CN102265584A - 滑动型铰链机构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是在滑动型铰链的能滑动区域的大体中间添加第三固定位置，确保通过N磁极和S磁极的回弹力和弹簧的辅助力的合力来进行从第三固定位置的脱离的有张有弛的开闭动作和中间位置。在该滑动型铰链机构中，滑动型铰链至少具有弹性体和磁体，所述第一壳体和所述第二壳体能进行相对移动并且对于从该第一壳体和第二壳体完全关闭的第一固定位置到将该第二壳体完全打开的第二固定位置的能滑动区域，新增加所述第二壳体在能滑动区域的中间位置临时固定的第三固定位置。

Description

滑动型铰链机构

技术领域

本发明涉及在通常包括具备键盘等操作部的主体部和显示图像的液晶部的移动电话等电子设备中使用的铰链机构，涉及主体部和液晶部在可互相滑动的状态下连接的滑动型设备中使用的铰链机构。

背景技术

在滑动型电子设备例如移动电话中组装的通常的滑动型铰链机构是可进行从如图5(a)所示那样将液晶部4关闭的第一固定位置，在为了通话而输入号码时、为了发邮件而需要进行键盘操作时或者操作照相机时等，用单手保持主体部并且用同一只手的特别是拇指来使液晶部滑动30～50mm左右，从而到达将液晶部打开的第二固定位置(图5(b))的一系列操作的部件。

现有的滑动型铰链机构的动作中，在如图5(a)、(b)所示那样在滑动型移动电话1中要将具备液晶部的第二壳体2从相对于具备键盘的第一壳体3处于关闭状态的第一固定位置(图5(a))推开时，在能滑动区域的大体中间地点，通过弹簧的回弹力所产生的推入力矩而在第二壳体2上作用要使其关闭的力，而在从中间地点进一步推动时在第二壳体2作用自动打开的力，到达图5(b)那样完全打开的第二固定位置。

此外，反之，在用手指或手使具备液晶部的第二壳体2在从第二固定位置关闭的方向上返回的情况下，成为与打开的情况相反的动作。此时产生的力矩在第二壳体打开的方向上作用在中间地点，在越过中间地点时在自动关闭方向上作用。

这里，在现有的滑动型铰链中，将从扭簧或压缩弹簧产生动作力矩的回弹力(斥力)(载荷)用作辅助力。即，通常，弹簧的配置是将弹簧的单侧在第一壳体3卡定，将另一侧在第二壳体2在可旋转的状态下卡定使用的构成。此外，在滑动型铰链使用的弹簧为了得到所需的足够辅助力而必须设计其形状、数量、载荷。

作为现有的滑动型铰链机构，例如，可举出专利文献1、专利文献2公开的机构。此外，近年来，已知有在被称为PDA和智能手机的横长的便携设备中使用的滑动型铰链，此类滑动型铰链机构在例如专利文献3等中公开。此外，在上述专利文献3中，也公开了仅在滑动型铰链关闭的状态或完全打开的位置处以增强具备键盘的第一壳体3和第二壳体2的结合的目的还将扭簧和磁体组合使用的技术。

在上述专利文献中，公开了仅在具备液晶部的第二壳体2完全关闭的状态或完全打开的状态的任一状态的位置处进行通话、邮件等键盘操作、照相机等的操作的技术，对于在具备液晶部的第二壳体2固定于能滑动区域的中间的位置处可进行通话等的技术则没有公开。

再有，已知有取代弹簧仅使用磁体来获得作为辅助力的吸引力或回弹力的技术。作为公开该技术的文献，可举出例如专利文献4、专利文献5、专利文献6等。

专利文献4公开的技术是不使用弹簧而仅仅使用磁体的构成，在立式移动电话中沿第一壳体3和具备液晶部的第二壳体2的两个相对的纵向的两侧最多固定三组具有N、S磁极的棒状磁体。第二壳体2关闭的状态的位置、中间位置、打开的状态的位置这三个阶段的位置设定可通过在第一壳体3上固定的一组磁体在固定于第二壳体2上的三组各磁体部间边吸引边依次移动而实现。该实例在滑动长度的全长范围内配置将N、S磁极交替磁化的棒状磁体。该方式配置强力的长条磁体，因而从设备的误操作和对人体的考虑不可缺少防止磁通量泄漏的屏蔽。

此外，在专利文献5中，在滑动驱动装置的上下壳体的中央部将片状的大型磁体在相对状态下固定，相对磁体以互相排斥的方式磁化，用该磁体所产生的排斥得到滑动驱动装置的上下壳体向两端部移动的辅助力。但是，虽然磁体在中央部设置，但没有公开上下壳体在滑动中途的中间位置因磁力所产生的吸引而停止的机构。

在专利文献6中，公开了一种结构，将磁极相对配置并用在磁体间作用的斥力来使滑动部通过磁悬浮而向两端部移动，因而没有使用中间位置的停止装置。

现有技术文献

专利文献1：美国2005/0113154号公报；

专利文献2：特表2008-501288号公报；

专利文献3：特开2008-113067号公报；

专利文献4：国际公开WO2004/112267号公报

专利文献5：韩国(KR)10-2004-0095392号公报

专利文献6：特开2008-170000号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的是兼用弹性体和磁体，在开闭滑动型铰链的能滑动区域的大体中间添加第三固定位置，设置用于操作电子设备的固定位置。

此外，本发明的目的是，确保由磁体方式新设定第三固定位置的滑动型铰链的动作，原则上由弹性体的回弹力所产生的辅助力来进行关闭侧和打开侧操作，第三固定位置的保持通过NS磁极的吸引来进行，再有，从第三固定位置的脱离用N磁极和S磁极的回弹力和弹性体的辅助力的合力来进行，与使用弹簧单体的机构相比可更好地确保有张有弛(メリハリ、调整的)的开闭动作和中间位置。

用于解决问题的手段

现有的滑动型铰链的扭簧在能滑动区域的大体中间地点，从弹簧的载荷特性来看在动作点上产生最大的载荷。本发明的发明人将该位置确认为载荷方向颠倒的转变点，并在该转变点设置第三固定位置。

本发明的铰链机构通过弹簧的回弹力而在比滑动区域的中间靠前处产生使壳体部自动关闭方向的力，反之在后侧产生使壳体部自动完全打开方向的力，并且具有在大体中间位置处弹簧的回弹载荷最大且动作力矩的方向变化、并且进行自由停止动作的转变点。

如图5所示，在滑动型移动电话中，在上述转变点力矩产生的辅助力为零，因此第二壳体的动作停止(自由停止)或成为缓慢的动作。在实际使用移动电话时，在滑动动作时的使用者的手指上作用力在一系列动作中推起力在中间位置之前较大，越过中间地点后感到弹起较轻。

于是，本发明的发明人通过使上述转变点为第三固定位置，并设定该第三固定位置的固定构件，而成功大幅提高移动设备的可利用性。

具体地，本发明通过采用以下构成来解决上述问题。

(1)一种滑动型铰链机构，用滑动型铰链将具备操作部的第一壳体和具备显示图像的液晶部的第二壳体连接，其特征在于，所述滑动型铰链至少具有弹性体和磁体，所述第一壳体和所述第二壳体能进行相对移动并且对于从该第一壳体和第二壳体完全关闭的第一固定位置到将该第二壳体完全打开的第二固定位置的能滑动区域，新增加所述第二壳体在能滑动区域的中间位置临时固定的第三固定位置。

作为本发明所使用的弹性体，只要是能构成滑动致动器的弹性体，则可使用任一弹性体。例如，可举出在中央具有圆环的扭簧或省略中央的圆环的扭簧，或者压缩或拉伸弹簧等。

(2)一种滑动型铰链机构，用滑动型铰链将具备操作部的第一壳体和具备显示图像的液晶部的第二壳体连接，其特征在于，所述滑动型铰链至少具有弹性体和磁体，所述第一壳体和所述第二壳体能进行相对移动并且该第一壳体和第二壳体能从第一固定位置滑动到第二固定位置，相对于该能滑动区域，新增加所述第二壳体在能滑动区域的中间位置临时固定的第三固定位置，该第三固定位置是将第一壳体和第二壳体完全关闭的位置。

(3)根据所述(1)或(2)所述的滑动型铰链机构，其特征在于，使用扭簧作为所述弹性体，所述滑动型铰链的第一壳体具有第一壳体用滑动部件，第二壳体具有第二壳体用滑动部件，在所述第一壳体用滑动部件和第二壳体用滑动部件的每个能旋转地卡定所述扭簧的端部，将所述第三固定位置设定为该扭簧所产生的回弹力在能滑动区域为最大的位置，在该位置设置将N、S磁极相对配置的磁体以对所述第一壳体用滑动部件和第二壳体用滑动部件相互发挥吸引力。

(4)根据所述(1)至(3)中任一项所述的滑动型铰链机构，其特征在于，所述磁体的矫顽磁力(Hcj)为800KA/m(10kOe)以上，所述磁体为长方体形状，且在板厚度方向的上下面磁化N和S磁极。

这里，长方体形状的磁体的板厚度优选为1mm以下。

(5)根据所述(1)至(4)中任一项所述的滑动型铰链机构，其特征在于，所述磁体采用以下构成，配置成相对于第一壳体和第二壳体的移动方向成直角地使长方体的磁体相对以互相之间具有N磁极和S磁极，发挥吸引力。

(6)根据所述(1)至(4)中任一项所述的滑动型铰链机构，其特征在于，所述磁体相对于第一壳体和第二壳体的移动方向成直角地并列配置两个长方体形状的磁体，成为这两个磁体表面互相显示为N磁极和S磁极的配置，在所述第一壳体和第二壳体上配置的所述磁体间将N磁极和S磁极相对配置，从而发挥吸引力。

发明的效果

本发明起到可将滑动型便携设备的具备液晶部的第二壳体的运动在能滑动区域的中间位置新固定的效果。此外，起到可在第二壳体关闭的状态的位置、中间位置及打开状态的位置分别进行通话、键盘、照相机等操作，并且对按钮和开关等的配置和设定也提供新的利用方式的可能性的效果。

此外，通过将中间的第三固定位置设定为第一壳体3和第二壳体2关闭的位置，可进行将壳体部上下打开的操作，也可开发新的利用方式的机种。

本发明可通过兼用弹性体和磁体来实现可利用能滑动区域的中间位置的效果，可进行新的动作和设计变化。

附图说明

图1是用于说明实施方式1涉及的滑动型铰链机构的分解立体图。

图2是用于说明实施方式2涉及的滑动型铰链机构的俯视概念图。

图3是用于说明实施方式3涉及的滑动型铰链机构的俯视概念图。

图4是用于说明本发明涉及的滑动型铰链机构的移动距离和辅助力的概念图。

图5是表示现有和本发明涉及的移动电话的立体图。图5(a)和(b)是现有型的滑动型移动电话的图，图5(c)、(d)和(e)是表示实施方式3涉及的滑动型铰链机构的动作的一个实例的图。

具体实施方式

本发明涉及的滑动型铰链机构具有通过弹簧和磁体的构成而使上下的第一壳体和第二壳体在作为能滑动区域的中途的第三固定位置可靠地停止的构成。

为使第一壳体和第二壳体在第三固定位置处可靠地停止，特别地，优选在第三固定位置附近配置在与滑动方向垂直的方向上横向细长的强力磁体。通过该构成，可实现具有张弛更好的咔嗒感的吸引移动。

此外，在该预定位置，使用表面分别磁化为N磁极和S磁极的相对磁体，可通过磁体间的吸引力来保持滑动铰链的上下壳体，通过手指进行的推起或按下操作，可使第二壳体从第三固定位置向第一或第二固定位置移动。

另外，本发明涉及的滑动型铰链机构中使用的磁体的矫顽磁力(Hcj)优选为800KA/m(10kOe)以上。例如，难以退磁的稀土磁体较理想。

此外，优选地，上述磁体为了确保有张弛的动作而成为长方体形状，具有薄板状和宽度窄的杆形状，并且板厚方向的上下表面磁化了N磁极和S磁极。

再有，相对于滑动方向直角配置的小型磁体从防止磁通量泄漏的磁屏蔽技术和成本方面有利。

其次，说明本发明涉及的滑动型铰链机构的移动距离(mm)和辅助力(N)的关系。图4表示以竖轴为辅助力、以横轴为移动距离时的曲线图。图中，能滑动区域为40mm，弹簧的转变点(遷移点)为中间的20mm(原点)，辅助力(N)在中间之前用正载荷(N)表示，在转变点以上由负载荷(N)表示。

现有的滑动型铰链机构的辅助力特性具有在图中-20mm位置由关闭力E完全关闭的第一固定位置，且具有在图中+20mm位置由打开力F完全打开的第二固定位置。滑动型铰链将在E-0(原点)-F间滑行移动。由于辅助力在-20mm和0之间为正，所以滑动型铰链在具备液晶部的第二壳体关闭的方向上作用。此外，在0和20mm之间，辅助力反过来为负，因此成为在第二壳体完全打开的方向上自动动作的状态。

特性曲线的原点附近的点部(A、D)和阴影部(B、C)表示与现有型相比本发明涉及的滑动型铰链机构所采用的磁体(磁石，磁铁)的效果。点部(A、D)表示在第一壳体用滑动部件的磁体和第二壳体用滑动部件的磁体间产生的相同磁极形成的回弹力。

其次，说明将第一壳体用滑动部件相对于第二壳体用滑动部件在中间的第三固定位置处的移动被固定的机构。与现有的滑动型铰链不同，随着接近图4的原点0而在两磁体间，紧随先产生的回弹力(A)或(D)而产生力的方向相反的较大的吸引力(B)或(C)。

因此，第一壳体用滑动部件首先因回弹力(A)或(D)而受到与运动反方向的返回力，但是，在用手进一步向原点0侧推起操作时，由吸引力(B)或(C)而具有张弛并强制向原点0移动、固定。

在从原点0(第三固定位置)要进一步移动第一壳体用滑动部件时，因吸引力(B、C)而作用向原点0复位的力。在本申请的原点0附近产生的有张有弛(有顿挫、有强弱)的运动，可通过在相对于滑动方向垂直的方向上接近配置宽度较窄的长方体两磁体，施加与现有类型不同的辅助力的急剧变化。

使用图5来说明本发明涉及的滑动型铰链机构的壳体的运动。图5(a)、(b)是示出现有的滑动型铰链机构的图，图5(c)、(d)和(e)表示组装有本发明涉及的滑动型铰链机构的滑动型移动电话1。滑动型移动电话1具有：具备液晶部的第二壳体2、具备键盘的第一壳体3、液晶画面4、键盘5、功能键部6、7、8、9、外部连接端子10。现有型的移动电话1中，仅是在从图5(a)所示的将第二壳体2关闭的第一固定位置到图5(b)所示的将第二壳体2完全打开的第二固定位置间相对于第一壳体3进行开闭移动。

图5(c)、(d)、(e)是表示组装有本发明涉及的滑动型铰链机构的移动电话的运动的概念图。

通过磁体的吸引力在中间新设置第三固定位置的本发明涉及的铰链可提供能进行下述两种动作的滑动型移动电话。

第一，相对于现有机的运动在中间添加第三固定位置，构成在图中的(a)←→第三固定位置(d)←→(b)间进行键操作等的三个固定位置。

第二，通过使中间的第三固定位置为完全关闭位置来实现(d)←→(c)中间位置←→(e)的运动，可进行在现有机中得不到的具备液晶的第二壳体2以中央为起点而上下移动的动作。

再有，在上述说明中，例示说明移动电话纵向滑动的情况，但是，也可以是横向滑动方式。还有，不限于移动电话，也可用作PDA等电子设备的滑动型铰链机构。

下面根据附图来说明本发明的实施方式的一个实例。下面表示的实施方式不过是本发明的一个实例，不能将本发明限定于以下的实施方式。

实施方式1

图1是用于说明本发明涉及的滑动型铰链机构的实施方式的一个实例的部件展开图。

本实施方式1涉及的滑动型铰链机构将未图示的第一壳体用滑动部件12和第二壳体用滑动部件11用扭簧14连接。

这里，第一壳体用滑动部件12通过将不锈钢制薄板冲压加工或用树脂制造而成形，设有插入固定扭簧14的固定用销15的孔21、安装磁体16的孔22、用于在具备键盘的第一壳体3上用螺钉等固定的孔23和用于固定润滑用树脂导引部13的圆弧状部26。

第二壳体用滑动部件11通过将不锈钢制薄板冲压加工成形，设有用于在具备液晶部的第二壳体2上用螺钉等固定的孔18、决定滑动区域的上下限的止动销19、插入固定扭簧14的固定用销15的孔20、安装磁体17的孔24以及两侧的滑动面28。再有，滑动部件11、12优选为非磁性材料。

此外，永磁体16和17在薄板的上下面磁化N、S磁极。扭簧14在两端设有圆钩25，该钩25具有在外插固定于固定销15的轴径时可旋转的内径。

润滑用树脂导引部13形成为第二壳体用滑动部件11两侧的滑动面28内嵌的凹形状。再有，磁体的安装也可省略孔22、24而在第一和第二滑动部件11、12上用粘接剂和粘接带等固定。

实施方式2

图2是表示使用磁体在能滑动区域的中间新设置第三固定位置的本实施方式2涉及的滑动型铰链机构的构成和动作的俯视概念图。对于具有与实施方式1相同功能的部件使用相同标记。

如图1所示，在第一壳体用滑动部件12和第二壳体用滑动部件11上，设置润滑用树脂导引部13、磁体16、17。

其次，在第一壳体用滑动部件12的两侧设置的润滑用树脂导引部13的槽27内嵌第二壳体用滑动部件11的滑动面28。然后，将限制滑动区域的止动部19、用于产生滑动辅助力的扭簧14的两端钩25用固定销15固定。通过该作业来完成滑动型铰链机构的组装。

在图2中，为了说明而用阴影表示本来在第一壳体用滑动部件12下配置且部分或全部不能视觉辨认的扭簧14。

在本实施方式涉及的滑动型铰链机构中，在将本机构组装到移动电话中时，在第二壳体用滑动部件11固定具备液晶部的第二壳体2，再在第一壳体用滑动部件12上固定具备键盘的第一壳体3。当然，即使将壳体用滑动部件和壳体的组合相反地固定也没有任何问题。

在图2(a)中，表示未图示的第一壳体3和第二壳体2关闭的第一固定位置。此时，第一壳体用滑动部件12由扭簧14的辅助力按压到设置在第二壳体用滑动部件11的止动部19。

在图2(a)中，磁体16、17在第一和第二壳体用滑动部件11、12的每个上相对于滑动移动方向垂直地配置，首先将两个磁体的表面以互相显示N磁极和S磁极的方式并排配置，然后，再在滑动部件11、12间配置的磁体之间以作用吸引力的方式将N磁极和S磁极相对配置。虽然图中未记载，但在第一壳体用滑动部件12设置的磁体16的磁极中，与磁体17相对侧分别磁化为与图示颠倒的S、N极。

更具体地，在磁体16中N极配置在下表面侧，在磁体17中S极配置在上表面侧。当然，磁极的配置也可与上述相反。

图2(b)表示未图示的第一壳体3和第二壳体2位于中间的第三固定位置，在第一壳体用滑动部件12和第二壳体用滑动部件11设置的磁体16、17间的吸引力发挥作用而使移动停止的状况。此时，扭簧14设计成位于转变点处，在该转变点，安装位置20、21的距离最小且产生最大的载荷，但是，相反的是，辅助力为最小。

其次，图2(c)表示第一壳体3和第二壳体2位于打开的第二固定位置的状态。表示第一壳体用滑动部件12由扭簧14的辅助力按压到在第二壳体用滑动部件11设置的止动部19的状况。再有，关闭的情况下成为与上述相反的动作。

实施方式3

图3是表示使用磁体在能滑动区域的中间新设置第三固定位置的卧式移动电话用的滑动型铰链机构的构成和动作的俯视概念图。图3是表示对于液晶部为大型且较重的卧式移动电话的使用方式的图，是由于需要确保较大的辅助力和第三固定位置处的吸引力而使用四组扭簧，在左右使用两组磁体组的实例。虽然扭簧14本来配置在第一壳体用滑动部件12下且不能视觉辨认整体，但为了便于说明而用阴影表示。此外，对于与实施方式1和2具有相同功能的部件，使用图1和图2的标记。

图3(a)表示第一壳体用滑动部件12配置在从第三固定位置的中心线远离距离A的第一固定位置的状态。其次，图3(b)表示第一壳体用滑动部件12配置在中间的第三固定位置的状态。再有，图3(c)表示第一壳体用滑动部件12在完全打开的状态下配置在从第三固定位置的中心线远离距离B的第二固定位置的状态。图3中所示的铰链的能滑动区域是(A+B)。

在实施方式2中，对于第一壳体用滑动部件12从相对于第二壳体用滑动部件11关闭的位置以图2(a)→(b)→(c)的顺序打开，或者以相反的顺序关闭的动作进行了说明。

这里，在将图3的中间的第三固定位置(b)关闭的配置状态设为出发位置时，可提供第一壳体用滑动部件12远离A和B时的图3(a)和图3(c)成为在第一和第二固定位置完全打开的位置的新的利用方式。

在图3中，对于第三固定位置作为滑动区域的中间进行了说明。该第三固定位置可通过关于扭簧41改变臂的长度、弯曲角度、安装位置而经改变对磁体的安装位置来改变为A和B的距离不同的新位置。

例如，通过可进行从图5(c)到(d)的移动和从(c)到(e)的移动，可增加操作部的配置方式等的变形。

附图标记的说明：

1 滑动型移动电话

2 具备液晶部的第二壳体

3 具备键盘的第一壳体

11 第二壳体用滑动部件

12 第一壳体用滑动部件

13 润滑用树脂导引部

14 扭簧

15 弹簧固定用销

16、17 具有N、S磁极的永磁体

18 螺钉固定用孔

19 止动部

20、21 插入固定弹簧固定用销的孔

22、24 磁体的安装孔

23 螺钉固定用孔

25 钩

26 圆弧状部

27 润滑用树脂导引部的槽

28 滑动面

Claims (6)

1.一种滑动型铰链机构，用滑动型铰链将具备操作部的第一壳体和具备显示图像的液晶部的第二壳体连接，其特征在于，

所述滑动型铰链至少具有弹性体和磁体，所述第一壳体和所述第二壳体能进行相对移动，并且，对于从该第一壳体和第二壳体完全关闭的第一固定位置到将该第二壳体完全打开的第二固定位置的能滑动区域，新增加所述第二壳体在能滑动区域的中间位置临时固定的第三固定位置。

2.一种滑动型铰链机构，用滑动型铰链将具备操作部的第一壳体和具备显示图像的液晶部的第二壳体连接，其特征在于，

所述滑动型铰链至少具有弹性体和磁体，所述第一壳体和所述第二壳体能进行相对移动并且该第一壳体和第二壳体能从第一固定位置滑动到第二固定位置，相对于该能滑动区域，新增加所述第二壳体在能滑动区域的中间位置临时固定的第三固定位置，该第三固定位置是将第一壳体和第二壳体完全关闭的位置。

3.根据权利要求1或2所述的滑动型铰链机构，其特征在于，

使用扭簧作为所述弹性体，所述滑动型铰链的第一壳体具有第一壳体用滑动部件，第二壳体具有第二壳体用滑动部件，在所述第一壳体用滑动部件和第二壳体用滑动部件的各个上能旋转地卡定所述扭簧的端部，将所述第三固定位置设定为该扭簧所产生的回弹力在能滑动区域为最大的位置，在该位置设置N、S磁极相对配置的磁体以对所述第一壳体用滑动部件和第二壳体用滑动部件相互发挥吸引力。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的滑动型铰链机构，其特征在于，

所述磁体的矫顽磁力(Hcj)为800KA/m(10kOe)以上，所述磁体为长方体形状，且在板厚方向的上下面磁化了N和S磁极。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的滑动型铰链机构，其特征在于，

所述磁体构成为：配置成相对于第一壳体和第二壳体的移动方向成直角地使长方体的磁体相对以使互相之间具有N磁极和S磁极，发挥吸引力。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的滑动型铰链机构，其特征在于，

所述磁体相对于第一壳体和第二壳体的移动方向成直角地并列配置两个长方体形状的磁体，设成为这两个磁体表面互相显示为N磁极和S磁极的配置，在所述第一壳体和第二壳体上配置的所述磁体间将N磁极和S磁极相对配置，从而发挥吸引力。

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