CN2656574Y - 旋转式铰链机构 - Google Patents

Abstract

一种旋转式铰链机构，包括：一壳体，一弹性组件，一随动件，一旋转轴，一凸轮，该壳体装配于便携式电子装置的本体，并可相对于本体旋转，其上设有容置部，该弹性组件收容于壳体的容置部内，该随动件一端抵顶弹性组件，另一端为一凸轮面，该凸轮与随动件共轴设置，其特征在于：该旋转式铰链机构进一步包括一固定装置，其将旋转轴固定于翻盖上，旋转轴分别穿过凸轮、随动件、弹性组件与壳体连接，凸轮包括一平面状的凸峰，其与随动件的凸轮面相配合。本实用新型稳定可靠、可多角度旋转定位且结构简单、体积较小。

Description

旋转式铰链机构

【技术领域】

本实用新型是关于一种铰链机构，尤其是关于一种用于可折叠便携式电子装置的旋转式铰链机构。

【背景技术】

随着无线通讯与信息处理技术的发展，行动电话、PDA(个人数字助理)等便携式电子装置竞相涌现，令消费者可随时随地充分享受高科技带来的种种便利，而其中可折叠便携式电子装置因其结构玲珑新颖而为广大消费者所青睐。

可折叠便携式电子装置通常包括一个本体与一个翻盖，一个用于连接本体与翻盖的铰链机构，该可折叠便携式电子装置通过该铰链机构使翻盖旋转从而开启或闭合。该铰链机构将产生一个扭力，该扭力使得当翻盖被旋转开启至大于某一特定角度时，自动朝着开启方向旋转开启，或者使得当翻盖被旋转小于某一特定角度时，自动朝着闭合方向旋转闭合。

随着移动通讯服务的多样化，便携式电子装置的功能也日益多样化。然而以上所述的铰链机构仅能使可折叠便携式电子装置的翻盖简单开启或闭合，而不能使翻盖于开启之后可自由旋转一定角度，因此使可折叠便携式电子装置的构造、外形的变换受到限制，例如难以增加一些附属装置至该可折叠便携式电子装置使其满足消费者对各种移动通信服务的需求。另外，现有铰链机构很难满足消费者的拍照、摄像的爱好，也跟不上可折叠便携式电子装置向提供多样化通信服务发展的趋势。

一种现有用于可折叠便携式电子装置的旋转式铰链模块，如公开于2003年5月3日的欧洲专利EP1288414A1号所揭示，请参阅第一图，该旋转式铰链模块100包括一个铰链壳体110、一个支撑轴130、一个旋转轴170、一个铰链凸轮150、一个铰链轴160及一个弹簧169，铰链凸轮150、铰链轴160及弹簧169依次组装于支撑轴130上且收容于旋转轴170内。铰链壳体110的一端有一个支撑销孔119a，另一端有一个铰链轴孔(图未示)，通过支撑销孔119a及铰链轴孔，铰链壳体110可旋转地装配于可折叠便携式电子装置的本体上，铰链壳体110包括一个由内表面凹入的固定座113a及形成于另一端的开口111，支撑轴130通过螺杆139配装配于壳体110的固定座113a。支撑轴130包括一个梯部133及一个环形槽135。支撑轴130装于旋转轴170内且穿过旋转轴170的轴孔173b使环形槽135伸出轴孔173b，E形环181装于环形槽135中，垫圈183置于环形槽135与E形环181之间，铰链凸轮150套固于梯部133使其与支撑轴130固定装配，铰链凸轮150的一端包括间隔设置的凹谷151及一个弧面，铰链轴160可旋转地装配于支撑轴130，其包括一个相应于凹谷151的凸峰161，凹谷151与凸峰161滑动接触。

该旋转式铰链模块虽可使可折叠便携式电子装置的翻盖开启后自由旋转一定角度，实现多种通信服务的需求，惟旋转轴170旋转带动翻盖旋转时，将对支撑轴130产生轴向的推拔力，该力直接作用于支撑轴130的沟槽135上，于多次使用后，沟槽135处有断裂的可能，卡圈181有松脱的隐患，结构可靠性低；另外，铰链凸轮150与铰链轴160的配合仅能使该旋转式铰链模块旋转稳定停留于某一特定角度位置，即90度或180度，而不能使其于多个角度位置稳定停留，是以无法满足消费者多角度观看拍摄画面的需求；此外，该旋转式铰链机构的结构复杂、体积较大。

鉴于以上缺点，有必要提供一种稳定可靠、可多角度旋转定位且结构简单、体积较小的旋转式铰链机构。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种稳定可靠、可多角度旋转定位且结构简单、体积较小的旋转式铰链机构。

为实现本实用新型目的，提供一种旋转式铰链机构，连接可折叠便携式电子装置的本体与翻盖，具有相互垂直的第一转轴和第二转轴，该旋转式铰链机构可使翻盖绕第一转轴从本体上开启后绕第二转轴旋转，其包括：一壳体，一弹性组件，一随动件，一旋转轴，一凸轮，该壳体装配于便携式电子装置的本体，并可相对于本体旋转，其上设有容置部，该弹性组件收容于壳体的容置部内，该随动件一端抵顶弹性组件，另一端为一凸轮面，该凸轮与随动件共轴设置，该旋转式铰链机构进一步包括一固定装置，其将旋转轴固定于翻盖上，旋转轴分别穿过凸轮、随动件、弹性组件与壳体连接，凸轮包括一平面状的凸峰，其与随动件的凸轮面相配合。

相较现有技术，本实用新型旋转式铰链机构通过轴压板将铰链轴一端与翻盖紧固于一体，使铰链轴随翻盖一同转动，由于壳体各处较厚，机械性能较翻盖好，铰链轴另一端通过卡圈固定，其可靠性较好；另外，本实用新型旋转式铰链机构的随动件与凸轮的配合可使该旋转式铰链机构稳定停留于20°～160°的任意位置；此外，本实用新型旋转式铰链机构相较现有铰链机构，结构简单、体积较小。

【附图说明】

图1是现有旋转式铰链模块的分解立体图；

图2是本实用新型旋转式铰链机构的分解立体图；

图3是本实用新型旋转式铰链机构组装立体图；

图4是图2中凸轮的立体图；

图5是应用图2中旋转式铰链机构的可折叠便携式电子装置的立体图；

图6是图5中沿VI-VI线的剖视图。

图7是图5中翻盖开启铰链机构的分解立体图；

图8是装配本实用新型旋转式铰链机构的可折叠便携式电子装置的分解立体图。

【具体实施方式】

请参考图2，本实用新型旋转式铰链机构200包括壳体210、弹性组件220、随动件230、凸轮240、旋转轴250、轴压板260及卡圈270。凸轮240、随动件230、弹性组件220、卡圈270依次装配于旋转轴250上，弹性组件220及随动件230依次收容于壳体210中，轴压板260与旋转轴250稳固配合。

请同时参考图3，壳体210一端封闭，另一端开口，一个轴销211设置于壳体210的封闭端，一个轴孔212形成于壳体210的开口端，轴孔212的内圆周面形成有两个对称设置的凹槽213。壳体210上有一个容置部(未标示)，该容置部沿第二转轴A2方向有一个通孔214，于该通孔214的内圆周面形成有两个对称设置的凹槽215，两开口216、218分别设置于通孔214的两端且开口218远小于开口216的直径，一个凸板217设置于壳体210的外表面。壳体210通过销轴211及轴孔212可旋转地与可折叠便携式电子装置的本体310(参考图5)装配于一体，从而使可折叠便携式电子装置于开启或闭合时，其翻盖320(参考图5)可绕旋转轴A1旋转。

弹性组件220是一个螺旋弹簧，其装配于旋转轴250上且收容于壳体210的容置部中，沿第二转轴方向A2，其一端抵顶壳体210的一个内表面，另一端抵顶随动件230，弹性组件220的外径大于开口218的直径防止其被顶出壳体210。

随动件230是中空圆筒状，其一端与弹性组件220抵接，另一端抵接凸轮240，其外圆周表面设置有两个对称布置且沿轴向延伸的突起231，突起231收容于壳体210的凹槽215且与其相配合，随动件230的一端为凸轮面232，该凸轮面232包括间隔对称设置的凹谷233及凸峰234，并由此形成的多个弧形面235，凹谷233及凸峰234分别为平面状，随动件230还包括一形成于其中心的空腔236。

请参考图4，凸轮240为中空圆筒状，其包括一个纵向穿过凸轮240中心的凸轮孔241，由该凸轮孔241的内圆周表面纵向开有一个凹槽242，凸轮240的一端为凸轮面243，该凸轮面243与随动件230的凸轮面232相配合连接，且两者可滑动接触，其包括间隔对称设置的凸峰244及凹谷246及由此形成的多个弧形面245，凸峰244及凹谷246分别为平面以便凸轮面243与随动件230的凸轮面232相对旋转配合时，两者能于凸轮面243的任何位置稳定停留。

旋转轴250包括一个头部251、一个纵向延伸形成于旋转轴250中部的阶梯部252，头部251的外表面包括一个平面253及一个圆弧面254，由圆弧面254开设有一个弧形凹槽255，形成该弧形凹槽255的一端为弧形部256，该弧形凹槽255与可折叠便携式电子的翻盖320上的相应平板322(参考图8)相配合，弧形部256嵌入可折便携式电子的翻盖320的相应凹槽323，该阶梯部252其外圆周表面设置有沿轴向延伸的突起256，其由头部251纵向延伸一定长度，突起256与凸轮孔241的凹槽242相嵌配合，一个环形槽258形成于旋转轴250上与头部251相反的一末端的外圆周表面，环形槽258穿过壳体210的开口218与卡圈270紧密配合。

轴压板260为弓形板，其包括弓形部261及两个翼片262，由该弓形部261与翼片262形成有一个U形槽263，U形槽263与旋转轴250的头部251相配合，旋转轴250的头部251的平面253抵接弓形部261的内表面，翼片262上分别形成有一通孔264。

组装时，凸轮240、随动件230、弹性组件220依次装配于旋转轴250后，弹性组件220及随动件230依次收容于壳体210中，旋转轴250的头部251与轴压板260的U形槽263相配合，凸轮240套接于旋转轴250的阶梯部252，阶梯部252的突起256与凸轮240的凹槽242配合以便凸轮240可随同旋转轴250一起旋转，随动件230套于旋转轴250上，其凸轮面232与凸轮240的凸轮面243滑动接触，随动件230的两个突起231分别嵌入壳体210的两个凹槽215并与其相配合，以便其仅能沿旋转轴A2轴向移动而不能转动。弹性组件220施加一弹性力于随动件230，使随动件230的凹谷233与凸轮240的凸峰244紧密抵接，当凸峰244与凹谷233接触时，旋转停止，通过外力使该铰链机构旋转一定角度至凸轮240的凸峰246绕过随动件230的弧形面235，此时弹簧被压缩积聚弹性力，当随动件230的凸峰234与凸轮240的凸峰246接触时，虽此时弹簧220将施加弹性力于随动件230使的有旋转移动的趋势，因凸峰246及凸峰234皆为平面，于两平面的作用下，凸轮240及随动件230皆可稳定停留于凸峰246及凸峰234接触的任一个位置。

请参考图5和图6，壳体210的轴销211嵌入本体310的凹槽311内，一个收容于本体310内的翻盖开启铰链机构400嵌入壳体210的轴孔212中以使壳体210可相对于本体310绕着轴A1转动，从而使得当旋转式铰链机构200及翻盖320同时相对于本体310转动使翻盖320开启或关闭时，翻盖320开启时可沿着轴A2相对于壳体210旋转。

请参考图7，该翻盖开启铰链机构400包括一个固定套410、一个弹簧420、一个随动件430、一个凸轮440、一个挡圈450、一根连接轴460及一个卡圈470，其中该卡圈、固定套、弹簧、随动件依次收容于该轴孔内，连接轴460将挡圈450、凸轮440、随动件430、弹簧420、固定套410及卡圈470连接于一起。

固定套410包括凸缘411及具较小直径的圆筒部412，两者共同拥有一个空腔413。弹簧420为螺旋弹簧，其直径大于圆筒412的直径，其一端抵接固定套410的凸缘411，另一端抵接随动件430。随动件430包括具较大直径的圆筒部431及具较小直径的圆筒部432，两者共轴设置一体成形，且拥有一个空腔433，圆筒部431的一端为凸轮面，该凸轮面包括两个对称设置的凹谷434、两个对称设置的凸峰435及由凹谷434与凸峰435形成的弧面。凸轮440为中空圆筒状，其包括一个空腔441及于其外圆周表面对称设置有两凸部442，该凸部442与壳体210上的凹槽213相配合，凸轮440包括两凸峰443及两弧面444，凸峰443分别与随动件430的凹谷434相配合，随动件430与凸轮440滑动接触。挡圈450为中空圆筒状，其包括一个空腔451，空腔451的内周圆开设有具两对称的平面及圆弧面的凹部453、于其外圆周表面对称设置的两个凹槽452，凹槽452与本体310的相应凸部(图未示)配合。连接轴460包括凸缘461及具两对称的平面及圆弧面的轴本体463且两者一体成形，轴本体463的形状与挡圈450的凹部相配合，凸缘461设置于轴本体463的一端，轴本体463的另一端的周缘有环形槽462。

组装铰链机构400时，连接轴460依次穿过挡圈450的空腔451、凸轮440的空腔441、随动件430的空腔433、弹簧420的内径、固定套410的空腔413及卡圈470依次套接于连接轴460上，卡圈470固定于连接轴460的环形槽462，卡圈470、固定套410、弹簧420、随动件430及凸轮440依次收容于壳体210内，凸轮440的凸部442与壳体210的凹槽213对应配合使得凸轮440可与壳体210一起转动，挡圈450及连接轴460的凸缘461收容于本体310内并与的稳定配合连接。

当可折叠便携式电子装置的翻盖320处于关闭状态时，在弹簧420的弹力作用下，随动件430的一个凹谷434与凸轮440的一个凸峰443相互紧密配合，随动件430的凸峰435与凸轮440的弧面444滑动接触，此时弹簧420处于松弛状态，当施加一定外力使翻盖320于开启方向旋转一定角度，使凸轮440的凸峰443绕过随动件430的一凸峰435之后，此时弹簧420被压缩积聚弹性力，去除外力，于弹簧420的弹力及随动件430的凸轮面与凸轮440的弧面444作用下，凸轮440继续旋转至随动件430的另一凹谷434与凸轮440的另一凸峰443相配合，此时，翻盖320处于稳定开启状态。翻盖320闭合时，同样于外力作用下使翻盖320于闭合方向旋转一定角度，使凸轮440的凸峰443绕过随动件430的另一个凸峰435之后，此时弹簧420被压缩积聚弹性力，去除外力，凸轮440将于弹簧420的弹力、随动件430的凸轮面与凸轮440的弧面444作用下继续旋转至随动件430的另一个凹谷434与凸轮440的另一个凸峰443相配合，此时，翻盖320又重新回到稳定闭合状态。

请参考图8，通过壳体210的销轴211嵌入本体310的凹槽311及铰链机构400组装嵌入壳体210的轴孔212，从而使翻盖320可旋转地与可折叠便携式电子装置的本体310装配于一体，从而使该可折叠便携式电子装置于开启或闭合时，其翻盖320可绕旋转轴A1旋转。轴压板260套接于旋转轴250的头部251，弧形凹槽255与翻盖320的平板322配合，头部251的弧形部256嵌入翻盖320的凹部323并与的紧密配合，头部250的部份及凸轮的240的部份嵌入翻盖320的弧形槽324内，轴压板260的通孔264对应翻盖320的通孔321，通过外部的销钉将通孔264与装配孔321固定连接从而将轴压板260、铰链机构200与翻盖320固定连接，使铰链旋转轴250可与翻盖320同时旋转。一个框架500通过销钉(图未示)穿过装配孔510及装配孔325将其与翻盖320连接，当翻盖320相对本体310开启或闭合时，框架500防止翻盖320的旋转力过度集中于旋转轴250及轴压板260，从而防止翻盖320及轴压板260被损坏。

Claims (10)

1.一种旋转式铰链机构，连接可折叠便携式电子装置的本体与翻盖，具有相互垂直的第一转轴和第二转轴，该旋转式铰链机构可使翻盖绕第一转轴从本体上开启后绕第二转轴旋转，其包括：一壳体，一弹性组件，一随动件，一旋转轴，一凸轮，该壳体装配于便携式电子装置的本体，并可相对于本体旋转，其上设有容置部，该弹性组件收容于壳体的容置部内，该随动件一端抵顶弹性组件，另一端为一凸轮面，该凸轮与随动件共轴设置，其特征在于：该旋转式铰链机构进一步包括一固定装置，其将旋转轴固定于翻盖上，旋转轴分别穿过凸轮、随动件、弹性组件与壳体连接，凸轮包括一平面状的凸峰，其与随动件的凸轮面相配合。

2.如权利要求1所述的旋转式铰链机构，其特征在于：该旋转轴远离壳体的一端包括一头部，固定装置为一轴压板，该轴压板为一弓形板，其包括一弓形部及两个翼片，弓形部与两翼片形成有一U形槽，其与旋转轴的头部相配合。

3.如权利要求2所述的旋转式铰链机构，其特征在于：该旋转式铰链机构进一步包括一卡圈，该容置部包括一个通孔，其内圆周面设置有两个间隔设置的凹槽，该弹性组件为一个螺旋弹簧。

4.如权利要求3所述的铰链机构，其特征在于：该随动件为中空圆筒状，其包括一空腔，其外圆周表面间隔设置有沿轴向延伸的突起，其与壳体的通孔的凹槽对应配合。

5.如权利要求4所述的旋转式铰链机构，其特征在于：该凸轮为中空圆筒状，其包括一凸轮孔，凸轮孔的内圆周表面纵向开有一个凹槽。

6.如权利要求5所述的旋转式铰链机构，其特征在于：该旋转轴进一步包括一阶梯部与设置于另一端的環形槽，阶梯部外表面设置有轴向延伸的突起，其与凸轮孔的凹槽对应配合。

7.如权利要求6所述的旋转式铰链机构，其特征在于：该旋转轴分别穿过凸轮的凸轮孔、随动件的空腔、弹簧的内径及壳体的通孔通过卡圈与环形槽的固定连接而连接于壳体。

8.如权利要求7所述的铰链机构，其特征在于：该凸轮面包括两个间隔对称设置的凸峰与两个间隔对称设置的凹谷，该凸峰与凹谷都为平面状，该凸轮包括一凸轮面，其与随动件的凸轮面相配合，该凸轮的凸轮面包括两个间隔对称设置的凹谷，其与随动件的凸峰相配合，凸轮的凸峰与随动件的凹谷相配合。

9.如权利要求8所述的旋转式铰链机构，其特征在于：该壳体的一端为一个轴孔，其中该轴孔内装配一个翻盖开启铰链接构以使壳体相对于本体绕第一转轴转动，该轴孔的内圆周面设置有两个对称布置的凹槽。

10.如权利要求9所述的旋转式铰链机构，其特征在于：该翻盖开启铰链机构包括一固定套、一弹簧、一随动件、一凸轮、一挡圈、一连接轴及一卡圈，其中该卡圈、固定套、弹簧、随动件依次收容于该轴孔内，且该连接轴该挡圈、凸轮、随动件、弹簧固定套及卡圈连接在一起。

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