CN100446646C - 铰链结构 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种铰链结构，其包括：一固定座，该固定座上设有卡合部；一控制件，其一端设有配合部，固定座的卡合部可相脱离卡于控制件的配合部；一第一弹性件，提供弹力作用于该控制件；一第二弹性件；一随动件，该随动件一端设有凹槽及水平部，该随动件与控制件相对固定；一轴，该轴上具一端轴，其上设有外螺纹，该轴两端分别设有连接部；一凸轮，该凸轮一端设有突出部，该第二弹性件提供弹力以使凸轮抵持于随动件，该凸轮上进一步设有轴孔，该轴孔上设有内螺纹，其与轴的外螺纹相配合，该凸轮外圆周壁上具凸块，该凸轮的突出部配合于随动件的二凹槽。该铰链结构可自动打开且可任意位置停留。
Description
【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折叠式电子装置中且具自动开启功能的铰链结构。
【背景技术】
随着无线通讯技术与信息处理技术的迅速发展，移动电话、PDA(个人数字助理)等携带式电子装置使消费者可随时随地享受高科技带来的种种便利，其中折叠式电子装置因其结构玲珑新颖而广受消费者欢迎。
折叠式电子装置通常通过铰链结构连接本体及盖体。现有铰链结构通常包括主轴、凸轮、随动件及弹簧，弹簧套于主轴上，凸轮、随动件之一与弹簧直接接触，凸轮与随动件在弹簧弹性作用力下，始终保持接触并且相配合。关闭状态时，凸轮的凸轮面的凸峰位于随动件凸轮面的凹谷；在翻盖打开时，凸轮的凸峰相对随动件的凹谷越过随动件的凸峰，停止施力后，凸轮的凸峰自动滑入随动的另一凹谷而锁定；该种类型的铰链结构通过克服弹簧的弹力使凸轮的凸轮面与随动件的凸轮面相对运动，来实现盖体相对本体的开合。
但是，上述的铰链结构在使用时，使用者通常需双手配合才能开启盖体，导致使用者在接听或拨打电话时，无法实现单手操作，操作不便；此外，关闭及开启的稳定状态虽然能满足使用者一般的操作需求，但是其不能满足使用者对翻盖多角度定位的需求。此外，随动件与凸轮的凸轮面多为棱角形设计，经多次使用，易于摩损，反复摩擦后会变得圆滑，使连接松动。
【发明内容】
鉴于以上的缺点，有必要提供一种可自动打开且可任意位置停留的铰链结构。
一种铰链结构，包括：一固定座，该固定座上设有卡合部；一控制件，其一端设有配合部，固定座的卡合部可相脱离卡于控制件的配合部；一第一弹性件，提供弹力作用于该控制件；一第二弹性件；一随动件，该随动件一端设有凹槽及水平部，该随动件与控制件相对固定；一轴，该轴上具一端轴，其上设有外螺纹，该轴两端分别设有连接部；一凸轮，该凸轮一端设有突出部，该第二弹性件提供弹力以使凸轮抵持于随动件，该凸轮上进一步设有轴孔，该轴孔上设有内螺纹，其与轴的外螺纹相配合，该凸轮外圆周壁上具凸块，该凸轮的突出部配合于随动件的凹槽或水平部上。
相较现有技术的铰链结构，所述铰链结构通过外力释放控制件，进而于第二弹性件的作用下，凸轮于轴上螺旋运动，其进一步带动盖体相对本体打开，实现单手操作即可自动打开盖体。
此外，凸轮上设有二突出部，随动件上相应设有二凹槽及二水平部，凸轮的突出部可相对随动件的凹槽滑到水平部，从而使盖体相对本体停留于水平部任一位置，实现了盖体多角度定位的需求。
【附图说明】
图1是本发明铰链结构优选实施方式的分解立体图；
图2是本发明铰链结构优选实施方式另一方向的分解立体图；
图3是本发明铰链结构优选实施方式的剖视图。
【具体实施方式】
本发明铰链结构优选实施方式适用于一具本体和盖体的折叠型或翻盖型携带式电子装置(图未示)。以下以其应用在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包括一卡固件4，固定座5，控制件6，第一弹簧7，锁固件8，第二弹簧9，挡板91，滚珠体92，随动件10，凸轮20，轴30，套筒40及卡固环50。
卡固件4为圆盘状，中部开有变形孔41。
固定座5大致为筒状，其具一外周壁510及一底壁520，该底壁520使该固定座5一端封闭，另一端开口。沿该外周壁510上具开口的一端对称开有二开槽530。底壁520上开有一轴孔540，相邻轴孔540的两侧开有二侧孔550。底壁520朝开口侧上延伸有二对称的凸台560，其分别相邻侧孔550并紧贴外周壁510。在外周壁510的外圆周上，开有止转槽570，该止转槽570可与移动电话本体配合，使该固定座5与移动电话本体无相对转动。
控制件6大致为圆筒状，其于筒身一端开有二相对的侧槽61，相邻各侧槽61处各具一卡合壁62，控制件6的侧槽61与固定座5的凸台560相配合，卡合壁62卡于固定座5的二凸台560之间，从而可使控制件6与固定座5相卡合。卡合壁62内壁的直径小于控制件6的筒身内径，而于筒身内形成台阶。与侧槽61相对另一端的筒身上，延伸有二相对的凸柱63，凸柱63底部的周缘方向，向上设有凸棱64。该凸棱64可配合于固定座5的开槽530内，从而使控制件6进一步与固定座5相卡合。
第一弹簧7为一柱状弹簧，其直径与控制件6的筒身直径大致相同，但大于卡合壁62的内径，从而使第一弹簧7一端可抵持于控制件6的卡合壁62所形成于筒身内的台阶上。
锁固件8大致为筒状，其沿周壁一端延伸有二相对的阶梯壁81，相邻阶梯壁81处开有卡槽82，控制件6的凸柱63可卡于锁固件8的卡槽82内，使锁固件8与控制件6相对固定。阶梯壁81的内径小于第一弹簧7的直径，阶梯壁81的外径大于第一弹簧7的直径，使第一弹簧7另一端抵持于锁固件8的阶梯壁81上。与阶梯壁81相对的另一端，锁固件8延伸有二凸壁83，二凸壁83之间分别形成二矩形槽84。
第二弹簧9为一柱状螺旋弹簧，其可套于轴30上。
挡板91为环状金属垫片，使用时其可盖于滚珠体92上。
滚珠体92为若干球状滚珠组成。
随动件10大致为中空圆柱体，一端延伸有二配合部11，相邻配合部11的两侧开有配合槽12。配合部11可卡于锁固件8的矩形槽84内，配合槽12可与锁固件8的凸壁83相配合，从而使随动件10与锁固件8卡合于一体。随动件10的另一端设有二凹槽15和二水平部16。凹槽15为设于随动件10上的开槽，凹槽15的底面可为弧形面、斜面等，其形状因盖体需要打开的角度不同，其形状也相应不同。随动件10的内部开有阶梯孔13，相对凹槽15一端的阶梯孔13直径小于另一端的直径。在阶梯孔13的壁上设有容置槽14，用于容置滚珠体92；组装时，将挡板91盖于滚珠体92上，使第二弹簧9一端抵持于挡板91上。
凸轮20大致为圆柱状，其一端上设有二突出部24，其与随动件10的二凹槽15相配合。凸轮20的中心开有轴孔22，其内周壁上设有内螺纹23。该凸轮20的外周壁上设有二相互平行的凸块21。
轴30依次包括一端轴31、一中轴32及变形轴部33。端轴31上设有外螺纹311，端轴31一端设有抵持部312。中轴32为柱状，端轴31与其相连接处形成台阶34。该变形轴部33的断面为非圆形，其一端设有环槽331，卡固件4可卡于环槽331内。
套筒40为中空圆筒状，其一端开口一端封闭。于套筒40的内圆周壁上纵向延伸有相对的长槽42，从而其外圆周壁相对长槽42处，形成二卡块43，用以和移动电话盖体配合。凸轮20的凸块21与套筒40的长槽42相配合，从而使凸轮20与套筒40无相对转动。
卡固环50为一O形环，其可卡于轴30的抵持部312上。
请参阅图3，组装时，将凸轮20通过内螺纹23旋入轴30的外螺纹311上，凸轮20套于轴30的端轴31之后，随动件10沿轴30的变形轴部33穿入，随动件10的二凹槽15与凸轮20的二突出部24相配合。将滚珠体92装入随动件10的容置槽14中，再将挡板91盖于滚珠体92上。第二弹簧9套于轴30上，其一端抵持于随动件10上的挡板91；再将锁固件8的凸壁83配合于随动件10的配合槽12上，随动件10的配合部11配合于锁固件8的矩形槽84内，从而使锁固件8与随动件10卡固为一体。
之后将第一弹簧7、控制件6依次套于轴30上，第一弹簧7一端抵持于锁固件8的阶梯壁81上，另一端抵持于控制件6的卡合壁62上，且控制件6的凸柱63配合于锁固件8的卡槽82内，使控制件6与锁固件8卡固一起。再套上固定座5，使第二弹簧9另一端抵持于固定座5的底壁520；轴30的变形轴部33于固定座5的轴孔540部分伸出，同时使固定座5的凸台560与控制件6的侧槽61相配合，从而限定控制件6相对固定座5旋转。将卡固件4卡于变形轴部33的环槽331上，从而将上述组件固定于轴30上。
将上述装配好的组件沿凸轮20一端伸入套筒40内，凸轮20的凸块21配合于套筒40的长槽42内，轴30的抵持部312从套筒40的半封闭端伸出，卡固环50卡于轴30的抵持部312，从而完成上述装配过程。
上述的铰链结构，装入移动电话上，其固定座5的止转槽570与移动电话本体配合，套筒40的卡块43与移动电话盖体配合。初始状态时，盖体相对本体闭合，第二弹簧9具一定预压力，作用于随动件10上，传递给凸轮20，使凸轮20相对端轴31的外螺纹311有旋转趋势，但由于控制件6受固定座5的限制，凸轮20保持不动。第一弹簧7可预设一定压力，也可不预设压力。
使用时，若使用者单手操作移动电话时，通过外力使控制件6轴向移动，其又进一步带动第一弹簧7向凸轮20方向移动，此时，锁固件8不动，第一弹簧7积累弹性势能；当卡合壁62脱开了固定座5的凸台560的限制后，凸轮20由于随动件10传递第二弹簧9的弹性力作用下，带动随动件10且相对轴30端轴31的外螺纹311旋转，而第二弹簧9通过挡板91及滚珠体92抵持于随动件10上，使随动件10与第二弹簧9之间滑动摩擦转化为滚动摩擦，减小了之间能量损耗。
凸轮20旋转的同时，也带动随动件10、锁固件8、第一弹簧7及控制件6既向右移动又一同旋动，凸轮20进一步带动套筒40旋转，从而带动盖体旋转，直至盖体相对本体打开，此时，因第一弹簧7积累的弹性势能，使其又反向推动控制件6向左移动，从而使控制件6的卡合壁62又卡于固定座5的二凸台560之间，凸轮20停止转动。
关闭时，用手扳动盖体，盖体带动套筒40旋转，进一步带动凸轮20相对端轴31的外螺纹311转动，使凸轮20既转动又相对轴30移动，因控制件6卡于固定座5的凸台560内，不能旋转，进而与其连接的锁固件8及随动件10不能旋转；由于凸轮20的二突出部24的作用，向左推动随动件10，且凸轮20的突出部24由随动件10的二凹槽15旋出，而使凸轮20的突出部24旋转到随动件10的二水平部16，第二弹簧9积累一定弹性势能，继续施力，凸轮20的突出部24又滑入到下一凹槽15的边缘，停止施力，由于第二弹簧9的弹力作用，且第二弹簧9的回弹长度大于轴30外螺纹的螺距，从而使凸轮20的突出部24自动滑动到随动件10的凹槽15底部，从而使盖体相对本体闭合。
本发明铰链结构优选实施方式也可手动打开，用手扳动盖体，盖体带动套筒40旋转，进一步带动凸轮20相对端轴31的外螺纹311转动，使凸轮20既转动又相对轴30移动，因控制件6卡于固定座5的凸台560内，不能旋转，进而与其连接的锁固件8及随动件10不能旋转；由于凸轮20的二突出部24作用，向左推动随动件10，且凸轮20的突出部24由随动件10的二凹槽15旋出，而使凸轮20的突出部24旋转到随动件10的二水平部16，停止施力，凸轮20的突出部24可停留于随动件10的水平部16上，从而使盖体相对本体打开，继续施力，盖体可相对本体停留于另一角度，从而实现盖体多角度定位的需求。
可以理解，本发明优选实施例中，锁固件8可以省略，而使控制件6与随动件10直接连接，而第一弹簧7与第二弹簧9直接抵持于随动件10上。
可以理解，固定座5的凸台560及开槽530的卡合部也可采用其它结构；控制件6的侧槽61、卡合壁62及凸棱64的配合部也可采用其它结构；只要固定座5及控制件6能够实现锁定及解锁作用即可。
可以理解，凸轮20的突出部24可与凸轮22相分离，通过与其配合的凸轮20表面形状来限定突出部。
可以理解，第一弹簧7与第二弹簧9可由其它第一弹性件及第二弹性件代替，如弹性海绵等代替。
可以理解，套筒40可以省略，而直接将凸轮20与移动电话盖体连接。
可以理解，固定座5的止转槽570也可设置于卡固件41上。
可以理解，该轴30两端的环槽331及抵持部312也可采用其它连接部结构，如一端设有凸缘形式，另一端再通过螺纹方式与一固定部连接。
可以理解，该轴30两端的连接部直接与移动电话本体或盖体相连。
可以理解，该轴30两端所结合的卡固件4及卡固环50也可采用其它固定件形式。
可以理解，滚珠体92也可为塑料垫片或润滑油等缓冲体代替。
Claims (15)
1.一种铰链结构，其特征在于，该铰链结构包括：
一固定座，该固定座上设有卡合部；
一控制件，其一端设有配合部，固定座的卡合部可相脱离的卡于控制件的配合部；
一第一弹性件，提供弹力作用于该控制件；
一第二弹性件；
一随动件，该随动件一端设有凹槽及水平部，该随动件与控制件相对固定；
一轴，该轴上具有一端轴，其上设有外螺纹，该轴两端分别设有连接部；
一凸轮，该凸轮一端设有突出部，该第二弹性件提供弹力以使随动件抵持于凸轮，该凸轮上进一步设有轴孔，该轴孔上设有内螺纹，其与轴的外螺纹相配合，该凸轮外圆周壁上具有凸块，该凸轮的突出部配合于随动件的凹槽或水平部上。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括缓冲体和挡板，随动件相对凹槽一端设有容置槽，缓冲体置于容置槽内，挡板盖于缓冲体上，第二弹性件一端抵持于挡板。
3.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于：该缓冲体为滚珠体、润滑油或塑料垫片。
4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一锁固件，其两端分别连接控制件和随动件。
5.如权利要求4所述的铰链结构，其特征在于：该第一弹性件一端抵持于锁固件上，另一端抵持于控制件上。
6.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该固定座包括一底壁和一外周壁，该卡合部为设置于底壁的凸台，控制件的配合部为侧槽，控制件的侧槽与卡合部的凸台相配合。
7.如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于：该控制件相邻侧槽处设有卡合壁，该卡合壁内壁的直径小于控制件筒身的直径，第一弹性件一端抵持于卡合壁内径上。
8.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：该锁固件一端设有阶梯壁，第一弹性件另一端抵持于锁固件的阶梯壁上。
9.如权利要求8所述的铰链结构，其特征在于：该锁固件相对阶梯壁一端延伸有二凸壁，二凸壁之间分别形成矩形槽，随动件相对凹槽端延伸有二配合部，二配合部之间形成配合槽，锁固件的凸壁与随动件的配合槽相卡合，锁固件的矩形槽与随动件的配合部相卡合。
10.如权利要求9所述的铰链结构，其特征在于：该固定座的外周壁上设有开槽，控制件上设有凸棱，凸棱卡于开槽内。
11.如权利要求1所述的铰链结构，其中该铰链结构进一步包括一套筒，该套筒内部设有长槽，该长槽可配合于凸轮的凸块上。
12.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该轴上设有变形轴部，固定座套于该轴的变形轴部上。
13.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该固定座包括一外周壁，该外周壁上设有止转槽。
14.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一卡固件，该卡固件卡于轴一端的连接部，且抵持于固定座。
15.如权利要求14所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一固定件，该固定件卡于轴另一端的连接部。
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