CN101749316A - 开轻关重的转轴结构及其凸轮结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开轻关重的转轴结构及其凸轮结构，转轴结构包含有一心轴，以及依序套设于心轴的枢接座、第一凸轮、第二凸轮、弹性元件及迫紧元件；凸轮结构包含可相对旋转的第一凸轮与第二凸轮，第一凸轮的一侧面设有至少一凸块，而第二凸轮以一倾斜的接触面与第一凸轮的凸块相接，该接触面包含至少一组曲面及连接曲面的凹部，该曲面至第二凸轮中心轴的距离往凹部的方向逐渐加大，使凸块沿曲面转动时，第二凸轮会逐渐侧向移动压缩弹性元件，使扭力逐渐增加，而令盖合时愈来愈重，至凹部时即呈自动闭锁状态；当凸块反向转动时，借距离逐渐减小而令开启愈来愈轻，以达到开轻关重的目的。

Description

开轻关重的转轴结构及其凸轮结构

技术领域

本发明涉及一种转轴结构，尤指一种借由凸轮以达到开轻关重的转轴结构。

背景技术

一般用于掀盖式电子产品的转轴，使盖体可相对于本体开启或盖合。已知的转轴结构通常借由两个可相对旋转的凸轮来达到盖体与本体闭合时可自动闭锁的功能，如本案申请人所拥有的中华民国公告第M296586号的新型专利“具自动闭锁之转轴结构”所示，其在转轴上结合一组凸轮构件，其中该凸轮构件由一固定件及一滑动件所对接而成，而使其具有自动闭合的效果。

然而，上述的凸轮结构只具有闭锁的功能，当离开闭锁状态时，其开启或闭合盖体的过程皆为相同的扭力，由于盖合时，在某个角度范围内，例如70度至0度之间，因盖体本身重量的因素，会使盖体加速地自动落下(free down)，而不慎撞击到本体造成损坏。此外，当盖体掀开至某一角度，例如120度时，亦容易因盖体本身重量而往后滑动落下(slip down)撞击到桌面。另于盖体开启时，为使掀盖过程更为轻松省力，转轴需有不同的扭力变化，来使开启愈来愈轻。因此，本发明即针对上述的缺失及需求，借凸轮结构使转轴于开启或闭合盖体的过程具有不同的扭力变化，以解决盖合时盖体会自动落下以及掀盖时无法省力容易地开启的问题。

发明内容

本发明的主要目的，即在提供一种开轻关重的转轴结构，以解决盖体闭合时，因自身重量而自动落下撞击本体的问题，且令盖体开启时可较轻松省力。该转轴于其第二凸轮的周缘形成倾斜的曲面及凹部，曲面至其中心轴的距离往凹部的方向逐渐加大，以改变弹性元件的压缩量，使转轴产生不同的扭力变化，而达到开轻关重的效果。

本发明的另一目的，即在提供一种开轻关重的转轴结构，其第二凸轮曲面的另一端连接一逐渐突出的缓冲部，以增加弹性元件的压缩量，提高扭力，以避免盖体开启至一角度后，因本身重量而向后滑动落下。

本发明的再一目的，即在提供一种开轻关重的转轴结构，可借由第一凸轮的凸块扣合于第二凸轮的凹部，以达到自动闭锁的功能。

为达上述目的，本发明开轻关重的转轴结构所采取的技术手段包含：

一心轴，具有限制轴段及凸缘部，并借一固定座结合至掀盖式电子装置的本体。

一枢接座，结合于电子装置的盖体，其具有一直立侧板，并以一圆形轴孔套设于该限制轴段。

一第一凸轮，以一圆形轴孔套设于该限制轴段，并嵌固于该枢接座，以与枢接座连动，其一侧面设有至少一凸块。

一第二凸轮，以一断面与限制轴段相同的限制孔套设于该限制轴段，并以一倾斜的接触面与该第一凸轮的凸块相接，该接触面包含至少一组曲面及连接曲面的凹部，该曲面至限制孔的中心轴的距离往凹部的方向逐渐加大。

一弹性元件，套设于该限制轴段末端，且限制轴段的末端设有一迫紧元件。

当盖体开启时，枢接座转动并带动第一凸轮相对于第二凸轮旋转，凸块转出凹部后进入曲面，由于曲面至限制孔的中心轴的距离逐渐减小，使第二凸轮侧向移动压缩弹性元件的压缩量减小，而逐渐降低扭力，令开启愈来愈轻。当反向闭合时，由于曲面至中心轴的距离逐渐加大，使弹性元件的压缩量增加，扭力逐渐提高，而使盖合愈来愈重。当凸块进入凹部时，即形成自动闭锁的状态。

本发明开轻关重的转轴结构所采取的另一技术手段包含：

一心轴，具有限制轴段及凸缘部。

一枢接座，具有一直立侧板，并以一轴孔套设于该限制轴段。

一第一凸轮，以一轴孔套设于该限制轴段，并嵌固于该枢接座，其一侧面设有至少一凸块。

一第二凸轮，以一断面与限制轴段相同的限制孔套设于该限制轴段，并以一倾斜的接触面与该第一凸轮的凸块相接，该接触面包含至少一组曲面及凹部，该曲面至限制孔的中心轴的距离往凹部的方向逐渐加大，且曲面的另一端连接一逐渐突出的缓冲部。

一弹性元件，套设于该限制轴段末端，且限制轴段的末端设有一迫紧元件。

借由该第二凸轮曲面另一端所连接的缓冲部，而使盖体开启超过一角度时，转轴的扭力又逐渐增加，以避免盖体向后滑动落下。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的组合立体图。

图2是本发明较佳实施例的元件分解图。

图3是本发明较佳实施例第一凸轮与第二凸轮的立体示意图。

图4是本发明较佳实施例第二凸轮的平面示意图。

图5是本发明较佳实施例的侧视图。

图6是本发明图5的A-A剖视图。

图7是本发明旋转开启状态的剖面示意图。

图8是本发明旋转开启时第一凸轮与第二凸轮的动作示意图。

图9是本发明第二实施例的元件分解图。

图10是本发明第二实施例第二凸轮的接触面剖视图。

图11是本发明第二实施例的止挡结构示意图。

图12是本发明第二凸轮的另一实施例。

【主要元件符号说明】

1、心轴                  11、限制轴段

110、平面                12、凸缘

13、连接部               2、固定座

3、枢接座                31、侧板

32、轴孔                 33、结合板

34、固定孔               35、嵌孔

36、油孔                 37、挡块

4、第一凸轮              41、轴孔

42、固定柱               43、凸块

431、斜面                432、摩擦面

5、第二凸轮              51、限制孔

52、接触面               521、曲面

522、凹部                523、缓冲部

6、弹性元件           61、弹片

611、轴孔             7、迫紧元件

8、垫片               81、限制孔

82、油孔              9、止挡片

91、限制孔            92、油孔

具体实施方式

请参阅图1～4，是本发明较佳实施例的示意图。本发明的转轴结构包含一心轴1，该心轴1具有一限制轴段11及一凸缘部12，该限制轴段11的断面呈非圆形，其可具有一平面110，凸缘12的一端连接该限制轴段11，另一端设有一连接部13，该连接部13可嵌固于一固定座2，借该固定座2固定至折叠式电子装置的本体上。

一枢接座3，具有一直立侧板31，于直立侧板31上设有一圆形轴孔32，枢接座3以轴孔32套接于该限制轴段11，该直立侧板31并延伸一设有固定孔34的结合板33，用以结合至电子装置的盖体。该侧板31上并设有一嵌孔35，以及环设于轴孔32周围供容置润滑油的油孔36。

一第一凸轮4，以一圆形轴孔41套设于该限制轴段11，并以一固定柱42嵌固于该枢接座3的嵌孔35，以与枢接座3连动。其一侧面设有至少一凸块43，于本实施例中，凸块43设为两个，并呈相对设置，各凸块43的两侧分别形成斜面431，且凸块43面向轴孔41的一面向外倾斜形成摩擦面432。

一第二凸轮5，以一断面与限制轴段11相同的限制孔51套设于心轴1的限制轴段11，并以一倾斜的接触面52与第一凸轮4的凸块43相接，该接触面52包含至少一组曲面521及凹部522，该曲面521至其限制孔51的中心轴的距离往凹部522的方向逐渐加大，如图4所示，亦即距离b大于距离a。于本实施例中，该第二凸轮5设有二组曲面521与凹部522，并呈环状排列设置，该二组曲面521与凹部522并与二凸块43分别相接。第二凸轮5曲面521的另一端连接有一逐渐突出的缓冲部523，该缓冲部523可与另一组凹部522相连接。该凹部522的两端并设有斜面及圆角。

该第二凸轮5的另一侧设有弹性元件6，弹性元件6套设于限制轴段11的末端，且其外侧于限制轴段11末端设有一迫紧元件7。弹性元件6可为复数个弹片61或弹簧，该等弹片61以圆形轴孔611套设于该限制轴段11，且该等弹片61具有弧形面，该等弹片之间呈正反面交错的方式设置。

借由上述构造，请配合参阅图5～6，当第一凸轮4的凸块43位于第二凸轮5的凹部522时，第一凸轮4与第二凸轮5是呈闭锁状态。当盖体开启时，请同时参阅图7～8，以开启60度为例，枢接座3转动并带动第一凸轮4相对于第二凸轮5旋转，凸块43的斜面431即沿着凹部522的斜面及圆角移动爬坡，而后凸块43转出凹部522进入曲面521，借由倾斜的接触面52，第二凸轮5也同时相对于第一凸轮4侧向往外移动，并压缩弹性元件6。当第一凸轮4继续转动时，其摩擦面由斜面431转换至摩擦面433，由摩擦面433与第二凸轮5的曲面521摩擦转动，由于曲面521至限制孔51中心轴的距离于开启时是逐渐减小，因此，侧向移动的第二凸轮5再逐渐往内移动复位，减少弹性元件6的压缩量，而逐渐降低扭力，使得旋转开启时愈来愈轻。而当旋转开启至曲面521另一端的缓冲部523时，借由逐渐突出的缓冲部523，使开启转变成愈来愈重，可避免盖体开启超过一角度后，例如120度时，即因其自身重量而滑动落下(slip down)。

当盖体盖合时，第一凸轮4反向旋转，由于第二凸轮5曲面521至中心轴的距离往凹部522的方向是逐渐加大，因此，第一凸轮4令第二凸轮5侧向往外移动压缩弹性元件6，使扭力逐渐增加，而让盖合愈来愈重，以避免盖体因其自身重量而自动落下(free down)撞击到本体。当第一凸轮4的凸块43再转动至第二凸轮5的凹部522时，即令盖体与本体自动闭锁。

该枢接座3与第一凸轮4之间可进一步设有一垫片8，且弹性元件6与迫紧元件7之间亦可设有一垫片8，垫片8以一限制孔81套设于心轴1的限制轴段11，且垫片8上设有数个油孔82。

请参阅图9～11，为本发明的第二实施例。本实施例第二凸轮5的接触面52未设有突出的缓冲部，仅以二组曲面521及凹部522环状排列设置，亦可使本发明具有开轻关重的功能。另于枢接座3的直立侧板31上凸设有一挡块37，且侧板31与心轴1的凸缘12之间设有一扇形止挡片9，止挡片9以一限制孔91套设于限制轴段11，且限制孔91周围设有复数油孔92。当枢接座3旋转至一角度时，其挡块37可挡止于止挡片9，而达到限制开启角度的功能，避免盖体滑动落下。

请参阅图12，为本发明第二凸轮的另一实施例，该第二凸轮5的接触面52由三组曲面521与凹部522环状排列设置而成，而第一凸轮4亦设置与之配合的三个凸块43。曲面521的两端并分别连接至凹部522，因此，当盖体开启时，凸块43由一凹部522经由曲面521转至另一凹部522时，借由该凹部522即形成止挡作用，避免盖体滑动落下。

本发明虽为实现上述目的而揭露了较佳的具体实施例，惟其并非用以限制本发明的构造特征，任何该技术领域的普通技术人员应知，在本发明的技术精神下，任何轻易思及的变化或修饰皆是可能的，且皆为本案的权利要求书所涵盖。

Claims (18)

1.一种开轻关重的转轴结构，包括：

一心轴，具有限制轴段及凸缘部；

一枢接座，具有一直立侧板，并以一轴孔套设于该限制轴段；

一第一凸轮，以一轴孔套设于该限制轴段，并嵌固于该枢接座，其一侧面设有至少一凸块；

一第二凸轮，以一断面与限制轴段相同的限制孔套设于该限制轴段，并以一倾斜的接触面与该第一凸轮的凸块相接，该接触面包含至少一组曲面及连接曲面的凹部，该曲面至限制孔的中心轴的距离往凹部的方向逐渐加大；

一弹性元件，设于该第二凸轮的另一侧，并套设于该限制轴段末端，且限制轴段的末端设有一迫紧元件。

2.根据权利要求1所述的开轻关重的转轴结构，其中，该第一凸轮的凸块两侧形成斜面，而面向轴孔的一面向外倾斜形成摩擦面。

3.根据权利要求1所述的开轻关重的转轴结构，其中，该第一凸轮设有二个凸块，且该第二凸轮设有可与该些凸块相接的二组曲面与凹部，并呈环状排列设置。

4.根据权利要求3所述的开轻关重的转轴结构，其中，该枢接座与凸缘之间设有一扇形止挡片，该枢接座的侧板上设有一挡块，该挡块可活动挡止于该止挡片。

5.根据权利要求1所述的开轻关重的转轴结构，其中，该第一凸轮设有三个凸块，且该第二凸轮设有可与该些凸块相接的三组曲面与凹部，并呈环状排列设置，该些曲面的两端并分别连接至凹部。

6.根据权利要求1所述的开轻关重的转轴结构，该枢接座与第一凸轮之间设有一垫片，该弹性元件与迫紧元件之间亦设有一垫片，该些垫片以一限制孔套设于该心轴的限制轴段，该些垫片上设有数个油孔。

7.根据权利要求1所述的开轻关重的转轴结构，该心轴凸缘的另一端设有一连接部，该连接部嵌固于一固定座。

8.一种开轻关重的转轴结构，包括：

一心轴，具有限制轴段及凸缘部；

一枢接座，具有一直立侧板，并以一轴孔套设于该限制轴段；

一第一凸轮，以一轴孔套设于该限制轴段，并嵌固于该枢接座，其一侧面设有至少一凸块；

一第二凸轮，以一断面与限制轴段相同的限制孔套设于该限制轴段，并以一倾斜的接触面与该第一凸轮的凸块相接，该接触面包含至少一组曲面及凹部，该曲面至限制孔的中心轴的距离往凹部的方向逐渐加大，且曲面的另一端连接一逐渐突出的缓冲部；

一弹性元件，设于该第二凸轮的另一侧，并套设于该限制轴段末端，且限制轴段的末端设有一迫紧元件。

9.根据权利要求8所述的开轻关重的转轴结构，其中，该第一凸轮的凸块两侧形成斜面，而面向轴孔的一面向外倾斜形成摩擦面。

10.根据权利要求8所述的开轻关重的转轴结构，其中，该第一凸轮设有二个凸块，且该第二凸轮设有可与该些凸块相接的二组曲面与凹部，并呈环状排列设置。

11.根据权利要求8所述的开轻关重的转轴结构，该枢接座与第一凸轮之间设有一垫片，该弹性元件与迫紧元件之间亦设有一垫片，该些垫片以一限制孔套设于该心轴的限制轴段，该些垫片上设有数个油孔。

12.根据权利要求8所述的开轻关重的转轴结构，该心轴凸缘的另一端设有一连接部，该连接部嵌固于一固定座。

13.一种凸轮结构，包括：

一第一凸轮，设有一轴孔，其一侧面设有至少一凸块；

一第二凸轮，可与该第一凸轮相对旋转，其设有一限制孔，并以一倾斜的接触面与该第一凸轮的凸块相接，该接触面包含至少一组曲面及凹部，该曲面至其限制孔的中心轴的距离往凹部的方向逐渐加大。

14.如权利要求13所述的凸轮结构，其中，该第一凸轮的凸块两侧形成斜面，而面向轴孔的一面向外倾斜形成摩擦面。

15.如权利要求13所述的凸轮结构，其中，该第二凸轮曲面的另一端连接一逐渐突出的缓冲部。

16.如权利要求13所述的凸轮结构，其中，该第一凸轮设有复数凸块，且该第二凸轮设有可与该些凸块相接的复数组曲面与凹部，并呈环状排列设置。

17.如权利要求13所述的凸轮结构，其中，该轴孔为一圆形孔，该限制孔为一非圆形孔。

18.如权利要求13所述的凸轮结构，其中，该第一凸轮设有一突出的固定柱。

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