铰链机构及应用该铰链机构的便携式电子装置 【技术领域】
本发明涉及一种铰链机构及应用该铰链机构的便携式电子装置。
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(Personal DigitalAssistant，个人数字助理)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，其中折叠式电子装置因其结构玲珑新颖而广受消费者欢迎。
折叠式电子装置通常通过铰链机构连接本体及盖体。现有铰链机构通常包括轴套、凸轮、随动件及弹簧，弹簧套于轴套上，凸轮、随动件之一与弹簧直接接触，凸轮与随动件在弹簧弹性作用力下，始终保持接触并且相配合。该种类型的铰链机构通过克服弹簧的弹力使凸轮的凸轮面与随动件的凸轮面相对运动，来实现盖体相对本体的开合。
但是，上述铰链机构的元件较多、结构复杂。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种结构简单的铰链机构。
还有必要提供一种应用该铰链机构的便携式电子装置。
一种铰链机构，包括固定件及一可相对于该固定件旋转的转动件，该铰链机构还包括一螺旋状的第一弹性体，该第一弹性体的一端固定于该转动件上，另一端固定于该固定件上，当该转动件相对于该固定件旋转时，该第一弹性体被压缩而积蓄弹力，直到该转动件越过该第一弹性体被最大限度地压缩而积蓄最大的弹力的中间状态，而后该第一弹性体于其所积蓄的弹力作用下张开而使该转动件继续相对于该固定件旋转。
一种便携式电子装置，其包括一盖体、一本体及一铰链机构，该铰链机构包括一固定于该本体上的固定件及一固定于该盖体上的转动件，该铰链机构还包括一螺旋状的第一弹性体，该第一弹性体的一端固定于该转动件上，另一端固定于该固定件上，当该转动件相对于该固定件旋转时，该第一弹性体被压缩而积蓄弹力，直到该转动件越过该第一弹性体被最大限度地压缩而积蓄最大的弹力的中间状态，而后该第一弹性体于其所积蓄的弹力作用下张开而使该转动件继续相对于该固定件旋转。
与现有技术相比，所述铰链机构和应用该铰链机构的便携式电子装置仅需于该固定件与该转动件之间设置一柱状弹性件，即可实现该盖体与该本体的铰接，因而本发明相对于现有技术至少具有结构简单的优点。
【附图说明】
图1是本发明较佳实施方式的铰链机构的分解图；
图2是图1所示的铰链机构的另一视角的分解图；
图3是图1所示的铰链机构组装的剖视图；
图4是图3所示的铰链机构的转动件相对于该固定件旋转至中间状态的示意图；
图5是图4所示的铰链机构的转动件相对于该固定件完全打开时示意图。
【具体实施方式】
本发明铰链机构适用于具有本体和盖体的翻盖式便携式电子装置(图未示)，如移动电话或个人数位助理(Personal Digital Assistant，PDA)。
请参阅图1至图3，该铰链机构100包括一主轴10、一固定件20、一与该固定件20相对设置的转动件30、一第一弹性体40、一第二弹性体50、一套筒60及一卡环70。该套筒60将该固定件20、该转动件30及所述第一弹性体40、第二弹性体50容置于其内。该第一弹性体40及该第二弹性体50将该固定件20与该转动件30弹性连接于一起。该主轴10贯穿该固定件20、该转动件30及该套筒60，并通过该卡环70的卡合而将上述组件组合于一起。
该主轴10为横截面呈圆形的阶梯轴，其包括一第一轴12及一由该第一轴12的一端部轴向延伸的第二轴14。该第一轴12的直径大于该第二轴14的直径，从而于该第一轴12与该第二轴14之间形成一第一抵持壁16。该第二轴14远离该第一轴12的端部周向开设一环绕其的凹槽142，该凹槽142用于与该卡环70卡合。
该固定件20包括一横截面大致为椭圆形的抵持部21、一由该抵持部21的一端向外延伸的卡固部22及一由该抵持部21的另一端向外延伸的轴部23。该固定件20为一中空体，其由该卡固部22的一端向该轴部23的一端依次开设一用于容置该第一轴12的第一孔24及一与该第一孔24贯穿的第二孔25。该第一孔24的形状与该第一轴12的形状相当，且略小于该第一轴12。该第二孔25的形状和大小与该第二轴14的形状和大小相当，其用于容置该第二轴14于其内。该第一孔24的直径大于该第二孔25的直径，如此，于该第一孔24与该第二孔25之间形成一第二抵持壁26(参阅图3)，该第二抵持壁26用于与该第一抵持壁16抵持。
该卡固部22的横截面大致呈一方形，以便该固定件20与便携式电子装置的本体止转连接。该轴部23的横截面为圆形，其用于与套筒60配合。该轴部23朝向该转动件30的一端邻接周缘开设一第一卡槽232及一与该第一卡槽232对称地第二卡槽234。该第一卡槽232用于与该第一弹性体40卡合，该第二卡槽234用于与该第二弹性体50卡合。
该转动件30的横截面大致呈椭圆形，其朝向该固定件20的一端邻近周缘开设一第三卡槽32及一与该第三卡槽32对称的第四卡槽34。该第三卡槽32用于与该第一弹性体40卡合，该第四卡槽34用于与该第二弹性体50卡合。该转动件30于其中部开设一将其贯穿的第一通孔36，该第一通孔36的形状和大小于该第二轴14的形状和大小相当。该第一通孔36用于使该第二轴14穿过该转动件30。该转动件30的外周壁设置有二对称的平面38(于图上加注)，以便转动件30与套筒60止转连接。
该第一弹性体40包括一呈螺旋状的第一主体42及由该第一主体42的两端分别以相反方向延伸的一第一卡合部44及一第二卡合部46。该第一卡合部44及该第二卡合部46均为一圆锥体。该第一卡合部44可旋转地固定于该第一卡槽232内，该第二卡合部46可旋转地固定于该第三卡槽32内。
该第二弹性体50的形状和大小与该第一弹性体40的形状和大小相当，其包括一呈螺旋状的第二主体52及由该第二主体52的两端分别以相反方向延伸的一第三卡合部54及一第四卡合部56。该第三卡合部54及该第四卡合部56均为一圆锥体。该第三卡合部54可旋转地固定于该第二卡槽234内，该第四卡合部56可旋转地固定于该第四卡槽34内。
该套筒60为一中空柱体，其包括一开口端62、一半封闭端64及一将该开口端62及该半封闭端64连接的周壁66。该开口端62、该半封闭端64及该周壁66围成一容置腔68，该容置腔68用以容置该固定件20的轴部23、该第一弹性体40、该第二弹性体50及该转动件30于其内。该容置腔68横截面的形状和大小与该转动件30的形状和大小相当，当该转动件30容置于该容置腔68内时，该转动件30不能相对于该套筒60旋转。而该轴部23容置于该容置腔68内时，该轴部23可相对于该套筒60旋转。该半封闭端64开设一用以使该第二轴14通过的第二通孔642。该套筒60的周壁66设置二与转动件30的平面38配合的平面662。
组装该铰链机构100时，首先将该第一弹性体40的第一卡合部44卡合于该第一卡槽232内，其第二卡合部46卡合于该第三卡槽32内，从而将该第一弹性体40装设于该固定件20与该转动件30之间。将该第二弹性体50的第三卡合部54卡合与该第二卡槽234内，其第四卡合部56卡合于该第四卡槽34内，从而将该第二弹性体50装设于该固定件20与该转动件30之间。将该固定件20、该第一弹性体40、该第二弹性体50及该转动件30由该开口端62装设于该容置腔68内，此时，该第一孔24、该第二孔25、该第一通孔36及该第二通孔642皆对准。接着，将该主轴10的第二轴14依次穿过该第一孔24、该第二孔25、该第一通孔36及该第二通孔642，直到第一抵持壁16与该第二抵持壁26抵持，此时，该第一弹性体40及该第二弹性体50螺旋缠绕于该第二轴14上，该固定件20的抵持部21与该套筒60的周壁66抵持，该主轴10的凹槽142由该第二通孔642伸出该套筒60。最后，将该卡环70卡合于该凹槽142内，从而将该铰链机构100组装于一起。
使用该铰链机构100时，将其装设于所述便携式电子装置中，如移动电话。将该铰链机构100的套筒60与所述便携式电子装置的盖体相配合使其不能相对转动，该铰链机构100的固定件20通过其卡固部22与所述便携式电子装置的本体相配合使其不能相对转动。请参阅图3，此时盖体处于完全闭合状态，该第一弹性体40及该第二弹性体50处于轻微压缩状态而有张开的趋势，即此时该转动件30具有相对于该固定件20按如图3箭头A所示方向旋转的趋势，从而提供该盖体向该本体贴合的力而使该盖体稳固地贴合于该本体上。
请一并参阅图4及图5，当需要打开该盖体时，提供一外力使该盖体按如图3箭头B所示方向旋转，从而带动该套筒60按图3箭头B所示方向旋转，进而带动该转动件30按图3箭头B所示方向相对于该固定件20旋转。而随着该转动件30的旋转，该第一卡合部44与该第二卡合部46之间的距离及该第三卡合部54与该第四卡合部56之间的距离将慢慢缩短，即该第一弹性体40及该第二弹性体50将被压缩而积蓄弹力，直到该第一卡合部44与该第二卡合部46的连线及该第三卡合部54与该第四卡合部56的连线与该主轴10的中心轴平行时，该第一卡合部44与该第二卡合部46之间及该第三卡合部54与该第四卡合部56之间的距离最短，该第一弹性体40及该第二弹性体50被最大限度地压缩而积蓄最大的弹力，此时即为该盖体的中间状态。继续施力使该盖体按箭头B所示方向旋转以越过该中间状态后，该第一弹性体40及该第二弹性体50于其所积蓄的弹力作用下张开，而带动该盖体继续相对于该本体旋转，直至将盖体完全打开，此时，该第一弹性体40及该第二弹性体50处于轻微压缩状态而有张开的趋势，即此时该转动件30具有相对于该固定件20按如图3箭头B所示方向旋转的趋势，从而使该盖体稳固地处于打开位置。关闭该盖体的工作流程与该盖体打开时相反，在此不再描述。
所述铰链机构100和应用该铰链机构100的便携式电子装置仅需于该固定件20与该转动件30之间设置该第一弹性体40及该第二弹性体50，即可实现该盖体与该本体的铰接，因而本发明相对于现有技术至少具有结构简单的优点。
可以理解，当仅用该第一弹性体40即可提供足够的扭力使该盖体相对于该本体旋转时，该第二弹性体50可以省略。