专利名称：枢纽器以及具备该枢纽器的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种枢纽器，以及具备该枢纽器的电子装置。
背景技术：
现有行动电子装置，如笔记型电脑、手机或PDA等，主要具有底座以及显示荧幕两部分，并且于该底座及荧幕之间设置有枢纽器，令相对迭合的荧幕与底座呈可开合，而开合的方式依据枢纽器的设计可包括有滑动式、翻盖式或者同时具有滑动及翻盖功能者，其中滑动翻盖式电子装置所使用的枢纽器，主要包含有一枢转件，其两端分别设有滑槽以及枢转部，枢转件并以该枢转部枢设于电子装置的本体上而呈可相对本体翻转；以及一滑板，该滑板固设于电子装置的荧幕上，滑板可滑动的设于基板的两滑槽之间；藉此，于操作电子装置时，可先推动荧幕令其相对本体滑移至一预设位置后，再令荧幕翻转一角度使其立起以方便使用者观看。上述既有的枢纽器，其各部零件分别由304、316L或420L系列不锈钢、锌合金，又或者锆基、钛基的非结晶金属制成，然而该些材质的零件存在有下述问题锌合金由于强度低，因此其所制成的零件有长期使用下，易与其他的零件相互磨擦而产生磨损，致使零件松动或损坏等问题；常用不锈钢材质的零件，一般直接使用不锈钢板材，经冲压加工而成型为该零件所需的形状，然而受限于板材的原始形状及该冲压加工方法，该零件的造型自由度较低，并且304、316L不锈钢的强度亦有所不足，而420L不锈钢虽然具有高强度，但其具有强磁的材料特性，其饱和磁通密度高于200高斯，远高于饱和磁通密度约在5 10高斯的304、316 无磁性不锈钢，为避免对电子装置中电子零件的电子讯号会产生干扰现象，420L不锈钢无法作为需无磁性枢轴器的材料；近来非结晶金属材质制造的零件，虽然具有甚佳的强度、硬度值，但由于使用铸造成型，因此精度极低且表面过于粗糙，必须再经过大量的精密加工方能达到最终产品所要求的尺寸，然而由于零件硬度过高，因此进行精密加工时有加工时间长、使用的刀具易磨损或断裂等缺点，致使该零件的产能低且生产成本过高。此外，既有的枢纽器结构，例如TW专利公告第M350212号所揭露，为达到上述可令荧幕相对本体滑动翻转的机能，设计有各自为独立构件且为相互配合的枢转件以及滑板， 并且该枢转件及滑板必须以固定件分别锁固于本体及荧幕上，因此该枢纽器零件数多且构造复杂，因而有生产、组装成本较高的缺点。综上所述，既有的枢纽器其材质、制造方法与构造仍有进一步改良的余地。
发明内容
有鉴于上述既有枢纽器，其零件所选用的材质于机械性质上有所不足，并且构造甚为复杂的缺点，本发明开发一种合金据以解决之，利用该合金一体成型整合制作枢纽器， 可令枢纽器具备良好的机械性质、物理性质、成型性并且其生产成本低廉。
为达成上述发明目的，本发明所使用的技术手段在于提供一种具高强度及耐蚀性且为无磁性的枢纽器，该枢纽器以一种合金经由金属射出成型法(Metal Powder Injection Molding)所制成，该合金的成分依重量百分比计算，包含4%至32%的Mn、16% 至 37%的 Cr、0 至 14%的 Ni、0 至 4. 5%的 Si、0. 2%至的 N、0 至 0. 2%的 C、0 至 0. 5% 的 S、0 至 0. 5% 的 P、0 至的 A1、0 至 5% 的 Co、0 至 4% 的 Ti、0 至 2% 的 Cu、0 至 0. 5% 的V、0至5%的W、0至5%的Mo、0至的B、0至0. 4%的0、0至2%的Nb、0至的Ta， 以及总添加量少于5%的添加元素，该添加元素选自于Y、La、Ce、Hf及&至少其中之一，而合金的其余部分为狗所构成。本发明的枢纽器，其成分中Ni与Cr的重量百分比合计高于12%，因此具有不锈钢的性质，其降伏强度为350MPa以上，抗拉强度高于700MPa，伸长率高于10%，硬度高于 HRB90，而饱和磁通密度低于10. 0高斯(无磁性不锈钢范围)(在50000e感应磁场测试下)， 其中强度较常用的无磁性不锈钢及锌合金为高，而硬度低于非结晶金属材料，因此本发明的枢纽器，除可提供较的无磁性不锈钢良好的强度、硬度外，同时可解决锌合金零件易磨损的缺点，以及无非结晶金属制成的零件因硬度过高而难以加工的问题。本发明另提供一种枢纽器，其使用前述合金，经由金属射出成型法所一体成型制成，该枢纽器包含有一支架，呈长形体；两摆臂，其呈长形体而具有一上枢设端及一下枢设端，于该上枢设端贯穿形成有一上枢孔，而下枢设端处贯穿形成有一下枢孔，该两摆臂分别成型位于所述支架的纵长向两端，且两摆臂的上枢设端及下枢设端分别自支架向外突伸，两摆臂之间的上枢孔及下枢孔的轴心且分别呈相互平行。本发明再提供一电子装置，其包含有一枢纽器，使用前述合金，经由金属射出成型法所一体成型制成，其具有一支架，呈长形体；两摆臂，其呈长形体且分别成型位于所述支架的纵长向两端，并具有一上枢设端及一下枢设端，于该上枢设端贯穿形成有一上枢孔，而下枢设端处贯穿形成有一下枢孔，两摆臂之间的上枢孔及下枢孔的轴心且分别呈相互平行；一底座，其上凹设有用以容置所述支架及两摆臂下枢设端的一支架容室以及两下容室，该些上、下容室内且分别设有配合摆臂上、下枢孔的枢轴；一荧幕，其上凹设有用以容置所述两摆臂上枢设端的两上容室，该些上、下容室内且分别设有枢轴配合穿设于摆臂的上、下枢孔。由上述可知，本发明的枢纽器，其为单一构件因而构造简单，并且由于使用金属射出成型法一体成型制成，其制程简易快速，相较于既有枢纽器可大幅降低生产成本以及装设于电子装置时的组装成本，并且可提供枢纽器较佳的造型性。
图1为组装有本发明枢纽器的一电子装置，其荧幕与底座呈展开状态的立体图；图2为组装有本发明枢纽器的一电子装置的分解图；图3为组装有本发明枢纽器的一电子装置，其荧幕与底座呈迭合状态的剖视图4为组装有本发明枢纽器的一电子装置，其荧幕与底座呈展开状态的剖视图。附图标记说明10-支架；101-容置空间；20-摆臂；21-上枢设端；211-上枢孔； 22-下枢设端；221-下枢孔；222-定位部；30-底座；31-支架容室；32-下容室；33-枢轴； 34-止挡件；40-荧幕；41-上容室；42-枢轴。
具体实施例方式本发明提供以一种合金经由金属射出成型法(Metal hjection Molding)所制成具高强度及耐蚀性且为无磁性的枢纽器，以下以数个实施例说明该合金的成份，以及该合金经金属射出成型法成型后的特性，其中该金属射出成型法的制程主要为将该合金制成粉末，并与多种高分子的结合剂(如PP、PW、ΡΕ、SA等)混合成射出料，经射出成型、脱脂、烧结及后加工，该些制程属习知技术，于此不再加以详述于本发明第一实施例中，所述合金的成分依重量百分比计算为9%的Mn、16. 5% 的 Cr,9. 5%的 Ni、3%的 Si、0. 35%的 N，及 0. 2%的 C、0. 2%的 0,0. 03%的 S、0. 02%的 P、 1 %的Al、2 %的Co、1 %的Mo、0. 5 %的Zr，其余为！^所构成，上述成份的合金经金属射出成型法成型后，其降伏强度约为450MPa，抗拉强度约为720MPa，伸长率约为45%，硬度约为 HRB90，而饱和磁通密度为1. 43高斯；于本发明第二实施例中，所述合金的成分依重量百分比计算为10. 2^^9^,21% 的 CrU. 2% 的 Ni、2% 的 Si、0. 85% 的 N，及 0. 2% 的 C、0. 的 0,0. 03% 的 S、0. 2% 的 P、 0. 3%的A1、0. 8%的Ti、0. 5%的Cu、2 %的W、3 %的Mo、0. 7 %的Ta、总添加量少于的 ￥、与^ ，其余为狗所构成，上述成份的合金经金属射出成型法成型后，其降伏强度约为 620MPa，抗拉强度约为790MPa，伸长率约为25%，硬度约为HRC25，而饱和磁通密度为4. 51 高斯；于本发明第三实施例中，所述合金的成分依重量百分比计算30%的Mn、25%的 Cr、3% 的 Ni、0. 9% 的 N、0. 2% 的 C、2% 的 Ti、0. 5% 的 Cu、4% 的 W、5% 的 Mo、0. 5% 的 B、l% 的Nb、0. 6%的Ta、总添加量少于的ττΛ与La，其余为Fe所构成，上述成份的合金经金属射出成型法成型后，其降伏强度约为560MPa，抗拉强度约为750MPa，伸长率约为38%，硬度约为HRC22，而磁性强度为2. 43高斯；于本发明第四实施例中，所述合金的成分依重量百分比计算5%的Mn、30%的Cr、 3 % 的 Ni、1. 5 % 的 Si、0. 4 % 的 N，包含 0. 02 % 的 C、0. 05 % 的 S、0. 03 % 的 Ρ、0· 5 % 的 Al、 0. 5%的V、4%的W、0. 8%的Nb、0. 6%的Ta、总添加量少于的La、Ce与Hf，其余为!^e 所构成，上述成份的合金经金属射出成型法成型后，其降伏强度约为820MPa，抗拉强度约为 1150MPa，伸长率约为12%，硬度约为HRC29，而磁性强度为7. 43高斯；于本发明第五实施例中，所述合金的成分依重量百分比计算32%的Mn、16%的 Cr、0. 7%的N，包含0. 01 %的C、4%的Mo、0. 9%的Nb、1 %的Ta，其余为！^e所构成，上述成份的合金经金属射出成型法成型后，其降伏强度约为600MPa，抗拉强度约为850MPa，伸长率约为22%，硬度约为HRC25，而磁性强度为3. 12高斯。既有无磁性的枢纽器中，以锌合金金属制成的零件其硬度约为HRB30，降伏强度仅为lOOMPa，而304或316不锈钢硬度约介于HRB55 HRB70之间，其制成的零件的硬度约为 HRB55 60，降伏强度仅为160MI^左右，皆因强度不足而易磨耗及易变形破坏，而以非结晶金属制成的零件其硬度约为HRC66以上，因而具有加工困难及费时等问题，而由上述各实施例可知，本发明的枢纽器，其硬度较的锌合金为高并且低于非结晶金属，因此可解决锌合金零件易磨损的缺点外，亦无非结晶金属制成的零件因硬度过高而难以加工的问题，并且本发明的枢纽器材料可提供较的304或316不锈钢良好的强度。此外，由于本发明的枢纽器以金属射出成型法所制成，因此可以成型复杂形状且高精密度的机构件，而既有枢纽器的零件制造方式中，以304或316不锈钢板材经冲压成型，或者以非结晶金属铸模成型，皆无法比拟金属射出成型法可大量且精密的制造3维形状机构件的特性，而锌合金的模具液态金属注射成型方式，其成品有强度不足的问题，无法使用于枢纽器的传动构件。本发明另提供一种枢纽器，请参见图1和图2所示，其用以装设于具有荧幕40)及底座30)的一电子装置据以令该荧幕40)可相对底座30)滑动翻转，该枢纽器的构造属习知技术，于此处举一例作为说明，惟并不局限于此种型态的枢纽器。所述枢纽器使用前述合金，经金属射出成型法所一体成型制成，其包含有一支架10，呈长形体，于本实施例中，支架10为一长板体，于其一侧面且设有至少一容置空间101 ；两摆臂20，其呈长形体且分别成型位于所述支架10的纵长向两端，并具有一上枢设端21及一下枢设端22，上枢设端21及下枢设端22分别自支架10向外突伸，于该上枢设端21贯穿形成有一上枢孔211，而下枢设端22处贯穿形成有一下枢孔2221，该下枢设端 22处且突设有一定位部222，两摆臂20之间的上枢孔211及下枢孔212的轴心且分别呈相
互平行。所述电子装置，请配合参见第三及四图所示，其底座30面向荧幕40的一侧面上邻近于底座30的后端处，凹设有用以容置所述支架10及两摆臂20下枢设端22的一支架容室31以及两下容室32，于各下容室32内设有一枢轴33以及一止挡件34呈间隔设置，其中该枢轴33可配合穿设于所述摆臂20的下枢孔212 ；所述电子装置的荧幕40，其面向底座30的一侧面上，于底座30前端与后端之间， 凹设有用以容置两摆臂20上枢设端21的两上容室41，各上容室41内且设有一枢轴42，该枢轴42可配合穿设于所述摆臂20的上枢孔211。所述枢纽器的两摆臂20的上枢设端21及下枢设端22，分别设置于对应的上容室 41及下容室32中，且所述枢轴42、33分别穿设于对应的上、下枢孔211、221，令该摆臂20 分别相对荧幕40及底座30呈可枢转，枢纽器支架10上所设容置空间101且可供设置其他零件或者电子元件等等；复参见第三及四图所示，藉由上述技术手段，当荧幕40及底座30相迭合时，所述支架10位于底座30的支架容室31内，而所述两摆臂20之上、下枢设端21、22分别位于底座30及荧幕40上的对应上、下容室4132内，欲操作荧幕40滑动翻转时，施力推动荧幕40 的前端，如此滑移的荧幕40将带动枢纽器以摆臂20的下枢设端22为支点翻转，待翻转一定角度后，两摆臂20将抵于下容室32的边璧，且所述定位部222抵于与止挡件34，令枢纽器呈定位，此时摆臂20的上枢设端21呈立起而将荧幕40中央部位撑高，如此即达到滑动翻转荧幕40的目的。本发明的枢纽器，其由于一体成型制成单一构件，相较于既有枢纽器，构造极为简单，具有无磁性、耐蚀以及适当的强度及硬度，且使用金属射出成型法所制造的产品，其尺寸精度与表面光滑度极佳，因此可减少花费于后续精密加工的成本及工时。
权利要求
1.一种枢纽器，其特征在于，其以一种合金经由金属射出成型法所制成，该合金的成分依重量百分比计算，包含4%至32%的Mn、16%至37%的Cr、0至14%的Ni、0至4. 5%的 Si、0. 2%至的 N、0 至 0. 2%的 C、0 至 0. 5%的 S、0 至 0. 5%的 P、0 至 1 %的 A1、0 至 5% 的Co、0至4%的Ti、0至2%的Cu、0至0. 5%的V、0至5%的W、0至5%的Mo、0至的 B、0至0. 4%的0、0至2%的Nb、0至的Ta，以及总添加量少于5 %的添加元素，该添加元素选自于Y、La、Ce、Hf及&至少其中之一，而合金的其余部分为狗所构成。
2.如权利要求1所述的枢纽器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比计算为9% 的 Mn、16. 5% 的 Cr、9. 5% 的 Ni、3% 的 Si、0. 35% 的 N，及 0. 2% 的 C、0. 2% 的 0、0. 03% 的 S、 0. 02%的P、1 %的Al、2%的Co、1 %的Mo、0. 5%的Zr，合金的其余部分为!^e所构成。
3.如权利要求1所述的枢纽器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比计算为 10. 2% 的 Mn、21% 的 Cr、l. 2% 的 Ni、2% 的 Si、0. 85% 的 N，及 0. 2% 的 C、0. 的 0、0. 03% 的 S、0. 2% 的 P、0. 3% 的 A1、0. 8% 的 Ti、0. 5% 的 Cu、2% 的 W、3% 的 Mo、0. 7% 的 Ta、总添加量少于的Y、与^ ，合金的其余部分为Fe所构成。
4.如权利要求1所述的枢纽器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比计算30% 的 Mn、25%的 Cr、3%的 Ni、0. 9%的 Ν、0· 2%的 C、2%的 Ti、0. 5%的 Cu、4%的 W、5%的 Mo、 0. 5%的B、1 %的Nb、0. 6%的Ta、总添加量少于1 %的rLrΛ与La，合金的其余部分为!^e所构成。
5.如权利要求1所述的枢纽器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比计算5%的 Μη、30% 的 Cr、3% 的 NiU. 5% 的 Si、0. 4% 的 N，包含 0. 02% 的 C、0. 05% 的 S、0. 03% 的 P、 0. 5 % 的 Al、0. 5 % 的 V、4% 的 W、0. 8 % 的 Nb、0. 6 % 的 Ta、总添加量少于 1 % 的 La、Ce 与 Hf， 合金的其余部分为Fe所构成。
6.如权利要求1所述的枢纽器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比计算32% 的Mn、16%的Cr、0. 7%的N，包含0. 01 %的C、4%的Mo、0. 9%的Nb、1 %的Ta，合金的其余部分为1 所构成。
7.—种枢纽器，其使用如权利要求1至6中任一项中所述的合金，经金属射出成型法所一体成型制成，其特征在于，包含有一支架，呈长形体；两摆臂，其呈长形体且分别成型位于所述支架的纵长向两端，并具有一上枢设端及一下枢设端，于该上枢设端贯穿形成有一上枢孔，而该下枢设端处贯穿形成有一下枢孔，两摆臂之间的上枢孔及下枢孔的轴心且分别呈相互平行。
8.如权利要求7所述的枢纽器，其特征在于，所述摆臂下枢设端处突设有一定位部。
9.如权利要求7或8所述的枢纽器，其特征在于，所述支架上凹设有至少一容置空间。
10.一种电子装置，其特征在于，其包含有一枢纽器，使用如权利要求1至6中任一项中所述的合金，经金属射出成型法所一体成型制成，其具有一支架，呈长形体；两摆臂，其呈长形体且分别成型位于所述支架的纵长向两端，并具有一上枢设端及一下枢设端，于该上枢设端贯穿形成有一上枢孔，而下枢设端处贯穿形成有一下枢孔，两摆臂之间的上枢孔及下枢孔的轴心且分别呈相互平行；一底座，其上凹设有用以容置所述支架及两摆臂下枢设端的一支架容室以及两下容室，该些上、下容室内且分别设有配合摆臂上、下枢孔的枢轴；一荧幕，其上凹设有用以容置所述两摆臂上枢设端的两上容室，该些上、下容室内且分别设有枢轴配合穿设于摆臂的上、下枢孔。
11.如权利要求10所述的电子装置，其特征在于所述底座的下容室内设有一止挡件与所述枢轴呈间隔；所述枢纽器的摆臂下枢设端处突设有一定位部，当摆臂相对所述底座枢转时，该定位部可与所述止挡件相抵，或呈远离该止挡件。
12.如权利要求10或11所述的电子装置，其特征在于，所述支架上凹设有至少一容置空间。
13.—种枢纽器，由一种合金经由金属射出成型法所制成，其包含有一支架，呈长形体；两摆臂，其呈长形体且分别成型位于所述支架的纵长向两端，并具有一上枢设端及一下枢设端，于该上枢设端贯穿形成有一上枢孔，而下枢设端处贯穿形成有一下枢孔，两摆臂之间的上枢孔及下枢孔的轴心且分别呈相互平行；所述合金的成分依重量百分比计算，包含4%至32%的Mn、16%至37%的Cr、0至14% 的 Ni、0 至 4. 5% 的 Si、0. 2%至的 N、0 至 0. 2% 的 C、0 至 0. 5% 的 S、0 至 0. 5% 的 P、0 至的A1、0至5%的Co、0至4%的Ti、0至2%的Cu、0至0. 5%的V、0至5%的W、0至 5%的Mo、0至1 %的B、0至0. 4%的0、0至2%的Nb、0至1 %的Ta，以及总添加量少于5% 的添加元素，该添加元素选自于Y、La、Ce、Hf及rLx至少其中之一，而合金的其余部分为Fe 所构成。
全文摘要
本发明提供了一种合金经由金属射出成型法所制作具高强度、无磁性、耐蚀性的枢纽器，该合金的成分依重量百分比计算，包含4至32％的Mn、16至37％的Cr、0至14％的Ni、0至4.5％的Si、0.2至1％的N、0至0.2％的C、0至0.5％的S、0至0.5％的P、0至1％的Al、0至5％的Co、0至4％的Ti、0至2％的Cu、0至0.5％的V、0至5％的W、0至5％的Mo、0至1％的B、0至0.4％的O、0至2％的Nb、0至1％的Ta，以及总添加量少于5％的添加元素，该添加元素选自于Y、La、Ce、Hf及Zr至少其中之一，而合金的其余部分为Fe所构成。
文档编号C22C38/38GK102454688SQ20101052340
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者吕友麒, 林舜天, 谢育展 申请人:新日兴股份有限公司