專利名稱：電開關(guān)機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及一種電開關(guān)機構(gòu)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種相對于主體中可以打開和關(guān)閉手提電話或手提信息終端等的可重疊的圖像顯示部分的電開關(guān)機構(gòu)，該機構(gòu)還可以用來打開和關(guān)閉安裝在主體開啟部分上的蓋體或類似部件。
背景技術(shù)：
眾所周知，一種手提電話或手提信息終端，它們作為一操作主體在其上配設(shè)了一組按鍵，并且在該主體的端部安裝了有著液晶顯示屏的圖像顯示部分，使之能夠打開和關(guān)閉，使得該圖像顯示部分的液晶顯示面板可重疊地收置于主體之上。當用戶使用手提電話或手提信息終端時，他們通常用一只手握住主體部分而用另一只手打開該圖像顯示部分，這樣總是不能方便地用一只手來操縱手提電話或手提信息終端。因此，現(xiàn)已開發(fā)出了一種能允許用戶用一只手操縱手提電話的技術(shù)，當按下操作按鈕(開啟按鈕)時，折疊的手提電話由于彈簧的彈力而打開。(如參考日本公開的專利No.2002-314654)然而，由于這樣一種手提電話被設(shè)計成用來打開圖像顯示部分，該圖像顯示部分通過彈簧的彈力作用而折疊于主體上，主體和圖像顯示部分設(shè)計成能夠立刻打開到一預(yù)定的角度，這樣，主體和圖像顯示部分的打開角就是不能有選擇性地進行調(diào)整。因此，當用戶用一只手來操縱手提電話時，希望能提供一種技術(shù)以能允許圖像顯示部分能轉(zhuǎn)動到一個可被保持的任意開啟角度。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的之一是為了滿足這種需要，并提供一種用戶用一只手就能提高手提電話或手提信息終端等操作性能的技術(shù)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用戶用一只手就能提高兩個相對轉(zhuǎn)動部件的操作性能的技術(shù)。
為實現(xiàn)上述及其它目的，根據(jù)本發(fā)明的一種方案，電開關(guān)機構(gòu)包括電驅(qū)動器，用來電轉(zhuǎn)動設(shè)置于第二元件上的第一元件；一第一離合器，用來當?shù)谝辉檬謩舆M行轉(zhuǎn)動時，允許第一元件和第二元件彼此摩擦接觸；一第二離合器，用來當?shù)谝辉呻婒?qū)動器轉(zhuǎn)動時，允許第一元件和第二元件彼此摩擦接觸；和一操作單元，用來當該操作單元被按壓時脫離第一離合器，并嚙合第二離合器。
在該電開關(guān)機構(gòu)中，第一離合器和第二離合器最好為摩擦離合器。該第一離合器、第二離合器、操作單元和電驅(qū)動器最好與第一元件和第二元件的轉(zhuǎn)動中心同軸排列。操作單元最好作為一轉(zhuǎn)動支撐體來轉(zhuǎn)動支撐其上的第一元件和第二元件。第一離合器最好由一對摩擦元件組成，其中一個摩擦元件通過一彈簧壓靠在另一個摩擦元件上，并且這對摩擦元件最好分別設(shè)有一個凹槽和一突出部，當?shù)谝辉鄬D(zhuǎn)動到一預(yù)定的角度時，該凹槽與突出部相接合。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，電開關(guān)機構(gòu)包括電驅(qū)動器，用來電轉(zhuǎn)動設(shè)置于第二元件上的第一元件；一摩擦離合器，用來當?shù)谝辉呻婒?qū)動器轉(zhuǎn)動時，允許第一元件和第二元件彼此摩擦接觸并由電驅(qū)動器轉(zhuǎn)動。
在該電開關(guān)機構(gòu)中，該摩擦離合器和電驅(qū)動器最好與第一元件和第二元件的轉(zhuǎn)動中心同軸排列。
本發(fā)明電開關(guān)機構(gòu)可進一步包括一傳感器，用來檢測第一元件轉(zhuǎn)動到一預(yù)定的角度，并且該電驅(qū)動器響應(yīng)該傳感器的檢測信號而反向轉(zhuǎn)動。
附圖的簡短說明從下面詳細的描述和發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖中可以更好地理解本發(fā)明。然而，附圖的意圖并不是將本發(fā)明限定于一特定實施例，而僅是為了更好地解釋和理解本發(fā)明。
附圖中

圖1是該機構(gòu)進行手動操作時根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第一優(yōu)選實施例的截面圖；圖2是該機構(gòu)進行電動操作時根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第一優(yōu)選實施例的截面圖；圖3是解釋第一元件和第二元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)第一優(yōu)選實施例在手動操作時應(yīng)用實例的部分截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)第一優(yōu)選實施例在電動操作時應(yīng)用實例的部分截面圖；圖6A和6B是在第一優(yōu)選實施例的應(yīng)用實例中摩擦元件與第一元件的摩擦接觸表面示意圖；圖7A和7B是在應(yīng)用實例的第一改進實例中摩擦元件與第一元件的摩擦接觸表面示意圖；圖8A和8B是在應(yīng)用實例的第二改進實例中摩擦元件與第一元件的摩擦接觸表面示意圖；
圖9是該機構(gòu)為手動操作時根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第二優(yōu)選實施例的截面圖；圖10是該機構(gòu)為電動操作時根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第二優(yōu)選實施例的截面圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第一優(yōu)選實施例的改進實例的截面圖；圖12是該機構(gòu)為手動操作時根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第三優(yōu)選實施例的截面圖；圖13是該機構(gòu)為電動操作時根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第三優(yōu)選實施例的截面圖；圖14是沿圖12中XIV-XIV線的根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第三優(yōu)選實施例的剖面圖；圖15是沿圖12中XV-XV線的根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第三優(yōu)選實施例的剖面圖；圖16A是第二離合器塊的正視圖；圖16B是沿圖16A中XVIB-XVIB線的剖視圖；圖17是圖16中的第二離合器塊的凹槽與第二摩擦元件的突出部接合時的狀態(tài)示意圖；圖18是操作按鈕與操作按鈕接收塊的接合狀態(tài)的正視圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的第三優(yōu)選實施例的改進實例截面圖。
具體的實施方式現(xiàn)在參照附圖，在下面詳細描述根據(jù)本發(fā)明的電開關(guān)機構(gòu)的優(yōu)選實施例[第一優(yōu)選實施例]圖1和圖2表示在本優(yōu)選實施例中的電開關(guān)機構(gòu)，圖1顯示的是在手動開或關(guān)操作時的電開關(guān)機構(gòu)，，圖2顯示的是在使用電驅(qū)動器2來電動開或關(guān)操作時的電開關(guān)機構(gòu)。
如圖1所示，第一元件3的一端和第二元件4的一端可相對轉(zhuǎn)動地互相連接在一起，即在第一元件3的一端形成的凹口5和6與在第二元件4的一端形成的突出部7和8分別經(jīng)由一間隙接合，并且在第二元件4的一端形成的凹口10和11與在第一元件3的一端形成的突出部12和13分別經(jīng)由一間隙接合。電開關(guān)機構(gòu)1安置成第一元件3和第二元件4的突出部7、12、8、13互相交叉。
電開關(guān)機構(gòu)1包括作為操作單元的一操作按鈕14；作為驅(qū)動源的一電動機15，它響應(yīng)于操作按鈕14的操作而作動；一減速器16用來減速和輸出電動機15的轉(zhuǎn)動；一固定在減速器16的輸出軸17上的摩擦元件18；一摩擦元件22，當操作按鈕14不被按下時，在第一彈簧20的彈力作用下而摩擦接觸在第一元件3的一側(cè)面21上；一第二彈簧23，用來彈力作用于操作按鈕14的按壓操作。該操作按鈕14、電動機15、減速器16、摩擦元件18、摩擦元件22、第一彈簧20和第二彈簧23以第一元件3和第二元件4的轉(zhuǎn)動中心CL為軸同軸排列。電動機15和減速器16彼此互相關(guān)聯(lián)而形成電驅(qū)動器2，用來電動打開和關(guān)閉第二元件4。
操作按鈕14可在第一元件3和第二元件4的孔24-27中滑動，操作按鈕14有一圓柱形部分28，其外圓周表面滑動接觸在第一元件3的孔25和27以及第二元件4的孔26上，便于操作按鈕14的圓柱形部分28作為一軸體(轉(zhuǎn)動支撐部分)來支撐其上的第二元件4轉(zhuǎn)動于第一元件3上。操作按鈕14的圓柱形部分28將其中的電動機15置于其內(nèi)圓周表面上(在孔30內(nèi))，電動機15的外殼(未示)嵌合固定其中。操作按鈕14有一從第一元件3的外表面32向外突出的操作突出部31，還有一凸緣部分33，其直徑大于圓柱形部分28和操作突出部31的直徑，它被收納于第一元件3的孔24中，以便于滑動而不至于相對轉(zhuǎn)動。圖1中，操作按鈕14的凸緣部分33總是由第二彈簧23偏置在右邊，彈簧23位于第一元件3的孔24和圓柱形部分28的外圓周邊上的空間34中。一蓋體35螺旋置于第一元件3的孔24之中以限制操作按鈕14的凸緣部分33的位置。操作按鈕14的操作突出部31穿過蓋體35的孔36而突出其外。
減速器16安裝在電動機15上，它與操作按鈕14的圓柱形部分28固定，便于與電動機15相對滑動。減速器16有復(fù)數(shù)個齒輪，如動齒輪，它們置于減速器16的外殼(未示)中并彼此嚙合，便于有效地從輸出軸17中減速和輸出電動機15的轉(zhuǎn)動。
摩擦元件18有一圓柱形底和一孔37，減速器16的輸出軸17固定在該孔中，使得摩擦元件18固定于輸出軸17上并可隨輸出軸17轉(zhuǎn)動。摩擦元件18的外圓周表面經(jīng)由一間隙接合第一元件3的孔38，摩擦元件18的末端經(jīng)由一間隙接合摩擦元件22的凹端部分40。
摩擦元件22滑動收納于形成在第二元件4的突出部分7中的孔41中，摩擦元件22有一大直徑的凸緣部分42，在圖1中，它受置于第二元件4的孔41中的第一彈簧20的彈力而向右偏置。摩擦元件22還有一環(huán)形端面43，它摩擦接觸于第一元件3的孔44的側(cè)面21上，摩擦元件22的端面43與第一元件3的孔44的側(cè)面21關(guān)聯(lián)以形成第一離合器(摩擦離合器)K1來連接第一元件3和第二元件4。
摩擦元件22的大體呈圓柱形的末端45接合第二元件4的孔46和第一元件3的孔44上，并作為一軸體(轉(zhuǎn)動支撐體)來支撐其上的第二元件4，使得第二元件4能相對第一元件3轉(zhuǎn)動。摩擦元件22的凸緣部分42與第二元件4的孔41的內(nèi)圓周表面緊密配合(例如，鋸齒配合，鑰匙與鑰孔的配合)使得與第二元件4滑動而不至于相對于其轉(zhuǎn)動(使得與第二元件4可轉(zhuǎn)動)。一蓋體47螺旋置于第二元件4的孔41的開口端中，它作為一彈簧支承來支承第一彈簧20。
在此種結(jié)構(gòu)的電開關(guān)機構(gòu)中，摩擦元件22的端面43被第一彈簧20的彈力按壓于第一元件3的側(cè)面21上，因此，當?shù)诙?手動地從被重疊置于第一元件3之上的狀態(tài)(圖3中所示位置)被打開時，一摩擦力作用于摩擦元件22的端面43與第一元件3的一面21的接觸部分，使得該摩擦力把第二元件4限制在一可選擇的角度位置(圖3中所示角度位置B)。第二元件4可相對于該作用在摩擦元件22的端面43與第一元件3的側(cè)面21的接觸部分之上的摩擦力的反方向打開到最大角度位置(圖3所示位置C)。如果位于位置B或C的第二元件4相對于作用在摩擦元件22的端面43與第一元件3的側(cè)面21的接觸部分之上的摩擦力與圖3中所示的反時針方向轉(zhuǎn)動，第二元件4可以被重疊置于第一元件3之上。
圖2顯示了第二元件4被電動操作時的狀態(tài)，即如果操作按鈕14從圖1所示狀態(tài)左邊插入時，摩擦元件18如圖2所示被按壓置于摩擦元件22之上，使得摩擦元件22相對于第一彈簧20的彈力方向從左邊插入，以此來釋放摩擦元件22和第一元件3之間的摩擦接觸(脫離第一離合器K1)。摩擦元件18與摩擦元件22關(guān)聯(lián)來形成用以連接電驅(qū)動器2和第二元件4的第二離合器K2。
如果操作按鈕14的移動量(插入量)達到一預(yù)定值，操作按鈕14使得開關(guān)(未示)打開而觸發(fā)電動機15并使得電動機15轉(zhuǎn)動，其被減速器16減速后的轉(zhuǎn)動經(jīng)由輸出軸17傳送到摩擦元件18，然后，轉(zhuǎn)動從摩擦元件18傳送到摩擦元件22，使得第二元件4與摩擦元件22轉(zhuǎn)動(第二元件4打開)，接著，如果作用于操作按鈕14的按壓力被釋放，由于第二彈簧23的彈力作用而脫離第二離合器K2，導致摩擦元件22的端面43由于第一彈簧20的彈力而接觸第一元件3的側(cè)面21，使得操作按鈕14、電動機15、減速器16和摩擦元件18彼此相互結(jié)合而返回到最初的位置狀態(tài)(圖1所示位置)，最終使第二元件4保持在一角度位置(如圖3所示的角度位置)，如果操作按鈕14以一預(yù)定值向最初的位置返回，開關(guān)(未示)關(guān)閉，使電動機15的轉(zhuǎn)動停止。
如果操作按鈕14進一步地從第二元件4以一預(yù)定的角度打開的狀態(tài)下插入一預(yù)定值，摩擦元件18接觸到摩擦元件22(第二離合器K2接合)從而釋放摩擦元件22與第一元件3的摩擦接觸(脫離第一離合器K1)而轉(zhuǎn)動電動機15，然后，電動機15的轉(zhuǎn)動經(jīng)由減速器16傳送到摩擦元件18，摩擦元件18的轉(zhuǎn)動傳送到摩擦元件22，使得第二元件4連同摩擦元件22一起轉(zhuǎn)動到最大開啟位置(圖3所示位置C)，接著，當?shù)诙D(zhuǎn)動到最大開啟位置時，電動機15的激勵中斷，從而電動機15的轉(zhuǎn)動停止。
如果操作按鈕14進一步地從第二元件4開啟到最大角度位置的狀態(tài)下插入一預(yù)定值，摩擦元件18接觸到摩擦元件22(第二離合器K2接合)從而釋放摩擦元件22與第一元件3的摩擦接觸(脫離第一離合器K1)而使電動機15反方向轉(zhuǎn)動，電動機15的轉(zhuǎn)動被減速器16減速后傳送到摩擦元件18，從而使第二元件4朝著閉合的方向轉(zhuǎn)動。如果第二元件4重疊置于第一元件3之上，電動機15的激勵中斷，從而電動機15的轉(zhuǎn)動停止。
進一步地，給第一元件3提供一第一傳感器48來檢測第二元件4重疊置于第一元件3之上時的位置(圖3中的位置A)，提供一第二傳感器50來檢測第二元件4轉(zhuǎn)動到最大時的最大開啟位置(圖3中的位置C)。第一傳感器48和第二傳感器50的檢測信號輸入一控制裝置(未示)(例如一微計算機)來控制電動機15的轉(zhuǎn)動。
在該優(yōu)選實施例的此種結(jié)構(gòu)的電開關(guān)機構(gòu)1中，當?shù)诙?手動打開時，摩擦元件22的端面43摩擦接觸第一元件3的側(cè)面21，使得第二元件4因一摩擦力保持在一可選的角度位置，該摩擦力是作用在摩擦元件22的端面43與第一元件3的側(cè)面21之間的接觸部分上引起的。此時，離合器K2脫離，沒有負載加在電驅(qū)動器2上，因此電驅(qū)動器2不會因手動操作而損壞，此外，在手動操作中，電驅(qū)動器2沒有跟隨第二元件4轉(zhuǎn)動，因此就不會產(chǎn)生震動和異常的噪聲。
在此優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)1中，如果只有操作按鈕14被按下了，有可能導致第一離合器K1脫離而第二離合器K2接合，操作電驅(qū)動器2來自動打開和關(guān)上第二元件4。此外，此優(yōu)選實施例中的電開關(guān)機構(gòu)1能通過操作操作按鈕14自動將第二元件4轉(zhuǎn)動到一可選的角度位置，并將第二元件4的狀態(tài)保持在一可選的角度位置，結(jié)果是，通過此優(yōu)選實施例中的電開關(guān)機構(gòu)1，用戶可以很容易地用一只手打開關(guān)閉第二元件4。
由于操作按鈕14被設(shè)計成當其被按壓時接合第二離合器K2，此優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)1可以依照操作按鈕14的操作量來調(diào)整第二離合器K2的摩擦力(接觸壓力)，并且，參照該優(yōu)選實施例，即使用來偏置作為第二離合器K2的元件之一的摩擦元件22的第一彈簧20的彈力減弱了，也可以通過增大操作按鈕14的操作量的方式來彌補第一彈簧20的彈力的減退，從而有可能保證長時間的穩(wěn)定操作。此外，在該優(yōu)選實施例中，如果第一彈簧20的彈力減弱了，可以通過增大或減少作用于操作按鈕14上的壓力來產(chǎn)生第二離合器K2的摩擦接觸表面上需要的摩擦力，例如增大操作按鈕14的插入量，從而將摩擦元件22的左端部分朝著蓋體47按壓，使得第二離合器K2的摩擦力變小。
在此優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)1中，第二離合器K2是一摩擦離合器，因此，當用戶在第二元件4電動打開或關(guān)閉時手動操作第二元件4，第二離合器K2產(chǎn)生一滑動，使得有可能防止電驅(qū)動器2上過載。
在此優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)1中，第一元件3和第二元件4以轉(zhuǎn)動中心為軸同軸排列，其中一部分作為一軸支撐部分來允許第一元件3和第二元件4間的相對轉(zhuǎn)動。所以，有可能使安裝的機器(例如手提電話或手提信息終端)微型化和輕量化。
圖4、6A和6B顯示了此優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)1的一個應(yīng)用實例，在該應(yīng)用實例中，一對大體為半球面形的凹槽51形成于摩擦元件22的端面43中(參見圖6A)，一對與凹槽51接合的大體為半球面形的突出部52對著摩擦元件22的端面43形成于第一元件3的側(cè)面21上(參見圖6B)。在該應(yīng)用實例中，當?shù)诙?處于重疊置于第一元件3上的狀態(tài)(圖3中的狀態(tài)A)和第二元件4處于開啟于一預(yù)定的角度位置的狀態(tài)時，摩擦元件22的凹槽51和第一元件3的突出部52因為處于該狀態(tài)下的第一彈簧20的彈力而相互接合在一起。
結(jié)果，參照本應(yīng)用實例，用戶在手動操作第二元件4時會有一種有咔噠聲的感覺，使得用戶手動操作時有一種安全感。并且，在本應(yīng)用實例中，第二元件4的狀態(tài)由于第一離合器K1的摩擦力和凹槽51與突出部52的接合而得以保持，使得該狀態(tài)保持力高于當?shù)诙?的狀態(tài)僅由第一離合器K1的摩擦力保持時的保持力。
進一步地，如果第二元件4在摩擦元件22的凹槽51與第一元件3的突出部52相接合的狀態(tài)下手動轉(zhuǎn)動，摩擦元件22通過第一元件3的突出部52向第一元件3移動，使得摩擦元件22的凹槽51從第一元件3的突出部52中脫離出來。
另一方面，當?shù)诙?由包括圖5所示的電動機和減速器的電驅(qū)動器2轉(zhuǎn)動時，通過按壓操作按鈕(參見圖2)使摩擦元件22的端面43離開第一元件3的側(cè)面21(第一離合器K1松開)，使得摩擦元件22的凹槽51不與第一元件3的突出部52接合。
圖7A和7B顯示了圖6A和6B所示的應(yīng)用實例的第一改進例，在該改進例中，復(fù)數(shù)個凹槽51在圓周方向上以固定間隔形成于摩擦元件22中(參見圖7A)，并且一對凹槽51設(shè)計成同時與圖7B所示的第一元件3的一對突出部52相接合，這樣，當?shù)诙?手動轉(zhuǎn)動到最大開啟位置時定位和保持第二元件4的復(fù)數(shù)個角度位置被設(shè)定了，使得第二元件4的開啟角度可以很好地調(diào)整。
圖8A和8B顯示了圖6A和6B所示的應(yīng)用實例的第二改進例，在該改進例中，復(fù)數(shù)個有著截面大體呈三角形并且呈輻射狀伸展的凹槽53形成于摩擦元件22的端面43中(參見圖8A)，并且復(fù)數(shù)個有著截面大體呈三角形并呈輻射狀伸展的突出部54形成于第一元件3的側(cè)面21中，以便于與摩擦元件22的端面43中的凹槽53正對(參見圖8B)。
圖9和圖10顯示了本發(fā)明電開關(guān)機構(gòu)61的第二優(yōu)選實施例。圖9顯示了手動打開閉合操作時的電開關(guān)機構(gòu)61，而圖10顯示了使用電驅(qū)動器62電動打開閉合操作時的電開關(guān)機構(gòu)61。
如圖9所示，第一元件63的一側(cè)和第二元件64彼此可相對轉(zhuǎn)動地連接在一起，即形成在第一元件63的一側(cè)中的凹槽65和66以一預(yù)定的間隔分別與形成在第二元件64的一側(cè)上的突出部67和68重合，形成在第二元件64的一側(cè)中的凹槽70和71以一預(yù)定的間隔分別與形成在第一元件63的一側(cè)上的突出部72和73重合。電開關(guān)機構(gòu)61被安置成穿過第一元件63和第二元件64的突出部67、72、68和73。
電開關(guān)機構(gòu)61包括作為操作單元的一操作按鈕74；作為驅(qū)動源的一電動機75，它響應(yīng)于操作按鈕74的操作而作動；一減速器76用來減速和輸出電動機75的轉(zhuǎn)動；一固定在減速器76的輸出軸77上的摩擦元件78；一電驅(qū)動器殼體80，用來容納其中的由電動機75和減速器76組成的電驅(qū)動器62；一第二彈簧82，用來將電驅(qū)動器殼體80的突出部分81在圖9中向左偏置；一第一彈簧83，用來將操作按鈕74總是在圖9中向左偏置；一蓋體85螺旋置于第一元件63的孔84的開口端中，它作為一彈簧支承來支承第二彈簧82，還有一蓋體87，用來阻止操作按鈕74被第一彈簧83偏置，它被螺旋置于第二元件64的孔86的開口端中。電驅(qū)動器殼體(第一離合器)80的端面88被設(shè)計成在第二彈簧82的彈力作用下按壓在第二元件64的側(cè)面90上，而與第二元件64的側(cè)面90摩擦接觸。電驅(qū)動器殼體80的端面88與第二元件64的側(cè)面90結(jié)合在一起來形成一第一離合器K1，當?shù)诙?4和第一元件63相對轉(zhuǎn)動時，該第一離合器K1用以產(chǎn)生一摩擦力。進一步地，操作按鈕74、電動機75、減速器76、電驅(qū)動器殼體80、摩擦元件78、第一彈簧83和第二彈簧82以第一元件63和第二元件64的轉(zhuǎn)動中心CL為軸同軸排列。
電驅(qū)動器殼體80有一其中容納了電動機75和減速器76的圓柱形部分91，并且該圓柱形部分91滑動安裝在第一元件63和第二元件64的孔92、89、93和84中，并作為一軸體(轉(zhuǎn)動支撐體)來使得第一元件63與第二元件64相對轉(zhuǎn)動。電驅(qū)動器殼體80的大體呈碟片狀的凸緣部分81與孔84的內(nèi)圓周表面緊密配合(例如，鋸齒配合，鑰匙與鑰孔的配合)使得其滑動而不至于轉(zhuǎn)動。
操作按鈕74的大體呈碟片狀的凸緣部分94與第二元件64的孔86的內(nèi)圓周表面緊密配合(例如，鋸齒配合，鑰匙與鑰孔的配合)使得其滑動而不至于轉(zhuǎn)動。操作按鈕74的軸體95穿過第二元件64的孔96和電驅(qū)動器殼體80的末端孔97，使得其端部以一小間隙進入電驅(qū)動器殼體80而正對著摩擦元件78的端面98。
操作按鈕74有一個朝著軸體95相對面突出的操作突出部100，還有一安裝在操作突出部100上的能相對轉(zhuǎn)動的蓋子101。操作突出部100和操作按鈕74的蓋子101穿過蓋體87的孔102從第二元件64的一面103向外突出，蓋體87螺旋置于孔86的開口端，使得用于可以很容易地按壓操作按鈕74。
在此種結(jié)構(gòu)的電開關(guān)機構(gòu)61中，當?shù)诙?4從其重疊置于第一元件63之上的狀態(tài)(圖3中的狀態(tài)A)手動開啟時，電驅(qū)動器殼體80的端面88通過第二彈簧82的彈力與第二元件64的側(cè)面90摩擦接觸，使得第二元件64由于電驅(qū)動器殼體80和第二元件64之間的摩擦力而停止在一可選擇的開啟角度位置。
如果操作按鈕74在圖9中的狀態(tài)下以一預(yù)定量插入(按壓)，操作按鈕74的軸體95的端面104將摩擦元件78在圖9中向右按壓，而且電驅(qū)動器62和電驅(qū)動器殼體80一起在圖9中向右移動，從而釋放電驅(qū)動器殼體80的端面88與第二元件64的側(cè)面90之間的摩擦接觸(脫離第一離合器K1)，如圖10所示。進一步地，操作按鈕74的軸體95在電動操作時接合摩擦元件78而形成一第二離合器K2。
如果操作按鈕74插入一圖10所示的狀態(tài)，操作按鈕74致動開關(guān)(未示)打開而激勵電動機75，并且電動機75被減速器76減速后經(jīng)由輸出軸77傳送到摩擦元件78，然后，轉(zhuǎn)動經(jīng)由操作按鈕74(第二離合器K2)傳送到第二元件64后與摩擦元件78摩擦接觸，使得第二元件64從圖3所示狀態(tài)A向一開啟方向(順時針方向)轉(zhuǎn)動。進一步地，如果操作按鈕74以一預(yù)定值向原始狀態(tài)返回，開關(guān)(未示)關(guān)閉，使得電動機75停止轉(zhuǎn)動。
如果操作按鈕74從第二元件64開啟到一預(yù)定位置狀態(tài)(如圖3所示位置B)返回到原始狀態(tài)，電動機75停止轉(zhuǎn)動，電驅(qū)動器殼體80的端面88因第二彈簧82的彈力作用按壓在第二元件64的側(cè)面90上(第一離合器K1嚙合)，從而使得第二元件64由于電驅(qū)動器殼體80的端面88與第二元件64的側(cè)面90之間的摩擦力而保持住狀態(tài)。
如果操作按鈕74以一預(yù)定值按壓插入，操作按鈕74的軸體95的端面104按壓到摩擦元件78的端面98上(第二離合器K2嚙合)，從而釋放電驅(qū)動器殼體80的端面88與第二元件64的側(cè)面90間的接觸狀態(tài)(脫離第一離合器K1)，電動機75轉(zhuǎn)動，然后，電動機75的轉(zhuǎn)動經(jīng)由減速器76傳送到摩擦元件78，再經(jīng)由操作按鈕74(第二離合器K2)從摩擦元件78傳送到第二元件64，使得第二元件64轉(zhuǎn)動到最大開啟位置(圖3所示位置C)。如果第二元件64轉(zhuǎn)動到最大開啟位置，電動機75的激勵中斷，從而電動機75停止轉(zhuǎn)動。
如果操作按鈕74從第二元件64開啟到最大角度位置的狀態(tài)下被按壓插入一預(yù)定值，電驅(qū)動器殼體80的端面88離開第二元件64的側(cè)面90，電動機75反方向轉(zhuǎn)動，電動機75的反向轉(zhuǎn)動經(jīng)由減速器76傳送到摩擦元件78，然后，摩擦元件78的轉(zhuǎn)動經(jīng)由操作按鈕74(第二離合器K2)傳送到第二元件64，從而使第二元件64朝著如下方向轉(zhuǎn)動，即第二元件64從圖3中的位置C閉合到位置A而重疊在第一元件63之上。如果第二元件64重疊置于第一元件63之上，電動機75的激勵中斷，從而電動機75的轉(zhuǎn)動停止。
如上所述，在該優(yōu)選實施例中，第二元件64能在手動操作中通過位于第一元件63的一側(cè)之上的電驅(qū)動器殼體80的端面88與第二元件64的側(cè)面90之間的摩擦接觸而保持在一可選的開啟位置上(通過第一離合器K1)，手動操作過程中，第二離合器K2脫離，沒有負載加在電驅(qū)動器62上，因此電驅(qū)動器62不會因手動操作而損壞，此外，在手動操作中，電驅(qū)動器62沒有跟隨第二元件64轉(zhuǎn)動，因此就不會產(chǎn)生震動和異常的噪聲。
在此優(yōu)選實施例中，操作按鈕74釋放電驅(qū)動器殼體80的端面88與第二元件64的側(cè)面90之間的接觸(松開第一離合器K1)，第二離合器K2嚙合轉(zhuǎn)動電驅(qū)動器62再經(jīng)由第二離合器K2轉(zhuǎn)動第二元件64，因此，從該優(yōu)選實施例中可以看出，用戶可以用一只手握住第一元件63很容易地打開關(guān)閉第二元件64。有可能導致第一離合器K1脫離而第二離合器K2嚙合，操作電驅(qū)動器2來自動打開和關(guān)上第二元件4。此外，此優(yōu)選實施例中的電開關(guān)機構(gòu)61能通過操作操作按鈕74自動將第二元件64轉(zhuǎn)動到一可選的角度位置，并將第二元件64的狀態(tài)保持在一可選的角度位置，結(jié)果是，通過此優(yōu)選實施例中的電開關(guān)機構(gòu)61，用戶可以很容易地用一只手打開關(guān)閉第二元件64。
由于此優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)61設(shè)計成通過按壓操作按鈕74來嚙合第二離合器K2，所以它可以依照操作按鈕74的操作量來調(diào)整第二離合器K2的摩擦力(接觸壓力)，并且，參照該優(yōu)選實施例，即使用來偏置作為第二離合器K2的元件之一的摩擦元件78的第二彈簧82的彈力減弱了，也可以通過增大操作按鈕74的操作量的方式來彌補第二彈簧82的彈力的減退，從而有可能保證長時間的穩(wěn)定操作。此外，在該優(yōu)選實施例中，如果第二彈簧82的彈力減弱了，可以通過增大或減少作用于操作按鈕74上的壓力來產(chǎn)生第二離合器K2的摩擦接觸表面上需要的摩擦力，例如增大操作按鈕74的插入量來將電驅(qū)動器殼體80的右端朝著蓋體85按壓，使得第二離合器K2的摩擦力變小。
在此優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)61中，第二離合器K2是一摩擦離合器，因此，即使當用戶在第二元件64電動打開或關(guān)閉時手動操作第二元件64，第二離合器K2產(chǎn)生一滑動，使得有可能防止電驅(qū)動器62上過載。
在此優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)61中，第一元件63和第二元件64以轉(zhuǎn)動中心為軸同軸排列，其中一部分作為一軸支撐部分來允許第一元件63和第二元件64間的相對轉(zhuǎn)動。所以，有可能使安裝的機器(例如手提電話或手提信息終端)微型化和輕量化。
圖12和圖13顯示了本發(fā)明電開關(guān)機構(gòu)111的第三優(yōu)選實施例。圖12顯示了手動打開閉合操作時的電開關(guān)機構(gòu)111，而圖13顯示了使用電驅(qū)動器112電動打開閉合操作時的電開關(guān)機構(gòu)111。
如圖12所示，第一元件113的端部和第二元件114彼此可相對轉(zhuǎn)動地連接在一起，即形成在第一元件113的一側(cè)中的凹槽115和116以一預(yù)定的間隔分別與形成在第二元件114的一側(cè)上的突出部117和118重合，形成在第二元件114的一側(cè)中的凹槽120、121和122以一預(yù)定的間隔分別與形成在第一元件113的一側(cè)上的突出部123、124和125重合。電開關(guān)機構(gòu)111被安置成穿過第一元件113的突出部123、124和125和第二元件114的突出部117和118。
電開關(guān)機構(gòu)111包括作為操作單元的一操作按鈕126；作為驅(qū)動源的一電動機127，它響應(yīng)于操作按鈕126的操作而作動；一減速器128用來減速和輸出電動機127的轉(zhuǎn)動；一通過一連接軸131接合減速器128的輸出軸130的第一摩擦元件132，與輸出軸130一同轉(zhuǎn)動；一固定在操作按鈕126的一端的第二摩擦元件133；一第一彈簧134，用來將第一摩擦元件132總是向摩擦接觸方向偏置；一第二彈簧135，用來將第二摩擦元件133總是向摩擦接觸方向偏置并使得其作用于操作按鈕126上的彈力方向與操作按鈕126的按壓操作方向相反；一容納操作按鈕126、第一摩擦元件132、第二摩擦元件133、第一彈簧134、第二彈簧135的殼體136；電動機127、減速器128、連接軸131、第一摩擦元件132、第一彈簧134、第二摩擦元件133、第二彈簧135、操作按鈕126和殼體136以第一元件113和第二元件114的轉(zhuǎn)動中心CL為軸同軸排列。
電動機127和減速器128串聯(lián)排列在一圓柱形金屬殼體137中，減速器128的輸出軸130從圓柱形殼體137的一端的一軸向孔138中突出，圓柱形殼體137的開口端140上封有一蓋體141，電動機127和減速器128與圓柱形殼體137和蓋體141一起形成了一電動開啟和關(guān)閉第二元件114的電驅(qū)動器。電驅(qū)動器112置于分別形成于第一元件113的突出部123、124和第二元件114的突出部117內(nèi)的孔142、143和144中。電驅(qū)動器112與轉(zhuǎn)動中心CL方向平行，其外圓周表面的兩端黏合固定在第一元件113的孔142和144中，并且與第二元件114的孔143接合的電驅(qū)動器112的外圓周表面的那端不黏合并作為一支撐軸體轉(zhuǎn)動支撐其上的第二元件114。進一步地，電驅(qū)動器112的減速器128設(shè)計成多級減速和輸出電動機127的轉(zhuǎn)動，例如，如圖14所示，減速器128包括復(fù)數(shù)個沿著轉(zhuǎn)動中心軸CL設(shè)置的周邊齒輪單元150，每一個周邊齒輪單元150包括一載體148，用來轉(zhuǎn)動支撐其上的三個與一中心齒輪145作用的周邊齒輪147和內(nèi)部的牙齒輪146。
殼體136包括一墊塊151、一第一離合器塊152、一第二離合器塊153和一離圖12中的左邊方向設(shè)置的操作按鈕殼體154。
墊塊151是圓柱形的，容納在第一元件113的突出部124的孔144里，被固定在第一元件113上以抵住圓柱形殼體137的端面155。墊塊151中含有連接軸131的一端，該端固定在減速器128的與其一起轉(zhuǎn)動的輸出軸130里，還含有第一彈簧134，該彈簧總是使形成于連接軸131一端的一凸緣形彈簧支承體156偏置。圖15顯示了減速器128的輸出軸130與連接軸131的接合關(guān)系，如圖所示，輸出軸130一端上的一寬對邊部分130a接合連接軸131的接合孔131a以使其可滑動而不至于相對轉(zhuǎn)動。如圖12和15所示，連接軸131的接合孔131a有著與輸出軸130的寬對邊部分130a相配合的形狀，使得接合孔131a的扁平面131b緊密接合輸出軸130的寬對邊部分130a以使輸出軸130和連接軸131一起轉(zhuǎn)動?？紤]到第一摩擦元件132和第一離合器塊152之間的裝配誤差，連接軸131的接合孔131a的深度的設(shè)計應(yīng)能防止輸出軸130的一端抵住接合孔131a的底部。
第一離合器塊152被置于形成于第二元件114的突出部118內(nèi)的孔157中，并且其一端(圖12所示的左端)黏合固定在第二元件114上，以抵住圖中墊塊151的右端。圖12中的第一離合器塊152的右面由一凹進部158形成，用以容納其中的大體呈碟片狀的第一摩擦元件132，該摩擦元件固定在連接軸131的另一端(圖12中右端)。第一離合器塊152的凹進部158由一內(nèi)圓周錐形表面161形成，其與第一摩擦元件132的一外圓周錐形表面160接合，第一離合器塊152的內(nèi)圓周錐形表面161與第一摩擦元件132的外圓周錐形表面160有一樣的錐形角度以在它們之間形成一表面接觸。第一摩擦元件132的外圓周錐形表面160總是由第一彈簧134的彈力按壓在第一離合器塊152的內(nèi)圓周錐形表面161上，結(jié)果，第一離合器塊152的內(nèi)圓周錐形表面161總是由第一彈簧134的彈力摩擦接合第一摩擦元件132的外圓周錐形表面160，使得第一離合器塊152與第一摩擦元件132結(jié)合在一起形成一第一離合器K1。
進一步地，第一離合器塊152的軸孔162被設(shè)計成通過一足夠的間隙銜接連接軸131，考慮到第一摩擦元件132的外圓周錐形表面160的形狀精度的變化，在第一摩擦元件132與第一離合器塊152之間提供一沿轉(zhuǎn)動軸CL伸展的間隙163，第一摩擦元件132的外圓周錐形表面160和第一離合器塊152的內(nèi)圓周錐形表面161的錐角設(shè)置為約3至5度，以便于在這兩個錐形表面之間的接觸部分上產(chǎn)生有足夠的摩擦力。然而，第一摩擦元件132的外圓周錐形表面160和第一離合器塊152的內(nèi)圓周錐形表面161的錐角并不局限于本優(yōu)選實施例所揭示的這樣，但它應(yīng)當在一角度范圍內(nèi)取一最優(yōu)角度，在該角度范圍內(nèi)能產(chǎn)生一需要的摩擦力來保證第二元件114或第一元件113的轉(zhuǎn)動。
第二離合器塊153置于圖12中第一離合器塊152的右邊，并容納于在第二元件114的突出部118里形成的孔157中，它被黏合固定在第二元件114上，便于抵住圖12中的第一離合器塊152的右端。第二離合器塊152有一軸孔165，操作按鈕126的桿體164通過一間隙固定在該孔的中間部分中，第二離合器塊153還有一朝著第一離合器塊152開口的凹槽166，該第二離合器塊153的凹槽166將固定在操作按鈕126的桿體164一端的第二摩擦元件133容納在其中。在第二離合器塊153的凹槽166的內(nèi)表面167中，與第二摩擦元件133的突出部168接合形成有一對凹槽170以徑向延長(參見圖16A和16B)。第二摩擦元件133和第二離合器塊153結(jié)合在一起形成一第二離合器K2。進一步地，第二離合器塊153有這樣的尺寸大小，以至于即使操作按鈕126最大限度地被按壓入操作按鈕殼體154時，第二摩擦元件133也不與第一離合器塊152和第一摩擦元件132接觸。
圖16A和16B顯示了第二離合器塊153的詳細結(jié)構(gòu)。圖16A是第二離合器塊153的正視圖，用兩點劃線表示第二摩擦元件133，圖16B是圖16A中沿XVIB-XVIB線的剖視圖。圖17是第二摩擦元件133的突出部168與第二離合器塊153的凹槽170連接的放大視圖。如這些圖所示，第二離合器塊153的凹槽166的凹槽170有一個沿垂直于徑向線的倒等邊梯形截面(如圖16A和17所示)，以致于被第二彈簧135偏置的第二摩擦元件133的突出部168能接合凹槽170，盡管突出部168能很容易地從凹槽170脫離，即，如果用作用力來相對轉(zhuǎn)動第二摩擦元件133和第二離合器塊153，在第二摩擦元件133的突出部168的一端上形成的倒角171平滑地在凹槽170的斜面172上滑動，進一步地，突出部168和凹槽170的形狀不應(yīng)該僅限于該優(yōu)選實施例，但是其橫截面大體上是三角形或圓形截面。
操作按鈕殼體154置于第一元件113的孔173中，其外圓周表面經(jīng)粘合或類似方式固定在第一元件113上，在圖12中，其左端抵住第二離合器塊153的右部。操作按鈕殼體154有一凹槽174用以在其中容納操作按鈕126，還有一軸孔175用來允許操作按鈕126的桿體164穿過第二離合器塊153。操作按鈕殼體154的凹槽174中容納有可在其中滑動的操作按鈕126的圓柱形頂蓋176。第二彈簧135被設(shè)計成置于操作按鈕126的桿體164的外圓周面上的頂蓋176和凹槽174的兩底面之間(圖12中側(cè)壁177的右邊)。
如圖12和18所示，操作按鈕殼體154的凹槽174的開口端有一與操作按鈕126的凸緣端178接合的凹槽180，操作按鈕殼體154的凹槽180有一對寬對邊面182，它們與一對斷流面181緊密相連，斷流面181形成凸緣端178的寬對邊部分，并作為操作按鈕126的制動器。凹槽180作為一制動器的設(shè)計可以保證操作按鈕126的進一步按壓操作有足夠的空間，即使操作按鈕126朝著第二彈簧135的彈力方向按壓使得第二摩擦元件133的突出部168脫離第二離合器塊153的凹槽170。在操作按鈕殼體154的凹槽180的底部，提供了一開關(guān)183，如果操作按鈕126的凸緣端178被推下時，該開關(guān)打開。
在此結(jié)構(gòu)的電開關(guān)機構(gòu)111中，電驅(qū)動器112首先置于第一元件113和第二元件114的孔142、143和144中，使得輸出軸130位于圖12中的右邊，然后，結(jié)合于孔142和144的第一元件113的突出部123和124的部分黏合固定在第一元件113上。
然后，墊塊151置于第一元件113的突出部124的孔144中抵住圓柱形殼體137的端面155，而且墊塊151黏合固定在其上。連接第一彈簧134的連接軸131先插入第一離合器塊152的軸孔162中來將第一摩擦元件132與位于連接軸131端部的小直徑部分184固定，連接軸131在圖12中從軸孔162往右突出，再將第一摩擦元件132、連接軸131和第一彈簧134安裝在第一離合器塊152上。然后，安裝在第一離合器塊152上的連接軸131和第一彈簧134被放在墊塊151的內(nèi)部空間中使得形成于連接軸131端部的接合孔131a與輸出軸130端部的寬對邊面130a重合，并且連接軸131和第一彈簧134被壓入墊塊151中直到第一離合器塊152抵住圖12中墊塊151的右端。然后，第一離合器塊152的外圓周部分黏合固定于第一元件113的突出部124，在此位置第一離合器塊152抵住墊塊151。
操作按鈕126和第二彈簧135先置于操作按鈕殼體154的凹槽174中，將從操作按鈕殼體154的側(cè)壁177中伸出的操作按鈕126的桿體164插入第二離合器塊152的軸孔165中，再將第二摩擦元件133固定在位于插入第二離合器塊153的凹槽166中的桿體164端部的小直徑部分185上，這樣，由于第二彈簧135的彈力作用，操作按鈕126在圖12中向右偏置，并且第二摩擦元件133被第二彈簧135的彈力作用壓在第二離合器塊153的凹槽166上的內(nèi)表面上(圖12中的左面)，所以，第二摩擦元件133的突出部168由于第二彈簧135的彈力作用連接第二離合器塊153的凹槽170。
為方便起見，由操作按鈕殼體154、操作按鈕126、第二彈簧135、第二離合器塊153和第二摩擦元件133組成的單元在下文中被稱之為操作按鈕/第二離合器單元，該操作按鈕/第二離合器單元插入第一元件113的突出部125的孔173和第二元件114的突出部118的孔157中，直到操作按鈕/第二離合器單元的第二離合器塊153抵住第一離合器塊152。然后，在操作按鈕/第二離合器單元的第二離合器塊153抵住第一離合器塊152的位置，第二離合器塊153的外圓周部分黏合固定在第二元件114上，操作按鈕殼體154黏合固定在第一元件113上，這樣，第一元件113和第二元件114通過電開關(guān)機構(gòu)111彼此連接在一起。
在此結(jié)構(gòu)的電開關(guān)機構(gòu)中，如果用戶用一只手相對轉(zhuǎn)動第一元件113和第二元件114其中之一時(例如如果在第二元件114重疊置于第一元件113的狀態(tài)下，用戶用一只手打開第二元件114而用另一只手握住第一元件113)，第一離合器K1(第一離合器塊152的內(nèi)圓周錐形表面161和第一摩擦元件132的外圓周錐形表面160之間)導致一滑動，第二摩擦元件133的突出部168從第二離合器塊153的凹槽170中由第二彈簧的彈力彈射出來，從而第二離合器K2(在第二摩擦元件133和第二離合器塊153的接觸表面上)導致一滑動。因此，第一元件13和第二元件114也可以通過電開關(guān)機構(gòu)111手動轉(zhuǎn)動。
在本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)中，當?shù)诙?14完全重疊置于第一元件113之上時，第二摩擦元件133的突出部168通過第二彈簧135的彈力接合第二離合器塊153的凹槽170，并且當?shù)谝辉?13和第二元件114完全打開時，第二摩擦元件133的突出部168通過第二彈簧135的彈力接合第二離合器塊153的凹槽170。通過此種結(jié)構(gòu)，當?shù)谝辉?13和第二元件114完全打開和關(guān)閉時，一種第二摩擦元件133的突出部168通過第二彈簧135的彈力接合第二離合器塊153的凹槽170的感覺會傳到用戶的手中，結(jié)果是，本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111會讓用戶有一種安全感。
當本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111中存在形成于第二離合器塊153中的凹槽170和形成于第二摩擦元件133之上的突出部168時，突出部會形成于第二離合器塊153之上，且與該突出部接合的凹槽會形成于第二摩擦元件133中。
當本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111中的第二離合器塊153由同一徑向線上的一對凹槽170形成以使第二摩擦元件133的突出部168接合凹槽170，第二元件114從其關(guān)閉置于第一元件113的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動180度時，本發(fā)明并不局限于此，例如，復(fù)數(shù)個凹槽170可經(jīng)適當?shù)慕情g隔形成，因此0到180的角度范圍被分成復(fù)數(shù)個部分，另一選擇是，考慮到操作性能和操作的簡單性，第一元件113和第二元件114之間的完全開啟角度可以設(shè)置為一適當?shù)闹?，而不?80度。
當本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111中的第二摩擦元件133的突出部168接合第二離合器塊153中的凹槽170時，本發(fā)明不應(yīng)局限于此，例如，第二摩擦元件133的突出部168和第二離合器塊153中的凹槽170可以去掉，代替以一平面，使得第二摩擦元件133與第二離合器塊153的內(nèi)表面167形成一表面接觸，即，第二摩擦元件可以是一簡單的碟狀摩擦離合板，這樣，僅僅是除去操作中的咔噠感而獲得一第一元件113相對于第二元件114的平滑的轉(zhuǎn)動。此外，如圖19所示，向第一摩擦元件132的外圓周錐形表面160相對方向傾斜的一錐形表面186形成于第二摩擦元件133的外圓周面上，且與錐形表面186有著相同傾斜角的一錐形表面187形成于第二離合器塊153上，使得錐形表面186接合或脫離錐形表面187而導致第二離合器K2嚙合或脫離。圖13顯示了第二元件114電動操作的狀態(tài)，即，如果操作按鈕126逆著第二彈簧135的彈力插入圖12中的左邊，第二摩擦元件133的突出部168會從第二離合器塊153中的凹槽170中彈出，使得第二離合器K2脫離。如果操作按鈕126進一步壓入操作按鈕殼體154中，凹槽180底部的開關(guān)183被凸緣端178打開，從而啟動電動機127，電動機127開始轉(zhuǎn)動。電動機127的轉(zhuǎn)動經(jīng)減速器128充分減速后，經(jīng)由輸出軸130和連接軸131傳送到第一摩擦元件132，此時，第一摩擦元件132由第一彈簧134的彈力壓在第一離合器塊152上以接合第一離合器K1。另一方面，第二離合器K2保持如上所述的脫離狀態(tài)。因此，第二元件114經(jīng)由第一離合器K1被電驅(qū)動器112打開和關(guān)閉。
如果操作按鈕126返回，開關(guān)183離開凸緣端178而中斷電動機127的激勵以通過第二彈簧135的彈力將第二摩擦元件133的突出部168壓在第二離合器塊153的內(nèi)表面167上，使得第二離合器K2和第一離合器K1一同嚙合。結(jié)果是，第二元件114的閉合狀態(tài)由第一離合器K1和第二離合器K2的摩擦力而保持住。
如果操作按鈕126保持按下的狀態(tài)，且傳感器(例如圖3中第一傳感器48)檢測到第二元件114和第一元件113完全疊合在一起，電動機127的激勵中斷，使得第二元件114相對第一元件113的關(guān)閉操作完成，此時，第二摩擦元件133的突出部168通過第二彈簧135的彈力接合第二離合器塊153的凹槽170。另一方面，如果傳感器(例如圖3中第二傳感器50)檢測到第二元件114相對第一元件113完全打開，電動機127的激勵中斷，使得第二元件114相對第一元件113的關(guān)閉操作完成，此時，第二摩擦元件133的突出部168通過第二彈簧135的彈力接合第二離合器塊153的凹槽170。
在第二元件114完全重疊在第一元件113之上的狀態(tài)下(完全關(guān)閉狀態(tài))，如果按壓操作按鈕126使開關(guān)183由操作按鈕126的凸緣端178打開，電動機127開始運行，使得第二元件114繞轉(zhuǎn)動中心CL轉(zhuǎn)動而打開。另一方面，在第二元件114相對于第一元件113完全打開的狀態(tài)下(完全開啟狀態(tài))，如果按壓操作按鈕126使開關(guān)183由操作按鈕126的凸緣端178打開，電動機127開始運行，使得第二元件114繞轉(zhuǎn)動中心CL轉(zhuǎn)動而關(guān)閉。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111，不考慮操作按鈕126的操作狀態(tài)，第一離合器K1通過第一彈簧134的彈力嚙合，而作用在操作按鈕126上的壓力不會使得離合器(例如第一離合器K1)嚙合，因此，如果僅僅是操作按鈕126逆著第二彈簧135的彈力壓入，第一元件113和第二元件114能通過電驅(qū)動器112相對轉(zhuǎn)動。所以，在操作按鈕126上的作用力比上述第一和第二優(yōu)選實施例中的電開關(guān)機構(gòu)1和61要小些，因而有可能提高電動開啟和關(guān)閉操作的操作性能。
根據(jù)本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111，當?shù)诙?14手動開啟時，第二摩擦元件133克服第二彈簧135的彈力而離開第二離合器塊153的內(nèi)表面167，使第二摩擦元件133的突出部168從第二離合器塊153的凹槽170中彈出，此時第二離合器K2導致一滑動(第二摩擦元件133和第二離合器塊153導致一滑動)。然而，作用在電驅(qū)動器112上的負載包括第一離合器K1的滑動阻力和第二離合器K2的滑動阻力，電驅(qū)動器112(電動機127和減速器128)不會因手動操作而損壞。
根據(jù)本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111，如果僅按壓操作按鈕126，第二離合器K2脫離，且電驅(qū)動器112運行，使得第二元件114的開啟和關(guān)閉操作可以自動由電驅(qū)動器112執(zhí)行。此外，由本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111可得，第二元件114可以通過操作操作按鈕126自動轉(zhuǎn)動到可選擇的角度位置，而且第二元件114的狀態(tài)可以通過第一離合器K1和第二離合器K2的摩擦力得以保持在可選擇的角度位置，結(jié)果是，按照本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111，用戶可以非常容易地用一只手打開和關(guān)閉第二元件114。
根據(jù)本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111，如果當手動打開和關(guān)閉第二元件114時它完全重疊在第一元件113之上，第二摩擦元件133的突出部168通過第二彈簧135的彈力接合第二離合器塊153的凹槽170，并且如果第二元件114完全相對于第一元件113打開，第二摩擦元件133的突出部168通過第二彈簧135的彈力接合第二離合器塊153的凹槽170，因此，在第二彈簧135的彈力接合第二離合器塊153的凹槽170的過程中，用戶會有一種感覺(一種所謂的咔噠感)，比如非常小的聲音和/或很輕的震動，使得用戶有一種安全感。
根據(jù)本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111，在電動開啟和關(guān)閉操作期間，電驅(qū)動器112的能量通過第一離合器K1作為一摩擦離合器使用的方式傳送到第二元件114，即使第二元件114電動打開和關(guān)閉時其由用戶手動操作，第一離合器K1導致一滑動，因此可以防止電驅(qū)動器112過載。
由本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111可得，第一元件113和第二元件114以轉(zhuǎn)動中心為軸同軸排列，且其中的一部分(本實施例中的圓柱形殼體137的一部分)起著軸支撐體的作用來允許第一元件113和第二元件114的相對轉(zhuǎn)動，因此可以使機器設(shè)計得更小型化和更輕便(例如手提電話或手提信息終端)。
進一步地，在本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111中，如果第二元件114可以轉(zhuǎn)動支撐在圓柱形殼體137之上，圖12中的右邊和左邊可以倒轉(zhuǎn)使得用戶能用左手操縱操作按鈕126，這樣，本優(yōu)選實施例中的電開關(guān)機構(gòu)111可以設(shè)計為習慣左手的人使用的電開關(guān)機構(gòu)111。
本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111可以通過先組裝部件而整合成一個電開關(guān)機構(gòu)單元，并且該電開關(guān)機構(gòu)單元可以安裝到位于第一元件113和第二元件114的轉(zhuǎn)動中心部分中的孔142、143、144、157和173中。當電開關(guān)機構(gòu)111組裝成一單元時，如果組裝的電開關(guān)機構(gòu)111在一個大體呈圓柱形的殼體中被整合，就有利于攜帶和存儲。此外，可以防止該機構(gòu)受外部沖擊而損壞，還可以防止灰塵和外部雜質(zhì)從空氣中進入其內(nèi)部。
盡管第一彈簧134和第二彈簧135在本優(yōu)選實施例的電開關(guān)機構(gòu)111中選用的是如圖12和13所示的螺旋彈簧，本發(fā)明卻并不局限于此，還可以使用其他彈簧結(jié)構(gòu)，如錐片彈簧。
假設(shè)在第一優(yōu)選實施例中用戶用右手持握第一元件3，本發(fā)明并不局限于此，但圖1中電開關(guān)機構(gòu)的左右可以倒轉(zhuǎn)設(shè)置，以便提高習慣左手的用戶用一只手操作時的操作性能(容易操作)。
假設(shè)在第二優(yōu)選實施例中用戶用左手持握第一元件63，本發(fā)明并不局限于此，但圖9中電開關(guān)機構(gòu)的左右可以倒轉(zhuǎn)設(shè)置，以便提高習慣右手的用戶用一只手操作時的操作性能(容易操作)。
當?shù)谝粌?yōu)選實施例或第二優(yōu)選實施例中的第二元件4、64或114設(shè)計成在電開關(guān)機構(gòu)1、61或111中轉(zhuǎn)動時，本發(fā)明并不局限于此，但是第一元件3、63或113也可以設(shè)計成可轉(zhuǎn)動的。
例如，第一優(yōu)選實施例中的電開關(guān)機構(gòu)1可以如圖11所示做出修改，即，在圖11所示的電開關(guān)機構(gòu)1中，凸緣部分33a接合形成于第一元件3中的孔24a，并且，一蓋體35a螺旋置于孔24a的開口端中。此外，電驅(qū)動器2置于第一元件3之上不至于滑動，而且，圖1和圖2中所示的第一離合器K1是可省略的，且第二離合器K2總是嚙合的。通過操作一按鈕(未示)，激勵電動機15，使得電驅(qū)動器2工作。同樣是此結(jié)構(gòu)，第二元件4通過電驅(qū)動器2轉(zhuǎn)動到一可選的角度位置，而且第二元件4可以保持在這一可選的角度位置，因此與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比可以提高一只手操作時的操作性能。當?shù)诙?手動打開或關(guān)閉時，第二離合器K2可以通過一手動操作而滑動。進一步地，相對于圖11和圖12所示的第一優(yōu)選實施例來說，在圖11中，給出了相同的各參考組成部分。
在第一至三優(yōu)選實施例中，至少第一離合器K1和第二離合器K2間的摩擦接觸部分優(yōu)選地由一種摩擦阻力較大的材料形成，而且，在第一離合器K1和第二離合器K2的摩擦接觸表面上，采用一些不規(guī)則形狀來加大摩擦阻力，或者為加大摩擦阻力涂上一層材料。
此外，第一至三優(yōu)選實施例中的電開關(guān)機構(gòu)1、61和111不僅能用于打開和關(guān)閉相對轉(zhuǎn)動的手提電話或手提信息終端的兩個單元(例如，一主體和一液晶顯示面板)，還可以廣泛用于打開和關(guān)閉一蓋體。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，如果僅僅是按壓操作單元，第一離合器K1就能脫離，而第二離合器K2就能嚙合，電驅(qū)動器能被驅(qū)動以能自動轉(zhuǎn)動任何一個第一元件和第二元件。而且，根據(jù)本發(fā)明，如果僅僅是操作操作單元，任何一個第一元件和第二元件能被自動地轉(zhuǎn)動到任意角度位置，且第一元件和第二元件的狀態(tài)可以保持在該任意角度位置。因此，根據(jù)本發(fā)明，用戶可以很容易地用一只手打開和關(guān)閉第一元件和第二元件。
雖然為了更好地理解本發(fā)明，根據(jù)優(yōu)選實施例已經(jīng)揭示了本發(fā)明，但是應(yīng)該明白在不脫離本發(fā)明原則的情況下，本發(fā)明可用不同的方式進行體現(xiàn)。因此，應(yīng)該理解本發(fā)明包括在不脫離本發(fā)明原則的情況下正如后面權(quán)利要求所提出的所有可能的實施例和對具體的圖示
權(quán)利要求
1.一種電開關(guān)機構(gòu)，包括電驅(qū)動器，用于電轉(zhuǎn)動第一元件，該第一元件可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于第二元件之上；第一離合器，該離合器的嚙合用以當所述的第一元件被手動轉(zhuǎn)動時允許所述的第一元件和第二單元彼此摩擦接觸；第二離合器，該離合器的嚙合用以當所述的第一元件通過所述的電驅(qū)動器轉(zhuǎn)動時允許所述的第一元件和第二元件彼此摩擦接觸；和操作單元，當按壓所述操作單元時，它用以脫離所述第一離合器并接合所述第二離合器。
2.如權(quán)利要求1所述的電開關(guān)機構(gòu)，其特征在于，每個所述的第一離合器和第二離合器是一摩擦離合器。
3.如權(quán)利要求1所述的電開關(guān)機構(gòu)，其特征在于，所述的第一離合器、第二離合器、操作單元和電驅(qū)動器與所述的第一元件和第二元件的轉(zhuǎn)動中心同軸排列。
4.如權(quán)利要求1所述的電開關(guān)機構(gòu)，其特征在于，所述的操作單元可作為一轉(zhuǎn)動支撐部分，用以轉(zhuǎn)動支撐其上的所述第一元件和第二元件。
5.如權(quán)利要求1所述的電開關(guān)機構(gòu)，其特征在于，所述的第一離合器包括一對摩擦元件，所述其中的一個摩擦元件通過一彈簧壓靠另一個摩擦元件，并且所述的一對摩擦元件分別設(shè)有一凹槽和一突出部，當?shù)谝辉砸活A(yù)定角度相對轉(zhuǎn)動時，所述凹槽與所述突出部接合。
6.一種電開關(guān)機構(gòu)，包括電驅(qū)動器，用于電轉(zhuǎn)動第一元件，該第一元件可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于第二元件之上；和摩擦離合器，該摩擦離合器的嚙合用以當所述的第一元件通過所述的電驅(qū)動器轉(zhuǎn)動時允許所述的第一元件和第二元件彼此摩擦接觸，并且該摩擦離合器通過所述的電驅(qū)動器轉(zhuǎn)動。
7.如權(quán)利要求6所述的電開關(guān)機構(gòu)，其特征在于，所述的摩擦離合器和所述的電驅(qū)動器與所述的第一元件和第二元件的轉(zhuǎn)動中心同軸排列。
8.如權(quán)利要求1所述的電開關(guān)機構(gòu)，其特征在于，其進一步包括一傳感器，用以檢測所述的第一元件轉(zhuǎn)動到一預(yù)定的角度，并且其中所述的電驅(qū)動器響應(yīng)所述的傳感器的檢測信號向反方向轉(zhuǎn)動。
9.如權(quán)利要求6所述的電開關(guān)機構(gòu)，其特征在于，其進一步包括一傳感器，用以檢測所述的第一元件轉(zhuǎn)動到一預(yù)定的角度，并且其中所述的電驅(qū)動器響應(yīng)所述的傳感器的檢測信號向反方向轉(zhuǎn)動。
全文摘要
如果僅按下操作按鈕(14)，電開關(guān)機構(gòu)1脫離第一離合器(K1)而嚙合第二離合器(K2)，從而啟動電驅(qū)動器(2)以自動打開或關(guān)閉相對于第一元件(例如，有復(fù)數(shù)個按鍵的主體)(3)可轉(zhuǎn)動的第二元件(例如，一液晶顯示面板)(4)。如果按下操作按鈕(14)，第二元件(4)相對于第一元件(3)自動轉(zhuǎn)動到一預(yù)定的角度位置，并且如果釋放操作按鈕(14)(如果操作按鈕(14)由于第二彈簧(23)的彈力作用返回到最初的角度位置)，第一離合器(K1)在該任意的角度位置嚙合以保持第二元件(4)的狀態(tài)。
文檔編號H05K5/03GK1501669SQ20031011960
公開日2004年6月2日 申請日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月6日
發(fā)明者宅森 , 宅森徹 申請人:株式會社恩普樂