CN108716509B - 隐藏式铰链及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隐藏式铰链及电子装置，通过圆弧形的连接臂连接第一固定件和第二固定件，再通过第一固定件连接转轴，并在转轴与承架之间设置扭力结构，铰链通过第二固定件连接于显示部分上，并通过承架连接于主机部分上时，实现了显示部分相对于主机部分相对转动的功能。通过在连接臂上设计走线槽道并通过理线盖遮蔽，可将连接显示部分及主机部分的线材等其他组件隐藏于连接臂中。本发明将铰链隐藏与主机部分中，并将线材隐藏在铰链中，优化了铰链结构，减小了铰链占用的空间，较好满足了笔记本电脑等电子装置的薄型化发展需求，且外形更佳美观。

Description

隐藏式铰链及电子装置

技术领域

本发明涉及铰链技术领域，具体是涉及一种隐藏式铰链及电子装置。

背景技术

铰链也称为转轴或枢纽器，是一种能够提供相互转动的连接元件，主要应用于显示部分和主机部分之间，目前，广泛应用于各种数码产品和电子装置中，比如笔记本电脑，通过铰链转动可实现笔记本电脑的本体与显示部分之间的开合功能。

现有技术中，电子装置的主机部分和显示部分之间左右设置两套铰链进行转动连接，铰链介于在主机部分和显示部分之间并外露出来，需要占据较大的设计空间，且影响电子装置的美观，特别的，由于走线的需要，主机部分与显示部分之间需要安排额外的设计空间，由于笔记本电脑等电子设备的薄型化发展要求，连接主机部分和显示部分的铰链所能占用的空间也越趋缩小，现有铰链结构已经无法满足电子装置薄型化发展的需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种隐藏式铰链及电子装置，将铰链隐藏与主机部分中，并将线材隐藏在铰链中，优化了铰链结构，减小了铰链占用的空间，较好满足了笔记本电脑等电子装置的薄型化发展需求，且外形更佳美观。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种隐藏式铰链，包括一转轴、一固定架和两个承架，所述固定架包括呈圆弧形的连接臂、第一固定件和第二固定件，所述转轴的轴线与所述连接臂的圆弧中心重合，所述第一固定件沿圆弧的径向设置并连接于所述转轴的中部与所述连接臂的第一端之间，所述第二固定件沿圆弧的径向设置并连接于所述连接臂的第二端，且位于所述连接臂远离所述转轴的一侧，两个所述承架分设于所述连接臂的两侧，并安装于所述转轴的两端上，所述承架与所述转轴之间设置有提供旋转扭力的扭力结构，所述铰链通过所述第二固定件连接于显示部分上，且所述铰链通过所述承架连接于主机部分上。

进一步的，所述连接臂顶面形成有走线槽道，所述走线槽道通过一理线盖进行遮蔽，连接主机部分的线材从所述连接臂的底部绕过后，从所述连接臂的第一端穿入所述走线槽道，并从所述连接臂的第二端穿出后与连接显示部分的线材相连。

进一步的，所述转轴包括位于中部的安装段和位于两端的两段扭力段，所述扭力段与所述安装段之间设有挡缘，所述扭力结构包括对应每个承架设置的截面呈C型的包覆环筒和卡簧片，所述包覆环筒安装于所述承架的顶面上，所述包覆环筒套设于所述扭力段上，所述包覆环筒一侧止挡于所述挡缘，所述包覆环筒另一侧通过所述卡簧片进行锁紧，所述承架与所述转轴之间的旋转扭力通过所述包覆环筒与所述扭力段之间的包覆力提供。

进一步的，所述转轴包括位于中部的安装段和位于两端的两扭力段，所述扭力段与所述安装段之间设有挡缘，所述扭力结构包括对应每个承架设置的凹轮、凸轮、若干弹片、若干垫片和螺母，所述凹轮、所述凸轮、所述若干弹片、所述若干垫片和所述螺母依次套设于所述扭力段上，所述凹轮安装于所述承架的顶面上并止挡于所述挡缘一侧，所述凹轮相对所述扭力段能够轴向止动周向自动转动，所述凸轮相对所述扭力段能够周向止动轴向自动移动，所述若干弹片、所述若干垫片通过所述螺母锁紧到所述扭力段上，所述承架与所述转轴之间的旋转扭力通过所述凸轮与凹轮之间的摩擦力提供。

进一步的，所述第一固定件包括固定块和自所述固定块一侧同向延伸形成的两个连接块，两个连接块间隔设定距离，每个连接块的自由端处均形成有一插孔；所述连接臂的第一端上间隔形成有两个插块，两个所述插块插置于两个所述插孔内，且两个所述连接块通过紧固件安装到所述连接臂的第一端的端面上。

进一步的，所述连接臂的第二端与所述第二固定件一侧一体成型，所述第二固定件顶面上形成有连通所述走线槽道的走线缺口；所述理线盖包括盖本体和自所述盖本体一端折弯延伸形成的呈圆弧形的盖片，所述盖本体与所述第二固定件可拆卸固定连接，所述盖片卡合固定在所述连接臂的走线槽道上；连接主机部分的线材从所述连接臂的第一端进入所述走线槽道，经所述走线缺口穿出后与连接显示部分的线材相连。

一种电子装置，包括显示部分和主机部分，所述显示部分和所述主机部分通过至少两个隐藏式铰链进行转动连接，所述主机部分包括主机本体和位于所述主机本体顶面上的主机连接体，所述铰链整体嵌设于所述主机本体与所述主机连接体连接的位置，所述铰链的承架与所述主机本体固定连接，并使所述转轴高出所述主机本体的顶面，所述主机本体上形成有避让所述连接臂及所述第二固定件跟随所述转轴转动的容置空间，所述第一固定件位于所述主机本体的顶面上并与所述显示部分固定连接，所述显示部分位于所述主机连接体一侧。

本发明的有益效果是：本发明提出了一种隐藏式铰链及电子装置，通过圆弧形的连接臂连接第一固定件和第二固定件，再通过第一固定件连接转轴，并在转轴与承架之间设置扭力结构，实现了铰链提供相互转动的功能，即铰链通过第二固定件连接于显示部分上，并通过承架连接于主机部分上时，可以实现显示部分相对于主机部分相对转动的功能。上述结构中，转轴的轴线与连接臂的圆弧中心重合，第一固定件沿圆弧的径向设置，第二固定件沿圆弧的径向设置并位于连接臂远离转轴的一侧，改变了现有铰链结构显示部分与主机部分直接以转轴为中心的相对旋转结构，实现了一种通过圆弧形的连接臂间接连接显示部分和主机部分的旋转结构，从而改变了转动中心的位置，以将转动中心从电子装置边缘向中心移动，进而达到了将铰链隐藏在主机部分中的目的，实现铰链的隐藏功能。由于创新设计了圆弧形的连接臂，仅通过一个转动中心就可以实现电子装置0-180度的旋转功能，结构简单，制作成本较低。较佳的，为了达到进一步的减少电子装置的设计空间，在连接臂上设计了走线槽道并通过理线盖遮蔽，可将连接显示部分及主机部分的线材等其他组件(比如屏线或cabel线)隐藏于连接臂中，实现了较好的走线排布功能，无须另外预留线材排布空间，从而能够进一步降低满足笔记本电脑等电子装置的薄型化需求。

附图说明

图1为本发明隐藏式铰链初始状态结构示意图；

图2为本发明隐藏式铰链旋转状态结构示意图；

图3为本发明带走线的隐藏式铰链初始状态结构示意图；

图4为本发明带走线的隐藏式铰链旋转状态结构示意图；

图5为本发明带走线的隐藏式铰链分解图；

图6为本发明中扭力结构装配图；

图7为本发明中扭力结构分解图；

图8为本发明电子装置初始状态结构示意图；

图9为本发明电子装置旋转状态结构示意图；

图10为本发明电子装置旋转流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。实施例附图的结构中各组成部分未按正常比例缩放，故不代表实施例中各结构的实际相对大小。其中所说的结构或面的上面或上侧，包含中间还有其他层的情况。

如图1和图2所示，一种隐藏式铰链，包括一转轴1、一固定架2和两个承架3，所述固定架包括呈圆弧形的连接臂21、第一固定件22和第二固定件23，所述转轴的轴线与所述连接臂的圆弧中心重合，所述第一固定件沿圆弧的径向设置并连接于所述转轴的中部与所述连接臂的第一端之间，所述第二固定件沿圆弧的径向设置并连接于所述连接臂的第二端，且位于所述连接臂远离所述转轴的一侧，两个所述承架分设于所述连接臂的两侧，并安装于所述转轴的两端上，所述承架与所述转轴之间设置有提供旋转扭力的扭力结构，所述铰链通过所述第二固定件连接于显示部分上，且所述铰链通过所述承架连接于主机部分上。

上述结构中，通过圆弧形的连接臂连接第一固定件和第二固定件，再通过第一固定件连接转轴，并在转轴与承架之间设置扭力结构，实现了铰链提供相互转动的功能，即铰链通过第二固定件连接于显示部分上，并通过承架连接于主机部分上时，可以实现显示部分相对于主机部分相对转动的功能。上述结构中，转轴的轴线与连接臂的圆弧中心重合，第一固定件沿圆弧的径向设置，第二固定件沿圆弧的径向设置并位于连接臂远离转轴的一侧，改变了现有铰链结构显示部分与主机部分直接以转轴为中心的相对旋转结构，实现了一种通过圆弧形的连接臂间接连接显示部分和主机部分的旋转结构，从而改变了转动中心的位置，以将转动中心从电子装置边缘向中心移动，进而达到了将铰链隐藏在主机部分中的目的，实现铰链的隐藏功能。由于创新设计了圆弧形的连接臂，仅通过一个转动中心就可以实现电子装置0-180度的旋转功能，结构简单，制作成本较低。

为了达到进一步的减少电子装置的设计空间，优选的，参见图3、图4和图5，所述连接臂顶面形成有走线槽道211，所述走线槽道通过一理线盖24进行遮蔽，连接主机部分的线材8从所述连接臂的底部绕过后，从所述连接臂的第一端穿入所述走线槽道，并从所述连接臂的第二端穿出后与连接显示部分的线材9相连。这样，在连接臂上设计了走线槽道并通过理线盖遮蔽，可将连接显示部分及主机部分的线材等其他组件(比如屏线或cabel线)隐藏于连接臂中，实现了较好的走线排布功能，无须另外预留线材排布空间，从而能够进一步降低满足笔记本电脑等电子装置的薄型化需求。

扭力结构用于实现转轴和承架之间的相对旋转功能，且提供旋转扭力，扭力结构可以采用包覆式扭力结构或凸轮凹轮式扭力结构等，作为一种优选实施例，图6和图7示例出了一种包覆式扭力结构，参见图6和图7，所述转轴包括位于中部安装段11和位于两端的两段扭力段12，所述扭力段与所述安装段之间设有挡缘13，所述扭力结构包括对应每个承架设置的截面呈C型的包覆环筒4和卡簧片5，所述包覆环筒安装于所述承架的顶面上，所述包覆环筒套设于所述扭力段上，所述包覆环筒一侧止挡于所述挡缘，所述包覆环筒另一侧通过所述卡簧片进行锁紧，所述承架与所述转轴之间的旋转扭力通过所述包覆环筒与所述扭力段之间的包覆力提供。这样，通过呈C型的包覆环筒4与转轴之间的包覆力提供旋转扭力，实现了转轴和承架之间的相对旋转功能，结构简单，不占据较大空间，有利于笔记本电脑等电子装置的薄型化。旋转扭力的大小可以通过C型的包覆环筒的长度进行调节，还可以通过改变C型包覆环筒圆周不同位置对转轴的包覆松紧程度实现变扭力，即在需要的旋转位置达到扭力变大或变小的功能。优选的，转轴的扭力段上形成由环形或螺旋形的油槽14，起到一定的润滑作用。

作为另一种优选实施例，可以一采用凸轮凹轮式扭力结构，此时，转轴包括位于中部的安装段和位于两端的两扭力段，所述扭力段与所述安装段之间设有挡缘，所述扭力结构包括对应每个承架设置的凹轮、凸轮、若干弹片、若干垫片和螺母，所述凹轮、所述凸轮、所述若干弹片、所述若干垫片和所述螺母依次套设于所述扭力段上，所述凹轮安装于所述承架的顶面上并止挡于所述挡缘一侧，所述凹轮相对所述扭力段能够轴向止动周向自动转动，所述凸轮相对所述扭力段能够周向止动轴向自动移动，所述若干弹片、所述若干垫片通过所述螺母锁紧到所述扭力段上，所述承架与所述转轴之间的旋转扭力通过所述凸轮与凹轮之间的摩擦力提供。这样，通过螺母将弹片、垫片、凸轮及凹轮锁紧到转轴上，在转轴转动时，凸轮跟随转轴转动而凹轮与承架固定，凸轮与凹轮接触的面上产生相对的摩擦力提供了旋转扭力，且实现了转轴和承架之间的相对旋转功能。同样，旋转扭力的大小可以螺母的锁紧程度实现，通过凸轮与凹轮接触面上的凸部和凹部进行配合，还可以实现变扭力的功能，即在需要的旋转位置达到扭力变大或变小的功能。

优选的，参见图5，所述第一固定件包括固定块221和自所述固定块一侧同向延伸形成的两个连接块222，两个连接块间隔设定距离，每个连接块的自由端处均形成有一插孔223；所述连接臂的第一端上间隔形成有两个插块212，两个所述插块插置于两个所述插孔内，且两个所述连接块通过紧固件安装到所述连接臂的第一端的端面上。这样，通过第一固定件两个连接块上的两个插孔与连接臂的第一端上形成的两个对应的插块的配合，实现了第一固定件与连接臂之间的快速装配，且通过紧固件比如螺丝将连接块固定安装到连接臂上，实现了第一固定件与连接臂的可拆卸固定连接。两个连接块间隔设置，为线材走线预留了安装空间，便于走线设置。

优选的，参见图5，所述连接臂的第二端与所述第二固定件一侧一体成型，所述第二固定件顶面上形成有连通所述走线槽道的走线缺口231；所述理线盖包括盖本体241和自所述盖本体一端折弯延伸形成的呈圆弧形的盖片242，所述盖本体与所述第二固定件可拆卸固定连接，所述盖片卡合固定在所述连接臂的走线槽道上；连接主机部分的线材从所述连接臂的第一端进入所述走线槽道，经所述走线缺口穿出后与连接显示部分的线材相连。这样，呈圆弧形的连接臂第二端与第二固定件的一侧一体成型，便于生产制作，降低安装及生产成本，其中，第二固定件整体呈板状，板平面与连接臂第二端的端面共面，即板平面沿圆弧的径向。通过将理线盖设计成盖本体与圆弧形的盖片，可较好的实现与圆弧形的连接臂及第二固定件的装配，从而较好的遮蔽住走线槽道及走线缺口内的线材，达到隐藏线材的目的，走线槽道内还可以根据需要放置与线材相关的其他组件，实现线材等其他组件隐藏与铰链中的功能。

如图8、图9和图10所示，一种电子装置，包括显示部分6和主机部分7，所述显示部分和所述主机部分通过至少两个权利要求1-5任一项所述的隐藏式铰链进行转动连接，所述主机部分包括主机本体71和位于所述主机本体顶面上的主机连接体72，所述铰链整体嵌设于所述主机本体与所述主机连接体连接的位置，所述铰链的承架3与所述主机本体固定连接，并使所述转轴1高出所述主机本体的顶面，所述主机本体上形成有避让所述连接臂及所述第二固定件跟随所述转轴转动的容置空间73，所述第一固定件位于所述主机本体的顶面上并与所述显示部分固定连接，所述显示部分位于所述主机连接体一侧。这样，电子装置的显示部分和主机部分通过左右两个隐藏式铰链可实现转动连接，且两个铰链隐藏于主机部分的主机本体与主机连接体内，由于隐藏式铰链可将线材隐藏在铰链中，从而减小了铰链占用的空间，且省去了线材的布置空间，可较好满足笔记本电脑等电子装置的薄型化发展需求，且外形更佳美观。

本发明电子装置的工作原理如下：

参见图8，初始位置，两个铰链隐藏与主机部分内，圆弧形的连接臂及第一固定件收容于主机部分的容置空间内，由于第一固定件沿圆弧的径向设置，为了较好的实现旋转，优选的，第一固定件相对于水平面呈向下倾斜状，第二固定件呈水平状嵌设于显示部分中，圆弧形的连接臂的弧度小于180度。显示部分位于主机部分的主机连接体一侧，且显示部分的高度与主机连接体的高度相同，显示部分占据主机本体顶面上除主机连接体外的区域，即显示部分与主机连接体进行平滑衔接，显示部分与主机部分之间只有一条美工缝，使电子装置的外形更佳美观。

参见图9，显示部分相对主机部分旋转了一个锐角，比如80度，此时，连接臂及第一固定件绕转轴旋转，使连接臂的第二端从主机部分的顶面上穿出一部分，显示部分通过两个连接臂支撑起来。

参见图10，显示部分相对主机部分旋转了一个钝角，比如120度，此时，连接臂及第一固定件绕转轴旋转，使连接臂大部分从主机部分的顶面上穿出，显示部分通过两个连接臂支撑起来。为了避免旋转更大角度时第一固定件与主机连接体之间产生干涉，主机连接体对应第一固定件的位置做了避空处理。

本发明上述电子装置可以是但不限于为笔记本电脑、移动电话、平板电脑二合一，还是可以应用在其他显示部分与主机部分可翻转的电子装置中。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种隐藏式铰链，其特征在于：包括一转轴、一固定架和两个承架，所述固定架包括呈圆弧形的连接臂、第一固定件和第二固定件，所述转轴的轴线与所述连接臂的圆弧中心重合，所述第一固定件沿圆弧的径向设置并连接于所述转轴的中部与所述连接臂的第一端之间，所述第二固定件沿圆弧的径向设置并连接于所述连接臂的第二端，且位于所述连接臂远离所述转轴的一侧，两个所述承架分设于所述连接臂的两侧，并安装于所述转轴的两端上，所述承架与所述转轴之间设置有提供旋转扭力的扭力结构，所述铰链通过所述第二固定件连接于显示部分上，且所述铰链通过所述承架连接于主机部分上，所述连接臂顶面形成有走线槽道，所述走线槽道通过一理线盖进行遮蔽，连接主机部分的线材从所述连接臂的底部绕过后，从所述连接臂的第一端穿入所述走线槽道，并从所述连接臂的第二端穿出后与连接显示部分的线材相连；

所述转轴包括位于中部的安装段和位于两端的两段扭力段，所述扭力段与所述安装段之间设有挡缘，所述扭力结构包括对应每个承架设置的截面呈C型的包覆环筒和卡簧片，所述包覆环筒安装于所述承架的顶面上，所述包覆环筒套设于所述扭力段上，所述包覆环筒一侧止挡于所述挡缘，所述包覆环筒另一侧通过所述卡簧片进行锁紧，所述承架与所述转轴之间的旋转扭力通过所述包覆环筒与所述扭力段之间的包覆力提供；

或所述转轴包括位于中部的安装段和位于两端的两扭力段，所述扭力段与所述安装段之间设有挡缘，所述扭力结构包括对应每个承架设置的凹轮、凸轮、若干弹片、若干垫片和螺母，所述凹轮、所述凸轮、所述若干弹片、所述若干垫片和所述螺母依次套设于所述扭力段上，所述凹轮安装于所述承架的顶面上并止挡于所述挡缘一侧，所述凹轮相对所述扭力段能够轴向止动周向自动转动，所述凸轮相对所述扭力段能够周向止动轴向自动移动，所述若干弹片、所述若干垫片通过所述螺母锁紧到所述扭力段上，所述承架与所述转轴之间的旋转扭力通过所述凸轮与凹轮之间的摩擦力提供；

所述第一固定件包括固定块和自所述固定块一侧同向延伸形成的两个连接块，两个连接块间隔设定距离，每个连接块的自由端处均形成有一插孔；所述连接臂的第一端上间隔形成有两个插块，两个所述插块插置于两个所述插孔内，且两个所述连接块通过紧固件安装到所述连接臂的第一端的端面上，所述连接臂的第二端与所述第二固定件一侧一体成型，所述第二固定件顶面上形成有连通所述走线槽道的走线缺口；所述理线盖包括盖本体和自所述盖本体一端折弯延伸形成的呈圆弧形的盖片，所述盖本体与所述第二固定件可拆卸固定连接，所述盖片卡合固定在所述连接臂的走线槽道上；连接主机部分的线材从所述连接臂的第一端进入所述走线槽道，经所述走线缺口穿出后与连接显示部分的线材相连。

2.一种电子装置，其特征在于：包括显示部分和主机部分，所述显示部分和所述主机部分通过权利要求1所述的隐藏式铰链进行转动连接，所述主机部分包括主机本体和位于所述主机本体顶面上的主机连接体，所述铰链整体嵌设于所述主机本体与所述主机连接体连接的位置，所述铰链的承架与所述主机本体固定连接，并使所述转轴高出所述主机本体的顶面，所述主机本体上形成有避让所述连接臂及所述第二固定件跟随所述转轴转动的容置空间，所述第一固定件位于所述主机本体的顶面上并与所述显示部分固定连接，所述显示部分位于所述主机连接体一侧。