CN100543323C - 铰链结构 - Google Patents

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Abstract

一种铰链结构，包括固定件、滚动体、转动件、弹性体及轴杆，该固定件为柱状体，包括凸缘部及一变形轴部，凸缘部端面内开设有二第一凹陷；该滚动体包括一轴部，轴部两端各设置有一滚动部；该转动件包括一变形端部及一间隔部，变形端部的一端面上开设有二半球形的第二凹陷，间隔部两侧壁上各开设有一容置腔；其中，该滚动体设于转动件的容置腔内，且其两端分别抵持固定件及转动件的第一凹陷及第二凹陷，固定件与转动件可相对转动，该轴杆依次穿过固定件、转动件及弹性体，该弹性体使固定件与转动件间产生作用力。所述铰链结构运动顺畅、使用寿命较长、加工较易。

Description

铰链结构
【技术领域】
本发明是关于一种铰链结构，特别是关于一种适用于移动电话或PDA(Personal Digital Assistance)等便携式电子装置的铰链结构。
【背景技术】
目前，市场上所销售的电子产品，如移动电话及PDA等便携式电子装置，多为折叠式结构，即包括本体及盖体，采用铰链将盖体及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、扭簧式及压簧式，目前业界常采用压簧式，压簧式铰链系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、一定位装置及一弹性体。该定位装置包括一转轴部及一旋转部，其相接端面上均设有凸轮面，该弹性体套设在心轴上并推抵定位装置的旋转部一端。该转轴部藉由其上的止转部与移动电话按键体结合，该旋转部藉由其上的止转部与移动电话的盖体结合。以上铰链结构由于使用时凸轮面之间产生滑动摩擦，使运动不够顺畅，容易造成凸轮面磨损，故会降低使用寿命。另外，凸轮面本身较难加工，而盖体的打开角度取决于转轴部及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，有必要提供一种运动顺畅、使用寿命较长、加工较易的铰链结构。
一种铰链结构，包括固定件、滚动体、转动件、弹性体及轴杆，该固定件为柱状体，包括一凸缘部及凸缘部相连的一变形轴部，凸缘部端面内开设有一第一凹陷；该滚动体包括一轴部，轴部两端各设置有一滚动部；该转动件上设置有一变形端部，该变形端部内设有一容置腔，变形端部的一端面上开设有一第二凹陷，该容置腔内容纳所述滚动体，且滚动体两端分别抵持固定件及转动件的第一凹陷及第二凹陷，所述固定件与转动件可相对转动；该轴杆依次穿过固定件、转动件及弹性体，该弹性体使固定件与转动件间产生作用力。
相对现有技术，所述铰链结构没有采用目前业界常用的压簧凸轮式，结构新颖，且由于本铰链结构使用时滚动体与转动件及固定件之间为滚动摩擦，摩擦力较小，使运动顺畅，从而大大延长其使用寿命。另，所述的铰链结构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，而不需增加新限位组件。
【附图说明】
图1是本发明铰链结构较佳实施方式的立体分解图；
图2是本发明铰链结构较佳实施方式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方式的固定件的立体图；
图4是本发明铰链结构较佳实施方式的转动件立体图；
图5是本发明铰链结构较佳实施方式的立体组装图；
图6是本发明铰链结构较佳实施方式的关闭状态的结构图；
图7是本发明铰链结构较佳实施方式打开过程的状态结构图；
图8是本发明铰链结构较佳实施方式完全打开状态的结构图。
【具体实施方式】
本发明的较佳实施方式公开一种铰链结构，其适用于移动电话或PDA等便携式电子装置。在本实施方式中，以移动电话为例。
请参阅图1及图2，本较佳实施方式所述的铰链结构包括一壳体10、一固定件20、一轴杆30、二滚动体40、一转动件50、一弹性体60一止挡件70及一卡环80。
壳体10为筒状，其一端开放，另一端开设有一开孔101，壳体10的内外周壁均为截面形状略为椭圆形的变形周壁。
请同时参阅图3，固定件20包括一凸缘部201及一变形轴部202，凸缘部201与变形轴部202接续设置，凸缘部201为圆柱状，变形轴部202的截面略为椭圆形，凸缘部201远离变形轴部202的端面上形成有一凸台2021，邻近凸台2021设有二第一凹陷2022，该第一凹陷2022为半球形，且其沿凸缘部201的一直径对称设置。沿固定件20的轴心线开设有一阶梯孔203，其贯穿于凸缘部201与变形轴部202。
轴杆30为细长圆柱体，其一端具有一凸缘301，邻近轴杆30另一端开设有一卡槽302。
滚动体40包括一圆柱形轴部401，轴部401两端各设置有一滚动部402，滚动部402为一与轴部401相连的半球体。
请同时参阅图4，转动件50包括一变形端部51、二延伸部52及一间隔部53。变形端部51系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。变形端部51的一端面510上开设有二半球形的第二凹陷511，其另一端面上延伸有一圆柱形凸台512。延伸部52是由一部分圆环从变形端部51端面510沿轴向延伸而成，并从端面510开始逐渐变窄，且该二延伸部52相对二第二凹陷511的球心连线对称。间隔部53设置于二延伸部52之间且连接二延伸部52，并将二半球形的第二凹陷511间隔于其两侧，间隔部53两侧壁上各开设有一倾斜的容置腔531，容置腔531为半圆形曲面，且分别与间隔部53该侧的第二凹陷511相连，且间隔部53两侧的容置腔531在空间位置上异面设置，另外，间隔部53中央开设有一轴孔532，轴孔532贯穿于变形端部51与端面510相对的另一端面的圆柱形凸台512。
弹性体60为一弹簧，该弹簧为柱状压缩螺旋弹簧。
止挡件70为一空心柱体，其一端设置有一圆柱形抵挡凸缘701，抵挡凸缘701上沿轴线方向垂直延伸有一固持部702，固持部702具有一定的锥度。
卡环80为E形卡环，其可与轴杆30的卡槽302配合。
请同时参阅图5，组装时，先将轴杆30穿过固定件20的阶梯孔203，使其凸缘301与阶梯孔203配合，接着将滚动体40分别容纳于转动件50间隔部53两侧的容置腔531内，并使滚动体40一端的滚动部402与第二凹陷511配合，然后将轴穿过转动件50的轴孔532，并使滚动体40另一端的滚动部402容纳于固定件20的第一凹陷2022内，接着将弹性体60穿过轴杆30，且使弹性体60一端套于转动件50的圆柱形凸台512上，然后将上述装有各部件的轴杆30穿过壳体10，且转动件50的变形周壁与壳体10变形周壁配合，然后沿轴心方向推压固定件20，以压缩弹性体60使轴杆30部份伸出壳体10的孔101，将止挡件70套于轴杆30的伸出部份，使轴杆30的卡槽302露出于止挡件70的抵挡凸缘701，并使止挡件70固持部702穿入弹性体60，此时，弹性体60另一端与壳体10设有开孔101一端的内壁顶抵，以将弹性体60另一端沿轴向固定，其抵挡凸缘701紧贴壳体10，最后将卡环80卡于轴杆30的卡槽302内，如此铰链即装配成为一整体。
将本铰链结构装入移动电话的本体及盖体连接的部位，使壳体10与移动电话的盖体配合，固定件20的变形轴部202与移动电话的本体配合。当移动电话的盖体相对本体闭合时，该铰链结构处于如图6所示的状态，二第一凹陷2022的中心连线垂直于二第二凹陷511的中心连线，所述滚动体40相互交错，此为一稳定状态，即此时弹性体60保持原始长度。
请参阅图7至图8，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，则盖体带动壳体10转动，由于壳体10及转动件50相对盖体固定，故壳体10及转动件50相对固定件20转动，转动过程中，每一滚动体40角度的变化，使滚动体40于铰链结构轴心线方向的垂直长度逐渐增大，弹性体60被压缩，同时，滚动体40两端的滚动部402在第一凹陷2022及第二凹陷511内转动。当盖体转过一定角度时，此处90°为例，二第一凹陷2022的中心连线平行于二第二凹陷511的中心连线，二滚动体40的轴部401相互平行，弹性体60被压缩至最短。继续转动盖体至超过90°稍许，弹性体60内储存的势能迫使滚动体40于铰链结构轴心线方向的垂直长度逐渐减小，即重新进入交叉状态，弹性体60伸长至原始长度，盖体自动转动至最大打开角度，例如180°，此时盖体处于另一稳定状态，即完全打开状态。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它角度，只需改变二第一凹陷2022或二第二凹陷511的相互位置即可；本铰链结构可不包括壳体10及止挡件70，而将其余组件直接装设于移动电话等的连接部内；本铰链结构中，第一凹陷2022、第二凹陷511、滚动体40及容置腔531皆可只有一个；间隔部53也可省略，而将容置腔531直接设置于变形端部51内或者其延伸部52上；所述变形周壁及变形轴部202分别指非圆周壁及非圆轴部，其用于与移动电话等的本体及盖体不可转动连接，其可用其它结构代替，如设置一突块；轴端固定的结构不限于卡环80与卡槽302的配合结构，可以为其它结构，只要能够防止止挡体70从轴杆30一端脱落即可。另外，轴杆30可以与固定件20一体成型，如此固定件20可省去一阶梯孔203，轴杆30不必设凸缘301。此外，也可使壳体10与移动电话的本体配合，固定件20的变形轴部202与移动电话的盖体配合。

Claims (20)

1.一种铰链结构，包括一固定件、一转动件、一弹性体及一轴杆，其特征在于：该铰链结构进一步包括二滚动体，每一滚动体包括一轴部，轴部两端各设置有一滚动部；该固定件为柱状体，包括一凸缘部和一与凸缘部相连的一变形轴部，该凸缘部端面内开设有二第一凹陷；该转动件包括一变形端部及一间隔部，变形端部的一端面上开设有二第二凹陷，间隔部两侧壁上各开设有容置腔，该滚动体设于所述容置腔内，且其两端分别抵持固定件及转动件的第一凹陷及第二凹陷，固定件与转动件可相对转动；该轴杆穿过固定件、转动件及弹性体，该弹性体使固定件与转动件间产生作用力。
2.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壳体，其一端开放，另一端半开放，其内外周壁均为变形周壁，所述滚动体、转动件、弹性体、轴杆依次从开放端装于壳体内，部分轴杆露出于壳体半开放端。
3.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该第一凹陷、第二凹陷及该滚动部为半球形，该轴部为圆柱形。
4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该容置腔为半圆形曲面，其倾斜开设于间隔部两侧壁上，且分别与所在间隔部一侧的第二凹陷相连。
5.如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于：该转动件进一步包括二延伸部，该二延伸部是从变形端部端面沿轴向延伸而成，该间隔部设置于二延伸部之间且连接二延伸部，并将二第二凹陷间隔于其两侧。
6.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该间隔部中央开设有一轴孔，轴孔贯穿于变形端部与该变形端部端面相对的另一端面的圆柱形凸台，所述轴杆穿过该轴孔。
7.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于：该转动件与壳体的内周壁配合，使转动件相对壳体固定，固定件可相对壳体转动。
8.如权利要求1或2所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一止挡件，其设于轴杆一端，该止挡件为一空心柱体，其一端设置有一圆柱形抵挡凸缘，抵挡凸缘上沿轴线方向垂直延伸有一固持部。
9.如权利要求8所述的铰链结构，其特征在于：该轴杆为细长圆柱体其一端开设有一卡槽。
10.如权利要求9所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一卡环，其与卡槽配合，防止止挡件从轴杆一端脱落。
11.如权利要求8所述的铰链结构，其特征在于：该转动件的变形端部另一端面上延伸有一凸台，所述弹性体一端套设于所述转动件的凸台，另一端套设于该止挡件的固持部上。
12.一种铰链结构，包括一固定件、一转动件、一弹性体及一轴杆，其特征在于：该铰链结构进一步包括一滚动体，该滚动体包括一轴部，轴部两端各设置有一滚动部；该固定件为柱状体，包括一凸缘部及凸缘部相连的一变形轴部，凸缘部端面内开设有一第一凹陷；该转动件上设置有一变形端部，该变形端部内设有一容置腔，该变形端部的一端面上开设有一第二凹陷，该容置腔内容纳所述滚动体，且滚动体两端分别抵持固定件及转动件的第一凹陷及第二凹陷，所述固定件与转动件可相对转动；该轴杆穿过固定件、转动件及弹性体，该弹性体使固定件与转动件间产生作用力。
13.如权利要求12所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构还包括一壳体，其一端开放，另一端半开放，其内外周壁均为变形周壁，所述滚动体、转动件、弹性体、轴杆依次从开放端装于壳体内，部分轴杆露出于壳体半开放端，该转动件与壳体的内周壁配合，使转动件相对壳体固定，固定件可相对壳体转动。
14.如权利要求12所述的铰链结构，其特征在于：该滚动部、该第一凹陷及第二凹陷为半球形，该轴部为圆柱形。
15.如权利要求12或13所述的铰链结构，其特征在于：该固定件上开设有一阶梯孔，其贯穿于凸缘部与变形轴部。
16.如权利要求12所述的铰链结构，其特征在于：该容置腔为半圆形曲面，其倾斜设置于变形端内，且与第二凹陷相连。
17.如权利要求15所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一止挡件，其设于轴杆一端，该止挡件为一空心柱体，其一端设置有一圆柱形抵挡凸缘，抵挡凸缘上沿轴线方向垂直延伸有一固持部。
18.如权利要求17所述的铰链结构，其特征在于：该轴杆为细长圆柱体，其一端具有一凸缘，邻近轴杆另一端开设有一卡槽，所述凸缘可与所述阶梯孔配合。
19.如权利要求18所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一卡环，其与卡槽配合，防止止挡件从轴杆一端脱落。
20.一种铰链结构，包括：一固定件、一转动件及一弹性体，其特征在于：该铰链结构进一步包括一滚动体，该滚动体包括一轴部，轴部两端各设置有一滚动部；该固定件为柱状体，包括凸缘部、凸缘部相连的一变形轴部及一轴杆，凸缘部端面内开设有一第一凹陷；该转动件上设置有一变形端部及一容置腔，变形端部的一端面上开设有一第二凹陷，该容置腔内容纳所述滚动体，且滚动体两端分别抵持固定件及转动件的第一凹陷及第二凹陷，所述固定件与转动件可相对转动；其中，该轴杆穿过转动件及弹性体，该弹性体使固定件与转动件间产生作用力。
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