樞軸組件的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種樞軸組件包含一公軸與一母軸。公軸包含一公軸本體以及一卷式簧片。卷式簧片套設于公軸本體，并包含一弧形彈片本體與一簧片卡合部，弧形彈片本體具有一固定端與一自固定端沿一第一轉動方向延伸的自由端，簧片卡合部設置于固定端并卡固于公軸本體的一公軸卡合結構。母軸具有一限位套筒，且限位套筒具有一內壁，卷式簧片與公軸本體是配合地設置于限位套筒內，卷式簧片更通過抵接于內壁而對限位套筒施加一基準正向力。
【專利說明】樞軸組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種樞軸組件，尤其涉及一種利用卷式簧片設置于公軸本體與母軸的限位套筒間的樞軸組件。
【背景技術】
[0002]在一般日常的生活中，通常為了能使兩物件之間具有開合或者調整角度的功能，會在兩物件之間裝設有一樞軸，使兩物件之間因具有開合等功能而形成一折疊式物件。其中，現有的樞軸主要包含一公軸與一母軸，通過公軸的軸桿穿設于母軸的軸筒內來形成樞軸，然后再將一第一物件連結于公軸，并將一第二物件連結于母軸，即可使第二物件以公軸的軸心為中心而相對地旋轉，進而使第一物件與第二物件具有開合的功能。
[0003]在實務運用上，電子類的科技產品常會使用到樞軸，例如筆記本電腦就需要利用樞軸來連結筆記本電腦主機本體與顯示屏幕；其中，為了在掀開筆記本電腦的顯示屏幕時所需施加的力量較小，以及將顯示屏幕下壓而蓋合于主機本體時有較大的阻力，通常會在樞軸上設計具有開輕關重的結構，以通過此結構來讓使用者可以輕松開啟顯示屏幕，并在蓋合顯示屏幕時有效的避免因施力過大而造成顯示屏幕劇烈沖撞主機本體的問題。
[0004]承上所述，在現有的技術中，為了在公軸沿兩不同的旋轉方向(順向與逆向)相對于母軸旋轉時，能夠依據實際的扭力需求來提供不同的臨界扭力而達到開輕關重的功效，通常是將母軸的軸筒設計為卷曲式軸筒，借此利用“沿逆包覆方向轉動的臨界扭力較小”以及“沿順包覆方向的轉動時的臨界扭力較大”的特性為設計基礎，借此調節與控制在驅動公軸沿上述兩不同的旋轉方向相對于母軸旋轉時所需施加的驅動扭力。
[0005]然而，上述的樞軸主要是通過公軸與母軸之間接觸所產生的靜摩擦力與干涉量來保持靜止狀態，也因此只要提供超出靜摩擦力與干涉量所提供的阻力的扭力即可驅動公軸轉動，但也因靜摩擦力與干涉量所能提供的阻力有限，以上述的筆記本電腦為例，當顯示屏幕在開啟的狀態下，若顯示屏幕本身的重量大于樞軸所提供的阻力時，自然無法支撐住顯示屏幕，導致顯示屏幕自動闔上，而為了解決此問題，通常只能加大樞軸的尺寸來提供較大的阻力，但也使得樞軸的應用受到了限制。
【發明內容】
[0006]有鑒于公知技術的樞軸僅是利用公軸與母軸之間的靜摩擦力與干涉量來提供靜止時的阻力，然而阻力往往會受到尺寸大小的限制，導致使用者需要加大樞軸的尺寸來增加阻力，但也因此使應用了此樞軸的產品尺寸相對的增大。因此，本發明的目的為提供一種樞軸組件，其是將一卷式簧片設置于公軸本體與母軸之間，以利用卷式簧片本身的彈力提高公軸本體與母軸之間的制動能力。
[0007]承上所述，本發明為解決公知技術的問題所采用的必要技術手段是提供一種樞軸組件，包含一公軸與一母軸。
[0008]公軸包含一公軸本體以及一卷式簧片。公軸本體具有一公軸卡合結構；卷式簧片套設于公軸本體，且卷式簧片包含一弧形彈片本體與一簧片卡合部，弧形彈片本體具有一固定端與一自固定端沿一第一轉動方向延伸的自由端；簧片卡合部設置于固定端，并對應地卡固于公軸卡合結構。
[0009]母軸具有一限位套筒，且限位套筒具有一內壁，卷式簧片與公軸本體配合地設置于限位套筒內，卷式簧片更通過抵接于內壁而對限位套筒施加一基準正向力。
[0010]其中，卷式簧片在限位套筒沿第一轉動方向相對于卷式簧片轉動時，對限位套筒施加一小于基準正向力的順向旋轉正向力；卷式簧片并在限位套筒沿一與第一轉動方向相反的第二轉動方向相對于卷式簧片轉動時，對限位套筒施加一大于基準正向力的逆向旋轉正向力。
[0011]如上所述，由于本發明是將卷式簧片設置于公軸本體與母軸之間，并在卷式簧片抵接于母軸的內壁時，通過弧形彈片本體本身所具有的彈力來對母軸的內壁施加一基準正向力，借此，相較于公知技術的樞軸僅仰賴公軸與母軸之間的接觸面積與干涉量來提供制動的阻力，本發明通過卷式簧片的設置更能提供一基準正向力，有效的增加公軸本體與母軸之間的制動能力。
[0012]由上述必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為，母軸更包含一母軸本體，限位套筒卡固于母軸本體，使限位套筒與母軸本體保持彼此連動。較佳的，母軸本體更具有一母軸卡合結構，且限位套筒具有一套筒卡合部，套筒卡合部卡固于母軸卡合結構，使限位套筒與母軸本體保持彼此連動。更進一步地，母軸本體更包含一樞接部與一延伸樞接部，樞接部可轉動地套設于公軸本體，且母軸卡合結構設置于樞接部，而延伸樞接部自樞接部一體成型地延伸出，且延伸樞接部開設有一穿槽。
[0013]其中，由于本發明的母軸是通過母軸本體與限位套筒所組合而成，因此在實際生產時，可以分別制作出母軸本體與限位套筒，有效的降低制程的復雜度，進而增加生產的效率；此外，由于母軸本體更具有一延伸樞軸部,且延伸樞軸部設有一穿槽，因此可使本發明的樞軸組件具有雙軸式的連結功能，有效的增加使用上的便利性。
[0014]由上述必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為，公軸卡合結構包含二間隔設置的卡環，且卷式簧片設置于二卡環之間。較佳的，二卡環各具有一卡槽，且簧片卡合部具有二卡合凸塊,二卡環的卡槽對稱地設置，而二卡合凸塊分別卡合于二卡環的卡槽。其中，卷式簧片可通過二間隔設置的卡環有效地定位在公軸上，并通過卡環上的卡槽固定住卷式簧片。
[0015]由上述必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為，固定端的寬度大于自由端的寬度。
[0016]由上述必要技術手段所衍生的一附屬技術手段為，固定端的寬度小于自由端的寬度。
[0017]其中，通過固定端與自由端之間的寬度變化，更可以有效的調整卷式簧片與母軸在轉動時所需的扭力。
[0018]本發明所采用的具體實施例，將通過以下的實施例及附圖作進一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明較佳實施例所提供的樞軸組件立體示意圖；
[0020]圖2為本發明較佳實施例所提供的樞軸組件立體分解示意圖；
[0021]圖3為本發明較佳實施例所提供的樞軸組件剖面示意圖；
[0022]圖4為母軸沿第一轉動方向轉動的剖面示意圖；
[0023]圖5為母軸沿第二轉動方向轉動的剖面示意圖；
[0024]圖6為本發明第二較佳實施例所提供的卷式簧片立體示意圖；以及
[0025]圖7為本發明第三較佳實施例所提供的卷式簧片立體示意圖。
[0026]其中，附圖標記說明如下:
[0027]100樞軸組件
[0028]200 基座
[0029]300 軸件
[0030]301 C 型環
[0031]I 公軸
[0032]11公軸本體
[0033]111公軸卡合結構
[0034]1111、1112 卡環
[0035]11111 卡槽
[0036]12、12a、12b 卷式簧片
[0037]121、121a、121b 弧形彈片本體
[0038]1211、1211a、1211b 固定端
[0039]1212、1212a、1212b 自由端
[0040]122、122a、122b 簧片卡合部
[0041]1221、1221a、1221b 卡合凸塊
[0042]2 母軸
[0043]21母軸本體
[0044]211樞接部
[0045]212延伸樞接部
[0046]2121 穿槽
[0047]213母軸卡合結構
[0048]22限位套筒
[0049]221 內壁
[0050]222套筒卡合部
[0051]FO基準正向力
[0052]Fl順向旋轉正向力
[0053]F2逆向旋轉正向力
[0054]LI第一轉動方向
[0055]L2第二轉動方向
【具體實施方式】
[0056]請參閱圖1與圖2，圖1為本發明較佳實施例所提供的樞軸組件立體示意圖；圖2為本發明較佳實施例所提供的樞軸組件立體分解示意圖。
[0057]如圖所示，一種樞軸組件100包含一公軸I與一母軸2。
[0058]公軸I包含一公軸本體11以及一卷式簧片12。公軸本體11具有一公軸卡合結構111。公軸卡合結構111包含二間隔設置的卡環1111、1112，而二卡環1111、1112各具有一卡槽11111(圖中僅標示一個，以卡環1111的卡槽11111為例)，且二卡環1111、1112的卡槽11111為對稱地設置。
[0059]卷式簧片12套設于公軸本體11，且卷式簧片12包含一弧形彈片本體121與一簧片卡合部122。弧形彈片本體121具有一固定端1211與一自固定端1211沿一第一轉動方向LI (標示于第三圖)延伸的自由端1212。簧片卡合部122具有二卡合凸塊1221 (圖中僅標示一個)，且二卡合凸塊1221分別卡合于二卡環1111、1112的卡槽11111，借此使卷式簧片12固定地設置于二卡環1111、1112之間。
[0060]母軸2具有一母軸本體21與一限位套筒22。母軸本體21包含一樞接部211、一延伸樞接部212以及二母軸卡合結構213 (圖中僅標示一個)。
[0061]樞接部211可轉動地套設于公軸本體11，而延伸樞接部212為自樞接部211 —體成型地延伸出，且延伸樞接部212開設有一穿槽2121。二母軸卡合結構213對稱地設置于樞接部211，且母軸卡合結構213在本實施例中為凹槽結構。此外，在實際運用上，延伸樞接部212的穿槽2121為供一軸件300穿設，且軸件300更以一 C型環301來定位，意即本發明的樞軸阻件100可應用于雙軸式的產品。
[0062]請參閱圖2與圖3，圖3為本發明較佳實施例所提供的樞軸組件剖面示意圖。如圖所示，限位套筒22具有一內壁221與二套筒卡合部222 (圖中僅標示一個)，而卷式簧片12與公軸本體11是配合地設置于限位套筒22內。其中，卷式簧片12抵接于內壁221，且卷式簧片12是通過弧型彈片本體121本身的彈力而抵接于內壁221，借此對限位套筒22施加一基準正向力H)。在實務運用上，卷式簧片12以略大于限位套筒22內徑的尺寸塞入限位套筒22內，使得卷式簧片12的弧型彈片本體121產生一彈性變形量，并緊密地抵接于限位套筒22的內壁221，且卷式簧片12的自由端1212更因彈性變形量所產生的彈力來對限位套筒22的內壁221施加基準正向力H)，而通過卷式簧片12對限位套筒22施加的基準正向力H)與兩者接觸時所產生的靜摩擦力，可有效的使母軸2與公軸I相對地制動。
[0063]二套筒卡合部222分別卡固于母軸卡合結構213，借此使限位套筒22卡固于母軸本體21，進而使限位套筒22與母軸本體21保持彼此連動。其中，由于本發明的母軸2是通過母軸本體21與限位套筒22所組合而成，因此在實際生產時，可以分別制作出母軸本體21與限位套筒22，有效的降低制程的復雜度，進而增加生產的效率，然而在其他實施例中，限位套筒22與母軸本體21亦可是一體成型地連結。
[0064]請參閱圖3至圖5,圖4為母軸沿第一轉動方向轉動的剖面示意圖；圖5為母軸沿第二轉動方向轉動的剖面示意圖。如圖所示，當使用者控制母軸本體21沿第一轉動方向LI轉動時，母軸本體21會同步帶動限位套筒22沿第一轉動方向LI轉動；其中，由于卷式簧片12抵接于限位套筒22的內壁221，因此當限位套筒22沿第一轉動方向LI相對于卷式簧片12轉動時，卷式簧片12會對限位套筒22施加一小于基準正向力H)的順向旋轉正向力Fl。更詳細的說，當限位套筒22沿第一轉動方向LI相對于卷式簧片12轉動時，會使卷式簧片12產生一向內卷縮的徑向正向力，且由于向內卷縮的徑向正向力的施力方向與基準正向力H)的施力方向相反，因此會抵消掉部份基準正向力H)而形成順向旋轉正向力Fl，使得使用者能以較輕的力道去推動母軸本體21沿第一轉動方向LI轉動。
[0065]另一方面，當使用者控制母軸本體21沿一相反于第一方向LI的第二轉動方向L2轉動時，母軸本體21會同步帶動限位套筒22沿第二轉動方向L2轉動，其中，由于卷式簧片12抵接于限位套筒22的內壁221，因此當限位套筒22沿第二轉動方向L2相對于卷式簧片12轉動時，卷式簧片12會對限位套筒22施加一大于基準正向力H)的逆向旋轉正向力F2。更詳細的說，當限位套筒22沿第二轉動方向L2相對于卷式簧片12轉動時，會使卷式簧片12產生一向外展開的徑向正向力，且由于向外展開的徑向正向力的施力方向與基準正向力FO的施力方向相同，因此會與基準正向力H)累加而形成逆向旋轉正向力F2，使得使用者需以較重的力道去推動母軸本體21沿第二轉動方向L2轉動。
[0066]通過以上敘述可知，當母軸2相對于公軸I沿第一轉動方向LI或第二轉動方向L2轉動時，會因限位套筒22與卷式簧片12之間的抵接摩擦而使弧型彈片本體121的自由端1212產生向內卷縮的徑向正向力或向外展開的徑向正向力，且由于向內卷縮的徑向正向力與基準正向力H)的施力方向相反，而向外展開的徑向正向力與基準正向力H)的施力方向相同，因此會產生本發明的樞軸組件100具有開輕關重的特性，即母軸2相對于公軸I沿第一轉動方向LI轉動時所需的力量會小于母軸2相對于公軸I沿第二轉動方向L2轉動時所需的力量。
[0067]此外，由于本發明的樞軸組件100是通過卷式簧片12設置于公軸本體11與限位套筒22之間，因此相較于公知技術而言，本發明的公軸I與母軸2之間不僅能通過卷式簧片12與限位套筒22之間抵接所產生的靜摩擦力來提供制動能力，更能通過卷式簧片12的弧型彈片本體121因彈性變形量所產生的基準正向力FO有效的增加母軸2與公軸I之間的制動能力。
[0068]請參閱圖6，圖6為本發明第二較佳實施例所提供的卷式簧片立體示意圖。如圖所示，本發明更提供一種卷式簧片12a，其包含一弧形彈片本體121a與一簧片卡合部122a。弧形彈片本體121a具有一固定端1211a與一自由端1212a，簧片卡合部122a具有二卡合凸塊1221a(圖中僅標示一個)。其中，卷式簧片12a與上述第一較佳實施例所提供的卷式簧片12相似，其差異僅在于卷式簧片12a的固定端1211a的寬度大于卷式簧片12a的自由端1212a的寬度，通過此結構的設計，當卷式簧片12a應用于上述的樞軸組件100時，會因弧形彈片本體121a與內壁221之間的接觸面積由固定端1211a沿第一轉動方向LI朝自由端1212a逐漸減少，使得順向旋轉正向力FI相對的降低，并使逆向旋轉正向力F2相對的增加。
[0069]請參閱圖7，圖7為本發明第三較佳實施例所提供的卷式簧片立體示意圖。如圖所示，本發明更提供一種卷式簧片12b，其包含一弧形彈片本體121b與一簧片卡合部122b。弧形彈片本體121b具有一固定端1211b與一自由端1212b，簧片卡合部122b具有二卡合凸塊1221b (圖中僅標示一個)。其中，卷式簧片12b與上述第一較佳實施例所提供的卷式簧片12相似，其差異僅在于卷式簧片12b的固定端1211b的寬度小于卷式簧片12b的自由端1212b的寬度，通過此結構的設計，當卷式簧片12b應用于上述的樞軸組件100時，會因弧形彈片本體121b與內壁221之間的接觸面積由固定端1211b沿第一轉動方向LI朝自由端1212b逐漸增加，使得順向旋轉正向力Fl相對的增加，并使逆向旋轉正向力F2相對的降低。
[0070] 通過以上較佳具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明的范疇加以限制。舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者當可依據本發明的上述實施例說明而作其它種種的改良及變化。然而這些依據本發明實施例所作的種種改良及變化，當仍屬于本發明的發明精神及界定的權利要求內。
【權利要求】
1.一種樞軸組件，包含: 一公軸，包含: 一公軸本體，具有一公軸卡合結構；以及 一卷式簧片，套設于該公軸本體，并且包含: 一弧形彈片本體，具有一固定端與一自該固定端沿一第一轉動方向延伸的自由端；以及 一簧片卡合部，設置于該固定端，并對應地卡固于該公軸卡合結構；以及 一母軸，具有一限位套筒，且該限位套筒具有一內壁，該卷式簧片與該公軸本體配合地設置于該限位套筒內，該卷式簧片還通過抵接于該內壁而對該限位套筒施加一基準正向力； 其中，該卷式簧片在該限位套筒沿該第一轉動方向相對于該卷式簧片轉動時，對該限位套筒施加一小于該基準正向力的順向旋轉正向力；該卷式簧片并在該限位套筒沿一與該第一轉動方向相反的第二轉動方向相對于該卷式簧片轉動時，對該限位套筒施加一大于該基準正向力的逆向旋轉正向力。
2.如權利要求1所述的樞軸組件,其中，該母軸還包含一母軸本體,該限位套筒卡固于該母軸本體，使該限位套筒與該母軸本體保持彼此連動。
3.如權利要求2所述的樞軸組件，其中，該母軸本體還具有一母軸卡合結構，且該限位套筒具有一套筒卡合部，該套筒卡合部卡固于該母軸卡合結構，使該限位套筒與該母軸本體保持彼此連動。
4.如權利要求3所述的樞軸組件，其中，該母軸本體還包含一樞接部與一延伸樞接部，該樞接部可轉動地套設于該公軸本體，且該母軸卡合結構設置于該樞接部，而該延伸樞接部為自該樞接部一體成型地延伸出，且該延伸樞接部開設有一穿槽。
5.如權利要求1所述的樞軸組件，其中，該公軸卡合結構包含二個間隔設置的卡環，且該卷式簧片設置于所述二個卡環之間。
6.如權利要求5所述的樞軸組件，其中，所述二個卡環各具有一卡槽，且該簧片卡合部具有二個卡合凸塊，所述二個卡環的該卡槽為對稱地設置，而所述二個卡合凸塊分別卡合于所述二個卡環的該卡槽。
7.如權利要求1所述的樞軸組件,其中，該固定端的寬度大于該自由端的寬度。
8.如權利要求1所述的樞軸組件,其中，該固定端的寬度小于該自由端的寬度。
【文檔編號】F16C11/12GK104454964SQ201310414945
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】陳慶耀 申請人:元鐙金屬股份有限公司