CN102242761A - 铰链结构及应用该铰链结构的便携式电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种铰链结构及应用该铰链结构的便携式电子装置，该铰链结构包括：一固定座，一控制件，一主动件，一随动件，一主轴，一驱动弹性件；该主动件、随动件、该控制件及该固定座依次套设于该主轴，该主动件一端设有第一凸轮面，该随动件一端设有第二凸轮面，驱动弹性件提供弹力使随动件之第二凸轮面抵持于主动件之第一凸轮面；该主轴上设有外螺纹，该随动件内侧设有内螺纹，其与主轴的外螺纹相配合，该固定座一端开设限位槽，该控制件的一端滑动且不可相对转动地装配于该随动件上，该控制件的另一端设有悬臂，该悬臂可解锁地容置在该限位槽内。该铰链结构单手操作即可实现自动打开。

Description

铰链结构及应用该铰链结构的便携式电子装置
技术领域
本发明是关于一种铰链结构，尤其是关于一种用于折叠型便携式电子装置中具自动开启功能的铰链结构。
背景技术
目前，市场上所销售的便携式电子装置，如手机、PDA(PersonalDigital Assistant，个人数位助理)等，多为折叠式结构，即包括盖体和本体，为使盖体和本体连接在一起，通常采用铰链结构来连接上述两组件。
但是，上述的铰链机构在使用时，使用者通常需要双手配合才能开启盖体，导致使用者在接听或拨打电话时，无法实现单手操作，使用不方便。
发明内容
鉴于以上缺点，有必要提供一种噪音较小的铰链结构。
另外，有必要提供一种具有所述铰链结构的便携式电子装置。
一种铰链结构，该铰链结构包括：一固定座，一控制件，一主动件，一随动件，一主轴，一驱动弹性件；该主动件、随动件、该控制件及该固定座依次套设于该主轴，该主动件一端设有第一凸轮面，该随动件一端设有第二凸轮面，驱动弹性件提供弹力使随动件之第二凸轮面抵持于主动件之第一凸轮面；该主轴上设有外螺纹，该随动件内侧设有内螺纹，其与主轴的外螺纹相配合，该固定座一端开设限位槽，该控制件的一端滑动且不可相对转动地装配于该随动件上，该控制件的另一端设有悬臂，该悬臂可解锁地容置在该限位槽内。
一种便携式电子装置，包括本体、盖体及一使盖体活动连接至本体上的铰链结构，该铰链结构包括：一固定座，一控制件，一主动件，一随动件，一主轴，一驱动弹性件；该主动件、随动件、该控制件及该固定座依次套设于该主轴，该主动件一端设有第一凸轮面，该随动件一端设有第二凸轮面，驱动弹性件提供弹力使随动件之第二凸轮面抵持于主动件之第一凸轮面；该主轴上设有外螺纹，该随动件内侧设有内螺纹，其与主轴的外螺纹相配合，该固定座一端开设限位槽，该控制件的一端滑动且不可相对转动地装配于该随动件上，该控制件的另一端设有悬臂，该悬臂可解锁地容置在该限位槽内。
相较现有技术，所述铰链机构和应用该铰链机构的便携式电子装置通过推顶控制件，从而使控制件与固定座解锁，进而在驱动弹性件的作用下，主动件带动随动件及控制件相对主轴转动，从而带动盖体相对本体打开，如此单手操作即可自动打开盖体。
附图说明
图1是本发明较佳实施例铰链结构立体分解图；
图2是本发明较佳实施例铰链结构另一方向的立体分解图；
图3是本发明较佳实施例铰链结构的按钮的示意图；
图4是本发明较佳实施例铰链结构的固定座的示意图；
图5是本发明较佳实施例铰链结构的固定座另一角度的示意图；
图6是本发明较佳实施例铰链结构的主动件的示意图；
图7是本发明较佳实施例铰链结构的随动件的示意图；
图8是本发明较佳实施例铰链结构的部分组装图；
图9是本发明较佳实施例铰链结构省略套筒的组装图；
图10是本发明较佳实施例铰链结构的组装图。
主要元件符号说明
铰链结构    100
按钮        10
按压端      110
开口端        120
弹性臂        122
卡钩          124
第一弹性件    20
固定座        22
限位体        24
卡合部        26
外周壁        241
内周壁        242
固定槽        244
限位槽        246
弧形凸壁      262
凸柱          264
导向槽        266
凹槽          263
容置槽        265
卡槽          267
控制件        30
本体          32
悬臂          34
凸块          342
第二弹性件    40
主动件        42
凸轮部        420
通孔          421
凸轮面        422
延伸壁        423
止转槽        424
随动件        50
通孔          51
内螺纹        511
第二凸轮面    522
定位块        52
凸肋          54
缓冲件        56
开孔          562
主轴          60
螺纹部        62
轴部          64
外螺纹        622
卡持端        66
卡固端        67
驱动弹性件    68
套筒          70
开口端        72
部分封闭端    74
中心孔        742
卡块          76
长槽          78
垫片          80
卡环            82
卡持孔          822
具体实施方式
本发明较佳实施例的铰链结构适用于一具本体和盖体的折叠型或翻盖型便携式电子装置(图未示)，本发明具体实施例以其应用在手机为例加以说明。
请参阅图1及图2，该铰链结构100较佳实施例包括按钮10，第一弹性件20，固定座22，控制件30，第二弹性件40，主动件42，随动件50，二缓冲件56，主轴60，驱动弹性件68，套筒70，垫片80及卡环82。
请同时参阅图3，该按钮10大致呈圆筒状，其具一按压端110及与其相对的一开口端120。该按钮10的开口端120设有二对称的弹性臂122和二对称的卡钩124，该弹性臂122用于推顶容置在固定座22内的控制件30，以使该控制件30相对该固定座22解锁。该卡钩124用于与该固定座22相卡合，以避免该按钮10与该固定座22相分离。
该第一弹性件20设置在该按钮10与该固定座22之间，以提供该按钮10回复力。
请同时参阅图4和图5，固定座22包括彼此连接的一限位体24和一卡合部26。该限位体24大致为一中空的筒体，其具有一外周壁241及一内周壁242。该外周壁241上对称开设四固定槽244，用于与移动电话本体配合，使该固定座22与移动电话本体无相对转动。该卡合部26包括二相对的弧形凸壁262和一凸柱264。所述弧形凸壁262从该限位体24的一端延伸，在弧形凸壁262之间对称形成二导向槽266，该导向槽266用于容置按钮10上的弹性臂122。每一弧形凸壁262开设一凹槽263，用于容置按钮10上的卡钩124。该凸柱264从该弧形凸壁262的内侧延伸，并与该限位体24同轴设置。该凸柱264的直径小于该弧形凸壁262的直径，从而在该凸柱264与该弧形凸壁262之间形成一容置槽265，该第一弹性件20可套设在该凸柱264上，并容置在该容置槽265内。该凸柱264轴向上开设一卡槽267，用于与该主轴60的一端固定连接。该限位体24远离该卡合部26的一端的内周壁242上对称凹设二限位槽246。
该控制件30包括一圆盘状的本体32和二悬臂34。当该控制件30容置在该固定座22内时，该本体32抵持在凸柱264上，并通过该导向槽266露出，容许该弹性臂122抵持该控制件30。每一悬臂34末端径向延伸有一凸块342，该凸块342容置在该限位槽246内。该凸块342径向宽度大于该悬臂34的径向宽度，由于该控制件30的悬臂34需要承受较大的剪切力，该凸块342的设置可增强该悬臂34的受力能力，因此该控制件30可由较软的材料组成，以较少其与固定座22碰撞产生的噪音。
该第二弹性件40容置在该控制件30内，其一端抵顶该控制件30的本体32。
请结合参阅图6，该主动件42包括一凸轮部420，该凸轮部420轴向上贯通开设有一圆形通孔421。该凸轮部420一端设有一第一凸轮面422，另一端延伸设有二延伸壁423，所述延伸壁423之间形成二止转槽424，该止转槽424延伸至凸轮部420上。该第二弹性件40的另一端抵顶该凸轮部420相邻该延伸壁423的一端。该主动件42的二延伸壁423可容置在该限位体24内，该控制件30的悬臂34容置在该止转槽424内。
请结合参阅图7，该随动件50大致为一柱体，其上开设一通孔51，该通孔51的内壁设置一内螺纹511。该随动件50一端设置一第二凸轮面522，用于与主动件42的第一凸轮面422相配合。该随动件50的外周壁两侧对称延伸二定位块52，相邻每一定位块52设置二凸肋54。
缓冲件56由较软的材料制成，在本实施例中，该缓冲件56由聚氧甲烯(Polyoxymethylene，POM)材料制成。该缓冲件56上开设一开孔562，该开孔562可套设在该定位块52内，以使缓冲件56卡持在该随动件50上。该缓冲件56与该随动件50的定位块52平齐设置，并与所述凸肋54非转动配合在套筒70内。
所述主轴60大致呈狭长的圆柱状，其包括一螺纹部62和一与该螺纹部62连接的轴部64。该螺纹部62上设有一外螺纹622，该外螺纹622用于与随动件50的内螺纹511螺纹配合。该螺纹部62的自由端延伸有一卡持端66。该螺纹部62的外径小于所述驱动弹性件68的内径。该轴部64相对该螺纹部62的一端沿轴向对称削去部分后形成一阶梯状卡固端67。
驱动弹性件68为一柱状螺旋弹簧，其可套于主轴60上。
该套筒70为一中空筒体，具有一开口端72，一部分封闭端74。该部分封闭端74上具有一中心孔742。该套筒70的外圆周壁上平行凸设有二卡块76，在每一卡块76对应位置的内周壁上凹设一长槽78，该卡块76用于与手机盖体相配合，该随动件的缓冲件56与所述凸肋54可滑动容置在长槽78内。
该垫片80由金属材料制成，在本实施例中，该垫片80可转动套设在该卡持端66上，用于减少与套筒70的能量损失。该卡环82相邻该垫片80设置，其中部开设一卡持孔822，该主轴60的卡持端66的形状和尺寸均与卡持孔822大致相当，从而可将装配在主轴60上的元件卡固于一体。
请参见图8至图10，组装时，将该控制件30容置在该固定座22内，该本体32抵持在凸柱264上，并通过该导向槽266露出。该控制件30的悬臂34上的凸块342容置在该限位槽246内。将该第一弹性件20套设在该凸柱264上，该第一弹性件20容置在该容置槽265内。然后，将该按钮10的弹性臂122容置在该导向槽266内，并抵持该控制件30。该按钮10上的卡钩124滑动卡持在凹槽263内，以避免该按钮10与该固定座22相分离。将该第二弹性件40容置在该控制件30内，其一端抵顶该控制件30的本体32。将该主动件42的二延伸壁423容置在该限位体24内，该控制件30的悬臂34部分容置于该主动件42上的止转槽424内。该控制件30由于该限位槽246的限制，限定该主动件42相对固定座22的转动。
将随动件50通过内螺纹511旋入主轴60的外螺纹622上，该主轴60的轴部64依次穿过该主动件42，第二弹性件40，控制件30及固定座22，该卡固端67卡固在凸柱264的卡槽267内。随动件50的第二凸轮面522与主动件42的第一凸轮面422相配合。将驱动弹性件68套设在主轴60上，其一端抵持随动件50。
将上述装配好的组件沿随动件50一端伸入套筒70内，随动件件50上的缓冲件56和凸肋54的配合于套筒70的长槽78内，主轴60的卡持端66从套筒70的部分封闭端74的中心孔742伸出，垫片80套设在卡持端66上，最后将卡环82卡于主轴60的卡持端66，从而完成上述装配过程。
上述的铰链结构，装入移动电话上，其固定座22的固定槽244与移动电话本体配合，套筒70的卡块76与移动电话盖体配合。初始状态时，盖体相对本体闭合，驱动弹性件68具一定预压力，作用于随动件50上，传递给主动件42，使主动件42相对主轴60的外螺纹622有旋转趋势，但由于控制件30的限制，主动件42保持不动。
使用时，若使用者单手操作移动电话时，按压按钮10，进而推动控制件30朝脱离固定座22的方向移动，该悬臂34沿着止转槽424滑动，直至该凸块342从该固定座22的限位槽246完全脱出，从而使控制件30与该固定座22的锁持解除；该随动件50相对主轴60的外螺纹622旋转。
该随动件50旋转的同时，也带动该主动件42、第二弹性件40及控制件30既转动又滑动，随动件50进一步带动套筒70旋转，从而带动盖体旋转，直至盖体相对本体完全打开，随动件50停止转动，此时，因第二弹性件40积累的弹性势能，使其又反向推动控制件30朝向按钮10方向移动，从而使控制件30的凸块342又卡于固定座22的二限位槽246内。
关闭时，用手扳动盖体，盖体带动套筒70旋转，进一步带动随动件50相对主轴60的外螺纹622转动，使随动件50既转动又相对主轴60移动，因控制件30卡于固定座22的限位槽246内，不能旋转，进而与其连接的主动件42不能旋转；由于主动件42的凸轮面422的作用，向左推动随动件50，从而使盖体相对本体闭合。
可以理解，本发明具体实施例的主动件与随动件上的凸轮面，也可有其它变形。此外，凸轮面设计可根据便携式电子装置所需打开的角度设计相应的凸轮面角度。
可以理解，本发明实施例中的按钮10可以省去，使用时，可以采用其他方式推顶控制件30，如尺寸较小的顶锥。
所述铰链结构和应用该铰链结构的便携式电子装置通过推顶控制件30，从而使控制件30与固定座22解锁，随动件50带动主动件42及控制件30相对主轴60作螺旋转动，从而带动盖体相对本体打开，如此单手操作即可自动打开盖体。
由于该控制件30的悬臂34需要承受较大的剪切力，该凸块342的设置可增强该悬臂34的受力能力，因此该控制件30可由较软的材料组成，以较少其与固定座22碰撞产生的噪音。随动件件50上的缓冲件56配合于套筒70的长槽78内，可有效减少与套筒碰撞产生的噪音。

Claims (10)

1.一种铰链结构，包括一固定座，一控制件，一主动件，一随动件，一主轴，一驱动弹性件；该主动件、随动件、该控制件及该固定座依次套设于该主轴，该主动件一端设有第一凸轮面，该随动件一端设有第二凸轮面，驱动弹性件提供弹力使随动件之第二凸轮面抵持于主动件之第一凸轮面；该主轴上设有外螺纹，该随动件内侧设有内螺纹，其与主轴的外螺纹相配合，其特征在于：该固定座一端开设限位槽，该控制件的一端滑动且不可相对转动地装配于该随动件上，该控制件的另一端设有悬臂，该悬臂可解锁地容置在该限位槽内。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该悬臂末端径向延伸有一凸块，该凸块径向宽度大于该悬臂的径向宽度，该凸块容置在该限位槽内。
3.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该固定座包括彼此连接的一限位体和一卡合部，该限位体远离该卡合部的一端的内周壁上凹设所述限位槽。
4.如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于：该卡合部包括二相对的弧形凸壁和一凸柱，所述弧形凸壁从该限位体的一端延伸，在弧形凸壁之间对称形成导向槽，每一凸壁开设一凹槽，该凸柱从该凸壁的内侧延伸，并与该限位体同轴设置。
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按钮，该按钮包括弹性臂和卡钩，该弹性臂容置在该导向槽内，并抵持该控制件，该卡钩滑动容置在凹槽内。
6.如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一第一弹性件，该凸柱的直径小于该弧形凸壁的直径，该凸柱与该凸壁之间形成一容置槽，该第一弹性件套设在该凸柱上，并容置在该容置槽内，该凸柱与该主轴的一端固定连接。
7.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该主动件包括一凸轮部及二延伸壁，该凸轮部一端设有所述第一凸轮面，所述延伸壁之间形成二止转槽，该主动件的二延伸壁容置在该限位体内，该控制件的悬臂容置在该止转槽内。
8.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括至少一缓冲件及一套筒，该缓冲件装配在随动件上，并与套筒相连接。
9.如权利要求8所述的铰链结构，其特征在于：该随动件的外周壁两侧对称延伸二定位块，相邻每一定位块设置凸肋，该缓冲件上开设一开孔，该开孔套设在该定位块内，以使缓冲件卡持在该随动件上，该缓冲件与该随动件的定位块平齐设置，并与所述凸肋非转动配合在套筒内。
10.一种便携式电子装置，包括本体、盖体及一使盖体活动连接至本体上的铰链结构，其特征在于：该铰链结构为权利要求1～9中任意项所述的铰链结构。
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