专利名称：铰链组件和外壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铰链组件，用于与以可调角度安置在主体之上的带有次主体的外壳一起使用，具体而言，涉及一种适于与外壳一起使用的铰链组件，铰链组件通过改良旋转次主体的结构而增加了角度调整的精度并增加了强度。本发明也涉及具有这种铰链组件的外壳。
背景技术：
通常，在诸如电话(例如，键式电话终端)、打印机的装置中，液晶显示器(此后称为“LCD”)在用户按下所述装置的按钮时被用于显示所述装置的操作模式或者操作状态。
所述LCD被设计用于允许相对所述装置的主体而使其角度可以调整，由此方便使用。
公开在2003年9月16日标题为“Hinge Device”的美国专利No.6,618,903涉及一种LCD角度调整装置。所述专利叙述了一种可折叠装置，其中包括主体、安置在主体上的可打开次主体和用于将次主体铰接到主体上的铰链装置，所述铰链装置包括铰链轴，其一端安装到次主体，另外一端安装到主体，其中所述一端可以移动固定到次主体，所述另外一端部分通过所述主体以空转；固定盘，其被铰链轴的另外一端穿透并固定到主体，所述固定盘具有至少一个切口和自所述切口连续至少一个凸起，位于与主体相接触的表面的相对表面上；被铰链轴另外一端穿透的可移动盘，与固定盘表面接触，并被安置以与铰链轴一起旋转，可移动盘具有自与固定盘相接触的表面延展的至少一个凸起；弹性装置，所述弹性装置被安置以轴向挤压可移动盘；以及用于固定所述固定盘、可移动盘以及被铰链轴穿透的弹性装置的固定装置。
但是，这样铰链装置的问题在于其结构非常复杂，并且制造和组装成本昂贵。
此外，在次主体通过盘的摩擦力保持在预定的角度，所述铰链装置的另外一个问题在于所述次主体在摩擦力较弱时可以移动，并且可选地，在摩擦力被增加以防止次主体移动时，需要较大的力来移动主体。
此外，铰链组件的另外一个问题在于，在次主体由于盘的摩擦力的缘故而旋转时发生反冲(spring back)现象。
下述各专利公开了与本发明相同但是没有具体阐述本发明中的发明特征美国专利No.5,187,743授予Gumb等，标题为“TELEPHONE BASEWITH A DISPLAY UNIT”，公开在1993年2月16日；美国专利No.6,351,535授予Nogas等，标题为“VARIABLE ANGLE MECHANISM FOR DESKTOPTELEPHONE”，公开在2002年2月26日；美国专利No.6,088,447授予Aggus等，标题为“TELEPHONE BASE INCLUDING VISUAL DISPLAYMODULE”，公开在2000年7月11日；美国专利No.5,761,297授予Kingsbury等，标题为“INTERCONNECTION MECHANISM FOR A TILTBALETELEPHONE DISPLAY UNIT”，公开在1998年6月2日；美国专利No.6,445,793授予Vassallo等，标题为“ADJUSTBALE TELEPHONESYSTEM AND METHOD”，公开在2002年9月3日；美国专利申请No.2003/0221288，Kim等，标题为“HINGE ASSEMBLY FOR A FLATDISPLAY MONITOR”，出版在2003年12月4日；美国专利申请No.2002/0092129，Brewington等，标题为“TILT HINGE”，出版在2002年7月18日；以及美国专利申请No.2003/0163900，Rude等，标题为“POP-UPFRICTION HINGE HAVING MULTIPLE LEVELS OF TORQUE”，出版在2003年9月4日。
发明内容
因此，本发明的一个目标是提供一种用于与外壳一起使用的铰链组件，所述铰链组件具有简化的角度调整结构。
本发明的另外的目标是提供一种铰链组件，其中在次主体角度被调整时不会发生反冲现象。
本发明的另外一个目标是提供一种方便次主体角度调整的铰链组件。
本发明的另外一个目标是提供一种具有铰链组件的外壳，所述铰链组件包括简化的角度调整结构。
根据本发明的一方面，提供了铰链组件，所述铰链组件用于具有主体和可旋转设置在所述主体上的次主体的外壳，铰链组件包括第一铰链部分，所述第一铰链部分用于可旋转地支撑次主体的两个下侧；以及第二铰链部分，所述第二铰链部分适于以表面接触可旋转地支撑次主体的后表面并维持次主体的旋转角度。
优选地，第一铰链部分包括安置在次主体的一侧表面上的铰链凸起；安置在次主体旋转空间的一侧表面上的铰链凸起插入孔，并用于容纳所述铰链凸起；铰链孔，所述铰链孔安置在次主体的另外一侧表面上；安置在次主体旋转空间的另外一侧表面上的通孔，并对应所述铰链孔；以及铰链锁，所述铰链锁通过所述通孔和铰链孔。
优选地，所述铰链锁包括水平部分，所述水平部分具有安置与次主体旋转空间的侧部分的内部表面相接触的支持面；垂直部分，所述垂直部分具有轴形成表面，所述轴形成表面安置在垂直于支持面的方向中；铰链轴，所述铰链轴自内表面凸起，所述铰链轴被安置以通过所述铰链孔和通孔；以及安置在次主体旋转空间的侧部分的内表面上的铰链锁支持部分，铰链锁的水平部分座落在所述内表面上。
优选地，铰链锁的水平部分包括具有安置在一端上的定位凸起的张力肋；以及铰链锁支持部分包括从那里凸起的引导肋，引导肋用于引导和固定所述定位凸起；所述引导肋包括具有安置以锁定所述定位凸起的锁定槽的前端。
优选地，第二铰链部分包括从次主体的底部凸起并具有安置在所述表面上的齿轮槽的弯曲部分；安置在主体的次主体旋转空间上并通过所述弯曲部分的窗口；以及小齿轮，所述小齿轮被安置以在次主体与齿轮槽啮合旋转时与所述次主体可旋转安装。
优选地，所述铰链组件还包括自所述窗口的后侧的主体的内表面突起的凸起和支架，其中小齿轮被安置通过自所述窗口的后侧的主体的内表面突出的凸起以及通过在预定的高度被所述凸起支撑的支架可旋转。
优选地，用于固定支架的安装位置的定位销被安置在凸起的一侧上；所述支架包括安置以让固定螺钉从中通过的固定孔以将所述支架固定到所述凸起；以及所述支架包括安置在一侧上以容纳所述定位销的销孔。
优选地，齿轮槽被安置在弯曲部分的两侧上，并且至少两个小齿轮被安置以与齿轮槽相啮合。
优选地，铰链组件还包括自所述窗口的侧部分和后侧凸起的肋；以及转动防止槛，其安置在弯曲部分的端部上以通过与安置在所述窗口的侧部分上的肋的干涉而限制次主体的旋转。
优选地，铰链组件还包括安置在主体的上表面上的一端上的指插入孔，所述主体包括次主体旋转空间。
根据本发明的另外一方面，提供了一种外壳，所述外壳包括主体；可旋转地安置在主体上的次主体；第一铰链部分，用于可旋转地支撑主体的两个下侧；以及第二铰链部分，用于通过表面接触可旋转地支撑次主体的后表面并保持次主体的旋转角度。
优选地，第一铰链部分包括安置在次主体的一个侧表面上的铰链凸起；安置在次主体旋转空间的一侧上并用于容纳所述铰链凸起的铰链凸起插入孔；安置在次主体的另外一侧表面上的铰链孔；安置在次主体旋转空间的另外一侧表面上以对应所述铰链孔的通孔；以及通过所述通孔和铰链孔的铰链锁。
优选地，所述铰链锁包括水平部分，所述水平部分具有安置与次主体的旋转空间的侧部分的内表面相接触的支持面；垂直部分，所述垂直部分具有安置在垂直于所述座表面的方向中的轴形成表面；自内表面凸起的铰链轴，所述铰链轴被安置以通过铰链孔和通孔；以及铰链锁支持部分，其安置在次主体旋转空间的侧部分的内表面上，铰链锁的水平部分座落在所述内表面上。
优选地，铰链锁的水平部分包括具有安置在一端上的定位凸起的张力肋；以及铰链锁支持部分包括从那里凸起的引导肋，引导肋用于引导和固定所述定位凸起；所述引导肋包括具有安置以锁定所述定位凸起的锁定槽的前端。
优选地，第二铰链部分包括从次主体的底部凸起并具有安置在所述表面上的齿轮槽的弯曲部分；安置在主体的次主体旋转空间上并通过所述弯曲部分的窗口；以及小齿轮，所述小齿轮被安置以在次主体与齿轮槽啮合旋转时与所述次主体可旋转安装。
优选地，所述外壳还包括自所述窗口的后侧的主体的内表面突起的凸起和支架，其中小齿轮被安置通过自所述窗口的后侧的主体的内表面突出的凸起以及通过在预定的高度被所述凸起支撑的支架可旋转。
优选地，用于固定支架的安装位置的定位销被安置在凸起的一侧上；所述支架包括安置以让固定螺钉从中通过的固定孔以将所述支架固定到所述凸起；以及所述支架包括安置在一侧上以容纳所述定位销的销孔。
优选地，齿轮槽被安置在弯曲部分的两侧上，并且至少两个小齿轮被安置以与齿轮槽相啮合。
优选地，所述外壳还包括自所述窗口的侧部分和后侧凸起的肋；以及转动防止槛，其安置在弯曲部分的端部上以通过与安置在所述窗口的侧部分上的肋的干涉而限制次主体的旋转。
优选地，所述外壳还包括安置在主体的上表面上的一端上的指插入孔，所述主体包括次主体旋转空间。
下面将结合附图并参照本发明的详细说明来理解本发明的优点，其中相似的附图标记指示相同或者相似的部件，其中图1是根据本发明的实施例的具有改良铰链组件的电子装置(例如电话)的透视图；图2是图1的结构的分解透视图，其中一部分被部分地分离；图3A是图2的部分B的放大视图；图3B是图2的部分C的放大视图；图3C是在图1的次主体的一侧被铰接时的组装视图；图3D是图3C的铰链锁的透视图；图4A是图1的线1A-1A的横截面视图；
图4B是旋转的次主体的视图；图5是次主体与主体安置时的后表面的透视图；图6是图5的分离次主体的视图；以及图7是次主体的后表面的视图。
具体实施例方式
下面将参照本发明的附图对本发明进行更详细的说明，其中本发明的示例实施例被显示在所述附图中。但是，本发明可以不同的形式实施，并不能认为是对本发明的限制。本发明被提供使得此公开能够完全详细地将本发明的范围传递给普通技术人员。在所述附图中，层和区域的厚度被夸大以更清楚说明。整个说明书中相似的附图标记表示相似的部件。
如图1中所示，此主体30被安置在主体10上以可调节(例如，主体10对应电话的主体，次主体30对应电话的LCD模块)。
如图2中所示，主体10的上表面设有用于可旋转地容纳所述次主体30的次主体容纳空间11。次主体30可旋转地通过第一铰链部分50支撑在两个下侧上，并通过第二铰链部分70通过表面接触可旋转地支撑。第二铰链部分70用于可旋转地支撑次主体30并保持可旋转次主体30的角度。
结合图2和3A-3B对第一铰链部分50进行说明。
如图2-3B所示，第一铰链部分50包括安置在次主体30的一侧表面上的铰链凸起51、安置在次主体旋转空间11的一侧表面上以容纳铰链凸起51的铰链凸起插入孔53、安置在次主体30的另外的侧表面上的铰链孔55、对应铰链孔55安置在次主体旋转空间11的另外的侧表面上的通孔57、以及插入所述通孔57和铰链孔55的铰链锁59。
如图3C和3D中所示，铰链锁59优选地包括水平和垂直部分，水平部分包括支持表面59a，所述支持表面59a与主体10的次主体旋转空间11的侧部分的内表面相接触，垂直部分包括安置在垂直于支持表面59a的方向中的轴形成表面59c，和自内表面凸起的铰链轴59b，铰链轴59b插入铰链孔55和通孔57。此外，其上设置铰链锁59的水平部分的铰链锁支持部分61被安置在次主体旋转空间11的侧部分的内表面上。水平部分设有张力肋59e，所述张力肋59e在一端安置由定位凸起59d。所述铰链锁支持部分61设有自其凸起的引导肋61a，定位凸起59d通过引导肋61a引导和固定。引导肋61a的前端设有锁定槽61b以锁定定位凸起59d。在本发明的此实施例中，铰链锁59被用于组装所述此主体30，这样方便外壳的组装和拆装。
结合图4A-7对第二铰链部分70进行说明。
如图4A-7所示，第二铰链部分70包括自次主体30的底表面凸起并具有安置在表面上的齿轮槽71a的弯曲部分71、安置在次主体旋转空间11中并通过弯曲部分71的窗口73，以及可旋转地安置在预定位置上以与次主体30一起旋转的小齿轮75，同时次主体与齿轮槽71a啮合旋转。如图5中所示，齿轮槽71a优选地安置在弯曲部分71的两侧上，至少两个小齿轮75被安置以对应齿轮槽71。
如图5、6所示，小齿轮75通过自窗口73的后侧的主体10的内表面突出的凸起77以及通过由凸起77在预定的高度支持并可旋转地支撑小齿轮75的轴75a的支架79可旋转安置。所述轴75a的两端设有弹性单元78a和螺帽78b。螺帽78b固定到所述轴75a的端部以将压力施加到弹性单元78a，这样施加预定的弹性力以调整所述轴75a和支架79之间的旋转摩擦力。弹性单元78a可以使用弹簧垫圈、贝氏弹簧等。此外，垫圈78c设置在所述轴75a和支架79的接触部分上，以及弹性单元78a和支架79之间以允许所述轴75a平稳地转动。
如图6中所示，定位销78被另外地安置在凸起77的一侧上；所述支架79设置有固定孔79a并通过经过固定孔79a的固定螺钉(未示出)而固定到凸起77。所述支架79也设有用于容纳定位销78的销孔79b。所述支架79维持在通过销孔79b和定位销78的预定位置上的对齐状态中，以方便固定操作。
如图5、7所示，肋73a自窗口73的侧部分和后侧凸起，旋转防止槛71b安置在弯曲部分71的端部以通过肋73a的干涉而限制次主体30的旋转。
如图2、4A和4B所示，指插入孔11a被另外设置在次主体旋转空间11的上表面的一端以更容易地移动次主体30。
根据本发明的实施例的铰链组件的操作将在下面详细说明。
首先，当用户用手将压力施加到次主体30的上表面以调整次主体30的角度时，所述次主体30通过铰链凸起51和构成第一铰链部分50的铰链锁59的铰链轴59b与形成铰链点的两侧旋转。
此时，次主体30与第二铰链部分70表面接触以相对旋转受支撑，并在旋转操作停止时，次主体30被支撑以维持预定的角度。具体而言，自次主体30的底表面凸起的弯曲部分71的齿轮槽71a被旋转以沿着小齿轮75的侧表面进行表面接触，所述小齿轮75围绕所述轴75a旋转。
在通过挤压次主体30的力大于支架79的旋转摩擦力时发生旋转，所述轴75a通过固定到小齿轮75的轴75a的螺帽78b而固定。因此，在用户释放朝次主体30挤压的力时，旋转摩擦力的大小通过次主体30的自重变得大于所述旋转力以保持次主体30的角度。
另一方面，即使在次主体30旋转时，安置在次主体30的弯曲部分71的前端上的旋转防止槛71b与安置在窗口73的后边部分上的肋73a接触以防止次主体进一步旋转。
由于以此方式旋转的次主体30在两个位置被可旋转地支撑(图4A和4B中Pa和Pb指示)，其中此主体30被移动或者往后推动的现象偏压到次主体30的力被分为两个位置时进行旋转操作时被最小化。即，由于传统次主体被一个位置支撑，在用于挤压所述按钮以处理安置在次主体30上的调整键时，用户的力导致其中次主体30被往后推动的现象的发生。但是，在次主体30在通过齿轮槽71a和弯曲部分71的小齿轮75进行表面接触而二次支撑，其中次主体30被移动或者往后推动的现象可以减小。
尽管电话作为上述结构的示例进行说明，本发明可以应用到诸如复印机、传真机、移动终端、打印机等具有移动模块的不同类型的电子装置中。
如上所述，本发明提供了通过应用第一铰链部分来连接次主体的两侧，以及将第二铰链部分通过表面接触而可旋转地支撑所述次主体的底表面而更为稳定地实现次主体的角度调整。
此外，由于铰链组件结构简单，本发明提高了组件的性能并减小了制造和组装的成本。
尽管本发明结合示例实施例进行了说明，可以理解本发明不限于所公开的实施例，相反地，本发明意图覆盖所附权利要求的精神和范围之内的不同的修改和替换。
权利要求
1.一种铰链组件，适用于具有主体和可旋转设置在所述主体上的次主体的外壳，所述铰链组件包括第一铰链部分，所述第一铰链部分适于可旋转地支撑次主体的两个下侧；以及第二铰链部分，所述第二铰链部分适于以表面接触可旋转地支撑次主体的后表面并维持次主体的旋转角度。
2.根据权利要求1所述的铰链组件，其特征在于，所述第一铰链部分包括安置在次主体的一侧表面上的铰链凸起；铰链凸起插入孔，所述铰链凸起插入孔安置在次主体旋转空间的一侧表面上并用于容纳所述铰链凸起；铰链孔，所述铰链孔安置在次主体的另外一侧表面上；通孔，所述通孔安置在次主体旋转空间的另外一侧表面上的以对应所述铰链孔；以及铰链锁，所述铰链锁通过所述通孔和铰链孔。
3.根据权利要求2所述的铰链组件，其特征在于，所述铰链锁包括水平部分，所述水平部分具有安置与次主体旋转空间的侧部分的内部表面相接触的支持面；垂直部分，所述垂直部分具有轴形成表面，所述轴形成表面安置在垂直于支持面的方向上；铰链轴，所述铰链轴自内表面凸起，所述铰链轴被安置以通过所述铰链孔和通孔；以及安置在次主体旋转空间的侧部分的内表面上的铰链锁支持部分，铰链锁的水平部分座落在所述内表面上。
4.根据权利要求3所述的铰链组件，其特征在于，所述铰链锁的水平部分包括张力肋，所述张力肋具有安置在一端上的定位凸起；以及其中铰链锁支持部分包括从那里凸起的引导肋，所述引导肋用于引导和固定所述定位凸起；以及其中所述引导肋包括具有锁定槽的前端，所述锁定槽安置以锁定所述定位凸起。
5.根据权利要求1所述的铰链组件，其特征在于，所述第二铰链部分包括弯曲部分，所述弯曲部分从次主体的底部凸起并具有安置在其表面上的齿轮槽；窗口，所述窗口安置在主体的次主体旋转空间上并通过所述弯曲部分；以及可旋转地设置在预定位置上的小齿轮，所述小齿轮被安置以在次主体与齿轮槽啮合旋转时与所述次主体一起旋转。
6.根据权利要求5所述的铰链组件，其特征在于，所述铰链组件还包括自所述窗口的后侧的主体的内表面突起的凸起和支架，其中所述小齿轮被安置通过自所述窗口的后侧的主体的内表面突出的凸起以及通过在预定的高度被所述凸起支撑的支架可旋转。
7.根据权利要求6所述的铰链组件，其特征在于，用于固定支架的安装位置的定位销被安置在凸起的一侧上；以及其中所述支架包括固定孔，所述固定孔安置以让固定螺钉从中通过以将所述支架固定到所述凸起；以及其中所述支架包括安置在一侧上以容纳所述定位销的销孔。
8.根据权利要求5所述的铰链组件，其特征在于，齿轮槽被安置在弯曲部分的两侧上，并且至少两个小齿轮被安置以与齿轮槽相啮合。
9.根据权利要求5所述的铰链组件，其特征在于，还包括自所述窗口的侧部分和后侧凸起的肋；以及转动防止槛，其安置在弯曲部分的端部上，以通过与安置在所述窗口的侧部分上的肋的干涉而限制次主体的旋转。
10.根据权利要求1所述的铰链组件，其特征在于，还包括安置在主体的上表面上的一端上的指插入孔，所述主体包括次主体旋转空间。
11.一种外壳，所述外壳包括主体；可旋转地安置在主体上的次主体；第一铰链部分，用于可旋转地支撑主体的两个下侧；以及第二铰链部分，用于通过表面接触可旋转地支撑次主体的后表面并保持次主体的旋转角度。
12.根据权利要求11所述的外壳，其特征在于，所述第一铰链部分包括安置在次主体的一个侧表面上的铰链凸起；安置在次主体旋转空间的一侧上并用于容纳所述铰链凸起的铰链凸起插入孔；安置在次主体的另外一侧表面上的铰链孔；安置在次主体旋转空间的另外一侧表面上以对应所述铰链孔的通孔；以及通过所述通孔和铰链孔的铰链锁。
13.根据权利要求12所述的外壳，其特征在于，所述铰链锁包括水平部分，所述水平部分具有支持面，所述支持面安置与次主体的旋转空间的侧部分的内表面相接触；垂直部分，所述垂直部分具有安置在垂直于所述座表面的方向上的轴形成表面；自内表面凸起的铰链轴，所述铰链轴被安置以通过铰链孔和通孔；以及铰链锁支持部分，所述铰链锁支持部分安置在次主体旋转空间的侧部分的内表面上，铰链锁的水平部分座落在所述内表面上。
14.根据权利要求13所述的外壳，其特征在于，铰链锁的水平部分包括张力肋，所述张力肋具有安置在一端上的定位凸起；以及其中铰链锁支持部分包括从那里凸起的引导肋，引导肋用于引导和固定所述定位凸起；以及其中所述引导肋包括前端，所述前端具有安置以锁定所述定位凸起的锁定槽。
15.根据权利要求11所述的外壳，其特征在于，第二铰链部分包括从次主体的底部凸起并具有安置在其表面上的齿轮槽的弯曲部分；安置在主体的次主体旋转空间上并通过所述弯曲部分的窗口；以及小齿轮，所述小齿轮被安置以在次主体与齿轮槽啮合旋转时与所述次主体一起旋转。
16.根据权利要求15所述的外壳，其特征在于，还包括自所述窗口的后侧的主体的内表面突起的凸起和支架，其中小齿轮被安置通过自所述窗口的后侧的主体的内表面突出的凸起以及通过在预定的高度被所述凸起支撑的支架可旋转。
17.根据权利要求16所述的外壳，其特征在于，用于固定支架的安装位置的定位销被安置在凸起的一侧上；以及所述支架包括固定孔，所述固定孔安置以让固定螺钉从中通过以将所述支架固定到所述凸起；以及所述支架包括销孔，所述销孔安置在一侧上以容纳所述定位销。
18.根据权利要求15所述的外壳，其特征在于，齿轮槽被安置在弯曲部分的两侧上，并且至少两个小齿轮被安置以与齿轮槽相啮合。
19.根据权利要求15所述的外壳，其特征在于，还包括自所述窗口的侧部分和后侧凸起的肋；以及转动防止槛，所述转动防止槛安置在弯曲部分的端部上，以通过与安置在所述窗口的侧部分上的肋的干涉而限制次主体的旋转。
20.根据权利要求11所述的外壳，其特征在于，还包括安置在主体的上表面上的一端上的指插入孔，所述主体包括次主体旋转空间。
全文摘要
一种铰链组件，包括第一铰链部分，用于可旋转地支撑次主体的两个下侧；和第二铰链部分，适于以表面接触可旋转地支撑次主体的后表面并维持次主体的旋转角度。第一铰链部分包括安置在次主体的一侧表面上的铰链凸起；安置在次主体旋转空间的一侧表面上并用于容纳所述铰链凸起的铰链凸起插入孔；铰链孔，安置在次主体的另外一侧表面上；安置在次主体旋转空间的另外一侧表面上并对应所述铰链孔的通孔；和通过所述通孔和铰链孔铰链锁。第二铰链部分包括从次主体的底部凸起并具有安置在所述表面上的齿轮槽的弯曲部分；安置在主体的次主体旋转空间上并通过所述弯曲部分的窗口；和小齿轮，可旋转地安置在预定的位置，小齿轮被安置在次主体与齿轮槽啮合旋转时与次主体一起旋转。
文档编号E05D7/10GK1607336SQ20041001188
公开日2005年4月20日 申请日期2004年9月24日 优先权日2003年10月13日
发明者裴秉煜 申请人:三星电子株式会社