小型铰链以及使用该小型铰链的小型电子设备

摘要

本发明提供一种小型铰链以及使用该小型铰链的小型电子设备，该小型铰链将第一框体和第二框体以能够折叠的方式连接起来，并且由如下部件构成：安装部件，其具有安装部和由该安装部弯折设置而成的轴支承部，该安装部件经由上述安装部安装到上述第一框体和第二框体中的任一方上；铰链销部，其具有锥部，并且被轴支承在设于上述轴支承部的轴支承孔中；支承部件，其具有收装孔，该收装孔容纳该铰链销部并限制其旋转，但该铰链销部收装成可沿其轴向滑动，并且该支承部件安装在上述第一框体和第二框体中的任意另一方上；以及弹性单元，其收装于该支承部件的上述收装孔内，并对上述铰链销部施力使其向将其锥部压入到上述轴支承孔中的方向进行滑动。

说明书

技术领域

本发明涉及小型铰链以及使用该小型铰链的小型电子设备，所述小型铰链适合将构成小型电子设备的、在上表面设有操作部的第一框体和至少在下表面设有显示部的第二框体以能够折叠的方式连接起来时使用，并且其本身也具有锁定功能。

背景技术

以往，在以笔记本电脑、电子记事本为代表的小型电子设备中，提出有各种小型铰链，所述小型铰链将在上表面设有键盘那样的操作部的第一框体和至少在下表面设有显示部的第二框体以能够相互对折的方式连接起来。这些小型铰链统称为倾斜铰链(tilt hinge)，例如下述专利文献1所记载的那样，所述小型铰链由如下部件构成：安装部件，其安装于装置主体(第一框体)；旋转轴，其可旋转地安装于该安装部件的轴支承部；支承部件，其对安装在该旋转轴上的盖体(第二框体)进行支承；摩擦板，其构成摩擦机构，该摩擦机构以贯穿有旋转轴的方式被安装在该支承部件和上述安装部件之间；以及凸轮板，其构成了同样以贯穿有旋转轴的方式进行安装的锁定结构。

专利文献1：日本特开2001-032823号公报

上述专利文献1记载的小型铰链，能够通过锁定机构将第一框体和第二框体稳定地保持在闭合状态和打开状态，并且在中间打开角度下能够通过摩擦机构保持停止，然而特别是摩擦机构的摩擦功能在常年使用后会老化，存在无法稳定地维持初始设定时的摩擦扭矩的问题。

此外，一旦用上述专利文献1中记载的小型铰链或者其他公知的小型铰链将第一框体和第二框体连接起来，之后第一框体和第二框体就不能简单地分离开了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型铰链以及使用该小型铰链的小型电子设备，所述小型铰链能够将小型电子设备中的第一框体和第二框体锁定并稳定地保持在其闭合状态和打开状态下，并且在常年使用后不会老化，从而即使是在中间打开角度下也能够产生稳定的摩擦扭矩。

本发明的另一目的在于提供一种小型铰链和使用该小型铰链的小型电子设备，所述小型铰链在将第一框体和第二框体以能够对折(可开闭地)成两折的方式连接起来的小型电子设备中，使第一框体和第二框体能够容易地分离。

本发明的再一目的在于提供一种第一框体和第二框体的开闭方向能够选择为纵向和横向的小型电子设备。

为了达成上述目的，本发明的小型铰链将第一框体和第二框体能够折叠地连接起来，该小型铰链的第一特征在于，该小型铰链由如下部件构成：安装部件，其具有安装部和由该安装部弯折设置而成的轴支承部，该安装部件经由上述安装部安装到上述第一框体和第二框体中的任一方；铰链销部，其具有锥部，并且被轴支承在设于上述轴支承部中的轴支承孔中；支承部件，其具有收装孔，该收装孔将该铰链销部安装成能够使其沿轴向滑动，并且该支承部件安装在上述第一框体和第二框体中的任意另一方；以及弹性单元，其收装于该支承部件的上述收装孔内，并且对上述铰链销部施力使上述铰链销部向将其锥部压入到上述轴支承孔中的方向进行滑动。

进而，本发明所述的小型铰链的第二特征在于，在设于上述轴支承部的轴支承孔上设有宽度比该轴支承孔的口径小的第二切槽，并且在上述铰链销部上设有窄幅部，该窄幅部限制上述铰链销部旋转，并且能够通过上述第二切槽，并且构成为上述铰链销部的上述窄幅部能够经由上述第二切槽相对于上述轴支承孔进行拆装。

进而，本发明所述的小型铰链的第三特征在于，在上述铰链销部设有沿半径方向贯穿该铰链销部的导向长孔，上述支承部件侧设有用于贯穿上述导向长孔的导向销。

进而，本发明所述的小型铰链的第四特征在于，在上述支承部件上朝向上述铰链销部设有第一切槽，经由上述第一切槽插拔上述轴支承部，从而能够经由上述第二切槽相对于上述轴支承孔对上述铰链销部进行拆装。

此外，本发明所述的小型电子设备的特征在于，该小型电子设备使用了第一至四特征所述的小型铰链。

此外，本发明所述的小型电子设备的特征在于，通过使用上述第二至四特征中任一项所述的小型铰链，构成为上述第一框体和第二框体可相互进行拆装。

并且，本发明所述的小型电子设备的特征在于，将上述第二至四特征中任一项所述的小型铰链设置于上述第一壳体和第二框体重合状态下的对角位置上，在该设置好的各小型铰链的X方向和Y方向相交的位置上设置双轴铰链，从而使所述第一框体和第二框体可沿纵向和横向两个方向开闭。

根据第一特征所述的发明，由于是构成为使铰链销部的锥部一直以压接状态嵌入于轴支承孔中，因此能够使第一框体和第二框体在闭合状态和最大打开状态下成为稳定的锁定状态，而且在中间打开角度时，由于构成为一直使铰链销部的锥部压入到轴支承孔中，因此能够产生稳定的摩擦扭矩，即使因常年使用而使锥部或轴支承孔产生了磨损等，也能够通过弹性单元与该磨损相应地维持两者的压接状态，因此不易产生因常年使用而出现的摩擦扭矩的变化，能够在稳定的中间打开角度下实现稳定的停止保持状态。

此外，根据本发明申请，由于构成为在轴支承部上朝向轴支承孔设置第二切槽，并在铰链销部上设置能够通过该第二切槽的窄幅部，因此能够起到使第一框体和第二框体相互的连接和分离容易地进行的作用效果。

此外，通过使用本发明申请所述的轴支承部的轴支承孔和铰链销部可相互分离的小型铰链，能够提供如下的小型电子设备：在能够使第一框体和第二框体相互拆装的同时，通过将该结构的小型铰链和双轴铰链组合起来使用，能够将第一框体和第二框体向纵向和横向两个方向对折。

附图说明

图1是使用本发明所述的小型铰链的小型电子设备的立体图。

图2是图1所示的小型铰链的放大立体图。

图3是图1所示的小型铰链的支承部件的局部俯视图。

图4是图1所示的小型铰链的安装部件的立体图。

图5是图1所示的小型铰链的铰链销部的立体图。

图6是图1所示的小型铰链的剖视图。

图7是说明图1所示的小型铰链的动作的说明图，图7(a)示出了锁定动作时的状态，图7(b)示出了锁定解除时的状态。

图8是示出本发明所述的小型铰链的其他实施例的放大立体图。

图9是图8所示的小型铰链的支承部件的局部俯视图。

图10是图8所示的小型铰链的安装部件的立体图。

图11示出了图8所示的小型铰链的铰链销部，图11(a)是从一侧观察到的立体图，图11(b)是从另一侧观察到的立体图。

图12是示出了使用图8至图11所示的小型铰链和其他结构的双轴铰链从而能够使第一框体和第二框体向两个方向进行开闭的小型电子设备的立体图。

图13是图12所示的双轴铰链的说明图。

图14是图12所示的双轴铰链的第一铰链部的纵剖视图。

图15是图12所示的双轴铰链的第二铰链部的纵剖视图。

图16是说明使用了图12所示的双轴铰链的小型电子设备的动作的说明图。

具体实施方式

下面对将本发明用在笔记本电脑中的情况进行说明，然而本发明所述的小型铰链也能够如上所述地用于笔记本电脑以外的电子记事本、便携电话机、DVD监视器等小型电子设备中。

【实施例1】

附图中示出了作为本发明所述的小型铰链以及使用该小型铰链的小型电子设备A的一个例子的笔记本电脑。在图1至图7中，指示标号1示出的是在上表面设有键盘那样的操作部1a的第一框体，指示标号2示出的是在下表面设有显示部2a的第二框体。

指示标号3示出的是能够将第一框体1和第二框体2以能够相互对折的方式连接起来的本发明申请所述的小型铰链。该小型铰链3在实施例中左右共设有两个，不过由于它们结构相同，因此，以下仅对沿右侧的箭头B观察到的小型铰链进行详细说明。当然，左侧的小型铰链3也可以是与右侧的小型铰链不同的结构。右侧的小型铰链3由如下部件构成：安装部件4，其具有安装于例如第一框体的右端部上侧的安装部4a和由该安装部4a弯折并立起的轴支承部4b；铰链销部5，其与该轴支承部4的轴支承孔4c连接，并且具有锥部5a；支承部件6，其具有收装孔6a和设有该收装孔6a的安装部6b，该收装孔6a在使该铰链销部5能够沿其轴向滑动并限制其绕轴旋转的状态下将其收装于内部；以及例如压缩弹簧那样的弹性单元7，其收装于收装孔6a内，并对铰链销部5施力使其向一个方向滑动，该支承部件6的安装部6b安装在第二框体2的端部，并且设有第一切槽6c以供轴支承部4b嵌入。另外，作为限制铰链销部5在收装孔6a中旋转的方法可以是：使铰链销部5的外形变形，并使收装孔6a内的形状也相应地变形后与铰链销部5配合的方法；以及如图所示，沿收装孔6a的半径方向穿过导向销8，将该导向销8安装在支承部件6的安装部6b上，并在铰链销部5上设置供该导向销8贯穿插入的导向长孔5b的方法等，然而并不限定于此。只要是使铰链销相对于收装孔可滑动且限制该铰链销部旋转的结构即可。另外，指示标号9为将安装部件4的安装部4a固定到第一框体1上的小螺钉，指示标号7a为塞住收装孔6a的栓体。根据铰链销部5的结构，该栓体7a可以设置也可以不设置。

使铰链销部5不能从收装孔6a中脱出的方法除了如上所述的导向销8与导向长孔5b的组合以外，还有铰链销部5的锥部5a与轴支承孔4c的组合，或者是安装于铰链销部5上的未图示的止动圈等，总之只要是铰链销部5被弹性单元7按压却不从收装孔6a向外侧脱出即可。

如上所述，优选将锥部5a设置于铰链销部5上，轴支承孔4c可以是任意的与该锥部5a配合的锥孔。

另外，对于上述的小型铰链3的构成材料，安装部件4和铰链销部5优选例如铬钼钢那样耐磨损性优良且具有一定强度的材料，其他支承部件6和导向销8等可以使用普通弹簧钢。

如上所述构成的话，通常时，如图7(a)所示，弹性单元7一直将铰链销部5向轴支承孔4c的方向按压，铰链销部5的锥部5a处于被压入到轴支承孔4c中的状态，因此第一框体1和第二框体2在闭合状态和最大打开状态下能够保证被稳定地锁定保持的状态。此外，在中间打开角度下，由于也能够保证铰链销部5的锥部5a被压入到轴支承孔4c中的状态，因此能够一直在自由停止状态对第一框体1和第二框体2进行停止保持，该停止保持能力是指：即使是在因常年使用使锥部5a和轴支承孔4c中的一方或者双方产生了磨损，由于弹性单元7相应地将铰链销部5的锥部5a向轴支承孔4c内按压被磨损掉的部分，因此能够尽量地防止产生老化的情况。

第一框体1和第二框体2的相对开闭操作，即使不按压铰链销部5的从收装孔6a中突出一侧的头部5c，也不会产生障碍，当然如图7(b)所示，按压铰链销部5的头部5c，使锥部5a从轴支承孔4c脱离，能够使第一框体1和第二框体2的相对开闭操作更为平滑。

【实施例2】

图8～图11示出了本发明申请所述的小型铰链以及小型电子设备的其他实施例，对于该实施例所述的小型电子设备B的小型铰链10(与实施例1同样是左右一对，仅示出右侧的小型铰链)，在该小型铰链10的安装部件11的由安装部11a弯折并立起设置的轴支承部11b上设有轴支承孔11c，在该轴支承孔11c上设有第二切槽11d，并且在大致中央部具有锥部12a的铰链销部12上形成了具有能够通过第二切槽11d的宽度的窄幅部12d。进而，在窄幅部12d设有导向长孔12b，并且在两侧设有从轴支承部11b向弹性单元14侧倾斜的倾斜部12e、12e。另外，倾斜部12e也可以仅设置在铰链销部12的单侧。其他的指示标号12c示出的是头部。支承部件13上设有与收装孔13a交叉并供轴支承部11b通过的第一切槽13c。第一切槽13c的宽度形成得比轴支承部11b的宽度稍宽。进而，指示标号13d示出的是导向销。

这样构成的话，例如在将安装部件11安装到第一框体1上并将支承部件13的安装部13b安装到第二框体2上之后，使安装部件11的轴支承部11b嵌入到支承部件13的第一切槽13c中，同时使铰链销部12的窄幅部12d与轴支承部11b的第二切槽11d抵接，并且，通过稍微用力按压就可使铰链销部12与轴支承孔11c连接起来，连接作业极为容易。此外，在要将第一框体1和第二框体2分离的时候，通过将铰链销部12向收装孔13a的轴向压入，能够使窄幅部12d的位置来到第二切槽11d的位置从而拆卸下来。通常时，随着第一框体1和第二框体2的相对开闭操作，铰链销部12在轴支承孔11c内旋转，但是由于比第二切槽11d宽度更宽的锥部12a和倾斜部12e位于轴支承孔11c内等，因此铰链销部12不会经由轴支承部11b的第二切槽11d从轴支承孔11c自然地脱出。其他的锁定功能与实施例1相同。另外，也可以将安装部件11安装到第二框体2上，将支承部件13安装到第一框体1上。

另外，铰链销部12的窄幅部12d的形状为扁平形状，但是该部分也可以是半圆形状或者是周槽(在铰链销部12外周以环状设置的槽)。此外，第二切槽11d的形状形成为朝向轴支承部11b的外缘敞开的形状的话，铰链销部12的装卸更为容易。此外，设置倾斜部12e具有使铰链销部12的滑动动作更为平滑的效果。另外，指示标号1b为将安装部件11的安装部11a固定到第一框体1上的小螺钉，指示标号13e为塞住收装孔13a的栓体。根据铰链销部12的结构，该栓体13e可以设置也可以不设置。

进而，在上述任一实施例中，支承部件可以任意地与第二框体一体地构成。此外，可以省略在支承部件13上设有的第一切槽13c。进而，根据铰链销部的形状，通过在收装孔中安装栓部件，能够改变铰链销部向收装孔中插入的插入方向，此外，在铰链销部上设有的锥部的方向与上述实施例相反时，能够使弹性单元的作用方向与上述各实施例相反。

【实施例3】

小型铰链构成为如第二实施例那样可相互连接、分离的话，例如如图12至图16所示，通过将这种结构的小型铰链10用在小型电子设备C的对角位置，能够使第一框体1和第二框体2沿纵向和横向两个方向对折地折叠起来。亦即，如图12所示，将实施例2中记载的小型铰链10、10设置于小型电子设备C的后部侧右端和前部侧左端的对角位置，进而通过使用双轴铰链15连接后部侧左端之间，从而能够使第二框体2相对于第一框体1向纵向和横向两个方向开闭。该情况下，在一个小型铰链10动作时，另一小型铰链10起到锁定装置的作用。双轴铰链15由在保持部件18上沿相互正交的方向安装而成的第一铰链部17和第二铰链部20构成。特别是如图13和图14所示，第一铰链部17具有：安装部件16，其由安装在第一框体1上的安装板16a和由该安装部16a立起而形成的轴支承板16b构成；固定筒体21，其安装部21b插入并固定在设于该安装部件16的轴支承板16b上的安装孔16c中；摩擦销24，其插入到该固定筒体21的筒部21a内，并通过压入销22固定在该筒部21a中；以及旋转筒体23，其具有筒部23b和固定部23c，所述筒部23b具有供该摩擦销24可摩擦转动地插入的摩擦产生孔23a，所述固定部23c沿该筒部23b的轴向设置，该旋转筒体23插入到保持部件18的变形固定孔18a中，通过固定销23d对固定部23c进行固定。

特别如图15所示，第二铰链部20由如下部件构成：固定筒体26，其插入到沿与第一铰链部17正交方向设置在保持部件18中的收装孔18b中，并通过固定销27对该固定筒体26的固定部26b进行固定；摩擦销29，其可摩擦转动地插入到沿该固定筒体26的筒部26a的轴心部轴向设置的摩擦产生孔26c内，并且其一端部侧插入到沿旋转筒体25的筒部25a的轴心部轴向设置的固定孔25c中，并通过压入销28进行固定；以及支承部件19，其安装部19a安装在旋转筒体25的固定部25b上，其支承部19b、19b安装在第二框体2上。

并且，以使第一铰链部17的转动支点与小型电子设备C的前部侧左端的小型铰链10的转动支点一致的方式确定它们的位置关系，以使第二铰链部20的转动支点与小型电子设备C的后部侧右端的小型铰链10的转动支点一致的方式确定它们的位置关系。因而，第二框体2相对于第一框体1沿纵向的开闭操作，能够通过小型电子设备C的后部侧右端的小型铰链10和双轴铰链15的第二铰链部20的动作来进行。此时，在小型铰链10中，铰链销部12的锥部12a被压入到安装部件11的轴支承孔11c中，第二铰链部20的摩擦销29被压入到固定筒体26的摩擦产生孔26c内，因此产生了摩擦扭矩。

接着，特别是如图16所示，第二框体2相对于第一框体1沿横向的开闭操作，能够通过小型电子设备C的前部侧左端的小型铰链10和双轴铰链15的第一铰链部17的动作来进行。此时，产生摩擦扭矩的方式与第二框体2沿纵向进行开闭操作时相同。该情况下，小型电子设备C的后部侧右端的小型铰链10起到锁定装置的作用。

在上述的实施例3的情况下，第一铰链部17和第二铰链部20的摩擦产生孔23a、26c中填充有润滑油。此外，双轴铰链15的结构并不限于图示情况，也能够采用其他公知结构，能够使第一铰链部17和第二铰链部20中的一方或者双方为不会产生摩擦扭矩的普通铰链。进而，摩擦销可以采用例如沿轴向分成两部分的摩擦销，也可以是螺旋形状，也能够采用其他摩擦销，总之只要是能够产生摩擦扭矩皆可。

如上述详细说明的那样，本发明所述的小型铰链作为具有简单结构且廉价的小型铰链，能够用作由第一框体1和第二框体2构成的笔记本电脑、电子记事本、DVD监视器、便携电话机那样的小型电子设备的连接单元。