TWI432652B - 軸承機構及其掀蓋式裝置 - Google Patents

Description

軸承機構及其掀蓋式裝置

本發明係關於一種軸承機構及具有此軸承機構之掀蓋式裝置，特別是一種縮小體積並且可以達到自動契合效果的軸承機構及具有此軸承機構之掀蓋式裝置。

在現今的機構裝置中，掀蓋式(Clamshell)裝置已經非常頻繁地使用於日常生活中。掀蓋式裝置之第一蓋體及第二蓋體係藉由軸承結構互相連結，使得第一蓋體與第二蓋體可相對轉動。而掀蓋式裝置之軸承結構若要產生扭力，通常是利用墊片式結構或是雙包式結構來達成。

請先參考圖1A係先前技術之墊片式軸承機構之架構圖。

先前技術之墊片式軸承機構80包括第一鈑件81、第二鈑件82及堆疊墊片83。第一鈑件81與第二鈑件82之間係彼此樞接，並藉由堆疊墊片83以產生摩擦力，而該摩擦力即為使用者開啟或閉合掀蓋式裝置所需施加之扭力。於先前技術中，為了達成第一蓋體及第二蓋體於特定位置相互卡固之效果，第一鈑件81與第二鈑件82還分別具有第一凹凸輪811及第二凹凸輪821。當第一鈑件81與第二鈑件82相對旋轉至特定角度時(例如於掀蓋式裝置完全閉時)，藉由第一凹凸輪811及第二凹凸輪821互相卡固，以產生限位效果。

由於堆疊墊片83、第一凹凸輪811與第二凹凸輪821皆佔有特定體積，使得先前技術之墊片式軸承機構80之體積較大，就日趨著重輕薄短小之掀蓋式裝置來說，使用墊片式軸承機構80在結構設計上來說會受到限制。

接著請參考圖1B，係先前技術之雙包式軸承機構之架構圖。

雙包式軸承機構90包括第一鈑件91及第二鈑件92，第一鈑件91之部份結構係彎曲成套管911，並干涉套入第二鈑件92之主體921，使得第一鈑件91及第二鈑件92得以相對應旋轉。而在第一鈑件91及第二鈑件92互相旋轉時，係藉由套管911內徑與主體921外徑相接觸產生摩擦力，以轉換成雙包式軸承機構90所需之扭力。

雖然，雙包式軸承機構90的體積可設計為比上述墊片式軸承機構80的體積小，但是先前技術之雙包式軸承機構90中，第一鈑件91及第二鈑件92之間並無法於特定位置產生限位之效果。

有鑑於此，因此有必要發明一種可以縮小體積並且可以達到於特定位置產生限位效果的軸承機構，以及具有此軸承機構之掀蓋式裝置，以解決先前技術之缺失。

本發明之主要目的係在提供一種軸承機構，其具有縮小體積、減少元件數量，並且可以達到於特定位置產生限位的效果。

本發明之另一主要目的係在提供一種具有上述軸承機構之掀蓋式裝置。

為達成上述之目的，本發明之軸承機構係用於掀蓋式裝置。掀蓋式裝置具有第一蓋體及第二蓋體，第一蓋體及第二蓋體係藉由軸承機構得以相對轉動。軸承機構包括主體、彈性元件及基座。主體係連接於第一蓋體。主體具有桿體及凸部。彈性元件係包覆於主體之桿體，並且彈性元件之內徑與桿體之外徑相配合以產生摩擦力。摩擦力可使第一蓋體維持於任一角度。彈性元件具有凹部，於主體轉動至特定角度時，凹部與凸部相互卡固。基座係連接於第二蓋體，基座具有限位部，用以固定彈性元件。

本發明之掀蓋式裝置包括第一蓋體、第二蓋體及軸承機構。軸承機構係連接第一蓋體及第二蓋體，使得第一蓋體及第二蓋體可相對轉動。軸承機構包括主體、彈性元件及基座。主體係連接於第一蓋體。主體具有桿體及凸部。彈性元件係包覆於主體之桿體，並且彈性元件之內徑與桿體之外徑相配合以產生摩擦力。摩擦力可使第一蓋體維持於任一角度。彈性元件具有凹部，於主體轉動至特定角度時，凹部與凸部相契合。基座係連接於第二蓋體，基座具有限位部，用以固定彈性元件。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請先參考圖2，係本發明之掀蓋式裝置之其中之一實施方式之示意圖。本發明之掀蓋式裝置1包括第一蓋體2、第二蓋體3與軸承機構10。軸承機構10係用於連接掀蓋式裝置1之第一蓋體2及第二蓋體3，並且使第一蓋體2及第二蓋體3能相對旋轉。

舉例來說，掀蓋式裝置1可為筆記型電腦、行動電話或是其他裝置，在圖2中掀蓋式裝置1係以筆記型電腦為例，且第一蓋體2係為筆記型電腦之上蓋，第二蓋體3係為筆記型電腦之下蓋，但本發明並不以此為限。另外，本發明之掀蓋式裝置1亦不限定必須為電子裝置。於本實施例中，掀蓋式裝置1具有兩個軸承機構10，惟掀蓋式裝置1所具有之軸承機構10之數量可依實際需求而改變，本發明並不限定掀蓋式裝置1僅能具有單一或兩個軸承機構10。

關於軸承機構10之詳細構造請參考圖3及圖4。其中圖3係本發明之軸承機構之其中之一實施方式之分解圖，圖4係本發明之軸承機構之其中之一實施方式之立體圖。

軸承機構10包括主體20、基座30及彈性元件40。主體20係與第一蓋體2互相連結，基座30係與第二蓋體3互相連結(如圖2所示)。

主體20具有桿體21及凸部22。其中，桿體21之外徑係與彈性元件40之內徑相互配合，彈性元件40係包覆於 桿體21外部。桿體21與彈性元件40係可相對旋轉，而桿體21之外徑與彈性元件40之內徑之差值係小0.3mm，使得當桿體21與彈性元件40相對旋轉時，桿體21之外徑與彈性元件40之內徑之間係產生摩擦力。

凸部22係設置於桿體21之一端。於本實施例中，主體20係利用螺絲鎖固與第一蓋體2互相連結，但本發明並不以此為限。當第一蓋體2相對於第二蓋體3轉動時，主體20亦會同步相對於基座30轉動。

於本實施例中，基座30係利用螺絲鎖固與第二蓋體3互相連結，但本發明並不以此為限。基座30具有限位部31，其用以固定彈性元件40之第一端40a及第二端40b，以避免桿體21轉動時，彈性元件40整體會隨著桿體21同步轉動。在本發明之其中之一實施方式中，限位部31包括第一溝槽31a及第二溝槽31b，彈性元件40之第一端40a及第二端40b係分別置於限位部31之第一溝槽31a及第二溝槽31b內，藉由第一溝槽31a及第二溝槽31b之結構將彈性元件40之第一端40a及第二端40b固定。於本實施例中，彈性元件40之第一端40a及第二端40b係分別佈置於第一溝槽31a及第二溝槽31b中。惟須注意的是，本發明軸承機構10之限位部31並不以上述為限。

於本實施例中，基座30具有一容置部32，其用以容置桿體21及彈性元件40，使得桿體21係可直接在容置部32內轉動。於本實施例中，容置部32係為孔洞，且與限位部31之第一溝槽31a及第二溝槽31b相連通，惟須注意的是，本發明之軸承機構10之容置部32並不以上述為限。

在本發明之其中一實施方式中，彈性元件40係為一平板式螺旋彈簧，但本發明並不以此為限。彈性元件40藉由本身之材質與構造以產生一彈簧張力。彈性元件40係包覆桿體21，並且藉由彈性元件40內徑與桿體21外徑之尺寸搭配。其中桿體21之外徑與彈性元件40之內徑之差值係小0.3mm，使得彈性元件40與桿體21之間產生適當大小的摩擦力。進一步來說，該適當摩擦力會直接地影響使用者將掀蓋式裝置1之上蓋2與下蓋3相對旋轉時之所需施加的力量。

彈性元件40具有凹部41，凹部41之形狀係對應於桿體21上之凸部22。當桿體21轉動到一特定角度時，凸部22係與凹部41相契合以產生卡固效果。

關於凸部22與凹部41詳細的作用方式請參考圖5A與5B，圖5A係本發明之軸承機構之凸部與凹部尚未契合時之示意圖，圖5B係本發明之軸承機構之凸部與凹部相契合時之示意圖。並須注意的是，以下之實施例係以彈性元件40為平板式螺旋彈簧進行說明，但本發明並不以此為限。

凸部22與凹部41之形狀係互相配合，在本實施例中，凸部22可為一半圓形凸部，凹部41可為一半圓形凹部，但本發明並不以上述之形狀為限。舉例來說，凸部22之其中一部分邊緣亦可設計為傾斜一角度，以方便與凹部41相契合。凸部22係鄰近於桿體21之一端部，且凹部41係鄰近於彈性元件40之一端部，在本實施例中凹部41係鄰近於第一端40a。而凸部22設置於桿體21上的位置亦與凹部41設置於彈性元件40上之位置互相對應。當凸部22與 凹部41尚未契合時，凸部22係接觸彈性元件40之邊緣。當主體20轉動時(如圖5B所示之轉動方向)，凸部22係沿者彈性元件40之邊緣滑動。接著當主體20轉動到一特定角度時，凸部22係與凹部41相契合而產生卡固效果(如圖5B所示)。其中，凸部22與凹部41之卡固力量係由彈簧張力所產生。需注意的是，本發明並不限定僅能具有單一的凸部22與凹部41。舉例來說，亦可在桿體21之兩端同時設置凸部，以及在彈性元件40之兩端上設置相對應之凹部。

藉由上述的結構，當第一蓋體2轉動時，彈性元件40與桿體21之間產生旋向摩擦力。同時，桿體21之凸部22推動彈性元件40，讓彈性元件40可產生軸向摩擦力及彈簧張力，即如圖5A所示。藉由上述之摩擦力與彈簧張力，可作為桿體21與彈性元件40之間所產生之扭力，進而使第一蓋體2得以維持於任一角度。而於本實施例中，當掀蓋式裝置1實質上完全閉合時，主體20之桿體21會旋轉到特定角度，使得凸部22係與凹部41相契合以產生卡固效果。如此一來第一蓋體2與第二蓋體3即可互相卡固。

關於彈性元件40與桿體21之間之摩擦力的大小，係根據實際的需求而有所不同。舉例來說，該摩擦力可以根據彈性元件40之彈性係數、內徑大小、寬度W、或厚度t等來調整，但本發明並不以此為限。當桿體21轉動時，凸部22推動彈性元件40，讓彈性元件40產生之彈簧張力，使得第一蓋體2維持於任一角度。

本發明之軸承機構10除了藉由彈性元件40之內徑大小提供旋向摩擦力外，還可提供軸向摩擦力及彈簧張力來作為扭力之來源。相較於先前技術中僅能利用旋向摩擦力作為扭力之雙包式軸承機構90而言，本發明之軸承機構10可以藉由彈性元件40之彈性係數、內徑大小、寬度W、厚度t及彈簧張力來調整所需扭力之大小。因此，本發明之軸承機構10具有機構設計上的優勢。

綜上所述，本發明之掀蓋式裝置1與軸承機構10具有自動契合以產生固定的效果，並且主要僅需改變彈性元件40之結構，即可輕易地設計出符合掀蓋式裝置所需扭力值的軸承機構。另外，本發明之軸承機構10所需之零件相對較少，所佔據空間也較小，也可以減少製造或組裝上的成本，同時更方便地視各產品之需求調整所需要之扭力大小。

綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，懇請　貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

先前技術：

80．．．墊片式軸承機構

90．．．雙包式軸承機構

81、91．．．第一鈑件

82、92．．．第二鈑件

811．．．第一凹凸輪

821．．．第二凹凸輪

83．．．堆疊墊片

911．．．套管

921．．．主體

本發明：

1．．．掀蓋式裝置

2．．．第一蓋體

3．．．第二蓋體

10．．．軸承機構

20．．．主體

21‧‧‧桿體

22‧‧‧凸部

30‧‧‧基座

31‧‧‧限位部

31a‧‧‧第一溝槽

31b‧‧‧第二溝槽

32‧‧‧容置部

40‧‧‧彈性元件

40a‧‧‧第一端

40b‧‧‧第二端

41‧‧‧凹部

W‧‧‧寬度

t‧‧‧厚度

圖1A係先前技術之墊片式軸承機構之架構圖。

圖1B係先前技術之雙包式軸承機構之架構圖。

圖2係本發明之掀蓋式裝置之其中之一實施方式之示意圖。

圖3係本發明之軸承機構之其中之一實施方式之分解圖。

圖4係本發明之軸承機構之其中之一實施方式之立體圖。

圖5A係本發明之軸承機構之凸部與凹部尚未契合之示意圖。

圖5B係本發明之軸承機構之凸部與凹部相契合之示意圖。

10．．．軸承機構

20．．．主體

21．．．桿體

22．．．凸部

30．．．基座

31．．．限位部

31a．．．第一溝槽

31b．．．第二溝槽

32．．．容置部

40．．．彈性元件

40a．．．第一端

40b．．．第二端

41．．．凹部

Claims (20)

1. 一種軸承機構，係用於一掀蓋式裝置，該掀蓋式裝置具有一第一蓋體及一第二蓋體，該第一蓋體及該第二蓋體係藉由該軸承機構得以相對轉動，該軸承機構包括：一主體，係連接於該第一蓋體，該主體具有一桿體及一凸部；其中該凸部係設置於該桿體上並鄰近於該桿體之一端部，當該桿體轉動時，該凸部係隨著該桿體轉動；一彈性元件，係包覆於該主體之該桿體，並且該彈性元件之內徑與該桿體之外徑相配合以產生一摩擦力，該摩擦力可使該第一蓋體維持於任一角度；該彈性元件具有一凹部，該凹部係設置於對應該凸部之位置並鄰近於該彈性元件之一端部；其中於該主體之該桿體轉動至一特定角度時，該凸部係 卡固於該凹部 ；以及一基座，係連接於該第二蓋體，該基座具有一限位部，用以固定該彈性元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之軸承機構，其中該基座更包括一容置部，用以容置該主體及該彈性元件。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之軸承機構，其中該限位部係為至少一溝槽。
4. 如申請專利範圍第3項所述之軸承機構，其中該容置部係與該至少一溝槽相連通。
5. 如申請專利範圍第1項所述之軸承機構，其中該桿體之該端部具有一圓盤結構，該凸部係位於該圓盤結構之側邊。
6. 如申請專利範圍第5項所述之軸承機構，於該主體之該桿體轉動至該特定角度時，該第一蓋體係實質上與該第二蓋體閉合。
7. 如申請專利範圍第1項所述之軸承機構，其中該彈性元件之內徑與該桿體之外徑之差值係小於0.3mm。
8. 如申請專利範圍第7項所述之軸承機構，其中該凸部係為一半圓形凸部，該凹部係為一半圓形凹部。
9. 如申請專利範圍第1、5或8項所述之軸承機構，其中該彈性元件係為一平板式螺旋彈簧。
10. 如申請專利範圍第9項所述之軸承機構，其中該凹部係設置於該平板式螺旋彈簧之一側邊，該凸部係可沿著該平板式螺旋彈簧之該側邊滑動，以藉此卡固於該凹部。
11. 一種掀蓋式裝置，包括：一第一蓋體；一第二蓋體；以及一軸承機構，係連接該第一蓋體及該第二蓋體，使得該第一蓋體及該第二蓋體可相對轉動，該軸承機構包括：一主體，係連接於該第一蓋體，該主體具有一桿體及一凸部；其中該凸部係設置於該桿體上並鄰近於該桿體之一端部，當該桿體轉動時，該凸部係隨著該桿體轉動；一彈性元件，係包覆於該主體之該桿體，並且該彈性元件之內徑與該桿體之外徑相配合以產生一摩擦力，該摩擦力可使該第一蓋體維持於任一角度；該彈性元件具有一凹部，該凹部係設置於對應該凸部之位 置並鄰近於該彈性元件之一端部；其中於該主體之該桿體轉動至一特定角度時，該凸部係卡固於該凹部 ；以及一基座，係連接於該第二蓋體，該基座具有一限位部，用以固定該彈性元件。
12. 如申請專利範圍第11項所述之掀蓋式裝置，其中該基座更包括一容置部，用以容置該主體及該彈性元件。
13. 如申請專利範圍第11或12項所述之掀蓋式裝置，其中該限位部係為至少一溝槽。
14. 如申請專利範圍第13項所述之掀蓋式裝置，其中該容置部係與該至少一溝槽相連通。
15. 如申請專利範圍第11項所述之掀蓋式裝置，其中該桿體之該端部具有一圓盤結構，該凸部係位於該圓盤結構之側邊。
16. 如申請專利範圍第15項所述之掀蓋式裝置，於該主體之該桿體轉動至該特定角度時，該第一蓋體係實質上與該第二蓋體閉合。
17. 如申請專利範圍第11項所述之掀蓋式裝置，其中該彈性元件之內徑與該桿體之外徑之差值係小於0.3mm。
18. 如申請專利範圍第17項所述之掀蓋式裝置，其中該凸部係為一半圓形凸部，該凹部係為一半圓形凹部。
19. 如申請專利範圍第11、15或18項所述之掀蓋式裝置，其中該彈性元件係為一平板式螺旋彈簧。
20. 如申請專利範圍第19項所述之掀蓋式裝置，其中該凹部係設置於該平板式螺旋彈簧之一側邊，該凸部係可沿著該平板式螺旋彈簧之該側邊滑動，以藉此卡固於該凹部。