CN1199542C - 枢轴装置 - Google Patents

Abstract

一种枢轴装置，包括轴衬、扭力弹簧、伸缩弹簧及释放钮。轴衬扣接于掀盖的枢轴部中并具有轴衬空槽及内突物，内突物配置于轴衬空槽的槽壁上。扭力弹簧的两端分别固接掀盖的扣接凹槽中及机壳的扣接凹槽中，伸缩弹簧配置于轴衬空槽中，释放钮的一端配置于轴衬空槽中且与伸缩弹簧耦接。释放钮的另一端以轴向移动的方式与机壳上的一通道扣接，释放钮的外侧具有凸轮凹槽，用以与内突物耦接。当掀盖闭合时，可带动轴衬旋转，使得内突物于凸轮凹槽内移动；且施力于释放钮上，即可弹开掀盖呈开启状态。该释放钮还具有凸轮轴部，其具有一轴向滑槽，用以与该凸轮凹槽连通，该内突物可经由该轴向滑槽滑入该凸轮凹槽。

Description

枢轴装置

                        技术领域

本发明涉及一种枢轴装置(Hinge Device)，特别是涉及一种利用弹力及释放钮来辅助闭合动作的枢轴装置。

                        背景技术

随着彼此间信息沟通的频繁，移动电话(Cellular Phone)成了现代人不可缺少的工具，因其体积小而易于携带的特性，使得人们可以随时随地通过它与他人联络。如此增加互动的便利性，更符合现代人讲求时间及争取效率的需求。

请参照图1，其绘示的是一般折叠式移动电话的分解示意图。在图1中，移动电话100包括机壳(Housing)102及掀盖(Flip)104，而机壳102包括显示平面103、操作平面105、数个按钮106及液晶显示面板(Liquid CrystalDisplay，LCD)108，显示平面103稍微高于操作平面105。其中，按钮106配置于操作平面105上并用以供使用者输入信息，LCD 108则配置于显示平面103上并用以显示移动电话100的信息。

此外，掀盖104具有一枢轴部110，而枢轴部110的左右两端分别配置有枢轴栓112a及112b，机壳102具有一枢轴凹槽114，且枢轴凹槽114的两相对槽壁分别具有枢轴孔116a及116b。当使用者要组合机壳102及掀盖104时，使用者沿图1的箭头150的方向将掀盖104的枢轴部110嵌入机壳102的枢轴凹槽114中，而枢轴栓112a及112b将分别与枢轴孔116a及116b扣接，使得掀盖104以可开合的方式扣接于机壳102上。

一般而言，枢轴部110，枢轴栓112a及112b、枢轴凹槽114、枢轴孔116a及116b统称为所谓的枢轴装置(Hinge Device)，用以连接机壳102及掀盖104。而此种枢轴装置却具有拆装不易与不便使用的缺点。由于机壳102、枢轴凹槽114、枢轴孔116a及116b为一体成型的结构，加上掀盖104、枢轴部110、枢轴栓112a及112b也是一体成型的结构缘故，使得枢轴栓112a及112b分别与枢轴孔116a及116b紧密嵌合。而导致使用者难以拆卸枢轴部110与枢轴凹槽114，且使用者难以单手翻开掀盖104，操作不便。倘若强行拆开机壳102与掀盖104，则易导致掀盖104的枢轴部110及机壳102的枢轴凹槽114的结构产生损毁现象，导致损毁后的机壳102及掀盖104将不能被使用而被丢弃，显得十分浪费。

                        发明内容

本发明的目的在于提供一种枢轴装置，其组装分离方便，易于连接折叠式装置的掀盖及机壳，避免掀盖及机壳产生毁损的现象。其中，使用者也可通过本发明的枢轴装置单手翻开盖折叠式装置，从而使用移动折叠式装置，相当方便。

根据本发明的目的，提出一种枢轴装置，用以连接机壳及掀盖，枢轴装置包括轴衬、扭力弹簧、伸缩弹簧及释放钮。轴衬扣接于掀盖的枢轴部中，而轴衬具有轴衬空槽及内突物，且内突物配置于轴衬空槽的槽壁上。扭力弹簧的两端分别固接于掀盖的一扣接凹槽中及机壳的一扣接凹槽中，而伸缩弹簧用以配置于轴衬空槽中，且释放钮的一端配置于轴衬空槽中，伸缩弹簧的两端分别抵住释放钮及轴衬空槽。释放钮的另一端以可轴向移动的方式与机壳上的一通道扣接并裸露出部分结构于机壳外，释放钮的外侧具有凸轮凹槽，用以与内突物耦接，凸轮凹槽具有峰部、谷部及止滑谷部，峰部位于谷部与止滑谷部之间。当内突物分别位于谷部及止滑谷部时，掀盖及机壳分别形成开启模式及闭合模式。释放钮还具有一凸轮轴部，该凸轮轴部具有一轴向滑槽，用以与该凸轮凹槽连通，该内突物可经由该轴向滑槽滑入该凸轮凹槽。

其中，当掀盖及机壳由开启模式切换至闭合模式时，掀盖将带动轴衬旋转并迫使扭力弹簧产生预备扭力，内突物将移动至峰部，释放钮将压缩伸缩弹簧；当内突物通过峰部后，伸缩弹簧将推动释放钮，内突物将移动至止滑谷部；当掀盖及机壳位于闭合模式时，释放钮可受力并压缩伸缩弹簧，使内突物移动至峰部后，预备扭力将驱使掀盖旋转，且伸缩弹簧将推动释放钮，使得内突物移动至谷部，掀盖及机壳切换至开启模式。

根据本发明的目的，还提供一种折叠式装置，包括：一机壳；一掀盖，以可开合的方式配置于该机壳上；以及一枢轴装置，用以连接该掀盖及该机壳，该枢轴装置包括：一轴衬，扣接于该掀盖的枢轴部中并可随该掀盖同步旋转，而该轴衬具有一轴衬空槽及一内突物，且该内突物配置于该轴衬空槽的槽壁上；一扭力弹簧，其两端分别固接于该掀盖的一扣接凹槽中及该机壳的一扣接凹槽中；一伸缩弹簧，用以配置于该轴衬空槽中；及一释放钮，该释放钮的一第一端配置于该轴衬内而与该伸缩弹簧耦接，该释放钮的一第二端以可轴向移动的方式与该机壳上的一通道扣接并穿出于该机壳外侧，该释放钮具有一凸轮凹槽及一凸轮轴部，该凸轮凹槽具有一轴向长缝、倾斜连接于该轴向长缝的一倾斜壁、一峰部、一谷部以及一止滑谷部，该轴向长缝连接该止滑谷部与该峰部，该倾斜壁连接该峰部与该谷部，该凸轮凹槽用以耦接该内突物，该内突物位于该谷部与该止滑谷部时，该掀盖及该机壳分别形成一开启模式及一闭合模式，该凸轮轴部具有一轴向滑槽，用以与该凸轮凹槽连通，该内突物可经由该轴向滑槽滑入该凸轮凹槽；其中，当该掀盖及该机壳由该开启模式切换至该闭合模式时，该掀盖且带动该轴衬旋转并迫使该扭力弹簧产生一预备扭力，使得该内突物沿该倾斜壁移动至该峰部，该释放钮压缩该伸缩弹簧，当该内突物通过该峰部后，该伸缩弹簧反推该释放钮，使该内突物沿该轴向长缝移动至该止滑谷部；位于该闭合模式下的该释放钮的该第二端可受力而压缩该伸缩弹簧，使该内突物移动至该峰部后，该预备扭力驱使该掀盖旋转，使该内突物沿该倾斜壁移动至该谷部，该掀盖及该机壳切换至该开启模式。

                        附图说明

图1为一般折叠式移动电话的分解示意图；

图2A为配置有本发明的枢轴装置的移动电话的分解示意图；

图2B为配置有本发明的枢轴装置的移动电话的分解侧视图；

图3A为掀盖通过枢轴装置完全开启于状态的侧视示意图；

图3B为掀盖通过枢轴稍微开合于状态的侧视示意图；

图3C为掀盖通过枢轴装置完全闭合于掀盖的侧视示意图；

图4A为配置于图3A的枢轴装置的放大示意图；

图4B为配置于图3B的枢轴装置的放大示意图；

图4C为配置于图3C的枢轴装置的放大示意图。

                      具体实施方式

本发明特别提供一枢轴装置(Hinge Device)，用以连接一折叠式装置的一机壳(Housing)202及一掀盖(Flip)204。本发明是由轴衬(Bush)222、扭力弹簧(Torsion Spring)223、伸缩弹簧(Compression Spring)224及释放钮(ReleaseButton)227的设计组成，可达到组装分离方便的目的，也可避免使用者拆装掀盖及机壳时产生机件毁损现象。此外，当使用者一手提着重物而另一手拿着折叠式装置，本发明的枢轴装置的设计可让使用者以单手翻开掀盖，从而使用折叠式装置，相当方便。

本发明的枢轴装置可运用于一折叠式装置中，而此折叠式装置可以是移动电话(Cellular Phone)或个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等，但并不为此所限。至于本发明的枢轴装置的实际应用将以以下的较佳实施例及附图来说明，且折叠式装置是以移动电话为例作说明。

请参照图2A及图2B，其分别绘示的是配置有本发明的枢轴装置的移动电话的分解示意图及分解侧视图。在图2A及图2B中，移动电话200包括机壳202、掀盖204及枢轴装置207(如图2A及图2B的虚线范围内所示)，枢轴装置207用以连接机壳202及掀盖204，使掀盖204以可开合的方式配置于机壳202上。其中，机壳202包括操作平面205及数个按钮206，当掀盖204闭合机壳202时，掀盖204将位于操作平面205上，按钮206配置于操作平面205上并用以供使用者输入信息。

掀盖204具有一枢轴部210，枢轴部210的一端具有一轴向空槽212，枢轴部210的另一端具有扣接凹槽214。机壳202的一端具有一枢轴空槽216，枢轴空槽216的两相对槽壁分别具有一扣接凹槽218及一通道220，且通孔220贯穿枢轴空槽216的槽壁及机壳侧面221。

枢轴装置207包括轴衬222、扭力弹簧223、伸缩弹簧224及释放钮227。扭力弹簧223的两端以扣接的方式固定于扣接凹槽214的槽底及扣接凹槽218的槽底，如此的设计可使得枢轴部210的左端以可旋转的方式扣接于机壳202上。即，当掀盖204与机壳202形成一开启状态时，掀盖204与机壳202完全翻开，此时扭力弹簧223处于自然状态。然而，当掀盖204与机壳202形成闭合状态时，掀盖204与机壳202完全闭合，此时扭力弹簧223将受到掀盖104的旋转而扭转，因而产生一预备扭力。此预备扭力可作为之后弹开掀盖204形成开启模式的力量。

轴衬222可沿图2A及图2B的箭头250的方向配置于轴向凹槽212中，而轴衬222的缺口部230将与轴向凹槽212的槽底的缺口部232扣接，使得轴衬222以可随掀盖204同步旋转的方式扣接于轴向空槽212中。其中，轴衬222具有一轴衬空槽234及一内突物236，而内突物236配置于轴衬空槽234的槽壁上，且伸缩弹簧224沿图2A及图2B的箭头260的方向配置于轴衬空槽234中。

释放钮227包括凸轮轴部226及触压扣接部229，凸轮轴部226的外侧具有相互连接的一凸轮凹槽240及一轴向滑槽242。凸轮凹槽240具有峰部244、谷部246、止滑谷部247、轴向长缝248及倾斜壁249，峰部244位于谷部246及止滑谷部247之间，倾斜壁249倾斜连接于轴向长缝248，轴向长缝248连接止滑谷部247与峰部244，倾斜壁249连接峰部244与谷部246。其中，触压扣接部229连接于凸轮轴部226的一端，当枢轴部210、轴衬222及凸轮轴部226的截面形状相对地都为圆形时，本发明特别设计触压扣接部229及通道220的截面形状相对地为椭圆形或其他非辐射对称的形状。而触压扣接部229的截面积必须大于凸轮轴部226的截面积，且如此的设计是为避免释放钮227随轴衬222旋转。

如此一来，当释放钮227穿过通道220时，凸轮轴部226可顺利地置入轴衬空槽234中，使得伸缩弹簧224的两端将于轴衬空槽234内分别抵住凸轮轴部226及轴衬空槽234的槽底。而内突物236经由轴向滑槽242滑入凸轮凹槽240中，使得凸轮轴部226以扣接的方式配置于轴衬空槽234。此外，触压扣接部229以可轴向移动的方式扣接于通道220中，且触压扣接部229并将部分结构裸露于通道220外，用以让使用者便于施力。因此，枢轴装置207将连接机壳202及掀盖204。

为了更加了解本发明的技术内容，本发明再绘示图3A～图3C及图4A～图4C，用以说明枢轴装置207的各组成元件于掀盖204开合于机壳202的过程中的相互运动状态。其中，图3A～图3C分别绘示的是掀盖通过枢轴装置完全开启、稍微开合及完全闭合于掀盖的侧视示意图，而图4A～图4C分别绘示的是配置于图3A～图3C的枢轴的放大示意图。

在图3A中，掀盖204与机壳202形成一开启角度θ，即机壳202及掀盖204之间形成一开启模式，相当于在机壳202上掀盖204完全开启。相对地，在图4A中，内突物236扣接于谷部246，释放钮227的凸轮轴部226位于轴衬222的轴衬凹槽234及通道220中，释放钮227的触压扣接部229卡入通道220并将其部分结构裸露于外界，扭力弹簧223处于自然状态。其中，开启角度θ的大小与谷部246及止滑谷部247之间的距离设计成正比关系。

当使用者施力于图3A的掀盖204时，掀盖204将沿图3A的箭头350的方向旋转，开启角度θ将缩小，如图3B所示。此时，机壳202及掀盖204是形成一稍微开合模式。所以，在掀盖240的开启角度θ缩小的过程中，即机壳202及掀盖204由开启模式切换至稍微开合模式时，掀盖202将带动图4A的轴衬222旋转并迫使扭力弹簧223产生一预备扭力。由于触压扣接部229扣接于通道220及内突物236扣接于凸轮轴部226的谷部246的缘故，导致内突物236将由谷部246沿着倾斜壁249移动至峰部244，如图4B所示，使得凸轮轴部226往轴衬空槽234的槽底移动而压缩伸缩弹簧224。

当掀盖204沿图3B的箭头360的方向继续旋转时，掀盖204将完全闭合于机壳202上，且机壳202及掀盖204将形成一闭合模式，如图3C所示。所以，在图3B的掀盖204闭合于机壳202上的过程中，即机壳202及掀盖204是由稍微开合模式切换至闭合模式时，图4B的内突物236并通过峰部244，伸缩弹簧224通过本身之前被凸轮轴部226压缩所酝酿的弹力推动凸轮轴部226，使得触压扣接部229将往通道220外移动，且内突物236将由峰部244沿着轴向长缝248移动至止滑谷部247，如图4C所示。此时，由于内突物236与止滑谷部247的扣接，使得掀盖204与机壳202安稳地闭合在一起。

同理，当使用者要将图3C机壳202的掀盖204开启时，使用者只要施力于图4C的触压滑动部229，使凸轮轴部226往轴衬凹槽234的槽底移动并压缩伸缩弹簧224。如此相对的，内突物236由止滑谷部247沿着轴向长缝248移动至峰部244，又如图4B所示。当内突物236通过峰部244时，扭力弹簧223的预备扭力迫使掀盖204自动沿图3B的箭头380的方向旋转，直到如图3A所示的开启模式。其中，图4B的伸缩弹簧224是通过本身之前被凸轮轴部226压缩所酝酿的弹力推动凸轮轴部226，使触压扣接部229将往通道220外移动，内突物236将由峰部244沿着倾斜壁249移动至谷部246，又如图4A所示。此时，扭力弹簧223又恢复为原状。

所以，当使用者一手提着重物及另一手拿着移动电话200时，本发明的枢轴装置207的设计让使用者可以直接单手施力于释放钮227，即可以单手翻开移动电话200的掀盖204，从而打电话或接听电话，相当方便。

本领域技术人员应知道本发明的技术并不局限于此，例如本发明也可使用其他弹性装置来取代弹簧，且轴衬的成分可以是耐磨材料。

本发明的上述实施例所揭露的枢轴装置，具有下列优点：

1.组装分离方便，易于连接掀盖及机壳，避免掀盖及机壳产生毁损的现象。

2.其扭力弹簧的设计，让掀盖及机壳在闭合模式时具有一预备扭力，加上轴衬与释放钮相对运动的设计，还让使用者只要施力于释放钮，即可让掀盖自动开启在机壳上，且感受掀盖开合于机壳的过程中所展现的流线美感。

3.当使用者一手提着重物及另一手拿着折叠式装置，本发明的枢轴装置的设计，让使用者可以单手翻开盖折叠式装置，从而使用行折叠式装置，相当方便。

综上所述，虽然结合以上一较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims (15)

1.一种枢轴装置，用以连接一机壳及一掀盖，该枢轴装置包括：

一轴衬，扣接于该掀盖的枢轴部中并可随该掀盖同步旋转，而该轴衬具有一轴衬空槽及一内突物，且该内突物配置于该轴衬空槽的槽壁上；

一扭力弹簧，其两端分别固接于该掀盖的一扣接凹槽中及该机壳的一扣接凹槽中；

一伸缩弹簧，用以配置于该轴衬空槽中；以及

一释放钮，其一端配置于该轴衬空槽中，使该伸缩弹簧的两端分别抵住该释放钮及该轴衬空槽的槽底，而该释放钮的另一端以可轴向移动的方式与该机壳上的一通道扣接，该释放钮具有一凸轮凹槽及一凸轮轴部，该凸轮凹槽用以与该内突物耦接，该凸轮凹槽具有一峰部、一谷部与一止滑谷部，该峰部位于该谷部与该止滑谷部之间，当该内突物分别位于该谷部及该止滑谷部时，该掀盖及该机壳分别形成一开启模式及一闭合模式，该凸轮轴部具有一轴向滑槽，用以与该凸轮凹槽连通，该内突物可经由该轴向滑槽滑入该凸轮凹槽；

其中，当该掀盖及该机壳由该开启模式切换至该闭合模式时，该掀盖将带动该轴衬旋转并迫使该扭力弹簧产生一预备扭力，该内突物移动至该峰部，使得该释放钮压缩该伸缩弹簧；当该内突物通过该峰部后，该伸缩弹簧将推动该释放钮，使得该内突物移动至该止滑谷部；

当该掀盖及该机壳位于该闭合模式时，该释放钮受力而压缩该伸缩弹簧，使该内突物移动至该峰部后，该预备扭力将迫使该掀盖旋转，而该伸缩弹簧将推动该释放钮，使得该内突物移动至该谷部，该掀盖及该机壳将切换至该开启模式。

2.如权利要求1所述的枢轴装置，其中该掀盖的该枢轴部的一端具有一轴向空槽，用以供该轴衬置入，且该枢轴部的另一端具有一第一扣接凹槽。

3.如权利要求2所述的枢轴装置，其中该轴向空槽内具有一第一缺口部，该轴衬具有一第二缺口部，该第一缺口部与该第二缺口部扣接，使得该轴衬扣接于该轴向空槽中并可随该掀盖同步旋转。

4.如权利要求2所述的枢轴装置，其中该机壳具有一枢轴空槽，用以供该枢轴部置入，该枢轴空槽的两相对槽壁分别具有一第二扣接凹槽及该通道，该通道贯穿该机壳，该扭力弹簧的两端分别固接该第一扣接凹槽及该第二扣接凹槽。

5.如权利要求4所述的枢轴装置，其中该凸轮轴部，配置于该轴衬空槽中，该伸缩弹簧的两端分别抵住该凸轮轴部及该轴衬空槽的槽底，该凸轮轴部的外侧具有该凸轮凹槽，

该释放钮还包括：一触压扣接部，连接该凸轮轴部并扣接于该通道中，该触压扣接部可将其部分结构裸露于外界。

6.如权利要求5所述的枢轴装置，其中该凸轮轴部的截面形状是圆形，该触压扣接部及该通道的截面形状是椭圆形，且该触压扣接部的截面积大于该凸轮轴部的截面积。

7.如权利要求1所述的枢轴装置，其中该凸轮凹槽又具有一轴向长缝及倾斜连接于该轴向长缝的一倾斜壁，该轴向长缝连接该止滑谷部与该峰部，该倾斜壁连接该峰部与该谷部。

8.一种折叠式装置，包括：

一机壳；

一掀盖，以可开合的方式配置于该机壳上；以及

一枢轴装置，用以连接该掀盖及该机壳，该枢轴装置包括：

一轴衬，扣接于该掀盖的枢轴部中并可随该掀盖同步旋转，而该轴衬具有一轴衬空槽及一内突物，且该内突物配置于该轴衬空槽的槽壁上；

一扭力弹簧，其两端分别固接于该掀盖的一扣接凹槽中及该机壳的一扣接凹槽中；

一伸缩弹簧，用以配置于该轴衬空槽中；及

一释放钮，该释放钮的一第一端配置于该轴衬内而与该伸缩弹簧耦接，该释放钮的一第二端以可轴向移动的方式与该机壳上的一通道扣接并穿出于该机壳外侧，该释放钮具有一凸轮凹槽及一凸轮轴部，该凸轮凹槽具有一轴向长缝、倾斜连接于该轴向长缝的一倾斜壁、一峰部、一谷部以及一止滑谷部，该轴向长缝连接该止滑谷部与该峰部，该倾斜壁连接该峰部与该谷部，该凸轮凹槽用以耦接该内突物，该内突物位于该谷部与该止滑谷部时，该掀盖及该机壳分别形成一开启模式及一闭合模式，该凸轮轴部具有一轴向滑槽，用以与该凸轮凹槽连通，该内突物可经由该轴向滑槽滑入该凸轮凹槽；

其中，当该掀盖及该机壳由该开启模式切换至该闭合模式时，该掀盖且带动该轴衬旋转并迫使该扭力弹簧产生一预备扭力，使得该内突物沿该倾斜壁移动至该峰部，该释放钮压缩该伸缩弹簧，当该内突物通过该峰部后，该伸缩弹簧反推该释放钮，使该内突物沿该轴向长缝移动至该止滑谷部；

位于该闭合模式下的该释放钮的该第二端可受力而压缩该伸缩弹簧，使该内突物移动至该峰部后，该预备扭力驱使该掀盖旋转，使该内突物沿该倾斜壁移动至该谷部，该掀盖及该机壳切换至该开启模式。

9.如权利要求8所述的折叠式装置，其中该掀盖的该枢轴部的一端具有一轴向空槽，用以供该轴衬置入，且该枢轴部的另一端具有一第一扣接凹槽。

10.如权利要求9所述的折叠式装置，其中该轴向空槽内具有一第一缺口部，该轴衬具有一第二缺口部，该第一缺口部与该第二缺口部扣接，使该轴衬扣接于该轴向空槽中并可随该掀盖同步旋转。

11.如权利要求9所述的折叠式装置，其中该机壳具有一枢轴空槽，用以供该枢轴部置入，该枢轴空槽的两相对槽壁分别具有一第二扣接凹槽及一通道，该通道贯穿该机壳，该扭力弹簧的两端分别固接该第一扣接凹槽及该第二扣接凹槽。

12.如权利要求11所述的折叠式装置，其中该凸轮轴部，配置于该轴衬空槽中，该伸缩弹簧的两端分别抵住该凸轮轴部及该轴衬空槽的槽底，该凸轮轴部的外侧具有该凸轮凹槽；该释放钮还包括：一触压扣接部，连接该凸轮轴部并扣接于该通道中，该触压扣接部是可裸露出部分结构于外界。

13.如权利要求12所述的折叠式装置，其中该凸轮轴部的截面形状是圆形，该触压扣接部及该通道的截面形状是椭圆形，且该触压扣接部的截面积大于该凸轮轴部的截面积。

14.如权利要求8所述的折叠式装置，其中该折叠式装置是一移动电话。

15.如权利要求8所述的折叠式装置，其中该折叠式装置是一个人数字助理。

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