转轴模块、电子装置支架及电子装置的制作方法

本发明涉及一种提供旋转方向摩擦力的转轴模块、电子装置支架及电子装置，尤其涉及一种可有效提升摩擦锁固力与耐久性的转轴模块及装设有此转轴模块的电子装置支架及电子装置。

背景技术：

转轴(hinge)依其用途有些是设计在可转动地链接两个零件时，容许两零件间能自由旋转运动，例如门窗的铰链等；另一类则是期望在可转动地链接两个零件时，又同时提供稳定的旋转方向的动摩擦力或静摩擦力，此类转轴可称为摩擦转轴(frictionhinge)，藉由其内部构造产生摩擦力，使装置被用户推动旋转时能提供旋转方向的动摩擦力，并在使用者松手后提供旋转方向的静摩擦力使装置停留并锁固于所需求的位置，此类摩擦转轴常用于灯具、屏幕、笔记本电脑等装置，供用户调整装置的朝向。已知摩擦转轴根据摩擦面的位置可区分为下列两类。第一类藉由内外两个圆筒表面的接触和相互旋转来提供摩擦力，其产生的摩擦力和内外圆筒面间的面积，与内外圆筒间的径向迫紧力量相关，故若转轴直径较小时，能提供的动摩擦力，与最大静摩擦力(或称之为锁固力)就易受限，且内外圆筒面需要精密的加工才能确保摩擦性能稳定。第二类藉由环形垫片来提供摩擦面，且搭配弹簧垫片、螺栓与螺帽做轴向迫紧。当需要较大的摩擦力时，可加大垫片的直径或增加垫片的数量。然而，垫片的直径太大会增加转轴的整体直径，而垫片的数量太多会增加转轴的轴向厚度，并因零件复杂且接触面多，使得转轴在使用一段时间后的摩擦力衰退状况不稳定。

因此，有必要设计一种新型的转轴模块、电子装置支架及电子装置，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种转轴模块、电子装置支架及电子装置，其能够有效提升摩擦锁固力与耐久性。

为达到上述目的，本发明提供了一种转轴模块，其特征在于，该转轴模块包括：多个圆盘，相互偏心地连接在一起；多个摩擦片，每一个该摩擦片具有圆孔，每一个该摩擦片经由各自的该圆孔可转动地套设于该多个圆盘的其中之一上，该多个摩擦片相互接触；以及限位件，设置于该多个摩擦片上。

较佳的，每一个该摩擦片具有第一长孔，该限位件插设于该第一长孔中。

较佳的，还包含：两个夹持件，设置于该多个摩擦片的相对两侧，每一个该夹持件具有第二长孔，该限位件插设于该第二长孔中；多个可动件，可活动地设置于该夹持件上；以及两个衬套，设置于该夹持件的相对两侧，每一个该衬套具有通孔，该限位件插设于该通孔中，该衬套具有多个楔形槽，该可动件容置于该多个楔形槽的其中之一中；其中，当该可动件位于该楔形槽的较宽端部时，该夹持件松开该多个摩擦片；当该可动件位于该楔形槽的较窄端部时，该夹持件夹紧该多个摩擦片。

较佳的，还包含：夹持件，设置于该多个摩擦片的相对两侧，该夹持件具有通孔，该限位件插设于该通孔中；以及多个连接件，用以连接该夹持件。

较佳的，该多个摩擦片包含第一摩擦片以及第二摩擦片，该第二摩擦片具有长孔，该限位件插设于该长孔中且连接于该第一摩擦片。

较佳的，还包含承载件，该多个圆盘固定于该承载件上。

较佳的，每两个相邻的该圆盘具有相同偏心角度与相同偏心值。

较佳的，每一个该摩擦片的表面具有非平面结构。

本发明还提供了一种电子装置支架，其特征在于，该电子装置包括如上所述的转轴模块。

本发明还提供了一种电子装置，其特征在于，该电子装置包括：如上所述的电子装置支架；以及电子单元，设置于该电子装置支架上。

较佳的，电子装置还包含支撑座，该支撑座包含套筒，该多个摩擦片插设于该套筒中，该套筒的侧壁具有通孔，该限位件插设于该通孔中。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种转轴模块、电子装置支架及电子装置，转轴模块包括多个圆盘、多个摩擦片及限位件，多个圆盘相互偏心地连接在一起，每一个摩擦片具有一一对应的圆孔，每一个摩擦片经由一一对应的圆孔可转动地套设于多个圆盘的其中之一上，多个摩擦片相互接触，限位件设置于多个摩擦片，如此，能够有效提升摩擦锁固力与耐久性。

附图说明

图1为本发明一实施例的电子装置的立体图；

图2为图1中的转轴模块的立体图；

图3为图2中的转轴模块的爆炸图；

图4为图3中的圆盘与承载件的立体图；

图5为图4中的圆盘与承载件的侧视图；

图6为图3中的摩擦片的立体图；

图7为图1中的电子装置的剖面图；

图8为图1中的电子单元藉由转轴模块调整朝向后的立体图；

图9为图8中的电子装置的剖面图；

图10为本发明另一实施例的转轴模块的立体图；

图11为图10中的转轴模块于另一视角的立体图；

图12为图10中的转轴模块的剖面图；

图13为本发明另一实施例的转轴模块的立体图；

图14为图13中的转轴模块于另一视角的立体图；

图15为图13中的转轴模块的爆炸图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参阅图1～图9，图1为本发明一实施例的电子装置1的立体图；图2为图1中的转轴模块10的立体图；图3为图2中的转轴模块10的爆炸图；图4为图3中的圆盘100与承载件112的立体图；图5为图4中的圆盘100与承载件112的侧视图；图6为图3中的摩擦片102的立体图；图7为图1中的电子装置1的剖面图；图8为图1中的电子单元12藉由转轴模块10调整朝向后的立体图；图9为图8中的电子装置1的剖面图。

如图1所示，电子装置1包含转轴模块10及电子单元12，电子单元12设置于转轴模块10上，使得电子单元12可藉由转轴模块10调整朝向。于此实施例中，电子装置1为显示装置，视实际情况而定，不以此为限。电子装置1还包括支撑座14，于此实施例中，支撑座14可包含套筒140，且转轴模块10可插设于套筒140中。于此实施例中，电子单元12可为显示模块(例如，液晶显示器、电浆显示器、有机发光二极管显示器等)，但不以此为限。于另一实施例中，电子单元12亦可为发光模块(例如，灯具)。于另一实施例中，电子单元12亦可以其它设置于转轴模块10上的对象替换。换言之，转轴模块10不以搭配电子单元12而形成电子装置1为限。

如图2和图3所示，转轴模块10包含多个圆盘100、多个摩擦片102及限位件104，多个圆盘100相互偏心地连接在一起，每一个摩擦片102具有圆孔1020，每一个摩擦片102经由各自的圆孔1020可转动地套设于多个圆盘100的其中之一上，多个摩擦片102相互接触，限位件104设置于多个摩擦片102上，如此，能够有效提升摩擦锁固力与耐久性。

如图2和图3所示，转轴模块10还包含两个夹持件106、多个可动件108、两个衬套110以及承载件112。多个圆盘100固定于承载件112上。于此实施例中，有八个圆盘100固定于承载件112上。需说明的是，圆盘100的数量可根据实际应用而决定，不以图中所示的实施例为限。此外，上述的电子单元12可设置于承载件112上，使得电子单元12可经由承载件112带动圆盘100转动。

如图4和图5所示，多个圆盘100相互偏心地连接在一起。于此实施例中，每两个相邻圆盘100可具有相同偏心角度与相同偏心值。举例而言，如图5所示，每两个相邻圆盘100的偏心角度可为60度，但不以此为限。于另一实施例中，每两个相邻圆盘100亦可具有不同偏心角度与不同偏心值。换言之，每两个相邻圆盘100的偏心角度与偏心值可根据实际应用而决定，不以图中所示的实施例为限。

如图3和图6所示，每一个摩擦片102具有圆孔1020以及第一长孔1022。每一个摩擦片102可经由圆孔1020可转动地套设于多个圆盘100的其中之一上，使得多个摩擦片102相互接触，如图2所示。于此实施例中，多个圆盘100可固定于承载件112的固定部1120上，且承载件112的另一固定部1122可相对多个圆盘100活动。因此，于组装摩擦片102与圆盘100时，组装人员可先将固定部1122相对圆盘100拉开，再将摩擦片102一一套设于对应的圆盘100上。接着，组装人员可以螺丝114或其它固定件将固定部1122锁固于圆盘100上。此外，每一个摩擦片102的表面可具有非平面结构1024。于此实施例中，非平面结构1024可包含多个凹槽。于另一实施例中，非平面结构1024亦可包含多个凸点或其它凹凸结构，视实际应用而定。当摩擦片102相迭时，非平面结构1024可避免相邻摩擦片102因真空吸住而让摩擦系数不稳定。

如图2和图3所示，两个夹持件106分别设置于多个摩擦片102的相对两侧。于此实施例中，每一个夹持件106亦可具有各自对应的圆孔1060，使得两个夹持件106可经由圆孔1060套设于最外侧的两个圆盘100上。此外，每一个夹持件106具有各自对应的第二长孔1062。限位件104插设于第一长孔1022与第二长孔1062中，而设置于摩擦片102与夹持件106上。限位件104可为螺丝、铆钉或其它类似组件。于此实施例中，夹持件106面向摩擦片102的表面亦可具有各自对应的非平面结构1064(例如，上述的凹槽、凸点或其它凹凸结构)。当夹持件106与摩擦片102相迭时，非平面结构1064可避免夹持件106与摩擦片102因真空吸住而让摩擦系数不稳定。再者，夹持件106面向衬套110的表面可具有多个卡合结构1066。每一个可动件108卡合于对应的卡合结构1066，使得可动件108可活动地设置于两个夹持件106上。于此实施例中，可动件108可转动地设置于两个夹持件106上，但不以此为限。

两个衬套110设置于两个夹持件106的相对两侧。每一个衬套110具有通孔1100，且限位件104插设于通孔1100中。两个衬套110具有多个楔形槽1102，其中每一个楔形槽1102具有较宽端部1104以及较窄端部1106。当两个衬套110设置于两个夹持件106的相对两侧时，每一个可动件108容置于多个楔形槽1102的其中之一中，如图2所示。

如图7所示，支撑座14的套筒140的侧壁可具有通孔1400。组装人员可先将摩擦片102连同夹持件106与衬套110插设于支撑座14的套筒140中，再将限位件104插设于套筒140的通孔1400、衬套110的通孔1100、夹持件106的第二长孔1062以及摩擦片102的第一长孔1022中。此时，衬套110便无法相对套筒140移动，而夹持件106与摩擦片102可藉由第二长孔1062与第一长孔1022而相对套筒140移动。

如图7所示，当可动件108位于楔形槽1102的较窄端部1106时，夹持件106即会受到可动件108的压迫而夹紧摩擦片102。此时，圆盘100与承载件112便会受限于摩擦片102之间的摩擦力而无法转动，使得电子单元12的朝向固定住，如图1所示。

当用户欲调整电子单元12的朝向时，用户需先将电子单元12朝图9所示的箭头a1的方向抬起。此时，可动件108会随着夹持件106自楔形槽1102的较窄端部1106移动至楔形槽1102的较宽端部1104。当可动件108位于楔形槽1102的较宽端部1104时，两个夹持件106便会松开摩擦片102。接着，用户即可转动电子单元12，以调整电子单元12的朝向。在调整完毕后，用户可放掉电子单元12，使得转轴模块10朝图9所示的箭头a2的方向移动。可动件108便会随着夹持件106自楔形槽1102的较宽端部1104移动至楔形槽1102的较窄端部1106。此时，夹持件106便会受到可动件108的压迫而夹紧摩擦片102，使得电子单元12的朝向固定住，如图8所示。

请参阅图10～图12，图10为本发明另一实施例的转轴模块10’的立体图；图11为图10中的转轴模块10’于另一视角的立体图；图12为图10中的转轴模块10’的剖面图。

转轴模块10'与上述的转轴模块10的主要不同之处在于，转轴模块10'的夹持件106'与转轴模块10的夹持件106的设计不同。如图10和图11所示，转轴模块10'包含两个夹持件106'以及多个连接件116。于此实施例中，连接件116可为螺丝。两个夹持件106'分别设置于多个摩擦片102的相对两侧。每一个夹持件106'具有通孔1068，且限位件104插设于通孔1068中。多个连接件116用以连接两个夹持件106'。当连接件116锁紧时，两个夹持件106'即会夹紧摩擦片102。此时，圆盘100与承载件112便会受限于摩擦片102之间的摩擦力而无法转动。当连接件116放松时，两个夹持件106'便会松开摩擦片102，使得圆盘100与承载件112可转动而带动摩擦片102相对移动。需说明的是，图10～图12中与第图1～图9中所示相同标号的组件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。

请参阅图13～图15，图13为本发明另一实施例的转轴模块10”的立体图；图14为图13中的转轴模块10”于另一视角的立体图；图15为图13中的转轴模块10”的爆炸图。

转轴模块10”与上述的转轴模块10的主要不同之处在于，转轴模块10”的结构较为简化。如图13～图15所示，转轴模块10”的多个摩擦片包含第一摩擦片102a以及第二摩擦片102b。此外，两个圆盘100固定于转轴模块10”的承载件112”上，且两个圆盘100相互偏心地连接在一起。第一摩擦片102a与第二摩擦片102b可经由圆孔1020可转动地套设于两个圆盘100上。于此实施例中，第一摩擦片102a具有固定孔1026，且第二摩擦片102b具有长孔1028。限位件104插设于第二摩擦片102b的长孔1028中且连接于第一摩擦片102a的固定孔1026。于此实施例中，限位件104可为螺丝。当限位件104将第一摩擦片102a与第二摩擦片102b锁紧时，可使得第一摩擦片102a与第二摩擦片102b间的相对位置因摩擦力而无法相对移动，通过两个圆孔1020与两个圆盘100间的套设关系，使得承载件112”与第一摩擦片102a间的相对位置无法移动，亦即两者夹角得以锁固。当限位件104放松时，第一摩擦片102a与第二摩擦片102b便会因摩擦力降低而松开，使得承载件112”在被外力调整时，可改变和第一摩擦片102a间的夹角。

因此，根据上述的实施例，本发明可根据所需的锁固力增加或减少摩擦片的数量。当然，本发明亦可增加或减少摩擦片的宽度及/或长度来调整锁固力。

本发明还提供了一种电子装置支架，包括如上所述的转轴模块10或转轴模块10'或转轴模块10”。于此实施例中，电子装置支架为显示装置支架，视实际情况而定，不以此为限。

综上所述，本发明将摩擦片套设于相互偏心的圆盘上，而形成类似曲轴的结构，当转轴模块的两侧被施加外力旋转时，各摩擦片与其相邻摩擦片间会被其各自套设且互相偏心的圆盘带动而产生相互位移，当各摩擦片在垂直其接触面方向被夹紧时，各摩擦片之间会产生抵抗相互位移的摩擦力，进而抵抗转轴模块被外力旋转的力量，并在用户调整位置完成并松手之后维持锁固在该位置。

两个物体表面的总摩擦力大小，可用接触压力乘接触面积再乘表面摩擦系数计算，本发明的结构因提供摩擦力的摩擦面位置设计在转轴区域之外，故在相同转轴直径和厚度限制下，有较多空间可设计配置更大的摩擦接触面积，例如若需要设计很大的锁固力时，可将摩擦片设计得更长即可增加摩擦接触面积，以提供更大的摩擦力，而不需要增加转轴区域的直径或轴向厚度。另外，若需要在很长的使用周期中提供稳定而不衰退的摩擦力时，摩擦面的接触压力就不能设计得太大，以避免摩擦面材料在过高接触压力下快速磨耗。当摩擦面积能设计得很大时，只需设计较小的摩擦片接触压力便可得到相同的总摩擦力。藉此，本发明可在同样的转轴区域直径和厚度限制下，有效提升转轴模块之锁固力与耐久性。

虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施方式旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。为了清楚描述所需的部件，示意性附图中的比例并不表示实际部件的比例关系。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。