CN100412393C - 铰链结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种铰链结构，其包括一固持环、一套筒、一滚动体、一中轴及一弹性组件。套筒具有形成于一端的端壁，端壁中心开设一开孔，所述套筒内周壁表面靠近端壁相对一端处设有内螺纹，内螺纹上开设一容置槽，所述滚动体容置于所述容置槽内，所述固持环固持于套筒的端壁相对端，该中轴包括一设有外螺纹的螺杆，该弹性组件提供一使套筒内的滚动体沿中轴的外螺纹滚动的作用力。本发明铰链结构能量损失少，使用寿命长。

Description

铰链结构
【技术领域】
本发明是关于一种铰链结构，尤其是关于一种用于可折叠便携式电子装置的铰链结构。
【背景技术】
随着无线通讯与信息处理技术的发展，移动电话、PDA(Personal Digital Assistants)等便携式电子装置竞相涌现，令消费者可随时随地充分享受高科技带来的种种便利，而其中可折叠便携式电子装置因其结构玲珑新颖而为广大消费者所青睐。
如今生产厂商正努力减小可折叠便携式电子装置的体积、尺寸及重量以满足广大消费者的要求。可折叠便携式电子装置通常通过铰链结构连接本体与翻盖。铰链结构通常包括主轴、凸轮、凸轮随动件及弹簧，弹簧套于转轴上，凸轮、凸轮随动件的一与弹簧直接接触，凸轮与凸轮随动件在弹簧弹性作用力下，始终保持接触并且相配合。
以上所述铰链结构虽能实现移动电话的开启与关闭，由于凸轮和凸轮随动件在弹簧作用下始终接触，且该移动电话开启及关闭时，凸轮与凸轮随动件因相对转动将产生滑动摩擦，能量损失较为严重；另外，凸轮与凸轮随动件之间因产生滑动摩擦而易于磨损，由此影响铰链结构的使用寿命。此外，该种铰链结构在盖体相对本体打开时，弹簧的作用可能对盖体产生较大的冲力，从而易破坏盖体与本体相互连接的部分。
鉴于以上缺点，有必要提供一种能量损失少，使用寿命长的铰链结构。
【发明内容】
鉴于以上现有技术的缺点，有必要提供一种能量损失少，使用寿命长的铰链结构。
一种铰链结构包括一固持环、一套筒、一滚动体、一中轴及一弹性组件，套筒具有形成于一端的端壁，端壁中心开设一开孔，所述套筒内周壁表面靠近端壁相对一端处设有内螺纹，内螺纹上开设一容置槽，所述滚动体容置于所述容置槽内，所述固持环固持于套筒的端壁相对端，该中轴包括一设有外螺纹的螺杆，该弹性组件提供一使套筒内的滚动体沿中轴的外螺纹滚动的作用力。
相较现有技术，所述铰链结构通过一螺杆与容置于套筒内螺纹内的滚动体配合代替现有铰链结构的凸轮配合即可实现盖体与本体的铰接及相对转动，由此可减小铰链结构的体积及重量。另外，所述铰链结构通过滚动体与螺杆的配合将使螺杆与套筒相对运动时仅产生滚动摩擦，由此减少为克服现有技术中的滑动摩擦而产生的能量损耗。另外，通过所述螺杆及滚动体，避免了套筒与螺杆的直接接触，提高了铰链结构的使用寿命。再者，所述铰链结构仅通过一中轴将所有组件组装于一体，实现模块化，方便单独安装及携带。此外，所述铰链结构的螺纹结构对盖体相对于本体打开有阻挡作用，从而使得在该打开过程中移动电话本体及转动体受到的冲击力小。
【附图说明】
图1是本发明铰链结构较佳实施例的一方向的立体分解图；
图2是本发明铰链结构较佳实施例的另一方向的立体分解图；
图3是本发明铰链结构较佳实施例的套筒的剖视图；
图4是本发明铰链结构较佳实施例的组装立体图；
图5是本发明铰链结构较佳实施例沿图4中V-V线的剖面图。
【具体实施方式】
本发明铰链结构适用于一具本体和盖体的折叠型或翻盖型便携式电子装置(图未示)。本发明较佳施实例以其应用于移动电话为例加以说明，所述移动电话包括本体及盖体。
请参阅图1及图2，本发明较佳实施例的铰链结构10包括一固持环100、一套筒200、若干滚珠300、中轴400、弹性组件500及一卡环600。
固持环100是一圆环，中间开设一圆孔102。固持环100一表面沿圆孔102对称设置二环状突起104。每一环状突起104的末端106为一弧形斜面，所述二环状突起104的弧形斜面为反对称布置。固持环100的外圆周对称开设二卡槽108。
请同时参阅图3，套筒200为筒状，其具有形成于一端的端壁202。端壁202中心开有一开孔204，套筒200的外壁具有对称布置的二纵向凸部206，纵向凸部206于插入移动电话盖体里进行组装时起键作用，可防止套筒200相对盖体旋转。套筒200的内周壁表面靠近端壁202相对一端处设置有内螺纹208，内螺纹208上开设一容置槽210。套筒200上相对端壁202一端上对称设置二凸块212，且分别与固持环100的卡槽108相卡合。
滚珠300形成一环形滚动体，容置于套筒200的容置槽210内。
中轴400包括一体成形的轴杆402及螺杆404，螺杆404的外径大于轴杆402的外径。轴杆402远离螺杆404的一端设置一变形轴部406，所述变形轴部406的弧形壁上开设一卡槽408，螺杆404上设置有外螺纹410，且沿螺杆404延伸一定距离。套筒200的内螺纹208通过滚珠300与所述外螺纹410相配合。变形轴部406一端插入移动电话本体里于组装时起键作用，可防止中轴400相对于本体旋转。
弹性组件500为一螺旋弹簧，其套设于中轴400，其一端抵顶于套筒200的端壁202，另一端抵顶卡环600。
卡环600中央开设一卡孔602，卡孔602的形状对应于中轴400的卡槽408的形状，所述卡环600通过卡孔602与中轴400的卡槽408的卡合固持于中轴400上，并抵持弹性组件500。
请参阅图4及图5，本发明较佳实施例的铰链结构10装配结构如下，首先，滚珠300容置于套筒200的容置槽210内，固持环100装配于套筒200一端，其环状突起104与套筒200的内螺纹208共同围成一空间，且环状突起104可抵持于容置于容置槽210内的滚珠300，以避免滚珠300从套筒200中掉出，同时套筒200的二凸块212分别与固持环100的二卡槽108相卡合。之后，中轴400依次穿过固持环100的圆孔102，套筒200、弹性组件500及卡环600，使其螺杆404的外螺纹410与套筒200的内的滚珠300配合接触，弹性组件500一端抵顶于套筒200的端壁202，卡环600卡固于中轴400的卡槽408并抵顶弹性组件500。
该铰链结构10应用于移动电话中时，中轴400与套筒200分别与移动电话本体或盖体的一方相连接。以下以中轴400通过变形轴部406端部与移动电话本体配合，套筒200通过其纵向凸部206与移动电话盖体配合为例进一步说明铰链结构10的运作过程。
初始状态时，弹性组件500为其原始长度，此时，移动电话本体与盖体处于相对打开的状态，中轴400通过变形轴部406与本体配合，套筒200通过纵向凸部206与盖体相配合，弹性组件500一端抵顶卡环600，另一端抵顶套筒200。盖体相对本体闭合时，套筒200相对中轴400方向旋转，套筒200内的滚珠300随着套筒的旋转沿中轴400的外螺纹410滚动，由此使套筒200转动的同时沿中轴400的螺杆404轴向移动压缩弹性组件500。至该盖体被一锁扣装置锁扣于本体上时，此时，盖体相对本体闭合，而弹性组件500处于形变的状态，其本身积蓄了一定的弹性势能。如此，当再次开启盖体时，只要将锁扣装置的锁扣解除，盖体即会通过弹性组件500弹性势能的释放而自动反演上述闭合过程，恢复到打开状态。
可以看出，套筒200相对中轴400转动过程中，由于滚珠300随着套筒200的转动沿螺杆404的外螺纹410滚动，滚珠300与螺杆404的间仅产生滚动摩擦，由此避免套筒200与螺杆404直接接触产生的滑动摩擦，从而提高该铰链结构的使用寿命。此外，在开启过程中，由于外螺纹410与套筒200上的滚珠300配合对弹性组件500的复位有阻挡作用，使得开启过程较为平缓，从而可以避免盖体对本体造成过大的冲击。
可以理解，本发明铰链结构的另一实施例，将卡环600省却，而将弹性组件500固持于中轴400上，弹性元件500一端與本體抵持，另一端與套筒200抵持。套筒200的纵向凸部206也可由其它固定部代替或者省略，而将套筒100设置为非圆形的套筒。此外，弹性组件500不仅仅限于螺旋弹簧。所述滚珠300可由其它滚动体代替。所述套筒200的凸块212及固持环100的卡槽108亦可由其它卡固结构代替。

Claims (11)

1. 一种铰链结构，包括一套筒、一中轴及一弹性组件，套筒具有形成于一端的端壁，端壁中心开设一开孔，其特征在于：该铰链结构还包括一固持环及一滚动体，所述套筒内周壁表面靠近端壁相对一端处设有内螺纹，  内螺纹上开设一容置槽，所述滚动体容置于所述容置槽内，所述固持环固持于套筒的端壁相对端，该中轴包括一设有外螺纹的螺杆，该弹性组件提供一使套筒内的滚动体沿中轴的外螺纹滚动的作用力。
2. 如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该滚动体是由若干滚珠组成。
3. 如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于：该套筒的外壁设置有固定部。
4. 如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于：该固定部为设置于套筒外壁的纵向凸部。
5. 如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该固持环的外圆周设置有卡固结构，该套筒相对端壁的一端上设有卡合结构，所述卡合结构与固持环的卡固结构相卡合。
6. 如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于：该卡固结构包括二对称设置的卡槽，该卡合结构包括二对称设置的凸块，所述凸块与固持环的卡槽相卡合。
7. 如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于：该卡固结构包括二对称设置的凸块，该卡合结构包括二对称开设的卡槽，所述凸块与所述卡槽相卡合。
8. 如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该弹性组件为一柱状压缩弹簧，其套于中轴上。
9. 如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构还包括一卡环，该中轴还包括一轴杆，该轴杆为一变形轴杆且与螺杆一体成形，该轴杆远离螺杆的一端开设一卡槽，所述卡环卡固于所述卡槽。
10. 如权利要求9所述的铰链结构，其特征在于：该弹性组件一端抵持套筒，另一端抵持卡环。
11. 如权利要求10所述的铰链结构，其特征在于：该弹性组件为一柱状压缩弹簧。
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