专利名称：铰链结构的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种铰链结构，尤其是关于一种用于手机、PDA(PersonalDigital Assistant，个人数字助理)等便携式电子装置的铰链结构。
背景技术：
目前，市场上所销售的便携式电子装置，如手机、PDA等，多为折叠式结构，即包括盖体和本体，采用铰链将盖体和本体可旋转的铰接在一起。
业界较常采用的一种铰链结构为压簧凸轮式，即采用凸轮和压缩弹簧为主要元件，达成盖体和本体的一定开合功能。美国专利第6,085,387号所揭示的铰链(请参照图5所示)即为此类型的铰链结构。该铰链包括壳体90、随动件92、凸轮柱94和弹簧96，壳体90一端设开孔902，另一端设延伸的弯折片904，其侧壁上设置两滑槽906。随动件92的主体为柱体922，其一端设凸块924，另一端设两对称的凸柱926。凸轮柱94一端设凸轮面942，另一端设多边柱状的本体946，本体946两侧设滑肋948。装配后，随动件92、凸轮柱94和弹簧96均容置在壳体90内，将壳体90的弯折片904弯折以将上述元件固定在壳体90内。随动件92的凸块924由壳体90的开孔902伸出，与手机的本体配合。凸轮柱94通过滑肋948可在壳体90的滑槽906中滑动，且与壳体90一同转动，壳体90和手机的盖体配合。随动件92的凸柱926在弹簧96作用下始终和凸轮柱94的凸轮面942保持接触。采用上述铰链结构，仅需将手机的盖体打开一较小角度，盖体90即可在铰链的随动件92和凸轮柱94的配合作用下翻转到预定位置。闭合时和开启时作动原理相同，使用较为方便。但其缺点在于，随动件92和凸轮柱94在手机盖体开启和关闭时运动路径相同，方向相反，因而对元件的局部磨损较大，影响该铰链结构的使用寿命。另外，开启采用上述铰链结构的手机时，需用双手操作，当使用者手中握有其他物品，无法双手操作时，则无法使用。
发明内容本发明是为了克服现有铰链结构功能简单，无法实现单手操作以及元件局部磨损较大，影响铰链结构使用寿命的不足，而提供一种铰链结构，其使用寿命长，操作方便且具单手操作功能。
本发明的目的是这样实现的本发明铰链结构包括主轴，端部为凸轮面的转动凸轮和滑动凸轮，压簧，按钮，卡固件，仅可相对滑动凸轮滑动的套筒，用以卡止和释放滑动凸轮的滑动件，以及复位弹簧。主轴一端设螺杆部，转动凸轮开有螺旋孔，内设和螺杆部配合的内螺纹。转动凸轮套设在主轴的螺杆部，滑动凸轮、套筒、压簧、滑动件依次套设在主轴上。滑动凸轮的凸轮面和转动凸轮的凸轮面相对。压簧一端抵顶滑动凸轮，另一端抵顶卡固件。主轴另一端固定在卡固件上。复位弹簧一端抵顶卡固件，另一端抵顶滑动件。按钮可滑动的设置在卡固件上，一端抵持滑动件。
与现有技术相比，本发明的优点在于本发明铰链结构的元件局部磨损较小，因而具较长使用寿命，既可实现现有铰链结构打开一定角度即自动开启的功能，也可实现单手操作，按压一下按钮即自动开启，使用更加方便。
图1是本发明铰链结构的立体分解图。
图2是本发明铰链结构另一角度的立体分解图。
图3是本发明铰链结构的组装图。
图4是本发明铰链结构的局部剖视图。
图5是现有的铰链结构的立体分解图。
具体实施方式本发明铰链结构用于具本体和盖体的折迭式便携式电子装置，在本实施例中以手机为例。
请参照图1和图2所示，本发明铰链结构包括按钮1、卡固件2、垫片29、滑动件3、两个复位弹簧4、压簧42、套筒5、滑动凸轮6、转动凸轮7和主轴8。
按钮1包括圆柱状的按压部12，由按压部12的一端延伸出的两个相互对称的臂部14以及设于臂部14另一端呈“丁”字形且向外侧凸出的抵持端16。该臂部14具一定弹性。
卡固件2大致为一端开口的圆柱体，其另一端的中部开有非贯通的圆柱状容置槽20。容置槽20中心开有贯通的多边形穿孔22。两个卡块24凸设于容置槽20内穿孔22外部的两侧。卡固件2的柱面外侧对称设置两耳部26，该耳部26由卡固件2一端延伸至另一端。耳部26在卡固件2的开口端设置向卡固件2的另一端延伸的凸柱262。凸柱262两侧开有凹陷的滑道264。耳部26另一端在卡固件2的端面上开设方孔266，用以容置按钮1的臂部14。耳部26外侧进一步开设矩形的开孔268。按钮1的抵持端16容置在开孔268内。卡固件2外部凸设若干定位块28，用以和手机本体配合。
垫片29为薄圆柱体，其中部开有多边形孔292，多边形孔292的形状和卡固件2的两个卡块24所形成的外部形状一致。垫片29容置在卡固件2的容置槽20内。
滑动件3容置在卡固体2内，其主体是中空圆柱体，其外壁一端的两侧各设一滑块32，另一端的两侧各设两个卡掣块34。卡掣块34容置在卡固件2的开孔268内，夹持在按钮1的抵持端16两侧。
两个复位弹簧4和压簧42均为柱状弹簧，压簧42的直径较大，套设在主轴8上，且容置在滑动件3及套筒5内，其一端抵持卡固件2，另一端抵持滑动凸轮6。复位弹簧4容置在卡固件2的开孔268内，一端抵持按钮1的抵持端16和夹持在抵持端16两侧的滑动件3的卡掣块34，另一端套在卡固件2的凸柱262上。
套筒5大致为中空圆柱体，其一端为具一定凹凸形状的曲面端52，套筒5内设置由曲面端52向另一端沿轴线方向延伸的滑轨54，该滑轨54并不延伸到套筒5的另一端，而是延伸到套筒5的中部即停止。套筒5在和曲面端52相对的另一端向套筒5的轴心延伸有两个相互对称的曲壁56，两个曲壁56之间形成卡槽58。滑动件3的滑块32容置在卡槽58内，并可在其中滑动。
滑动凸轮6大致为中空圆柱体，其包括凸轮部62和主体64。凸轮部62一端设置包括两对相互交替的凸部622和凹部624的凸轮面，另一端设置曲面端626，该曲面端626的曲面形状和套筒5的曲面端52的曲面形状相一致。主体64外表面上设有和轴线平行的滑槽642，主体64的另一端开有贯通的通孔644。主轴8由主体64的通孔644穿过，套筒5套设在主体64外部，套筒5的滑轨54可在主体64的滑槽642内滑动。
转动凸轮7大致为圆柱体，其一端设置包括两对相互交替的凸峰72和凹谷74的凸轮面，该凸轮面和滑动凸轮6的凸轮面配合。转动凸轮7外侧凸设用以和手机盖体配合的限位块76，其中部在轴线方向上开设贯通的螺旋孔78，螺旋孔78内设螺纹。
主轴8包括圆柱状的轴部82和设有螺纹842的螺杆部84。轴部82一端依次设置卡持端822、颈部824和卡止部826，卡持端822的形状和垫片29的多边形孔292的形状一致，卡止部826的端面形状和卡固件2的穿孔22的形状相一致。螺杆部84容置在转动凸轮7的螺旋孔78内，并和螺旋孔78内的螺纹配合。
装配时，请一并参照图4所示，将主轴8的螺杆部84旋入转动凸轮7的螺旋孔78中，再将主轴8的轴部82的卡持端822依次穿过滑动凸轮6、套筒5、压簧42、滑动件3和卡固件2的穿孔22。使得滑动凸轮6的凸轮部62和转动凸轮7的凸轮面接触配合，套筒5套设在滑动凸轮6的主体64上，其滑轨54容置在滑动凸轮6的滑槽642内，压簧42的一端抵持滑动凸轮6的主体64的一端，滑动件3的滑块32容置在套筒5的卡槽58内，其卡掣块34由卡固件2的滑道264滑入开孔268中。主轴8的卡持端822最后由卡固件2的穿孔22中伸出，将卡固件2抵抗压簧42的压力略向主轴8的螺杆部84方向压缩，使主轴8的卡持端822和颈部824露出于卡固件2的穿孔22之外，将垫片29套在主轴8的颈部824上，并将其旋转90度，推入卡固件2的容置槽20内，垫片29的多边形孔292刚好卡在卡固件2的卡块24外部。松开对卡固件2的压缩，主轴8的卡持端822被垫片29止挡，从而将上述各元件卡固为一体。下面安装按钮1和复位弹簧4，将按钮1的臂部14略压缩，插入卡固体2的方孔266内，将其释放，抵持端16伸入卡固件2的开孔268内。将复位弹簧4压缩后置入开孔268内，使其一端套设在卡固件2的凸柱262上，另一端抵持按钮1的抵持端16和滑动件3的卡掣块34。整个铰链结构装配完毕，如图3所示。
将上述组装好的铰链结构装入手机(图未示)本体和盖体的连接处，使按钮1露出于本体的外部，卡固件2通过设置在其外表面的定位块28和手机本体配合，相对其固定。转动凸轮7通过限位块76和手机盖体配合，可相对其滑动，不可相对其转动。
当手机盖体相对本体闭合时，该铰链结构处于图4所示的状态，滑动凸轮6的凸部622位于转动凸轮7的凹谷74中，滑动件3的滑块32容置在套筒5的卡槽58内。此时，整个铰链结构处于稳定状态。虽然在压簧42的推动力和螺纹842的作用下，滑动凸轮6和转动凸轮7具有相对主轴8转动的趋势，但由于套筒5的滑轨54容置在滑动凸轮6的滑槽642内，套筒5又被滑动件3卡止，因而滑动凸轮6和转动凸轮7不会转动。
在需手动打开手机盖体时，对手机盖体施力，使其相对本体转动，盖体带动转动凸轮7转动，由于滑动凸轮6被套筒5卡止，不会和转动凸轮7一同转动。转动凸轮7在转动的同时向主轴8的螺杆部84移动，滑动凸轮6在压簧42作用下也随转动凸轮7一同做轴向移动。同时，转动凸轮7的凸峰72由滑动凸轮6的凹部624移出。当转动凸轮7转过一定角度，其凸峰72越过滑动凸轮6的凸部622，停止对盖体施力，转动凸轮7在压簧42和滑动凸轮6的凸轮部62作用下继续转动，直至其凸峰72移入滑动凸轮6的凹部624，或移至由手机盖体和本体所限定的一定角度，如150度，达到稳定状态，此为手机的打开状态。
在需自动打开手机盖体时，按压按钮1的按压部12，按钮1抵抗复位弹簧4的作用力，沿主轴8轴向移动，同时推动滑动件3移动。当滑动件3的滑块32由套筒5的卡槽58中移出时，对套筒5的卡止解除，在压簧42的推动力和螺纹842的作用下，套筒5、滑动凸轮6和转动凸轮7一同相对主轴8转动，滑动凸轮6和转动凸轮7在转动的同时向主轴8的螺杆部84做轴向移动，套筒5的曲壁56受到滑动件3的滑块32限制，因而只能转动，不能轴向移动。转过一定角度，滑动件3在复位弹簧4的作用下重新滑入套筒5的卡槽58，套筒5、滑动凸轮6和转动凸轮7被卡止，达到稳定状态。此时，手机处于打开状态。
需关闭手机时，对手机盖体施力，盖体带动转动凸轮7转动，由于套筒5和滑动凸轮6被滑动件3卡止，不会随转动凸轮7转动，转动凸轮7相对滑动凸轮6转动，并沿主轴8向卡持端822轴向移动。转动凸轮7的凸峰72由滑动凸轮6的凹部624移出。当转动凸轮7转过一定角度，其凸峰72越过滑动凸轮6的凸部622，停止对盖体施力，转动凸轮7在压簧42和滑动凸轮6的凸轮部62作用下继续转动，直至其凸峰72移入滑动凸轮6的凹部624，达到稳定，回到关闭状态。
权利要求
1.一种铰链结构，其包括主轴，端部为凸轮面的转动凸轮和滑动凸轮以及压簧，其特征在于所述铰链结构进一步包括按钮，卡固件，仅可相对滑动凸轮滑动的套筒，用以卡止和释放滑动凸轮的滑动件，以及复位弹簧，主轴一端设螺杆部，转动凸轮开有螺旋孔，内设和螺杆部配合的内螺纹，转动凸轮套设在主轴的螺杆部，滑动凸轮、套筒、压簧、滑动件依次套设在主轴上，滑动凸轮的凸轮面和转动凸轮的凸轮面相对，压簧一端抵顶滑动凸轮，另一端抵顶卡固件，主轴另一端固定在卡固件上，复位弹簧一端抵顶卡固件，另一端抵顶滑动件，按钮可滑动的设置在卡固件上，一端抵持滑动件。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于所述转动凸轮呈圆柱状，其外侧凸设限位块。
3.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于所述滑动凸轮为中空圆柱体，其包括凸轮部和主体，主体外表面上设有滑槽，主体一端开有贯通的通孔。
4.如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于所述套筒为中空圆柱体，其内设置由其一端延伸到其中部的滑轨，该滑轨容置在滑动凸轮的滑槽中，套筒另一端向其轴心延伸有两个相互对称的曲壁，两个曲壁之间形成卡槽。
5.如权利要求4所述的铰链结构，其特征在于所述卡固件为一端开口的圆柱体，其另一端的中部开有非贯通的圆柱状容置槽，容置槽中心开有贯通的多边形穿孔，两个卡块凸设于容置槽内穿孔外部的两侧，卡固件的柱面外侧对称设置两耳部，该耳部由卡固件一端延伸至另一端，耳部在卡固件的开口端设置向卡固件的另一端延伸的凸柱，凸柱两侧开有凹陷的滑道，耳部另一端在卡固件的端面上开设方孔，耳部外侧进一步开设矩形的开孔，卡固件外部凸设若干定位块。
6.如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于所述滑动件容置在卡固体内，其主体是中空圆柱体，其外壁一端的两侧各设一滑块，容置在套筒的卡槽内，另一端的两侧各设两个卡掣块，容置在卡固件的开孔内。
7.如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于所述按钮包括圆柱状的按压部，由按压部的一端延伸出的两个相互对称的臂部以及设于臂部另一端呈“丁”字形且向外侧凸出的抵持端，抵持端容置在卡固件的开孔内，抵持滑动件。
8.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于所述复位弹簧为柱状弹簧，容置在卡固件的开孔内，一端抵持按钮的抵持端和滑动件的卡掣块，另一端套在卡固件的凸柱上。
9.如权利要求8所述的铰链结构，其特征在于所述铰链结构进一步包括用以将主轴一端固定在卡固件上的垫片，其为圆柱体，中部开有多边形孔，多边形孔的形状和卡固件的两个卡块所形成的外部形状一致，垫片容置在卡固件的容置槽内。
10.如权利要求9所述的铰链结构，其特征在于所述压簧为柱状弹簧。
全文摘要
一种铰链结构应用于手机等便携式电子装置中，包括主轴，端部为凸轮面的转动凸轮和滑动凸轮，压簧，按钮，卡固件，仅可相对滑动凸轮滑动的套筒，用以卡止和释放滑动凸轮的滑动件，以及复位弹簧。主轴一端设螺杆部，转动凸轮开有螺旋孔，内设和螺杆部配合的内螺纹。转动凸轮套设在主轴的螺杆部，滑动凸轮、套筒、压簧、滑动件依次套设在主轴上。滑动凸轮的凸轮面和转动凸轮的凸轮面相对。压簧一端抵顶滑动凸轮，另一端抵顶卡固件。主轴另一端固定在卡固件上。复位弹簧一端抵顶卡固件，另一端抵顶滑动件。按钮可滑动的设置在卡固件上，一端抵持滑动件。
文档编号H05K5/02GK1741722SQ200410051299
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月27日 优先权日2004年8月27日
发明者段超, 陈家骅 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司