WO2019179385A1 - 一种低扭矩摩擦铰链 - Google Patents

一种低扭矩摩擦铰链 Download PDF

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周元跃
王延强
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杭州安费诺飞凤通信部品有限公司
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections

Definitions

  • a low-torque friction hinge includes a first connecting plate and a second connecting plate, wherein the first connecting plate and the second connecting plate respectively have a rotating connection side, and the first connecting plate and the second connecting plate are in their rotational connection a side having an embedded key and a groove, and a friction structure disposed between the convex key and the groove wall of the groove, the friction structure providing a relative rotation of the first connecting plate and the second connecting plate
  • a sheet-like friction member is disposed, and an end portion of the male key and/or a groove wall of the groove is provided with a hole for accommodating the sheet-like friction member.
  • the invention has the advantages of simple structure and small volume, and is very suitable for a smaller electronic product which is smaller and lighter than a notebook computer, and requires a certain torque to open or close the hinge, and can provide a certain operational feeling. , but not too much torque to reach the level of positioning at any time to stop turning.
  • Embodiment 1 is a schematic view of Embodiment 1 of the present invention.
  • the sheet-like friction member 3 further includes a positioning handle 32 having a positioning groove 33 that cooperates with the positioning handle 32, so that the sheet-like friction member 3 is connected to the hole 30 by means of anti-rotation positioning.
  • the sheet-like friction member 3 can also be connected to the hole 30 by means of a card, partial interference, or the like, and becomes integral with the second web 2 in synchronism.
  • the sheet-like friction member 3 may be a sheet metal stamping.
  • Figure 5 shows the process of opening the hinge.
  • Embodiment 2 Another embodiment of the friction structure is provided in this embodiment.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

一种低扭矩摩擦铰链，包括分别具有转动连接侧的第一连接板（1）和第二连接板（2），第一连接板（1）和第二连接板（2）在其转动连接侧具有嵌入配合的凸键（20）和凹槽（10），且在凸键（20）和凹槽（10）的槽壁（11）之间设置有摩擦结构，以提供第一连接板（1）和第二连接板（2）相对转动时的阻力，摩擦结构中设置有片状摩擦部件（3），凸键（20）的端部和/或凹槽（10）的槽壁（11）设置有容置片状摩擦部件（3）的孔（30）。该摩擦铰链结构简单、体积小，适合于比笔记本电脑更小更轻的较小型电子产品，且需要输入一定的扭矩才能打开或闭合铰链，能够提供一定的操作手感，又不至于扭矩太大而达到随时停止转动随时定位的程度。

Description

一种低扭矩摩擦铰链 技术领域
本发明涉及一种铰链，尤其涉及用于可穿戴设备(如手表、头盔、无线耳机盒等)、3C消费电子产品等低扭矩设备中的铰链，该铰链尤其为一种低扭矩摩擦铰链。
背景技术
常见的摩擦铰链多用于笔记本电脑等具有一定重量的电子产品中，提供随时停止转动随时定位的功能。这些摩擦铰链的结构常见的有簧管与轴的配合；在双轴铰链中，还有碟簧和与两轴都套在一起的固定架配合摩擦的结构。这些摩擦铰链都具有相当的扭矩及一定的体积，对于在某些不需要随时停止转动随时定位的功能，但又要有一定的操作感觉的电子产品的应用，反而带来了使用不便，并且也不适于在比较小、轻的电子产品中应用，比如可穿戴设备(如手表、头盔、无线耳机盒等)、3C消费电子产品等低扭矩设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低扭矩摩擦铰链，既能够提供一定的操作手感，又便于设计为扭矩不太大而不会达到随时停止转动随时定位的程度且体积小，尤其适合于比笔记本电脑更小更轻的较小型电子产品。为此，本发明采用以下技术方案：
一种低扭矩摩擦铰链，包括第一连接板和第二连接板，其特征在于第一连接板和第二连接板分别具有转动连接侧，第一连接板和第二连接板在它们的转动连接侧具有嵌入配合的凸键和凹槽，且在所述凸键和所述凹槽的槽壁之间设置有摩擦结构，所述摩擦结构提供第一连接板和第二连接板相对转动时的阻力，所述摩擦结构中设置有片状摩擦部件，所述凸键的端部和/或所述凹槽的槽壁设置有容置所述片状摩擦部件的孔。
进一步地，所述第一连接板的转动连接侧固定连接轴，所述容置片状摩擦部件的孔设置在所述第二连接板上，所述片状摩擦部件固定在所述孔中，所述片状摩擦部件具有开口的环，并利用所述环的弹性而与所述轴夹紧配合。
进一步地，所述片状摩擦部件还包括定位柄部，所述孔具有与所述定位柄部配合的定位槽。
进一步地，所述第二连接板的转动连接侧具有一个凸键，所述第一连接板的转动连接侧 具有与第二连接板的所述一个凸键嵌入配合的一个凹槽，所述凹槽的槽壁和所述一个凸键设置所述轴的轴孔，所述槽壁上的轴孔为通孔，所述第二连接板的所述一个凸键的端部在其上的轴孔周围设置容置片状摩擦部件的孔。
进一步地，所述片状摩擦部件为碟簧片，所述片状摩擦部件套在所述铰链的轴上，并且被压紧在第一连接板和第二连接板之间，而与其所接触的部件形成所述摩擦结构，所述接触的部件为第一连接板和/或第二连接板的一部分或固定连接的部件。
进一步地，所述片状摩擦部件为摩擦片，并被弹性部件支撑，所述片状摩擦部件套在所述铰链的轴上，并且被压紧在第一连接板和第二连接板之间，而与其所接触的部件形成所述摩擦结构，所述接触的部件为第一连接板和/或第二连接板的一部分或固定连接的部件。
进一步地，所述第二连接板的转动连接侧具有一个凸键，所述第一连接板的转动连接侧具有与第二连接板的所述一个凸键嵌入配合的一个凹槽，所述凹槽的槽壁和所述一个凸键设置所述轴的轴孔，所述槽壁上的轴孔为通孔，所述第二连接板的所述一个凸键的端部在其上的轴孔周围设置容置片状摩擦部件的孔；所述碟簧片或被弹性部件支撑的摩擦片被所述凹槽的槽壁和/或所述孔的底部所压紧，而与所述凹槽的槽壁和/或所述孔的底部形成所述摩擦结构。
进一步地，所述片状摩擦部件为钣金冲压件。
进一步地，第一连接板和第二连接板为弧形板，并在铰链处于闭合时，第一连接板和第二连接板衔接为连续的弧面。
由于采用本发明的技术方案，本发明结构简单、体积小，非常适合于比笔记本电脑更小更轻的较小型电子产品，且需要输入一定的扭矩才能打开或闭合铰链，能够提供一定的操作手感，又不至于扭矩太大而达到随时停止转动随时定位的程度。
附图说明
图1为本发明实施例1的示意图。
图2为图1的A部位的放大图。
图3为本发明实施例1一种结构的爆炸图。
图4为本发明实施例1另一种结构的爆炸图。
图5为本发明实施例1、2的铰链打开过程示意图。
图6为实施例1夹片和轴的一种配合示意图。
图7为实施例1夹片和轴的另一种配合示意图。
图8为本发明实施例2的爆炸图。
图9为本发明实施例2的摩擦结构的剖视放大图。
图10为实施例2碟簧片的一种设置方式示意图。
图11为实施例2碟簧片的另一种设置方式示意图。
具体实施方式
参照附图1-7，实施例1。本发明提供的低扭矩摩擦铰链，包括第一连接板1和第二连接板2，第一连接板1和第二连接板2是铰链安装到其所应用的电子产品上的连接部件。第一连接板1和第二连接板2分别具有转动连接侧，第一连接板1和第二连接板2在转动连接侧进行转动连接。以上所述的第一连接板、第二连接板中的连接板泛指薄型的部件，可以是整块板或框架等结构，可以是平面形的或弧形的或有弯折的或具备具有凸起的结构，只要整体取向是薄的。
本实施例中，第一连接板1和第二连接板2为弧形板，并在铰链处于闭合时，第一连接板1和第二连接板2衔接为连续的弧面。
第一连接板1和第二连接板2在它们的转动连接侧具有嵌入配合的凸键和凹槽，在本实施例中，所述第二连接板2的转动连接侧具有一个凸键20，所述第一连接板1的转动连接侧具有与第二连接板的所述一个凸键20嵌入配合的一个凹槽10。凹槽和凸键的数量根据尺寸的变化可以有变化，但一般设置为一个。
在所述凸键20和所述凹槽的槽壁11之间设置有摩擦结构，所述摩擦结构提供第一连接板和第二连接板相对转动时的阻力，所述摩擦结构中设置有片状摩擦部件3，所述凸键20的端部和/或所述凹槽的槽壁11设置有容置片状摩擦部件3的孔30。片状摩擦部件3能够提供较小的摩擦力，且如果需要调节可以逐片增加，既能够提供一定的操作手感，又不至于扭矩太大而达到随时停止转动随时定位的程度，并且体积小，可以容置于所述凸键20的端部和/或所述凹槽的槽壁11的孔30中。本发明片状摩擦部件3的环的外径可做到只有1.9mm，占 用空间小，本发明的摩擦结构非常适合用于比笔记本电脑更小更轻的较小型电子产品，作为提供操作手感之用。
本实施例中，采用片状摩擦片的孔壁进行摩擦配合。所述第一连接板1的转动连接侧固定连接轴4，所述容置片状摩擦部件的孔30设置在所述第二连接板上，所述片状摩擦部件3固定在所述孔30中，所述片状摩擦部件3具有环31，环31开口35而具有弹性，当轴4插入所述片状摩擦部件3后的环31中后，环31产生变形而对轴4产生径向的压力而夹紧配合，利用环的内壁(即所述孔壁)与轴进行摩擦配合，产生摩擦扭矩，提供上述操作手感。如图6、7所示，根据需要的摩擦阻力扭矩，片状摩擦部件3的数量可以是一片或多片，以调节到需要的手感。
可以是第一连接板1固定连接轴4，而第二连接板2连接片状摩擦部件3，或者第二连接板2固定连接轴4，而第一连接板1连接片状摩擦部件3；如果轴4是分段的，也可第一连接板的一侧固定连接轴4另一侧连接片状摩擦部件3，而第二连接板2的一侧连接片状摩擦部件3而另一侧固定连接轴4。
在本实施例中，所述凹槽的槽壁11和键20分别设置所述轴4的轴孔41、42，所述轴孔41为通孔，所述第二连接板的所述一个凸键20的端部在轴孔42周围设置容置片状摩擦部件的孔30，轴4和轴孔41固定连接。如图3、4所示，轴4可以是一整根，也可以是分成两段而各和一侧的轴孔41固定连接。
所述片状摩擦部件3还包括定位柄部32，所述孔30具有与所述定位柄部32配合的定位槽33，从而使片状摩擦部件3采用防转定位的方式和孔30连接，片状摩擦部件3也可采用卡、局部过盈等方式连接到孔30中，而与第二连接板2成为同步运动的整体。
所述片状摩擦部件3可以为钣金冲压件。
图5显示了所述铰链的打开的过程。
参照附图5、8-11，实施例2。本实施例中对摩擦结构提供了另一种实施方式。
片状摩擦部件3为碟簧片或被弹性部件支撑的摩擦片，所述片状摩擦部件3套在所述铰链的轴4上，并且被所述凹槽的槽壁12和所述孔30的底部34所压紧，而与所述凹槽的槽壁12和所述孔30的底部34形成所述摩擦结构，所述轴4可以和第一连接板1和第二连接板2 均是活套关系，或只和第一连接板1和第二连接板2中的其中一个是活套关系。
片状摩擦元件可以是间隙配合地置于孔30中或固定连接在孔30中。
本实施例中，利用片状摩擦元件3的端面(顶面和/或底面)进行摩擦配合，如图9、10所示，在片状摩擦元件3采用一片碟形弹簧片时且间隙配合地置于孔30中，碟形弹簧片的顶面和底面与凹槽的槽壁12和所述孔30的底部34产生摩擦配合，否则只有顶面与所述凹槽的槽壁12产生摩擦配合。
如图11所示，当需要调节手感，设置三片以上的碟簧片时，第一片碟簧片的顶面或者还有最后一片碟簧片的底面可以起到上述摩擦作用，作为摩擦片，而处在中间的碟簧片则起到对摩擦片支撑的弹性部件的作用。
碟形弹簧片也可为钣金冲压片，组装好后碟形弹簧片在轴向被压缩后产生弹性变形，在端面上产生摩擦而提供摩擦力。
同样地，本实施例中的碟形弹簧片3的外径可做到只有1.9mm，总用空间小。
本实施例的其它部分和实施例1相同。
本发明的低扭矩摩擦铰链非常适合用于比如可穿戴设备(如手表、头盔、无线耳机盒等)、3C消费电子产品等低扭矩设备，提供更佳的适配于这种设备操作的手感。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。

Claims (9)

  1. 一种低扭矩摩擦铰链，包括第一连接板和第二连接板，其特征在于第一连接板和第二连接板分别具有转动连接侧，第一连接板和第二连接板在它们的转动连接侧具有嵌入配合的凸键和凹槽，且在所述凸键和所述凹槽的槽壁之间设置有摩擦结构，所述摩擦结构提供第一连接板和第二连接板相对转动时的阻力，所述摩擦结构中设置有片状摩擦部件，所述凸键的端部和/或所述凹槽的槽壁设置有容置所述片状摩擦部件的孔。
  2. 如权利要求1所述的一种低扭矩摩擦铰链，其特征在于所述第一连接板的转动连接侧固定连接轴，所述容置片状摩擦部件的孔设置在所述第二连接板上，所述片状摩擦部件固定在所述孔中，所述片状摩擦部件具有开口的环，并利用所述环的弹性而与所述轴夹紧配合。
  3. 如权利要求1所述的一种低扭矩摩擦铰链，其特征在于所述片状摩擦部件还包括定位柄部，所述孔具有与所述定位柄部配合的定位槽。
  4. 如权利要求1所述的一种低扭矩摩擦铰链，其特征在于所述第二连接板的转动连接侧具有一个凸键，所述第一连接板的转动连接侧具有与第二连接板的所述一个凸键嵌入配合的一个凹槽，所述凹槽的槽壁和所述一个凸键设置所述轴的轴孔，所述槽壁上的轴孔为通孔，所述第二连接板的所述一个凸键的端部在其上的轴孔周围设置容置片状摩擦部件的孔。
  5. 如权利要求1所述的一种低扭矩摩擦铰链，其特征在于所述片状摩擦部件为碟簧片，所述片状摩擦部件套在所述铰链的轴上，并且被压紧在第一连接板和第二连接板之间，而与其所接触的部件形成所述摩擦结构，所述接触的部件为第一连接板和/或第二连接板的一部分或固定连接的部件。
  6. 如权利要求1所述的一种低扭矩摩擦铰链，其特征在于所述片状摩擦部件为摩擦片，并被弹性部件支撑，所述片状摩擦部件套在所述铰链的轴上，并且被压紧在第一连接板和第二连接板之间，而与其所接触的部件形成所述摩擦结构，所述接触的部件为第一连接板和/或第二连接板的一部分或固定连接的部件。
  7. 如权利要求5或6所述的一种低扭矩摩擦铰链，其特征在于所述第二连接板的转动连接侧具有一个凸键，所述第一连接板的转动连接侧具有与第二连接板的所述一个凸键嵌入配合的一个凹槽，所述凹槽的槽壁和所述一个凸键设置所述轴的轴孔，所述槽壁上的轴孔为通孔，所述第二连接板的所述一个凸键的端部在其上的轴孔周围设置容置片状摩擦部件的孔；
    所述碟簧片或被弹性部件支撑的摩擦片被所述凹槽的槽壁和/或所述孔的底部所压紧，而与所述凹槽的槽壁和/或所述孔的底部形成所述摩擦结构。
  8. 如权利要求1所述的一种低扭矩摩擦铰链，其特征在于所述片状摩擦部件为钣金冲压件。
  9. 如权利要求1、2、3、4、5、6或8所述的一种低扭矩摩擦铰链，其特征在于第一连接板和第二连接板为弧形板，并在铰链处于闭合时，第一连接板和第二连接板衔接为连续的弧面。
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