一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构的制作方法

本实用新型涉及合页领域，特别涉及一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构。

背景技术：

在机械连接结构中，有的连接部件之间需要使用到一种特殊的用于其连接的合页机构。这种合页机构需要在两个页板展平后处于锁定状态，即两个页板不能绕着铰接的轴转动，而消除锁定时，又能使合页的两个页板相对转动，使合页折叠。而现有技术中还未存在具有这种特殊功能的合页机构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供了一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，解决了某两个连接部件之间的连接需要一种页板展平后处于锁定状态、消除锁定又能使页板相对转动并折叠的特殊合页机构的需求。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，包括转轴、轴复位弹簧、面复位弹簧以及页板组件，其中，所述页板组件包括连接块以及平行于转轴轴线的页板，所述连接块有两个，并分别设置在所述页板一侧的两端，连接块分别为上连接块和下连接块，在连接块上远离页板的一侧的第一侧面上均设置有第一通槽，所述第一通槽的延伸方向平行于转轴的轴线；

在连接块上远离页板的一侧的第一侧面上且靠近顶部的一侧均设置有挡板，在其靠近连接块的一侧设置有与第一通槽连通的第二通槽，所述第二通槽均与第一通槽上相对的部位围成横截面为圆形的通孔；通孔的横截面还可以为矩形等其他形状，但圆形为最优技术方案；上连接块和下连接块上的通孔同轴

所述页板组件有两个，分别为右页板组件和左页板组件，所述右页板组件和左页板组件沿转轴轴线上的某个点旋转对称，一个页板组件的下连接块均位于另一个页板组件的上连接块和下连接块之间，即：右页板组件上的下连接块位于左页板组件的上连接块和下连接块之间，左页板组件上的下连接块位于右页板组件的上连接块和下连接块之间；

同时，一个页板组件中的上连接块上的第一侧面均与另一个页板组件中的下连接块上的第一侧面平行并接触，即：右页板组件的上连接块上的第一侧面与左页板组件的下连接块上的第一侧面平行并接触，同时右页板组件的下连接块上的第一侧面与左页板组件的上连接块的第一侧面平行并接触；互相接触的第一侧面上的第二通槽拼组成与通孔同轴的孔，此时在垂直与转轴轴线上的平面中的正投影，左页板组件中的连接块的任意平行于此平面的投影不与右页板组件中的连接块上同平面的投影重合。同时，由于两个页板组件旋转对称，因此一个页板组件中与上连接块连接的挡板与另一个页板组件中下连接块上远离挡板的断面接触，以使页板组件均不能向与上连接块连接的挡板移动，从而实现轴向上一个方向的限位。

并且，一个页板组件中的下连接块与另一个页板组件中下连接块之间的最短间距D不小于转轴轴向长度上第一侧面的长度尺寸L；两个页板组件上的通孔同轴，即各个由对应的第二通槽与第一通槽围成的通孔彼此同轴，所述转轴的一端依次穿过各个通孔，从下往上来说转轴的末端依次穿过：左页板组件上的上连接块的通孔、右页板组件上的下连接块上的通孔、左页板组件上的下连接块上的通孔、右页板组件上的上连接块上的通孔；

所述轴复位弹簧和面复位弹簧均固定在右页板组件和左页板组件之间，并处于预紧状态，右页板组件上的下连接块和左页板组件的上连接块沿着转轴的轴线彼此相对运动时，轴复位弹簧的预紧力增加，轴复位弹簧限制了页板组件在转轴轴向上的限位；右页板组件的页板和左页板组件的页板绕着转轴的轴线彼此相向转动时，面复位弹簧的预紧力增加。

第一通槽与第二通槽所围城的通孔与转轴同轴，因此第一通槽的轴线平行于转轴的轴线，第一侧面平行于转轴的轴线。

由于一个页板组件中与上连接块连接的挡板与另一个页板组件中下连接块上远离挡板的断面接触，以使页板组件均不能向与上连接块连接的挡板移动，从而实现轴向上一个方向的限位；由于一个页板组件中的上连接块上的第一侧面均与另一个页板组件中的下连接块上的第一侧面平行并接触，因此两个页板组件之间在平行于转轴轴线的位置上存在面面接触，这限制了页板组件绕着转轴的轴线转动，导致在平行于转轴轴线的空间位置上存在面面接触的两个页板组件之间无法绕着转轴的轴线转动，由于同时由于轴复位弹簧和面复位弹簧分别控制两个页板组件之间的轴线运动以及周向转动，并处于预紧状态，因此两个页板组件之间也无法自行消除锁定，从而致使本实用新型所设计的合页机构在页板展平后处于锁定状态。

原态时，一个页板组件中的下连接块与另一个页板组件中下连接块之间的最短间距D不小于转轴轴向长度上第一侧面的长度尺寸L，因此用外力将两个页板组件向相反的方向移动，且使两个页板组件的下连接块互相靠近，以使L减小，至少减少一个D，即直至右页板组件的上连接块上的第一侧面与左页板组件的下连接块上的第一侧面在转轴轴线上不重合时，两个页板组件之间在平行于转轴轴线的位置上不存在面面接触，因此此时两个页板组件均可以绕着转轴的轴线转动，以实现两个采用本实用新型进行连接的两个连接部件之间可以产生相对转动的功能。在两个页板组件转动时，左页板组件的下连接块上远离对应挡板的一端与右页板组件中上连接块上远离对应的挡板的一端共面，继续缩短L尺寸，能继续压缩轴向复位弹簧，继而能使左页板组件的下连接块与右页板组件中上连接块之间存在间隙或者一定间距。在完成两个页板组件的转动后，仅需在转轴的径项上对两个页板施力，以抵消面复位弹簧的回复力。虽然此时轴向复位弹簧被压缩，但在转动页板组件的过程中，在垂直与转轴轴线上的平面中的正投影，左页板组件中的连接块的任意平行在此平面的投影与右页板组件中的连接块上同平面的投影的重合部位逐渐增大，即一个页板组件的连接块远离对应挡板的一侧与另一个页板组件的连接块远离对应挡板的一侧接触，接触面垂直于转轴的轴线，因此在轴向上进行限位，从而无需再轴向上施力以消除轴向复位弹簧的回复力，继而只需在转轴的径项上对两个页板施力。

当采用本实用新型进行连接的两个部件在消除合页机构锁定并转动后，需要将合页机构复原到展平的锁定状态时，进行如下操作：卸载克服面复位弹簧变形而施加在页板上的力，在面复位弹簧的施力臂的作用下，两个页板组件绕着转轴的轴线转动，直至转动到两个页板组件之间的第一侧面互相共面时，即转动到在垂直与转轴轴线上的平面中的正投影中，左页板组件中的连接块的任意平行于此平面的投影不与右页板组件中的连接块上同平面的投影重合时，即一个页板组件的连接块远离对应挡板的一侧与另一个页板组件的连接块远离对应挡板的一侧不接触，此时轴复位弹簧失去轴向的来自连接块的限位力，继而向自身的原态伸展，从而使右页板组件中的上连接块远离左页板组件的下连接块，以使L变大，直至左页板组件中的第一侧面与右页板组件中的对应的第一侧面产生面接触，以锁定合页机构，防止两个页板组件产生转动或者轴向移动。

综上，本实用新型所设计的一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，能使通过本实用新型连接的两个部件之间在合页机构展平时，无法相对转动，在合页机构消除锁定时，又能产生相对转动；同时本实用新型在由消除锁定并产生旋转时，能直接卸载作用在合页机构的外力，并通过自身的面复位弹簧以及轴复位弹簧恢复原态，利于本机构所应用的场合更加方便、快捷。当没有产生转动时，仅通过轴复位弹簧恢复原态。

本实用新型在保证具有旋转功能的基础上，能使合页机构展平状态锁定；同时在消除锁定并转动后，直接卸载外力就能自动复原，提高了使用便利性，特别适用于一些能在初始状态与之接触而工作状态无法操作的设备上。

由于采用了本技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，在保证具有旋转功能的基础上，能使合页机构展平状态锁定；同时在消除锁定并转动后，直接卸载外力就能自动复原，提高了使用便利性，特别适用于一些能在初始状态与之接触而工作状态无法操作的设备上。

2.本实用新型一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，将两个页板组件之间的接触面设置成斜面，以使在“将两个页板组件向相反的方向移动，且使两个页板组件的下连接块互相靠近”来消除面面接触的锁定以便于后续的旋转动作时，由于接触面为斜面，因此在沿转轴轴向相对移动两个页板组件时，接触面之间会立马产生一个间隙，继而不会在轴向移动中产生面面接触的磨损，保证接触面的高精度，避免摩擦导致损耗、产生间隙的情况出现，保证了本实用新型的稳定工作状态。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的初始状态的结构示意图；

图2是本实用新型初始状态另一个视向的结构示意图；

图3是图1的主视图；

图4为图1的俯视图；

图5是本实用新型产生轴向移动的主视图；

图6是在图5基础上产生转动的结构示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为本实用新型爆炸图；

图9为页板组件的剖视图；

图10为图9中A处放大图；

图11为实施例5的结构示意图。

附图中标号说明：

1-转轴，2-轴复位弹簧，3-面复位弹簧，4-页板，4a-上连接块，4b-和下连接块，4c-第一侧面，5-第一通槽，6-挡板，7-第二通槽，8-右页板组件，9-左页板组件，10-挡盘，11-施力臂，12-螺旋缠绕圈。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1至图11对本实用新型作详细说明。附图中，由于页板、上连接块、下连接块和挡板采用一体成型，因此并未在图中绘出上述部件之间的分割线。

实施例1

如图1-图10所示，本实用新型一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，包括转轴1、轴复位弹簧2、面复位弹簧3以及页板组件，其中，所述页板组件包括连接块以及平行于转轴1轴线的页板4，所述连接块有两个，并分别设置在所述页板4一侧的两端，连接块分别为上连接块4a和下连接块4b，在连接块上远离页板4的一侧的第一侧面4c上均设置有第一通槽5，所述第一通槽5的延伸方向平行于转轴1的轴线；

在连接块上远离页板4的一侧的第一侧面4c上且靠近顶部的一侧均设置有挡板6，在其靠近连接块的一侧设置有与第一通槽5连通的第二通槽7，所述第二通槽7均与第一通槽5上相对的部位围成横截面为圆形的通孔；通孔的横截面还可以为矩形等其他形状，但圆形为最优技术方案；上连接块4a和下连接块4b上的通孔同轴；

所述页板组件有两个，分别为右页板组件8和左页板组件9，所述右页板组件8和左页板组件9沿转轴1轴线上的某个点旋转对称，一个页板组件的下连接块4b均位于另一个页板组件的上连接块4a和下连接块4b之间，即：右页板组件8上的下连接块4b位于左页板组件9的上连接块4a和下连接块4b之间，左页板组件9上的下连接块4b位于右页板组件8的上连接块4a和下连接块4b之间；

同时，一个页板组件中的上连接块4a上的第一侧面4c均与另一个页板组件中的下连接块4b上的第一侧面4c平行并接触，即：右页板组件8的上连接块4a上的第一侧面4c与左页板组件9的下连接块4b上的第一侧面4c平行并接触，同时右页板组件8的下连接块4b上的第一侧面4c与左页板组件9的上连接块4a的第一侧面4c平行并接触；互相接触的第一侧面4c上的第二通槽7拼组成与通孔同轴的孔，此时在垂直与转轴1轴线上的平面中的正投影，左页板组件中的连接块的任意平行于此平面的投影不与右页板组件中的连接块上同平面的投影重合。同时，由于两个页板组件旋转对称，因此一个页板组件中与上连接块4a连接的挡板6与另一个页板组件中下连接块4b上远离挡板6的断面接触，以使页板组件均不能向与上连接块4a连接的挡板移动，从而实现轴向上一个方向的限位。

并且，一个页板组件中的下连接块4b与另一个页板组件中下连接块4b之间的最短间距D不小于转轴1轴向长度上第一侧面4c的长度尺寸L；两个页板组件上的通孔同轴，即各个由对应的第二通槽7与第一通槽5围成的通孔彼此同轴，所述转轴1的一端依次穿过各个通孔，从下往上来说转轴1的末端依次穿过：左页板组件9上的上连接块4a的通孔、右页板组件8上的下连接块4b上的通孔、左页板组件9上的下连接块4b上的通孔、右页板组件8上的上连接块4a上的通孔；

所述轴复位弹簧2和面复位弹簧3均固定在右页板组件8和左页板组件9之间，并处于预紧状态，右页板组件8上的下连接块4b和左页板组件9的上连接块4a沿着转轴1的轴线彼此相对运动时，轴复位弹簧2的预紧力增加，轴复位弹簧2限制了页板组件在转轴轴向上的限位；右页板组件8的页板4和左页板组件9的页板4绕着转轴1的轴线彼此相向转动时，面复位弹簧3的预紧力增加。

第一通槽5与第二通槽7所围城的通孔与转轴1同轴，因此第一通槽5的轴线平行于转轴1的轴线，第一侧面4c平行于转轴1的轴线。

由于一个页板组件中与上连接块4a连接的挡板6与另一个页板组件中下连接块4b上远离挡板6的断面接触，以使页板组件均不能向与上连接块4a连接的挡板移动，从而实现轴向上一个方向的限位；由于一个页板组件中的上连接块4a上的第一侧面4c均与另一个页板组件中的下连接块4b上的第一侧面4c平行并接触，因此两个页板组件之间在平行于转轴1轴线的位置上存在面面接触，这限制了页板组件绕着转轴1的轴线转动，导致在平行于转轴1轴线的空间位置上存在面面接触的两个页板组件之间无法绕着转轴1的轴线转动，由于同时由于轴复位弹簧2和面复位弹簧3分别控制两个页板组件之间的轴线运动以及周向转动，并处于预紧状态，因此两个页板组件之间也无法自行消除锁定，从而致使本实用新型所设计的合页机构在页板展平后处于锁定状态。

原态时，一个页板组件中的下连接块4b与另一个页板组件中下连接块4b之间的最短间距D不小于转轴1轴向长度上第一侧面4c的长度尺寸L，因此用外力将两个页板组件向相反的方向移动，且使两个页板组件的下连接块4b互相靠近，以使L减小，至少减少一个D，即直至右页板组件的上连接块4a上的第一侧面4c与左页板组件的下连接块4b上的第一侧面4c在转轴1轴线上不重合时，两个页板组件之间在平行于转轴1轴线的位置上不存在面面接触，因此此时两个页板组件均可以绕着转轴1的轴线转动，以实现两个采用本实用新型进行连接的两个连接部件之间可以产生相对转动的功能。在两个页板组件转动时，左页板组件的下连接块4b上远离对应挡板6的一端与右页板组件中上连接块4a上远离对应的挡板6的一端共面，继续缩短L尺寸，能继续压缩轴向复位弹簧，继而能使左页板组件的下连接块4b与右页板组件中上连接块4a之间存在间隙或者一定间距。在完成两个页板组件的转动后，仅需在转轴1的径项上对两个页板施力，以抵消面复位弹簧的回复力。虽然此时轴向复位弹簧被压缩，但在转动页板组件的过程中，在垂直与转轴1轴线上的平面中的正投影，左页板组件中的连接块的任意平行在此平面的投影与右页板组件中的连接块上同平面的投影的重合部位逐渐增大，即一个页板组件的连接块远离对应挡板的一侧与另一个页板组件的连接块远离对应挡板的一侧接触，接触面垂直于转轴的轴线，因此在轴向上进行限位，从而无需再轴向上施力以消除轴向复位弹簧的回复力，继而只需在转轴1的径项上对两个页板施力。

当采用本实用新型进行连接的两个部件在消除合页机构锁定并转动后，需要将合页机构复原到展平的锁定状态时，进行如下操作：卸载克服面复位弹簧变形而施加在页板上的力，在面复位弹簧的施力臂的作用下，两个页板组件绕着转轴1的轴线转动，直至转动到两个页板组件之间的第一侧面4c互相共面时，即转动到在垂直与转轴1轴线上的平面中的正投影中，左页板组件中的连接块的任意平行于此平面的投影不与右页板组件中的连接块上同平面的投影重合时，即一个页板组件的连接块远离对应挡板的一侧与另一个页板组件的连接块远离对应挡板的一侧不接触，此时轴复位弹簧2失去轴向的来自连接块的限位力，继而向自身的原态伸展，从而使右页板组件8中的上连接块远离左页板组件9的下连接块，以使L变大，直至左页板组件9中的第一侧面4c与右页板组件中的对应的第一侧面4c产生面接触，以锁定合页机构，防止两个页板组件产生转动或者轴向移动。

综上，本实用新型所设计的一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，能使通过本实用新型连接的两个部件之间在合页机构展平时，无法相对转动，在合页机构消除锁定时，又能产生相对转动；同时本实用新型在由消除锁定并产生旋转时，能直接卸载作用在合页机构的外力，并通过自身的面复位弹簧3以及轴复位弹簧恢复原态，利于本机构所应用的场合更加方便、快捷。当没有产生转动时，仅通过轴复位弹簧恢复原态。

本实用新型在保证具有旋转功能的基础上，能使合页机构展平状态锁定；同时在消除锁定并转动后，直接卸载外力就能自动复原，提高了使用便利性，特别适用于一些能在初始状态与之接触而工作状态无法操作的设备上。

实施例2

本实施例是对本实用新型中用于转动锁定的面面接触结构进行进一步的实施说明。

如图5、图9以及图10所示，本实用新型一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，所述第一侧面4c与所述通孔的轴线相交，形成锐角夹角α，在垂直于第一侧面4c的平面中投影，以通孔轴线与第一侧面4c的投影线之间的交点为原点0，轴线为Y轴，垂直于Y轴且过交点的直线为X轴建立坐标系，如图10所示，所形成的夹角α位于第二和第四象限中。

若是直接采用平行于转轴1轴线的平面来实现面面接触的锁定时，在“将两个页板组件向相反的方向移动，且使两个页板组件的下连接块4b互相靠近”来消除面面接触的锁定以便于后续的旋转动作时，由于第一侧面4c与转轴1轴线平行，因此在轴线上移动的整个过程中，两个页板组件之间的接触面4c之间一直处于面面接触状态，继而会产生摩擦损耗，继而导致在面面接触锁定状态时，接触面4c之间存在间隙，而无法保证良好的合页机构展平的锁定状态，两个页板组件会在接触面4c之间的间隙范围内产生转动。

而本方案中，将两个页板组件之间的接触面设置成斜面，以使在“将两个页板组件向相反的方向移动，且使两个页板组件的下连接块4b互相靠近”来消除面面接触的锁定以便于后续的旋转动作时，由于接触面4c为斜面，因此在沿转轴1轴向相对移动两个页板组件时，接触面4c之间会立马产生一个间隙，继而不会在轴向移动中产生面面接触的磨损，保证接触面4c的高精度，避免摩擦导致损耗、产生间隙的情况出现，保证了本实用新型的稳定工作状态。

所述夹角α为2°～6°，优选的取值为3.81°。

实施例3

本实施是对轴复位弹簧2的实施方式作出说明。

如图1-图3、图4-图5所示，本实用新型一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，所述轴复位弹簧2为螺旋圆柱压缩弹簧，其套设在转轴1上，并位于右页板组件8上的下连接块4b和左页板组件9的上连接块4a之间。

轴复位弹簧2还可以直接设置在右页板组件8上的下连接块4b和左页板组件9的上连接块4a之间，其两端分别与右页板组件8上的下连接块4b和左页板组件9的上连接块4a连接。

轴复位弹簧2的设置位置不限，以任何能实现轴复位的位置均可。

轴复位弹簧2还可以采用多个轴向排列的蝶形弹簧、矩形截面螺旋弹簧等。

实施例4

本实施是对面复位弹簧3的第一种实施方式作出说明。

如图1-图3、图4-图5所示，本实用新型一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，所述面复位弹簧3为扭簧，其螺旋缠绕圈套设在转轴1上，其两个施力臂分别各与一个页板4的板面接触。

面复位弹簧4采用扭簧时，扭簧所占空间小，此时页板只能向与扭簧施力臂接触的一侧转动，才能实现合页机构变形后的自动复位功能。

实施例5

本实施是对面复位弹簧3的第二种实施方式作出说明。

如图11所示，本实用新型一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，面复位弹簧3还可以采用螺旋圆柱压缩弹簧，其两端分别各与一个页板4连接。

面复位弹簧4采用螺旋圆柱压缩弹簧时，其占用合页机构外部空间较大，但此时页板能向两个方向转动，均可以实现合页机构变形后的自动复位功能。

实施例6

本实施是对面复位弹簧和轴复位弹簧之间的位置关系作出实施说明。

如图1-图3以及图5-图6所示，本实用新型一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，所述面复位弹簧3有两个。

排列方式一：面复位弹簧3为扭簧，轴复位弹簧2套设在转轴1上，面复位弹簧3螺旋缠绕圈可以直接套设在转轴1上，此时，轴复位弹簧2位于两个面复位弹簧3之间，或者两个面复位弹簧3接触，轴复位弹簧2位于一个面复位弹簧3和一个下连接块4b之间；

排列方式二：面复位弹簧3为扭簧，轴复位弹簧2套设在转轴1上，面复位弹簧3螺旋缠绕圈直接套设在轴复位弹簧2上。

这两种设置方式效果差异不大，使用者根据实际的部件尺寸以及使用方便性可自行选择。

实施例7

本实施是对面复位弹簧和轴复位弹簧之间的位置关系作出实施说明。

如图1-图3以及图8所示，本实用新型一种具有锁定展平状态功能的折叠式合页机构，所在所述转轴1的底端设置有挡盘10，所述挡盘10的轴线与转轴1的轴线重合，其外径大于所述通孔的直径。

本实用新型中所采用的上、下、左、右的定位是相对于附图所展示的位置来说的，当本实用新型在使用状态时位置与本实用新型是展示的位置不一样时，上述定位随之改变。图中所绘制的弹簧的旋向仅是弹簧位置示意图，实际中可自行选择左旋、右旋或者上述两者混合。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。