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1、HINGEHinge 介绍一. HINGE 的应用范围：HINGE 应用于电子类、电器类、计算机、信息类、通信类、照相机、仪器 类等产品之连结轴，其扭力值从0.1 至 20 公斤，可供手提计算机、平板计算机、 液晶显示器、手机、手持式网络通信器等商品使用。二.HINGE的应用原理及沿革：Hinge主要是利用干涉（一字型、双包锌合金结构）及弹簧反作用力（wash结 构）作用的原理，来产生扭力，以达到所需求之功能性，最初Hinge所使用范围 较为狭隘，以定义使用在 LCD 与 NB 为最大宗，且最初设计大部份均为 一字 型结构及 wash 式结构，其所使用之功能性及结构设计、使用寿命、等等上都有
2、其先天性结构上之限制，故后续才有其双包及锌合金结构等等的出现。Hinge 结构发展至今，除基本之功能性要求之外，随着 3C 产业的蓬勃发展， 也附加了越来越多的功能，越来越新颖的外型，以提供使用者更多更新更便利的 使用方式，相对的，对于 Hinge 使用功能的也越来越广泛，如 三轴旋转式 Hinge、固定角度自动闭合、开轻关重、自动弹开等等，皆是以Hinge的设计来 达到所要求之功能性。依其特性的不同，主要可以分为 一字型结构、双包性结 构、锌合金结构、垫片结构、双轴结构、凸轮结构等。三. Hinge 扭力计算方式依 LCD 上盖重量设定扭力值，计算方式如下 :LCD上蕎CM； H!以上盖重量
3、为 1Kg 轴心至上盖顶端为 250 mm 为例单边扭力之最小理论值为 （1 X（ 250/2 ）XCOS0） / 2 = 62.5 Kg/mm = 6.25 Kg/cm （COS 0 为理论上于 0时均可支撑上盖之重量）理论扭力（动） 6.25 *1修.1正（ 值）*1.15衰（ 减率）=扭力最小值（静） 7.90 Kg/cm 扭力最小值（静）7.90+0.5扭= 力中心值（静） 8.4 Kg/cm故建议之扭力规格订为 8.4 0.5 Kg/cm。四.Hinge常用相关名词1. 扭力 (Torque)扭力计施力于轴上或旋转臂所产生之旋转力谓之；力臂长X磨擦力量之大 小为扭力值，一般以kg-m
4、m或kg-cm表示之。2. 静磨擦力(Static Tor)e物体在静止时所承受的磨擦力，静磨擦力一定大于(或接近)动磨擦力。静磨擦力一般是枢轴先旋转左、右各半圈(180以上)后，再转动时所测得之扭力 值。3. 最大静磨擦力(Max Static Tor)e (Initid Torque)物体在移动前施以最大力使其移动者。最大静磨擦力是枢轴在停止状态下 4小时后，首次转动之最大扭力。4. 动磨擦力(Dynamic Torque物体在移动时所承受的磨擦力。5. 回弹力 (Spring-Back)枢轴于旋转时系以磨擦力支撑；经旋转后产生扭抗力，故停止时有回弹之现象，其回弹角度系以扭抗力之大小而定。
5、五.Hinge的相关测试1.寿命测试：一般测试规格由各家NB厂自行定义(1)往复开关0180之 间均可，寿命 2 万次以上。(2) 往复速度一般以每分钟 415次。2. 耐振测试：振动频率530HZ，经24小时无不良情形。3. 落地测试：3 公尺高度自然落下无不良情形。4. 储存温度测试：经一20C及70 C,放置96小时，无不良变化且满足枢轴之基本性能。5. 扭力长期变化性能：(放置一年每周测试)扭力值衰减 7以内。6. 润滑油脂：使用特殊油脂适合HINGE之专用油脂。耐ABS腐蚀，经一年放置无不良情 形。放置于100 C温度槽内；经24小时未变化。7. 特色：R、L 向可依不同颜色螺帽区别
6、，或用字模、喷印方式，亦可用标签区别。8. 各零件之硬度检测：(1) SUS类检测：一般支架以SUS居多，以微小(维克式)硬度计(HV)测 试，常用支架材质为SUS 304 1/2H硬度为HV 260 。(2) SK7(5)类检测：一般以辅助承架、垫片、双包承架等居多，以洛式硬度 试验机(HRC)测试，硬度范围约在HRC 4552。之间。(3) SUM22(24)类检测：快削刚，多用于车制件居多，以洛式硬度试验机(15N) 测试，依不同需求，硬度范围约在 15N 6078之间。六. 盐水喷雾试验：经由 24H 盐水喷雾测试，试验其抗腐蚀性SK 材 hingeSUS 材 hinge10. 微电脑
7、拉力试验： 于进料时测试材料之抗拉强度与降伏点，与材质证明是否符合。11. 三次元量测仪 ：模具品首批量完成时，会依客户提供原图，量测FAI,检测各尺寸。12.膜厚试验：检测电镀层之模厚，一般约为6。七 .各项结构之特性 垫片型结构垫片型结构，主要是以弹片搭配螺帽之锁紧方式控制调节扭力大小，依照其垫片结构特性可延伸出360度无段式自动弹开式两段扭力式固定角度式。 以下为垫片结构设计之参考值 :垫片结构之优缺点 双包结构包结构特性结构，主要是利用冲制件与转轴干涉之原理，以产生扭力，利用控制干涉量大小，达到控制扭力大小的目的，依照 其双包结构特性可延伸出 开轻关重(上盖开启时扭力较轻，关闭时扭力较
8、重)，结构外径TORQUE结构长度Bracket 厚度LCD SIZELIFE TEST4 mm3.5 kg-cm14 mmSK7 orSUS301 0.8t12.1以下20000次15%5.5 mm7 kg-cm14 mmSK7 1.0t13.320000次15%6 mm10 kg-cm20 mmSK7 1.0t1520000次15%5 mm4.5 kg-cm11.5 mmSK7 0.8t12.1以下20000次15%5.6 mm6 kg-cm12 mmSK7 1.0t12.120000次15%5.6 mm7 kg-cm15 mmSK7 1.0t13.320000次15%6 mm9 kg-c
9、m15 mmSK7 1.2t1520000次15%6 mm8 kg-cm15 mmSK7 1.0t14.120000次15%6.5 mm9 kg-cm17 mmSK7 1.0t1520000次15%7 mm10 kg-cm12 mmSK7 1.2t1520000次15%固定角度(stopper)定位，自动弹开(pop-up)等较特殊之结构。以下为双包结构设计之参考值结构双包7 mm12 kg-cm17 mmSK7 1.2t152000 0次15%以上数据仅供参考 其它就 Hinge 而言，除特殊之功能性外，最重要即是其扭力值，一般就 NB 扭 力而言，所定义之扭力公差为，生产时由厂商全检，以确
10、保扭力质量之稳定性。其检测方式为，依不同机种使用其不同之测试治具，置于扭测机上作扭力值 测试，先预摇 3次后(0 使用角度)，做扭力值判定，此时采取最大之静摩擦 值(扭测机上之 PEAK 值)，作为检测之判定值。2. Hinge 尺寸检验模具品 T1 时 ，可请厂商提供 FAI 量测数据，作为参考用，生产前则可请 厂商提供尺寸全检治具，作为量测之依据，其量测标准为 最佳为 Hinge 不需施 加外力，可自然落下，允收标准为 轻压 Hinge 可使其平贴全检治具。3. Hinge 外观检验Life Test :表面需干净，不可有明显刮伤、压伤、变形、缺少零件等情 形，亦不可有多余油脂外溢之情形。
11、Life Tes后：不可有油脂滴落之情形发生，更不可有产生裂痕或断裂，亦 或产生粉状之铁屑之情况。八.Hinge常见之问题1. Freedown :Freedown 为 Hinge 最重大 issu，e 此为 Hinge 最基本之要求，一般而言无论 于Life Tes前后均不可有此一现象发生，一般会发生Freedown之情况，可能 为:(1)设计初期扭力规格订定过低(2) Hinge 制作时扭力值过低 over Spec.(3) 动静摩差差异过大(4) 测试过后扭力衰减过大，超过订定之规格(5) 产生断裂之情形，使得支撑扭力变低2. 漏油 :漏油主要是为了避免油脂滴落主机或塑胶盖，导致线路腐蚀
12、或塑胶变质，关 于漏油问题，一般在厂商提供之油脂证明已有针对此一问题做保证，其所使用之 油脂不会对电子线路及塑胶产生任何不良影响，但为避免后续问题，还是将此规 范订定为不可低落于 Hinge 外之其他零件，依此作为检测标准。3. 扭力值过大 over Spec.:Hinge 扭力设定除了考虑 freedown 之情况外，还需考虑扭力过大之情况，一 般而言，扭力过大可能使开启时底座随上盖一起被抬起，或使User不易开启， 需使用较大之力量，甚至由于 Hinge 安全系数较高（一般设定为 扭力值 2.53 倍），而塑胶无法承受其力量，导致塑胶破裂等情况。不过，此情况通常为测试 后随着油脂的减少而导致扭力值的爬升，此时则需增加油脂之含量，方可改善此 一 issue 4. 支架或辅助承架断裂 :Hinge 通常安全系数都要求为扭力值的 2.5倍以上，通常会发生断裂情况， 皆发生在测试时，最常之原因皆为设计时因空间关系，使得安全系数降低，或是 组立后因平整度问题，而产生另一侧向力，使Hinge受力增加超出其安全系数， 导致断裂或裂痕。九：各零件结构识别1: 单体轴 （180度 130度）鋪心辅助承架支架叵凸筮耳单片承架2: 双体轴 （360度 ）
