TWI690256B - 鉸鏈及應用該鉸鏈的設備 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種鉸鏈，包括相鉸接的兩個鉸鏈本體、鎖止擋塊和彈性件；該鎖止擋塊鉸接於第二鉸鏈本體，可相對於第二鉸鏈本體在鎖止位和解鎖位之間轉動切換，鎖止擋塊的鎖止部配置為：位於鎖止位的鎖止部與第一鉸鏈本體的凸部相抵適配，以保持第一鉸鏈本體位於第一工作位置；位於解鎖位的鎖止部解除與凸部的相抵適配，以便第一鉸鏈本體轉動切換至第二工作位置；彈性件設置在第一鉸鏈本體和鎖止擋塊之間，該彈性件可隨鎖止擋塊的轉動產生形變儲能，並可提供鎖止擋塊轉動復位保持於所述鎖止位的第一作用力。應用本方案，基於該鉸鏈的自鎖功能，可避免具體應用場合的非正常閉合，有效提升其使用安全性。

Description

鉸鏈及應用該鉸鏈的設備

本發明涉及鉸接結構技術領域，具體涉及一種可自鎖的鉸鏈及應用該鉸鏈的設備。

現有技術中，對於具有鉸接配合關係的兩個構件來說，通常採用鉸鏈來實現兩者之間的開合操作。打開狀態下，為保持穩定可靠的姿態，通常會採用側面插裝銷釘的方式進行鎖止。然而，受其自身結構的限制，若操作者忘記進行插銷操作，將存在構件間意外閉合而產生安全風險，例如設備用蓋體，該蓋體非常態閉合傾倒後易於造成人員受傷。

有鑑於此，極待針對現有鉸接進行結構優化，以有效提升其使用安全性。

為解決上述技術問題，本發明提供一種可自鎖的鉸鏈及應用該鉸鏈的設備，基於該鉸鏈的自鎖功能，可避免具體應用場合的非正常閉合，有效提升其使用安全性。

本發明提供的鉸鏈，包括相鉸接的兩個鉸鏈本體、鎖止擋塊和彈性件；其中，第一鉸鏈本體可相對於第二鉸鏈本體在兩個工作位置之間轉動切換；鎖止擋塊鉸接於第二鉸鏈本體，可相對於第二鉸鏈本體在鎖止位和解鎖位之間轉動切換，鎖止擋塊的鎖止部配置為：位於鎖止位的鎖止部與第一鉸鏈本體的凸部相抵適配，以保持第一鉸鏈本體位於第一工作位置；位於解鎖位的鎖止部解除與凸部的相抵適配，以便第一鉸鏈本體轉動切換至第二工作位置；彈性件設置在第一鉸鏈本體和鎖止擋塊之間，並配置為：彈性件可隨鎖止擋塊的轉動產生形變儲能，並可釋放形變儲能提供鎖止擋塊轉動復位保持於鎖止位的第一作用力。

較佳地，鎖止部與位於第一工作位置的第一鉸鏈本體的凸部相抵適配，配置為：具有切換至第二工作位置的趨勢的第一鉸鏈本體，其凸部施加於鎖止部的作用力通過鎖止擋塊的鉸接中心。

較佳地，鎖止擋塊還具有復位部，復位部相對於鎖止部周向間隔設置，並配置為：自鎖止位沿第一方向轉動切換至解鎖位的鎖止擋塊，其鎖止部位於凸部的一側，其復位部位於凸部的另一側；切換至第二工作位置的第一鉸鏈本體，其凸部可與復位部的側面相抵，並沿第二方向推動鎖止擋塊切換至鎖止位；切換至第一工作位置的第一鉸鏈本體，其凸部可與鎖止部的側面相抵，並沿第一方向推動鎖止擋塊轉動至凸部與鎖止部脫開後，鎖止擋塊位於鎖止位。

較佳地，彈性件還可隨轉動切換至解鎖位的鎖止擋塊的轉動產生形變儲能，並可釋放形變儲能提供鎖止擋塊保持在解鎖位的第二作用力。

較佳地，彈性件為拉簧，拉簧的一端與第一鉸鏈本體連接於第一連接點，其另一端與鎖止擋塊連接於第二連接點；鎖止擋塊位於解鎖位時，第一連接點和第二連接點的連線位於鉸接點的一側，以釋放形變儲能提供鎖止擋塊保持在解鎖位的第二作用力；凸部沿第一方向推動鎖止擋塊轉動至凸部與鎖止部脫開時，第一連接點和第二連接點的連線位於鉸接點的另一側，以釋放形變儲能提供鎖止擋塊復位至鎖止位的第一作用力。

較佳地，鎖止擋塊的重心位置配置為：鎖止擋塊的重力形成提供其保持在解鎖位的第一轉矩；鎖止擋塊的重力形成提供其復位至鎖止位的第二轉矩。

較佳地，凸部的與鎖止部相抵適配的表面為內凹孤面。

較佳地，鎖止部和復位部的外周表面為與鉸接中心同心的圓孤面。

較佳地，鎖止擋塊上設置有扳手。以施加轉動切換至解鎖位的作用力至鎖止擋塊。

本發明還提供一種設備，包括基體和與基體鉸接的蓋體，採用如前所述的鉸鏈實現鉸接。

針對現有技術，本發明另闢蹊徑針對鉸鏈進行了優化設計，其鎖止擋塊鉸接於一鉸鏈本體上，並可相對於該鉸鏈本體在鎖止位和解鎖位之間轉動切換；具體應用時，鎖止擋塊的鎖止部可與位於另一鉸鏈本體上的凸部相抵適配，以便其保持在第一工作位置（如打開）；該相抵適配解除後，位於解鎖位的鎖止部即與該凸部脫開，相應的鉸鏈本體可正常實現轉動切換。同時，彈性件的設置能夠在鉸鏈本體切換至第一工作位置帶動鎖止擋塊轉動後，產生形變儲能並可釋放該形變儲能提供鎖止擋塊復位至鎖止位的第一作用力。如此設置，基於該鉸鏈所具有自鎖功能，可避免非常態地轉動切換至第二工作位置（如閉合），並可透過彈性件使得鎖止擋塊復位保持在鎖止位，過程中無需操作者進行操作，能夠確保位於第一工作位置的鉸鏈本體處於可靠的鎖止狀態，大大提高了其使用安全性。

在本發明的較佳方案中，具有切換至第二工作位置（如閉合）的趨勢的第一鉸鏈本體，其凸部施加於鎖止部的作用力通過鎖止擋塊的鉸接中心，可進一步確保第一鉸鏈本體穩定地保持在鎖止位元，同時具有結構簡單可靠的特點。

在本發明的另一較佳方案中，相對於鎖止部周向間隔設置一復位部，當鎖止擋塊切換至解鎖位時，該復位部與鎖止部分別位於第一鉸鏈本體的凸部兩側；此時第一鉸鏈本體切換至第二工作位置（如閉合），其上的凸部可與復位部的側面相抵，並沿第二方向（如逆時針）推動該鎖止擋塊切換至鎖止位；而當第一鉸鏈本體切換至第一工作位置（如打開）時，其上的凸部可與鎖止部的側面相抵，並沿第一方向（如順時針）推動鎖止擋塊轉動至凸部與鎖止部脫開後，切換至鎖止位。以此往復，該鉸鏈本體在兩個工作位置之間的切換均能夠順暢地進行，進一步提高了使用過程中的安全可靠性。

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合所附圖式和具體的實施例對本發明作進一步的詳細說明。

鉸鏈是一種普遍應用於所連接的兩部分能繞鉸接中心相對轉動的構件，實際應用時，兩個鉸鏈本體可同時轉動或一者相對於另一者轉動，以滿足具體功能需要。

不失一般性，本實施方式以圖中所示的鉸鏈作為描述主體，其相鉸接的兩個鉸鏈本體中，第一鉸鏈本體1可相對於第二鉸鏈本體2在兩個工作位置之間轉動切換。此外，本實施方式以第一鉸鏈本體1與設備蓋體（圖中未示出）連接、第二鉸鏈本體2與設備基體（圖中未示出）連接的使用情形進行描述，以清晰表達本實施方式所述鉸鏈的工作原理。其中，圖1中所示第一鉸鏈本體1處於第一工作位置（蓋體打開狀態），圖2中所示第二鉸鏈本體2處於第二工作位置（蓋體閉合狀態）。應當理解，該鉸鏈的具體結構形式及其具體應用，對於本申請請求保護的技術方案並未構成實質性限制。

如圖1和圖2所示，該鉸鏈還包括鎖止擋塊3和彈性件（4），用於實現工作位置的自鎖。其中，鎖止擋塊3鉸接於第二鉸鏈本體2，可相對於第二鉸鏈本體2在鎖止位和解鎖位之間轉動切換，該鎖止擋塊3的鎖止部31則具體地配置為：位於鎖止位的鎖止部31與第一鉸鏈本體1的凸部11相抵適配，以保持第一鉸鏈本體1位於圖1所示的打開工作位置（第一工作位置）；位於解鎖位（如圖5所示）的鎖止部31可解除與凸部11的相抵適配，以便第一鉸鏈本體1轉動切換至圖2所示的閉合工作位置（第二工作位置），相應的鉸鏈本體可正常實現轉動切換。其中，彈性件（4）設置在第一鉸鏈本體1和鎖止擋塊3之間，這裡，彈性件可以採用圖中所示的拉簧4，只要能夠形變儲能並在變形恢復過程中釋放該形變儲能均可，例如，拉簧、板簧或橡膠部件等。該拉簧4可隨鎖止擋塊3的轉動產生形變儲能，並可釋放形變儲能提供鎖止擋塊3轉動復位保持於鎖止位的第一作用力F1。請一併結合參照圖7。

如此設置，基於該鉸鏈所具有的自鎖功能，可避免非常態地轉動切換至閉合工作位置，並可透過彈性件使得鎖止擋塊3復位保持在鎖止位，過程中無需操作者進行操作，能夠確保位於打開工作位置的鉸鏈本體處於可靠的鎖止狀態。

可以理解的是，本方案所述鉸鏈的兩個工作位置，例如但不限於｢第一工作位置｣對應於設備蓋體的｢打開工作位置｣、｢第二工作位置｣對應於設備蓋體的｢閉合工作位置｣；實際上，也可以｢第一工作位置｣對應於設備蓋體的｢閉合工作位置｣，｢第二工作位置｣對應於設備蓋體的｢打開工作位置｣，只要應用於透過兩個鉸鏈本體的轉動切換實現兩者間相對工作位置的改變，均在本申請請求保護的範圍內。

具體地，該鉸鏈的兩個鉸鏈本體的鉸接可以採用不同的結構形式實現。本方案中，第一鉸鏈本體1的鉸接端12內收呈薄板狀，第二鉸鏈本體2的鉸接端21分體相對設置，並形成有插裝空間；組裝時，第一鉸鏈本體1的鉸接端12插裝於第二鉸鏈本體2的鉸接端21中，並採用適配的銷軸51與軸端擋圈52即可實現兩者間的鉸接。請一併參見圖3，該圖示出了本實施方式所述鉸鏈的裝配***示意圖。

進一步地，鎖止擋塊3也可插裝於第二鉸鏈本體2中，並透過銷軸6實現兩者間的鉸接。其中，在第二鉸鏈本體2和鎖止擋塊3上分別設置有固定銷41和固定銷42，拉簧4的一端掛裝在固定銷41上形成第一連接點A，其另一端掛裝在固定銷42上形成第二連接點B。

為了獲得穩定的自鎖性能，作為較佳實施例，鎖止擋塊3的鎖止部31與位於打開工作位置（第一工作位置）的第一鉸鏈本體1的凸部11相抵適配，可具體配置為：具有切換至閉合工作位置（第二工作位置）的趨勢的第一鉸鏈本體1，其上的凸部11施加於鎖止部31的作用力F3通過鎖止擋塊3的鉸接中心，以確保兩者鎖止狀態穩定可靠。請一併參見圖4，該圖為圖1中所示的打開工作位置的特徵點局部示意。

另外，可針對鎖止擋塊3在兩個工作位間切換的可操作性作進一步的優化。

作為進一步較佳的方案，該鎖止擋塊3還具有復位部32，該復位部32相對於鎖止部31周向間隔設置，這裡的“周向”是指沿鎖止擋塊3轉動的旋轉方向。具體地，自鎖止位（圖1、圖4）沿逆時針方向（第一方向）轉動切換至解鎖位（圖2）的鎖止擋塊3，其鎖止部31位於凸部11的一側，其復位部32位於凸部11的另一側，具體如圖2所示；切換至閉合工作位置的第一鉸鏈本體1，其凸部11可與復位部32的側面相抵，如圖6所示，並沿順時針方向（第二方向）推動鎖止擋塊3切換至圖7所示的鎖止位，此時，第一鉸鏈本體1處於閉合工作位置；切換至打開工作位置的第一鉸鏈本體1，如圖8所示，其上的凸部11可與位於鎖止位的鎖止部31的側面相抵，並沿逆時針方向推動鎖止擋塊3轉動至凸部11與鎖止部31脫開後，如圖9所示，接下來該鎖止擋塊3位於鎖止位，此時，第一鉸鏈本體1處於圖4所示的打開工作位置。如此往復，通過第一鉸鏈本體1上的凸部11與鎖止擋塊3上的鎖止部31和復位部32的適配，大大提高了工作位切換的可操作性。

相應地，拉簧4還可隨轉動切換至解鎖位的鎖止擋塊3的轉動產生形變儲能，如圖5所示，並可釋放形變儲能提供鎖止擋塊3保持在解鎖位的第二作用力F2。具體地，當鎖止擋塊3位於解鎖位時（圖5），第一連接點A和第二連接點B的連線位於其與第二鉸鏈本體2的鉸接點的一側，以釋放形變儲能提供鎖止擋塊3保持在解鎖位的第二作用力F2；當第一鉸鏈本體1的凸部11沿逆時針方向推動鎖止擋塊3轉動至凸部11與鎖止部3脫開時（圖9），第一連接點A和第二連接點B的連線位於該鉸接點的另一側，以釋放形變儲能提供鎖止擋塊4復位至鎖止位的第一作用力F1。

另外，該凸部11的與鎖止部31相抵適配的表面為內凹孤面，如圖所示，內凹孤面能夠有效降低工作位置切換過程中的配合面間可能出現的卡滯，可進一步提高動態配合關係的順暢程度。如圖所示，鎖止部31和復位部32的外周表面可以為與鉸接中心同心的圓孤面，也就是說，兩者的外周表面為同心且等徑的圓孤。結構設計相對緊湊，同時還具有較好的加工工藝性。

此外，鎖止擋塊3上還可以設置有扳手7。以施加轉動切換至解鎖位的作用力至鎖止擋塊3。當然，該扳手7還可以在調試檢修過程中使用，以便於根據實現操作需要進行調整。

以第一鉸鏈本體1與設備蓋體連接，第二鉸鏈本體2與設備基體連接的具體應用為例，下面結合圖4至圖9分別示出的鉸鏈在使用過程中的特徵點，簡要說明本方案的具體操作原理如下：

（1）如圖1和圖4所示的打開工作位置（第一工作位置），凸部11和鎖止部31相抵適配處理鎖止狀態，同時預裝拉伸的拉簧4進一步提供保持作用力。

（2）如圖4所示，當需要切換至閉合工作位置（第二工作位置）時，操作人員可手動向上扳動扳手7，鎖止擋塊3逆時針轉動至圖5所示的解鎖位；此狀態下，拉簧4的第一連接點A和第二連接點B的連線，位於鎖止擋塊3與第二鉸鏈本體2的鉸接點的一側，以釋放形變儲能提供鎖止擋塊3保持在解鎖位的第二作用力F2。

（3）第一鉸鏈本體1自圖6所示工作位置轉動切換至閉合工作位置過程中，其凸部11的內凹孤面一側可沿順時針方向（第二方向）推動鎖止擋塊3的復位部32，至圖7所示兩者脫開後，第一鉸鏈本體1處於閉合工作位置；與此同時，拉簧4的第一連接點A和第二連接點B的連線位於該鉸接點的另一側，以釋放形變儲能提供鎖止擋塊4復位至鎖止位的第一作用力F1，由此鎖止擋塊3復位保持在鎖止位。

（4）當第一鉸鏈本體1需要再次切換至打開工作位置時，隨著第一鉸鏈本體1的轉動，如圖8所示，凸部11可與位於鎖止位的鎖止部31的側面相抵，並沿逆時針方向推動鎖止擋塊3轉動至凸部11與鎖止部31脫開後。

（4）在拉簧4的作用下，如圖9所示，與凸部11脫開的鎖止擋塊3順時針轉動，復位保持在圖4所示的鎖止位。

此外，關於鎖止擋塊3兩個工作位置的保持，可以如前所述採用彈性件進行保障，也可以採用其自身重心位置的設定進行控制。具體來說，該鎖止擋塊3的重心位置配置為：圖5所示狀態下，鎖止擋塊3的重力形成提供其保持在解鎖位的第一轉矩；圖4和圖9所示狀態下，鎖止擋塊3的重力形成提供其復位至鎖止位的第二轉矩。在相應轉矩作用下，同樣可以達成相應的工作位置保持的功能。

除前述鉸鏈外，本實施方式還提供一種設備，包括採用如前所述鉸邊實現鉸接的基體和蓋體。特別說明的是，該設備的基體、蓋體等功能構件非本申請的核心發明點所在，本領域技術人員能夠根據現有技術實現，故本文不再贅述。

以上僅是本發明的較佳實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。

1：第一鉸鏈本體 2：第二鉸鏈本體 3：鎖止擋塊 4：拉簧 6：銷軸 7：扳手 11：凸部 12：鉸接端 21：鉸接端 31：鎖止部 32：復位部 41：固定銷 42：固定銷 51：銷軸 52：軸端擋圈 A：第一連接點 B：第二連接點

圖1為具體實施方式中位於第一工作位置的鉸鏈的示意圖；

圖2為具體實施方式中位於第二工作位置的鉸鏈的示意圖；

圖3為圖1所示鉸鏈的裝配***圖；

圖4至圖9分別示出了鉸鏈在使用過程中的特徵點示意圖。

圖中：

第一鉸鏈本體1、凸部11、鉸接端12、第二鉸鏈本體2、鉸接端21、鎖止擋塊3、鎖止部31、復位部32、拉簧4、固定銷41、固定銷42、銷軸51、軸端擋圈52、銷軸6、扳手7。

1：第一鉸鏈本體 2：第二鉸鏈本體 3：鎖止擋塊 4：拉簧 6：銷軸 7：扳手 11：凸部 31：鎖止部 32：復位部 51：銷軸 A：第一連接點 B：第二連接點

Claims (10)

1. 一種鉸鏈，其包括：相鉸接的兩個鉸鏈本體，一第一鉸鏈本體可相對於一第二鉸鏈本體在兩個工作位置之間轉動切換；進一步包括：一鎖止擋塊，係鉸接於該第二鉸鏈本體，可相對於該第二鉸鏈本體在一鎖止位和一解鎖位之間轉動切換，該鎖止擋塊的一鎖止部係配置為：位於該鎖止位的該鎖止部與該第一鉸鏈本體的一凸部相抵適配，以保持該第一鉸鏈本體位於一第一工作位置；位於該解鎖位的該鎖止部解除與該凸部的相抵適配，以便該第一鉸鏈本體轉動切換至一第二工作位置；一彈性件，係設置在該第二鉸鏈本體和該鎖止擋塊之間，並配置為：該彈性件可隨該鎖止擋塊的轉動產生形變儲能，並可釋放形變儲能提供該鎖止擋塊轉動復位保持於該鎖止位的一第一作用力。
2. 根據請求項1所述的鉸鏈，其中該鎖止部與位於該第一工作位置的該第一鉸鏈本體的該凸部相抵適配，配置為：具有切換至所述該第二工作位置的趨勢的該第一鉸鏈本體，其該凸部施加於該鎖止部的作用力通過該鎖止擋塊的一鉸接中心。
3. 根據請求項2所述的鉸鏈，其中該鎖止擋塊進一步具有一復位部，該復位部相對於該鎖止部周向間隔設置，並配置為：自該鎖止位沿一第一方向轉動切換至該解鎖位的該鎖止擋塊，其該鎖止部位於該凸部的一側，其該復位部位於該凸部的另一側；切換至該第二工作位置的該第一鉸鏈本體，其該凸部可與該復位部的一側面相抵，並沿一第二方向推動該鎖止擋塊切換至該鎖止 位；切換至該第一工作位置的該第一鉸鏈本體，其該凸部可與該鎖止部的一側面相抵，並沿該第一方向推動該鎖止擋塊轉動至該凸部與該鎖止部脫開後，該鎖止擋塊位於該鎖止位。
4. 根據請求項3所述的鉸鏈，其中該彈性件進一步可隨轉動切換至該解鎖位的該鎖止擋塊的轉動產生形變儲能，並可釋放形變儲能提供該鎖止擋塊保持在該解鎖位的一第二作用力。
5. 根據請求項4所述的鉸鏈，其中該彈性件為一拉簧，該拉簧的一端與該第一鉸鏈本體連接於一第一連接點，其另一端與該鎖止擋塊連接於一第二連接點；該鎖止擋塊位於該解鎖位時，該第一連接點和該第二連接點的連線位於該鉸接點的一側，以釋放形變儲能提供該鎖止擋塊保持在該解鎖位的該第二作用力；該凸部沿該第一方向推動該鎖止擋塊轉動至該凸部與該鎖止部脫開時，該第一連接點和該第二連接點的連線位於該鉸接點的另一側，以釋放形變儲能提供該鎖止擋塊復位至該鎖止位的該第一作用力。
6. 根據請求項3所述的鉸鏈，其中該鎖止擋塊的重心位置配置為：該鎖止擋塊的重力形成提供其保持在該解鎖位的一第一轉矩；以及該鎖止擋塊的重力形成提供其復位至該鎖止位的一第二轉矩。
7. 根據請求項1至6項中任一項所述的鉸鏈，其中該凸部的與該鎖止部相抵適配的表面為一內凹孤面。
8. 根據請求項3至6項任一項所述的鉸鏈，其中該鎖止部和該復位部 的一外周表面為與該鉸接中心同心的一圓孤面。
9. 根據請求項1至6項中任一項所述的鉸鏈，其中該鎖止擋塊上設置有扳手，以施加轉動切換至該解鎖位的作用力至該鎖止擋塊。
10. 一種應用鉸鍊的設備，其包括一基體和與該基體鉸接的一蓋體，該設備採用如請求項1至9項中任一項所述的鉸鏈實現該鉸接。

Images