CN113944736A - 推力转换机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供推力转换机构。提高了推力转换机构的转换效率。该推力转换机构具有：轴(10)，其具有螺旋方向彼此相反的一对螺旋状卡合部；壳体(20)，其能够相对于轴旋转，并且将第1直动部件(30)和第2直动部件(40)支承为能够沿着轴移动；旋转部件(50)，其随着第1直动部件和第2直动部件的移动而旋转；驱动部件(60)，其随着旋转部件的旋转而沿与轴交叉的方向移动；以及缓冲部件(70)，其从与驱动部件相反的一侧与移动对象物抵接，该推力转换机构具有第1状态和第2状态，在该第1状态下，随着驱动部件的移动，驱动部件和缓冲部件移动，在该第2状态下，随着移动对象物的移动，缓冲部件移动而驱动部件不移动。

Description

推力转换机构

技术领域

本发明涉及推力转换机构。

背景技术

已知有将旋转运动转换为直线运动、或者将直线运动转换为旋转运动的转换机构。例如，由在外周部形成有螺纹的螺纹轴和与该螺纹轴螺合的螺母构成的进给丝杠机构(参照专利文献1)是上述转换机构的一例。

专利文献1：日本实开昭54-23979号公报

在进给丝杠机构中，为了在螺纹轴的旋转角度被限制的状况下增加螺母的移动量，需要增大丝杠的导程。然而，若增大丝杠的导程，则使螺母移动时的负载会增大，因此螺纹轴的旋转需要较大的驱动力。另外，由于螺母的移动方向限于沿着丝杠轴的直线方向，因此机构的用途受到限制。

这里，将部件彼此或部品彼此支承为能够旋转的轴支承机构被利用于将2个壳体等连结为能够旋转的铰链装置。该铰链装置多用于笔记本型的PC(Personal Computer：个人计算机)、折叠型的平板电脑等便携式信息终端。例如，已知有设置有显示器的壳体和设置有操作部的壳体通过铰链装置以能够旋转的方式连结的便携式信息终端。另外，已知有分别设置有显示器的2个壳体通过铰链装置以能够旋转的方式连结的便携式信息终端。

在上述那样的便携式信息终端中，若欲使另一方的壳体相对于一方的壳体旋转180°或360°，则壳体的端部彼此发生干涉，产生旋转角度被限制为小于180°或小于360°的问题。为了避免该问题，若将壳体与铰链装置的连结部(轴支承部)配置在从该壳体的端部离开的位置，则在将2个壳体呈平面状打开时，会产生在壳体的端部间产生间隙这样的新的问题。若在分别设置有显示器的2个壳体的端部间产生间隙，则在2个显示器的端部间也产生间隙，导致画面的连续性受损。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而进行的。本发明的目的在于实现能够将旋转运动转换为直线运动、或者将直线运动转换为旋转运动的推力转换机构中的转换效率的提高、实现使用了转换效率提高的推力转换机构的铰链装置、使用了该铰链装置的便携式信息终端等。

推力转换机构具有：轴，其具有螺旋方向彼此相反的一对螺旋状卡合部；与一方的所述螺旋状卡合部卡合的第1直动部件和与另一方的所述螺旋状卡合部卡合的第2直动部件；壳体，其能够相对于所述轴旋转，并且将所述第1直动部件和所述第2直动部件支承为能够沿着所述轴移动；旋转部件，其被所述第1直动部件支承为能够旋转并且与所述第2直动部件卡合，随着所述第1直动部件和所述第2直动部件的移动而旋转；驱动部件，其与所述旋转部件卡合并且与移动对象物抵接，随着所述旋转部件的旋转而沿与所述轴交叉的方向移动；以及缓冲部件，其从与所述驱动部件相反的一侧与所述移动对象物抵接。并且，推力转换机构具有第1状态和第2状态，在该第1状态下，随着所述驱动部件的移动，该驱动部件和所述缓冲部件移动，在该第2状态下，随着所述移动对象物的移动，所述缓冲部件移动而所述驱动部件不移动。

附图说明

图1是推力转换机构的分解立体图。

图2是推力转换机构的主视图。

图3是示出推力转换机构的构造的说明图。

图4是示出推力转换机构的构造的另一说明图。

图5是示出推力转换机构的构造的另一说明图。

图6是示出推力转换机构的构造的另一说明图。

图7的(A)是示出直动部件位于接近位置时驱动部件的位置的说明图，图7的(B)是示出直动部件位于分离位置时驱动部件的位置的说明图。

图8是示出铰链装置的展开状态的立体图。

图9是示出铰链装置的内侧折叠状态的立体图。

图10是示出铰链装置的外侧折叠状态的立体图。

图11是示出铰链装置处于展开状态时的便携式信息终端的说明图。

图12是示出铰链装置处于内侧折叠状态时的便携式信息终端的说明图。

图13是示出铰链装置处于外侧折叠状态时的便携式信息终端的说明图。

图14的(A)、图14的(B)、图14的(C)是示意性地示出显示器端部的位移的说明图。

图15是示出铰链装置的另一例的立体图。

图16是示出图15所示的铰链装置的动作的说明图。

图17是示出图15所示的铰链装置的动作的另一说明图。

图18是示出图15所示的铰链装置的动作的另一说明图。

图19是示出图15所示的铰链装置的构造的说明图。

标号说明

1A、1B：推力转换机构；2：罩板；10：轴；11：左侧轴部件；12：右侧轴部件；13：保持部件；14：螺旋状卡合部；15：第1轴；16：第2轴；20：壳体；21、22：支承部件；23：第1固定板；24：第2固定板；25：基座部件；25a：齿条；26：引导部件；27a、27b：可动辊；28：固定辊；30：第1直动部件；31：第1块；31a：贯穿插入孔；32：第1板；32a：长孔；33：横向移动部件；34：销；35：止挡板；40：第2直动部件；41：第2块；41a：贯穿插入孔；42：第2板；42a：长孔；42b：引导突起；43：操作突起；44：纵向移动部件；44a：齿条；45：小齿轮；50：旋转部件；51：支承轴；52：卡合孔；53：卡合突起；60：驱动部件；61：开口部；62：引导孔；63：凸轮孔；64：抵接部(下侧抵接部)；65：第1连结部；66：第2连结部；70：缓冲部件；71：抵接部(上侧抵接部)；72：第3连结部；73：第4连结部；80：连结销；81：下侧垫圈；82：上侧垫圈；83：线圈弹簧；90、91：铰链装置；100：便携式信息终端；101：第1壳体；102：第2壳体；FP1、FP2：平板显示器；P：顶点；X：移动对象物；X1：连结部。

具体实施方式

以下，参照附图对应用了本发明的推力转换机构的一例进行详细地说明。另外，在以下的说明中，对相同或者实质上相同的结构、要素等使用相同的标号，并且适当省略重复的说明。

如图1所示，本实施方式的推力转换机构1A具有轴10、壳体20、第1直动部件30、第2直动部件40、旋转部件50、驱动部件60以及缓冲部件70等，这些构成要素如图2～图6所示那样组合。另外，图2是推力转换机构1A的主视图。另外，在图3～图6的各图中，为了示出推力转换机构1A的内部构造，省略了一部分的构成要素。例如，在图3中，省略了图1、图2所示的罩板2。另外，第1直动部件30、第2直动部件40等直动部件有时也被称为“滑块”。

图3所示的壳体20能够相对于轴10旋转。当壳体20相对于轴10旋转时，第1直动部件30和第2直动部件40沿着轴10移动。并且，当第1直动部件30和第2直动部件40在沿着轴10的方向上移动时，驱动部件60在沿着轴10的方向和与轴10交叉的方向上移动。其结果为，驱动部件60所抵接的未图示的移动对象物X沿与轴10交叉的方向移动。换言之，当壳体20相对于轴10旋转时，第1直动部件30和第2直动部件40沿轴10的轴线方向移动。并且，当第1直动部件30和第2直动部件40沿轴10的轴线方向移动时，驱动部件60沿轴10的轴线方向和与轴线方向交叉的方向移动。其结果为，驱动部件60所抵接的移动对象物X沿与轴10的轴线方向交叉的方向移动。

即，随着壳体20的旋转而产生的、使第1直动部件30和第2直动部件40沿着轴10移动的推力被转换为使驱动部件60沿与轴10交叉的方向移动的推力，将移动对象物X向相同方向驱动。另外，在图3等中，仅图示了设置于移动对象物X的连结部X1，省略了移动对象物X的主体的图示。驱动部件60通过以与作为移动对象物X的一部分的连结部X1抵接的状态移动，使包含连结部X1在内的移动对象物X的整体移动。

在以下的说明中，有时将轴10的轴线方向称为“水平方向”或“左右方向”，将与轴10的轴线方向交叉的方向称为“垂直方向”或“上下方向”。另外，有时将与水平方向(左右方向)和垂直方向(上下方向)双方正交的方向称为“前后方向”。

如图1所示，轴10是由左侧轴部件11和右侧轴部件12构成的分割轴。具体而言，在左侧轴部件11的一端形成有凹凸，在右侧轴部件12的一端也形成有凹凸。左侧轴部件11和右侧轴部件12通过设置于左侧轴部件11的一端的凹凸和设置于右侧轴部件12的一端的凹凸相互嵌合而以不能相对旋转的方式连结，形成1根轴10。另外，轴10的两端由保持部件13保持。具体而言，形成有凹凸的左侧轴部件11的端部的相反侧的端部由保持部件13保持。同时，形成有凹凸的右侧轴部件12的端部的相反侧的端部由保持部件13保持。

在左侧轴部件11和右侧轴部件12上分别形成有螺旋方向彼此相反的螺旋状卡合部14。本实施方式中的螺旋状卡合部14是形成于左侧轴部件11和右侧轴部件12的外周面的螺旋状的槽。当然，螺旋状卡合部14也能够置换为螺旋状的突起、螺钉等。另外，也可以在未被分割的1根轴10的外周面形成螺旋方向彼此相反的螺旋状卡合部14。

如图1、图4以及图5所示，第1直动部件30包含供左侧轴部件11贯穿插入的第1块31和与第1块31连结的第1板32。同样地，第2直动部件40包含供右侧轴部件12贯穿插入的第2块41和与第2块41连结的第2板42。

如图1所示，在第1直动部件30的第1块31上设置有供左侧轴部件11贯穿插入的贯穿插入孔31a。并且，在贯穿插入孔31a的内侧设置有与形成于左侧轴部件11的螺旋状卡合部14卡合的卡合部。在第2直动部件40的第2块41上设置有供右侧轴部件12贯穿插入的贯穿插入孔41a。并且，在贯穿插入孔41a的内侧设置有与形成于右侧轴部件12的螺旋状卡合部14卡合的卡合部。因此，图4、图5所示的第1直动部件30和第2直动部件40通过与轴10的相对旋转而沿着该轴10移动。换言之，第1直动部件30和第2直动部件40通过与轴10的相对旋转而在水平方向上移动。更具体而言，第1直动部件30和第2直动部件40随着与轴10的相对旋转而沿相互接近或者分离的方向直线地移动。本实施方式中的第1直动部件30和第2直动部件40分别沿相互接近的方向最大移动约2mm。另外，本实施方式中的第1直动部件30和第2直动部件40分别沿相互分离的方向最大移动约2mm。

如图4、图5所示，在第1直动部件30的第1板32上设置有沿水平方向延伸的一对长孔32a，在各个长孔32a中贯穿插入有固定于壳体20(图3)的支承部件21。在第2直动部件40的第2板42上也设置有沿水平方向延伸的一对长孔42a，在各个长孔42a中贯穿插入有固定于壳体20(图3)的支承部件22。其结果为，第1直动部件30被支承部件21悬挂在壳体20上，并且被保持为能够在水平方向上移动。另外，第2直动部件40被支承部件22悬挂在壳体20上，并且被保持为能够在水平方向上移动。即，图3所示的壳体20能够相对于轴10旋转，并且将第1直动部件30和第2直动部件40支承为能够沿着轴10移动。

如图6所示，旋转部件50的中央或大致中央旋转自如地连结于第1直动部件30。具体而言，贯穿旋转部件50的中央或大致中央的支承轴51固定于第1板32。即，旋转部件50被第1直动部件30支承为能够旋转。其结果为，当第1直动部件30沿水平方向移动时，旋转部件50与该第1直动部件30一起沿水平方向移动。

并且，在旋转部件50的一端侧(上部)设置有沿垂直方向延伸的卡合孔52，在旋转部件50的另一端侧(下部)设置有朝向前方突出的卡合突起53。参照图5，在第2直动部件40(第2板42)的背面突出设置的操作突起43与旋转部件50的卡合孔52嵌合。其结果为，当图4、图5所示的第2直动部件40沿水平方向移动时，旋转部件50以支承轴51为旋转轴进行旋转，卡合突起53摆动。

即，图4所示的旋转部件50在该图4所示的第1直动部件30和第2直动部件40沿水平方向移动时，一边沿相同方向移动一边旋转。在本实施方式中，当图4所示的第1直动部件30和第2直动部件40沿相互接近的方向移动时，旋转部件50一边向右侧移动一边逆时针旋转。另一方面，当图4所示的第1直动部件30和第2直动部件40沿相互分离的方向移动时，旋转部件50一边向左侧移动一边顺时针旋转。换言之，当第1直动部件30向右侧移动且第2直动部件40向左侧移动时，旋转部件50一边向右侧移动一边逆时针旋转。另一方面，当第1直动部件30向左侧移动且第2直动部件40向右侧移动时，旋转部件50一边向左侧移动一边顺时针旋转。

如图3、图5所示，驱动部件60是覆盖第1直动部件30和第2直动部件40的大部分的大小的板状部件。如图3所示，在驱动部件60上设置有开口部61、2个引导孔62、以及凸轮孔63。开口部61在水平方向上配置于驱动部件60的大致中央，呈水平方向的尺寸比垂直方向的尺寸大的大致长方形的形状。各个引导孔62是沿垂直方向延伸的长孔，在水平方向上配置于彼此相同的位置。

如图3所示，凸轮孔63是整体沿水平方向延伸的长孔。不过，凸轮孔63在长度方向中央或大致中央以相对于轴10的倾斜反转的方式屈曲。在以下的说明中，有时将相对于轴10的倾斜反转的凸轮孔63的屈曲点称为“顶点P”。

如图3所示，顶点P的两侧的区域以随着从顶点P朝向端部而逐渐接近轴10的方式倾斜。换言之，顶点P的两侧的区域以随着从端部朝向顶点P而逐渐远离轴10的方式倾斜。但是，在图3中位于比顶点P靠右侧的位置的凸轮孔63的一部分的倾斜比该图中位于比顶点P靠左侧的位置的凸轮孔63的另一部分的倾斜陡。在以下的说明中，有时将在图3中位于比顶点P靠右侧的位置的凸轮孔63的一部分称为“右侧区域”，将位于比顶点P靠左侧的位置的凸轮孔63的另一部分称为“左侧区域”来加以区分。不过，该区分只不过是为了便于说明而进行的区分，显而易见的是，凸轮孔63是一系列的长孔。

如图4所示，在第2直动部件40的第2板42的前表面设置有2个引导突起42b。如图3所示，设置于第2直动部件40的2个引导突起42b分别与设置于驱动部件60的2个引导孔62嵌合。另外，设置于旋转部件50的下部的卡合突起53与驱动部件60的凸轮孔63嵌合。

图3所示的壳体20能够以轴10为旋转轴向前方(近前)旋转90°(+90°)，另外，能够以轴10为旋转轴向后方(里)旋转90°(-90°)。图7的(A)示出了图3所示的壳体20以轴10为基准相对旋转了+90°后的状态。另外，图7的(B)示出了图3所示的壳体20以轴10为基准相对旋转了-90°后的状态。

这里，将图3所示的壳体20的旋转角度定义为0°。另外，将壳体20的旋转角度为0°时的第1直动部件30和第2直动部件40的位置定义为“中立位置”。并且，将第1直动部件30和第2直动部件40处于中立位置时的旋转部件50的位置定义为“基准位置”。即，当壳体20的旋转角度为0°时，第1直动部件30和第2直动部件40位于中立位置，旋转部件50位于基准位置。而且，在旋转部件50位于基准位置时，卡合突起53位于凸轮孔63的顶点P。

在图3所示的壳体20的旋转角度从0°向+90°变化的过程中，处于中立位置的第1直动部件30与第2直动部件40逐渐接近。然后，当壳体20的旋转角度达到+90°时，第1直动部件30和第2直动部件40到达彼此的间隔(D)最小的“接近位置”(图7的(A))。同时，随着第1直动部件30和第2直动部件40的移动，旋转部件50逆时针旋转。然后，当壳体20的旋转角度达到+90°，第1直动部件30和第2直动部件40到达接近位置时，卡合突起53到达凸轮孔63的右侧区域的端部(图7的(A))。

另一方面，在图3所示的壳体20的旋转角度从0°向-90°变化的过程中，处于中立位置的第1直动部件30与第2直动部件40逐渐分离。然后，当壳体20的旋转角度达到-90°时，第1直动部件30和第2直动部件40到达彼此的间隔(D)为最大的“分离位置”(图7的(B))。同时，随着第1直动部件30和第2直动部件40的移动，旋转部件50顺时针旋转。然后，当壳体20的旋转角度达到-90°，第1直动部件30和第2直动部件40到达分离位置时，卡合突起53到达凸轮孔63的左侧区域的端部(图7的(B))。

如上所述，当第1直动部件30和第2直动部件40随着图3所示的壳体20的旋转而直线移动时，与驱动部件60卡合的旋转部件50(卡合突起53)转动(摆动)。其结果为，驱动部件60向垂直方向(上方)移动。即，驱动部件60被上推。同时，驱动部件60随着与引导孔62嵌合的引导突起42b的移动而向水平方向(左侧或右侧)移动。总而言之，驱动部件60一边向水平方向(左侧或右侧)移动一边向垂直方向(上方)移动。

不过，凸轮孔63的左侧区域与右侧区域的倾斜角度是不同的。因此，即使旋转部件50的旋转角度相同，驱动部件60的垂直方向的移动量也根据旋转部件50的旋转方向而不同。具体而言，驱动部件60的垂直方向的移动量在图3所示的旋转部件50逆时针旋转时比顺时针旋转时大。换言之，驱动部件60的垂直方向的移动量在第1直动部件30和第2直动部件40从中立位置向接近位置移动时比在第1直动部件30和第2直动部件40从中立位置向分离位置移动时大。

如图3所示，在驱动部件60上设置有从开口部61的一边朝向后方突出的板状的抵接部64。抵接部64与设置于移动对象物X的连结部X1抵接。连结部X1是在与驱动部件60的前表面对置的移动对象物X的背面突出设置的圆柱状的突起。抵接部64从该连结部X1的径向下侧与插入至开口部61的连结部X1抵接。因此，在以下的说明中，有时将抵接部64称为“下侧抵接部64”。另外，本实施方式中的下侧抵接部64通过将驱动部件60的一部分朝向后方弯折而形成。由此，下侧抵接部64与连结部X1的接触面积变大，防止连结部X1断裂等不良情况的产生。在下侧抵接部64与连结部X1的接触面积较小的情况下(例如，在将驱动部件60的端面设为与连结部X1抵接的抵接部的情况下)，若重复进行多次移动，则有可能连结部X1因摩擦而断裂、或者驱动部件60的端面发生变形。在本实施方式中，为了防止这样的不良情况的产生，通过将驱动部件60的一部分弯折而形成下侧抵接部64。

通过包含与连结部X1抵接的下侧抵接部64的驱动部件60如上述那样移动，来驱动移动对象物X。即，驱动部件60一边在水平方向上移动一边在垂直方向上移动，由此驱动部件60所抵接的移动对象物X在垂直方向上移动。这里，驱动部件60向水平方向的移动被开口部61与连结部X1之间的水平方向上的间隙吸收。因此，驱动部件60在水平方向和垂直方向上移动，但移动对象物X仅在垂直方向上移动。换言之，为了确保上述间隙，开口部61形成为以水平方向为长度方向的长方形。

如上所述，驱动部件60的垂直方向的移动量根据旋转部件50的旋转方向而不同。具体而言，第1直动部件30和第2直动部件40从中立位置移动到接近位置时的驱动部件60的移动量比第1直动部件30和第2直动部件40从中立位置移动到分离位置时的驱动部件60的移动量大。其结果为，图7的(A)所示的连结部X1的移动量(α)大于图7的(B)所示的连结部X1的移动量(β)(α＞β)。本实施方式中的移动量(α)约为6mm，移动量(β)约为3mm。另外，图7的(A)、(B)所示的点划线表示图3所示的连结部X1的位置。

如图1所示，缓冲部件70配置在驱动部件60的背后。在缓冲部件70上设置有与驱动部件60的下侧抵接部64(图3)对置的板状的抵接部71。如图3所示，抵接部71从该连结部X1的径向上侧与插入至开口部61的连结部X1抵接。换言之，作为缓冲部件70的一部分的抵接部71从与下侧抵接部64相反的一侧与作为驱动部件60的一部分的下侧抵接部64所抵接的连结部X1抵接。因此，在以下的说明中，有时将缓冲部件70的抵接部71称为“上侧抵接部71”。总之，驱动部件60的下侧抵接部64与缓冲部件70的上侧抵接部71隔着连结部X1而对置。另外，上侧抵接部71基于与下侧抵接部64同样的理由，通过将缓冲部件70的一部分弯折而形成。即，为了扩大与连结部X1的接触面积，上侧抵接部71通过弯折缓冲部件70的一部分而形成。

如图5所示，驱动部件60和缓冲部件70通过连结销80连结而一体化。不过，驱动部件60以不能沿该连结销80的轴向相对移动的方式与连结销80连结。另一方面，缓冲部件70以能够沿该连结销80的轴向一方相对移动的方式与连结销80连结。

在驱动部件60的水平方向一端侧设置有一对第1连结部65和第2连结部66。另外，在缓冲部件70的水平方向一端侧设置有一对第3连结部72和第4连结部73。驱动部件60的第1连结部65和第2连结部66在连结销80的轴向(垂直方向)上对置。另外，缓冲部件70的第3连结部72和第4连结部73在连结销80的轴向(垂直方向)上对置。

第1连结部65、第3连结部72、第2连结部66以及第4连结部73依次沿着连结销80的轴向排列，连结销80贯穿这些连结部。即，连结销80依次贯穿第1连结部65、第3连结部72、第2连结部66以及第4连结部73。

在连结销80上设置有限制驱动部件60相对于连结销80的移动的一对止动件。具体而言，在从第1连结部65突出的连结销80的下端安装有下侧垫圈81。另外，在从第2连结部66突出的连结销80的上端安装有上侧垫圈82。即，驱动部件60的第1连结部65和第2连结部66被固定于连结销80的一对下侧垫圈81和上侧垫圈82夹持。

另一方面，缓冲部件70的第3连结部72配置在与下侧垫圈81重叠的驱动部件60的第1连结部65之上。另外，缓冲部件70的第4连结部73配置在与驱动部件60的第2连结部66重叠的上侧垫圈82之上。因此，缓冲部件70能够向连结销80的轴向一方(上方)移动，但不能向轴向另一方(下方)移动。

并且，在连结销80的周围设置有一端(下端)与缓冲部件70的第3连结部72抵接、另一端(上端)与驱动部件60的第2连结部66抵接的作为弹性体的线圈弹簧83。即，线圈弹簧83配置在缓冲部件70的第3连结部72与驱动部件60的第2连结部66之间。

通过上述连结构造，当驱动部件60向上方移动时，除了该驱动部件60之外，还实现了缓冲部件70、连结销80以及线圈弹簧83一体地移动的第1状态。而且，当驱动部件60(下侧抵接部64)向上方移动时，连结部X1被上推。另外，缓冲部件70被线圈弹簧83向使上侧抵接部71压接于连结部X1的方向(下方)施力。但是，缓冲部件70的第3连结部72重叠在由止动件(下侧垫圈81)支承的驱动部件60的第1连结部65之上。因此，在第1状态下，缓冲部件70的上侧抵接部71未压接于连结部X1。即，缓冲部件70不会阻碍驱动部件60向上方的移动、与此相伴的连结部X1的上升。

另外，通过上述连结构造，当连结部X1因某种外力而向上方移动时，实现驱动部件60和连结销80不移动，仅缓冲部件70一边使线圈弹簧83弹性变形一边向上方移动的第2状态。在该第2状态下，作用于连结部X1的外力被缓冲部件70的移动(线圈弹簧83的收缩)吸收，防止机构的破损、变形等。另外，作用于连结部X1的外力例如在移动对象物X因某种原因而与周围的部件暂时干涉的情况下等会产生。

本实施方式的推力转换机构1A具有通过壳体20相对于轴10的相对旋转而沿着该轴10直线移动的一对直动部件(第1直动部件30和第2直动部件40)。并且，一对直动部件沿着轴10向相互接近或分离的方向移动。即，通过壳体20相对于轴10的相对旋转而得到的直动部件的移动量是直动部件为1个的情况、2个直动部件的移动方向相同的情况的2倍。而且，一对直动部件的移动被转换为旋转部件50的旋转，旋转部件50的旋转被转换为驱动部件60在与轴10交叉的方向上的移动。因此，能够使驱动部件60相对于壳体20相对于轴10的旋转量更大地移动。并且，具有吸收外力的缓冲部件70的推力转换机构1A不会因外力而使机构破损或变形，耐久性优异。

图8～图10示出了具有本实施方式的推力转换机构1A的铰链装置的一例。图示的铰链装置90具有一对推力转换机构1A。各个推力转换机构1A的轴10被共同的保持部件13相互平行地保持。

铰链装置90的状态能够变化为各个推力转换机构1A的壳体20所成的角度为180°或大致180°的展开状态(图8)、各个推力转换机构1A的壳体20从展开状态旋转了+90°后的内侧折叠状态(图9)、各个推力转换机构1A的壳体20从展开状态旋转了-90°后的外侧折叠状态(图10)。

在铰接装置90中，使各个推力转换机构1A所具有的一对直动部件(第1直动部件30和第2直动部件40)沿着轴10移动的推力通过各个壳体20相对于由保持部件13保持的各个轴10的旋转而产生。即，各个推力转换机构1A中的壳体20的旋转力被转换为使各个推力转换机构1A中的一对直动部件直线地移动的推力。

根据到此为止的说明可知，在图8所示的展开状态下，各个推力转换机构1A所具有的一对直动部件位于中立位置。另一方面，在图9所示的内侧折叠状态下，各个推力转换机构1A所具有的一对直动部件位于接近位置。另外，在图10所示的外侧折叠状态下，各个推力转换机构1A所具有的一对直动部件位于分离位置。而且，随着各个推力转换机构1A所具有的一对直动部件的移动，各个推力转换机构1A所具有的旋转部件50旋转，驱动部件60移动。

图11至图13示出了具有图8至图10所示的铰链装置90的便携式信息终端的一例。图示的便携式信息终端100具有2个平板显示器FP1和平板显示器FP2。在以下的说明中，将平板显示器FP1、平板显示器FP2分别简称为“显示器FP1”、“显示器FP2”。

铰链装置90将显示器FP1和显示器FP2以能够旋转(能够开闭)的方式连结。具体而言，铰链装置90所具有的一方的推力转换机构1A将显示器FP1支承为能够移动，铰链装置90所具有的另一方的推力转换机构1A将显示器FP2支承为能够移动。

图11至图13所示的便携式信息终端100所使用的铰链装置90的状态随着显示器FP1、FP2的开闭动作而变化为展开状态(图8)、内侧折叠状态(图9)或外侧折叠状态(图10)。而且，随着铰链装置90的状态变化，显示器FP1、FP2在与轴10交叉的方向上被驱动。即，显示器FP1、FP2相当于已述的移动对象物X。

参照图11。当以2个显示器FP1、FP2所成的角度成为180°或大致180°的方式打开这些显示器FP1、FP2时，铰链装置90成为展开状态。此时，铰链装置90的各个推力转换机构1A所具有的第1直动部件30和第2直动部件40位于中立位置，旋转部件50位于基准位置。另外，如图14的(A)所示，显示器FP1、FP2的相邻的端部彼此大致无间隙地对接。

参照图12。当以2个显示器FP1、FP2相对的方式关闭这些显示器FP1、FP2时，铰链装置90成为内侧折叠状态。此时，铰链装置90的各个推力转换机构1A所具有的第1直动部件30和第2直动部件40从中立位置向接近位置移动。同时，各个推力转换机构1A所具有的旋转部件50旋转，驱动部件60移动。于是，经由连结部X1与驱动部件60卡合的显示器FP1、FP2以相邻的端部彼此相互分离的方式被驱动。其结果为，如图14的(B)所示，彼此面对的显示器FP1、FP2的端部被收纳在铰链装置90的保持部件13的内侧，而不会彼此干涉。

参照图13。当2个显示器FP1、FP2背靠背时，铰链装置90成为外侧折叠状态。此时，铰链装置90的各个推力转换机构1A所具有的第1直动部件30和第2直动部件40从中立位置向分离位置移动。同时，各个推力转换机构1A所具有的旋转部件50旋转，驱动部件60移动。于是，经由连结部X1与驱动部件60卡合的显示器FP1、FP2以相邻的端部彼此相互分离的方式被驱动。

不过，显示器FP1、FP2背靠背的情况下(铰链装置90从展开状态变化为外侧折叠状态的情况下)的显示器FP1、FP2的端部的移动量小于显示器FP1、FP2面对的情况下(铰链装置90从展开状态变化为内侧折叠状态的情况下)的移动量。其结果为，如图14的(C)所示，背靠背的显示器FP1、FP2的端部不从保持部件13突出地覆盖保持部件13。

接着，参照图15～图19对铰链装置的另一例进行说明。图15所示的铰链装置91将便携式信息终端的第1壳体101和第2壳体102以能够旋转(能够开闭)的方式连结。另外，在图15中仅图示了1个铰链装置91，但实际上通过2个铰链装置91连结第1壳体101和第2壳体102。另外，虽然省略了图示，但在第1壳体101和第2壳体102上分别搭载有平板显示器。

通过铰链装置91连结的第1壳体101和第2壳体102能够以分别搭载的平板显示器所成的角度实质上为0°的方式关闭。另外，通过铰链装置91连结的第1壳体101和第2壳体102能够以分别搭载的平板显示器所成的角度实质上成为180°的方式打开。在以下的说明中，有时将第1壳体101和第2壳体102关闭至2个平板显示器所成的角度实质上成为0°的状态称为“关闭状态”，将第1壳体101和第2壳体102打开至2个平板显示器所成的角度实质上成为180°的状态称为“打开状态”。

如图15所示，铰链装置91具有推力转换机构1B。推力转换机构1B具有：第1固定板23，其固定于第1壳体101；第2固定板24，其固定于第2壳体102；基座部件25，其保持于第1固定板23，能够沿垂直方向移动；横向移动部件33，其保持于基座部件25，能够沿水平方向移动；以及纵向移动部件44，其保持于第1固定板23，能够沿垂直方向移动。

推力转换机构1B还具有介于第1固定板23与第2固定板24之间的保持部件13。基座部件25与保持于保持部件13的第1轴15(图16)连结。即，第1固定板23经由基座部件25等与第1轴15连结。第2固定板24与保持于保持部件13的第2轴16(图16)连结。

如图15所示，介于第1固定板23与第2固定板24之间的保持部件13同时介于第1壳体101与第2壳体102之间。在本实施方式中，在第1壳体101和第2壳体102成为打开状态时，能够将保持部件13收纳于第1壳体101内。通过将保持部件13收纳于第1壳体101内，设置于第1壳体101的平板显示器与设置于第2壳体102的平板显示器极其接近，两者的连续性(一体感)提高。

如图15所示，在第1固定板23上设置有一对引导部件26。一对引导部件26在水平方向上配置于基座部件25的两侧，对基座部件25的垂直方向的移动(上下移动)进行引导。具体而言，在各个引导部件26的内侧面形成有引导槽，在基座部件25的外侧面形成有与引导部件26的引导槽嵌合的引导突起。

参照图16。以能够上下移动的方式设置在第1固定板23上的基座部件25与由保持部件13保持的第1轴15连结。因此，当基座部件25向下方(第1壳体101的内侧)移动时，保持部件13也向相同方向移动而收纳于第1壳体101内。换言之，当使图16所示的第2壳体102接近第1壳体101时，基座部件25在第1壳体101内向下方移动，保持部件13被压入至第1壳体101内(参照图17)。其结果为，第1壳体101的端部与第2壳体102的端部相互抵接。另一方面，当将图17所示的第2壳体102从第1壳体101拉开时，基座部件25在第1壳体101内向上方移动，保持部件13被从第1壳体101拉出(参照图16)。其结果为，在第1壳体101的端部与第2壳体102的端部之间产生间隙。

这里，在第1壳体101和第2壳体102不处于打开状态时，保持部件13相对于第1壳体101具有角度(参见图15)。因此，若在第1壳体101和第2壳体102不处于打开状态时欲将保持部件13强行地收纳在第1壳体101内，则第1壳体101、保持部件13等有可能破损或变形。另外，若在保持部件13收纳于第1壳体101内的状态下关闭第1壳体101和第2壳体102，则保持部件13欲在第1壳体101内旋转，因此第1壳体101、保持部件13等有可能破损或变形。

因此，在本实施方式中，设置有用于防止上述那样的破损、变形的锁定机构。锁定机构仅在第1壳体101和第2壳体102为打开状态时允许保持部件13向第1壳体101内的收纳。另外，锁定机构在保持部件13收纳于第1壳体101内时，不允许第1壳体101和第2壳体102的开闭。以下，对锁定机构的构造、动作等进行具体地说明。

参照图19。保持于基座部件25且能够沿水平方向移动的横向移动部件33是锁定机构的构成要素之一。横向移动部件33具有销34和止挡板35。设置于横向移动部件33的销34与形成于第1轴15的螺旋状卡合部14卡合。因此，横向移动部件33与第1壳体101和第2壳体102的开闭联动地在水平方向上移动。换言之，使第1壳体101和第2壳体102开闭的力被转换为使横向移动部件33与第1轴15平行地移动的力。

当第1壳体101和第2壳体102成为打开状态时，横向移动部件33移动至止挡板35来到图示的纵向槽23a的正上方的位置。另外，图示的纵向槽23a形成于第1固定板23。

如上所述，当止挡板35的位置与纵向槽23a的位置一致时，横向移动部件33、保持横向移动部件33的基座部件25、与基座部件25连结的保持部件13等能够向下方移动。即，当第1壳体101和第2壳体102处于打开状态时，能够将保持部件13收纳在第1壳体101内。另外，在横向移动部件33等向下方移动时，止挡板35在纵向槽23a内通过。

另一方面，在第1壳体101和第2壳体102处于打开状态以外的状态时，横向移动部件33的止挡板35的位置与第1固定板23的纵向槽23a的位置不一致。因此，横向移动部件33无法向下方移动，保持横向移动部件33的基座部件25、与基座部件25连结的保持部件13等也无法向下方移动。即，在第1壳体101和第2壳体102处于打开状态以外的状态时，无法将保持部件13收纳在第1壳体101内。

保持于第1固定板23且能够沿垂直方向移动的纵向移动部件44是锁定机构的构成要素之一。纵向移动部件44与基座部件25的上下移动联动地沿与基座部件25相反的方向上下移动。具体而言，在基座部件25上设置有齿条25a，在纵向移动部件44上也设置有齿条44a。而且，在基座部件25的齿条25a与纵向移动部件44的齿条44a之间设置有与这些齿条25a、44a啮合的小齿轮45。因此，基座部件25和纵向移动部件44根据齿条和小齿轮的原理，相互反向地上下移动。即，在基座部件25向上方移动时，纵向移动部件44向下方移动，在基座部件25向下方移动时，纵向移动部件44向上方移动。换言之，使基座部件25向上方移动的推力被转换为使纵向移动部件44向下方移动的推力，使基座部件25向下方移动的推力被转换为使纵向移动部件44向上方移动的推力。

参照图18。若在使第1壳体101和第2壳体102成为打开状态之后使第2壳体102接近第1壳体101，则纵向移动部件44随着基座部件25的下降而上升，纵向移动部件44的上部从第1壳体101突出。并且，如图17所示，当保持部件13被收纳在第1壳体101内时，从第1壳体101突出的纵向移动部件44的上部被插入至第2壳体102内。其结果为，纵向移动部件44跨越第1壳体101和第2壳体102，限制了第1壳体101和第2壳体102的开闭。

另一方面，当将图17所示的第2壳体102从第1壳体101拉开时，纵向移动部件44随着基座部件25的上升而下降，纵向移动部件44的上部被从第2壳体102拔出。因此，第1壳体101和第2壳体102的开闭限制被解除。

另外，如图19所示，在基座部件25上设置有一对可动辊27a、27b，在第1固定板23上设置有1个固定辊28。可动辊27a、27b被施力部件向相互接近的方向施力。可动辊27a、27b在基座部件25上下移动时，一边抵抗施力部件的施力而相互分离一边越过固定辊28。由此，使用者在第1壳体101和第2壳体102的开闭时能够得到咔哒感。

本发明并不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。例如，作为弹性体的线圈弹簧83能够置换为一端与第3连结部72抵接、另一端与第2连结部66抵接的扭转弹簧。另外，缓冲部件70也能够置换为一端固定于壳体20、另一端与连结部X1抵接的板簧。并且，弹性体的弹性模量(例如，线圈弹簧83的弹簧常数)能够根据设想的外力而变更。

驱动部件60的移动方向不限于垂直方向，例如也可以为倾斜方向。在将驱动部件60的移动方向设为倾斜方向的情况下，引导孔62变更为沿倾斜方向延伸的长孔，而不是沿垂直方向延伸的长孔。

设置于驱动部件60的2个引导孔62也可以不是串联而是并联配置的。另外，凸轮孔63也可以形成为以顶点P为中心左右对称的形状。在该情况下，无论旋转部件50的旋转方向如何，驱动部件60的垂直方向的移动量均相同。

可以构成为，通过使下侧抵接部64和上侧抵接部71相对于连结部X1的抵接位置反转，能够吸收与上述实施方式中的外力相反方向的外力。另外，可以构成为，通过增设缓冲部件70，能够吸收与上述实施方式中的外力相同方向和相反方向的外力。

本发明的推力转换机构的用途不限于铰链装置。另外，本发明的铰链装置的用途不限于便携式信息终端。

Claims (7)

1.一种推力转换机构，其具有：

轴，其具有螺旋方向彼此相反的一对螺旋状卡合部；

与一方的所述螺旋状卡合部卡合的第1直动部件和与另一方的所述螺旋状卡合部卡合的第2直动部件；

壳体，其能够相对于所述轴旋转，并且将所述第1直动部件和所述第2直动部件支承为能够沿着所述轴移动；

旋转部件，其被所述第1直动部件支承为能够旋转并且与所述第2直动部件卡合，随着所述第1直动部件和所述第2直动部件的移动而旋转；

驱动部件，其与所述旋转部件卡合并且与移动对象物抵接，随着所述旋转部件的旋转而沿与所述轴交叉的方向移动；以及

缓冲部件，其从与所述驱动部件相反的一侧与所述移动对象物抵接，

该推力转换机构具有第1状态和第2状态，在该第1状态下，随着所述驱动部件的移动，该驱动部件和所述缓冲部件移动，在该第2状态下，随着所述移动对象物的移动，所述缓冲部件移动而所述驱动部件不移动。

2.根据权利要求1所述的推力转换机构，其中，

所述驱动部件和所述缓冲部件具有与设置于所述移动对象物的连结部抵接的抵接部，

所述驱动部件所具有的所述抵接部和所述缓冲部件所具有的所述抵接部隔着所述连结部而对置。

3.根据权利要求1或2所述的推力转换机构，其中，

该推力转换机构具有弹性体，在所述第2状态下，该弹性体随着所述缓冲部件的移动而弹性变形。

4.根据权利要求3所述的推力转换机构，其中，

该推力转换机构具有连结销，该连结销连结所述驱动部件和所述缓冲部件，

所述驱动部件以不能沿该连结销的轴向相对移动的方式与所述连结销连结，

所述缓冲部件以能够沿该连结销的轴向一方相对移动的方式与所述连结销连结，

在所述第1状态下，所述驱动部件、所述缓冲部件、所述连结销以及所述弹性体一体地移动，

在所述第2状态下，所述驱动部件和所述连结销不移动，所述缓冲部件一边使所述弹性体弹性变形一边沿所述连结销的轴向一方移动。

5.根据权利要求4所述的推力转换机构，其中，

所述驱动部件具有在所述连结销的轴向上对置的一对第1连结部和第2连结部，

所述缓冲部件具有在所述连结销的轴向上对置的一对第3连结部和第4连结部，

所述第1连结部、所述第3连结部、所述第2连结部以及所述第4连结部依次沿所述连结销的轴向排列，

所述连结销依次贯穿所述第1连结部、所述第3连结部、所述第2连结部以及所述第4连结部，

所述弹性体是如下的线圈弹簧：该线圈弹簧设置在所述连结销的周围，一端与所述缓冲部件的所述第3连结部抵接，另一端与所述驱动部件的所述第2连结部抵接。

6.一种铰链装置，其中，

该铰链装置具有权利要求1至5中的任意一项所述的推力转换机构。

7.一种便携式信息终端，其中，

该便携式信息终端具有权利要求6所述的铰链装置。

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