TWI634412B - 雙軸鉸鏈及使用此雙軸鉸鏈的終端機器 - Google Patents

雙軸鉸鏈及使用此雙軸鉸鏈的終端機器 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種雙軸鉸鏈，其可使終端機器輕薄化且不會對連接於終端機器的各種插頭或纜線造成使用障礙。雙軸鉸鏈包含組裝元件、第一鉸鏈桿、第二鉸鏈桿、同步轉動手段、摩擦力矩產生手段及吸引手段。組裝元件組裝至終端機器的第一殼體且具有組裝板部與軸承部，第一鉸鏈桿可轉動地軸樞支撐於軸承部的第一軸承孔，第二鉸鏈桿可轉動地軸樞支撐於軸承部的第二軸承孔且平行於第一鉸鏈桿，同步轉動手段使第一鉸鏈桿與第二鉸鏈桿往不同方向同步轉動，摩擦力矩產生手段及吸引手段設置於第二鉸鏈桿，使第一鉸鏈桿與第二鉸鏈桿轉動時產生摩擦力矩。

Description

雙軸鉸鏈及使用此雙軸鉸鏈的終端機器
本發明是關於一種適合應用在筆記型電腦、行動電腦或個人數位助理(PDA)等終端機器，使其第一殼體與第二殼體相對開闔的雙軸鉸鏈及使用此雙軸鉸鏈的終端機器。
一般而言，雙軸鉸鏈可分為交叉雙軸鉸鏈或是平行雙軸鉸鏈，交叉雙軸鉸鏈是將第一鉸鏈桿與第二鉸鏈桿配置在相互交叉的方向上，平行雙軸鉸鏈則是將第一鉸鏈桿與第二鉸鏈桿配置在相互平行的方向上。本發明的雙軸鉸鏈屬於後者，是一種平行雙軸鉸鏈。
相較於習知的單軸鉸鏈，平行雙軸鉸鏈的優點在於，其可使第一殼體與第二殼體均等地往左右方向開啟，如同翻開拿在手裡的書。具有上述特點的平行雙軸鉸鏈可例如參照下列專利文獻1所記載的內容。
然而，當透過專利文獻1所記載的雙軸鉸鏈，將第一殼體與第二殼體相對開啟90度以上時，第二殼體的後側面將覆蓋於第一殼體的後側面，堵住大多配置於第一殼體之後側面的LAN連接埠、USB連接埠等各種連接埠、電源接頭或排熱口。因此，專利文獻1的雙軸鉸鏈不僅會干擾上述各種連接埠或接頭所連接的纜線而不利於使用，還會因妨礙排熱而縮短產品的壽命。
另外，近年來的業界需求均著重在如何使筆記型電腦輕薄化，但專利文獻1所記載的雙軸鉸鏈尚不足以達成上述需求。
專利文獻1：日本專利公開第2012-237392號公報。
為解決上述課題，本發明的目的在於提供一種雙軸鉸鏈，其可達成使終端機器輕薄化的需求，不會對連接至終端機器的各種插頭或 纜線造成使用上的障礙，且不會阻擋排熱，同時還具有降低製造成本的優點。
為達上述目的，本發明之一種雙軸鉸鏈連結終端機器的第一殼體與第二殼體，使第一殼體與第二殼體相互開闔。其中，雙軸鉸鏈包含組裝元件、第一鉸鏈桿、第二鉸鏈桿及同步轉動手段。組裝元件具有一組裝板部與一軸承部，組裝板部組裝至第一殼體，軸承部從組裝板部往上方立起而設，且軸承部設有大徑部與小徑部。第一鉸鏈桿可轉動地軸樞支撐於組裝元件的軸承部上方，且第一鉸鏈桿透過一組裝板組裝至第二殼體。第二鉸鏈桿可轉動地軸樞支撐於組裝元件的軸承部下方，第二鉸鏈桿保持與第一鉸鏈桿平行的狀態往軸方向偏移設置，且第二鉸鏈桿的外徑大於第一鉸鏈桿的外徑。同步轉動手段設置在第一鉸鏈桿與第二鉸鏈桿之間，同步轉動手段使第一鉸鏈桿與第二鉸鏈桿其中一方的轉動同步於另一方，而使第一鉸鏈桿與第二鉸鏈桿各自往不同方向轉動。其中，第一鉸鏈桿的一側上設有次要摩擦力矩產生手段，次要摩擦力矩產生手段使第一鉸鏈桿在轉動時產生摩擦力矩，第二鉸鏈桿的一側上設有一主要摩擦力矩產生手段與一吸引手段，主要摩擦力矩產生手段使第二鉸鏈桿在轉動時產生比第一鉸鏈桿上的次要摩擦力矩產生手段更強的摩擦力矩。
此時，在一實施例中，同步轉動手段包含第一齒輪、第二齒輪及中間齒輪。第一齒輪組裝於第一鉸鏈桿且被第一鉸鏈桿限制轉動，第二齒輪組裝於第二鉸鏈桿且被第二鉸鏈桿限制轉動，且第二齒輪的直徑大於第一齒輪的直徑。中間齒輪設置在第一齒輪與第二齒輪之間，中間齒輪將第一齒輪與第二齒輪其中一方的轉動傳達至另一方，使第一齒輪與第二齒輪分別往不同方向轉動。
進一步地，在另一實施例中，同步轉動手段包含第一齒輪及第二齒輪。第一齒輪組裝於第一鉸鏈桿且被第一鉸鏈桿限制轉動，第二齒輪組裝於第二鉸鏈桿且被第二鉸鏈桿限制轉動，第二齒輪咬合於第一齒輪而往與第一齒輪不同的方向轉動，且第二齒輪的直徑大於第一齒輪的直徑。
另外，在一實施例中，主要摩擦力矩產生手段包含摩擦板、摩擦墊圈及彈性手段。第一鉸鏈桿與第二鉸鏈桿可轉動地插入貫通摩擦 板，摩擦墊圈裝設在第二鉸鏈桿上且被第二鉸鏈桿限制轉動，且位在組裝元件其軸承部的大徑部與摩擦板的大徑部之間。彈性手段設置在第二鉸鏈桿上，並使組裝元件與摩擦板壓接於摩擦墊圈。
進一步地，在一實施例中，次要摩擦力矩產生手段包含摩擦板、第一墊圈及第二墊圈。第一鉸鏈桿與第二鉸鏈桿可轉動地插入貫通摩擦板。第一墊圈配置在摩擦板其小徑部的其中一側與組裝元件的軸承部的小徑部之間，且第一墊圈被第一鉸鏈桿限制轉動。第二墊圈配置在摩擦板其小徑部的另一側與一第一鎖固螺帽之間，第一鎖固螺帽螺合於第一鉸鏈桿，且第二墊圈被第一鉸鏈桿限制轉動。
進一步地，在一實施例中，吸引手段包含凸輪板元件、凸輪從動元件及彈性手段。凸輪板元件卡止於摩擦板，第二鉸鏈桿可轉動地插入貫通凸輪板元件，且凸輪板元件其中一側的外側係具有約略呈圓弧狀的凸輪凹部或凸輪凸部。凸輪從動元件組裝於第二鉸鏈桿且被第二鉸鏈桿限制轉動，凸輪從動元件具有凸輪凸部或凸輪凹部，凸輪從動元件的凸輪凸部或凸輪凹部是位在與凸輪板元件的凸輪凹部或凸輪凹部相對的一面上。彈性手段使設置在第二鉸鏈桿上的凸輪板元件與凸輪從動元件相互壓接。
另外，為達上述目的，本發明之一種終端機器係使用上述任一實施例所記載的雙軸鉸鏈。
承上所述，在本發明中，第一鉸鏈桿是組裝於第二殼體，第二鉸鏈桿是組裝於第一殼體，第一鉸鏈桿的外徑及裝設於該第一鉸鏈桿之第一齒輪和墊圈等零件的外徑均小於第二鉸鏈桿及裝設於該第二鉸鏈桿的第二齒輪和摩擦墊圈等零件，藉此，本發明將能夠減少第一殼體的厚度。進一步地，在本發明中，主要摩擦力矩產生手段、吸引手段以及使前述兩者產生作用的彈性手段只需設置在第二鉸鏈桿上，即可確保產生必要的摩擦力矩，因此，本發明的雙軸鉸鏈可降低製造成本且具有良好的應用性，在開啟第二殼體時，第二殼體的後側面不會碰撞到第一殼體其後側面上各連接埠所連接的各種插頭或纜線，也不會堵住排熱口，因而不會對上述這些連接埠和排熱口的功能造成妨礙。
另外，本發明還能夠使用上述雙軸鉸鏈，而進一步提供一 種輕薄且易於操作的終端機器。
1‧‧‧筆記型電腦
11‧‧‧第一鉸鏈桿
11a‧‧‧組裝片部
11b、13a、13b、13c、14h‧‧‧組裝孔
11c、12a‧‧‧凸緣部
11d、12b‧‧‧變形軸部
11e、12c‧‧‧外螺紋部
12‧‧‧第二鉸鏈桿
13‧‧‧組裝板
13d‧‧‧組裝銷
13e、13f、14i‧‧‧組裝螺絲
14‧‧‧組裝元件/齒輪輔助元件
14a‧‧‧組裝板部
14b‧‧‧軸承部
14c、21a‧‧‧第一軸承孔
14d、21b‧‧‧第二軸承孔
14f‧‧‧第一軸支溝
14g‧‧‧第二軸支溝
14j、21f‧‧‧小徑部
14k、21g‧‧‧大徑部
15‧‧‧同步轉動手段
16‧‧‧第一齒輪
16a、17a、22a、23a、24a、28a、30a‧‧‧變形貫通孔
16b‧‧‧第一傘齒部
17‧‧‧第二齒輪
17b‧‧‧第二傘齒部
18‧‧‧中間齒輪
18a‧‧‧上方支軸
18b‧‧‧下方支軸
18c‧‧‧上方傘齒部
18d‧‧‧下方傘齒部
19‧‧‧轉動控制手段
2‧‧‧第一殼體
2a‧‧‧鍵盤部
20‧‧‧摩擦力矩產生手段
20a‧‧‧次要摩擦力矩產生手段
20b‧‧‧主要摩擦力矩產生手段
21‧‧‧摩擦板
21c、21d、22b、23b‧‧‧網格狀加工部
21e‧‧‧卡止孔
22‧‧‧第一墊圈
23‧‧‧摩擦墊圈
24‧‧‧第二墊圈
25‧‧‧第一鎖固螺帽
25a、31a‧‧‧內螺紋孔
26‧‧‧吸引手段
27‧‧‧凸輪板元件
27a‧‧‧軸承孔
27b‧‧‧卡止凸片
27c‧‧‧凸輪凹部
27d、28c‧‧‧平坦部
27e、27f、28d、28e‧‧‧傾斜部
28‧‧‧凸輪從動元件
28b‧‧‧凸輪凸部
29‧‧‧彈性手段
29a‧‧‧彈性元件
29b‧‧‧圓形貫通孔
3‧‧‧第二殼體
3a‧‧‧顯示部
30‧‧‧第二按壓墊圈
31‧‧‧第二鎖固螺帽
4、5‧‧‧雙軸鉸鏈
6a‧‧‧電源接頭
6b‧‧‧LAN連接埠
6c、6d‧‧‧USB連接埠
7‧‧‧電源插頭
圖1為作為終端機器之其中一例的筆記型電腦的示意圖，其係組裝有本發明的雙軸鉸鏈，其中(a)為從前方觀看第二殼體相對第一殼體處於開啟狀態時的斜視圖，(b)為從後方觀看第一殼體與第二殼體處於閉闔狀態時的斜視圖。
圖2為本發明之雙軸鉸鏈組裝於終端機器的狀態說明圖。
圖3為本發明之雙軸鉸鏈的斜視圖。
圖4為本發明之雙軸鉸鏈的示意圖，其中(a)為前視圖，(b)為俯視圖，(c)為右側視圖。
圖5為本發明之雙軸鉸鏈的分解斜視圖。
圖6為本發明之雙軸鉸鏈其第一鉸鏈桿的示意圖，其中(a)為前視圖，(b)為俯視圖，(c)為右側視圖。
圖7為本發明之雙軸鉸鏈其中間齒輪的擴大示意圖，其中(a)為前視圖，(b)為俯視圖，(c)為右側視圖。
圖8為本發明之雙軸鉸鏈其組裝元件的擴大示意圖，組裝元件係同時作為齒輪輔助元件，其中(a)為前視圖，(b)為右側視圖，(c)為C-C線段剖面圖，(d)為俯視圖。
圖9為本發明之雙軸鉸鏈其摩擦板的擴大示意圖，其中(a)為斜視圖，(b)為左側視圖，(c)為前視圖。
圖10為本發明之雙軸鉸鏈其凸輪板元件的擴大示意圖，其中(a)為斜視圖，(b)為前視圖，(c)為右側視圖。
圖11為本發明之雙軸鉸鏈其凸輪從動元件的擴大示意圖，其中(a)為 斜視圖，(b)為左側視圖，(c)為前視圖。
圖12為本發明之雙軸鉸鏈的運作說明圖，其中(a)為第一殼體與第二殼體的閉闔狀態側視圖，(b)為上述狀態下的凸輪板元件與凸輪從動元件的接觸狀態說明圖。
圖13為本發明之雙軸鉸鏈的運作說明圖，其中(a)為第一殼體與第二殼體開啟45度時的狀態側視圖，(b)為上述狀態下的凸輪板元件與凸輪從動元件的接觸狀態說明圖。
圖14為本發明之雙軸鉸鏈的運作說明圖，其中(a)為第一殼體與第二殼體開啟90度時的狀態側視圖，(b)為上述狀態下的凸輪板元件與凸輪從動元件的接觸狀態說明圖。
圖15為本發明之雙軸鉸鏈的運作說明圖，其中(a)為第一殼體與第二殼體開啟190度時的狀態側視圖，(b)為上述狀態下的凸輪板元件與凸輪從動元件的接觸狀態說明圖。
以下將參照相關圖式，對本發明的雙軸鉸鏈使用於終端機器其中一例之筆記型電腦的實施例加以說明。需特別說明的是，本發明的雙軸鉸鏈可應用的機器並非僅限於筆記型電腦，其亦可廣泛應用在行動電腦或PDA等終端機器或是其他各種機器上，只要此機器具有以雙軸鉸鏈連結並可往上下方向相互開闔的第一殼體與第二殼體即可。
實施例1：圖1的(a)和(b)為使用本發明之雙軸鉸鏈的筆記型電腦1的示意圖，筆記型電腦1為終端機器的其中一例。筆記型電腦1包括設有鍵盤部2a的第一殼體2以及設有顯示部3a的第二殼體3，本發明之成對的雙軸鉸鏈4與5連結第一殼體2與第二殼體3其後方的左右兩端，使第一殼體2與第二殼體3可相對開闔。第一殼體2的右側面上設置有電源接頭6a，其係供電源插頭7插入使用。另外，第一殼體2的後側面上設置有LAN連接埠6b、USB連接埠6c、6d等各種連接埠或是排熱口。
由於雙軸鉸鏈4與5構造相同，故以下僅對其中一雙軸鉸鏈4的構造加以說明，對另一雙軸鉸鏈5的構造則省略說明。當然，在其他實施例中，只要不會對運作造成影響，雙軸鉸鏈5亦可採用其他不同的構造。
圖2至圖11為本發明一實施例之雙軸鉸鏈4的示意圖。特別如圖5及圖6所示，第一鉸鏈桿11的直徑小於後述之第二鉸鏈桿12的直徑。第一鉸鏈桿11是由組裝片部11a、凸緣部11c、變形軸部11d及外螺紋部11e所構成。組裝片部11a其中一端的剖面係呈扁平狀，其表面上設置有組裝孔11b與11b，凸緣部11c是接續組裝片部11a而設，且凸緣部11c的直徑小於第二鉸鏈桿12所設的凸緣部12a，變形軸部11d是接續凸緣部11c而設，且變形軸部11d的剖面約略呈橢圓形狀，而外螺紋部11e是設置在變形軸部11d的前端附近。
如圖2至圖6所示，第一鉸鏈桿11的組裝片部11a係組裝有組裝板13，組裝板13是透過將帶有凸緣部的組裝銷13d、13d分別穿過第一鉸鏈桿11的兩個組裝孔11b、11b及組裝板13的組裝孔13a、13a，並將各組裝銷13d、13d的其中一端密合而組裝至組裝片部11a。又，組裝板13是透過將組裝螺絲13e、13e與13f(如圖2所示)穿過此組裝板13所設的組裝孔13b、13b與13c而組裝至筆記型電腦1其第二殼體3的下表面。此外，組裝銷13d、13d也可以用別的組裝螺絲來取代。第一鉸鏈桿11的變形軸部11d上裝設有第一齒輪16，第一齒輪16的直徑小於後述之第二鉸鏈桿12上裝設的第二齒輪17，且第一齒輪16是以不可對變形軸部11d轉動的受限狀態裝設於變形軸部11d。進一步地，第一鉸鏈桿11的變形軸部11d係依序插入貫通組裝元件14的第一軸承孔14c、第一墊圈22的變形貫通孔22a、摩擦板21的第一軸承孔21a及第二墊圈24的變形貫通孔24a，且第一鎖固螺帽25的內螺紋孔25a螺合至第一鉸鏈桿11其前端所設的外螺紋部11e。
接著，同樣如圖2至圖5所示，符號標示為12的元件是第二鉸鏈桿，第二鉸鏈桿12與第一鉸鏈桿11相互平行地配置於上下方向。第二鉸鏈桿12的直徑大於第一鉸鏈桿11，且第二鉸鏈桿12是由凸緣部12a、變形軸部12b及外螺紋部12c所構成。凸緣部12a設置在第二鉸鏈桿 12的一端，且凸緣部12a的直徑大於第一鉸鏈桿11的凸緣部11c，變形軸部12b是接續凸緣部12a而設，且變形軸部12b的剖面約略呈橢圓形狀，而外螺紋部12c是接續變形軸部12b而設。
第二鉸鏈桿12的變形軸部12b上裝設有第二齒輪17和組裝元件14，第二齒輪17的直徑大於第一齒輪16，第二齒輪17是以不可對變形軸部12b轉動的受限狀態裝設於變形軸部12b，組裝元件14則是可轉動地裝設於變形軸部12b。組裝元件14上一體成型地設置有組裝板部14a，組裝板部14a是透過將組裝螺絲14i、14i(如圖2所示)鎖合至此組裝板部14a所設的組裝孔14h、14h而組裝至筆記型電腦1其第一殼體2的上表面。
上述的組裝元件14使第一鉸鏈桿11和第二鉸鏈桿12保持相互平行狀態可轉動地配置於上方和下方。換句話說，組裝元件14的組裝板部14a其上方設有一軸承部14b，軸承部14b具有小徑部14j與大徑部14k，小徑部14j與大徑部14k分別位於軸承部14b的上方和下方且具有相互平行設置的第一軸承孔14c與第二軸承孔14d，位於第一鉸鏈桿11其中一端的變形軸部11d和位於第二鉸鏈桿12其中另一端的變形軸部12b分別可轉動地插入並貫通第一軸承孔14c和第二軸承孔14d。另外，第一鉸鏈桿11與第二鉸鏈桿12雖相互平行，但其相對於組裝元件14之軸承部14b的裝設部位係彼此往軸方向偏移。由於第一鉸鏈桿11本身及組裝至第一鉸鏈桿11之其他元件的外徑均小於第二鉸鏈桿12及其相關元件，加上次要摩擦力矩產生手段的構造較為精簡，上述之組裝元件14的構造將能夠減少組裝於第一鉸鏈桿11的第二殼體3的厚度。其中，次要摩擦力矩產生手段是設置在第一鉸鏈桿11的一側且不會產生過大的摩擦力矩。另外，組裝元件14可同時作為齒輪輔助元件使用，其用於將後述之第一齒輪16、第二齒輪17及中間齒輪18保持在相互咬合的狀態。
接下來，對雙軸鉸鏈4的第一鉸鏈桿11與第二鉸鏈桿12之間所設的轉動控制手段19依序加以說明。轉動控制手段19是由同步轉動手段15、摩擦力矩產生手段20及吸引手段26構成。又，摩擦力矩產生手段20與吸引手段26具有兩者共用的彈性手段29。首先，對同步轉動手段15的構造加以說明。特別如圖3至圖5所示，同步轉動手段15是由第一齒輪16、第二齒輪17及中間齒輪18構成。其中，第一齒輪16是由傘狀 齒輪構成，且第一鉸鏈桿11的變形軸部11d插入貫通並卡合於第一齒輪16其中心軸方向所設的變形貫通孔16a。第二齒輪17同樣是由傘狀齒輪構成，且第二鉸鏈桿12的變形軸部12b插入貫通並卡合於第二齒輪17其中心軸方向所設的變形貫通孔17a。中間齒輪18設置在第一齒輪16與第二齒輪17之間，且具有直徑較小的上方傘齒部18c與直徑較大的下方傘齒部18d，中間齒輪18將第一齒輪16與第二齒輪17其中一方的轉動傳達至另一方，使第一齒輪16與第二齒輪17分別往不同方向轉動。又，中間齒輪18設有軸心共通的上方支軸18a與下方支軸18b，上方支軸18a與下方支軸18b可轉動地插入而支撐於組裝元件14的第一軸支溝14f與第二軸支溝14g，且第一齒輪16與第二齒輪17係分別咬合於中間齒輪18其上方和下方所設的上方傘齒部18c與下方傘齒部18d。其中，組裝元件14是作為齒輪輔助元件而使用，第一軸支溝14f是設置在第一軸承孔14c的下方周壁上(如圖8的(c)所示)，第二軸支溝14g則是設置在第二軸承孔14d的上方周壁上。透過第一齒輪16、第二齒輪17及中間齒輪18的設置，如圖5的旋轉箭頭所示，同步轉動手段15將能夠使第一鉸鏈桿11往順時針方向(開啟方向)轉動，並使第二鉸鏈桿12與第一鉸鏈桿11的轉動同步而往逆時針方向轉動。又，在其他實施例中，本發明亦可使用另一種由第一齒輪及第二齒輪構成的同步轉動手段來取代由上述三個齒輪構成的同步轉動手段。在該另一種同步轉動手段中，第一齒輪是組裝於第一鉸鏈桿11且被第一鉸鏈桿11限制轉動，第二齒輪是組裝於第二鉸鏈桿12且被第二鉸鏈桿12限制轉動，第二齒輪咬合於第一齒輪而往與第一齒輪不同的方向轉動。
接下來對彈性手段29的構造加以說明，彈性手段29是設置在雙軸鉸鏈4其第二鉸鏈桿12的前端部。此彈性手段29是由彈性元件29a、29a、第二按壓墊圈30及第二鎖固螺帽31構成。其中，彈性元件29a、29a是由多個重疊設置的碟型彈簧或彈簧墊圈構成，第二鉸鏈桿12的變形軸部12b插入貫通各彈性元件29a的圓形貫通孔29b。第二按壓墊圈30與彈性元件29a、29a鄰接而設，且第二鉸鏈桿12的變形軸部12b插入貫通並卡合於第二按壓墊圈30的變形貫通孔30a。第二鎖固螺帽31與第二按壓墊圈30鄰接而設，且第二鎖固螺帽31的內螺紋孔31a係螺合於第二鉸鏈桿12其前端所設的外螺紋部12c。詳如後述，彈性手段29係使壓接力作用於 摩擦力矩產生手段20與吸引手段26，以在第一殼體2與第二殼體3進行開闔操作而使第一鉸鏈桿11與第二鉸鏈桿12轉動時，令摩擦力矩產生手段20與吸引手段26分別產生摩擦功能與吸引功能。換句話說，彈性手段29同時是摩擦力矩產生手段20與吸引手段26的構成元件。
接下來，對次要摩擦力矩產生手段20a與主要摩擦力矩產生手段20b的構造加以說明。特別如圖3至圖5所示，主要摩擦力矩產生手段20b與吸引手段26是設置在第二鉸鏈桿12的一側，且主要摩擦力矩產生手段20b是設置在鄰接於同步轉動手段15的一側。主要摩擦力矩產生手段20b是由摩擦板21、摩擦墊圈23及彈性手段29構成。第一鉸鏈桿11與第二鉸鏈桿12可轉動地插入貫通摩擦板21的第一軸承孔21a與第二軸承孔21b，其中第一軸承孔21a是設置在摩擦板21的小徑部21f，第二軸承孔21b則是設置在摩擦板21的大徑部21g。摩擦墊圈23配置在組裝元件14的側部與摩擦板21之間，第二鉸鏈桿12的變形軸部12b穿過摩擦墊圈23的變形貫通孔23a，藉此使摩擦墊圈23以轉動受限的狀態裝設於第二鉸鏈桿12。其次，次要摩擦力矩產生手段20a是由第一墊圈22及第二墊圈24構成。第一墊圈22的變形貫通孔22a穿過第一鉸鏈桿11的變形軸部11d，藉此使第一墊圈22以轉動受限的狀態裝設於第一鉸鏈桿11，且第一墊圈22位在組裝元件14其軸承部14b的小徑部14j與摩擦板21其小徑部21f的其中一面之間。第二墊圈24的變形貫通孔24a穿過第一鉸鏈桿11的變形軸部11d，藉此使第二墊圈24以轉動受限的狀態裝設於第一鉸鏈桿11，且第二墊圈24位在摩擦板21其小徑部21f的另一面與第一鎖固螺帽25之間，其中第一鎖固螺帽25是螺合於第一鉸鏈桿11的外螺紋部11e。此外，摩擦板21的小徑部21f與大徑部21g的其中一側面上係分別設置有網格狀加工部21c與21d。另外，第一墊圈22與摩擦墊圈23上亦可設置網格狀加工部22b與23b，但此網格狀加工部22b與23b並非是必要構件。
又，第一墊圈22與摩擦墊圈23雖無法繞第一鉸鏈桿11與第二鉸鏈桿12的軸中心轉動，但可沿第一鉸鏈桿11與第二鉸鏈桿12的軸方向滑動。
接下來對吸引手段26的構造加以說明，吸引手段26鄰接於主要摩擦力矩產生手段20b，且設置在主要摩擦力矩產生手段20b與彈性 手段29之間。此吸引手段26是由凸輪板元件27、凸輪從動元件28及上述的彈性手段29所構成。第二鉸鏈桿12的變形軸部12b可轉動地插入貫通凸輪板元件27的軸承孔27a，且凸輪板元件27其中一側面的外側係形成有約略呈圓弧狀的凸輪凹部27c(參照圖10所示)。凸輪從動元件28透過其變形貫通孔28a組裝於第二鉸鏈桿12，且被第二鉸鏈桿12限制轉動，凸輪從動元件28的其中一面設有凸輪凸部28b，該設有凸輪凸部28b的一面係與凸輪板元件27中設有凸輪凹部27c的一面相對設置。彈性手段29使凸輪板元件27與凸輪從動元件28相互壓接。換句話說，如上所述，彈性手段29可併用在吸引手段26及上述的主要摩擦力矩產生手段20b之中。又，凸輪板元件27上設置有卡止凸片27b，此卡止凸片27b係插入至摩擦板21的卡止孔21e，且第二鉸鏈桿12係插入貫通至凸輪板元件27的軸承孔27a，藉此，第二鉸鏈桿12將可轉動地保持在摩擦板21與凸輪板元件27上。此外，凸輪板元件27的凸輪凹部27c與平坦部27d之間設置有傾斜部27e、27f。另一方面，凸輪從動元件28是透過將第二鉸鏈桿12的變形軸部12b插入貫通至變形貫通孔28a而被第二鉸鏈桿12限制轉動，且凸輪從動元件28的凸輪凸部28b與平坦部28c之間設置有傾斜部28d、28e。藉由上述構成，當第二鉸鏈桿12對凸輪板元件27轉動時，凸輪從動元件28亦與第二鉸鏈桿12共同對凸輪板元件27轉動，因此，凸輪板元件27的凸輪凹部27c與凸輪從動元件28的凸輪凸部28b可因應其轉動角度及位置而彼此嵌合，或者是不嵌合。另外，凸輪從動元件28雖被第二鉸鏈桿12限制轉動，但可沿第二鉸鏈桿12的軸方向滑動。
又，設於凸輪板元件27的凸輪凹部27c亦可用凸輪凸部來取代，且本發明於此不限制摩擦力矩產生手段20與吸引手段26的設置位置，其並非受限於本實施例所述的態樣。
接下來，對本發明之雙軸鉸鏈4的運作方式加以說明。在本發明之具有上述構造的雙軸鉸鏈4中，當筆記型電腦1等機器的第二殼體3對第一殼體2進行開闔操作時，藉由組裝元件14而可轉動地保持在平行狀態的第一鉸鏈桿11與第二鉸鏈桿12將透過同步轉動手段15而往彼此相反的方向同步轉動。此時，在次要摩擦力矩產生手段20a中，裝設在第一鉸鏈桿11上而被其限制轉動的第一墊圈22與第二墊圈24係與第一鉸鏈 桿11共同轉動，藉此使摩擦板21其小徑部21f的兩面與組裝元件14的小徑部14j之間產生微弱的摩擦力矩。另一方面，在主要摩擦力矩產生手段20b中，直徑較大且裝設在第二鉸鏈桿12上而被其限制轉動的摩擦墊圈23係與第二鉸鏈桿12共同轉動，使摩擦板21的大徑部21g與組裝元件14的大徑部14k之間產生主要的強摩擦力矩。藉此，第二殼體3將能夠在任意開闔角度下相對第一殼體2穩定地保持在停止狀態。另外，由於第一鉸鏈桿11的一側沒有設置吸引手段26或彈性手段29，故本發明的雙軸鉸鏈4構造較簡單，可降低製造成本。
接著參照圖12至圖15，對開闔操作時的摩擦力矩產生功能及吸引功能做進一步的說明。其中，圖12的(a)為終端機器其中一例之筆記型電腦1其第一殼體2與第二殼體3的閉闔狀態(在圖12至圖15中均以假想線表示)示意圖，(b)則表示在上述狀態下，吸引手段26中的凸輪板元件27與凸輪從動元件28的接觸狀態示意圖。如附圖中的(b)所示，凸輪板元件27中隆起於凸輪凹部27c的平坦部27d是以斜線表示，凸輪從動元件28中隆起於平坦部28c的凸輪凸部28b則是以細點表示。在此開啟角度為0度的狀態下，凸輪從動元件28的傾斜部28d、28e係與凸輪板元件27的傾斜部27e、27f部分重疊，因此，凸輪從動元件28的凸輪凸部28b將因彈性手段29的推壓力而產生往凸輪板元件27其凸輪凹部27c內落入的作用力，亦即將產生使凸輪從動元件28(還有第二鉸鏈桿12)如圖12(b)所示往順時針方向轉動的作用力(吸引手段26造成的吸引力)，而隨著上述吸引力的產生，第一鉸鏈桿11(還有第二殼體3)也將透過同步轉動手段15而產生往逆時針方向轉動的作用力(吸引力)。另外，透過上述吸引作用，當第一殼體2與第二殼體3處於閉闔狀態時，第一殼體2與第二殼體3之間不需設置栓鎖機構即可保持在閉闔狀態，而不會自然而然地開啟。
其次，如圖13的(a)所示，當第一殼體2在辦公桌等平台上呈水平狀態，並維持此水平狀態將第二殼體3往順時針方向開啟45度時，透過上述同步轉動手段15(參照圖5所示)的作用，第一鉸鏈桿11首先往順時針方向轉動45度，此時，與第一鉸鏈桿11共同轉動之第一齒輪16的第一傘齒部16b係咬合於中間齒輪18的上方傘齒部18c，因此中間齒 輪18將會往逆時針方向轉動45度，接著，由於中間齒輪18的下方傘齒部18d咬合於第二齒輪17的第二傘齒部17b，因此組裝於第二鉸鏈桿12的第二齒輪17將會往逆時針方向轉動。藉此，第二鉸鏈桿12將會往與第一鉸鏈桿11相反的方向轉動45度。隨著上述運作，如圖13的(b)所示，與第二鉸鏈桿12共同轉動的凸輪從動元件28也將往逆時針方向轉動45度，此時凸輪從動元件28的凸輪凸部28b有一半以上的部分是承載在凸輪板元件27的平坦部27d之上。因此，彈性手段29的彈性元件29a、29a相較於圖12所示的狀態將受到更大的壓縮而使彈力增強，藉此可增加摩擦力矩產生手段20產生的摩擦力矩，使第二殼體3進行開闔操作時可在任意的角度位置下達成穩定停止(傾斜)的作用。
接著，以同樣的方式將第二殼體3往順時針方向開啟至90度的狀態已繪示在圖14之中，進一步地，第二殼體3開啟至本實施例的臨界角度約190度的狀態已繪示在圖15之中。在上述這些狀態下，凸輪從動元件28的凸輪凸部28b均維持承載在凸輪板元件27的平坦部27d之上，因此第二殼體3可在任意的角度位置下達成穩定停止的作用。另外，當開啟至如圖15所示的臨界角度時，由於第一鉸鏈桿11與第二鉸鏈桿12是組裝於組裝元件14所設的軸承部14b，而分別位在軸承部14b的上方和下方，因此，第二殼體3此時不會干擾到第一殼體2其後側面所設的LAN連接埠6b或USB連接埠6c、6d(參照圖1所示)、以及連接至上述各連接埠的各種插頭或纜線，故上述連接埠、插頭或纜線的使用並不會因此而受到妨礙。另外，即使第一殼體2的後側面上設置有排熱口，此排熱口也不會被開啟至臨界角度的第二殼體3堵住。此外，在其他實施例中，為了防止因過度開啟第二殼體3而導致第一殼體2或第二殼體3損壞的情況，亦可在第一鉸鏈桿11與組裝元件14之間設置一止動件，使第二殼體3停止於特定的開啟位置。
在闔上第二殼體3時，第一鉸鏈桿11與第二鉸鏈桿12往與開啟時相反的方向轉動。此時，如圖12所示，當凸輪從動元件28的凸輪凸部28b靠近被吸引至凸輪板元件27其凸輪凹部27c內的角度位置時，第二殼體3將透過此吸引作用而自動往閉闔方向轉動。
又，在其他實施例中，附圖中雖沒有顯示，但第一齒輪16 與第二齒輪17亦可採用平齒輪代替傘狀齒輪，此時不必使用中間齒輪，直接使兩個平齒輪互相咬合即可。又，彈性手段29所使用的彈性元件29a、29a亦可用壓縮線圈彈簧或具有彈性的橡膠等合成樹脂製的材料來替代。另外，將雙軸鉸鏈4或5組裝至筆記型電腦1時，建議額外設置一鉸鏈殼，其用於完全覆蓋同步轉動手段15、摩擦力矩產生手段20、吸引手段26及彈性手段29等部位，以免上述這些部位外露而損及外觀。
藉由上述構成，本發明的雙軸鉸鏈具有良好的應用性，其不僅可將主要摩擦力矩產生手段和吸引手段設置於第二鉸鏈桿而確保必要的摩擦力矩，還能夠使設置於第一鉸鏈桿的第二殼體更加輕薄。同時，在開啟第二殼體時，第二殼體不會碰撞到第一殼體其後側面上的連接埠所連接的各種插頭或纜線，也不會堵住排熱口，因此不會對上述這些連接埠和排熱口的功能造成妨礙。

Claims (7)

  1. 一種雙軸鉸鏈，其係連結一終端機器的第一殼體與第二殼體，使該第一殼體與該第二殼體相互開闔，其中，該雙軸鉸鏈係包含：一組裝元件，其具有一組裝板部與一軸承部，該組裝板部組裝至該第一殼體，該軸承部從該組裝板部往上方立起而設，且該軸承部設有一大徑部與一小徑部；一第一鉸鏈桿，其可轉動地軸樞支撐於該組裝元件的該軸承部的上方，且該第一鉸鏈桿透過一組裝板組裝至該第二殼體；一第二鉸鏈桿，其可轉動地軸樞支撐於該組裝元件的該軸承部的下方，該第二鉸鏈桿保持與該第一鉸鏈桿平行的狀態往軸方向偏移設置，且該第二鉸鏈桿的外徑大於該第一鉸鏈桿的外徑；以及一同步轉動手段，其係設置在該第一鉸鏈桿與該第二鉸鏈桿之間，該同步轉動手段使該第一鉸鏈桿與該第二鉸鏈桿其中一方的轉動同步於另一方，而使該第一鉸鏈桿與該第二鉸鏈桿各自往不同方向轉動，其中，該第一鉸鏈桿的一側上設有一次要摩擦力矩產生手段，該次要摩擦力矩產生手段使該第一鉸鏈桿在轉動時產生摩擦力矩，該第二鉸鏈桿的一側上設有一主要摩擦力矩產生手段與一吸引手段，該主要摩擦力矩產生手段使該第二鉸鏈桿在轉動時產生比該第一鉸鏈桿上的該次要摩擦力矩產生手段更強的摩擦力矩。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸鉸鏈，其中該同步轉動手段係包含：一第一齒輪，其係組裝於該第一鉸鏈桿且被該第一鉸鏈桿限制轉動；一第二齒輪，其係組裝於該第二鉸鏈桿且被該第二鉸鏈桿限制轉動，且該第二齒輪的直徑大於該第一齒輪的直徑；以及一中間齒輪，其係設置在該第一齒輪與該第二齒輪之間，該中間齒輪將該第一齒輪與該第二齒輪其中一方的轉動傳達至另一方，使該第一齒輪與該第二齒輪分別往不同方向轉動。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸鉸鏈，其中該同步轉動手段係包含：一第一齒輪，其係組裝於該第一鉸鏈桿且被該第一鉸鏈桿限制轉動；以及一第二齒輪，其係組裝於該第二鉸鏈桿且被該第二鉸鏈桿限制轉動，該第二齒輪咬合於該第一齒輪而往與該第一齒輪不同的方向轉動，且該第二齒輪的直徑大於該第一齒輪的直徑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸鉸鏈，其中該主要摩擦力矩產生手段係包含：一摩擦板，該第一鉸鏈桿與該第二鉸鏈桿可轉動地插入貫通該摩擦板；一摩擦墊圈，其係裝設在該第二鉸鏈桿上且被該第二鉸鏈桿限制轉動，該摩擦墊圈位在該組裝元件的該軸承部的該大徑部與該摩擦板的大徑部之間；以及一彈性手段，其係設置在該第二鉸鏈桿上，該彈性手段使該組裝元件與該摩擦板壓接於該摩擦墊圈。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸鉸鏈，其中該次要摩擦力矩產生手段係包含：一摩擦板，該第一鉸鏈桿與該第二鉸鏈桿可轉動地插入貫通該摩擦板；一第一墊圈，其係配置在該摩擦板其小徑部的其中一側與該組裝元件的該軸承部的該小徑部之間，且該第一墊圈被該第一鉸鏈桿限制轉動；以及一第二墊圈，其係配置在該摩擦板其小徑部的另一側與一第一鎖固螺帽之間，該第一鎖固螺帽螺合於該第一鉸鏈桿，且該第二墊圈被該第一鉸鏈桿限制轉動。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸鉸鏈，其中該吸引手段係包含：一凸輪板元件，其係卡止於摩擦板，該第二鉸鏈桿可轉動地插入貫通該凸輪板元件，且該凸輪板元件其中一側的外側係具有約略呈圓弧狀的凸輪凹部或凸輪凸部；一凸輪從動元件，其係組裝於該第二鉸鏈桿且被該第二鉸鏈桿限制轉動，該凸輪從動元件具有凸輪凸部或凸輪凹部，該凸輪從動元件的凸輪凸部或凸輪凹部是位在與該凸輪板元件的凸輪凹部或凸輪凹部相對的一面上；以及一彈性手段，其係使設置在該第二鉸鏈桿上的該凸輪板元件與該凸輪從動元件相互壓接。
  7. 一種終端機器，其係使用如申請專利範圍第1項至第6項任一項所述的雙軸鉸鏈。
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