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扭簧式，即采用扭转弹簧为主要元件，达成盖体和本体的一定开合功能。美国专利第6,493,542号所揭示的铰链(请参照图1所示)即为此类型的铰链结构。该铰链包括壳体91、弹簧92及主轴93。壳体91为一端开口的中空圆柱体，其一端设端部912，用以与手机盖体配合，壳体91内在封闭端开设带内螺纹的孔914。弹簧92两端向外延伸出两卡持端922、924。主轴93一端设具外螺纹的固定端932，另一端设凸缘部934。弹簧92容置在壳体91内，卡持端922、924分别由壳体91两端伸出，卡持端922与壳体91配合，另一卡持端924与手机本体配合。主轴93插入弹簧92内，固定端932旋入壳体91的孔914内，该铰链结构即装配完成。装入手机壳体后，端部912与手机盖体配合，卡持端924和手机本体配合。手机盖体闭合时，弹簧92具一定预扭力，盖体通过其他卡合结构，如磁铁，吸附或卡合于本体。需使用手机时，将上述卡合结构释放，盖体即在弹簧92的扭力作用下开启。上述铰链结构结构简单，操作方便。但其缺点在于，弹簧92的卡持端924与手机本体配合，需在本体上设置特殊结构，因而通用性较差。整个铰链结构所受扭力由端部912和卡持端924承受，而卡持端924体积很小，则要求该卡持端924具较大强度。该铰链结构功能较为单一。采用此种铰链结构的手机，盖体和本体打开的角度通常由盖体和本体的结构限定，而盖体开启时的冲击力也由盖体和本体承担，易对其产生磨损，因而影响手机的寿命。
发明内容本发明的目的在于提供一种通用性强、由其自身限定张开和闭合角度且功能多样的铰链结构。
本发明的目的是这样实现的本发明铰链结构应包括主轴、扭簧、壳体和销，主轴一端设置卡固端，壳体为一端开口的中空柱体，壳体上开设滑槽，扭簧套设在主轴上，和主轴容置在壳体内，主轴卡固端露出于壳体外，扭簧一端和壳体结合，另一端和主轴结合，销的一端固设于主轴，另一端伸入滑槽中，并可在其中滑动。
与现有技术相比，本发明的优点在于本发明铰链结构通过主轴卡固端及壳体和手机盖体及本体配合，通用性强；通过壳体滑槽限定主轴转过的角度，从而限定手机盖体张开和闭合角度，不需通过手机壳体限定，因而在手机开启时不会撞击和磨损手机壳体；通过对壳体滑槽形状做出变化，可使该铰链结构实现不同的功能。
图1是现有的铰链结构的立体分解图。
图2是本发明铰链结构的立体分解图。
图3是本发明铰链结构的组装图。
图4是本发明铰链结构第二实施例的组装图。
图5是本发明铰链结构第三实施例的组装图。
具体实施方式本发明铰链结构用于折叠式便携式电子装置。
请参照图2和图3所示，本发明铰链结构包括主轴1、两个扭簧2、抵持柱3、压簧4、壳体5、两个固定片6以及两个销7。
主轴1一端设凸缘12和卡固端14，其主体的中部开设由凸缘12贯通到另一端的开槽16，开槽16将主轴1的主体均分为两个分叉部18，在每一分叉部18上开一通孔182，两通孔182的位置不对应，在每一分叉部18上进一步开设与设在另一分叉部18上的通孔182对应的卡位孔184，该卡位孔184为非贯通的孔。
两个扭簧2结构相同，均为柱状弹簧，其一端设向其轴心延伸的插入端22，另一端设沿其轴线方向延伸的卡持端24。扭簧2套设在主轴1上，插入端22插入主轴1的开槽16内。
抵持柱3为一端开口的中空圆柱体，由其内延伸出一定位柱32。主轴1的一端插入抵持柱3的开口中，定位柱32插入主轴1的开槽16中。
压簧4为柱状弹簧，其一端抵持抵持柱3。
壳体5为一端开口另一端封闭的中空圆柱体，其外侧凸设沿轴向延伸的两个凸肋52，两凸肋52在壳体5外侧为180度分布。每一凸肋52上开设沿轴向延伸的非贯通的方形孔54，方形孔54内进一步开设沿轴向延伸的贯通的限位槽542，两方形孔54和两限位槽542的位置不对应。壳体5上进一步开设两个贯通的滑槽56，该滑槽56所在的平面与壳体5的轴线垂直。两滑槽56的位置不对应。由滑槽56一端到另一端相对壳体5的轴心线转过约160度。压簧4、抵持柱3、扭簧2和主轴1的分叉部18均容置在壳体5内，压簧4的一端抵持壳体5的内壁。
固定片6由矩形金属片弯折而成，其中部弯折成半圆柱状的容纳部62，该容纳部62容置于壳体5的限位槽542内。
销7为圆柱体，其穿过主轴1分叉部18的通孔182，一端容置在分叉部18的卡位孔184内，另一端伸入壳体5的滑槽56中。
装配时，先将压簧4放入壳体5内，再将主轴1的两个分叉部18依次插入两个扭簧2和抵持柱3，使扭簧2的插入端22和抵持柱3的定位柱32均插入主轴1的开槽16中，压触压簧4，使其具一定预压力。将上述装好的主轴1、扭簧2和抵持柱3放入壳体5内，使两扭簧2的卡持端24分别从壳体5的两个限位槽542露出，将固定片6从外侧放入壳体5的方形孔54，将其容纳部62伸入限位槽542，将固定片6沿方形孔54滑动到适当位置，使扭簧2的卡持端24插入容纳部62。最后，调整主轴1相对壳体5的角度，使其通孔182对准壳体5的滑槽56，将销7穿过滑槽56和通孔182，并插入卡位孔184中，销7和卡位孔184为过盈配合，因而销7固定在主轴1上。这样，整个铰链结构就装配成一个整体，如图3所示。
将上述装配好的铰链结构置入手机本体和盖体的连接处，使主轴1的卡固端14与盖体配合，壳体5与本体配合，并使盖体相对本体闭合时，扭簧2具一定预扭力。当手机处于非使用状态，其盖体相对本体闭合时，通过其他卡合机构或磁性装置将盖体卡合或吸附于本体，由于扭簧2具预扭力，铰链结构的销7处于壳体5的滑槽56的一端，此时，铰链结构处于不稳定状态。当需使用手机时，释放上述卡合机构或磁性装置，使盖体释放，由于扭簧2具一定预扭力，而扭簧2的卡持端24与壳体5配合，相对本体不动，其插入端22即带动主轴1及手机盖体转动，同时，销7在滑槽56中滑动。当主轴1转过约160度，销7滑到滑槽56的另一端，主轴1即停止转动，手机盖体达到打开位置，此时铰链结构处于稳定状态。需闭合盖体时，对盖体施力，盖体带动主轴1抵抗扭簧2的扭力转动，销7同时在滑槽56中滑动，直到盖体回到闭合位置，重新被卡合机构或磁性装置卡合或吸附，盖体即关闭。在此过程中，压簧4的作用在于推挤主轴1靠向壳体5一端，从而使销7靠向壳体5的滑槽56一侧，这样就使得主轴1的运动稳定，不会在壳体5中产生不必要的晃动。
本发明的第二实施例如图4所示，该铰链结构和第一实施例中的铰链结构大致相同，不同之处在于，壳体5的滑槽57所在的平面非为与壳体5的轴线垂直，而是与其形成一小于90度的角度。其余元件结构及装配过程均与第一实施例相同。这样，在适用此种铰链结构的手机盖体开启时，主轴1即是在扭簧2和压簧4的共同作用下转动，因而具有较大转动力，较第一实施例的铰链结构性能更好。
本发明的第三实施例如图5所示，该铰链结构和第一实施例中的铰链结构大致相同，不同之处在于，壳体5的滑槽58进一步包括第一端部582、凹部584、凸部586和第二端部588。其余元件结构及装配过程均与第一实施例相同。适用此种铰链结构的手机盖体闭合时，销7处于第一端部582。需使用手机时，释放手机的卡合机构或磁性装置，使盖体释放，主轴1在扭簧2和压簧4的共同作用下产生转动，由于凸部586高于凹部584，销7滑至凹部584即被凸部586阻挡。此时，盖体仅开启一较小角度，再对手机盖体施加一较小的作用力，使销7越过凸部586，主轴1即可在扭簧2和压簧4的作用下进一步转动，直到销7滑至滑槽58的第二端部588，盖体即打开。采用此种结构的目的在于，使用者在开启折叠式手机时，通常握持手机本体，如手机盖体重量较大，则在开启时，盖体会产生较大冲力，而使手机易于从使用者手中滑脱，而采用第三实施例中的铰链结构，在开启盖体时，盖体先开启一较小角度，冲击力很小，不会引起手机滑脱，再对盖体施加一较小力，即可开启盖体。另外，通过改变凹部584和凸部586的位置和数量也可实现手机盖体相对本体具多个停留位置的目的，这是普通的扭簧式铰链结构无法实现的。
可以理解的，本发明铰链结构也可不设压簧4和抵持柱3，扭簧2的两端也可采用其他方式与壳体5和主轴1配合。
权利要求
1.一种铰链结构，包括主轴、扭簧、壳体，壳体为一端开口的中空柱体，扭簧套设在主轴上，扭簧和主轴容置在壳体内，其特征在于该铰链结构进一步包括销，其一端固设于主轴，主轴一端设置卡固端，该卡固端露出于壳体外，壳体上开设滑槽，销的另一端伸入滑槽中，并可在其中滑动，扭簧一端和壳体结合，另一端和主轴结合。
2.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于所述滑槽所在的平面和壳体的轴线垂直。
3.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于所述滑槽所在的平面和壳体的轴线的夹角小于90度。
4.如权利要求1所述的铰链结构，其特征在于所述滑槽进一步包括第一端部、凹部、凸部和第二端部。
5.如权利要求2、3、4其中之一所述的铰链结构，其特征在于所述主轴主体的中部开设开槽，开槽将主轴主体均分为两个分叉部，在分叉部上开设孔，销的一端容置在该孔中。
6.如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于所述壳体外侧凸设凸肋，凸肋上开设两限位槽，壳体滑槽一端到另一端相对壳体的轴线转过约160度。
7.如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于所述铰链结构进一步包括固定片，固定片为片状，其中部为半圆柱状的容纳部，该容纳部容置于壳体的限位槽内。
8.如权利要求7所述的铰链结构，其特征在于所述扭簧柱状弹簧，其一端设向其轴心延伸的插入端，另一端设沿其轴线方向延伸的卡持端，插入端插入主轴的开槽内，卡持端容置在固定片的限位槽中。
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一压簧，其为柱状弹簧，置于壳体内，主轴一端。
10.如权利要求9所述的铰链结构，其特征在于所述铰链结构进一步包括一抵持柱，其伸出一定位柱，抵持柱置于壳体内压簧和主轴中间，定位柱插入于主轴的开槽中。
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、扭簧、壳体和销，主轴一端设置卡固端，壳体为一端开口的中空柱体，壳体上开设滑槽，扭簧套设在主轴上，和主轴容置在壳体内，主轴卡固端露出于壳体外，扭簧一端和壳体结合，另一端和主轴结合，销的一端固设于主轴，另一端伸入滑槽中，并可在其中滑动。该铰链结构通用性强、由其自身限定便携式电子装置盖体张开和闭合角度且功能多样。
文档编号F16C11/00GK1774162SQ20041005225
公开日2006年5月17日 申请日期2004年11月11日 优先权日2004年11月11日
发明者马明锋, 陈瑞豪, 陈家骅 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司