CN1842262A - 电子设备的双轴铰链装置 - Google Patents

Abstract

提供一种电子设备的双轴铰链装置，该装置使第2部件相对于第1部件能够开闭，通常，第2部件相对于第1部件能够保持在固定位置，但是根据需要，第2部件相对于第1部件能够沿左右任一方向转动，该装置具有有第1轴和第2轴，构成电子设备的，第2部件相对于第1部件绕上述第1轴转动而朝垂直方向开闭，并且使上述第2部件绕上述第2轴朝水平方向转动，并且还具有有位于上述第1轴处的第2部件的垂直方向转动控制机构，以及位于上述第2轴处的上述第2部件的水平转动控制机构，在上述垂直方向转动控制机构的支撑部件与把该支撑部件安装成朝水平方向能够转动的上述水平方向转动控制机构的安装部件之间，设有可动挡块机构，通过该可动挡块机构，将上述第2部件相对于上述第1部件的水平方向的转动限制在预定角度，且当上述第2部件相对于上述第1部件进一步转动时，则解除上述限制，上述第2部件朝同一方向进一步转动。

Description

电子设备的双轴铰链装置

技术领域

本发明涉及一种适合在膝上型个人电脑、笔记本型个人电脑、摄像机以及其它便携式电子设备等的第1部件与第2部件之间使用的电子设备的双轴铰链装置，所述第1部件构成了设有键盘的本体部，而所述第2部件则构成了液晶图像显示部。

背景技术

以往，具有如下结构的双轴铰链装置已经在日本国发明专利申请2004-153899号中提出了申请，即，该装置在上述举例的电子设备等中，在能够使第2部件相对于第1部件在垂直方向上开闭的基础上，还能够使第2部件在相对于构成设有键盘的本体部的第1部件开启的状态下，朝水平方向转动。

该日本国发明专利申请2004-153899号所记载的双轴铰链装置的结构是：第2部件相对于第1部件在水平方向上在0°到180°之间往复转动，在第2部件相对于第1部件打开时，可让第2部件在左右任意一个方向上有选择地转动到180°，而因设置在铰链装置上的固定挡块机构，而不能够转动180°以上。

按照这种结构，存在如下以下问题，即在商谈或者设计研讨会等会议中，会有如下情况：在第2部件相对于第1部件开启的状态下，需要把个人电脑的显示画面给围住工作中的个人电脑的很多人来观看，即，位于第2部件正面的人对作为本体部的第1部件的键盘进行操作，给位于左右的人看第2部件上的显示画面，或者左右任意一侧的人操作第1部件，使该第2部件的转动，供正面的人或者旁边的人看显示在作为显示画面的第2部件上的画面。如果在上述情况下，该第2部件相对于第1部件只能朝一个方向转动，那就会产生必须让第1部件和第2部件一起转动，而且操作性差的问题。

另外，个人电脑大多是由一位操作者操作的。在这种情况下，理想的结构是第2部件相对于第1部件不会轻易转转，第1部件与第2部件稳定地保持在正对的固定位置上(即，第1部件和第2部件朝着操作者正面的位置)。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题而做出的，其目的是提供一种电子设备的双轴铰链装置，该装置具有如下结构：第2部件相对于第1部件可以开闭，通常，第2部件相对于第1部件能够保持在固定位置上，而根据需要，第2部件相对于第1部件在左右任意一个方向上能够转动。

下面，对将本发明的一个实施例用于膝上型个人电脑的情况进行说明，然而，本发明当然也可以用于其它笔记本型个人电脑、摄像机等具有相对于第1部件进行开闭的第2部件的其它电子设备中。

为了实现上述目的的本发明的双轴铰链装置，具有第1轴和第2轴，并且在构成电子设备的第1部件和第2部件中，第2部件相对于第1部件绕着上述第1轴转动而朝着垂直方向开闭，并且使上述第2部件绕着上述第2轴朝着水平方向转动，其特征在于：具有位于上述第1轴处的第2部件的垂直方向转动控制机构，以及位于上述第2轴处的第2部件的水平转动控制机构；在上述垂直方向转动控制机构的支撑部件与把该支撑部件安装成可以向水平方向转动的上述水平方向转动控制机构的安装部件之间，设有可动挡块机构；通过该可动挡块机构，将上述第2部件相对于上述第1部件在水平方向上的转动限制在预定的角度，并且，一旦上述第2部件相对于上述第1部件进一步转动，便会解除上述限制，上述第2部件能够进一步向同一个方向转动。

这时的本发明中的上述可动挡块机构，可以由与上述支撑部件一起转动的固定挡块，和设置于上述安装部件侧并仅在施加了预定的推压力时动作的可动挡块构成。

再有，本发明的上述垂直方向转动控制机构可由转动凸轮、固定凸轮以及弹性机构构成。

而且，本发明的上述水平方向转动控制机构可由卡接(click)机构构成，卡接(click)机构在上述第2部件相对于第1部件处于预定的水平方向转动角度时，使上述第2部件稳定停止。

根据本发明第一方面的结构，将设有键盘的本体部作为第1部件，将液晶显示部作为第2部件，并用于膝上型个人电脑或者笔记本型个人电脑以及摄像机等电子设备中时，能够让第2部件相对于第1部件稳定地进行通常的开闭操作，此外，还可让第2部件相对于第1部件朝任意方向转动360°，从而提高了操作性。

根据本发明第二方面的结构，能够以简单的结构，对第2部件相对于第1部件在水平方向上的转动进行控制，根据需要，可让第2部件相对于第1部件转动超过180°的转动角度。

根据本发明第三方面的结构，使第2部件伴随吸入动作相对于第1部件从预定的开闭角度能够自动关闭或者打开，在此基础上，还可将第1部件和第2部件锁定在闭合状态以及预定的开启角度上。

根据本发明第四方面的结构，即使第2部件相对于第1部件可以转动360°，但是，如果不加力，就不容易转动，在使用时，第2部件相对于第1部件也能够保持稳定的状态。

附图说明

图1是本发明的双轴铰链装置的正视图。

图2是本发明的双轴铰链装置的俯视图。

图3是本发明的双轴铰链装置的右侧视图。

图4是沿图1中的A-A线的剖视图。

图5是本发明的双轴铰链装置的分解立体图。

图6是本发明的双轴铰链装置的一方垂直方向转动控制机构的放大分解立体图。

图7是本发明的双轴铰链装置的另一方垂直方向转动控制机构的放大分解立体图。

图8是本发明的双轴铰链装置的水平方向转动控制机构的放大分解立体图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的电子设备的双轴铰链装置的一个实施例。

图中，标号1所示的是安装部件，它固定在例如图1和图3的用假想线表示的第1部件A侧。该第1部件A构成设有膝上型个人电脑键盘的本体部。该安装部件1具有安装基座部1a，以及被设置成从该安装基座部1a折曲垂下的一对安装部1b、1b。

标号2所示的是用于支撑同样在图1和图3中用假想线表示的第2部件B的支撑部件。该第2部件B构成了这种膝上型个人电脑的液晶显示部。该支撑部件2正面大致呈T字形，带有构成第2轴的本体筒部2a，及在该本体筒部2a的左右水平方向上延伸的支撑臂部2b、2b。在该支撑臂部2b、2b的各自的自由端侧，通过一对垂直方向转动控制机构3、3安装着托架4、4，该托架4、4的安装板4a、4a上，安装着第2部件B的后端部。

这一对垂直方向转动控制机构3、3的结构是相同的，因而这里只对其中一方进行说明，省略了对其另一方的说明。设置在支撑臂部2b的自由端侧的安装变形孔2c中，朝着与支撑臂部2b同轴线的方向插入并卡合构成第1轴的轴5的小直径变形安装部5a，在此基础上，通过安装螺钉5f进行固定。

上述托架4具有从上述安装板4a折弯的平板部4b，通过让轴5的圆形小直径部5b插入设置于平板部4b上的插通孔4c中，上述托架4能够转动地枢轴支撑在该轴5上。除了圆形小直径部5b之外，轴5还具有大直径部5c和变形小直径部5d，在大直径部5c与托架4的平板部4b之间，夹着摩擦垫圈6，轴5的圆形小直径部5b被插入设置于摩擦垫圈6的中心部的插通孔6a中。该摩擦垫圈6自其边缘部折弯而形成卡定片6b，通过让该卡定片6b与设置于大直径部5c的边缘部上的卡定槽5e卡合，轴5约束摩擦垫圈6的转动。

托架4的平板部4b在不与摩擦垫圈6相接触的一侧，安装着在一端面上设有凸轮部7a的转动凸轮7，在设置于其中心部轴线方向上的插通孔7b中，能够转动地插入轴5的圆形小直径部5b，在该凸轮7的与托架4的平板部4b相接触的一侧，从其边缘部突出设有一对卡定突起7c、7c，通过让该卡定突起7c、7c与设置于托架4的平板部4b的边缘部上的卡定槽4d、4d卡合，托架4约束转动凸轮7的转动。

标号8所示的是固定凸轮，通过在设置于其中心部轴线方向的变形插通孔8a中，插入并卡合轴5的变形小直径部5d，轴5约束固定凸轮8的转动。

标号9所示的是材料厚度较厚的推压用垫圈，在设置于其中心部轴线方向上的变形插通孔9a中，插入并卡合轴5的变形小直径部5d。

标号10所示的是多个碟形弹簧构成的弹性机构，其介于推压垫圈9和固定凸轮8之间，在设置于其中心部的插通孔10a中，插入轴5的变形小直径部5d。

这样，轴5的变形小直径部5d是这样构成的，即，将其端面铆边(かしめ)，通过铆边，转动凸轮7和固定凸轮8借助于弹性机构10使彼此的凸轮部7a、8b处于压接状态，在托架4转动的同时，通过该压接状态下的压接力，以及摩擦垫圈6与轴5的大直径部5c之间的压接力，在托架4转动的同时，产生摩擦力矩。

上述垂直方向转动控制机构3的结构可以考虑其它的摩擦垫圈、弹簧垫圈、或者弹性机构，或者将压缩弹簧等组合起来的公知的摩擦机构，对其结构在此没有限定，可以使用各种各样公知的结构。

而且，支撑部件2通过上述水平方向转动控制机构15被安装在安装部件1上，并能够朝着水平方向转动。该水平方向转动控制机构15由以下部分构成：转动筒部16，通过将其变形安装部16a插入并配合在本体筒部2a的变形安装孔2d中并对其端部进行铆边而被固定在本体筒部2a上，并且安装在设置于安装部件1的安装基座部1a上的安装孔1c中，能够向水平方向转动；摩擦垫圈17，在设置于其中心部的插通孔17a中，能够转动地插入该转动筒部16的变形安装部16a，通过让设置于其边缘部的一对卡定片17b、17b与设置于本体筒部2a上的卡定槽2e、2e(仅示出了其一部分)相卡合，其转动受到体筒部2a的约束；第1卡接垫圈18，在设置于其中心部的圆形插通孔18a中，能够转动地插入转动筒部16，并且与安装部件1的安装基座部1a的下侧相抵接，通过让从其边缘部折弯的卡定片18b、18b插入并卡定在设置于安装基座部1a上的固定孔1d、1d中，其转动受到安装部件1的约束；第2卡接垫圈19，与上述第1卡接垫圈18相接触，在设置于其中心部的变形插通孔19a中，使转动筒部16的变形部16c插入并卡合；第3卡接垫圈20，与上述第2卡接垫圈19相接触，在设置于其中心部的变形插通孔20a中，使转动筒部16的变形部16c插入并卡合；第4卡接垫圈21，与该第3卡接垫圈20相接触，在设置于其中心部的变形插通孔21a中，使转动筒部16的变形部16c插入并卡合。

并且，通过对转动筒部16的安装了第4卡接垫圈21的一侧进行铆边，摩擦垫圈17与第1卡接垫圈18压接在安装基座部1a的两侧，进而第1至第4卡接垫圈18至21相互压接，向第1卡接垫圈18侧压接。

此外，在摩擦垫圈17的表面以及第2至第3卡接垫圈19、20的表面，分别设有多个留存润滑油的小孔17c、19b及20b，同时，在第1卡接垫圈18的边缘部上设有一对切口部18c，在第2卡接垫圈19的表面以及第4卡接垫圈21的表面上，在相对置的位置各设置一对凸部19c和凸部21b。

这样，在摩擦垫圈17的边缘部上设有固定挡块23，同时，在安装部件1的安装基座部1a上设有可动挡块24，由该固定挡块23和可动挡块24构成了可动挡块机构22。可动挡块24通过铆边固定在安装基座部1a上的安装销25，安装于安装基座部1a上，并可进行回转(旋回)动作，通过作用于该安装销25上的摩擦垫圈26和推压垫圈27产生摩擦力矩。即，对安装销25的推压垫圈27侧进行铆边。在可动挡块24的自由端侧安装着挡块销28，该挡块销28嵌入到设置于安装基座部1a上的扇形导向孔29中。由此，可动挡块24仅在规定的角度，由固定挡块23施加预定的推压力时，可以进行回转动作。

下面，对其作用进行说明。首先，对垂直方向转动控制机构3的作用进行说明，第2部件B安装在该垂直方向转动控制机构3的托架4的安装板4a、4a上，通常第2部件B是关闭的，并与第1部件A相重合，如图1所示，通过托架4绕着作为第1轴的轴5、5转动，该第2部件B可以相对于第1部件A在垂直方向上转动。不过，在第1部件A和第2部件B相互闭合的状态下，设置于固定凸轮8上的凸轮部8b的凸部8c、8c，会落入设置在另一方转动凸轮7的凸轮部7a上的凹部7d、7d中，从而第2部件B相对于第1部件A被锁定成闭合状态。

在该闭合状态下，如果用手抓住第2部件B的进前侧(操作者一侧)相对于第1部件A朝着垂直的方向推压，凸部8c、8c就会克服弹性机构10的弹力从凹部7d、7d中脱出，由此第2部件B相对于第1部件被开启，然后，各凸轮部7a、8b的凸部7e、7e和凸部8c、8c都成为被压接的状态，从而能够以自由停止的状态进行开闭。

一旦第2部件B相对于第1部件A打开到180°，则在此之前，各凸轮8的凸部8c、8c再次落入转动凸轮7的凹部7d、7d中，因此通过弹性机构10的弹力作用，第2部件B自动开启并被锁定。将这种动作称为吸入动作，或者回转动作。一旦打开到180°，则通过示图未的挡块，第2部件B相对于第1部件A不会进一步开启。

在关闭相对于第1部件A被开启的第2部件B时，通过与上述开启时相反的动作可自由停止地关闭，在完全关闭之前，固定凸轮8的凸轮部8b的凸部8c、8c从转动凸轮7的凸轮部7a的凸部7e、7e落入到凹部7d、7d中，由此产生先前说明的吸入动作而自动关闭，并在闭合的状态下被锁定。

此外，在使第2部件B在中间开启角度卡住并停止时，可以通过变更各凸轮部7a、8b的凹部和凸部的位置而进行任意变更。另外，完全开启的角度同样也可以任意选择。

下面，对水平方向转动控制机构15的作用进行说明。在通常的状态下，在第1卡接垫圈18的切口部18c、18c上嵌入并卡合有凸部19c、19c，因此安装在支撑部件2的本体筒部2a上的转动筒部16被锁定在该位置，只要不施加围绕转动筒部16的轴线的转动推压力，转动筒部16就会保持该状态，其中，上述第1卡接垫圈18卡定并固定于安装部件1的安装基座部1a上，上述凸部19c、19c设置于转动受转动筒部16的约束的第2卡接垫圈19的上表面。为了方便说明，将该状态定为0°。

如上所述，为了使第2部件B相对于第1部件A朝着垂直方向打开，操作第1部件A，并且为了使例如位于正面操作者左右侧的人看到显示在第2部件B上的显示画面，必须使第2部件B朝水平方向的左右方向转动，这时，通过让第2部件B相对于第1部件向左右任意一个方向转动，凸部19c、19c从切口部18c、18c脱离出来，从而第2部件B能够在水平方向上转动。并且，一旦打开到180°，固定挡块23就会抵接在可动挡块24上，凸部19c、19c再次落入到切口部18c、18c中，上述第2部件B便停止在该180°的位置。

关于该部分，在以往技术中，当第2部件相对于第1部件A朝着一个方向水平转动180°时，由于在该180°处带有固定挡块机构，因此若不返回到原先位置，则无法继续从0°朝向与先前不同的方向转动180°，而根据本发明，在先开到180°时，如果朝向超过180°的方向进一步推压第2部件B，则上述第2部件B通过可动挡块机构22可以朝着同一个方向进一步转动。

即，如果第2部件B相对于第1部件A朝着一个方向开到180°，并且朝着同一方向进一步推压已停止的第2部件B，则与支撑部件2的本体部2a一起转动的摩擦垫圈17上所设的固定挡块23，就会推压可动挡块24的挡块销28，由此便可以使该可动挡块24以安装销25为支点转动，从而第2部件B能够朝着同一个方向进一步转动超过180°的角度。这样，在第2部件B相对于第1部件A转动180°之后，通过推压第2部件B朝着同一方向转动，便可进一步转动。

因此，便可以省略以往技术中的那种先返回到原先的0°，再朝相反的方向转动的麻烦，提高了操作性。事实上，第2部件B作为液晶显示部，在人们围着该液晶显示部开会或者商谈的情况下，往往会产生上述的需求，通过朝同一方向推压第2部件B，以使其能够转动360°，因而非常方便。

另外，在第2部件B处于上述0°、180°时，由于设置在第2卡接垫圈19上的凸部19c、19c落入到设置于第1卡接垫圈18上的切口部18c、18c内，因而此时就进行吸入动作。为此，最好在凸部的转动方向左右设置成略微倾斜。

此外，水平方向转动控制机构15的结构并不限定于实施例，它可以采用其它公知的结构。

另外，可动挡块机构22的结构除了实施例的之外，例如也可采用如下结构：可动挡块由板簧那样的弹性部件来构成，或者使螺旋弹簧作用在可动挡块上，以自动地返回到原先的位置。此外，也可以将上述结构的受到轴向作用力的可动挡块设置于安装基座一侧，而将凹部设置在设有固定挡块的一侧(支撑部件侧)。

根据本发明的上述结构，可以将其用作特别是把第1部件作为设有键盘的本体部，把第2部件作为液晶显示部的膝上型个人电脑或笔记本型个人电脑等电子设备的双轴铰链装置。

Claims (4)

1.一种电子设备的双轴铰链装置，其带有第1轴和第2轴，在构成电子设备的第1部件和第2部件中，第2部件相对于第1部件绕着上述第1轴转动而朝着垂直的方向开闭，并且使上述第2部件绕着上述第2轴朝水平方向转动，其特征在于：

具有位于上述第1轴处的上述第2部件的垂直方向转动控制机构，以及位于上述第2轴处的上述第2部件的水平转动控制机构，在上述垂直方向转动控制机构的支撑部件与把该支撑部件安装成能够向水平方向转动的上述水平方向转动控制机构的安装部件之间，设有可动挡块机构，通过该可动挡块机构，将上述第2部件相对于上述第1部件在水平方向上的转动限制在预定的角度，并且，一旦上述第2部件相对于上述第1部件进一步转动，便会解除上述限制，上述第2部件能够朝着同一个方向进一步转动。

2.如权利要求1记载的电子设备的双轴铰链装置，其特征在于：

上述可动挡块机构由与上述支撑部件一起转动的固定挡块，和设置于上述安装部件侧且仅在施加了预定的推压力时动作的可动挡块构成。

3.如权利要求1记载的电子设备的双轴铰链装置，其特征在于：

上述垂直方向转动控制机构具有转动凸轮、固定凸轮以及弹性机构。

4.如权利要求1记载的电子设备的双轴铰链装置，其特征在于：

上述水平方向转动控制机构具有卡接机构，该卡接机构在上述第2部件相对于上述第1部件处于预定的水平方向旋转角度时，使上述第2部件稳定停止。

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