轉軸裝置及應用該轉軸裝置的設備的製作方法
2023-05-16 09:30:51
專利名稱：轉軸裝置及應用該轉軸裝置的設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種轉軸裝置，特別是涉及一種具扭矩補償功能的轉軸裝置。
背景技術：
一般液晶顯示器通常藉由一樞接於基座與液晶顯示面板間的轉軸裝置，使液晶顯示面板可相對於基座調整角度。
如圖1及圖2所示，一般應用於液晶顯示器上的轉軸裝置100，包括一安裝於基座(圖未示)上的第一架體11、一與液晶顯示面板(圖未示)相接合的第二架體12、一穿設於第一、第二架體11、12間的樞軸13、一套設於樞軸13上的套筒14，及一套設於套筒14上的扭力彈簧15。
在組裝時，樞軸13的杆體131穿過第二架體12的非圓孔121後，依序將套筒14套設於杆體131，以及扭力彈簧15套設於套筒14上，並同時將扭力彈簧15的第一、第二定位部151、152分別穿設於第一、第二架體11、12的定位孔111、122內，且杆體131穿過第一架體11的圓孔112，接著將一摩擦件16穿過杆體131外露出第一架體11的一端，再將一螺帽17螺鎖於杆體131上並向樞軸13的頭部132靠近，即完成轉軸裝置100的組裝。
第二架體12可以樞軸13為軸心相對於第一架體11以一如箭頭I所示的前傾方向及一相反於前傾方向的後仰方向轉動，當第二架體12朝前傾方向旋轉時，扭力彈簧15旋緊並儲存彈性位能，使得推動第二架體12旋轉的扭轉力量會隨著轉動角度的增大而增加，而當第二架體12以後仰方向旋轉時，扭力彈簧15會釋放儲存的彈性位能，使得推動第二架體12旋轉的扭轉力量較小，因此，使用者必需隨時改變並調整施加的扭轉力量。
另一方面，由於液晶顯示面板的尺寸設計越來越大，其重心離樞軸13越遠所造成的扭矩越大，當使用者將液晶顯示面板朝前傾方向調整時，液晶顯示面板的重量加上使用者的施力常大於扭力彈簧15旋緊時的反作用力，而造成液晶顯示器傾倒。當使用者將液晶顯示面板朝後仰方向的角度調整時，扭力彈簧15的彈性恢復力小於液晶顯示面板所造成的扭矩值，使得使用者需施更大力量作後仰方向的角度調整。因此如何使液晶顯示面板所造成的扭矩值能藉由扭力彈簧15的彈性恢復力來調整出補償的扭矩，以使第二架體12朝前傾方向或後仰方向作角度調整時的力量能夠接近，即是一重要的課題。
實用新型內容本實用新型的一目的，在於提供一種方便施力且易於調整的轉軸裝置。
本實用新型的另一目的，在於提供一種方便施力且易於調整的具有轉軸裝置的設備。
本實用新型轉軸裝置，包括一第一架體、一樞接件、一第二架體、一第一彈性元件，及一第二彈性元件。
第一架體包括至少一供樞接件穿設的穿孔，第二架體以樞接件與第一架體相樞接。第一彈性元件套設於樞接件上，第一彈性元件包括一抵於第一架體的第一抵接端，及一位於第一抵接端相對側且定位於第二架體上的第一固定端。第二彈性元件套設於第一彈性元件上，第二彈性元件包括一抵接於第一架體的第二抵接端，及一位於第二抵接端相對側且定位於第二架體上的第二固定端。
第二架體可相對於第一架體朝一第一方向及一相反於第一方向的第二方向旋轉，當第二架體朝第一方向旋轉時，第一、第二彈性元件旋緊並儲存彈性位能，當第二架體朝第二方向旋轉時，第一、第二彈性元件釋放儲存的彈性位能以使第二架體獲得一補償扭矩。
在本實用新型轉軸裝置中，第一、第二彈性元件分別為一扭力彈簧。第一架體包括一基壁、二由基壁相對側分別朝同一方向延伸的側壁，及二分別形成於該二側壁上且供樞接件穿設的穿孔。第一架體還包括二間隔由基壁一側朝同一方向延伸用以分別供第一彈性元件的第一抵接端及第二彈性元件的第二抵接端抵接的凸片。
另一方面，第二架體包括一連接板、二由連接板相對側分別朝同一方向延伸且位於第一架體的二側壁內側的側板，及二分別形成於該二側板上且供樞接件穿設的通孔，第一、第二彈性元件設置於該二側板內側。第二架體的一側板具有一供第一彈性元件的第一固定端穿設的第一定位孔，第二架體的另一側板具有一供第二彈性元件的第二固定端穿設的第二定位孔。
第一架體包括一一體成型於一側壁上的擋止部，第二架體則包括一設置於一側板上且可與擋止部抵接的限位件，用以限制第二架體朝第二方向旋轉時的轉動角度。樞接件包括一穿設於該二穿孔、該二通孔及第一彈性元件的軸杆、一形成於軸杆一端的限位部，及一螺鎖於軸杆另一端的螺帽。
本實用新型轉軸裝置的有益效果，藉由第一、第二彈性元件的配置，使第二架體相對於第一架體朝第一方向或第二方向旋轉時的扭轉力量能接近，以方便施力及調整。
下面通過最佳實施例及附圖對本實用新型轉軸裝置進行詳細說明，附圖中圖1是一般轉軸裝置的一立體分解圖。
圖2是該轉軸裝置的一組合圖。
圖3是本實用新型轉軸裝置的一較佳實施例應用於一電子設備上的一側視圖。
圖4是該較佳實施例的一立體圖。
圖5是該較佳實施例的一立體分解圖。
圖6是該較佳實施例的一俯視圖。
圖7是該較佳實施例的一右側視圖，說明一第二架體相對於一第一架體在一水平位置。
圖8是該較佳實施例的一右側視圖，說明該第二架體相對於該第一架體朝一第一方向轉動。
圖9是該較佳實施例的一右側視圖，說明該第二架體相對於該第一架體朝一第二方向轉動。
具體實施方式
本實用新型的前述以及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。
如圖3、圖4及圖5所示，為本實用新型轉軸裝置的一較佳實施例，該轉軸裝置200是使用於一電子設備700上，該電子裝置700具有一基座71，及一藉由轉軸裝置200與基座71相樞接的轉動元件72。在本實施例中，該電子設備700為一液晶顯示器，而轉動元件72為一液晶顯示面板，但並不以此為限，該轉軸裝置200也能適用於如個人數字助理(PDA)、筆記型計算機、翻譯機或電扇等用途。轉軸裝置200包括一組裝於基座71的第一架體2、一穿設於第一架體2上的樞接件3、一以樞接件3與第一架體2樞接且用以組裝在轉動元件72背面的第二架體4，及分別套設於樞接件3上的一第一彈性元件5與一第二彈性元件6。
第一架體2呈一開口朝上的U型，其包括一用以組裝在基座71上的基壁21，基壁21的左、右兩相對側分別朝上延伸形成一左側壁22與一右側壁23，基壁21的前側間隔凸設有二凸片24，每一凸片24呈一階梯狀並具有一由基壁21前側朝上凸伸的第一片體241，及一由第一片體241頂面近內側處朝上凸伸的第二片體242。此外，左、右側壁22、23前側近頂端處一體成型地分別凸設有一用以限制第二架體4轉動角度的擋止部221、231，且左、右側壁22、23分別設有一相對應用以供樞接件3穿設的穿孔222、232，左側壁22的穿孔222為一圓形穿孔，而右側壁23的穿孔232為一非圓型穿孔。
第二架體4呈一開口朝後的U型，其包括一與轉動元件72組接的連接板41，連接板41的左、右兩相對側分別朝後延伸形成一左側板42與一右側板43，左、右側板42、43分別具有一鄰近後側且與左、右側壁22、23的穿孔222、232相對應以供樞接件3穿設的圓形通孔421、431。此外，右側板43具有一位於通孔431前方處的第一定位孔432，且右側板43中間近底端處鎖固有一位於通孔431與連接板41間的限位件433，該限位件433為一用以與第一架體2的擋止部231抵接的螺絲，而左側板42中間近頂端處設有一位於通孔421與連接板41間的第二定位孔422。然而，左側板42上也可鎖固一與右側板43上的限位件433相對應的另一限位件，以與左側壁22上的擋止部231相抵接，並不以本實施例中只於右側板43上設置限位件433為限。
第一、第二彈性元件5、6分別為一扭力彈簧，第一彈性元件5的外徑小於第二彈性元件6的內徑，因此第二彈性元件6可套設於第一彈性元件5上。第一彈性元件5具有一用以穿設於第二架體4的第一定位孔432內的第一固定端51，及一用以抵接於第一架體2的左側凸片24上的第一抵接端52，而第二彈性元件6的配置方向與第一彈性元件5相反，該第二彈性元件6具有一用以穿設於第二架體4的第二定位孔422內的第二固定端61，及一用以抵接於第一架體2的右側凸片24上的第二抵接端62。
如圖4、圖5及圖6所示，在組裝轉軸裝置200時，第二架體4需朝後傾斜一適當角度，並將左、右側板42、43分別置於第一架體2的左、右側壁22、23內側，使左、右側板42、43的通孔421、431對應於左、右側壁22、23的穿孔222、232。接著將處於自然狀態且未儲能的第二彈性元件6套設在同樣處於自然狀態的第一彈性元件5上，使第二彈元件6的第二固定端61與第一彈性元件5的第一抵接端52皆位於左側，第二彈性元件6的第二抵接端62與第一彈性元件5的第一固定端51皆位於右側，將組裝後的第一、第二彈性元件5、6置入第二架體4的左、右側板42、43間，並使第一、第二固定端51、61分別穿設並固定於第一、第二定位孔432、422內，同時第一、第二抵接端52、62分別抵接於左、右凸片24的第一片體241頂面及第二片體242外側面。
將樞接件3的軸杆31由右側壁23的穿孔232依序穿過通孔431、第一彈性元件5、通孔421及穿孔222，藉由軸杆31右側端的限位部32可抵於右側壁23上，再以一螺帽33鎖固於軸杆31凸出左側壁22的一端，第二架體4及第一、第二彈性元件5、6即組裝於第一架體2上。接著將第二架體4相對於第一架體2朝前轉動使第二架體4的連接板41朝向前方，第一、第二彈性元件5、6是呈旋緊且儲存彈性位能的狀態，最後把限位件433螺鎖於第二架體4的右側板43中間處，即完成轉軸裝置200的組裝。此時，因第一、第二彈性元件5、6呈旋緊壓縮狀態，所以第一彈性元件5的第一抵接端52及第二彈性元件6的第二抵接端62能分別偏壓並抵於左側凸片24及右側凸片24上。
如圖6、圖7、圖8及圖9所示，第二架體4可以樞接件3的軸杆31為軸心相對於第一架體2以一如箭頭V(圖8)所示的第一方向及一如箭頭VI(圖9)所示的第二方向轉動，第一方向為前傾方向而第二方向為後仰方向。當第二架體4由水平位置相對於第一架體2朝第一方向轉動時，第二架體4的左、右側板42、43同時帶動第二、第一彈性元件6、5的第二、第一固定端61、51轉動，使第一、第二彈性元件5、6再次旋緊並儲存彈性位能，當第二架體4的左、右側板42、43底端分別抵接於兩凸片24的第一片體241頂端時，該第二架體4即不再轉動，此時第二架體4相對於水平位置時的第一架體2前傾5度。
當第二架體4由前傾位置相對於第一架體2朝第二方向轉動時，第一、第二彈性元件5、6會釋放第二架體4前傾時所儲存的彈性位能，當第二架體4轉動到水平位置並繼續朝第二方向轉動時，第一、第二彈性元件5、6則會繼續釋放組裝時所蓄積的彈性位能，直到第二架體4的右側板43上的限位件433抵於右側壁23的擋止部231底端時，該第二架體4即不再轉動，此時第二架體4是相對於水平位置時的第一架體2後仰30度。
由於液晶顯示面板的尺寸設計越來越大，其重心距離樞接件3越遠所造成的扭矩越大，且彈性元件的配置必需在第一、第二架體2、4組裝時的空間限制下，使彈性元件的中心與樞接件3的軸杆31同軸心以及彈性元件的外徑不可與第一架體2的基壁21抵接，因此在前述的空間限制下為了設計出符合液晶顯示面板的重量所造成的扭矩值，即採取第一、第二彈性元件5、6互相套設的配置方式，使第一、第二彈性元件5、6的彈性回復力能越接近液晶顯示面板轉動時所產生的扭矩值，以期與轉動第二架體4朝第一方向前傾或朝第二方向後仰時所需的力量接近。
藉由第一、第二彈性元件5、6的配置，使第二架體4相對於第一架體2朝第一方向旋轉時，第一、第二彈性元件5、6旋緊時的反作用力能避免使用者施力過大而造成電子設備700(圖3)傾倒的狀況產生。而第二架體4相對於第一架體2朝第二方向旋轉時，第一、第二彈性元件5、6的彈性回復力能提供一補償扭矩，使用者不需花費過大力量即可將第二架體4旋轉到所需角度，而不會產生後仰力量不足的情形，以方便使用者施力及調整。
歸納上述，本實施例的轉軸裝置200，藉由第一、第二彈性元件5、6的配置，使第二架體4相對於第一架體2朝第一方向或第二方向旋轉時的扭轉力量能接近，並補償液晶顯示面板的重量所造成的扭矩值，確實能達到本實用新型所訴求的目的。
權利要求1.一種轉軸裝置，其特徵在於該轉軸裝置包括一第一架體，包括至少一穿孔；一樞接件，穿設於該穿孔；一第二架體，以該樞接件與該第一架體相樞接；一第一彈性元件，套設於該樞接件上，該第一彈性元件包括一抵於該第一架體的第一抵接端，及一位於該第一抵接端相對側且定位於該第二架體上的第一固定端；及一第二彈性元件，套設於該第一彈性元件上，該第二彈性元件包括一抵接於該第一架體的第二抵接端，及一位於該第二抵接端相對側且定位於該第二架體上的第二固定端；該第二架體可相對於該第一架體朝一第一方向及一相反於該第一方向的第二方向旋轉，當該第二架體朝該第一方向旋轉時，該第一、第二彈性元件旋緊並儲存彈性位能，當該第二架體朝該第二方向旋轉時，該第一、第二彈性元件釋放儲存的彈性位能以使該第二架體獲得一補償扭矩。
2.如權利要求1所述的轉軸裝置，其特徵在於該第一、第二彈性元件分別為一扭力彈簧。
3.如權利要求1所述的轉軸裝置，其特徵在於該第一架體包括一基壁、二由該基壁相對側分別朝同一方向延伸的側壁，及二分別形成於該二側壁上且供該樞接件穿設的穿孔。
4.如權利要求3所述的轉軸裝置，其特徵在於該第二架體包括一連接板、二由該連接板相對側分別朝同一方向延伸且位於該第一架體的側壁內側的側板，及二分別形成於該二側板上且供該樞接件穿設的通孔，該第一、第二彈性元件設置於該二側板內側。
5.如權利要求4所述的轉軸裝置，其特徵在於該第二架體的一側板具有一供該第一彈性元件的第一固定端穿設的第一定位孔，該第二架體的另一側板具有一供該第二彈性元件的第二固定端穿設的第二定位孔。
6.如權利要求3所述的轉軸裝置，其特徵在於該第一架體包括二間隔由該基壁一側朝同一方向延伸用以分別供該第一彈性元件的第一抵接端及該第二彈性元件的第二抵接端抵接的凸片。
7.如權利要求4所述的轉軸裝置，其特徵在於該第一架體包括一一體成型於一側壁上的擋止部，該第二架體包括一設置於一側板上且可與該擋止部抵接的限位件，用以限制該第二架體朝該第二方向旋轉時的轉動角度。
8.如權利要求4所述的轉軸裝置，其特徵在於該樞接件包括一穿設於該二穿孔、該二通孔及該第一彈性元件的軸杆、一形成於該軸杆一端的限位部，及一螺鎖於該軸杆另一端的螺帽。
9.一種具有轉軸裝置的設備，其特徵在於該設備包括一基座；一轉動元件；一連接於該基座與該轉動元件間的轉軸裝置，該轉軸裝置包括一與該基座相接合的第一架體，該第一架體包括至少一穿孔；一穿設於該穿孔的樞接件；一與該轉動元件相接合的第二架體，該第二架體以該樞接件與該第一架體相樞接；一套設於該樞接件上的第一彈性元件，該第一彈性元件包括一抵於該第一架體的第一抵接端，及一位於該第一抵接端相對側且定位於該第二架體上的第一固定端；及一套設於該第一彈性元件上的第二彈性元件，該第二彈性元件包括一抵接於該第一架體的第二抵接端，及一位於該第二抵接端相對側且定位於該第二架體上的第二固定端；該第二架體可相對於該第一架體朝一第一方向及一相反於該第一方向的第二方向旋轉，當該第二架體朝該第一方向旋轉時，該第一、第二彈性元件旋緊並儲存彈性位能，當該第二架體朝該第二方向旋轉時，該第一、第二彈性元件釋放儲存的彈性位能以使該第二架體獲得一補償扭矩。
專利摘要本實用新型公開了一種轉軸裝置，包括一第一架體、一樞接件、一第二架體及一第一、一第二彈性元件，第一架體以樞接件與第二架體相樞接，第一彈性元件套設於樞接件上並包括一抵於第一架體的第一抵接端及一定位於第二架體的第一固定端，第二彈性元件套設於第一彈性元件上並包括一抵接於第一架體的第二抵接端及一定位於第二架體的第二固定端，第二架體可相對第一架體朝一第一、一第二方向旋轉，當朝第一方向旋轉時第一、第二彈性元件旋緊並儲存彈性位能，當朝第二方向旋轉時第一、第二彈性元件釋放儲存的彈性位能以使第二架體獲得一補償扭矩。
文檔編號F16C11/04GK2916236SQ20062012422
公開日2007年6月27日 申請日期2006年6月27日 優先權日2006年6月27日
發明者鄭建緯, 葉建成 申請人:富鴻齊科技股份有限公司