CN101392790A - 双向开/关铰接模块以及使用该铰接模块的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双向开/关铰接模块，其适于打开或关闭具有呈折叠型的本体和盖件或者两个本体的装置(例如手机)。所述铰接模块包括：第一旋转构件，所述第一旋转构件具有：第一旋转轴，其在安装在所述第一本体上的同时能沿所述第一方向旋转；旋转本体，形成在所述第一旋转轴的一侧上；以及第二旋转构件，具有第二旋转轴，所述第二旋转轴在安装在所述旋转本体上的同时能沿所述第二方向旋转，由此在第二本体受到支承的同时能沿所述第二方向旋转。

Description

双向开/关铰接模块以及使用该铰接模块的装置

技术领域

本发明涉及一种铰接模块(hinge module)以及使用该铰接模块的装置。更具体地，本发明涉及一种双向开/关铰接模块以打开或关闭具有呈折叠型的本体和盖件或者两个本体的装置(例如手机)，以及使用该双向开/关铰接模块的双向开/关装置。

背景技术

如现有技术通常已知，手机具有本体，在所述本体上安装有主基板、按键等，以及显示屏，所述显示屏安装成折叠在本体上或自本体展开。本体和显示屏以铰接或滑动的方式通过铰接模块或滑动模块相对于彼此折叠或展开。

近来，手机和其他装置趋向于集成更多的功能，并且用户的需要正变得复杂和多样化。因此，需要根据其用途沿上/下方向或沿左/右方向打开或关闭装置。

如果用户可以向上/向下打开或关闭他/她的手机以进行交流，并且向左/向右打开或关闭以进行例如玩游戏、观看DMB或输入文字，这会极大改善用户使用的便利性。

因而，存在研究双向开/关铰接模块以及使用该双向开/关铰接模块的双向开/关装置的需要。

发明内容

因此，提出本发明以解决在现有技术中发生的上述问题，本发明提出一种双向开/关铰接模块，所述铰接模块安装在装置(例如手机)的第一本体与第二本体之间，所述装置的第一本体例如用作主单元，所述装置的第二本体例如为用作覆盖所述主单元的盖件的显示屏，由此所述第二本体可以相对于所述第一本体沿两个方向折叠/展开。

本发明还提供一种铰接模块，其适于以少量的部件沿两个方向打开/关闭装置。

本发明还提供一种铰接模块，其具有拉伸强度很高的部件，特别是弯曲件。

本发明还提供一种双向开/关铰接模块，其适于使得装置(例如手机)的第二本体(例如盖件)可以轴向运动。

本发明还提供一种装置，其能沿两个方向打开/关闭。

根据本发明的一个目的，本发明提供一种双向开/关铰接模块，其用于支承装置，使得所述装置的第二本体可以相对于所述装置的第一本体沿第一方向和第二方向折叠/展开，所述双向开/关铰接模块包括：第一旋转构件，所述第一旋转构件具有：第一旋转轴，其安装在所述第一本体上的同时能沿所述第一方向旋转；以及旋转本体，其形成在所述第一旋转轴的一侧；以及第二旋转构件，其具有第二旋转轴，该第二旋转轴安装在所述旋转本体上，同时能沿所述第二方向旋转，从而所述第二本体在受到支承的同时能沿所述第二方向旋转。

所述第一旋转构件具有支承轴或第二旋转轴支承部，该支承轴或该第二旋转轴支承部相对于所述第一旋转轴以一定角度设置，以在支承所述第二旋转轴的同时能沿所述第二方向旋转，所述第二旋转构件以第一种方式可旋转地安装在所述第一旋转构件上，即所述第二旋转构件通过所述第二旋转轴可旋转地安装在所述支承轴上，或所述第二旋转构件以第二种方式安装在所述第一旋转构件上，即所述第二旋转构件通过***到所述第二旋转轴支承部中的所述第二旋转轴旋转地安装到所述第一旋转构件上。

优选地，双向开/关铰接模块还包括：第一凸轮，其具有在表面上的第一凸轮部，从而所述第一凸轮在连接至所述第一旋转轴的同时能够滑动，并且允许所述第一旋转轴旋转；第二凸轮，其具有与所述第一凸轮部接合的第二凸轮部，以连接至所述第一旋转轴，从而当所述第一旋转轴旋转时，所述第二凸轮与所述第一旋转轴一起旋转并且所述第二凸轮滑动所述第一凸轮；弹性构件，其用于沿所述第一凸轮与第二凸轮彼此接合的方向弹性地推动所述第一凸轮或所述第二凸轮；以及旋转支承部，其安装在所述第一本体上，所述旋转支承部具有：第一旋转轴连接孔，由此所述第一旋转轴能旋转地被连接；第一凸轮容置部，所述第一凸轮容置部用于允许所述第一凸轮沿着所述第一旋转轴滑动但不旋转；以及弹性构件容置槽，用于容置所述弹性构件。

可选地，该双向开/关铰接模块，还包括：第一凸轮，其具有在表面上的第一凸轮部，由此在所述第一凸轮连接至所述第一旋转轴的同时能够滑动，当所述第一旋转轴旋转时所述第一凸轮与所述第一旋转轴一起旋转；第二凸轮，其具有与所述第一凸轮部接合的第二凸轮部，以连接至所述第一旋转轴，由此所述第二凸轮允许所述第一旋转轴旋转并且所述第二凸轮滑动与所述第一旋转轴一起旋转的所述第一凸轮；弹性构件，其用于沿所述第一凸轮与所述第二凸轮彼此接合的方向弹性地推动所述第一凸轮或所述第二凸轮；以及旋转支承部，其安装在第一本体上，所述旋转支承部具有：第一旋转轴连接孔，由此所述第一旋转轴能旋转地被连接；第二凸轮容置部，所述第二凸轮容置部用于容置所述第二凸轮使得所述第二凸轮不能旋转；以及弹性构件容置槽，用于容置所述弹性构件。

可选地，双向开/关铰接模块还包括：旋转支承部，所述旋转支承部具有第一旋转轴连接孔，使得所述第一旋转轴能旋转地连接；第一方向旋转限制凹槽，其形成在所述旋转支承部的面向所述第二旋转构件的侧面上；以及第一方向旋转限制凸起，其形成在所述第二旋转构件上并且所述第一方向旋转限制凸起***所述第一方向旋转限制凹槽中，以便当折叠所述第二旋转构件时或者当所述第二旋转构件沿所述第二方向旋转并展开时防止所述第一旋转构件沿所述第一方向旋转。

可选地，双向开/关铰接模块还包括：旋转支承部，所述旋转支承部具有第一旋转轴连接孔，由此所述第一旋转轴能旋转地连接；以及第二方向旋转限制接合部，当所述第一旋转构件沿所述第一方向旋转并展开时所述第二方向旋转限制接合部形成在所述旋转支承部的面向所述第二旋转构件的第一侧面上，或者形成在所述第二旋转构件的相应表面上，从而所述第二方向旋转限制接合部与相对的第二侧面接合并防止所述第二旋转构件沿第二方向旋转。

第一方向旋转限制凹槽形成在所述旋转支承部的面向所述第二旋转构件的侧面上，第一方向旋转限制凸起形成在所述第二旋转构件上并且***所述第一方向旋转限制凹槽中以当所述第二旋转构件沿所述第二方向旋转并展开时防止所述第一旋转构件沿所述第一方向旋转，并且所述第一方向旋转限制凸起可以通过平面切割从外周面凸出的圆形凸起的一侧而形成为接合部，从而当折叠所述第二旋转构件时所述接合部允许所述第一旋转构件沿所述第一方向旋转，并且当沿所述第一方向折叠所述第一旋转构件时所述接合部与所述旋转支承部的侧面接合并防止所述第二旋转构件沿所述第二方向旋转。

压缩构件可以安装在第一方向旋转限制凹槽中以压缩/接触第一方向旋转限制凸起的外周面，弹簧可以安装在第一方向旋转限制凹槽中以弹性支承压缩构件，并且一角度调节平坦部可以形成在第一方向旋转限制凸起的外周面上以与压缩构件进行表面接触从而可以调节展开角度。

可选地，第一方向旋转限制凹槽形成在旋转支承部的面向旋转本体的侧面上，或者形成在旋转本体的端面(facing surface)上以限制第一旋转构件沿第一方向旋转以及展开的角度，第一方向接合凸起形成在旋转本体的端面上或者形成在侧面上以与第一方向旋转限制凹槽接合，并且

第二方向接合部形成在第二旋转构件的外周面上以与形成在第一旋转构件上的第二方向接合阶梯部接合，以限制第二旋转构件沿第二方向展开的角度。

第二方向接合阶梯部可以为由安装在凹槽中的弹簧弹性支承的球形物，所述凹槽形成在旋转本体内，并且第二方向接合部可以是形成在球形物导引部的两端上的凹槽，所述球形物导引部沿着第一方向接合凸起的外周面形成。

第一方向旋转限制凸起和第二方向旋转限制接合部可以安装在接合构件上，所述接合构件适于连接至第二旋转轴/从第二旋转轴脱离开，接合构件安装凹槽可以形成在旋转本体上，接合构件可以具有呈非圆形截面的轴连接孔，并且当接合构件可旋转地安装在接合构件安装凹槽中时接合构件可以连接至第二旋转轴的外周面。

轴向运动凸轮部可以形成在第二旋转构件的外周面上，从而，当第二旋转构件沿第二方向旋转时，轴向运动凸轮部与旋转支承部接触并且通过增加半径推动第一旋转构件的第一旋转轴，并且第一旋转轴旋转限制部可以形成在旋转支承部上，并且旋转限制操作部可以形成在第一旋转轴或与第一旋转轴一起旋转的第一凸轮或第二凸轮中的一个上，由此，当所述第一旋转轴由轴向运动凸轮部推动和轴向移动时，旋转限制操作部连接至第一旋转轴旋转限制部，以允许第一旋转轴轴向运动并且当第一旋转构件沿第二方向展开时防止第一旋转轴沿第一方向旋转，旋转限制操作部通过第二旋转构件折叠时由于弹性构件的作用返回至初始位置的第一旋转轴的轴向移动脱离第一旋转轴旋转限制部，使得当第二旋转构件折叠时第一旋转轴可以沿第一方向旋转。

优选地，当在第二旋转构件折叠的同时第一旋转轴沿第一方向旋转时，旋转限制操作部适于与第一旋转轴一起旋转并且脱离第一旋转轴旋转限制部，从而在第一旋转构件展开时防止第一旋转轴轴向运动，并且由此轴向运动凸轮部顺序地与旋转支承部接合并且所述轴向运动凸轮部防止第二旋转构件沿第二方向旋转。

优选地，第二旋转构件以第一种方式可旋转地安装在第一旋转构件上，并且，通过沿第一旋转轴方向和沿第二旋转轴方向弯曲金属棒以形成第一旋转轴和支承轴，以及通过嵌入射出成型在第一旋转轴与支承轴之间的弯曲区域的外周面上一体地形成塑性旋转本体，而形成所述第一旋转构件，从而获得单个组件。

可选地，第二旋转构件以第二种方式可旋转地安装在第一旋转构件上，第二旋转轴支承部在旋转本体上形成为通孔，并且第二旋转轴***第二旋转轴支承部中并可旋转地安装。

当第一旋转构件折叠时并且当第一旋转构件展开时，第一方向旋转限制凹槽分别形成在对应于第一方向旋转限制凸起的一个或两个位置中。

根据本发明的另一个目的，本发明提出一种双向开/关铰接模块，包括第一本体；第二本体；以及安装在第一本体与第二本体之间的双向开/关铰接模块，由此第二本体可以相对于第一本体沿第一方向和第二方向折叠/展开。

根据本发明的双向开/关铰接模块的优点在于，当铰接模块用于装置(例如手机)时，该装置可以沿两个方向打开/关闭。但是，铰接模块包括少量部件，所述部件具有很高的强度从而不易损坏。

具体地，第一旋转构件由单个一体的部件构成，使得弯曲件具有很高的强度(即不易发生故障)。

第二本体(即盖件)在轴向运动后可以沿横向方向展开。这提高了第一本体(例如主单元)的易用性并使产品多样化。

本发明可以如下方式实现，即一旦终端的第二本体沿第一方向展开，则其不可沿第二方向展开，或者一旦第二本体沿第二方向展开，则其不可沿第一方向展开。

可选地，在终端的第二本体已经沿第一方向展开之后其可以容易地沿第二方向展开，反之亦然。

此外，当终端的第二本体沿第一方向展开或已经沿第一方向展开时，其可以沿第二方向展开。

附图说明

通过参照附图所进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征以及优点将更加明显，其中：

图1为根据本发明的双向开/关铰接模块的立体图；

图2至图4为分别示出了当安装有图1所示的铰接模块的装置的第二本体折叠在第一本体上时，当第二本体向上展开时，以及当第二本体沿侧向方向展开时的所述装置的立体图；

图5为当从左侧观察时根据本发明的双向开/关铰接模块的分解立体图；

图6为当从右侧观察时根据本发明的双向开/关铰接模块的分解立体图；

图7为当装配好时图5和图6所示的铰接模块的局部剖视立体图；

图8为根据本发明另一实施例的双向开/关铰接模块的俯视图；

图9为当展开图8中的第二旋转构件时图8中所示的铰接模块的俯视图；

图10为具有根据本发明实施例的一体形成的旋转支承部的双向开/关铰接模块的立体图；

图11为当第一旋转构件沿第一方向旋转并展开时图10中所示的铰接模块的局部剖视立体图；

图12为第一旋转构件沿第二方向旋转并展开时图10中的铰接模块的局部剖视立体图；

图13为根据本发明另一实施例的双向开/关铰接模块的装配好的立体图；

图14为当从另一个方向观察时图13中所示的铰接模块的装配好的立体图；

图15为图13中的双向开/关铰接模块的分解立体图；

图16为根据对于图13中的双向开/关铰接模块为可选的另一实施例的双向开/关铰接模块的分解立体图；

图17为根据本发明另一实施例的双向开/关铰接模块的立体图；

图18为沿图17中所示的线I-I切取的铰接模块的剖面图；

图19为图17中所示的双向开/关铰接模块的分解立体图；

图20为当从底部仰视时图19中所示的铰接模块的分解立体图；

图21为当沿第一方向打开时双向开/关铰接模块的立体图；

图22为沿图21中所示的线J-J切取的铰接模块的剖面图；以及

图23为当沿第二方向打开时双向开/关铰接模块的立体图。

具体实施方式

以下参照附图描述本发明的示例性实施例。在以下描述和附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的部件，并且省略对于相同或相似部件的重复描述。

图1为根据本发明的双向开/关铰接模块的立体图。图2至图4为分别示出了当安装有图1所示的铰接模块的装置的第二本体折叠在第一本体上时、当第二本体向上展开时、以及当第二本体沿横向方向展开时的所述装置的立体图。

图1示出了根据本发明的双向开/关铰接模块100。如图2所示，铰接模块100安装在装置200的第一本体210与第二本体220之间。具体地，铰接模块100安装成第二本体220可以相对于第一本体210沿第一方向(例如图3所示的向上/向下方向)折叠/展开，并且如果必要的话可以沿第二方向(例如图4所示的向左/向右方向)折叠/展开。

铰接模块100包括：固定至第一本体210的旋转支承部110；支承在旋转支承部110上并且适于沿第一方向旋转的第一旋转构件130；以及安装在第一旋转构件130上并且适于沿第二方向旋转的第二旋转构件150。

优选通过沿着装置200的第一本体210的上边缘形成壳体212并且将旋转支承部110设置在壳体212中来安装旋转支承部110。

如果必要的话，旋转支承部110可以一体地形成在装置200的第一本体210上。

第一旋转构件130包括：***旋转支承部110的第一旋转轴131；以及支承轴133，所述支承轴133用于支承第二旋转构件150并且使得第二旋转构件150可以沿第二方向旋转。优选地，通过随后将详细描述的防脱环(detachment prevention ring)171或防脱构件171a在第一旋转轴131上安装凸轮、弹性构件等。支承轴133优选垂直于第一旋转轴131安装。但是，如果第二本体220相对于第一本体210以一定角度安装，支承轴133则不可以垂直。支承轴133一体地形成在第一旋转构件130上或者通过分离部件(separate component)固定至第一旋转构件130。如果必要的话，可以省略支承轴133。

通过防脱环172将第二旋转构件150安装在支承轴133上并且使第二旋转构件150适于沿第二方向旋转。第二旋转构件150包括中空的第二旋转轴151和连接部169，所述连接部169安装在第二旋转轴151的一侧上以连接至第二本体220。如果必要的话，第二本体220设置有这样的结构，第二旋转轴151可以***或固定在所述结构中，使得第二旋转轴151直接地连接至第二本体220。在这种情况下，第二旋转轴151取代连接部169。尽管已经设定第二旋转轴151是中空的，然而如果支承轴133需要改为中空的则第二旋转轴151可以非中空。如果必要的话，第二旋转轴151可以在不使用支承轴133的情况下旋转地安装在旋转构件135上，这将在随后详细描述。

靠近第二旋转构件150的上端沿着外周面形成有接合部153以限制沿第二方向旋转的角度。

例如，该装置的第二本体220初始如图2所示折叠。如果第一旋转构件130围绕第一旋转轴131沿第一方向旋转，第二本体220如图3所示向上展开。在沿相反方向旋转后，第二本体220再次折叠。

此外，如果第二旋转构件150沿第二方向围绕连接至支承轴133的第二旋转轴151旋转，该装置的第二本体220如图4所示沿第二方向展开。在沿相反方向旋转后，第二本体220再次折叠。

由此，装配有根据本发明的铰接模块100的装置200构造成第二本体220可以沿两个方向折叠/展开。

图5为当从左侧观察时根据本发明的双向开/关铰接模块的分解立体图。图6为当从右侧观察时根据本发明的双向开/关铰接模块的分解立体图。图7为当图5和图6中的铰接模块装配好时的局部剖视立体图。

如图5至图7所示，根据本发明的双向开/关铰接模块100具有第一旋转构件130，使得铰接模块100安装在该装置的第一本体210上并且适于沿第一方向旋转。第一旋转构件130包括第一旋转轴131和支承轴133，所述支承轴133相对于第一旋转轴131以一定角度设置，从而可旋转地支承第二旋转轴151。如图5所示，优选通过将金属棒(metal rod)弯曲成第一旋转轴131和支承轴133所需的形状并且通过嵌入射出成型(insert injectionmolding)将旋转本体135一体地形成在第一旋转轴131与支承轴133之间的弯曲部的外周面上，而形成第一旋转构件130，从而获得单个组件。以此方式形成的第一旋转轴131和支承轴133可以在不会轻易损坏的情况下将第一本体210和第二本体220牢固地连接。换句话说，如果连接第一旋转轴131和支承轴133的部分不牢固，由支承轴133支承的第二本体220会因撞击而易于损坏。

接合凸部137形成在旋转本体135的内部上，所述旋转本体135形成在第一旋转构件130上。接合凸部137与旋转限制凹槽111接合，所述旋转限制凹槽111形成在旋转支承部110的端面上以限制第一旋转构件130沿第一方向旋转和展开的角度。接合阶梯部139形成在旋转本体135的面向支承轴133的部分上，以防止第二旋转构件150的旋转超过限制。

第二旋转构件150包括：中空的第二旋转轴151，所述第二旋转轴151连接至支承轴133并且适于沿第二方向旋转；以及连接部169，其安装在第二旋转轴151的一端以连接至第二本体220。第一方向旋转限制凸起155形成在第二旋转构件150的上端并且***第一方向旋转限制凹槽113中，以当第二旋转构件150已经沿第二方向旋转并展开时防止第二旋转构件150沿第一方向旋转。此外，接合阶梯部153类似地形成在第二旋转构件150的上端以限制沿第二方向的旋转。

如果必要的话，可以选择性省略用于限制沿第一方向和第二方向旋转的部件，例如第一方向旋转限制凹槽113、第一方向旋转限制凸起155、接合阶梯部153以及接合部156，并且将模块构造成沿两个方向自由地开/关。可选地，仅限制沿一个方向的旋转，从而沿第一方向打开后再沿第二方向打开，反之亦然。例如，当第一旋转构件130完全展开时第一方向旋转限制凹槽113处于对应于第一旋转构件130的角度的位置(formed in a position)，使得仅在第一旋转构件130已经沿第一方向旋转之后第二旋转构件150可以沿第二方向展开。或者，当第一旋转构件130折叠或展开时，第一方向旋转限制凹槽113分别处于对应于第一旋转构件130的角度的位置，使得当第一旋转构件130折叠或展开时第二旋转构件150可以沿第二方向展开。此外，第一方向旋转限制凸起155可以初始保持***到第一方向旋转限制凹槽113中，并且随后如果第二旋转构件150沿第二方向旋转，第一方向旋转限制凸起155脱离第一方向旋转限制凹槽113，使得仅在第二旋转构件150沿第二方向展开之后第一旋转构件130可以沿第一方向旋转。相同的描述可以用于以下的实施例。

与第一方向旋转限制凸起155和接合阶梯部153不同的部分形成为平坦切割表面157。角度调节平坦部159形成在接合阶梯部153的一侧以调节展开角度。一旦第二旋转构件150***支承轴133中，连接至形成在支承轴133的端部上的凹槽134的防脱环172防止第二旋转构件150从支承轴133脱离。

第一方向旋转限制凸起155还起到接合部156的作用。具体地，当第一旋转构件130沿第一方向旋转并展开时，接合部156与面向第二旋转构件150的旋转支承部110的侧面接合，并且防止第二旋转构件150沿第二方向旋转。可选地，接合部156和第一方向旋转限制凸起155为分离的部件。

当第一旋转构件130展开时只要第二旋转构件150不沿第二方向旋转，接合部156就可以形成在旋转支承部110的相应表面上。

旋转支承部110安装在第一本体上，并且包括：第一旋转轴连接孔112，第一旋转轴131***并连接在第一旋转轴连接孔112中；第一凸轮容置部119，所述第一凸轮容置部119适于允许第一凸轮180沿着第一旋转轴131滑动但不转动；以及用于容置弹性构件230的弹性构件容置凹槽114。在这种情况下，第二凸轮190可以凸出于旋转支承部110。旋转支承部110可以设置有第二凸轮容置部115，其允许第二凸轮旋转。

旋转支承部110包括：第一构件110a，以连接至第一本体；以及第二构件110b，其通过底部凸起111a连接至第一构件110a，由此两个构件110a和110b不会相对彼此旋转。第一构件110a和第二构件110b可以一体地形成，以构成旋转支承部110。旋转限制凹槽111形成在旋转支承部110的面向第一旋转构件130的表面上，以限制第一旋转构件130沿第一方向旋转的角度。邻近旋转限制凹槽111形成第一方向旋转限制凹槽113，从而形成在第二旋转构件150的外周面上的第一方向旋转限制凸起155***第一方向旋转限制凹槽113，以当第二旋转构件150展开时防止第一旋转构件130沿第一方向旋转。压缩构件116连接至第一方向旋转限制凹槽113以例如弹性地推压第二旋转构件150的接合部156。此外，弹簧117连接至第一方向旋转限制凹槽113以弹性支承压缩构件116。

弹性构件230、第一凸轮180、第二凸轮190以及防脱环171顺序连接至第一旋转轴131。当第二凸轮190具有形成为非圆形截面的孔时，第一凸轮180允许第一旋转轴131旋转，使得当第一旋转轴131连接至该孔时不可旋转。第一旋转轴131的相应部的截面为非圆形。第一凸轮180被连接以使得第一凸轮180可以沿第一旋转轴131滑动。彼此连接的非圆形截面可由键(key)和键槽(key recess)替换。

特别地，如果第一旋转轴131旋转，第二凸轮190与第一旋转轴131一起旋转，并且第二凸轮部191与第一凸轮部181相互作用并推开第一凸轮180，所述第一凸轮180随后通过来自弹性构件230的力向后滑动并返回至初始位置。

如果必要的话，第一凸轮180连接至第一旋转轴131并且适于滑动，从而当第一旋转轴131旋转时，第一凸轮180与第一旋转轴131一起旋转。第二凸轮190适于允许第一旋转轴131旋转。第一凸轮容置部119适于允许第一凸轮180沿第一旋转轴滑动并转动。第二凸轮容置部115不允许第二凸轮190旋转。当弹性构件230推动可以滑动的凸轮时，弹性构件230的位置可以变化。

在这种情况下，如果第一旋转轴131旋转，第一凸轮180与第一旋转轴131一起旋转并且与第二凸轮190相互作用，通过第二凸轮容置部115防止第二凸轮190旋转。因此，第一凸轮180通过弹性构件230滑动回去并且随后返回。

第一方向旋转限制凹槽113形成在旋转支承部110的面向第二旋转构件150的侧面上。第一方向旋转限制凸起155形成在第二旋转构件150上，使得当第二旋转构件150沿第二方向旋转并展开时第一方向旋转限制凸起155***第一方向旋转限制凹槽113中，以防止第一旋转构件130和第二旋转构件150沿第一方向旋转。

如图所示，通过平面切割从外周面凸出的圆形凸起的一侧而形成第一方向旋转限制凸起155，使得当第二旋转构件150展开时允许第一旋转构件130旋转。当第一旋转构件130展开时，第一方向旋转限制凸起155与第一方向旋转限制凹槽113接合并且防止第二旋转构件150沿第一方向旋转。

压缩构件116安装在第一方向旋转限制凹槽113中，以压缩并接触第一方向旋转限制凸起155的外周面，并且弹簧117安装在第一方向旋转限制凹槽113中以弹性支承压缩构件116。角度调节平坦部159形成在第一方向旋转限制凸起155的外周面上以与压缩构件116表面接触，从而可以调节展开角度。

接合部153形成在第二旋转构件150的外周面上以限制第二旋转构件150沿第二方向展开的角度。接合部153与第一旋转构件130的旋转本体135的接合阶梯部139接合并且限制第二旋转构件150的展开角度。

图8为根据本发明另一实施例的双向开/关铰接模块的俯视图，并且图9为当展开图8中铰接模块的第二旋转构件时该铰接模块的俯视图。

参看图8和图9，轴向运动凸轮部162形成在第二旋转轴151的上端的外周面上。随着第二旋转构件150沿第二方向旋转，轴向运动凸轮部162与旋转支承部110的侧面接触并且向右移动第一旋转构件130的第一旋转轴131。该接触区域的半径随着旋转角度成比例地增加。

第一旋转轴旋转限制部118以键槽的形式形成在旋转支承部110的第二凸轮容置部115上。

键形状的旋转限制操作部193形成在第二凸轮190的外周面上，并且根据第一旋转轴131的位置或连接至第一旋转轴旋转限制部118或脱离第一旋转轴旋转限制部118。第一旋转轴旋转限制部118和旋转限制操作部193可以变换形状。可选地，第一旋转轴旋转限制部118和旋转限制操作部193可以同样的形状形成在第一旋转轴131与旋转支承部110的相应的区域之间，或者形成在第一凸轮180与旋转支承部110的内表面之间。

以如下方式操作第一旋转轴旋转限制部118和旋转限制操作部193：当通过轴向运动凸轮部162拉动第一旋转轴131并且轴向移动第一旋转轴131时，旋转限制操作部193连接至第一旋转轴旋转限制部118以允许第一旋转轴131轴向运动并防止当第二旋转构件150展开时第一旋转轴131沿第一方向旋转。当第二旋转构件150折叠时，通过第一旋转轴131的轴向移动使旋转限制操作部193脱离第一旋转轴旋转限制部118，使得当第二旋转构件150折叠时允许第一旋转轴131旋转，所述第一旋转轴131由于弹性构件230的作用而回到初始位置。

将旋转限制操作部193构造成，当在第二旋转构件150折叠的同时第一旋转轴131沿第一方向旋转时，旋转限制操作部193与第一旋转轴131一起旋转并且脱离第一旋转轴旋转限制部118。这样，在第一旋转构件130展开时防止第一旋转轴131轴向移动。因此，轴向运动凸轮部162与旋转支承部110的相应侧面接合，并且防止第二旋转构件150沿第二方向旋转。

在这种情况下，根据前面实施例的压缩构件116和用于弹性支承压缩构件116的弹簧117不是必需的。

其他部件与前面实施例描述的部件相同。

使用图8和图9中示出的铰接模块100a的双向开/关装置的优点在于，由于当展开第二本体时第二本体轴向地移动，第一本体的较大表面区域变得可用。

图10为根据本发明实施例的具有一体形成的旋转支承部的双向开/关铰接模块的立体图。图11为当图10中的铰接模块的第一旋转构件沿第一方向旋转并展开时该铰接模块的局部剖视立体图。图12为当图10中的铰接模块的第二旋转构件沿第二方向旋转并展开时该铰接模块的局部剖视立体图。

如图10至图12所示，与前述实施例不同，旋转支承部110可以是单个的一体构件。

参看图10和图11，因为第一旋转构件130(图10)沿第一方向旋转并展开(图11)，第二旋转构件150一同旋转使得图6中示出的接合部156和第一方向旋转限制凸起155与第一方向旋转限制凹槽113脱离。因此迫使平坦切割部157压靠在旋转支承部110的侧面上。因此，在图11所示的情况下，接合部156防止第二旋转构件150沿第二方向旋转。也可以说成，在此种情况下，第一凸轮180的第一凸轮部181已经旋转了90-180°。换句话说，第一凸轮部181沿着第二凸轮部191的最高部移动，直至被弹性构件230压缩。因此，力沿使得第一旋转构件130易于展开的方向作用。这防止当第一旋转构件130完全展开时运动(playing)。

参照图10和图12，如果第一旋转构件130(图10)沿第二方向旋转并展开(图12)，第二旋转构件150的第一方向旋转限制凸起155进入第一方向旋转限制凹槽113中，使得一旦第二旋转构件150沿第二方向展开，第二旋转构件150不会沿第一方向旋转。通过平面切割第一方向旋转限制凸起155的外周面的一部分获得角度调节平坦部159，该角度调节平坦部159***第一方向旋转限制凹槽113中并且与压缩构件116接触，使得角度调节平坦部159被牢固地支承在一个角度。可以连续地形成多个角度调节平坦部159。

图13为根据本发明另一实施例的双向开/关铰接模块的装配好的立体图。图14为当从另一个方向观察时图13中的铰接模块的装配好的立体图。图15为图13中的双向开/关铰接模块的分解立体图。

图13至图15示出的双向开/关铰接模块的旋转支承部110、弹性构件230、第一凸轮180以及第二凸轮190与参照图8和图9所描述的相同，此处描述不同的部件。

如图13至图15清晰示出的，切割第一旋转构件130的旋转构件135a的上端部两侧，并且第二旋转轴支承部138形成为沿着第二旋转轴151a延伸的通孔。

第二旋转构件150包括第二旋转轴151a，所述第二旋转轴151a具有形成在端部上的轴向运动凸轮部162a，以及作为分离部件的连接部169。第二旋转轴151a***第二旋转轴支承部138的与连接部169相对的一侧中，并且第二旋转轴151a的从另一侧凸出的部分连接至形成在连接部169上的轴连接孔169a。

为了更加牢固地保持第一旋转轴131上的部件，根据前述实施例的防脱环171可以由防脱构件171a代替，所述防脱构件171a通过焊接或螺纹连接(screw coupling)而连接至第一旋转轴131的端部并随后例如通过加压稳固固定至所述端部。

其他部件与参照图8和图9所描述的部件相同。

根据此实施例的安装第二旋转轴151a和防脱构件171a的方法可以类似地用于参照图1至图7所描述的实施例中。

图16为根据对于图13中的双向开/关铰接模块为可选的另一实施例的双向开/关铰接模块的分解立体图。

如果必要，第一旋转构件130的构造与参照图13所描述的构造相同，并且第二旋转构件150包括第二旋转轴151a和连接部169，以及轴向运动凸轮部162，所述第二旋转轴151a和连接部169形成为一体的单元。在这种情况下，第二旋转轴151a***第二旋转轴支承部138，并且轴向运动凸轮部162a固定至第二旋转轴151a的从另一侧凸出的部分上，以构造根据本发明的双向开/关铰接模块100c。其他部件与参照图13至图15所描述的部件相同。

图17为根据本发明另一实施例的双向开/关铰接模块的立体图。图18为沿图17中线I-I的铰接模块的剖面图。图19为图17中的双向开/关铰接模块的分解立体图。图20为当从底部仰视时图19中的铰接模块的分解立体图。图21为当沿第一方向打开时双向开/关铰接模块的立体图。图22为沿图21中线J-J的铰接模块的剖面图。图23为当双向开/关铰接模块沿第二方向打开时该双向开/关铰接模块的立体图。

图17至图23中示出的双向开/关铰接模块300具有第一旋转构件330，所述第一旋转构件330安装在装置的第一本体上并且适于沿第一方向旋转。第一旋转构件330包括第一旋转轴331和形成在第一旋转轴331的一个端部上的旋转本体335。销孔332形成在第一旋转轴331的另一端，使得销332a被连接以及防止第一旋转轴331脱开。非圆形截面部333与销孔332相对地形成，以使得第一凸轮380在不能旋转的情况下安装。旋转本体335具有接合构件安装凹槽334和形成在接合构件安装凹槽334上的第二旋转轴连接孔336。凹槽339形成在接合构件安装凹槽334上使得弹簧337和球形物的支承件(ball support)338能够***凹槽339。球座凹槽(ball seating recess)338a形成在球形物的支承件338的上表面，以使得球339位于(seat)球座凹槽338a上。销孔341形成在旋转本体335上，使得防脱销钉340可以沿与第一旋转轴331延伸的方向相同的方向连接。

第二旋转构件350包括：第二旋转轴351，当所述第二旋转轴351能沿第二方向旋转时所述第二旋转轴351连接至第二旋转轴连接孔336；以及连接部369，其安装在第二旋转轴351的端部上的以连接至第二本体。

第二旋转轴351具有形成在端部上的非圆形截面部352，以使得环状接合构件352(以后进行描述)可以被连接而不能旋转。邻近非圆形截面部352形成接合凹槽353，由此当第二旋转轴351连接至连接孔336时，第二旋转轴351与销340的外周面接合并且防止脱开，但是可以旋转。连接部接合部(connection portion coupling portion)354与接合凹槽352相对地设置，使得连接部369可以被连接。连接部接合部354还具有非圆形截面并且设置有销孔371，销361连接至所述销孔371以防止连接部369脱开。

连接至第二本体的连接部369例如具有呈非圆形截面的连接孔370以连接至连接部接合部354。连接部369通过连接至销孔371的销361安装在第二旋转轴351上。

第二旋转构件350的一端具有接合构件352，并且接合构件352具有第一方向旋转限制凸起355和第二方向接合部356。

第一方向旋转限制凸起355***第一方向旋转限制凹槽313中并且防止当第二旋转构件350沿第二方向已经旋转预定角度时第一旋转构件330沿第一方向旋转。

与第一方向旋转限制凸起355相集成的第二方向旋转限制接合部356也起到接合部356的作用，所述第二方向旋转限制接合部356与面向第二旋转构件350的旋转支承部310的旋转限制凹槽311外部的边缘312接合，并且防止当第一旋转构件330沿第一方向至少以预定角度旋转和展开时第二旋转构件350沿第二方向旋转。

通过当第一旋转构件330沿第一方向完全展开时移除边缘312的与第一方向旋转限制凸起355的位置对应的部分，当第一旋转构件330沿第一方向展开时第二旋转构件350可以沿第二方向展开。此外，将边缘312移动至预定的角度使得当第二旋转构件350可以沿第二方向展开时第一旋转构件330可以沿第一方向展开。

第一方向旋转限制凸起355还起到第一方向接合凸起355a的作用，所述第一方向接合凸起355a与第一方向旋转限制凹槽311(随后进行描述)相互作用并且限制沿第一方向的旋转角度。

这就是说，根据此实施例，接合构件352的一侧起到三重作用，即起到第一方向旋转限制凸起355、第一方向接合凸起355a和接合部356的作用。

球形物导引部358沿着接合构件352的外周面形成并达到预定的角度，并且凹槽形成在球形物导引部358的两个端部上以比球形物导引部358更深，从而形成第二方向接合阶梯部359。这是为了在预定的范围内限制旋转第二旋转构件350的展开角度。接合构件352具有以非圆形截面形成的安装孔360，由此接合构件352连接至第二旋转轴351并同第二旋转轴351一起旋转。

在第二旋转构件350的第二旋转轴351***到形成在旋转本体335上的第二旋转轴连接孔336中之后，与接合凹槽353接合的销340的外周面防止第二旋转轴351从第二旋转轴连接孔336脱开。

如图所示，旋转限制凹槽311形成在旋转支承部310的侧面上以与第一方向接合凸起355a相互作用并且限制第一旋转构件310沿第一方向旋转和展开的角度。旋转支承部310具有第一旋转轴连接孔315，第一旋转轴331***并且连接至所述第一旋转轴连接孔315。

第一凸轮380和第二凸轮390连接至第一旋转轴331并且在由弹性构件330支承的同时彼此接合。

如上所述，根据本发明的双向开/关铰接模块可以有利地用于装置(例如手机、PDA、PMA、电子记事本(electronic organizer)、电子计算器、游戏机)，由此该装置的第二本体(例如显示屏)可以相对于该装置的第一本体(例如主单元)以折叠形式沿两个方向折叠/展开。

本发明的铰接模块还可以用作需要沿两个方向旋转的传统机器的组件。

尽管出于说明的目的描述了本发明的示例性实施例，本领域技术人员能够在不背离在所附权利要求书中限定的本发明的保护范围和精神的情况下进行多种变化、添加和替换。

Claims (17)

1.一种双向开/关铰接模块，用于支承装置，使得所述装置的第二本体能相对于所述装置的第一本体沿第一方向和第二方向折叠/展开，所述双向开/关铰接模块包括：

第一旋转构件，所述第一旋转构件具有：第一旋转轴，其安装在所述第一本体上同时能沿所述第一方向旋转；以及旋转本体，其形成在所述第一旋转轴的一侧；以及

第二旋转构件，其具有第二旋转轴，该第二旋转轴安装在所述旋转本体上，同时能沿所述第二方向旋转，从而所述第二本体在受到支承的同时能沿所述第二方向旋转。

2.如权利要求1所述的双向开/关铰接模块，其中所述第一旋转构件具有支承轴或第二旋转轴支承部，所述支承轴或所述第二旋转轴支承部相对于所述第一旋转轴以一定角度设置，以支承所述第二旋转轴的同时能沿所述第二方向旋转，所述第二旋转构件以第一种方式安装在所述第一旋转构件上，即所述第二旋转构件通过所述第二旋转轴可旋转地安装在所述支承轴上，或所述第二旋转构件以第二种方式安装在所述第一旋转构件上，即所述第二旋转构件通过***到所述第二旋转轴支承部中的所述第二旋转轴可旋转地安装到所述第一旋转构件上。

3.如权利要求1所述的双向开/关铰接模块，还包括：

第一凸轮，其具有在表面上的第一凸轮部，从而所述第一凸轮在连接至所述第一旋转轴的同时能够滑动，并且允许所述第一旋转轴旋转；

第二凸轮，其具有与所述第一凸轮部接合的第二凸轮部，以连接至所述第一旋转轴，从而当所述第一旋转轴旋转时，所述第二凸轮与所述第一旋转轴一起旋转并且所述第二凸轮滑动所述第一凸轮；

弹性构件，其用于沿所述第一凸轮与第二凸轮彼此接合的方向弹性地推动所述第一凸轮或所述第二凸轮；以及

旋转支承部，安装在所述第一本体上，所述旋转支承部具有：第一旋转轴连接孔，由此所述第一旋转轴能可旋转地被连接；第一凸轮容置部，所述第一凸轮容置部用于允许所述第一凸轮沿着所述第一旋转轴滑动但不能旋转；以及弹性构件容置槽，用于容置所述弹性构件。

4.如权利要求1所述的双向开/关铰接模块，还包括：

第一凸轮，其具有在表面上的第一凸轮部，由此所述第一凸轮在连接至所述第一旋转轴的同时能够滑动，当所述第一旋转轴旋转时所述第一凸轮与所述第一旋转轴一起旋转；

第二凸轮，其具有与所述第一凸轮部接合的第二凸轮部，以连接至所述第一旋转轴，由此所述第二凸轮允许所述第一旋转轴旋转并且所述第二凸轮滑动与所述第一旋转轴一起旋转的所述第一凸轮；

弹性构件，其用于沿所述第一凸轮与所述第二凸轮彼此接合的方向弹性地推动所述第一凸轮或所述第二凸轮；以及

旋转支承部，其安装在第一本体上，所述旋转支承部具有：第一旋转轴连接孔，由此所述第一旋转轴能可旋转地被连接；第二凸轮容置部，所述第二凸轮容置部用于容置所述第二凸轮使得所述第二凸轮不能旋转；以及弹性构件容置槽，用于容置所述弹性构件。

5.如权利要求1所述的双向开/关铰接模块，其中所述双向开/关铰接模块还包括旋转支承部，所述旋转支承部具有第一旋转轴连接孔，使得所述第一旋转轴能可旋转地连接；

第一方向旋转限制凹槽，其形成在所述旋转支承部的、面向所述第二旋转构件的侧面上；以及第一方向旋转限制凸起，其形成在所述第二旋转构件上并且***所述第一方向旋转限制凹槽中，以便当折叠所述第二旋转构件时或者当所述第二旋转构件沿所述第二方向旋转并展开时防止所述第一旋转构件沿所述第一方向旋转。

6.如权利要求1所述的双向开/关铰接模块，其中所述双向开/关铰接模块还包括旋转支承部，所述旋转支承部具有第一旋转轴连接孔，由此所述第一旋转轴能可旋转地连接，以及

第二方向旋转限制接合部，当所述第一旋转构件沿所述第一方向旋转并展开时所述第二方向旋转限制接合部形成在所述旋转支承部的、面向所述第二旋转构件的第一侧面上，或者形成在所述第二旋转构件的相应表面上，从而所述第二方向旋转限制接合部与第二侧面的端面接合并防止所述第二旋转构件沿第二方向旋转。

7.如权利要求3或4所述的双向开/关铰接模块，其中第一方向旋转限制凹槽形成在所述旋转支承部的、面向所述第二旋转构件的侧面上，第一方向旋转限制凸起形成在所述第二旋转构件上并且***所述第一方向旋转限制凹槽中，以当所述第二旋转构件沿所述第二方向旋转并展开时防止所述第一旋转构件沿所述第一方向旋转，并且所述第一方向旋转限制凸起能通过平面切割从外周面凸出的圆形凸起的一侧而形成为接合部，从而当折叠所述第二旋转构件时所述接合部允许所述第一旋转构件沿所述第一方向旋转，以及当沿所述第一方向折叠所述第一旋转构件时所述接合部与所述旋转支承部的侧面接合并防止所述第二旋转构件沿所述第二方向旋转。

8.如权利要求5所述的双向开/关铰接模块，其中压缩构件安装在所述第一方向旋转限制凹槽中以压缩/接触所述第一方向旋转限制凸起的外周面，弹簧安装在所述第一方向旋转限制凹槽中以弹性支承所述压缩构件，并且角度调节平坦部形成在所述第一方向旋转限制凸起的外周面上以与所述压缩构件进行表面接触，从而调节展开角度。

9.如权利要求5所述的双向开/关铰接模块，其中第一方向旋转限制凹槽形成在所述旋转支承部的、面向所述旋转本体的侧面上，或者形成在所述旋转本体的端面上以限制所述第一旋转构件沿所述第一方向旋转以及展开的角度，第一方向接合凸起形成在所述旋转本体的端面上或者形成在所述侧面上以与所述第一方向旋转限制凹槽接合，并且

第二方向接合部形成在所述第二旋转构件的外周面上以与形成在所述第一旋转构件上的第二方向接合阶梯部接合，从而限制所述第二旋转构件沿所述第二方向展开的角度。

10.如权利要求9所述的双向开/关铰接模块，其中所述第二方向接合阶梯部为由安装在凹槽中的弹簧弹性支承的球形物，所述凹槽形成在所述旋转本体内，并且所述第二方向接合部是形成在球形物导引部的两端上的凹槽，所述球形物导引部沿着所述第一方向接合凸起的外周面形成。

11.如权利要求10所述的双向开/关铰接模块，其中所述第一方向旋转限制凸起和所述第二方向旋转限制接合部安装在接合构件上，所述接合构件适于连接至所述第二旋转轴/从所述第二旋转轴脱离开，接合构件安装凹槽形成在所述旋转本体上，所述接合构件具有呈非圆形截面的轴连接孔，并且当所述接合构件可旋转地安装在所述接合构件安装凹槽中时所述接合构件连接至所述第二旋转轴的外周面。

12.如权利要求3或4所述的双向开/关铰接模块，其中轴向运动凸轮部形成在所述第二旋转构件的外周面上，从而，当所述第二旋转构件沿所述第二方向旋转时，所述轴向运动凸轮部与所述旋转支承部接触并且通过增加半径推动所述第一旋转构件的第一旋转轴，

第一旋转轴旋转限制部形成在所述旋转支承部上，

旋转限制操作部形成在所述第一旋转轴或与所述第一旋转轴一起旋转的所述第一凸轮或第二凸轮中的一个上，由此，当所述第一旋转轴由所述轴向运动凸轮部推动和进行轴向移动时，所述旋转限制操作部连接至所述第一旋转轴旋转限制部，以允许所述第一旋转轴轴向地移动并防止当所述第一旋转构件沿所述第二方向展开时所述第一旋转轴沿所述第一方向旋转，当所述第二旋转构件折叠时，所述旋转限制操作部通过由于所述弹性构件的作用返回至初始位置的所述第一旋转轴的轴向移动而脱离所述第一旋转轴旋转限制部，从而当所述第二旋转构件折叠时所述第一旋转轴能够沿所述第一方向旋转。

13.如权利要求12所述的双向开/关铰接模块，其中当在所述第二旋转构件折叠的同时所述第一旋转轴沿第一方向旋转时，所述旋转限制操作部适于与所述第一旋转轴一起旋转并且脱离所述第一旋转轴旋转限制部，从而防止在所述第一旋转构件展开时所述第一旋转轴轴向移动，并且由此所述轴向运动凸轮部与所述旋转支承部接合并且所述轴向运动凸轮部防止所述第二旋转构件沿所述第二方向旋转。

14.如权利要求2所述的双向开/关铰接模块，其中所述第二旋转构件以所述第一种方式可旋转地安装在所述第一旋转构件上，并且，通过沿所述第一旋转轴方向和沿第二旋转轴方向弯曲金属棒以形成所述第一旋转轴和所述支承轴，以及通过嵌入射出成型在所述第一旋转轴与所述支承轴之间的弯曲区域的外周面上一体地形成塑性旋转本体，而形成所述第一旋转构件，从而获得单个组件。

15.如权利要求2所述的双向开/关铰接模块，其中所述第二旋转构件以所述第二种方式可旋转地安装在所述第一旋转构件上，所述第二旋转轴支承部在所述旋转本体上形成为通孔，并且所述第二旋转轴***所述第二旋转轴支承部中并且可旋转地安装。

16.如权利要求5所述的双向开/关铰接模块，其中当所述第一旋转构件折叠时并且当所述第一旋转构件展开时，所述第一方向旋转限制凹槽分别形成在对应于所述第一方向旋转限制凸起的一个或多个位置中。

17.一种双向开/关铰接模块，包括：

第一本体；

第二本体；以及

如权利要求1-6、8-11和14-16中任一项所述的安装在所述第一本体与所述第二本体之间的双向开/关铰接模块，由此所述第二本体可以相对于所述第一本体沿第一方向和第二方向折叠/展开。

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