电子设备及其开闭机构 【技术领域】
本发明涉及一种设置有盖体的折叠式电子设备及其开闭机构。该盖体可相对本体旋转。
背景技术
近年来,对于便携式电话的送话部分,要求安装的可自由开闭受话部分的铰链单元应该更加方便的呼声日益高涨,也就是要求将这种铰链单元构造成通过按压按钮,只用一只手通过一次操作就能够打开受话部分。
举例来说,特开平10-51526号公报(第5-6页,图2)中,如图16和图17所示,铰链单元200上设置有大致圆柱形的壳体202,在该壳体202内的X1端一侧组装有第一螺旋扭簧204、固定轴206和盖208,在X2端一侧组装有第一转轴210、第二螺旋扭簧212、第二转轴214和盖216。
这样,第二转轴214被固定在图中未示出的受话部分上,如果在使受话部分关闭的方向上旋转,则第二转轴214转动,第二转轴214的端部214A就会按压设置在第一转轴210内的挡块(图中未示),进而通过第一转轴210扭转第一螺旋扭簧204,从而由锁紧装置将受话部分锁紧在关闭位置上。
也就是说,如果在关闭受话部分的方向上转动,则第一螺旋扭簧204上就会积聚弹性力。因此,如果解除受话部分关闭位置上的锁紧状态,则借助于第一螺旋扭簧204的回复力,就可以打开所述受话部分。
此外,固定轴206和第二转轴214的外周面上安装有O形环218、220,阻尼器222由一对叶片部分210A、210B和设置在第一转轴210外周面上的平面部分210C形成,所述叶片部分在第一转轴210的顶端部分上从轴芯处成扇状伸出,在由O形环218、220隔开的空间224内填充有硅油226时,用于搅拌硅油226。
在将受话部分从关闭状态打开时,第一螺旋扭簧204就从每一圈彼此靠紧的状态变为每一圈彼此之间有间隙的状态。此时,由于每一圈向空间224内移动,所以要承受空间224内硅油226的粘性阻力,由此获得阻尼效果。
而且,在特开2001-165144公报(第3-5页,图5)中,但图中没有示出的,在连接送话部分一侧和受话部分一侧的铰链内部装有阻尼模块。该阻尼模块由油阻尼单元和单向离合器单元构成,并且彼此连接设置。
油阻尼单元被固定在受话部分上,单向离合器单元被固定在送话部分上。通过单向离合器单元,向打开方向打开受话部分时,就获得阻尼效果,向折叠方向转动受话部分时,就不会受到阻尼效果。
在专利文献1和专利文献2中,借助于上述结构,在打开受话部分时获得阻尼效果,使受话部分慢慢打开,但是不管从受话部分打开开始到打开结束时如何变化,受话部分的转动速度都会增大,而由于阻尼功能所产生的制动力是恒定的,所以在上述打开结束时对于转动速度的阻尼功能恐怕就显得不足了。
此外,在特开平10-51526号公报中,开闭机构内地第一螺旋扭簧204兼顾地包括向打开方向驱动受话部分的驱动功能以及制动受话部分打开的阻尼功能。特开2001-165144公报的开闭机构中具有阻尼功能的油阻尼单元和具有驱动功能的单向离合器单元,都以彼此相连的状态设置。因此在上述文献中所公开的开闭机构中,不能分开上述驱动机构和阻尼机构,所以使设计的自由度变得很小。
【发明内容】
本发明鉴于上述问题,所要解决的课题就是提供一种折叠式电子设备及其开闭机构,能够快速打开盖体,同时在打开盖体结束时可以获得充分的制动力,此外还能够扩大设计的自由度。
本发明的第一实施例是一种包括本体和盖体的电子设备,包括:支轴部分;设置在所述支轴部分上、向打开方向驱动所述盖体使盖体打开的驱动机构;以及用于制动盖体打开操作的阻尼机构,其中在所述盖体打开过程中,盖体从关闭位置到低于预定角度的位置时阻尼机构不进行制动操作,而在盖体超过所述预定角度打开时,阻尼机构产生动作以制动盖体的打开操作。其中所述支轴部分包括:从相对于所述本体折叠闭合的关闭位置、在打开方向上可转动地支承所述盖体的机构。
在上述实施例的一个具体实施例中,也可以在支轴部分上进一步包括:所述盖体在关闭位置上时、保持其位置的锁紧机构;以及用于解除锁紧机构产生的保持动作的解除机构。所述锁紧机构在积聚由驱动机构产生的驱动力的状态中,将所述盖体保持在关闭位置上。所述支轴部分包括凸轮结构,所述解除机构包括由解除操作而移动的部件,通过该部件,解除机构连接到凸轮结构上,盖体借助于解除操作开始向打开方向移动。
电子设备还可以包括至少一个另外的支轴部分,驱动机构和阻尼机构分别设置在不同的支轴部分上。
所述阻尼机构包括卡合机构,在打开所述盖体的过程中、盖体从关闭位置到低于预定角度的位置时,卡合机构解除与所述盖体的连动,且在盖体超过所述预定角度打开时,也可以备有与所述盖体连动的轴。所述阻尼机构包括填充着粘性介质的大致圆柱形的收容器,所述轴在这种介质内具有可转动地被枢轴支撑着的叶片体。
本发明的第二实施例是一种包括本体和盖体的电子设备的开闭机构,包括:从相对于所述本体折叠闭合的关闭位置、在打开方向上可转动地支承所述盖体的支轴机构;向打开方向驱动所述盖体使盖体打开的驱动机构;以及用于制动盖体打开操作的阻尼机构,其中在所述盖体打开过程中,盖体从关闭位置到低于预定角度的位置时阻尼机构不进行制动操作,而在盖体超过所述预定角度打开时,阻尼机构产生动作以制动盖体的打开操作。
在所述第二实施例的一个具体实施例中,也可以进一步包括:所述盖体在关闭位置上时、保持其位置的锁紧机构;以及用于解除锁紧机构产生的保持动作的解除机构。所述锁紧机构可构造成在积聚由驱动机构产生的驱动力的状态中,能够将所述盖体保持在关闭位置上。
所述解除机构包括在完成解除操作时由解除操作而移动的部件,该部件被连接到锁紧结构上,解除保持动作。开闭机构进一步包括凸轮结构,解除机构的所述部件被连接到凸轮结构上,并开始在盖体的打开方向上移动。
驱动机构包括弹性件,弹性件的回复力驱动盖体。所述弹性件包括螺旋弹簧。
所述驱动机构和所述阻尼机构以分别组合在所述支轴机构的不同位置上的方式设置。或者,包括至少一个另外的支轴机构,驱动机构和阻尼机构分别被组合在不同的支轴机构上。
所述阻尼机构包括卡合机构。在打开所述盖体的过程中、盖体从关闭位置到低于预定角度的位置时,卡合机构解除与所述盖体的连动,且在盖体超过所述预定角度打开时,备有与所述盖体连动的轴。
所述阻尼机构具有利用粘性介质的粘性产生制动力的结构。进而,所述阻尼机构包括填充着粘性介质的大致圆柱形的收容器,所述轴在这种介质内具有可转动地被枢轴支撑着的叶片体。
所述预定角度为90°以下的角度。
所述电子设备为便携式电话装置,该便携式电话装置包括在所述盖体上的受话部分。
本发明的第三实施例是一种设置有可相对于本体转动的盖体的折叠式电子设备,具有:作为所述盖体旋转中心的轴部;设置在所述轴部上、向打开方向驱动所述盖体从而打开盖体的驱动装置;在积聚所述驱动装置的弹性力的状态时,保持所述盖体关闭状态的锁紧装置;以及设置在所述轴部上的、在解除所述锁紧装置之后在所述盖体的预定打开角度范围内空驶的、并解除对所述驱动装置的驱动力的制动、在所述盖体的预定打开角度范围之外制动所述驱动装置的驱动力的阻尼装置。
上述第三实施例中,作为盖体旋转中心的轴部(支轴部分)上,设置着使盖体打开的驱动装置,在积聚驱动装置弹性力的状态中,借助于锁紧装置,保持盖体的关闭状态。解除该锁紧装置之后,阻尼装置在盖体的预定角度范围内空驶、并可解除对驱动装置的驱动力的制动,且在盖体的预定角度范围之外制动驱动装置的驱动力。
在解除锁紧装置时,借助于驱动装置向打开方向驱动盖体。而在盖体的打开开始时,相比其打开结束时,盖体转速较慢。因此,从盖体的打开开始到处于预定角度时的期间内,通过解除对驱动力的制动,就能够由驱动装置的驱动力在从盖体开始打开到处于预定角度的过程中快速打开上述盖体。
而且,在从盖体的打开开始、经到达预定角度位置到打开结束的期间内,通过制动驱动力,依靠由阻尼装置产生的制动力,就可以抑制着盖体转速的增加,从而使盖体慢慢地打开。
进而,驱动装置和阻尼装置能够由彼此独立的不同元件构成。由此,由于驱动装置和阻尼装置可分别安装到不同的位置上,所以扩大了设计自由度。
而且,上述阻尼装置也可以由和上述盖体一起转动的卡合部分和阻尼元件构成,所述阻尼元件在所述盖体的预定打开角度范围内、可解除和所述卡合部分之间的卡合并解除对驱动力的制动,在盖体的预定打开角度范围之外可和所述卡合部分相卡合、并制动驱动力。
在上述构成中,在盖体的预定打开角度范围内,解除盖体以及与之一起转动的卡合部分之间的卡合,在盖体的预定打开角度范围之外,设置着与该卡合部分相卡合的阻尼元件,由该阻尼元件制动驱动力。
进而在上述实施例中,所述盖体的预定打开角度范围一般确定为从盖体的全闭状态到90°之间的角度范围。在盖体的打开开始,由于转速较慢,所以在盖体的全闭状态到90°的过程中,可解除对使盖体打开的驱动装置的驱动力的制动,借此,就可以由驱动装置的驱动力将盖体快速打开到预定的角度。
进而在上述实施例中,驱动装置容纳在大致圆筒形的外壳内,阻尼元件通过填充在大致圆柱形壳体内的粘性材料,也可以产生制动力。在该外壳和壳体的外周面上设置有相对于作为盖体旋转中心的轴部的止转装置,借此,就可以相对于上述轴部将外壳和壳体锁紧。
【附图说明】
图1是示出了本发明实施例中的便携式电话在显示屏部分打开状态时的轴侧视图。
图2是本发明实施例中便携式电话所包括的铰链单元的分解视图。
图3A是本发明实施例中便携式电话的侧视图,图3B是对应于图3A的铰链单元剖视图。
图4A是本发明实施例中便携式电话的侧视图,图4B是对应于图4A的铰链单元剖视图。
图5A是本发明实施例中便携式电话的侧视图,图5B是对应于图5A的铰链单元剖视图。
图6A是本发明实施例中便携式电话的侧视图,图6B是对应于图6A的铰链单元剖视图。
图7A是本发明实施例中便携式电话的侧视图,图7B是对应于图7A的铰链单元剖视图。
图8是示出了致动器的凸轮面和凸轮体的凸轮槽之间关系的示意图,其中致动器构成了本发明实施例中便携式电话内所包括的铰链单元。
图9A和图9B均是示出了致动器的凸轮面和凸轮体的凸轮槽之间关系的侧视图,其中致动器构成了本发明实施例中便携式电话内所包括的铰链单元,图9A示出了致动器的滑块移动前的状态,图9B示出了致动器的滑块移动后的状态。
图10A和图10B均是示出了副凸轮的凸轮面和挡圈的突起部分相接触状态的展开图,图10A示出了全部相接触的状态,图10B示出了部分相接触的状态。
图11是本发明实施例中便携式电话内所包括的阻尼单元的分解视图。
图12A是本发明实施例中便携式电话的侧视图,图12B是对应于图12A的阻尼单元剖视图。
图13A是本发明实施例中便携式电话的侧视图,图13B是对应于图13A的阻尼单元剖视图。
图14A是本发明实施例中便携式电话的侧视图,图14B是对应于图14A的阻尼单元剖视图。
图15A是本发明实施例中便携式电话的侧视图,图15B是对应于图15A的阻尼单元剖视图。
图16是示出了传统铰链单元的轴侧视图。
图17是示出了传统铰链单元的分解视图。
【具体实施方式】
在图1中,示出了适用于作为本实施例中折叠式电子设备的便携式电话12。在该便携式电话12中,设置有一对轴部14、16和轴部104、106。在轴部14、16上,设置有铰链单元10(参考图2)。在轴部104、106上设置有阻尼单元108。
下面,首先说明铰链单元10。
轴部14、16形成为大致圆柱形,轴部14设置在送话部分(在以下称为「基体部分18」)上,轴部16设置在受话部分(在以下称为「显示屏部分20」)上。
在轴部14、16上,安装着图2中所示的铰链单元10。在该铰链单元10上设置有柱状壳体22。在壳体22的外周面上形成多个沿轴向延伸的棱部22A。
此外,在轴部14上,凹设着与壳体22的外周面相面接触的安装部分(图中省略),壳体22可固定在相对于轴部14不转动的止转状态。
壳体22一端的中央部分上跨接着台座26,在台座中心形成有孔部26A。轴28可贯穿过该孔部26A,在轴28一端上形成的凸缘28A和台座26相接触,用于确定位置。并且在壳体22的一端上,具有弯折着朝向壳体22内侧的弯折片30,该弯折片沿缘部沿壳体22的轴向切入。
这样,在壳体22内可容纳着接头部分34。该接头部分34的一端上设置着大径部分36,而另一端设置着小径部分38。该小径部分38和大径部分36由中径部分40连接。
从大径部分36一端的外周面,沿接头部分34的轴向延伸出一对圆弧状安装片42、44。这些安装片42、44可贯通弓形孔46、48,这些弓形孔以将壳体22一端的台座26夹在它们之间的方式形成。
在贯通插入弓形孔46、48的安装片42、44的每个顶端上可安装着大致圆柱状的扣盖部分50,该扣盖部分的安装侧内凹设有大致微型图书开本大小的凹部52,该凹部连接着平面部分52A和曲面部分52B。
该凹部52的宽度和安装片42、44的宽度大致相同。安装片42、44通过弓形孔46、48时,安装片42、44的顶端面就触接在凹部52的底面上。
在此,接头部分34的轴芯为中空的,轴28穿过该轴芯,可沿轴28的轴向使接头部分34作为滑块。
此外,在安装片44的外侧,沿接头部分34的轴向凹设有长槽部分54,可将弯折片30卡合在该长槽部分54内,在接头部分34容纳在壳体22内时,弯折片30就卡合到长槽部分54内,这样接头部分34就不能相对于壳体22转动了。
而且,在安装片44的外侧还凹设着与长槽部分54相正交的被卡合槽56。在安装片42的外侧也凹设着相同的被卡合槽56。此外,从扣盖部分50的曲面部分52B的缘部突出着一对爪部58。在安装片42、44的顶端面与扣盖部分50的凹部52的底面相接触时,上述爪部58就卡合在上述被卡合槽56中,接头部分34和扣盖部分50构成一体,可以在壳体22的轴向上进行滑动。
在此,安装片42、44的宽度和凹部52的宽度大致相同,安装片42、44可嵌入到凹部52内。因此安装片42、44的顶端面与扣盖部50的凹部52的底面相接触时,接头部分34和扣盖部分50就不能够彼此相对转动了。
而且,与扣盖部分50的平面部分52A相正交的弓形端面上还凹设着一对托台60。这对托台60和设置在壳体22上的台座26的宽度大致相同,因而可和台座26进行卡合。在托台60卡合在台座26上时,扣盖部分50的移动就受到限制,这样通过扣盖部分50就可以限制接头部分34的移动。
此外,在大径部分36的另一端上凹设有安装孔36A。该安装孔36A上安装着螺旋弹簧62的一端。螺旋弹簧62的另一端被安装在大致圆柱形的副凸轮64上。该弹簧在接头部分34和副凸轮64彼此离开的方向上驱动它们。此外,螺旋弹簧62为粗圈的,可以蓄积扭应力和压应力。
副凸轮64由筒体66和凸轮部分68构成,且容纳在壳体22内。在此,筒体66贯穿插入接头部分34的中径部分40,可沿中径部分40的轴向滑动,同时可相对于接头部分34转动。
而且,在副凸轮64的筒体66的内周面内,沿筒体66的轴向凹设着一对卡合槽70。在此,大致圆柱状的致动器72可插入到副凸轮64内。该致动器72由筒体74和凸轮部分76构成,在筒体74的外周面上还突出设置着可与卡合槽70相卡合的卡合凸部78。
因此,在致动器72插入到副凸轮64内、卡合凸部78卡合到卡合槽70内时,致动器72和副凸轮64变为一体地进行转动。
而且,在筒体74内周面的端部上形成有环状被卡合部分80(参考图3B)。与筒体74的其他部分相比,该被卡合部分80的内径尺寸较大。此外,接头部分34的小径部分38上还设置着环状卡合部分82,可与被卡合部分80相卡合。
在此,被卡合部分80的内径尺寸比卡合部分82的外径尺寸大一些,在卡合部分82卡合到被卡合部分80内时,接头部分34和致动器72就变为一体,在轴28的轴向滑动,同时致动器72就可以相对于接头部分34进行转动。
在致动器72和副凸轮64之间设置有环状挡圈84。该挡圈84的外径尺寸和壳体22的内径尺寸大致相同,从而可将挡圈84嵌入到壳体22内。
而且,在挡圈84的一端面内伸出有一对凸缘部分86。在凸缘部分86和壳体22的端面相接触时,挡圈84就可嵌入到壳体22内。
在凸缘部分86和凸缘部分86之间设置有间隙。从壳体22的另一端伸出的一对延伸片88可嵌入到上述间隙内。在延伸片88嵌入上述间隙之后,将延伸片88弯曲,使其定位在凸缘部分86和凸缘部分86之间的位置上。由此,挡圈84就固定在壳体22上了。
此时,挡圈84的另一端面接触在副凸轮64(将在后面叙述)上,副凸轮64通过挡圈84来限制其移动。在此,副凸轮64的卡合槽70的轴向长度要长于卡合凸部78的长度,因此就能够调整并消除致动器72和副凸轮64之间的移动量差值。
此外,与壳体22的外周面一样,在凸缘部分86的外周面上也形成有多个沿轴向的棱部22A。挡圈84就可以相对于轴部14固定在止转状态中。
在此,在挡圈84的内周面上突出设置着一对卡合突起90。此外,在致动器72的凸轮部分76的外周面上,沿凸轮部分76的轴向开槽加工有卡合凹部92,该卡合凹部可以与上述卡合突起90相卡合。因此,在卡合凹部92和卡合突起90相卡合的状态,就阻挡住致动器72以及与致动器72相卡合的副凸轮64的转动。
此外,在卡合凹部92与卡合突起90相卡合的状态,螺旋弹簧62被压缩同时积聚扭应力。因此,向着阻碍螺旋弹簧62驱动力的方向按压扣盖部分50时,接头部分34和致动器72就会滑动,致动器72的卡合凹部92就从和挡圈84的卡合突起90的卡合状态中释放出来。由此,致动器72可以进行转动。所以借助于螺旋弹簧62的扭应力,通过副凸轮64就能使致动器72进行转动。
在轴部16(参考图1)上也可安装着大致圆柱状的凸轮体94。与壳体22的外周面一样,在凸轮体94的外周面上设置着沿凸轮体94轴向的棱部94A。
此外,在轴部16上还可凹设有与凸轮体94的外周面相面接触的安装部分(图中省略),凸轮体94可固定在相对于轴部16不转动的止转状态。
从凸轮体94的外周面延伸出一对爪部96,可以卡合在形成在安装部分上的被卡合部分(图中省略)内。而且,在凸轮体94的内周面上形成有一对凸轮槽98,凸轮槽98可以与致动器72上形成的凸轮部76的凸轮面76A相卡合。
如图2所示,凸轮槽98形成为螺旋状。如图8所示,可借助于致动器72的滑动(箭头A方向),通过与凸轮面76A相卡合的凸轮槽98,从而能够变换使凸轮体94旋转(箭头B方向(显示屏部分20的打开方向))的旋转力。
此外在图9A、9B中,在图面的深度方向上示出了使致动器72移动的状态。在表面上,看不出致动器的移动状态,但是在图9A中是与凸轮槽98的图面后方相卡合,而在图9B中是与凸轮槽98的图面靠前一侧相卡合,由此通过凸轮槽98就可以看出凸轮体94在转动。
在此,如图4A、图4B所示,通过按压扣盖部分50,致动器72的卡合凹部92从卡合突起90上解除卡合状态之前,致动器72不能转动,但是借助于按压扣盖部分50使致动器72进行滑动移动,却可以使凸轮体94转动到预定的角度。
如图5A、5B所示,在致动器72和挡圈84之间的卡合状态解除时,内置在壳体22中的螺旋弹簧62,将扭力施加在致动器72上,致动器72就和凸轮体94一起旋转,从而打开显示屏部分20。
利用这种铰链单元10,在彼此可相对旋转的基体部分18和显示屏部分20中,由于仅需要将壳体22安装在轴部14上,将凸轮体94安装在轴部16上,在按压扣盖部分50时,就能够打开显示屏部分20,所以很方便。
在此,在显示屏部分20(参考图1)从关闭状态到全部打开状态的过程中,由于轴部16(参考图1)上的扭矩变化很大,所以可利用:将致动器72的滑动移动变换为凸轮体94的旋转移动而使该凸轮体94旋转的范围、以及由螺旋弹簧62产生的扭力而使凸轮体94旋转的范围,来辨别显示屏部分20是否打开,从而能够吸收扭矩的增量。
此外,当凸轮体94反转时,通过凸轮体94的凸轮槽98,将转动力传递到致动器72的凸轮部分76上,与该致动器72相卡合的副凸轮64就开始转动。
但是,在打开时,通过按压上述扣盖部分50,接头部分34和副凸轮64之间的间隔距离变短,上述螺旋弹簧62被压缩,因而压缩力仍处于积聚状态,而反转凸轮体94时,通过致动器72,反转副凸轮64,使螺旋弹簧62积聚扭力。
反转凸轮体94而使致动器72的卡合凹部92到达可与挡圈84的卡合突起90相卡合的位置时,如图3B所示,通过螺旋弹簧62压缩产生的回复力,就在朝向离开副凸轮64的方向上拉回接头部分34,同时上述扣盖部分50被挤压回原来的位置上。
此时,通过接头部分34拉回上述致动器72,而卡合凹部92与卡合突起90相卡合,将该致动器72锁紧。这样通过致动器72就防止了副凸轮64进行旋转。此时,借助于致动器72的滑动(在图2中示出的箭头A方向和相反方向),凸轮体94就向关闭方向转动(在图2中示出的箭头B方向和相反方向)。
如上所述,在打开显示屏部分20时,螺旋弹簧62仍处于压缩状态,通过利用可积聚扭力和压缩力的螺旋弹簧62,由一个螺旋弹簧62,利用扭力就能够使显示屏部分20转动。同时在关闭时,通过凸轮体94使显示屏部分20反转到预定角度(在螺旋弹簧62上积聚扭力)后,利用由螺旋弹簧62压缩产生的回复力,能够将上述致动器72拉回到与挡圈84相卡合的位置上。
这样,利用一个螺旋弹簧62,就能够实现多种不同的功能,因此可以减少铰链单元10的零件数目,从而易于组装,降低成本。
此外,螺旋弹簧62承受着压缩负载,在挡圈84嵌入到壳体22内而该挡圈84的另一端面和副凸轮64相接触时,螺旋弹簧62就向挡圈84一侧驱动该副凸轮64。
对于副凸轮64和接头部分34,以彼此相对的侧面为各自的倾斜面64A、34A来安装上述螺旋弹簧62,螺旋弹簧62环状部分的两端部可与这两个面相接触,而这两个面以相对于轴28轴向相正交的面为基准可或多或少地稍微倾斜,上述螺旋弹簧62向副凸轮64上均匀地施加驱动力。
而副凸轮64的凸轮部分76上设置着凸轮面77。此外,从挡圈84的另一端面上突出设置有一对突起部分102,这些突起部分可和副凸轮64的凸轮面77相接触。
在图10A、10B中,示出了突起部分102和凸轮面77相接触时的展开图。随着副凸轮64的旋转,与突起部分102相接触的凸轮面77的位置均不同,突起部分102和凸轮面77采用从全部接触到部分接触的相接触状态。
如图5B和图10A所示,在副凸轮64转动状态中,突起部分102和凸轮面77的隆起部分77A全面接触。这样,由于凸轮面77和突起部分102全面接触,在预定角度内就产生一定的摩擦力,所以在按压上述扣盖部分50而解除致动器72和挡圈84的卡合状态时,不能快速全部打开显示屏部分20。
此外,在副凸轮64停止转动时(全部打开或者全部关闭时),如图7A、7B和图10B所示,突起部分102和上述凸轮面77的倾斜部分77B部分相接触。
在该状态时,借助于螺旋弹簧62压缩产生的回复力,螺旋弹簧62的轴向推力就转换为使副凸轮64旋转的旋转力。因此,在显示屏部分20处于全部打开位置(如点划线所示)时,在箭头B方向上向副凸轮64施加旋转力,从而可通过该副凸轮64,将上述旋转力传递给致动器72,维持这种全开状态。
此外,在显示屏部分20处于全部关闭时(如实线所示),向副凸轮64施加与箭头B方向相反的旋转力,从而可通过该副凸轮64,将上述旋转力传递给致动器72,维持这种全闭状态。
如此,在显示屏部分20的全闭状态和全开状态中,由于能够维持这些状态,所以在全闭和全开状态中上述显示屏部分20不会产生晃荡。
下面说明阻尼单元108。
如图11所示,轴部104、106形成为大致圆筒形,轴部104设置在基体部分18内,轴部106设置在显示屏部分20内。轴部104上可固定着大致圆柱形的阻尼器110。
在该阻尼器110一端的外周面上,突出设置着凸部110A,该凸部与在轴部104的内周面上、沿轴向形成的槽部104A相卡合,被固定在相对于轴部104锁紧的位置上。
而且,从上述阻尼器的另一端部中央,伸出轴部112的一端部,该伸出部分上设置有承接部分114。该承接部分114形成大致椭圆形,在相当于其长轴侧圆弧的部分上,形成着平面部分114A。而且,轴部112可转动地枢轴支撑着从该轴部112另一端的外周面上伸出的图中未示出的叶片体。
在此,在阻尼器110的本体116内部,填充着硅油等粘度较高的流体。在上述轴部112旋转时,借助于上述叶片体搅拌这种流体。换句话说,通过上述叶片体,在轴部112内承担着流体的粘性阻力。
此外,在轴部106的底面上凹设着上述承接部分114可插入的圆柱凹部118。从该圆柱凹部118的内周面上向轴芯侧伸出着一对结合凸部120、122。
该结合凸部120、122形成大致三棱柱形,如图12B所示,上述结合凸部120的结合面120A和结合凸部122的结合面122A、以及结合凸部120的结合面120B和结合凸部122的结合面122B都彼此相互平行。
在此,结合面120A和结合面122A、以及结合面120B和结合面122B之间的间隔距离和承接部分114的宽度尺寸(即平面部分114A彼此的间隔距离)大致相同。
而且,从圆柱凹部118的内周面伸出的结合面120A、122A、120B、122B的长度(即从该圆柱凹部118内周面的伸出量)均为上述平面部分114A长度的大约1/2。如图12B和图13B所示,结合面120A、122A、或结合面120B、122B均可与上述平面部分114A相接触。
下面说明承接部分114和结合凸部120、122之间的卡合关系。
如图12A、12B所示,在显示屏部分20相对于上述基体部分18关闭的状态,结合面120A、122A结合到上述承接部分114的平面部分114A上。
下面,如图13A、13B所示,在显示屏部分20相对基体部分18打开45°时,随着显示屏部分20的转动,轴部106进行旋转,结合凸部120、122相对于承接部分114的位置发生改变,这一次是结合面120B、122B和上述承接部分114的平面部分114A相接触。
也就是说,打开角度在0°~45°之间时,不仅结合凸部120、122的顶部120C、122C与平面部分114A的中央部分相接触,而且轴部112也不转动(即所谓的空驶或空转)。
此外,如图14A、14B所示,在显示屏部分20在相对基体部分18打开45°的基础上进一步打开时,结合面120B、122B仍与上述承接部分114的平面部分114A相接触,通过结合面120、122,在箭头C方向上按压平面部分114A。由此,就可以通过平面部分114A转动上述轴部112。
因此,阻尼器110的本体116内的流体由上述叶片体搅拌,轴部112通过该叶片体承受上述流体的粘性阻力,这样就通过轴部106在显示屏部分20上施加制动力。
下面说明本发明实施例中便携式电话的打开操作。
首先,对于铰链单元10,如图3A、3B所示,在显示屏部分20相对基体部分18关闭时,在螺旋弹簧62上积聚着扭力和压缩力,挡圈84的卡合凸部90卡合在致动器72的卡合凹部92内,从而阻挡着致动器72的转动。
此时如图10B所示,借助于由螺旋弹簧62压缩产生的回复力,在和箭头B方向相反的方向上,在副凸轮64上施加转动力(参考图7A)。因此,在全闭状态中,显示屏部分20就不会晃荡。
下面如图4A、4B所示,按压从显示屏部分20右侧面伸出的扣盖部分50时,通过该扣盖部分50,接头部分34和致动器72就沿轴28的轴向滑动。
此时,通过致动器72的滑动移动,借助于与凸轮部76相卡合的凸轮槽98,凸轮体94进行转动,使固定该凸轮体94的显示屏部分20打开θ1(θ1≤45°)角。
此外,如图12A、12B和图13A、13B所示,在阻尼单元108一侧,设置在轴部106上的结合凸部120、122,随着显示屏部分20的转动而转动。这些结合凸部120、122的顶部120C、122C与阻尼器110的承接部分114的平面部分114A的中央部分相接触时,这些结合凸部120、122的位置产生变化,而上述阻尼器设置在轴部104上。因此,轴部112仍处于停止状态,在显示屏部分20上就没有阻尼器110产生的制动力进行作用。
下面,如图3A、3B所示,对于铰链单元10一侧,致动器72的卡合凹部92从上述挡圈84的卡合突起90内拆开时,就解除了致动器72和挡圈84之间的卡合状态,因此如图5A、5B所示,上述致动器72处于可转动状态,借助于螺旋弹簧62的扭力,通过副凸轮64,致动器72就可以相对于壳体22转动。由此,与致动器72成一体地凸轮体94也产生转动,进而使上述显示屏部分20进一步打开θ2角。
此时,凸轮面77全部相接触突起部分102(参考图10A),借助于凸轮面77和突起部分102产生的滑动阻力,在显示屏部分20上就可以获得制动力。
此外,如图13A、13B所示,对于阻尼单元108一侧,上述显示屏部分20的打开角度为45°时,上述结合凸部120、122的结合面120B、122B仍与阻尼器110的承接部分114的平面部分114A相接触,如图14A、14B所示,结合凸部120、122在箭头C方向上按压平面部分114A,因而可通过该平面部分114A使上述轴部112转动。
由此,阻尼器110的本体116内的流体由图中未示出的叶片体搅拌,上述轴部112通过该叶片体承受着流体的粘性阻力。因而通过轴部106,在显示屏部分20上就获得阻尼器110产生的制动力。
因此,在上述显示屏部分20的打开角度为45°~160°之间时,借助于铰链单元10的凸轮面77和突起部分102之间的滑动阻力所产生的制动力、以及阻尼单元108的阻尼器110的粘性阻力所产生的制动力,就能够慢慢打开上述显示屏部分20,因而在显示屏部分20停止打开时不会受到冲击。在此,显示屏部分20相对于基体部分18打开预定的角度θ1+θ2(在此大约为160°)时,显示屏部分20和本体部分18相接触着停止下来。
此外,如图7A和图10B所示,在上述显示屏部分20全部打开状态,借助于螺旋弹簧62压缩所产生的回复力,在箭头B方向上向副凸轮64施加旋转力,在显示屏部分20全部打开时,显示屏部分20就不会晃荡。
下面说明本实施例中便携式电话12的关闭操作。
首先,如图6A、6B所示,在铰链单元10一侧,将全部打开的显示屏部分20相对于基体部分18向关闭方向反转。此时,通过凸轮体94,致动器72和副凸轮64进行反转,上述螺旋弹簧62上积聚扭力。
在此,如图14A、14B所示,在阻尼单元108一侧,结合凸部120、122的结合面120B、122B与阻尼器110的承接部分114的平面部分114A相接触,而如图15A、15B所示,在结合凸部120、122的结合面120A、122A与阻尼器110的承接部分114的平面部分114A相接触之前(即从全开状态到45°关闭状态)的过程中,在结合凸部120、122的顶部120C、122C与阻尼器110的承接部分114的平面部分114A的中央部分相接触状态时,仅结合凸部120、122的位置发生变化,而轴部112仍处于停止状态。因此,在上述显示屏部分20上没有阻尼器110产生的制动力进行作用。
所以从图15A、15B的状态中,如图12A、12B所示,在上述显示屏部分20关闭之前,结合凸部120、122的结合面120A、122A仍处于与阻尼器110的承接部分114的平面部分114A相接触的状态,结合凸部120、122在箭头D方向上按压平面部分114A,通过该平面部分114A就可以使轴部112转动。因此,可借助于阻尼器110的粘性阻力在显示屏部分20上获得制动力。
下面,如图4A、4B所示,上述致动器72的卡合凹部92到达可卡合在挡圈84的卡合突起90的位置上时,借助于由螺旋弹簧62压缩产生的回复力,如图3A、3B所示,在朝向离开副凸轮64的方向上拉回上述接头部分34,同时上述扣盖部分50被挤压回原来的位置上。
因此,通过接头部分34拉回并锁紧上述致动器72,这样借助于致动器72,就阻挡着副凸轮64进行旋转。此时,随着致动器72的滑动,凸轮体94就向关闭方向转动。
此时如图7A和图10B所示,利用由螺旋弹簧62压缩产生的回复力,螺旋弹簧62的轴向推力就转换为旋转力,在与箭头B方向相反的方向上向副凸轮64施加这种旋转力,从而在显示屏部分20的全闭状态中,上述显示屏部分20就不会晃荡。
下面说明本实施例中便携式电话12的作用。
如图12A、12B和13A、13B所示,上述显示屏部分20从全闭状态到打开角度为45°之前的过程中,设置在轴部106上的结合凸部120、122随着显示屏部分20的转动而转动,在结合凸部120、122的顶部120C、122C与轴部104上设置的阻尼器110的承接部分114的平面部分114A的中央部分相接触时,仅结合凸部120、122的位置发生变化,而轴部112仍处于停止状态。因此,在上述显示屏部分20上没有制动力作用。
在此,如图4A、4B所示,显示屏部分20在全闭状态时,如果按压从显示屏部分20右侧面伸出的扣盖部分50,接头部分34和致动器72均通过该扣盖部分50沿轴28的轴向滑动,借助于和凸轮部76相卡合的凸轮槽98,转动上述凸轮体94,就会打开固定着该凸轮体94的显示屏部分20。而通过解除上述阻尼器110产生的制动力,可以使上述显示屏部分20迅速打开。
所以如图13A、13B所示,如果显示屏部分20的打开角度为45°,结合凸部120、122的结合面120B、122B仍与上述阻尼器110的承接部分114的平面部分114A相接触,如图14A、14B所示,结合面120、122在箭头C方向上按压平面部分114A,通过平面部分114A转动上述轴部112,在显示屏部分20上就施加有由阻尼器110产生的制动力。
由此,在上述显示屏部分20从打开角度为45°到打开结束之间,通过螺旋弹簧62(参看图2)产生的扭力来抑制着显示屏部分20的转速增加,从而能够慢慢地使显示屏部分20打开。
在此,由于铰链单元10和阻尼器110彼此独立地由不同元件构成,所以能够将铰链单元10和阻尼器110分别安装在不同的位置上,从而加大了设计的自由度。
而且,在本实施例中,在上述显示屏部分20从45°打开状态到全开状态(160°)之间,可以在显示屏部分20上获得由阻尼器110产生的制动力。当然,也可以根据扭矩变化来设定合适的角度,并不限定于45°或160°。
另外,即使在这里由铰链单元10获得阻尼效果,也不需要必须在铰链单元10上添加阻尼效果。仅由阻尼单元108的阻尼效果,也可以在上述显示屏部分20上获得制动力。
进而,阻尼器110并不局限于轴部112的转向而获得阻尼效果,阻尼器110也可以为单向阻尼器,仅在单向旋转时获得阻尼效果。由此,也可以在打开显示屏部分20时获得阻尼效果,而在关闭其时解除这种阻尼效果。
而且,上述铰链单元10的结构元件均汇集并容纳到壳体内,而以机体的轴作为该壳体,可以直接组装这些结构元件。但是,考虑到组装劳动力成本,最好是组装为本实施例中的这种壳体22。
进而,按压扣盖部分50使显示屏部分20打开,当然,即使不按压该扣盖部分50,也可以使显示屏部分20打开。此时在使显示屏部分20转动θ1时(参考图4A、4B),由于通过和显示屏部分20一体旋转的凸轮体94的凸轮槽98,使上述致动器72产生滑动,所以就能够解除致动器72与挡圈84的卡合状态,因而可打开上述显示屏部分20。
而且,由于本发明中也可以是一对可相对转动的机体,所以并不限定于便携式电话。例如,用于确定比如AV机器的盖等的打开角度。
由于本发明的上述结构,从该盖体打开开始到到达预定的角度之间,通过解除对驱动力的制动,就能够借助于驱动装置的驱动力,在从盖体打开开始到到达预定角度的过程中使盖体快速打开。而且,从盖体打开开始后经预定的角度位置到打开结束之间,通过制动上述驱动力,借助于阻尼装置产生的制动力,就能够抑制着盖体转速的增加,从而使盖体慢慢地打开。
而且,由于能够将驱动装置和阻尼装置分别安装在不同的位置上,所以就加大了设计的自由度。在上述盖体全闭状态到90°之间的范围内设定预定角度,其间,通过解除对打开盖体的驱动装置的驱动力的制动,由驱动装置的驱动力,就能够使盖体快速打开到预定的角度。外壳和阻尼器分别安装在圆柱形的轴部上,通过设置止转装置,就能够相对于上述轴部将上述外壳和阻尼器止转。
工业应用性
本发明为一种具有盖体的电子设备及其开闭机构,可用于例如受话部分可相对于其本体转动安装的便携式电话、或将显示屏设置在盖部上的个人电脑等电子设备上。