专利名称：自由定位可锁定的铰链的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自由定位铰链，可用于笔记本电脑或文字处理器等的显示器部与本体部的连结，打印机或传真机等原稿覆盖体与本体的连结，或者象电子记事本这种小型电子机器的显示部与本体部的连结，可构成以任意的角度自由开闭的轴支部。
以前，这种自由定位铰链，是将旋转轴固定于一侧托座的基部上作为轴心，再将另一侧托座的基部以旋转自如的方式加以嵌合。为获得自由定位的转矩，于与作为轴心的旋转轴呈一体旋转的垫片和嵌合侧托座基部之间，插入压接滑动构件，从而靠卡固支轴来固定构件、或者将大直径的轴心强制压入轴套(bush)内径中，以这种嵌合方式的摩擦滑动构成进行转矩的调整，以赋予自由定位机能。
但以往的构成，压接滑动构件处所承受的负担很大，反复地进行旋转会造成压接滑动构件产生磨损，从而无法得到旋转转矩、或者发生滑动机能不良的问题。
另外，就笔记本电脑而言，旋转体系构成基础体的盖体，并于作业结束后，以旋转体覆盖闭锁基础体，而闭锁用的锁固机构不得不于旋转体的端部与基础体的端部设置特别的嵌合机构。
这样，锁固机构的空间会被占据，从而旋转体的显示画面或是基础体的操作面盘势必缩小，这是问题所在。
本发明的目的是提供一种自由定位可锁定的铰链，通过在支撑旋转体的托座和被基础体所支撑的托座间装设旋转支轴，获得自由定位的转矩；并于旋转支轴设置突起部，锁固旋转体与基础体的开闭，以解决锁固机构的空间被占据，操作盘面被缩小的问题。
本发明是这样实现的，一种自由定位可锁定的铰链，其特征是在支撑旋转体的托座与被基础体所支撑的托座间装设旋转支轴，靠以能转动的方式压接于该旋转支轴的回转面上的滚珠的压接力，可获得自由定位的转矩，这种做法不但由以往的滑动的转矩构成转变为转动摩擦的转矩构成，以减少构件的磨损，同时可使开闭动作顺利进行。
另外，作业结束后，当旋转体覆盖闭锁基础体时，无需特别设置锁固机构，而是在旋转支轴上设置突起部，以能转动的方式压接于旋转支轴的回转面的滚珠，在越过伴随旋转支轴旋转而回转的突起部的位置时，突起部抑制旋转支轴的旋转动作，从而得以锁固。
本发明的优点是可大幅节省因设置关闭锁固机构而被占据的空间，同时由于本发明是靠支撑旋转体的托座与被基础体所支撑的托座间的转动摩擦得到开闭转矩，因此可以大幅减少构件的磨损，使得开闭动作顺利进行，同时由于旋转支轴上设置有突起部，可以以铰链本身构成本体的可锁固机构。
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1为依据本发明的实施例1所得的自由定位可锁定的铰链的整体立体图。
图2为本发明的实施例1的滚珠朝环形凸缘的对向面的压接状态的重要部位截面俯视图。
图3为本发明实施例1的为保留环形凸环的厚度所形成的间隙而将基端部挠曲呈该对应厚度虚线所示时，设定插栓位于环形凸缘对向表面插栓嵌合槽内的状态的环形凸缘部放大立体图。
图4为依据本发明的实施例2所得的自由定位可锁定的铰链的整体立体图。
图5为本发明的实施例2的滚珠对凸轮体回转面的压接状态的重要部位截面立体图。
图6为本发明实施例2的滚珠对凸轮体回转面的压接状态的挟持型螺旋弹簧与凸轮体的俯视图。
图号说明1托座(支撑于基础体上)11螺栓12螺帽13凸轮体14挟持型螺旋弹簧2托座(用以支撑旋转体)3衬套4旋转支轴41螺旋弹簧的托座固定基端42螺旋弹簧的臂部5紧固垫片6旋转支轴的环形凸缘61环形凸缘的滚珠保持具的对向面62环形凸缘的插栓嵌合槽7插栓71分隔件衬套8滚珠81螺旋弹簧的滚珠收纳部82凸轮体的凸轮突起9滚珠保持具91滚珠保持具的覆盖部92滚珠保持具的滚珠收纳部10盘形弹簧图1至图3所示为本发明实施例1，其中1为被基础体所支撑的托座，2为支撑旋转体的托座，于支撑旋转体的托座2的端部处固定有旋转支轴4的一端，旋转支轴4上设有环形凸缘6。旋转支轴4的基端隔着盘形弹簧10固定于托座2上，且滚珠保持具9以可相对于旋转支轴4旋转的方式嵌合于其上，滚珠保持具9上设有一通过滚珠8滑动接触覆盖环形凸缘6的对向面的覆盖部91，滚珠保持具9的基端部的固定可通过于托座2与覆盖部91间设置分隔件以保留相当于环形凸缘6厚度的间隙、或是将基端部挠曲成环形凸缘6的厚度来完成。
滚珠保持具9的覆盖部91与环形凸缘6的对向面上，系设定有一收纳部92，该收纳部92使得滚珠球面突出并可以转动的方式收纳滚珠，藉由覆盖部91的背面所设定的盘形弹簧10，将收纳于覆盖部91收纳部92的滚珠8抵压于环形凸缘6上，滚珠8的突出球面则压接于环形凸缘6的对向面61，随着旋转支轴4的旋转以适当的转矩转动。
于环形凸缘6的对向面61上，刻设有一贯通旋转支轴4的轴心、且横跨对向面61直径的嵌合槽62，而插栓7以本身侧周面突起于嵌合槽上面的形态嵌合于其中。又，于托座2的旋转端部处，由掺有导电性原料粉末的合成树脂制成的紧固垫片5系自两侧扶持，并对旋转支轴4进行压接嵌合，以增强压接弹簧的压接强度所赋予的转矩。
藉由覆盖部91的压接、与嵌合槽62的嵌合而被支撑固定的侧周面突出于嵌合槽62上面的插栓7，是由该突出的侧周面构成旋转支轴4的突起部，当旋转体关闭时，以适当转动转矩一边压接一边转动的滚珠8会朝越过突起部的位置接近，一旦滚珠8抵触到突起部的背部时，逆旋转便受到抑制，从而开闭旋转动作得以锁固。
当欲开启旋转体时，仅需将旋转体向上提起，使得滚珠8自突起部的背部越过突起部而移动至前方，便可回复通常自由定位的转矩。
如图4至图6所示为本发明实施例2。实施例2中用挟持型螺旋弹簧14代替实施例1中的滚珠保持具9，在结构方面，是在与旋转支轴4同轴设定的凸轮体13的回转面上，自两侧将以可于挟持型螺旋弹簧14的前端部以可转动的方式所收纳的滚珠8挟持压接。
亦即挟持型螺旋弹簧14具有一对对向延伸、受到固定于托座1所产生的朝闭锁方向弹压的臂部42，于该臂部42的前端则设有滚珠收纳部81，收纳于收纳部81的滚珠8的球面朝内侧突出且可以进行转动；滚珠8的突起球面凭借挟持型螺旋弹簧14朝闭锁方向的弹压力，乃对与旋转支轴4同轴设定的凸轮体13的回转面下压压接，并随着旋转支轴4的旋转以适当的转矩转动。
为将由凸轮体13与形成有螺旋弹簧的滚珠收纳部81的臂部42的厚度形成有空隙，可于挟持型螺旋弹簧14中设置分隔件，或是将其基端部挠曲成所需的厚度再加以固定，藉由衬套6与螺旋弹簧的滚珠收纳部81的对向面、位于凸轮体13与螺帽12间的另一衬套3的对向面此两对向面，自两侧将滚珠8保持于收纳部81内。
衬套3藉由插通旋转支轴4的背部的螺帽12来紧接固定于凸轮体13和形成有滚珠收纳部81的臂部42的一边，再利用螺帽12的调整来进行转矩的调整。又，于托座2的旋转端部处，由掺有导电性原料粉末合成树脂制成的紧固垫片5是自两侧挟持，并对旋转支轴4进行压接接合，以增强挟持型螺旋弹簧14的弹压强度所赋予的转矩。
当旋转体关闭时，滚珠8边转动边以适当的转动转矩压接凸轮体13，逐渐会朝越过凸轮体13的凸轮突起82的位置接近，一旦滚珠8抵触到凸轮突起82的背部，逆旋转便受到抑制，从而开闭旋转动作得以锁固。
当欲开启旋转体时，仅需将旋转体向上提起，使得滚珠8自突起部的背部越过突起部而移动至前方，便可回复通常自由定位的转矩。
权利要求
1.一种自由定位可锁定的铰链，其特征在于在支撑旋转体的托座和被基础体所支撑的托座间装设旋转支轴，一滚珠以能转动的方式压接于该旋转支轴回转面上，可获自由定位转矩。
2.根据权利要求1所述的自由定位可锁定的铰链，其特征在于旋转支轴上设置突起部，该突起部伴随旋转支轴的旋转而回转，当旋转体重合于基础体进行闭锁时，滚珠越过突起部，并抵触突起部的背部，抑制其逆回转。
3.根据权利要求2所述的自由定位可锁定的铰链，其特征在于旋转支轴的突起部由插栓构成，该插栓贯通旋转支轴，设于旋转支轴的环状凸缘面的嵌合槽上，且其侧周面突出于嵌合槽上面；又设有一基端固定于托座上的滚珠保持具，该滚珠保持具由覆盖部和收纳部构成，该覆盖部滑接覆盖前述环状凸缘，该收纳部以能转动的方式收纳滚珠于覆盖部滑接面上，又于覆盖部的背面设有一朝滑接方向弹压的盘形弹簧，将收纳于覆盖部的滚珠压接于环状凸缘面上。
4.根据权利要求1所述的自由定位可锁定的铰链，设有一基端固定于托座上的挟持型螺旋弹簧，并设有一收纳部，该收纳部以能转动的方式收纳滚珠于该挟持型螺旋弹簧的前端部；收纳于该收纳部的滚珠凭借挟持型螺旋弹簧的弹压力，以自两侧挟持的方式压接于旋转支轴上所设的凸轮体回转面上。
全文摘要
本发明介绍了一种自由定位可锁定的铰链。以往设计靠轴心的卡固或大直径轴心与小直径轴套的过盈配合赋予自由定位功能,因此当旋转体覆盖闭锁基础体时,锁固机构的空间会被占据,导致操作盘面的缩小。本发明的主要特征是在支撑旋转体的托座与被基础体所支撑的托座间装设旋转支轴,获得自由定位的转矩;另外在旋转支轴上设置突起部,当旋转体重合闭锁于基础体时,用滚珠抵触突起部的背部而抑制逆旋转,旋转体与基础体的开闭得以锁固。
文档编号E05F3/20GK1381664SQ01110749
公开日2002年11月27日 申请日期2001年4月19日 优先权日2001年4月19日
发明者横井浩一, 牛山秀德, 小林忠晴, 柳泽谦一, 名取诚 申请人:圣戈班高功能塑料(上海)有限公司