CN100543320C - 双轴铰接装置 - Google Patents

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CN100543320C CNB2005800057992A CN200580005799A CN100543320C CN 100543320 C CN100543320 C CN 100543320C CN B2005800057992 A CNB2005800057992 A CN B2005800057992A CN 200580005799 A CN200580005799 A CN 200580005799A CN 100543320 C CN100543320 C CN 100543320C
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Abstract

第一和第二铰接部件(23A，23B)枢转设置在外壳(11)内侧的开口侧端部分。相互啮合的第一和第二齿轮(24A，24B)分别非枢转地设置在第一和第二铰接件(23A，23B)上。可移动件(25)以非枢转的方式设置在外壳(11)内，从而可进入第一和第二铰接件(23A，23B)并且可从其脱离。用于沿一个方向枢转推动第一铰接件(3A)的第一枢转推动装置设置在第一和第二铰接件(23A，23B)的每个与可移动件(25)之间。

Description

双轴铰接装置
技术领域
本发明涉及一种适用于便携式设备诸如便携式电话机和笔记本式个人电脑的双轴铰接装置。
背景技术
近年来，在便携式电话机中，具有两个相互平行布置的铰接轴的双轴铰接装置已用作将发送部分和接收部分可转动地相互连接的铰接装置。原因在于，在只具有一个铰接轴的铰接装置中，发送部分和接收部分之间的转动范围被限制为160度至170度，而在双轴铰接装置中，发送部分和接收部分之间的转动范围可增加至360度。
作为用在便携式电话机中的双轴铰接装置，在下面列出的专利文件1中已经公开了一种公知装置。在该铰接装置中，一对第一铰接轴形成在发送部分的邻近接收部分的一端部的两侧上，并且第一齿轮部分形成在该对第一铰接轴之间。一对第二铰接轴形成在接收部分的邻近发送部分的一端部的两侧上，并且第二齿轮部分形成在该对第二铰接轴之间。一组布置在发送部分和接收部分相同侧上的第一和第二铰接轴分别可转动地连接于连接件的一端和另一端部件，另一组布置在另一侧上的第一和第二铰接轴分别可转动地连接于另一连接件的一端和另一端部件。由于采用这一结构，发送部分和接收部分通过连接件可转动地相互连接。在发送部分和接收部分可转动地相互连接的状态下，第一和第二齿轮部件相互啮合。由于采用这一结构，阻止了接收部分自由地围绕第一和第二铰接轴转动，并且接收部分可相对于发送部分转动从而使得接收部分正常地画出恒定的轨迹。
专利文件1：美国专利No.5363089
发明内容
本发明解决的技术问题
在传统双轴铰接装置中，为了光滑地旋转第一和第二齿轮，不可避免地需要在第一和第二齿轮的齿侧之间设置齿隙。由于采用这种结构，在传统双轴铰接装置用于便携式电话机的情况下，由齿隙造成的咔哒声往往会在发送部分和接收部分之间出现。
解决问题的手段
根据本发明，为了解决上述问题，提供了一种双轴铰接装置，包括铰接主体；由所述铰接主体可转动地支撑的第一铰接轴；第二铰接轴，该第二铰接轴平行于所述第一铰接轴布置并且由所述铰接主体可转动地支撑；在所述铰接主体和所述第一和第二铰接轴之间的可移动部件，所述可移动部件不可转动但可移动地设置在所述铰接主体上；设置在所述可移动部件上的第一和第二球形体；第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧将所述可移动部件向第一和第二铰接轴偏压；不可转动地设置在所述第一铰接轴处的第一齿轮和不可转动地设置在所述第二铰接轴处并且与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；第一转动偏置装置，所述第一转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的至少其中之一处，当所述第一铰接轴位于预定第一位置时，所述第一转动偏置装置适于沿一个方向转动偏置所述第一铰接轴，所述第一转动偏置装置具有所述第一和/或第二球形体，所述第一和第二盘簧，及形成在所述第一和/或第二铰接轴中的第一和/或第二凹部的倾斜表面，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第一凹部的倾斜表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第二凹部的倾斜表面压靠接触，其中，第二转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的至少其中之一处，当所述第一铰接轴位于沿圆周方向远离所述第一位置的预定第二位置时，所述第二转动偏置装置适于沿另一个方向转动偏置所述第一铰接轴，所述第二转动偏置装置包括所述第一和/或第二球形体，形成在所述第一和/或第二铰接轴内的第三和/或第四凹部的倾斜表面，及所述第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第三凹部的倾斜表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第四凹部的倾斜表面压靠接触，其中，第三转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的其中之一处，当所述第一铰接轴位于所述第一位置与所述第二位置之间的预定中间位置时，所述第三转动偏置装置适于沿或者所述一个方向或者所述另一个方向转动偏置所述第一铰接轴，所述第三转动偏置装置包括所述第一和/或第二球形体，形成在所述第二铰接轴内的第七和/或第八凹部的倾斜表面，及所述第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第七凹部的倾斜表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第八凹部的倾斜表面压靠接触；和转动抑制装置，设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的其中另一处，当所述第一铰接轴位于所述中间位置时，所述转动抑制装置适于以预定抑制力抑制所述第一铰接轴被所述第三转动偏置装置的转动偏置力转动，所述转动抑制装置包括所述第一和/或第二球形体，形成在所述第一铰接轴内的第五和/或第六凹部的倾斜表面，及所述第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第五凹部的倾斜表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第六凹部的倾斜表面压靠接触。
另外，本发明还提供一种双轴铰接装置，包括铰接主体；由所述铰接主体可转动地支撑的第一铰接轴；第二铰接轴，该第二铰接轴平行于所述第一铰接轴布置并且由所述铰接主体可转动地支撑；不可转动地设置在所述第一铰接轴处的第一齿轮和不可转动地设置在所述第二铰接轴处并且与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；第一转动偏置装置，当所述第一铰接轴位于预定第一位置时，适于沿一个方向转动偏置所述第一铰接轴的所述第一转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的至少其中之一处。
优选地，当所述第一铰接轴位于沿圆周方向远离所述第一位置的预定第二位置时，适于沿其他方向转动偏置所述第一铰接轴的第二转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的至少其中之一处。
优选地，当所述第一铰接轴位于所述第一位置与所述第二位置之间的预定限制范围中时，适于以预定力限制所述第一铰接轴相对于所述铰接主体转动的第一转动限制装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间，当所述第一铰接轴位于所述限范围时，适于以预定力限制所述第二铰接轴相对于所述铰接主体转动的第二转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第二铰接轴之间。
优选地，当所述第一铰接轴位于所述第一位置与所述第二位置之间的预定中间位置时，适于沿或者所述一个方向或者其他方向转动偏置所述第一铰接轴的第三转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的其中之一处，当所述第一铰接轴位于所述中间位置时，适于以预定抑制力抑制所述第一铰接轴被所述第三转动偏置装置的转动偏置力转动的转动抑制装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的其中另一处。
优选地，当所述第一铰接轴位于所述第一位置与所述中间位置之间的预定第一限制范围中以及当所述第一铰接轴位于所述中间位置与所述第二位置之间的预定第二限制范围中时，适于以预定力限制所述第一铰接轴相对于所述铰接主体转动的第一转动限制装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的至少其中之一处，当所述第一铰接轴位于所述第一和第二限制范围时，适于以预定力限制所述第二铰接轴相对于所述铰接主体转动的第二转动限制装置设置在所述铰接主体与所述第二铰接轴之间。
优选地，所述第一铰接轴在其一端部处设置有第一附接部件，所述第二铰接轴在其一端部处设置有第二附接部件。在上述布置中，优选地，所述铰接主体在其的位于与所述第一铰接轴的轴线相同的部件处设置有第三附接部件，所述铰接主体在其的位于与所述第二铰接轴的轴线相同的部件处设置有第四附接部件。
发明效果
在具有上述结构特征的双轴铰接装置用于例如便携式电话机的情况下，第一铰接轴不可转动地连接于发送部分和接收部分其中之一，第二铰接轴不可转动地连接于另一个。由于采用这种结构，发送部分和接收部分通过双轴铰接装置可转动地相互连接。假定发送部分的位置固定，接收部分相对于发送部分转动。还假定当第一铰接轴位于第一位置时，接收部分位于折叠位置并且接收部分通过第一铰接轴由第一转动偏置装置从通话位置转动偏置到折叠位置。在这种情况下，第一齿轮的齿面通过第一转动偏置装置压靠接触不可转动地连接于发送部分的第二齿轮的齿面。因此，第一和第二齿轮不会发出咔哒声。因此，防止了在发送部分和接收部分之间出现咔哒声。
附图说明
图1是使用根据本发明的双轴铰接装置的便携式电话机的透视图，其中接收部分被转动至折叠位置。
图2是上述便携式电话机的透视图，其中接收部分从折叠位置沿开启方向转动90度。
图3是上述便携式电话机的透视图，其中接收部分从折叠位置沿开启方向转动180度。
图4是上述便携式电话机的透视图，其中接收部分从折叠位置沿反转方向转动360度并且到达反转折叠位置。
图5是上述便携式电话机的分解透视图。
图6是透视图，示出了根据本发明的用于将上述便携式电话机的发送部分和接收部分相互转动连接的双轴铰接装置的必要结构部件。
图7是在沿与图6方向不同的观看方向观察时的上述必要结构部件的透视图。
图8是根据本发明的双轴铰接装置沿图6的线X-X所作的剖视图。
图9是沿图8的线X-X所作的剖视图。
图10是上述双轴铰接装置的分解透视图。
图11示出了当图1至4所示的便携式电话机的接收部分位于折叠位置时的双轴铰接装置的第一和第二齿轮和外壳的状态。
图12示出了当上述便携式电话机的接收部分从折叠位置转动90度时双轴铰接装置的第一和第二齿轮和外壳的状态。
图13示出了当上述便携式电话机的接收部分从折叠位置转动180度时双轴铰接装置的第一和第二齿轮和外壳的状态。
图14示出了当上述便携式电话机的接收部分从折叠位置转动270度时双轴铰接装置的第一和第二齿轮和外壳的状态。
图15是当上述便携式电话机的接收部分被转动到反转折叠位置时的第一和第二齿轮和外壳的视图。
图16示出了当上述便携式电话机的接收部分位于折叠位置时第一和第二铰接件、第一和第二齿轮以及两个球形体之间的关系。
图17示出了当上述便携式电话机的接收部分从折叠位置转动90度时第一和第二铰接件、第一和第二齿轮以及两个球形体之间的关系。
图18示出了当上述便携式电话机的接收部分从折叠位置转动180度时第一和第二铰接件、第一和第二齿轮以及两个球形体之间的关系。
图19示出了当上述便携式电话机的接收部分被转动到反转折叠位置时第一和第二铰接件、第一和第二齿轮以及两个球形体之间的关系。
图20是沿图16的线X-X所作的放大剖视图。
图21是沿图17的线X-X所作的放大剖视图。
图22的图22(A)是沿图18的线X-X所作的放大剖视图，图22(B)是沿图18的线Y-Y所作的放大剖视图。
图23是沿图19的线X-X所作的放大剖视图。
附图标记的说明
10     双轴铰接装置
11     外壳(铰接主体)
11a    装配圆柱部件(第三附接部件)
11b    装配圆柱部件(第四附接部件)
21     内壳(铰接主体)
23A    第一铰接件(第一铰接轴)
23B    第二铰接件(第二铰接轴)
23b    轴部件(第一附接部件，第二附接部件)
24A    第一齿轮
24B    第二齿轮
40     第一转动偏置装置
50     第二转动偏置装置
60     第三转动偏置装置
70     转动抑制装置
80     第一转动限制装置
90     第二转动限制装置
具体实施方式
下面将参照附图的图1至23说明本发明的最佳实施方式。
图1至5示出了使用根据本发明的双轴铰接装置10的便携式电话机1。该便携式电话机1包括通过双轴铰接装置10可转动地相互连接的发送部分2和接收部分3。
发送部分2包括在其前表面设置有控制钮2a的前半体2A，和固定于前半体2A的后表面的后半体2B。如图5所示，凹槽部分形成在前半体2A和后半体2B的每个的一端部(接收部分3侧上的端部)的一侧部(图5中的左侧部)中。那些凹槽部分布置成使得它们在前半体2A和后半体2B固定时彼此相对，并且剖面为非圆形结构的接合孔2b(在该实施例中剖面是矩形结构)由这两个凹槽部分构成。在图5中，构成接合孔2b的两个凹槽分别由2b、2b标示。半圆形凹槽部分形成在前半体2A和后半体2B的每个的上述一端部的另一侧部中。那些凹槽部分布置成在前半体2A和后半体2B固定时彼此相对。截面为圆形结构的装配孔2c由两个凹槽部分构成。装配孔2c和接合孔2b布置成使得它们的轴线相互对准。在图5中，构成装配孔2c的两个凹槽，每一个都由附图标记2c标示。
接收部分3包括在其前表面设置有液晶显示器部件3a的前半体3A和固定于前半体3A的后表面的后半体3B。如图5所示，凹槽部分形成在前半体3A和后半体3B的每个的一端部(图5中发送部分2侧上的端部)的一侧部(图5中的左侧部)中。那些凹槽部分布置成使得它们在前半体3A和后半体3B固定时彼此相对。剖面为非圆形结构的接合孔3b由两个凹槽部分构成。该接合孔3b具有与接合孔2b相同的剖面结构。接合孔3b形成为使得其轴线与接合孔2b的轴线对准。在图5中，构成接合孔3b的两个凹槽，每一个都由附图标记3b标示。半圆形凹槽部分形成在前半体3A和后半体3B的每个的一端部的另一侧部中。那些凹槽部分布置成在前半体3A和后半体3B固定时彼此相对。截面为圆形结构的装配孔3c由两个凹槽部分构成。该装配孔3c布置成使得其轴线与接合孔3b的轴线对准。在图5中，构成装配孔3c的两个凹槽，每一个都由附图标记3c标示。
发送部分2和接收部分3的一端部通过双轴铰接装置10相互可转动地连接。发送部分2和接收部分3可在图1所示的其前表面相互邻接的折叠位置(第一位置)与其后表面相互邻接的反转折叠位置(第二位置)之间的大约360度的范围内转动。通过铰接装置10的预定大小的力，发送部分2和接收部分3可分别保持在折叠位置、如图3所示的从折叠位置转动180度的中间位置以及反转折叠位置，并且通过预定大小的力，分别停止在折叠位置与中间位置之间的预定第一限制范围和中间位置与反转折叠位置之间的预定第二限制范围中的任何理想位置。应该指出，虽然发送部分2和接收部分3是相对可转动的，但是只是为了便于说明，假设在下面的说明书中发送部分2的位置是固定的，接收部分3可相对于发送部分2在折叠位置与反转折叠位置之间转动。
如图5所示，用于将发送部分2和接收部分3可转动地连接到一起的双轴铰接装置10包括具有底部圆柱结构的外壳11、固定装配于外壳11的开口部分的封闭件和铰接组件20。
外壳11具有图8所示的剖面结构，并且可转动地布置在图5中发送部分2和接收部分3的邻近端部之间，从而使其纵向与接合孔2b、3b和装配孔2c、3c的轴线对准，其开口部分指向接合孔2b、3b，其底部指向装配孔2c、3c。平行于外壳11的纵向方向的一对装配圆柱部分11a、11b形成在外壳11底部的外表面上。装配圆柱部分(第三附接部件)11a可转动地装配于装配孔2c的接合孔2b侧上的端部，另一装配圆柱部件(第四附接部件)11b可转动地装配于装配孔3c的接合孔3b侧上的端部。由于采用这一结构，外壳11底部侧上的一个和另一个侧部分别可转动地连接于发送部分2和接收部分3。换句话说，发送部分2和接收部分3的一端部的另一侧部(图5中的右侧部)通过外壳11可转动地相互连接。当然，可接受的是，装配圆柱部分11a装配于装配孔3c，装配圆柱部分11b装配于接合孔2c。
切口部分11c、11d分别形成在装配圆柱部分11a、11b中。扁平电缆4通过切口部分11c、11d插入装配圆柱部分11a、11b中。扁平电缆4螺旋缠绕在各自的装配圆柱部分11a、11b中。扁平电缆4从装配圆柱部分11a向外部凸出的一端部连接于设置在发送部分2中的电子装置(未示出)，从装配圆柱部分11b向外凸出的另一端部连接于设置在接收部分3中的电子装置(未示出)。由于采用这种结构，所以设置在发送部分2中的电子装置和设置在接收部分3中的电子装置通过扁平电缆4相互电连接。在扁平电缆4不被插入装配圆柱部分11a、11b的情况下，切口部分11c、11d不是必要的，并且装配圆柱部分11a、11b的每个可形成为实心轴部分。在图2和4中，扁平电缆4未示出。
如图6至10所示，铰接组件20包括内壳21。内壳21具有底部圆柱结构，并且具有与外壳11类似的剖面结构。内壳21通过开口部分几乎紧密地插入外壳11中。因此，内壳21不可转动地装配入外壳11并且随着外壳11整体转动。因此，内壳21和外壳11可整体形成。从上述内容清楚可知，在该实施例中，铰接主体由外壳11和内壳21构成。内壳21的底部与外壳11底部的内表面邻接。因此，内壳21不可沿从外壳11的开口部分到底部的方向转动。如图10所示，内壳21包括从其一端面朝向另一端(底部)延伸的两个接纳孔21a、21b。那两个接纳孔21a、21b相互平行地延伸。而且，那两个接纳孔21a、21b布置成使得它们的轴线分别与外壳11的装配圆柱部分11a、11b的轴线对准。那两个接纳孔21a、21b的邻近侧部通过连通部分21c相互连通。接纳孔21a、21b的内直径设定为稍微小于它们中心到中心距离的一半。因此，代替提供连通部分21c，通过形成隔离接纳孔21a、21b的隔离壁，接纳孔21a、21b可形成为独立的孔。
如图8和9所示，两个通孔21d形成在内壳21的底部。其中一个通孔21d形成为使得其轴线与接纳孔21a的轴线对准。另一通孔21d形成为使得其轴线与接纳孔21b的轴线对准。连接轴22可转动地插入通孔21d。直径大于通孔21d的头部22a形成在连接轴22的一端部上。该头部22a被带至与内壳21底部的外表面邻接，由此抑制连接轴22从内壳21的底部向开口部分移动。从连接轴22的中间部分向另一端部稍微偏移的位置可转动地装配于可移动部件25的通孔25a，如后文所述。连接轴22的一端部和中间部分分别可转动地装配于通孔21d、25a，由此可转动地将连接轴22、22支承在外壳11上，当然，其中一个连接轴22的轴线与连接孔21a的轴线对准，另一连接轴22的轴线与连接孔21b的轴线对准。
各个连接孔22的另一端部穿过内壳21的开口部分向外部凸出。第一铰接件(第一铰接轴)23A固定装配于从其中一个连接轴22的内壳21凸出的另一端部。第二铰接件(第二铰接轴)23B固定装配于从另一连接轴22的内壳21凸出的另一端部。第一和第二铰接件23A、23B除了其部件之外是相同或对称构成的。因此，在下面的说明书中，只说明第一铰接件23A。相对于第二铰接件23B，只描述与第一铰接件23A不同的部件，与第一铰接件23A相同或对称的部件将以相同的方式标记，其说明将被省略。
第一铰接件23A包括圆盘部分23a和轴部(第一附接部分)23b，其整体形成有相互对准的轴线。第一铰接件23A布置成使得圆盘部分23a的与轴部23b相对的侧上的端面与内壳21的开口侧上的端面相对，并且其轴线(圆盘部分23a和轴部23b的轴线)与接纳孔21a的轴线对准。从圆盘部分23a的与内壳21相对的端面向着轴部23b延伸的锁定孔23c和从轴部23b的末端表面向着圆盘部分23a延伸的孔23d形成在第一铰接件23A的中间部分上。孔23d的内直径大于锁定孔23c的内直径。其中一个连接轴22的另一端不可转动地装配于锁定孔23c。连接轴22的另一端从锁定孔23c朝向孔23d凸出，并且凸出的端部被填塞，如图8和9的虚线所示，由此抑制了第一铰接件23A相对于连接轴22从图8的右侧朝向左侧逸出。因此，第一铰接件23A和连接轴22通过头部22a抑制了相对于内壳21向图8的左面移动，并且通过填塞部分抑制了相对于内壳21向图8的右面移动。由于采用这种结构，内壳21、连接轴22和第一铰接件23A集成为一体。由于在圆盘部分23a和内壳21之间具有细微的缝隙，所以第一铰接件23A和连接轴22可通过等于该缝隙的部分沿轴向方向移动。不过实际上，第一铰接件23A和连接轴22决不会沿轴向方向移动。
第二铰接件23B也包括圆盘部分23a和轴部(第二附接部件)23b。第二铰接件23B布置成使得其轴线对准接纳孔21b的轴线并且以与第一铰接件23A相同的方式连接于另一连接轴22的另一端部。
第一齿轮24A不可转动地从外部装配入第一铰接件23A的轴部23b，第二齿轮24B不可转动地从外部装配入第二铰接件23B的轴部23b。第一和第二齿轮24A、24B具有相同的齿轮尺寸并且相互啮合。因此，第一和第二铰接件23A、23B沿逆转方向以相同的速度旋转。
除了第一和第二铰接件23A、23B的轴部23b、23b的末端部之外，内壳21、第一和第二铰接件23A、23B以及第一和第二齿轮24A、24B被插入外壳11。而且，第一和第二铰接件23A、23B以及第一和第二齿轮24A、24B可转动地容纳在外壳11中。封闭件12固定地装配于外壳11开口侧的端部。该封闭件12与第一和第二齿轮24A、24B的端面接触。因此，铰接组件20通过外壳11的底部和封闭件12被抑制沿外壳11的轴向方向移动并且被阻止相对于外壳11逸出。
相互平行的两个平面形成在第一铰接件23A轴部23b的外周表面的两个侧部上。由于采用这种结构，轴部23b的截面结构与接合孔2b的截面结构相同。轴部23b的末端部可转动地穿过封闭件12，轴部23b的从封闭件12向外凸出的末端部不可转动地装配于发送部分2的接合孔2b。另一方面，第二铰接件23B的轴部23b不可转动地装配于接收部分3的接合孔3b。虽然第一和第二铰接件23A、23B的轴部23b、23b分别不可转动地装配于接合孔2b、3b，但是第一和第二铰接件23A、23B可相对于内壳21和外壳11转动。而且，外壳11的装配圆柱部分11a、11b分别可转动地装配于发送部分2和接收部分3的装配孔2c、3c。因此，发送部分2和接收部分3通过铰接装置10可转动地相互连接。
当发送部分2的位置固定并且接收部分3相对于发送部分2转动时，外壳11(和内壳21)根据接收部分3的转动运动围绕第一铰接件23A转动。当外壳11转动角度θ时，第二铰接件23B和第二齿轮24B围绕与外壳11形成整体的第一铰接件23A旋转角度θ。由于第二齿轮24B同时与第一齿轮24A啮合，所以当第二齿轮24B旋转时，第二齿轮24B围绕其自身的轴线转动与旋转角相同的角度。因此，接收部分3相对于发送部分2转动2θ的角度。而且，由于第一和第二齿轮24A、24B相互啮合，所以接收部分3不是仅仅围绕第一铰接件23A转动，也不是仅仅围绕第二铰接件23B转动。相反，接收部分3围绕第一铰接件23A转动，也同时围绕第二铰接件23B转动。因此，接收部分3总是沿恒定的轨迹转动。
如上所述，接收部分3可经由中间位置从折叠位置向反转折叠位置转动360度。而且，在该铰接装置中，设置有第一转动偏置装置40从而以预定力将接收部分3保持于折叠位置，还设置有第二转动偏置装置50从而将接收部分3保持在反转折叠位置，还设置有转动抑制装置70从而以预定力将接收部分3保持在中间位置，还设置有第三转动偏置装置60从而防止在中间位置在发送部分2和接收部分3之间出现咔哒声。
也就是，如图8和9所示，可移动件25容纳在内壳21内部的开口侧上的端部中。可移动件25的外部结构与内壳21的内部剖面结构相同，并且不可转动地装配于内壳21的内部。因此，可移动件25与内壳21和外壳11整体转动。可移动件25容纳在内壳21中从而使可移动件25可相对于接纳孔21a、21b的轴向方向移动。而且，可移动件25由连接轴22、22穿过，从而使可移动件25可沿其轴向方向移动(接纳孔21a、21b的轴向方向)。第一盘簧(第一偏置装置)26A设置在接纳孔21a的内周表面与布置在接纳孔21a中的其中一个连接轴22的外周表面之间的环形空间中，第二盘簧(第二偏置装置)26B设置在接纳孔21b的内周表面与布置在接纳孔21b中的另一连接轴22的外周表面之间的环形空间中。第一和第二盘簧26A、26B的一端部邻接内壳21的底部，另一端部邻接可移动件25。因此，可移动件25被第一和第二盘簧26A、26B朝向第一和第二铰接件23A、23B的圆盘部分23a、23a偏置。在接纳孔21a、21b相互独立形成的情况下，可移动件25被分离为两个部分，并且被分离的两部分装配入独立的两个接纳孔中，从而使两个部件沿轴向不可转动但是可移动。
如图9所示，一对球形体27A、27B固定嵌入可移动件25的与第一铰接件23A的圆盘部分23a相对的端面中，该对球形体27A、27B的大约1/3向外部凸出。这对球形体27A、27B围绕第一铰接件23A的轴线沿圆周方向相互分离180度布置。而且，球形体27A布置在圆盘部分23a的外周侧上，另一球形体27B比球形体27A更深入地布置在圆盘部分23a的内周侧上。
如图16至19所示，一对第一凹部28A、28B形成在第一铰接件23A的与可移动件25相对的圆盘部分23a的端面上。如图20所示，这对凹部28A、28B布置成当接收部分位于折叠位置时，球形体27A、27B分别接触压靠倾斜表面28a、28b，其中所述倾斜表面形成了凹部28A、28B上的底面的一部分。当球形体27A、27B分别压靠接触倾斜表面28a、28b时，第一和第二盘簧26A、26B的偏置力被转换为转动偏置力。通过该转动偏置力，第一铰接件23A和第一齿轮24A沿图16的箭头方向(一个方向)A转动偏置。然而，由于假定发送部分2的位置是固定的，所以第一铰接件23A和第一齿轮24A不沿箭头方向A转动。
一对球形体27A、27B也固定地嵌入可移动件25的与第二铰接件23B的圆盘部分23a相对的端面中，一对第一凹部28A、28B也形成在第二铰接件23B的与可移动件25相对的圆盘部分23a的端面中。当接收部分3位于折叠位置时，这对球形体27A、27B通过盘簧26A、26B的偏置力压靠该对凹部28A、28B的倾斜表面28a、28b。当该对球形体27A、27B分别压靠该对凹部28A、28B的倾斜表面28a、28b时，盘簧26A、26B的偏置力被转换为转动偏置力。通过该转动偏置力，第二铰接件23B和第二齿轮24B沿图16的箭头方向(一个方向)B被转动偏转。因此，接收部分3沿从中间位置朝向折叠位置的方向被转动偏转。因此，接收部分3被保持在折叠位置，在此处，接收部分3的前表面邻近发送部分2的前表面。
从上述说明清楚可知，在该铰接装置中，第一转动偏转装置40包括下述各组部件：盘簧26A、26B、球形体27A和第一铰接件23A的凹部28A的倾斜表面28a；盘簧26A、26B、球形体27B和第一铰接件23A的凹部28B的倾斜表面28b；盘簧26A、26B、球形体27A和第二铰接件23B的凹部28A的倾斜表面28a；以及盘簧26A、26B、球形体27B和第二铰接件23B的凹部28B的倾斜表面28b。当然，没有必要使用所有上面的四组作为第一转动偏转装置40。只有任何合适的一至三组可用作第一转动偏转装置40。
一对第二凹部28C、28D形成在第一铰接件23A的与可移动件25相对的圆盘部分23a的端面上。该对第二凹部28C、28D在圆周方向上相互分离180度。第二凹部28C以这样一种方式布置在与第一凹部28A相同的外周上，从而沿圆周方向与第一凹部28A分离预定的角度(在该实施例中为200度)。另一第二凹部28D以这样一种方式布置在与第一凹部28B相同的外周上，从而沿圆周方向与第一凹部28B隔开的角度等于第一凹部28A与第二凹部28C之间的分离角度。第一凹部28A、28B与第二凹部28C、28D之间的分离角度被设定为当接收部分3如图19和23所示位于反转折叠位置时，该对球形体27A、27B分别接触压靠倾斜表面28c、28d，其中所述倾斜表面形成该对凹部28C、28D的底面的一部分。当球形体27A、27B分别接触压靠倾斜表面28c、28d时，第一和第二盘簧26A、26B的转动偏置力被转换为转动偏置力。通过该转动偏置力，第一铰接件23A和第一齿轮24A沿图19的箭头方向(另一方向)C转动偏置。然而，如上所述，由于假定发送部分2的位置固定，所以第一铰接件23A和第一齿轮24A不沿箭头方向C转动。
同样地，一对第二凹部28C、28D形成在第二铰接件23B的与可移动件25相对的圆盘部分23a的端面中。当接收部分3位于折叠位置时，该对球形体27A、27B通过盘簧26A、26B的偏置力分别压靠该对凹部28C、28D的倾斜表面28c、28d。盘簧26A、26B的偏置力被转换为转动偏置力，用于通过该对球形体27A、27B和倾斜表面28c、28d沿图19的箭头方向(另一方向)D转动偏置第二铰接件23B和第二齿轮24B。通过该转动偏置力，接收部分3被保持在反转折叠位置。
从上述说明清楚可知，在该铰接装置中，第二转动偏转装置50包括下述各组：盘簧26A、26B、球形体27A和第一铰接件23A的凹部28C的倾斜表面28c；盘簧26A、26B、球形体27B和第一铰接件23A的凹部28D的倾斜表面28d；盘簧26A、26B、球形体27A和第二铰接件23B的凹部28C的倾斜表面28c；以及盘簧26A、26B、球形体27B和第二铰接件23B的凹部28D的倾斜表面28d。当然，没有必要使用所有上面的四组作为第二转动偏转装置50。只有任何合适的一至三组可用作第二转动偏转装置50。
设置了转动抑制装置70从而通过预定力将接收部分3保持在从折叠位置向反转折叠位置间隔180度的中间位置处。也就是，一对第三凹部28E、28F形成在第一铰接件23A的与可移动件25相对的圆盘部分23a的端面中。凹部28E布置在与凹部28A、28C相同的外周上的凹部28A、28C之间的中间部分处，另一凹部28F布置在与凹部28B、28D相同的外周上的凹部28B、28D之间的中间部分处。因此，当接收部分3转动至中间位置时，如图18和22(A)所示，球形体27A同时被带至与构成凹部28E底面的相互反转倾斜的两个倾斜表面28e、28e接触，球形体27B同时被带至与构成凹部28F底面的相互反转倾斜的两个倾斜表面28f、28f接触。借此，通过预定力抑制了第一铰接件23A和第一齿轮24正常和反转转动。因此，在该铰接装置10中，转动抑制装置70包括下述各组：盘簧26A、26B、球形体27A和凹部28E的倾斜表面28e、28e；盘簧26A、26B、球形体27B和凹部28F的倾斜表面28f、28f。当然，两组中只有合适的一组可用作转动抑制装置70。
一对第四凹部28G、28H形成在第二铰接件23B的与可移动件25相对的圆盘部分23a的端面中。凹部28G布置在与凹部28A、28C相同的外周上。不过，相对于外周方向的位置，凹部28G的位置从凹部28A和28C之间的中间部分开始朝向凹部28A或凹部28C(在该实施例中是朝向凹部28C)稍微偏移。另一凹部28H布置在与凹部28B、28D相同的外周上。相对于外周方向的位置，凹部28H的位置从凹部28B和28D之间的中间部分开始朝向凹部28B或凹部28D(在该实施例中是朝向凹部28D)稍微偏移。因此，当接收部分3到达中间位置时，如图22(B)所示，球形体27A、27B分别接触压靠构成凹部28G、28H底面一部分的倾斜表面28g、28h。借此，盘簧26A、26B的偏置力被转换至转动偏置力。通过该转动偏置力，第二铰接件23B和第二齿轮24B沿图18的箭头方向(顺时针方向)被转动偏置，第一齿轮24A和第一铰接件23A通过第二齿轮24B沿逆时针方向被转动偏置。因此，在该铰接装置10中，第三转动偏置装置60包括下述各组：盘簧26A、26B、球形体27A和凹部28G的倾斜表面28g；以及盘簧26A、26B、球形体27B和凹部28H的倾斜表面28h。当然，只有两组中的一组可构成第三转动偏置装置60。
如果凹部28E、28F的倾斜表面28e、28f的倾角由α表示，凹部28G、28H的倾斜表面28g、28h的倾角由β表示，那么可得到下述表达式。
α>β。
因此，转动抑制装置70相对于第一铰接件23A(第一齿轮24A)的转动抑制力大于通过第二铰接件23B、第二齿轮24B和第一齿轮24A传送至第一铰接件23A的第三转动偏置装置60的转动偏置力。因此，第一和第二铰接件23A、23B不被转动，并且接收部分3被保持在中间位置。而且，由于被转动偏置的第二齿轮24B与被抑制转动的第一齿轮24A啮合，所以第一和第二齿轮24A、24B的各个齿侧被保持在相互压靠接触状态，即使齿轮24A、24B之间存在齿隙也是如此。因此，在中间位置处在发送部分2与接收部分3之间不会出现由齿隙导致的咔哒声。
导引凹槽29A、29B形成在第一铰接件23A的与可移动件25相对的圆盘部分23a的端面中。导引凹槽29A经由在其处布置有凹部28A、28C、28E的外周上的凹部28E从凹部28A延伸至凹部28C。因此，当接收部分3被转动时，球形体27A在凹部28A、28E之间(第一限制范围)和凹部28E、28C之间(第二限制范围)移动，同时在导引凹槽29A中滑动。另一导引凹槽29B经由在其处布置有凹部28B、28D、28F的外周上的凹部28F从凹部28B延伸至凹部28D。因此，当接收部分3被转动时，球形体27B在凹部28B、28F之间(第一限制范围)和凹部28F、28D之间(第二限制范围)移动，同时在导引凹槽29B中滑动。同样地，一对导引凹槽29A、29B形成在第二铰接件23B的与可移动件25相对的圆盘部分23a的端面中。
在由此构造的铰接装置中，假定接收部分3位于折叠位置。当接收部分3位于折叠位置时，接收部分3通过第一转动偏置装置40沿从中间位置至折叠位置的方向被转动偏置，接收部分3的前表面邻接发送部分2的前表面。而且，接收部分3通过与固定于发送部分2的第一齿轮24A啮合的第二齿轮部分24B转动偏置，齿轮24A、24B的齿侧通过第一转动偏置装置40的转动偏置力相互压靠接触。因此，即使在齿轮24A、24B之间存在齿隙，接收部分3也不会出现咔哒声。当接收部分3位于中间位置和反转折叠位置时也是如此。
当接收部分3克服第一转动偏置装置40的转动偏置力朝向中间位置转动预定角度(在该实施例中为10度)时，球形体27A、27B被分别带离凹部28A、28B。此后，球形体27A、27B分别在导引凹槽29A、29B的底表面上滑动。当接收部分3以相对于中间位置预定角度(在该实施例中为10度)转动到由此定位的位置时，球形体27A、27B被分别带至凹部28E、28F。随后，第一铰接件23A由凹部28E、28F的倾斜表面28e、28f沿图16的箭头方向A偏置。借此，接收部分3偏置向中间位置。当接收部分3到达中间位置时，球形体27A同时邻接两个倾斜表面28e、28e，球形体27B同时邻接两个倾斜表面28f、28f。因此，接收部分3通过预定力停止在中间位置。也就是，接收部分3通过转动抑制装置70停止在中间位置。当接收部分3朝向中间位置转动的部分等于凹部28G、28H沿圆周方向相对于凹部28E、28F的相位偏移时，球形体27A、27B分别被带至凹部28E、28F。当接收部分3到达中间位置时，球形体27A、27B分别与凹部28G、28H的倾斜表面28g、28h压靠接触。因此，第三转动偏转装置60沿图16的箭头方向B转动偏置第二铰接件3并且抵靠第一齿轮24A的齿侧推动第二齿轮24B的齿侧。因此，在中间位置处，接收部分3不会由齿隙产生咔哒声。
当接收部分3从中间位置向反转折叠位置转动预定角度(在该实施例中为10度)时，球形体27A、27B分别被带出凹部28E、28F。随后，球形体27A、27B分别按照接收部分3的转动运动在导引凹槽29A、29B的底表面上滑动。此后，当接收部分3被进一步转动与凹部28G、28H相对于凹部28E、28F的相位偏移相等的部分时，球形体27A、27B被分别带出凹部28G、28H。在被带出凹部28G、28H之后，球形体27A、27B根据朝向接收部分3的反转折叠位置的转动运动分别在导引凹槽29A、29B的底表面上滑动。当接收部分3以相对于反转折叠位置的预定角(在该实施例中为10度)到达由此定位的位置时，球形体27A、27B被分别带至凹部28C、28D中并且被分别推至倾斜表面28c、28d。因此，接收部分3被转动至反转折叠位置。也就是，接收部分3通过第二转动偏置装置50转动至反转折叠位置。当接收部分3被转动至反转折叠位置时，其后表面邻接发送部分2的后表面并且被停止，接收部分3被第二转动偏置装置50保持在反转折叠位置。
在接收部分3从反转折叠位置转动至折叠位置的情况下，接收部分3可以采用与上述步骤相反的步骤转动，在此不再赘述。
当球形体27A、27B分别接触导引凹槽29A、29B的底表面时，球形体27A、27B分别被盘簧26A、26B的偏置力推至导引凹槽29A、29B的底表面。因此，用于抑制接收部分3转动的摩擦阻力出现在球形体27A、27B的外表面与导引凹槽29A、29B的底表面之间。该摩擦阻力被设定为正好足以抑制接收部分3转动的值。因此，当接收部分3位于折叠位置与中间位置之间的预定第一限制范围(在该实施例中160度的角度范围)和中间位置和反转叠位置之间的预定第二限制范围(在该实施例中160度的角度范围)中时，接收部分3可被停止在任意位置。从上述说明清楚可知，第一转动限制装置80包括述各组部件：盘簧26A、26B、球形体27A和第一铰接件23A的导引凹槽29A；盘簧26A、26B、球形体27B和第一铰接件23A的导引凹槽29B，并且第二转动限制装置90包括下述各组部件：盘簧26A、26B、球形体27A和第二铰接件23B的导引凹槽29A；盘簧26A、26B、球形体27B和第二铰接件23B的导引凹槽29B。当然，没有必要同时使用上述两组作为转动限制装置80、90。两组中的任何一组都可用作第一和第二转动限制装置80、90。
在由此构成的双轴铰接装置10中，接收部分3可被保持在折叠位置、中间位置和反转折叠位置，第一和第二齿轮24A、24B的齿侧可在折叠位置、中间位置和反转折叠位置相互压靠接触。因此，即使在第一和第二齿轮24A、24B的齿侧之间存在齿隙，接收部分3也可通过等于折叠位置、中间位置和反转折叠位置中的齿隙的部分防止咔哒声。
由于第一和第二铰接件23A、23B以及第一和第二齿轮24A、24B与便携式电话机的发送部分2和接收部分3分离形成，所以没有必要在发送部分2和接收部分3的壳体形成的同时形成铰接件23A、23B和齿轮24A、24B。因此，便携式电话机的可以较低成本制造。而且，当接收部分3位于折叠位置和中间位置之间的预定第一限制范围中以及中间位置和反转折叠位置之间的预定第二限制范围中时，接收部分3可被停止在任何位置。
应该指出，本发明不应被限制在上述实施例中，但是可在不脱离本发明精髓的同时进行许多修改和改进。
例如，在上述实施例中，根据本发明的双轴铰接装置被应用于便携式电话机。但是，根据本发明的双轴铰接装置也可被应用于其他便携式设备，诸如笔记本式个人电脑等。
而且，与上述实施例中的方式相反，可接受的是，第一铰接件23A连接于接收部分3，第二铰接件23B连接于发送部分2。
产业适用性
根据本发明的双轴铰接装置可用于诸如便携式电话机和笔记本式个人电脑的便携式设备。

Claims (4)

1、一种双轴铰接装置，包括铰接主体；由所述铰接主体可转动地支撑的第一铰接轴；第二铰接轴，该第二铰接轴平行于所述第一铰接轴布置并且由所述铰接主体可转动地支撑；在所述铰接主体和所述第一和第二铰接轴之间的可移动部件，所述可移动部件不可转动但可移动地设置在所述铰接主体上；设置在所述可移动部件上的第一和第二球形体；第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧将所述可移动部件向第一和第二铰接轴偏压；不可转动地设置在所述第一铰接轴处的第一齿轮和不可转动地设置在所述第二铰接轴处并且与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；第一转动偏置装置，所述第一转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的至少其中之一处，当所述第一铰接轴位于预定第一位置时，所述第一转动偏置装置适于沿一个方向转动偏置所述第一铰接轴，所述第一转动偏置装置具有所述第一和/或第二球形体，所述第一和第二盘簧，及形成在所述第一和/或第二铰接轴中的第一和/或第二凹部的倾斜表面，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第一凹部的倾斜表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第二凹部的倾斜表面压靠接触，
其中，第二转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的至少其中之一处，当所述第一铰接轴位于沿圆周方向远离所述第一位置的预定第二位置时，所述第二转动偏置装置适于沿另一个方向转动偏置所述第一铰接轴，所述第二转动偏置装置包括所述第一和/或第二球形体，形成在所述第一和/或第二铰接轴内的第三和/或第四凹部的倾斜表面，及所述第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第三凹部的倾斜表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第四凹部的倾斜表面压靠接触，
其中，第三转动偏置装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的其中之一处，当所述第一铰接轴位于所述第一位置与所述第二位置之间的预定中间位置时，所述第三转动偏置装置适于沿或者所述一个方向或者所述另一个方向转动偏置所述第一铰接轴，所述第三转动偏置装置包括所述第一和/或第二球形体，形成在所述第二铰接轴内的第七和/或第八凹部的倾斜表面，及所述第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第七凹部的倾斜表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第八凹部的倾斜表面压靠接触；和转动抑制装置，设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间和所述铰接主体与所述第二铰接轴之间的其中另一处，当所述第一铰接轴位于所述中间位置时，所述转动抑制装置适于以预定抑制力抑制所述第一铰接轴被所述第三转动偏置装置的转动偏置力转动，所述转动抑制装置包括所述第一和/或第二球形体，形成在所述第一铰接轴内的第五和/或第六凹部的倾斜表面，及所述第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第五凹部的倾斜表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第六凹部的倾斜表面压靠接触。
2、根据权利要求1所述的双轴铰接装置，其中，第一转动限制装置设置在所述铰接主体与所述第一铰接轴之间，当所述第一铰接轴位于所述第一位置与所述中间位置之间的预定第一限制范围中时、和当所述第一铰接轴位于所述中间位置和所述第二位置之间的预定第二限制范围中时，所述第一转动限制装置适于以预定力限制所述第一铰接轴相对于所述铰接主体转动；所述第一转动限制装置包括所述第一和/或第二球形体，形成在所述第一铰接轴内的第一和/或第二导引凹槽，及所述第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第一导引凹槽的底表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第二导引凹槽的底表面压靠接触；以及，第二转动限制装置设置在所述铰接主体与所述第二铰接轴之间，当所述第一铰接轴位于所述第一和第二限制范围时，所述第二转动限制装置适于以预定力限制所述第二铰接轴相对于所述铰接主体转动，所述第二转动限制装置包括所述第一和/或第二球形体，形成在所述第二铰接轴内的第一和/或第二导引凹槽，及所述第一和第二盘簧，所述第一和第二盘簧使所述第一球形体与所述第二铰接轴内的所述第一导引凹槽的底表面压靠接触和/或使所述第二球形体与所述第二铰接轴内的所述第二导引凹槽的底表面压靠接触。
3、根据权利要求1或2所述的双轴铰接装置，其中，所述第一铰接轴在其一端部处设置有第一附接部件，所述第二铰接轴在其一端部处设置有第二附接部件。
4、根据权利要求3所述的双轴铰接装置，其中，所述铰接主体设置有第三附接部件和第四附接部件，所述第三附接部件位于与所述第一铰接轴相同的轴线上，第四附接部件位于与所述第二铰接轴相同的轴线上。
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