[发明专利]铰链装置

说明书

技术领域

本发明讨论的实施方式涉及一种铰链装置，该铰链装置设置在比如笔记本电脑和移动电话之类的折叠式电子装置的旋转轴部中。

技术背景

在便携式电子装置比如信息装置中，显示部分能够相对于主体部分折叠，这使得便于随身携带便携式电子装置。在这种电子装置中，当电子装置不使用时主体部分与显示部分折叠成紧凑的尺寸，并且当电子装置使用时显示部分通过相对于主体部分旋转而被打开，这样使得能够在视觉上识别显示部分。在例如日本特许公开公报No.2011-33152中公开了这种铰链装置。

图1A示出了在笔记本式个人电脑3打开的状态中，对比技术中的铰链装置9的安装位置，即作为电子装置的笔记本尺寸个人电脑（下文中称为笔记本式个人电脑）3中的铰链装置9的安装位置。笔记本式个人电脑3包括作为第一壳体的主体部分1和作为第二壳体的显示部分2。显示部分2通过使用铰链装置9作为旋转中心能够相对于主体部分1打开和关闭，并且主体部分1和显示部分2通过两个铰链装置9彼此连接。

图1B示出了在笔记本式个人电脑3关闭的状态中，对比技术的铰链装置9的安装位置，即，在笔记本式个人电脑3中的安装位置。此外，在图1B中，形成对比技术的铰链装置9的构件以与笔记本式个人电脑3的尺寸相应的尺寸示出，但是这些构件是很小的。因此，形成对比技术的铰链装置9的构件在图1C中放大示出。

在图1C中示出的铰链装置9包括通过支承轴55的小直径部分56按次序安置的第一摩擦板57、第二支架58、第二摩擦板59、垫圈60、盘簧61以及保持器板62。图1A所示的显示部分2连接至与支承轴55连接的第一支架63的显示附接部64。铰链装置9通过第二支架58的主体附接部65连接至图1A中所示的主体部分1。当盘簧61被保持器板62压缩时，垫圈60、第二摩擦板59、第二支架58和第一摩擦板57通过盘簧61的弹簧力沿支承轴55定位的方向受压，并且垫圈60、第二摩擦板59、第二支架58和第一摩擦板57通过压力彼此接触。

尽管第二支架58能够围绕小直径部分56旋转，但第一摩擦板57和第二摩擦板59不能围绕小直径部分56旋转。因此，第一摩擦板57与第二支架58以及第二支架58与第二摩擦板59形成摩擦板结构66。摩擦扭矩T作用在摩擦板结构66上。当用手打开和关闭显示部分2时，如果作用在支承轴55上的驱动扭矩Q由于由手执行的打开和关闭操作而大于摩擦扭矩T，则支承轴55旋转并且显示部分2执行打开和关闭操作。如果当显示部分2达到特定打开角度φ时松开手，则驱动扭矩Q变为0并且驱动扭矩Q变为小于摩擦扭矩T，并且显示部分2自由停止在角度φ的位置中。

图1C所示的铰链装置9中的摩擦板结构66由环形摩擦板形成，该环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。该结构中的摩擦扭矩将通过使用图2A中所示的环形摩擦板的模型而进行描述。此处，两个环形摩擦板51和52的外直径假设为φ₁，其内径为φ₂，两个环形摩擦板51和52的摩擦表面的摩擦系数被假设为μ，以及当施加至两个环形摩擦板51和52的作用压力为F时所生产的摩擦转矩假设为T。

假设Rw表示等效摩擦半径。那么，当作用压力F作用至两个环形摩擦板51和52时产生的摩擦扭矩T由下面的公式（1）给出，并且等效摩擦半径Rw由下面的公式（2）给出。

T=Rw·μ·F...(1)

Rw=(φ₁³-φ₂³)/[3·(φ₁²-φ₂²)]...(2)

此处，关于在内直径φ₂固定地设为3mm而外直径φ₁为变化的，即为7mm、6mm和5mm时，对等效摩擦半径Rw和摩擦扭矩T的量值进行计算的情况以表格形式在图2B中示出。如从该表格清楚看到的，包括在铰链装置中的摩擦板的外直径越小，则摩擦扭矩T越低。

另一方面，笔记本式个人电脑被做的越来越薄、越来越轻以改进随身携带笔记本式个人电脑时的便利性。此外，当笔记本式个人电脑被做的更薄时，必须减小包括在铰链中的摩擦板的外直径。

然而，如图2B所示，当包括在铰链装置中的摩擦板的外直径减小时，将不能获得笔记本式个人电脑所需的摩擦扭矩T。

发明内容