TWI770650B - 樞軸結構 - Google Patents

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Abstract

一種樞軸結構，包括一座體、至少一扭力元件及一轉軸。座體具有一軸孔，軸孔的一內壁具有多個定位凹部。扭力元件配置於軸孔內且包括一扭力提供部及多個定位凸部。扭力提供部環繞軸孔的一中心軸而形成一貫孔，扭力提供部具有鄰接貫孔的一斷口，這些定位凸部連接於扭力提供部且用於分別對應於這些定位凹部。扭力提供部及這些定位凸部位於同一虛擬平面上，虛擬平面垂直於中心軸。虛擬平面上的一第一虛擬直線通過斷口及中心軸，至少部分的這些定位凸部不位於第一虛擬直線上。轉軸穿設於貫孔。

Description

樞軸結構
本發明是有關於一種樞軸結構，且特別是有關於一種包含扭力元件的樞軸結構。
隨著無線傳輸及影像擷取技術的進步，小型攝影裝置逐漸普及於消費市場。為了使攝影裝置的鏡頭能夠轉動，一般會透過樞軸結構將鏡頭樞接於座體。然而，隨著攝影裝置的微小化發展，其樞軸結構的體積相應縮小而難以提供足夠的內部空間讓樞軸結構的扭力元件進行螺鎖組裝。為了克服此問題，習知的樞軸結構的扭力元件(如圖1所示)設計先以捲圓工藝成形後，在藉由沖凸(或稱打凸)的方式在扭力元件10形成凸包形式的定位凸部10a，使其作為組裝的定位點。然而，藉由捲圓工藝配合沖凸而形成的定位凸部10a不但有沖凸偏差的問題外，更易有應力集中的情況，從而當扭力元件10與轉軸結合而受力變形時，容易自定位凸部10a的應力集中處形成裂縫，導致結構損壞及扭力喪失。
本發明提供一種樞軸結構，可節省扭力元件的配置空間且可使扭力元件具有較佳的結構強度。
本發明的樞軸結構包括一座體、至少一扭力元件及一轉軸。座體具有一軸孔，軸孔的一內壁具有多個定位凹部。扭力元件配置於軸孔內且包括一扭力提供部及多個定位凸部。扭力提供部環繞軸孔的一中心軸而形成一貫孔，扭力提供部具有鄰接貫孔的一斷口，這些定位凸部連接於扭力提供部且用於分別對應於這些定位凹部。扭力提供部及這些定位凸部位於同一虛擬平面上，虛擬平面垂直於中心軸。虛擬平面上的一第一虛擬直線通過斷口及中心軸，至少部分的這些定位凸部不位於第一虛擬直線上。轉軸穿設於貫孔。
在本發明的一實施例中，上述的至少部分的這些定位凸部分別位於第一虛擬直線的相對兩側。
在本發明的一實施例中，上述的這些定位凸部對稱於第一虛擬直線。
在本發明的一實施例中，上述的兩定位凸部分別位於第一虛擬直線的相對兩側，兩定位凸部的延伸方向垂直於第一虛擬直線或傾斜於第一虛擬直線。
在本發明的一實施例中，上述的虛擬平面上的一第二虛擬直線垂直於第一虛擬直線且通過中心軸，斷口位於第二虛擬直線的一側，這些定位凸部位於第二虛擬直線的另一側。
在本發明的一實施例中，上述的扭力提供部的一第一部 分與斷口之間的距離大於扭力提供部的一第二部分與斷口之間的距離，第一部分沿貫孔的徑向的寬度大於第二部分沿貫孔的徑向的寬度。
在本發明的一實施例中，上述的至少一扭力元件沿貫孔的軸向的尺寸小於至少一扭力元件沿貫孔的徑向的尺寸。
在本發明的一實施例中，上述的至少一扭力元件的數量為多個，這些扭力元件沿中心軸的方向依序疊設。
在本發明的一實施例中，上述的扭力提供部藉由轉軸穿設通過貫孔而產生彈性變形，以使這些定位凸部可分別對應於這些定位凹部。
在本發明的一實施例中，上述的各定位凸部沿軸孔的徑向伸入對應的定位凹部。
基於上述，本發明利用扭力元件的定位凸部與座體的定位凹部的相互配合來固定扭力元件，故不需以螺鎖之方式在樞軸結構內部進行扭力元件之組裝，而可節省扭力元件的配置空間。並且，在本發明的扭力元件中，扭力提供部與定位凸部共面，使得扭力元件整體能夠以沖切的方式直接形成，故不需再以沖凸的方式形成凸包形式的定位凸部，而可避免扭力元件因定位凸部處的應力集中而形成裂縫，即提升了扭力元件的結構強度。此外，扭力元件的定位凸部的數量為多個而使定位凸部能夠分別位於扭力提供部的左右兩側，從而扭力元件的受力均勻而在結構上較為穩固。
10、120:扭力元件
10a、124、124’:定位凸部
50:架體
60:攝影裝置
100:樞軸結構
110:座體
110a:軸孔
110a1:內壁
112:定位凹部
122:扭力提供部
1221:第一部分
1222:第二部分
122a:貫孔
122b:斷口
130:轉軸
A:中心軸
P:虛擬平面
L1:第一虛擬直線
L2:第二虛擬直線
圖1繪示習知一種扭力元件。
圖2是本發明一實施例的樞軸結構的立體圖。
圖3是圖2的樞軸結構的分解圖。
圖4繪示圖2的樞軸結構的部分構件。
圖5繪示圖2的樞軸結構應用於攝影裝置。
圖6A繪示圖4的扭力元件尚未與轉軸結合。
圖6B繪示圖6A的扭力元件與轉軸結合。
圖7繪示本發明另一實施例的扭力元件。
圖2是本發明一實施例的樞軸結構的立體圖。圖3是圖2的樞軸結構的分解圖。圖4繪示圖2的樞軸結構的部分構件，其為沿著樞軸結構的軸向觀察。請參考圖2至圖4，本實施例的樞軸結構100包括一座體110、至少一扭力元件120(圖3中繪示為多個)及一轉軸130。座體110具有一軸孔110a，扭力元件120配置於座體110的軸孔110a內且沿軸孔110a的一中心軸A的方向依序疊設。轉軸130穿設於扭力元件120，以藉由轉軸130與扭力元件120之間的摩擦力提供樞軸結構100所需扭力。
圖5繪示圖2的樞軸結構應用於攝影裝置。轉軸130可 如圖5所示連接於一架體50，且攝影裝置60組裝於架體50而可隨著轉軸130相對於座體110轉動。在其他實施例中，樞軸結構100可應用於其他種類的裝置，本發明不對此加以限制。
請參考圖4，詳細而言，在本實施例的座體110中，軸孔110a的一內壁110a1具有多個定位凹部112(參圖3)。扭力元件120配置於軸孔110a內且包括一扭力提供部122及多個定位凸部124。扭力提供部122環繞軸孔110a的中心軸A而形成一貫孔122a，扭力提供部122具有鄰接貫孔122a的一斷口122b，轉軸130抵抗扭力提供部122的彈性力而穿設於貫孔122a內。這些定位凸部124連接於扭力提供部122且沿軸孔110a的徑向分別伸入座體110的這些定位凹部112，以使這些定位凸部124分別對應於這些定位凹部112。
本實施例的樞軸結構100如上述般利用扭力元件120的定位凸部124與座體110的定位凹部112的相互配合來固定扭力元件120，故不需以螺鎖之方式在樞軸結構100內部進行扭力元件120之組裝，而可節省扭力元件120的配置空間。
進一步而言，本實施例的扭力提供部122及這些定位凸部124位於同一虛擬平面P(繪示於圖4)上，虛擬平面P垂直於軸孔110a的中心軸A。亦即，在各扭力元件120中，扭力提供部122與定位凸部124共面，如此使得扭力元件120整體能夠以沖切的方式直接形成，故不需再以沖凸的方式形成凸包形式的定位凸部，因而不但能提昇定位凸部124的製程精準度，更可避免扭力 元件120因定位凸部處的應力集中而形成裂縫，即提升了扭力元件120的結構強度。此外，虛擬平面P上的一第一虛擬直線L1通過扭力提供部122的斷口122b並通過軸孔110a的中心軸A。於一態樣中，部分的定位凸部124不位於第一虛擬直線L1上而可分別位於扭力提供部122的左右相對兩側並對稱於第一虛擬直線L1，亦即一對定位凸部124以第一虛擬直線L1為鏡向中心而對稱分別位於扭力提供部122的左右兩側，藉此可使扭力元件120的受力均勻而在結構上較為穩固。此外，如圖3所示，於另一態樣中，更可使一個定位凸部124位於第一虛擬軸線L1上，其外形輪廓亦屬於對稱於第一虛擬直線L1，如此同時配合上述一對對稱的定位凸部124的配置方式亦能提升結構的穩固性。
由於各扭力元件120如上述般以沖切的方式製作，故其會成為片狀結構。亦即，如圖3所示，各扭力元件120沿貫孔122a的軸向的尺寸(即厚度)小於各扭力元件120沿貫孔122a的徑向的尺寸(即寬度)。在此情況下，為了提供足夠的扭力，本實施例沿著軸孔110a的軸向依序配設了多個扭力元件120(繪示為五個)。在其他實施例中，扭力元件120可為其他適當數量，本發明不對此加以限制。
請參考圖4，虛擬平面P上的一第二虛擬直線L2垂直於第一虛擬直線L1且通過軸孔110a的中心軸A。扭力提供部122的斷口122b位於第二虛擬直線L2的一側，這些定位凸部124則位於第二虛擬直線L2的另一側。藉此，這些定位凸部124不致距 離斷口122b過近，而可避免因扭力元件120在過於接近斷口122b的位置被定位而無法有效提供所需扭力。
由於各扭力元件120如上述般以沖切的方式製作，故可輕易地將其部分結構沖切為具有較大寬度，以提高結構強度。具體而言，扭力提供部122包括距離斷口122b較遠的一第一部分1221(標示於圖4)及距離斷口122b較近的一第二部分1222(標示於圖4)，亦即，第一部分1221與斷口122b之間的距離大於第二部分1222與斷口122b之間的距離。接著，第一部分1221沿貫孔122a的徑向的寬度(如圖4所示)大於第二部分1222沿貫孔122a的徑向的寬度，即扭力提供部122之徑向寬度自第一部分1221朝第二部分1222逐漸縮小，而可使扭力元件120整體具有更佳的結構強度。
圖6A繪示圖4的扭力元件尚未與轉軸結合。圖6B繪示圖6A的扭力元件與轉軸結合。如圖6A及圖6B所示，扭力提供部122是藉由轉軸130穿設通過貫孔122a而產生彈性變形，以使這些定位凸部124隨之從圖6A所示位置轉變為圖6B所示位置，而可分別對應於圖3所示的這些定位凹部112。亦即，在沖切製作扭力元件120時，須考慮其與轉軸130結合後產生之變形量所造成的定位凸部124的位置與角度變化，據以決定扭力元件120及其定位凹部112的初始形狀與位置。
在本實施例中，圖4所示的分別位於第一虛擬直線L1相對兩側的兩定位凸部124，其延伸方向垂直於第一虛擬直線L1。在其他實施例中，可設有更多數量的定位凸部且其可具有不同的 延伸方向。圖7繪示本發明另一實施例的扭力元件。圖7所示實施例與前述實施例的不同處在於，圖7的扭力元件120更包含了分別位於第一虛擬直線L1的相對兩側的兩定位凸部124’，定位凸部124’的延伸方向傾斜於第一虛擬直線L1。並且，定位凸部124’與斷口122b分別位於第二虛擬直線L2的相對兩側。藉此，定位凸部124’不致距離斷口122b過近，而可避免因扭力元件120在過於接近斷口122b的位置被定位而無法有效提供所需扭力。
綜上所述，本發明利用扭力元件的定位凸部與座體的定位凹部的相互配合來固定扭力元件，故不需以螺鎖之方式在樞軸結構內部進行扭力元件之組裝，而可節省扭力元件的配置空間。並且，在本發明的扭力元件中，扭力提供部與定位凸部共面，使得扭力元件整體能夠以沖切的方式直接形成，故不需再以沖凸的方式形成凸包形式的定位凸部，而可避免扭力元件因定位凸部處的應力集中而形成裂縫，即提升了扭力元件的結構強度。此外，扭力元件的定位凸部的數量為多個而使定位凸部能夠分別位於扭力提供部的左右兩側，從而扭力元件的受力均勻而在結構上較為穩固。另外，定位凸部可設於距離扭力元件的斷口較遠的位置，以避免因扭力元件在過於接近斷口的位置被定位而無法有效提供所需扭力。
100:樞軸結構 110:座體 110a:軸孔 110a1:內壁 120:扭力元件 122:扭力提供部 1221:第一部分 1222:第二部分 122a:貫孔 122b:斷口 124:定位凸部 130:轉軸 A:中心軸 P:虛擬平面 L1:第一虛擬直線 L2:第二虛擬直線

Claims (10)

  1. 一種樞軸結構，包括： 一座體，具有一軸孔，其中該軸孔的一內壁具有多個定位凹部； 至少一扭力元件，配置於該軸孔內且包括一扭力提供部及多個定位凸部，其中該扭力提供部環繞該軸孔的一中心軸而形成一貫孔，該扭力提供部具有鄰接該貫孔的一斷口，該些定位凸部連接於該扭力提供部且用於分別對應於該些定位凹部，其中該扭力提供部及該些定位凸部位於同一虛擬平面上，該虛擬平面垂直於該中心軸，該虛擬平面上的一第一虛擬直線通過該斷口及該中心軸，至少部分的該些定位凸部不位於該第一虛擬直線上；以及 一轉軸，穿設於該貫孔。
  2. 如請求項1所述的樞軸結構，其中至少部分的該些定位凸部分別位於該第一虛擬直線的相對兩側。
  3. 如請求項1所述的樞軸結構，其中該些定位凸部對稱於該第一虛擬直線。
  4. 如請求項1所述的樞軸結構，其中兩該定位凸部分別位於該第一虛擬直線的相對兩側，該兩定位凸部的延伸方向垂直於該第一虛擬直線或傾斜於該第一虛擬直線。
  5. 如請求項1所述的樞軸結構，其中該虛擬平面上的一第二虛擬直線垂直於該第一虛擬直線且通過該中心軸，該斷口位於該第二虛擬直線的一側，該些定位凸部位於該第二虛擬直線的另一側。
  6. 如請求項1所述的樞軸結構，其中該扭力提供部的一第一部分與該斷口之間的距離大於該扭力提供部的一第二部分與該斷口之間的距離，該第一部分沿該貫孔的徑向的寬度大於該第二部分沿該貫孔的徑向的寬度。
  7. 如請求項1所述的樞軸結構，其中該至少一扭力元件沿該貫孔的軸向的尺寸小於該至少一扭力元件沿該貫孔的徑向的尺寸。
  8. 如請求項1所述的樞軸結構，其中該至少一扭力元件的數量為多個，該些扭力元件沿該中心軸的方向依序疊設。
  9. 如請求項1所述的樞軸結構，其中該扭力提供部藉由該轉軸穿設通過該貫孔而產生彈性變形，以使該些定位凸部可分別對應於該些定位凹部。
  10. 如請求項1所述的樞軸結構，其中各該定位凸部沿該軸孔的徑向伸入對應的該定位凹部。
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