专利名称：弹簧装载的铰链机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铰链机构，譬如用于带有扭转元件的翻盖，该扭转元件使 所述铰链机构在打开位置和闭合位置下承受弹簧载荷。旋转锁定与支承功能分 开设置。
背景技术：
现在有一种所谓的翻盖型手机，具有通过铰链连接的两个半部。通常，认 为手机在操作状态下是打开的。为了便于操作，该手机在打开位置装载有弹簧 并承受偏压力以保持稳定。其在闭合位置同样承受偏压力以防止被误打开。
己开发出使用产生扭转的可旋转元件(附图中的扭转元件5)的弹簧装载的
铰链机构。所述扭转元件包括弹簧凸轮机构，使旋转轴在端部位置保持稳定。 在现有技术的铰链机构中，其扭转元件的壳体不可旋转地安装在一个半部
中，同时凸轴不可旋转地安装在另一个半部中。滑动轴承(plain bearing)安装
在铰链的另一侧。由于是机械技术方案，因itbtb机构具有一些缺点。
扭转元件的不同部分之间会累积公差。在扭转元件的壳体与一个半部之间、 壳体与扭转元件的轴之间以及轴与另一个半部之间都存在公差。在带有滑动轴 承的一侧，轴承与各个半部之间恰好者瞎在公差。这将导致旋转锁定的一侧产 生更大的间隙。并且，旋转锁定一侧的扭转会挤压手机的半部从而导致所有的 间隙都出现在一侧上。耦合处的永久应力容易导致间隙的增大。因此，现有技 术中的铰链机构存在不对称性，从而可能导，对准的问题。
为了装配现有技术中的铰链机构，首先将扭转元件插装入一个半部中。为 了将第一个半部和第二个半部装配在一起，必须将轴推入，同时使这些半部相 对于彼此过度弯曲，以便在第二半部中在平衡位置使轴能够再次突然打开。由 于在^lil机构的端部位置，扭转元件的轴并不处于其端部位置(这是因为必须 留有一定的旋转量以提供弹簧载荷)，所以需要过度弯曲。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有对称且减少的公差的弹簧装载的铰链机构。 本发明的另一个目的是提供一种可以避免扭转在支承区域中传递的弹簧装载的 铰链机构。
本发明的又一个目的是提供一种易于装配的弹簧装载的铰链机构。 本发明提供一种弹簧装载的铰链机构，其中扭转功能和支承功能分开设置。 一方面，本发明提供一种用于连接两个半部的l^链机构，其包括具有弹簧 装载机构的扭转元件，该弹簧装载机构具有两个稳定的端部位置，扭转元件包 括壳体和耦合构件，其中，所述扭转元件设置成提供与耦合构件相分离的支承 面。
优选地，所述支承面由壳体的外表面提供，该壳体的外表面与设置在两个 半部中的各个支承孔相接触。
合适地，壳体的外表面基本呈圆形，但是具有平面部分，所述平面部分提 供锁定表面以固定在两个半部之一中。
合适地，支承面由金属制成。
在一个实施例中，耦合构件通过在支承面外的曲柄装置与半部相连接。 所述曲柄装置可以包括设置于细长锁定孔中的销，所述细长锁定孔与铰链 的旋转轴间隔设置并且定心于贯穿铰链的旋转轴的直线上。
合适地，销设置在曲柄元件上，而锁定孔设置在两个半部中的一个半部上。 在一个实施例中，曲柄元件与耦合构件为一个整体。 在另一个实施例中，曲柄元件是与耦合构件相连接的独立元件。 合适地，耦合构件是非圆形的凸轴。
在另一个实施例中，耦合构件通过位于支承面外且设在半部中的凹槽与所 述半部相连接。
合适地，耦合构件是具有平行的平面侧的凸轴，而凹槽大致呈u型。
{，地，凹槽设置在所述半部的内壳上。
优选地，凹槽由基本上不屈服的材料制成，比如金属或者聚甲醛(POM)塑料。
合适地，扭转元件设置在铰链的一端，而滑动轴承设置在铰链的另一端。 铰链机构可以设置在用于移动电话、寻呼机、发报机、智能电话或者电子组织戮electronic organiser)的翻盖的两个半部之间。
本发明的实施方式将参考附图在下面详细描述，其中
图1是根据第一个实施例的组装的铰链的局部剖视图，其中部分是截面图，
图2、 3、 4是根据本发明的铰链机构的上半部的内壳的透视图、俯视图和
图5A-5E是根据本发明的一个实施例的旋转锁定曲柄元件的平面图和透视
图，
图6是根据所述第一个实施例的铰链机构的^l军图，
图7A、 7B是根据本发明的另一个实施例的铰链机构的截面图和俯视亂
图8是图7A、 7B中的铰链机构的分解图，以及
图9是铰链机构处于闭合位置时的透视图。
具体实施例方式
本发明适用于具有在打开位置和闭合位置承受弹簧作用的铰链机构的一切 设备。本发明的典型例子是用于具有两个部分或者两个半部的电子设备的带 有翻盖或盖子的盒状物。本发明特别开发用于在打开位置时执行操作的电子设 备，比如移动电话、寻呼机、對艮机、智能电话或者电子组织器。
附图l-6、 9给出了本发明的第一个实施例。铰链机构连接移动电话翻盖的 两个半部。上半部包括外壳1和内壳2，下半部包括内壳3和外壳4。铰链机构 包括扭转元件5，位于其中的一侧。所述扭转元件5包括壳体6，所述壳体容纳 弹簧加载机构(图中未示出)和传递扭转用的凸轴7。
所述弹簧加载机构只要具有两个稳定的端部位置，则所述弹簧加载机构就 能够和现有技术中的弹簧加载机构一样。当处于这些端部位置之间时，所述机 构促使轴朝着最近的端部位置旋转。该具体设计并不是本发明的一部分。
所述铰链机构的另一端部具有滑动轴承8。
首先描述所述支承功能。尤其参见附图6，滑动轴承8穿过上部内壳2中的 孔10和下部内壳3中的孔12被嵌入。所述滑动轴承8在适当位置咬合并沿其 周向提供支承面。扭转在这一侧不传递。在另一侧，支承功育腿过扭转元件5来提供。与现有技术不同，壳体6凸 伸M下部内壳中的孔11和上部内壳中的孔9。这样，壳体6的夕卜表面提供支 承凍面20。该支承凍面基本呈圆形，所以壳体6与孔9之间的间隙很小。为了 传递扭转，扭转元件5必须克服相对于这些半部中一个半部的旋转而被固定， 本例中是克服相对于下半部的内壳3的旋转。这样，圆形表面20被平面表面21 所打断，并且孔11具有相对应的形状以便扭转元件5被可旋转地固定。其他的 形状也是可行的。如果支承表面处完全没有扭转传递且滑动的一侧和传递扭转 的一侧具有相同的公差和间隙，则非常理想。壳体6适合地由金属或者硬塑料 制成，比如聚甲醛(POM)塑料。
下面描述铰链机构的扭转功能。在第一个实施例中，扭转元件5的轴7通 过曲柄机构14， 15连接于上半部的内壳2上。曲柄元件14承载有销15，所述 销15装配于内壳2中的旋转锁定孔13内。合适地，孔13为椭圆形，并且位于 铰lill鼓专轴的中心线上，以避免公差问题。相应地，销15也为椭圆状或者圆柱 状。或者，曲柄元件可以设置有孔，并且将销设置在内壳上(图中未示出)。
在第一个实施例中，曲柄元件14是装配在轴7上的独立元件。轴7的外表 面通常不是圆形，典型地为图中所示的具有两个平面侧的椭圆形，并且曲柄元 件14具有相应开別犬的孔16，以使曲柄元件可旋转地固定于轴7上。可选择地， 曲柄元件可以设置有凸起部件，该凸起部件安装在位于扭转元件(图中未示出) 中的孔中。
在另一个实施例中，曲柄元件15与轴7为一个整体，这样可以不用制虫设 置曲柄元件14。然而，目前扭转元件5为一种现货供应的商品，从而使得独立 的曲柄元件14成为必需。
铰链机构的装配可以按下述方法执行。
将上半部的内壳2置于下半部的内壳3之上，同时将孔9、 10、 11、 12对 准排列，并且其中不带有任何轴承元件。 将滑动轴承8挤入孔10和孔12中。 将扭转元件5插A31过另一侧的孔9和孔11中。
将曲柄元件14拧在轴7上。同时将销15插入孔13中。这需要曲柄元件与 轴7在内壳2和内壳3之间， 一同从扭转元件5的平衡位置(restposition)向停 止位置旋转。这样，铰链机构在内壳2和内壳3之间的端部位置上将加载弹簧载荷。这种逆着弹簧机构的旋转是必需的，但相对现有技术来说，本发明实现 起来要简单得多。为了提供合适的弹簧载荷，扭转元件5的平衡位置通常皿
这些半部在完全闭合位置和完全打开位置之间的终止位置10到20度。
此时铰链机构已装配完成，再将上半部的外壳1和下半部的外壳4用螺栓
连接或者咬合。附图9是装配完成后的最终外观。
如果滑动轴承8可以如上所述，在扭转元件5之前安装，会很理想，反之
也可以。
在第二个实施例中，曲柄元件14和轴7为一个整体。装配过程和上述的相 同，所不同的是，插入扭矩元件的同时旋转曲柄元件并将旋转锁定销插入锁定 孔16中，这仅需一个步骤即可完成。
本发明的第三个实施例参见附图7A、 7B以及附图8。同样的部件使用相同 的附图标记 示。滑动轴承8和扭转元件5可以和第一个实施例中的相同。 在第三个实施例中，由扭转元件向一个半部直接传递扭转而无须曲柄元件作为 传递媒介。上半部的外壳l中设置U型凹槽17。所述凹槽17容纳凸轴7。
装配过程和第一个实施例相似。如前所述，滑动轴承8和扭转元件5分别 穿过它们相应的孔而被駄。然而，为了把轴7连接到上半部上，外壳l要从 轴7上方的顶部进行放置，以便将轴7与凹槽17对准。合适地，凹槽17的开 口是向外扩开的，这样当按下外壳l时，轴7可以自动对准。
手机的翻盖通常由塑料制成，即可屈服材料不适于承受永久应力。因而， 凹槽17 4腿由硬质材料制成，如金属或者硬塑料，例如聚甲醛(POM)塑料。 ，外壳1也可以由这种材料制成。
本发明已通过优选的实施方式详细阐明。然而，上述实施方式仅为本发明 的几个实施例，本发明的保护范围仅由以下的权利要求书来限定。
权利要求
1.一种用于连接两个半部的铰链机构，其包括具有弹簧装载机构的扭转元件，所述弹簧装载机构具有两个稳定的端部位置，所述扭转元件还包括壳体和耦合构件，其中所述扭转元件设置成提供与所述耦合构件相分离的支承面。
2. 根据权利要求l所述的铰链机构，其中所述支承面由壳体的夕卜表面提供， 所述壳体的外表面与位于两个半部中的支承 L相接触。
3. 根据权利要求2所述的铰链机构，其中所述壳体的夕卜表面基本呈圆形， 但是具有平面部分，所述平面部分提供锁定表面，以固定于两个半部中的一个 半部中。
4. 根据权利要求2所述的铰链机构，其中所述支承面由金属制成。
5. 根据权利要求1所述的铰链机构，其中所述耦合构件通过在所述支承面 外的曲柄装置与半部相连接。
6. 根据权利要求5所述的铰链机构，其中所述曲柄装置包括设置于细长锁 定孔中的销，所述细长锁定孔与所述铰链的旋转轴间隔设置且定心于贯穿所述 铰链的旋转轴的直线上。
7. 根据权利要求6所述的铰链机构，其中所述销设置在曲柄元件上，所述 锁定孔设置在所述两个半部中的一个半部中。
8. 根据权利要求7所述的铰链机构，其中所述曲柄元件与耦合构件为一个 整体。
9. 根据权利要求7所述的铰链机构，其中所述曲柄元件是连接于所述耦合 构件上的独立元件。
10. 根据权利要求9所述的铰链机构，其中所述耦合构件是非圆形凸轴。
11. 根据权利要求1所述的铰链机构，其中所述耦合构件通过设置在半部中 且位于所述支承面外的凹槽与所述半部相连。
12. 根据权利要求11所述的铰链机构，其中所述耦合构件是带有平行的平 面侧的凸轴，所述凹槽大致呈U型。
13. 根据权利要求11所述的铰链机构，其中所述凹槽设置在所述半部的内 壳中。
14. 根据权利要求11所述的铰链机构，其中所述凹槽由基本上不屈服的材料制成，比如金属或者聚甲醛(POM)塑料。
15. 根据权利要求1所述的铰链机构，其中所述扭转元件设置在铰链的一 端，而滑动轴承设置在^链的另一端。
16. 根据权利要求1所述的铰链机构，其中所述铰链机构设置在用于移动电话、寻呼机、发报机、智能电话或者电子组织器的翻盖的两个半部之间。
全文摘要
本发明涉及一种铰链机构，譬如用于带有扭转元件的翻盖，该扭转元件使所述铰链机构在打开位置和闭合位置下承受弹簧载荷。所述铰链机构包括具有弹簧装载机构的扭转元件(5)，该弹簧装载机构具有两个稳定的端部位置，且扭转元件还包括壳体(6)和耦合构件(7)，其中，所述扭转元件设置成提供与所述耦合构件相分离的支承面(20)。
文档编号H04M1/02GK101563515SQ200780042446
公开日2009年10月21日 申请日期2007年5月21日 优先权日2006年11月17日
发明者P·卡尔森 申请人:索尼爱立信移动通讯股份有限公司