专利名称：铰链机构以及便携终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如用于滑动开闭式的手机或PDA等便携终端的铰链机构 以及具有该铰链机构的便携终端。
背景技术：
以往，提出有使设于手机的操作部上的罩沿上下方向滑动开闭的滑动 装置(参照专利文献1)。该滑动装置使罩可上下滑动地与主体重合，在该 罩上连接有弹簧的一端，在主体上连接有弹簧的另一端。该弹簧如下地配 置，即，在滑动方向的直角方向上、弹簧的两端并排的中立位置位于全开 位置与全闭位置的中间附近。通过该结构可实现使罩滑动，则从越过中 立位置的时刻开始自动地打开到全开位置或全闭位置的半自动开闭。但是，上述的滑动装置仅仅能够在一个方向上从全闭位置滑动开闭至 全开位置。因此，不能够将全闭位置作为中间位置并从该中间位置向上下 任一方滑动。专利文献l:(日本)特开2004-253526号公报发明内容本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种铰链装置以及 便携终端，实现从中间位置向一方向的滑动移动的半自动开闭，并且也容 许从中间位置向反方向的滑动移动。本发明的铰链机构具有第一板和第二板，所述第一板安装在由第一 壳体和第二壳体构成的便携终端的所述第一壳体上，所述第二板安装在所述第二壳体上；滑动导向件，其设置在所述第一板和第二板中的任一个上； 滑动卡合部，其设置在所述第一板和第二板中的另一个上，沿所述滑动导 向件滑动移动；施力机构，其利用第一连接部连接在所述第一板上，利用 第二连接部连接在所述第二板上，其中，包括凸轮，其设置在所述第一 板的比所述第一连接部更靠所述滑动移动方向的一侧；容许位移导向件，其设置在所述第二板上，容许所述第二连接部向与所述滑动移动的移动方向交叉的方向位移；抵接部，其设置在所述第二连接部上并与所述凸轮抵 接。所述第一壳体和第二壳体例如一方作为便携终端的具有输入键的键侧 壳体、另一方作为具有液晶显示部的显示侧壳体而构成，也可以相反地构成。所述第一板与所述第一连接部的连接可通过直接连接、或者利用其他 部件(安装部件或成为连杆机构的臂部件等)连接等适当的方法进行。所述第二板与所述第二连接部的连接可通过直接连接、或者利用其他 部件(安装部件或成为连杆机构的臂部件等)连接等适当的方法进行。所述抵接部由辊或轴承等与所述施力机构不同的部件形成的、或者利 用在所述施力机构的一部分上进行圓形或弯曲的加工而形成的、与凸轮抵 接的部分构成。根据本发明，利用从所述抵接部与所述凸轮抵接的位置向所述滑动移 动的另一侧滑动移动，可实现所述施力机构的半自动开闭，并且，能够实 现从所述抵接部与所述凸轮抵接的位置向与所述半自动开闭反方向的滑动 移动。作为本发明的一方面，能够将所述抵接部配置在从凸轮离开并滑动移 动期间、不与其他部件抵接的位置上。由此，在所述抵接部与所述凸轮离开的半自动开闭期间，能够防止所 述抵接部与其他部件抵接而产生摩擦力的情况，并且可实现顺畅的半自动 开闭。另外，作为本发明的一方面，所述凸轮形成为向与所述施力机构的作 用力方向反方向突出的峰形形状，并且形成为如下的大小，即，在所述抵 接部越过所述峰形形状的顶点而最大限度滑动移动的状态下也与该抵接部 抵接的大小。由此，在从最大限度滑动移动的状态向返回方向滑动移动时，施加对 抗施力机构的作用力的力而需要使抵接部越过凸轮的峰形形状的力。因此， 能够在最大限度滑动移动的状态下稳定，另外，能够防止最大限度滑动移 动状态下的晃动。另外，作为本发明的一方面，可将所述抵接部滑动移动而抵接的所述凸轮的抵接面形成为直线形状。由此，能够使抵接部与所述凸轮抵接而停止的位置稳定化，可将制造 过程中零件精度的偏差导致的停止位置的偏移抑制在最小限度。另外，作为本发明的一方面，所述施力机构可由具有扁平形状截面的 弹簧形成，垂直于所述第一板和所述第二板的板平面方向上的所述弹簧截 面厚度减薄。由此，能够将铰链机构整体的厚度尽量减薄，并且可得到足够的作用力。另外，本发明提供一种具有所述铰链机构、所述第一壳体和所述第二 壳体的便携终端。由此，例如将滑动移动的所述抵接部与所述凸轮最初抵接的停止位置 作为中间位置，可实现乂人该中间位置向一方向滑动移动的半自动开闭、和 向反方向的滑动开闭。根据本发明，提供一种铰链装置以及便携终端，可实现从中间位置向 一方向滑动移动的半自动开闭，并且也容许从中间位置向反方向的滑动移 动。
图1是从正面右下侧看到的手机的分解立体图。图2是从背面右下侧看到的手机的分解立体图。图3是从正面右下侧看到的铰链装置的立体图。图4是将铰链装置的背面侧翻过来的状态下看到的立体图。图5是从底面看到的铰链装置的底面图。图6(A) ~ (C)是利用正面图说明各状态的铰链装置的说明图。 图7 (D)、 (E)是利用正面图说明各状态的铰链装置的说明图。 图8(A)、 (D)、 (E)是利用正面图说明滚柱部和凸轮的动作的说明图。 图9(A) ~ (C)是利用正面图说明各状态的手机的说明图。 图10 (D)、 (E)是利用正面图说明各状态的手机的说明图。 附图标记说明1:手机；2:显示侧壳体；5:扭簧；9:输入侧壳体；10:铰链装置; 31:显示侧板；32:导向孔；42:导向槽；51:安装端部；53:安装端部;58a:滚柱部；61:凸轮；61a:卡止面；61b:中间斜面；61c:后^殳斜面； 71:输入侧板；72:卡合凸部具体实施方式
以下，使用
本发明的一实施方式。图1是从正面右下侧看到的手机1的分解立体图，图2是从背面右下 侧看到的手机1的分解立体图，图3是从正面右下侧看到的铰链装置10的 立体图，图4是在将铰链装置10的背面侧反过来的状态下看到的立体图， 图5是从底面(图3的箭头标记A方向)看到的铰链装置10的底面图。手机1利用铰链装置10连接设有液晶显示部22的显示侧壳体2、和设 有输入键94的输入侧壳体9而构成。显示侧壳体2利用正面看大致长方形的表面罩21、和将该表面罩21 的背面堵住的背面罩27覆盖内部安装的电子设备。在表面罩21的正面设 有液晶显示部22和功能键23。在背面罩27中央的稍下方位置设有使连接 显示侧壳体2侧的电子设备和输入侧壳体9侧的电子设备的连接电缆通过 的电缆用孔28。输入侧壳体9利用与表面罩21相同大小的大致长方形背面罩97、和将 该背面罩97的正面堵住的正面罩91覆盖内部安装的电子设备。在正面罩 91的正面，在上部设有照相机92，在中央设有所述连接电缆通过的电缆用 孔93，在下方"i殳有多个输入4定94。铰链装置10由安装于显示侧壳体2的显示侧单元3、安装于输入侧壳 体9的输入侧单元6、 一端与显示侧单元3连接且另一端与输入侧单元6连 接的扭簧5构成。显示侧单元3由显示侧板31、铆钉33、滑动导向件41构成。显示侧板31以比显示侧壳体2小一圈的大小形成正面看大致长方形。 显示侧板31的左右两片向背面側弯曲加工成截面〕形，导向件保持部37 左右对称地形成。在各导向件保持部37上以截面〕形左右对称地安装有与 显示侧板31的上下长度大致相同长度的滑动导向件41。由此，设于两滑动 导向件41的相对面侧的导向槽42 (参照图2)水平地平行配置。'；在显示侧板31的上下方向中央附近、在成为一个导向槽42侧的左侧， 设有沿宽度方向(与导向槽42的槽方向成直角的方向)伸长的导向孔32。在该导向孔32上可向宽度方向滑动地安装有铆钉33。在显示侧板31的下 部设有连接电缆通过的电缆用孔38。输入侧单元6由输入侧板71和凸轮61构成。输入侧板71以上下方向(滑动移动方向)的长度比显示侧板31的一 半稍短的程度，形成为横向宽度进入到显示侧单元3两端的导向槽42内的 长方形。如图5所示，该输入侧板71的左右两片的截面台阶状地弯折一个 台阶，与导向槽42卡合的卡合凸部72左i对称地形成，该左右的卡合凸 部72沿上下方向一直线状地延伸，二者相互平行地构成。由此，左右两侧 的卡合凸部72与导向槽42卡合，输入侧板71相对于显示侧板31在上下 方向上稳定并一 直线状地滑动移动构成。在输入侧板71的右上端部附近设有安装铆钉59的安装孔73。在该安 装孔73上利用铆钉59安装有扭簧5的安装端部53。在输入侧板71的左下端部附近设有安装凸轮61的安装孔74、 74。在 该安装孔74、 74上以使凸轮61不旋转或不移动的方式利用铆钉69、 69安 装。另外，被安装的凸轮61与一个(图中左侧)卡合凸部72接近配置， 形成向另一个(图中右侧)卡合凸部72突出的峰形形状。扭簧5是在〈形的中央具有线圈状部52的弹簧，在两端设有安装端部 51、 53。该扭簧5自然状态下的安装端部51与安装端部53之间的直线距 离比显示侧板31与输入侧板71滑动移动状态下安装端部51与安装端部53 间的直线最短距离要长。因此，若将扭簧5组装到铰链装置10中，则总是 对安装端部51和安装端部53向相互离开的方向施力。安装端部51利用铆钉58以及铆钉33安装在显示侧板31的导向孔32 中，能够在宽度方向上移动。另外，安装端部51利用扭簧5的作用力总是 向宽度方向外侧、即接近的导向槽42侧施力。如图5所示，安装该安装端 部51的铆钉58具有滚柱部58a。该滚柱部58a无论存在于导向孔32 (参照 图3 )的何处都不与输入侧板71的卡合凸部72抵接。如图1所示，安装端部53利用铆钉59安装在输入侧板71的安装孔73。 此时，扭簧5整体以安装端部53为中心可旋转地安装。该扭簧5由截面被上下压扁的扁平形状的金属丝5a (参照图5)形成。 由此，可以比截面圆形的金属丝形成的厚度薄，并且可确保必要的弹性。如图5所示，铰链装置10的主要零件的配置在前后重合的显示侧板31与输入侧板71之间夹入扭簧5、滚柱部58a以及凸轮61。并且，滚柱部58a 与凸轮61相互抵接而使显示侧板31与输入侧板71在重合方向的高度位置 一致。图6及图7是利用正面图说明各状态的铰链装置10的说明图，图8是 利用正面图说明滚柱部58a和凸轮61的动作的说明图，图9以及图IO是利 用正面图说明各状态的手机1的说明图。首先，如图9(A)所示，在闭合状态(中间状态)时，手机l在显示 侧壳体2和输入侧壳体9完全重合的状态下停止。此时，如图8(A)所示， 铆钉58的滚柱部58a与凸轮61的卡止面61a抵接并卡止。这样，在铆钉 58的滚柱部58a卡止在凸轮61的卡止面61a上时，如图6(A)所示，安 装有扭簧5的安装端部51的铆钉33、 58的中心位置位于安装有安装端部 53的铆钉59的中心位置的下方距离Ll处。并且，扭簧5成为稍稍弯曲的 状态。由此，铆钉33、 58被向左下方向施力。因此，铰链装置10以及手 机1不晃动而稳定地停止。另外，图8 (A)所示的卡止面61a形成为向图中右下方倾斜的直线状 斜面。由此，铆钉33、 58卡止的位置不会由于产品的不同而产生误差。即， 若卡止面61a为弯曲的曲面，则由于制造上的偏差而使铆钉33、 58的卡止 位置容易偏移，但若为直线则可防止上述情况的发生。若如图9 (B)所示显示侧壳体2从该闭合状态向上方滑动移动，则具 有成为图6 (A)所示的上方中立状态的时刻。在该上方中立状态下，安装 有扭簧5的安装端部51的铆钉33、 58的中心位置在上下方向上与安装有 安装端部53的铆钉59的中心位置相同，该上下方向的距离L2为零。在该 上方中立状态下若使用者放开手，则显示侧壳体2和输入侧壳体9保持平 衡而停止，但若由此稍稍使显示侧壳体2向上方滑动，则之后，利用扭簧5 的作用力而自动地滑动移动到图6(C)以及图9(C)所示的上方全开状态。 另外，若使显示侧壳体2从所述上方中立状态稍稍向下方滑动，则自动地 滑动移动到图6 (A)及图9 (A)所示的全闭状态。在图6 (C)及图9 (C)所示的上方全开状态下，安装有扭簧5的安装 端部51的铆钉33、 58的中心位置位于安装有安装端部53的铆钉5(9的中 心位置上方的距离L3处。在此，國..中省略图示，但也可以在显示侧单元3 和输入侧单元6上分别设有在上方全开状态下相互4氏接并将滑动移动卡止的卡止部。另外，该卡止部也可以不设置在显示侧单元3和输入侧单元6 上，而分别设置在显示侧壳体2和输入侧壳体9上。利用该卡止部可在上 方全开状态下持续承受扭簧5的作用力并卡止，在上方全开状态下，显示 侧壳体2和输入侧壳体9不晃动而可稳定地停止。在此说明的向(A) ~ (C)的状态变化中，能够实现利用扭簧5的作 用力的半自动开闭。并且，在(C)所示的上方全开状态下，如图9 (C) 所示，输入侧壳体9的输入键94全部露出，使用者操作输入键94利用手 机l进行打电话、查看地址目录、发送短信，浏览网页等操作。如图10 (D)所示，若使用者将显示侧壳体2从(A)所示的状态向下 方滑动移动，则如图8 (D)所示，滚柱部58a越过凸轮61的卡止面61a 而与中间斜面61b抵接。此时，如图7(D)所示，铆钉33、 58抵抗扭簧5 的作用力而将导向孔32向右方向移动。此时，安装有扭簧5的安装端部51 的铆钉33、 58的中心位置位于安装有安装端部53的铆钉59的中心位置下 方的距离L4处，该距离L4比上述距离L1 (参照图6(A))更长。若使用者将显示侧壳体2进一步向下方滑动移动，则如图7 (E)以及 图8 (E)所示，滚柱部58a越过中间斜面61b与后,殳斜面61c抵接。在此， 卡止面61a以及中间斜面61b的斜面朝向右上，后段斜面61c的斜面朝向右 下，故而利用扭簧5的作用力使滚柱部58a—下子向下方滑动移动。但是， 在显示侧单元3和输入侧单元6上设有在该状态下将滑动卡止的卡止部(省 略图示)，使其不更多地滑动移动而卡止。由此，在持续承受扭簧5的作用 力的状态下能够将滑动移动卡止，并且可不晃动并稳定地停止。此时，安装有扭簧5的安装端部51的铆4丁33、 58的中心位置位于安 装有安装端部53的铆钉5的中心位置下方的距离L5处，该距离L5比上述 距离L4 (参照图7 (D))长。另外，所述卡止部可以不设置在显示侧单元3和输入侧单元6上，而 设置在显示侧壳体2和输入侧壳体9上。这样，若滑动移动到下方全开状态，则如图IO(E)所示，照相机92 露出。由此，成为可使用照相机92进行摄影的状态，并且成为可向,用者 提供与上方全开状态不同的功能的状态。通过以上说明的结构以及动作，手机1可从(A)所示的全闭状态向(C) 所示的上方全开状态和(E)所示的下方全开状态两方滑动开闭。在向上方滑动移动时，若利用手动滑动移动到(B)所示的中立位置，则可实现之后利用扭簧5的作用力自动地滑动移动的半自动开闭。另外，滚柱部58a由于成为不与卡合凸部72接触的结构，故至少在(A) 所示的全闭状态到(C)所示的上方全开状态之间滑动移动时，在滚柱部58a 与卡合凸部72之间不产生摩擦力。由此，能够从(A)所示的全闭状态顺 畅地滑动移动到(C)所示的上方全开状态，能够防止零件磨损。另外，凸轮61配置在滚柱部58a滑动移动途中抵接的位置上，故能够 使一个扭簧5的作用力作用在向上方的滑动开闭和向下方的滑动开闭两方。 因此，能够利用筒单的结构实现从全闭状态向上方两方的滑动开闭。并具， 在全闭状态、上方全开状态、下方全开状态的任一停止位置，由于在扭簧5 的作用力持续作用的状态下停止，故在任一停止状态下都不晃动，能够稳 定地停止。另外，由于向上方的滑动开闭仅利用扭簧5的作用力来实现半自动开 闭、且向下方的滑动开闭利用扭簧5的作用力和凸轮61来实现半自动开闭， 故可利用向上方的滑动移动和向下方的滑动移动来使滑动移动距离或滑动 操作所需的力或滑动操作的操作感不同。由此，即使使用者不看着手机1 进行开闭操作，也能够通过操作感来辨认是向上方的滑动移动还是向下方 的滑动移动。尤其是，在本实施方式中，与向下方的滑动移动相比，以更 小的力就可以向上方滑动移动，因此在收到信号等时要迅速开闭时，能够 容易地向上方滑动移动。另外，对于近年来要求薄型化的手机，能够提供整体厚度薄的铰链装 置10。另外，在以上的实施方式中，将凸轮61形成一个峰形形状，但也可以 形成两个或三个等多个峰形形状。此时，能够增加滑动停止位置。另外，凸轮61由与输入侧板71不同的部件形成，但也可以通过加工 输入侧板71而将凸轮部分与输入侧板71 —体形成。此时，能够减少零件 数量并起到与上述实施方式相同的作用效果。本发明的结构与上述实施方式的对应关系如下本发明的便携终端对应于实施方式的手机1;第二壳体对应于显示侧壳体2;施力机构以及弹簧对应于扭簧5;第一壳体对应于输入侧壳体9; 铰链机构对应于铰链装置10， 第二板对应于显示侧板31 ， 容许位移导向件对应于导向孔32 ， 滑动导向件对应于导向槽42, 第二连4妻部对应于安装端部51 ， 第一连接部对应于安装端部53, 4氐接部对应于滚柱部58a, 凸轮的抵接面对应于卡止面61a,峰形形状的顶点对应于中间斜面61b与后段斜面61c的连接部分， 第 一板对应于输入侧板71', 滑动卡合部以及其他部件对应于卡合凸部72,施力机构的施力方向对应于图6~图10的图中左右方向以及图中斜左 右方向，滑动移动方向对应于图6~图10的图中上下方向， 滑动移动方向的一侧对应于图6~图10的图中下方侧， 与滑动移动的移动方向交叉的方向对应于图6~图10的图中左右方向，本发明不仅限于上述实施方式的结构，也可以实现多种实施方式。
权利要求
1.一种铰链机构，其具有第一板和第二板，所述第一板安装在由第一壳体和第二壳体构成的便携终端的所述第一壳体上，所述第二板安装在所述第二壳体上；滑动导向件，其设置在所述第一板和第二板中的任一个上；滑动卡合部，其设置在所述第一板和第二板中的另一个上，沿所述滑动导向件滑动移动；施力机构，其利用第一连接部与所述第一板连接，利用第二连接部与所述第二板连接，其中，该铰链机构包括凸轮，其设置在所述第一板的比所述第一连接部更靠所述滑动移动方向的一侧；容许位移导向件，其设置在所述第二板上，容许所述第二连接部向与所述滑动移动的移动方向交叉的方向位移；抵接部，其设置在所述第二连接部上并与所述凸轮抵接。
2. 如权利要求1所述的铰链机构，其中，将所述抵接部配置在自所述 凸轮离开并滑动移动期间、不与其他部件抵接的位置上。
3. 如权利要求1或2所述的铰链机构，其中，所述凸轮形成为向与所 述施力机构的作用力方向反方向突出的峰形形状，并且形成为如下的大小， 即，在所述抵接部越过所述峰形形状的顶点而最大限度滑动移动的状态下 也与该抵接部抵4妻的大小。
4. 如权利要求1或2所述的铰链机构，其中，所述抵接部滑动移动而 抵接的所述凸轮的抵接面形成为直线形状。
5. 如权利要求1或2所述的铰链机构，其中，所述施力机构由具有扁 平形状截面的弹簧形成，垂直于所述第 一板和所述第二板的板平面方向上 的所述弹簧截面厚度减薄。
6. —种便携终端，具有权利要求1 ~ 5中任一项所述的铰链机构、 所述第一壳体、以及所述第二壳体。
全文摘要
本发明提供一种铰链机构及便携终端，在自中间位置向一方向的滑动移动上实现半自动开闭，并且也容许从中间位置向反方向的滑动移动。本发明的铰链机构具有第一板和第二板、设于所述第一板和第二板中的任一个上的滑动导向件、设于所述第一板和第二板中的另一个上并沿所述滑动导向件滑动移动的滑动卡合部、利用第一连接部与所述第一板连接并利用第二连接部与所述第二板连接的施力机构，该铰链机构中具有凸轮，其设于所述第一板的比所述第一连接部更靠所述滑动移动方向的一侧；容许位移导向件，其设于所述第二板上，容许所述第二连接部向与所述滑动移动的移动方向交叉的方向位移；抵接部，其设于所述第二连接部上并与所述凸轮抵接。
文档编号H05K7/16GK101242720SQ200810002190
公开日2008年8月13日 申请日期2008年1月18日 优先权日2007年2月8日
发明者西田正巳, 高盛智 申请人:欧姆龙株式会社