CN1859836A - 铰链结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种铰链结构，包括：一固定座，该固定座上设有卡合部；一控制件，其一端设有配合部，固定座的卡合部可相脱离卡于控制件的配合部；一第一弹性件，提供弹力作用于该控制件；一第二弹性件；一随动件，该随动件一端设有凸轮面，该随动件与控制件相对固定；一轴，该轴上具一端轴，其上设有外螺纹，该轴两端分别设有连接部；一凸轮，该凸轮一端设有凸轮面，该第二弹性件提供弹力以使凸轮的凸轮面与随动件的凸轮面相配合，该凸轮上进一步设有轴孔，该轴孔上设有内螺纹，其与轴的外螺纹相配合，该凸轮外圆周壁上具凸块。本发明铰链结构可自动打开，使用寿命长。

Description

铰链结构
【技术领域】
本发明是关于一种铰链结构，尤其是关于一种用于折叠式电子装置中且具自动开启功能的铰链结构。
【背景技术】
随着无线通讯技术与信息处理技术的迅速发展，移动电话、PDA(个人数字助理)等携带式电子装置使消费者可随时随地享受高科技带来的种种便利，其中折叠式电子装置因其结构玲珑新颖而广受消费者欢迎。
折叠式电子装置通常通过铰链结构连接本体及盖体。现有铰链结构通常包括主轴、凸轮、随动件及弹簧，弹簧套于主轴上，凸轮、随动件之一与弹簧直接接触，凸轮与随动件在弹簧弹性作用力下，始终保持接触并且相配合。该种类型的铰链结构通过克服弹簧的弹力使凸轮的凸轮面与随动件的凸轮面相对运动，来实现盖体相对本体的开合。
但是，上述的铰链结构于使用时，使用者通常需双手配合才能开启盖体，导致使用者于接听或拨打电话时，无法实现单手操作，操作不便；另，随动件与轴之间因产生滑动摩擦而易于磨损，弹簧抵持于随动件，而随动件需克服弹簧的抵持而旋转，其之间能量损耗也较为严重，由此影响铰链结构的使用寿命。
【发明内容】
鉴于以上缺点，有必要提供一种可自动打开的铰链结构。
另，有必要提供能量损失少，使用寿命长的铰链结构。
一种铰链结构，该铰链结构包括：一按钮盖；一按钮，该按钮设有卡爪，该按钮盖与按钮固定连接；一卡固件，其上开有一孔；一固定座，该固定座具一底壁，其上设有凸台，相邻凸台处开有侧孔，按钮之卡爪配合于侧孔处，底壁中部开有轴孔；一控制件，其一端设有卡合部，该卡合部可抵持于凸台一侧，按钮之卡爪通过侧孔与控制件接触；一第一弹性件；一锁固件，该锁固件与该控制件相卡合，该第一弹性件一端与控制件相抵持，另一端与该锁固件相抵持；一第二弹性件，其一端与固定座抵持；一随动件，该随动件一端设有凸轮面，第二弹性件另一端抵持于随动件凸轮面相对端上，该随动件与该锁固件卡合；一轴，该轴上具一端轴，其上设有外螺纹，该轴两端分别设有连接部；一凸轮，该凸轮一端设有凸轮面，该随动件之凸轮面与凸轮的凸轮面相配合，凸轮上设有轴孔，该轴孔上设有内螺纹，其与轴的外螺纹相配合，该凸轮外圆周壁上具凸块；一固定件，该固定件与该卡固件分别固定于该轴两端的连接部上。
一种铰链结构，该铰链结构包括：一固定座，该固定座上设有卡合部；一控制件，其一端设有配合部，固定座的卡合部可相脱离卡于控制件的配合部；一第一弹性件，提供弹力作用于该控制件；一第二弹性件；一随动件，该随动件一端设有凸轮面，该随动件与控制件相对固定；一轴，该轴上具一端轴，其上设有外螺纹，该轴两端分别设有连接部；一凸轮，该凸轮一端设有凸轮面，该第二弹性件提供弹力以使凸轮的凸轮面与随动件的凸轮面相配合，该凸轮上进一步设有轴孔，该轴孔上设有内螺纹，其与轴的外螺纹相配合，该凸轮外圆周壁上具凸块。
该铰链结构进一步包括缓冲体和挡板，随动件相对凸轮面一端设有容置槽，缓冲体置于容置槽内，挡板盖于缓冲体上，第二弹性件一端抵持于挡板。
相较现有技术的铰链结构，所述铰链结构通过按压按钮，从而释放控制件，进而于第二弹性件的作用下，凸轮于轴上螺旋运动，其进一步带动盖体相对本体打开，实现单手操作即可自动打开盖体。
另，于随动件与第二弹性件之间设置缓冲体，避免第二弹性件与随动件之间接触，减少了能量损耗，提高了铰链结构的寿命。
【附图说明】
图1是本发明铰链结构第一实施方式的立体分解图；
图2是本发明铰链结构第一实施方式另一方向的立体分解图；
图3是本发明铰链结构第一实施方式的固定座之立体图；
图4是本发明铰链结构第一实施方式的挡板、滚动体及随动件之立体图；
图5是本发明铰链结构第一实施方式的剖视图；
图6是本发明铰链结构第二实施方式的立体分解图；
图7是本发明铰链结构第二实施方式另一方向的立体分解图；
图8是本发明铰链结构第二实施方式的装配图；
图9是本发明铰链结构第二实施方式的部分装配图。
【具体实施方式】
本发明铰链结构第一实施方式与第二实施方式适用于一具本体和盖体的折叠型或翻盖型携带式电子装置(图未示)。以下以其应用于移动电话为例加以说明，所述移动电话包括本体及盖体。
请参阅图1及图2，其包括一卡固件100，固定座5，控制件6，第一弹簧7，锁固件8，第二弹簧9，挡板200，滚动体240，随动件300，凸轮400，轴20，套筒60及卡固环70。
卡固件100大致为圆盘状，其中部开有变形孔110。
请同时参阅图3，固定座5大致为筒状，其具一外周壁510及一底壁520，该底壁520使该固定座5一端封闭，另一端开口。沿该外周壁510上具开口的一端对称开有二开槽530。底壁520上开有一轴孔540，相邻轴孔540的两侧开有二侧孔550，其与按钮3的卡爪31相配合。底壁520朝开口侧上延伸有二对称的凸台560，其分别相邻侧孔550并紧贴外周壁510。于外周壁510的外圆周上，开有止转槽570，该止转槽570可与移动电话本体配合，使该固定座5与移动电话本体无相对转动。
控制件6大致为圆筒状，其于筒身一端开有二相对的侧槽61，相邻各侧槽61处各具一卡合壁62，控制件6的侧槽61与固定座5的凸台560相配合，卡合壁62卡于固定座5的二凸台560之间，凸棱64卡于固定座5的开槽530内，从而可使控制件6与固定座5相卡合。卡合壁62内壁的直径小于控制件6的筒身内径。与侧槽61相对另一端的筒身上，延伸有二相对的凸柱63，凸柱63底部的周缘方向，向上设有凸棱64，该凸棱64可配合于固定座5的开槽530内，从而可将卡合壁62定位于固定座5的二凸台560之间。
第一弹簧7为一柱状弹簧，其直径与控制件6的筒身直径大致相同，但大于卡合壁62的内径，从而使第一弹簧7一端可抵持于控制件6的卡合壁62一端。
锁固件8大致为筒状，其沿周壁一端延伸有二相对的阶梯壁81，相邻阶梯壁81处开有卡槽82，控制件6的凸柱63可卡于锁固件8的卡槽82内，使锁固件8与控制件6固定。阶梯壁81的内径小于第一弹簧7的直径，阶梯壁81的外径大于第一弹簧7的直径，使第一弹簧7另一端抵持于锁固件8的阶梯壁81上。与阶梯壁81相对的另一端，锁固件8延伸有二凸壁83，二凸壁83之间分别形成二矩形槽84。
第二弹簧9为一柱状螺旋弹簧，其可套于轴20上。
请参见图4，挡板200为环状金属垫片，使用时其可盖于滚动体240上。
滚动体240为若干球状滚珠组成。
随动件300大致为中空圆柱体，一端延伸有二配合部315，相邻配合部315的两侧开有配合槽316。配合部315可卡于锁固件8的矩形槽84内，配合槽316可与锁固件8的凸壁83相配合，从而使随动件300与锁固件8卡合于一体而不相对转动。随动件300的另一端设有凸轮面317，该凸轮面317分别具凸峰3172及凹谷3173。随动件300的内部开有阶梯孔318，其具凸轮面317的一端直径大于另一端的开孔直径。于阶梯孔318的壁上设有容置槽319，用于容置滚动体240；再将挡板200盖于滚动体240上，之后使第二弹簧9抵持于挡板200上。使用时，采用滚动体240，使第二弹簧9与随动件10之间滑动摩擦转为滚动摩擦，进而减少了第二弹簧9与随动件10的能量损耗。
凸轮400大致为圆柱状，其一端上设有凸轮面433，其与随动件300的凸轮面317相配合。凸轮400的中心开有轴孔434，其内周壁上设有内螺纹4342。该凸轮400的外周壁上设有二相互平行的凸块435。
请参见图5，组装时，将凸轮400通过内螺纹4342旋入轴20的外螺纹233上，凸轮400套于轴20的端轴23之后，随动件300沿轴20的变形轴部21穿入，随动件300的凸轮面317与凸轮400的凸轮面433相配合。将滚动体240装入随动件300的容置槽319中，再将挡板200盖于滚动体240上。第二弹簧9套于轴20上，其一端抵持于随动件10上的挡板200；再将锁固件8的凸壁83配合于随动件300的配合槽316上，随动件300的配合部315配合于锁固件8的矩形槽84内，从而使锁固件8与随动件300卡固为一体。
之后将第一弹簧7、控制件6依次套于轴20上，第一弹簧7一端抵持于锁固件8的阶梯壁81上，另一端抵持于控制件6的卡合壁62上，且控制件6的凸柱63配合于锁固件8的卡槽82内，使控制件6与锁固件8卡固一起。再套上固定座5，使第二弹簧9另一端抵持于固定座5的底壁520；轴20的变形轴部21于固定座5的轴孔540部分伸出，同时使固定座5的凸台560与控制件6的侧槽61相配合，从而限定控制件6相对固定座5旋转。
将卡固件4卡于变形轴部21的环槽212上，从而将上述组件固定于轴20上。
将上述装配好的组件沿凸轮400一端伸入套筒60内，凸轮400的凸块435配合于套筒60的长槽65内，轴20的抵持部234从套筒60的半封闭端伸出，卡固环70卡于轴20的抵持部234，从而完成上述装配过程。
上述的铰链结构，装入移动电话上，其固定座5的止转槽570与移动电话本体配合，套筒60的卡块66与移动电话盖体配合。初始状态时，盖体相对本体闭合，第二弹簧9具一定预压力，作用于随动件300上，传递给凸轮400，使凸轮400相对端轴23的外螺纹233有旋转趋势，但由于控制件6的限制，凸轮400保持不动。第一弹簧7可预设一定压力，也可不预设压力。
使用时，若使用者单手操作移动电话时，通过外力将控制件6进行解锁，推动控制件6的卡合壁62，使控制件6轴向移动，其又进一步带动第一弹簧7向凸轮400方向移动，此时，锁固件8不动，第一弹簧7积累弹性势能；当卡合壁62脱开了固定座5的凸台560的限制后，凸轮400相对轴20的端轴23的外螺纹233旋转。
凸轮400旋转的同时，也带动随动件300、锁固件8、第一弹簧7及控制件6既向右移动又转动，凸轮400进一步带动套筒60旋转，从而带动盖体旋转，直至盖体相对本体完全打开，凸轮400停止转动，此时，因第一弹簧7积累的弹性势能，使其又反向推动控制件6向左移动，从而使控制件6的卡合壁62又卡于固定座5的二凸台560的间。
关闭时，用手扳动盖体，盖体带动套筒60旋转，进一步带动凸轮400相对端轴23的外螺纹233转动，使凸轮400既转动又相对轴20移动，因控制件6卡于固定座5的凸台560内，不能旋转，进而与其连接的锁固件8及随动件300不能旋转；由于凸轮400的凸轮面433的作用，向左推动随动件300，当凸轮400越过随动件300的凸峰3172时，第二弹簧9积累一定弹性势能，停止施力，由于第二弹簧9的弹力作用，凸轮400相对随动件300的凸轮面317自动滑动到凹谷3173内，从而使盖体相对本体闭合。
本发明铰链结构第一实施方式也可手动打开，其原理与手动关闭相似。
本发明第二实施方式的铰链结构，请参见图6和图7，包括一按钮盖2，按钮3，卡固件4，固定座5，控制件6，第一弹簧7，锁固件8，第二弹簧9，挡板200，滚动体240，随动件300，凸轮400，轴20，套筒60及卡固环70。
按钮盖2大致呈筒状，其具一封闭端210及一开口端220。该按钮盖2的内部具相对的二凸部230，其由封闭端210向开口端220方向垂直延伸一定距离。沿按钮盖2的开口端220上，与凸部230相对方向开有二凹槽240。
按钮3为板状，其形状与按钮盖2的凹槽240相配，从而使按钮3可部分收容于按钮盖2内，本实施例中，按钮3可粘贴于按钮盖2上，从而将按钮3与按钮盖2固定于一起。于按钮3的两端沿轴向延伸有相对的卡爪31，于按钮3的左右两端开有配合孔32，按钮盖2的凸部230可卡于该配合孔32内。
卡固件4为圆盘状，中部开有变形孔41。
固定座5，控制件6，第一弹簧7，锁固件8，第二弹簧9，挡板200，滚动体240，随动件300，凸轮400，轴20，套筒60及卡固环70的结构与第一实施例结构相同，在此不详述。
组装时，请参见图8和图9凸轮300套于轴20的端轴23之后，随动件300沿轴20的变形轴部21穿入，随动件300的凸轮面317与凸轮400的凸轮面433相配合。第二弹簧9套于轴20上，其一端抵持于挡板200；再将锁固件8的凸壁83配合于随动件300的配合槽316上，随动件10的配合部315配合于锁固件8的矩形槽84内，从而使锁固件8与随动件300卡固为一体。
之后将第一弹簧7、控制件6依次套于轴20上，第一弹簧7一端抵持于锁固件8的阶梯壁81上，另一端抵持于控制件6的卡合壁62上，且控制件6的凸柱63配合于锁固件8的卡槽82内，使控制件6与锁固件8卡固一起。再套上固定座5，使第二弹簧9另一端抵持于固定座5的底壁520；轴20的变形轴部21于固定座5的轴孔540部分伸出，同时使固定座5的凸台560与控制件6的侧槽61相配合，从而限定控制件6相对固定座5旋转。
将卡固件4卡于变形轴部21的环槽212上，从而将上述组件固定于轴20上。将按钮盖2的凸部230插入按钮3的配合孔32中，再将其粘贴于按钮盖2内。卡爪31插入固定座5的侧孔550内，从而使卡爪31顶于控制件6的卡合壁62上。
将上述装配好的组件沿凸轮30一端伸入套筒60内，凸轮30的凸块35配合于套筒60的长槽65内，轴20的抵持部234从套筒60的半封闭端伸出，卡固环70卡于轴20的抵持部234，从而完成上述装配过程。
使用时，若使用者单手操作移动电话时，仅需按动按钮盖2，按钮盖2带动按钮3的卡爪31，卡爪31抵持于控制件6的卡合壁62，使控制件6与固定座5相脱离，其它工作原理与第一实施例相同。
可以理解，该滚动体240可以用塑料垫片或润滑油等缓冲体来代替。
可以理解，本发明第一实施例中，也可加上如第二实施例中的按钮3以便于控制控制件6。
可以理解，本发明第二实施例中，按钮盖2可以省略，操作时，可直接接触按钮3；按钮3也可省略，而通过外力将控制件6解锁。
可以理解，本发明第一和第二实施例中，锁固件8可以省略，而使控制件6与随动件300直接接触，而第一弹簧7与第二弹簧9直接抵持于随动件300上。
可以理解，第一弹簧7与第二弹簧9可由其它第一弹性件及第二弹性件代替，如弹性海绵等代替。
可以理解，套筒60可以省略，而直接将凸轮30与移动电话盖体连接。
可以理解，固定座5的止转槽570也可设置于卡固件41上。
可以理解，固定座5的凸台560及开槽530的卡合部也可采用其它结构；控制件6的侧槽61、卡合壁62及凸棱64的配合部也可采用其它结构；只要固定座5及控制件6能够实现锁定及解锁作用即可。
可以理解，该轴20两端的环槽212及抵持部234也可采用其它连接部形式，如螺纹，也可一端设有凸缘形式，另一端再结合固定部。
可以理解，该轴20两端的连接部直接与移动电话本体或盖体相连。
可以理解，该轴20两端所结合的卡固件4及卡固环70也可采用其它固定件形式。
可以理解，该卡固件4上也可设有止转槽，用以和移动电话本体配合。

Claims (24)

1.一种铰链结构，其特征在于：该铰链结构包括：
一按钮盖；
一按钮，该按钮设有卡爪，该按钮盖与按钮固定连接；
一卡固件，其上开有一孔；
一固定座，该固定座具一底壁，其上设有凸台，相邻凸台处开有侧孔，按钮之卡爪配合于侧孔处，底壁中部开有轴孔；
一控制件，其一端设有卡合部，该卡合部可抵持于凸台一侧，按钮之卡爪通过侧孔与控制件接触；
一第一弹性件；
一锁固件，该锁固件与该控制件相卡合，该第一弹性件一端与控制件相抵持，另一端与该锁固件相抵持；
一第二弹性件，其一端与固定座抵持；
一随动件，该随动件一端设有凸轮面，第二弹性件另一端抵持于随动件凸轮面相对端上，该随动件与该锁固件卡合；
一轴，该轴上具一端轴，其上设有外螺纹，该轴两端分别设有连接部；
一凸轮，该凸轮一端设有凸轮面，该随动件之凸轮面与凸轮的凸轮面相配合，凸轮上设有轴孔，该轴孔上设有内螺纹，其与轴的外螺纹相配合，该凸轮外圆周壁上具凸块；
一固定件，该固定件与该卡固件分别固定于该轴两端的连接部上。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括缓冲体和挡板，随动件相对凸轮面一端设有容置槽，缓冲体置于容置槽内，挡板盖于缓冲体上，第二弹性件另一端抵持于挡板。
3.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于：该缓冲体为滚珠、润滑油或塑料垫片。
4.如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于：该控制件一端延伸有凸柱，锁固件一端开有卡槽，控制件的凸柱卡于锁固件的卡槽。
5.如权利要求4所述的铰链结构，其特征在于：该锁固件相邻卡槽处设有阶梯壁，第一弹性件的直径大于阶梯壁的内径，小于阶梯壁的外径，第一弹性件抵持于阶梯壁上。
6.如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一套筒，该套筒内部设有长槽，该长槽可配合于凸轮的凸块上。
7.一种铰链结构，其特征在于：该铰链结构包括：
一固定座，该固定座上设有卡合部；
一控制件，其一端设有配合部，固定座的卡合部可相脱离卡于控制件的配合部；
一第一弹性件，提供弹力作用于该控制件；
一第二弹性件；
一随动件，该随动件一端设有凸轮面，该随动件与控制件相对固定；
一轴，该轴上具一端轴，其上设有外螺纹，该轴两端分别设有连接部；
一凸轮，该凸轮一端设有凸轮面，该第二弹性件提供弹力以使凸轮的凸轮面与随动件的凸轮面相配合，该凸轮上进一步设有轴孔，该轴孔上设有内螺纹，其与轴的外螺纹相配合。
8.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括缓冲体和挡板，随动件相对凸轮面一端设有容置槽，缓冲体置于容置槽内，挡板盖于缓冲体上，第二弹性件一端抵持于挡板。
9.如权利要求8所述的铰链结构，其特征在于：该缓冲体为滚珠、润滑油或塑料垫片。
10.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一锁固件，其两端分别连接控制件和随动件。
11.如权利要求10所述的铰链结构，其中该第一弹性件一端抵持于控制件，另一端抵持于锁固件上。
12.如权利要求11所述的铰链结构，其特征在于：该控制件一端延伸有凸柱，锁固件一端开有卡槽，控制件的凸柱卡于锁固件的卡槽。
13.如权利要求12所述的铰链结构，其特征在于：该锁固件相邻卡槽处设有阶梯壁，第一弹性件的直径大于阶梯壁的内径，小于阶梯壁的外径，第一弹性件抵持于阶梯壁上。
14.如权利要求13所述的铰链结构，其特征在于：该锁固件相对阶梯壁一端设有凸壁，随动件相对凸轮面一端设有配合槽，锁固件的凸壁卡合于随动件的配合槽内。
15.如权利要求14所述的铰链结构，其特征在于：该锁固件相对阶梯壁一端延伸有二凸壁，二凸壁之间分别形成矩形槽，随动件相对凹谷端延伸有二配合部，二配合部之间形成配合槽，锁固件的凸壁与随动件的配合槽相卡合，锁固件的矩形槽与随动件的配合部相卡合。
16.如权利要求8所述的铰链结构，其特征在于：该固定座包括一底壁和一外周壁，该卡合部为设置于底壁的凸台，控制件的配合部为侧槽，控制件的侧槽与卡合部的凸台相配合，第二弹性件另一端抵持于固定座之底壁。
17.如权利要求16所述的铰链结构，其特征在于：该固定座的外周壁上设有开槽，控制件上设有凸棱，凸棱卡于开槽内。
18.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一按钮，该按钮上设有卡爪，该固定座相邻凸台处设有侧孔，所述卡爪可穿过固定座的侧孔，而抵持于控制件的一端。
19.如权利要求18所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一按钮盖，其上设有凸部，按钮上开有配合孔，按钮盖的凸部配合于按钮的配合孔内。
20.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一套筒，该套筒内部设有长槽，该凸轮外圆周壁上设有凸块，该长槽可配合于凸轮的凸块上。
21.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：该轴设有变形轴部，固定座套于该轴的变形轴部上。
22.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：该固定座上设有止转槽。
23.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一卡固件，该卡固件可卡于轴一端的连接部，且抵持于固定座。
24.如权利要求23所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一固定件，该卡固件卡于轴另一端的连接部。
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