專利名稱：旋轉鉸鏈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及旋轉鉸鏈，該旋轉鉸鏈尤其應用于手機、數(shù)碼相機、筆記本電腦等產(chǎn)品中使兩個部件之間圍繞兩條垂直軸線作相對轉動。
背景技術：
鉸鏈是手機、數(shù)碼相機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品中必不可少的連接件。目前市場上的鉸鏈大致可分為單向鉸鏈、自由停鉸鏈、旋轉鉸鏈、自動鉸鏈四種類型。其中前兩種鉸鏈能實現(xiàn)一個方向的轉動，結構簡單，價格便宜，廣泛的應用于手機中。后兩種鉸鏈結構相對前兩種鉸復雜些，也是現(xiàn)階段發(fā)展的方向。自動鉸鏈由于結構較復雜，成本也較高，目前市場上僅三星出了一款。旋轉鉸鏈能實現(xiàn)一個方向的轉動和另一個方向的旋轉，即可以圍繞兩條垂直軸線作相對轉動，從而以其自身的特點在市場上占有獨特的地位。
在手機、數(shù)碼相機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品飛速發(fā)展和更新階段，旋轉的翻蓋手機及翻轉LCD的數(shù)碼相機、攝像機等需要一個部件來實現(xiàn)翻轉動作，滿足鏡頭或LCD的不同角度的拍攝及觀察。這時旋轉鉸鏈便成了擔任該功能的重要角色，其性能指數(shù)直接關系到使用的方便性和整機的耐久性。
實用新型內容本實用新型提供了一種新型的旋轉鉸鏈，其結構更加合理且使用壽命更長。
本實用新型的旋轉鉸鏈包括第一旋轉部件和第二旋轉部件，第一旋轉部件包括第一軸以及依次套裝在該第一軸上的第一彈簧、旋轉臂、第一凸輪、第二凸輪和旋轉座，其中所述第一凸輪和第二凸輪至少在相互接觸的曲面上包括耐磨層。
優(yōu)選地，所述第一旋轉部件還包括卡簧和限位墊片，卡簧安裝在第一軸末端的環(huán)槽內，限位墊片的異形孔與第一軸末端的位于環(huán)槽下部的扁位配合，該限位墊片壓靠在第一彈簧上。
采用上述技術方案得到的旋轉鉸鏈結構合理可靠，且使用壽命長。


圖1A至圖1C本實用新型一種旋轉鉸鏈的結構圖；圖2是本實用新型另一種旋轉鉸鏈的分解立體圖；圖3是本實用新型的旋轉鉸鏈的主視圖；圖4是圖3中所示旋轉鉸鏈的左視圖；圖5是圖3中所示旋轉鉸鏈的右視圖；圖6是圖3中所示旋轉鉸鏈的俯視圖。
圖7本實用新型旋轉鉸鏈整體的分解圖。
圖8本實用新型旋轉鉸鏈整體的裝配圖。
附圖標記說明10第一旋轉部件11第一軸12第一彈簧13旋轉臂14第一凸輪15第二凸輪16旋轉座17第一凸緣18限位墊片19卡簧20突出部分21凹槽
22臺肩30第二旋轉部件31第二軸32第二彈簧33第三凸輪34第四凸輪35套筒37第二凸緣具體實施方式
下面參照附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。
參照圖2至圖8，根據(jù)本實用新型的一種實施方式，旋轉鉸鏈包括第一旋轉部件10和第二旋轉部件30，第一旋轉部件10包括第一軸11以及依次套裝在該第一軸11上的第一彈簧12、旋轉臂13、第一凸輪14、第二凸輪15和旋轉座16，其中所述第一凸輪14和第二凸輪15至少在相互接觸的曲面上包括耐磨層，該耐磨層的HRC硬度優(yōu)選為55-63。
優(yōu)選地，所述耐磨層材料為不銹鋼，更優(yōu)選的為不銹鋼SUS304。所述耐磨層優(yōu)選通過塑膠鑲注法鑲注到塑膠件上。塑膠鑲注就是在注塑時把其他物質固定在模具內和塑膠一起注塑成一個整體。另外，根據(jù)需要所述塑膠件相互接觸的曲面的相對的表面或者整個塑膠件的外表面包括一層耐磨層。
其中，第一旋轉部件10包括第一軸11以及依次套裝在該第一軸11上的第一彈簧12，旋轉臂13，第一凸輪14，第二凸輪15和旋轉座16。第一軸11的一端具有第一凸緣17，第一彈簧12的一端抵靠在第一凸緣17上，另一端抵靠在旋轉臂13內，用于將旋轉臂13向下壓。第一凸輪14安裝到旋轉臂13上，第二凸輪15安裝到旋轉座16上，第一凸輪14與第二凸輪15之間通過曲面吻合。在旋轉鉸鏈轉動時，圍繞第一軸11，旋轉臂13與旋轉座16之間可以實現(xiàn)270°的相對轉動。
第二旋轉部件30包括第二軸31以及依次套裝在第二軸31上的第三凸輪33，第四凸輪34，第二彈簧32和套筒35。第二軸31的一端具有第二凸緣27，套筒35抵靠在該第一凸緣27上。第二彈簧32容納于套筒35內且一端抵靠在套筒35的一端。第四凸輪34也容納于套筒35內且抵靠在第二彈簧32的另一端。第三凸輪33與第四凸輪34之間通過曲面吻合。在旋轉鉸鏈轉動時，第二旋轉部件30通過將第三凸輪33插接到第一旋轉部件10上的旋轉座16的一端而與第一旋轉部件10連接，使得旋轉座16與套筒35之間能夠圍繞第二軸31實現(xiàn)180°的相對轉動。
下面對這種旋轉鉸鏈的具體應用作詳細說明，其中以裝在手機上為例。
使用時，將第一旋轉部件10的旋轉座16和第二旋轉部件30裝在手機的機身上，將第一旋轉部件10的第二凸輪15裝入旋轉座16與之對應的孔內，將第一旋轉部件10的旋轉臂3安裝到手機的翻蓋上或者與手機的翻蓋連接成一體，這樣整個旋轉鉸鏈就裝在手機上了。轉動過程中，手機的翻蓋既可繞第二軸31的軸線轉動180°，也可以繞第一軸11的軸線轉動270°。
具體地說，當手機翻蓋繞第二軸31的軸線轉動時是第二旋轉部件30起作用，通過第二旋轉部件30使手機翻蓋打開和閉合。轉動中，第二旋轉部件30的套筒35與手機機身固定不動，第四凸輪34在套筒35中沿第二軸31的軸線滑動，第一旋轉部件10和第二旋轉部件30的第三凸輪33固定且隨著翻蓋一起轉動，使得第三凸輪33與第四凸輪34之間通過吻合曲面產(chǎn)生一轉矩驅使凸輪34在第二軸軸31上轉動和滑動并壓縮第二彈簧32。翻蓋打開時壓縮第二彈簧32，關閉時在第二彈簧32的彈力下使第三凸輪33回到初始位置。同理，翻蓋在繞第一軸11的軸線旋轉時第一旋轉部件10起作用，運動原理和第一旋轉部件20的運動原理一樣。翻蓋在打開和關閉的過程中關鍵的零件是第一凸輪14和第二凸輪15，即通過第一凸輪14和第二凸輪15的吻合的曲面作相對轉動，使翻蓋打開和關閉。
優(yōu)選地，所述第一旋轉部件10還包括卡簧19和限位墊片18，卡簧19安裝在第一軸11末端的環(huán)槽內，限位墊片18的異形孔與第一軸11末端的位于環(huán)槽下部的扁位配合，該限位墊片18壓靠在第一彈簧12上。
第一軸11與旋轉座16可通過凸臺與孔的配合裝配在一起，凸臺與孔的形狀可以是各種形狀，例如三角形、橢圓形、截頭橢圓形、方形或其他不規(guī)則形狀，但優(yōu)選采用方形。在旋轉鉸鏈轉動時，第一軸11與旋轉座16之間不發(fā)生相對轉動。
第一凸輪14和第二凸輪15與旋轉臂13和旋轉座16也可通過各種形狀的凸臺與孔的配合裝配在一起，但優(yōu)選采用矩形凸臺與矩形孔的配合裝配在一起。第一凸輪14與第二凸輪15之間通過吻合曲面配合在一起。在旋轉鉸鏈轉動時，第一凸輪14與旋轉臂13之間不發(fā)生相對轉動，第二凸輪15與旋轉座16之間也不發(fā)生相對轉動，僅僅在第一凸輪14與第二凸輪15的吻合曲面之間發(fā)生相對轉動。
旋轉臂13和第一凸輪14可旋轉地套在第一軸11上，在旋轉鉸鏈轉動時與第一軸11之間發(fā)生相對轉動。
在旋轉臂13的上部形成有凹槽21，套在第一軸11上的第一彈簧12設置在該凹槽21內，對旋轉臂13施加向下的壓力。第一彈簧12的上端由限位墊片18封蓋，該限位墊片18通過異形孔與第一軸11末端的扁位相配合。在旋轉鉸鏈轉動時，限位墊片18與第一軸11之間不發(fā)生相對轉動。在限位墊片18的上面設置由卡簧19，該卡簧19設置在第一軸11末端的所述扁位上部的環(huán)槽內。由此，第一彈簧12在限位墊片18與旋轉臂13之間被壓縮。
根據(jù)本實用新型的再一種實施方式，從圖3和圖8中可以看出，為了將旋轉鉸鏈的轉動范圍限制在0°～180°之間，限位墊片18將第一彈簧12壓縮到旋轉臂13的凹槽21內，并且限位墊片18也位于該凹槽21的上端。限位墊片18的一側具有一個突出部分20，凹槽21內則具有相對的一對臺肩22。因此，在旋轉臂13與第一軸11相對轉動時，旋轉臂13的轉動范圍被限制在0°～180°之間，因為若超過此范圍則突出部分20將被臺肩22所阻擋。
第一凸輪14與第二凸輪15之間相互吻合的曲面可以使用現(xiàn)有的曲面設計。在一種實施方式中，該曲面為平滑過渡的曲面。在另一種實施方式中，該曲面的結構是前后對稱且左右對稱。
下面，對這種旋轉鉸鏈的工作原理進行說明。
轉動過程中，旋轉臂13與第一凸輪14一起圍繞第一軸11轉動。第二凸輪15與旋轉座16卡合在一起并且旋轉座16與第一軸11卡合在一起，所以第二凸輪15與旋轉座16固定不動。因此，相對轉動發(fā)生在第一凸輪14的曲面與第二凸輪15的曲面之間。當?shù)谝煌馆?4與第二凸輪15之間發(fā)生轉動時，由于曲面的作用，使得第一彈簧12被壓縮。因此，在轉動過程中，第一彈簧12的壓力使得曲面之間存在一定的摩擦阻力，使轉動具有一定的手感。
在此，由于第一凸輪14和第二凸輪15是通過塑膠鑲注的加工方法制造而成，而不是采用傳統(tǒng)的粉末冶金的方法制造而成，并且塑膠上鑲注耐磨層以構成吻合曲面，其中耐磨層的HRC硬度在55-63之間，優(yōu)選為不銹鋼SUS304，因此該曲面耐磨性能優(yōu)異，轉動順暢且手感較好。
另外，為了將旋轉鉸鏈的轉動范圍限制在0°-180°內，限位墊片18將第一彈簧12壓縮到旋轉臂13的凹槽21內，并且限位墊片18本身也位于該凹槽21內，通過限位墊片18一側的突出部分20以及凹槽21內的一對臺肩22，當旋轉臂13與第一凸輪14一起轉過180°之后，限位墊片18上的突出部分20將接觸凹槽21內的臺肩22，從而阻止旋轉臂13和第一凸輪14繼續(xù)旋轉。同理，通過突出部分20和臺肩22的作用，旋轉臂13和第一凸輪14也無法反轉。也就是說，旋轉臂13和第一凸輪14的轉動范圍被限制在0°～180°內。
本實用新型所提供的旋轉鉸鏈，采用塑膠鑲注的加工方法制造，使第一凸輪和第二凸輪在轉動過程中摩擦減小，磨損減小，轉動順暢，手感較好，使用壽命顯著提高。該設計結構合理并且簡單，在實現(xiàn)同等功能同時考慮了加工工藝，大大降低了成本。
權利要求1.一種旋轉鉸鏈，其特征在于，該旋轉鉸鏈包括第一旋轉部件(10)和第二旋轉部件(30)，第一旋轉部件(10)包括第一軸(11)以及依次套裝在該第一軸(11)上的第一彈簧(12)、旋轉臂(13)、第一凸輪(14)、第二凸輪(15)和旋轉座(16)，所述第一凸輪(14)和第二凸輪(15)至少在相互接觸的曲面上具有耐磨層。
2.如權利要求1所述的旋轉鉸鏈，其中，在所述第一凸輪(14)和第二凸輪(15)相互接觸的曲面的相對的表面或者整個外表面上包括耐磨層。
3.如權利要求1或2所述的旋轉鉸鏈，其中，所述耐磨層的HRC硬度在55-63之間。
4.如權利要求1所述的旋轉鉸鏈，其中，所述第一軸(11)與旋轉座(16)通過方形凸臺與方形孔的配合裝配在一起。
5.如權利要求1所述的旋轉鉸鏈，其中，所述第一凸輪(14)與旋轉臂(13)之間以及第二凸輪(15)與旋轉座(16)之間分別通過矩形凸臺與矩形孔的配合裝配在一起。
6.如權利要求1所述的旋轉鉸鏈，其中，第一凸輪(14)與第二凸輪(15)相互接觸的曲面為平滑過渡的曲面。
7.如權利要求1所述的旋轉鉸鏈，其中，第一凸輪(14)與第二凸輪(15)相互接觸的曲面為前后對稱且左右對稱的曲面。
8.如權利要求1所述的旋轉鉸鏈，其中，所述第一旋轉部件(10)還包括卡簧(19)和限位墊片(18)，卡簧(19)安裝在第一軸(11)末端的環(huán)槽內，限位墊片(18)的異形孔與第一軸(11)末端的位于環(huán)槽下部的扁位配合，該限位墊片(18)壓靠在第一彈簧(12)上。
9.如權利要求8所述的旋轉鉸鏈，其中，第一彈簧(12)以及壓靠在第一彈簧(12)上的限位墊片(18)位于所述旋轉臂(13)上部形成的凹槽(21)內。
10.如權利要求9所述的旋轉鉸鏈，其中，限位墊片(18)的一側具有一個突出部分(30)，凹槽(21)內則具有相對的一對臺肩(22)，所述突出部分(20)與所述臺肩(22)配合。
專利摘要本實用新型提供一種旋轉鉸鏈，包括第一旋轉部件(10)和第二旋轉部件(30)，第一旋轉部件(10)包括第一軸(11)以及依次套裝在該第一軸(11)上的第一彈簧(12)、旋轉臂(13)、第一凸輪(14)、第二凸輪(15)和旋轉座(16)，所述第一凸輪(14)和第二凸輪(15)至少在相互接觸的曲面上包括耐磨層。采用上述旋轉鉸鏈，其結構簡單，制造成本低，并且使用壽命長。
文檔編號E05D11/00GK2800712SQ20052010908
公開日2006年7月26日 申請日期2005年6月13日 優(yōu)先權日2005年6月13日
發(fā)明者王小東, 陽毅 申請人:比亞迪股份有限公司