信息处理设备的制作方法
【专利摘要】本公开提供了一种信息处理设备，所述信息处理设备包括通过转动机构相连接的第一部件和第二部件。这些转动机构各自具有：压缩弹簧，其沿着用作转动中心的转动轴的轴向方向伸缩；凸轮，所述凸轮由所述压缩弹簧转动并且产生用于使所述第一部件和所述第二部件转动的转矩；以及阻尼器，用于根据所述转动轴的转动速度产生对于所述凸轮所产生的转矩的载荷。对所述凸轮的压力角进行设置，以使得所述压缩弹簧的恢复力被转换为用于转动所述凸轮的力的比率随着所述压缩弹簧被进一步压缩而减小。
【专利说明】信息处理设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年7月31日提交的日本在先专利申请JP2013-159961的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
【技术领域】
[0003]本公开涉及具有转动机构的信息处理设备，其中，该转动机构可转动地连接两个部件。
【背景技术】
[0004]近年来，作为多个用户可以在围绕主体的情况下同时使用的信息处理设备(即可以如所谓的大画面平板电脑那样使用的信息处理设备)，日益期待一体型信息终端。在多个用户使用同一个一体型信息终端的情况下，这些用户以从该一体型信息终端的两侧观看画面的姿势使用该一体型信息终端。已经要求能够仅通过用户对主体角度进行操作来容易地在具有多个用户的平放式(lay flat style)和传统的桌面式(desktop style)之间改变形式。
[0005]在一体型信息终端中，将集成有被称为主板电脑的基板、装置和诸如LCD(液晶显示器)的显示部的系统布置在固态板状机箱结构中。在一体型信息终端中，近年来已经频繁地采用被称为相框型的类型，其中，主体背面上的用于防止掉落的支架确保了平衡。相框型信息终端具有简单的支架结构而使得能够进行自由的角度调节(例如，JP2007-281345A
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实用新型内容
[0006]相框型信息终端的角度调节功能通常使得在铰链部的旋转中心部中使用扭转弹簧和碟形弹簧所产生的转矩的反作用力与摩擦力平衡，由此使主体停在期望的角度。在扭转弹簧中，在主体的倾斜角变深的情况下，反作用力由于弹簧的属性而变强。碟形弹簧产生固定的摩擦而与主体相对于支架的姿势无关。基于这种扭转弹簧和这种碟形弹簧的总力来确定铰链部的总摩擦力。
[0007]利用铰链部的总摩擦力与用户的操作力的总和来计算对于铰链部所用的摩擦力。通过将铰链部的摩擦力设置为接近静摩擦力，可以适当地设置主体停止时和调节主体的角度时用户的操作力。然而，在扭转弹簧中，可改变范围趋于变小并且弹簧常数还趋于变大。因此，扭转弹簧不适合应用于角度在从桌面式到平放式的宽角度范围内改变的一体型信息终端。于是，已要求可以在宽角度范围内调节使用形式的转动机构。
[0008]根据本公开，提供了一种信息处理设备，包括:第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件通过转动机构相连接。所述转动机构各自具有:压缩弹簧，其沿着用作转动中心的转动轴的轴向方向伸缩；凸轮，所述凸轮由所述压缩弹簧转动并且产生用于使所述第一部件和所述第二部件转动的转矩，以及阻尼器，用于根据所述转动轴的转动速度产生对于所述凸轮所产生的转矩的载荷。设置所述凸轮的压力角，以使得所述压缩弹簧的恢复力被转换为用于转动所述凸轮的力的比率随着所述压缩弹簧被压缩而减小。
[0009]根据本公开，用于连接信息处理设备的两个部件的转动机构由压缩弹簧、使用压缩弹簧从自然长度的恢复力来产生转矩的凸轮和用于产生降低凸轮所产生的转矩的载荷的油压阻尼器构成。通过使用压缩弹簧，可以容易地进行调节，以使得即使在使弹簧常数小的情况下，也可以产生高的恢复力。因此，同样在配置成两个部件在宽角度范围内可转动的情况下，转动机构可以产生稳定的转矩，由此可以实现使用形式在宽角度范围内的调节。此夕卜，通过对凸轮的压力角进行设置，以使得随着压缩弹簧进一步被压缩而将压缩弹簧的恢复力转换为使凸轮转动的力的比率减小，在信息处理设备的两个部件大致水平的情况下所产生的压缩弹簧的反作用力的发生减少。
[0010]如上所述，根据本公开，可以实现具有能够在宽角度范围内调节使用形式的转动机构的信息处理设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是示意性示出根据本公开的第一实施例的信息终端的结构的立体图，并且示出从主体12的背面观看到的状态；
[0012]图2是示出将根据本实施例的信息终端设置成桌面式的状态的侧视图；
[0013]图3是示出将根据本实施例的信息终端设置成平放式的状态的侧视图；
[0014]图4是示出主体相对于垂直方向的倾斜角与根据本实施例的转动机构所产生的转矩之间的关系的曲线图；
[0015]图5是示出根据本实施例的转动机构的结构的示意平面图；
[0016]图6是示出根据本实施例的转动机构的结构的立体图；
[0017]图7是示出根据本实施例的转动机构的凸轮的结构的分解平面图和侧视图；
[0018]图8是示出根据本实施例的凸轮的啮合状态的立体图；
[0019]图9是说明根据本公开的第二实施例的信息终端中的支撑点的变化的图；
[0020]图10是示出根据本实施例的转动机构的凸轮的形状的平面图和侧视图；
[0021]图11是示出根据本实施例的凸轮的啮合状态的立体图；以及
[0022]图12是示出主体相对于垂直方向的倾斜角与根据本实施例的转动机构所产生的转矩之间的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0023]以下将参考附图来详细说明本公开的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，利用相同的附图标记来表示具有基本相同的功能和结构的结构元件，并且省略了针对这些结构元件的重复说明。
[0024]按以下顺序进行说明。
[0025]1.第一实施例(包括具有宽角度调整功能的转动机构的信息终端)
[0026]1.1.信息终端的示意结构
[0027]1.2.转动机构
[0028]1.2.1.设计构思
[0029]1.2.2.结构
[0030]1.2.3.操作
[0031]1.3.结论
[0032]2.第二实施例(避免弹簧回弹现象发生的信息终端)
[0033]2.1.信息终端的支撑点的变化
[0034]2.2.凸轮的压力角的调整
[0035]2.3.主体的倾斜角与转动机构所产生的转矩之间的关系
[0036]2.4.结论
[0037]〈1.第一实施例>
[0038][1.1.信息终端的示意结构]
[0039]首先，参考图1?图3来说明根据本公开的第一实施例的信息终端的示意结构。图1是示出根据本实施例的信息终端10的示意结构的立体图并且示出从主体12的背面所观看到的状态。图2是示出将根据本实施例的信息终端10设置成桌面式的状态的侧视图。图3是示出将根据本实施例的信息终端10设置成平放式的状态的侧视图。在以下说明中，将信息终端10被放置于安装表面S上时用作垂直方向的方向定义为高度方向(Z方向)。将与安装表面S平行且与主体12的深度方向(y方向)垂直的方向定义为宽度方向(X方向)。
[0040]如图1?图3所示，根据本实施例的信息终端10包含主体12和设置在主体12的背面12b上的支架14。主体12具有用于在正面12a上显示信息的显示部(未示出)，并且内部具有基板和装置等。支架14是用于支撑主体12的部件，用于在主体12被放置于安装表面S上时保持正面12a相对于垂直方向具有预定的倾斜角Θ的姿势。主体12和支架14这两个部件经由两个转动机构100A和100B相连接。
[0041]转动机构100A和100B是使得支架14相对于主体12能够转动的机构。通过设置转动机构100A和100B，可以将主体12容易地改变为任意姿势并且保持于该姿势。转动机构100A和100B并排设置于主体12的宽度方向上，并且利用固定部件142和152 (152a和152b)固定至主体12的背面12b。
[0042]转动机构100A和100B具有相同的结构，并且被设置成关于主体12的宽度方向中心对称。转动机构100A和100B各自具有转动轴110、凸轮120、压缩弹簧130、固定部件140和油压阻尼器150。后面说明转动机构100A和100B的详细结构及其作用。
[0043]信息终端10可以以如图2所示的主体12立于安装表面S上的桌面式来使用、或者可以以如图3所示的主体12放平在安装表面S上的平放式来使用。桌面式时的主体12的倾斜角Θ约为15°并且平放式时的主体12的倾斜角Θ约为90°。因而，根据本实施例的信息终端10可以使用设置于与主体12的安装表面S接触的部分上的底部支撑部13作为支撑点来使主体12在宽角度范围内倾斜。
[0044]例如，用户可以通过向背侧按压处于图2的桌面式状态的信息终端10的正面12a的上部以使其倾斜，来将信息终端10设置成图3的平放式。或者，例如，用户可以通过在向着安装表面S向下按压处于图3的平放式状态的信息终端10的支架14的同时向前拉起正面12a的上部，来将信息终端10设置成图2的桌面式。在向后侧按压主体12的上部以使其倾斜的情况下或者在向前拉起主体12的上部以使其抬起的情况下，在各操作中转动机构10A和100B可以以同步方式移动。
[0045][1.2.转动机构]
[0046](1.2.1.设计构思)
[0047]根据本实施例的信息终端10可以根据使用形式来改变主体12相对于垂直方向的宽角度范围的倾斜，并且可以保持该姿势。可以通过使转动机构100所产生的转矩的反作用力与摩擦力平衡来保持主体12的姿势。作为传统的转动机构，通常使用利用扭转弹簧和碟形弹簧构成的铰链。然而，如上所述，由于扭转弹簧的可变形范围小和弹簧常数高的这些特性，难以适当地设置转动主体12时的用户操作力。
[0048]图4示出主体12相对于垂直方向的倾斜角Θ与转动机构所产生的转矩T之间的关系。图4示出在使用根据本实施例的转动机构100的情况下和在使用利用扭转弹簧和碟形弹簧所构成的传统铰链的情况下，转矩T随主体的倾斜角Θ的变化的变化。图4的点划线示出主体12的倾斜角Θ与实现了与摩擦力的平衡并且保持主体12的姿势的平衡点处的转矩T之间的关系。
[0049]为了改变由用户保持于特定姿势的信息终端10的主体12的倾斜角Θ，需要向主体12施加比倾斜角Θ时的平衡点处的转矩T高的力。为了辅助用于使主体12移动的操作力，在根据本实施例的各转动机构中设置压缩弹簧130，并且向传统的铰链设置扭转弹簧。压缩弹簧130和扭转弹簧在主体12的倾斜角Θ变小的情况下变得更接近自然长度，并且在主体12的倾斜角Θ变大的情况下被进一步压缩。
[0050]此时，由于扭转弹簧具有高弹簧常数，因此如图4的实线所示，转矩T根据主体12的倾斜角Θ的大小而大幅改变。在主体12的倾斜角Θ小至约15°的情况下，扭转弹簧所产生的转矩T变得非常小并且变得小于平衡点处的转矩。因此，主体12的自立(self-standing)变得不稳定。另一方面，在主体12的倾斜角Θ变得大于约70°的情况下，扭转弹簧所产生的转矩T变得较大而大于平衡点处的转矩。结果，用户以大的操作力调节主体12的倾斜角Θ，以使得主体12的姿势不因高转矩T而急剧改变。
[0051]因而，在采用扭转弹簧的铰链中，主体12的可以稳定地保持信息终端10的姿势的倾斜角Θ的范围小。于是，在根据本实施例的转动机构100中，如图4的虚线所示，产生随着主体12的倾斜角Θ的变化而与平衡点处的转矩变化相同变化的转矩T。因而，即使在主体12的倾斜角Θ变得更小的情况下，也可以稳定地保持信息终端10的姿势，并且即使在主体12的倾斜角Θ变得更大的情况下，也可以避免信息终端10的姿势的急剧变化。
[0052]用作平衡点的转矩与转动机构100所产生的转矩之间的差被用作用户移动主体12时所需的操作力。因此，通过进行设置以使转动机构100产生转矩从而获得便于用户操作的操作力，用户可以舒适地改变信息终端10的姿势。
[0053](1.2.2.结构)
[0054]参考图5?图8来详细说明根据本实施例的转动机构100的结构。图5是示出根据本实施例的转动机构100的结构的示意平面图。图6是示出根据本实施例的转动机构100的结构的立体图。图7是示出根据本实施例的转动机构100的凸轮120的结构的分解平面图和侧视图。图8是示出根据本实施例的凸轮120的啮合状态的立体图。
[0055]如图5所示，根据本实施例的转动机构100各自具有转动轴110、凸轮120、压缩弹簧130、固定部件140和油压阻尼器150。
[0056]转动轴110是用作利用转动机构100相连接的主体12和支架14的转动中心的轴。转动轴110的一端固定至支架14并且与支架14 一起转动。转动轴110的另一端固定至油压阻尼器150的侧轴。
[0057]凸轮120是利用恢复力进行转动的元件，其中利用该恢复力，压缩弹簧130尝试从与处于自然长度的状态相比压缩弹簧进一步被压缩的状态伸长。凸轮120包含固定至转动轴110的第一凸轮122和被配置为能够与第一凸轮122啮合的第二凸轮124。
[0058]如图7所示，第一凸轮122为圆柱形的部件，其中心形成有通孔122c并且其一端分成两个分叉。分成两个分叉的圆柱部的一端侧具有第一分支部分1221和第二分支部分1222，其中，第一分支部分1221和第二分支部分1222相对于转动轴110形成大致对称形状。第一分支部分1221和第二分支部分1222具有向末端弯曲的形状。转动轴110穿过通孔122c，并且穿过后的转动轴110固定至第一凸轮122。
[0059]如图7所示，与第一凸轮122类似地，第二凸轮124为圆柱形部件，其中心形成有通孔124c并且其一端分成两个分叉。分成两个分叉的圆柱部的一端侧具有第一分支部分1241和第二分支部分1242，其中，第一分支部分1241和第二分支部分1242相对于转动轴110形成大致对称形状。在圆柱部的另一端侧上，设置有在转动轴110的轴向方向上突出的突出部124d。突出部124d的端表面124e与压缩弹簧130接触。此时，可以将压缩弹簧130的、在第二凸轮124 —侧上的另一端部固定至第二凸轮124。以穿透圆柱部和突出部124d的方式形成通孔124c，并且使转动轴110穿过通孔124c。
[0060]如图8所示，第一凸轮121和第二凸轮124被形成为其分支部分1221、1222、1241和1242啮合。利用压缩弹簧130的恢复力使第二凸轮124转动。此时，第二凸轮124沿着第一凸轮122的端部1221和1222的末端122a和122b的曲面移动，以与第一凸轮122啮合或与第一凸轮122分离。
[0061]压缩弹簧130为弹性部件，其用于产生使转动机构100转动的转矩。压缩弹簧130是通过将金属丝等缠绕成线圈状而构成的，并且尝试伸长以对抗在压缩方向上施加的力。压缩弹簧130穿过转动轴110，并且以与自然长度的状态相比压缩弹簧130被进一步压缩的状态设置在凸轮120与固定部件140之间。此时，可以将压缩弹簧130的一端固定至第二凸轮124并且可以将其另一端固定至固定部件140。通过将压缩弹簧130的端部固定至第二凸轮124和固定部件140，可以防止自转动机构100的操作中出现各元件的接触声音。
[0062]压缩弹簧130被用作低载荷弹簧，其中，可以通过将自然长度设置为长来将弹簧常数设置为小。因此，压缩弹簧130适合应用于如根据本实施例的转动机构100那样的在宽角度调节范围内产生辅助转矩的机构。此外，由于可以将压缩弹簧130设置成穿过转动轴110以按压凸轮120，因此可以容易地制造转动机构100并且制造时的转矩控制简单。
[0063]固定部件140是用于将转动机构100固定至主体12并且调节沿压缩弹簧130的另一端的轴向方向的移动的部件。如图6所示，固定部件140包含板部分142和弹簧保持部 144。
[0064]板部分142是用于将转动机构100固定至主体12的部件。板部分142被设置成横跨转动机构100的转动轴110。因而，可以增大板部分142与主体12的背面12b之间的接触表面面积，由此可以安稳地将转动机构100固定至主体12。此外，通过还增加板部分142在转动轴110的轴向方向上的长度，可以更加稳定地固定转动机构100和主体12。例如，如图6所示，板部分142可以设置在轴向方向上从转动轴110的连接至支架14的一端直到设置有凸轮120、压缩弹簧130和弹簧保持部144的部分。
[0065]弹簧保持部144为大致圆柱形的部件，其穿过有转动轴110且可转动地设置，并且其侧表面的一部分固定至板部分142。在弹簧保持部144中，在如下表面上形成有在轴向方向上突出的突出部144a，该表面在弹簧保持部144穿过有转动轴110时面对压缩弹簧130的另一端。压缩弹簧130的另一端部被设置成与突出部144a的端表面144b接触。
[0066]油压阻尼器150是用于利用油的粘性来吸收振动的部件。本实施例的转动机构100中所设置的油压阻尼器150防止了在转动轴110的转动速度变得过高的情况下的转动，由此在转动机构100所产生的转矩变得非常高的情况下主体12不会急剧转动。
[0067]作为根据本实施例的油压阻尼器150，例如可以使用旋转方式的摆动油压阻尼器。油压阻尼器150具有如下结构:在注入有油的壳体内部设置连接至转动轴110的侧轴。利用阻尼器固定部152a和152b将油压阻尼器150的壳体固定至主体12的背面12b。在侧轴随着转动轴110的转动而转动的情况下，油压阻尼器150利用油的粘性阻力产生制动力。
[0068]在根据本实施例的转动机构100中，凸轮120、压缩弹簧130和弹簧保持部144按一定的顺序穿过转动轴110，并且在弹簧保持部144侧的端部上设置有侧轴连接至转动轴110的油压阻尼器150。支架14被固定至转动轴110的设置有凸轮120的一侧的端部。支架14随着转动轴110而转动。
[0069](1.2.3.操作)
[0070]转动机构100使用在与自然长度的状态相比压缩弹簧130被进一步压缩的状态下所提供的压缩弹簧130的恢复力，来产生使得凸轮120转动的转矩。更具体地，由于压缩弹簧130被设置成处于压缩状态，因此压缩弹簧130尝试恢复为自然长度，从而使得压缩弹簧130的两端通常挤压接触部件。与压缩弹簧130的一端接触的弹簧保持部144固定至转动轴110。另一方面，与压缩弹簧130的另一端接触的第二凸轮124相对于转动轴110在轴向方向上可移动。因此，第二凸轮124通过压缩弹簧130的恢复力而移动。
[0071]第二凸轮124因被压缩弹簧130挤压而移动至第一凸轮122。此时，分支部分1241和1242的末端124a和124b的曲面沿着第一凸轮122的分支部分1221和1222的末端122a和122b的曲面移动，由此第二凸轮124与第一凸轮122啮合或与第一凸轮122分离。
[0072]在信息终端10中，转动机构100被设置为在主体12的倾斜角Θ变大时产生高的转矩，由此信息终端10的使用状态接近如图3所示的平放式的使用状态。更具体地，随着主体12的倾斜角Θ变大，压缩弹簧130被大幅压缩，使得用于使第二凸轮124转动的恢复力变高。因此，在主体12的倾斜角Θ增大时，凸轮120所产生的在主体12的倾斜角Θ变小的方向上作用的转矩变高。另一方面，由于转动轴110的转动速度也变高，因此油压阻尼器150的制动力也变高。结果，使主体12的倾斜角Θ变小的转矩变低，从而可以防止主体12急剧移动。
[0073]随着主体12的倾斜角Θ变大，转动轴110的转动变大，从而油压阻尼器150的制动力变高。因此，在主体12的倾斜角Θ小的情况下，油压阻尼器150的制动力也小，从而没有过度地抑制主体12移动时的辅助转矩。
[0074]如根据本实施例的一体型信息终端10那样，在期望直径方向(diameterdirect1n)上的大小尽可能小、但在宽度方向上容易地确保空间的大画面的信息处理设备中，这种转动机构100也可以产生稳定的辅助转矩。此外，由于可以使转动机构100的直径小，因此可以使如图3所示的平放式的终端整体的高度小，从而使得能够在靠近安装表面S的表面上进行操作。
[0075]油压阻尼器150的侧轴可以在正方向和反方向这两个方向上转动。然而，可以使用与转动方向无关地产生制动力的双向油压阻尼器。与仅在任一方向上转动的情况下产生制动力的传统单向油压阻尼器相比，双向油压阻尼器可以在短时间内产生足够的制动力。
[0076]例如，在将信息终端10的主体12的正面12a放置在安装表面S上的情况下，施加至支架14的载荷消失。因而，在支架14处于无载荷状态的情况下，在从使得支架14与主体12彼此相接触的状态解除接触时，支架14可能由于凸轮120所产生的转矩而以高速转动。此时，通过在短时间内产生油压阻尼器150的制动力，可以抑制凸轮120所产生的转矩，从而可以降低支架14的转动速度。
[0077][1.3.结论]
[0078]如上所述，说明了根据第一实施例的信息终端10和该信息终端10中使用的转动机构100的结构和操作。根据本实施例的信息终端10具有各自由以下部件构成的转动机构100:压缩弹簧130 ;凸轮120，用于使用从压缩弹簧130的自然长度的恢复力来产生转矩；以及油压阻尼器150，其产生用于减小凸轮120所产生的转矩的载荷。通过使用压缩弹簧130，可以容易地进行调节，使得即使在使弹簧常数小的情况下，也可以产生高的恢复力。因而，在主体12的倾斜角Θ小的情况下，同样可以稳定地保持信息终端10的姿势，并且在主体12的倾斜角Θ大的情况下，同样可以避免信息终端10的姿势的急剧变化。
[0079]<2.第二实施例>
[0080]接着，说明根据本公开的第二实施例的信息终端。与根据第一实施例的信息终端10相比，根据本实施例的信息终端采取一些措施以避免在以平放方式使用信息终端的情况下发生的弹簧回弹现象。
[0081]在平放方式下，要求主体12的正面12a相对于安装表面S呈水平。此时，转动机构的压缩弹簧的轻微反作用力降低了操作信息终端10时的使用感。将由于压缩弹簧的反作用力所引起的轻微摆动称为弹簧回弹现象。在主体12相对于主体12的正面12a与安装表面S完全水平的状态的摆动角小于1°的情况下，几乎不会影响使用感。于是，为了将相对于主体12的水平状态的摆动角设置为小于1°以避免弹簧回弹现象，根据本实施例的信息终端改变信息终端的支撑点并且调节转动机构的凸轮的压力角。
[0082]以下参考图9?图12来说明根据本公开的第二实施例的信息终端20的结构。图9是说明根据本实施例的信息终端20中的支撑点的变化的图。图10是示出根据本实施例的转动机构200的凸轮220的形状的平面图和侧视图。图11是示出根据本实施例的凸轮220的啮合状态的立体图。图12是示出主体12相对于垂直方向的倾斜角Θ与转动机构200所产生的转矩T之间的关系的曲线图。注意，通过使用图10所示的凸轮220作为根据第一实施例的转动机构100中的凸轮120的替代来配置根据本实施例的转动机构200。
[0083][2.1.信息终端的支撑点的变化]
[0084]与根据第一实施例的信息终端10相同，如图9所示，根据本实施例的信息终端20包含主体12和支架14。与根据第一实施例的信息终端10相比，根据本实施例的信息终端20在以下方面不同:在信息终端20被放置在安装表面S上的情况下，在支架14的与安装表面S接触的部分中设置有腿部15和支撑部16。由于其它结构与信息终端10的结构相同，因此利用与第一实施例的附图标记相同的附图标记来指定相同结构的相同部件，并且省略了详细说明。
[0085]在信息终端20的主体12的倾斜角Θ变大而使得信息终端20的使用形式接近平放方式的情况下，转动机构200中所需的辅助转矩变大，因而信息终端20的摩擦相对变小。因此，在信息终端20的辅助转矩和摩擦之间的平衡中有可能产生小的差异，结果在对主体12的正面12a进行操作的情况下，在一些情形下产生由于压缩弹簧130所引起的振动。于是，在信息终端20的主体12的倾斜角Θ变大而使得正面12a变得几乎水平的情况下，根据本实施例的信息终端20使信息终端20的支撑点从主体12的底部支持部13改变为腿部15。
[0086]如图9所示，将腿部15设置在作为主体12和支架14的转动中心的转动轴110附近。此外，在支架14的远离转动轴110的端部上设置有高度与腿部15的高度大致相同的支撑部16。腿部15和支撑部16可以由与底部支撑部13相同的材料制成，并且例如可以由诸如橡胶等的摩擦系数大的材料制成。
[0087]如图9的上图所示，在信息终端20中，在主体12的倾斜角Θ达到预定的角度Θ th之前，至少底部支撑部13和支撑部16与安装表面S接触，然后主体12以底部支撑部13与安装表面S的接触部分作为支撑点进行转动。然后，在主体12的倾斜角Θ等于或大于预定的角度Θ th的情况下，主体12的底部支撑部13与安装表面S分离，然后信息终端20的支撑点改变为支架14的腿部15。此时，主体12由腿部15和支撑部16支撑。
[0088]因而，在主体12的倾斜角等于或大于预定的角度Θ th的情况下通过使信息终端20的支撑点移动至转动轴110附近的位置，可以减小用于使主体12转动所需的转矩。例如，可以将预定的角度Θ th设置为用户从上方对主体12的正面12a上所设置的显示面进行操作的角度，例如约65°?85°。优选将角度Θ设置为约68°?72°，更优选为约70°。
[0089][2.2.凸轮压力角的调节]
[0090]在根据本实施例的信息终端20中，在主体12的倾斜角等于或大于预定的角度Θ th的情况下，使信息终端20的支撑点移动至靠近转动轴110的位置，由此减小了使主体12转动所需的转矩。因而，还可以减小转动机构200所需的辅助转矩。于是，在主体12的倾斜角变大的情况下，根据本实施例的转动机构200减小转动机构200所产生的转矩，由此避免产生弹簧回弹现象。
[0091]转动机构200所产生的转矩的大小由传递至凸轮220的压缩弹簧130的恢复力的大小来确定。可以通过调节凸轮220的压力角来改变传递至凸轮220的压缩弹簧130的恢复力的大小。凸轮220的压力角是指由固定至转动轴110的第一凸轮222的曲面的法线与沿着第一凸轮222的曲面而从动的第二凸轮224的移动方向所形成的角度。在凸轮进行摆动移动的情况下，通常将最大压力角设置为45°或小于45°。通过减小凸轮220的压力角，可以减小传递至凸轮220的压缩弹簧130的恢复力。
[0092]在根据本实施例的凸轮220中，调节压力角，以使得在主体12相对于安装表面S变得大致水平的情况下，从压缩弹簧130所传递的恢复力变小。如图10和图11所示，第一凸轮222的第一分支部分2221的末端222a的形状比第二分支部分2222的末端222b的形状更圆。更具体地，第一分支部分2221的末端222a的曲率大于第二分支部分2222的末端222b的曲率。
[0093]此外，与第一凸轮222类似，在第二凸轮224中，第一分支部分2241的末部224a的形状也比第二分支部分2242的末端224b的形状更圆。更具体地，第一分支部分2241的末端224a的曲率大于第二分支部分2242的末端224b的曲率。通过将第一凸轮222和第二凸轮224形成为这种形状，减小了在主体12的倾斜角Θ接近90°的情况下所产生的转矩。
[0094][2.3.主体的倾斜角与转动机构所产生的转矩之间的关系]
[0095]通过改变信息终端20的支撑点并且调节转动机构200的凸轮220的压力角，根据本实施例的信息终端20中的主体12的倾斜角Θ与转动机构200所产生的转矩T之间的关系如图12所示。图12的虚线示出主体12的倾斜角与实现了与摩擦力的平衡并且保持主体12的姿势的平衡点处的转矩T之间的关系。
[0096]如图12的虚线所示，在根据本实施例的转动机构200中，在主体12的倾斜角Θ达到预定的角度eth之前，产生与随着倾斜角θ的变化的平衡点处的转矩的变化类似地改变的转矩T。在主体12的倾斜角Θ达到预定的角度0th的情况下，信息终端20的支撑点从底部支撑部13改变为腿部15。因而，信息终端20的支撑点接近转动机构200的转动轴110，并且转动机构200所需的转矩变小，结果，均衡点处的转矩T变小。
[0097]在主体12的倾斜角Θ增大至超过预定的角度Θ th的情况下，均衡点处的转矩T再次增大。此时，使第一凸轮222和第二凸轮224在末端的曲率改变为使得压力角变小的部分处彼此接触。在传递至凸轮220的压缩弹簧130的恢复力的增加比率变小并且主体12的正面12a大致水平的情况下，与第一实施例的转动机构100的情况相比，转动机构200所产生的转矩变小。
[0098]这里，均衡点处的转矩与转动机构200所产生的转矩之间的差AT等于或小于静摩擦力的情况下，在主体12的正面12a大致水平的情况下的摆动角度小于1°，因而不会发生弹簧回弹现象。因此，调节凸轮220的压力角，以使得在主体12的正面12a几乎水平的情况下的转矩差AT等于或小于静摩擦力。
[0099][2.4.结论]
[0100]如上所述，说明了根据本实施例的信息终端20和转动机构200的凸轮220的结构及其操作。由于信息终端20包括各自具有压缩弹簧130、凸轮220和油压阻尼器150的转动机构220这一事实，因此与第一实施例相同，在主体12的倾斜角Θ小的情况下，同样可以稳定地保持信息终端20的姿势，并且在主体12的倾斜角Θ大的情况下，同样可以避免信息终端20的姿势的急剧变化。
[0101]此外，对凸轮220的压力角进行设置，以使得随着压缩弹簧130被进一步压缩，将恢复力转换为使凸轮220转动的力的变化比率减小。因而，由于可以减小在主体12和支架14几乎水平的情况下所产生的压缩弹簧130的反作用力的产生，因此可以防止弹簧回弹现象的发生并且可以实现轻快舒适的角度调节。此时，通过根据主体12的倾斜角Θ改变信息终端20的支撑点，在主体12的正面12a大致水平的情况下，可以使平衡点处的转矩变小，由此可以容易地进行转动机构200的转矩调节。
[0102]如上所述，参考附图详细说明了本公开的优选实施例，但本公开的技术范围不限于这些示例。本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素，可以进行各种修改、组合、子组合和改变，只要这些在所附权利要求书或其等同物的范围内即可。
[0103]例如，尽管在上述实施例中应用了转动机构100和200的信息处理设备是利用支架14来支撑具有显示部和基板等的主体12的信息终端10或20，但本技术不限于该示例。例如，信息处理设备可以是诸如笔记本型个人计算机、可折叠式移动通信终端和游戏机等的通过可转动地连接两个部件构成的设备。即使在如上述信息终端10和20那样可转动地连接的两个部件的重量彼此大大不同的情况下、或者在两个部件的重量大致相同的情况下，根据本公开的实施例的转动机构100和200也可应用。
[0104]在第二实施例中，尽管在支架14上设置有根据主体12的倾斜角Θ而将支撑点从底部支撑部13改变至的腿部15，但本技术不限于该示例。可以将腿部15设置在转动轴110的附近，从而使得在主体12的倾斜角Θ等于或大于预定的角度0th的情况下与安装表面S接触，并且可以将腿部15设置在主体12的背面12b上。
[0105]此外，在上述实施例中，尽管在信息终端10和20中在两个部件的连接部处设置有两个转动机构100和200，但本技术不限于该示例。在两个部件的连接部中所设置的转动机构的数量可以是一个。
[0106]另外，还可以将本技术配置成如下。
[0107](I) 一种信息处理设备,包括:
[0108]第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件通过转动机构相连接，
[0109]其中，所述转动机构各自具有:
[0110]压缩弹簧，其沿着用作转动中心的转动轴的轴向方向伸缩，
[0111]凸轮，所述凸轮由所述压缩弹簧转动并且产生用于使所述第一部件和所述第二部件转动的转矩，以及
[0112]阻尼器，用于根据所述转动轴的转动速度产生对于所述凸轮所产生的转矩的载荷，以及
[0113]其中，对所述凸轮的压力角进行设置，以使得所述压缩弹簧的恢复力被转换为用于转动所述凸轮的力的比率随着所述压缩弹簧被进一步压缩而减小。
[0114](2)根据⑴所述的信息处理设备，
[0115]其中，对所述凸轮的压力角进行设置，以使得所述压缩弹簧的恢复力被转换为用于转动所述凸轮的力的比率在所述第一部件和所述第二部件彼此大致平行的位置处减小。
[0116](3)根据⑵所述的信息处理设备，
[0117]其中，对所述凸轮的压力角进行设置，以使得在所述第一部件和所述第二部件彼此大致平行的位置处，由所述凸轮所产生的转矩与所述转动机构的摩擦力之间的差等于或小于静摩擦力。
[0118](4)根据(I)至(3)中任意一项所述的信息处理设备，
[0119]其中，所述压缩弹簧以与自然长度的状态相比被进一步压缩的状态设置在所述凸轮与所述阻尼器之间。
[0120](5)根据(I)至(4)中任意一项所述的信息处理设备，
[0121]其中，所述阻尼器是旋转型阻尼器，并且作用于所述转动轴转动的正方向和反方向这两个方向上。
[0122](6)根据(I)至(5)中任意一项所述的信息处理设备，
[0123]其中，所述第二部件相对于所述第一部件的可移动范围为15°?90°。
[0124](7)根据(I)至(6)中任意一项所述的信息处理设备，
[0125]其中，在所述第二部件被置于安装表面上的情况下，在所述第一部件相对于所述安装表面的倾斜角小于预定的倾斜角的情形以及在所述第一部件的倾斜角等于或大于所述预定的倾斜角的情形之间，所述信息处理设备的与所述安装表面接触的转动支撑点是不同的。
[0126](8)根据(7)所述的信息处理设备，
[0127]其中，所述信息处理设备的所述转动支撑点发生改变时的所述预定的倾斜角为65。?85°。
[0128](9)根据(I)至(8)中任意一项所述的信息处理设备，
[0129]其中，在所述第一部件和所述第二部件彼此重叠的情况以及所述第一部件和所述第二部件分离的情况下，所述转动机构均以同步方式工作。
[0130](10)根据⑴至(9)中任意一项所述的信息处理设备，
[0131]其中，所述第一部件是所述信息处理设备的主体，
[0132]其中，所述第二部件是能够转动地设置在所述主体的背面上并且支撑所述主体的支架，
[0133]其中，在与其上放置有所述信息处理设备的安装表面相接触的所述主体的下部中设置有第一支撑部，在所述主体相对于所述安装表面的倾斜角达到预定的倾斜角之前，所述第一支撑部用作所述主体的转动支撑点，以及
[0134]其中，在所述主体的背面或所述支架上设置有第二支撑部，在所述主体的所述倾斜角等于或大于所述预定的倾斜角时，所述第二支撑部用作所述主体的转动支撑点。
【权利要求】
1.一种信息处理设备,包括: 第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件通过转动机构相连接， 其中，所述转动机构各自具有: 压缩弹簧，其沿着用作转动中心的转动轴的轴向方向伸缩， 凸轮，所述凸轮由所述压缩弹簧转动并且产生用于使所述第一部件和所述第二部件转动的转矩，以及 阻尼器，用于根据所述转动轴的转动速度产生对于所述凸轮所产生的转矩的载荷，以及 其中，对所述凸轮的压力角进行设置，以使得所述压缩弹簧的恢复力被转换为用于转动所述凸轮的力的比率随着所述压缩弹簧被进一步压缩而减小。
2.根据权利要求1所述的信息处理设备， 其中，对所述凸轮的压力角进行设置，以使得所述压缩弹簧的恢复力被转换为用于转动所述凸轮的力的比率在所述第一部件和所述第二部件彼此大致平行的位置处减小。
3.根据权利要求2所述的信息处理设备， 其中，对所述凸轮的压力角进行设置，以使得在所述第一部件和所述第二部件彼此大致平行的位置处，由所述凸轮所产生的转矩与所述转动机构的摩擦力之间的差等于或小于静摩擦力。
4.根据权利要求1所述的信息处理设备， 其中，所述压缩弹簧以与自然长度的状态相比被进一步压缩的状态设置在所述凸轮与所述阻尼器之间。
5.根据权利要求1所述的信息处理设备， 其中，所述阻尼器是旋转型阻尼器，并且作用于所述转动轴转动的正方向和反方向这两个方向上。
6.根据权利要求1所述的信息处理设备， 其中，所述第二部件相对于所述第一部件的可移动范围为15°?90°。
7.根据权利要求1所述的信息处理设备， 其中，在所述第二部件被置于安装表面上的情况下，在所述第一部件相对于所述安装表面的倾斜角小于预定的倾斜角的情形以及在所述第一部件的倾斜角等于或大于所述预定的倾斜角的情形之间，所述信息处理设备的与所述安装表面接触的转动支撑点是不同的。
8.根据权利要求7所述的信息处理设备， 其中，所述信息处理设备的所述转动支撑点发生改变时的所述预定的倾斜角为65°?85。。
9.根据权利要求1所述的信息处理设备， 其中，在所述第一部件和所述第二部件彼此重叠的情况以及所述第一部件和所述第二部件分离的情况下，所述转动机构均以同步方式工作。
10.根据权利要求1所述的信息处理设备， 其中，所述第一部件是所述信息处理设备的主体， 其中，所述第二部件是能够转动地设置在所述主体的背面上并且支撑所述主体的支架， 其中，在其上与放置有所述信息处理设备的安装表面相接触的所述主体的下部中设置有第一支撑部，在所述主体相对于所述安装表面的倾斜角达到预定的倾斜角之前，所述第一支撑部用作所述主体的转动支撑点，以及 其中，在所述主体的背面或所述支架上设置有第二支撑部，在所述主体的所述倾斜角等于或大于所述预定的倾斜角时，所述第二支撑部用作所述主体的转动支撑点。
【文档编号】F16M11/18GK204113881SQ201420411809
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】汤川修平, 小金井胜义, 久保田裕己 申请人:索尼公司