CN103867559B - 连接机构 - Google Patents

Abstract

一种连接机构，用以连接一电子装置的一本体及一屏幕，包括一悬臂；一第一转轴，使本体与悬臂枢接；一第二转轴，使悬臂与屏幕枢接；以及一磁性元件，设置于悬臂并使一磁吸力作用于屏幕，其中当悬臂相对于本体沿一第一方向旋转，且本体与屏幕间的夹角小于一临界角度时，第一转轴提供相反于第一方向的一第一扭力；当悬臂相对于本体沿第一方向旋转，且本体与屏幕间的夹角大于或等于临界角度时，第一转轴提供相反于第一方向且大于第一扭力的一第二扭力。本发明的连接机构使得在掀开屏幕的过程中，屏幕不会非预期地在第二转轴上旋转，方便使用。

Description

连接机构

技术领域

本发明涉及一种连接机构，用以连接一电子装置的本体及屏幕，特别地是，本连接机构包括具有两段式扭力的转轴以及磁性元件。

背景技术

目前，电子产品已为大多数人生活中所必须，并且消费者对于电子产品的要求不止在功能方面，还延伸至便利性的层面，因此，配置有双转轴的电子装置，其屏幕可作双轴且多向的旋转，以方便使用者于多角度检视屏幕，这是目前的主流趋势之一。

然而，传统的双转轴电子装置，在掀开屏幕的过程中，该屏幕经常非预期地在第二转轴上发生旋转，造成使用上的不便，故如何解决此问题，确实值得相关技术人员所省思。

发明内容

本发明提供一种包括双转轴的连接机构，其具有两段式扭力的设计以及在悬臂上设置有磁性元件，可改善屏幕于第二转轴上发生非预期旋转的问题。

本发明的一实施例提供一种连接机构，用以连接一电子装置的一本体及一屏幕，包括一悬臂；一第一转轴，使前述本体与前述悬臂枢接；一第二转轴，使前述悬臂与前述屏幕枢接；以及一磁性元件，设置于前述悬臂上，用以使一磁吸力作用于前述屏幕，其中当前述悬臂相对于本体沿一第一方向旋转，且前述本体与屏幕之间的夹角小于一临界角度时，前述第一转轴提供相反于第一方向的一第一扭力；当前述悬臂相对于本体沿前述第一方向旋转，且前述本体与屏幕之间的夹角大于或等于前述临界角度时，前述第一转轴提供相反于第一方向的一第二扭力，且第二扭力大于第一扭力。

在一实施例中，前述临界角度介于90至110度。

在一实施例中，前述磁性元件邻近第一转轴。

在一实施例中，前述第一转轴具有一止挡件，当本体与屏幕之间的夹角大于或等于临界角度时，该止挡件阻止本体与屏幕间相互旋转。

在一实施例中，前述屏幕与悬臂之间形成有一转动角度，且该转动角度介于0度到180度之间。

在一实施例中，前述第一扭力介于5.4牛顿·米到5.6牛顿·米之间。

在一实施例中，前述第二扭力介于6.4牛顿·米到6.6牛顿·米之间。

在一实施例中，前述第二转轴作用一弹力予屏幕，使屏幕末端抵接前述悬臂，并与悬臂形成一倾斜角。

在一实施例中，前述转动角度为180度时，前述屏幕与该悬臂一同沿一第二方向绕第一转轴旋转，且第二方向相反于前述第一方向。

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。

附图说明

图1A、图1B表示本发明一实施例的电子装置的示意图；

图2表示屏幕绕第二转轴旋转的示意图；

图3表示屏幕与悬臂绕第一转轴逆时针旋转的示意图；

图4表示屏幕朝上方呈现内容的示意图；

图5表示本发明另一实施例的电子装置的示意图，其中第二转轴使一弹力作用于屏幕，使其抵接悬臂；以及

图6表示本发明一实施例中磁吸力与两段式扭力的关系的示意图。

其中，附图标记说明如下：

连接机构10；第一转轴100；

悬臂200；第二转轴300；

磁性元件400；夹角A₁；

转动角度A₂；倾斜角A₃；

本体B；屏幕D；

电子装置E；第一外力F₁；

第二外力F₂；磁吸力F_m；

第一力矩M₁；第二力矩M₂；

第三力矩M₃；距离S、S₁、S₂；

第一扭力T₁；第二扭力T₂；

作用力矩T₃弹力T_E。

具体实施方式

图1A及图1B表示本发明一实施例的电子装置的示意图。请先参阅图1A，电子装置E主要包括一连接机构10、一本体B以及一屏幕D，其中，连接机构10包括一第一转轴100、一悬臂200、一第二转轴300以及一磁性元件400，前述第一转轴100与第二转轴300设置于悬臂200的两端，其中第一转轴100枢接前述本体B与悬臂200，而第二转轴300枢接前述屏幕D与悬臂200。磁性元件400设置于前述悬臂200上邻近第一转轴100的位置，可使一磁吸力作用于屏幕D，使得屏幕D在掀起的过程中不会任意地脱离悬臂200。

在本实施例中，前述第一转轴100在屏幕D掀起的过程中可提供两段不同大小的扭力，举例而言，当悬臂200相对于本体B沿一顺时针方向(第一方向)旋转，且本体B与屏幕D之间的夹角A₁小于一临界角度时，第一转轴100可提供一逆时针方向的第一扭力T₁(如图1A所示)；而当悬臂200相对于本体B继续沿顺时针方向(第一方向)旋转，且本体B与屏幕D之间的夹角A₁大于或等于一临界角度时，第一转轴100可提供一逆时针方向的第二扭力T₂(如图1B所示)，且第二扭力T₂大于第一扭力T₁。在本实施例中，前述临界角度约为90度。

详细而言，当本体B与屏幕D之间的夹角A₁小于90度(请参阅图1A)，且屏幕D受到一第一外力F₁作用时，该第一外力F₁对于第一转轴100产生一第一力矩M₁，此时第一转轴100上所配置的扭力装置会对应产生一相反于第一力矩M₁方向的第一扭力T₁，其中第一力矩M₁大于等于第一扭力T₁，故屏幕D可沿顺时针方向绕第一转轴100旋转；同理，当本体B与屏幕D之间的夹角A₁大于或等于临界角度(请参阅图1B)，且屏幕D受到一第二外力F₂作用时，该第二外力F₂对于第一转轴100产生一第二力矩M₂，此时第一转轴100上所配置的扭力装置会对应产生一相反于第二力矩M₂方向的第二扭力T₂，其中第二扭力T₂大于第一扭力T₁，且第二力矩M₂大于等于第二扭力T₂，以使屏幕D可沿顺时针方向绕第一转轴100旋转。在本实施例中，第一扭力T₁介于5.4牛顿·米到5.6牛顿·米之间，且第二扭力T₂介于6.4牛顿·米到6.6牛顿·米之间。

需要特别说明的是，当前述本体B与屏幕D之间的夹角A₁小于90度时，若前述第一外力F₁对于第二转轴300所产生的力矩小于磁性元件400对第二转轴300所产生的力矩，则屏幕D便无法任意地脱离悬臂200并绕第二转轴300旋转。另一方面，当本体B与屏幕D之间的夹角A₁大于或等于临界角度时(请一并参阅图1B及图2)，因为第一转轴100所提供的前述第二扭力T₂大于第一扭力T₁，故前述第二力矩M₂(第二外力F₂)亦需增大以克服第二扭力T₂，才可使得屏幕D绕第一转轴100旋转，此时若该第二外力F₂对于第二转轴300所产生的一第三力矩M₃大于磁性元件400的磁吸力F_m对第二转轴300所产生的反向力矩(图未示)，则屏幕D可绕第二转轴300旋转。

本实施例通过前述第一转轴100的两段扭力设计以及在悬臂200上设置磁性元件400等手段，可达到使本体B与屏幕D之间的夹角A₁在等于或大于一临界角度的情况下，屏幕D才能相对第二转轴300旋转，故可解决传统上屏幕D非预期地在第二转轴300上发生旋转的问题。如图1B所示，屏幕D可绕第二转轴300旋转并且与悬臂200之间形成有一转动角度A₂，其中该转动角度A₂介于0度到180度。

应了解的是，前述临界角度约为90度，然而该临界角度亦可设计为其他不同的角度(例如介于90至110度)。此外，在前述第一转轴100中还可设置一止挡件(未图示)，当本体B与屏幕D之间的夹角A₁大于或等于临界角度时，止挡件可阻止屏幕D相对本体B继续绕第一转轴100沿顺时针方向旋转。如上所述，前述屏幕D可持续绕第二转轴300旋转并与悬臂200之间的转动角度A₂达到180度，此时屏幕D与悬臂200亦可一同绕第一转轴100进行逆时针方向旋转(如图3所示)，据此能够呈现屏幕D朝上方呈现内容的状态并向使用者提供多角度检视屏幕D(图4中的眼睛表示使用者的观看方向)。请参阅图5，在本发明另一实施例中，在前述第二转轴300内部还可设置一弹性元件(未图示)，该弹性元件例如为一扭簧，可使一弹力T_E作用于屏幕D上，使得屏幕D末端与悬臂200形成抵接，其中屏幕D与悬臂200之间形成一倾斜角A₃。

如上所述，本发明一实施例的连接机构10的磁性元件400所提供的磁吸力F_m与前述两段式扭力(T₁、T₂)之间可具有以下关系。请参阅图6，其中第一转轴100至屏幕D的上端的距离以S表示，第一转轴100至第二转轴300的距离为S₁，且屏幕D的上端至第二转轴300的距离为S₂，以及磁性元件400作用于屏幕D的磁吸力表示作F_m。当屏幕D的上端受到一第一外力F₁作用时，第一转轴100对应提供一第一扭力T₁(其中F₁＝T₁/S)，且第二转轴300亦可提供一相反于前述第一方向的作用力矩T₃，此时磁吸力F_m满足如下条件式：

F_m>(F₁×S₂-T₃)/S₁；

当屏幕D的上端受到一第二外力F₂作用时，且第一转轴100可对应提供一第二扭力T₂(其中T₂>T₁且F₂＝T₂/S)，此时磁吸力F_m满足如下条件式：

F_m<(F₂×S₂-T₃)/S₁。

综上所述，本发明提供一种具有双转轴的连接机构，其通过上述结构特征，可改善屏幕于第二转轴上发生的非预期旋转的问题，进而可解决传统上双转轴电子装置于使用上的不便。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可以做出部分的变动与润饰。因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种连接机构，用以连接一电子装置的一本体及一屏幕，该连接机构包括：

一悬臂；

一第一转轴，使该本体与该悬臂枢接；

一第二转轴，使该悬臂与该屏幕枢接；以及

一磁性元件，设置于该悬臂上，用以使一磁吸力F_m作用于该屏幕，其中当一第一外力F₁作用于该屏幕上且该悬臂相对于该本体沿一第一方向旋转，且该本体与该屏幕之间的夹角小于一临界角度时，该第一转轴提供相反于该第一方向的一第一扭力T₁；当一第二外力F₂作用于该屏幕上且该悬臂相对于该本体沿该第一方向旋转，且该本体与该屏幕之间的夹角大于或等于该临界角度时，该第一转轴提供相反于该第一方向的一第二扭力T₂，其中该第二扭力T₂大于该第一扭力T₁，且该第二外力F₂大于该第一外力F₁，其中

当该第一外力F₁对于该第二转轴所产生的力矩小于该磁性元件的该磁吸力F_m对该第二转轴所产生的力矩时，该屏幕不会脱离该悬臂并绕该第二转轴旋转；当该第一外力F₁对于该第二转轴所产生的力矩大于该磁性元件的该磁吸力F_m对该第二转轴所产生的力矩时，该屏幕脱离该悬臂并绕该第二转轴旋转。

2.如权利要求1所述的连接机构，其中该临界角度介于90至110度。

3.如权利要求1所述的连接机构，其中该磁性元件邻近该第一转轴。

4.如权利要求1所述的连接机构，其中该第一转轴具有一止挡件，当该本体与该屏幕之间的夹角大于或等于该临界角度时，该止挡件阻止该本体与该屏幕间相互旋转。

5.如权利要求1所述的连接机构，其中该屏幕与该悬臂之间形成有一转动角度，该转动角度介于0度到180度。

6.如权利要求1所述的连接机构，其中该第一扭力介于5.4牛顿·米到5.6牛顿·米之间。

7.如权利要求1所述的连接机构，其中该第二扭力介于6.4牛顿·米到6.6牛顿·米之间。

8.如权利要求1所述的连接机构，其中该第二转轴使一弹力作用于该屏幕，使该屏幕末端抵接该悬臂，且该屏幕与该悬臂之间形成一倾斜角。

9.如权利要求5所述的连接机构，其中该转动角度为180度时，该屏幕与该悬臂一同沿一第二方向绕该第一转轴旋转，且该第二方向相反于该第一方向。

10.如权利要求1所述的连接机构，其中该第二转轴还提供一相反于该第一方向的一作用力矩T₃，且该第一转轴至该屏幕的上端的距离为S，该第一转轴至该第二转轴的距离为S₁，该屏幕的上端至该第二转轴的距离为S₂，以及该磁性元件使该磁吸力F_m作用于该屏幕；则当该屏幕的上端受到该第一外力F₁作用时，该第一转轴对应产生该第一扭力T₁，其中F₁＝T₁/S，且该磁吸力F_m满足如下条件式：

F_m>(F₁×S₂-T₃)/S₁；

当该屏幕的上端受到该第二外力F₂作用时，该第一转轴对应产生该第二扭力T₂，其中F₂＝T₂/S，且该磁吸力F_m满足如下条件式：

F_m<(F₂×S₂-T₃)/S₁。