CN101469735A - 铰链机构及具有铰链机构的便携式电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铰链机构及具有该铰链机构的便携式电子装置，该便携式电子装置包括一本体、一盖体及一用于连接该本体及盖体的铰链机构，该铰链机构包括一第一磁性件及一第二磁性件，该第一磁性件为一柱状体，其一端部设计为北极部，另一端部设计为南极部，该第二磁性件为一柱状体，其一端部设计为北极部，另一端部设计为南极部，该第一磁性件的一磁极部所在的端部磁力吸附贴合在第二磁性件的异性磁极部所在的端部，第一磁性件与第二磁性件的接触端部相互错开时产生一磁力矩，该磁力矩驱使该第一磁性件与第二磁性件相对转动。

Description

铰链机构及具有铰链机构的便携式电子装置
技术领域
本发明涉及一种铰链机构及一种具有该铰链机构的便携式电子装置。
背景技术
随着移动通信技术的发展，翻盖式便携式电子装置应运而生。翻盖式便携式电子装置通常具有多功能、时尚及流行等特点。
滑盖式便携式电子装置通常通过设置一扭簧类铰链来实现翻转。装配有该扭簧类铰链的滑盖式便携式电子装置包括一本体、一盖体以及一端连接该本体、另一端连接该盖体的扭簧组件。该盖体相对该本体可以处于完全打开状态、完全闭合状态及一中间状态。当该盖体相对本体处于中间状态时，该盖体可在扭簧组件的作用下自动打开至完全打开状态或自动关闭至完全闭合状态。
然而，所述扭簧类铰链结构需要较复杂的设计结构，其成本也较高，另外，组装该类铰链于便携式电子装置时还需要借用治具才能完成。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种结构简单及成本较低的铰链机构。
另外，有必要提供一种具有所述铰链机构的便携式电子装置。
一种铰链机构，包括一第一磁性件及一第二磁性件，该第一磁性件为一柱状体，其一端部设计为北极部，另一端部设计为南极部，该第二磁性件为一柱状体，其一端部设计为北极部，另一端部设计为南极部，该第一磁性件的一磁极部所在的端部磁力吸附贴合在第二磁性件的异性磁极部所在的端部，第一磁性件与第二磁性件的接触端部相互错开时产生一磁力矩，该磁力矩驱使该第一磁性件与第二磁性件相对转动。
一便携式电子装置，包括一本体、一盖体及一铰链机构，该铰链机构包括一第一磁性件及一第二磁性件，该第一磁性件为一柱状体，其一端部设计为北极部，另一端部设计为南极部，该第二磁性件为一柱状体，其一端部设计为北极部，另一端部设计为南极部，该第一磁性件的一磁极部所在的端部磁力吸附贴合在第二磁性件的异性磁极部所在的端部，第一磁性件与第二磁性件的接触端部相互错开时产生一磁力矩，该磁力矩驱使该第一磁性件与第二磁性件相对转动。
相较于现有技术，所述铰链机构利用第一磁性件及第二磁性件的异性磁极端部相互错开时产生的磁力矩来开启盖体，铰链机构整体结构简单，成本较低。另外，将该铰链机构装设于便携式电子装置时不需借用治具即可实现。
附图说明
图1是本发明铰链机构较佳实施例的立体分解示意图；
图2是本发明铰链机构较佳实施例的组装示意图；
图3是图1所示的铰链机构处于第一状态时的示意图；
图4是图1所示的铰链机构处于第二状态时的示意图；
图5是图1所示的铰链机构处于第三状态时的示意图；
图6是图1所示的铰链机构处于第四状态时的示意图；
图7是图1所示的铰链机构存在的磁力F的变化坐标示意图；
图8是图1所示的铰链机构存在的磁力矩M的变化坐标示意图；
图9是具有图1所示的铰链机构的便携式电子装置的立体分解图；
图10是图9所示的便携式电子装置处于第一状态时的示意图；
图11是图9所示的便携式电子装置处于第二状态时的示意图；
图12是图9所示的便携式电子装置处于第三状态时的示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示本发明铰链机构的较佳实施例，该铰链机构20包括一第一磁性件21及一第二磁性件22。
该第一磁性件21大致为一端面为矩形的柱状体，其具有一第一端部211及与该第一端部211相对的第二端部212。该第一端部211为北极部，该第二端部212为南极部。
该第二磁性件22大致为一端面为矩形的柱状体，其具有一第一端部221及一与该第一端部221相对的第二端部222。该第一端部221为南极部，该第二端部222为北极部。该第一端部221的端面2211的尺寸与第一磁性件21的第一端部211的端面2111大致相当。
请一并参阅图2，组装该铰链机构20时，该第二磁性件22的第一端部221的端面2211磁力吸附贴合于第一磁性件21的第一端部211的端面2111。此时铰链机构20处于完全闭合状态。
根据力的分解原理可以得知，所述铰链机构20的第二磁性件22受到第一磁性件21间的磁力可分解为平行于轴线L的磁力F和使得第二磁性件22旋转的磁力矩M。当铰链机构20处于完全闭合状态时，该第二磁性件22受到第一磁性件21施加的磁力为F，且其数值为最大，即为Fm，受到第一磁性件21施加的磁力矩则为零，记为M0。
请参阅图7，该图是在以第二磁性件22相对第一磁性件21转动的角度θ为横坐标以及以磁力F为纵坐标的坐标系中所绘出的磁力F随着角度θ的变化而发生变化的坐标图。从该图上可以看出，在第二磁性件22相对第一磁性件21转动的过程中，第二磁性件22与第一磁性件21之间始终有磁力F将它们紧紧吸附连接在一起。当第二磁性件22相对第一磁性件21从0°旋转至90°时，第二磁性件22受到第一磁性件21施加的磁力F逐渐变小，至90°时为最小，即为F0；当第二磁性件22相对第一磁性件21从90°继续旋转至180°时，第二磁性件22受到第一磁性件21施加的磁力F再次逐渐变大，至180°时最大为Fm。
请参阅图8，该图是在以第二磁性件22相对第一磁性件21转动的角度θ为横坐标以及以磁力矩M为纵坐标的坐标系中所绘出的磁力矩M随着角度θ的变化而发生变化的坐标图，负号(“—”)代表磁力矩M方向发生变化。
请一并参阅图3至图6，当用外力顺时针旋转第二磁性件22使得第二磁性件22的第一端部221的端面2211与该第一磁性件21的第一端部211的端面2111相互错开一微小角度时，第二磁性件22受到第一磁性件21的磁力矩M由M0突变为一最大值Mm，其方向为逆时针方向；继续顺时针旋转该第二磁性件22，该第二磁性件22受到第一磁性件21的磁力矩M逐渐减小，直至旋转角度达到90°，此时该第二磁性件22受到第一磁性件21的磁力矩M为零，即M0，该铰链机构20处于动态平衡状态，即第二磁性件22可稳定地静止在与第一磁性件21成90°处；继续顺时针旋转该第二磁性件22越过该动态平衡状态行进，第二磁性件22受到第一磁性件21的磁力矩M再次逐渐增大，方向则变为顺时针方向，此时，第二磁性件22将在第一磁性件21的磁力矩M的作用下自动旋转至朝第二磁性件22的第一端部221的端面2211再次趋近完全贴合该第一磁性件21的第一端部211的端面2111，此时磁力矩M最大为Mm，当该第二磁性件22的第一端部221的端面2211再次完全贴合该第一磁性件21的第一端部211的端面2111，磁力矩M突变为M0，此时铰链机构20处于完全开启状态。
请参阅图9及图11，一装设有该铰链机构20的便携式电子装置100包括一本体30、一盖体40。该铰链机构20连接该本体30及盖体40。
该本体30大致为一矩形板体，其上设置若干按键31。该本体30的一端设有一圆柱状的第一铰链安装部32。该第一铰链安装部32具有一外侧33及一内侧34。该第一安装部32的内侧34朝向外侧33开设有一矩形第一容置槽45。第一容置槽33的形状及尺寸与第一磁性元件21大致相当。
该盖体40大致为一矩形板体，其上设置有一显示屏41，该盖体40一端对应该第一铰链安装部32设有一圆柱状的第二铰链安装部42。该第二铰链安装部42具有一外侧43及一内侧44。该第二铰链安装部42的内侧44朝向外侧43对应第一容置槽45开设有一矩形第二容置槽45，该第二容置槽45的形状及尺寸与第二磁性元件22大致相当。
组装该便携式电子装置100时，首先将该第一磁性件21装设于第一铰链安装部32的第一容置槽35内，并使得第一磁性件21的南极部邻接该第一铰链安装部32的内侧34；然后将该第二磁性件22装设于第二铰链安装部42的第二容置槽45内，并使得第二磁性件22的南极部邻接该第二铰链安装部42的内侧44；最后将该盖体40装设于该本体30上，使得盖体40的第二铰链安装部42的内侧44紧贴该第一铰链安装部32的内侧34，该显示屏41面向该按键31，此时第二磁性件22的第一端部221的端面完全贴合该第一磁性件21的第一端部211的端面，且该第二磁性件22与第一磁性件21磁力吸附在一起，如此便携式电子装置100组装完成处于完全闭合状态。
请参阅图10至图12，需开启该便携式电子装置100时，用力翻转该盖体40朝打开方向即顺时针方向行进，盖体40受到铰链机构20的朝向闭合方向即逆时针方向的磁力矩M，直至该盖体40与本体30成一垂直角度，此时，磁力矩M为零，盖体40相对本体30处于中间平衡状态，继续翻转该盖体40朝向朝打开方向行进，盖体40受到的铰链机构20的磁力矩M朝向打开方向，如此盖体40在磁力矩M的作用下自动开启至完全打开状态。
需闭合该便携式电子装置100时，用力翻转该盖体40朝闭合方向行进，盖体40受到铰链机构20的朝向开启方向的磁力矩M，直至该盖体40与本体30成一垂直角度，此时，磁力矩M为零，盖体40相对本体30处于中间平衡状态，继续翻转该盖体40朝向朝闭合方向行进，盖体40受到的铰链机构20的磁力矩M朝向闭合方向，如此盖体40在磁力矩M的作用下自动闭合至完全闭合状态。
可以理解，组装该便携式电子装置100时，也可将第一磁性件21的南极部邻接该第一铰链安装部32的内侧34，对应的第二磁性件22的北极部邻接该第二铰链安装部42的内侧44。
可以理解，该第一磁性件21的第二端部212的端面及第二磁性件22的第一端部221的端面也可以为其他形状，如三角形及菱形等，只要第二端部212的端面与第一端部221的端面在相互错开时接触面积发生改变，从而使得第一磁性件21与第二磁性件22之间产生的磁力矩M即可。
所述铰链机构20利用第一磁性件21及第二磁性件22的异性磁极端部相互错开时的磁力矩M来开启盖体22，整体铰链机构20结构简单，成本较低，另外，将该铰链机构20装设于便携式电子装置100时不需借用治具即可实现。

Claims (10)

  1. 【权利要求1】一种铰链机构，其特征在于：该铰链机构包括一第一磁性件及一第二磁性件，该第一磁性件与第二磁性件的相对端部的磁极部的极性相反且通过磁力吸附贴合，第一磁性件与第二磁性件的接触端部相互错开时产生一磁力矩，该磁力矩驱使该第一磁性件与第二磁性件相对转动。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于：所述第一磁性件为一柱状体，其一端部设计为北极部，另一端部设计为南极部。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于：所述第二磁性件为一柱状体，其一端部设计为北极部，另一端部设计为南极部。
  4. 【权利要求4】如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于：所述第一磁性件的端部的端面为矩形、三角形或菱形。
  5. 【权利要求5】如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于：所述第二磁性件的端部的端面为矩形、三角形或菱形。
  6. 【权利要求6】一便携式电子装置，包括一本体、一盖体及一铰链机构，其特征在于：该铰链机构包括一第一磁性件及一第二磁性件，该铰链机构包括一第一磁性件及一第二磁性件，该第一磁性件与第二磁性件的相对端部的磁极部的极性相反且通过磁力吸附贴合，第一磁性件与第二磁性件的接触端部相互错开时产生一磁力矩，该磁力矩驱使该第一磁性件与第二磁性件相对转动。
  7. 【权利要求7】如权利要求6所述的铰链机构，其特征在于：所述第一磁性件的端部的端面为矩形、三角形或菱形。
  8. 【权利要求8】如权利要求6所述的铰链机构，其特征在于：所述第二磁性件的端部的端面为矩形、三角形或菱形。
  9. 【权利要求9】如权利要求5所述的铰链机构，其特征在于：所述本体的一端设有一第一铰链安装部，该第一铰链安装部开设有一第一容置槽，第一磁性件装设于第一铰链安装部的第一容置槽。
  10. 【权利要求10】如权利要求5所述的铰链机构，其特征在于：所述盖体的一端设有一第二铰链安装部，该第二铰链安装部开设有一第二容置槽，第二磁性件装设于第二铰链安装部的第二容置槽。
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