专利名称：铰链结构及应用该铰链结构的便携式电子装置的制作方法
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折叠型便携式电子装置中的铰链结构。
背景技术：
目前，市场上所销售的便携式电子装置，如手机、PDA (PersonalDigital Assistant,个人数位助理)等，多为折叠式结构，即包括盖体和本体，为使盖体和本体连接在一起，通常采用铰链结构来连接上述两组件。现有的铰链结构通常包括凸轮及随动件，该凸轮与电子装置的盖体配合，该随动件与电子装置本体配合。该铰链结构虽可实现盖体相对本体打开，然而，现有的铰链结构仅能实现一个凸轮轨迹面的运动，不能充分满足消费者对铰链结构的需求。
发明内容
鉴于以上缺点，有必要提供一种可停留较多位置的铰链结构。另外，有必要提供一种具有所述铰链结构的便携式电子装置。一种铰链结构，其包括主轴、弹性件，第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮，所述第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮及该弹性件分别套设在主轴上，该第一凸轮一端上设有外凸轮面和内凸轮面，该第三凸轮滑动地容置在该第二凸轮内，并分别与第一凸轮的外凸轮面及内凸轮面相配合，该弹性件提供弹性力使该第二凸轮及该第三凸轮与该第一凸轮相抵持。—种便携式电子装置，包括本体、盖体及一使盖体活动连接至本体上的铰链结构， 该铰链结构包括主轴、弹性件，第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮，所述第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮及该弹性件分别套设在主轴上，该第一凸轮一端上设有外凸轮面和内凸轮面，该第三凸轮滑动地容置在该第二凸轮内，并分别与第一凸轮的外凸轮面及内凸轮面相配合，该弹性件提供弹性力使该第二凸轮及该第三凸轮与该第一凸轮相抵持。相较现有技术，本发明铰链结构及便携式电子装置通过设置第二凸轮与第一凸轮的外凸轮面配合，该第三凸轮与该第一凸轮的内凸轮面配合，从而实现该铰链结构在同一个旋转角度范围内，实现多个凸轮轨迹面的运动，更好的满足铰链结构的使用性能。
图1是本发明较佳实施例铰链结构立体分解图；图2是本发明具体实施例铰链结构另一方向的立体分解图；图3是本发明较佳实施例铰链结构的第一凸轮的的示意图；图4是本发明较佳实施例铰链结构的第一凸轮另一角度的示意图；图5是本发明较佳实施例铰链结构的第二凸轮的示意图；图6是本发明较佳实施例铰链结构的第三凸轮的示意图；图7是本发明较佳实施例铰链结构的组装图。
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主要元件符号说明铰链结构100第一凸轮10外凸轮面12内凸轮面14凸峰122凹谷124平面部126第一凸起I6抵持面162第一凹槽I8开槽144平面部142卡槽19轴孔192第二凸轮20凸轮面22凸峰222二平面部224第二凸起24第二凹槽26止转槽25凸棱27第三凸轮30凸峰322第一弹性件42第二弹性件44套筒50开口端52部分封闭端54开口524中心孔542平面56容置槽544主轴60头部62轴部64卡持端 642摩擦片 72
垫片7具体实施例方式本发明较佳实施例的铰链结构适用于一具本体和盖体的折叠型或翻盖型便携式电子装置(图未示)，本发明具体实施例以其应用在手机为例加以说明。请参阅图1及图2，本发明较佳实施例的铰链结构100包括第一凸轮10、第二凸轮 20、第三凸轮30、第一弹性件42、第二弹性件44、套筒50、主轴60、垫片72及摩擦片74。请结合参阅图3及图4，该第一凸轮10大致为一柱体，用于与手机本体或盖体相配合。在本实施例中，该第一凸轮10与手机本体配合。该第一凸轮10—端面上设有外凸轮面12及内凸轮面14。该外凸轮面12包括凸峰122、凹谷IM及平面部126，其中一凸峰 122 —侧设有一第一凸起16，该第一凸起16包括一抵持面162。另一凸峰122 —侧开设一第一凹槽18，该第一凹槽18贯通该外凸轮面12外侧。该内凸轮面14包括对称设置的二开槽144及二平面部142。该第一凸轮10的另一侧端面开设一圆形的卡槽19。该第一凸轮 10的中心贯通开设一轴孔192。请结合参阅图5，该第二凸轮20中部开设一通孔21，一端设有凸轮面22，所述凸轮面22的形状与第一凸轮10的外凸轮面12相配。该凸轮面22上包括二凸峰222及二平面部224，其中一凸峰222 —侧设有一第二凸起对，该第二凸起M包括一配合面对2，该配合面242与该抵持面162相配合，容许该第二凸起M相对第一凸起16转过一定角度。另一凸峰222 —侧开设一第二凹槽沈。该第二凹槽沈贯通该凸轮面22外侧。该第二凸轮20 的另一端对称设有二止转槽25，该止转槽25与该通孔21相贯通。该第二凸轮20的外周壁上对称设有二凸棱27，用于与套筒50非转动配合。请结合参阅图6，该第三凸轮30包括一本体32及径向对称延伸的二卡块34。该本体32可容置在该第二凸轮20的通孔21内，该卡块34可容置在该止转槽25内。该第三凸轮30的一端对称设有二凸峰322，该凸峰322与该内凸轮面14的开槽144及平面部142 相配合。可以理解，该第一凸轮10的外凸轮面12与该第二凸轮20的凸轮面22相配合，该第一凸轮10的内凸轮面14与该第三凸轮30的凸峰322相配，所述凸轮面的形状依据该铰链结构100的运动轨迹而定，并不局限于本发明具体实施例中的形状。第一弹性件42和该第二弹性件44在本实施例中为螺旋弹簧，该第二弹性件44内径大于第一弹性件42的外径，以使该第二弹性件44可套在第一弹性件42上。该第一弹性件42用于抵顶第三凸轮30，该第二弹性件44用于抵顶第二凸轮20。该套筒50为一中空筒体，具有一开口端52，一部分封闭端M。该第二凸轮20、第三凸轮30、第一弹性件42和第二弹性件44的外径小于该套筒50开口端52的直径，以使上述元件可容置在该套筒50内。该开口端52对称开设二导向槽524，该凸棱27滑动的容置在该导向槽524内。该部分封闭端M上具有一中心孔M2。该套筒50的外圆周壁上平行设有两平面56，用于与手机盖体或本体相配合。该部分封闭端M上凹设一容置槽M4。主轴60为一长形轴，其轴向依次包括一体成形的一头部62及一轴部64。该头部 62设在主轴60的一端，该轴部64从头部62的中部向一侧延伸，该轴部64远离头部62的末端上设有卡持端642。该第一弹性件42内径大于主轴60的轴部64的直径，以使第一弹性件42可套在主轴60上。摩擦片72容置在该套筒50的容置槽M4内，以设置在该头部62与该套筒50之间。垫片74由金属材料制成，在本实施例中，该垫片74卡持在该卡持端642上，从而可将装配在主轴60上的元件卡固于一体。装配时，请参阅图7，首先将第三凸轮30容置在第二凸轮20内，该卡块34滑动的容置在该止转槽25内，该凸峰322穿过通孔21，并位于该第二凸轮20的凸轮面22内侧。 然后，将第一弹性件42、第二弹性件44、及嵌有第三凸轮30的第二凸轮20通过该套筒50 的开口端52容置在套筒50内。该主轴60依此穿过摩擦片72、套筒50的中心孔542及套筒50内的元件，并从套筒50的开口端52伸出。将第一凸轮10套设在主轴60上，使该第一凸轮10上的内外凸轮面12、14与第二凸轮20及第三凸轮30相配合，凸棱27容置于导向槽524内，使垫片74卡持于卡持端642上，并容置在套筒50的容置槽M4内，从而将上述铰链结构组装为一体。该铰链结构100安装在便携式电子装置如手机上，套筒50上的平面56非转动连接在手机盖体上。该第一凸轮10与手机本体非转动连接。盖体完全关闭时，该第二凸轮20 的第二凸起M容置在该第一凸轮10的第一凹槽18内，该第一凸轮10的第一凸起16容置在该第二凸轮20的第二凹槽沈内，使第一凸轮10与第二凸轮20之间保持一间隙，以提供一预压角，以保持该盖体与手机本体紧密配合。第一弹性件42、第二弹性件44具有一定的预压力，而使二者处于稳定关闭状态。在初始状态时，该第三凸轮30的凸峰322抵持在该第一凸轮10的内凸轮面14的平面部142上。开启盖体时，向盖体施力使其相对本体转动，该盖体通过套筒50带动第二凸轮20 转动，使该第二凸轮20相对该第一凸轮10转动，该第三凸轮30的凸峰32抵持在该第一凸轮10的内凸轮面14的平面部142上，因此该第一弹性件42并未被第三凸轮30压缩。该第二凸轮20的运动导致移动压缩第二弹性件44。该第二凸轮20上的凸峰222相对外凸轮面12滑动，直至第二凸轮20上的凸峰222越过外凸轮面的凸峰122。停止施力，第二弹性件44被压缩至最短，积累弹性势能最大，此为一不稳定状态，释放盖体，第二弹性件44累积的弹性势能使第二凸轮20相对第一凸轮10迅速滑动，当盖体相对本体打开120度后，该凸峰222滑动至外凸轮面12的凹谷IM处。此时，该第三凸轮30的凸峰32仍抵持在该第一凸轮10的内凸轮面14的平面部142上。当盖体相对本体打开155度后，在第一弹性件42的作用下，该第三凸轮30的凸峰 32滑入该第一凸轮10的内凸轮面14的凹槽144内，该第二凸轮20的凸峰222抵持在该第一凸轮10的外凸轮面12的平面部1 上。当盖体相对本体打开180度后，该第三凸轮30的凸峰32又从该第一凸轮10的凹槽144内滑出，该第二凸轮20的凸峰222又滑动至复位位置，此时该第一凸起16的抵持面 162与该第二凸起M的配合面242抵持，该第一凹槽18与该第二凹槽沈相对，该第一凹槽 18 —侧的部分与该第二凹槽沈一侧完全贴合，从而实现盖体相对本体打开。在此状态下， 第一凸轮10和第二凸轮20完全配合，实现无间隙配合，避免两个凸轮之间的晃动。关闭盖体时，上述的操作过程与开启时相反，在此不详述。本发明铰链结构，由于该第三凸轮30可相对该第二凸轮20轴向滑动，因此当其与该第一凸轮10配合时，在同一个旋转角度范围内，可实现多个凸轮面的轨迹运动，更好的满足铰链结构的使用性能。可以理解，本发明具体实施例的第一凸轮、第二凸轮及第三凸轮上的凸轮面，也可有其它变形。此外，凸轮面设计可根据便携式电子装置所需打开的角度设计相应的凸轮面角度。可以理解，盖体可在手机本体的抵持下处于一稳固位置，二者位置关系重新处于稳定状态，此时盖体完全打开。
权利要求
1.一种铰链结构，其包括主轴及弹性件，其特征在于该铰链结构还包括一第一凸轮、 一第二凸轮、一第三凸轮，所述第一凸轮、第二凸轮及第三凸轮及该弹性件分别套设在主轴上，该第一凸轮一端上设有外凸轮面和内凸轮面，该第三凸轮滑动地容置在该第二凸轮内， 该第二凸轮与该第三凸轮分别与第一凸轮的外凸轮面及内凸轮面相配合，该弹性件提供弹性力使该第二凸轮及该第三凸轮与该第一凸轮相抵持。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于该外凸轮面包括凸峰、凹谷及平面部， 其中一凸峰一侧设有一第一凸起，另一凸峰一侧开设一第一凹槽，该第一凹槽贯通该外凸轮面外侧。
3.如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于该第二凸轮一端设有凸轮面，所述凸轮面的形状与第一凸轮的外凸轮面相配合，该第二凸轮的凸轮面设有一第二凸起及一第二凹槽，该第二凸起相对第一凸起转过一定角度，并容置在第一凹槽和第二凹槽。
4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于该内凸轮面包括对称设置的二开槽及二平面部，该第三凸轮的一端对称设有二凸峰，该凸峰与该内凸轮面的开槽及平面部相配合。
5.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于该第二凸轮对称设有二止转槽，该第三凸轮包括一本体及径向对称延伸的二卡块，该本体容置在该第二凸轮内，该卡块容置在该止转槽内。
6.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于该弹性件包括一第一弹性件和第二弹性件，该第二弹性件内径大于第一弹性件的外径，以使该第二弹性件可套在第一弹性件上， 该第一弹性件用于抵顶第三凸轮，该第二弹性件抵顶第二凸轮。
7.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于该主轴轴向依次包括一体成形的一头部及一轴部，该头部设在主轴的一端，该轴部从头部的中部向一侧延伸。
8.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于该轴部远离头部的末端上设有卡持端， 铰链结构进一步包括一垫片，该垫片卡持在该卡持端上，以将装配在主轴上的元件卡固于一体。
9.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于该铰链结构包括一套筒，该套筒包括一开口端及一部分封闭端，该第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮及弹性件容置在该套筒内。
10.一种便携式电子装置，包括本体、盖体及一使盖体活动连接至本体上的铰链结构， 其特征在于该铰链结构为权利要求1 9中任意项所述的铰链结构。
全文摘要
本发明公开一种铰链结构及应用该铰链结构的便携式电子装置，该铰链结构包括主轴、弹性件，第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮，所述第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮及该弹性件分别套设在主轴上，该第一凸轮一端上设有外凸轮面和内凸轮面，该第三凸轮滑动地容置在该第二凸轮内，并分别与第一凸轮的外凸轮面及内凸轮面相配合，该弹性件提供弹性力使该第二凸轮及该第三凸轮与该第一凸轮相抵持。该铰链结构在同一个旋转角度范围内，实现多个凸轮轨迹面的运动，更好的满足铰链结构的使用性能。
文档编号H05K5/03GK102454692SQ20101051452
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21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