TW201814172A - 多段切換樞軸器 - Google Patents

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林子郁
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Abstract

一種多段切換樞軸器，包含一第一軸及一第二軸依序活動穿過相關構件，並連動組接位於內隔板與中間定位隔板之間的第一凹凸輪組，以及位於上述中間定位隔板與外隔板之間的第二凹凸輪組；第一凹凸輪組及第二凹凸輪組分別由相對的上下凹輪及中間凸輪所構成，上凹輪分別設有短凹弧，下凹輪則分別設有多段轉動角度控制裝置，第二凹凸輪組及中間定位隔板之間則設有定點角度控制裝置；從而可在無需使用切換片或切換銷之類切換裝置及保持樞軸器平整外型下，進行此類雙軸樞軸器的多段式切換轉動。

Description

多段切換樞軸器
本發明有關一種多段切換樞軸器，使此類多角度樞軸器可在無需使用額外切換裝置下，進行多段式平整樞軸器的調整轉動。
筆記型電腦之類電子設備大致上由一主機系統端及一可供掀開的液晶顯示螢幕端所構成，在主機系統端及液晶顯示螢幕端相對端部以樞軸器連接作為動作軸心，使用時能以樞軸器為動作軸心掀開上蓋的液晶顯示螢幕進行操作，或在不使用時反向將兩者相對閉合存放或隨身攜帶備用。
此類筆記型電腦可透過雙軸樞軸器的設置，使顯示端及系統端能彎折成各種不同的操作角度，甚至彎折360°成為互疊的平板狀，提供一類如平板電腦的操作及使用型態。
現有使用雙軸式樞軸器的結構主要是具有一第一轉軸與顯示端一同轉動，及一第二轉軸與系統端一同轉動。但現有此類使用雙軸式的樞軸器在打開較大角度，或要使顯示端及系統端翻折360°的互疊狀態時，通常先使其中一軸旋轉到特定角度後，再切換至另一軸旋轉。
在現有此類雙軸式樞軸器的翻折控制機構中，通常使用套設在軸身上的切換片來控制一軸轉動到設定角度後，再切換到另一軸，由於所述的切換片設置在作動機構的軸向位置，來進行軸向移動控制，相對會 使整個樞軸器的長度增加，而不利於樞軸器整體長度的小型化設計。
隨後雖有可減小上述切換片軸向長度的樞軸器設計，但基本上仍須使用該切換裝置，而有使構件複雜化及使整個樞軸器動作穩定度受到影響的缺點產生。同時，此類多段轉動式雙軸樞軸器由閉合狀態翻轉到360°過程中，會產生雙軸位移變化，特別是在翻轉到180°左右位置時，整個樞軸器會突出於電子設備攤平狀態下的表面，而使此類電子設備難以平整的放置在桌面。
本發明目的在提供一種多段切換樞軸器，可在無需使用切換片或切換銷之類切換裝置下，進行此類雙軸樞軸器的多段式切換轉動。
本發明另一目的在提供一種多段切換樞軸器，可在轉動至設定角度時，使該樞軸器與電子設備表面成為平整狀態，方便將電子設備穩定平放於桌面。
為達到以上目的，本發明包含：一第一軸以及一與該第一軸相對設置的一第二軸，上述第一軸及第二軸分別組合一上連接片及一下連接片，所述上連接片及下連接片分別組合一電子設備的一螢幕顯示端及一系統端；所述第一軸及第二軸依序活動穿過一內定位板、一扭力彈片組、一內隔板、一中間定位隔板以及一外隔板及一外定位板，再以組接構件組合定位；所述第一軸及第二軸以連動結構組接一位於上述內隔板與中間定位隔板之間的第一凹凸輪組，以及一位於上述中間定位隔板與外隔板之間的第二凹凸輪組，使所述第一凹凸輪組及第二凹凸輪組位於中間定位隔板兩側；所述第一凹凸輪組包括一側上凹輪，設於該一側上凹輪相對下方的 一側下凹輪，以及位於所述一側上凹輪及一側下凹輪之間的一側中間凸輪；上述第二凹凸輪組包括一另側上凹輪，設於該另側上凹輪相對下方的一另側下凹輪，以及位於所述另側上凹輪及另側下凹輪之間的另側中間凸輪；所述第一軸及第二軸以分別連動結構穿過所述第一凹凸輪組的一側上凹輪及一側下凹輪，以及第二凹凸輪組的另側上凹輪及另側下凹輪；上述第一凹凸輪組及第二凹凸輪組的一側上凹輪及另側上凹輪分別設有短凹弧，一側下凹輪及另側下凹輪則分別設有長凹弧供作為多段轉動角度控制裝置；上述位於中間定位隔板兩側的第一凹凸輪組一側上凹輪及第二凹凸輪組另側上凹輪的所述短凹弧位於相對位置，第一凹凸輪組的一側下凹輪及第二凹凸輪組另側下凹輪的所述長凹弧相對位置；上述第一凹凸輪組的一側中間凸輪及第二凹凸輪組的另側中間凸輪分別設有上凸部及下凸部，並使上述一側中間凸輪分別以活動升降結構組接於上述內隔板與中間定位隔板之間，上述另側中間凸輪則以活動升降結構組接於上述中間定位隔板與外隔板之間；並使所述上凸部及下凸部分別朝向上述一側上凹輪及另側上凹輪，以及一側下凹輪及另側下凹輪；上述中間定位隔板的槽孔兩側表面及第二凹凸輪組的另側上凹輪及另側下凹輪則分別定點角度控制裝置；上述第二軸能反轉一角度進行第一段轉動，並以上述第一軸正轉另一角度進行第二段轉動，然後可再將上述第二軸反轉一角度進行第三段轉動時，從而可在無需使用切換裝置下，進行此類樞軸器的多段式切換轉動。
於一可行實施例中，包含於上述長凹弧分別設有兩端定位凹部供做為不同轉動階段的轉動角度控制裝置。
其中，上述活動升降結構包含於第一凹凸輪組的一側中間凸 輪及第二凹凸輪組的另側中間凸輪分別設有兩側延伸部；上述內隔板與中間定位隔板及中間定位隔板與外隔板分別設有相對的槽孔；上述一側中間凸輪的兩側延伸部分別活動組接於上述內隔板與中間定位隔板的所述相對的槽孔中，上述另側中間凸輪的兩側延伸部分別活動組接於上述中間定位隔板與外隔板所述相對的槽孔。
其中，上述定點角度控制裝置包含於中間定位隔板的一側表面設有兩相對的上定位凸點及下定位凸點，相對於所述上定位凸點及下定位凸點的所述第二凹凸輪組另側上凹輪及另側下凹輪則分別設有設定轉動角度的上止擋肩部以及下止擋肩部。
於一可行實施例中，上述扭力彈片組由多數單一彈片所構成，所述每一彈片分別設有供穿過上述第一軸及第二軸的軸孔，所述每一軸孔均設有與外部相通的缺口部供於上述第一軸及第二軸轉動時形成定位扭力。
10‧‧‧第一軸
11‧‧‧上連接片
12‧‧‧內定位板
13‧‧‧內隔板
14‧‧‧外隔板
15‧‧‧外定位板
16、17‧‧‧組接構件
131、141‧‧‧槽孔
20‧‧‧第二軸
21‧‧‧下連接片
30‧‧‧扭力彈片組
31‧‧‧彈片
32、33‧‧‧軸孔
34、35‧‧‧缺口部
40‧‧‧第一凹凸輪組
41‧‧‧一側上凹輪
42‧‧‧一側下凹輪
43‧‧‧一側中間凸輪
411‧‧‧短凹弧
421‧‧‧長凹弧
431、432‧‧‧兩側延伸部
433‧‧‧上凸部
434‧‧‧下凸部
4211、4212‧‧‧定位凹部
50‧‧‧中間定位隔板
51‧‧‧槽孔
52‧‧‧上定位凸點
53‧‧‧下定位凸點
60‧‧‧第二凹凸輪組
61‧‧‧另側上凹輪
62‧‧‧另側下凹輪
63‧‧‧另側中間凸輪
611‧‧‧短凹弧
621‧‧‧長凹弧
612、622‧‧‧上止擋肩部
613、623‧‧‧下止擋肩部
631、632‧‧‧兩側延伸部
633‧‧‧上凸部
634‧‧‧下凸部
6211、6212‧‧‧定位凹部
第1圖顯示本發明一較佳實施例立體圖。
第2圖顯示第1圖元件分解圖。
第3圖顯示第2圖顯示A部分放大詳圖。
第4圖顯示本發明切換機構在閉合狀態示意圖。
第5圖顯示第4圖切換機構第一段轉動狀態示意圖。
第5A圖顯示第5圖的本發明樞軸器狀態圖。
第6圖顯示本發明切換機構第二段轉動狀態示意圖。
第6A圖顯示第6圖的本發明樞軸器狀態圖。
第7圖顯示本發明切換機構第三段轉動狀態示意圖。
第7A圖顯示第7圖的本發明樞軸器狀態圖。
本發明新穎性及其他特點，將於配合以下附圖實施例的詳細說明而趨於明瞭。
如第1至3圖所示，本發明包含一第一軸10以及一與該第一軸10相對設置的一第二軸20，上述第一軸10及第二軸20分別組合一上連接片11及一下連接片21，所述上連接片11及下連接片21則分別組合一電子設備的一螢幕顯示端及一系統端(圖未示)。
所述第一軸10及第二軸20依序穿過一內定位板12、一扭力彈片組30、一內隔板13後，穿過一第一凹凸輪組40、一中間定位隔板50以及一第二凹凸輪組60，然後穿過一外隔板14以及一外定位板15，再以組接構件16、17組合定位。所述第一軸10及第二軸20活動穿過所述內定位板12、扭力彈片組30、內隔板13、中間定位隔板50、外隔板14以及外定位板15，同時使所述第一凹凸輪組40位於上述內隔板13與中間定位隔板50之間，所述第二凹凸輪組60則位於相對側的中間定位隔板50與外隔板14之間，而使所述第一凹凸輪組40及第二凹凸輪組60位於中間定位隔板50兩側。
上述第一凹凸輪組40包括一側上凹輪41，設於該一側上凹輪41相對下方的一側下凹輪42，以及位於所述一側上凹輪41及一側下凹輪42之間的一側中間凸輪43；上述第二凹凸輪組60包括另側上凹輪61，設於該另側上凹輪61相對下方的另側下凹輪62，以及位於所述另側上凹輪61及另側下凹輪62之間的另側中間凸輪63；所述第一軸10及第二軸20則在活動穿 過上述各構成元件同時以連動結構穿過所述第一凹凸輪組40的一側上凹輪41及一側下凹輪42，以及第二凹凸輪組60的另側上凹輪61及另側下凹輪62。
上述第一凹凸輪組40及第二凹凸輪組60的一側上凹輪41及另側上凹輪61分別設有短凹弧411、611，一側下凹輪42及另側下凹輪62則分別設有長凹弧421、621供作為多段轉動角度控制裝置，於此一實施例中，所述長凹弧421、621分別設有兩端定位凹部4211、4212、6211、6212；同時，使上述位於中間定位隔板50兩側的第一凹凸輪組40的一側上凹輪41及第二凹凸輪組60的另側上凹輪61的所述短凹弧411、611位於相對位置(於此一實施例中，短凹弧411朝下，短凹弧611則朝上)；第一凹凸輪組40的一側下凹輪42及第二凹凸輪組60的另側下凹輪62的所述長凹弧421、621同樣在相對位置(於此一實施例中，配合所設定的轉動角度，長凹弧421斜朝下，長凹弧621則斜朝上)。上述第一凹凸輪組40的一側中間凸輪43及第二凹凸輪組60的另側中間凸輪63則分別設有兩側延伸部431、432、631、632，以及上凸部433、633與下凸部434、634；使上述一側中間凸輪43的兩側延伸部431、432分別以活動升降結構組接於上述內隔板13與中間定位隔板50的相對槽孔131、51中，上述另側中間凸輪63的兩側延伸部631、632分別以活動升降結構組接於上述中間定位隔板50與外隔板14的相對槽孔51、141；並使所述上凸部433、633及下凸部434、634分別朝向上述一側上凹輪41及另側上凹輪61，以及一側下凹輪42及另側下凹輪62。同時，上述中間定位隔板50的槽孔51一側表面設有兩相對的上定位凸點52及下定位凸點53，相對於所述上定位凸點52及下定位凸點53的其中一凹凸輪組(於此一實施例中為第二凹凸輪組60)的上下凹輪(於此一實施例中為另側上凹輪61及另側 下凹輪62)則分別設有設定轉動角度的上止擋肩部612、622以及下止擋肩部613、623(請同時附參第3及4圖)供作為定點角度控制裝置。
於此一實施例中，上述扭力彈片組30由多數單一彈片31所構成，所述每一彈片31分別設有供穿過上述第一軸10及第二軸20的設定大小直徑的軸孔32、33，所述每一軸孔32、33均設有與外部相通的缺口部34、35供於上述第一軸10及第二軸20轉動時行程所需的定位扭力。
第4圖顯示本發明切換機構在閉合狀態位置，此時上述第一凹凸輪組40的一側中間凸輪43上凸部433壓接於一側上凹輪41的短凹弧411，下凸部434則壓接於一側下凹輪42的外周緣；上述第二凹凸輪組60則使上凸部633壓接於另側上凹輪61的外周緣，下凸部634則壓接於另側下凹輪62長凹弧621的其中一端定位凹部6211，同時，使上述另側上凹輪61的下止擋肩部613擋靠於上述中間定位隔板50的上定位凸點52，並使上述另側下凹輪62的上止擋肩部622擋靠於上述中間定位隔板50的下定位凸點53。此時，整個樞軸器的狀態位置如第1圖所示。
如第5圖所示，當上述第二軸20以逆時針方向反轉一角度(如100°)進行第一段轉動時，上述第一凹凸輪組40的一側下凹輪42轉成使長凹弧421朝上，使一側中間凸輪43上凸部433可脫離一側上凹輪41的短凹弧411，並準備下降使下凸部434進入一側下凹輪42的長凹弧421一端定位凹部4212(附參第6圖)；上述第二凹凸輪組60於此一轉動過程中則使另側中間凸輪63的下凸部634沿著長凹弧621由一端定位凹部6211移動到另端定位凹部6212，完成第一段轉動過程，此時整個樞軸器的轉動狀態如第5A圖所示。如第6圖所示，上述第一軸10能接著以順時針方向正轉一角度(如180°)進 行第二段轉動，使上述第二凹凸輪組60因另側上凹輪61的轉動，使上止擋肩部612移靠到中間定位隔板50的上定位凸點52，此時，另側上凹輪61的短凹弧611朝向另側中間凸輪63的上凸部633，使另側中間凸輪63處於釋放狀態，同時使一側中間凸輪43受力下降進入一側下凹輪42長凹弧421的其中一端定位凹部4212，此時整個樞軸器的轉動狀態如第6A圖所示，由第5A圖所示的100°夾角經過幾乎是平整狀態的180°後，形成260°夾角。如第7圖所示，然後可再將上述第二軸20以逆時針方向反轉一角度(如80°)進行第三段轉動時，直到第二凹凸輪組60的另側下凹輪62由第二段轉動過程的長凹弧621另端定位凹部6212的位置移動到使下止擋肩部623抵靠於上述中間定位隔板50的下定位凸點53，於此一過程中，另側中間凸輪63受力上升，使上凸部633壓靠於另側上凹輪61的短凹弧611。此時，整個樞軸器的狀態位置如第7A圖所示，成為360°互疊平板狀。反之，則可依上述多段動作的反向程序，將第一軸10及第二軸翻折回第1圖及第4圖所示的0°夾角關閉狀態。
本發明因而形成一種多段切換樞軸器，在無需使用切換片或切換銷之類切換裝置下，可進行多段式的樞軸器角度轉動調整，不僅可簡化此類樞軸器的構成元件，縮小整個樞軸器的軸向長度，更有利於使樞軸器在進行如180°角度位移時平躺，與攤開的電子設備的螢幕顯示端及系統端保持平整狀態供放置在桌面。
以上實施例僅用為方便舉例說明本發明，並非加以限制，對於熟習此一技藝人士依該實施例所可作的各種簡易變形與修飾，均仍應含括於以下申請專利範圍中。

Claims (6)

  1. 一種多段切換樞軸器，包含：一第一軸以及一與該第一軸相對設置的一第二軸，上述第一軸及第二軸分別組合一上連接片及一下連接片，所述上連接片及下連接片分別組合一電子設備的一螢幕顯示端及一系統端；所述第一軸及第二軸依序活動穿過一內定位板、一扭力彈片組、一內隔板、一中間定位隔板以及一外隔板及一外定位板，再以組接構件組合定位；所述第一軸及第二軸以連動結構組接一位於上述內隔板與中間定位隔板之間的第一凹凸輪組，以及一位於上述中間定位隔板與外隔板之間的第二凹凸輪組，使所述第一凹凸輪組及第二凹凸輪組位於中間定位隔板兩側；其中：所述第一凹凸輪組包括一側上凹輪，設於該一側上凹輪相對下方的一側下凹輪，以及位於所述一側上凹輪及一側下凹輪之間的一側中間凸輪；上述第二凹凸輪組包括一另側上凹輪，設於該另側上凹輪相對下方的一另側下凹輪，以及位於所述另側上凹輪及另側下凹輪之間的另側中間凸輪；所述第一軸及第二軸以分別連動結構穿過所述第一凹凸輪組的一側上凹輪及一側下凹輪，以及第二凹凸輪組的另側上凹輪及另側下凹輪；上述第一凹凸輪組及第二凹凸輪組的一側上凹輪及另側上凹輪分別設有短凹弧，一側下凹輪及另側下凹輪則分別設有長凹弧供作為多段轉動角度控制裝置；上述位於中間定位隔板兩側的第一凹凸輪組一側上凹輪及第二凹凸輪組另側上凹輪的所述短凹弧位於相對位置，第一凹凸輪組的一側下凹輪及第二凹凸輪組另側下凹輪的所述長凹弧相對位置；上述第一凹凸輪組的一側中間凸輪及第二凹凸輪組的另側中間凸輪分別設有上凸部及下凸部，並使上述一側中間凸輪分別以活動升降結構組接於上述內隔板與中間定位隔板之 間，上述另側中間凸輪則以活動升降結構組接於上述中間定位隔板與外隔板之間；並使所述上凸部及下凸部分別朝向上述一側上凹輪及另側上凹輪，以及一側下凹輪及另側下凹輪；上述中間定位隔板的槽孔兩側表面及第二凹凸輪組的另側上凹輪及另側下凹輪則分別定點角度控制裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多段切換樞軸器，其中，所述多段轉動角度控制裝置包含於上述長凹弧分別設有兩端定位凹部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之多段切換樞軸器，其中，上述第一凹凸輪組的一側中間凸輪及第二凹凸輪組的另側中間凸輪分別設有兩側延伸部；上述內隔板與中間定位隔板及中間定位隔板與外隔板分別設有相對的槽孔；上述一側中間凸輪的兩側延伸部分別活動組接於上述內隔板與中間定位隔板的所述相對的槽孔中，上述另側中間凸輪的兩側延伸部分別活動組接於上述中間定位隔板與外隔板所述相對的槽孔。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之多段切換樞軸器，其中，上述中間定位隔板的一側表面設有兩相對的上定位凸點及下定位凸點，相對於所述上定位凸點及下定位凸點的所述第二凹凸輪組另側上凹輪及另側下凹輪則分別設有設定轉動角度的上止擋肩部以及下止擋肩部。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之多段切換樞軸器，其中，上述中間定位隔板的槽孔一側表面設有兩相對的上定位凸點及下定位凸點，相對於所述上定位凸點及下定位凸點的所述第二凹凸輪組另側上凹輪及另側下凹輪則分別設有設定轉動角度的上止擋肩部以及下止擋肩部。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之多段切換樞軸器，其中，上述扭力彈片組由 多數單一彈片所構成，所述每一彈片分別設有供穿過上述第一軸及第二軸的軸孔，所述每一軸孔均設有與外部相通的缺口部供於上述第一軸及第二軸轉動時形成定位扭力。
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