專利名稱：鉸鏈裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安裝于2個外殼上，能夠按照對折的方式折疊開閉的鉸 鏈裝置，特別是涉及適用于便攜電話，筆記本型個人計算機等折疊式電 子設備的鉸鏈裝置。
背景技術：
作為過去的這種鉸鏈裝置，周知的有在2個外殼的一側設置支承軸 的旋轉支承部件，在另一側設置嵌合上述軸的軸承部，2個外殼通過1 根軸可旋轉地支承的類型，或通過2根軸而軸支承的類型(比如，參照 專利文獻1， 2)。專利文獻1: JP特開2004—52892號文獻專利文獻2: JP特開2004—308710號文獻(

圖1、圖4，圖5， 0010 0015段)發(fā)明的公開方案發(fā)明要解決的課題上述專利文獻中記載的鉸鏈裝置具有2個外殼通過共同的1根支承 軸以可自由旋轉的方式保持的結構，按照該結構，即使在將軸部設置于 其中一個外殼內部的情況下，仍需要設置從另一外殼突出的臂部。另外， 即使在將軸部設置于各外殼之外，仍呈軸部突出的形狀。由此，在打開2 個折疊的外殼時，其臂部或軸部突出，該打開面不會呈連續(xù)的平面狀而 突出。在此方面，在上述專利文獻2中記載的鉸鏈裝置中，2個外殼通過 2根軸支承，因此外殼的連接部不會突起，在打開狀態(tài)下，打開面是平坦 的。但是，在該鉸鏈裝置中，由于通過2根軸支承的一對鉸鏈機構相對 連接部件而分別地動作，因此在折疊2個外殼時，外殼滑動，在兩個外 殼為同一形狀時，在折疊時不能正好重合， 一個外殼從另一外殼突出而 錯位。如果發(fā)生這樣的錯位，則對用戶造成感覺像是缺陷產品那樣的不安 感，另外，為了糾正該錯位，必須使各外殼滑動，使其處于重合的狀態(tài)， 對于用戶來說強加了多余的操作。另外，由于一對鉸鏈機構單獨地動作， 故某鉸鏈機構碰到架的壁面，而停止旋轉的時刻在各鉸鏈機構中不同， 因此，開閉動作不是一直穩(wěn)定的，另外，如果某鉸鏈機構在開閉動作的 途中碰到壁面，而停止旋轉，則對用戶產生不適感，且存在無法進行流 暢的開閉操作的問題。本發(fā)明是為了解決這樣的已有技術的課題而提出的，本發(fā)明的目的 在于提供一種鉸鏈裝置和采用它的折疊式電子設備，其中上述的鉸鏈裝 置在折疊時不會產生錯位，可進行具有穩(wěn)定感的折疊操作。用于解決課題的技術方案為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及一種鉸鏈裝置，該鉸鏈裝置通過對 折的方式使第1外殼與第2外殼實現(xiàn)開閉，上述鉸鏈裝置包括安裝于上 述第1外殼側的第1安裝架；安裝于上述第2外殼側的第2安裝架；第3 安裝架，該第3安裝架按照以上述第1安裝架和第2安裝架的前端部側 接近或離開的方向自由地旋轉的方式，通過傳遞各安裝架的旋轉的，相 互平行地設置的第1主軸和第2主軸，旋轉地軸支承各安裝架的基端部； 轉矩傳遞機構，該轉矩傳遞機構將上述第1主軸和第2主軸之間連接，
具有將反向轉矩從其中一個主軸，向另一主軸進行互相傳遞的功能；旋 轉角度限制機構，該旋轉角度限制機構由凸輪面與凸輪從動件構成，該 凸輪面形成于上述第3安裝架上，該凸輪從動件與上述第1主軸和第2 主軸中的至少一者成一體旋轉，且與上述凸輪面彈性地卡合；在形成于 對折的第1外殼和第2外殼的接合部位的各凹部的內部，分別設置第1 主軸和第2主軸，由此，上述各外殼的打開面呈連續(xù)的基本平面狀。另外，在本發(fā)明中，上述旋轉傳遞機構包括設置于上述第1、第2 主軸上的第l、第2齒輪，以及介設于上述第l、第2齒輪之間的偶數(shù)個 齒輪，上述第l，第2齒輪和偶數(shù)個齒輪分別構成齒輪排而連接。此外，在本發(fā)明中，上述偶數(shù)個齒輪呈交錯狀而設置、固定于上述 第3安裝架上，另外，上述第1、第2齒輪由直徑小于上述偶數(shù)個齒輪的 齒輪形成。發(fā)明的效果按照本發(fā)明的鉸鏈裝置，由于第1外殼側的第1安裝架和第2外殼 側的第2安裝架通過第1、第2主軸，軸支承于第3安裝架上，第1、第 2主軸通過傳遞反向轉矩的轉矩傳遞機構連接，因此比如，隨著第l安裝 架以第3安裝架為基軸向一個方向的旋轉，第2安裝架同樣以該第3安 裝架為基軸，沿反方向旋轉，這樣，外殼的打開動作流暢。另外，由于 第1安裝架和第2安裝架的旋轉聯(lián)動，故在己有技術中，在將折疊設備 折疊的狀態(tài)下，2根軸各自獨立，則在外殼的位置產生錯位，但是，按照 本發(fā)明，由于通過轉矩傳遞機構，這2根軸聯(lián)動，故不會產生這樣的錯 位。即，如果將該鉸鏈裝置應用于折疊式便攜電話，則不會產生便攜電 話的上下外殼的錯位，能夠使用戶獲得穩(wěn)定感。另外，由于第1、第2主軸分別內置于第1、第2外殼的內部，故沒 有了像已有技術那樣的主軸部的凹凸。由此，可使2個外殼的打開面呈
連續(xù)的平面狀。另外，由于第l主軸和第2主軸之間通過相互傳遞反向 的轉矩的機構而連接，并且設置旋轉角度限制機構，故打開面呈連續(xù)平 面狀，厚度減小，同時，對于對折的第1外殼或第2外殼的開閉動作可 以實現(xiàn)瞬時動作。此外，按照本發(fā)明，由于隨著第1、第2安裝架中的任何一個安裝架 的旋轉，另一安裝架沿相反方向旋轉，故第1、第2外殼的打開動作流暢， 另外，偶數(shù)個的齒輪呈交錯狀設置而固定于第3安裝架上，可縮短第l、 第2齒輪的支承軸之間的距離，這樣，可減小設備的厚度。另外，通過 使第l、第2齒輪的直徑變小，便可不需要在第l、第2外殼上設置突出 部，將其容納于各外殼的凹部的內部。附圖的簡要說明圖1為具備本發(fā)明的一種實施方式的鉸鏈裝置的折疊式電子設備的 部分示意性的立體圖；圖2表示本實施例的折疊式電子設備的鉸鏈裝置的示意性的結構， 圖2A為關閉外殼的狀態(tài)的平面圖，圖2B為關閉外殼的狀態(tài)的側面剖視 圖，圖2C為打開外殼的狀態(tài)的側面剖視圖；圖3A為關閉該鉸鏈裝置的狀態(tài)的立體圖，圖3B為打開鉸鏈裝置的 狀態(tài)的立體圖；圖4為上述鉸鏈裝置的分解透視圖；圖5為通過三角法表示該鉸鏈裝置的圖，圖5A為俯視圖，圖5B為 主視圖，圖5C為后視圖，圖5D為左視圖，圖5E為右視圖，圖5F為沿 圖5B中的VF—VF線的截面圖；圖6為表示鉸鏈裝置的第1外殼和第2外殼的開閉動作的圖，圖6A 為關閉狀態(tài)的截面圖，圖6B為打開途中的狀態(tài)的截面圖，圖6C為打開 狀態(tài)的截面圖。
標號的說明-標號1表示折疊式電子設備；標號2表示第1外殼；標號3表示第2外殼；標號5表示鉸鏈裝置；標號IO表示第1安裝架；標號ll表示基端部；標號12表示前端部；標號20表示第2安裝架；標號21表示基端部；標號22表示前端部；標號30表示第3安裝架；標號40表示第1主軸；標號41表示第1主軸的齒輪；標號50表示第2主軸；標號51表示第2主軸的齒輪；標號60表示旋轉角度限制機構；標號61表示凸輪面；標號62表示凸輪從動件；標號80表示轉矩傳遞機構；標號81、 82表示齒輪。用于實施發(fā)明的優(yōu)選方式下面參照附圖，對涉及本發(fā)明的一種實施方式的鉸鏈裝置和采用它 的折疊式電子設備進行描述。圖1和圖2表示具備涉及本實施方式的鉸 鏈裝置5的，具有按照對折的方式可折疊開閉的第1外殼2和第2外殼3的折疊式電子設備(便攜電話機)1,圖3 圖5表示鉸鏈裝置5的具體 結構，圖6表示該鉸鏈裝置5的第1外殼2和第2外殼3的開閉動作。 另外，圖l表示鉸鏈裝置5部分由裝飾外罩4覆蓋的狀態(tài)，圖2A和2B 表示第1外殼2和第2外殼3關閉的狀態(tài)，圖2C表示在打開的狀態(tài)下透 視上述外罩4的鉸鏈裝置5的示意性結構。便攜電話機1如圖1所示，包括通過鉸鏈裝置5，按照對折的方式可 折疊開閉的薄平板狀的第1外殼2，與第2外殼3。在第1外殼2上設置 有鍵盤，在第2外殼3上設置液晶顯示器。鉸鏈裝置5如圖2所示，包 括安裝于第l外殼2側的第l安裝架10;安裝于第2外殼3惻的第2安 裝架20;以旋轉的方式通過軸支承這些安裝架10、 20的第3安裝架30。第1安裝架10和第2安裝架20在未設置任何的突出部的情況下， 分別設置于形成于第1外殼2和第2外殼3的接合部位的各凹部的內部。第3安裝架30通過相互平行地設置的第1主軸40和第2主軸50， 通過軸而可旋轉地支承第1安裝架10和第安裝架20的各基端部(從第3 安裝架30側看)(參照圖2C)。通過該方案，第1安裝架10和第2安 裝架20的各前端部側可向接近或離開的方向自由旋轉。另外，該第3安 裝架30可旋轉地保持齒輪81、 82，該齒輪81、 82串聯(lián)地設置于第1主 軸40的齒輪41和第2主軸50的齒輪51之間。由齒輪41、齒輪8K齒 輪82和齒輪51構成的偶數(shù)的齒輪排構成轉矩傳遞機構80。另外，鉸鏈 裝置5包括由凸輪和伸展彈簧65等構成的旋轉角度限制機構60(參照圖 2A)。下面參照圖3，圖4和圖5，對這樣的鉸鏈裝置5的具體結構進行描 述。圖3A為表示鉸鏈裝置折疊的狀態(tài)的立體圖，圖3B為表示打開鉸鏈 裝置的狀態(tài)的立體圖，圖4為將鉸鏈裝置進行分解的分解立體圖，圖5 為從頂面、正面、左右側面等觀察圖3A的鉸鏈裝置的圖，其從不同的角 度圖示鉸鏈裝置，以便于理解。 第1安裝架10如圖4所示，通過金屬薄板等，按照呈基本倒U字形 形成，由各自左右成一對的基端部11和前端部12，以及將前端部12之 間連接的連接部13構成。在其中一個基端部11 (圖4中的靠近自己一側 的安裝架，以下相同)上設置嵌合第1主軸40的D切割部的矩形軸孔 14，在另一基端部ll (圖4中的里側的安裝架，以下相同)上設置嵌合 第1樞軸42的前端的圓軸孔16。另外，在連接部13上設置用于將其安 裝于外殼上的固定用孔15。通過該方案，如果對第1安裝架IO施加轉矩， 則將該轉矩傳遞給第l主軸40的齒輪41。第2安裝架20如圖4所示，與第1安裝架10相同，由各自左右成 一對的基端部21和前端部22，以及將前端部22之間連接的連接部23 構成。在其中一個基端部21上設置由第2主軸50穿過的較大直徑軸孔 24，以及卡合聯(lián)軸節(jié)63的凹部27，在另一基端部21上設置嵌合第2樞 軸52的前端的圓軸孔26。另外，在連接部23上設置用于將其安裝于外 殼上的固定用孔25。該聯(lián)軸節(jié)63保持旋轉角度限制機構60的凸輪從動 件62。該凸輪從動件62按照可限制旋轉的方式與第2主軸50連接。通 過該方案，如果對第2安裝架20施加轉矩，則將該轉矩傳遞給第2主軸 50的齒輪51。第3安裝架30如圖4、圖5所示，由金屬薄板等形成的頂邊31，與 在左右端，以直角彎曲而形成的一對側邊32、 32構成。在一條側邊32 中，開設有支承第1主軸40的軸孔33，支承第2主軸50的軸孔34，支 承齒輪81、 82的軸孔35、 36，以及旋轉角度限制機構60的凸輪面61 。 軸孔35和軸孔36呈交錯狀設置于軸孔33和軸孔34之間。通過該設置， 即使在采用規(guī)定外徑的齒輪81、 82的情況下，仍可縮短軸孔33和軸孔 34之間的距離，可使便攜電子設備1的厚度的減小。
另外，在另一側邊32上開設支承第l樞軸42的軸孔37;支承第2 樞軸52的軸孔38。另外在頂邊31上開設有用于固定輔助安裝架70的螺 紋孔39;用于安裝上述外罩4的開口 31a。通過頂邊31的長度，調節(jié)使第3安裝架30的一對側邊32、 32位于 第1安裝架10的一對基端部11、 11之間和第2安裝架20的一對基端部 21、 21之間。旋轉角度限制機構60如圖4，圖5所示，包括凸輪面61和凸輪從動 件62，凸輪從動件62彈性地與凸輪面61卡合，并且為了與第2安裝架 20的旋轉聯(lián)動，設置有聯(lián)軸節(jié)63，軸套64，伸展彈簧65和固定墊片66。該旋轉角度限制機構60的裝配通過下述方式進行，該方式為將第 2主軸50中的靠近自己側的軸部插入第3安裝架30的軸孔34，在該軸 部中，嵌入凸輪從動件62，聯(lián)軸節(jié)63和軸套64，然后，將該軸部前端 側穿過第2安裝架20的較大直徑軸孔24，將伸展彈簧65嵌入該軸部前 端側。該伸展彈簧65通過沿軸向自由移動的軸套64，對凸輪從動件62 施加按壓力，第2主軸50的內側軸部嵌入輔助安裝架70的軸孔74中。該旋轉角度限制機構60按照在第1安裝架10和第2安裝架20相對 旋轉而進行開閉時，在從一個狀態(tài)，轉移到另一狀態(tài)的場合，在旋轉初 期，負荷增加，過了這個階段，則負荷變小，由此在關閉狀態(tài)和打開狀 態(tài)下保持穩(wěn)定功能。如此，對折的各外殼2、 3的開閉動作具有瞬時動作 功能。輔助安裝架70如圖4，圖5所示，用于在其與第3安裝架30中的一 條側邊32之間，支承各齒輪41、 81、 82、 51，其由頂邊71和側邊72 構成，在頂邊71上開設有由固定用螺釘77穿過的螺紋孔79;以及與開 口 31a相對應的開口 70a。另外，在側邊72上開設軸支承第1主軸40的 軸孔73，軸支承第2主軸50的軸孔74，軸支承齒輪81、 82的軸孔75、 76。
另外，第3安裝架30中的另一側邊32 (圖4中的里側的側邊)通過 第1和第2樞軸42、 52軸支承第1安裝架10和第2安裝架20的相應另 一基端部11、 21 (圖4中的里側的側邊)。在第1和第2樞軸42、 52 中，分別嵌入軸套43、 53，按照規(guī)定間距而保持第1安裝架10和第2 安裝架20中的相應另一基端部11、 21與第3安裝架30的另一側邊32。 該間距為裝飾外罩4的側面通過的空間。在轉矩傳遞機構80中，齒輪41、 51分別固定于第1和第2主軸40、 50上，齒輪81、 82按照相對支承軸，可旋轉的方式設置。齒輪41、齒 輪81、齒輪82和齒輪51構成偶數(shù)的齒輪排。如果由偶數(shù)的齒輪排構成的轉矩傳遞機構80設置于第1安裝架10 和第2安裝架20之間，實現(xiàn)在第I安裝架IO，或第2安裝架20中的任 何一個上施加轉矩，該機構將反向轉矩傳遞給另一安裝架的功能。艮P， 如果對第I安裝架IO，施加轉矩，則第1主軸40旋轉，齒輪41旋轉， 該轉矩通過齒輪81、 82，傳遞給齒輪51。齒輪51旋轉，則第2主軸50 旋轉，與其連接的凸輪從動件62和聯(lián)軸節(jié)63旋轉，聯(lián)軸節(jié)63所卡合的 第2安裝架20旋轉。此時，凸輪從動件62彈性地與凸輪面61卡合，旋 轉角限制機構60發(fā)揮作用(參照圖3、圖5)。圖6A 圖6C表示相對第1外殼2 (安裝架10)，將第2外殼3 (第 2安裝架20)從關閉狀態(tài)，到打開時的狀態(tài)的鉸鏈裝置5的動作?？芍?在打開第1外殼2和第2外殼3時，其打開面處于連續(xù)的平面狀。其原 因在于2根軸，即，第1安裝架10的第1主軸40和第2安裝架20的第 2主軸50均容納于第1外殼2和第2外殼3的各凹部內部，在第3安裝 架30上，支承各軸。具體來說，由于兩個主軸的齒輪41、 51之間通過 包括齒輪81、 82的轉矩傳遞機構80連接，故可減小兩個主軸的齒輪41、 51的直徑，兩個主軸的齒輪41、 51在第1外殼2和第2外殼3上不需要 設置突出部，而可容納于各凹部的內部。
第1、第2安裝架10、 20通過第2主軸40、 50支承于第3安裝架 30上，各第l，第2主軸通過傳遞反向轉矩的轉矩傳遞機構80連接，比 如，隨著第1安裝架10以第3安裝架30為基軸的向一個方向的旋轉， 第2安裝架20同樣以該第3安裝架30為基軸，沿反方向旋轉，因此外 殼的打開動作流暢。另外，由于第1安裝架10的旋轉與第2安裝架20 的旋轉聯(lián)動，因此在已有技術中，在將折疊設備折疊的狀態(tài)下，2根軸各 自獨立，則外殼之間會產生錯位，但是，在本方案中，由于通過轉矩傳 遞機構，這2根軸聯(lián)動，因此不會產生這樣的錯位。g卩，不會產生便攜 電話的上下外殼的錯位，能夠給用戶以穩(wěn)定感。另外，由于在轉矩傳遞機構80上設置旋轉角限制機構60，故如上所 述，使打開面呈連續(xù)平面狀，厚度減小，同時，各外殼2、 3的開閉動作 得以實現(xiàn)瞬時動作。另外，本發(fā)明并不限于上述實施例的方案，具體的方案可適當?shù)卦O 計，比如，第1外殼2和第2外殼3，第1安裝架10和第2安裝架20 之間的關系也可與上述場合相反，另外，旋轉角限制機構60在上述實施 例中，設置于第2安裝架20偵U，但是，也可設置于第1安裝架IO側， 還可設置于安裝架側的雙方上。另外，在上面描述中，給出采用輔助安 裝架70的實施例，但是，也可省略該輔助安裝架70。在本發(fā)明中，分別 容納于對折的外殼中的第1和第2安裝架的基端部通過第3安裝架，保 持于平行的2根軸上，設置于這兩根軸上的齒輪之間通過多個齒輪連接 的方案為基本結構，具有這樣的基本結構的方案包含于本發(fā)明中。
權利要求
1. 一種鉸鏈裝置，該鉸鏈裝置用于通過對折的方式使第1外殼與第2 外殼實現(xiàn)開閉，其特征在于上述鉸鏈裝置包括安裝于上述第1外殼側的第1安裝架； 安裝于上述第2外殼側的第2安裝架；第3安裝架，該第3安裝架按照以上述第1安裝架和第2安裝架的 前端部側接近或離開的方向自由旋轉的方式，通過傳遞各安裝架的旋轉 的，相互平行地設置的第1主軸和第2主軸，旋轉地軸支承各安裝架的 基端部；轉矩傳遞機構，該轉矩傳遞機構將上述第1主軸和第2主軸之間連 接，具有將反向轉矩從其中一個主軸，向另一主軸進行互相傳遞的功能；旋轉角度限制機構，該旋轉角度限制機構由凸輪面與凸輪從動件構 成，該凸輪面形成于上述第3安裝架上，該凸輪從動件與上述第1主軸 和第2主軸中的至少一者成一體地旋轉，與上述凸輪面彈性地卡合。
2. 根據(jù)權利要求1所述的鉸鏈裝置，其特征在于上述轉矩傳遞機構包 括分別設置于上述第1、第2主軸上的第1、第2齒輪，以及介設于上述 第l，第2齒輪之間的偶數(shù)個齒輪；上述第l、第2齒輪和偶數(shù)個齒輪分 別構成齒輪排而連接。
3. 根據(jù)權利要求2所述的鉸鏈裝置，其特征在于上述偶數(shù)個齒輪呈交 錯狀而設置固定于上述第3安裝架上。
全文摘要
本發(fā)明包括安裝于上述第1外殼側的第1安裝架(10)；安裝于上述第2外殼側的第2安裝架(20)；第3安裝架(30)，該第3安裝架(30)按照以上述第1安裝架和第2安裝架的前端部側接近離開的方向可自由旋轉的方式，通過傳遞各安裝架的旋轉的，相互平行地設置的第1主軸(40)和第2主軸(50)，旋轉地支承各安裝架的基端部；轉矩傳遞機構(80)，該轉矩傳遞機構(80)設置于上述主軸(40)、(50)之間，具有從其中一個主軸，向另一主軸相互傳遞反向轉矩的功能；旋轉角度限制機構(60)。由此，可提供在折疊時不會產生錯位的，具有穩(wěn)定感的，可進行折疊動作的鉸鏈裝置。
文檔編號F16C11/10GK101124414SQ200680003140
公開日2008年2月13日 申請日期2006年1月24日 優(yōu)先權日2005年1月25日
發(fā)明者上山知毅, 石橋利也, 酒井義友 申請人:三洋電機株式會社;鳥取三洋電機株式會社;株式會社笠谷