CN1124421C - 轴承机构 - Google Patents
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Abstract
一种轴承机构，可容易地得到小转矩至大转矩，可简单地调节转矩，降低转矩波动。包括：具有弹性的弹簧部件；由该弹簧部件保持的可旋转的轴；调节螺钉，用于调节由所述弹簧部件紧固所述轴的力。弹簧部件具有环状部、自环状部相互隔开间隙而延伸的一对弹性板状部、和自这些弹性板状部延伸的被固定部。轴插入形成于环状部内侧的嵌入孔，弹性板状部具有转矩调节螺钉孔，通过将转矩调节螺钉拧入该转矩调节螺钉孔，可调节环状部和轴间的转矩。
Description
本发明涉及一种轴承机构，其作为枢纽机构非常好用，该枢纽机构在例如便携式计算机等电子设备类中，用于将显示部打开并保持在规定角度。
例如特开平8-184246号公报公开了轴承机构的一个例子，该轴承机构用于由开闭自如的两个部分构成的便携式计算机等电子设备类。如图6所示，该枢纽机构11由板状固定支架12、可动支架13及可旋转地结合这些支架12、13的轴14构成。固定支架12通过螺纹孔12A由未图示的固定螺钉固定在便携式计算机等的操作部A上。可动支架13由未图示的固定螺钉通过螺纹孔13A固定在便携式计算机等的显示部B上。
图7显示沿螺纹孔12A或螺纹孔13A的中心切断板状固定支架12或可动支架13的剖面。嵌入有圆棒状轴14的固定支架12、可动支架13的嵌入孔12B、13B形成具有稍小于轴14的直径的内径的断面圆形，轴14被压入嵌入孔12B、13B内。通过该压入，在轴14和嵌入孔12B、13B的孔壁之间产生转矩。
图8表示另外的现有例。在该例的支架12’及13’中，通过分别将一张平板的一端加工成圆形，而形成用于压入未图示的轴的断面呈圆形的嵌入孔12’B或13’B。嵌入孔12’B或13’B是将一张平板的一端加工成圆形而形成的，所以其一端开放。通常支架12’或13’的厚度比前例的固定支架12或可动支架13的厚度薄。
但是，在图7所示的例子中，轴的断面和嵌入孔的断面两者都是圆形，制作上不可能整个面均一地接触，存在某部分的摩擦大，其余部分的摩擦小这种在轴的长度方向转矩的大小不均匀的问题，得到设定的转矩非常难。
根据其结构，嵌入孔的弹性小，故实际上会出现由于轴的直径或嵌入孔的直径的偏差而难于将轴嵌入嵌入孔的情况，为了高精度地制作它们，会使成本提高。
而在图8的例子中，由于嵌入孔的一侧打开，故会因旋转方向的不同而产生转矩的不平衡，出现朝向一侧的旋转转矩大，而朝向另一侧的旋转转矩小的问题。根据和前述同样的理由，存在轴的长度方向的转矩的大小不平衡的缺点。
本发明可消除现有的这些缺点，其目的是，提供一种轴承机构，可容易地得到自小至大的转矩，而且可简单地调节转矩，长期维持稳定的转矩特性。
本发明的轴承机构具有：弹簧部件，由具有弹性的板弯曲而成；由该弹簧部件保持的可旋转的轴；调节螺钉，用于调节由所述弹簧部件紧固所述轴的力。所述弹簧部件具有环状的环状部、自所述环状部相互隔开间隙而延伸的一对弹性板状部和自这些弹性板状部延伸的被固定部。所述轴形成于所述环状部内侧，插入剖面形状为多边形或者椭圆形的嵌入孔，所述弹性板状部具有转矩调节螺钉孔，通过将所述转矩调节螺钉拧入该转矩调节螺钉孔，可调节所述弹性板状部的间隙量，由此，可容易且正确地进行所述环状部和所述轴间的转矩调节。
所述嵌入孔的内壁上也可形成有凹凸。通过形成这样的凹凸可容易地由调节螺钉调节摩擦力。
也可将润滑剂充填入所述嵌入孔的内壁和所述轴之间的间隙。这种情况下，可利用润滑剂的粘性调节摩擦力，同时，可防止轴和嵌入孔的磨耗。
所述被固定部可将所述弹性板状部的各个端部延长，使这些延长部分相互接触，或将间隔部件夹入这些延长部分之间而使其接触。另外，所述被固定部也可使所述弹性板状部的一侧的端部延长而形成。这样可低成本地形成被固定部。
所述转矩调节螺钉也可具有将该轴承机构固定于其他部件的功能。
也可在所述被固定部形成插通孔，由通过该插通孔的固定用螺钉将被固定部固定在其他部件上。
也可所述嵌入孔的断面形状是三角形，所述轴与所述嵌入孔的内壁的底部中央及接近所述各弹性板状部的两处共三处接触，该三处位于等腰三角形或正三角形的各顶点上。
也可在所述被固定部和所述弹性板状部之间形成倾斜部。附图的简要说明如下：
图1是本发明的轴承机构的一实施例的横剖面图；
图2是本发明的轴承机构的一实施例的正面图；
图3是表示本发明的轴承机构的局部的图；
图4是本发明的轴承机构的另一实施例的横剖面图；
图5A及图5B是用于说明本发明的轴承机构的实施例的图；
图6是用于说明现有轴承机构的一例的图；
图7是用于说明现有轴承机构的图；
图8是用于说明现有轴承机构的图。
参照图1至图3说明本发明的一实施例。图1表示该轴承机构的剖面，标号1是弯曲具有弹性的板而构成的弹簧部件。该弹簧部件1由弯曲成C字形的形状的环状部1A、自环状部1A的两端相互间隔间隙S而大致平行延伸的一对弹性板状部1B、和自这些弹性板状部1B延伸而相互接触的被固定部1C构成。在环状部1A的内侧形成有嵌入孔H1，该实施例的嵌入孔H1的断面形状采用三角形。断面呈圆形的轴2在扩开三角形嵌入孔H1的状态下插入嵌入孔H1。该实施例中的弹簧部件1，由弹性较大具有韧性的碳素工具钢等金属材料构成的金属板如图所示弯曲，进行热处理以使其接近规定特性而形成，在环状部1A的内壁上涂覆有作为润滑剂3的润滑脂。
圆棒状的轴2被压入涂覆有润滑脂的环状部1A的嵌入孔H1。因此，润滑剂3被充填入环状部1A的内壁面和轴2之间，该润滑剂3赋予长期良好的润滑性能。轴2与嵌入孔H1的壁面接触的部位为a1～a3三处，如图所示，部位a1位于嵌入孔H1的底部中央，部位a2及a3位于接近嵌入孔H1的入口的部分，这三个部位a1～a3最好位于具有与弹性板状部1B的长度方向平行的对称轴的等腰三角形或正三角形的各顶点上。这样，平衡良好地在三处使轴2与嵌入孔H1的壁面接触，从而可使环状部1A的内壁面和轴2之间动作时的转矩进一步均匀化，可降低转矩波动。
在弹性板状部1B的一侧的大致中央部形成有直径大于转矩调节螺钉4的轴部4A的直径而小于头部4B的直径的插通孔H2。在弹性板状部1B的另一侧形成有壁厚大于所述一侧的弹性板状部1B的壁厚的厚壁部，在该厚壁部的中央形成有螺纹孔H3，与轴部4A的阳螺纹拧合。在不将转矩调节螺钉4拧入螺纹孔H3的状态下，各弹性板状部1B之间具有规定大小的间隙S。当将转矩调节螺钉4拧入螺纹孔H3时，随拧入量增加间隙S变窄，环状部1A相对于轴2的紧固力增大。当将转矩调节螺钉4向反向转动时，间隙S增大，环状部1A相对于轴2的紧固力减小。由此，可调节轴2的旋转转矩。
在被固定部1C和弹性板状部1B之间分别设有倾斜部1D。该例的被固定部1C相互直接接触，其中央形成有插通孔H4。被固定部1C相互之间夹有间隔部件(未图示)，也可形成贯通这些被固定部1C及间隔部件的插通孔H4。插通孔H4的内径大于固定用螺钉5的轴部5A的外径而小于头部5B的外径。固定用螺钉5将被固定部1C固定在便携式计算机等的诸如操作部或显示部等部件A上。另外，虽然未图示，但在采用现有例所示的用法的情况下，只要采用将同样的弹簧部件朝向相反方向安装在轴2的机构，将该弹簧部件固定在便携式计算机等的显示部或操作部等其他部件上即可。
根据该轴承机构，不仅可利用转矩调节螺钉4预先调节环状部1A的嵌入孔H1的壁面和轴2之间的转矩的大小，而且也可在组装到便携式计算机等电子设备类等上后进行转矩调节。因此，可在组装后出厂前、或者由购入的用户根据自己的爱好调节转矩的大小。通过转矩调节，可实现自大转矩至小转矩呈现宽范围转矩的枢纽等轴承机构。
下面参照图4就本发明另外的实施例进行说明。在本实施例中，转矩调节螺钉4还起固定用螺钉的作用。在一对弹性板状部1B上分别形成有内径稍大于转矩调节螺钉4的轴部4A的外径的插通孔H5，转矩调节螺钉4通过插通孔H5。形成于转矩调节螺钉4轴部4A的前端侧的阳螺纹与设于便携式计算机等的操作部或显示部等部件A的阴螺纹部6拧合。由此，在本实施例中，由转矩调节螺钉4将弹簧部件1固定在其他的部件A上。
在本实施例中，一侧的弹性板状部1B比另一侧长，一侧的弹性板状部1B在中途终止，在长的一侧的弹性板状部1B上形成有向短的一侧的弹性板状部1B突出的梯形凸部1E。该凸部1E与短的一侧的弹性板状部1B接触，利用凸部1E的高度限制弹性板状部1B间的间隙S。根据弹性板状部1B的厚度或间隙S的大小，也可由具有规定厚度的另体的金属板等作为衬垫取代凸部1E。
在本实施例中，为了使轴承机构1相对于部件A的固定更可靠，在长的一侧的弹性板状部1B的前端部分形成有安装孔H6，该安装孔H6使形成于部件A的凸部7嵌入，利用例如旋压铆接等固定。在本实施例中不需要固定用螺钉，由于可减小轴承机构1自部件A突出的长度，故有利于装置整体的小型化。
图5A及图5B是说明环状部1A的内壁形状的变形例的图。图5A表示弯曲前的环状部1A的内壁面的一例，在该内壁面上，通过凹窝加工形成有多个圆锥形、三棱锥形或四棱锥形等多棱锥形、或者断面呈圆弧状的润滑剂保持小孔1a。将形成有润滑剂保持小孔1a的部分如图5B所示弯曲，形成环状部1A。在环状部1A的内壁面上涂覆有清漆或润滑脂等润滑材料，该润滑材料被保持在多个润滑剂保持小孔1a内。其后，将轴2压入嵌入孔H1。在本实施例中，通过将多个润滑剂保持小孔1a形成在环状部1A的内壁面上，可提高润滑材料的保持性，故可长期维持优良的润滑性能。
另外，在上述实施例中，嵌入孔的断面形状是三角形状，但是在本发明中也可是四角形以上的多角形或椭圆形，任何情况下均可得到与上述实施例所述的三角形嵌入孔的情况大致相同的效果。另外，弹簧部件1和轴2的材质不限于金属材料，它们也可是工程塑料等塑料。这种情况下，可将弹簧部件1预先成形为图示的形状。
如上所述，根据本发明的轴承机构，通过操作转矩调节螺钉，可容易地得到小转矩至大转矩，还可降低转矩波动。
Claims (9)
1、一种轴承机构，包括：具有弹性的弹簧部件(1)；由该弹簧部件(1)保持的可旋转的轴(2)；调节螺钉(4)，用于调节由所述弹簧部件(1)紧固所述轴(2)的力，其特征在于，
所述弹簧部件(1)具有环状的环状部(1A)、自所述环状部(1A)相互隔开间隙而延伸的一对弹性板状部(1B)、和自这些弹性板状部(1B)延伸的被固定部(1C)，
所述轴(2)形成于所述环状部(1A)内侧，插入剖面形状为多边形或者椭圆形的嵌入孔(H1)，
所述弹性板状部(1B)具有转矩调节螺钉孔(H2，H3)，通过将所述转矩调节螺钉(4)拧入该转矩调节螺钉孔(H2，H3)，调节所述弹性板状部(1B)的间隙量(S)，由此，进行所述环状部(1A)和所述轴(2)间的转矩调节。
2、如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，所述嵌入孔(H1)的内壁上形成有凹凸(1a)。
3、如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，所述嵌入孔(H1)的内壁和所述轴(2)之间的间隙具有润滑剂(3)。
4、如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，所述被固定部(1C)是如下构成的，将所述弹性板状部(1B)的各个端部延长，使这些延长部分相互接触，或将间隔部件夹入这些延长部分之间而使其接触。
5、如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，所述被固定部(1C)是使所述弹性板状部(1B)的一侧的端部延长而形成的。
6、如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，所述转矩调节螺钉(4)具有将该轴承机构固定于其他部件(A)的功能。
7、如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，在所述被固定部(1C)形成有插通孔(H4)，由通过该插通孔(H4)的固定用螺钉(5)固定在其他部件(A)上。
8、如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，所述嵌入孔(H1)的断面形状是三角形，所述轴(2)与所述嵌入孔(H1)的内壁的底部中央及接近所述各弹性板状部的两处共三处接触，该三处位于等腰三角形或正三角形的各顶点上。
9、如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，所述被固定部(1C)和所述弹性板状部(1B)之间形成倾斜部(1D)。
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