置例如用于移動電話設備的情況下，該鉸鏈主體連接到發送部分，第二旋轉構件連接到接收部分。鉸鏈主體和第二旋轉構件分別連接到發送部分和接收部分，使得當接收部分處于折疊位置時，第一旋轉構件定位于參考位置。當然，第一旋轉軸與發送部分的前表面正交并且第二旋轉軸與發送部分的前表面平行。可動部分與接收部分預先嚙合。
在發送部分和接收部分通過本發明的雙軸鉸鏈裝置彼此連接的移動電話設備中，假設接收部分處于折疊位置，此時接收部分的前表面與發送部分的前表面接觸。當接收部分圍繞第一旋轉軸旋轉以致接收部分被帶離折疊位置時，可動構件被移動機構移動，這樣可動構件被帶離鉸鏈主體。結果是，與可動構件嚙合的接收部分圍繞第二旋轉軸旋轉，這樣接收部分被帶離發送部分。就是說，接收部分以這樣的方式圍繞第二旋轉軸開始旋轉，即在接收部分圍繞第一旋轉軸從折疊位置開始旋轉的同時接收部分被帶離發送部分。這樣，接收部分永遠不會在發送部分的前表面上滑動。相反，當接收部分圍繞第一旋轉軸朝向折疊位置旋轉時，可動構件通過移動機構朝向鉸鏈主體移動。結果是，與可動構件嚙合的接收部分圍繞第二旋轉軸朝向發送部分旋轉。當接收部分圍繞第一旋轉軸旋轉到折疊位置時，接收部分的前表面靠接在發送部分的前表面上。換句話說，當接收部分朝向折疊位置旋轉時，接收部分的前表面永遠不會與發送部分的前表面接觸，直到接收部分抵達折疊位置為止。如所論述，接收部分永遠不會在圍繞第一旋轉軸旋轉的同時使得接收部分的前表面與發送部分的前表面接觸。這樣，防止了設置在發送部分的前表面上的控制按鍵意外地被接收部分推壓。


圖1示出了采用根據本發明的鉸鏈裝置的移動電話設備，其中接收部分處于折疊位置，圖1(A)是其平面圖，圖1(B)、1(C)和1(D)示出了分別由圖1(A)中的箭頭B、C和D指示的視圖；圖2是上述移動電話設備的透視圖；圖3是上述移動電話設備的透視圖，其中接收部分被旋轉到第一結束端位置；圖4是上述移動電話設備的透視圖，其中接收部分被旋轉到第二結束端位置；圖5是上述移動電話設備的透視圖，其中接收部分被旋轉到通話位置；圖6是上述移動電話設備的透視圖，其中接收部分被旋轉到反向折疊位置；圖7是上述移動電話設備的透視圖，其中接收部分被旋轉到第一位移位置；圖8是上述移動電話設備的平面圖，其中接收部分被旋轉到第一位移位置；圖9是沿圖8中的A-A線剖開的放大截面圖；圖10是上述移動電話設備的分解透視圖；圖11是沿圖1中的E-E線剖開的放大截面圖；圖12是沿圖1中的G-G線剖開的放大截面圖；圖13是沿圖1中的F-F線剖開的放大截面圖；圖14是沿圖1中的H-H線剖開的放大截面圖；
圖15是類似于圖12的截面圖，其中接收部分被旋轉到反向折疊位置；圖16是根據本發明的鉸鏈裝置的實施例的平面圖；圖17是沿著圖16中的箭頭A的方向觀察的視圖；圖18是沿著圖16中的箭頭B的方向觀察的視圖；圖19是沿著圖16中的箭頭C的方向觀察的視圖；圖20是上述鉸鏈裝置的下表面視圖；圖21是上述鉸鏈裝置的透視圖；圖22是沿圖16中的D-D線剖開的放大截面圖；圖23是沿圖16中的E-E線剖開的放大截面圖；圖24是上述鉸鏈裝置的分解透視圖；圖25是上述鉸鏈裝置中采用的可動構件的局部省略平面圖；圖26是沿圖25中的X-X線剖開的局部省略的放大截面圖；圖27是上述鉸鏈裝置中采用的可動構件的平面圖；圖28是上述鉸鏈裝置中采用的旋轉板的平面圖；圖29是進展圖，示出了設置在可動構件內的球體和形成在旋轉構件內的第一、第二和第三凹部之間的關系。
附圖標記說明L1第一旋轉軸L2第二旋轉軸4鉸鏈裝置6移動機構8第二移動機構41連接板(鉸鏈主體)41a突起41b突起42支撐柱(鉸鏈主體)43旋轉構件44可動構件44c凹部44d凹部
47第一連接臂(第二旋轉構件)51第二連接臂(第二旋轉構件)具體實施方式
以下將參照附圖1至29說明實施本發明的最佳模式。圖1至15示出了移動電話設備1，其中采用了根據本發明的雙軸鉸鏈裝置4。該移動電話設備1包括發送部分2、接收部分3、以及鉸鏈裝置4(見圖9至15)。
如圖1和圖9至15所示，發送部分2包括兩個半體2A、2B。兩個半體2A、2B每一個都是厚度較小的矩形平行六面體形狀，并且它們在厚度方向上重疊并通過機用螺釘B1(見圖13和14)彼此固定在一起。發送部分2的前表面2a是在平面圖中一般為矩形的平坦表面。在前表面2a的寬度方向延伸并且深度較小的連接凹部2b沿著前表面2a的縱向方向形成在一個端部。鉸鏈裝置4的連接板(鉸鏈主體)41，如下所述，連接在連接凹部2b的底面上。各種控制按鍵2c、麥克風(未示出)和其他物布置在前表面2a的連接凹部2b另一端側的區域上。
接收部分3也包括兩個半體3A、3B，每個為厚度較小的矩形平行六面體形狀。兩個半體3A、3B在厚度方向上重疊并且通過機用螺釘B2(見圖13)彼此固定在一起。接收部分3的寬度通常等于發送部分2的寬度，并且接收部分3的長度略短于接收部分2的長度。接收部分3的前表面3a是在平面圖中通常為矩形的平坦表面。該前表面3a設置有液晶顯示器3b、聽筒(未示出)以及其他物。在從接收部分3的一側向另一側的寬度方向延伸的部分中，沿發送部分3的縱向方向，在一端表面中形成有半圓形弧形表面3c。接收部分3的一個端部，即形成弧形表面3c的端部，在其寬度的中部設置有接收凹部3d。從連接到發送部分2的鉸鏈裝置4的連接凹部2b突出的部件接收在該接收凹部3d內。
發送部分2和接收部分3圍繞第一旋轉軸L1和第二旋轉軸L2通過鉸鏈裝置4可旋轉地彼此連接。第一旋轉軸L1在沿前表面2a縱向的一個端部的橫向中部處與前表面2a正交，而第二旋轉軸L2平行于前表面3a朝向前表面3a的寬度方向延伸。另外，第二旋轉軸L2與第一旋轉軸L1正交。第二旋轉軸L2可以布置成沿著前表面2a的縱向方向朝向一個端部或者另一個端部遠離第一旋轉軸L1。在任何情況下，在第一旋轉軸L1和第二旋轉軸L2之間形成的角度優選地是直角，但是也可以略微偏離直角。
接收部分3的弧形表面3c的中心線與第二旋轉軸L2對準。另外，弧形表面3c的曲線半徑設置成通常等于或者略小于第二旋轉軸L2和前表面2a之間的間隔。因此，即使接收部分3處于圍繞第一旋轉軸L1旋轉到任何位置的狀態，接收部分3也可以圍繞第二旋轉軸L2旋轉。
現在將說明發送部分2和接收部分3圍繞第一和第二旋轉軸L1、L2的旋轉范圍。為了敘述方便，假設發送部分2位置固定，接收部分3相對于發送部分2可以旋轉。假設接收部分3當前處于圖1和2所示的折疊位置。以下，分別將此時接收部件3圍繞第一旋轉軸L1的旋轉位置稱為“第一開始端位置”，圍繞第二旋轉軸L2的旋轉位置稱為“第二開始端位置”。因此，當接收部分3圍繞第一旋轉軸L1旋轉到第一開始端位置和圍繞第二旋轉軸L2旋轉到第二開始端位置時，接收部分3處于折疊位置。當接收部分3處于第一開始端位置時，接收部分3在第二旋轉軸L2方向內的兩個側面3e、3f分別與發送部分2的相同方向內的兩個側面2e、2f處于相同的平面內，并且接收部分3的全部前表面3a在第一旋轉軸L1的方向內與發送部分2的前表面2a相對。當接收部分3處于第二開始端位置時，發送部分3的前表面3a靠接在發送部分2的前表面2a上。換句話說，前表面3a與前表面2a的靠接限制了接收部分3的第二開始端位置。也可以接受的是，如圖1(A)所示，小突起2d形成在前表面2a另一個端部的寬度中部，并且接收部分3的前表面3a與該小突起2d靠接，使得第二開始端位置受到限制。第二開始端位置可以由鉸鏈裝置4限制。在這種情況下，當接收部分3被帶到第二開始端位置時，前表面3a可以略微從前表面2a隔開，同時保持前表面3a與前表面2a平行。在任何情況下，當接收部分3處于第二開始端位置時，接收部分3的前表面3a與發送部分2的前表面2a處于通常相同的平面內。
接收部分3可以相對于第一旋轉軸L1從第一開始端位置沿圖1(A)中的順時針方向(圖2中的箭頭A所指的方向)旋轉180度。因此，如果沿圖1(A)中的順時針方向離開第一開始端位置180度的位置被稱為第一結束端位置，則接收部分3可以在第一開始端位置和第一結束端位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉。接收部分3圍繞第一旋轉軸L1的旋轉范圍受到鉸鏈裝置4的限制，如以下所述。另外，當接收部分3處于第一開始端位置和第一結束端位置時，接收部分3通過鉸鏈裝置4利用預定力保持在第一開始端位置和第一結束端位置，且帶有咔嗒感(clicking feel)。接收部分3圍繞第一旋轉軸L1的旋轉范圍并不限于180度，而是根據需要可變。例如，也可以接受的是，接收部分3不僅在第一開始端位置和第一結束端位置之間可以旋轉，而且可以進一步旋轉，例如，沿圖1(A)中的逆時針方向從第一開始端位置旋轉90度。還令人感興趣的備選方式是，接收部分3可以圍繞第一旋轉軸L1旋轉360度。
接收部分3可以從第二開始端位置圍繞第二旋轉軸L2沿圖1(B)中的順時針方向旋轉180度。接收部分3的第二開始端位置，如上所述，通過前表面3a與發送部分2的前表面2a之間的靠接限制。如果接收部分3從第二開始端位置旋轉180度時到達的位置被稱為第二結束端位置，則第二結束端位置，如圖4所示，通過接收部分3的背面3g和發送部分2的前表面2a之間的靠接限制。第二結束端位置也可通過鉸鏈裝置4限制。在這種情況下，也可以接受的是，當接收部分3被帶到第二結束端位置時，背面3g略微從前表面2a隔開，同時保持背面3g與前表面2a平行。在任何情況下，當接收部分3處于第二結束端位置時，接收部分3的背面3g與發送部分2的前表面2a通常處于相同的平面上。在第二開始端位置和從第二開始端位置起離開第二結束端位置預定角度(例如15度)的位置之間，接收部分3從第二結束端位置被鉸鏈裝置4朝向第二開始端位置旋轉偏壓。由于這種旋轉偏壓力，接收部分3旋轉到第二開始端位置并且保持在第二開始端位置。另一方面，在第二結束端位置和從第二結束端位置起離開第二開始端位置預定角度(例如15度)的位置之間，接收部分3被鉸鏈裝置4從第二開始端位置朝向第二結束端位置旋轉偏壓。通過這種旋轉偏壓力，接收部分3被旋轉到第二結束端位置并且保持在第二結束端位置。當接收部分3被旋轉到如圖5所示的通話位置時，即從第二開始端位置圍繞第二旋轉軸L2離開第二結束端位置預定角度(例如160度)，接收部分3利用預定的力即帶有咔嗒感地停止在通話位置。
如上所述，由于接收部分3可以圍繞第一旋轉軸L1旋轉180度，并且圍繞第二旋轉軸L2旋轉180度，所以接收部分3可以如圖1和2所示旋轉到折疊位置(此時，從第一和第二開始端關閉位置圍繞第一和第二旋轉軸L1、L2的旋轉角度是零，以下，它們稱為0度，0度)、如圖3所示的自拍照位置(180度，0度)、如圖4所示的打開位置(0度，180度)、如圖5所示的通話位置(0度，160度)、如圖6所示的反向折疊位置(180度，180度)以及其他各種位置。在反向折疊位置，接收部分3的側表面3e、3f分別與發送部分2的側表面2f、2e處于相同的平面上。
當處于如圖1和2所示的折疊位置的接收部分3開始從第一開始端位置圍繞第一旋轉軸朝向第一結束端位置旋轉時，接收部分3同時通過設置在接收部分3和雙軸鉸鏈裝置4之間的第一旋轉位移機構5被迫從第二開始端位置圍繞第二旋轉軸L2朝向第二結束端位置旋轉。在這種情況下，在接收部分3從第一開始端位置向從第一開始端位置起向第一結束端位置離開預定角度(例如10度)的第一位移位置旋轉的過程中，接收部分3從第二開始端位置向從第二開始端位置起圍繞第二旋轉軸L2向第二結束端位置離開預定角度(例如5度)的第一釋放位置旋轉。結果是，在接收部分3從折疊位置(第一開始端位置)圍繞第一旋轉軸L1朝向第一結束端位置旋轉的同時，接收部分3的前表面3a被從發送部分2的前表面2a帶離。因此，接收部分3的前表面3a永遠不會接觸設置在發送部分2的前表面2a上的控制按鍵2c。這樣，可以防止發生移動電話設備1的意外操作。另外，在接收部分3從第一位移位置圍繞第一旋轉軸L1旋轉到折疊位置的同時，接收部分3通過第一旋轉位移機構5從第一釋放位置圍繞第二旋轉軸L2旋轉到折疊位置，因此接收部分3的前表面3a永遠不會接觸發送部分2的前表面2a，直到接收部分3旋轉到折疊位置為止。因此，此時，接收部分3的前表面3a也永遠不會與發送部分2的控制按鍵2c接觸，并且可以防止發生移動電話設備1的意外操作。第二開始端位置和第一釋放位置之間的角度(5度)設定為小于上述的角度范圍(15度)，這使得雙軸鉸鏈裝置4能夠旋轉將接收部分3從第二結束端位置圍繞第二旋轉軸L2偏壓向第二開始端位置。
當處于如圖3所示的自拍照位置的接收部分3從第一結束端位置旋轉到從第一結束端位置圍繞第一旋轉軸L1遠離第一開始端位置預定角度的第二位移位置時，接收部分3通過第一旋轉位移結構5從第二開始端位置旋轉到圍繞第二旋轉軸L2離開第二開始端位置預定角度的第二釋放位置。相反，當接收部分3從第二位移位置旋轉到第一結束端位置時，接收部分3通過第一旋轉位移機構5被迫從第二釋放位置旋轉到第二開始端位置。第一結束端位置和第二位移位置之間的角度設定為等于第一開始端位置和第一位移位置之間的角度(10度)，并且第一釋放位置和第二釋放位置設定為相同位置。當接收部分3在第一位移位置和第二位移位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉時，接收部分3通過雙軸鉸鏈裝置4保持在第一釋放位置(其等于第二釋放位置)。
當處于如圖6所示的反向折疊位置的接收部分3開始從第一結束端位置圍繞第一旋轉軸L1朝向第一開始端位置旋轉時，接收部分3由設置在接收部分3和鉸鏈裝置4之間的第二旋轉位移機構7與其同時地被迫從第二結束端位置圍繞第二旋轉軸L2朝向第二開始端位置旋轉。在這種情況下，在接收部分3從第一結束端位置旋轉到從第一結束端位置圍繞第一旋轉軸L1向第一開始端位置離開預定角度(例如10度)的第三位移位置過程中，接收部分3從第二結束端位置旋轉到從第二結束端位置圍繞第二旋轉軸L2向第二開始端位置離開預定角度(例如5度)的第三釋放位置。結果，接收部分3的背面3g被帶離發送部分2的前表面2a，同時接收部分3開始從反向折疊位置(第一結束端位置)圍繞第一旋轉軸L1朝向第一開始端位置旋轉。因此，接收部分3的背面3g永遠不會接觸設置在發送部分2的前表面2a上的控制按鍵2c。這樣，可以防止發生移動電話設備1的意外操作。另外，在接收部分3從第三位移位置圍繞第一旋轉軸L1旋轉到第一結束端位置時，接收部分3通過第二旋轉位移機構7從第三釋放位置圍繞第二旋轉軸L2旋轉到反向折疊位置，并且接收部分3的背面3g永遠不會與發送部分2的前表面2a接觸，直到接收部分3旋轉到反向折疊位置為止。因此，接收部分3的背面3g也永遠不會在此時與發送部分2的控制按鍵2c接觸，并且防止了發生移動電話設備1的意外操作。第二結束端位置和第三釋放位置之間的角度(5度)設定為小于角度范圍(15度)，這使得雙軸鉸鏈裝置4能夠將接收部分3從第二開始端位置圍繞第二旋轉軸L2旋轉到第二結束端位置。
當處于圖4所示的打開位置的接收部分3從第一開始端位置旋轉到從第一開始端位置圍繞第一旋轉軸L1向第一結束端位置離開預定角度的第四位移位置時，接收部分3通過第二旋轉位移機構7從第二結束端位置被迫旋轉到從第二結束端位置圍繞第二旋轉軸L2離開預定角度的第四釋放位置。相反，當接收部分3從第四位移位置旋轉到第一開始端位置時，接收部分通過第二旋轉位移機構7從第四釋放位置被迫旋轉到第二結束端位置。第一開始端位置和第四位移位置之間的角度設定為等于第一結束端位置和第三位移位置之間的角度(10度)，并且這兩個角度設定為等于第一開始端位置和第一位移位置之間的角度，并且等于第一結束端位置和第二位移位置之間的角度。第四釋放位置設定為與第三釋放位置相同，并且第二結束端位置和第三釋放位置之間的角度以及第二結束端位置和第四釋放位置之間的角度設定為等于第二開始端位置和第一釋放位置之間的角度以及第二開始端位置和第二釋放位置之間的角度。在接收部分3在第三位移位置和第四位移位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉的過程中，接收部分3被雙軸鉸鏈裝置4保持在第三釋放位置(其等于第四釋放位置)。
接下來說明將接收部分3與發送部分2圍繞第一和第二旋轉軸L1、L2旋轉連接的雙軸鉸鏈裝置4、以及設置在雙軸鉸鏈裝置4和接收部分3之間的第一和第二旋轉位移機構5、7。
如圖16至24所示，鉸鏈裝置4包括連接板41。圓柱形構造的支撐柱42的一端(圖22和23中的下端)固定在連接板41的中心部件上。鉸鏈裝置4的鉸鏈主體由連接板41和支撐柱42組成。因此，連接板41和支撐柱42可以整體成形。就是說，整個鉸鏈主體可以整體成形。
圓柱形構造的旋轉構件(第一旋轉構件)43的一個端部(圖22中的下端)配合在支撐柱42的另一個端部(圖22中的上端)的外圓周面上，這樣旋轉構件43可以圍繞支撐柱42的軸(第一旋轉軸L1)旋轉并且可以沿支撐柱42的軸向移動。然而，應當注意，旋轉構件43被下面所述的螺旋彈簧45壓靠在支撐柱42的凸緣部件42a上，并且基本上永遠不能沿支撐柱42的軸向移動。一對導向槽43a以彼此在周向上離開180度的方式形成在旋轉構件43的一個端面上。
可動構件44設置有配合孔44a，其形成在可動構件44的中心部分內。位于旋轉構件43和連接板41之間的支撐柱42的一部分配合在配合孔44a內，這樣可動構件44可以旋轉并且可以在支撐柱42的軸向上移動。可動構件44通常具有矩形構造并且布置成其縱向與支撐柱42的軸線以及如下所述的突出圓柱部件43b、43c的軸線(第二旋轉軸L2)垂直。可動構件44的縱向方向內的一個端部44e和另一個端部44f分別可以滑動，但是不能穿過旋轉構件43的一對導向槽43a、43a旋轉。由于這種布置，可動構件44以這樣一種方式連接到旋轉構件43，即無法旋轉但是可以沿著支撐柱42的軸向移動。可動構件44的一個端部44e和另一個端部44f穿過導向槽43a、43a并且從旋轉構件43向外突出。
旋轉限制突起44b形成在可動構件44的配合孔44a的內周向表面上。該旋轉限制突起44b以這樣一種方式插入形成在支撐柱42的周向壁上的凹口部件42b內，從而可以沿支撐柱42的周向移動。當旋轉構件43和可動構件44圍繞支撐柱42的軸旋轉時，旋轉限制突起44b在支撐柱42的周向內與凹口部件42的一個和另一個側面靠接。由此，旋轉構件43和可動構件44被限制在旋轉范圍內。
如圖23和24所示，螺旋彈簧(偏壓器件)45設置在旋轉構件43和可動構件44之間。該螺旋彈簧45將旋轉構件43壓靠在支撐柱42的凸緣部件42a上，使得旋轉構件43固定在位置上并且朝向連接板41偏壓可動構件44，因此可動構件44和連接板41的相對表面彼此靠接在一起。
一對突起41a、41b形成在連接板41的與可動構件44相對的表面上。因此，實際上，僅連接板41的一對突起41a、41b靠接在可動構件44上。該對突起41a、41b圍繞支撐柱42的軸以彼此沿周向離開180度的方式布置在圓周上。該對突起41a、41b可以由一部分球體構成。就是說，也可以接受的是，一對球體嵌入在連接板41的相對表面上，這樣該對球體就從連接板41的相對表面局部突出，并且從連接板41突出的球體的這些部分分別用作突起41a、41b。
如圖23至26所示，一對凹部44c、44d形成在可動構件44的與連接板41相對的表面上。該對凹部44c、44d布置在與突起41a、41b所布置的圓周相同的圓周上，布置方式是彼此沿周向離開180度。因此，當可動構件44和旋轉部件43旋轉到預定位置時，突起41a、41b分別配合在凹部44c、44d內。在這種狀態下，可動構件44和旋轉部件43被螺旋彈簧45的偏壓力帶有預定咔嗒感地固定在連接板41上。可動構件44和旋轉部件43在此時的位置以下稱為第一旋轉開始端位置(參考位置)。當可動構件44和旋轉構件43從第一旋轉開始端位置圍繞支撐柱42的軸(第一旋轉軸L1)旋轉180度時，突起41a、41b分別配合在凹部44d、44c內。可動構件44和旋轉構件43在此時的位置以下稱為第一旋轉結束端位置。另外，在這個位置，可動構件44和旋轉構件43被螺旋彈簧45的偏壓力帶有咔嗒感地固定在連接板41上。
第一旋轉開始端位置和第一旋轉結束端位置設定為通常與可動構件44和旋轉構件43的分別被旋轉限制突起44b和凹口部件42b所限制的旋轉范圍的一個或者另一個極限位置相同。因此，可動構件44和旋轉構件43的旋轉范圍基本上限制在第一旋轉開始端位置和第一旋轉結束端位置之間。
當可動構件44從第一旋轉開始端位置朝向第一旋轉結束端位置旋轉時，突起41a、41b以一種可根據可動構件44的旋轉運動而從凹部44c、44d中脫出的方式移動。當可動構件44從第一旋轉開始端位置旋轉預定角度時，突起41a、41b完全從凹部44c、44d內脫出，并且靠接可動構件44的與連接板41相對的表面。結果，可動構件44克服螺旋彈簧45的偏壓力移動預定距離離開連接板41。相反，當可動構件44從離開第一旋轉開始位置預定角度的位置旋轉到第一旋轉開始位置時，與可動構件44的相對表面靠接的突起41a、41b被帶入凹部44d、44c。結果，可動構件44被螺旋彈簧45的偏壓力朝向連接板41移動預定距離。在突起41a、41b被帶入帶出凹部44c、44d的過程中，可動構件44圍繞支撐柱42旋轉的角度設定為與接收部分3在折疊位置和第一位移位置之間圍繞第一旋轉軸L1的旋轉角度(10度)相同。由于突起41a、41b被帶入和帶出凹部44c、44d而導致的可動構件44朝向和離開連接板41的距離設定為將接收部分3從折疊位置旋轉到第一釋放位置所需的距離。
當可動構件44在第一旋轉結束端位置和從第一旋轉結束端位置朝向第一旋轉開始端位置離開預定距離的位置之間旋轉時，突起41a、41b分別被帶入和帶出凹部44d、44c。因此，在這種情況下，可動構件44也根據其旋轉而朝向或者離開連接板41移動。在突起41a、41b被帶入和帶出凹部44d、44c的過程中，可動構件44圍繞支撐柱42的旋轉角度與突起41a、41b被帶入和帶出凹部44c、44d過程中可動構件44圍繞支撐柱42旋轉的角度相同，因為突起41a、41b彼此具有相同的尺寸和相同的構造并且凹部44c、44d彼此具有相同的尺寸和相同的構造，并且被設定為與接收部分3在反向折疊位置(第一結束端位置)和第三位移位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉的角度(10度)相同。類似地，由突起41a、41b被帶入和帶出凹部44d、44c導致的可動構件44朝向和離開連接板41移動的距離與由突起41a、41b被帶入和帶出凹部44c、44d導致的可動構件44朝向和離開連接板41移動的距離相同，并且被設定為將接收部分3從反向折疊位置向第三釋放位置旋轉所需的距離。
一對突出的圓柱部件43b、43c設置在旋轉構件43的外周向表面的另一個端部(該端部位于連接板41的另一側，即，圖22中的上側的端部)。該對突出的圓柱部件43b、43c以這樣一種方式布置，即彼此在旋轉構件43的周向上離開180度和從導向槽43a離開90度。另外，突出的圓柱部件43b、43c布置成使它們的軸(第二旋轉軸L2)彼此對準并且與支撐柱42的軸正交。如圖21所示，突出的圓柱部件43b(圖22中右側的突出圓柱部件)的內部穿過旋轉構件43的周向壁并且朝向旋轉構件43的內周向表面敞開。其他突出圓柱部件43c的內部被旋轉構件43的圓周壁切斷了與旋轉構件43內部的連通。
連接圓柱46的一個端部不可轉動地配合在突出的圓柱部件43b的內周向表面。鎖定爪(未示出)形成在連接圓柱46的一個端部的外周向表面上。該鎖定爪與突出的圓柱部件43b的基部端嚙合，從而通過突出的圓柱部件43b防止了連接圓柱46脫開。第一連接臂47(第二旋轉構件)的一個端部可旋轉地配合在從連接圓柱46的支撐柱部件43b向外突出的另一個端部的外圓周上。因此，第一連接臂47圍繞突出的圓柱部件43b的軸可旋轉地連接在旋轉構件43上。如下所述，接收部分3連接在第一連接臂47的另一個端部。
具有盤形構造的可動板48配合在其他突出圓柱部件43c的內周向表面的遠端部，這樣可動板48是不可旋轉的，但是可以在突出圓柱部件43c的軸向上移動。其軸與突出圓柱部件43c的軸對準的鉸鏈軸49布置在突出圓柱部件43c內。鉸鏈軸49的基部端可旋轉穿過旋轉構件43的周向壁并且鉸鏈軸49的遠端部可旋轉穿過可動板48的中心部分。由于這種布置，鉸鏈軸49通過突出的圓柱部件43c可旋轉地支撐，這樣鉸鏈軸49的軸與突出的圓柱部件43c的軸對準。旋轉板50可旋轉地配合在穿過可動板48的鉸鏈軸49的遠端部的外圓周面上，并且第二連接臂51(第二旋轉構件)的一個端部在鉸鏈軸49的比可動板48更為末梢側的區域處不可旋轉地配合在鉸鏈軸49的遠端部。因此，第二連接臂51通過鉸鏈軸49可旋轉地連接在旋轉構件43上。旋轉板50不可旋轉地連接在第二連接壁51上。因此，旋轉板50和第二連接臂51可以彼此整體成形。第二連接臂51通過鉸鏈軸49連接到旋轉構件43上，這樣第二連接臂51就不可從旋轉構件43徑向向外側地移動。接收部分3連接在第二連接臂51的另一個端部。螺旋彈簧52設置在突出的圓柱部件43c的內周向表面和鉸鏈軸49的外周向表面之間。該螺旋彈簧52朝向旋轉板50偏壓可動板48。
如圖22和27所示，一對接收凹部48a、48b形成在可動板48的與旋轉板50相對的表面上。該對接收凹部48a、48b沿著可動板48的徑向延伸并且關于突出的圓柱部件43c的軸對稱布置。即，該對接收凹部48a、48b布置成圍繞突出的圓柱部件43c的軸沿周向在圓周上彼此離開180度。球體53A、53B分別接收在接收凹部48a、48b內。球體53A、53B接收在接收凹部48a、48b內，這樣球體53A、53B從接收凹部48a、48b朝向旋轉板50部分突出并且可沿接收凹部48a、48b的縱向(可動板48的徑向)移動。
如圖28和29所示，一對第一凹部50a、50b，一對第二凹部50c、50d和一對第三凹部50e、50f形成在旋轉板50的與可動板48相對的表面上。第一凹部50a、50b關于突出的圓柱部件43c的軸對稱布置。即，第一凹部50a、50b布置成圍繞突出的圓柱部件43c的軸沿周向在圓周上彼此離開180度。第二凹部50c、50d和第三凹部50e、50f也以相同的方式布置。然而，應當注意，第二凹部50c、50d沿旋轉板50的徑向布置在第一凹部50a、50b外側，第三凹部50e、50f布置在其直徑通常等于第二凹部50c、50d直徑的圓周上。另外，各個凹部50a至50f以這樣一種方式布置從而與球體53A、54B具有下述關系。
如圖28所示，假設球體53A、53B以這樣一種方式定位從而在旋轉板50的周向內接觸第一凹部50a、50b的底面的傾斜的一個端部。旋轉板50和第二連接臂51的位置以下稱為第二旋轉開始端位置。當旋轉板50和第二連接臂51從第二旋轉開始端位置沿一個方向(圖25中的順時針方向)旋轉預定角度(15度)時，球體53A、54B分別從第一凹部50a、50B內脫出。當旋轉板50從第二旋轉開始端位置旋轉160度時，球體53A、54B分別被帶入第三凹部50e、50f。旋轉板50和第二連接臂51此時的位置以下稱為咔嗒位置。第一凹部50a、50b和第三凹部50e、50f在旋轉板50的徑向彼此遠離。然而，由于連接第一凹部50a和第三凹部50e的螺旋導向槽50g形成在第一凹部50a和第三凹部50e之間并且連接第一凹部50b和第三凹部50f的螺旋導向槽50h形成在第一凹部50b和第三凹部50f之間，球體50A、50B可以在導向槽50g、50h內沿縱向滾動并且根據沿旋轉板50一個方向的旋轉運動而分別被帶入第三凹部50e、50f。當旋轉板50和第二連接臂51從第二旋轉開始端位置沿一個方向旋轉180度時，球體50A、50B被帶入第二凹部50c、50d并且以這樣一種方式定位以接觸第二凹部50c、50d底面的傾斜的一個端部(沿旋轉板50和第二連接臂51的一個方向的旋轉方向上后側的一個端部)。旋轉板50和第二連接臂51此時的位置以下稱為第二旋轉結束端位置。
由于可動板48被螺旋彈簧52朝向旋轉板50偏壓，所以當旋轉板50和第二連接臂51處于第二旋轉開始端位置并且球體53A、53B與第一凹部50a、50b的底面的傾斜的一個端部靠接時，螺旋彈簧52的偏壓力被轉化為沿另一個方向轉動旋轉板50和第二連接臂51的旋轉偏壓力。當旋轉板50和第二連接臂51處于咔嗒位置并且球體53A、53B配合在第三凹部50e、50f內時，旋轉板50和第二連接臂51被螺旋彈簧53的預定偏壓力停止在咔嗒位置。當旋轉板50和第二連接臂51處于第二旋轉結束端位置并且球體53A、53B與第二凹部50c、50d底面的傾斜的另一個端部靠接時，螺旋彈簧53的偏壓力被轉化為沿一個方向轉動旋轉板50和第二連接臂51的旋轉偏壓力。
如圖9所示，鉸鏈裝置4由整飾蓋(cosmetic cover)54覆蓋。由于這種布置，鉸鏈裝置4進入接收凹部3d的部分無法從外側視覺上分辨出來。整飾蓋54以這樣一種方式布置從而跨過旋轉構件43。整飾蓋54在支撐柱42的徑向可以相對于旋轉構件43移動。蓋54跨過旋轉構件43的一個和另一個端部用機用螺釘B4(見圖10)分別固定在可動構件44的一個和另一個端部44e、44f。因此，整飾蓋54與可動構件44呈現出一致性。即，整飾蓋54沿支撐柱42的軸向與可動構件44一致移動并且圍繞支撐柱42的軸與可動構件44一致轉動。
如圖12所示，當接收部分3處于折疊位置時，處于發送部分2的另一個端部側(圖12內的左側)的整飾蓋54的一個端部54a通常與嚙合突起3h的指向發送部分2的表面(圖12中的下側表面)接觸，其中嚙合突起3h形成在接收部分3的接收凹部3d的底面。因此，當可動構件44在沿第一旋轉軸L1離開發送部分2(連接板41)的方向(在圖12中向上)上移動時，可動構件44的一個端部件44e沿相同的方向通過整飾蓋54的一個端部件54a推壓嚙合突起3h。結果，接收部分3從第二開始端位置圍繞第二旋轉軸L2朝向第二結束端位置的方向(圖12中的順時針方向)轉動。可動構件44的一個端部44e可直接與嚙合突起3h接觸而不用通過整飾蓋54的一個端部54a。
如圖15所示，當接收部分3處于反向折疊位置時，另一個端部(在圖15中處于左側的端部)54b通常與嚙合突起3h的指向發送部分2的表面接觸。因此，當可動構件44在沿第一旋轉軸L1遠離發送部分2的方向上移動時，可動構件44的另一個端部44f沿相同的方向通過整飾蓋54的另一個端部54b推壓嚙合突起3h。結果，接收部分3從反向折疊位置(第二結束端位置)圍繞第二旋轉軸L2朝向第二開始端位置旋轉。在這種情況下，可動構件44的另一個端部44f也可以直接與嚙合突起3h接觸。
如此構造的鉸鏈裝置4以下述方式與發送部分2和接收部分3連接。如圖11所示，連接板41插入發送部分2的連接凹部2b，并且用機用螺釘B3(見圖10)固定到其上。在這種條件下，鉸鏈裝置4的支撐柱42的軸與第一旋轉軸L1對準并且突出的圓柱43b、43c的軸與第二旋轉軸L2對準。另外，相對于第一旋轉軸L1，旋轉構件43和可動構件44的第一旋轉開始端位置和第一旋轉結束端位置分別與接收部分3的第一開始端位置和第一結束端位置相同，并且相對于第二旋轉軸L2，第二連接臂51的第二旋轉開始端位置、咔嗒位置和第二旋轉結束端位置分別與接收部分3的第二開始端位置、通話位置和第二結束端位置相同。
在發送部分2和接收部分3彼此通過鉸鏈裝置4連接的移動電話設備1中，當接收部分3處于第一開始端位置、第一結束端位置和通話位置時，接收部分3帶有咔嗒感地在各個位置固定(停止)在發送部分2上。當接收部分3處于第二開始端位置和從第二開始端位置向第二結束端位置離開預定角度(15度)的位置之間時，接收部分3圍繞第二旋轉軸L2旋轉到第二開始端位置，然后保持在第二開始端位置。類似地，當接收部分3處于第二結束端位置和從第二結束端位置向第二開始端位置離開預定角度(15度)的位置之間時，接收部分3圍繞第二旋轉軸L2旋轉到第二結束端位置，然后保持在第二結束端位置。
當處于折疊位置的接收部分3從第一開始端位置旋轉到第一位移位置時，連接板41上的突起41a、41b分別從可動構件44的凹部44c、44d脫出，并且與可動構件44的與連接板41相對的表面接觸。結果，可動構件44和整飾蓋54克服螺旋彈簧45的偏壓力從連接板41離開。然后，整飾蓋54的一個端部54a推壓接收部分3的嚙合突起3h。由此，接收部分3從第二開始端位置圍繞第二旋轉軸L2旋轉到第一釋放位置。與此相關，接收部分3的前表面3a被帶離發送部分2的前表面2a。當接收部分3從第一位移位置旋轉到第一開始端位置時，突起41a、41b分別配合入凹部44c、44d，因此，可動構件44和整飾蓋54通過螺旋彈簧45朝向連接板41移動。結果，接收部分3變成可從釋放位置圍繞第二旋轉軸L2朝向第二開始端位置移動，并且通過基于螺旋彈簧52的偏壓力的旋轉偏壓力而旋轉到第二開始端位置。如上所述，當接收部分3在第一開始端位置和第一位移位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉時，接收部分3的前表面3a沿第一旋轉軸L1移動，因此，永遠不會與設置在發送部分2的前表面2a上的控制按鍵2c接觸。這樣，可以防止移動電話設備1的意外操作。從前述說明中可明白，在本實施例中，第一旋轉位移機構5包括連接板41的突起41a、41b、可動構件44的凹部44c、44d、可動構件44的一個端部44e(第一靠接部件)、螺旋彈簧45、整飾蓋54的一個端部54a、將螺旋彈簧52的偏壓力轉換為旋轉偏壓力的轉化機構、以及接收部分3的嚙合突起3h，并且移動機構6包括螺旋彈簧45、突起41a、41b以及凹部44c、44d。
當接收部分3在第一位移位置和第二位移位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉時，突起41a、41b在可動構件44的與連接板41相對的表面上滑動。此時，由于該相對表面的形式是與第一旋轉軸L1正交的平面，所以在接收部分3圍繞第一旋轉軸L1旋轉時，接收部分3不能圍繞第二旋轉軸L2旋轉。可替代地，接收部分3保持在第一釋放位置(第二釋放位置)。當接收部分3在第二位移位置和第一結束端位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉時，接收部分3通過第一旋轉位移機構5在第二開始端位置和第二釋放位置之間圍繞第二旋轉軸L2旋轉。
當處于反向折疊位置的接收部分3從第一結束端位置圍繞第一旋轉軸L1旋轉到第三位移位置時，連接板41的突起41a、41b分別從可動構件44的凹部44d、44c內脫出，并且與可動構件44的與連接板41相對的表面接觸。結果，可動構件44和整飾蓋54克服螺旋彈簧45的偏壓力從連接板41離開。然后，整飾蓋54的另一個端部54b推壓接收部分3的嚙合突起3h。由此，接收部分3從第二結束端位置圍繞第二旋轉軸L2旋轉到第三釋放位置。與此相關，接收部分3的背面3g被帶離發送部分2的前表面2a。當接收部分3從第三位移位置旋轉到第一結束端位置時，突起41a、41b分別配合入凹部44d、44c，因此，可動構件44和整飾蓋54通過螺旋彈簧45朝向連接板41移動。結果，接收部分3變成可從第三釋放位置圍繞第二旋轉軸L2朝向第二結束端位置移動，并且通過基于螺旋彈簧52的偏壓力的旋轉偏壓力旋轉到第二結束端位置。如上所述，當接收部分3在第一結束端位置和第三位移位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉時，接收部分3的背面3g沿第一旋轉軸L1移動，因此永遠不會與設置在發送部分2的前表面2a上的控制按鍵2c接觸。這樣，可以防止移動電話設備1意外操作。從前述說明中可以明白，在本實施例中，第二旋轉位移機構7包括連接板41的突起41a、41b、可動構件44的凹部44d、44c、可動構件44的另一個端部44f(第一靠接部件)、螺旋彈簧45、整飾蓋54的另一個端部54b、將螺旋彈簧52的偏壓力轉化為旋轉偏壓力的轉化機構、以及接收部分3的嚙合突起3h，并且第二移動機構8包括螺旋彈簧45、突起41a、41b和凹部44d、44c。
當接收部分3在第三位移位置和第四位移位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉時，接收部分3通過第二旋轉位移機構7保持在第三釋放位置(第四釋放位置)，并且當接收部分3在第四位移位置和第一開始端位置之間圍繞第一旋轉軸L1旋轉時，接收部分3通過第二旋轉位移機構7在第二結束端位置和第四釋放位置之間圍繞第二旋轉軸L2旋轉。
然而，應當注意，本發明并不限于上述實施例，而是可以在不背離本發明宗旨的條件下進行許多變化和改動。
例如，本發明也可以應用到除上述移動電話設備之外的移動設備，例如筆記本型個人計算機。
在上述的實施例中，突起41a、41b設置在連接板41上，凹部44c、44d設置在可動構件44上。然而，也可以接受的是，凹部設置在連接板41上而突起設置在可動構件44上。
工業實用性根據本發明的雙軸鉸鏈裝置可用作可旋轉連接移動電話設備的發送部分和接收部分以及個人計算機的主體和顯示部件的鉸鏈裝置。
權利要求
1.一種雙軸鉸鏈裝置，包括鉸鏈主體；第一旋轉構件，其圍繞第一旋轉軸可旋轉地設置在所述鉸鏈主體上；以及第二旋轉構件，其圍繞第二旋轉軸可旋轉地設置在所述第一旋轉構件上，其中所述第二旋轉軸本身與所述第一旋轉軸之間形成直角，其特征在于，可動構件連接在所述第一旋轉構件上，這樣所述可動構件是不可旋轉的但是在所述第一旋轉軸的方向上是可移動的，并且移動機構設置在所述可動構件和所述鉸鏈主體之間，這樣當所述第一旋轉構件圍繞所述第一旋轉軸在遠離預定參考位置的方向上旋轉時，所述可動構件沿所述第一旋轉軸遠離所述鉸鏈主體移動，并且當所述第一旋轉構件圍繞所述第一旋轉軸朝向所述參考位置旋轉時，所述可動構件沿所述第一旋轉軸朝向所述鉸鏈主體移動。
2.如權利要求1所述的雙軸鉸鏈裝置，其中，所述移動機構包括用來沿所述第一旋轉軸朝向所述鉸鏈主體偏壓所述可動構件的偏壓器件、設置在所述鉸鏈主體和所述可動構件的其中一個相對表面上的凹部和設置在另一個相對表面上并且根據所述第一旋轉構件的旋轉運動被帶入和帶出所述凹部的突起，當所述第一旋轉構件遠離所述參考位置旋轉時所述突起被帶出所述凹部，從而所述可動構件克服所述偏壓器件的偏壓力移動離開所述鉸鏈主體，并且當所述第一旋轉構件朝向所述參考位置旋轉時所述突起被帶入所述凹部，從而所述可動構件通過所述偏壓器件的偏壓力朝向所述鉸鏈主體移動。
3.如權利要求2所述的雙軸鉸鏈裝置，其中，每個所述凹部和所述突起設置有兩個，所述兩個凹部以彼此在周向上隔開180度的方式圍繞所述第一旋轉軸設置在圓周上，并且兩個突起以彼此在周向上隔開180度的方式圍繞所述第一旋轉軸設置在圓周上。
全文摘要
一種雙軸鉸鏈裝置，其中旋轉構件(43)圍繞第一旋轉軸(L1)旋轉安裝在鉸鏈主體的支撐柱(42)上，第二旋轉構件(未示出)圍繞與第一旋轉軸(L1)正交的第二旋轉軸(未示出)旋轉安裝在旋轉構件(43)上。可動構件(44)不可旋轉但可移動的連接在所述旋轉構件(43)上。可動構件(44)被螺旋彈簧(45)偏壓向鉸鏈主體的連接板(41)。一對凹部(44c、44d)形成在可動構件(44)上。通過帶入和帶出凹部(44c、44d)而沿第一旋轉軸(L1)方向移動可動構件(44)的一對突起(41a、41b)形成在連接板(41)上。
文檔編號H04M1/02GK1997830SQ20058002098
公開日2007年7月11日 申請日期2005年5月20日 優先權日2004年6月23日
發明者小峰保志, 冨澤健二 申請人:思嘎茨訥工業株式會社