專利名稱：可將上機體固定于任何角度的機構系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機構系統，特別是涉及一種可將上機體固定于任何角度的機構系統。
背景技術：
隨著科技發展，現在如掃描儀、多功能事務機(multi-function peripheral，MFP)等各種具有影像讀取裝置的機構系統日漸普遍于機關行號及一般使用者的家庭。此類機構系統多具有上下兩部分。上半部為一厚重的上機體，其于一端與機構系統的下方殼體相連并可以往上掀開。此上機體多以相連的彈簧形變的力量，提供其于掀開至與下方殼體間夾角為特定范圍的角度時的支撐力。請參閱圖1。圖1為一現有的多功能事務機100示意圖。110為一殼體；120為一上機體；130為一支撐裝置，連接于上機體120與殼體110，其包括兩主要彈簧132及134；其中上機體120以支撐裝置連接于殼體110。上機體120的重力會對于上機體120與殼體110連接處形成一力矩，此力矩會隨著上機體120與殼體110間的夾角縮小而增大。支撐裝置130所包括的兩彈簧132與134因經壓縮而有一恢復力，此恢復力對于上機體120與殼體110連接處分別形成不同方向的力與力矩。當支撐裝置130所提供的力矩足以克服上機體120的重力于其與殼體110間的夾角為某角度A1(圖1中未標示)時所提供的力矩，上機體120即可固定停在與殼體110間夾角為A1的位置。然而，當上機體120與殼體110間之夾角縮小時，支撐裝置130所能提供的力及力矩將不及上機體120的重力及所形成的力矩。請參閱圖2。圖2為圖1的現有的多功能事務機100在上機體120開啟較小角度時的示意圖。當上機體120欲由開啟的狀態關上時，上機體120會因其本身的重量而以一巨大的力重擊下方殼體110；此乃因當上機體120與殼體110間為一較小的角度如圖2所示時，上機體120的重力對于上機體120與殼體110連接處所造成的力矩變大且超過支撐裝置130所能提供的平衡力矩，因此上機體120即無法停在該角度而繼續向下落下至重擊殼體110。為避免此一重力的撞擊，使用者需手動支撐上機體120使其平緩地由開啟的狀態關上，或需改變支撐的彈簧132及134使其能提供一較大的平衡力矩，使得上機體120由開啟的狀態關上時向下撞擊的力能得到舒緩。然而，如此一來，當上機體120往上掀起時會因為彈簧的力量太大而直接向上彈至最大開啟的位置，除了無法再停留在低于最大開啟位置的其它位置，過大的向上的彈力也會使得彈簧132與134及其與上機體120與殼體110相連的基座承受過大的應力，而容易毀壞。現有技術中另有將連接上機體與下方殼體間的支撐裝置設計為當上機體向下關閉時壓縮該支撐裝置所包括的彈簧，而此時上機體與下方殼體間以一卡勾互相固定以克服該彈簧經壓縮形變的回復力。當要將上機體打開時即解開該卡勾，則該彈簧的回復力即可將該上機體向上彈開至開啟位置。然而此種設計中，上機體也無法停留在完全開啟及關閉以外的位置。
除了只能將上機體停留在與下方殼體間夾角為特定范圍的角度的位置，以及當將上機體由開啟的狀態關上時需由使用者手動支撐上機體外或是使用卡勾等設計，現有技術中利用彈簧的形變提供支撐力，也使得上機體與下方殼體連接處承受很大的應力。因此連接該上機體與下方殼體的支撐裝置的設計往往非常復雜且必須使用特殊材質，造成此類機構系統硬件部分成本的增加。
發明內容
因此本發明的主要目的在于提供一種機構系統，其利用一支撐軸與一支撐塊間相互緊配所提供的支撐力，使得該上機體可停留在與下方殼體間夾角為任何角度的位置，以改善上述現有機構系統無法停留于任意角度以及支撐裝置結構復雜且易損壞的問題。
根據本發明上述目的，本發明揭露了一機構系統，其包括一殼體；一上機體，以可轉動的方式連接于該殼體；以及一支撐裝置，其包括一支撐軸，連接于該上機體；以及一支撐塊，連接于該殼體，該支撐塊中有一空洞，該支撐軸經由該空洞穿過該支撐塊，并可沿著該空洞上下移動。本發明的機構系統利用其支撐裝置中的支撐軸與支撐塊間互相緊配所提供的支撐力，使得該上機體可停留在與下方殼體間夾角為任何角度的位置。
圖1為現有的多功能事務機示意圖；圖2為圖1的多功能事務機在上機體開啟較小角度時的示意圖；圖3為本發明的機構系統的示意圖；圖4為圖3所示的機構系統的剖面示意圖；圖5為本發明的機構系統于上機體為關閉狀態的側面透視示意圖；圖6為本發明的機構系統于上機體為開啟狀態的側面透視示意圖；圖7為本發明的第二實施例的示意圖；圖8為本發明的支撐裝置的一實施例的示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖3。圖3為本發明的機構系統300的示意圖。300為一本發明的機構系統；310為一殼體；320為一上機體，其以連接軸340與殼體310相連接；336為內部支撐裝置的一轉動軸。請參閱圖4。圖4為圖3所示的機構系統300由切線4-4’的剖面示意圖。330為本發明的機構系統的支撐裝置，其包括一支撐塊334以及一支撐軸332，支撐塊334上有對應于支撐軸332的空洞390；其中支撐軸332連接于上機體320，且經由支撐塊334的空洞390穿過支撐塊334并與支撐塊334互相緊配，而支撐塊334以一轉動軸336與殼體310相連接。請參閱圖5。圖5為本發明的機構系統300于上機體為關閉狀態的側面透視示意圖。如前所述，300為本發明的機構系統；310為一殼體；320為一上機體，其以連接軸340與殼體310相連接；330為一支撐裝置，其包括一支撐塊334以及一支撐軸332；其中支撐軸332連接于上機體320，且經由支撐塊334的空洞390穿過支撐塊334并與支撐塊334互相緊配，而支撐塊334以一轉動軸336與殼體310相連接。請再參閱圖6。圖6為本發明的機構系統300于上機體為開啟狀態的側面透視示意圖。當本發明的機構系統300的上機體320向上掀開時，如圖6所示，支撐軸332連接于上機體320并隨之向上升高，支撐塊334因與支撐軸間為相緊配所以隨之以轉動軸336為軸心而轉動，而支撐軸332仍經由支撐塊334的空洞390穿過支撐塊334。因為支撐軸332仍經由支撐塊334的空洞390穿過支撐塊334并且與支撐塊334互相緊配，所以支撐裝置330所提供的支撐力，即支撐軸332與支撐塊334互相緊配所提供的力的大小，與機構系統300的上機體320為關閉狀態或與下方殼體310間夾角為任何角度時都是相同的。因此，只要此一支撐裝置330設計成所提供的支撐力對于連接軸340所造成的力矩足以克服上機體320的重力于上機體320與下方殼體310間夾角為任何角度時對于連接軸340所造成的力矩，則本發明的機構系統300的上機體320即可停留于從全開到關閉的過程中任何位置。
圖5及圖6中所示的本發明的支撐塊334的空洞390為直立柱狀空洞，而支撐軸332為相搭配而可與其互相緊配的直立支撐軸。因為支撐塊334的空洞390與支撐軸332均為直立柱狀，因此支撐塊334需通過轉動軸336而以可轉動的方式連接于殼體310，使得當支撐軸332隨上機體320向上掀開而上升時，支撐塊334能隨支撐軸332而以轉動軸336為軸心而轉動，而使支撐軸332仍可如圖6中所示，以其較下方的部分繼續與支撐塊334互相緊配。不論是支撐軸332以何段與支撐塊334相緊配，只要緊配的程度一樣，且互相緊配部分的長度不變，此一緊配的阻尼所能提供支撐上機體的力及力矩即固定。
除了如圖5及圖6中所示的直立柱狀支撐軸與具有直立柱狀空洞的支撐塊相搭配的支撐裝置，本發明的影像處理系統也可利用具有彎曲柱狀空洞的支撐塊及具有與該空洞的弧度相配合的彎曲支撐軸組成的支撐裝置。請參閱圖7。圖7為本發明的第二實施例的示意圖。500為一本發明的機構系統；510為一殼體；520為一上機體，其以連接軸540與殼體510相連接；530為一支撐裝置，其包括一支撐塊534以及一支撐軸532，支撐塊534上有對應于支撐軸532的空洞590；其中支撐軸532連接于上機體520，且經由支撐塊534的空洞590穿過支撐塊534并與支撐塊534互相緊配。與圖5中的支撐裝置330不同的地方是，支撐裝置530中的支撐塊534的空洞590為配合上機體520掀起弧度的彎曲柱狀空洞，支撐軸532則為與支撐塊534的空洞590的弧度相配合的彎曲支撐軸，因此支撐塊534可直接固定于殼體510上，而支撐軸532仍可隨上機體520的掀起而沿著支撐塊534的空洞590上下移動，提供相同的支撐上機體520的力及力矩。
請參閱圖8。圖8為本發明的支撐裝置的一實施例的示意圖。630為一本發明的機構系統的支撐裝置。632為一支撐軸，而斜線部分為一支撐塊634；其中支撐軸632為直立柱狀，但其中有一段的橫切面的面積較小，該橫切面面積較小的段落與支撐塊634間為松配而非緊配。圖5、圖6及圖7中所示的機構系統，不論上機體在任何位置下，支撐軸穿過支撐塊的空洞的部分與該支撐塊之間均為完全緊配；該支撐軸與該支撐塊所提供的支撐上機體的力及力矩一直保持相同，使得上機體可停留于從全開到關閉的過程中任何位置。然而，本發明的支撐軸也可設計成其中一段具有較小的橫切面的面積，如圖8中的支撐軸632。這樣的設計可有許多應用。例如當機構系統的上機體與下方殼體間的夾角為一很小的角度A2時，通常表示上機體要繼續關下或繼續向上掀開，因為將上機體停留在此很小的角度A2沒有什么作用，此時支撐軸與支撐塊相對位置的示意圖即恰如圖8。支撐軸632于較上段部分有一段具有較小的橫切面的面積，而該段具有較小的橫切面的面積的部分與支撐塊634間為松配而非緊配，因此會提供一小于整段完全為緊配的力，使得上機體無法停留在角度A2；但因支撐塊634與支撐軸632間仍有一摩擦力，所以仍可提供一支撐上機體的力及力矩，使上機體不會以一過大的力沖擊下方殼體，而可以和緩地降下。
本發明中利用以上所述的支撐裝置使機構系統如多功能事務機或掃描儀的上機體可以停留在從全開到關閉之過程中任何位置，也可使上機體于由開啟而向下關閉時能和緩降下而不會如現有的機構系統般以一過大的力沖擊下方殼體。本發明利用一支撐塊與其搭配的支撐軸間互相緊配所提供的力及力矩支撐上機體，也可利用支撐軸的粗細變化而調整該支撐上機體的力及力矩，而機構系統的殼體或上機體或其相連之處并不如現有的多功能事務機般承受應力。其中為能與支撐軸互相緊配，支撐塊可選用可壓縮且耐磨的耗材如橡膠或聚胺甲酸酯橡膠(PU橡膠)材質制作。本發明的支撐裝置可包括一或多個支撐軸，以及一支撐塊；其中該支撐塊需具有相對于該一或多個支撐軸的空洞，或本發明的支撐裝置可具有多個支撐塊以分別與該多個支撐軸相配合。由此，本發明提供了一上機體可以停留在從全開到關閉的過程中任何位置的機構系統，其支撐裝置結構簡單而不易損傷且成本低廉，合理改善了現有技術中上機體無法停留在任意位置、上機體向下關閉時會重擊下方殼體以及軸承處會承受過大應力而易毀損等缺點。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變化與修飾，都應屬本發明專利的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種可將上機體固定于任何角度的機構系統，其包括一殼體；一上機體，以可轉動的方式連接于該殼體；以及一支撐裝置，其包括一支撐軸，連接于該上機體；以及一支撐塊，連接于該殼體，該支撐塊中有一空洞，該支撐軸經由該空洞穿過該支撐塊，并可沿著該空洞上下移動。
2.如權利要求1所述的機構系統，其中該支撐塊以可轉動的方式連接于該殼體。
3.如權利要求2所述的機構系統，其中該空洞為一直立柱狀空洞，該支撐軸為直立支撐軸。
4.如權利要求1所述的機構系統，其中該支撐軸的橫切面的面積為一固定值。
5.如權利要求1所述的機構系統，其中該支撐塊的材質包括橡膠。
6.如權利要求1所述的機構系統，其中該支撐塊與該支撐軸互相緊配。
7.如權利要求1所述的機構系統，其中該支撐軸的至少一段與該支撐塊互相緊配。
8.如權利要求1所述的機構系統，其為一多功能事務機(multi-functionperipheral，MFP)。
9.如權利要求1所述的機構系統，其為一掃描儀。
全文摘要
本發明提供一機構系統。該機構系統括一殼體；一上機體，以可轉動的方式連接于該殼體；以及一支撐裝置其包括一支撐軸，連接于該上機體；以及一支撐塊，連接于該殼體，該支撐塊中有一空洞，該支撐軸經由該空洞穿過該支撐塊，并可沿著該空洞上下移動。該機構系統利用該支撐軸與該支撐塊間互相緊配的阻尼提供一支撐力，使該上機體可固定于任何角度。
文檔編號G12B9/00GK1661729SQ20041000661
公開日2005年8月31日 申請日期2004年2月24日 優先權日2004年2月24日
發明者藍家璀 申請人:致伸科技股份有限公司