具有铰链装置的移动通信终端 参看相关申请
按照35U.S.C§119(a)，本申请要求在2002年11月29日提交的韩国专利申请号2002-75485的较早申请日的益处和优先权，其内容整体结合在此作为参考。
【技术领域】
本发明涉及用于移动通信终端的铰链装置，尤其是涉及用于折叠型移动通信终端的铰链装置，这种移动终端便于用户控制在第一和第二主体之间的打开角度。
背景技术
一般来说，移动通信终端包括蜂窝电话或者具有无线通信能力的个人通信系统(PCS)。随着用于通信的较小设备日益增长的需要，多种具有夹钳式外壳(clam-shell)设计的折叠型移动通信终端已经被提出用于满足这种需求。
参考图1，示出了一种折叠型移动终端。这种折叠型的常规移动终端包括下部主体1，其上有一个或者多个终端操作装置1a，例如布置在下部主体1的上表面上的按键。铰链H被安装在该上表面的上部边缘(top edge)，而且可旋转的与该终端的上部主体2相连接。显示屏2a被布置在上部主体2的下表面上以显示消息和终端信息。这种折叠型结构的移动通信终端的好处包括对显示屏2a的额外保护，以及保护终端操作装置1a不被物理损坏和暴露在湿气中。而且，终端的整个尺寸被减小了，因而减少了用户携带地负担并且便于携带。
已经提出了好多种用于折叠型移动通信终端的铰链装置。在图2-3B中，示出了根据相关技术的门闩式(click)铰链装置。第一铰链腔1b在该终端下部主体1的相对侧边缘(opposing side edges)上形成。第一铰链构件(member)11插入到第一铰链腔1b中。第二铰链腔2b在该终端上部主体2的下侧边缘上形成。第二铰链构件12插入到第二铰链腔2b中。铰链接触表面1c和2c分别形成于第一和第二铰链腔1b和2b的内表面上。旋转阻止表面11a和12a分别啮合铰链接触表面1c和2c以阻止铰链构件11和12的轴向旋转，旋转阻止表面11a和12a分别形成于第一和第二铰链构件11和12的外部圆周表面上。轴14支持弹簧13以及第一和第二铰链构件11和12。
第一和第二铰链构件11和12的相对表面各自包括对应的凹面(11c，12b)和凸面(11b，12c)部分。弹簧13的弹力确保在凹面部分11c和凸面部分12b之间，以及在凹面部分12c和凸面部分11b之间的接触，从而将该终端“锁定(locking)”在折叠或者是打开状态。因此，当用户折叠或者打开该终端时，第二铰链构件12与终端的上部主体2一起旋转(如图3A中旋转箭头所示)。相应地，在旋转期间，第二铰链构件12b的凸面部分推压第一铰链构件11的的凸面部分11b，从而压缩弹簧13(如图3A中方向箭头所示)。当凸面部分12b越过凸面部分11b时，弹簧13的弹力复位第一和第二铰链构件，以使凸面部分11c和12b啮合凹面部分11b和12c。
在图4-5B中，示出了根据相关技术的无障碍(free stop)铰链装置。类似于上面描述的门闩式铰链装置，用于折叠型移动通信终端的无障碍铰链装置包括：第一和第二铰链腔1b，2b；第一和第二铰链构件15，16；第一和第二铰链接触表面1c，2c；以及第一和第二旋转阻止表面15a，16a。旋转轴(shaft)18支持弹簧17，以及第一和第二铰链构件15和16。当铰链接触表面1c和2c分别啮合旋转阻止表面15a和16a时，第一和第二铰链构件15和16的轴向旋转分别被阻止在第一和第二铰链腔1b和2b内。
第一和第二铰链构件15和16的相对表面分别包括导向表面(guiding surface)15b和16b。导向表面15b包括凹槽(groove)15c，其与导向表面16b上的凸起16c相对应并且相互啮合。弹簧17的弹力确保在导向表面15b和16b之间的接触，为的是当凸起16c可操作地与凹槽15c相啮合时，该终端被“锁定”在折叠或者打开状态。因此，当用户折叠或者打开该终端时，第二铰链构件16与该终端的上部主体2一起旋转(如图5A中旋转箭头所示)。相应地，凸起16c脱离该凹槽15c，从而压缩弹簧17(如图5A中方向箭头所示)。在旋转期间，弹簧17的弹力引起了在凸起16c和导向表面15b之间的摩擦。该摩擦力允许用户当打开或者折叠一个终端时保持所希望的打开角度。
正如门闩式铰链装置所示，当用户打开终端时，由终端的上部和下部主体所引起的打开角度被最大化。虽然这种类型的铰链装置可以阻止无意识地折叠或者打开终端，但是用户就不能在使用该终端进行诸如文本消息传递这样的非语音通信时保持私密性。
对于无障碍铰链装置来说，使用铰链范围内移动部分间的摩擦来允许用户保持一个打开的角度，该角度既不是最大(即完全打开)也不是最小(即完全关闭)。不幸的是，在重复移动之后，出现这种移动部分的摩擦的一般磨损，从而减少了摩擦力作为用于角度控制和锁定的单独和仅有装置的有效性。
因此，需要一种改进的解决方案来允许用户有效地控制折叠型移动通信终端的打开角度。
【发明内容】
因此，本发明提供一种用于折叠型移动通信终端的铰链装置，这种移动通信终端实际上消除了由于上述相关技术存在的限制和缺点而产生的一个或者多个问题。
本发明的一个目的是提供一种折叠型移动通信终端的铰链装置，其中打开角度能由用户来控制。
本发明的另一个目的是提供一种折叠型移动通信终端的铰链装置，其中改善了折叠或者打开该终端的方便性。
在下面的描述中将阐明本发明额外的特征和优点，部分内容从说明书中可以显而易见的得到，或者可以通过本发明的实例得到。本发明的目的和其它的优点将通过在说明书和其权利要求以及附图中特别示出的结构来实现。
为了实现这些优点，同时根据本发明的目的，正如在这里具体而概括的所描述的，提供一种包括第一主体、第二主体和铰链装置的移动通信终端，该铰链装置可旋转地将第一主体连接到第二主体上。该铰链装置包括：第一铰链单元；第二铰链单元；布置在第一和第二铰链单元之间的连接铰链构件；以及一个旋转控制设备。
根据本发明的一个方面，第一铰链单元包括在接近于第一主体的侧边缘形成的第一铰链腔，以及插入到第一铰链腔中的第一铰链构件。同样，第二铰链单元包括在接近于第二主体的底边缘形成的第二铰链腔，以及插入到第二铰链腔中的第二铰链构件，以及放置在与第二铰链腔中的第二铰链构件相邻位置的弹簧。
根据本发明的另一个方面，导向表面形成于第一铰链构件和连接铰链构件的相对表面上。此外，凹槽形成于第一铰链构件的导向表面上，并且与在该连接铰链构件的导向表面上形成的相应凸起(protrusion)相啮合。
根据本发明的另一个方面，凹面部分和凸面部分分别形成于连接铰链构件和第二铰链构件的相对表面上，以便该连接铰链构件的凸面和凹面部分分别与该第二铰链构件的凹面和凸面相对应。
根据本发明的另一个方面，该终端可以进一步包括形成于第一、第二和连接铰链构件的每一个的圆周表面上的旋转阻止表面。此外，第一和第二铰链接触表面分别形成于第一和第二铰链腔构件的每一个的内表面上。第一和第二铰链接触表面分别与第一和第二铰链构件的旋转阻止表面相啮合，以分别阻止第一和第二铰链构件的旋转。
根据本发明的另一个方面，该旋转控制设备可以包括一个形成于第一铰链腔的内表面上的帽(cap)接收部分；形成于帽接收部分上的帽接收凹槽；形成于旋转控制帽的外圆周表面上的帽凸起；形成于旋转控制帽的内圆周表面上的内螺纹(female screw thread)；以及形成于第一铰链构件的圆周表面的外螺纹(male screw thread)。旋转控制帽具有一个起到由用户施加转矩的接收点作用的暴露部分。同样，帽接收凹槽接收帽凸起，以及外螺纹与旋转控制帽的内螺纹相啮合。
根据本发明可选实施例的一个方面，一个凸起形成于第一铰链腔和旋转控制帽的各个内表面，以便使形成于第一铰链腔内表面上的凸起阻止旋转控制帽朝着第二铰链腔横向移动。
应当理解前面的一般性描述和下面的详细描述都是示例性的，本发明的进一步描述如权利要求所述。
【附图说明】
所包括的附图提供进一步对本发明的理解，而且构成了说明书的一部分，本发明的示范性实施例同说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1示出了根据相关技术的折叠型移动通信终端的透视图：
图2示出了根据相关技术的铰链装置的分解透视图；
图3A和3B示出了操作期间图2的铰链装置的剖视图；
图4示出了根据相关技术的铰链装置的分解透视图；
图5A和5B示出了操作期间图4的铰链装置的剖视图；
图6示出了根据本发明的一个实施例，具有一个铰链装置的折叠型移动通信终端的透视图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的铰链装置的分解透视图；
图8示出了根据本发明的一个实施例的铰链装置的剖视图；
图9示出了沿着图4中的线I的铰链装置的横截面图；
图10示出了沿着图4中的线II的铰链装置的横截面图；
图11示出了沿着图4中的线III的铰链装置的横截面图；
图12A和12B示出了操作期间，根据本发明的一个实施例的铰链装置的剖视图；
图13A和13B示出了操作期间，根据本发明的一个实施例的铰链装置的剖视图；以及
图14示出了操作期间，根据本发明的一个可选实施例的铰链装置的剖视图
在不同的附图中由相同的数字表示的本发明的特征，元件和方面代表了根据一个或多个实施例的相同的，等价的或者类似的特征，元件或者方面。
【具体实施方式】
现在将参考附图中所示出的例子，详细地描述本发明的一个或者多个实施例。
图6中示出了根据本发明一个实施例的具有铰链装置100的折叠型移动通信终端。该终端包括第一主体1，其内表面上布置有一个或者多个终端控制装置1a，例如按键。铰链装置100，其位于第一主体1的内表面的上边缘，可旋转地将第一主体1和第二主体2相连接。诸如液晶显示屏这样的显示屏2a被布置在第二主体2的内表面上，以给用户提供消息和终端信息。
参考图7和8，铰链装置100包括第一铰链腔1b，其最好被布置在第一主体1的相对侧边缘上，在其内表面上并且接近于上边缘。第一铰链构件110被插入到第一铰链腔1b中。第二铰链腔2b在接近于主体2的底边缘的中心处形成。第二铰链构件120被插入到第二铰链腔2b中。连接铰链构件130被安装在第一铰链构件110和第二铰链构件120之间。连接铰链构件130通过用户可选择地被啮合以随着第一铰链腔1b或者第二铰链腔2b旋转，如下面更加详细的描述。
弹簧140被安装在邻近于第二铰链构件120但与连接铰链构件130相对的一侧。旋转轴141被安装在第二铰链腔2b中并且穿过弹簧140、第二铰链构件120和连接铰链构件130的中心。第二铰链构件120和连接铰链构件130可沿着旋转轴141滑动。
旋转控制设备150被安装在第一铰链腔1b的外边缘。控制旋转控制设备150以使设备150与第一铰链构件110相啮合，以便可操作地啮合并旋转连接铰链构件130。旋转控制设备150包括形成于第一铰链腔1a的内表面上的帽接收部分151，它接收旋转控制帽152。一个帽接收凹槽154形成于帽接收部分151上，并且与凸起帽螺纹155相啮合，凸起帽螺纹155形成于旋转控制帽152的圆周表面上。接收凹槽154和凸起帽螺纹155之间的操作关系阻止旋转控制帽脱离该终端，同时阻止第一铰链构件110掉出第一铰链腔1b。内螺纹152a形成于旋转控制帽152的内圆周表面，并且与形成于第一铰链构件110的圆周表面上的外螺纹113相啮合。旋转控制帽152的暴露部分152b最好是诸如刻痕(knurls)这样的啮合装置，以在旋转该帽152时来阻止滑动。
导向表面112和132分别在第一铰链构件110和连接铰链构件130的相对表面上形成。凹槽112a最好径向地形成于该导向表面112上。相应地，与凹槽112a相啮合的凸起132a最好径向地形成于导向表面132上。此外，凸面部分122a和凹面部分122b在第二铰链构件120的导向表面122上形成。导向表面122与连接铰链构件130的导向表面133相对。凹面部分133a和凸面部分133b形成于导向表面130以便分别与凸面部分122a和凹面部分122b相对应并且可操作地相啮合。
参考图9-11，第一铰链构件接触表面1c在第一铰链腔1b的内表面上形成。同样，第二铰链构件接触表面2c在第二铰链腔2b的内表面上形成。旋转阻止表面111和121分别形成于第一和第二铰链构件110、120的圆周表面上。最好是，旋转阻止表面111在第一铰链构件110的圆周表面上形成，该旋转阻止表面111与远离终端第一主体1的外边缘的外螺纹113相邻。旋转阻止表面111和112分别与第一和第二构件接触表面1c，2c相对应并且可操作地相啮合。连接铰链构件130也包括在其圆周表面上的旋转阻止表面131。旋转阻止表面131通过用户可选择地与第一和第二铰链构件接触表面1c，2c相对应而且可操作地相啮合，如下面所详细讨论的。
图12A和12B示出了根据本发明的一个实施例的铰链装置的操作。在图12A中，用户以顺时针方向(如圆箭头所指出的)旋转该旋转控制帽152。因此，内螺纹152a可操作地与第一铰链构件110的外螺纹113相啮合，导致第一铰链构件110朝着终端第一主体1的外边缘横向移动(如方向箭头所示)。换句话说，第一铰链构件110被向外拉出。同样，第一铰链构件通过压缩的弹簧140释放的弹力被向外推出。此外，弹簧140的伸展导致连接铰链构件130滑动，以至于旋转阻止表面131现在与第一铰链构件接触表面1c相接触。
在这个阶段，当用户打开终端时，第二铰链构件120与第二主体2一起旋转。相应地，连接铰链构件130的凸面部分133b反推第二铰链构件120的凸面部分122a。因此，第二铰链构件120被推进(与连接铰链构件130的方向相对)，从而压缩弹簧140。
参考图12B，继续打开终端将导致第二铰链构件120的凸面部分122a越过连接铰链构件130的凸面部分133b。此时，弹簧140的弹力将导致终端的完全打开。相应地，第二铰链构件120的凸面和凹面部分122a，122b分别适合于连接铰链构件130的凹面和凸面部分133a，133b。这种在第二铰链构件120和连接铰链构件130之间的对应关系起到一个锁定机构(locking mechanism)的作用，以阻止终端无意的折叠并且保持最大的打开角度。
图13A和13B也示出了根据本发明的一个实施例的铰链装置的操作。在图13A中，用户以逆时针方向(如圆箭头所指出的)旋转该旋转控制帽152。因此，内螺纹152a可操作地脱离第一铰链构件110的外螺纹113，导致第一铰链构件110朝着终端第一主体1向内边缘横向移动(如方向箭头所示)。换句话说，第一铰链构件110通过用户在帽152上产生的旋转力而被向内推进。此外，连接铰链构件130和第二铰链构件120通过第一铰链构件的移动也被向内推进，从而压缩弹簧140
在帽152顺时针(如图12A所示)或者逆时针(如图13A所示)旋转之前，凹槽112a与凸起132a的啮合起到一个锁定机构的作用，以阻止终端无意的折叠。然而，当用户打开图9A中示出的终端(在逆时针旋转帽152之后)时，连接铰链构件130与终端的第二主体2一并旋转。连接铰链构件130的旋转阻止表面131，其与第二铰链构件接触表面2c相接触，以阻止构件130的旋转。此外，打开该终端将导致施加于导向表面112，132上的切力(shear force)。
参考图13B，进一步打开该终端将导致凸起132a旋转并脱离凹槽112。在下文中，该凸起与导向表面112相接触。结果，通过这种接触产生一个摩擦力，该摩擦力允许用户选择并保持终端的打开角度。最好是，完全打开终端将导致凸起132a完成一次旋转，以便它能够再一次与凹槽112a相啮合，从而将终端锁定在这个位置。
图14示出了根据本发明的一个可选实施例的铰链装置操作的剖视图。在该实施例中，一个停止凸起(stopping protrusion)156在内圆周表面上形成，最好向着第一铰链腔1b的内边缘。凸起156阻止第一铰链构件110向着第二铰链腔2b过度的横向移动，一个相应的凸起157也在第一铰链构件110上形成。因此，打开该终端将不会导致第一铰链构件110与终端的第二主体2一起旋转。
不脱离本发明的精神或者范围的各种变化和修改对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。因此，为了示例和说明的目的，本发明前述的这些实施例的描述已经被给出。这并不意味着穷举或者将本发明限制到所公开的精确的形式。因此，本发明意味着覆盖了所附权利要求及其对应物的范围内的各种修改和变化。优选实施例在该折叠型移动通信终端的上下文中已经被示出。