专利名称：铰链组件的制作方法
一般地说，本发明涉及可折叠式移动无线通信装置壳体的铰接机构。虽然本发明可用于多种应用场合，但它特别适用于手持无线电话，下面将结合此方面进行详细描述。
越来越多地采用移动式无线电话来让用户实际上在任意位置通过无线系统进行电话通讯。移动电话将一低功率的无线电频率信号发送给接收基站，该接收基站可与传统的陆基通讯线路的电话系统相连。
具有两个壳体并由一种可以使该二壳体彼此叠合的铰链相连的移动式无线电话，在本技术领域是公知的。某些这种折叠式无线电话在其一个称作主壳体的壳体中装有大部分电子线路，在其另一称作上盖的壳体中装有很少的电子线路。其它一些的这种折叠式无线电话将其所有电子线路装在主体中，其上盖仅用于遮盖电话的键盘或者键盘和显示器。
某些已知的蜂窝式移动无线电话，如图6所示，采用的铰链机构具有弹簧642和铰链枢轴636、648，铰链枢轴设置在位于上盖606一端的管状铰链支架624中，其导套660则形成在主体612中。弹簧642位于铰链枢轴636和648之间，并且总是将铰链枢轴636、648从上盖606向外推向主体612。此种已知无线电话的例子，在1993年9月16日公开的PCT说明书WO93/18592以及1994年1月4日公布的美国专利US5,274,882中都有描述。
上述的这种铰链机构尽管适用于某些折叠式无线电话，但是并不适用于袖珍式折叠无线电话。袖珍式无线电话的壳体没有足够的空间和材料强度来承受其弹簧的外向压力。并且，其较小的壳体使得更难于组装此铰链部件。
授予Wilcox等人的名称为“Radiotelephone Having a SelfContained Hinge”，公布日为1997年5月13日，转让给Motorola公司的美国专利US5,628,089，公开了一种用于袖珍式无线电话的铰链。该铰链301包括弹簧405、凸轮404和随动件403，它们经由圆柱形中空包套303的一敞开端组装在该包套303中，并通过连接到包套303敞开端上的帽盖305将其组装在一起。被组装在包套303中的铰链301，位于上盖103的空腔307和主体101的空腔503中。这种整装的铰链对于某些无线电话厂商可能是需要的，因为它能够作为一个单独的单元购买，从而省去了在制造过程中与组装铰链有关的步骤。然而，因为该铰链包括一个用以将铰链部件装在一起的包套，所以其所用部件的数量以及铰链的成本都有所增加。
因此，需要一种用于袖珍式折叠器件例如移动式无线电话中的整装铰链，它能够最大限度地降低部件数量和铰链成本。
图1为根据本发明构造的折叠式无线电话在关闭状态的立体图。
图2为图1中所示根据本发明构造的折叠式无线电话在打开状态的立体图。
图3为根据本发明构成的组合铰链的正视图。
图4为图3所示铰链组件的分解图。
图5为图1所示的无线电话沿其旋转轴截取的剖面图。
图6为已知无线电话的分解立体图。
本发明提供一种用于袖珍式无线通讯装置例如移动式无线电话的铰链组件。在其优选实施例中，此铰链组件包括一个随动件；一个与该随动件可旋转连接的凸轮；以及一个其一端与该凸轮连接并且缠绕在所述随动件一部分上的弹簧。
本发明的铰链结构省去了用于将铰链部件组装在一起的单独壳体，从而降低了铰链的成本及其复杂程度。本发明的其它优点和新颖特征将在随后的描述部分加以说明，在该部分将说明并描述本发明的优选实施例。下面详细说明根据本发明构成的实施例。
下面的详细说明只是示例和解释性的，并不构成对所要求保护的发明的限制。附图用于说明本发明的优选实施例，它与说明书一起用于解释本发明的原理。下面详细说明本发明的优选实施例。
图1和2表示实施本发明的折叠式移动无线电话100的例示性实施例。该移动无线电话包括两个部分，上盖102和主体104。图2表示上盖102在“打开”状态使得无线电话100的用户可以通过听筒202接听以及对着话筒204讲话。主体包括一个键盘206，其上具有如通常电话设置的从零开始逐一编号的按键、#，以及*等多个按键208。键盘206还可以具有例如电源、功能、发送、以及与电话号码重呼有关的其它按键等附加按键208。主体104还可以具有天线106(图1)，使得能够在无线电话100与蜂窝电话系统的基站(未画出)之间实现无线通讯。主体104还包括一个端口210，使得无线电话100可以与外围设备例如电池充电器和外接天线、键盘、扬声器或话筒等连接。
如此处所采用的，参见图3，铰链组件2800将上盖102和主体104(图1)连在一起。在图3的正视图中画出了全部组装好的铰链2800，而在图4的立体图中对其进行了分解。铰链2800将在下面进行详细描述。图5为图1的无线电话100在关闭状态的剖面图，其中画出了组装好的铰链2800的耦接。在组装无线电话时，铰链2800位于上盖102的圆筒部分216中。其中带有铰链2800的上盖102可转动地连接在主体104的两个铰链接头(knuckle)212、214之间(图2)。铰链2800的这种设计使得上盖102能够在关闭状态时保持在正对键盘206，如图1所示，而在打开状态时与键盘206成钝角形式，如图2所示。
本发明优选实施例的优点在于其元件的组装与无线电话的壳体无关。在组装好铰链2800之后，组装人员在将铰链2800置于无线电话100中时可以处置所组装好的部件而不是单个部件。另外，与美国专利US5,628,089中所公开的铰链组件不同，本发明的铰链组件2800没有用于将铰链部件保持在一起的单独元件。
下面详细说明铰链组件2800。参见图3，铰链组件2800包括一个静止元件，例如随动件2802；两个运动元件，例如凸轮2804和弹簧2806；两个摩擦垫圈2808、2810；和一个杆2812，保持接合以提供一整装的铰链组件2800。
参见图4，其中表示铰链组件2800优选实施例的分解左透视图。随动件2802包括三个整体形成的部分连接头2901(最好是Y形或其它适当形状)，本体2903和轴2905。优选地，随动件2802采用可以多渠道购得的缩醛树脂或特氟龙材料注模制成。Y形连接头2901与无线电话主体104的铰链接头212、214之一的开口(未画出)相配。其开口成形为可以接纳该Y形连接头2901并将铰链组件位置锁定的形状。
随动件本体2903由具有平的下表面2909和平的上表面2911的柱状部分2907构成。与随动件本体2903的上表面2911连接有多个翼片(tab)2913，最好是两个(只画出了一个)。翼片2913具有一平的第一表面2915和一弯曲的第二表面2917。在该优选实施例中，翼片2913彼此间隔180度。一个管形轴2905也与随动件本体2903的上表面2911连接，并且保持在翼片2913之间。
轴2905最好包括一实心部分2919和一由多个等间隔排列成圆形的弹性支承叉(prong)2921构成的部分。弹性支承叉2921的数目最好是三个。各个支承叉2921在其端部最好形成有凸缘2923。为了确保轴2905的外径略小于弹簧2806的内径，在支承叉2921之间接纳有杆2812，使得各支承叉的内表面紧紧地压在杆2812上。此杆最好由ABS制成。
凸轮2804最好采用可以多渠道购得的特氟龙填充树脂材料注模制成，并且一般为中空的圆柱形。凸轮2804的一端形成一平的环形表面2925。凸轮2804的另一端形成轮廓2927，具有与随动件本体2903的上表面2911相配的凸峰2929和凹谷2931(亦如图3所示)。在组装该铰链部件时，凸轮2804的轮廓端2927插在随动件轴2905上，与随动件本体2903的上表面2911相配，使得随动件翼片2913接纳在凸轮2804的凹谷2931中，如图3所示。
凸轮2804还具有多个凸棱(rib)2933。凸棱2933接纳在上盖102的圆筒部分216内表面上形成的狭缝(未画出)中，使得在上盖102相对于无线电话主体104在打开和关闭位置之间运动时，凸轮2804与无线电话上盖102一起转动。因为随动件连接头2901锁定在无线电话主体104的铰链接头212、214之一中，所以当上盖102在打开和关闭位置之间运动时随动件2802并不转动。
弹簧2806由金属制成，并且为螺旋形。在组装铰链部件的过程中，将弹簧2806置于随动件轴2905上，并且将其耦接在凸轮2804和随动件轴2905的弹性支承叉2921的凸缘2923之间。在该优选实施例中，在凸轮2804平的环形表面2925与弹簧2806一端之间设有一第一摩擦垫片2808，在弹簧2806的另一端与弹性支承叉2921的凸缘2923之间设有一第二摩擦垫片2810。在无线电话上盖102在打开和关闭位置之间转动的过程中，摩擦垫片2808、2810可最大限度减小凸轮2804和弹性支承叉2921上的磨损。
一旦单个的铰链部件如上所述被组装好之后，组件2800就构成了一个整装部件，可以作为即用部件销售或者在制造时直接装配在无线电话中。如果在制造时直接装配在电话中，则铰链组件2800位于无线电话上盖102的圆筒部分216内，如图5所示。如图所示，随动件连接头2901接纳在电话主体的铰链接头之一214中，并在其中锁定以防止随动件2802当电话上盖102打开和关闭时发生转动。在随动件的另一端，第二摩擦垫片2810压在形成于圆筒216内部的支承台肩218上。如前所述，形成在凸轮2804外表面的凸棱2933接纳在圆筒216内部的凹槽(未画出)中，使得当上盖102打开和关闭时凸轮2804随之转动。当上盖102在打开和关闭位置之间转动时，凸轮2804围绕随动件本体2903转动180度，使得随动件本体2903的各翼片2913(只画出其一)由凸轮2804的一个凹谷2931(或凹陷位置)重新定位至凸轮2804的相邻凹谷2931(凹陷位置)中。当上盖102从打开位置向关闭位置运动时，凸轮的凸峰2929通过翼片2913的翼梢2914的转动使得上盖102弹性闭合。类似地，当上盖102从关闭位置向打开位置运动时，凸轮的凸峰2929沿相反方向通过翼片2913的翼梢2914的转动使得上盖102弹性打开。此种特性使得上盖102可以方便地打开和关闭。
本领域技术人员将会明白，可以对本发明的装置以及该装置的结构进行多种改造和变化，而不偏离本发明的范围和精神。
权利要求
1．一种铰链组件，包括一个随动件；一个凸轮，与该随动件可转动地连接；一个弹簧，其一端与该凸轮相连，并且缠绕在所述随动件的一部分上。
2．如权利要求1所述的铰链组件，其中该随动件包括一个连接头；一个本体；和一个长轴。
3．如权利要求2所述的铰链组件，其中所述长轴包括一个实心部分和一个具有多个弹性支承叉的部分。
4．如权利要求2所述的铰链组件，其中所述连接头形成一Y形凸起。
5．如权利要求2所述的铰链组件，其中所述随动件本体包括一圆柱状部分，其具有一平的下表面和一具有多个与其固定连接的翼片的上表面。
6．如权利要求3所述的铰链组件，其中所述多个弹性支承叉在其支承叉的端部各形成一个凸缘。
7．如权利要求1所述的铰链组件，还包括一个第一摩擦垫片，环绕所述随动件并且位于凸轮与弹簧的第一端之间。
8．如权利要求7所述的铰链组件，还包括一个第二摩擦垫片，环绕所述随动件并且与弹簧的第二端连接。
9．如权利要求5所述的铰链组件，其中所述多个翼片为2个。
10．如权利要求5所述的铰链组件，其中所述多个翼片各具有一个线性表面和一个弯曲表面。
11．在带有一个主体和一个上盖的无线通讯装置中，一铰链组件包括一个随动件；一个凸轮，其具有一平的环形表面和一个形成为具有凸峰和凹谷轮廓的表面，该凸轮与所述随动件可转动地连接，以及一个弹簧，其一端与该凸轮相连，并且缠绕在所述随动件的一部分上。
12．如权利要求11所述的无线通讯装置，其中所述随动件包括一个本体，其具有一平的环形表面，该表面上整体形成有多个翼片。
13．如权利要求12所述的无线通讯装置，其中所述上盖相对于该装置主体从打开位置向关闭位置的转动导致凸轮围绕随动件转动，使得凸轮的凸峰通过所述翼片从而使上盖弹性关闭。
14．如权利要求12所述的无线通讯装置，其中所述上盖相对于该装置主体从关闭位置向打开位置的转动导致凸轮围绕随动件转动，使得凸轮的凸峰通过所述翼片从而使上盖弹性打开。
15．如权利要求12所述的无线通讯装置，其中所述上盖相对于该装置主体在打开位置和关闭位置之间的转动导致所述凸轮转动，使得所述随动件的翼片从凸轮的一个凹陷位置运动至凸轮的相连凹陷位置。
16．一种无线电话机，包括一个主体，一个上盖，和一个与该主体和上盖相连用于将该主体和上盖连接起来的铰链组件，所述铰链组件包括一个随动件；一个凸轮，具有一平的环形表面和一个形成为具有凸峰和凹谷轮廓的表面，该凸轮与所述随动件可转动地连接，以及一个弹簧，其一端与该凸轮相连，并且缠绕在所述随动件的一部分上。
全文摘要
一种带有主体(104)和上盖(102)的无线通讯装置(100)用的铰链组件(2800),其中上盖(102)带有整体形成于其上的圆筒(216)。该铰链组件(2800)包括一个随动件(2802)、一个与随动件(2802)连接的凸轮(2804)和一个与凸轮(2804)连接并缠绕在随动件(2802)一部分上的弹簧(2806)。铰链部件可以独立于无线通讯装置(100)制造而全部组合整装好。
文档编号F16C11/04GK1236249SQ9910662
公开日1999年11月24日 申请日期1999年5月14日 优先权日1998年5月14日
发明者尼古拉·米伸科 申请人:摩托罗拉公司