CN102635627A - 铰链装置及便携终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铰链装置以及便携终端，能够稳定且流畅地进行360度开合动作。本发明的铰链装置具有：以相互平行的方式被轴支承的第一旋转中心轴和第二旋转中心轴；支架板，其安装第一、第二旋转中心轴并使其可自如旋转；设置于第一旋转中心轴的凸轮和凸轮卡合部；对凸轮及凸轮卡合部施力的按压施力装置；止挡部，其设置在第二旋转中心轴上并与其一体旋转；挡块，其设置在支架板的规定位置，与第二旋转中心轴的止挡部对应。通过使第二旋转中心轴的止挡部与挡块抵接来限制第二旋转中心轴的旋转角度。在铰链装置动作时，若第二旋转中心轴的止挡部与挡块抵接，则第二旋转中心轴停止旋转，此时第一旋转轴中心轴将响应进一步施加的作用力而开始旋转动作。

Description

铰链装置及便携终端

技术领域

本发明涉及用于将例如两个壳体以版页方式可展开闭合地连接的笔记本电脑等便携终端的铰链装置以及具有该铰链装置的便携终端。

背景技术

目前，在笔记本电脑等便携终端中，多使用折叠开闭的所谓蚌壳式的铰链装置，即，具有显示部的盖部和具有键操作部的主体部能够以版页方式折叠地连接。

作为这种用于便携终端的蚌壳式铰链装置，近些年，提出有各种各样的结构。在专利文献1中提出有如下的双轴铰链结构，即，将绳等联动带与一个铰链体连接，在将两轴间连通之后与另一个较链体连接，使双轴铰链以反向旋转的方式联动。但是，该双轴铰链仅能实现180度开合，并且由于联动带的伸缩而会产生滑动。

另外，在专利文献2中提出有如下的双轴铰链结构，即，总是使与铰链的各轴连接的第一壳体和第二壳体的转动顺序一定。但是，该双轴铰链结构也仅能够实现180度开合，并且动作不流畅。

专利文献1：(日本)特开2004-316382号公报

专利文献2：(日本)特开2004-308710号公报

另外，随着便携终端的小型化的发展，平板式电脑正受到消费者的青睐，因此，希望笔记本电脑等便携终端能够360度开合而成为平板式电脑。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种能够稳定且流畅地进行360度开合动作的双轴铰链装置及便携终端。

本发明第一方面，提供一种铰链装置，具有第一旋转中心轴和第二旋转中心轴，第一旋转中心轴和第二旋转中心轴以相互平行的方式被轴支承，通过将第一、第二旋转中心轴分别插入在支架板上开设的孔中，从而将第一、第二旋转中心轴以可旋转的方式安装在支架板上，其中，铰链装置还包括：凸轮，其设置在第一旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上突出的凸部，与第一旋转中心轴一体旋转；凸轮卡合部，其设置在第一旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上凹陷的、与凸轮的凸部卡合的凹部，与凸轮相对旋转；按压施力装置，其将凸轮和凸轮卡合部向彼此接近的方向按压施力；止挡部，其设置在第二旋转中心轴上并与其一体旋转；挡块，其设置在支架板的规定位置，与第二旋转中心轴的止挡部对应，通过使第二旋转中心轴的止挡部与挡块抵接来限制第二旋转中心轴的旋转角度，在铰链装置动作时，使第一、第二旋转中心轴中的任一轴依次进行相对于支架板旋转和带动支架板相对于另一轴旋转的动作。

根据本发明第一方面，由于在第一旋转中心轴上设置凸轮和凸轮卡合部，在第二旋转中心轴设置止挡部，在支架板设置挡块，通过凸轮和凸轮卡合部的卡合在限制第一旋转中心轴的旋转角度，通过使第二旋转中心轴的止挡部与挡块抵接来限制第二旋转中心轴的旋转角度，在铰链装置动作时，使第一、第二旋转中心轴中的任一轴依次进行相对于支架板旋转和带动支架板相对于另一轴旋转的动作，由此，能够实现360度旋转的开合动作。

本发明第二方面，在第一方面的基础上，理想的是，在铰链装置动作时，若第二旋转中心轴的止挡部与挡块抵接，则第二旋转中心轴停止旋转，此时第一旋转轴中心轴将响应进一步施加的作用力而开始旋转动作。

根据本发明第二方面，第二旋转中心轴的止挡部与挡块抵接的话，第二旋转中心轴的旋转停止，此时，若进一步施加作用力，则第一旋转轴中心轴将由于该作用力而开始旋转动作。因此，能够实现360度旋转的开合动作，并且动作流畅且稳定。

本发明第三方面，在第二方面的基础上，理想的是，设定第一旋转中心轴和第二旋转中心轴的定常力矩，将其分别设为T1、T2并且使T2＞T1，设定凸轮的凸部从凸轮卡合部的凹部脱离所需的力矩为T3，并且使T3＞T2＞T1。

根据第三方面，通过对旋转中心轴的定常力矩以及凸轮解除卡合的力矩进行设定，能够实现360度旋转的开合动作，并且动作流畅且稳定。

本发明第四方面，提供一种铰链装置，具有第一旋转中心轴和第二旋转中心轴，第一旋转中心轴和第二旋转中心轴以相互平行的方式被轴支承，通过将第一、第二旋转中心轴分别插入在支架板上开设的孔中，从而将第一、第二旋转中心轴以可旋转的方式安装在支架板上，其中，铰链装置还包括：第一止挡部，其设置在第一旋转中心轴上并与其一体旋转；第二止挡部，其设置在第二旋转中心轴上并与其一体旋转；第一挡块，其设置在支架板的规定位置，与第一止挡部对应；第二挡块，其设置在支架板的规定位置，与第二止挡部对应，通过使第一止挡部与第一挡块抵接来限制第一旋转中心轴的旋转角度，通过使第二止挡部与第二挡块抵接来限制第二旋转中心轴的旋转角度，在铰链装置动作时，使第一、第二旋转中心轴中的任一轴依次进行相对于支架板旋转和带动支架板相对于另一轴旋转的动作。

根据本发明第四方面，由于在第一旋转中心轴上设置第一止挡部，在第二旋转中心轴上设置第二止挡部，在支架板上设置第一、第二挡块，通过使第一止挡部与第一挡块抵接来限制第一旋转中心轴的旋转角度，通过使第二止挡部与第二挡块抵接来限制第二旋转中心轴的旋转角度，在铰链装置动作时，使第一、第二旋转中心轴中的任一轴依次进行相对于支架板旋转和带动支架板相对于另一轴旋转的动作，由此，能够实现360度旋转的开合动作。

本发明第五方面，在第四方面的基础上，理想的是，在铰链装置动作时，若第一止挡部与第一挡块抵接，则使第一旋转中心轴停止旋转，此时第二旋转轴中心轴将响应进一步施加的作用力而开始旋转，若第二止挡部与第二挡块抵接，则使第二旋转中心轴停止旋转，此时第一旋转轴中心轴将响应进一步施加的作用力而开始旋转动作。

根据本发明第五方面，第一止挡部与第一挡块抵接的话，使第一旋转中心轴的旋转停止，此时，若进一步施加作用力，第二旋转轴中心轴将由于该作用力而开始旋转；另一方面，第二止挡部与第二挡块抵接的话，使第二旋转中心轴的旋转停止，此时，若进一步施加作用力，第一旋转轴中心轴将利用作用力而开始旋转动作。因此，第一、第二旋转中心轴依次旋转而能够实现360度旋转的开合动作，并且动作流畅且稳定。

本发明第六方面，在第四或第五方面的基础上，理想的是，第一挡块安装在靠近第一旋转中心轴的支架板的一端，第二挡块以相对于第一挡块成90°角度的方式安装在靠近第二旋转中心轴的支架板的另一端。

本发明第七方面，在第六方面的基础上，理想的是，铰链装置还包括：凸轮，其设置在第一旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上突出的凸部，与第一旋转中心轴一体旋转；凸轮卡合部，其设置在第一旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上凹陷的、与凸轮卡合的凹部，与凸轮相对旋转；按压施力装置，其将第一凸轮和凸轮卡合部向彼此接近的方向按压施力。

根据本发明第六方面和第七方面，能够实现铰链装置在展开到90°、270°时的自锁功能和咯嗒感。

本发明第八方面，在第七方面的基础上，设定第一旋转中心轴和第二旋转中心轴的定常力矩，将其分别设为T1、T2并且使T2＞T1，设定凸轮的凸部从凸轮卡合部的凹部脱离所需的力矩为T3，并且使T3＞T2＞T1。

根据第八方面，通过对旋转中心轴的定常力矩以及凸轮解除卡合的力矩进行设定，能够实现360度旋转的开合动作，并且动作流畅且稳定。

本发明第九方面，在第四或第五方面的基础上，理想的是，第一挡块安装在靠近第一旋转中心轴的支架板的一端，第二挡块以相对于第一挡块成180°角度安装在靠近第二旋转中心轴的支架板的另一端。

本发明第十方面，在第九方面的基础上，理想的是，铰链装置还包括：凸轮，其分别设置在第一、第二旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上突出的凸部，与旋转中心轴一体旋转；凸轮卡合部，其分别设置在第一、第二旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上凹陷的、与凸轮卡合的凹部，与凸轮相对旋转；按压施力装置，其将凸轮和凸轮卡合部向彼此接近的方向按压施力。

根据第九方面和第十方面，能够实现铰链装置在展开到180°时的自锁功能和咯嗒感。

本发明第十一方面，在第十方面的基础上，理想的是，设定第一旋转中心轴和第二旋转中心轴的定常力矩，将其分别设为T1、T2并且使T2＝T1，设定凸轮的凸部从凸轮卡合部的凹部脱离所需的力矩为T3，并且使T3＞T2＝T1。

根据第十一方面，能够使展开操作容易且稳定流畅。

本发明第十二方面，在第三或第四方面的基础上，理想的是，在第一、第二旋转中心轴上设有S形包覆件，第一、第二挡块以彼此相对的方式设置在支架板的远离端部的位置。

根据第十二方面，铰链装置以简单的构成即可实现360度旋转的开合动作。

本发明第十三方面，在第十二方面的基础上，理想的是，将第一旋转中心轴和第二旋转中心轴以具有180°的旋转角度差的方式装配，在铰链装置展开动作时，第一旋转中心轴的定常力矩小于第二旋转中心轴的定常力矩；在铰链装置闭合操作时，第一旋转中心轴的定常力矩大于第二旋转中心轴的定常力矩。

根据第十三方面，在铰链机构进行展开动作时，使0～180°旋转动作的力小于180°～360°旋转动作的力；在铰链机构进行闭合动作时，使360～180°旋转动作的力小于180°～0°旋转动作的力。因此，赋予操作者不同的操作感而使其容易地掌握开合操作。

本发明第十四方面，提供一种便携终端，具有上述方面所述的铰链装置。

根据本发明第十四方面，能够得到可稳定且流畅地进行360度开合动作且在展开到360度时成为平板式的便携终端。

附图说明

图1是表示组装有铰链装置的笔记本电脑的外观的立体图；

图2是本发明第一实施方式的铰链装置拆下外壳后的状态的立体图；

图3是本发明第一实施方式的铰链装置的分解立体图；

图4是本发明第一实施方式的铰链装置的分解立体图；

图5(A)～(E)是通过立体图说明笔记本电脑的360度展开动作的说明图；

图6是用于说明本发明第一实施方式的铰链装置动作所产生的力矩的图表；

图7是本发明第二实施方式的铰链装置的构成示意图分解立体图；

图8是用于本发明第二实施方式的铰链装置的支架板上的挡块设置的图；

图9(A)、(B)是本发明第三实施方式的铰链装置的构成示意图；

图10是用于本发明第三实施方式的铰链装置的支架板上的挡块设置的图；

图11是用于说明本发明第三实施方式的铰链装置动作所产生的力矩的图表；

图12是本发明第四实施方式的铰链装置拆下外壳后的立体图；

图13是本发明第四实施方式的铰链装置的侧视图；

图14是用于说明本发明第四实施方式的铰链装置的构成分解图；

图15是用于本发明第四实施方式的铰链装置的支架板上的挡块设置的图；

图16是用于说明本发明第四实施方式的铰链装置动作所产生的力矩的图表；

图17是用于说明本发明第五实施方式的铰链装置动作所产生的力矩的图表。

符号说明

1：笔记本电脑(便携终端)

2：盖体

5：键配置面

6：触摸板

7：主体

9、90：铰链装置

10、100：第一旋转中心轴

20、200：第二旋转中心轴

30、300：支架板

11、21：止挡部

11a、21a：头部

11b、21b：轴部

12、22：垫圈

13、23：凸轮卡合部

13a、23a：突出部

14、24：凸轮

15、25：垫圈

16、26：簧片

17、27：垫圈

18、28：紧固螺母

31、32：插通孔

33、34：挡块

35、36：固定孔

110、210：止挡部

110a、210a：头部

110b、210b：轴部

150、250：旋转轴心

330、340：挡块

400：包覆件

410：第一轴套

420：第二轴套

430：连接部

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。

[第一实施方式]

图1是表示笔记本电脑1的外观的立体图。

笔记本电脑1由主体7和盖体2构成，其中，主体7具有配置有输入键等的键配置面5和触摸板6，盖体2具有配置有液晶面板等的未图示的显示面。该盖体2和主体7通过铰链装置9以从键配置面6与显示面对置重合的闭合状态向旋转360度而打开的展开状态可折叠开闭的方式连接。

图2是表示本发明第一实施方式的铰链装置9拆下外壳后的状态的立体图，图3及图4是表示本发明第一实施方式的铰链装置9的分解立体图。

铰链装置9构成为双轴铰链装置，具有：第一旋转中心轴10；第二旋转中心轴20；轴支承第一、第二旋转中心轴10、20并使其相互平行的支架板30；未图示的壳体。

在第一旋转中心轴10上，自支架板30侧起依次插入安装有垫圈12、凸轮卡合部13、凸轮14、垫圈15、多个簧片16...、垫圈17以及紧固螺母18。如现有技术那样地，通过紧固螺母18的预紧力而设定第一旋转中心轴10的定常力矩，在此，将其设定为T1。

凸轮14与第一旋转中心轴10一体旋转而相对于第一旋转中心轴10固定。凸轮14在与凸轮卡合部13相对的一面侧设有在旋转中心轴的方向上突出的凸部，凸轮卡合部13在与凸轮14相对的一面侧设有在旋转中心轴的方向上凹陷的、与凸轮14的凸部卡合的凹部，并且，在凸轮卡合部13的一端延伸设有向支架板30突出的突出部13a。通过将突出部13a插入在支架板30上设置的固定孔35中，将凸轮卡合部13相对于支架板30固定并使其可与凸轮14相对旋转。

凸轮14和凸轮卡合部13以自初始状态开始相对旋转90°时相互卡合的方式设置凸部和凹部的位置，并且设定凸轮14的凸部自凸轮卡合部13的凹部脱离所需要的力矩为T3(T3＞T1)。该力矩T3的设定可如现有技术那样地，通过调节凸轮14的凸部的高度、坡度以及凸轮卡合部13的凹部的深度、坡度来进行。

在第二旋转中心轴20上，自支架板30侧起依次插入安装垫圈22、多个簧片26...、垫圈27以及紧固螺母28，并且在支架板30的另一侧设有止挡部21。该止挡部21由大致圆筒形的轴部21b和外周比该轴部21b大的大致扇形的头部21a构成。通过紧固螺母28的预紧力而设定第二旋转中心轴20的定常力矩T2，在此，设定为T3＞T2＞T1。

支架板30由刚性材料构成，在其上开设有插通孔31、32。通过将第一、第二旋转中心轴10、20分别插入插通孔31、32中，从而将第一、第二旋转中心轴固定在支架板30上并使其可自如旋转。另外，在支架板30上设有与止挡部21抵接的挡块34。

在这样构成的铰链装置9中，第一旋转中心轴10与盖体2连接并固定，第二旋转中心轴20与主体7连接并固定。因此，随着盖体2和主体7在开闭方向的旋转动作，第一旋转中心轴10和第二旋转中心轴20进行旋转。

图5是通过立体图说明笔记本电脑的360度展开动作的说明图，图6是用于说明本发明第一实施方式的铰链装置动作所产生的力矩的图表。

如图5(A)所示，通常，笔记本电脑1的主体7置于台面等上，在笔记本电脑1的盖体2和主体7闭合的闭合状态下，对盖体2施加展开作用力时，与盖体2连接的第一旋转中心轴10受到作用力而开始旋转，如图6所示，产生大小为T1的力矩。由于第二旋转中心轴20的定常力矩为T2，比T1大，故而此时，仅第一旋转中心轴10旋转，第二旋转中心轴20不旋转。

接着，如图5(B)所示，在笔记本电脑1的盖体2和主体7旋转展开到接近90°时，第一旋转中心轴10旋转到接近90°，第一旋转中心轴10的凸轮14的凸部进入凸轮卡合部13的凹部而与之卡合，如图6所示，产生瞬时的力矩降低。由于凸轮14的凸部自凸轮卡合部13的凹部脱离所需的力矩T3比T1、T2大，故而在要进一步展开而施加更大的展开作用力时，该展开作用力在达到T3之前，先达到T2。此时，由于第一旋转中心轴10的凸轮14与凸轮卡合部13卡合，故而使第一旋转中心轴10停止旋转，作用于第一旋转中心轴10的展开作用力带动支架板30相对于第二旋转中心轴20旋转。为了便于说明，此时可看作第二旋转中心轴20相对于支架板30旋转。

接着，如图5(C)～(D)所示，在笔记本电脑1的盖体2和主体7旋转展开到270°时，第二旋转中心轴20相对于支架板30旋转180°，第二旋转中心轴20的止挡部21与支架板30的挡块34抵接而限制第二旋转中心轴20的进一步旋转。此时，进一步展开而施加比T2更大的展开作用力，该作用力达到T3时，使第一旋转中心轴10的凸轮14的凸部自凸轮卡合部13的凹部脱离而解除卡合，第一旋转中心轴10开始旋转，如图6所示，在凸轮14的凸部自凸轮卡合部13的凹部脱离时，产生力矩T3，之后，回复到第一旋转中心轴10旋转所需的定常力矩T1。

接着，第一旋转中心轴10旋转90°时，如图5(D)所示，笔记本电脑1的盖体2和主体7展开到360°而成为折叠状态，展开动作完成。

以下，参照图6简单地说明将笔记本电脑1的盖体2和主体7从360°闭合到0°时，第一实施方式的铰链装置9的动作。

在对笔记本电脑1的盖体2和主体7从完全展开的折叠状态进行闭合操作时，对盖体2施加闭合作用力，与盖体2连接的第一旋转中心轴10开始旋转，产生力矩-T1，第二旋转中心轴20不旋转。

笔记本电脑1的盖体2和主体7闭合到接近-90°即第一旋转中心轴10反向旋转到接近90°时，第一旋转中心轴10的凸轮14的凸部进入凸轮卡合部13的凹部而与之卡合，产生瞬时的力矩降低。之后，若进一步施加闭合作用力，则该闭合作用力在达到-T3之前，先达到-T2，作用于第一旋转中心轴10的闭合作用力带动支架板30相对于第二旋转中心轴20旋转，而第一旋转中心轴10停止旋转。为了便于说明，此时也可看作第二旋转中心轴20相对于支架板30旋转。

接着，笔记本电脑1的盖体2和主体7闭合到-270°即第二旋转中心轴20相对于支架板30反向旋转180°时，第二旋转中心轴20的止挡部21与支架板30的挡块34抵接而限制第二旋转中心轴20的进一步旋转。此时，进一步闭合而施加比更大的闭合作用力时，使第一旋转中心轴10的凸轮14自凸轮卡合部13的凹部脱离而使第一旋转中心轴10开始旋转。

第一旋转中心轴10反向旋转90°时，笔记本电脑1的盖体2和主体7闭合到0°而成为闭合状态，闭合动作完成。

第一实施方式的铰链装置9，通过使第一、第二旋转中心轴依次相对于支架板旋转，能够实现稳定且流畅的360度开合动作。另外，由于在第一旋转中心轴10上设有在自初始状态旋转90°时卡合的凸轮14和凸轮卡合部13，设置第二旋转中心轴旋转到180°时限制其进一步旋转的止挡部21和挡块34，并且使T3＞T2＞T1，能够实现笔记本电脑展开到270°时的自锁功能并赋予喀嗒感。

[第二实施方式]

以下，参照图7、图8说明本发明第二实施方式的铰链装置。图7是本发明第二实施方式的铰链装置的构成示意图分解立体图，图8是用于本发明第二实施方式的铰链装置的支架板上的挡块设置的图。

第二实施方式的铰链装置与第一实施方式的铰链装置的不同之处在于，在第一旋转中心轴10设有止挡部11，在支架板20上设有与该止挡部11抵接的挡块33。其它结构基本上与第一实施方式的铰链装置相同，对于同一构件标注同一符号并省略详细说明。

第一旋转中心轴10的止挡部11由大致圆筒形的轴部11b和外周比该轴部11b大的大致圆筒形的头部11a构成，与第一旋转中心轴10一体化。该止挡部11和垫圈12以夹着支架板30的方式设置在支架板30的两侧。

如图8所示，挡块33设置在支架板30的靠近插通孔31的一端，挡块34设置在支架板30的靠近插通孔32的一端，且挡块33与挡块34的设置位置成90°夹角。

以下，参照图7简单地说明将笔记本电脑1的盖体2和主体7从0°展开到360°时，第二实施方式的铰链装置的动作。反之亦然，故而在此省略说明。

在笔记本电脑1的盖体2和主体7闭合的闭合状态下，对盖体2施加展开作用力时，与盖体2连接的第一旋转中心轴10受到作用力而开始旋转，如图6所示，产生大小为T1的力矩。此时，仅第一旋转中心轴10旋转，第二旋转中心轴20不旋转。

在笔记本电脑1的盖体2和主体7旋转展开到接近90°时，第一旋转中心轴10旋转到接近90°，第一旋转中心轴10的凸轮14的凸部进入凸轮卡合部13的凹部而与之卡合，如图7所示，产生瞬时的力矩降低。此时，若进一步施加展开作用力，则该展开作用力在达到T3之前，先达到T2，由于第一旋转中心轴10的凸轮14与凸轮卡合部13卡合，故而使第一旋转中心轴10停止旋转，作用于第一旋转中心轴10的展开作用力带动支架板30相对于第二旋转中心轴20旋转。为了便于说明，此时可看作第二中心轴20相对于支架板30旋转。

在笔记本电脑1的盖体2和主体7旋转展开到270°时，第二旋转中心轴20相对于支架板30旋转180°，第二旋转中心轴20的止挡部21与支架板30的挡块34抵接而限制第二旋转中心轴20的进一步旋转。此时，进一步展开而施加比T2更大的展开作用力，该作用力达到T3时，使第一旋转中心轴10的凸轮14的凸部自凸轮卡合部13的凹部脱离而解除卡合，使第一旋转中心轴10开始旋转，如图7所示，在凸轮14的凸部自凸轮卡合部13的凹部脱离时，产生力矩T3，之后，回复到第一旋转中心轴10旋转所需的定常力矩T1。

接着，第一旋转中心轴10旋转90°时，第一旋转中心轴10的止挡部11与挡块33抵接而限制其进一步旋转。此时，笔记本电脑1的盖体2和主体7展开到360°而成为折叠状态，展开动作完成。

第二实施方式的铰链装置9，通过使第一、第二旋转中心轴依次相对于支架板旋转，能够实现稳定且流畅的360度开合动作。另外，与第一实施方式同样地，能够实现笔记本电脑展开到270°时的自锁功能并赋予喀嗒感。

[第三实施方式]

以下，参照图9和图10说明本发明第三实施方式的铰链装置。图9是本发明第三实施方式的铰链装置的构成示意图，图10是用于本发明第三实施方式的铰链装置的支架板上的挡块设置的图。

第三实施方式的铰链装置与第二实施方式的铰链装置的不同之处在于，在第二旋转中心轴20设有凸轮卡合部23和凸轮24，在支架板30上设有固定凸轮卡合部23的固定孔36。另外，第一旋转中心轴10的凸轮14和凸轮卡合部13的卡合设置以及支架板30的挡块34、35的设置位置与第二实施方式不同。其它结构基本上与第二实施方式的铰链装置相同，对于同一构件标注同一符号并省略详细说明。

在第二旋转中心轴20上，自支架板30侧起依次插入安装有垫圈22、凸轮卡合部23、凸轮24、垫圈25、多个簧片26...、垫圈27以及紧固螺母28，并且在支架板的另一侧设有止挡部21。该止挡部21由大致圆筒形的轴部21b和外周比该轴部21b大的大致扇形的头部21a构成。

凸轮24与第二旋转中心轴20一体旋转而相对于第二旋转中心轴20固定。凸轮24在与凸轮卡合部23相对的一面侧设有在旋转中心轴的方向上突出的凸部，凸轮卡合部23在与凸轮24相对的一面侧设有在旋转中心轴的方向上凹陷的、与凸轮24的凸部卡合的凹部，并且，在凸轮卡合部23的一端延伸设有向支架板30突出的突出部23a，通过将突出部23a插入在支架板30上设置的固定孔36中，将凸轮卡合部23相对于支架板30固定并使其与凸轮24相对旋转。

第一旋转中心轴10的凸轮14和凸轮卡合部13以自初始状态开始相对旋转180°时相互卡合的方式设置，第二旋转中心轴20的凸轮24和凸轮卡合部23以彼此卡合的初始状态设置。将凸轮14、24的凸部自凸轮卡合部13、23的凹部脱离所需的力矩都设为T3。

将第一旋转中心轴10的定常力矩设定为T1，将第二旋转中心轴20的定常力矩设定为T2，在此，设定T1＝T2＜T3。

如图10所示，挡块33设置在支架板30的靠近插通孔31的一端，挡块34设置在支架板30的靠近插通孔32的一端，且挡块33与挡块34的设置位置成180°夹角，即二者一线地排列设置。

图11是用于说明本发明第三实施方式的铰链装置动作所产生的力矩的图表。以下，参照图11说明将笔记本电脑1的盖体2和主体7从0°展开到360°时，第三实施方式的铰链装置的动作。反之亦然，故而省略说明。

在笔记本电脑1的盖体2和主体7闭合的闭合状态下，对盖体2施加展开作用力时，与盖体2连接的第一旋转中心轴10受到作用力而开始旋转，产生大小为T1的力矩。该展开作用力仅使第一旋转中心轴10旋转，第二旋转中心轴20不旋转。

接着，第一旋转中心轴10旋转到接近180°时，凸轮14的凸部进入凸轮卡合部13的凹部而与之卡合，产生瞬时的力矩降低。同时，第一旋转中心轴10的止挡部11与支架板30的挡块33抵接而限制第一旋转轴10的进一步旋转。此时，进一步施加展开作用力的话，将带动支架板30相对于第二旋转中心轴20旋转。在此，为了便于说明，看作第二旋转中心轴20相对于支架板30旋转。

第二旋转中心轴20开始相对于支架板30旋转时，由于其初始状态下凸轮24的凸部是与凸轮卡合部23的凹部卡合的，故而为了解除卡合而产生力矩T3，在凸轮23的凸部自凸轮卡合部22的凹部脱离之后，维持在第二旋转中心轴的定常力矩T2。

接着，第二旋转中心轴20相对于支架板20旋转180°时，其止挡部210与挡块34抵接而限制其进一步旋转。此时，笔记本电脑1的盖体2和主体7旋转展开到360°而成为折叠状态，展开动作完成。

本发明第三实施方式的铰链装置8，通过在第一、第二旋转中心轴上设置止挡部，在支架板上设置与之对应的挡块，使第一、第二旋转中心轴依次相对于支架板旋转，能够实现稳定且流畅的360度开合动作。另外，由于在第一旋转中心轴10上设有在自初始状态旋转180°时卡合的凸轮14和凸轮卡合部13，在第二旋转中心轴上设置初始状态即卡合的凸轮24和凸轮卡合部23，且使T3＞T2＝T1，能够实现笔记本电脑展开到180°时的自锁功能并赋予喀嗒感。

[第四实施方式]

以下，参照图13～15说明本发明第四实施方式的铰链装置。图12是本发明第四实施方式的铰链装置拆下外壳后的立体图，图13是本发明第四实施方式的铰链装置的侧视图，图14是用于说明本发明第四实施方式的铰链装置的构成分解图；图15是用于本发明第四实施方式的铰链装置的支架板上的挡块设置的图。

第四实施方式的铰链装置90构成为双轴铰链装置，具有：第一旋转中心轴100；第二旋转中心轴200；轴支承第一、第二旋转中心轴100、200并使其相互平行的支架板300；包覆件400；未图示的壳体。

第一旋转中心轴100具有止挡部110和旋转轴心150，该止挡部110由大致圆筒形的轴部110b和外周比该轴部110b大的大致扇形的头部110a构成。

第二旋转中心轴200具有止挡部210和旋转轴心250，该止挡部210由大致圆筒形的轴部220b和外周比该轴部220b大的大致扇形的头部220a构成。

支架板300由刚性材料构成，在其上开设有插通孔310、320，通过将第一、第二旋转中心轴100、200分别插入在插通孔310、320中，从而将第一、第二旋转中心轴固定在支架板300上并可自如旋转。另外，在支架板300上设有分别与止挡部110、210抵接的挡块330、340。挡块330设置在支架板300的靠近插通孔310的一端，挡块340设置在支架板300的靠近插通孔320的一端，并且挡块330和挡块340相对设置且距离最接近。

包覆件400具有使第一旋转中心轴100的旋转轴心150插通的第一轴套410、使第二旋转中心轴200的旋转轴心250插通的第二轴套420以及将第一、第二轴套连接的连接部430。第一旋转中心轴100和第二旋转中心轴200以具有180°的旋转角度差的方式装配在包覆件400中。

如图所示，第一、第二轴套410、420分别具有开口部而形成非封闭的环形，使第一轴套410的开口部与第二轴套420的开口部分别位于连接部430的相反的两侧而将包覆件400形成“S”形。第一轴套410、第二轴套420以及连接部430可以一体地形成，也可以分体地形成。

第一、第二旋转中心轴100、200的止挡点110、210和包覆件400以夹着支架板300的方式分别设于支架板300的两侧。

在这样构成的铰链装置90中，第一旋转中心轴100与笔记本电脑1的盖体2连接并固定，第二旋转中心轴200与主体7连接并固定。因此，随着盖体2和主体7在开闭方向的旋转动作，第一旋转中心轴100和第二旋转中心轴200进行旋转。

图16是用于说明本发明第四实施方式的铰链装置动作所产生的力矩的图表，以下，参照图16说明将笔记本电脑1的盖体2和主体7从0°展开到360°时，第四实施方式的铰链装置的动作。反之亦然，故而省略说明。

在笔记本电脑1的盖体2和主体7闭合的闭合状态下，对盖体2施加展开作用力时，与盖体2连接的第一旋转中心轴100开始旋转，其旋转轴心150相对于第一轴套410顺时针旋转，利用旋转轴心150相对于第一轴套410的摩擦力而使第一轴套410的开口部扩张，从而使得第一旋转中心轴100产生较小的力矩T1。另一方面，根据右手定理，第二轴套420与第二旋转中心轴200的旋转轴心250之间的间隙变小，使第二旋转中心轴的力矩变大。因此，此时，仅第一旋转中心轴100旋转动作，第二旋转中心轴200不旋转。

第一旋转中心轴100旋转到180°时，其止挡部110与支架板300的挡块330抵接而限制其进一步的旋转。此时，若进一步施加展开作用力，则施加以第一旋转中心轴的展开作用力带动支架板300相对于第二旋转中心轴200旋转。为了便于说明，此时可看作第二旋转中心轴200开始相对于支架板300旋转。由于第二旋转中心轴200是与第一旋转中心轴100成180°的旋转角度差的关系装配的，故而第二旋转中心轴200的旋转方向相反，利用第二旋转中心轴200的旋转轴心250相对于第二轴套420的摩擦力，第二轴套420与第二旋转中心轴200的旋转轴心250之间的间隙变小，从而使得第二旋转中心轴200产生较大的力矩T2(T2＞T1)。

第二旋转中心轴200相对于支架板300旋转到180°时，其止挡部210与挡块340抵接而限制其进一步的旋转。此时，笔记本电脑1的盖体2和主体7旋转展开到360°而成为折叠状态，展开动作完成。

第四实施方式的铰链装置90，通过使用S形包覆件400，能够以简单的结构实现稳定且流畅的360度开合动作。另外，通过使第一旋转中心轴100和第二旋转中心轴200以180°的旋转角度差装配，能够以较轻的力实现0～180°的展开、-360°～-180°的闭合，以较重的力实现180～360°的展开、-180°～0°的闭合，提供给使用者不同的操作感，能够容易地掌握操作状态。

[第五实施方式]

以下，对本发明第五实施方式的铰链装置的铰链装置进行说明。第五实施方式的铰链装置与第四实施方式的铰链装置的不同之处在于，在第一、第二旋转中心轴100、200还分别设有第一、第二凸轮卡合部和第一、第二凸轮，在支架板300上分别设有用于固定第一、第二凸轮卡合部的第一、第二固定孔。其它结构基本上与第五实施方式的铰链装置相同，对于同一构件标注同一符号并省略详细说明。

第一、第二凸轮分别与第一旋转中心轴100、第二旋转中心轴200一体旋转而固定，在各自的与第一、第二凸轮卡合部相对的一面侧设有在旋转中心轴的方向上突出的第一、第二凸部，第一、第二凸轮卡合部在各自的与第一、第二凸轮相对的一面侧设有在旋转中心轴的方向上凹陷的、分别与第一、第二凸轮的凸部卡合的凹部，并且，在第一、第二凸轮卡合部的一端分别延伸设有向支架板300突出的第一、第二突出部，通过将第一、第二突出部分别插入在支架板300上设置的第一、第二固定孔中，将第一、第二凸轮卡合部相对于支架板300固定并使其分别与第一、第二凸轮相对旋转。

第一凸轮和第一凸轮卡合部以彼此卡合的初始状态设置，第二凸轮和第二凸轮卡合部以自初始状态开始相对旋转180°时相互卡合的方式设置。设定第一、第二凸轮的凸部自第一、第二凸轮卡合部的凹部脱离所需的力矩为T3。

图17是用于说明本发明第五实施方式的铰链装置动作所产生的力矩的图表，以下，参照图17说明将笔记本电脑1的盖体2和主体7从0°展开到360°时，第五实施方式的铰链装置的动作。反之亦然，故而省略说明。

在笔记本电脑1的盖体2和主体7闭合的闭合状态下，对盖体2施加展开作用力时，与盖体2连接的第一旋转中心轴100开始旋转，为了使第一凸轮的凸部自第一凸轮卡合部的凹部脱离而产生力矩T3，在第一凸轮自与第一凸轮卡合部的卡合脱离之后，与上述第四实施方式同样地，产生较小的力矩T1，并且仅第一旋转中心轴100旋转，第二旋转中心轴200不旋转。

第一旋转中心轴100旋转180°时，其止挡部110与支架板300的挡块330抵接而限制其进一步的旋转。此时，若进一步施加展开作用力，则作用于第一旋转中心轴100的展开作用力带动支架板300相对于第二旋转中心轴200旋转。为了便于说明，此时看作第二旋转中心轴200开始相对于支架板300旋转，与上述第四实施方式同样地，产生较大的力矩T2。

第二旋转中心轴200旋转到接近180°时，其第二凸轮的凸部进入第二凸轮卡合部的凹部而与之卡合，产生瞬时的扭力降低。在旋转到180°时，第二旋转中心轴200的止挡部210与支架板300的挡块340抵接而限制其进一步的旋转。此时，笔记本电脑1的盖体2和主体7展开到360°而成为折叠状态，展开动作完成。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，显然本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的发明宗旨的前提下，可将上述实施方式进行了适当的组合、变更。

在上述实施方式中，铰链装置的构成要素由金属部件形成，但不限于此，也可以由树脂部件制成的成形件构成等由适当材料构成。并且，支架板由刚性强且不变形的材料形成为好，也可以由稍弯曲程度地弹性变形的金属部件形成。

另外，在本发明中，凸轮的凸部与凸轮卡合部的凹部的配置或个数也可以为其他结构，例如除了完全闭合状态、完全展开状态、90°、180°、270°之外，也可以在160°展开状态等中途停止状态下卡合而构成。由此，能够以容易使用的角度将笔记本电脑1的展开闭合角度卡止，可提高便利性。

另外，在上述实施方式中设置有凸轮或包覆件，但也可以为不设置凸轮及包覆件的结构。

另外，在上述实施方式中，通过将凸轮卡合部的突部插入到支架板的固定孔中而将凸轮卡合部相对于支架板固定。也可以采用其它固定方式，如焊接、一体成形等。

另外，在上述实施方式中，对第一、第二旋转中心轴，以及凸轮解除卡合的力矩的大小关系进行了说明，但本发明并不限于此，只要能够使第一、第二旋转中心轴依次动作而实现360度开合，则可根据需要而任意设定。

另外，在上述实施方式中，对挡块的设置位置进行了说明，但本发明并不限于此，只要能够使第一、第二旋转中心轴依次动作而实现360度开合，则可根据需要而任意设定。

另外，在上述实施方式中，对具有S形包覆件的铰链装置，说明了展开操作时，第一旋转中心轴顺时针旋转的例子，但本发明不限于此，也可以为逆时针旋转。

另外，在上述实施方式中，对展开、闭合操作时对盖体2进行施力的例子进行了说明，但也可以对主体7进行施力。

产业上的可利用性

本发明的铰链装置能够实现360°流畅且稳定的开合，适用于笔记本电脑、手机、PDA等便携终端。

Claims (16)

1.一种铰链装置，具有第一旋转中心轴和第二旋转中心轴，所述第一旋转中心轴和所述第二旋转中心轴以相互平行的方式被轴支承，通过将所述第一、第二旋转中心轴分别插入在支架板上开设的孔中，从而将所述第一、第二旋转中心轴以可旋转的方式安装在支架板上，其特征在于，所述铰链装置还包括：

凸轮，其设置在所述第一旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上突出的凸部，与所述第一旋转中心轴一体旋转；

凸轮卡合部，其设置在所述第一旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上凹陷的、与所述凸轮的凸部卡合的凹部，与所述凸轮相对旋转；

按压施力装置，其将所述凸轮和凸轮卡合部向彼此接近的方向按压施力；

止挡部，其设置在所述第二旋转中心轴上并与其一体旋转；

挡块，其设置在所述支架板的规定位置，与所述第二旋转中心轴的止挡部对应，

通过使所述第二旋转中心轴的止挡部与所述挡块抵接来限制所述第二旋转中心轴的旋转角度，

在所述铰链装置动作时，使所述第一、第二旋转中心轴中的任一轴依次进行相对于所述支架板旋转和带动所述支架板相对于另一轴旋转的动作。

2.如权利要求1所述的铰链装置，其中，在所述铰链装置动作时，若所述第二旋转中心轴的止挡部与所述挡块抵接，则所述第二旋转中心轴停止旋转，此时所述第一旋转轴中心轴将响应进一步施加的作用力而开始旋转动作。

3.如权利要求2所述的铰链装置，其中，

设定所述第一旋转中心轴和所述第二旋转中心轴的定常力矩，将其分别设为T1、T2并且使T2＞T1，

设定所述凸轮的凸部从所述凸轮卡合部的凹部脱离所需的力矩为T3，并且使T3＞T2＞T1。

4.如权利要求1～3中任一项所述的铰链装置，其中，所述支架板由刚性材料形成。

5.一种铰链装置，具有第一旋转中心轴和第二旋转中心轴，所述第一旋转中心轴和所述第二旋转中心轴以相互平行的方式被轴支承，通过将所述第一、第二旋转中心轴分别插入在支架板上开设的孔中，从而将所述第一、第二旋转中心轴以可旋转的方式安装在支架板上，其特征在于，所述铰链装置还包括：

第一止挡部，其设置在所述第一旋转中心轴上并与其一体旋转；

第二止挡部，其设置在所述第二旋转中心轴上并与其一体旋转；

第一挡块，其设置在所述支架板的规定位置，与所述第一止挡部对应；

第二挡块，其设置在所述支架板的规定位置，与所述第二止挡部对应，

通过使所述第一止挡部与所述第一挡块抵接来限制所述第一旋转中心轴的旋转角度，通过使所述第二止挡部与所述第二挡块抵接来限制所述第二旋转中心轴的旋转角度，

在所述铰链装置动作时，使所述第一、第二旋转中心轴中的任一轴依次进行相对于所述支架板旋转和带动所述支架板相对于另一轴旋转的动作。

6.如权利要求5所述的铰链装置，其中，在所述铰链装置动作时，若所述第一止挡部与所述第一挡块抵接，则使所述第一旋转中心轴停止旋转，此时所述第二旋转轴中心轴将响应进一步施加的作用力而开始旋转，

若所述第二止挡部与所述第二挡块抵接，则使所述第二旋转中心轴停止旋转，此时所述第一旋转轴中心轴将响应进一步施加的作用力而开始旋转动作。

7.如权利要求5或6所述的铰链装置，其中，所述支架板由刚性材料形成。

8.如权利要求5或6所述的铰链装置，其中，所述第一挡块安装在靠近所述第一旋转中心轴的所述支架板的一端，所述第二挡块以相对于所述第一挡块成90°角度的方式安装在靠近所述第二旋转中心轴的所述支架板的另一端。

9.如权利要求8所述的铰链装置，其中，所述铰链装置还包括：

凸轮，其设置在所述第一旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上突出的凸部，与所述第一旋转中心轴一体旋转；

凸轮卡合部，其设置在所述第一旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上凹陷的、与所述凸轮卡合的凹部，与所述凸轮相对旋转；

按压施力装置，其将所述第一凸轮和凸轮卡合部向彼此接近的方向按压施力。

10.如权利要求9所述的铰链装置，其中，设定所述第一旋转中心轴和所述第二旋转中心轴的定常力矩，将其分别设为T1、T2并且使T2＞T1，

设定所述凸轮的凸部从所述凸轮卡合部的凹部脱离所需的力矩为T3，并且使T3＞T2＞T1。

11.如权利要求5或6所述的铰链装置，其中，所述第一挡块安装在靠近所述第一旋转中心轴的所述支架板的一端，所述第二挡块以相对于所述第一挡块成180°角度安装在靠近所述第二旋转中心轴的所述支架板的另一端。

12.如权利要求11所述的铰链装置，其中，所述铰链装置还包括：

凸轮，其分别设置在所述第一、第二旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上突出的凸部，与所述旋转中心轴一体旋转；

凸轮卡合部，其分别设置在所述第一、第二旋转中心轴上，具有在旋转中心轴的方向上凹陷的、与所述凸轮卡合的凹部，与所述凸轮相对旋转；

按压施力装置，其将所述凸轮和凸轮卡合部向彼此接近的方向按压施力。

13.如权利要求12所述的铰链装置，其中，设定所述第一旋转中心轴和所述第二旋转中心轴的定常力矩，将其分别设为T1、T2并且使T2＝T1，

设定所述凸轮的凸部从所述凸轮卡合部的凹部脱离所需的力矩为T3，并且使T3＞T2＝T1。

14.如权利要求5或6所述的铰链装置，其中，在所述第一、第二旋转中心轴上设有S形包覆件，

所述第一、第二挡块以彼此相对的方式，设置在所述支架板的远离端部的位置。

15.如权利要求11所述的铰链装置，其中，将所述第一旋转中心轴和所述第二旋转中心轴以具有180°的旋转角度差的方式装配，

在所述铰链装置进行展开操作时，所述第一旋转中心轴的定常力矩小于所述第二旋转中心轴的定常力矩；

在所述铰链装置进行闭合操作时，使所述第一旋转中心轴的定常力矩大于所述第二旋转中心轴的定常力矩。

16.一种便携终端，具有权利要求1或5所述的铰链装置。

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