预组装式铰链模块及铰接系统的制作方法

1.本技术涉及通常涉及铰链，更特别地，涉及可用于在一系统中枢转地连接两个部件的预组装式铰链模块。本技术还涉及一种包含上述预组装式铰链模块的铰接系统。


背景技术：

2.多种类型的机械铰链可用于以枢转关系连接部件。摩擦铰链(还被称为“恒转矩铰链”或“定位铰链”)是这样一种铰链：其在以绕枢转轴线打开或闭合的枢转门、板或其它部件为特征的装置上使用。摩擦铰链一般被用于例如将笔记本电脑屏幕连接到键盘，以及被用于在汽车行业中将臂架连接到中心控制台以及其它众多应用中。
3.在传统的摩擦铰链中，枢转轴具有外表面，外表面抵靠另一部件的内表面，以在铰链中产生机械干涉。这个机械干涉使部件在它们被枢转和释放之后保持在稳定位置，其适合于使如门和臂架保持在任何位置。
4.在中心控制台中使用的传统摩擦铰链通常被制造成具有多个部件的大组件。该组件可以包括被设计为安装到汽车内部中的大支架和其它冲压件。这些铰链组件的尺寸相对较大，给控制台增加了很大的重量。此外，传统的摩擦铰链不能期望的位置改变阻力的大小，从而在枢转时提供可变的阻力。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种预组装式铰链模块及铰接系统，其能够减轻或消除以上所述的缺陷中的至少一种。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种预组装式铰链模块，包括：安装板，固定到所述第一部件和所述第二部件中的一个；轴，限定一枢转轴线，且固定到所述第一部件和所述第二部件中的另一个；至少一个转矩元件，固定于所述安装板，且与所述轴摩擦地接合；凸轮，固定在所述轴上，能与所述轴一起转动；以及限位件，固定到所述安装板或与所述安装板一体形成，其中，在所述凸轮转动到与所述限位件接触的位置时，所述限位件会止挡所述凸轮并对所述凸轮的进一步转动提供止挡阻力，在施以克服所述止挡阻力的作用下，所述凸轮能转动越过所述限位件。
7.在一个实施例中，所述限位件的面向所述凸轮的上表面上形成有限位突起，所述限位突起对所述凸轮提供所述止挡阻力。
8.在一个实施例中，所述限位突起沿所述枢转轴线方向的长度大于所述凸轮沿所述枢转轴线方向的长度，在所述枢转轴线方向上，所述凸轮对准所述限位突起的中央位置。
9.在一个实施例中，所述凸轮形成为对称的形状，且包括圆形的凸轮本体和从所述凸轮本体上凸出的尾部，所述凸轮本体上居中的形成有联接孔，并且所述凸轮本体在与所述尾部相对的位置形成有切除部，所述切除部形成为以直线的方式切除圆的至少一部分，所述尾部的尖端在所述凸轮上位于距离所述枢转轴线最远的位置，并且所述限位突起对所述尾部的尖端提供所述止挡阻力。
10.在一个实施例中，所述限位件固定到所述安装板上，所述限位件的两侧分别形成有沿所述枢转轴线方向延伸的稳定翼，所述安装板的下端的两侧分别形成有缺口，所述稳定翼在所述缺口处抵靠所述安装板。
11.在一个实施例中，所述限位突起通过对所述限位件进行冲压而形成，且所述限位突起对所述凸轮提供所述止挡阻力的部位形成弧形外轮廓。
12.在一个实施例中，所述凸轮通过所述联接孔固定在所述轴的一个区段上，在所述联接孔的内表面以及所述轴的相关部分的外表面形成有彼此配合的齿或键；所述轴的另一区段呈非圆形的横截面形状，该另一区段的外表面的至少一部分也形成有齿或键，用以固定到所述第一部件和所述第二部件中的另一个。
13.在一个实施例中，所述限位件的上表面形成为以所述枢转轴线为圆心的弧形，在所述上表面上形成有一个或多个限位突起，所述一个或多个限位突起通过在所述凸轮的转动轨迹上止挡所述凸轮而提供所述止挡阻力。
14.在一个实施例中，所述至少一个转矩元件限定凹陷部，所述轴穿过所述凹陷部并与所述至少一个转矩元件的凹陷部摩擦地接合，所述预组装式铰链模块还包括壳体，所述壳体固定在所述安装板上，且与所述安装板形成一内部空间，所述至少一个转矩元件设置在所述内部空间中，所述凸轮位于所述内部空间之外；以及紧固件，所述紧固件将所述至少一个转矩元件固定保持在所述壳体内，并防止所述至少一个转矩元件相对于所述壳体和所述安装板旋转，所述至少一个转矩元件上设置有钻孔，且所述紧固件包括铆钉，所述铆钉被接纳在所述钻孔内以将所述至少一个转矩元件固定到所述壳体上。
15.根据本实用新型的另一方面，还提供一种铰接系统，该铰接系统包括：第一部件；第二部件；以及根据以上所述的预组装式铰链模块，所述预组装式铰链模块以枢转连接的方式将所述第一部件联接到所述第二部件，以允许所述第一部件相对于所述第二部件的枢转运动。
16.本实用新型具有以下有益效果中的至少一种：
17.(1)本技术的预组装式铰链模块增加了止动功能，这样铰链可以在特定的角度位置止动，如产品的开启或关闭位置等，或在任一特定角度，需要稍大的力矩克服止动特征，然后以摩擦铰链方式工作；
18.(2)本技术的预组装式铰链模块能够提高产品在特定止动位置的稳定性，需要更大的扭矩；
19.(3)本技术的预组装式铰链模块具有可靠的内部结构，运行品质好，且结构紧凑，节省空间；
20.(4)本技术的预组装式铰链模块采用模块化设计，便于安装和质量控制。
附图说明
21.通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
22.图1是本技术的铰接系统的立体图，其中臂处于落下位置；
23.图2是本技术的铰接系统的侧视图，其中臂处于落下位置；
24.图3是本技术的铰接系统的侧视图，其中臂处于落下位置；
25.图4是本技术的铰接系统的立体图，其中臂处于抬起位置；
26.图5是本技术的铰接系统的侧视图，其中臂处于抬起位置；
27.图6是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的前视图；
28.图7是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的俯视图；
29.图8是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的仰视图；
30.图9是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的左视图；
31.图10是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的右视图；
32.图11是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的后视图；
33.图12是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的前视立体图；
34.图13是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的后视立体图；
35.图14是与本技术的第一实施例的预组装式铰链模块基本呈对称设置的一变型实施例的立体图；
36.图15是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的前视图；
37.图16是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的俯视图；
38.图17是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的仰视图；
39.图18是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的左视图；
40.图19是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的右视图；
41.图20是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的后视图；
42.图21是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的前视立体图；
43.图22是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的后视立体图；
44.图23是与本技术的第二实施例的预组装式铰链模块基本呈对称设置的一变型实施例的立体图；
45.图24是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的立体分解图；
46.图25是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的立体分解图；
47.图26是本技术的预组装式铰链模块的凸轮的立体图；
48.图27是本技术的预组装式铰链模块的转矩元件的立体图；
49.图28是本技术的预组装式铰链模块的壳体的一立体图；
50.图29是本技术的预组装式铰链模块的带有铆钉的壳体的立体图；
51.图30是本技术的预组装式铰链模块的轴的一立体图；
52.图31是本技术的预组装式铰链模块的轴的另一立体图；
53.图32是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的安装板和限位件的一立体图；
54.图33是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的安装板和限位件的另一立体图；
55.图34是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的安装板的立体图；
56.图35是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的限位件的一立体图；
57.图36是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的限位件的另一立体图。
58.附图标记列表：
[0059]1ꢀꢀ
预组装式铰链模块
[0060]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀ
安装板
[0061]
110
ꢀꢀꢀꢀꢀ
凹槽
[0062]
120
ꢀꢀꢀꢀꢀ
安装部
[0063]
121
ꢀꢀꢀꢀ
缺口
[0064]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀ
转矩元件
[0065]
210
ꢀꢀꢀꢀꢀ
凹陷部
[0066]
220
ꢀꢀꢀꢀꢀ
钻孔
[0067]
230
ꢀꢀꢀꢀꢀ
边缘
[0068]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体
[0069]
310
ꢀꢀꢀꢀꢀ
周缘
[0070]
320
ꢀꢀꢀꢀꢀ
开口
[0071]
330
ꢀꢀꢀꢀꢀ
脊
[0072]
340
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一孔
[0073]
350
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二孔
[0074]
360
ꢀꢀꢀꢀꢀ
铆钉
[0075]
40
ꢀꢀꢀꢀꢀ
轴
[0076]
410
ꢀꢀꢀꢀꢀ
头部
[0077]
420
ꢀꢀꢀꢀꢀ
分隔部
[0078]
430
ꢀꢀꢀꢀꢀ
接合部
[0079]
440
ꢀꢀꢀꢀꢀ
环形凹陷部
[0080]
450
ꢀꢀꢀꢀꢀ
远端
[0081]
50
ꢀꢀꢀꢀꢀ
凸轮
[0082]
510
ꢀꢀꢀꢀꢀ
尾部
[0083]
520
ꢀꢀꢀꢀꢀ
凸轮本体
[0084]
521
ꢀꢀꢀꢀꢀ
联接孔
[0085]
522
ꢀꢀꢀꢀꢀ
切除部
[0086]
60
ꢀꢀꢀꢀꢀ
限位件
[0087]
610
ꢀꢀꢀꢀꢀ
限位突起
[0088]
620
ꢀꢀꢀꢀꢀ
稳定翼
[0089]
630
ꢀꢀꢀꢀꢀ
上表面
[0090]
640
ꢀꢀꢀꢀꢀ
联接件
[0091]2ꢀꢀꢀ
臂
[0092]3ꢀꢀꢀ
外壳
具体实施方式
[0093]
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，然而所述实施例仅为提供说明与解释之用，不能用来限制本实用新型的专利保护范围。
[0094]
在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实
用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0095]
图1是本技术的铰接系统的立体图，其中臂处于落下位置，图2是本技术的铰接系统的侧视图，其中臂处于落下位置，图3是本技术的铰接系统的侧视图，其中臂处于落下位置，图4是本技术的铰接系统的立体图，其中臂处于抬起位置，图5是本技术的铰接系统的侧视图，其中臂处于抬起位置。
[0096]
参考图1
‑
图5，铰接系统可以被运用于包含控制部件的相对枢转运动的一个或多个摩擦铰链的多种应用中。例如，铰接系统可被包含在各种类型的封闭系统中，这些封闭系统在机动车辆、船只和/或飞机上使用，且包括但不限于各种类型的隔室、机柜、舱口、容座、舱顶行李箱和储存单元。
[0097]
在当前示例中，铰接系统可以是汽车的中心控制台的一部分。铰接系统包括相对可枢转的臂2和外壳3。臂2以枢转连接的方式被联接到外壳3。该枢转连接允许臂2相对于外壳3在落下位置与抬起位置之间的枢转运动。臂2可通过一对铰链模块1(盖的每侧有一个)被联接到外壳3。每个铰链模块1是预组装式单元，其被构造成通用地安装到需要铰链的部件。同样，铰链模块1可以被安装到各种类型的组件上并以各种排布方式来安装。如图2和图3所示，铰链模块1可以形成为镜面对称的两种构造，以应用于铰接系统的两侧。
[0098]
图7是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的俯视图，图8是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的仰视图，图9是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的左视图，图10是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的右视图，图11是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的后视图，图12是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的前视立体图，图13是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的后视立体图，图14是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块基本呈对称设置的一变型实施例的立体图，图24是本技术的第一实施例的预组装式铰链模块的立体分解图。
[0099]
预组装式铰链模块1包括：安装板10，固定到臂2(也可称为第一部件)和外壳3(也可称为第二部件)中的一个(例如，借助螺栓)；轴40，限定一枢转轴线(未示出)，且固定到臂2和外壳3中的另一个；壳体30，固定在安装板10上，且与安装板10形成一内部空间；至少一个转矩元件20，设置在该内部空间，且摩擦地接合轴40；凸轮50，固定在轴40上，从而能与轴40一起转动；以及限位件60，固定到安装板10。在枢转运动的特定位置处，即，当臂2与外壳3形成一特定角度时，限位件对凸轮的转动提供阻力。换句话说，在凸轮50转动到与限位件60接触的位置时，限位件60会止挡所述凸轮50并对凸轮50的进一步转动提供止挡阻力，在施以克服止挡阻力的作用下，凸轮50能转动越过限位件60。可选地，预组装式铰链模块1不包括壳体30，即，转矩元件20可以是暴露的。
[0100]
限位件60的上表面630(面向凸轮的表面)可形成有限位突起610。限位突起610可通过与凸轮50的过盈配合而提供阻力。也就是说，限位突起610的上表面到轴40的距离略小于凸轮50上距离轴40的最远距离。在凸轮50随着轴40旋转而经过限位突起610时，可通过凸轮50和/或限位突起610的弹性形变而使凸轮50经过限位突起610。限位突起610可形成有弧形的外轮廓。
[0101]
限位突起610可沿枢转轴线方向(图9中的左右方向)的长度大于凸轮50沿枢转轴
线方向的长度。在该枢转轴线方向上，凸轮50对准限位突起610的中央位置，从而为凸轮50与限位突起610之间的配合提供更大的余量，以在凸轮50的位置轻微移动时，仍能提供稳定的阻力。
[0102]
参照图24，轴40从左到右依次可包括头部410、分隔部420、接合部430、环形凹陷部440和远端450。在其他实施例中，上述顺序可以被改变。凸轮50可固定到头部410。安装板10以及可选的壳体30可转动地套设在分隔部420与接合部430之间。接合部430可固定到臂2和外壳3中的另一个。环形凹陷部440可与一联接元件(例如，卡簧)配合，以将预组装式铰链模块连接到臂2和外壳3中的另一个。轴40的远端450经过第一部件和第二部件(臂2和外壳3)突出，从而使环形凹陷部440被暴露。分隔部420形成为直径比轴40的其他部分更大的圆盘形，以对壳体30或者转矩元件20进行限位，且分隔其两边的部件。
[0103]
参照图26，凸轮50可形成为对称的形状，例如类似雨滴形。对称的形状可确保凸轮50在顺时针和逆时针旋转而经过限位突起610时，需克服相同的阻力。凸轮50可包括圆形的凸轮本体520和从凸轮本体520上凸出的尾部510。凸轮本体520上居中的形成有联接孔521。凸轮本体520在与尾部相对的位置形成有切除部522。切除部522可形成为以直线的方式切除圆的至少一部分。如在本实施例中，切除部522形成为以对称的两条直线切除凸轮本体520的上部。尾部510的尖端(或称为末端)在凸轮50上位于距离枢转轴线最远的位置，并且限位突起610对尾部510的尖端提供止挡阻力。
[0104]
参照图30和图31，联接孔521的内表面以及轴40的头部410的外表面形成有彼此配合的齿或键。轴40的接合部430呈非圆形的横截面形状。接合部430的外表面的至少一部分也形成有齿或键，用以固定到臂2和外壳3的另一个。
[0105]
安装板10的下端水平地延伸出限位件60。限位突起610可通过对限位件60的下表面冲压而形成。可选地，限位突起610是附接到限位件60上表面的额外部件。
[0106]
限位突起610可设置在轴40的旋转过程中需要更大阻力的角度，例如，当预组装式铰链模块应用到汽车扶手箱盖时，所需要的角度可以是汽车扶手箱盖未打开的角度或者打开到最大的角度。这样，可以避免汽车扶手箱盖被意外地打开，或者避免在汽车行驶过程中，汽车扶手箱盖的不期望的晃动。
[0107]
在可选的实施例中，限位件60上也可设置多于一个的限位突起610，从而可以在多个角度提供更大的阻力。此时，限位件60的侧面轮廓可形成为以轴40的枢转轴线为圆心的弧形，使得当凸轮转动时，限位件60的上表面630距离尾部510的尖端的距离相等。
[0108]
如图27所示，转矩元件20限定凹陷部210，轴40可穿过凹陷部210并与转矩元件的凹陷部210摩擦地接合。由转矩元件20提供的摩擦阻力的量部分取决于接触轴40的转矩元件的表面积的量。在图24中，示出了两个转矩元件20。但是，应该理解的是，一个或多个附加的转矩元件20可以被接纳在壳体30与安装板10形成的内部空间中并彼此邻近地堆叠。增加转矩元件20的数量可增加摩擦地接合轴40的总表面积，且因此增加由预组装式铰链模块1提供的摩擦阻力的量。由预组装式铰链模块1提供的摩擦阻力的量可以通过将合适数量的转矩元件放置在该内部空间中来增加，从而增加转矩元件20的总厚度。可选地，通过改单个变转矩元件20的厚度也可增加组装式铰链模块1提供的摩擦阻力的量。
[0109]
壳体30可通过例如铆钉固定在安装板10上，且与安装板10形成一内部空间。转矩元件20设置在该内部空间中。凸轮50位于该内部空间之外。转矩元件20可通过紧固件(例如
铆钉)固定保持在壳体30内，并防止转矩元件20相对于壳体30和安装板10旋转。转矩元件20上可设置有钻孔220。钻孔220内可接纳铆钉以将转矩元件20固定到壳体30上。
[0110]
参照图28和图29，壳体30的一侧具有开口320，另一侧形成为具有第一孔340和第二孔350的面板，而在上述一侧与另一侧之间形成有周缘310。轴40可穿过转矩元件20的凹陷部210和第一孔340，铆钉360可穿过转矩元件20的钻孔220和第二孔350。壳体30与安装板10形成的内部空间中可添加有润滑剂(如油脂)，以润滑转矩元件20和轴40的接触部位。周缘310以流体紧密连接的方式与安装板10配合，防止施涂到转矩元件20的润滑剂漏出该内部空间，并且防止灰尘和其它污染物进入该内部空间。
[0111]
壳体30以形状锁定配合的方式接纳转矩元件20。沿周缘310的内部延伸的内表面包括锋利的脊330。脊330接合转矩元件20的边缘230，以形状锁定配合的方式保持转矩元件20。
[0112]
如图12和图14所示，组装式铰链模块1可形成有镜面对称的两种构型，以适应不同的应用方式。
[0113]
图15是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的前视图，图16是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的俯视图，图17是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的仰视图，图18是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的左视图，图19是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的右视图，图20是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的后视图，图21是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的前视立体图，图22是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的后视立体图，图23是与本技术的第二实施例的预组装式铰链模块基本呈对称设置的一变型实施例的立体图，图25是本技术的第二实施例的预组装式铰链模块的立体分解图。
[0114]
本实施例与前述实施例的区别主要在于安装板10和限位件60是彼此分离的两个部件。本实施例的限位件60可通过片体弯折而形成，且大体呈l形(具有大致彼此垂直的两个部分)。l形限位件的第一边(部分)例如可通过螺栓等固定到安装板10的下部，而l形限位件的第二边(部分)可形成限位突起610。l形限位件的第一边的两侧向后延伸出两个稳定翼620。安装板10的下端的两侧分别形成有缺口121。所述稳定翼620在缺口121处抵靠安装板10。这样不仅能确保限位件60能够牢固地固定到安装板10上，而且能够使安装板10的下端的两侧更加平滑，不会形成占用额外空间的突起。
[0115]
如图25所示，安装板10和限位件60可具有不同的厚度，例如，安装板10比限位件60更厚。安装板10可以起到支承组装式铰链模块1的作用，因此，当其较厚时，能够使组装式铰链模块1具有更好的结构强度和稳定性。当凸轮50经过限位突起610时，凸轮50可抵接限位突起610而对限位件60施加压力。此时，相比于安装板10更小的厚度有利于在受到上述压力时提供合适的弹性变形，从而向凸轮50提供合适大小的阻力。
[0116]
应理解，以上安装板10和限位件60的不同厚度仅为示例。安装板10和限位件60也可具有相同的厚度，或者限位件60的厚度可以大于安装板10的厚度。可选的，弹性变形可以部分地或全部地由限位突起610，或者部分地或全部地由其他部件提供。可选地，安装板10自身可具有不同的厚度。可选地，限位件60自身可具有不同的厚度，例如，稳定翼620可比限位件60的其他部分更厚。
[0117]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用
新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由本实用新型的权利要求指出。
[0118]
虽然已参见典型实施例列举描述了本实用新型，但所用的术语是说明和示例性的，而非限制性术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离本实用新型的精神和实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在权利要求书所限定的范围内进行最广泛的解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化都应为权利要求所涵盖。