枢轴组件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种枢轴组件包含一公轴与一母轴。公轴包含一公轴本体以及一卷式簧片。卷式簧片套设于公轴本体，并包含一弧形弹片本体与一簧片卡合部，弧形弹片本体具有一固定端与一自固定端沿一第一转动方向延伸的自由端，簧片卡合部设置于固定端并卡固于公轴本体的一公轴卡合结构。母轴具有一限位套筒，且限位套筒具有一内壁，卷式簧片与公轴本体是配合地设置于限位套筒内，卷式簧片更通过抵接于内壁而对限位套筒施加一基准正向力。
【专利说明】枢轴组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种枢轴组件，尤其涉及一种利用卷式簧片设置于公轴本体与母轴的限位套筒间的枢轴组件。
【背景技术】
[0002]在一般日常的生活中，通常为了能使两物件之间具有开合或者调整角度的功能，会在两物件之间装设有一枢轴，使两物件之间因具有开合等功能而形成一折叠式物件。其中，现有的枢轴主要包含一公轴与一母轴，通过公轴的轴杆穿设于母轴的轴筒内来形成枢轴，然后再将一第一物件连结于公轴，并将一第二物件连结于母轴，即可使第二物件以公轴的轴心为中心而相对地旋转，进而使第一物件与第二物件具有开合的功能。
[0003]在实务运用上，电子类的科技产品常会使用到枢轴，例如笔记本电脑就需要利用枢轴来连结笔记本电脑主机本体与显示屏幕；其中，为了在掀开笔记本电脑的显示屏幕时所需施加的力量较小，以及将显示屏幕下压而盖合于主机本体时有较大的阻力，通常会在枢轴上设计具有开轻关重的结构，以通过此结构来让使用者可以轻松开启显示屏幕，并在盖合显示屏幕时有效的避免因施力过大而造成显示屏幕剧烈冲撞主机本体的问题。
[0004]承上所述，在现有的技术中，为了在公轴沿两不同的旋转方向(顺向与逆向)相对于母轴旋转时，能够依据实际的扭力需求来提供不同的临界扭力而达到开轻关重的功效，通常是将母轴的轴筒设计为卷曲式轴筒，借此利用“沿逆包覆方向转动的临界扭力较小”以及“沿顺包覆方向的转动时的临界扭力较大”的特性为设计基础，借此调节与控制在驱动公轴沿上述两不同的旋转方向相对于母轴旋转时所需施加的驱动扭力。
[0005]然而，上述的枢轴主要是通过公轴与母轴之间接触所产生的静摩擦力与干涉量来保持静止状态，也因此只要提供超出静摩擦力与干涉量所提供的阻力的扭力即可驱动公轴转动，但也因静摩擦力与干涉量所能提供的阻力有限，以上述的笔记本电脑为例，当显示屏幕在开启的状态下，若显示屏幕本身的重量大于枢轴所提供的阻力时，自然无法支撑住显示屏幕，导致显示屏幕自动阖上，而为了解决此问题，通常只能加大枢轴的尺寸来提供较大的阻力，但也使得枢轴的应用受到了限制。
【发明内容】
[0006]有鉴于公知技术的枢轴仅是利用公轴与母轴之间的静摩擦力与干涉量来提供静止时的阻力，然而阻力往往会受到尺寸大小的限制，导致使用者需要加大枢轴的尺寸来增加阻力，但也因此使应用了此枢轴的产品尺寸相对的增大。因此，本发明的目的为提供一种枢轴组件，其是将一卷式簧片设置于公轴本体与母轴之间，以利用卷式簧片本身的弹力提高公轴本体与母轴之间的制动能力。
[0007]承上所述，本发明为解决公知技术的问题所采用的必要技术手段是提供一种枢轴组件，包含一公轴与一母轴。
[0008]公轴包含一公轴本体以及一卷式簧片。公轴本体具有一公轴卡合结构；卷式簧片套设于公轴本体，且卷式簧片包含一弧形弹片本体与一簧片卡合部，弧形弹片本体具有一固定端与一自固定端沿一第一转动方向延伸的自由端；簧片卡合部设置于固定端，并对应地卡固于公轴卡合结构。
[0009]母轴具有一限位套筒，且限位套筒具有一内壁，卷式簧片与公轴本体配合地设置于限位套筒内，卷式簧片更通过抵接于内壁而对限位套筒施加一基准正向力。
[0010]其中，卷式簧片在限位套筒沿第一转动方向相对于卷式簧片转动时，对限位套筒施加一小于基准正向力的顺向旋转正向力；卷式簧片并在限位套筒沿一与第一转动方向相反的第二转动方向相对于卷式簧片转动时，对限位套筒施加一大于基准正向力的逆向旋转正向力。
[0011]如上所述，由于本发明是将卷式簧片设置于公轴本体与母轴之间，并在卷式簧片抵接于母轴的内壁时，通过弧形弹片本体本身所具有的弹力来对母轴的内壁施加一基准正向力，借此，相较于公知技术的枢轴仅仰赖公轴与母轴之间的接触面积与干涉量来提供制动的阻力，本发明通过卷式簧片的设置更能提供一基准正向力，有效的增加公轴本体与母轴之间的制动能力。
[0012]由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为，母轴更包含一母轴本体，限位套筒卡固于母轴本体，使限位套筒与母轴本体保持彼此连动。较佳的，母轴本体更具有一母轴卡合结构，且限位套筒具有一套筒卡合部，套筒卡合部卡固于母轴卡合结构，使限位套筒与母轴本体保持彼此连动。更进一步地，母轴本体更包含一枢接部与一延伸枢接部，枢接部可转动地套设于公轴本体，且母轴卡合结构设置于枢接部，而延伸枢接部自枢接部一体成型地延伸出，且延伸枢接部开设有一穿槽。
[0013]其中，由于本发明的母轴是通过母轴本体与限位套筒所组合而成，因此在实际生产时，可以分别制作出母轴本体与限位套筒，有效的降低制程的复杂度，进而增加生产的效率；此外，由于母轴本体更具有一延伸枢轴部,且延伸枢轴部设有一穿槽，因此可使本发明的枢轴组件具有双轴式的连结功能，有效的增加使用上的便利性。
[0014]由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为，公轴卡合结构包含二间隔设置的卡环，且卷式簧片设置于二卡环之间。较佳的，二卡环各具有一卡槽，且簧片卡合部具有二卡合凸块,二卡环的卡槽对称地设置，而二卡合凸块分别卡合于二卡环的卡槽。其中，卷式簧片可通过二间隔设置的卡环有效地定位在公轴上，并通过卡环上的卡槽固定住卷式簧片。
[0015]由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为，固定端的宽度大于自由端的宽度。
[0016]由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为，固定端的宽度小于自由端的宽度。
[0017]其中，通过固定端与自由端之间的宽度变化，更可以有效的调整卷式簧片与母轴在转动时所需的扭力。
[0018]本发明所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明较佳实施例所提供的枢轴组件立体示意图；
[0020]图2为本发明较佳实施例所提供的枢轴组件立体分解示意图；
[0021]图3为本发明较佳实施例所提供的枢轴组件剖面示意图；
[0022]图4为母轴沿第一转动方向转动的剖面示意图；
[0023]图5为母轴沿第二转动方向转动的剖面示意图；
[0024]图6为本发明第二较佳实施例所提供的卷式簧片立体示意图；以及
[0025]图7为本发明第三较佳实施例所提供的卷式簧片立体示意图。
[0026]其中，附图标记说明如下:
[0027]100枢轴组件
[0028]200 基座
[0029]300 轴件
[0030]301 C 型环
[0031]I 公轴
[0032]11公轴本体
[0033]111公轴卡合结构
[0034]1111、1112 卡环
[0035]11111 卡槽
[0036]12、12a、12b 卷式簧片
[0037]121、121a、121b 弧形弹片本体
[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 卡合凸块
[0042]2 母轴
[0043]21母轴本体
[0044]211枢接部
[0045]212延伸枢接部
[0046]2121 穿槽
[0047]213母轴卡合结构
[0048]22限位套筒
[0049]221 内壁
[0050]222套筒卡合部
[0051]FO基准正向力
[0052]Fl顺向旋转正向力
[0053]F2逆向旋转正向力
[0054]LI第一转动方向
[0055]L2第二转动方向
【具体实施方式】
[0056]请参阅图1与图2，图1为本发明较佳实施例所提供的枢轴组件立体示意图；图2为本发明较佳实施例所提供的枢轴组件立体分解示意图。
[0057]如图所示，一种枢轴组件100包含一公轴I与一母轴2。
[0058]公轴I包含一公轴本体11以及一卷式簧片12。公轴本体11具有一公轴卡合结构111。公轴卡合结构111包含二间隔设置的卡环1111、1112，而二卡环1111、1112各具有一卡槽11111(图中仅标示一个，以卡环1111的卡槽11111为例)，且二卡环1111、1112的卡槽11111为对称地设置。
[0059]卷式簧片12套设于公轴本体11，且卷式簧片12包含一弧形弹片本体121与一簧片卡合部122。弧形弹片本体121具有一固定端1211与一自固定端1211沿一第一转动方向LI (标示于第三图)延伸的自由端1212。簧片卡合部122具有二卡合凸块1221 (图中仅标示一个)，且二卡合凸块1221分别卡合于二卡环1111、1112的卡槽11111，借此使卷式簧片12固定地设置于二卡环1111、1112之间。
[0060]母轴2具有一母轴本体21与一限位套筒22。母轴本体21包含一枢接部211、一延伸枢接部212以及二母轴卡合结构213 (图中仅标示一个)。
[0061]枢接部211可转动地套设于公轴本体11，而延伸枢接部212为自枢接部211 —体成型地延伸出，且延伸枢接部212开设有一穿槽2121。二母轴卡合结构213对称地设置于枢接部211，且母轴卡合结构213在本实施例中为凹槽结构。此外，在实际运用上，延伸枢接部212的穿槽2121为供一轴件300穿设，且轴件300更以一 C型环301来定位，意即本发明的枢轴阻件100可应用于双轴式的产品。
[0062]请参阅图2与图3，图3为本发明较佳实施例所提供的枢轴组件剖面示意图。如图所示，限位套筒22具有一内壁221与二套筒卡合部222 (图中仅标示一个)，而卷式簧片12与公轴本体11是配合地设置于限位套筒22内。其中，卷式簧片12抵接于内壁221，且卷式簧片12是通过弧型弹片本体121本身的弹力而抵接于内壁221，借此对限位套筒22施加一基准正向力H)。在实务运用上，卷式簧片12以略大于限位套筒22内径的尺寸塞入限位套筒22内，使得卷式簧片12的弧型弹片本体121产生一弹性变形量，并紧密地抵接于限位套筒22的内壁221，且卷式簧片12的自由端1212更因弹性变形量所产生的弹力来对限位套筒22的内壁221施加基准正向力H)，而通过卷式簧片12对限位套筒22施加的基准正向力H)与两者接触时所产生的静摩擦力，可有效的使母轴2与公轴I相对地制动。
[0063]二套筒卡合部222分别卡固于母轴卡合结构213，借此使限位套筒22卡固于母轴本体21，进而使限位套筒22与母轴本体21保持彼此连动。其中，由于本发明的母轴2是通过母轴本体21与限位套筒22所组合而成，因此在实际生产时，可以分别制作出母轴本体21与限位套筒22，有效的降低制程的复杂度，进而增加生产的效率，然而在其他实施例中，限位套筒22与母轴本体21亦可是一体成型地连结。
[0064]请参阅图3至图5,图4为母轴沿第一转动方向转动的剖面示意图；图5为母轴沿第二转动方向转动的剖面示意图。如图所示，当使用者控制母轴本体21沿第一转动方向LI转动时，母轴本体21会同步带动限位套筒22沿第一转动方向LI转动；其中，由于卷式簧片12抵接于限位套筒22的内壁221，因此当限位套筒22沿第一转动方向LI相对于卷式簧片12转动时，卷式簧片12会对限位套筒22施加一小于基准正向力H)的顺向旋转正向力Fl。更详细的说，当限位套筒22沿第一转动方向LI相对于卷式簧片12转动时，会使卷式簧片12产生一向内卷缩的径向正向力，且由于向内卷缩的径向正向力的施力方向与基准正向力H)的施力方向相反，因此会抵消掉部份基准正向力H)而形成顺向旋转正向力Fl，使得使用者能以较轻的力道去推动母轴本体21沿第一转动方向LI转动。
[0065]另一方面，当使用者控制母轴本体21沿一相反于第一方向LI的第二转动方向L2转动时，母轴本体21会同步带动限位套筒22沿第二转动方向L2转动，其中，由于卷式簧片12抵接于限位套筒22的内壁221，因此当限位套筒22沿第二转动方向L2相对于卷式簧片12转动时，卷式簧片12会对限位套筒22施加一大于基准正向力H)的逆向旋转正向力F2。更详细的说，当限位套筒22沿第二转动方向L2相对于卷式簧片12转动时，会使卷式簧片12产生一向外展开的径向正向力，且由于向外展开的径向正向力的施力方向与基准正向力FO的施力方向相同，因此会与基准正向力H)累加而形成逆向旋转正向力F2，使得使用者需以较重的力道去推动母轴本体21沿第二转动方向L2转动。
[0066]通过以上叙述可知，当母轴2相对于公轴I沿第一转动方向LI或第二转动方向L2转动时，会因限位套筒22与卷式簧片12之间的抵接摩擦而使弧型弹片本体121的自由端1212产生向内卷缩的径向正向力或向外展开的径向正向力，且由于向内卷缩的径向正向力与基准正向力H)的施力方向相反，而向外展开的径向正向力与基准正向力H)的施力方向相同，因此会产生本发明的枢轴组件100具有开轻关重的特性，即母轴2相对于公轴I沿第一转动方向LI转动时所需的力量会小于母轴2相对于公轴I沿第二转动方向L2转动时所需的力量。
[0067]此外，由于本发明的枢轴组件100是通过卷式簧片12设置于公轴本体11与限位套筒22之间，因此相较于公知技术而言，本发明的公轴I与母轴2之间不仅能通过卷式簧片12与限位套筒22之间抵接所产生的静摩擦力来提供制动能力，更能通过卷式簧片12的弧型弹片本体121因弹性变形量所产生的基准正向力FO有效的增加母轴2与公轴I之间的制动能力。
[0068]请参阅图6，图6为本发明第二较佳实施例所提供的卷式簧片立体示意图。如图所示，本发明更提供一种卷式簧片12a，其包含一弧形弹片本体121a与一簧片卡合部122a。弧形弹片本体121a具有一固定端1211a与一自由端1212a，簧片卡合部122a具有二卡合凸块1221a(图中仅标示一个)。其中，卷式簧片12a与上述第一较佳实施例所提供的卷式簧片12相似，其差异仅在于卷式簧片12a的固定端1211a的宽度大于卷式簧片12a的自由端1212a的宽度，通过此结构的设计，当卷式簧片12a应用于上述的枢轴组件100时，会因弧形弹片本体121a与内壁221之间的接触面积由固定端1211a沿第一转动方向LI朝自由端1212a逐渐减少，使得顺向旋转正向力FI相对的降低，并使逆向旋转正向力F2相对的增加。
[0069]请参阅图7，图7为本发明第三较佳实施例所提供的卷式簧片立体示意图。如图所示，本发明更提供一种卷式簧片12b，其包含一弧形弹片本体121b与一簧片卡合部122b。弧形弹片本体121b具有一固定端1211b与一自由端1212b，簧片卡合部122b具有二卡合凸块1221b (图中仅标示一个)。其中，卷式簧片12b与上述第一较佳实施例所提供的卷式簧片12相似，其差异仅在于卷式簧片12b的固定端1211b的宽度小于卷式簧片12b的自由端1212b的宽度，通过此结构的设计，当卷式簧片12b应用于上述的枢轴组件100时，会因弧形弹片本体121b与内壁221之间的接触面积由固定端1211b沿第一转动方向LI朝自由端1212b逐渐增加，使得顺向旋转正向力Fl相对的增加，并使逆向旋转正向力F2相对的降低。
[0070] 通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。举凡所属【技术领域】中具有通常知识者当可依据本发明的上述实施例说明而作其它种种的改良及变化。然而这些依据本发明实施例所作的种种改良及变化，当仍属于本发明的发明精神及界定的权利要求内。
【权利要求】
1.一种枢轴组件，包含: 一公轴，包含: 一公轴本体，具有一公轴卡合结构；以及 一卷式簧片，套设于该公轴本体，并且包含: 一弧形弹片本体，具有一固定端与一自该固定端沿一第一转动方向延伸的自由端；以及 一簧片卡合部，设置于该固定端，并对应地卡固于该公轴卡合结构；以及 一母轴，具有一限位套筒，且该限位套筒具有一内壁，该卷式簧片与该公轴本体配合地设置于该限位套筒内，该卷式簧片还通过抵接于该内壁而对该限位套筒施加一基准正向力； 其中，该卷式簧片在该限位套筒沿该第一转动方向相对于该卷式簧片转动时，对该限位套筒施加一小于该基准正向力的顺向旋转正向力；该卷式簧片并在该限位套筒沿一与该第一转动方向相反的第二转动方向相对于该卷式簧片转动时，对该限位套筒施加一大于该基准正向力的逆向旋转正向力。
2.如权利要求1所述的枢轴组件,其中，该母轴还包含一母轴本体,该限位套筒卡固于该母轴本体，使该限位套筒与该母轴本体保持彼此连动。
3.如权利要求2所述的枢轴组件，其中，该母轴本体还具有一母轴卡合结构，且该限位套筒具有一套筒卡合部，该套筒卡合部卡固于该母轴卡合结构，使该限位套筒与该母轴本体保持彼此连动。
4.如权利要求3所述的枢轴组件，其中，该母轴本体还包含一枢接部与一延伸枢接部，该枢接部可转动地套设于该公轴本体，且该母轴卡合结构设置于该枢接部，而该延伸枢接部为自该枢接部一体成型地延伸出，且该延伸枢接部开设有一穿槽。
5.如权利要求1所述的枢轴组件，其中，该公轴卡合结构包含二个间隔设置的卡环，且该卷式簧片设置于所述二个卡环之间。
6.如权利要求5所述的枢轴组件，其中，所述二个卡环各具有一卡槽，且该簧片卡合部具有二个卡合凸块，所述二个卡环的该卡槽为对称地设置，而所述二个卡合凸块分别卡合于所述二个卡环的该卡槽。
7.如权利要求1所述的枢轴组件,其中，该固定端的宽度大于该自由端的宽度。
8.如权利要求1所述的枢轴组件,其中，该固定端的宽度小于该自由端的宽度。
【文档编号】F16C11/12GK104454964SQ201310414945
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】陈庆耀 申请人:元镫金属股份有限公司