专利名称：用于便携式终端的铰链装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式终端，更具体地说，涉及一种适用于使一对壳体相互耦连致使它们可围绕不同的铰链轴线转动且当它们相互叠合时由制动器单元限制它们的转动的铰链装置。
背景技术：
通常，根据便携式终端的外形可将它们分成直立式终端(bar-typeterminals)、翻盖式(flip-type)终端、以及折叠式(folder-type)终端。
直立式终端具有被安装在单一壳体上的数据输入/输出构件和发送器/接收器单元。这类终端存在的问题是数据输入构件、特别是键盘在所有时间内是暴露的并易受错误操作损害。另外，在发送器和接收器单元之间的距离必须确保安全的实际情况限制了终端的紧凑程度。
翻盖式终端具有主体、翻转部分、以及用于使主体和翻转部分相互连接的铰链模块。主体设有数据输入/输出构件和发送器/接收器单元。翻转部分覆盖数据输入构件、特别是键盘，且可防止错误操作。但是，和直立式终端的情况一样，翻盖式终端的紧凑程度也受发送器和接收器单元之间的距离必须确保安全的实际情况限制。
折叠式终端具有主体、折叠部分、以及用于使主体和折叠部分相互可旋转地连接、以使折叠部分旋转而开启/关闭终端的铰链模块。在待机模式下，折叠部分叠合于主体上并防止键盘错误操作。在语音模式(speech mode)下，叠合器被与主体处于展开状态，从而在发送器和接收器单元之间提供有效的距离。因此，折叠式终端由于其紧凑性而具有优势，出于这个原因，其在便携式终端工业中使用很普遍。
在翻盖式或折叠式终端的情况中，翻转部分或折叠部分接收来自铰链模块的力，该铰链模块使翻转部分或折叠部分可旋转地与主体连接，以这样的方式，如果翻转部分或折叠部分旋转了至少预定的角度，其在没有另外的力的情况下可自动处于展开状态，如果未旋转到至少预定角度，则保持叠合于主体上。
同时，在开发的初始阶段，先前的利用便携式终端的无线电通讯业务只限于话频通讯和短文传输服务。然而，随着无线电通讯业务迅速扩展，现在包括如游戏、卡通、和铃音之类的娱乐业务，以及如活动图像、音频点播业务(audio-on-demand services)以及视频点播业务之类的多媒体业务。
为了符合无线电通讯业务的多样化，希望便携式终端加入相应功能的需求日益增加。例如，当使用者想要享受游戏的乐趣时，他们期望能很方便地操作他们的终端，而且，在多媒体业务的情况下(例如，活动图象)，希望终端可提供大的屏幕和高质量的声音。
但是，传统的便携式终端由于其形状的限制而不适用于游戏。另外，由于早期将它们开发成用于话频通讯，它们不能适当地提供多媒体服务。
发明内容
因此，本发明旨在解决现有技术中存在的所述问题。本发明的一个目的是提供一种用于便携式终端的铰链装置，其能使终端的设计多样化，从而能具有适合的多媒体业务。
本发明的另一目的是提供一种用于便携式终端的铰链装置，其适用于将一对壳体相互耦连，使它们可围绕不同的铰链轴线旋转，当它们中的一个转动时，另一个也随之转动。
本发明的又一目的是提供用于便携式终端的铰链装置，其适用于将一对壳体相互可旋转地耦连，致使当它们相互叠合时，它们的转动受到限制。
为了实现这些目的，本发明提供了一种用于将便携式终端的一对壳体相互耦连的铰链装置，致使壳体可旋转并相互展开，该装置包括与壳体耦合的第一中心齿轮；位于第一中心齿轮之间、使第一中心齿轮互锁的第二中心齿轮；以及与第一和第二中心齿轮中的至少一个相连、且适用于抑制第一和第二中心齿轮的转动的制动器单元，当壳体相互叠合同时相互面对时，壳体的转动受到限制。
通过下面结合附图的详细描述本发明的上述和其他目的、特性和优点将更加清晰，附图中
图1为具有本发明第一实施方式的铰链装置的便携式终端的透视图；图2为图1所示的便携式终端展开时的透视图；图3为图1所示的铰链装置的分解透视图；图4为图1所示的铰链装置的主要部件的透视图；图5为本发明第二实施方式的铰链装置的主要部件的透视图；图6为从另一方向观察到的图5所示的铰链装置的透视图；图7为图5所示的铰链装置的制动器单元结构的透视图；图8和9示出了图7所示的铰链装置的制动器单元的操作情况；图10为图5所示的铰链装置的组装透视图；图11为本发明第三实施方式的用于便携式终端的铰链装置的主要部件的透视图；图12为图11所示的铰链装置的主要部件的结构透视图；图13为图11所示的铰链装置的制动器单元结构的透视图；图14为图13所示的制动器单元结构的分解透视图；图15为图11所示的铰链装置的可供选择的制动器单元结构的透视图；图16为图14所示的铰链装置结构的分解透视图。
具体实施例方式
下文将参考附图对本发明的一些优选实施方式进行描述。在下面对本发明的描述中，将省略对包含在本发明中的公知的功能和配置的描述，以避免使本发明的主题不清楚。
参考图1和2，本发明第一实施方式的具有铰链装置的便携式终端10包括第一壳体11、第二壳体21、以及铰链装置100。铰链装置100设有铰链轴线A1和A2，第一和第二壳体11和21可分别围绕所述轴线转动，该铰链装置还具有当第一和第二壳体相互叠合时限制它们转动的制动器单元。
第一壳体11带有键盘13、扬声器组件15、和位于该壳体表面上的发送器单元17。扬声器组件15和发送器单元17位于键盘13的外围。第二壳体21带有显示组件23、扬声器组件25、以及接收器单元27。扬声器组件25和接收器单元27位于显示组件23的周边上。通过转动第二壳体21，使之转动0-180°的角度范围该壳体从第一壳体11处展开。当第二壳体21完全展开时，即当其相对于第一壳体11的角度大约在180°时，扬声器组件15和25相对于铰链装置100处于对称位置。当第二壳体21叠合在第一壳体11上时，扬声器组件15和25相互面对。
参考图3和4，铰链装置100带有两对齿轮102，它们顺序啮合，使得第一和第二壳体11和21之一转动时，另一个随之转动。另外，铰链装置100带有制动器单元，致使第一和第二壳体11和21相互叠合时，它们的转动受到限制。
铰链装置100包括用于容纳齿轮102、支架141和143、使第一和第二壳体11和21相互连接的耦连轴131和135、以及限制齿轮102转动的锁固器105的铰链壳体。
铰链装置100包括上壳体101a和下壳体101b，其内形成有用于容纳齿轮102以及支架141和143的结构。具体而言，下壳体101b的内部被成形为可转动地容纳齿轮102并与支架141和143嵌合。
将齿轮102和支架141和143放入下壳体101b中和部分地将耦连轴131和135定位于下壳体中后，使上壳体101a与下壳体101b耦连。这完成了铰链装置100的外部。
锁固器105与上壳体101a耦连，并适用于沿齿轮102的转动轴线的延伸方向进行线性往复运动。可将盖板113耦合到上壳体101a的表面以作为装饰。上壳体101a和盖板113分别具有形成其上的通孔119a和119b，因此，可将锁固器105容纳于通孔中。
齿轮102包括一对第一中心齿轮121和位于第一中心齿轮121之间、致使它们互锁的第二中心齿轮123。
第一中心齿轮121通过耦连轴131和135中之一与第一和第二壳体11和21中之一耦连。当第一和第二壳体11和21中的一个转动时，与相关转动的壳体耦连的第一中心齿轮121中的一个随之转动。第二中心齿轮123传递第一中心齿轮121的转动并使另一第一中心齿轮121转动。这样，当第一和第二壳体11和21之一转动时，另一壳体也随之转动。
在本实施方式中，虽然第一中心齿轮121通过耦连轴131和135中之一与第一和第二壳体11和21中之一耦连，但使第一中心齿轮121具有从其延伸的一体的轴(未示出)致使其不必使用耦连轴131和135也可与第一和第二壳体11和21耦连对本领域技术人员而言是显而易见的。换句话说，可将耦连轴131和135与第一中心齿轮121构成为一体。
可将耦连轴131和135分成第一耦连轴131和第二耦连轴135。第一耦连轴131在铰链壳体的一端处将第一中心齿轮121连接到第一和第二壳体11和21。第二连接轴135可转动地被容纳在铰链壳体内，并在铰链壳体的另一端被固定到第一和第二壳体11和21中之一上。
第一和第二耦连轴131和135分别具有从其端部的外周表面延伸的固定件133和137。固定件133和137被分别固定到第一和第二壳体11和21之一中，致使第一和第二耦连轴131和135被刚性地固定到第一和第二壳体11和21上。
参考图3，固定件133和137从第一和第二耦连轴131和135的外周表面向下延伸。将铰链装置100如图3所示进行组装、且第一和第二壳体11和21通过铰链装置100相互耦连时，第一和第二壳体11和21相互叠合。
第一支架141位于邻近第一耦连轴131的位置，第二支架143位于与它们相对的位置。相互面对的第一和第二支架141和143的表面分别支承第一和第二中心齿轮121和123的两端。第一和第二支架141和143分别支承第一和第二耦连轴131和135的转动，致使第一和第二壳体11和21可稳定地转动。
现在将描述借助于锁固器105限制第二中心齿轮123转动的制动器单元的结构。
制动器单元包括锁固器105、分别从第二中心齿轮123平行延伸的制动器轴125、以及从制动器轴125端部的外周表面平行地延伸的制动器件127。
组装铰链装置100时，制动器件127位于邻近锁固器105的位置。当锁固器105沿制动器轴125的延伸方向在上壳体101b上线性运动时，锁固器105的一部分可能阻碍制动器件127，为了避免这种阻碍，锁固器105具有形成于其下表面上的锁固器凹部151。当锁固器105即将阻碍制动器件127时，锁固器凹部151与制动器件127相互嵌合。
如图3所示，当第一和第二壳体11和21相互叠合时，制动器件127处于相互平行的位置且面向第一和第二耦连轴131和135的固定件133和137相反的方向。锁固器凹部151只在制动器件127位于相互平行、即第一和第二壳体11和21相互叠合时与制动器件127嵌合。在锁固器凹部151和制动器件127之间的嵌合限制了制动器轴125、包括制动器件127以及第二中心齿轮123的转动。
在这种情况下，第二中心齿轮123与第一中心齿轮121啮合，它们的转动受到限制。结果，第一和第二壳体11和21不再进一步转动而稳定地保持相互叠合。使用者欲使第一和第二壳体11和21彼此展开时，他/她可线性地移动锁固器105并从锁固器凹部151释放制动器件127。
这样，当终端10的第一和第二壳体11和21相互叠合时制动器单元借助于使用锁固器105限制制动器件127的转动。这就限制了第一和第二中心齿轮121和123的转动，同时也限制了第一和第二壳体11和21的转动。因此，一旦终端10的壳体11和21相互叠合，制动器单元可防止它们展开或它们之间出现松动。
图5到10示出了本发明第二实施方式的铰链装置200的主要部件的构造。除了当第一和第二壳体11和21相互叠合时用于限制它们转动的制动器外，第二实施方式的铰链装置200具有与第一实施方式中的铰链装置100相同的构造。因此，相同的部件由相同的附图标记表示，为了清晰起见，省略了对它们的重复描述。
如图10所示，铰链装置200具有分别位于第一和第二中心齿轮121和123的两端的用于支承它们的第一支架141a和141b。第一支架141a同时也支撑第一耦连轴131。
参考图7到9，铰链装置200的制动器单元包括具有锁固体251的锁固器205和从第二连接轴135的另一端的外周表面延伸的制动器突起239，锁固器设于锁固器体的下表面上且适用于在铰链壳体200上进行线性运动。虽然在本实施方式中将锁固器体251作为与锁固器205分开的部件来描述，锁固器体251可与锁固器205构成一体并从锁固器205上突出。
当第一和第二壳体11和21相互叠合时，制动器突起239彼此相向。当第一和第二壳体11和21相互转开时，制动器突起239转动致使它们的端部相互靠近。
锁固器205适用于沿第一和第二耦连轴131和135的延伸方向作线性运动。作为线性运动的结果，锁固器体251可能位于制动器突起239之间。
只有当制动器突起239如图8所示那样相互面对时、即当第一和第二壳体11和21相互叠合时，锁固器体251位于制动器突起239之间。
当锁固器体251位于制动器突起239之间时，第一和第二壳体11和21的转动被锁固器体251和制动器突起239之间的阻碍限制。这意味着第一和第二壳体11和21只在锁固器体251与制动器突起239不发生阻碍时才能自由转动。
参考图9，锁固器205进行线性运动，使得第一和第二壳体11和21可转动因而可在锁固器体251和制动器突起239之间不产生阻碍时相互展开。结果，固定件133和137的端部运动而彼此离开。
总体来说，本实施方式的铰链装置200的制动器单元具有从第二耦连轴135的外周表面部分地凸出的制动器突起239，因此它们与锁固器205的外周表面尤其与锁固器体251形成阻碍。所以，这种制动器单元具有比前一实施方式中的具有适用于与锁固器凹部151形成阻碍的制动器件127的制动器单元稳定性更好的结构。
图11到12示出了本发明第三优选实施方式的铰链装置300的主要部件。本实施方式的铰链装置300除当第一和第二壳体相互叠合时限制它们转动的制动器外具有与前面所述实施方式相同的构造。因此，相同的部件用相同的附图标记表示，且为了清晰起见省略了对这些相同部件的重复描述。
第三实施方式的用于便携式终端的铰链装置300的制动器单元具有安装在用于支承第一和第二中心齿轮121和123的第一支架141a和141b中之一上的制动器模块305。
制动器模块305被连接到第二中心齿轮123之一上。根据理想的操作模式，制动器模块305可为如图13和14所示的凸轮式制动器模块305a，或如图15和16所示的摩擦式制动器模块305b。
参考图13和14，凸轮式制动器模块305a包括从第二中心齿轮123之一延伸的连接轴325、安装在连接轴325上使之与第二中心齿轮123一同转动的第一凸轮353、适用于在连接轴325上作线性运动的第二凸轮355、以及用于沿对第二凸轮355施力使之贴靠第一凸轮353的方向施加弹性力的弹性件357。来自弹性件357的弹性力导致第二凸轮355在面对第一凸轮353的同时与第一凸轮353滑动接触(sliding contact)。
为了保持第一和第二凸轮353和355以及弹性件357并构成模块，制动器模块305a带有制动器壳体351。具体地说，制动器壳体351顺序容纳弹性件357、第二凸轮355、以及第一凸轮353。连接轴325延伸穿过制动器壳体351并从制动器壳体351的端部伸出。E环359固定于连接轴325的一端并迫使连接轴325处于制动器壳体351上。
弹性件357的一端被支承于第二凸轮355上，而另一端被支承在制动器壳体351的内壁上，致使向第二凸轮355提供弹性力。
第一凸轮353适用于与第二中心齿轮123之一一道转动。第二凸轮355适用于在接受来自弹性件357的弹性力的同时在连接轴325上作线性运动。结果，在第一和第二凸轮353和355之间产生限制第二中心齿轮123的转动、以及与第二中心齿轮123啮合并与其一同转动的第一中心齿轮121的转动的摩擦力。所以，第一和第二凸轮353和355之间的摩擦力可抑制第一和第二壳体11和21在其整个转动范围内的转动。
这意味着即使第一和第二壳体11和21相互叠合第一和第二凸轮353和355之间的摩擦力仍然起作用并限制它们产生不期望的转动。
第一和第二凸轮353和355分别具有形成于其上的峰部353a和355a以及谷部353b和355b，致使在第一和第二壳体11和21相互叠合时沿迫使它们贴靠在一起的方向产生驱动力。
参考图14，第一凸轮353具有沿第一凸轮353的圆周相互交替的一对第一峰部353a和一对第一谷部353b，以及分别形成于它们之间的倾斜表面。第二凸轮355具有沿第二凸轮355的圆周相互交替的一对第二峰部355a和一对第二谷部355b，以及分别形成于它们之间的倾斜表面。
第二峰部355a和第二谷部355b被定位成分别面对第一峰部353a和第一谷部353b。当第一和第二峰部353a和355a分别与第二和第一谷部355b和353b脱嵌时，第二凸轮355转动并引起第一和第二峰部353a和355a分别与第二和第一谷部355b和353b嵌合。这是因为迫使第二凸轮355贴靠第一凸轮353的弹性力通过第一和第二凸轮353和355的峰部353a和355a以及谷部353b和355b的排列被转换成转动力的缘故。
将制动器模块305组装到铰链装置300上时，若第一和第二壳体11和21相互叠合，优选第一和第二峰部353a和355a分别保持与第二和第一谷部355b和353b脱嵌或与它们嵌合。当第一和第二峰部353a和355a与第二和第一谷部355b和353b脱嵌时，由制动器模块305a产生的转动力迫使第一和第二壳体11和21在组装期间相互贴靠。
具体而言，当第一和第二壳体11和21相互叠合时，制动器模块305a或者沿迫使第一和第二壳体11和21相互贴靠的方向施加转动力，或者导致第一和第二峰部353a和355a分别与第二和第一谷部355b和353b保持嵌合。于是，制动器模块305a使得第一和第二壳体11和21彼此保持稳定叠合。
参考图15和16，摩擦式制动器模块305b具有安装在连接轴325上的制动器盘365，致使转动制动器壳体361内侧时产生摩擦力并抑制第一和第二壳体11和21转动。具体而言，根据此可供选择的实施方式，该摩擦式制动器模块305b具有一对制动器盘365以及容纳于制动器壳体361内的制动器支架363。
虽然制动器盘365具有不同的直径，可将制动器支架363的内径确定成与制动器盘365的直径相应。这样可产生摩擦力。本领域技术人员很容易想到，为了产生摩擦力，可使制动器盘365之一所处的位置能导致在面向制动器支架时与制动器支架363端部的内壁滑动接触。
制动器盘365与使具有与制动器支架363的内壁接触的外周表面的第二中心齿轮123之一一道转动并产生抑制第一和第二壳体11和21转动的摩擦力。
不考虑是否使用制动器支架363，通过使用注入制动器壳体361内的阻尼油摩擦式制动器模块305b可产生摩擦力。具体而言，当制动器盘365在制动器壳体361内侧转动时，注入制动器壳体361的阻尼油产生摩擦力并抑制转动。结果，可抑制第一和第二壳体11和21的转动。
当第一和第二壳体11和21转动使它们彼此展开时，摩擦式制动器模块305b借助于制动器盘365和制动器支架363的内壁之间的摩擦力或者制动器盘365和阻尼油之间的摩擦力来限制第一和第二壳体11和21的转动。结果，来自摩擦式制动器模块305b的摩擦力可使第一和第二壳体11和21保持相互叠合。
如上所述，本发明的用于便携式终端的铰链装置可使一对壳体相互耦连，致使它们彼此能相向转动或相互转开，当它们被相互叠合时，制动器单元可抑制它们转动。这可改善终端的结构稳定性。另外，壳体适用于通过两对中心齿轮围绕不同的铰链轴线转动，因此当壳体之一转动时，另一个也随之转动。这可使终端的设计多样化。
虽然上面结合一些优选实施方式示出并描述了本发明，但可以理解，本领域技术人员在不超出由所附权利要求限定的本发明的构思和范围的前提下，可在形式和细节方面作出多种变换。
权利要求
1.一种用于将便携式终端的一对壳体相互耦连使该对壳体彼此可转动并可展开的铰链装置，该装置包括分别与所述壳体耦连的第一中心齿轮；位于所述第一中心齿轮之间致使所述第一中心齿轮互锁的第二中心齿轮；及与所述第一和第二中心齿轮的至少之一连接且适用于抑制所述第一和第二中心齿轮转动的制动器单元，当所述壳体相互叠合且相互面对时，所述壳体的转动受到限制。
2.如权利要求1所述的铰链装置，其中，所述制动器单元包括从所述第二齿轮平行延伸的制动器轴；从所述制动器轴的一端的外周表面平行延伸的制动器件；及适用于沿所述制动器轴的延伸方向水平运动的锁固器，该锁固器具有形成于表面上的锁固器凹部，其中所述制动器件适用于当所述壳体相互叠合时在所述锁固器水平运动后与所述锁固器凹槽啮合。
3.如权利要求1所述的铰链装置，其中，所述制动器单元包括耦连到所述壳体并适用于与所述第一中心齿轮一道转动的耦连轴；从所述耦连轴的外周表面平行延伸的制动器突起；及适用于沿所述耦连轴的延伸方向水平运动的锁固器，其中当所述壳体相互叠合时所述锁固器适用于在水平运动后阻碍所述制动器突起并限制所述壳体转动。
4.如权利要求1所述的铰链装置，其中，所述制动器单元包括从所述第二中心齿轮之一延伸的连接轴；与所述连接轴的一端相连使之与所述第二中心齿轮之一一道转动的第一凸轮；适用于在面向所述第一凸轮的同时与所述第一凸轮滑动接触的第二凸轮；及适用于沿迫使所述第二凸轮贴靠所述第一凸轮的方向施加弹性力的弹性件，其中所述第一和第二凸轮适用于当所述壳体相互叠合时借助于来自所述弹性件的弹性力沿迫使所述壳体相互贴靠的方向施加弹性力。
5.如权利要求4所述的铰链装置，其中，所述制动器单元还包括形成于所述第一凸轮的表面上使之沿所述第一凸轮的周边相互交替的第一峰部和第一谷部；及形成于所述第二凸轮的表面上使之沿所述第二凸轮的周边相互交替的第二峰部和第二谷部，所述第二峰部和第二谷部面向所述第一峰部和第一谷部，其中当所述壳体相互叠合时，所述第一峰部位于所述第二峰部和第二谷部之间的倾斜表面上，所述第二峰部位于所述第一峰部和第一谷部之间的倾斜表面上。
6.如权利要求1所述的铰链装置，其中，所述制动器单元包括从所述第二中心齿轮之一延伸的连接轴；至少一个位于所述连接轴上的制动器盘；及耦连到所述连接轴上使之包围所述连接轴的制动器壳体，所述制动器盘被容纳于所述制动器壳体内，其中当所述壳体相互叠合时，所述制动器盘适用于在所述制动器壳体内侧产生摩擦力致使所述壳体的转动受到限制。
7.如权利要求6所述的铰链装置，其中，所述制动器单元的所述制动器壳体被注入阻尼油致使所述阻尼油和所述制动器盘之间的摩擦限制所述壳体的转动。
8.如权利要求6所述的铰链装置，其中，在所述制动器单元的所述制动器壳体内侧耦连有制动器支架使得在所述制动器盘和所述制动器支架的内壁之间的摩擦力限制所述壳体的转动。
全文摘要
本发明公开了一种用于将便携式终端的一对壳体相互耦连的铰链装置以使该对壳体彼此可转动和展开。该装置包括分别与壳体耦连的第一中心齿轮；位于第一中心齿轮之间致使第一中心齿轮互锁的第二中心齿轮；以及与第一和第二中心齿轮中的至少之一连接且适用于抑制第一和第二中心齿轮的转动的制动器单元，当壳体在相互面对的同时相互叠合时，壳体的转动受到限制。利用本发明可改善终端的结构稳定性并可使终端的设计多样化。
文档编号H05K7/16GK101043219SQ20071008786
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月21日 优先权日2006年3月22日
发明者赵佑彻, 金容济, 全暎穆, 赵辰熙, 金相国 申请人:三星电子株式会社