铰接装置以及便携用信息设备的制造方法
【专利摘要】本发明提供能够小型地构成可根据两个框体之间的开闭角度位置来选择性地切换2个轴的旋转的双轴构造的铰接装置以及具备该铰接装置的便携用信息设备。铰接装置具备锁定部件，该锁定部件具有：凸部，其能够与设置于第一轴的外周面的凹部卡合；凸部，其能够与设置于第二轴的外周面的凹部卡合；以及臂部，其将凸部与凸部之间连结，并且凸部与凸部之间的位置被旋转轴支承而能够摆动，锁定部件配设于相互并列配置的第一轴以及第二轴的侧方。该锁定部件通过借助臂部的摆动交替地进行凸部向凹部的卡合与凸部向凹部的卡合，而根据显示器框体与主体框体之间的开闭角度位置来允许第一轴以及第二轴中的一方的旋转且限制另一方的旋转。
【专利说明】
铰接装置以及便携用信息设备
技术领域
[0001]本发明涉及将两个框体之间连结为能够开闭的铰接装置以及具备该铰接装置的便携用信息设备。
【背景技术】
[0002]近些年，作为具有触摸面板式液晶显示器且不带物理键盘的便携用信息设备的平板式个人计算机(平板式PC)得到迅速普及。平板式PC携带容易，输入作业也能够通过触摸面板进行，因此操作容易。
[0003]然而，平板式PC不带物理键盘，因此例如存在对长文的输入作业等产生妨碍的情况。因此，提出一种能够使设置有显示器的显示器框体相对于设置有键盘的主体框体越过180度而转动至360度的、所谓的可转换式PC。可转换式PC能够实现普通的笔记本式PC和平板式PC两种使用方法，因此使用者的便利性非常高，例如专利文献I公开了一种能够在该结构中使用的双轴构造的铰接装置。
[0004]专利文献I所记载的铰接装置具备能够在2个轴之间移动的销，销在分别形成于2个轴的外周面的凹部之间交接。由此，限制销所卡合的轴的旋转，允许销未卡合的轴的旋转，因此根据显示器框体的开闭角度位置选择性地切换是否使2个轴中的任一轴旋转。
[0005]专利文献1:日本特开2014-238764号公报
[0006]然而，在便携用信息设备中，框体构造的轻薄化迅速发展，因此对连结两个框体之间的铰接装置而言，需要进一步缩小沿框体的厚度方向排列的2个轴的间隔来应对设备的轻薄化。
[0007]关于这点，在上述专利文献I所记载的结构中，使销夹装在2个轴之间，因而2个轴之间需要确保该销的外径以上的间隔。并且，由于是通过使销与各轴的凹部卡合来使一方的轴无法转动的构造，因而销的外径需要保证某种程度的大小。因此，成为铰接装置的进一步小型化较难的构造。
【发明内容】
[0008]本发明是考虑上述现有技术的课题而完成的，其目的在于提供能够小型地构成可根据两个框体之间的开闭角度位置来选择性地切换2个轴的旋转的双轴构造的铰接装置以及具备该铰接装置的便携用信息设备。
[0009]本发明实施例提供一种铰接装置，包括固定于第一框体的第一轴和固定于第二框体的第二轴，将上述第一框体与上述第二框体之间连结为能够开闭，该铰接装置还包括锁定部件，该锁定部件具有第一凸部、第二凸部以及臂部，上述第一凸部能够与设置于上述第一轴的外周面的第一凹部卡合，上述第二凸部能够与设置于上述第二轴的外周面的第二凹部卡合，上述臂部将上述第一凸部与上述第二凸部之间连结，并且上述臂部的处于上述第一凸部与上述第二凸部之间的位置被旋转轴支承而使上述臂部能够摆动，上述锁定部件配设于相互并列配置的上述第一轴以及上述第二轴的侧方，上述锁定部件通过借助上述臂部的摆动交替地进行上述第一凸部向上述第一凹部的卡合与上述第二凸部向上述第二凹部的卡合，而根据上述第一框体与上述第二框体之间的开闭角度位置来允许上述第一轴以及上述第二轴中的一方的旋转且限制另一方的旋转。
[0010]根据这样的结构，具备锁定部件，该锁定部件具有能够根据第一框体与第二框体之间的开闭角度位置来选择性地切换第一轴以及第二轴的旋转的旋转轴选择功能，该锁定部件配设于相互并列的第一轴与第二轴的侧方。由此，能够不受锁定部件的影响尽可能地缩小第一轴与第二轴之间的轴间距离，从而能够使铰接装置小型化。其结果是，有助于搭载有该铰接装置的便携用信息设备的轻薄化。
[0011]也可以构成为上述第一凸部与上述第一轴的外周面对置配置，上述第二凸部与上述第二轴的外周面对置配置。
[0012]也可以构成为具备将上述第一轴以及上述第二轴支承为能够旋转的铰接块，上述锁定部件收纳于上述铰接块内，上述臂部经由上述旋转轴支承于上述铰接块。
[0013]也可以构成为该铰接装置将上述第二框体的后端部与上述第一框体的后端部连结为能够开闭，上述铰接块在朝向上述第一框体的后端侧以及上述第二框体的后端侧配置的外表面具有避让部，该避让部通过朝向上述第一框体的前端侧以及上述第二框体的前端侧凹陷而夹在上述第一轴与上述第二轴之间。像这样，通过在铰接块的外表面设置避让部，例如即便在第一框体的上表面不设置铰接块的回避用的切口部也能够避免使第一框体打开动作时相对于铰接块的外表面的干涉。因此，例如能够将第一框体设计为四个边形成为直线状的矩形形状，因而能够提高应用它的便携用信息设备的外观品质。
[0014]另外，本发明实施例还提供一种便携用信息设备，该便携用信息设备具备上述构成的铰接装置。
[0015]也可以构成为上述第一框体是具有显示器的显示器框体，上述第二框体是具有键盘的主体框体，上述铰接装置将上述显示器框体与上述主体框体之间连结为能够从上述显示器框体相对于上述主体框体关闭的O度位置使该显示器框体进行打开动作而转动至上述显示器框体的上表面与上述主体框体的下表面面对地配置的360度位置。
[0016]根据本发明实施例，能够不受锁定部件的影响尽可能地缩小第一轴与第二轴之间的轴间距离，从而能够使铰接装置小型化。
【附图说明】
[0017]图1是具备本发明的一实施方式所涉及的铰接装置的便携用信息设备的立体图。
[0018]图2是示意性地示出使用了铰接装置的显示器框体相对于主体框体的转动动作的动作说明图，其中，图2 (A)是表示O度位置的图，图2 (B)是表示90度位置的图，图2 (C)是表示180度位置的图。
[0019]图3是示意性地示出使用了图2所示的铰接装置的显示器框体相对于主体框体的转动动作的动作说明图，其中，图3(A)是表示270度位置的图，图3(B)是表示360度位置的图。
[0020]图4是示意性地示出使用了变形例所涉及的铰接装置的显示器框体相对于主体框体的转动动作的动作说明图，其中，图4(A)是表示O度位置的图，图4(B)是表示180度位置的图，图4(C)是表示360度位置的图。
[0021]附图标记说明:
[0022]10、1A…铰接装置;12…便携用信息设备;14…显不器框体;14a、16b…下表面；14b、16a…上表面；14c、16c…切口部；16…主体框体;18…显不器;20…键盘;24…第一轴；24a、26a…凹部;26…第二轴;28、38…铰接块;30…锁定部件;30a、30b…凸部;30c…臂部；32…限位片;34…突出片;36…旋转轴;38a…避让部;40…顶板;40a…后端。
【具体实施方式】
[0023]以下，例示具备本发明所涉及的铰接装置的便携用信息设备并举出优选实施方式，参照附图对本发明所涉及的铰接装置详细地进行说明。
[0024]图1是具备本发明的一实施方式所涉及的铰接装置10的便携用信息设备12的立体图，表示通过铰接装置10将显示器框体14从主体框体16打开的笔记本式PC的使用形态。图2以及图3是示意性地示出使用铰接装置10的显示器框体14相对于主体框体16的转动动作的动作说明图。
[0025]本实施方式所涉及的便携用信息设备12是所谓的可转换式PC，在使显示器框体14相对于主体框体16转动至90度前后的角度位置的状态下能够作为笔记本式PC适当地使用(参照图1以及图2 (B))，在使显示器框体14相对于主体框体16转动至360度位置而反转的状态下能够作为平板式PC适当地使用(参照图3(B))。本发明除了能够应用于这样的可转换式PC以外，例如还能够应用于移动电话、智能手机或电子笔记本等。
[0026]以下，以如图2㈧所示地将显示器框体14相对于主体框体16关闭的状态(O度位置)下的形态为基准，将显示器框体14以及主体框体16的铰接装置10侧的端部称为后端(后方)、其相反的一侧的端部称为前端(前方)、厚度方向称为上下方向、宽度方向称为左右方向来进行说明。
[0027]另外，为了便于说明，使显示器框体14处于相对于主体框体16完全关闭的状态，将显示器框体14的下表面(内表面)14a与主体框体16的上表面(内表面)16a面对的姿势称为O度位置(参照图2(A))，以该O度位置为基准，边使显示器框体14转动边在打开的方向上刻画角度，来对基于铰接装置10的主体框体16与显示器框体14的角度位置进行说明。例如，将显示器框体14与主体框体16大致正交的姿势称为90度位置(参照图1以及图2(B))，将显示器框体14的下表面14a与主体框体16的上表面16a朝向相同方向(上方)、相互平行的姿势称为180度位置(参照图2(C))。并且，将显示器框体14的上表面(外表面)14b与主体框体16的下表面(外表面)16b面对的姿势称为360度位置(参照图3(B))。此外，由于主体框体16、显示器框体14或铰接装置10的构造，而O度位置、90度位置、180度位置以及360度位置等成为从角度数字所表示的准确的角度位置稍微偏离的角度位置的情况当然也会产生，这些偏离的角度位置也包含在其中，在本实施方式中，将它们称为O度位置等来进行说明。
[0028]如图1?图3所示，便携用信息设备12通过左右一对的铰接装置10、10将在下表面14a具有显示器18的显示器框体14的后端部与在上表面16a具有键盘20的主体框体16的后端部连结为能够转动。
[0029]显示器框体14构成为比主体框体16薄的平板状。显示器框体14通过设置于其后端部的铰接装置10与主体框体16连结，并且经由在铰接装置10通过的未图示的缆线与主体框体16电连接。显示器18例如由触摸面板式的液晶显示装置构成。
[0030]主体框体16是构成为平板状的箱体。主体框体16通过设置于其后端部的铰接装置10与显示器框体14连结。在主体框体16的上表面16a设置有键盘20等输入机构，在主体框体16的内部设置有未图示的基板、运算装置以及内存等各种电子部件。键盘20也可以以显示在设置于主体框体16的上表面16a的未图示的触摸面板式显示器的方式构成。
[0031]接下来，对铰接装置10的具体构成例进行说明。
[0032]铰接装置10利用双轴构造能够实现显示器框体14从O度位置至360度位置的转动。如图2(A)?图3(B)所示，铰接装置10具备沿左右方向延伸的第一轴24、与第一轴24平行地设置的第二轴26、以及将第一轴24以及第一轴26分别保持为能够旋转的箱状的铰接块(铰接框体)28。在铰接块28的内部，在沿上下方向并列配置的第一轴24以及第二轴26的侧方，配置有被支承为能够摆动的锁定部件30。
[0033]第一轴24通过使其一端或两端嵌入固定于设置在显示器框体14的未图示的嵌合孔而与该显示器框体14 一体地旋转。第二轴26通过使其一端或两端嵌入固定于设置在主体框体16的未图示的嵌合孔而与该主体框体16 —体地旋转。上述第一轴24以及第二轴26被铰接块28分别保持为能够旋转，并且从铰接块28的左右一侧面或左右两侧面突出而分别连结于显示器框体14以及主体框体16。由此，显示器框体14被支承为能够与第一轴24 一起相对于铰接块28旋转，主体框体16被支承为能够与第二轴26 —起相对于铰接块28旋转。
[0034]在第一轴24的外周面形成有剖面呈圆弧形状的槽状的凹部(第一凹部)24a。在第二轴26的外周面形成有剖面呈圆弧形状的槽状的凹部(第二凹部)26a。如图2(A)所示，在显示器框体14相对于主体框体16位于O度位置的状态下，第一轴24的凹部24a设置于朝向后方的位置，第二轴26的凹部26a设置于朝向前方的位置。S卩，在本实施方式的情况下，凹部24a、26a设置于在O度位置相互反转180度的位置。
[0035]铰接块28是矩形箱状的部件，配设在设置于显示器框体14的后端部的切口部14c与设置于主体框体16的后端部的切口部16c之间。铰接块28的上端侧经由第一轴24支承于显示器框体14，下端侧经由第二轴26支承于主体框体16。在铰接块28的内表面或外表面突出地设置有限位片32。限位片32是用于与通过打开动作而处于180度位置的显示器框体14侧的固定于第一轴24的突出片34抵接来限制180度以上的转动的部件。
[0036]锁定部件30具备与第一轴24的外周面对置配置的凸部30a、与第二轴26的外周面对置配置的凸部30b、以及连结上述凸部30a、30b之间的棒状的臂部30c。凸部30a的剖面具有能够与设置于第一轴24的外周面的凹部24a卡合的圆弧形状。凸部30b的剖面具有能够与设置于第二轴26的外周面的凹部26a卡合的圆弧形状。臂部30c的设置于两端侧的凸部30a、30b之间的大致中央位置，经由旋转轴36支承于铰接块28。
[0037]因此，锁定部件30具有能够以旋转轴36为摆动中心从凸部30a接近第一轴24侧且凸部30b离开第二轴26侧的倾斜姿势摆动至凸部30a离开第一轴24侧且凸部30b接近第二轴26侧的倾斜姿势的跷跷板构造。由此，锁定部件30能够交替地动作至使一方的凸部30a与第一轴24的凹部24a卡合并且使另一方的凸部30b从第二轴26的凹部26a脱离的位置(例如参照图3(A))、和使一方的凸部30a从第一轴24的凹部24a脱离并且使另一方的凸部30b与第二轴26的凹部26a卡合的位置(例如参照图2(A))。
[0038]接下来，对基于铰接装置10的显示器框体14与主体框体16的转动动作进行说明。
[0039]首先，在图2(A)所示的O度位置中，处于锁定部件30的凸部30b与第二轴26的凹部26a卡合，凸部30a与第一轴24的外周面抵接的状态。由此，第二轴26的旋转被锁定部件30限制，主体框体16以及第二轴26与铰接块28成为一体。
[0040]因此，若使位于O度位置的显示器框体14从主体框体16向打开的方向转动，则显示器框体14与第一轴24 —起相对于主体框体16、第二轴26以及铰接块28以该第一轴24为转动轴转动。此时，锁定部件30的凸部30a在第一轴24的外周面滑动接触。其结果是，例如，在图2(B)所示的90度位置附近能够将便携用信息设备12用作笔记本式PC。
[0041]在图2(C)所示的180度位置中，第一轴24侧的突出片34与铰接块28侧的限位片32抵接，显示器框体14以第一轴24为转动轴的转动被限制。在该状态下，成为第一轴24的凹部24a与第二轴26的凹部26a朝向同一方向、能够收容锁定部件30的凸部30a的位置。
[0042]因此，若欲使显示器框体14比180度位置进一步向打开方向转动，则此次如图3(A)所示，显示器框体14以及第一轴24与铰接块28经由限位片32成为一体，以第二轴26为转动轴开始转动。伴随着该转动，在锁定部件30的凸部30b从第二轴26的凹部26a脱离的同时，凸部30a与第一轴24的凹部24a卡合，从而主体框体16以及第二轴26与铰接块28的一体化被解除。其结果是，如图3(A)以及图3(B)所示，在比180度位置更打开的方向中，显示器框体14、第一轴24以及铰接块28成为一体，相对于主体框体16以第二轴26为转动轴转动。此时，锁定部件30的凸部30b在第二轴26的外周面滑动接触。
[0043]最终，如图3⑶所示，显示器框体14绕到主体框体16的下表面16b侦U，由此处于360度位置，从而能够将便携用信息设备12用作平板式PC。
[0044]像这样，铰接装置10的锁定部件30具有旋转轴选择功能，即通过借助臂部30c的摆动交替地进行凸部30a向凹部24a的卡合与凸部30b向凹部26a的卡合，根据显示器框体14与主体框体16之间的开闭角度位置来允许第一轴24以及第二轴26中的一方的旋转且限制另一方的旋转。
[0045]图4是示意性地示出使用了变形例所涉及的铰接装置1A的显示器框体14相对于主体框体16的转动动作的动作说明图。在图4(A)?图4(C)中，与图1?图3所示的附图标记相同的附图标记表示相同或相当的结构，因此起到相同或相当的功能以及效果，省略详细的说明。
[0046]图4所示的铰接装置1A与图2以及图3所示的铰接装置10相比，具备与铰接块28的形状不同的铰接块38这点不同。该铰接块38在O度位置中朝向后端侧配置的外表面具有避让部38a，该避让部38a具有以夹于第一轴24与第二轴26之间的方式朝向前端侧凹陷的形状。
[0047]另外，设置了这样的铰接装置1A的便携用信息设备12构成为，形成显示器框体14的上表面14b的顶板40的后端40a延伸突出至后方以覆盖供铰接块38配设的切口部14c的上方开口。由此，顶板40的不带有铰接装置10配设用的切口部14c的四个边形成为直线状的矩形形状，并且能够防止外观上铰接装置1A变得显眼的情况，因此便携用信息设备12的外观品质提尚。
[0048]在这样的铰接装置1A中，也能够与图2以及图3所示的铰接装置10同样地，带有基于锁定部件30的旋转轴选择功能，使显示器框体14相对于主体框体16从O度位置(参照图4(A))经由180度位置(参照图4(B))而转动至360度位置(参照图4(C))。
[0049]并且，在铰接装置1A中，由于在铰接块38具有避让部38a，因此在从图4(A)所示的O度位置至图4(B)所示的180度位置的转动时，显示器框体14的上表面14b的后端即顶板40的后端40a进入铰接块38的避让部38a，显示器框体14转动。而且，例如在图4(B)所示的180度位置中，处于顶板40的后端40a完全收纳于铰接块38的避让部38a的状态，并且能够保持这种状态转动至图4(C)所示的360度位置。
[0050]像这样，铰接装置1A在铰接块38的外表面具有避让部38a，因此能够避免覆盖铰接块38的上方的顶板40 (显示器框体14的上表面14b)与铰接块38的外表面干涉。由此，即便是显示器框体14的上表面14b由不带切口部的顶板40形成，而通过从上方遮蔽铰接装置1A来提高外观品质的便携用信息设备12，也能够圆滑地转动至360度位置。换言之，在带有这样的避让部38a的铰接装置1A的情况下，虽然像上述现有技术的结构那样在各轴24、26之间配设销等较困难，但由于锁定部件30配设于各轴24、26的侧方，所以也能够应用于带有避让部38a的铰接块38。
[0051]像上述那样，根据本实施方式所涉及的铰接装置10 (1A)，具备锁定部件30，该锁定部件30具有凸部30a，其能够与设置于第一轴24的外周面的凹部24a卡合；凸部30b，其能够与设置于第二轴26的外周面的凹部26a卡合；以及臂部30c，该臂部30c将凸部30a与凸部30b之间连结，并且凸部30a与凸部30b之间的位置被旋转轴36支承，由此能够摆动，该锁定部件30配设于相互并列配置的第一轴24以及第二轴26的侧方。该锁定部件30通过借助臂部30c的摆动交替地进行凸部30a向凹部24a的卡合与凸部30b向凹部26a的卡合，根据显示器框体14与主体框体16之间的开闭角度位置来允许第一轴24以及第二轴26中的一方的旋转且限制另一方的旋转。
[0052]像这样，在铰接装置10 (1A)中，具备锁定部件30，该锁定部件30具有能够根据显示器框体14与主体框体16之间的开闭角度位置来选择性地切换第一轴24以及第二轴26的旋转的旋转轴选择功能，该锁定部件30配设于相互并列的第一轴24与第二轴26的侧方。由此，能够不受锁定部件30的影响尽可能地缩小第一轴24与第二轴26之间的轴间距离，能够压缩铰接装置10 (1A)在图2 (A)(图4 (A))所示的O度位置中的高度尺寸，从而能够实现小型化。其结果是，有助于搭载有该铰接装置1(1A)的便携用信息设备12的轻薄化。
[0053]此外，本发明当然不限定于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内自由地变更。
[0054]例如，在上述实施方式所涉及的铰接装置10 (1A)中，锁定部件30的凸部30a、30b选择性地与在各轴24、26分别各设置有一个的凹部24a、26a卡合，由此在从O度位置至180度位置与从180度位置至360度位置这2个阶段切换第一轴24与第二轴26。与此相对地，例如也可以构成为在对称方向上设置有2个第二轴26的凹部26a，在从O度位置至90度位置、从90度位置至270度位置、以及从270度位置至360度这3个阶段切换第一轴24与第二轴 26。
[0055]另外，锁定部件30也可以设置于后侧，而不是第一轴24以及第二轴26的前侧。
【主权项】
1.一种铰接装置，包括: 固定于第一框体的第一轴和固定于第二框体的第二轴，其中，所述第一轴和所述第二轴将所述第一框体与所述第二框体之间连结为能够开闭； 锁定部件，该锁定部件具有第一凸部、第二凸部以及臂部，所述第一凸部能够与设置于所述第一轴的外周面的第一凹部卡合，所述第二凸部能够与设置于所述第二轴的外周面的第二凹部卡合，所述臂部将所述第一凸部与所述第二凸部之间连结，并且所述臂部的处于所述第一凸部与所述第二凸部之间的位置被旋转轴支承而使所述臂部能够摆动，所述锁定部件配设于相互并列配置的所述第一轴以及所述第二轴的侧方， 其中，所述锁定部件通过借助所述臂部的摆动交替地进行所述第一凸部向所述第一凹部的卡合与所述第二凸部向所述第二凹部的卡合，而根据所述第一框体与所述第二框体之间的开闭角度位置来允许所述第一轴以及所述第二轴中的一方的旋转且限制另一方的旋转。2.根据权利要求1所述的铰接装置，其特征在于， 所述第一凸部与所述第一轴的外周面对置配置，所述第二凸部与所述第二轴的外周面对置配置。3.根据权利要求2所述的铰接装置，其特征在于，所述铰接装置还包括: 用于将所述第一轴以及所述第二轴支承为能够旋转的铰接块， 其中，所述锁定部件收纳于所述铰接块内，所述臂部经由所述旋转轴而支承于所述铰接块。4.根据权利要求3所述的铰接装置，其特征在于， 该铰接装置将所述第一框体的后端部与所述第二框体的后端部连结为能够开闭， 所述铰接块在朝向所述第一框体的后端侧以及所述第二框体的后端侧配置的外表面具有避让部，该避让部通过朝向所述第一框体的前端侧以及所述第二框体的前端侧凹陷而夹在所述第一轴与所述第二轴之间。5.一种便携用信息设备，其特征在于， 具备权利要求1?4中任一项所述的铰接装置。6.根据权利要求5所述的便携用信息设备，其特征在于， 所述第一框体是具有显示器的显示器框体， 所述第二框体是具有键盘的主体框体， 所述铰接装置将所述显示器框体与所述主体框体之间连结成:能够从所述显示器框体相对于所述主体框体关闭的O度位置使该显示器框体进行打开动作而转动至所述显示器框体的上表面与所述主体框体的下表面面对地配置的360度位置。
【文档编号】G06F1/16GK105937549SQ201510964010
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年12月21日
【发明人】内山义治, 堀内茂浩, 中野正刚, 野原良太
【申请人】联想（新加坡）私人有限公司