专利名称：电脑屏幕的转轴装置与定位机构的制作方法
技术领域：
本发明有关一种可携式电脑产品，特别是有关一种应用于可携式电脑其屏幕与主机间的转轴装置及定位机构。
背景技术：
随着集成电路形成技术突飞猛进的脚步，电子科技持续的发展与进步，促使各式各样的电子产品皆朝着「数字化」发展。并且，为了符合轻便性与实用性的考量，在电子产品在设计上，都趋向以轻薄短小、功能多、处理速度快来作为设计规格，以便形成的产品能更容易携带，且更符合现代的生活需求。特别是在多媒体电子产品大行其道后，夹着其强大的运算能力，可轻易的处理各种音效、影像、图样等数字化资料，而提供消费者高画质与高音质的娱乐效果，连带的使轻便型的电脑产品受到普罗大众广泛的喜爱与使用。
特别是，随着网络应用技术的开发与成熟，通过有线或无线网络的连结，消费者可在任何地点任何时间进行上网，而传递或交换各式各样的信息与资料。在此种情形下，消费者显然会更乐于购买使用各式轻便型的电脑产品，像是掌上型电脑、膝上型电脑、或笔记本电脑，以便借由互联网与远方的使用者进行信息交流，或是取得各式各样的语音或图象资料。换言之，在结合了新一代电脑超强的数据处理能力，以及网络连结所提供的通讯服务后，消费者将可轻松的通过电脑屏幕，观赏网络上的多媒体节目或是浏览即时的新闻信息。
为了提供消费者更多操作上的便利性，新一代的可携式电脑，例如平板型电脑(TABLE PC)，并采用了触控式屏幕，而使消费者能通过屏幕进行输入数据的动作，或是进行各项功能的操控。此外，为了让消费者能从更多角度浏览屏幕画面，在屏幕与主机之间的转轴设计上，除了传统的掀盖式设计外，并允许向上掀起的屏幕，能在主机上表面进行180度的左右旋转，而方便消费者能从各个方位浏览屏幕上的画面。换言之，在新式的可携式电脑中，其屏幕除了可进行俯仰方向上的掀起或盖下的动作外，同时也可以在左右方向上进行转动。
为了使屏幕能同时进行上下与左右方向的转动，新一代的可携式电脑，舍弃了传统笔记本电脑在屏幕底边左、右两侧各自装设转轴的方式，而改成在屏幕底边的中央部位，组装单一的转轴装置。并且，此转轴装置会具有沿着上下方向转动的第一转轴、以及沿着左右方向转动的第二转轴。如此一来，电脑屏幕便能借着第一转轴，在主机上进行向上掀起或向下盒盖的动作；并且借由第二转轴，在主机上进行左、右方向的转动。
尽管借着组装单一的转轴装置在电脑屏幕与主机之间，能同时提供上述两个方向的转动效果。但对目前市面上大部份的转轴装置而言，仍具有相当多的缺点(1)对上述用来使屏幕进行左右转动的第二转轴来说，由于定位效果不明确，并且定位的间隙过大，是以在屏幕旋转到定位后，仍然会左右晃动，而造成消费者在观看屏幕时容易产生不适。
(2)为了解决屏幕容易晃动的问题，现有的转轴装置中往往会增加许多组件，例如钢珠球、弹簧...等等，来加强第二转轴的定位效果。但过多的组件，往往会占用了第二转轴周围的空间，而使整个转轴装置的体积更为庞大，违反了可携式电脑的轻便设计趋势。
(3)此外，过多的组件也容易造成组装公差，而在组件之间产生过多的间隙，使定位效果不佳。
发明内容
本发明的目的是有效的解决上述诸项问题，以提供一种转轴装置，其组装连结于一可携式电脑的屏幕与主机间，能使屏幕能在主机上表面进行左右方向的转动并加强屏幕转达定位的确定可靠性。
本发明的转轴装置至少包括下列元件一底座，组装于主机后端边缘，所述底座侧壁上装设有一琴钢线，琴钢线中央部份凸出于底座上表面；一转动构件，组装于屏幕下侧，此转动构件正好楔合于底座，且能在底座上表面转动，以带动屏幕于主机上旋转，其中转动构件下表面具有一凹沟，当转动构件旋转至定位时，琴钢线凸出于底座上表面的中央部份，正好卡在凹沟中，以定位转动构件。另外，一锁合构件，由上往下穿过转动构件与底座而将其锁固在一起，以防止转动构件由底座上表面松脱。
本发明的转轴装置，由于采用琴钢线的弹性凸起结构，因此能加强屏幕转动定位的确定可靠性。
借由以下详细的描述结合所附图示，将可轻易的了解上述内容及此项发明的诸多优点，其中图1是显示本发明所提供的转轴装置结构的分解立体图；图2是显示本发明中转轴装置的转动构件细部结构的示意图；图3是显示本发明中转轴装置的底座细部结构的示意图；及图4是显示应用本发明转轴装置于可携式电脑中的情形的示意图。
具体实施例方式
请参照图1，此图显示本发明所提供的转轴装置1结构分解立体图。此转轴装置1可组装连结于例如任一可携式电脑的屏幕与主机间，而使屏幕能在主机上表面进行左右方向的转动。如图中所示，此转轴装置1的主要构件包括一底座11、一转动构件12以及一锁合构件13。其中，底座11是组装在主机上表面边缘，至于转动构件12则是组装于屏幕下侧边缘。由于转动构件12正好会楔合于底座11上，因此在将其组装连结后，转动构件12可以在底座11上表面转动，进而带动屏幕于主机上左右旋转。另外，为了确保转动构件12与底座11彼此不至于松脱，可借由所述锁合构件13，由上往下依序穿过转动构件12与底座11，而将其锁固在一起，以防止转动构件12由底座11上松脱，导致屏幕与主机的分离。
值得注意的是，为了使上述转动构件12在转动至定位后，能有效的固定于底座11上，而不致于使屏幕产生左右的晃动，在本发明中，并会在底座11的侧壁上装设一段琴钢线110。如图中所示，此段琴钢线110的中央部份是弯折而形成凸起的马鞍形状，并凸出于底座11的上表面。
另一方面，在转动构件12底座的下表面，则形成有对应于琴钢线110的凹沟120a与120b。在将转动构件12组装贴附于底座11上表面后，若转动构件12未旋转至定位时，即非凹沟位置，凸出的琴钢线110由于具备伸缩弹力，因此受到转动构件12下表面的挤压，会向下压缩至大约与底座11上表面相同的高度。
当转动构件12转动至其下表面的凹沟120a或120b正好位于琴钢线110的上位置时，亦即转动到定位时，琴钢线110凸出的中央部份，便会向上弹出而卡在凹沟120a或120b中。如此一来，便达到了固定转动构件12的效果。
在本发明的一实施例中，所述转动构件12，如图2所示，包括一体成型的环状圆盘12a以及由环状圆盘12a两端向外延伸的固定轴12b。
此固定轴12b具有″L″型的结构，并进一步区分为彼此连接的直立板块12ba以及柱状物12bb。其中，直立板块12ba是由环状圆盘12a上表面边缘向上凸起，而柱状物12bb则连接于直立板块12ba上端并向外水平沿伸。
换言之，水平沿伸的柱状物12bb是高于环状圆盘12a的上表面，而产生一个阶梯高度差。此高度差在后续组装屏幕与主机时，能提供屏幕与主机之间足够的连结空间。此外，在转动构件12其环状圆盘12a的下表面，则形成有两条彼此相对的凹沟120a与120b。并且，在凹沟120a旁边的环状圆盘12a下表面，还形成有一个向下凸出的凸块121。
要特别指出的是，当消费者在左右转动或上下扳动屏幕时，所施加的作用力往往会直接的传递给转动构件12，因此假若上述的环状圆盘12a、直立板块12ba以及水平柱状物12bb彼此之间，是以焊接的方式或螺丝锁固的方式来组合的话，长久以往，所施加的结构压力将容易使环状圆盘12a的组件产生松脱或断裂。因此，为了有效的防止此种现象发生，在本发明中，转动构件12是使用一体成型的方式来形成。
另外，要特别说明的是，尽管图中未显示将转动构件12组装于屏幕机壳上的情形，但在实际进行组装时，上述柱状物12bb的前端，尚会先连结一个枢轴构件，并以该枢轴构件与屏幕机壳进行锁固。由于该枢轴构件能沿着柱状物12bb转动，因此能带动整个屏幕，以水平柱状物12bb为轴进行转动。亦即进行上下方向的扳动，而使屏幕能向上掀开或是向下闭合。
在本发明的实施例中，底座11，如图3所示，包括有一个环状圆盘11a、以及由环状圆盘11a两端向外延伸的固定板11b。
如图中所示，向外延伸的固定板11b，亦具有″L″型弯折的板块结构，而可进一步区分为水平板块11ba与垂直板块11bb。其中，水平板块11ba与环状圆盘11a位于同一平面，且其一端连接于环状圆盘11a的侧壁上。垂直板块11bb则连接于所述水平板块11ba的侧边而向下延伸。
在水平板块11ba与垂直板块11bb上并分别设置有螺孔，以便借由螺丝将整个底座11锁固于主机的机壳上。
要特别说明的是，借着使用彼此垂置的水平板块11ba与垂直板块11bb来作为与主机机壳间的锁固凭借，由于能分别从纵向与横向进行螺丝锁固的动作，因此可以提供整个底座11与主机间更稳固的锁合效果。
此外，值得注意的是，所述底座11的环状圆盘11a侧边具有一切口，而在环状圆盘11a的侧壁上形成图中的横切面111。并且，在此横切面111上还形成有三个小孔111a、111b与111c。
相对于环状圆盘11a上的切口，所述底座11还包括一圆弧片112，正好能与环状圆盘11a的切口结合。此圆弧片112的中央部份设置有一螺孔112b，正好对应位于横切面111上的小孔111b，可借由一螺丝将圆弧片112锁固于横切面111上，而与环状圆盘11a结合在一起。
在圆弧片112前侧切面的左、右两边分别形成有凸柱112a与112c，在结合至环状圆盘11a上时，这两个凸柱112a与112c正好插入位于横切面111左右两侧的小孔111a与111c。
上述横切面111与圆弧片112的设计，主要是用来装设所需的琴钢线110。如图中所示，琴钢线110夹合于圆弧片112与环状圆盘11a之间，其中琴钢线110左右两端是分别缠绕于圆弧片112的两根凸柱112a与112c上，琴钢线110中央部份则弯折成所述的马鞍状凸起，而凸出于环状圆盘11a的上表面。
此外，在环状圆盘11a上表面邻接圆弧片112的两端分别形成有向上凸起的挡块113a与113b。
当转动构件12其环状圆盘12a在底座11其环状圆盘11a上表面顺时针旋转至定位时，环状圆盘12a下表面的凸块121，正好会被挡块113b所抵住。
反之，当环状圆盘12a逆时针旋转至定位时，凸块121正好会被挡块113a所抵住。换言之，借由挡块113a与113b、以及凸块121的设计，能防止环状圆盘12a朝着同一旋转方向旋转超过360度，以防止从环状圆盘12a中间通过的各式线路(分别连结于屏幕与主机)，因为过度扭转而产生扯断或松脱等意外。
此外，请参照图1，按照上述挡块113a与113b、琴钢线110、凸块121与凹沟120a与120b的设计，当屏幕在完全没有转动的情况下，环状圆盘12a下表面的凹沟120b，正好位于琴钢线110的正上方，而允许琴钢线110凸起的中央部份，向上弹出并卡于凹沟120b中。一旦消费者顺时针旋转转动构件12时，会在转动180度后到达定位。此时，挡块113b会抵住凸块121而阻止环状圆盘12继续转动，并且环状圆盘12a下表面的凹沟120a，正好转动到琴钢线110的上方，而允许琴钢线110凸起的中央部份，向上弹出并卡于凹沟120a中，并产生固定环状圆盘12a的效果。
此外，在此实施例中，上述锁合构件13包括一套筒13a与一螺帽13b。如图中所示，此套筒13a是为一中空的管状结构，以便连结于屏幕与主机间的各式线路，能由管状结构内部空间穿过。在套筒13a的外表面上，则形成有螺纹，以便能跟其下方的螺帽13b螺合锁固在一起。在组装转动构件12与底座11时，套筒13a是由环状圆盘12a上方，向下依序穿过环状圆盘12a与11a，并从环状圆盘11a下表面凸出。螺帽13b则由环状圆盘11a的下表面，螺固于凸出的套筒13a上，而将两个环状圆盘12a与11a锁合在一起。
要特别强调的，在较佳实施例中，可在环状圆盘12a与套筒13a之间、或是环状圆盘12a与下方的环状圆盘11a之间，分别放置一片或多片环状垫圈(washer)14，以保护这些构件并加强锁固的效果。此外，也可借由这些环状垫圈14，来提供转动时所需的摩擦扭力，并避免上述构件间产生间隙，而造成屏幕晃动的现象。
请参照图4，此图显示将上述转轴装置1组装于可携式电脑2中的情形。如同上述，此转轴装置1分别轴接于可携式电脑2的屏幕20与主机22上，以便让屏幕20能上下扳动进行掀起或闭合的动作外，也能在主机22上进行左右方向的转动。
如图中所示，在本发明的一实施例中，于主机22上表面靠近侧边的位置，会形成一向下的凹陷22a。此凹陷22a的形状与底座11相近，以便能容纳整个底座11，并方便使用螺丝，通过水平板块11ba与垂直板块11bb，与主机22机壳进行锁固接合的动作。
在屏幕20机壳的下缘，则形成开口凹槽20a，以便用来与转动构件12连结。其中，转动构件12的水平柱状物12bb，可分别枢接至开口凹槽20a的侧壁中，而允许屏幕20能沿着水平柱状物12bb为轴，进行上下的扳动，而达到掀起、闭合的功用。
另一方面，借着转动构件12其环状圆盘12a于底座11上的旋转，能允许使屏幕20在主机22上表面转动。
使用本发明的设计，具有相当多的优点(1)首先，由于本发明使用了凸块与挡块来对屏幕的转动进行定位，并且使用琴钢线与搭配的凹沟来产生定位与固定的效果，因此可提供更确定可靠的定位效果，而有效的防止屏幕在到达定位后仍会左右晃动的情形。
(2)相较于现有技术中使用钢珠球或弹簧来产生定位效果的作法，本发明所提供的琴钢线定位方式，显然不会占据过多的空间，而有利于业者进一步的缩小整个转轴装置的体积与尺寸。
(3)本发明所提供的转轴装置，由于使用了数目较少的组装构件，因此能有效的降低组装公差的产生，进而降低组件之间的可能空隙，并提供较佳的定位与固定效果。
(4)此外，即使在屏幕尚未旋转到定位的时候，由于琴钢线的弹性体能产生预压的功能，因此能有效的吸收转轴装置的组装公差，进而达到提高优良率的效果。
本发明虽以较佳实例阐明如上，然而其并非用以限定本发明精神与发明请求保护范围。熟悉本技术的人员当可轻易了解并利用其它元件或方式来产生相同的功效。因此，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包含在下述的本申请权利要求范围内。
权利要求
1.一种转轴装置，组装连结于一可携式电脑的屏幕与主机间，而使该屏幕能在该主机上表面进行左右方向的转动，该转轴装置至少包括底座，组装于该主机后端边缘，该底座侧壁上装设有一琴钢线，该琴钢线的部份凸出于该底座上表面；转动构件，组装于该屏幕下侧，该转动构件楔合于该底座，且能在该底座上表面转动，以带动该屏幕于该主机上旋转，其中该转动构件下表面具有一凹沟，当该转动构件旋转至定位时，该琴钢线凸出于该底座上表面的部份，正好卡在该凹沟中以定位该转动构件；及锁合构件，由上往下穿过该转动构件与该底座而将其锁固在一起，以防止该转动构件由该底座上松脱。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于该转动构件包括一体成形的第一环状圆盘、以及由该第一环状圆盘两端向外延伸的固定轴，在该第一环状圆盘下表面具有两个彼此相对的该凹沟，在其中一个该凹沟旁边的该第一环状圆盘下表面具有一个向下凸出的凸块。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于该固定轴具有″L″型的结构，并能区分为由该第一环状圆盘上表面边缘向上沿伸的板块以及由该板块上端向外沿伸的柱状物。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于该底座包括一第二环状圆盘以及由该第二环状圆盘两端向外延伸的固定板，其中该第二环状圆盘具有一切口，而在该第二环状圆盘侧壁上形成一横切面，在该横切面上具有横列的三个小孔。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于该底座还包括一圆弧片，正好能与该第二环状圆盘的该切口结合，该圆弧片中央具有一螺孔，对应位于该横切面中央的该小孔，以便借由一螺丝将该圆弧片锁固于该横切面上，该圆弧片前端切面的左右两侧具有凸柱，以塞入该横切面左右两侧的该小孔。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于该琴钢线是夹合于该圆弧片与该第二环状圆盘之间，其中该琴钢线左右两端分别缠绕于该圆弧片的该两根凸柱上，而该琴钢线中央部份则弯折成马鞍状，而凸出于该第二环状圆盘上表面。
7.如权利要求2或6所述的装置，其特征在于该第二环状圆盘上表面邻近该圆弧片的位置，分别设置有两个向上凸起的挡块，当该第一环状圆盘在该第二环状圆盘上表面旋转至定位时，该第一环状圆盘的凸块，正好抵住其中一个该挡块。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于当该第一环状圆盘的凸块正好抵住该挡块时，该琴钢线的中央部份正好向上凸起，而卡在该第一环状圆盘的该凹沟中，以固定该第一环状圆盘。
9.如权利要求4所述的装置，其特征在于由该第二环状圆盘两端向外延伸的固定板，具有″L″型的板块结构，能区分为与该第二环状圆盘同平面的水平板块以及与该第二环状圆盘垂直的垂直板块，且在该水平板块与该垂直板块上分别具有螺孔，以便借由螺丝将该底座锁固于该主机上。
10.如权利要求2或4所述的装置，其特征在于该锁合构件还包括一套筒与一螺帽，其中该套筒是由该第一环状圆盘上方，向下依序穿过该第一环状圆盘与该第二环状圆盘，而从该第二环状圆盘下表面向下凸出，该螺帽则位于该第二环状圆盘下表面，用以螺固该套筒，而将该第一环状圆盘与该第二环状圆盘锁合在一起。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于在该第一环状圆盘与该套筒之间以及该第一环状圆盘与该第二环状圆盘之间，分别放置有环状垫圈，以保护并加强锁固该转动构件、该底座、与该锁合构件。
全文摘要
一种转轴装置，组装连结于一可携式电脑的屏幕与主机间，而使屏幕能在主机上表面进行左右方向的转动。此转轴装置至少包括下列元件一底座，组装于主机后端边缘，所述底座侧壁上装设有一琴钢线，琴钢线中央部分凸出于底座上表面；一转动构件，组装于屏幕下侧，此转动构件正好楔合于底座，且能在底座上表面转动，以带动屏幕于主机上旋转，其中转动构件下表面具有一凹沟，当转动构件旋转至定位时，琴钢线凸出于底座上表面的中央部分，正好会卡在凹沟中，而产生定位转动构件的功能。另外，一锁合构件，由上往下穿过转动构件与底座而将其锁固在一起，以防止转动构件由底座上表面松脱。
文档编号G06F1/16GK1749918SQ20041007976
公开日2006年3月22日 申请日期2004年9月17日 优先权日2004年9月17日
发明者辜弘仲 申请人:华硕电脑股份有限公司