CN100358329C - 铰链装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能使两个部件转动，并且能使一个部件相对于另一个部件倾斜的小型铰链装置。通过使转动轴部在第一底座部件的通孔内转动，能使与转动轴部一起转动的第二底座部件转动，并且，通过使第二底座部件所具有的抵接部在第一底座部件所具有的凸轮面上滑动移动，能使第二底座部件相对于转动轴部倾斜。

Description

铰链装置

技术领域

本发明涉及一种把一个部件与另一个部件连接起来的铰链装置，特别涉及这样的铰链装置：能把一个部件与另一个部件重合配置，并且能够使一个部件相对于另一个部件绕着沿两个部件重合方向的轴线转动，而且随着上述转动，能够使一个部件相对于另一个部件倾斜。

背景技术

以往，作为以能够转动的方式把两个部件连接起来、并使得两个部件能从重合的关闭状态转变为能看到(見開ㄑ)所述相互重合面的打开状态的铰链装置，已被实际应用，并具有各种各样的结构，例如，曾提出过电子设备用的铰链装置。

可是，进行如同上述的开闭动作的铰链装置，大多数是一根轴的装置，以打开看到彼此的重合面的状态为打开状态，而例如在采用这样的结构的情况下：作为关闭状态，能够把两个部件重合在一起，并能够使各部件的上表面以大致朝向同一个方向的状态进行打开动作，并且能够使一个部件的上表面相对于另一个部件的上表面倾斜，则需要做成两根轴的结构。然而，如专利文献1所述，两根轴的结构存在连接装置容易大型化的问题。而且，还存在这样的问题，即，另外需要用于使一个部件的上表面能够相对于另一个部件的上表面倾斜的结构。

专利文献1：日本专利特许第3189818号

发明内容

本发明的目的是提供一种小型的铰链装置，这种铰链装置能够使两个部件转动，并且还能使一个部件相对于另一个部件倾斜。

因此，鉴于上述问题，本发明提供一种铰链装置，其枢轴安装成：可以从第一部件与第二部件重合在一起的状态，使上述第二部件相对于与上述第一部件重合的封闭面大致平行地转动，从而使上述封闭面露出来，其特征在于，包括：固定在上述第一部件上并具有第一通孔的第一底座部件；固定在上述第二部件上并具有第二通孔的第二底座部件；卡合在上述第一和第二通孔中的转动轴部；通过使上述第二底座部件相对于上述第一底座部件转动，上述转动轴部能够相对于上述第一通孔转动；上述转动轴部被设置成相对于上述第二底座部件处于止转状态，并且随着上述第二底座部件的转动，可以与该第二底座部件一起转动，并且，上述第二底座部件以大致与上述转动轴部的转动轴正交的方向作为摆动轴，来相对于上述转动轴部自由倾斜；在上述第二底座部件侧设置抵接部，而在上述第一底座部件侧，设置与上述抵接部抵接的凸轮面；并设有弹性件，上述弹性件的一端固定在上述转动轴部上，而另一端对上述第二底座部件加压，以便把上述抵接部压紧在上述凸轮面上；当上述第二底座部件转动时，上述抵接部在上述凸轮面上滑动，由此上述第二底座部件相对于上述转动轴部相对倾斜。

根据本发明，通过使转动轴部在第一底座部件的通孔内转动，能使与转动轴部一起转动的第二底座部件转动，并且，通过使第二底座部件所具有的抵接部在第一底座部件所具有的凸轮面上滑动移动，能使第二底座部件相对于转动轴部倾斜。

此外，在本发明的铰链装置中，优选在上述第一底座部件所具有的凸轮面的起始点上，设置使上述抵接部陷入并容许上述第二底座部件倾斜的凹陷部，并且通过上述弹性件对上述抵接部施力使其陷入上述凹陷部中，从而对上述第二底座部件施力使其倾斜。

这样，由于对第二底座部件所具有的抵接部施力，使其陷入第一底座部件所具有的凹陷部中，从而能防止第二底座部件相对于第一底座部件轻易转动。

此外，在本发明的铰链装置中，优选上述凸轮面是从起始点向终点高度逐渐升高的连续的倾斜面。

这样，当第二底座部件相对于第一底座部件转动时，能够使第二底座部件相对于转动轴部逐渐倾斜。

此外，在本发明的铰链装置中，优选设置把上述转动轴部的转动定位并卡定在规定位置上的定位卡定机构，并且优选定位并卡定在如下两个位置上：上述第二部件至少覆盖上述第一部件的重合的位置；和使上述第二部件从重合状态相对于上述第一部件转动大致180°而与上述第一部件大致呈直线状连接的位置。

这样，就能防止第二底座部件在重合状态以及从重合状态转动大致180°后的状态下，相对于第一底座部件超过某固定角度转动。

如上所述，根据本发明，能够提供一种不仅能使两个部件转动，而且还能使一个部件相对于另一个部件倾斜的小型铰链装置。

附图说明

图1是表示本发明的铰链装置的分解立体图；

图2是表示图1中的铰链装置的正视图；

图3是表示图1中的铰链装置的后视图；

图4是表示图1中的铰链装置的第一状态的剖面图；

图5是表示图1中的铰链装置的第二状态的剖面图；

图6是表示使用图1中的铰链装置把两个部件连接起来，并且两个部件重合的状态下的侧视图；

图7是表示使用图1中的铰链装置把两个部件连接起来，并且一个部件相对于另一个部件从重合状态转动180°后的状态的侧视图。

具体实施方式

下面，说明本发明的具体实施方式。

图1是表示本发明的铰链装置的分解立体图；图2是表示图1中的铰链装置的正视图；图3是表示图1中的铰链装置的后视图；图4是表示图1中的铰链装置的第一状态的剖面图；图5是表示图1中的铰链装置的第二状态的剖面图；图6是表示使用图1中的铰链装置把两个部件连接起来，并且两个部件重合的关闭状态下的侧视图；图7是表示使用图1中的铰链装置把两个部件连接起来，并且一个部件相对于另一个部件从重合状态转动180°后的打开状态的侧视图。

参照图6，使用本发明的铰链装置4，可以把两个部件(第一部件1、第二部件2)连接起来。下面，参照图1～图5说明本发明的铰链装置。

本发明的铰链装置具有下列部件：具有通孔9的第一底座部件5；转动轴部7，其安装在上述第一底座部件5上，并能绕着向该第一底座部件5的厚度方向延伸的轴线6转动；以及第二底座部件8，其安装在转动轴部7上并能相对转动轴部7倾斜。

第一底座部件5在其中央具有通孔9，并在其外部具有一对沿半径方向延伸的连接用凸缘10。在通孔9周围的180度范围内具有凸轮面11，在该凸轮面11的起始点S处，具有沿厚度方向切除的凹陷部13，并且，凸轮面11是从起始点S向终点E高度逐渐升高的连续的倾斜面。这样，凸轮面11就从最高的终点位置沿着圆周方向逐渐下降，最后落入凹陷部13。另外，在通孔9的内壁面上形成有用来接受转动轴部7的台阶部14。

另一方面，转动轴部7基本上呈圆筒形，并且安装成嵌入第一底座部件5的通孔9中，并能绕着轴线6转动。

此外，在转动轴部7的两端，具有分别固定后述的弹簧支承部件16和挡块17的固定部18、19，在转动轴部7的外圆周面上，在夹着轴线6相对的位置上，有两对凹槽20、21。这两对凹槽20、21沿转动轴部7的长度方向形成，一直延伸到其中部。另外，一对凹槽20的端部形成为半圆形。

还有，在转动轴部7的长度方向的中央附近，形成了外径尺寸朝向上述第一底座部件5的通孔9的插入端侧减小一级的台阶部22。这个转动轴部7的台阶部22通过被挡在上述第一底座部件5的通孔9内部的台阶部14上，使得转动轴部7在轴线6的方向上相对第一底座部件5被定位并被卡定。

另外，在附图中，标号23是夹在转动轴部7的台阶部22与第一底座部件5的台阶部14之间的垫圈，以减少因台阶部14、22之间的直接接触所产生的摩擦，使得转动轴部7能相对于第一底座部件5平稳地转动。

上述第二底座部件8通过例如对金属制的平板进行压力加工而一体地形成具有环形板状的滑块部24和两个托架部25的形状，其中，环形板状的滑块部24配置在中央，两个托架部25从该滑块部24沿着半径方向向外突出。在托架部25上设有用于固定第二底座部件8的安装孔26。

在滑块部24的中央，形成有使转动轴部7穿过的通孔27，而在滑块部24的外周部上，通过使构成滑块部24的平板的一部分弯曲大约90°而形成有向板厚方向突出的抵接部28。这个抵接部28配置在相对于通孔27的中心与第一底座部件5的凸轮面11的半径尺寸相等的半径方向位置上。

在第二底座部件8的通孔27的内部，具有在圆周方向上隔开90°向半径方向内侧突出的4个凸起29、30。此外，在相对置的一对凸起29上，安装有圆板状的转动轴板31。这些转动轴板31形成为半径尺寸与在上述转动轴部7的外表面上形成的凹槽20的半圆形端部的半径尺寸相等，当转动轴部7插入到上述通孔27内时，这些转动轴板31便分别插入到转动轴部7的凹槽20内并卡合在其中。

当转动轴板31抵接在半圆形凹槽20的端部上时，该转动轴板由凹槽20的端部的半圆形侧壁支承，并且其外圆周面能够在侧壁上滑动。这样，第二底座部件8便支承在转动轴部7上，并能绕着与转动部件7的轴线6正交的两块转动轴板31的共同中心线32摆动。

此外，当转动轴部7插入到通孔27中时，设置在第二底座部件8的通孔27内部的另一对凸起30被插入到转动轴部7的凹槽21内，当第二底座部件8相对于转动轴部7摆动时，这一对凸起30就能在凹槽21内移动。

通过把第二底座部件8的转动轴板31和凸起30配置成插入在转动轴部7的外圆周上沿着长度方向设置的凹槽20、21的内部的插入状态，转动轴板31和凸起30便与各个凹槽20、21的侧壁在转动轴部7的周向上卡合。因此，当把转动轴部7的绕着轴线6的转动力施加在第二底座部件8上时，这种转动力便通过第二底座部件8的转动轴板31和凸起30与这些部件所插入的凹槽20、21的侧壁之间的卡合，传递给转动轴部7，从而能使转动轴部7绕着轴线6转动。

此外，第二底座部件8的滑块部24具有：与托架部25大致平行的平行部33；以及倾斜部34，其相对于该平行部33，围绕上述两块转动轴板31的共同中心线32倾斜，并且，这两个部夹着共同中心线32，分别配置在两侧。另外，抵接部28形成在上述平行部33上，抵接部28的末端大致配置在包含上述倾斜部34的背面的平面上。

上述弹簧支承部件16具有嵌合孔35，嵌合孔35的形状与设置在转动轴部7一端的固定部18的外形互补。并且，在把固定部18嵌合在嵌合孔35中之后，通过对固定部18进行敛缝(かしめる)，弹簧支承部件16便固定在转动轴部7上并与其成为一个整体。在弹簧支承部件16上具有支承凸起38，上述支承凸起38被安装成使与转动轴部7嵌合的隔垫36和两个翘曲弹簧37不会相对于转动轴部7转动，这个支承凸起38做成T字形，并且与分别设置在隔垫36和翘曲弹簧37上的缺口36a、37a卡合。

弹簧支承部件16在固定在转动轴部7上的状态下，通过隔垫36把翘曲弹簧37夹在其与第二底座部件8之间，并且通过使翘曲弹簧37产生弹性变形，来绕共同中心线32对设有第二底座部件8的抵接部28的部分施力。翘曲弹簧37的施力方向是使第二底座部件8绕着共同中心线32向朝向抵接部28末端的方向转动的方向。

挡块17具有嵌合孔39，嵌合孔39的形状与设置在转动轴部7的另一端上的固定部19的外形互补。而且，在把固定部19嵌合在嵌合孔39中之后，通过对固定部19进行敛缝，将挡块17固定在转动轴部7上并与其成为一个整体，并且能够与转动轴部7一起转动。此外，在挡块17上具有止转部41，该止转部41与设置于第一底座部件5上的止挡面40抵接，通过使挡块17的止转部41与第一底座部件5的止挡面40抵接，就能限制转动轴部7相对于第一底座部件5进行超过规定范围的转动。这样，转动轴部7就能相对于第一底座部件5在大致180°的范围内绕着第一轴线6转动。

图中，标号42是夹在第一底座部件5与挡块17之间的棘轮弹簧(click spring)，这个棘轮弹簧42通过在第一底座部件5与挡块17之间产生弹性变形，对挡块17施加使其离开第一底座部件5的方向作用力。此外，在棘轮弹簧42上，还设有向挡块17一侧突出的棘轮(click)凸起43，另一方面，在挡块17上，设有与棘轮凸起43卡合的凹部44。这样，通过在转动轴部7相对于第一底座部件5的转动范围的两端，使棘轮凸起43卡合在凹部44中，就限制了转动轴部7的相对于第一底座部件5的自由转动。即，能够使转动轴部7相对于第一底座部件5的转动暂时停止在规定的位置上。

此外，在附图中，标号45表示主体安装托架，标号46表示主体安装螺钉，在设置在第一底座部件5上的连接用凸缘10与主体安装托架45之间夹入第一部件1，并利用主体安装螺钉46加以紧固，由此第一底座部件5就固定在第一部件1上了。

另外，在组装本实施方式的铰链装置时，在使隔垫36和两块翘曲弹簧37的缺口36a、37a与弹簧支承部件16的支承凸起38卡合的状态下，将转动轴部7的一端侧(与第二部件2卡合的一侧)依次插入翘曲弹簧37、隔垫36和弹簧支承部件16中，并且对转动轴部7端部的固定部18进行敛缝，使其固定在弹簧支承部件16的嵌合孔35中。

另一方面，从转动轴部7的另一端侧(与第一部件1卡合的一侧)依次插入第二底座部件8、垫圈23、第一底座部件5、棘轮弹簧42和挡块17，并且在使翘曲弹簧37和棘轮弹簧42产生弹性变形的状态下，对转动轴部7的固定部19进行敛缝，使其固定在挡块17的嵌合孔39中。

这样，转动轴部7支承在第一底座部件5的通孔9中，并能绕着轴线6转动，并且第二底座部件8支承在转动轴部7上，并且能绕着与轴线6正交的共同中心线32摆动。

然后，如图6所示，通过在第二底座部件8的托架部25上形成的安装孔26，使图中未表示的螺钉紧固在第二部件2上，从而将第二底座部件8固定在第二部件2上，并且，把第一部件1夹在第一底座部件5的连接用凸缘10和主体安装托架45之间，并用主体安装螺钉46把它们紧固在一起，从而将第一底座部件5固定在第一部件1上。这样，就把第一部件1和第二部件2连接起来了。

接着，说明本发明的铰链装置的动作。

如图6所示，其中表示了第二底座部件8相对于第一底座部件5配置在相对角度为0°的位置，即，第一部件1与第二部件2互相重合的面积为最大时的相对角度位置上的第一位置的状态(这种状态称为关闭状态)。此时，第二底座部件8的抵接部28收容在设置在第一底座部件5上的凹陷部13中。

并且，第二底座部件8的抵接部28因翘曲弹簧37的弹力而被下压，并收容在凹陷部13中。因而，第二底座部件8的托架部25倾斜，使靠近抵接部28的一侧处于下方，这样，可相对第一部件1对第二部件2施力，在关闭状态下，上述第一、第二部件保持紧密接触状态，能够防止出现间隙，并且因为抵接部28收容在凹陷部13中，所以能够使第二部件2不会相对于第一部件1轻易转动。而且，即使第一部件1和第二部件2的尺寸有某种程度的偏差，在部件1、2之间也不会产生间隙。

此外，挡块17使其一个止转部41抵接在第一底座部件5的止挡面40上，以限制两个部件1、2向同一方向相对转动，并且，通过使棘轮弹簧42的棘轮凸起43与凹部44卡合，使得在施加在部件1、2上的外力超过规定的大小之前使两个部件保持关闭状态。

接着，施加外力，以使第二部件2从关闭状态绕着轴线6相对于第一部件1转动。当外力超过规定的大小时，挡块17的凹部44与棘轮弹簧42的棘轮凸起43之间的卡合被解除，并且，第二底座部件8的抵接部28也脱离第一底座部件5的凹陷部13而移到凸轮面11上。这样，两个部件1、2便开始相对转动。

即，由于第二底座部件8安装在转动轴部7上，并能绕着与转动轴部7的轴线正交的两块转动轴板31的共同中心线32摆动，所以，可使第二底座部件8摆动以容许抵接部28移到凸轮面11上。这样，由于固定有第二底座部件8的第二部件2也同样摆动，并沿着厚度方向离开第一部件1，从而能防止因两者的相对转动而导致的部件1、2之间的摩擦。

然后，如果使第二部件2相对于第一部件1进一步转动，则第二底座部件8的抵接部28便在形成于第一底座部件5上的倾斜状凸轮面11上滑动从而逐渐升高。此时，由于翘曲弹簧37始终对凸轮面11施加按压的力，所以抵接部28不会离开凸轮面11，而是沿着凸轮面11上升。当抵接部28被抬起来时，第二底座部件8便克服翘曲弹簧37的弹力而逐渐增大其倾斜角度，在从关闭状态转动大致180°的打开状态(第二位置的状态)下，如图7所示，第二底座部件8的托架部25相对于第一底座部件5倾斜较大的程度。

在第二底座部件8中央的滑块部24上，设有相对于平行部33倾斜的倾斜部34，并且抵接部28大致配置在包含该倾斜部34的背面的平面上，所以，即使让第二底座部件8相对于第一底座部件5绕着转动轴部7的轴线6转动大致180°，也能通过倾斜部34来减小第二底座部件8与第一底座部件5之间的摩擦。

在这种打开状态下，挡块17的另一止转部41抵接在第一底座部件5的另一个止挡面40上，以限制第二底座部件8进行超过规定范围以上的转动。此外，在这种打开状态下，棘轮弹簧42的棘轮凸起43再次与挡块17的凹部44卡合，使第一部件1与第二部件2保持打开状态。

如上所述，根据本发明，可提供一种能够使两个部件转动，并能使一个部件相对于另一个部件倾斜的小型铰链装置。

Claims (5)

1.一种铰链装置，其枢轴安装成：可以从第一部件与第二部件重合在一起的状态，使上述第二部件相对于与上述第一部件重合的封闭面大致平行地转动，从而使上述封闭面露出来，其特征在于，

包括：固定在上述第一部件上并具有第一通孔的第一底座部件；固定在上述第二部件上并具有第二通孔的第二底座部件；以及卡合在上述第一和第二通孔中的转动轴部；

通过使上述第二底座部件相对于上述第一底座部件转动，上述转动轴部能够相对于上述第一通孔转动；上述转动轴部被设置成相对于上述第二底座部件处于止转状态，并且随着上述第二底座部件的转动，可以与该第二底座部件一起转动；并且，上述第二底座部件以大致与上述转动轴部的转动轴正交的方向为摆动轴、来相对于上述转动轴部自由倾斜；在上述第二底座部件侧设置抵接部，而在上述第一底座部件侧设置与上述抵接部抵接的凸轮面；并配设弹性件，弹性件的一端固定在上述转动轴部上，而另一端推压上述第二底座部件，以将上述抵接部压紧在上述凸轮面上；当上述第二底座部件转动时，上述抵接部在上述凸轮面上滑动，由此上述第二底座部件相对于上述转动轴部相对倾斜。

2.根据权利要求1所述的铰链装置，其特征在于，

在上述第一底座部件所具有的凸轮面的起始点上，具有使上述抵接部陷入并容许上述第二底座部件倾斜的凹陷部，借助于上述弹性件对上述抵接部施力使其陷入上述凹陷部中，从而对上述第二底座部件施力，使其倾斜。

3.根据权利要求1或2所述的铰链装置，其特征在于，

上述凸轮面是从起始点向终点高度逐渐升高的倾斜面。

4.根据权利要求1或2所述的铰链装置，其特征在于，

具有把上述转动轴部的转动定位并卡定在规定的位置上的定位卡定机构，至少把上述转动轴部的转动定位并卡定在第一位置和第二位置上，上述第一位置为上述第二部件与上述第一部件大致重合的位置，上述第二位置为使上述第二部件从上述第一位置相对于上述第一部件转动大致180°而与上述第一部件大致呈直线状连接的位置。

5、根据权利要求3所述的铰链装置，其特征在于，

具有把上述转动轴部的转动定位并卡定在规定的位置上的定位卡定机构，至少把上述转动轴部的转动定位并卡定在第一位置和第二位置上，上述第一位置为上述第二部件与上述第一部件大致重合的位置，上述第二位置为使上述第二部件从上述第一位置相对于上述第一部件转动大致180°而与上述第一部件大致呈直线状连接的位置。

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