CN100471371C - 铰链结构 - Google Patents

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Abstract

一种铰链结构应用于手机等便携式电子装置中，包括主轴、扭簧、壳体和销，主轴一端设置卡固端，壳体为一端开口的中空柱体，壳体上开设滑槽，扭簧套设在主轴上，和主轴容置在壳体内，主轴卡固端露出于壳体外，扭簧一端和壳体结合，另一端和主轴结合，销的一端固设于主轴，另一端伸入滑槽中，并可在其中滑动。该铰链结构通用性强、由其自身限定便携式电子装置盖体张开和闭合角度且功能多样。

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手机、PDA(PersonalDigital Assistant，个人数字助理)等便携式电子装置的铰链结构。
【背景技术】
目前，市场上所销售的便携式电子装置，如手机、PDA等，多为折叠式结构，即包括盖体和本体，采用铰链将盖体和本体可旋转的铰接在一起。
业界较常采用的一种铰链结构为扭簧式，即采用扭转弹簧为主要元件，达成盖体和本体的一定开合功能。美国专利第6,493,542号所揭示的铰链(请参照图1所示)即为此类型的铰链结构。该铰链包括壳体91、弹簧92及主轴93。壳体91为一端开口的中空圆柱体，其一端设端部912，用以与手机盖体配合，壳体91内在封闭端开设带内螺纹的孔914。弹簧92两端向外延伸出两卡持端922、924。主轴93一端设具外螺纹的固定端932，另一端设凸缘部934。弹簧92容置在壳体91内，卡持端922、924分别由壳体91两端伸出，卡持端922与壳体91配合，另一卡持端924与手机本体配合。主轴93插入弹簧92内，固定端932旋入壳体91的孔914内，该铰链结构即装配完成。装入手机壳体后，端部912与手机盖体配合，卡持端924和手机本体配合。手机盖体闭合时，弹簧92具一定预扭力，盖体通过其他卡合结构，如磁铁，吸附或卡合于本体。需使用手机时，将上述卡合结构释放，盖体即在弹簧92的扭力作用下开启。上述铰链结构结构简单，操作方便。但其缺点在于，弹簧92的卡持端924与手机本体配合，需在本体上设置特殊结构，因而通用性较差。整个铰链结构所受扭力由端部912和卡持端924承受，而卡持端924体积很小，则要求该卡持端924具较大强度。该铰链结构功能较为单一。采用此种铰链结构的手机，盖体和本体打开的角度通常由盖体和本体的结构限定，而盖体开启时的冲击力也由盖体和本体承担，易对其产生磨损，因而影响手机的寿命。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种通用性强、由其自身限定张开和闭合角度且功能多样的铰链结构。
本发明的目的是这样实现的：本发明铰链结构应包括主轴、扭簧、壳体和销，主轴一端设置卡固端，壳体为一端开口的中空柱体，壳体上开设滑槽，扭簧套设在主轴上，和主轴容置在壳体内，主轴卡固端露出于壳体外，扭簧一端和壳体结合，另一端和主轴结合，销的一端固设于主轴，另一端伸入滑槽中，并可在其中滑动。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明铰链结构通过主轴卡固端及壳体和手机盖体及本体配合，通用性强；通过壳体滑槽限定主轴转过的角度，从而限定手机盖体张开和闭合角度，不需通过手机壳体限定，因而在手机开启时不会撞击和磨损手机壳体；通过对壳体滑槽形状做出变化，可使该铰链结构实现不同的功能。
【附图说明】
图1是现有的铰链结构的立体分解图。
图2是本发明铰链结构的立体分解图。
图3是本发明铰链结构的组装图。
图4是本发明铰链结构第二实施例的组装图。
图5是本发明铰链结构第三实施例的组装图。
【具体实施方式】
本发明铰链结构用于折叠式便携式电子装置。
请参照图2和图3所示，本发明铰链结构包括主轴1、两个扭簧2、抵持柱3、压簧4、壳体5、两个固定片6以及两个销7。
主轴1一端设凸缘12和卡固端14，其主体的中部开设由凸缘12贯通到另一端的开槽16，开槽16将主轴1的主体均分为两个分叉部18，在每一分叉部18上开一通孔182，两通孔182的位置不对应，在每一分叉部18上进一步开设与设在另一分叉部18上的通孔182对应的卡位孔184，该卡位孔184为非贯通的孔。
两个扭簧2结构相同，均为柱状弹簧，其一端设向其轴心延伸的插入端22，另一端设沿其轴线方向延伸的卡持端24。扭簧2套设在主轴1上，插入端22插入主轴1的开槽16内。
抵持柱3为一端开口的中空圆柱体，由其内延伸出一定位柱32。主轴1的一端插入抵持柱3的开口中，定位柱32插入主轴1的开槽16中。
压簧4为柱状弹簧，其一端抵持抵持柱3。
壳体5为一端开口另一端封闭的中空圆柱体，其外侧凸设沿轴向延伸的两个凸肋52，两凸肋52在壳体5外侧为180度分布。每一凸肋52上开设沿轴向延伸的非贯通的方形孔54，方形孔54内进一步开设沿轴向延伸的贯通的限位槽542，两方形孔54和两限位槽542的位置不对应。壳体5上进一步开设两个贯通的滑槽56，该滑槽56所在的平面与壳体5的轴线垂直。两滑槽56的位置不对应。由滑槽56一端到另一端相对壳体5的轴心线转过约160度。压簧4、抵持柱3、扭簧2和主轴1的分叉部18均容置在壳体5内，压簧4的一端抵持壳体5的内壁。
固定片6由矩形金属片弯折而成，其中部弯折成半圆柱状的容纳部62，该容纳部62容置于壳体5的限位槽542内。
销7为圆柱体，其穿过主轴1分叉部18的通孔182，一端容置在分叉部18的卡位孔184内，另一端伸入壳体5的滑槽56中。
装配时，先将压簧4放入壳体5内，再将主轴1的两个分叉部18依次插入两个扭簧2和抵持柱3，使扭簧2的插入端22和抵持柱3的定位柱32均插入主轴1的开槽16中，压触压簧4，使其具一定预压力。将上述装好的主轴1、扭簧2和抵持柱3放入壳体5内，使两扭簧2的卡持端24分别从壳体5的两个限位槽542露出，将固定片6从外侧放入壳体5的方形孔54，将其容纳部62伸入限位槽542，将固定片6沿方形孔54滑动到适当位置，使扭簧2的卡持端24插入容纳部62。最后，调整主轴1相对壳体5的角度，使其通孔182对准壳体5的滑槽56，将销7穿过滑槽56和通孔182，并插入卡位孔184中，销7和卡位孔184为过盈配合，因而销7固定在主轴1上。这样，整个铰链结构就装配成一个整体，如图3所示。
将上述装配好的铰链结构置入手机本体和盖体的连接处，使主轴1的卡固端14与盖体配合，壳体5与本体配合，并使盖体相对本体闭合时，扭簧2具一定预扭力。当手机处于非使用状态，其盖体相对本体闭合时，通过其他卡合机构或磁性装置将盖体卡合或吸附于本体，由于扭簧2具预扭力，铰链结构的销7处于壳体5的滑槽56的一端，此时，铰链结构处于不稳定状态。当需使用手机时，释放上述卡合机构或磁性装置，使盖体释放，由于扭簧2具一定预扭力，而扭簧2的卡持端24与壳体5配合，相对本体不动，其插入端22即带动主轴1及手机盖体转动，同时，销7在滑槽56中滑动。当主轴1转过约160度，销7滑到滑槽56的另一端，主轴1即停止转动，手机盖体达到打开位置，此时铰链结构处于稳定状态。需闭合盖体时，对盖体施力，盖体带动主轴1抵抗扭簧2的扭力转动，销7同时在滑槽56中滑动，直到盖体回到闭合位置，重新被卡合机构或磁性装置卡合或吸附，盖体即关闭。在此过程中，压簧4的作用在于推挤主轴1靠向壳体5一端，从而使销7靠向壳体5的滑槽56一侧，这样就使得主轴1的运动稳定，不会在壳体5中产生不必要的晃动。
本发明的第二实施例如图4所示，该铰链结构和第一实施例中的铰链结构大致相同，不同之处在于，壳体5的滑槽57所在的平面非为与壳体5的轴线垂直，而是与其形成一小于90度的角度。其余元件结构及装配过程均与第一实施例相同。这样，在适用此种铰链结构的手机盖体开启时，主轴1即是在扭簧2和压簧4的共同作用下转动，因而具有较大转动力，较第一实施例的铰链结构性能更好。
本发明的第三实施例如图5所示，该铰链结构和第一实施例中的铰链结构大致相同，不同之处在于，壳体5的滑槽58进一步包括第一端部582、凹部584、凸部586和第二端部588。其余元件结构及装配过程均与第一实施例相同。适用此种铰链结构的手机盖体闭合时，销7处于第一端部582。需使用手机时，释放手机的卡合机构或磁性装置，使盖体释放，主轴1在扭簧2和压簧4的共同作用下产生转动，由于凸部586高于凹部584，销7滑至凹部584即被凸部586阻挡。此时，盖体仅开启一较小角度，再对手机盖体施加一较小的作用力，使销7越过凸部586，主轴1即可在扭簧2和压簧4的作用下进一步转动，直到销7滑至滑槽58的第二端部588，盖体即打开。采用此种结构的目的在于，使用者在开启折叠式手机时，通常握持手机本体，如手机盖体重量较大，则在开启时，盖体会产生较大冲力，而使手机易于从使用者手中滑脱，而采用第三实施例中的铰链结构，在开启盖体时，盖体先开启一较小角度，冲击力很小，不会引起手机滑脱，再对盖体施加一较小力，即可开启盖体。另外，通过改变凹部584和凸部586的位置和数量也可实现手机盖体相对本体具多个停留位置的目的，这是普通的扭簧式铰链结构无法实现的。
可以理解的，本发明铰链结构也可不设压簧4和抵持柱3，扭簧2的两端也可采用其他方式与壳体5和主轴1配合。

Claims (10)

1.一种铰链结构，包括主轴、扭簧、壳体，壳体为一端开口的中空柱体，扭簧套设在主轴上，扭簧和主轴容置在壳体内，其特征在于：该铰链结构进一步包括销，其一端固设于主轴，主轴一端设置卡固端，该卡固端露出于壳体外，壳体上开设滑槽，销的另一端伸入滑槽中，并可在其中滑动，扭簧一端和壳体结合，另一端和主轴结合。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：所述滑槽所在的平面和壳体的轴线垂直。
3.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：所述滑槽所在的平面和壳体的轴线的夹角小于90度。
4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：所述滑槽进一步包括第一端部、凹部、凸部和第二端部。
5.如权利要求2、3、4其中之一所述的铰链结构，其特征在于：所述主轴主体的中部开设开槽，开槽将主轴主体均分为两个分叉部，在分叉部上开设孔，销的一端容置在该孔中。
6.如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于：所述壳体外侧凸设凸肋，凸肋上开设两限位槽，壳体滑槽一端到另一端相对壳体的轴线转过约160度。
7.如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于：所述铰链结构进一步包括固定片，固定片为片状，其中部为半圆柱状的容纳部，该容纳部容置于壳体的限位槽内。
8.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：所述扭簧为柱状弹簧，其一端设向其轴心延伸的插入端，另一端设沿其轴线方向延伸的卡持端，插入端插入主轴的开槽内，卡持端容置在固定片的容纳部中。
9.如权利要求8所述的铰链结构，其特征在于：所述铰链结构进一步包括一压簧，其为柱状弹簧，该压簧置于壳体内主轴的另一端。
10.如权利要求9所述的铰链结构，其特征在于：所述铰链结构进一步包括一抵持柱，其伸出一定位柱，抵持柱置于壳体内压簧和主轴中间，定位柱插入于主轴的开槽中。
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