CN101625009A

CN101625009A - 铰链结构

Info

Publication number: CN101625009A
Application number: CN200810302652A
Authority: CN
Inventors: 王金鑫; 杨贵莉; 魏亮; 袁莉君
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: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2028-07-08
Also published as: US7979961B2; CN101625009B; US20100005626A1

Abstract

一种铰链结构，包括第一旋转组件和第二旋转组件，该第一旋转组件包括一个支架和固定于支架的至少一个枢轴组件，该第二旋转组件包括固定座和枢转组件，该枢转组件包括一个具有变形轴部的旋转轴、一个固定件、一个转动件、弹性件及锁紧件，该旋转轴一端固定于支架，另一端套接固定件、转动件、弹性件、锁紧件及固定座，其中该锁紧件防止固定件、转动件、弹性件及固定座从旋转轴上脱落，固定件和转动件相邻设置并分别设有可相互配合的凸起和凹坑，且旋转轴可带动固定件及转动件之一旋转。该铰链结构实现了旋转定位。

Description

铰链结构

技术领域

本发明涉及一种铰链结构，尤其涉及一种适用于笔记本电脑等电子装置的双轴铰链结构。

背景技术

随着电子产业不断发展，电子设备使用时的灵活性、方便性已越来越为用户所重视，目前，诸如笔记本电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、手机、电子辞典等众多电子设备，通常采用具有一铰链机构的上盖支持显示屏，并与基座铰链连接，使该显示屏随上盖可相对该基座前后翻转，从而可方便的调节电子设备的显示屏相对基座的倾斜角度，以便使用者能够以较佳的视角观看显示屏的信息。

以笔记本电脑为例，采用上述铰链结构的笔记本电脑的显示屏虽能够较为方便的调节显示屏相对基座的倾斜角度，但是，当笔记本电脑操作者需向其他人展示信息时，这些人需要拥挤在显示屏前方，而笔记本电脑的显示屏较小，存在部分观察者较难以较佳的视角观看显示屏，存在使用效果不佳的缺陷。另外，若在磁盘旋转时突然移动笔记本电脑，有可能引起笔记本电脑的磁头撞坏。

为此，业界出现了上盖相对基座可双轴向旋转的笔记本电脑。该笔记本电脑包括上盖、基座及连接该上盖与基座的铰链结构，该铰链结构包括一个水平轴、一个垂直轴、一个第一轴块及一个第二轴块。第一轴块耦连到基座上并使上盖能绕水平面翻转，第二轴块连接该第一轴块与水平轴并使该上盖能绕垂直轴回转，支架设置于上盖内将第二轴块与垂直轴相连接。

但是，此类设计中没有定位结构，所以在上盖绕垂直轴旋转过程中不能达成旋转定位。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种定位良好且能根据需要调节扭力的铰链结构，其安装在电子设备后使该电子设备的盖体可相对本体做双轴向旋转运动。

一种铰链结构，包括第一旋转组件和第二旋转组件，该第一旋转组件包括一个支架和固定于支架的至少一个枢轴组件，该第二旋转组件包括固定座和枢转组件，该枢转组件包括一个具有变形轴部的旋转轴、一个固定件、一个转动件、弹性件及锁紧件，该旋转轴一端固定于支架，另一端套接固定件、转动件、弹性件、锁紧件及固定座，其中该锁紧件防止固定件、转动件、弹性件及固定座从旋转轴上脱落，固定件和转动件相邻设置并分别设有可相互配合的凸起和凹坑，且旋转轴可带动固定件及转动件之一旋转。

本发明的铰链结构的第二旋转组件通过弹性件提供的轴向压力，使固定件与转动件相邻的表面之间存在较大的摩擦力，从而使固定件相对转动件保持稳定，并通过旋转轴的转动带动固定件或转动件转动至一定角度时使凸起与凹坑配合，进而实现旋转定位。

附图说明

图1是应用本发明双轴铰链结构的笔记本电脑显示屏转动状态示意图。

图2是本发明较佳实施例的铰链结构的立体图。

图3是图2的铰链结构的第一旋转组件的立体分解图。

图4是图2的铰链结构的第二旋转组件的立体分解图。

图5是图2的铰链结构的第二旋转部件的另一方向的立体分解图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的铰链结构做进一步的详细说明。

请参见图1，所示为配置有本发明较佳实施例的双轴铰链结构100的笔记本电脑200，其包括本体201和盖体203，双轴铰链结构100设置于本体201和盖体203之间，使盖体203可相对于本体201绕第一轴线AA开合及绕第二轴线BB旋转。

请一并参阅图2，该双轴铰链结构100包括第一旋转组件10及第二旋转组件40。第一旋转组件10包括支架20和对称设置于支架20两端的枢轴组件30。第二旋转组件40包括枢转组件50和固定座60，该枢转组件50一端固定于第一旋转组件10的支架20，另一端可转动的与固定座60连接。第一旋转组件10与笔记本电脑200的盖体203固定连接。第二旋转组件40的固定座60与笔记本电脑200的本体201固定连接。

请参阅图3，支架20可相对固定座60转动，其包括一个平板部21和对称延伸于平板部21两端的两个枢接部22。平板部21中部开设有一个安装孔211，安装孔211为一个异形孔。沿枢接部22的延伸方向开设有一个安装孔221

枢轴组件30包括轴杆件31、摩擦片32、连接件33、转动凸轮34、固定凸轮35、弹片36、垫片37及端封件38。

轴杆件31包括一个基部310、一个从基部310一端延伸的安装部311和一个从基部310另一端延伸的轴部312。基部310为圆柱状，且其直径最大。安装部311上设有两个沿其轴线方向延伸的对称切面3111。轴部312靠近基部310一端为一个圆柱部3121，另一端为一个具有大体为椭圆形变形截面的柱状体3122，其柱状体3122上设有两个沿其轴线方向延伸的对称平面3123。轴部312末端为具有螺纹的螺纹部3124。

摩擦片32大体为一个圆片，其中心开设有圆形通孔321，通孔321的形状和大小对应轴杆件31的圆柱部3121的截面，从而使摩擦片32可转动地套于轴杆件31的圆柱部3121。此外，于摩擦片32的圆环面上开设有若干油孔322，其抵靠住轴杆件31的基部310时可减小连接件33与基部310之间的摩擦。

连接件33包括一个固定部331、一个与固定部331相互垂直的连接部332及形成于连接部末端的近似圆片的延伸部333。固定部331为一个方形板，固定部331上开设有至少一个装配孔3311，连接件33通过装配孔3311安装至笔记本电脑200的盖体203上。本实施例中，装配孔3311为三个。延伸部333上开设有一个圆形转轴孔3331，且延伸部333边缘开设有两个对称的卡槽3332。

转动凸轮34中间开设有一个圆形通孔341，且转动凸轮34包括一个摩擦面342和与该摩擦面342相对的抵接面343。转动凸轮34的摩擦面342的边缘处轴向延伸有两个对称的卡块3421，其用于卡入延伸部333的卡槽3332。转动凸轮34的抵接面343上具有多个楔形槽3431。本实施例中楔形槽3431为两个，且对称设置。

固定凸轮35中间开设有一个大体为椭圆形的变形孔351，且固定凸轮35的一端具有一个与转动凸轮34的抵接面343相配合的配合面(图未标)，该配合面上形成有多个楔形块352。固定凸轮35的楔形块352与转动凸轮34的楔形槽3431配合使盖体203相对本体201的开合角度为零度和180度时有明显的定位，从而需要较大的外力使楔形块352滑出楔形槽3431。本实施例中，楔形块352为两个，且对称设置。当然，楔形块352和楔形槽3431的数目并不受限于本实施例提供的数目，且楔形块352可设置于转动凸轮34，楔形槽3431可设置于固定凸轮35。

弹片36为中心开孔的圆形碟状片，即其中心部分沿其轴线方向朝一侧凸出，且其具有弹性。一对弹片36背向设置，即两个弹片36的凸出部分靠设在一起。本实施例中每个枢轴组件30设有三对弹片36。弹片36可提供一个轴向力。

垫片37为中心开有异形孔371的圆片。

端封件38中心开设有一个螺孔381。

组装第一旋转组件10时，将轴杆件31的安装部311插入支架20的安装孔221内，然后将摩擦片32、连接件33、转动凸轮34、固定凸轮35、弹片36及垫片37依次套于轴杆件31的轴部312，且转动凸轮34的卡块342卡入连接件33的卡槽3332内，然后将端封件38旋至轴杆件31轴部312的螺纹部3124上，从而将端封件38可拆卸地固定至轴杆件31上，进而防止摩擦片32、连接件33、转动凸轮34、固定凸轮35、弹片36及垫片37从轴杆件31上脱落。装配完毕后，摩擦片32、连接件33和转动凸轮34可相对轴杆件31及支架20转动，固定凸轮35和垫片37不可相对轴杆件31转动，且轴杆件31不可相对支架20转动。

请参阅图4与图5，固定座60包括平板部601和衔接部602，且衔接部602为由平板部601的中部垂直延伸形成的近似圆柱的柱状体，并有一个容纳孔603贯穿平板部601和衔接部602，且靠近衔接部602的容纳孔603的直径较小，并于靠近平板部601的容纳孔603的侧壁上开设有两个对称的凹槽604。平板部601上开设有多个安装孔6011，平板部601通过安装孔6011安装至笔记本电脑200的本体201。本实施例中，安装孔6011为四个。此外，于衔接部602的平面上开设有两个对称的卡槽6021。

枢转组件50包括一个旋转轴51、一个限位件52、一个固定件53、一个转动件54、两个弹片55、一个垫片56及一个锁紧螺母57。

旋转轴51包括一个抵靠部513、一个从抵靠部513一端延伸形成的固定部511和一个从抵靠部513另一端延伸形成的轴杆部512。固定部511的截面为非圆的异形截面，轴杆部512的截面近似椭圆形，轴杆部512上设有两个沿其轴线方向延伸的对称平面5121。此外，轴杆部512末端为具有螺纹的螺纹部5122。固定部511相对支架20不可转动的容纳于支架20的安装孔22内。

限位件52包括一个第一限位片521和一个第二限位片522。第一限位片521边缘处折弯形成两个对称的限位卡块5211，限位卡块5211卡入固定座60的卡槽6021内，但限位卡块5211仍然凸出于衔接部602，从而使第一限位片521不可相对固定座60转动。第二限位片522的边缘折弯形成一个折弯部5221。此外，第一限位片521中部开设有一个圆形通孔5212。第二限位片522中部开设有异形孔5222，异形孔5222的形状和大小对应旋转轴51的轴杆部512的截面，从而使第二限位片521不可转动的套于旋转轴51的轴杆部512。另外，第一限位片521上还开设有多个油孔5213，从而减少第一限位片521和第二限位片522之间的摩擦。

固定件53为一个通过冲压成形的片状钣金件，其大体形状为一个圆环片，其中部开设有一个圆形通孔531。此外，固定件53的边缘处对称向外延伸有两个插片532，并于插片532相邻接的圆环面上开设有一个贯穿固定件53的凹坑533，凹坑533与圆环面之间有一个过度的斜面(图未标)。当然，凹坑533可以未贯穿固定件53。插片532卡入容纳孔603的凹槽604，使固定件53不可转动的容纳于固定座60的容纳孔603内。

转动件54为一个通过冲压成形的片状钣金件，其大体形状为一个圆环片并与固定件53相邻设置，且中部开设有一个异形孔541，异形孔541的形状和大小对应旋转轴51的轴杆部512的截面，从而使转动件54不可转动地套于旋转轴51的轴杆部512，并于转动件54的表面通过冲压形成两个凸起542，该凸起542用于与固定件53的凹坑533相互配合。旋转轴51可带动转动件54和固定件53之一旋转并旋转至一定角度时使凸起542卡扣入固定件53的凹坑533内。本实施例中，是旋转轴51带动转动件54旋转。当然，也可以将凸起542设于固定件53，而将凹坑533相应设于转动件54。

弹片55大体为中心开孔的圆形碟状片，即其中心部分沿其轴线方向朝一侧凸出，且其具有弹性。一对弹片55背向设置，即两个弹片55的凸出部分靠设在一起。本实施例中有一对弹片55。弹片55可提供一个轴向力。

垫片56的中心开设有异形孔561。

锁紧螺母57的外部形状基本呈六边形，其中心开设有一个螺孔571。当然还可为其它形状的锁紧件。

组装第二旋转组件40时，将旋转轴51的固定部511铆接于支架20的安装孔211内，将第一限位片521卡入固定座60的卡槽6021，将固定件53的插片532卡入固定座60的容纳孔603的凹槽604；接着将旋转轴51的轴杆部512依次套穿第二限位片522和第一限位片521；然后将旋转轴51的轴杆部512穿过固定座60的容纳孔603后再依次套穿固定件53、转动件54、弹片55及平垫片56；最后将锁紧螺母57螺入轴杆部512的螺纹部5122，而将螺母57可拆卸地固定至旋转轴51的轴杆部512上，从而防止固定件53、转动件54、弹片55及垫片56从旋转轴51上脱落，并且，可通过转动锁紧螺母57可调节弹片55提供的扭力的大小。

请再次参阅图1至图3，第一旋转组件10的连接件33的固定部331固定连接到笔记本电脑200的盖体203上。固定座60的平板部601固定连接到笔记本电脑200的本体201上。第二旋转组件40的枢转组件50的旋转轴51一端固定于支架20的安装孔211内，另一端可转动的连接于固定座60的容纳孔603内。

当对盖体203施力使其绕第一轴线AA转动时，盖体203带动连接件33一起相对支架20、轴杆件31及笔记本电脑200的本体201转动。在此过程中，弹片36提供轴向压力，从而使枢轴组件30的摩擦片32、连接件33、固定凸轮35、转动凸轮34、轴杆件31的基部310以及支架20之间产生较大的摩擦力，从而使固定凸轮35与转动凸轮34能保持相对稳定，进而使盖体203可停留在任意位置。当对盖体203施力使其绕第二轴线BB转动时，盖体203可带动旋转轴51一起绕第二轴线BB旋转，同时旋转轴51又可带动第二限位片522、转动件54、垫片56及锁紧螺母57一起转动。初始状态下，转动件54的凸起542刚好位于固定件53的凹坑533内，第二限位片522的折弯部5221抵靠住第一限位片521的一个限位卡块5211。在盖体203转动的过程中，凸起542逐渐滑出凹坑533从而与固定件53表面的其它部分抵触，由于弹片55的轴向弹力作用，使固定件53和转动件54相邻的表面之间存在较大的摩擦力，从而使盖体203相对本体201绕第二轴线BB转动时，盖体203可较为稳定的停留在任意位置，同时，当盖体转到一百八十度时，由于转动件54的凸起542再次卡入固定件53的凹坑533，从而于转动时能明显的感觉到其转到了一百八十度的位置并在此定位，当需再将凸起542滑出凹坑533时需要较大的外力，此时，第二限位片522的折弯部5221抵靠住第一限位片521的另一个限位卡块5211，从而限制盖体203绕第二轴线BB的旋转角度。

可以理解，本发明的铰链结构100的限位部件52的第一限位片521的限位卡块5211可一体成型于固定座60的衔接部602上，从而构成限位凸起；而第二限位片522上的折弯部5221可由旋转轴51的抵靠部513的侧部凸伸形成，从而构成止挡部。当然，可以无限位部件52，这样铰链结构100就可以实现绕第二轴线BB三百六十度的旋转。

可以理解，本发明的铰链结构100可仅包括一个枢轴组件30，且还可为其它结构的枢轴组件；可省却垫片56，而将锁紧螺母57抵持弹片55的这一端做成外径较大的圆环面；弹片36与弹片55可为波形弹片、弓形弹片及弹簧等弹性件。此外，可将旋转轴51的固定部511直接焊接于支架20，从而无需于支架20开设安装孔211。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims

1.一种铰链结构，包括第一旋转组件和第二旋转组件，该第一旋转组件包括一个支架和固定于支架的至少一个枢轴组件，该第二旋转组件包括固定座和枢转组件，其特征在于：该枢转组件包括一个具有变形轴部的旋转轴、一个固定件、一个转动件、弹性件及锁紧件，该旋转轴一端固定于支架，另一端套接固定件、转动件、弹性件、锁紧件及固定座，其中该锁紧件防止固定件、转动件、弹性件及固定座从旋转轴上脱落，固定件和转动件相邻设置并分别设有可相互配合的凸起和凹坑，且旋转轴可带动固定件及转动件之一旋转。

2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该固定件和该转动件均为片状钣金件，该凹坑设于固定件，该凸起形成于转动件，且该固定件和该转动件均通过冲压成形。

3.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该旋转轴末端具有螺纹部，该锁紧件为锁紧螺母，该锁紧螺母与旋转轴的螺纹部相配合，通过转动锁紧螺母可调节弹性件提供的扭力大小。

4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该固定座开设有容纳孔，该锁紧件为一个螺母，该旋转轴穿置于固定座的容纳孔后再依次套接固定件、转动件及弹性件并与锁紧件相配合。

5.如权利要求4所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一个由限位凸起和止挡部构成的限位部件，该限位部件设置于支架和固定座之间，该旋转轴可带动该限位部和该止挡部之一旋转，第二旋转组件旋转至一定角度时使该限位凸起和该止挡部相互抵靠，从而限制第二旋转组件在第二轴线方向的旋转角度。

6.如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于：该固定座包括一个平板部及一个衔接部，该容纳孔贯穿衔接部和平板部，该衔接部上开设有两个卡槽，该第二旋转组件包括第一限位片和第二限位片，该第一限位片折弯形成的两个限位卡块，该限位卡块卡入固定座的卡槽从而构成限位凸起，该第二限位片折弯形成折弯部从而构成止挡部，该第二限位片不可转动的套接于旋转轴。

7.如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于：该固定座的容纳孔内开设有两个凹槽，该固定件的边缘凸伸形成两个插片，该固定件通过插片插入固定座容纳孔的凹槽，从而使固定件不可转动的容纳于该固定座的容纳孔内，该转动件则不可相对旋转轴转动的套接于旋转轴。

8.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该弹性件为碟形弹片、波形弹片和弓形弹片中的一种。

9.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该第二旋转组件的枢转组件进一步包括一个垫片，该垫片套接于弹性件和锁紧件之间。

10.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该枢轴组件包括轴杆件、连接件、固定凸轮、转动凸轮、弹片、垫片及端封件，该轴杆件一端不可相对支架转动的固定于支架，另一端依次套接连接件、固定凸轮、转动凸轮、弹片及垫片，并通过端封件使其不能相互脱离，且连接件和转动凸轮可转动的套接于轴杆件，转动凸轮不可转动的套接于轴杆件。