CN1867748A - 带有阻尼机构的双稳态铰链 - Google Patents

Abstract

一种控制枢轴转动速率的铰链。这种铰链包括第一铰链部分以及可枢轴转动地安装于第一铰链部分的第二铰链部分。第一铰链部分可相对于第二铰链部分在开启和闭合位置之间运动。连接件沿轴线延伸，第一和第二铰链部分可枢轴转动地安装在轴线上的连接件。第一和第二铰链部分其中至少一个与连接件之间形成间隙。阻尼液设置在间隙内，控制第一和第二铰链部分在开启和闭合位置之间的相对运动速率。

Description

带有阻尼机构的双稳态铰链

相关申请

本申请要求享有2003年6月9日提交的美国临时专利申请No.60/477,073以及2003年8月21日提交的美国临时专利申请No.号60/496,827的优先权，各专利的标题都是“带有阻尼机构的双稳态铰链”。

技术领域

本发明涉及一种铰链组件，可将铰接件可转动地连接到设备外壳，具体地，涉及一种位置保持、粘弹性阻尼、自锁定的铰链，用于使铰接件相对设备外壳保持在开启位置或闭合位置。

背景技术

在某些铰链应用场合，要求提供这样的铰链，其应当能够使铰接件保持在开启或闭合位置，并使铰接件在开启和闭合位置之间的运动受到阻尼而以较为缓慢和恒定的速率运动。其中一种应用是在高度竞争的移动通讯设备领域(比如蜂窝和PCS电话，以及汽车的轻质外壳)。移动通讯设备的激烈竞争促使这些设备不断改进，尤其是必须重视式样和美观性以求更加畅销。

在某些设备中，弹簧偏压件通常安装在铰接件和设备外壳之间，在手动克服初始卡紧力或单独的手动锁定件释放后，将铰接件偏压到开启位置。然而，已知的铰链组件由多个零件构成，在现场安装到铰接件和设备外壳上。这种类型的已知铰链在设备外壳和铰接件产生轴向力，而且生产成本很高。虽然这种额外载荷在某些类型的装置设计中由于有足够的尺寸可提供必要的载荷路径而能够容忍，但是在移动通讯设备领域中，其趋势是生产越来越小的电话装置，使用这种类型的铰链组件会导致安装在设备外壳和/或铰接件的铰链过早疲劳而导致固定机构的结构破坏。而且，这些已知的铰链组件往往具有突然的开启动作，开启动作结束时电话的翻转部分有力地撞到后挡块上。

在另一种为解决轴向载荷问题而设计的已知铰链中，提供的预先组装好的铰链可使铰接件保持在开启或闭合位置。这种铰链包括可反作用于轴向弹簧载荷的外壳，使得没有轴向力施加在设备外壳或铰接件上。然而，这种结构体积较大，且不能通过简单的加工步骤安装在设备外壳和铰接件之间。此外，铰接件不能稳固地保持在开启位置，因为这种铰链的闭合和开启力是相同的。在开启状态下，铰链的用以使铰链保持在开启位置的弹簧力小于使铰链处于闭合状态的弹簧力，因此铰接件处于开启位置时容易产生运动或震颤。这会导致铰链以及通过铰链连接的设备外壳和铰接件过早磨损。另外，很多设备中铰接件在闭合和开启位置之间的运动不受控制，使得当运动至开启位置时产生不希望的残余力，同样也会导致铰链的过早磨损和/或破坏。这种类型的铰链也具有前面所提到的大力撞击问题。

本发明提供了一种较为廉价的预组装的自锁定的双位铰链，能够使铰接件保持在相对设备外壳的第一开启位置或第二闭合位置，无轴向载荷施加到铰接件或设备外壳，因而具有较长的使用寿命，且能够使铰接件以较为恒定的速度在开启和闭合位置之间移动。这会使电话的翻盖部分或汽车外壳的动作产生十分优雅和高质量的感觉。本发明的铰链不用工具只须通过手指压力就能够简单和方便地连接到铰接件和设备外壳上，从而可以降低最终产品的装配成本。

发明内容

简要地，根据本发明一个方面的铰链包括第一铰链部分以及第二铰链部分，第一铰链部分连接到铰接件或设备外壳，第二铰链部分连接到铰接件和设备外壳中的另一个。第一铰链部分具有轴线和凸轮随动件，第二铰链部分具有凸轮面。轴向载荷支承连接件延伸穿过第一和第二铰链部分的轴向孔。凸轮随动件在弹簧或类似机构的偏置力作用下压到凸轮面。粘弹性流体设置在第一和第二铰链部分中至少一个的内表面与轴向载荷支承连接件外表面之间的轴向孔内。粘弹性流体使得迫使凸轮随动件紧靠在凸轮面上的弹簧力受到阻尼，以调节偏置力作用下凸轮随动件靠着凸轮面的运动，从而调节铰接件相对设备外壳的开启和/或闭合速度。

根据本发明还有一个方面，铰链适合于将铰接件可绕枢轴转动地连接到设备外壳，可相对于设备外壳保持铰接件处于开启位置或闭合位置，并能以较为恒定的速度在开启和闭合位置之间转动。铰链包括具有轴线和凸轮随动件的第一铰链部分。第一铰链部分可连接到铰接件和设备外壳其中一个。第二铰链部分与第一铰链部分对齐并可绕其轴线转动。第二铰链部分具有凸轮面。第一铰链部分的凸轮随动件与该凸轮面接触。凸轮面具有第一位置和第二位置。第二铰链部分可连接到铰接件和设备外壳中另一个上。弹簧通过轴向弹簧力迫使凸轮随动件紧靠在凸轮面，在弹簧力是反作用力的情况下，轴向载荷支承连接件连接第一和第二铰链部分。粘弹性流体设置在至少一个轴向孔内表面与轴向载荷支承连接件外表面之间的间隙内。粘弹性流体对迫使凸轮随动件紧靠在凸轮面上的弹簧力进行阻尼，从而导致凸轮随动件靠着凸轮面较为缓慢地移动，因此铰链能够大体上以恒定速度缓慢转动。当凸轮随动件处于第一位置时，铰链可使铰接件相对于设备外壳保持在开启位置。扭矩件设置在第一和第二铰链部分之间。扭矩件沿第一铰链部分相对第二铰链部分的第一旋转方向的摩擦扭矩比沿第一铰链部分相对于第二铰链部分的第二旋转方向更高，从而可使铰接件在第一位置保持基本稳定的状态。

根据本发明还有一个方面，铰接件装配到设备外壳的方法包括：准备预先组装好的铰链，包括具有第一外部形状的第一铰链部分，和具有第二外部形状的第二铰链部分；铰接件或设备外壳其中一个形成沿铰链轴线设置的第一孔，第一孔可与第一铰链部分的第一外部形状互补并啮合；在铰接件和设备外壳的另一个形成沿铰链轴线的第二孔，第二孔与第二铰链部分的第二外部形状互补并啮合，第二孔的尺寸足够大允许第一铰链部分通过；铰接件与设备外壳对准，使第一和第二孔沿轴向对准；使第一铰链部分穿过第二孔而进入第一孔，于是第一铰链部分的第一外部形状与第一孔接合，而第二铰链部分的第二外部形状与第二孔接合；沿铰链部分的长度在第一和第二铰链部分的内表面与轴向载荷承受连接件外表面之间的第一和第二铰链部分轴向孔内加入粘弹性流体。

根据本发明还有一个方面，装配铰链方法包括：准备具有第一和第二端的销轴，所述第一端包括头部而第二端具有第一直径；将带有轴向孔的第一铰链部分设置到销轴上，第一铰链部分包括凸轮随动件；将带有第二轴向孔的第二铰链部分安置到销轴上，第二铰链部分可绕第一铰链部分的轴线旋转，第二铰链部分具有凸轮面，第一铰链部分的凸轮随动件与凸轮面接触，第二铰链部分包括具有第二直径的沉孔，与在凸轮面另一侧的轴向孔对准，于是销轴的第二端延伸到沉孔中；将粘弹性流体添加到第一和第二铰链部分内表面与销轴外表面之间的第一和第二铰链部分的轴向孔内，使得粘弹性流体沿铰链部分的全长设置在铰链部分内表面与轴向载荷承受连接件外表面之间的间隙中，并贯穿第一铰链部分的轴向运动范围；和将衬套压到销轴的第二端上并进入沉孔，衬套的内径小于第一直径，而外径小于第二直径，衬套压到销轴时扩大，在沉孔与衬套之间形成过盈配合。

附图说明

通过下面结合附图的详细说明，将能够更好地理解本发明的上述发明内容以及下面的优选实施例。为了举例说明本发明，附图示出了本发明的优选实施例。但是，应当认识到本发明并不限于附图所示的具体构造和方法。

附图中：

图1是根据本发明铰链的第一个优选实施例的透视图；

图2是图1所示铰链的分解透视图；

图3是安装在翻盖电话装置的图1所示铰链的透视图；

图4是沿图1中4-4剖面的铰链的截面视图；

图5是根据图1所示本发明第一个优选实施例的铰链的曲线图，示出了凸轮面相对角度位置的轴向位移的变化；

图6是电话装置的沿图3中6-6剖面的局部放大剖视图，示出了安装铰链的开孔；

图7是根据本发明的铰链的第二个优选实施例的透视图；

图8是图7所示本发明第二个优选实施例的铰链的分解透视图；

图9是图7所示本发明第二个优选实施例的铰链的曲线图，示出了凸轮面相对于角度位置的轴向位移；

图10是根据本发明第三个优选实施例的铰链的分解透视图，铰链类似于图7所示铰链；

图11是根据本发明第四个优选实施例的铰链的分解透视图，铰链类似于图7所示铰链；

图12是根据本发明第二个优选实施例的铰链的纵向剖视图；

图13是根据本发明第五个优选实施例的铰链的透视图；

图14是沿图13的14-14剖面的本发明第五个实施例的铰链的截面图；和

图15是根据本发明第六个优选实施例的铰链的截面图，铰链类似于图14所示铰链。

具体实施方式

在下面说明中使用的某些术语只是为了方便而非限制性的。“右”“左”“下”“上”表示所参考的附图中的方向。“向内”和“向外”分别指接近和远离本发明铰链及其部分的几何中心的方向。所用术语包括上面具体提到的词、其衍生词以及具有类似含义的词。

现在参考图1-3，图中示出了根据本发明第一个优选实施例的铰链10。如图3所示，铰链10可将铰接件12连接到设备外壳14，例如连接在蜂窝或无线电话的外壳上，此时铰接件12是可绕枢轴转动地连接在蜂窝电话外壳14上的麦克风或扬声器保持件。铰链10可使铰接件12相对设备外壳14保持在如图3所示的开启位置和另一闭合位置(在图3中用虚线12′表示)。铰链10还可在开启和闭合位置之间形成较为恒定的运动速率。对于图3所示的设备，当处于闭合位置时铰接件12与设备外壳14面对面接合。所属领域的普通技术人员应当认识到，铰链10并不限于蜂窝或无线电话方面的应用，可以应用于有第一部件通过枢轴安装第二部件的任何场合。例如，铰链10可用于汽车门、房门、打印机盖、仪表盖、容器顶盖或其它类似的场合。

如图1和2所示，铰链10包括具有纵向轴线22和凸轮随动件24的第一铰链部分20。第一铰链部分20可连接到铰接件12和设备外壳14的其中一个上，最好是与铰接件12相连。优选的是，第一铰链部分20包括单独外壳23，凸轮随动件24可移动地放置其中，如下面的详细介绍。然而，所属领域的技术人员从本说明中应当认识到，第一铰链部分20可以与凸轮随动件24作为一个整体部件形成，如下面结合本发明第二个实施例所作详细介绍。

铰链10还包括与第一铰链部分20对齐并可绕其轴线22旋转的第二铰链部分30。第二铰链部分30的一个端面是凸轮面32。第一铰链部分20的凸轮随动件24与凸轮面32接触，如图1所示。在优选实施例中，第二铰链部分30包括两个凸轮面32a、32b，这在图2和5中明显示出。每个凸轮面32a、32b包括第一位置34和第二位置36。然而，所属领域的技术人员从本说明应当认识到，必须有的只是凸轮面32，而且如果要求开启角度为大约180度或更大，可以采用单个凸轮面32与凸轮随动件接触。

弹簧40利用弹簧力迫使凸轮随动件24靠紧凸轮面32，如下文进行的更详细介绍。弹簧40的一端支承在外壳23的端面23a上。弹簧40优选是一种压缩螺旋弹簧。然而，如果需要的话可以使用其它类型的弹簧，比如盘簧或任何适当的弹簧。

如图2所示，凸轮随动件24最好包括两个分别随凸轮面32a、32b运动的接触面26、28。第一铰链部分20的外壳23设有沿轴向的腔室42。弹簧40安置在腔室42内，而且凸轮随动件24也可滑动地安置在腔室42内并与弹簧40接触，因此弹簧40朝凸轮面32的方向施加弹簧力到凸轮随动件24，但同时允许凸轮随动件24在第一铰链部分20沿轴向移动。

外壳23最好包括轴向引导结构44，如图4中所示，凸轮随动件24包括互补的轴向对准结构46，于是凸轮随动件24相对第一铰链部分20外壳23的旋转运动受到限制，但允许在外壳23内作往复运动。凸轮随动件24上的轴向对准结构46最好具有沿半径方向从凸轮随动件24两侧延伸的突起，突起容纳在轴向引导结构44，轴向引导结构44由第一铰链部分20外壳23的沿轴向延伸的凹槽构成。

如图2和4所示，第一和第二铰链部分20、30分别从中穿过的轴向孔48、50。凸轮随动件24最好也包括轴向孔52，如图2和4详细示出。轴向载荷承受连接件60延伸穿过轴向孔48、50、52，将第一和第二铰链部分20、30连接在一起。弹簧40的力在轴向载荷承受连接件60中具有反作用，因此铰链10在装配到设备上后不会对铰接件12或设备外壳14产生轴向载荷。

如图2清楚示出，轴向载荷承受连接件60最好具有销轴61的形式，包括第一和第二端。第一端设有头部62。第一和第二铰链部分20、30其中一个，最好是第二铰链部分30，连接到第二端。扭矩件64设置在销轴61上，并连接到第一和第二铰链部分20、30中的另一个，而且最好通过将扭矩件64的伸出部分66接合到第一铰链部分20的狭槽68，使扭矩件64与第一铰链部分20相连。扭矩件64沿销轴61的第一旋转方向比沿销轴61的第二旋转方向具有更高的摩擦扭矩。这意味着当使第一铰链部分20相对第二铰链部分30沿第一或闭合方向(即图1-3中的顺时针方向)转动时需要有较高的扭矩，而使第一铰链部分20相对于第二铰链部分30沿第二或开启方向(图1-3中的逆时针方向)转动所需的扭矩较小。在第一和第二铰链部分20、30之间使用扭矩件64可使铰接件12在第一或开启位置时保持稳定状态，因为铰链10的位置使得需要较高的初始扭矩将铰接件12从相对设备外壳14的开启位置闭合，使铰接件12从闭合位置开启所需的扭矩较小。

扭矩件64最好具有本申请人的美国专利No.5,491,874介绍的均匀强度，在此引用参考该专利文献的所有内容。然而，所属领域的技术人员从本说明中应当认识到，如果需要也可以使用其它类型的扭矩件，如不具有均匀强度的扭矩件。

仍然参考图2，销轴61和第二铰链部分30之间的连接最好通过压配合衬套70来实现。压配合衬套70的内径略微小于销轴61的外径，而其外径又略微小于设置在第二铰链部分30的衬套容纳孔72的内径。在铰链10的所有部件装配到销轴61之后，如图2所示，压配合衬套70在压入第二铰链部分30容纳孔72的同时压在销轴61的第二端上。当衬套70扩大套在销轴61的第二端上时，与孔72的内表面接触，在销轴61的第二端和第二铰链部分30之间形成连接，于是销轴61牢固地连接到第二铰链部分30并随其一起相对第一铰链部分20转动。然而，所属领域的技术人员从本说明中应当认识到，其它类型连接，比如销轴61第二端进行焊接或机械变形，以及其它任何适当的连接机构，都可用来将销轴61的第二端连接到第二铰链部分30。另一种方法是，销轴61可以作为第二铰链部分30的一部分形成，而头部62可以在铰链部件装配到销轴61上之后，再在第一端形成。

如图4所示，粘弹性阻尼液90放入铰链部分20、30的内表面与轴向载荷承受连接件60外表面之间的间隙92，以阻尼铰链10的铰链部分20、30与连接件60之间的相对运动，从而阻尼铰接件12相对设备外壳14的开启和闭合运动。阻尼液90最好沿铰链部分20、30的全长设置在间隙92内，并贯穿第一铰链部分20的轴向运动范围。然而，在不脱离本发明精神和范围的情况下，阻尼液90可以只是设置在铰链部分20、30其中一个与销轴61之间。阻尼液90提供的阻尼作用与弹簧40的弹簧力协同作用，其方式类似于与缓冲器相连的弹簧。这种组合作用可用来控制铰链转动的速率，使其保持较为恒定的速度。适当的阻尼液90最好是基于合成烃流体的切变稳定油脂，比如由Massachusette州的Fairhaven镇的NYE润滑剂公司提供的NYE超强阻尼液NYOGEL PG-44A。铰链部分20、30内表面与轴向载荷承受连接件60外表面之间间隙92的尺寸大小最好能够使阻尼液90产生最大的阻尼效果。应当认识到可以使用各种粘弹性材料而且间隙尺寸可以在很大范围内变化，使得铰接件12和设备外壳14之间产生各种阻尼和运动控制效果。

参考图2和4，为了装配铰链10，将第一铰链部分20放置在销轴61上。在第一铰链部分20安装到销轴61前，最好将垫圈65和扭矩件64安装在销轴61上。第一铰链部分20包括内部装有弹簧40和凸轮随动件24的外壳23。第二铰链部分30设置在销轴61上，使得通过凸轮面32与凸轮随动件24的接触，使第二铰链部分30可绕第一铰链部分的轴线22转动。在铰链部分20、30的整个长度及其运动范围内将粘弹性阻尼液90添加到轴向载荷承受连接件60的外表面与铰链部分的内表面54、56之间的间隙92中。然后将压配合衬套70压到销轴61第二端上并压入衬套容纳孔72内。

现在参考图1、3和6，铰链10利用简单的装配操作可装配到铰接件12和设备外壳14上。如图1所示，铰链10的第一铰链部分20最好包括第一外部形状76，第二铰链部分30包括第二外部形状78。如图6所示，铰接件12和设备外壳14其中一个，最好是设备外壳14，设有沿铰链轴线22布置的第一孔80。第一孔80可与第一铰链部分20的第一外部形状76互补并接合。铰接件12和设备外壳14中另一个，最好是铰接件12，设有沿铰链轴线22的第二孔82，第二孔82可与第二铰链部分30的第二外部形状78互补并接合。第二孔82的尺寸足够大，允许第一铰链部分20通过。在铰接件12与设备外壳14对准，使得第一和第二孔沿轴向对准之后，将铰链10从铰接件12和设备外壳14的外侧插入，使得第一铰链部分20穿过第二孔82进入第一孔80，于是第一铰链部分20的第一外部形状76与第一孔80接合。当铰链10压入到适当位置时，第二铰链部分30的第二外部形状78与第二孔82啮合，如图6中所示。该操作能够简单和高效地将铰接件12装配到设备外壳14上。在与本发明铰链10相对的设备外壳14的另一侧可以形成可绕枢轴转动的连接(未示出)，使铰链连接更加稳固。

第一和第二铰链部分20、30最好具有截头圆锥形的外表面，从第二铰链部分30延伸至第一铰链部分20，而且外表面上还设有若干个沿半径方向向外延伸的突肋，可分别与设备外壳14及铰接件12中互补形状的孔80、82接合。这些沿轴向延伸的突肋，如图4中清楚所示，将孔紧紧接合，在第一铰链部分20与设备外壳14之间以及第二铰链部分30与铰接件12之间形成牢固的连接。

现在参考图5，提供的曲线图示出了凸轮面32a、32b相对围绕轴线22的角位置的轴向位移变化。为了便于说明，所示出的凸轮随动件24的两个接触面26、28已经相互位移180°。在开启位置时，凸轮随动件24的接触面26、28处于相应凸轮面32a、32b的第一位置34。与凸轮随动件24处于第二位置36时相比，凸轮随动件24处于第一位置34时弹簧40施加在凸轮随动件24上的力较小，此时弹簧40受到压缩较少。第二位置36是凸轮形状32a、32b上的最高位置。凸轮面32a、32b还包括沿轴向偏离第一和第二位置34、36的第三或中间位置38。中间位置38最好由略微偏离第二或最高位置36的短台构成，而且在凸轮随动件24从第一位置34出发，经过必须克服最大弹簧力的第二位置36移动到第三位置38时，可使铰接件12相对于设备外壳14保持在闭合位置，如图5中用24′表示。由间隙92中的粘弹性阻尼液90提供的阻尼作用可减缓每一凸轮位置之间的运动，尤其是当凸轮随动件从第二位置移动到第一位置时，其对应于铰接件从闭合位置移动到开启位置。铰接件12移动到闭合位置38或从闭合位置38离开时，凸轮随动件24始终须经过凸轮形状32a、32b上面的最高位置36。在闭合位置，铰接件12靠在设备外壳14上以防止进一步运动。

现在参考图7-9和12，图中示出了根据本发明第二个实施例的铰链110。铰链110在结构上与铰链10类似并且包括：带有凸轮随动件124的第一铰链部分120，凸轮随动件124具有接触面126和128；包括凸轮面132的第二铰链部分130；以及在间隙192内的粘弹性阻尼液190，间隙192在第一和第二铰链部分120、130的内表面154、156与销轴160的外表面之间形成。第一和第二铰链部分120、130最好是相同，分别包括沿圆周延伸的成型端面。通过将第一铰链部分120围绕轴线122相对第二铰链部分130移动到第一位置，可使其沿圆周延伸的表面配对接合。第一铰链部分120的凸轮随动件124压在第二铰链部分130的凸轮面132上。第一铰链部分120的接触面126、128最好靠在第二铰链部分130的凸轮面132a、132b。

如图8和12详细显示，销轴161包括带有头部162的第一端。销轴161作为轴向载荷承受连接件，分别穿过压缩螺旋弹簧140以及第一和第二铰链部分120、130的轴向延伸孔148、150。粘弹性阻尼液190添加到孔148、150的内表面154、156与销轴161外表面之间形成的间隙192。然而，所属领域的普通技术人员从本说明中应当认识到，第二铰链部分130内表面156与销轴161之间的粘弹性阻尼液190可以省去，因为这两个部分之间大体上保持静止。垫圈165设置在销轴161的第二端，且销轴161的第二端进行压接，形成铰链装置110，如图7所示。

粘弹性阻尼液190最好与前面所介绍的粘弹性阻尼液90相同，并用于阻尼铰链110中铰链部分120、130与连接件160之间的相对运动，从而阻尼铰接件相对于设备外壳(在这一实施例中未示出)的开启和闭合运动。与前面实施例中相同，至少应当沿着铰链部分120的全长将阻尼液190布置在间隙192内，而且阻尼液190沿销轴161贯穿第一铰链部分120的轴向运动范围。

第一和第二铰链部分120、130包括凸块176、178，使得第一和第二铰链部分120、130能够连接到铰接件和设备外壳(未示出)。铰接件或设备外壳内包括狭槽(未示出)，因此当铰链运动时其中一个凸块176、178能够沿轴向移动。或者，可以提供包括轴向导槽的外壳(与第一个实施例中的外壳23类似)，使得其中一个凸块176或178能够滑动。该外壳的表面可以固定在铰接件或设备外壳(未示出)上，以防止产生磨损。

参考图9，所提供的曲线图示出了凸轮面132a、132b相对围绕轴线122的角位置的轴向位移变化。在第一位置134，凸轮随动件124的接触面126、128处于与铰链110开启位置对应的最低位置，此时铰接件(未示出)相对于设备外壳(未示出)是开启的。可以将铰接件移动到凸轮随动件124′表示的闭合位置，此时接触面126、128已经越过凸轮面132a、132b的第二或最高位置136下降到第三或中间位置138。处于闭合位置铰接件和设备外壳的物理位置可防止接触面126、128移动到第三或中间位置以外。要使铰链110开启，使弹簧压缩的初始力在弹簧140伸长而迫使铰链110移动到开启位置之前必须克服。间隙192中的粘弹性阻尼液190提供的阻尼作用可减缓各凸轮位置之间的运动。

在铰链110的第二个实施例中，由于第一和第二凸轮面132a、132b之间的过渡斜率上升，凸轮随动件124能够从第一位置134沿箭头186的方向过移动。尽管与凸轮面132a、132b相比过渡斜率较陡，但确实可使得第一和第二铰链部分120、130能够克服弹簧140的作用力而过延伸，弹簧140的作用力使第一铰链部分120相对第二铰链部分130返回第一位置，如图中134所表示。

第一和第二铰链部分120、130中孔148、150的尺寸最好与销轴161形成滑动配合并可容纳阻尼液190。这样能够根据作用在第一铰链部分120接合面上的弹簧140端面之间产生的摩擦力，部分利用弹簧140的扭力来促进铰接件(未示出)的开启。扭转力将与弹簧140施加的压缩力成正比。

现在参考图10，图中示出了根据本发明第三个优选实施例的铰链210。铰链210的部件类似于上述根据第二个实施例的铰链110的部件，因而类似部件用类似标号来表示，只是标号的首个数字“1”用“2”代替。举例来说，第二个优选实施例的第一铰链部分120类似于第三个优选实施例的第一铰链部分220。因此，为了简洁起见，对这些类似部件的详细介绍被省去，根据本发明第二个实施例和根据本发明第三个实施例的铰链110、210之间差别将在下面详细介绍。

在第三个优选实施例中，轴向连接件销轴261的头部262上设有突片263。突片263可以如凸块276那样位于外壳或铰接件的同一个狭槽中。这可防止销轴261相对第一铰链部分220转动，消除弹簧240可能施加到第一铰链部分220上的任何扭转力。

现在参考图11，图中示出了根据本发明第四个优选实施例的铰链310。铰链310的部件类似于上述根据第二个实施例的铰链110的部件，因而类似部件用类似标号来表示，只是标号的首个数字“1”用“3”代替。举例来说，第二个优选实施例的第一铰链部分120类似于第四个优选实施例的第一铰链部分320。因此，为了简洁起见，对这些类似部件的详细介绍被省去，根据本发明第二个实施例和根据本发明第四个实施例的铰链110、310之间差别将在下面详细介绍。

如图11所示，在本发明的第四个优选实施例中，弹簧340各端包括凸起341、343以允许弹簧340的扭矩加载和去载。弹簧340第一端的凸起341与第一铰链部分320的凸块376对齐并且安置在外壳或铰接件的同一狭槽内。弹簧340第二端的凸起343容纳在销轴361头部362的凹口366中。第一铰链部分320中孔348的尺寸使得可与销轴361外表面之间形成间隙(未示出)，以容纳阻尼液(未示出)。第二铰链部分330的孔350的尺寸使得与销轴361能够形成压配合。

当第二铰链部分330及相连的铰接件(未示出)相对于设置在相连外壳(未示出)的第一铰链部分朝闭合位置运动时，弹簧340压缩并扭转加载。使处于闭合位置的铰链310具有最小的保持力，因为扭力沿开启方向作用而相反于使接触面326、328保持在第三或中间位置的压力。当打开铰链310时，一旦弹簧340的压缩力被克服而使接触面326、328经过第二或最高位置，弹簧340的扭力与压缩力的去载结合起来，最大限度地帮助固定在第二铰链部分330上的铰接件相对固定在第一铰链部分320的外壳打开，这种打开运动受到阻尼液的控制。

现在参考图13和14，图中示出了根据本发明第五个优选实施例的铰链装置410。铰链装置410的结构与前面的实施例类似，而且也包括具有纵向轴线422的第一铰链部分420和凸轮随动件形式的第二铰链部分430。第一铰链部分420可连接到铰接件12和设备外壳14(两个都以虚线示出)其中一个上，最好是与铰接件12相连，而第二铰链部分430可连接到设备外壳14。如图所示，第一铰链部分420设置在设备外壳14的孔426(以隐藏线示出)内，并包括狭槽428，设备外壳的销子(未示出)或其它干涉件从狭槽穿过以防止外壳14与第一铰链部分420之间产生相对旋转运动。第二铰链部分430可滑动地安置在铰接件12的孔436内，能够沿纵向轴线422移动。导向件438装配在从孔436沿径向向外延伸的狭槽442内。当铰接件与设备外壳14相互间产生旋转运动时，导向件438可确保第二铰链部分430随铰接件12一起转动并沿纵向轴线422相对于铰接件作直线移动。第一铰链部分420包括凸轮面424，可与第二铰链部分430的凸轮随动件表面432接触。凸轮面424和凸轮随动件表面432的结构与前面介绍实施例的类似。偏压件440，在此以压簧形式示出，迫使凸轮面424紧靠在凸轮随动件表面432上。

轴向载荷承受连接件460分别延伸穿过弹簧440以及第一和第二铰链部分的轴向孔448和450，将第一和第二铰链部分20、30连接在一起。弹簧440的力在轴向载荷承受连接件460中起反作用，因此在装配之后铰链装置410不会对铰接件12或设备外壳14产生轴向载荷。与前面的实施例一样，轴向载荷承受连接件460最好具有包括第一和第二端的销轴461形式。头部462设置在第一端上并用于支承弹簧440。垫圈465或类似部件设置在销轴461的第二端上并通过压接或其它熟悉的紧固方法固定。

如图14所示，在铰接件12的孔436的内表面与第二铰链部分430的外表面之间形成大体上是环形的外间隙480。第二铰链部分430的孔450的内表面与销轴461的外表面间也形成大体上环形的内间隙482。粘弹性阻尼液490，最好与前面介绍的粘弹性阻尼液90类似，放置在环形间隙480和482内。与前面介绍的实施例相比，这种构造方式能够更大程度上阻尼和/或控制设备外壳14与铰接件12之间的相对旋转运动。粘弹性阻尼液490提供的阻尼量与阻尼液490接触的表面积成正比。凸轮外表面和套管内表面的表面积将大于上述实施例中只是由销轴161的外表面和凸轮内表面所形成的表面积。因此，通过在两个间隙480、482中使用粘弹性阻尼液490可提高阻尼效果。

现在参考图15，图中示出了根据本发明第六个优选实施例的铰链装置510的剖面图。铰链510的部件类似于根据第四个实施例的铰链410的部件，因而类似部件用类似标号来表示，只是标号的首个数字“4”用“5”代替。因此，为了简洁起见，对这些类似部件的详细介绍被省去。

铰链装置510的构造类似于铰链装置410，而且包括带有外壳580的第二铰链部分530和可移动地安置在外壳580内的凸轮随动件582。第二铰链部分530的形状最好类似于前面介绍的第二铰链部分430，但作为选择方案也可类似于图4实施例的形状。在可供选择的实施例中，外壳580的内表面的形状是互补的。与图4实施例类似，外壳580的外表面与铰接件孔536的内表面的形状也可以是互补的。如图15所示，外壳580包括导向件538，装配在从孔536沿径向向外延伸的狭槽542内。当铰接件12与设备外壳14相互间产生旋转运动时，导向件538可确保第二铰链部分530沿着孔536的纵向轴线作直线移动。

在外壳580内表面与凸轮随动件582外表面之间形成大体环形的外间隙592。在凸轮随动件582的孔550内表面与销轴561外表面之间也形成大体环形的内间隙594。粘弹性阻尼液590，最好与前面介绍的粘弹性阻尼液90类似，安置在环形间隙592和594内。利用这种构造方式，阻尼液590能够完全容纳和/或密封在铰链装置510内，因此只需将铰链安装到铰接件12和设备外壳14的孔中，与前面介绍的实施例相比，这种构造方式能够更大程度阻尼和/或控制设备外壳14与铰接件12之间的相对旋转运动。应当认识到，设备外壳14与铰链410之间，和/或在第二铰链部分430与销轴461之间也可以形成间隙，容纳粘弹性阻尼液490。

在铰链10、110、210、310、410和510的优选实施例中，铰接件相对设备外壳最好保持在130°至160°之间的开启位置。这对无线或蜂窝电话尤其有用。然而，所属领域的技术人员从本说明中应当认识到，开启角位移量可以设计为所要求的任何角度，因而本发明并不限于特定的开启角度。

所属领域的技术人员应当意识到，在不脱离本发明基本原理的情况下可以对上述实施例作出各种修改。因此，本发明并不限于在此公开的具体实施例，而是包括所附权利要求限定的本发明精神和范围之内的所有变化。

Claims (5)

1.一种铰链，适合将铰接件可枢轴转动地连接到设备外壳，所述铰链可使所述铰接件相对所述设备外壳保持在开启位置和闭合位置其中一个，而且能够阻尼铰接件在闭合和开启位置之间的运动，所述铰链包括：

第一铰链部分，具有轴线和第一凸轮面，所述第一铰链部分可连接到所述铰接件和所述设备外壳其中一个上；

第二铰链部分，与所述第一铰链部分对齐，并可绕所述第一铰链部分的轴线转动，所述第二铰链部分具有与所述第一凸轮面接合的第二凸轮面，所述第一和第二凸轮面设置成沿所述第一铰链部分的轴线至少可驱动所述第一或第二铰链部分的一部分；

偏压件，使所述第一和第二凸轮面靠到一起；

延伸穿过所述第一和第二铰链部分的轴向孔的连接件，所述连接件具有第一和第二端，所述第一和第二铰链部分可固定其间；

至少一个间隙，在所述铰链部分其中至少一个与所述连接件之间形成；和

阻尼液，设置在所述至少一个间隙内，可控制所述第一和第二铰链部分在闭合和开启位置之间的相对运动。

2.一种控制枢轴转动速率的铰链，所述铰链包括：

第一铰链部分；

第二铰链部分，可枢轴转动地安装于所述第一铰链部分，可在开启和闭合位置之间运动；

沿轴线延伸的连接件，所述第一和第二铰链部分可枢轴转动地安装在轴线上的连接件；

间隙，在所述第一和第二铰链部分其中至少一个与所述连接件之间形成；和

所述间隙内的阻尼液，可控制所述第一和第二铰链部分在所述开启和闭合位置之间的相对运动速率。

3.一种控制枢轴转动速率的铰链，所述铰链包括：

第一铰链部分；

第二铰链部分，可枢轴转动地安装于所述第一铰链部分，可在开启和闭合位置之间运动；

沿轴线延伸的连接件，所述第一和第二铰链部分可枢轴转动地安装在轴线上的连接件，所述连接件、第一铰链部分和第二铰链部分设置在一个孔中；和

所述孔内的阻尼液，所述阻尼液至少与所述第二铰链部分的外表面接触，控制所述铰链在开启和闭合位置之间的相对运动速率。

4.根据权利要求3所述的铰链，其特征在于，所述孔在蜂窝式移动电话的铰接件中形成。

5.根据权利要求3所述的铰链，其特征在于，还包括：

在所述第二铰链部分和所述连接件之间形成的第一间隙；和

在所述第二铰链部分和所述孔表面之间形成的第二间隙，所述阻尼液设置在所述第一和第二间隙内。

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