CN105257683A

CN105257683A - 铰链结构

Info

Publication number: CN105257683A
Application number: CN201510665976.5A
Authority: CN
Inventors: 吴玲玲
Original assignee: Individual
Current assignee: Changshu Zhongqin Building Material Co ltd
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2035-10-14
Also published as: CN105257683B

Abstract

本发明涉及一种铰链结构。所述铰链结构包括：主轴，该主轴设有固定部，摩擦件，其具有摩擦面，该摩擦面为球面，该摩擦件固设于主轴上，且与主轴的固定部相连；从动件，其具有从动面及卡合部，该从动面为锥面，该从动件套设于主轴上且可相对于主轴旋转，该从动件的从动面抵接于摩擦件的摩擦面；及支架。该铰链结构使用较为方便。

Description

铰链结构

技术领域

本发明涉及一种连接结构，尤其涉及一种铰链结构。

背景技术

目前，各种折叠式电子装置，如笔记本电脑、移动电话、PDA(PersonalDigitalAssistant，个人数字助理)等，通常通过铰链结构连接本体和盖体，而使盖体相对于本体开启或关闭。在笔记本电脑中，该铰链结构的基本功能是使盖体的开启角度能随使用者需要而调整，且当盖体调整至一个适宜角度后，盖体能停留而保持固定不动。

现有铰链结构通常利用转动构件之间的摩擦力来达到上述基本功能。在很多铰链结构中，其转动构件之间仅有少数几个定位角度，使得盖体相对本体仅有有限的几个旋转定位角度，而导致其使用较为不便。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种使用较为方便的铰链结构。

一种铰链结构，包括：

主轴，包括伸缩轴部及沿所述伸缩轴部一端向外延伸的固定部，所述伸缩轴部包括壳体以及收容于所述壳体内的蜂窝布线体，所述壳体上形成有可伸缩的褶皱部，所述蜂窝布线体邻近所述褶皱部设置并收容于所述壳体内，所述蜂窝布线体延伸至所述固定部处，并贯通开设有多个蜂窝布线孔，所述固定部上形成有凸缘，所述凸缘上开设有与所述蜂窝布线孔相通的蜂窝穿线槽；

摩擦件，固设于所述主轴上且与所述主轴的固定部相连，所述摩擦件上粘结或烧结有摩擦层，所述摩擦层上具有摩擦面，所述摩擦面为锥面，所述摩擦件于所述摩擦面上形成相互间隔的多个凸棱，每相邻两个凸棱之间形成凹槽，所述凸棱的截面为三角形，且所述凸棱自所述摩擦面的表面中心沿径向向外延伸；

从动件，套设于所述主轴上且可相对于所述主轴旋转，所述从动件包括卡合部并于一侧设置有从动层，所述从动层上形成有从动面，所述从动件的从动面为锥面且抵接于所述摩擦件的摩擦面，所述从动面为球面且所述从动件于所述从动面上形成有相互间隔的多个从动条，每相邻两个从动条之间形成从动槽，所述从动条的截面为三角形，且所述从动条自所述从动面的表面中心沿径向向外延伸，所述多个从动条对应收容于所述摩擦件上的多个凹槽中，所述摩擦件的多个凸棱对应收容于所述从动面上的多个从动槽中；

支架，转动套设于所述主轴的伸缩轴部上，所述支架包括相邻设置的卡止部及安装部，所述卡止部与所述从动件的卡合部相卡合，以使所述从动件与所述支架止转连接；

定位件，转动地套设于所述主轴的伸缩轴部上并固定于所述支架上；

随动件，止转地套设于所述主轴的伸缩轴部上并与所述定位件可转动地卡合；以及

卡环，卡设于所述主轴的端部上并抵接于所述随动件上。

在其中一个实施方式中，所述从动层的厚度为2毫米。

在其中一个实施方式中，所述摩擦层的厚度为2.5毫米。

在其中一个实施方式中，所述从动层的表面积小于所述摩擦层的表面积。

在其中一个实施方式中，所述从动条的高度高于所述凸棱的高度。

由于摩擦件上有多个凸棱，从动件上设有多个从动槽，因而每个凸棱可定位于多个从动槽中，进而定位盖体相对于本体的旋转角度，使得该铰链结构的使用较为方便。

附图说明

图1是第一实施例的折叠式电子装置的立体示意图。

图2是图1所示折叠式电子装置的铰链结构的组装图。

图3是图2所示铰链结构的立体分解示意图。

图4为图2所示铰链结构的主轴沿A-A线的剖视图。

图5是图3所示铰链结构的摩擦件与从动件的另一角度立体示意图。

图6是第二实施例的铰链结构的摩擦片与从动片的立体示意图。

图7是第三实施例的铰链结构的定位件与随动件的立体示意图。

图8是图7所示定位件沿B-B线的剖视图。

图9是图7所示定位件沿C-C线的剖视图。

图10是第四实施例的定位件的前视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合

请参照图1，第一实施例的折叠式电子装置200包括本体202及盖体204，以及连接本体202与盖体204的铰链结构100。在本实施方式中，折叠式电子装置200为笔记本电脑，盖体204上具有显示屏。可以理解，折叠式电子装置100也可以为移动电话或PDA等显示装置。

请参照图2及图3，铰链结构100包括主轴10、摩擦件20、从动件30、弹片35、垫片40、支架60及卡环70。

其中，主轴10包括呈柱状的伸缩轴部11及由该伸缩轴部11一端延伸的固定部13。伸缩轴部11远离固定部13的一端设有环状卡槽111。请一并参阅图4，伸缩轴部11包括壳体113以及收容于壳体113内的蜂窝布线体115。壳体113为形状记忆合金制成，如Fe-Mn-Si合金等，其上形成有可伸缩的褶皱部1131。主轴10的褶皱部1131可被拉伸并穿设支架60，卡环70卡设于卡槽111内。施力结束释放主轴10后，主轴10的皱褶部1131在记忆合金的作用下收缩并带动卡环70抵紧支架60。蜂窝布线体115邻近褶皱部1131设置并收容于壳体113内。蜂窝布线体115延伸至固定部13处。在本实施方式中，蜂窝布线体115采用树脂材料制成，其上贯通开设有多个蜂窝布线孔1151，用于收容本体202中的线缆。为增加线缆的散热效果，例如，蜂窝布线孔1151内还涂布有润滑蜜。例如，如图4所示，蜂窝布线孔1151具有正六边形截面。

固定部13包括凸缘131及由凸缘131一端延伸的安装部132。凸缘131远离安装部132的一端与伸缩轴部11相连，且对称延伸出两个卡块133。卡块133为矩形状。安装部132为平板状，其上开设有至少一个安装孔134。在一实施例中，安装孔134的数量为三个。凸缘131上开设有与蜂窝布线孔1151相通的蜂窝穿线槽1311，用以供主体202中的线缆穿设以进入蜂窝穿线孔1131。主轴10通过安装部132安装孔134与笔记本电脑200的盖体204配合，从而与该盖体204保持相对固定。

请一并参阅图5，摩擦件20具有一个贯通其中部的轴孔21，其可套设于主轴10的伸缩轴部11上，且可与固定部13相抵接。摩擦件20的一个端面为摩擦面23，其相对的另一个端面为平面25。在本实施方式中，该摩擦面23为球面。摩擦件20于摩擦面23上形成相互间隔的多个凸棱231，并于每相邻两个凸棱231之间形成凹槽233。在本实施方式中，凸棱231呈条状，其自摩擦面23的表面中心沿径向向外延伸。凸棱231的横截面为三角形，凸棱231的高度及宽度自摩擦面23的表面中心沿径向向外逐渐增大。由于主轴10带动摩擦件20相对从动件30旋转时，其受力从摩擦面23的中心逐渐向外传递，因此当凸棱231的高度逐渐增大时，采用较小的开启力度即可旋转主轴10，同时在旋转之后，又能够保证主轴10在后续旋转过程中保持一定的旋转阻力。

在另一实施方式中，凸棱231的高度及宽度自摩擦面23的表面中心沿径向向外逐渐减小。此时，采用较大的开启力度旋转主轴10后，即可使用较小的力度时主轴10旋转。对应地，凹槽233也呈条状，其自摩擦面23的表面中心沿径向向外延伸。平面25上开设有一个贯通的开槽251，该开槽251可与主轴10的卡块133配合而限制摩擦件20与主轴10相对转动。该开槽251为矩形状。在本实施方式中，凸棱231与凹槽233的数量均为24个。可以理解，卡块133及开槽251的形状及数量均可改变。摩擦件20也可与伸缩轴部11一体成型。

从动件30大致为中空柱体，其具有一个贯通其中部的轴孔31，且可套设于主轴10的伸缩轴部11上，并相对于伸缩轴部11旋转。从动件30一端的内壁为从动面311，从动面311为球面，其形状及大小与摩擦件20的摩擦面23相对应，且可与摩擦面23配合。从动件30于从动面311上形成相互间隔的多个从动条313，并于每相邻两个从动条313之间形成从动槽315。在本实施方式中，从动条313呈条状，其自从动面311的表面中心沿径向向外延伸。从动条313的横截面为三角形，从动条313的高度及宽度自从动面311的表面中心沿径向向外逐渐增大。在另一实施方式中，从动条313的高度及宽度自从动面313的表面中心沿径向向外逐渐减小。对应地，从动槽315也呈条状，其自从动面313的表面中心沿径向向外延伸。在本实施方式中，从动条313与从动槽315的数目均为24个。可以理解，摩擦面23、从动面311也可为其它旋转曲面，如抛物面、锥面及柱面等。从动件30的外壁上设有卡合部33，卡合部33为矩形凸块。

例如，如图3所示，弹片35为碗形，其转动套设于主轴10的伸缩轴部11上并抵持于从动件30背离摩擦件20的一侧。

垫片40为圆环状，且抵持于弹片35上。垫片40套设于主轴10的伸缩轴部11上。垫片40用于保护该铰链结构100的其它元件，而阻止其它元件受到较大的磨损。垫片40可促使从动件30的从动面311与摩擦件20的摩擦面23保持抵接。

请再次参照图3，支架60包括座体61及由该座体61一端延伸的安装部63。座体61具有第一端面611及相对的第二端面612。座体61包括一个贯通该座体61的阶梯状的收容腔613，收容腔613连接第一端面611及第二端面612，用以容置该主轴10的伸缩轴部11、摩擦件20、从动件30、弹片35及垫片40。收容腔613的内壁上进一步开设卡止部616，卡止部616可与从动件30的卡合部33配合而限制从动件30与支架60相对转动。卡止部616为矩形凹槽。可以理解，卡合部33、616的形状及数量均可改变。该安装部63为平板状，其上设有至少一个安装孔631。在一实施方式中，安装孔631的数量为两个。支架60通过该安装孔631与笔记本电脑200的本体202配合，从而与该本体202保持相对固定。

卡环70为C形环，例如，其由弹性材料制成，或者，其具有一定的弹性。卡环70可与主轴10的卡槽111配合而卡设于主轴10上，以阻止主轴10自支架60的收容腔613内脱出。可以理解，卡环70与卡槽111的配合也可由其它卡锁配合代替，如螺纹配合，可在主轴10的伸缩轴部11上设置螺纹，使螺母与螺纹配合以阻止主轴10自支架60的收容腔613内脱出。

组装时，将主轴10的伸缩轴部11依次穿过摩擦件20、从动件30、弹片35、垫片40、并插入支架60的收容腔613中。卡环70卡入伸缩轴部11的卡槽111内。主轴10的凸缘131抵接支架60的第一端面611以及摩擦件20的平面25。摩擦件20与主轴10通过开槽251与卡块133配合而限制摩擦件20与主轴10相对转动。从动件30的从动面311抵接摩擦件20的摩擦面23，以使从动面311上的从动条313收容于摩擦件20上的凹槽233中，且摩擦件20上的凸棱231收容于从动面311上的卡合槽313中。从动件30的一端抵持弹片35的端面。卡环70抵接支架60的第二端面612，从而使得铰链结构100形成为一个整体。将主轴10的固定部13与笔记本电脑200的盖体204相连，支架60的安装部63与笔记本电脑200的本体202相连，即安装完毕。

笔记本电脑200的盖体204可在外力作用下相对于本体202开合，即盖体204通过主轴10带动摩擦件20相对从动件30转动，使摩擦件20上的凸棱231滑出从动件30上对应的从动槽315并越过邻近的从动条313，从而卡入另一个从动槽315中。当撤销外力时，凸棱231卡入对应的从动槽315中使盖体204相对于本体202定位于某一角度。

由于摩擦件20上有多个凸棱231，从动件30上设有多个从动槽315，因而每个凸棱231可定位于多个从动槽315中，进而定位盖体204相对于本体202的旋转角度，使得折叠式电子装置200的使用较为方便。

铰链结构100通过摩擦件20、从动件30、弹片35、以及垫片40而控制盖体204开启角度的力矩大小。摩擦件20的摩擦面23与从动件30的从动面311均为球面，且具有从动条313及从动槽315，从而使得摩擦面23与从动面311之间的接触面积较大，可在不增加铰链结构100的外形尺寸以及弹片35弹力的情况下有效提高摩擦力，进而提高摩擦力矩，而使盖体204稳固停留在预设角度上。而摩擦件20与从动件30的合金成分可使摩擦件20与从动件30更耐磨，不易损坏。

由于主轴10上设置有可伸缩的皱褶部1131，主轴10穿设支架60后可收缩带动卡环70抵紧支架60，使得铰链结构100的安装更为方便。另外，主轴10的壳体113收容蜂窝布线体115，为主体202中的线缆提供了收容空间，便于折叠式电子装置200的布线。而且蜂窝布线体115可支撑线缆并可利用润滑蜜吸收线缆的热量。

请参阅图5，例如，摩擦件上并未形成摩擦面，而是于摩擦件上固定设置一个球面状的摩擦层24、摩擦层24上形成有摩擦面241，摩擦面241为球面。摩擦层24于摩擦面241上形成相互间隔的多个凸棱243，并于每两个凸棱243之间形成凹槽246。在本实施方式中，凸棱243呈条状，其自摩擦面241的表面中心沿径向向外延伸。凸棱243的横截面为三角形。在一实施方式中，摩擦层24的厚度为2.5毫米，凸棱243的高度及宽度自摩擦面241的表面中心沿径向向外逐渐增大。在另一实施方式中，凸棱243的高度及宽度自摩擦面241的表面中心沿径向向外逐渐减小。对应地，凹槽246也呈条状，其自摩擦面241的表面中心沿径向向外延伸。

又如，从动件上并未形成从动面，而是于从动件的内侧固定设置一个球面状的从动层34、从动层34上形成有从动面341，从动面341为球面。从动层34于从动面341上形成相互间隔的多个从动条343，并于每两个从动条343之间形成从动槽346。在本实施方式中，从动层34的厚度为2毫米，且表面积小于摩擦层24的表面积，从动条343呈条状，其自从动面341的表面中心沿径向向外延伸。从动条343的横截面为三角形。在一实施方式中，从动条343的高度及宽度自从动面341的表面中心沿径向向外逐渐增大。从动条343的高度高于凸棱243的高度。

在另一实施方式中，从动条343的高度及宽度自从动面341的表面中心沿径向向外逐渐减小。对应地，从动槽346也呈条状，其自从动面341的表面中心沿径向向外延伸。

摩擦层24与从动层34可以通过粘结层分别烧结于摩擦件与从动件上，也可以通过溅射的方法分别镀设于摩擦件与从动件上。摩擦层24与从动件34均由合金制成，所述合金的质量组分包括：铝68-75份、铜8-10份、6-9份、镁2-2.5份、铁1-1.8份、锰1.5-2份、钛2.5-3.5份、铬1-1.5份、钒1-1.5份以及铋1-1.5份。

请参阅图7，例如，所述铰链结构还包括套设于主轴10上且位于卡环70与支架60的座体61之间的定位件80与随动件90。定位件80转动套设于主轴10上且止转卡设于座体61上，随动件90止转套设于主轴10上并与定位件80相互配合。

请一并参阅图8及图9，定位件80为圆环状中空结构，其包括相对设置的固定面81与定位面83，且其上装设有两个固定件85、两个拉持件86、连接件87以及推动件88。固定面81可固定结合于座体61上，且其上对称开设有两个结合孔811。定位面83与固定面81相互间隔并与二者之间形成有收容空间84。定位件80于定位面83上形成相互间隔的多个定位条831，并于每相邻两个定位条831之间形成定位槽833。在本实施方式中，定位条831呈条状，其自定位面83的表面中心沿径向向外延伸。定位条831的横截面为三角形。定位条831的高度及宽度自定位面83的表面中心沿径向向外逐渐增大。在另一实施方式中，定位条831的高度及宽度自定位面83的表面中心沿径向向外逐渐减小。对应地，定位槽833也呈条状，其自定位面83的表面中心沿径向向外延伸。两个固定件85分别活动地穿设于固定面81上的两个结合孔811中，并部分收容于收容空间84中。定位件80通过两个固定件85止转地卡设于支架60上。两个拉持件86收容于收容空间84中并拉持两个固定件85，以使两个固定件85收缩于收容空间84中。连接件87为半环形，且收容于收容空间84中并且其两端分别固定连接于两个固定件85的端部。推动件88为楔形，从定位件80的周缘活动地插入收容空间84中。推动件88的一端形成有朝固定面81一侧抵持连接件87的斜面881。在本实施方式中，拉持件86为一个拉簧。

随动件90朝向定位件90的一侧形成有随动面91，随动面91为平面。随动件90于随动面91上形成相互间隔的多个随动条93，并于每相邻两个随动条93之间形成随动槽95。在本实施方式中，随动条93呈条状，其自随动面91的表面中心沿径向向外延伸。随动条93的横截面为三角形。随动条93的高度及宽度自随动面91的表面中心沿径向向外逐渐增大。在另一实施方式中，随动条93的高度及宽度自随动面91的表面中心沿径向向外逐渐减小。对应地，随动槽95也呈条状，其自随动面91的表面中心沿径向向外延伸。

在本实施方式中，随动件90的随动条93收容于定位件80的定位槽833中。定位件80的定位条831收容于随动件90的随动槽95中。定位件80的定位条831及定位槽833的数目均为24个，且定位条831相对主轴10的转角与摩擦件20的凸棱231相对主轴10的转角相同，即定位条831对准凸棱231，定位槽833对准凹槽233。同时，随动件90的随动条93对准从动件30的从动条313，随动槽95对准从动槽315。

当需要增加铰链结构100的定位效果时，可向定位件80内侧推动推动件88，推动件88的斜面881可推抵连接件87，进而带动两个固定件85凸伸于固定面81外并卡设于支架60上，从而将定位件80止转地设置于支架60上。此时，主轴10可带动随动件90相对定位件80转动，从而增强铰链结构100的定位稳定性。当向外拉动推动件88时，固定件85可在拉持件86的拉持下缩入收容空间84中，从而使得定位件80可随随动件90一并转动，并不限制主轴10的旋转角度。

可以理解，定位件80的定位条831可以与摩擦件20的凸棱231错开，并对准凹槽233与凸棱231正中间的位置，此时，在不增加凸棱231数目的情况下，铰链结构100的定位角度相应地增加了。

可以理解，定位件80的定位条831及定位槽833的数目可分别大于或小于摩擦件20的凸棱231与凹槽233的数目，此时，铰链结构100在特殊角度的定位点增加了，实现了折叠式电子装置100的多角度定位。

在本实施方式中，定位件80与随动件90由合金制成，其合金的质量组分包括：铝68-75份、铜8-10份、硅6-9份、镁2-2.5份、铁1-1.8份、锰1.5-2份、钛2.5-3.5份、铬1-1.5份、钒1-1.5份以及铋1-1.5份。

请参阅图10，例如，定位件80’上的多个定位条831’并不是均匀分布的，而是形成有密集区835及松散区837。随动件上仅有1个或者少数几个随动条。

由于消费者在打开可折叠装置200时具有多个惯用的定位角度，比如盖体204相对本体202定位于90度夹角位置处或者120度夹角等位置。当消费者掀开盖体204，盖体204通过主轴10带动随动件90的随动条93滑入定位条831’的密集区835时，此时盖体204相对本体202处于90度角附近，而通过随动件93于密集区835处的滑动，使得消费者在90度夹角处更方便地对盖体204进行角度微调。例如，松散区837的定位条831’为3个，密集区835的定位条831’为3个。松散区837相邻两个定位条831’之间的夹角为85度。松散区837的定位条831’的高度沿定位件80’的径向向外方向逐渐增大，而密集区835的定位条831’的高度沿定位件80’的径向向外方向逐渐减小，这样可以使得，随动条93于松散区837滑动更为容易，而于密集区835滑动更为困难，提高定位精准度。

例如，本发明的折叠式电子装置的铰链结构的其他实施方式还包括上述各实施方式的相互组合所形成的铰链结构。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各块技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种铰链结构，其特征在于，包括：

卡环，卡设于所述主轴的端部上并抵接于所述随动件上。

2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述从动层的厚度为2毫米。

3.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述摩擦层的厚度为2.5毫米。

4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述从动层的表面积小于所述摩擦层的表面积。

5.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述从动条的高度高于所述凸棱的高度。