专利名称：铰链结构及应用该铰链结构的折叠式电子装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种铰链结构，尤其是关于一种适用于折叠式电子装置中且具自动开启功能的铰链结构，本发明还关于一种应用该铰链结构的折叠式电子装置。
背景技术：
随着无线通讯技术与信息处理技术的迅速发展，移动电话、PDA(个人数字助理)等携带式电子装置使消费者可随时随地享受高科技带来的种种便利，其中折叠式电子装置因其结构玲珑新颖而广受消费者的欢迎。
折叠式电子装置通常通过铰链结构连接本体及盖体。现有铰链结构通常包括主轴、凸轮、从动件及弹簧，弹簧套于主轴上，凸轮、从动件之一与弹簧直接接触，凸轮与从动件在弹簧弹性作用力下，始终保持接触并且相配合。关闭状态时，凸轮的凸轮面的凸峰位于从动件凸轮面的凹谷；在翻盖打开时，凸轮的凸峰相对从动件的凹谷越过从动件的凸峰，停止施力后，凸轮的凸峰在弹簧的弹力作用下自动滑入从动件的另一个凹谷而锁定。此种类型的铰链结构利用弹簧的弹力使凸轮的凸轮面与从动件的凸轮面相对运动，以实现盖体相对本体的开合。
但是，采用上述铰链结构的折叠式电子装置在使用时，使用者通常需双手配合才能开启盖体，在很多情况下导致操作不便。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种具有自动开启功能的铰链结构。
另外，有必要提供一种应用该铰链结构的折叠式电子装置。
一种铰链结构，包括主轴、从动件、凸轮、套筒、第一弹性件、第二弹性件及衬套。从动件具有一个突起，该从动件固设于主轴的一端。凸轮具有凸轮面及设于其外壁上的卡合部，该凸轮套于主轴上并抵接于该从动件。套筒的内壁上设有凹槽及卡合部，该套筒套于主轴上，其卡合部与凸轮的卡合部配合而限制该套筒与凸轮相对转动。第一弹性件具有第一端臂及相对的第二端臂，该第一弹性件套于该主轴上，其第一端臂容置于套筒的凹槽内。第二弹性件套于主轴上，其一端抵顶于凸轮而使凸轮的凸轮面与从动件的突起配合，其另一端抵顶于衬套。衬套设有开孔，该衬套固设于主轴的另一端，第一弹性件的第二端臂容置于该开孔内。
一种折叠式电子装置，包括本体、盖体及所述的铰链结构，该本体与盖体通过所述的铰链结构转动连接。
相较于现有技术，所述铰链结构在第一弹性件的弹力作用下，凸轮带动套筒相对于从动件旋转运动，因而应用所述铰链结构的折叠式电子装置在使用时，使用者只需单手操作即可开启盖体，操作方便。
图1是本发明较佳实施方式的折叠式移动电话的立体图；图2是本发明较佳实施方式的铰链结构的组装图；图3是本发明较佳实施方式的铰链结构的分解图；图4是本发明较佳实施方式的铰链结构的另一角度分解图；及图5是图2沿V-V线的剖视图。
具体实施例方式
请参照图1，本发明铰链结构适用于一个具有本体和盖体的折叠型或翻盖型电子装置。在本较佳实施方式中，铰链结构100应用在移动电话200中。该移动电话200包括本体202及盖体204，该铰链结构100可将该本体202与盖体204转动连接。
请参照图2及图3，该铰链结构100包括主轴10、从动件20、凸轮30、第一套筒40、第二套筒50、作为第一弹性件的扭簧60、作为第二弹性件的压簧65、垫片70、卡环73、销80及衬套90。
主轴10包括呈圆柱状的轴部11及与该轴部11一端相连的固定部13。该轴部11于邻近另一端处设有凹槽15。该轴部11于邻近该凹槽15处设有颈部17，该颈部17的直径小于该轴部11的直径。该固定部13用于与该移动电话200的本体202配合，从而与该本体202保持相对固定。
从动件20设置于轴部11上，且与固定部13相连。该从动件20可与轴部11一体成型或单独成型后固设于轴部11上。该从动件20包括凸缘21及由该凸缘21沿轴部11对称延伸的两个突起23。
请同时参照图4，凸轮30大致为中空圆柱体，其可套设于该轴部11上。该凸轮30的第一端为凸轮面31，其相对的第二端为平面。该凸轮面31包括两个凹谷311、两个平坦面313以及两个位于该凹谷311和平坦面313之间的斜面315。该凸轮面31可与从动件20的突起23配合。该凸轮30的外圆周壁上对称设有两个卡合部33，在本较佳实施方式中，该卡合部33为平面。
第一套筒40大致为中空圆柱体，其具有第一端(未标示)及相对的第二端(未标示)。该第一套筒40的内壁于邻近其第一端处，对称设有两个卡合部41，该卡合部41可与凸轮30的卡合部33配合而限制第一套筒40与凸轮30相对转动。在本较佳实施方式中，该卡合部41为平面。可以理解，该卡合部33、41的形状及数量均可改变。在形状上，该卡合部33、41可为凸起与凹进的配合或其他卡合配合。在数量上，该卡合部33、41可为一个、三个或更多，两个卡合部33、41的数量相对应。在其中一个卡合部41上开设有凹槽43。该第一套筒40的外壁于邻近其第二端处，设有卡固部45。在本较佳实施方式中，该卡固部45为多边形状。
第二套筒50大致为中空圆柱体，其具有开口端(未标示)及相对的半封闭端(未标示)。该第二套筒50的内壁于邻近其开口端处，设有卡固部51，该卡固部51可与第一套筒40的卡固部45配合而将第二套筒50与第一套筒40固连在一起。在本较佳实施方式中，该卡固部51为多边形状。可以理解，该卡固部45、51的形状可改变，其可为凸起与凹进的配合或其他卡固配合。该第二套筒50的外壁于邻近其半封闭端处，设有固持部53。该固持部53用于与该移动电话200的盖体204配合，从而与该盖体204保持相对固定。在本较佳实施方式中，该固持部53为多边形状。可以理解，该固持部53可为其他形状，如凸起或凹进。该第二套筒50的半封闭端处设有C形环状的滑槽55，该滑槽55的角度范围为160-170度。
扭簧60为螺旋状，其具有第一端臂61和相对的第二端臂63。该第一端臂61可容置于第一套筒40的凹槽43内。该第二端臂63可穿过第二套筒50的滑槽55。
压簧65为螺旋状，其一端与凸轮30的第二端抵接，其相对的另一端抵接于垫片70。可以理解，该压簧65可由其他弹性件替代，如弹性海绵。
垫片70具有第一端面(未标示)及相对的第二端面(未标示)，该第一端面抵接于压簧65及第二套筒50的半封闭端，该第二端面抵接于卡环73。
卡环73为C形环，其厚度与主轴10的颈部17的宽度相对应，其可容置于该颈部17内，并抵接该垫片70以固定该垫片70。
销80为细长状的圆柱体。可以理解，该销80也可为其他形状，如方形体。
衬套90大致为中空圆柱状。该衬套90具有贯通其中部的阶梯状的通道91。该衬套90于邻近其外壁处设有开孔93，该开孔93平形于该衬套90的轴线且贯通该衬套90。扭簧60的第二端臂63穿过第二套筒50的滑槽55后容置于开孔93内。该衬套90一端的外壁上设有两个对称的切面95。该衬套90设有销孔97，该销孔97连通两个切面95并与通道91相通。该销孔97的形状及大小与销80相对应。
请同时参照图5，组装时，将扭簧60的一端自第一套筒40的第二端插入该第一套筒40内，其另一端自第二套筒50的开口端插入该第二套筒50内。该第一套筒40与第二套筒50通过卡固部45、51配合而相对固定，扭簧60的第一端臂61容置于第一套筒40的凹槽43内，其第二端臂63穿过第二套筒50的滑槽55，扭簧60收容于第一套筒40及第二套筒50内并成为一个组合体。将主轴10的轴部11依次穿过凸轮30、压簧65、第一套筒40与第二套筒50及扭簧60的组合体、垫片70，并将卡环73卡设于轴部11的颈部17。凸轮30与第一套筒40通过卡合部33、41配合而限制该凸轮30与第一套筒40相对转动。第一套筒40的第一端抵接从动件20的凸缘21。压簧65具有一定的预压力，其一端抵接于凸轮30的第二端，另一端抵接于垫片70的第一端面。卡环73抵接该垫片70的第二端面。将主轴10的轴部11穿过衬套90，并使扭簧60的第二端臂63容置于衬套90的开孔93内。旋转衬套90，将销80插入由衬套90的销孔97及轴部11的凹槽15所共同形成的容置空间内，使衬套90与主轴10相对固定。扭簧60的第二端臂63与衬套90一起旋转，因而该扭簧60具有一定的预扭力。该铰链结构100成为一个整体。将主轴10的固定部13与移动电话200的本体202相连，第二套筒50的固持部53与移动电话200的盖体204相连，即安装完毕。
该移动电话200在初始状态时，盖体204与本体202相对闭合，扭簧60具有较大的预扭力，作用于第一套筒40上，并传递给凸轮30，而使凸轮30相对于从动件20具有旋转趋势，但由于设在移动电话200上的磁力结构或卡钩等控制件的限制，凸轮30与从动件20保持相对固定。
当需要开启移动电话200的盖体204时，释放该控制件，扭簧60作用于第一套筒40的预扭力传递给凸轮30，而使凸轮30相对于从动件20的突起23旋转运动。即，突起23自凸轮30的凹谷311处经斜面315向平面313方向运动。在该突起23于平面313上进行旋转运动之前，凸轮30在旋转的同时作线性移动而压缩压簧65。压簧65积聚压力。此时，凸轮30带动第一套筒40、第二套筒50相对于主轴10旋转运动。扭簧60的第一端臂61与第一套筒40一起运动，其第二端臂63在第二套筒50的滑槽55内滑动。因该第二套筒50与移动电话200的盖体204相连，故该第二套筒50带动盖体204旋转，盖体204相对于本体202即自动弹开。关闭移动电话200的盖体204的过程与上述开启过程相反。外力作用于盖体204，第二套筒50带动第一套筒40旋转运动，第一套筒40带动凸轮30旋转运动。此时，扭簧60积聚扭力，压簧65释放压力，从动件20的突起23重新回到凸轮30的凹谷311处，移动电话200的盖体204相对于本体202关闭。
可以理解，垫片70及卡环73均可省略，而使压簧65的一端直接抵接于衬套90。可以理解，销80也可省略，而将衬套90直接卡设于主轴10的凹槽内，从而与主轴10保持相对固定。可以理解，该第一套筒40与第二套筒50可一体成型而成为一个整体。
权利要求
1.一种铰链结构，其特征在于，所述铰链结构包括主轴，其具有第一端及相对的第二端；从动件，其具有一个突起，该从动件固设于主轴的第一端；凸轮，其具有一个凸轮面，该凸轮的外壁上设有卡合部，该凸轮套于主轴上并抵接于该从动件；套筒，其内壁上设有凹槽及卡合部，该套筒套于主轴上，其卡合部与凸轮的卡合部配合而限制该套筒与凸轮相对转动；第一弹性件，其具有第一端臂及相对的第二端臂，该第一弹性件套于该主轴上，其第一端臂容置于套筒的凹槽内；第二弹性件，其套于主轴上，其一端抵顶于凸轮而使凸轮的凸轮面与从动件的突起配合；及衬套，其上设有开孔，该衬套固设于主轴的第二端，并抵顶于第二弹性件的另一端，且第一弹性件的第二端臂容置于该开孔内。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述铰链结构还包括垫片，该垫片设于第二弹性件与衬套之间，其一端抵接于该第二弹性件。
3.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于，所述铰链结构还包括卡环，该主轴为圆柱状，于邻近其第二端处设有颈部，该颈部的直径小于该主轴的直径，该卡环卡设于该颈部并抵接该垫片的另一端。
4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述凸轮为中空圆柱体，该凸轮面设于凸轮的一端，其包括两个凹谷、两个平坦面以及两个位于该凹谷和平坦面之间的斜面，该卡合部设于凸轮的外圆周壁上，且为平面。
5.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述套筒为中空圆柱体，其包括第一套筒及第二套筒，该第一套筒的外壁及第二套筒的内壁上均设有卡固部，该卡固部为多边形状，该第一套筒及第二套筒通过该卡固部固连在一起。
6.如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于，所述第二套筒具有开口端及相对的半封闭端，其半封闭端处设有滑槽，该第一弹性件的第二端臂穿过该滑槽而容置于该衬套的开孔内。
7.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述开孔设于衬套的邻近其外壁处，该开孔平形于衬套的轴线且贯通该衬套。
8.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述铰链结构还包括销，该主轴于邻近其第二端处设有凹槽，该衬套上设有销孔，该销容置于由销孔及主轴的凹槽所共同形成的容置空间内。
9.如权利要求8所述的铰链结构，其特征在于，所述衬套为中空圆柱状，其具有贯通其中部的阶梯状的通道，该衬套一端的外壁上设有两个对称的切面，该销孔连通两个切面并与通道相通。
10.一种折叠式电子装置，包括本体、盖体及铰链结构，该本体通过铰链结构与盖体转动连接，其特征在于，所述铰链结构包括主轴，其具有第一端及相对的第二端，该主轴于其第一端处设有固定部，该固定部与折叠式电子装置的本体配合；从动件，其具有一个突起，该从动件固设于主轴上，且与主轴的固定部相连；凸轮，其具有一个凸轮面，该凸轮的外壁上设有卡合部，该凸轮套于主轴上并抵接于该从动件；套筒，其内壁上设有凹槽及卡合部，其外壁上设有固持部，该套筒套于主轴上，其卡合部与凸轮的卡合部配合而限制该套筒与凸轮相对转动，其固持部与折叠式电子装置的盖体配合；第一弹性件，其具有第一端臂及相对的第二端臂，该第一弹性件套于该主轴上，其第一端臂容置于套筒的凹槽内；第二弹性件，其套于主轴上，其一端抵顶于凸轮而使凸轮的凸轮面与从动件的突起配合；及衬套，其上设有开孔，该衬套固设于主轴的第二端，并抵顶于第二弹性件的另一端，且第一弹性件的第二端臂容置于该开孔内。
全文摘要
一种铰链结构，包括主轴、从动件、凸轮、套筒、第一弹性件、第二弹性件及衬套。从动件具有一个突起，该从动件固设于主轴的一端。凸轮具有凸轮面及设于其外壁上的卡合部，该凸轮套于主轴上并抵接该从动件。套筒的内壁上设有凹槽及卡合部，该套筒套于主轴上，其卡合部与凸轮的卡合部配合而限制该套筒与凸轮相对转动。第一弹性件套于该主轴上，其一端容置于套筒的凹槽内。第二弹性件套于主轴上，其一端抵顶于凸轮而使凸轮的凸轮面与从动件的突起配合，其另一端抵顶于衬套。衬套设有开孔，该衬套固设于主轴的另一端，第一弹性件的另一端容置于该开孔内。本发明还提供一种应用该铰链结构的折叠式电子装置。所述铰链结构可自动开启折叠式电子装置的盖体。
文档编号H05K7/16GK101092987SQ200610061298
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月23日 优先权日2006年6月23日
发明者许盛城, 甘文林, 黄连成 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司