双轴铰链结构

摘要

本发明公开一种双轴铰链结构，其包括第一旋转组件、第二旋转组件以及固定件，第二旋转组件包括相枢接的枢转件和连接件，第一、第二旋转组件使双轴铰链结构提供两个方向的转动，第一旋转组件包括旋转支架、随动件、弹性件及锁紧件，该连接件设于旋转支架上，旋转支架可相对于固定件转动，随动件可相对于固定件沿旋转轴方向移动，旋转支架和随动件其中之一具有凸峰，另一个具有与该凸峰相配合的凹谷，且该凸峰或凹谷一体成型于该旋转支架上，弹性件将随动件推向旋转支架，旋转支架还具有穿设随动件、弹性件及固定件的旋转轴部，且该旋转轴部一体成型于该旋转支架上，锁紧件与该旋转轴部螺接。该双轴铰链结构可调节旋转支架相对于固定件旋转所需的作用力。

权利要求

1.一种双轴铰链结构，包括第一旋转组件、第二旋转组件以及固定件，该第二旋转组件包括相枢接的枢转件和连接件，该第一、第二旋转组件使双轴铰链结构提供两个方向的转动，其特征在于：该第一旋转组件包括旋转支架、随动件、弹性件及锁紧件；该连接件设于旋转支架上，该旋转支架可相对于固定件转动，该随动件可相对于固定件沿旋转轴方向移动，该旋转支架和随动件其中之一具有凸峰，另一个具有与该凸峰相配合的凹谷，且该凸峰或凹谷一体成型于该旋转支架上，该弹性件将随动件推向旋转支架；该旋转支架还具有穿设随动件、弹性件及固定件的旋转轴部，且该旋转轴部一体成型于该旋转支架上，该锁紧件与该旋转轴部螺接用于调节旋转支架相对于固定件转动所需的作用力。

2.如权利要求1所述的双轴铰链结构，其特征在于：该锁紧件和固定件之间设有减摩部件，该减摩部件采用减摩材料制成。

3.如权利要求1所述的双轴铰链结构，其特征在于：该旋转支架和随动件至少一个由粉末冶金材料压铸成型。

4.如权利要求1所述的双轴铰链结构，其特征在于：该固定件还具有止挡部，该旋转支架还具有限位部，该限位部具有第一限位壁和第二限位壁，该第一限位壁和第二限位壁之间的夹角为90度，旋转支架转动时，该限位部和该止挡部相抵挡用于限制该旋转支架相对于该固定件的旋转角度。

5.如权利要求1所述的双轴铰链结构，其特征在于：该固定件由铝合金或镁合金材料通过压铸方式成型。

6.如权利要求1所述的双轴铰链结构，其特征在于：该旋转支架和该随动件分别包括一个第一凸轮面和一个第二凸轮面，该第一凸轮面的凸峰与第二凸轮面的凹谷相配合。

7.如权利要求6所述的双轴铰链结构，其特征在于：该第一、第二凸轮面分别具有四个凸峰和四个凹谷，该相邻的两个凸峰或凹谷之间的夹角为90度。

8.如权利要求1所述的双轴铰链结构，其特征在于：该弹性件为弹片、波形弹片、碟形弹片或板簧。

9.如权利要求1所述的双轴铰链结构，其特征在于：该连接件包括第一轴部和第二轴部，该第一轴部与旋转支架固定连接，该第二轴部与枢转件枢接。

10.如权利要求9所述的双轴铰链结构，其特征在于：该连接件的第一轴部的截面为非圆变形面，该旋转支架具有与该第一轴部相配的变形孔。

说明书

双轴铰链结构

技术领域

[0001] 本发明是关于一种双轴铰链结构，尤其是关于一种适用于笔记本电脑等电子装置的双轴铰链结构。

背景技术

[0002] 目前，市场上所售的笔记本电脑等具有液晶屏幕的电子产品，通常利用双轴铰链结构使液晶屏幕可开合与旋转，从而便于使用者将液晶屏幕上的内容向不同角度的观看者展示，增加了电子产品的操作性与使用的便利性。

[0003] 一种现有的双轴铰链装置，其包括主体、第一旋转组件以及第二旋转组件，第一旋转组件与主体部枢接，第二旋转组件包括连接柱、固定件、旋转板以及弹性件，其中，固定件与主体、旋转板与连接柱可一起旋转，连接柱插设于主体中并可相对主体旋转，弹性件将旋转板推向固定件，固定件和旋转板的其中之一具有突出部分，另一个具有可由突出部分嵌入的槽。使用时，对主体施加一个足够大的作用力，使固定件与主体一起旋转，则突出部分从与之对应的槽中滑脱，此时施加较小的力就能使主体以连接柱为中心旋转，在突出部分与对应的槽相脱离的状态下，如果停止施加扭力，则由于弹性件的弹力作用使固定件的突出部与旋转板紧密结合使主体停留在当前位置。

[0004] 然而，将上述双轴铰链结构应用于不同类型的笔记本电脑时，由于各类笔记本电脑其显示屏尺寸或重量不同，为使其转动更方便、更稳定，其对使显示屏转动所需作用力的要求也各不相同，而上述双轴铰链结构使固定件的突出部分从与之对应的旋转板的槽中滑脱，即实现转动时所需的作用力不能进行调整，难以满足产品多样化的要求。

发明内容

[0005] 鉴于以上内容，有必要提供一种能调整旋转所需作用力的双轴铰链结构。

[0006] 一种双轴铰链结构，包括第一旋转组件、第二旋转组件以及固定件，该第二旋转组件包括相枢接的枢转件和连接件，第一、第二旋转组件使双轴铰链结构提供两个方向的转动。第一旋转组件包括旋转支架、随动件、弹性件及锁紧件。连接件设于旋转支架上，旋转支架可相对于固定件转动，随动件可相对于固定件沿旋转轴方向移动，旋转支架和随动件其中之一具有凸峰，另一个具有与该凸峰相配合的凹谷，且该凸峰或凹谷一体成型于该旋转支架上，弹性件将随动件推向旋转支架；旋转支架还具有穿设随动件、弹性件及固定件的旋转轴部，且该旋转轴部一体成型于该旋转支架上，锁紧件与旋转轴部螺接用于调节旋转支架相对于固定件转动所需的作用力。

[0007] 上述双轴铰链结构其锁紧件与旋转支架的旋转轴部相螺合，弹性件将随动件推向该旋转支架使其与旋转支架相配合，调整锁紧件可改变旋转支架及随动件相对于固定件的位置，从而改变弹性件的压缩量，进而旋转支架或随动件的凸峰和与之相配的凹谷相嵌时的结合力也随之变化，旋转支架相对于固定件旋转所需的作用力也相应改变。

附图说明

[0008] 图1是应用本发明双轴铰链结构的笔记本电脑显示屏转动状态示意图。

[0009] 图2是本发明较佳实施例双轴铰链结构的立体组装图。

[0010] 图3是本发明较佳实施例双轴铰链结构的立体分解图。

[0011] 图4是本发明较佳实施例双轴铰链结构另一方向的立体分解图。

[0012] 图5是应用本发明较佳实施例的笔记本电脑显示屏不发生转动时双轴铰链结构所处的状态示意图。

[0013] 图6是应用本发明较佳实施例的笔记本电脑显示屏顺时针转动45度时双轴铰链结构所处的状态示意图。

具体实施方式

[0014] 下面将结合附图及实施例对本发明的双轴铰链结构作进一步的详细说明。

[0015] 在本实施例中，以应用于笔记本电脑的双轴铰链结构为例加以说明。

[0016] 请参见图1，所示为配置有本发明较佳实施例的双轴铰链结构100的笔记本电脑200，其包括本体201和显示屏203，双轴铰链结构100设置于本体201和显示屏203之间，使显示屏203可相对于本体201绕A方向开合及绕B方向旋转。

[0017] 请同时参见图2，该双轴铰链结构100包括固定件10、第一旋转组件20、第二旋转组件30，固定件10与笔记本电脑200的本体201固定连接，第二旋转组件30与笔记本电脑200的显示屏203固定连接。第一旋转组件20绕A方向可转动地与固定件10连接，第二旋转组件30绕B方向可转动地与第一旋转组件20连接。

[0018] 请同时参阅图3及图4，所示分别为本发明较佳实施例的双轴铰链结构100的立体分解图。

[0019] 固定件10大致为套筒形，其中心轴线与B方向平行，其包括主体部11和连接块13。主体部11中部设有非圆变形孔112，其还具有一底壁114，底壁114中心开设有与非圆变形孔112相贯通的通孔116。连接块13大致为L型块状，成型于主体部11的外圆周面上，并开设有横向和纵向的连接孔132，用于与笔记本200的本体201相连接，其顶面设有一个凸块状的止挡部134。

[0020] 固定件10可由镁合金或铝合金材料通过压铸方法成型，从而具有较轻的质量，并易于成型为较复杂的整体形状。

[0021] 可以理解，固定件10的主体部11和连接块13可分别成型，然后通过机械连接方式，比如焊接、螺纹连接等方式固定连接。

[0022] 第一旋转组件20包括旋转支架21、随动件23、弹性件25、减摩部件27以及锁紧件29。

[0023] 旋转支架21包括盖板211、凸出部213、凸轮部215以及旋转轴部217。

[0024] 盖板211为圆盘形，其周缘的一部分略微向外延伸形成凸耳状的限位部2113。限位部2113具有第一限位壁2115和第二限位壁2116，第一限位壁2115与第二限位壁2116之间的夹角为90度。

[0025] 凸出部213为设于盖板211顶部并沿与A方向延伸的条状凸起，其中部开设有贯穿其两相对侧面的非圆变形通孔2131。

[0026] 凸轮部215为设于盖板211底部并与盖板211同轴的圆柱体，其直径稍小于盘体211的直径。凸轮部215底面为具有凸峰2151的第一凸轮面2150，凸峰2151为对称结构，两侧为外宽内窄的扇形状，且两侧面具有一定的斜度。凸峰2151数量为四个，相邻两个凸峰2151的对称面之间的夹角为90度，其中两个相邻凸峰2151的位置分别与限位部2113的第一限位壁2115和第二限位壁2116相对应。

[0027] 旋转轴部217为向固定件10方向延伸的圆柱体，其与凸轮部215同轴，底部为设有外螺纹的螺纹部2172。

[0028] 随动件23上设有凹谷233，从而形成第二凸轮面230，第二凸轮面230的凹谷233与旋转支架21的第一凸轮面2150的凸峰2151相配，可相互嵌合。随动件23上还设有连接柱235，连接柱235截面形状与固定件10主体部11的非圆变形孔112相配，从而防止随动件23相对于固定件10转动。随动件23中部开设贯穿上下两端面的通孔237以供旋转支架21的旋转轴部217穿设。

[0029] 旋转支架21及随动件23这两个较易磨损的零部件中至少一个由粉末冶金材料经精密压铸成型，其具有耐磨、精度高、噪音小、强度高等优点，同时可节约金属材料降低生产成本。

[0030] 弹性件25包括两个弹片，其形状与固定件10的主体部11的非圆变形孔112相配，从而与固定件10不可转动地连接，弹性件25中间设有穿孔251，以供旋转支架21的旋转轴217穿设。弹性件25受压时产生一个弹力。

[0031] 可以理解，弹性件25也可以为波形弹片、碟形弹片或者板簧等，其数量也可以为一个，也可以3个或者更多。

[0032] 减摩部件27大致为圆环形，其外圆周面直径与固定件10的主体部11外圆周面直径相等，其中部开设有通孔271以供旋转轴217穿设，其底部具有凹部272。减摩部件27采用减摩材料制成，优选采用聚甲醛(Polyoxy-methylene，俗称塑钢)制成。锁紧件29开设有螺纹孔(图未标)，其与旋转轴217底端的螺纹部2172配合后容纳于凹部272中。

[0033] 第二旋转组件30包括连接件31以及与连接件31枢接的枢转件32。连接件31设置于旋转支架21上，其具有第一轴部311和第二轴部312，第一轴部311具有与旋转支架21凸出部213的非圆变形孔2131相配的截面，第二轴部312为圆柱体。枢转件32具有包卷部321和连接部322，包卷部321套设于连接件31第二轴部312上，包卷部321与第二轴部312之间设有摩擦片(图未示)，从而包卷部321相对第二轴部312转动时依靠与摩擦片之间的摩擦力停留在任意位置。连接部322上设有若干连接孔3221，用于与笔记本电脑
200的显示屏203相连接。

[0034] 可以理解，连接件31也可以与旋转支架21一体成型，并通过圆柱形轴部或圆孔部与枢转件32枢接。

[0035] 装配该铰链结构100时，首先将弹性件25、随动件23依次放置于固定件10内并与其主体部11的内孔112相配合，使弹性件25、随动件23相对于固定件10不可转动；然后将旋转支架21的凸轮部215和旋转轴部217插设于固定件10中，其旋转轴部217依次穿过随动件23上的通孔237、弹性件25上的通孔251、固定件10上的非圆变形孔112和通孔116以及减摩件27上的穿孔271，使得旋转支架21的第一凸轮面2150与随动件23的第二凸轮面230相配合，再将锁紧件29与旋转轴部217的螺纹部2172相锁合，使弹性件25受压，从而弹性件25两端分别与随动件23及固定件10相抵持，并对随动件23施加一推力，锁紧件29拧紧之后容纳于减摩件27的凹部272中。然后，将连接件31第一轴部311插设于旋转支架21上的非圆变形通孔2131内，从而连接件31相对于旋转支架21不可转动，再将枢转件32套设于连接件31的第二轴部312上，枢转件32可绕第二轴部312的轴线转动。

[0036] 以下详细介绍本实施例双轴铰链结构100的功能及使用方法。

[0037] 使用时，双轴铰链结构100的固定件10与笔记本电脑200的本体201固定连接，第二旋转组件30与笔记本电脑200的显示屏203固定连接，使用者通过在显示屏203的顶部或侧部施加作用力进行扳动，则显示屏203可相对本体203绕A方向或B方向转动，从而实现开合和旋转。

[0038] 请同时参见图5及图6，图5所示为显示屏203相对于本体201闭合而不发生转动时，铰链结构100所处的状态示意图，并将此状态下显示屏203的转动角度设为0度；图6所示为显示屏203相对于本体203打开且顺时针转动45度时，铰链结构100所处的状态示意图。

[0039] 当旋转支架21的凸峰2151与随动件23的凹谷233相互嵌合时，弹性件25处于预设弹力的状态，当操作者于显示屏203的侧边施加一个垂直于显示屏203主平面的足够大的作用力时，则凸峰2151从凹谷233中滑脱，同时，随动件23向固定件10的底壁114方向移动，弹性件25受压而对随动件23底部施加一个弹力，使凸峰2151下表面与第二凸轮面230的上表面相互抵持。在此状态下，当操作者撤除施加的作用力时，则显示屏203可依靠静摩擦力而停留在当前位置上。需对显示屏203的角度再进行调整时，仅需施加一较小的外力克服凸峰2151与第二凸轮面230之间的摩擦力即可使旋转支架21相对固定件10转动，从而使显示屏203相对于本体201绕B方向转动。本实施例中，旋转支架21与随动件
23这两个较易磨损的零部件由粉末冶金材料经精密压铸成型，具有较高的强度和耐磨性，第一凸轮面2150与第二凸轮面230相对转动时不易产生磨损，且转动平稳、产生的噪声小，从而双轴铰链结构100具有较高的稳定性和较长的使用寿命。

[0040] 当显示屏203绕B方向顺时针转动90度时，旋转支架21上的限位部2113的第一限位壁2115与止挡部134相抵挡，当显示屏203绕B方向逆时针转动180度时，限位部2113的第二限位壁2116与止挡部134相抵挡，将显示屏203相对本体201顺时针方向和逆时针方向的转动角度分别限制在90度和180度范围内。在顺时针及逆时针两个方向上对显示屏203的转动角度进行限制可以防止用户因随意转动显示屏203而对双轴铰链结构100造成损伤。由于相邻两个凸峰2151的对称面之间的夹角为90度，当旋转支架21第一凸轮面2150从随动件23的第二凸轮面230的凹谷233滑脱后，旋转支架21每转动90度，则凸峰
2151与凹谷233又重新相互嵌入，使旋转支架21处于一个稳定的状态。

[0041] 调整显示屏203相对本体201的开合角度时，只需在显示屏203顶部施加一垂直于显示屏203主平面的作用力，当其足以克服包卷部321与第二轴部312之间的摩擦力时，显示屏203可绕A方向转动，撤销外力后，显示屏203可停留在任意位置上。

[0042] 固定件10底壁114和锁紧件29之间设有由聚甲醛制成的减摩部件27，转动过程中，锁紧件29未与固定件10底面直接接触，由于聚甲醛为一种摩擦系数较低的耐磨材料，其具有良好的刚性及减摩的作用，从而减摩部件27与固定件10底面及锁紧件29顶面之间的摩擦力均较小，旋转支架21及锁紧件29易于转动。

[0043] 本发明实施例双轴铰链结构100应用于配置不同尺寸或不同重量显示屏203的产品之前，通过调节锁紧件29预先调整旋转支架21相对于固定件10绕B方向转动所需的作用力，从而满足不同产品对转动显示屏203所需作用力的要求。调节时，旋转锁紧件29，则旋转支架21在固定件10的主体部11内上下移动，而旋转支架21与随动件23相抵持从而带动随动件23放松或压紧抵持于其下端的弹性件25，弹性件25的弹力使随动件23与旋转支架21相结合，当弹性件25的变形量和弹力变化时，使凸峰2151能够从凹谷233中脱出所需的外部作用力相应变化，从而达到调整所需作用力的要求。在调整好之后，可采用焊接、粘结剂粘结或加装止动销等方法将锁紧件29与旋转轴部217固定，防止旋转支架21转动而带动锁紧件29转动使锁紧件29松动或滑脱。

[0044] 可以理解，根据实际情况，第一凸轮面2150与第二凸轮面230上凸峰2151与凹谷233的数量可有所不同，从而在转动过程中，凸峰2151与凹谷233相互嵌入的位置也相应不同，凸峰2151与凹谷233的形状也可以变化，比如凸峰2151可以为圆柱形，与之相配的凹谷233为盲孔。另外，旋转支架21上的限位部2113的形状可以变化，其第一限位壁2115与第二限位壁2116之间的夹角也可设置为其他角度，则第一组件相对于第二组件可顺时针、逆时针转动的角度不同。

[0045] 另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。