在工作點具有最大扭力的樞紐器的製作方法

2023-10-17 22:06:09 4

專利名稱：在工作點具有最大扭力的樞紐器的製作方法
技術領域：
本實用新型關於一種樞紐器的創新設計，尤指一種在工作點具有最大扭力的樞紐 器，以適合觸控熒幕的應用。
背景技術：
在摺疊式電子設備之中，具有一顯示熒幕部及一本體，例如筆記型電腦具有一顯 示熒幕及一鍵盤部。為了顯示熒幕部及本體可相對開啟或閉合，必需設置樞紐器。在習知一般筆記型電腦中所使用的樞紐器，會設置有凹凸輪結構，以達到上蓋自 動閉合功能，例如中國臺灣新型專利公告號M254878「具定位功能的樞紐器」及申請人的中 國臺灣新型專利公告號M295419「具有自動閉闔功能的樞鈕器」等前案。由於作業系統(例如微軟WINDOWS 7)的進步，以及觸控熒幕的操作方便性，觸控 熒幕已開始被使用於筆記型電腦中。傳統的筆記型電腦用樞紐器在顯示熒幕部開啟後，藉由一組彈性元件受壓迫變形 而產生的軸向壓力，使樞紐器具有扭力以支撐顯示熒幕部，達到顯示熒幕部可在任一開啟 角度不會滑落。然而，由於傳統樞紐器的扭力在任一開啟角度時多為相近，如在工作角度 (顯示熒幕部約開啟90 120度)時的支撐與其他角度相去不遠。由於觸控熒幕以使用者 手指壓迫操作，這樣傳統的樞紐器在工作角度的範圍內支撐力就顯的較差。如要增加支撐 以供觸控熒幕使用，則傳統的樞紐器可能會因為增加彈性元件力量而增加體積，這又不能 配合攜帶式的筆記型電腦緊實化要求。因此，有必要提供一種在工作點具有較大扭力的樞 紐器，以配合觸控熒幕的使用。
發明內容緣此，本實用新型的目的在於提供一種在工作點具有最大扭力的樞紐器，其被設 置於一摺疊電子產品的顯示熒幕部及本體間，提供顯示熒幕部相對本體旋轉，形成閉合角 度、工作角度及最大開啟角度，且在不同的角度具有不同的扭力。為實現上述目的，本實用新型公開了一種在工作點具有最大扭力的樞紐器，設置 於一摺疊電子產品的顯示熒幕部及本體之間，其特徵在於包括一第一承架，具有一與該本體連接的第一連接片，及一垂直於該第一連接片的垂 直片；該垂直片上設置有一圓形軸孔，並於該垂直片的圓形軸孔周緣設置一對凸部；一轉軸，具有一穿過該圓形軸孔的非圓形軸部，且在該非圓形軸部一端形成直徑 大於該圓形軸孔的擴大部，該擴大部相對該非圓形軸部的另一端設有一連結部；一與該轉軸的連結部連接而與該轉軸一同轉動的第二承架，具有一與該顯示熒幕 部連接的第二連接部；一轉輪，設置於該垂直片具有該對凸部的側面，該轉輪的中心具有一供該非圓形 軸部穿過而一同轉動的非圓形軸孔，且該非圓形軸孔的外徑小於該垂直片上的該對凸部之 間的距離，並於該轉輪的周緣上徑向延伸出與該對凸部相干涉的一對延伸部；[0012]一對設置於該非圓形軸部上且具有自動閉合定位功能的凹凸輪；一組設置於該非圓形軸部上以提供軸向壓迫力的彈性單元；及一固定於該非圓形軸部的末端上以使該組彈性單元壓迫該凹凸輪及該轉輪從而 在該摺疊式電子產品的顯示熒幕部相對該本體旋轉至工作角度範圍時通過該轉輪的該對 延伸部與該垂直片的該對凸部相干涉進而壓迫該組彈性單元變形以增加軸向上的壓迫力 的固定裝置。其中，該垂直片相對該對凸部的另一側面上具有一突出的限位塊，而該非圓形轉 軸的擴大部上設有一兩端面分別在該摺疊式電子產品的顯示熒幕部相對該本體旋轉至閉 合角度及最大開啟角度時與該限位塊抵擋的扇形塊。其中，該組彈性單元是由多個相串連的彈片構成。其中，該凹凸輪由一與該非圓形軸部一同轉動的凸輪及一固定於該垂直片上的凹 輪所構成，其中該凹輪上具有一對凹槽；該凸輪上具有一對在該摺疊式電子產品的顯示熒 幕部相對該本體旋轉至閉合角度時落入該對凹槽內的不對稱凸塊。其中，該凹輪上的該對凹槽分別進一步具有一在該摺疊式電子產品的顯示熒幕部 相對該本體旋轉至最大開啟角度時該凸輪的該對凸塊落入其內的開合槽。通過上述結構，本實用新型所提供的在工作點具有最大扭力的樞紐器，利用了轉 輪的延伸部與垂直片上的凸部相干涉關係，使得摺疊式電子產品的顯示熒幕部在開啟至工 作角度範圍內時，樞紐器的該組彈性單元具有較大的變形，產生最大的扭力，對顯示熒幕部 在工作角度時有良好的支撐，以便於觸控熒幕的使用。同時提供顯示熒幕部相對本體旋轉， 形成閉合角度、工作角度及最大開啟角度，且在不同的角度具有不同的扭力，而且凹凸輪提 供了定位功能。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點及使用功效。
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2A代表本實用新型第一承架的另一角度視圖，圖3代表本實用新型部分的分解圖，圖4代表本實用新型扭力與角度的變化曲線圖，圖5代表本實用新型在閉合角度時的平面視圖，圖5A代表本實用新型在閉合角度時轉輪與垂直片的相關位置圖，圖5B及圖5C代表本實用新型在閉合角度時凹凸輪的相關位置圖，圖6代表本實用新型在最初工作角度時的平面視圖，圖6A代表本實用新型在最初工作角度轉輪與垂直片的相關位置圖，圖6B及圖6C代表本實用新型在最初工作角度凹凸輪的相關位置圖，圖7代表本實用新型在末超過最末工作角度時的平面視圖，圖7A代表本實用新型在末超過最末工作角度時轉輪與垂直片的相關位置圖，圖7B及圖7C代表本實用新型在末超過最末工作角度時凹凸輪的相關位置圖，圖8代表本實用新型在最大開啟角度時的平面視圖，[0036]圖8A代表本實用新型在最大開啟角度時轉輪與垂直片的相關位置圖，圖8B及圖8C代表本實用新型在最大開啟角度時凹凸輪的相關位置圖，圖9代表本實用新型另一角度立體視圖，以顯示扇形塊與限位塊關係。
具體實施方式
請參見圖1及圖2，本實用新型所提供的一種在工作點具有最大扭力的樞紐器1， 被設置於一摺疊電子產品的顯示熒幕部及本體間(圖未示)，例如筆記型電腦等，以提供顯 示熒幕部相對本體旋轉，形成閉合角度、工作角度及最大開啟角度。而樞紐器1主要以一第 一承架11、一轉軸12、一第二承架13、一轉輪14、一對凹凸輪15、一組彈性單元16及一固定 裝置17所構成。請配合圖2A及圖3，第一承架11具有一與摺疊電子產品的本體連接的第一連接 片111及一垂直片112，該垂直片112垂直於第一連接片111。垂直片112上設置有一圓形 軸孔113，並於垂直片112的軸孔113周緣設置一對凸部114。垂直片112相對該對凸部 114的另一側面上具有一突出的限位塊115。轉軸12具有一非圓形軸部121穿過垂直片112的軸孔113，且在軸部121 —端形 成直徑大於軸孔113的擴大部122，該擴大部122相對軸部121另一端設有一連結部123。 擴大部122上還設有一扇形塊124。第二承架13與轉軸12的連結部123連接而與轉軸12 —同轉動，並具有一第二連 接部131與摺疊電子產品的顯示熒幕部連接。配合圖3，轉輪14設置於垂直片112具有該對凸部114的側面，其中心具有一非圓 形軸孔141供軸部121穿過而一同轉動，且其外徑小於垂直片112上的該對凸部114之間 的距離，並於周緣上徑向延伸出與該對凸部114相干涉的一對延伸部142。配合圖3，一對凹凸輪15，被設置於軸部121上，具有自動閉合定位功能。該凹凸 輪15由一與軸部121 —同轉動的凸輪151及一固定於垂直片112上的凹輪152所構成； 而凸輪151中心具有一非圓形軸孔151c供軸部121穿過，凹輪152中心具有一圓形軸孔 152e供軸部121穿過；而凹輪152具有凸柱152f伸入垂直片112的開孔116內。其中凸 輪151上具有一對不對稱的凸塊151a及151b，而凹輪152上具有一對凹槽152a及152b， 在摺疊式電子產品的顯示熒幕部相對該本體旋轉至閉合角度時，該對凸塊151a及151b落 入該對凹槽152a及152b內。另，凹輪152上的該對凹槽152a及152b分別進一步具有一 開合槽152c及152d，在摺疊式電子產品的顯示熒幕部相對該本體旋轉至最大開啟角度時， 凸輪151的該對凸塊151a及151b落入該對開合槽152c及152d內。一組彈性單元16設置於軸部121上以提供軸向的壓迫力，且該組彈性單元16可 以是由多個相串連的彈片161構成，當然也可以是一個線性彈簧。固定裝置17固定於軸部121的末端上，使該組彈性單元16壓迫該凹凸輪15及轉 輪14。當摺疊式電子產品的顯示熒幕部相對該本體旋轉至工作角度範圍時，轉輪14的 該對延伸部142與垂直片112的該對凸部114相干涉，進而壓迫該組彈性單元16變形增加 軸向上的壓迫力，以提高樞紐器1的扭力。參見圖4所示，為本實用新型樞紐器1由於凹凸輪15及轉輪14的延伸部142與垂直片112的該對凸部114相干涉，而產生的扭力變化；以下將配合圖5至圖8說明。參見圖5，當摺疊電子產品的顯示熒幕部及本體在閉合角度時，第一承架11與本 體連接的第一連接片111及第二承架13與顯示熒幕部連接的第二連接部131之間呈一負 角度9 1，例如_5度。配合圖5A，此時轉輪14的該對延伸部142與垂直片112的該對凸部 114不相干涉，不會對該組彈性單元16產生壓迫變形。同時，配合圖5B及圖5C，此時凸輪 151的該對不對稱的凸塊151a及151b分別落入凹輪152的凹槽152a及152b內，以提供自 動閉合定位功能。在圖4中，樞紐器1的扭力在閉合角度的位置。當顯示熒幕部相對本體 自閉合角度開啟時，由於凸輪151的凸塊151a及151b會自凹輪152的凹槽152a及152b 內爬起，使凹輪152與凸輪151分離以壓迫該組彈性單元16以增加扭力；當超過圖4中的 T1時，凸塊151a及151b完全爬出凹槽152a及152b，使壓迫該組彈性單元16為固定，而產 一段固定扭力T2。參見圖6，當摺疊電子產品的顯示熒幕部相對本體旋轉至最初工作角度時，例如圖 中第二連接部131與第一連接片111的角度為9 2，例如95度時，顯示熒幕部可呈垂直。配 合圖6A，此時轉輪14的該對延伸部142與垂直片112的該對凸部114開始接觸而相干涉， 對該組彈性單元16產生壓迫變形。同時，配合圖6B及圖6C，此時凸輪151的該對不對稱的 凸塊151a及151b已爬出凹輪152的凹槽152a及152b外；相對在圖4中，樞紐器1的扭力 系進入最初工作角度，而樞紐器1的扭力自T2開始爬升。在圖4中，隨著顯示熒幕部繼續開啟，延伸部142漸爬上凸部114以增加對該組彈 性單元16壓迫變形，則樞紐器1的扭力繼續增加。至延伸部142完全爬上凸部114後，樞 紐器1的該組彈性單元16產生最大扭力值T3之後，由於延伸部142不再爬升，則樞紐器1 的該組彈性單元16的扭力保持固定為T4，直至最末工作角度。參見7圖，當摺疊電子產品的顯示熒幕部相對本體旋轉未超過最末工作角度(例 如為120度)前，第二連接部131與第一連接片111的角度為9 3，例如120度。配合圖7A， 此時轉輪14的該對延伸部142與垂直片112的該對凸部114相干涉，保持對該組彈性單元 16產生壓迫變形，使樞紐器1的扭力為T4。同時，配合圖7B及圖7C，此時凸輪151的該對 不對稱的凸塊151a及151b仍保持爬出凹輪152的凹槽152a及152b外。顯示熒幕部繼續開啟，此後延伸部142開始脫離與凸部114的幹涉，使得扭力開始 自T4下降；至延伸部142完全離開凸部114後，則扭力回復至T2，即由凹凸輪15的動作產 生。參見圖8，當摺疊電子產品的顯示熒幕部相對本體旋轉至最大開啟角度(例如為 200度)時，第二連接部131與第一連接片111的角度為0 4，例如185度。配合圖8A，此 時轉輪14的該對延伸部142與垂直片112的該對凸部114不相干涉。同時，配合圖8B及 圖8C，此時凸輪151的該對不對稱的凸塊151a及151b分別落入凹輪152的開合槽152c及 152d內，以提供開啟至最大角度時具自動開合定位功能。另，參見圖9，垂直片112相對該對凸部114的另一側面的限位塊115與轉軸12的 擴大部122上的扇形塊124相配合，扇形塊124的兩端面分別在摺疊式電子產品的顯示熒 幕部相對本體旋轉至閉合角度及最大開啟角度時，與限位塊115抵擋，而圖中所示為最大 開啟角度。顯然地，本實用新型所提供的在工作點具有最大扭力的樞紐器，利用了轉輪14的延伸部142與垂直片112上的凸部114相干涉關係，使得摺疊式電子產品的顯示熒幕部在 開啟至工作角度範圍內時，樞紐器1的該組彈性單元16具有較大的變形，產生最大的扭力， 對顯示熒幕部在工作角度時有良好的支撐，以便於觸控熒幕的使用。進者，本實用新型所提供的在工作點具有最大扭力的樞紐器，其中凹輪152的凹 槽152a及152b中還設有開合槽152c及152d，使得凸輪151的該對不對稱的凸塊151a及 151b在閉合時會落入凹槽152a及152b中，而開啟至最大角度時會落入開合槽152c及152d 中，這將在閉合及開啟至最大角度時皆有自動定位的功能，以方便開啟及閉合動作。綜上所陳，本實用新型所提供的在工作點具有最大扭力的樞紐器，完全符合專利 新穎性及進步性要件，爰依法提出申請。
權利要求1.一種在工作點具有最大扭力的樞紐器，設置於一摺疊電子產品的顯示熒幕部及本體 之間，其特徵在於包括一第一承架，具有一與該本體連接的第一連接片，及一垂直於該第一連接片的垂直片； 該垂直片上設置有一圓形軸孔，並於該垂直片的圓形軸孔周緣設置一對凸部；一轉軸，具有一穿過該圓形軸孔的非圓形軸部，且在該非圓形軸部一端形成直徑大於 該圓形軸孔的擴大部，該擴大部相對該非圓形軸部的另一端設有一連結部；一與該轉軸的連結部連接而與該轉軸一同轉動的第二承架，具有一與該顯示熒幕部連 接的第二連接部；一轉輪，設置於該垂直片具有該對凸部的側面，該轉輪的中心具有一供該非圓形軸部 穿過而一同轉動的非圓形軸孔，且該非圓形軸孔的外徑小於該垂直片上的該對凸部之間的 距離，並於該轉輪的周緣上徑向延伸出與該對凸部相干涉的一對延伸部；一對設置於該非圓形軸部上且具有自動閉合定位功能的凹凸輪；一組設置於該非圓形軸部上以提供軸向壓迫力的彈性單元；及一固定於該非圓形軸部的末端上以使該組彈性單元壓迫該凹凸輪及該轉輪從而在該 摺疊式電子產品的顯示熒幕部相對該本體旋轉至工作角度範圍時通過該轉輪的該對延伸 部與該垂直片的該對凸部相干涉進而壓迫該組彈性單元變形以增加軸向上的壓迫力的固 定裝置。
2.依據權利要求1所述的在工作點具有最大扭力的樞紐器，其特徵在於，該垂直片相 對該對凸部的另一側面上具有一突出的限位塊，而該非圓形轉軸的擴大部上設有一兩端面 分別在該摺疊式電子產品的顯示熒幕部相對該本體旋轉至閉合角度及最大開啟角度時與 該限位塊抵擋的扇形塊。
3.依據權利要求1所述的在工作點具有最大扭力的樞紐器，其特徵在於，該組彈性單 元是由多個相串連的彈片構成。
4.依據權利要求1所述的在工作點具有最大扭力的樞紐器，其特徵在於，該凹凸輪由 一與該非圓形軸部一同轉動的凸輪及一固定於該垂直片上的凹輪所構成，其中該凹輪上具 有一對凹槽；該凸輪上具有一對在該摺疊式電子產品的顯示熒幕部相對該本體旋轉至閉合 角度時落入該對凹槽內的不對稱凸塊。
5.依據權利要求4所述的在工作點具有最大扭力的樞紐器，其特徵在於，該凹輪上的 該對凹槽分別進一步具有一在該摺疊式電子產品的顯示熒幕部相對該本體旋轉至最大開 啟角度時該凸輪的該對凸塊落入其內的開合槽。
專利摘要一種在工作點具有最大扭力的樞紐器，其在樞紐器固定的第一承架的垂直部上設有一對凸部，而轉軸的非圓形軸部上設置了一轉輪，該轉輪具有一對延伸部；在工作角度範圍中，該延伸部與該凸部相干涉，使得摺疊式電子產品的顯示熒幕部在開啟至工作角度範圍內時，樞紐器中的一組彈性單元具有較大的變形，產生最大的扭力，提供顯示熒幕部良好的支撐，以便於觸控熒幕的使用。
文檔編號F16C11/10GK201786912SQ20102024848
公開日2011年4月6日 申請日期2010年7月6日 優先權日2010年7月6日
發明者許添悅, 錢文慶, 陳嘉輝 申請人:連鋐科技股份有限公司