CN101737416B - 铰链结构 - Google Patents

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Abstract

一种铰链结构，包括枢轴、旋转支架、固定支架、固定件、定位件及弹性件，该旋转支架及定位件与该枢轴为非转动连接，该固定支架及固定件与该枢轴为转动连接，该固定件与该固定支架固定连接，该弹性件穿设于该枢轴上提供轴向力，该固定件与定位件的其中一个设置有定位凸起，另一个相应设置有与该定位凸起相配合的定位凹槽，该定位凹槽的槽壁由相互连接的第一斜面与第二斜面构成，该第二斜面与定位凹槽的槽底相邻，且相对于该定位凹槽的槽底所在的平面，该第一斜面的斜率小于第二斜面的斜率。该铰链结构自锁速度合理、手感舒适，且不易损伤显示屏、合紧状态稳定。

Description

铰链结构
技术领域
本发明涉及一种铰链结构，尤其是关于一种用于电子装置的铰链结构。
背景技术
笔记本电脑等电子装置一般包括一个本体和一个盖体，显示屏设于盖体上，为使显示屏具有较佳视角，通常需要通过铰链结构将盖体可旋转地连接至本体上。
一种铰链结构包括一个转轴、一个主构件及一个可与主构件枢转配合的枢转件。主构件不可相对于转轴旋转，枢转件可相对于转轴旋转。主构件包括一个弹簧与一个主凸轮件，主凸轮件的侧面上设置有至少一个凸出部与一个凹陷部，凸出部与凹陷部之间为一斜面。枢转件包括一个枢转凸轮件，枢转凸轮件的侧面上对应于主凸轮件设置有至少一个凹陷部与一个凸出部，凹陷部与凸出部之间也为一斜面。
此铰链结构应用于电子装置时，通过主凸轮件与枢转凸轮件上的凸出部与凹陷部的配合，可使电子装置盖体于特定位置定位。且在电子装置关闭的过程中，当铰链结构被手动关闭到一定位置时，枢转凸轮件的斜面与主凸轮件的斜面相贴合，在弹簧的弹力作用下，枢转凸轮件的凸出部开始自动沿着主凸轮件的斜面下滑并进入主凸轮件的凹陷部中，从而使电子装置盖体自动关闭。
然而，上述铰链结构存在以下问题：如果主凸轮件与枢转凸轮件的斜面设计较陡，枢转凸轮件的凸出部将以较快的速度扣合于凸轮件的凹陷部中，导致电子装置盖体的自动关闭速度很快，易对显示屏造成震荡与冲击。如果主凸轮件与枢转凸轮件的斜面设计较平缓，电子装置盖体的关闭速度将较慢甚至无法完全自动闭合。且在关闭状态时，盖体与本体之间的预紧力较小，盖体的合紧状态不稳定，易自动弹开，从而造成使用不便。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种自锁速度合理、手感舒适，且不易损伤显示屏、合紧状态稳定的铰链结构。
一种铰链结构，包括枢轴、旋转支架、固定支架、固定件、定位件及弹性件，该旋转支架及定位件与该枢轴为非转动连接，该固定支架及固定件与该枢轴为转动连接，该固定件与该固定支架固定连接，该弹性件穿设于该枢轴上提供轴向力，该固定件与定位件的其中一个设置有定位凸起，另一个相应设置有与该定位凸起相配合的定位凹槽，该定位凹槽的槽壁由相互连接的第一斜面与第二斜面构成，该第二斜面与定位凹槽的槽底相邻，且相对于定位凹槽的槽底所在的平面，该第一斜面的斜率小于第二斜面的斜率。
另一种铰链结构，其与上述铰链结构的不同之处在于：该定位凸起的侧壁由相互连接的第一斜面与第二斜面构成，该第一斜面与定位凸起的顶表面相邻，且相对于定位凸起的顶表面所在的平面，该第一斜面的斜率小于第二斜面的斜率。
上述铰链结构可应用于电子装置中，当其关闭至一定角度时，定位凸起可自动滑入定位凹槽中，使电子装置的盖体自动关闭。在自动关闭过程中，定位凸起首先与定位凹槽的第一斜面相配合，或定位凸起的第一斜面首先与定位凹槽相配合，由于第一斜面斜率较小，可起到缓冲作用，而使盖体缓慢向下关闭，避免对显示屏造成震荡与冲击。随后定位凸起将与定位凹槽的第二斜面相配合，或定位凸起的第二斜面将与定位凹槽相配合，由于第二斜面斜率较大，定位凸起将迅速滑入定位凹槽内，使得盖体在关闭的瞬间以较快速度与本体贴合，避免盖体无法完全自动闭合的现象。且在关闭状态时，由于第二斜面斜率较大，定位凸起可较稳固地卡合于定位凹槽内，使得盖体的合紧状态稳定，不易自动弹开。因此，上述铰链结构具有自锁速度合理、手感舒适，且不易损伤显示屏、合紧状态稳定的有益效果。
附图说明
图1是本发明较佳实施例一的铰链结构的立体分解图。
图2是图1所示铰链结构的定位件的立体图。
图3是图1所示铰链结构另一视角的立体分解图。
图4是图1所示铰链结构的组装图。
图5是图1所示铰链结构的定位件的第一斜面与固定件的定位凸起的配合示意图。
图6是图1所示铰链结构的定位件的第二斜面与固定件的定位凸起的配合示意图。
图7是本发明较佳实施例二的铰链结构的定位件的定位凹槽与固定件的定位凸起的配合示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及较佳实施例对本发明的铰链结构作进一步详细说明。
请同时参见图1至图3，较佳实施例一的铰链结构10包括一个枢轴11、一个旋转支架12、一个固定支架13、一个固定件14、一个定位件15、一个限位件16、一个弹性件17、两个摩擦片18、一个垫片19以及一个锁合件101。其中旋转支架12、定位件15与限位件16与枢轴11为非可转动连接，固定支架13与固定件14与枢轴11为可转动连接。
枢轴11的横截面为非圆形，其一端形成有一个圆柱状凸缘111，另一端形成有一个螺纹部112。枢轴11形成凸缘111的一端进一步凸伸出凸缘111外以形成一个插接部113，插接部113的横截面也为非圆形。
旋转支架12包括一个基板121，其上开设有多个固定孔1211，用于将旋转支架12固定至电子装置盖体上。基板121的一侧垂直向上延伸而形成一个定位板122，该定位板122上开设有一个与枢轴11配合的非圆变形孔1221。
固定支架13包括一个固定板131及一个由该固定板131一侧垂直延伸形成的支撑板132。固定板131上开设有多个固定孔1311，用于将固定支架13固定至电子装置本体上。支撑板132远离固定板131的端部开设有一个枢转孔1321，中部开设有一个卡合孔1322。枢转孔1321的周围还设置有一限位凸起1323及若干油槽1324。
固定件14大致为扇形，其中心开设有一个圆形轴孔141。固定件14的端部向外凸伸形成一个凸柱142。固定件14的一个侧面上形成有两个定位凸起143，定位凸起143的两侧的侧壁均为一斜面。
定位件15大致为圆柱状，其中心开设有一个非圆变形孔151。定位件15与固定件14相对的一个侧面150上形成有两个定位凹槽152，定位凹槽152可与固定件14的定位凸起143相配合。定位凹槽152两侧的槽壁分别由相互连接的第一斜面1521、第二斜面1522构成，第一斜面1521与侧面150相接，第二斜面1522与定位凹槽152的槽底相接，且相对于定位凹槽152的槽底所在的平面，第一斜面1521的斜率小于第二斜面1522的斜率。
限位件16大致为圆片状，其中心开设有一个非圆变形孔161。限位件16的周缘向外凸伸形成一凸耳162，凸耳162的两侧分别形成两个限位端1621、1622。
弹性件17为多个碟形弹片叠合而成的弹片组，弹性件17还可为弹簧等其他弹性元件。
摩擦片18的中心开设有一个圆形通孔181，侧面上开设有多个油槽182。
垫片19的中心开设有一个非圆变形孔191。
锁合件101为一个与枢轴11的螺纹部112相配合的螺母。
请同时参见图1至图4，装配该铰链结构10时，将枢轴11具有螺纹部112的一端穿过一个摩擦片18的圆形通孔181、限位件16的非圆变形孔161、固定支架13上的枢转孔1321、另一摩擦片18的圆形通孔181、固定件14上的轴孔141、定位件15的非圆变形孔151、弹性件17以及垫片19的非圆变形孔191后，与锁合件101相螺合。同时，固定件14上的凸柱142卡入固定支架13上的卡合孔1322中；定位件15与固定件14相贴合，且固定件14上的定位凸起143相应容纳于定位件15上的定位凹槽152内。然后，将枢轴11的插接部113卡入旋转支架12的非圆变形孔1221中即可。
铰链结构10应用于电子装置时，其旋转支架12及固定支架13分别与电子装置的盖体及本体相连即可。打开电子装置时，对盖体施力，从而推动旋转支架12的基板121旋转，枢轴11将在旋转支架12的带动下旋转，并带动枢轴11上的定位件15旋转，固定件14的定位凸起143将从定位件15的定位凹槽152中滑出，弹性件17被压缩而产生轴向力，使得各元件之间紧密接触。当盖体被旋转至特定位置时，停止对其施力，旋转支架12将在各元件摩擦力作用下定位，从而使盖体定位于特定位置。
关闭电子装置时，对盖体施力，从而推动旋转支架12的基板121沿反方向旋转，枢轴11及定位件15被带动而一同旋转，固定件14的定位凸起143将逐渐接近定位件15的定位凹槽152。当盖体被手动关闭至一定角度时，固定件14的定位凸起143将在弹性件17所提供的轴向力作用下，自动滑入定位件15的定位凹槽152中，从而使盖体自动关闭。
请同时参见图5与图6，在盖体自动关闭的过程中，固定件14上的定位凸起143首先与定位件15的定位凹槽152的第一斜面1521相接触。此时，定位凸起143开始进入定位凹槽152内，弹性件17的压缩量减少，其产生的轴向力减小，从而使各元件之间的摩擦力矩减小。当盖体的重力力矩大于各元件的摩擦力矩时，盖体开始自动关闭。由于第一斜面1521的斜率较小，弹性件17的压缩量缓慢的略微减少，使盖体的重力力矩略微大于各元件的摩擦力矩，从而使得盖体缓慢向下关闭。当盖体关闭至即将与本体贴合时，定位凸起143与定位凹槽152的第二斜面1522相接触，由于第二斜面1522的斜率较大，定位凸起143将迅速滑入定位凹槽152内，使得盖体以较快的速度与本体贴合。通过对第一、第二斜面1521、1522长度的限定，可限定盖体相对于本体自动关闭时角度。优选地，第一、第二斜面1521、1522的长度限定为可使盖体相对于本体呈10度角时开始自动缓慢关闭，呈2度角时迅速合紧。可以理解，定位凹槽152还可设置于固定件14上，此时定位凸起143需相应设置于定位件15上。
上述铰链结构10在使用的过程中，可实现自动关闭时先慢后快的趋势，通过定位件15的定位凹槽152的第一斜面1521的缓冲作用，避免盖体自动关闭速度过快，而对显示屏造成震荡与冲击。同时定位件15的定位凹槽152的第二斜面1522使得盖体在关闭的瞬间以较快速度与本体贴合，避免盖体无法完全自动闭合的现象。由于此快速关闭的角度很小，力度也很小，不会对显示屏造成震荡与冲击。且在关闭状态时，由于第二斜面1522斜率较大，定位凸起143可较稳固地卡合于定位凹槽152内，使得盖体的合紧状态稳定，不易自动弹开。因此，铰链结构10具有自锁速度合理、手感舒适，且不易损伤显示屏、合紧状态稳定的有益效果。
另外，铰链结构10在关闭状态时，限位件16的限位端1621与固定支架13的限位凸起1323相抵，铰链结构10在打开至最大角度时，限位件16的限位端1622与固定支架13的限位凸起1323相抵，从而可限定旋转支架12相对于固定支架13的转动角度范围。
请参见图7，本发明较佳实施例二的铰链结构20与较佳实施例一的铰链结构10相似，不同之处在于：固定件24的侧面240上形成有两个定位凸起243。定位凸起243两侧的侧壁分别由相互连接的第一斜面2431、第二斜面2432构成，第一斜面2431与定位凸起243的顶表面相接，第二斜面2432与侧面240相接，且相对于定位凸起243的顶表面所在的平面，第一斜面2431的斜率小于第二斜面2432的斜率。定位件25上对应形成有两个与定位凸起243配合的定位凹槽252，定位凹槽252两侧的槽壁均为一斜面。
盖体自动关闭的过程中，定位凸起243的第一斜面2431首先与定位凹槽252配合，由于第一斜面2431斜率较小，可起到缓冲作用，使盖体缓慢向下关闭，随后定位凸起243的第二斜面2432将与定位凹槽252配合，由于第二斜面2432斜率较大，定位凸起243将迅速滑入定位凹槽252内，使得盖体以较快的速度与本体贴合。
可以理解，定位凸起243还可设置于定位件25上，此时定位凹槽252需相应设置于固定件24上。另外，定位凸起143、243及定位凹槽152、252的数量不限于两个，还可为一个、三个或四个等。定位凹槽152的第一斜面1521与侧面150不限于直接相接，还可通过一较小的圆弧面过渡，第二斜面1522与定位凹槽152的槽底也可通过一较小的圆弧面过渡。定位凸起243的第一斜面2431与定位凸起243的顶表面以及第二斜面2432与侧面240也可通过一较小的圆弧面过渡。
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 (10)

1.一种铰链结构，包括枢轴、旋转支架、固定支架、固定件、定位件及弹性件，该旋转支架及定位件与该枢轴为非转动连接，该固定支架及固定件与该枢轴为转动连接，该固定件与该固定支架固定连接，该弹性件穿设于该枢轴上提供轴向力，该固定件与该定位件的其中一个设置有定位凸起，另一个相应设置有与该定位凸起相配合的定位凹槽，其特征在于：该定位凹槽的槽壁由相互连接的第一斜面与第二斜面构成，该第二斜面与该定位凹槽的槽底相邻，且相对于该定位凹槽的槽底所在的平面，该第一斜面的斜率小于该第二斜面的斜率。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该定位凹槽设置于该定位件的侧面上，该定位凹槽的第一斜面与该侧面相邻；该定位凸起设置于该固定件的侧面上，且该定位凸起两侧的侧壁均为斜面。
3.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构还包括限位件，该限位件的周缘向外凸伸形成凸耳，该凸耳的两侧分别形成两个限位端；该固定支架上设置有限位凸起，该限位件的两个限位端分别与该限位凸起配合，而限制该旋转支架的转动角度。
4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该枢轴的横截面为非圆形，其一端形成有凸缘，另一端形成有螺纹部，该枢轴形成该凸缘的一端进一步凸伸出该凸缘外形成插接部。
5.如权利要求4所述的铰链结构，其特征在于：该旋转支架上开设有非圆变形孔，该限位件上也开设有非圆变形孔，该固定支架上开设有枢转孔，该固定件上开设有圆形轴孔，该枢轴穿设该固定支架的枢转孔、该固定件的圆形轴孔及该限位件的非圆变形孔，且该枢轴的该插接部卡入该旋转支架的非圆变形孔中。
6.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该固定支架上开设有卡合孔，该固定件上形成有凸柱，该凸柱卡入该固定支架的卡合孔内。
7.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该弹性件为多个碟形弹片叠合而成的弹片组。
8.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构还包括摩擦片及锁合件，该摩擦片与该固定支架相邻设置，该锁合件与该枢轴相锁合。
9.一种铰链结构，包括枢轴、旋转支架、固定支架、固定件、定位件及弹性件，该旋转支架及定位件与该枢轴为非转动连接，该固定支架及固定件与该枢轴为转动连接，该固定件与该固定支架固定连接，该弹性件穿设于该枢轴上提供轴向力，该固定件与该定位件的其中一个设置有定位凸起，另一个相应设置有与该定位凸起相配合的定位凹槽，其特征在于：该定位凸起的侧壁由相互连接的第一斜面与第二斜面构成，该第一斜面与该定位凸起的顶表面相邻，且相对于该定位凸起的顶表面所在的平面，该第一斜面的斜率小于该第二斜面的斜率。
10.如权利要求9所述的铰链结构，其特征在于：该定位凸起设置于该固定件的侧面上，该定位凸起的第二斜面与该侧面相邻；该定位凹槽设置于该定位件的侧面上，且该定位凹槽两侧的槽壁均为斜面。
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