電子設備的雙軸鉸鏈裝置的製作方法
2023-05-15 08:20:21
專利名稱：電子設備的雙軸鉸鏈裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種適合在膝上型個人電腦、筆記本型個人電腦、攝像機以及其它可攜式電子設備等的第1部件與第2部件之間使用的電子設備的雙軸鉸鏈裝置，所述第1部件構成了設有鍵盤的本體部，而所述第2部件則構成了液晶圖像顯示部。
背景技術：
以往，具有如下結構的雙軸鉸鏈裝置已經在日本國發明專利申請2004-153899號中提出了申請，即，該裝置在上述舉例的電子設備等中，在能夠使第2部件相對於第1部件在垂直方向上開閉的基礎上，還能夠使第2部件在相對於構成設有鍵盤的本體部的第1部件開啟的狀態下，朝水平方向轉動。
該日本國發明專利申請2004-153899號所記載的雙軸鉸鏈裝置的結構是第2部件相對於第1部件在水平方向上在0°到180°之間往復轉動，在第2部件相對於第1部件打開時，可讓第2部件在左右任意一個方向上有選擇地轉動到180°，而因設置在鉸鏈裝置上的固定擋塊機構，而不能夠轉動180°以上。
按照這種結構，存在如下以下問題，即在商談或者設計研討會等會議中，會有如下情況在第2部件相對於第1部件開啟的狀態下，需要把個人電腦的顯示畫面給圍住工作中的個人電腦的很多人來觀看，即，位於第2部件正面的人對作為本體部的第1部件的鍵盤進行操作，給位於左右的人看第2部件上的顯示畫面，或者左右任意一側的人操作第1部件，使該第2部件的轉動，供正面的人或者旁邊的人看顯示在作為顯示畫面的第2部件上的畫面。如果在上述情況下，該第2部件相對於第1部件只能朝一個方向轉動，那就會產生必須讓第1部件和第2部件一起轉動，而且操作性差的問題。
另外，個人電腦大多是由一位操作者操作的。在這種情況下，理想的結構是第2部件相對於第1部件不會輕易轉轉，第1部件與第2部件穩定地保持在正對的固定位置上(即，第1部件和第2部件朝著操作者正面的位置)。
發明內容
本發明是為了解決這樣的問題而做出的，其目的是提供一種電子設備的雙軸鉸鏈裝置，該裝置具有如下結構第2部件相對於第1部件可以開閉，通常，第2部件相對於第1部件能夠保持在固定位置上，而根據需要，第2部件相對於第1部件在左右任意一個方向上能夠轉動。
下面，對將本發明的一個實施例用於膝上型個人電腦的情況進行說明，然而，本發明當然也可以用於其它筆記本型個人電腦、攝像機等具有相對於第1部件進行開閉的第2部件的其它電子設備中。
為了實現上述目的的本發明的雙軸鉸鏈裝置，具有第1軸和第2軸，並且在構成電子設備的第1部件和第2部件中，第2部件相對於第1部件繞著上述第1軸轉動而朝著垂直方向開閉，並且使上述第2部件繞著上述第2軸朝著水平方向轉動，其特徵在於具有位於上述第1軸處的第2部件的垂直方向轉動控制機構，以及位於上述第2軸處的第2部件的水平轉動控制機構；在上述垂直方向轉動控制機構的支撐部件與把該支撐部件安裝成可以向水平方向轉動的上述水平方向轉動控制機構的安裝部件之間，設有可動擋塊機構；通過該可動擋塊機構，將上述第2部件相對於上述第1部件在水平方向上的轉動限制在預定的角度，並且，一旦上述第2部件相對於上述第1部件進一步轉動，便會解除上述限制，上述第2部件能夠進一步向同一個方向轉動。
這時的本發明中的上述可動擋塊機構，可以由與上述支撐部件一起轉動的固定擋塊，和設置於上述安裝部件側並僅在施加了預定的推壓力時動作的可動擋塊構成。
再有，本發明的上述垂直方向轉動控制機構可由轉動凸輪、固定凸輪以及彈性機構構成。
而且，本發明的上述水平方向轉動控制機構可由卡接(click)機構構成，卡接(click)機構在上述第2部件相對於第1部件處於預定的水平方向轉動角度時，使上述第2部件穩定停止。
根據本發明第一方面的結構，將設有鍵盤的本體部作為第1部件，將液晶顯示部作為第2部件，並用於膝上型個人電腦或者筆記本型個人電腦以及攝像機等電子設備中時，能夠讓第2部件相對於第1部件穩定地進行通常的開閉操作，此外，還可讓第2部件相對於第1部件朝任意方向轉動360°，從而提高了操作性。
根據本發明第二方面的結構，能夠以簡單的結構，對第2部件相對於第1部件在水平方向上的轉動進行控制，根據需要，可讓第2部件相對於第1部件轉動超過180°的轉動角度。
根據本發明第三方面的結構，使第2部件伴隨吸入動作相對於第1部件從預定的開閉角度能夠自動關閉或者打開，在此基礎上，還可將第1部件和第2部件鎖定在閉合狀態以及預定的開啟角度上。
根據本發明第四方面的結構，即使第2部件相對於第1部件可以轉動360°，但是，如果不加力，就不容易轉動，在使用時，第2部件相對於第1部件也能夠保持穩定的狀態。
圖1是本發明的雙軸鉸鏈裝置的正視圖。
圖2是本發明的雙軸鉸鏈裝置的俯視圖。
圖3是本發明的雙軸鉸鏈裝置的右側視圖。
圖4是沿圖1中的A-A線的剖視圖。
圖5是本發明的雙軸鉸鏈裝置的分解立體圖。
圖6是本發明的雙軸鉸鏈裝置的一方垂直方向轉動控制機構的放大分解立體圖。
圖7是本發明的雙軸鉸鏈裝置的另一方垂直方向轉動控制機構的放大分解立體圖。
圖8是本發明的雙軸鉸鏈裝置的水平方向轉動控制機構的放大分解立體圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，說明本發明的電子設備的雙軸鉸鏈裝置的一個實施例。
圖中，標號1所示的是安裝部件，它固定在例如圖1和圖3的用假想線表示的第1部件A側。該第1部件A構成設有膝上型個人電腦鍵盤的本體部。該安裝部件1具有安裝基座部1a，以及被設置成從該安裝基座部1a折曲垂下的一對安裝部1b、1b。
標號2所示的是用於支撐同樣在圖1和圖3中用假想線表示的第2部件B的支撐部件。該第2部件B構成了這種膝上型個人電腦的液晶顯示部。該支撐部件2正面大致呈T字形，帶有構成第2軸的本體筒部2a，及在該本體筒部2a的左右水平方向上延伸的支撐臂部2b、2b。在該支撐臂部2b、2b的各自的自由端側，通過一對垂直方向轉動控制機構3、3安裝著託架4、4，該託架4、4的安裝板4a、4a上，安裝著第2部件B的後端部。
這一對垂直方向轉動控制機構3、3的結構是相同的，因而這裡只對其中一方進行說明，省略了對其另一方的說明。設置在支撐臂部2b的自由端側的安裝變形孔2c中，朝著與支撐臂部2b同軸線的方向插入並卡合構成第1軸的軸5的小直徑變形安裝部5a，在此基礎上，通過安裝螺釘5f進行固定。
上述託架4具有從上述安裝板4a折彎的平板部4b，通過讓軸5的圓形小直徑部5b插入設置於平板部4b上的插通孔4c中，上述託架4能夠轉動地樞軸支撐在該軸5上。除了圓形小直徑部5b之外，軸5還具有大直徑部5c和變形小直徑部5d，在大直徑部5c與託架4的平板部4b之間，夾著摩擦墊圈6，軸5的圓形小直徑部5b被插入設置於摩擦墊圈6的中心部的插通孔6a中。該摩擦墊圈6自其邊緣部折彎而形成卡定片6b，通過讓該卡定片6b與設置於大直徑部5c的邊緣部上的卡定槽5e卡合，軸5約束摩擦墊圈6的轉動。
託架4的平板部4b在不與摩擦墊圈6相接觸的一側，安裝著在一端面上設有凸輪部7a的轉動凸輪7，在設置於其中心部軸線方向上的插通孔7b中，能夠轉動地插入軸5的圓形小直徑部5b，在該凸輪7的與託架4的平板部4b相接觸的一側，從其邊緣部突出設有一對卡定突起7c、7c，通過讓該卡定突起7c、7c與設置於託架4的平板部4b的邊緣部上的卡定槽4d、4d卡合，託架4約束轉動凸輪7的轉動。
標號8所示的是固定凸輪，通過在設置於其中心部軸線方向的變形插通孔8a中，插入並卡合軸5的變形小直徑部5d，軸5約束固定凸輪8的轉動。
標號9所示的是材料厚度較厚的推壓用墊圈，在設置於其中心部軸線方向上的變形插通孔9a中，插入並卡合軸5的變形小直徑部5d。
標號10所示的是多個碟形彈簧構成的彈性機構，其介於推壓墊圈9和固定凸輪8之間，在設置於其中心部的插通孔10a中，插入軸5的變形小直徑部5d。
這樣，軸5的變形小直徑部5d是這樣構成的，即，將其端面鉚邊(かしめ)，通過鉚邊，轉動凸輪7和固定凸輪8藉助於彈性機構10使彼此的凸輪部7a、8b處於壓接狀態，在託架4轉動的同時，通過該壓接狀態下的壓接力，以及摩擦墊圈6與軸5的大直徑部5c之間的壓接力，在託架4轉動的同時，產生摩擦力矩。
上述垂直方向轉動控制機構3的結構可以考慮其它的摩擦墊圈、彈簧墊圈、或者彈性機構，或者將壓縮彈簧等組合起來的公知的摩擦機構，對其結構在此沒有限定，可以使用各種各樣公知的結構。
而且，支撐部件2通過上述水平方向轉動控制機構15被安裝在安裝部件1上，並能夠朝著水平方向轉動。該水平方向轉動控制機構15由以下部分構成轉動筒部16，通過將其變形安裝部16a插入並配合在本體筒部2a的變形安裝孔2d中並對其端部進行鉚邊而被固定在本體筒部2a上，並且安裝在設置於安裝部件1的安裝基座部1a上的安裝孔1c中，能夠向水平方向轉動；摩擦墊圈17，在設置於其中心部的插通孔17a中，能夠轉動地插入該轉動筒部16的變形安裝部16a，通過讓設置於其邊緣部的一對卡定片17b、17b與設置於本體筒部2a上的卡定槽2e、2e(僅示出了其一部分)相卡合，其轉動受到體筒部2a的約束；第1卡接墊圈18，在設置於其中心部的圓形插通孔18a中，能夠轉動地插入轉動筒部16，並且與安裝部件1的安裝基座部1a的下側相抵接，通過讓從其邊緣部折彎的卡定片18b、18b插入並卡定在設置於安裝基座部1a上的固定孔1d、1d中，其轉動受到安裝部件1的約束；第2卡接墊圈19，與上述第1卡接墊圈18相接觸，在設置於其中心部的變形插通孔19a中，使轉動筒部16的變形部16c插入並卡合；第3卡接墊圈20，與上述第2卡接墊圈19相接觸，在設置於其中心部的變形插通孔20a中，使轉動筒部16的變形部16c插入並卡合；第4卡接墊圈21，與該第3卡接墊圈20相接觸，在設置於其中心部的變形插通孔21a中，使轉動筒部16的變形部16c插入並卡合。
並且，通過對轉動筒部16的安裝了第4卡接墊圈21的一側進行鉚邊，摩擦墊圈17與第1卡接墊圈18壓接在安裝基座部1a的兩側，進而第1至第4卡接墊圈18至21相互壓接，向第1卡接墊圈18側壓接。
此外，在摩擦墊圈17的表面以及第2至第3卡接墊圈19、20的表面，分別設有多個留存潤滑油的小孔17c、19b及20b，同時，在第1卡接墊圈18的邊緣部上設有一對切口部18c，在第2卡接墊圈19的表面以及第4卡接墊圈21的表面上，在相對置的位置各設置一對凸部19c和凸部21b。
這樣，在摩擦墊圈17的邊緣部上設有固定擋塊23，同時，在安裝部件1的安裝基座部1a上設有可動擋塊24，由該固定擋塊23和可動擋塊24構成了可動擋塊機構22。可動擋塊24通過鉚邊固定在安裝基座部1a上的安裝銷25，安裝於安裝基座部1a上，並可進行迴轉(旋迴)動作，通過作用於該安裝銷25上的摩擦墊圈26和推壓墊圈27產生摩擦力矩。即，對安裝銷25的推壓墊圈27側進行鉚邊。在可動擋塊24的自由端側安裝著擋塊銷28，該擋塊銷28嵌入到設置於安裝基座部1a上的扇形導向孔29中。由此，可動擋塊24僅在規定的角度，由固定擋塊23施加預定的推壓力時，可以進行迴轉動作。
下面，對其作用進行說明。首先，對垂直方向轉動控制機構3的作用進行說明，第2部件B安裝在該垂直方向轉動控制機構3的託架4的安裝板4a、4a上，通常第2部件B是關閉的，並與第1部件A相重合，如圖1所示，通過託架4繞著作為第1軸的軸5、5轉動，該第2部件B可以相對於第1部件A在垂直方向上轉動。不過，在第1部件A和第2部件B相互閉合的狀態下，設置於固定凸輪8上的凸輪部8b的凸部8c、8c，會落入設置在另一方轉動凸輪7的凸輪部7a上的凹部7d、7d中，從而第2部件B相對於第1部件A被鎖定成閉合狀態。
在該閉合狀態下，如果用手抓住第2部件B的進前側(操作者一側)相對於第1部件A朝著垂直的方向推壓，凸部8c、8c就會克服彈性機構10的彈力從凹部7d、7d中脫出，由此第2部件B相對於第1部件被開啟，然後，各凸輪部7a、8b的凸部7e、7e和凸部8c、8c都成為被壓接的狀態，從而能夠以自由停止的狀態進行開閉。
一旦第2部件B相對於第1部件A打開到180°，則在此之前，各凸輪8的凸部8c、8c再次落入轉動凸輪7的凹部7d、7d中，因此通過彈性機構10的彈力作用，第2部件B自動開啟並被鎖定。將這種動作稱為吸入動作，或者迴轉動作。一旦打開到180°，則通過示圖未的擋塊，第2部件B相對於第1部件A不會進一步開啟。
在關閉相對於第1部件A被開啟的第2部件B時，通過與上述開啟時相反的動作可自由停止地關閉，在完全關閉之前，固定凸輪8的凸輪部8b的凸部8c、8c從轉動凸輪7的凸輪部7a的凸部7e、7e落入到凹部7d、7d中，由此產生先前說明的吸入動作而自動關閉，並在閉合的狀態下被鎖定。
此外，在使第2部件B在中間開啟角度卡住並停止時，可以通過變更各凸輪部7a、8b的凹部和凸部的位置而進行任意變更。另外，完全開啟的角度同樣也可以任意選擇。
下面，對水平方向轉動控制機構15的作用進行說明。在通常的狀態下，在第1卡接墊圈18的切口部18c、18c上嵌入並卡合有凸部19c、19c，因此安裝在支撐部件2的本體筒部2a上的轉動筒部16被鎖定在該位置，只要不施加圍繞轉動筒部16的軸線的轉動推壓力，轉動筒部16就會保持該狀態，其中，上述第1卡接墊圈18卡定並固定於安裝部件1的安裝基座部1a上，上述凸部19c、19c設置於轉動受轉動筒部16的約束的第2卡接墊圈19的上表面。為了方便說明，將該狀態定為0°。
如上所述，為了使第2部件B相對於第1部件A朝著垂直方向打開，操作第1部件A，並且為了使例如位於正面操作者左右側的人看到顯示在第2部件B上的顯示畫面，必須使第2部件B朝水平方向的左右方向轉動，這時，通過讓第2部件B相對於第1部件向左右任意一個方向轉動，凸部19c、19c從切口部18c、18c脫離出來，從而第2部件B能夠在水平方向上轉動。並且，一旦打開到180°，固定擋塊23就會抵接在可動擋塊24上，凸部19c、19c再次落入到切口部18c、18c中，上述第2部件B便停止在該180°的位置。
關於該部分，在以往技術中，當第2部件相對於第1部件A朝著一個方向水平轉動180°時，由於在該180°處帶有固定擋塊機構，因此若不返回到原先位置，則無法繼續從0°朝向與先前不同的方向轉動180°，而根據本發明，在先開到180°時，如果朝向超過180°的方向進一步推壓第2部件B，則上述第2部件B通過可動擋塊機構22可以朝著同一個方向進一步轉動。
即，如果第2部件B相對於第1部件A朝著一個方向開到180°，並且朝著同一方向進一步推壓已停止的第2部件B，則與支撐部件2的本體部2a一起轉動的摩擦墊圈17上所設的固定擋塊23，就會推壓可動擋塊24的擋塊銷28，由此便可以使該可動擋塊24以安裝銷25為支點轉動，從而第2部件B能夠朝著同一個方向進一步轉動超過180°的角度。這樣，在第2部件B相對於第1部件A轉動180°之後，通過推壓第2部件B朝著同一方向轉動，便可進一步轉動。
因此，便可以省略以往技術中的那種先返回到原先的0°，再朝相反的方向轉動的麻煩，提高了操作性。事實上，第2部件B作為液晶顯示部，在人們圍著該液晶顯示部開會或者商談的情況下，往往會產生上述的需求，通過朝同一方向推壓第2部件B，以使其能夠轉動360°，因而非常方便。
另外，在第2部件B處於上述0°、180°時，由於設置在第2卡接墊圈19上的凸部19c、19c落入到設置於第1卡接墊圈18上的切口部18c、18c內，因而此時就進行吸入動作。為此，最好在凸部的轉動方向左右設置成略微傾斜。
此外，水平方向轉動控制機構15的結構並不限定於實施例，它可以採用其它公知的結構。
另外，可動擋塊機構22的結構除了實施例的之外，例如也可採用如下結構可動擋塊由板簧那樣的彈性部件來構成，或者使螺旋彈簧作用在可動擋塊上，以自動地返回到原先的位置。此外，也可以將上述結構的受到軸向作用力的可動擋塊設置於安裝基座一側，而將凹部設置在設有固定擋塊的一側(支撐部件側)。
根據本發明的上述結構，可以將其用作特別是把第1部件作為設有鍵盤的本體部，把第2部件作為液晶顯示部的膝上型個人電腦或筆記本型個人電腦等電子設備的雙軸鉸鏈裝置。
權利要求
1.一種電子設備的雙軸鉸鏈裝置，其帶有第1軸和第2軸，在構成電子設備的第1部件和第2部件中，第2部件相對於第1部件繞著上述第1軸轉動而朝著垂直的方向開閉，並且使上述第2部件繞著上述第2軸朝水平方向轉動，其特徵在於具有位於上述第1軸處的上述第2部件的垂直方向轉動控制機構，以及位於上述第2軸處的上述第2部件的水平轉動控制機構，在上述垂直方向轉動控制機構的支撐部件與把該支撐部件安裝成能夠向水平方向轉動的上述水平方向轉動控制機構的安裝部件之間，設有可動擋塊機構，通過該可動擋塊機構，將上述第2部件相對於上述第1部件在水平方向上的轉動限制在預定的角度，並且，一旦上述第2部件相對於上述第1部件進一步轉動，便會解除上述限制，上述第2部件能夠朝著同一個方向進一步轉動。
2.如權利要求1記載的電子設備的雙軸鉸鏈裝置，其特徵在於上述可動擋塊機構由與上述支撐部件一起轉動的固定擋塊，和設置於上述安裝部件側且僅在施加了預定的推壓力時動作的可動擋塊構成。
3.如權利要求1記載的電子設備的雙軸鉸鏈裝置，其特徵在於上述垂直方向轉動控制機構具有轉動凸輪、固定凸輪以及彈性機構。
4.如權利要求1記載的電子設備的雙軸鉸鏈裝置，其特徵在於上述水平方向轉動控制機構具有卡接機構，該卡接機構在上述第2部件相對於上述第1部件處於預定的水平方向旋轉角度時，使上述第2部件穩定停止。
全文摘要
提供一種電子設備的雙軸鉸鏈裝置，該裝置使第2部件相對於第1部件能夠開閉，通常，第2部件相對於第1部件能夠保持在固定位置，但是根據需要，第2部件相對於第1部件能夠沿左右任一方向轉動，該裝置具有有第1軸和第2軸，構成電子設備的，第2部件相對於第1部件繞上述第1軸轉動而朝垂直方向開閉，並且使上述第2部件繞上述第2軸朝水平方向轉動，並且還具有有位於上述第1軸處的第2部件的垂直方向轉動控制機構，以及位於上述第2軸處的上述第2部件的水平轉動控制機構，在上述垂直方向轉動控制機構的支撐部件與把該支撐部件安裝成朝水平方向能夠轉動的上述水平方向轉動控制機構的安裝部件之間，設有可動擋塊機構，通過該可動擋塊機構，將上述第2部件相對於上述第1部件的水平方向的轉動限制在預定角度，且當上述第2部件相對於上述第1部件進一步轉動時，則解除上述限制，上述第2部件朝同一方向進一步轉動。
文檔編號F16C11/00GK1842262SQ200610066490
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月31日 優先權日2005年3月31日
發明者田島秀哉 申請人:加藤電機株式會社