回转铰链的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种回转铰链，包括第一支架、第二支架、中心螺栓、齿轮、调节螺母、弹性件及具有卡合齿的卡合件；齿轮转动地套设于中心螺栓，第一支架具有两夹持齿轮的第一夹持部，第二支架具有两夹持第一夹持部的第二夹持部，调节螺母螺纹连接于中心螺栓并提供夹紧力；第二支架开设有容置腔，卡合件设置于容置腔并与齿轮卡合，卡合件与容置腔之间具有第一间隙及第二间隙，第一间隙与第二间隙相连并为卡合件提供脱离齿轮的活动空间，卡合件的第二侧壁与容置腔的侧壁相抵触并限制齿轮的转动，弹性件设置于第二支架与卡合件之间并提供使卡合件卡合齿轮的弹力。本实用新型回转铰链可以在任意位置直接反向转动，操作简单，节省调整时间。
【专利说明】回转铰链【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铰链，尤其涉及一种反向转动操作简单的铰链。
【背景技术】
[0002]通常，为了使消费者能拥有更舒适的感受，汽车座椅或者沙发的头枕都采用角度可调整式的设计，实现这种设计的最直接方式就是在座椅或沙发内设置一连接头枕的铰链，头枕跟随铰链的转动而改变与座椅或沙发之间的角度，这种设计令消费者能够根据自身使用情况调整头枕的倾斜角度，从而取得最佳的舒适效果。
[0003]为了实现上述功能，这种铰链在结构上需要满足两个要求:第一，能够带动头枕相对座椅或沙发在一定范围的角度内自由转动以达到满意的位置，第二，当头枕调整到满意的位置后，铰链能够固定头枕，防止头枕继续转动。[0004]在现有技术中，设置在头枕与座椅或沙发之间的铰链是通过铰链内部的卡合齿与卡合位来实现头枕的转动及固定的，卡合齿与卡合位的配合使得头枕只能单方向调整，即只能相对座椅或沙发做正向转动，而往回的反向转动则被限制以实现头枕的固定。如果想往回调整头枕，需要先将头枕正向转动到最末端的位置，使铰链中的卡合齿脱离与卡合位的卡合并处于自由状态(即不会卡合到卡合齿的状态)，然后才可以反向转动头枕。
[0005]可见，现有的这种铰链虽然能够实现角度的调整，但是在往回调整的时候却不能直接反向转动，其操作较为复杂且浪费时间。
[0006]因此，有必要提供一种可以直接反向转动且操作简单的铰链。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种可以直接反向转动且操作简单的铰链。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种回转铰链，包括第一支架、第二支架、中心螺栓、齿轮、调节螺母、弹性件及具有卡合齿的卡合件；所述齿轮转动地套设于所述中心螺栓，所述第一支架的一端具有两相对的第一夹持部，两所述第一夹持部转动地套设于所述中心螺栓并夹持所述齿轮，所述第二支架的一端具有两相对的第二夹持部，两所述第二夹持部转动地套设于所述中心螺栓并夹持两所述第一夹持部，所述调节螺母螺纹连接于所述中心螺栓并为两所述第一夹持部及两所述第二夹持部提供夹紧力；所述第二支架开设有容置腔，所述卡合件设置于所述容置腔内并与所述齿轮卡合，所述卡合件远离所述齿轮的一端与所述容置腔的底壁之间具有第一间隙，所述卡合件具有第一侧壁及第二侧壁，所述第一侧壁与所述容置腔的侧壁之间具有第二间隙，所述第一间隙与第二间隙相连并为所述卡合件提供脱离所述齿轮的活动空间，所述第二侧壁与所述容置腔的侧壁相抵触并限制所述齿轮的转动，所述弹性件设置于所述第二支架与所述卡合件之间并提供使所述卡合件卡合所述齿轮的弹力。
[0009]与现有技术相比，由于本实用新型利用所述调节螺母与中心螺栓的螺纹连接来为两所述第一夹持部提供夹持所述齿轮的夹紧力，因此当正向转动所述第一支架时，两所述第一夹持部藉由夹紧力带动所述齿轮与所述第一支架同步转动，而所述卡合件与容置腔的侧壁之间具有间隙，因此当所述齿轮转动时所述卡合件能够克服所述弹性件的弹力而滑动，从而脱离与所述齿轮的卡合，保证所述齿轮及第一支架的转动，当所述齿轮转过一个齿位后，所述弹性件抵顶所述卡合件并使所述卡合件重新回到与所述齿轮卡合的位置。当反向转动所述第一支架时，所述卡合件的所述第二侧壁被所述容置腔的侧壁所抵触而导致所述卡合件无法移动，此时所述齿轮由于与所述卡合件卡合而无法转动，因此如果使用与正向转动时相同的力，第一支架会保持该状态且不会转动。当施加的力达到一定程度时，对所述第一支架产生的力矩大于所述第一夹持部与第二夹持部及齿轮之间的摩擦力，所述第一夹持部会与所述第二夹持部及齿轮发生相对转动，所述第一支架开始反向转动，这种反向转动由施加于所述第一支架的力启动，无需先正向转动所述第一支架到最末端的位置，其操作过程简单，调整时间短。
[0010]较佳地，所述第一夹持部及第二夹持部呈圆盘状。将所述第一夹持部及第二夹持部设置为圆盘状的结构，不仅能够确保所述第一夹持部与第二夹持部之间可以没有干扰地相对转动，也能够使所述回转铰链的外形更加圆滑规整，便于安装使用。
[0011]较佳地，所述弹性件为两端固定于所述第二支架的弹片，且所述弹片部分位于所述容置腔内并抵顶于所述卡合件远离所述齿轮的一端。设置所述弹片的目的是为了保持所述卡合件与所述齿轮的卡合，以使所述回转铰链能够保持在使用状态而不会轻易转动；而将所述弹片部分设置于所述容置腔内，则能够使卡合件在所述齿轮转动时顶压所述弹片并移动，为所述齿轮的转动让出空间。
[0012]较佳地，所述第一侧壁及第二侧壁平行于所述中心螺栓的中心轴线。
[0013]较佳地，所述第一支架包括两固定连接的长形板件，所述长形板件的一端弯折形成所述第一夹持部。
[0014]较佳地，所述第二支架包括支架杆及两夹持板，所述夹持板的一端固定于所述支架杆，所述夹持板的另一端弯折形成所述第二夹持部，所述容置腔沿所述中心螺栓的轴向贯穿地开设于两所述夹持板。
[0015]较佳地，所述第一夹持部与所述齿轮之间设置有第一垫圈。所述第一垫圈的作用是在所述第一夹持部与所述齿轮之间形成弹性缓冲，避免所述第一夹持部与所述齿轮之间的刚性接触，从而避免刚性磨损。
[0016]较佳地，所述第二夹持部与所述第一夹持部之间设置有第二垫圈。所述第二垫圈的作用是在所述第一夹持部与所述第二夹持部之间形成弹性缓冲，避免所述第一夹持部与所述第二夹持部之间的刚性接触，从而避免刚性磨损。
[0017]较佳地，所述回转铰链还包括两盖板，所述盖板固定于所述第二支架并遮盖所述容置腔及卡合件。所述盖板遮盖所述容置腔及卡合件，能够防止外部的灰尘及杂物落入所述容置腔内而影响所述卡合件与所述齿轮间的卡合，保证所述回转铰链正常工作。
[0018]具体地，所述中心螺栓具有螺栓头，所述盖板与所述螺栓头之间及所述盖板与所述调节螺母之间设置有第三垫圈。所述第三垫圈的作用是形成弹性缓冲，避免所述盖板与所述中心螺栓及调节螺母的刚性接触，从而避免刚性磨损。
【专利附图】
【附图说明】[0019]图1是本实用新型回转铰链的立体图。
[0020]图2是本实用新型回转铰链的侧视图。
[0021]图3是图2中A处的放大图。
[0022]图4是本实用新型回转铰链的立体分解图。
[0023]图5是本实用新型回转铰链中卡合件的安装位置立体示意图。
[0024]图6是图5中B处的放大图。
[0025]图7是本实用新型回转铰链中卡合件与齿轮卡合时的示意图。
[0026]图8是本实用新型回转铰链中卡合件与齿轮脱离卡合后的示意图。
[0027]图9是本实用新型回转铰链中第一支架相对第二支架转动的立体图。
[0028]图10是本实用新型回转铰链中第一支架相对第二支架转动更大角度的立体图。
[0029]图11是本实用新型第二实施例中回转铰链的立体图。
[0030]图12是本实用新型第三实施例中回转铰链的立体图。
[0031]图13是本实用新型第四实施例中回转铰链的立体图。
[0032]图14是本实用新型第四实施例中回转铰链另一角度的立体图。
[0033]图15是本实用新型第五实施例中回转铰链的立体图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合给出的说明书附图对本实用新型的较佳实施例作出描述。
[0035]如图1至图4所示，本实用新型回转铰链I包括第一支架11、第二支架12、中心螺栓13、齿轮14、调节螺母15、弹性件16、具有卡合齿的卡合件17、第一垫圈181、第二垫圈182、第三垫圈183及盖板19。
[0036]所述中心螺栓13的一端具有外螺纹，另一端具有螺栓头130，所述螺栓头130的外径大于所述中心螺栓13具有外螺纹的一端的外径。所述齿轮14的中心位置具有与所述中心螺栓13对应的圆形孔并转动地套设于所述中心螺栓13。
[0037]所述第一垫圈181的中心位置具有与所述中心螺栓13对应的圆形孔并转动地套设于所述中心螺栓13，且两所述第一垫圈181分别位于所述齿轮14的两侧并紧贴所述齿轮14。
[0038]所述第一支架11包括两长形板件110，所述长形板件110的一端相背离地弯折并形成圆盘状的第一夹持部111，两所述第一夹持部111相互平行，两所述长形板件110的另一端相互固定在一起。所述第一夹持部111的中心位置具有与所述中心螺栓13对应的圆形孔并转动地套设于所述中心螺栓13，且两所述第一夹持部111分别位于两所述第一垫圈181的外侧并紧贴两所述第一垫圈181以夹持所述齿轮14。
[0039]所述第二垫圈182的中心位置具有圆形孔并转动地套设于所述中心螺栓13，且两所述第二垫圈182分别位于两所述第一夹持部111的外侧并紧贴所述第一夹持部111。
[0040]所述第二支架12包括支架杆120及两夹持板121，所述支架杆120的上端具有一弧形凹陷120a。所述夹持板121的下端固定于所述支架杆120，所述夹持板121的上端相互背离地弯折并形成圆盘状的第二夹持部122，两所述第二夹持部122相互平行。所述第二夹持部122的中心位置具有圆形孔并转动地套设于所述中心螺栓13，且两所述第二夹持部122分别位于两所述第二垫圈182的外侧并紧贴两所述第二垫圈182以夹持两所述第一夹持部111。两所述夹持板121上沿所述中心螺栓13的轴向贯穿地设有开口 123，所述开口123开设于所述夹持板121弯折的过渡区域，两所述夹持板121上的所述开口 123共同形成一活动容置所述卡合件17的容置腔。具体地，所述支架杆120的上端及两所述夹持板121的下端各开设有三个定位孔，三个定位销钉124分别穿过三个所述定位孔以将两所述夹持板121与所述支架杆120固定。
[0041]在本实施例中，所述第二垫圈182及所述第二夹持部122上开设的圆形孔的直径大于所述中心螺栓13的外径，且所述第二垫圈182及所述第二夹持部122套接在一套接件180上，也就是通过所述套接件180而转动设置于所述中心螺栓13。所述套接件180中心开设的圆形孔与所述中心螺栓13对应。当然，所述第二垫圈182及所述第二夹持部122也可以像所述第一垫圈181或第一夹持部111那样直接转动设置在所述中心螺栓13。
[0042]所述第一垫圈181的作用是在所述第一夹持部111与所述齿轮14之间形成弹性缓冲，避免所述第一夹持部111与所述齿轮14之间的刚性接触，从而避免刚性磨损。所述第二垫圈182的作用是在所述第一夹持部111与所述第二夹持部122之间形成弹性缓冲，避免所述第一夹持部111与所述第二夹持部122之间的刚性接触，从而避免刚性磨损。
[0043]所述第一夹持部111及第二夹持部122并不以圆盘形为限制，将所述第一夹持部111及第二夹持部122设置为圆盘状的结构，是为了确保所述第一夹持部111与第二夹持部122之间可以没有干扰地相对转动，同时能够使所述回转铰链I的外形更加圆滑规整，便于安装使用。
[0044]两所述盖板19分别位于两所述夹持板121的外侧并遮盖所述容置腔及位于所述容置腔内的所述卡合件17。所述盖板19的结构与所述夹持板121类似，其区别仅在于所述盖板19弯折的过渡区域没有设置开口，所述盖板19的上端同样套接于所述套接件180，所述盖板19的下端同样具有定位孔并通过所述定位销钉124固定于所述支架杆120。所述盖板19遮盖所述容置腔及卡合件17，能够防止外部的灰尘及杂物落入所述容置腔内而影响所述卡合件17与所述齿轮14间的卡合，保证所述回转铰链I正常工作。
[0045]所述第三垫圈183的中心位置具有与所述中心螺栓13对应的圆形孔并转动地套设于所述中心螺栓13，两所述第三垫圈183分别位于两所述盖板19的外侧并紧贴所述盖板19。具体的，一所述第三垫圈183被夹持于所述螺栓头130与一所述盖板19之间，另一所述第三垫圈183被夹持于所述调节螺母15与另一所述盖板19之间。所述第三垫圈183的作用是形成弹性缓冲，避免所述盖板19与所述中心螺栓13及调节螺母15的刚性接触，从而避免刚性磨损。
[0046]所述调节螺母15螺纹连接于所述中心螺栓13并与所述螺栓头130共同夹持位于所述调节螺母15及螺栓头130之间的部件，所述调节螺母15为两所述第一夹持部111提供夹持所述齿轮14的夹紧力，同时为两所述第二夹持部122提供夹持两所述第一夹持部111的夹紧力。通过旋动所述调节螺母15，可以改变两所述第一夹持部111及两所述第二夹持部122的夹紧力，从而改变所述第一支架11及第二支架12发生相对转动所需要的力。
[0047]本实施例中所述中心螺栓13也可以是没有螺栓头130而两端具有纹路的结构，当所述中心螺栓13是这种结构时，所述调节螺母15的数量为两个并分别螺纹连接于所述中心螺栓13的两端以夹持中间部件。
[0048]请参照图5及图6，所述卡合件17设置于所述容置腔内，所述卡合件17靠近所述齿轮14的一端，即上端具有多个卡合齿并与所述齿轮14卡合，所述卡合件17还具有平行于所述中心螺栓13的中心轴线的第一侧壁171及第二侧壁172。所述卡合件17远离所述齿轮14的一端，即所述卡合件17的下端，与所述容置腔的底壁之间具有第一间隙a，所述第一侧壁171与所述容置腔的侧壁之间具有第二间隙b，所述第一间隙a与第二间隙b相连并为所述卡合件17提供脱离所述齿轮14的活动空间。所述第二侧壁172与所述容置腔的侧壁相抵触并限制所述齿轮14的转动。
[0049]所述弹性件16设置于所述第二支架12与所述卡合件17之间并提供使所述卡合件17卡合所述齿轮14的弹力。具体地，所述弹性件16为两端分别固定于所述支架杆上端的两侧的弹片16，且所述弹片16位于所述支架杆120的所述弧形凹陷120a的上方并部分位于所述容置腔内，所述弹片16抵顶于所述卡合件17的下端。设置所述弹片16的目的是为了保持所述卡合件17与所述齿轮14的卡合状态并保持所述第二侧壁172与所述容置腔的侧壁的抵触，以使所述回转铰链I能够保持在使用状态而不会轻易转动；而将所述弹片16部分设置于所述容置腔内，则能够使卡合件17在所述齿轮14转动时顶压所述弹片16并移动，为所述齿轮14的转动让出空间。所述弧形凹陷120a为所述弹片16的变形提供了空间。
[0050]下面结合图7至图9说明本实用新型回转铰链I实现任意回转的原理及过程:
[0051]图7所示为本实用新型所述回转铰链I处于某使用状态时，所述齿轮14与卡合件17的卡合关系，由图中可见此时所述卡合件17被所述弹片16顶起，所述第二侧壁172与所述容置腔的侧壁抵触。当需要调整所述第一支架11与第二支架12之间的相对角度时，沿图9中箭头所指方向D (正向)转动所述第一支架11，所述第二支架12保持相对静止，所述第一支架11转动的同时，两所述第一夹持部111藉由所述调节螺母15提供的夹持力通过所述第一垫圈181产生摩擦力并带动所述齿轮14同步转动，参照图8，所述齿轮14在所述第一夹持部111的带动下沿箭头所指方向C转动，转动过程中所述齿轮14的轮齿对所述卡合件17的卡合齿产生一个斜向下的推力，使所述卡合件17克服所述弹片16的弹力并向所述第一间隙a及第二间隙b形成的空间滑动而脱离与所述齿轮14的卡合。当所述齿轮14转过一个齿位后，所述齿轮14的轮齿对所述卡合件17失去顶推作用，所述弹片16的恢复力抵顶所述卡合件17使所述卡合件17重新与所述齿轮14卡合。所述第一支架11转动的过程中，以上过程不断重复，直到所述第一支架11到达满意的角度位置。在使用状态下，所述第一支架11会受到一个方向与D相反的力，然而此时所述卡合件17的所述第二侧壁172与所述容置腔的侧壁相互抵触，所述齿轮14的轮齿无法顶推所述卡合件17移动，因此所述齿轮14被锁止而不能转动，所述第一支架11被维持在该使用状态。如果需要进行反方向调整，则需要用比正向调整时更大的力气转动所述第一支架11，使所述第一支架11受到的力矩大于所述第一支架11与所述第一垫圈181之间的静摩擦力，所述第一夹持部111便可以与所述第一垫圈181发生相对转动，从而实现所述第一支架11的反向调整。
[0052]本实用新型中回转铰链I可以安装于座椅或沙发以对头枕的角度进行调整。可以将所述第二支架12固定于座椅或沙发中，而将所述第一支架11固定于头枕中，当需要调整头枕的角度时，扳动头枕，所述第一支架11相对所述第二支架12转动直至头枕到达想要的使用角度位置，头枕由于所述齿轮14及卡合件17的卡合定位而具有一定的承载能力，不会轻易发生回转。当施加的力大到一定程度时，头枕便能在任意位置被往回调整。[0053]需要强调的是，本回转铰链I中所述第一夹持部111及第二夹持部122的夹紧力由所述调节螺母15与中心螺栓13的螺纹连接提供，所述调节螺母15在所述中心螺栓13上的拧紧程度直接决定了夹紧力大小，即决定了所述第一支架11相对所述第二支架12回转时所需要的力矩的大小，本实施例中虽没有直接给出该力矩的相关公式，但是本领域技术人员能够轻易地通过有限次的调整而使所述调节螺母15在所述中心螺栓13上的拧紧程度满足以上回转过程的要求。
[0054]如图11所示是本实用新型的第二个实施例，本实施例中的回转铰链Ia与第一实施例的区别仅在于本实施例中回转铰链Ia的支架杆120a呈倒置的“L”形结构，并且第一支架11上固定有连接件20。
[0055]图12显示了本实用新型的第三个实施例，本实施例与第二实施例的区别在于回转铰链Ib的支架杆120b不是平板状而是圆柱状，且支架杆120b的下端弯折并具有外螺纹以方便进行螺纹安装。
[0056]参照图13及图14，本实用新型的第四个实施例中回转铰链Ic的支架杆120c的下端同样弯折并具有螺纹，且上端螺纹初始位置处形成有一圆盘状结构以防止螺纹连接松动或损坏后回转铰链Ic突然掉落。本实施例中第一支架Ilc较短，且其上固定的连接件21比第二实施例中的连接件20大。
[0057]图15显示了本实用新型的第五个实施例，本实施例与第四实施例的差别在于回转铰链Id的连接件22的结构与第四实施例中的连接件21不同，为一宽度叫大，横截面呈“L”形的弯折板状结构。
[0058]与现有技术相比，由于本实用新型利用所述调节螺母15与中心螺栓13的螺纹连接来为两所述第一夹持部111提供夹持所述齿轮14的夹紧力，因此当正向转动所述第一支架11时，两所述第一夹持部111藉由夹紧力带动所述齿轮14与所述第一支架11同步转动，而所述卡合件17与容置腔的侧壁之间具有间隙，因此当所述齿轮14转动时所述卡合件17能够克服所述弹片16的弹力而滑动，从而脱离与所述齿轮14的卡合，保证所述齿轮14及第一支架11的转动。当反向转动所述第一支架11时，所述卡合件17的所述第二侧壁172被所述容置腔的侧壁所抵触而导致所述卡合件17无法移动，此时所述齿轮14由于与所述卡合件17卡合而无法转动，因此如果使用与正向转动时相同的力，第一支架11会保持该状态且不会转动。当施加的力达到一定程度时，所述第一夹持部111会与所述第二夹持部122及齿轮14发生相对转动，所述第一支架11开始反向调整，这种反向转动由施加于所述第一支架11的力启动，无需先正向转动所述第一支架11到最末端的位置，其操作过程简单，调整时间短。
[0059]以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种回转铰链，其特征在于:包括第一支架、第二支架、中心螺栓、齿轮、调节螺母、弹性件及具有卡合齿的卡合件；所述齿轮转动地套设于所述中心螺栓，所述第一支架的一端具有两相对的第一夹持部，两所述第一夹持部转动地套设于所述中心螺栓并夹持所述齿轮，所述第二支架的一端具有两相对的第二夹持部，两所述第二夹持部转动地套设于所述中心螺栓并夹持两所述第一夹持部，所述调节螺母螺纹连接于所述中心螺栓并为两所述第一夹持部及两所述第二夹持部提供夹紧力；所述第二支架开设有容置腔，所述卡合件设置于所述容置腔内并与所述齿轮卡合，所述卡合件远离所述齿轮的一端与所述容置腔的底壁之间具有第一间隙，所述卡合件具有第一侧壁及第二侧壁，所述第一侧壁与所述容置腔的侧壁之间具有第二间隙，所述第一间隙与第二间隙相连并为所述卡合件提供脱离所述齿轮的活动空间，所述第二侧壁与所述容置腔的侧壁相抵触并限制所述齿轮的转动，所述弹性件设置于所述第二支架与所述卡合件之间并提供使所述卡合件卡合所述齿轮的弹力。
2.如权利要求1所述的回转铰链，其特征在于:所述第一夹持部及第二夹持部呈圆盘状。
3.如权利要求1所述的回转铰链，其特征在于:所述弹性件为两端固定于所述第二支架的弹片，且所述弹片部分位于所述容置腔内并抵顶于所述卡合件远离所述齿轮的一端。
4.如权利要求1所述的回转铰链，其特征在于:所述第一侧壁及第二侧壁平行于所述中心螺栓的中心轴线。
5.如权利要求1所述的回转铰链，其特征在于:所述第一支架包括两固定连接的长形板件，所述长形板件的一端弯折形成所述第一夹持部。
6.如权利要求1所述的回转铰链，其特征在于:所述第二支架包括支架杆及两夹持板，所述夹持板的一端固定于所述支架杆，所述夹持板的另一端弯折形成所述第二夹持部，所述容置腔沿所述中心螺栓的轴向贯穿地开设于两所述夹持板。
7.如权利要求1所述的回转铰链，其特征在于:所述第一夹持部与所述齿轮之间设置有第一垫圈。
8.如权利要求1所述的回转铰链，其特征在于:所述第二夹持部与所述第一夹持部之间设置有第二垫圈。
9.如权利要求1所述的回转铰链，其特征在于:所述回转铰链还包括两盖板，所述盖板固定于所述第二支架并遮盖所述容置腔及卡合件。
10.如权利要求9所述的回转铰链，其特征在于:所述中心螺栓具有螺栓头，所述盖板与所述螺栓头之间及所述盖板与所述调节螺母之间设置有第三垫圈。
【文档编号】F16C11/12GK203756723SQ201320893021
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】卢伟 申请人:东莞市伟宏五金塑胶制品有限公司