專利名稱：利用調(diào)整摩擦力固定待旋轉(zhuǎn)物件位置的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接裝置，尤其是涉及一種利用彈性元件來調(diào)整一轉(zhuǎn)軸與一摩擦元件之間的摩擦力、以固定一待旋轉(zhuǎn)物件的位置的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置。
背景技術(shù)：
考慮一個產(chǎn)品實際使用時的情況，很多產(chǎn)品在外形上通常會設(shè)計類似蓋板的部分，讓使用者在使用時可以掀開蓋板執(zhí)行操作，而在不使用時則闔上蓋板以防塵或保護產(chǎn)品較貴重的部分，例如掀蓋式的移動電話、掃描儀或復(fù)印機的蓋板等。這些產(chǎn)品都具有一個蓋板，而蓋板和產(chǎn)品本體部分則由連接裝置連接在一起，這些產(chǎn)品的連接裝置必須是可旋轉(zhuǎn)式的連接裝置，這樣使用者才能依其需求而自由的掀開或者闔上蓋板。
一般公知的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置大致上可分為兩種，一種是直接在蓋板和產(chǎn)品本體上設(shè)計轉(zhuǎn)軸與孔或是柱與溝槽的配合，另一種則是利用多個零件(例如齒輪組)連接蓋板和產(chǎn)品本體。這兩種方式基本上只具有一般公知轉(zhuǎn)軸的簡單功能，也就是使蓋板能夠自由旋轉(zhuǎn)，但是在實際使用時，使用者在某些情況下不只需要蓋板能夠自由旋轉(zhuǎn)，其也需要蓋板能夠自由的固定在使用者所要的位置。也就是說，當(dāng)使用者停止轉(zhuǎn)動蓋板時，蓋板必須停止旋轉(zhuǎn)并且固定在使用者停止轉(zhuǎn)動蓋板時的位置，然而上述兩種公知的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置都不能達到這個目的。
以復(fù)印機為例，使用者在使用時必須把蓋板掀開，然后將要復(fù)印的文件放在復(fù)印平臺上，最后將蓋板闔上并執(zhí)行復(fù)印的功能。而在實際使用時，將蓋板掀開后若使用者不小心將手松開或者因為要同時作其它事情而松手時，掀開的蓋板如轉(zhuǎn)動的角度不夠大，將會因為蓋板本身的重力施加于蓋板上的力矩作用而使得蓋板急速闔上，這不但造成蓋板與本體之間產(chǎn)生很大的撞擊從而損害復(fù)印機本體，甚至有可能將使用者手指夾傷。所以使用者在使用產(chǎn)品時必須時時注意蓋板會不會落下，而這也造成了使用上的不方便。

發(fā)明內(nèi)容
。
因此本發(fā)明的目的之一在于提供一種可以利用調(diào)整摩擦力來固定一待旋轉(zhuǎn)物件的位置的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置，以解決上述問題。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，其揭示一種可旋轉(zhuǎn)式連接裝置。該可旋轉(zhuǎn)式連接裝置包括有一轉(zhuǎn)軸，耦接于待旋轉(zhuǎn)物件，其中轉(zhuǎn)軸依據(jù)待旋轉(zhuǎn)物件的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動；一摩擦元件，用于在待旋轉(zhuǎn)物件轉(zhuǎn)動至一預(yù)定位置時與轉(zhuǎn)軸表面接觸，以提供轉(zhuǎn)軸摩擦力來將待旋轉(zhuǎn)物件固定在預(yù)定位置；一彈性元件，其一端耦接于摩擦元件，另一端則固定在一固定位置，用來在待旋轉(zhuǎn)物件轉(zhuǎn)動至預(yù)定位置時，產(chǎn)生形變以調(diào)整轉(zhuǎn)軸與摩擦元件之間所產(chǎn)生的摩擦力。
本發(fā)明可旋轉(zhuǎn)式連接裝置可經(jīng)由彈性元件來調(diào)整轉(zhuǎn)軸與摩擦元件之間的摩擦力，使得待旋轉(zhuǎn)物件(例如復(fù)印機、掃描儀或多功能事務(wù)機上的蓋板)能夠固定在一預(yù)定位置。因此，當(dāng)使用者將蓋板掀開后，蓋板并不會因為使用者松手而急速闔上，摩擦力將抵銷由重力產(chǎn)生的力矩作用，使得蓋板固定在使用者最后松手的地方，于是便可以解決公知的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置造成的不方便。
為了使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易于理解，下面特別舉出優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明。


圖1為本發(fā)明可旋轉(zhuǎn)式連接裝置的一實施例的示意圖；圖2為圖1的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置中蓋板的凸出部分與滑動元件接觸時的示意圖；圖3為圖2的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置中蓋板沿箭頭A的方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)、并使得滑動元件與轉(zhuǎn)軸相對距離為最大值時的示意圖；圖4為圖3的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置中蓋板的凸出部分預(yù)備與滑動元件分離時的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置主要包括有一轉(zhuǎn)軸、一摩擦元件、一彈性元件、一溝槽以及一滑動元件。為了說明方便起見，下述說明將舉一復(fù)印機為例，并使用本發(fā)明可旋轉(zhuǎn)式連接裝置作為該復(fù)印機的蓋板絞鏈，以連接復(fù)印機的蓋板和其本體，并使得蓋板在掀開或闔上的過程中能固定在使用者最后松手的地方。
參照圖1，圖1為本發(fā)明可旋轉(zhuǎn)式連接裝置10的一實施例的示意圖?？尚D(zhuǎn)式連接裝置10包括有一轉(zhuǎn)軸20、一蓋板30、一撓性皮帶40、一彈簧50，其作為彈性元件、一滑動元件60以及一溝槽70。其中滑動元件60底部附有一卡榫80嵌入溝槽70，使得滑動元件60能夠通過卡榫80沿著溝槽70自由移動。本實施例中，待旋轉(zhuǎn)物件為蓋板30，摩擦元件由撓性皮帶40實施，而彈性元件則由彈簧50實施，此外，轉(zhuǎn)軸20安裝在蓋板30上，其將隨著蓋板30的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動。應(yīng)注意，圖1中的蓋板30是處于闔上的狀態(tài)，即蓋板30與復(fù)印機(未顯示)的復(fù)印平臺之間的夾角為零度，此時蓋板30與滑動元件60之間并無接觸，因此滑動元件60處于一起始位置。另一方面，如圖所示，撓性皮帶40環(huán)繞轉(zhuǎn)軸20的外部表面，其一端固定在一個不隨蓋板30旋轉(zhuǎn)而改變位置的固定點S上，另一端則由彈簧50與滑動元件60相連接，當(dāng)滑動元件60處于起始位置時，彈簧50處于自然長度下，即彈簧50沒有產(chǎn)生形變。
當(dāng)使用者欲開啟蓋板30時，使用者會施力于蓋板30以便驅(qū)使蓋板30開始轉(zhuǎn)動。如上所述，撓性皮帶40與轉(zhuǎn)軸20之間有一接觸面，根據(jù)摩擦力定律，當(dāng)轉(zhuǎn)軸20隨著蓋板30的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動時，撓性皮帶40與轉(zhuǎn)軸20之間便將產(chǎn)生一摩擦力，其方向與轉(zhuǎn)軸20的旋轉(zhuǎn)方向相反。但是本實施例可經(jīng)由機構(gòu)設(shè)計以及轉(zhuǎn)軸20和撓性皮帶40材料的選擇，使得蓋板30的凸出部分與滑動元件60接觸之前所施加于轉(zhuǎn)軸20的摩擦力，不至于影響蓋板30的旋轉(zhuǎn)。
參照圖2，圖2為圖1所示的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置10中蓋板30的凸出部分與滑動元件60接觸時的示意圖。將圖2與圖1作比較，此時蓋板30已被掀開至一位置，而蓋板30上的一凸出部分在P點與滑動元件60相接觸，由于滑動元件60仍然處于起始位置，也就是說滑動元件60與轉(zhuǎn)軸20之間的相對位置并沒有改變，所以彈簧50依然處于自然長度，撓性皮帶40與轉(zhuǎn)軸20之間的摩擦力大小不變。然而，當(dāng)蓋板30繼續(xù)沿著掀開的方向旋轉(zhuǎn)時，即蓋板30沿著圖2的箭頭A方向旋轉(zhuǎn)時，蓋板30上的凸出部分將開始推動滑動元件60沿著溝槽70而朝箭頭B所示的方向移動。因為滑動元件60移動的方向(箭頭B所示的方向)為遠離轉(zhuǎn)軸20的方向，所以滑動元件60將拉伸彈簧50而使得彈簧50發(fā)生形變并產(chǎn)生一彈力，該彈力進一步拉扯撓性皮帶40，使得撓性皮帶40更緊密地環(huán)繞轉(zhuǎn)軸20。與圖1比較，此時由于撓性皮帶40與轉(zhuǎn)軸20之間更緊密的接觸，所以其接觸面所產(chǎn)生的摩擦力大于蓋板30的凸出部分開始推動滑動元件60沿著溝槽70移動之前的摩擦力。經(jīng)由適當(dāng)?shù)脑O(shè)計，可使得蓋板30掀開至一第一位置時，因為蓋板30本身重量對轉(zhuǎn)軸20所產(chǎn)生的力矩與摩擦力對轉(zhuǎn)軸20所產(chǎn)生的反方向力矩互相抵銷，從而達到力平衡。此時如停止旋轉(zhuǎn)蓋板30，則蓋板30便固定在該第一位置，不會因為重力的原因而闔上。
由彈簧的物理特性可知，當(dāng)滑動元件60與轉(zhuǎn)軸20的相對距離越遠，則彈簧50的形變越大，因此施加于撓性皮帶40的拉力也就越大，由于撓性皮帶40是由撓性材料組成，因此其具有伸展性，所以當(dāng)施加于撓性皮帶40的拉力變大時，其與轉(zhuǎn)軸20的接觸面將更緊密，而所產(chǎn)生的摩擦力也會更大，即摩擦力對轉(zhuǎn)軸20所造成的力矩也會隨之增加。所以，摩擦力太大將影響旋轉(zhuǎn)蓋板30時的順暢度，使得使用者必須用更大的力氣才能掀開蓋板30，因此有必要通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計，使滑動元件60與轉(zhuǎn)軸20的相對距離在最大值時所產(chǎn)生的摩擦力，能夠抵銷重力所造成的力矩，但是卻又不會讓使用者感到難以旋轉(zhuǎn)蓋板30。參照圖3，圖3為圖2所示的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置10中蓋板30沿箭頭A的方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)、并使得滑動元件60與轉(zhuǎn)軸20相對距離達到最大值時的示意圖。當(dāng)蓋板30旋轉(zhuǎn)至一第二位置時，滑動元件60與轉(zhuǎn)軸20的相對距離為最大值，此時蓋板30的凸出部分與滑動元件60在Q點相接觸，即彈簧50的形變此時達到最大值，而所施加于撓性皮帶40的拉力也為最大值，換句話說，當(dāng)蓋板30旋轉(zhuǎn)至第二位置時，撓性皮帶40與轉(zhuǎn)軸20之間所對應(yīng)的摩擦力為最大值。當(dāng)蓋板30沿著箭頭C的方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，蓋板30的凸出部分將不再繼續(xù)推動滑動元件60遠離轉(zhuǎn)軸20，所以滑動元件60將因為彈簧50的拉力而沿著溝槽70向箭頭D所示的方向移動，由于彈簧50的形變減小，所施加于撓性皮帶40的拉力變小，因此撓性皮帶40與轉(zhuǎn)軸20之間所產(chǎn)生的摩擦力也隨之變小。但是因為蓋板30與水平面之間此時已經(jīng)形成一個不小的夾角，所以蓋板30的重量對轉(zhuǎn)軸20所造成的力矩較小，因此，即使摩擦力減小，但摩擦力此時對轉(zhuǎn)軸20所造成的力矩仍然足以抵銷重力所造成的力矩，而且使得使用者旋轉(zhuǎn)蓋板30時更省力。
參照圖4，圖4為圖3所示的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置10中蓋板30的凸出部分預(yù)備與滑動元件60分離時的示意圖。在圖3中，如果可旋轉(zhuǎn)式連接裝置10的蓋板30沿著箭頭C的方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，則彈簧50的形變將越來越小，最后便回復(fù)到自然長度，即滑動元件60最后回到起始位置。此時蓋板30在R點與滑動元件60相接觸，如果繼續(xù)旋轉(zhuǎn)蓋板30，則蓋板30將和滑動元件60分離。如上所述，本實施例可經(jīng)由機構(gòu)設(shè)計以及轉(zhuǎn)軸20和撓性皮帶40材料的選擇，使得蓋板30的突出部分和滑動元件60分離后所施加于轉(zhuǎn)軸20的摩擦力，不至于影響蓋板30的旋轉(zhuǎn)。隨著旋轉(zhuǎn)角度的增加，重力施加的力矩變小，所以當(dāng)蓋板30沿箭頭C的方向旋轉(zhuǎn)而與滑動元件60分離后，使用者便能更容易地掀開蓋板30，因此對于使用者來說，本發(fā)明可旋轉(zhuǎn)式連接裝置10在待旋轉(zhuǎn)物件的旋轉(zhuǎn)角度超過一特定角度后具有加速的功能，而在蓋板30掀開至與復(fù)印機(未顯示)的復(fù)印平臺之間的夾角為90度時，便視為蓋板30已完全開啟。一般來說，復(fù)印機本體有一檔板(未顯示)用來阻止蓋板30繼續(xù)旋轉(zhuǎn)(即檔板使得蓋板30與復(fù)印機的復(fù)印平臺之間的夾角不超過90度)。
應(yīng)注意，雖然本實施例中只描述了蓋板30從完全闔上被掀開至完全開啟的過程，但是實際應(yīng)用時，本實施例所描述的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置10的運作原理，也同樣適用于蓋板30從完全開啟到完全闔上之間的操作過程。另外，本實施例雖然以復(fù)印機為例進行說明，實際上本發(fā)明的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置10可運用在許多不同機器上，例如掃描儀或多功能事務(wù)機等。由于這些機器在操作時需要常常掀開以及闔上蓋板，而本發(fā)明的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置10因為具有能夠?qū)⑸w板30固定在使用者最后松手位置的功能，所以使得上述的復(fù)印機、掃描儀以及多功能事務(wù)機等機器在使用時能夠更方便和安全。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依照本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做出的等同變化與修飾，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種可旋轉(zhuǎn)式連接裝置，其包括有一轉(zhuǎn)軸，耦接于一待旋轉(zhuǎn)物件，其中所述轉(zhuǎn)軸依據(jù)所述待旋轉(zhuǎn)物件的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動；一摩擦元件，用于在所述待旋轉(zhuǎn)物件轉(zhuǎn)動至一第一位置時，與所述轉(zhuǎn)軸的表面接觸，以提供所述轉(zhuǎn)軸一摩擦力，將所述待旋轉(zhuǎn)物件固定在所述第一位置；以及一彈性元件，其一端耦接于所述摩擦元件，其另一端固定在一固定位置，用于在所述待旋轉(zhuǎn)物件轉(zhuǎn)動至所述第一位置時，產(chǎn)生一形變以調(diào)整所述轉(zhuǎn)軸與所述摩擦元件之間所產(chǎn)生的所述摩擦力。
2.如權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置，其中所述待旋轉(zhuǎn)物件包括有一凸出部，可旋轉(zhuǎn)式連接裝置還包括有一溝槽；以及一滑動元件，其安置在溝槽上，當(dāng)待旋轉(zhuǎn)物件轉(zhuǎn)動至第一位置時，凸出部將推動滑動元件沿著溝槽遠離轉(zhuǎn)軸，并使得彈性元件產(chǎn)生形變，其中彈性元件的一端耦接于摩擦元件，其另一端則耦接于滑動元件。
3.如權(quán)利要求2所述的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置，其中當(dāng)所述待旋轉(zhuǎn)物件轉(zhuǎn)動至一第二位置時，凸出部將停止推動滑動元件遠離轉(zhuǎn)軸。
4.如權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置，其中所述摩擦元件由撓性材料組成。
5.如權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置，其中所述彈性元件為一彈簧。
6.如權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置，其中所述待旋轉(zhuǎn)物件為一蓋板。
7.如權(quán)利要求6所述的可旋轉(zhuǎn)式連接裝置，其中所述蓋板位于一復(fù)印機、一掃描儀或一多功能事務(wù)機上。
全文摘要
一種可旋轉(zhuǎn)式連接裝置，其包括有一轉(zhuǎn)軸、一摩擦元件以及一彈性元件。轉(zhuǎn)軸耦接于待旋轉(zhuǎn)物件，其中轉(zhuǎn)軸依據(jù)待旋轉(zhuǎn)物件的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動。摩擦元件用于在待旋轉(zhuǎn)物件轉(zhuǎn)動至一預(yù)定位置時，與轉(zhuǎn)軸的表面接觸，以提供轉(zhuǎn)軸摩擦力來將待旋轉(zhuǎn)物件固定在預(yù)定位置。彈性元件的一端耦接于摩擦元件，另一端則固定于一固定位置，用于在待旋轉(zhuǎn)物件轉(zhuǎn)動至預(yù)定位置時，產(chǎn)生形變以調(diào)整轉(zhuǎn)軸與摩擦元件之間所產(chǎn)生的摩擦力。
文檔編號H05K7/16GK1968592SQ200510124639
公開日2007年5月23日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者黃國風(fēng) 申請人:明基電通股份有限公司