TW201816293A - 二軸鉸鏈 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可小型化的二軸鉸鏈。二軸鉸鏈包括第一主體1；可繞第一軸4旋轉地連接於第一主體1的中間體3；可繞與第一軸4平行的第二軸5旋轉地連接於中間體3的第二主體2。使兩片以上疊層而成的第一摩擦板6以干涉配合狀態與第一軸4配合。使兩片以上疊層而成的第二摩擦板7以干涉配合狀態與第二軸5配合。第一主體1支撐第一軸4並使之不得旋轉。第二主體2支撐第二軸5並使之不得旋轉。第一摩擦板6及第二摩擦板7不可旋轉地被收容於中間體3。

Description

二軸鉸鏈
本發明涉及二軸鉸鏈，其包括第一主體、可繞第一軸旋轉地連接於第一主體的中間體、可繞與第一軸平行的第二軸且旋轉地連接於中間體的第二主體。
二軸鉸鏈，由於具有兩個平行軸，所以與同單軸鉸鏈比較，具有能相對一固定體設置大活動體旋轉角度的特徵。
二軸鉸鏈使用於譬如傢俱或車輛的檯桌、櫃檯、門扇或蓋、或者筆記本電腦等電子機器。使用於檯桌時，二軸鉸鏈使副檯桌(活動體)相對主檯桌(固定體)自平坦位置(開位置)至折疊位置(閉位置)大致旋轉180度。使用於櫃檯時，二軸鉸鏈使上翻式櫃檯(活動體)相對櫃檯主體(固定體)自平坦位置(開位置)至折疊位置(閉位置)大致旋轉180度。使用於筆記本電腦時，二軸鉸鏈使顯示器(活動體)相對電腦主體(固定體)自開位置至閉位置旋轉90度以上。
對於該二軸鉸鏈，要求其具備轉矩生成功能，以可將活動體保持於任意張開角度，及/或可緩和活動體開閉時的衝擊。
又，對於二軸鉸鏈還要求其具備旋轉控制功能，以在活動體開閉時控制第一軸側旋轉和第二軸側旋轉，使活動體作定運動。所謂旋轉控制功能譬如為如是控制：打開活動體時使第一軸側最先旋轉，第二軸側隨後旋轉；關閉活動體時使第二軸側最先旋轉，第一軸隨後旋轉。
為滿足上述兩項要求，專利文獻1揭露了一種二軸鉸鏈，在第一軸和第二軸壓入具轉矩生成功能的煞車筒，在第一軸和第二軸的煞車筒外側組裝具旋轉控制功能的單向離合器。
在專利文獻1所記載的二軸鉸鏈中，關閉處於平坦位置(開位置)的副檯桌時，最初，第一軸側藉由第一軸側的單向離合器作90度旋轉。其後，第二軸側克服制動筒的摩擦作90度旋轉。而當打開處於折疊位置(閉位置)的副檯桌時，最初，第二軸側藉由第二軸側的單向離合器作90度旋轉，其後，第一軸側克服煞車筒的摩擦作90度旋轉。
[先前技術文獻]
[專利文獻1]日本特開第2014-62595號公報
然而，關於專利文獻1記載的二軸鉸鏈，由於具備煞車筒和單向離合器，所以存在二軸鉸鏈易大型化的問題。若二軸鉸鏈大型化，本來不想引人注目的二軸鉸鏈就會變得引人注目，而且在活動體的閉位置和開位置，活動體與固定體之間產生的間隙變大。
為此，本發明目的在於提供一種可小型化的二軸鉸鏈。
為解決上述問題，本發明一形態是一種二軸鉸鏈，包括一第一主體；一中間體，可繞一第一軸且旋轉地連接於該第一主體；以及一第二主體，可繞與該第一軸平行的一第二軸且旋轉地連接於該中間體；其中，該二軸鉸鏈進一步包括一第一摩擦板，以干涉配合狀態與該第一軸配合且呈兩片以上疊層而形成；以及一第二摩擦板，以干涉配合狀態與所述第二軸配合且呈兩片以上疊層而形成；該第一軸不得相對於該第一主體及該中間體之其中一者作順時針方向及逆時針方向旋轉，該第一摩擦板不得相對該第一主體及該中間體之其中另一者作順時針方向及逆時針方向旋轉；該第二軸不得相對該第二主體及該中間體之其中一者作順時針方向及逆時針方向旋轉，該第二摩擦板不得相對該第二主體及該中間體之其中另一者作順時針方向及逆時針方向旋轉。
依據本發明，由於該第一摩擦板及該第二摩擦板以干涉配合狀態與該第一軸及該第二軸配合，所以能發揮轉矩生成功能。又，該第一摩擦板 及該第二摩擦板為疊層型態，藉由調整該第一摩擦板及該第二摩擦板的疊層片數，能容易地控制於該第一軸及該第二軸所產生的轉矩，故能發揮旋轉控制功能。由於不需要單向離合器，故能做到二軸鉸鏈小型化。
1‧‧‧第一主體
1a、1b‧‧‧第一分體
2‧‧‧第二主體
2a、2b‧‧‧第二分體
3‧‧‧中間體
3a‧‧‧凹陷部
4‧‧‧第一軸
5‧‧‧第二軸
6‧‧‧第一摩擦板
7‧‧‧第二摩擦板
11‧‧‧止擋體
12、3b、44a‧‧‧缺口
12a、12b‧‧‧底面
13、14a、14b‧‧‧孔
21、22、22a‧‧‧止轉部
22b‧‧‧平坦部
31、32‧‧‧貫通孔
35‧‧‧金屬部分
36‧‧‧樹脂部分
37‧‧‧蓋
41‧‧‧銷
42‧‧‧軸開口部
43‧‧‧包絡部
44‧‧‧止轉部
S1‧‧‧第一收容部
S2‧‧‧第二收容部
B‧‧‧櫃檯主體
C‧‧‧上翻式櫃檯
圖1是本發明一實施形態之二軸鉸鏈的立體外觀圖；圖2是本實施形態之二軸鉸鏈動作圖(圖2(a)表示閉位置；圖2(b)表示自閉位置朝開方向旋轉了90度時的位置；圖2(c)表示開位置；圖2(d)表示自開位置朝閉方向旋轉了90度時的位置)；圖3是本實施形態之二軸鉸鏈的立體分解圖；圖4是本實施形態之二軸鉸鏈的垂直剖視圖；圖5是中間體的第一收容部所收容的第一摩擦板之詳細示意圖(圖5(a)表示銷***前；圖5(b)表示銷***後)；以及圖6是本實施形態之二軸鉸鏈適用於上翻式櫃檯之例的示意圖(圖6(a)表示上翻式櫃檯的閉位置；圖6(b)表示上翻式櫃檯的開位置)。
[發明之最佳實施形態]
以下依據所附圖示詳細說明本發明實施形態的二軸鉸鏈。然本發明的二軸鉸鏈可以種種形態具體實現，並非受本說明書記載之實施形態所限定者。之所以提供本實施形態，意在藉說明書充分揭露而使本領域中具有通常知識者能充分理解本發明的範圍。
圖1顯示本發明一實施形態之二軸鉸鏈的外觀立體圖。二軸鉸鏈包括第一主體1、中間體3、以及第二主體2。中間體3可繞第一軸4(參見圖3)旋轉地連接於第一主體1。第二主體2可繞第二軸5(參見圖3)旋轉地連接於中間體3。第一軸4與第二軸5平行。第一主體1安裝於活動體。第二主體2安裝於固定體。
圖2顯示開閉活動體時二軸鉸鏈的動作圖。雖後面還將詳述，然先聲明：藉摩擦而於第一軸4產生之轉矩設得比因摩擦而於第二軸5產生之轉矩小。故打開處在圖2(a)所示閉位置的活動體時(換言之，使第一主體1順時針方向旋轉時)，如圖2(b)所示，最初，第一主體1相對中間體3作90度旋轉。第一主體1旋轉90度時，第一主體1與中間體3抵接，第一軸4不得相對中間體3作90度以上旋轉。當進一步打開活動體時(使第一主體1進一步順時針方向旋轉時)，如圖2(c)所示，中間體3相對第二主體2旋轉90度。在圖2(c)所示活動體的開位置，第一主體1的止擋體11與第二主體2的止擋體11抵接，中間體3作90度以上旋轉受到限制。
另一方面，當關閉處於圖2(c)所示開位置的活動體時(換言之，使第一主體1逆時針方向旋轉時)，如圖2(d)所示，最初，第一主體1相對中間體3作90度旋轉。當第一主體1旋轉90度時，第一主體1與中間體3抵接，第一軸4不得相對中間體3作90度以上旋轉。當進一步關閉活動體時(使第一主體1進一步逆時針方向旋轉時)，如圖2(a)所示，中間體3作90度旋轉。在圖2(a)所示活動體的閉位置，第一主體1及第二主體2與中間體3抵接，中間體3作90度以上旋轉受到限制。
圖3顯示二軸鉸鏈的立體分解圖。標號1為第一主體，2為第二主體，3為中間體，4為第一軸，5為第二軸，6為疊層而成的第一摩擦板，7為疊層而成的第二摩擦板。須指出，以下說明中，為便於描述，設處於閉合位置的二軸鉸鏈配置於垂直面，以從與垂直面正交的方向觀察時的方向即圖2中上下、左右、前後來說明二軸鉸鏈結構。當然，二軸鉸鏈的配置並非侷限這種配置。
第一主體1由一分為二的一對第一分體1a、1b構成。第一分體1a、1b整體上形成為大致長方體狀，且在其角處形成有用於避免與中間體3相妨礙的缺口12。在第一分體1a、1b形成有供往活動體安裝用之螺釘等緊固件穿過的孔13。
缺口12具備相互成直角的第一底面12a和第二底面12b。第一分體1a、1b可相對中間體3在大致90度範圍旋轉。當第一分體1a、1b處於閉位置時，第一分體1a、1b的第一底面12a與中間體3抵接。第一分體1a、1b旋轉了90 度時，第一分體1a、1b的第二底面12b與中間體3抵接。在第一分體1a、1b的前面形成突起狀止擋體11。藉由第一分體1a、1b的止擋體11與第二分體2a、2b的止擋體11抵接，活動體的開位置(參見圖2(c))被限定。
第一軸4的軸向兩端部不可旋轉地被支撐於第一分體1a、1b。在第一軸4的軸向兩端部，譬如藉壓花加工形成止轉部21、22。止轉部21、22由形成於第一軸4之外周面的軸向延伸的多個凸條及/或凹槽所構成。在第一軸4的另一端部，作為止轉部22的一部分，除了壓花加工而成的止轉部22a外，還形成有平坦部22b。
在第一分體1a形成供第一軸4之一端部***的孔14a。在孔14a形成與第一軸4之一端部形狀相合的止轉部。在第一分體1b形成供第一軸4之另一端部***的孔14b。在孔14b形成與第一軸4之另一端部形狀相合的止轉部。藉由將第一軸4之兩端部的止轉部21、22***第一分體1a、1b，第一軸4相對第一主體1既不得沿順時針方向亦不得沿逆時針方向旋轉。
第二主體2亦由一分為二的一對第二分體2a、2b構成。第二分體2a與第一分體1a形狀相同，第二分體2b與第一分體1b形狀相同。對第二分體2a、2b的各部標示與第一分體1a、1b相同的標號，不再贅述。
第二軸5亦與第一軸4形狀相同。對第二軸5的各部標示與第一軸4相同的標號，不再贅述。
中間體3整體形成為橫長長方體形狀，且形成為上下端帶圓弧面的形狀。在中間體3形成貫通孔31，其構成收容第一摩擦板6的第一收容部。還在中間體3形成貫通孔32，其構成收容第二摩擦板7的第二收容部。在中間體3的軸向兩端面形成凹陷部3a。封塞貫通孔31、32的蓋37嵌入凹陷部3a。如剖視圖之圖4所示，藉由貫通孔31及蓋37區劃出第一收容部S1及第二收容部S2。第一收容部S1與第二收容部S2大小相等，可在第一收容部S1和第二收容部S2收容同樣數量的摩擦板6、7。
如圖3所示，蓋37具備金屬部分35及樹脂部分36。金屬部分35及樹脂部分36形成為與中間體3之端面凹陷部3a形狀相合的縱長板狀。在金屬部分35及樹脂部分36形成供第一軸4及第二軸5貫通的孔。樹脂部分36接觸於第一主體1及第二主體2。
中間體3、第一主體1和第二主體2均為金屬製。藉由在封塞中間體3的第一收容部S1及第二收容部S2的蓋37設樹脂部分36，能防止金屬間滑動。
有兩片以上的第一摩擦板6被不可旋轉地收容於第一收容部S1。第一摩擦板6沿第一軸4的軸向疊層。在作相對旋轉的第一軸4，產生與第一摩擦板6疊層片數成正比的轉矩。有兩片以上的第二摩擦板7被不可旋轉地收容於第二收容部S2。第二摩擦板7沿第二軸5的軸向疊層。在作相對旋轉的第二軸5，產生與第二摩擦板7疊層片數成正比的轉矩。
第一摩擦板6的形狀與第二摩擦板7的形狀相同。於本實施形態中，為了使在第一軸4產生的轉矩和在第二軸5產生的轉矩不同，使第一摩擦板6疊層片數和第二摩擦板7疊層片數不同。具體而言，使第一摩擦板6疊層片數少於第二摩擦板7疊層片數。
圖5顯示中間體3的第一收容部S1所收容的第一摩擦板6。圖5(a)表示銷41***前，圖5(b)表示銷41***後。第一摩擦板6具有：劃定供第一軸4貫通的軸開口部42的環狀包絡部43、以及於包絡部43一體形成且呈楔形的止轉部44。第一摩擦板6藉由薄板沖壓加工而製造。包絡部43以干涉配合狀態與第一軸4配合，以在作相對旋轉的第一軸4產生轉矩。在第一摩擦板6的止轉部44形成用於***銷41的缺口44a。在中間體3形成用於***銷41的缺口3b。
如圖5(a)所示，第一摩擦板6以存有間隙的狀態嵌入第一收容部S1。將第一摩擦板6嵌入第一收容部S1後，將銷41***缺口44a、3b之間，依此，如圖5(b)所示，第一摩擦板6被固定於中間體3。
第二摩擦板7形狀與第一摩擦板6相同。第二摩擦板7，亦同第一摩擦板6一樣，藉由銷41被固定於中間體3。如圖3所示，第一摩擦板6的止轉部44與第二摩擦板7的止轉部44相對。依此，有助於中間體3小型化乃至二軸鉸鏈小型化。
如圖3所示，將第一摩擦板6及第二摩擦板7固定於中間體3後，用蓋37封塞第一收容部S1及第二收容部S2。其後，讓第一軸4穿過第一摩擦板6及蓋37，讓第二軸5穿過第二摩擦板7及蓋37。而後，在第一軸4的兩端部安裝 一分為二的第一分體1a、1b，在第二軸5的兩端部安裝一分為二的第二分體2a、2b。因第一主體1及第二主體2一分為二，組裝變的容易。
須指出，亦可直接將第一摩擦板6及第二摩擦板7的止轉部44壓入第一收容部S1及第二收容部S2，而省去銷41。又，包絡部43亦可由一對圓弧狀臂構成。
圖6顯示本實施形態之二軸鉸鏈適用於上翻式櫃檯之例。圖6(a)表示上翻式櫃檯的閉位置(折疊位置)，圖6(b)表示上翻式櫃檯的開位置(平坦位置)。如圖6(a)所示，第一主體1安裝於上翻式櫃檯C的最小斷面，第二主體2安裝於櫃檯主體B的最小斷面。
當打開處於圖6(a)所示閉位置的上翻式櫃檯C時，如關於圖2所做的描述一樣，第一軸4最先旋轉，第二軸5隨後旋轉。於是，上翻式櫃檯C旋轉到圖6(b)所示開位置。另一方面，當打開處於圖6(b)所示開位置的上翻式櫃檯C時，第一軸4最先旋轉，第二軸5隨後旋轉。因此，無論打開亦或關閉上翻式櫃檯C時，都能控制第一軸4及第二軸5旋轉。
又，無論打開亦或關閉上翻式櫃檯C時，在第一軸4及第二軸5都產生由摩擦引起的轉矩，故能將上翻式櫃檯C保持於任意張開角度，及/或能緩和上翻式櫃檯C開閉時的衝擊。
藉由使用本實施形態的二軸鉸鏈，能實現二軸鉸鏈小型化，無論於圖6(a)所示上翻式櫃檯C的閉位置亦或圖6(b)所示的開位置，皆能縮小櫃檯主體B與上翻式櫃檯C之間所產生的間隙。
須指出，本發明不僅限於所述實施形態所體現者，可於不改變本發明的構思範圍內變更為種種實施形態。
雖然上述實施形態中，將第一軸不可旋轉地連接於第一主體，且將第一摩擦板不可旋轉地連接於中間體，但是亦可將第一軸不可旋轉地連接於中間體，並將第一摩擦板不可旋轉地連接於第一主體。同樣，亦可將第二軸不可旋轉地連接於中間體，且將第二摩擦板不可旋轉地連接於第二主體。
雖然上述實施形態中是使第一摩擦板的片數和第二摩擦板的片數不同，但是亦可使之相同。此時，第一軸和第二軸同時旋轉。
本發明二軸鉸鏈能適用於傢俱或車輛的檯桌、櫃檯、門扇或蓋、筆記型電腦等電子設備或半導體製造裝置等機械的蓋等。

Claims (5)

  1. 一種二軸鉸鏈，包括：一第一主體；一中間體，可繞一第一軸且旋轉地連接於該第一主體；以及一第二主體，可繞與該第一軸平行的一第二軸且旋轉地連接於該中間體；其中，該二軸鉸鏈進一步包括：一第一摩擦板，以干涉配合狀態與該第一軸配合且呈兩片以上疊層而形成；以及一第二摩擦板，以干涉配合狀態與該第二軸配合且呈兩片以上疊層而形成；該第一軸不得相對於該第一主體及該中間體之其中一者作順時針方向及逆時針方向旋轉，該第一摩擦板不得相對於該第一主體及該中間體之其中另一者作順時針方向及逆時針方向旋轉；該第二軸不得相對該第二主體及該中間體之其中一者作順時針方向及逆時針方向旋轉，該第二摩擦板不得相對該第二主體及該中間體之其中另一者作順時針方向及逆時針方向旋轉。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的二軸鉸鏈，其中，該第一摩擦板的片數和該第二摩擦板的片數不同。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的二軸鉸鏈，其中，該中間體具有一第一收容部，不可旋轉地收容該第一摩擦板；以及一第二收容部，不可旋轉地收容該第二摩擦板；該第一軸貫通該第一收容部且不得旋轉地被支撐於一分為二的該第一主體，該第二軸貫通該第二收容部且不得旋轉地被支撐於一分為二的該第二主體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的二軸鉸鏈，其中，該第一摩擦板及該第二摩擦板分別具有劃定供該第一軸及該第二軸貫通之軸開口部的一包絡部；以及於該包絡部一體形成且呈楔形的一止轉部，該第一摩擦板的該止轉部與該第二摩擦板的該止轉部相對。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的二軸鉸鏈，其中，該中間體具有封塞該第一收容部以及該第二收容部的蓋部，該蓋部中於該第一主體滑動的部分及於該第二主體滑動的部分由樹脂製成。
TW106132314A 2016-10-24 2017-09-20 二軸鉸鏈 TWI660108B (zh)

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