专利名称：带开关的铰链装置及包括这种铰链装置的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种用于诸如移动电话，个人数字助理(PDA)，以及笔记本电脑的电子装置的铰链装置。
例如，移动电话通常包括一个操作部件和一个显示部件。操作部件设有一个操作部分。显示部件设有一个显示面。最近，操作部件和显示部件经常由一个铰链装置连接以成为折叠式的，即，可打开和可关闭。这样的移动电话在下文中被称作折叠式移动电话。
对于折叠式移动电话，显示部件仅在希望和需要的时候打开。因而有可能保护操作部分和显示面并防止操作错误。而且，处于关闭状态的移动电话尺寸减小因此便于使用者携带。除此之外，操作部分和显示面可以容易地增加尺寸。
这种类型的移动终端在例如日本专利申请公开(JP-A)No.2002-320014中被披露。移动终端包括一对彼此连接并可绕着旋转部分打开和关闭的外壳，以及一个用于检测外壳的打开状态和关闭状态的开关。开关位于其中的一个外壳里面。因而可以由开关检测外壳的打开状态和关闭状态。因此有可能设计一种移动终端使移动终端的电源供应在外壳打开和关闭时分别自动接通和切断。
然而，开关位于其中一个壳体的里面使得移动终端不可避免地在尺寸上有所增加并在结构上变得复杂。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种带开关的并且能够实现电子装置在尺寸上缩小在结构上简单的铰链装置。
本发明的另一目的是提供一种包括所描述类型的铰链装置的电子装置。
本发明的其它目的会在后面的描述中变得很明显。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于连接电子装置的第一外壳和第二外壳的铰链装置以使第一和第二外壳相对于彼此是可旋转的，铰链装置包括一个第一旋转部分，连接到第一外壳，一个第二旋转部分，连接到第二外壳并相对于第一旋转部分是可旋转的，一个开关，由第二旋转部分非旋转地支撑，以及一个凸轮元件，其位置朝向开关，凸轮元件相对于第二旋转部分是可旋转的并且能够与第二外壳在铰链装置的旋转方向上接合，开关包括一个导电的第一触点以及一个导电的第二触点，第二触点朝向第一触点并且能够与第一触点连接和脱离；凸轮元件设有一个凸轮部分，用于压下第二触点随着凸轮元件的旋转而使第二触点与第一触点连接和脱离。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子装置，包括一个第一外壳，一个第二外壳，以及上面描述的铰链装置，铰链装置连接第一和第二外壳以使第一和第二外壳相对于彼此是可旋转的。
图1是带有根据本发明的第一实施例的铰链装置的配备了照相机的电子装置的分解透视图；图2是图1中的电子装置其照相机位置不同的透视图；图3是图1和图2中的电子装置的分解透视图；图4A是图1到3中的电子装置的处于分解状态的包括铰链装置的典型部分的透视图；图4B和4C是图1到3中的电子装置在安装过程中的包括铰链装置的典型部分的透视图；图5A到5C是图1到3中的电子装置的处于已安装状态的包括铰链装置的典型部分的透视图；
图6是通过移去铰链装置的一些元件而示出其内部结构的透视图；图7是图4A中一个部件的放大的视图；图8是在图4A和图6中示出的开关的透视图；图9是在图8中示出的开关的透视剖面图；图10是在图8中示出的开关的分解透视图；图11是带有根据本发明的第二实施例的铰链装置的处于关闭状态的折叠式移动电话的透视图；图12是图11中的折叠式移动电话处于打开状态的透视图；图13是图11和12中的折叠式移动电话的分解透视图；图14是图11到13中的折叠式移动电话的处于分解状态的包括铰链装置的典型部分的透视图；图15是图11到13中的折叠式移动电话在安装过程中的包括铰链装置的典型部分的透视图；图16是图15中的部件从不同方向看去的放大的透视图；图17是示出ON状态的侧视图，其中图14中示出的开关是打开的；图18是示出OFF状态的侧视图，其中开关是关闭的。
具体实施例方式
首先参照图1到图3，对带有根据本发明的第一实施例的铰链装置的配备了照相机的电子装置进行描述。
图中示出的电子装置包括一个第一外壳1，具有大尺寸的壳体元件1a和1b；一个第二外壳2，具有小尺寸的壳体元件2a和2b；一个照相机3，由第二外壳2保持；一个铰链装置4，介于第一和第二外壳1和2之间；以及一块软板(柔性电路板)(FPC)5。铰链装置4具有圆柱形的结构，在径向方向上可分为两部分，并且包括第一和第二旋转部分6和7，它们在同一轴上彼此邻近布置。第一旋转部分6连接到软板5。第二旋转部分7可相对于第一旋转部分6旋转并且固定在照相机3上。
第一外壳1连接到铰链装置4以装入第一旋转部分6。第一旋转部分6与第一外壳1在旋转方向上接合以使其不能旋转。软板5固定安装在第一外壳1里并且其一部分卷起并容纳在第一旋转部分6里。第二外壳2连接到铰链装置4以装入第二旋转部分7并且包围着照相机3以保护照相机3。因而，第一和第二外壳1和2彼此连接以相对于彼此可旋转。
参照图4A到4C以及5A到5C，详细描述铰链装置4。
铰链装置4还设有一个开关8以及一个开关环或凸轮元件9用于驱动开关8。第二旋转部分7具有一个圆柱形部分10，圆柱形部分10形成在轴线方向的一个末端。圆柱形部分10具有作为具有矩形剖面的凹部的一个容纳部分10a，一个圆柱形外圆周表面10b，以及从外圆周表面10b延伸到容纳部分10a的一个切口部分10c。在容纳部分10a的一部分上，露出了两个导体部分5a，作为形成于软板5上的电路的一部分。具有在后面会变得很清楚的一种结构，开关8容纳或插入到容纳部分10a里以使其不能旋转并且是可移动的或可拆卸的。
参照图7到图10，描述开关8。
开关8具有一个具有与容纳部分10a的矩形剖面相同的矩形剖面的绝缘基座8a；两个窄的固定触点(第一触点)8b，由基座8a支撑并具有导电性和弹性；以及一个宽的可移动触点(第二触点)8c。固定触点8b分别放置在形成于基座8a上的两个槽8a1里。每个固定触点8b都形成为大体U形并具有一个第一接触部分8b1，第一接触部分8b1位于基座8a的一侧上；以及一个第二接触部分8b2，第二接触部分8b2位于基座8a的另一侧上。可移动触点8c形成为大体L形并具有一个可移动接触部分8c1，可移动接触部分8c1朝向第一接触部分8b1并且在它们之间留有空间；以及作为操作部分的一个突起部分8c2。当突起部分8c2被压下时，可移动接触部分8c1与两个固定触点8b的第一接触部分8b1接触以通过可移动接触部分8c1电力连接固定触点8b。换句话说，开关8被转到ON状态。当突起部分8c2上的压下力被松开时，可移动接触部分8c1在可移动触点8c的弹性回复力的作用下与第一接触部分8b1脱开，以使固定触点8b电力绝缘或彼此脱离开。换句话说，开关8被转到OFF状态。
如上所述，开关8容纳在形成于铰链装置4里并且具有矩形剖面的容纳部分10a里。然后，开关8被限制了绕铰链装置4的中心轴的旋转，因为基座8a与容纳部分10a的侧壁接合。在这种状态下，第二接触部分8b2与导体部分5a接触。突起部分8c2从圆柱形部分10的外圆周表面10b穿过切口部分10c突起。对于这种结构，开关8容纳在铰链装置4里，并且，开关8因此而不需要安排在另一位置。因而，电子装置可以设计得尺寸较小。
回到图4A到4C以及5A到5C，描述凸轮元件9。
凸轮元件9具有一端为封闭端的圆柱形状，并且装配到圆柱形部分10上以使其为可旋转的。结果，凸轮元件9在径向上朝向开关8。凸轮元件9的外圆周表面设有一个接合部分9a以与第一外壳1在旋转方向上接合。凸轮元件9的内圆周表面设有一个圆柱形表面9b，圆柱形表面9b邻近圆柱形部分10的外圆周表面10b；以及一个凹部或脱开部分9c，脱开部分9c部分地从圆柱形表面9b降低。，凹部9c形成在当凸轮元件9相对于圆柱形部分10旋转时朝向切口部分10c的位置上。就像后面将要描述的一样，圆柱形表面9b和凹槽9c作为一个凸轮部分，以伴随第二旋转部分7和凸轮元件9之间的相对旋转操作开关8。
参照图1到10，描述铰链装置4的操作。
参照图1，电子装置处于正常状态，照相机3从包含于电子装置主体里的第一外壳1突出。在正常状态下，用户或拍照者可以正常地拍下前面景象的照片。此处假设，在正常状态下，开关8的突起部分8c2朝向凸轮元件9的圆柱形表面9b。因此，圆柱形表面9b与突起部分8c2接合以将突起部分8c2向里推以使开关8转向ON状态。
参照图2，电子装置处于特殊状态，照相机3从图1所示状态旋转了180°并退回。在特殊状态下，拍照者可以拍他自己的照片。此处假设，在特殊状态下，开关8的突起部分8c2朝向凸轮元件9的脱开部分9c。因此，突起部分8c2上的推动力松开以使开关8转向OFF状态。
如上所述，开关8响应第二外壳2相对于第一外壳1的旋转，也即响应照相机3的位置变化而打开和关闭。因此，如果开关8处于ON状态，与开关8处于OFF状态相比，有可能获得一个开关信号用于将照相机图像上下翻转。
在上述电子装置里，开关8响应第一和第二外壳1和2之间的相对旋转的转换是由简单的凸轮机构控制的。因此，电子装置在结构上不复杂。而且，开关信号可以用于打开和关闭照相机的电源供应。
接下来参照图11到13，描述带有根据本发明的第二实施例的铰链装置的折叠式移动电话。
图中示出的折叠式移动电话包括一个操作部件11，操作部件11带有包括一对壳体12和13的第一外壳；以及一个显示部件14，带有包括一对壳体15和16的第二外壳。操作部件11设有一个操作部分。显示部件14设有一个显示面。铰链装置4连接操作部件11和显示部件14以使操作部件11和显示部件14是可折叠的，即，可以打开和关闭。铰链装置4的第一和第二旋转部分6和7分别连接到软板5上。第一旋转部分6与操作部件11的第一外壳在旋转方向上接合。第二旋转部分7与显示部件14的第二外壳在旋转方向上接合。
参照图14到16，描述铰链装置4。与第一实施例相似的部件用相同的标号表示并且不再描述。
开关环或凸轮元件9设有两个形成于其外圆周表面上的平面9d并且彼此相对。平面9d用于与操作部件11的第一外壳在旋转方向上接合。
当开关8的突起部分8c2朝向凸轮元件9的圆柱形表面9b时，如图17所示，开关8处于ON状态。当显示部件14打开并且开关8如图18所示随着第二旋转部分7的旋转而旋转时，开关8的突起部分8c2朝向凸轮元件9的脱开部分9c。结果，开关8转向OFF状态。
尽管结合优选实施例描述了本发明，但在不脱离本发明的范围的情况下，将本发明以各种其他方式投入实际，这对本领域的普通技术人员来说是很容易的。例如，前面已经描述了两个实施例。然而，电子装置可以以各种方式在设计上进行修改。例如，软板的两个导体部分可以替换为一个导体部分并且两个第一触点可以替换为一个第一触点。由第二触点，一个导体部分，以及一个第一触点形成一个闭合回路。
权利要求
1.一种铰链装置，所述铰链装置用于连接电子装置的第一外壳和第二外壳以使第一和第二外壳可彼此相对旋转，所述铰链装置包括第一旋转部分，适合连接到第一外壳；第二旋转部分，适合连接到第二外壳并可相对于第一旋转部分旋转；开关，由第二旋转部分不可旋转地保持；凸轮元件，设置朝向开关，凸轮元件可相对于第二旋转部分旋转并且适合沿铰链装置的旋转方向与第二外壳接合，开关包括导电的第一触点以及导电的第二触点，所述第二触点朝向第一触点并且适合与第一触点连接和脱离；凸轮元件具有凸轮部分，所述凸轮部分用于随着凸轮元件的旋转压下第二触点而使第二触点与第一触点连接和脱离。
2.根据权利要求1的铰链装置，其中开关还包括绝缘基座，所述基座保持第一和第二触点并且沿旋转方向与第一旋转部分接合。
3.根据权利要求1的铰链装置，其中第二旋转部分具有容纳部分，开关可拆卸地容纳在容纳部分里。
4.根据权利要求3的铰链装置，其中容纳部分具有露出的导体部分，第一触点与导体部分接触。
5.根据权利要求1的铰链装置，其中第二旋转部分具有圆柱形部分，凸轮元件可旋转地配合在圆柱形部分上。
6.根据权利要求5的铰链装置，其中圆柱形部分具有形成在其内部的容纳部分，开关容纳在容纳部分里。
7.根据权利要求6的铰链装置，其中第二触点具有突起部分，突起部分从圆柱形部分的外周表面突出，凸轮元件具有内周表面，该内周表面朝向圆柱形部分的外周表面，凸轮部分形成在内周表面上，随着凸轮元件的旋转凸轮部分与突起部分接合。
8.根据权利要求7的铰链装置，其中圆柱形部分具有切口部分，第二触点通过切口部分从圆柱形部分的外周表面伸出以形成突起部分。
9.根据权利要求7的铰链装置，其中凸轮元件的内周表面设有圆柱形表面，该圆柱形表面与突起部分接合；以及脱开部分，该脱开部分用于脱离突起部分。
10.根据权利要求5的铰链装置，其中凸轮元件具有设有接合突起的外周表面以沿旋转方向与第二外壳接合。
11.根据权利要求5的铰链装置，其中凸轮元件具有设有平面的外周表面以沿旋转方向与第二外壳接合。
12.一种电子装置，包括第一外壳；第二外壳；以及权利要求1中所述的铰链装置，铰链装置连接第一和第二外壳以使第一和第二外壳可彼此相对旋转。
全文摘要
一种铰链装置，用于可旋转地连接电子装置的第一外壳和第二外壳，铰链装置包括连接到第一外壳的第一旋转部分以及连接到第二外壳并可相对第一旋转部分旋转的第二旋转部分(7)。第二旋转部分不可旋转地保持开关(8)。凸轮元件(9)的位置朝向开关。凸轮元件相对于第二旋转部分是可旋转的并且与第二外壳沿铰链装置的旋转方向接合。开关包括导电的第一触点以及导电的第二触点，第二触点朝向第一触点并且能够与第一触点连接和脱离。凸轮元件设有凸轮部分，用于随着凸轮元件的旋转压下第二触点而使第二触点与第一触点连接和脱离。
文档编号H04M1/02GK1617659SQ20041009270
公开日2005年5月18日 申请日期2004年11月11日 优先权日2003年11月12日
发明者茨木和昭, 樋口真佐央 申请人:日本航空电子工业株式会社