TWI550199B - Integral biaxial synchronous pivot - Google Patents

Description

一體式雙軸同動樞軸器

本發明有關一種一體式雙軸同動樞軸器，尤指在一體成型的外周面齒軸傳動部而可精簡樞軸器構件下，能有效降低此類雙軸同動樞軸器的總體高度，並可透過不同大小及偏置介質齒輪的選擇而可形成適用於不同電子設備產品型式的不同高低總體高度樞軸器。

筆記型電腦之類行動電子設備基本上由可彼此相對打開或關閉的顯示螢幕上蓋與主機系統端所組成，用以使顯示螢幕上蓋與主機系統端可進行開合動作的構件主要是裝在顯示螢幕上蓋與主機系統端之間的樞軸器，現代的此類電子設備可透過雙軸同動樞軸器使上蓋顯示螢幕可定位在各種不同角度進行操作。近代的此類電子設備更能使顯示端及系統端以如360°的大角度彎折互疊成平板狀，提供變形的使用型態。

現有此類雙軸樞軸器的結構主要是具有一第一轉軸與上蓋顯示螢幕一同轉動，及一第二轉軸與主機系統端一同轉動。但現有此類使用雙軸式的樞軸器在打開較大角度，或要使顯示端及系統端翻折360°的互疊狀態時，通常先使其中一軸旋轉到特定角度後，再切換至另一軸旋轉，除了整個顯示端及系統端的同步翻折機構相當複雜，製造及組裝上較費事、成本較高。

為此，中華民國新型專利M477136號「雙軸同動扭力樞軸器 交錯軸斜齒輪傳動機構」則在兩相對樞軸之間設有一斜齒輪傳動機構，而能以精簡的齒輪組在此類扭力樞軸器形成雙軸同步轉動機構，使雙軸扭力樞軸器打開或關閉轉動過程更為快速流暢，更有利於裝設在狹小的內部空間中而有利於設備的薄型化。

於中華民國新型專利M483452號「耐用型同動開闔機構」則在兩相對傳動部之間設有相對的第一傳動桿及第二傳動桿，該等傳動桿之間設有一傳動部，並於所述傳動桿的桿身上分別設有一體成型向外延伸的相對嚙合弧度及傳動凸部，來解決此類雙軸同動樞軸器強度低、體積大及不具定位功能的缺點。

無論使用新型專利M477136號「雙軸同動扭力樞軸器交錯軸斜齒輪傳動機構」的中間斜齒輪或使用新型專利M483452號「耐用型同動開闔機構」的斜齒輪狀中間傳動部，其共同的缺點是所述的中間斜齒輪或中間傳動部都是固定高度，在此類樞軸器應用於不同的產品設計上，無法進行彈性配置，舉例而言，當筆記型電腦之類行動電子設備薄型化過程中，樞軸器的組裝後總體高度必須相對降低，但是現有的此類樞軸器結構組裝後的高度卻無法進行彈性的高度調整。

本發明目的在提供一種一體式雙軸同動樞軸器，可降低零件數量及製造過程中的累積公差下，使樞軸器的成品總體高度可有效降低。

本發明目的在提供一種一體式雙軸同動樞軸器，樞軸器成品高度可配合設計產品的高度作出最佳化選擇。

為達到以上目的，本發明包含：

設定軸身長度的一第一樞軸以及一相對的第二樞軸，所述的第一樞軸及第二樞軸分別於軸身一側端設有延伸桿供組接固定片，所述固定片分別組合固定電子設備的上蓋顯示端及主機系統端；於所述第一樞軸及第二樞軸軸身另一側端則分別設有縮小徑桿身部，同時在第一樞軸及第二樞軸軸身分別一體成型於軸身外周面齒軸的第一傳動部及第二傳動部；所述第一樞軸及第二樞軸分別在縮小徑桿身部經由相對通孔依序套設一承架、隔板以及扭力定位結構，所述承架接近中間位置設有兩位於不同水平高度的一第一軸孔及一第二軸孔，供在所述第一軸孔及一第二軸孔之間形成一高度間隙；一第一介質齒輪以及一第二介質齒輪分別設有中心孔並在一端彼此嚙接，所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪分別以一第一軸銷以及一第二軸銷穿過所述中心孔定位於所述第一軸孔及第二軸孔，使所述第一介質齒輪另一端與所述第一傳動部嚙接傳動，第二介質齒輪另一端與所述第二傳動部嚙接傳動；由於一體成型的外周面齒軸傳動部而可精簡樞軸器構件，並因透過中間介質齒輪而可降低樞軸器的總體高度及可配合不同產品所需求的不同高度樞軸器進行最佳化選擇。

於一可行實施例中，所述承架於接近中間位置設有一凹入區供設置所述不同水平高度的第一軸孔及第二軸孔，所述第一軸銷以及第二軸銷則於一端設有大徑端部形成靠肩，另一端則設有小徑端部，所述第一軸銷以及第二軸銷軸身分別穿過所述第一介質齒輪及第二介質齒輪中心孔，並使小徑端部分別穿入第一軸孔及第二軸孔，將所述小徑端部穿出第 一軸孔及第二軸孔並伸入所述凹入區的局部長度加工定位，使所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪活動定位於所述大徑端部及承架之間。

其中，所述第一軸孔及一第二軸孔之間的水平高度間隙為選擇不同大小的第一介質齒輪以及第二介質齒輪所形成。

其中，所述第一軸孔及一第二軸孔之間的水平高度間隙為所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪在不同偏設位置所形成。

於另一可行實施例中，所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪分別於兩側成型出短軸端，所述第一樞軸及第二樞軸於所述第一傳動部及第二傳動部一端分別設有凹槽部，一扣式承架設有兩相對缺口部供扣接於所述凹槽部，該扣式承架設有與所述第一軸孔及第二軸孔在不同水平高度的相對第一定位孔及第二定位孔，將所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪兩側短軸端分別定位於相對的第一軸孔及第二軸孔與第一定位孔及第二定位孔之間。

10、100‧‧‧第一樞軸

11、21‧‧‧固定片

12、22‧‧‧縮小徑桿身部

13、130‧‧‧第一傳動部

14、24‧‧‧墊片

15、25‧‧‧凸輪

16、26‧‧‧扭力彈片組

17、27‧‧‧螺帽

20、200‧‧‧第二樞軸

23、230‧‧‧第二傳動部

30、300‧‧‧承架

31、310‧‧‧第一軸孔

32、320‧‧‧第二軸孔

33‧‧‧凹入區

40‧‧‧隔板

50、500‧‧‧第一介質齒輪

51、61‧‧‧中心孔

52‧‧‧第一軸銷

53、63‧‧‧大徑端部

54、64‧‧‧小徑端部

60、600‧‧‧第二介質齒輪

62‧‧‧第二軸銷

70‧‧‧扣式承架

71、72‧‧‧缺口部

73‧‧‧第一定位孔

74‧‧‧第二定位孔

101、201‧‧‧凹槽部

501、502、601、602‧‧‧短軸端

A‧‧‧高水平中心線

B‧‧‧低水平中心線

S‧‧‧高度間隙

第1圖顯示本發明一可行實施例立體圖。

第2圖顯示第1圖元件分解圖。

第3圖顯示第1圖局部立體圖。

第4圖顯示第3圖的傳動機構往縮小徑桿身部方向的斷面剖視動作示意圖。

第5圖顯示本發明另一可行實施例立體圖。

第6圖顯示第5圖立體元件分解圖。

本發明新穎性及其他特點，將於配合以下附圖實施例的詳細說明而趨於明瞭。

如第1及2圖所示，本發明包含有設定軸身長度的一第一樞軸10以及一相對的第二樞軸20，所述的第一樞軸10及第二樞軸20分別於軸身一側端設有延伸桿供組接固定片11、21，使所述固定片11、21可分別組合固定筆記型電腦之類電子設備的上蓋顯示端及主機系統端(圖未示)；於所述第一樞軸10及第二樞軸20軸身另一側端則分別設有縮小徑桿身部12、22，同時在第一樞軸10及第二樞軸20軸身分別一體成型於軸身外周面的類似齒軸的第一傳動部13及第二傳動部23；所述第一樞軸10及第二樞軸20的與縮小徑桿身部12、22肩部之間分別套入一墊片14、24後，分別在縮小徑桿身部12、22經由相對通孔依序套設一承架30、隔板40以及與縮小徑桿身部12、22具有同狀斷面孔而可一致轉動的凸輪15、25、扭力彈片組16、26後，以鎖緊螺帽17、27鎖入縮小徑桿身部12、22的相對外螺牙(圖未示)以組合定位整個樞軸器。於此一實施例中，所述隔板40在與凸輪15、25相對位置分別設有凹輪定位結構，使所述第一樞軸10及第二樞軸20能在相對轉動時可同時配合扭力彈片組16、26形成所需的扭力定位結構。

所述承架30於接近中間位置設有兩位於不同水平高度的一第一軸孔31及一第二軸孔32，於此一實施例中，所述第一軸孔31水平高度略高於第二軸孔32；一第一介質齒輪50以及一第二介質齒輪60分別設有中心孔51、61並在一端彼此嚙接，並以一第一軸銷52以及一第二軸銷62穿過所述中心孔51、61定位於所述第一軸孔31及第二軸孔32，使所述第一介質 齒輪50另一端與所述第一傳動部13嚙接傳動，第二介質齒輪60另一端與所述第二傳動部23嚙接傳動。

於此一實施例中，所述承架30於接近中間位置設有凹入區33供設置第一軸孔31及第二軸孔32，所述第一軸銷52以及第二軸銷62則於一端設有大徑端部53、63以形成靠肩，另一端則設有小徑端部54、64，使所述第一軸銷52以及第二軸銷62軸身分別穿過所述第一介質齒輪50及第二介質齒輪60中心孔51、61，並使小徑端部54、64分別穿入第一軸孔31及第二軸孔32後，將所述小徑端部54、64穿出第一軸孔31及第二軸孔32並伸入所述凹入區33的局部長度進行沖壓或鉚合之類加工程序加以定位，使所述第一介質齒輪50以及第二介質齒輪60活動定位於所述大徑端部53、63及承架30之間。

如第3及4圖所示，本發明依上述結構因而所述第一樞軸10及第二樞軸20的任一軸因電子設備開合動作而旋轉時，使第一樞軸10的第一傳動部13連動一端與該第一傳動部13嚙接的第一介質齒輪50，並使該第一介質齒輪50的另端嚙接連動第二介質齒輪60，使第二介質齒輪60另端驅動第二傳動部23同步連動第二樞軸20。由於第一介質齒輪50設在如圖示的的較高水平中心線A，第二介質齒輪60設在較低水平中心線B，兩者之間具有一高度間隙S，本發明可因使用不同大小第一介質齒輪50以及第二介質齒輪60或因第一介質齒輪50以及第二介質齒輪60向內或向外的不同偏設位置，來彈性調整高度間隙S的大小，本發明不僅因而能使整個樞軸器在組裝後具有較小的總體高度，該總體高度更可配合不同的電子產品設計來調整出最適合的樞軸器總體裝設高度。

於第5及6圖所示本發明另一可行實施例中，所述第一介質齒輪500以及第二介質齒輪600可分別於兩端成型出短軸端501、502、601、602，所述承架300於同樣設置位在不同水平高度的第一軸孔310及第二軸孔320，所述第一樞軸100及第二樞軸200則可於所述第一傳動部130及第二傳動部230一端分別預設凹槽部101、201，一扣式承架70則設有兩相對缺口部71、72供扣接於所述凹槽部101、201，該扣式承架70設有與所述第一軸孔310及第二軸孔320在不同水平高度的相對第一定位孔73及第二定位孔74，從而可在無需使用軸銷及相對加工定位結構下，將所述第一介質齒輪500以及第二介質齒輪600兩側短軸端501、502、601、602分別定位於相對的第一軸孔310及第二軸孔320與第一定位孔73及第二定位孔74之間。

本發明因而形成一種雙軸同動樞軸器，可降低零件數量及製造過程中的累積公差，同時，樞軸器的成品總體高度可有效降低，樞軸器成品高度並可配合設計產品的高度加以調整出最適合的型態。

以上實施例僅用為方便舉例說明本發明，並非加以限制，對於熟習此一技藝人士依該實施例所可作的各種簡易變形與修飾，或均等構件的替代使用，均仍應含括於以下申請專利範圍中。

10‧‧‧第一樞軸

11、21‧‧‧固定片

13‧‧‧第一傳動部

15、25‧‧‧凸輪

16、26‧‧‧扭力彈片組

17、27‧‧‧螺帽

20‧‧‧第二樞軸

23‧‧‧第二傳動部

30‧‧‧承架

33‧‧‧凹入區

40‧‧‧隔板

50‧‧‧第一介質齒輪

53、63‧‧‧大徑端部

60‧‧‧第二介質齒輪

Claims (4)

1. 一種一體式雙軸同動樞軸器，包含：設定軸身長度的一第一樞軸以及一相對的第二樞軸，所述的第一樞軸及第二樞軸分別於軸身一側端設有延伸桿供組接固定片，所述固定片分別組合固定電子設備的上蓋顯示端及主機系統端；於所述第一樞軸及第二樞軸軸身另一側端則分別設有縮小徑桿身部，同時在第一樞軸及第二樞軸軸身分別一體成型於軸身外周面齒軸的第一傳動部及第二傳動部；所述第一樞軸及第二樞軸分別在縮小徑桿身部經由相對通孔依序套設一承架、隔板以及扭力定位結構，所述承架接近中間位置設有兩位於不同水平高度的一第一軸孔及一第二軸孔，供在所述第一軸孔及一第二軸孔之間形成一高度間隙；一第一介質齒輪以及一第二介質齒輪分別設有中心孔並在一端彼此嚙接，所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪分別以一第一軸銷以及一第二軸銷穿過所述中心孔定位於所述第一軸孔及第二軸孔，使所述第一介質齒輪另一端與所述第一傳動部嚙接傳動，第二介質齒輪另一端與所述第二傳動部嚙接傳動；所述承架於接近中間位置設有一凹入區供設置所述不同水平高度的第一軸孔及第二軸孔，所述第一軸銷以及第二軸銷則於一端設有大徑端部形成靠肩，另一端則設有小徑端部，所述第一軸銷以及第二軸銷軸身分別穿過所述第一介質齒輪及第二介質齒輪中心孔，並使小徑端部分別穿入第一軸孔及第二軸孔，將所述小徑端部穿出第一軸孔及第二軸孔並伸入所述凹入區的局部長度加工定位，使所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪活動定位於所述大徑端部及承架之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述一體式雙軸同動樞軸器，其中，所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪分別於兩側成型出短軸端，所述第一樞軸及第二樞軸於所述第一傳動部及第二傳動部一端分別設有凹槽部，一扣式承架設有兩相對缺口部供扣接於所述凹槽部，該扣式承架設有與所述第一軸孔及第二軸孔在不同水平高度的相對第一定位孔及第二定位孔，將所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪兩側短軸端分別定位於相對的第一軸孔及第二軸孔與第一定位孔及第二定位孔之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述一體式雙軸同動樞軸器，其中，所述第一軸孔及第二軸孔與相對的第一定位孔及第二定位孔之間的水平高度間隙為所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪設為不同大小所形成。
4. 如申請專利範圍第1項所述一體式雙軸同動樞軸器，其中，所述第一軸孔及第二軸孔與相對的第一定位孔及第二定位孔之間的水平高度間隙為所述第一介質齒輪以及第二介質齒輪在不同偏設位置所形成。