扭力元件及其构成的枢轴装置的制造方法

扭力元件及其构成的枢轴装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是有关于一种扭力元件及其构成的枢轴装置，特别是指一种采用波浪弹片组合而成的扭力元件，以及一种包括基体、转盘和扭力元件等的组合，以建立不同扭力值配合使用者的操作模式，而产生转动和定位作用的实用新型。
【背景技术】
[0002]应用因外力可往复转动自如的枢轴或转轴，来配装在电子器物上，例如:行动电话、笔记本电脑、PDA、数码摄像机、电子书等，使其盖、显示荧幕或观景窗可转动而具有开、闭作用，已为现有技术。例如，中国台湾第97222022号「转轴结构」、第96217011号「枢轴定位构件」、及第98207366号「枢轴结构」等专利案，提供了典型的实施例。
[0003]这类枢轴或转轴组件通常应用多个具有通孔的垫片、摩擦片、弹片等组合在转轴上，该转轴两端分别以固定件固定，以阻止上述组件产生轴向位移，而形成一轴向迫紧的转轴结构。
[0004]一个有关上述实施例在操作和结构设计方面的课题是，它们在弹性夹挚作用或摩擦阻力的力量调整方面，是经操作螺帽或固定件的锁固迫紧程度来获得的。如果垫片或弹片被迫紧的程度太松，该转轴(或该盖、显示荧幕)无法获得理想的定位效果；如果垫片或弹片被迫紧的程度太紧，容易使该垫片或弹片产生应力和永久变形的情形，也会造成使用者初始(打开显示荧幕)操作较耗力、手感不理想的情形。
[0005]特别是，在该转轴使用后，组件配合之间容易产生磨损，而使转轴产生不稳定或松动的情形。造成上述的情形也包括因为该多个垫片和弹片组合的弹性变形量较小的缘故，使得定位效果变得不理想。因此，装配人员在调整螺帽迫紧垫片或弹片以获得理想的弹性夹挚作用或摩擦阻力的作业，相对变得麻烦和困难；实务上，也经常造成垫片和弹片的变形破坏，不仅使转轴形成瑕疵产品，也造成了制造成本的提高。
[0006]有鉴于此，现有技术也已揭示了一种采用螺旋弹簧和弹性碟片作为扭力元件，并组合在转轴上的结构；该转轴两端分别以扣环或固定件固定，并配合弹簧和碟片的弹力蓄积及释放，来达到转轴或枢轴组件多段扭力转动和定位的作用。然而其缺点在于，该弹簧通常具有相当占用空间的卷绕长度，且弹簧产生弹性展缩运作也必须占用长度空间，导致现有的枢轴装置占用空间难以缩减的问题，不利于枢轴的小型化设计。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的主要目的即在于提供一种扭力元件及其构成的枢轴装置，特别是指一种可节省结构所占用空间的扭力元件，以及采用该扭力元件而具备多段转动扭力和定位功能，同时亦可节省结构所占用空间的一种枢轴装置，以克服现有枢轴装置的弹簧相当占用空间，导致现有枢轴装置占用空间难以缩减，而不利于枢轴小型化设计的问题。
[0008]为达成上述的目的，本实用新型揭示一种扭力元件，包含至少一可设在转轴上的波浪弹片，以及一套合于同转轴上并邻贴支持该波浪弹片一侧，以接受来自另一侧压迫的支撑件，其中该支撑件周边环设有朝向该波浪弹片延伸且包围该波浪弹片外围的边框，该波浪弹片的波浪弧度，至少让该波浪弹片的局部高度超出该支撑件的边框以外。
[0009]凭借上述，由于该波浪弹片所占用长度空间远低于现有弹簧，因此可大幅节省扭力元件所占用的设置空间。
[0010]依据上述主要结构特征，该波浪弹片接受压迫的该侧系同轴套合一可被轴向推移而压迫该波浪弹片的凸轮式转盘。
[0011]依据上述主要结构特征，该波浪弹片接受压迫的该侧系同轴套合一可被轴向推移而压迫该波浪弹片的另一支撑件。
[0012]依据上述主要结构特征，该支撑件的两侧均设有边框，且至少其中一侧邻贴合波浪弹片。
[0013]此外，本实用新型揭示一种扭力元件构成的枢轴装置，包括一转轴，以及套合在该转轴上的凸轮式转盘、一基体及至少一扭力元件，该基体与转盘之间经由凹凸构造相互贴靠，令该基体能够响应该转盘转动而沿着该转轴的轴向位移，以推压该扭力元件的各波浪弹片蓄积及释放弹力。
[0014]凭借上述，该基体能够推压各波浪弹片，令各波浪弹片分别蓄积弹力，以建立多段扭力值，而产生多段转动扭力和定位功能，并且凭借该波浪弹片的设置大幅缩减枢轴整体长度，进而改善现有枢轴装置占用空间难以缩减的缺失。
[0015]依据上述主要结构特征，该扭力元件可设为多个，至少一间隔件设于各扭力元件之间。
[0016]依据上述主要结构特征，该基体位于该扭力元件与转盘之间。
[0017]依据上述主要结构特征，该转轴枢设于一筒体内，该筒体具有一套管，该套管两端分别设有一端壁及一开口，该端壁上设有一枢置该转轴的轴孔，该基体、波浪弹片及支撑件活动设在该套管内。
[0018]依据上述主要结构特征，该转盘相同于该筒体断面的几何型轮廓，该基体相同于该筒体内部容置空间的断面轮廓。
[0019]依据上述主要结构特征，该转盘中央设有一组接该转轴的组合孔，该基体为一盘状体的型态，且基体中央设有一供给该转轴穿过的穿孔。
[0020]依据上述主要结构特征，该转盘与基体的接触面分别设有凹凸构造，该转盘的凹凸构造包含多个设在该转盘接触面的多段凸部，该基体的凹凸构造包含多个设在该基体接触面的多段凹部。
[0021]依据上述主要结构特征，该转盘的凸部包含一邻近该转轴的内环凸部，以及一远离该转轴的外环凸部，该基体的凹部包含一邻近该转轴的内环凹部，以及一远离该转轴的外环凹部。
[0022]相较于现有技术，本实用新型实具有如下的优点:
[0023]1.采用在两波浪弹片之间设置支撑件的组合结构，配合所述多段凸部与多段凹部之间的多段凹凸变化，令各个波浪弹片分别蓄积弹力，并逐渐累积弹力而产生前、后阶段的不同扭力值，在转轴转动至不同角度和不同扭力的情形下，凭借各波浪弹片产生定位及定扭力值的作用，以达到多段转动扭力和定位的效果。
[0024]2.使用波浪弹片所占用的结构长度空间，明显远小于现有螺旋弹簧，在扭力段数增加的情形下，达到最低限度占用结构设置空间的作用，特别是可大幅节省枢轴整体所占用的长度空间，有利于枢轴的小型化设计。
[0025]3.凭借该波浪弹片与支撑件周边的边框的组合结构，令边框能够护持于波浪弹片周围，而限制该波浪弹片被压缩的幅度，不会过度压缩波浪弹片，可保证该波浪弹片的扭力值，并提升波浪弹片的使用寿命。
[0026]4.现有枢轴装置在使用螺旋弹簧的情形下缩短整体长度，将造成其凹凸构造的运动行程受到限制，本实用新型扭力元件利用两波浪弹片与支撑件的组合，提供凹凸构造运作的较长行程，因此多层波浪弹片的组合能够大幅增加凹凸构造可供展缩的运动行程。
[0027]5.利用所述凹凸构造的凸部爬坡时压缩各波浪弹片使其增加扭力，当凸部往各定位角度运动时，各波浪弹片所产生的弹力，可驱使凸部自动回弹到角度定位点。
[0028]6.凭借所述内、外环凸部与内、外环凹部产生双轨道的相对运动，更有利于将转轴定位扭力，以及定位于任意角度，产生多段扭力值。
[0029]为能明确且充分揭露本实用新型，并予列举较佳实施的图例，以详细说明其实施方式如后述:
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型较佳实施例的立体图；
[003 1]图2为图1的立体分解图；
[0032]图3为图2的附加实施型态立体分解图；
[0033]图4为图3的凹凸构造的配置示意图；
[0034]图5为图3实施例的剖示图；
[0035]图6为图4的次一使用状态示意图；
[0036]图7为图6的次一使用状态示意图；
[0037]图8为图5的使用状态剖示图；
[0038]图9为图3的附加实施型态立体分解图；
[0039]图10为图9的凹凸构造的配置示意图；
[0040]图11为图9实施例的剖示图；
[0041]图12为图10的次一使用状态示意图；
[0042]图13为图12的次一使用状态示意图；
[0043]图14为图11的使用状态剖示图。
[0044]附图标记说明:1-筒体；11-套管；12-开口 ；13_端壁；14-轴孔；2-转轴；3-转盘;30、40_接触面；31-组合孔；32-凸部;321、421_第一段斜面;322、422_第二段斜面；33-内环凸部；34_外环凸部；4_基体；41_穿孔；42_凹部；43_内环凹部；44_外环凹部；5-扭力元件；51、52_波浪弹片；53_支撑件；54_边框；6_固定环；7_间隔件。
【具体实施方式】
[0045]请参阅图1及图2，揭示出本实用新型的实施方式的附图，由上述【附图说明】本实用新型的扭力元件5，包含至少一可设在枢轴装置的转轴2上的环形波浪弹片51、52，以及一套合于同转轴2上的环形支撑件53，该支撑件53能够邻贴支持该波浪弹片51、52 —侧，以接受来自另一侧的压迫。在较佳的考量中，该支撑件53周边环设有朝向该波浪弹片51、52延伸且包围该波浪弹片51、52外围的边框54，该波浪弹片51、52的波浪弧度，至少让该波浪弹片51、52的局部高度超出该支撑件的边框54以外。在本实施上，该波浪弹片51、52均可设成波浪华司，该支撑件53的两侧均设有边框54，且至少其中一侧邻贴合波浪弹片51、52。该波浪弹片51、52接受压迫的该侧同轴套合一可被轴向推移而压迫该波浪弹片51、52的凸轮式转盘3及一间隔件7 (如图3所示)。如此，由于该波浪弹片51、52所占用长度空间远低于现有弹簧，因此可大幅节省扭力元件5所占用的设置空间。
[0046]本实用新型采用前述扭力元件5构成的枢轴装置，包含一筒体1、一枢设于该筒体I内的转轴2，以及滑设在该转轴2上的所述凸轮式转盘3、一基体4及至少一扭力元件5。该筒体I具有一套管U，该套管11两端分别设有一端壁13及一开口 12，该端壁13上设有一枢置该转轴2的轴孔14，该转轴2 —端经由轴孔14穿出筒体I以外并结合一固定环6，该基体4、波浪弹片51、52及支撑件53活动套合于该转轴2上，且基体4、波浪弹片51、52及支撑件53随着转轴2活动设置在套管11内部。该转轴2另一端经由开口 12伸出套管11以外，该转盘3固定在转轴2另一端，且转盘3设在筒体I的开口 12以外。
[0047]该转盘3和筒体I可装配在电子器物(未绘制)上，该电子器物例如:行动电话、笔记本电脑、PDA、数码摄像机、电子书等，且电子器物包括有显示模块(未绘制)和机体模块(未绘制)。该转盘3和筒体I可分别配装在电子器物的显示模块和机体模块上。因此，当使用者操作显示模块转动打开或闭合在机体模块时，该电子器物的显示模块会带动转盘3或筒体I形成相对转动的运作形态。
[0048]该基体4位于该扭力元件5的波浪弹片51与转盘3之间，该转盘3相同于该筒体I断面的几何型轮廓，且转盘3中央设有一组接该转轴2的组合孔31。该基体4是一盘状体的型态，且基体4相同于该筒体I内部容置空间的断面轮廓，致使基体4于筒体I内沿转轴2的轴向移动，而不会随着转轴2转动，并于基体4中央设有一供该转轴2穿过的穿孔41。
[0049]该基体4与转盘3之间经由凹凸构造相互贴靠，令该基体4能够响应该转盘3转动而沿着该转轴2的轴向位移，以推压该扭力元件5的各波浪弹片51、52蓄积及释放弹力。具体来说，该转盘3与基体4的接触面30、40分别设有凹凸构造；该转盘3的凹凸构造包含多数设在该转盘3接触面30的多段凸部32，该凸部32设有倾斜度相异的第一段斜面321及第二段斜面322，该第一段斜面321的高低落差可大于第二段斜面322，且第二段斜面322位于两第一段斜面321之间；该基体4的凹凸构造包含多数设在该基体4接触面40的多段凹部42，该凹部42设有倾斜度相异的第一段斜面421及第二段斜面422，该第一段斜面421的高低落差可大于第二段斜面422，且第二段斜面422位于两第一段斜面421之间。可了解的是，该转盘3接触面30的凸部32和基体4接触面40的凹部42是可被修正或变换的。
[0050]请参阅图3，在一可行的实施例中，该扭力元件5亦可设为多数，至少一间隔件7设于每相邻的两个扭力元件5之间。
[0051]请参阅图4及图5，假设初始该转盘3的凸部32位于基体4的凹部42上，并且定义为显示模块位于闭合机体模块的位置。如图6至图8所示，当使用者操作显示模块转动打开时，带动转盘3相对于基体4转动，令转盘3的凸部32的第二段斜面322沿着基体4凹部42的第二段斜面422移往第一段斜面421，建立一前阶段的扭力值，且凸部32的第二段斜面322再由第一段斜面421朝基体4接触面40移动，建立一后阶段的扭力值，同时驱使基体4沿着转轴2的轴线方向朝该扭力元件5的波浪弹片51、52位移运动。因此，该基体4会逐渐压迫波浪弹片51、52蓄积弹力。
[0052]由此，以建立多段不同的扭力值，在转盘3转动至不同角度和不同扭力的情形下，凭借多组扭力元件5的波浪弹片51、52产生定位及定扭力值的作用，而产生多段转动扭力和定位功能。如此一来，所述前、后阶段的不同扭力值，让使用者初始打开转动显示模块时，可获得较现有技艺省力和较佳操作手感的作用，该后阶段扭力值使显示模块获得转动后随即确实定位的效果。
[0053]当使用者继续转动显示模块或转盘3时，该转盘3凸部32的第二段斜面322系沿基体4接触面40进入凹部42的第一段斜面421，再由第一段斜面421移至第二段斜面422形成定位。此时，各波浪弹片51、52释放先前蓄积的弹力，依据凹部42的分布位置，令显示模块相对于机体模块的角度，可位于打开90°、180°或360°夹角的位置，并形成定位状态。而且，配合转盘3的凸部32在基体4接触面40和凹部42位置之间的移动触压作用，也使显示模块获得转动后随即确实定位的效果，降低现有技艺晃动或滑动情形。
[0054]在使用期间，凭借该波浪弹片51、52与支撑件53的边框54的组合结构，令边框54能够分别护持于各波浪弹片51、52周围，而限制各波浪弹片51、52被基体4、支撑件53或间隔件7压缩的幅度，不会过度压缩破坏波浪弹片51、52，可保证各波浪弹片51、52的扭力值，并提升波浪弹片51、52的使用寿命。可了解的是，由于所述波浪弹片51、52的弹力可随着转轴2转动的幅度逐渐累积增大，这有助于提供使用者初始实施较现有技艺小的力量，即可操作显示模块转动打开的作业。
[0055]须加以说明的是，本实用新型使用两波浪弹片51、52和支撑件53组成的扭力元件5所占用的 结构长度空间，明显远小于现有螺旋弹簧，在扭力段数增加的情形下，仍可大幅缩减枢轴整体所占用的长度空间，达到最低限度占用结构设置空间的作用，有利于枢轴的小型化设计，改善现有枢轴装置占用空间难以缩减的缺失。此外，本实用新型利用该波浪弹片51、52与支撑件53的组合，提供凹凸构造运作的较长行程，因此多层波浪弹片51、52的组合能够大幅增加凹凸构造可供展缩的运动行程，改善现有枢轴装置在使用螺旋弹簧的情形下缩短整体长度，造成其凹凸构造的运动行程受到限制的问题。
[0056]请参阅图9至图11，说明在一修正的实施例中，该转盘3的凸部包含一邻近该转轴2的内环凸部33，以及一远离该转轴2的外环凸部34，该基体4的凹部包含一邻近该转轴2的内环凹部43，以及一远离该转轴2的外环凹部44。如图12至图14所示，凭借该转盘3的内环凸部33与基体4的内环凹部43，以及转盘3的外环凸部34与基体4的外环凹部44产生内、外双轨道的相对运动，更有利于将转轴2定位扭力，以及定位于任意角度，产生多段扭力值。
[0057]故，本实用新型提供了一有效的枢轴装置，其空间型态不同于现有技术，且具有旧法中无法比拟的优点，展现了相当大的进步，诚已充分符合实用新型专利的要件。
[0058]综上所陈，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型，凡其他未脱离本实用新型所揭示的精神下而完成的等效修饰或置换，均应包含于权利要求书的专利范围内。
【主权项】
1.一种扭力元件，其特征在于，包含至少一设在转轴上的波浪弹片，以及一套合于同转轴上并邻贴支持该波浪弹片一侧，以接受来自另一侧压迫的支撑件，其中该支撑件周边环设有朝向该波浪弹片延伸且包围该波浪弹片外围的边框，该波浪弹片的波浪弧度，至少让该波浪弹片的局部高度超出该支撑件的边框以外。
2.如权利要求1所述扭力元件，其特征在于，该波浪弹片接受压迫的该侧同轴套合一能够被轴向推移而压迫该波浪弹片的凸轮式转盘。
3.如权利要求1所述扭力元件，其特征在于，该波浪弹片接受压迫的该侧同轴套合一能够被轴向推移而压迫该波浪弹片的间隔件。
4.如权利要求1或2或3所述扭力元件，其特征在于，该支撑件的两侧均设有边框，且至少其中一侧邻贴合波浪弹片。
5.一种以权利要求1所述扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，包括一转轴，以及套合在该转轴上的凸轮式转盘、一基体及至少一扭力元件，该基体与转盘之间经由凹凸构造相互贴靠，令该基体能够响应该转盘转动而沿着该转轴的轴向位移，以推压该扭力元件的各波浪弹片蓄积及释放弹力。
6.如权利要求5所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该扭力元件设为多个，至少一间隔件设于每相邻的两个扭力元件之间。
7.如权利要求5或6所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该基体位于该扭力元件与转盘之间。
8.如权利要求5或6所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转轴枢设于一筒体内，该筒体具有一套管，该套管两端分别设有一端壁及一开口，该端壁上设有一枢置该转轴的轴孔，该基体、波浪弹片及支撑件活动设在该套管内。
9.如权利要求7所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转轴枢设于一筒体内，该筒体具有一套管，该套管两端分别设有一端壁及一开口，该端壁上设有一枢置该转轴的轴孔，该基体、波浪弹片及支撑件活动设在该套管内。
10.如权利要求8所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘相同于该筒体断面的几何型轮廓，该基体相同于该筒体内部容置空间的断面轮廓。
11.如权利要求5或6所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘中央设有一组接该转轴的组合孔，该基体为一盘状体的型态，且基体中央设有一供该转轴穿过的穿孔。
12.如权利要求7所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘中央设有一组接该转轴的组合孔，该基体为一盘状体的型态，且基体中央设有一供该转轴穿过的穿孔。
13.如权利要求8所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘中央设有一组接该转轴的组合孔，该基体为一盘状体的型态，且基体中央设有一供该转轴穿过的穿孔。
14.如权利要求5或6所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘与基体的接触面分别设有凹凸构造，该转盘的凹凸构造包含多个设在该转盘接触面的多段凸部，该基体的凹凸构造包含多个设在该基体接触面的多段凹部。
15.如权利要求7所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘与基体的接触面分别设有凹凸构造，该转盘的凹凸构造包含多个设在该转盘接触面的多段凸部，该基体的凹凸构造包含多个设在该基体接触面的多段凹部。
16.如权利要求8所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘与基体的接触面分别设有凹凸构造，该转盘的凹凸构造包含多个设在该转盘接触面的多段凸部，该基体的凹凸构造包含多个设在该基体接触面的多段凹部。
17.如权利要求11所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘与基体的接触面分别设有凹凸构造，该转盘的凹凸构造包含多个设在该转盘接触面的多段凸部，该基体的凹凸构造包含多个设在该基体接触面的多段凹部。
18.如权利要求14所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘的凸部包含一邻近该转轴的内环凸部，以及一远离该转轴的外环凸部，该基体的凹部包含一邻近该转轴的内环凹部，以及一远离该转轴的外环凹部。
19.如权利要求15所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘的凸部包含一邻近该转轴的内环凸部，以及一远离该转轴的外环凸部，该基体的凹部包含一邻近该转轴的内环凹部，以及一远离该转轴的外环凹部。
20.如权利要求16所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘的凸部包含一邻近该转轴的内环凸部，以及一远离该转轴的外环凸部，该基体的凹部包含一邻近该转轴的内环凹部，以及一远离该转轴的外环凹部。
21.如权利要求17所述的以扭力元件构成的枢轴装置，其特征在于，该转盘的凸部包含一邻近该转轴的内环凸部，以及一远离该转轴的外环凸部，该基体的凹部包含一邻近该转轴的内环凹部，以及一远离该转轴的外环凹部。
【专利摘要】一种扭力元件及其构成的枢轴装置，该扭力元件包含至少一可设在转轴上的波浪弹片，以及一套合于同转轴上并邻贴支持波浪弹片一侧，以接受来自另一侧压迫的支撑件，该支撑件周边环设有朝向波浪弹片延伸且包围波浪弹片外围的边框，该波浪弹片的波浪弧度，至少让波浪弹片的局部高度超出边框以外，该枢轴装置包括一转轴，以及套合在转轴上的一转盘、一基体及至少一扭力元件，该基体与转盘之间经由凹凸构造相互贴靠，令基体能够响应转盘转动而沿着转轴的轴向位移，以推压波浪弹片蓄积及释放弹力，以产生转动扭力和定位功能，并节省枢轴长度，改善现有枢轴装置占用空间难以缩减的缺失。
【IPC分类】F16C11-04, F16C11-10, F16C11-12
【公开号】CN204610542
【申请号】CN201520136849
【发明人】徐安赐, 吴阳中, 廖华军
【申请人】富世达股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月11日