CN201336006Y - 一种铰链装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种显示单元相对主机单元在打开的状态下，确保显示单元相对主机单元不转动的铰链装置，其包括轴杆、旋动托架、旋动凸轮、固定凸轮、弹性元件；固定凸轮的凸轮面和旋动凸轮的凸轮面上分别有相对应的凸轮突出面和凸轮槽；固定凸轮的凸轮面与凸轮突出面之间设置倾斜的防打开倾斜面；旋动凸轮的凸轮面与凸轮槽之间通过倾斜的配重倾斜面和防打开倾斜面相连；固定凸轮上的防打开倾斜面与旋动凸轮上的防打开倾斜面相对应；配重倾斜面突出于旋动凸轮的凸轮面。该铰链装置能够在显示单元相对于主机单元成小于或大于90°夹角时，产生更大的扭矩以平衡显示单元自身的重量，减小显示单元相对于基础单元转动的可能。

Description

一种铰链装置

技术领域

本实用新型涉及铰链装置，具体地说，是在笔记本电脑上使用的、用于连接笔记本电脑的主机单元与显示单元的铰链装置。

技术背景

最近，在信息通信技术飞速发展的同时，电脑几乎是作为必需品在提供给各种办公室、学校和家庭。尤其是不同于安装在特定空间的台式电脑(Desk Top Personal Computer)的笔记本电脑，因其携带方便、随时随地方便使用正在快速普及。

为了实现携带上的方便性，上述笔记本电脑由两部分组成，第一部分是由主板、CPU、各种芯片组、硬盘等存储装置、键盘及触摸板等数据输入设备、供应电源的电池及用于实现联机功能的局域网网卡等组成的主机单元，第二部分则是包括根据上述主机单元的操作及运行情况显示各种画面的液晶显示装置在内的显示单元，并且显示单元的一端通过铰链装置结合在上述主机单元上，从而形成相互折叠或打开的结构。

在上述笔记本电脑中，主机单元和显示单元的铰链装置已存在各种结构，大部分的结构是：显示单元在一定的外力作用下，相对于主机单元旋动，但不会自由旋动，因此可在用户选择的角度内稳定地保持打开的角度。

申请人韩国P.K.技术有限会社在CN101185046A公开了一种铰链装置，包括一个具有托架的轴，该托架固定在显示单元框架的一侧；一个系统托架，固定在基础单元的一侧，以允许轴旋转，并在显示单元旋转时固定住显示单元的位置；以及按顺序连接到轴上的固定凸轮、旋转凸轮(相当于本实用新型中的旋动凸轮)、多个片簧和引导垫圈；其中，固定凸轮包括在其中心形成的圆形通孔，从而不会与轴一起旋转，形成第一凸轮凹槽和第二凸轮凹槽，其相对于该通孔彼此面对，在第一凸轮凹槽和第二凸轮凹槽之间形成第一凸轮表面和第二凸轮表面，二者彼此面对，在第一凸轮表面的一侧有一个挡块，其在第一凸轮表面形成一定高度的突起；其中，旋转凸轮包括在其中心形成的角形凹槽，从而与轴一起旋转，形成第一凸轮表面和第二凸轮表面，其相对于该角形凹槽彼此面对，并分别对应于固定凸轮的第一凸轮凹槽和第二凸轮凹槽，在第一凸轮表面和第二凸轮表面之间形成第一凸轮凹槽和第二凸轮凹槽，从而对应于固定凸轮的第一凸轮表面和第二凸轮表面，在第一凸轮表面、第二凸轮表面、第一凸轮凹槽和第二凸轮凹槽的一定长度的内侧圆周上形成限动引导凸轮表面，从而对应于挡块。

其限动引导凸轮表面与挡块的作用是当显示单元相对于基础单元(相当于本实用新型中的主机单元)打开到最大角度时，挡块紧靠在旋转凸轮的第二限动引导凸轮凹槽的末端部分，从而不会进一步旋转。

因其是通过限动引导凸轮表面与挡块的配合来控制打开角度，因此上述专利申请存在的一个问题是：其旋转凸轮、固定凸轮的通用性、互换性差。换句话说，当笔记本生产商等企业在针对各种型号订购最大打开角度不同的铰链装置时，例如要求购买显示单元相对于主机单元打开的角度为160度、170度或180度等各种打开角度的铰链装置时，则必须根据该打开角度，分别另行制作并生产旋转凸轮、固定凸轮。为了另行制作并生产凸轮，必须根据打开角度另行制作适合凸轮的模具等，由于投资费用增加，生产单价必然上升，最终导致消费者满意度降低。

另外，在上述的CN101185046A还通过进一步改进的如下结构：第一凸轮凹槽和第二凸轮凹槽与第一凸轮表面和第二凸轮表面之间分别以斜面相连，当显示单元完全折叠在基础单元上形成零角度时，旋转凸轮的斜面与固定凸轮的斜面啮合并形成偏移；达到了如下目的：将上述基础单元和显示单元在折叠的状态下携带出行时，基础单元和显示单元的重心向下，此时基础单元或显示单元的重量比上述铰链装置防止自动旋动的力量小，因此上述基础单元或显示单元不会因自由落体运动而打开。

虽然该铰链装置可以预防显示单元在相对于基础单元在完全折叠的状态下打开，但是其仍存在另外一个问题：在外使用笔记本时，显示单元相对基础单元在打开的状态下，如果受外力影响(如车上振动)，无法确保显示单元相对基础单元不转动。尤其是当显示单元相对于基础单元成小于或大于90°夹角时，因显示单元自身的重量的原因，更增大了显示单元相对于基础单元转动的可能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种显示单元相对主机单元在打开的状态下，确保显示单元相对主机单元不转动的铰链装置，该铰链装置能够在显示单元相对于主机单元成小于或大于90°夹角时，产生更大的扭矩以平衡显示单元自身的重量，减小显示单元相对于基础单元转动的可能。

该铰链装置，包括固定连接在系统托架上的轴杆、转动连接在轴杆上的旋动托架、设置在轴杆上且上述旋动托架联动旋转的旋动凸轮、周向固定但轴向滑动连接在轴杆上的固定凸轮、设置在轴杆上的用于将固定凸轮的凸轮面沿轴向压紧在旋动凸轮的凸轮面上的弹性元件；固定凸轮的凸轮面和旋动凸轮的凸轮面上分别有相对应的凸轮突出面和凸轮槽；在轴杆周向方向上，固定凸轮的凸轮面与凸轮突出面之间设置倾斜的防打开倾斜面；在轴杆周向方向上，旋动凸轮的凸轮面与凸轮槽之间通过倾斜的配重倾斜面和防打开倾斜面相连；固定凸轮上的防打开倾斜面与旋动凸轮上的防打开倾斜面相对应；配重倾斜面突出于旋动凸轮的凸轮面。

配重倾斜面的作用就是确保显示单元相对主机单元打开的任意角度下，显示单元相对主机单元不转动。其工作原理：在显示单元相对于主机单元打开角度为90°时，形成旋动凸轮的凸轮面与固定凸轮的凸轮凸出面挤压并使弹性元件(如簧片)压缩的状态，从而持续使扭矩产生作用，显示单元相对于主机单元不旋动。但在显示单元相对于主机单元打开角度为小于90°(或大于90°)时，形成旋动凸轮配重倾斜面与固定凸轮的凸出面挤压并使弹性元件压缩的状态。此时因挤压量比90°时大，产生更大的扭矩平衡了显示单元自身的重量，显示单元相对于主机单元不旋动。固定凸轮上的防打开倾斜面与旋动凸轮上的防打开倾斜面相对应的结构，是为了主机单元和显示单元能够处于较可靠地处于折叠的状态，

为了进一步防止主机单元和显示单元在折叠的状态下打开，当旋动托架相对于系统托架完全折叠形成零角度时，固定凸轮上的防打开倾斜面与旋动凸轮上的防打开倾斜面在周向错开地啮合。

作为改进，凸轮突出面沿轴杆周向的两侧均通过防打开倾斜面与固定凸轮的凸轮面连接；凸轮槽沿轴杆周向的两侧均通过防打开倾斜面和配重倾斜面与旋动凸轮的凸轮面连接。这样主机单元和显示单元不论在逆时针方向或顺时针方向均能够处于较可靠地处于折叠的状态。

作为改进，凸轮突出面沿轴杆周向的两侧均通过防打开倾斜面与固定凸轮的凸轮面连接；凸轮槽沿轴杆周向的两侧均通过防打开倾斜面与旋动凸轮的凸轮面连接。当旋动托架相对于系统托架完全折叠形成零角度时，固定凸轮上的两个防打开倾斜面与旋动凸轮上的两个防打开倾斜面在周向均错开地啮合。这样不论在逆时针方向或顺时针方向能够防止主机单元和显示单元元在折叠的状态下打开。

作为改进，凸轮突出面为以轴杆为中心相对设置的第一、第二两个凸轮突出面；固定凸轮的凸轮面与第一、第二凸轮突出面之间均有防打开倾斜面；凸轮槽为以轴杆为中心相对设置的第一、第二两个凸轮槽；旋动凸轮的凸轮面与第一、第二凸轮槽之间均通过倾斜的配重倾斜面和防打开倾斜面相连；第一、第二凸轮突出面分别与第一、第二两个凸轮槽相对应。这样固定凸轮即有两个凸轮突出面和四个防打开倾斜面；旋动凸轮相应的也有两个凸轮槽、四个防打开倾斜面、四个配重倾斜面。固定凸轮的四个防打开倾斜面与旋动凸轮的四个防打开倾斜面相对应，主机单元和显示单元能够更加可靠地处于折叠的状态。由于有配重倾斜面，不论在显示单元相对于主机单元打开角度为小于90°或大于90°，均形成旋动凸轮配重倾斜面与固定凸轮的凸出面挤压并使弹性元件压缩的状态，以平衡显示单元自身的重量，显示单元相对于主机单元不旋动。

作为改进，固定凸轮与轴杆的连接结构为：轴杆包括角形部分，固定凸轮开有与轴杆角形部分相对应的角形孔，以实现固定凸轮与轴杆周向固定但轴向滑动连接，这是常见的连接结构。

作为改进，固定凸轮与轴杆的连接结构为：固定凸轮具有角形孔，角形孔由相对的两个平面、相对的两个同轴弧形面组成；轴杆具有角形部分，角形部分的外周由相对的两个平面、相对的两个同轴弧形面组成；轴杆的角形部分穿过固定凸轮的角形孔；角形部分的两个平面与角形孔的两个平面接触；角形部分的两个弧形面与角形孔的两个弧形面相切，角形部分两个弧形面的轴线与角形孔两个弧形面的轴线不同轴。这种结构实现了固定凸轮与轴杆周向固定但轴向滑动连接，但是这种结构十分便于装配。

另外，为了本铰链装置可以通用任何固定凸轮和旋动凸轮，以做到不再根据需求者要求的打开角度而需要另外制作固定凸轮和旋动凸轮，从而减少模具制作上的设备投资费用，最终降低产品价格；对本实用新型可以作如下改进：在轴杆上固定连接有止动垫圈，在止动垫圈与旋动托架之间设置有限制旋动托架转动角度的限位机构。通过在止动垫圈与旋动托架之间另行安装对显示单元相对于主机单元打开的角度进行限制的限位机构，由上述止动垫圈和限位机构来决定打开角度，从而可以通用任何固定凸轮和旋动凸轮的铰链装置。因此不再根据需求者要求的打开角度另外一一制作固定凸轮和旋动凸轮亦可，从而减少模具制作上的设备投资费用，最终提供可降低产品单价的铰链装置。

作为改进，在止动垫圈上沿轴杆周向开有具有某一圆周角的导向槽，旋动托架一侧设有伸入导向槽的阻拦凸起，从而使旋动托架和旋动凸轮以上述导向槽的圆周角度旋转；导向槽和阻拦凸起即是所述限位机构。这样，可通过更换具有的不同导向槽长度(相当于不同导向槽圆周角)的止动垫圈，来达到改变显示单元相对于主机单元打开的角度的目的，而无需重新制造具有不同结构的凸轮。也就是说，如采用本实用新型的铰链装置，则具有以下效果：在显示单元相对于主机单元打开的角度因需求者的要求不同而各自不同时，仅需更换成适合相应角度的止动垫圈，从而使得可共用固定凸轮和旋动凸轮。即，使得可在不受显示单元的旋转角度限制的情况下通用固定凸轮和旋动凸轮，从而不再需要根据各种旋转角度制作并生产形状不同的固定凸轮和旋动凸轮，因此可以削减因制作模具等而产生的不必要经费。该铰链装置是通过另外的止动垫圈限制显示单元相对于主机单元的最大打开角度，从而使得可在不受显示单元相对于主机单元打开的角度限制的情况下提供一种可以通用固定凸轮和旋动凸轮的铰链装置。

作为另一种改进，在旋动托架上沿轴杆周向开有具有某一圆周角的导向槽，止动垫圈一侧设有伸入导向槽的阻拦凸起，从而使旋动托架和旋动凸轮以上述导向槽的圆周角度旋转；导向槽和阻拦凸起即是所述限位机构。这样，可通过更换具有不同导向槽长度(相当于不同导向槽圆周角)的旋动托架，来达到改变显示单元相对于主机单元打开的角度的目的，而无需重新制造具有不同结构的凸轮。

附图说明

图1是本实用新型的铰链装置安装于笔记本电脑的示意图。

图2是本实用新型的铰链装置的装配示意图。

图3是本实用新型的铰链装置的主视图。

图4是图2的爆炸图。

图5是本实用新型的铰链装置的另一种爆炸图。

图6是应用于本实用新型的铰链装置的固定凸轮立体图。

图7是应用于本实用新型的铰链装置的旋动凸轮立体图。

图8是固定凸轮的展开图。

图9是显示旋动凸轮内外圈A、B的示意图。

图10是旋动凸轮外圈B的展开图。

图11是旋动凸轮内圈A的展开图。

图12、13分别表示显示单元相对主机单元的一种位置关系示意图、及该位置关系下的固定凸轮和旋动凸轮的咬合状态图。

图14、15分别表示显示单元相对主机单元的一种位置关系示意图、及该位置关系下的固定凸轮和旋动凸轮的咬合状态图。

图16、17分别表示显示单元相对主机单元的一种位置关系示意图、及该位置关系下的固定凸轮和旋动凸轮的咬合状态图。

图18、19分别表示显示单元相对主机单元的一种位置关系示意图、及该位置关系下的固定凸轮和旋动凸轮的咬合状态图。

图20、21分别表示显示单元相对主机单元的一种位置关系示意图、及该位置关系下的固定凸轮和旋动凸轮的咬合状态图。

图22是本实用新型的铰链装置中旋动托架与止动垫圈的连接关系的部分截面图。

图23是表示轴杆的第2角形部分与固定凸轮的连接示意图。

图24是固定凸轮示意图。

图25是旋动凸轮示意图。

附图中部分主要符号说明：

2：主机单元                          54：(旋动托架的)贯通孔

4：显示单元                          56：固定孔

10：显示装置                         58：(旋动托架的)第2托架

20：铰链装置                         60：阻拦凸起

30：系统托架                         62：止动垫圈

32：(系统托架的)第1托架              64：导向槽

34：(系统托架的第1托架上的)角形孔    70：簧片

36：系统托架的第2托架                80：垫片

38：PEM紧固螺母                      81：(垫片的)角形孔

40：轴杆                             100：固定凸轮

42：阻拦片                           102：(固定凸轮的)角形孔

44：第1角形部分                      110：第一凸轮凸出面

46：第2角形部分                      120：第二凸轮凸出面

50：旋动托架                         130：(固定凸轮的)第1凸轮面

52：(旋动托架的)第1托架              140：(固定凸轮的)第2凸轮面

112：(固定凸轮的)第1倾斜面(防打开倾斜面)

114：(固定凸轮的)第2倾斜面(防打开倾斜面)

122：(固定凸轮的)第3倾斜面(防打开倾斜面)

124：(固定凸轮的)第4倾斜面(防打开倾斜面)

200：旋动凸轮                        220：第二凸轮槽

202：(旋动凸轮的)贯通孔              230：(旋动凸轮的)第1凸轮面

210：第一凸轮槽                      240：(旋动凸轮的)第2凸轮面

211：(旋动凸轮的)第1倾斜面(配重倾斜面)

212：(旋动凸轮的)第2倾斜面(防打开倾斜面)

213：(旋动凸轮的)第3倾斜面(配重倾斜面)

214：(旋动凸轮的)第4倾斜面(防打开倾斜面)

221：(旋动凸轮的)第5倾斜面(配重倾斜面)

222：(旋动凸轮的)第6倾斜面(防打开倾斜面)

223：(旋动凸轮的)第7倾斜面(配重倾斜面)

224：(旋动凸轮的)第8倾斜面(防打开倾斜面)

实施具体方式

下面将依据附有本实用新型理想实施例的附图进行详细说明。

图1是图示本实用新型的铰链装置安装于显示装置上的关系的简要侧视图，图2是图1中的铰链装置的结合侧视图，图3是图2的正视图，图4是图2的分解侧视图。

如图1-4所示，主机单元2包括各种存储装置、包括数据输入设备及电池等在内，显示单元4包括根据上述主机单元的操作及运行情况显示各种画面的液晶显示装置在内，显示单元的一端通过本实用新型的铰链装置结合在上述主机单元上，从而形成相互折叠或打开的显示装置10。

本实用新型的铰链装置20由包括固定安装在主机单元2框架结构上的系统托架30、一端固定结合在系统托架上且不旋转的轴杆40、依次结合在上述轴杆40上的阻拦片42、定位垫圈48、止动垫圈62、能够相对于轴杆旋转------同时固定结合在显示单元4框架结构一侧的旋动托架50、铰链结构等组成。

上述轴杆40一侧四周设有一体的阻拦片42，该阻拦片42的两边设有两面相对形成平面的第1角形部分44和第2角形部分46，此处的第1角形部分44固定结合在系统托架30上，第2角形部分46使旋动托架50能够旋动。

与上述轴杆40的第1角形部分44结合的系统托架30由设有用于插入上述第1角形部分44的角形孔34的第1托架32、从第1托架32的一端沿直角方向弯曲的第2托架36、从第2托架36的下部延伸并固定结合在上述主机单元2框架结构上的PEM紧固螺母38等构成。与上述轴杆40的第2角形部分46结合且能够旋动的旋动托架50由设有用于插入上述第2角形部分46的圆形贯通孔54的第1托架52和从该第1托架52的一端沿直角方向弯曲并固定结合在上述显示单元4框架结构上的第2托架58构成。

在此，设置在上述旋动托架50的第1托架52上的贯通孔54一侧设有用于插入设置在下述旋动凸轮200一侧的固定凸起250的固定孔56，对此后面将予以详细说明。

同时，图22是表示本实用新型的铰链装置中，旋动托架与止动垫圈的结合关系的部分截面图。如图所示，旋动托架50的贯通孔54周围一侧设有阻拦凸起60，设在轴杆40上的止动垫圈62以一定角度沿圆周(或者说沿轴杆周向)设有导向槽64。在此，上述阻拦凸起60随着旋动托架50的旋转动作，在上述止动垫圈62的导向槽64内旋动，阻拦凸起沿着止动垫圈的导向槽旋转，从而使旋动托架和旋动凸轮以上述导向槽的圆周角度旋转。

如图2至图11、图22所示，上述铰链结构包括为插入上述轴杆40的第2角形部分46且能够旋转而设有圆形贯通孔202的旋动凸轮200、设有与上述轴杆40的第2角形部分46对应的角形孔102的固定凸轮100、插入上述轴杆40的第2角形部分46的多个簧片70及导向垫圈72、固定结合在上述轴杆40的第2角形部分46末端的螺母74。

再者，如图5所示在上述旋动托架50的第1托架52和旋动凸轮200之间也可以再设置用于减少因相互磨擦而产生的磨损的垫片80。该垫片80上设有与上述轴杆40的第2角形部分46对应的角形孔81，使其不相对于轴杆40旋转。

在此，如上所述，上述旋动凸轮200上设有第一、第二凸轮槽210、220的面的背面一侧凸出设置固定凸起250，该固定凸起250插入设置在上述旋动托架50的第1托架52贯通孔54一侧的固定孔56，从而使得在相对于上述旋动托架50的轴杆40旋动时，旋动凸轮200也联动旋转。

在上述轴杆40的第1角形部分44插入设置在系统托架30的第1托架32上的角形孔34并使之固定结合。在轴杆40的第2角形部分46插入定位垫圈48和止动垫圈62后，再插入设置在旋动托架50的第1托架52上的贯通孔54。上述止动垫圈62设有与轴杆40的第2角形部分46对应的角形孔(未赋予序号)，使其不相对于轴杆40旋转。其次，将旋动凸轮200的贯通孔202插入在轴杆40的第2角形部分46，同时旋动凸轮200的固定凸起250插入设置在预先插入的旋动托架50的第1托架52一侧的固定孔56并使之固定。再者，将固定凸轮100的角形孔102插入第2角形部分46，并连续插入设置在多个簧片70上的贯通孔。最后，再插入螺母84，并与轴杆40的端部结合即可。此时，最后结合的螺母74在通过设定好紧固值的扭矩进行调节后，可以铆接处理并结束组装，也可以在没有上述螺母的情况下直接铆接处理并最终结束组装。

在完成组装的状态下，设置在系统托架30的第2托架36一面上的PEM紧固螺母38固定结合在主机单元2的框架结构上，并且上述旋动托架50的第2托架58固定结构在显示单元4的框架结构上即可。

按上述结构组装并结合在显示装置中的铰链装置20的工作原理说明如下。

在主机单元2在桌面上水平放置的状态下，若以该主机单元2为中心使显示单元4产生角度旋动，则固定设置在上述显示单元4的框架结构上的旋动托架50旋动，因而旋动凸轮200也联动旋动。此时，上述系统托架30由于PEM紧固螺母38固定结合在主机单元2的框架结构上，因此保持固定的位置，并且由于轴杆40的第1角形部分44插入并固定系统托架30的第1托架32角形孔34上，因此轴杆40也不旋转，保持固定的位置。因此，与轴杆40的第2角形部分46相配合的有角形孔的止动垫圈62、有角形孔的垫片80和有角形孔的固定凸轮100与轴杆40一样，也不旋转，保持固定状态。即，在依次结合在上述轴杆40上的系统托架30的第1托架、止动垫圈62、旋动托架50的第1托架52、垫片80、旋动凸轮200、固定凸轮100、多个簧片70、导向垫圈72及螺母74中，仅有旋动托架50和旋动凸轮200联动旋转。

其原因是，如上所述，在上述旋动托架50的第1托架52上的贯通孔54和旋动凸轮200的贯通孔202均设置成圆形，并插入上述轴杆40的第2角形部分46，从而不受上述轴杆40的第2角形部分46的干涉，既能滑动，又能旋转。相反，上述止动垫圈62、垫片80和固定凸轮100的贯通孔设有与上述轴杆40的第2角形部分46对应的角形孔102，因而与上述轴杆40一样，保持固定状态。

图6、7是应用于本实用新型的铰链装置的固定凸轮和旋动凸轮的侧视图，图8及图10、11是固定凸轮和旋动凸轮的展开图。图12至图21是依次表示在本实用新型的铰链装置中，固定凸轮和旋动凸轮随着显示单元旋动角度而旋转的关系的工作状态图。图12、13表示固定凸轮和旋动凸轮咬合的状态，图14、15表示在显示单元相对于主机单元完全折叠的状态下固定凸轮和旋动凸轮的咬合状态，图16-21表示在显示单元相对于主机单元以一定角度打开的状态下固定凸轮和旋动凸轮的咬合状态。

如图所示，固定凸轮100中央设有用于插入轴杆40的第2角形部分46并使之不与上述轴杆40一起联动的角形孔102，其凸轮面130、140上设有以一定高度凸出并以180度角相对的第一凸轮凸出面110和第二凸轮凸出面120，上述角形孔102则在上述两个凸出面之间。第一凸轮凸出面110沿轴杆周向方向(或者固定凸轮周向方向)的两侧和凸轮面130、140之间设有以一定角度倾斜的防打开倾斜面，即，第1倾斜面112和第2倾斜面114；第一凸轮凸出面120沿轴杆周向方向(或者固定凸轮周向方向)的两侧和凸轮面130、140之间设有以一定角度倾斜的防打开倾斜面，即，第3倾斜面122和第4倾斜面124。也就是说，上述固定凸轮100的第一凸轮凸出面110两边设有用于与第1凸轮面130和第2凸轮面140相连的第1倾斜面112和第2倾斜面114。上述固定凸轮100的第二凸轮凸出面120两边也设有用于与第1凸轮面130和第2凸轮面140相连的第3倾斜面122和第4倾斜面124。

在轴杆周向方向上，旋动凸轮的凸轮面与凸轮槽之间设置倾斜的防打开倾斜面；固定凸轮上的防打开倾斜面与旋动凸轮上的防打开倾斜面相对应。

同时，上述旋动凸轮200中央设有用于插入轴杆40的第2角形部分46并使之能够相对于上述轴杆40自动旋转的圆形贯通孔202，其凸轮面230、240上设有以一定深度凹陷并以180度角相对的第一凸轮槽210和第二凸轮槽220，上述贯通孔202则在上述两个槽之间。

第一凸轮槽210和第1凸轮面230之间设有以一定角度倾斜的两个倾斜面：一个是配重倾斜面即第1倾斜面211、一个是防打开倾斜面即第2倾斜面212。

第一凸轮槽210和第2凸轮面240之间设有以一定角度倾斜的两个倾斜面：一个是配重倾斜面即第3倾斜面213、一个是防打开倾斜面即第4倾斜面214。

第二凸轮槽220和第1凸轮面230之间设有以一定角度倾斜的两个倾斜面：一个是配重倾斜面即第5倾斜面221、一个是防打开倾斜面即第6倾斜面222。

第二凸轮槽220和第2凸轮面240之间设有以一定角度倾斜的两个倾斜面：一个是配重倾斜面即第7倾斜面223、一个是防打开倾斜面即第8倾斜面224。

即，上述旋动凸轮200的第一凸轮槽210沿轴杆周向(或者旋动凸轮周向)的两边设有用于与第1凸轮面230和第2凸轮面240相连的第1、2倾斜面211、212和第3、4倾斜面213、214。上述旋动凸轮200的第二凸轮槽220两边也设有用于与第1凸轮面230和第2凸轮面240相连的第5、6倾斜面221、222和第7、8倾斜面223、224。

并且，所有的配重倾斜面均突出于旋动凸轮的凸轮面，即，第1、5倾斜面突出于旋动凸轮的第1凸轮面230，第3、7倾斜面突出于旋动凸轮的第2凸轮面240。

上述旋动凸轮200的第一、第二凸轮槽210、220分别与上述固定凸轮100的第一、第二凸轮凸出面110、120对应，相互重叠；旋动凸轮200的防打开倾斜面即第2、4、6、8倾斜面212、214、222、224分别与上述固定凸轮100的防打开倾斜面即第1、2、3、4倾斜面112、114、122、124对应，相互重叠。

在此，上述固定凸轮100的第一、第二凸轮凸出面110、120和旋动凸轮200的第一、第二凸轮槽210、220在咬合一致的状态下，多少会出现松动现象。即，若将主机单元2和显示单元4完全折叠并使其角度达到0度的状态时固定凸轮100的第一、第二凸轮凸出面110、120和旋动凸轮200的第一、第二凸轮槽210、220完全咬合一致的状态(参照图12、13)，则在将显示装置10倒置时，上述固定凸轮100的第一、第二凸轮凸出面110、120和旋动凸轮200的第一、第二凸轮槽210、220在相互咬合的状态下会出现松动现象，因此上述主机单元2和显示单元4在完全折叠的状态下多少会具有一定的活动性。

因此，为使上述松动现象不出现，在显示装置10的主机单元2和显示单元4完全折叠的状态，即主机单元2和显示单元4的打开角度为0时，如图14、15所示，通过使固定凸轮100的第1、2、3、4倾斜面(防打开倾斜面)112、114、122、124错开旋动凸轮200的第2、4、6、8倾斜面(防打开倾斜面)212、214、222、224，使得因相互磨擦而持续产生的扭矩发挥作用，并且只要没有比该扭矩更大的外力产生作用，显示单元4相对于主机单元2就不具有活动性。

若在显示单元4相对于主机单元2完全折叠的状态下，以比上述扭矩更大的力量掀起显示单元4并向上旋转角度，则随着显示单元4的旋动，旋动托架50联动旋动，因此旋动凸轮200也联动旋动。当然，此时上述固定凸轮100不相对于轴杆40旋动，保持固定状态。

因此，上述旋动凸轮200相对于固定凸轮100旋转，而旋动凸轮200的第2、8倾斜面212、224或第4、6倾斜面214、222(反向转动时)相对于上述固定凸轮100的第1、4倾斜面112、124或第2、3倾斜面114、122(反向转动时)产生磨擦并旋转的状态即为显示单元4相对于主机单元2旋动角度的状态，如上所述，旋动凸轮200的第2、8倾斜面212、224或第4、6倾斜面214、222(反向转动时)挤压凸出的固定凸轮100的第1、4倾斜面112、124或第2、3倾斜面114、122(反向转动时)并旋转，从而形成多个簧片70被压缩的状态，此时在所设定扭矩的作用下，上述显示单元4不会相对于主机单元2自由旋动，而保持完全折叠的状态。

若在显示单元4相对于主机单元2打开角度为90°时，如图16、17所示。即，形成旋动凸轮200第1、2凸轮面230、240与固定凸轮100的第一、第二凸轮凸出面110、120挤压并使簧片70压缩的状态，从而持续使扭矩产生作用，显示单元4相对于主机单元2不旋动。

若在显示单元4相对于主机单元2打开角度为小于90°或大于90°时，如图18、19和图20、21所示。即，形成旋动凸轮200第1、7倾斜面(配重倾斜面)211、223或第3、5倾斜面(配重倾斜面)213、221(反向转动时)与固定凸轮100的第一、第二凸轮凸出面110、120挤压并使簧片70压缩的状态。由于配重倾斜面均突出于旋动凸轮的凸轮面，所以此时簧片70的压缩量比打开角度为90°时大，平衡了显示单元4自身的重量，从而保证扭矩产生作用，显示单元4相对于主机单元2不旋动。

显示单元4相对于上述主机单元2的旋转角度由插入轴杆40的止动垫圈62的导向槽64角度决定。即，如图22所示，止动垫圈62的导向槽64的圆周角角度为150度时，旋动托架50的旋动角度被限制在150度以内。具体地说，在显示单元4相对于主机单元2处于完全重叠的状态时，设置在旋动托架50的第1托架52一侧的阻拦凸起60，形成贴紧止动垫圈62的导向槽64一端的状态，并且随着显示单元4的旋转，旋动托架50联动旋转，直到上述阻拦凸起60贴紧止动垫圈62的导向槽64另一端，则不会再进行旋转。因此，显示单元4相对于主机单元2的旋转角度，即打开的最大角度由止动垫圈62的导向槽64角度决定，因而应用于本实用新型的固定凸轮100和旋动凸轮200可以通用。即，想要在显示装置10中将显示单元4相对于主机单元2的打开角度限制为任意角度时，仅更换适合上述任意圆周角角度的止动垫圈62即可，从而使本实用新型的固定凸轮100和旋动凸轮200可以通用，不再需要制作不必要的模具并另外生产固定凸轮100和旋动凸轮200。该铰链装置是通过另外的止动垫圈限制显示单元相对于主机单元的最大打开角度，从而使得可在不受显示单元相对于主机单元打开的角度限制的情况下提供一种可以通用固定凸轮和旋动凸轮的铰链装置。

作为参考，上述固定凸轮100和旋动凸轮200因频繁磨擦而产生磨损，这一点令人担心，但由于使用公知的MIM技术(在塑料挤压工艺中混合烧结工艺，可获得很高的表面亮度和尺寸精确度；适合大量生产形状复杂的产品，目前在电脑及电子零部件中大量使用。)生产凸轮，从而增加了耐磨性。

另外，为预防凸轮磨损，可在旋动托架50和旋动凸轮200之间设置可相对于轴杆40旋转的垫片80(如图5)。

同时，为预防上述止动垫圈62和旋动托架50的第1托架因不断磨擦而产生磨损，也可以在上述旋动托架50的第1托架和止动垫圈62之间设置可相对于轴杆40旋转的垫圈(未示出)。

另外，为减少磨损，在上述固定凸轮的第1、2凸轮面和第一、二凸轮凸出面上，以及在旋动凸轮的第1、2凸轮面上均设有油槽。

另外，为了便于装配，参见图23，轴杆40第2角形部分的外周由相对的两个平行的平面450、相对的两个同轴弧形面451组成；固定凸轮100的角形孔102由相对的两个平面150、相对的两个同轴弧形面151组成；轴杆第2角形部分轴杆的角形部分穿过固定凸轮的角形孔；角形部分的两个平面450与角形孔的两个平面150接触；角形部分的两个弧形面451与角形孔的两个弧形面151相切，角形部分两个弧形面451的轴线与角形孔两个弧形面151的轴线不同轴。

本实用新型提供通过另行安装对显示单元相对于主机单元打开的角度进行限制的止动垫圈，并且为使旋转角度受到该止动垫圈的限制，而在旋动托架的一侧设置阻拦凸起，由上述止动垫圈来决定打开角度，从而可以通用任何固定凸轮和旋动凸轮的铰链装置。即，采用相同的固定凸轮和旋动凸轮，但可根据止动垫圈的形状决定显示单元相对于主机单元打开的角度，因此不再根据需求者要求的打开角度另外一一制作固定凸轮和旋动凸轮亦可，从而减少模具制作上的设备投资费用，最终提供可降低产品单价的铰链装置。

另外，通过固定凸轮和旋动凸轮的配合作用，该铰链装置可防止主机单元和显示单元在折叠的状态下打开；且可使显示单元相对主机单元打开的任意角度下，均能确保显示单元相对主机单元不转动。

Claims (10)

1.铰链装置，包括固定连接在系统托架上的轴杆、转动连接在轴杆上的旋动托架、设置在轴杆上且上述旋动托架联动旋转的旋动凸轮、周向固定但轴向滑动连接在轴杆上的固定凸轮、设置在轴杆上的用于将固定凸轮的凸轮面沿轴向压紧在旋动凸轮的凸轮面上的弹性元件；固定凸轮的凸轮面和旋动凸轮的凸轮面上分别有相对应的凸轮突出面和凸轮槽；在轴杆周向方向上，固定凸轮的凸轮面与凸轮突出面之间设置倾斜的防打开倾斜面；其特征是：在轴杆周向方向上，旋动凸轮的凸轮面与凸轮槽之间通过倾斜的配重倾斜面和防打开倾斜面相连；固定凸轮上的防打开倾斜面与旋动凸轮上的防打开倾斜面相对应；配重倾斜面突出于旋动凸轮的凸轮面。

2.根据权利要求1所述的铰链装置，其特征是：当旋动托架相对于系统托架完全折叠形成零角度时，固定凸轮上的防打开倾斜面与旋动凸轮上的防打开倾斜面在周向错开地啮合。

3.根据权利要求1所述的铰链装置，其特征是：凸轮突出面沿轴杆周向的两侧均通过防打开倾斜面与固定凸轮的凸轮面连接；凸轮槽沿轴杆周向的两侧均通过防打开倾斜面和配重倾斜面与旋动凸轮的凸轮面连接。

4.根据权利要求3所述的铰链装置，其特征是：当旋动托架相对于系统托架完全折叠形成零角度时，固定凸轮上的两个防打开倾斜面与旋动凸轮上的两个防打开倾斜面在周向均错开地啮合。

5.根据权利要求1所述的铰链装置，其特征是：凸轮突出面为以轴杆为中心相对设置的第一、第二两个凸轮突出面；固定凸轮的凸轮面与第一、第二凸轮突出面之间均有防打开倾斜面；凸轮槽为以轴杆为中心相对设置的第一、第二两个凸轮槽；旋动凸轮的凸轮面与第一、第二凸轮槽之间均通过倾斜的配重倾斜面和防打开倾斜面相连；第一、第二凸轮突出面分别与第一、第二两个凸轮槽相对应。

6.根据权利要求1-5所述的任一种铰链装置，其特征是：固定凸轮与轴杆的连接结构为：轴杆包括角形部分，固定凸轮开有与轴杆角形部分相对应的角形孔。

7.根据权利要求1-5所述的任一种铰链装置，其特征是：在轴杆上固定连接有止动垫圈，在止动垫圈与旋动托架之间设置有限制旋动托架转动角度的限位机构。

8.根据权利要求7所述的铰链装置，其特征是：在止动垫圈上沿轴杆周向开有具有某一圆周角的导向槽，旋动托架一侧设有伸入导向槽的阻拦凸起，从而使旋动托架和旋动凸轮以上述导向槽的圆周角度旋转；导向槽和阻拦凸起即是所述限位机构。

9.根据权利要求7所述的铰链装置，其特征是：在旋动托架上沿轴杆周向开有具有某一圆周角的导向槽，止动垫圈一侧设有伸入导向槽的阻拦凸起，从而使旋动托架和旋动凸轮以上述导向槽的圆周角度旋转；导向槽和阻拦凸起即是所述限位机构。

10.根据权利要求1-5所述的任一种铰链装置，其特征是：固定凸轮与轴杆的连接结构为：固定凸轮具有角形孔，角形孔由相对的两个平面、相对的两个同轴弧形面组成；轴杆具有角形部分，角形部分的外周由相对的两个平面、相对的两个同轴弧形面组成；轴杆的角形部分穿过固定凸轮的角形孔；角形部分的两个平面与角形孔的两个平面接触；角形部分的两个弧形面与角形孔的两个弧形面相切，角形部分两个弧形面的轴线与角形孔两个弧形面的轴线不同轴。

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