CN101191514B

CN101191514B - 开闭装置

Info

Publication number: CN101191514B
Application number: CN2007101964521A
Authority: CN
Inventors: 桑岛秀树; 工藤保亲
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2027-12-03
Also published as: US20080128156A1; JP4655031B2; JP2008138763A; CN101191514A; KR100959463B1; US7847194B2; KR20080050320A

Abstract

本发明提供一种用于各种电子设备的开闭装置，能够低成本地制作、且开闭操作可靠。本发明的开闭装置在反转凸轮沿轴线方向移动之后，使在大致环状的可动体内周突出形成的可动凸轮与反转凸轮弹性接触。由此，由于可动凸轮在规定角度间与反转凸轮弹性接触而旋转，故在该旋转角度之间，在固定体上无需固定凸轮，能够构成不在整个外周而仅在一部分上形成固定凸轮的固定体。其结果，能够利用成形加工等比较容易地制作固定体。

Description

开闭装置

技术领域

本发明涉及手机或个人计算机等各种电子设备中所使用的开闭装置。

背景技术

近年来，在手机或个人计算机等电子设备的小型化、轻型化的发展中，相对固定框体可开闭地安装有可动框体的所谓折叠式的结构正在增多，在用于上述电子设备的开闭装置中，也要求廉价且开闭操作可靠的结构。

使用图11～图14D来说明上述这样的现有开闭装置。

另外，在这些附图中、为了便于理解固定凸轮和可动凸轮等的关系而在剖面图中将径向放大而进行表示。

图12是现有的开闭装置的剖面图，图13是该现有的开闭装置的分解立体图。该现有的开闭装置20具有金属制造的大致圆筒状固定体1、固定壳体2、大致圆柱状的固定轴3。在固定体1外周沿整周形成一对槽状的固定凸轮4，并且在固定轴3左端固定有固定壳体2，在中间部固定有固定体1。

另外，该现有的开闭装置20具有金属制造的大致环状可动体5、大致圆筒状的可动壳体6，在可动体5内周突出形成一对销状的可动凸轮7，并且在外周设有向外侧突出的一对凸部5A。该凸部5A插入到槽部6A而使可动体5相对可动壳体6可向轴线方向移动且向旋转方向一体旋转而形成。

在可动壳体6的左端开口部可旋转地安装有固定壳体2，固定部2A向左侧突出，固定轴3插通可动壳体6内，右端部通过挡圈8可旋转地安装在可动壳体6外侧面。

另外，线圈状的弹簧9以稍稍挠曲的状态安装在可动体5右侧面与可动壳体6内侧面之间，利用该弹簧9对可动体5向左侧的固定体1的方向施力。

并且，在金属制造的大致圆筒状反转体10的右端部形成有凹凸状的反转凸轮12，在大致环状的解除体11的右端部形成有凹凸状的解除凸轮13。与此同时，反转体10可向轴线方向移动地安装在固定壳体2上，解除体11可转动地安装在固定壳体2上。

另外，该现有的开闭装置20在右端部设有形成凹凸状的按压凸轮15的按压体14，螺旋弹簧16以稍稍扭曲的状态将一端卡定在解除体11上、另一端卡定在按压体14上。并且，按压体14可向轴线方向移动地安装在固定轴3左端，从固定壳体2向左侧突出，构成开闭装置20。

这样构成的开闭装置20，例如图11的手机的立体图所示，固定壳体2的固定部2A安装在上面形成有多个键构成的操作部22A和麦克风等声音输入部22B的固定框体22上，可动壳体6安装在表面形成有LCD等显示部23A和扬声器等声音输出部23B的可动框体23上。

另外，在按压体14上安装有按钮24，该按钮24从固定框体22侧面突出。与此同时，如上所述，通过开闭装置20，可动框体23相对固定框体22被可开闭地轴支承，构成图11所示的手机等电子设备。

在以上的构成中，在可动框体23相对固定框体22闭合的状态下，如图12和图14A的凸轮动作图所示，开闭装置20使可动凸轮7与从固定凸轮4向可动凸轮7的方向突出的反转凸轮12右侧的倾斜部弹性接触，可动体5通过弹簧9被向右方的闭合方向施力。因此，在安装有可动壳体6的可动框体23上施加向闭合方向作用的作用力，可动壳体23保持在闭合的状态。

并且，若从闭合状态按压操作固定框体22侧面的按钮24，则安装有按钮24的按压体14的按压凸轮15按压解除凸轮13。并且，解除凸轮13将螺旋弹簧16挠曲并向右方旋转，如图14B所示，解除凸轮13从反转凸轮12下端脱离，故而反转凸轮12向下方向移动。

因此，被弹簧9施力的可动凸轮7与固定凸轮4左侧的倾斜部弹性接触而向左侧旋转，可动体5被向左侧的展开方向施力。通过该力，对可动框体23施加展开方向的力。

如图14C所示，被弹簧9施力的可动凸轮7在固定凸轮4左侧的倾斜部上弹性接触滑动并向左方旋转期间，可动体5和可动壳体6被向左方的展开方向施力，对可动框体23施加展开方向的力，可动框体23相对固定框体22展开规定角度、例如160度左右。

此时，若手指从按钮24离开而将向按压体14的按压力解除，则被螺旋弹簧16施力的解除凸轮13向左方旋转，将反转凸轮12向上方按压。

如图14D所示，解除凸轮13、按压凸轮15返回与图14A相同位置，并且，被解除凸轮13按压的反转凸轮12向上方移动，反转凸轮12也返回到原位置。

即，通过由手对可动框体23施加开闭操作并按压操作按压体14，旋转解除凸轮13，使反转凸轮12沿上下方向、即轴线方向移动，使可动凸轮7与固定凸轮4弹性接触并滑动，可构成利用一触式展开可动框体23的所谓单触打开操作。

另外，作为与本申请方面相关的现有技术文献信息，例如公知有(日本)特开2004-150575号公报。

但是，在上述现有的开闭装置中，反转凸轮12沿轴线方向移动时，使可动凸轮7仅与固定凸轮4弹性接触而得到向展开方向的力，故必须在固定体1的大致整个外周形成可动体5内周的一对可动凸轮7弹性接触并滑动的槽状固定凸轮4，制作固定体1时需要切削加工等花费工序的加工，制作需要时间，成本提高。

发明内容

本发明是为了解决上述现有问题而提出的，提供一种可低成本地制作且开闭操作可靠的开闭装置。

本发明的开闭装置在反转凸轮移动之后，使在大致环状的可动体内周或外周突出形成的可动凸轮与反转凸轮弹性接触，在反转体沿轴线方向移动时，使可动凸轮在规定角度之间与反转凸轮弹性接触而旋转。因此，在该旋转角度之间，在固定体上无需固定凸轮，能够构成不在整个外周而仅在一部分上形成固定凸轮的固定体，故可利用成形加工等比较容易地制作固定体，可得到制作成本低且开闭操作可靠的开闭装置。

以上，根据本发明，能够实现可低成本制作且开闭操作可靠的开闭装置。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的开闭装置的剖面图；

图2是该开闭装置的分解立体图；

图3是该开闭装置的主要部分分解立体图；

图4A是该开闭装置的凸轮的第一动作图；

图4B是该开闭装置的凸轮的第二动作图；

图4C是该开闭装置的凸轮的第三动作图；

图4D是该开闭装置的凸轮的第四动作图；

图4E是该开闭装置的凸轮的第五动作图；

图5A是该凸轮的第一主要部分立体图；

图5B是该凸轮的第二主要部分立体图；

图5C是该凸轮的第三主要部分立体图；

图5D是该凸轮的第四主要部分立体图；

图5E是该凸轮的第五主要部分立体图；

图6是本发明第二实施方式的开闭装置的剖面图；

图7是该开闭装置的分解立体图；

图8是该开闭装置的主要部分分解立体图；

图9A是该开闭装置的凸轮的第一动作图；

图9B是该开闭装置的凸轮的第二动作图；

图9C是该开闭装置的凸轮的第三动作图；

图9D是该开闭装置的凸轮的第四动作图；

图9E是该开闭装置的凸轮的第五动作图；

图10A是该开闭装置的第一主要部分立体图；

图10B是该开闭装置的第二主要部分立体图；

图10C是该开闭装置的第三主要部分立体图；

图10D是该开闭装置的第四主要部分立体图；

图10E是该开闭装置的第五主要部分立体图；

图11是手机的立体图；

图12是现有的开闭装置的剖面图；

图13是现有的开闭装置的分解立体图；

图14A是现有开闭装置的凸轮的第一动作图；

图14B是该凸轮的第二动作图；

图14C是该凸轮的第三动作图；

图14D是该凸轮的第四动作图。

具体实施方式

以下，使用图1～图11说明本发明的实施方式。

另外，在这些附图中，为了便于理解固定凸轮与可动凸轮的关系，在剖面图中将径向放大而进行表示。

另外，对于与背景技术中说明的构成相同的构成部分，标注同一附图标记并简略详细说明。

(实施方式1)

图1是本发明第一实施方式的开闭装置50的剖面图，图2是该开闭装置50的分解立体图，图3是该开闭装置50的主要部分分解立体图。如图所示，在钢或铜合金、烧结合金等金属制造的、大致圆筒状的固定体31外周，局部形成向外侧突出的一对固定凸轮32。

并且，在金属制造的固定壳体34右端部的外周形成凹凸状的一对辅助凸轮35，并且在金属制造的固定轴33的中间部固定有固定体31，在左端部固定有固定壳体34。

另外，金属制造的大致环状的可动体36相对固定体31以可向开闭方向旋转且可向轴线方向移动的方式配置，并且在内周突出形成有一对销状的可动凸轮37，在左端部的外周形成有一对凹凸状的辅助凸轮38。

在金属制造的大致圆筒状的可动凸轮39的外周设有一对槽部39A，通过将从可动体36的外周突出的一对凸部36A插入该槽部39A中，可动体36相对可动壳体39可向轴线方向移动且向旋转方向一体旋转地形成。

另外，在可动壳体39的左端开口部可旋转地安装有固定壳体34，固定部34A向左侧突出并且固定轴33插通可动壳体39内，右端部通过挡圈40而可旋转地安装在可动壳体39的外侧面。

并且，钢线制造的线圈状弹簧41以稍稍挠曲的状态安装在可动体36的右侧面与可动壳体39的内侧面之间，通过该弹簧41对可动体36向左侧的固定体31的方向施力。

另外，在金属制造的大致圆筒状反转体42的右端部形成一对凹凸状的反转凸轮44，在大致环状的解除体43的右端部形成凹凸状的解除凸轮45，并且，反转体42以可向轴线方向移动的方式安装在固定壳体34上，解除体43可旋转地安装在固定壳体34上。

另外，设有右端部形成凹凸状的按压凸轮47的按压体46，钢线制造的螺旋弹簧48在稍稍扭曲的状态下、一端卡定在解除体43上，另一端卡定在按压体46上。与此同时，按压体46以可向轴线方向移动的方式安装在固定轴3的左端，从固定壳体34向左侧突出，构成开闭装置50。

这样构成的开闭装置50例如如图11的手机的立体图所示，固定壳体34的固定部34A安装固定在上面形成有多个键构成的操作部22A和麦克风等声音输入部22B的固定框体22上，可动壳体39安装固定在表面形成有LCD等显示部23A和扬声器等声音输出部23B的可动框体23上。

另外，在按压体46上安装按钮24，该按钮24从固定框体22的侧面突出并且如上所述地通过开闭装置50相对固定框体22可开闭地轴支承可动框体23而构成电子设备。

在以上的构成中，在可动框体23相对固定框体22闭合的状态下，如图4A的凸轮动作图和图5A的主要部分立体图所示，开闭装置50使可动凸轮37与从固定凸轮32向可动凸轮37的方向突出的反转凸轮44的右侧倾斜部弹性接触，可动体36通过弹簧41而被向右方的闭合方向施力。因此，在安装有可动壳体39的可动框体23上施加有向闭合方向作用的作用力，可动框体23保持在闭合的状态。

并且，若从该闭合状态按压操作固定框体22的侧面按钮24，则安装有按钮24的按压体46的按压凸轮47按压解除凸轮45而使解除凸轮45挠曲螺旋弹簧48并向右方旋转，解除凸轮45自反转凸轮44下端脱离，故反转凸轮44向下方移动。

因此，如图4B和图5B所示，被弹簧41施力的可动凸轮37与固定凸轮32左侧的倾斜部弹性接触而向左方旋转，可动体36被向左方的展开方向施力。因此，通过该力对可动框体23施加展开方向的力。

之后，如图4C和图5C所示，被弹簧41施力的可动凸轮37不与固定凸轮32弹性接触、而是与反转凸轮44左侧的倾斜部弹性接触并且在其之上弹性接触并滑动而向左方旋转。因此，在此期间，可动体36或可动壳体39也被向左方的展开方向施力，对可动框体23持续施加展开方向的力。

在可动框体23相对固定框体22展开规定角度、例如160度左右并保持的状态下，如图4D和图5D所示，可动体36的辅助凸轮38与固定壳体34的辅助凸轮35弹性接触，成为使可动体36的旋转停止的状态。

此时，若手指自按钮24离开并将向按压体46的按压力解除，则按压凸轮47移动，如图4E和图5E所示，被螺旋弹簧48施力的解除凸轮45向左方旋转，将反转凸轮44向上方按压，反转凸轮44向上方移动并返回原位置。与此同时，解除凸轮45、按压凸轮47也返回原位置。

另外，在可动框体23与固定框体22之间另外设置有止动机构(未图示)等，可动框体23停止并保持在使用声音输入部22B、声音输出部23B等容易进行通话的160度左右的角度。

即，通过由手对可动框体23施加开闭操作并且按压操作按压体46，旋转解除凸轮45，使反转凸轮44沿上下方向、即轴线方向移动，可构成以单触方式打开可动框体23的所谓单触打开操作。

并且，在该反转凸轮44沿轴线方向移动时，如图4C和图5C所示，在规定角度之间，可动凸轮37不与固定凸轮32弹性接触、而是与反转凸轮44左侧的倾斜部弹性接触滑动而向左方旋转，因此，该旋转角度之间，在固定体31上无需固定凸轮32。

即，如图2和图3所示，能够形成为不在固定体31的整个外周、而是将固定凸轮32局部地向外侧突出的简单形状，故无需切削加工等花费工序的加工，以烧结成形加工或冲压加工这样比较容易的方法就能够低成本地制作固定体31。与此同时，通过使可动凸轮37与反转凸轮44弹性接触，能够进行可靠的开闭操作。

根据本实施方式，在反转凸轮44沿轴线方向移动之后，通过使在大致环状的可动体36的内周突出形成的可动凸轮37与反转凸轮44弹性接触，可动凸轮37在规定角度之间与反转凸轮44弹性接触并旋转。因此，该旋转角度之间，在固定体31上无需固定凸轮32，能够构成不在其整个外周而仅是在一部分上形成有固定凸轮32的固定体31，故可通过成形加工等而比较容易地制作固定体31。结果，能够低成本地制作开闭操作可靠的开闭装置。

另外，如上所述，可动框体23相对固定框体22展开160度左右时弹性接触的辅助凸轮35和辅助凸轮38形成在固定壳体34和可动体36的外周，由此，与形成在内侧的情况相比，在限定的尺寸大小中，能够将由弹簧41施力的可动体36的弹接扭矩增大，可更加可靠地进行开闭操作。

(实施方式2)

使用实施方式2对本发明的其他实施方式进行说明。

另外，对于与实施方式1的构成相同的部分标注同一附图标记并省略详细的说明。

图6是本发明第二实施方式的开闭装置75的剖面图，图7是该开闭装置75的分解立体图，图8是开闭装置75的主要部分分解立体图。如该图所示，与实施方式1同样地，在金属制造的大致圆筒状固定体31外周部分地形成有向外侧突出的一对固定凸轮32，在大致圆柱状的固定轴53的中间部固定有固定体31，在左端部固定有固定壳体54。但是，在固定壳体54上不形成辅助凸轮。

并且，与实施方式1同样地，金属制造的大致环状可动体56相对固定体31以可向开闭方向旋转且可向轴线方向移动的方式配置，在内周突出形成有一对销状的可动凸轮57，但该可动体56上也不形成辅助凸轮。

另外，与实施方式1同样地，通过将从可动体56外周突出的一对凸部56A插入到于金属制造的大致圆筒状可动壳体39外周设置的一对槽部39A，可动体56相对可动壳体39可向轴线方向移动且向旋转方向一体旋转而形成，在可动壳体39的左端开口部可旋转地安装固定壳体54，固定部54A向左侧突出。

另外，与实施方式1同样地，固定轴53插通可动壳体39中，右端部通过挡圈40而可旋转地安装在可动壳体39外侧面，钢线制造的线圈状弹簧41以稍稍挠曲的状态安装在可动体56右侧面与可动壳体39内侧面之间，通过该弹簧41将可动体56向左侧的固定体31的方向施力。

另外，与实施方式1同样地，右端部形成有一对凹凸状的反转凸轮64和解除凸轮65的反转体62和解除体63以反转体62能够向轴线方向移动、解除体63能够旋转的方式分别安装在固定壳体54上，稍稍扭曲状态的螺旋弹簧68的一端卡定在右端部形成有凹凸状的按压凸轮67的按压体66上，另一端卡定在解除体63上，并且，按压体66可向轴线方向移动地安装在固定轴53的左端，从固定壳体54向左侧突出。

并且，在金属制造的大致圆筒状的辅助体70的右端部设有一对凹状的辅助凸轮71，并且该辅助凸轮70固定在固定壳体54上，构成开闭装置75。

即，在本实施方式2中，通过另外设置形成有辅助凸轮71的辅助体70，在固定壳体54或可动体56上无需辅助凸轮，能够以简单的形状构成这些部件。

并且，这样构成的开闭装置75例如图11的立体图所示，将固定壳体54的固定部54A向固定框体22安装固定，将可动壳体39向可动框体23安装固定，并且在按压体66上安装按钮24，通过开闭装置75相对固定框体22可开闭地轴支承可动框体23而构成电子设备。

在以上的构成中，在可动框体23相对固定框体22闭合的状态下，如图9A的凸轮动作图和图10A的主要部分立体图所示，开闭装置75使可动凸轮57与从固定凸轮32向可动凸轮57的方向突出的反转凸轮64右侧的倾斜部弹性接触，可动体56通过弹簧41被向右方的闭合方向施力。因此，在安装有可动壳体39的可动框体23上施加有向闭合方向作用的作用力，可动框体23保持在闭合的状态。

并且，从该闭合状态按压操作固定框体22侧面的按钮24时，按压体66的按压凸轮67按压解除凸轮65，解除凸轮65使螺旋弹簧68挠曲并向右方旋转，解除凸轮65从反转凸轮64下端脱离。并且，如图9B和图10B所示，由于反转凸轮64向下方移动，故被弹簧41施力的可动凸轮57与固定凸轮32左侧的倾斜部弹性接触而向左方旋转，可动体56被向左方的展开方向施力，因此，通过该力对可动框体23施加展开方向的力。

然后，如图9C和图10C所示，被弹簧41施力的可动凸轮57不与固定凸轮32弹性接触、而是与反转凸轮64左侧的倾斜部弹性接触，并在之上弹性接触滑动而向左方旋转。因此，其间，可动体56和可动壳体39也被向左方的展开方向施力，对可动框体23持续施加展开方向的力。

并且，可动框体23相对固定框体22展开规定角度、例如160度左右并保持的状态下，如图9D和图10D所示，可动凸轮57与辅助体70的辅助凸轮71弹性接触而成为使可动体56的旋转停止的状态。

另外，此时，若手指自按钮24离开并将向按压体66的按压力解除，则按压凸轮67移动，如图9E和图10E所示，被螺旋弹簧68施力的解除凸轮65向左方旋转，将反转凸轮64向上方按压，反转凸轮64向上方移动并返回原位置，同时，解除凸轮65和按压凸轮67也返回原位置。

即，通过由手对可动框体23施加开闭操作并且按压操作按压体66，旋转解除凸轮65，使反转凸轮44沿上下方向、即轴线方向移动，可构成以单触方式打开可动框体23的所谓单触打开操作。

此时，在该实施方式2中，反转凸轮64沿轴线方向移动时，如图9C和图10C所示，在规定角度之间，可动凸轮57不与固定凸轮32、而是与反转凸轮64弹性接触滑动并向左方旋转，因此，该旋转角度之间，在固定体31上无需固定凸轮32。因此，如图7和图8所示，固定凸轮32能够不在固定体31的整个外周而是局部地形成为向外侧突出的简单形状。

根据该实施方式2，在反转凸轮64沿轴线方向移动之后，通过使在可动体56内周突出形成的可动凸轮57弹性接触反转凸轮64，能够构成不作整个外周而仅在一部分上形成有固定凸轮32的固定体31。因此，可通过成形加工等比较容易地制作固定体31，能够低成本地制作开闭操作可靠的开闭装置。

另外，通过设置形成有辅助凸轮71的辅助体70，在固定壳体54和可动体51上无需辅助凸轮，能够将这些部件构成为简单的形状。

另外，构成虽然稍复杂，但若将辅助体70与固定壳体54一体形成，则能够不增加构成零件数量，能够低成本地构成开闭装置。

另外，在以上说明中，对使可动凸轮37或57与可动体36或56内周相对而突出形成的构成进行了说明，但本发明也可以，在可动体外周将一对可动凸轮向外侧突出形成，并且在固定体31的内周或右端部形成固定凸轮，使这些可动凸轮和固定凸轮弹性接触。

本发明的开闭装置能够低成本地制作并且开闭操作可靠，作为用于各种电子设备的开闭装置是有用的。

Claims

1.一种开闭装置，其中，包括：

大致圆筒状的固定体，其在外周或内周或端部设有固定凸轮；

大致环状的可动体，其相对所述固定体在展开方向和闭合方向可旋转地配置，并且在内周或外周突出形成有可动凸轮；

弹簧，其将所述可动凸轮向所述固定凸轮的方向施力；

大致圆筒状的反转体，其在轴线方向上可移动地配置，并且在与所述可动凸轮的相对面上形成有反转凸轮；

按压体，其通过被按压使所述反转凸轮移动，

所述可动凸轮与所述反转凸轮弹性接触，所述可动体通过所述弹簧向所述闭合方向被施力时，当所述按压体被按压，所述反转凸轮向离开所述可动体的方向移动，所述可动凸轮与所述固定凸轮弹性接触且向所述展开方向旋转，所述可动体向所述展开方向旋转，

在所述可动凸轮与所述固定凸轮弹性接触且向所述展开方向旋转之后，所述可动凸轮与所述反转凸轮弹性接触且向所述展开方向旋转，所述可动体向所述展开方向旋转。

2.如权利要求1所述的开闭装置，其中，所述反转凸轮具有倾斜部，所述可动凸轮与所述固定凸轮弹性接触且向所述展开方向旋转之后，所述可动凸轮与所述反转凸轮的所述倾斜部弹性接触，与所述反转凸轮的所述倾斜部弹性接触的所述可动凸轮通过所述弹簧的作用力而在所述倾斜部上移动并向所述展开方向旋转，通过所述旋转，所述可动体相对所述固定体向所述展开方向旋转。