CN102454691B

CN102454691B - 兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器

Info

Publication number: CN102454691B
Application number: CN201010513816.6A
Authority: CN
Inventors: 林家汉
Original assignee: Jarllytec Co Ltd
Current assignee: Jarllytec Co Ltd
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-10-15
Also published as: CN102454691A

Abstract

本发明涉及一种兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其第一凸轮机构的第一旋转凸轮与第一固定凸轮分别设有轴向凸伸的凸部，当相对转动时可产生自动弹起、开轻关重及自动闭锁的效果；第二凸轮机构使屏幕或盖体在开启过程中可产生停滞力，来支撑屏幕或盖体停止在任一角度；且两个凸轮机构均在同一轴向组装，使得组装更为容易快速，并可减少枢纽器占用的空间。

Description

兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器

技术领域

本发明涉及枢纽器，尤其是兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其适用于掀盖式的电子装置。

背景技术

掀盖式电子装置的枢纽器装设在屏幕和本体之间用来支撑屏幕并使屏幕可相对本体枢转启闭。由于笔记本计算机等电子装置的各种需求，枢纽器也发展出多种不同的功能，如自动闭锁、开轻关重、止挡、防晃动等等。

已知的枢纽器结构如中国台湾公告号I317402的发明专利“铰链装置及行动机器”所示，铰链装置具有吸入机构、弹起机构及摩擦机构。在关闭所打开的第一壳体和第二壳体时，使第一壳体相对于第二壳体向闭合方向转动，此时，当支撑部件经过第一位置时，支撑部件借助于吸入机构而自动旋转至闭合位置，从而第一壳体和第二壳体保持闭合状态。第一壳体相对于第二壳体向打开方向转动，即支撑部件相对于安装部件向打开方向转动，此时，支撑部件经过第一位置时，受到弹起机构的作用力而自动弹开旋转到第二位置。过了第二位置后，当停止支撑部件的旋转时，支撑部件借助于摩擦机构停止在该位置上，从而能够使用第一壳体和第二壳体。

上述的装置虽然可达到自动闭锁及自动弹起的功能，但生产组装时，吸入机构及弹起机构是在Y轴向组装，而摩擦机构是X轴向的组装，因此，有两个不同的组装方向，组装难度较高，且整体装置所占用的空间较大。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，由于第一凸轮机构的第一旋转凸轮与第一固定凸轮分别设有轴向凸伸的凸部，当相对转动时可产生自动弹起、开轻关重及自动闭锁的效果。

本发明的另一目的是提供一种兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，第二凸轮机构使屏幕或盖体在开启过程中产生停滞力来支撑屏幕或盖体停止在任一角度。

本发明的另一目的是提供一种兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，包含第一凸轮机构及第二凸轮机构，两个凸轮机构均在同一轴向组装，从而使组装更为容易快速，并且可减少占用空间。

为达到上述目的，根据本发明的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器采取以下技术手段：固定支架；旋转支架；心轴，穿设在该固定支架及该旋转支架中并固定在该固定支架上；中空轴，套设在该心轴上并穿设在该固定支架上，其一端固定在该旋转支架上，与该旋转支架同转；第一凸轮机构，套设在该心轴上，其包含第一固定凸轮、与该第一固定凸轮相接的第一旋转凸轮以及第一弹性组件，该第一固定凸轮与第一旋转凸轮的相接面分别设有轴向凸伸的凸部，且该第一旋转凸轮套固在该中空轴上，与该中空轴同转；第二凸轮机构，套设在该心轴上，其包含第二固定凸轮、与该第二固定凸轮相接的第二旋转凸轮及第二弹性组件，该第二固定凸轮与该第二旋转凸轮的相接面分别设有至少一个凹凸部。

当旋转支架相对于固定支架转动开启时，带动第一凸轮机构的第一旋转凸轮转动，当第一旋转凸轮的凸部顶点越过第一固定凸轮的凸部顶点时，旋转支架会自动弹起，且扭力逐渐减小使屏幕易于开启，从而具有“开轻”的效果，便于省力地单手开启。反之，当反向闭合时，第一旋转凸轮的凸部要越过第一固定凸轮的凸部，扭力会增加，来避免屏幕或盖体因自身重量而自动掉下撞击本体造成损坏，从而具有“关重”的效果。当第一旋转凸轮向闭合方向转动越过第一固定凸轮的凸部时，即自动落下形成闭锁。

第二凸轮机构可平衡第一凸轮机构的扭力，在第一凸轮机构自动弹开后扭力减小时，通过其凹凸部可提高扭力，使屏幕或盖体在开启过程可产生停滞力，来支撑屏幕或盖体停止在任一角度。

由于第一凸轮机构与第二凸轮机构都设置在同一轴向上，因此只需一个方向的组装，组装较为容易快速，且可减少占用空间。

根据本发明的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器所采取的其它技术手段是：固定支架；旋转支架；心轴，穿设在该固定支架及该旋转支架上；第一凸轮机构，套设在该心轴，其包含第一固定凸轮、与该第一固定凸轮相接的第一旋转凸轮及第一弹性组件，该第一固定凸轮与第一旋转凸轮的相接面分别设有轴向凸伸的凸部；第二凸轮机构，套设在该心轴上，其包含第二固定凸轮、与该第二固定凸轮相接的第二旋转凸轮及第二弹性组件，该第二固定凸轮与该第二旋转凸轮的相接面分别设有至少一个凹凸部。

根据本发明的一个实施例，该心轴固定在该固定支架上，且上述第一和第二固定凸轮都固定在心轴上，而上述第一和第二旋转凸轮皆固定在旋转支架，与旋转支架同转。

根据本发明的另一个实施例，该心轴固定在旋转支架上，且上述第一和第二旋转凸轮都固定在该心轴上，心轴、第一和第二旋转凸轮和旋转支架同转，而上述第一和第二固定凸轮则固定在固定支架。

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所实现的具体功能、目的，现根据具体的实施例并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1是本发明第一实施例的组合立体图。

图2是本发明第一实施例的零件分解图。

图3是本发明第一实施例的剖视图。

图4是本发明第一凸轮机构的第一旋转凸轮与第一固定凸轮的示意图。

图5是本发明第二凸轮机构的第二旋转凸轮与第二固定凸轮的示意图。

图6是本发明在0度闭合状态的示意图。

图7是本发明在开启15度时的状态示意图。

图8图是本发明在开启35度时的状态示意图。

图9是本发明第二实施例的组合立体图。

图10是本发明第二实施例的零件分解图。

图11是本发明第三实施例的组合立体图。

图12是本发明第三实施例另一角度的组合立体图。

图13图是本发明第三实施例的零件分解图。

附图标记一览表

1、固定支架；11、固定部；12、副支架；13、圆孔；14、限制孔；15、轴孔；16、嵌孔；2、旋转支架；21、固定部；22、轴孔；23、嵌孔；24、圆孔；3、心轴；31、第一轴杆；32、第二轴杆；4、中空轴；41、轴段；5、第一凸轮机构；51、第一固定凸轮；511、限制孔；512、凸部；5120、顶点；5121、第一斜面；5122、第二斜面；513、凸柱；52、第一旋转凸轮；521、限制孔；522、凸部；5220、顶点；5221、第一斜面；5222、第二斜面；523、凸柱；53、第一弹性组件；530、弹片；6、8、迫紧组件；7、第二凸轮机构；71、第二固定凸轮；711、限制孔；712、凹凸部；713、凸柱；72、第二旋转凸轮；721、凸柱；722、凹凸部；723、限制孔；73、第二弹性组件；730、弹片；9、摩擦片。

具体实施方式

参见图1至图3，其分别为本发明第一实施例的立体组合图、零件分解图及剖面示意图。根据本发明的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器包含固定支架1及旋转支架2，固定支架1用固定部11结合到电子装置的本体上，而旋转支架2用固定部21结合到电子装置的屏幕或盖体上。在固定支架1上结合有副支架12。心轴3穿过旋转支架2的非圆形轴孔22和固定支架1的圆孔13，并用断面为非圆形的第一轴杆31穿设到副支架12的非圆形限制孔14中，从而固定在固定支架1上。

中空轴4套设在心轴3上并用非圆形轴段41穿设在固定支架1的圆孔13，中空轴4的一端固定在旋转支架2的轴孔22上，从而与旋转支架2同转并相对于固定支架1转动。

第一凸轮机构5套设在该心轴3的第一端，该第一端的末端设有迫紧组件6，迫紧组件6可为螺帽。第一凸轮机构5包含第一固定凸轮51、第一旋转凸轮52及第一弹性组件53，第一弹性组件53可为多个弹片530。该第一固定凸轮51用非圆形的限制孔511套合在心轴3的第一轴杆31上以避免转动并且其与第一旋转凸轮52的相接面设有两个轴向凸伸的凸部512，如图4所示。第一旋转凸轮52用非圆形的限制孔521套设在中空轴4的轴段41上，以与中空轴4同转。此外，第一旋转凸轮52和第一固定凸轮51的相接面也设有两个轴向凸伸的凸部522。所述凸部512、522分别具有顶点5120、5220，顶点两侧为第一斜面5121、5221与第二斜面5122、5222。当枢纽器在0度时，即屏幕在闭合状态时，第一旋转凸轮52的第一斜面5221挡止在第一固定凸轮51的第二斜面5122上，形成闭锁状态，如图6所示。

第二凸轮机构7套设在该心轴3第二端的非圆形的第二轴杆32上，该第二端的末端设有迫紧组件8，迫紧组件8可为螺帽。第二凸轮机构7包含第二固定凸轮71、第二旋转凸轮72及第二弹性组件73，第二弹性组件73可为多个弹片730。第二固定凸轮71以非圆形的限制孔711套合在第二轴杆32上，以避免转动，其与第二旋转凸轮72的相接面设有凹凸部712，凹凸部712为内圈凸块与外圈凸块，所述凸块两侧分别具有斜面。而第二旋转凸轮72以凸柱721固定在旋转支架2的嵌孔23中，以与旋转支架2同转。第二旋转凸轮72与旋转支架2之间还设有摩擦片9，摩擦片9套固在心轴3上。再如图5所示，第二旋转凸轮72和第二固定凸轮71的相接面设有凹凸部722，凹凸部722包含一个可令内圈凸块嵌入的内圈凹槽以及一个可令外圈凸块嵌入的外圈凹槽，该些凹槽两侧分别设有斜面。除上述实施方式外，第二固定凸轮71的凹凸部712也可设为凹槽，而第二旋转凸轮72的凹凸部722设为凸块。

参见图6，其为枢纽器在0度的状态示意图，图7为枢纽器旋转15度时的状态示意图。根据上述结构，当屏幕开启时，旋转支架2带动中空轴4旋转，中空轴4带动第一凸轮机构5的第一旋转凸轮52转动，第一旋转凸轮52的第一斜面5221沿着第一固定凸轮51的第二斜面5122移动爬坡，同时第一固定凸轮51压缩第一弹性组件53。当旋转约15度时，第一旋转凸轮52的顶点5220接触第一固定凸轮51的顶点5120，如图7图所示。过了15度后，第一弹性组件53释放使旋转支架2弹起，第一旋转凸轮52的第二斜面5222沿着第一固定凸轮51的第一斜面5121移动下坡至35度，如图8所示，其为转动开启35度时的示意图。15-35度时，扭力逐渐减小，而具有“开轻”的效果，可轻松省力地开启屏幕。

第二凸轮机构7在枢纽器转动15度旋转支架2弹起后，第二旋转凸轮72凹凸部722的斜面转至接触第二固定凸轮71的凹凸部712而爬坡，使第二固定凸轮71压缩第二弹性组件73，此时扭力增大。开启55度后，第二旋转凸轮72的相接面接触第二固定凸轮71的凹凸部712，维持一定扭力。因此，第二凸轮机构7可平衡第一凸轮机构5的扭力，以达到所需的扭力值，使枢纽器在旋转支架2弹开停止后提高扭力，产生停滞力，让屏幕转动时可支撑屏幕停止在任一角度。

当屏幕闭合时，第一凸轮机构5的第一旋转凸轮52在35至15度时，其第二斜面5222沿着第一固定凸轮51的第一斜面5121爬坡转动使扭力增加，而具有“关重”的效果，可避免屏幕因自身重量而自动掉下撞击电子装置的本体造成损坏。当第一旋转凸轮52的顶点5220过了第一固定凸轮51的顶点5120时，第一旋转凸轮52的第一斜面5221即沿着第一固定凸轮51的第二斜面5122自动滑下形成闭锁状态。

由于本发明的组件都是沿单一轴向的组装，因此组装容易快速，整体枢纽器所占用的空间较小。

参见图9至图10，其分别表示本发明的第二实施例。本实施例删除了第一实施例的中空轴，只设置心轴。第一凸轮机构5与第二凸轮机构7的第一和第二旋转凸轮52、72都固定在旋转支架2上，以与旋转支架2同转。心轴3用第一轴杆31穿设固定在固定支架1的非圆形轴孔15中，第二轴杆32穿设在旋转支架2的圆孔24中，并且第一和第二固定凸轮51、71分别套固在心轴3的第一轴杆31上和第二轴杆32上。

第一和第二旋转凸轮52、72分别用圆孔套设在心轴3的第一轴杆31与第二轴杆32上，分别以凸柱523、721嵌固在旋转支架2的嵌孔23中，以与旋转支架2同转。第一和第二固定凸轮51、71分别用非圆形的限制孔511、711套固在心轴3的第一轴杆31和第二轴杆32上。

第一凸轮机构5的第一旋转凸轮52与第一固定凸轮51的相接面与第一实施例相同，分别设有两个轴向凸伸的凸部512、522。第二凸轮机构7的第二旋转凸轮72与第二固定凸轮71的相接面与第一实施例相同，分别设有至少一个凹凸部722、712。

第一凸轮机构5也包含套设在第一轴杆31上的第一弹性组件53，且心轴3的第一轴杆31末端设有迫紧组件6。第二凸轮机构7也包含套设在第二轴杆32的第二弹性组件73，且心轴3的第二轴杆32末端设有迫紧组件8。该第二旋转凸轮72与旋转支架2之间还设有摩擦片9。

这样，在屏幕开关时，旋转支架2带动第一和第二旋转凸轮52、72相对于第一和第二固定凸轮51、71转动，从而产生如同第一实施例所述的具有自动弹开、开轻关重及自动闭锁的效果，并且在旋转支架2自动弹起后，第二凸轮机构7可支撑屏幕停止在任一角度。由于第一凸轮机构5与第二凸轮机构7都在同一轴向组装，因而组装难度较低，整体体积较小，不占用空间。

参见图11至图13，其分别表示本发明的第三实施例。本实施例删除了第一实施例的中空轴，只设置心轴。第一凸轮机构5与第二凸轮机构7的第一和第二固定凸轮51、71都固定在固定支架1上。心轴3穿设固定在旋转支架2上，与旋转支架2同转，且第一和第二旋转凸轮52、72套固在心轴3上，与心轴3同转。

心轴3用非圆形的第二轴杆32穿设在固定支架1的圆孔13和旋转支架2的非圆形轴孔22中，并固定在旋转支架2上。且第一和第二旋转凸轮52、72分别以非圆形限制孔521、723套固在心轴3的第一轴杆31上和第二轴杆32上。第一和第二固定凸轮51、71分别用凸柱513、713嵌固在固定支架1的嵌孔16中。

第一凸轮机构5也包含套设在第一轴杆31的第一弹性组件53，且心轴3的第一轴杆31末端设有迫紧组件6。第二凸轮机构7也包含套设在第二轴杆32的第二弹性组件73，且心轴3的第二轴杆32末端设有迫紧组件8。第二固定凸轮71与旋转支架2之间并设有摩擦片9。

这样，当屏幕开关时，旋转支架2带动心轴3转动，心轴3带动第一和第二旋转凸轮52、72相对于第一和第二固定凸轮51、71转动，而产生如同第一实施例具有自动弹开、开轻关重及自动闭锁的效果，且在旋转支架2自动弹起后，第二凸轮机构7可支撑屏幕停止在任一角度。且第一凸轮机构5与第二凸轮机构7都在同一轴向组装，组装难度较低，整体体积较小，不占用空间。

本发明虽为实现上述目的而披露了具体的优选实施例，但这些实施例并不是想要限制本发明的构造特征，本领域的任何普通技术人员应该知道，在本发明的技术精神下，任何容易想到的变化或修改都是可能的并且都被本申请的权利要求书涵盖。

Claims

1.一种兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，包括：

固定支架；

旋转支架；

心轴，穿设在该固定支架及该旋转支架中，并固定在该固定支架上；

中空轴，套设在该心轴中，并穿设在该固定支架上，且其一端固定在该旋转支架上，与该旋转支架同转；

第一凸轮机构，套设在该心轴上，其包含第一固定凸轮、与该第一固定凸轮相接的第一旋转凸轮以及第一弹性组件，该第一固定凸轮与第一旋转凸轮的相接面分别设有轴向凸伸的凸部，且该第一旋转凸轮套固在该中空轴，与该中空轴同转；以及

第二凸轮机构，套设在该心轴上，其包含第二固定凸轮、与该第二固定凸轮相接的第二旋转凸轮及第二弹性组件，该第二固定凸轮与该第二旋转凸轮的相接面分别设有至少一个凹凸部，该第二凸轮机构的第二固定凸轮的凹凸部为凸块，而第二旋转凸轮的凹凸部为凹槽；或是第二固定凸轮的凹凸部为凹槽，而第二旋转凸轮的凹凸部为凸块。

2.如权利要求1所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该第一凸轮机构的凸部具有顶点，顶点两侧形成有第一斜面及第二斜面。

3.如权利要求1所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该第一凸轮机构套设在该心轴的非圆形第一轴杆上，该第一轴杆穿设在该固定支架的圆孔中，且该中空轴用非圆形的轴段穿设在该固定支架的圆孔中，该第一旋转凸轮并用非圆形的限制孔套固在该中空轴的轴段上，该第一固定凸轮则用非圆形限制孔套合在该第一轴杆上，该第一轴杆末端设有迫紧组件。

4.如权利要求3所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该固定支架上结合有副支架，且该心轴的第一轴杆穿设固定在该副支架上。

5.如权利要求1所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该第二凸轮机构套设在该心轴的非圆形的第二轴杆上，该第二旋转凸轮用凸柱嵌固在该旋转支架的嵌孔中，而该第二固定凸轮用限制孔套合在该第二轴杆上，该第二轴杆末端设有迫紧组件。

6.如权利要求1所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该第一弹性组件及第二弹性组件分别是多个弹片。

7.一种兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，包括：

固定支架；

旋转支架；

心轴，穿设在该固定支架及该旋转支架上；

第一凸轮机构，套设在该心轴上，其包含第一固定凸轮、与该第一固定凸轮相接的第一旋转凸轮及第一弹性组件，该第一固定凸轮与第一旋转凸轮的相接面分别设有轴向凸伸的凸部；以及

8.如权利要求7所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该第一凸轮机构的凸部具有顶点，顶点两侧具有第一斜面及第二斜面。

9.如权利要求7所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该心轴固定在该固定支架上，且所述第一和第二固定凸轮都套合在该心轴上，而所述第一和第二旋转凸轮都固定在旋转支架上。

10.如权利要求9所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，所述第一和第二旋转凸轮分别用凸柱嵌固在该旋转支架的嵌孔中。

11.如权利要求9所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该心轴用非圆形的第一轴杆穿设固定在该固定支架上并以非圆形的第二轴杆穿设在该旋转支架上，第一凸轮机构套设在该第一轴杆上，第一轴杆的末端设有迫紧组件，而第二凸轮机构套设在该第二轴杆上，第二轴杆的末端设有迫紧组件。

12.如权利要求7所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该心轴固定在旋转支架上，且所述第一和第二旋转凸轮套合在该心轴上，而所述第一和第二固定凸轮则固定在该固定支架上。

13.如权利要求12所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，所述第一和第二固定凸轮分别用凸柱嵌固在该固定支架的嵌孔中。

14.如权利要求12所述的兼具开轻关重及自动闭锁的枢纽器，其特征在于，该心轴用非圆形的第一轴杆穿设在该固定支架上并用非圆形的第二轴杆穿设固定在该旋转支架上，第一凸轮机构套设在该第一轴杆上，第一轴杆的末端设有迫紧组件，而第二凸轮机构套设在该第二轴杆上，第二轴杆的末端设有迫紧组件。