TWI586903B - A hinge with a torque change - Google Patents

Description

具扭力變化的鉸鏈

本發明是有關一種具扭力變化的鉸鏈，尤指一種具有扭力變化且能順暢操作的鉸鏈。

按，一般筆記型電腦或行動電話等掀蓋式電子裝置均會利用鉸鏈來樞接本身的顯示器與主機本體。一般而言，習用鉸鏈主要包含有一樞軸以及二樞接於該樞軸並分別接設該顯示器與該主機本體的連接件。如此一來，使用者即可透過該鉸鏈來對該顯示器以及該主機本體進行相對的開合動作，藉以使用或收納該電子裝置。

但，由於一般鉸鏈僅能提供掀蓋式電子裝置固定的扭力輸出，故使得顯示器與主機本體在開合的過程中不會因開合位置不同而產生不同扭力。如此一來，該顯示器極有可能因該鉸鏈的扭力不足而無法穩定固定於關閉位置或是無法緩衝使用者令該顯示器旋動至開啟位置的力道，除此之外，使用者在將該顯示器由關閉位置旋動至該開啟位置的過程中更可能因扭力過大而難以順利開啟。對此，為了解決前述問題，目前所屬領域的相關技術發展可見下述各專利案的揭示內容：首先，中華民國專利證書號第M506444號揭露了一種薄型樞紐器，該薄型樞紐器包含一承座、一弧形連動件以及一扭力產生件。該承座具有一座體、一設於該座體一端的第一組裝部以及一設於該座體遠離該第一組裝部一端的第二組裝部。該弧形連動件具有一作用部、一連接該作用部的彎曲部以 及一由該彎曲部延伸並與該第一組裝部樞接的帶動部。該扭力產生件具有一與該第二組裝部樞接的第一連接部、一連接於該帶動部與該彎曲部交界處的第二連接部以及一連接該第一連接部與該第二連接部的液壓部。具體來說，該薄型樞紐器與一電子裝置搭配使用。當該電子裝置的一上殼體與一下殼體進行相對開合運動時，該弧形連動件會以該帶動部為軸心而旋轉，該弧形連動件連動該第二連接部而於該第一連接部進行伸縮位移運動，如此，該第一連接部與該第二連接部透過該液壓部產生阻力以緩衝該上殼體與該下殼體的開合速度。

另一方面，日本專利申請公開號特開平-193335揭露了一種鉸鏈阻尼裝置，該鉸鏈阻尼裝置裝設於一機器本體以及一蓋體之間，該鉸鏈阻尼裝置具有一油壓阻尼器。當該蓋體於該機器本體上方進行開合動作時，該蓋體可透過該油壓阻尼器緩衝開合速度。

然而，由前述技術內容來看可以發現，M506444專利案所揭該液壓部所提供的阻力並不會隨該上殼體與該下殼體的開合角度而產生變化，JP 1994193335專利案所揭該油壓阻尼器亦不會隨該機械本體與該蓋體的開合角度而產生變化。由此可知，M506444專利案該薄型樞紐器以及JP 1994193335專利案該鉸鏈阻尼裝置均無法令掀蓋式電子裝置在開合過程中隨不同開合角度而產生不同扭力變化，進而造成掀蓋式電子裝置依舊無法透過扭力變化來令顯示器穩固蓋合於主機本體或是緩衝使用者對顯示器的開啟力道。

由此可知，要如何設計一種具有扭力變化且能順暢開合的鉸鏈顯然已成為一個待解決的問題。

本發明之主要目的，在於解決習用實施方式中鉸鏈不具有扭力變化且無法順暢操作的問題。

為達上述目的，本發明提供一種具扭力變化的鉸鏈，其包含一承座、一旋動件以及至少一扭力產生件。該承座具有一基部、一第一軸部以及一第二軸部，該第一軸部與該第二軸部位於該基部的相對二端。該旋動件樞接於該第一軸部並得以該第一軸部為軸心相對該承座行一旋轉行程。該扭力產生件具有一導引管、一設置於該導引管內的推拉桿以及一設於該導引管與該推拉桿之間的潤滑液，該導引管與該推拉桿分別樞接於該第二軸部以及該旋動件鄰近該第一軸部的一側，該導引管內部具有至少一面向該推拉桿的干涉部，該推拉桿具有至少二第一阻力段、一設於該二第一阻力段之間的第二阻力段以及至少一設於該推拉桿表面並至少對應其中一該第一阻力段設置以暫存該潤滑液的儲液溝，其中，該推拉桿與該導引管於該旋動件行該旋轉行程時，該干涉部對應滑動於該第一阻力段或該第二阻力段而產生相異干涉量，令該扭力產生件依據每一干涉量對該旋動件提供扭力。

於一實施例中，該導引管具有至少一對應該干涉部位置設置的剖溝。進一步地，該潤滑液是一油質物料。具體來說，該旋動件具有一與該第一軸部樞接的第一樞設段、一自該第一樞設段一體延伸而與該導引管或該推拉桿樞接的第二樞設段、一由該第二樞設段延伸並朝遠離該第一樞接段方向彎曲延伸的彎曲段以及一由該彎曲段延伸並朝遠離該第一樞接段方向延伸的組接段。更進一步說明，該推拉桿具有設於該二第一阻力段與該第二阻力段之間的二連接段，該二連接段的桿徑是由該第二阻力段分別朝其中一該第一阻力段逐漸擴大。

於一實施例中，該鉸鏈具有二該扭力產生件，二該扭力產生件設置於該旋動件的相對二側與該承座形成組接關係。

於一實施例中，該推拉桿具有複數該儲液溝，該些儲液溝平均間 隔設置於該推拉桿表面。進一步地，該些儲液溝的數量為三個。

除上述鉸鏈之外，本發明亦提供一種用於鉸鏈的扭力產生件，其包含一導引管、一推拉桿以及一潤滑液。該推拉桿設置於該導引管內，該潤滑液設於該導引管與該推拉桿之間，該導引管具有至少一面向該推拉桿的干涉部，該推拉桿具有至少二第一阻力段、一設於該二第一阻力段之間的第二阻力段以及至少一設於該推拉桿表面並至少對應其中一該第一阻力段設置以暫存該潤滑液的儲液溝。其中，該推拉桿與該導引管進行伸縮位移行程時，該干涉部對應滑動於該第一阻力段或該第二阻力段而產生相異干涉量，令該鉸鏈依據每一干涉量產生相應扭力。

於一實施例中，該推拉桿具有設於該二第一阻力段與該第二阻力段之間的二連接段，該二連接段的桿徑是由該第二阻力段分別朝其中一該第一阻力段逐漸擴大。

透過本發明上述實施方式，相較於習用具有以下特點：本發明透過較大的一第一干涉量以令該旋動件穩定固定於一關閉位置或一開啟位置，以及透過較小的一第二干涉量來供使用者順暢旋動該旋動件，再者，該扭力產生件除可透過該潤滑液來令該推拉桿於該導引管順暢位移之外，該扭力產生件更可藉由該推拉桿表面的該儲液溝來暫存該潤滑液，以令該鉸鏈在使用過程中該潤滑液由該儲液溝逐漸滲出以提升該推拉桿能於該導引管所能順暢位移的次數，進而延長該鉸鏈的使用壽命。藉此，即可解決習用實施方式中鉸鏈不具有扭力變化且無法順暢操作的問題。

1‧‧‧鉸鏈

11‧‧‧承座

111‧‧‧基部

112‧‧‧第一軸部

113‧‧‧第二軸部

12‧‧‧旋動件

121‧‧‧第一樞設段

122‧‧‧第二樞設段

123‧‧‧彎曲段

124‧‧‧組接段

13‧‧‧扭力產生件

14‧‧‧導引管

141‧‧‧干涉部

142‧‧‧剖溝

15‧‧‧推拉桿

151、152‧‧‧第一阻力段

153‧‧‧第二阻力段

154‧‧‧儲液溝

155‧‧‧連接段

2‧‧‧電子裝置

21‧‧‧第一殼體

22‧‧‧第二殼體

圖1，本發明的立體示意圖。

圖2，本發明的分解示意圖。

圖3，本發明推拉桿的立體示意圖。

圖4，本發明實施時的立體示意圖。

圖5，本發明實施時的側視剖面示意圖(一)。

圖6，本發明扭力產生件的側視剖面示意圖。

圖7，本發明實施時的側視剖面示意圖(二)。

有關本發明詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：請參閱圖1至圖3，本發明提供一種具扭力變化的鉸鏈1，該鉸鏈1包含一承座11、一旋動件12以及至少一扭力產生件13。該承座11具有一基部111、一第一軸部112以及一第二軸部113，該第一軸部112設置於該基部111的一端，該第二軸部113設置於該基部111遠離該第一軸部112的一端。另一方面，該旋動件12具有一第一樞設段121、一第二樞設段122、一彎曲段123以及一組接段124，進一步來說，該第二樞設段122由該第一樞設段121一體延伸，該彎曲段123由該第二樞設段122彎曲延伸並與該第一樞設段121以及該第二樞設段122之間形成一間隔，該組接段124則是由該彎曲段123朝遠離該第二樞設段122的方向延伸。

此外，併參閱圖1至圖3，本發明該扭力產生件13具有一導引管14、一設置於該導引管14內的推拉桿15以及一設於該導引管14與該推拉桿15之間的潤滑液。該導引管14具有一凸出於該導引管14內部壁面的干涉部141以及至少一對應該干涉部141開設的剖溝142。詳細來說，該干涉部141是一環體或複數凸粒而圍繞設置於該導引管14的內部壁面。另一方面，該推拉桿15具有至少二第一阻力段151、152、一第二阻力段153以及至少一儲液溝154。其中，該第二 阻力段153設置於該二第一阻力段151、152之間，該二第一阻力段151、152的桿徑大於該第二阻力段153的桿徑。具體來說，該推拉桿15是於該第二阻力段153與該二第一阻力段151、152的連接處之間分別形成有一連接段155，且該二連接段155的桿徑是由該第二阻力段153朝該二第一阻力段151、152方向逐漸擴大。再者，該儲液溝154是在該推拉桿15表面凹設形成或是在該推拉桿15表面切削一平面所形成，該儲液溝154可供該潤滑液暫存，且該儲液溝154設於該推拉桿15表面並對應該第一阻力段151、152至少其中一者設置。於一實施例中，該儲液溝154是延伸於該第一阻力段151、152以及該第二阻力段153表面。另外，該潤滑液可由一油質物料所構成。

承上，當該推拉桿15於該導引管14內伸縮位移而令該干涉部141滑移至該二第一阻力段151、152其中一者時，該扭力產生件13可透過該剖溝142提供該導引管14向外擴展的彈性，以防止該干涉部141在受該二第一阻力段151、152撐抵時該導引管14產生龜裂或損壞等狀況。此外，需要說明的是，有鑑於本發明該鉸鏈1的實際製造成品相當微小，而令該二第一阻力段151、152、該第二阻力段153以及該二連接段155彼此的管徑大小相當接近。因此，為了清楚解釋本發明技術內容，本發明特於圖2、圖3及圖6加大該二第一阻力段151、152、該第二阻力段153以及該二連接段155的管徑差異，但本發明於實施時並不以圖面所示為限。

進一步地，請再參閱圖2及圖3，當本發明該鉸鏈1於進行組裝作業時，該旋動件12的該第一樞設段121樞接於該承座11的該第一軸部112，該推拉桿15則裝設於該導引管14內。此外，該導引管14遠離該推拉桿15的一端樞接於該第二軸部113，該推拉桿15遠離該導引管14的一端則樞接該旋動件12鄰近該第一軸部112的一側。進一步說明，該推拉桿15遠離該導引管14的一端是樞接於 該第二樞設段122。具體來說，該第一樞設段121與該第一軸部112之間、該導引管14與該第二軸部113之間以及該推拉桿15與該第二樞設段122之間是分別透過一軸桿完成樞接，以令該旋動件12能以該第一軸部112為軸心而進行一旋轉行程，且該導引管14與該推拉桿15亦能分別以該第二軸部113與該第二樞設段122進行擺動。據此，本發明即可透過前述該承座11、該旋動件12以及該扭力產生件13相互組裝動作完成該鉸鏈1的組裝作業。

其中，需要說明的是，上述該鉸鏈1的組裝作業中，該導引管14雖然是樞接於該第二軸部113，而該推拉桿15是樞接於鄰近該第一軸部112的一側。但，於另一實施例中，該導引管14亦可樞接於鄰近該第一軸部112的一側(如該第二樞設段122)，該推拉桿15則可樞接於該第二軸部113。然，為了方便闡述本發明的技術內容，以下實施內容故均以該導引管14樞接於該第二軸部113以及該推拉桿15則樞接於該第二樞設段122進行舉例說明。

進一步地，請參閱圖4至圖7，該鉸鏈1於實際應用時是搭配一電子裝置2使用，該電子裝置2具有一第一殼體21以及一第二殼體22，該第一殼體21裝設有一鍵盤模組(圖中未示出)，該第二殼體22裝設有一顯示螢幕(圖中未示出)。具體來說，該基部111是固定於該第一殼體21一端，該組接段124則固定於該第二殼體22的一端，以令該第一殼體21以及該第二殼體22能藉由該鉸鏈1進行旋轉開合動作。

詳細來說，當該第二殼體22相對於該第一殼體21而進行旋動開啟動作，該旋動件12會受該第二殼體22的連動而以該第一軸部112為軸心進行該旋轉行程，如圖2及圖5至圖7所示。在該旋轉行程的初始過程中，該推拉桿15受該旋動件12的推移而朝該導引管14內位移，此時，該干涉部141則滑移於該第一阻力段151以干涉產生一第一干涉量。接著，該旋動件12會持續將該推拉桿15朝該 導引管14推移，令該干涉部141由其中一該連接段155而滑移至該第二阻力段153以干涉產生一第二干涉量。其中，由於該第一阻力段151的桿徑大於該第二阻力段153的桿徑，因此，該第一干涉量會大於該第二干涉量，進而使得使用者在將該第二殼體22由該關閉位置而開啟的過程中會因該扭力產生件13所依序產生的該第一干涉量與該第二干涉量而感受扭力從大到小的手感變化。

隨後，該旋動件12會持續將該推拉桿15朝該導引管14推移，進而使得該干涉部141由該第二阻力段153與其中一該連接段155而滑移至該第一阻力段152以干涉產生該第一干涉量。其中，由與該第一干涉量大於該第二干涉量，因此，使用者在將該第二殼體22旋動至一開啟位置時則會因該扭力產生件13所依序產生的該第二干涉量與該第一干涉量而感受扭力從小到大的手感變化。

據此，由前述實施內容可以得知，該干涉部141會逐一滑動至該第一阻力段151、該第二阻力段153以及該第一阻力段152而依序產生該第一干涉量、該第二干涉量以及該第一干涉量，使得該第二殼體22由該關閉位置旋動至該開啟位置的過程中隨之產生大、小、大的扭力變化。如此一來，該第二殼體22即可透過較大的該第一干涉量以穩定固定於該關閉位置或該開啟位置，並於該第二殼體22由該關閉位置旋動至該開啟位置的過程中更可透過較小的該第二干涉量來供使用者順暢旋動該第二殼體22。此外，由於該扭力產生件13具有設於該導引管14與該推拉桿15的該潤滑液，因此，該推拉桿15即可藉由該潤滑液而於該導引管14順暢位移。再者，該扭力產生件13更可透過該推拉桿15表面的該儲液溝154來暫存該潤滑液，以令該推拉桿15在伸縮的過程中可透過該儲液溝154內該潤滑液逐漸滲出以延長該推拉桿15在該導引管14所能順暢位移的次數，進而延長該鉸鏈1的使用壽命。藉此，即可解決習用實施方式中鉸鏈不具有 扭力變化且無法順暢操作的問題。

具體來說，在圖4至圖7的具體繪示內容中，該干涉部141恐因該推拉桿15的長度而無法完全滑動至該第一阻力段152。但，就該導引管14以及該推拉桿15的實際製造成品而言，製造商可依據該鉸鏈1的扭力變化需求或扭力變化位置而將該干涉部141設置於鄰近外側處或鄰近內側處，或是將該第一阻力段152亦有可能設置於鄰近外側處或鄰近內側處，以令該干涉部141得滑移至該第一阻力段152或僅得滑移至相鄰該第一阻力段152處，藉以符合該鉸鏈1的製造需求。

再者，在上述實施內容中，本發明僅是以單一該扭力產生件13進行組裝說明。然，於另一實施例中，本發明該鉸鏈1亦可具有設置於該旋動件12的相對二側的二該扭力產生件13，如圖1至圖4所示。但，有鑑於該鉸鏈1具有單一該扭力產生件13的實施例或具有二該扭力產生件13的實施例在實施過程中並無差異，因此，本發明通篇說明遂以該鉸鏈1具有單一該扭力產生件13的實施例進行舉例說明，但並不以此實施例為限。

綜上所述，該具扭力變化的鉸鏈包含一承座、一旋動件以及至少一扭力產生件。該承座具有一基部、一第一軸部以及一第二軸部，該第一軸部與該第二軸部位於該基部的相對二端。該旋動件樞接於該第一軸部並得以該第一軸部為軸心相對該承座行一旋轉行程。該扭力產生件具有一導引管、一設置於該導引管內的推拉桿以及一設於該導引管與該推拉桿之間的潤滑液。該導引管與該推拉桿分別樞接於該第二軸部以及該旋動件鄰近該第一軸部的一側，該導引管內部具有至少一面向該推拉桿的干涉部。該推拉桿具有至少二第一阻力段、一設於該二第一阻力段之間的第二阻力段以及至少一設於該推拉桿表面並至少對應其中一該第一阻力段設置以暫存該潤滑液的儲液溝。進一步地，當本 發明於使用過程中，該鉸鏈可透過扭力變化以順暢開合，再者，該鉸鏈在使用過程中更可藉由該潤滑液由該儲液溝逐漸滲出以提升該推拉桿能於該導引管所能順暢位移的次數，以延長該鉸鏈的使用壽命。藉此，即可解決習用實施方式中鉸鏈不具有扭力變化且無法順暢操作的問題。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。

1‧‧‧鉸鏈

11‧‧‧承座

111‧‧‧基部

112‧‧‧第一軸部

113‧‧‧第二軸部

12‧‧‧旋動件

121‧‧‧第一樞設段

122‧‧‧第二樞設段

123‧‧‧彎曲段

124‧‧‧組接段

13‧‧‧扭力產生件

14‧‧‧導引管

141‧‧‧干涉部

142‧‧‧剖溝

15‧‧‧推拉桿

Claims (10)

1. 一種具扭力變化的鉸鏈，其包含：一承座，具有一基部、一第一軸部以及一第二軸部，該第一軸部與該第二軸部位於該基部的相對二端；一旋動件，樞接於該第一軸部並得以該第一軸部為軸心相對該承座行一旋轉行程；以及至少一扭力產生件，具有一導引管、一設置於該導引管內的推拉桿以及一設於該導引管與該推拉桿之間的潤滑液，該導引管與該推拉桿分別樞接於該第二軸部以及該旋動件鄰近該第一軸部的一側，該導引管內部具有至少一面向該推拉桿的干涉部，該推拉桿具有至少二第一阻力段、一設於該二第一阻力段之間的第二阻力段以及至少一設於該推拉桿表面並至少對應其中一該第一阻力段設置以暫存該潤滑液的儲液溝，其中，該推拉桿與該導引管於該旋動件行該旋轉行程時，該干涉部對應滑動於該第一阻力段或該第二阻力段而產生相異干涉量，令該扭力產生件依據每一干涉量對該旋動件提供扭力。
2. 如請求項1所述具扭力變化的鉸鏈，其中，該導引管具有至少一對應該干涉部位置設置的剖溝。
3. 如請求項2所述具扭力變化的鉸鏈，其中，該潤滑液是一油質物料。
4. 如請求項3所述具扭力變化的鉸鏈，其中，該旋動件具有一與該第一軸部樞接的第一樞設段、一自該第一樞設段一體延伸而與該導引管或該推拉桿樞接的第二 樞設段、一由該第二樞設段延伸並朝遠離該第一樞設段方向彎曲延伸的彎曲段以及一由該彎曲段延伸並朝遠離該第一樞設段方向延伸的組接段。
5. 如請求項4所述具扭力變化的鉸鏈，其中，該推拉桿具有設於該二第一阻力段與該第二阻力段之間的二連接段，該二連接段的桿徑是由該第二阻力段分別朝其中一該第一阻力段逐漸擴大。
6. 如請求項1、2、3、4或5所述具扭力變化的鉸鏈，其中，該鉸鏈具有二該扭力產生件，二該扭力產生件設置於該旋動件的相對二側與該承座形成組接關係。
7. 如請求項1、2、3、4或5所述具扭力變化的鉸鏈，其中，該推拉桿具有複數該儲液溝，該些儲液溝平均間隔設置於該推拉桿表面。
8. 如請求項7所述具扭力變化的鉸鏈，其中，該些儲液溝的數量為三個。
9. 一種用於鉸鏈的扭力產生件，其包含：一導引管、一推拉桿以及一潤滑液，該推拉桿設置於該導引管內，該潤滑液設於該導引管與該推拉桿之間，該導引管具有至少一面向該推拉桿的干涉部，該推拉桿具有至少二第一阻力段、一設於該二第一阻力段之間的第二阻力段以及至少一設於該推拉桿表面並至少對應其中一該第一阻力段設置以暫存該潤滑液的儲液溝； 其中，該推拉桿與該導引管進行伸縮位移行程時，該干涉部對應滑動於該第一阻力段或該第二阻力段而產生相異干涉量，令該鉸鏈依據每一干涉量產生相應扭力。
10. 如請求項9所述用於鉸鏈的扭力產生件，其中，該推拉桿具有設於該二第一阻力段與該第二阻力段之間的二連接段，該二連接段的桿徑是由該第二阻力段分別朝其中一該第一阻力段逐漸擴大。