專利名稱：鉸鏈結構的制作方法
技術領域：
鉸鏈結構
技術領域：
本實用新型涉及一種鉸鏈結構，尤其是一種翻轉輕木>且能夠在翻轉過程中隨意定 位的鉸鏈結構。
背景技術：
目前，很多櫥拒、箱子甚至是車門等都是向上開起的門板，但是，門板往往較重， 開啟時很費力，而在關閉時又由于門板的自重經常會發(fā)生門板直接撞擊下來的現象， 如果不小心則會壓到門板下的使用者，存在安全隱患。再者，門板開啟后不能任意定 位，操作不夠人性化，而為了能夠定位，大多也是采用外帶氣動或彈黃撐桿之類的工 具作為動力源，這些外帶結構體積大，力臂長，安裝無法隱藏，而且占用使用空間。
在專利號為200520069044.6，名稱為"具有定位功能的合頁"的中國專利文獻中，提 供了一種打開后具自動定位功能的合頁，它包括有轉軸裝置和左、右合頁片，兩合頁 片通過轉軸裝置相互鉸接，所述的轉軸裝置包括與左合頁片周向固定連接的定軸和與 右合頁片周向固定連接的轉軸，定軸和轉軸之間設有彈性轉動檔位卡位結構；其中轉 軸和定軸的相對貼鄰端面上設有相互配合的定位凹槽和定位凸肩。當定位凸肩落到定 位凹槽范圍內時會自動滑到凹槽的底部，從而實現自動定位。但是在本結構中，其定 位不具有隨意性，最終只能固定在定位凹槽所限制的定位位置。另外在專利號為 200420102006.1，名稱為"鉸鏈結構"的中國專利文獻中，也披露了一種鉸鏈結構， 該鉸鏈結構由帶止轉結構殼體、固定凸輪件、軸、滑動件、彈簧及止擋體構成，其特 點是該鉸鏈結構運作穩(wěn)定，動作過程中各部件之間的磨損較小使用壽命較長，但是它 和前述的自動定位合頁一樣，定位不具有隨意性，只有在固定凸輪件的凸起進入滑動 件的凹谷后方能定位.
l實用新型內容
本實用新型所類"解決的技術問題是，克服上述現有技術的缺陷，提供利用自主扭 力，使開啟關閉都很輕松且具能夠實現隨意停留的鉸鏈結構。
為實現上迷目的，本實用新型所提出的4支術方案是 一種鉸鏈結構，包括鉸鏈公
件、鉸鏈母件、轉動件、滑動件、彈性件和調節(jié)裝置，所迷鉸鏈公件、鉸鏈母件上分 別設軸向孔，所述滑動件、彈性件和調節(jié)裝置依次軸向連接設在鉸鏈母件的軸向孔內， 其中轉動件的一端設在鉸鏈公件的軸向孔內，另一端設在鉸鏈母件的軸向孔內與滑動
件頂持接觸，其特征在于所述的轉動件與滑動件上分別設相互咬合之咬合面，所述 咬合面為繞轉動件與滑動件中心軸的螺旋面。
在本方案中，首先用調節(jié)裝置調節(jié)彈性件的預緊力至能夠抵消鉸鏈公件上所帶門 板的重力，正常狀態(tài)時轉動件和滑動件分別頂持接觸，翻轉旋轉鉸鏈4Ht帶動轉動件 向上轉動，兩件的頂持面相互脫離，滑動件與轉動件相互進入咬合面咬合，此時彈性 件產生的回彈力在轉動件的螺旋面上彈力分解后產生一 自主扭力抵消此時翻轉起的門 板自重，因此門板在上翻的過程中不需要費力且門板在螺旋面的任意位置都可以定位 停留。
做為一種優(yōu)化方案，本實用新型進一步設置為所迷的螺旋面分成兩段，其中螺 旋面起始段對應的螺旋角小于螺旋面終止段對應的螺旋角，并且兩螺旋面的連接處圓 滑過渡。其中所迷螺旋面起始段的螺旋角范圍為15~25度，所迷終止段的螺旋角范圍 為35 ~ 45度.在門板翻起的起始段(即門板翻起的0-45度，并非螺旋面起始段)，門 板自重帶來的力矩很小，所以需要的自主扭力也較小，因此采用小角度的旋轉角度來 減小產生的扭力。隨著門板往上翻起(45-90度)，門板力矩越來越大，因此采用大角 度的螺旋角，并且兩段的連接處圓滑過渡。
同時，由于彈性件在彈力釋放的后期因彈簧伸長會出現彈力減弱，導致彈力不足， 需要加長彈性件以保持力的恒定(變化很微小)，而此時鉸鏈母件上軸向孔的長度又不 足以容納該加長后的彈性件，所以在鉸鏈母件外增設聯(lián)接件，所述聯(lián)接件一端連接鉸 鏈母件，另一端連接調節(jié)裝置，所述置于鉸鏈母件內的彈性件伸出端置于該^^接件內 腔后與調節(jié)裝置觸接。
進一步的優(yōu)選方案所迷的轉動件為圓柱體，該圓柱體的圃柱面上設花鍵槽與鉸 鏈^iHt軸向孔內的花鍵配適傳動；
所述的滑動件為國柱體，該圃柱體的圓柱面上設花^t槽與鉸鏈母件軸向孔內的花 鍵配適滑動；
所述的彈性件為壓縮彈簧、油壓桿或氣壓桿；
所述的聯(lián)接件為圓柱聯(lián)接管； 所述的調節(jié)裝置為調節(jié)螺栓或調節(jié)旋鈕；
所迷的調節(jié)螺栓或調節(jié)旋鈕外設有裝飾蓋。
本實用新型提供的鉸鏈結構，其螺旋運動面和加長的壓縮彈簧能夠保證鉸鏈/># 連接門板或蓋板后上翻輕松，且能夠在翻轉過程中隨意定位，而兩段不同的螺旋角度 能夠保持整個運動過程的輕松暢順，設計考慮更周全，優(yōu)選的花鍵式傳動和滑動簡單 實用，如果各部件出現磨損等情況也方便更換。本實用新型可廣泛用于家具、門窗之 上，甚至是如筆記本、手機等具上翻式門板或面板的產品之上。


圖1為本實用新型具體實施例的結構爆炸圖2為本實用新型具體實施例的裝配透視圖3為本實用新型具體實施例的立體圖4為本實用新型具體實施例的狀態(tài)示意圖5—8為本實用新型具體實施例零部件之轉動件的結構視圖9一12為本實用新型具體實施例零部件之滑動件的結構視圖13—14為本實用新型具體實施例零部件之鉸鏈母件的結構視圖15為本實用新型具體實施例零部件之裝飾蓋的立體圖16—17為本實用新型具體實施例零部件之調節(jié)螺栓的結構視圖18為本實用新型中關于螺旋角和旋轉分力的力分析圖。
具體實施方式
本實用新型旨在提供一種利用自主扭力，使門板或其他蓋板的開啟關閉銅艮輕松 且能夠實現隨意停留的鉸鏈結構。
以下通過本實用新型的具體實施例及附圖詳細介紹本實用新型的特點和優(yōu)點。 如圖l一4所示，本實用新型提供了一種鉸鏈結構，包括鉸鏈公件l、鉸鏈母件2、 轉動件3、滑動件4、彈性件5和調節(jié)裝置6，所述鉸鏈公件l、鉸鏈母件2上分別設 軸向孔，兩軸向孔同軸，所述滑動件4、彈性件5和調節(jié)裝置6依次軸向連接設在鉸
鏈母件2的軸向孔內；在上述結構中其中轉動件3的一端設在鉸鏈公件1的軸向孔內， 另一端設在鉸鏈母件2的軸向孔內與滑動件4頂持接觸，其中所述的轉動件3與滑 動件4上分別設相互咬合之咬合面，所述咬合面為繞轉動件3和滑動件4兩件中心軸 的螺旋面。本結構適合于彈性件5較短的情況，這樣彈性件5就可以完全處在鉸鏈母 件2的軸向孔內。
如圖5—14所示，更加具體地，本實用新型實施例中所述的轉動件3為實心圃柱 體，所述的滑動件4亦為實心圓柱體，其中滑動件4端面上均布有兩個咬合齒41，咬 合齒41上有螺旋面42,同時轉動件3的端面上開設有和咬合齒41配合的齒槽31，齒 槽31內的螺旋面32則和螺旋面42配適。在本結構中，還可以是咬合齒設在轉動件上， 而與之配適的齒槽設在滑動件上，只要相互能夠達到螺旋面緊密配合完成螺旋進階且 能夠任意駐留的目的即可。轉動件3和滑動件4還可以選擇空心圃柱體，但是考慮到 本結構使用時所述兩圓柱體會承受較大的力，為防止兩圃柱體在大力下變形，所以做 為優(yōu)選，轉動件3和滑動件4均為實心圓柱體。
同時為了方便轉動件3的傳動以及滑動件4的限位，在轉動件3囷柱體的圃柱面 上設花鍵槽33與鉸鏈公件1軸向孔內的花鍵配適傳動；在滑動件4圓柱體的豳柱面上 設花鍵槽43與鉸鏈母件2軸向孔21內的花鍵22配適滑動；轉動件3和滑動件4上的
花鍵槽可以和與之配合的花鍵位置互換，亦能達到傳動或限位的作用。
在本實用新型中，所述的彈性件5可以為壓縮彈簧、油壓桿或氣壓桿，本實施例 優(yōu)選壓縮彈簧做為零部件。所述的調節(jié)裝置6為調節(jié)螺栓，本實施例優(yōu)選特制內六角 調節(jié)螺栓61。
如圖4所示的開啟狀態(tài)和閉合狀態(tài)以及圖18的螺旋角和旋轉分力的力分析圖，在 本結構中，當在門板閉合狀態(tài)時，轉動件3的頂持面34與滑動件4的頂持面44相互 頂持接觸。首先使用內六角扳手對調節(jié)螺栓調節(jié)，調節(jié)至壓縮彈簧的預緊力至能夠抵 消鉸鏈公件1上所帶門板或蓋板的重力，然后旋轉鉸鏈公件1帶動轉動件3向上轉動， 兩件的頂持面相亙脫離，此時彈簧將持續(xù)保持一個相對恒定的推力F,推動滑動件4 與轉動件3咬合，通過螺旋面轉動件3獲得一個向上翻起的旋轉分力F"該旋轉分力 Fi會抵消此時翻轉起的門板或蓋板的自重，因此在上翻的過程中不需要費力且門板在
螺旋面的任意位置都可以定位停留。其中圖18中，平為螺旋角，P為摩擦角，FK為總 合力，F。法向力，^ 、 F2為總合力的分力，如圖的力分解圖可知，推力F在考慮了法 向力、摩擦力等因素后，可以得出當V越大時，轉動件3獲得的能夠抵消重力的旋轉 分力F,越大；反之則越小。
因在門板翻起過程中重力分力是在漸進增大，如果螺旋面保持螺旋角一致，只能 獲得同樣大小的旋轉分力(假設軸向彈黃力不變)。在本實用新型中，由于軸向位移較 大，翻起門板時彈簧會回彈伸長，軸向彈簧力會減小，旋轉分力也會隨之減小。為了 實現門板開啟、關閉輕^"且隨意停留的功能，本實用新型采用了兩種螺旋角度。在門 板開啟0-45度階段(為方便理解，我們定義兩螺旋面咬合之初對應的螺旋面為螺旋面 起始段)，由于門板或蓋板翻轉角度較小，自重產生的分力也較小，因此采用較小的螺 旋角角度(試驗證明在22度時為較佳角度)獲得較小的分力。在開啟到45-90度角階 段時，自重產生的分力也漸漸增大，此時自主扭力也應該增大，因此采用較大的螺旋 角增大分力(試驗證明在44度時為較佳角度)。同時為解決終止段(45-90度角)彈 簧回彈伸長，軸向彈力減小、自主扭力不夠的問題，特增加彈餐長度，因此可有效控 制彈黃回彈伸長時彈力的減小，保持足夠的彈力。兩螺旋角之間釆用圃滑過渡，使產
生的旋轉分力變化更均勻。
本實施例在鉸鏈母件2外還增設了一個聯(lián)接件7，該聯(lián)接件7具體為如圖1 ~ 3所 述的圓柱聯(lián)接管。所述圓柱聯(lián)接管的一端連接鉸鏈母件2，另一端連接調節(jié)螺栓，壓 縮彈簧的一端處在鉸鏈母件2的軸向孔內，另一端伸出置于該圃柱聯(lián)接管的內腔后與 調節(jié)螺栓觸接。同時為了增加裝配后的美感，調節(jié)螺栓外設有裝飾蓋8(如圖15所示)。
在本實用新型中，上述結構中的鉸鏈母件2、轉動件3以及滑動件4由于都是用 在門板或蓋板的兩端。因此鉸鏈母件2分為左件與右件，其結構相似，結構對稱設計 即可，而轉動件3以及滑動件4則分為左旋和右旋兩種設計。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的具體實施方式
，其描述較為具體和詳細， 但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領城的 普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進， 這些都屬于本實用新型的保護范圍.因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利 要求為準。
權利要求1、一種鉸鏈結構，包括鉸鏈公件、鉸鏈母件、轉動件、滑動件、彈性件和調節(jié)裝置，所述鉸鏈公件、鉸鏈母件上分別設軸向孔，所述滑動件、彈性件和調節(jié)裝置依次軸向連接設在鉸鏈母件的軸向孔內，其中轉動件的一端設在鉸鏈公件的軸向孔內，另一端設在鉸鏈母件的軸向孔內與滑動件頂持接觸，其特征在于所述的轉動件與滑動件上分別設相互咬合之咬合面，所述咬合面為繞轉動件與滑動件中心軸的螺旋面。
2、 根據權利要求l所述的鉸鏈結構，其特征在于所述的螺旋面分成兩段，其中 螺旋面起始段對應的螺旋角小于螺旋面終止段對應的螺旋角，并且兩螺旋面的連接處 圃滑過渡。
3、 根據權利要求2所述的鉸鏈結構，其特征在于所述起始段的螺旋角范圍為 15-25度，所述終止段的螺旋角范圍為35~45度。
4、 根據權利要求l所述的鉸鏈結構，其特征在于所述的鉸鏈母件外設聯(lián)接件， 所述聯(lián)接件一端連接鉸鏈母件，另一端連接調節(jié)裝置，所述置于鉸鏈母件內的彈性件 伸出端置于該聯(lián)接件內腔后與調節(jié)裝置觸接。
5、 根據權利要求l所述的鉸鏈結構，其特征在于所述的轉動件為圓柱體，該圓 柱體的圃柱面上設花鍵與鉸鏈公件軸向孔內的花鍵槽配適傳動。
6、 根據權利要求l所述的鉸鏈結構，其特征在于所述的滑動件為圓柱體，該圓 柱體的圃柱面上設花鍵槽與鉸鏈母件軸向孔內的花鍵配適滑動。
7、 根據權利要求1或4所述的鉸鏈結構，其特征在于所述的彈性件為壓縮彈簧、 油壓桿或氣壓桿。
8、 根據權利要求4所述的鉸鏈結構，其特征在于所述聯(lián)接件為圃柱聯(lián)接管。
9、 根據權利要求1或4所述的鉸鏈結構，其特征在于所述的調節(jié)裝置為調節(jié)螺 栓或調節(jié)旋鈕。
10、 根據權利要求9所述的鉸鏈結構，其特征在于所述的調節(jié)螺栓或調節(jié)旋鈕 設有裝飾蓋。
專利摘要一種鉸鏈結構，包括鉸鏈公件、鉸鏈母件、轉動件、滑動件、彈性件和調節(jié)裝置，其特征在于所述的轉動件與滑動件上分別設相互咬合之咬合面，該咬合面為繞轉動件與滑動件中心軸的螺旋面；該螺旋面分為兩段，其中起始段的螺旋角小于終止段，并且連接處圓滑過渡；鉸鏈母件外設聯(lián)接件；轉動件為圓柱體，滑動件亦為圓柱體，兩圓柱體的圓柱面上設花鍵和花鍵槽傳動、滑動；本實用新型其獨特的螺旋面咬合能夠保證鉸鏈公件連接門板或蓋板后，上翻輕松、翻轉平穩(wěn)，且能隨意停留。而變化的螺旋角以適應上翻門板時變化的力矩，保持整個過程的暢順，設計考慮更周全。本實用新型可廣泛用于家具、門窗之上，甚至是如筆記本、手機等具上翻式面板的產品之上。
文檔編號E05D7/00GK201062460SQ200720120689
公開日2008年5月21日 申請日期2007年6月12日 優(yōu)先權日2007年6月12日
發(fā)明者趙盛華, 馬衛(wèi)東 申請人:趙盛華