[發明專利]鉸鏈裝置

在審

• 申請號: 201410090217.6
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN104100631A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 恩田信彥
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: F16C11/04
• 分類號: F16C11/04;F16C11/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘煒;高源

技術領域

本發明討論的實施方式涉及一種鉸鏈裝置，該鉸鏈裝置設置在比如筆記本電腦和移動電話之類的折疊式電子裝置的旋轉軸部中。

技術背景

在便攜式電子裝置比如信息裝置中，顯示部分能夠相對于主體部分折疊，這使得便于隨身攜帶便攜式電子裝置。在這種電子裝置中，當電子裝置不使用時主體部分與顯示部分折疊成緊湊的尺寸，并且當電子裝置使用時顯示部分通過相對于主體部分旋轉而被打開，這樣使得能夠在視覺上識別顯示部分。在例如日本特許公開公報No.2011-33152中公開了這種鉸鏈裝置。

圖1A示出了在筆記本式個人電腦3打開的狀態中，對比技術中的鉸鏈裝置9的安裝位置，即作為電子裝置的筆記本尺寸個人電腦（下文中稱為筆記本式個人電腦）3中的鉸鏈裝置9的安裝位置。筆記本式個人電腦3包括作為第一殼體的主體部分1和作為第二殼體的顯示部分2。顯示部分2通過使用鉸鏈裝置9作為旋轉中心能夠相對于主體部分1打開和關閉，并且主體部分1和顯示部分2通過兩個鉸鏈裝置9彼此連接。

圖1B示出了在筆記本式個人電腦3關閉的狀態中，對比技術的鉸鏈裝置9的安裝位置，即，在筆記本式個人電腦3中的安裝位置。此外，在圖1B中，形成對比技術的鉸鏈裝置9的構件以與筆記本式個人電腦3的尺寸相應的尺寸示出，但是這些構件是很小的。因此，形成對比技術的鉸鏈裝置9的構件在圖1C中放大示出。

在圖1C中示出的鉸鏈裝置9包括通過支承軸55的小直徑部分56按次序安置的第一摩擦板57、第二支架58、第二摩擦板59、墊圈60、盤簧61以及保持器板62。圖1A所示的顯示部分2連接至與支承軸55連接的第一支架63的顯示附接部64。鉸鏈裝置9通過第二支架58的主體附接部65連接至圖1A中所示的主體部分1。當盤簧61被保持器板62壓縮時，墊圈60、第二摩擦板59、第二支架58和第一摩擦板57通過盤簧61的彈簧力沿支承軸55定位的方向受壓，并且墊圈60、第二摩擦板59、第二支架58和第一摩擦板57通過壓力彼此接觸。

盡管第二支架58能夠圍繞小直徑部分56旋轉，但第一摩擦板57和第二摩擦板59不能圍繞小直徑部分56旋轉。因此，第一摩擦板57與第二支架58以及第二支架58與第二摩擦板59形成摩擦板結構66。摩擦扭矩T作用在摩擦板結構66上。當用手打開和關閉顯示部分2時，如果作用在支承軸55上的驅動扭矩Q由于由手執行的打開和關閉操作而大于摩擦扭矩T，則支承軸55旋轉并且顯示部分2執行打開和關閉操作。如果當顯示部分2達到特定打開角度φ時松開手，則驅動扭矩Q變為0并且驅動扭矩Q變為小于摩擦扭矩T，并且顯示部分2自由停止在角度φ的位置中。

圖1C所示的鉸鏈裝置9中的摩擦板結構66由環形摩擦板形成，該環形摩擦板使彼此相抵的平坦表面即面向彼此的平坦表面摩擦。該結構中的摩擦扭矩將通過使用圖2A中所示的環形摩擦板的模型而進行描述。此處，兩個環形摩擦板51和52的外直徑假設為φ₁，其內徑為φ₂，兩個環形摩擦板51和52的摩擦表面的摩擦系數被假設為μ，以及當施加至兩個環形摩擦板51和52的作用壓力為F時所生產的摩擦轉矩假設為T。

假設Rw表示等效摩擦半徑。那么，當作用壓力F作用至兩個環形摩擦板51和52時產生的摩擦扭矩T由下面的公式（1）給出，并且等效摩擦半徑Rw由下面的公式（2）給出。

T=Rw·μ·F...(1)

Rw=(φ₁³-φ₂³)/[3·(φ₁²-φ₂²)]...(2)

此處，關于在內直徑φ₂固定地設為3mm而外直徑φ₁為變化的，即為7mm、6mm和5mm時，對等效摩擦半徑Rw和摩擦扭矩T的量值進行計算的情況以表格形式在圖2B中示出。如從該表格清楚看到的，包括在鉸鏈裝置中的摩擦板的外直徑越小，則摩擦扭矩T越低。

另一方面，筆記本式個人電腦被做的越來越薄、越來越輕以改進隨身攜帶筆記本式個人電腦時的便利性。此外，當筆記本式個人電腦被做的更薄時，必須減小包括在鉸鏈中的摩擦板的外直徑。

然而，如圖2B所示，當包括在鉸鏈裝置中的摩擦板的外直徑減小時，將不能獲得筆記本式個人電腦所需的摩擦扭矩T。

發明內容