专利名称：具有两个可旋转和折叠的部件的便携式设备及其铰接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式设备，例如PDA或便携式计算机，其具有两个相互连接的部件以便它们能够通过旋转而相互移动到该设备的折叠或展开的位置，以及涉及用于该便携式设备连接上述两个部件的铰接装置。
背景技术：
便携式设备，例如便携式折叠式的无线电话，包括两个相互连接的壳(case)部件，以便它们能够被彼此相对地移动到该设备的折叠和展开位置，以及用于将两个壳部件相互连接的铰接装置。一个壳部件具有带有按钮的键盘，另一个壳部件具有液晶显示器。当该便携式设备在使用中时，键盘和液晶显示器被移动到便携式设备的展开位置以便键盘和显示器能够暴露在外。铰接装置使得上述两个壳部件能相互连接并且平滑地移动到该便携式设备的折叠和展开位置。
典型的便携式设备被构造为当其两个壳部件以预定的角距离(angulardistance)相互分开时，它们继而自动地移到该便携式设备的展开位置。用于这样的便携式设备的铰接装置的例子包括在韩国专利第266516号(对应于美国专利第6,085,387号)中公开的铰接装置。该铰接装置包括旋转构件、线性移动构件、弹性构件以及外壳。外壳容纳旋转构件、线性移动构件和弹性构件。旋转构件可绕外壳内部的旋转轴旋转，并且该旋转构件沿着旋转轴延伸的部分伸到外壳的外部以形成连接部分(连接轴)。线性移动构件与旋转构件接触，它在外壳内部不旋转而是沿着外壳的旋转轴线性地移动。弹性构件施加力以便线性移动构件和旋转构件能够在外壳内部实现相互之间的紧密接触。这时，线性移动构件和旋转构件的接触表面被正确地配置成即使在某个范围内没有外力时使得旋转构件也可容易地旋转，并且旋转构件能够很好地维持在预先确定位置的固定状态。
便携式设备的两个壳部件(其将被连接到如上所述构造的铰接装置)中的一个固定到外壳，而另一个固定到旋转构件的连接轴。当两个壳部件从该便携式设备的完全折叠的状态以超过预定的角度相互分开时，这两个壳部件通过铰接装置的操作自动地移动到便携式设备的展开状态。因此，为了展开便携式设备，用户最初应该向两个壳部件施加外力使得它们能够对于对方移动。但是，对于用户来说仅用一只手施加外力是不方便的。这是因为用户应该将他/她的手指插入没有间隙的两个壳部件之间，然后使它们移动到相互间分开。否则，用户应该使用他/她的两只手。因此，需要一种具有两个部件的便携式设备，其具有使得用户能更方便地使两个部件相互间分开以展开该设备的结构。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有可折叠的两个壳部件的折叠式的便携式设备，当两个壳部件的任一个从两个壳部件处于该便携式设备的完全折叠位置的状态可滑动地移动时，该设备可自动地展开。
本发明的另一个目的是提供一种适合用于上述折叠式的便携式设备的铰接装置。
本发明的另一个目的是提供一种具有两个平行的轴以及将两个壳部件相互连接的铰接装置。
本发明的另一个目的是提供一种铰接装置，其具有使得组装便利的结构，且能将两个壳部件相互连接。
按照本发明的一个方面，提供用于连接第一和第二部件以使得所述部件能够彼此相对和彼此远离地移动的铰接装置，包括第一旋转构件，其连接到所述第一部件以绕第一旋转轴旋转；第一接触构件，其与所述第一旋转构件接触；第一弹性构件，其用于提供力以维持使所述第一旋转构件和所述第一接触构件相互接触的状态；第二旋转构件，其连接到所述第二部件以绕与所述第一旋转轴基本平行的第二旋转轴旋转；第二接触构件，其与所述第二旋转构件接触；以及第二弹性构件，其用于提供力以维持使所述第二旋转构件和所述第二接触构件相互接触的状态。这里，所述第一旋转构件和所述第一接触构件之一具有第一凸轮部分，另一个具有与所述第一凸轮部分接触并与其协同工作的第一凸轮随动件部分。所述第二旋转构件和所述第二接触构件之一具有第二凸轮部分，另一个具有与所述第二凸轮部分接触并与其协同工作的第二凸轮随动件部分。所述第一凸轮部分包括第一倾斜表面和以与所述第一倾斜表面的方向相反的方向倾斜的第二倾斜表面，所述第一旋转构件能够通过所述两个倾斜表面和所述第一凸轮随动件部分的协同工作而自动地旋转以用于使得它们保持在接触状态。所述第二凸轮部分包括与所述第二凸轮随动件部分接触的第三倾斜表面，对于同样的旋转方向，所述第三倾斜表面以与所述第一倾斜表面相同的方向倾斜。所述第一凸轮随动件部分从所述第一倾斜表面向所述第二倾斜表面移动，而所述第二凸轮随动件部分以沿着所述第三倾斜表面上升的方向移动。
在所述铰接装置中，所述第一接触构件可沿着所述第一旋转轴线性移动以起到线性移动构件的功能，所述第二接触构件可沿着所述第二旋转轴线性移动以起到线性移动构件的功能。
在所述铰接装置中，所述第一凸轮部分的所述第二倾斜表面的斜率可比所述第二凸轮部分的所述第三倾斜表面的斜率小。
在所述铰接装置中，所述第一凸轮部分的所述第二倾斜表面可设有固定槽，所述第一凸轮随动件部分装在所述固定槽中并被固定。
在所述铰接装置中，用于防止所述第二凸轮随动件部分移动的壁表面可形成于所述第二凸轮部分的所述第三倾斜表面的两侧。
在所述铰接装置中，在所述第二凸轮部分的所述第三倾斜表面的最低端可形成有凹谷。
所述铰接装置可进一步包括用于在其中容纳所述第一和第二旋转构件、所述第一和第二接触构件和所述第一和第二弹性构件的壳。
在所述铰接装置中，所述壳可具有通道，用于将所述第一和第二部件相互电连接的导线经过所述通道。
所述铰接装置可进一步包括具有用于在其中容纳所述第一旋转构件、所述第一接触构件和所述第一弹性构件的第一外壳的第一铰接模块，以及具有用于在其中容纳所述第二旋转构件、所述第二接触构件和所述第二弹性构件的第二外壳的第二铰接模块。所述第一和第二铰接模块可被插入及连接到所述壳。
按照本发明的另一个方面，提供一种便携式设备，包括第一部件，其具有基本平坦的第一表面；第二部件，其具有待与所述第一表面接触的基本平坦的第二表面；铰接装置，其连接到所述第一和第二部件以便所述第一和第二部件能够被移动以使得所述第一和第二表面相互面对或相互分开。所述铰接装置允许在所述两个部件相互接触的状态中以确定的范围在所述第一和第二部件之间建立相对的滑动运动，所述铰接装置包括连接到所述第一和第二部件之一的旋转构件。所述旋转构件在所述第一和第二部件相互分开的方向上具有自动旋转的范围。如果因为在所述两个部件之间从所述第一和第二部件的完全接触状态以预定的距离的相对的滑动运动，所述旋转构件进入所述自动旋转的范围，则所述铰接装置以所述第一和第二部件相互分开的方向施加力。
一种使用包括可移动为相互接触或相互分开的两个部件以及用于连接所述两个部件的铰接装置的便携式设备的方法，所述铰接装置包括连接到所述两个部件的任一个的旋转构件，所述旋转构件在所述两个部件相互分开的方向上具有自动旋转的范围，包括下列步骤通过在所述便携式设备的完全折叠状态中使所述两个部件彼此相对地滑动移动而使得所述旋转构件进入自动旋转的范围；以及通过撤销用于所述滑动移动的外力并通过使得所述旋转构件在没有外力时在所述自动旋转的范围内自动地旋转，从而自动地移动所述两个部件以使它们相互分开。
所述方法可进一步包括允许所述两个部件被自动地相互分开然后使它们在所述两个部件相互分开预定角度的状态下固定的步骤。
所述方法可进一步包括限制所述两个部件的相对滑动运动的步骤。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于与具有第一和第二部件的便携式设备一起使用的旋转装置，所述第一和第二部件可相对旋转以相互接触或相互分开以便在所述两个部件之间提供旋转，包括轨道，其设置在所述第一部件内；铰接装置，其包括具有可移动地装进所述轨道中的连接轴的旋转构件，所述铰接装置安装在所述第二部件内；以及第一弹性构件，其设置在所述第一部件内用于提供力以将所述连接轴在所述轨道中向着一侧移动。所述铰接装置包括接触构件和第二弹性构件，所述接触构件连接到所述第二部件以与在接触状态下的所述旋转构件协同工作，所述第二弹性构件用于以使得所述接触构件与所述旋转构件相接触的方向提供力。
在所述旋转装置中，所述铰接装置的所述旋转构件和所述接触构件之一配设有凸轮随动件部分，其另一个设有与所述凸轮随动件部分协同工作的凸轮部分，所述凸轮部分具有第一倾斜表面和以与所述第一倾斜表面的方向相反的方向倾斜的第二倾斜表面。当所述连接轴沿着所述轨道移动时，所述旋转构件被旋转，所述凸轮随动件部分可在所述第一和第二倾斜表面之间移动。
在所述旋转装置中，所述铰接装置的旋转构件设有小齿轮(pinion)，所述第一部件设有与所述小齿轮协同工作的齿条。
在所述旋转装置中，如果所述小齿轮通过与所述齿条的协同工作而旋转使得所述连接轴在所述轨道中以抵抗所述第一弹性构件的弹力的方向移动，则所述凸轮随动件部分可从所述凸轮部分的所述倾斜表面之一向所述另一个倾斜表面移动。
在所述旋转装置中，所述铰接装置的所述旋转构件可具有柱形连接柱，所述旋转装置可进一步包括挤压构件(pressing member)，所述挤压构件的一侧与所述第一弹性构件接触而另一侧与所述连接柱接触。
在所述旋转装置中，所述铰接装置可进一步包括用于在其中容纳所述接触构件和所述第二弹性构件的外壳。
在所述旋转装置中，所述轨道可包括互相连接的第一和第二路径，在所述第一和第二路径之间的所述连接轴的移动下，所述旋转构件可被旋转，所述凸轮随动件部分可在所述第一和第二倾斜表面之间移动。
在所述旋转装置中，所述轨道的所述第一和第二路径可被设置成使得所述第二路径被所述第一路径按照所述第一弹性构件推动所述连接轴的方向跟随。所述第二路径可在所述第一和第二部件处于完全接触的状态下沿着所述第一部件相对于所述第二部件滑动移动的方向延伸。所述第一路径可在弯曲后以所述第一路径远离所述第二部件的方向从所述第二路径延伸。
在所述旋转装置中，所述旋转轴可包括楔(key)平面和半圆圆周。
在所述旋转装置中，所述轨道的所述第二路径可延伸得比所述连接轴的直径要长，所述第一路径可以所述连接轴的半径延伸。
在所述旋转装置中，所述第一部件可进一步包括与所述连接轴的所述楔平面接触与其协同工作的板簧。
在所述旋转装置中，所述第一部件可与所述轨道相反的一侧设有柱形槽，所述第二部件可设有能装进所述第一部件的所述柱形槽中的截顶的锥形突起。
按照本发明的另一个方面，提供一种与所述旋转装置一起使用的铰接装置，包括旋转构件，其中，所述旋转构件在外力下旋转到预定的角度，在到达预定的角度后所述外力消失，所述旋转构件有具有半圆截面的连接轴。
附图简要说明为了使本领域技术人员更好地理解本发明的目的和方面，下面参照附图对本发明的优选实施方案进行描述，其中
图1是按照本发明第一实施方案的便携式无线电话的立体图；图2(a)和(b)是用于图1的便携式无线电话的铰接装置的立体图；图3是表示图2的具有将其分开的壳盖(case cover)的铰接装置的内部的立体图；图4是图2的铰接装置的分解立体图；图5(a)是表示图1的便携式无线电话处于完全折叠的状态的侧视图，图5(b)和(c)是表示当便携式无线电话处于如图5(a)所示的状态时，处于使用(deployed)状态的铰接装置的第一和第二凸轮部分以及相应的凸轮随动件突起(cam follower protrusion)的位置的图；图6(a)是表示便携式无线电话的第二部件从图5(a)的完全折叠状态被拉到展开该便携式无线电话的状态的侧视图，图6(b)和(c)是表示当便携式无线电话处于如图6(a)所示的状态时，处于使用状态的铰接装置的第一和第二凸轮部分以及相应的凸轮随动件突起的位置的图；图7(a)是表示图1的便携式无线电话处于完全展开的状态的侧视图，图7(b)和(c)是表示当便携式无线电话处于如图7(a)所示的状态时，处于使用状态的铰接装置的第一和第二凸轮部分以及相应的凸轮随动件突起的位置的图；图8(a)到(c)是表示展开其中安装有图2的铰接装置的改进的便携式无线电话的过程的连续步骤的侧视图；图9是表示按照本发明的另一实施方案的用于图1的便携式无线电话的铰接装置的立体图；图10是表示图9的铰接装置被切开壳的内部的图；图11是图9的铰接装置的分解立体图；图12a和12b是按照本发明的第二实施方案的便携式无线电话的分解立体图；图13是如图12a所示的铰接装置的分解立体图；图14是表示图12a的便携式无线电话处于装配和完全折叠的状态时第一壳部件的第一和第二连接部分(coupling portion)的内部的俯视图，其中切开了第一和第二连接部分；图15a到15c是表示图12a的便携式无线电话的顺序操作的图；图16是表示处于使用状态的图13的凸轮面以及凸轮随动件突起的图；图17a和17b是按照本发明的第三实施方案的便携式无线电话的分解立体图；图18是表示图17a的便携式无线电话处于装配和完全折叠的状态时第一壳部件的第一和第二连接部分的内部的俯视图，其中切开了第一和第二连接部分；图19a到19c是表示图17a的便携式无线电话的顺序操作的图；图20是按照本发明的第四实施方案的便携式无线电话的侧视图；图21是表示图20的便携式无线电话处于完全折叠状态时两个壳部件的连接部分的内部的俯视图，其中切开了壳部件的连接部分；图22是用于图20的便携式无线电话的铰接装置的立体图；图23是表示图22的铰接装置的连接轴被置于图20的便携式无线电话的第一壳部件具有的轨道上的状态的图；图24是表示图22的铰接装置的连接轴在图20的便携式无线电话的第一壳部件具有的轨道上已被移动的状态的图；图25是表示图22的铰接装置的凸轮和凸轮随动件部分的协同工作的图；图26是表示图20的便携式无线电话沿着由图20中的实线箭头指定的方向被推动的俯视图；图27是表示弹性构件部分被改变的与图23不同的变化的图；
图28是表示图22的第一壳部件上具有的轨道和铰接装置被改变以改变图20的便携式无线电话的操作方法的变化的图；图29(a)和(b)是表示图22的铰接装置的凸轮的变化的图；图30是按照本发明第五实施方案的便携式无线电话的俯视图；以及图31是表示图30的便携式无线电话的操作的俯视图。
优选实施方案的详细说明图1是按照本发明的第一实施方案的折叠式的便携式无线电话的立体图。参照图1，便携式无线电话5包括配有液晶显示器的第一壳部件7，以及配有键盘的第二壳部件9。第一和第二部件7和9通过铰接装置10可旋转地相互连接以便它们能够被移动到该无线电话的折叠和展开位置。
参照图1到4，铰接装置10包括壳20、第一和第二旋转构件30和40、第一和第二线性移动构件60和70、第一和第二弹性构件98和99、第一和第二支承板109和120以及壳盖24。
参照图1到4，壳20包括第一和第二端壁21和22，以及用于将第一和第二端壁21和22相互连接的侧壁23。壳盖24封闭侧壁23没有覆盖的开口。在第一端壁21中设有第一和第二通孔211和212。在第二端壁22中与形成于第一端壁21中的第一和第二通孔211和212相对应的位置处设有第三和第四通孔223和224。用于连接面对的第一和第三通孔211和223的中心的直线成为第一旋转轴105，用于连接面对的第二和第四通孔212和224的中心的直线成为第二旋转轴110。便携式无线电话5的第一部件7围绕第一旋转轴105相对于铰接装置10旋转。便携式无线电话5的第二部件9围绕第二旋转轴110相对于铰接装置10微转。
第二端壁22设有使得两个通孔223和224相互连通的通道225。用于将便携式无线电话5的两个部件7和9电连接的电缆300(见图3)穿过第二端壁22中的两个通孔223和224。电缆300以这样的方式构造其两个分支分别从便携式无线电话5的两个部件7和9中的一个向着另一个部件延伸，然后向着铰接装置10弯曲以延伸进入铰接装置10，接着它们弯曲回原来的方向以相互接合。向着铰接装置10弯曲并延伸进入铰接装置10的中间部分301穿过两个通孔223和224以及下面将描述的包含在壳20的第二腔室27中的通道225而被插入该铰接装置中。虽然图中没有具体示出，但是第一和第二部件7和9包括可分别旋转地插入铰接装置10的第二端壁22中的通孔223和224中的连接突起(coupling projection)。虽然图中没有具体示出，但是本领域技术人员可以从上面的描述中理解，该连接突起被构建成可使电缆300穿过并很好地包含在连接突起的内部。
参照图3和4，在壳20中具有支承壁25，其与两个端壁21和22平行并位于两个端壁之间的中间位置。支承壁25设有位于第一和第二旋转轴105和110与该支承壁交叉处的U形通道251和252。壳20的内部空间被支承壁25划分为位于第一端壁21侧的第一腔室26和位于第二端壁22侧的第二腔室27。第一腔室26被连接支承壁25和第一端壁21的直立分隔壁29再次分为两半，即第一旋转轴105穿过的第一子室(sub-chamber)261和第二旋转轴110穿过的第二子室262。第一子室261容纳第一旋转构件30、第一线性移动构件60、第一弹性构件98和第一支承板109，将在下面进行描述。第二子室262容纳第二旋转构件40、第二线性移动构件70、第二弹性构件99和第二支承板120，将在下面进行描述。第一和第二旋转构件30和40分别围绕第一和第二旋转轴105和110旋转。
第一和第二旋转构件30和40具有拉长的柱形，其分别在壳20的第一和第二子室261和262内部的第一端壁21和支承壁25之间延伸。第一和第二旋转构件30和40分别包括基座部分32和42、连接部分34和44、凸轮随动件部分以及延长杆(extension rod)38和48。因为第一和第二旋转构件30和40具有相互相同的结构，所以下面将仅对第一旋转构件30进行详细描述。基座部分32为盘状形式，其一个端表面与壳20的第一子室261的第一端壁21接触。连接部分34为矩形杆形，其从基座部分32延伸以便能够通过第一端壁21中的通孔211伸到壳20的外部。虽然图中没有具体示出，第一和第二旋转构件30和40的连接部分34和44分别与便携式无线电话(即图1中的附图标记5所指定的部分)的第一部件(即图1中的附图标记7所指定的部分)和第二部件(即图1中的附图标记9所指定的部分)中设有的耦合孔(coupling hole)相接合。延长杆38从基座部分32向壳20的支承壁25延伸，以便该延长杆的末端能装进通道251中。参照图3、4和5(b)，凸轮随动件部分具有两个以180度的间隔(在图3和4中只显示一个凸轮随动件361)安置的凸轮随动件突起361和362。两个凸轮随动件突起361和362在延长杆38的两侧以与延长杆38相同的方向从基座部分32突出。
通孔62和72分别形成于第一和第二线性移动构件60和70的中央。第一和第二旋转构件30和40的延长杆38和48被装进通孔62和72中。第一和第二线性移动构件60和70在其表面分别形成有面向第一旋转构件30的凸轮随动件突起361和362以及第二旋转构件40的凸轮随动件突起461和462的凸轮部分64和74。第一旋转构件30的凸轮随动件突起361和362与第一线性移动构件60的第一凸轮部分64协同工作，而第二旋转构件40的凸轮随动件突起461和462与第二线性移动构件70的第二凸轮部分74协同工作。第一和第二线性移动构件60和70的第一和第二凸轮部分64和74所采用的凸轮轮廓分别在图5(a)和(b)中具体示出(同样在图6和7中表示)。
参照图4和5(b)，第一凸轮部分64关于第一旋转轴105对称，并且以180度的间隔具有相同的轮廓。第一线性移动构件60的第一凸轮部分64沿着其圆周顺序地包括第一倾斜表面641、第一凸顶(peak)642、第二倾斜表面643、具有固定槽644的第一凹谷(valley)、第三倾斜表面645、第二凸顶646、第四倾斜表面647和具有固定槽648的第二凹谷。第二和第四倾斜表面643和647的斜率比第一和第三倾斜表面641和645的斜率小。第一旋转构件30的两个凸轮随动件突起361和362装进各固定槽644和648中。固定槽644和648被配置为使装进固定槽644和648中的凸轮随动件突起361和362只能分别向着平缓的倾斜表面643和647移动。为此，固定槽644和648的接近相对陡的倾斜表面641和645的部分形成得陡并且深，而固定槽644和648的接近相对平缓的倾斜表面643和647的部分形成得平缓。其陡度可按照凸轮随动件突起361和362的形状进行适当确定。
参照图4和5(c)，第二线性移动构件70的第二凸轮部分74关于第二旋转轴110对称，并且以180度的间隔具有相同的轮廓。第二线性移动构件70的第二凸轮部分74包括第一容纳槽741和第二容纳槽742。第二旋转构件40的两个凸轮随动件突起461和462分别容纳在第一和第二容纳槽741和742中。第一和第二容纳槽741和742具有相同的形状。在第一和第二容纳槽的每一个的一侧，倾斜表面7411和7421形成为从凹谷7412和7422处延伸，使得容纳在其中的凸轮随动件突起461和462能够被稍稍移动，随后陡地倾斜，即比第一凸轮部分64的第二和第四倾斜表面643和647更陡，从而限制凸轮随动件突起461和462的移动。因此，第二旋转构件40仅能在一个方向上微转。倾斜表面7411和7421形成为比第一凸轮部分64的第二和第四倾斜表面643和647更陡。这是为了阻止第二旋转构件40的凸轮随动件突起461和462，并使得在折叠该便携式无线电话时只有第一旋转构件30的凸轮随动件突起361和362能够运动。
参照图3和4，第一和第二弹性构件98和99(优选地为压缩螺旋弹簧)被分别围绕第一和第二旋转构件30和40的第一和第二延长杆38和48装配。第一和第二弹性构件98和99的每一个的一侧与第一或第二线性移动构件60或70接触，而其另一侧与第一或第二支承板109或120接触，以推动第一或第二线性移动构件60或70使其抵靠第一旋转构件30的凸轮随动件突起361和362或第二旋转构件40的凸轮随动件突起461和462。
第一和第二支承板109和120具有相同形状，并分别包含在壳20的第一和第二子室261和262中并与支承壁25相接触。第一和第二支承板109和120分别与第一和第二弹性构件98和99的一端接触。两个支承板109和120分别设有通道111和112，以便第一和第二旋转构件30和40的第一和第二延长杆38和48能够穿过它们。
现在参照图5到7详细描述本实施方案的操作。图5(a)是表示图1的便携式无线电话处于完全折叠的状态的侧视图，图5(b)和(c)是表示当便携式无线电话处于如图5(a)所示的状态时，铰接装置中的第一和第二凸轮部分的凸轮表面上的第一和第二凸轮随动件突起的位置的图。参照图5(a)，铰接装置10的第一旋转构件30的连接部分34连接到便携式无线电话5的第一部件7，而铰接装置10的第二旋转构件40的连接部分44连接到便携式无线电话5的第二部件9。参照图5(b)，第一旋转构件(在图3和4中以附图标记30指定)的两个凸轮随动件突起361和362分别位于第一凸轮部分64的第一和第三倾斜表面641和645上。参照图5(c)，第二旋转构件(在图3和4中以附图标记40指定)的两个凸轮随动件突起461和462分别位于第一和第二容纳槽741和742的底部上。如图3所示，第一和第二弹性构件98和99分别推动第一和第二线性移动构件60和70使其抵靠第一旋转构件30的凸轮随动件突起361和362以及第二旋转构件40的凸轮随动件突起461和462。因此，在第一旋转构件30的凸轮随动件突起361和362上施加力以使得该凸轮随动件突起能够以沿着第一凸轮部分64的第一和第三倾斜表面641和645向下的方向被移动。这一方向与便携式无线电话5折叠的方向相对应。另外，第二旋转构件40的凸轮随动件突起461和462被置于第二凸轮部分74的第一和第二容纳槽741和742中并在其中不能移动。因为便携式无线电话5已经处于如图5(a)所示的完全折叠状态，由铰接装置10产生的倾向于折叠便携式无线电话5的力起到了稳定地维持便携式无线电话5处于折叠状态的作用。
为了将便携式无线电话5从图5的状态展开，拉动第一部件7并使其以箭头指定的方向远离安装铰接装置10的位置滑动。便携式无线电话的这种状态如图6(a)所示。图6(b)和(c)是当便携式无线电话处于如图6(a)所示的状态时，分别表示铰接装置的第一和第二凸轮部分上的第一和第二凸轮随动件突起的位置的图。参照图6(a)到(c)，铰接装置10处于相对于便携式无线电话5的第一和第二部件7和9被稍稍旋转和倾斜的状态。因为旋转，第一旋转构件30的两个凸轮随动件突起361和362分别越过第一凸轮部分64的第一和第二凸顶642和646，然后进入第二和第四倾斜表面643和647。第二旋转构件40的两个凸轮随动件突起461和462沿着第二凸轮部分74的第一和第二容纳槽741和742的倾斜表面7411和7421被稍稍移动。在这种状态中如果没有外力，第一旋转构件30的两个凸轮随动件突起361和362能够自动地以沿着第一凸轮部分64的第二和第四倾斜表面643和647向下的方向移动。因为这种移动，便携式无线电话5的第一部件7以便携式无线电话5被展开的方向旋转。从而两个凸轮随动件突起361和362沿着倾斜表面643和647移动，然后装进第一凸轮部分64的第一和第二固定槽641和648中并停止移动。这时，便携式无线电话5处于完全展开的状态。因为第二弹性构件99的推动力，第二旋转构件40的两个凸轮随动件突起461和462回到第一和第二容纳槽741和742的底部。图7(a)是表示图1的便携式无线电话处于完全展开状态的侧视图，图7(b)和(c)是表示当便携式无线电话处于如图7(a)所示的状态时，铰接装置的第一和第二凸轮部分上的第一和第二凸轮随动件突起的位置的图。
当第一部件7被旋转以将便携式无线电话从如图7所示的完全展开状态进行折叠时，铰接装置10的第一旋转构件30的两个凸轮随动件突起361和362从第一凸轮部分64的固定槽644和648移出，并同时沿着第二和第四倾斜表面643和647移动上升。这时，第二旋转构件40的两个凸轮随动件突起461和462没有移动。这是因为在第二凸轮部分74的第一和第二容纳槽741和742处形成的倾斜表面7411和7421比第一凸轮部分64的第二和第四倾斜表面643和647要陡。当便携式无线电话5的第一部件7进一步以该便携式无线电话被折叠的方向被旋转时，第一旋转构件30的两个凸轮随动件突起361和362分别越过第一凸轮部分64的第一和第二凸顶642和646，然后进入第一和第二倾斜表面641和645。其后，便携式无线电话5被自动地折叠。
图8(a)到(c)是表示展开其中安装有图2的铰接装置的改型的便携式无线电话的过程的连续步骤的侧视图。参照图8(a)到(c)，铰接装置10的第一旋转构件(在图3和4中以附图标记30指定)的连接部分34连接到便携式无线电话5的第二部件9，而该铰接装置的第二旋转构件(在图3和4中以附图标记40指定)的连接部分44连接到便携式无线电话5的第一部件7(如图8所示的实施方案可看作是将如图5所示的实施方案的第一和第二部件的位置进行了互换的方案)。参照图8(a)，便携式无线电话5处于完全折叠的状态。铰接装置10的这种状态与图5(b)和(c)所示的状态相同。为了将便携式无线电话5从完全折叠的状态展开，拉动第一部件7并使其以箭头指定的方向向着安装铰接装置10的位置滑动。然后，便携式无线电话5处于如图8(b)所示的状态。这时，铰接装置10的状态与图6(b)和(c)所示的状态相同。在这种状态中，便携式无线电话5被自动地展开到图8(c)所示的状态。这时，铰接装置10的状态与图7(b)和(c)所示的状态相同。
图9到11是表示按照本发明的另一实施方案的用于图1的便携式无线电话的铰接装置的图。参照图9到11，铰接装置10a包括壳20a、第一铰接模块30a、第二铰接模块50a和盖子70a。壳20a包括内壁22a以及从内壁22a沿着与第一和第二旋转轴105a和110a相反的方向延伸的侧壁24a。内壁22a插入其间的第一和第二空间21a和23a在壳20a的内部被定出。壳20a的两端被敞开以定出第一和第二开口端25a和26a。第一开口端25a成为第一空间21a的入口，而第二开口端26a成为第二空间23a的入口。第一和第二安装孔211a和212a位于第一空间21a中内向地与第一开口端25a稍稍分开并平行的位置，第一和第二铰接单元30a和50a(将在后面进行描述)的各自的外壳42a和62a被装进第一和第二安装孔211a和212a中。第一和第二安装孔211a和212a的尺寸和形状被确定为使第一和第二铰接单元30a和50a的各自的外壳42a和62a能够紧密地装配其中而不会相对于壳20a旋转。第一铰接模块30a的第一旋转构件32a的基座部分33a和第二铰接模块50a的第二旋转构件52a的基座部分53a(将在后面进行描述)被置于第一开口端25a和第一与第二安装孔211a和212a的入口之间的空间213a中。第一开口端25a被盖子70a封闭。第二空间23a具有第一和第二连接孔27a和28a，其形成为从第二开口端26a向着内壁22a，且沿着第一和第二旋转轴105a和110a平行。在第一和第二连接孔27a和28a之间设有连接通道29a以将它们相互连接。用于电连接便携式无线电话5(在图5中以附图标记5指定)的两个部件(在图5中以附图标记7和9指定)的电缆8a穿过两个连接孔27a和28a以及连接通道29a，如图所示。
参照图9到11，第一铰接模块30a包括第一旋转构件32a、第一线性移动构件36a、第一弹性构件40a、第一外壳42a、第一连接杆46a和第一制动环(stopper ring)48a。第一外壳42a包括端壁43a和沿着第一旋转轴105a从端壁43a延伸的侧壁44a。第一外壳与端壁43a相反的一侧被敞开以形成第一外壳42a的入口。端壁43a的中央设有通孔431a。后面将要描述的第一连接杆46a的末端从通孔431a突出，然后与第一制动环48a(例如E环(E-ring))接合。侧壁44a由多个相互连接的平面壁组成。这些平面壁在被插入和组装进壳20a的第一安装孔211a时起到楔(key)的作用，从而确保与第一外壳42a一起旋转。另外，如后将要描述的那样，这些平面壁也起到使得包含在第一外壳中的第一线性移动构件36a与该第一外壳一起旋转的作用。
参照图9到11，第一旋转构件32a包括基座部分33a、第一连接部分31a和第一凸轮随动件部分34a。基座部分33a具有小高度的柱形(即平圆盘)，并且在其两侧具有第一连接部分31a和第一凸轮随动件部分34a。第一连接部分31a具有从基座部分33a突出并且其棱被斜切的小高度方柱的形状。第一连接部分31a超过盖子70a突出用以封闭第一外壳42a的第一开口端25a。第一凸轮随动件部分34a包括两个从基座部分33a突出的凸轮随动件突起341a。两个凸轮随动件突起341a具有相同的形状并关于第一旋转轴105a对称。两个凸轮随动件突起341a的每一个向着其圆形末端被削尖为厚度逐渐减小。第一旋转构件32a设有沿着第一旋转轴105a穿透其中央的通孔321a。第一连接杆46a穿过通孔321a。虽然图中没有具体示出，但在第一连接部分31a侧上的通孔321a的入口被穿孔(countersink)以容纳后面将要描述的第一连接杆46a的头部(head)461a。
参照图11，第一线性移动构件36a包括侧壁361a、形成于其表面上面向第一旋转构件32a的第一凸轮部分362a以及从其与第一凸轮部分362a相反的表面的中心延伸的柱形凸台(boss)363a。第一线性移动构件36a具有沿着第一旋转轴105a的通孔364a。侧壁361a与第一外壳42a的侧壁44a的形状相同。如上所述构造的第一线性移动构件36a装进第一外壳42a中使得其不能旋转而只能沿着第一旋转轴105a线性地移动。第一凸轮部分362a围绕第一旋转轴105a圆周地形成。因为第一凸轮部分362a的结构与如图4所示的实施方案的第一凸轮部分64(详细结构如图5(b)所示)相同，所以省略其详细描述。第一凸轮部分362a与第一旋转构件32a的两个凸轮随动件突起341a协同工作。
参照图11，第一弹性构件40a推动第一线性移动构件36a以使其抵靠第一旋转构件32a。第一弹性构件40a优选地为压缩螺旋弹簧。第一线性移动构件36a的凸台363a插入第一弹性构件40a的一侧。
参照图9到11，第一连接部分46a包括头部461a以及沿着第一旋转轴105a从头部461a延伸的伸长的柱体462a。柱体462a的末端具有环形连接槽463a。头部461a容纳在位于第一连接部分31a侧的第一旋转构件32a的通孔321a的入口内。柱体462a顺序地穿过第一旋转构件32a的通孔321a、第一线性移动构件36a的通孔364a以及第一弹性构件40a的内部，以便柱体462a的末端穿过在第一外壳42a的端壁43a中具有的通孔431a而突出到外面。这时，在柱体462a的末端设有的连接槽463a也暴露到第一外壳42a的端壁43a的外面。被称为“E环”的第一制动环48a与连接槽463a接合以将第一连接杆46a连接到第一外壳42a。第一旋转构件32a能够绕着第一连接杆46a的柱体462a旋转。
参照图11，第二铰接模块50a包括第二旋转构件52a、第二线性移动构件56a、第二弹性构件60a、第二外壳62a、第二连接杆66a以及第二制动环68a。第二线性移动构件56a具有第二凸轮部分562a。第二凸轮部分562a围绕第二旋转轴110a圆周地形成。因为第二凸轮部分562a的结构与图4所示的实施方案的第二凸轮部分74(详细结构如图5(c)所示)相同，因此省略对其的详细描述。第二凸轮部分562a与第二旋转构件52a的两个凸轮随动件突起541a协同工作。因为第二铰接模块50a除了第二凸轮部分562a的其它结构与第一铰接模块30a相同，所以省略对其的详细描述。
参照图9到11，盖子70a连接到壳20a以封闭壳20a的第一开口端25a。盖子70a具有第一和第二通孔71a和72a，第一和第二铰接模块30a和50a的第一和第二连接部分31a和51a分别穿过它们。
因为图9到11所示的铰接装置的操作与图2到8所示的铰接装置相同，所以省略对其的描述。在图9到11所示的铰接装置的情况下，该铰接装置通过分别预先连接第一和第二铰接模块30a和50a然后将它们插入可以是标准化的壳20a的第一和第二安装孔211a和212a中而组装。因此，铰接装置的组装被简化。
图12a到16是按照本发明的第二实施方案的便携式无线电话10b的图。参照图12a、12b和14，折叠式的便携式无线电话10b包括设有液晶显示器的第一壳部件12b、设有键盘的第二壳部件16b和用于连接第一和第二壳部件12b和16b的铰接装置20b。第一壳部件12b包括从其上设有键盘的基准面121b突起的第一连接部分13b和第二连接部分14b。第一和第二连接部分13b和14b位于第一壳部件12b的基准面121b的一端的两侧。在下文中，基准面121b的设有第一连接部分13b的端被称为“上端”，而其相对端称为“下端”。第一和第二连接部分13b和14b分别设有相互面对的第一和第二容纳槽131b和141b。第一容纳槽131b沿第一壳部件12b的纵向(上下方向)延伸。第一容纳槽131b的内部设有沿第一壳部件12b的纵向延伸的第一轨道1311b。第一轨道1311b的一端(与第一壳部件12b的下端邻近的端)设有突起132b，后面将要描述的第一子弹性构件200b的一端围绕该突起装配。后面将要描述的铰接装置20b的旋转构件40b的连接轴41b装进第一轨道1311b中使得其能沿第一壳部件12b的纵向移动。另外，第一轨道1311b容纳后面将要描述的第一子挤压构件210b和第一子弹性构件200b，它们将铰接装置20b的连接轴41b向着第一壳部件12b的上端推动。第一子挤压构件210b的一端与铰接装置20b的连接轴41b接触，其另一端与第一子弹性构件200b的一端接触。第一子挤压构件的与铰接装置20b的连接轴41b接触的端形成有符合柱形连接轴41b的形状的凹弓形凹陷。第一子挤压构件的与第一子弹性构件200b接触的另一端设有用于容纳第一子弹性构件200b的端部的容纳凹槽(indent)211b以及在容纳凹槽211b的底部上设置的待被装进第一子弹性构件200b的端部中的突起212b。第一子弹性构件200b是压缩螺旋弹簧。第一容纳槽131b具有位于第一轨道1311b外侧的齿条135b，齿条135b沿着第一壳部件12b的纵向延伸并且与后面将要描述的铰接装置20b的小齿轮42b协同工作。从基准面121b观察，邻近基准面121b设置的齿条135b面向相同的侧。第二容纳槽141b除了不具有齿条135b以外与第一容纳槽131b在结构上相同。后面将要描述的第二壳部件16b的连接柱18b可移动地装在第二容纳槽141b的第二轨道1411b中。第二轨道1411b容纳后面将要描述的第二子挤压构件310b和第二子弹性构件300b，它们将第二壳部件16b的连接柱18b向着第一壳部件12b的上端推动。因为第二子挤压构件310b和第二子弹性构件300b在结构上与第一子挤压构件210b和第一子弹性构件200b相同，所以省略对其的描述。
第二壳部件16b包括安装孔17b(其中安装有后面将要描述的铰接装置20b的外壳30b)以及将被装在第一壳部件12b的第二轨道1411b中的连接柱18b。安装孔17b和连接柱18b位于第二壳部件16b的上端的两侧。铰接装置20b的外壳30b安装在安装孔17b中，并且不会与之相对旋转。连接柱18b具有柱形形状，因此当其被装配在第一壳部件12b的第二轨道1411b中时能够旋转。
参照图12a和13，铰接装置20b包括外壳30b、旋转构件40b、线性移动构件50b、第二弹性构件80b、连接杆90b以及制动环99b。外壳30b包括端壁32b以及从端壁32b沿着旋转轴100b延伸的侧壁34b。第一外壳与端壁32b相对的侧被敞开以形成外壳30b的入口。端壁32b的中央具有通孔321b。后面将要描述的连接杆90b的末端穿过通孔321b突出，然后与制动环(例如E环)99b接合。侧壁34b由多个相互连接的平面壁组成。这些平面壁在被插入和装配进第二壳部件16b的安装孔中时起到楔的作用，从而确保与外壳30b一起旋转。另外，如后面将要描述的那样，平面壁也起到使得包含在外壳中的线性移动构件50b与外壳一起旋转的作用。优选地，外壳30b由金属(例如黄铜压平板)通过深冲压制成。另外，该外壳可由塑料树脂材料的注模法制造。
参照图12a和13，旋转构件40b包括小齿轮42b、位于小齿轮42b后部的凸轮随动件部分44b(在下文中，铰接装置20的形成外壳30b的开口的部分被定义为“前部”，而该铰接装置的形成端壁32b的部分被定义为“后部”)以及位于小齿轮42b前面的连接轴41b。小齿轮42b与第一壳部件12b的齿条135b协同工作。连接轴41b具有柱形形状并可旋转地装配在便携式无线电话10b的第一壳部件12b的第一轨道1311b中。凸轮随动件部分44b包括第一和第二凸轮随动件突起46b和47b。两个凸轮随动件突起46b和47b具有相同形状并且被布置成关于旋转轴100b对称。两个凸轮随动件突起46b和47b以平行于旋转轴100b的方向向着后面将要描述的线性移动构件50b的凸轮面54b延伸。优选地，两个凸轮随动件突起46b和47b的每一个向着其圆形末端被削尖为厚度逐渐减小。旋转构件40b设有沿着旋转轴100b穿透其中心的通孔43b。连接轴90b穿过通孔43b。虽然图中没有具体示出，位于连接轴41b侧的通孔43b的入口被穿孔以容纳后面将要描述的连接杆90b的头部92b。旋转构件40b的连接轴41b和小齿轮42b位于外壳30b的外面，两个凸轮随动件突起46b包含在外壳30b中。旋转构件40b通过连接杆90b围绕旋转轴100b相对于外壳300b旋转。
参照图13，线性移动构件50b包括侧壁52b、形成于其表面上面向旋转构件40b的凸轮部分54b以及从其相对于凸轮部分54b的反表面的中心延伸的柱形凸台56b。线性移动构件50b设有沿着旋转轴100b的通孔58b。连接杆90b穿过通孔58b。侧壁52b与外壳30b的侧壁34b的形状相同。如上所述构造的线性移动构件50b不能旋转但能够在外壳30b内部沿着旋转轴100b线性移动。凸轮部分54b围绕旋转轴100b圆周地形成。凸轮部分54b的轮廓如图16所示。参照图16，凸轮部分54b以180度的间隔具有相同的重复轮廓。凸轮部分54b顺序地包括第一倾斜表面541b、第一凸顶542b、第二倾斜表面543b、第一凹谷544b、第三倾斜表面545b、第二凸顶546b第四倾斜表面547b以及第二凹谷548b。第一和第二凹谷544b和548b分别具有嵌入槽(insertion groove)5441b和5481b。
参考图13，第二弹性构件80b是压缩螺旋弹簧。第二弹性构件的一侧包含在外壳30b中并且与外壳30b的端壁32b接触，而其另一侧装配在线性移动构件50b的凸台56b中以推动线性移动构件50b紧靠旋转构件40b。
现在参照图15a到15c以及16详细描述本实施方案的操作。图15a表示处于完全折叠状态的便携式无线电话以及在这种状态中的铰接装置与齿条间的位置关系。参照图15a，在被第一子挤压构件(在图14中以附图标记210b指定)推动的同时，铰接装置20b的小齿轮42b位于齿条的末端。这种状态中，铰接装置20b的两个凸轮随动件突起46b和47b分别位于凸轮部分54b的第一和第三倾斜表面541b和545b上(图16中的位置P1)。这时，因为两个凸轮随动件突起46b和47b以及凸轮部分54b的协同工作，铰接装置20b起到了稳定地将便携式无线电话10b维持在折叠状态的作用。图15b表示第二壳部件16b向着第一壳部件12b的下端被拉动以相对于第一壳部件12b被线性移动，从而将便携式无线电话从上述状态进行展开。参照图15b，铰接装置的小齿轮42b在与齿条135b协同工作同时已经通过旋转而移动。在这一过程中，铰接装置20b的两个凸轮随动件突起46b和47b越过凸轮部分54b的第一和第二凸顶542b和546b并刚到达位于第二和第四倾斜表面543b和547b的某位置(图16中的位置P2)。如果在这一状态用户松开他/她对第二壳部件16b的控制，那么便携式无线电话10b在两个凸轮随动件突起46b和47b以及凸轮部分54b的协同工作下自动地展开，并且与此同时，铰接装置20b的小齿轮42b在被第一子挤压构件(在图13中以附图标记210b指定)推动的同时被移动。因此，便携式无线电话10b处于如图15c所示的完全展开状态。参照图15c，两个凸轮随动件突起46b和47b分别装在凸轮部分54b的第一和第二嵌入槽5441b和5481b中(图16中的位置P3)，从而稳定地将便携式无线电话维持在展开状态。
图17a到19d是按照本发明第三实施方案的便携式移动电话10c的图。参照图17a到18，除了在远离基准面121c侧具有面向基准面121c的齿条135c以及第一和第二子挤压构件210c和310c和第一和第二子弹性构件200c和300c向着第一壳部件12c的下端推动第二壳部件外，便携式无线电话10c与第二实施方案的结构相同。因此省略对其的详细描述。
现在参照图19a到19c详细描述第三实施方案的操作。图19a表示处于完全折叠状态的便携式无线电话以及这种状态中铰接装置和齿条之间的位置关系。参照图19a，在被第一子挤压构件(在图18中以附图标记210c指定)推动的同时，铰接装置20c的小齿轮42c位于齿条的末端。在这种状态中，铰接装置20c的两个凸轮随动件突起46c和47c分别位于凸轮部分54c的第一和第三倾斜表面541c和545c上。这时，因为两个凸轮随动件突起46c和47c以及凸轮部分54c的协同工作，铰接装置20c起到稳定地将便携式无线电话10c保持在折叠状态的作用。图19b表示第二壳部件16c向着第一壳部件12c的上端被推动以相对于第一壳部件12c线性地移动，从而将便携式无线电话10c从上述状态展开。参照图19b，铰接装置20c的小齿轮42c在与齿条135c协同工作的同时通过旋转而移动。在这一过程中，铰接装置20c的两个凸轮随动件突起46c和47c越过凸轮部分54c的第一和第二凸顶542c和546c，并刚到达第二和第四倾斜表面543c和547c上的某位置。如果在这一状态用户松开他/她对第二壳部件16c的控制，那么便携式无线电话10c在两个凸轮随动件突起46c和47c以及凸轮部分54c的协同工作下自动地展开，与此同时，铰接装置20c的小齿轮42c在被第一子挤压构件(以图18中的附图标记210c指定)推动的同时被移动。因此，便携式无线电话10c处于如图19c所示的完全展开状态。参照图19c，两个凸轮随动件突起46b和47b分别装在凸轮部分54c的第一和第二嵌入槽5441c和5481c中，从而稳定地将便携式无线电话10c维持在展开状态。
图20到29是按照本发明第四实施方案的便携式无线电话5d的图。参照图20和21，便携式无线电话5d包括设有液晶显示器的第一壳部件7d和设有键盘的第二壳部件9d。第一和第二壳部件7d和9d通过铰接装置10d可旋转地相互连接以便它们能够移动到该便携式无线电话的折叠和展开状态。另外，如图20所示，当第一壳部件7d以实线箭头指定的方向(即向右)相对于第二壳部件9d从便携式无线电话5d已经被完全折叠的状态(实线所表示的状态)被推动时，第一壳部件7d在以实线箭头指定的方向相对于第二壳部件9d滑动时被线性移动。
参照图21，第一壳部件7d的两侧分别设有槽形的第一轨道24d以及具有槽形的第二轨道22d，后面将要描述的铰接装置10d的连接轴14d可移动地装配在第一轨道24d中，后面将要描述的第二壳部件9d的柱形突起18d可移动地装配在第二轨道22d中。参照图20、21、23和24，第一轨道24d设有第一和第二端241d和242d以及第一和第二边界(boundary)或分界(interface)28d和30d，它们以便携式无线电话5d的处于完全折叠状态的第一壳部件7d的线性移动方向(在图20中以实线箭头指示)顺序地定位。两个边界28d和30d的第二边界30d定位于靠近处于完全折叠状态的便携式无线电话5d的第二壳部件9d。铰接装置10d的连接轴14d的楔平面16和半圆圆周17d(将在后面进行描述)分别与第一和第二边界28d和30d接触。第一轨道24d从第一端241沿着便携式无线电话5d处于完全折叠状态的第一壳部件7d的线性移动方向(滑动方向，或者在图20中以实线箭头指示的方向)延伸然后弯曲。这时，第一边界28d在刚刚超过位置P的位置远离第二边界30d以小于90度的角度A弯曲然后几乎以铰接装置10d的连接轴14d的半径进一步延伸。第一轨道24d的两个端241d和242d的弧形与铰接装置10d的连接轴14d的半圆圆周17的形状相符。因此，第一轨道24d的边界由直线和弧线构成。
这时，在如图20和21中所示的便携式无线电话5d的完全折叠状态，优选地，位于连接轴14d的直径的楔平面16d上的旋转轴C位于为第一边界28d上的弯曲点的位置P处。第一轨道24d中的第一端241d和位置P之间的长度被确定为当铰接装置10d的连接轴14d从便携式无线电话5d的完全折叠状态沿着第一轨道24d移动时，连接轴14d能够被旋转到使得连接轴14d的直径的楔平面16d邻接第一边界28d在第一端241d和位置P之间的部分的程度。本领域技术人员应该理解，这个长度可按照对便携式无线电话的使用者的使用习惯或爱好的调查结果进行加长。因此，如上所述，本领域技术人员应该理解，第一轨道24d被构造为使连接轴14d在沿着第一轨道24d移动的同时以预定的角度被旋转。
参照图21，第二轨道22d设有以第一壳部件7的线性移动方向(在图20中以实线箭头指定的方向)顺序地定位的第一和第二端221d和222d。第一端221d具有容纳槽(receiving recess)2211d。第一弹性构件20d为压缩螺旋弹簧，其一端被插入设置在第二轨道22d的第一端221d处的容纳槽2211d中，另一端与第二壳部件9d的柱形突起18d接触。第一弹性构件20d提供推动第二壳部件9d的柱形突起18d以使其远离第二轨道22d的第一端221d的力。利用这个力，便携式无线电话5d被稳定地维持在图20中以实线表示的完全折叠的状态。
虽然在图中没有具体示出，参照图23，第一壳部件7d包括板簧26d。板簧26d被安排为在其初始状态中能够维持连接轴的楔平面与第一轨道24d中的位置P和第二端242d之间的第一边界28d接触，如图23所示。板簧26d的末端F(其在第一轨道24d的第二端242d的一侧)被固定。本领域技术人员应该理解，板簧26d能够被正确地定位以与铰接装置10d的连接轴14d的楔平面16d协同工作。
参照图20和21，第二壳部件9d设有分别与第一壳部件7d的第一和第二轨道24d和22d相对应的第一和第二连接部分91d和92d。第一连接部分91d设有安装孔911d，后面将要描述的铰接装置10d的外壳12d插入其中不能旋转。第二连接部分92d设有待装进第一壳部件7d的第二轨道22d中的柱形突起18d。这时，电路线(印刷电路线)能够通过该柱形突起在第一和第二壳部件7d和9d之间通过。很明显本发明的这个实施方案也可应用到不需要通过电路线连接的化妆粉盒。作为一种选择，该铰接装置可安装在第二连接部分92d中，因此，第一壳部件7d的第二轨道22d可被改型为与第一轨道24d在结构上一致。
参照图21和22，铰接装置10d包括外壳12d、旋转构件、线性移动构件和弹性构件，它们容纳在壳中。旋转构件具有凸轮随动件部分，线性移动构件具有凸轮。同时，旋转构件具有突出到外壳12d外部的连接轴14d。连接轴14d沿着铰接装置10d的旋转轴C以具有半圆截面的柱的形式突出。连接轴14d具有直径地延伸的楔平面16d和半圆圆周17d。铰接装置的这个实施例除了连接轴(连接部分)的结构外，可具有与在韩国专利第266516号(对应美国专利第6,085,387号)中公开的铰接装置相同的结构。在韩国专利第266516号(对应美国专利第6,085,387号)中公开的详细内容通过引用并入本文。但是，本领域技术人员应该理解，本发明的铰接装置不局限于此，可使用其它典型的铰接装置。另外，本领域技术人员应该理解，具有凸轮的凸轮构件(线性移动构件)和具有凸轮随动件部分的凸轮随动件构件(旋转构件)可具有其它结构。连接轴14d被插入设置在第一壳部件7d中的第一轨道24d中。
图25表示处于使用状态的凸轮32d(其位于铰接装置10d的凸轮构件(线性移动构件)上)以及处于各个移动位置的凸轮随动件构件(旋转构件)的凸轮随动件部分34d。参照图25，凸轮32d包括第一倾斜表面36d、凸顶38d、第二倾斜表面40d和凹谷42d。在铰接装置10d的初始状态(此状态中两个壳部件已经移动到完全折叠状态或者已经相互接触，如图20和21所示)，凸轮随动件部分34d位于第一倾斜表面36d上的某位置L1。当旋转构件(凸轮随动件构件)被外力旋转时，凸轮随动件部分34d沿着第一倾斜表面36d上升然后通过角度B的旋转到达该凸轮的最高的凸顶位置L2。当旋转构件(凸轮随动件构件)被进一步以角度A(以外力或自动地)旋转时，凸轮随动件部分34d保持在第二倾斜表面40d上的位置L3。之后，即使没有在其上施加外力，凸轮随动件部分34d还是通过铰接装置10d中的弹性构件的力沿着第二倾斜表面40d下降然后到达凹谷42d的位置L4。凸轮随动件部分34d能不需要外力的移动直到到达凹谷42d。也就是说，在旋转构件上具有的连接轴34d可以不需要外力而旋转，因此，第一壳部件能够相对于第二壳部件旋转以便它们相互间分开(或者远离移动)。
便携式无线电话的操作将在下面参照图20到26进行描述。当第一壳部件沿着图20中的实线箭头所指示的方向被推动时，第一壳部件7d如图26所示移动(这个移动状态由图20中的单点划线所表示)。这对应于图24和26中所示的状态，其通过从图23中所示的初始状态沿着箭头所指示的方向移动轨道24而得到。这时，连接轴14d以角度A(比角度B大)相对于外壳12d和外壳12d连接其上的第二壳部件9d旋转。然后凸轮随动件部分34d位于如图25所示的位置L3。这时，如果用户释放推动第一壳部件的力，那么即使没有外力，凸轮随动件部分34d沿着第二倾斜表面40d下降，到达凹谷42d的位置L4。这时，第一壳部件保持在图20中的双点划线所表示的旋转状态。在这个过程中，连接轴14d通过弹性构件26d的恢复力回到如图23所示的初始位置。
当用户施加力旋转第一壳部件7d并因此折叠该便携式无线电话时，凸轮随动件部分34d经过位置L3和L2从位置L4移动，然后位于第一倾斜表面36d上，如图25所示。这时，轨道24d内的连接轴14d的位置维持在如图23所示的状态。即使没有外力，凸轮随动件部分34d也能在第一倾斜表面36d上移动，以便第一和第二壳部件7d和9d自动地彼此相对地移动。
这时，本领域技术人员应该理解，第一和第二壳部件7d和9d能通过以大于角度B的角度旋转第一壳部件7d而被传统地相互远离地移动。
图27表示了一个改型的版本，其中用于使连接轴14e返回到初始位置的板簧26e的位置不同于图23所示的实施方案的板簧的位置。这时，本领域技术人员应该理解，用于使连接轴偏转到初始位置的结构可以是其它的弹性构件，例如压缩螺旋弹簧或者其它结构，而并非将本发明的结构限定为板簧。
图28(a)和(b)表示了另一个改型的版本，其中，即使当第一壳部件7f以图20中的虚线箭头所指示的方向被移动时，第一壳部件7f和第二壳部件能够通过连接轴14f和轨道24f的协同工作以与前面的实施方案相同的方式相互远离地移动。本领域技术人员应该理解，建立这种构造是可行的。
图29(a)和(b)表示了在改型的版本中的凸轮32g和32h的轮廓。
参照图30和31，其中描述了按照本发明的第五实施方案的便携式无线电话10j。便携式无线电话10j与图20中的便携式无线电话10d的不同之处在于，在其第二壳部件9j的一侧形成有截顶的锥形突起18j以及在第一壳部件7j处形成有柱形槽23j。利用这样的结构，如图31所示，第一壳部件7j可在相对于第二壳部件9j旋转时通过对第一壳部件7j的侧向方向(相对于突起18j形成于其中的部分)的推动而滑动，同时第一和第二壳部件7j和9j相互接触的状态被维持。本领域技术人员应该理解，当轨道24j与图23的实施方案中的第一轨道24d具有基本相同的结构时，安装在第二壳部件9j中的铰接装置10j能与第一壳部件7j中设置的轨道24j协同工作。
虽然本发明已经通过应用到这些实施方案中的便携式无线电话的实施例的方式得到描述，但它不限于此。本领域技术人员应该理解，本发明可以等效地应用到其它便携式设备(例如，PDA、便携式电脑、化妆箱等等)，每一种这些装置具有能够相互面对和远离地移动以折叠和展开该装置的两个部件。
上面描述的本发明的所有目的可根据本发明的构造而达到。特别地，可传统地使用便携式无线电话，因为它能够以一只手通过使得便携式无线电话的壳部件的一个相对于另一个线性移动或者滑动地旋转该壳部件而自动地展开。另外，因为具有第一和第二旋转构件的第一和第二铰接模块(其具有两个旋转轴)被插入以及连接到该壳部件的第一和第二安装孔，所以铰接装置能被容易地组装，从而提高其生产率。
虽然对本发明结合优选实施方案进行了描述，但是应该理解可以在不脱离本发明的范围和精神的前提下对其进行各种变化、修改和补充。
权利要求
1.一种用于连接第一和第二部件以使得所述部件能够彼此相对和彼此远离地移动的铰接装置，包括第一旋转构件，其连接到所述第一部件以绕第一旋转轴旋转；第一接触构件，其与所述第一旋转构件接触；第一弹性构件，其用于提供力以维持使所述第一旋转构件和所述第一接触构件相互接触的状态；第二旋转构件，其连接到所述第二部件以绕与所述第一旋转轴基本平行的第二旋转轴旋转；第二接触构件，其与所述第二旋转构件接触；以及第二弹性构件，其用于提供力以维持使所述第二旋转构件和所述第二接触构件相互接触的状态；其中，所述第一旋转构件和所述第一接触构件之一具有第一凸轮部分，另一个具有与所述第一凸轮部分接触并与其协同工作的第一凸轮随动件部分，所述第二旋转构件和所述第二接触构件之一具有第二凸轮部分，另一个具有与所述第二凸轮部分接触并与其协同工作的第二凸轮随动件部分，所述第一凸轮部分包括第一倾斜表面和以与所述第一倾斜表面的方向相反的方向倾斜的第二倾斜表面，所述第一旋转构件能够通过所述两个倾斜表面和所述第一凸轮随动件部分的协同工作而自动地旋转以用于使得它们保持在接触状态，所述第二凸轮部分包括与所述第二凸轮随动件部分接触的第三倾斜表面，对于同样的旋转方向，所述第三倾斜表面以与所述第一倾斜表面相同的方向倾斜，以及所述第一凸轮随动件部分从所述第一倾斜表面向所述第二倾斜表面移动，而所述第二凸轮随动件部分以沿着所述第三倾斜表面上升的方向移动。
2.如权利要求1所述的铰接装置，其特征在于，所述第一接触构件能够沿着所述第一旋转轴线性移动以起到线性移动构件的功能，所述第二接触构件能够沿着所述第二旋转轴线性移动以起到线性移动构件的功能。
3.如权利要求1所述的铰接装置，其特征在于，所述第一凸轮部分的所述第二倾斜表面的斜率比所述第二凸轮部分的所述第三倾斜表面的斜率小。
4.如权利要求3所述的铰接装置，其特征在于，所述第一凸轮部分的所述第二倾斜表面设有固定槽，所述第一凸轮随动件部分装在所述固定槽中并被固定。
5.如权利要求1所述的铰接装置，其特征在于，用于防止所述第二凸轮随动件部分移动的壁表面形成于所述第二凸轮部分的所述第三倾斜表面的两侧。
6.如权利要求1到6中任一项所述的铰接装置，其特征在于，在所述第二凸轮部分的所述第三倾斜表面的最低端形成有凹谷。
7.如权利要求1或6所述的铰接装置，进一步包括用于在其中容纳所述第一和第二旋转构件、所述第一和第二接触构件和所述第一和第二弹性构件的壳。
8.如权利要求7所述的铰接装置，其特征在于，所述壳具有通道，用于将所述第一和第二部件相互电连接的导线经过所述通道。
9.如权利要求7所述的铰接装置，进一步包括具有用于在其中容纳所述第一旋转构件、所述第一接触构件和所述第一弹性构件的第一外壳的第一铰接模块，以及具有用于在其中容纳所述第二旋转构件、所述第二接触构件和所述第二弹性构件的第二外壳的第二铰接模块，其中，所述第一和第二铰接模块被插入及连接到所述壳。
10.一种便携式设备，包括第一部件，其具有基本平坦的第一表面；第二部件，其具有待与所述第一表面接触的基本平坦的第二表面；铰接装置，其连接到所述第一和第二部件以便所述第一和第二部件能够被移动以使得所述第一和第二表面相互面对或相互分开，所述铰接装置允许在所述两个部件相互接触的状态中以确定的范围在所述第一和第二部件之间建立相对的滑动运动，所述铰接装置包括连接到所述第一和第二部件之一的旋转构件，所述旋转构件在所述第一和第二部件相互分开的方向上具有自动旋转的范围，其中，如果因为在所述两个部件之间从所述第一和第二部件的完全接触状态以预定的距离的相对的滑动运动，所述旋转构件进入所述自动旋转的范围，则所述铰接装置以所述第一和第二部件相互分开的方向施加力。
11.如权利要求10所述的便携式设备，其特征在于，所述铰接装置是按照权利要求1到9中任一项所述的铰接装置，所述第一和第二部件分别连接到所述铰接装置的所述第一和第二旋转构件。
12.如权利要求11所述的便携式设备，其特征在于，在所述第一和第二部件的所述完全接触状态中，所述铰接装置的所述第一凸轮随动件部分在所述第一凸轮部分的所述两个倾斜表面的所述第一倾斜表面上使所述第一部件朝向所述第二部件旋转。
13.如权利要求12所述的便携式设备，其特征在于，如果所述两个部件在所述第一和第二部件处于完全接触的状态下彼此相对地滑动移动，则所述第二凸轮随动件部分沿着所述第二凸轮部分的所述第三倾斜表面上升，而所述第一凸轮随动件部分从所述第一凸轮部分的所述两个倾斜表面的所述第一倾斜表面移动到所述第二倾斜表面，从而使所述第一和第二部件自动地相互分开。
14.一种使用包括可移动为相互接触或相互分开的两个部件以及用于连接所述两个部件的铰接装置的便携式设备的方法，所述铰接装置包括连接到所述两个部件的任一个的旋转构件，所述旋转构件在所述两个部件相互分开的方向上具有自动旋转的范围，所述方法包括下列步骤通过在所述便携式设备的完全折叠状态中使所述两个部件彼此相对地滑动移动而使得所述旋转构件进入自动旋转的范围；以及通过撤销用于所述滑动移动的外力并通过使得所述旋转构件在没有外力时在所述自动旋转的范围内自动地旋转，从而自动地移动所述两个部件以使它们相互分开。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括允许所述两个部件被自动地相互分开然后使它们在所述两个部件相互分开预定角度的状态下固定的步骤。
16.如权利要求14或15所述的方法，进一步包括限制所述两个部件的相对滑动运动的步骤。
17.一种用于与具有第一和第二部件的便携式设备一起使用的旋转装置，所述第一和第二部件可相对旋转以相互接触或相互分开以便在所述两个部件之间提供旋转，包括轨道，其设置在所述第一部件内；铰接装置，其包括具有可移动地装进所述轨道中的连接轴的旋转构件，所述铰接装置安装在所述第二部件内；以及第一弹性构件，其设置在所述第一部件内用于提供力以将所述连接轴在所述轨道中向着一侧移动，其中，所述铰接装置包括接触构件和第二弹性构件，所述接触构件连接到所述第二部件以与在接触状态下的所述旋转构件协同工作，所述第二弹性构件用于以使得所述接触构件与所述旋转构件相接触的方向提供力。
18.如权利要求17所述的旋转装置，其特征在于，所述铰接装置的所述旋转构件和所述接触构件之一配设有凸轮随动件部分，其另一个设有与所述凸轮随动件部分协同工作的凸轮部分，所述凸轮部分具有第一倾斜表面和以与所述第一倾斜表面的方向相反的方向倾斜的第二倾斜表面，以及当所述连接轴沿着所述轨道移动时，所述旋转构件被旋转，所述凸轮随动件部分在所述第一和第二倾斜表面之间移动。
19.如权利要求18所述的旋转装置，其特征在于，所述铰接装置的旋转构件设有小齿轮，所述第一部件设有与所述小齿轮协同工作的齿条。
20.如权利要求19所述的旋转装置，其特征在于，如果所述小齿轮通过与所述齿条的协同工作而旋转使得所述连接轴在所述轨道中以抵抗所述第一弹性构件的弹力的方向移动，则所述凸轮随动件部分从所述凸轮部分的所述倾斜表面之一向所述另一个倾斜表面移动。
21.如权利要求18到20中任一项所述的旋转装置，其特征在于，所述铰接装置的所述旋转构件具有柱形连接柱，所述旋转装置进一步包括挤压构件，所述挤压构件的一侧与所述第一弹性构件接触而另一侧与所述连接柱接触。
22.如权利要求18到20中任一项所述的旋转装置，其特征在于，所述铰接装置进一步包括用于在其中容纳所述接触构件和所述第二弹性构件的外壳。
23.如权利要求18所述的旋转装置，其特征在于，所述轨道包括互相连接的第一和第二路径，在所述第一和第二路径之间的所述连接轴的移动下，所述旋转构件被旋转，并且所述凸轮随动件部分可在所述第一和第二倾斜表面之间移动。
24.如权利要求23所述的旋转装置，其特征在于，所述轨道的所述第一和第二路径被设置成使得所述第二路径被所述第一路径按照所述第一弹性构件推动所述连接轴的方向跟随，所述第二路径在所述第一和第二部件处于完全接触的状态下沿着所述第一部件相对于所述第二部件滑动移动的方向延伸，以及所述第一路径在弯曲后以所述第一路径远离所述第二部件的方向从所述第二路径延伸。
25.如权利要求24所述的旋转装置，其特征在于，所述旋转轴包括楔平面和半圆圆周。
26.如权利要求25所述的旋转装置，其特征在于，所述轨道的所述第二路径延伸得比所述连接轴的直径要长，所述第一路径以所述连接轴的半径延伸。
27.如权利要求26所述的旋转装置，其特征在于，所述第一部件进一步包括与所述连接轴的所述楔平面接触与其协同工作的板簧。
28.如权利要求25所述的旋转装置，其特征在于，所述第一部件在与所述轨道相反的一侧设有柱形槽，所述第二部件设有能装进所述第一部件的所述柱形槽中的截顶的锥形突起。
29.一种与按照权利要求23到28中任一项所述的旋转装置一起使用的铰接装置，包括旋转构件，其中，所述旋转构件在外力下旋转到预定的角度，在到达预定的角度后所述外力消失，所述旋转构件有具有半圆截面的连接轴。
全文摘要
本发明的便携式设备包括第一部件、第二部件和铰接装置，其中所述铰接装置连接到第一和第二部件以便所述部件能够被移动到相互接触或分开，并且允许在确定的范围内第一和第二部件的相对滑动运动。所述铰接装置通过在所述第一和第二部件处于完全接触状态时两个部件之间的预定距离的相对滑动运动来以将第一和第二部件相互分开的方向施加力。
文档编号H04M1/02GK1681380SQ20051006325
公开日2005年10月12日 申请日期2005年4月7日 优先权日2004年4月9日
发明者贾成铉, 李荣柱, 宋昊灿 申请人:韩国凤凰有限公司