推力转换机构的制作方法

1.本发明涉及推力转换机构。


背景技术：

2.以往，已知通过在外周部形成有螺纹的螺纹轴以及与该螺纹轴螺接的螺母来将旋转运动转换为线性运动的运动方向转换机构(参照下述专利文献1)。
3.专利文献1：日本实开昭54
‑
23979号公报
4.在这种机构中，当螺纹轴的旋转被限制在规定的角度范围内时，为了使螺母的移动量增加，必须较大地设定螺纹导程。然而，若螺纹导程变大，则由于使螺母直进时的负荷增加，螺纹轴的旋转需要高驱动力。另外，根据所述的以往技术，螺母的移动方向限于沿着螺纹轴的直线方向，存在机构用途受限的问题。
5.另一方面，通常采用使框体绕轴旋转的轴支承机构作为折叶机构等。尤其是，折叠型的pc、移动信息终端等通常采用折叠搭载有显示器的框体与具有操作部的框体的结构。另外，还开发了使显示器搭载于由折叶机构结合的两个框体这两者，使两个框体成为展开状态并获得宽屏显示器。
6.这种轴支承机构轴支承两个框体的端部，若使一方的框体相对于另一方的框体旋转180
°
或360
°
，则产生因框体的厚度而使端部彼此干涉，从而限制旋转角度的问题。为了避免这种情况，若将轴支承部设置在远离框体的端部的位置，则在将两个框体平面状地打开的状态下，在框体的端部之间存在间隙，从而在将分别设置于两个框体的显示器连接而宽屏显示的情况下，图像的连续性不足。


技术实现要素：

7.本发明为了解决这种问题而提出。即，其目的在于，在将轴的旋转转换为线性运动时，能够在不增加轴旋转的驱动力的情况下，相对于轴的有限旋转能够增加线性移动量，在构成轴支承机构时，消除两个框体之间的端部的干涉，并且在将两个框体展开时能够没有间隙等。
8.为了解决如上所述的问题，本发明具有以下的结构。一种推力转换机构，其特征在于，包括：轴，具有一对彼此相反地形成的螺旋状的被卡合部；一对直动构件，具有分别与一对所述被卡合部卡合的卡合部；框体，将一对所述直动构件沿着所述轴移动自如地支承，并且相对于所述轴旋转自如地被轴支承；摇动构件，由一对所述直动构件的一方轴支承，并与一对所述直动构件的另一方卡合，通过所述轴相对于所述框体的旋转而摇动；以及移动构件，与所述摇动构件卡合，通过所述摇动构件的摇动而在与所述轴交叉的方向上移动。
附图说明
9.图1是本发明的实施方式的推力转换机构的分解立体图。
10.图2是表示折叶装置的立体图(展开状态)。
11.图3是表示折叶装置的立体图(内折状态)。
12.图4是表示折叶装置的立体图(外折状态)。
13.图5是折叶装置的动作例(展开状态)。
14.图6是折叶装置的动作例(内折状态)。
15.图7是折叶装置的动作例(外折状态)。
16.图8是具有平板显示器的折叶装置(图8的(a)为展开状态、图8的(b)为内折状态、图8的(c)为外折状态)的说明图。
17.图9是具有把手的折叶装置(提包)的主要部分放大图。
18.图10是具有把手的折叶装置(提包)的动作说明图(图10的(a)是推力转换机构的动作状态，图10的(b)是把手的动作状态)。
19.图11是具有把手的折叶装置(提包)的动作说明图(图11的(a)是推力转换机构的动作状态，图11的(b)是把手的动作状态)。
20.图12是具有把手的折叶装置(提包)的动作说明图(图12的(a)是推力转换机构的动作状态，图12的(b)是把手的动作状态)。
21.图13是表示具有推力转换机构的折叶装置的另一实施方式的说明图(框体角度90
°
；图13的(a)是侧视图，图13的(b)是主视图)。
22.图14是使图13所示的实施方式的框体角度为180
°
的说明图(图14的(a)是侧视图，图14的(b)是主视图)。
23.图15是使图13所示的实施方式的框体角度为270
°
的说明图(图15的(a)是侧视图，图15的(b)是主视图)。
24.图16是表示图13所示的状态下的摇动构件的状态的说明图。
25.图17是表示图14所示的状态下的摇动构件的状态的说明图。
26.图18是表示图15所示的状态下的摇动构件的状态的说明图。
27.其中，附图标记说明如下：
28.1、1a：推力转换机构，
29.2、2：轴，
30.3、2r、2l：分割轴，
31.2a，2b：被卡合部，
32.2c：前端突起，
33.4、3r、3l：直动构件，
34.5、3a、3b，：卡合部，
35.3c、3g：轴突起，
36.3d、3h、3j、3k：卡合突起，
37.3e、3f：长孔，
38.4：摇动构件，
39.4a：轴孔，
40.4b：卡合部，
41.4c：长孔，
42.4m、4n、4p：卡合突起，
43.5：移动构件，
44.5a、5b：卡合部，
45.5c、5f：引导孔，
46.5d：悬挂部，
47.5e：结合突起，
48.5g：凸轮孔，
49.5p：突起，
50.5q：连结部，
51.6：弹簧，
52.7：隔板，
53.7a：开口，
54.10、10a、10b：壳体，
55.10a、10b：轴承部，
56.10c：轴支承部，
57.10d：支承突起，
58.10e、10f：引导突起，
59.10f：悬挂部，
60.11：保持构件，
61.20、21：折叶装置，
62.30：折叶框，
63.fp：平板显示器，
64.k：提包主体，
65.j：折叶部，
66.h：把手，
67.p：解锁杆，
68.m：磁铁，
69.w：被连结部
具体实施方式
70.以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的说明中，不同附图中的相同附图标记表示功能相同的部位，并适当地省略每个附图中的重复说明。
71.如图1所示，推力转换机构1至少包括轴2(2r、2l)、直动构件3(3r、3l)、框体10、摇动构件4以及移动构件5。
72.这里，在轴2中，将分割轴2r、2l线性地相向配置，但也可以将分割轴2r、2l连接成为一个轴2。在轴2中，形成有螺旋方向彼此相反地形成的螺旋状的被卡合部2a、2b。被卡合部2a、2b也可以由外螺纹或内螺纹形成，也可以由如附图所示的螺旋状的凸轮槽或凸轮突起形成。在图示的例中，轴2由保持构件11保持一端侧。
73.直动构件3具有一对左右直动构件3r、3l，直动构件3r具有与被卡合部2a卡合的卡合部3a，直动构件3l具有与被卡合部2b卡合的卡合部3b。在被卡合部2a、2b为螺纹的情况
下，卡合部3a、3b为螺母，在被卡合部2a、2b为凸轮槽的情况下，卡合部3a、3b是与该凸轮槽卡合的卡合突起等。直动构件3(3r、3l)通过轴2相对旋转而沿着轴2线性地移动。
74.摇动构件4具有由于一方的直动构件3l设置的轴突起3c轴支承的轴孔4a，另外，具有供于另一方的直动构件3r设置的卡合突起3d卡合的卡合部4b，并通过一对直动构件3(3r、3l)以沿着轴2接近或远离的方式移动，摇动构件4围绕轴突起3c摇动。
75.移动构件5具有与设置于摇动构件4的卡合突起4m、4n卡合的卡合部5a、5b。在图示的例中，摇动构件4绕轴突起3c逆时针摇动时，卡合突起4m与卡合部5a卡合，并且摇动构件4绕轴突起3c顺时针摇动时，卡合突起4n与卡合部5b卡合。
76.通过卡合突起4m、4n与卡合部5a、5b之间的卡合，摇动构件4围绕轴突起3c摇动时，移动构件5在与轴2交叉的方向上移动。此时，在图示的例中，在摇动构件4中，从轴孔4a至卡合突起4m的距离与从轴孔4a至卡合突起4n的距离不同(从轴孔4a至卡合突起4n的距离比从轴孔4a至卡合突起4m的距离长)，在移动构件5中，由于在卡合部5a、5b间设置了段差，与摇动构件4逆时针摇动的情况相比，摇动构件4顺时针摇动时，移动构件5的移动量较大。
77.框体10由轴2轴支承。在图示的例中，框体10具有由分割轴2r轴支承的轴承部10a，并且具有由分割轴2l轴支承的轴承部10b，分割轴2r、2l的前端突起2c由轴支承部10c支承。
78.框体10沿着轴2将直动构件3(3r、3l)移动自如地支承，另外，间接地支承由直动构件3(3r、3l)支承的摇动构件4。在图示的例中，在直动构件3l中，设置有沿着轴2的长孔3e，并且设置于框体10的支承突起10d插入长孔3e。
79.框体10在与轴2交叉的方向上将移动构件5移动自如地支承。在移动构件5上设置有沿着移动方向的长孔状的引导孔5c，并且设置于框体10的引导突起10e插入该引导孔5c。
80.在移动构件5上设置有悬挂部5d，一端悬挂至该悬挂部5d的弹簧6的另一端悬挂至框体10的悬挂部10f。由此，移动构件5在由框体10支承的状态下，朝向轴2被弹簧施力。利用该弹簧施力，移动构件5的卡合部5a、5b常时处于与摇动构件的卡合突起4m、4n两方或一方卡合的状态。另外，在移动构件5上设置有用于与其它部件结合的结合突起5e。该结合突起5e以贯通根据需要设置的隔板7的开口7a的方式配备。
81.对于这种推力转换机构1，通过将两个轴2与保持构件11平行地保持，能够获得图2～图4所示的折叶装置20。在折叶装置20中，分别具有被卡合部2a、2b的两个轴2在端部被保持的状态下，固定至保持构件11，框体10(10a、10b)由被固定的两个轴2分别轴支承。
82.如图2所示，在折叶装置20中，能够变更一对框体10(10a、10b)处于平面状的展开状态、从处于平面状的状态沿箭头t1方向旋转的内折状态(参照图3)、从处于平面状的状态沿箭头t2方向旋转的外折状态(参照图4)。
83.在这种折叶装置20中，使直动构件3(3r、3l)沿着轴2移动的推力由框体10(10a、10b)相对于固定至保持构件11的轴2的旋转而产生。即，折叶装置20中的框体10(10a、10b)的折叠/展开动作的旋转力被转换为直动构件3(3r、3l)的直动推力。
84.此时，一对直动构件3(3r、3l)在图2所示的展开状态下，位于中立位置，在图3所示的内折状态下，变成彼此最接近的状态，在图4所示的外折状态下，变成彼此最远的状态。这里，直动构件3(3r、3l)相对于轴2的旋转被限制为从图3所示的内折状态至图4所示的外折状态的360
°
的旋转，但与一对被卡合部2a、2b卡合的直动构件3的卡合部3a、3b与各自单独移动的情况相比，为2倍的相对移动量。
85.并且，将直动构件3(3r、3l)的沿着轴2的移动转换为摇动构件4的摇动，并进一步将摇动构件4的摇动转换为移动构件5的与轴2交叉的方向上的移动，从而能够确保相对于轴2的有限旋转的较大的移动量，并且将移动方向转换为与沿着轴2的方向不同的方向。由此，能够扩大折叶装置20的用途。
86.图5～图7表示将所述的折叶装置20应用于移动信息终端的情况的动作例。在该例中，在进行利用折叶装置20使框体10(10a、10b)相对于轴2旋转的折叠操作时，使与移动构件5结合的平板构件即平板显示器(以下，简称为“显示器”)fp在与轴2交叉的方向上移动。
87.在图5所示的展开状态下，框体10a、10b位于平面状地展开的位置，与移动构件5结合的显示器fp变成相向的端部在接合部s处无间隙地彼此对接配合的状态。此时的折叶装置20的状态是直动构件3(3r、3l)相对于轴2处于中立位置，并且摇动构件4的卡合突起4m、4n一起与移动构件5的卡合部5a、5b卡合，移动构件5变成最接近轴2的状态。
88.相对于此，在图6所示的内折状态下，折叶装置20的状态是直动构件3(3r、3l)沿着轴2最接近的状态，摇动构件4绕轴突起3c顺时针旋转，并且摇动构件4的卡合突起4m向上推动移动构件5的卡合部5b，由此移动构件5移动至从轴2远离的状态。由此，与移动构件5结合的显示器fp变成其端部从接合部s远离的状态。
89.另外，在图7所示的外折状态下，折叶装置20的状态是直动构件3(3r、3l)沿着轴2远离最远的状态，摇动构件4绕轴突起3c逆时针旋转，并且摇动构件4的卡合突起4n向上推动移动构件5的卡合部5a，由此移动构件5移动至从轴2远离的状态。由此，与移动构件5结合的显示器fp变成其端部从接合部s远离的状态，但与图6所示的状态相比，显示器fp的端部更靠近接合部s。
90.根据这种折叶装置20，在框体10(10a、10b)的展开状态下，如图8的(a)所示，一对显示器fp的端部变成无间隙地对接配合的状态。另外，在框体10(10a、10b)的内折状态下，如图8的(b)所示，一对显示器fp变成被容纳在保持构件11的内侧的状态。并且，在框体10(10a、10b)的外折状态下，如图8的(c)所示，一对显示器fp变成配置在覆盖保持构件11但不从保持构件11突出的位置的状态。
91.另外，由于在折叶装置20中，将分别轴支承框体10a、10b的轴2分开配备，在将一对框体10(10a、10b)旋转成展开状态/折叠状态时，能够在框体10(10a、10b)的端部彼此不干涉的情况下，使框体10(10a、10b)绕轴2旋转180
°
。
92.另外，在折叶装置20中，在框体10(10a、10b)与移动构件5上分别安装有磁铁m。安装至这两者的磁铁m位于在框体10(10a、10b)的展开状态下接近并且在框体10(10af、10b)的折叠状态下远离的位置。在安装至这两者的磁铁m彼此吸引的情况下，利用吸引力保持框体10(10a、10b)的展开状态。在安装至这两者的磁铁m互斥的情况下，利用排斥力保持折叠状态。
93.图9～图12表示利用提包的把手h使推力转换机构1动作的例。在该提包中，把手h旋转自如地设置于在提包主体k中设置的折叶部j，利用把手h的旋转使推力转换机构1的轴2旋转。
94.在这种提包中，如图10的(b)所示，当用手握住把手h时，把手h为90
°
直立的状态，如图11的(b)或图12的(b)所示，在手从把手h移开的情况下，把手h变成0
°
或180
°
倾倒的状态。此时，把手h相对于提包主体h从0
°
旋转至180
°
时，轴2相对于固定至提包主体h的框体10
从0
°
旋转至180
°
。
95.此时，如图9所示，推力转换机构1具有所述的结构，如图10的(a)所示，在把手h为90
°
直立的状态下，直动构件3(3r、3l)位于中立位置，并且移动构件5移动至最接近轴2的状态，如图11的(a)或图12的(a)所示，在把手h变成0
°
或180
°
倾倒的状态下，直动构件3(3r、3l)变成最远或最接近的状态，并且移动构件5移动至距离轴2最远的状态。在图9～图12所示的例中，摇动构件4的卡合突起4m、4n与轴孔4a等距离地设置。
96.这种具有把手h的提包能够与推力转换机构1中的移动构件5的移动联动,来使提包的锁定机构动作等。例如，如图9所示，在把手h为90
°
直立状态的情况下，由设置于移动构件5的突起5p阻止解锁杆p的进入，在把手h为0
°
或180
°
倾倒的状态的情况下，通过设置于移动构件5的突起5p移动来允许解锁杆p的进入。
97.由此，在把手h为90
°
直立状态，即把手h被握持的状态下，能够排除由于解锁杆p的无意进入而导致锁定被解除从而打开提包的问题。另外，在把手h为0
°
或180
°
倾倒的状态，即手从把手h移开的状态下，由于能够在不进行其他的操作的情况下，允许解锁杆p进入，从而能够快速打开提包。
98.需要说明的是，在图示的例中，在推力转换机构1中，在框体10与移动构件5上分别设置有磁铁m，当手从把手h移开时，利用磁铁m之间的排斥力使把手h变成0
°
或180
°
倾倒的状态。由此，即使手从把手h移开而把手h仍保持直立，也能够排除不允许解锁杆p进入的情况。
99.在上述的两个实施方式中，示出了“与轴2交叉的方向”为与轴2延伸的方向正交的方向，但也可以是其它方向。例如，另一实施方式的“与轴2交叉的方向”也可是以90
°
以外的倾斜角度与轴2延伸的方向交叉。
100.图13～图18表示另一实施方式的推力转换机构1a与具有该推力转换机构1a的折叶装置21。推力转换机构1a与前述形式例相同，至少包括轴2(2r、2l)、直动构件3(3r、3l)、框体10、摇动构件4以及移动构件5。
101.框体10使用轴承部10a、10b将轴2旋转自如地支承，并且利用轴支承部10c支承轴2r、2l的前端部。另外，框体10与折叶框30折叶结合，并且以如图13的(a)所示的90
°
的框体角度、如图14的(a)所示的180
°
的框体角度、如图15的(a)所示的270
°
的框体角度相对于折叶框30旋转自如。
102.与框体10相同的框体能够轴对称地安装在折叶框30上，并且在一对框体10与折叶框30折叶结合的情况下，每个框体10相对于折叶框30被180
°
旋转自如地支承。
103.轴2(2r、2l)与折叶框30连结，并且使框体10相对于折叶框3旋转时，轴2相对于框体10旋转。
104.推力转换机构1a与前述的形式例相同，轴2相对于框体10旋转时，与轴2卡合的直动构件3(3r、3l)沿着轴2线性地移动。
105.并且，一对直动构件3r、3l与前述的形式例相同，通过轴2的一方向的旋转，一对直动构件3r、3l如图13(图16)所示，以彼此接近的方式移动，并且通过轴2的相反方向的旋转，一对直动构件3r、3l如图15(图18)所示，以彼此远离的方式移动。此时，直动构件3r、3l分别具有在沿着轴2的方向延伸的长孔3f，该长孔3f与设置于框体10的引导突起10f卡合，并且引导直动构件3r、3l的线性移动。
106.相对于此，如图16～图18所示，摇动构件4形成为中央部由于一方的直动构件3l设置的轴突起3g轴支承、且一端侧设置有与另一方的直动构件3r的卡合突起3h卡合的长孔4c、另一端侧设置有卡合突起4p的杆构件，如图16～图18所示，摇动构件4是通过直动构件3r、3l沿着轴2接近或远离的移动，围绕轴突起3g摇动的机构。
107.并且，移动构件5在与轴2交叉的方向上设置有长孔状的引导孔5f，该引导孔5f与设置于一方的直动构件3l的两个卡合突起3j、3k卡合。卡合突起3j、3k配置在与轴2交叉的方向上彼此远离的位置，因此，通过引导孔5f与该卡合突起3j、3k卡合，移动构件首先根据直动构件3r的移动而在沿轴2的方向上移动。
108.另外，移动构件5具有凸轮孔5g，并且摇动构件4的卡合突起4p与该凸轮孔5g卡合。凸轮孔5g具有沿着轴2的方向上延伸凸轮面该凸轮面与摇动构件4摇动时的卡合突起4p沿着轴2的移动相对应。另外，凸轮孔5g具有用于利用摇动构件4摇动时的卡合突起4p在与轴2交叉的方向的移动而使移动构件5在与轴2交叉的方向上移动的凸轮面。
109.根据这种机构，框体10相对于折叶框3旋转时，轴2相对于框体10旋转，并且一对直动构件3r、3l以接近或远离的方式沿着轴2移动，通过该直动构件3r、3l的移动，摇动构件4围绕轴突起3g摇动。并且，对于摇动构件4的摇动，移动构件5的凸轮孔5g发挥作用，从而移动构件5在与轴2交叉的方向上移动。
110.移动构件5设置有连结部5q，移动对象物的被连结部w与该连结部5q连结。从前述的说明能够看出，移动构件5不仅在与轴2交叉的方向上移动，也根据直动构件3r的移动而在沿着轴2的方向上移动，因此，连结部5q设置有避让引导件，用于避开该移动构件5沿着轴2的移动从而仅将与轴2交叉的方向的移动传递至被连结部w。
111.如上述说明，本发明的实施方式的推力转换机构1、1a，在将轴2的旋转转换为线性运动时，通过具有彼此接近或远离的直动构件3(3r、3l)，从而能够在不提高轴2的旋转的驱动力的情况下，相对于轴2的有限的旋转而增加线性移动量。另外，在构成折叶装置20、21时，消除两个框体10之间的端部的干涉，并且将显示器等连结至两个框体10所具有的移动构件5，从而在两个框体10展开的情况下，使显示器等能够无间隙地在与轴2交叉的方向上移动。
112.这样的推力转换机构1、1a以及折叶装置20、21能够应用在各种用途中。
113.以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的结构并不限定于这些实施方式，在不脱离本发明的主旨范围内的设计变更等也能够包括在本发明中。另外，上述的各实施方式只要其目的以及结构等没有特别的矛盾、问题，就能够活用彼此的技术并组合。