专利名称：枢转机构及折叠式电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种枢转机构，且特别涉及一种可应用于折叠式电子装置的枢转机构。
背景技术：
在现今信息时代中，人类对于电子产品的依赖性与日俱增，为应对现今电子产品的高速度、高效能及轻薄短小的要求，各种折叠式电子装置也已渐成主流，例如笔记本电脑(Notebook PC)、移动电话(Cell Phone)、个人数字助理器(Personal Digital Assistant，PDA)等折叠式电子装置均已成为现代人生活及工作中不可或缺的应用工具。
折叠式电子装置采用折叠方式来减少收纳面积，以达到电子产品轻薄短小的目的，折叠式电子装置大多由两个机体所组成，其中两机体的一侧是通过枢转机构相互连接，使两机体可相互转动，例如是开启或闭合折叠式电子装置时。
图1为公知的一种枢转机构130应用于笔记本电脑100的示意图。请参照图1，以笔记本电脑100为例，其包括屏幕110、主机本体120、以及两枢转机构130。其中，枢转机构130具有第一支架132、第二支架134、转轴136及轴套138，转轴136是通过第一支架132连接屏幕110，而轴套138则套住转轴136，并通过第二支架134连接主机本体120。当开启或关闭笔记本电脑100的屏幕110时，通过转轴136与轴套138的相互配合，可带动屏幕110与主机本体120相对转动。
然而，由于笔记本电脑的屏幕与主机本体间的开启与关闭会使得枢转机构的转轴与轴套所接触的表面磨损，无形之中，枢设于笔记本电脑内的枢转机构的使用寿命也减少许多。尤其是，现今的笔记本电脑其规格不断的轻薄短小化，枢转机构位于笔记本电脑内的配置空间也将受限，因此枢转机构内各元件的配置将更为紧密，转轴与轴套间的摩擦损害也将更为严重，故如何设计一较佳的枢转机构以减低转轴与轴套间的摩擦损害，使枢转机构能有较长的使用寿命将是一重要课题。
发明内容
有鉴于此，本发明之目的就是在提供一种使用寿命较长的枢转机构。
本发明之再一目的是提供一种应用上述枢转机构的折叠式电子装置，以使折叠式电子装置具有较长的使用寿命。
为达本发明之上述目的，本发明提出一种枢转机构，其适于连接第一对象与第二对象。此枢转机构主要包括芯轴、轴套以及滑动销。其中，芯轴是连接第一对象，而轴套则是连接第二对象，并包夹芯轴，以使第一对象与第二对象相对转动。此外，轴套的一侧设有开槽，而滑动销即是插置于开槽处，且滑动销在其轴向上具有截面积的变化，其中可通过滑动销的轴向位移来控制开槽的大小，以带动轴套与芯轴啮合固定或分离。
依照本发明之一实施例所述，轴套例如包括第一颚部与第二颚部，第一颚部与第二颚部的一侧相互连接，而第一颚部与第二颚部的另一侧则维持一段间距，以形成开槽。
依照本发明之一实施例所述，第一颚部例如还向外延伸第一凸出部，而第二颚部例如更向外延伸第二凸出部，且滑动销是插置于第一凸出部与第二凸出部之间。
依照本发明之一实施例所述，滑动销面对第一颚部的一侧例如具有至少一个斜面或一个曲面，用以承靠第一颚部。
依照本发明之一实施例所述，第一颚部面对滑动销的一侧例如具有至少一个凸起，用以承靠滑动销。
本发明还提出一种折叠式电子装置，其包括第一对象、第二对象、枢转机构、开关推钮以及连动装置，其中枢转机构是设置于第一对象与第二对象相邻的一侧侧边，且枢转机构例如包括上述芯轴、轴套以及滑动销等构件。此外，开关推钮是设置于第一物件上，而连动装置也是设置于第一对象上，并连接于开关推钮与滑动销之间。其中，通过推动开关推钮，便可带动滑动销的轴向位移，以控制开槽的大小，进而带动轴套与芯轴啮合固定或分离。
依照本发明之一实施例所述，连动装置例如具有至少一个支撑柱以及一个连接索。其中，支撑柱是设置于第一对象外围，而连接索例如是承靠于支撑柱的一侧，并沿第一对象的外围绕行，而连接于开关推钮与滑动销之间。此外，连动装置也可以是连杆机构。
依照本发明之一实施例所述，第一对象例如是屏幕，而第二对象例如是主机本体。或者，第一对象例如是主机本体，而第二对象例如是屏幕。
基于上述，本发明之枢转机构可用于连接两对象，且枢转机构的滑动销可调整轴套的第一颚部与第二颚部间的间距，以改变芯轴与轴套间的密合度，使得芯轴的表面与轴套的内表面接触面积减少。换言之，由于芯轴的表面与轴套的内表面接触面积减少，轴套对芯轴的夹持力也相对地减低，亦即轴套对于芯轴的正向应力减轻，且轴套与芯轴间的扭力也会降低。如此一来，当第一对象与第二对象相互转动时，芯轴表面与轴套内表面的磨损程度也会降低，故本发明的枢转机构有较长的使用寿命。
为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为一种公知的枢转机构应用于笔记本电脑的示意图。
图2为本发明之较佳实施例之一种枢转机构的示意图。
图3为图2的枢转机构的正视图。
图4a为图3的枢转机构沿着剖面线A-A’的剖面放大图。
图4b为图3的枢转机构沿着剖面线B-B’的剖面放大图。
图5a为图3的枢转机构的滑动销在轴向L位移适当距离后沿着剖面线A-A’的剖面放大图。
图5b为图3的枢转机构的滑动销在轴向L位移适当距离后沿着剖面线B-B’的剖面放大图。
图6为本发明一较佳实施例中，将枢转机构应用于笔记本电脑的示意图。
图7为图6的笔记本电脑的开关推钮带动滑动销的局部示意图。
图8a为本发明的较佳实施例的另一种枢转机构的示意图。
图8b为图8a中的滑动销位移适当距离后的示意图。
主要元件标记说明100、300笔记本电脑110、310屏幕120、320主机本体130枢转机构132、350第一支架134、360第二支架136转轴138轴套200枢转机构210、410芯轴220、420轴套222第一颚部222a第一凸出部222b凸起224第二颚部224a第二凸出部
W1、W2间距226、426开槽230、430滑动销232斜面330开关推钮340连动装置342支撑柱344连接索L轴向具体实施方式
图2为本发明之较佳实施例之一种枢转机构200的示意图。请参照图2，在本发明中，枢转机构200包括芯轴210、轴套220以及滑动销230。其中，芯轴210连接于第一对象，轴套220则是包夹芯轴210，并连接第二对象。本发明之枢转机构200适于连结第一对象与第二对象(图中未示出)，使第一对象与第二对象可通过枢转机构200以相互转动。其中，第一对象与第二对象例如分别是屏幕或是主机机体，当然，第一对象与第二对象也可包含与枢转机构相连接的支架。
值得注意的是，轴套220的一侧设有开槽226，而滑动销230即插置于开槽226内，且滑动销230在其轴向L上具有截面积的变化，其中通过滑动销230的轴向L位移可控制开槽226的大小，以带动轴套220与芯轴210啮合固定或分离。换言之，通过调整开槽226的大小，可使得芯轴210与包夹芯轴210的轴套220间的扭力与摩损程度降低，以延长枢转机构200的使用寿命。
图3为图2的枢转机构200的正视图，图4a为图3的枢转机构200沿着剖面线A-A’的剖面放大图，图4b为图3的枢转机构200沿着剖面线B-B’的剖面放大图。请同时参照图3、图4a及图4b，本实施例之轴套220例如是C型轴套，其包括第一颚部222与第二颚部224，第一颚部222与第二颚部224的一侧相互连接，而第一颚部222与第二颚部224的另一侧则维持一段间距W1，而形成上述开槽226。下文将对滑动销230与轴套220的结构作详细介绍。
在本实施例中，轴套220例如是双包结构，此轴套220的第一颚部222的两侧分别向外延伸第一凸出部222a，轴套220的第二颚部224可向外延伸第二凸出部224a，而滑动销230是插置于第一凸出部222a与第二凸出部224a之间。其中，每一个第一凸出部222a面对滑动销230的一侧例如分别具有凸起222b。在一实施例中，凸起222b可以是通过冲压第一凸出部222a或其它适当的加工方式所形成。此外，滑动销230面对每一第一凸出部222a的一侧例如具有斜面232(或曲面)，以构成在其轴向L上的截面积的变化。其中，滑动销230的斜面232(或曲面)是用以承靠凸起222b，以通过位移滑动销230来改变轴套220的间距W1。
在此，针对上述通过滑动销230在轴向L上的位移来调整间距W1的大小做进一步说明，请先参照图4a，滑动销230面对每一第一凸出部222a的一侧具有斜面232(或曲面)，滑动销230的另一侧则是承靠于第二凸出部224a。此外，每一第一凸出部222a面对滑动销230的一侧具有一凸起222b，而凸起222b是承靠于滑动销230上。接着请参照图4b，由图可得知，当滑动销230处于图3的状态时，芯轴210与包夹芯轴210的轴套220间是处于紧密配合状态。
图5a为图3的枢转机构200的滑动销230在轴向L位移适当距离后沿着剖面线A-A’的剖面放大图，图5b为图3的枢转机构200的滑动销230在轴向L位移适当距离后沿着剖面线B-B’的剖面放大图。请参照图5a，当滑动销230沿轴向L位移适当距离后，滑动销230上的斜面232(或曲面)会与第一凸出部222a上的凸起222b接触，而将第一凸出部222a与第二凸出部224a撑开。请参照图5b，由于滑动销230将第一凸出部222a与第二凸出部224a撑开，所以第一颚部222与第二颚部224间会有较大的间距W2，即芯轴210与轴套220间会处于过盈配合状态，故芯轴210与轴套220的接触面积减少，芯轴210与轴套220间因第一对象与第二对象的相对转动所造成的摩擦损害也将降低。
承上述，由于芯轴210与轴套220是处于过盈配合状态，轴套220对芯轴210的夹持力也相对地减低，亦即轴套220对于芯轴210的正向应力减轻，且轴套220与芯轴210间的扭力亦会降低。与公知技术相比，本发明的枢转机构200能通过滑动销230以降低轴套220与芯轴210间的扭力与摩擦损害，故本发明的枢转机构有较长的使用寿命。当然，在完成枢转的动作之后，滑动销230将可再度回复至初始位置(如图4a所示)，而间距W2回复至初始间距W1。
本发明之枢转机构例如可应用于笔记本电脑、移动电话、个人数字助理器等折叠式电子装置。图6即为本发明一较佳实施例中，将枢转机构应用于笔记本电脑的示意图。请参照图6，笔记本电脑300包括屏幕310、主机本体320、开关推钮330、连动装置340以及上述之枢转机构200。其中，开关推钮330设置于屏幕310上，而连动装置340亦设置于屏幕310上，连动装置340并连接于开关推钮330与枢转机构200的滑动销230之间。如此一来，通过推动开关推钮330，便可带动滑动销230的轴向位移，以控制开槽226(如图4b所示)的大小，进而带动轴套220与芯轴210啮合固定或分离。此外，枢转机构200则设置于笔记本电脑300的屏幕310与主机本体320相邻的侧边。
承上所述，笔记本电脑例如配置有多个或一个较大尺寸的枢转机构，使得屏幕与主机本体能通过枢转机构以顺利地相互转动。
图7为图6的笔记本电脑300的开关推钮330带动滑动销230的局部示意图。请参照图7，在本实施例中，连动装置340例如包括多个支撑柱342及连接索344。其中，支撑柱342是设置于屏幕310的外围。此外，连接索344是承靠于支撑柱342的一侧，并沿屏幕310的外围绕行，且连接索344连接于开关推钮330与枢转机构200的滑动销230之间。另外，支撑柱342的材质例如是铜、塑料或其它适用的材质。
承上述，当推动开关推钮330时，连动装置340会带动枢转机构200的滑动销230在其轴向L上位移，以调整枢转机构200其轴套220的第一颚部222与第二颚部224间的间距W1大小(如图4b所示)，使枢转机构200中的芯轴210与轴套220间的扭力与摩擦损害降低，以延长枢转机构200的使用寿命。由于滑动销230与轴套220间的运动关系已详述如上，故于此不再重述。另外，为能使屏幕310与主机本体320能顺利通过枢转机构200以相互转动，本实施例之笔记本电脑300例如还包括第一支架350及第二支架360。其中，芯轴210是通过第一支架350连接到屏幕310，而轴套220是通过第二支架360连接到主机本体320。
当然，除上述实施例所述之外，本发明还例如可将开关推钮330或连动装置340设置于主机本体上。
在本发明之其它实施例中，还例如可以用连杆机构或其它形式的机构来作为连动装置340，凡能带动枢转机构200其滑动销230的轴向L位移的装置皆属本发明之精神与范围，故本发明在此并不限定连动装置340的设计方式。
值得一提的是，本发明之枢转机构是通过移动滑动销来使开槽的间距增大，让受到轴套啮合固定的芯轴可顺利地转动，并可降低芯轴表面与轴套内表面的磨损程度以使枢转机构有较长的使用寿命。同时，亦可通过芯轴的几何形状特征来与轴套相互配合，以使枢转机构具有旋转定位的功效，其中轴套的内表面由多个平面构成以限制芯轴的转动角度。如此一来，当轴套的开槽被撑开，芯轴即可受驱动而依次旋转固定角度。此时，如轴套回复至初始状态，芯轴则将再受到轴套的啮合固定，故枢转机构具有旋转定位的功效。
图8a即为本发明之较佳实施例的另一种枢转机构400的示意图，图8b为图8a中的滑动销430位移适当距离后的示意图。由图8a可知，本实施例之枢转机构400应用多边形柱状的芯轴410，芯轴410在本实施例例如为正十二边形柱体，而轴套420则可配合芯轴410的几何形状以啮合固定芯轴410。接着请参照图8b，当滑动销430位移适当距离后，滑动销430会将开槽426撑开，即芯轴410与轴套420间会处于过盈配合状态。此刻，如芯轴410受到驱动而旋转时，芯轴410将通过与轴套420的配合而依次旋转固定角度，其中多边形柱状的芯轴410的转动角度受到轴套420内表面的几何结构的限制，亦即枢转机构400具有旋转定位的功效。
此外，虽然本发明上述实施例仅披露将此枢转机构应用于笔记本电脑等折叠式电子装置，然而所属技术领域的技术人员在参照本发明后，理当能将本发明应用于例如门与门框、箱体与盒盖等需通过枢转机构来使两对象相对转动的其它领域，以延长枢轴的使用寿命，并提高产品的可靠性。
综上所述，本发明之枢转机构其滑动销可调整轴套的开槽间距，以改变芯轴与轴套间的密合度，使得通过枢转机构连接的两对象在相对转动时，芯轴的表面与轴套的内表面接触面积减少。换言之，由于芯轴的表面与轴套的内表面接触面积减少，轴套对芯轴的夹持力也相对地减低，亦即轴套对于芯轴的正向应力减轻，且轴套与芯轴间的扭力也会降低。如此一来，当两对象相互转动时，芯轴表面与轴套内表面的磨损程度亦会降低，故本发明之枢转机构有较长的使用寿命，对应用本发明枢转机构的产品来说，无形之中也提高了产品的可靠度。值得注意的是，由于芯轴表面与轴套内表面间的摩损程度较低，故芯轴表面与轴套内表面间有较佳的相互摩擦力。因此，例如是开启笔记本电脑时，屏幕与主机机体可通过芯轴与轴套间的相互摩擦力以固定于相对位置。另一方面，本发明之枢转机构亦可应用具有几何形状特征的芯轴来与轴套相互配合，以使枢转机构具有旋转定位的功效。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种枢转机构，其特征是适于连接第一对象与第二对象，该枢转机构包括芯轴，连接该第一对象；轴套，包夹该芯轴，并连接该第二对象，且该轴套的一侧设有开槽；以及滑动销，插置于该开槽内，且该滑动销在其轴向上具有截面积的变化，其中通过该滑动销的轴向位移可控制该开槽的大小，以带动该轴套与该芯轴啮合固定或分离。
2.根据权利要求1所述的枢转机构，其特征是该轴套包括第一颚部与第二颚部，该第一颚部与该第二颚部的一侧相互连接，且该第一颚部与该第二颚部的另一侧维持一段间距，以形成该开槽。
3.根据权利要求2所述的枢转机构，其特征是该第一颚部还向外延伸第一凸出部，而该第二颚部还向外延伸第二凸出部，且该滑动销是插置于该第一凸出部与该第二凸出部之间。
4.根据权利要求2所述的枢转机构，其特征是该滑动销面对该第一颚部的一侧具有至少一个斜面或一个曲面，用以承靠该第一颚部。
5.根据权利要求2所述的枢转机构，其特征是该第一颚部面对该滑动销的一侧具有至少一个凸起，用以承靠该滑动销。
6.一种折叠式电子装置，其特征是包括第一物件；第二物件；枢转机构，设置于该第一对象与该第二对象相邻的一侧侧边，该枢转机构包括芯轴，连接该第一对象；轴套，包夹该芯轴，并连接该第二对象，且该轴套的一侧设有开槽；滑动销，插置于该开槽内，且该滑动销在其轴向上具有截面积的变化；开关推钮，设置于该第一物件上；以及连动装置，设置于该第一对象上，并连接于该开关推钮与该滑动销之间，其中通过推动该开关推钮，可带动该滑动销的轴向位移，以控制该开槽的大小，进而带动该轴套与该芯轴啮合固定或分离。
7.根据权利要求6所述的折叠式电子装置，其特征是该连动装置包括连杆机构。
8.根据权利要6所述的折叠式电子装置，其特征是该连动装置包括至少一个支撑柱，设置于该第一对象的外围；以及连接索，承靠于该支撑柱的一侧，并沿该第一对象的外围绕行，而连接于该开关推钮与该滑动销之间。
9.根据权利要求6所述的折叠式电子装置，其特征是该第一对象包括屏幕，而该第二对象包括主机本体。
10.根据权利要求6所述的折叠式电子装置，其特征是该第一对象包括主机本体，而该第二对象包括屏幕。
全文摘要
一种枢转机构及折叠式电子装置，其中枢转机构包括芯轴、轴套以及滑动销。芯轴是连接第一对象，而轴套则是连接第二对象，并套住芯轴，以使第一对象与第二对象相对转动。此外，轴套之一侧设有开槽，而滑动销是插置于开槽处，且滑动销在其轴向上具有截面积的变化，其中可通过滑动销的轴向位移来控制开槽的大小，以带动轴套与芯轴啮合固定或分离。本枢转机构及折叠式电子装置可减低转轴与轴套间的摩擦损害，而有较长的使用寿命。
文档编号H04B1/00GK1928373SQ20051009848
公开日2007年3月14日 申请日期2005年9月8日 优先权日2005年9月8日
发明者张荣恒 申请人:华硕电脑股份有限公司