专利名称：滑动和转动铰链模块的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及一种铰链模块，并且更特别是涉及一种滑动和转 动铰链模块。
技术背景通常，提供恒速滑动和转动运动的铰链为此具有所需的马达或其 它致动器。这种铰链通常相对复杂，并且需要电力来为其供能。机动 化铰链的附加复杂性提供增加的失效可能性，而不管机械失效或由于 功率中断或电连接损坏或故障造成的操作失效。附加复杂性还转移成 铰链的较高制造、购买、使用和/或更换成本。希望具有不太复杂、不 太昂贵的铰链模块，该铰链模块提供大致恒速的滑动和转动运动，而 不使用马达或致动器或电力来驱动铰链模块。
在结合附图阅读时，将更好地理解本发明的优选实施例的以下详 细描述。为了说明本发明，在附图中表示当前优选的实施例。但是， 应该理解到本发明不局限于所示的准确配置和手段。附图中图1是按照本发明的第一实施例在位于收藏(stowed)位置的铰 链模块的底部平面图；图2是图1的铰链模块的顶部平面图；图3是图1的铰链模块的左侧立视图；图4是图1的铰链模块在展开位置的左侧立视图；图5是图1的铰链模块的左后透视图；图6是图4的铰链模块的左后透视图；图7是按照本发明的第二实施例在收藏位置的铰链模块的前立视图；图8是沿着线8-8截取的图7的铰链模块的截面图； 图9是图7的铰链模块在展开位置的后立视图； 图10是图9的铰链模块的左侧立视图； 图11是图7的铰链模块的左后透视图；以及图12是图9的铰链模块的右后透视图。
具体实施方式
在以下的说明中使用的某些术语只是方便说明，而没有限制含义。 词汇"右"、"左"、"上"和"下"指的是相对于附图的方向。术 语包括以上特别提出的词汇、其衍生词和类似含义的用词。详细参考附图，其中类似的标号整体表示类似的元件，在图1-6 中表示按照本发明的总体标示为IO的滑动和转动铰链模块的第一实施 例。参考图1-4，铰链模块10包括紧固在其中使用铰链模块10的车辆 (未示出)或物体(未示出)上的固定通道支架12。最好是，具有两 个固定支架12，虽然在本发明的精神和范围内可以具有多于或少于两 个固定支架12。两个固定支架12安装在车辆或物体上，使得固定支架 12大致相互平行，并且类似定向，使得固定支架12的前部Ua面向相 同方向。滑动安装在每个固定支架12内的是滑动件14。最好是，每个 滑动件14在箭头A (图4)的方向上向外滑动离开相应固定支架12的 前部12a，滑动件14具有其中滑动件14的大部分长度布置在固定支架 12内的缩回位置，其中只有每个滑动件14的前端14a向外延伸离开每 个固定支架12的前部12a,以及延伸位置，其中滑动件14的大部分长 度向外延伸离开固定支架12的前部12a。参考图2-6,最好是，恒力弹簧24靠近前部12a固定在每个固定 支架12上。最好是，恒力弹簧24是平螺旋片簧，其端部(未示出) 附接在滑动件14上。恒力弹簧24件施加恒力以便将滑动件向外偏压 离开固定支架12。緩沖油脂(未示出)最好布置在滑动件14的接触表 面和固定支架12的内部之间，以便緩冲滑动件14的运动，从而造成 滑动件14以大致恒定平稳运动向外延伸离开固定支架12。参考图2、 5和6，抽拉件(drawer) 16布置在固定支架12之间， 并固定在滑动件14上以便与其一起滑动。最好是，抽拉件16是大致U 形形状，其前端16a固定在滑动件14的前端14a上，并且L形凸耳16b 向上并向外延伸离开抽拉件16的后部附近。凸耳16b沿着固定支架12 的顶部表面有效地骑跨，以便支承抽拉件16的后部。参考图3-6,块体18固定接合每个抽拉件凸耳16b,并且滑动布 置在每个固定支架12内。每个块体18具有从其前面延伸到块体18内 的孔(未示出)。弹簧22 (在图3中表示成部分延伸离开块体18内并且在图4中以虚线表示在块体18内)布置在块体18的每个孔内。最好是，细长杆20滑动接合在每个固定支架12内，以便向外延 伸离开每个固定支架12的前部12a,大致与滑动件14 一起滑动。杆 20的后端布置在块体18的孔内，与弹簧22接触，使得块体18以及弹 簧22在向前方向上的滑动向前推动杆20。靠近每个杆20的后端的是 径向延伸的圓形凸缘20a。向前延伸离开每个杆2的前端的是小突出部 或销20b (图4)。现在参考图1-6,最好是与滑动件14的前端14a滑动接合的是转 动臂26。转动臂26在箭头B的方向上(图4)从第一垂直位置(图1-3 和5)转动到从铰链模块10向外枢转的第二位置(图4和6)。转动 臂26最好通过布置在滑动件14的前端14a内的扭转弹簧28 (图5虚 线所示)朝着第二位置偏压。最好是，转动臂26通过具有布置在转动 臂26的接触表面和前端14a之间的緩沖油脂的缸接头内的缸附接在前 端14a上，以便实现转动臂26的緩沖转动。虽然这种构造是优选的， 在本发明的精神和范围内的是可以使用不同构造，只要它们以这里描 述的方式操作即可。特别是参考图6，孔26a布置在每个转动臂26的 外表面内，以便容纳并保持杆20的突出部20b,如下面描述那样。另 外，突出部26b最好向内延伸离开每个转动臂26的侧部。显示屏(未 示出)或者其它物体(未示出)用来附接在转动臂26上，以便与其一 起转动。再次参考图1-6，最好是，铰链模块10具有至少其中滑动件14在 缩回位置并且转动臂26在第一位置的收藏位置(图1-3和5 )以及其 中滑动件14在延伸位置并且转动臂26在第二位置的展开位置(图4 和6)。恒力弹簧24和扭转弹簧28在展开位置偏压铰链模块10。参考图4-6，锁栓32最好用来将铰链模块IO保持在收藏位置。锁 栓32最好包括最好靠近其顶部可转动地安装在每个固定支架12的前 端12a上的钩子32a，以便接合每个转动臂26的突出部26b，从而将 铰链模块IO保持在收藏位置。钩子32a最好通过在大致垂直于固定支 架12的方向上在钩子32a之间延伸的轴32b可转动连接。突片32c最 好固定在轴32b上。以此方式，突片32c的操纵造成轴32b以及钩子 32a转动，从而松开转动臂26的突出部26b，从而将铰链模块10从收 藏位置松开。最好是，使用者在车辆中可以接近的例如按钮(未示出)或杆(未示出)的界面(未示出)连接在突片上，使得按钮的推 动和杆的转动造成突片32c转动。以此方式，使用者可松开铰链模块 10。虽然所述的锁栓32是优选的，在本发明的精神和范围内的是另一 装置可用于铰链模块10，只要它能够用来将铰链模块IO保持在收藏位 置即可。最好是，铰链模块10的所述部件由聚合材料和金属材料之一形成。 最好是，固定支架12、块体18、杆20和转动臂26由例如但不局限于 锌的模铸金属制成。最好是，块体弹簧22、恒力弹簧24和臂弹簧28 由金属制成，例如但不局限于不锈钢用于恒力弹簧24,琴钢丝用于块 体弹簧22和臂弹簧28。最好是抽拉件16、钩子32a、轴32b和突片 32c也由金属制成，例如但不局限于镀锌板用于抽拉件16、钩子32a 和突片32c，并且镀镍板用于轴32b。最后，最好是滑动件14由合成 材料制成，例如但不局限于填充玻璃的迭尔林的塑料，如果希望，可 以由例如模铸锌制造滑动件14。虽然这些材料是优选的，在本发明的 精神和范围内的是部件由不同材料制成，只要这些部件可以所述方式 操纵即可。在使用中，铰链模块IO最好布置在机动车辆内，以便用于仪表盘 内的导航系统(未示出)。固定支架12固定并大致布置在车辆的仪表 盘(未示出)内，并且导航系统的显示屏附接在转动臂26上。在正常 操作过程中，铰链模块IO保持在收藏位置，使得显示屏大致垂直定向， 并且与仪表盘的前部平齐。在使用者希望开启铰链模块10 (例如改变 导航系统内的数据盘(未示出))，使用者驱动界面按钮或杆，以便 解锁锁栓32。滑动件14接着在箭头A的方向上(图4 )朝着延伸位置 通过恒力弹簧24自动向外推动，继而向外滑动抽拉件16。抽拉件16 的运动造成锁定件18和弹簧22在块体18内滑动运动，以便推动杆20 的后端，由此将杆20和滑动件14 一起向外推动离开固定支架的前部 12a。由于杆20和滑动件14 一起运动，杆20的突出部20b保持布置 在转动臂26的孔26a内，以便防止转动臂26转动。刚好在滑动件M 达到延伸位置之前，杆20的凸缘20a邻靠固定支架12的多个部分， 以便防止杆20的进一步滑动运动。此时，滑动件14、抽4i件16和块 体18 —起在向外方向上滑动，在(现在固定)杆20的后端和块体18 之间压缩弹簧22。以此方式，转动臂26能够运动离开杆20的前端的突出部20b,以便将突出部20b与孔26a脱离，由此不限制转动臂26， 使得转动臂26在箭头B的方向上(图4 )从第一位置转动到第二位置， 从而将显示屏置于转动离开垂直的取向上，由此将铰链模块10置于展 开位置，并使得使用者可以接近导航系统。为了将铰链模块10返回收 藏位置，使用者在显示屏上施加力，以便将转动臂26转动回到第一位 置，并且接着将滑动件14推入缩回位置，使得锁栓32重新接合转动 臂26的突出部26b,并且将铰链模块IO保持在收藏位置。以此方式，在从收藏位置运动到展开位置时，铰链模块10提供伴 随有相对恒定的转动运动的相对恒定的滑动运动，而不使用马达。重 要的是注意到虽然相对于导航系统进行描述，铰链模块IO可用于其中 希望伴随有转动运动的滑动运动的任何应用。现在参考图7-12，第二实施例的滑动和转动铰链模块100大致类 似于第一实施例的铰链模块10，其中它提供伴随有转动运动的滑动运 动。参考图7-10，铰链模块100包括固定附接在车辆(未示出)和其 它物体(未示出)上的固定支架112。固定支架112最好具有沿其内侧 布置的细长轨道112a。最好是具有安装在固定支架112内的两个细长 轨道112a，虽然在本发明的精神和范围内的是可以具有多于或少于两 个细长轨道112a。参考图7、 11和12,最好是沿着每个轨道112a滑动的是具有前端 114a和从后端向后延伸的钩子114b (图12)的滑动件114。固定在每 个滑动件114上的是恒力弹簧124,类似于锁栓的恒力弹簧24,具有 附接在固定支架112上的端部。转动托盘126最好通过摩擦铰链130 可转动地附接在滑动件114的前端114a上。靠近固定支架112的底部 布置的是锁栓132,以便可松开地与滑动件114的钩子U4b接合。参考图7-12，铰链模块100最好具有至少其中滑动件114向下布 置在固定支架112内使得滑动件114的钩子114b通过锁栓132接合和 固定的收藏位置(图7、 8和11 )以及其中滑动件114向上布置在固定 支架112内的展开位置(图9、 10和12)。恒力铰链124向上偏压滑 动件114,使得锁栓132的脱离自动造成滑动件114向上沿着轨道112a 在箭头X的方向(图9)运动。所打算的是显示屏(未示出)或其它物 体(未示出)安装在转动托盘126上以便与其一起转动。锁栓132使得在铰链模块100在收藏位置是在与转动托盘126接合的显示屏上向下推动造成锁栓132脱离，使得铰链模块100朝着展 开位置运动。緩冲油脂(未示出)最好布置在轨道112a的内表面上， 以便接触滑动件114的外表面，从而緩沖滑动件114的滑动运动。最 好是，转动緩冲件134与恒力弹簧124接触，以便緩沖恒力弹簧124 的转动，并且为滑动件114的滑动运动提供另外的緩冲。以此方式， 恒力弹簧124、緩冲油脂以及转动緩冲件134用于滑动件114沿着轨道 112a大致恒定的滑动运动。虽然最好是緩沖油脂与转动緩沖件134结 合使用，在本发明的精神和范围内的是使用不同的緩沖装置来代替緩 冲油脂和转动緩沖件134中的一种或两者，或者作为选择，如果希望 较少的緩冲，緩沖油脂和转动緩沖件134中的唯一一种可用于铰链模 块IOO。如果不希望緩冲，本发明还考虑到在没有緩沖油脂和转动緩冲 件134的情况下使用铰链模块100。一旦在展开位置，转动托盘126可在箭头Y的方向(图10)上通 过使用者手动转动。最好是，摩擦铰链130使得转动托盘126保持任 何所需转动位置。虽然摩擦铰链130是优选的，在本发明的精神和范 围内的是可以使用另外的装置，使得托盘126通过使用者转动，只要 所述另外的装置使得托盘126保持在转动取向上即可。还考虑到摩擦 铰链130通过相对于第一实施例描述的弹簧偏压枢转件来代替，使得 托盘126自动转动，而不需要使用者将托盘126手动转动到所需位置。 同样，虽然所述的锁栓132是优选的，在本发明的精神和范围内的是 其它装置可用于铰链模块100，只要它们能够用来将铰链模块100保持 在收藏位置即可。最好是，铰链模块100的所述部件由聚合材料和金属材料之一形 成。最好是，固定支架112、轨道112a、转动托盘126由金属制成， 例如但不局限于钢用于固定支架112和转动托盘126,并且铝用于轨道 112a。最好是，恒力弹簧124也由金属制成，例如但不局限于不锈钢。 最后，最好是滑动件14和锁栓132由合成材料制成，例如但不局限于 填充玻璃的迭尔林的塑料，如果希望，可以由例如模铸锌的金属制造 滑动件14和/或锁栓132。虽然这些材料是优选的，在本发明的精神和 范围内的是部件由不同材料制成，只要这些部件可以所述方式操纵即 可。在使用中，最好是，铰链模块100用来垂直安装在车辆的后座椅中心控制台(未示出)上，以便将DVD播放显示器(未示出)安装其 中。固定支架112固定在控制台或车辆的其它部件(未示出)内，使 得在收藏位置时，显示屏的顶部大致与控制台的顶部平齐。为了打开 DVD播放器，使用者在显示屏的顶部上向下推动，以便将钩子114b从 锁栓132上脱离。不受到限制，恒力弹簧124沿着轨道112a向上拉动 滑动件114以及转动托盘126和显示屏，直到滑动件114沿着轨道112a 达到其最上面位置为止，由此将铰链模块100置于展开位置，并且将 整个显示屏暴露在控制台的顶部之上。使用者可转动显示屏和转动托 盘126,以便获得所需观看角度，其中摩擦铰链130保持所述的观看角 度。为了关闭DVD播放器，使用者将显示屏转动到大致垂直取向上， 并且接着在显示屏的顶部上向下推动，以便沿着轨道112a向下运动转 动托盘126和滑动件114，直到钩子114b与锁栓132重新接合，从而将铰链模块100保持在收藏位置。以此方式，铰链模块100提供伴随 有手动转动的大致恒速的滑动运动。虽然相对于DVD播放器描述，注意到铰链模块100可用于其中希望这种滑动和转动运动的任何应用。本领域普通技术人员将理解到可以对所述的实施例进行变化而不 偏离广义的创造性的概念。因此，应该理解到本发明不局限于所披露 的特定实施例，而是用来覆盖本发明的精神和范围内的变型。
权利要求
1.一种滑动和转动铰链模块，包括适用于紧固在车辆上的至少一个支架；安装在所述支架内并受到支承以便相对于所述支架在缩回位置和延伸位置之间滑动运动的滑动件；设置在所述支架和所述滑动件之间并且朝着所述延伸位置偏压所述滑动件的恒力弹簧；枢转地附接在滑动件上的支承构件，所述支承构件至少在所述滑动件在所述延伸位置时可相对于所述滑动件在第一位置和第二位置之间枢转运动；以及设置成用于将所述滑动件有选择地保持在所述缩回位置的锁栓。
2. 如权利要求1所述的滑动和转动铰链模块，其特征在于，所述 锁栓能够接合所述支承构件，以便将所述滑动件保持在所述缩回位置。
3. 如权利要求2所述的滑动和转动铰链，其特征在于，还包括 用于在所述滑动件在所述缩回位置和所述延伸位置之间运动时将所述支承构件相对于所述滑动件保持在所述第一位置上的第二锁栓系 统。
4. 如权利要求3所述的滑动和转动铰链，其特征在于，所述支承构件是相对于所述滑动件朝着所述第二位置偏压的弹簧。
5. 如权利要求4所述的滑动和转动铰链，其特征在于，所述第二 锁栓自动驱动，以便在所述滑动件达到所述延伸位置时松开所述支承 构件，从而从所述第一位置转动到所述第二位置。
6. 如权利要求1所述的滑动和转动铰链，其特征在于，还包括 相对于所迷滑动件枢转地支承所述支承构件的摩擦铰链，其中所的角::置上:该角度位置选自包括所述第一:置、所述第二位置和所述第 一 位置和所述第二位置之间的任何中间位置的角度位置的范 围。
7. 如权利要求1和6任一项所述的滑动和转动铰链，其特征在于， 所述支承构件是适用于支承显示屏的托盘。
8. 如权利要求7所述的滑动和转动铰链，其特征在于，还包括用于緩冲所述滑动件相对于所述支架的所述滑动运动的緩冲装
9.如权利要求l-6任一项所述的滑动和转动铰链，其特征在于， 还包括用于緩冲所述支承构件相对于所述滑动件的枢转运动的緩冲装
全文摘要
一种用于支承显示屏和类似物的滑动和转动铰链模块包括支架、滑动件和支承构件。滑动件能够相对于所述支架滑动运动，并且所述支承构件能够相对于所述滑动件枢转运动。
文档编号E04G3/00GK101248239SQ200680028300
公开日2008年8月20日 申请日期2006年8月1日 优先权日2005年8月1日
发明者D·A·劳里, M·库珀 申请人:索斯科公司