CN1144514A

CN1144514A - 铰链

Info

Publication number: CN1144514A
Application number: CN95192191A
Authority: CN
Inventors: 鲁道夫·A·伦奇; 布鲁斯·M·穆勒
Original assignee: Creanova AG
Current assignee: Creanova AG
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 1997-03-05
Anticipated expiration: 2015-02-23
Also published as: SK108096A3; KR970701146A; NZ281229A; DE59503341D1; TW291519B; CZ293221B6; AU686975B2; DK0746512T3; WO1995023097A1; SK280888B6; HU9602210D0; CZ243596A3; JP3828928B2; HUT76119A; PL178555B1; PL316002A1; US5794308A; BR9506887A; CN1057269C; JPH09509387A

Abstract

按本发明最好用塑料制成的铰链机构有两个隔开距离(k₁、k₂)设置、连接盖的部分(1)和盖身(2)的连接臂(5.1、5.2)，连接臂各至少有一个比较刚性的中间件(4)和一个实施卸荷运动的连接件(7)。此连接件(7)可动地从有关的铰接部分(1、2)伸出。两个互成夹角的弯曲区(9.1、10.1；9.2、10.2)构成中间件(4)的边界。连接臂(5.1、5.2)互相可以平行或也可以不平行地安排，或弯曲地设在一个平面内。在掀开时，连接臂啪地一下在没有大的材料伸长情况下成为桥拱形，其中，一个补偿运动将多余应力侧向导入死点。通过各设置另一个有或没有啪地一下的效果的弯曲区(11.1、11.2、12.1、12.2)，显著增加了打开角，并根据选择可以获得一种三稳态或多稳态的打开或闭合特性。

Description

铰链

本发明涉及按权利要求1前序部分所述之铰链机构。

对于有关节的铰链连接，尤其用于整体式压注成型的塑料盖，已知有各种不同的设计。对于这种整体式塑料盖，通常两个可相对转动的铰接部分通过一个主铰链或多个位于一根轴上的主铰链(轴向段)连接起来。为了在操纵铰链时能获得一种突然啪地一下的效果，也就是说能感觉得出并确定通过克服一个死点位置已处于打开和关闭状态，一股至少设置一个附加的中间件、弹性件、张紧带或相应的构件。它们装在主铰链的侧面，或在多个主铰链的情况下装在它们的中间，并与两个铰接部分相连。在这种情况下中间件或张紧带设置成，使主铰链位于由中间件与盖的部分连接位置所确定的压紧平面之外。主铰链相对于中间件连接位置的偏移(铰链轴偏置)，在打开和闭合铰链时造成拉力和压力，它们由中间件和主铰链传递和承受，并带来啪地一下的效果。

例如由专利说明书DE1813187、EP0056469、CH488085、EP0447357或专利申请EP524275和1993年10月14日的DE4335107.7，已知这种以铰链轴偏置为基础的作用原理，其中，铰接部分可绕一根相对于铰接部分刚性设置的确定的主轴回转，以及，补充的功能件相对于其在铰接部分上的连接位置受到一个几何上的偏转。

这种系统除了通常已知的有较高或过高的材料应力问题(在铰链区有材料裂纹或断裂的危险)外，还存在着另一个缺点，即，由于需要薄片式主铰链，所以铰接部分的空间运动过程受很大限制，以及，由于必须偏置所以此薄片式主铰链突出在盖的轮廓之外。铰接部分在两个静止位置，亦即处于闭合和开启状态，以及在运动过程中的相互位置不能有根本的影响，因为进行的是纯轴向旋转。此外，鉴于铰接部分审美和几何上的造型设计，也给相应的铰链机构带来各种限制和制约。还有，这种结构的运动学与铰接部分的具体设计、所使用的材料、以及在注塑件的情况下与具体的生产工艺、模具和加工误差都有密切的关系。由于这些制约而发生材料不合理的设计并不少见，它们在加工中易受损坏并会影响正常使用的工作寿命。

由US-PS3135456已知一种没有主铰链的设计。其中容器的两个可彼此相对转动的部分，通过一个装在外侧的橡胶弹性凸耳互相连接。这一设计没有解决材料大量伸长的问题，而是通过采用橡胶弹性的可大量拉伸的材料，表面上回避了这一问题。这种铰链受到高的材料负载，并除此之外有一种极其不稳定的、不可预见的大面积倒转特性。

由欧洲专利说明书EP0331940已知一种双稳态的铰链装置，它在关键部位考虑了上述缺点。此铰链装置避免了直接连接两个铰接部分的主铰链。这两个铰接部分用两个相同的对称的连接臂互相连接起来，其中，每一个连接臂包含两个支承臂(悬臂cantilever arms)，它们将连接臂与铰接部分连接在一起。支承臂本身通过一块基本上为三角形的板互相连接。按照该发明的铰链装置的特点在于，有比较大的开启角和出众的啪地一下的效果，而且尽管是比较刚性的结构，并不导致材料有过高的应力。

US-A-5148912介绍了一种铰链机构，其中，两个铰接部分通过两个连接臂互相连接起来，沿连接臂的整个长度是柔性的或弹性的。由于两个铰接部分的圆形轮廓，所以这两个连接臂必然，但也是巧合地具有梯形的形状。此种按先有技术的铰链，既没有刚性的中间件(它们有梯形的形状)，也没有连接件(它们成形在链接部分上)。因此，这种已知的铰链也没有显示出有良好的啪地一下的效果。也就是说，打开和关闭状态不是铰接部分的稳定位置，它们会从处于中间的回转位置自动地回到这些位置。

WO-A-9213775介绍了一种铰链机构，其中，连接臂由弹簧类的构件制成。它们既不是梯形的中间件，也不是成形在铰接部分上的连接件。按照先有技术的这种铰链也不是上文所述意义上的双稳态的。

在WO-A-8404906中介绍了一种类似的铰链机构。在那里，带状的连接臂沿其全长是柔性的，并且设有基本上刚性的梯形连接件。除此之外，这些连接臂并不是处于铰接部分的外轮廓以内，因此从审美的观点是不能令人满意的。由上面所述显然这种铰链并未显示出有良好的啪地一下的效果。

本发明的目的是要提供一种铰链机构，尤其是用于整体式塑料盖的铰链机构，它在保持上述发明(EP0331940)的优点的同时，在材料应力方面，尽管将开启角扩大到180°以上，仍只有较低的材料负荷，并允许有目的地控制空间的运动过程，以及，对于铰接部分的结构造型和它们的运动学给予了充分的自由度。

此目的通过在专利权利要求中确定的本发明来达到。

如果对没有主轴的薄片式铰链的塑料盖(如前面EP中所介绍的)的打开和关闭运动进行对称的观察，则可看到一种复杂的空间运动。尽管有良好的双稳态特性，但不能做到在无应力状态下力图达到的180°开启角，此外，在从一个确定的位置过渡到另一个时，人们可以在死点观察到连接臂有显著的伸长。与材料有关，闭合角大于0°，而打开角比180°小得相当多(约160°)。这意味着在长期行为中，材料除了两个确定的位置为应力最小外始终处于应力状态，以及在操纵时，受到显著的伸长，在塑料的情况下这最终会导致产生裂纹，并因而降低这种盖的使用寿命。

如果仔细地观察过程，可以看出，过渡到两个稳定位置伴随着在材料中有倒转过程，尽管是轻微的。这种倒转过程是材料的变形，它们同时在所有三个空间方向发生(如同一个跳跃的玩具青蛙)，这暂时导致不稳定状态，并因而将这两个稳定的位置清楚地分在倒转的两侧。此外，采取形式上为预先形成折痕这种设计措施，这有助于控制运动过程。显然，尽管有精确的注塑技术，借助于这种技术可以压制出“控制机构”，但并未获得完全如人们所期望的那样的控制力。杂散的力(有些影响到材料的塑性特性)不仅造成令人不满意的机械特性，而且还附加地造成材料腐蚀现象，这些当然是不希望的。

也许其原因在于，在设计过程中通常存在的倾向是，尽可能多地操纵和控制，以及其结果是看不出材料可能的、导向目标的“合作”，并因而也是不允许的。替代引入和利用这种合作的观点，迫使人们在(很)窄小的范围内全面规划运动过程。现在在这里提出本发明的思想。

如果人们注意到计入材料固有特性的可能性，便可以利用一个整个系列的这种“合作顺序”，这总是与一种侧面的、不过多地妨碍而相反有助于此进程的运动过程的控制一起进行。在这种实施例的情况下，材料(在最佳实施例中是塑料)可以运动到它倾向于运动的地方，而控制措施只是在规定了特殊运动的地方才采取。通过这个在刚性操纵和柔和导引之间的活动范围，避免了不必要的应力。

以此方式，通过结构措施有目的和无阻碍地控制了空间运动过程，并因而按照所提出的目的，做到了给予铰接部分的构型以很大的自由度。因此，按本发明的理论克服了迄今的限制，可以在材料负荷许可的情况下，使得打开角高达270°，或甚至是三稳态的铰链成为可能。

现在借助于下面提出的图解和附图来详细说明本发明的结构设计和实施例。图1和图2至5的图解介绍了为理解本发明的基本思路。

图1表示一个带铰链轴偏置的盖帽的基本运动过程和几何关系；

图2至5用图解表示动作、打开角和伸长与结构性措施的关系，参数如图1中所示为Lθ1、Lθ2和d；

图6具有平行设置的连接臂5和相对于在盖闭合时的一个平面不对称的整体式塑料盖第一种实施例原理图；

图7在两个盖的部分或铰接部分之间的连接臂5放大示意图；

图8掀开状态下的实施例，可见盖和容器的内部；

图9从图8所示的一侧表示已掀开的铰链一个连接臂5.1；

图10从图8所示的一侧表示已掀开的铰链另一个连接臂5.2；

图11从图8所示的一侧表示已掀开的铰链两个连接臂5.1和5.2；

图12表示图8的实施例处于合盖的状态，是从内部看铰链，而不是如图6那样从后面看；

图13借助于一个示意表示的实施例表示按本发明的卸荷运动；

图14至19与图12中视图类似，表示连接臂5.1和5.2另一种实施例；

图20具有非对称延伸的弯曲区9、10的实施例运动过程示意图；

图21a-21a连接件6、7的各种实施例；

图22连接臂5实施例详细的三维图；

图23封盖铰链区密封装置实施例；

图24按图23沿剖切线B-B通过腹板15的剖面图；

图25小高度封盖的实施例；以及

图26-29本发明的其他实施例。

在下面的实施例中，详细说明本发明是借助于整体或塑料盖的例子。在这种情况下所作的观察和给予的说明，当然都可以毫无疑问地转用于其他应用场合和材料，尤其是纸板类材料。在这种塑料盖的情况下，这两个铰接部分可由盖身或盖的下部和封盖构成。

图1表示基本上的传统的盖的一部分并带有偏置的铰链轴，这是大比例放大的侧视图。连接盖身1和封盖2的薄片式主铰链3垂直于图纸平面。在这里设有中间件61(在有些盖中称张紧带)，这是一种新型的中间件并相对于盖闭合面V非对称地安装。若将中间件61看作为一个“平行的纤维束”，则在连接位置A₁和A₂之间的每一条纤维由一个上段L₁(封盖段)和一个下段L₂(盖身段)组成。每一条纤维相对于薄片主铰链3有确定的距离d。在图1中表示的这些参数L₁、L₂和d是针对中间件61的外边缘62的。

由于铰链轴偏置原理所要求的材料伸长(取决于具体结构，也包括压缩)，在死点区达到其最大值。由于比值L₁/L₂可能改变(参见连接位置A₁和A₂的斜度)，所以每一条纤维的伸长和打开角γ必须分别计算。但是在这一阶段对于原则性的研究没有必要这样做。对于一种伸长量和打开角γ的简化研究，区段长度L₁、L₂和轴偏置量d的参数便已足够。实际上这些参数一般为：

L₁最大＝L₂最大＝约3毫米(在先有技术中总是对称的)，以及d＝约1毫米。

这些是这类盖的常用尺寸。

下面借助于图2至5讨论一些图解，它们表示了在结合图1讨论过的参数改变后的负荷情况。为了简化表示，L₁总是标准化为值1。其他两个参数L₂和d均以与L₁的比值来确定。

在图2的曲线图中，表示了按图1的盖的打开角γ随参数的变化。L₂从OL₁变化到bL₁，d从OL₁变化到L₁。此表示为面的函数表示，随着铰链轴偏置量d增加和在尽可能短的段L₂的情况下，理论上可得出最大打开角，当L₂/L₁趋近于0(L₂趋近于0)时，打开角理论上可达约250°。因为迄今作出巨大努力后达到的打开角比180°小得多，所以在这里还有潜力，按照目前先有技术的理论原则上还可以挖掘这一潜力。具有形状弹性(formelasfisch)的张紧带的原理符合这一方向(见德国专利申请P4335107.7)。

图3的曲线图表示在死点的纤维伸长，这同时是最大的纤维伸长。L₂仍从0变到bL₁，和d从0变到L₁。此函数表示，在所要求的大打开角时，亦即短的段长L₂，当偏置量d较小时纤维伸长就已经产生40％和更多。比较这两个曲线图表明，算出的最大伸长正好发生在所要求的打开角为最佳的区域内。仔细地分析这一感兴趣的区域可得出下列各点：

现在图4的曲线图只是针对打开角大于180°的范围表示打开角γ随参数的变化，也就是表示180°至250°的区域。L₂从0变到约2L₂，d从0变到L₁。合成的函数的面在里表示得很清楚：打开角应越大的设计范围是如何狭窄，以及在这种情况下产生多大的伸长，这表示在下一个曲线图中。

在图5的曲线图中表示了纤维伸长与L₁和d的函数关系，所表示的是与图4的曲线图中相同的区段。由图可以看出，在感兴趣的区域内，亦即γ＞180°，伸长超过30％，而当打开角200°和更大时甚至接近80％。由此可以看出，对于传统的方案实际上只有一个很狭窄的(理论上的)区域是可以接受的。可以看出，在实际上已经不允许的大伸长为30％时，结果所限的打开角还只有180°和更小。因此必须避免导致这种伸长的设计，并寻找一种造型，其中除了结构性措施外还利用材料的合作，以达到提出的目的。欧洲专利说明书EP0331940中已往指出了一个途径，如何可以避开对具有铰链轴偏置的传统原理的限制。但按EP0331940的方案完全以纯几何学的倒转过程为基础，它只给予盖的运动学以小的自由度。

有了上面的知识足以理解存在的困难，并知道先有技术的障碍何在。借助于第一种实施例，说明何处和如何克服这些困难。

图6表示一个可用注塑成型法制成的整体或塑料盖，它例如用聚丙烯(PP)注射成型。用于本发明的塑料通常考虑有或没有普通添加剂和/或填充料的聚合物，尤其是热塑性塑料，它们可成型为具有典型的厚度50-2000微米的柔韧薄膜，并在这种形状下是抗弯曲的。盖有一个盖身1和一个封盖2，在这里它们构成两个铰接部分。图中表示的盖处于闭合状态，也就是说，盖2在闭合平面V的区域内贴靠在盖身1上。盖身1和盖2只通过两个连接臂5.1和5.2连接，它们最好安置在凹穴内。因此，按本发明的铰链机构设计为没有任何从盖的轮廓突出的部分。在这两个连接臂5.1和5.2之间，与已知的铰链机构具有主铰链和偏置铰链不同，这里没有另外的连接盖件1、2的铰链。这就可以将盖身1设计为例如有一块向上伸出的腹板15。盖2上有相应的槽，在闭合状态它紧贴着腹板15。此腹板15起导引盖2的作用，并可有目的地用于在盖内部的普通的出口(图中被覆盖)。易于看出，腹板15可允许有各种设计的可能性，以便使盖2有配合准确和导引准确的定位。特别有利的是向上凸的形状，这可以使盖2在闭合时不可能歪斜。在此图中可以完全清楚地看出，此铰链机构没有设计薄片式主铰链。本发明有目的地避免用一个几何或物理上的主轴来连接这两个盖的部分，这一主轴会以这种方式限制复盖运动，即，要运动的铰接部分的各点被迫要作一个圆轨迹的运动。

这两个连接臂5.1和5.2各包括一个与盖身1连接的下连接件6.1、6.2以及各包括一个与盖2连接的上连接件7.1、7.2。上和下连接件6.1、6.2与7.1、7.2分别通过一个基本上有抗弯刚度的中间件4.1、4.2连接。按本发明，连接件6、7以及中间件4设计为，一方面在回转件与连接件之间的连接位置的扭转应力保持得尽可能小，另一方面在打开和关闭运动时使盖有目标地亦即对准目标地运动(控制)。

图7大比例放大表示两个连接臂5.1和5.2。这两个连接臂在图中简化(不考虑它们的厚度和/或曲率)表示为两个倾斜的相互相直立的矩形，它们放在两个互成夹角α的平面ε₁和ε₂中。在此实施例中，这两个连接臂5.1和5.2相对于一个垂直于图纸平面的对称面σ₁设计为对称的。在另一方面相对于连接臂的纵向在这里是非对称的。每一个连接臂的下连接件6.1、6.2和上连接件7.1、7.2有不同的形状。与上面讨论过的按EP0331940的结构不同，它通过三角形和对称的结构工作，而这里无论是连接件6、7还是中间件4都是梯形。梯形的最好是非对称的设计带来的结果是，运动过程不受限制。按本发明不打算限制盖的运动作倒转，而相反，通过梯形的设计有意识地引入材料特性，并尤其是利用来吸收扭转和弯曲力。在连接件6、7与中间件4之间最好设直线弯曲区9.1、9.2或10.1、10.2。这些弯曲区9、10最好设计为铰接部位(面的或线的弯曲区)，例如铰链状减薄部位，在塑料铰链的情况下具体设计为薄片式铰链；但如已阐明的那样，它们只是构成控制件的一个主要部分。在这里没有表示的闭合面(参见图1)垂直于对称面σ₁。另一个与闭合面平行的平面在这里用ε₃表示。按照本发明连接臂设计为，在引入材料特性的情况下在中心区造成连接臂有目标的偏转运动，从而降低或避免了过度的材料应力，尤其是不允许的伸长。连接件6、7不同的设计造成一条虚拟的旋转轴线，它基本上位于线M的高度，线M由弯曲区9.1、10.1或9.2、10.2的交点确定。在这里应强调指出，这条虚的旋转轴线不应与一条几何上的或甚至物理上的主轴线混淆，因为在复杂的三维运动过程中，这条虚的旋转轴线不断地移动。下面借助于本发明不同的实施例说明偏转和卸荷原理。

连接件6和7、分开的弯曲区9和10、以及在它们之间的中间件4，使结构设计呈现出大量的变化。根据位置、长度和角度，它们共同构成“运动单元”，尽管它们有大的打开角和确定的开和关的位置，但只有小的应力并因而小的伸长。在下面当谈到伸长时，总是认为，此说法当然还包括相应的缩短在内，根据铰链的结构设计会产生这种压缩。材料的合作可看作为，弹性可被利用用来沿多个方向依次地，如一步步地与两个连接臂的运动相互配合。弯曲区9、10有助于铰链机构确定地运动，并将倒转过程基本上集中在这些区中。连接臂5的其余部分只有很轻微或根本没有倒转或弯曲。按本发明的梯形的造型变化导致一些可能性和一种运动学，与已知的方案相比，它揭示了一些新的可能性。尤其是，按本发明的理论打开角高达270°，或甚至盖有多个稳定位置，就象下文还要说明的那样。这是与已知的张紧带或按EP0331940具有三角形构件和两条铰接线(折叠线)的结构不同的。因此，按本发明第一铰接部分相对于第二个铰接部分可以有多个稳定的回转位置，其中，一般在每两个这种稳定的回转位置之间有一个死点。因此，在本发明的范围内并非只打算获得两个(或多个)稳定的回转位置，而是要使铰接部分总是能从每一个从如此设置的这种死点转开的回转位置，弹性地回到其中一个稳定的回转位置去。换句话说，不仅要有多个稳定性，而且企图将多个稳定性与一种弹簧效果或啪地一下的效果结合起来。

图8表示掀开180°和基本上处于无应力状态的实施例。人们可看到盖和容器的内部。盖身1和封盖2通过两个连接臂5.1和5.2连接起来。为了封闭，现在要将封盖2转出图纸平面。这两个连接臂就象两个桥拱从图纸平面突出。根据连接件6、7的长度(它们必须有不同长度)、铰接部位或弯曲区9、10的角向位置以及连接段4的长度，铰链在打开和关闭时的行为不同。此外，还画出了附加的弯曲区11.1、11.2、12.1、12.2，它们在这里可以形成另一个无应力的打开状态。

图9表示了其中一个安装成桥拱状的连接臂5.1，它的梯形中间件4.1朝观察者方向倾斜，所以观察者看到的是如图8所示的同一个表面，而在图10中的另一个连接臂5.2面朝着观察者，所以他看到的是中间件4.2朝他倾斜的下侧。用弧线β表示关闭和打开运动。图11表示两个连接臂5，这是当观察者从它们之间看时他所看到的情况。可以看出，由于弯曲区11.1、11.2(和12.1、12.2)彼此倾斜地延伸，所以它们彼此向侧向倾斜。用A表示的双箭头可表示一个横向于图9中用β表示的打开和关闭运动的运动。此用A表示的运动可以最好地用来描述一个(在这里朝侧向作用)死点伸长/卸荷运动。在按先有技术的张紧带中只是受拉并因而起如同一个沿一个方向作用的弹簧的作用，而连接臂5.1和5.2作相互配合的卸荷运动，这一运动可通过弯曲区9和10的布局、连接件6和7长度的确定和/或借助于附加的弯曲区11、12，可在一个宽范围内加以调整。因此，本发明为连接件(或在它们的过渡区)提供了特殊的伸长卸荷装置，它们造成所需要的卸荷运动。

以此方法，人们获得了大于200°的打开角和无应力的终端位置，以及伸长小于10％，仅仅需要承受连接部位弯曲的薄片铰链的反作用力。在连接臂中的弹性拉伸或压缩是次要的。通过连接臂5的非对称设计(相对于平面σ1非对称，参见图7)还可以移动此回转运动，所以盖帽可向一侧倾斜地掀开。本发明一个突出的优点在于，可以影响卸荷运动的程度，并因而可以影响啪地一下的效果。因为盖的部分1、2对此没有影响，所以人们获得了一种合乎目的的、可以预告的盖的运动学和所希望的弹簧效果。

图12表示图8的实施例处于闭合状态。这是从里面朝铰链看，而不是象图6那样从背面去看。尽管在图8至11中所谈到的空间运动很复杂，但这两个连接臂5.1和5.2在这里所表示的闭合状态下仅仅是间距为K的直的连接装置，因此它们可安排成象两条传统的张紧带。在掀开时，这些连接臂啪地一声张开，没有大的应力，但具有明显啪地一下的效果，成为如图9和10所示的桥拱形状，其中，在打开和关闭运动时，按图11的补偿运动将死点中的过量应力从侧向导出。这一作用受到已提及的附加弯曲区11、12的有力支持。

借助于图13可以详细说明曾提及的死点伸长/卸荷运动。在一个示意表示的盖的下部1上装有两个连接臂5.1和5.2，在这里同样只是示意地将它们画成平面的。对于理解此卸荷运动来说，伸长卸荷件(在这里是两个连接件6.1、6.2)具有重要意义。若连接臂5.1和5.2从图中所表示的位置(盖已闭合)沿箭头B的方向朝外回转，则在两个连接臂的中部M存在应力引起的压缩作用，它抵消在连接臂外缘产生的伸长。与连接件6、7相比具有抗弯刚度的中间件4.1、4.2，必然在中部M有沿箭头I₁和I₂的方向朝盖的里面偏移的趋势。若现在这一运动受阻，就象在传统的盖中尤其具有偏置铰链轴时就是这种情况，则首先在中间件4.1、4.2或连接臂5.1和5.2的外缘产生伸长，伸长量在借助于图2-5所阐明的范围内。

按本发明则规定，连接件6.1、6.2(或在此图中没有表示的上连接件7.1、7.2)执行一个卸荷运动。如图13所示，产生的不仅仅是沿箭头I₁、I₂的方向朝盖的轴线作用的力，而且还有沿箭头T₁和T₂方向的扭转力。结构中一般的应力状态由拉伸、弯曲和扭转应力叠加而成。采用本发明的结果是，借助于一种卸荷运动，它在中部M既吸收扭转力又吸收沿径向作用的力，减小或补偿了沿连接臂5.1和5.2的纵向作用的有害的拉伸力。为卸荷运动所需的装置，由附加的弯曲区11、12和/或通过设计连接件6.1、6.2(材料合成，几何形状)来构成。以此方式可以做到，在第二个铰接部分相对于第一个铰接部分在两个稳定的、包括一个死点在内的回转位置之间相对转动时，每一个连接件在最大死点区实施一个弹性的卸荷运动。

若伸长卸荷构件设计为，通过卸荷运动基本上消除了材料应力，则减小了弹性力和削弱了啪地一下的效果。在中部M，连接臂5.1、5.2的压缩边31.1、31.2受到压力。另一方面，对拉伸边32.1、32.2受拉伸负荷。现在按本发明的铰链机构的设计带来的结果是，在打开和关闭运动过程中，在连接臂5的内部有一个中性区N(没有或只有极小的压力和拉力)，图中只表示在连接臂5.1上。由图13可见，这一中性区N离连接臂5.1中央的方向比较远。连接件最好设计为使中性区N位于连接臂5的中央1/3处。由此获得沿连接臂整个宽度b平衡在应力剖面，以及如已介绍的那样防止产生有害的材料负荷。因此，伸长卸荷构件，例如附加的弯曲区11、12，最好根据材料和几何形状设计为，使材料伸长位于最理想的部位，从而可清楚地感觉得到啪地一下的效果，与此同时并不产生过大的应力。

下面的一些附图表示了一些最佳的结构实例，表示的都是与图12相同的视图。它们源自于一种方法的多种变型，它们有不同的负荷结构和力流，并因而显示了各不相同的特性，可以按需利用它们。

图14表示具有向内折角的连接臂5.1、5.2的实施例。在这里，在两个构件1和2上的连接部位的间距K₁、K₂是相同的。弯曲区9、10设在弯折部的一侧。在掀开和闭合时，盖1基本上在两个连接臂之间的高度M处转动，并在无应力状态下调整到打开角大于200°。此外，可以看出，应力补偿运动特别大，这对于某些材料是一种优点。在此实施例中取消了附加的弯曲区10.1、10.2、11.1、11.2，因为斜置的连接件6.1、6.2、7.1、7.2有良好的扭转和弯曲特性，并因而避免了过度的材料应力。

图15表示具有向外折角的连接臂的实施例。在两个构件1和2上连中部位的间距K₁、K₂不相等。弯曲区9、10仍设在弯折部的一侧。在掀开和闭合时，盖1具有足够大的应力补偿运动地在两个连接臂之间的高度M处回转，并基本上无应力地调整到大于200°的打开角。

图16表示具有向外安置的连接臂的实施例。在两个构件1和2上连接部位的间距K₁、K₂是不同的，而且K₁＞K₂。在掀开和闭合时，盖1在两个连接臂之间的高度M处转动，并调整到约为180°的打开角。应力补偿运动小于上面的一些实施例，但完全足够。在图中未表示的K₁＜K₂这种相反的情况下，具有打开角约180°的盖1处在底部2下面的一个位置。

图17表示具有平行安置的连接臂的实施例。在两个构件1和2上连接部位的间距K₁、K₂是相等的。弯曲区9、10设置成互相离得比较远，或连接件6.1、6.2、7.1、7.2只有一个较小的长度(几乎成三角形)。在掀开和闭合时，盖1具有明显的啪地一下效果地在高度M处转动，并调整到一个约180°的打开角。此外，可以看出应力补偿运动较小，弯曲区9、10保留有轻微的应力。对于某些应用场合这可能恰恰是正确的，也就是在那里，盖例如在运动中不应当摆动。在弯曲区9、10之间较大的距离a，对于铰接部分在180°打开位置下彼此应拉开距离时是特别有利的。因此，这当然也会影响在注射状态下注塑模具所需要的距离。

图18表示具有平行安置的连接臂(K₁＝K₂)和具有非对称的连接件6、7的设计或非对称的弯曲区9、10的布局(不同的连接斜度)(见图7，相对于σ₁不对称)的实施例，也就是说，在连接臂上有不同的角度和相对于连接臂梯形有不同的高度。在掀开和闭合时，盖1具有明显的啪地一下效果地转到一个相对于底部歪斜的位置。此运动绕一根相对于盖的闭合面(见图1)倾斜的轴线进行。这种实施例只是说明按本发明的方案可以提供多种多样的可能性。

所有从图14至18的实施例表示了具有两个互相倾斜的连接部位或弯曲区9、10的这种基本形式的变型，以便在没有发生材料过度伸长的情况下获得所希望的啪地一下的效果。然而，若设置一个或多个连接部位或弯曲区11.1、11.2、12.1、12.2时，通过本发明可以附加地和显著增大打开角。根据要连接部分(盖/容器)的材料和/或结构，连接部位或连接件6、7设计得刚度特别大，所以实际上取消了“开盖合作(offnungs-mithilfe)”。因此，制有一个或两个这种其他的弯曲区域或铰接部位是有利的。这些可以只有弯曲功能，或还有附加的啪地一下的功能。

图19表示具有在一个铰接部分(这里是盖身1)附近附加的一个倾斜弯曲区的特殊实施例。在两个构件1和2上连接部位的间距Kθ1、Kθ2是相等的。弯曲区9、10的设置与其他实施例类似。附加的弯曲区用直线弯曲区11.1、11.2构成，它们将连接件6.1、6.2与盖身1的凸块16.1、16.2连接在一起。此外，还设有附加的弯曲区12.1、12.2，它们将上连接件7.1、7.2与封盖2连接起来。凸块16.1、16.2与身1刚性连接。附加的弯曲区11.1、11.2倾斜成，使它们能实施借助于图11已说明的卸荷运动A。连接装置或弯曲区9、10、11的排列可与一个Z字形作比较，也就是说，这些线相对于连接臂5的边具有交替的正或负斜角。若附加的弯曲区11.1、11.2的斜度选得较大(如图19中举例表示的那样＞45°)，则此铰链有一个附加的锁定位置。在掀开和闭合时，封盖2具有啪地一下的效果地，首先类似于已说明的那些举例中的情况那样，绕弯曲区9、10转动，并调整到约为180°的第一打开角。若现有通过附加地加手动力进一步操纵此盖，则出现基本上绕弯曲区11.1、11.2的第二次啪地一下的效果，并将封盖2带到约270°的第二打开位置。因此本发明可以有三个封盖的稳定位置。本发明因而允许以全新的方式制成一种三稳态或(在附加弯曲区时)多稳态的铰链连接装置，按先有技术迄今还没有一种已知的铰链能做到这一点。

若连接臂只是用略有倾斜或水平的附加弯曲区11.1、11.2，经由凸块16.1、16.2或直接在过渡区与铰接部分连接，则产一一个双稳态的打开运动，此时，卸荷通过连接件6.1、6.2、7.1、7.2向外倾斜来实现(例如参见图10)。如图所示，在具有凸块16.1、16.2的实施例中，应力补偿运动没有不利的影响，以及，弯曲区9、10、11基本上是无应力的。

按本发明，弯曲区9、10或附加弯曲区11、12的斜度有目的地使用，以便能在柔和地控制的条件下影响运动过程，并因而获得有利的打开运动。与此同时，应考虑连接臂5的相互排列。因为铰链的运动既与弯曲区的斜度有关，也与连接臂5的相互排列有关，这些参数最好加以协调。

这些参数的意义可借助于图20说明。此图仍示意表示设在一个圆形盖身1上的两个连接臂5.1、5.2。图中表示为平的(没有厚度)连接臂共同构成一个夹角α。两条通过盖身轴线并垂直于连接臂的线构成夹角ω＝360°-α。弯曲区9.1、10.1和9.2、10.2构成夹角φ。显然，理论上获得的打开角取决于这两个角与φ的相互关系。借助于三角学的计算可以得出，对于垂直于盖的部分刚性设置的连接件6、7，为了达到理论打开角180°(忽略材料的影响)，必须满足下列条件：tanφ/2＝cosα/2＝cos(180-ω)/2。因此，例如当ω＝90°时，要求角φ＝70.5°。如前面很早就已说明的那样，当设置附加的弯曲区11、12时，可以获得相当大的打开角，在打开位置，这些区允许处于无应力状态。

如已说明的那样，当沿箭头B的方向作打开运动时产生弯曲和扭转力。在这里重要的是作用在下连接件6.1、6.2上的扭转力F_T1和F_T2以及弯曲力F_B1，和作用在上连接件7.1、7.2上的扭转和弯曲力F_T3、F_T4、F_B1。当连接件6、7具有一致的形状时，亦即弯曲区9.1、10.1和9.2、10.2以相同的角度λ₁和λ₂设置在连接臂5.1、5.2上，则这些力是相等的。由图20可见，在这里，下弯曲区9.1、9.2最好有一个比上弯曲10.1、10.2要大的角λ₁。这样做的结果是，作用在下连接件6.1、6.2、上的相应的力F_T1和F_T2和F_B1，比作用在上连接件7.1、7.2上的相应的力F_T3和F_T4和F_B2小。其结果是在打开过程中，在弯曲区9、10内没有达到同时弯曲，而是连接臂5.1、5.2首先绕弯曲区9.1、9.2运动，并只是在这之后才绕弯曲区10.1、10.2运动。对此，按本发明可有目的地加以利用，以便在打开和闭合过程中影响运动过程。在按图20的实施例中，例如做到首先使上封盖(图中未表示)实施基本上在符号M₁所在高度上作向外的回转运动，并只是经过一个延缓后才在符号M₂所在区作附加的回转运动。借助于图20特别清楚地表明了本发明控制运动过程、并与此同时通过材料特性的合作减小拉伸力的思想。

选择弯曲区9、10的角度λ₁和λ₂以及距离a，可以为铰链的运动学提供一个宽的调节范围。尤为有利的是弯曲区9、10的布局，其中，处于交叉状态的运动区的轴线应尽可能歪斜。尤其是，交叉的弯曲区9.1和10.2或弯曲区9.2和10.1应尽可能不平行，并尽可能沿轴线方向错开。因此可以做到，铰链防止盖的部分旋转(在它上面作用了不希望的扭转力)的总体性能尽可能地稳定。

借助于图21a-21d可以说明影响运动过程的附加的可能性，以及功能件的其他结构举例。按本发明的材料合作，可通过附加的结构特征得到加强或影响。图21a表示下连接件6.2，它有一个横向于纵向R的轻微的拱形20。在一种最佳设计中，这一拱形与盖的部分的当地曲率一致。设置为相对于纵向倾斜的弯曲区9.2最好有直线形状，然而，用于特殊的设计也可以是弯曲的，或显示出一种非线性的走向。在这里，中间件4.2同样有一个与连接件6.2一致的拱形20。若将连接装置9.2设计为薄片式铰链，则主要由于连接件6.2的拱形，使运动特性与上面很早所介绍的实施例相比不同。拱形20导致连接件增强抵抗弯曲力F_B1的刚性。然而，对于扭转力F_T2只有较小的抵抗能力，所以所要求的伸长卸荷通过一个主要沿箭头F_T2方向的回转运动来实现。若连接装置9.2通过弹性的材料连接构成，则此运动过程还要附加地叠加拱形部分6.2、4.2的一个三维的倒转过程。因此可附加地增强啪地一下的效果。

图21b表示连接件6.2，它通过薄片铰链9.2与中间件4.2连接。在这里，连接件有平直的形状，但在中部通过一个沿纵向R延伸的肋17增强。这种肋17导致材料增厚和相应地提高连接件6.2沿纵向的刚度。相应地，也可以通过多个窄肋达到增强沿纵向刚度的目的。类似地，可以设置一些肋或材料增厚，它们起增强横向于纵向R的刚度的作用。在这种情况下，显著抑制了连接件6.2横向于纵向R的扭转运动，而这种连接件6.2主要进行沿箭头F_B1方向的弯曲运动。当然，这种刚度的增强也可以与附加的弯曲区11、12(见例如图19)结合使用。

图21c表示一种实施例，其中，连接件6.2通过薄片铰链9.2与中间件4.2连接。为了能通过连接件6.2承受扭转力和弯曲力，在连接件的上部18设材料减薄区。为了使连接件6.2有足够的总体强度，材料减薄最好不沿着连接件的全部宽度，而是只设在扭转力和弯曲力最大的地方。因此，为伸长卸荷所需的力和力矩可有目的地由连接件确定的区域承受。在这种情况下，弯曲区9.2设计为，只利用一个确定的区域实施连接臂实际上的弯曲。这是通过从在区域18内的材料减薄到连接装置9.2的过渡有一个材料突然增厚来达到的。

最后图21d表示一种实施例，其中，连接件6.2有一个材料槽19，或此连接件由两部分组成。这种实施形式特别适用于较大的铰链，以便造成必要的弯曲弹性。在这种情况下，将槽设置为不影响传力区或只是按要求的程度影响传力区。可以如在此实施例中那样，槽只占连接件6的一部分，或一直伸展到弯曲区9。当然，中间件4.2也可以例如为了美观、为了节省材料的目的或为了影响铰链的运动学，设有相应的材料槽。然而应当注意，保持中间件4有一定的刚度，以保证按本发明的运动过程，并且不会产生不协调的倒转效果。在一种特殊的实施例中，可以在保持中间件4弯曲刚度的同时，通过中间件4的扭转弹簧作用，提供啪地一下的效果。因此将中间件设计为，它沿纵向与连接件6/7相比有更大的弯曲刚度并且不可能弯曲。沿相对于连接臂5的横向，例如通过层板或肋状的结构，将中间件4设计为沿这一方向起扭转弹簧的作用。因此，在操纵铰链机构时，中间件4的扭矩增加了由连接件造成的弹性力。

图22详细表示了连接臂5，如按图20的实施例那样，其中，连接件6、7刚性地并垂直于盖的部分安置。图中存在的形状表示的是，在图中没有表示的铰接部分在180°打开位置下所造成的桥拱。按本发明由弯曲区构成的夹角φ选择为，使在此180°打开的桥拱中的连接臂，尤其是连接件6、7，处于无应力状态。在此实施例中，连接件有另一种特别有利的形状。连接件的壁厚从前面可看到的压缩边31.1、31.2到在此图后面的拉伸边31.1、31.2逐渐缩小。采取这样的措施做到，使连接件的弯曲和扭转特性沿着整个宽度b能均匀地确定。壁厚最好设计为，使沿着宽度b在有限区内形成的弯曲和扭转特性尽可能地均匀。在一种近似法中壁厚连续缩小，其中，在压缩边31.1、31.2处的壁厚与在拉伸边31.1、31.2处的壁厚之比，和拉伸边与压缩边相互高度之比相同。当连接臂5的外表面27与盖的外轮廓相配时，例如在一个圆柱面中，则连接件的内侧21可能与此外轮廓相配，或如图中所表示的实施例那样在一个平的表面中延伸。

图23表示了一种用于密封铰链区的最佳实施例。图中所表示的是一个封盖2和两个垂直地设在封盖2上的刚性连接件6.1、6.2。为了看得清楚起见，连接臂的其余部分，亦即中间件和与另一个盖的部分连接的连接件没有表示。因此连接件在弯曲区9.1、9.2处切断。封盖有一个圆的横截面，也就是说连接件6.1、6.2在这里位于相应的圆柱形壁中。在连接件之间可看到腹板14，在这里它是壁状的、设计为圆柱壁的一部分，并在盖的外轮廓里面。通过腹板14连接两个薄壁或膜片23.1、23.2，它们又与盖圆柱壁的外部24.1、24.2连接。下面的盖的部分亦即盖身可以用类似的方式设置膜片，所以通过腹板14和膜片，在铰链区内得到一种防尘的连接。两个盖的部分的膜片尺寸最好设计为使它们互相接触或搭接。代替设在腹板14与盖壁的部分24.1、24.2之间的膜片23.1、23.2，按本发明也可以在部分24.1、24.2之间设连续的膜片。重要的是，这些膜片对连接件的功能没有不利的影响，也就是说，不妨碍按本发明的卸荷运动。

图24表示沿剖切线B-B通过图23所示实施例的腹板14的剖面。在此图24中没有表示的盖身有一个相应的腹板15，此腹板15向上伸出。为了在连接臂之间能获得尽可能紧密的连接，这两个腹板14和15搭接。由图可见，腹板15在横截面内有一个端边26，它与腹板14的端边25相配。为了使盖的运动不受搭接腹板的阻碍，按本发明规定，腹板15的端边的横截面基本上有凹的形状，而最终要向外翻转的封盖上的腹板端边基本上有凸的形状，以便获得尽可能好的导引和密封。当然，两个腹板的端边也可以在横截面中是直线形的。

为了能达到一个较低的盖的结构高度，盖身1的连接件最好不要加接在闭合面V上，而是在纵向沿着盖的母线向下偏移。在图25中说明了这一措施。连接臂5.1的连接6.1(局部地)设在闭合面V以下。通过连接臂的横截面A-A清楚地表示了以此方式借助于一个背部槽22构成连接件，从而使连接件6按本发明可活动地伸出，以便实施卸荷运动。以相应的方式可以将连接臂5更进一步地向下移，并基本上完全进入盖身内。因而可以使封盖或一个盖的部分实现最小的结构高度，并将它例如设计为平板。

图26表示带有一个与盖身1合成一体的铰链机构的实施例。在图中看不见的连接臂在盖的闭合状态处在盖的外轮廓之内，并容纳在槽28.1、28.2中。在连接臂与封盖1的连接部位，后者只有一个很小的、最小的高度或壁厚。在此图中可以非常清楚地看出，在此接近180°的封盖2的打开位置，铰链机构允许此封盖2进一步向后和向下转动。因此，封盖沿盖的从纵向L位于盖身的上缘29之下，并可无阻碍地接近出口33。按照此实施例的盖还可以在设有多个回转位置的情况下使开度高达270°。这时，封盖以其后边缘有34靠在图中所表示的容器外表面上。

易于明白，对弯曲区9、10和附加的弯曲区11、12不应当从狭窄的概念上理解其意义。相反，对于按本发明的铰链运动它有重要意义，在此弯曲区的弯曲刚度与连接件、中间件等的刚度有明显差别，并在面或线的弯曲区9、10、11、12中引起连接臂5一定的弯曲(弯曲效果的集中)。因此，连接臂5的其余部分应只有轻微的弹性负荷，以便造成按本发明的伸长卸荷。从而保证铰链实施有目的的回转运动，而且不产生不确定的倒转过程(“摇摆运动”)、例如对于弯曲区和中间区可通过采用不同的材料(不同的弹笥模量)，可以获得等效的按本发明的解决方案。以同样的方式，例如通过增强中间区的刚度(例如用肋或特殊的形状设计)，可以获得所要求的效果和实施所要求的卸荷运动。因为在附图中表示的主要是带薄片式铰链的实施例，所以弯曲区9、10、11、12画得很窄。如果弯曲区以另一种方式实现，例如材料具有高的弯曲弹性，那么弯曲区就相应地较宽。尤其从图9和10也可以看出，弯曲区9。10一般受到比可能存在的附加弯曲区11、12更大的弯曲。因此，不同的弯曲区不必具有一致的弯曲特性，而可以在需要时根据它们的负荷具有最佳的特性。

在特殊的应用场合，也可以考虑组合的实施形式，它在封盖上设没有啪地一下效果的弯曲区12，在盖身上设另一个弯曲区11。按本发明的思想当然也包括这样一些解决方案，即其中连接件有附加的与铰接部分的连接装置(例如径向或侧向的撑脚)，只要保证所要求的中间件4的伸长卸荷运动。

借助于图27至29可详细说明本发明的其他实施例，它们以最佳方式利用早在前面已阐述过的横向于连接臂产生的拉/压剖面。盖的啪地一下的效果按本发明通过弹性变形或弹簧效果以及连接臂5的构件的共同作用造成，亦即连接件6、7和中间件4。在打开(或关闭)盖时，对于啪地一下的效果起决定性作用的应力，通过这些构件4、6、7按本发明的布局和设计产生。如借助于图13和20所说明的那样，作用在连接件6、7上的扭转应力，围绕着每个连接臂5的纵轴线产生。沿连接件的短侧，在拉伸边32.1上建立了一个拉伸区，而沿着连接件的长侧，在压缩边31.1上建立了一个压缩区(纵向应力)。由于工作引起的在连接臂5的这些外边缘31.1、31.2上的拉伸或压缩应力是最大的。扭转应力和纵向应力互相耦合，并组合成一个线负荷，这一负荷的弯曲区9、10传入中间件4。如果采用矢量的研究方法便易于理解此负荷过程，沿着线负荷的力看作是扭转力和拉/压力的分量。

在分析力的平均时还可以看出，中间件4在这里基本上只是受沿连接臂纵向力的作用，并在操纵盖时有上面早已介绍过的拉伸和压缩区，其中，拉力主要出现在中间件4的长侧边，在拉伸边32.1上，而压力出现在短边，在压缩边31.1上。由图27-29可以看出，纵向力从弯曲区9、10偏心地传入中间件4中，也就是说，在此设计中薄片铰链加在中间件4的在图上看不到的外表面区域内。由于有这种偏心，在中间件4的压缩侧产生二次弯曲，然而按本发明基本上避免了这种二次弯曲。因此，按本发明中间件4具有弯曲刚度的设计是有重要意义的。

图27表示了连接件的特别有利的实施形式，它充分利用了拉伸/压缩的比例关系。连接件6、7设计为对映形态的，并因而导致因对称性引起的相同应力。起弹性构件作用的连接件6、7，在压缩区朝着压缩边31.1附近，有一种比较粗壮的腹板状结构。因此避免了连接件有害的压曲。连接件在拉伸边32.1处的拉伸区相比之下设计得薄得多，并因而能最佳地起拉伸、压缩和扭转弹簧的作用。如同到现在为止的那些实施例，此连接件4设计为有均匀的刚度。

图28表示了一种实施形式，其中的中间件4沿连接臂的宽度有变化的壁厚。在这种情况下重要的是，此中间件按本发明仍然起基本上有弯曲刚性的板的作用，也就是说，在操纵铰链时这种壁厚的变化不会导致中间件弯曲。可以清楚看出，中间件在压缩边31.1处的压缩区内设计得粗壮，以防止压曲或弯曲。但在中间件4的长边缘，亦即在拉伸边32.1壁厚缩小，例如缩小为压缩区壁厚的1/3或1/4，并允许增强系统总的弹性效果，其中，这一区承担了一个拉伸弹簧的功能。对于小型的PP盖，这一拉伸区例如可设计为较薄的膜片，例如0.25-0.5毫米厚。在这里要再强调指出，中间件保持它作为弯曲刚性构件的功能，并应当避免出现不应有的弯曲变形。因此，在操纵铰链时沿着拉伸边32.1也不产生中间件4的弯曲。在这里，连接件6、7有一个基本上矩形的横截面，并有一个比在拉伸边32.1处拉伸区内中间件的壁厚要大的壁厚(参见图28中的壁厚比例)。

图29表示了一种具有良好弹簧特性的实施例，其中包含了按图27和28所示实施例的特征。无论连接件6、7还是中间件4，在压缩31.1的区域内都有一个粗壮的壁厚，并因而避免压曲。相比之下，在拉伸边32.1所在的拉伸区，壁厚要小得多，并如上所述起弹簧的作用。连接件6、7和中间件4的横截面在此例子中是一致的。在此实施例中同样也重要的是，中间件4有这样一个几何尺寸，它应保证在操纵铰链时中间件4有弯曲刚性。不同壁厚之间的过渡可以比较陡地沿一个较大的区域或在沿纵向的不同地点进行，这要取决于所要求的弹簧特性。上述特征也可以有利地与前面所说明的本发明的特征组合起来。

Claims

1.没有薄片式主铰链的弹性铰链机构，它有：

a)一个第一铰接部分(1)；

b)一个第二铰接部分(2)，它相对于第一铰接部分(1)可以采取多个稳定的回转位置，其中至少在两个稳定的回转位置之间有一个死点，以及，它从每一个回转位置(此回转位置在两个这种包括一个死点在内的稳定的回转位置之间、死点之外)弹性地自动回到最邻近的稳定回转位置；

c)两个彼此隔开间距设置的连接臂(5)，它们各包括：

ca)至少一个从一个铰接部分(1、2)可动地伸出的连接件(6、7；16)，

cb)至少一个基本上弯曲刚性的中间件(4)，它以两个互相构成一个夹角的弯曲区(9、10；11)为界；其特征为：

d)弯曲区(9、10；11)在它们互相距离最近的地点彼此有这样一个间距(a)，使每一个连接臂(5)，无论在打开位置还是在闭合位置，都基本上是无应力的；

e)在第二铰接部分(2)相对于第一铰接部分在两个稳定的包括一个死点在内的回转位置之间相对回转时，每一个连接件(6、7；16)实施一个在死点所在区为最大的弹性的卸荷运动。

2.按照权利要求1所述之铰链机构，其特征为：弯曲区(9、10；11)在它们互相距离最近的地点彼此有这样一个间距(a)，使每一个连接件(6、7；16)在打开位置基本上垂直于铰接部分(1、2)的闭合面延伸。

3.按照权利要求1或2所述之铰链机构，其特征为：由弯曲区(9、10)构成的夹角φ有一个值，此值满足下列公式：

式中φ是弯曲区之间构成的夹角，ω是由两条在连接臂(5)上直立着的线构成的夹角，以及ζ是实际的(有效的)打开角。

4.按照权利要求3所述之铰链机构，其特征为：角φ有一个值，此值符合下列公式：

φ＝2·Are Tan(Cosα/2)式中角α是由连接臂(5)构成的夹角。

5.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：弯曲区(9、10)相对于连接臂(5)的边缘有不同的角度(λ₁、λ₂)。

6.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：连接臂(5)通过附加的、基本上横向于连接臂(5)设置的弯曲区(11、12)与铰接部分(1、2)连接。

7.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：连接臂(5)相对于铰接部分(1、2)的闭合面设计为非对称的。

8.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：连接臂(5)处在一个平面内弯曲地延伸，并通过其长度的一部分互相平行地设置成，使它们在相对端有不同的距离(k₁、k₂)。

9.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：至少一个连接件(6、7)的厚度变化为，使弯曲和扭转应力沿整个连接件(6、7)基本上是相同的。

10.按照权利要求9所述之铰链机构，其特征为：连接件(6、7)的厚度从它长的侧边到它短的侧边连续减小。

11.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：在第二铰接部分(2)回转时，每个连接件(6、7；16)在它的长侧边(31)受拉伸应力，在它的短侧边(32)受压缩应力，使两个侧边(31、32)之间存在一个应力的中性区(N)。

12.按照权利要求11所述之铰链机构，其特征为：中性区(N)在两个侧边(31、32)之间位于中央1/3处。

13.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：至少一个连接件(6)垂直于其纵向(R)有一个拱形(20)。

14.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：至少一个连接件(6)有至少一个改变弯曲刚度的增强肋(12)。

15.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：至少一个连接机构(6)有一个改变弯曲刚度的材料减薄(18)。

16.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：至少一个连接机构(6)有一个改变弯曲刚度的槽(19)。

17.按照权利要求16所述之铰链机构，其特征为：连接件(6)由两个包括槽(19)的部分组成。

18.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：至少一个中间件(4)设计为沿连接件(6、7)纵向是弯曲刚性的，但相对于它的横向设计为扭转弹簧。

19.按照权利要求18所述之铰链机构，其特征为：连接件(6、7)设计为具有沿纵向延伸的层板或肋。

20.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：从外面看，连接臂(5)设在连续地成形在铰接部分(1、2)内表面上的膜片(23)的前面。

21.按照权利要求20所述之铰链机构，其特征为：两个铰接部分(1、2)的膜片(23)在闭合位置下毗连或搭接。

22.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：在至少一个铰接部分(1)上在连接臂(5)之间设有腹板(14、15)。

23.按照权利要求22所述之铰接机构，其特征为：腹板在闭合位置超出闭合面，插入另一个铰接部分(2)的一个槽中。

24.按照权利要求22所述之铰链机构，其特征为：在两个铰接部分(1、2)上在连接臂(5)之间都设有腹板(14、15)，它们互相毗连或搭接。

25.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：两个铰接部分(1、2)的位于两个连接臂(5)之间的端边(25、26)搭接。

26.按照权利要求25所述之铰链机构，其特征为：两个铰接部分(1、2)位于两个连接臂(5)之间的端边(25、26)具有互补的凸和凹的成形区。

27.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：至少一个连接臂(5)在闭合面(V)之下加接在配属于它的铰接部分(1)上，并通过一个背部槽(22)从此铰接部分(1)上升起。

28.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：在闭合位置连接臂(5)容纳在至少在一个铰接部分(1)上的槽(28)中。

29.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：它是双稳态的，为此，每个连接臂(5)有两个内部弯曲区(9、10)和一个中间件(4)。

30.按照权利要求1至28之一所述之铰链机构，其特征为：它是三稳态的，为此，每个连接臂(5)有三个内部弯曲区(9、10、11)，它们相对于连接臂的侧边有交替的正和负的斜角。

31.按照前列诸权利要求之一所述之铰链机构，其特征为：中间件(4)在与拉伸边(31.1、32.2)相邻的拉伸区，有一个相对于与压缩边(31.1、31.2)相邻的压缩区为减小了的、起拉伸弹簧作用的壁厚。