铰链机构以及携带终端的制作方法

专利名称：铰链机构以及携带终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铰链机构以及携带终端，其用于例如将第 一框体和第二
框体可折叠开闭地连接的手机及PDA等携带终端。
背景技术：
目前，在手机等携带终端中，多使用进行被称作翻盖型的折叠开闭的铰 链机构。作为进行这样的折叠开闭的铰链机构，提出有如下机构，即，为了 实现半自动的开动作，可通过按下设于枢轴端部的按钮的单触式操作，从闭 状态转换到开状态(参照专利文献1以及2)。
但是，由于该机构需要将小的按下用按钮向枢轴方向压入，所以操作困 难。另外，还存在如下问题，即，当携带终端在被容纳于手提包中而搬运期 间因撞击等而按下按下用按钮时，会无意中进行开动作。而且，还存在如下 问题，即，若要防止该无意的开动作，虽然具有加强按钮的按下恢复用弹簧 的施力的方法，但这样加强按压力，则按下按钮时需要使用强力，很不方便。
专利文献l:(日本)特开平8 - 125725号公报
专利文献2:(日本)特开2003 - 202013号公报

发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种铰链机构以及携 带终端，能够通过简单的操作来实现半自动的开动作。
本发明的铰链机构，通过旋转将构成携带终端的第一框体和第二框体可 折叠开闭地连接，其特征在于，具备第一凸轮，其固定在所述第一框体上， 具有在枢轴的周围向枢轴方向突出的第一凸部；第二凸轮，其固定在所述第 二框体上，具有在枢轴的周围向枢轴方向突出并与所述第 一 凸轮的第 一凸部 卡合的第二凸部；按压施力装置，其将所述第一凸轮和第二凸轮向彼此接近 的方向按压施力，所述第一凸轮和第二凸轮在具有所述第一凸部的第一对置 面和具有所述第二凸部的第二对置面彼此对置的状态下配置；旋转施力装置，
其按照将所述第一凸轮和所述第二凸轮以所述枢轴为中心向开方向相对地旋 转的方式施力。在向旋转方向倾斜的倾斜面上形成，将所述旋转施力装置的 向开方向的旋转卡止时使所述第 一凸部和所述第二凸部彼此抵接的各抵接部 中的至少一个抵接部，所述按压施力装置构成为另 一个所述抵接部不会因所 述旋转施力装置的旋转施力而越过所述倾斜面的强度的按压力。
所述携带终端可由手机或PDA ( Personal Digital Assistants:个人数字助 理)等可携带的终端构成。
根据本发明，可提供一种铰链机构，其能够通过简单的操作实现半自动 的开动作。例如，若将该铰链机构安装在携带终端中，则当通过手动使第一 框体和第二框体与所述施力装置的按压力相反而向开方向旋转时，能够实现 另 一个所述抵接部越过所述倾斜面，然后通过旋转施力装置的旋转施力自动 地向开方向旋转的半自动的开动作。
作为本发明的一方面，可在所述第一对置面或所述第二对置面具备斜面， 该斜面利用所述按压施力装置的按压力，辅助所述旋转施力装置的旋转。
由此，能够提高通过半自动完全旋转到全开状态的可靠性。
另外，作为本发明的一方面，可具备旋转支点，其在将所述第一框体 和第二框体重合折叠的状态下，允许第一框体和第二框体错开而旋转；卡止 解除装置，当第一框体和第二框体错开而旋转时，将所述按压施力装置对第 一凸轮和所述第二凸轮在开方向的旋转卡止解除。
由此，提供一种铰链机构，若使第一框体和第二框体错开，就能够半自 动地打开到全开状态。
另外，本发明提供一种携带终端，其特征在于，具备所述铰链机构和所 述第一框体和第二框体；在所述第一框体和第二框体中的一个框体具有显示 图像的显示装置；在另一个框体具有允许输入操作的输入装置。
由此，能够提供一种半自动地向开方向旋转的翻盖型的携带终端。
本发明提供一种铰链机构以及携带终端，其能够通过简单的操作来实现 半自动的开动作。


图1是表示手机的外观的立体图； 图2是铰链装置的分解立体图3是铰链装置的分解立体图4是铰链装置拆下外壳后的状态的立体图； 图5是铰链装置拆下外壳后的状态的立体图6 (A) ~ (D)是通过正面图说明铰链装置的旋转动作的说明图7 (A) ~ (D)是说明4交链装置的旋转动作的说明图8 (A) ~ (D)是说明旋转动作中的山形凸部的位置的说明图9 (A) (D)是通过立体图说明手机的旋转动作的说明图IO是实施例2的铰链装置的分解立体图11是实施例2的铰链装置的分解立体图12是实施例2的铰链装置的立体图13是实施例2的铰链装置的立体图14 ( A) ~ (D)是通过正面图说明实施例2的铰链装置的旋转动作的 说明图15 (A) (C)是通过背面图说明实施例2的铰链装置的旋转动作的 说明图16 (A) (D)是说明主体侧凸轮150和盖侧凸轮170的动作的说明
图17 (A) (C)是通过背面图说明手机的旋转动作的说明图； 图18 (A) ~ (C)是通过上面图说明手机的旋转动作的说明图； 图19是实施例3的铰链装置的分解立体图； 图20是实施例3的铰链装置的分解立体图； 图21是实施例3的铰链装置的立体图； 图22是实施例3的铰链装置的立体图23 ( A) ~ (B)是通过正面图说明实施例3的铰链装置的旋转动作的 说明图24 (C) (D)是通过正面图说明实施例3的铰链装置的旋转动作的 说明图25 (A) ~ (B)是通过背面图说明实施例3的铰链装置的旋转动作的 说明图26 (C)是通过背面图说明实施例3的4交链装置的旋转动作的说明图;
图27 (A) ~ (D)是说明主体侧凸轮和盖侧凸轮的动作的说明图； 图28 (A) ~ (D)是说明主体侧凸轮和盖侧凸轮的动作的说明图。 符号说明
1、 101、 301 手才几
2、 102 盖 3 显示面
6 键配置面 7、 107 主体 10、 110、 310 25、 125、 325 45、 145、 345 50、 150、 350
53、 153、 353 53a、 153a、 353a 倾4斗面
54、 154、 354 对置面
70、 170、 370 盖侧凸轮
71、 171、 371 旋转卡止凸部
72、 172、 372 斜面 242、 342 卡止解除凸部 253、 353 卡止解除斜面 269、 469 轴孔座 410 滑动凸專仑 R3 铆钉 Yl 箭头标记 Y2 箭头标记
铰链装置 旋转弹簧
按压弹簧
主体侧凸專仑
山形凸部
具体实施例方式
参照下面的

该发明的 一 实施方式。 [实施例1 ]
图1是表示手机1的外观的立体图。
手机1由主体7和盖2构成，其中，主体7具有配置有省略图示的输入
键等的键配置面6，盖2具有配置有省略图示的液晶画面等的显示面3。该盖 2和主体7通过分别设置的连接部4 ( 4a、 4b )以及连4妄部5, /人4建配置面6 以及显示面3对置重合的闭状态向旋转170度而打开的开状态可折叠开闭地连接。
在主体7的连接部5的内部以及盖2的连接部4b的内部收纳有如下说明 的铰链装置10。
图2以及图3表示铰链装置10的分解立体图，图4以及图5表示铰链装 置IO拆下外壳后的状态的立体图。
铰链装置10由E环13、挡块20、旋转弹簧25、主体侧外壳30、轴40、 按压弹簧45、垫圈48、主体侧凸轮50、盖侧外壳60、盖侧凸轮70以及E环 81构成。
挡块20由大致圆筒形的轴部20b和外周比该轴部20b大的大致圓筒形的 头部20a构成。在头部20a的外周面形成有将旋转弹簧25的一端26固定的 旋转弹簧安装槽21。另外，挡块20与头部20a以及轴部20b的内部连通，形 成有贯通轴40的轴贯通孔23。该轴贯通孔23具有剖面呈将圆形的一部分切 口的形状的旋转卡止面22,贯通的轴40的切口面43与该旋转卡止面22面接 触。因此，轴40和挡块20以不相对旋转的方式被固定。另外，在轴部20b 的端部形成有与按压弹簧45的一端面46 (图3 )面接触并支持按压的按压支 持端面24 (图2)。
旋转弹簧25为螺旋状的弦巻弹簧，其大小形成为内周比轴部20b的外周 大、外周比头部20a的外周小。另外，旋转弹簧25在两端部分别形成有沿轴 向立起的一端26以及另 一端27。该旋转弹簧25将挡块20的轴部20b从一端 26侧贯通内部，将一端26安装在挡块20的旋转弹簧安装槽21中。
主体侧外壳30在挡块20侧形成有将挡块20连同头部20a —起贯通的贯 通孔32 (图3)。该贯通孔32的内周形成为比挡块20的头部20a的外周微大 的尺寸，在贯通孔32的内部能够以挡块20无应力旋转的方式构成。在主体 侧外壳30的与贯通孔32相反一侧，形成有插入主体侧凸4仑50而非旋转固定 的滑动槽31。在主体侧外壳30的内部，存在从贯通孔32到滑动槽31连通的 空间，贯通有轴40的按压弹簧45可伸缩自如地贯通。另外，在主体侧外壳 30的内部，设有省略图示的旋转弹簧安装孔，在该旋转弹簧安装孔中安装并 固定旋转弹簧25的另一端27。
轴40形成有在两端以整体大致圓柱形分别安装E环13、81的终端槽41、 42。另外，轴40将圆柱形状的一侧面切口而形成切口面43。
按压弹簧45为螺旋状的弦巻弹簧，其形成内周比轴40的外周大、且外 周可贯通到主体侧外壳30的内部以及旋转弹簧25的内部的大小。该按压弹 簧45,不〗叉中部，直到两端部都螺旋状地形成。该*換压弹簧45的一端面46 与挡块20的按压支持端面24面接触，另一端面47与垫圈48面4妄触，成为 被挡块20和垫圈48夹住的状态。
垫圈48的内周为能够旋转自如地贯通轴40的大小，且按压弹簧45的另 一端面47形成能够牢牢面接触的大小。
主体侧凸轮50在外周设有与主体侧外壳30的滑动槽31卡合、非旋转且 在枢轴方向可滑动安装的卡合突起51。卡合突起51形成为枢轴方向的壁厚比 滑动槽31的枢轴方向的长度短。在该主体侧凸轮50的中心，形成有旋转自 如地贯通轴40的贯通孔52。在主体侧凸轮50的与盖侧凸轮70对置的对置面 54上，中心轴对称地形成有二个在旋转方向上具有二个倾斜面的山形的山形 凸部53。通过主体侧凸轮50在比半径方向最突出的卡合突起51略微内侧形 成有该山形凸部53。在主体侧凸轮50的与对置面54相反的面，形成有垫圈 48抵接的平滑面55。
盖侧外壳60为具有与主体侧外壳30相同外周尺寸的大致圓筒形的盖， 圓筒形状的壁厚大致与从主体侧外壳30的滑动槽31到外周的壁厚大致相同 形成。由此，其构成为收纳在主体侧外壳30的滑动槽31中的主体侧凸轮 50沿枢轴方向滑移而从主体侧外壳30突出， 一部分可插入到盖侧外壳60的 内部。由此，通过滑动槽31,能够在主体侧外壳30和主体侧凸轮50保持相 对非旋转的状态的基础上，使主体侧凸轮50向枢轴方向的滑移稳定，并且， 由于盖侧外壳60的内面61为圆形，即使主体侧凸轮50从主体侧外壳30突 出且一部分插入盖侧外壳60内的状态下，盖侧外壳60和主体侧外壳30也能 够相对旋转。在盖侧外壳60的与主体侧外壳30相反一侧，形成有与盖侧凸 轮70的固定突起73卡合的固定凹部62。
盖侧凸轮70在外周面突出形成有与盖侧外壳60的固定凹部62卡合、且 相对该盖侧外壳60非旋转固定的固定突起部73。在盖侧凸轮70的中心形成 有贯通轴40的贯通孔74。该贯通孔74具有剖面呈将圆形的一部分切口的形 状的旋转卡止面75，贯通的轴40的切口面43与该旋转卡止面75面接触。因
此，轴40和盖侧凸轮70以不能相对旋转的方式被固定。在盖侧凸轮70的与 主体侧凸轮50对置的对置面，形成有向主体侧凸轮50突出的两个旋转卡止 凸部71; 二个斜面72,其从自一个旋转卡止凸部71的顶点向另一个旋转卡 止凸部71的基部、侧面看一直线地倾斜的枢轴方向看，形成圓弧状。该斜面 72倾斜地形成，在闭状态下主体侧凸轮50的山形凸部53所处的一侧高、在 开状态下主体侧凸轮50的山形凸部53所处的一侧低。在旋转卡止凸部71的 与冻牛面72相反侧，沿冲区轴方向形成有垂直的垂直面71a。
由这些各部件构成的铰链装置10中，挡块20、轴40、盖侧外壳60以及 盖侧凸轮70构成一体的盖侧单元12，在盖2的连接部4b内向枢轴方向非旋 转地被固定，主体侧外壳30以及主体侧凸轮50构成一体的主体侧单元17, 在主体7的连接部5向枢轴方向非旋转地-故固定。因此，随着盖2和主体7 在开闭方向的旋转，盖侧单元12和主体侧单元17进行相对旋转。而且，关 于该旋转，旋转弹簧25总是向开方向施力，按压弹簧45对主体侧凸轮50施 力而总是向盖侧凸轮70按压。
图6是通过正面图说明铰链装置10的旋转动作的说明图，图7是通过省 略主体侧外壳30和盖侧外壳60的正面图来说明铰链装置10的旋转动作的说
70的位置的说明图，图9是通过立体图说明手机1的旋转动作的说明图。
如(A)所示，在手机l (参照图9)的盖2和主体7闭合的闭状态时， 主体侧凸轮50 (参照图7)的山形凸部53位于比盖侧凸轮70的旋转卡止凸 部71的顶点更靠垂直面71a侧的位置Pl (参照图8)。在该状态下，通过按 压弹簧45 (参照图7)的箭头标记Yl方向的按压力，山形凸部53的开动卡 止侧的倾斜面53a与旋转卡止凸部71的顶点抵接而将旋转卡止。即，旋转弹 簧25的箭头标记Y2方向的按压力使主体侧凸轮50相对盖侧凸轮70向开方 向(箭头标记Y2方向)旋转，但按压弹簧45的箭头标记Yl方向的按压力 大于该旋转按压力，整体成为向图9(A)的箭头标记Y3方向所示的闭方向 的施力，在非旋转的状态下停止。
如(B)所示，当使用者使手机l (参照图9)的盖2和主体7略微向开 方向(例如，8度左右)旋转时，主体侧凸轮50 (参照图7)的山形凸部53 的顶点越过盖侧凸轮70的旋转卡止凸部71的顶点，位于与斜面72抵接的位 置P2 (参照图8 )。在该状态下，按压弹簧45的按压力通过斜面72切换成相
对盖侧凸轮70使主体侧凸轮50向开方向旋转的按压力。因此，旋转卡止被 解除，通过旋转弹簧25的旋转按压力，主体侧凸轮50和盖侧凸轮70向开方 向相对地旋转，按压弹簧45辅助该旋转。其后，手机l (参照图9)的盖2 和主体7自动地向开方向旋转。
如(C)所示，在通过旋转弹簧25 (参照图7)和按压弹簧45的按压力 而自动地向开方向旋转的期间，主体侧凸4仑50的山形凸部53在盖侧凸4仑70 的斜面72上滑动。
如(D)所示，当旋转到全开位置时，主体侧凸轮50的山形凸部53通过 按压弹簧45的按压力落入设于盖侧凸轮70的斜面72后端的凹部72a中，在 开状态下停止。通过向该凹部72a的落入，得到在全开位置的卡合感。
闭动作时，若使用者通过手动使盖2和主体7旋转而向闭状态过渡，则 进行与上述的开动作相反的旋转。在山形凸部53的顶点越过旋转卡止凸部71 的顶点的时刻，按压弹簧45的按压力从开方向的按压力向闭方向的按压力切 换，向(A)所示的闭位置过度而停止。山形凸部53的顶点越过旋转卡止凸 部71的顶点时，得到良好的卡合感，因此，使用者能够意识到向闭状态的过 渡结束。
通过以上的构成以及动作，能够提供一种半自动的翻盖型的手机l，若使 用者通过手动使盖2和主体7向开方向稍稍旋转，以后则自动地旋转到全开位置。
不需要如现在一样按下小按钮，通过打开盖2和主体7这样的直感操作， 就能够实现半自动开动，因此，能够提高使用者的满足度。
另外，在以往的按下按钮的方法中，为按下按钮所需要的力与用于使按 钮恢复的弹簧的按压力相同，但上述的手机1相对铰链装置10内的旋转弹簧 25和按压弹簧45的按压力，通过整体的旋转半径比铰链装置10的旋转半径 大很多的盖2和主体7的旋转搡作，实现半自动开动，因此，据此原理以较 小力量就能够操作。所以，不再需要用强力按压小按钮，能够提供一种操作 感非常良好的手机l。该效果，对老年人及小孩等的力气小的使用者也非常有 效。
另外，因为不需要设置按下用的按钮，所以，容易提供一种手机l的外 观不受铰链装置10的影响且美观优良的手机1。 [实施例2 ]
下面，说明实施例2的铰链装置110。该铰链装置UO具有与上述实施例
l相同的机构，并且附加了在使盖102和主体107重合的状态下、若向左右方 向错开则自动转动的功能。
图10以及图11表示铰链装置110的分解立体图，图12以及图13表示 铰链装置IIO的拆下外壳后的状态的立体图。
4交链装置110由E环113a、 113b、 113c、 181、垫圈148a、 148b、 148c、 左安装臂210、宽度调整壳体215、滑动环220、支承板230、挡块120、轴 140、按压弹簧145、旋转弹簧125、主体侧凸轮150、主体侧外壳130、卡止 解除部件240、盖侧凸轮170、开闭稳定部件250、右安装臂260、轴孔座269、 横旋转基座270、固定凸轮280以及螺钉Nl ~ N5构成。
垫圈148a、 148b、 148c形成为内周能够;使转自如地贯通轴140的大小。
左安装臂210为用于将铰链装置IIO安装到盖102上的臂，设有用于由 螺钉N5固定在盖102上的上下方向的螺紋孔211以及用于将轴140非旋转地 固定的左右方向的插固孔212。在插固孔212中形成有与轴140的切口面143 卡合而使轴140非旋转的旋转卡止面213。
宽度调整壳体215为圆筒部，形成贯通轴140的贯通孔217，在两端形成 有凹部216、 218。凹部218形成可旋转地收纳滑动环220大小的圆形。通过 该宽度调整壳体215，仅通过改变宽度调整壳体215的长度，就能够容易地适 应不同4几型手才几101的不同尺寸。
滑动环220形成具有调度到支承板230的左右方向的轴支孔231内的大 小的小径部222和不能进入轴支孔231内的大径部221的大致环形状。在滑 动环220的中央形成有允许轴40可旋转地贯通的贯通孔223。
支承板230由弯曲成大致L形的板状部件形成，形成有左右方向贯通的 轴支孔231和上下方向贯通的螺紋孔232、 233。在设有螺紋孔233的右端部 形成有用于将主体侧外壳130非旋转地固定的固定导向件234。
挡块120由大致圓筒形的轴部120b和外周比该轴部120b大的大致圓筒 形的头部120a构成，与轴140 —体化。因此，轴140与挡块120以不相对3走 转的方式被固定。在头部120a的外周面形成有将旋转弹簧125的一端126固 定的旋转弹簧安装槽121。另外，在轴部120b的端部形成有与按压弹簧145 的一端面146 (图3)面接触而支持按压的按压支持端面124 (图10)。
轴140整体为大致圓柱形，形成有在两端部以及中间部分別安装E环
113a、 113b、 113c、 181的安装槽141a、 141b、 141c、 142。另夕卜，轴140将 圓 一主形的 一侧面切口而形成切口面143 。
按压弹簧145为螺旋状的弦巻弹簧，形成内周比轴140的外周大、且外 周可贯通到主体侧外壳130的内部以及旋转弹簧125的内部的大小。该按压 弹簧145不仅在主体部而且直到两端部都螺旋状地形成。该按压弹簧145，其 一端面146与挡块120的按压支持端面124面接触，另一端面147与主体侧 凸轮150的平滑面155面接触，成为被挡块120与主体侧凸轮150夹住的状 态。
旋转弹簧125为螺旋状的弦巻弹簧，形成为内周比轴部100的外周大、 外周比头部120a的外周小的大小。另外，旋转弹簧125在两端部分别形成有 沿轴向立起的一端126以及另一端127。该旋转弹簧125将挡块120的轴部 120b从一端126侧贯通内部，将一端126安装在挡块120的旋转弹簧安装槽 121中。
主体侧凸轮150在外周设有与主体侧外壳130的滑动槽131卡合、非旋 转且可沿枢轴方向滑动地安装的卡合突起151。卡合突起151形成为枢轴方向 的壁厚比滑动槽131的枢轴方向的长度短。在该主体侧凸轮150的中心形成 有旋转自如地贯通轴140的贯通孔152。在主体侧凸轮150的与凸轮侧凸轮 170对置的对置面154，中心轴对称地形成有两个山形的山形凸部153,其在 旋转方向上具有两个倾斜面。该山形凸部153在主体侧凸轮150在比半径方 向上最突出的卡合突起151稍靠内侧形成。在主体侧凸轮150的与对置面154 相反的面形成有按压弹簧145的另一端面147抵接的平滑面155。
在主体侧外壳130的挡块120侧形成有将该挡块120连同头部120a—起 贯通的贯通孔132(图11 )。该贯通孔132的内周形成为比挡块120的头部120a 的外周稍大的大小，挡块120能够在贯通孔132的内部不滑动地旋转。在主 体侧外壳130的与贯通孔132相反一侧，形成有插入主体侧凸轮150而非旋 转固定的滑动槽131。在主体侧外壳130的内部存在从贯通孔132到滑动槽 Bl连通的空间，贯通轴140的按压弹簧145能够伸缩自如地贯通。另外，在 主体侧外壳130的支持臂230侧的侧面形成有安装枢轴弹簧125的另一端127 并卡止的卡止部135。
卡止解除部件240具有允许主体侧外壳130的圆筒部分贯通的环状导向 部243,在下方形成有长方形的导向孔245。在导向孔245内形成有安装沿左 右方向伸缩的横旋转按压弹簧249的安装突起246。在导向孔245的附近设有 滑动突起247，当横向旋转时，该滑动突起247通过固定凸轮280的按压而使 卡止解除部件240滑移。在环状导向部243的外周部分形成有凹部241、与该 凹部241邻接的卡止解除凸部242。在环状导向部243的右安装臂260侧形成 有平滑的平面、即导向面248。
盖侧凸轮170在外周面突出形成有与安装臂260的固定凹部262卡合且 相对该右安装板260非旋转地固定的固定突起178。在盖侧凸轮170的中心形 成有贯通轴140的贯通孔174。该贯通孔174具有剖面为将圓形的一部分切口 的形状的旋转卡止面(图中省略)，贯通的轴140的切口面143与该旋转卡止 面面接触。因此，轴140与盖侧凸轮170以不相对旋转的方式被固定。在盖 侧凸轮170的与主体侧凸轮150的对置面形成有两个旋转卡止凸部171，其 向主体侧凸轮150侧突出；斜面172,其从一个旋转卡止凸部171的顶点向另 一个旋转卡止凸部171的基部、从侧面看一直线地倾斜的枢轴方向看为圓弧 状。该斜面172以在闭状态下主体侧凸轮150的山形凸部153所处的位置侧 高、在开状态下主体侧凸轮150的山形凸部153所处的位置侧低的方式倾斜 形成。在旋转卡止凸部171的与斜面172相反一侧沿枢轴方向形成有垂直的 垂直面171a。
开闭稳定部件250由环状的环部251和设于该环部251的一处的基部构 成，在该基部形成有允许右安装臂260的前端插固的插固孔255。另外，在基 部的卡止解除部件240侧的面形成有开闭稳定突起252和连接该开闭稳定突 起的卡止解除斜面253。
右安装臂260与左安装臂210左右对称地形成，形成有螺紋孔263、插固 孔261以及S走转卡止面262。
凸台269为上面具有大径的头部的圓筒形部件，在中央形成有能够螺紋 紧固螺钉N4的螺紋孔。
横旋转基座270为大致板状的部件，形成有贯通凸台269的贯通孔272、 螺紋柠入螺钉N3的螺紋孔271 、 272。
固定凸轮280为一端边具有V型的凸轮槽282的板状部件，形成用于允 许贯通凸台269并由螺钉N4螺紋拧固的贯通孔231 。
由这些各部件构成的铰链装置IIO将挡块120、轴140、盖侧凸轮170、 左安装臂210、开闭稳定部件250以及右安装臂260构成一体的盖侧单元，并
且向旋转方向非旋转地固定在盖102上；将主体侧外壳130、主体侧凸轮150、 支承板230、卡止解除部件240、横向旋转基座270构成为一体的横向旋转单 元，可向横方向旋转地安装在成为主体侧单元的固定凸轮280上。因此，随 着盖102和主体107向开闭方向的旋转，盖侧单元和横向旋转单元向开闭方 向相对旋转。而且，关于该旋转，旋转弹簧125总是向开方向施力，按压弹 簧145对主体侧凸轮150施力并总是按压盖侧凸轮170。
图14是通过正面图说明铰链装置110的旋转动作的说明图，图15是通 过背面图说明铰链装置IIO的旋转动作的说明图，图16是说明主体侧凸轮150 相对旋转动作中的盖侧凸轮170的位置的说明图，图17是通过背面图说明手 机IOI的旋转动作的说明图，图18是通过上面图说明手机101的旋转动作的 说明图。
如(A)所示，在手机101 (参照图18)的盖102和主体107关闭的闭状 态时，主体侧凸轮150 (参照图16)的山形凸部153位于比盖侧凸轮170的 旋转卡止凸部171的顶点更靠垂直面171a侧的位置。在该状态下，通过按压 弹簧145的轴向按压力，山形凸部153的开动卡止侧的倾斜面153a与旋转卡 止凸部171的顶点抵接而将旋转卡止。即，旋转弹簧125的开闭方向的按压 力使主体侧凸轮150相对盖侧凸轮170向开方向(箭头标记Y2方向)旋转， 但按压弹簧145的轴向按压力大于该旋转按压力，整体成为向闭方向施力并 在非旋转的状态下停止。
如(B)所示，当使用者使手机IOI (参照图18)的盖102相对主体107 稍微向右方向横向旋转错开，或如(C)所示，将盖102相对主体107稍微向 左方向横向旋转错开时，如图15所示，卡止解除部件240向左右方向外侧滑 移。即，卡止解除部件240的滑动突起247与非旋转固定在主体107的固定 凸轮280的凸轮槽282抵接，通过凸轮槽282押出滑动突起247,按压开闭稳 定部件250的卡止解除斜面253 (参照图13)。因此，开闭稳定部件250受卡 止解除斜面253按压的影响而向开方向旋转。
当该手动的旋转超过一定角度时，从图16 (A)所示的状态向图16 (B) 所示的状态过渡，主体侧凸轮150的山形凸部153越过盖侧凸轮170的旋转 卡止凸部171，从而旋转卡止被解除。所以，与实施例l一样，通过旋转弹簧 125 (对应实施例1的旋转弹簧25)和按压弹簧145 (对应实施例1的按压弹 簧45)的按压力，自动地向开方向旋转。
这样，在通过旋转弹簧125和按压弹簧145的按压力而自动地向开方向 旋转的期间，主体侧凸轮150的山形凸部153在盖侧凸轮170的斜面172上 滑动。另外，当向开方向旋转一定以上时，开闭稳定部件250的开闭稳定突 起252的顶点与卡止解除部件240的导向面248"J妄触。因此，卡止解除部件 240成为不能向左右方向滑动的状态，盖102和主体107不能够向横向错开地 旋转，实现盖102和主体107稳定的开闭。
关于到以后的全开位置的开动作以及从全开位置到闭位置的闭动作，与 实施例1相同，因此，省略其详细的说明。
通过以上的实施例2的铰链装置110，若使盖102和主体107在横向上错 开，则其后自动地向开方向旋转而能够实现向全开状态过渡的半自动开动。
在闭状态下，通过在卡止解除部件240的凹部241中进入开闭稳定部件 250的开闭稳定突起252，由此，能够使盖102和主体107稍微错开而旋转。
而且，在向开方向旋转一定以上之后，开闭稳定部件250的开闭稳定突 起252与卡止解除部件240的导向面248抵接，由此，能够不向左右方向偏 移而稳定地旋转。
这样，能够提供一种操作性非常良好且开闭动作稳定的铰链装置110。 [实施例3]
下面，说明实施例3的铰链装置310。该铰链装置310具有与上述实施例 2同样的机构，具有在使盖102(参照实施例2的图17)和主体107重合的状 态下、若向左右方向错开则自动转动的功能。
图19以及图20表示铰链装置310的分解立体图，图21以及图22表示 铰链装置310拆下外壳后的状态的立体图。
铰链装置310主要由轴340、固定部件326、挡块320、旋转弹簧325、 主体侧外壳330、按压弹簧345、垫圈348、主体侧凸轮350、盖侧外壳360、 盖侧凸轮370、滑动凸轮410、支承板430、旋转基座470以及固定基座480 构成。
轴340整体为大致圆柱形，在其一端部形成有与固定部件326以及挡块 320卡合的终端突起344。另外，在轴340的另一端形成有将圆柱形状的一侧 面切口的切口面343。
固定部件326设有贯通轴340的贯通孔328和用于与挡块320卡合的卡 合突起327。另外，在贯通孔328的卡合突起327侧设有与轴340的终端突起
344抵接的导向孔328a。该导向孔328a比终端突起344的轴向长度更长地构 成。由此，固定部件326能够相对轴340沿轴向滑移。另外，在固定部件326 的端部形成有与按压弹簧345的一端面346 (图20)面接触并支持按压的按 压支持端面329 (图19)。
挡块320大致形成圓筒状，i殳有可贯通固定部件326的贯通孔322。在挡 块320的一端侧设有与固定部件326的卡合突起327卡合的卡合凹部323、与 卡合轴340的终端突起344卡合的卡合凹部324。因此，轴340和挡块320 和固定部件326以不相对旋转的方式被固定。另外，在挡块320的外周面形 成有将旋转弹簧325的一端325a固定的旋转弹簧安装槽321。
旋转弹簧325为螺旋状的弦巻弹簧，形成内周比按压弹簧345的外周大 的大小。另外，旋转弹簧325在两端部分别形成有沿轴向立起的一端325a以 及另 一端325b。该旋转弹簧325,其一端325a安装在挡块320的驱动弹簧安 装槽321中，另一端325b安装在主体侧安装在主体侧外盖330的内部。
主体侧外盖330在挡块320侧形成有贯通挡块320的贯通孔332(图20 )。 该贯通孔332的内周形成比挡块320的外周稍大的大小，在贯通孔332的内 部，挡块320能够不滑动地旋转。在主体侧外盖330的贯通孔332的相反侧， 形成有插入主体侧凸轮350而非旋转地固定的滑动槽331。在主体侧外盖330 的内部存在有,人贯通孔332到滑动槽331连通的空间，贯通轴340的按压弹 簧345伸缩自如地贯通。另外，在主体侧外盖330的内部设有图中省略的旋 转弹簧安装孔，枢轴弹簧325的一端325b安装固定在该旋转弹簧孔内。
另夕卜，在主体侧外盖330的一侧面设有导向突起339,在该导向突起的中 央设有螺紋孔338。导向突起339形成大致正方形，与设于滑动凸轮410的长 方形导向孔411卡合。因此，滑动凸轮410和主体侧外盖330成为在轴340 的轴向彼此滑移的构成。在主体侧外盖330的底面设有用于固定旋转基座470 的螺紋孔337。
按压弹簧345为螺旋状的弦巻弹簧，形成内周比轴340的外周大、且外 周可贯通主体侧外盖330的内部以及旋转弹簧325的内部的大小。该按压弹 簧345不仅在主体部而且直到两端部均螺旋状形成。该按压弹簧345的一端 面346与挡块320的按压支持端面329面接触，另一端面347与垫圈348面 接触，成为纟皮挡块320与垫圈348夹住的状态。
垫圈348为内周能够旋转自如地贯通轴340的大小，并且，形成能够与
按压弹簧345的另一端面347牢牢面接触的大小。
主体侧凸轮350在外周设有与主体侧外壳330的滑动槽331卡合、非旋 转且可滑动地安装在枢轴方向的突起部351。卡合突起351形成其枢轴防止的 壁厚比滑动槽331的枢轴方向的长度短。在该主体侧凸轮350的中心形成有 旋转自如地贯通轴340的贯通孔352。在主体侧凸轮350的与盖侧370对置的 对置面354,中心轴对称地形成两个在旋转方向具有两个倾斜面353a的山形 的山形凸部353。该山形凸部353位于比主体侧凸轮350上半径方向最突出的 卡合突起351稍孩i内侧而形成。在主体侧凸轮350的与对置面354相反的面， 形成有"l氐接垫圈348的平滑面355。
盖侧外壳360形成为圓筒的圆环状，其内周的大小为主体侧凸轮350和 盖侧凸轮370都能够贯通的程度。由此，容纳于主体侧外壳330的滑动槽331 中的主体侧凸轮350向枢轴方向滑移，从主体侧外壳330突出且一部分能够 插入盖侧外壳360的内部。由此，在通过滑动槽331将主体侧外壳330和主 体侧凸轮350保持相对非旋转的状态的基础上，使主体侧凸轮350向枢轴方 向的滑动移动稳定，并且，由于盖侧外壳360的内面为圓形，即使主体侧凸 轮350从主体侧外壳330突出而一部分插入盖侧外壳360的状态下，盖侧外 壳360和主体侧外壳330也能够相对地旋转。
盖侧凸轮370在外周面形成有与盖102 (参照实施例2的图17)卡合、 且相对该盖102非旋转地固定的固定突起373。在盖侧凸轮370的中心形成有 贯通轴340的贯通孔374。该贯通孔374呈剖面将圆形的一部分切口的形状， 贯通的轴340的切口面343与该贯通孔374的切口面面接触。因此，轴340 和盖侧凸轮370以不相对旋转的方式被固定。在盖侧凸轮370的与主体侧凸 轮350对置的对置面形成有向主体侧凸轮350侧突出的两个旋转卡止凸部 371;从由一个旋转卡止凸部371的顶点向另一个旋转卡止凸部371的基部、 从侧面看一直线地倾斜的枢轴方向看为圓弧状的两个斜面372。该斜面372 形成为，在闭状态下主体侧凸轮350的山形凸部353所处的位置侧高、在开 状态下主体侧凸轮350的山形凸部353所处的位置侧低的倾斜。在旋转卡止 凸部371的斜面372的相反侧沿枢轴方向形成有垂直的垂直面371a。
滑动凸轮410通过将板金部件弯曲而形成，在中央设有与主体侧外壳330 的导向突起339卡合的横向长的长方形导向孔411。在该导向孔411内，导向 突起339能够向左右方向滑移。在滑动凸轮410的左侧设有向主体侧外壳330
侧突出、从左向右支承固定部件326的支承部415。在滑动凸轮410的右侧设 有在向主体侧外壳330的相反侧突出的部分安装铆钉R1的安装孔412。在滑
413的构成为通过V字部分顶点的中心线与以组装后的轴孔座469为中心 的半径方向一致，并且与轴340的轴方向平行。
支承板430通过弯曲加工成L型的板金部件构成，设有安装铆钉R2的安 装孔432、以及安装螺钉N12的螺紋孔431。螺钉N12插入该螺紋孔431中， 与主体侧外壳330的螺紋孔338螺紋拧合，由此，将主体侧外壳330和支承 板430 —体化，同时滑动凸轮410在轴向(左右方向)可滑动地被支承。
在支承板430的左侧突出片和滑动凸轮410的右侧突出片之间，通过铆 钉R1、 R2安装有两端被支承的螺旋弹簧420。该螺旋弹簧420将支承板430 和滑动凸轮410在轴340的轴向上分离的方向施力。
旋转基座470为弯曲成L型的板金，设有用于通过螺钉Nll与主体侧外 壳330的螺紋孔337拧固的螺紋孔471。另外，设有可旋转地贯通轴孔座469 的贯通孔472。
在固定基座480上设有可旋转地贯通轴孔座469的贯通孔472、从下面安 装铆钉R3的安装孔482、用于拧固在主体侧单元的螺紋孔483。安装孔"2 在进入滑动凸轮410的凸轮孔413内的位置设有安装的铆钉R3。
由这些的各部件构成的铰链装置310将挡块320、固定部件326、轴340、 盖侧外壳360以及盖侧凸轮370构成一体的盖侧单元，并且在盖102 (参照实 施例2的图17)的连接部内向枢轴方向非旋转地固定；将主体侧外壳330、 主体侧凸轮350、滑动凸轮410、支承板430、旋转基座470以及固定基座480 构成一体的主体侧单元，在主体107的连接部向枢轴方向非旋转地被固定。 因此，随着盖102和主体107在开闭方向的旋转，盖侧单元和主体侧单元相 对地旋转。而且，有关该旋转，旋转弹簧325总是向开方向施力，按压弹簧 345对主体侧凸轮350施力并总是按压盖侧凸轮370。
另外，主体侧单元通过由固定基座480构成的主体侧固定单元和主体侧 旋转单元构成，该主体侧旋转单元由主体侧外壳330、主体侧凸4仑350、滑动 凸轮410 、支承板430以及旋转基座470构成。主体侧旋转单元以轴孔座469 为中心相对主体侧固定单元重合并沿横向滑动旋转。
图23、图24是通过正面图说明铰链装置310的旋转动作的说明图，图25、图26是通过省略主体侧外壳330和盖侧外壳360的正面图说明铰链装置 310的旋转动作的说明图，图27、图28是说明主体侧凸轮350的山形凸部353 相对旋转动作中的盖侧凸轮370的位置的说明图。
如(A)所示，在手机101 (参照实施例2的图17)的盖102和主体107 关闭的闭状态时，主体侧凸轮350的山形凸部353 (参照图27)位于比盖侧 凸轮370的旋转卡止凸部371的顶点更靠垂直面371a侧的位置。在该状态下， 通过按压弹簧345 (参照图25)的按压力，山形凸部353的开动卡止侧的倾 斜面353a与旋转卡止凸部371的顶点抵接而将旋转卡止。即，旋转弹簧325 的按压力使主体侧凸轮350相对盖侧凸轮370向开方向旋转，按压弹簧345 的按压力大于该旋转按压力，整体成为向闭方向的施力，从而在非旋转的状 态下停止。
如(B)所示，当使用者使手机IOI (参照实施例2的图17)的盖102相 对主体107稍向右方向横向旋转而错开，或如(C)所示将盖102相对主体 107稍向左方向横向旋转而错开时，滑动凸轮410以轴孔座469为中心稍向左 方向横向旋转。此时，如图25或图26所示，铆钉R3与滑动凸轮410的凸轮 孔413的导向部413a或导向部413b卡合，滑动凸轮410抵抗螺旋弹簧420 的按压力而向左右方向外侧滑动移动。即，非旋转地固定在主体107的固定 基座480的铆钉R3与滑动凸轮410的凸轮孔413抵接，通过铆钉R3按压导 向部413a或导向部413b。
通过该按压作用，滑动凸轮410滑移，被滑动凸轮410的支承部415支 承的固定部件326也向左右方向外侧滑移。当支承部415滑移时，支承部415 和主体侧凸轮350之间的距离加大，设置在这之间、向将两者分离的方向施 力的按压弹簧345的按压力(按压力)减弱。
当手动的旋转超过一端角度时，按压弹簧345的按压力产生的旋转力卡 止比旋转弹簧325的按压力产生的旋转力弱，从(A)所示的状态向(B)所 示的状态过渡，旋转卡止被解除。
即，由于旋转弹簧325的按压力大于按压弹簧345的按压力，主体侧凸 轮350的山形凸部353越过盖侧凸轮370的旋转卡止凸部371,从而解除旋转 卡止。因此，与实施例1同样地，通过旋转弹簧325 (对应实施例1的旋转弹 簧25)和按压弹簧345 (对应实施例1的按压弹簧45)的按压力自动地向开 方向i走4争。
直到以后的全开位置的开动作、以及>^人全开位置到闭位置的闭动作与实 施例1相同，故省略其详细说明。
通过以上实施例3的铰链装置310,若使盖102和主体107在横方向错开，
则其后能够实现向开方向旋转向全开状态转换的半自动开动。
由此，能够提供操作性非常良好且开闭动作稳定的铰链装置310。 本发明与上述的实施例的对应关系如下 本发明的携带终端对应实施例的手才几1、 101、 301, 以下相同，
第一框体对应盖2、 102， 显示装置对应显示面3的液晶画面， 输入装置对应键配置面6的输入键， 第二框体对应主体7、 107, 铰链机构对应铰链装置10、 110、 310， 旋转施力装置对应旋转弹簧25、 125、 325， 按压施力装置对应按压弹簧45、 145、 345, 第一凸轮对应主体侧凸4仑50、 150、 350， 第一凸部对应山形凸部53、 153、 353， 一个4氐4妄部以及倾冻牛面对应倾斜面53a、 153a、 353a, 第一对置面对应对置面54、 154、 354, 第二凸轮对应盖侧凸轮70、 170、 370， 第二凸部对应旋转卡止凸部71、 171、 371， 另一个抵接部对应旋转卡止凸部71、 171、 371的顶点， 第二对置面对应设有斜面72、 172、 372的面， :旋转支点对应轴孔座269、 469,
卡止解除装置对应卡止解除凸部242和卡止解除斜面253,或滑动凸轮 410和铆钉R3，
彼此接近的方向对应箭头标记Yl, 开方向对应箭头标记Y2,
该发明不只限于上述实施例的构成，能够得到多种实施方式。
权利要求
1、一种铰链机构，其通过旋转将构成携带终端的第一框体和第二框体以可折叠开闭的方式连接，其具备第一凸轮，其固定在所述第一框体上，具有在枢轴的周围向枢轴方向突出的第一凸部；第二凸轮，其固定在所述第二框体上，具有在枢轴的周围向枢轴方向突出并与所述第一凸轮的第一凸部卡合的第二凸部；按压施力装置，其将所述第一凸轮和第二凸轮向彼此接近的方向按压施力，所述第一凸轮和第二凸轮在具有所述第一凸部的第一对置面和具有所述第二凸部的第二对置面彼此对置的状态下配置；旋转施力装置，其按照将所述第一凸轮和所述第二凸轮以所述枢轴为中心向开方向相对地旋转的方式进行施力，将所述旋转施力装置的向开方向的旋转卡止时，所述第一凸部和所述第二凸部彼此抵接的各抵接部中至少一方形成于向旋转方向倾斜的倾斜面上，所述按压施力装置构成为其按压力为另一个所述抵接部不会因所述旋转施力装置的旋转施力而越过所述倾斜面的强度。
2、 如权利要求1所述的铰链机构，其中，在所述第一对置面或所述第 二对置面具备斜面，该斜面利用所述按压施力装置的按压力辅助所述旋转施 力装置的旋转。
3、 如权利要求1或2所述的铰链机构，其中，具备旋转支点，其在所述第一框体和第二框体重合折叠的状态下，允许第一 框体和第二框体错开而旋转；卡止解除装置，当第一框体和第二框体错开而旋转时，解除所述按压施 力装置对第一凸轮和所述第二凸轮在开方向的旋转卡止。
4、 一种携带终端，其具备权利要求1、 2或3所述的铰链机构和所述第一框体和所述第二框体； 在所述第 一框体和所述第二框体中的 一个框体具有显示图像的显示装置；在另 一个框体具有允许输入操作的输入装置。
全文摘要
本发明提供一种铰链机构以及携带终端，能够通过简单的操作来实现半自动的开动作。通过旋转可折叠开闭地连接构成携带终端的第一框体和第二框体的铰链机构中，具备第一凸轮，其固定在所述第一框体上；第二凸轮，其固定在所述第二框体上；按压施力装置，其将所述第一凸轮和第二凸轮向彼此接近的方向按压施力，所述第一凸轮和第二凸轮在所述第一凸轮的所述第一凸部和所述第二凸轮的第二凸部彼此对置的状态下配置；旋转施力装置，其按照将所述第一凸轮和所述第二凸轮以所述枢轴为中心向开方向相对地旋转的方式进行施力。所述第一凸部和所述第二凸部彼此抵接而将所述旋转施力装置的向开方向的旋转卡止，使所述按压施力装置构成为其按压力为另一个所述抵接部不会因所述旋转施力装置的旋转施力而越过所述倾斜面的强度。
文档编号H04M1/02GK101170589SQ20071016714
公开日2008年4月30日 申请日期2007年10月24日 优先权日2006年10月24日
发明者西田正巳, 高盛智 申请人:欧姆龙株式会社