CN101105981B

CN101105981B - 壳体

Info

Publication number: CN101105981B
Application number: CN2006100616466A
Authority: CN
Inventors: 郭石坤
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2026-07-14
Also published as: CN101105981A

Abstract

本发明涉及一种壳体。该壳体包括盖体与本体，该扭簧用于开启盖体。该扭簧包括簧体、第一簧臂及第二簧臂，该第一簧臂及该第二簧臂分别自该簧体二相对末端延伸而出。该簧体固定在该盖体的转轴上，该第一簧臂抵接在盖体上，该第二簧臂固定在本体上。该第一簧臂依次包括第一段、第二段及第三段，该第一段自簧体直线延伸而出，该第二段连接该第一段及该第三段，该第一段、第二段及第三段为顺次相切的直线段、圆弧段及圆弧段，该第二段与该第三段的圆心分别位于该第一簧臂的二侧，该盖体沿转轴形成第一支撑部，该第一支撑部呈扇形体，该第一支撑部具有弧面，该第三段可沿弧面运动并相对该第一段产生弹性形变以对该盖体产生逐渐变化的第一作用力，该第三簧臂对盖体施加第二作用力。该第二作用力使该盖体向开启方向运动，该第一作用力阻碍该盖体向开启方向运动。

Description

壳体

技术领域

本发明涉及一种壳体。

背景技术

扭簧为一种常见的机械基础元件，其为金属丝以螺旋缠绕的方式制成，可在扭力的作用储存势能或释放势能产生扭力。扭簧在汽车、通信设备、电信设备、驱动设备等各个领域得到广泛的应用。

通常用于定义扭簧的参数包括扭力或扭矩。扭力指使该扭簧的簧臂产生转动的力，扭矩则指在扭力作用下产生的力矩大小，其大小等于扭力与该扭力到扭簧转轴距离的乘积。

扭簧的基本结构为一圆柱形的簧体加二簧臂构成，其中二簧臂自簧体二相对端延伸而出且与簧体相切。实际应用中，该簧体固定于一轴上，其中一簧臂固定，另一簧臂可在外力作用下绕轴转动。

当一外力施加于一簧臂上时，该簧臂在外力作用下绕轴转动，此时，动能转化为扭簧内蓄积的势能。当外力撤除时，该簧臂释放，将其势能转化为动能使该簧臂绕轴转动至初始位置。

对于一特定的电子设备而言，较难挑选合适的扭簧担当开启弹簧的角色。若所选的扭簧的初始扭力过大，则盖体开启速度很快，且在到达最大开启角度时撞击本体并产生抖动。另一方面，若所选的扭簧的初始扭力过小，则随着开启过程中扭力的逐渐减小，盖体可能无法达到并保持在最大开启角度，尤其在反复多次使用之后。因此，很难在这两者之间找到合适的初始扭力的平衡点。

此外，由于弹簧的生产过程的不稳定性，制造出的扭簧角度公差较大，不利于控制扭簧的初始扭力。

因此，上述传统的扭簧结构存在一定的不足之处，无法满足苛刻的工业需求。

发明内容

有鉴于此，实有必要提供一种可调节盖体开启扭力。

一种壳体，包括盖体与本体，该扭簧用于开启盖体。该扭簧包括簧体、第一簧臂及第二簧臂，垓第一簧臂及该第二簧臂分别自该簧体二相对末端延伸而出。该簧体固定在该盖体的转轴上，该第一簧臂抵接在盖体上，该第二簧臂固定在本体上。该第一簧臂依次包括第一段、第二段及第三段，该第一段自簧体直线延伸而出，该第二段连接该第一段及该第三段，第一段、第二段及第三段为顺次相切的直线段、圆弧段及圆弧段，该第二段与该第三段的圆心分别位于该第一簧臂的二侧，该盖体沿转轴形成第一支撑部，该第一支撑部呈扇形体，该第一支撑部具有弧面，该第三段可沿弧面运动并相对该第一段产生弹性形变以对该盖体产生逐渐变化的第一作用力，该第三簧臂对盖体施加第二作用力。该第二作用力使该盖体向开启方向运动，该第一作用力阻碍该盖体向开启方向运动。

上述上述壳体采用特殊簧臂结构，使得该第一簧臂的第三段产生作用力以达到调节盖体开启速度的效果，使盖体基本匀速开启。

附图说明

图1为本发明的较佳实施方式壳体的开启状态的立体视图。

图2为图1中壳体的分解视图。

图3为图1中盖体的另一角度的立体视图。

图4为在壳体处于关闭状态时第一扭簧与盖体相对关系示意图。

图5为在壳体处于半开状态时第一扭簧与盖体相对关系示意图。

图6为在壳体处于全开状态时第一扭簧与盖体相对关系示意图。

具体实施方式

请同时参阅图1与图2，本发明的较佳实施方式壳体100包括盖体10、本体20、第一扭簧30及第二扭簧40。盖体10与本体20枢接，盖体10可相对本体20绕转轴(图未示)旋转，第一扭簧30与第二扭簧40固定于转轴上以为盖体10的转动提供动力。在盖体10绕本体20旋转的过程中，壳体100可处于三种状态：关闭状态，在该状态下盖体10完全覆盖于本体20上；全开状态，在该状态下盖体10相对于本体20开启至最大开启角度；半开状态，介于关闭状态与全开状态之间的状态，在该状态下盖体10相对于本体20开启但未到达最大开启角度。

请结合参阅图3，盖体10包括第一支撑部12及第二支撑部14。第一、第二支撑部12、14呈扇形体，其轴线相互重合并位于盖体10的转轴上。盖体10形成一定位槽16，定位槽16临近第二支撑部14。第一支撑部12及定位槽16分别用于定位第一扭簧30与第二扭簧40。第一支撑部12底部具有滑动槽120，第一扭簧30的一端可在滑动槽120内滑动，第一支撑部12具有弧面122。第二支撑部14具有部分齿轮142，部分齿轮142可与本体20内固定的齿轮相啮合以达到减缓盖体10的开启速度并减小在达到最大开启角度时盖体10与本体20之间的撞击。

请再次参阅图2，本体20开设有第一开口22、第二开口24及第三开口26。该第一开口靠近盖体10的转轴开设，与第一支撑部12相对，可允许第一支撑部12自该第一开口22内穿过进入本体20内。与第一开口22相似，该第二开口24靠近盖体10的转轴开设，与第二支撑部14相对，可允许第二支撑部14自该第二开口24内穿过进入本体20内。第三开口26临近第二开口24，使第二扭簧40自该第三开口26内延伸而出至盖体10的定位槽16内。

第一扭簧30包括螺旋缠绕而成的第一簧体32及自该第一簧体32二相对末端延伸而出的第一簧臂34、第二簧臂36。第一簧臂34、第二簧臂36分别自该第一簧体32的切线方向延伸而出。第二簧臂36为一直臂。第一簧臂34依次可分为第一段342、第二段344及第三段346三部分。第一段342自第一簧体32切线方向直线延伸而出。第二段344及第三段346为弧形部分，其弯曲方向相反，亦即第二段344及第三段346的圆心位置分置于该第一簧臂34的两侧。第二段344分别与第一段342与第三段346相切。

第二扭簧40包括螺旋缠绕而成的第二簧体42及自该第二簧体42二相对末端延伸而出的第三簧臂44、第四簧臂46。第三簧臂44自第二簧体42一端的切线方向直线延伸而出，第四簧臂46自该第二簧体42另一端的径向延伸而出。

第一扭簧30的第一簧体32与第二扭簧40的第二簧体42分别套设于形成于本体20内的位于盖体10的转轴上的固定轴上。第一扭簧30的第一簧臂34与第二扭簧40的第三簧臂44抵接在盖体10上，第二簧臂36与第四簧臂46固定于本体20内。确切地说，该第一簧臂34抵接在第一支撑部12上并可在滑动槽120内移动，该第三簧臂44限制于定位槽16内。

图4至图6分别展示在不同状态下盖体10与第一扭簧30的相对位置关系，用于详尽说明盖体开启过程中第一扭簧30的作动。

首先，请参阅图4，其为在该壳体100处于关闭状态时盖体10与第一扭簧30的相对位置关系。在此状态下，盖体10完全覆盖于本体20的表面，第一扭簧30与第二扭簧40相对剧烈扭转，第一扭簧30与第二扭簧40储存大量势能。第一簧臂34的第一段342嵌设于滑动槽120内，第二段344与第三段346抵压在第一支撑部12的弧面122上。第一簧臂34与弧面122的接触点X大致位于第二段344与第三段346的交汇处。此时，第三段346与第一段342之间的夹角大于在无外力作用下夹角。因此，第三段346作用回复力于第一支撑部12的弧面122上，该回复力基本沿盖弧面122的径向向第一支撑部12施力。

其次，请参阅图5，其为该壳体100处于半开状态时盖体10与第一扭簧30的相对位置关系。随着盖体10绕其转轴旋转，第一簧臂34与弧面122的接触点Y位置沿弧面122逐渐向滑动槽120方向移动。随着接触点Y的移动，第三段346相对第一段342的形变角度减小，即第三段346作用在第一支撑部12的弧面122上的回复力逐渐减小。

最后，请参阅图6，其为该壳体100处于全开状态时盖体10与第一扭簧30的相对位置关系。随着盖体10旋转至达到最大开启角度，第一簧臂34与第一支撑部12的接触点Z位置移动到滑动槽120内。随着第一簧臂34与第一支撑部12的接触点Z位置的变化，第三段346相对第一段342的形变角度逐渐归零，第三段346对第一支撑部作用的回复力消失，而变化为第一簧臂34对第一支撑部12的支撑力。

当该壳体100处于关闭状态时，第一扭簧30的第一簧臂34的第三段346作用一经过接触点X沿盖体10的第一支撑部12径向的回复力(开启阻碍作用力)，该回复力可使盖体10保持在关闭状态；第二扭簧40的第三簧臂44作用一反作用力(开启作用力)于盖体10，该反作用力的方向垂直于第三簧臂44，该反作用力使盖体10有离开本体20的趋势。此时，第一扭簧30的回复力及第二扭簧40的反作用力均为最大。当盖体10离开本体20向开启方向运动时，第一扭簧30的第一簧臂34与第一支撑部12的弧面122的接触点沿弧面自接触点X移动至接触点Y，在此过程中随着第二扭簧40对盖体10的开启作用力的减小，第一扭簧30对盖体10的阻碍作用力也逐渐减小。在接触点X移动至接触点Y的过程中，第一扭簧30与第二扭簧40对盖体10沿盖体旋转方向的合力的大小维持在较小的变化范围内，从而盖体10的开启速率保持在稳定范围内。当第一簧臂34与第一支撑部12的接触点由弧面122移动到滑动槽120内时，第一扭簧30的开启阻碍作用力消失，而改变为对第一支撑部12的开启作用力。此时，第一扭簧30与第二扭簧40共同开启盖体10以达到最大开启角度。当盖体10达到最大开启角度时，第二扭簧40的开启作用力降至最小，此时第一扭簧30亦提供开启作用力，此二力共同作用使盖体10稳定保持在最大开启角度。

盖体10的关闭过程为上述开启过程的逆过程，在此不作赘述。

显而易见，在第一扭簧30与第二扭簧40的共同作用下，可使得盖体10的开启速率基本保持在稳定范围内，且可使盖体10保持最大开启角度。由于盖体10以稳定速率到达最大开启角度，不会对本体20造成强烈撞击，从而避免盖体10的晃动。第一扭簧30与第二扭簧40在盖体10开启的不同阶段的配合调节作用于盖体的扭力，有效解决传统扭簧所存在的不足，在开启速率、使用寿命等方面产生显著的积极效果。

上述壳体100可广泛应用于各种设备，如：游戏机、便携式光盘播放器等，甚至工具箱、化妆盒等皆可应用。

Claims

1.一种壳体，包括盖体、本体、第一扭簧及第二扭簧，该盖体枢接于该本体上并可绕转轴相对该本体转动，该第一扭簧包括第一簧体、第一簧臂及第二簧臂，该第一簧臂及该第二簧臂分别自该第一簧体二相对末端延伸而出，该第二扭簧包括第二簧体、第三簧臂及第四簧臂，该第三簧臂及该第四簧臂分别自该第二簧体二相对末端延伸而出，该第一簧臂及该第三簧臂抵接于该盖体上，该第二簧臂及该第四簧臂固定在本体上；其特征在于：第一簧臂依次包括第一段、第二段及第三段，该第一段自簧体直线延伸而出，该第二段连接该第一段及该第三段，该第一段、第二段及第三段为顺次相切的直线段、圆弧段及圆弧段，该第二段与该第三段的圆心分别位于该第一簧臂的二侧，该盖体沿转轴形成第一支撑部，该第一支撑部呈扇形体，该第一支撑部具有弧面，该第三段可沿弧面运动并相对该第一段产生弹性形变以对该盖体产生逐渐变化的第一作用力，该第三簧臂对盖体施加第二作用力，该第二作用力使该盖体向开启方向运动，该第一作用力阻碍该盖体向开启方向运动。

2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：上述第一作用力随该盖体的开启角度增加而减小。

3.如权利要求2所述的壳体，其特征在于：上述第二作用力随该盖体的开启角度增加而减小。

4.如权利要求3所述的壳体，其特征在于：上述第一作用力小于上述第二作用力。

5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该第一支撑部底部形成垂直于转轴的滑动槽，该第一扭簧的第三段在最大开启角度时位于该滑动槽内并对该盖体施加第三作用力，该第三作用力可使该盖体向开启方向运动。

6.如权利要求5所述的壳体，其特征在于：在该盖体开启过程中，该第一簧臂的第三段沿弧面运动至上述滑动槽内，以将对该盖体的第一作用力转化为对该盖体的第三作用力。