CN2453190Y - 枢转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种掀盖枢转装置,枢转装置的转动受到第一、第二物件之一限制,枢轴固定于第一物件上；卡勾的固定端固定于第二物件上,卡勾的结合端具有突出的前颚与后颚,前颚与后颚间有一结合槽,其内径大于枢轴直径,前颚与后颚顶端间的距离小于枢轴的直径,枢轴位于结合槽内,枢轴可在结合槽内转动,前颚与后颚顶端间的开口与卡勾中心线成角度设置。其具有制造容易、结构体积小、不易折断且制造成本低的特点。

Description

枢转装置

本实用新型涉及掀盖的枢转装置，尤其是关于一种当掀盖施力过大时能够自动脱离，避免损毁的枢转装置。

对具有上盖的装置而言，一般可使用如图13所示的铰链51来连接上盖52与主体53。铰链51可为金属或塑胶材质，铰链51的两边分别以螺钉54固定于上盖52或主体53上。此等铰链51一般而言较为坚固，不易拆损。然而，当组合铰链51、上盖52及主体53时，通常需要在上盖52与主体53上增加额外的固定组件(图中未显示)，用来固定螺钉54，且铰链51必须与上盖52及主体53分开制造。如此不但增加制造成本，并且使得组装步骤十分复杂。此外，螺钉以及额外的固定组件亦会增加装置的体积。

因此，前述的铰链51已大量被如图14所示的简易的枢转装置60所取代。此等简易枢转装置60包含一枢轴61及一卡勾62，分别与主体65与上盖64一体成形而得。卡勾62的一端具有一轴孔63，枢轴61位于卡勾62的轴孔63内，因而卡勾62可以绕枢轴61转动。图15为此等枢轴结构60的一种样态，其中上盖64与卡勾62的固定端相连，而枢轴61的一端则固定在主体65上。当掀起上盖64时，卡勾62会绕着枢轴61转动。图16则为此等枢转装置60的一种变形，其中将枢轴61与轴孔63的位置互换，亦即枢轴61的一端固定在卡勾62上，而将轴孔63设置于主体65上。在组合枢轴61与卡勾62时，仅需将卡勾62稍微向外扳开，在枢轴61进入轴孔63之后放开卡勾62，便可由卡勾62的弹力将枢轴61限定在轴孔63内。

此等枢转装置60的制作十分简单，且成本低廉、容易组装。然而，若是在掀盖时施力过大，或者是在上盖64的转动受到主体65的限制时仍然持续转动上盖64，则枢轴61易从其固定的一端断裂。另外，因为此等枢转装置60由卡勾62的侧向弹力将枢轴61限定在轴孔63内，枢轴61很容易从轴孔63内脱出。

因此，枢轴两端固定的构造被提出以增加枢转装置的耐用性。参照图17，此等习知的枢转装置80由枢轴81与卡勾82所构成。圆柱型的枢轴81其两端固定于主体85上；卡钩82的一端固定在上盖84上，卡勾82的另一端则具有结合槽83。此时卡勾上必须具有开口，便于卡勾与枢轴的组合，如图所示，结合槽83的下端具有一开口86，此开口86的宽度可以略宽于枢轴81的直径。当组合枢轴81与卡勾82时，可将开口86对准枢轴81，因为开口86的宽度略宽于枢轴81，枢轴81可以轻易的由开口86进入结合槽83中。参照图17、18、19、20，在转动上盖84时，上盖84本身所具有的重量会将卡勾82向下压迫，使得枢轴81与卡勾82的接触部位局限在点P、Q与R之间，如此可以防止枢轴81随意从结合槽83中脱离。当上盖84掀起至顶到主体85的B点时，上盖84的转动方向a与结合槽83的开口86的开口方向b不同，枢轴81会施力于卡勾82的A点。此外，为防止上盖转动时枢轴81随意从结合槽83中脱离，一般会对枢轴81及卡勾82进行修改，使得枢轴81与卡勾82必须处于某一特定的角度方能够相互脱离。若欲将上盖84与主体85分离，仅需将上盖84转动到此一特定角度，并将上盖84向某一特定方向移动，使枢轴81从开口86处脱出即可。另外，开口86的宽度亦可略窄于枢轴81的直径，以防止枢轴81随意从结合槽83中脱离。

在另一习知的枢转装置90中，卡勾92的固定端固定在上盖94上，卡勾92的另一端(结合端)则具有突出的前颚98与后颚99，如图21所示。前颚98与后颚99长度相等，互相接近的一侧各自具有弧状的表面，因而在前颚98与后颚99之间形成一截面近似圆形的结合槽93，此结合槽93的内径约略等于枢轴91的直径。前颚98与后颚99的顶端之间的距离略小于枢轴91的直径，这样形成一略窄于枢轴91的开口96。另外，卡勾92尚具一弹力缝隙97，从前颚98与后颚99的基底之间朝向卡勾92的结合端延伸。在组合枢轴91与卡勾92时，需将开口96对准枢轴91，然后将卡勾92朝向枢轴91推压。此时枢轴91会将反作用力施加于前颚98与后颚99的顶端，而前颚98与后颚99则因受力而向外变形，同时弹力缝隙97周围的卡勾92亦会出现弹性变形，且开口96的宽度亦逐渐增加。当卡勾92施加于枢轴91的作用力超过一特定值(亦即枢轴91的反作用力超过一特定值)，使得开口96的宽度等于枢轴91的直径时，则枢轴91会滑入结合槽93中。因为结合槽93的直径略等于枢轴91的直径，枢轴91会受到前颚98与后颚99的抓持。在转动上盖94时，因为开口96的宽度窄于枢轴91的直径，同时因为卡勾92本身所具有的弹力，枢轴91可以停留在结合槽93中而不会轻易脱离。此外，如同前述枢转装置80的说明中所描述，在一般操作时因为上盖94所具有的重量，枢轴91施力于卡勾92上的施力点局限于点结合槽93内侧表面的上侧区域，并不会到达开口96处，因而上盖94不会随意与主体95脱离。

然而，前述枢转装置80以及枢转装置90在其上盖掀起至顶到主体时，会出现容易损毁的状况。首先参照图18来说明枢转装置80的情况。当上盖84顶到主体85的D点后，若再施力于上盖84使其旋转，则上盖84的转动方向会朝向a方向，枢轴81施力于卡勾82的反作用力朝向c方向，且作用于点A，而开口86则朝向b方向。如此会造成卡勾82的变形。此时若施力过大使卡勾82的变形超过弹性限制(elastic limit)，则会造成卡勾82的永久性变形，甚至损毁断裂。

若上盖84掀起之后是由卡勾82顶到主体85的B点，如图19所示，此时上盖84的转动方向会朝向a方向，枢轴81施力于卡勾82的反作用力朝向e方向，而开口86则朝向b方向。虽然e方向约略平行于b方向，但是枢轴81施加于卡勾82的反作用力是作用于C点，而非作用于开口86处。对一般使用于制作外壳的塑胶材料而言(例如ABS)，在其弹性限制范围内，即使枢轴81施加于卡勾82的反作用力造成卡勾的变形，如图20所示，枢轴81仍然无法从开口86处脱出。同样的，此时若施力过大使卡勾82的变形超过弹性限制，则会造成卡勾82的永久性变形，甚至损毁断裂。

另外，对枢转装置90而言，上盖94掀起后是由卡勾92顶到主体95的B点，如图21、22所示，此时上盖94的转动方向会朝向a方向，枢轴91施力于卡勾92的反作用力是作用于前颚98上的C点且朝向e方向，而开口96则朝向b方向。如此会造成卡勾92的变形。此时若施力过大使卡勾92的变形超过弹性限制，则会造成卡勾92的永久性变形，甚至损毁断裂。为增加枢转装置90的耐用性，一般可以将前颚98的厚度增加，以提高其所能够承受的作用力。然而在实际使用时，前颚98仍然可能出现永久性变形或断裂的情况。

因此，本实用新型目的是提出一种掀盖枢转装置，其具有制造容易、结构体积小、不易折断且制造成本低的特点。

本实用新型的目的是这样实现的：一种枢转装置，第一物件和第二物件相连，该第二物件相对于该第一物件转动，该枢转装置的转动受到该第一物件与该第二物件其中之一的限制，该枢转装置包括：一圆柱形的枢轴，其固定于该第一物件上；及一卡勾，该卡勾的固定端固定于该第二物件上，该卡勾的结合端具有突出的一前颚与一后颚，该前颚与该后颚之间形成一结合槽，该结合槽的内径大于该枢轴的直径，该前颚与该后颚的顶端之间的距离小于该枢轴的直径，该枢轴位于该结合槽内，该枢轴可在该结合槽内转动，前颚与后颚的顶端间的开口与卡勾中心线成角度设置。

当该枢转装置的转动受到该第一物件与该第二物件其中之一的规范时，该枢轴施加于该卡勾上的作用力恰好作用于该结合槽的该开口，且该作用力的方向恰等于该卡勾的该合槽的开口的方向，该前颚与该后颚受到该作用力的推挤而产生弹性变形，使得该结合槽的该开口扩大，当来自该枢轴的该作用力大于一特定值，该结合槽的该开口扩大至大于该枢轴的直径时，则该枢轴可以从该卡勾的该结合槽中脱出，防止该枢轴或该卡勾的损毁。

所述开口的设置角度为当该枢转装置的转动受到该第一物件与该第二物件其中之一的限制时，该枢轴施加于该卡勾上的作用力恰好作用于该结合槽的该开口，且该作用力的方向恰等于该卡勾的该结合槽的开口的方向。

第一物件为主体，枢轴的两端固定于主体上，与主体的外壳一同射出成型；第二物件为上盖，卡勾与上盖的外壳一同射出成型。

第二物件为主体，卡勾的固定端固定在主体上；第一物件为上盖，枢轴两端通过枢轴支架固定于上盖上。

该卡勾包括一弹力缝隙，从该结合槽的内表面朝向该固定端延伸。

本实用新型由于设置在旁边的开口在力的作用下其宽度渐渐增大，当等于枢轴的直径时，枢轴从结合槽脱离，这样可以防止因为掀盖的力量过大或是当上盖顶到主体后仍持续施力于上盖所造成的卡勾的损毁或拆断；由于其枢转装置是由一圆柱型的枢轴以及一卡勾构成，枢轴的两端固定于主体上，与主体的外壳一同射出成型而得，卡勾则与上盖的外壳一同射出成型而得，如此能够符合制造容易且制造成本低的要求；另外，卡勾尚具有一弹力缝隙，从前颚与后颚的基底间朝向卡勾的结合端延伸，可增加该卡勾受到外力作用时进行弹性变形的范围；由于其构造简单，所以具有结构体积小的优点。

下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的掀盖枢转装置的具体结构和工作原理。

图1为本实用新型第一实施例的掀盖枢转装置的示意简图。

图2为沿图1中线段Ⅰ-Ⅰ’切开所得的剖面图。

图3、4、5、6的示意图用来说明图1所示的掀盖枢转装置于上盖位于不同阶段时枢轴与卡勾的相关位置以及变形的状况。

图7为本实用新型第二实施例的掀盖枢转装置的示意简图。

图8为沿图7中线段Ⅱ-Ⅱ’切开所得的剖面图。

图9、10、11、12的示意图用来说明图7所示的掀盖枢转装置于上盖位于不同阶段时枢轴与卡勾的相关位置以及变形的状况。

图13显示一现有用来连接上盖与主体的铰链的构造。

图14显示一现有用来连接上盖与主体的简易枢转的构造。

图15显示沿图14中线段Ⅲ-Ⅲ’切开所得的一种现有枢转装置的剖面图。

图16显示沿图14中线段Ⅲ-Ⅲ’切开所得的另一种现有枢转装置的剖面图。

图17、18、19、20的简图显示另一种习知枢转装置。

图21、22的简图显示又一种现有枢转装置。

参照图1，本实用新型的第一实施例中，枢转装置10是由一圆柱型的枢轴11以及一卡勾12所构成。枢轴11的两端固定于主体15上，与主体15采用一体成形塑造。卡勾12与上盖14一体成形塑造，卡勾12的固定端固定在上盖14上，卡勾12的另一端(结合端)具有突出的前颚18与后颚19。前颚18与后颚19互相接近的一侧自具有圆弧状的表面，因而在前颚18与后颚19之间形成一截面近似圆形的结合槽13，此结合槽13的内径约略等于枢轴11的直径。前颚18与后颚19的顶端之间的距离小于枢轴11的直径，由此形成一略窄于枢轴11直径的开口16。另外，卡勾12尚具有一弹力缝隙17，从前颚18与后颚19的基底之间朝向卡勾12的结合端延伸，用来增加该卡勾12受到外力作用时能够进行弹性变形的范围。图2则为沿图1中线段Ⅰ-Ⅰ’切割所得的剖视图，用来显示枢转装置10中枢轴11与卡勾12的相关位置。

在组合枢轴11与卡勾12时，需将开口16对准枢轴11，然后将卡勾12朝向枢轴11推压。此时枢轴11会将反作用力施加于前颚18与后颚19的顶端，而前颚18与后颚19则受力而向外变形，同时弹力缝隙17周围的卡勾12亦会出现弹性变形，且开口16的宽度亦逐渐增加。当卡勾12施加于枢轴11的作用力超过一特定值(亦即枢轴11的反作用力超过一特定值)，使得开口16的宽度等于枢轴11的直径时，则枢轴11会滑入结合槽13中。因为结合槽13的直径略等于枢轴11的直径，枢轴11会受到前颚18与后颚19的抓持。

在转动上盖14时，因为开口16的宽度窄于枢轴11的直径，同时因为卡勾12本身所具有的弹力，枢轴11可以停留在结合槽13中而不会轻易脱离。参照图3，上盖14转动时，上盖14本身所具有的重量会将卡勾12向下压迫，使得枢轴11与卡勾12的接触部位局限在结合槽13内表面的上部，枢轴11并未到达开口16处，因而不会随意从结合槽13中脱离。

如图4所示，当上盖14掀起至极限，使卡勾12顶到主体15的B点时，因为杠杆作用的原理，卡勾12会以B点为圆心旋转。此时，枢轴11施力于开口16处，亦即施力于前颚18与后颚19的顶端，而枢轴11相对于卡勾12的脱离方向e恰等于结合槽13的开口方向。虽然枢轴11所施加的力量令前颚18与后颚19分别向外稍微变形，而使开口16稍微扩大。然而，前颚18与后颚19的恢复弹力足以将枢轴11抓持住。因而上盖14并不会与主体15分离。

此时，若除了上盖14与卡勾12的重量外，更施加一外来的力量F于上盖14，如图5所示。前颚18与后颚19所承受的来自枢轴11的施力增加，因而发生较大的弹性变形。弹性缝隙17会出现较明显的变形，而开口1 6的宽度亦逐渐变大。当外来力量F大于一特定值。使得开口16的宽度足以让枢轴11通过，因为枢轴11相对于卡勾12的脱离方向e恰等于开口16的开口方向，枢轴11会脱离结合槽13，使得枢轴11与卡勾12相互分离。如图6示。

由改变前颚18与后颚19的厚度、弹性缝隙17的长度与宽度、以及开口16未变形时的宽度，可以决定枢转装置10所能承受的外来力量F的大小，并将卡勾12各部分所可能发生的变形控制在弹性限制的范围内。如此可以得到不易损毁、体积小、成本低且制造与组装容易的枢转装置10。

本实施例的枢转装置10与图17、18、19、20所示的习知枢转装置80的最大差异在于当上盖转动到极限时，枢转装置10的枢轴11会施力于开口16处，而习知枢转装置80为防止枢轴81随意脱出，特别设计成枢轴81并不施力于开口86处。因而本实用新型的枢转装置10具有自我保护的功能，而习知的枢转装置则没有。除此之外，弹力缝隙17的存在可增加卡勾11中可以变形的部分，进而提高弹性限制的范围，使得卡勾12较不易出永久性变形。换言之，弹力缝隙17的存在可提高枢转装置10所能够承受的力量。另外，枢轴11由卡勾12的弹力所抓持而停留在结合槽内，习知枢转装置80则否。

图7及8显示本实用新型第二实施例的枢转装置30。枢转装置30由一枢轴31、固定枢轴用的枢轴支架31a以及卡勾32所构成。枢轴31的两端固定于枢轴支架31a上，而枢轴支架31a则固定于上盖34上。卡勾32的固定端固定在主体35上，卡勾32的另一端(结合端)则具有突出的前颚38与后颚39。前颚38与后颚39互相接近的一侧各自具有圆弧状的表面，因而在前颚38与后颚39之间形成一截面近似圆形的结合槽33，此结合槽33的内径约略等于枢轴31的直径。前颚38与后颚39的顶端间的距离小于枢轴31的直径，此形成一略窄于枢轴31直径的开口36。另外，卡勾32尚具有一弹力缝隙37，从前颚38与后颚39的基底之间朝向卡勾32的结合端延伸，用来增加该卡勾32受到外力作用时能够进行弹性变形的范围。图8则为沿图7中线段Ⅱ-Ⅱ’切割所得的剖视图，用来显示枢转装置30中枢轴31、枢轴支架31a与卡勾32的相关位置。

参照图9，上盖34转动时，上盖34本身所具有的重量将枢轴支架31a与枢轴31下压，使得枢轴31与卡勾32的接触部位局限在结合槽33内表面的下部，枢轴31并未指向开口36处，因而不会随意从结合槽33中脱离。

如图10所示，当上盖34掀起至极限，使枢轴支架31a顶到主体35的B点时，因为杠杆作用的原理，枢轴支架31a与枢轴31会以B点为圆心旋转。此时，枢轴31将施力于开口36处，亦即施力于前颚38与后颚39的顶端，而枢轴31相对于卡勾32的脱离方向e恰等于结合槽33的开口方向。虽然枢轴31会推挤前颚38与后颚39使其分别向外稍微变形，造成开口36稍微扩大。然而，前颚38与后颚39的恢复弹力足以将枢轴31抓持住。而上盖34并不会与主体35分离。

此时，若除了上盖34的重量外，更施加一外来的力量F于上盖34，如图11所示。前颚38与后颚39所承受的来自枢轴31的施力增加，因而发生较大的弹性变形。弹性缝隙37会出现较明显的变形，而开口36的宽度亦逐渐变大。当外来力量F大于一特定值，使得开口36的宽度足以让枢轴31通过，因为枢轴31相对于卡勾32的脱离方向e恰等于开口36的开口方向，并且作用于开口36处，枢轴31会脱离结合槽33，使得枢轴31与卡勾32相互分离。如图12所示。

同样的，由改变前颚38与后颚39的厚度、弹性缝隙37的长度与宽度、以及开口36未变形时的宽度，可以决定枢转装置30所能承受的外来力量F的大小，并将卡勾32各部分所可能发生的变形控制在弹性限制的范围内。如此可以得到不易损毁、体积小、成本低、且制造与组装容易的枢转装置30。

虽然本文中以二实施例对本实用新型进行描述，然而此等实施例仅是作为说明用，而并非用来限定本实用新型。熟习本技艺者当可在不脱离本实用新型的实际精神与范围的情况下，作出种种变化及修改。因此，本实用新型的范畴当由下列专利申请范围所介定。

Claims (5)

1、一种枢转装置，第一物件和第二物件相连，该第二物件相对于该第一物件转动，该枢转装置的转动受到该第一物件与该第二物件其中之一的限制，该枢转装置包括：一圆柱形的枢轴，其固定于该第一物件上；及一卡勾，该卡勾的固定端固定于该第二物件上，该卡勾的结合端具有突出的一前颚与一后颚，该前颚与该后颚之间形成一结合槽，该结合槽的内径大于该枢轴的直径，该前颚与该后颚的顶端之间的距离小于该枢轴的直径，该枢轴位于该结合槽内，该枢轴可在该结合槽内转动，其特征在于：前颚与后颚的顶端间的开口与卡勾中心线成角度设置。

2、如权利要求1所述的枢转装置，其特征在于：所述开口的设置角度为当该枢转装置的转动受到该第一物件与该第二物件其中之一的限制时，该枢轴施加于该卡勾上的作用力恰好作用于该结合槽的该开口，且该作用力的方向恰等于该卡勾的该结合槽的开口的方向。

3、如权利要求1所述的枢转装置，其特征在于：第一物件为主体，枢轴的两端固定于主体上，与主体的外壳一同射出成型；第二物件为上盖，卡勾与上盖的外壳一同射出成型。

4、如权利要求1所述的枢转装置，其特征在于：第二物件为主体，卡勾的固定端固定在主体上；第一物件为上盖，枢轴两端通过枢轴支架固定于上盖上。

5、如权利要求1所述的枢转装置，其特征在于：该卡勾包括一弹力缝隙，从该结合槽的内表面朝向该固定端延伸。

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