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CN102200167A - 铰链结构 - Google Patents

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CN102200167A
CN102200167A CN2010101314614A CN201010131461A CN102200167A CN 102200167 A CN102200167 A CN 102200167A CN 2010101314614 A CN2010101314614 A CN 2010101314614A CN 201010131461 A CN201010131461 A CN 201010131461A CN 102200167 A CN102200167 A CN 102200167A
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pivot
hinge structure
irregularly
shaped hole
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黄连成
李坚
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

一种铰链结构，其包括枢轴以及抵持组件，枢轴具有变形轴部，抵持组件包括套设于变形轴部上且相互抵持的第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮与枢轴止转连接，第二凸轮与枢轴转动连接，第一凸轮上开设异形孔，枢轴穿过该异形孔，枢轴的变形轴部至少包括一个外弧面，外弧面与第一凸轮上异形孔的部分内侧面为线接触。该铰链结构运动过程中元件的磨损量较小且运动平稳。

Description

铰链结构
技术领域
本发明涉及一种铰链结构，尤其涉及一种用于电子装置的铰链结构。
背景技术
笔记本电脑、游戏机、电子书、移动电话等电子装置中常设置铰链结构，以实现其相枢接的两部分可相对转动。铰链结构中采用凸轮面之间的相互配合，实现电子装置相互枢接的两部分在相对开合过程中于特定角度的自动定位及停滞。
一种铰链结构，包括枢轴及套设于枢轴上的两个枢接片、凸包垫片和凹陷垫片，铰链结构通过两个枢接片连接至电子装置的上下两部分，并使凸包垫片和凹陷垫片相抵持。其中凸包垫片上开设有与枢轴的截面形状及尺寸一致的非圆孔，凹陷垫片上开设圆孔并设置有与其中一个枢接片锁合的定位柱，因此凸包垫片可随枢轴相对凹陷垫片及与凹陷垫片锁合的枢接片转动。在转动过程中，当凸包垫片和凹陷垫片上不同部位相互抵持时，凸包垫片沿枢轴的轴向发生移动以改变二者沿着枢轴的轴向之间的距离，进而调节铰链结构各元件之间的轴向抵持力。然而，因凸包垫片上开设的通孔与枢轴的截面的形状及尺寸一致，故接触面积较大，导致凸包垫片沿枢轴的轴向滑动较困难，磨损严重且运动不平稳。
发明内容
鉴于上述情况，有必要提供一种磨损较小且运动平稳的铰链结构。
一种铰链结构，其包括枢轴以及抵持组件，枢轴具有变形轴部，抵持组件包括套设于变形轴部上且相互抵持的第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮与枢轴止转连接，第二凸轮与枢轴转动连接，第一凸轮上开设异形孔，枢轴穿过该异形孔，枢轴的变形轴部至少包括一个外弧面，外弧面与第一凸轮上异形孔的部分内侧面为线接触。
该铰链结构中，通过使枢轴的外弧面与第一凸轮上异形孔的部分内侧面进行线接触，减少了枢轴的外侧面与第一凸轮的异形孔的内侧面的接触面积，故第一凸轮沿枢轴的轴向滑动时所受到的摩擦阻力较小，可减小磨损且保证运动平稳。
附图说明
图1为本发明实施方式的铰链结构组装图。
图2为图1中铰链结构的零件分解图。
图3为图1中铰链结构另一视角的零件分解图。
图4为图3中第一凸轮的立体图。
图5为图1中铰链结构沿V-V的剖视图。
主要元件符号说明
  铰链结构   100
  枢轴   10
  第一枢接件   20
  第二枢接件   30
  平垫片   40
  限位件   50
  抵持组件   60
  弹性件   70
  摩擦垫片   80
  紧固件   90
  固持部   11
  抵持凸缘   13
  变形轴部   15
  外侧面   151
  止转平面   1511
  外弧面   1513
  套接部   21
  固定部   23、33
  套接孔   211
  枢接部   31
  轴孔   311、631
  限位孔   313
  凸起   51
  第一凸轮   61
  第二凸轮   63
  异形孔   611
  凹槽   613
  防呆部   615、639
  第一接触面   6111
  第二接触面   6113
  切槽   6115
  凸包   633
  限位凸台   635
  锁合柱   637
  弧形槽   6351
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施方式对本发明的铰链结构作进一步的详细说明。
请参阅图1及图2，铰链结构100可用于转动连接笔记本等电子装置的本体和盖体，铰链结构100包括枢轴10、第一枢接件20、第二枢接件30、平垫片40、限位件50、抵持组件60、弹性件70、摩擦垫片80及紧固件90。其中第一枢接件20、第二枢接件30、平垫片40、限位件50、抵持组件60、弹性件70、摩擦垫片80及紧固件90均套设于枢轴10上。
枢轴10为阶梯轴，其包括依次连接的固持部11、抵持凸缘13、变形轴部15。固持部11和变形轴部15均具有异形截面。变形轴部15包括外侧面151，且外侧面151由沿着圆周方向相间隔设置的止转平面1511和外弧面1513围成，变形轴部15的末端还形成有螺纹(图未标)。
第一枢接件20包括套接部21和固定部23，套接部21为片状体，其上开设有尺寸及形状与枢轴10的固持部11的截面尺寸及形状一致的套接孔211。固定部23也为片状体，其上则开设多个连接孔用于将第一枢接件20连接至电子装置的本体或者盖体。在本实施方式中，第一枢接件20由金属板材弯折而成且套接部21垂直于固定部23。
第二枢接件30包括枢接部31和固定部33。枢接部31与固定部33均为片状体，其中枢接部31上开设圆形的轴孔311及靠近该轴孔311的限位孔313，固定部33上开设多个便于将第二枢接件30连接至电子装置的盖体或本体。本实施方式中，第二枢接件30也由金属板材弯折而成且枢接部31也垂直于固定部33。
平垫片40的数目为两个，其上开设圆形中心孔(图未标)及围绕该中心孔多个油孔(图未标)。
限位件50的外周缘形成一个沿着径向延伸的圆弧状的凸起51，且限位件50上开设有一个异形的中心孔(图未标)。
抵持组件60包括相互抵持的第一凸轮61和第二凸轮63。
请再同时参阅图3至图5，第一凸轮61为柱状体，其中央开设有贯穿的异形孔611，其端面上形成有凹槽613，第一凸轮61的外侧壁上还形成有防呆部615。异形孔611由沿圆周方向间隔设置的第一接触面6111和第二接触面6113围成，该第一接触面6111与枢轴10的变形轴部15上的止转平面1511相对应，第二接触面6113则与枢轴10的变形轴部15上的外弧面1513对应，即第一接触面6111为平面，第二接触面6113为弧面。其中，第一凸轮61的异形孔611的第一接触面6111处开设有切槽6115，且异形孔611的边缘加工有倒角6117。第二接触面6113的曲率小于枢轴10的变形轴部15的外弧面1513的曲率，进而当枢轴10与第一凸轮61配合时，外弧面1513与第二接触面6113仅于切线处线接触。凹槽613数目为两个且从第一凸轮61上与第二凸轮63相抵持的端面上凹陷形成，凹槽613与第一凸轮61的端面通过坡面过渡。防呆部615为开设于第一凸轮外侧壁上的凹槽。当然，第二接触面也可为球面、波浪形曲面或平面。
第二凸轮63开设有圆形轴孔631，且在与第一凸轮61抵持的端面上形成与第一凸轮61上的凹槽613对应的凸包633，在另一个端面上形成限位凸台635及锁合柱637，并于外侧开设有与第一凸轮61上的防呆部615对应的凹槽状的防呆部639。凸包633的数目也为两个。限位凸台635设置于靠近第二凸轮63的边缘部位，锁合柱637则从限位凸台635上沿轴向延伸而形成。其中限位凸台635靠近轴孔631的一侧形成一个弧形槽6351，可使限位件50的外周缘上除凸起51外的其他部分在该弧形槽6351内转动，进而限制限位件50相对第二凸轮63的旋转角度。第二凸轮63上的凸包633从第二凸轮63的端面上沿轴向凸出的高度小于第一凸轮61上的凹槽613从端面沿轴向凹陷的深度。
弹性件70包括多个具有圆形中心孔的背靠背相互抵持的碟形垫片，当然弹性件70也可为螺旋式的压缩弹簧。
摩擦垫片80上开设有与枢轴10的变形轴部15截面形状相适配的中心孔。
紧固件90为一个螺母，当然也可为插销等结构，相应地，枢轴10的变形轴部15的末端需开设与之配合的销孔。
组装该铰链结构100时，将枢轴10的固持部11插入第一枢接件20的套接部21的套接孔211内，使枢轴10与第一枢接件20固定连接。将枢轴10的变形轴部15依次穿过一个平垫片40、第二枢接件30、另一个平垫片40、限位件50、抵持组件60的第二凸轮63和第一凸轮61、弹性件70及摩擦垫片80，最终与紧固件90锁紧，该紧固件90锁紧后，枢轴10上套设的各元件于轴向抵紧。在装配过程中，使限位件50的凸起51与第二凸轮63上的限位凸台635及锁合柱637避开，且使第一凸轮61上的防呆部615对准第二凸轮63上的防呆部639。其中枢轴10的抵持凸缘13被夹持于第一枢接件20的套接部21和一个平垫片40之间，第二凸轮63的锁合柱637插入第二枢接件30上的限位孔313内。枢轴10的变形轴部15的部分外侧面151与第一凸轮61的部分内侧面接触，即外侧面151中的外弧面1513与第一凸轮61的异形孔611第二接触面6113仅于切线处线接触。
在使用该铰链结构100时，枢轴10、限位件50、第一凸轮61、摩擦垫片80及紧固件90均随第一枢接件20一同转动，平垫片40、第二凸轮63及弹性件70则随第二枢接件30相对第一枢接件20可转动。转动过程中，当限位件50上的凸起51的侧边抵持到第二凸轮63上的限位凸台635的侧边后，限位件50则相对第二凸轮63停止转动，进而使枢轴10相对第二枢接件30停止转动，因此可通过限位件50和第二凸轮63的配合，将该铰链结构100的转动范围限制在预定角度内。
该铰链结构100中，因枢轴10的变形轴部15的外弧面1513与第一凸轮61的异形孔611的第二接触面6113为线接触，减少了变形轴部15的外弧面1513与第一凸轮61的异形孔611的第二接触面6113的接触面积；且第一凸轮61的异形孔611内侧开设有切槽6115，减少了变形轴部15的止转平面1511与第一凸轮61的异形孔611的第一接触面6111的接触面积，因此第一凸轮61沿枢轴10的轴向相对枢轴10滑动时受到的摩擦阻力较小，磨损减少且运动平稳。
第二凸轮63上的凸包633从第二凸轮63的端面上沿轴向凸出的高度小于第一凸轮61上的凹槽613从端面沿轴向凹陷的深度，且第一凸轮61上的凹槽613与第一凸轮61的端面为坡面过渡，可保证当第二凸轮63的凸包633滑入第一凸轮61的凹槽613时，不会受到凹槽613的槽底的冲击而发出异响，同时改善了转动时的手感。在转动过程中，凸包633的顶部不会抵持于凹槽613的槽底，也减小了磨损。
在第一凸轮61上设置防呆部615，并在第二凸轮63的相应位置设置防呆部639，可保证在装配时便于对位，提高装配效率。
第一凸轮61的异形孔611边缘加工的倒角6117，方便装备过程中枢轴10穿过该第一凸轮61，进一步提高了装配效率。
可以理解，第一凸轮61上的凹槽613和第二凸轮63上的凸包633也可为一个、三个等其他数目。
该铰链结构100中，第二凸轮63也可省略，而直接在第二枢接件30的枢接部31上形成与第一凸轮61相配合的凸包，即将第二枢接件30设置为第二凸轮以便与第一凸轮61相配合。且可在第一凸轮61上形成凸包，而在与第一凸轮61抵持的元件上形成凹槽。
抵持组件60可设置于枢轴10的抵持凸缘13和第二枢接件30之间。
第一枢接件20和第二枢接件30也可省略，而将枢轴10的两端分别插设于电子装置的盖体或本体，并使枢轴10一端与盖体或本体其中之一固定连接，另一端与盖体或本体中另外一个可转动地连接。也可仅将枢轴10的一端固定连接至电子装置的盖体或本体其中之一上，而从第二凸轮63的限位凸台635处延伸出一可连接至盖体或本体中另外一个上的连接片。
该铰链结构100中，第二凸轮63上的防呆部639及第一凸轮61上的防呆部615也可设置为凸起或其他结构。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种铰链结构，其包括枢轴以及抵持组件，所述枢轴具有变形轴部，所述抵持组件包括套设于所述变形轴部上且相互抵持的第一凸轮和第二凸轮，所述第一凸轮与枢轴止转连接，所述第二凸轮与枢轴转动连接，其特征在于：所述第一凸轮上开设异形孔，所述枢轴穿过所述异形孔，所述枢轴的变形轴部至少包括一个外弧面，所述外弧面与所述第一凸轮上异形孔的部分内侧面为线接触。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：所述第一凸轮的异形孔内侧面包括第一接触面和第二接触面，所述枢轴的外侧面还至少包括一个止转平面，所述枢轴的止转平面与所述第一接触面为面接触，所述枢轴的外弧面与所述第二接触面相切。
3.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于：所述第一凸轮的异形孔的第二接触面的曲率小于所述枢轴的外弧面的曲率。
4.如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于：所述第一凸轮的异形孔的内平面上凹陷形成切槽。
5.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：所述第一凸轮的端面和第二凸轮相抵持的端面的其中之一上形成凹槽，另一个形成有与凹槽配合的凸包。
6.如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于：所述凹槽设置在第一凸轮上，所述凸包设置在第二凸轮上，所述第二凸轮上的凸包从端面上沿轴向凸出的高度小于所述第一凸轮的凹槽从端面沿轴向凹陷的深度。
7.如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于：所述铰链结构还包括套设于枢轴上的限位件，所述限位件与所述第二凸轮通过凸起与限位凸台相互配合以限制铰链结构的枢转角度。
8.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于：所述限位件的外周缘形成沿径向延伸的圆弧状的凸起，所述第二凸轮的限位凸台上靠近中心的一侧开设有弧形槽，所述限位件的外周缘上除凸起外的其他部位可在所述弧形槽内转动。
9.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：所述第一凸轮的异形孔边缘加工有倒角。
10.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：所述铰链结构还包括套设于所述枢轴上的第一枢接件和第二枢接件，所述第一枢接件包括套接部，所述套接部与所述枢轴固定套接；所述第二枢接件包括枢接部，所述枢接部相对所述枢轴可转动。
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