CN1271349C - 铰链装置及使用该装置的携带电话机 - Google Patents
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Abstract
以提供结构简单的、经济的并且耐久性优异的铰链装置及使用该装置的携带电话机为课题。作为解决手段，在铰链装置中具有：筒状部件(5)；设置有卡合凸部(38)的接受器(3)，该卡合凸部(38)形成由规定的曲率半径构成的凸球面；弹压机构(4)；相对于接受器可以转动地连接的圆盘(2)，该圆盘(2)是在与接受器的卡合凸部相对的位置上与卡合凸部卡合，并且分别设置有卡合凹部(32)，该卡合凹部(32)形成比卡合凸部的曲率半径大的曲率半径的凹球面；通过弹压机构的弹压力，维持卡合凸部(38)与卡合凹部(32)的卡合状态并固定盖体部，另一方面，通过抵抗上述弹压力，对盖体部进行开关操作，卡合状态被解除。
Description
技术领域
本发明涉及铰链装置及使用该装置的折叠式携带电话机。
背景技术
近年来，在携带设备中，普遍流行使用时可以确保足够大的操作部或显示部，不使用时折叠起来携带方便的携带设备。该携带电话机是在作为框体的盖体部(受话部)和本体部(送话部)之间使用铰链，将盖体部对本体部转动自如地连接。具有这样的铰链装置的携带设备采用了固定结构，以便在打开盖体部或关上盖体部后，盖体部不会突然开关。
上述固定结构是，例如在本体部和盖体部上分别设置磁铁，通过其吸引力固定盖体部，或者作为铰链装置自身的转动装置的固定部和转动部的相对面上分别设置凸部、凹部，在规定的角度下使之卡合，在打开到该角度的状态下固定盖体部等。
在上述现有的铰链结构中，使用将磁铁安装在盖体部和本体部内部时，存在向形成小型化的框体内进行实际安装上的制约或重量上的问题，另外，设置将盖体部固定在铰链装置本身上的结构时，装置自身变得复杂，并且具有以下问题，即需要考虑伴随着盖体部的开关的磨损等耐久性的问题。
本发明鉴于上述问题，目的是提供结构简单的、经济性、耐久性上优异的铰链装置及使用该装置的携带电话机。
发明内容
为了解决上述的技术课题，如图1及图5所示，本发明是本体部13和盖体部12可以旋转地连接的铰链装置，具有：在一个端部上形成底部的筒状部件5；在该筒状部件5的另一端被滑动自如地嵌合在轴方向的接受器3，该接受器3在与轴方向垂直的表面的中心对称的位置上，分别设置有卡合凸部38，该卡合凸部38形成由规定的曲率半径构成的凸球面；被收容于上述筒状部件内，向上述接受器加力的弹压机构4；相对于接受器可以转动地连接的圆盘2，该圆盘2是在与上述接受器的卡合凸部相对的位置上，与上述卡合凸部结合并且分别设置有卡合凹部32，该卡合凹部32形成比上述卡合凸部的曲率半径大的曲率半径的凹球面；在上述盖体部12的关闭位置以及盖体部的展开被限制在180°以下的位置上，通过上述弹压机构的弹压力，维持上述卡合凸部38与上述卡合凹部32的卡合状态并固定盖体部，另一方面，通过抵抗上述弹压力，对上述盖体部进行开关操作，上述卡合状态被解除。
另外，上述的「形成比该卡合凸部的曲率半径大的曲率半径的凹球面」是指上述卡合凸部38的凸球面和卡合凹部32的凹球面的构成，不一定是分别具有一定的曲率半径，但是上述凹球面的最小曲率半径要大于上述凸球面的最大曲率半径。
另外，本发明的铰链装置的构成是，上述卡合凸部38是半径为R3的凸球面，上述卡合凹部32是圆盘2的中心线方向的截面的半径为R1，与上述中心线方向正交方向的截面的半径为R2的凹球面，各个半径之间具有R2＞R1＞R3的关系。
本发明的铰链装置的构成是，设置与上述圆盘2一体转动、具有多个卡定爪的箍圈1，将上述筒状部件5、由螺旋弹簧构成的上述弹压机构4以及上述接受器3对轴体可以转动地穿插在一端部具有头部的轴体6上，上述筒状部件5的底部与该头部对接，然后嵌入上述圆盘2和上述箍圈1成为与上述轴体6一体转动的状态，将上述筒状部件5固定在上述本体部13或上述盖体部12的一侧，另外将上述箍圈1固定在另一侧并且嵌合固定上述圆盘2。
本发明的铰链装置的构成是，上述轴体6上，在与上述头部相反一侧的前端部形成截面为四方形的第一方轴部62，另外在其内侧形成比第一方轴部粗的第二方轴部64，将上述圆盘2嵌入第二方轴部64，将上述箍圈1嵌入第一方轴部62。
本发明的铰链装置的构成是，在上述接受器3的卡合凸部进入上述圆盘2的卡合凹部的中途，上述盖体12的展开停止。
本发明的铰链装置的构成是，通过设置在上述本体部13和盖体部12之间的停止机构，盖体部12的展开角度停止在大于或等于150°并且小于或等于170°。
本发明的铰链装置的构成是，在上述接受器3的卡合凸部38进入上述圆盘2的卡合凹部32的中途，上述盖体部12闭塞。
本发明的携带电话机是将上述任一项记载的铰链装置安装在具有送话部等的上述本体部13和具有受话部等的上述盖体部12之间，在上述本体部13和上述盖体部12之间设置停止机构，使盖体部12的展开角度停止在大于或等于150°并且小于或等于170°，将上述本体部13和上述盖体部12可以转动地连接。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的铰链装置的分解立体图。
图2是表示实施方式的铰链装置的剖视图。
图3是关于铰链装置的圆盘，(a)是左侧视图、(b)是A-A线剖视图、(c)是B-B线剖视图、(d)是C-C线剖视图。
图4是关于铰链装置的接受器，(a)是正面图、(b)是左侧视图、(c)是右侧视图、(d)是D-D线剖视图。
图5是表示使用实施方式的铰链装置的携带电话机。
图6是实施方式的接受器和圆盘卡合状态的说明图。
附图标记的说明
1 箍圈 2 圆盘 3 凸轮 4 弹压机构(线圈弹簧)
5 筒状部件 6 轴体 12 盖体部 13 本体部
32 卡合凹部 38 卡合凸部
具体实施方式
以下根据附图就本实施方式进行说明。
图1是表示实施方式的用于折叠式携带电话机等携带设备的铰链装置11的分解立体图。该铰链装置11的构成部件是箍圈1、圆盘2、接受器3、螺旋弹簧4、筒状部件5、轴体6和盖子7。这些部件中，主要由圆盘2和接受器3构成凸轮装置。该铰链装置11的外观形状如图2所示，是由箍圈1、圆盘2、筒状部件5和盖子7构成。
上述箍圈1、筒状部件5由ABS、POM等合成树脂制或者烧结、MIM(金属注塑成型)成型的材料形成。盖子7由ABS、POM等合成树脂制、轴体6由铝制或钢材等金属制、螺旋弹簧4由钢材形成。上述圆盘2和接受器3由钢材或不锈钢等金属形成。另外，在圆盘2、接受器3和轴体6上最好进行非电解镀镍或镀镍等表面处理。
在此就各个构成部件进行说明。如图1所示，上述箍圈1是从基板21向外侧形成4个卡定爪20，基板21的中心部上设有四方的方孔22。另外，在基板21的外面的左右部位上分别设有嵌合槽部24。
如图3所示，圆盘2是在圆板状的基部的中心部上设有四方的方孔26，基部的左右部位上分别设有嵌合槽部28。另外，在上述圆板的外面部上形成有环形的、浅槽状的引导路30，该引导路30的上下部位上分别形成卡合凹部32。这两个卡合凹部32被排列在与圆盘2的中心的对称位置上。
该卡合凹部32是形成一部分凹球面的浅孔，该球面的曲率半径形成为，圆周方向的B-B线截面(图3(c))的凹球面的半径R2大于与圆盘2的圆周方向正交的A-A线截面(图3(b))的凹球面的半径R1。并且上述A-A线截面的半径R1大于后述的接受器3的卡合凸部38的凸球面的半径R3地形成。因此，关于上述各半径的尺寸，形成R2＞R1＞R3的关系。通过该关系，接受器3的卡合凸部38可以圆滑地向圆盘2的卡合凹部32的凹球面进入退出，并且通过该进入退出时的螺旋弹簧4的弹压力，盖体12可以得到适度的开关扭矩。另外，由于卡合凸部38对卡合凹部32的接触面积少，因此可以圆滑地移动。之所以分别规定了上述各个球面的半径，是为了便于加工并且使功能稳定化。
另外，从引导路30进入卡合凹部32的拐角处，具有上述半径R2的一半以下的半径R5的凸面状的圆角。上述引导路30的槽是与其方向正交的C-C线截面(图3(d))形成为半径R4的凹面状。该半径R4的大小与上述A-A线截面的半径R1相同。另外，不使上述卡合凹部32的B-B线截面(图3(c))的凹球面一定是半径R2，例如可以使卡合凸部38所进入附近(离卡合凹部32的中央部远的部位)的曲率半径的一部分小于R2。这种情况下，卡合凸部38的进入坡度大，向盖体12施加的扭矩加大。
图4是表示接受器3的图，该接受器3是将板片弯曲成截面为コ字型的形状，在基板部34的中央形成圆形的孔36，在夹着该孔36的上下部位上，分别设置有向外突出的卡合凸部38。这些卡合凸部38形成半径为R3的半球状。这两个卡合凸部38被设置在相对于接受器3的旋转中心对称的位置上。另外弯曲的上下部位上形成有嵌合部40，该嵌合部40被嵌入后述的筒状部件5的嵌合凹部49。
螺旋弹簧4是压缩弹簧，对接受器3加力。如图1所示，筒状部件5是下述的筒状容器，即在一端形成有在中心部设置了贯通孔44的底部46，在另一端形成有开放口48。该开放口48的上下部位上，分别设置有与轴方向平行地切开的嵌合凹部49。另外，筒状部件5的筒部50是左右部的一侧形成平坦的壁面52，另一侧形成与轴方向平行的结合槽部54。
如图1所示，轴体6由圆板状的头部56和轴部58构成。该轴部58上形成有前端部以外截面是圆形的圆形轴部60，在前端部上形成截面是四方形状的第一方轴部62，在其内侧形成第二方轴部64。该第二方轴部64比第一方轴部62稍粗地形成，第一方轴部62与箍圈1的方孔22，并且第二方轴部64与上述圆盘2的方孔26分别嵌合。盖子7是盖状的部件。
如图2所示，上述铰链装置11是将螺旋弹簧4收容在筒状部件5内，该螺旋弹簧4的另一端与接受器3对接的状态下，将接受器3的嵌合部40与筒状部件5的嵌合凹部49嵌合。该嵌合凹部49被切开规定的宽度，接受器3的嵌合部40在轴方向移动自如。
并且从筒状部件5的底部46的贯通孔44插入轴体6的轴部58，使螺旋弹簧4和接受器3穿插，并且在把圆盘2压接到接受器3的状态下，将第二方轴部64穿插在该方孔26中，将箍圈1的方孔22嵌入前端的第一方轴部62。最后将从箍圈1突出来的第一方轴部62的前端铆接组装成铰链装置。
该状态下，圆盘2的方孔26和箍圈1的方孔22都被嵌入轴体6的各方轴部62、64上。这样圆盘2和箍圈1与轴体6一体转动。另一方面，轴体6的圆形轴部60上，穿插有筒状部件5的贯通孔44和接受器3的孔36，因此，筒状部件5和接受器3对轴体6的转动是自由的。并且接受器3嵌合在筒状部件5的嵌合部49，接受器3和筒状部件5一体转动。
一方面，形成了以下凸轮装置，即通过螺旋弹簧4接受器3一直被向圆盘2的方向弹压，随着圆盘2的转动，接受器3的卡合凸部38反复向圆盘2的卡合凹部32进入和退出。因此该铰链装置是通过上述凸轮装置，圆盘2和箍圈1相对筒状部件5转动。
如图5所示，折叠式携带电话机具有设置有显示画面等的受话部构成的盖体部12、以及设置有操作键的送话部构成的本体部13。将上述的铰链装置11安装在该携带电话机的情况下，将铰链装置11的箍圈1的卡定爪20固定在设置于携带电话机的盖体部12上的铰链安装用孔部，并且将圆盘2嵌合固定，另一方面，将筒状部件5的壁面52和结合槽部54嵌合固定在设置于本体部13的铰链安装用的筒状部的左右部位上。通常在本体部13和盖体部12的连接部上安装两个铰链装置。
下面就上述铰链装置的基本动作进行说明。设置在上述圆盘2的两个卡合凹部32以及设置在接受器3上的两个卡合凸部38都是相对于中心相隔180°的角度设置。因此，卡合凸部38卡合在卡合凹部32的中央部时，其之间的转动角度为180°。
但是该实施方式中，上述卡合凸部38进入卡合凹部32、向着其中央部进入的途中，盖体部12的闭塞或展开结束，卡合凸部38的进入停止。此时，由于螺旋弹簧4的弹压力，滑到卡合凹部32途中的卡合凸部38产生向卡合凹部32的中心部移动的作用，这样，盖体部12被施加规定的扭矩。
即，按以下的方法将上述铰链装置11安装在图5所示的携带电话机上。这种情况如图6所示，随着盖体部12的操作而移动的卡合凸部38(A)，在就要关闭盖体部12时开始进入卡合凹部32，在将盖体部12关闭后的状态下，卡合凸部38的进入在中途停止(B的位置)。并且，展开盖体部12，例如盖体部12的展开角度为160°时，从上述卡合凹部32退出的卡合凸部38开始进入另外的卡合凹部32，在向着中央部进入的中途，卡合凸部38的进入停止(B的位置)。并且，设置停止器装置S，在上述展开角度为160°的位置，使本体部13和盖体部12的端部彼此间对接，盖体部12的展开停止。
如果是上述盖体部12的闭塞和展开时、卡合凸部38的进入中途停止的结构，由于螺旋弹簧4的弹压力，使卡合凸部38更加向着卡合凹部32的中央部的力量起作用。因此，即使在关闭盖体部12的状态下，仍然向盖体部12的关闭方向施加扭矩，所以盖体部12不会松动或突然打开，可以维持稳定的闭塞状态。
在盖体部12的展开结束(160°的角度)、盖体部12停止时也与上述相同，由于卡合凸部38在向卡合凹部32进入的中途停止，因此盖体部12成为被向展开方向加力的状态，所以盖体部12不会松动、稳定固定。另外，卡合凸部38只在卡合凹部32的凹球面滑动，而不是两者直接对接、限制盖体部12旋转的结构，因此不会有因这些部件的损耗而引起的性能降低的危险，是耐久性良好的结构。
另外，在上述例中，构成了在展开角度为160°的位置上使展开停止的停止器S机构，但该展开角度不限于160°，可以根据卡合凹部32的半径R2等扩大缩小。该展开角度小于或等于180°即可，但为了得到固定上述盖体部12的合适的扭矩，大于或等于150°、小于或等于170°的范围正好。如果展开角度小于150°，卡合凹部32的半径R2过大，不能得到足够的扭矩，另外如果大于170°，卡合凸部38进入卡合凹部32过深，凹球面的倾斜变小，不能得到足够的扭矩。
安装有上述铰链装置的携带电话机，若用手打开盖体部12，上述凸轮装置运转，圆盘2(箍圈1)与盖体部12一起转动。随着该圆盘2的转动，接受器3的卡合凸部38与圆盘2的卡合凹部32的卡合脱离，在圆盘2的引导路30上滑动。上述卡合凸部38脱出期间，规定的扭矩施加到盖体部12上，与其相抵抗打开盖体部12。之后盖体部12的展开结束时，接受器3的卡合凸部38进入圆盘2的另一个卡合凹部32并固定。
此时，在接受器3的卡合凸部38进入圆盘2的卡合凹部32的中途，停止器S机构起作用，盖体部12的展开停止。该盖体部12的展开结束时，由于螺旋弹簧4的弹压力，对盖体部12附加弹力，可得到喀哒的感觉，使盖体部12的展开有利索的感觉。
关闭盖体部12时，也与上述打开操作时相同，抵抗施加给盖体部12的扭矩，进行关闭盖体部12的操作。并且，圆盘2随着盖体部12的关闭移动而转动，接受器3的卡合凸部38从与圆盘2的卡合凹部32的结合脱出，在引导路30上滑动。与盖体部12闭塞的同时，上述卡合凸部38与原来的卡合凹部32卡合。此时与上述打开时相同，卡合凸部38滑入卡合凹部32的凹球面时力量增加，可以得到喀哒的感觉。
因此，根据使用上述实施方式的铰链装置11的携带电话机，由于将凹球面的卡合凹部设置在作为凸轮装置的圆盘上，另一方面将凸球面的卡合凸部设置在箍圈上，因此可以得到零件数量少的简单结构的铰链装置，因此容易制造经济性良好，并且同时使用球面部之间的结合和停止器装置来固定盖体部，因此有良好的耐久性。并且，可以得到盖体部开关时喀哒的感觉，具有使盖体部的开关有利索感觉的效果。
如上述所说明的，根据本发明的铰链装置，由于采用了如下的结构，即具有：有卡合凸部的接受器以及相对于上述接受器可以转动地连接的圆盘，该圆盘是与上述卡合凸部结合并且设置有一对卡合凹部，该卡合凹部形成了大于上述卡合凸部的曲率半径的曲率半径的凹球面，维持卡合凸部与卡合凹部的卡合状态、固定盖体部，因此可以得到零件数量少的简单结构的铰链装置，非常经济，并且耐久性良好，而且可以得到在盖体部开关时喀哒感觉的效果。
另外由于采用了卡合凸部是半径为R3的凸球面，卡合凹部是半径为R1的凹球面，与其正交方向的截面的半径为R2的凹球面，这些半径之间具有R2＞R1＞R3的关系的结构，因此，接受器的卡合凸部可以圆滑地进入退出圆盘的卡合凹部，并且通过弹压机构，使盖体部得到适当的开关扭矩，并且由于分别使各个球面的半径一定，因此容易加工并且有可谋求功能稳定化的效果。
根据本发明的携带电话机，由于采用了设置停止器机构，使盖体部相对于本体部的展开角度停止在大于或等于150°、小于或等于170°，本体部与盖体部可以转动地连接的结构，可以得到零件数量少的简单结构的铰链装置，非常经济，并且同时使用球面部之间的卡合和停止器机构固定盖体部的结构，因此有良好的耐久性，并且，由于开关携带电话机的盖体部时可以得到充足的扭矩，因此可以得到喀哒的感觉，具有使盖体部的开关有利索感觉的效果。
Claims (10)
1.一种铰链装置，将本体部和盖体部可以转动地连接，其特征在于，具有：
在一个端部上形成底部的筒状部件；
在该筒状部件的另一端被滑动自如地嵌合在轴方向的接受器，该接受器在与轴方向垂直的表面的中心对称的位置上，分别设置有卡合凸部，该卡合凸部形成由规定的曲率半径构成的凸球面；
被收容于上述筒状部件内，向上述接受器加力的由螺旋弹簧构成的弹压机构；
相对于接受器可以转动地连接的圆盘，该圆盘在与上述接受器的卡合凸部相对的位置上与上述卡合凸部结合，并且分别设置有卡合凹部，该卡合凹部形成比上述卡合凸部的曲率半径大的曲率半径的凹球面；
在上述盖体部的关闭位置以及盖体部的展开被限制在180°以下的位置上，通过上述弹压机构的弹压力，维持上述卡合凸部与上述卡合凹部的卡合状态并固定盖体部，另一方面，通过抵抗上述弹压力，对上述盖体部进行开关操作，上述卡合状态被解除。
2.如权利要求1所述的铰链装置，其特征在于，上述卡合凸部是半径为R3的凸球面，上述卡合凹部是圆盘的中心线方向的截面的半径为R1、在与上述中心线方向相正交的方向的截面的半径为R2的凹球面，各个半径之间具有R2＞R1＞R3的关系。
3.如权利要求1所述的铰链装置，其特征在于，设置与上述圆盘一体转动、具有多个卡定爪的箍圈，将上述筒状部件、由螺旋弹簧构成的上述弹压机构以及上述接受器相对于轴体可以转动地穿插在一端部具有头部的轴体上，上述筒状部件的底部与该头部对接，然后嵌入上述圆盘和上述箍圈、成为与上述轴体一体转动的状态，将上述筒状部件固定在上述本体部或上述盖体部的一侧，另一方面，将上述箍圈固定在另一侧并且嵌合固定上述圆盘。
4.如权利要求2所述的铰链装置，其特征在于，设置与上述圆盘一体转动、具有多个卡定爪的箍圈，将上述筒状部件、由螺旋弹簧构成的上述弹压机构以及上述接受器对轴体可以转动地穿插在一端部具有头部的轴体上，上述筒状部件的底部与该头部对接，然后嵌入上述圆盘和上述箍圈成为与上述轴体一体转动的状态，将上述筒状部件固定在上述本体部或上述盖体部的一侧，另一方面，将上述箍圈固定在另一侧并且嵌合固定上述圆盘。
5.如权利要求4所述的铰链装置，其特征在于，上述轴体上，在与上述头部相反一侧的前端部形成截面为四方形的第一方轴部，另外在其内侧形成比第一方轴部粗的第二方轴部，将上述圆盘嵌入第二方轴部，将上述箍圈嵌入第一方轴部。
6.如权利要求1所述的铰链装置，其特征在于，在上述接受器的卡合凸部进入上述圆盘的卡合凹部的中途，上述盖体的展开停止。
7.如权利要求6所述的铰链装置，其特征在于，通过设置在上述本体部和盖体部之间的停止机构，盖体部的展开角度停止在大于或等于150°并且小于或等于170°。
8.如权利要求1所述的铰链装置，其特征在于，在上述接受器的卡合凸部进入上述圆盘的卡合凹部的中途，上述盖体部闭塞。
9.一种携带电话机，其特征在于，将权利要求3所述的铰链装置安装在具有送话部等的上述本体部和具有受话部等的上述盖体部之间，在上述本体部和上述盖体部之间设置停止机构，使盖体部的展开角度停止在大于或等于150°并且小于或等于170°，将上述本体部和上述盖体部可以转动地连接。
10.一种携带电话机，其特征在于，将权利要求4所述的铰链装置安装在具有送话部等的上述本体部和具有受话部等的上述盖体部之间，在上述本体部和上述盖体部之间设置停止机构，使盖体部的展开角度停止在大于或等于150°并且小于或等于170°，将上述本体部和上述盖体部可以转动地连接。
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