鉸鏈結構的製作方法

2023-05-14 20:10:51

專利名稱：鉸鏈結構的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種鉸鏈結構，尤其是關於一種適用於行動電話等可攜式電子裝置的雙軸 鉸鏈結構。
背景技術：
目前，市場上所銷售的電子裝置，如行動電話， 一般為摺疊式，即其包括本體和蓋體， 通過鉸鏈結構將蓋體和本體可打開或閉合地鉸接在一起。然而，隨著移動業務的日益多樣化 ，行動電話的功能已經快速擴展，其鉸鏈結構卻仍多僅可實現蓋體與本體在一個方向上的相 對轉動，即僅能實現簡單的打開和閉合功能，這使得行動電話在規格和性能方面受到諸多限 制。例如，具有攝像功能的行動電話拍照時取得圖象的角度受到限制，尤其是在需取得的圖 象橫向尺寸大於縱向尺寸時只能將行動電話橫向擺設，這樣導致操作不方便；在用行動電話 看電影時也有上述不便。由此可見，傳統的僅能實現打開和閉合功能的鉸鏈結構已不能滿足 用戶的使用要求。

發明內容
鑑於以上內容，有必要提供一種可提供兩個方向轉動的鉸鏈結構。
一種鉸鏈結構，其包括一個支架、 一個樞軸裝置和一個轉軸裝置，該樞軸裝置使鉸鏈結 構提供第一方向的轉動，該轉軸裝置使鉸鏈結構提供第二方向的轉動。該樞軸裝置包括一個 樞軸、 一個第一連接件、 一個彈性件、 一個隨動件及一個主動件，該樞軸依次穿過支架、主 動件、隨動件、彈性件及第一連接件，該隨動件及第一連接件與樞軸間為不可轉動連接，該 隨動件和主動件可相對轉動。該轉軸包括一個轉軸、 一個凸輪件、 一個彈性件及一個第三連 接件，該轉軸依次穿過支架、凸輪件、彈性件及第三連接件，該凸輪件及第三連接件與轉軸 間為不可轉動連接，該凸輪件和支架可相對轉動。
相較現有技術，所述的鉸鏈結構的樞軸裝置和轉軸裝置使其可提供兩個方向的轉動，從 而滿足消費者的更多要求。


圖l是本發明鉸鏈結構的立體組裝圖2是本發明鉸鏈結構的一個方向立體分解圖3是本發明鉸鏈結構的另一個方向立體分解4圖4是本發明鉸鏈結構的支架的立體圖； 圖5是本發明鉸鏈結構去套筒後的立體組裝圖； 圖6是應用本發明鉸鏈結構的行動電話打開狀態圖。
具體實施例方式
本發明的較佳實施方式公開一種鉸鏈結構，其適用於行動電話、PDA (Personal Digital Assistant,個人數字助理)、DC (Digital Camera,數位相機)及DV (Digital Video,數碼攝像機)等包括兩個組件的電子裝置。在本實施例中，以行動電話為例加以說明。
請參閱圖l，本發明較佳實施方式所述的鉸鏈結構10包括一個支架12、 一個樞軸裝置14 、 一個樞軸隨動裝置16和一個轉軸裝置18，樞軸裝置14和樞軸隨動裝置16使鉸鏈結構10提供 繞第一方向的轉動，轉軸裝置18使鉸鏈結構10提供繞垂直於第一方向的第二方向的轉動。
請一併參見圖2至圖4，所述支架12包括一個平板122、自平板122兩端垂直於平板122延 伸的第一樞接部124及第二樞接部126。第一樞接部124與第二樞接部126位於平板122的同一
平板122大體為長方形，其中心開設有一個圓孔1222。平板122的一表面上開設有兩個對 稱的凹谷1226。與凹谷1226所在表面的相對側的另一表面上設有一個限位凸塊1228。第一樞 接部124與第二樞接部126的中心部位分別開設有圓孔1242、 1262。第一樞接部124的周緣上 設有兩個對稱的凹槽1244。
樞軸裝置14包括一個第一連接件142、 一個隨動定位環144、 一個主動定位環146、 一個 彈簧148、 一個主動件150、 一個隨動件152、 一個樞軸154及一個套筒156。
第一連接件142包括一個樞接部1422、 一個第一固定部1424及一個第二固定部1426。第 一固定部1424自樞接部1422的一端向一方向垂直彎折，第二固定部1426自樞接部1422的一側 向另一方向垂直彎折。樞接部1422上開設有一個樞軸孔1428，其用於容納樞軸154的端部。 第一固定部1424與第二固定部1426上分別開設有安裝孔(圖未標)，通過安裝孔將第一連接 件142安裝於電子裝置的本體上。
隨動定位環144大體為圓環狀片體，其中心部位開設有變形孔1442，變形孔1442用於與 樞軸154配合。隨動定位環144的一個端面上設有兩個對稱的定位凸起1444。
主動定位環146大體為圓形片體，其中心部位開設有一個圓形通孔1462，其一個端面上 設有兩個對稱的定位凹槽1464，該定位凹槽1464用於與隨動定位環144的定位凸起1444配合 。該主動定位環146圓周側面上設有一對凸耳1466。彈簧148為一個柱狀螺旋彈簧，其可被拉伸和壓縮。彈簧148可被其他彈性件代替，如橡 膠棒、彈片等。
主動件150中心開設有一個圓形通孔1502，主動件150包括一個凸輪部1504及兩個對稱設 置的限位片1505。凸輪部1504的一端設有一個凸輪面1506，凸輪面1506上設有兩個凸峰 1508。限位片1505設置於凸輪部1504的圓周面上並向凸輪部1504的同一側延伸，其一端可與 支架12第一樞接部124的凹槽1244配合。
隨動件152大體為柱狀，其中心開設有一個變形孔1522。隨動件152的一端設有一個與主 動件150的凸輪面1506配合的凸輪面1524，凸輪面1524上開設有兩個對稱的凹谷1526。凹谷 1526可與主動件150凸輪部1504的凸峰1508配合。
樞軸154包括一個軸部1542 、 一個設置於軸部1542—端的限位部1544及一個通孔1546 。 軸部1542包括一個第一變形部1548及一個第二變形部1550，其中第一變形部1548靠近限位部 1544，第一變形部1548的截面面積大於第二變形部1550的截面面積。第一變形部1548與隨動 件152的變形孔1522對應，第二變形部1550與第一連接件1422的變形孔1428及隨動定位環 144的變形孔1442對應，從而實現隨動件152、第一連接件142及隨動定位環144與樞軸154之 間的不可轉動連接。限位部1544大體為片狀體，其周緣處設有一個凸塊1551，凸塊1551包括 兩個限位面1552、 1554，該主動件150的限位片1505與樞軸154的限位部1544配合而限制鉸鏈 結構10在第一方向的轉動角度。通孔1546貫穿於軸部1542及限位部1544以容納連接線纜。
套筒156大體為中空的圓柱體，其一端的圓周側面上對稱開設有兩個凹槽1562，其另一 端的圓周側面上對稱開設有兩個凹槽1564。凹槽1562用於容納主動定位環146的兩個凸耳 1466，凹槽1564用於容納主動件150的限位片1505。
樞軸隨動裝置16包括一個第二連接件162、 一個套筒164及一個樞軸166。第二連接件 162包括一個樞接部1622、 一個第一固定部1624及一個第二固定部1626。第一固定部1624自 樞接部1622的一端向一方向垂直彎折，第二固定部1626自樞接部1622的一側向另一方向垂直 彎折。樞接部1622上開設有一個樞軸孔1628，其用於容納樞軸166的端部。第一固定部1624 與第二固定部1626上分別開設有安裝孔(圖未標)，通過安裝孔將第二連接件162安裝於電 子裝置的本體上。
套筒164為中空的圓柱體，其用於保護樞軸隨動裝置16以防止灰塵等異物的侵入。樞軸 166包括一個軸部1662、 一個止擋部1664及通孔1666。通孔1666貫穿軸部1662及止擋部1664 ，用於容納連接線纜。
轉軸裝置18包括一個第三連接件182、 一個彈簧184、 一個套筒186、 一個凸輪件188及一個轉軸190。第三連接件182包括一個平板1822及兩個側翼1824。平板1822上開設有變形孔 1826。兩個側翼1824沿垂直於平板1822的方向設置於平板1822的一側，側翼1824上開設有安 裝孔(圖未標)，其用於將轉軸裝置18安裝於電子裝置的蓋體上。
彈簧184為一個柱狀螺旋彈簧，其可被拉伸和壓縮。彈簧184可被其他彈性件代替，如橡 膠棒、彈片等。
套筒186為中空的圓柱體，其套設於彈簧184、套筒186及凸輪件188上，防止灰塵等異物 的侵入，起到保護轉軸裝置18的作用。
凸輪件188大體為柱狀，其中心開設有一個變形孔1882。凸輪件188的一端設有一個與支 架12的兩個對稱的凹谷1226配合的兩個對稱的凸峰l 886 。
轉軸190包括一個軸部1902、 一個設置於軸部1902—端的限位部1904及一個通孔1906。 軸部1902包括一個第一變形部1908及一個第二變形部1910，其中第一變形部1908靠近限位部 1904，第一變形部1908的截面面積大於第二變形部1910的截面面積。第一變形部1908與凸輪 件188的變形孔1882對應，第二變形部1910與第三連接件182的變形孔1826相對應，從而實現 第三連接件182及凸輪件188與轉軸190間的不可轉動連接。限位部1904大體為片狀體，其周 緣處設有一個凸塊1912，凸塊1912包括兩個限位面1914、 1916，支架12的限位凸塊1228與轉 軸190的限位部1904配合而限制鉸鏈結構10在第二方向的轉動角度。通孔1906貫穿於軸部 1902及限位部1904以容納連接線纜。
請一併參見圖5，裝配該鉸鏈結構10時，先將樞軸裝置14的樞軸154插入支架12第一樞接 部124的通孔1242內，然後將主動件150、隨動件152、彈簧148、套筒156及主動定位環146依 次套在樞軸154的軸部1542，再將隨動定位環144及第一連接件142鉚接於軸部1542的第二變 形部1550上。此時，彈簧148預設壓力，其兩端分別彈性抵接主動定位環146和隨動件152， 主動件150的凸輪面1506和隨動件152的凸輪面1524配合，主動件150的凸峰1508位於隨動件 152的凹谷1526處，隨動定位環144的定位凸起1444位於主動定位環146的定位凹槽1464處。 主動件150的限位片1505位於支架12的凹槽1244及套筒156的凹槽1564內，並與樞軸154的限 位面1552相抵。接著，將樞軸隨動裝置16的樞軸166插入支架12第二樞接部126的通孔1262內 ，樞軸166的止擋部1664與支架12的第二樞接部126的側面相抵，然後將套筒164套設於樞軸 166上，並將第二連接件162固定連接於樞軸166的端部。接下來，將轉軸裝置18的轉軸190插 入支架12的通孔1222內，然後將凸輪件188、彈簧184及套筒186依次套設於轉軸190的軸部 1902上，將第三連接件182鉚接於轉軸190的第二變形部1910上。此時，凸輪件188的凸峰 1886位於支架12的凹谷1226處，支架12上的限位凸塊1228與轉軸190的限位面1916相抵；最後，將樞軸裝置14的第一連接件142及樞軸隨動裝置16的第二連接件162均固定於電子裝置的 本體上，將轉軸裝置18的第三連接件182固定於電子裝置的蓋體上。可以理解，樞軸裝置14 的第一連接件142及樞軸隨動裝置16的第二連接件162均固定於電子裝置的本體上，這樣在蓋 體相對於本體繞第一方向轉動時，轉動的平衡性較好，樞軸裝置14的受力較為均衡，其組成 元件不易被磨損。
請參見圖6，行動電話包括一個本體20、 一個蓋體30和連接本體20與蓋體30的鉸鏈結構 10。在圖4的狀態下，蓋體30相對本體20繞第一方向轉動一定角度而打開，且蓋體30相對本 體20繞第二方向轉動一定角度。
當對蓋體30施力使其繞第一方向轉動時，支架12、主動定位環146、主動件150及套筒 156與蓋體30—起相對本體20轉動，第一連接件142、隨動定位環144及隨動件152則相對本體 20不可轉動。在此過程中，主動件150的凸峰1508滑出隨動件152的凹谷1526，隨動定位環 144的定位凸起1444滑出主動定位環146的定位凹槽1464，彈簧148被壓縮，蓋體30可相對於 本體20在任意位置停留。此時，彈簧148具有較大的壓縮量而提供較大軸向彈力，從而使得 蓋體30的轉動較為穩定。繼續轉動蓋體30，主動件150的限位片1505從與限位部1544限位面 1552相抵轉動至與限位面1554相抵。此時，凸峰1508重新回到凹谷1526，定位凸起1444重新 位於定位凹槽1464內，此時彈簧148回復原狀，蓋體30打開。蓋體30關閉時，工作原理與打 開時相同。蓋體30繞第一方向轉動的預定角度為0度和180度，由於凸峰1508與凹谷1526的配 合，蓋體30轉動到這兩個角度時，明顯感覺到其轉到了0度或180度的位置並在此定位。
在本實施例中，隨動定位環144與主動定位環146的設置可使彈簧148在蓋體30繞第一方 向轉動過程中具有較大的壓縮量，可提高蓋體30轉動的平穩性，同時可以有效防止第一連接 件142被磨損。蓋體30相對於本體20繞第一方向轉動的角度範圍為0度至180度，且其可任意 停留於這兩個角度間的任意位置。可以理解，通過調整限位部1544限位面1552、 1554的位置 可調整蓋體30轉動的角度範圍，在調整蓋體30轉動角度範圍的同時，最好是調整主動件150 的凸峰1508及與其對應的從動件152的凹谷1526的位置、主動定位環146的定位凹槽1464及與 其對應的隨動定位環144的定位凸起1444的位置，從而改變蓋體30繞第一方向轉動的預定角 度，使轉動的手感更好。
當對蓋體30施力使其繞第二方向轉動時，第三連接件182、凸輪件188和轉軸190與蓋體 30—起相對本體20轉動。原始狀態時，轉軸190限位面1916與支架12的限位凸塊1228相抵， 當蓋體30朝一個方向轉動一預定角度時，轉軸190的限位面1914抵靠於支架12的限位凸塊 1228而使蓋體30不能繼續轉動；當蓋體反向轉動一預定角度時，轉軸190的限位面1916抵靠
8支架12的限位凸塊1228而使蓋體30不能繼續轉動。本實施例中，蓋體30的預定角度為0度和 180度，當蓋體30位於預定角度時，凸輪件188的凸峰1886位於支架12的凹谷1226內，能明顯 感覺到蓋體30在此定位。轉動蓋體30，凸輪件188的凸峰1886滑出支架12的凹谷1226，彈簧 184被壓縮，凸峰1886與支架12的表面相抵，從而使蓋體30在轉動時可停留在任意位置。
可以理解，通過調整轉軸190限位面1914、 1916的位置可調整蓋體30繞第二方向轉動的 角度範圍，在調整蓋體30的轉動範圍的同時，最好是調整凸輪件188的凸峰1886及與其對應 的支架12的凹谷1226的位置，從而改變蓋體30繞第二方向轉動的預定角度。
在本實施例中，樞軸裝置14的主動件150、隨動件152、支架12以及轉軸裝置18的凸輪件 188這四個較易磨損的零部件中至少一個採用粉末冶金技術製成。粉末冶金製程中採用的原 料為金屬粉末如鐵粉、銅粉、不鏽鋼粉等，也可向其中混入非金屬粉末。粉末冶金的工藝流 程一般為混料(壓制(燒結(整形(後處理；即首先將配製的混合粉末裝於模具中，於一定壓 力下壓製成型所需的零件毛坯；然後將毛坯投入可控氣氛爐中，在低於基體材料熔點的溫度 下進行燒結，使粉末顆粒之間相互結合；接著，對零件毛坯進行整形，使其基本達到預定的 尺寸；最後可依據實際需要將整形後的零件進行精整、浸油、機加工、電鍍等後處理。採用 粉末冶金工藝製成的零部件具有耐磨、精度高、噪音小、強度高等優點，同時可節約金屬材 料降低生產成本。本發明中，因為主要較易磨損的零部件採用粉末冶金技術製成，所以鉸鏈 結構10在使用時不易磨損、噪音小、強度高、使用壽命長且具有較高的穩定性。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所 做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍內。
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權利要求
權利要求1一種鉸鏈結構，其特徵在於該鉸鏈結構包括一個支架、一個樞軸裝置和一個轉軸裝置，該樞軸裝置使鉸鏈結構提供第一方向的轉動，該轉軸裝置使鉸鏈結構提供第二方向的轉動，該樞軸裝置包括一個樞軸、一個第一連接件、一個彈性件、一個隨動件及一個主動件，該樞軸依次穿過支架、主動件、隨動件、彈性件及第一連接件，該隨動件及第一連接件與樞軸間為不可轉動連接，隨動件和主動件可相對轉動，該轉軸包括一個轉軸、一個凸輪件、一個彈性件及一個第三連接件，該轉軸依次穿過支架、凸輪件、彈性件及第三連接件，該凸輪件及第三連接件與轉軸間為不可轉動連接，該凸輪件與支架可相對轉動。
2 如權利要求l所述的鉸鏈結構，其特徵在於該主動件、隨動件、 支架及凸輪件至少一個為粉末冶金製品。
3 如權利要求l所述的鉸鏈結構，其特徵在於該樞軸裝置與電子裝 置的本體連接，該轉軸裝置與電子裝置的蓋體連接，該主動件和隨動件分別包括一個相互配 合的凸輪面，該凸輪面的凸峰與凹谷相配合時，該蓋體沿第一方向轉動至預定位置，該凸輪 面的凸峰滑出凹谷時，蓋體相對於本體任意位置停留，該凸輪件與支架可分別包括一個相互 配合的凸輪面，該凸輪面的凸峰與凹谷相配合時，該蓋體沿第二方向轉動至預定位置，該凸 輪面的凸峰滑出凹谷時，蓋體相對於本體任意位置停留。
4 如權利要求l所述的鉸鏈結構，其特徵在於該鉸鏈結構還包括一 個樞軸隨動裝置，該樞軸隨動裝置包括一個第二連接件、 一個套筒及一個樞軸，該樞軸依次 插入支架、套筒及第二連接件，其端部與第二連接件固定連接。
5 如權利要求l所述的鉸鏈結構，其特徵在於該樞軸和轉軸沿其軸 線方向上開設有通孔。
6 如權利要求l所述的鉸鏈結構，其特徵在於該樞軸裝置還包括一 個隨動定位環、 一個主動定位環及一個套筒，樞軸依次插入支架、主動件、隨動件、彈性件 、套筒、主動定位環、隨動定位環及第一連接件，彈性件彈性推抵隨動件及主動定位環，隨動定位環與樞軸間為不可轉動連接。
7.如權利要求6所述的鉸鏈結構，其特徵在於該隨動定位環上對稱設有兩個定位凸起，該主動定位環上對稱設有兩個定位凹槽，隨動定位環和主動定位環可相 對轉動，定位凸起與定位凹槽相互配合。
8.如權利要求6所述的鉸鏈結構，其特徵在於該主動定位環的圓周面上對稱設有兩個凸耳，該套筒兩端的側面上分別開設有兩個對稱的凹槽，主動件的圓周上 對稱設有兩個限位片，該支架上對稱設有兩個凹槽，主動定位環的凸耳容納於套筒一端的凹 槽內，主動件的限位片容納於套筒另一端側面的凹槽及支架的凹槽內。
9.如權利要求8所述的鉸鏈結構，其特徵在於該樞軸包括一個限位部，其周緣處設有一個凸塊，該凸塊包括兩個限位面，該主動件的限位片與樞軸限位部的限 位面抵靠而限制鉸鏈結構在第一方向的轉動角度。
10.如權利要求l所述的鉸鏈結構，其特徵在於該轉軸裝置還包括 一個套筒，該轉軸依次插入支架、凸輪件、彈性件、套筒及第三連接件，彈性件彈性推抵凸 輪件和第三連接件，該第三連接件的端部鉚接於轉軸的端部，該支架上設有定位凸起，該轉 軸包括一個限位部，其周緣處設有一個凸塊，該凸塊包括兩個限位面，該支架的定位凸起與 轉軸限位部的限位面抵靠而限制鉸鏈結構在第二方向的轉動角度。
全文摘要
本發明公開一種鉸鏈結構，其包括一個支架、一個樞軸裝置和一個轉軸裝置，該樞軸裝置使鉸鏈結構提供第一方向的轉動，該轉軸裝置使鉸鏈結構提供第二方向的轉動。該樞軸裝置包括一個樞軸、一個第一連接件、一個彈性件、一個隨動件及一個主動件，該樞軸依次穿過支架、主動件、隨動件、彈性件及第一連接件，該隨動件及第一連接件與樞軸間為不可轉動連接。該轉軸包括一個轉軸、一個凸輪件、一個彈性件及一個第三連接件，該轉軸依次穿過支架、凸輪件、彈性件及第三連接件，該凸輪件及第三連接件與轉軸間為不可轉動連接。所述鉸鏈結構的樞軸裝置和轉軸裝置使其可繞兩軸線的轉動，滿足了消費者的更多需求。
文檔編號H05K7/16GK101453855SQ20071020285
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月5日 優先權日2007年12月5日
發明者孫治國, 堅 李, 王金鑫, 袁莉君 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司