专利名称：铰链模块及使用该铰链模块的便携式电子装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及便携式电子装置，尤其涉及便携式电子装置的铰链模块。
背景技术：
随着技术的进步，便携式电子装置已成为日常生活中普遍使用的产品。这种便携 式电子装置包括笔记本电脑、PDA (掌上电脑)、PMP (便携式多媒体播放器)、便携式电话等。便携式电子装置有多种形态。以便携式电话为例，其可以构成为直板型、翻盖型、滑盖型。对于翻盖型便携式电子装置，最初只能朝一个方向打开和关闭。后来，出现了可以 朝两个方向转动开闭的便携式电子装置。如韩国公开特许公报10-2006-009M98公开了一 种盖体相对主体可以分别朝左右方向和上下方向转动开闭的便携式电话及其双向铰链模 块。上述专利文献所公开的便携式电话，两个转动方向的转轴互相垂直。而且，具有锁 定装置，以用于当盖体朝某一个方向转动时，防止盖体朝另一个方向转动。即，盖体只能朝 左右方向和上下方向中的一个方向选择性地转动开闭。但是，包括上述专利文献在内的现有技术中的双向转动翻盖型便携式电子装置， 对铰链模块的尺寸精度要求较高，需要进行精加工，且要想调整两个转轴之间的距离，需对 整个铰链模块结构进行改动，因此调整余地小，限制了设计自由度。
实用新型内容本实用新型是针对解决上述问题而提出的，本实用新型的目的在于提供一种可以 降低对尺寸精度的要求、便于调整两个转轴之间距离的铰链模块及使用该铰链模块的便携 式电子装置。为了实现上述目的，根据本实用新型所提供的铰链模块，具有第一转动轴、与所述 第一转动轴相垂直的第二转动轴以及位于所述第一转动轴与所述第二转动轴之间的移动 块，所述第一转动轴外表面形成第一凹槽，所述第二转动轴外表面形成第二凹槽，所述移动 块上形成与所述第一凹槽对应的第一凸起和与所述第二凹槽对应的第二凸起，所述铰链模 块还具有弹性单元，该弹性单元支撑所述移动块，使所述第一凸起进入所述第一凹槽中，所 述第一转动轴绕自身中心轴线旋转时，所述第一凸起被顶出，同时所述第二凸起进入所述 第二凹槽中。优选地，还具有固定框，该固定框上开设有第一通孔和第二通孔，分别贯穿设置所 述第一转动轴与所述第二转动轴，所述弹性单元一端固定在所述移动块，另一端固定在所 述固定框。优选地，所述第一凸起呈山峰状，所述第一凹槽呈与之对应的形状，所述第二凸起 呈长方体状，所述第二凹槽呈与之对应的形状。优选地，所述第一凸起和第二凸起呈山峰状，所述第一凹槽和第二凹槽呈与之对3应的形状。另外，在所述第一转动轴绕自身中心轴线旋转之前，所述第二凸起可以进入所述 第二凹槽中，从而当所述第一转动轴绕自身中心轴线旋转时，所述第一凸起被顶出的同时 所述第二凸起进一步深入所述第二凹槽中。根据本实用新型另一方面所提供的铰链模块，具有第一转动轴、与所述第一转动 轴相垂直的第二转动轴以及位于所述第一转动轴与所述第二转动轴之间的移动块，所述第 一转动轴外表面形成第一凹槽，所述第二转动轴外表面形成第二凹槽，所述移动块上形成 与所述第一凹槽对应的第一凸起和与所述第二凹槽对应的第二凸起，所述第二转动轴绕自 身中心轴线旋转之前，所述第一凸起的顶端与所述第一凹槽的外圆周重合，所述第二凸起 进入所述第二凹槽中，所述第二转动轴绕自身中心轴线旋转时，所述第二凸起被顶出，同时 所述第一凸起进入所述第一凹槽中。优选地，还具有固定框，该固定框上开设有第一通孔和第二通孔，分别贯穿设置所 述第一转动轴与所述第二转动轴。优选地，还具有弹性单元，该弹性单元支撑所述移动块，所述弹性单元一端固定在 所述移动块，另一端固定在所述固定框。优选地，所述第一凸起和第二凸起呈山峰状，所述第一凹槽和第二凹槽呈与之对 应的形状。根据本实用新型所提供的便携式电子装置，具有前述任意一种铰链模块，其中第 一转动轴连接于盖体，第二转动轴连接于主体，当盖体绕第一转动轴的中心轴线相对主体 沿第一方向转动时，第一转动轴与所述盖体一起转动，当盖体绕第二转动轴的中心轴线相 对主体沿第二方向转动时，盖体与第一转动轴、移动块一起绕第二转动轴的中心轴线转动。根据本实用新型，降低了对铰链模块的尺寸精度要求，第一转动轴、第二转动轴、 移动块等构成要素可以直接使用通过铸造等方法制造的部件，无需再进行精加工，因此可 以降低成本并提高生产效率。另外，通过调整移动块的形状和尺寸，可以自由地调整两个转 轴之间距离，提高了设计自由度，便于在后续研发和生产中进行调整。
图1是根据本实用新型的便携式电话的示意图；图2a、图2b是根据本实用新型的便携式电话的打开状态示意图；图3是本实用新型的铰链模块的立体图，示出初始状态；图4是第一转动轴的示意图；图5是第二转动轴的示意图；图6是移动块的示意图；图7是弹性单元的示意图；图8是固定框的示意图；图9a 图9c、图IOa 图IOc是根据本实用新型的铰链模块的动作示意图。符号说明100:便携式电话110:盖体120 主体130 铰链模块[0031]140第一转动轴141第一凹槽150第二转动轴151第二凹槽160移动块161第一凸起162第二凸起170结合部175主体结合部180弹性单元190托架200固定框210第一通孔220第二通孔230容置空间具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本实用新型的实施例。下面以应用于翻盖型便携式电话的铰链模块为例，说明本实用新型的实施方式。 但是，需要说明的是，本实用新型的铰链模块还可以适用于其他采用转动开闭方式的便携 式电子装置。而且，本实用新型的适用范围不局限在便携式电子装置，其他采用转动开闭方 式的设备或器材均可以使用本实用新型的铰链模块，在这些设备或器材上使用本实用新型 的铰链模块，也应该认为是对本实用新型的实施行为。图1示出根据本实用新型的便携式电话100。图2a、图2b示出根据本实用新型的 便携式电话100的两种打开状态，图加为横向打开状态(沿第一方向打开)，图2b为纵向 打开状态(沿第二方向打开)。该便携式电话100是常见的翻盖型便携式电话，由盖体110和主体120构成。通 常，在盖体110上设置液晶显示屏，在主体120上设置键盘。铰链模块130用来实现便携式电话100沿第一方向和第二方向的双向转动开闭动 作。同时，该铰链模块130被要求具有自锁性，即沿第一方向打开时，就不能沿第二方向打 开，反之亦然。第一实施例图3是本实用新型的铰链模块130的立体图，示出初始状态。如图3所示，铰链模 块130包括第一转动轴140、第二转动轴150以及位于第一转动轴140与第二转动轴150之 间的移动块160。第一转动轴140与第二转动轴150在三维空间上互相错开，呈互相垂直的 状态。第一转动轴140与前述的盖体110相连接。为此，铰链模块130还包括固定连接 于盖体Iio的结合部170。结合部170在结合第一转动轴140之后再固定连接到盖体110。 由此，当盖体110沿第一方向转动时，第一转动轴140和结合部170 —起转动，盖体110围 绕第一转动轴140的中心轴线沿第一方向转动。结合部170也可以与第一转动轴140形成 为一体。第二转动轴150通过主体结合部175与前述的主体120相连接，盖体110围绕第 二转动轴150的中心轴线沿第二方向打开。当盖体110绕第二转动轴150的中心轴线相对主体120沿第二方向转动时，盖体 110与第一转动轴140 —起绕第二转动轴150的中心轴线转动。此时，也可以将盖体110与 第一转动轴140视为静止，认为是主体120与第二转动轴150 —起绕第二转动轴150的中心轴线转动。在以下的说明中将把铰链模块130视为静止，从盖体110和主体120相对其 转动的角度来进行说明。移动块160位于第一转动轴140与第二转动轴150之间，随着第一转动轴140与 第二转动轴150中的某一个轴的转动(即，盖体110沿第一方向或第二方向转动开闭)，用 于实现自锁功能。移动块160的具体形状参见图6。由于移动块160位于后述的容置空间 230内，因此图3中移动块160的一部分被挡住，仅示出一部分。为了实现自锁功能，第一转动轴140外表面形成第一凹槽141 (参见图4)，第二转 动轴150外表面形成第二凹槽151 (参见图5)，移动块160形成与所述第一凹槽141对应 的第一凸起161和与所述第二凹槽151对应的第二凸起162 (参见图6)。如图3至图6所 示，第一凸起161呈山峰状，第一凹槽151呈与之对应的形状，第二凸起162呈长方体状，第 二凹槽152呈与之对应的形状。如图3所示，所述铰链模块130还具有弹性单元180。图7具体示出了弹性单元 180结构。该弹性单元180用于支撑所述移动块160。所述铰链模块130还具有固定框200，固定框200具体形状参见图8。如图8所示，固定框200上开设有第一通孔210和第二通孔220，分别用于贯穿设 置第一转动轴140和第二转动轴150。固定框200还设有用于容纳移动块160的容置空间 230。结合图3和图7，弹性单元180通过托架190结合到固定框200。S卩，托架190结 合于固定框200，弹性单元180 —端连接到该托架190上，弹性单元180的另一端连接到移 动块160。所述托架190不是必需的，也可以直接将所述弹性单元180 —端固定在移动块 160，将另一端固定在固定框200。参见图3，弹性单元180支撑移动块160，使第一凸起161进入第一凹槽151中。在 初始状态，第二凸起162没有进入第二凹槽152中。下面结合图9a 9c和图IOa IOc说明基于上述结构的动作原理。如图9a 图9c所示，盖体110沿第一方向打开时，第一转动轴140和结合部170 一起绕自身中心轴线旋转，第一凸起161被顶出，同时第二凸起162进入第二凹槽151中。 即，移动块160整体下降。在初始状态，移动块160在弹性单元180的支撑下处于悬浮状态。 当第一转动轴140旋转时，在其压迫下，移动块160克服弹性单元180的弹力向下移动。由 此，第一凸起161脱离第一凹槽141，第二凸起162顶入第二凹槽151，限制第二转动轴150 的旋转。此时，被顶入第二凹槽151的第二凸起162卡住第二转动轴150，防止其相对转动， 使得盖体110无法沿第二方向打开，从而实现了自锁功能。如图IOa 图IOc所示，盖体110沿第二方向打开时，盖体110与第一转动轴140、 移动块160、弹性单元180以及固定框200 —起绕第二转动轴150的中心轴线转动。即，第 二转动轴150和主体结合部175相对第一转动轴140绕自身中心轴线旋转，第二凸起162 与第二凹槽151的位置互相错开。因此，第二凸起162被第二转动轴150外周面挡住，移动 块160无法向下移动。在此状态下，进入第一凹槽141中的第一凸起161卡住第一转动轴 140，防止其转动，使得盖体110无法沿第一方向打开，从而实现了自锁功能。第一凸起161和第二凸起162也可以均呈山峰状，优选地加工成圆滑曲面。此时， 第一凹槽和第二凹槽呈与之对应的形状即可。[0060]对于第一转动轴和第二转动轴可以通过设置凸轮和弹簧机构来实现转动开闭动 作，以控制其旋转角度并在预定位置进行定位。这种凸轮和弹簧相结合的机构是本领域公 知常识，因此省略其说明。但是，对于第一转动轴也可以省略上述凸轮和弹簧机构。例如，可以在第一转动轴 外表面再设置一个凹槽，使得当转动到移动角度时，第一凸起顶入增设的凹槽中，从而实现 定位并控制旋转角度。如上所述，本实用新型是通过设置在第一转动轴与第二转动轴之间的移动块来实 现自锁功能。当需要调整两个转动轴之间距离时，调整移动块的形状和尺寸即可。因此，与 现有技术相比，可以自由地调整两个转轴之间距离，提高了设计自由度。同时，对于转动轴和移动块之间的配合关系不需要很高的精度，只要满足上述的 配合关系即可实现自锁功能。因此，第一转动轴、第二转动轴、移动块等构成要素可以直接 使用通过铸造等方法制造的部件，无需再进行精加工。而且，在转动轴上形成凹槽也是很容 易实现的。第二实施例第一实施例中，在初始状态，第二凸起没有进入第二凹槽中。第二实施例对其作了 改进，在初始状态使第二凸起进入第二凹槽中。此时，第一凸起与第二凸起均呈山峰状，优 选地加工成圆滑曲面。同时，第一凹槽和第二凹槽呈与之对应的形状。其他结构与第一实 施例相同。由此，当第一转动轴绕自身中心轴线旋转时，第一凸起脱离第一凹槽的同时第二 凸起进一步深入第二凹槽中。当第二转动轴绕自身中心轴线旋转时，第二凸起脱离第二凹 槽的同时第一凸起进一步深入第一凹槽中。由此，可以实现自锁功能。第三实施例上述的第一、第二实施例中均采用了弹性单元。但是，也可以省略该弹性单元。具体来讲，在初始状态下，第一凸起顶端与第一凹槽的外圆周重合而不进入第一 凹槽内部，第二凸起则进入第二凹槽中。在省略弹性单元的情形下，第二凸起依靠自身重 力进入第二凹槽内部。第一凸起顶端与第一凹槽的外圆周，即第一转动轴旋转时的外周轨 迹相重合。因此，当第一转动轴绕自身中心轴线旋转时，第一凸起不会阻碍其转动，同时又 恰好被第一转动轴外表面挡住，从而实现自锁功能。当第二转动轴相对第一转动轴绕自身 中心轴线旋转时，第二凸起被顶出，移动块整体向上移动，使得第一凸起进入所述第一凹槽 中。由此，可以实现自锁功能。此时，优选地，第一凸起和第二凸起呈山峰状，第一凹槽和第二凹槽呈与之对应的 形状。或者，第一凸起顶端加工成与第一转动轴外表面对应的圆弧形状，第二凸起呈山峰 状。此时，第一凹槽呈与第一凸起对应的形状、第二凹槽呈与第二凸起对应的形状即可。作为第三实施例的变形例，也可以加上弹性单元。此时弹性单元支撑移动块，但是 不会使第一凸起进入第一凹槽内部。在上述的实施例中，第一转动轴作为横向开闭时的转动轴，第二转动轴作为纵向 开闭时的转动轴，但是第一转动轴与第二转动轴可以互换，即第一转动轴作为纵向开闭时 的转动轴，第二转动轴作为横向开闭时的转动轴。此时，移动块进行相应的调整即可。另外，本实用新型不限于上述实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下，可以进行各种变形和修改。
权利要求1.一种铰链模块，其特征在于具有第一转动轴、与所述第一转动轴相垂直的第二转动 轴以及位于所述第一转动轴与所述第二转动轴之间的移动块，所述第一转动轴外表面形成 第一凹槽，所述第二转动轴外表面形成第二凹槽，所述移动块上形成与所述第一凹槽对应 的第一凸起和与所述第二凹槽对应的第二凸起，所述铰链模块还具有弹性单元，该弹性单 元支撑所述移动块，使所述第一凸起进入所述第一凹槽中，所述第一转动轴绕自身中心轴 线旋转时，所述第一凸起被顶出，同时所述第二凸起进入所述第二凹槽中。
2.如权利要求1所述的铰链模块，其特征在于还具有固定框，该固定框上开设有第一 通孔和第二通孔，所述第一通孔贯穿设置所述第一转动轴，所述第二通孔贯穿设置所述第 二转动轴，所述弹性单元一端固定在所述移动块，另一端固定在所述固定框。
3.如权利要求1或2所述的铰链模块，其特征在于所述第一凸起呈山峰状，所述第二凸 起呈长方体状。
4.如权利要求1或2所述的铰链模块，其特征在于所述第一凸起和第二凸起呈山峰状。
5.如权利要求4所述的铰链模块，其特征在于在所述第一转动轴绕自身中心轴线旋转 之前，所述第二凸起进入所述第二凹槽中，所述第一转动轴绕自身中心轴线旋转时，所述第 一凸起被顶出的同时所述第二凸起进一步深入所述第二凹槽中。
6.一种铰链模块，其特征在于具有第一转动轴、与所述第一转动轴相垂直的第二转动 轴以及位于所述第一转动轴与所述第二转动轴之间的移动块，所述第一转动轴外表面形成 第一凹槽，所述第二转动轴外表面形成第二凹槽，所述移动块上形成与所述第一凹槽对应 的第一凸起和与所述第二凹槽对应的第二凸起，所述第二转动轴绕自身中心轴线旋转之 前，所述第一凸起的顶端与所述第一凹槽的外圆周重合，所述第二凸起进入所述第二凹槽 中，所述第二转动轴绕自身中心轴线旋转时，所述第二凸起被顶出，同时所述第一凸起进入 所述第一凹槽中。
7.如权利要求6所述的铰链模块，其特征在于还具有固定框，该固定框上开设有第一 通孔和第二通孔，所述第一通孔贯穿设置所述第一转动轴，所述第二通孔贯穿设置所述第二转动轴。
8.如权利要求7所述的铰链模块，其特征在于还具有弹性单元，该弹性单元支撑所述 移动块，所述弹性单元一端固定在所述移动块，另一端固定在所述固定框。
9.如权利要求6、7或8所述的铰链模块，其特征在于所述第一凸起和第二凸起呈山峰状。
10.一种便携式电子装置，其特征在于具有权利要求1至9中任意一项所述的铰链模 块，其中第一转动轴连接于盖体，第二转动轴连接于主体，当盖体绕第一转动轴的中心轴线 相对主体沿第一方向转动时，第一转动轴与所述盖体一起转动，当盖体绕第二转动轴的中 心轴线相对主体沿第二方向转动时，盖体与第一转动轴、移动块一起绕第二转动轴的中心 轴线转动。
专利摘要本实用新型公开了铰链模块及使用该铰链模块的便携式电子装置。根据本实用新型所提供的铰链模块，具有第一转动轴、与第一转动轴相垂直的第二转动轴以及位于第一转动轴与第二转动轴之间的移动块，第一转动轴外表面形成第一凹槽，第二转动轴外表面形成第二凹槽，移动块上形成与第一凹槽对应的第一凸起和与第二凹槽对应的第二凸起，铰链模块还具有弹性单元，该弹性单元支撑移动块，使第一凸起进入第一凹槽中，第一转动轴绕自身中心轴线旋转时，第一凸起被顶出，同时第二凸起进入第二凹槽中。由此，降低了对铰链模块的尺寸精度要求，可以降低成本并提高生产效率。另外，可以自由地调整两个转轴之间距离，提高设计自由度。
文档编号F16C11/04GK201827226SQ20102023852
公开日2011年5月11日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者安成浩, 沈善姬 申请人:三星电子株式会社