CN105528030A - 铰链以及平板电脑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铰链以及平板电脑，该铰链应用于平板电脑上，平板电脑的背盖包括上背盖和下背盖，铰链包括固定在上背盖内侧的上承架和固定在下背盖内侧的下承架，下承架在下背盖的带动下相对上承架转动，且下承架的转动中心位于背盖的外侧。由于下背盖相对于上背盖转动的转轴中心设置在背盖的外侧，下背盖在转动时不会与上背盖的边缘发生干涉，并且下背盖的边缘也不会因转动而进入平板电脑内部，因此，安装有本发明的铰链的平板电脑，其背盖对接紧密、结构紧凑。

Description

铰链以及平板电脑

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种平板电脑的铰链以及平板电脑。

背景技术

目前，带翻转背盖的平板电脑已逐渐成为二合一平板笔记本的行业趋势，翻转背盖能够给平板笔记本带来多种使用模式，如站立模式，帐篷模式等。

如图1和图3所示，带翻转背盖的平板电脑的背盖包括两部分，一部分为固定在平板电脑背部的上背盖100，另一部分为下背盖200，该下背盖200能够相对平板电脑转动一定角度。通过转动下背盖200，使平板电脑保持不同的站立姿势，从而满足用户对平板电脑不同使用角度的要求。

如图2和图4所示，现有技术中的带翻转背盖的平板电脑，其下背盖200通过设置在背盖内侧的转轴300相对平板电脑转动，下背盖200的转动轴心在背盖的内侧。该结构虽然能够使下背盖200转动，但却存在以下缺点：

1、当下背盖200闭合(下背盖200与上背盖100处于同一平面)时，下背盖200与上背盖100需保持一定缝隙，否则当下背盖200转动时，下背盖200的边缘会与上背盖100的边缘发生干涉，然这种缝隙会使平板电脑的美观大打折扣。

2、当下背盖200打开(转动一定角度)时，下背盖200的边缘会转向进入平板电脑的内部，为此，还需为该边缘预留一定避让空间，这势必会增大平板电脑的体积，与结构紧凑的要求相悖。

为解决上述问题，技术人员在上述结构的基础上增加了异形槽相互限位的结构，但该结构件的制造和组装难度大，结构功能单一，而且无法实现自动锁固和解锁。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种连接上背盖和下背盖的铰链，该铰链使得上背盖和下背盖无缝对接，且下背盖在转动时不会进入平板电脑的内部。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种铰链，应用于平板电脑上，所述平板电脑的背盖包括上背盖和下背盖，所述铰链包括固定在所述上背盖内侧的上承架和固定在所述下背盖内侧的下承架，所述下承架在所述下背盖的带动下相对所述上承架转动，且所述下承架的转动中心位于所述背盖的外侧。

优选地，所述上承架包括上连接部和固定在所述上连接部上的弧形内瓦，所述上承架通过所述上连接部固定在所述上背盖内侧；所述下承架包括下连接部和固定在所述下连接部上的弧形外瓦，所述下承架通过所述下连接部固定在所述下背盖内侧；所述弧形外瓦的内径与所述弧形内瓦的外径相等，且两者的轴心均位于所述背盖的外侧，所述弧形外瓦扣合在所述弧形内瓦上。

优选地，所述上连接部包括上连接板和固定在所述上连接板上的第一立板，所述弧形内瓦固定在所述第一立板上，所述上承架通过所述上连接板固定在所述上背盖内侧；所述下连接部包括下连接板和固定在所述下连接板上的第二立板，所述弧形外瓦固定在所述第二立板上，所述下承架通过所述下连接板固定在所述下背盖内侧。

优选地，所述第一立板为相对平行设置的两个，所述弧形内瓦设置在两所述第一立板之间，所述弧形内瓦的轴心垂直于两所述第一立板；所述第二立板为相对平行设置的两个，两所述第二立板分别固定有所述弧形外瓦，两所述弧形外瓦的轴心同轴且垂直于两所述第二立板，两所述弧形外瓦均扣合在所述弧形内瓦上，且两所述第二立板位于两所述第一立板之间。

优选地，所述第二立板上设置有限位销，所述第一立板上开设有弧形限位槽，当所述下背盖转动时带动所述限位销在所述弧形限位槽内滑动。

优选地，两所述第二立板之间还设置有多个滚子，多个所述滚子呈弧线排列；所述上连接板上还设置有扭力钢丝，所述扭力钢丝以一定预紧力压靠在两所述滚子之间以使所述下承架以一定扭转力矩相对所述上承架转动。

本发明还公开了具有上述的铰链的平板电脑，所述上背盖和所述下背盖通过上述的铰链连接。

与现有技术相比，本发明的铰链以及平板电脑的有益效果是：由于下背盖相对于上背盖转动的转轴中心设置在背盖的外侧，下背盖在转动时不会与上背盖的边缘发生干涉，并且下背盖的边缘也不会因转动而进入平板电脑内部，因此，安装有本发明的铰链的平板电脑，其背盖对接紧密、结构紧凑。

附图说明

图1为现有技术中的平板电脑的下背盖处于闭合状态的结构示意图；

图2为图1的A部分的放大视图；

图3为现有技术中的平板电脑的下背盖处于打开状态的结构示意图；

图4为图3的B部分的放大视图；

图5为本发明的铰链的装配结构示意图；

图6为本发明的铰链的分解结构示意图；

图7为本发明的平板电脑的下背盖处于第一设计使用角度的结构示意图；

图8为本发明的平板电脑的下背盖处于第二设计使用角度的结构示意图；

图9为本发明的平板电脑的下背盖处于第三设计使用角度的结构示意图；

图10为本发明的平板电脑的下背盖处于第四设计使用角度的结构示意图。

图中：

10-上承架；11-第一立板；12-弧形内瓦；13-上连接板；14-弧形限位槽；15-安装块；20-下承架；21-第二立板；22-弧形外瓦；23-下连接板；24-限位销；25-滚子；26-销轴；30-扭力钢丝；31-压紧杆；32-插杆；100-上背盖；200-下背盖。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

现有技术中的平板电脑的下背盖200转动时与上背盖100容易发生干涉的原因以及下背盖200的边缘进入平板电脑的内部的原因是下背盖200的转动中心O位于背盖的内部，因此，解决现有技术中的问题的关键在于移动下背盖200的转动中心O。

如图5至图10所示，本发明的实施例公开了一种铰链，该铰链包括上承架10和下承架20，上承架10固定在上背盖100的内侧，并靠近上背盖100的边缘处，下承架20固定在下背盖200的内侧，并靠近下背盖200的边缘处。下承架20与上承架10可转动连接，且下承架20的转动中心O设置在背盖的外侧，根据平面几何原理，由于转动中心O设置在背盖的外侧，下承架20在转动时，其边缘的运动轨迹只会位于背盖的外侧，因此，即使下背盖200的边缘与上背盖100的边缘无缝对接，下背盖200也不会与上背盖100发生干涉，并且其边缘也不会进入平板电脑内部(也即背盖内侧)。

如图7至图10所示，本发明的一个实施例将下承架20的转动中心O(也即下背盖200的转动中心O)设置在下背盖200与上背盖100对接的边缘处，当下背盖200转动时，作为转动中心O的边缘不动，因此，下背盖200的边缘不会与上背盖100发生干涉并且不会进入平板电脑内部。

将下承架20的转动中心O设置在背盖的外侧的结构可以有多种，在本发明的一个优选实施例中，如图6所示，上承架10包括上连接部和弧形内瓦12，上连接部固定在上背盖100的内侧，弧形内瓦12固定在上连接部上；下承架20包括下连接部和弧形外瓦22，下连接部固定在下背盖200的内侧，弧形外瓦22固定在下连接部上；令弧形内瓦12的外径与弧形外瓦22的内径相等，弧形外瓦22扣合在弧形内瓦12上，通过弧形内瓦12与弧形外瓦22的配合实现上承架10与下承架20的转动连接。上述转动连接的结构的优势在于：弧形内瓦12和弧形外瓦22的轴心均位于弧形内瓦12和弧形外瓦22的外部，因此，通过合理的尺寸计算很容易将弧形内瓦12和弧形外瓦22轴心(也即下背盖200的转动中心O)设置在背盖的外侧，如图7至图10所示，弧形内瓦12和弧形外瓦22的轴心恰好位于下背盖200和上背盖100边缘对接处的外侧。

上承架10的上连接部和下承架20的下连接部的结构也可以有多种，在本发明的一个优选实施例中，如图6所示，上连接部具体包括上连接板13和第一立板11，上连接板13通过紧固件固定在上背盖100上，第一立板11固定在上连接板13上，弧形内瓦12固定在第一立板11上；下连接部包括下连接板23和第二立板21，上连接板13通过紧固件固定在下背盖200上，第二立板21固定在下连接板23上，弧形外瓦22固定在第二立板21上。

作为更为优选的结构，第一立板11为两个，两个第一立板11平行固定在上连接板13上，弧形内瓦12设置在两第一立板11之间，其轴心垂直于两第一立板11；第二立板21也为两个，两个第二立板21平行固定在下连接板23上，且两第二立板21的距离小于两第一立板11之间的距离，每个第二立板21均设置一个弧形外瓦22，且两弧形外瓦22的轴心同轴并均垂直于第二立板21。如此，两弧形外瓦22同时扣合在弧形内瓦12上，且两第二立板21位于两第二立板21的内侧，从而使下承架20与上承架10之间的相对转动更加平稳。

为控制下背盖200的最大打开(转动)角度，在第二立板21与第一立板11相对的板面上设置限位销24，在第一立板11上开设弧形限位槽14，弧形限位槽14的中心与下背盖200的转动中心O共心，限位销24插入弧形限位槽14中，并在该弧形限位槽14限制范围内滑动，该弧形限位槽14的弧度根据用户对下背盖200打开角度的要求开设。

为使下背盖200保持在一定的打开角度，在本发明的一个优选实施例中，如图5和图6所示，在两第二立板21之间通过销轴26安装多个滚子25，且使滚子25呈弧线排列，弧线的中心与下背盖200的转动中心O重合；在上承架10上设置扭力钢丝30，扭力钢丝30的两平行异轴插杆32插入到固定在上连接板13上的安装块15的两平行的内孔中，扭力钢丝30的压紧杆31的轴线与滚子25的轴线平行，并以一定预紧力压靠在滚子25与滚子25之间的间隙处。如此，当下背盖200打开的角度恰好使扭力钢丝30的压紧杆31位于两滚子25之间时，扭力钢丝30与两滚子25配合使下背盖200锁定在该打开角度，若欲使下背盖200的打开角度改变，需对下背盖施加足够的扭转力矩。

下面介绍背盖的打开过程，以便说明铰链(本实施例中的滚子25设置为三个)的各个零件的动作与作用：

1.如图7所示，当下背盖200闭合时(下背盖200与上背盖100位于同一平面)，此时为下背盖200的第一设计使用角度，上背盖100和下背盖200无缝对接，下背盖200的转动中心O为对接边缘的外棱线，限位销24位于弧形限位槽14的一端(即图7中的上端)，扭力钢丝30的压紧杆31压靠在第一个滚子25远离第二个滚子25的一侧的圆周面上，以迫使下背盖200保持闭合状态。

2.如图8所示，当使用者以一个较小的力打开下背盖200时，限位销24沿弧形限位槽14运动，第一个滚子25顶起压紧杆31，压紧杆31做负功并积蓄弹性势能，当跨过第一个滚子25临界高点时，压紧杆31做正功释放弹性势能并转化为第一个滚子25的动能，此时下背盖200继续转动。当压紧杆31压靠在第一个滚子25和第二个滚子25之间时，下背盖200保持在第二设计使用角度。此时，如果使用者干预并使后下盖不再继续运动，则整个运动停止。

3.使用者如果不干预，限位销24沿弧形限位槽14继续运动，如图9所示，第二个滚子25顶起压紧杆31，压紧杆31做负功并积蓄弹性势能，当跨过第二个滚子25临界高点时，压紧杆31做正功释放弹性势能并转化为第二个滚子25的动能，此时下背盖200继续转动。当压紧杆31压靠在第二个滚子25和第三个滚子25之间时，下背盖200保持在第三设计使用角度。此时，如果使用者干预并使后下盖不再继续运动，则整个运动停止。

4.使用者如果不干预，如图10所示，限位销24沿弧形限位槽14继续运动，第三个滚子25顶起压紧杆31，压紧杆31做负功并积蓄弹性势能，当跨过第三个滚子25临界高点时，压紧杆31做正功释放弹性势能并转化为第三个滚子25的动能，此时下背盖200继续转动。当压紧杆31压靠在第三个滚子25远离第二个滚子25的一侧时，下背盖200保持在第四设计使用角度。限位销24运动到弧形限位槽14的另一端(即图10中的下端)，此时，则整个运动停止，下背盖200达到最大的打开角度。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种铰链，应用于平板电脑上，所述平板电脑的背盖包括上背盖和下背盖，其特征在于，所述铰链包括固定在所述上背盖内侧的上承架和固定在所述下背盖内侧的下承架，所述下承架在所述下背盖的带动下相对所述上承架转动，且所述下承架的转动中心位于所述背盖的外侧。

2.根据权利要求1所述的铰链，其特征在于，所述上承架包括上连接部和固定在所述上连接部上的弧形内瓦，所述上承架通过所述上连接部固定在所述上背盖内侧；所述下承架包括下连接部和固定在所述下连接部上的弧形外瓦，所述下承架通过所述下连接部固定在所述下背盖内侧；所述弧形外瓦的内径与所述弧形内瓦的外径相等，且两者的轴心均位于所述背盖的外侧，所述弧形外瓦扣合在所述弧形内瓦上。

3.根据权利要求2所述的铰链，其特征在于，所述上连接部包括上连接板和固定在所述上连接板上的第一立板，所述弧形内瓦固定在所述第一立板上，所述上承架通过所述上连接板固定在所述上背盖内侧；所述下连接部包括下连接板和固定在所述下连接板上的第二立板，所述弧形外瓦固定在所述第二立板上，所述下承架通过所述下连接板固定在所述下背盖内侧。

4.根据权利要求3所述的铰链，其特征在于，所述第一立板为相对平行设置的两个，所述弧形内瓦设置在两所述第一立板之间，所述弧形内瓦的轴心垂直于两所述第一立板；所述第二立板为相对平行设置的两个，两所述第二立板分别固定有所述弧形外瓦，两所述弧形外瓦的轴心同轴且垂直于两所述第二立板，两所述弧形外瓦均扣合在所述弧形内瓦上，且两所述第二立板位于两所述第一立板之间。

5.根据权利要求4所述的铰链，其特征在于，所述第二立板上设置有限位销，所述第一立板上开设有弧形限位槽，当所述下背盖转动时带动所述限位销在所述弧形限位槽内滑动。

6.根据权利要求4或5所述的铰链，其特征在于，两所述第二立板之间还设置有多个滚子，多个所述滚子呈弧线排列；所述上连接板上还设置有扭力钢丝，所述扭力钢丝以一定预紧力压靠在两所述滚子之间以使所述下承架以一定扭转力矩相对所述上承架转动。

7.一种平板电脑，包括上背盖和下背盖，其特征在于，所述上背盖和所述下背盖通过权利要求1-6中任意一项所述的铰链连接。