CN102725471B - 铰链 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于可枢转运动地连接两个构件（1、2）的铰链，包括在第一构件（1）上的至少一个圆形的第一铰链元件（3、4）和在第二构件（2）上的至少一个对应的圆形的第二铰链元件（5、6），所述铰链元件（3、5；4、6）绕中轴线可转动地相互连接。第一铰链元件（3、4）是具有纵向缝隙的轴承套（7、8），经由该纵向缝隙能够完全旋进作为第二铰链元件（5、6）的同样设有纵向缝隙（13、14）的插入套（11、12）。

Description

铰链

技术领域

本发明涉及一种铰链。这种铰链由GB 2 274 896 A已知。

背景技术

铰链在一个边缘上活动地连接两个平面。铰链设计成连接关节，以便相互连接两个构件。例如在门或容器盖上的铰链用于打开或关闭相应的被掩盖的空间。存在这样的铰链，其在重量方面可承受大负载并具有对应强度地构成的合叶和将转动关节相互连接的销钉。此外，特别是为了连接轻质构件使用塑料制的铰链，这种铰链很轻，可价格低廉地大批量制造，并可简单地使用或作为在待连接的塑料件之间的薄膜铰链一同注塑到塑料件上。这样的铰链基本上包括常常采用折边形式的薄壁连接部，这些连接部通过其可弯性允许连接构件的有限的转动运动。由于卓越的耐磨性，优选使用聚丙烯作为材料。薄膜铰链具有有限的承载能力和较小的剪切强度。各铰链端部在经常操纵的情况下导致断裂或裂缝。

但越来越多地也使用其他的由塑料构成的铰链，该铰链以传统的形式包括转动关节，各转动关节注塑到构件或侧向合叶上并可梳齿状地相互接合和借助于销钉相互连接。销钉同样可以由塑料构成。这样的塑料铰链以传统的结构形式可以代替由钢板制成的铰链。

已知的铰链原则上需要通过销钉将各铰链件相互连接，销钉必须固定在孔列中。这例如通过螺栓或通过在销钉上成型第二头部来实现，以便避免在两侧出现滑动。在预组装的状态下，其经由设置为合叶的接片形的构件旋紧到待相互连接的构件上。这需要手工的熟练灵敏技能。如果两个铰链半部首先安装在各构件上并接着相互接合，以便可以用销钉连接，则需要两个铰链半部在相应的构件上的精确的预组装。

如果各铰链半部同时用于将两个塑料件相互连接，则这种铰链的分开制造和分开安装构成高的组装费用。由于例如小型容器用可枢转运动地经由铰链固定在该容器上的盖封闭且是相对价格低廉的，因此已知结构形式的塑料制的铰链是相对昂贵的。如果需要经常地使用盖，如例如在机动车的储备箱上的盖，则并不经常由薄膜铰链代替。此外在已知的铰链中不可以预定制动力矩。因此已知的是，在这样的铰链中单独地装入制动装置，以便产生限定的摩擦，从而在操纵铰链时达到要求的滑动特性或制动特性。例如由此可以实现将盖打开地保持在不同的倾斜位置。

发明内容

从已知的现有技术出发，本发明的目的在于构成上述型式的铰链，使得两个铰链元件可容易地安装在各待连接的构件上，两个铰链元件在不使用销钉的情况下可径向相互接合并通过材料选择或通过结构构型适于施加限定的制动力矩。另一目的在于限制铰链的枢转位移。

由此，每个单独的铰链包括第一铰链元件，该第一铰链元件构成具有纵向缝隙的轴承套。该铰链元件凸出地这样在纵向侧固定或成型在第一构件上，使得轴承套实际上凸出于边缘。切断轴承套并具有限定宽度的纵向缝隙在此相对于在构件上的固定部位于轴承套的外壳壁的区域内。该位置不必是精确对置的，纵向缝隙也可以与构件的平面成一角度延伸地设置。纵向缝隙的净宽度应该与外径、总长度和壁厚处于确定的比例。作为第二铰链元件的同样设有纵向缝隙的插入套安设在第二构件上。该插入套以至少一个端面这样固定在第二构件上，使得插入套的外壳面环绕地露出。插入套的纵向缝隙可自由接近地设置以便装入到轴承套的纵向缝隙中。此外插入套的外径匹配轴承套的内径。如果两个套的壁厚选成相同大的，则所述外径例如小于轴承套的两倍的壁厚。在任何情况下，插入套的外径应该这样确定尺寸，使得鉴于外壳壁的弹性的设计，插入套可以插入地在轴承套中转动。

至少插入套具有在纵向缝隙的一侧延伸的至少一个套壁部分，该套壁部分构成弹性的。另外在这里纵向缝隙的宽度在尺寸上也相应地与外径、总长度和壁厚处于确定的比例，以便可以将插入套的纵向缝隙插入到轴承套的纵向缝隙中和接着进行旋进。通过各构件相对于彼此同时相对转动，插入套完全旋进轴承套中，其中插入套的各侧面的外壳壁部分在充分利用固有的弹簧弹性或轴承套的外壳壁的弹簧弹性下在旋进时被微小地朝彼此转动，并在插入套的外壳壁完全进入轴承套中时贴靠到轴承套的内壁上。在此，根据选择的轴承套内径和插入套外径或在轴承套外壳壁中的弹性侧边的设计确定在两个铰链元件之间的摩擦。但该摩擦也能够可变地预定，例如管弹簧张力能够借助于装入到插入套中的金属制的辅助元件可变地和热稳定地构成，该辅助元件对插入套施加限定的扩张作用。作为辅助元件，例如环形的C型弹簧是适合的。

在两个可相互接合的套之间的摩擦力也可以以各种不同的方式在各套上限定。如果例如紧邻插入套的纵向缝隙的连续的外壳壁部分是弹性的，例如比其余壁部分构成得更薄壁或更弹性，则该壁部分在轴承套的内表面上产生限定的接触压力。但通过从外壳壁凸出地设置或成型弹性的簧片，也可以调整该接触压力，所述簧片在相互旋进时弹性地贴靠在轴承套外壳壁的内侧。同样可以在轴承套壁中设置这样的部分和相应的对应部分。不过要想在最大程度上避免液体进入铰链中，则轴承套除了形成纵向缝隙以外通常还应该具有封闭的形状。插入套可以按简单的方式例如经由其端侧的边缘固定在构件的楔形的固定面上。该端侧也可以完全成型在构件上。轴承套相反总是固定在第一构件的纵向边缘上。轴承套以及插入套也可以例如由薄金属片或弹簧金属片(如青铜片)弯曲而成。但特别是如果各铰链元件由塑料构成并直接以注塑成型法注塑到构件上，则本发明是有利的。因而在这里不需要实施单独的组装过程，如螺钉固定、铆接、钎焊或熔焊。此外如果铰链元件是构件的组成部分，则其可以以少量的刀具附加费用制造。

原则上，轴承套和插入套可以是纵向开口的铰链元件。在这种情况下必须保证，在组装的状态下侧向移动例如通过在容器上的盖的侧面的轴承限制装置是不可能的。但侧向移动的问题也可以以简单的方式这样解决，即在第一构件上设置至少相应成对地设置的具有敞口的或封闭的底面的轴承套，且与此对应地，在第二构件上设置至少相应成对设置的具有敞口的或封闭的底面的插入套。如果两个这样的铰链彼此间隔开地设置，并保证例如轴承套的封闭的或敞口的底面位于外侧且轴承套的封闭的或敞口的底面位于内侧，则显然在成对的铰链元件相互接合之后两个构件的相对侧向移动不再是可能的。

敞口的底面可以例如是凸出的环形凸缘，从而例如电缆也可以穿过管形的铰链。特别有利地，铰链例如将在机动车中的两个构件连接，这两个构件应该是可相对于彼此移动的并应该经由连接装置引导电缆束。通过借助管形的铰链居中地引导电缆束，电缆束不发生机械负载。此外显而易见的是，通过使用封闭的底面，液体不能进入铰链中。虽然这原则上经由轴承套中的纵向缝隙是可能的，但由于在两个套中的纵向缝隙是彼此相对位错的，使得在正常的枢转运动中轴承套中的纵向缝隙由插入套的壁部分掩盖，因此液体的进入是不可能的。在特别是对插入套使用特别薄的壁和具有固有弹性的材料时，也有可能的是，在插入套的外壳壁上安设封闭的底面。在充分利用弹性下旋进轴承套中仍然是可能的。通过沿底面切开外壳壁的一部分，从而该部分作为弹性的部分露出，可以使插入变得明显更容易。

对于成型或切开弹性的部分也有可能的是，在该部分本身上在外侧凸出地设置锁定元件、单独的由其他材料制成的制动面或衬层。在锁定元件的情况下，其可以例如是纵向凸起，该纵向凸起成型或在使用金属片时压凹。该凸起可以这样设置，即其为了限制相对于纵向缝隙的边缘的枢转位移而嵌入到轴承套中，其中通过各侧面匹配装置向两个转动方向的至少一个的继续枢转是可能的或是不可能的。通过安设过滑动面，可以实现向要求的方向转动超过纵向缝隙的边缘。但也可能的是，为了联锁地调整，在轴承套的内壁中制出多个锁定凹槽，在插入套的外壳壁的外侧上的一个或多个锁定元件在转动时可以嵌入到各锁定凹槽中。这些锁定元件也可以设置在各切开的或安设的弹簧元件上。通过各设置的凹口，棘轮功能通过各微型凹口提供，借此可以以简单的方式将一个构件相对于另一个构件固定在不同的锁定位置。如果例如这样的铰链与在头枕上固定的显示屏相结合使用，则可以借此以简单的方式以相对于相应的观察者不同的倾斜角调整显示屏的锁定位置。自然这种锁定功能也可以设置在这样的铰链中，这些铰链例如使用在要求此的遮光板和其他构件中。

由于两个相互嵌接的铰链元件形成空腔，因此这样的铰链完全适于使电缆通过。如果涉及束带式铰链，则电缆可以在此轴向穿过一排铰链元件，但也可以在每个个别铰链的后面终止。为了穿过，端侧的壁设有通孔或省略这样的壁。在这样的情况下各构件必须在端面连接。

由于原本就存在空腔，因此也可以嵌入其他的功能嵌件，例如灯或发光二极管，其设置在壳体内并在背面具有电缆接头，该电缆接头按照本发明可通过中心孔或通过连续敞口的铰链。该发光二极管可以用于照亮铰链本身。但也可以在两个相邻的铰链元件之间射出光。因此可以直接或还间接地实现周围的照明。如果例如按照本发明的铰链用于在机动车中的遮阳板上的反射镜的遮光板，则也可以在相邻的铰链元件之间设置连续的发光源，其装入相邻的铰链体的空腔中，以便照亮反射镜。因此原则上，在打开盖时需要照亮表面的位置，按照本发明构成的铰链可以与灯相结合使用。在此，各铰链的空腔由于其对置地设置而也可以用作灯体的支承空间。自然这种铰链也可以使用在可翻开的灯中，例如机动车中的阅读灯。在各铰链之间也可以安设绕纵轴线以限定的半径弯曲的反射器，例如在构件上成型，以便在铰链枢转时可以允许向确定的方向射出光。

经常希望的是，各铰链如果没有锁定就应该具有主体自由的使人有感觉的运转。这在按照本发明构成的铰链中已单独通过各外壳壁的弹性力产生。但附加地，也可以使用不管是平面形式还是环形形式的硅酮嵌垫，以便在各对置的表面之间实现确定的希望的滑动特性。为此也可以在各外壳壁中制出槽，这样的元件嵌入到该槽中，例如硅酮O型圈，其产生缓冲的摩擦特性。

此外如果人们想得到确定的缓冲的转动运动，则可以在由各铰链元件形成的空腔中装入制动元件，该制动元件与外壳壁配合作用。这种制动元件用于缓冲转动运动并包括一转子，该转子例如可转动地支承在轴承套中，其中转子和轴承套可相对于彼此相对转动地设置。在此，转子可以与元件相连接而轴承套静止地固定在壳体上或支架上。同样轴承套可以与元件相连接而转子静止地固定在壳体上或铰链的支架上。壳体通过轴承套或插入套的外壳壁构成。在此，至少设置的自身的制动装置对各外壳壁施加制动力。在此转子在弹簧作用下或通过磁性作用可以贴靠。对此在DE 103 52 445 B4、DE 100 61 030 B4、DE 203 18 076 U1、DE 20 2004 016 117 U1和DE 203 05 291 U1中描述示例。全部在那里说明的制动元件在相应的尺寸设计时可装入按照本发明的各铰链的空腔中。自然也可以使用商业上通用的硅酮制动器，以便实现要求的制动效果。通过在按照本发明的铰链中相互摩擦的各外壳面，也可以在各外壳面中压制出润滑槽，或者如果各外壳面由塑料构成，则一同成型润滑槽，然后在润滑槽中可以注入润滑剂或也可以注射硅酮，以便在各构件相对于彼此相对转动时持久地达到要求的运动缓冲。另外，当在铰链元件的内空腔中装入旋转的制动元件时，也可能的是，轴承套的外壳加长，固定的制动件固定在该外壳上，并且圆柱形的制动件嵌入插入套的空腔中并直接作用到套内壁上。

附图说明

以下借助附图中示出的各实施例补充说明本发明。

在附图中：

图1示出具有按照本发明的铰链元件的两个构件的分解图，

图2示出按图1的部分转动在一起的各铰链元件，

图3示出按图1的相互转动的各铰链元件，

图4示出各铰链元件在插入套插入到轴承套的纵向开口中之后的侧剖视图，

图5示出两个相互转动的套的锁定位置，

图6示出相互转动的套的夹紧位置，

图7示出具有装入的C型圈的各相互插入的套，

图8示出两个铰链元件的侧剖视图，其插入套经由各纵向缝隙插入到轴承套中，其中插入套没有锁定凸出部，

图9示出按图8的铰链元件的第一转动位置，

图10示出按图8的铰链元件的另一转动位置，和

图11示出各铰链元件的一转动位置，在该转动位置两个套相互嵌接地可转动地支承。

具体实施方式

全部附图示出塑料制的第一构件1设有成型的铰链元件3、4，各铰链元件分别由轴承套7、8构成，各轴承套分别具有封闭的安置在对置两侧上的底面17、18以及一直延伸到底面的纵向缝隙9、10。纵向缝隙9、10与第一铰链元件3、4的在第一构件1上的固定侧大致对置地设置。在此，第一构件为以注塑成型法制造的塑料成型件，其中铰链元件3、4一起成型。完全相同地对应于这些轴承套7、8，在第二构件2上设置第二铰链元件5、6，各第二铰链元件构成为插入套11、12并分别具有封闭的底面19、20，各底面对置地这样固定在第二构件2上，使得在外壳壁与第二构件2之间产生导向开口23。该导向开口23可以比插入套5、6长地构成。此外构件2可以仅是在该区域内的间隔件，该间隔件对应于在两个底面19、20之间的间距。

插入套11、12在底面侧径向固定在第二构件2上并以敞口的套壁向外延伸。在各插入套中还制出纵向缝隙13、14，各纵向缝隙具有确定的净宽度。此外，两个右侧的套部分15、16相对于底面19、20自由切开，从而这些部分通过利用固有的弹性而是弹性的。在这些部分上在缝隙附近的区域内成形两个凸起形的锁定元件21、22。

显而易见的是，第二铰链元件5、6的插入套11、12以其纵向缝隙13、14可在构件1、2的确定的角度位置装入到第一铰链元件3、4的轴承套7、8的纵向缝隙9、10中。然后，其可以相对于彼此转动，这由图2可见。在此，外壳壁7、8进入各导向开口23中，弹性的套壁部分15、16进入轴承套7、8的内腔中。通过继续相对枢转并在充分利用套壁部分15、16的弹簧弹性和各套的其余外壳壁部分的弹性下，实现将第一铰链元件3、4和第二铰链元件5、6相互旋进，这由图3可见。铰链按这种方式可由两个塑料成型件制造。在此锁定元件21、22例如进入纵向缝隙9、10中并如图3可见贴靠在边缘上。如果两个构件1、2相对于彼此枢转，则锁定元件也可以滑过纵向缝隙9、10的边缘并在限定的张力下贴靠在轴承套7、8的外壳壁的内表面上。所描述的组装步骤在图5和6中说明。在图7中示出一个特征。通过相互滑动地引导在一起的各铰链元件在各套之间产生管弹簧张力，该管弹簧张力能够通过装入到插入套中的C型弹簧可变地和热稳定地构成。

图8、9、10和11示出无锁定元件的各套的组装步骤。此外，这些附图说明，即使当分别在轴承套7、8和插入套11、12上存在封闭的底面时，如果壁厚度和所使用的材料允许一弹簧弹性，该弹簧弹性允许外壳壁在各纵向缝隙的区域内的各端部部分在相互旋进时易于变形，则两个套可以相互旋进，但如果两个套已经相互转进，则保持其形状。

按照本发明的铰链可以被广泛地利用。这些应用特别是具有高强度要求的可转动或可枢转地支承的翻转式封闭盖，例如其可使用在汽车内部区域中的隔板与汽车本身的可枢转部件连接的顶盖中、在玩具工业的玩具中和在家庭用品领域中。使用范围是不受限制的。按照实施形式和所使用的材料，这些铰链也可以例如用作窗铰链。

附图标记清单

1  第一构件

2  第二构件

3  第一铰链元件

4  第一铰链元件

5  第二铰链元件

6  第二铰链元件

7  轴承套

8  轴承套

9  纵向缝隙

10 纵向缝隙

11 插入套

12 插入套

13 纵向缝隙

14 纵向缝隙

15 套壁部分

16 套壁部分

17 封闭的底面

18 封闭的底面

19 封闭的底面

20 封闭的底面

21 锁定元件

22 锁定元件

23 导向开口

24 C型弹簧圈

Claims (15)

1.一种铰链，具有可枢转运动地连接的两个构件(1、2)，并具有在第一构件(1)上的至少一个圆形的第一铰链元件(3、4)和在第二构件(2)上的至少一个对应的圆形的第二铰链元件(5、6)，所述铰链元件(3、5；4、6)绕中轴线可转动地相互连接，

其中，第一铰链元件(3、4)是具有纵向缝隙(9、10)的轴承套(7、8)，

作为第二铰链元件(5、6)的具有纵向缝隙(13、14)的插入套(11、12)固定在第二构件(2)上，

插入套(11、12)的外径这样匹配轴承套(7、8)的内径，并且插入套(11、12)的外径这样确定尺寸，使得鉴于外壳壁的弹性的设计，插入套(11、12)能够在轴承套(7、8)中转动，

至少一个套壁部分弹性地构成在插入套(11、12)的纵向缝隙(13、14)上，并且

插入套(11、12)以纵向缝隙(13、14)能装入到轴承套(7、8)的纵向缝隙(9、10)中，并且插入套能通过构件(1、2)的相对转动完全旋进轴承套(7、8)中，

其特征在于，

第一铰链元件(3、4)的轴承套凸出地这样在纵向侧固定或成型在第一构件(1)上，使得所述纵向缝隙(9、10)位于轴承套(7、8)的外壳壁的与固定部对置的区域内，

固定在第二构件(2)上的插入套(11、12)以至少一个端面这样固定，使得插入套(11、12)的外壳表面环绕地露出，并且插入套(11、12)的纵向缝隙(13、14)是可自由接近的，以装入到轴承套(7、8)的纵向缝隙(9、10)中，并且

所述弹性的套壁部分(15、16)为自由切开的弹性的套壁部分(15、16)，该套壁部分与所述纵向缝隙(9、10)相邻。

2.按照权利要求1所述的铰链，其特征在于，至少相应成对设置的具有敞口的或封闭的底面(17、18)的轴承套(7、8)设置在第一构件(1)上，与此对应地，至少相应成对设置的具有敞口的或封闭的底面(19、20)的插入套(11、12)设置在第二构件(2)上。

3.按照权利要求1所述的铰链，其特征在于，插入套(11、12)和/或轴承套(7、8)圆柱形地成型并分别在一个端面上具有底面(17、18；19、20)或具有覆盖相应的另一套的端面的环形凸缘，其中两个底面(17、19；18、20)或各环形凸缘就能相互转动的一对铰链元件(3、5；4、6)而言在外侧对置地设置。

4.按照权利要求1所述的铰链，其特征在于，插入套(11、12)和/或轴承套(7、8)的套外壳壁弹簧弹性地构成。

5.按照权利要求1所述的铰链，其特征在于，插入套(11、12)在套外壳壁上或在套壁部分(15、16)上具有至少一个在外侧凸出的锁定元件(21、22)、制动面或制动元件。

6.按照权利要求5所述的铰链，其特征在于，轴承套(7、8)在套外壳壁的内侧具有至少一个用于锁定元件(21、22)的锁定凹槽，或者锁定元件(21、22)在构件(1、2)枢转时锁定地嵌入到轴承套(7、8)的纵向缝隙(9、10)中。

7.按照权利要求6所述的铰链，其特征在于，用于多个锁定位置的多个锁定凹槽分散地设置在轴承套(7、8)的内表面的圆周上。

8.按照权利要求1所述的铰链，其特征在于，轴承套(7、8)的外壳壁和/或插入套(11、12)的外壳壁具有至少一个簧片形的弹簧元件，该弹簧元件从插入套(11、12)的表面凸出或凸出到轴承套(7、8)的内腔中，并且相应的对应套在该弹簧元件的区域内具有刚弹性的壁部分或非弹性的壁部分。

9.按照权利要求1所述的铰链，其特征在于，铰链元件(3、4；5、6)由塑料或金属构成。

10.按照权利要求1所述的铰链，其特征在于，铰链元件(3、4；5、6)与相应的构件(1、2)一起由塑料构成且分别一件式成型。

11.按照权利要求1所述的铰链，其特征在于，弹簧加载的元件(24)装入到插入套(11、12)中，该弹簧加载的元件限定在插入套(11、12)与轴承套(7、8)之间的摩擦力。

12.按照权利要求1或2所述的铰链，其特征在于，用于连接耗能器的电缆沿纵轴线方向穿过至少一个由两个铰链元件(3、5；4、6)构成的系统，或者在铰链元件中装入具有穿过端壁中的孔的电缆接头的发光元件，或装入从敞口的端面射出光的另一功能嵌件。

13.按照权利要求1至11之一项所述的铰链，其特征在于，在铰链元件(3、5；4、6)的彼此贴靠的表面之间嵌入平面状的或环形的硅酮嵌垫，或者在插入套(11、12)或轴承套(7、8)的至少一个外壳面中制出铰链槽或用于容纳另外的润滑剂或制动剂的凹槽。

14.按照权利要求1至11之一项所述的铰链，其特征在于，在铰链元件的空腔中装入机械的、电机械的或磁性的制动元件，所述制动元件导致由此缓冲的铰链沿取决于力的运动曲线运动。

15.按照权利要求14所述的铰链，其特征在于，在铰链元件(3、5；4、6)的内空腔中装入旋转的制动元件，其中轴承套(7、8)的外壳加长，固定的制动件固定在该外壳上，并且圆柱形的制动件嵌入插入套(11、12)的空腔中并直接作用到套内壁上。