CN108533607B - 扭力装置及扭力片 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扭力装置及扭力片，所述扭力装置包括多个扭力片及轴杆，每个所述扭力片包含有基部及从基部延伸的弹臂单元。所述弹臂单元包含外弹臂及位于外弹臂内侧的扭力调整臂，扭力调整臂使基部与外弹臂所包围的空间划分为相互连通的轴孔及油槽孔。外弹臂与轴孔中心的距离(称为半径)大于扭力调整臂与轴孔中心的距离(称为干涉距离)。轴杆穿设于每个轴孔并定义有中心轴线，轴杆的外表面具有非接触面及接触面，接触面与中心轴线的距离等于半径，非接触面与中心轴线的距离小于干涉距离。因此，轴杆的接触面抵接于每个扭力片的外弹臂并选择性地抵接于扭力调整臂。借此，扭力装置在轴杆相对于扭力片旋转的不同位置时提供不同的扭力。

Description

扭力装置及扭力片

技术领域

本发明涉及一种扭力构造，尤其涉及一种扭力装置及扭力片。

背景技术

现有的扭力片大都未形成有能够储放润滑油的构造，并且现有扭力片所能提供的扭力大都为固定值，因而难以被应用在具有不同扭力要求的装置上。于是，本发明人认为上述缺陷可改善，通过潜心研究并配合科学原理的运用，提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明实施例在于提供一种扭力装置及扭力片，用来有效地改善现有扭力片所可能产生的缺陷。

本发明实施例公开一种扭力装置，包括：多个扭力片，其堆叠地排列，并且每个所述扭力片包含有一基部及从所述基部延伸的一弹臂单元，其中，每个所述扭力片的所述弹臂单元包含有：至少一个外弹臂；及一扭力调整臂，位于至少一个所述外弹臂的内侧并使所述基部与至少一个所述外弹臂所包围的空间划分为一轴孔及连通于所述轴孔的至少一个油槽孔；其中，所述轴孔包含有一中心，所述中心与至少一所述外弹臂的距离定义为一半径，而所述中心至所述扭力调整臂的距离定义为一干涉距离，并且所述干涉距离小于所述半径；以及至少一个轴杆，穿设于每个所述扭力片的所述弹臂单元的所述轴孔，至少一所述轴杆定义有一中心轴线，至少一个所述轴杆的外表面具有一非接触面及一接触面，所述接触面与所述中心轴线的距离大致等于所述半径，所述非接触面与所述中心轴线的距离小于所述干涉距离，以使至少一个所述轴杆的所述接触面抵接于每个所述扭力片的至少一个所述外弹臂并选择性地抵接于每个所述扭力片的所述扭力调整臂。

优选地，每个所述扭力调整臂对应于所述中心的圆心角定义为σ1，并且所述接触面对应于所述中心轴线的圆心角定义为σ2，所述非接触面对应于所述中心轴线的圆心角定义为σ3，σ2+σ3＝360°，并且σ1小于σ2，而σ1也小于σ3。

优选地，至少一个所述轴杆以所述中心轴线为轴心而相对于每个所述扭力片从一第一位置经过一过渡位置而朝一第二位置旋转；每个所述扭力片的所述扭力调整臂处于所述第一位置时未接触至少一个所述轴杆，以使每个所述扭力片产生一第一扭力；每个所述扭力片的所述扭力调整臂处于所述过渡位置时局部抵接至少一个所述轴杆的所述接触面，以使每个所述扭力片产生一缓升扭力；每个所述扭力片的所述扭力调整臂处于所述第二位置时完全抵接至少一个所述轴杆的所述接触面，以使每个所述扭力片产生一第二扭力；所述第二扭力大于所述第一扭力。

优选地，在至少一个所述轴杆及每个所述扭力片中，所述第一位置定义为所述非接触面的部分面向所述扭力调整臂，并且所述非接触面的未面向所述扭力调整臂的部位对应于所述中心轴线的圆心角为σ3-σ1，所述过渡位置是至少一个所述轴杆由所述第一位置转动且转动角度介于σ3-σ1至σ3之间的位置。

优选地，所述缓升扭力数值包含从所述第一扭力等比率地缓升至所述第二扭力的一范围。

优选地，多个所述扭力片包含有多个第一扭力片和多个第二扭力片，并且每个所述第一扭力片的所述扭力调整臂对应于所述中心的圆心角不同于每个所述第二扭力片的所述扭力调整臂对应于所述中心的圆心角。

优选地，至少一个所述轴杆包含有一第一区段与一第二区段，所述第一区段穿设于多个所述扭力片的一部分所述扭力片中，所述第二区段穿设于多个所述扭力片的另一部分所述扭力片中；所述第一区段的所述非接触面对应于所述中心轴线的圆心角不同于所述第二区段的所述非接触面对应于所述中心轴线的圆心角。

优选地，所述第一区段与所述第二区段为彼此分离设置。

优选地，每个所述扭力片包含有从所述基部延伸的另一弹臂单元，并且每个所述扭力片相对于所述基部为对称状构造；所述扭力装置所包括的至少一个所述轴杆的数量为两个，并且该两个所述轴杆分别穿过每个所述扭力片的所述弹臂单元与另一所述弹臂单元。

本发明实施例也公开一种扭力片，包括一基部及从所述基部延伸的一弹臂单元，其中，所述弹臂单元包含有：至少一个外弹臂；以及一扭力调整臂，位于至少一个所述外弹臂的内侧并使所述基部与至少一个所述外弹臂所包围的空间划分为一轴孔及连通于所述轴孔的至少一个油槽孔；其中，所述轴孔包含有一中心，所述中心与至少一个所述外弹臂的距离定义为一半径，所述中心至所述扭力调整臂的距离定义为一干涉距离，并且所述干涉距离小于所述半径。

综上所述，本发明实施例所公开的扭力装置及扭力片，能通过外弹臂与扭力调整臂搭配于相对应的轴杆，以在上述轴杆相对于扭力片旋转的不同位置时提供不同的扭力，进而能够使扭力装置被应用在不同的装置。

再者，由于所述轴杆与扭力调整臂之间易产生磨耗，所以扭力片形成有能够提供润滑油容置的油槽孔，借以有效地避免轴杆与扭力片的扭力调整臂之间的润滑不足，进而能够使所述扭力装置稳定地提供不同的扭力值。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是这些说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明实施例一扭力装置的立体示意图。

图2为图1的分解示意图。

图3为图2中的扭力片平面示意图。

图4为本发明实施例一扭力装置的作动示意图(一)。

图5为本发明实施例一扭力装置的作动示意图(二)。

图6为本发明实施例一扭力装置的作动示意图(三)。

图7为图1中的扭力装置的轴杆于旋转时的扭力示意图。

图8为本发明实施例二的扭力装置的立体示意图。

图9为图8中的第二扭力片与轴杆的示意图。

图10为本发明实施例三的扭力装置的立体示意图。

图11为图10中的扭力片与轴杆第二区段的示意图。

图12为本发明实施例三的扭力装置的变化态样示意图。

图13为图12中的扭力片与轴杆第二区段的示意图。

具体实施方式

[实施例一]

请参阅图1至图7，为本发明的实施例一，需先说明的是，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本实施例公开一种扭力装置100，能被应用在具有不同扭力要求的装置上，例如：笔记本电脑(图中未示出)在由闭合状态开启时需要低扭力，而当上述笔记本电脑的触控屏幕与键盘呈现一定角度(如：85度～100度)时则是需要高扭力。其中，所述扭力装置100包含有堆叠地排列的多个扭力片1及穿设于上述多个扭力片1的两个轴杆2，并且上述多个扭力片1的轮廓相互对齐。

进一步地说，每个扭力片1包含有一基部11、从基部11朝一侧延伸的一弹臂单元12、及从基部11朝另一侧延伸的另一弹臂单元12’。每个扭力片1于本实施例中为对称于其基部11的构造，也就是说，上述扭力片1可以是镜像对称(mirror symmetry)于基部11，本发明在此不加以限制。在未绘示的实施例中，扭力片1也可以是180度旋转对称(2-foldsymmetry)于基部11。另外，上述两个轴杆2则分别穿过每个扭力片1的弹臂单元12与另一弹臂单元12’。

需说明的是，本实施例的扭力装置100虽是以图2所呈现的构造作说明，但本发明不受限于此。举例来说，在未绘示的实施例中，所述扭力装置100也可以是单个轴杆2及不具有上述另一弹臂单元12’的扭力片1；或者，所述扭力装置100的每个扭力片1是非对称于基部11的构造。

再者，由于本实施例的多个扭力片1的构造皆相同，并且每个扭力片1为对称于基部11的构造，而穿设于上述多个扭力片1的两个轴杆2部位也为相同或是对称的构造，所以为便于理解本实施例，下述仅说明单个扭力片1的基部11与其一侧的弹臂单元12、及搭配穿设于上述弹臂单元12的轴杆2。

请参阅图3和图4，所述弹臂单元12包含有两个外弹臂121及一扭力调整臂122，上述两个外弹臂121于本实施例中的长度不同，并且所述两个外弹臂121的一端连接于基部11，所述两个外弹臂121的另一端(如图3中的每个外弹臂121的自由端)之间形成有一间隙G。进一步地说，每个外弹臂121具有从基部11大致垂直延伸的一延伸段1211以及从延伸段1211延伸形成的一抵接段1212。其中，所述两个延伸段1211连接于基部11的顶端与底端。此外，在未绘示的实施例中，所述两个外弹臂121的长度可以是大致相同；或者，所述弹臂单元12仅包含有一个外弹臂121。

所述扭力调整臂122是位于上述外弹臂121的内侧，并且本实施例的扭力调整臂122是直立地连接于外弹臂121的内缘，换句话说，扭力调整臂122是相当于自其中一个外弹臂121的延伸段1211与抵接段1212的交界处朝向其中另一个外弹臂121的延伸段1211与抵接段1212的交界处延伸。所述扭力调整臂122的配置使上述基部11与外弹臂121所包围的空间划分为一轴孔123及连通于上述轴孔123的一油槽孔124。其中，上述轴孔123与油槽孔124分别位于扭力调整臂122的外侧与内侧，并且轴孔123大致被上述两个外弹臂121的抵接段1212以及扭力调整臂122所包围成形，而油槽孔124则是由两个外弹臂121的延伸段1211、扭力调整臂122、及基部11所包围成形。

进一步地说，所述每个外弹臂121的抵接段1212内缘大致呈圆弧状，并且扭力调整臂122的内缘也大致呈圆弧状。所述轴孔123大致呈圆形并包含有一中心O，所述中心O与上述任一个外弹臂121的距离定义为一半径R，而所述中心O至扭力调整臂122内缘的距离定义为一干涉距离D0，并且所述干涉距离D0小于上述半径R。其中，所述干涉距离D0较佳是上述半径R的90％至98％，但本发明不受限于此。再者，每个所述扭力调整臂122对应于上述轴孔123中心O的圆心角定义为σ1，而上述间隙G对应于所述轴孔123中心O的圆心角较佳是不大于30度。

此外，所述扭力调整臂122的位置与构造也可以依据设计者需求而加以调整，而不受限于图3所示。举例来说，在未绘示的实施例中，所述扭力调整臂122的配置也可以是使上述基部11与外弹臂121所包围的空间划分为一轴孔123以及连通于上述轴孔123的两个油槽孔124，并且所述两个油槽孔124是位于扭力调整臂122的相反两侧，而所述轴孔123则对应于扭力调整臂122的自由端。

请参阅图3至图5，所述轴杆2定义有一中心轴线C，并且轴杆2的外表面具有一非接触面21及呈圆弧状的一接触面22。所述接触面22与中心轴线C的距离D1大致等于所述半径R，所述非接触面21与中心轴线C的距离D2小于所述干涉距离D0。其中，本实施例的非接触面21是以平行上述中心轴线C的轴杆2削平面作说明，但本发明不受限于此。

其中，所述接触面22对应于中心轴线C的圆心角定义为σ2，所述非接触面21对应于中心轴线C的圆心角定义为σ3，并且σ2+σ3＝360°，而上述接触面22的圆心角σ2较佳是大于非接触面21的圆心角σ3，但本发明不受限于此。

所述轴杆2穿设于上述每个扭力片1的弹臂单元12的轴孔123，并且本实施例中的轴杆2中心轴线C较佳是大致重迭于多个扭力片1的弹臂单元12的轴孔123中心O，以使所述轴杆2的接触面22抵接于每个扭力片1的外弹臂121并选择性地抵接于每个扭力片1的扭力调整臂122。需说明的是，所述扭力调整臂122的圆心角σ1小于所述轴杆2接触面22的圆心角σ2，并且所述扭力调整臂122的圆心角σ1也小于所述轴杆2非接触面21的圆心角σ3。

进一步地说，所述轴杆2是以其中心轴线C为轴心而相对于每个扭力片1从一第一位置(如图4)经过一过渡位置(如图5)而朝一第二位置(如图6)旋转(如：图4至图6中的顺时针方向旋转)。其中，如图4和图7所示，每个扭力片1的扭力调整臂122处于所述第一位置时未接触上述轴杆2(也就是说，扭力调整臂122面向非接触面21)，以使轴杆2的接触面22与外弹臂121摩擦产生一第一扭力F1。如图5和图7所示，每个扭力片1的扭力调整臂122处于所述过渡位置时局部抵接于轴杆2的接触面22，以使轴杆2的接触面22摩擦外弹臂121及部分扭力调整臂122而产生一缓升扭力F3。如图6和图7所示，每个扭力片1的扭力调整臂122处于所述第二位置时完全抵接于轴杆2的接触面22，以使轴杆2的接触面22摩擦外弹臂121及扭力调整臂122而产生一第二扭力F2。其中，所述第二扭力F2大于所述第一扭力F1，并且所述缓升扭力F3的数值包含从所述第一扭力F1等比率地缓升至所述第二扭力F2的一范围。

换个角度来说，在所述轴杆2及其所穿设的每个扭力片1的弹臂单元12中，所述第一位置(如图1)定义为所述非接触面21的部分面向所述扭力调整臂122，并且所述非接触面21的未面向所述扭力调整臂122的部位对应于中心轴线C的圆心角为σ3-σ1；所述过渡位置是上述轴杆2由第一位置转动且转动角度介于σ3-σ1至σ3之间的位置；所述第二位置(如图6)则是上述轴杆2由第一位置转动且转动角度大于σ3的位置。

借此，本实施例所公开的扭力装置100，能通过其扭力片1的外弹臂121与扭力调整臂122搭配于相对应的轴杆2，以在上述轴杆2相对于扭力片1旋转的不同位置时提供不同的扭力，进而能够使扭力装置100被应用在不同的装置。举例来说：使用本实施例扭力装置100的笔记本电脑(图中未示出)由闭合状态开启时，所述扭力装置100可设计提供符合单手开启的低扭力(如：第一扭力F1)；当上述笔记本电脑的触控屏幕相对于键盘开启至一定角度时，所述扭力装置100可设计提供符合触控所需的高扭力(如：第二扭力F2)。

再者，由于所述轴杆2与扭力调整臂122之间是通过干涉配合来摩擦提供扭力，所以易产生磨耗。因此，所述扭力片1形成有能够提供润滑油容置的油槽孔124，借以有效地避免轴杆2与扭力片1的扭力调整臂122之间的润滑不足，进而能够使所述扭力装置100稳定地提供不同的扭力值。

另外，本实施例扭力装置100用来提供高扭力的第二位置能够通过轴杆2的非接触面21圆心角σ3来决定，所以利于设计者通过设计所述轴杆2的非接触面21圆心角σ3，来快速且准确地完成不同产品之间对于需要高扭力的位置要求。

[实施例二]

请参阅图8及图9，其为本发明的实施例二，本实施例与上述实施例一类似，相同处则不再加以赘述，而两个实施例的主要差异在于：本实施例扭力装置100所包含的多个扭力片1构造并非完全相同。

具体来说，本实施例的多个扭力片1包含有多个第一扭力片1a与多个第二扭力片1b。其中，第一扭力片1a可以视为图4所呈现的构造，而第二扭力片1b则如图9所示的构造，每个第一扭力片1a的扭力调整臂122对应于所述轴孔123中心O的圆心角σ1是不同于每个第二扭力片1b的扭力调整臂122对应于所述轴孔123中心O的圆心角σ1’。借此，本实施例的扭力装置100通过轴杆2配合于相对应的第一扭力片1a以及第二扭力片1b，而能够提供三种以上的扭力。

[实施例三]

请参阅图10至图13，其为本发明的实施例三，本实施例与上述实施例一类似，相同处则不再加以赘述，而两个实施例的主要差异在于：本实施例扭力装置100所包含的轴杆2构造。

所述轴杆2包含有一第一区段2a和一第二区段2b，上述第一区段2a和第二区段2b可以是一体成型的单个构件(如图10)或是彼此分离设置的两个构件(如图12)。其中，所述第一区段2a穿设于多个扭力片1的一部分扭力片1中，而所述第二区段2b穿设于上述多个扭力片1的另一部分扭力片1中。进一步地说，第一区段2a可以视为图4所呈现的构造，而第二区段2b则如图11或图13所示的构造，并且所述第一区段2a的非接触面21对应于中心轴线C的圆心角σ3不同于所述第二区段2b的所述非接触面21对应于中心轴线C的圆心角σ3’。借此，本实施例的扭力装置100通过轴杆2的第一区段2a与第二区段2b配合于相对应的扭力片1，而能够提供三种以上的扭力。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，并非用来局限本发明的保护范围，只要是依照本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种扭力装置，其特征在于，所述扭力装置包括：

多个扭力片，堆叠地排列，并且每个所述扭力片包含有一基部及从所述基部延伸的一弹臂单元，其中，每个所述扭力片的所述弹臂单元包含有：

至少一个外弹臂；及

一扭力调整臂，位于至少一个所述外弹臂的内侧并使所述基部与至少一个所述外弹臂所包围的空间划分为一轴孔及连通于所述轴孔的至少一个油槽孔；其中，所述轴孔包含有一中心，所述中心与至少一个所述外弹臂的距离定义为一半径，而所述中心至所述扭力调整臂的距离定义为一干涉距离，并且所述干涉距离小于所述半径；以及

至少一个轴杆，穿设于每个所述扭力片的所述弹臂单元的所述轴孔中，至少一个所述轴杆定义有一中心轴线，至少一个所述轴杆的外表面具有一非接触面及一接触面，所述接触面与所述中心轴线的距离等于所述半径，所述非接触面与所述中心轴线的距离小于所述干涉距离，以使至少一个所述轴杆的所述接触面抵接于每个所述扭力片的至少一个所述外弹臂并抵接于每个所述扭力片的所述扭力调整臂。

2.根据权利要求1所述的扭力装置，其特征在于，每个所述扭力调整臂对应于所述中心的圆心角定义为σ1，并且所述接触面对应于所述中心轴线的圆心角定义为σ2，所述非接触面对应于所述中心轴线的圆心角定义为σ3，σ2+σ3＝360°，并且σ1小于σ2，而σ1也小于σ3。

3.根据权利要求2所述的扭力装置，其特征在于，至少一个所述轴杆以所述中心轴线为轴心而相对于每个所述扭力片从一第一位置经过一过渡位置而朝一第二位置旋转；每个所述扭力片的所述扭力调整臂处于所述第一位置时未接触至少一个所述轴杆，以使每个所述扭力片产生一第一扭力；每个所述扭力片的所述扭力调整臂处于所述过渡位置时局部抵接至少一个所述轴杆的所述接触面，以使每个所述扭力片产生一缓升扭力；每个所述扭力片的所述扭力调整臂处于所述第二位置时完全抵接至少一个所述轴杆的所述接触面，以使每个所述扭力片产生一第二扭力；所述第二扭力大于所述第一扭力。

4.根据权利要求3所述的扭力装置，其特征在于，在至少一个所述轴杆及每个所述扭力片中，所述第一位置定义为所述非接触面的部分面向所述扭力调整臂，并且所述非接触面的未面向所述扭力调整臂的部位对应于所述中心轴线的圆心角为σ3-σ1，所述过渡位置是至少一个所述轴杆由所述第一位置转动且转动角度介于σ3-σ1至σ3之间的位置。

5.根据权利要求3所述的扭力装置，其特征在于，所述缓升扭力数值包含从所述第一扭力等比率地缓升至所述第二扭力的范围。

6.根据权利要求1所述的扭力装置，其特征在于，多个所述扭力片包含有多个第一扭力片和多个第二扭力片，并且每个所述第一扭力片的所述扭力调整臂对应于所述中心的圆心角不同于每个所述第二扭力片的所述扭力调整臂对应于所述中心的圆心角。

7.根据权利要求1所述的扭力装置，其特征在于，至少一个所述轴杆包含有一第一区段与一第二区段，所述第一区段穿设于多个所述扭力片的一部分所述扭力片中，所述第二区段穿设于多个所述扭力片的另一部分所述扭力片中；所述第一区段的所述非接触面对应于所述中心轴线的圆心角不同于所述第二区段的所述非接触面对应于所述中心轴线的圆心角。

8.根据权利要求7所述的扭力装置，其特征在于，所述第一区段与所述第二区段为彼此分离设置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的扭力装置，其特征在于，每个所述扭力片包含有从所述基部延伸的另一弹臂单元，并且每个所述扭力片相对于所述基部为对称状构造；所述扭力装置所包括的至少一个所述轴杆的数量为两个，并且该两个所述轴杆分别穿过每个所述扭力片的所述弹臂单元与另一所述弹臂单元。

10.一种扭力片，其特征在于，所述扭力片包括一基部及从所述基部延伸的一弹臂单元，所述弹臂单元包含有：

至少一个外弹臂；以及

一扭力调整臂，位于至少一个所述外弹臂的内侧并使所述基部与至少一个所述外弹臂所包围的空间划分为一轴孔及连通于所述轴孔的至少一个油槽孔；其中，所述轴孔包含有一中心，所述中心与至少一个所述外弹臂的距离定义为一半径，所述中心至所述扭力调整臂的距离定义为一干涉距离，并且所述干涉距离小于所述半径。