CN103677091B - 旋转机构与电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子装置，包括第一机体、第二机体以及连接在第一机体以及第二机体之间的旋转机构。旋转机构包括支撑架、旋转臂以及滑块。支撑架组装至第二机体。第一机体枢设至支撑架。旋转臂枢接至支撑架。滑块滑设在旋转臂的轨道上，且第一机体枢设至滑块。当第一机体站立在第二机体上，且第一机体相对于支撑架旋转时，第一机体相对于滑块旋转且驱动滑块沿轨道移动，并同时驱动旋转臂相对于支撑架旋转。

Description

旋转机构与电子装置

技术领域

本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种旋转机构与电子装置。

背景技术

近年来，随着科技的进步，电子装置，例如笔记本计算机(Note Book)、平板计算机(Tablet PC)或智能型手机(Smart Phone)等的使用越来越普遍，且同时朝着轻量化与缩小体积的设计方向进行改善，以提供更高的便利性。

另一方面，现已有许多电子装置的使用功能也逐渐往多元化迈进。换句话说，会将上述电子装置整合于单一机体，从而提高其携带性与便利性。然而，上述各个电子装置通常有其适用的操作模式与接口，加上受限于日趋缩小的体积，要将上述多种电子装置整合在单一机体的有限空间中并不容易，往往经由整合上述各个电子装置之后反而降低了其操作性与稳定性。

发明内容

本发明提供一种旋转机构，其提供电子装置旋转时较佳的稳定性。

本发明提供一种电子装置，具有较高的操作性。

本发明提供一种旋转机构，适于连接在一第一机体以及一第二机体之间。当第一机体站立在第二机体上时，第一机体通过旋转机构相对于第二机体旋转。旋转机构包括一支撑架、一旋转臂以及一滑块。支撑架适于组装至第二机体，第一机体适于以一第一轴枢设至支撑架。旋转臂具有一枢接端、一自由端与连接其中的一轨道，枢接端以一第二轴枢接至支撑架。滑块滑设在轨道上并往返于枢接端与自由端，且第一机体以一第三轴枢设至滑块，其中第一轴、第二轴与第三轴彼此相异且相互平行。当第一机体站立在第二机体上，且第一机体以第一轴相对于支撑架旋转时，第一机体以第三轴相对于滑块旋转且驱动滑块沿轨道移动，并同时驱动旋转臂以第二轴相对于支撑架旋转。

本发明还提供一种电子装置，包括一第一机体、一第二机体以及一旋转机构。旋转机构连接在第一机体以及第二机体之间。当第一机体站立在第二机体上时，第一机体通过旋转机构相对于第二机体旋转。旋转机构包括一支撑架、一旋转臂以及一滑块。支撑架组装至第二机体，第一机体以一第一轴枢设至支撑架。旋转臂具有一枢接端、一自由端与连接其中的一轨道，枢接端以一第二轴枢接至支撑架。滑块滑设在轨道上并往返于枢接端与自由端，且第一机体以一第三轴枢设至滑块，其中第一轴、第二轴与第三轴彼此相异且相互平行。当第一机体站立在第二机体上，且第一机体以第一轴相对于支撑架旋转时，第一机体以第三轴相对于滑块旋转且驱动滑块沿轨道移动，并同时驱动旋转臂以第二轴相对于支撑架旋转。

在本发明的一实施例中，上述的旋转机构还包括一弹性件，连接在旋转臂与支撑架之间，弹性件恒驱动旋转臂的自由端朝支撑架移动。

在本发明的一实施例中，当第一机体驱动滑块从枢接端或自由端沿轨道而朝向自由端或枢接端滑动时，旋转臂的自由端移离支撑架并变形弹性件。当滑块移至枢接端与自由端之间的一中间位置时，弹性件的弹力驱动旋转臂的自由端移回支撑架，并驱动滑块移至自由端或枢接端。

在本发明的一实施例中，上述的旋转机构包括一对旋转臂以及一对滑块。旋转臂的枢接端枢接至支撑架且位于第一轴的相对两侧，且枢接端形成一联机。当旋转臂相对于支撑架旋转时，旋转臂相对于联机呈镜像配置。滑块滑设在对应的轨道上，滑块彼此对向地移近或移离。

在本发明的一实施例中，上述的旋转臂相对于支撑架的旋转方向一致。

在本发明的一实施例中，上述的旋转机构还包括一铰链，连接在第二机体与支撑架之间。支撑架通过铰链以一第四轴相对于第二机体旋转，其中第四轴垂直第一轴、第二轴与第三轴。

在本发明的一实施例中，上述的旋转机构还包括一铰链，连接在第二机体与支撑架之间。支撑架通过铰链以一第四轴相对于第二机体旋转，以让第一机体相对于第二机体而位于一闭合位置或一展开位置。当第一机体位于闭合位置时，第一机体重叠于第二机体。当第一机体位于展开位置时，第一机体站立在第二机体上，第四轴垂直第一轴、第二轴与第三轴。

在本发明的一实施例中，上述的第一机体具有一显示面，当第一机体位于闭合位置时，显示面面向第二机体或显示面背对第二机体。

在本发明的一实施例中，当第一机体站立在第二机体上并通过旋转机构旋转时，第一机体垂直于第二机体。

基于上述，本发明提出一种旋转机构，适于连接在一第一机体以及一第二机体之间。当第一机体站立在第二机体上时，第一机体通过旋转机构相对于第二机体旋转。本发明还提出一种电子装置，其第一机体能通过旋转机构相对于第二机体旋转。据此，旋转机构提供电子装置旋转时较佳的稳定性，以使电子装置具有较高的操作性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的电子装置的爆炸图；

图2至图8为图1的电子装置的作动过程示意图。附图标记说明：

50：电子装置；

52：第一机体；

52a：显示面；

52b：第一凸柱；

52c：第三凸柱；

54：第二机体；

100：旋转机构；

110：支撑架；

112：第一凹槽；

114：第二凹槽；

120a、120b：旋转臂；

122a、122b：枢接端；

124a、124b：自由端；

126a、126b：轨道；

128a、128b：第二凸柱；

130a、130b：滑块；

132a、132b：第三凹槽；

140a、140b：弹性件；

150a、150b：铰链；

A1：第一轴；

A2：第二轴；

A3：第三轴；

A4：第四轴；

P1：闭合位置；

P2：展开位置。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的电子装置的爆炸图。图2至图8为图1的电子装置的作动过程示意图。请先参考图1，在本实施例中，电子装置50包括第一机体52、第二机体54以及旋转机构100。旋转机构100连接在第一机体52以及第二机体54之间。电子装置50例如是笔记型计算机，其中第一机体52例如是具有触控功能的屏幕，而第二机体54例如是具有键盘或输入装置的主机。在此并不限制第一机体52与第二机体54的型式。第一机体52具有显示面52a，并通过旋转机构100使第一机体52相对于第二机体54旋转，以依据使用需求调整显示面52a的位置。

为使说明更加清楚，以下将以空间坐标搭配图式进行说明。

具体而言，旋转机构100包括支撑架110、一对旋转臂120a与120b、一对滑块130a与130b以及一对铰链150a与150b。铰链150a与150b连接在第二机体54与支撑架110之间并位于支撑件110的相对两端，使支撑架110通过铰链150a与150b以第四轴A4相对于第二机体54旋转，例如图2至图3的运动过程，亦或图7至图8的运动过程。第一机体52以第一轴A1枢设至支撑架110，使第一机体52能以第一轴A1而相对于支撑架110(及第二机体54)旋转，例如图3至图6所示出的运动过程。在本实施例中，第一机体52具有第一凸柱52b，而支撑架110具有第一凹槽112，第一凸柱52b嵌合第一凹槽112而形成以第一轴A1旋转的枢接结构。

另一方面，旋转臂120a具有枢接端122a、自由端124a与连接其中的轨道126a，而旋转臂120b具有枢接端122b、自由端124b与连接其中的轨道126b。枢接端122a与122b分别以第二轴A2枢接至支撑架110，且其枢接处位于第一轴A1的相对两侧。在本实施例中，枢接端122a与122b分别具有第二凸柱128a与128b(图1仅示出第二凸柱128b)，而支撑架110具有对应的第二凹槽114，第二凸柱128a与128b分别嵌合第二凹槽114而形成以第二轴A2旋转的枢接结构，使得旋转臂120a与120b能分别相对于支撑架110旋转而使自由端124a与124b靠近或远离支撑架110。

此外，滑块130a与130b分别滑设在对应的轨道126a与126b上(在本实施例中，轨道126a与126b为一横杆，而以滑块130a与130b分别套设其上)并能往返于对应的枢接端122a与122b与自由端124a与124b。第一机体52以第三轴A3枢设至滑块130a与130b。在本实施例中，第一机体52具有两个第三凸柱52c，而滑块130a与130b分别具有第三凹槽132a与132b，第三凸柱52c分别嵌合第三凹槽132a与132b而形成以第三轴A3旋转的枢接结构，使得第一机体52在运动时能因此枢接结构而带动滑块130a与130b分别在轨道126a与126b上滑动并往返于对应的枢接端122a与122b与自由端124a与124b。

在本实施例中，第一轴A1、第二轴A2与第三轴A3彼此相异且相互平行，而第四轴A4垂直第一轴A1、第二轴A2与第三轴A3平行于Y轴。据此，当第一机体52通过铰链150a与150b而从图2的闭合状态转换至图3的站立状态时，第一轴A1、第二轴A2与第三轴A3即从图2与X轴一致的方向转换为图3与Z轴一致的方向。之后，在站立状态的第一机体52便能以第一轴A1相对于支撑架110旋转并带动旋转臂120a与120b。

另一方面，旋转机构100还包括两个弹性件140a与140b，例如扭簧，分别连接在旋转臂120a与120b与支撑架110之间。在本实施例中，弹性件140a与140b恒分别驱动旋转臂120a与120b的自由端124a与124b朝支撑架110移动。换言之，在旋转臂120a与120b不受力的情况下，旋转臂120a与120b分别受到弹性件140a与140b驱动而靠近支撑架110。

以下依序通过图2至图8来说明运动过程的各个状态。

请先参考图1至图3，在本实施例中，第一机体52通过铰链150a与150b而能相对于第二机体54在闭合位置P1或展开位置P2。当第一机体52位于闭合位置P1时，第一机体52重叠于第二机体54。换言之，当第一机体52位于闭合位置P1时，第一机体52与第二机体54位于XY平面上。此时，第一机体52的显示面52a面向第二机体54而隐藏在第一机体52与第二机体54之间。

当第一机体52位于展开位置P2时，第一机体52站立在第二机体54上。换言之，第一机体52相对于第二机体54从闭合位置P1旋转至展开位置P2之后，铰链150a与150b提供自动锁固功能(auto lock)，以让第一机体52维持在展开位置P2，此时第一机体52位于YZ平面上，而第二机体54位于XY平面上，使得第一机体52垂直于第二机体54，以利第一机体52后续以第一轴A1相对于支撑架110旋转。

请参考图3至图5，当第一机体52位于展开位置P2时，第一机体52能以第一轴A1相对于支撑架110从YZ平面以垂直于XY平面的方式往顺时钟方向朝着XZ平面旋转，其运动过程如图3至图4所示。

同时，第一机体52亦以第三轴A3相对于滑块130a与130b旋转且驱动滑块130a与130b分别沿对应的轨道126a与126b移动。在图2至图5中，滑块130a与130b是分别从对应的枢接端122a与122b朝向自由端124a与124b滑动，并进一步推动旋转臂120a与120b以第二轴A2相对于支撑架110旋转而分别使旋转臂120a与120b的自由端124a与124b远离支撑架110，以变形弹性件140a与140b。

在此，旋转臂120a与120b是以一致的方向(如图2至图5所示出的顺时针方向)进行旋转，亦即以旋转臂120a与120b的两枢接端122a与122b形成联机(等同于第四轴A4)，而旋转臂120a与120b的运动状态正是相对于此联机而呈镜像运动。此外，旋转臂120a与120b相对于支撑架110的旋转方向一致。换言之，上述呈镜像配置的运动模式，使得旋转臂120a与120b能作为第一机体52旋转时的支撑结构，因而提高第一机体52在旋转时的稳定性。

当第一机体52如图5所示出而旋转90度时，此时弹性件140a与140b亦达到最大变形量。此时，使用者可选择是否让第一机体52回复至图3的状态。若是，则使用者能藉助弹性件140a与140b而达到上述效果。若否，则请参考图6与图7，同样通过弹性件140a与140b使第一机体52继续顺时针旋转并驱动滑块130a与130b分别移至对应的自由端124a与124b。

因此，当第一机体52继续往顺时钟方向旋转而驱动滑块130a与130b越过中间位置时，弹性件140a与140b的弹力分别驱动旋转臂120a与120b相对于支撑架110旋转，而使自由端124a与124b往支撑架110移动并分别驱动滑块130a与130b朝向枢接端122a与122b移动。此时，旋转臂120a与120b分别往逆时钟方向相对于支撑架110旋转，而滑块130a与130b分别移动至自由端124a与124b，以让自由端124a与124b移回支撑架110，而第一机体52的显示面52a背向第二机体54。

请参考图7与图8，在第一机体52从YZ平面相对于第二机体54垂直于XY平面旋转180度而回到YZ平面之后，第一机体52能通过铰链150a与150b以第四轴A4相对于第二机体54旋转而位于闭合位置P1。在图8的状态下，第一机体52重叠于第二机体54，第一机体52的显示面52a背向第二机体54而暴露在电子装置50外。

综上所述，本发明的旋转机构，用以让第一机体站立在第二机体上并旋转时能提供第一机体足够的支撑力，以使第一机体的旋转过程能够平稳。电子装置还通过旋转机构而以较稳定的状态改变第一机体及其显示面的方向，以让电子装置在不同的操作模式之间有稳定的转换过程，从而提升电子装置的操作性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种旋转机构，适于连接在一第一机体以及一第二机体之间，其特征在于，当该第一机体站立在该第二机体上时，该第一机体通过该旋转机构相对于该第二机体旋转，该旋转机构包括：

一支撑架，适于组装至该第二机体，该第一机体适于以一第一轴枢设至该支撑架；

一旋转臂，具有一枢接端、一自由端与连接其中的一轨道，该枢接端以一第二轴枢接至该支撑架；以及

一滑块，滑设在该轨道上并往返于该枢接端与该自由端，且该第一机体以一第三轴枢设至该滑块，其中该第一轴、该第二轴与该第三轴彼此相异且相互平行，当该第一机体站立在该第二机体上，且该第一机体以该第一轴相对于该支撑架旋转时，该第一机体以该第三轴相对于该滑块旋转且驱动该滑块沿该轨道移动，并同时驱动该旋转臂以该第二轴相对于该支撑架旋转。

2.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于，还包括：

一弹性件，连接在该旋转臂与该支撑架之间，该弹性件恒驱动该旋转臂的该自由端朝该支撑架移动。

3.根据权利要求2所述的旋转机构，其特征在于，当该第一机体驱动该滑块从该枢接端或该自由端沿该轨道而朝向该自由端或该枢接端滑动时，该旋转臂的该自由端移离该支撑架并变形该弹性件，当该滑块移至该枢接端与该自由端之间的一中间位置时，该弹性件的弹力驱动该旋转臂的该自由端移回该支撑架，并驱动该滑块移至该自由端或该枢接端。

4.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于，包括：

一对旋转臂，该对旋转臂的该对枢接端枢接至该支撑架且位于该第一轴的相对两侧，且该对枢接端形成一联机，当该对旋转臂相对于该支撑架旋转时，该对旋转臂相对于该联机呈镜像配置；以及

一对滑块，滑设在对应的该对轨道上，该对滑块彼此对向地移近或移离。

5.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于，还包括：

一铰链，连接在该第二机体与该支撑架之间，该支撑架通过该铰链以一第四轴相对于该第二机体旋转，其中该第四轴垂直该第一轴、该第二轴与该第三轴。

6.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于，当该第一机体站立在该第二机体上并通过该旋转机构旋转时，该第一机体垂直于该第二机体。

7.一种电子装置，其特征在于，包括：

一第一机体；

一第二机体；以及

一旋转机构，连接在该第一机体以及该第二机体之间，当该第一机体站立在该第二机体上时，该第一机体通过该旋转机构相对于该第二机体旋转，该旋转机构包括：

一支撑架，组装至该第二机体，该第一机体以一第一轴枢设至该支撑架；

一旋转臂，具有一枢接端、一自由端与连接其中的一轨道，该枢接端以一第二轴枢接至该支撑架；以及

一滑块，滑设在该轨道上并往返于该枢接端与该自由端，且该第一机体以一第三轴枢设至该滑块，其中该第一轴、该第二轴与该第三轴彼此相异且相互平行，当该第一机体站立在该第二机体上，且该第一机体以该第一轴相对于该支撑架旋转时，该第一机体以该第三轴相对于该滑块旋转且驱动该滑块沿该轨道移动，并同时驱动该旋转臂以该第二轴相对于该支撑架旋转。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该旋转机构还包括：

一弹性件，连接在该旋转臂与该支撑架之间，该弹性件恒驱动该旋转臂的该自由端朝该支撑架移动。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，当该第一机体驱动该滑块从该枢接端或该自由端沿该轨道而朝向该自由端或该枢接端滑动时，该旋转臂的该自由端移离该支撑架并变形该弹性件，当该滑块移至该枢接端与该自由端之间的一中间位置时，该弹性件的弹力驱动该旋转臂的该自由端移回该支撑架，并驱动该滑块移至该自由端或该枢接端。

10.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该旋转机构包括：

一对旋转臂，该对旋转臂的该对枢接端枢接至该支撑架且位于该第一轴的相对两侧，且该对枢接端形成一联机，当该对旋转臂相对于该支撑架旋转时，该对旋转臂相对于该联机呈镜像配置；以及

一对滑块，滑设在对应的该对轨道上，该对滑块彼此对向地移近或移离。

11.根据权利要求10所述的电子装置，其特征在于，该对旋转臂相对于该支撑架的旋转方向一致。

12.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该旋转机构还包括：

一铰链，连接在该第二机体与该支撑架之间，该支撑架通过该铰链以一第四轴相对于该第二机体旋转，以让该第一机体相对于该第二机体而位于一闭合位置或一展开位置，当该第一机体位于该闭合位置时，该第一机体重叠在该第二机体，当该第一机体位于该展开位置时，该第一机体站立在该第二机体上，该第四轴垂直该第一轴、该第二轴与该第三轴。

13.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，其中该第一机体具有一显示面，当该第一机体位于该闭合位置时，该显示面面向该第二机体或该显示面背对该第二机体。

14.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，当该第一机体站立在该第二机体上并通过该旋转机构旋转时，该第一机体垂直于该第二机体。