折叠机器的铰链机构及具备此铰链机构的折叠机器的制作方法

专利名称：折叠机器的铰链机构及具备此铰链机构的折叠机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及折叠机器的铰链机构及具备此铰链机构的折叠机器，特 别涉及对手机、笔记本型个人计算机、电子辞典等机器机身进行折叠连 接的铰链机构的改良。
背景技术：
近年来，手机、笔记本型个人计算机、电子辞典等的电子信息机器 广泛普及，这些电子信息机器在软件方面、装载了各种各样的开发的软 件，从而实现高性能化的同时；在硬件方面，正向小型、轻量及设计化 发展，其中特别是在手机硬件方面的小型、轻量及设计化进展最快，已 经研发出了各种各样类型的产品(例如参照下述专利文献1、 2)。图16表示了下述专利文献1中记载的折叠式手机，图16a是立体图， 图16b是铰链机构一部分的放大立体图。此折叠式手机80由具备显示部81、扬声器等的盖体机身82和具备 无线收发电路及各种操作按键83、微型话筒等的主体机身84及铰链机构 85、 85'组成，盖体机身82和主体机身84具有通过铰链机构85、 85'按 照可自由折叠的方式连接的构成。铰链机构85、 85'由图16a右侧的铰链机构85和左侧的铰链机构 85'构成。在这些铰链机构中，右侧的铰链机构85为以下构造，即使从 主体机身84凸出的第1挡块部84a和从盖体机身82突出的第1挡块 部82a在同轴上配置，在这些挡块部84a、 82a的中央孔内嵌入铰链组 件86;另外，左侧的铰链机构85，为以下构造，即使从主体机身84突 出的第2挡块部84b和从盖体机身82突出的第2挡块部82b在同轴上配置，在这些挡块部84b、 82b的中央孔内嵌入铰链轴87。嵌入于第1 挡块部84a、 82a的中央孔内的铰链组件86，如图16b所示，由连接在主 体机身84的端部、与主体机身一体转动的主体驱动部88;连接在盖体机 身82的端部、与盖体机身一体转动的壳体驱动部89;和介于主体驱动部 88和壳体驱动部89之间、发挥使壳体驱动部89向盖体机身82的打开方 向转动的力的原动机构(图示省略)；在关闭盖体机身82的状态下、用 于使此盖体机身82保持在关闭位置的保持机构构成。通过具备这样的铰链机构，下述专利文献1的折叠式手机能够使盖 体机身82相对于主体机身84顺利地折叠、开闭。图17及图18是下述专利文献2记载的折叠式手机，图17是手机的 分解立体图，图18a是手机机身折叠状态的侧面图，图18b是设置了此 手机铰链机构的部分放大截面图，图18c是图18b的X—X线的一部分 省略放大截面图。此折叠式手机90具备由一对机架91A、 91B组成的传话机身91;和 以第1转动轴线Ll为中心、以可转动的方式连接形成在此传话机身91 的一端部上的容纳部91C的连接部件92;及由一对机架94A、 94B组成、 且在其一端部上的收纳部94C上，按照以平行于连接部件92的第1转动 轴线L1的第2转动轴线L2为中心，可转动的方式连接形成的接话机身 94。它的构成是利用连接部件92连接传话机身91和接话机身94，能够以相同角度相互向反方向转动。传接话机身91、 94为很薄的长方体状，在这些存储部91C、 94C的 纵向的两端部上分别形成容纳凹部，另外，连接部件92在其纵向两端部 的第1转动轴线Ll及第2转动轴线L2的延长线上分别设置一对容纳凹 部，在这些容纳凹部上分别设置一对第1铰链95A、95A及第2铰链95B、 95B。通过此连接部件92和传话机身91的各自容纳凹部上设置第l铰链 95A、 95A，连接部件92和接话机身94的各自容纳凹部上设置第2铰链95B、 95B，从而实现可转动连接。连接部件92相对于传话机身91从折叠位置向最终的打开位置转动。 此时，在折叠位置处，连接部件接触到分划出存储部91C的壁面中、由 向传话机身91的横向方向延伸的壁面构成的第1对接面97，而被限制。 另外，在打开位置处，连接部件92接触到形成在位于存储部91C的横向 方向的外缘部的一端部的第2对接面98，而被限制。通过此构成，由于对于传接话机身的一个机身的连接部件的转动和 对于此连接部件的另一个机身的转动的转动顺序总是一定，所以对用户 来说不会有不适感，能够顺利地进行折叠及开闭。[专利文献l]特开2001—251396号公报(图2、图6、段落(0016) (0021))[专利文献2]特开2004 — 308710号公报(图2 图6、段落(0010) (0015))发明内容发明所解决的问题记载在上述专利文献1、 2中的折叠手机，由于盖体机身(接话机身) 和主体机身(传话机身)都是利用折叠自由的铰链机构连接，所以盖体 机身和主体机身的折叠及打开能够顺利地进行。然而，上述专利文献1中公开的折叠式手机，由于在第1挡块部内 收纳了具有驱动部件的铰链装置，所以第1挡块部的外形变大，其他的第2挡块部也为了吻合适合第l挡块部的形状，变成了外形很大的形状。 因此，此手机在打开状态下，连接部上突出了圆筒状的突起物。当连接 部上存在这样的突起物时，会使用户意识到此突起物的存在，给人一种 设计性欠佳的、强烈的机器部件的感觉，另外，由于此突起物的存在， 盖体机身及主体机身的使用表面积被縮小。特别是，由于主体机身在这些连接部、即接近筒状突起物的地方配设了操作按键，所以如果存在这 样的突起物，则操作按键的操作区域变小，设置的操作按键的数目受到 限制，另外操作时指尖碰到此突起物，会给操作带来障碍。另外，上述专利文献2中公开的手机，由于具备2根转动轴线，传 接话机身的连接部上不形成突起，所以打开状态下的表面变成了平面。而且，传接话机身和连接部件在第1、第2转动轴线L1、 L2上分别通过 一对第l、第2铰链连接，而这些铰链部件各自独立，个别转动。手机等在一般的传接话机身被折叠状态时，以两机身紧密重叠的方 式以几乎相同的尺寸形成。然而，在上述专利文献2公开的构成中，当 各个第l、第2铰链对于连接部件个别转动时，在传接话机身被折叠时， 存在两机身不能重叠的情况，在两机身为同一形状时，折叠时不能完全 重叠， 一个机身比另一个机身突出，成错位的状态。因此，如果发生这样的错位，给用户一种像次品一样的不安感，另 外要想修正此错位，必须使各机身滑动移动、进入重叠的状态，给用户 强加了多余的操作。再者，由于第1、第2铰链独立动作，第1铰链或第2铰链接触到壁 面、使以后的转动被阻止的时刻在第1铰链和第2铰链中不同，所以开 闭动作并不是一定的。另外任何一个铰链在开闭动作中接触到壁面、转 动被阻止时，会使用户产生不适感，不能进行顺利的开闭。另外，传接 话机身及连接部件由树脂形成，在传接话机身的开状态下，两机身的保 持是以使树脂制的各机身端部和连接部件对接来得以支持的，所以机械 强度较弱，当在一方机身上施加强力时，存在树脂机身等破损的可能性。还有，上述专利文献l、 2中记载的折叠式手机，构成铰链机构的部 件和传接话机身相互连接，因此随着传接话机身的开闭，铰链部件和传 接话机身摩擦，由此摩擦产生不舒服的声音，例如吱吱声。要想不产生 这样的声音，如果使传接话机身和铰链机构的连接松弛则能够消除，但那样机身和铰链机构间会产生松动，使传接话机身的折叠变得不稳定。还有，另外上述专利文献2中记载的折叠式手机，作为手机在打开 状态或关闭状态下限制其转动距离的方法，通过使手机的上下筐体对接 限制转动距离，但由于筐体本身一般被树脂制的壳体覆盖，所以当在打 开方向上施加过度的应力时，可能会使机身彼此间因接触而破损或机身 彼此间摩擦产生吱吱声。另外，由于只是在筐体彼此间对接，使手机维 持在开状态或闭状态，所以不能确实地保持打开或关闭的状态，只要在 转动方向上施加很小的力，就能够简单的解除打开或关闭状态。另外，上述专利文献1中记载的折叠式手机中，在主体机身与盖体 机身之间，为了使在两个机身之间的控制电路基板电连接，而进行各种信号的传达，因此连接有柔性印刷电路板(FPC:Flexible Printed Circuit以 下简称为FPC)等的连接布线。但是，在上述专利文献1中公开的文献中公开的折叠式手机中，在 其左右设置的铰链机构85、 85'配置在同一轴线上，因此这样的铰链机 构内如果设置FPC，则在机身的开闭时FPC会弯曲或拉伸，具有导致FPC 的巻绕，或因附加较大的拉伸力而产生损伤的危险。特别是这样的负荷 尤其集中在位于FPC在铰链机构上的部分。本发明正是为解决这样以往技术所具有的问题而研制的，本发明的 目的在于提供一种机器机身上分别具有不同的转动轴，机器机身折叠时 实现在两机架上不产生错位的、具有安定感的折叠动作的折叠机器的铰 链机构及具备此铰链机构的折叠机器。还有，本发明的其他目的在于提供一种能够强固地保持折叠机器为打开状态或关闭状态，同时提高折叠机器的一对机器机身的强度，防止 机器机身彼此间摩擦产生的吱吱声的折叠机器的铰链机构及具备此铰链 机构的折叠机器。另外，本发明的其他目的在于提供一种可以分散两个机器机身之间电连接的连接布线产生的压力，不易破损的折叠机器。 用于解决问题的方法为了达到上述目的，本发明的折叠机器的铰链机构，是对一对机器 机身的端部之间按照可自由折叠的方式连接的折叠机器的铰链机构，其 特征在于，上述铰链机构具备第1框架，其具备安装在上述机器机身的一方上的由规定长度的板状体组成的结合片，和从上述结合片的两端部立设在同一方向上、其前 端部形成了结合部的第l、第2支架片，第2框架，其具备安装在上述机器机身的另一方上的由规定长度的 板状体组成的结合片，以及从上述结合片的两端部立设在同一方向上、 其前端部形成了接合部的第3、第4支架片，第3框架，其具备具有规定长度的由板状体组成的结合片，以及从 上述结合片的两端部立设在同一方向上、同时分别向左右分开，在上述被分开的前端部上具有连接上述第1 第4支架片的第1 第4结合部的 第1、第2连接片，上述第1 第4支架片上形成的结合部和上述第1 第4结合部以可 自由转动的方式连接，形成第1 第4连接部，同时在上述第1 第4连 接部的至少一个上设置将上述第1、第2框架转动M呆持于规定位置上的 驱动机构，上述第1或第2连接部和上述第3或第4连接部的至少一组连接部 间通过连接机构连接，且以下述的方式连接，即当上述第1框架以上述 第1及第2连接部为轴，相对上述第3框架向一个方向转动规定角度时， 通过上述连接机构，与此转动联动，上述第2框架以上述第3、第4连接 部为轴，相对于上述第3框架向相反方向与上述第1框架以同一角度转 动。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述驱动机构设置于相互对置的上述第1连接部和第3连接部，或上述第2连接部和第4连接部，或 者第1 4连接部全部上。另外，上述折叠机器的铰链机构中，第1 4连接部中至少一个上设 置有控制上述第1， 2框架的打开关闭状态的制动机构。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述制动机构分别设置于连接了上述第l框架的上述第1、第2连接部的一方和连接了上述第2框架的 上述第3、第4连接部的一方上。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述驱动机构设置在未设置上 述制动机构的连接部上。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述制动机构是，固定于构成 设置有上述制动机构的连接部的支架片或连接片的结合部的一面上，且 具有比上述结合部的外径更小的外径的圆形板体，其特征在于上述制动 机构由以下部件构成具有从上述板体的外周缘的2处向法线方向突出 的一对的卡定爪的制动部件；以及设置于未固定有上述制动部件的支架 片或连接片的结合部的一面，且通过上述卡止突起中的任意者的相接， 阻止上述制动部件的转动的制动突起。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述驱动机构，由设置在上述 第1 第4支架片的至少一个面上的支架片侧凸轮片；以及在与设置了上 述支架片侧凸轮片的支架片连接的连接片的上述支架片侧凸轮片相接的 一面上设置的连接片侧凸轮片；及为使上述支架片侧凸轮片和连接片侧 凸轮片的啮合强固，推压上述支架片或连接片的弹簧体组成。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述支架片侧凸轮片及连接片 侧凸轮片，以下述方式设置，即以转动轴为中心成放射状设置的多个突 条的凸轮啮合，且上述多个凸轮中的任意两个所成的角度被设置成与上 述第1或第2框架的可转动角度相同的角度。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述支架片侧凸轮片或连接片侧凸轮片在上述支架片或连接片的一面上成一体形成。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述连接机构被设置在通过上 述第1 第4连接部的上述第3框架而相对置的至少一对连接部之间。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述制动部件由金属制的刚体 组成。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述第1 第3框架由金属制的 刚体组成。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述连接机构是由上述第1或第2连接部与上述第3或第4连接部之间、按照其中心部可自由转动的 方式固定的动作杆，以及固定在上述第1或第2支架片及第3或第4支 架片的转动轴上、在从上述转动轴的离规定距离的位置上固定上述动作 杆的一端部及其他端部的一对凸轮挡块组成的联杆机构。另外，上述折叠机器的铰链机构中，上述连接机构是由分别固定在 上述第1或第2支架片与上述第3或第4支架片的齿轮和安装在上述齿 轮间的偶数个空转齿轮组成的齿轮机构。上述折叠机器的铰链机构中，具备一对机器机身，上述一对机器机 身的一端部彼此间通过上述任意一项的铰链机构连接。另外，上述折叠机器中，当上述折叠机器处于闭状态时，上述一对 机器机身表面彼此间对接，同时在上述制动部件的一方的卡定爪和上述 卡止突起间形成规定的间隙，当上述折叠机器处于开状态时，通过上述 一对机器机身的上述铰链机构连接的一端部彼此间对接，同时在上述制 动部件的另一方的卡定爪和上述卡止突起间形成规定的间隙。另外，上述折叠机器中，上述规定间隙是以上述制动部件的转动轴 为中心，相当于0.5 1.5°的间隙。另外，上述折叠机器中，上述一对的机器机身至少在内部具有控制 电路基板，该一对机器机身的通过铰链机构连接的一端部的两角部在与上述一端部成直角的方向上以规定的长度突出，上述一对的机器机身的 上述突出的两角部间安装上述铰链机构，上述折叠机器还具有在上述一对的机器机身之间电连接的传达各种 控制信号等的连接布线，且上述连接布线是，沿着上述一对机器机身的一方的角部以及上述 铰链机构弯曲布线，其两端部连接于上述一对机器机身内的各控制电路基板上。另外，上述折叠机器中，上述铰链机构构成位于上述机器机身的上 述两角之间的上述第1及第2连接部构成的第1转动轴，以及位于上述 机器机身的另一方的上述两角部之间的的上述第3及第4连接部构成的 第2转动轴，上述连接布线具有第1 4弯曲部，从上述机器机身的一方通过这个机器机身角部的另一方，通过上述第1弯曲部沿着上述第1转动轴向上述铰链机构侧导出，通过上述第2弯曲部从上述第1转动轴向上述第2 转动轴侧延伸设置，通过上述第3弯曲部沿着上述第2转动轴向上述机 器机身的另一方的一侧角部导出，通过上述第4弯曲部在上述机器机身 的另一方布线。另外，上述折叠机器中，上述连接布线在上述一对机器机身的两角 部中按照通过相互接近的角部之间的方式进行布线。另外，上述折叠机器中，上述连接布线是柔性印刷电路板。另外，上述折叠机器中，上述柔性印刷电路板是由在两端部形成有 与设置有控制电路基板的连接部连接的端子片的细长的薄膜状体构成， 其长度方向的中间部实质上以"3"字状弯曲。另外，上述折叠机器中，在上述柔性印刷电路板的长度方向相垂直 的方向延伸的两边上，沿着第l，第2转动轴布线。另外，上述折叠机器中，在上述柔性印刷电路板的长度方向相平行的方向延伸的各边，在上述"〕"字状弯曲的各弯曲部接近的位置上， 以第l，第2转动轴为中心折回规定的角度。另外，上述折叠机器中，上述"^"字状弯曲的各弯曲部以圆弧状 弯曲。另外，上述折叠机器中，上述柔性印刷电路板被多张重叠地进行布线。另外，上述折叠机器中，上述连接布线是具有规定的半径的同轴缆线。另外，上述折叠机器中，上述同轴缆线是由形成有被连接在两端部 上的设置有上述控制电路基板的连接部的端子片的具有柔软性的缆索状体构成，按照通过沿着上述第1，第2转动轴的轴心形成的连通孔内的方 式布线。发明效果本发明通过具备上述构成，起到以下所示的优良效果。即根据上述 折叠机器的铰链机构的发明，此铰链机构其转动轴是存在2轴的，例如 随着第1框架以第3框架为基轴向一个方向的转动，第2框架同样以第3 框架为基轴向反方向转动，所以机器机身的转动动作变得很顺利。另外， 由于第1框架的转动和第2框架的转动连动，现有技术在对折叠了折叠 机器的状态下，当此2轴独立时，机器机身彼此间的位置上会产生错位， 而本发明中不会产生这样的错位。也就是说，例如将此铰链机构适用于 折叠式手机时，手机的上下机架的位置不发生错位，能够给予用户稳定 感。另外，上述折叠机器的铰链机构优选为，在多个连接部设置驱动机 构，由此可以防止由驱动机构的反撞力(backlash)产生的松动或沟槽。 另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，由于在铰链机构自身上设置了用于限制第1、第2框架为打开状态及关闭状态的制动机构，所 以在应用于折叠机器的情况下，不需要进行由机器机身彼此间的接触而 使机器处于打开或关闭状态的限制，所以能够抑制折叠机器的机器机身 的破损。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，由于2个转轴分别被 设置了制动机构，所以与只在一个转轴上设置的情况相比，转轴上分别 产生间隙或松动的情况消失。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，由于在未设置制动机 构的位置上设置了驱动机构，所以能够将产生的负担分配到第1 第4 连接部的每个上，同时由于驱动机构和制动机构没有设置在一个连接部 上，所以连接部各自的构成都可比较简单的实现，较容易地制造出来。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，通过在外周缘上设置 具有一对卡定爪的制动部件和在支架片或连接片的结合部上设置的卡止 突起，构成了制动机构，能够以简单的构成起到上述的效果。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，使支架片的一面上设 置的凸轮片和连接片的一面上设置的凸轮片啮合，为使此啮合状态强固， 用弹簧体加力这一简单构造，能够实现铰链机构的良好驱动，驱动时实现速动(snap-action)。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，如果凸轮形成的角相 应第1或第2框架的可转动的角度进行设置，由于通过制动部件限制转 动时，同时凸轮也啮合，所以打开状态或关闭状态时即使通过驱动机构， 也能实现第1、第2框架的保持，在打开状态及关闭状态下铰链机构及具 备了此铰链机构的折叠机器变得稳定。还有，如果此凸轮设置得更多， 例如在每个第1或第2框架的可转动角度的一半角度上进行设置，则变 成在打开状态和关闭状态的正好中间地点上驱动机构啮合，也能够实现 更好的速动。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，例如将设置于连接片 的凸轮片通过弯曲加工或压型加工成一体形成，由此可以大幅提高凸轮 片的机械强度，延长铰链机构的寿命。另外，设置于支架片的凸轮片固 定于弹簧体，由此驱动时不会在支架片上产生多余的负担，可以良好地 进行驱动。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，按照将通过第3框架 相对置的连接部彼此间进行连接的方式设置连接机构，能够抑制此连接 机构占有的空间。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，由于制动部件具备刚性，所以能够强固地支撑第l、第2框架，抑制破损等。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，通过由金属制的刚体形成第1 第3框架，能够维持铰链机构的机械强度，同时通过此框架能 够使一对机器机身处于电导通状态，所以在手机等的电子机器中有提高 天线性能的效果。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，通过采用联杆机构作 为连接机构，能够提供可良好地实现上述权利要求1效果的折叠机器的 铰链机构。另外，根据折叠机器的铰链机构的优选形式，通过采用齿轮机构作 为连接机构，能够提供可良好地实现上述权利要求1效果的折叠机器的 铰链机构。通过上述折叠机器的发明，能够提供起到上述效果的折叠机器。 另外，根据上述折叠机器的优选的形式，根据于制动部件的卡定爪 和卡止突起之间形成间隙，当处于打开状态及关闭状态时，机器机身彼 此间对接，但是由制动机构引起的限制不会严密地进行，在此状态下驱 动机构的凸轮片彼此间不啮合，因此变成在凸轮片彼此间相互要啮合的 方向，即机器机身彼此间对接的方向上作用驱动力，所以机器机身变成在相互挤压的方向上被推压的状态，能够强固地维持开状态及闭状态。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，通过使此间隙减小为极小 的0.5 1.5° ，在打开状态及关闭状态下再次向转动方向推压机器机身 时，由于通过制动机构限制其转动，所以结果变成了通过2个止动作用 控制机器机身的转动，能够确保实现机器机身的转动。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，作为铰链机构使用2轴式的设计，沿着该铰链机构配置连接布线而进行两机器机身的连接，则可 将由机器机身的打开关闭动作产生的连接布线的压力分散到各轴上，该 压力不会集中在连接部件的一部分，因此可以防止因由连接布线弯曲或 拉伸而产生的破损。更详细地说，连接布线的各处上都不会集中压力，另外，转动轴存在2轴，因此该2轴周边上有很多用于可以容许开闭时 而产生的弯曲等的空间，因此即使产生褶皱，但是也很难在连接布线上 施加因该褶皱产生的压力，很难产生破损。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，连接布线上设置第1 第4 弯曲部，由此机器机身的开闭动作产生的压力分散到四个弯曲部，可以 进一步防止连接布线的破损。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，按照与连接布线接近的两 机器机身的角部之间连接的方式进行布线，因此连接布线可以较短。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，作为连接布线使用由薄膜 构成的FPC时，即使机器机身反复开闭动作也可以很好地防止破损。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，通过在与FPC的长度方向 向垂直的2边上沿着转动轴进行布线，由此转动时在该2边不会产生压 力。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，通过将各个弯曲部以转动 轴为中心转动一定的角度(如180° )，因此进行开闭动作时，该转动部 分的半径按照扩大或縮小进行变化，在FPC上不会直接产生应力。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，在弯曲部不设置角部而设 置为圆弧状，因此不会在角部集中应力，可防止发生破损。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，铰链机构的转动轴有2个， 因此FPC的布线空间很多，在两机器机身的控制基板间使用很多的布线而进行连接时，即使将FPC重叠进行布线，也很难在FPC上产生压力， 可以根据布线数简单地变更FPC的张数。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，在连接布线上即使采用的 不是FPC，而是同轴缆线，也可以不发生破损的在两机器机身的控制基 板间进行连接。另外，根据上述折叠机器的优选的形式，同轴缆线由具有柔软性的 缆索构成，使其沿着两个转动轴弯曲并连通，由此连接两控制基板。此 时，同轴缆线沿着2个转动轴布线，因此在每个弯曲部分产生的压力会 被分散，可以有效地防止破损。


图1是表示应用了关于本发明的实施例1的铰链机构的折叠式手机 的立体图。图2是表示从图1的手机中取下机架及机身，能看见联杆机构等的 内部机构的状态的立体图。图3是从图2的背面看的立体图。图4表示FPC，图4a是平面图，图4b是安装到手机上的状态下FPC的立体图。图5是分解表示铰链机构的分解立体图。 图6是从不同的方向看图5的分解立体图。图7是表示在装配了图5及图6所示的铰链机构的状态下的铰链机 构为关闭状态时的立体图。图8是表示在装配了图5及图6所示的铰链机构的状态下的铰链机构为开闭途中的状态的立体图。图9是表示在装配了图5及图6所示的铰链机构的状态下的铰链机 构为打开状态时的立体图。图IO说明送接话机身的折叠状态和铰链机构的关系，图10a是表示 从A — A线截断图1的送接话机身的状态下折叠了两机身的状态的侧截 面图，图10b是表示图10a状态下的铰链机构的放大侧截面图。图11是表示图10的送接话机身打开了 80°的状态，图lla是侧截 面图，图llb是表示图lla状态下的铰链机构的放大侧截面图。图12是表示图IO的送接话机身打开了 160°的状态，图12a是侧截 面图，图12b是表示图12a状态下的铰链机构的放大侧截面图。图13是从图IO的B方向看的截面图。图14是表示关于本发明的实施例2的铰链机构，图14a是关闭状态 的立体图，图14b是开状态的立体图。图15是分解了图14的铰链机构的分解立体图。图16是表示以往的折叠式手机，图16a是立体图，图16b是铰链机构的一部分破损放大正面图。图17是现有技术的手机的分解立体图。图18是表示装配了图17的手机的状态，图18a是折叠了手机机身 状态的侧面图，图18b是设置了此手机的铰链机构的部分的放大截面图， 图18c是图18b的X—X线的一部分省略放大截面图。符号说明1手机(折叠机器)2传话机身6FPC6a、6b端子片6c连接片6!、6!第1圆环部62、 62第1接续部63、63第2圆环部64第2接续部10接话机身20铰链机构21第1框架22第1支架片24第2支架片26结合片26a、26b安装孔30连接部件(第3框架)31结合片32第l连接片33第2连接片34第1结合部34b凸轮35第2结合部35b卡止突起36第3结合部36b凸轮37第4结合部37b卡止突起41第2框架42第3支架片44第4支架片46结合片46a、46bu字状槽50驱动机构51筒状盖54弹簧体推压部55凸轮板55b凸轮60联杆机构61动作杆63限制板65凸轮挡块65a突出棒67动作杆70制动机构71制动部件71a、71b卡定爪101第l连接部102第2连接部103第3连接部104第4连接部105、118第1、第2主轴106、119齿轮107、108第1、第2枢轴111转动力传送机构112、113(空转)齿轮115转动角度限制机构116凸轮面117凸轮从动杆121联结器122套筒123拉伸弹簧124 挡圈 125 辅助安装框架具体实施方式
以下，参照

本发明的最佳实施方式。但是以下所示的实施 方式只是对用于具体化本发明的技术思想的折叠机器的铰链机构及具备 此铰链机构的折叠机器进行例示，并不意图特定本发明为此折叠机器的 铰链机构及具备此铰链机构的折叠机器，权利要求范围内所包含的其他 实施方式也可同等适用。还有，在以下所示的实施例中，作为折叠机器， 针对适用于折叠式手机的例子进行了说明，但本发明并不限定为这样的手机，也可适用于笔记本型PC及电子辞典等具备折叠机构的各种机器。实施例1图1是表示适用了关于本发明的实施例1的铰链机构的折叠式手机的立体图。图2是表示从图1的手机中取下机架及机身，能看见联杆机 构等的内部机构的状态的立体图，图3是从图2的背面看的立体图。图4 表示FPC，图4a是平面图，图4b是安装到手机上的状态下FPC的立体 图。图5是分解表示铰链机构的分解立体图。图6是从不同的方向看图5 的分解立体图。此折叠式手机1如图1 图3所示那样，由容纳了无线收发电路、各 种操作按键及话筒等的传话机身2，和容纳了显示部、接收器等的接话机 身10，及以可自由转动的方式连接这些送接话机身2、 10的铰链机构20 构成。还有，在图1中，铰链机构20被一对由外罩部件7、 8组成的铰 链外罩C覆盖。传话机身2具备内部容纳控制电路基板3等的部件、底部形成扬声 器用的开口及电池安装部等的细长箱状的背面机架2a,具备容纳在此背 面机架2a内的微型话筒及扬声器等的控制电路基板3，各种操作按键 5a 5c，及具有使各自操作按键5a 5c露出的多个孔、覆盖背面机架2a的开口部的表面机架2b。背面机架2a上容纳控制电路基板3及各种操作 用按键开关面板等的部件，其开口部利用表面机架2b覆盖。控制电路基板3上装载控制通话功能的通话控制电路、控制网络接 续等的网络控制电路及控制其他功能的控制电路。这些控制电路通过内藏的CPU被控制。由于这些控制电路使用公知技术，所以省略其详细的 说明。另外，开关面板、操作表皮部件及控制电路等被支持架4固定， 此支持架4的一端部被铰链机构20的第2框架41固定。开关面板5具 备多个操作按键5a 5c。接话机身10，表面具有开口部10b'，并具备背面机架10a、液晶显 示装置等组成的显示面板11、接收器12等的部件，及具有使显示面板 11的显示面露出的显示窗、覆盖背面机架10a的开口部的表面机架10b。 在背面机架10a内容纳控制显示在显示面板11上的图像的面板控制线路 板14及接收器12等的部件。此显示面板11及此面板控制线路板14等 的部件如图2所示，被支持架13固定，此支持架13的一端部被铰链机 构20等的第l框架21固定。在本实施例中，容纳在传话机身2及接话机身10内的各控制电路基 板3、 14，如图2、 3所示，通过具有挠性的引出线6、即柔性印刷配线 线路板(以下称为FPC) 6连接。此FPC6由以在绝缘体的薄膜内部被配 设了极细线的窄幅的规定长度的带状体构成，其中央部弯曲得略成"3" 字状。此FPC6从控制电路基板3通过连接传话机身2的铰链机构20的 一个角部15b，利用配设在铰链机构20内部的弯曲成略〕字状的部分， 经由铰链机构20，通过接话机身10的一个角部16b连接控制电路基板 14。如图4a所示，该FPC6由具有前端部与各控制电路基板3、 14连接 的端子部的比较长的端子片6a、 6b，以及位于这些端子片6a、 6b之间基 本呈"^"字状弯曲的组合于铰链机构20的连接片6c构成。各端子片6a、 6b与连接片6c相比以宽度略大的方式构成，成为可以连接到各控制 电路基板3、 14的接触端子(图中未示出)连接的端子部。连接片6c具备，设置于由各端子片6a、 6b的另一端开始分别延伸 一定长度的位置上、相对长度方向基本呈直角弯曲的第1圆环部6i、 6p 及从该第1圆环部以直角延伸一定长度的第1接续部62、 62，以 及设置于该第1接续部62、 62的端部、按照将这个第1接续部62、 62的 端部之间进行连接的方式基本呈直角弯曲的第2圆环部63、 63，及在该 第2圆环部63、 63之间进行连接的第2接续部64构成。另外第l圆环部 6j、 6i及第2圆环部63、 63如图所示，按照以长度方向的中心部为界限 对称的方式设定其弯曲方向。另外，沿着铰链机构20布线的连接片6c 通过铰链框体C被覆盖。FPC6的手机1内的布线，如图2， 4b所示，将连接片6c的第1圆 环部6,、 6,设置于铰链机构20的第1框架21的第2支架片24，及第2 框架41的第4支架片44的侧面的一侧的角部15b， 16b内，同时在该一 侧的角部15b， 16b中将第1圆环部6!、 6!以铰链机构20的2个转动轴 为轴转动规定的角度，如转动180度，将第1接续部62、 62的一部分插 入到于第2支架片24及第4支架片44的腕部上形成的U字形沟25c， 45c。另外将第2圆环部63、 63设置于第1，第2框架21， 41的长度方 向的中间部附近，以铰链机构20的2个转动轴为轴再转动例如180度， 此时使第2连接片64在铰链机构20的连接部件30的结合片31上固定。该FPC6，在连接片6c上具有第1圆环部6i、 6,、第1接续部62、 62、第2圆环部63、 63，将第2圆环部63、 63在第2接续部64处连接， 由此不会存在在将手机1打开或关闭时FPC6上发生拉扯的部分。具体来 说，传话机身2的布线有FPC6的一侧的角部15b与接话机身10的布线 有FPC6的一侧的角部16b在一条直线上邻接，因此可以防止拉扯。另外， 手机1的铰链机构20的转动轴为2个，沿着该轴布线的FPC6，在打开状态下，例如打开160度的状态下，如果转动轴为l轴，则铰链机构部分上布线的FPC上会产生160度转动的压力，但是如果转动轴为2轴的 情况下， 一个轴发生的转动角为l轴时的一半即80度，因此一个轴上产 生的转动角变小，施加于FPC6上的压力也会分散到该2轴部分上，FPC6 的使用寿命可以大幅地延长。另外，该2个转动轴上，各设置两个作为 弯曲部的圆环部6,、 63、 63，因此可进一步分散转动轴上产生的压力。另外，2个转动轴构成铰链机构，由此相对于l轴的铰链机构，该铰 链机构20内的空间较多，该空间可以作为在打开或关闭手机时产生的 FPC6的弯曲的空间使用，因此可以进一步减少FPC6所受到的压力。因此，FPC6上不会施加过大的应力，也可以防止因拉扯产生的布线 等的断裂等事故，将第2接续部64通过两面胶或其他固定手段固定于铰 链机构20的连接部件30的结合片31上，则可以防止第2接续部64因移 动碰触到障碍物而损伤的情况。另夕卜，该实施例中，传话机身2及接话机身10的控制基板通过FPC6 连接，但是本发明并不限于此，例如，可以使用同轴缆线。此时，将同 轴缆线插入连杆机构的转动轴的轴心部分，以曲柄状设置，与使用FPC6 的情况相同，可以削减同轴缆线上的压力。另外，该实施例中FPC6沿着各旋转轴设置，第1圆环部6i、 6i及 第2圆环部63、 63中沿着转动轴转动一定的角度，但是不采用这样的转 动方式而以曲柄状设置FPC6也可以，在这种情况下铰链机构20内存在 比较大的空间，因此可以很好地防止FPC6的弯曲及拉扯。铰链装置20具有以下的构成，如图5、 6所示，包括收纳于传接话 机身2、 10内的支持架4、 13上安装的一对第1、第2框架21、 41;及 作为与这些第l、第2框架21、 41连接的作为第3框架的连接部件30; 及在将通过连接部件30连接的第1、第2框架21、 41分别从折叠位置转 动一定的角度时，限制并维持该驱动的第1、第2驱动机构50、 50;及连接第l、第2框架21、 41，联动两框架的联杆机构60;以及在传话机身2及接话机身10打开或关闭时维持该打开或关闭的状态的制动机构 70、 70。构成第1、第2框架21、 41，连接部件30，第1、第2驱动机构50、 50，联杆机构60及制动机构70、 70的部件，大部分由金属制的刚体组 成。这些通过进行对金属制的板材冲裁、压弯的冲压压力加工而形成。 作为金属材料最好是高强度、高刚性及高韧性的不锈钢制的弹力材料(例 如SUS304CSP—1/2H)。另夕卜，第1、第2框架21、41的板厚例如1.5mm， 连接部件30的板厚例如1.2mm。通过这样用金属材料形成各部件，与以 往树脂材料的制作相比，能够提高铰链机构的机械强度，使部件小型化。 另外，通过用金属制的刚体形成铰链机构20，由于支持架4、 13被电联 接，所以能够加大支持架4、 13中任意一个具备天线的接收面积，可提 高天线的性能。另外，第1、第2框架21、 41不在作为2个折叠处的送接话机身2、 10的连接处形成的各凹部内设置任何的突出部，而将其内藏。第1框架21如图5、 6所示，由规定长度的结合片26、从此结合片 26的两端部向同一方向几乎压弯成直角的规定长度的一对第1、第2支 架片22、 24组成，其被安装在接话机身10的支持架13内，从平面看全 部成"^"字状。结合片26的长度比接话机身IO的幅长短，另外在第1、第2支架片 22、 24上各前端部分别形成结合部22a、 24a的同时，在各支架片22、 24的臂部形成用于插入FPC或引导线等的U字状槽23c、 25c。第1支架片22的结合部22a变成了具有可插入筒状盖51大小的开 口22b的环状安装环。另外，在此结合部22a上，其外周上形成了能够 插入形成在筒状盖51的凸缘片52上的挡块53的槽22c。另外，第2支架片24的结合部24a由具有规定大小的板状体组成，在此板状体上分别形成安装制动部件71的第1安装轴72的非圆形的安 装孔24b，和决定板状体的一面(与第l支架片22对向的面)上的制动 部件71的位置、进行固定的一对突起25a、 25b。这些突起25a、 25b的高度(离板状体表面的高度)比制动部件71 的壁厚短，即按照低于制动部件71的型厚的方式形成；另外以安装孔24b 为中心，在打开成扇型规定角度的假想线上、在第2支架片24的外周缘 上进行设置。这些突起25a、 25b通过从第2支架片24的其他面上冲裁 加工而形成。另外，结合片26成带状，在此两端部附近分别形成安装在支持架13 上的安装孔26a、 26b。第2框架41几乎与第1框架21具有相同的形状，由规定长度的结 合片46和由此结合片46的两端部向同一方向压弯成近似直角的规定长 度的一对第3、第4支架片42、 44组成，被安装在传话机身2的支持架 4上。结合片46的长度比传话机身2的幅长短，另外在第3、第4支架片 42、 44上，于各前端部分别形成结合部42a、 44a，同时在各支架片42、 44的臂部上形成用于穿插FPC或引导线等的U字状槽43c、 45c。第3支架片42的结合部42a变成了具有可插入筒状盖51大小的开 口 42b的环状的安装环。另外，在此结合部42a的外周上形成能够插入 形成在筒状盖51的凸缘片52上的挡块53的槽42c。另外，第4支架片44的结合部44a由具有规定大小的板状体组成， 在此板状体上分别形成安装制动部件71的非圆形的安装孔44b，和决定 板状体的一面(与第3支架片42对向的面)上的制动部件71的位置、 进行固定的一对突起45a、 45b。这些突起45a、 45b的高度，与第l框架的突起25a、 25b相同，较 制动部件71低；另外，以安装孔44b为中心，在打开成扇型规定角度的假想线上，在第4支架片44的外周缘上进行设置。这些突起45a、 45b 通过从第4支架片44的其他面上冲裁加工形成。另外，结合片46成带状，在此两端部附近分别形成安装在支持架4 上的U字状槽46a、 46b。连接部件30如图5、 6所示，具有比第1框架21的结合片26的长 度短的结合片31和由此结合片31的两端部向同一方向几乎压弯成直角 的第1、第2连接片32、 33，第1、第2连接片32、 33和结合片31被结 合成一体。各第l、第2连接片32、 33由左右分开的基本上呈横向的椭 圆型的板状体组成，纵向方向中心部的外周缘的一部分被结合到结合片 31的端部，成为以此结合部为中心，左右为第1、第3结合部34、 36及 第2、第4结合部35、 37。在第1连接片32上，其几乎中心处，形成安装后述的联杆机构60 的动作杆61的固定孔38。另外，在此第1、第3结合部34、 36上形成 穿插动作杆67的安装孔34a、 36a，同时外面即装配时在与第1 、第3支 架片22、 42的内面对向的面上，通过压力加工等使多个凸轮34b、 36b 形成为一体。这些凸轮34b、 36b以各安装孔34a、 36b为中心形成为放 射状。第2连接片33具备第2、第4结合部35、 37，分别形成有安装被设 置于各个制动部件71、 71上的第2安装轴73、 73的安装孔35a、 37a; 和在设置于第2、第4结合部35、 37的外缘部上、安装制动部件71、 71 状态下，使这些制动部件71、 71的转动按照规定角度进行限制的卡止突 起35b、 37b。因此，当各制动部件71、 71转动规定角度时，卡定爪71a、 71b与卡止突起35b、 37b相冲突，转动被限制。此转动限制成为第2、 第4支架片24、 44的转动限制、即第l、第2框架21、 41的转动限制。也就是说，各制动部件71、 71通过第2、第4支架片24、 44的安装 孔24b、 44b及突起25a、 25b、 45a、 45b被转动停止、固定，所以当第2、第4支架片24、 44转动时，随着此转动，各制动部件71、 71也转动， 当转动规定角度时，各制动部件71、 71的卡定爪71a、 71b与卡止突起 35b、 37b相冲突，转动被限制。各卡止突起35b、 37b的高度比后述的制动部件71的壁厚低、分别 形成在第2、第4结合部35、 37的底边部。还有，为了使设置在第2、 第4支架片24、 44上的突起25a、 25b、 45a、 45b和设置在第2、第4结 合部35、 37上的卡止突起35b、 37b不接触，将两突起的高度加起来的 长度要比卡定部件71的壁厚短一些。这里，下面首先针对制动机构70进行说明。制动机构70，由固定在第1及第2框架21、 41上的一对制动部件 71、 71;和随着第1及第2框架21、 41的转动，与此制动部件71、 71 对接、限制其转动的限动突起35b、 37b构成。制动部件71、 71由于都具有相同的构造，以下针对安装在第2支架 片24上的制动部件71进行说明，而将安装在第2支架片24上的制动部 件71和安装在第4支架片44上的制动部件71配置成以连接部件30为 界左右对称。此制动部件71几乎成圆形，在离开规定壁厚的板体的外周缘的2处 的法线方向上具有突出卡定爪71a、 71b的形状，在平面视图上几乎为月 牙状，其表背面的几乎中心上具有第1、第2安装轴72、 73，此月牙状 的前端部变成了卡定爪71a、 71b。各卡定爪71a、 71b以第1安装轴72 为中心，离开规定角度e (图示省略)。第1安装轴72以嵌入到安装孔 24b的方式呈非圆形状形成，通过嵌入到第2支架片24的安装孔24b进 行转停。另外，第2安装轴73按照穿插到第2结合部35的安装孔35a 的粗细，且比第2结合部35的型厚稍长一些的方式构成。而且，被插入 到安装孔35a后，通过铆接第2安装轴73的前端部，使转动自由地固定 在安装孔35上。还有，各卡定爪71a、 71b所成的角度e，例如等分被实装到手机1上的期望的最大转角，且在其角度上加上卡止突起35b、37b的圆周方向的延伸角度的角度。制动部件71利用金属材料、特别是机械强度强的不锈钢制作。用这 样的金属材料制作制动部件71时，即使在第1、第2框架21、 41的一方 上施加过大的力，由于各卡定爪71a、 71b被卡止突起35b、 37b卡定， 所以不易产生破损等。另外，也可以在这些制动部件71、 71的轴心部上形成还贯通第1、 第2安装轴72、 73的贯通孔(图示省略)，在此贯通孔中，穿插有在送 接话机身2、 IO之间进行电连接的同轴缆线，实现基板间得接续。下面，针对驱动机构50进行说明。在第1框架21的第1支架片22的结合部22a及第2框架41的第3 支架片42的结合部42a上分别设置驱动机构50、 50。各驱动机构50、 50具备限制，保持第1、第2框架21、 41于规定位置的凸轮机构和驱动 此凸轮机构的弹簧体，随着第l、第2框架21、 41的转动，使这些框架 间歇移动。设置在第l支架片22及第3支架片42上的驱动机构，由于 由同同样的构成组成，附以同一符号，以下只针对安装在第l支架片22 上的驱动机构50进行说明。凸轮机构由设置在第1结合部34上的凸轮34b和在一面上具有与此 凸轮34b相啮合的凸轮55b的圆盘状的凸轮板55组成。此凸轮板55，在 其一端部设置通过设置于筒状盖51内的弹簧体(图示省略)推压的弹簧 推压部54，另一端部与被联杆机构60连接的棒状的动作杆67成一体固 定。另外，凸轮板55的弹簧推压部54，其外径几乎与筒状盖51的开口 部的直径具有相同的外径及规定的壁厚，其内面即与第1结合部34的一 面对向的面上，多个凸轮55b从工作杆67以放射状被形成。另外，此凸 轮板55以与第1结合部34的凸轮34b啮合的方式，在凸轮55b彼此间 设置凹部55c。同样地，在设置于第1结合部34的外面的多个凸轮34b彼此间也形成凹部34c。另外，筒状盖51通过挡块53被固定在结合部 22a的安装孔22b内，由于凸轮板55的推压部54被固定在此筒状盖51 内，所以此凸轮板55随着第1框架21的转动而转动。还有，筒状盖51 的后端部从第l、第3支架片22、 42突出，而此后端部安装时被容纳在 送接话机身2、 10的其他的角落部15a、 16a内。相互的凸轮34b、 55b之间最好按照将手机1为打开状态时的角度进 行设置，例如如果手机1的开状态为160° ，此凸轮之间的间隔如果也设 置在160°或各为其一半80。时，由于在凸轮啮合的时刻送接话机身2、 IO被固定，所以开状态、闭状态或其中间部的送接话机身2、 IO稳定。由此，当第1、第2框架21、 41转动时，驱动机构50的凸轮板55 转动，设置在此凸轮板55上的凸轮55b，按照跨上被啮合的第1、第3 结合部34、 36的凸轮34b、 36b的方式，反作用于弹簧体的附加力而移 动。由此，在凸轮彼此不啮合时产生适度的阻抗，实现转动时的速动。下面针对联杆机构60进行说明。联杆机构60设置在第1、第3支架片22、 42上，由在其一面上具有 突出棒65a，由与第1、第3支架片22、 42的转动连动进行转动的一对 凸轮挡块65;和固定在连接部件30的第l连接片32上的限制板63;以 及通过设置在中心部的轴棒61a，可转动地固定在连接部件30上的长尺 状的棒状体组成。在与设置在限制板63的限制孔63a、 63b连通的突出 棒65a上，其两端部被固定，具备使第l、第3支架片22、 42转动的联 结地动作杆61。当驱动机构50、 50的任意一个被驱动时，也使其他的驱 动机构连动动作。凸轮挡块65通过设置在动作杆67的前端部的固定部件68，固定在 第1、第3支架片22、 42上，与设置在两支架片上的驱动机构50、 50 联合，在此固定部件68的前端部上设置被限制板63的卡定孔64a、 64b 卡定的小突起69。另外，此凸轮挡块65几乎成半月状，在离开其内面的转轴规定距离的位置上形成与限制板63的限制孔63a、 63b连接的突出 棒65a，此突出棒65a与凸轮挡块65的转动相配合，呈圆弧状进行摇动。限制板63由与第1连接片32几乎具有相同长度及幅度的几乎椭圆 形的板状体组成，在其板状体的纵向的两端部上，由设置在固定部件68 的前端部的小突起69卡定的卡定孔64a、 64b和以此卡定孔为中心超过 规定角度弯曲、形成的细槽开口组成，设置插入突出棒65a的限制孔63a、 63b。插入到限制孔63a、 63b的突出棒65a，可在此孔内摇动，同时其移 动在规定位置处受到限制。动作杆61由几乎与限制板41具有相同长度的棒状体组成，其两端 部上面向纵向设置设计了固定长度的间隙的椭圆形的孔62a、 62b，在此 孔62a、 62b内插入凸轮挡块65的突出棒65a。通过上述构成，此链接机构60，例如通过使第1框架21从开状态向 闭状态转动移动铰链机构20时，随着转动的第1框架21的转动，连接 第1支架片22的凸轮挡块65转动，由此，凸轮挡块65的突出棒65a， 在限制孔内从右方看向逆时针方向移动。随着此移动，在动作杆61的一 端部的孔62a上施加逆时针方向的力，动作杆61以轴棒61a为中心顺时 针方向转动。而且，通过在连接动作杆61的其他部的孔62b、连接第3 支架片42的凸轮挡块65的突出棒65a上施加顺时针方向的力，此凸轮 挡块65向顺时针方向移动，随着此移动，第3支架片42同样顺时针方 向转动，因而第1框架21和第2框架41变成相互反方向转动。还有， 即使在从闭状态向开状态移动时，同样的动作也很明确，这里省略其说 明。下面，参照图5 图6，说明铰链机构20的装配。首先，在连接部件30的第2结合部33上分别安装制动部件71、 71。 此制动部件71的安装如下，即在设置于第2连接片33的第1、第2结合 部35、 37的安装孔35a、 37a上穿插制动部件71的第2安装轴73，按照不能从此孔353a、 37a拔出的方式，那样铆接此轴的顶部。图5、图6以 已经进行铆接的状态进行图示。一方面，从第1、第3支架片22、 42的安装孔22b、 42b的内侧插入 筒状盖51，将筒状盖51的凸缘片52插入到第1、第3支架片22、 42的 槽22c、 42c上，决定位置。接着，在此筒状盖51内插入线圈状弹簧体 (图示省略)。而且，在此筒状盖51内插入 固定凸轮板55的弹簧推 压部54。接着，安装连接部件30和第1、第2框架21、 41。即如下安装 将受到弹簧体推压的凸轮板55在耐弹簧体的作用力情况下推入，在此状 态下，在第1及第3支架片22、 42和第2及第4支架片22、 44之间配 置连接部件30的第1 第4结合部34 37，将安装在第2连接片33的 第2、第4结合部35、 37的制动部件71、 71的第1安装轴72、 72穿插 到第2、第4支架片24、 44的安装孔24a、 44a中，停止转动，同时使制 动部件71、 71的卡定爪71a、 71b对接突起25a、 25b及45a、 45b，并进 行固定。而且，使动作杆67穿插安装孔34a、 36a及凸轮板55的中心部，直 到筒状盖51的内面的底部，同时使第1、第3结合部34、 36的凸轮34b、 36b与凸轮板55的凸轮55b啮合。接着，在此动作杆67上安装凸轮挡块 65。此安装在动作杆67上穿插凸轮挡块65，在动作杆67的前端部上安 装固定部件68，在此固定部件68上固定凸轮挡块65，实现转动停止。 而且，通过限制板63的穿插孔64c使动作杆61的轴棒61a穿插到固定 孔38内，使其被转动自由地固定，接着，使限制板63的卡定孔64a、 64b 插入到固定部件68前端部的小突起69上。再加上使凸轮挡块65的突出 棒65a穿插到形成于限制板63的孔63a、 63b及动作杆61的两端部的孔 62a、 62b中，铆接好前端部。图7 图9表示安装了图5及图6所示的铰链机构的状态，图7表示 铰链机构为关闭状态时的立体图，图8是表示铰链机构为开闭途中的状态的立体图，图9是表示铰链机构为闭状态时的立体图。被装配的铰链机构20如图7 9所示，通过连接第l支架片22和第 1结合部34的第1连接部101、连接第2支架片24和第2结合部35的 第2连接部102、连接第3支架片42和第3结合部36的第3结合部103、 连接第4支架片44和第4结合部37的第4连接部104，第1、第2支架 21、 41和连接部件30形成为一体，在第1、第3连接部101、 103上设 置驱动机构50及链接结构60，在第2、第4连接部102、 104上设置制 动机构70。图IO说明送接话机身的折叠状态和铰链机构的关系。图10a是表示 在从A — A线截断图1的送接话机身的状态下、折叠两机身的状态的侧 截面图，图10b是表示图10a状态下的铰链机构的放大侧截面图。图ll 表示图IO的送接话机身打开了 80°的状态，图lla是侧截面图，图llb 是表示图lla状态下的铰链机构的放大侧截面图。图12表示图10的送 接话机身打开了 160°的状态，图12a是侧截面图，图12b是表示图12a 状态下的铰链机构的放大侧截面图。还有，图10a、图lla、图12a为了 易于理解其连接部的机架形状，省略了联杆机构，另外图10b、图llb、 图12b的铰链机构20以能看见制动部件的方式表示了在规定的位置被截 断的状态。铰链机构20如图10a、图lla及图12a所示，通过一对几乎半椭圆 形的外罩部件7、 8，被表面及里面夹住的方式覆盖，安装在传话机身2 和接话机身IO之间。此外罩部件7、 8以下述方式被安装，在纵向的一 侧端部形成挡块状的卡定部7a、 8a，在对向的其他侧端部上形成卡定螺 栓安装口7b、 8b，在卡定了卡定部7a、 8a之间相互卡定的状态下使卡定 螺栓安装口7b、 8b之间互相连通，通过螺栓9将此连通的卡定螺栓安装 口7b、 8b进行固定。此时，通过在半椭圆形的纵向的侧端部设置卡定螺 栓安装口7b、 8b，即使在送接话机身2、 IO的折叠及打开到规定角度状态的任意一个状态下，也不会从传话机身2和接话机身10上露出螺栓9， 即不能从外面看见，能够提高美观性。折叠了送接话机身2、 IO的状态下的铰链机构，如图7及图10b所 示，第l、第2框架21、 41几乎处于平行状态。即在各制动部件71、 71 中，设置于第4连接部件104中的制动部件71的卡定爪71a与连接部件 30的第4结合部37的卡止突起37b相对接，另外，设置于第2连接部 102的制动部件71的卡定爪71a位于稍微离开第2结合部35的卡止突起 35b的地方。也就是说，在手机l处于闭状态时，2个制动部件71的卡 定爪71a中只一个与卡止突起37b对接。这意味着例如当手机1的送接 话机身2、 10的开闭角度为160。时，通过卡定部件71限制的开闭角度 被设定为比160°大一些(例如1 3°左右，即每1个转轴上0.5 1.5 °左右)的角度，这样如果通过制动部件71限制的角度为比实际的开闭 角度大的角度，例如即使在闭状态，也不能被制动部件71限制，所以可 通过驱动机构50使传话机身2、接话机身IO像相互推压那样，可以使其 处于附能的状态，由此能够防止闭状态下送接话机身2、 IO间产生间隙。 还有，这里针对制动部件71、 71的一方对接的情况进行了说明，但也可 以使两方的制动部件处于空出了仅有的间隙(以转轴为中心0.5 1.5。、 最好为1° )的状态。此时，在送接话机身2、 IO的闭状态或开状态下， 通过此两机身2、 IO彼此间对接支持。接着，当从此折叠状态使一方机身、例如接话机身IO转动规定角度 时，其他的传话机身2也向相反方向转动同样角度。例如，使送接话机 身2、10如图8及图11a所示打开到80。时，铰链机构20如图llb所示， 第1、第2框架21、 41相对于连接部件30相互向相反方向几乎转动相同 角度、即各40° 。还有，当转动送接话机身2、 10，打开到处于开状态的160°时，铰 链机构20如图9及图12b所示，第1、第2框架21、 41相对于连接部30相互各转动80。，另外，在被打开160°的状态下，通过送接话机身 2、 10的两角部15a、 15b、 16a、 16b对接，支持开状态，制动部件71、 71相对于卡止突起35b、 37b位于空出仅有的间隙(2° )的位置。但是， 在开状态下，不设置这样仅有的间隙，也可以对接送接话机身2、 10，同 时制动部件71、 71也对接卡止突起35b、 37b。图13是从图10a的B方向看的侧面图。如此图所示那样，铰链机构 20被外罩部件7、 8覆盖，送接话机身2、 10的各角部15a、 15b及连接 由16a、 16b挟持的铰链机构20的间隙的幅度方向的长度，比构成铰链 外罩C的外罩部件7、 8的幅度方向长，在外罩部件7、 8的侧端部和送 接话机身2、 10的各角部15a、 15b及16b、 16b间形成规定长度d的小 间隙。如果在此位置上形成间隙，当送接话机身2、 10折叠时，不会产 生送接话机身2、 10和外罩部件7、 8间摩擦的摩擦声、例如吱吱声。还 有，此小间隙也不易侵入灰尘等。像上述那样，实施例1的铰链机构，通过链接机构60，由于第1、 第2框架21、 41的转动相对连接部件30以反向进行联动，所以不是只 一方的框架转动，由于总是两框架关联转动，能够实现稳定的开闭动作， 同时闭状态下的送接话机身2、 IO也不会产生错位。还有，在此实施例l中，在第l、第3连接部101、 103的两处设置 了驱动机构50，也可在第1 第4连接部101 104的任何一处设置复数 个。但是，如果只一个驱动机构50，由于会发生以反撞力为原因的间隙 或松动，最好在每个转动轴上各设置一个。另外，链接机构60于设置了 驱动机构50的第1、第3连接部101、 103上进行设置，但如果能够使第 1框架21和第2框架41联接，也可设置在任意一处，最好以联接第1 支架片22和第3支架片42或第2支架片24和第4支架片44的方式进 行设置，这样能够用最节省的空间进行设置。另外，针对制动机构70，在实施例1中，设置在了第2、第4连接部102、 104上，但也可以在任意一个连接部上设置多个，最好与驱动机构相同，在每个转轴上各设置一个。另外，也可以将制动机构70设置于 设置了驱动机构50及联接机构60的连接部，这对于本领域的从业人员 来说是可以自行推断而得出的。实施例2下面，针对作为使本发明的链接机构的第1、第2框架联动的连接机 构，采用齿轮机构的情况进行说明。图14表示关于本发明的实施例2的 铰链机构，图14a是闭状态的立体图，图14b是开状态的立体图，图15 是分解了图14的铰链机构的分解立体图。此铰链机构20A与实施例1 的铰链机构20主要只是连接机构的构成不同，其他的构成几乎相同，所 以共同的部分附以同一符号援用其说明，只对于主要不同的部分进行以 下详述。还有，在以下所示的实施例2中，驱动机构只l个。另外，以 下将连接机构表示为多个齿轮组成的转动力传送机构，将驱动机构表示 为转动角度限制机构。本实施例的铰链机构20A，由第l框架21、第2框架41和连接部件 30构成，第1框架21如图15所示，由左右一对的第1、第2支架片22、 24和连接各第1、第2支架片22、 24的结合片26构成。第1、第2支架 片22、 24，前端部分别具有结合部22a、 24a，在一方的结合部22a上设 置嵌入第1主轴105的D切削部的矩形轴孔22b'，在另外一方的结合部 24a上设置嵌入第1枢轴107的前端部的圆轴孔24b，。通过此构成，当 在第1框架21上施加转动力时，其转动力传送给连接第1主轴105的齿 轮106。另外，第2框架41与第1框架21几乎具有相同的构成，由左右一 对第3、第4支架片42、 44和连接各第3、第4支架片42、 44的结合片 46构成。在设置在两支架片42、 44的前端部的结合部42a、 44a中，在一方的结合部42a上设置穿插第2主轴118的大径轴孔42b'及其外周部 上配合联结器121的凹部，在另一方的结合部44a上，设置嵌入第2枢 轴108的前端的圆轴孔44b'。联结器121保持构成转动角度限制机构115 的凸轮从动杆117，并固定在第2框架41上。另外，凸轮从动杆117， 非转动地连接到第2主轴118。通过此构成，当在第2框架41上施加转 动力时，其转动力传送给连接第2主轴118的齿轮119及凸轮从动杆117。连接部件30在其第1连接片32上设置轴支承第1主轴105的轴孔 34a，轴支承第2主轴118的轴孔36a，轴支承齿轮112、 113的轴孔38a、 38b，在包围轴支承第2主轴118的轴孔36a的外壁面上，构成转动角度 限制机构115的凸轮面116采用压力加工等与第1连接片32蚀刻成一体。 各轴孔38a、 38b在轴孔34a和轴孔36a之间配置成锯齿状。通过此构成， 即使采用规定外径的齿轮112、 113，也能够縮短轴孔34a和轴孔36a的 距离，可以期待使安装此铰链机构20A的折叠机器薄型化。在第2连接 片33上设计支持第1枢轴107的轴孔35a和支持第2枢轴108的轴孔37a。 结合片31与实施例1的情况不同，在安装于折叠机器的状态下，按照位 于就近侧的方式，其两端部连接第1、第2连接片32、 33，设置用于固 定安装框架125的螺栓孔31b和用于安装铰链外罩C的开口 31a。转动角度限制机构115包含凸轮面116和凸轮从动杆117，使凸轮从 动杆117弹性的配合凸轮面，且为了使其与第2框架41的转动连动，设 置联结器121、套筒122、拉伸弹簧123及挡圈124。这些装配将第2主 轴118的就近侧轴部插入连接部件30的轴孔36a中，还有在此轴部嵌入 凸轮从动杆117、联结器121及套筒122后，使此轴部前端部侧通向第2 框架41的大径轴孔42b'，还有，在此轴部前端部侧上嵌入拉伸弹簧123 后，在第2主轴118的端部固定挡圈124。由此，拉伸弹簧123在轴方向 通过移动自由的套筒122，给凸轮从动杆117施加推压力。第2主轴118 的内侧轴部被嵌入到辅助安装框架125的轴孔129中。具备上述构成的转动角度限制机构115，在第1框架21和第2框架 41相对转动开闭时，即从一个状态向其他状态移行时，发挥转动初期负载变大，过初期后则负载变小，开状态和闭状态变得稳定的功能。这样，便于两个折叠的送接话机身2、 IO的开闭动作速动。上述辅助安装框架125，用于在连接部件30的第l连接片32的内侧 间支持各齿轮106、 112、 113、 119，由上边126和侧边127组成，在上 边126上设置穿插用于在连接部件30上固定此辅助安装框架125的固定 用螺栓137的螺栓孔132和对应开口 31a的开口 131，在侧边127上设置 轴支承第1主轴105的轴孔128、轴支承第2主轴118的轴孔129、轴支 承112、 113的轴孔130、 140。另外，连接部件30的第2连接片33，在第1框架21及第2框架41 的第2、第4支架片24、 44的结合部24b，、 44b'上通过第1、第2枢轴 107、 108轴支承，制动部件71、 71分别被嵌入第1、第2枢轴107、 108 中。此制动部件71、 71由上述实施例1所示的同一形状组成，固定在第 2、第4支架片24、 44上，通过对接设置在第2连接片33外面的卡止突 起(图示省略)，限制第l、第2框架21、 41的转动。另外，在上述转 动力传送机构111中，齿轮106、 109分别被第1、第2主轴105、 118 固定，齿轮112、 113是被设置为相对中心支持轴转动自由的空转齿轮。在这样构成的铰链机构20A中，在第1框架21和第2框架41之间 设置了偶数个齿轮列组成的转动力传送机构111，所以当在第1框架21 或第2框架41的任意一方施加转动力时，具有向其他一方传送反转转动 力的功能。也就是说，当在第1框架21上施加转动力时，第1主轴105 转动，齿轮106转动，其转动通过齿轮112、 113传送给齿轮119。当齿 轮119转动时，第2主轴118转动，与其结合的凸轮从动杆117及联结 器121转动，与联结器121关联的第2框架41转动。此时，凸轮从动杆 117与凸轮面116弹性关联，转动角度限制机构115发挥作用。图14a及图14b表示了对于第1框架21从闭状态打开第2框架41 时的铰链机构的动作。从闭状态(参照图14a)打开第1框架21及第2 框架41时其打开面变为连续的平面状(参照图14b)。这是因为用任意 一个链接部件30都能支持2个轴、即第1框架21的第1主轴105及第2 框架41的第2主轴118。另外，转动力传送机构111通过齿轮106、 119 连接两主轴的齿轮112、 113之间，所以能够对两主轴的齿轮106、 119 进行小径化。如上所述，通过关于本发明的实施例2的铰链机构20A，作为连接 机构釆用偶数个齿轮使第1、第2框架21、 41的转动连动，因此可使连 接具备此铰链机构20A的折叠机器(例如图1 图3所示的手机1)的一 个框架的传话机身2或接话机身IO转动，当折叠机器处于开状态时，铰 链机构以2个轴为中心，变成了按等分分别转动送接话机身2、 10的转 动角度的角度，由于两轴不独立转动，所以能够抑制闭状态下的送接话 机身2、 IO的错位。还有，在上述的实施例2中，驱动机构为1个，从上述实施例1可 明确看出也可设置成2个或多个。
权利要求
1、一种折叠机器的铰链机构，在一对机器机身的一端部之间按照可自由地进行折叠的方式进行连接，其特征在于，上述铰链机构具备第1框架，其具备安装在上述机器机身的一方上的由规定长度的板状体组成的结合片，和从上述结合片的两端部立设在同一方向上、其前端部形成了结合部的第1、第2支架片，第2框架，其具备安装在上述机器机身的另一方上的由规定长度的板状体组成的结合片，和从上述结合片的两端部立设在同一方向上、其前端部形成了接合部的第3、第4支架片，第3框架，其具备具有规定长度的由板状体组成的结合片，和从上述结合片的两端部立设在同一方向上、同时分别向左右分开，在上述被分开的前端部上具有连接上述第1～第4支架片的第1～第4结合部的第1、第2连接片，上述第1～第4支架片上形成的结合部和上述第1～第4结合部以可自由转动的方式连接，形成第1～第4连接部，同时在上述第1～第4连接部的至少一个上设置将上述第1、第2框架转动·保持于规定位置上的驱动机构，上述第1或第2连接部和上述第3或第4连接部的至少一组连接部间通过连接机构连接，且以下述的方式连接，即当上述第1框架以上述第1及第2连接部为轴，相对上述第3框架向一个方向转动规定角度时，通过上述连接机构，与此转动联动，上述第2框架以上述第3、第4连接部为轴，相对于上述第3框架向相反方向与上述第1框架以同一角度转动。
2、 根据权利要求l所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于，上述驱动机构设置于相互对置的上述第1连接部和第3连接部，或上述第2 连接部和第4连接部，或者第1 4连接部全部上。
3、 根据权利要求l所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于，在第 1 4连接部中至少一个上设置有控制上述第1，2框架的打开关闭状态的 制动机构。
4、 根据权利要求3所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于， 上述制动机构分别设置在连接了上述第1框架的上述第1、第2连接部的一方和连接了上述第2框架的上述第3、第4连接部的一方上。
5、 根据权利要求4所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于， 上述驱动机构设置在未设置上述制动机构的连接部上。
6、 根据权利要求3所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于， 上述制动机构被固定在设置了上述制动机构的构成连接部的支架片或连接片的结合部的一面上，是具有比上述结合部的外径还小的外径的 圆形板体，由从上述板体的外周缘的2处向法线方向突出的具备一对卡 定爪的制动部件，和在未固定上述制动部件的支架片或连接片的结合部 的一面上设置的、通过对接上述卡止突起中的任意一个阻止上述制动部 件的转动的卡止突起组成。
7、 根据权利要求l所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于， 上述驱动机构由设置在上述第1 第4支架片的至少一个面上的支架片侧凸轮片，和在与设置了上述支架片侧凸轮片的支架片连接的连接 片的上述支架片侧凸轮片相对接的一面上设置的连接片侧凸轮片，及为使上述支架片侧凸轮片和连接片侧凸轮片的啮合强固，推压上述支架片 或连接片的弹簧体组成。
8、 根据权利要求7所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于， 上述支架片侧凸轮片及连接片侧凸轮片，被设置成以转动轴为中心成放射状设置的多个突条的凸轮啮合的方式，且上述多个凸轮中的任意 两个所成的角度被设置成与上述第1或第2框架的可转动角度相同的角度。
9、 根据权利要求7所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于，上述 支架片侧凸轮片或连接片侧凸轮片在上述支架片或连接片的一面上成一 体形成。
10、 根据权利要求l所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于， 上述连接机构被设置在通过上述第1 第4连接部的上述第3框架相对置的至少一对连接部之间。
11、 根据权利要求6所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于， 上述制动部件由金属制的刚体组成。
12、 根据权利要求l所述的折叠机器的铰链机构，其特征在于， 上述第1 第3框架由金属制的刚体组成。
13、 根据权利要求1 12任意一项所述的折叠机器的铰链机构，其 特征在于，上述连接机构是由于上述第1或第2连接部与上述第3或第4连接 部之间、其中心部转动自由地被固定的动作杆；和固定在上述第1或第2支架片及第3或第4支架片的转动轴上、在离开上述转动轴的规定距离 的位置上固定上述动作杆的一端部及其他端部的一对凸轮挡块组成的联 杆机构。
14、 根据权利要求1 12任意一项所述的折叠机器的铰链机构，其 特征在于，上述连接机构是由分别固定在上述第1或第2支架片与上述第3或 第4支架片的齿轮；和安装在上述齿轮间的偶数个空转齿轮组成的齿轮 机构。
15、 一种折叠机器，其特征在于，具备一对机器机身，上述一对机 器机身的一端部之间通过上述权利要求1 14任意一项所述的铰链机构 连接。
16、 根据权利要求15所述的折叠机器，其特征在于， 当上述折叠机器处于闭状态时，上述一对机器机身表面之间对接，同时在上述制动部件的一方的卡定爪和上述卡止突起间形成规定的间 隙，当上述折叠机器处于开状态时，通过上述一对的机器机身的上述铰 链机构连接的一端部之间对接，同时在上述制动部件的另一方的卡定爪 和上述卡止突起间形成规定的间隙。
17、 根据权利要求16所述的折叠机器，其特征在于， 上述规定间隙是以上述制动部件的转动轴为中心，相当于0.5 1.5°的间隙。
18、 根据权利要求15所述的折叠机器，其特征在于， 上述一对的机器机身至少在内部具有控制电路基板，该一对机器机身的通过铰链机构连接的一端部的两角部在与上述一端部成直角的方向 上以规定的长度突出，上述一对的机器机身的上述突出的两角部间安装 上述铰链机构，上述折叠机器还具有在上述一对的机器机身之间电连接的传达各种 控制信号等的连接布线，且上述连接布线是，沿着上述一对机器机身的一方的角部以及上述 铰链机构弯曲布线，其两端部连接于上述一对机器机身内的各控制电路 基板上。
19、 根据权利要求18所述的折叠机器，其特征在于， 上述铰链机构构成位于上述机器机身的上述两角之间的上述第1及第2连接部构成的第1转动轴，以及位于上述机器机身的另一方的上述 两角部之间的的上述第3及第4连接部构成的第2转动轴，上述连接布线具有第1 4弯曲部，从上述机器机身的一方通过这个 机器机身角部的另一方，通过上述第1弯曲部沿着上述第1转动轴向上 述铰链机构侧导出，通过上述第2弯曲部从上述第1转动轴向上述第2 转动轴侧延伸设置，通过上述第3弯曲部沿着上述第2转动轴向上述机 器机身的另一方的一侧角部导出，通过上述第4弯曲部在上述机器机身 的另一方布线。
20、 根据权利要求18所述的折叠机器，其特征在于， 上述连接布线在上述一对机器机身的两角部中按照通过相互接近的角部之间的方式进行布线。
21、 根据权利要求18所述的折叠机器，其特征在于， 上述连接布线是柔性印刷电路板。
22、 根据权利要求21所述的折叠机器，其特征在于，上述柔性印刷电路板是由在两端部形成有与设置有控制电路基板的 连接部连接的端子片的细长的薄膜状体构成，其长度方向的中间部实质 上以"〕"字状弯曲。
23、 根据权利要求22所述的折叠机器，其特征在于， 在与上述柔性印刷电路板的长度方向相垂直的方向延伸的两边上，沿着第1，第2转动轴布线。
24、 根据权利要求22所述的折叠机器，其特征在于， 在与上述柔性印刷电路板的长度方向相平行的方向延伸的各边，在上述"3"字状弯曲的各弯曲部接近的位置上，沿着第l，第2转动轴为 中心以规定的角度折回。
25、 根据权利要求22所述的折叠机器，其特征在于， 上述"〕"字状弯曲的各弯曲部以圆弧状弯曲。
26、 根据权利要求21所述的折叠机器，其特征在于， 上述柔性印刷电路板被多张重叠地进行布线。
27、 根据权利要求18所述的折叠机器，其特征在于， 上述连接布线是具有规定的半径的同轴缆线。
28、 根据权利要求27所述的折叠机器，其特征在于， 上述同轴缆线是由形成有被连接在两端部上的设置有上述控制电路基板的连接部的端子片的具有柔软性的缆索状体构成，按照通过沿着上 述第l，第2转动轴的轴心形成的连通孔内的方式布线。
全文摘要
一种按照折叠顺畅方式连接一对机器机身的一端部的折叠机器1的铰链机构20，具备具备第1、第2支架片22、24的第1框架21；具备第3、第4支架片42、44的第2框架41；具备第1～第4结合部34～37的第1、第2连接片32、33的第3框架30。其中，第1～第4支架片和第1～第4结合部以转动自由地方式被连接，从而形成第1～第4连接部101～104，在第1～第4连接部上设置驱动机构50和连接机构，当第1框架相对于第3框架向一方向转动时，第2框架相对于第3框架向反方向转动同一角度。由此，本发明提供一种折叠机器的铰链机构及折叠机器，机器机身分别具有不同的转动轴，当机器机身折叠时，两机架能够进行不产生错位的、有稳定感的折叠动作。
文档编号H04M1/02GK101233332SQ20068002774
公开日2008年7月30日 申请日期2006年7月28日 优先权日2005年7月28日
发明者上山知毅 申请人:三洋电机株式会社;鸟取三洋电机株式会社