CN102308103B - 铰链机构 - Google Patents

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Abstract

一种铰链机构，包括：支架(2)，该支架(2)具有供设于开闭体(6)的转轴(3)的端部转轴部(3b)插入贯穿的转轴部插入孔(2a)和位于以该转轴部插入孔为中心的圆周上的卡合凹凸部中的一个(2b)；板(5)，该板(5)具有供形成于转轴部(3b)的端面上的安装轴部(3c)插入贯穿的安装轴部插入孔(5a)；以及板簧(4)，该板簧(4)位于支架(2)与板(5)之间且安装于转轴(3)，并具有供安装轴部(3c)插入贯穿的安装轴部插入孔(4a)和与支架(2)的卡合凹凸部(2b)卡合以将开闭体(6)保持在规定的旋转角度位置的卡合凹凸部中的另一个(4c)，将板(5)的安装轴部插入孔(5a)形成得比板簧(4)的安装轴部插入孔(4a)大，由此通过使因铆接加工而被压塌的安装轴部(3c)的壁厚进入安装轴部(3c)与板(5)的安装轴部插入孔(5a)之间形成的间隙(5c)中，来将板簧(4)铆接固定于安装轴部端面。

Description

铰链机构
技术领域
本发明涉及一种例如将显示器以能开闭的方式安装于车辆顶板并具有能在多个角度上保持该显示器的卡扣作用的铰链机构。
背景技术
作为现有的这种铰链机构，例如，存在一种专利文献1中记载的倾斜铰链装置。该倾斜铰链装置包括：安装构件，该安装构件具有底座部和轴承板；转轴，该转轴在端部依次具有大径部、中径部、小径部，并使中径部轴支承于设在上述轴承板中的轴承孔；弹簧垫圈，该弹簧垫圈夹住插入有上述中径部的上述轴承板，并在与上述大径部的相反一侧安装于上述小径部；以及按压垫圈，该按压垫圈安装于上述小径部的端部，并通过使内壁侧的壁厚进入形成于该小径部的外周的周槽内而固定于小径部的，上述按压垫圈通过对弹簧垫圈进行压缩来使上述大径部壁面、轴承板、弹簧垫圈之间旋紧，转轴仅在施加有规定的转矩时旋转。
专利文献1：日本专利特开2001-207718号公报
发明内容
由于上述专利文献1中公开的铰链机构利用加压冲头对按压垫圈进行加压，因该加压而被压塌的壁厚膨胀，从而会进入形成于小径部上的周槽内，因此，无法从外部确认该壁厚的进入，也没有能判断壁厚是否可靠地进入小径部的周槽内、即是否可靠地进行了铆接固定的方法。另外，由于使用加压冲头在转轴的轴向上对按压垫圈进行加压，因此，可能会在转轴的中径部出现压曲，从而难以进行加压力的调节。此外，由于弹簧垫圈和转轴处于能进行轴旋转的关系，因此，当铰链机构在产品状态下进行转动动作时，在冲头的加压条件下，存在弹簧垫圈与转轴一起转动的情况和不一起转动的情况，从而在产品的转矩上出现较大的不同。
另外，在图8所示的现有铰链机构中，在插入贯穿设于支架20的圆形部插入孔20a的转轴30的端部上设有凸缘30a、圆形部30b和大致I字型的非圆形部30c，其中，上述凸缘30a的直径比圆形部插入孔20a的孔径大，上述圆形部30b的直径比圆形部插入孔20a的孔径小可供嵌合的程度，且其长度比支架20的板厚(t)稍长，上述大致I字型的非圆形部30c形成于该圆形部端部，其直径比圆形部30b的直径小，，并在两侧面形成有平坦面。
插入贯穿至支架20的圆形部插入孔20a中的转轴30的非圆形部30c在如图8(a)所示插入贯穿到板簧40的圆形部插入孔40a和板50的圆形部插入孔50a之后，如图8(b)所示在轴线方向上被铆接，但板簧40的圆形部插入孔40a及板50的圆形部插入孔50a为面积比转轴30的非圆形部30c的截面积大可供嵌合的程度的孔。因此，即便通过铆接将转轴30与板50之间旋紧，也会在板簧40与转轴30的非圆形部30c之间存在可供嵌合的程度的尺寸差，因此，存在因该尺寸差而会在使用铰链机构的产品中使操作部(未图示)晃动、或转动操作时的板簧在释放弹簧力时发出异常声音这样的技术问题。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种能通过将板簧直接铆接固定于转轴来消除板簧与转轴的安装轴部之间的松动，并能抑制转动操作时的板簧在释放弹簧力释放时所产生的异常声音的铰链机构。
本发明的铰链机构包括：支架，该支架具有转轴部插入孔和卡合凹凸部中的一个，其中，上述转轴部插入孔供设于开闭体的转轴的转轴部插入贯穿，上述卡合凹凸部中的一个位于以该转轴部插入孔为中心的圆周上；板，该板具有安装轴部插入孔，该安装轴部插入孔供形成于转轴部的端面上的安装轴部插入贯穿；以及板簧，该板簧位于支架与板之间且安装于转轴，并具有安装轴部插入孔和卡合凹凸部中的另一个，其中，上述安装轴部插入孔供安装轴部插入贯穿，上述卡合凹凸部中的另一个与支架的卡合凹凸部卡合以将开闭体保持在规定的旋转角度位置，，将板的安装轴部插入孔形成得比板簧的安装轴部插入孔大，由此通过使因铆接加工而被压塌的安装轴部的壁厚进入安装轴部与板的安装轴部插入孔之间形成的间隙中，来将板簧铆接固定于转轴部端面。
根据本发明，由于将板的安装轴部插入孔形成得比板簧的安装轴部插入孔大，因此，能使因铆接加工而被压塌的安装轴部的壁厚进入板的安装轴部插入孔与转轴的安装轴部之间形成的间隙中，来将板簧铆接固定于转轴的转轴部端面。其结果是，能消除板簧与转轴之间的松动，并能抑制转动操作时的板簧在释放弹簧力时所产生异常声音。
附图说明
图1是表示本发明的铰链机构的实施方式1的立体图。
图2是图1的铰链机构的分解立体图。
图3是从对转轴进行组装的方向观察构成图1的铰链机构的转轴及组装到该转轴的其它构成零件的图，图3(a)是转轴的端视图，图3(b)是板簧的主视图，图3(c)是板的主视图，图3(d)是按板簧、板的顺序组装后的转轴的端视图。
图4是在实施方式1的铰链机构中沿着图3(d)的e-e线表示按板簧、板的顺序组装后的转轴的端部的剖视图，图4(a)是铆接前的剖视图，图4(b)是铆接后的剖视图。
图5是表示本发明的铰链机构的实施方式2中使用的板的主视图。
图6是表示本发明的铰链机构的实施方式3中使用的板簧的剖视图。
图7是在实施方式3的铰链机构中表示按板簧、板的顺序组装后的转轴的端部的剖视图，图7(a)是铆接前的剖视图，图7(b)是铆接后的剖视图。
图8是在现有的铰链机构中表示按板簧、板的顺序组装后的转轴的端部的剖视图，图8(a)是铆接前的剖视图，图8(b)是铆接后的剖视图。
具体实施方式
以下，为了更详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。
实施方式1.
以将作为开闭体的显示器安装成能进出设置于车辆顶板的收纳壳体(未图示)的情形为例来对本发明进行说明。如图1所示，铰链机构1使作为转轴3的转轴部的圆形部3b穿过支架2的圆形部插入孔(转轴部插入孔)2a，将板簧4、板5组装到作为安装轴部的非圆形部3c上，由此对该非圆形部3c进行铆接，从而将转轴3以能旋转的方式安装于支架2，其中，上述转轴3从显示器(开闭体)6的侧面朝侧方突出，上述安装轴部设于插入贯穿该圆形部插入孔2a的圆形部3b的端部。
以下，根据图2、图3对各构成构件进行详细说明。在支架2的下端侧设有圆形部插入孔2a和多个卡合凹部(卡合凹凸部中的一个)2b，其中，上述圆形部插入孔2a供转轴3的端部插入，上述多个卡合凹部2b以该圆形部插入孔2a为中心，在支架2的上端侧设有安装螺钉的螺孔2c，该支架2被穿过螺孔2c的安装螺钉安装到设置于车辆顶板的收纳壳体(未图示)。
转轴3形成有凸缘3a、圆形部3b及非圆形部3c，其中，上述凸缘3a的直径比形成于支架2的圆形部插入孔2a的孔径大，上述圆形部3b的直径比圆形插入孔2a的直径小可供嵌合的程度，且其长度比上述支架2的板厚(t)稍大，上述非圆形部3c的直径比上述圆形部的直径小(直径差C)且两侧被切成大致I字形以形成平面3c-1、3c-2。(圆形部3b的直径也可与非圆形部3c的直径相同，使得直径差C为0。)
在板簧4的下端侧设有非圆形部插入孔(安装轴部插入孔)4a，该非圆形部插入孔4a的面积比转轴3的非圆形部3c的面积大可供嵌合的程度，且其形状与该非圆形部的截面形状大致相同，在板簧4的上端侧设有卡合凸部(卡合凹凸部中的另一个)4c，该卡合凸部4c嵌入支架2的卡合凹部2b，并用于铰链机构1的旋转角度保持在规定角度上。当使用图3(a)及图3(b)对该非圆形部插入孔4a的形状进行详细说明时，非圆形部插入孔4a的宽度(A+α)及高度(B+α)比转轴3的非圆形部3c的宽度(A)及高度(B)大可供嵌合的程度(α)。
在板5的中心部设有非圆形部插入孔(安装轴部插入孔)5a，该非圆形部插入孔的面积比转轴3的非圆形部3c的截面积大可供嵌合的程度，且其形状与该非圆形部的截面形状大致相同。当使用图3(a)及图3(c)对该非圆形部插入孔5a的形状进行详细说明时，非圆形部插入孔5a的宽度(A+α)及高度(B+α)比转轴3的非圆形部3c的宽度(A)及高度(B)大可供嵌合的程度(α)。
在此，在转轴3的非圆形部3c中的圆弧部3e的半径R3为B/2，而在板簧4的非圆形部插入孔4a中的圆弧部4b的半径R4为(B+α)/2。另外，在板5的非圆形部插入孔5a中的圆弧部5b的半径R5为(B+β)/2。在此，虽然非圆形部插入孔4a的宽度及高度与非圆形部插入孔5a的宽度(A+α)及高度(B+α)相同，但由于圆弧部4b及圆弧部5b存在β＞α的关系，因此，非圆形部插入孔5a比非圆形部插入孔4a大，在非圆形部3c的圆弧部3e与板5的非圆形部插入孔5a的圆弧部5b之间形成有间隙5c。
以下，对将转轴3以能旋转的方式组装于支架2的顺序进行说明。将与显示器6一体的转轴3的端部插入支架2的圆形部插入孔2a，直至大径的凸缘3a与支架2抵接。在该插入状态下，比支架2的板厚(t)稍长的转轴3的圆形部3b位于支架2的圆形部插入孔2a中，并利用非圆形部插入孔4a、非圆形部插入孔5a将板簧4、板5分别组装到插入贯穿圆形部插入孔2a的转轴3的非圆形部3c上。该状态是图4(a)的状态。该图4是沿着图3(d)的e-e线表示的剖视图。
在该状态下，当利用未图示的铆接机在转轴3的轴线方向上对转轴3的端部即非圆形部3c进行铆接时，使用图4(b)所示的因铆接而被压塌变形的非圆形部3c的壁厚中、在板5的表面上扩展的壁厚来将该板5按压至板簧4上，并且，嵌入到在圆弧部3e与非圆形部插入孔5a的圆弧部5b之间形成的间隙5c后的非圆形部3c的壁厚将板簧4压入圆形部3b的端面，由此可靠地铆接固定于转轴3。
如上所述，根据本实施方式1，由于板5的非圆形部插入孔5a的直径形成得比设于板簧4的非圆形部插入孔4a的直径大，因此，因铆接而被压塌变形的非圆形部3c的壁厚嵌入板5的非圆形部插入孔5a与转轴3的非圆形部3c之间的间隙5c来压住板簧4，从而能将板簧4可靠地铆接固定于转轴3。其结果是，具有能消除板簧与转轴之间的松动，并能抑制转动操作时的板簧在释放弹簧力时发出的异常声音这样的效果。
另外，若在转轴3的非圆形部3c的端面中央部预先形成便于铆接的凹部(日文：かしめ促進用凹部)3d，则能减小铆接压塌体积，从而能减少铆接时所需的加压力。而且，由于在非圆形部3c的圆弧部3e中存在铆接时被压塌而扩展的壁厚，因此，能期待与在转轴3的非圆形部3c的端面中央部未设有便于铆接的凹部3d的情况相同的铆接效果，并能降低铆接机的能力即加压能力。
实施方式2
本实施方式2的铰链机构的板5的非圆形部插入孔5a的形状形成为如图5所示的宽度为(A+α)及高度为(B+α)、且只有四个角为较小的圆弧的大致矩形形状，因此，在四个角上形成有比图3(d)的间隙5c更大的间隙5c-1，从而能使因铆接而被压塌的转轴3的非圆形部3c变形后的壁厚更多地进入，由此能获得更大的铆接效果。而且，由于设置成大致矩形形状，因此使得非圆形部插入孔5a的模具制造及维修性变得容易。
实施方式3
如图7所示，本实施方式3的铰链机构设有朝该板并向外扩展的倾斜面4a，从而在板簧4的非圆形部插入孔壁面与板5之间形成间隙7。此时，使板簧4的非圆形部插入孔4a的孔径及形状与板5的非圆形部插入孔5a的孔径及形状相同，且使上述非圆形部插入孔4a及非圆形部插入孔5a的形状为比转轴3的非圆形部3c大可供嵌合的程度的形状。
通过该结构，当使转轴3的非圆形部3c插入贯穿板簧4的非圆形部插入孔4a及板5的非圆形部插入孔5a(图7(a))，并从转轴3的轴线方向对该非圆形部3c进行铆接时，如图7(b)所示，因铆接而被压塌的非圆形部3c变形后的壁厚嵌入因板簧4的倾斜面4d而形成的间隙7中。因此，能使用因铆接而被压塌的非圆形部3c的壁厚中、在板5的表面上扩展的壁厚将该板按压至板簧4，并且嵌入间隙7中的非圆形部3c的壁厚将板簧4按压至转轴3的圆形部3b的端面。其结果是，具有能将板簧4更可靠地铆接固定于转轴3，并能抑制转动操作时的板簧在释放弹簧力时所发出的异常声音这样的效果。
在上述各实施方式中，将转轴3的非圆形部3c制成为横截面呈矩形形状，并将供该非圆形部3c插入贯穿的板簧4的非圆形部插入孔4a及板5的非圆形部插入孔5a制成为相同形状的矩形形状。这样就能使板簧4、板5相对于转轴3的旋转一体旋转。因此，也可将转轴3的非圆形部3c制成为横截面呈椭圆形，并将板簧4的非圆形部插入孔4a及板5的非圆形部插入孔5a制成为相同形状的椭圆形。总之，只要是能使板簧4、板5与转轴3一起一体旋转的形状即可。
工业上的可利用性
本发明的铰链机构能消除板簧与转轴之间的松动，并能抑制转动操作时的板簧在释放弹簧力时所产生的异常声音，因此，可适用于将显示器以能开闭的方式安装于车辆顶板并具有在多个角度上保持该显示器的卡扣作用的铰链机构等。

Claims (4)

1.一种铰链机构，包括：
转轴，该转轴设于开闭体；
支架，该支架具有转轴部插入孔和卡合凹凸部中的一个，其中，所述转轴部插入孔供所述转轴的端部转轴部插入贯穿，所述卡合凹凸部中的一个位于以所述转轴部插入孔为中心的圆周上；以及
板，该板具有安装轴部插入孔，该安装轴部插入孔供形成于所述转轴部的端面上的安装轴部插入贯穿；
其特征在于，还包括：
板簧，该板簧位于所述支架与所述板之间且安装于所述转轴，并具有安装轴部插入孔和卡合凹凸部中的另一个，其中，所述安装轴部插入孔供所述安装轴部插入贯穿，所述卡合凹凸部中的另一个与所述支架的卡合凹凸部卡合以将所述开闭体保持在规定的旋转角度位置，
将所述板的安装轴部插入孔形成得比所述板簧的安装轴部插入孔大，由此通过使因铆接加工而被压塌的所述安装轴部的壁厚进入所述安装轴部与所述板的安装轴部插入孔之间形成的间隙，来将所述板簧铆接固定于所述转轴部端面。
2.如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，
在安装轴部的端面中央部形成便于铆接的凹部。
3.一种铰链机构，包括：
转轴，该转轴设于开闭体；
支架，该支架具有转轴部插入孔和卡合凹凸部中的一个，其中，所述转轴部插入孔供所述转轴的端部转轴部插入贯穿，所述卡合凹凸部中的一个位于以所述转轴部插入孔为中心的圆周上；以及
板，该板具有安装轴部插入孔，该安装轴部插入孔供形成于所述转轴部的端面上的安装轴部插入贯穿；
其特征在于，还包括：
板簧，该板簧位于所述支架与所述板之间且安装于所述转轴，并具有安装轴部插入孔和卡合凹凸部中的另一个，其中，所述安装轴部插入孔供所述安装轴部插入贯穿，所述卡合凹凸部中的另一个与所述支架的卡合凹凸部卡合以将所述开闭体保持在规定的旋转角度位置，
将所述板簧的安装轴部插入孔壁面设置成朝所述板并向外扩展的倾斜面，从而在所述板簧的安装轴部插入孔壁面与板之间形成间隙。
4.如权利要求3所述的铰链机构，其特征在于，
在安装轴部的端面中央部形成便于铆接的凹部。
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