CN1215750C - 铰接装置 - Google Patents

Abstract

一种用于移动电话的铰接装置(10)，具有外壳体(90)和旋转部件(20)、旋转轴(30)、直线移动部件(50)和弹簧圈(80)。外壳体的一端设有端壁，另一端则开放。旋转部件具有至少有一部分穿过外壳体开放端部而露出的结合部(22)，相对于外壳体可以旋转。旋转轴为了使旋转部件不脱离外壳体，其一端与外壳体的端壁结合，另一端与旋转部件结合。直线移动部件设有和旋转部件接触并可以套进旋转轴而形成的贯通孔(51)，直线移动部件与旋转部件的旋转运动相互作用，沿着旋转轴进行直线运动。弹簧圈套在旋转轴上，把直线移动部件推向旋转部件。旋转轴的一方设有啮合部分(38)，外壳体的端壁和旋转部件中均设有旋转轴的带有啮合部分的一端可以通过的通路。

Description

铰接装置

发明领域

本发明关于铰接装置，是关于在具有两部分部件的装置(例如移动电话)中连接两个部件的铰接装置。其中两个部件可以以一个轴为中心，根据需求折叠或者打开。

发明背景

象翻盖类移动电话之类的便携式装置具有由铰接装置结合的两个部件。通常，一个部件具有设有按键的键盘，另一部件具有液晶显示屏装置。使用电话时打开电话，露出按键和液晶显示屏来使用。铰接装置一方面可以将这两个部件结合，另一方面使这两个部件可以灵活地折叠和打开。

通常的铰接装置构成如下。铰接装置具有旋转部件、直线移动部件、弹性部件以及外壳体。外壳体可以容纳旋转部件、直线移动部件和弹性部件。旋转部件可以在外壳体里以旋转轴为中心进行旋转，包含旋转轴的一部分凸出外壳体的外部形成结合部。直线移动部件与上述旋转部件接触，且在外壳体里并不旋转而沿着旋转轴进行直线运动。弹性部件在外壳体里加力以使上述直线移动部件和旋转部件相互紧密接触。适当地形成直线移动部件和旋转部件所接触的面，使旋转部件在一部分区间里即使没有外力也能容易地进行旋转，并可以在指定的位置上很好地保持静止状态。在移动电话的连接在如上所述构成的铰接装置上的两个部件中，一个部件固定在外壳体上，另一个固定在旋转部件的结合部上。这样连接的两个部件靠铰接装置的作用，在完全打开的状态或者完全合上的状态，移动电话的两个部件互不旋转而固定，在一部分区间里通过施加外力进行旋转，在其他的区间里则很容易地自动旋转，可以方便地折叠和打开。

如上所述构成的铰接装置在制造组件时使之形成模块。因此，组成铰接模块的部件，其构成要能很好地保持套子里的内置状态。堵住或者弯曲设在侧壁上的延伸侧壁，以便关上开放的端部。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外壳体和使装在外壳体里的部件可以比较容易地进行组装的铰接装置。

本发明的另一个目的在于提供一种铰接装置，在装在外壳体里的部件插入套子里的同时可完成组装。

本发明的又一目的在于，提供一种依靠装在内部的弹簧作用使装配保持在牢固状态的铰接装置。

依据本发明，在连接静止构件和相对静止构件可以打开或折叠的移动构件的铰接装置中，具有外壳体以及装在上述外壳体里的旋转部件、旋转轴、直线移动部件、弹性部件。

上述外壳体的一端设有端壁，另一端开放。上述旋转部件为了和上述移动构件相结合，其具有一结合部，该结合部至少有一部分通过上述外壳体的开放端部而露出，并可相对于上述外壳体旋转。上述旋转轴为了使上述旋转部件不脱离上述外壳体，一端结合在上述外壳体的端壁上，另一端与上述旋转部件结合。上述直线移动部件与上述旋转部件接触，并设有可以将上述旋转轴插入的贯通孔，与上述旋转部件的旋转运动相互作用而沿着上述旋转轴进行直线运动。上述弹性部件套在上述旋转轴上，把上述直线移动部件推向上述旋转部件。

在上述铰接装置中，所述旋转轴的一端具有径向增大的卡住部件，在所述旋转部件上，设有可由所述旋转轴通过的通路和包围所述通路且以圆锥形状延伸的结合壁，所述结合壁具有向直径方向延伸的一个以上的缝隙，所述结合壁的末端卡在所述卡住部件上并与之结合。

或者，在上述铰接装置中，所述旋转轴的一端具有径向增大的卡住部件，在所述旋转部件上，设有可由所述旋转轴通过的通路和包围所述通路且以圆锥形状延伸的结合壁，所述结合壁具有向直径方向延伸的一个以上的缝隙，所述结合壁的末端卡在所述卡住部件上并与之结合。

附图说明

为了能透彻理解本发明的目的和特征，参照附图详细说明本发明的实施例。

图1是具有依据本发明第一实施例铰接装置的翻盖型移动电话的侧视图，其中把第一机身构件和第二机身构件分离开来进行图示，并放大显示分离的铰接装置；

图2是图1的分解侧视图；

图3是图2外壳体的侧视图；

图4是图2外壳体的剖面图，其中去掉了保护壁；

图5是图2旋转部件的侧视图；

图6是图1所示铰接装置的侧视图，显示了剖开外壳体后看到的内部结构；

图7的(a)至(c)是分阶段图示图1铰接装置动作的图，显示了剖开外壳体后看到的内部结构；

图8是图1铰接装置凸轮面的展开图；

图9是表示图1移动电话的折叠和打开状态的侧视图；

图10是依据本发明第二实施例的铰接装置的侧视图；

图11是图10铰接装置的分解侧视图；

图12的(a)和(b)是图11旋转部件的侧视图，其中(a)显示了后方，以便看到凸轮从动件，(b)显示了前方。

优选实施例的详细说明

参照图1，翻盖型移动电话12具有设有按键的第一机身构件14和设有液晶显示屏的第二机身构件16。在第一机身构件14和第二机身构件16之间的结合部的两个侧面上分别装入铰接装置10。在第一机身构件14的装入孔上，插入后述的铰接装置10的外壳体90。第二机身构件16的结合孔17上插入后述的铰接装置10的结合部22。装入孔的形状和外壳体90一致，其大小为刚好可以插入外壳体90。结合孔17的形状和结合部22的形状大致相同，其大小为刚好可以插入第二机身构件16，这样第二机身构件16和结合部22可以一起旋转。参照图2，铰接装置10具有旋转部件20、压缩弹簧圈80和外壳体90。上述旋转部件20和直线移动部件50、压缩弹簧圈80装入外壳体90里。

参照图2、图3、图4，外壳体90形成为长筒状。外壳体90的长度方向的中心线成为铰接装置10的旋转轴线100。外壳体90具有形成在一端的端壁92和从端壁92延伸而形成的侧壁98。与上述端壁92相对的一面是开放的。

端壁92上设有圆筒形保护壁94。如图6所示，保护壁94包围露出端壁92外面的后述的旋转轴30的卡住部件36。再参照图2、图3、图4。端壁92具有设在中央部分的止动部件96和止动部件96周围的平面部97。平面部97和侧壁98形成直角。止动部件96具有在平面部97里向内部倾斜并延伸以轴线100为中心的圆锥形筒状的倾斜部分961，和在倾斜部分961的尾部向外壳体90的外部弯曲、并沿着轴线100延伸大致形成圆筒状的支撑部分962。端壁92由向直径方向延伸而成十字交叉的两个缝隙922来分开止动部件96。这给由支撑部分962和倾斜部分961组成的止动部件96带来柔软性，是为了很好地插入后述的卡住部件36。在分为四瓣的支撑部分962的里面，设有外壳体90的通路963。这个通路963用于插入后述的旋转部件20的旋转轴30。

侧壁98具有互相对着的平坦壁981、983和位于这两个壁之间的圆弧壁982、984。平坦壁981、983在插入移动电话机身构件里进行组装时起关键作用，可防止铰接装置的旋转。并且如后所述，还起着另一作用，即防止装在内部的直线移动部件50旋转。外壳体90可以用塑料树脂材料注塑成型而形成，或者拉制金属材料而形成。

同时参照图2和图5，旋转部件20具有结合部22、从结合部22沿着旋转轴线100而延伸的旋转轴30和位于旋转轴30两侧的两个凸轮从动件40。结合部22具有平坦的正面24、与正面24成直角的四个侧面25a，25b，25c，25d、与四个侧面25a，25b，25c，25d成直角而和正面24平行的后面26。正面24的中心部位上设有向内凹入的凹槽27。由于形成凹槽27，可以防止成型收缩，不仅可以节约材料，还可以减轻铰接装置10的重量。在四个侧面25a，25b，25c，25d中，相互对着的两个面25a，25c是平行的平面，而对着的另外两个面25b，25d是向外凸的曲面。旋转轴30是在结合部22的后面26沿着旋转轴线100延伸而形成的长的圆柱条。旋转轴30具有从结合部22的后面26延伸而具有一定工作面的大直径部分32和从大直径部分32的末端延伸而比大直径部分32的工作面稍小的小直径部分34。小直径部分34的末端上设有卡住部件36。卡住部件36的工作面比小直径部分34大，其末端上设有圆锥状的横截面积向着端口方向减小的倾斜面37。在卡住部件36上，在与小直径部分34接触的部分上设有啮合部分38。如图6清楚地所示，小直径部分34插入外壳体90和支撑部分962之间形成的通路中，卡住部件36凸出到外壳体90的外边。这时，卡住部件36的啮合部分38就卡在支撑部分962的末端上。

重新参照图2和图5，两个凸轮从动件40从结合部22的后面26向旋转轴线100平行的方向凸出，粘在旋转轴30的旁边而形成。凸轮从动件40延伸到比旋转轴30的大直径部分32低的高度。同样形状的两个凸轮从动件40以旋转轴线100为中心对称设置。凸轮从动件40的两侧具有两个倾斜面44、46。旋转部件20可以用塑料树脂注塑成型，或用金属材料锻压或者印模铸造等方法制造。

参照图2，直线移动部件50具有侧壁52、在与旋转部件20对着的面上形成的凸轮部分60、在凸轮部分60的反面上，从中心延伸凸出而形成的圆筒形凸起部分70。直线移动部件50上设有沿着旋转轴线100自凸轮部分60贯通凸起部分70的贯通孔51。在自凸轮部分60贯通凸起部分70的贯通孔51中，插入旋转部件20的旋转轴30可以进行相对运动。

侧壁52具有与外壳体90的侧壁98形状相同的相对着的平坦壁521和相对着的圆弧壁522。具有这种形状的直线移动部件50插入外壳体90内部，可以沿着旋转轴线100进行直线运动，同时其旋转运动受到限制。凸轮部分60具有设在面向旋转部件20方向的凸轮面62。凸轮部分60设有以旋转轴线100为中心对称的且互相对着的两个正上部64a，64b和以旋转轴线100为中心而对称的互相对着的两个沟槽槽66a，66b。上述正上部64a和沟槽66a之间设有连续的两个平缓的倾斜面65和陡峭倾斜面651。虽然没有详细图示，正上部64b和沟槽66b之间同样设有连续的倾斜面。另外，正上部64a和沟槽66b之间设有平滑地形成的倾斜面641。正上部64b和沟槽66a之间设有同样的倾斜面642。

直线移动部件50通过外壳体90的开放部分插入外壳体90的内部。这时，旋转部件20的旋转轴30插入贯通孔51，因此，凸轮面62面向旋转部件20的凸轮从动件40。大体上，直线移动部件50插入外壳体90的内部并且比较合体，因此在外壳体90里虽然可以沿着旋转轴线100的方向进行直线运动，但是不能旋转。直线移动部件50可以利用塑料树脂注塑成型或者利用金属材料锻压或者印模铸造等方法制造。

参照图2和图6，压缩弹簧圈80，把直线移动部件50推向上述旋转部件20。压缩弹簧圈80的一端，缠绕外壳体90的倾斜部分961的一部分。缠绕倾斜部分961的弹簧80的一端，由于止动部件96的张开，可以防止卡住部件36脱落。如果旋转部件20旋转时直线移动部件50被推向里边，由于旋转部件20受到反作用力，使止动部件96张开的力变得更大，同时进一步对压缩弹簧圈80施加压缩力，有更多的线圈缠绕止动部件96，使止动部件96不能张开。压缩弹簧圈80的另一端缠绕直线移动部件50的凸起部分70。

现在参照图7、图8、图9，说明上述实施例的铰接装置10的动作。

图9中，当第二机身构件16的位置处于A时，移动电话12处于完全折叠的状态。在这个位置的铰接装置的状态如图7(a)所示，在凸轮面62上凸轮从动件40的位置是图8的A。这个状态是凸轮从动件40在凸轮面62上的位于正上部64a和沟槽66a之间的倾斜面65上。在这个位置A，通过压缩弹簧圈80的力，直线移动部件50推动旋转部件20。这时，由于铰接装置10的压缩弹簧圈80和倾斜面65，旋转部件20受到旋转力，这个旋转力使第二机身构件16向着第一机身构件14的方向转动。也就是说，在A位置，让第一机身构件14和第二机身构件16紧密接触的旋转力来自于铰接装置10，因此移动电话12可以稳定地保持折叠的状态。

在这个状态下，当为了使用移动电话12而打开它时，如果张开机身构件缝隙，凸轮从动件40就到达凸轮面62的正上部64a。即图7(b)的状态，是图8及图9的B位置。继续张开，凸轮从动件40就过了凸轮面62的正上部64a。如果凸轮从动件40过了凸轮面62的正上部64a，压缩弹簧圈80把直线移动部件50推向旋转部件20侧，即使没有外力，凸轮从动件40也会沿着凸轮面62的倾斜面641移动，旋即插入沟槽66b中固定。这是图7(c)的状态，即图8和图9的C状态，也是第二机身构件16完全打开的状态。

下面，说明在移动电话由打开状态变为折叠状态的过程中铰接装置的作用。即说明在图8中第二机身构件的位置由C位置转到A位置的过程。移动电话完全打开的状态(图7(c)的状态，在图8和图9中是C位置)是凸轮从动件40插入沟槽66b而固定的状态。在这个状态下，为了合上移动电话，要把旋转力加到B位置。凸轮从动件40过了正上部64a(B位置)后，经过向下倾斜的倾斜面65，651移动，因此不需要外力，就可以自动到达A位置，移动电话就被合上了。

图10是根据本发明第二实施例的铰接装置的剖面图，其中显示了外壳体、旋转部件、直线移动部件的内部剖视情况。图11是图10所示铰接装置的分解侧视图。

参照图10和图11，铰接装置10a具有旋转部件20a、直线移动部件50a、弹簧圈80a和旋转轴30a。旋转部件20a、直线移动部件50a和弹簧圈80a可以装入上述外壳体90a里，通过旋转轴30a相结合。

参照图11，外壳体90a由形成为长筒状。外壳体90a的长度方向的中心线成为铰接装置10a的旋转轴线100a。外壳体90a具有形成在一端的端壁92a和从端壁92a延伸形成的侧壁98a。与端壁92a相对的面是开放的。虽然没有详细图示，但是通过旋转轴线100a的端壁92a的中心部位上设有贯通孔。通过这个贯通孔，后述的旋转轴30a插入外壳体90a内部。外壳体90a的外部结构和第一实施例的外壳体(图2、图3、图4的90)相同，因此略去详细的说明。

参照图11及图12(a)、(b)，旋转部件20a具有结合部22a和从结合部22a凸出的凸轮从动件40a。参照图12(a)和(b)，结合部22a的形状和第一实施例旋转部件(图2、图5的20)的结合部(图2、图5的22)相同，略去对此的详细说明。旋转部件20a沿着旋转轴线100形成，设有由凹槽27a连接的通路963a。参照图10及图12(b)，凹槽27a里具有以旋转轴线100a为中心的圆锥形的、从凹槽的底部凸出并向前面24a延伸而形成的结合壁28a。结合壁28a的内径在凹槽底部与通路963a相同，但是越是靠近末端就越小。结合壁28a被旋转轴线100a方向形成的4个窄缝隙分为4个扇形壁282a。4个扇形壁282a可以通过外力张开。本实施例把扇形壁分成了4个，但本发明并不限于此。

参照图12(a)，旋转部件20a具有从结合部22a的后面26a凸出的2个凸轮从动件40a。两个凸轮从动件40a把通路963a搁在中间，从结合部22a的后面26a向旋转轴线100a的平行方向延伸而形成。同样形状的两个凸轮从动件40a以旋转轴线100a为中心对称设置。凸轮从动件40a的形状和第一实施例凸轮从动件40(图2、图5的40)相同，略去对此的详细说明。

参照图12(a)、(b)，旋转部件20a设有可以贯通旋转部件20a中心部位的沿着旋转轴线100a形成的通路963a。通路963a的一侧如图12的(a)所示，经过两个凸轮从动件40a之间，另一侧如图12(b)所示，和凹槽27a的结合壁28a的里侧连通。参照图10，通路963a的壁面上具有在长度方向形成的起关键作用的对着的平面部291a(图里只显示了一个平面部)，平面部291a是平坦的。这个平面部291a和后述的旋转轴30a的平面部72a紧密接触，在旋转部件20和旋转轴30a同时旋转的过程中起关键作用。

参照图11，直线移动部件50a和第一实施例的直线移动部件(图2的50)具有同样的形状，因此略去对此的详细说明。直线移动部件50a通过外壳体90a的开放部分插入外壳体90a的内部。这时，凸轮面62a面向旋转部件20a的凸轮从动件40a。直线移动部件50a插入外壳体90a的内部，并且比较合体，因此在外壳体90a里虽然可以沿着旋转轴线100a的方向进行直线运动，但是旋转却被限制住了。

参照图10和图11，旋转轴30a设置有大直径部分71a和位于大直径部分71a末端的头法兰79a。另一端具有沿长度方向延伸的中间直径部73a和小直径部分75a。和中间直径部73a邻接的大直径部分71a的侧面上，在长度方向形成的平坦的两个平面部72a设在对旋转轴线100a对称的位置上。小直径部分75a和大直径部分71a之间设有比大直径部分71a直径小而高度低的圆柱形中间直径部73a。小直径部分75a的末端设有卡住部件36a。卡住部件36a具有比小直径部分75a工作面大的圆盘形状的倾斜面37a，越是靠近末端横截面的直径就越小。卡住部件36a在与小直径部分75a接触的部分上设有啮合部分48a。而且卡住部件36a的直径比旋转部件20a的结合壁28a的末端直径要大。卡住部件36a的横截面向着末端方向逐淅缩小。

参照图10，旋转轴30a通过外壳体90a的端壁92a中心部位的贯通孔，使卡住部件36a插入外壳体90a内。这时，旋转轴30a的头法兰79a卡到外壳体90a的端壁92a上，支撑着旋转轴30a，使之不会完全进入外壳体90a里。弹簧圈80a插入外壳体90a内部，并套进旋转轴30a里，一端接触端壁92a。然后，直线移动部件50a插入外壳体90a内部，使凸起部分69a面向外壳体90a的端壁92a，且与弹簧圈80a的一端接触。这时，旋转轴30a穿过直线移动部件50a的贯通孔51a。这时，凸起部分69a进入弹簧圈80a的内部。最后，旋转部件20a的凸轮从动件40a插入外壳体90a内，与直线移动部件50a相接触。通过旋转部件20a的通路963a套进旋转轴30a。旋转轴30a末端的卡住部件36a经过旋转部件20a的圆锥形结合壁28a，卡到结合壁28a的末端上。这种结合是旋转轴30a的卡住部件36a穿过结合壁28a的内部时，通过使结合壁28a的分开的扇形壁282a张开后复原而形成的(参照图12(b))。由此，旋转部件20a就可以不脱离旋转轴30a。而且，通路963a的两个平面部291a分别与旋转轴30a的两个平面部72a紧密地接触。旋转轴30a在这里起着关键作用，并且与旋转部件20a同时旋转。弹簧圈80a把直线移动部件50a推向旋转部件20a一侧。

上述第二实施例的铰接装置10a的作用，和上述所说明的第一实施例的铰接装置(图2的10)相同，故略去详细说明。

上面通过例示的实施例，结合附图对本发明进行了说明，但是在本发明的构思和范围内，可以对具体的实施方案进行多种变更、修正或者增加。

Claims (11)

1.一种铰接装置，其连接静止构件和相对于静止构件可以折叠或者打开的移动构件，其特征在于具有：

与所述静止构件结合的外壳体，一端设有端壁，另一端开放；

与所述移动构件结合的旋转部件，具有至少有一部分穿过所述外壳体的开放端部而露出的结合部，并可以相对于所述外壳体进行旋转；

一端与所述外壳体的端壁结合，另一端与所述旋转部件结合的旋转轴，从而使所述旋转部件不脱离所述外壳体；

装入所述外壳体内的与所述旋转部件接触的直线移动部件，设有可以插入所述旋转轴的贯通孔，与所述旋转部件的旋转运动相互作用，沿着旋转轴进行直线运动；

用于把所述直线移动部件推向所述旋转部件的弹性部件，该弹性部件装入所述外壳体内，并套进所述旋转轴；

设置于所述旋转轴一端的径向增大的卡住部件，

其中，在所述外壳体的端壁上，设有可由所述旋转轴通过的通路和包围所述通路的支撑壁，以及连在所述支撑壁一端的圆锥形倾斜壁，所述端壁具有径向延伸的一个以上的缝隙，所述支撑壁的另一端卡在所述卡住部件上并与之结合。

2.如权利要求1所述的铰接装置，其特征在于，所述旋转轴和所述旋转部件形成为单一的部件。

3.如权利要求2所述的铰接装置，其特征在于，所述弹性部件是压缩弹簧圈，在套进去时，使这个弹簧圈的末端与所述倾斜壁接触并缠绕所述倾斜壁。

4.如权利要求1至权利要求3任一项所述的铰接装置，其特征在于，在所述移动部件和所述旋转部件中，一方设置有凸轮，另一方设置有凸轮从动件。

5.一种铰接装置，其连接静止构件和相对于静止构件可以折叠或者打开的移动构件，其特征在于具有：

与所述静止构件结合的外壳体，一端设有端壁，另一端开放；

与所述移动构件结合的旋转部件，具有至少有一部分穿过所述外壳体的开放端部而露出的结合部，并可以相对于所述外壳体进行旋转；

一端与所述外壳体的端壁结合，另一端与所述旋转部件结合的旋转轴，从而使所述旋转部件不脱离所述外壳体；

装入所述外壳体内的与所述旋转部件接触的直线移动部件，设有可以插入所述旋转轴的贯通孔，与所述旋转部件的旋转运动相互作用，沿着旋转轴进行直线运动；

用于把所述直线移动部件推向所述旋转部件的弹性部件，该弹性部件装入所述外壳体内，并套进所述旋转轴，

其中，所述旋转轴的一端具有径向增大的卡住部件，

在所述旋转部件上，设有可由所述旋转轴通过的通路和包围所述通路且以圆锥形状延伸的结合壁，所述结合壁具有向直径方向延伸的一个以上的缝隙，所述结合壁的末端卡在所述卡住部件上并与之结合。

6.如权利要求5所述的铰接装置，其特征在于，所述外壳体的端壁上具有贯通孔。

7.如权利要求5所述的铰接装置，其特征在于，所述旋转部件和所述旋转轴结合成可以共同旋转。

8.如权利要求6所述的铰接装置，其特征在于，所述旋转部件和所述旋转轴结合成可以共同旋转。

9.如权利要求7或8所述的铰接装置，其特征在于，所述旋转部件的通路具有在其长度方向上形成的一个以上的平坦平面部，所述旋转轴设有可以与所述旋转部件的孔的平面部紧密接触的平坦的平面部。

10.如权利要求5-8任一项所述的铰接装置，其特征在于，在所述移动部件和所述旋转部件中，一方设置有凸轮，另一方设置有凸轮从动件。

11.如权利要求9所述的铰接装置，其特征在于，在所述移动部件和所述旋转部件中，一方设置有凸轮，另一方设置有凸轮从动件。

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