樞軸裝置的製作方法
2023-05-15 20:41:36 1
專利名稱：樞軸裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種樞軸裝置(Hinge Device)，特別是涉及一種利用彈力及釋放鈕來輔助閉合動作的樞軸裝置。
背景技術：
隨著彼此間信息溝通的頻繁，行動電話(Cellular Phone)成了現代人不可缺少的工具，因其體積小而易於攜帶的特性，使得人們可以隨時隨地通過它與他人聯絡。如此增加互動的便利性，更符合現代人講求時間及爭取效率的需求。
請參照圖1，其繪示的是一般摺疊式行動電話的分解示意圖。在圖1中，行動電話100包括機殼(Housing)102及掀蓋(Flip)104，而機殼102包括顯示平面103、操作平面105、數個按鈕106及液晶顯示面板(Liquid CrystalDisplay，LCD)108，顯示平面103稍微高於操作平面105。其中，按鈕106配置於操作平面105上並用以供使用者輸入信息，LCD 108則配置於顯示平面103上並用以顯示行動電話100的信息。
此外，掀蓋104具有一樞軸部110，而樞軸部110的左右兩端分別配置有樞軸栓112a及112b，機殼102具有一樞軸凹槽114，且樞軸凹槽114的兩相對槽壁分別具有樞軸孔116a及116b。當使用者要組合機殼102及掀蓋104時，使用者沿圖1的箭頭150的方向將掀蓋104的樞軸部110嵌入機殼102的樞軸凹槽114中，而樞軸栓112a及112b將分別與樞軸孔116a及116b扣接，使得掀蓋104以可開合的方式扣接於機殼102上。
一般而言，樞軸部110，樞軸栓112a及112b、樞軸凹槽114、樞軸孔116a及116b統稱為所謂的樞軸裝置(Hinge Device)，用以連接機殼102及掀蓋104。而此種樞軸裝置卻具有拆裝不易與不便使用的缺點。由於機殼102、樞軸凹槽114、樞軸孔116a及116b為一體成型的結構，加上掀蓋104、樞軸部110、樞軸栓112a及112b也是一體成型的結構緣故，使得樞軸栓112a及112b分別與樞軸孔116a及116b緊密嵌合。而導致使用者難以拆卸樞軸部110與樞軸凹槽114，且使用者難以單手翻開掀蓋104，操作不便。倘若強行拆開機殼102與掀蓋104，則易導致掀蓋104的樞軸部110及機殼102的樞軸凹槽114的結構產生損毀現象，導致損毀後的機殼102及掀蓋104將不能被使用而被丟棄，顯得十分浪費。
發明內容
本發明的目的在於提供一種樞軸裝置，其組裝分離方便，易於連接摺疊式裝置的掀蓋及機殼，避免掀蓋及機殼產生毀損的現象。其中，使用者也可通過本發明的樞軸裝置單手翻開蓋摺疊式裝置，從而使用移動摺疊式裝置，相當方便。
根據本發明的目的，提出一種樞軸裝置，用以連接機殼及掀蓋，樞軸裝置包括軸襯、扭力彈簧、伸縮彈簧及釋放鈕。軸襯扣接於掀蓋中，而軸襯具有軸襯空槽及內突物，且內突物配置於軸襯空槽的槽壁上。扭力彈簧固接掀蓋及機殼，而伸縮彈簧用以配置於軸襯空槽中，且釋放鈕的一端配置於軸襯空槽中，伸縮彈簧的兩端分別抵住釋放鈕及軸襯空槽。釋放鈕的另一端與機殼扣接並裸露出部分結構於機殼外，釋放鈕的外側具有凸輪凹槽，用以與內突物耦接，凸輪凹槽具有峰部、谷部及止滑谷部，峰部位於谷部與止滑谷部之間。當內突物分別位於谷部及止滑谷部時，掀蓋及機殼分別形成開啟模式及閉合模式。
其中，當掀蓋及機殼由開啟模式切換至閉合模式時，掀蓋將帶動軸襯旋轉並迫使扭力彈簧產生預備扭力，內突物將移動至峰部，釋放鈕將壓縮伸縮彈簧；當內突物通過峰部後，伸縮彈簧將推動釋放鈕，內突物將移動至止滑谷部；當掀蓋及機殼位於閉合模式時，釋放鈕可受力並壓縮伸縮彈簧，使內突物移動至峰部後，預備扭力將驅使掀蓋旋轉，且伸縮彈簧將推動釋放鈕，使得內突物移動至谷部，掀蓋及機殼切換至開啟模式。
根據本發明的目的，還提供一種摺疊式裝置，包括一機殼；一掀蓋，以可開合的方式配置於該機殼上；以及一樞軸裝置，用以連接該掀蓋及該機殼，該樞軸裝置包括一軸襯，扣接於該掀蓋中並可隨該掀蓋同步旋轉，而該軸襯具有一軸襯空槽及一內突物，且該內突物配置於該軸襯空槽的槽壁上；一扭力彈簧，固接該掀蓋及該機殼；一伸縮彈簧，用以配置於該軸襯空槽中；及一釋放鈕，該釋放鈕的一第一端配置於該軸襯內而與該伸縮彈簧耦接，該釋放鈕的一第二端與該機殼扣接並穿出於該機殼外側，該釋放鈕具有一凸輪凹槽，該凸輪凹槽具有一軸向長縫、傾斜連接於該軸向長縫的一傾斜壁、一峰部、一谷部以及一止滑谷部，該軸向長縫連接該止滑谷部與該峰部，該傾斜壁連接該峰部與該谷部，該凸輪凹槽用以耦接該內突物，該內突物位於該谷部與該止滑谷部時，該掀蓋及該機殼分別形成一開啟模式及一閉合模式；其中，當該掀蓋及該機殼由該開啟模式切換至該閉合模式時，該掀蓋且帶動該軸襯旋轉並迫使該扭力彈簧產生一預備扭力，使得該內突物沿該傾斜壁移動至該峰部，該釋放鈕壓縮該伸縮彈簧，當該內突物通過該峰部後，該伸縮彈簧反推該釋放鈕，使該內突物沿該軸向長縫移動至該止滑谷部；位於該閉合模式下的該釋放鈕的該第二端可受力而壓縮該伸縮彈簧，使該內突物移動至該峰部後，該預備扭力驅使該掀蓋旋轉，使該內突物沿該傾斜壁移動至該谷部，該掀蓋及該機殼切換至該開啟模式。
圖1為一般摺疊式行動電話的分解示意圖；圖2A為配置有本發明的樞軸裝置的行動電話的分解示意圖；圖2B為配置有本發明的樞軸裝置的行動電話的分解側視圖；圖3A為掀蓋通過樞軸裝置完全開啟於狀態的側視示意圖；圖3B為掀蓋通過樞軸稍微開合於狀態的側視示意圖；圖3C為掀蓋通過樞軸裝置完全閉合於掀蓋的側視示意圖；圖4A為配置於圖3A的樞軸裝置的放大示意圖；圖4B為配置於圖3B的樞軸裝置的放大示意圖；圖4C為配置於圖3C的樞軸裝置的放大示意圖。
具體實施例方式
本發明特別提供一樞軸裝置(Hinge Device)，用以連接一摺疊式裝置的一機殼(Housing)202及一掀蓋(Flip)204。本發明是由軸襯(Bush)222、扭力彈簧(Torsion Spring)223、伸縮彈簧(Compression Spring)224及釋放鈕(ReleaseButton)227的設計組成，可達到組裝分離方便的目的，也可避免使用者拆裝掀蓋及機殼時產生機件毀損現象。此外，當使用者一手提著重物而另一手拿著摺疊式裝置，本發明的樞軸裝置的設計可讓使用者以單手翻開掀蓋，從而使用摺疊式裝置，相當方便。
本發明的樞軸裝置可運用於一摺疊式裝置中，而此摺疊式裝置可以是行動電話(Cellular Phone)或個人數字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等，但並不為此所限。至於本發明的樞軸裝置的實際應用將以以下的較佳實施例及附圖來說明，且摺疊式裝置是以行動電話為例作說明。
請參照圖2A及圖2B，其分別繪示的是配置有本發明的樞軸裝置的行動電話的分解示意圖及分解側視圖。在圖2A及圖2B中，行動電話200包括機殼202、掀蓋204及樞軸裝置207(如圖2A及圖2B的虛線範圍內所示)，樞軸裝置207用以連接機殼202及掀蓋204，使掀蓋204以可開合的方式配置於機殼202上。其中，機殼202包括操作平面205及數個按鈕206，當掀蓋204閉合機殼202時，掀蓋204將位於操作平面205上，按鈕206配置於操作平面205上並用以供使用者輸入信息。
掀蓋204具有一樞軸部210，樞軸部210的一端具有一軸向空槽212，樞軸部210的另一端具有扣接凹槽214。機殼202的一端具有一樞軸空槽216，樞軸空槽216的兩相對槽壁分別具有一扣接凹槽218及一通道220，且通孔220貫穿樞軸空槽216的槽壁及機殼側面221。
樞軸裝置207包括軸襯222、扭力彈簧223、伸縮彈簧224及釋放鈕227。扭力彈簧223的兩端以扣接的方式固定於扣接凹槽214的槽底及扣接凹槽218的槽底，如此的設計可使得樞軸部210的左端以可旋轉的方式扣接於機殼202上。即，當掀蓋204與機殼202形成一開啟狀態時，掀蓋204與機殼202完全翻開，此時扭力彈簧223處於自然狀態。然而，當掀蓋204與機殼202形成閉合狀態時，掀蓋204與機殼202完全閉合，此時扭力彈簧223將受到掀蓋104的旋轉而扭轉，因而產生一預備扭力。此預備扭力可作為之後彈開掀蓋204形成開啟模式的力量。
軸襯222可沿圖2A及圖2B的箭頭250的方向配置於軸向凹槽212中，而軸襯222的缺口部230將與軸向凹槽212的槽底的缺口部232扣接，使得軸襯222以可隨掀蓋204同步旋轉的方式扣接於軸向空槽212中。其中，軸襯222具有一軸襯空槽234及一內突物236，而內突物236配置於軸襯空槽234的槽壁上，且伸縮彈簧224沿圖2A及圖2B的箭頭260的方向配置於軸襯空槽234中。
釋放鈕227包括凸輪軸部226及觸壓扣接部229，凸輪軸部226的外側具有相互連接的一凸輪凹槽240及一軸向滑槽242。凸輪凹槽240具有峰部244、谷部246、止滑谷部247、軸向長縫248及傾斜壁249，峰部244位於谷部246及止滑谷部247之間，傾斜壁249傾斜連接於軸向長縫248，軸向長縫248連接止滑谷部247與峰部244，傾斜壁249連接峰部244與谷部246。其中，觸壓扣接部229連接於凸輪軸部226的一端，當樞軸部210、軸襯222及凸輪軸部226的截面形狀相對地都為圓形時，本發明特別設計觸壓扣接部229及通道220的截面形狀相對地為橢圓形或其他非輻射對稱的形狀。而觸壓扣接部229的截面積必須大於凸輪軸部226的截面積，且如此的設計是為避免釋放鈕227隨軸襯222旋轉。
如此一來，當釋放鈕227穿過通道220時，凸輪軸部226可順利地置入軸襯空槽234中，使得伸縮彈簧224的兩端將於軸襯空槽234內分別抵住凸輪軸部226及軸襯空槽234的槽底。而內突物236經由軸向滑槽242滑入凸輪凹槽240中，使得凸輪軸部226以扣接的方式配置於軸襯空槽234。此外，觸壓扣接部229以可軸向移動的方式扣接於通道220中，且觸壓扣接部229並將部分結構裸露於通道220外，用以讓使用者便於施力。因此，樞軸裝置207將連接機殼202及掀蓋204。
為了更加了解本發明的技術內容，本發明再繪示圖3A～圖3C及圖4A～圖4C，用以說明樞軸裝置207的各組成元件於掀蓋204開合於機殼202的過程中的相互運動狀態。其中，圖3A～圖3C分別繪示的是掀蓋通過樞軸裝置完全開啟、稍微開合及完全閉合於掀蓋的側視示意圖，而圖4A～圖4C分別繪示的是配置於圖3A～圖3C的樞軸的放大示意圖。
在圖3A中，掀蓋204與機殼202形成一開啟角度θ，即機殼202及掀蓋204之間形成一開啟模式，相當於在機殼202上掀蓋204完全開啟。相對地，在圖4A中，內突物236扣接於谷部246，釋放鈕227的凸輪軸部226位於軸襯222的軸襯凹槽234及通道220中，釋放鈕227的觸壓扣接部229卡入通道220並將其部分結構裸露於外界，扭力彈簧223處於自然狀態。其中，開啟角度θ的大小與谷部246及止滑谷部247之間的距離設計成正比關係。
當使用者施力於圖3A的掀蓋204時，掀蓋204將沿圖3A的箭頭350的方向旋轉，開啟角度θ將縮小，如圖3B所示。此時，機殼202及掀蓋204是形成一稍微開合模式。所以，在掀蓋240的開啟角度θ縮小的過程中，即機殼202及掀蓋204由開啟模式切換至稍微開合模式時，掀蓋202將帶動圖4A的軸襯222旋轉並迫使扭力彈簧223產生一預備扭力。由於觸壓扣接部229扣接於通道220及內突物236扣接於凸輪軸部226的谷部246的緣故，導致內突物236將由谷部246沿著傾斜壁249移動至峰部244，如圖4B所示，使得凸輪軸部226往軸襯空槽234的槽底移動而壓縮伸縮彈簧224。
當掀蓋204沿圖3B的箭頭360的方向繼續旋轉時，掀蓋204將完全閉合於機殼202上，且機殼202及掀蓋204將形成一閉合模式，如圖3C所示。所以，在圖3B的掀蓋204閉合於機殼202上的過程中，即機殼202及掀蓋204是由稍微開合模式切換至閉合模式時，圖4B的內突物236並通過峰部244，伸縮彈簧224通過本身之前被凸輪軸部226壓縮所醞釀的彈力推動凸輪軸部226，使得觸壓扣接部229將往通道220外移動，且內突物236將由峰部244沿著軸向長縫248移動至止滑谷部247，如圖4C所示。此時，由於內突物236與止滑谷部247的扣接，使得掀蓋204與機殼202安穩地閉合在一起。
同理，當使用者要將圖3C機殼202的掀蓋204開啟時，使用者只要施力於圖4C的觸壓滑動部229，使凸輪軸部226往軸襯凹槽234的槽底移動並壓縮伸縮彈簧224。如此相對的，內突物236由止滑谷部247沿著軸向長縫248移動至峰部244，又如圖4B所示。當內突物236通過峰部244時，扭力彈簧223的預備扭力迫使掀蓋204自動沿圖3B的箭頭380的方向旋轉，直到如圖3A所示的開啟模式。其中，圖4B的伸縮彈簧224是通過本身之前被凸輪軸部226壓縮所醞釀的彈力推動凸輪軸部226，使觸壓扣接部229將往通道220外移動，內突物236將由峰部244沿著傾斜壁249移動至谷部246，又如圖4A所示。此時，扭力彈簧223又恢復為原狀。
所以，當使用者一手提著重物及另一手拿著行動電話200時，本發明的樞軸裝置207的設計讓使用者可以直接單手施力於釋放鈕227，即可以單手翻開行動電話200的掀蓋204，從而打電話或接聽電話，相當方便。
本領域技術人員應知道本發明的技術並不局限於此，例如本發明也可使用其他彈性裝置來取代彈簧，且軸襯的成分可以是耐磨材料。
本發明的上述實施例所揭露的樞軸裝置，具有下列優點1.組裝分離方便，易於連接掀蓋及機殼，避免掀蓋及機殼產生毀損的現象。
2.其扭力彈簧的設計，讓掀蓋及機殼在閉合模式時具有一預備扭力，加上軸襯與釋放鈕相對運動的設計，還讓使用者只要施力於釋放鈕，即可讓掀蓋自動開啟在機殼上，且感受掀蓋開合於機殼的過程中所展現的流線美感。
3.當使用者一手提著重物及另一手拿著摺疊式裝置，本發明的樞軸裝置的設計，讓使用者可以單手翻開蓋摺疊式裝置，從而使用行摺疊式裝置，相當方便。
綜上所述，雖然結合以上一較佳實施例揭露了本發明，然而其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍應以權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種樞軸裝，用以連接一機殼及一掀蓋，該樞軸裝置包括一軸襯，扣接於該掀蓋中並可隨該掀蓋同步旋轉，而該軸襯具有一軸襯空槽及一內突物，且該內突物配置於該軸襯空槽的槽壁上；一扭力彈簧，固接於該掀蓋及該機殼；一伸縮彈簧，用以配置於該軸襯空槽中；以及一釋放鈕，其一端配置於該軸襯空槽中，使該伸縮彈簧的兩端分別抵住該釋放鈕及該軸襯空槽的槽底，而該釋放鈕的另一端與該機殼扣接，該釋放鈕具有一凸輪凹槽，用以與該內突物耦接，該凸輪凹槽具有一峰部、一谷部與一止滑谷部，該峰部位於該谷部與該止滑谷部之間，當該內突物分別位於該谷部及該止滑谷部時，該掀蓋及該機殼分別形成一開啟模式及一閉合模式；其中，當該掀蓋及該機殼由該開啟模式切換至該閉合模式時，該掀蓋將帶動該軸襯旋轉並迫使該扭力彈簧產生一預備扭力，該內突物移動至該峰部，使得該釋放鈕壓縮該伸縮彈簧；當該內突物通過該峰部後，該伸縮彈簧將推動該釋放鈕，使得該內突物移動至該止滑谷部；當該掀蓋及該機殼位於該閉合模式時，該釋放鈕受力而壓縮該伸縮彈簧，使該內突物移動至該峰部後，該預備扭力將迫使該掀蓋旋轉，而該伸縮彈簧將推動該釋放鈕，使得該內突物移動至該谷部，該掀蓋及該機殼將切換至該開啟模式。
2.如權利要求1所述的樞軸裝置，其中該掀蓋具有一樞軸部，該樞軸部的一端具有一軸向空槽，用以供該軸襯置入，且該樞軸部的另一端具有一第一扣接凹槽。
3.如權利要求2所述的樞軸裝置，其中該軸向空槽內具有一第一缺口部，該軸襯具有一第二缺口部，該第一缺口部與該第二缺口部扣接，使得該軸襯扣接於該軸向空槽中並可隨該掀蓋同步旋轉。
4.如權利要求2所述的樞軸裝置，其中該機殼具有一樞軸空槽，用以供該樞軸部置入，該樞軸空槽的兩相對槽壁分別具有一第二扣接凹槽及一通道，該通道貫穿該機殼，該扭力彈簧的兩端分別固接該第一扣接凹槽及該第二扣接凹槽。
5.如權利要求4所述的樞軸裝置，其中該釋放鈕包括一凸輪軸部，配置於該軸襯空槽中，該伸縮彈簧的兩端分別抵住該凸輪軸部及該軸襯空槽的槽底，該凸輪軸部的外側具有該凸輪凹槽；以及一觸壓扣接部，連接該凸輪軸部並扣接於該通道中，該觸壓扣接部可將其部分結構裸露於外界。
6.如權利要求5所述的樞軸裝置，其中該凸輪軸部具有一軸向滑槽，用以與該凸輪凹槽連通，該內突物可經由該軸向滑槽滑入該凸輪凹槽。
7.如權利要求5所述的樞軸裝置，其中該凸輪軸部的截面形狀是圓形，該觸壓扣接部及該通道的截面形狀是橢圓形，且該觸壓扣接部的截面積大於該凸輪軸部的截面積。
8.如權利要求1所述的樞軸裝置，其中該凸輪凹槽又具有一軸向長縫及傾斜連接於該軸向長縫的一傾斜壁，該軸向長縫連接該止滑谷部與該峰部，該傾斜壁連接該峰部與該谷部。
9.一種摺疊式裝置，包括一機殼；一掀蓋，以可開合的方式配置於該機殼上；以及一樞軸裝置，用以連接該掀蓋及該機殼，該樞軸裝置包括一軸襯，扣接於該掀蓋中並可隨該掀蓋同步旋轉，而該軸襯具有一軸襯空槽及一內突物，且該內突物配置於該軸襯空槽的槽壁上；一扭力彈簧，固接該掀蓋及該機殼；一伸縮彈簧，用以配置於該軸襯空槽中；及一釋放鈕，該釋放鈕的一第一端配置於該軸襯內而與該伸縮彈簧耦接，該釋放鈕的一第二端與該機殼扣接並穿出於該機殼外側，該釋放鈕具有一凸輪凹槽，該凸輪凹槽具有一軸向長縫、傾斜連接於該軸向長縫的一傾斜壁、一峰部、一谷部以及一止滑谷部，該軸向長縫連接該止滑谷部與該峰部，該傾斜壁連接該峰部與該谷部，該凸輪凹槽用以耦接該內突物，該內突物位於該谷部與該止滑谷部時，該掀蓋及該機殼分別形成一開啟模式及一閉合模式；其中，當該掀蓋及該機殼由該開啟模式切換至該閉合模式時，該掀蓋且帶動該軸襯旋轉並迫使該扭力彈簧產生一預備扭力，使得該內突物沿該傾斜壁移動至該峰部，該釋放鈕壓縮該伸縮彈簧，當該內突物通過該峰部後，該伸縮彈簧反推該釋放鈕，使該內突物沿該軸向長縫移動至該止滑谷部；位於該閉合模式下的該釋放鈕的該第二端可受力而壓縮該伸縮彈簧，使該內突物移動至該峰部後，該預備扭力驅使該掀蓋旋轉，使該內突物沿該傾斜壁移動至該谷部，該掀蓋及該機殼切換至該開啟模式。
10.如權利要求9所述的摺疊式裝置，其中該掀蓋具有一樞軸部，該樞軸部的一端具有一軸向空槽，用以供該軸襯置入，且該樞軸部的另一端具有一第一扣接凹槽。
11.如權利要求10所述的摺疊式裝置，其中該軸向空槽內具有一第一缺口部，該軸襯具有一第二缺口部，該第一缺口部與該第二缺口部扣接，使該軸襯扣接於該軸向空槽中並可隨該掀蓋同步旋轉。
12.如權利要求10所述的摺疊式裝置，其中該機殼具有一樞軸空槽，用以供該樞軸部置入，該樞軸空槽的兩相對槽壁分別具有一第二扣接凹槽及一通道，該通道貫穿該機殼，該扭力彈簧的兩端分別固接該第一扣接凹槽及該第二扣接凹槽。
13.如權利要求12所述的摺疊式裝置，其中該釋放鈕包括一凸輪軸部，配置於該軸襯空槽中，該伸縮彈簧的兩端分別抵住該凸輪軸部及該軸襯空槽的槽底，該凸輪軸部的外側具有該凸輪凹槽；以及一觸壓扣接部，連接該凸輪軸部並扣接於該通道中，該觸壓扣接部是可裸露出部分結構於外界。
14.如權利要求13所述的摺疊式裝置，其中該凸輪軸部具有一軸向滑槽，用以與該凸輪凹槽連通，該內突物可經由該軸向滑槽滑入該凸輪凹槽。
15.如權利要求13所述的摺疊式裝置，其中該凸輪軸部的截面形狀是圓形，該觸壓扣接部及該通道的截面形狀是橢圓形，且該觸壓扣接部的截面積大於該凸輪軸部的截面積。
16.如權利要求9所述的摺疊式裝置，其中該摺疊式裝置是一行動電話(Cellular Phone)。
17.如權利要求9所述的摺疊式裝置，其中該摺疊式裝置是一個人數字助理(Personal Digital Assistant，PDA)。
全文摘要
一種樞軸裝置，包括軸襯、扭力彈簧、伸縮彈簧及釋放鈕。軸襯扣接於掀蓋中並具有軸襯空槽及內突物，內突物配置於軸襯空槽的槽壁上。扭力彈簧固接掀蓋及機殼，伸縮彈簧配置於軸襯空槽中，釋放鈕的一端配置於軸襯空槽中且與伸縮彈簧耦接。釋放鈕的另一端與機殼扣接，釋放鈕的外側具有凸輪凹槽，用以與內突物耦接。當掀蓋閉合時，可帶動軸襯旋轉，使得內突物於凸輪凹槽內移動；且施力於釋放鈕上，即可彈開掀蓋呈開啟狀態。
文檔編號H05K7/16GK1447642SQ02108210
公開日2003年10月8日 申請日期2002年3月27日 優先權日2002年3月27日
發明者潘隆智, 陳效吾 申請人:明基電通股份有限公司