专利名称：自锁式铰链装置及使用其的多功能一体机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自锁式铰链装置及使用其的多功能一体机，特别涉及一种整合两个铰链的自锁式铰链装置及使用其的多功能一体机。
背景技术：
多功能一体机由于具有扫描、打印、甚至传真等功能，目前已经普遍受到欢迎。在传统的多功能一体机中，打印单元通常是位于扫描单元的下方。不论是激光或喷墨式的打印单元，在碳粉或墨水使用完毕后，都必须由使用者进行更换。此时，使用者必须掀起扫描单元才能进行更换的动作。或者，当多功能一体机发生卡纸情况时，使用者也必须掀起扫描单元才能排除卡纸状况。
图1显示一种传统的多功能一体机的示意图。如图1所示，此多功能一体机包含一第一铰链101、一第二铰链102、一扫描单元103、一打印单元104、一掀盖105及一油压缸106。第一铰链101将掀盖105铰接至扫描单元103，而第二铰链102将扫描单元103铰接至打印单元104。在扫描动作时，使用者将掀盖105沿着第一铰链101的一转轴旋转而往上掀起，接着将文件放置在扫描单元103上，然后盖上掀盖105进行扫描。当多功能一体机卡纸或需要更换耗材时，使用者将扫描单元103沿着第二铰链102的一转轴旋转而往上掀起，此时油压缸106产生作用以支撑扫描单元103与掀盖105的重量，然后进行卡纸排除或更换耗材等动作。
然而，上述已知技术具有以下缺点。由于需要独立安装两个铰链，使得组装过程繁杂，并使得多功能一体机的成本无法有效降低。此外，当使用者掀起扫描单元103时，掀盖105可能会因为倾斜而被重力吸引而脱离扫描单元103，甚至掉落，造成掀盖105损坏，或者也可能造成第一铰链101损坏。当掀盖105上装设有自动走纸器时，掀盖105整体的重量更是加重，若掀盖105因为扫描单元103的掀起而掉落，将使得昂贵的自动走纸器受到损坏。
因此，若能提供一种能便于组装多功能一体机并能在掀起扫描单元时防止掀盖脱离扫描单元的自锁式铰链装置，对于多功能一体机的体积缩小及成本降低而言实在是一大益处。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种便于组装多功能一体机并能有效防止掀盖掉落的自锁式铰链装置。
为达上述目的，本发明提供一种自锁式铰链装置，其包含一铰链本体、一第一安装平板、一第二安装平板及一闩锁机构。第一安装平板与铰链本体的一第一端铰接，第二安装平板与铰链本体的一第二端铰接。闩锁机构用以在第二安装平板相对于铰链本体转动至一预定位置时，锁住第一安装平板与铰链本体，使两者无法相对转动。
为达上述目的，本发明还提供一种多功能一体机，其包含前述的自锁式铰链装置、一扫描单元、一打印单元及一掀盖。扫描单元固定至铰链本体，用以扫描一扫描文件并产生一打印信号。打印单元固定至第二安装平板，用以接收打印信号而打印一打印文件。掀盖固定至第一安装平板，用以盖合放置在扫描单元上的扫描文件。
根据上述构造，使用者可将掀盖与扫描单元分别掀起，以进行放置纸张、更换耗材或排除卡纸的动作。而且，在使用者掀起扫描单元时，掀盖会被锁住，以防止掀盖掉落而损坏或伤人的事情发生。
图1显示一种传统的多功能一体机的示意图。
图2显示依据本发明较佳实施例的多功能一体机的示意图。
图3显示图2的扫描单元被掀起的状态。
图4显示图2的掀盖被掀起的状态。
图5显示依据本发明实施例一的自锁式铰链装置的立体图之一。
图6显示依据本发明实施例一的自锁式铰链装置的立体图之二。
图7显示依据本发明实施例二的自锁式铰链装置的侧视图之一。
图8显示依据本发明实施例二的自锁式铰链装置的侧视图之二。
图9显示依据本发明实施例三的自锁式铰链装置的侧视图之一。
图10显示依据本发明实施例三的自锁式铰链装置的侧视图之二。
图11显示依据本发明实施例四的自锁式铰链装置的立体图。
图12显示图11的内部构造。
具体的实施方式图2显示依据本发明较佳实施例的多功能一体机的示意图。图3显示图2的扫描单元被掀起的状态。图4显示图2的掀盖被掀起的状态。如图2至4所示，此多功能一体机包含一自锁式铰链装置1、一扫描单元2、一打印单元3、一掀盖4及一自动走纸器5。值得注意的是，自动走纸器5是可以视情况省略的构件。自锁式铰链装置1包含一铰链本体10、一第一安装平板30、一第二安装平板50及一闩锁机构70。铰链本体10具有一第一端25以及一第二端26。第一安装平板30与第一端25铰接，而第二安装平板50与第二端26铰接。闩锁机构70用以在该第二安装平板50相对于该铰链本体10转动至一预定位置时，锁住该第一安装平板30与该铰链本体10，使两者无法相对转动。举例而言，在此所谓的预定位置，是指将扫描单元掀起的状态所对应的位置。
扫描单元2固定至铰链本体10，用以扫描一文件并产生一打印信号。文件可以是放置在扫描单元2的一玻璃窗口上进行平台式扫描，或者是放置在自动走纸器5上进行馈纸式扫描。因此，扫描单元2具有一个可移动的扫描模块，用以进行平台式扫描或馈纸式扫描。更进一步，自动走纸器5内还可以具有另一扫描模块，用以与扫描单元2的扫描模块配合而进行双面扫描的动作。为了产生打印信号，扫描单元2内需具有影像处理模块，用以产生打印信号。值得注意的是，将扫描单元2所得的扫描信号传送到一主计算机，主计算机可以依据此扫描信号而产生该打印信号传送给打印单元3进行打印动作。
打印单元3固定至第二安装平板50，用以接收该打印信号而打印一打印文件。打印单元3可以是点矩阵式打印模块、喷墨打印模块或激光打印模块等。这些打印模块都需要补充或更换耗材，因此，必须将打印单元3铰接至扫描单元2，使使用者能掀起扫描单元2而进行耗材更换或补充的动作，或者是卡纸排除及维修等动作。
掀盖4固定至第一安装平板30，用以盖合放置在扫描单元2上的该扫描文件。自动走纸器5设在掀盖4上，用以传送扫描文件以供扫描单元2扫描。为了避免掀盖在扫描单元被掀起时掉落，此自锁式铰链装置1需具有一闩锁机构70，用以在第二安装平板50相对于铰链本体10转动至一预定位置时，锁住第一安装平板30与铰链本体10，使两者无法相对转动。以下说明自锁式铰链装置1的细部结构。
图5与图6显示图2的自锁式铰链装置的示意图。如图5与图6所示，此自锁式铰链装置1包含如上所述的铰链本体10、第一安装平板30、第二安装平板50及闩锁机构70。第一安装平板30与铰链本体10是利用一第一铰接轴11铰接，而第二安装平板50与铰链本体10是利用一第二铰接轴12铰接。铰链本体10是由一第一本体16及一第二本体17所构成，以便于组装。然而，第一本体16及第二本体17也可以是一体成形的构造。在本实施例中，第一铰接轴11与第二铰接轴12位于同一平面上。即，第一安装平板30可以转动至与第二安装平板50平行且面对的状态，如图5所示。在第二安装平板50相对于铰链本体10转动至一预定位置时，如图6所示，第一安装平板30与铰链本体10两者会被锁住而无法相对转动，以避免安装在第一安装平板30的掀盖掉落。闩锁机构70的实现方式有很多种，凡利用电力、磁力或机械力量都可以实现。以下将举例说明闩锁机构70的细部构造，但是并非将本发明限制于此。
图7与图8显示依据本发明实施例二的自锁式铰链装置的侧视图。本实施例类似于实施例一，重复的部分不再详述。如图7与图8所示，自锁式铰链装置1包含如上所述的铰链本体10、第一安装平板30、第二安装平板50及闩锁机构70，其中闩锁机构70包含一从动连杆71及一凸轮72。从动连杆71随着第二安装平板50与铰链本体10的相对转动而移动，用以选择性固定第一铰接轴11。凸轮72设在第二安装平板50上，用以与从动连杆71接触而移动从动连杆71。从动连杆71上面装设有一销75，用以在外型闭合式(Form-closed)凸轮72中的导槽76内移动。通过控制导槽76的轮廓，即可有效控制从动连杆71的移动量。
从动连杆71上形成有圆形或椭圆形的一第一开孔73以及与第一开孔73连通的矩形的一第二开孔74。第一铰接轴11可以具有两个弧面及两个平面，因此可在第一开孔73中转动，但无法在第二开孔74中转动。当自锁式铰链装置1的状态如图7所示时，第一铰接轴11落在第一开孔73内，故第一安装平板30可相对于铰链本体10转动。当自锁式铰链装置1的状态如图8所示时，铰链本体10会朝箭头的方向移动，以使第一铰接轴11落入第二开孔74中，将第一安装平板30与铰链本体10两者锁住，达到本发明的效果。
图9与图10显示依据本发明实施例三的自锁式铰链装置的侧视图。本实施例类似于实施例一，重复的部分不再详述。如图9与图10所示，自锁式铰链装置1包含如上所述的铰链本体10、第一安装平板30、第二安装平板50及闩锁机构70，其中闩锁机构70包含一从动连杆71、一凸轮72及一弹簧77。凸轮72是一种外力闭合式(Force-closed)凸轮，而弹簧77连接从动连杆71与凸轮72，用以使从动连杆71永远保持与凸轮72接触。其它构件与作动方式与实施例二类似，在此不再详述。
图11显示依据本发明实施例四的自锁式铰链装置的立体图。图12显示图11的自锁式铰链装置的内部构造。本实施例类似于实施例二，重复的部分不再详述。如图11与图12所示，实施例四与实施例二类似，不同之处在于第一安装平板30和铰链本体10之间的第一铰接轴11，是与第二安装平板50和铰链本体10之间的第二铰接轴12位于不同平面上。装设此自锁式铰链装置1的多功能一体机的掀盖与扫描单元的掀起方向是不同的，这种架构也可应用在实施例一及实施例三中。值得注意的是，实施例四的一个自锁式铰链装置可与实施例一、二或三的两个自锁式铰链装置搭配使用，以使多功能一体机的扫描单元与掀盖掀起的方向不同。
根据本发明的上述结构，即可提供一种便于组装多功能一体机并能有效防止掀盖掉落的自锁式铰链装置。在组装多功能一体机时，只要安装一组自锁式铰链装置即可达到所需要的动作。而且，当多功能一体机的扫描单元被掀起时，自锁式铰链装置可以防止掀盖掉落，以保护使用者的安全以及避免多功能一体机的损坏。
在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制在上述实施例，在不超出本发明的精神及以下权利要求范围的情况，所做的种种变化实施，都属于本发明的范围。
符号说明1～自锁式铰链装置2～扫描单元3～打印单元4～掀盖5～自动走纸器10～铰链本体11～第一铰接轴12～第二铰接轴16～第一本体17～第二本体25～第一端26～第二端30～第一安装平板
50～第二安装平板70～闩锁机构71～从动连杆72～凸轮73～第一开孔74～第二开孔75～销76～导槽77～弹簧101～第一铰链102～第二铰链103～扫描单元104～打印单元105～掀盖106～油压缸
权利要求
1.一种自锁式铰链装置，其特征在于，包含一铰链本体，具有一第一端以及一第二端；一第一安装平板，与所述第一端铰接；一第二安装平板，与所述第二端铰接；及一闩锁机构，用以在所述第二安装平板相对于所述铰链本体转动至一预定位置时，锁住所述第一安装平板与所述铰链本体，使两者无法相对转动。
2.如权利要求1所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述第一安装平板与所述铰链本体之间的一第一铰接轴，是与所述第二安装平板与所述铰链本体之间的一第二铰接轴位于同一平面上。
3.如权利要求2所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述闩锁机构包含一从动连杆，随着所述第二安装平板与所述铰链本体的相对转动而移动，用以选择性固定所述第一铰接轴；及一凸轮，设在所述第二安装平板上，用以与所述从动连杆接触而移动所述从动连杆。
4.如权利要求3所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述凸轮为一种外型闭合式(Form-closed)凸轮。
5.如权利要求4所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述从动连杆上形成有一第一开孔以及与所述第一开孔连通的一第二开孔，所述第一铰接轴可在所述第一开孔中转动但无法在所述第二开孔中转动。
6.如权利要求3所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述闩锁机构还包含一弹簧，连接所述从动连杆与所述凸轮，所述凸轮为一种外力闭合式(Force-closed)凸轮。
7.如权利要求6所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述从动连杆上形成有一第一开孔以及与所述第一开孔连通的一第二开孔，所述第一铰接轴可在所述第一开孔中转动但无法在所述第二开孔中转动。
8.如权利要求1所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述第一安装平板和所述铰链本体之间的一第一铰接轴，是与所述第二安装平板和所述铰链本体之间的一第二铰接轴位于不同平面上。
9.如权利要求8所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述闩锁机构包含一从动连杆，随着所述第二安装平板与所述铰链本体的相对转动而移动，用以选择性固定所述第一铰接轴；及一凸轮，设在所述第二安装平板上，用以与所述从动连杆接触而移动所述从动连杆。
10.如权利要求9所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述凸轮为一种外型闭合式(Form-closed)凸轮。
11.如权利要求10所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述从动连杆上形成有一第一开孔以及与所述第一开孔连通的一第二开孔，所述第一铰接轴可在所述第一开孔中转动但无法在所述第二开孔中转动。
12.如权利要求9所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述闩锁机构还包含一弹簧，连接所述从动连杆与所述凸轮，所述凸轮为一种外力闭合式(Force-closed)凸轮。
13.如权利要求12所述的自锁式铰链装置，其特征在于，其中所述从动连杆上形成有一第一开孔以及与所述第一开孔连通的一第二开孔，所述第一铰接轴可在所述第一开孔中转动但无法在所述第二开孔中转动。
14.一种多功能一体机，其特征在于，包含一自锁式铰链装置，其包含一铰链本体，具有一第一端以及一第二端；一第一安装平板，与所述第一端铰接；一第二安装平板，与所述第二端铰接；及一闩锁机构，用以在所述第二安装平板相对于所述铰链本体转动至一预定位置时，锁住所述第一安装平板与所述铰链本体，使两者无法相对转动；一扫描单元，固定至所述铰链本体，用以扫描一扫描文件并产生一打印信号；一打印单元，固定至所述第二安装平板，用以接收所述打印信号而打印一打印文件；及一掀盖，固定至所述第一安装平板，用以盖合放置在所述扫描单元上的所述扫描文件。
15.如权利要求14所述的多功能一体机，其特征在于，还包含一自动走纸器，设在所述掀盖上，用以传送所述扫描文件以供所述扫描单元扫描。
16.如权利要求14所述的多功能一体机，其特征在于，其中所述第一安装平板与所述铰链本体之间的一第一铰接轴，是与所述第二安装平板与所述铰链本体之间的一第二铰接轴位于同一平面上。
17.如权利要求14所述的多功能一体机，其特征在于，其中所述第一安装平板与所述铰链本体之间的一第一铰接轴，是与所述第二安装平板与所述铰链本体之间的一第二铰接轴位于不同平面上。
全文摘要
一种自锁式铰链装置包含一铰链本体、一第一安装平板、一第二安装平板及一闩锁机构。第一安装平板与铰链本体的一第一端铰接，第二安装平板与铰链本体的一第二端铰接。闩锁机构用以在第二安装平板相对于铰链本体转动至一预定位置时，锁住第一安装平板与铰链本体，使两者无法相对转动。本发明还提供使用该自锁式铰链装置的多功能一体机。
文档编号B41L7/00GK1605763SQ200310107838
公开日2005年4月13日 申请日期2003年10月10日 优先权日2003年10月10日
发明者张佑伦 申请人:虹光精密工业(苏州)有限公司