雙樞紐器結構的製作方法

2023-08-13 10:22:51

專利名稱：雙樞紐器結構的製作方法
技術領域：
本實用新型關於一種雙樞鈕器結構，尤指一種可使摺疊式電子產品的上蓋可相對 底座開啟至180度而平放的雙樞鈕器結構。
背景技術：
目前由於顯示熒幕觸控功能的增強，使得筆記型電腦具有平板電腦使用功能的趨 勢。而平板電腦是使顯示熒幕可平放置於桌面上使用，例如可以當作電子書。在這樣的需求下，對於摺疊式電子產品提供一個可開啟至180度的樞鈕器，是為 必要的關鍵零組件。而傳統的單一樞鈕器，雖然有些具有可開啟至180度的功能，但其並無 法直接利用於這樣的要求。尤其，為了防止樞鈕器過度開啟，一般現在樞鈕器中具有限位設 計，防止開啟至180度，則更是無法達到此一需求。如何設計出一個操作良好的樞鈕器結 構，使摺疊式電子產品的上蓋及底座可順利開啟至180度，是為本實用新型主要討論的範在已知的中國TW新型專利公告M284191號「開輕關重的樞紐器」，其中包括一樞 軸，一固定承架的一端彎折成型一套筒，套筒的側緣與固定部不相接而成型一缺口，套筒套 設於樞軸上，套筒的內徑小於樞軸的杆徑，一彈性元件組，其套設於樞軸上，一固定件，其套 設並固定於樞軸末端以夾持各元件位置，樞軸旋轉時與套筒內壁摩擦產生扭力，藉由將上 蓋相對閉合於底座時，欲將固定承架的缺口閉合，而使套筒產生一抵抗力，則使得閉合時的 速度減緩，並藉由將上蓋相對開啟於底座時，欲將固定承架的缺口回復，而使套筒產生一 回復力，則使開啟的速度加快，故使用者可不施加額外的力量，利用樞鈕器本身扭力的變 化，而可達到控制上蓋閉合或開啟時速度的目的。另，在申請人的中國TW新型專利公告 M373088號「開輕關重樞鈕器」前案，主要在本體延伸的非圓形樞軸上設置了一彈性承架； 該彈性承架具有一折面，並於該折面兩端分別延伸形成一連接面及一套筒部；該套筒部套 合於該樞軸上而可轉動，以提供彈力使在開啟時任一角度皆可定位；該套筒部並被分割形 成第一套筒及第二套筒，該第一及第二套筒在與該折面交界位置分別形成一第一缺口及第 二缺口，該第一及第二缺口分別位在該折面不同的兩側；該第一套筒在該上蓋開啟時所提 供的扭力大於閉合時扭力，且該第二套筒提供的扭力區段大於該第一套筒的扭力區段；藉 此結構達到開輕關重的動作。而本實用新型則以此類開輕關重樞鈕器反向設計一開重關輕樞鈕器，再搭配一具 限位功能的樞鈕器，藉由兩者結合成一雙樞鈕器結構，以達成摺疊式電子產器的上蓋可相 對底座開啟至180度平放的功能。
發明內容緣此，本實用新型的目的在於提供了一種雙樞鈕器結構，其能實現摺疊式電子產 器的上蓋可相對底座開啟至180度平放的功能。為實現上述目的，本實用新型公開了一種雙樞鈕器結構，設置於包含一具有一顯示熒幕的上蓋及一底座的摺疊式電子設備中；其特徵在於包括一底架，固定連接於該摺疊式電子設備的底座；一固定連接於該摺疊式電子設備的上蓋以使該上蓋可相對該底座在一 0度閉合 角度及一 180度開啟角度之間旋轉的支架；一第一樞鈕器，設置於該底架上，具有一限制該上蓋可相對於該底座在該0度閉 合角度至一中間角度之間旋轉並使該上蓋在其間任一角度定位的固定扭力結構；一第二樞鈕器，設置於該支架上，具有一提供開啟扭力大於閉合扭力以限制該上 蓋相對於該底座在該中間角度至該180度開啟角度之間旋轉並使該上蓋在其間任一角度 定位的開重關輕結構；且，該第一樞鈕器的固定扭力結構所提供的扭力約等於該第二樞鈕 器的開啟扭力及閉合扭力的中間值；及一連接機構，連接於該第一樞鈕器及第二樞鈕器之間。其中，該第二樞鈕器的開重關輕結構，包括一第二轉軸，與該支架固定連結；及一彈性承架，具有一連接面及一在該上蓋開啟時所提供的扭力大於閉合時扭力以 達到開重關輕的動作的套筒部；該連接面固接於該連接機構；該套筒部套合於該第二轉軸 上而可轉動；該套筒部並被分割形成第一套筒及第二套筒，該第一及第二套筒在與該連接 面交界位置分別形成一第一缺口及第二缺口。其中，該第二轉軸上設有一扇形止擋部，而該第一套筒接近該支架端面形成一與 該扇形止擋部的兩側面相干涉以限制該第二轉軸的旋轉角度從而使該上蓋在該中間角度 至該180度開啟角度之間旋轉的凸部。其中，該第一樞鈕器的固定扭力結構，包括一第一轉軸，具有非圓形剖面，一端與該連接機構固定連接，且穿過該底架的一凸 片上的一圓形穿孔；至少一限位片，具有一非圓形孔供該第一轉軸穿過而可一同轉動，其外緣具有一 兩側面分別與該凸片上位於該圓形穿孔附近的一止擋凸塊相干涉以限制該第一轉軸旋轉 角度而使該上蓋在該0度閉合角度至該中間角度之間旋轉的扇形部；一彈片組，組裝於該第一轉軸上；及一組裝於該第一轉軸的另一端以使該彈片組壓迫該限位片及該凸片的固定裝置。其中，該第一轉軸上的限位片具有兩片，分別位在該凸片的兩側；且該止擋凸塊具 有兩塊，分別突出於該凸片的兩側表面。其中，該第一轉軸上進一步具有一對提供自動閉合功能的凹輪及凸輪。其中，該第一轉軸上進一步具有一摩擦輪。其中，該第一樞鈕器的固定扭力結構，包括一固定座，具有一結合部，該結合部連接該底架；該結合部內部形成一圓孔，並在 該圓孔下緣底部位置向下延伸出一長槽；—第一轉軸，具有一連結部與上述連接機構組接，而相對該連接部延伸一第一軸 部，該第一軸部伸入該固定座的圓孔內；及至少一對反向設置的管簧架，每一該管簧架具有一套合於該第一軸部表面的環狀 套合部，於該環狀套合部的周緣形成一道使得該套合部對所包覆的該第一軸部產生彈性的
5切槽；每一該套合部向下延伸一定位片，每一該定位片分別套入該固定座的長槽內；其中該第一轉軸的第一軸部穿過該對反向設置的管簧架的套合部內從而利用該 套合部緊迫包覆該第一軸部的表面以使得該第一轉軸可以支撐上述上蓋對上述底座在任 一角度上開啟及定位。其中，該固定座的長槽底部形成與該長槽方向傾斜的一對斜槽，而在每一該定位 片的底部分別形成一相對該定位片斜傾的斜傾部；該二斜傾部分別套入該斜槽內。其中，該固定座的結合部前面設有一止擋塊，而該第一軸部設有一扇形片以封蓋 該圓孔；該扇形片具有一外突的且兩側面在該第一轉軸旋轉時分別與該止擋塊相干涉以限 制該第一轉軸於0度閉合角度至中間角度之間旋轉的扇形部。通過上述結構，本實用新型的雙樞鈕器結構以此類開輕關重樞鈕器反向設計一開 重關輕樞鈕器，再搭配一具限位功能的樞鈕器，藉由兩者結合成一雙樞鈕器結構，以達成折 疊式電子產器的上蓋可相對底座開啟至180度平放的功能。以下，將依據圖面所示的實施例而詳加說明本實用新型的結構特徵及使用功效。
圖1代表本實用新型的組合圖，圖2代表本實用新型的分解圖，圖3代表本實用新型裝置於摺疊式電子設備的示意圖，其上蓋與底座位於0度閉 合角度，圖4代表本實用新型裝置於摺疊式電子設備的示意圖，其上蓋與底座位於中間角 度，圖5代表本實用新型裝置於摺疊式電子設備的示意圖，其上蓋與底座位於180度 開啟角度，圖6代表本實用新型在0度閉合角度的平面視圖，圖6A代表圖6中第一樞鈕器的剖面視圖，圖7代表本實用新型在中間角度的平面視圖，圖7A代表圖7中第一樞鈕器的剖面視圖，圖7B代表圖7中第二樞鈕器的剖面視圖，圖8代表本實用新型在180度開啟角度的平面視圖，圖8A代表圖8中第二樞鈕器的剖面視圖，圖9代表本實用新型進一種實施例的組合圖，圖10代表本實用新型進一種實施例的分解圖，圖11代表本實用新型再一種實施例的組合圖，圖12代表本實用新型再一種實施例的分解圖。
具體實施方式
請參見圖1及圖2所示，為本實用新型一種雙樞鈕器結構1的實施例，而該雙樞鈕 器結構1被設置於一包含具有一顯示熒幕的上蓋91及一底座92的摺疊式電子設備9中 (參見圖3至圖5)。雙樞鈕器結構1主要由一底架11、一支架12、一第一樞鈕器13、一第二樞鈕器14及一連接機構15所構成。底架11固定連接於摺疊式電子設備9的底座92，而支架12固定連接於摺疊式電 子設備9的上蓋91，使上蓋91可相對底座92在一 0度閉合角度(如圖3所示)、一中間角 度(如圖4所示)及一 180度開啟角度(如圖5所示)之間旋轉。第一樞鈕器13設置於底架11上，具有一固定扭力結構，以限制上蓋91可相對於 底座92在0度閉合角度至中間角度(例如135度)之間旋轉，並使上蓋91在其間任一角 度定位。第二樞鈕器14設置於支架12上，具有一開重關輕結構提供開啟扭力大於閉合扭 力，以限制上蓋91相對於底座92在中間角度至180度開啟角度之間旋轉，並使上蓋91在 其間任一角度定位。且，第一樞鈕器13的固定扭力結構所提供的扭力約等於第二樞鈕器14 的開啟扭力及閉合扭力的中間值。連接機構15則連接於第一樞鈕器13及第二樞鈕器14之間。第一樞鈕器13的固定扭力結構，主要以一第一轉軸131、兩限位片132、一對提供 自動閉合功能的凹輪133及凸輪134、一彈片組135、及一固定裝置136所構成。第一轉軸131具有非圓形剖面，一端與連接機構15固定連接，且穿過底架11的一 凸片111上的一圓形穿孔112。兩限位片132，分別具有一非圓形孔1321供第一轉軸131穿過而可一同轉動，其外 緣具有一扇形部1322，該扇形部1322的兩側面分別與突出於凸片111的兩側表面上位於圓 形穿孔112附近的一止擋凸塊113相干涉，以限制第一轉軸131旋轉角度而使上蓋91在0 度閉合角度至中間角度之間旋轉。當然限位片132也可僅有一片，則止擋凸塊113也僅有一塊。凹輪133及凸輪134被設置於第一轉軸131上，凹輪133上設有一對凹槽133a及 一供第一轉軸131穿過的圓孔133b，而凸輪134則相對設有一對凸塊134a及供第一轉軸 131穿過可一同旋轉的非圓孔134b，藉此結構，使得第一樞鈕器13具有自動閉合功能，也就 是在上蓋91蓋合接近至底座92時，上蓋91能自動閉合至底座92上。另，彈片組135組裝於第一轉軸131上，以固定裝置136組裝於第一轉軸131的另 一端，使彈片組135壓迫限位片132、凹輪133及凸輪134及凸片111，使第一樞鈕器13提 供固定扭力。第二樞鈕器14的開重關輕結構，主要由一第二轉軸141及一彈性承架142所構 成。第二轉軸141與支架12固定連結。彈性承架142具有一連接面1421及一套筒部 1422 ；連接面1421固接於連接機構15 ；套筒部1422套合於第二轉軸141上而可轉動；套筒 部1422並被分割形成第一套筒1422a及第二套筒1422b，該第一及第二套筒1422a及1422b 在與連接面1421交界位置分別形成一第一缺口 1422c及第二缺口 1422d ；套筒部1422在 上蓋91開啟時所提供的扭力大於閉合時扭力，以達到開重關輕的動作。另外，第二樞鈕器14的第二轉軸141上設有一扇形止擋部141a，而該第一套筒 1422a接近支架12端面形成一凸部1422e ；凸部1422e與扇形止擋部141a的兩側面相干 涉，以限制第二轉軸141的旋轉角度使上蓋91在中間角度至180度開啟角度之間旋轉。本實用新型將第一樞鈕器13的扭力設計在第二樞鈕器14的開啟扭力及閉合扭
7力的中間值，例如第一樞鈕器13的扭力設定為6kgf/cm，而第二樞鈕器14的開啟扭力為 7kgf/cm及閉合扭力為5kgf/cm，利用這樣的結合，能產生以下的動作1.當上蓋91相對底座92自0度閉合角度開啟時，如圖3及圖6所示，由於第二樞 鈕器14的開啟扭力為7kgf/cm，則第一樞鈕器13的扭力較輕為6kgf/cm而會先作動，使得 第一樞鈕器13的第一轉軸131轉動(如圖6中箭頭G 1方向所示)上蓋91相對底座92 開啟至中間角度(例如為135度)，如圖4及圖7所示；之後，由於第一樞鈕器13的限位片 132扇形部1322 —側與凸片111上的止擋凸塊113接觸(可比較圖6A及圖7A)而限制第 一轉軸131再轉動；此時，轉換成第二樞鈕器14開始作動，使第二轉軸141帶動支架12轉 動(如圖7中箭頭G 2所示)，直至上蓋91與底座92呈180度開啟角度，如圖5及圖8所
7J\ ο2.相反地，當上蓋91相對底座92自180度開啟角度閉合時，由於第二樞鈕器14 套筒部1422的閉合扭力為5kgf/cm，輕於第一樞鈕器13的扭力6kgf/cm，故先由第二樞鈕 器14的第二轉軸141帶動支架12反轉(如圖8中箭頭G3所示)至中間角度，使第一套筒 1422a凸部1422e與扇形止擋部141a止擋(比較圖8A及圖7B)，換第一樞鈕器13開始動 作，直到上蓋91閉合於底座92上。顯然地，本實用新型所提供的雙樞鈕器結構1，使得摺疊式電子設備9的具顯熒幕 上蓋91可順利地相對於底座92開啟至180度，如圖5所示，而可平放置於水平面上，例如 桌面上，以當作平板電腦使用，符合當前的筆記本電腦使用趨勢，極具進步功效。進者，參見圖9及圖10，為本實用新型進一種實施例所提供的雙樞鈕器結構2，其 與前述的實施例相類似，具有一底架21、一支架22、一第一樞鈕器23、一第二樞鈕器24及一 連接機構25。所不同的在第一樞鈕器23為一般傳統結構的樞鈕器，與前述的第一樞鈕器 13類似，具有一第一轉軸231、兩限位片232、一彈片組235、及一固定裝置236，但不具有提 供自動閉合功能的凹輪133及凸輪134，而以一摩擦輪233取代。再者，參見圖11及圖12，為本實用新型再一種實施例所提供的雙樞鈕器結構3，其 與前述的實施例相類似，具有一底架31、一支架32、一第一樞鈕器33、一第二樞鈕器34及一 連接機構35。所不同的在第一樞鈕器33為一鋅合金結構，其以一固定座331、一第一轉軸 332、及至少一對反向設置的管簧架333所構成。固定座331具有一結合部331a，該結合部331a連接底架31 ；結合部331a內部形 成一圓孔331b，並在該圓孔331b下緣底部位置向下延伸出一長槽331c。長槽331c底部形 成與長槽331c方向傾斜的一對斜槽331d。結合部331a前面設有一止擋塊331f。第一轉軸332具有一連結部332a與連接機構35組接，而相對連接部332a延伸一 第一軸部332b，該第一軸部332b伸入固定座331的圓孔331b內。第一軸部332b設有一扇 形片332c以封蓋圓孔331b ；該扇形片332c具有一外突的扇形部332d。扇形部332d兩側 面在第一轉軸332旋轉時，分別與止擋塊331f相干涉，以限制第一轉軸332於0度閉合角 度至中間角度之間旋轉。一對反向設置的管簧架333，每一管簧架333具有一套合於第一軸部332b表面 的環狀套合部333a，於該環狀套合部333a的周緣形成一道切槽333b使得套合部333a對 所包覆的第一軸部332b產生彈性；每一套合部333a向下延伸一定位片333c，每一定位片 333c分別套入固定座331的長槽331c內；每一定位片333c的底部分別形成一相對該定位
8片333c斜傾的斜傾部333d ；該二斜傾部333d分別套入斜槽331d內，以形成支撐作用。第一轉軸332的第一軸部332b穿過該對反向設置的管簧架333的套合部333a內， 利用套合部333a緊迫包覆第一軸部332b的表面，使得第一轉軸332可以支撐上蓋91相對 底座92在任一角度上開啟及定位。綜上所陳，本實用新型完全符合專利的新穎性及進步性要件，爰依法提出申請。所 要申明者，圖面所示僅為本實用新型的較佳實施例，並不以此限制本實用新型的專利保護 範圍，但凡依據本實用新型技術思想為作的簡易或等效改變，仍屬本實用新型專利範圍之 中。
權利要求一種雙樞鈕器結構，設置於包含一具有一顯示熒幕的上蓋及一底座的摺疊式電子設備中；其特徵在於包括一底架，固定連接於該摺疊式電子設備的底座；一固定連接於該摺疊式電子設備的上蓋以使該上蓋可相對該底座在一0度閉合角度及一180度開啟角度之間旋轉的支架；一第一樞鈕器，設置於該底架上，具有一限制該上蓋可相對於該底座在該0度閉合角度至一中間角度之間旋轉並使該上蓋在其間任一角度定位的固定扭力結構；一第二樞鈕器，設置於該支架上，具有一提供開啟扭力大於閉合扭力以限制該上蓋相對於該底座在該中間角度至該180度開啟角度之間旋轉並使該上蓋在其間任一角度定位的開重關輕結構；且，該第一樞鈕器的固定扭力結構所提供的扭力約等於該第二樞鈕器的開啟扭力及閉合扭力的中間值；及一連接機構，連接於該第一樞鈕器及第二樞鈕器之間。
2.依據權利要求1所述的雙樞鈕器結構，其特徵在於，該第二樞鈕器的開重關輕結構， 包括一第二轉軸，與該支架固定連結；及一彈性承架，具有一連接面及一在該上蓋開啟時所提供的扭力大於閉合時扭力以達到 開重關輕的動作的套筒部；該連接面固接於該連接機構；該套筒部套合於該第二轉軸上而 可轉動；該套筒部並被分割形成第一套筒及第二套筒，該第一及第二套筒在與該連接面交 界位置分別形成一第一缺口及第二缺口。
3.依據權利要求2所述的雙樞鈕器結構，其特徵在於，該第二轉軸上設有一扇形止擋 部，而該第一套筒接近該支架端面形成一與該扇形止擋部的兩側面相干涉以限制該第二轉 軸的旋轉角度從而使該上蓋在該中間角度至該180度開啟角度之間旋轉的凸部。
4.依據權利要求3所述的雙樞鈕器結構，其特徵在於，該第一樞鈕器的固定扭力結構， 包括一第一轉軸，具有非圓形剖面，一端與該連接機構固定連接，且穿過該底架的一凸片上 的一圓形穿孔；至少一限位片，具有一非圓形孔供該第一轉軸穿過而可一同轉動，其外緣具有一兩側 面分別與該凸片上位於該圓形穿孔附近的一止擋凸塊相干涉以限制該第一轉軸旋轉角度 而使該上蓋在該0度閉合角度至該中間角度之間旋轉的扇形部；一彈片組，組裝於該第一轉軸上；及一組裝於該第一轉軸的另一端以使該彈片組壓迫該限位片及該凸片的固定裝置。
5.依據權利要求4所述的雙樞鈕器結構，其特徵在於，該第一轉軸上的限位片具有兩 片，分別位在該凸片的兩側；且該止擋凸塊具有兩塊，分別突出於該凸片的兩側表面。
6.依據權利要求4所述的雙樞鈕器結構，其特徵在於，該第一轉軸上進一步具有一對 提供自動閉合功能的凹輪及凸輪。
7.依據權利要求4所述的雙樞鈕器結構，其特徵在於，該第一轉軸上進一步具有一摩 擦輪。
8.依據權利要求4所述的雙樞鈕器結構，其特徵在於，該第一樞鈕器的固定扭力結構， 包括一固定座，具有一結合部，該結合部連接該底架；該結合部內部形成一圓孔，並在該圓 孔下緣底部位置向下延伸出一長槽；一第一轉軸，具有一連結部與上述連接機構組接，而相對該連接部延伸一第一軸部，該 第一軸部伸入該固定座的圓孔內；及至少一對反向設置的管簧架，每一該管簧架具有一套合於該第一軸部表面的環狀套 合部，於該環狀套合部的周緣形成一道使得該套合部對所包覆的該第一軸部產生彈性的切 槽；每一該套合部向下延伸一定位片，每一該定位片分別套入該固定座的長槽內；其中該第一轉軸的第一軸部穿過該對反向設置的管簧架的套合部內從而利用該套合 部緊迫包覆該第一軸部的表面以使得該第一轉軸可以支撐上述上蓋對上述底座在任一角 度上開啟及定位。
9.依據權利要求8所述的雙樞鈕器結構，其特徵在於，該固定座的長槽底部形成與該 長槽方向傾斜的一對斜槽，而在每一該定位片的底部分別形成一相對該定位片斜傾的斜傾 部；該二斜傾部分別套入該斜槽內。
10.依據權利要求8所述的雙樞鈕器結構，其特徵在於，該固定座的結合部前面設有一 止擋塊，而該第一軸部設有一扇形片以封蓋該圓孔；該扇形片具有一外突的且兩側面在該 第一轉軸旋轉時分別與該止擋塊相干涉以限制該第一轉軸於0度閉合角度至中間角度之 間旋轉的扇形部。
專利摘要一種雙樞紐器結構，主要在與摺疊式電子產品的底座連接的底架及與上蓋連接的支架之間，以一連結機構連接一第一樞鈕器及一第二樞紐器。該第一樞紐器具有一固定扭力結構，以限制該上蓋可相對於該底座在該0度閉合角度至一中間角度之間旋轉，並使該上蓋在其間任一角度定位；而該第二樞紐器具有一開重關輕結構，提供開啟扭力大於閉合扭力，以限制該上蓋相對於該底座在該中間角度至該180度開啟角度之間旋轉。該第一樞紐器的固定扭力結構所提供的扭力約等於該第二樞紐器的開啟扭力及閉合扭力的中間值，藉此，使得摺疊式電子產品的上蓋可相對底座開啟至180度及順利閉合。
文檔編號F16C11/04GK201696460SQ20102017914
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月5日 優先權日2010年5月5日
發明者葉洋賓, 許添悅, 陳嘉輝, 陳怡文 申請人:連鋐科技股份有限公司