CN1507245A - 带铰链的折叠式数据处理装置 - Google Patents

Abstract

一种折叠式便携电话，具有上部单元、下部单元和将上部单元和下部单元连接在一起并允许上部单元相对下部单元翻转和旋转的铰链。上部单元首先自第一折叠位置展开到160至170度姿态角度，然后在第二折叠位置180度角度处以180度旋转折叠到下部单元。上部单元的旋转运动导致凸轮组合件在第二折叠位置从160－170度姿态角度将上部单元翻转到180度姿态角度，从而允许上部单元相对下部单元呈现合适的姿态。

Description

带铰链的折叠式数据处理装置

技术领域

本发明涉及带铰链的折叠式数据处理装置，尤其涉及诸如便携式电话、手持个人计算机和移动数字助理的其中带有铰链机构的折叠式数据处理装置。

背景技术

现今的便携式电话除了传统的电话功能外还具有许多功能，诸如互联网浏览器、e-mail和计划管理功能。这样，便携式电话可以称为移动数据处理装置或者个人数字助理。这种事实使得便携式电话有必要具有大尺寸的显示单元以在其上显示包括图形以及符号和数字在内的大量图像信息。

为了解决传统技术上遇到的用作显示单元的大尺寸屏幕和便携式电话较轻的重量之间的平衡，便携式电话的机壳中逐渐使用折叠式结构。总体而言，便携式电话的折叠结构是：便携式电话的机壳具有通过铰链而连接在一起的上部机壳部分(上部单元)和下部机壳部分(下部单元)，通过相对下部机壳部分打开上部机壳部分而暴露显示单元和键盘。已经提出了一种折叠式结构，其中显示单元的屏幕暴露在机壳的折叠位置以允许便携式电话作为e-mail或者浏览器单元，而不具有电话的接通功能。

日本专利出版物11(1999)-215218(第一出版物)说明了一种便携式电话的折叠式结构，其中上部机壳部分安置有显示单元，下部机壳部分安置有键盘，两者通过球接头相连以允许上部机壳部分相对下部机壳部分在任意的方向旋转。

在第一出版物中说明的折叠式结构中，在展开位置中相对下部机壳部分固定上部机壳部分的相对姿态比较困难，因为两部分都通过球接头连接。这就阻止了用户很舒适地处理便携式电话。

日本专利出版物2002-158758(第二出版物)说明了一种便携式电话的折叠式结构，其中上部机壳部分安置有显示单元，下部机壳部分安置有键盘，两者相连在一起以允许上部机壳部分相对下部机壳部分旋转，这样显示单元和键盘的操作平面指向相同的方向。

在第二出版物中说明的折叠式结构中，如果一个机壳部分相对另外一个旋转，两个机壳部分的表面部分彼此相接触，被接触的表面部分可能在其上有机械损伤。这个问题在第一出版物中说明的折叠式结构中也是很普遍的。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种其中具有改良铰链机构的折叠式数据处理装置，其中两个机壳部分之间的相对姿态易于控制。

本发明的另外一个目标是提供一种具有改良铰链机构的折叠式数据处理装置，其中在两个机壳部分的表面部分彼此相互接触时，可以阻止两个机壳部分相对彼此旋转。

本发明还有一个目标是提供这样的一种改良铰链机构。

把那发明提供一种折叠式数据处理装置，所述装置包括第一单元、第二单元和用于将第一单元和第二单元连接在一起的铰链机构，从而允许第二单元相对第一单元通过铰链机构翻转(turn)和旋转(swivel)，铰链机构包括：具有第一轴线的轴，其上安置了第二单元，以允许第二单元围绕第一轴线翻转；旋转件，所述旋转件被固定到第一单元并允许轴和第二单元相对第一单元围绕垂直于第一轴线的第二轴线旋转；至少一个固定在轴上的凸起件；固定在第一单元上并具有侧壁的控制件，所述侧壁的至少一部分具有倾斜表面，其中凸起件和侧壁邻接以限制第二单元的运动。

本发明还提供一种铰链机构，包括：基部；具有第一轴线的轴；用于支持轴并允许所述轴围绕第一轴线转动(rotate)的第一支撑件；用于相对基部支持第一支撑件并允许第一支撑件和轴相对基部围绕垂直于第一轴线的第二轴线旋转的第二支撑件；用于将轴相对于基部的旋转运动转化为轴的转动运动的凸轮组合件。

根据本发明中的折叠式数据处理装置，第二单元相对第一单元的姿态在使用轴上的凸起件和固定到第一单元上的控制件的同时通过轴的转动运动控制，所述转动运动从第二单元的旋转运动转换而来。这样，第二单元所需的姿态可以通过第二单元的旋转运动获得。

根据本发明中的铰链机构，凸轮组合件将轴的旋转运动转换为轴的转动运动，这样只通过旋转转动轴就可以获得所需的转动运动。本发明的上述和其它的目标、特征和优点将在参照附图从下述说明中变得更为明显。

附图说明

图1A是在机壳的第一折叠位置中具有上部和下部机壳部分的便携式电话的俯视图，并显示为根据本发明第一实施例的折叠式数据处理装置。

图1B显示的是图1A中便携式电话在机壳处于展开位置的俯视图。

图1C显示的是图1A中便携式电话在被旋转的位置的俯视图，其中上部机壳部分相对下部机壳部分自图1B的展开位置旋转。

图1D显示的是图1A中的便携式电话在机壳处于第二折叠位置时的俯视图。

图2显示的是图1A中便携式电话中使用的铰链的透视图。

图3A和图3B分别显示的是图2中铰链俯视图和侧视图。

图4显示的是安置在图2铰链中的扭矩产生器的剖视图。

图5A和图5B分别显示的是图2中铰链中机壳处于展开位置的前部透视图和后部透视图。

图6A显示的是图2中铰链的侧透视图，其中机壳处于旋转90度的位置，图6B显示的是便携式电话处于此旋转位置的俯视图，图6C显示的是沿图6B中线VI-VI所取的剖视图。

图7A显示的是控制件的俯视图，所述控制件用于控制机壳部分之间的姿态角度。

图7B显示的是铰链处于折叠位置的示意侧视图。

图7C显示的是图7B中铰链处于稍微展开位置的示意侧视图。

图7D显示的是铰链处于展开位置时的示意侧视图。

图8A显示的是控制件的俯视图，所述控制件用于控制根据本发明第二实施例中作为折叠式数据处理装置的便携式电话中的铰链的机壳部分之间的姿态角度。

图8B显示的是第二实施例中铰链处于第一折叠位置中的示意侧视图。

图8C显示的是第二实施例中铰链处于展开位置时的示意侧视图。

图8D显示的是第二实施例中铰链处于第二折叠位置的示意侧视图。

图9A显示的是控制件的俯视图，所述控制件用于控制根据本发明第三实施例中作为折叠式数据处理装置的便携式电话中的铰链的机壳部分之间的姿态角度。

图9B显示的是第三实施例中铰链处于第一折叠位置的示意侧视图。

图9C显示的是第三实施例中铰链处于展开位置时的示意侧视图。

图9D显示的是第三实施例中铰链处于第二折叠位置的示意侧视图。

图10A显示的是控制件的俯视图，所述控制件用于控制根据本发明第四实施例中作为折叠式数据处理装置的便携式电话中的铰链的机壳部分之间的姿态角度。

图10B显示的是第四实施例中铰链处于第一折叠位置的示意侧视图。

图10C显示的是第四实施例中铰链处于展开位置时的示意侧视图。

图10D显示的是第四实施例中铰链处于第二折叠位置的示意侧视图。

图11A显示的是第四实施例中便携式电话的上部机壳部分处于旋转位置的俯视图，图11B显示的是沿图11A中线XI一XI所取的剖视图。

图12示意图说明的是根据本发明实施例的折叠式数据处理装置的轴上的凸起和控制件之间的邻接。

具体实施方式

现在将参照附图对本发明进行更详细的说明，其中相同的组成部件使用相似的附图标记标识。需要注意的是本发明是对日本专利申请2001-30395、2002-107405和2002-189488的改进，上述发明说明的是对便携式电话的铰链和操作功能的改进，并且本发明尤其是基于2002-107405中所说明的发明。

第一实施例

参照图1A至图1D，显示了便携式电话机壳的许多姿态，一般使用数字10来指示，并显示为根据本发明中第一实施例中的折叠式数据处理装置。更具体而言，图1A至图1D显示的是便携式电话10的上部机壳部分(上部单元)的第一折叠位置(第一闭合位置)，其中上部单元折叠到下部机壳部分(下部单元)；展开位置(打开位置)，其中通过沿方向D1从图1A中的第一折叠位置经过固定到下部单元100上的铰链300翻转上部单元200，从而上部单元200从下部单元100上展开；旋转位置，其中上部单元200沿方向D2通过铰链300自图1B的展开位置旋转90度；第二折叠位置，其中上部单元被进一步沿方向D2通过铰链300自图1C中的旋转位置旋转90度。

便携式电话10中的铰链300具有双轴结构并将上部单元200和下部单元100连接在一起，这样上部单元200能够通过铰链300相对下部单元100翻转和旋转。上部单元200能够在方向D1通过铰链300翻转以关闭和暴露下部单元100的表面，并能沿方向D2通过铰链300相对下部单元100自展开位置旋转。下部单元100将键盘101和麦克风102安置在其主表面上，而上部单元200将延长的显示单元201和扬声器201安置在其主表面上。

在图1A中的第一折叠位置中，上下单元200和100的主表面彼此相对，这样可以分别通过上下单元200、100防止键盘101和显示单元201受到外力。在第一折叠位置中，铰链300限制上部单元200在方向D2中的旋转。在稍微展开的位置，其中上部单元200相对下部单元100通过铰链300在方向D1稍微翻转，上部单元200通过铰链300从沿方向D2旋转的限制中释放。

在图1B的展开位置中，其中上部单元200在方向D1中翻转，键盘101、显示单元201、麦克风102和扬声器201自机壳暴露，以允许便携式电话10的拨号、键输入、说话等的操作。铰链300将上部单元200相对下部单元100的姿态角度限制在图1B的展开位置中方向D1中的160度和170度之间的范围中，而铰链300释放上部单元200在方向D2展开位置中的旋转限制，这样上部单元200能够旋转任意所需角度。当上部单元200沿方向D2旋转，上部单元200的主表面之间的角度可以维持在相对下部单元100的主表面的160度和170度之间。可选地，主表面之间的角度可以通过增加上部单元200的旋转角度而增加。

在图1C的旋转位置中，其中上部单元200沿方向D2自图1B的展开位置以90度旋转，上部单元200可以被临时地在90度旋转位置通过咬接连接。在这种情况下，上部单元200和下部单元100的主表面之间的角度可以维持在160度至170度或者可以增加到180度并在那里固定。

在图1D的第二折叠位置中，其中上部单元被进一步通过铰链300沿方向D2自图1C中的位置以90度旋转，上部单元200被固定到下部单元100，显示单元201自机壳暴露在上部。铰链300也限制上部单元200在第二折叠位置的旋转，而铰链300允许上部单元200在稍微展开的位置沿方向D2以360度旋转，其中上部单元200沿方向D1相对下部单元自第二折叠位置稍微翻转。

下面将详细说明铰链300的双轴结构。

参照图2，铰链300包括基板301，所述基板301在两个末端设有成对支架301a和301b，所述成对支架被固定在下部单元100上以固定铰链300。铰链300包括扭矩产生器302，所述扭矩产生器302具有垂直放置在基板301中心上的圆柱杆并在上部安置控制件(或者控制凸起)303和连接支架304，用于控制在上部单元200旋转过程中上部单元200和下部单元100之间的姿态角度。

控制件303固定到扭矩产生器302的固定轴(图中未示出)，所述扭矩产生器302固定到基板301上。连接支架304为字符U形，并具有固定到扭矩产生器302的圆柱杆的基板和成对侧板304a和304b，所述成对侧板沿垂直于底板的方向从底板的两端延展。控制件303穿入连接支架304的底板以允许连接支架304相对控制件303沿方向D2围绕扭矩产生器302的圆柱杆的固定轴旋转。扭矩产生器302在固定轴和扭矩产生器302的圆柱杆之间沿方向D2产生扭矩，扭矩将在圆柱杆的转动过程中提供咬接连接或者轻微临时连接，这将在下面详细说明。

轴305可转动地穿入连接支架304的侧板304a和304b。夹在连接支架304的侧板304a和304b之间的轴305的部分具有位于中间位置的成对凸起306a和306b，由此允许凸起306a和306b邻接控制件303。凸起306a和306b作为用于对轴305的旋转进行制动的旋转制动器。所设置的凸起306a和306b增加了控制件303的位置和结构的设计选择。

参照图3A和图3B，控制件303是截锥形并在倾斜的侧壁上具有槽303a。槽303a具有垂直侧壁并在那里容纳凸起306a或者306b的尖端。

图3B显示了图1A的折叠位置中的铰链300，其中上部单元200被折叠在下部单元100上。在折叠位置中，轴305上的第一凸起306a容纳在控制件303的槽303a中，由此上部单元200不能在方向D2中旋转。

L形支架307和308被设置在轴305的两端，并固定到上部单元200上。折叠/展开扭矩产生器309和310被分别固定到连接支架304的侧表面304a和304b上，从而允许轴305穿过，由此翻转扭矩在方向D1中产生，如在旋转扭矩产生器302的情况一样。此翻转扭矩也在折叠和展开上部单元200过程中产生咬接连接。

参考图4，显示了旋转扭矩产生器302的示意结构图。旋转扭矩产生器302包括中空圆柱杆320、以及圆柱固定轴321、成对旋转凸轮322和323、成对固定凸轮324和325和圆簧326，它们被容纳在空圆柱杆302中。固定轴321穿入圆柱杆320的上板和下板以允许由此转动，并具有固定到基板301下端和控制件303固定在其上的上端。

所述成对旋转凸轮322和323分别固定到圆柱杆320的上板和下板的内表面上。固定轴321穿入成对旋转凸轮322和323以允许在其中转动。成对固定凸轮324和325分别具有和旋转凸轮322和323的形状匹配的结构，以允许固定轴321穿过。固定凸轮324和325在旋转方向通过合适的装置固定到固定轴321上并被允许在固定轴321的轴线方向移动。圆簧326夹在固定凸轮324和325之间，由此沿相反方向推动固定凸轮324和325。

旋转凸轮322和固定凸轮324的特定组合以及旋转凸轮323和固定凸轮325的特定组合被应用，其中具有周期结构的旋转凸轮322或者323的凸面和凹面位置被合适地与具有90度周期的固定凸轮324或者325的凸面和凹面位置相组合。此组合产生牵入扭矩以将上部单元200在每个旋转位置的附件拉向图1A至图1D中上部单元200的每个旋转位置。需要注意的是，通过轻微偏移旋转凸轮和固定凸轮之间的凸面和凹面位置的相，就可以在产生咬接连接过程中避免振动扭矩。

翻转扭矩产生器309和310具有和图4中相似的结构，通过所述翻转扭矩产生器309和310在折叠和展开上部单元200过程中产生折叠和展开扭矩。但是需要注意的是，牵入扭矩通过凸轮组合件在上部单元200和下部单元100之间的0和180度附近的姿态角度产生。尤其是，牵入扭矩应该在诸如图1B中所说明的位置的160至170度的姿态角度附近产生，以将上部单元200拉入朝向180度姿态角度。

如上所述，图2、3A和3B显示了在机壳折叠位置的铰链。在折叠位置中，轴305上凸起306a和306b之一，即第一凸起306a，被容纳在控制件303的槽303a中，由此上部单元200不能在方向D2上旋转。

图5A显示的是铰链在机壳展开位置中的前视图，诸如图1B中显示的位置，而图5B显示的是铰链在展开位置中的后视图。

当上部单元200通过沿方向D1翻转上部单元200而自折叠位置展开时，如图5A中所示，第一凸起306a位于控制件303的槽303a的外部，由此上部单元200沿方向D2旋转。如果上部单元200被进一步在方向D1翻转，如图5B所示，轴305上的第二凸起306b和控制件303的侧壁相邻接，并由此被制动。这样，在上部单元200的翻转过程中上部单元200相对下部单元100的最大角度由控制件303的后侧壁的位置所确定。

上部单元200然后自图5B的展开位置在方向D2旋转。在转动操作过程中，翻转扭矩产生器309和310在轴305上相对下部单元100朝向上部单元200的180度姿态产生牵入扭矩，由此轴305上的第二凸起306b在邻接到那里的同时沿着控制件303的侧壁移动。

图6A显示的是铰链处于90度旋转位置，其中上部单元200自展开位置以90度旋转。便携式电话的90度旋转位置被显示在图6B和图6C中，其中图6C沿图6B中的VI-VI线所取。

在90度旋转位置中，其中上部单元200自展开位置以90度旋转，第二凸起306b仍然和控制件303的侧壁相邻接，如图6A所示。控制件303的截锥形状允许上部单元200相对下部单元100在上部单元200的90度旋转位置中保持160度姿态。

当上部单元200被进一步旋转到达180度旋转位置，第二凸起306到达控制件303的槽303a并容纳在其中，由此上部单元200不能再在方向D2上旋转。在180度旋转位置，上部单元200覆盖下部单元100，上部单元200的显示单元201被暴露在机壳上部，如图1D中所示。

图7A至图7D显示的是铰链的控制机构，其中图7A是控制件303的俯视图，图7B显示的是铰链处于第一折叠位置的示意侧视图，图7C显示的是铰链在稍微倾斜的展开位置中的另外的示意侧视图，图7D显示的是铰链处于初始完全展开位置中的示意侧视图。

如图7A中所示，控制件303放置在旋转中心，并在截锥形侧壁的前侧上具有槽303a。槽303a具有适合容纳凸起306a或者306b的尖部部分的宽度以及所确定的深度，这样上部单元200在通过槽303a接受到凸起303a或者303b时以零度姿态角度被折叠到下部单元100。需要注意的是，槽303a的下表面也是倾斜的，由此凸起303a或者303b在凸起303a或者303b的倾斜邻接表面上合适地与下表面相邻接。

在图7B所示的上部单元200的折叠位置中，第一凸起306a容纳在控制件303的槽303a中，由此上部单元200相对下部单元100以角度零度姿态被折叠到下部单元100。第一凸起306a被槽303a容纳阻止了上部单元200沿方向D2的旋转运动，由此防止在上部单元200和下部单元的主表面之间在折叠位置磨擦或者摩擦。此外，也避免了通过外力使得上部单元200任意的旋转运动，所述外力施加在上部单元200和下部单元100任一之上。

在图7C中显示的上部单元200的稍微折叠位置中，例如，在几度的角度姿态上，轴305上的第一凸起306a位于槽303a之外，由此上部单元200可以沿方向D2以360度旋转。换言之，除非上部单元200相对下部单元100通过铰链300被展开或者升起，上部单元200不能被旋转。

在图7D中所示的上部单元200的初始完全展开位置中，轴305的第二凸起306b与控制件303的后侧壁相邻接并由此被制动。这决定了上部单元200和下部单元100之间初始完全展开位置的姿态角度。为了避免赘述，上部单元200的后续旋转运动没有重复说明。

[第二实施例]

图8A至图8D说明了根据本发明第二实施例的数据处理装置中使用的铰链的控制件303、第一折叠位置、展开位置和第二折叠位置。除了所述控制件的结构之外，第二实施例和第一实施例相似。

如图8A中所示，在此实施例中的控制件403位于上部单元200的旋转中心，并具有部分截锥的形状，其中截锥的前部沿通过截锥的上下圆的弦的平面被切除。这样，控制件403在前边具有梯形平面403a。被确定的梯形平面403a的位置使得上部单元200在轴305的凸起306a或者306b邻接到梯形平面403a时相对下部单元以零度角度姿态折叠到下部单元100上。需要注意的是，梯形平面403a对应凸起306a或者306b的倾斜相邻表面稍微倾斜。

如图8B中所示，在折叠位置过程的铰链中，轴305上的第一凸起306a和控制凸起403的梯形平面403a相邻接，由此上部单元200相对下部单元100以零度角度姿态被折叠到下部单元100。和梯形平面403a相邻接的第一凸起306a防止上部单元200沿方向D2旋转，由此防止上部单元200和下部单元100的主表面之间在折叠位置产生磨擦或者摩擦。此外，也避免了通过外力使得上部单元200任意旋转运动。

当上部单元200自下部单元100稍微折叠，第一凸起306a自控制凸起403的梯形平面403a释放，由此上部单元200可以沿方向D2旋转，转动范围由梯形平面403a限定。换言之，不相对下部单元100通过铰链展开或者升起上部单元200时，上部单元200不能旋转。

在上部单元200被进一步展开或者升起后，如图8C所示，第二凸起306b和控制件403的后侧壁相邻接并由此被制动，这样上部单元200和下部单元在折叠位置中的角度姿态在本实施例中限定在160度。

当上部单元200沿方向D2自图8C的展开位置旋转时，第二凸起306b沿着控制件的侧壁移动并邻接于此。在上部单元200以90度旋转后，轴305上的第二凸起306b位于控制件403的横侧。在本实施例中，具有截锥形状的控制件403除了梯形平面403a以外在上部单元200旋转90度运动后在上部单元200和下部单元100之间维持初始姿态角度。

当上部单元200被进一步在方向D2旋转时，第二凸起306b和控制件403的梯形403a相邻接。在此位置中，上部单元200相对下部单元100以180度姿态角度折叠到下部单元100上，而位于上部单元200的显示单元暴露在机壳的上部。和第二凸起306b相连的梯形平面403a防止上部单元200在180度旋转位置旋转。

[第三实施例]

图9A至图9D和图8A至图8D相似，分别说明了根据本发明第三实施例使用在数据处理装置中的铰链。除了铰链中的控制件的结构之外，第三实施例和第一实施例相似。

如图9A中所示，铰链中的控制件503被放置在自上部单元200的旋转轴线向后侧偏离的位置上，并具有这样一种结构，其中截锥的侧壁的倾斜角度沿着周向方向适当变化。更为具体而言，控制件503在前侧503a具有最大倾斜角度，在后侧503b具有最小倾斜角度，其中倾斜角度自周向所视的方向的后侧朝前侧增加。在前侧的最大倾斜角度被确定，这样在前侧和后壁相邻的凸起306a或者306b允许上部单元200相对下部单元100以零度姿态角度而被折叠。另一方面，在后侧的最小倾斜角度被确定，这样在后侧和后壁相邻接的第二凸起306b允许上部单元200相对下部单元100被展开到160度姿态角度。

如图9B中折叠位置中所示，第一凸起306a和控制件503的前侧503a相邻接，由此上部单元200相对下部单元100以零度姿态角度折叠。诸如第一实施例中的槽303a的槽可以形成在控制件503的前侧503a以防止上部单元200在方向D2旋转。

当上部单元200被展开，如图9C中所示，第二凸起306b和控制件503的后侧503b相邻接并由此被制动，这样上部单元200相对下部单元100的姿态角度被确定在160度。

当上部单元200自图9C的展开位置沿方向D2旋转，第二凸起306b沿着控制件503的侧壁移动并与其相邻接。其中控制件503的倾斜角度自后侧503b朝前侧503a增加的结构允许上部单元200的姿态角度相对下部单元100在旋转过程中自160度增加。

在上部单元200被进一步旋转以允许第二凸起306b达到前侧503a后，如图9D所示，上部单元200在180度姿态角度被折叠到下部单元100，显示单元210被暴露在机壳的上部。

在本实施例中的控制件503的轮廓和第一实施例中的截锥上部单元200在方向D2的旋转运动过程中的情况相比可以导致更高的载荷。此更高的载荷可以通过一种结构来降低，其中凸起306a和306b的相邻接的表面和控制件503的侧壁相配合，这将在下面参照图12说明。

[第四实施例]

图10A至图10D和图8A至图8D相似，说明了本发明第四实施例中的铰链。除了铰链中的控制件的结构之外，本实施例和第一实施例相似。图11A显示了本实施例中的便携式电话上部单元200相对下部单元100处于90度旋转角度，图11B视沿着图11A中线XI-XI所取的截面图。

如图10A中所示，本实施例中的控制件603是这样的：截锥形在便携式电话的后面的方向延长，其中被延长的截锥的倾斜角度在前面、后面和侧面变化。更具体而言，控制件603的倾斜角度在前侧603a和侧面603c最大，在后侧603b最小，中间侧的倾斜角度适度地变化。所设计的前侧603a和侧面603c的倾斜角度使得上部单元200在凸起306a或者306b邻接到控制件603时以零度姿态角度被折叠到下部单元100。另一方面，所设计的后侧603b的倾斜角度使得上部单元200在第二凸起306b邻接到控制件603时相对下部单元100以160度姿态角度展开。

如图10B中的折叠位置所示，第一凸起306a和控制件603的前侧603a相邻接，由此上部单元200以它们之间的零度姿态角度折叠到下部单元100上。诸如第一实施例中的槽303a的槽被设置在控制件603上。

当上部单元200自图10B的折叠位置展开时，轴305上的第二凸起306b和控制件的后侧603b相邻接，如图10C所示。这就允许上部单元200相对下部单元100在160度姿态角度被制动。

当上部单元200自图10C的展开位置在方向D2旋转时，第二凸起306b沿着控制件603的侧壁移动并与其相邻接。由于控制件603具有倾斜角度侧面，其中倾斜角度自后侧603b朝侧向603c增加，在上部单元200自展开位置旋转时由第二凸起306b限定的上部单元200相对下部单元100的姿态角度增加。这样，上部单元200的姿态角度在第二凸起306b邻接到控制件603的侧向603c时呈现180度，如图11A和11B中所示。在此便携式电话的姿态上，用户舒适地操作键盘和观看显示单元。

当上部单元被进一步自图11A和图11B的90度旋转位置旋转时，第二凸起306b和控制件603的前侧603a相邻接，如图10D所示，由此上部单元200在180度姿态角度被折叠到下部单元100。

在此实施例中，凸起306a和306b的相邻接表面再次对应控制件603的侧壁的轮廓，这将在下面说明。

如图11A和图11B所说明，上部单元200和下部单元100在本实施例中的上部单元200的90度旋转位置平行。此姿态便于在照相机单元的镜头(或者开孔)701被设置在上部单元200的上表面上时操作照相机单元。

如图11A和图11B中所示，显示单元201便于用作操作具有镜头701的照相机单元的监视器。在便携式电话所说明的姿态中，由于上部单元200和下部单元100平行，用户观察监视器201的视线方便地和镜头701的视轴703平行。

与第三、第四实施例相联系说明的那样，倾斜角度侧面在上部单元200的转动运动过程中控制上部单元200的姿态角度以方便处理便携式电话，其中控制件503或者603的倾斜角度沿着上部单元200的旋转运动而变化。

换言之，上部单元200沿方向D2的旋转运动通过控制件503或者603的倾斜角度侧面被转换为上部单元200沿方向D1的翻转运动。这意味着轴和控制件上的凸起的组合构成凸轮组合件。

参照图12，显示了凸起306b的接触角度，例示了轴305上的凸起306a和306b和第三(四)实施例中的控制件503(603)之间的关系。

鉴于倾斜角度侧面增加了在上部单元200旋转过程中的机械载荷，凸起306a和凸起306b的相邻接表面801和802以及控制件503侧壁的切线被指示与轴305的径向对齐，如图12所示，其中控制件503的倾斜角度沿着上部单元200的旋转角度变化。

在图12的例子中，邻接表面802和轴305的径向对齐，通过假想线说明的另一邻接表面803和804也和轴305的径向对齐。

图12中所示的结构提供了在上部单元200相对下部单元100旋转运动的最高的机械效率并允许第一或者第二凸起306a或者306b与控制件503的侧壁相邻接。此结构也提供了部件的机械强度的改良，由此可以防止第一和第二凸起306a和306b以及控制件503的变形，诸如在上部单元200在展开运动过程中第二凸起306b邻接到控制件503。

在上述实施例中，本发明的铰链被用在便携式电话中；但是，本发明的铰链可以使用在任何折叠式数据处理装置中。

由于上述实施例只是出于示例而说明，本发明不限于上述的实施例，对于普通技术人员而言在不偏离本发明的范围时可以轻易地进行不同的修改或者改动。

Claims (18)

1、一种折叠式数据处理装置，包括第一单元、第二单元以及用于将所述第一单元和所述第二单元连接在一起的铰链机构，并允许所述第二单元相对所述第一单元通过所述铰链机构翻转和旋转，所述铰链机构包括：

轴，所述轴具有安置在所述第二单元上的第一轴线，以允许所述第二单元围绕所述第一轴线翻转；

旋转件，所述旋转件被固定到所述第一单元上并允许所述轴和所述第二单元相对所述第一单元围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线旋转；

至少一个固定在所述轴上的凸起件；

固定在所述第一单元上并具有侧壁的控制件，所述侧壁的至少部分具有倾斜表面，

其中所述凸起件和所述侧壁邻接以限制所述第二单元的运动。

2、根据权利要求1中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述控制件包括形成在所述侧壁上的旋转制动器，以防止所述第二单元围绕所述第二轴线旋转。

3、根据权利要求2中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述旋转制动器是用于容纳至少部分所述凸起件的槽。

4、根据权利要求2中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述旋转制动器是形成在所述侧壁上的平面以邻接所述凸起件。

5、根据权利要求1中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述凸起件与所述控制件的所述侧壁相邻接，以在所述第二单元围绕所述轴的所述翻转时限制所述第一单元和所述第二单元之间的姿态角度。

6、根据权利要求5中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述姿态角度在所述第二单元的所述翻转时限制在160度和170度之间的特定角度。

7、根据权利要求5中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述凸起件在所述第二单元相对所述第一单元旋转时沿着所述控制件的所述侧壁移动并与其相邻接，由此限制所述姿态角度。

8、根据权利要求7中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，当所述第二单元相对所述第一单元旋转时，所述姿态角度在所述特定角度和180度之间变化。

9、根据权利要求8中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，当所述第二单元在所述第二单元自折叠位置翻转后相对所述第一单元以旋转角度180度旋转时，所述姿态角度自所述特定角度变化到所述180度。

10、根据权利要求8中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，当所述第二单元在所述第二单元自折叠位置翻转后相对所述第一单元以旋转角度90度旋转时，所述姿态角度自所述特定角度变化到所述180度。

11、根据权利要求1中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述控制件在纵向剖面图中是梯形。

12、根据权利要求1中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述凸起件在邻接平面中邻接所述侧壁，所述邻接平面和所述轴的径向对齐。

13、根据权利要求1中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述第二单元上安置有显示单元，所述至少一个凸起件包括在所述第二单元的翻转方向中彼此分离的第一和第二凸起件，所述第一凸起件在所述第二单元折叠到所述第一单元并且所述显示单元与所述第二单元相对时与所述控制件的第一部分相邻接，所述第二凸起部分在所述第二单元自所述第一单元通过翻转而展开时邻接所述控制件的第二部分。

14、根据权利要求13中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，所述第一部分包括旋转制动器，用于在所述第一或者第二凸起件邻接到所述控制件的所述第一部分时限制所述第二单元的旋转运动。

15、根据权利要求13中所述的折叠式数据处理装置，其特征在于，每个所述第一和第二凸起件具有邻接表面，所述邻接表面具有在所述轴的径向延展的切线，所述控制件的所述侧壁具有在所述径向延展的切线。

16、一种铰链机构，包括：

基部；

具有第一轴线的轴；

用于支持所述轴并允许所述轴(305)围绕所述第一轴线转动的第一支撑件；

第二支撑件，所述第二支撑件用于相对所述基部支撑所述第一支撑件，并允许所述第一支撑件和所述轴相对所述基部围绕垂直所述第一轴线的第二轴线旋转；

用于将所述轴相对所述基部的旋转运动转化为所述轴的转动运动的凸轮组合件。

17、根据权利要求16中所述的铰链机构，其特征在于，所述凸轮组合件包括至少一个固定到所述轴的凸起件和固定到所述基部并具有侧壁的控制件，所述侧壁的至少部分具有倾斜表面，其中所述凸起件和所述倾斜表面相邻接以限制所述轴的运动。

18、根据权利要求16中所述的铰链机构，其特征在于，所述凸轮组合件包括：

固定到所述轴的第一和第二凸起件；以及

具有侧壁并固定到所述基部的控制件，所述控制件具有自平行所述第一轴线所视的梯形形状，其中：

所述第一凸起件和所述侧壁的第一部分在所述铰链机构的闭合位置中相邻接；

所述第二凸起件和所述侧壁的第二部分在所述铰链机构的打开位置中相邻接；

所述第二凸起在所述第一支撑件和所述轴旋转运动时沿着所述侧部移动并与其邻接，以限制所述轴的转动运动。

Images