CN1997830A - 双轴铰链装置 - Google Patents

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CN1997830A
CN1997830A CNA2005800209834A CN200580020983A CN1997830A CN 1997830 A CN1997830 A CN 1997830A CN A2005800209834 A CNA2005800209834 A CN A2005800209834A CN 200580020983 A CN200580020983 A CN 200580020983A CN 1997830 A CN1997830 A CN 1997830A
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小峰保志
冨泽健二
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Sugatsune Kogyo Co Ltd
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SIGACINA INDUSTRIAL Co Ltd
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Abstract

一种双轴铰链装置，其中旋转构件(43)围绕第一旋转轴(L1)旋转安装在铰链主体的支撑柱(42)上，第二旋转构件(未示出)围绕与第一旋转轴(L1)正交的第二旋转轴(未示出)旋转安装在旋转构件(43)上。可动构件(44)不可旋转但可移动的连接在所述旋转构件(43)上。可动构件(44)被螺旋弹簧(45)偏压向铰链主体的连接板(41)。一对凹部(44c、44d)形成在可动构件(44)上。通过带入和带出凹部(44c、44d)而沿第一旋转轴(L1)方向移动可动构件(44)的一对突起(41a、41b)形成在连接板(41)上。

Description

双轴铰链装置
技术领域
本发明涉及一种双轴铰链装置，其具有形成直角的两个旋转轴。
背景技术
通常，双轴铰链装置包括铰链主体；第一旋转构件，其围绕第一旋转轴可旋转地设置在铰链主体上；以及第二旋转构件，其围绕与第一旋转轴正交的第二旋转轴可选转地设置在第一旋转构件上。在如此构造的双轴铰链装置用于移动电话设备的情况下，铰链主体连接到移动电话设备的发送部分并且第二旋转构件连接到接收部分。结果是，接收部分围绕第一和第二旋转轴可旋转地连接在发送部分上。正常情况下，第一旋转轴与发送部分的前表面正交，第二旋转轴平行于发送部分的前表面(见专利文件1、2)。
专利文件1：日本专利申请待审公开No.2000-54715
专利文件2：日本专利申请待审公开No.2003-133764
发明内容
本发明解决的问题
在发送部分和接收部分处于折叠位置，此时发送部分和接收部分的前表面彼此靠接时，当接收部分从折叠位置围绕第一旋转轴旋转时，接收部分的前表面在发送部分的前表面上滑动。发送部分的前表面设置有各种控制按键。这样，当接收部分从折叠位置围绕第一旋转轴旋转时，控制按键或者多个按键会意外地被接收部分的前表面推压。结果是，移动电话设备被意外地操作。
解决该问题的手段
为了解决上述问题，本发明提供了一种双轴铰链装置，其包括铰链主体；第一旋转构件，其围绕第一旋转轴可旋转地设置在铰链主体上；以及第二旋转构件，其围绕第二旋转轴可选转地设置在第一旋转构件上，其中在所述第二旋转轴与第一旋转轴之间形成直角，其特征在于，可动构件如此连接到第一旋转构件以致可动构件是不可旋转的，但是可以在第一旋转轴的方向上移动，并且移动机构设置在可动构件和铰链主体之间，这样当第一旋转构件围绕第一旋转轴线沿远离预定参考位置的方向旋转时，可动构件沿第一旋转轴远离铰链主体，并且当第一旋转构件围绕第一旋转轴朝向参考位置旋转时，可动构件沿第一旋转轴朝向铰链主体移动。
优选地，移动机构包括：偏压器件，其用于沿第一旋转轴朝向铰链主体偏压可动构件；凹部，其设置在铰链主体和可动构件的其中一个相对表面上；以及突起，其设置在另一个相对表面上并且根据第一旋转构件的旋转运动被带入或者带出凹部，当第一旋转构件旋转远离参考位置时，突起被带出凹部，因此可动构件克服偏压器件的偏压力而移动远离铰链主体，当第一旋转构件朝向参考位置旋转时，突起被带入凹部，因此可动构件通过偏压器件的偏压力朝向铰链主体移动。
还优选地，每个凹部和突起设置有两个，两个凹部围绕第一旋转轴以彼此沿周向离开180度的方式布置在圆周上，并且两个突起围绕第一旋转轴以彼此沿轴向离开180度的方式布置在圆周上。
发明效果
在根据本发明的双轴铰链装置例如用于移动电话设备的情况下，该铰链主体连接到发送部分，第二旋转构件连接到接收部分。铰链主体和第二旋转构件分别连接到发送部分和接收部分，使得当接收部分处于折叠位置时，第一旋转构件定位于参考位置。当然，第一旋转轴与发送部分的前表面正交并且第二旋转轴与发送部分的前表面平行。可动部分与接收部分预先啮合。
在发送部分和接收部分通过本发明的双轴铰链装置彼此连接的移动电话设备中，假设接收部分处于折叠位置，此时接收部分的前表面与发送部分的前表面接触。当接收部分围绕第一旋转轴旋转以致接收部分被带离折叠位置时，可动构件被移动机构移动，这样可动构件被带离铰链主体。结果是，与可动构件啮合的接收部分围绕第二旋转轴旋转，这样接收部分被带离发送部分。就是说，接收部分以这样的方式围绕第二旋转轴开始旋转，即在接收部分围绕第一旋转轴从折叠位置开始旋转的同时接收部分被带离发送部分。这样，接收部分永远不会在发送部分的前表面上滑动。相反，当接收部分围绕第一旋转轴朝向折叠位置旋转时，可动构件通过移动机构朝向铰链主体移动。结果是，与可动构件啮合的接收部分围绕第二旋转轴朝向发送部分旋转。当接收部分围绕第一旋转轴旋转到折叠位置时，接收部分的前表面靠接在发送部分的前表面上。换句话说，当接收部分朝向折叠位置旋转时，接收部分的前表面永远不会与发送部分的前表面接触，直到接收部分抵达折叠位置为止。如所论述，接收部分永远不会在围绕第一旋转轴旋转的同时使得接收部分的前表面与发送部分的前表面接触。这样，防止了设置在发送部分的前表面上的控制按键意外地被接收部分推压。
附图说明
图1示出了采用根据本发明的铰链装置的移动电话设备，其中接收部分处于折叠位置，图1(A)是其平面图，图1(B)、1(C)和1(D)示出了分别由图1(A)中的箭头B、C和D指示的视图；
图2是上述移动电话设备的透视图；
图3是上述移动电话设备的透视图，其中接收部分被旋转到第一结束端位置；
图4是上述移动电话设备的透视图，其中接收部分被旋转到第二结束端位置；
图5是上述移动电话设备的透视图，其中接收部分被旋转到通话位置；
图6是上述移动电话设备的透视图，其中接收部分被旋转到反向折叠位置；
图7是上述移动电话设备的透视图，其中接收部分被旋转到第一位移位置；
图8是上述移动电话设备的平面图，其中接收部分被旋转到第一位移位置；
图9是沿图8中的A-A线剖开的放大截面图；
图10是上述移动电话设备的分解透视图；
图11是沿图1中的E-E线剖开的放大截面图；
图12是沿图1中的G-G线剖开的放大截面图；
图13是沿图1中的F-F线剖开的放大截面图；
图14是沿图1中的H-H线剖开的放大截面图；
图15是类似于图12的截面图，其中接收部分被旋转到反向折叠位置；
图16是根据本发明的铰链装置的实施例的平面图；
图17是沿着图16中的箭头A的方向观察的视图；
图18是沿着图16中的箭头B的方向观察的视图；
图19是沿着图16中的箭头C的方向观察的视图；
图20是上述铰链装置的下表面视图；
图21是上述铰链装置的透视图；
图22是沿图16中的D-D线剖开的放大截面图；
图23是沿图16中的E-E线剖开的放大截面图；
图24是上述铰链装置的分解透视图；
图25是上述铰链装置中采用的可动构件的局部省略平面图；
图26是沿图25中的X-X线剖开的局部省略的放大截面图；
图27是上述铰链装置中采用的可动构件的平面图；
图28是上述铰链装置中采用的旋转板的平面图；
图29是进展图，示出了设置在可动构件内的球体和形成在旋转构件内的第一、第二和第三凹部之间的关系。
附图标记说明
L1：第一旋转轴
L2：第二旋转轴
4：铰链装置
6：移动机构
8：第二移动机构
41：连接板(铰链主体)
41a：突起
41b：突起
42：支撑柱(铰链主体)
43：旋转构件
44：可动构件
44c：凹部
44d：凹部
47：第一连接臂(第二旋转构件)
51：第二连接臂(第二旋转构件)
具体实施方式
以下将参照附图1至29说明实施本发明的最佳模式。图1至15示出了移动电话设备1，其中采用了根据本发明的双轴铰链装置4。该移动电话设备1包括发送部分2、接收部分3、以及铰链装置4(见图9至15)。
如图1和图9至15所示，发送部分2包括两个半体2A、2B。两个半体2A、2B每一个都是厚度较小的矩形平行六面体形状，并且它们在厚度方向上重叠并通过机用螺钉B1(见图13和14)彼此固定在一起。发送部分2的前表面2a是在平面图中一般为矩形的平坦表面。在前表面2a的宽度方向延伸并且深度较小的连接凹部2b沿着前表面2a的纵向方向形成在一个端部。铰链装置4的连接板(铰链主体)41，如下所述，连接在连接凹部2b的底面上。各种控制按键2c、麦克风(未示出)和其他物布置在前表面2a的连接凹部2b另一端侧的区域上。
接收部分3也包括两个半体3A、3B，每个为厚度较小的矩形平行六面体形状。两个半体3A、3B在厚度方向上重叠并且通过机用螺钉B2(见图13)彼此固定在一起。接收部分3的宽度通常等于发送部分2的宽度，并且接收部分3的长度略短于接收部分2的长度。接收部分3的前表面3a是在平面图中通常为矩形的平坦表面。该前表面3a设置有液晶显示器3b、听筒(未示出)以及其他物。在从接收部分3的一侧向另一侧的宽度方向延伸的部分中，沿发送部分3的纵向方向，在一端表面中形成有半圆形弧形表面3c。接收部分3的一个端部，即形成弧形表面3c的端部，在其宽度的中部设置有接收凹部3d。从连接到发送部分2的铰链装置4的连接凹部2b突出的部件接收在该接收凹部3d内。
发送部分2和接收部分3围绕第一旋转轴L1和第二旋转轴L2通过铰链装置4可旋转地彼此连接。第一旋转轴L1在沿前表面2a纵向的一个端部的横向中部处与前表面2a正交，而第二旋转轴L2平行于前表面3a朝向前表面3a的宽度方向延伸。另外，第二旋转轴L2与第一旋转轴L1正交。第二旋转轴L2可以布置成沿着前表面2a的纵向方向朝向一个端部或者另一个端部远离第一旋转轴L1。在任何情况下，在第一旋转轴L1和第二旋转轴L2之间形成的角度优选地是直角，但是也可以略微偏离直角。
接收部分3的弧形表面3c的中心线与第二旋转轴L2对准。另外，弧形表面3c的曲线半径设置成通常等于或者略小于第二旋转轴L2和前表面2a之间的间隔。因此，即使接收部分3处于围绕第一旋转轴L1旋转到任何位置的状态，接收部分3也可以围绕第二旋转轴L2旋转。
现在将说明发送部分2和接收部分3围绕第一和第二旋转轴L1、L2的旋转范围。为了叙述方便，假设发送部分2位置固定，接收部分3相对于发送部分2可以旋转。假设接收部分3当前处于图1和2所示的折叠位置。以下，分别将此时接收部件3围绕第一旋转轴L1的旋转位置称为“第一开始端位置”，围绕第二旋转轴L2的旋转位置称为“第二开始端位置”。因此，当接收部分3围绕第一旋转轴L1旋转到第一开始端位置和围绕第二旋转轴L2旋转到第二开始端位置时，接收部分3处于折叠位置。当接收部分3处于第一开始端位置时，接收部分3在第二旋转轴L2方向内的两个侧面3e、3f分别与发送部分2的相同方向内的两个侧面2e、2f处于相同的平面内，并且接收部分3的全部前表面3a在第一旋转轴L1的方向内与发送部分2的前表面2a相对。当接收部分3处于第二开始端位置时，发送部分3的前表面3a靠接在发送部分2的前表面2a上。换句话说，前表面3a与前表面2a的靠接限制了接收部分3的第二开始端位置。也可以接受的是，如图1(A)所示，小突起2d形成在前表面2a另一个端部的宽度中部，并且接收部分3的前表面3a与该小突起2d靠接，使得第二开始端位置受到限制。第二开始端位置可以由铰链装置4限制。在这种情况下，当接收部分3被带到第二开始端位置时，前表面3a可以略微从前表面2a隔开，同时保持前表面3a与前表面2a平行。在任何情况下，当接收部分3处于第二开始端位置时，接收部分3的前表面3a与发送部分2的前表面2a处于通常相同的平面内。
接收部分3可以相对于第一旋转轴L1从第一开始端位置沿图1(A)中的顺时针方向(图2中的箭头A所指的方向)旋转180度。因此，如果沿图1(A)中的顺时针方向离开第一开始端位置180度的位置被称为第一结束端位置，则接收部分3可以在第一开始端位置和第一结束端位置之间围绕第一旋转轴L1旋转。接收部分3围绕第一旋转轴L1的旋转范围受到铰链装置4的限制，如以下所述。另外，当接收部分3处于第一开始端位置和第一结束端位置时，接收部分3通过铰链装置4利用预定力保持在第一开始端位置和第一结束端位置，且带有咔嗒感(clicking feel)。接收部分3围绕第一旋转轴L1的旋转范围并不限于180度，而是根据需要可变。例如，也可以接受的是，接收部分3不仅在第一开始端位置和第一结束端位置之间可以旋转，而且可以进一步旋转，例如，沿图1(A)中的逆时针方向从第一开始端位置旋转90度。还令人感兴趣的备选方式是，接收部分3可以围绕第一旋转轴L1旋转360度。
接收部分3可以从第二开始端位置围绕第二旋转轴L2沿图1(B)中的顺时针方向旋转180度。接收部分3的第二开始端位置，如上所述，通过前表面3a与发送部分2的前表面2a之间的靠接限制。如果接收部分3从第二开始端位置旋转180度时到达的位置被称为第二结束端位置，则第二结束端位置，如图4所示，通过接收部分3的背面3g和发送部分2的前表面2a之间的靠接限制。第二结束端位置也可通过铰链装置4限制。在这种情况下，也可以接受的是，当接收部分3被带到第二结束端位置时，背面3g略微从前表面2a隔开，同时保持背面3g与前表面2a平行。在任何情况下，当接收部分3处于第二结束端位置时，接收部分3的背面3g与发送部分2的前表面2a通常处于相同的平面上。在第二开始端位置和从第二开始端位置起离开第二结束端位置预定角度(例如15度)的位置之间，接收部分3从第二结束端位置被铰链装置4朝向第二开始端位置旋转偏压。由于这种旋转偏压力，接收部分3旋转到第二开始端位置并且保持在第二开始端位置。另一方面，在第二结束端位置和从第二结束端位置起离开第二开始端位置预定角度(例如15度)的位置之间，接收部分3被铰链装置4从第二开始端位置朝向第二结束端位置旋转偏压。通过这种旋转偏压力，接收部分3被旋转到第二结束端位置并且保持在第二结束端位置。当接收部分3被旋转到如图5所示的通话位置时，即从第二开始端位置围绕第二旋转轴L2离开第二结束端位置预定角度(例如160度)，接收部分3利用预定的力即带有咔嗒感地停止在通话位置。
如上所述，由于接收部分3可以围绕第一旋转轴L1旋转180度，并且围绕第二旋转轴L2旋转180度，所以接收部分3可以如图1和2所示旋转到折叠位置(此时，从第一和第二开始端关闭位置围绕第一和第二旋转轴L1、L2的旋转角度是零，以下，它们称为0度，0度)、如图3所示的自拍照位置(180度，0度)、如图4所示的打开位置(0度，180度)、如图5所示的通话位置(0度，160度)、如图6所示的反向折叠位置(180度，180度)以及其他各种位置。在反向折叠位置，接收部分3的侧表面3e、3f分别与发送部分2的侧表面2f、2e处于相同的平面上。
当处于如图1和2所示的折叠位置的接收部分3开始从第一开始端位置围绕第一旋转轴朝向第一结束端位置旋转时，接收部分3同时通过设置在接收部分3和双轴铰链装置4之间的第一旋转位移机构5被迫从第二开始端位置围绕第二旋转轴L2朝向第二结束端位置旋转。在这种情况下，在接收部分3从第一开始端位置向从第一开始端位置起向第一结束端位置离开预定角度(例如10度)的第一位移位置旋转的过程中，接收部分3从第二开始端位置向从第二开始端位置起围绕第二旋转轴L2向第二结束端位置离开预定角度(例如5度)的第一释放位置旋转。结果是，在接收部分3从折叠位置(第一开始端位置)围绕第一旋转轴L1朝向第一结束端位置旋转的同时，接收部分3的前表面3a被从发送部分2的前表面2a带离。因此，接收部分3的前表面3a永远不会接触设置在发送部分2的前表面2a上的控制按键2c。这样，可以防止发生移动电话设备1的意外操作。另外，在接收部分3从第一位移位置围绕第一旋转轴L1旋转到折叠位置的同时，接收部分3通过第一旋转位移机构5从第一释放位置围绕第二旋转轴L2旋转到折叠位置，因此接收部分3的前表面3a永远不会接触发送部分2的前表面2a，直到接收部分3旋转到折叠位置为止。因此，此时，接收部分3的前表面3a也永远不会与发送部分2的控制按键2c接触，并且可以防止发生移动电话设备1的意外操作。第二开始端位置和第一释放位置之间的角度(5度)设定为小于上述的角度范围(15度)，这使得双轴铰链装置4能够旋转将接收部分3从第二结束端位置围绕第二旋转轴L2偏压向第二开始端位置。
当处于如图3所示的自拍照位置的接收部分3从第一结束端位置旋转到从第一结束端位置围绕第一旋转轴L1远离第一开始端位置预定角度的第二位移位置时，接收部分3通过第一旋转位移结构5从第二开始端位置旋转到围绕第二旋转轴L2离开第二开始端位置预定角度的第二释放位置。相反，当接收部分3从第二位移位置旋转到第一结束端位置时，接收部分3通过第一旋转位移机构5被迫从第二释放位置旋转到第二开始端位置。第一结束端位置和第二位移位置之间的角度设定为等于第一开始端位置和第一位移位置之间的角度(10度)，并且第一释放位置和第二释放位置设定为相同位置。当接收部分3在第一位移位置和第二位移位置之间围绕第一旋转轴L1旋转时，接收部分3通过双轴铰链装置4保持在第一释放位置(其等于第二释放位置)。
当处于如图6所示的反向折叠位置的接收部分3开始从第一结束端位置围绕第一旋转轴L1朝向第一开始端位置旋转时，接收部分3由设置在接收部分3和铰链装置4之间的第二旋转位移机构7与其同时地被迫从第二结束端位置围绕第二旋转轴L2朝向第二开始端位置旋转。在这种情况下，在接收部分3从第一结束端位置旋转到从第一结束端位置围绕第一旋转轴L1向第一开始端位置离开预定角度(例如10度)的第三位移位置过程中，接收部分3从第二结束端位置旋转到从第二结束端位置围绕第二旋转轴L2向第二开始端位置离开预定角度(例如5度)的第三释放位置。结果，接收部分3的背面3g被带离发送部分2的前表面2a，同时接收部分3开始从反向折叠位置(第一结束端位置)围绕第一旋转轴L1朝向第一开始端位置旋转。因此，接收部分3的背面3g永远不会接触设置在发送部分2的前表面2a上的控制按键2c。这样，可以防止发生移动电话设备1的意外操作。另外，在接收部分3从第三位移位置围绕第一旋转轴L1旋转到第一结束端位置时，接收部分3通过第二旋转位移机构7从第三释放位置围绕第二旋转轴L2旋转到反向折叠位置，并且接收部分3的背面3g永远不会与发送部分2的前表面2a接触，直到接收部分3旋转到反向折叠位置为止。因此，接收部分3的背面3g也永远不会在此时与发送部分2的控制按键2c接触，并且防止了发生移动电话设备1的意外操作。第二结束端位置和第三释放位置之间的角度(5度)设定为小于角度范围(15度)，这使得双轴铰链装置4能够将接收部分3从第二开始端位置围绕第二旋转轴L2旋转到第二结束端位置。
当处于图4所示的打开位置的接收部分3从第一开始端位置旋转到从第一开始端位置围绕第一旋转轴L1向第一结束端位置离开预定角度的第四位移位置时，接收部分3通过第二旋转位移机构7从第二结束端位置被迫旋转到从第二结束端位置围绕第二旋转轴L2离开预定角度的第四释放位置。相反，当接收部分3从第四位移位置旋转到第一开始端位置时，接收部分通过第二旋转位移机构7从第四释放位置被迫旋转到第二结束端位置。第一开始端位置和第四位移位置之间的角度设定为等于第一结束端位置和第三位移位置之间的角度(10度)，并且这两个角度设定为等于第一开始端位置和第一位移位置之间的角度，并且等于第一结束端位置和第二位移位置之间的角度。第四释放位置设定为与第三释放位置相同，并且第二结束端位置和第三释放位置之间的角度以及第二结束端位置和第四释放位置之间的角度设定为等于第二开始端位置和第一释放位置之间的角度以及第二开始端位置和第二释放位置之间的角度。在接收部分3在第三位移位置和第四位移位置之间围绕第一旋转轴L1旋转的过程中，接收部分3被双轴铰链装置4保持在第三释放位置(其等于第四释放位置)。
接下来说明将接收部分3与发送部分2围绕第一和第二旋转轴L1、L2旋转连接的双轴铰链装置4、以及设置在双轴铰链装置4和接收部分3之间的第一和第二旋转位移机构5、7。
如图16至24所示，铰链装置4包括连接板41。圆柱形构造的支撑柱42的一端(图22和23中的下端)固定在连接板41的中心部件上。铰链装置4的铰链主体由连接板41和支撑柱42组成。因此，连接板41和支撑柱42可以整体成形。就是说，整个铰链主体可以整体成形。
圆柱形构造的旋转构件(第一旋转构件)43的一个端部(图22中的下端)配合在支撑柱42的另一个端部(图22中的上端)的外圆周面上，这样旋转构件43可以围绕支撑柱42的轴(第一旋转轴L1)旋转并且可以沿支撑柱42的轴向移动。然而，应当注意，旋转构件43被下面所述的螺旋弹簧45压靠在支撑柱42的凸缘部件42a上，并且基本上永远不能沿支撑柱42的轴向移动。一对导向槽43a以彼此在周向上离开180度的方式形成在旋转构件43的一个端面上。
可动构件44设置有配合孔44a，其形成在可动构件44的中心部分内。位于旋转构件43和连接板41之间的支撑柱42的一部分配合在配合孔44a内，这样可动构件44可以旋转并且可以在支撑柱42的轴向上移动。可动构件44通常具有矩形构造并且布置成其纵向与支撑柱42的轴线以及如下所述的突出圆柱部件43b、43c的轴线(第二旋转轴L2)垂直。可动构件44的纵向方向内的一个端部44e和另一个端部44f分别可以滑动，但是不能穿过旋转构件43的一对导向槽43a、43a旋转。由于这种布置，可动构件44以这样一种方式连接到旋转构件43，即无法旋转但是可以沿着支撑柱42的轴向移动。可动构件44的一个端部44e和另一个端部44f穿过导向槽43a、43a并且从旋转构件43向外突出。
旋转限制突起44b形成在可动构件44的配合孔44a的内周向表面上。该旋转限制突起44b以这样一种方式插入形成在支撑柱42的周向壁上的凹口部件42b内，从而可以沿支撑柱42的周向移动。当旋转构件43和可动构件44围绕支撑柱42的轴旋转时，旋转限制突起44b在支撑柱42的周向内与凹口部件42的一个和另一个侧面靠接。由此，旋转构件43和可动构件44被限制在旋转范围内。
如图23和24所示，螺旋弹簧(偏压器件)45设置在旋转构件43和可动构件44之间。该螺旋弹簧45将旋转构件43压靠在支撑柱42的凸缘部件42a上，使得旋转构件43固定在位置上并且朝向连接板41偏压可动构件44，因此可动构件44和连接板41的相对表面彼此靠接在一起。
一对突起41a、41b形成在连接板41的与可动构件44相对的表面上。因此，实际上，仅连接板41的一对突起41a、41b靠接在可动构件44上。该对突起41a、41b围绕支撑柱42的轴以彼此沿周向离开180度的方式布置在圆周上。该对突起41a、41b可以由一部分球体构成。就是说，也可以接受的是，一对球体嵌入在连接板41的相对表面上，这样该对球体就从连接板41的相对表面局部突出，并且从连接板41突出的球体的这些部分分别用作突起41a、41b。
如图23至26所示，一对凹部44c、44d形成在可动构件44的与连接板41相对的表面上。该对凹部44c、44d布置在与突起41a、41b所布置的圆周相同的圆周上，布置方式是彼此沿周向离开180度。因此，当可动构件44和旋转部件43旋转到预定位置时，突起41a、41b分别配合在凹部44c、44d内。在这种状态下，可动构件44和旋转部件43被螺旋弹簧45的偏压力带有预定咔嗒感地固定在连接板41上。可动构件44和旋转部件43在此时的位置以下称为第一旋转开始端位置(参考位置)。当可动构件44和旋转构件43从第一旋转开始端位置围绕支撑柱42的轴(第一旋转轴L1)旋转180度时，突起41a、41b分别配合在凹部44d、44c内。可动构件44和旋转构件43在此时的位置以下称为第一旋转结束端位置。另外，在这个位置，可动构件44和旋转构件43被螺旋弹簧45的偏压力带有咔嗒感地固定在连接板41上。
第一旋转开始端位置和第一旋转结束端位置设定为通常与可动构件44和旋转构件43的分别被旋转限制突起44b和凹口部件42b所限制的旋转范围的一个或者另一个极限位置相同。因此，可动构件44和旋转构件43的旋转范围基本上限制在第一旋转开始端位置和第一旋转结束端位置之间。
当可动构件44从第一旋转开始端位置朝向第一旋转结束端位置旋转时，突起41a、41b以一种可根据可动构件44的旋转运动而从凹部44c、44d中脱出的方式移动。当可动构件44从第一旋转开始端位置旋转预定角度时，突起41a、41b完全从凹部44c、44d内脱出，并且靠接可动构件44的与连接板41相对的表面。结果，可动构件44克服螺旋弹簧45的偏压力移动预定距离离开连接板41。相反，当可动构件44从离开第一旋转开始位置预定角度的位置旋转到第一旋转开始位置时，与可动构件44的相对表面靠接的突起41a、41b被带入凹部44d、44c。结果，可动构件44被螺旋弹簧45的偏压力朝向连接板41移动预定距离。在突起41a、41b被带入带出凹部44c、44d的过程中，可动构件44围绕支撑柱42旋转的角度设定为与接收部分3在折叠位置和第一位移位置之间围绕第一旋转轴L1的旋转角度(10度)相同。由于突起41a、41b被带入和带出凹部44c、44d而导致的可动构件44朝向和离开连接板41的距离设定为将接收部分3从折叠位置旋转到第一释放位置所需的距离。
当可动构件44在第一旋转结束端位置和从第一旋转结束端位置朝向第一旋转开始端位置离开预定距离的位置之间旋转时，突起41a、41b分别被带入和带出凹部44d、44c。因此，在这种情况下，可动构件44也根据其旋转而朝向或者离开连接板41移动。在突起41a、41b被带入和带出凹部44d、44c的过程中，可动构件44围绕支撑柱42的旋转角度与突起41a、41b被带入和带出凹部44c、44d过程中可动构件44围绕支撑柱42旋转的角度相同，因为突起41a、41b彼此具有相同的尺寸和相同的构造并且凹部44c、44d彼此具有相同的尺寸和相同的构造，并且被设定为与接收部分3在反向折叠位置(第一结束端位置)和第三位移位置之间围绕第一旋转轴L1旋转的角度(10度)相同。类似地，由突起41a、41b被带入和带出凹部44d、44c导致的可动构件44朝向和离开连接板41移动的距离与由突起41a、41b被带入和带出凹部44c、44d导致的可动构件44朝向和离开连接板41移动的距离相同，并且被设定为将接收部分3从反向折叠位置向第三释放位置旋转所需的距离。
一对突出的圆柱部件43b、43c设置在旋转构件43的外周向表面的另一个端部(该端部位于连接板41的另一侧，即，图22中的上侧的端部)。该对突出的圆柱部件43b、43c以这样一种方式布置，即彼此在旋转构件43的周向上离开180度和从导向槽43a离开90度。另外，突出的圆柱部件43b、43c布置成使它们的轴(第二旋转轴L2)彼此对准并且与支撑柱42的轴正交。如图21所示，突出的圆柱部件43b(图22中右侧的突出圆柱部件)的内部穿过旋转构件43的周向壁并且朝向旋转构件43的内周向表面敞开。其他突出圆柱部件43c的内部被旋转构件43的圆周壁切断了与旋转构件43内部的连通。
连接圆柱46的一个端部不可转动地配合在突出的圆柱部件43b的内周向表面。锁定爪(未示出)形成在连接圆柱46的一个端部的外周向表面上。该锁定爪与突出的圆柱部件43b的基部端啮合，从而通过突出的圆柱部件43b防止了连接圆柱46脱开。第一连接臂47(第二旋转构件)的一个端部可旋转地配合在从连接圆柱46的支撑柱部件43b向外突出的另一个端部的外圆周上。因此，第一连接臂47围绕突出的圆柱部件43b的轴可旋转地连接在旋转构件43上。如下所述，接收部分3连接在第一连接臂47的另一个端部。
具有盘形构造的可动板48配合在其他突出圆柱部件43c的内周向表面的远端部，这样可动板48是不可旋转的，但是可以在突出圆柱部件43c的轴向上移动。其轴与突出圆柱部件43c的轴对准的铰链轴49布置在突出圆柱部件43c内。铰链轴49的基部端可旋转穿过旋转构件43的周向壁并且铰链轴49的远端部可旋转穿过可动板48的中心部分。由于这种布置，铰链轴49通过突出的圆柱部件43c可旋转地支撑，这样铰链轴49的轴与突出的圆柱部件43c的轴对准。旋转板50可旋转地配合在穿过可动板48的铰链轴49的远端部的外圆周面上，并且第二连接臂51(第二旋转构件)的一个端部在铰链轴49的比可动板48更为末梢侧的区域处不可旋转地配合在铰链轴49的远端部。因此，第二连接臂51通过铰链轴49可旋转地连接在旋转构件43上。旋转板50不可旋转地连接在第二连接壁51上。因此，旋转板50和第二连接臂51可以彼此整体成形。第二连接臂51通过铰链轴49连接到旋转构件43上，这样第二连接臂51就不可从旋转构件43径向向外侧地移动。接收部分3连接在第二连接臂51的另一个端部。螺旋弹簧52设置在突出的圆柱部件43c的内周向表面和铰链轴49的外周向表面之间。该螺旋弹簧52朝向旋转板50偏压可动板48。
如图22和27所示，一对接收凹部48a、48b形成在可动板48的与旋转板50相对的表面上。该对接收凹部48a、48b沿着可动板48的径向延伸并且关于突出的圆柱部件43c的轴对称布置。即，该对接收凹部48a、48b布置成围绕突出的圆柱部件43c的轴沿周向在圆周上彼此离开180度。球体53A、53B分别接收在接收凹部48a、48b内。球体53A、53B接收在接收凹部48a、48b内，这样球体53A、53B从接收凹部48a、48b朝向旋转板50部分突出并且可沿接收凹部48a、48b的纵向(可动板48的径向)移动。
如图28和29所示，一对第一凹部50a、50b，一对第二凹部50c、50d和一对第三凹部50e、50f形成在旋转板50的与可动板48相对的表面上。第一凹部50a、50b关于突出的圆柱部件43c的轴对称布置。即，第一凹部50a、50b布置成围绕突出的圆柱部件43c的轴沿周向在圆周上彼此离开180度。第二凹部50c、50d和第三凹部50e、50f也以相同的方式布置。然而，应当注意，第二凹部50c、50d沿旋转板50的径向布置在第一凹部50a、50b外侧，第三凹部50e、50f布置在其直径通常等于第二凹部50c、50d直径的圆周上。另外，各个凹部50a至50f以这样一种方式布置从而与球体53A、54B具有下述关系。
如图28所示，假设球体53A、53B以这样一种方式定位从而在旋转板50的周向内接触第一凹部50a、50b的底面的倾斜的一个端部。旋转板50和第二连接臂51的位置以下称为第二旋转开始端位置。当旋转板50和第二连接臂51从第二旋转开始端位置沿一个方向(图25中的顺时针方向)旋转预定角度(15度)时，球体53A、54B分别从第一凹部50a、50B内脱出。当旋转板50从第二旋转开始端位置旋转160度时，球体53A、54B分别被带入第三凹部50e、50f。旋转板50和第二连接臂51此时的位置以下称为咔嗒位置。第一凹部50a、50b和第三凹部50e、50f在旋转板50的径向彼此远离。然而，由于连接第一凹部50a和第三凹部50e的螺旋导向槽50g形成在第一凹部50a和第三凹部50e之间并且连接第一凹部50b和第三凹部50f的螺旋导向槽50h形成在第一凹部50b和第三凹部50f之间，球体50A、50B可以在导向槽50g、50h内沿纵向滚动并且根据沿旋转板50一个方向的旋转运动而分别被带入第三凹部50e、50f。当旋转板50和第二连接臂51从第二旋转开始端位置沿一个方向旋转180度时，球体50A、50B被带入第二凹部50c、50d并且以这样一种方式定位以接触第二凹部50c、50d底面的倾斜的一个端部(沿旋转板50和第二连接臂51的一个方向的旋转方向上后侧的一个端部)。旋转板50和第二连接臂51此时的位置以下称为第二旋转结束端位置。
由于可动板48被螺旋弹簧52朝向旋转板50偏压，所以当旋转板50和第二连接臂51处于第二旋转开始端位置并且球体53A、53B与第一凹部50a、50b的底面的倾斜的一个端部靠接时，螺旋弹簧52的偏压力被转化为沿另一个方向转动旋转板50和第二连接臂51的旋转偏压力。当旋转板50和第二连接臂51处于咔嗒位置并且球体53A、53B配合在第三凹部50e、50f内时，旋转板50和第二连接臂51被螺旋弹簧53的预定偏压力停止在咔嗒位置。当旋转板50和第二连接臂51处于第二旋转结束端位置并且球体53A、53B与第二凹部50c、50d底面的倾斜的另一个端部靠接时，螺旋弹簧53的偏压力被转化为沿一个方向转动旋转板50和第二连接臂51的旋转偏压力。
如图9所示，铰链装置4由整饰盖(cosmetic cover)54覆盖。由于这种布置，铰链装置4进入接收凹部3d的部分无法从外侧视觉上分辨出来。整饰盖54以这样一种方式布置从而跨过旋转构件43。整饰盖54在支撑柱42的径向可以相对于旋转构件43移动。盖54跨过旋转构件43的一个和另一个端部用机用螺钉B4(见图10)分别固定在可动构件44的一个和另一个端部44e、44f。因此，整饰盖54与可动构件44呈现出一致性。即，整饰盖54沿支撑柱42的轴向与可动构件44一致移动并且围绕支撑柱42的轴与可动构件44一致转动。
如图12所示，当接收部分3处于折叠位置时，处于发送部分2的另一个端部侧(图12内的左侧)的整饰盖54的一个端部54a通常与啮合突起3h的指向发送部分2的表面(图12中的下侧表面)接触，其中啮合突起3h形成在接收部分3的接收凹部3d的底面。因此，当可动构件44在沿第一旋转轴L1离开发送部分2(连接板41)的方向(在图12中向上)上移动时，可动构件44的一个端部件44e沿相同的方向通过整饰盖54的一个端部件54a推压啮合突起3h。结果，接收部分3从第二开始端位置围绕第二旋转轴L2朝向第二结束端位置的方向(图12中的顺时针方向)转动。可动构件44的一个端部44e可直接与啮合突起3h接触而不用通过整饰盖54的一个端部54a。
如图15所示，当接收部分3处于反向折叠位置时，另一个端部(在图15中处于左侧的端部)54b通常与啮合突起3h的指向发送部分2的表面接触。因此，当可动构件44在沿第一旋转轴L1远离发送部分2的方向上移动时，可动构件44的另一个端部44f沿相同的方向通过整饰盖54的另一个端部54b推压啮合突起3h。结果，接收部分3从反向折叠位置(第二结束端位置)围绕第二旋转轴L2朝向第二开始端位置旋转。在这种情况下，可动构件44的另一个端部44f也可以直接与啮合突起3h接触。
如此构造的铰链装置4以下述方式与发送部分2和接收部分3连接。如图11所示，连接板41插入发送部分2的连接凹部2b，并且用机用螺钉B3(见图10)固定到其上。在这种条件下，铰链装置4的支撑柱42的轴与第一旋转轴L1对准并且突出的圆柱43b、43c的轴与第二旋转轴L2对准。另外，相对于第一旋转轴L1，旋转构件43和可动构件44的第一旋转开始端位置和第一旋转结束端位置分别与接收部分3的第一开始端位置和第一结束端位置相同，并且相对于第二旋转轴L2，第二连接臂51的第二旋转开始端位置、咔嗒位置和第二旋转结束端位置分别与接收部分3的第二开始端位置、通话位置和第二结束端位置相同。
在发送部分2和接收部分3彼此通过铰链装置4连接的移动电话设备1中，当接收部分3处于第一开始端位置、第一结束端位置和通话位置时，接收部分3带有咔嗒感地在各个位置固定(停止)在发送部分2上。当接收部分3处于第二开始端位置和从第二开始端位置向第二结束端位置离开预定角度(15度)的位置之间时，接收部分3围绕第二旋转轴L2旋转到第二开始端位置，然后保持在第二开始端位置。类似地，当接收部分3处于第二结束端位置和从第二结束端位置向第二开始端位置离开预定角度(15度)的位置之间时，接收部分3围绕第二旋转轴L2旋转到第二结束端位置，然后保持在第二结束端位置。
当处于折叠位置的接收部分3从第一开始端位置旋转到第一位移位置时，连接板41上的突起41a、41b分别从可动构件44的凹部44c、44d脱出，并且与可动构件44的与连接板41相对的表面接触。结果，可动构件44和整饰盖54克服螺旋弹簧45的偏压力从连接板41离开。然后，整饰盖54的一个端部54a推压接收部分3的啮合突起3h。由此，接收部分3从第二开始端位置围绕第二旋转轴L2旋转到第一释放位置。与此相关，接收部分3的前表面3a被带离发送部分2的前表面2a。当接收部分3从第一位移位置旋转到第一开始端位置时，突起41a、41b分别配合入凹部44c、44d，因此，可动构件44和整饰盖54通过螺旋弹簧45朝向连接板41移动。结果，接收部分3变成可从释放位置围绕第二旋转轴L2朝向第二开始端位置移动，并且通过基于螺旋弹簧52的偏压力的旋转偏压力而旋转到第二开始端位置。如上所述，当接收部分3在第一开始端位置和第一位移位置之间围绕第一旋转轴L1旋转时，接收部分3的前表面3a沿第一旋转轴L1移动，因此，永远不会与设置在发送部分2的前表面2a上的控制按键2c接触。这样，可以防止移动电话设备1的意外操作。从前述说明中可明白，在本实施例中，第一旋转位移机构5包括：连接板41的突起41a、41b、可动构件44的凹部44c、44d、可动构件44的一个端部44e(第一靠接部件)、螺旋弹簧45、整饰盖54的一个端部54a、将螺旋弹簧52的偏压力转换为旋转偏压力的转化机构、以及接收部分3的啮合突起3h，并且移动机构6包括：螺旋弹簧45、突起41a、41b以及凹部44c、44d。
当接收部分3在第一位移位置和第二位移位置之间围绕第一旋转轴L1旋转时，突起41a、41b在可动构件44的与连接板41相对的表面上滑动。此时，由于该相对表面的形式是与第一旋转轴L1正交的平面，所以在接收部分3围绕第一旋转轴L1旋转时，接收部分3不能围绕第二旋转轴L2旋转。可替代地，接收部分3保持在第一释放位置(第二释放位置)。当接收部分3在第二位移位置和第一结束端位置之间围绕第一旋转轴L1旋转时，接收部分3通过第一旋转位移机构5在第二开始端位置和第二释放位置之间围绕第二旋转轴L2旋转。
当处于反向折叠位置的接收部分3从第一结束端位置围绕第一旋转轴L1旋转到第三位移位置时，连接板41的突起41a、41b分别从可动构件44的凹部44d、44c内脱出，并且与可动构件44的与连接板41相对的表面接触。结果，可动构件44和整饰盖54克服螺旋弹簧45的偏压力从连接板41离开。然后，整饰盖54的另一个端部54b推压接收部分3的啮合突起3h。由此，接收部分3从第二结束端位置围绕第二旋转轴L2旋转到第三释放位置。与此相关，接收部分3的背面3g被带离发送部分2的前表面2a。当接收部分3从第三位移位置旋转到第一结束端位置时，突起41a、41b分别配合入凹部44d、44c，因此，可动构件44和整饰盖54通过螺旋弹簧45朝向连接板41移动。结果，接收部分3变成可从第三释放位置围绕第二旋转轴L2朝向第二结束端位置移动，并且通过基于螺旋弹簧52的偏压力的旋转偏压力旋转到第二结束端位置。如上所述，当接收部分3在第一结束端位置和第三位移位置之间围绕第一旋转轴L1旋转时，接收部分3的背面3g沿第一旋转轴L1移动，因此永远不会与设置在发送部分2的前表面2a上的控制按键2c接触。这样，可以防止移动电话设备1意外操作。从前述说明中可以明白，在本实施例中，第二旋转位移机构7包括：连接板41的突起41a、41b、可动构件44的凹部44d、44c、可动构件44的另一个端部44f(第一靠接部件)、螺旋弹簧45、整饰盖54的另一个端部54b、将螺旋弹簧52的偏压力转化为旋转偏压力的转化机构、以及接收部分3的啮合突起3h，并且第二移动机构8包括：螺旋弹簧45、突起41a、41b和凹部44d、44c。
当接收部分3在第三位移位置和第四位移位置之间围绕第一旋转轴L1旋转时，接收部分3通过第二旋转位移机构7保持在第三释放位置(第四释放位置)，并且当接收部分3在第四位移位置和第一开始端位置之间围绕第一旋转轴L1旋转时，接收部分3通过第二旋转位移机构7在第二结束端位置和第四释放位置之间围绕第二旋转轴L2旋转。
然而，应当注意，本发明并不限于上述实施例，而是可以在不背离本发明宗旨的条件下进行许多变化和改动。
例如，本发明也可以应用到除上述移动电话设备之外的移动设备，例如笔记本型个人计算机。
在上述的实施例中，突起41a、41b设置在连接板41上，凹部44c、44d设置在可动构件44上。然而，也可以接受的是，凹部设置在连接板41上而突起设置在可动构件44上。
工业实用性
根据本发明的双轴铰链装置可用作可旋转连接移动电话设备的发送部分和接收部分以及个人计算机的主体和显示部件的铰链装置。

Claims (3)

1.一种双轴铰链装置，包括：铰链主体；第一旋转构件，其围绕第一旋转轴可旋转地设置在所述铰链主体上；以及第二旋转构件，其围绕第二旋转轴可旋转地设置在所述第一旋转构件上，其中所述第二旋转轴本身与所述第一旋转轴之间形成直角，其特征在于，
可动构件连接在所述第一旋转构件上，这样所述可动构件是不可旋转的但是在所述第一旋转轴的方向上是可移动的，并且移动机构设置在所述可动构件和所述铰链主体之间，这样当所述第一旋转构件围绕所述第一旋转轴在远离预定参考位置的方向上旋转时，所述可动构件沿所述第一旋转轴远离所述铰链主体移动，并且当所述第一旋转构件围绕所述第一旋转轴朝向所述参考位置旋转时，所述可动构件沿所述第一旋转轴朝向所述铰链主体移动。
2.如权利要求1所述的双轴铰链装置，其中，所述移动机构包括：用来沿所述第一旋转轴朝向所述铰链主体偏压所述可动构件的偏压器件、设置在所述铰链主体和所述可动构件的其中一个相对表面上的凹部和设置在另一个相对表面上并且根据所述第一旋转构件的旋转运动被带入和带出所述凹部的突起，当所述第一旋转构件远离所述参考位置旋转时所述突起被带出所述凹部，从而所述可动构件克服所述偏压器件的偏压力移动离开所述铰链主体，并且当所述第一旋转构件朝向所述参考位置旋转时所述突起被带入所述凹部，从而所述可动构件通过所述偏压器件的偏压力朝向所述铰链主体移动。
3.如权利要求2所述的双轴铰链装置，其中，每个所述凹部和所述突起设置有两个，所述两个凹部以彼此在周向上隔开180度的方式围绕所述第一旋转轴设置在圆周上，并且两个突起以彼此在周向上隔开180度的方式围绕所述第一旋转轴设置在圆周上。
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