铰链结构及应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，尤其是关于一种用于折叠型便携式电子装置中的铰链结构。
背景技术
目前，市场上所销售的便携式电子装置，如手机、PDA（Personal Digital Assistant，个人数位助理）等，多为折叠式结构，即包括盖体和本体，为使盖体和本体连接在一起，通常采用铰链结构来连接上述两组件。
现有的铰链结构通常包括主轴，凸轮，随动件及弹簧。该凸轮与电子装置的盖体配合，该随动件与电子装置本体配合。该铰链结构虽可实现盖体相对本体打开，然而，现有的铰链结构通常需要盖体相对本体打开较大角度时，如70‑80度时，手机才会自动开启。
【发明内容】
鉴于以上缺点，有必要提供一种手动打开较小角度后，即可自动打开的铰链结构。
另外，有必要提供一种具有所述铰链结构的便携式电子装置。
一种铰链结构，其包括主轴，随动件，主动件及弹性件，所述随动件固定设置在主轴上，主动件及该弹性件分别套设在主轴上，该主动件一端的内外圆周上，设有外凸轮面和内凸轮面，该随动件一端的内外圆周上，设有与主动件相配合的内外凸轮面。
一种便携式电子装置，包括本体、盖体及一使盖体活动连接至本体上的铰链结构，该铰链结构包括主轴，随动件，主动件及弹性件，所述随动件固定设置在主轴上，主动件及该弹性件分别套设在主轴上，该主轴与本体和盖体的一方连接,该主动件与本体和盖体另一方连接，该主动件一端的内外圆周上，设有外凸轮面和内凸轮面，该随动件一端的内外圆周上，设有与主动件相配合的外凸轮面和内凸轮面。
相较现有技术，本发明铰链结构及便携式电子装置通过双凸轮面来实现盖体相对本体小角度打开，打开时受力较为均衡。
【附图说明】
图1是本发明较佳实施例铰链结构立体分解图；
图2是本发明较佳实施例铰链结构的另一方向的立体分解图；
图3是本发明较佳实施例铰链结构的主轴的局部剖示图；
图4是本发明较佳实施例铰链结构的主动件的示意图；
图5是本发明较佳实施例铰链结构的主动件另一角度的示意图；
图6是本发明较佳实施例铰链结构的组装图；
图7是本发明较佳实施例铰链结构应用到手机上的示意图；
图8是本发明较佳实施例铰链结构初始状态抵持位置示意图。
【具体实施方式】
本发明较佳实施例的铰链结构适用于一具本体和盖体的折叠型或翻盖型便携式电子装置(图未示)，本发明具体实施例以其应用在手机为例加以说明。
请参阅图1及图2，本发明较佳实施例的铰链结构100包括主轴10，主动件20、弹性件30，套筒40及垫片50。
主轴10为一长形轴，其轴向依次包括一体成形的一固定部12，一随动件14及一轴部16。该固定部12设在主轴10的一端，其外圆周壁上设有二削平面122，用于与手机本体或盖体相配合。该随动件14大致为从该固定部12的一侧延伸的柱体，其横截面直径小于固定部12的直径。请结合参阅图3，该随动件14相对固定部12的端面上设有外凸轮面142及内凸轮面144。该外凸轮面142及该内凸轮面144分别嵌设在该随动件14的内外圆周上。该外凸轮面142依次包括一起始面1421，一抵持斜面1422，一外凸峰1423，一缓斜面1424及一外凹谷1425。该内凸轮面144包括一起始面1441，一抵持斜面1442，一内凸峰1443，一缓斜面1444及一内凹谷1445。该外凸峰1423和该内凸峰1443相对180度对称设置，该外凹谷1425和该内凹谷1445相对180度对称设置。该轴部16从随动件14的中部向一侧延伸，其末端上开有卡槽162。
请结合参见图4和图5，该主动件20大致为一柱状体，其一端设有与随动件14相配合的外凸轮面220及内凸轮面222,另一端具有平的端面221。该外凸轮面220依次包括一起始面2201，一抵持斜面2202，一外凸峰2203，一缓斜面2204及一外凹谷2205，该内凸轮面222依次包括一起始面2221，一抵持斜面2222，一内凸峰2223，一缓斜面2224及一内凹谷2225。该外凸峰2203和该内凸峰2223相对180度对称设置，该外凹谷2205和该内凹谷2225相对180度对称设置。该主动件20中部开设有一圆形通孔24，用于与主轴10的轴部16的配合。该主动件20的外圆周面设有二相对的凸棱26。
弹性件30在本实施例中为一螺旋弹簧，其内径大于主轴10的轴部16的直径，以使弹簧30可套在主轴10上。该弹性件30一端与主动件20的端壁221相抵接。
该套筒40为一中空筒体，该主动件20及弹性件30的外径均小于套筒40的内径，以使上述元件可容置在套筒40内。该套筒40具有一开口端42，一半封闭端44。该主轴10的固定部12的直径小于该套筒40开口端42的直径，以使该固定部12可伸入该套筒40内。该半封闭端44上具有一中心孔442。该套筒60的外圆周壁上平行设有两平面46，每一平面46上开设一导向槽48，该平面46用于与手机盖体或本体相配合，该主动件20的凸棱26可滑动容置在导向槽48内。
垫片50由金属材料制成，在本实施例中，该垫片50卡持在该卡槽162上，从而可将装配在主轴10上的元件卡固于一体。
装配时，请参阅图6，将该主动件20、弹性体30及套筒40依次安装于主轴10上；使该主动件20上的外凸轮面220与随动件14的外凸轮面142相配合，主动件20上的内凸轮面222与随动件14的内凸轮面144相配合，凸棱26容置于导向槽48内，弹性体30的一端抵持于主动件20的端面221上，另一端抵持于套筒40的半封闭端44的底壁上，并使主轴10的一端穿过套筒40的通孔442，使垫片50卡持于卡槽162上，从而将上述铰链结构组装为一体。
请参阅图7，将该铰链接构100安装在便携式电子装置如手机300上，该手机300包括盖体310及本体320上。该盖体310一端具有一铰链筒312，该本体320一端具有一连接孔322。装配本发明铰链结构100到手机300上时，首先将铰链结构100置入手机100的铰链筒312内，套筒40上的平面46非转动连接在手机盖体310上。推动该主轴10的固定部12，该固定部12进一步推动主动件20轴向滑动，同时，该弹簧30进一步被压缩。当固定部12完全容置于套筒40及铰链筒312内时，且固定部12对准本体320上的连接孔322，松开后，该固定部12自动弹入本体320内，通过主轴10上的固定部12上的削平面122与手机本体320的连接孔322非转动连接。
盖体完全关闭时，请参阅图8，主动件20的内凸轮面222的抵持斜面2222抵持于随动件14的内凸轮面144的抵持斜面1442，主动件20的外凸轮面220的抵持斜面2202抵持于随动件14的外凸轮的抵持斜面1422，弹簧30具有一定的预压力，而使二者处于稳定关闭状态。
开启盖体时，向盖体310施力使其相对本体320转动，该盖体310通过套筒40带动主动件20转动，使该主动件20上的外凸峰2203越过抵持斜面1422，并沿沿随动件14的外凸轮面142滑动，内凸峰2223沿随动件14的内凸轮面144滑动,并移动压缩弹簧30。当盖体310相对本体320打开较小角度，如大于0度小于50度之间时，在本实施例中，当盖体310相对本体320打开25度左右后，该外凸峰2203越过外凸轮面142的外凸峰1423，该内凸峰2223越过内凸轮面144的内凸峰1443后，停止施力，弹簧30被压缩至最短，积累弹性势能最大，此为一不稳定状态，释放盖体310，弹簧30累积的弹性势能使主动件20相对随动件14迅速滑动，该外凸峰2203与该内凸峰2223分别沿随动件14的内外凸轮面142、144的缓斜面1424，1444自动滑动至外凹谷1425及内凹谷1445，该便携式电子装置处于稳定的打开装态，此时，盖体相对本体打开170度。关闭盖体时，上述的操作过程与开启时相反，在此不详述。
本发明铰链结构通过主动件20的内凸轮面222的抵持斜面2222抵持于随动件14的内凸轮面144的抵持斜面1442，主动件20的外凸轮面220的抵持斜面2202抵持于随动件14的外凸轮的抵持斜面1422，在打开较小角度后，即可实现盖体相对本体的自动打开，双凸轮面的设计，可使凸轮面受力较为均衡。
可以理解，本发明具体实施例的主动件与随动件上的内外凸轮面，也可有其它变形，如起始面可为任意形状。此外，凸轮面设计可根据便携式电子装置所需打开的角度设计相应的凸轮面角度，如对缓斜面的角度加以调整，从而实现盖体相对本体打开超过180度。
可以理解，盖体可在手机本体的抵持下处于一稳固位置，二者位置关系重新处于稳定状态，此时盖体完全打开。
可以理解，本发明具体实施例的垫片50与主轴10的结合方式可以为胀接或焊接。
可以理解，本发明具体实施例的随动件14可做成与主轴10相分离，只需其与主轴10相卡合连接即可。