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 (Personal Digital 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主轴，凸轮，随动件及弹簧。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，由于仅一凸 轮或随动件承受盖体所施加的扭矩，打开较为费力，且该凸轮需要强度较高的材料，使铰链 结构的制作成本增高。若采用强度较低的材料，该凸轮或随动件易发生破裂。
发明内容
鉴于以上缺点，有必要提供一种成本较低，容易打开的铰链结构。 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，该铰链结构包括主轴，第一定位装置，第二定位装置及弹性件，所述第 一定位装置，第二定位装置及该弹性件分别套设在主轴上，该弹性件设置在第一定位装置及 第二定位装置之间，并提供第一定位装置及第二定位装置相对主轴运动的力。
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，该铰 链结构包括主轴，第一定位装置，第二定位装置及一弹性件，所述第一定位装置，第二定位 装置及该弹性件分别套设在主轴上，该主轴与本体和盖体的一方连接，该第一定位装置及第 二定位装置与本体和盖体的另一方连接，该弹性件设置在第一定位装置及第二定位装置之间 ，并提供第一定位装置及第二定位装置相对主轴运动的力。
相较现有技术，本发明铰链结构及应用该铰链结构的便携式电子装置通过二定位装置来 实现盖体相对本体打开，打开较为省力。
图l是本发明较佳实施例铰链结构立体分解图； 图2是本发明较佳实施例铰链结构的另一方向的立体分解4图3是本发明较佳实施例铰链结构的部分组装图； 图4是本发明较佳实施例铰链结构的组装图； 图5是本发明较佳实施例铰链结构装配后的剖示图。
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包括主轴10，第一主动件20、第二 主动件30，随动件40，弹性件50，套筒60及垫片70。
主轴10为一长形轴，其轴向依次包括一体成形的一固定部12， 一凸部14及一轴部16。该 固定部12设在主轴10的一端，其外圆周壁上设有二削平面122，用于与手机本体相配合。该 凸部14从该固定部12的一侧延伸，其横截面直径小于固定部12的直径。在本实施例中，该凸 部14的端面设有凹凸的凸轮面142。该凸轮面142包括对称设置的二凸峰1421， 二凹谷1422及 连接凸峰1421及凹谷1422的斜面1423。可以理解，该凸部14也可由二对称设置的指状突起组 成。该轴部16从凸部14的中部向一侧延伸，其相对凸部14的一侧部分设有二止转面162。该 轴部16的末端具有一卡合端164，该卡合端164上开有卡槽166。
第一主动件20可由塑料材料制成，该第一主动件20大致为一柱状体，其包括一本体22及 一安装部24。该本体22的直径大于安装部24的直径，从而在两者的连接处形成一抵持壁220 。该本体22及该安装部24的中部具一贯通的通孔26，该第一主动件20通过该通孔26套在主轴 10的轴部16上。该本体22包括一凹凸部222及环绕该凹凸部222的环状部224。该凹凸部222具 有一凸轮面223，该凸轮面223包括对称设置的二凸峰2231， 二凹谷2232及连接凸峰2231及凹 谷2232的斜面2233。该凸轮面223与主轴10上的凸轮面142相配合，从而构成第一定位装置。 该环状部224相对抵持壁220轴向延伸一定距离，从而与抵持壁220围成一容置腔226。该环状 部224的两侧分别设有平面228，用于与手机盖体配合。
第二主动件30的结构与材料与第一主动件20相同，其也包括一本体32及一安装部34，该 本体32及该安装部34的中部具一贯通的通孔36。该本体32与该安装部34之间形成一抵持壁 320。该本体32包括一凹凸部322及一环状部324，该凹凸部322具有一凸轮面，该凸轮面的结 构与第一主动件20的凸轮面223形状相似，再此不详述。该环状部324与抵持壁320围成一容 置腔326。该环状部324的两侧分别设有平面328，用于与手机盖体配合。
该随动件40大致为一柱状体，其一端设有凸轮部42，另一端设有一盘状延伸部44，该延 伸部44的直径小于该凸轮部42的截面直径。该随动件40的凸轮部42具有一凸轮面422，该凸轮面422与第二主动件30的凹凸部322相配合，从而构成第二定位装置。该随动件40中部开设 有一通道46，该通道46的截面形状为矩形，用于与主轴10的轴部16的止转面162滑动配合。 弹性件50在本实施例中为一螺旋弹簧，其内径大于主轴10的轴部16的直径，以使弹簧 50可套在主轴10上。该弹性件50—端与第一主动件20的抵持壁220相抵接并可容置在第一主 动件20的容置腔226内，其另一端与第二主动件的抵持壁320相抵接并可容置在第二主动件30 的容置腔326内。
该套筒60为一中空筒体，该第一主动件20，第二主动件30，弹性件50及随动件40的外径 均小于套筒60的内径，以使上述组件可容置在套筒60内。该套筒60具有一开口端62， 一半封 闭端64。该主轴10的固定部12的直径小于该套筒60开口端62的直径，以使该固定部12可伸入 该套筒60内。该半封闭端64上具有一中心孔642。该随动件40的延伸部44的直径与该中心孔 642的直径大致相当，可使延伸部44容置在中心孔642内。该套筒60的外圆周壁上平行设有两 平面66，对应的在套筒60的内侧形成二导向槽68，该平面66用于与手机盖体相配合。
垫片70由金属材料制成，其可套在主轴10的卡合端164，在本实施例中，该垫片70卡持 在该卡合端164的卡槽166上，从而可将装配在主轴10上的组件卡固于一体。
请参阅图3至图5，组装时，主轴10首先穿过第一主动件20的通孔26，并使第一主动件 20的凹凸部222与主轴10上的凸部14相配合。再将弹性件50套在主轴10上，并使其一端抵持 在第一主动件20的抵持壁220上，同时容置在容置腔226内。然后，将第二主动件30套在主轴 IO上，并使弹性件50的另一端容置在第二主动件30的容置腔326内。接下来，将随动件40滑 动套设在主轴10的止转面162上，并使凸轮部42与第二主动件30的凹凸部322相配合。
所述主轴10连同上述组件沿着卡合端166的一侧从套筒60的开口端62插入，第一主动件 20，弹性件50，第二主动件30及随动件40容置在套筒60内，第一主动件20及第二主动件30的 平面228， 328非转动配合在套筒60的导向槽68。该随动件40抵持在套筒60的半封闭端64，其 延伸部44容置在套筒60半封闭端64的中心孔642内，同时使卡合端166从半封闭端64处的中心 孔642伸出。
最后，将垫片70穿过主轴10的卡持端166，将垫片50卡持在卡槽168上，使垫片70卡持在 主轴10上，从而完成整个铰链结构的装配。
装配本发明铰链结构到手机上时，推动该主轴10的固定部12，该固定部12进一步推动第 一主动件20轴向滑动，同时，该轴部16相对随动件40滑动。当固定部12完全容置于套筒60内 时，再将该铰链结构100置入盖体内，套筒60上的平面66固定在手机盖体上，而固定部12对 准本体上的轴孔，松开后，该固定部12自动弹入本体内，通过主轴10上的固定部12上的削平面122与手机本体非转动连接(图未示)。盖体完全关闭时，凸部14的凸峰1421位于第一主 动件20的凹谷2232，第二主动件30的凹凸部322的凸峰位于随动件40的凸轮面422的凹谷，弹 性件50具有一定的预压力，而使二者处于稳定状态。
开启盖体时，盖体在外力作用下带动套筒60转动，同时带动第一主动件20及第二主动件 30转动，第一主动件20相对主轴10上凸部14转动，进而推动第一主动件20轴向滑动。同时， 第二主动件30相对随动件40转动，进而推动第二主动件30沿着主轴10滑动，并移动压縮弹簧 40，当凸部14上的凸峰1421滑至第一主动件20的凸峰2231，随动件40的凸轮面422的凸峰滑 至第二主动件30的凹凸部322的凸峰时，弹簧50被压縮至最短，积累弹性势能最大，此为一 不稳定状态，继续施力在盖体使越过凸峰，释放盖体，弹簧50累积的弹性势能使第一主动件 20相对凸部14，第二主动件30相对随动件40迅速滑动，之后盖体将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。关闭盖体时，上述的操 作过程与开启时相反。
本发明铰链结构通过第一定位装置中的第一主动件及第二定位装置中的第二主动件来连 接手机盖体，打开盖体时较为省力。此外，由于通过第一主动件及第二主动件来分担盖体所 施加的扭矩，相应的，对第一主动件及第二主动件所需的强度降低，因此可采用塑胶等材料 即可满足要求。再者，第一主动件及第二主动件的凸轮面设计可相对仅由一个凸轮的凸轮面 设计较为平缓，使打开较为平缓。
可以理解，本发明具体实施例的垫片70与主轴10的卡持端164的结合方式可以为胀接或焊接。
可以理解，本发明具体实施例的第一定位装置及第二定位装置可不限凸轮的配合方式， 也可有其它变形，如第二定位装置的随动件40的凸轮面422可仅有二对称突起组成，此外， 所述第一定位装置及第二定位装置之间的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，本发明具体实施例的第一主动件及第二主动件为不同结构。此外，第一主动 件及第二主动件上的环状部及安装部均可以省略。
可以理解，本发明具体实施例的凸部14可做成与主轴10相分离的元件，其结构可与随动 件40相同，只需其与主轴10相卡合连接即可。本发明具体实施例的随动件40可与套筒内壁一 体成形。
权利要求
1.一种铰链结构，该铰链结构包括主轴，第一定位装置及一弹性件，所述第一定位装置及该弹性件分别套设在主轴上，其特征在于该铰链结构进一步包括第二定位装置，该第二定位装置套设在主轴上，该弹性件设置在第一定位装置及第二定位装置之间，并提供第一定位装置及第二定位装置相对主轴运动的力。
2. 如权利要求l所述的铰链结构，其特征在于该第一定位装置包 括一凸部及一第一主动件，该凸部固定设置在主轴上，该第一主动件的一端设置有凹凸部， 该凹凸部与所述凸部配合，该弹性件的一端抵持在第一主动件上。
3. 如权利要求2所述的铰链结构，其特征在于该第二定位装置包 括一第二主动件及一随动件，该第二主动件一端设有一凹凸部，该随动件的一端设有配合部 ，该凹凸部与该配合部相配合，该弹性件的另一端抵持在第二主动件上。
4. 如权利要求3所述的铰链结构，其特征在于该第一主动件及第 二主动件相对凹凸部的一端设有一安装部，该安装部与凹凸部之间形成一抵持壁，该凹凸部 外圆周上设有环状部，该抵持壁与该环状部围成一容置腔，所述弹性件的两端分别抵持在第 一主动件及第二主动件的抵持壁上，并部分容置在容置腔内。
5. 如权利要求l所述的铰链结构，其特征在于该铰链结构进一步 包括一套筒，所述主轴，第一定位装置，弹性件及第二定位装置分别容置在套筒内。
6. 如权利要求5所述的铰链结构，其特征在于该主轴包括一固定 部，该固定部与第一定位装置相抵接，并可伸入至套筒内。
7. 如权利要求6所述的铰链结构，其特征在于该铰链结构进一步 包括一垫片，该主轴相对固定部一端具有一卡合端，该卡合端从套筒内伸出，所述垫片卡合 在主轴的卡合端上。
8. 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，该铰链结构包括包括主轴，第一定位装置及一弹性件，所述第一定位装置 及该弹性件分别套设在主轴上，该主轴与本体和盖体的一方连接，其特征在于该铰链结构进一步包括第二定位装置，该第一定位装置及第二定位装置与本体和盖体的另一方连接，该 第二定位装置套设在主轴上，该弹性件设置在第一定位装置及第二定位装置之间，并提供第 一定位装置及第二定位装置相对主轴运动的力。
9.如权利要求8所述的便携式电子装置，其特征在于该第一定位装置包括一凸部及一第一主动件，该凸部固定设置在主轴上，该第一主动件的一端设置有凹 凸部，该凹凸部与所述凸部配合，该弹性件的一端抵持在第一主动件上。
10.如权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于该第二定位 装置包括一第二主动件及一随动件，该第二主动件一端设有一凹凸部，该随动件的一端设有 配合部，该凹凸部与该配合部相配合，该弹性件的另一端抵持在第二主动件上。
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，第一定位装置，第二定位装置及弹性件，所述第一定位装置，第二定位装置及该弹性件分别套设在主轴上，该弹性件设置在第一定位装置及第二定位装置之间，并提供第一定位装置及第二定位装置相对主轴运动的力。本发明通过二定位装置来实现盖体相对本体打开，打开较为省力。
文档编号F16C11/10GK101672324SQ20081030449
公开日2010年3月17日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者超 段, 陈家骅 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司