專利名稱：在電子裝置中提供電連接的簡(jiǎn)單鉸鏈單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廣泛用于各種領(lǐng)域的鉸鏈單元。
背景技術(shù)：
例如，日本專利公開(kāi)(JP-B)No.3145652和No.3220412披露了裝入移動(dòng)電話機(jī)中的鉸鏈單元。該鉸鏈單元機(jī)械并可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接移動(dòng)電話機(jī)的操作部分和顯示器部分，從而顯示器部分能夠開(kāi)啟，例如相對(duì)于操作部分開(kāi)啟到180°角。顯示器部分和操作部分與鉸鏈單元的機(jī)械連接獨(dú)立地由電纜電連接。
然而，上述鉸鏈單元的缺點(diǎn)在于需要大量的部件且組裝復(fù)雜，因?yàn)椴僮鞑糠趾惋@示器部分之間的電連接和機(jī)械連接單獨(dú)設(shè)置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鉸鏈單元，該鉸鏈單元需要減少數(shù)量的部件并且組裝簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的其它目的隨著描述的進(jìn)行將變得清楚。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于電子裝置的鉸鏈單元，所述用于電子裝置的鉸鏈單元，所述鉸鏈單元包括軸；保持所述軸的一部分的第一部件，所述第一部件相對(duì)于所述軸不可轉(zhuǎn)動(dòng)并且不可軸向移動(dòng)；電路板，所述電路板具有圍繞所述軸的其它部分卷繞的柔性部分；相對(duì)于所述軸可轉(zhuǎn)動(dòng)但不可軸向移動(dòng)的第二部件；沿軸向方向朝向所第二部件的中間件，所述中間件相對(duì)于所述軸不可轉(zhuǎn)動(dòng)但可軸向移動(dòng)；彈性件，所述彈性件介于所述軸和所述中間件之間并且沿軸向方向朝向所述第二部件對(duì)所述中間件施加作用力；以及使所述第二部件和所述中間件彼此沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向接合的接合結(jié)構(gòu)，所述接合結(jié)構(gòu)響應(yīng)于施加在所第二部件和所述中間件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)力利用彈性件的激勵(lì)釋放所述第二部件和所述中間件之間的接合。


圖1A是用于描述將根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鉸鏈單元安裝到電子裝置的第一步驟的透視圖；圖1B是將鉸鏈單元安裝到電子裝置的第二步驟的透視圖；圖2A是安裝有鉸鏈單元的電子裝置的前透視圖，其中電子裝置處于初始狀態(tài)；圖2B是對(duì)應(yīng)于圖2A的后透視圖；圖2C是安裝有鉸鏈單元的電子裝置的前透視圖，其中電子裝置處于操作狀態(tài)；圖2D是對(duì)應(yīng)于圖2C的后透視圖；圖3是鉸鏈單元和將與其連接的照相機(jī)模塊的分解透視圖；圖4A是包括在鉸鏈單元中的軸的透視圖；圖4B是包括在鉸鏈單元中的電路板(FPC)的透視圖；圖5是用于描述鉸鏈單元的第一組裝步驟的透視圖；圖6是用于描述鉸鏈單元的第二組裝步驟的透視圖；圖7是用于描述鉸鏈單元的第三組裝步驟的透視圖；圖8是用于描述鉸鏈單元的第四組裝步驟的透視圖；圖9是用于描述鉸鏈單元的第五組裝步驟的透視圖；圖10是用于描述鉸鏈單元的第六組裝步驟的透視圖；圖11是用于描述鉸鏈單元的第七組裝步驟的透視圖；圖12是組裝步驟完成后的鉸鏈單元的透視圖；圖13A是圖4A中所示的軸的部分的放大透視圖；圖13B是從一側(cè)觀看的包括在鉸鏈單元中的蓋子的放大透視圖；圖13C是從另一側(cè)觀看的蓋子的放大透視圖；圖13D是包括在鉸鏈單元中的第三殼體元件的放大透視圖；圖14A是包括在鉸鏈單元中的第一殼體元件的放大透視圖；圖14B是包括在鉸鏈單元中的第二殼體元件的放大透視圖；圖15A是描述當(dāng)照相機(jī)模塊處于初始狀態(tài)時(shí)FPC的柔性部分的繃緊狀態(tài)的放大透視圖；圖15B是描述當(dāng)照相機(jī)模塊處于轉(zhuǎn)過(guò)180°的狀態(tài)時(shí)FPC的柔性部分的伸展?fàn)顟B(tài)的放大透視圖；圖16A是當(dāng)照相機(jī)模塊處于初始狀態(tài)或處于轉(zhuǎn)過(guò)180°的狀態(tài)時(shí)鉸鏈單元的放大透視圖；圖16B是除了拆去軸之外類似于圖16A的放大透視圖；圖16C是當(dāng)照相機(jī)模塊從初始狀態(tài)或轉(zhuǎn)過(guò)180°的狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)大約20°時(shí)鉸鏈單元的放大透視圖；以及圖16D是除了拆去軸之外類似于圖16C的放大透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將針對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鉸鏈單元進(jìn)行說(shuō)明。該鉸鏈單元能夠用于裝有照相機(jī)的電子元件。
首先將參照?qǐng)D1A、1B和2A至2D針對(duì)裝有照相機(jī)的電子裝置進(jìn)行描述，以促進(jìn)對(duì)本發(fā)明的理解。如圖1A和1B所示，作為第一裝置元件的照相機(jī)模塊12通過(guò)利用鉸鏈單元14裝入作為第二裝置元件的電子裝置19中。如圖1A中所示，初步與照相機(jī)模塊12連接的鉸鏈單元14分別由上保護(hù)器15和下保護(hù)器16從其上下側(cè)夾持。其次，如圖1B中所示，鉸鏈單元14分別由電子裝置19的上主體17和下主體18的上支撐部分17-1和下支撐部分18-1從其上下側(cè)夾持。
以上述方式，照相機(jī)模塊12通過(guò)圖2A和2B中所示的鉸鏈單元14可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到電子裝置19。在圖2C和2D中，照相機(jī)模塊12轉(zhuǎn)動(dòng)180°。
下主體18具有設(shè)有諸如LCD的顯示器部分的表面，以及操作部分18-2。通過(guò)操作操作部分18-2，當(dāng)確認(rèn)目標(biāo)在顯示器部分時(shí)，前視圖和用戶自身可以作為目標(biāo)分別以圖2A和2B中所示的狀態(tài)和圖2C和2D中所示的狀態(tài)進(jìn)行拍攝。
下面將參照?qǐng)D3描述鉸鏈單元14的各個(gè)元件。
鉸鏈單元14包括作為電路板的柔性板(FPC)、軸2、第一殼體元件3、第二殼體元件4、停止器5、螺旋彈簧6、蓋子7、第三殼體元件8以及E狀卡環(huán)9。后面將詳細(xì)描述鉸鏈單元14的組裝。
壓連接型連接器10和11、照相機(jī)模塊12、配合金屬件13以及板到板連接器15被組合到鉸鏈單元14。從而形成照相機(jī)模塊初步連接到其上的鉸鏈單元14。
如圖4A所示，軸2具有第一轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-1，第一轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-1呈長(zhǎng)方形凸緣狀并且形成在軸2的一端的附近。軸2具有第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2(后面將詳細(xì)描述)，第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2在距離軸2的另一端一定距離處形成。
如圖4B中所示，柔性板1具有初步連接到其一端的雙面膠帶1-1。通過(guò)雙面膠帶1-1，柔性板1在第一轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-1和第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2之間固定到軸2。柔性板1還具有作為柔性部分的可彎曲部分1-2、固定部分1-3、連接器配合部分1-4以及屏蔽層1-5。可彎曲部分1-2以多圈的形式圍繞軸2卷繞。
下面將參照?qǐng)D5至12描述照相機(jī)模塊12和鉸鏈單元14的組件的一系列組裝步驟。
首先，F(xiàn)PC1卷繞并且固定在其上的軸2如圖5中的箭頭所示由第一殼體元件3和第二殼體元件4夾持并固定。第一殼體元件3和第二殼體元件4的組合將稱為第一部件。第一部件設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)停止器3-1。轉(zhuǎn)動(dòng)停止器3-1與軸2的第一轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-1接合，從而第一部件相對(duì)于軸2不可轉(zhuǎn)動(dòng)。軸2的第一轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-1與第一殼體元件3和第二殼體元件4還沿軸向方向接合，從而第一部件相對(duì)于軸2不可軸向移動(dòng)。
停止器5如圖6中的箭頭所示連接到FPC1的固定部分1-3。板到板連接器15連接到FPC1的連接器配合部分1-4。在大多數(shù)情況下，在組裝步驟之前板到板連接器15初步焊接并連接到FPC1的連接器配合部分1-4。
如圖7中的箭頭所示作為彈性件的螺旋彈簧6、作為覆蓋螺旋彈簧6的中間件的圓筒蓋子7以及管狀第三殼體元件8相繼連接。進(jìn)一步地，E狀卡環(huán)9如圖8中的箭頭所示連接到軸2，從而防止第三殼體元件8從軸2脫落。因此，第三殼體元件8相對(duì)于軸2可轉(zhuǎn)動(dòng)并且不可軸向移動(dòng)。從而，第三殼體元件8相對(duì)于包括第一殼體元件3和第二殼體元件4的第一部件可轉(zhuǎn)動(dòng)。第三殼體元件8可以稱為第二部件。
如圖7和8所示，蓋子7插入第三殼體元件8的內(nèi)部中。螺旋彈簧6設(shè)置在蓋子7的內(nèi)部。蓋子7設(shè)有形成在其第一軸向端的向內(nèi)的凸緣7-1。螺旋彈簧6以壓縮狀態(tài)設(shè)置在向內(nèi)的凸緣7-1和第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2之間。在這種狀態(tài)下，蓋子7被螺旋彈簧6的恢復(fù)力朝向設(shè)置在第三殼體元件8的第一軸向端的軸向端板8-1施加作用力。第三殼體元件8具有覆蓋部分8-2，所述覆蓋部分沿軸向延伸且不僅覆蓋蓋子7和螺旋彈簧6，而且覆蓋柔性板1的可彎曲部分1-2。
如圖9中的箭頭所示，壓連接型連接器10插入第一殼體元件3中。此時(shí)，可以使用圖3中所示的不同形式的壓連接型連接器11。之后，如圖10中的箭頭所示照相機(jī)模塊12插入第一殼體元件3中。
最后，如圖11中箭頭所示，固定金屬件13連接到第一殼體元件3。從而如圖12中所示完成具有照相機(jī)模塊12的鉸鏈單元14。
下面將進(jìn)一步參照?qǐng)D13A至13D、14A和14B描述鉸鏈單元14的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
軸2的第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2如圖13A中所示形成為非圓形凸緣狀。蓋子7設(shè)有配合轉(zhuǎn)動(dòng)停止器7-2，配合轉(zhuǎn)動(dòng)停止器7-2形成在開(kāi)口在蓋子7的第二軸向端的開(kāi)口的內(nèi)表面上。配合轉(zhuǎn)動(dòng)停止器7-2具有實(shí)質(zhì)上等同于軸2的第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2的外周表面的非圓形表面。蓋子7的配合轉(zhuǎn)動(dòng)停止器7-2緊密地套在軸2的第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2上，從而蓋子7相對(duì)于軸2不可轉(zhuǎn)動(dòng)，但可軸向移動(dòng)。
如圖13C中所示，蓋子7設(shè)有如上所述的形成在第一軸向端的向內(nèi)的凸緣7-1。向內(nèi)的凸緣7-1的外表面設(shè)有沿軸向方向延伸的凹部7-3。凹部7-3由一對(duì)側(cè)壁限定，所述側(cè)壁傾斜使得在截面中凹部7-3的開(kāi)口比其底部寬。
另一方面，如圖13D中所示，第三殼體元件8的軸向端板8-1設(shè)有在其內(nèi)表面上形成并且沿徑向方向延伸的凸起部分8-3。凸起部分8-3的形狀適合于實(shí)質(zhì)上緊密地沿軸向配合到凹部7-3中。當(dāng)彼此配合時(shí)，凸起部分8-3和凹部7-3形成用于將第三殼體元件8和蓋子7彼此沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向接合的接合結(jié)構(gòu)。當(dāng)不小于預(yù)定值的轉(zhuǎn)動(dòng)力施加在第三殼體元件8和蓋子7之間時(shí)，接合結(jié)構(gòu)利用螺旋彈簧6的激勵(lì)釋放第三殼體元件8和蓋子7之間的接合，后面將詳細(xì)描述。為了提供轉(zhuǎn)動(dòng)力，第三殼體元件8具有非圓形外周表面并且被防止相對(duì)于電子裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。
第三殼體元件8如圖13D中所示在其第二軸向端設(shè)有停止器8-4。如圖14A和14B中所示，第一殼體元件3和第二殼體元件4設(shè)有停止器3-2和4-2，停止器3-2和4-2與停止器8-4協(xié)作限制第三殼體元件8的轉(zhuǎn)角。通過(guò)選擇停止器3-2、4-2以及8-4的位置，可以改變轉(zhuǎn)角。這里，轉(zhuǎn)角設(shè)定在180°。
如圖15A所示，照相機(jī)模塊12處于初始狀態(tài)(即照相機(jī)模塊12容納在內(nèi)部空間中，即照相機(jī)模塊12保持在前視圖拍攝位置)。如圖15B中所示，照相機(jī)模塊12轉(zhuǎn)動(dòng)了180°(即照相機(jī)模塊12突出，即照相機(jī)模塊保持在自身圖像拍攝位置)。在圖15A中，F(xiàn)PC1的可彎曲部分1-2松弛。在圖15B中，可彎曲部分1-2繃緊。
圖16A示出了照相機(jī)模塊12處于初始狀態(tài)或轉(zhuǎn)過(guò)180°的狀態(tài)下的轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)器部分和咬合部分。在圖16B中，軸2從圖16A中的狀態(tài)拆去。圖16C示出了照相機(jī)模塊12從初始狀態(tài)或轉(zhuǎn)過(guò)180°的狀態(tài)轉(zhuǎn)過(guò)大約120°的狀態(tài)下的轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)器部分和咬合部分。在圖16D中，軸2從圖16C中的狀態(tài)拆去。
在圖16A和16B中所示的狀態(tài)下，形成在第三殼體元件8的內(nèi)部的凸起部分8-3和蓋子7的凹部7-3彼此配合。由于第一殼體元件3固定到軸2，因此當(dāng)照相機(jī)模塊12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。由于抑制蓋子7相對(duì)于軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，因此蓋子7與軸2一起轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，蓋子7沿軸向可滑動(dòng)。從而，如圖16C和16D中所示，當(dāng)蓋子7開(kāi)始跟隨軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，蓋子7的凹部7-3與第三殼體元件8的凸起部分8-3分開(kāi)。進(jìn)一步地，蓋子7沿軸向方向遠(yuǎn)離第三殼體元件8的軸向端板8-1移動(dòng)，以將螺旋彈簧6壓靠軸2的第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2。從而，在螺旋彈簧6和第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2之間產(chǎn)生的摩擦阻力用作轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)，由此防止照相機(jī)模塊12由于其重量而轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種情況下，螺旋彈簧6和第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器2-2的組合將稱為轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)器部分。
從圖16C和16D中所示的狀態(tài)返回到圖16A和16B中所示的狀態(tài)，蓋子7的凹部7-3朝向第三殼體元件8的凸起部分8-3并且蓋子7被螺旋彈簧6推回。結(jié)果，蓋子7的凹部7-3套靠在第三殼體元件8的凸起部分8-3上。此時(shí)，獲得適當(dāng)?shù)囊Ш系母杏X(jué)。在這種情況下，螺旋彈簧6、凹部7-3以及凸起部分8-3將稱為咬合部分。
而且在這種狀態(tài)下，螺旋彈簧6沒(méi)有卸載，而是被壓縮。由蓋子7的凹部7-3穿過(guò)第三殼體8的凸起部分8-3移動(dòng)所需要的作用力，照相機(jī)模塊12保持在初始狀態(tài)或轉(zhuǎn)過(guò)180°的狀態(tài)。
如立刻所述，上述鉸鏈單元14可以容易地設(shè)有EMC保護(hù)。具體而言，諸如第一、第二以及第三殼體元件3、4、8的殼體形成件由金屬或其表面形成有金屬薄膜的樹(shù)脂制成。另一方面，如圖4B中所示，F(xiàn)PC1在從殼體形成件朝外暴露的部分設(shè)有導(dǎo)體材料的屏蔽層1-5。屏蔽層1-5連續(xù)延伸到固定部分1-3并且電連接到殼體形成件。采用這種結(jié)構(gòu)，F(xiàn)PC1的可彎曲部分1-2不需要屏蔽層。從而，F(xiàn)PC1能夠降低厚度，因此保持適當(dāng)?shù)娜嵝曰蚩蓮澢浴?br> 盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是在不偏離本發(fā)明的權(quán)利要求限定的范圍的情況下本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員可容易地以各種方式實(shí)施本發(fā)明。在上述內(nèi)容中，描述了具有照相機(jī)模塊的鉸鏈單元。作為選擇，板到板連接器可以安裝在FPC的相對(duì)端軟上，而不必安裝照相機(jī)模塊。在這種情況下，F(xiàn)PC的另一端具有類似的結(jié)構(gòu)。鉸鏈單元不僅可以用于裝備有照相機(jī)模塊的電子裝置，而且可以用于各種電子裝置，例如，移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)以及筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種用于電子裝置的鉸鏈單元，所述鉸鏈單元包括軸；保持所述軸的一部分的第一部件，所述第一部件相對(duì)于所述軸不可轉(zhuǎn)動(dòng)并且不可軸向移動(dòng)；電路板，所述電路板具有圍繞所述軸的其它部分卷繞的柔性部分；相對(duì)于所述軸可轉(zhuǎn)動(dòng)但不可軸向移動(dòng)的第二部件；沿軸向方向朝向所第二部件的中間件，所述中間件相對(duì)于所述軸不可轉(zhuǎn)動(dòng)但可軸向移動(dòng)；彈性件，所述彈性件介于所述軸和所述中間件之間并且沿軸向方向朝向所述第二部件對(duì)所述中間件施加作用力；以及使所述第二部件和所述中間件彼此沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向接合的接合結(jié)構(gòu)，所述接合結(jié)構(gòu)響應(yīng)于施加在所第二部件和所述中間件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)力利用所述彈性部件的激勵(lì)釋放所述第二部件和所述中間件之間的接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉸鏈單元，其中所述接合結(jié)構(gòu)具有形成在所述中間件上的凹部以及形成在所述第二部件上以沿軸向方向配合到所述凹部的凸起部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉸鏈單元，其中所述第一部件具有第一殼體元件以及連接到所述第一殼體元件的第二殼體元件，所述軸保持在所述第一殼體元件和所述第二殼體元件之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉸鏈單元，還包括使所述軸與所述第一殼體元件和所述第二殼體元件彼此沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向接合的第一轉(zhuǎn)動(dòng)停止器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉸鏈單元，其中所述第二部件具有蓋子部分，所述蓋子部分沿軸向方向延伸以覆蓋所述柔性部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉸鏈單元，其中所述中間件呈圓筒形并且圍繞所述軸配合并且軸向可移動(dòng)，所述鉸鏈單元還包括沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⑺鲚S和所述中間件彼此接合的第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉸鏈單元，其中所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器圍繞所述軸突起，所述彈性件沿軸向方向介于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器和所述中間件之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉸鏈單元，其中所述彈性件具有壓縮螺旋彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鉸鏈單元，其中所述中間件具有向內(nèi)的凸緣，所述壓縮螺旋彈簧以壓縮狀態(tài)介于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)停止器和所述向內(nèi)的凸緣之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鉸鏈單元，其中所述第二部件具有覆蓋所述中間件、所述壓縮螺旋彈簧以及所述柔性部分的蓋子部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鉸鏈單元，其中所述第一部件和所述第二部件具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
12.一種電子裝置，包括權(quán)利要求1所述的鉸鏈單元；連接到所述第一部件的第一裝置元件；以及連接到所述第二部件的第二裝置元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子裝置，其中所述第一裝置元件是照相機(jī)模塊。
全文摘要
一種用于電子裝置的鉸鏈單元(14)，其中軸(2)具有由不可轉(zhuǎn)動(dòng)并且不可軸向移動(dòng)的第一部件(3、4)保持的一部分。電路板(1)的柔性部分(1－2)圍繞所述軸的其它部分卷繞。第二部件(8)相對(duì)于軸可轉(zhuǎn)動(dòng)但不可軸向移動(dòng)。中間件(7)沿軸向方向朝向第二部件并且相對(duì)于軸不可轉(zhuǎn)動(dòng)但可軸向移動(dòng)。通過(guò)介于軸和中間件之間的彈性件(6)，中間件沿軸向方向被推向第二部件。第二部件和中間件通過(guò)接合結(jié)構(gòu)沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向彼此接合。所述接合結(jié)構(gòu)響應(yīng)于施加在所第二部件和所述中間件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)力利用彈性件的激勵(lì)釋放所述接合。
文檔編號(hào)H01R35/02GK1599380SQ200410082548
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者茨木和昭, 樋口真佐央, 原田晴之 申請(qǐng)人:日本航空電子工業(yè)株式會(huì)社