鉸鏈結構及應用該鉸鏈結構的摺疊式電子裝置的製作方法
2023-05-24 19:49:56
專利名稱：鉸鏈結構及應用該鉸鏈結構的摺疊式電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種鉸鏈結構，尤其是關於一種鉸鏈結構及應用該鉸鏈結構的摺疊式電子裝置。
背景技術：
隨著無線通信技術與信息處理技術的迅速發展，行動電話、PDA(個人數位助理)等可攜式電子裝置使消費者可隨時隨地享受高科技帶來的種種便利，且其結構玲瓏新穎而廣受消費者歡迎。
可攜式電子裝置通常包括二種，一種為直板式，另一種為摺疊式，該二種方式各有優缺點。直板式手機厚度薄，體積小，然而，因直板式行動電話空間有限，顯示屏通常較小，顯示信息有限。摺疊式行動電話通過蓋體上安置較大顯示屏來輔助顯示信息，改進了直板式行動電話的缺點。然而，摺疊式行動電話打開角度通常為150度，其無法展開至象直板式行動電話一樣。
發明內容有鑑於此，有必要提供一種使摺疊式電子裝置打開成為直板機的鉸鏈結構。
另，有必要提供一種可打開成為直板機的摺疊式電子裝置。
一種鉸鏈結構，該鉸鏈結構包括一套筒、二轉軸、二凸輪、二彈性件及二轉動件，該套筒包括一第一筒體，一第二筒體及一與該第一筒體及該第二筒體分別連接的連接部，該第一筒體、第二筒體內分別設有一隔板，每一隔板上設有若干凸塊；每一凸輪上設有配合塊，該凸輪中部開有一通孔；每一轉動件開有一端孔，每一彈性件一端抵持於該凸輪，另一端抵持於該轉動件；每一轉軸包括一軸部，該轉軸的軸部穿過該凸輪的通孔及該轉動件的端孔，該轉軸限定該轉動件及該凸輪相對旋轉，該第一筒體及該第二筒體的若干凸塊分別與凸輪的配合塊相配合，該彈性件提供使該凸輪與若干凸塊相抵持的彈力。
一摺疊式電子裝置，包括一蓋體、一機體及一鉸鏈結構，該鉸鏈結構分別轉動連接該蓋體及該機體，該鉸鏈結構包括一套筒、二轉軸、二凸輪、二彈性件及二轉動件，該套筒包括一第一筒體，一第二筒體及一與該第一筒體及該第二筒體分別連接的連接部，該第一筒體、第二筒體內分別設有一隔板，每一隔板上設有若干凸塊；每一凸輪上設有配合塊，該凸輪中部開有一通孔；每一轉動件開有一端孔，每一彈性件一端抵持於該凸輪，另一端抵持於該轉動件；每一轉軸包括一軸部，該轉軸的軸部穿過該凸輪的通孔及該轉動件的端孔，該轉軸限定該轉動件及該凸輪相對旋轉，該第一筒體及該第二筒體的若干凸塊分別與凸輪的配合塊相配合，該彈性件提供使該凸輪與若干凸塊相抵持的彈力。
相較現有技術，所述鉸鏈結構通過套筒的若干凸塊及凸輪的配合塊，限定摺疊式電子裝置蓋體相對本體打開的角度，使該鉸鏈結構可提供多角度打開。
所述摺疊式電子裝置，通過該鉸鏈結構，可使蓋體相對本體在多角度下打開，使摺疊式電子裝置象直板式行動電話展開，有效滿足不同用戶的需求。
圖1是本發明摺疊式電子裝置較佳實施例分解示意圖；圖2是本發明摺疊式電子裝置較佳實施例鉸鏈結構分解圖；圖3是本發明摺疊式電子裝置較佳實施例鉸鏈結構的套筒立體圖；圖4是本發明摺疊式電子裝置較佳實施例鉸鏈結構套筒正視圖；圖5是本發明摺疊式電子裝置較佳實施例鉸鏈結構的凸輪立體圖；圖6是本發明摺疊式電子裝置較佳實施例鉸鏈結構的轉動件立體圖；圖7是本發明摺疊式電子裝置較佳實施例鉸鏈結構的部分剖視圖；圖8是本發明摺疊式電子裝置較佳實施例關閉狀態圖；圖9是本發明圖8沿IX-IX的剖示圖；圖10是本發明摺疊式電子裝置較佳實施例打開90度狀態圖；圖11是圖10沿XI-XI的剖示圖；圖12是摺疊式電子裝置較佳實施例打開180度狀態圖；圖13是第圖12沿XIII-XIII的剖示圖。
具體實施方式本發明鉸鏈結構的較佳實施例以應用於摺疊式電子裝置，如行動電話為例。
請參閱圖1，本發明較佳實施例的行動電話100包括一蓋體110、一機體120及旋轉連接該蓋體110及該機體120的鉸鏈結構200。
該蓋體110包括一上蓋112及一下蓋114，該上蓋112及該下蓋114大致為一側敞開的矩形腔體，其體積大致相當。該上蓋112與該下蓋114可相互扣合形成該蓋體110，該上蓋體112上設有一顯示屏116，用於該行動電話100顯示信息。
該機體120包括一上機體122及一下機體124，該上機體122及該下機體124大致為一側敞開的矩形腔體，其體積大致相當。該上機體122與該下機體124可相互扣合形成該機體120，該上機體122上設有若干按鍵126，其用於該行動電話輸入信息。
該上蓋112一端分別開有一弧形槽1122，該弧形槽1122貫通該上蓋112。相鄰該弧形槽1122，該上蓋112的敞開側開有一容置槽1124，該容置槽1124大致為半圓形。
該上機體122一端開有一弧形槽1222，該弧形槽1222貫通該上機體122。相鄰該弧形槽1222，該上機體122的敞開側開有一容置槽1224，該容置槽1224大致為半圓形。
該下蓋114一端對稱設有二定位筒1142，該二定位筒1142大致為柱狀，其相對設置且分別與該上蓋112的容置槽1124相配合。該下蓋114其中一定位筒1142一端開有一止轉槽1144，該止轉槽1144大致為非圓形；另一定位筒1142一端開有一配合槽1146，該配合槽1146為圓形，該止轉槽1144與該配合槽1146相對設置。二該定位筒1142之間設有一長方體的開槽1140，相鄰該開槽1140且位於該下蓋114一端開有一凹槽1148，該凹槽1148大致為半圓形，其與該開槽1140相貫通。
該下機體124一端也對稱設有二定位筒1242，該定位筒1242的結構與該下蓋114的定位筒1142結構相同，該二定位筒1242相對設置且分別與該上機體122的容置槽1224配合。該下機體124的其中一定位筒1242一端開有一止轉槽1244，該止轉槽1244大致為非圓形；另一定位筒1242一端開有一配合槽1246，該配合槽1246為圓形，該止轉槽1244與該配合槽1246相對設置。二該定位筒1242之間設有一長方體的開槽1240，相鄰該開槽1240且位於該下機體124一端開有一凹槽1248，該凹槽1248大致為半圓形，其與該開槽1240相貫通。
請參閱圖2，該鉸鏈結構200包括一套筒10、二轉軸20、二凸輪30、二彈性件40及二轉動件50。
請結合參見圖3及圖4，該套筒10大致成「工「字型，其包括一第一簡體12、一第二筒體14及一垂直連接該第一筒體12及該第二筒體14的連接部16，該第一筒體12與該第二筒體14平行設置。
該第一筒體12大致為中空圓筒狀，其內設有一隔板104，該隔板104將該第一筒體12分隔成二部分。該第一筒體12內部沿其軸向進一步設有一凸稜102，其從一端延伸至鄰近隔板104處。與凸稜102相鄰隔板104的一側，對稱設有二第一凸塊1020，二第二凸塊1022，其環設隔板104的四周並與第一筒體12的內周壁相交。第一凸塊1020及第二凸塊1022大致為梯臺狀，每第一凸塊1020與相鄰的第二凸塊1022之間各形成一卡槽1024。該第一凸塊1020及第二凸塊1022圍成的隔板104中部開有一圓形軸孔108。
該第二筒體14與第一筒體12內部結構大致相同，即在該第二筒體14內設有一隔板144，該隔板144將該第二筒體14分隔成二部分。該第二筒體14內部沿其軸向進一步設有一凸稜142，其從一端延伸至鄰近隔板144處。與凸稜142相鄰的隔板144一側，設有二第三凸塊1040及二第四凸塊1042，每一第三凸塊1040及與其相鄰的第四凸塊1042之間分別形成一卡槽1044。該第三凸塊1040及第四凸塊1042圍成的隔板144中部開有一圓形軸孔148。
該連接部16大致為中空筒體，其分別與該第一筒體12及該第二筒體14垂直相交且相貫通。該第一筒體12及該第二筒體14上分別開有一導線槽17、18，其相鄰隔板104設置，用以作為該機體120連接至該蓋體110的導線穿過通道，以實現該蓋體110及該機體120的電連接。
該第一筒體12及該第二筒體14的隔板104上設有的第一凸塊1020、第二凸塊1022、第三凸塊1040、第四凸塊1042高度分別設為H1，H2，H3，H4，其滿足如下關係H4＝H1＞H2＞H3。
該轉軸20包括一凸緣部22及一軸部24，該凸緣部22大致為圓盤狀，其設於該軸部24的一端。該軸部24為一變形軸部，其將圓柱表面對稱削成二平面所得。該相對凸緣部22的軸部24一端開有一卡固孔26。
請結合參見圖5，該凸輪30大致呈圓盤狀，其一端對稱設有二配合塊32，該配合塊32大致呈梯臺狀，其可與套筒10的卡槽1024、1044相配合。該凸輪30的外周壁沿其軸向開有一定位槽34，其位於二配合塊32的同側。該定位槽34為弧形，其弧度為90度。且位於該凸輪30的中部開有一通孔36，該通孔36大致呈橢圓形，其形狀與轉軸20的軸部24形狀相配。
該彈簧40為一螺旋彈簧。
請結合參見圖6，該轉動件50包括一柱狀部52及與其相連的卡合部54，該柱狀部52大致為圓柱狀，在外圓周壁沿其軸向開有一限位槽520。該限位槽520為弧形，其弧度為90度。該柱狀部52相對卡合部54的一端，開有一容置孔522，其用以容置該彈簧40。該卡合部54為一變形軸部，其將圓柱表面對稱削成二平面所得。該卡合部54的外周壁尺寸小於柱狀部52的外徑，從而在連接處形成一臺階。該卡合部54上對稱設有二配合面540，可與下蓋114或下機體124配合。該卡合部54相對該柱狀部52的一端開有一端孔542，該端孔542的底部開有一變形孔544，該變形孔544與該柱狀部52的容置孔522相貫通。
裝配時，首先組裝鉸鏈結構200，請結合參見圖7，先將一轉軸20的軸部24分別穿過套筒10的第一筒體12的隔板104的軸孔108，使該凸緣部22抵持在該隔板104上未具與第一凸塊1020、第二凸塊1022的一側；再將軸部24上依次穿過凸輪30的通孔36、彈簧40及轉動件50的容置孔522及變形孔544，且容置在第一筒體12內。因該軸部24為一變形軸部，其與該凸輪30的通孔36及該轉動件544的變形孔相配合，限定該凸輪30及該轉動件50相對旋轉。
該凸輪30的配合塊32與該第一筒體12的第一凸塊1020及第二凸塊1022之間卡槽1024配合，該彈簧40一端容置在轉動件50的容置孔522內，另一端抵持在凸輪30上。同時，該第一筒體12的凸稜102配合於該凸輪30的定位槽34與該轉動件50的限位槽520內；之後，在轉軸20的卡固孔26處通過鉚接將上述組件卡固於一體，從而完成第一筒體12內的裝配。該第二筒體14的裝配過程與該第一筒體12的裝配過程相似，在此不詳述。
將上述裝配好的鉸鏈結構200裝入摺疊式電子裝置200中，先將下蓋114及下機體124的定位筒1142、1242相對且相鄰設置，再將鉸鏈結構200的第一筒體12置於該下蓋114的開槽1140中，該第二筒體14置於該下機體124的開槽1240中，該連接部16二端分別配合於該凹槽1148、1248內，使第一筒體12與下蓋114相連，該第二筒體14與下機體124相連；同時，鉸鏈結構200的二卡合部54分別與定位筒1142、1242的止轉槽1144、1244非轉動配合，第一筒體12及第二筒體14的另一端分別容置於配合槽1146、1246中。在摺疊式電子裝置100的內部裝入所需印刷電路板，內部線路可穿過套筒10的導線槽17、18，從而實現蓋體110與機體120之間電連接。最後，將上蓋112蓋於該下蓋114上，該上機體122蓋於該下機體124上，從而將上述組件組裝於一體。至此，完成整個摺疊式電子裝置100的裝配過程。
工作時，請參見圖8及圖9，該蓋體110相對該機體120閉合，第一筒體12及第二筒體14內的凸輪30分別卡於該套筒10內的卡槽1024、1044內。
在打開時，請參見圖10及圖11，扳動蓋體110，因該第一凸塊1020、第二凸塊1022、第三凸塊1040、第四凸塊1042的高度關係為H4＝H1＞H2＞H3，故該蓋體110首先帶動與其連接的轉動件50轉動，該轉動件50進而帶動軸20轉動，該轉軸20進一步帶動凸輪30轉動，該凸輪30的配合塊32在圖9位置逆時針旋轉，因第一凸塊1020的高度大於第二凸塊1022的高度，該凸輪30的配合塊32從卡槽1024滑出，並越過第二凸塊1022，並卡於該第一凸塊1020與第二凸塊1022之間卡槽1024內。同時，該套筒10的第一筒體12的凸稜102在該凸輪30的定位槽34、該轉動件50的限位槽520內相對旋轉90度。此時，該蓋體110相對機體120打開90度，因套筒10的第一筒體12的凸稜102限置該凸輪30進一步旋轉，從而該蓋體110停留於90度狀態。
在打開180度狀態下，請結合參見圖12及圖13，繼續扳動蓋體110，因該與蓋體110相連的第一筒體12內的凸輪30被卡於第一筒體12的凸稜102，不能旋轉，而此時，與該機體120相連的第二筒體14發生作用。該第二筒體14內的凸輪30配合塊32從卡槽1044中滑出，因第二筒體14的第四凸塊1040高度大於第三凸塊1040的高度，該凸輪30的配合塊32越過第三凸塊1040，從而卡在第四凸塊1042及第三凸塊1040中的卡槽1044內。同時，該套筒10第二筒體14的凸稜142在該凸輪30的定位槽34、該轉動件50的限位槽520內相對旋轉90度。此時，該機體120相對該本體110打開90度，因套筒10的第一筒體12凸稜102限置該凸輪30進一步旋轉故該機體120相對該蓋體110在圖10位置順時針旋轉90度，從而完成該蓋體110相對機體120的180度打開。
關閉時，其操作與上述過程相反，在此不詳述。
該摺疊式電子裝置可旋轉打開90度，有利於觀看其屏幕顯示信息。此外，也可將該摺疊式電子裝置打開180度，從而向直板機形式打開，從而結合了直板機及摺疊式電子裝置兩者的優點。
可以理解，該轉動件50的容置孔522可省略，而使彈簧40直接抵持於轉動件50的端壁上。
可以理解，該套筒10的第一凸塊1020、第二凸塊1022、第三凸塊1040、第四凸塊1042及該凸輪30的配合塊32形狀並不限於梯臺狀，其可為凸輪形狀，其旋轉角度也相應依不同形狀而相應改變。
可以理解，該套筒10的第一凸塊1020、第二凸塊1022、第三凸塊1040、第四凸塊1042的高度並不限於H4＝H1＞H2＞H3，其也可在第一筒體12及第二筒體14的高度相反設置，使首先機體相對蓋體打開90度，之後，蓋體再相對本體打開90度。
可以理解，該定位槽34及該轉動件50的限位槽520可省略其中之一，也可限制該鉸鏈結構200的旋轉角度。
可以理解，該凸輪30的定位槽34、該轉動件50的限位槽520也可省略，而僅通過套筒10的第一凸塊1020、第二凸塊1022、第三凸塊1040、第四凸塊1042及該凸輪30的配合塊32形狀來限定旋轉角度。
權利要求
1.一種鉸鏈結構，其特徵在於該鉸鏈結構包括一套筒、二轉軸、二凸輪、二彈性件及二轉動件，該套筒包括一第一筒體，一第二筒體及一與該第一筒體及該第二筒體分別連接的連接部，該第一筒體、第二筒體內分別設有一隔板，每一隔板上設有若干凸塊；每一凸輪上設有配合塊，該凸輪中部開有一通孔；每一轉動件開有一端孔，每一彈性件一端抵持於該凸輪，另一端抵持於該轉動件；每一轉軸包括一軸部，該轉軸的軸部穿過該凸輪的通孔及該轉動件的端孔，該轉軸限定該轉動件及該凸輪相對旋轉，該第一筒體及該第二筒體的若干凸塊分別與凸輪的配合塊相配合，該彈性件提供使該凸輪與若干凸塊相抵持的彈力。
2.如權利要求1所述的鉸鏈結構，其特徵在於該若干凸塊分別為設在第一筒體的隔板上對稱設置二第一凸塊及二第二凸塊，該第二筒體的隔板上對稱設有二第三凸塊及二第四凸塊，該第一凸塊的高度為H1，該第二凸塊的高度為H2，該第三凸塊的高度為H3，該第四凸塊的高度為H4，上述高度滿足如下關係H4＝H1＞H2＞H3。
3.如權利要求2所述的鉸鏈結構，其特徵在於該第一凸塊、第二凸塊、第三凸塊、第四凸塊分別呈梯臺狀，該凸輪的配合塊為對應梯臺狀。
4.如權利要求1所述的鉸鏈結構，其特徵在於該鉸鏈結構的連接部為一中空筒體，該第一筒體及該第二筒體平行設置，該連接部分別垂直連接該第一筒體及該第二筒體，並分別與其相貫通。
5.如權利要求1所述的鉸鏈結構，其特徵在於該轉軸包括一凸緣部，該凸緣部設於該軸部一端，該轉軸的軸部相對凸緣部一端開有一卡固孔，該軸部為非圓狀，該凸輪的通孔及該轉動件的端孔為對應非圓狀。
6.如權利要求1所述的鉸鏈結構，其特徵在於該轉動件包括一柱狀部及一卡合部，該柱狀部開有一容置孔，該端孔開於該卡合部上，該容置孔及該端孔相互貫通，該彈性件容置於該轉動件的容置孔內。
7.如權利要求6所述的鉸鏈結構，其特徵在於該柱狀部的外周壁上開有一限位槽，其為弧形，角度為90度，該凸輪的外圓周壁上開有一定位槽，其為弧形，角度為90度，該套筒的第一筒體及第二筒體內分別設有一凸稜，其相鄰若干凸塊設置，該凸稜配合在該限位槽及定位槽內。
8.一摺疊式電子裝置，包括一蓋體、一機體及一鉸鏈結構，該鉸鏈結構分別轉動連接該蓋體及該機體，其特徵在於該鉸鏈結構包括一套筒、二轉軸、二凸輪、二彈性件及二轉動件，該套筒包括一第一筒體，一第二筒體及一與該第一筒體及該第二筒體分別連接的連接部，該第一筒體、第二筒體內分別設有一隔板，每一隔板上設有若干凸塊；每一凸輪上設有配合塊，該凸輪中部開有一通孔；每一轉動件開有一端孔，每一彈性件一端抵持於該凸輪，另一端抵持於該轉動件；每一轉軸包括一軸部，該轉軸的軸部穿過該凸輪的通孔及該轉動件的端孔，該轉軸限定該轉動件及該凸輪相對旋轉，該第一筒體及該第二筒體的若干凸塊分別與凸輪的配合塊相配合，該彈性件提供使該凸輪與若干凸塊相抵持的彈力。
9.如權利要求8所述的摺疊式電子裝置，其特徵在於該若干凸塊分別為設於第一筒體的隔板上對稱設置二第一凸塊及二第二凸塊，該第二筒體的隔板上對稱設有二第三凸塊及二第四凸塊，該第一凸塊的高度為H1，該第二凸塊的高度為H2，該第三凸塊的高度為H3，該第四凸塊的高度為H4，上述高度滿足如下關係H4＝H1＞H2＞H3。
10.如權利要求9所述的摺疊式電子裝置，其特徵在於該第一凸塊、第二凸塊、第三凸塊、第四凸塊分別呈梯臺狀，該凸輪的配合塊為對應梯臺狀。
11.如權利要求8所述的摺疊式電子裝置，其特徵在於該鉸鏈結構的連接部為一中空筒體，該第一筒體及該第二筒體平行設置，該連接部分別垂直連接該第一筒體及該第二筒體，並分別與該第一筒體及該第二筒體相貫通。
12.如權利要求8所述的摺疊式電子裝置，其特徵在於該轉軸包括一凸緣部，該凸緣部設於該軸部一端，該轉軸的軸部相對凸緣部一端開有一卡固孔，該軸部為非圓狀，該凸輪的通孔及該轉動件的端孔為對應非圓狀。
13.如權利要求8所述的摺疊式電子裝置，其特徵在於該轉動件包括一柱狀部及一卡合部，該柱狀部開有一容置孔，該端孔開於該卡合部上，該容置孔及該端孔相互貫通，該彈性件容置於該轉動件的容置孔內。
14.如權利要求13所述的摺疊式電子裝置，其特徵在於該柱狀部的外周壁上開有一限位槽，其為弧形，角度為90度，該凸輪的外圓周壁上開有一定位槽，其為弧形，角度為90度，該套筒的第一筒體及第二筒體內分別設有一凸稜，其相鄰若干凸塊設置，該凸稜配合在該限位槽及定位槽內。
全文摘要
本發明是關於一種鉸鏈結構及應用該鉸鏈結構的摺疊式電子裝置，該鉸鏈結構包括一套筒、二轉軸、二凸輪、二彈性件及二轉動件，該套筒包括一第一筒體，一第二筒體及一連接部，該第一筒體、第二筒體內分別設有一隔板，每一隔板上設有若干凸塊；每一凸輪上設有配合塊，該凸輪中部開有一通孔；每一轉動件開有一端孔，每一彈性件一端抵持於該凸輪，另一端抵持於該轉動件；每一轉軸包括一軸部，該轉軸的軸部穿過該凸輪的通孔及該轉動件的端孔，該轉軸限定該轉動件及該凸輪相對旋轉，該第一筒體及該第二筒體的若干凸塊分別與凸輪的配合塊相配合，該彈性件提供使該凸輪與若干凸塊相抵持的彈力。該鉸鏈結構結構簡單，可提供多角度打開。
文檔編號H04M1/02GK1959135SQ20051010103
公開日2007年5月9日 申請日期2005年11月4日 優先權日2005年11月4日
發明者尹剛, 塗小華, 陳家驊 申請人:深圳富泰宏精密工業有限公司