鉸鏈結構及使用該鉸鏈結構的電子裝置支撐座的製作方法

2023-12-08 12:32:36 3

專利名稱：鉸鏈結構及使用該鉸鏈結構的電子裝置支撐座的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種樞轉結構，尤其涉及一種鉸鏈結構及使用該鉸鏈結構的電子裝置 支撐座。
背景技術：
在使用檯燈、筆記本電腦、液晶顯示器、攝像頭及電子放大鏡等電子裝置時，使用 者往往希望可以根據個人需要對該類電子裝置各相互樞接的部分進行調節，使相互樞接的 部分相對轉動任意角度並停留。為滿足使用者的上述需求，以往的電子裝置的鉸鏈結構中設置相互抵持的凸包墊 片及凹陷墊片，通過鉸鏈結構轉動過程中該兩個墊片不同部位的相互抵持，產生大小不同 的軸向力，使得鉸鏈結構轉動至任意角度時，各個元件始終能夠在軸向抵緊，以實現該鉸鏈 結構所樞接的兩部分可以相對轉動任意角度而停留。但是上述的鉸鏈結構中，由於凸包墊片上的凸包與凹陷墊片上的凹陷均為不連續 設置，導致凸包墊片與凹陷墊片之間的抵持力為周期性變化，因此使用者在轉動該鉸鏈結 構所樞接的電子裝置的兩部分時，所需的扳動力度也需時大時小，手感不好。

發明內容
鑑於上述情況，有必要提供一種轉動時手感較好的鉸鏈結構及使用該鉸鏈結構的 電子裝置支撐座。一種鉸鏈結構，包括樞軸及套設於樞軸上的凸包墊片和異形墊片，該異形墊片具 有套設於樞軸上的套接部及沿形墊片的圓周方向從套接部逐漸向凸包墊片延伸的翹曲臂， 凸包墊片與異形墊片的翹曲臂相抵持。—種電子裝置支撐座，包括基座、第一搖臂及樞接第一搖臂與基座的鉸連結構，該 鉸連結構包括樞軸及套設於樞軸上的凸包墊片和異形墊片，該異形墊片具有套設於樞軸上 的套接部及沿形墊片的圓周方向從套接部逐漸向凸包墊片延伸的翹曲臂，凸包墊片與異形 墊片的翹曲臂相抵持。上述鉸鏈結構中的異形彈片形成向凸包墊片逐漸延伸的翹曲臂，凸包墊片抵持於 該逐漸翹曲的翹曲臂，當扳動電子裝置支撐座的各部分相對轉動時，二者之間的抵持力變 化，使該鉸鏈結構樞接的兩部分可相對轉動至任意角度並停留，且由於抵持力的變化為連 續變化，使用者扳動時所需的力度較為均勻，無需時大時小，手感較好。


圖1所示為本發明實施例的電子裝置支撐座立體示意圖。圖2為圖1中電子裝置支撐座的第一鉸鏈結構及其他部分零件的分解圖。圖3為圖2中零件分解圖的另一視角視圖。圖4為圖1中電子裝置支撐座的第一鉸鏈結構鉸接處的剖視圖。
圖5為圖2中第一鉸鏈結構中凸包墊片和異形彈片的示意圖。圖6為圖1中電子裝置支撐座的第二鉸鏈結構及其他部分零件的分解圖。圖7為圖6中零件分解圖的另一視角視圖。
具體實施例方式本發明的鉸鏈結構及使用該鉸鏈結構的電子裝置支撐座可用於筆記本電腦、液晶 顯示器、攝像頭及電子放大鏡等電子裝置，本實施例中以應用於檯燈為例，對本發明的鉸鏈 結構及使用該鉸鏈結構的電子裝置支撐座作進一步的詳細說明。請同時參閱圖1至圖3，電子裝置支撐座100包括基座10、第一銜接座20、第一搖 臂30、第二搖臂40、第二銜接座50、樞接第一銜接座20與第一搖臂30的第一鉸鏈結構60、 樞接第一搖臂30與第二搖臂40的第二鉸鏈結構70及樞接第二搖臂40與第二銜接座50 的第三鉸鏈結構(圖未示)。其中，第一銜接座20連接於基座10上，第二銜接座50與檯燈 的燈頭(圖未示)連接。第一銜接座20與第二銜接座50的結構相同，第一鉸鏈結構60與 第三鉸鏈結構的結構相同，第二鉸鏈結構70的結構與第一鉸鏈結構60的結構相近。請再同時參閱圖4，第一銜接座20包括相互垂直的樞接部21及連接部23。樞接 部21為圓柱結構，其上開設有軸向延伸的階梯孔211，該階梯孔211包括依次相連且內徑 依次減小的第一孔2111、第二孔2113及第三孔2115。連接部23上開設有軸向延伸的軸孔 231，該軸孔231與階梯孔211的第二孔2113相通。請同時參閱圖1至圖3，第一搖臂30和第二搖臂40結構相同。第一搖臂30包括 第一臂部31、從第一臂部31 —端延伸出的兩個第一樞接腳33及從第一臂部31的另一端延 伸出的第一套筒35。第二搖臂40包括第二臂部41、從第二臂部41 一端延伸出的兩個第二 樞接腳43及從第二臂部41的另一端延伸出的第二套筒45。兩個第一樞接腳33上均開設 有階梯孔331。第一鉸鏈結構60包括樞軸61、依次套設於樞軸61上的第一固定件62、兩個摩擦 片63、第二固定件64、凸包墊片65、兩個異形彈片66、彈片組67、平墊片68及緊固螺母69。樞軸61包括相連接的頭部611及杆部613，該杆部613的截面為非圓形。第一固 定件62為一近似矩形板，其邊緣凸出兩個卡持凸起621。該第一固定件62收容於第一搖臂 30的兩個第一樞接腳33其中一個的階梯孔331內，該第一固定件62上開設多個螺孔並通 過螺釘固定於該第一樞接腳33上。兩個摩擦片63邊緣凸出形成有凸片631，其中一個摩擦片63上的凸片631卡持於 第一固定件62的兩個卡持凸起621之間，另一個摩擦片63的凸片631卡持於第二固定件 64上。第二固定件64也為一近似矩形板，該第二固定件64收容於第一銜接座20上的階 梯孔211的第一孔2111內，該第二固定件64上開設多個螺孔並通過螺釘與第一銜接座20 固定連接。請參閱圖5，凸包墊片65具有抵持面651，該抵持面651上凸出形成兩個對稱的凸 包653，該凸包墊片65邊緣凸伸出一個凸塊655，該凸塊655卡持於第二固定件64。兩個異形墊片66結構相同，相互疊加設置。該異形墊片66具有套設於樞軸61上 的套接部661及從套接部661延伸出的翹曲臂663，翹曲臂663具有與其他部位相連接的固
4定端6631及遠離固定端6631的自由端6633，該翹曲臂663自固定端6631沿圓周方向延 伸並在軸向逐漸偏離異形墊片66的中心，進而相對異形墊片66的其他部位形成一個坡面 6635。可根據實際調節角度的需要設置該翹曲臂663的周向延伸長度。設置兩個異形墊片 66疊加，可承受較大軸向力。本實施例中，異形墊片66的翹曲臂663的坡面6635沿圓周方 向的曲線為餘弦函數的積分曲線，即該翹曲臂663相對套接部661沿軸向翹曲的距離與該 翹曲臂663沿圓周方向延伸的角度之間滿足餘弦函數的積分函數即正弦函數的關係。翹曲 臂663與異形墊片66的其他部位為平滑過渡連接。當然，異形墊片66的翹曲臂663沿圓 周方向的延伸曲線也可以為除餘弦函數的積分曲線之外的其他曲線，只要使該異形墊片66 與凸包墊片65相抵持時的抵持力的變化滿足要求即可。當第一搖臂30相對第一銜接座20轉動一角度時，凸包墊片65與異形墊片66的 翹曲臂663相抵持並相對轉動相應角度，二者之間的抵持力改變，該變化的抵持力使第一 鉸鏈結構60上的元件與第一搖臂30的一個第一樞接腳33之間的靜摩擦力改變，因此該靜 摩擦力產生的力矩也發生改變，此時，由於第一搖臂30相對第一銜接座20的轉動，使第一 搖臂30第二搖臂40與其所承載的檯燈燈頭的傾斜角度改變進而導致上述幾個部件的重力 力矩改變，因此變化的摩擦力力矩與變化的重力力矩始終保持平衡，使第一搖臂30轉動任 意角度後可停留。當然，若第一鉸鏈結構60所需承受的軸向力不大時也可只設置一個異形墊片66。 凸包墊片65上也可只設置一個凸包653，相應地，異形墊片66上僅具有一個翹曲臂663。請參閱圖2和圖3，該第一鉸鏈結構60中，第一固定件62和兩個異形墊片66的中 心孔均為與樞軸61的截面形狀相當的非圓孔，其餘套設於樞軸61上的元件的中心孔均為 圓孔。請參閱圖2至圖4，樞接第一銜接座20與第一搖臂30時，先將第一鉸鏈結構60組 裝好並裝到第一銜接座20上，其中第一鉸鏈結構60的第二固定件64與第一銜接座20固 定；再將第一銜接座20連同第一鉸鏈結構60裝至第一搖臂30的兩個第一樞接腳33之間， 將第一鉸鏈結構60的第一固定件62與一個第一樞接腳33固定。先將第一固定件62、兩個摩擦片63、第二固定件64、凸包墊片65、兩個異形墊片 66、彈片組67、平墊片68及緊固螺母69依次套於樞軸61上，將第一鉸鏈結構60組裝好。 其中，將第一固定件62與第二固定件64錯開，使第一固定件62不會遮擋第二固定件64上 開設的螺孔。然後將該第一鉸鏈結構60螺合有緊固螺母69的一端伸入第一銜接座20的 階梯孔211內，其中，樞軸61的一部分、凸包墊片65、異形墊片66、彈片組67、平墊片68及 緊固螺母69均收容於階梯孔211的第二孔2113內，第二固定件64及一個摩擦片63的一 部分收容於第一孔2111內，樞軸61的頭部611和杆部613的一部分、第一固定件62及另 一個摩擦片63則露出階梯孔211。將第二固定件64用螺釘固定連接於第一銜接座20。再將第一搖臂30的兩個第一樞接腳33往兩邊稍稍扳開，使連接有第一鉸鏈結構 60的第一銜接座20連同第一鉸鏈結構60 —起插入兩個連接腳33之間。鬆開扳動的兩個 第一樞接腳33，第一鉸鏈結構60的樞軸61的頭部611和杆部613的一部分、第一固定件 62及另一個摩擦片63則伸入到一個第一樞接腳33上的階梯孔331內，其中第一固定件62 抵持於該階梯孔331內的臺階面上。通過螺釘(圖未示)從該第一樞接腳33遠離另一個 第一樞接腳33的一側鎖入，將該第一固定件62固定連接於該第一樞接腳33上。
當然，第一固定件62及第二固定件64也可通過粘接等方式固定於第一搖臂30的 第一樞接腳33及第一銜接座20上。當然，也可將凸包墊片65與樞軸61相固定，而將異形墊片66與第二固定件64相 固定。為了使第一銜接座20與第一搖臂30的兩個第一樞接腳33樞接的平衡性更好，本 發明進一步包括轉軸組件80。該轉軸組件80包括轉軸81及卡持於轉軸81末端的卡環83。 該轉軸81包括相連接的頭部811及杆部813。頭部811卡持於第一搖臂30的另一個第一 樞接腳33的階梯孔331內的臺階面上，杆部813的末端從第一銜接座20的階梯孔211的 第三孔2115伸入到第二孔2113內，將卡環83從第一銜接座20的連接部23上的軸孔231 送入並卡持於杆部813的末端。請同時參閱圖1和圖6、圖7，第二鉸鏈結構70與第一鉸鏈結構60結構相近，包括 樞軸71、依次套設於樞軸71上的卡持墊片72、第一固定件73、兩個摩擦片74、第二固定件 75、凸包墊片76、兩個異形墊片77、彈片組78及緊固螺母79。其中，樞軸71、卡持墊片72、 第一固定件73、一個摩擦片74、異形墊片77及緊固螺母79 —起轉動，其餘元件相對以上幾 個元件轉動。第二鉸鏈結構70部分容置於第一搖臂30的第一套筒35，其餘部分容置於第 二搖臂40的第二套筒45。其中，第一套筒35上沿軸向部分長度開設有開槽351，使第一固 定件73卡持於第一套筒35，第二套筒45沿軸向部分長度開設有開槽451，第二固定件75 卡持於第二套筒45。第二鉸鏈結構70中的第一固定件73及第二固定件75與第一鉸鏈結構60中的第 一固定件62及第二固定件64在結構上存在一些區別。第一固定件73包括樞接片731及 垂直於樞接片731的卡持片733，第二固定件75包括樞接片751及垂直於樞接片751的卡 持片753，第一固定件73的卡持片733可卡持於第一套筒35的開槽351內，第二固定件75 的卡持片753可卡持於第二套筒45的開槽451內。當然，第二鉸鏈結構70中的第一固定件73及第二固定件75也可為與第一鉸鏈結 構60中的第一固定件62及第二固定件64相同的結構，相應地，第一套筒35及第二套筒45 上則需開設階梯孔。第二搖臂40與第二銜接座50處的鉸接結構和第一搖臂30與第一銜接座20處的 鉸接結構相同。請同時參閱圖1、圖2和圖4，使用該電子裝置支撐座100時，當第一搖臂30和第 二搖臂40處於一條直線上且垂直於基座10時，第一鉸鏈結構60、第二鉸鏈結構70所需提 供的扭力最小，即需要的各元件之間的軸向力最小。此時第一鉸鏈結構60的凸包墊片65 和異形墊片66之間不產生彈力，第一鉸鏈結構60的各元件之間的軸向抵持力完全靠彈片 組67提供，第三鉸鏈結構與第一鉸鏈結構60的情況相同。此時，凸包墊片65抵持於異形 墊片66的翹曲臂663的起始部位。請參閱圖6，第二鉸鏈結構70的凸包墊片76和異形墊 片77之間也不產生彈力，第二鉸鏈結構70的各元件之間的軸向抵持力完全靠彈片組78提 {共。請同時參閱圖2和圖6，當第一搖臂30、第二搖臂40或二者之一轉動一個角度時， 燈頭(圖未示)及第一搖臂30和第二搖臂40的重力在垂直方向產生的力矩增大，此時第 一鉸鏈結構60的凸包墊片65和異形墊片66之間、第二鉸鏈結構70的凸包墊片76和異形墊片77之間也轉過一個角度，產生的軸向力使得各元件與第一搖臂30及第二搖臂40之間 的靜摩擦力增大，該增大的靜摩擦力產生的力矩正好平衡增大的重力力矩。因此使第一搖 臂30、第二搖臂40轉動至任意角度而停留。由於第一鉸鏈結構60中的凸包墊片65與異形墊片66抵持時，在第一鉸鏈結構60 的轉動範圍內，翹曲臂663的沿軸向的翹曲程度為連續變化，抵持面651上的凸包653始終 抵持於異形墊片66的翹曲臂663的坡面6635上，該坡面6635為一段連續的面，所以使用者 在扳動第一搖臂30進行角度調節時，需要施加的外力變化均勻，不會時大時小，手感較好。 同樣，調節第二搖臂40時也具有較好的調節手感。上述電子裝置支撐座100的第一鉸鏈結構60和第二鉸鏈結構70中，異形墊片66 及異形墊片77既起到凹陷墊片的作用也起到彈片的作用，且該異形墊片66隻需衝壓一步 完成，加工容易，成本較低。其中，異形墊片66的翹曲臂663具有自由端6633，當第一鉸鏈 結構60使用次數較多導致各元件的軸向抵持力減小時，可扳動該自由端6633，使其相對異 形墊片66的套接部661沿軸向偏離的距離增大，進而對第一鉸鏈結構60提供一較大的軸 向抵持力度，該自由端6633便於校正，使用與維護方便。可以理解，本發明中第二鉸鏈結構70也可設置為與第一鉸鏈結構60相同的結構， 相應地，將第一搖臂30的第一套筒35和第二搖臂40的第二套筒45上開設的軸向孔設置 為階梯孔。可以理解，第一鉸鏈結構60中的緊固螺母69及第二鉸鏈結構70中的緊固螺母78 也可由過盈配合的套筒等緊固件代替。可以理解，第一銜接座20也可為直接凸出於基座上的一個套筒結構。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。
權利要求
一種鉸鏈結構，包括樞軸及套設於所述樞軸上的凸包墊片，其特徵在於所述鉸鏈結構還包括套設於所述樞軸上的異形墊片，所述異形墊片具有套設於所述樞軸上的套接部及沿所述異形墊片的圓周方向從所述套接部逐漸向所述凸包墊片延伸的翹曲臂，所述凸包墊片與所述異形墊片的翹曲臂相抵持。
2.如權利要求1所述的鉸鏈結構，其特徵在於所述異形墊片的翹曲臂相對所述套接 部形成連續的坡面，所述凸包墊片的抵持面上形成有凸包，所述凸包與所述坡面相抵持。
3.如權利要求1所述的鉸鏈結構，其特徵在於所述凸包墊片和所述異形墊片中的其 中一個隨所述樞軸轉動，另一個相對所述樞軸可轉動。
4.如權利要求1所述的鉸鏈結構，其特徵在於所述凸包墊片與所述翹曲臂為彈性抵持。
5.如權利要求1所述的鉸鏈結構，其特徵在於所述鉸鏈結構還包括套設於所述樞軸 上的第一固定件及第二固定件，所述第一固定件隨所述樞軸轉動，所述第二固定件相對所 述樞軸可轉動。
6.如權利要求1或2所述的鉸鏈結構，其特徵在於所述異形墊片的翹曲臂相對異形 墊片的套接部沿軸向翹曲的距離和所述翹曲臂沿圓周方向延伸的角度之間呈正弦函數關係。
7.一種電子裝置支撐座，包括基座、第一搖臂及樞接所述第一搖臂與所述基座的鉸鏈 接構，所述鉸連結構包括樞軸及套設於所述樞軸上的凸包墊片，其特徵在於所述鉸鏈結構 還包括套設於所述樞軸上的異形墊片，所述異形墊片具有套設於所述樞軸上的套接部及沿 所述異形墊片的圓周方向從所述套接部逐漸向所述凸包墊片延伸的翹曲臂，所述凸包墊片 與所述異形墊片的翹曲臂相抵持。
8.如權利要求7所述的電子裝置支撐座，其特徵在於所述翹曲臂相對所述套接部形 成坡面，所述凸包墊片上形成凸包，所述凸包抵持於所述翹曲臂的坡面。
9.如權利要求7所述的電子裝置支撐座，其特徵在於所述電子裝置支撐座進一步包 括第二搖臂，所述第二搖臂與所述第一搖臂通過所述鉸鏈結構樞接。
10.如權利要求9所述的電子裝置支撐座，其特徵在於所述鉸鏈結構還包括套設於所 述樞軸上的第一固定件及第二固定件，所述第一固定件相對所述樞軸固定，所述第二固定 件相對所述樞軸可轉動。
全文摘要
一種鉸鏈結構，包括樞軸及套設於樞軸上的凸包墊片和異形墊片，該異形墊片具有套設於樞軸上的套接部及沿形墊片的圓周方向從套接部逐漸向凸包墊片延伸的翹曲臂，凸包墊片與異形墊片的翹曲臂相抵持。本發明的鉸鏈機構具有轉動手感較好的優點。本發明還提供一種使用該鉸鏈結構的電子裝置支撐座。
文檔編號F16M11/24GK101886661SQ20091030221
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月11日 優先權日2009年5月11日
發明者張漢錚, 李堅, 王金鑫 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