TWI271477B - Rotation mechanism of two-axis hinge and a mobile phone provide with such rotation mechanism - Google Patents

Description

1271477 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於—種行動電話、筆記本電腦、電 用之:Γ=、。遙謂㈣㈣4·旋轉機構 【先前技術】 習知二軸樞接旋轉軸之滑動摩擦轉矩及掣擊（die 轉=之產生機構-般採用將波形彈簧直接推壓於滑動 = ’或利㈣彈簧等板彈簧推壓凸輪之結構產生轉矩 6月苓照日本專利特開2002-155923號公報） 弟10圖係習知二軸樞接組件之構造。在貫穿經沖厣 工之開閉軸101而配置之旋轉軸1〇2之一端，安裝有:工 ，波狀之板彈簧1〇3，在開閉軸之兩端可旋轉地安裝有固 疋構件1 04，旋轉轉矩係利用壓接板彈簧丨〇3與安裝於 閉軸之摩擦構件105之方法而產生。 、、幵 習知樞接之轉矩係利用板彈簧之反彈力壓接摩擦構件 而產生，故存在有因摩擦構件i 〇 5之磨損、板彈簧1〇3之 k形引起之鬆弛及晃動、或耐久性差等問題。隨時間變化 之轉矩變動及耐久之劣化會損害機器之品位，也容易=起 故障。最近之2軸樞接與習知技術相比，重視操作性及旋 轉·開閉時之感覺，同時追求轉矩值之維持、高耐久、更 加小型輕量化。 習知樞接係於旋轉軸中心附近配置有板彈簧及摩擦構 件，故於旋轉中心難以設置可使於二軸樞接所連結之構件 316412 1271477 $ f生連接之電線等通過之孔，故使電線通 之外侧，結果使包含電線之大小增大。 疋轉軸 【發明内容】 徂—鑒於上述習知技術之缺點，本發明之主要目的在於接 :種樞接組件，於要求更加小型化、輕量 广型電腦，實現耐久性、良好之感覺、小型化、力；： 化、配線之簡單化。 钇里 乐Π圖係最近之行動電話之一例。第U圖⑷係 ’⑻係俯視圖’(c)係9G°展開俯視圖， 」有;之俯視圖。該行動電話中，係如第11(a)所示 構’如第11圖⑷所示將設有顯示器⑽ 簡訊等資卜殼Ϊ稱之+為“待機狀態”）’可目視確認接收 :貝°一 種仃動電話在回應來自對方之通話時，必 、疋：顯：器外殼’而成為第n圖⑻所示之打開狀態。 /、備㈣轉矩知樞接之行 彻力大，而難以快速回應通話。習知樞二= 二轉操作力’必須降低板彈簧103(參照第彈：力 ⑻之秉性;牛低，因而有待機狀態⑷•打開狀態 以下說明本發明之構成。 開閉=1 圍第1項記載之發明，係由具備旋轉軸及 她,t 將旋轉軸構件固設於旋轉支持構件上， 安裝於該旋轉軸構件之外周，而丄 揭件之左右任-方配置有可進行開閉動作之開閉轉矩 316412 1271477 I认機構’在&轉側構件有2組以上之壓接部，該壓接部 件、埋叹構造之彈性體組裳有前端部呈大略球形之壓接構 件之 在以與旋轉轴構件同步旋轉之方式配置滑動構 面，為了與壓接部抵接而產f擊， 上之朝向直徑方向延伸之·二：而形成-個以 滑動構件彈性壓接之:ΐ :，由於作成該壓接構件與該 ^ 接構造’故旋轉時會產生滑動磨执喆， 及掣擊（拉人及保持）轉矩。 4騎轉矩 軸之申第2項記載之發明，由具備旋轉及開閉 ::件’並套穿該旋轉構件之外周而安裝4=滑 閉轉矩單元機H 置有可進行開閉動作之開 …：在旋轉側構件構成有2組以上之舞接邻 之壓接構件，而曰；: 裝有爾端部呈大略球形 件之—面為：二在岔接固定於旋轉支持構件之滑動構 上之朝向直徑方向延伸 , 彳口以 動構件彈性壓接在=肖彳°亥壓接構件與該滑 轉矩。土接而在㈣時會產生滑動摩擦轉矩及寧擊 申請專利範圍第3項記載之發明 閉軸之二軸槿击，政# M A w，、備凝轉及開 並套穿訂2 接固定於旋轉支持構件， ::牙·轉構件之外周而安裝有旋轉側構 ：, 之左右任一方配置有可 動疋則 機構，在旋轉側構件構成有2組以上:=閉=單元 係於埋設構造之彈性^驻古、，山 i接。卩，該壓接部 之舞“組1有雨端部呈大略球形之壓接構 316412 7 1271477 :严旋轉軸支持構件之壓接構件抵接側之平面，為了 14屋接邛抵接而產生掣墼， 延伸之溝# ^ #㈣成至個朝向直徑方向 μ &，猎由使該壓接構件與該滑動構件彈性抵接， :方；㈣時會產生滑動摩擦轉矩及掣擊轉矩。在該種發明 ’令略與|接構件彈性抵接以產生旋轉滑動轉矩及擎擊 侧：：：動構件’而於與旋轉支持構件之壓接構件相抵接 達到小型化。 座…之溝槽，猎此可痛略構件且 2專利第4項記載之發明，係於申請專利範圍 :員中任-項之二軸柩接組件，用以產生旋轉軸滑 擊之彈性體可採用螺旋彈簧、碟彈簧、波板彈 =缚=簧巾任-種。尤其是取代職㈣，而採用碟 接：件 黃或薄板彈簧，可實現更加小型化之二軸樞 1申請專糾圍第5項記載之發明係於中請專利範圍第 右11員中任一項之二軸柩接組件，於旋轉軸構件中心設 有貫穿孔，從而可使在連接於二軸樞接 。又 電性連接之配線用電線通過。接—1進行 申請專利範圍第6項記載之發明係於申請專利範圍第 =5項中任—項之二軸樞接組件，在旋轉轴支持構件 與旋轉侧構件之間，設有用以限制旋轉範圍之旋 寸制動機構，藉此可限制旋轉範圍。 申請專利範圍第7項記載之發明係於申請專利範圍第 至6項中任—項之二軸樞接組件，進行開閉動作之開閉 316412 1271477 轉矩單元機構係作為獨立單元而組裝，且該開閉轉矩單元 機構設有預先限制開閉角度之組裝有制動器或凸輪之掣擊 產生機構，並將該開閉轉矩單元機構嵌合安裝於旋轉侧構 件。由此，可與組裝簡單化、具有更複雜功能之開閉機構 相對應。 申請專利範圍第8項記載之行動電話係具備申請專利 範圍第1至7項中任一項之二軸樞接組件。藉由該種構成， 可實現小型化，同時可降低使外殼旋轉展開時之操作力。 【實施方式】 以下根據附圖說明本發明之實施形態。 第1圖係申請專利範圍第1項記載之本發明二軸枢接 實施形態之結構圖。如圖所示，旋轉系統係由止動輪1、 彈簧墊圈2、滑動構件3、一側為大略球形之二組壓接構件 4、套管5、作為彈性體之螺旋彈簧6、旋轉侧構件7、潤 滑板8、旋轉轴構件9、旋轉軸支持構件1 0所構成。進行 開閉動作之開閉轉矩單元機構1 2係插入固定安裝於旋轉 側構件7。 滑動構件3係藉由金屬沖壓加工外徑形成為圓形，中 心部設有四角形孔3-1。滑動構件3之四角形孔3-1係嵌 合插入於旋轉轴構件9之端部9 - 2，滑動構件3與旋轉轴 構件9同步旋轉。滑動構件3之嵌合孔3-1之形狀可採用 插入旋轉軸構件9之端部9-2，且難以晃動、滑動、空轉 之圓形以外之四角、橢圓、六角形等。在滑動構件3下面 有朝向直徑方向延伸之兩處V字形之溝槽3-2。於圖中， 316412 1271477 用以產生掣擊（cHck)之溝槽3 —2抓 狀可根據壓接構件4之形# °又 处。溝彳日3-2之形 H 〃 形狀或者從轉矩、發音、耐久特性 ㈣用mu字形、段構造者 限定為沿直徑方向延伸之溝 /冓才曰3 —2之形狀不 四角形之凹部、凹孔構造等。 如圓形 用以產生掣擊之溝槽、凹 ^ (轉矩之強弱、發音、耐久性、數、目^可根據掣擊特性 組合設置複數個，立社果 ，口⑺動構件3之圓周 感不同之插接。例如：如採用沿著圓周每6。。：：]:擊 之滑動構件3，旋轉360。時可於6處產生掣擊： =_件3之_面除了 f擊溝槽Η == 示，但為她1定之滑動轉矩，物件4、4 了二接移動之軌跡部也可為溝槽構造。滑動構Π 可使用金屬、塑料等之成型 月動構件3 也可利用熱處理來調整硬度，；、:；進= 等表面硬化處理。 仃电鍍、氮化處理 壓接構件4係前端加工成球形之 側設有導引螺旋彈簧6之凸 '^ ν求形之另一 箬6、套管5之έ且八槿忐r 壓接構件4、螺旋彈 構件7 3構成厂望接部’壓接部係埋設於旋轉側 之πΓΓ二有2組壓接部’但如前項之滑動構件3 之况明一樣，根據所需之¥擊特性可 苒件3 置複數之殼體中，可設置π ΥΕ吟 叹置2、、且以上。於設 等之圓Μ Μ舰 轉侧構件之軸心距離不 寺之回周‘㈣構件4與滑動構件3同樣需要具備—= 316412 10 1271477 =磨知及耐A性，可進行減理之調整硬度 處理等表面硬化處理。 鍍虱化 套管5係為金屬製之圓筒，且安裝於旋 可物接構件4於上下方向順暢動作之導引：件7， 構件7之材質 钕引。由旋轉側 貝及加工精邊、度之觀點决丟 暢動作時，套总喊”沾末看，壓接構件4可順 套g 5可运擇樹脂製或也可省略。 旋轉侧構件7係為樹 可供中心旋韓雇一 壓鑄成型品，包括·· 轉轴構件9可旋轉地插入 配置壓接構件4 孔7 1，利用套筒5 傅1干4、且收容螺旋 矩單元機構12之孔7 — 3。 ” b之孔7 —2,女裝開閉轉 軸構件之孔，板，八中心有用以插入旋轉 轉侧構件7不直接"声^ a板8為使旋轉軸支持構件10與旋 需之耐久性適當^ 置。其材質可按照二轴拖接所 省略。 未必疋為樹脂，根據情況也可以

旋轉轴支拄姐7aL 括：用以固定止：:!9為金屬製之圓柱形狀，在上端部包 孔3~ι嵌合之部位溝心，與滑動構件3之内側 以及用以密接固定/，與滑動構件3下面抵接之段差9-3，· 角形之突緣部9〜4。疋轉轴支持構件與旋轉軸構件之大略四 旋轉軸支持構 托架’支持構件10 ~為將樞接固定於外部機器外殼之 構件9之孔1〇〜2 · r括^絲孔10 —1 ;用以插入旋轉軸 之大略四角形之 及與紅轉軸構件Θ之突緣部9-4楔合 u 部 10-3。 η 316412 1271477 罕由狍接之組裝自第 枱^ 4 , w「幵』路加以說明，伤认 ^軸支持構件10插入旋轉軸構件9 之凹部10-3嵌合固定旋轉軸構 、疋卞車支持構件 缸μ 釉構件之突緣部9-4，而於斿喆 軸構件9插入潤滑板8及旋轉“疋轉 將^ 線_簧6、㈣5及顧構件4。並' 月動構件3插入旋轉軸構件9， 人 軸構件之段差”。最後，插入彈；；出肷合固定於旋轉 塵縮彈箬墊圈2之狀能gn γ $目2將止動輪1以 簧墊圈;與1=;=轉_之溝槽Η。彈 m 可&用滑動構件3不會向上方脫落之 3與旋轉軸槿杜Q a 4寺方式將滑動構件 :疋“構件9加以固定。滑動構件3之上下方向” ，於本貫施例中，係採用藉由 疋 盥止動# 1验β 疋铋軸構件9之段差9 —3 、編將滑動構件3突出推麗於旋轉軸構件 3之結構，從而於滑動 又二 之滑動轉矩及孝擊轉矩。但之間產生穩定 從而簡化利用止動輪,進行上下 即_:範圍;;侧一接 以螺旋彈筈6之負載圖於弟1圖中， 4,產生％ , 滑動構件3與壓接構件 產“動阻力轉矩，隨著旋轉軸側 件3之溝槽3 — 2輕 〈㈣/月動構 與”"〃[接構件4扣合日可會產生¥擊轉矩。本 二二二？接構件4與具備2處溝槽部之滑動構件 、；本貫施例所示之2組壓接構件4及溝槽3_2 316412 12 1271477 又例子中，每180。產生掣擊轉矩。 所需之旋轉方向之滑動轉矩之料位 係错由調整設置於滑動構件3 手#輅矩之強度， 4數目及前端部形狀以及螺旋彈筈/之D。”目、壓接構件 實現旋轉動作不同之樞接。 3之彈簧力，即可輕易 本實施形態之壓接構件4的前 小之面積與滑動構件3抵接，而可:二二球形，故以較 矩之旋轉感覺。彈簧常數小之二：滑之滑動摩擦轉 抵接於滑動構件之平坦部Μ時與因厂堅接構件4 二2時之負載差小，故可產生較強：：構:之溝槽 =:使滑動構件3或者厂_件磨:二= 較少，可得到因滑動磨損引起之轉::： 之耐久性佳之二軸樞接組件。 Κ柃矩交化少 第3圖係申請專利範圍第2項 組件之實施形態之構件構成圖。滑 :：-軸樞接 5及螺旋彈…配置，她“、套管 板8利用固定Λ企 之下侧，並隔著酒湯 定環η與旋轉:件動：上固：。潤滑板8係為考慮固 接所需之耐次w 之讀而設置之構件，按照二軸樞 而之耐久性、轉矩及旋轉感 根據本發明，於#…主* 令各潤滑板8。 之第】/ 申清專利範圍第1項之實施形態 所US 申請專利範圍第2項之實施形態之請 二=生:峨構件7之上面及下面可為不同構造， 產生知轉轉矩之部分設於-個旋轉側構件7之上 316412 13 1271477 下面。將旋轉轉矩產生部設置於旋轉轴側構件7上下面之 =:槐接小型化、大旋轉滑動轉矩或者耐久性之 要求手▲產生部之多處設定有效。 每施^圖係相對於第3圖所示之申請專利範圍第2項之 之申-專利 產生掣擊之溝槽10-1 備Hi!帛3項之例。旋轉軸支持構㈣之上面呈 滑動摩擦轉矩與掣擊轉矩。旋_支可產生 樞接所需之耐久柯…一士符構件10係配合二軸 氮化處理#$ &理來調整硬度或進行電鑛、 減少構件數==㈣省略滑動構件4,而因可 μ牛數而形成組裝容易之簡單構造。 申請第5項之旋轉構件9之例。在 ㈤弟1項及申請專利範圍第 用之旋轉軸構件9之中 国弟2項之-施例所使 之機器中’可使例如自鍵盤二;;=於:r轴柩接 配線或天線等通過。 、、扣彳之聲音、影像用 弟6圖ϋ、於申請專利蔚 旋轉侧制動機構。哕 J、之二軸樞接組件之 與旋轉軸支持構件]? '疋轉侧構件7之侧面及底面 卞又符構件j 〇之側 w 之旋轉，旋轉側構件7之突 面。利用旋轉側構件7 構件10之2處突w 狀制動器7—4與旋轉軸支持 上述旋轉。本麻/裔1〇~4會接觸，使之不能進行 旋轉範圍為!，日±之::;利用突起狀制動器7_4及1。-4， B代制動機構。二軸樞接所需之旋轉範 316412 14 1271477 圍可由旋轉側構件 動器10-4之數量、位、：制動器7 —4與旋轉側構件之制 與旋轉軸支持‘ 狀加以變更。旋轉側構件7 進行加工，因此 、1力部之設置係與構件成型同時 轉制動機構。#要追加特別之制動構件，即可得到旋 弟7圖係申請專利範 樞接旋轉時之滑動轉矩及¥擊之用、喻 而採用碟彈簧、波板彈簧、薄板彈箬月且了取代線圈彈簧， 係表示利用圓錐形板彈菩6對舞接成小型化。該圖 態。碟彈簧、波 ^ 土接構件細加彈壓力之狀 也可為沪著扩座“ 。'、溥板彈簧之形狀可為圖示之單個， 應之半月形、甜甜_。'動構件3之形狀相對 考慮侧構件7之旋轉轴方向之厚度變薄。紅 突起，·⑶俜圓”：：：實施例；⑵係前端以球狀 當然亦球狀之_ :⑷料球體。 更用未圖不之球軸承那樣之球體。 閉轉=圖Γ請專利範圍第7項之發明，二㈣接之開 軲矩早兀機構作為獨立單元組裝後，嵌合 :件7之例。該第9圖中使用之開閉轉矩單 ：= 有由預先限制開閉角度之制動器K及叫、凸輪^置 以及外殼連接用插座12_4組裝形成之 :矩單元機構—立之Μ組裝後，嵌合== 轉側構件7 ’而可得到組裝簡單、限制開閉角度、可產生 3 Ϊ 64 ] 2 15 1271477 擎擊之二轴框接組件。 請參閱第11圖，係為呈傜 電話，其組裝有本發明之開轴柩接組件之行動 轉矩不下降之情況下降低=早:機構12,可彻 進行旋回動作。 τg，故可以較輕之操作感 申請專利範圍第1項之發 矩產生機構，可以確實且較：之耐；：：樞接之旋轉側轉 擊轉矩。 才久性產生滑動轉矩及掣 申請專利範圍第2項之發明，改變中 項使用之構件之組裝構成時，與申浐/乾弟1 其旋轉側之轉矩產生機構 乾弟1項相同， 、证A W / 隹男'且孝父南之耐久W吝丛 滑動轉矩及掣擊轉矩。 人『生產生 申請專利範圍第3項之發明 項及申請專·㈣2項之滑動構# 2專利乾圍弟1 ^ .Λ ,勁構件，而作成使壓接構件 旋轉軸支持構件直接抵接之構成，即使嗜：了 構件，仍然可維持較高樞接特性，且㈣。 利範㈣4項記載之發明，其彈性體可選 ::二?:巧、波板彈菁及薄板彈菁中任何-種。此時， …疋^而選用碟彈簧、波板彈簧或薄板彈箬，可 達成更加小型化之效果。 - 申請專利範圍第5項之發明，在旋轉軸構件中心設有 =接於框接兩端之機器構件間進行電性連接之 配、’泉用电線寻通過。 申請專利範圍第6項之發明’在旋轉側構件與旋轉軸 316412 ]6 1271477 支持構件設有直接制 之二㈣區接。 力。。攸而付到可限制旋轉角度範圍 …山申請專利範圍第7項之發明，由於 早兀敗合安裝於旋轉 灯開閉動作之 及制動器機構之追加:二:可重新使開閉角度限制 申明專利h圍第8項之發明，# 打開狀態時，不降低B 电活灰待機狀態· 力，即可降低旋轉所需 ”乍、建側外奴之鎖固 且產生“之區域也較廣，因*作感， 電話。 貝兄軔作口口味尚之行動^ 【圖式簡單說明】 弟1圖係申請專利範圍第1項及申請專利範圍第 之實施形態之構件構成圖。 圍乐5項 =圖係申請專利範圍第〗項之實施 正面圖。 凡取D口之 第3圖係申請專利範 圖。 j耗圍乐2項之貫施形態之構件構成i 第4圖係申請專利笳 ^ 圖。 靶圍"項之貫施形態之構件構成 ==請專利範圍第5項之實施形態之構件圖。 〇圖係申請專利範圍第6項之實施形態 圖。第7圖係申請專利範圍第4項之實施形態之構=成 弟8圖⑴至⑷係申請專利範圍第1項及申請專利範 316412 17 1271477 圍第2項之貫施形態之構件圖。 第9圖係申請專利 — J耗圍弟7項之貫施形鲅之拔止 第10圖係表干羽A 心之構件圖 白、α —軸樞接構造例之組裴圖。 回a至（d)係使用本發明二軸樞接之^ 之說明圖。 乃一釉榀接之仃動驾 主要元件符號說明 1 3 3-2 4 5 7 7-4 8〜1 9-1 9- 3 10 10- 2 11 12-1 32-4 102 104 2 彈簧墊圈 3-1 四角形孔 3-3 平坦部 4 ~~ 1 凸部 6 螺旋彈簧 7-1 、7-2、7-3 孔 8 潤滑板 9 旋轉軸構件 9-2 端部 9-4 突緣部 10-1 螺絲孔 10-3 凹部 12 開閉轉矩單元 12-3 凸輪 101 開閉車由 103 壓接板彈簧 105 摩擦構件

止動輪 滑動構件 溝槽 壓接構件 套管 旋轉側構件 犬起狀制動器 孔 海槽 段差 旋轉軸支持構件

子L 固定環 i 2-2制動器 外殼連接用插座 旋轉軸 固定構件

Claims (1)

1. 月修(更)正替換頁

   93131949號專利申請 申請專利範圍修正本 種一軸樞接組件，係由具備旋轉軸及開閉軸之二軸構 成1旋轉軸構件固設於旋轉支持構件，而該旋轉側構 件係套穿安裝於該旋轉軸構件之外周，在該旋轉側構件 1左右任一方配置有可進行開閉動作之開閉轉矩單元 機構；在旋轉側構件構成有2組以上之壓接部，該壓接 部係於埋設構造之彈性體組裝有前端部呈大略球形之 壓接構件，、而且在以與旋轉軸構件同步旋轉之滑動構件 之面，為了與壓接部抵接而產生掣擊（click)，而形 成-個以上之朝向直徑方向延伸之溝槽，藉由使該壓接 構件與該㈣構件祕難，*在_時產生滑 轉矩及掣擊轉矩。 ^ 一種二轴框接組件，係由具備旋轉及開閉軸之二軸構 成，將旋轉軸構件密接固定於旋轉支持構件及滑動構 件’亚套穿該旋轉構件之外周而安襄有旋轉側構件，在 /旋轉側構件之左右任一方配置有可進行開閉動作之 開閉轉矩單元機構，在旋轉側構件構成有2組以上之屬 接部，該隸部係於埋設構造之彈性體組裝有前端部呈 大略球形之壓接構件’而且在密接固定於旋轉支持構件 之滑動構件之-面，為了與㈣部抵接@ ϋ 形成-似上之朝向直財向延伸之溝槽，藉由使該塵 接構件與該滑動構件彈㈣接，而在旋轉時產生滑動摩 3164】2修正本 1271477 擦轉矩及掣擊轉矩。 3. —種二軸樞接組件，係由具備旋轉及開閉軸之二軸構 成，將旋轉軸構件密接固定於旋轉支持構件，並套穿該 旋轉構件之外周而安裝有旋轉側構件，在該旋轉側構件 之左右任-方配置有可進行開閉動作之開閉轉矩單元 機構，在旋轉側構件構成有2組以上之_，_ 部係於埋設構造之彈性體組裝有前端部呈大略球形之 壓接構件，在與旋轉軸支持構件之壓接構件抵接側之平 面’為了與壓接部抵接而產生擎擊，而形成一個以上之 佐方向延伸之溝槽’藉由使該壓接構件與該滑動 牛弹性抵接，而在旋轉時產生滑動摩擦轉矩及掣擊轉 4·

   項之二軸樞接組 、碟彈簧、波板 如申請專利範圍第丨項至第3項中任一 件其中，上述彈性體係採用螺旋彈箬 彈簧或薄板彈簧中任一種。 〃 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之： 件’其中，在該旋轉軸構件中心設有貫穿孔。 :申=範圍第1項至第3項中任-項之二軸樞接 件之㈣用该旋轉軸支持構件或旋轉構件與旋轉側 :::有用以限制旋轉範圍之旋轉制動機構。 口申二專利範圍第!項至第3項中任—項之二軸 件’其中，進行開閉動作之 、 立嚴“ u _矩單元機構係作為; 二1:二在該開閉轉矩單元機構設有預先… 開閉角度之組裝有制動器或凸輪之掣衫生機構，並片 316412修正本 2 1271477 該開閉轉矩單元機構嵌合安裝於旋轉侧構件。 8. —種行動電話，係具備申請專利範圍第1項至第3項中 任一項之二轴樞接組件者。 3 316412修正本