專利名稱：在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種樞紐器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，尤指一種在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐 器，以適合觸控?zé)赡坏膽?yīng)用。
背景技術(shù)：
在折疊式電子設(shè)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(duì)開啟或閉合，必需設(shè)置樞紐器。在習(xí)知一般筆記型電腦中所使用的樞紐器，會(huì)設(shè)置有凹凸輪結(jié)構(gòu)，以達(dá)到上蓋自 動(dòng)閉合功能，例如中國(guó)臺(tái)灣新型專利公告號(hào)M254878「具定位功能的樞紐器」及申請(qǐng)人的中 國(guó)臺(tái)灣新型專利公告號(hào)M295419「具有自動(dòng)閉闔功能的樞鈕器」等前案。由于操作系統(tǒng)(例如微軟WINDOWS 7)的進(jìn)步，以及觸控?zé)赡坏牟僮鞣奖阈裕|控 熒幕已開始被使用于筆記型電腦中。傳統(tǒng)的筆記型電腦用樞紐器在顯示熒幕部開啟后，藉由一組彈性元件受壓迫變形 而產(chǎn)生的軸向壓力，使樞紐器具有扭力以支撐顯示熒幕部，達(dá)到顯示熒幕部可在任一開啟 角度不會(huì)滑落。然而，由于傳統(tǒng)樞紐器的扭力在任一開啟角度時(shí)多為相近，如在工作角度 (顯示熒幕部約開啟90 120度)時(shí)的支撐與其他角度相去不遠(yuǎn)。由于觸控?zé)赡灰允褂谜?手指壓迫操作，這樣傳統(tǒng)的樞紐器在工作角度的范圍內(nèi)支撐力就顯的較差。如要增加支撐 以供觸控?zé)赡皇褂茫瑒t傳統(tǒng)的樞紐器可能會(huì)因?yàn)樵黾訌椥栽α慷黾芋w積，這又不能 配合攜帶式的筆記型電腦緊實(shí)化要求。因此，有必要提供一種在工作點(diǎn)具有較大扭力的樞 紐器，以配合觸控?zé)赡坏氖褂谩?br> 發(fā)明內(nèi)容緣此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，其被設(shè) 置于一折疊電子產(chǎn)品的顯示熒幕部及本體間，提供顯示熒幕部相對(duì)本體旋轉(zhuǎn)，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(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開了一種在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，設(shè)置 于一折疊電子產(chǎn)品的顯示熒幕部及本體之間，其特征在于包括一第一承架，具有一與該本體連接的第一連接片，及一垂直于該第一連接片的垂 直片；該垂直片上設(shè)置有一圓形軸孔，并于該垂直片的圓形軸孔周緣設(shè)置一對(duì)凸部；一轉(zhuǎn)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 大于該圓形軸孔的擴(kuò)大部，該擴(kuò)大部相對(duì)該非圓形軸部的另一端設(shè)有一連結(jié)部；一與該轉(zhuǎn)軸的連結(jié)部連接而與該轉(zhuǎn)軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)輪，設(shè)置于該垂直片具有該對(duì)凸部的側(cè)面，該轉(zhuǎn)輪的中心具有一供該非圓形 軸部穿過而一同轉(zhuǎn)動(dòng)的非圓形軸孔，且該非圓形軸孔的外徑小于該垂直片上的該對(duì)凸部之 間的距離，并于該轉(zhuǎn)輪的周緣上徑向延伸出與該對(duì)凸部相干涉的一對(duì)延伸部；[0012]一對(duì)設(shè)置于該非圓形軸部上且具有自動(dòng)閉合定位功能的凹凸輪；一組設(shè)置于該非圓形軸部上以提供軸向壓迫力的彈性單元；及一固定于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(zhuǎn)輪從而 在該折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至工作角度范圍時(shí)通過該轉(zhuǎn)輪的該對(duì) 延伸部與該垂直片的該對(duì)凸部相干涉進(jìn)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(duì)該對(duì)凸部的另一側(cè)面上具有一突出的限位塊，而該非圓形轉(zhuǎn) 軸的擴(kuò)大部上設(shè)有一兩端面分別在該折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至閉 合角度及最大開啟角度時(shí)與該限位塊抵擋的扇形塊。其中，該組彈性單元是由多個(gè)相串連的彈片構(gòu)成。其中，該凹凸輪由一與該非圓形軸部一同轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪及一固定于該垂直片上的凹 輪所構(gòu)成，其中該凹輪上具有一對(duì)凹槽；該凸輪上具有一對(duì)在該折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒 幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至閉合角度時(shí)落入該對(duì)凹槽內(nèi)的不對(duì)稱凸塊。其中，該凹輪上的該對(duì)凹槽分別進(jìn)一步具有一在該折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部 相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至最大開啟角度時(shí)該凸輪的該對(duì)凸塊落入其內(nèi)的開合槽。通過上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型所提供的在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，利用了轉(zhuǎn) 輪的延伸部與垂直片上的凸部相干涉關(guān)系，使得折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部在開啟至工 作角度范圍內(nèi)時(shí)，樞紐器的該組彈性單元具有較大的變形，產(chǎn)生最大的扭力，對(duì)顯示熒幕部 在工作角度時(shí)有良好的支撐，以便于觸控?zé)赡坏氖褂谩Ｍ瑫r(shí)提供顯示熒幕部相對(duì)本體旋轉(zhuǎn)， 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(jù)圖面所示的實(shí)施例而詳加說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用功效。
圖1代表本實(shí)用新型的組合圖，圖2代表本實(shí)用新型的分解圖，圖2A代表本實(shí)用新型第一承架的另一角度視圖，圖3代表本實(shí)用新型部分的分解圖，圖4代表本實(shí)用新型扭力與角度的變化曲線圖，圖5代表本實(shí)用新型在閉合角度時(shí)的平面視圖，圖5A代表本實(shí)用新型在閉合角度時(shí)轉(zhuǎn)輪與垂直片的相關(guān)位置圖，圖5B及圖5C代表本實(shí)用新型在閉合角度時(shí)凹凸輪的相關(guān)位置圖，圖6代表本實(shí)用新型在最初工作角度時(shí)的平面視圖，圖6A代表本實(shí)用新型在最初工作角度轉(zhuǎn)輪與垂直片的相關(guān)位置圖，圖6B及圖6C代表本實(shí)用新型在最初工作角度凹凸輪的相關(guān)位置圖，圖7代表本實(shí)用新型在末超過最末工作角度時(shí)的平面視圖，圖7A代表本實(shí)用新型在末超過最末工作角度時(shí)轉(zhuǎn)輪與垂直片的相關(guān)位置圖，圖7B及圖7C代表本實(shí)用新型在末超過最末工作角度時(shí)凹凸輪的相關(guān)位置圖，圖8代表本實(shí)用新型在最大開啟角度時(shí)的平面視圖，[0036]圖8A代表本實(shí)用新型在最大開啟角度時(shí)轉(zhuǎn)輪與垂直片的相關(guān)位置圖，圖8B及圖8C代表本實(shí)用新型在最大開啟角度時(shí)凹凸輪的相關(guān)位置圖，圖9代表本實(shí)用新型另一角度立體視圖，以顯示扇形塊與限位塊關(guān)系。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參見圖1及圖2，本實(shí)用新型所提供的一種在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器1， 被設(shè)置于一折疊電子產(chǎn)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(duì)本體旋轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)軸12、一第二承架13、一轉(zhuǎn)輪14、一對(duì)凹凸輪15、一組彈性單元16及一固定 裝置17所構(gòu)成。請(qǐng)配合圖2A及圖3，第一承架11具有一與折疊電子產(chǎn)品的本體連接的第一連接 片111及一垂直片112，該垂直片112垂直于第一連接片111。垂直片112上設(shè)置有一圓形 軸孔113，并于垂直片112的軸孔113周緣設(shè)置一對(duì)凸部114。垂直片112相對(duì)該對(duì)凸部 114的另一側(cè)面上具有一突出的限位塊115。轉(zhuǎn)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 成直徑大于軸孔113的擴(kuò)大部122，該擴(kuò)大部122相對(duì)軸部121另一端設(shè)有一連結(jié)部123。 擴(kuò)大部122上還設(shè)有一扇形塊124。第二承架13與轉(zhuǎn)軸12的連結(jié)部123連接而與轉(zhuǎn)軸12 —同轉(zhuǎn)動(dòng)，并具有一第二連 接部131與折疊電子產(chǎn)品的顯示熒幕部連接。配合圖3，轉(zhuǎn)輪14設(shè)置于垂直片112具有該對(duì)凸部114的側(cè)面，其中心具有一非圓 形軸孔141供軸部121穿過而一同轉(zhuǎn)動(dòng)，且其外徑小于垂直片112上的該對(duì)凸部114之間 的距離，并于周緣上徑向延伸出與該對(duì)凸部114相干涉的一對(duì)延伸部142。配合圖3，一對(duì)凹凸輪15，被設(shè)置于軸部121上，具有自動(dòng)閉合定位功能。該凹凸 輪15由一與軸部121 —同轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪151及一固定于垂直片112上的凹輪152所構(gòu)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(nèi)。其中凸 輪151上具有一對(duì)不對(duì)稱的凸塊151a及151b，而凹輪152上具有一對(duì)凹槽152a及152b， 在折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至閉合角度時(shí)，該對(duì)凸塊151a及151b落 入該對(duì)凹槽152a及152b內(nèi)。另，凹輪152上的該對(duì)凹槽152a及152b分別進(jìn)一步具有一 開合槽152c及152d，在折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至最大開啟角度時(shí)， 凸輪151的該對(duì)凸塊151a及151b落入該對(duì)開合槽152c及152d內(nèi)。一組彈性單元16設(shè)置于軸部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(gè)相串連的彈片161構(gòu)成，當(dāng)然也可以是一個(gè)線性彈簧。固定裝置17固定于軸部121的末端上，使該組彈性單元16壓迫該凹凸輪15及轉(zhuǎn) 輪14。當(dāng)折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至工作角度范圍時(shí)，轉(zhuǎn)輪14的 該對(duì)延伸部142與垂直片112的該對(duì)凸部114相干涉，進(jìn)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(shí)用新型樞紐器1由于凹凸輪15及轉(zhuǎn)輪14的延伸部142與垂直片112的該對(duì)凸部114相干涉，而產(chǎn)生的扭力變化；以下將配合圖5至圖8說明。參見圖5，當(dāng)折疊電子產(chǎn)品的顯示熒幕部及本體在閉合角度時(shí)，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(fù) 角度9 1，例如_5度。配合圖5A，此時(shí)轉(zhuǎn)輪14的該對(duì)延伸部142與垂直片112的該對(duì)凸部 114不相干涉，不會(huì)對(duì)該組彈性單元16產(chǎn)生壓迫變形。同時(shí)，配合圖5B及圖5C，此時(shí)凸輪 151的該對(duì)不對(duì)稱的凸塊151a及151b分別落入凹輪152的凹槽152a及152b內(nèi)，以提供自 動(dòng)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(dāng)顯示熒幕部相對(duì)本體 自閉合角度開啟時(shí)，由于凸輪151的凸塊151a及151b會(huì)自凹輪152的凹槽152a及152b 內(nèi)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(dāng)超過圖4中的 T1時(shí)，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(chǎn) 一段固定扭力T2。參見圖6，當(dāng)折疊電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)本體旋轉(zhuǎn)至最初工作角度時(shí)，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(shí)，顯示熒幕部可呈垂直。配 合圖6A，此時(shí)轉(zhuǎn)輪14的該對(duì)延伸部142與垂直片112的該對(duì)凸部114開始接觸而相干涉， 對(duì)該組彈性單元16產(chǎn)生壓迫變形。同時(shí)，配合圖6B及圖6C，此時(shí)凸輪151的該對(duì)不對(duì)稱的 凸塊151a及151b已爬出凹輪152的凹槽152a及152b外；相對(duì)在圖4中，樞紐器1的扭力 系進(jìn)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(xù)開啟，延伸部142漸爬上凸部114以增加對(duì)該組彈 性單元16壓迫變形，則樞紐器1的扭力繼續(xù)增加。至延伸部142完全爬上凸部114后，樞 紐器1的該組彈性單元16產(chǎn)生最大扭力值T3之后，由于延伸部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(dāng)折疊電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)本體旋轉(zhuǎn)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(shí)轉(zhuǎn)輪14的該對(duì)延伸部142與垂直片112的該對(duì)凸部114相干涉，保持對(duì)該組彈性單元 16產(chǎn)生壓迫變形，使樞紐器1的扭力為T4。同時(shí)，配合圖7B及圖7C，此時(shí)凸輪151的該對(duì) 不對(duì)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(xù)開啟，此后延伸部142開始脫離與凸部114的干涉，使得扭力開始 自T4下降；至延伸部142完全離開凸部114后，則扭力回復(fù)至T2，即由凹凸輪15的動(dòng)作產(chǎn) 生。參見圖8，當(dāng)折疊電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)本體旋轉(zhuǎn)至最大開啟角度(例如為 200度)時(shí)，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(shí)轉(zhuǎn)輪14的該對(duì)延伸部142與垂直片112的該對(duì)凸部114不相干涉。同時(shí)，配合圖8B及 圖8C，此時(shí)凸輪151的該對(duì)不對(duì)稱的凸塊151a及151b分別落入凹輪152的開合槽152c及 152d內(nèi)，以提供開啟至最大角度時(shí)具自動(dòng)開合定位功能。另，參見圖9，垂直片112相對(duì)該對(duì)凸部114的另一側(cè)面的限位塊115與轉(zhuǎn)軸12的 擴(kuò)大部122上的扇形塊124相配合，扇形塊124的兩端面分別在折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒 幕部相對(duì)本體旋轉(zhuǎn)至閉合角度及最大開啟角度時(shí)，與限位塊115抵擋，而圖中所示為最大 開啟角度。顯然地，本實(shí)用新型所提供的在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，利用了轉(zhuǎn)輪14的延伸部142與垂直片112上的凸部114相干涉關(guān)系，使得折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部在 開啟至工作角度范圍內(nèi)時(shí)，樞紐器1的該組彈性單元16具有較大的變形，產(chǎn)生最大的扭力， 對(duì)顯示熒幕部在工作角度時(shí)有良好的支撐，以便于觸控?zé)赡坏氖褂?。進(jìn)者，本實(shí)用新型所提供的在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，其中凹輪152的凹 槽152a及152b中還設(shè)有開合槽152c及152d，使得凸輪151的該對(duì)不對(duì)稱的凸塊151a及 151b在閉合時(shí)會(huì)落入凹槽152a及152b中，而開啟至最大角度時(shí)會(huì)落入開合槽152c及152d 中，這將在閉合及開啟至最大角度時(shí)皆有自動(dòng)定位的功能，以方便開啟及閉合動(dòng)作。綜上所陳，本實(shí)用新型所提供的在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，完全符合專利 新穎性及進(jìn)步性要件，爰依法提出申請(qǐng)。
權(quán)利要求1.一種在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，設(shè)置于一折疊電子產(chǎn)品的顯示熒幕部及本體 之間，其特征在于包括一第一承架，具有一與該本體連接的第一連接片，及一垂直于該第一連接片的垂直片； 該垂直片上設(shè)置有一圓形軸孔，并于該垂直片的圓形軸孔周緣設(shè)置一對(duì)凸部；一轉(zhuǎn)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于 該圓形軸孔的擴(kuò)大部，該擴(kuò)大部相對(duì)該非圓形軸部的另一端設(shè)有一連結(jié)部；一與該轉(zhuǎn)軸的連結(jié)部連接而與該轉(zhuǎn)軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)輪，設(shè)置于該垂直片具有該對(duì)凸部的側(cè)面，該轉(zhuǎn)輪的中心具有一供該非圓形軸部 穿過而一同轉(zhuǎn)動(dòng)的非圓形軸孔，且該非圓形軸孔的外徑小于該垂直片上的該對(duì)凸部之間的 距離，并于該轉(zhuǎn)輪的周緣上徑向延伸出與該對(duì)凸部相干涉的一對(duì)延伸部；一對(duì)設(shè)置于該非圓形軸部上且具有自動(dòng)閉合定位功能的凹凸輪；一組設(shè)置于該非圓形軸部上以提供軸向壓迫力的彈性單元；及一固定于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(zhuǎn)輪從而在該 折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至工作角度范圍時(shí)通過該轉(zhuǎn)輪的該對(duì)延伸 部與該垂直片的該對(duì)凸部相干涉進(jìn)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(jù)權(quán)利要求1所述的在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，其特征在于，該垂直片相 對(duì)該對(duì)凸部的另一側(cè)面上具有一突出的限位塊，而該非圓形轉(zhuǎn)軸的擴(kuò)大部上設(shè)有一兩端面 分別在該折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至閉合角度及最大開啟角度時(shí)與 該限位塊抵擋的扇形塊。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，其特征在于，該組彈性單 元是由多個(gè)相串連的彈片構(gòu)成。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，其特征在于，該凹凸輪由 一與該非圓形軸部一同轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪及一固定于該垂直片上的凹輪所構(gòu)成，其中該凹輪上具 有一對(duì)凹槽；該凸輪上具有一對(duì)在該折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至閉合 角度時(shí)落入該對(duì)凹槽內(nèi)的不對(duì)稱凸塊。
5.依據(jù)權(quán)利要求4所述的在工作點(diǎn)具有最大扭力的樞紐器，其特征在于，該凹輪上的 該對(duì)凹槽分別進(jìn)一步具有一在該折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部相對(duì)該本體旋轉(zhuǎn)至最大開 啟角度時(shí)該凸輪的該對(duì)凸塊落入其內(nèi)的開合槽。
專利摘要一種在工作點(diǎn)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(shè)有一對(duì)凸部，而轉(zhuǎn)軸的非圓形軸部上設(shè)置了一轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪具有一對(duì)延伸部；在工作角度范圍中，該延伸部與該凸部相干涉，使得折疊式電子產(chǎn)品的顯示熒幕部在開啟至工作角度范圍內(nèi)時(shí)，樞紐器中的一組彈性單元具有較大的變形，產(chǎn)生最大的扭力，提供顯示熒幕部良好的支撐，以便于觸控?zé)赡坏氖褂谩?br> 文檔編號(hào)F16C11/10GK201786912SQ20102024848
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者許添悅, 錢文慶, 陳嘉輝 申請(qǐng)人:連鋐科技股份有限公司