CN1959135A - 铰链结构及应用该铰链结构的折叠式电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种铰链结构及应用该铰链结构的折叠式电子装置，该铰链结构包括：一套筒、二转轴、二凸轮、二弹性件及二转动件，该套筒包括一第一筒体，一第二筒体及一连接部，该第一筒体、第二筒体内分别设有一隔板，每一隔板上设有若干凸块；每一凸轮上设有配合块，该凸轮中部开有一通孔；每一转动件开有一端孔，每一弹性件一端抵持于该凸轮，另一端抵持于该转动件；每一转轴包括一轴部，该转轴的轴部穿过该凸轮的通孔及该转动件的端孔，该转轴限定该转动件及该凸轮相对旋转，该第一筒体及该第二筒体的若干凸块分别与凸轮的配合块相配合，该弹性件提供使该凸轮与若干凸块相抵持的弹力。该铰链结构结构简单，可提供多角度打开。

Description

铰链结构及应用该铰链结构的折叠式电子装置
【技术领域】
本发明是关于一种铰链结构，尤其是关于一种铰链结构及应用该铰链结构的折叠式电子装置。
【背景技术】
随着无线通信技术与信息处理技术的迅速发展，移动电话、PDA(个人数位助理)等便携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，且其结构玲珑新颖而广受消费者欢迎。
便携式电子装置通常包括二种，一种为直板式，另一种为折叠式，该二种方式各有优缺点。直板式手机厚度薄，体积小，然而，因直板式移动电话空间有限，显示屏通常较小，显示信息有限。折叠式移动电话通过盖体上安置较大显示屏来辅助显示信息，改进了直板式移动电话的缺点。然而，折叠式移动电话打开角度通常为150度，其无法展开至象直板式移动电话一样。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种使折叠式电子装置打开成为直板机的铰链结构。
另，有必要提供一种可打开成为直板机的折叠式电子装置。
一种铰链结构，该铰链结构包括：一套筒、二转轴、二凸轮、二弹性件及二转动件，该套筒包括一第一筒体，一第二筒体及一与该第一筒体及该第二筒体分别连接的连接部，该第一筒体、第二筒体内分别设有一隔板，每一隔板上设有若干凸块；每一凸轮上设有配合块，该凸轮中部开有一通孔；每一转动件开有一端孔，每一弹性件一端抵持于该凸轮，另一端抵持于该转动件；每一转轴包括一轴部，该转轴的轴部穿过该凸轮的通孔及该转动件的端孔，该转轴限定该转动件及该凸轮相对旋转，该第一筒体及该第二筒体的若干凸块分别与凸轮的配合块相配合，该弹性件提供使该凸轮与若干凸块相抵持的弹力。
一折叠式电子装置，包括：一盖体、一机体及一铰链结构，该铰链结构分别转动连接该盖体及该机体，该铰链结构包括：一套筒、二转轴、二凸轮、二弹性件及二转动件，该套筒包括一第一筒体，一第二筒体及一与该第一筒体及该第二筒体分别连接的连接部，该第一筒体、第二筒体内分别设有一隔板，每一隔板上设有若干凸块；每一凸轮上设有配合块，该凸轮中部开有一通孔；每一转动件开有一端孔，每一弹性件一端抵持于该凸轮，另一端抵持于该转动件；每一转轴包括一轴部，该转轴的轴部穿过该凸轮的通孔及该转动件的端孔，该转轴限定该转动件及该凸轮相对旋转，该第一筒体及该第二筒体的若干凸块分别与凸轮的配合块相配合，该弹性件提供使该凸轮与若干凸块相抵持的弹力。
相较现有技术，所述铰链结构通过套筒的若干凸块及凸轮的配合块，限定折叠式电子装置盖体相对本体打开的角度，使该铰链结构可提供多角度打开。
所述折叠式电子装置，通过该铰链结构，可使盖体相对本体在多角度下打开，使折叠式电子装置象直板式移动电话展开，有效满足不同用户的需求。
【附图说明】
图1是本发明折叠式电子装置较佳实施例分解示意图；
图2是本发明折叠式电子装置较佳实施例铰链结构分解图；
图3是本发明折叠式电子装置较佳实施例铰链结构的套筒立体图；
图4是本发明折叠式电子装置较佳实施例铰链结构套筒正视图；
图5是本发明折叠式电子装置较佳实施例铰链结构的凸轮立体图；
图6是本发明折叠式电子装置较佳实施例铰链结构的转动件立体图；
图7是本发明折叠式电子装置较佳实施例铰链结构的部分剖视图；
图8是本发明折叠式电子装置较佳实施例关闭状态图；
图9是本发明图8沿IX-IX的剖示图；
图10是本发明折叠式电子装置较佳实施例打开90度状态图；
图11是图10沿XI-XI的剖示图；
图12是折叠式电子装置较佳实施例打开180度状态图；
图13是第图12沿XIII-XIII的剖示图。
【具体实施方式】
本发明铰链结构的较佳实施例以应用于折叠式电子装置，如移动电话为例。
请参阅图1，本发明较佳实施例的移动电话100包括一盖体110、一机体120及旋转连接该盖体110及该机体120的铰链结构200。
该盖体110包括一上盖112及一下盖114，该上盖112及该下盖114大致为一侧敞开的矩形腔体，其体积大致相当。该上盖112与该下盖114可相互扣合形成该盖体110，该上盖体112上设有一显示屏116，用于该移动电话100显示信息。
该机体120包括一上机体122及一下机体124，该上机体122及该下机体124大致为一侧敞开的矩形腔体，其体积大致相当。该上机体122与该下机体124可相互扣合形成该机体120，该上机体122上设有若干按键126，其用于该移动电话输入信息。
该上盖112一端分别开有一弧形槽1122，该弧形槽1122贯通该上盖112。相邻该弧形槽1122，该上盖112的敞开侧开有一容置槽1124，该容置槽1124大致为半圆形。
该上机体122一端开有一弧形槽1222，该弧形槽1222贯通该上机体122。相邻该弧形槽1222，该上机体122的敞开侧开有一容置槽1224，该容置槽1224大致为半圆形。
该下盖114一端对称设有二定位筒1142，该二定位筒1142大致为柱状，其相对设置且分别与该上盖112的容置槽1124相配合。该下盖114其中一定位筒1142一端开有一止转槽1144，该止转槽1144大致为非圆形；另一定位筒1142一端开有一配合槽1146，该配合槽1146为圆形，该止转槽1144与该配合槽1146相对设置。二该定位筒1142之间设有一长方体的开槽1140，相邻该开槽1140且位于该下盖114一端开有一凹槽1148，该凹槽1148大致为半圆形，其与该开槽1140相贯通。
该下机体124一端也对称设有二定位筒1242，该定位筒1242的结构与该下盖114的定位筒1142结构相同，该二定位筒1242相对设置且分别与该上机体122的容置槽1224配合。该下机体124的其中一定位筒1242一端开有一止转槽1244，该止转槽1244大致为非圆形；另一定位筒1242一端开有一配合槽1246，该配合槽1246为圆形，该止转槽1244与该配合槽1246相对设置。二该定位筒1242之间设有一长方体的开槽1240，相邻该开槽1240且位于该下机体124一端开有一凹槽1248，该凹槽1248大致为半圆形，其与该开槽1240相贯通。
请参阅图2，该铰链结构200包括一套筒10、二转轴20、二凸轮30、二弹性件40及二转动件50。
请结合参见图3及图4，该套筒10大致成“工“字型，其包括一第一简体12、一第二筒体14及一垂直连接该第一筒体12及该第二筒体14的连接部16，该第一筒体12与该第二筒体14平行设置。
该第一筒体12大致为中空圆筒状，其内设有一隔板104，该隔板104将该第一筒体12分隔成二部分。该第一筒体12内部沿其轴向进一步设有一凸棱102，其从一端延伸至邻近隔板104处。与凸棱102相邻隔板104的一侧，对称设有二第一凸块1020，二第二凸块1022，其环设隔板104的四周并与第一筒体12的内周壁相交。第一凸块1020及第二凸块1022大致为梯台状，每第一凸块1020与相邻的第二凸块1022之间各形成一卡槽1024。该第一凸块1020及第二凸块1022围成的隔板104中部开有一圆形轴孔108。
该第二筒体14与第一筒体12内部结构大致相同，即在该第二筒体14内设有一隔板144，该隔板144将该第二筒体14分隔成二部分。该第二筒体14内部沿其轴向进一步设有一凸棱142，其从一端延伸至邻近隔板144处。与凸棱142相邻的隔板144一侧，设有二第三凸块1040及二第四凸块1042，每一第三凸块1040及与其相邻的第四凸块1042之间分别形成一卡槽1044。该第三凸块1040及第四凸块1042围成的隔板144中部开有一圆形轴孔148。
该连接部16大致为中空筒体，其分别与该第一筒体12及该第二筒体14垂直相交且相贯通。该第一筒体12及该第二筒体14上分别开有一导线槽17、18，其相邻隔板104设置，用以作为该机体120连接至该盖体110的导线穿过通道，以实现该盖体110及该机体120的电连接。
该第一筒体12及该第二筒体14的隔板104上设有的第一凸块1020、第二凸块1022、第三凸块1040、第四凸块1042高度分别设为H1，H2，H3，H4，其满足如下关系：H4＝H1＞H2＞H3。
该转轴20包括一凸缘部22及一轴部24，该凸缘部22大致为圆盘状，其设于该轴部24的一端。该轴部24为一变形轴部，其将圆柱表面对称削成二平面所得。该相对凸缘部22的轴部24一端开有一卡固孔26。
请结合参见图5，该凸轮30大致呈圆盘状，其一端对称设有二配合块32，该配合块32大致呈梯台状，其可与套筒10的卡槽1024、1044相配合。该凸轮30的外周壁沿其轴向开有一定位槽34，其位于二配合块32的同侧。该定位槽34为弧形，其弧度为90度。且位于该凸轮30的中部开有一通孔36，该通孔36大致呈椭圆形，其形状与转轴20的轴部24形状相配。
该弹簧40为一螺旋弹簧。
请结合参见图6，该转动件50包括一柱状部52及与其相连的卡合部54，该柱状部52大致为圆柱状，在外圆周壁沿其轴向开有一限位槽520。该限位槽520为弧形，其弧度为90度。该柱状部52相对卡合部54的一端，开有一容置孔522，其用以容置该弹簧40。该卡合部54为一变形轴部，其将圆柱表面对称削成二平面所得。该卡合部54的外周壁尺寸小于柱状部52的外径，从而在连接处形成一台阶。该卡合部54上对称设有二配合面540，可与下盖114或下机体124配合。该卡合部54相对该柱状部52的一端开有一端孔542，该端孔542的底部开有一变形孔544，该变形孔544与该柱状部52的容置孔522相贯通。
装配时，首先组装铰链结构200，请结合参见图7，先将一转轴20的轴部24分别穿过套筒10的第一筒体12的隔板104的轴孔108，使该凸缘部22抵持在该隔板104上未具与第一凸块1020、第二凸块1022的一侧；再将轴部24上依次穿过凸轮30的通孔36、弹簧40及转动件50的容置孔522及变形孔544，且容置在第一筒体12内。因该轴部24为一变形轴部，其与该凸轮30的通孔36及该转动件544的变形孔相配合，限定该凸轮30及该转动件50相对旋转。
该凸轮30的配合块32与该第一筒体12的第一凸块1020及第二凸块1022之间卡槽1024配合，该弹簧40一端容置在转动件50的容置孔522内，另一端抵持在凸轮30上。同时，该第一筒体12的凸棱102配合于该凸轮30的定位槽34与该转动件50的限位槽520内；之后，在转轴20的卡固孔26处通过铆接将上述组件卡固于一体，从而完成第一筒体12内的装配。该第二筒体14的装配过程与该第一筒体12的装配过程相似，在此不详述。
将上述装配好的铰链结构200装入折叠式电子装置200中，先将下盖114及下机体124的定位筒1142、1242相对且相邻设置，再将铰链结构200的第一筒体12置于该下盖114的开槽1140中，该第二筒体14置于该下机体124的开槽1240中，该连接部16二端分别配合于该凹槽1148、1248内，使第一筒体12与下盖114相连，该第二筒体14与下机体124相连；同时，铰链结构200的二卡合部54分别与定位筒1142、1242的止转槽1144、1244非转动配合，第一筒体12及第二筒体14的另一端分别容置于配合槽1146、1246中。在折叠式电子装置100的内部装入所需印刷电路板，内部线路可穿过套筒10的导线槽17、18，从而实现盖体110与机体120之间电连接。最后，将上盖112盖于该下盖114上，该上机体122盖于该下机体124上，从而将上述组件组装于一体。至此，完成整个折叠式电子装置100的装配过程。
工作时，请参见图8及图9，该盖体110相对该机体120闭合，第一筒体12及第二筒体14内的凸轮30分别卡于该套筒10内的卡槽1024、1044内。
在打开时，请参见图10及图11，扳动盖体110，因该第一凸块1020、第二凸块1022、第三凸块1040、第四凸块1042的高度关系为H4＝H1＞H2＞H3，故该盖体110首先带动与其连接的转动件50转动，该转动件50进而带动轴20转动，该转轴20进一步带动凸轮30转动，该凸轮30的配合块32在图9位置逆时针旋转，因第一凸块1020的高度大于第二凸块1022的高度，该凸轮30的配合块32从卡槽1024滑出，并越过第二凸块1022，并卡于该第一凸块1020与第二凸块1022之间卡槽1024内。同时，该套筒10的第一筒体12的凸棱102在该凸轮30的定位槽34、该转动件50的限位槽520内相对旋转90度。此时，该盖体110相对机体120打开90度，因套筒10的第一筒体12的凸棱102限置该凸轮30进一步旋转，从而该盖体110停留于90度状态。
在打开180度状态下，请结合参见图12及图13，继续扳动盖体110，因该与盖体110相连的第一筒体12内的凸轮30被卡于第一筒体12的凸棱102，不能旋转，而此时，与该机体120相连的第二筒体14发生作用。该第二筒体14内的凸轮30配合块32从卡槽1044中滑出，因第二筒体14的第四凸块1040高度大于第三凸块1040的高度，该凸轮30的配合块32越过第三凸块1040，从而卡在第四凸块1042及第三凸块1040中的卡槽1044内。同时，该套筒10第二筒体14的凸棱142在该凸轮30的定位槽34、该转动件50的限位槽520内相对旋转90度。此时，该机体120相对该本体110打开90度，因套筒10的第一筒体12凸棱102限置该凸轮30进一步旋转故该机体120相对该盖体110在图10位置顺时针旋转90度，从而完成该盖体110相对机体120的180度打开。
关闭时，其操作与上述过程相反，在此不详述。
该折叠式电子装置可旋转打开90度，有利于观看其屏幕显示信息。此外，也可将该折叠式电子装置打开180度，从而向直板机形式打开，从而结合了直板机及折叠式电子装置两者的优点。
可以理解，该转动件50的容置孔522可省略，而使弹簧40直接抵持于转动件50的端壁上。
可以理解，该套筒10的第一凸块1020、第二凸块1022、第三凸块1040、第四凸块1042及该凸轮30的配合块32形状并不限于梯台状，其可为凸轮形状，其旋转角度也相应依不同形状而相应改变。
可以理解，该套筒10的第一凸块1020、第二凸块1022、第三凸块1040、第四凸块1042的高度并不限于H4＝H1＞H2＞H3，其也可在第一筒体12及第二筒体14的高度相反设置，使首先机体相对盖体打开90度，之后，盖体再相对本体打开90度。
可以理解，该定位槽34及该转动件50的限位槽520可省略其中之一，也可限制该铰链结构200的旋转角度。
可以理解，该凸轮30的定位槽34、该转动件50的限位槽520也可省略，而仅通过套筒10的第一凸块1020、第二凸块1022、第三凸块1040、第四凸块1042及该凸轮30的配合块32形状来限定旋转角度。

Claims (14)

1.一种铰链结构，其特征在于：该铰链结构包括：一套筒、二转轴、二凸轮、二弹性件及二转动件，该套筒包括一第一筒体，一第二筒体及一与该第一筒体及该第二筒体分别连接的连接部，该第一筒体、第二筒体内分别设有一隔板，每一隔板上设有若干凸块；每一凸轮上设有配合块，该凸轮中部开有一通孔；每一转动件开有一端孔，每一弹性件一端抵持于该凸轮，另一端抵持于该转动件；每一转轴包括一轴部，该转轴的轴部穿过该凸轮的通孔及该转动件的端孔，该转轴限定该转动件及该凸轮相对旋转，该第一筒体及该第二筒体的若干凸块分别与凸轮的配合块相配合，该弹性件提供使该凸轮与若干凸块相抵持的弹力。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该若干凸块分别为设在第一筒体的隔板上对称设置二第一凸块及二第二凸块，该第二筒体的隔板上对称设有二第三凸块及二第四凸块，该第一凸块的高度为H1，该第二凸块的高度为H2，该第三凸块的高度为H3，该第四凸块的高度为H4，上述高度满足如下关系：H4＝H1＞H2＞H3。
3.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于：该第一凸块、第二凸块、第三凸块、第四凸块分别呈梯台状，该凸轮的配合块为对应梯台状。
4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构的连接部为一中空筒体，该第一筒体及该第二筒体平行设置，该连接部分别垂直连接该第一筒体及该第二筒体，并分别与其相贯通。
5.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该转轴包括一凸缘部，该凸缘部设于该轴部一端，该转轴的轴部相对凸缘部一端开有一卡固孔，该轴部为非圆状，该凸轮的通孔及该转动件的端孔为对应非圆状。
6.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该转动件包括一柱状部及一卡合部，该柱状部开有一容置孔，该端孔开于该卡合部上，该容置孔及该端孔相互贯通，该弹性件容置于该转动件的容置孔内。
7.如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于：该柱状部的外周壁上开有一限位槽，其为弧形，角度为90度，该凸轮的外圆周壁上开有一定位槽，其为弧形，角度为90度，该套筒的第一筒体及第二筒体内分别设有一凸棱，其相邻若干凸块设置，该凸棱配合在该限位槽及定位槽内。
8.一折叠式电子装置，包括：一盖体、一机体及一铰链结构，该铰链结构分别转动连接该盖体及该机体，其特征在于：该铰链结构包括：一套筒、二转轴、二凸轮、二弹性件及二转动件，该套筒包括一第一筒体，一第二筒体及一与该第一筒体及该第二筒体分别连接的连接部，该第一筒体、第二筒体内分别设有一隔板，每一隔板上设有若干凸块；每一凸轮上设有配合块，该凸轮中部开有一通孔；每一转动件开有一端孔，每一弹性件一端抵持于该凸轮，另一端抵持于该转动件；每一转轴包括一轴部，该转轴的轴部穿过该凸轮的通孔及该转动件的端孔，该转轴限定该转动件及该凸轮相对旋转，该第一筒体及该第二筒体的若干凸块分别与凸轮的配合块相配合，该弹性件提供使该凸轮与若干凸块相抵持的弹力。
9.如权利要求8所述的折叠式电子装置，其特征在于：该若干凸块分别为设于第一筒体的隔板上对称设置二第一凸块及二第二凸块，该第二筒体的隔板上对称设有二第三凸块及二第四凸块，该第一凸块的高度为H1，该第二凸块的高度为H2，该第三凸块的高度为H3，该第四凸块的高度为H4，上述高度满足如下关系：H4＝H1＞H2＞H3。
10.如权利要求9所述的折叠式电子装置，其特征在于：该第一凸块、第二凸块、第三凸块、第四凸块分别呈梯台状，该凸轮的配合块为对应梯台状。
11.如权利要求8所述的折叠式电子装置，其特征在于：该铰链结构的连接部为一中空筒体，该第一筒体及该第二筒体平行设置，该连接部分别垂直连接该第一筒体及该第二筒体，并分别与该第一筒体及该第二筒体相贯通。
12.如权利要求8所述的折叠式电子装置，其特征在于：该转轴包括一凸缘部，该凸缘部设于该轴部一端，该转轴的轴部相对凸缘部一端开有一卡固孔，该轴部为非圆状，该凸轮的通孔及该转动件的端孔为对应非圆状。
13.如权利要求8所述的折叠式电子装置，其特征在于：该转动件包括一柱状部及一卡合部，该柱状部开有一容置孔，该端孔开于该卡合部上，该容置孔及该端孔相互贯通，该弹性件容置于该转动件的容置孔内。
14.如权利要求13所述的折叠式电子装置，其特征在于：该柱状部的外周壁上开有一限位槽，其为弧形，角度为90度，该凸轮的外圆周壁上开有一定位槽，其为弧形，角度为90度，该套筒的第一筒体及第二筒体内分别设有一凸棱，其相邻若干凸块设置，该凸棱配合在该限位槽及定位槽内。
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