铰链结构及应用该铰链结构的便携式电子装置.pdf

本发明公开一种铰链结构及应用该铰链结构的便携式电子装置，该铰链结构包括一主轴，一套筒，一随动件及一弹簧，该主轴安装在套筒内，该套筒内部设有一体成形的配合部，该随动件滑动套设在主轴上并容置在套筒内，该随动件一端设有凸轮面，该凸轮面与套筒内的配合部相配合，该弹簧提供弹性力使随动件的凸轮面与套筒上的配合部相抵持。本发明铰链结构的配合部与套筒一体成型，简化了配合部与套筒分开成型并装配的过程。

1.  一种铰链结构，该铰链结构包括一主轴，一套筒，一随动件及一弹簧，该主轴安装在套筒内，该随动件滑动套设在主轴上并容置在套筒内，该随动件一端设有凸轮面，其特征在于：该套筒内部设有一体成形的配合部，该凸轮面与套筒内的配合部相配合，该弹簧提供弹性力使随动件的凸轮面与套筒上的配合部相抵持。

2.  如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该套筒具有一开口端和一半封闭端，所述配合部从套筒的半封闭端的内壁朝向套筒的开口端方向延伸，该配合部为二相互平行的突起组成，每一突起大致呈指形状。

3.  如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一止转体，该止转体设在主轴的一端并与主轴相对固定，该止转体将套筒一端抵挡。

4.  如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一垫片，该垫片设在主轴的另一端，其将套筒内的元件卡持在主轴上。

5.  如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该随动件具有一本体及一与其相连的安装部，所述凸轮面设在本体上，该安装部及本体中部开有一通道，该主轴非转动的收容在该通道内。

6.  如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该主轴包括一体连接的一凸缘部，一轴部及一卡持端，该凸缘部横截面的轴向尺寸大于轴部横截面的轴向尺寸，该卡持端横截面的轴向尺寸大于轴部横截面的轴向尺寸。

7.  如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构进一步包括一止挡体，该止挡体包括一固定部和一延伸部，该固定部上开有一止转槽，所述主轴的凸缘部卡持在止转槽内，该延伸部及固定部上开有一通孔，该主轴的轴部非转动的连接在止挡体的通孔内。

8.  如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于：该铰链结构的配合部为一凸轮部，其与随动件的凸轮面相配合。

9.  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，该铰链结构包括一主轴，一套筒，一随动件及一弹簧，该主轴安装在套筒内，该主轴与本体和盖体的一方固定连接，该套筒与本体和盖体的另一方固定连接，该随动件滑动套设在主轴上并容置在套筒内，该随动件一端设有凸轮面，其特征在于：该套筒内部设有一体成形的配合部，该凸轮面与套筒内的配合部相配合，该弹簧提供弹性力使随动件的凸轮面与套筒上的配合部相抵持。

10.  如权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于：该套筒具有一开口端和一半封闭端，所述配合部从套筒的半封闭端的内壁朝向套筒的开口端方向延伸，该配合部为二相互平行的突起组成，每一突部大致呈指形状。

11.  如权利要求10所述的便携式电子装置，其特征在于：该主轴一端将套筒的半封闭端遮挡，该铰链结构进一步包括一垫片，该垫片设在主轴的另一端，其将套筒内的元件卡持在主轴上。

12.  如权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于：该主轴包括一体成型的一凸缘部，一插入部，一变形轴部及一卡持端，该凸缘部设在主轴的一端，其与手机本体固定连接，该插入部的直径小于该凸缘部的直径，该变形部为一非圆柱体，该套筒与手机盖体固定连接。

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，个人数字助理)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元件。
现有的铰链结构由组合各种凸轮与弹簧而成的各式各样的结构，但不论是其中的哪一种，都是其中一凸轮件与盖体配合，另一随动件与本体配合，这种结构需在凸轮和随动件上设有止转结构，以实现凸轮和随动件与本体或盖体非转动连接。上述结构使凸轮和随动件的加工更为复杂。此外，在凸轮和随动件与盖体或本体相配合时，装配也相对麻烦，且彼此间存在相对的旋转运动，影响凸轮和随动件的使用性能。
发明内容
鉴于以上缺点，有必要提供一种加工简单，容易装配的铰链结构。
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，该铰链结构包括一主轴，一套筒，一随动件及一弹簧，该主轴安装在套筒内，该套筒内部设有一体成形的配合部，该随动件滑动套设在主轴上并容置在套筒内，该随动件一端设有凸轮面，该凸轮面与套筒内的配合部相配合，该弹簧提供弹性力使随动件的凸轮面与套筒上的配合部相抵持。
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，该铰链结构包括一主轴，一套筒，一随动件及一弹簧，该主轴安装在套筒内，该主轴与本体和盖体的一方固定连接，该套筒与本体和盖体的另一方固定连接，该套筒内部设有一体成形的配合部，该随动件滑动套设在主轴上并容置在套筒内，该随动件一端设有凸轮面，该凸轮面与套筒内的配合部相配合，该弹簧提供弹性力使随动件的凸轮面与套筒上的配合部相抵持。
相较现有技术，所述铰链结构的配合部与套筒一体成型，简化了配合部与套筒分开成型并装配的过程，此外，套筒与配合部一体成型，节省了一个元件，减少了成本。
附图说明
图1是本发明第一实施例铰链结构立体分解图；
图2是本发明第一实施例铰链结构的另一方向的立体分解图；
图3是本发明第一实施例铰链结构套筒的立体图；
图4是本发明第一实施例铰链结构图3中套筒沿IV-IV的剖示图；
图5是本发明第一实施例铰链结构图2中止挡体沿V-V线的剖示图；
图6是本发明第一实施例铰链结构的组装图；
图7是本发明第一实施例铰链结构的另一方向的组装图；
图8是本发明第一实施例铰链结构装配后的剖示图；
图9是本发明第一实施例铰链结构装配后另一方向的剖示图。
图10是本发明第二实施例铰链结构的立体分解图；
图11是第二实施例铰链结构套筒的立体图。
具体实施方式
本发明较佳实施例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)。本发明第一及第二实施例以其应用在手机为例加以说明。
请参阅图1及图2，本发明第一实施例的铰链结构100包括主轴10、套筒20、随动件30、弹簧40，垫片50及止挡体60。
主轴10为一长形轴，其轴向依次包括一体成形的一凸缘部12，一轴部14，一连接部16及一卡持端18。所述凸缘部12，轴部14，连接部16及卡持端18彼此之间的前后平面平滑连接。该凸缘部12断面大致为矩形，其设在主轴10的一端。该轴部14大致为狭长的长方体，其横截面的轴向尺寸小于凸缘部12横截面的轴向尺寸。该连接部16的横截面的轴向尺寸进一步小于轴部14的横截面的轴向尺寸，所述连接部16的自由端与卡持端18相连接，该卡持端18的横截面轴向尺寸大于连接部16的横截面轴向尺寸。
请结合参阅图3和图4，该套筒20具有一开口端22，一半封闭端24。该半封闭端24上具有一中心孔242。该半封闭端24的内壁上朝向开口端22方向，轴向对称延伸有二突起26，所述突起26的截面大致呈指形。该突起26是与套筒20一体成形。该套筒20的外圆周壁上平行设有两平面28，用于与手机盖体相配合。
随动件30为一柱状体，其包括一本体32及一安装部34。该本体32的直径大于安装部34的直径，从而在两者的连接处形成一抵持壁320。该本体32及该安装部34的中部具一贯通的通道36，该通道36的截面形状为矩形，用于与轴10的轴部14相配合。随动件30的本体32相对安装部34的一端设有凸轮面322。所述凸轮面322包括二凹谷3222、二凸峰3224及位于凹谷3222及凸峰3224之间的缓斜面3226及陡斜面3228。
弹簧40为一螺旋弹簧，其一端与随动件30的抵持壁320相抵接。该弹簧40的直径大于主轴10的连接部16及轴部14的纵截面尺寸，以使弹簧40可套在主轴10上。
垫片50由弹性材料制成，其直径略小于所述套筒20开口端22的内径，以使垫片50可收容在套筒20内。该垫片50的中部开有一矩形开孔52，该矩形开孔52的宽度与卡持端18的宽度大致相当，其可使垫片50套在卡持端18上，并通过旋转垫片50一定角度后，防止卡持端18从垫片50的开孔52脱出。
请结合参阅图5，止挡体60大致为一柱体，其包括一固定部62及一与其相连接的延伸部64。该固定部62的一端开有止转槽622，该止转槽622部分贯通所述固定部62。在所述固定部62与所述延伸部64的中部开有一通孔642，该通孔642与止转槽622相贯通。该固定部62的外圆周壁上设有二削平面624，用于与手机本体相配合。
请参阅图6至图9，组装时，主轴10首先穿过止挡体60，使凸缘12容置在止挡体60的止转槽622内，同时轴部14部份收容在通孔642内，该轴部14部分从其延伸出来。然后，所述主轴10连同止挡体60沿着卡持端18的一侧插入套筒20半封闭端24处的中心孔242，使该止挡体60的延伸部64配合在套筒20半封闭端24的中心孔242内，同时使主轴10的卡持端18从套筒20的开口端22露出。
接下来，将随动件30套在主轴10上，并将其推入套筒20内，使其凸轮面322与套筒20的突起26相配合。再将弹簧40套在主轴10上，并将弹簧一端40抵持在抵持壁320上。推顶弹簧40使其完全容置在套筒20内，并使其具有一定预压力。最后，将垫片50穿过主轴10的卡持端18，再将垫片50旋转90度，使垫片50卡持在主轴10上，从而完成整个铰链结构的装配。
请同时参阅图4，使用本发明铰链结构时，其套筒20上的平面28固定在移动电话盖体上，通过止挡体60上的固定部62上的削平面624固定在移动电话本体(图未示)，盖体完全关闭时，套筒20的突起26位于随动件30的凹谷3222且与其相配合，弹簧40具有一定的预压力，而使二者处于稳定状态。
开启盖体时，盖体在外力作用下带动套筒20转动，同时带动突起26转动，主轴10上的随动件30在突起26的作用下，沿着主轴10滑动，随动件30在主轴10上作直线移动压缩弹簧40，当突起26在缓斜面3226上滑至凸峰3224时，弹簧40被压缩至最短，积累弹性势能最大，此为一不稳定状态，继续施力在盖体使突起26越过凸峰3224，释放盖体，弹簧40累积的弹性势能使突起26沿随动件30的陡斜面3228迅速滑动，之后盖体将在移动电话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。关闭盖体时，突起26的行程与开启时相反。
本发明铰链结构中的突起与套筒一体成型，简化了突起与套筒分开成型并装配的过程，此外，套筒与突起一体成型，节省了一个元件，减少了成本。
此外，本发明铰链结构的止挡体将套筒的半封闭端遮挡，另一端设有垫片，在随动件与套筒上的突起装有润滑油的情况下，可减少漏油；另外，由于手机的盖体与本体相互连接处，恰好是止挡体与套筒半封闭端的连接处，由于该止挡体对套筒半封闭端的遮挡，可进一步降低噪音从套筒内散出，同时也防止外部粉尘等物质对铰链结构内部元件产生影响。
请参见图10，本发明第二实施例的铰链结构200包括主轴70，套筒80、随动件90、弹簧94及C型卡环96。
该主轴70为一长形轴，其轴向依次包括一体成形的一凸缘部72，一插入部74，一变形部76及一卡持端78。该凸缘部72设在主轴70的一端，其外周壁上设有二切平面722，该切平面722用以与手机本体相固定配合。该插入部74的直径小于该凸缘部72的直径，从而在两者的连接处形成一抵持壁724。该变形部76为剖面大致呈椭圆形的非圆柱体。该卡持端78设在变形部76的一端，其末端开有一环槽782。
请结合参阅图11，该套筒80具有一开口端82，一半封闭端84。该半封闭端84上具有一中心孔842。该半封闭端84的内壁上朝向开口端82方向，轴向延伸有凸轮部86，所述凸轮部86对称设有二凸部862及二凹部864，该凸轮部86是与套筒80一体成形。该套筒80的外圆周壁上被切削形成二纵向并彼此平行的平面88，用于与手机盖体相配合。
随动件90为一柱状体，其一端为平面的端壁921，另一端设有凸轮面922。所述凸轮面922包括二凹谷9222及二凸峰9224，其与套筒80的凸轮部86相配合。该随动件90中部具一止转孔924，其贯通整个随动件90。该止转孔924的截面形状为矩形，用于与轴70的变形轴部76相配合。
弹簧94为一螺旋弹簧，其一端与随动件90的端壁921相抵接。该弹簧94的直径大于主轴70的变形轴部76及卡持端78的直径，以使弹簧94可套在主轴70上。
卡环96大致为C型，其由弹性材料制成，该卡环96的直径略小于所述套筒80开口端82的内径，以使卡环96可收容在套筒80内。该卡环96的中部具有一通孔962，其可通过该通孔962卡在卡持端78的环槽782上。
装配时，主轴70首先沿着卡持端78的一侧插入套筒80半封闭端84处的中心孔842，使该插入部74容置在套筒80内，同时使主轴70的卡持端78从套筒80的开口端82露出。之后，将随动件94套在主轴70上，并将其推入套筒80内，使随动件94的凸轮面922与套筒80的凸轮部86相配合，且滑动配合在主轴70的变形轴部76上。再将弹簧94套在主轴70上，并将弹簧一端94抵持在端壁921上。推顶弹簧94使其完全容置在套筒80内，并使其具有一定预压力。最后，将卡环96穿过主轴70的卡持端78，并卡持在主轴70的环槽78上，从而完成整个铰链结构的装配。本发明第二实施例的铰链结构200装配在手机上的过程与第一实施例的铰链结构100装配过程相似，在此不详述。
本发明第二实施例的铰链结构的凸轮部与套筒一体成型，简化了凸轮部与套筒分开成型并装配的过程，此外，套筒与凸轮部一体成型，节省了一个元件，减少了成本。
此外，本发明第二实施例铰链结构的主轴的插入部伸入套筒的半封闭端内，同时凸缘部将套筒的半封闭端遮挡，由于手机的盖体与本体相互连接处，恰好是止挡体与套筒半封闭端的连接处，该止挡体对套筒半封闭端的遮挡，可进一步降低噪音从套筒内散出，同时也防止外部粉尘等物质对铰链结构内部元件产生影响。
可以理解，本发明第一实施例的垫片50与主轴10的卡持端18的结合方式可以为胀接或焊接。
可以理解，本发明第二实施例的铰链结构中的主轴可从套筒的开口端插入，而卡环的直径大于套筒半封闭端的直径，从而将上述铰链结构装配一起。
可以理解，除第一实施例套筒上的突起及第二实施例的凸轮部形状外，也可有其它变形。该突起或凸轮部作为与随动件相抵持的配合部，实现随动件与套筒在稳定状态及非稳定状态下转换，从而实现盖体与本体的开合。