專利名稱：樞紐器以及具備該樞紐器的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種樞紐器，以及具備該樞紐器的電子裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有行動電子裝置，如筆記型電腦、手機或PDA等，主要具有底座以及顯示熒幕兩部分，并且于該底座及熒幕之間設(shè)置有樞紐器，令相對迭合的熒幕與底座呈可開合，而開合的方式依據(jù)樞紐器的設(shè)計可包括有滑動式、翻蓋式或者同時具有滑動及翻蓋功能者，其中滑動翻蓋式電子裝置所使用的樞紐器，主要包含有一樞轉(zhuǎn)件，其兩端分別設(shè)有滑槽以及樞轉(zhuǎn)部，樞轉(zhuǎn)件并以該樞轉(zhuǎn)部樞設(shè)于電子裝置的本體上而呈可相對本體翻轉(zhuǎn)；以及一滑板，該滑板固設(shè)于電子裝置的熒幕上，滑板可滑動的設(shè)于基板的兩滑槽之間；藉此，于操作電子裝置時，可先推動熒幕令其相對本體滑移至一預(yù)設(shè)位置后，再令熒幕翻轉(zhuǎn)一角度使其立起以方便使用者觀看。上述既有的樞紐器，其各部零件分別由304、316L或420L系列不銹鋼、鋅合金，又或者鋯基、鈦基的非結(jié)晶金屬制成，然而該些材質(zhì)的零件存在有下述問題鋅合金由于強度低，因此其所制成的零件有長期使用下，易與其他的零件相互磨擦而產(chǎn)生磨損，致使零件松動或損壞等問題；常用不銹鋼材質(zhì)的零件，一般直接使用不銹鋼板材，經(jīng)沖壓加工而成型為該零件所需的形狀，然而受限于板材的原始形狀及該沖壓加工方法，該零件的造型自由度較低，并且304、316L不銹鋼的強度亦有所不足，而420L不銹鋼雖然具有高強度，但其具有強磁的材料特性，其飽和磁通密度高于200高斯，遠高于飽和磁通密度約在5 10高斯的304、316 無磁性不銹鋼，為避免對電子裝置中電子零件的電子訊號會產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，420L不銹鋼無法作為需無磁性樞軸器的材料；近來非結(jié)晶金屬材質(zhì)制造的零件，雖然具有甚佳的強度、硬度值，但由于使用鑄造成型，因此精度極低且表面過于粗糙，必須再經(jīng)過大量的精密加工方能達到最終產(chǎn)品所要求的尺寸，然而由于零件硬度過高，因此進行精密加工時有加工時間長、使用的刀具易磨損或斷裂等缺點，致使該零件的產(chǎn)能低且生產(chǎn)成本過高。此外，既有的樞紐器結(jié)構(gòu)，例如TW專利公告第M350212號所揭露，為達到上述可令熒幕相對本體滑動翻轉(zhuǎn)的機能，設(shè)計有各自為獨立構(gòu)件且為相互配合的樞轉(zhuǎn)件以及滑板， 并且該樞轉(zhuǎn)件及滑板必須以固定件分別鎖固于本體及熒幕上，因此該樞紐器零件數(shù)多且構(gòu)造復(fù)雜，因而有生產(chǎn)、組裝成本較高的缺點。綜上所述，既有的樞紐器其材質(zhì)、制造方法與構(gòu)造仍有進一步改良的余地。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述既有樞紐器，其零件所選用的材質(zhì)于機械性質(zhì)上有所不足，并且構(gòu)造甚為復(fù)雜的缺點，本發(fā)明開發(fā)一種合金據(jù)以解決之，利用該合金一體成型整合制作樞紐器， 可令樞紐器具備良好的機械性質(zhì)、物理性質(zhì)、成型性并且其生產(chǎn)成本低廉。
為達成上述發(fā)明目的，本發(fā)明所使用的技術(shù)手段在于提供一種具高強度及耐蝕性且為無磁性的樞紐器，該樞紐器以一種合金經(jīng)由金屬射出成型法(Metal Powder Injection Molding)所制成，該合金的成分依重量百分比計算，包含4%至32%的Mn、16% 至 37%的 Cr、0 至 14%的 Ni、0 至 4. 5%的 Si、0. 2%至的 N、0 至 0. 2%的 C、0 至 0. 5% 的 S、0 至 0. 5% 的 P、0 至的 A1、0 至 5% 的 Co、0 至 4% 的 Ti、0 至 2% 的 Cu、0 至 0. 5% 的V、0至5%的W、0至5%的Mo、0至的B、0至0. 4%的0、0至2%的Nb、0至的Ta， 以及總添加量少于5%的添加元素，該添加元素選自于Y、La、Ce、Hf及&至少其中之一，而合金的其余部分為狗所構(gòu)成。本發(fā)明的樞紐器，其成分中Ni與Cr的重量百分比合計高于12%，因此具有不銹鋼的性質(zhì)，其降伏強度為350MPa以上，抗拉強度高于700MPa，伸長率高于10%，硬度高于 HRB90，而飽和磁通密度低于10. 0高斯(無磁性不銹鋼范圍)(在50000e感應(yīng)磁場測試下)， 其中強度較常用的無磁性不銹鋼及鋅合金為高，而硬度低于非結(jié)晶金屬材料，因此本發(fā)明的樞紐器，除可提供較的無磁性不銹鋼良好的強度、硬度外，同時可解決鋅合金零件易磨損的缺點，以及無非結(jié)晶金屬制成的零件因硬度過高而難以加工的問題。本發(fā)明另提供一種樞紐器，其使用前述合金，經(jīng)由金屬射出成型法所一體成型制成，該樞紐器包含有一支架，呈長形體；兩擺臂，其呈長形體而具有一上樞設(shè)端及一下樞設(shè)端，于該上樞設(shè)端貫穿形成有一上樞孔，而下樞設(shè)端處貫穿形成有一下樞孔，該兩擺臂分別成型位于所述支架的縱長向兩端，且兩擺臂的上樞設(shè)端及下樞設(shè)端分別自支架向外突伸，兩擺臂之間的上樞孔及下樞孔的軸心且分別呈相互平行。本發(fā)明再提供一電子裝置，其包含有一樞紐器，使用前述合金，經(jīng)由金屬射出成型法所一體成型制成，其具有一支架，呈長形體；兩擺臂，其呈長形體且分別成型位于所述支架的縱長向兩端，并具有一上樞設(shè)端及一下樞設(shè)端，于該上樞設(shè)端貫穿形成有一上樞孔，而下樞設(shè)端處貫穿形成有一下樞孔，兩擺臂之間的上樞孔及下樞孔的軸心且分別呈相互平行；一底座，其上凹設(shè)有用以容置所述支架及兩擺臂下樞設(shè)端的一支架容室以及兩下容室，該些上、下容室內(nèi)且分別設(shè)有配合擺臂上、下樞孔的樞軸；一熒幕，其上凹設(shè)有用以容置所述兩擺臂上樞設(shè)端的兩上容室，該些上、下容室內(nèi)且分別設(shè)有樞軸配合穿設(shè)于擺臂的上、下樞孔。由上述可知，本發(fā)明的樞紐器，其為單一構(gòu)件因而構(gòu)造簡單，并且由于使用金屬射出成型法一體成型制成，其制程簡易快速，相較于既有樞紐器可大幅降低生產(chǎn)成本以及裝設(shè)于電子裝置時的組裝成本，并且可提供樞紐器較佳的造型性。


圖1為組裝有本發(fā)明樞紐器的一電子裝置，其熒幕與底座呈展開狀態(tài)的立體圖；圖2為組裝有本發(fā)明樞紐器的一電子裝置的分解圖；圖3為組裝有本發(fā)明樞紐器的一電子裝置，其熒幕與底座呈迭合狀態(tài)的剖視圖4為組裝有本發(fā)明樞紐器的一電子裝置，其熒幕與底座呈展開狀態(tài)的剖視圖。附圖標(biāo)記說明10-支架；101-容置空間；20-擺臂；21-上樞設(shè)端；211-上樞孔； 22-下樞設(shè)端；221-下樞孔；222-定位部；30-底座；31-支架容室；32-下容室；33-樞軸； 34-止擋件；40-熒幕；41-上容室；42-樞軸。
具體實施例方式本發(fā)明提供以一種合金經(jīng)由金屬射出成型法(Metal hjection Molding)所制成具高強度及耐蝕性且為無磁性的樞紐器，以下以數(shù)個實施例說明該合金的成份，以及該合金經(jīng)金屬射出成型法成型后的特性，其中該金屬射出成型法的制程主要為將該合金制成粉末，并與多種高分子的結(jié)合劑(如PP、PW、ΡΕ、SA等)混合成射出料，經(jīng)射出成型、脫脂、燒結(jié)及后加工，該些制程屬習(xí)知技術(shù)，于此不再加以詳述于本發(fā)明第一實施例中，所述合金的成分依重量百分比計算為9%的Mn、16. 5% 的 Cr,9. 5%的 Ni、3%的 Si、0. 35%的 N，及 0. 2%的 C、0. 2%的 0,0. 03%的 S、0. 02%的 P、 1 %的Al、2 %的Co、1 %的Mo、0. 5 %的Zr，其余為！^所構(gòu)成，上述成份的合金經(jīng)金屬射出成型法成型后，其降伏強度約為450MPa，抗拉強度約為720MPa，伸長率約為45%，硬度約為 HRB90，而飽和磁通密度為1. 43高斯；于本發(fā)明第二實施例中，所述合金的成分依重量百分比計算為10. 2^^9^,21% 的 CrU. 2% 的 Ni、2% 的 Si、0. 85% 的 N，及 0. 2% 的 C、0. 的 0,0. 03% 的 S、0. 2% 的 P、 0. 3%的A1、0. 8%的Ti、0. 5%的Cu、2 %的W、3 %的Mo、0. 7 %的Ta、總添加量少于的 ￥、與^ ，其余為狗所構(gòu)成，上述成份的合金經(jīng)金屬射出成型法成型后，其降伏強度約為 620MPa，抗拉強度約為790MPa，伸長率約為25%，硬度約為HRC25，而飽和磁通密度為4. 51 高斯；于本發(fā)明第三實施例中，所述合金的成分依重量百分比計算30%的Mn、25%的 Cr、3% 的 Ni、0. 9% 的 N、0. 2% 的 C、2% 的 Ti、0. 5% 的 Cu、4% 的 W、5% 的 Mo、0. 5% 的 B、l% 的Nb、0. 6%的Ta、總添加量少于的ττΛ與La，其余為Fe所構(gòu)成，上述成份的合金經(jīng)金屬射出成型法成型后，其降伏強度約為560MPa，抗拉強度約為750MPa，伸長率約為38%，硬度約為HRC22，而磁性強度為2. 43高斯；于本發(fā)明第四實施例中，所述合金的成分依重量百分比計算5%的Mn、30%的Cr、 3 % 的 Ni、1. 5 % 的 Si、0. 4 % 的 N，包含 0. 02 % 的 C、0. 05 % 的 S、0. 03 % 的 Ρ、0· 5 % 的 Al、 0. 5%的V、4%的W、0. 8%的Nb、0. 6%的Ta、總添加量少于的La、Ce與Hf，其余為!^e 所構(gòu)成，上述成份的合金經(jīng)金屬射出成型法成型后，其降伏強度約為820MPa，抗拉強度約為 1150MPa，伸長率約為12%，硬度約為HRC29，而磁性強度為7. 43高斯；于本發(fā)明第五實施例中，所述合金的成分依重量百分比計算32%的Mn、16%的 Cr、0. 7%的N，包含0. 01 %的C、4%的Mo、0. 9%的Nb、1 %的Ta，其余為！^e所構(gòu)成，上述成份的合金經(jīng)金屬射出成型法成型后，其降伏強度約為600MPa，抗拉強度約為850MPa，伸長率約為22%，硬度約為HRC25，而磁性強度為3. 12高斯。既有無磁性的樞紐器中，以鋅合金金屬制成的零件其硬度約為HRB30，降伏強度僅為lOOMPa，而304或316不銹鋼硬度約介于HRB55 HRB70之間，其制成的零件的硬度約為 HRB55 60，降伏強度僅為160MI^左右，皆因強度不足而易磨耗及易變形破壞，而以非結(jié)晶金屬制成的零件其硬度約為HRC66以上，因而具有加工困難及費時等問題，而由上述各實施例可知，本發(fā)明的樞紐器，其硬度較的鋅合金為高并且低于非結(jié)晶金屬，因此可解決鋅合金零件易磨損的缺點外，亦無非結(jié)晶金屬制成的零件因硬度過高而難以加工的問題，并且本發(fā)明的樞紐器材料可提供較的304或316不銹鋼良好的強度。此外，由于本發(fā)明的樞紐器以金屬射出成型法所制成，因此可以成型復(fù)雜形狀且高精密度的機構(gòu)件，而既有樞紐器的零件制造方式中，以304或316不銹鋼板材經(jīng)沖壓成型，或者以非結(jié)晶金屬鑄模成型，皆無法比擬金屬射出成型法可大量且精密的制造3維形狀機構(gòu)件的特性，而鋅合金的模具液態(tài)金屬注射成型方式，其成品有強度不足的問題，無法使用于樞紐器的傳動構(gòu)件。本發(fā)明另提供一種樞紐器，請參見圖1和圖2所示，其用以裝設(shè)于具有熒幕40)及底座30)的一電子裝置據(jù)以令該熒幕40)可相對底座30)滑動翻轉(zhuǎn)，該樞紐器的構(gòu)造屬習(xí)知技術(shù)，于此處舉一例作為說明，惟并不局限于此種型態(tài)的樞紐器。所述樞紐器使用前述合金，經(jīng)金屬射出成型法所一體成型制成，其包含有一支架10，呈長形體，于本實施例中，支架10為一長板體，于其一側(cè)面且設(shè)有至少一容置空間101 ；兩擺臂20，其呈長形體且分別成型位于所述支架10的縱長向兩端，并具有一上樞設(shè)端21及一下樞設(shè)端22，上樞設(shè)端21及下樞設(shè)端22分別自支架10向外突伸，于該上樞設(shè)端21貫穿形成有一上樞孔211，而下樞設(shè)端22處貫穿形成有一下樞孔2221，該下樞設(shè)端 22處且突設(shè)有一定位部222，兩擺臂20之間的上樞孔211及下樞孔212的軸心且分別呈相
互平行。所述電子裝置，請配合參見第三及四圖所示，其底座30面向熒幕40的一側(cè)面上鄰近于底座30的后端處，凹設(shè)有用以容置所述支架10及兩擺臂20下樞設(shè)端22的一支架容室31以及兩下容室32，于各下容室32內(nèi)設(shè)有一樞軸33以及一止擋件34呈間隔設(shè)置，其中該樞軸33可配合穿設(shè)于所述擺臂20的下樞孔212 ；所述電子裝置的熒幕40，其面向底座30的一側(cè)面上，于底座30前端與后端之間， 凹設(shè)有用以容置兩擺臂20上樞設(shè)端21的兩上容室41，各上容室41內(nèi)且設(shè)有一樞軸42，該樞軸42可配合穿設(shè)于所述擺臂20的上樞孔211。所述樞紐器的兩擺臂20的上樞設(shè)端21及下樞設(shè)端22，分別設(shè)置于對應(yīng)的上容室 41及下容室32中，且所述樞軸42、33分別穿設(shè)于對應(yīng)的上、下樞孔211、221，令該擺臂20 分別相對熒幕40及底座30呈可樞轉(zhuǎn)，樞紐器支架10上所設(shè)容置空間101且可供設(shè)置其他零件或者電子元件等等；復(fù)參見第三及四圖所示，藉由上述技術(shù)手段，當(dāng)熒幕40及底座30相迭合時，所述支架10位于底座30的支架容室31內(nèi)，而所述兩擺臂20之上、下樞設(shè)端21、22分別位于底座30及熒幕40上的對應(yīng)上、下容室4132內(nèi)，欲操作熒幕40滑動翻轉(zhuǎn)時，施力推動熒幕40 的前端，如此滑移的熒幕40將帶動樞紐器以擺臂20的下樞設(shè)端22為支點翻轉(zhuǎn)，待翻轉(zhuǎn)一定角度后，兩擺臂20將抵于下容室32的邊璧，且所述定位部222抵于與止擋件34，令樞紐器呈定位，此時擺臂20的上樞設(shè)端21呈立起而將熒幕40中央部位撐高，如此即達到滑動翻轉(zhuǎn)熒幕40的目的。本發(fā)明的樞紐器，其由于一體成型制成單一構(gòu)件，相較于既有樞紐器，構(gòu)造極為簡單，具有無磁性、耐蝕以及適當(dāng)?shù)膹姸燃坝捕?，且使用金屬射出成型法所制造的產(chǎn)品，其尺寸精度與表面光滑度極佳，因此可減少花費于后續(xù)精密加工的成本及工時。
權(quán)利要求
1.一種樞紐器，其特征在于，其以一種合金經(jīng)由金屬射出成型法所制成，該合金的成分依重量百分比計算，包含4%至32%的Mn、16%至37%的Cr、0至14%的Ni、0至4. 5%的 Si、0. 2%至的 N、0 至 0. 2%的 C、0 至 0. 5%的 S、0 至 0. 5%的 P、0 至 1 %的 A1、0 至 5% 的Co、0至4%的Ti、0至2%的Cu、0至0. 5%的V、0至5%的W、0至5%的Mo、0至的 B、0至0. 4%的0、0至2%的Nb、0至的Ta，以及總添加量少于5 %的添加元素，該添加元素選自于Y、La、Ce、Hf及&至少其中之一，而合金的其余部分為狗所構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的樞紐器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比計算為9% 的 Mn、16. 5% 的 Cr、9. 5% 的 Ni、3% 的 Si、0. 35% 的 N，及 0. 2% 的 C、0. 2% 的 0、0. 03% 的 S、 0. 02%的P、1 %的Al、2%的Co、1 %的Mo、0. 5%的Zr，合金的其余部分為!^e所構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的樞紐器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比計算為 10. 2% 的 Mn、21% 的 Cr、l. 2% 的 Ni、2% 的 Si、0. 85% 的 N，及 0. 2% 的 C、0. 的 0、0. 03% 的 S、0. 2% 的 P、0. 3% 的 A1、0. 8% 的 Ti、0. 5% 的 Cu、2% 的 W、3% 的 Mo、0. 7% 的 Ta、總添加量少于的Y、與^ ，合金的其余部分為Fe所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的樞紐器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比計算30% 的 Mn、25%的 Cr、3%的 Ni、0. 9%的 Ν、0· 2%的 C、2%的 Ti、0. 5%的 Cu、4%的 W、5%的 Mo、 0. 5%的B、1 %的Nb、0. 6%的Ta、總添加量少于1 %的rLrΛ與La，合金的其余部分為!^e所構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的樞紐器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比計算5%的 Μη、30% 的 Cr、3% 的 NiU. 5% 的 Si、0. 4% 的 N，包含 0. 02% 的 C、0. 05% 的 S、0. 03% 的 P、 0. 5 % 的 Al、0. 5 % 的 V、4% 的 W、0. 8 % 的 Nb、0. 6 % 的 Ta、總添加量少于 1 % 的 La、Ce 與 Hf， 合金的其余部分為Fe所構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的樞紐器，其特征在于，所述合金的成分依重量百分比計算32% 的Mn、16%的Cr、0. 7%的N，包含0. 01 %的C、4%的Mo、0. 9%的Nb、1 %的Ta，合金的其余部分為1 所構(gòu)成。
7.—種樞紐器，其使用如權(quán)利要求1至6中任一項中所述的合金，經(jīng)金屬射出成型法所一體成型制成，其特征在于，包含有一支架，呈長形體；兩擺臂，其呈長形體且分別成型位于所述支架的縱長向兩端，并具有一上樞設(shè)端及一下樞設(shè)端，于該上樞設(shè)端貫穿形成有一上樞孔，而該下樞設(shè)端處貫穿形成有一下樞孔，兩擺臂之間的上樞孔及下樞孔的軸心且分別呈相互平行。
8.如權(quán)利要求7所述的樞紐器，其特征在于，所述擺臂下樞設(shè)端處突設(shè)有一定位部。
9.如權(quán)利要求7或8所述的樞紐器，其特征在于，所述支架上凹設(shè)有至少一容置空間。
10.一種電子裝置，其特征在于，其包含有一樞紐器，使用如權(quán)利要求1至6中任一項中所述的合金，經(jīng)金屬射出成型法所一體成型制成，其具有一支架，呈長形體；兩擺臂，其呈長形體且分別成型位于所述支架的縱長向兩端，并具有一上樞設(shè)端及一下樞設(shè)端，于該上樞設(shè)端貫穿形成有一上樞孔，而下樞設(shè)端處貫穿形成有一下樞孔，兩擺臂之間的上樞孔及下樞孔的軸心且分別呈相互平行；一底座，其上凹設(shè)有用以容置所述支架及兩擺臂下樞設(shè)端的一支架容室以及兩下容室，該些上、下容室內(nèi)且分別設(shè)有配合擺臂上、下樞孔的樞軸；一熒幕，其上凹設(shè)有用以容置所述兩擺臂上樞設(shè)端的兩上容室，該些上、下容室內(nèi)且分別設(shè)有樞軸配合穿設(shè)于擺臂的上、下樞孔。
11.如權(quán)利要求10所述的電子裝置，其特征在于所述底座的下容室內(nèi)設(shè)有一止擋件與所述樞軸呈間隔；所述樞紐器的擺臂下樞設(shè)端處突設(shè)有一定位部，當(dāng)擺臂相對所述底座樞轉(zhuǎn)時，該定位部可與所述止擋件相抵，或呈遠離該止擋件。
12.如權(quán)利要求10或11所述的電子裝置，其特征在于，所述支架上凹設(shè)有至少一容置空間。
13.—種樞紐器，由一種合金經(jīng)由金屬射出成型法所制成，其包含有一支架，呈長形體；兩擺臂，其呈長形體且分別成型位于所述支架的縱長向兩端，并具有一上樞設(shè)端及一下樞設(shè)端，于該上樞設(shè)端貫穿形成有一上樞孔，而下樞設(shè)端處貫穿形成有一下樞孔，兩擺臂之間的上樞孔及下樞孔的軸心且分別呈相互平行；所述合金的成分依重量百分比計算，包含4%至32%的Mn、16%至37%的Cr、0至14% 的 Ni、0 至 4. 5% 的 Si、0. 2%至的 N、0 至 0. 2% 的 C、0 至 0. 5% 的 S、0 至 0. 5% 的 P、0 至的A1、0至5%的Co、0至4%的Ti、0至2%的Cu、0至0. 5%的V、0至5%的W、0至 5%的Mo、0至1 %的B、0至0. 4%的0、0至2%的Nb、0至1 %的Ta，以及總添加量少于5% 的添加元素，該添加元素選自于Y、La、Ce、Hf及rLx至少其中之一，而合金的其余部分為Fe 所構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種合金經(jīng)由金屬射出成型法所制作具高強度、無磁性、耐蝕性的樞紐器，該合金的成分依重量百分比計算，包含4至32％的Mn、16至37％的Cr、0至14％的Ni、0至4.5％的Si、0.2至1％的N、0至0.2％的C、0至0.5％的S、0至0.5％的P、0至1％的Al、0至5％的Co、0至4％的Ti、0至2％的Cu、0至0.5％的V、0至5％的W、0至5％的Mo、0至1％的B、0至0.4％的O、0至2％的Nb、0至1％的Ta，以及總添加量少于5％的添加元素，該添加元素選自于Y、La、Ce、Hf及Zr至少其中之一，而合金的其余部分為Fe所構(gòu)成。
文檔編號C22C38/38GK102454688SQ20101052340
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者呂友麒, 林舜天, 謝育展 申請人:新日興股份有限公司