双轴铰链装置和便携式终端装置的制作方法

专利名称：双轴铰链装置和便携式终端装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及双轴铰链装置和便携式终端装置，所述双轴铰链装置
适用于蜂窝电话装置、PHS(个人手持电话系统)电话装置、PDA(个 人数字助手)装置、便携式游戏装置、笔记本计算机等，其具有能够 使例如壳体打开/关闭的铰链部。
更具体地，本发明涉及双轴铰链装置和便携式终端装置，所述双 轴铰链装置和便携式终端装置能够使所用弹簧数量减少到一个，同时 包括两个旋转轴，即第一旋转轴和第二旋转轴，从而在尺寸上减小与 所减少的弹簧相当的量，能够通过使用组成第一旋转轴的第一筒形轴 构件和组成第二旋转轴的第二筒形轴构件，并且穿过第一轴构件和第 二轴构件的每个孔部进行电缆布线而省去用于布设电缆的空间，从而 实现尺寸减小。
背景技术：
日本待审的专利申请公开No.2005-198062 (第8-9页，图5)公 开了具有三个折叠功能的蛤壳式蜂窝电话装置，所述折叠功能为沿上 部壳体纵向方向打开/关闭的功能，沿横向方向打开/关闭的功能，以 及在上部壳体的前后已经翻转的状态下折叠的功能。
这种蛤壳式蜂窝电话装置具有铰链部，所述铰链部由第一铰链部 和第二铰链部单独构造而成。第一铰链部具有相对于下部壳体旋转支 撑第一铰链部本身的第一旋转轴和相对于第一铰链部旋转支撑第二铰 链部的第二旋转轴，其中，第一旋转轴和第二旋转轴以相互垂直的方
式布置。第二铰链部设置有第三旋转轴，其相对于第二铰链部旋转支 撑上部壳体，使得第三旋转轴与第二旋转轴以垂直关系布置。因此， 上部壳体可以围绕第 一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴的每个旋转
轴方向旋转。

发明内容
然而，在日本待审专利申请公开No.2005-198062中公开的蛤壳式 蜂窝电话装置的情况下，设置在上部壳体中的例如液晶显示器等的电 气部件和设置在下部壳体中的例如电路衬底等的电器部件必须电连 接，因此，必须经由铰链装置布置用于实现两个电气部件连接的配线 柔性衬底。因此，存在这样的问题，其中，必须提供用于布置这种配 线柔性衬底的空间，铰链装置在尺寸上增大与这一空间相当的量。
人们注意到，在铰链装置尺寸增大的情况下，铰链装置从壳体明 显地伸出，因此，存在铰链装置造成无线电波干扰的可能性。
人们希望提供双轴铰链装置和便携式终端装置，通过省去用于布 置配线柔性衬底的空间来减小双轴铰链部的尺寸。
根据本发明的实施例，双轴铰链装置包括构成第一旋转轴的大 致筒形的第一轴构件；构成第二旋转轴的大致筒形的第二轴构件，所 述第二旋转轴与第一旋转轴垂直；旋转连接部，所述旋转连接部将第 二轴构件连接到第一轴构件上，以便使第二轴构件沿着由第一轴构件 构成的第一旋转轴旋转运动；推力凸轮构件，设置在第二轴构件上以 便沿第二轴构件的延伸方向移动；旋转臂构件，设置在第二轴构件上 以便沿着由第二轴构件构成的第二旋转轴旋转运动；接触突起，设置 在推力凸轮构件上以便在推力凸轮构件设置在第二轴构件上时伸到第 一轴构件侧；配合突起，设置在推力凸轮构件上以便在推力凸轮构件 设置在第二轴构件上时伸到旋转臂构件侧；设置在旋转臂构件上的配 合凹槽，在推力凸轮构件移动到旋转臂构件侧时设置在推力凸轮构件 上的配合突起配合到所述配合凹槽中；和设置在第一轴构件上的配合/ 配合解除控制部，在第二轴构件相对于第一轴构件的旋转角为第一旋 转角时，所述配合/配合解除控制部使推力凸轮构件的配合突起与旋转 臂构件的配合凹槽解除配合，并且在第二轴构件相对于第一轴构件的 旋转角为第二旋转角时，所述配合/配合解除控制部使推力凸轮构件经 由推力凸轮构件的接触突起移动到旋转臂构件侧，以便将推力凸轮构件的配合突起配合到旋转臂构件的配合凹槽中。
旋转臂构件可以沿着由第二轴构件构成的第二旋转轴旋转运动， 壳体固定到旋转臂构件上，使得壳体可以沿着第二旋转轴旋转运动。
同样，第二轴构件通过旋转连接部连接到第一轴构件上，使得第
二轴构件可以沿着由第 一轴构件构成的第 一旋转轴旋转运动，从而使
固定到旋转臂构件上的壳体可以沿着第一旋转轴旋转运动。
在第二轴构件相对于第一轴构件的旋转角为第一旋转角的情况
下，配合/配合解除控制部解除推力凸轮构件的配合突起和旋转臂构件 的配合凹槽之间的配合(配合解除状态)。在配合解除状态下，旋转 臂构件能够围绕由第二轴构件构成的第二旋转轴旋转，第二轴构件能 够围绕由第一轴构件构成的第一旋转轴旋转。
相反地，在第二轴构件相对于第一轴构件的旋转角是第二旋转角 的情况下，配合/配合解除控制部经由推力凸轮构件的接触突起使推力 凸轮构件移动到旋转臂构件侧，从而将推力凸轮构件的配合突起配合 到旋转臂构件的配合凹槽中(配合状态)。因此，第二轴构件相对于 第 一轴构件的旋转角受到第二旋转角的限制。
利用根据本发明实施例的上述构造，构成相应旋转轴的第 一 轴构 件和第二轴构件构造为筒形。这使配线柔性衬底能够通过每个轴构件
中的孔部进行布置，因此，在应用本发明实施例的双轴铰链装置中可 以省去用于布置配线柔性衬底的空间。因此，应用本发明实施例的双 轴铰链装置在尺寸上可以减小与被省去的用于布置配线柔性衬底的空 间相当的量。
利用本发明，构成相应旋转轴的第一轴构件和第二轴构件构造为 筒形，能够使配线柔性衬底穿过每个轴构件中的孔部进行布置。因此， 在应用本发明实施例的双轴铰链装置中可以省去用于布置配线柔性衬 底的空间，由此使得应用本发明实施例的双轴铰链装置在尺寸上可以 减小与被省去的用于布置配线柔性衬底的空间相当的量。
同样，应用本发明实施例的双轴铰链装置的尺寸可以减小，从而 可以减少双轴铰链装置从电子装置等的壳体伸出的伸出量，并且避免双轴铰链装置从壳体伸出以造成无线电波干扰的缺陷。


图1是处于纵向打开状态的应用本发明实施例的蜂窝电话装置的
透视图2是处于横向打开状态的根据实施例的蜂窝电话装置的透视
图3是处于关闭状态的根据实施例的蜂窝电话装置的透视图； 图4是设置在根据实施例的蜂窝电话装置上的双轴铰链部的透视
图5是设置在双轴铰链部上的第一轴构件的透视图6是设置在双轴铰链部上的第一轴构件的另一透视图7是从前部观察的设置在双轴铰链部的第一轴构件上的旋转量
限制部的前视图8是双轴铰链部的分解透视图9是设置在双轴铰链部的第二轴构件上的透视图10是设置在双轴铰链部的第二轴构件上的推力凸轮构件的透
视图11是设置在双轴铰链部的第二轴构件上的推力凸轮构件的另 一透4见图12是设置在双轴铰链部的第二轴构件上的推力凸轮构件的侧 视图13是设置在双轴铰链部的第二轴构件上的旋转臂构件的透视
图14是设置在双轴铰链部的第二轴构件上的旋转臂构件的另一 透视图；和
图15是设置在双轴铰链部的第二轴构件上的凸轮构件的透视图。
具体实施例方式
本发明可以应用于壳体能够纵向打开和横向打开的蛤壳式蜂窝电 话装置。第一实施例 蜂窝电话装置的构造
图1是处于纵向打开状态的应用本发明实施例的蜂窝电话装置的
透视图，图2是处于横向打开状态的根据实施例的蜂窝电话装置的透 视图，图3是处于关闭状态的根据实施例的蜂窝电话装置的透视图。 图l-3是处于去掉显示单元、操作单元等使得铰链部3可见的状态下 的视图。
如图1-3所示，根据实施例的蜂窝电话装置具有上部壳体1、下 部壳体2和双轴铰链部3，其中，例如液晶显示单元或有机EL (电致 发光)显示单元的显示单元设置在所述上部壳体中，例如旋转操作键 和数字键等的操作单元设置在所述下部壳体2处，所述双轴铰链部3 能够使上部壳体1和下部壳体2围绕大致垂直的旋转轴线纵向地打开/ 关闭到纵向打开状态和横向地打开/关闭到横向打开状态。
双轴铰链部的构造
如图4所示，双轴铰链部3通过将横向打开旋转轴机构5的一个 端部和纵向打开旋转轴机构6的一个端部相连而形成，所述横向打开 旋转轴机构5在上部壳体1和下部壳体2在横向打开状态下操作时起 到旋转轴的作用，所述纵向打开旋转轴机构6在上部壳体1和下部壳 体2在纵向打开状态下操作时起到旋转轴的作用，使得机构5和6的 旋转轴大致垂直。
横向打开旋转轴机构的构造
如图2所示，横向打开旋转轴机构5包括第一轴构件11和固定框 架12，所述第一轴构件11在蜂窝电话装置设置在横向打开状态时起 到旋转轴(纵向旋转轴)的作用，所述固定框架12利用螺钉等将双轴 铰链部3固定到下部壳体2上。
第一轴构件的构造
第一轴构件11大致为筒形，包括沿其延伸方向贯通的孔部13， 例如图5和6的透视图所示。如图4所示，第一轴构件ll包括框架插 入部15和固定框架接触部16,所述框架插入部15是插入固定框架12的固定支撑孔部14中的部分，固定框架接触部16具有比框架插入部 15更大的直径，在框架插入部15插入固定框架12的固定支撑孔部14 中时与固定框架12接触，从而防止框架插入部15插入固定框架12 处或上方。
对第一轴构件11的框架插入部15进行使径向横截面变成D形的 D形切削，或者使径向横截面变成多边形的多边形切削。同样，尽管 稍后进行描述，但图4所示固定框架12的固定支撑孔部14是具有与 D形切削或多边形切削相对应形状的孔部。因此，如图4所示，当第 一轴构件11的框架插入部15插入固定框架12的固定支撑孔部14中 时，第一轴构件11被固定框架12固定和支撑而不会旋转。
同样，第一轴构件11包括用于在例如蜂窝电话装置横向打开至大 约120度时限制打开角度的旋转量限制部17、相对于第一轴构件11 旋转支撑纵向打开旋转轴机构6的纵向打开旋转轴机构支撑部18、以 及伸出件接触部19,其中，设置在稍后描述的第二轴构件上的旋转支 撑伸出件(图9中的附图标记48)沿伸出件接触部19的圆周方向与 该伸出件接触部19接触。
图7显示了从第一轴构件11的孔部13侧观察的旋转量限制部17 的前视图。如图7所示，旋转量限制部17从前部观察为大致三角形， 其中，与该三角形底部相对应的部分沿着固定框架接触部16的外圆周 部分具有大约1/3圆形。同样，当蜂窝电话装置处于关闭状态时，与 具有该三角形的旋转量限制部17的右侧部相对应的部分在关闭状态 下起到接触表面部20 (在关闭状态下，稍后描述的推力凸轮构件(图 8中的附图标记31)与接触表面部20接触)的作用，并且当蜂窝电话 装置达到例如大约120度的横向打开状态时，与具有该三角形的旋转 量限制部17的左侧部相对应的部分在打开状态下起到接触表面部21 (在打开状态下，稍后描述的推力凸轮构件(图8中的附图标记31) 与接触表面部21接触)的作用。
通过线性凹口切割形成每一个接触表面部20和21，其中，在关 闭状态下，从第一轴构件11的孔部13中心到接触表面部20的距离例如为2.2毫米，但是在打开状态下，从第一轴构件11的孔部13中心 到接触表面部21的距离例如为3.2毫米。
也就是说，在关闭状态下从第一轴构件11的孔部13中心到接触 表面部20的距离大于在打开状态下从孔部13中心到接触表面部21 的距离。尽管将稍后进行描述，但是在根据本实施例的蜂窝电话装置 的情况下，基于与孔部13中心的距离差对横向打开操作时的打开角 (旋转角)进行限制。 固定框架的构造
如图4所示，固定框架12包括框架本体22、轴支撑部23和固定 部24，所述框架本体22除左侧外的形状为矩形，所述轴支撑部23设 置在框架本体22的两个端部上以彼此面对，所述固定部24设置为邻 近两个轴支撑部23以沿旋转轴线方向从框架本体22伸出。
固定支撑孔部14 (第一轴构件11的框架插入部15插入其中)设 置在轴支撑部23上，所述轴支撑部23设置在框架本体22的两个端部 上以便彼此面对。如上所述，对第一轴构件11的框架插入部15进行 使径向横截面变成D形的例如D形切削，或者使径向横截面变成多边 形的多边形切削。因此，各个轴支撑部23的固定支撑孔部14为具有 与D形切削或多边形切削相对应形状的孔部，当第一轴构件11的框 架插入部15插入时，固定和支撑第一轴构件ll使其不会转动。
同样，设置在框架本体22上的固定部24中的每个都具有弹簧孔 25。固定框架12利用穿过螺钉孔25的螺钉螺接到下部壳体2上，例 如图1和2所示。
纵向打开旋转轴机构的构造
图8显示了纵向打开旋转轴机构6的分解透视图。如图8所示， 纵向打开旋转轴机构6包括第二轴构件30、推力凸轮构件31和弹簧 32，所述第二轴构件30构成纵向打开旋转轴(第二旋转轴)并与由第 一轴构件11构成的横向打开旋转轴(第一旋转轴)垂直，所述推力凸 轮构件31插入第二轴构件30中并由其支撑，所述弹簧32插入推力凸 轮构件31中。同样，纵向打开旋转轴机构6包括凸轮构件33、旋转臂构件34 以及垫圏35和垫圈止动件36，所述凸轮构件33通过插入推力凸轮构 件31中的弹簧32沿与第一轴构件11的相反方向被推压，所述旋转臂 构件34由第二轴构件30旋转支撑，所述垫圏35和垫圏止动件36通 过安装到第二轴构件上的旋转臂构件34固定推力凸轮构件31使其不 会从第二轴构件30中脱落。
第二轴构件的构造
第二轴构件30包括大致杆形轴构件本体41和旋转连接部43，所 述杆形轴构件本体41包括沿其延伸方向贯通的孔部40,所述旋转连 接部43包括孔部42，图5所示的第一轴构件11的纵向打开旋转轴机 构支撑部18 (旋转支撑环部)插入该孔部42中。通过使靠近轴构件 本体41的一个端部41a的外周部与旋转支撑环部42的外周部连接形 成轴构件本体41和旋转支撑环部43，使得孔40和42的贯通方向彼 此垂直。应当注意，实际上，利用例如不锈钢、铝制构件、铁制构件、 硬化塑料构件(如ABS树脂)等对轴构件本体41和旋转支撑环部43 进行整体模制，以便获得这两个外周部连接的形状。
同样，设置为从外周部伸到旋转支撑环部43侧的旋转支撑伸出件 48设置在轴构件本体41的一个端部41a附近。旋转支撑伸出件48构 造为在第一轴构件11插入旋转支撑环部43的孔部42中的状态下，与 图5所示的第一轴构件11的伸出件接触部19形成接触。当第二轴构 件30沿着由第一轴构件11构成的横向打开旋转轴(第一旋转轴)旋 转时，第二轴构件30在旋转支撑伸出件48与第一轴构件11的伸出件 接触部19接触的同时旋转。因此，第二轴构件30在稳定状态下旋转。
同样，对于轴构件本体41来说，在一个端部41a到另一个端部 41b的范围内，图9中所示A和B之间表示其上安装有推力凸轮构件 31的推力凸轮安装部44，图9中所示B和C之间表示其上安装有凸 轮构件33的凸轮构件安装部45，图9中所示C和D之间表示其上安 装有旋转臂构件34的旋转臂安装部46,图9中所示D和E之间表示 其上安装有垫圏35和垫圏止动件36的垫圈止动件安装部47。在安装部44-47中，对推力凸轮安装部44和旋转臂安装部46进 行切削，使得其外周部形成没有凹凸不平的光滑外周表面。因此，安 装在推力凸轮安装部44上的推力凸轮构件31和安装在旋转臂安装部 46的旋转臂构件34中每个都沿着由第二轴构件30构成的纵向打开旋 转轴(第二旋转轴)平稳地转动。
同样，在安装部44-47中，对凸轮安装部45以及垫圏和止动件安 装部47的外周部进行多边形切削。因此，要安装在凸轮构件安装部 45上的凸轮构件33和要安装在垫圏和止动件安装部47上的垫圏35 和垫圏止动件36均以固定到第二轴构件30上的方式设置，以便不会 沿着由第二轴构件30构成的纵向打开旋转轴(第二旋转轴)旋转。
推力凸轮构件的构造
图IO显示了处于从轴插入孔部50 (第二轴构件30插入其中)观 察的状态下的推力凸轮构件31的透视图，图11显示了从设置凸轮构 件33的表面部一侧观察的状态下的推力凸轮构件31的透视图。如图 10和11所示，推力凸轮构件31具有大致筒形形状，其中，直径略大 于第二轴构件30的推力凸轮安装部44的直径的轴插入孔部50设置在 作为设置凸轮构件33的表面部相对侧的表面部上。
同样，构造为从设置轴插入孔部50的表面部伸出的接触突起51 以推力凸轮构件31的一个外周表面部被伸出的方式设置。接触突起 51是与图5所示第一轴构件11的旋转量限制部17相接触的部分，在 蜂窝电话装置关闭时，与图7所示旋转量限制部17处于关闭状态时的 接触表面部20形成接触，当蜂窝电话装置由于横向打开操作打开120 度时，与图7所示旋转量限制部17处于打开状态时的接触表面部21 形成接触。
图12是处于从设置接触突起51 —侧观察的状态下的推力凸轮构 件31的侧视图。如图12所示，接触突起51设置为沿与设置凸轮构件 31的表面部的相反方向伸出，以便向下伸出。同样，对接触突起51 的端面部51a略孩i进行曲线切削，对位于端面部51a下面的角部51b 进行切削，以使角部51b倒圆。尽管将在稍后进行描述，根据由横向打开操作引起的蜂窝电话装
置的打开角，接触突起51沿着图7所示旋转量限制部17的外周部与 其形成接触，但是已经对端面部51a略微进行曲线切削，因此，与旋 转量限制部17平稳地接触。同样，已经对角部51b进行了倒圆切削， 因此，在发生蜂窝电话装置掉落等情况时作用于角部51b上的机械冲 击等可以分散，从而可以防止角部51b受到损坏。
如图11所示，推力凸轮构件31包括弹簧插入孔部52和凸轮构件 插入孔部53,所述弹簧插入孔部52具有比轴插入孔部50更大的直径， 第二轴构件30的推力凸轮安装部44插入所述轴插入孔部50中，所述 凸轮构件插入孔部53具有略大于弹簧插入孔部52的直径。
图8所示的弹簧32在第二轴构件30插入推力凸轮构件31中的状 态下插入弹簧插入孔部52中。同样，图8所示的凸轮构件33在弹簧 32插入弹簧插入孔部52中的状态下插入凸轮构件插入孔部53中。也 就是说，在弹簧插入孔部52和凸轮构件插入孔部53之间存在水平部 54，其由直径差构成，并且插入推力凸轮构件31中的凸轮构件33由 水平部54保持。
同样，沿与设置轴插入孔部50的表面部相反的方向伸出的一对配 合突起55设置在设置推力凸轮构件31的凸轮构件33的表面部上。当 蜂窝电话装置因横向打开操作产生的打开角为大约120度时，各个配 合突起55配合到设置在稍后描述的旋转臂构件34上的各个配合凹部 中，从而对所述打开角进行限制。
旋转臂构件的构造
图13和14显示了处于从不同角度观察的状态下的旋转臂构件34 的透视图。如图13和14所示，通过沿与旋转部本体60的直径垂直的 方向在圆柱形旋转部本体60的外周部上设置大致矩形固定部61而形 成旋转臂构件34。应当注意，实际上，利用例如不锈钢、铝制构件、 铁制构件、硬化塑料构件(如ABS树脂)等对旋转部本体60和固定 部61进行整体模制，以便获得这种连接状态。
旋转部本体60包括轴插入孔部62,第二轴构件30插入所述轴插入孔部62中。第二轴构件30插入轴插入孔部62中，使得旋转臂构件 34可旋转地设置在图9所示的第二轴构件30的旋转臂安装部46上。
同样，当旋转臂构件34安装在第二轴构件30上时，要配合到凸 轮构件33的凹部中的一对突起63设置在旋转部本体60的凸轮表面部 60a的彼此面对的位置处，轴插入孔部62位于该对突起63之间，所 述凸轮表面部60a与凸轮构件33彼此面对。
同样， 一对配合凹槽64从邻近各个突起63的位置沿着外周设置 在旋转部本体60上。当蜂窝电话装置因横向打开操作产生的打开角为 大约120度时，推力凸轮构件31的各个配合突起55配合到各个配合 凹槽64中。当打开角为大约120度时，推力凸轮构件31的各个配合 突起55与各个配合凹槽64的端面部64a形成接触，从而将打开角限 制到大约120度。
连接到旋转部本体60上的固定部61包括两个弹簧孔65。旋转臂 构件34利用穿过各个弹簧孔65的螺钉螺接到上部壳体1上，如图1-3 所示。
凸轮构件的构造
图15显示了凸轮构件33的透视图。如图15所示，凸轮构件33 为环形，并且包括轴插入孔部70，第二轴构件30插入所述轴插入孔 部70中。凸轮构件33安装在图9所示第二轴构件30的凸轮构件安装 部45上，如上所述，对凸轮构件安装部45进行多边形切削，使得外 周为多边形。因此，还对凸轮构件33的轴插入孔部70进行多边形切 削，与对凸轮构件安装部45进行的多边形切削相对应。
因此，第二轴构件30插入凸轮构件33的轴插入孔部70中，凸轮 构件33安装在第二轴构件30的凸轮构件安装部45上，使得凸轮构件 33固定安装在第二轴构件30上以便不会转动。
同样，对凸轮构件33来说， 一对凹部71设置在与上述旋转臂构 件34的4t转部本体60的凸轮表面部60a彼此面对的表面部33a上， 设置在旋转部本体60的凸轮表面部60a上的上述一对突起63分别配 合在所述一对凹部71中。在蜂窝电话装置处于关闭状态时，设置在旋转臂构件34上的突起 63配合在设置在凸轮构件33上的凹部71中，当蜂窝电话装置以纵向 打开方式操作时，临时解除突起63和凹部71的配合状态，当由纵向 打开操作引起的打开角达到例如大约170度时，再次恢复突起63和凹 部71的配合状态。
在根据本实施例的蜂窝电话装置的情况下，当由纵向打开操作引 起的打开角达到例如大约170度时，突起63配合到凹部71中，上部 壳体1与设置在下部壳体2 —侧上的止动件形成接触，从而通过纵向 打开操作将打开角(旋转角)限制到上述大约170度。应当注意，当 突起63配合到凹部71中时，可以通过上述弹簧32的推压力获得所谓 的^嗒感觉。
蜂窝电话装置的打开/关闭操作
接下来，将对基于这种双轴铰链部3的根据本实施例的蜂窝电话 装置的打开/关闭操作进行描述。 纵向打开操作
首先，将对双轴铰链部3在蜂窝电话装置从上部壳体1和下部壳 体2大致重叠的关闭状态(如图3所示)改变到纵向打开状态(如图 1所示)时的操作进行描述。在这种情况下，例如，使用者通过右手 握住上部壳体l，同时还通过左手握住下部壳体2，并且以右手向上推 动的方式给上部壳体1施加作用力。
在蜂窝电话装置处于关闭状态的情况下，如图4所示，推力凸轮 构件31和旋转臂构件34之间的配合解除，旋转臂构件34能够沿着由 第二轴构件30构成的第二旋转轴旋转运动。因此，当进行上述纵向打 开操作时，螺接到旋转臂构件34上的上部壳体1利用双轴铰链部3 的上述纵向打开旋转轴机构6作为旋转轴线沿竖直方向(即，壳体1 和2的纵向方向)方走转运动o
当蜂窝电话装置处于关闭状态时，旋转臂构件34的突起63配合 到凸轮构件33的凹部71中，但当进行这种纵向打开操作时，螺接到 上部壳体1上的旋转臂构件34沿第二轴构件30的外周方向旋转运动。因此，凸轮构件33的凹部71和旋转臂构件34的突起63之间的配合 临时解除。
接下来，在从凹部71和突起63之间的配合状态解除的状态进一 步进行纵向打开操作的情况下，当上部壳体1和下部壳体2之间的打 开角(旋转角)达到例如大约170度时，旋转臂构件34的突起63再 次配合到凸轮构件33的凹部71中。同样，当上部壳体l和下部壳体 2之间的打开角(旋转角)达到例如大约170度时，上部壳体1与设 置在下部壳体2 —侧上的止动件形成接触。根据凸轮构件33的凹部 71和旋转臂构件34的突起63之间的重新配合，以及上部壳体1与位 于下部壳体2侧上的止动件的接触，纵向打开时的打开角被限制到上 述大约170度。
同样，凸轮构件33通过凸轮构件33的弹簧32压向旋转臂构件 34的突起63—侧。因此，当将旋转臂构件34的突起63重新配合到 凸轮构件33的凹部71中时，会产生所谓啼嗒音的呻嗒声。因此，使 用者可以辨别出在纵向打开时的打开角已经达到极限。
应当注意，在旋转移动上部壳体1以使蜂窝电话装置从纵向打开 状态返回关闭状态的情况下，当凸轮构件33的凹部71和旋转臂构件 34的突起63之间在纵向打开状态时已经建立的配合状态解除，并且 蜂窝电话装置处于如图3所示的关闭状态时，凸轮构件33的凹部71 和旋转臂构件34的突起63之间的配合状态再次恢复。凸轮构件33 在重新配合时还由弹簧32推压，从而产生^"嗒声。因此，使用者可以 辨别出蜂窝电话装置处于关闭状态。
横向打开操作
接下来，将对双轴铰链部3在蜂窝电话装置从上部壳体1和下部 壳体2大致重叠的关闭状态(如图3所示)改变到横向打开状态(如 图2所示)时的操作进行描述。在这种情况下，例如，使用者通过右 手握住上部壳体l，同时还通过左手握住下部壳体2，并且以翻开书的 方式给上部壳体1和下部壳体2施加作用力。因此，上部壳体l利用 双轴铰链部3的横向打开旋转轴机构5作为旋转轴线沿横向打开方向(即，壳体1和2的横向方向)开始旋转运动。推力凸轮构件31 (第二轴构件30插入其中)通过弹簧32被压向 第一轴构件ll侧，因此，当蜂窝电话装置处于关闭状态时，推力凸轮 构件31的接触突起51处于这样的状态，在该状态中，在图7所示第 一轴构件11的旋转量限制部17为关闭状态时，接触突起51与接触表 面部20形成接触。如上所述，在关闭状态下从第一轴构件11的孔部13中心到接触 表面部20的距离小于在打开状态下从孔部13中心到接触表面部21 的距离。因此，在关闭状态时，推力凸轮构件31处于推力凸轮构件 31移动到第一轴构件11侧的状态，推力凸轮构件31的配合突起55 和旋转臂构件34的配合凹槽64处于配合解除的状态。当进一步进行横向打开操作时，推力凸轮构件31的接触突起51 (在第一轴构件11的旋转量限制部17处于关闭状态时已经与接触表 面部接触)沿图7所示箭头表示的横向方向沿着旋转量限制部17的外 周移动。如参照图12所示，对推力凸轮构件31的接触突起51的端面 部51a略微进行曲线切削。因此，沿着旋转量限制部17的外周的运动 同样平稳地进行。接下来，当壳体1和2的打开角由于横向打开操作而达到例如大 约120度时，推力凸轮构件31的接触突起51在打开状态时与接触表 面部21形成接触，蜂窝电话装置处于图2所示的横向打开状态。如上所述，在打开状态下从第一轴构件11的孔部13中心到接触 表面部21的距离大于在关闭状态下从孔部13中心到接触表面部20 的距离。因此，壳体1和2的打开角由于横向打开操作而处于例如大 约120度，当推力凸轮构件31的接触突起51在打开状态下与接触表 面部21形成接触时，推力凸轮构件31在打开状态下通过接触表面部 21沿旋转臂构件34的方向被推压，推力凸轮构件31处于图4所示的 配合方向。随后，推力凸轮构件31沿图4所示的配合方向移动，从而 使推力凸轮构件31的配合突起55配合到旋转臂构件34的配合凹槽 64中。在推力凸轮构件31的配合突起55配合到旋转臂构件34的配合凹 槽64中的状态下，当进一步进行横向打开操作时，推力凸轮构件31 的配合突起55与图14所示的旋转臂构件34的配合凹槽64的端面部 64a形成接触。因此，壳体1和2在横向打开操作时的打开角可以被 限制到大约120度加1至3度，从而可以避免双轴铰链部3受到使用 者的施力横向打开操作而造成的损坏。同样，在壳体1和2的打开角由于横向打开操作而为大约120度 时，如上所述，推力凸轮构件31的配合突起55配合到旋转臂构件34 的配合凹槽64中，因此，旋转臂构件34沿着由第二轴构件30构成的 第二旋转轴的旋转受到推力凸轮构件31的限制。因此，可以避免在蜂 窝电话装置处于横向打开状态时进行施力纵向打开操作的缺陷。应当注意，在使上部壳体1旋转运动以从横向打开状态返回到关 闭状态的情况下，在第一轴构件11的旋转量限制部17处于打开状态 下与接触表面部21接触的推力凸轮构件31的接触突起51沿图7中箭 头所示的关闭方向沿着旋转量限制部17的外周移动，并且在旋转量限 制部17处于关闭状态时与接触表面部20形成接触。因此，推力凸轮 构件31沿图4中箭头所示的配合解除方向移动，推力凸轮构件31的 配合突起55和旋转臂构件34的配合凹槽64之间的配合状态解除，随 后，蜂窝电话装置处于图3所示的关闭状态。电缆通道构造能够使壳体1和2纵向打开和横向打开的这种双轴铰链部3能够 使电缆80 (或柔性衬底等)穿过第一轴构件11的孔部13和第二轴构 件30的孔部40进行布线，每个孔部都为圆筒形状。具体地，如图4所示，第一轴构件11包括沿第一轴构件11的延 伸方向贯通的孔部13,类似地，第二轴构件30也包括沿第二轴构件 30的延伸方向贯通的孔部40。因此，通过根据本实施例的蜂窝电话装置，例如，设置在上部壳 体1侧的诸如显示单元等的电气部件和设置在下部壳体2侧的诸如电 路衬底等的电气部件由电缆80彼此电连接，所述电缆80穿过第一轴构件11的孔部13和第二轴构件30的孔部40进行布线。因此，在使 用者进行纵向打开操作和使用者进行横向打开操作的任一情况下，可 以避免在电缆80上产生扭转的缺陷，因此，可以避免通过各个操作在 电缆80上产生扭转和导致断开连接的缺陷。同样，由于可以穿过第一轴构件11的孔部13和第二轴构件30 的孔部40对电缆80进行布线，因此，可以省去对双轴铰链部3进行 电缆布线的空间。因此，双轴铰链部3在尺寸上可以减小与可被省去 的电缆布线空间相当的量。第一实施例的优点从上述说明可以清楚理解，通过根据第一实施例的蜂窝式电话， 作为螺接到下部壳体2上的纵向打开旋转轴(第二旋转轴)的第二轴 构件30可旋转地连接到作为横向打开旋转轴(第一旋转轴)的第一轴 构件11上。同样，可沿着第二轴构件30的延伸方向移动的推力凸轮 构件31和沿着由螺接到上部壳体1上的第二轴构件30构成的旋转轴 旋转的旋转臂构件34设置在第二轴构件30上。同样，在第一轴构件11侧上伸出的接触突起51和在旋转臂构件 34侧上伸出的配合突起55设置在推力凸轮构件31上。同样，当蜂窝 电话装置横向打开时的打开角达到例如大约120度时，推力凸轮构件 31的配合突起55和相应地要配合在其上的配合凹槽64设置在旋转臂 构件34上。另外，包括接触表面部20和接触表面部21的旋转量限制部17 设置在笫一轴构件ll上，其中，在蜂窝电话装置处于关闭状态时，推 力凸轮构件31的接触突起51在关闭状态下与接触表面部20接触，当 蜂窝电话装置处于打开状态时的打开角达到例如大约120度时，推力 凸轮构件31的接触突起51在打开状态下与接触表面部21接触。旋转量限制部17的在关闭状态下的接触表面部20和在打开状态 下的接触表面部21形成为使得在打开状态下从第一轴构件11的直径 中心到接触表面部21的距离大于在关闭状态下从第一轴构件11的直 径中心到接触表面部20的距离。在纵向打开时，推力凸轮构件31的配合突起55和旋转臂构件34 的配合凹槽64之间的配合状态解除，当进行纵向打开操作时，螺接到 上部壳体1上的旋转臂构件34沿着由第二轴构件30构成的纵向打开 旋转轴(第二旋转轴)旋转，因此，蜂窝电话装置处于纵向打开状态。同样，当横向打开时，第二轴构件30沿着由第一轴构件11构成 的横向打开旋转轴(第一旋转轴)旋转。因此，设置在第二轴构件30 上的推力凸轮构件31的接触突起51沿着设置在第一轴构件11上的旋 转量限制部17的外周移动。在旋转量限制部17的打开状态下从第一轴构件11的直径中心到 接触表面部21的距离大于在关闭状态下从笫一轴构件11的直径中心 到接触表面部20的距离，因此，当蜂窝电话装置处于横向打开状态时 的打开角达到例如大约120度时，推力凸轮构件31的接触突起51在 旋转量限制部17的打开状态下与接触表面部21接触，推力凸轮构件 31被压向旋转臂构件34侧，设置在推力凸轮构件31上的配合突起55 配合在设置于旋转臂构件34上的配合凹槽64中。随后，当从这个状态进一步进行横向打开操作时，推力凸轮构件 M的配合突起55与旋转臂构件34的配合凹槽64的端面部64a形成 接触，在横向打开状态时蜂窝电话装置的打开角被限制在大约120度 加1至3度。对于根据本实施例的蜂窝电话装置来说，在横向打开状态时壳体 1和2的打开角可以被限制在例如大约120度加1至3度，从而可以 避免双轴铰链部3被使用者的施力横向打开操作而损坏的缺陷。同样，在壳体1和2的打开角由于横向打开操作而为大约120度 时，推力凸轮构件31的配合突起55配合到旋转臂构件34的配合凹槽 64中，因此，旋转臂构件34沿着由第二轴构件30构成的第二旋转轴 的旋转受到推力凸轮构件31的限制。因此，可以避免在蜂窝电话装置 设置为横向打开状态时进行施力纵向打开操作的缺陷。同样，对推力凸轮构件31的接触突起51的端面部51a (其与设 置在第一轴构件11上的旋转量限制部17接触)略微进行曲线切削。因此，在横向打开状态时沿着旋转量限制部17的外周的运动同样可以 平稳地进行(参见图12)。同样，已经对推力凸轮构件31的接触突起51的角部51b进行了 倒圆切削，因此，可以在发生蜂窝电话装置掉落等情况时分散作用于 角部51b上的机械冲击等，从而可以避免推力凸轮构件31因掉落的机 械冲击等造成的损坏(参见图12)。同样，第一轴构件11和第二轴构件30均为圆筒形状，因此，可 以穿过第一轴构件11的孔部13和第二轴构件30的孔部40对电缆80 (或柔性衬底等)进行布线(参见图4)。因此，设置在上部壳体1侧上的诸如显示单元等的电气部件和设 置在下部壳体2侧上的诸如电路衬底等的电气部件可以由电缆80彼此 电连接，所述电缆80穿过第一轴构件11的孔部13和第二轴构件30 的孔部40布置。同样，可以省去用于对双轴铰链部3进行电缆布线的空间，因此， 双轴铰链部3的尺寸可以减小与被省去的电缆布线空间相当的量。同 样，可以通过双轴铰链部3的尺寸减小实现蜂窝电话装置的尺寸和厚 度的减小。同样，电缆80可以穿过第一轴构件11的孔部13和第二轴构件 30的孔部40进行布线。因此，在使用者进行纵向打开操作和使用者 进行横向打开操作的任一情况下，可以避免在电缆上80产生扭转的缺 陷，因此，可以避免由于操作而在电缆80上产生扭转和导致连接断开 的缺陷。同样，由于使用推力凸轮构件31，所以所用弹簧可以减少到只有 一个弹簧。因此，同使用用于纵向打开旋转轴的弹簧和用于横向打开 旋转轴的弹簧的总共两个弹簧的情况相比，双轴铰链部3的尺寸可以 进一步减小与所用弹簧减少到只有一个弹簧相当的量。因此，可以通 过进一步减小双轴铰链部3的尺寸实现蜂窝电话装置的尺寸和厚度的 进一步减小。因此，可以减小双轴铰链部3的尺寸，从而可以避免双 轴铰链部3从壳体1和2伸出以产生无线电波干扰的缺陷。变型尽管本发明的上述实施例应用于蜂窝电话装置，但本发明还可以应用于其它装置，例如PHS(个人手持电话系统)电话装置、PDA(个 人数字助手)装置、便携式游戏装置、数字照相机装置、笔记本计算 机等。在任何一种装置的情况下，都可以获得与如上所述相同的优点。上述实施例是本发明的示例。因此，本发明不局限于上述实施例， 另外，显而易见的是，在不脱离根据本发明的技术构思的范围内，可 以根据设计等作出各种变型。本申请包含与在2008年7月14日于日本专利局提交的日本优先 权专利申请JP2008-182407中公开的主题，该专利申请的全部内容在 此引入作为参考。应当理解，对本领域技术人员来说，在所附权利要求或其等效表 述的范围内，可以根据设计要求和其它因素进行各种变型、组合、子 组合和改变。
权利要求
1.一种双轴铰链装置，包括构成第一旋转轴的基本为筒形的第一轴构件；构成第二旋转轴的基本为筒形的第二轴构件，所述第二旋转轴与所述第一旋转轴垂直；旋转连接部，所述旋转连接部将所述第二轴构件连接到所述第一轴构件上，以便使所述第二轴构件沿着由所述第一轴构件构成的所述第一旋转轴旋转运动；推力凸轮构件，所述推力凸轮构件设置在所述第二轴构件上以便沿所述第二轴构件的延伸方向移动；旋转臂构件，所述旋转臂构件设置在所述第二轴构件上以便沿着由所述第二轴构件构成的所述第二旋转轴旋转运动；接触突起，所述接触突起设置在所述推力凸轮构件上以便在所述推力凸轮构件设置在所述第二轴构件上时伸向所述第一轴构件侧；配合突起，所述配合突起设置在所述推力凸轮构件上以便在所述推力凸轮构件设置在所述第二轴构件上时伸向所述旋转臂构件侧；设置在所述旋转臂构件上的配合凹槽，在所述推力凸轮构件移动到所述旋转臂构件侧时设置在所述推力凸轮构件上的所述配合突起配合到所述配合凹槽中；和设置在所述第一轴构件上的配合/配合解除控制部，在所述第二轴构件相对于所述第一轴构件的旋转角为第一旋转角时，所述配合/配合解除控制部使所述推力凸轮构件的所述配合突起与所述旋转臂构件的所述配合凹槽解除配合，并且在所述第二轴构件相对于所述第一轴构件的旋转角为第二旋转角时，所述配合/配合解除控制部使所述推力凸轮构件通过所述推力凸轮构件的所述接触突起移动到所述旋转臂构件侧，以便将所述推力凸轮构件的所述配合突起配合到所述旋转臂构件的所述配合凹槽中。
2.如权利要求1所述的双轴铰链装置，所述配合/配合解除控制部包括旋转量限制部，所述旋转量限制部设置在所述第一轴构件上，至 少包括第一接触表面部，在所述第二轴构件相对于所述第一轴构件 的旋转角为第一旋转角的情况下，所述第一接触表面部与所述推力凸 轮构件的所述接触突起接触，使所述推力凸轮构件的所述配合突起与 所述旋转臂构件的所述配合凹槽解除配合，和第二接触表面部，在所述第二轴构件相对于所述第一轴构件 的旋转角为第二旋转角的情况下，所述第二接触表面部与所述推力凸 轮构件的所述接触突起接触，使所述推力凸轮构件移动到所述旋转臂 构件侧，以便使所述推力凸轮构件的所述配合突起配合到所述旋转臂 构件的所述配合凹槽中；和设置在所述第二轴构件上的推压构件，所述推压构件推压所述推 力凸轮构件，使得所述推力凸轮构件的所述接触突起与设置在所述第 一轴构件上的所述旋转量限制部始终接触。
3. 如权利要求2所述的双轴铰链装置，还包括凸轮构件，所述凸轮构件固定设置在所述第二轴构件上，以便只 沿所述第二轴构件的延伸方向在设置于所述第二轴构件上的所述推力 凸轮构件和所述旋转臂构件之间移动，所述凸轮构件包括位于面向所 述旋转臂构件的表面部上的配合部分，所述凸轮构件被所述推压构件 向所述旋转臂构件侧推压；其中，所述旋转臂构件包括要配合在所述凸轮构件的所述配合部 分中的位于面向所述凸轮构件的表面部分上的配合部分，并且在所述 旋转臂构件沿着所述第二轴构件的所述第二旋转轴旋转时，根据所述 旋转臂构件的旋转角执行设置在所述旋转臂构件上的配合部分与所述 凸轮构件的所述配合部分之间的配合操作和配合解除操作。
4. 如权利要求1-3中任意一项所述的双轴铰链装置，其中，对与 所述旋转量限制部接触的所述推力凸轮构件的所述接触突起进行曲线 切削。
5. 如权利要求1-4中任意一项所述的双轴铰链装置，其中，对与 所述旋转量限制部接触的所述推力凸轮构件的所述接触突起的角部进 行倒圆切削以将其改变成圆形。
6. —种包括双轴铰链部的便携式终端装置，包括 第一壳体；第二壳体；构成第一旋转轴的基本为筒形的第一轴构件；第 一 固定部，所述第 一 固定部将所述第 一轴构件固定到所述第一 壳体上以使所述第一轴构件不旋转运动；构成第二旋转轴的基本为筒形的第二轴构件，所述第二旋转轴与 所述第一旋转轴垂直；旋转连接部，所迷旋转连接部将所述第二轴构件连接到所述第一 轴构件上，以便使所述第二轴构件沿着由所述第一轴构件构成的所述 第一旋转轴旋转运动；推力凸轮构件，所述推力凸轮构件设置在所述第二轴构件上以便 沿所述第二轴构件的延伸方向移动；旋转臂构件，所述旋转臂构件设置在所述第二轴构件上以便沿着 由所述第二轴构件构成的所述第二旋转轴旋转运动；第二固定部，所述第二固定部将所述旋转臂构件固定到所述第二 壳体上；接触突起，所述接触突起设置在所述推力凸轮构件上以便在所述 推力凸轮构件设置在所述第二轴构件上时伸向所述第一轴构件侧；配合突起，所述配合突起设置在所述推力凸轮构件上以便在所述 推力凸轮构件设置在所述第二轴构件上时伸向所述旋转臂构件侧；设置在所述旋转臂构件上的配合凹槽，在所述推力凸轮构件移动 到所述旋转臂构件侧时设置在所述推力凸轮构件上的所述配合突起配 合到所述配合凹槽中；和设置在所述第一轴构件上的配合/配合解除控制部，在所述第二轴 构件相对于所述第一轴构件的旋转角为第一旋转角时，所述配合/配合解除控制部使所述推力凸轮构件的所述配合突起与所述旋转臂构件的 所述配合凹槽解除配合，并且在所述第二轴构件相对于所述第一轴构 件的旋转角为第二旋转角时，所述配合/配合解除控制部使所述推力凸侧，以便将所述推力凸轮构件的所述配合突起配合到所述旋转臂构件 的所述配合凹槽中。
7.如权利要求6所述的便携式终端装置，所述配合/配合解除控制 部包括旋转量限制部，所述旋转量限制部设置在所述第一轴构件上，至 少包括第一接触表面部，在所述第二轴构件相对于所述第一轴构件 的旋转角为第一旋转角的情况下，所述第一接触表面部与所述推力凸 轮构件的所述接触突起接触，使所述推力凸轮构件的所述配合突起与 所述旋转臂构件的所述配合凹槽解除配合，和第二接触表面部，在所述第二轴构件相对于所述第一轴构件 的旋转角为第二旋转角的情况下，所述第二接触表面部与所述推力凸 轮构件的所述接触突起接触，使所述推力凸轮构件移动到所述旋转臂 构件侧，以便使所述推力凸轮构件的所述配合突起配合到所述旋转臂 构件的所述配合凹槽中；和设置在所述第二轴构件上的推压构件，所述推压构件推压所述推 力凸轮构件，使得所述推力凸轮构件的所述接触突起与设置在所述第 一轴构件上的所述旋转量限制部始终接触。
全文摘要
一种双轴铰链装置包括第一轴构件；与所述第一轴构件垂直的第二轴构件；推力凸轮构件，所述推力凸轮构件设置在第二轴构件上以便沿第二轴构件的延伸方向移动；旋转臂构件，所述旋转臂构件设置在第二轴构件上以便旋转运动；突起，所述突起设置在所述推力凸轮构件上以便伸向旋转臂构件侧；设置在旋转臂构件上的凹槽，所述突起配合到所述凹槽中；和设置在第一轴构件上的配合/配合解除控制部，所述配合/配合解除控制部在第二轴构件相对于第一轴构件的旋转角为第一旋转角时，使所述突起与凹槽解除配合，在第二轴构件相对于第一轴构件的旋转角为第二旋转角时，使推力凸轮构件移动到旋转臂构件侧，以便将所述突起配合到所述凹槽中。
文档编号H04M1/02GK101631151SQ20091015229
公开日2010年1月20日 申请日期2009年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者远藤功, 高桥勉 申请人:索尼爱立信移动通信日本株式会社