CN100490616C - 铰链结构和应用其的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铰链结构，其用于铰接移动电话等便携式电子装置的本体和盖体。该铰链结构包括固定件、轴件和转动件，固定件为柱状体，其包括变形外周壁，固定件内开设一容置腔，容置腔底部设有第一凹陷，转动件为柱状体，其包括一变形轴部，且转动件的一端面上设有第二凹陷，第一凹陷和第二凹陷相互错开，且其表面均为曲面，轴件具弹性且可伸缩，其二端部均为曲面，其设于固定件的容置腔内，且其两端分别抵持固定件和转动件的第一凹陷和第二凹陷，并相互配合，固定件与转动件可相对转动。本发明还公开了一种应用所述铰链结构的电子装置，其包括分别与上述固定件和转动件连接的本体和盖体。本铰链结构及电子装置结构简单，加工方便，且设计新颖。

Description

铰链结构和应用其的电子装置
【技术领域】
本发明是关于一种铰链结构，尤其是关于一种适用于移动电话或PDA等便携式电子装置的铰链结构，本发明还关于一种应用该铰链结构的电子装置。
【背景技术】
目前，市场上所销售的电子产品，如移动电话和PDA等便携式电子装置，多为折叠式结构，即包括本体和盖体，采用铰链将盖体和本体可旋转地铰接在一起。折叠式移动电话的铰链按结构分为构件式、扭簧式和压簧式，目前业界常采用压簧式，压簧式铰链为利用凸轮与随动件配合以压缩或释放弹簧而达成盖体开合功能。
一现有铰链结构，如公告于2004年5月12日的中国专利第03236411.3号所揭示，其包括一心轴、一定位装置和一弹性件。该定位装置包括一转轴部和一旋转部，其相接端面上均设有凸轮面，该弹性件套设在心轴上并推抵定位装置的旋转部一端。该转轴部通过其上的止转部与移动电话按键体结合，该旋转部通过其上的止转部与移动电话的盖体结合。凸轮面本身较难加工，而盖体的打开角度取决于转轴部和旋转部的凸轮面的形状，故其精度要求较高，使凸轮的加工更为困难。
【发明内容】
鉴于以上内容，有必要提供一种加工较易的铰链结构。
以下，将列举较佳实施例说明此铰链结构。
一种铰链结构，包括一固定件、一轴件和一转动件，该固定件为柱状体，固定件内开设一容置腔，容置腔底部开设有一第一凹陷，转动件为柱状体，其包括一变形轴部，且转动件的一端面上设有一第二凹陷，第一凹陷和第二凹陷相互错开，且其表面均为曲面，轴件具弹性且可伸缩，其二端部均为曲面，其设于固定件的容置腔内，且其两端分别抵持固定件和转动件的第一凹陷和第二凹陷，并相互配合，固定件与转动件可相对转动。
一种电子装置，包括通过一铰链结构可开合地铰接的本体和盖体，该铰链结构包括一固定件、一轴件和一转动件，该固定件为柱状体，其包括变形外周壁，固定件内开设一容置腔，容置腔底部设有一第一凹陷，转动件为柱状体，其包括一变形轴部，且转动件的一端面上设有一第二凹陷，第一凹陷和第二凹陷相互错开，且其表面均为曲面，轴件具弹性且可伸缩，其二端部均为曲面，其设于固定件的容置腔内，且其两端分别抵持固定件和转动件的第一凹陷和第二凹陷，并相互配合，固定件与转动件可相对转动，固定件的变形外周壁与本体或盖体的一方配合，转动件的变形轴部与本体或盖体的另一方配合。
一种电子装置，包括通过一铰链结构可开合地铰接的本体和盖体，该铰链结构包括一壳体、一固定件、一轴件和一转动件，该壳体一端开放，另一端半开放，且其内外周壁均为变形周壁，该固定件为柱状体，其包括变形外周壁，固定件内开设一容置腔，容置腔底部设有一第一凹陷，转动件为柱状体，其包括一变形轴部，且转动件的一端面上设有一第二凹陷，第一凹陷和第二凹陷相互错开，且其表面均为曲面，轴件具弹性且可伸缩，其二端部均为曲面，其设于固定件的容置腔内，且其两端分别抵持固定件和转动件的第一凹陷和第二凹陷，并相互配合，固定件与转动件可相对转动，所述固定件、轴件和转动件依次从开放端装于壳体内，转动件的变形轴部露出于壳体半开放端，壳体的变形周壁与本体或盖体的一方配合，转动件的变形轴部与本体或盖体的另一方配合。
相较现有技术，所述的铰链结构所包括的元件数量较少，且不包括凸轮面等复杂、难于加工的结构，因而结构简单，加工方便，并能方便地改变所述凹陷的相对位置而满足盖体打开不同角度的要求，而不需增加新的限位装置，另外，本铰链结构没有采用目前业界常用的压簧凸轮式，结构新颖。
【附图说明】
图1是本发明铰链结构较佳实施例的立体分解图；
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固定件的立体图；
图4是本发明铰链结构较佳实施例的立体组装图；
图5是本发明铰链结构较佳实施例的打开状态的结构图；
图6是本发明铰链结构较佳实施例打开过程的状态结构图；
图7是本发明铰链结构较佳实施例关闭状态的结构图。
【具体实施方式】
本发明的较佳实施例公开一种铰链结构，其适用于移动电话或PDA等便携式电子装置。在本实施例中，以移动电话为例。
请参阅图1和图2，本较佳实施例所述的铰链结构包括一壳体10、一固定件12、二组合轴14、二弹簧16和一转动件18。
壳体10为筒状，其一端开放，另一端开设有一开孔103，壳体10的内外周壁均为截面形状略为椭圆形的变形周壁。壳体10的开放端设有二对称的挡片101，该挡片101在该铰链结构组装前平行于壳体10的轴线，组装时将其弯折，使其垂直于壳体10的轴线，部分遮挡其开放端。
请同时参阅图3，固定件12包括一底座121和二延伸部123。底座121是周壁为变形周壁的柱状体，该变形周壁形状与壳体10的内周壁形状相同。底座121的一端面124上开设有二半球形的第一凹陷125，该二第一凹陷125的球心连线通过底座121中心点。延伸部123是一部分圆环从底座121端面124沿底座121高度方向朝外延伸，并从端面124开始逐渐变窄，其周壁的内外表面均为圆柱面，且该二延伸部123相对二第一凹陷125的球心连线对称。第一凹陷125之间设有一间隔壁127，其连接所述二延伸部123，二延伸部123之间形成一容置腔以容置组合轴14。固定件12位于壳体10内，且不能相对于壳体10转动。
组合轴14包括二半圆轴141，半圆轴141包括球部143、凸缘部145和轴部147。球部143一端为半球形，另一端为圆柱状，且其通过该圆柱部与凸缘部145接续设置；轴部147为半圆柱体状，其与凸缘部147接续设置。一对半圆轴141的轴部147靠设在一起形成组合轴14的圆形轴部(图未标)，二球部143分别位于组合轴14两端。
弹簧16为柱状压缩螺旋弹簧，其环绕于组合轴14的圆形轴部上，且其两端分别接触并抵持二半圆轴141的凸缘部145。
转动件18包括一限位部181和一变形轴部183，限位部181与变形轴部183接续设置，限位部181为圆柱状，变形轴部183的截面略为椭圆形，限位部181远离变形轴部183的端面上设有二第二凹陷187，该第二凹陷187为半球形，且其沿限位部181的一直径对称设置。转动件18的限位部181设于壳体10内，变形轴部183通过开孔103伸出壳体10外，且转动件18可相对壳体10转动。
请同时参阅图4和图5，组装时，先将一弹簧16套设于一半圆轴141的轴部147上，再将另一半圆轴141插入该弹簧16，使弹簧16同样套设于该半圆轴141上，弹簧16的两端分别接触该二半圆轴141的凸缘部145，该二半圆轴141由此形成一组合轴14，其余二半圆轴141和另一弹簧16依照上述方法组装，每一组合轴14和弹簧16组成一可伸缩的弹性轴件(图未标)；然后，将转动件18从壳体10的开放端装入壳体10内，并使变形轴部183从壳体10的开孔103伸出，限位部181的与变形轴部183相接的端部紧靠壳体10半开放端的内侧；接着将组装好的组合轴14和弹簧16装入壳体10内，且使二组合轴14同一端的球部143分别位于转动件18的二第二凹陷187处，且相互配合；再将固定件12装入壳体10内，使二组合轴14位于间隔壁127的两侧，二组合轴14另一端的球部143分别位于固定件12的二第一凹陷125处，且相互配合，同时使二第一凹陷125的中心连线垂直于二第二凹陷187的中心连线，固定件12的延伸部123的顶部与转动件18的端面接触；最后，将挡片101弯折，使其紧贴固定件12的端部，使固定件12、组合轴14、弹簧16和转动件18均不能从壳体10内脱出，同时，弹簧16上预设一定弹力，即其长度比自然伸长时稍短，该预设的弹力使各半圆轴141的球部143与固定件12、转动件18的第一凹陷125、第二凹陷187紧密接触并抵持。
将本铰链结构装入移动电话的本体和盖体连接的部位，使壳体10和移动电话的本体配合，转动件18的变形轴部183和移动电话的盖体配合。当移动电话的盖体相对本体闭合时，该铰链结构处于如图5所示的状态，二第一凹陷125的中心连线垂直于二第二凹陷187的中心连线，所述二组合轴14相互交错，此为稳定状态。
请参阅图5至图7，需打开移动电话的盖体时，对盖体施力，使盖体相对本体转动，则盖体带动转动件18转动，由于壳体10和固定件12相对本体固定，故转动件18相对壳体10和固定件12转动，转动过程中，每一组合轴14的半圆轴141均沿其轴线方向朝另一半圆轴141靠拢，使组合轴14的长度减小，弹簧16被压缩，同时，各半圆轴141的球部143在第一凹陷125和第二凹陷187内转动。当盖体转过90°时，二第一凹陷125的中心连线平行于二第二凹陷187的中心连线，二组合轴14相互平行，弹簧16被压缩至最短。继续转动盖体至超过90°稍许，盖体自动转动至180°，二弹簧16内储存的势能迫使每一组合轴14中的半圆轴141沿其轴线方向离开另一半圆轴141，组合轴14的长度加长，弹簧16伸长至原态，此时，二组合轴14相互交错，此为盖体打开状态。关闭移动电话的盖体的过程与打开过程相同。
可以理解，若需将盖体打开至其他角度，只需改变二第一凹陷125或二第二凹陷187的相互位置即可；组合轴14与弹簧16组成的轴件可用弹性轴代替，如采用橡皮轴；固定件12的形状不限于以上所述，只需其上包括可与组合轴14的两端可转动配合即可；组合轴14的数量不限于2个，可为其他任意数量；本铰链结构可不包括壳体10，而将其余元件直接装设于移动电话等的连接部内；所述变形周壁和变形轴部183分别指非圆周壁和非圆轴部，其用于与移动电话等的本体和盖体不可转动连接，其可用其他结构代替，如设置一突块。

Claims (10)

1.一种铰链结构，包括一固定件、一轴件和一转动件，其特征在于：该固定件为柱状体，固定件内开设一容置腔，容置腔底部开设有一第一凹陷，转动件为柱状体，且转动件的一端面上设有一第二凹陷，第一凹陷和第二凹陷相互错开，且其表面均为曲面，轴件具弹性且可伸缩，其二端部均为曲面，轴件两端设于固定件的容置腔内，且分别抵持固定件和转动件的第一凹陷和第二凹陷，通过改变第一凹陷至第二凹陷的距离以使轴件发生弹性变形，从而为固定件和转动件的相互转动提供弹性力。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：所述铰链结构还包括一壳体，其一端开放，另一端半开放，开放端设有一可弯折的挡片，且其内外周壁均为变形周壁，所述固定件、轴件和转动件依次从开放端装于壳体内，转动件的部分露出于壳体半开放端。
3.如权利要求1或2所述的铰链结构，其特征在于：所述固定件包括一底座和二延伸部，所述第一凹陷开设于所述底座上，延伸部为从底座设有第一凹陷的表面延伸而成，二延伸部之间形成所述容置腔，底座的外周壁为变形周壁。
4.如权利要求1或2所述的铰链结构，其特征在于：所述轴件包括一可伸缩的组合轴和一弹簧，弹簧套设于组合轴上。
5.如权利要求4所述的铰链结构，其特征在于：所述组合轴包括二半圆轴，该半圆轴包括接续设置的球部、凸缘部和半圆柱形的轴部，所述轴件的曲面设置于球部处，二半圆轴的轴部贴合形成一圆形轴部，弹簧设置于二半圆轴的二凸缘部之间并抵持。
6.如权利要求1或2所述的铰链结构，其特征在于：所述转动件上包括一变形轴部和一与所述变形轴部接续设置的限位部，所述第二凹陷开设于该限位部远离变形轴部的端面上。
7.如权利要求1或2所述的铰链结构，其特征在于：所述容置腔底部还开设有另一第一凹陷，转动件上还设有另一第二凹陷，且使二所述第一凹陷中心连线与二第二凹陷中心连线异面。
8.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于：所述固定件的变形外周壁与壳体的外周壁配合，使固定件相对壳体固定，转动件可相对壳体转动。
9.一种电子装置，包括通过一铰链结构可开合地铰接的本体和盖体，该铰链结构包括一固定件、一轴件和一转动件，其特征在于：该固定件为柱状体，其包括变形外周壁，固定件内开设一容置腔，容置腔底部设有一第一凹陷，转动件为柱状体，其包括一变形轴部，且转动件的一端面上设有一第二凹陷，第一凹陷和第二凹陷相互错开，且其表面均为曲面，轴件具弹性且可伸缩，其二端部均为曲面，轴件两端设于固定件的容置腔内，且分别抵持固定件和转动件的第一凹陷和第二凹陷，通过改变第一凹陷至第二凹陷的距离以使轴件发生弹性变形，从而为固定件和转动件的相互转动提供弹性力，固定件的变形外周壁与本体或盖体的一方配合，转动件的变形轴部与本体或盖体的另一方配合。
10.一种电子装置，包括通过一铰链结构可开合地铰接的本体和盖体，该铰链结构包括一壳体、一固定件、一轴件和一转动件，其特征在于：该壳体一端开放，另一端半开放，且其内外周壁均为变形周壁，该固定件为柱状体，其包括变形外周壁，固定件内开设一容置腔，容置腔底部设有一第一凹陷，转动件为柱状体，其包括一变形轴部，且转动件的一端面上设有一第二凹陷，第一凹陷和第二凹陷相互错开，且其表面均为曲面，轴件具弹性且可伸缩，其二端部均为曲面，轴件两端设于固定件的容置腔内，且分别抵持固定件和转动件的第一凹陷和第二凹陷，通过改变第一凹陷至第二凹陷的距离以使轴件发生弹性变形，从而为固定件和转动件的相互转动提供弹性力，所述固定件、轴件和转动件依次从开放端装于壳体内，转动件的变形轴部露出于壳体半开放端，壳体的变形周壁与本体或盖体的一方配合，转动件的变形轴部与本体或盖体的另一方配合。
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