省力型转轴装置的制作方法

本实用新型涉及一种转轴装置，尤其是涉及一种组装于一平面式电子装置与一支撑脚架之间的省力型转轴装置。

背景技术：

平面式电子装置，例如平板电脑或AIO电脑会通过枢设一支撑脚架，以便支撑该平面式电子装置站立，而该支撑脚架则会通过一转轴装置，以便达到翻转(例如掀开或闭合)以及支撑平板电脑站立的功效。该转轴装置包括一心轴以及套设于该心轴的一摩擦片、至少一弹片或一弹簧及一防脱螺母。

其中形成旋转的主要构件为该心轴，该心轴一端枢设于一旋转中心线处的该支撑脚架，而该心轴另一端会枢设于该平面式电子装置，使该支撑脚架相对于该平面式电子装置可进行翻转作动，若要产生显著的扭力变化及定位效果，则进一步在该心轴上套设可相互推压或相互闭合的一组干涉件(或称凸轮机构)。由此可知，该转轴装置是能让该平面式电子装置从平躺姿态轻易转变为站立姿态的主要构件。

然而，使用者在触控操作该平面式电子装置，例如平板电脑时，除了使该平板电脑平躺之外，尚须将该平板电脑的立起角度具有无段或多段调整功能，而前述转轴装置仅具有支撑平板电脑的功效，却缺乏无段或多段调整的定位功效，使得该平板电脑在不同立起角度时，不易于形成稳定地定位功效。再者，该转轴装置的该心轴与该支撑脚架的旋转中心线为同轴设置，容易使该平板电脑的枢接部位较为突出，且不易被该支撑脚架所遮蔽，从而在该支撑脚架收合于该平板电脑的壁面时，容易影响该支撑脚架的平贴效果。

因此，基于前述转轴装置的缺失，相关业者相继研发出适用于平板电脑及支撑脚架的转轴装置，例如中国台湾专利公告第M518458号专利案的“自动弹起转轴装置”所示，其包括内部具有一容纳空间的一盒匣体，在该容纳空间内设有一扭力及弹力偏动机构及一扭力产生装置，该扭力及弹力偏动机构包含设有一压块的一偏动机构，且该偏动机构与一接合片组接连动，而该扭力产生装置组装定位于该偏动机构内部；另将一弹性元件压靠于该压块；当该接合片脱开定位后，并连动该偏动机构，使该扭力产生装置往外偏转，该压块则随着该偏转动作而倾斜，而该弹性元件可将该偏动机构自动弹开出一预设角度，以方便使用者拨转该转轴装置的功能。

再者，如中国专利公告第CN205260602 U号专利案的“移动终端的铰链及移动终端”所示，该移动终端的铰链包括一第一转动体，该第一转动体连接一摩擦结构，以提供随时停止和随时定位功能，该第一转动体通过一连杆机构与该摩擦结构连接。该摩擦结构包括沿轴向相对运动的一摩擦套和一轴，该第一转动体通过该连杆机构与该摩擦套和该轴两者之中能轴向活动的该摩擦套连接，以带动该摩擦套轴向活动。也就是说，该连杆机构将轴向相对运动产生的摩擦力转化为扭力，通过对摩擦轴不同位置的尺寸相异性，以便与该摩擦套产生不同的摩擦力输出。但是该摩擦结构仅提供该平板电脑与该支撑脚架的即时定位功能。

前述两专利案均在该支撑脚架相对于该平板电脑翻转掀开或收合的过程中，在原有的摩擦扭力之外，无法持续地提供一辅助扭力来稳定摩擦扭力的变化，且在操作该平板电脑的施力，例如书写、点选或滑动时，再加上该平板电脑本身的重力影响，将会导致该支撑脚架相对于该平板电脑造成角度的改变，而亟待改善。

技术实现要素：

本实用新型主要目的在于提供一种省力型转轴装置，其在掀开及收合的两阶段行程中，均可利用一滑动机构的释能，以产生自动掀开和辅助收合的省力效果。

为实现前述目的，本实用新型所采取的技术手段是提供一种省力型转轴装置，其包括一基座，其在一对侧壁之间形成一镂空槽；一第一转动件，其装设于该对侧壁之间，该第一转动件具有一对外壁及一对内壁；一对第二转动件，其与该第一转动件具有一共同的旋转中心，各该第二转动件与各该侧壁之间设有一第一转动导向结构，且各该第二转动件与各该外壁之间设有一第二转动导向结构；一扭力件，其具有一连杆，该连杆一端与该对内壁设有一摩擦扭力机构；一滑动机构，其包括位于该镂空槽内且枢接该连杆另一端的一滑块，该滑块径向开设至少一滑孔，各该滑孔供一滑杆穿设，并在各该滑杆上套设一弹簧，各该滑杆的两端部设于该基座底部径向相对设置的一对杆槽内；该滑块受到该扭力件及该第一转动件的牵引作用，而在该至少一滑杆上径向滑移，并通过各该弹簧的释能或蓄能，使该滑块对该第一转动件提供一自动掀开及一辅助收合的扭力。

附图说明

为进一步揭示本实用新型的具体技术内容，首先请参阅附图，其中：

图1及图2为本实用新型的省力型转轴装置的两个不同视角的立体分解图；

图3及图4为本实用新型的省力型转轴装置组装立起后并被支撑脚架压掣的两个不同视角的立体图；

图5a及图5b为该支撑脚架处于上锁状态时，该省力型转轴装置的两个不同视角的剖面图，显示出0度状态；

图6为本实用新型的省力型转轴装置装设于平面式电子装置及支撑脚架的立体图；

图7a及图7b为该支撑脚架处于解锁状态时，该省力型转轴装置的两个不同视角的剖面图，显示出自动掀开至35度状态；

图8a及图8b为本实用新型的省力型转轴装置的两个不同视角的剖面图，显示出掀开至85度状态；以及

图9a至图9c为本实用新型的省力型转轴装置的三个不同视角的剖面图，显示出掀开至150度状态。

具体实施方式

如图1至图6所示，基本上，本实用新型的省力型转轴装置包括一基座1、一第一转动件2、一对第二转动件3、一扭力件4，以及一滑动机构5。

该基座1为一长方形座体，其在一对侧壁11之间形成一镂空槽12，该对侧壁11之间供该第一转动件2及该对第二转动件3的容置与旋转。为提供该第一转动件2及该对第二转动件3能够在该对侧壁11之间顺利的转动，因此该对侧壁11与该对第二转动件3的邻接面间各自设有一第一转动导向结构，例如一第一弧形导槽111和一第一弧形导轨31，使该对第二转动件3通过该对第一弧形导轨31能沿着该对第一弧形导槽111转动，该基座1底部对应各该第二转动件3位置分别设有一长缝隙545(显示于图4中，该长缝隙545贯穿于该基座1的底面)，各该长缝隙545容许各该第二转动件3的一端进出及通行，使旋转状态的该对第二转动件3能相互平行。此外，该基座1上开设有至少一第一固定孔13，以便供已知的锁固件，例如螺杆穿过后并锁固于一平面式电子装置6，例如平板电脑上。

该第一转动件2装设于该基座1的该对侧壁11之间，该第一转动件2包括成对接形态的一左转件21及一右转件22。该左转件21及该右转件22具有一对外壁23，而一对内壁24则轴向相对设有一心轴25，而轴向末端则各自开设有一第一接孔26，该第一接孔26供已知的锁固件，例如螺杆穿过后并锁固于一支撑脚架7上。

该第一转动件2的另一实施例中，其进一步包括一连接件28，该连接件28装设于该第一转动件2后方，如图1及图2所示，该左转件21及该右转件22后方各自突出设置有一定位插榫27，而该连接件28前方则开设供该定位插榫27插设与定位的两条定位插槽281。然后利用已知的锁固件，例如螺杆穿过各该第一接孔26，并锁固于该连接件28对应设置的一第二接孔282内，使该左转件21、该右转件22及该连接件28结合为一体。也就是说，该第一转动件2与该连接件28可利用一定位及锁定机构结合为一体，并形成连动形态。而该连接件28后端则另开设至少一第二固定孔283，该至少一第二固定孔283供已知的锁固件，例如螺杆穿过后并锁固于该支撑脚架7(显示于图6)上。

该对第二转动件3各自装设于该基座1的各该侧壁11与该第一转动件2的各该外壁23之间，且该第一转动件2和该对第二转动件3具有一共同的旋转中心。前面已提到，各该第二转动件3与该基座1的各该侧壁11之间设有该第一转动导向结构，例如该第一弧形导槽111和该第一弧形导轨31，使该对第二转动件3通过该对第一弧形导轨31能沿着该对第一弧形导槽111转动。而该第一转动件2的各该外壁23与各该第二转动件3之间设有一第二转动导向结构，例如该第二弧形导槽231和该第二弧形导轨33，使该第一转动件2通过该对第二弧形导槽231能沿着该对第二弧形导轨33转动。

另外，为了形成该第一转动件2最大掀开角度的限制，因此，各该第一弧形导槽111的周面上连通一第一限位挡块112，而各该第二转动件3则对应设有可抵接于该第一限位挡块112的一第一限位块32，且各该第二弧形导槽231的周面上连通一第二限位挡块232，而各该第二转动件3则对应设有可抵接于该第二限位挡块232的一第二限位块34。

该扭力件4具有一连杆41，该连杆4一端轴向设有套设该心轴25的一C形包覆件42，而该连杆41另一端则枢接于该滑动机构5上。也就是说，该心轴25与该C形包覆件42共同形成一摩擦扭力机构。该心轴25的外周面设有第一平面251，而该C形包覆件42的内周面则有一第二平面421，以便该心轴25转动到不同角度位置时，可迫压或松配(不迫压)该C形包覆件42而使其形成相异的径向宽度，由此在该第一转动件2的该心轴25转动到迫压该C形包覆件42的角度位置时(请参照图7a、图8a和图9a)，可形成摩擦扭力，使得接装于该第一转动件2的支撑脚架7具有在一角度范围内，例如35度至150度内自由停滞的效果。

该滑动机构5包括位于该镂空槽12内且枢接该连杆41一端的一滑块51，该滑块51径向开设至少一滑孔511，各该滑孔511供一滑杆52穿设，并在各该滑杆52上套设一弹簧53，然后将各该滑杆52的两端部设于该基座1底部径向相对设置的一对杆槽541内，但不限于此，该基座1底部亦可为可拆装的一底座54，该底座54具有连通该镂空槽12的一容置部542，并使该对杆槽541径向设于该容置部542的对向两侧，最后将该底座54固设于该基座1底部，例如已知的定位结构，诸如该底座54对角处的两凸榫543分别嵌入该基座1底面对应处的两榫孔14(该榫孔分别显示于图5b、图8b及图9b)，予以定位设置后，再通过已知的锁固件，诸如螺杆穿过该底座54开设的至少两穿孔544后，并锁固于该基座1底部上，即可将该基座1与该底座54结合为一体，使该滑块51受到该扭力件4及该第一转动件2的牵引作用，而在该至少一滑杆52上径向滑移，并通过各该弹簧53的伸展(释能)或压缩(蓄能)作用，使该滑块51对该第一转动件2提供一辅助扭力，从而获致省力的效果。

此外，该底座54对应各该第二转动件3位置分别设有一长缝隙545，以供各该第一限位块32进出及通行，使旋转状态的该对第二转动件3能相互平行。

依据前述的说明将该基座1、该第一转动件2、该对第二转动件3、该扭力件4及该滑动机构5组装立起后，即形成如图3及图4所示的该省力型转轴装置的正面及反面立体形态。其中该第一转动件2被假想成因该支撑脚架7处于上锁的压制形态，而呈现出0度。

组装时，将一对省力型转轴装置的一对基座1接装于一平板电脑6背面两侧，另将该对省力型转轴装置的一对第一转动件2接装于一支撑脚架7的前面两侧，该平板电脑6背面和该支撑脚架7的两邻接面分别设有一对活动磁铁61及一对固定磁铁71(显示于图6)，利用该对活动磁铁61及该对固定磁铁71的吸附作用，使该支撑脚架7压制该对第一转动件2，并相对于该平板电脑6呈现出0度的上锁状态。该对活动磁铁61各自位于该平板电脑6背面两侧的一容置槽62中，并在各该容置槽62内的一侧且非对应各该固定磁铁71位置设有一磁性件63，例如铁片或磁铁，以便在各该固定磁铁71未完全吸附各该活动磁铁61时，有利于各该磁性件63各自吸附各该活动磁铁61位移而形成解锁状态。

请参阅图5a及图5b，当该支撑脚架7相对于该平板电脑6呈现出0度的上锁状态时，该第二转动件3的该第一弧形导轨31位于该第一弧形导槽111内，该第二弧形导轨33则位于该第二弧形导槽231内，而该第一转动件2因被压制，并通过该扭力件4拉住该滑块51，促使该滑块51压缩各该滑杆52上的该弹簧53，使各该弹簧53蓄能。

当该对固定磁铁71未完全吸附该对活动磁铁61，且该对活动磁铁61受到该对磁性件63的磁吸力影响而移动时，即能解除该对活动磁铁61与该对固定磁铁71的吸附作用，并形成解锁状态。解锁后，即能通过该滑动机构5搭配该扭力件4和该摩擦扭力机构以形成具有自动掀开效果的第一次省力行程。

而在该第一次省力行程中，由于该摩擦扭力机构的该心轴25在旋转时，不会迫压该C形包覆件42，而有利于让该滑动机构5所产生的辅助扭力，促使该支撑脚架7相对于该平板电脑6自动翻转到一第一预设角度，例如35度，请参阅图7a及图7b，通过各该滑杆52上的该弹簧53释能，并推动该滑块51与该扭力件4一起向下径向移动后，此时，该第二转动件3的该第一弧形导轨31仍位于该第一弧形导槽111内，而该第一转动件2的该第二弧形导槽231则沿着该第二转动件3的该第二弧形导轨33旋转到一第一预设角度，例如35度，使该支撑脚架7形成如图6所示的自动掀开的该第一次省力行程。如图6所示，此时该平板电脑6通过该省力型转轴装置对该支撑脚架7的自动掀开作用，而得以立起，以便于使用者观看该平板电脑6所显示的影像。

当使用者继续掀开该支撑脚架7，各该滑杆52上的该弹簧53仍处于释能状态而持续辅助推压该滑块51移动，直至该第一转动件2的该第二弧形导槽231沿着该第二转动件3的该第二弧形导轨33旋转到一第二预设角度，例如85度时，请参阅图8a及图8b，该第二限位挡块232则已推动该第二转动件3的该第二限位块34(显示于图8b)，使该第二弧形导轨33沿着该第二弧形导槽231旋转，且令该第一弧形导轨31沿着该第一弧形导槽111旋转。此时，该心轴25随着该第一转动件2旋转的过程中，也被下移至最大位移端点，使该扭力件4拉住该滑块51而预备复返，但该弹簧53却未完全伸展而仍能提供一辅助扭力，且各该第一限位块32的一端进入对应的各该长缝隙545内，使各该第二转动件3旋转时不会倾斜。

另一方面，在该第一转动件2从该第一预设角度旋转至该第二预设角度的过程中，通过该心轴25持续迫压该C形包覆件42，而逐渐增加摩擦扭力。藉此，通过该摩擦扭力搭配该辅助扭力，以支撑该平板电脑6在此立起角度范围时的重力矩，亦能达到自由停滞的效果。

当使用者持续掀开该支撑脚架7，并超过该第二预设角度(85度)而达到最大掀开角度时，请参阅图9a至图9c，该第一转动件2则通过该扭力件4拉动该滑块51向上径向移动，并促使该滑块51压缩各该滑杆52上的该弹簧53，使各该弹簧53蓄能，且在此过程中，该心轴25仍持续迫压该C形包覆件42以逐渐增加摩擦扭力。该第二限位挡块232继续推动该第二转动件3的该第二限位块34(显示于图9b)，使该第二弧形导轨33沿着该第二弧形导槽231旋转，且令该第一弧形导轨31沿着该第一弧形导槽111旋转，并让该第一限位块32沿着该长缝隙545通行，使旋转状态的该对第二转动件3持续相互平行，直到该第一限位块32的一端冒出该长缝隙545且抵住该第一限位挡块112(显示于图9c)，使该第一转动件2形成一最大掀开角度，例如150度。

事实上，该第一转动件2处于该第二预设角度，例如85度至该最大掀开角度，例如150度之间时，使用者可将该平板电脑6置于桌面上进行操作，例如书写、点选或滑动时，该滑动机构5的该滑块51因处于压缩各该弹簧53的形态，所以能提供一辅助扭力(反作用力)，搭配该心轴25与该C形包覆件42之间的摩擦扭力，以对抗该操作时的施力及该平板电脑6的重量。因此，进行该操作时，可避免该支撑脚架7相对于该平板电脑6的掀开角度改变。

若要将该支撑脚架7收合，在反向旋转，例如150度至85度的行程中，由于该摩擦扭力机构所产生的摩擦扭力，会逐渐地小于其在相同角度范围之正向旋转行程的摩擦扭力，再加上该滑动机构5的各该弹簧53会逐渐释能，并推动该滑块51与该扭力件4一起向下径向移动，而具有辅助收合的第二次省力行程效果。

所以，经由本实用新型的实施，其所增益的功效在于，该滑动机构在掀开及收合的两阶段行程中，均可利用各该弹簧对该滑块的释能，以及搭配该摩擦扭力机构在正、反向旋转过程中，分别从无至递增摩擦扭力与从递减至无摩擦扭力的情况下，产生自动掀开和辅助收合的省力效果。再者，当自动掀开后，是通过该摩擦扭力机构，例如心轴和C形包覆件提供自由停滞功能，而该滑动机构能在该第一转动件整个旋转行程中持续地提供弹力协助，而形成一致性的手感；也就是说，旋转行程顺畅而不会滞碍难行。尤其是，通过该滑动机构的设置，能够增加所能适用的扭力值范围，方便地配合实际需求来调整该摩擦扭力机构的扭力值，堪称同类物品前所未见的一大佳构。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。