專利名稱：鉸鏈裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及鉸鏈裝置，尤其涉及一種用于在諸如便攜式無線電話之類的包含有兩部分組件的裝置中將這兩部分組件連接起來的鉸鏈裝置，并且在需要時，可使這兩部分組件相對于它們之間的一個軸被移動到折疊或打開的位置。
背景技術：
通常，像便攜可折疊式無線電話這樣的便攜裝置包括通過鉸鏈互相連接在一起的兩個部分，通常一部分具有鍵盤，另一部分具有液晶顯示屏。當不使用無線電話時，將這兩部分移動到折疊位置，使鍵盤和液晶顯示屏相互面對。反之，當使用該無線電話時，將鍵盤和液晶顯示屏移動到打開位置，露出按鍵區(qū)和液晶顯示屏。鉸鏈裝置允許兩個組件互相連接并平穩(wěn)地移動到折疊或打開的位置。
常規(guī)的無線電話通常僅以單一的角度打開，這是由于常規(guī)的鉸鏈被設計成僅在單一的角度保持打開的固定狀態(tài)。然而，由于近來的無線電話具有多種功能，使用中僅以一個預定的角度打開無線電話中存在著不便之處。因此，需要一種允許無線電話以不同的角度打開和使用的鉸鏈裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種鉸鏈裝置，其通過改進常規(guī)鉸鏈裝置來允許以不同角度打開并使用無線電話。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種鉸鏈裝置，該鉸鏈裝置能夠在一定的角度范圍內(nèi)自動轉(zhuǎn)動，在另一個角度范圍內(nèi)的任意位置上停止，并在另一個角度固定。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于連接能夠彼此相對進行轉(zhuǎn)動到關閉或打開位置的第一單元和第二單元的鉸鏈裝置，該裝置包括具有凸輪的凸輪組件；凸輪從動件組件，它具有與凸輪組件的凸輪相互作用的凸輪從動件；以及對凸輪組件和凸輪從動件組件之一施加作用力的彈性部件，使凸輪從動件組件的凸輪從動件能夠和凸輪組件的凸輪相互作用。凸輪組件和凸輪從動件組件之一被固定在第一單元上并相對于第一單元線性移動，另一個組件則與第二單元連接，并相對于線性移動的組件圍繞轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。凸輪組件的凸輪包括峰頂，用于使凸輪組件和凸輪從動件組件中線性移動的組件被移動到距另一個轉(zhuǎn)動的組件最遠的位置；從峰頂?shù)膬蓚?cè)向下傾斜的兩個傾斜面；以及與兩個斜面之一連接、并將線性移動組件固定在預定位置上的線性部分。
線性部分的末端可以具有谷狀凹槽，凸輪從動件組件插入其中。
該鉸鏈裝置可以進一步包括固定在第一單元上的機架，該機架中容納線性移動組件。
沿轉(zhuǎn)動軸方向延伸的導向桿可以被固定在凸輪組件和凸輪從動件組件之一上，插入有導向桿的導向孔可以形成于凸輪組件和凸輪從動件組件的另一個組件上，從而引導凸輪組件和凸輪從動件組件之間的相對運動。
凸輪組件和凸輪從動件組件中的轉(zhuǎn)動組件可以包括向機架外部突出的延長軸，并且鉸鏈裝置可以進一步包括與延長軸和第二單元連接的連接組件。
峰頂可以具有能夠?qū)⑼馆啅膭蛹M件插入的凹槽。
凸輪從動件組件可以插入的凹槽可以具有傾斜面和線性部分相交的部分。
線性部分可以具有多個能將凸輪從動件組件插入的凹槽。
附圖簡要說明參考附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例進行說明將使本領域技術人員能夠清楚地了解本發(fā)明的目的和特征。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的包含鉸鏈裝置的可折疊式無線電話的透視圖，該無線電話的第一機身單元和第二機身單元是分開的，其分開的鉸鏈裝置被放大顯示；
圖2是圖1中鉸鏈裝置的剖面視圖；圖3是圖1中鉸鏈裝置的凸輪表面的展開視圖；圖4(a)至圖4(c)是說明鉸鏈裝置順序操作的視圖，其具有用于說明機架內(nèi)部機架側(cè)面圖；圖5是說明圖1中的無線電話折疊和打開狀態(tài)的側(cè)視圖；圖6是說明圖1中鉸鏈裝置的凸輪組件第二實施例的凸輪表面的展開視圖；圖7是說明圖1中鉸鏈裝置的凸輪組件第三實施例的凸輪表面的展開視圖；圖8是說明圖1鉸鏈裝置的凸輪組件第四實施例的凸輪表面的展開視圖。
具體實施例的說明參考圖1，一種便攜式可折疊無線電話10包括具有一個鍵盤區(qū)的第一機身單元12，以及具有一個液晶顯示屏的第二機身單元14。鉸鏈裝置20固定在位于第一機身單元12和第二機身單元14之間的連接部分的兩側(cè)。鉸鏈裝置20被插入第一機身單元12的裝配孔中，然后將第二機身單元14與鉸鏈裝置20連接。裝配孔的形狀和尺寸通常和鉸鏈裝置20的裝配孔的形狀和尺寸相對應，這樣可防止鉸鏈裝置20從裝配孔中脫出，并使該鉸鏈裝置固定到第一機身單元12上，和阻止其相對于第一機身單元12轉(zhuǎn)動。
各鉸鏈裝置20包括可以轉(zhuǎn)動的向第二機身單元14突出的延長軸22，延長軸22上安裝有連接部件24，連接部件24包括一個嚙合面26。第二機身單元14上有一個連接孔28，鉸鏈裝置的連接部件24裝入連接孔28。各連接孔28有與嚙合面26相互作用的嚙合面。作為另一種選擇，可以使第二機身單元具有延長軸，并使各鉸鏈裝置具有連接孔。而且，延長軸22可以不使用連接部件24而直接與第二機身單元14嚙合。
參考圖2，各鉸鏈裝置20包括機架30、凸輪從動件組件40、凸輪組件60、彈性部件80以及連接部件24，它們按順序裝在機架30中。
機架30包括一個延長的管殼。機架30的縱向中心線限定了鉸鏈裝置20的轉(zhuǎn)動軸100。機架30包括在其一端形成的端壁32、從端壁32延伸形成的側(cè)壁34、從側(cè)壁34部分延長的延長突出部分36。與端壁32相對形成的另一端38是開放的。端壁32有一個軸孔33。側(cè)壁34包括兩個相對的平面壁35、35a以及兩個相對的弧形壁37、37a。當機架被裝入無線電話的機身單元時，平面壁35、35a具有防止鉸鏈裝置轉(zhuǎn)動的栓銷(key)功能。另外，正如以下將要說明的，平面壁還具有防止在機架中容納的凸輪組件60轉(zhuǎn)動的功能。所形成的延長的突出部分36從兩個相對的平面壁35、35a延伸，在凸輪從動件組件40后面的凸輪組件60和彈性部件80(下面將要說明)被插入機架30，突出部分36被折彎用于覆蓋開放端38。
但是，本發(fā)明不限于這種覆蓋開放端的方法。作為防止彈性部件38向外突出而覆蓋開放端38的方法，可使用除彎曲延伸的突出部分36以外的方法。將內(nèi)部的零件插入機架后，可以不使用附加突出部分，而是在將內(nèi)部零件裝入機架后通過將機架開放端的側(cè)壁部分變形來覆蓋開放端。另外，可以加工一個帽固定到開放端，在零件插入機架后用這個帽蓋住開放端。
機架30最好用像黃銅板這樣的金屬采用深拉(深沖)的方法加工形成，另外，機架也可以用塑料樹脂材料注塑成型。
凸輪從動件組件40包括一個圓盤形支架42，延長軸22從支架42沿轉(zhuǎn)動軸100延伸，導向桿44沿轉(zhuǎn)動軸100在與延長軸22相對的方向從支架42延伸，在導向桿44兩側(cè)形成凸輪從動件的突起部46。
延長軸22包括嚙合面48以及在嚙合面48上形成的嚙合突起部50。在沒有連接部件24情況下，嚙合面48和嚙合突起部50直接與機身單元嚙合。導向桿44是從支架42的中心延伸的細長的圓柱棒。兩個凸輪從動件的突起部46與導向桿44的側(cè)面緊密接觸形成，凸輪從動件的突起部46沿平行于轉(zhuǎn)動軸100的方向與導向桿44一起延伸，并比導向桿44的長度短。兩個凸輪從動件突起部46與鉸鏈裝置20的轉(zhuǎn)動軸100對稱地設置。兩個凸輪從動件的突起部46形成凸輪從動件。后面將說明凸輪從動件涉及和凸輪表面相互作用的部分。各凸輪從動件突起部46有一個傾斜面52。凸輪從動件突起部的厚度沿傾斜面52向其圓形的末端方向減小。本領域的技術人員可以理解，可以設定凸輪從動件突起部末端的厚度、坡度以及曲率以使其和在凸輪表面上形成的停止凹槽(后面將說明)相互作用。當然，凸輪從動件的結構不限于上述的凸輪從動件突起部46。凸輪從動件可以包括獨立于導向桿的支撐柱。
凸輪從動件組件40通過機架30的開放端38被插入。凸輪從動件組件40可以在機架30中圍繞轉(zhuǎn)動軸100進行轉(zhuǎn)動。凸輪從動件組件40的延長軸22穿過機架30的軸孔33突出。
連接部件24裝配在延長軸22上。提供的連接部件24用于增加從轉(zhuǎn)動軸100到嚙合面的距離、增加嚙合表面的面積以及嚙合突起部的尺寸，從而保證凸輪從動件組件40的轉(zhuǎn)動傳遞到無線電話機身單元。根據(jù)機身單元的結構，可以不需要連接部件。
凸輪組件60包括側(cè)壁62，在凸輪組件60的一側(cè)上面對凸輪從動件組件40形成的凸輪部分64，以及在凸輪組件60的與凸輪部分64相反的另一側(cè)從中心向外延伸形成的圓柱形凸臺66。凸臺66具備通孔68，其沿轉(zhuǎn)動軸100延伸，以從凸輪部分64穿透凸臺66。固定在凸輪從動件組件40上的導向桿44被裝入從凸輪部分64穿透凸臺66的通孔68，以控制導向桿44的相對移動。
側(cè)壁62包括和機架30的側(cè)壁34形狀相同的相對的平面壁70和相對的弧形壁72。凸輪組件60的結構使其可以被裝進機架30，沿著轉(zhuǎn)動軸100作線性移動而不轉(zhuǎn)動。凸輪部分64包括在面對凸輪從動件組件40在凸輪組件的一側(cè)上形成的凸輪表面74。凸輪部分64包括與轉(zhuǎn)動軸100的直徑相對應的兩個對立的峰頂76a和76b，以及相對于轉(zhuǎn)動軸100成徑向相對的兩個固定凹槽形式的低谷77a和77b。峰頂76a和低谷77a通過從峰頂76a延伸的傾斜面79a以及從傾斜面79a延伸到低谷77a的平坦部分(或線性部分)78a互相連接。傾斜面791a處于峰頂76a和低谷77b之間，同樣，傾斜面79b和平面部分(或線性部分)78b處于峰頂76b和低谷77b之間，傾斜面791b處于峰頂76b和低谷77a之間。
將凸輪組件60通過機架30的開口端38插入，這時凸輪表面74被導向面對凸輪從動件組件40的凸輪從動件突出部分46。凸輪組件60被以緊密配合的方式插入機架30，使其在機架30內(nèi)沿著轉(zhuǎn)動軸100作直線移動，但限制其在機架30內(nèi)轉(zhuǎn)動。
彈性部件80使凸輪組件60靠緊凸輪從動件組件40，彈性部件80最好是壓縮的彈簧圈。
在凸輪從動件組件40的后面，凸輪組件60和彈性部件80被順序插入機架30，機架30的延伸突出部分36沿著折線31彎曲后部分覆蓋機架30的開口端。
凸輪組件、凸輪從動件組件以及彈性部件通過塑料樹脂材料注塑加工而成，最好使用工程塑料樹脂。而且，凸輪組件和凸輪從動件組件可以通過燒結或冷鍛金屬材料加工而成。
以下將參考圖3、圖4(a)至(d)以及圖5說明根據(jù)本發(fā)明實施例的鉸鏈裝置20的操作。
當?shù)诙C身單元位于圖5中的P1位置時，無線電話10處于完全折疊狀態(tài)。圖4(a)說明當?shù)诙C身單元處于P1位置時鉸鏈裝置的狀態(tài)，并且圖3中說明與P1位置對應的位于凸輪表面74上的凸輪從動件突出部分46之一的位置。在這種狀態(tài)中，凸輪從動件突出部分46位于凸輪表面74上的峰頂76a和低谷77b之間的傾斜面791a上。在位置P1上，凸輪組件60通過彈性部件80的力推動凸輪從動件組件40，此時彈性部件80和傾斜面791a給予凸輪從動件組件40轉(zhuǎn)動力，這個轉(zhuǎn)動力使第二機身單元14轉(zhuǎn)向第一機身單元12，即鉸鏈裝置產(chǎn)生的力使第一機身單元12和第二機身單元14在P1位置上互相緊密接觸，因此無線電話穩(wěn)定地保持在折合狀態(tài)。
在這種情況下，當將機身單元相互移開、打開無線電話10使無線電話處于使用狀態(tài)時，凸輪從動件突出部分46到達凸輪表面74的峰頂76a，圖4(b)說明這個狀態(tài)，此狀態(tài)對應于圖3和圖5中的位置P2。當將兩個機身單元進一步互相遠離時，凸輪從動件突出部分46跨過凸輪表面74的峰頂76a。當凸輪從動件突出部分46跨過凸輪表面74的峰頂76a時，彈性部件80將迫使凸輪組件60緊貼凸輪從動件組件40。因此，凸輪從動件突出部分46不用外力作用而沿著凸輪表面74的傾斜面79a下滑，并停止在圖3和圖5中位于傾斜面79a終點的位置P3上。
為使第二機身單元14從P3的位置進一步遠離第一機身單元，應該給其連續(xù)施加一個外部的轉(zhuǎn)動力。如果在第二機身單元14移動期間不臨時施加該轉(zhuǎn)動力，則第二機身單元在該位置上停止，并且彈性部件80的彈力將第二機身單元14保持在該位置上。此時凸輪從動件突出部分46處于平面部分78a上。圖4(c)說明這個狀態(tài)，此狀態(tài)對應于圖3和圖5中的位置P4。當進一步移動處于位置P4的第二機身單元14遠離第一機身單元到達位置P5時，凸輪從動件突出部分46被可靠地插入凸輪表面74的低谷77a中。圖4(d)說明鉸鏈裝置的這種狀態(tài)，即以任意角度將第二機身單元維持在位置P3和P5之間這樣一個穩(wěn)定的固定狀態(tài)。
現(xiàn)在結合無線電話從打開狀態(tài)到閉合狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程說明鉸鏈裝置的操作。即說明圖5中第二機身單元從位置P5到位置P1的位置變化。在無線電話完全打開(圖3和圖5中的位置P5，圖4(d))的狀態(tài)下，凸輪從動件突出部分46被插入并緊固在低谷77a中。在這種狀態(tài)下，為了合攏無線電話，應該向位置P2施加一個向上的力。當在緊固狀態(tài)下施加一個超出預定閾值的力時，由于低谷77a周圍為傾斜面，凸輪從動件突出部分46沿著傾斜面向上滑動并達到平面部分78a。由于凸輪從動件突出部分46沿著平面部分78a向上經(jīng)過位置P3，第二機身單元可以恒定的轉(zhuǎn)動力被轉(zhuǎn)動。然而，由于凸輪從動件突出部分應該沿著向上的傾斜面79a從位置P3到位置P2，所以有必要施加一個較大的轉(zhuǎn)動力。在凸輪從動件突出部分46跨過峰頂76a(位置P2)之后，即通過向下的傾斜面791a，因此不需任何外部轉(zhuǎn)動力就自動到達位置P1，使無線電話處于折疊位置。
圖6至圖8說明凸輪部分其它實施例的展開狀態(tài)。參考圖6，凸輪表面74c除在峰頂進一步包括凹槽761c外，和圖3中所示的凸輪表面74相同。凸輪從動件突出部分46c能夠可靠地插入凹槽761c中，凸輪從動件突出部分46c能夠以圖3中所示實施例相同的方式在位置P1和位置P5之間移動。當凸輪從動件突出部分46c被插入峰頂(位置P2)處的凹槽761c中時，無線電話展開或打開的狀態(tài)對應于圖5中P2的位置。在其它位置上的操作和圖3所示的實施例相同。參考圖7，凸輪表面74d除在直線部分78d的起點進一步包括凹槽782d外，和圖3中所示的凸輪表面74相同。凸輪從動件突出部分46d能夠可靠地插入凹槽782d中。凸輪從動件突出部分46d能夠以圖3中所示實施例相同的方式在位置P1和位置P5之間移動。當凸輪從動件突出部分46d插入凹槽(782d)中(位置P3)時，無線電話展開或打開的狀態(tài)對應于圖5中P3的位置，在其它位置上的操作和圖3所示的實施例相同。參考圖8，凸輪表面74e除在直線部分78e進一步包括多個凹槽785e外，和圖3中所示的凸輪表面74相同。凸輪從動件突出部分46e能夠可靠地插入凹槽785e中。
凸輪從動件突出部分46e以圖3中所示實施例相同的方式在位置P1和位置P5之間移動，當各凸輪從動件突出部分46e插入多個凹槽785e中的任何一個凹槽中(位置4)時，無線電話展開或打開的狀態(tài)對應于圖5中P4的位置。其他位置上的操作與圖3中所示實施例相同。
盡管結合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了說明，應該了解的是在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其做出各種改進和變化。
權利要求
1.一種鉸鏈裝置，用于連接能夠相對地轉(zhuǎn)動到關閉或打開位置的第一單元和第二單元，該裝置包括凸輪組件，具有凸輪；凸輪從動件組件，它具有與凸輪組件的凸輪相互作用的凸輪從動件；以及彈性部件，對凸輪組件和凸輪從動件組件之一施加作用力，使所述凸輪從動件組件的凸輪從動件能夠和所述凸輪組件的凸輪相互作用，其中所述凸輪組件和凸輪從動件組件中之一被固定在所述第一單元上，并相對于該第一單元線性移動，另一個組件則與所述第二單元連接，并相對于所述線性移動的組件圍繞轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，其中所述凸輪組件的凸輪包括峰頂，用于使所述凸輪組件和所述凸輪從動件組件中的線性移動的組件被移動到距另一個轉(zhuǎn)動的組件最遠的位置；從峰頂?shù)膬蓚?cè)向下傾斜的兩個傾斜面；以及與所述兩個斜面之一連接、并將所述線性移動的組件固定在預定位置上的線性部分。
2.根據(jù)權利要求1的鉸鏈裝置，其特征在于所述線性部分的端部具有形成為低谷的凹槽，所述凸輪從動件組件被插進這個凹槽。
3.根據(jù)權利要求1的鉸鏈裝置，其特征在于進一步包括一個機架，該機架固定至第一單元，并且其中包含所述線性移動的組件。
4.根據(jù)權利要求1的鉸鏈裝置，其特征在于沿著所述轉(zhuǎn)動軸延伸的導向桿被固定到所述凸輪組件和所述凸輪從動件組件中的一個組件上，所述導向桿插入的導向孔在所述凸輪組件和凸輪從動件組件中的一個組件上形成，從而引導所述凸輪組件和凸輪從動件組件之間的相對移動。
5.根據(jù)權利要求3的鉸鏈裝置，其特征在于所述凸輪組件以及凸輪從動件組件的轉(zhuǎn)動組件包括向機架外部突出的延長軸，并且所述鉸鏈裝置進一步包括連接至所述延長軸和第二單元的連接部件。
6.根據(jù)權利要求1或2的鉸鏈裝置，其特征在于所述峰頂上具有所述凸輪從動件可以插入的凹槽。
7.根據(jù)權利要求1或2的鉸鏈裝置，其特征在于在傾斜面和線性部分相交的部分處形成有所述凸輪從動件組件可以插入的凹槽。
8.根據(jù)權利要求1或2的鉸鏈裝置，其特征在于所述線性部分具有多個所述凸輪從動件組件可以插入的凹槽。
全文摘要
一種鉸鏈裝置，包括一個機架(30)、一個凸輪(60)、一個和凸輪相互作用的凸輪從動件(40)以及一個彈性部件。機架容納凸輪、凸輪從動件以及彈性部件。凸輪線性移動，凸輪從動件轉(zhuǎn)動。凸輪具有峰頂(76)、凹槽(77)以及一個直的線性部分(78)，凸輪從動件在線性部分(78)中保持其位置。
文檔編號E05D11/10GK1589534SQ02823249
公開日2005年3月2日 申請日期2002年11月8日 優(yōu)先權日2001年11月21日
發(fā)明者韓榮秀 申請人:Phoenix Korea 株式會社