CN1058069C - 铰链装置及应用该装置的设备 - Google Patents
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Abstract
一种将两个零件枢轴地连结的铰链装置，前述铰链装置包含有多个安装在一轴上的板状构件；前述构件的至少一个旋转地相对于前述轴固定，而其他一个或多个构件则在一摩擦力下可绕前述轴转动，互相邻接安装的至少一个固定的和一个可旋动的构件，这两个构件具有互相啮合装置，设定成可使前述构件互相间在最少一个方向下放松摩擦力。藉着放松摩擦力而可轻易地达成二个设备零件的正确的闭锁对准。
Description
本发明有关一种铰链装置，尤其是(但并非只是)关于一种用来枢轴地连结一设备之二零件的铰链装置。在一实例中，该二装置零件可以是携带式电子设备的本体，诸如电子私人日志、数据存储单元、翻译器、掌中电脑、笔记薄型电脑等；以及以例如设备的盖子、面板或罩的形式枢接于设备本体的构件。
现有此型的铰链装置中，该铰链装置包含有一安装有多个垫圈的轴，此等垫圈包含一个或更多的波形垫圈，这些波形垫圈产生一摩擦力以抗阻轴的旋转，俾使该枢转构件摩擦地旋转及可被保持在相对于设备本体的关闭及全开位置之间的任何位置。但，由于该枢转构件的此摩擦旋转，而使得将该枢转构件难以在其全闭位置内准确地对准设备本体。
GB-1,603,194公开了一种铰链装置，该装置具有连接于轴上的板状构件，该构件中有一个固定在轴上，另一个可由摩擦力绕轴转动，并且它们互相啮合，在一个方向上可放松摩擦力。然而该装置并未能克服上述的缺点。
因此，本发明的目的在于提供一种改良的铰链装置，其是用来枢轴地互相连接一装置之二零件，其中，该装置可使二零件的准确对准更容易达成。
根据本发明的一方面，一种将两个零件枢转地连结的铰链装置，所述铰链装置包含有多个安装在一轴上的板状构件；前述构件的至少一个旋转地相对于前述轴固定，而其他一个或多个构件则在一摩擦力下可绕前述轴转动，互相邻接安装的至少一个固定的和一个可旋动的构件，这两个构件具有相互啮合装置，该相互啮合装置包括：在安装成相邻的前述固定及可旋转构件的任一个上包含至少一个突起，和在前述固定及可旋转构件的另一个上的至少一个凹槽或凹口，这些突起和凹口或凹槽可以互相啮合，所述相互啮合装置安置成放松摩擦力并令上述多个构件能在至少一个方向下在一预先设定的角度内相当自由地相对转动，其特征在于，该或各突起小于该或各凹槽或凹口，以便可使前述构件能够相当自由地在预定角度的范围内旋转。
前述构件的摩擦力可被放松的该或各方向，可从轴的一平段部由一绕轴的纵轴线量出的预定角作偏移，这平段部将会固定于设备的零件中之一个。
该铰链装置可包含安装在轴上的弹性装置以便在前述构件之间产生摩擦力。在一实例中，该弹性装置可包含至少一个波形垫圈。
该铰链装置还可具有锁定装置用来防止固定的及可回转的构件以及弹性装置相对于轴的纵向移动。该锁定装置是由一夹环或一止动垫圈所构成。为了调节前述摩擦力，该锁定装置可调节前述弹性装置的压缩量。在一实例中，该锁定装置可由一旋在轴上的螺帽所构成，该螺帽可相对轴旋转以改变弹性装置的压缩量。
偏移可由绕轴的纵轴线量出的在上述平段部与前述固定和可旋转构件的该突起或各突起，或该槽或各凹槽之间的一预定角提供。或者，可以由绕轴的纵轴线量的在前述平段部与安装有固定和可旋转构件的另一平段部之间的一预定角提供。
该铰链装置可包含一安装在前述板状构件周围及配置成与前述或前述多个可旋转构件一起旋转的套筒；该轴可连接于前述设备的一个零件，而该套筒则可连接于前述设备的另一零件。在一实例中，该或该等可旋转构件的圆周及套筒的横断面可具有相同的多边形以便抑制其间的相对旋转。
根据本发明的另一方面，本发明由一包含有枢轴地由一铰链装置所连结的两个零件的设备所组成；前述铰链装置是根据本发明的第一方面组成，前述零件中的一个固接于前述轴，而前述零件的另一个则被配置成与可旋转的一个或多个构件一起旋转。
今参照附图说明本发明的实施例；其中：
图1a，1b，1c分别显示本发明一实施例之一侧视图及一铰链装置的轴的两端；
图2-6显示用来安装在图1所示的轴的各种组件的平面图及侧视图；
图7显示已装配的铰链装置的侧视图；
图8显示用来安装在图7所示的铰链装置上面的套筒的侧视图及端视图；
图9a-9c是根据本发明不同实例中的铰链装置的零件；及
图10显示图4所示的组件的另一实施例。
首先，参看图1a-1c，轴1是包含有轴向地排列的一平段部2、一圆筒段部3、一毗连部4、一啮合段部5及一螺纹段部6。平段部2的宽度大体上等于圆筒段部3的直径。该平段部2包含二个圆的固定孔7，固定孔7之中心则位于轴1的轴线上。该圆筒段部3联合平段部2与毗连段部4，该毗连段部4也为圆筒形但具有一大于圆筒段部3的直径。该啮合段部5于图1c中显示有直线平行侧8及圆弧9。该螺纹段部6延伸自啮合段部5。
图2显示一波型垫圈10，其内径是稍大于啮合段部5的圆弧9的直径。
图3为离合器板11形式的一件可旋转板状构件，该离合器板11通常为六边形。六边形的其中一对对角各具有一突起或突缘把12，此突起或突缘把12是自离合器板的一侧突出并从该板中心测量伸展约30°。该离合器板11的宽度，亦即其平行边间的距离大于波型垫圈10的外径。该离合器板11包含有一中心圆开口13，其直径大小在波形垫圈10的内径与圆弧9的直径之间。
图4为碟形导板14形式的固定板状构件。该导板14具有一圆角矩形的中央开口15。该开口15的宽度稍大于啮合段部5的宽度，而开口的长度则稍大于圆弧9的直径。导板14还具有在直径上对向的凹槽16。该等凹槽16的面积稍大于离合器板11的突出部12，而因此相对于导板14中心伸展过的角度稍大于离合器板11的突出部12的伸展角。连接两凹口中心的直径自垂直平分矩形开口15较长侧的直径偏移约10°。导板14的直径小于离合器板11的直径。
图5显示一六角形的垫圈17，除了没有突缘把12以外，其他与离合器板11同。
图6显示一六角形的螺帽18，具有一适合与轴1的螺纹段部6螺合的螺纹开口19。该螺帽18小于离合板11及六角垫圈17。
图7说明图2-6所示的多个垫圈10，17及板11，14怎样按照本发明的实施例啮合于轴1上。在此实施例中，一离合器组件是依序由一离合器板11、一导板14、一六角垫圈17及一波形垫圈10所组成。如图7所示，该离合器组件是藉邻接毗连段部4的离合器板11安装在轴的啮合段部5。该离合器组件之后会加上另一六角垫圈17及另一导板14，然后再加上另一同样的离合器组件；再加上另一个六角垫圈17及二个以上的导板14，最后，在贴近最后的导板14的螺纹段部6上旋上螺帽18。
图8显示一套筒20的侧视图及端视图，该套筒具有一六角形断面及由附有一圆孔的六角凸缘所组成，该六角突缘的各侧靠接一矩形侧部。该侧部是互相隔开，而套筒20的内断面积则与离合器板11及垫圈17的面积相同。套筒20的长度，较之安装在如第7图所示的板及垫圈的总长更长。
待在轴1上安装了垫圈10，17、板11，14及螺帽18之后(如图7中所示)，将套筒20安装在垫圈及板的周围而在套筒中留着允许少许膨胀的空间。套筒20最好具弹性，以便一旦安装即可合适地配套在离合器板11及六角垫圈17周围。
如此形成的铰链装置可用于枢轴地互相连接任何适当设备的两个零件，尤其是可携带的电子设备的零件(未图示)，诸如电子私人日志、数据存储单元、翻译器、掌中电脑、笔记簿型电脑等。轴1可藉由铆钉或螺钉通过固定孔7而固定在其中一个零件上，而该套筒20则可连接于另一零件上。
铰链装置允许设备的一个零件(可能为一罩、盖或面板)在摩擦力下与设备的另一零件作相对的旋转活动。与套筒20连接的零件的旋转，将引起套筒、离合器板11及六角垫圈17相对于轴1旋转。该波形垫圈10亦与六角垫圈17一起旋转(它们之间是被保持成一起的)。具有少许弹性的波形垫圈10，引起导板14(藉矩形开口15的与啮合段部5的啮合而可旋转地固定在轴上)与离合器板11之间及与六角垫圈17之间产生一摩擦力。此摩擦力抑制零件的相对旋转使它们在被移到某一所需相对角度后能维持在该角度下。
该离合器板11及导板14被配置成当二零件在一预定方向时，该凸起12会与凹槽16啮合。此内啮合将放松摩擦力以便零件能在由凹槽16和凸起12的面积差所决定的小角度内作相当自由的相对转动。
在此内啮合的方向，导板14内的凹槽16的10°偏斜角引起轴在轴的平段部2与导板14及套筒20的二平行侧间偏移10°的角度。
由于波形垫圈10的压缩，因此摩擦力的大小程度可单纯藉着紧轴1上的螺帽18来调整。
轴1、板11，14、垫圈10，17及套筒20是由一耐磨损金属诸如不锈钢所制成，而螺帽则最好以尼龙螺纹作成。
如此，铰链装置可用以枢轴地连结该设备之二零件，使得当零件在一予定角度时，作用于一零件相对于另一零件旋转的摩擦力被放松。最好，该铰链装置被配置以一轴偏斜角，使得当两零件闭合地互相对准以达成其精密的对准时摩擦力便会松开；及最好当零件互成180°的角度时，摩擦力亦会松开。
若二个零件被打开而互成例如30°时松开摩擦力，则达成锁紧效应。此锁紧效应藉凸起12及凹槽16的相互啮合来达成。
就考虑铰链装置的整个制程，尤其是装配过程来说，轴的偏斜角的特征，诸如在此所述，有助于减少装配期间所可能发生的误差。而且具有偏凹槽16的导板14容易制造。
虽然已描述了一个特殊实施例，但应当了解，在不脱离本发明的范围内可做各种修改。例如，图9a-9c显示结合图2-5所示的组件的不同离合器组件，可用做图7所示之离合器之代替物，俾用于需要不同量的摩擦力的情况。而且，依需要放松摩擦力方位的数目，而设置仅一个或二个以上的相互啮合凸起及凹槽。
当欲藉着偏倚导板14的对向凹槽16以代替性地提供轴偏斜角时，可藉一代替的轴装置提供该轴偏斜角，在该轴装置中平段部2是自啮合段部5的平侧相对于轴纵轴线偏移一预定角度。
虽在前述的实施例中提供了一偏斜角，但其对本发明并非是必须的；因为闭合调准中及180°的摩擦力效应的放松也可藉仔细的计算及导板、离合器板及垫圈的装置来达成。
不论该实施例的偏斜角是藉着轴的平段部2偏倚于啮合段部5而获得，或在并无偏斜角的实施例中，均可使用图10所示的另一款导板。如图10所示，导板的凹槽16并未自垂直地平分开口15的较长侧的板的直径偏倚。
Claims (13)
1.一种将两个零件枢转地连结的铰链装置，所述铰链装置包含有多个安装在一轴上的板状构件；前述构件的至少一个旋转地相对于前述轴固定，而其他一个或多个构件则在一摩擦力下可绕前述轴转动，互相邻接安装的至少一个固定的和一个可旋动的构件，这两个构件具有相互啮合装置，该相互啮合装置包括：在安装成相邻的前述固定及可旋转构件的任一个上包含至少一个突起，和在前述固定及可旋转构件的另一个上的至少一个凹槽或凹口，这些突起和凹口或凹槽可以互相啮合，所述相互啮合装置安置成放松摩擦力并令上述多个构件能在至少一个方向下在一预先设定的角度内相当自由地相对转动，
其特征在于，该或各突起小于该或各凹槽或凹口，以便可使前述构件能够相当自由地在预定角度的范围内旋转。
2.如权利要求1所述的铰链装置，其特征在于，在其上前述摩擦力放松的前述构件的该或各方向，是由绕轴的纵轴线测出的一个预定角度偏移，该角度为从轴的平段部算起，该轴将固定于设备的其中一个零件上。
3.如权利要求1或2所述的铰链装置，其特征在于，它包含有一安装在轴上的弹性构件，用来在前述构件之间提供摩擦力。
4.如权利要求3所述的铰链装置，其特征在于，其中该弹性构件包含至少一个波形垫圈。
5.如权利要求3所述的铰链装置，其特征在于，其中设有锁紧装置，用来防止固定及可旋转构件的纵向移动，以及防止弹性装置相对于轴的纵向移动。
6.如权利要求5所述的铰链装置，其特征在于，其中该锁紧装置是由一夹环或一锁紧垫圈所构成。
7.如权利要求5所述的铰链装置，其特征在于，其中该锁紧装置可调节弹性装置的压缩量，从而调节前述摩擦力。
8.如权利要求7所述的铰链装置，其特征在于，其中该锁紧装置是由一旋于轴上的螺帽所构成，该螺帽可相对于轴旋转以改变弹性装置的压缩量。
9.如权利要求2所述的铰链装置，其特征在于，偏移是由绕轴的纵轴线量出的予定角度所提供，该角度从轴的平段部到前述固定和可旋转构件中的该或每个突起物或该或每个凹槽。
10.如权利要求2所述的铰链装置，其特征在于，偏移是绕轴的纵轴线量出的，由前述的平段部与装有前述固定及可旋转构件的轴段部之间所形成的预定角度所提供。
11.如权利要求1所述的铰链装置，其特征在于，它包含有一套筒，安装在前述板状构件周围，并被配置成与前述一个可旋转构件或多个构件一起旋转，该套筒可与前述设备的另一零件连结。
12.如权利要求11所述的铰链装置，其特征在于，其中该一个或多个可旋转构件或构件的周边与该套筒的横断面具有相同的多角形以便抑制它们之间的相对旋转。
13.一种设备，包含枢轴地由一铰链装置所互相连结的二零件，前述铰链装置是根据权利要求1所构成；前述零件之一个是固定地连接于前述轴而另一零件则被配置成可同一个或多个可旋转构件一起旋转。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |