CN102032266B - 电子装置的开阖装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

为了提供元件数少、构成简单、本身具有固定功能及制作成本低的电子装置的开阖装置，本发明的电子装置的开阖装置连结并使构成电子装置的第二壳体可相对于第一壳体转动，该开阖装置包括：一组装元件，装设至该第一壳体；一支撑元件，相对于该组装元件通过一转轴杆可转动的组装，以支撑该第二壳体；以及一转动控制手段，控制该支撑元件的转动，该转动控制手段包括：一凸轮手段，可与设置于该转轴杆一侧的该支撑元件一同转动；以及一弹性手段，设置于该组装元件一侧与该凸轮手段连接，使该支撑元件与该凸轮手段一同转动。

Description

电子装置的开阖装置及电子装置

技术领域

本发明涉及一种笔记(note)型计算机、膝上(laptop)型计算机、PDA(Personal Digital Assistant)及车用导航装置等电子装置的开阖装置及应用该开阖装置的电子装置。

背景技术

上述的电子装置，一般来说，构成设有数字键或键盘的装置本体的第一壳体，与兼用为设有显示装置的盖体的第二壳体，其利用开阖装置以可由相互迭合状态上下方向相对地开阖的方式连结。

该开阖装置大部分可称为倾斜转轴(tilt hinge)，为使第二壳体可相对于第一壳体在任意开阖角度保持停止，其具有摩擦机构。该倾斜转轴大部分，在第二壳体相对于第一壳体闭阖时，由于不具有固定于闭阖状态的功能，因此会特别在第一壳体与第二壳体之间设置固定手段。

该固定手段一般来说为，在第二壳体前端部的下侧中央，锁扣片以往下突出方式设置，在第一壳体侧设有与该锁扣片卡合的卡合元件等方式设置的对象。这也造成外观上的不美观、设计时的制约以及成本提高等原因。因此，具有固定功能的开阖装置也被开发中。具有固定功能的开阖装置，例如记载于日本国特开2005-16604号公开特许公报，其为公知技术。

记载于该公开特许公报的开阖装置由装设于构成装置本体的第一壳体的组装元件、装设于该组装元件的左右侧板间的支撑轴、装设在该支撑轴可转动的复数摩擦片、支撑第二壳体可自由开阖同时装设在组装元件并可自由转动且与摩擦片的接触面弹性摩擦接触的转轴杆所构成。其中，在接触面形成平坦部，同时在第二壳体为闭阖状态时，在转轴杆形成与该接触面的平坦部匹配的其它平坦部。

因此，元件数变多，且构造变得复杂，具有造成制作成本提高的问题。

发明内容

本发明主要目的为提供一种元件数少、构成简单、本身具有固定功能及制作成本低的电子装置的开阖装置。

为解决上述课题，本发明的电子装置的开阖装置连结并使构成电子装置的第二壳体可相对于第一壳体转动，其包括：一组装元件，装设至该第一壳体；一支撑元件，相对于该组装元件通过一转轴杆可转动地组装，以支撑该第二壳体；以及一转动控制手段，其由控制支撑元件转动的摩擦机构与吸入机构所构成。摩擦机构由底座元件、转轴杆及弹性手段所构成，其中底座元件固定于组装元件，转轴杆连接一套筒并可转动地枢设于组装元件的两侧板间，转轴杆的一侧装设至支撑元件，套筒嵌合弯曲部，弯曲部设置于底座元件，摩擦机构的弹性手段压接转轴杆的一凸轮部，摩擦机构的弹性手段的一侧组装于底座元件的上端的一侧部，摩擦机构的弹性手段呈板状弹簧状。吸入机构由设置于转轴杆的凸轮部以及压接凸轮部的板状弹簧的弹性手段所构成，其中凸轮部呈平坦状，吸入机构的弹性手段的一侧部组装于底座元件的上端的一侧部。在第二壳体相对于第一壳体做开阖操作时，摩擦机构控制支撑元件的转动，在第二壳体相对于第一壳体闭合时，通过弹性手段与凸轮部压接，让第二壳体可相对于第一壳体呈现锁住的闭合状态。

同时，本发明还具有套筒，具有弯曲凹部对应该底座元件的弯曲部，并与该转轴杆的凸轮部连接。

再者，本发明的转轴杆轴方向的移动被限制。

再者，本发明的弹性手段在略中央部的长轴方向设有折曲部。

然后，本发明的电子装置设置上述开阖装置于第一壳体与第二壳体之间。

本发明因如上述的构成，由于元件数少、构成简单，而可降低制作成本，可使第二壳体相对于第一壳体为闭阖状态时产生稳定的固定效果。

附图说明

图1为应用本发明的开阖装置的电子装置的斜视图；

图2为本发明的开阖装置的斜视图；

图3为本发明的开阖装置的分解斜视图；

图4为本发明的开阖装置的剖面图；

图5为本发明的开阖装置的使用状态说明图；

图6为本发明的开阖装置的使用状态说明图；

图7为本发明的开阖装置的使用状态说明图；

图8为显示本发明的开阖装置其它实施例的分解斜视图；

图9为显示本发明的开阖装置其它实施例的剖面图；

图10为显示本发明的开阖装置其它实施例的斜视图；

图11为图10所示的开阖装置的分解斜视图；

图12为图10所示的开阖装置的侧剖面图；

图13为图10所示的开阖装置的使用状态说明图；

图14为图10所示的开阖装置的使用状态说明图；

图15为图10所示的开阖装置的使用状态说明图；以及

图16为图10所示的开阖装置的使用状态说明图。

【主要元件符号说明】

1：                            笔记型计算机

2、50：                        第一壳体

2a：                           键盘

2b、3b：                       组装凹部

3、51：                        第二壳体

3a：                           显示装置

4、20、38、40：                开阖装置

5、25、36、41：                组装元件

5a、25a、41a：                 底板

5b、6a、23b、25b、41b：        侧板

5c、25c：                      后板

5d、6d、44c、46b、46d、48b：   组装孔

5e：                     连结孔

5f：                     固定片

5g：                     卡合沟

5h：                     组装部

6、23、46：              支撑元件

6b：                     组装板

6c：变                   形连结孔

7、24、44：              转轴杆

7a、24a、44a：           凸缘部

7b、24b：                大径变形轴部

7c、24d：                小径变形轴部

7d、24e：                铆接部

8、21：                  转动控制手段

9、31：                  摩擦机构

10：                     吸入机构

11、27：                 摩擦垫片

11a、12a、13a、14a：     变形插入孔

12、28：                 垫片

13、29：                 弹性垫片

14、22：                 凸轮手段

14b、22b、44b：          凸轮部

14c：                    弯曲外周

15、26、35、48：         弹性手段

15a：                    端部

15b：                    弹接部

22a：                    插入孔

22c：                    卡止突起

23a：                    上板

23c：                    卡合孔

23d：                    圆形连结孔

24c：          轴部

25d：          大径变形组装孔

25e：          小径变形组装孔

27a：          大径变形插入孔

30：           吸入机构

37、45、47：   组装螺丝

41c：          轴承孔

41d：          补强部

42：           底座元件

42a：          弯曲部

42b：          上侧段部

42c：          端侧凹部

42d：          凹部

43：           套筒

43a：          弯曲凹部

44e：          母螺丝部

46a：          第一组装板部

46c：          第二组装板部

48a：          折曲部

49：           脱落防止手段

具体实施方式

本发明最佳实施例由，装设于第一壳体的组装元件，通过转轴杆相对于组装元件可转动的装设，并支撑第二壳体的支撑元件，以及控制支撑元件的转动的转动控制手段所构成。转动控制手段则由，设置在前述转轴杆一侧的凸轮手段，以及在前述组装元件一侧与前述凸轮手段连接设置的弹性手段所构成。其中，还具有前述支撑元件与前述凸轮手段一同转动的特征的结构。再者，前述转动控制手段的结构为，当前述转轴杆与前述支撑元件一同转动，前述凸轮手段为与前述转轴杆不同元件的方式设置，以限制转轴杆的转动。然而，本发明的实施方式非以此为限，尤其转动控制手段可考虑后述的各种实施方式。

以下，本发明虽以实施在电子装置中的笔记型计算机的情况来说明，然而可实施本发明的电子装置包含笔记型计算机以外的膝上型计算机、PDA以及车用导航装置等电子装置。

[实施例1]

请参照图示，在图1中，附图标记1所示例如为笔记型计算机。笔记型计算机1具有数字键或键盘2a等设置于其上表面的第一壳体2，以及下表面设置显示装置3a的第二壳体3。第一壳体2与第二壳体3通过本发明的开阖装置4、4，以可上下方向相对开阖的方式连结。开阖装置4、4原则上可利用一对，因结构相同以下以一侧为例作说明。但是，一对的开阖装置中，仅一侧利用本发明的开阖装置，另一侧利用其它结构的开阖装置的情形亦可。

请特别参照图4至图7所示，本发明的开阖装置4由装设至位于第一壳体2后部上端的组装凹部2b内的组装元件5、装设在位于第二壳体3后端部下表面的组装凹部3b内的支撑元件6、以可使支撑元件6相对于组装元件5转动方式连结的转轴杆7、装设在位于第二壳体3后端部下表面的组装凹部3b内的支撑元件6、以可使支撑元件6相对于组装元件5转动方式连结的转轴杆7、相对于组装元件5使支撑元件在第二壳体3相对于第一壳体2闭阖状态下可产生固定的转动控制手段8所构成。

再进一步说明，组装元件5，例如可对SUS材质金属片经由冲压(press)加工冲压成形，并由呈平面矩形状的底板5a，以及由底板5a两侧部往上方弯折形成的两侧板5b、5b，以及由底板5a后端部往上方弯折形成的后板5c所构成。并在底板5a设置有复数组装孔5d、5d，而在两侧板5b、5b设置有共通轴心的连结孔5e、5e。再者，后板5c两侧端部设有固定片5f、5f，固定片5f、5f的先端插入固定设置在两侧板5b、5b的卡合沟5g、5g。

支撑元件6，同样可对SUS材质金属片经由冲压加工成形，呈平面角(angle)型的简单构成，并由侧板6a，以及由侧板6a外侧弯折形成的组装板6b，以及设置在侧板6a的变形连结孔6c所构成。在组装板6b上设有复数组装孔6d、6d。

转轴杆7，例如可对SUS材质圆棒经由切削加工形成，并由设置在一端部的凸缘部7a，以及接续凸缘部7a设置的大径变形轴部7b，以及接续大径变形轴部7b设置的小径变形轴部7c，以及设置在小径变形轴部7c的端部，特别如图2所示的铆接部7d所构成。

转动控制手段8由摩擦机构9及吸入机构10所构成。摩擦机构9由摩擦垫片(friction washer)11、垫片12、弹性垫片13及转轴杆7的小径变形轴部7c的铆接部7d所构成。其中，转轴杆7的大径变形轴7b插入设置于摩擦垫片11中心部轴方向的变形插入孔11a，当摩擦垫片11以对转轴杆7限制转动的方式组装时，摩擦垫片11介于凸缘部7a及组装元件5一侧的侧板5b之间。转轴杆7的小径变形轴7c插入设置于垫片12中心部轴方向的变形插入孔12a，当垫片12以对转轴杆7限制转动的方式组装时，垫片12设于支撑元件6的侧板6a的一侧。转轴杆7的小径变形轴7c插入设置于弹性垫片13中心部轴方向的变形插入孔13a，弹性垫片13介于垫片12与支撑元件6的侧板6a之间。

吸入机构10由凸轮手段14及弹性手段15所构成。其中，凸轮手段14例如为SUM材质，并具有穿过中心部轴方向的变形插入孔14a，以及越过中心部轴方向经由削切形成的平坦凸轮部14b，转轴杆7的大径变形轴部7b插入变形插入孔14a。弹性手段15具有弹接部15b，弹接部15b一端部15a插入固定设置于组装元件5后板5c的组装部5h，而自由端侧则使其成卷曲状，且使弹接部15b滑接于凸轮手段14的外周。再者，吸入机构10的结构，当第二壳体3相对于第一壳体2开阖操作时，因弹性手段15的弹接部15b及凸轮手段14的弯曲外周14c之间为紧压状态，在此亦为可产生摩擦力矩的构成。

然后，在摩擦机构9中，摩擦垫片11、凸轮手段14、垫片12、弹性垫片13如上述方式配置后，经由转轴杆7的小径变形轴部7c突出于支撑元件6侧板6a的部分，以预设的铆接力矩铆接作为铆接部7d，摩擦垫片11的一侧部与组装元件5侧板5b之间，以及垫片12与另一侧板5b之间，会成为分别产生摩擦力矩的结构。

以下说明关于本发明的开阖装置的作用效果。

首先，如图4所示，在笔记型计算机1的第二壳体3相对于第一壳体2关闭为闭阖状态时，通过弹性手段15的弹接部15b与凸轮手段14平坦的凸轮部14接触，第二壳体3相对于第一壳体2在闭阖状态下固定。

接着，使用笔记型计算机1的使用者，将第二壳体3相对于第一壳体2开启，凸轮手段14与支撑元件6及转轴杆7一同转动。第二壳体3则经由吸入机构10的凸轮手段14的外周，使弹性手段15的弹接部15b为了抵抗按压弹力而下压，如图4至图7所示，由0度开启至180度。接着，关闭已开启的第二壳体3时，进行通常的闭阖操作来关闭，到达约5度的闭阖角度时，特别如图5所示，由于弹性手段15的弹接部15b开始与凸轮手段14平坦的凸轮部14b接触，第二壳体3被急速地吸入而关闭。在此闭阖状态下，特别如图4所示，经由弹性手段15的弹接部15b与平坦的凸轮部14b为紧接状态，第二壳体3相对于第一壳体2在闭阖状态下固定。此即为转动控制手段8的吸入机构10所产生的功能。

接着，在开阖操作途中，转动控制手段8的摩擦机构9的摩擦垫片11与转轴杆7一同转动，并与组装元件5一边侧板5b之间产生摩擦力矩。再者，因弹性手段15的弹接部15b与凸轮手段14的弯曲外周14c之间亦产生摩擦力矩，在任意开阖角度下，第二壳体3都可相对于第一壳体2保持静止。

[实施例2]

图8所示为本发明的开阖装置的其它实施例。如图所示，本实施例2的开阖装置20，转动控制手段21的凸轮手段22在中心部轴方向设有剖面为圆形的插入孔22a，在外周部轴方向形成平坦的凸轮部22b。而设置在凸轮手段22两端部的卡止突起22c、22c则插入卡合于卡合孔23c、23c，卡合孔23c、23c设置在支撑元件23上板23a下侧的两侧板23b、23b上的圆形连结孔23d、23d周围。转轴杆24由凸缘部24a、大径变形轴部24b、轴部24c、小径变形轴部24d以及铆接部24e形成。轴部24c的形状为剖面为球棒状。组装元件25则由底板25a，以及由底板25a两侧部立起的两侧板25b、25b，以及由两侧板25b、25b后部立起卡止于两侧板的后板25c，以及设置在两侧板25b、25b的大径变形组装孔25d及小径变形组装孔25e所构成。转轴杆24的大径变形轴部24b与小径变形轴部24d则插入卡止的组装于大径变形组装孔25d及小径变形组装孔25e，以支撑元件23的圆形连结孔23d、23d可在转轴杆24的轴部24c上转动的方式连结。然后，转轴杆24的轴部24c以可在凸轮手段22插入孔22a内转动的方式插入。其它弹性手段26的形状与组装手段与实施例1相同。再者，附图标记27为具有大径变形插入孔27a的摩擦垫片，附图标记28为具有小径变形插入孔28a的垫片，附图标记29为具有插入孔29a的弹性垫片。然后，凸轮手段22及弹性手段26构成转动控制手段21的吸入机构30，摩擦垫片27、垫片28、弹性垫片29及转轴杆24的铆接部24e构成转动控制手段21的摩擦机构31等，与实施例1相同。

通过如此的结构亦可达成本发明的目的。在实施例2的情况，转轴杆24的轴部24c与凸轮手段22的插入孔22a之间可通过充填黏性润滑油，而具有防震功能的优点。

[实施例3]

图9所示为本发明的开阖装置的弹性手段其它实施例。如图所示，本实施例的开阖装置38的弹性手段35，其组装底部35a利用组装螺丝37固定于组装元件36的底板36a上，组装元件36的后板可省略。其它构成与实施例1相同。

通过如此的实施方式亦可达成本发明的目的。通过如此的结构，组装元件36不需如实施例1需要设置后板。

在其它上述实施例的电子装置的开阖装置中，凸轮手段可设置在支撑元件的侧板，亦可与转轴杆一体设置。再者，支撑元件亦可如实施例2的支撑元件23，具有上板23a以及由上板23a两侧部折曲垂下的两侧板23b、23b。

[实施例4]

图10至图16所示为其它实施例。如图所示，实施例4的电子装置的开阖装置40为由底板41a以及底板41a两侧部弯折立起的两侧板41b、41b所形成的组装元件41，以及具有在组装元件41两侧板41b、41b之间容置固定处的长边方向上，略呈半圆形的弯曲部42a，并为合成树脂制或铝等金属制的底座元件42，以及嵌合在底座元件42的弯曲部42a剖面略呈半圆形，例如为SUS等金属制的套筒43，以及插入并可对于设置于组装元件41两侧板41b、41b的轴承孔41c、41c转动的转轴杆44，以及以组装螺丝45、45固定在转轴杆44一侧部，剖面呈一角度状的支撑元件46，以及以组装螺丝47、47、47固定一侧于底座元件42的一侧上端部，并压接在转轴杆44上部侧，以弹簧用钢形成的板状弹簧的弹性手段48，以及防止转轴杆44脱落，例如由弹簧销(spring pin)形成的脱落防止手段49所构成。

更进一步来说，组装元件41例如组装至第一壳体50的一侧，如SUS的金属板冲压加工制成。组装元件41的轴承孔41c、41c的外侧位置，设有各一对的补强部41d、41d、41d、41d。

底座元件42在弯曲部42a的两上端侧缘设有上侧段部42b、42b，弯曲部42a的两侧部则设有两端侧凹部42c、42c。两端侧凹部42c、42c在底座元件42嵌入组装元件41两侧板41b、41b之间时，导引设置在两侧板41b、41b的轴承孔41c、41c外侧的补强部41d、41d、41d、41d，可扮演防止底座元件42位置偏移的角色。在底座元件42的底面更可设有凹部42d，以让组装元件41的底板41a进入。

套筒43例如为SUS的金属板冲压加工作成，设在弯曲凹部43a两端边缘的折曲片43b、43b嵌入底座元件42的上端侧段部42b、42b，以使底座元件42的上表面成为一完整的表面。

转轴杆44由设在一侧端部的凸缘部44a，以及削除包含凸缘部44a的外周缘一部分而成的平坦部所形成的凸轮部44b，以及设于凸轮部44b终端部的组装孔44c，以及由凸轮部44b连续设置的平坦部所形成的组装部44d所构成。当转轴杆44枢设于轴承孔41c、41c时，经由插入凸缘部44a与组装孔44c的弹簧销所形成的脱落防止手段49，转轴杆44在轴方向上的移动被限制，并与套筒43的弯曲凹部43a滑接。

支撑元件46通过设置于上表面侧第一组装板部46a的组装孔46b、46b，经由组装螺丝45、45锁合在设于转轴杆44的组装部44d的母螺丝部44e、44e，支撑元件46组装至转轴杆44。而通过图未表示的组装螺丝组装至，设置在由第一组装板部46a弯折垂下的第二组装板部46c上的组装孔46d、46d，支撑元件46可组装至第二壳体51。

由板状弹簧形成的弹性手段48在略中央部具有折曲部48a，组装螺丝47、47、47通过设置在弹性手段48一侧部的组装孔48b、48b、48b，锁固至设置于底座元件42一侧上端部的母螺丝部42e、42e、42e，弹性手段48由此组装至底座元件42的一侧部，弹性手段48的下表面侧并压接于转轴杆44的外周缘。

因此，关于实施例4的开阖装置40，如图12所示，第二壳体51相对于第一壳体50关闭为闭阖状态时，因闭阖装置40转轴杆44的凸轮部44b压接于弹性手段48的下表面，第二壳体51即使受到开启方向的力也不易开启，可维持在闭阖状态。

接着，第二壳体51相对于第一壳体50开启时，推动第二壳体51的前侧往上方以图中逆时钟方向开启，第二壳体51通过一同转动的开阖装置40的转轴杆44来抵抗弹性手段48的按压力以产生转动，而如图13所示开启。

再者，将第二壳体51往逆时钟方向转动，第二壳体51与转轴杆44一同如图14至图16所示开启，并在180度的开启角度停止。此时，转轴杆44的凸轮部44b如图16所示成为面向下侧的状态。将开启的第二壳体51以顺时钟方向转动，会相对于第一壳体50闭阖。在到达闭阖角度之前，凸轮部44b与弹性手段48之间会产生吸入作用而闭阖，0度时转轴杆44的凸轮部44b会压接于弹性手段48的下表面，而稳定的维持于闭阖状态。

由此，实施例4的电子装置的闭阖装置40通过较少元件数的简单结构，可使第二壳体51相对于第一壳体50位于闭阖位置时维持稳定的闭阖状态。且在不需要其它固定手段的情况下，第二壳体51相对于第一壳体50在任意开阖角度下，经由压接于转轴杆44的弹性手段48而可稳定的保持停止。

此时的摩擦力矩产生于，转轴杆44的外周与弹性手段48之间，以及转轴杆44的外周与套筒43之间。再者，套筒43亦可省略，但若利用套筒43可较易产生摩擦力矩，且可避免因磨耗而造成摩擦力矩随时间变化的问题。

再者，实施例4的电子装置的闭阖装置40产生摩擦力矩的手段，亦可利用在转轴杆44与组装元件41的侧板41b、41b间设置习知的倾斜机构。再者，弹簧销与凸缘部亦可利用E环或卡止环代替。此外，由板状弹簧形成的弹性手段48虽可为平坦状，但当第二壳体51闭阖时，转轴杆与弹性手段48下表面间的作用力会变大，因会妨碍平滑的闭阖动作，因此设置折曲部48a来防止。再者，弹性手段48在实施例中为一片，具有复数片亦可。更进一步，弹性手段48可通过板状弹簧的片数、厚度、材质的变更，来增减调整转轴杆44的摩擦力矩。

本发明因如上述的构成，作为元件数少、构成简单、制作成本低的开阖装置，可应用于笔记型计算机乃至各种电子装置开阖第一壳体与第二壳体并具固定功能的开阖装置。

Claims (5)

1.一种电子装置的开阖装置，其连结并使构成电子装置的一第二壳体可相对于一第一壳体转动，包括：

一组装元件，装设至该第一壳体；

一支撑元件，相对于该组装元件通过一转轴杆可转动地组装，以支撑该第二壳体；以及

一转动控制手段，其由控制该支撑元件转动的摩擦机构与吸入机构所构成，该摩擦机构由底座元件、该转轴杆及弹性手段所构成，该底座元件固定于该组装元件，该转轴杆连接一套筒并可转动地枢设于该组装元件的两侧板间，该转轴杆的一侧装设至该支撑元件，该套筒嵌合弯曲部，该弯曲部设置于该底座元件，该摩擦机构的该弹性手段压接该转轴杆的一凸轮部，该摩擦机构的该弹性手段的一侧组装于该底座元件的上端的一侧部，该摩擦机构的该弹性手段呈板状弹簧状，该吸入机构由设置于该转轴杆的该凸轮部以及压接该凸轮部的板状弹簧的该弹性手段所构成，该凸轮部呈平坦状，该吸入机构的该弹性手段的一侧组装于该底座元件的上端的一侧部，

其中，在该第二壳体相对于该第一壳体做开阖操作时，该摩擦机构控制该支撑元件的转动，在该第二壳体相对于该第一壳体闭合时，通过该弹性手段与该凸轮部压接，让该第二壳体可相对于该第一壳体呈现锁住的闭合状态。

2.如权利要求1所述的电子装置的开阖装置，其中该套筒具有弯曲凹部于该底座元件的该弯曲部，并与该转轴杆的该凸轮部连接。

3.如权利要求1所述的电子装置的开阖装置，其中该转轴杆轴方向的移动被限制。

4.如权利要求1所述的电子装置的开阖装置，其中该弹性手段在略中央部的长边方向设有折曲部。

5.一种电子装置，具有如权利要求1至4中任一项所述的开阖装置，其设置于该第一壳体与该第二壳体之间。

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