专利名称：枢轴装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在电子装置中，例如在笔记本电脑、电子计算器和打印机中使用的枢轴装置。
通常，在这样的电子装置中，一个枢轴装置被设置在一个上盒壳和一个下盒壳的相对边缘之间，以便可转动地连接它们，从而使它们能围绕该枢轴装置转动而互相开启或关闭(叠合)。
在这种枢轴装置中，一个盒壳，例如上盒壳，在其一个边缘有一对相对的中空圆筒形轴，在其中一根中空轴中安放了一个弹簧线圈。这对中空圆筒形轴中的每一个都可旋转地容纳一对对置的轴中相应的一根轴，被容纳的这对对置的轴被设置在与上盒壳的一个边缘相对的下盒壳的一个边缘，以致被插入一个圆筒形轴中的弹簧线圈，在该中空轴的封闭端和插入该中空轴的那根轴的端部之间被压缩，因此，上和下盒壳被保持在任何开启或关闭位置。
当上和下盒壳被安装到这样的枢轴装置中时，第一，下盒壳的这对轴中之一必定被插入上盒壳的这对中空圆筒形轴中已安装了弹簧线圈的相应的一根圆筒形轴中，该弹簧线圈必须被该轴压缩到超过初始设定的值，在此情况下，下盒壳的另一根轴必须插入上盒壳的相应的中空轴中。因此，装配工作是困难的，工作效率是低的。
尤其是，当弹簧线圈的压缩力大时，必须使用特殊的装配机架来装配上、下盒壳，因而装配工作是十分麻烦的。
因此，本发明的目的是提供一种枢轴装置，它既能使第一和第二转动件保持在任何开启或关闭位置，又容易装配和以低成本生产。
为达到上述目的，按照本发明，提供了一种枢轴装置，包括一个第一转动件、一个第二转动件，而一个枢轴机构设置在第一和第二转动件的相对边缘之间，用于可转动地连接第一和第二转动件，以使第一和第二转动件开启或关闭以致叠合，该枢轴机构包括
一根轴，设置在第一或第二转动件中任一件的边缘；一个大体上类似圆环的弹性件弹性地连接到轴上；以及一个轴承座，设置在第一和第二转动件中另一件的边缘，以把弹性件装配到轴承座上；藉此，当使第一和第二转动件围绕轴彼此相对转动时，由于弹性件对轴的弹性摩擦力，第一和第二转动件被保持在任何转动位置。
图1是一个开启的笔记本电脑的立体图，该笔记本电脑具有作为本发明实施例的一个枢轴装置；图2是图1的开启的笔记本电脑的平面图；图3所示为图1的笔记本电脑分解了的主要零件；图4是笔记本电脑的顶视图，图中除去了该笔记本电脑的上和下外盒壳；图5A至5C所示为把连接到上内盒壳的轴上的弹性件，加压装配到下内盒壳的轴承座中的步骤；图5A所示为弹性件被加压装配前，该弹性件和相应的轴的横截面图；图5B所示为加压装配操作过程中，该弹性件和相应的轴的横截面图；图5C是沿图4中5C-5C所取的横截面图，图中所示为加压装配操作完成后的弹性件和相应的轴承座。
参考图1至5，将描述包含根据本发明的枢轴装置的一个实施例的笔记本电脑。
图1是一个开启的笔记本电脑的立体图，该笔记本电脑有一个作为本发明实施例的枢轴装置。图2是图1中开启的笔记本电脑的平面图。图3显示了图1中笔记本电脑分解了的主要零件。
在图1至3中，该枢轴装置被设置在第一盒壳1和第二盒壳2的相对边缘3a和7a之间以将其连接在一起，以致这些盒壳可围绕该枢轴装置转动而互相打开或关闭，例如，以致完全叠合。
该枢轴装置装备有一个设置在相应的侧边3a和7a中至少一个侧边3a上的轴28，一个大体类似圆环的弹性件30弹性地套在轴28上，还有一个被设置在相应的侧边3a和7a中至少一个侧边3a上的轴承座32，用以把弹性件30装配到轴承座32上。
当第一盒壳1和第二盒壳2围绕轴28彼此相对转动时，由于弹性件30相对于轴28的弹性摩擦力，使第一和第二盒壳1和2可被保持在任何转动位置。
轴承座32具有类似圆环的弹性件30的外圆表面基本上相吻合的内圆表面。为防止轴承座32相对于弹性件30而转动，在弹性件30和轴承座32之间设置了防转动机构30a、34a、35。
更准确地说，该笔记本电脑具有一个上(或第一)盒壳1和一个下(或第二)盒壳2。如图1所示，上盒壳1包括一个上内盒壳3和一个上外盒壳4。在上内盒壳3上有一个彩色显示器5和一个数字/计算功能键单元6。下盒壳2具有一个下内盒壳7和一个下外盒壳8。在下内盒壳7上有为笔记本电脑和彩色显示必需的各种键。例如，如图2所示，在下内盒壳7上有菜单/数据输入键9、10；红、绿、蓝显示器11；显示器颜色选择键12，用于选择显示器11的所期望的颜色；光标键13；(图)表格/显示选择键14、15按从左到右的顺序配置在盒壳7的上部区域；字母/数符键单元被设置在下内盒壳7的中间区域；释放键17、校验键18、进入键19、检索键20和输入键21按从左至右的顺序被布置在盒壳7的下部区域。
图3是笔记本电脑的立体分解后视图，而图4是图1中笔记本电脑除去了相应的外盒壳4和8的后视图。在图3和4中，枢轴机构24被设置在上内盒壳3和下内盒壳7的相对边3a和7a之间，以使这些盒壳可转动地连接在一起。更具体地说，一对中空的圆筒形轴25和26分别被设置在上内盒壳3的边缘3a的两端中的相应一端，中空的轴25和26具有相互敞开的内端和具有封闭的外端，凹槽25a和26a彼此相向地在其背后延伸(其上表面如图3所示)。一个圆筒形轴26(图3中右手侧的一个)具有外径缩小的凸端27。轴28从另一个、或左手侧中空轴25的外封闭端越过轴25的敞开端朝另一个中空圆筒形轴26沿伸，轴25的敞开端及轴28的28a端都插入弹性件30中以便支撑住。弹性件30是用橡胶或合成树脂制成的，它有一对相对的平表面30a。弹性件30的孔31(轴28通过该孔插入)的内径等于或稍大于轴28的外径。
如图3所示，下内盒壳7在其边缘7a上具有轴承座32，它包覆住上内盒壳3的中空圆筒形轴25和26，轴承座32具有大体上类似U形的横断面，V形的敞口在其背侧(在图3中为在其上侧)。轴承座3 2在其一端具有一个内凹槽33，它相配地容纳上内盒壳3的轴26的外径缩小的凸端；而轴承座32在其另一端具有一个压配合接受器34；弹性件30被压配合在接受器34中。压配合接受器34的垂直于轴承座32轴线的内间距的宽度，等于或小于弹性件30的两个相对平面30a之间的距离。压配合接受器34在其内表面上具有一对平行的肋35，这对肋35以弹性件30的压配合方向延伸，同时压配合接受器34在其内表面上与肋35相对的位置处具有一个阻止转动端34a，用以阻止轴承座32相对于弹性件30转动。而且，轴承座32在其中段具有由沿轴承座32轴线间隔配置的三对隔肋38所形成的一对电池隔室37，用以在其中容纳两个电池。
如图3所示，上内盒壳3具有一个容纳彩色显示器5的开孔3b，彩色显示器5包括一个液晶显示屏和一个背部发光组件，上外盒壳4附着在上内盒壳3的背面(图3中显示了其上表面)。上外盒壳4在其一个边缘上具有一对相对的弧形罩4a，每个弧形罩包覆着相应的圆筒形轴25和26。下内盒壳7在其背面(其上表面示于图3中)有一个容纳印刷电路板这类电子组件(图中未示)的凹槽7b。凹槽7b在其底部(图3中盒壳7的上表面)设有放置键的键孔7c。连接导线(图中未示)通过设置在下内盒壳7和枢轴机构24中的导线导入槽7d，把容纳在凹槽7b中的电路板和容纳在上内盒壳3中的彩色显示器5电连接在一起。附在下内盒壳7背面的下外盒壳8有一个弧形轴承盖8a，它位于与轴承座3 2相对应的下外盒壳8的一个边缘处，它用于覆盖下内盒壳7的敞露着的轴承座3 2，也用作电池盖板。
在笔记本电脑的这种枢轴结构中，从设置在上内盒壳3的边缘3a上的中空轴25的封闭端中心延伸出来的轴28，通过弹性件30的穿孔31插入弹性件30，从而使该弹性件连接在轴28的端部28a上。连接在轴28端部28a的弹性件30在中空轴25的端面25b处被止住，在防止弹性件30朝轴28端部28a对侧的轴28的底端移动。在此情况下，下内盒壳7的轴承座32被设置为在其右手侧的凹槽33中可转动地容纳右手侧的轴26的凸端27。如图5A所示，连接在轴28端部28a的弹性件30以其平表面30a与轴承座32的压配合接受器定位并被压入该接受器34中，如图5B所示，以使上内盒壳3与下内盒壳7由此而接触，以致彼此相对旋转。
如上所述，压配合接受器34的内间距的宽度等于或稍小于弹性件30的被压入压配合接受器34中的平表面30a间的宽度，防转动机构34a和肋35被形成在压配合接受器34的内表面上。因此，如图5C所示，当弹性件30被插入压配合接受器34时，接受器34和肋35使弹性件30产生很大的弹性变形，以致弹性件30被强烈压缩从而阻止轴28的外圆表面在穿孔31的内表面上旋转。藉助于由这种压配合而产生的摩擦力，上和下内盒壳3和7能保持在任何开启或关闭的位置。
在此情况下，弹性件30的两个相对的平表面30a对准了压配合接受器34的内表面，因而弹性件30能容易地并很好地沿着其相对的平表面30a被压入轴承座32的压配合接受器34。如果施加给弹性件30的压入力超过了一个高的数值，则当压入力和由此而在弹性件30和接受器34之间的摩擦力都高时，接受器34会沿着弹性件30的平表面擦刮掉小削。结果，压入力和由此产生的摩擦力减小了，因而也容易调节了。
如上所述，为了装配上和下内盒壳3和7以提供笔记本电脑的枢轴结构，只需要以下三个装配步骤，即(1)从上内盒壳3的中空圆筒形轴25的封闭端中心延伸出来的轴28的端部28a，按轴28轴线的延伸方向，插入弹性件30的穿孔31中，以使弹性件30与轴28相连接；(2)然后配置下内盒壳7的轴承座32，以在其右手侧的凹槽33中容纳右手侧中空圆筒形轴26的相啮合凸端并使之在凹槽33中可旋转；(3)如图5C所示，连接在轴28端部28a处的弹性件30最终被压入轴承座32的压配合接受器34中，如图5C所示。于是，能容易地装配上和下内盒壳3和7，而不必担心相关的弹簧线圈的压缩超出了所要求的压缩程度，也不必使用如现有技术中要求使用的任何特殊装配机架。此后，使上外盒壳4连接在上内盒壳3的背面(即图3的上表面)，使下外盒壳8连接在下内盒壳7的背面(即图3的上表面)，从而提供了图1和2所示的笔记本电脑。
在该实施例中，弹性件30被图解为在其外表面上有一对相对的平表面30a，而它也可以只有单个平表面30a。所以，在此情况下，要求平表面30a与平行于平表面30a的切线在弹性件30外圆面上的切点之间的距离，稍大于轴承座32的压配合接受器34垂直于轴承座32轴线的内间距宽度。
在该实施例中，上盒壳1被图解为由上内和上外盒壳3和4构成，下盒壳2被举例为由下内和下外盒壳7和8构成，而一个笔记本电脑也可以由一个上盒壳和一个下盒壳构成，这一个上盒壳只包括一个具有密封背面的上内盒壳，这一个下盒壳只包括一个具有密封背面的下内盒壳，相应地，它们也由上述枢轴装置使之可开启地或可关闭地连接。
在上述实施例中，轴28是在盒壳3的边缘3a的一端上形成的，肋35则设置在盒壳7的一个与轴28相对的端部区域。按照本发明，也可以在盒壳3内边缘3a的中间区域，在圆筒形或中空的轴25和26之间设置轴28，而在盒壳7边缘7a的对边的相应区域设置肋35。并可以用与上述实施例同样的方式使弹性件30连接在轴28上。
在该实施例中，本发明被图解为应用于笔记本电脑，但本发明并不局限于这一特殊情况。本发明被广泛应用于小型电子装置上，例如可用于电子计算器、笔记本式个人计算机，以及具有可彼此相对开启或关闭的上、下盒壳的各种电子装置。
综上所述，按照现有的实施例，因而也按照本发明，该弹性件连接到第一盒壳的轴上，并被压入轴承座的压配合接受器中，由此使该弹性件产生弹性变形，从而弹性件紧压住该轴，由这种压配合而产生的摩擦力，使第一和第二盒壳能被保持在任何开启或关闭位置。在此情况下，所需的只是使弹性件连接到第一盒壳的轴上，并把它压入轴承座的接受器中。因此，第一盒壳可容易地与第二盒壳装配，与现有技术相比，不致过度压迫组合的弹簧线圈，也不必使用任何特殊的装配机架。此外，使用弹性件来生产整体的枢轴装置是十分便宜的。
权利要求
1.一种枢轴装置，其特征在于，它包括一个第一转动件(1；3、4)；一个第二转动件(2；7、8)；一个枢轴机构(24)设置在第一和第二转动件(1)和(2)的相对边缘(3a、7a)之间，用于可转动地连接第一和第二转动件，以使第一和第二转动件开启或关闭以致叠合，所说的枢轴机构(24)包括一根轴(28)，设置在第一或第二转动件(1、2)中任一件的所说的边缘(3a或7a)；一个大体上类似圆环的弹性件(30)弹性地连接到轴(28)上；以及一个轴承座(32)，设置在第一和第二转动件(1、2)中另一件的边缘(3a或7a)，以把弹性件(30)安装到轴承座(32)上；藉此，当使第一和第二转动件(1、2)围绕轴(28)彼此相对转动时，由于弹性件(30)对轴(28)的弹性摩擦力，使第一和第二转动件(1、2)被保持在任何转动位置。
2.按照权利要求1的一种枢轴装置，其中，第一转动件(1；3)在其上表面具有一个数据显示器(5)，第二转动件(2；7)在其上表面具有一个数据输入单元(9至21)。
3.按照权利要求1的一种枢轴装置，其中，轴承座(32)具有一个与类似圆环的弹性件(30)的外圆表面类似的内圆表面，枢轴装置在其中构成一个防止转动结构(30a、34a、35)，以防止轴承座(32)相对于弹性件(30)在弹性件(30)的外圆表面和轴承座(32)的内圆表面之间转动。
4.一种设置在第一盒壳(1；3、4)和第二盒壳(2；7、8)的相对边缘(3a、7a)之间的枢轴装置，用以连接第一和第二盒壳，使得第一和第二盒壳(1、2)可开启地叠合，其特征在于，该枢轴装置包括一根轴(28)，设置在相对边缘(3a、7a)中的至少一边(3a)；一个大体上类似圆环的弹性件(30)弹性地连接到轴(28)上；以及一个轴承座(32)，设置在相对边缘(3a、7a)中至少另一边(3a)上，以把弹性件(30)安装到轴承座(32)上；藉此，当使第一和第二转动件(1、2)围绕轴(28)彼此相对转动时，由于弹性件(30)对轴(28)的弹性摩擦力，使第一和第二转动件(1、2)被保持在任何转动位置。
5.按照权利要求4的一种枢轴装置，其中，轴承座(32)具有一个与类似圆环的弹性件(30)的外圆表面类似的内圆表面，枢轴装置在其中构成一个防止转动结构(30a、34a、35)，以防止轴承座(32)相对于弹性件(30)在弹性件(30)的外圆表面和轴承座(32)的内圆表面之间转动。
6.一种枢轴装置，其特征在于，它包括一个第一转动件(1；3、4)；一个第二转动件(2；7、8)；以及一个枢轴机构(24)，设置在第一和第二转动件(1；3、4)和(2；7、8)的相对边缘(3a、7a)之间，用于可转动地连接第一和第二转动件，以使第一和第二转动件开启或关闭以致叠合，所说的枢轴机构(24)包括一根轴(28)，设置在第一和第二转动件(1；3、4)、(2；7、8)中任一件的所说的边缘(3a或7a)的中间部分，位于第一和第二转动件(1；2)的端部之间；一个大体上类似圆环的弹性件(30)弹性地连接到轴(28)上；以及一个轴承座(32)设置在第一和第二转动件(1；2)中另一件的边缘(3a或7a)，以把弹性件(30)安装到轴承座(32)上；藉此，当使第一和第二转动件(1；2)围绕轴(28)彼此相对转动时，由于弹性件(30)对轴(28)的弹性摩擦力，使第一和第二转动件(1；2)被保持在任何转动位置。
全文摘要
一种用于各种电子装置和开启/关闭装置的枢轴装置，该枢轴装置包括一个第一转动件，一个第二转动件和一个设置在第一和第二转动件的相对边缘之间的枢轴机构，该枢轴机构用于可转动地连接第一和第二转动件。一个大体上类似圆环的弹性件弹性地连接到轴上，该轴设置在第一和第二转动件中任一件的边缘。一个轴承座设置在第一和第二转动件中另一件的边缘，以把弹性件安装在轴承座上。
文档编号H05K7/16GK1142170SQ9610921
公开日1997年2月5日 申请日期1996年7月26日 优先权日1995年7月27日
发明者相京宏明 申请人:卡西欧计算机公司