CN1507244A - 用于装有照相机的移动电话的铰链装置和具有这种装置的移动电话 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种用于装有照相机的移动电话的铰链装置，以及具有这种铰链装置的移动电话。该铰链装置使得移动电话的折盖能够自动地相对于主机体打开或者关闭，并且使得电话的数字照相机自动旋转。该铰链装置包括固定的铰链部分(130)，旋转铰链部分(110)，能量产生部件，设置在所述的折盖中以产生旋转驱动力，内部转子(6)，设置在旋转铰链部分中，照相机(104)，设置在内部转子中，旋转停止部件，用于停止内部转子的旋转并且用旋转驱动力旋转旋转铰链部分，以及能量传递部件，连接到能量产生部件和固定铰链部分，以选择性地执行能量传递。

Description

用于装有照相机的移动电话的铰链装置和 具有这种装置的移动电话
技术领域
本发明通常涉及用于装有照相机的移动电话的铰链装置，特别涉及用于装有照相机的移动电话的铰链装置，它被设计为使得移动电话的折盖能够自动地相对于主机体打开和关闭，并且使得电话的数字照相机能够自动地旋转。本发明还涉及具有这种铰链装置的移动电话。
背景技术
如本领域中的普通技术人员所公知的，传统的移动电话被划分成为翻动式电话，它具有铰接的盖住主机体的各种按钮的盖，以及折叠式电话，它具有折叠的主机体。根据移动电话最近的小型化和紧凑化的趋势，折叠式电话比翻动式电话得到了更加广泛的应用。
在传统的折叠式电话中，折盖是铰接到主机体的以便折盖向着主机体关闭或从主机体打开。
传统的折叠式移动电话通常具有设计为使得用户人工地相对于主机体打开折盖或关闭折盖的人工折盖旋转机构。现在，一些型号具有电机操作的折盖旋转机构，能够自动地相对于主机体使用电机自动地打开和关闭折盖，并且使得用户也能够手动地打开和关闭折盖以便进一步方便用户和加强电话的功能，这种型号已经得到了开发和使用。
图1示出了装有这种使得用户手动或者自动地打开和关闭折盖的电机操作的折盖旋转机构的传统的折叠式移动电话的部分。如图所示，传统的折叠式移动电话包括折盖1和主机体2，它们使用铰链装置彼此连接。
铰链装置包括旋转铰链部分10，设置在折盖1、以及两个固定的铰链部分30，设置在主机体2。该旋转铰链部分在其两端铰接在两个固定的铰链部分30。
电机操作的折盖旋转机构设置在铰链装置中以自动地相对于主机体2按所希望的打开和关闭折盖1。该电机操作的旋转机构包括能量产生部件，装在旋转铰链部分10以产生旋转驱动力、能量传递部件，用于选择性地与能量产生部件结合、以及弹性支撑部件，用于向能量传递部件施加弹力以对应于用户施加到折盖1的外力来选择性地将能量传递部件与能量产生部件结合，或者使两者脱离；该电机操作的折盖旋转机构还具有位置传感部件，用于感知旋转部件10的角度位置并且输出控制信号到能量产生部件。
能量产生部件产生旋转驱动力以在任意角度相对于主机体2旋转折盖1，并且包括电机11、以及减速齿轮组件12，用于传递电机11的旋转驱动力并且同时降低转速。
具体说，电机11连接到外置于主机体2的预定位置的信号输出部件(未示出)，并且对应于信号输出部件输出的信号，通过移动电话的电池施加的电能接通。该电机11因此产生了相反方向的旋转力。
该减速齿轮组件12与电机的输出轴组装在一起，并且将电机11的旋转驱动力传递给能量传递部件，同时以预定的比例降低旋转速度。该减速齿轮组件12包括多个行星齿轮(未示出)。在减速齿轮组件12中，行星齿轮被组装为具有预定的减速比例，并且功能为在降低旋转速度之外，还避免齿轮组件12的不希望的反向旋转。
能量传递部件包括第一凸轮22和第二凸轮23。该第一凸轮22在其一端为锥形，以便第一凸轮的末端的中间部分变得平坦并且向着第二凸轮23突出，从而形成锥形的突起。第二凸轮23在其相对侧的表面具有锥形的下沉。在铰链装置的自动折盖旋转模式中，第一和第二凸轮22和23由于弹性支撑部件的弹性偏压力而彼此摩擦结合在一起。当能量产生部件在自动折盖旋转模式中产生旋转力的时候，第一凸轮22在与能量产生部件相同的方向上旋转。第二凸轮23因此在相同的方向旋转，因为两个凸轮22和23彼此摩擦结合。但是，当在电机操作的旋转机构保持在自动折盖旋转模式的时候，用户手动地打开或关闭折盖1，并且将外力施加到折盖1的时候，第一和第二凸轮22和23彼此脱离。
在能量传递部件中，第一凸轮22安装到减速齿轮组件12的轴的端部，同时第二凸轮23座于形成在两个固定的铰链部分30中形成的空腔中。
弹性部件包括压缩弹簧40，由具有高弹性和高恢复力的材料制成。该压缩弹簧40设置在固定的铰链部分30的空腔中以便弹簧40的第一端连接到空腔的端壁，而第二端连接到能量传递部件的端部。
弹性支撑部件的弹性偏压力大于能量产生部件的旋转驱动力。由于具有这种高的弹性偏压力的弹性支撑部件在方向上偏转能量传递部件，所以能量传递部件的第一和第二凸轮22和23彼此结合或者脱离。
即，当折盖1通过能量产生部件的旋转驱动力打开或关闭的时候，压缩弹簧40将其大于能量产生部件的旋转驱动力的弹性偏压力施加到能量传递部件，因此，保持了第一和第二凸轮22和23的摩擦结合。但是，当用户手动地打开或者关闭折盖1的时候，压缩弹簧40弹性地变形以便折盖1被手动地打开和关闭。
位置传感部件控制能量产生部件以补偿折盖1相对于主机体的0到150度的旋转角度范围的30度的角度相位差。
即，当旋转铰链部分10位于与能量传递部件相同的角度相位的时候，位置传感部件感知旋转铰链部分10的角度位置，并且输出停止信号到能量产生部件以停止能量产生部件的操作。
位置传感部件包括从传统的磁性传感器或者光学传感器中选择的位置传感器，能够输出对应于单独的传感器的定位的电信号。位置传感部件还可以包括接触开关，被设计为当接触开关彼此接触的时候输出电信号到能量产生部件。
上述的移动电话的铰链装置的操作如下。
当用户在任意的方向上手动地旋转折盖1以相对于主机体打开和关闭折盖1的时候，旋转铰链部分10与折盖1的旋转在相同的方向上一起旋转。
此时，用户施加到旋转铰链部分10的手动旋转力大于压缩弹簧40的弹性偏压力，第一和第二凸轮22和23彼此脱开。
即，被压缩弹簧40在其端部偏压的第二凸轮23被设计为选择性地与装在减速齿轮组件12的轴上的第一凸轮22摩擦结合。因此，当用户将外力施加到折盖1以手动打开或关闭折盖的时候，第一和第二凸轮22和23彼此脱开，因为作用在折盖1上的外力大于压缩弹簧40的弹性偏压力。能量传递部件在压缩了压缩弹簧40之后收缩，所以用户可以手动打开和关闭折盖1。
当用户想自动打开和关闭折盖1的时候，用户操作主机体2的信号输出部件。信号输出部件因此输出电信号到能量产生部件。
响应于从能量产生部件输出的信号，能量产生部件的电机11被移动电话的电池施加的电能接通，从而在一个方向上旋转并且产生希望的方向上的能够自动打开折盖1的旋转力。电机11的旋转力被传递到装在减速齿轮组件12的轴端上的第一凸轮22。
这样，第一和第二凸轮22和23从它们旋转的位置通过压缩弹簧40的恢复力返回到它们原来的位置，其中在旋转的位置上，两个凸轮22和23旋转预定的角度以压缩压缩弹簧40。
在上面的情况下，第一凸轮22在第一凸轮22摩擦结合固定的铰链部分30的情况下，通过电机11的旋转力旋转。由于在上述情况下压缩弹簧40的弹性偏压力大于电机11施加的驱动力，所以保持了第一和第二凸轮22和23的摩擦接触状态。
由于第二凸轮23安装到固定的铰链部分，所以连接到第二凸轮23的第一凸轮22保持在了固定的位置。由于第一凸轮22保持在了如上所述的固定位置，所以电机11的旋转力旋转固定地罩住电机11的旋转铰链部分10。与旋转铰链部分10一体化的折盖1被因此在与旋转铰链部分10相同的方向上旋转，所以折盖1打开。
当内置于旋转铰链部分10的位置传感器与外置于第一凸轮22的位置传感器在旋转铰链部分10旋转期间对齐的时候，这两个位置传感器具有相同的角相位。此时，预定的电信号被施加到了电机11以停止电机11的旋转。折盖1的旋转被停止，所以停止了折盖1的打开动作。
当用户想自动关闭折盖1的时候，用户操作主机体2的信号输出部件，从而信号输出部件输出电信号到能量产生部件的电机11。
响应于从能量产生部件输出的信号，电机11被移动电话的电池施加的电能接通以在相反的方向上旋转，从而产生能够关闭折盖1的反向旋转力。电机11的旋转力被传递到装在减速齿轮组件12的轴端上的第一凸轮22。
这样，第一和第二凸轮22和23被保持在了摩擦结合的位置，其中两个凸轮22和23通过压缩弹簧40的弹性偏压力彼此摩擦结合，所以包括第一和第二凸轮22和23的能量传递部件被固定在了它们的位置。
由于能量传递部件的固定的位置，固定地罩住电机11的旋转的铰链部分10在相反的方向上旋转。
与旋转的铰链部分10一体化的折盖1因此在与将关闭的旋转的铰链部分10相同的方向上旋转。
当折盖1完全关闭的时候，折盖1与主机体2接触，所以折盖1的旋转停止了，由于折盖1的旋转停止了，所以电机11过载。
此时，过载大于压缩弹簧40的弹性偏压力，所以第一和第二凸轮22和23彼此脱开。此外，电机11被移动以压缩压缩弹簧40。
因此，由于电机11的旋转力，第一凸轮22旋转。当外置于第一凸轮22的位置传感器与内置于旋转铰链部分10的位置传感器在第一凸轮22旋转期间对齐的时候，这两个位置传感器具有相同的角相位。此时，预定的电信号被施加到了电机11以停止电机11的旋转。折盖1的旋转被停止，所以停止了折盖1的关闭动作。
近年来，开发并广泛地应用了装有照相机的移动电话，它内置或者外置了数字照相机以使得用户通过移动电话传递图像和声音给呼叫连接的对方。
传统的移动电话的数字照相机是从外面附装在移动电话的主机体上的以便用户手动地在任意方向旋转照相机以将照相机面对用户或者另外的与用户相对的目标物体以拍摄用户或者目标物体的照片。
但是，具有传统的在其主机体的外部数字照相机的移动电话的问题在于，照相机增加了电话的体积。此外，传统的外部数字照相机迫使用户单独地携带照相机并且在他们需要的时候连接照相机到电话，从而对于用户很不方便。
为了克服移动电话的外部的数字照相机的问题，开发并且使用了内置数字照相机的移动电话。
内置的数字照相机的构造如下。即，圆柱形的数字照相机内置于铰链装置，该铰链装置将折盖铰接到移动电话的主机体，照相机旋转机构设置在铰链装置中以便自动地旋转照相机。在具有这种内置的数字照相机的移动电话的操作中，照相机是有电机自动地旋转的。即，当移动电话的折盖被旋转以便打开的时候，照相机在使得照相机面向里(对着用户)的方向上或者向外(对着于用户相对的另外的目标物体)自动旋转的，以拍摄用户或者目标物体的照片。
内置的数字照相机的优点在于，它们不会增加移动电话的体积，并且自动旋转，所以很方便。
但是，具有这种内置的数字照相机的移动电话的问题在于，照相机的旋转机构是装在铰链装置中的，所以铰链装置没有被设计为自动打开或者关闭折盖。
即，由于在移动电话的铰链装置中的空间的限制，不可能单独地安装两个电机，用于在铰链装置中的照相机的旋转机构和折盖的旋转机构，所以，具有内置的数字照相机的移动电话没有在铰链装置中的折盖旋转机构。因此，在现有技术中，电机操作的自动打开和关闭折盖的折盖旋转机构只有当铰链装置没有内置的数字照相机的时候才装在铰链装置中。
由于传统的移动电话的铰链装置不容纳照相机旋转机构和折盖旋转机构，因为如上所述的限制的内部空间容量，所以该移动电话不能够同时完成自动打开和关闭折盖的功能和自动旋转内置的数字照相机的功能，所以不方便。
发明内容
因此，鉴于上述的现有技术中的问题，提出了本发明，并且本发明的目的是提供一种装有照相机的移动电话的铰链装置，被设计为能够使移动电话的折盖被自动地相对于主机体打开和关闭，并且使电话的数字照相机自动地旋转。
本发明的另一个目的是提供具有这种铰链装置的移动电话。
为了实现上述的目的，本发明提供了一种用于将折盖和装有照相机的移动电话的主机体彼此连接的铰链装置，包括：固定的铰链部分，设置在主机体；旋转铰链部分，设置在折盖并且其两端铰接到固定铰链部分；能量产生部件，设置在折盖中以产生旋转驱动力；内部转子，设置在将被能量产生部件产生的旋转力旋转的旋转铰链部分中；图像拾取器件，设置在内部转子中以拍摄目标物体的照片；旋转停止部件，用于停止内部转子的旋转并且用能量产生部件的旋转驱动力来旋转旋转铰链部分；以及能量传递部件，其两端分别连接到能量产生部件和固定铰链部分，以便选择性地执行能量传递。
在铰链器件中，能量产生部件优选地包括电机，它在任意方向上旋转以产生向前或者向后方向上的旋转力。能量产生部件优选地还包括减速齿轮组件，连接到电机，以便在降低旋转速度的同时传递电机的旋转驱动力。
该减速齿轮组件包括：第一减速齿轮组件，装在内部转子中；以及第二减速齿轮组件，通过轴连接到第一减速齿轮组件，并且安装在旋转铰链部分中。
旋转停止部件包括：外部制动器，形成在内部转子的外表面上，以及内部制动器，形成在旋转铰链部分的内表面上。该外部制动器和内部制动器每个优选地包括两个形成在彼此分开180度角度间隔位置上的制动器。
能量传递部件包括：第一凸轮，在其第一端连接到能量产生部件，并且在其第二端形成锥形以具有锥形突起；以及第二凸轮，在其第一端连接到固定的铰链部分，并且具有在其第二端上的锥形凹陷以便该第二凸轮的锥形凹陷与第一凸轮的锥形突起彼此结合。
铰链装置还包括：弹性支撑部件，用于将弹性偏压力施加到能量传递部件。
该弹性支撑部件优选地包括压缩弹簧，装在固定铰链部分中。
减速齿轮组件包括：第一减速齿轮组件，连接到电机；第二减速齿轮组件，固定到旋转铰链部分；以及第三减速齿轮组件，安装在内部转子中并且在其第一端通过能量传递单元连接到第一减速齿轮组件。该能量传递单元包括正时皮带或齿轮组。
在另一方面，本发明提供了一种用于将折盖和装有照相机的移动电话彼此连接的铰链装置，包括：固定的铰链部分，设置在主机体；旋转铰链部分，设置在折盖并且其两端铰接到固定铰链部分；内部转子，设置在旋转铰链部分中；数字照相机，设置在内部转子中；电机，设置在折盖中以便产生旋转驱动力；第一减速齿轮组件，在首先降低旋转速度的同时传递电机的旋转驱动力；第二减速齿轮组件，通过轴连接到第一减速齿轮组件，并且安装在旋转铰链部分中以便在再次降低旋转速度的同时传递电机的旋转驱动力；旋转停止部件，用于停止内部转子的旋转并且用电机的旋转力来旋转旋转铰链部分；能量传递部件，在其两端分别连接到第二减速齿轮组件和固定铰链部分，以选择性地执行能量传递；以及弹性支撑部件，用于施加大于电机的旋转驱动力的弹性偏压力到能量传递部件，并且使得能量传递部件在外力施加到折盖的时候与电机脱离。
在再一个方面中，本发明提供了一种移动电话，该电话包括具有设置在电话的主机体的固定铰链部分和设置在电话的折盖的旋转铰链部分的铰链装置，从而将折盖铰接到主机体，该移动电话包括：内部转子，设置在旋转铰链部分中；数字照相机，设置在内部转子中；能量产生部件，设置在内部转子中，以便产生旋转驱动力；旋转停止部件，用于停止内部转子的旋转并且用能量产生部件的旋转驱动力来旋转旋转铰链部分；能量传递部件，在其两端分别连接到能量产生部件和固定铰链部分，以选择性地执行能量传递；以及弹性支撑部件，用于施加大于能量产生部件的旋转驱动力的弹性偏压力到能量传递部件，并且使得能量传递部件在外力施加到折盖的时候与电机脱离；以及信号输出部件，用于输出电信号到能量产生部件。
在另一个方面中，本发明提供了一种移动电话，该电话包括具有设置在电话的主机体的固定铰链部分和设置在电话的折盖的旋转铰链部分的铰链装置，从而将折盖铰接到主机体，该移动电话包括：内部转子，设置在旋转铰链部分中；电机，设置在折盖中以便产生旋转驱动力；旋转停止部件，用于停止内部转子的旋转并且用能量产生部件的旋转驱动力来旋转旋转铰链部分；数字照相机，设置在内部转子中；减速齿轮组件，在降低旋转速度的同时传递电机的旋转驱动力；能量传递部件，在其两端分别连接到减速齿轮组件和固定铰链部分，以选择性地执行能量传递；以及弹性支撑部件，用于施加大于电机的旋转驱动力的弹性偏压力到能量传递部件，并且使得能量传递部件在外力施加到折盖的时候与电机脱离；以及信号输出部件，用于输出电信号到电机。
附图说明
本发明的上述的和其他的目的、特点和其他的优点将通过下面结合附图的说明而变得更加明了，其中：
图1示出了传统的用于装有照相机的移动电话的铰链装置的截面图；
图2示出了根据本发明的第一实施例的用于装有照相机的移动电话的铰链装置的结构的截面图；
图3示出了根据本发明的铰链装置的结构的部分分解透视图：
图4示出了图3中的沿着A-A线的截面图；
图5示出了装在本发明的铰链装置中的减速齿轮组件的操作的透视图；
图6a到6d示出了包括在本发明的铰链装置中的折盖和照相机旋转机构的操作的侧视图；
图7示出了根据本发明的第二实施例的用于装有照相机的移动电话的铰链装置的结构的截面图；
图8示出了根据本发明的第三实施例的用于装有照相机的移动电话的铰链装置的结构的截面图。
具体实施方式
现在参照附图，其中相同的编号在整个的图中用于相同或相似的部件。
图2示出了根据本发明的第一实施例的用于装有照相机的移动电话的铰链装置的结构的截面图。如图所示，根据本发明的用于折叠式移动电话的铰链装置包括：旋转铰链部分110，设置在折盖100，以及两个固定铰链部分130，设置在主机体102。该铰链装置还具有内部转子106，装在旋转铰链部分110中。数字照相机104，它是一个图像拾取器件，用于拍摄目标物体的照片，牢固地安装于内部转子106中。
折盖和照相机旋转机构装在铰链装置中以自动相对于主机体102打开和关闭折盖100并且旋转照相机104。该旋转机构包括：能量产生部件，设置在内部转子106中，以产生旋转驱动力，以及旋转停止部件，用于停止内部转子106的旋转并且使用能量产生部件的旋转驱动力来旋转旋转铰链部分110。该旋转机构还包括能量传递部件，弹性支撑部件和信号输出部件。能量传递部件在其两端连接到能量产生部件和两个固定铰链部分130中的一个以便能量传递部件选择性地结合能量产生部件。弹性支撑部件施加弹性偏压力到能量传递部件以选择性地响应于用户施加到折盖100上的外力来与能量产生部件结合或与之脱离。弹性支撑部件的弹性偏压力大于能量产生部件的旋转驱动力。信号输出部件输出控制信号到能量产生部件。
旋转铰链部分110在其两端铰接到两个固定铰链部分130，因此相对于两个固定铰链部分130旋转。
折盖和照相机旋转机构安装在旋转铰链部分100中以自动地打开或者关闭折盖100并且自动地旋转数字照相机104。为了制造折盖和照相机旋转机构，内部转子106安装在旋转铰链部分110中，并且数字照相机104牢固地安装在内部转子106中。
内部转子106具有圆柱形，与旋转铰链部分110类似，并且数字照相机104安装在内部转子106的端部。
FPC 105连接到照相机106的第一端，并且与主机体102的PCB(未示出)收发电信号。
能量产生部件安装在内部转子106中，位于照相机104的第二端的位置，并且产生旋转驱动力以旋转照相机104和折盖100。该能量产生部件包括电机111，以及减速齿轮组件112以在降低旋转速度的同时传递电机111的旋转驱动力。
包括微电机的电机111连接到外置在主机体102的预定位置的信号输出部件(未示出)，并且通过来自移动电话的电池响应于从信号输出部件输出的信号的电能接通。从而电机111产生相反方向的旋转力。
减速齿轮组件112与电机111的输出轴组装在一起，并且将电机111的旋转驱动力传递到能量传递部件，同时以预定的比例降低旋转速度。减速齿轮组件112包括多个行星齿轮。
减速齿轮组件的行星齿轮被组装为具有预定的减速比，并且功能为在降低旋转速度之外，避免减速齿轮组件的不希望的倒转。
在本发明的优选实施例中，能量产生部件包括微电机111和减速齿轮组件112。但是，可以理解，如果该机构能够稳定地产生希望的旋转驱动力并且具有避免折盖和照相机的不希望的倒转的功能，则该能量产生部件可以设计为具有其他形式的机构。
在本发明的优选实施例中，减速齿轮组件112包括第一减速齿轮组件114和第二减速齿轮组件116。第一减速齿轮组件114安装在内部转子106的端部中，并且连接到电机111以初次降低电机111的旋转力的旋转速度。第二减速齿轮组件116通过轴连接到第一减速齿轮组件114，并且连接到旋转铰链部分110以便再次降低第一减速齿轮组件114传递的旋转力的旋转速度。
图3示出了根据本发明的铰链装置的结构的部分分解透视图。如图所示，根据本发明的实施例的第一减速齿轮组件114包括三级行星齿轮单元。但是，可以理解，该第一减速齿轮组件114不局限于该三级行星齿轮单元，而是可以根据设计的第一减速齿轮组件114的减速比来改变齿轮单元的级数，而不会影响本发明的功能。
第一减速齿轮组件114被配置为使得齿轮组件114的三级行星齿轮组单元在与罩住数字照相机104和电机111的内部转子106的内表面结合的同时进行旋转。即，内部转子106的一部分被设计为具有轮齿106b的内部齿轮，在轮齿处，内部转子106与第一减速齿轮组件114的行星齿轮内结合，如图4所示。
由于第一减速齿轮组件114的行星齿轮在外结合于内部转子106的内部轮齿106b的同时进行旋转，所以内部转子106被旋转，因此牢固地装在内部齿轮106中的数字照相机104在需要的方向上旋转。
第二减速齿轮组件116包括单级行星齿轮单元。该减速齿轮组件112因此降低了电机的旋转力的旋转速度，同时在第一到第四级中改变减速比。该第二减速齿轮组件116安装在旋转铰链部分110。
旋转停止部件，用于停止内部转子106的旋转并且用能量产生部件的旋转驱动力来旋转旋转铰链部分110，该部件设置在内部转子106和旋转铰链部分110。在本发明的优选实施例中，旋转停止部件包括外部制动器106a，形成在内部转子106的外表面上，以及内部制动器110a，形成在旋转铰链部分110的内表面上。
外部制动器106a和内部制动器110a优选地被配置为具有预定的宽度的纵向制动突起，并且每一个都优选地包括两个在彼此间隔180度角度的位置上形成的纵向突起。
但是，可以理解，外部和内部制动器106a和110a的形状和数量并不局限于上述的形状和数量，而是可以在不影响本发明的功能的情况下自由地改变，如果制动器110a和106a停止了内部转子106的旋转并且用能量产生装置的旋转驱动力旋转旋转铰链部分110。
在本发明的铰链装置中，能量传递部件选择性地与能量产生部件结合或与之脱离。该能量传递部件包括第一凸轮122和第二凸轮123。第一凸轮122在其第一端连接到第二减速齿轮组件116，并且在其第二端形成锥形以具有向着第二凸轮123突出的锥形突起。第二凸轮123在其第一端连接到两个固定铰链部分130中的一个，并且在其第二端具有锥形凹陷，以便第二凸轮123与第一凸轮122摩擦结合。
当能量产生装置的旋转驱动力在自动旋转模式期间施加到第一凸轮122的时候，其中第一凸轮122与第二凸轮123摩擦结合，第二凸轮123通过弹性支撑部件的弹性偏压力向着第一凸轮122偏压，第二凸轮123在与第一凸轮122相同的方向上由于两个凸轮122和123之间的摩擦结合而旋转。但是，当用户手动地打开或者关闭折盖100的时候，并且在旋转机构保持在自动旋转模式时施加外力到折盖100的时候，第一和第二凸轮122和123彼此脱离。
在本发明中，可以理解，第一凸轮122可以设置有锥形的凹陷，并且第二凸轮123可以具有锥形的突起以与第一凸轮122的锥形凹陷摩擦结合，这与优选实施例不同，不会影响本发明的功能。
弹性支撑部件将它的弹性偏压力施加到能量传递部件，并且当外力施加到折盖100的时候使得能量传递部件与能量产生部件脱离。旋转机构还具有位置传感部件，用于感知旋转铰链部分110的角度位置，并且输出控制信号到能量产生部件。
弹性支撑部件包括压缩弹簧140，它由具有高弹性应变和高恢复力的材料制成。该压缩弹簧140设置在固定铰链部分130的一个的空腔中，以便弹簧的第一端连接到空腔的端壁，并且第二端连接到能量传递部件的第二凸轮123。
弹性支撑部件的弹性偏压力大于能量产生部件的旋转驱动力。由于具有这种高弹性偏压力的旋转驱动力在一个方向上偏压能量传递部件，所以能量传递部件的第一和第二凸轮122和123彼此结合或者脱离。
即，当折盖100通过能量产生部件的旋转驱动力打开或者关闭的时候，压缩弹簧140将其大于能量产生部件的旋转驱动力的弹性偏压力施加到能量传递部件。从而保持了第一和第二凸轮122和123的摩擦结合状态。但是，当用户手动地打开或者关闭折盖100的时候，压缩弹簧140被弹性地变形以便折盖100被手动地打开和关闭。
在图中，参考编号132代表两个传感器刷，它们装在旋转铰链部分110中以便分别地感知数字照相机104的旋转和折盖100的旋转。
在具有铰链装置的移动电话的操作中，安装在移动电话中的PCB的电机驱动芯片单独以两种模式控制电机111，即，折盖旋转模式和照相机旋转模式。
上述的本发明中的用于移动电话的铰链装置的操作如下。
当用户手动地在任意方向上旋转折盖100以相对于主机体102打开或者关闭折盖100的时候，旋转铰链部分110与折盖100一起在相同的方向上旋转。
此时，用户施加到旋转铰链部分110的手动旋转力大于压缩弹簧140的弹性偏压力，第一和第二凸轮122和123彼此滑动脱开。
即，在其一端被压缩弹簧140偏压的第二凸轮123被设计为选择性地与装在减速齿轮组件112的轴的第一凸轮组件122摩擦接触。因此，当用户将外力施加到折盖100以便手动地打开或者关闭折盖100的时候第一和第二凸轮122和123彼此滑动地脱开，因为作用在折盖100上的外力大于压缩弹簧140的弹性偏压力。能量传递部件在压缩压缩弹簧140之后收缩，所以用户可以手动地打开或者关闭折盖100。
当用户想自动地打开折盖100的时候，用户操作主机体102的信号输出部件。该信号输出部件因此向能量产生部件输出电信号。
响应于信号输出部件输出的信号，能量产生部件的电机111通过从移动电话的电池施加的电能而接通，因此能够在一个方向上旋转并且产生所需要的方向上的旋转力，以能够自动地打开折盖100。电机111的旋转力首先传递到第一减速齿轮组件114。
图5示出了装在本发明的铰链装置中的减速齿轮组件的操作的透视图。图中示出了当电机111的旋转驱动力转动第一和第二凸轮114和116、内部转子106和旋转铰链部分110的情况。
在图5中，为了便于说明，与恒星齿轮(sun-gear)结合的减速齿轮组件112的每一级齿轮单元的行星齿轮的数量是两个。因此可以理解，与恒星齿轮结合的减速齿轮组件112的每一级齿轮单元的行星齿轮的数量并不局限于两个，而是可以改变而不影响本发明的功能。
当电机111被接通即将旋转的时候，电机111的旋转驱动力被通过电机的输出轴111a传递到第一级恒星齿轮。因此第一级恒星齿轮114a被旋转，并且强迫转动结合第一级恒星齿轮114a的第一级行星齿轮114b旋转。
此时，第一级行星齿轮114b在外部结合于内部转子106的内部齿轮的轮齿106b，并且内部转子106牢固地罩住电机111，所以第一级行星齿轮114b在它们的旋转轴上旋转并且围绕恒星齿轮114a回转，同时沿着内部转子106的轮齿106b移动。因此，通过轴连接到第一级行星齿轮114b的第二级恒星齿轮114c被旋转。
当图5中的第一级恒星齿轮114a反时针旋转的时候，第一级行星齿轮114b在它们的旋转轴上顺时针旋转，并且围绕恒星齿轮114a逆时针回转，同时沿着内部转子106的轮齿106b移动。因此第二级恒星齿轮114c逆时针旋转。
当第二级恒星齿轮114c如上所述旋转的时候，在它们的旋转轴上旋转的第二级行星齿轮114d外结合到第二级恒星齿轮114c，并且围绕第二级恒星齿轮114c回转，同时沿着内部转子106的轮齿106b移动。因此，通过轴连接到第二级行星齿轮114d的第三级恒星齿轮114e被旋转。
在减速齿轮组件中，第四级恒星齿轮116a通过轴连接到与第三级恒星齿轮114e外结合的第三级行星齿轮114f。此时，第四级恒星齿轮116a外结合于固定到第一凸轮122的第四级行星齿轮116b，所以第三级行星齿轮114f不围绕第三级恒星齿轮114e回转。作为内部齿轮的内部转子106因此在反方向上旋转。
因此，内部转子106在如图5的箭头A所示的方向上旋转，所以，牢固地设置在内部转子106中的电机111和数字照相机104在相同的方向上旋转。
当形成在内部转子106的外表面上的外部制动器106a在内部转子106转动期间与形成在旋转铰链部分110的内部表面上的内部制动器110a接触的时候，内部转子106的旋转被停止。
当电机111在内部转子106的外部制动器106a与旋转铰链部分110的内部制动器110a接触的状态下进一步转动的时候，第三级行星齿轮114f围绕第三级恒星齿轮114e回转，同时沿着内部转子106的轮齿106b移动，并且转动第二减速齿轮组件116的恒星齿轮116a，以引起第二减速齿轮组件116的行星齿轮116b转动和回转。但是，第二减速齿轮组件116的行星齿轮116b被固定到第一凸轮122，所以行星齿轮116b不进行回转。因此，作为内部齿轮的内部转子106在反方向上旋转。
安装到第二减速齿轮组件116的旋转铰链部分110被因此旋转，所以与旋转铰链部分110一体化的折盖100在将被打开的相同的方向上旋转。
图6a到6d示出了包括在本发明的铰链装置中的折盖和照相机旋转机构的操作的侧视图。下面将参照图6a到6d来说明折盖和照相机旋转机构用来旋转照相机104和折盖100的操作。
当电机111在一个方向上被旋转的时候，数字照相机104通过电机111的旋转力被在相同的方向上旋转。在数字照相机104旋转的过程中，牢固地罩住了数字照相机104的内部转子106的外部制动器106a与旋转铰链部分110的内部制动器110a接触，如图6a所示。
当电机111在外部制动器106a与内部制动器110a接触的状态下进一步旋转的时候，折盖100被旋转并且打开，如图6b所示。
此时，数字照相机104面对位于与移动电话的用户相对位置上的目标物体。
折盖100相对于主机体102打开的角度优选地被设定为大约140度，并且在折盖100和数字照相机104之间的角度优选地被设定为80度。
当折盖100如上所述打开的时候，可以通过适当地在反方向上旋转电机111来改变照相机104的拍摄角度。即，为了引导照相机104向着电话的用户，电机111在反方向上旋转需要的角度，如图6c所示。
当拍摄完用户的照片后，电机111在与反方向相对的方向上旋转。
在数字照相机104旋转期间，牢固地罩住数字照相机104的内部转子106的外部制动器106a与旋转铰链部分110的内部制动器110a接触。当电机111进一步在相同的方向上旋转的时候，折盖100如图6d所示旋转和关闭。
图7示出了根据本发明的第二实施例的用于装有照相机的移动电话的铰链装置的结构的截面图。如图所示，根据本发明的第二实施例的折叠式移动电话的铰链装置包括：旋转铰链部分210，设置在折盖200，以及两个固定铰链部分230，设置在主机体。内部转子设置在旋转铰链部分210中，具有装在内部转子中的数字照相机204。
用于旋转内部转子的电机211装在折盖200的LCD下面的空间中。铰链装置还具有减速齿轮组件，用于在降低旋转速度的同时传递电机211的旋转驱动力。
在第二实施例中，减速齿轮组件包括连接到电机211的第一减速齿轮组件212。第三减速齿轮组件214安装在内部转子中，并且通过能量传递单元218连接到第一减速齿轮组件212。第二减速齿轮组件216通过轴连接到第三减速齿轮组件214，并且安装到旋转铰链部分210。
在第二实施例中，正时皮带或者齿轮系可以优选地用作能量传递单元218。但是，可以理解，能量传递单元218不局限于正时皮带或者齿轮系。
根据本发明的第二实施例的铰链装置的操作如下。当电机211旋转的时候，第一减速齿轮组件212首先降低电机211输出的旋转力的旋转速度。旋转力随后被从第一减速齿轮组件212通过能量传递单元218传递到第三减速齿轮组件214。
第三减速齿轮组件214和第二减速齿轮组件216被因此以与所述的用于第一实施例的使得数字照相机204和折盖200旋转的相同的方式操作，并且进一步的对于两个减速齿轮组件214和216旋转照相机204和折盖200的操作的说明本认为是不必要了。
根据第二实施例的铰链装置因此自动地打开或者关闭移动电话的折盖并且自动地旋转数字照相机。
图8示出了根据本发明的第三实施例的用于装有照相机的移动电话的铰链装置的结构的截面图。如图所示，根据本发明的第三实施例的用于折叠式移动电话的铰链装置包括电机311，安装在折盖300的LCD下面的空间中，以旋转内部转子。铰链装置还具有减速齿轮组件，用于在降低旋转速度的同时传递电机311的旋转驱动力。在第三实施例中，减速齿轮组件包括第一减速齿轮组件312，安装在内部转子中，能量传递单元318，将第一减速齿轮组件312连接到电机311，以及第二减速齿轮组件316，通过轴连接到第一减速齿轮组件312，并且固定到旋转铰链部件310。
在与所述的用于第二实施例的相同的方法中，正时皮带或者齿轮系可以优选地作为第三实施例的能量传递单元318。
当电机311旋转的时候，电机311的旋转力被传递到第一减速齿轮组件312，所以转动第一减速齿轮组件312。此时，第一减速齿轮组件312首先降低从电机311输出的旋转力的旋转速度。
在根据第三实施例的铰链装置的操作期间，第一减速齿轮组件312和第二减速齿轮组件316以与所述的第一实施例的旋转数字照相机和折盖300相同的方式操作。并且进一步的对于两个减速齿轮组件312和316旋转照相机204和折盖300的操作的说明被因此认为是不必要了。
工业可应用性
如上所述，本发明提供了一种用于装有照相机的移动电话的铰链装置，它被设计为使得移动电话的折盖能够自动地相对于主机体打开或者关闭，并且使得电话的数字照相机自动旋转。本发明还提供了一种具有这种铰链装置的移动电话。该具有这种铰链结构的安装有照相机的移动电话对于用户来说很方便。
在本发明的铰链装置中，用于旋转移动电话的折盖和照相机的机构不使用单独的电机来旋转折盖和照相机，而是被设计为使用单一的电机同时旋转折盖和照相机。铰链装置因此使用简单的机构自动地旋转折盖和照相机，该机构包括减少了的部件数量，它能够降低装有照相机的移动电话的制造成本。
本发明的铰链装置还加强了装有照相机的移动电话的功能，诸如IMT-2000型，被设计为使得用户能够通过移动电话与通话连接的对方收发图像和声音，并且在电话的数据存储装置中存储图像和话音数据。
尽管以说明为目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域中的普通技术人员可以理解，在不脱离所附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，可以对本发明进行各种可能的修改、添加和替换。

Claims (40)

1.一种用于将装有照相机的移动电话的折盖和主机体彼此连接的铰链装置，包括：
固定的铰链部分，设置在所述的主机体；
旋转铰链部分，设置在所述的折盖并且在其两端铰接到所述的固定铰链部分；
能量产生部件，设置在所述的折盖中以产生旋转驱动力；
内部转子，设置在将被能量产生部件产生的旋转力旋转的所述的旋转铰链部分中；
图像拾取器件，设置在所述的内部转子中以拍摄目标物体的照片；
旋转停止部件，用于停止所述的内部转子的旋转并且用能量产生部件的旋转驱动力来旋转所述的旋转铰链部分；以及
能量传递部件，其两端分别连接到能量产生部件和固定铰链部分，以选择性地执行能量传递。
2.根据权利要求1所述的铰链装置，其中所述的能量产生部件包括电机，它在任一方向上旋转以产生在向前或者反方向上的旋转力。
3.根据权利要求2所述的铰链装置，其中所述的能量产生部件还包括减速齿轮组件，连接到所述的电机，以便在降低旋转速度的同时传递电机的旋转驱动力。
4.根据权利要求3所述的铰链装置，其中所述的减速齿轮组件包括：
第一减速齿轮组件，装在所述的内部转子中；以及
第二减速齿轮组件，通过轴连接到所述的第一减速齿轮组件，并且安装在所述的旋转铰链部分中。
5.根据权利要求1所述的铰链装置，其中所述的旋转停止部件包括：
外部制动器，形成在所述的内部转子的外表面上，以及内部制动器，形成在所述的旋转铰链部分的内表面上。
6.根据权利要求5所述的铰链装置，其中所述的外部制动器和内部制动器每个包括两个形成在彼此分开180度角度间隔的位置上的制动器。
7.根据权利要求1所述的铰链装置，其中所述的能量传递部件包括：
第一凸轮，在其第一端连接到所述的能量产生部件，并且在其第二端形成锥形以具有锥形突起；以及
第二凸轮，在其第一端连接到固定的铰链部分，并且具有在其第二端上的锥形凹陷以便该第二凸轮的锥形凹陷与第一凸轮的锥形突起彼此结合。
8.根据权利要求1所述的铰链装置，还包括弹性支撑部件，用于将弹性偏压力施加到能量传递部件。
9.根据权利要求8所述的铰链装置，其中所述的弹性支撑部件包括压缩弹簧，装在固定铰链部分中。
10.根据权利要求3所述的铰链装置，其中所述的减速齿轮组件包括：
第一减速齿轮组件，连接到所述的电机；
第二减速齿轮组件，固定到所述的旋转铰链部分；以及
第三减速齿轮组件，安装在所述的内部转子中并且在其第一端通过能量传递单元连接到所述的第一减速齿轮组件，并且在其第二端通过轴连接到所述的第二减速齿轮组件。
11.根据权利要求10所述的铰链装置，其中所述的能量传递单元包括正时皮带或齿轮系。
12.一种用于将装有照相机的移动电话的折盖和主机体彼此连接的铰链装置，包括：
固定的铰链部分，设置在所述的主机体；
旋转铰链部分，设置在所述的折盖并且其两端铰接到所述的固定铰链部分；
内部转子，设置在所述的旋转铰链部分中；
数字照相机，设置在所述的内部转子中；
电机，设置在所述的折盖中以便产生旋转驱动力；
第一减速齿轮组件，装在所述的折盖中，并且连接到所述的电机，以便在首次降低旋转速度的同时传递电机的旋转驱动力；
第二减速齿轮组件，通过轴连接到所述的第一减速齿轮组件，并且安装在所述的旋转铰链部分中，以便在再次降低旋转速度的同时传递电机的旋转驱动力；
旋转停止部件，用于停止所述的内部转子的旋转并且用电机的旋转力来旋转所述的旋转铰链部分；
能量传递部件，在其两端分别连接到第二减速齿轮组件和固定铰链部分，以选择性地执行能量传递；以及
弹性支撑部件，用于施加大于电机的旋转驱动力的弹性偏压力到能量传递部件，并且使得能量传递部件在外力施加到折盖的时候与电机脱离。
13.根据权利要求12所述的铰链装置，其中用于连接第一减速齿轮组件到第二减速齿轮组件的第三减速齿轮组件装在所述的内部转子中，所述的第三减速齿轮组件通过能量传递单元连接到第一减速齿轮组件。
14.根据权利要求13所述的铰链装置，其中所述的能量传递单元包括正时皮带或齿轮系。
15.根据权利要求12所述的铰链装置，其中所述的旋转停止部件包括：
外部制动器，形成在所述的内部转子的外表面上，以及内部制动器，形成在所述的旋转铰链部分的内表面上。
16.根据权利要求15所述的铰链装置，其中所述的外部制动器和内部制动器每个包括两个形成在彼此分开180度角度间隔的位置上的制动器。
17.根据权利要求12所述的铰链装置，其中所述的能量传递部件包括：
第一凸轮，在其第一端连接到所述的第二减速齿轮组件，并且在其第二端具有锥形突起；以及
第二凸轮，在其第一端连接到固定的铰链部分，并且具有在其第二端上的锥形凹陷以便该第二凸轮的锥形凹陷与第一凸轮的锥形突起彼此结合。
18.根据权利要求12所述的铰链装置，其中所述的弹性支撑部件包括压缩弹簧，装在所述的固定铰链部分中。
19.根据权利要求12所述的铰链装置，还包括传感器刷，用于分别感知数字照相机的旋转和折盖的旋转。
20.一种移动电话，该电话包括具有设置在电话的主机体的固定铰链部分和设置在电话的折盖的旋转铰链部分的铰链装置，从而将折盖铰接到主机体，所述的移动电话包括：
内部转子，设置在所述的旋转铰链部分中；
数字照相机，设置在所述的内部转子中；
能量产生部件，设置在所述的内部转子中，以便产生旋转驱动力；
旋转停止部件，用于停止所述的内部转子的旋转并且用能量产生部件的旋转驱动力来旋转所述的旋转铰链部分；
能量传递部件，在其两端分别连接到能量产生部件和固定铰链部分，以选择性地执行能量传递；
弹性支撑部件，用于施加大于能量产生部件的旋转驱动力的弹性偏压力到能量传递部件，并且使得能量传递部件在外力施加到折盖的时候与电机脱离；以及
信号输出部件，用于输出电信号到能量产生部件。
21.根据权利要求20所述的移动电话，其中所述的能量产生部件包括电机，它在任一方向上旋转以产生在向前或者反方向上的旋转力。
22.根据权利要求21所述的移动电话，其中所述的能量产生部件还包括减速齿轮组件，连接到所述的电机，以便在降低旋转速度的同时传递电机的旋转驱动力。
23.根据权利要求22所述的移动电话，其中所述的减速齿轮组件包括：
第一减速齿轮组件，装在所述的内部转子中；以及
第二减速齿轮组件，通过轴连接到所述的第一减速齿轮组件，并且安装在所述的旋转铰链部分中。
24.根据权利要求20所述的移动电话，其中所述的旋转停止部件包括：
外部制动器，形成在所述的内部转子的外表面上，以及内部制动器，形成在所述的旋转铰链部分的内表面上。
25.根据权利要求24所述的移动电话，其中所述的外部制动器和内部制动器每个包括两个形成在彼此分开180度角度间隔的位置上的制动器。
26.根据权利要求20所述的移动电话，其中所述的能量传递部件包括：
第一凸轮，在其第一端连接到所述的能量产生部件，并且在其第二端形成锥形以具有锥形突起；以及
第二凸轮，在其第一端连接到固定的铰链部分，并且具有在其第二端上的锥形凹陷以便该第二凸轮的锥形凹陷与第一凸轮的锥形突起彼此结合。
27.根据权利要求20所述的移动电话，其中所述的弹性支撑部件包括压缩弹簧，装在固定铰链部分中。
28.根据权利要求20所述的移动电话，还包括传感器刷，用于分别地感知数字照相机的旋转和折盖的旋转。
29.一种移动电话，该电话包括具有设置在电话的主机体的固定铰链部分和设置在电话的折盖的旋转铰链部分的铰链装置，从而将折盖铰接到主机体，所述的移动电话包括：
内部转子，设置在所述的旋转铰链部分中；
电机，设置在所述的折盖中以便产生旋转驱动力；
旋转停止部件，用于停止所述的内部转子的旋转，并且用电机的旋转驱动力来旋转所述的旋转铰链部分；
数字照相机，设置在所述的内部转子中；
减速齿轮组件，用于在降低旋转速度的同时传递电机的旋转驱动力；
能量传递部件，在其两端分别连接到减速齿轮组件和固定铰链部分，以选择性地执行能量传递；
弹性支撑部件，用于施加大于电机的旋转驱动力的弹性偏压力到能量传递部件，并且使得能量传递部件在外力施加到折盖的时候与电机脱离；以及
信号输出部件，用于输出电信号到电机。
30.根据权利要求29所述的移动电话，其中所述的减速齿轮组件包括：
第一减速齿轮组件，连接到所述的电机；
第二减速齿轮组件，固定到所述的旋转铰链部分；以及
第三减速齿轮组件，安装在所述的内部转子中，并且在其第一端通过能量传递单元连接到所述的第一减速齿轮组件，并且其第二端通过轴连接到第二减速齿轮组件。
31.根据权利要求30所述的移动电话，其中所述的能量传递单元包括正时皮带或者齿轮系。
32.根据权利要求29所述的移动电话，其中所述的减速齿轮组件包括：
第一减速齿轮组件，安装在所述的内部转子中，并且通过能量传递部件连接到所述的电机；
第二减速齿轮组件，固定到所述的旋转铰链部分，并且通过轴连接到所述的第一减速齿轮组件。
33.根据权利要求32所述的移动电话，其中所述的能量传递单元包括正时皮带或者齿轮组。
34.根据权利要求29所述的移动电话，其中所述的减速齿轮组件包括：
第一减速齿轮组件，连接到所述的电机；
第二减速齿轮组件，固定到所述的旋转铰链部分，并且通过轴连接到所述的第一减速齿轮组件。
35.根据权利要求34所述的移动电话，其中所述的能量传递单元包括正时皮带或者齿轮系。
36.根据权利要求29所述的移动电话，其中所述的旋转停止部件包括：
外部制动器，形成在所述的内部转子的外表面上，以及内部制动器，形成在所述的旋转铰链部分的内表面上。
37.根据权利要求36所述的移动电话，其中所述的外部制动器和内部制动器每个包括两个形成在彼此分开180度角度间隔的位置上的制动器。
38.根据权利要求29所述的移动电话，其中所述的能量传递部件包括：
第一凸轮，在其第一端连接到所述的电机，并且在其第二端具有锥形突起；以及
第二凸轮，在其第一端连接到固定的铰链部分，并且具有在其第二端上的锥形凹陷以便该第二凸轮的锥形凹陷与第一凸轮的锥形突起彼此结合。
39.根据权利要求29所述的移动电话，其中所述的弹性支撑部件包括压缩弹簧，装在所述的固定铰链部分中。
40.根据权利要求29所述的移动电话，还包括传感器刷，用于分别地感知数字照相机的旋转和折盖的旋转。
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