CN1948770A - 铰链结构及使用该铰链结构的便携式电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种铰链结构，其包括一铰链单元及一驱动单元，该铰链单元可转动地连接一盖体与一本体，该盖体打开一定角度后，该铰链单元可使盖体自动打开；该驱动单元包括一驱动轴、一变形齿轮及一滑动组件，该驱动轴与盖体不可转动配合，其一端设置有一传动部，该滑动组件可推动变形齿轮转动，该变形齿轮可与驱动轴的传动部配合并可使驱动轴驱动盖体转动。所述铰链结构通过该驱动单元推动盖体打开至一定位置从而使盖体自动打开至完全开启状态，这样可方便打开盖体时单手操作。

Description

铰链结构及使用该铰链结构的便携式电子装置
【技术领域】
本发明是关于一种铰链结构，尤其是关于一种适用于行动电话或PDA(Personal Digital Assistant)等携带式电子装置的铰链结构。本发明还关于一种使用该铰链结构的携带式电子装置。
【背景技术】
目前，市场上所销售的电子产品，如移动电话及PDA等便携式电子装置，多为折叠式结构，即包括本体及盖体，采用铰链将盖体及本体可旋转地铰接在一起。折叠式行动电话的铰链按结构分为构件式、扭簧式及压簧式，目前业界常采用压簧式，压簧式铰链系利用凸轮与随动件配合及压缩或释放弹簧而达成盖体开合功能。
一现有铰链结构，如公告于2004年5月12日的中国专利第03236411.3号所揭示，其包括一心轴、一定位装置及一弹性体。该定位装置包括一转轴部及一旋转部，其相接端面上均设有凸轮面，该弹性体套设在心轴上并推抵定位装置的旋转部一端。该转轴部通过其上的止转部与行动电话本体结合，该旋转部通过其上的止转部与行动电话盖体结合。该压簧式铰链结构，可实现行动电话的盖体相对本体转动，然而，如需执行接听或拨号操作，操作者需要一手握持本体，另一手对盖体施力，直至盖体打开一定角度后，才可实现盖体相对本体转动至完全打开状态，这样不便于单手操作，给操作带来较大不便。
【发明内容】
鉴于以上内容，有必要提供一种使用方便的铰链结构。
此外，还有必要提供一种可单手操作的便携式电子装置。
一种铰链结构，其包括一铰链单元及一驱动单元，该铰链单元可转动地连接一盖体与一本体，该盖体打开一定角度后，该铰链单元可使盖体自动打开；该驱动单元包括一驱动轴、一变形齿轮及一滑动组件，该驱动轴与盖体不可转动配合，其一端设置有一传动部，该滑动组件可推动变形齿轮转动，该变形齿轮可与驱动轴的传动部配合并可使驱动轴驱动盖体转动。
相对现有技术，所述铰链结构，通过一驱动轴、一变形齿轮及一齿条构成的驱动单元驱动一普通压簧凸轮式铰链，这样可方便打开盖体时单手操作。
一种便携式电子装置，其包括一本体、一盖体及转动连接本体与盖体的一铰链结构，该铰链包括一铰链单元及一驱动单元，该铰链单元一端与本体配合，其它部分与盖体配合，该盖体打开一定角度后，该铰链单元可使盖体自动打开，该驱动单元包括一驱动轴、一变形齿轮及一滑动组件，该驱动轴与盖体不可转动配合，可推动盖体转动，其一端设置有一传动部，该滑动组推动变形齿轮转动，该变形齿轮可与驱动轴的传动部配合并可使驱动轴驱动盖体转动。
相对现有技术，所述便携式电子装置，便携式电子装置包括一驱动轴、一变形齿轮及一齿条构成的驱动单元，通过该驱动单元推动盖体打开至一定位置从而盖体自动打开至完全开启状态，这样可方便打开盖体时单手操作。
【附图说明】
图1是本发明铰链结构较佳实施方式的立体分解图；
图2是本发明铰链结构较佳实施方式的另一方向的立体分解图；
图3是本发明铰链结构较佳实施方式的铰链单元与驱动单元的立体组装图；
图4是本发明便携式电子装置较佳实施方式的本体及盖体的立体分解图；
图5是本发明便携式电子装置较佳实施方式另一方向的本体及盖体的立体分解图；
图6是本发明便携式电子装置较佳实施方式的局部组装图；
图7是本发明便携式电子装置较佳实施方式的立体组装图；
图8是本发明便携式电子装置佳实施方式打开过渡状态的结构图。
【具体实施方式】
本发明的较佳实施方式公开一种铰链结构，其适用于行动电话或PDA等便携式电子装置。在本实施方式中，以移动电话为例说明此铰链结构。
请参阅图1、图2及图7，本较佳实施方式所述的铰链结构可用于连接一移动电话的本体1及盖体2，该铰链结构包括一铰链单元10及一驱动单元20。
铰链单元10为普通压簧凸轮式铰链，其包括一转动件101、一固定件102、一弹性体103及一止挡件104，该转动件101为中空柱体，其一端具有一凸轮面1011，该凸轮面1011包括二凸峰1012及二凹谷1013，该转动件101的侧壁上还设有一凸块1014，其与行动电话盖体2相配合。该固定件102包括一体成形的一轴杆1021、一凸缘1022、一变形轴部1023及二凸起1024，该轴杆1021与该凸缘1022一端相连，该变形轴部1023与凸缘1022另一端相连，该二凸起1024设置于凸缘1022的端面轴杆1021的两侧。该轴杆1021未与凸缘1022相连的一端具有一止挡部1025，该止挡部1025为一凸缘直径与轴杆1021相当，与该止挡部1025相邻处开设有一凹槽(图未标)。弹性体103为压缩弹簧。该止挡件104为C形弹性卡环。
组装该铰链单元10时，将转动件101及弹性体103依次套于该固定件102的轴杆1021，并于该轴杆1021一端通过该止挡件104于止挡部1025处固定，该铰链单元即组装为一体，如图3所示，转动件101可相对该固定件102转动，转动时，该固定件102的二凸起可在凸轮面上滑动。
该驱动单元20包括一驱动轴201、一变形齿轮202、一滑动组件203及一安装盖204。
驱动轴201包括一变形轴部2011及一传动部2012，该变形轴部2011中部沿轴向开设有一狭槽2013，该狭槽2013由变形轴部2011与传动部2012接合的一端贯穿至另一端，其用于安装软排线部件(图未示)，变形轴部2011中部的周壁凸设一配合部2014，传动部2012为一凸缘，其上一侧延伸有单齿结构2015，该单齿结构2015为单侧抛物线体，该凸缘部一端面与变形轴部2011相连，另一端中央延伸有一安装部2016，该安装部2016为圆柱体。
变形齿轮202为一不完全齿轮结构，其具有一开口部2021及若干个传动齿2022，变形齿轮202中部沿轴向延伸有一转轴部2023，该转轴部2023为圆柱体。
该滑动组件203包括一齿条2031、一滑钮2032及一弹性件2033。该齿条2031一端具有与变形齿轮202配合的若干个齿2035，另一端为条形，其上向外延伸有一固定片2036。滑钮2032的侧面近似矩形，其一侧固定于齿条2031不具有若干个齿2035的一端，其表面具有防滑花纹(图未标)。该弹性件2033为压缩弹簧，其一端抵持于固定片2036上，另一端抵持于行动电话本体1上。
安装盖204为葫芦状盖体，其上开设有具有一定间距的第一轴孔2041及第二轴孔2042，该第一轴孔2041用以与驱动轴201的安装部2016配合，该第二轴孔2042用以与变形齿轮202的转轴部2023配合。
请一并参阅图4、图5及图6，使用该铰链结构的行动电话的本体1包括一第一壳体1001及一第二壳体1002，第二壳体1002一端两侧各具有一安装座11、12，其中一安装座11两侧分别开设有一安装孔111及一第一配合孔112、一第二配合孔113，该安装孔111的侧面形状同于安装盖204，安装座11内可容纳变形齿轮202及驱动轴201具有传动部2012的一端，第一配合孔112用于与驱动轴201的变形轴部2011的配合部2014配合，第二配合孔113用于与变形齿轮202的转轴部2023配合。另一安装座12开设有一变形孔121，其可与固定件102的变形轴部1023配合。第一壳体1001一侧壁靠近一端处向本体内延伸形成一安装结构13，其用于安装该滑动组件203，且与安装结构13相邻的本体侧壁上还开设有一开口14，滑动组件203安装于安装结构13后，其滑钮2032露出该开口14。盖体2由上盖(图未示)与下盖(图未示)构成，上盖与下盖可组装为一体，组装为一体盖后的盖体2一端具有一安装孔21，该安装孔21一部分位于上盖中，另一部分位于下盖中，其内设有与驱动轴201及主动件101的外壁配合的结构(图未示)。
将该铰链结构装于移动电话时，先将铰链单元10的固定件102的变形轴部1023与本体1安装座12的变形孔121不可转动配合。然后将铰链单元10的其它部分的一半装于盖体2的安装孔21位于上盖或者下盖的部分中，接着将盖体2的下盖与上盖组装为一体，将驱动轴201的变形轴部2011由第二壳体1002外侧穿过安装座11的安装孔111及第一配合孔112，并使其配合部2014与第一配合孔112配合，使驱动轴201具有传动部2012的一端容纳于安装孔111，而驱动轴201另一端的变形轴部2011与盖体2的安装孔结构不可转动配合。然后将变形齿轮202安装于安装孔111中使安装座11的第二配合孔113与齿轮202的转轴部2023一端配合，将滑动组件203安装于第一壳体1001的安装结构13内，使滑钮2032露出本体1一侧的开口14并位于开口14距安装座11较远的一端，弹性体203一端抵持于固定片2036上，另一端抵持于行动电话本体1上，然后将第一壳体1001与第二壳体1002对准组装成整体，此时传动部2012单齿结构2015与变形齿轮202邻近开口部2021的传动齿2022相抵接。最后将安装盖204盖上安装座11的安装孔111，且使驱动轴201的安装部2016插入第一轴孔2041，变形齿轮202的转轴部2023插入第二轴孔2042。
请同时参阅图7及图8，行动电话盖体2与本体1处于关闭状态时，铰链单元10的二凸起1024处于二凹谷1013处，弹性体103处于伸长状态，滑钮2032处于距安装座11较远的一端，驱动单元20的驱动轴201的单齿结构2015与变形齿轮202邻近开口部2021一侧的传动齿2022相抵接，若需打开盖体2，推动该滑钮2032使其沿开口14朝靠近安装座11的一端滑动，由于滑钮2032与齿条2031相对固定，故可使齿条2031向靠近安装座11的方向滑动，同时弹性件2033被压缩，这样齿条2031推动变形齿轮202转动，而变形齿轮202邻近开口部2021的传动齿2022推动传动部2012单齿结构2015，从而使驱动轴201转动，由于驱动轴201与行动电话的盖体2不可转动配合，故其带动盖体2转动。由于固定件102的变形轴部1023与安装座12的变形孔121不可转动配合，转动件101与盖体2不可相对转动，这样盖体2带动转动件101相对该固定件102转动，固定件102的二凸起1024即于转动件101的凸轮面上滑动，铰链单元10的弹性体103被逐渐压缩，只要滑钮2032滑动的长度足够带动使盖体2转动至一定位置，使铰链单元10的二凸起1024滑过其转动件101的二凸峰1012，松开滑钮2032，二凸起1024于弹性体103的弹力作用下继续延凸轮面1011滑动至二凹谷1013处，此时传动部2012的单齿结构2015转动至悬空状态，这样可带动盖体2自动打开至完全开启状态。同时滑钮2032在弹性件2033的弹力下回复至初始状态。关闭盖体2时，需手动推动盖体2，盖体2带动转动件101相对该固定件102及驱动轴201沿与打开相反的方向转动，固定件102的二凸起1024可与打开相反的过程于转动件101的凸轮面上滑动，铰链单元10的弹性体103被逐渐压缩，使铰链单元10的二凸起1024滑过其转动件101的二凸峰1012，二凸起1024于弹性体103的弹力作用下继续延凸轮面1011滑动至二凹谷1013处，此时传动部2012单齿结构2015复至与变形齿轮202邻近开口部2021的传动齿2022相抵接状态，弹性体103处于伸长状态。
可以理解，铰链单元10不限于压簧凸轮式铰链，铰链单元10只要具有打开至于一定角度后可自动打开的效果即可，例如某些扭簧式铰链。

Claims (15)

1.一种铰链结构，用于便携式电子装置中，其包括一铰链单元，该铰链单元可转动地连接一盖体与一本体，该盖体打开一定角度后，该铰链单元可使盖体自动打开，其特征在于：该铰链结构进一步包括一驱动单元，该驱动单元包括一驱动轴、一变形齿轮及一滑动组件，该驱动轴与盖体不可转动配合，其一端设置有一传动部，该滑动组件可推动变形齿轮转动，该变形齿轮可与驱动轴的传动部配合并可使驱动轴驱动盖体转动。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链单元为压簧凸轮式铰链，其包括一转动件、一固定件、一弹性体及一止挡件，该转动件为中空柱体，其一端具有一凸轮面，该凸轮面包括二凸峰及二凹谷，该固定件包括一轴杆、一凸缘、一变形轴部及二凸起，该轴杆与该凸缘一端相连，该变形轴部与凸缘另一端相连，该二凸起设置于凸缘的端面的轴杆两侧，其与凸轮面配合，该转动件及弹性体依次套于固定件的轴杆，并通过该止挡件固定于轴杆端部，该转动件可相对该固定件转动。
3.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于：该驱动轴进一步包括一变形轴部，该变形轴部中部的周壁凸设一配合部，该传动部为一凸缘部，该凸缘部一端面与变形轴部相连。
4.如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于：该凸缘部上一侧延伸具有单侧抛物线形状的单齿结构，与变形轴部相对另一端面中央垂直延伸有一安装部，该安装部为圆柱体。
5.如权利要求4所述的铰链结构，其特征在于：该变形齿轮为一不完全齿轮结构，其具有一开口部及若干个传动齿，该变形齿轮沿轴向延伸一转轴部，该转轴部为圆柱体。
6.如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于：该滑动组件包括一齿条、一滑钮及一弹性体，该齿条一端具有与变形齿轮配合的若干个齿，另一端为条形，该滑钮一侧连接且固定于齿条不具有若干个齿的一端，该齿条不具有若干个齿的一端上向外延伸有一固定片，该弹性体为压缩弹簧，其一端抵持于固定片上。
7.如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于：该驱动单元进一步包括一安装盖，该安装盖为葫芦状盖体，其壁上开设有具有一定间距的第一轴孔及第二轴孔，该第一轴孔可与驱动轴的配合部配合，该第二轴孔可与变形齿轮的转轴部配合。
8.一种便携式电子装置，其包括一本体、一盖体及一铰链结构，该铰链结构转动连接本体与盖体，其特征在于：该铰链结构包括一铰链单元及一驱动单元，该铰链单元一端与本体配合，其它部分与盖体配合，该盖体打开一定角度后，该铰链单元可使盖体自动打开，该驱动单元包括一驱动轴、一变形齿轮及一滑动组件，该驱动轴与盖体不可转动配合，可推动盖体转动，其一端设置有一传动部，该滑动组推动变形齿轮转动，该变形齿轮可与驱动轴的传动部配合并可使驱动轴驱动盖体转动。
9.如权利要求8所述的便携式电子装置，其特征在于：该铰链单元为压簧凸轮式铰链，其包括一转动件、一固定件、一弹性体及一止挡件，该转动件为中空柱体，其一端具有一凸轮面，该凸轮面包括二凸峰及二凹谷，该固定件包括一轴杆、一凸缘、一变形轴部及二凸起，该轴杆与该凸缘一端相连，该变形轴部与凸缘另一端相连，该二凸起设置于凸缘的端面的轴杆两侧，其与凸轮面配合，该转动件及弹性体依次套于固定件的轴杆，并通过该止挡件固定于轴杆端部，该转动件可相对该固定件转动。
10.如权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于：该驱动轴进一步包括一变形轴部，该变形轴部中部的周壁凸设一配合部，该传动部为一凸缘部，该凸缘部一端面与变形轴部相连，该凸缘部上一侧延伸具有单侧抛物线形状的单齿结构，与变形轴部相对另一端面中央垂直延伸有一安装部，该安装部为圆柱体。
11.如权利要求10所述的便携式电子装置，其特征在于：该变形齿轮为一不完全齿轮结构，其具有一开口部及若干个传动齿，该变形齿轮沿轴向延伸有一转轴部，该转轴部为圆柱体。
12.如权利要求11所述的便携式电子装置，其特征在于：该滑动组件包括一齿条、一滑钮及一弹性体，该齿条一端具有可与变形齿轮配合的若干个齿，一端为条形，该滑钮一侧连接且固定于齿条不具有若干个齿的一端，该齿条不具有若干个齿的一端上向外延伸有一固定片，该弹性体为压缩弹簧，其一端抵持于固定片上。
13.如权利要求12所述的便携式电子装置，其特征在于：该驱动单元进一步包括一安装盖，该安装盖为葫芦状盖体，其壁上开设有具有一定间距的第一轴孔及第二轴孔，该第一轴孔可与驱动轴的配合部配合，该第二轴孔可与变形齿轮的转轴部配合。
14.如权利要求13所述的便携式电子装置，其特征在于：该本体一端两侧分别设置有第一安装座及第二安装座，其中该第一安装座两侧开设有一安装孔及第一配合孔、第二配合孔，该第一安装孔的侧面形状同于安装盖，其内可以容纳变形齿轮及驱动轴具有传动部的一端，驱动轴的安装部插入第一轴孔，变形齿轮的转轴部插入第二轴孔。
15.如权利要求14所述的便携式电子装置，其特征在于：该第一安装座处的于本体侧壁向本体内延伸其安装结构，其用于安装该滑动组件，该本体侧壁上与安装结构相邻处的还开设有一开口，该盖体上开设有与驱动轴的变形轴部及铰链单元外壁配合的安装孔。
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