CN101124414A

CN101124414A - 铰链装置

Info

Publication number: CN101124414A
Application number: CNA2006800031408A
Authority: CN
Inventors: 上山知毅; 酒井义友; 石桥利也
Original assignee: Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd; Kasatani Corp
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Kasatani Corp; Sanyo Consumer Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2026-01-24
Also published as: CN100582507C; CN100575723C; CN101107451A

Abstract

本发明包括安装于上述第1外壳侧的第1安装架(10)；安装于上述第2外壳侧的第2安装架(20)；第3安装架(30)，该第3安装架(30)按照以上述第1安装架和第2安装架的前端部侧接近离开的方向可自由旋转的方式，通过传递各安装架的旋转的，相互平行地设置的第1主轴(40)和第2主轴(50)，旋转地支承各安装架的基端部；转矩传递机构(80)，该转矩传递机构(80)设置于上述主轴(40)、(50)之间，具有从其中一个主轴，向另一主轴相互传递反向转矩的功能；旋转角度限制机构(60)。由此，可提供在折叠时不会产生错位的，具有稳定感的，可进行折叠动作的铰链装置。

Description

铰链装置

技术领域

本发明涉及安装于2个外壳上，能够按照对折的方式折叠开闭的铰链装置，特别是涉及适用于便携电话，笔记本型个人计算机等折叠式电子设备的铰链装置。

背景技术

作为过去的这种铰链装置，周知的有在2个外壳的一侧设置支承轴的旋转支承部件，在另一侧设置嵌合上述轴的轴承部，2个外壳通过1根轴可旋转地支承的类型，或通过2根轴而轴支承的类型(比如，参照专利文献1，2)。

专利文献1：JP特开2004-52892号文献

专利文献2：JP特开2004-308710号文献(图1、图4，图5，0010～0015段)

发明的公开方案

发明要解决的课题

上述专利文献中记载的铰链装置具有2个外壳通过共同的1根支承轴以可自由旋转的方式保持的结构，按照该结构，即使在将轴部设置于其中一个外壳内部的情况下，仍需要设置从另一外壳突出的臂部。另外，即使在将轴部设置于各外壳之外，仍呈轴部突出的形状。由此，在打开2个折叠的外壳时，其臂部或轴部突出，该打开面不会呈连续的平面状而突出。在此方面，在上述专利文献2中记载的铰链装置中，2个外壳通过2根轴支承，因此外壳的连接部不会突起，在打开状态下，打开面是平坦的。

但是，在该铰链装置中，由于通过2根轴支承的一对铰链机构相对连接部件而分别地动作，因此在折叠2个外壳时，外壳滑动，在两个外壳为同一形状时，在折叠时不能正好重合，一个外壳从另一外壳突出而错位。

如果发生这样的错位，则对用户造成感觉像是缺陷产品那样的不安感，另外，为了纠正该错位，必须使各外壳滑动，使其处于重合的状态，对于用户来说强加了多余的操作。另外，由于一对铰链机构单独地动作，故某铰链机构碰到架的壁面，而停止旋转的时刻在各铰链机构中不同，因此，开闭动作不是一直稳定的，另外，如果某铰链机构在开闭动作的途中碰到壁面，而停止旋转，则对用户产生不适感，且存在无法进行流畅的开闭操作的问题。

本发明是为了解决这样的已有技术的课题而提出的，本发明的目的在于提供一种铰链装置和采用它的折叠式电子设备，其中上述的铰链装置在折叠时不会产生错位，可进行具有稳定感的折叠操作。

用于解决课题的技术方案

为了实现上述目的，本发明涉及一种铰链装置，该铰链装置通过对折的方式使第1外壳与第2外壳实现开闭，上述铰链装置包括安装于上述第1外壳侧的第1安装架；安装于上述第2外壳侧的第2安装架；第3安装架，该第3安装架按照以上述第1安装架和第2安装架的前端部侧接近或离开的方向自由地旋转的方式，通过传递各安装架的旋转的，相互平行地设置的第1主轴和第2主轴，旋转地轴支承各安装架的基端部；转矩传递机构，该转矩传递机构将上述第1主轴和第2主轴之间连接，具有将反向转矩从其中一个主轴，向另一主轴进行互相传递的功能；旋转角度限制机构，该旋转角度限制机构由凸轮面与凸轮从动件构成，该凸轮面形成于上述第3安装架上，该凸轮从动件与上述第1主轴和第2主轴中的至少一者成一体旋转，且与上述凸轮面弹性地卡合；在形成于对折的第1外壳和第2外壳的接合部位的各凹部的内部，分别设置第1主轴和第2主轴，由此，上述各外壳的打开面呈连续的基本平面状。

另外，在本发明中，上述旋转传递机构包括设置于上述第1、第2主轴上的第1、第2齿轮，以及介设于上述第1、第2齿轮之间的偶数个齿轮，上述第1，第2齿轮和偶数个齿轮分别构成齿轮排而连接。

此外，在本发明中，上述偶数个齿轮呈交错状而设置、固定于上述第3安装架上，另外，上述第1、第2齿轮由直径小于上述偶数个齿轮的齿轮形成。

发明的效果

按照本发明的铰链装置，由于第1外壳侧的第1安装架和第2外壳侧的第2安装架通过第1、第2主轴，轴支承于第3安装架上，第1、第2主轴通过传递反向转矩的转矩传递机构连接，因此比如，随着第1安装架以第3安装架为基轴向一个方向的旋转，第2安装架同样以该第3安装架为基轴，沿反方向旋转，这样，外壳的打开动作流畅。另外，由于第1安装架和第2安装架的旋转联动，故在已有技术中，在将折叠设备折叠的状态下，2根轴各自独立，则在外壳的位置产生错位，但是，按照本发明，由于通过转矩传递机构，这2根轴联动，故不会产生这样的错位。即，如果将该铰链装置应用于折叠式便携电话，则不会产生便携电话的上下外壳的错位，能够使用户获得稳定感。

另外，由于第1、第2主轴分别内置于第1、第2外壳的内部，故没有了像已有技术那样的主轴部的凹凸。由此，可使2个外壳的打开面呈连续的平面状。另外，由于第1主轴和第2主轴之间通过相互传递反向的转矩的机构而连接，并且设置旋转角度限制机构，故打开面呈连续平面状，厚度减小，同时，对于对折的第1外壳或第2外壳的开闭动作可以实现瞬时动作。

此外，按照本发明，由于随着第1、第2安装架中的任何一个安装架的旋转，另一安装架沿相反方向旋转，故第1、第2外壳的打开动作流畅，另外，偶数个的齿轮呈交错状设置而固定于第3安装架上，可缩短第1、第2齿轮的支承轴之间的距离，这样，可减小设备的厚度。另外，通过使第1、第2齿轮的直径变小，便可不需要在第1、第2外壳上设置突出部，将其容纳于各外壳的凹部的内部。

附图的简要说明

图1为具备本发明的一种实施方式的铰链装置的折叠式电子设备的部分示意性的立体图；

图2表示本实施例的折叠式电子设备的铰链装置的示意性的结构，图2A为关闭外壳的状态的平面图，图2B为关闭外壳的状态的侧面剖视图，图2C为打开外壳的状态的侧面剖视图；

图3A为关闭该铰链装置的状态的立体图，图3B为打开铰链装置的状态的立体图；

图4为上述铰链装置的分解透视图；

图5为通过三角法表示该铰链装置的图，图5A为俯视图，图5B为主视图，图5C为后视图，图5D为左视图，图5E为右视图，图5F为沿图5B中的VF-VF线的截面图；

图6为表示铰链装置的第1外壳和第2外壳的开闭动作的图，图6A为关闭状态的截面图，图6B为打开途中的状态的截面图，图6C为打开状态的截面图。

标号的说明：

标号1表示折叠式电子设备；

标号2表示第1外壳；

标号3表示第2外壳；

标号5表示铰链装置；

标号10表示第1安装架；

标号11表示基端部；

标号12表示前端部；

标号20表示第2安装架；

标号21表示基端部；

标号22表示前端部；

标号30表示第3安装架；

标号40表示第1主轴；

标号41表示第1主轴的齿轮；

标号50表示第2主轴；

标号51表示第2主轴的齿轮；

标号60表示旋转角度限制机构；

标号61表示凸轮面；

标号62表示凸轮从动件；

标号80表示转矩传递机构；

标号81、82表示齿轮。

用于实施发明的优选方式

下面参照附图，对涉及本发明的一种实施方式的铰链装置和采用它的折叠式电子设备进行描述。图1和图2表示具备涉及本实施方式的铰链装置5的，具有按照对折的方式可折叠开闭的第1外壳2和第2外壳3的折叠式电子设备(便携电话机)1，图3～图5表示铰链装置5的具体结构，图6表示该铰链装置5的第1外壳2和第2外壳3的开闭动作。另外，图1表示铰链装置5部分由装饰外罩4覆盖的状态，图2A和2B表示第1外壳2和第2外壳3关闭的状态，图2C表示在打开的状态下透视上述外罩4的铰链装置5的示意性结构。

便携电话机1如图1所示，包括通过铰链装置5，按照对折的方式可折叠开闭的薄平板状的第1外壳2，与第2外壳3。在第1外壳2上设置有键盘，在第2外壳3上设置液晶显示器。铰链装置5如图2所示，包括安装于第1外壳2侧的第1安装架10；安装于第2外壳3侧的第2安装架20；以旋转的方式通过轴支承这些安装架10、20的第3安装架30。

第1安装架10和第2安装架20在未设置任何的突出部的情况下，分别设置于形成于第1外壳2和第2外壳3的接合部位的各凹部的内部。

第3安装架30通过相互平行地设置的第1主轴40和第2主轴50，通过轴而可旋转地支承第1安装架10和第安装架20的各基端部(从第3安装架30侧看)(参照图2C)。通过该方案，第1安装架10和第2安装架20的各前端部侧可向接近或离开的方向自由旋转。另外，该第3安装架30可旋转地保持齿轮81、82，该齿轮81、82串联地设置于第1主轴40的齿轮41和第2主轴50的齿轮51之间。由齿轮41、齿轮81、齿轮82和齿轮51构成的偶数的齿轮排构成转矩传递机构80。另外，铰链装置5包括由凸轮和伸展弹簧65等构成的旋转角度限制机构60(参照图2A)。

下面参照图3，图4和图5，对这样的铰链装置5的具体结构进行描述。图3A为表示铰链装置折叠的状态的立体图，图3B为表示打开铰链装置的状态的立体图，图4为将铰链装置进行分解的分解立体图，图5为从顶面、正面、左右侧面等观察图3A的铰链装置的图，其从不同的角度图示铰链装置，以便于理解。

第1安装架10如图4所示，通过金属薄板等，按照呈基本倒U字形形成，由各自左右成一对的基端部11和前端部12，以及将前端部12之间连接的连接部13构成。在其中一个基端部11(图4中的靠近自己一侧的安装架，以下相同)上设置嵌合第1主轴40的D切割部的矩形轴孔14，在另一基端部11(图4中的里侧的安装架，以下相同)上设置嵌合第1枢轴42的前端的圆轴孔16。另外，在连接部13上设置用于将其安装于外壳上的固定用孔15。通过该方案，如果对第1安装架10施加转矩，则将该转矩传递给第1主轴40的齿轮41。

第2安装架20如图4所示，与第1安装架10相同，由各自左右成一对的基端部21和前端部22，以及将前端部22之间连接的连接部23构成。在其中一个基端部21上设置由第2主轴50穿过的较大直径轴孔24，以及卡合联轴节63的凹部27，在另一基端部21上设置嵌合第2枢轴52的前端的圆轴孔26。另外，在连接部23上设置用于将其安装于外壳上的固定用孔25。该联轴节63保持旋转角度限制机构60的凸轮从动件62。该凸轮从动件62按照可限制旋转的方式与第2主轴50连接。通过该方案，如果对第2安装架20施加转矩，则将该转矩传递给第2主轴50的齿轮51。

第3安装架30如图4、图5所示，由金属薄板等形成的顶边31，与在左右端，以直角弯曲而形成的一对侧边32、32构成。在一条侧边32中，开设有支承第1主轴40的轴孔33，支承第2主轴50的轴孔34，支承齿轮81、82的轴孔35、36，以及旋转角度限制机构60的凸轮面61。轴孔35和轴孔36呈交错状设置于轴孔33和轴孔34之间。通过该设置，即使在采用规定外径的齿轮81、82的情况下，仍可缩短轴孔33和轴孔34之间的距离，可使便携电子设备1的厚度的减小。

另外，在另一侧边32上开设支承第1枢轴42的轴孔37；支承第2枢轴52的轴孔38。另外在顶边31上开设有用于固定辅助安装架70的螺纹孔39；用于安装上述外罩4的开口31a。

通过顶边31的长度，调节使第3安装架30的一对侧边32、32位于第1安装架10的一对基端部11、11之间和第2安装架20的一对基端部21、21之间。

旋转角度限制机构60如图4，图5所示，包括凸轮面61和凸轮从动件62，凸轮从动件62弹性地与凸轮面61卡合，并且为了与第2安装架20的旋转联动，设置有联轴节63，轴套64，伸展弹簧65和固定垫片66。

该旋转角度限制机构60的装配通过下述方式进行，该方式为：将第2主轴50中的靠近自己侧的轴部插入第3安装架30的轴孔34，在该轴部中，嵌入凸轮从动件62，联轴节63和轴套64，然后，将该轴部前端侧穿过第2安装架20的较大直径轴孔24，将伸展弹簧65嵌入该轴部前端侧。该伸展弹簧65通过沿轴向自由移动的轴套64，对凸轮从动件62施加按压力，第2主轴50的内侧轴部嵌入辅助安装架70的轴孔74中。

该旋转角度限制机构60按照在第1安装架10和第2安装架20相对旋转而进行开闭时，在从一个状态，转移到另一状态的场合，在旋转初期，负荷增加，过了这个阶段，则负荷变小，由此在关闭状态和打开状态下保持稳定功能。如此，对折的各外壳2、3的开闭动作具有瞬时动作功能。

辅助安装架70如图4，图5所示，用于在其与第3安装架30中的一条侧边32之间，支承各齿轮41、81、82、51，其由顶边71和侧边72构成，在顶边71上开设有由固定用螺钉77穿过的螺纹孔79；以及与开口31a相对应的开口70a。另外，在侧边72上开设轴支承第1主轴40的轴孔73，轴支承第2主轴50的轴孔74，轴支承齿轮81、82的轴孔75、76。

另外，第3安装架30中的另一侧边32(图4中的里侧的侧边)通过第1和第2枢轴42、52轴支承第1安装架10和第2安装架20的相应另一基端部11、21(图4中的里侧的侧边)。在第1和第2枢轴42、52中，分别嵌入轴套43、53，按照规定间距而保持第1安装架10和第2安装架20中的相应另一基端部11、21与第3安装架30的另一侧边32。该间距为装饰外罩4的侧面通过的空间。

在转矩传递机构80中，齿轮41、51分别固定于第1和第2主轴40、50上，齿轮81、82按照相对支承轴，可旋转的方式设置。齿轮41、齿轮81、齿轮82和齿轮51构成偶数的齿轮排。

如果由偶数的齿轮排构成的转矩传递机构80设置于第1安装架10和第2安装架20之间，实现在第1安装架10，或第2安装架20中的任何一个上施加转矩，该机构将反向转矩传递给另一安装架的功能。即，如果对第1安装架10，施加转矩，则第1主轴40旋转，齿轮41旋转，该转矩通过齿轮81、82，传递给齿轮51。齿轮51旋转，则第2主轴50旋转，与其连接的凸轮从动件62和联轴节63旋转，联轴节63所卡合的第2安装架20旋转。此时，凸轮从动件62弹性地与凸轮面61卡合，旋转角限制机构60发挥作用(参照图3、图5)。

图6A～图6C表示相对第1外壳2(安装架10)，将第2外壳3(第2安装架20)从关闭状态，到打开时的状态的铰链装置5的动作。可知在打开第1外壳2和第2外壳3时，其打开面处于连续的平面状。其原因在于2根轴，即，第1安装架10的第1主轴40和第2安装架20的第2主轴50均容纳于第1外壳2和第2外壳3的各凹部内部，在第3安装架30上，支承各轴。具体来说，由于两个主轴的齿轮41、51之间通过包括齿轮81、82的转矩传递机构80连接，故可减小两个主轴的齿轮41、51的直径，两个主轴的齿轮41、51在第1外壳2和第2外壳3上不需要设置突出部，而可容纳于各凹部的内部。

第1、第2安装架10、20通过第2主轴40、50支承于第3安装架30上，各第1，第2主轴通过传递反向转矩的转矩传递机构80连接，比如，随着第1安装架10以第3安装架30为基轴的向一个方向的旋转，第2安装架20同样以该第3安装架30为基轴，沿反方向旋转，因此外壳的打开动作流畅。另外，由于第1安装架10的旋转与第2安装架20的旋转联动，因此在已有技术中，在将折叠设备折叠的状态下，2根轴各自独立，则外壳之间会产生错位，但是，在本方案中，由于通过转矩传递机构，这2根轴联动，因此不会产生这样的错位。即，不会产生便携电话的上下外壳的错位，能够给用户以稳定感。

另外，由于在转矩传递机构80上设置旋转角限制机构60，故如上所述，使打开面呈连续平面状，厚度减小，同时，各外壳2、3的开闭动作得以实现瞬时动作。

另外，本发明并不限于上述实施例的方案，具体的方案可适当地设计，比如，第1外壳2和第2外壳3，第1安装架10和第2安装架20之间的关系也可与上述场合相反，另外，旋转角限制机构60在上述实施例中，设置于第2安装架20侧，但是，也可设置于第1安装架10侧，还可设置于安装架侧的双方上。另外，在上面描述中，给出采用辅助安装架70的实施例，但是，也可省略该辅助安装架70。在本发明中，分别容纳于对折的外壳中的第1和第2安装架的基端部通过第3安装架，保持于平行的2根轴上，设置于这两根轴上的齿轮之间通过多个齿轮连接的方案为基本结构，具有这样的基本结构的方案包含于本发明中。

Claims

1.一种铰链装置，该铰链装置用于通过对折的方式使第1外壳与第2外壳实现开闭，其特征在于：

上述铰链装置包括：

安装于上述第1外壳侧的第1安装架；

安装于上述第2外壳侧的第2安装架；

第3安装架，该第3安装架按照以上述第1安装架和第2安装架的前端部侧接近或离开的方向自由旋转的方式，通过传递各安装架的旋转的，相互平行地设置的第1主轴和第2主轴，旋转地轴支承各安装架的基端部；

转矩传递机构，该转矩传递机构将上述第1主轴和第2主轴之间连接，具有将反向转矩从其中一个主轴，向另一主轴进行互相传递的功能；

旋转角度限制机构，该旋转角度限制机构由凸轮面与凸轮从动件构成，该凸轮面形成于上述第3安装架上，该凸轮从动件与上述第1主轴和第2主轴中的至少一者成一体地旋转，与上述凸轮面弹性地卡合。

2.根据权利要求1所述的铰链装置，其特征在于上述转矩传递机构包括分别设置于上述第1、第2主轴上的第1、第2齿轮，以及介设于上述第1，第2齿轮之间的偶数个齿轮；上述第1、第2齿轮和偶数个齿轮分别构成齿轮排而连接。

3.根据权利要求2所述的铰链装置，其特征在于上述偶数个齿轮呈交错状而设置固定于上述第3安装架上。