CN104132057A - 转轴组件与电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转轴组件与电子装置，其中转轴组件连接于电子装置的第一机体与第二机体之间。转轴组件包括转轴、连杆以及套筒。转轴连接第一机体与第二机体。连杆具有第一端与第二端，第一端连接至第一机体。套筒枢接于第二机体。连杆的第二端可滑动地耦接于套筒内。当第一机体与第二机体通过转轴组件而转动时，第一机体带动连杆，以使连杆的第二端在套筒内滑动，并带动套筒相对于第二机体转动。套筒的内侧壁具有至少一干涉段。当该连杆的第二端移至干涉段时，连杆与套筒相互干涉，以使转轴组件支持第一机体相对于第二机体呈展开状态。

Description

转轴组件与电子装置

技术领域

本发明是有关于一种转轴组件，且特别是有关于一种转轴组件与电子装置。

背景技术

可携式计算装置如掌上电脑、手提电脑、笔记本电脑、个人平板电脑、及个人数字助理（PDA）业已越来越普遍。通常而言，可携式计算装置会使用基部单元及为该基部单元的显示组态而成的显示总成，以符合使用者操作与观看之用。尤以触控显示的技术与时俱增，对于这些可携式电脑而言，触控屏幕已逐渐成为基本配备。

以笔记本电脑为例，其在两个机体之间是以转轴（hinge）作为造成机体间运动的机构，然而一旦搭配以触控屏幕，则在机体展开的同时，转轴尚须符合足以支撑使用者施压在触控屏幕上的力量。在此同时，连接在机体之间的缆线也需通过转轴结构通过，因此如何兼具转轴的支撑力、结构强度，使其符合使用者的操作需求，便成为相关设计者所需面对的问题。

发明内容

本发明提供一种转轴组件与电子装置，其中转轴组件的扭力可随电子装置的机体转动角度而对应调整。

本发明的转轴组件，用以连接于电子装置的第一机体与第二机体之间。第一机体与第二机体通过转轴组件而相对转动。转轴组件包括转轴、连杆以及套筒。转轴连接第一机体与第二机体。连杆具有第一端与第二端。第一端连接至第一机体。套筒枢接于第二机体。连杆的第二端可滑动地耦接于套筒内。当第一机体与第二机体通过转轴组件而转动时，第一机体带动连杆，以使连杆的第二端在套筒内滑动，并带动套筒相对于第二机体转动。套筒的内侧壁具有至少一干涉段，当连杆的第二端移至干涉段时，连杆与套筒相互干涉，以使转轴组件支持第一机体相对于第二机体呈展开状态。

本发明的电子装置，包括第一机体、第二机体以及转轴组件。转轴组件连接于第一机体与第二机体之间，以使第一机体与第二机体相对转动。转轴组件包括转轴、连杆以及套筒。转轴连接第一机体与第二机体。连杆具有第一端与第二端。第一端连接至第一机体。套筒枢接于第二机体。连杆的第二端可滑动地耦接于套筒内。当第一机体与第二机体通过转轴组件而转动时，第一机体带动连杆，以使连杆的第二端在套筒内滑动，并带动套筒相对于第二机体转动。套筒的内侧壁具有至少一干涉段，当连杆的第二端移至干涉段时，连杆与套筒相互干涉，以使转轴组件支持第一机体相对于第二机体呈展开状态。

基于上述，在本发明的上述实施例中，通过转轴组件的连杆与套筒在第一机体与第二机体之间构成连动的连杆组结构，因而使第一机体与第二机体在通过转轴相互转动的同时，也带动连杆与套筒的相互运动，同时通过套筒所设置的干涉段，而让连杆的移入干涉段时能与套筒之间产生摩擦力，进而使其成为转轴组件的扭力，凭借支撑第一机体以特定角度展开在第二机体上，同时该摩擦力也足以支撑使用者通过触碰触控式屏幕（即第一机体）所需的支撑力。据此，通过对连杆与套筒之间的滑动行程与干涉段的相互搭配，便能使电子装置在对应的展开角度皆具有能对应该角度所需的机体与操作支撑力。

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，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A是依照本发明一实施例的一种电子装置的侧视图；

图1B是图1A电子装置中部分构件的放大示意图；

图2A与图2B分别示出电子装置及其相关结构在另一状态的示意图；

图3A与图3B分别示出电子装置及其相关结构在又一状态的示意图；

图4是依照本发明另一实施例的套筒的局部示意图。

附图标记说明：

100：电子装置；

110：第一机体；

120：第二机体；

122：表面；

130：转轴组件；

131：转轴；

132、134：连杆；

134a：抵接部；

134b：止挡部；

134c：杆体；

136：套筒；

136a、236a、236b：干涉段；

136b、236c：滑动段；

136c：开口；

136d：底壁；

138：弹性件；

A1、A2：夹角；

E1：第一端；

E2：第二端；

E3：底部；

K1：连杆组；

L1：轴；

L2：水平轴；

T1：第一角度；

T2：第二角度。

具体实施方式

图1A是依照本发明一实施例的一种电子装置的侧视图，在此以局部透视的方式予以绘制，以能清楚描述该电子装置内的局部构件关系。图1B是图1A电子装置中部分构件的放大示意图，用以清楚描述该些构件在机体作动时的对应关系。请同时参考图1A与图1B，在本实施例中，电子装置100例如是笔记本电脑，其包括第一机体110、第二机体120与转轴组件130。第一机体110例如是笔记本电脑的显示屏幕，第二机体120例如是笔记本电脑的主机，其中特别的是，第一机体110也可为触控式显示屏幕，以让使用者除能以设置在主机上的键盘或触控板（未示出）作为输入及操控笔记本电脑的界面外，尚能直接操作触控式屏幕以达到控制笔记本电脑的效果。

转轴组件130设置在第一机体110与第二机体120之间，以让第一机体110与第二机体120能彼此转动而达到开合的效果。在本实施例中，转轴组件130包括转轴131与连杆组K1，其中转轴131连接在第一机体110与第二机体120之间，以让机体110、120藉此达到相互转动的运动需求。故，在此并未限定转轴131的型式，现有技术中能达到上述效果者的相关结构皆可适用于本实施例。

请参考图1B，连杆组K1分别枢接第一机体110与第二机体120，且连杆组K1包括套筒136与连杆132、134。在本实施例中，连杆134具有相对的第一端E1与第二端E2，其中第一端E1枢接于连杆132的一端，而连杆132的另一端枢接于第一机体110。套筒136的底部E3枢接于第二机体120，而连杆134的第二端E2可滑动地耦接于套筒136内。据此，第一机体110与第二机体120之间的转动状态的改变，便能转而改变两者之间连杆132、134与套筒136之间的运动状态，尤其是连杆134与套筒136之间的滑动状态。

详述如下，图2A与图2B分别示出电子装置及其相关结构在另一状态的示意图。图3A与图3B分别示出电子装置及其相关结构在又一状态的示意图。请先参考图1A、图2A与图3A，当第一机体110与第二机体120相对闭合时（如图1A所示），第二机体120的表面122面向第一机体110，且连杆组K1实质上是没入在第二机体120的表面122下方（除连杆132的另一端仍枢接于第一机体110）。接着，当使用者施力使第一机体110相对于第二机体120展开时（如图2A所示），连杆132受第一机体110驱动而移至表面122上方，而连杆134与套筒136则受连杆132牵引而移至表面122（如图2A所示与表面122平行的状态）。接着，当第一机体110相对于第二机体120持续展开时（如图3A所示），则连杆组K1便会因第一机体110驱动而至少局部凸出于表面122上方。

另一方面，请参考图1B、图2B与图3B，在本实施例中，连杆134与套筒136是沿轴L1呈相互滑动配置。连杆134包括杆体134c、抵接部134a与止挡部134b，其中杆体134c具有与连杆132枢接的该第一端E1，止挡部134b位于该第二端E2，而抵接部134a连接在杆体134c与止挡部134b之间。对应地，套筒136具有至少一干涉段136a与滑动段136b，其中止挡部134b可滑动地耦接于滑动段136b，且止挡部134b的外径远大于干涉段136a的内径，故而连杆134并不会发生从套筒136的开口136c移出并脱落的情形。

再者，值得注意的是，套筒136在干涉段136a的内径是小于或等于抵接部134a的外径，因而当抵接部134a在干涉段136a滑动时，抵接部134a与套筒136的干涉段136a处的内侧壁会产生摩擦力，因而使用者需以较大施力方能转动第一机体110与第二机体120，也即此举有效地提高了转轴组件130的扭力。

进一步地说，请先参考图1B与图2B，连杆组K1还包括弹性件138，例如是弹簧，连接在连杆134的止挡部134b与套筒136内的底壁136d之间。当第一机体110因使用者如前述施力而从图1A的状态转动至图2A（相对展开至第一角度T1）的状态时，连杆134的第二端E2便会如图1B、图2B所示朝套筒136内的底壁136d移动，并进而变形弹性件138，且其中较佳的是，图2B所示状态的弹性件138是处于馈击临界点，也即此时弹性件138处于变形量最大的状态。据此，当使用者不再施力于第一机体110时，弹性件138的弹性力便会驱动连杆134持续朝套筒136的出口136c移动，也即连杆134的抵接部134a会因此而被推入干涉段136a，且也因此运动状态，第一机体110便能通过连杆组K1而持续相对于第二机体120展开至第二角度T2（如图3A所示，其中第二角度T2大于第一角度T1）的状态。

请同时参考图1B、图2B与图3B，便能了解连杆组K1的构件如何与机体110、120之间的相互对应。在此以水平轴L2作为基准，其平行于第二机体120的表面122。如图1B所示，当第一机体110与第二机体120的展开角度为0度时（即图1A的闭合状态），此时连杆组K1没入在表面122下方，故而连杆组K1的轴L1与水平轴L2之间存在夹角A1。接着，当第一机体110与第二机体120相对展开至第一角度T1时，连杆组K1的轴L1会与水平轴L2重叠，也即此时连杆组K1实际上是位于表面122。接着，通过弹性件138的弹性力驱动连杆134朝套筒136的开口136c滑动，便能让连杆组K1持续相对于第二机体120转动，而使轴L1与水平轴L2之间存在夹角A2。

如此一来，使用者仅需施力于第一机体110而使其从图1A所示状态展开为图2A所示状态，便能通过连杆组K1驱动第一机体110展开至图3A所示状态而无须另行施力，故能使电子装置100产生“开轻”的省力效果。相反地，当欲将第一机体110闭合在第二机体120时，当第一机体110闭合至第一角度T1时，由于此时弹性件138会因连杆134右移（以图2B为例）而被压缩，因而能提供相当的阻尼效果。如此，便能通过第一机体110的自重使第一机体逐渐闭合在第二机体120上，且无须担心第一机体110重落而与第二机体120产生碰撞的疑虑，故而电子装置100便能藉此具有“关重”的操作效果。

另外，如图3A、图3B所示，此时由于连杆134的抵接部134a已移入套筒136的干涉段136a，因此连杆134与套筒136便能通过之间产生摩擦力让转轴组件130足以支撑第二机体120，也即此时增加的摩擦力能视为具有提高转轴组件130扭力的效果。据此，当使用者展开第一机体110至可观看的视角（大于第二角度T2）直至连杆134的止挡部134b抵接并干涉在套筒136的干涉段136a边缘之前，第一机体110皆能以抵接部134a与干涉段136a所产生的摩擦力所支撑。

图4是依照本发明另一实施例的套筒的局部示意图。请参考图4并对照前述图式以取得和前述实施例相同的构件，在此仅示出套筒靠近开口侧的部分结构特征。本实施例与前述实施例不同的是，套筒236的内侧壁分隔为多个干涉段236a、236b与一个滑动段236c，其中套筒236在干涉段236b的内径大于套筒236在干涉段236a的内径。换句话说，当连杆134的抵接部134a（请参考前述实施例）从滑动段236c移入干涉段236a、236b时，便会与该些干涉段236a、236b产生不同的摩擦力，据而让展开的第一机体110能在不同视角的状态下拥有不同的支撑力。如此，便能依据电子装置100的使用需求而设计具有多段式扭力的转轴组件。另一方面，也可通过改变抵接部134a沿轴L1的尺寸，以使抵接部134a与干涉段236a、236b相互干涉范围的多寡，而能决定第一机体110与第二机体120之间的夹角及与其对应的扭力状态。

综上所述，在本发明的上述实施例中，连杆与套筒在第一机体与第二机体之间构成连动的连杆组，其能随着第一机体与第二机体相互转动的同时被带动，同时通过套筒所设置的干涉段，而让连杆的移入干涉段时能与套筒之间产生摩擦力，进而以此支撑第一机体，即作为转轴组件的扭力，同时该摩擦力也足以支撑使用者通过触碰触控式屏幕（即第一机体）所需的支撑力。再者，通过抵接部与干涉段相互的干涉行程搭配，便能调整为第一机体相对于第二机体之间的展开角度与对应的摩擦力，进而能设计出对应各个展开角度所需的不同摩擦力。另一方面，通过抵接在连杆与套筒之间的弹性件，随着连杆的滑动而被压缩或拉伸，据以对机体产生“开轻关重”的操作效果。因此，电子装置便能通过转轴组件所提供的扭力而符合在开启、关闭以及任意展开角度时的操作需求。

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)

1.一种转轴组件，用以连接于一电子装置的一第一机体与一第二机体之间，其特征在于，该第一机体与该第二机体通过该转轴组件而相对转动，该转轴组件包括：

一转轴，连接该第一机体与该第二机体；

一连杆，具有一第一端与一第二端，该第一端连接至该第一机体；以及

一套筒，枢接于该第二机体，该连杆的该第二端可滑动地耦接于该套筒内，当该第一机体与该第二机体通过该转轴组件而转动时，该第一机体带动该连杆，以使该连杆的该第二端在该套筒内滑动，并带动该套筒相对于该第二机体转动，其中该套筒的内侧壁具有至少一干涉段，当该连杆的该第二端移至该干涉段时，该连杆与该套筒相互干涉，以使该转轴组件支持该第一机体相对于该第二机体呈展开状态。

2.根据权利要求1所述的转轴组件，其特征在于，该套筒的内壁还具有一滑动段，位于该套筒内的底壁与该干涉段之间，且该滑动段的内径大于该干涉段的内径，而该连杆具有位于该第二端的一止挡部，可滑动地耦接于该滑动段。

3.根据权利要求2所述的转轴组件，其特征在于，该止挡部的外径大于该套筒在该干涉段的内径，以限制该止挡部在该滑动段上滑动。

4.根据权利要求2所述的转轴组件，其特征在于，该连杆还具有一抵接部，位于该止挡部与该第一端之间，该抵接部在该干涉段滑动时会在两者之间产生摩擦力。

5.根据权利要求4所述的转轴组件，其特征在于，该套筒的内侧壁具有多个干涉段，且该抵接部在该些干涉段滑动时会产生不同的摩擦力。

6.根据权利要求4所述的转轴组件，其特征在于，该第二机体具有一表面，当该第一机体相对于该第二机体闭合时，该表面朝向该第一机体，该连杆与该套筒没入该表面下方，而该抵接部与该止挡部位于该滑动段。

7.根据权利要求6所述的转轴组件，其特征在于，还包括一弹性件，连接在该套筒内的底壁与该连杆的该止挡部之间，当该第一机体相对于该第二机体从闭合状态展开至一第一角度时，该连杆与该套筒位于该表面上，该连杆的第二端朝该套筒的底壁移近而变形该弹性件，而该弹性件的弹性力接着驱动该第二端远离该套筒的底壁，以使该抵接部进入该干涉段，并支撑该第一机体相对于该第二机体展开至一第二角度，而该连杆与该套筒的局部凸出于该表面上方，其中该第二角度大于该第一角度。

8.一种电子装置，其特征在于，包括：

一第一机体；

一第二机体；

一转轴组件，包括：

一转轴，连接该第一机体与该第二机体；

一连杆，具有一第一端与一第二端，该第一端连接至该第一机体；以及

一套筒，枢接于该第二机体，该连杆的该第二端可滑动地耦接于该套筒内，当该第一机体与该第二机体通过该转轴组件而转动时，该第一机体带动该连杆，以使该连杆的该第一端相对于该第一机体转动，且使该连杆的该第二端在该套筒内滑动，并带动该套筒相对于该第二机体转动，其中该套筒的内侧壁具有至少一干涉段，当该连杆的该第二端移至该干涉段时，该连杆与该套筒相互干涉，以使该转轴组件支持该第一机体相对于该第二机体呈展开状态。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该套筒的内壁还具有一滑动段，位于该套筒内的底壁与该干涉段之间，且该滑动段的内径大于该干涉段的内径，而该连杆具有位于该第二端的一止挡部，可滑动地耦接于该滑动段。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该止挡部的外径大于该套筒于该干涉段的内径，以限制该止挡部在该滑动段上滑动。

11.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该连杆还具有一抵接部，位于该止挡部与该第一端之间，该抵接部在该干涉段滑动时会在两者之间产生摩擦力。

12.根据权利要求11所述的电子装置，其特征在于，该套筒的内侧壁具有多个干涉段，且该抵接部在该些干涉段滑动时会产生不同的摩擦力。

13.根据权利要求11所述的电子装置，其特征在于，该第二机体具有一表面，当该第一机体相对于该第二机体闭合时，该表面朝向该第一机体，该连杆与该套筒没入该表面下方，而该抵接部与该止挡部位于该滑动段。

14.根据权利要求13所述的电子装置，其特征在于，还包括一弹性件，连接在该套筒内的底壁与该连杆的该止挡部之间，当该第一机体相对于该第二机体从闭合状态展开至一第一角度时，该连杆与该套筒位于该表面上，该连杆的第二端朝该套筒的底壁移近而变形该弹性件，而该弹性件的弹性力接着驱动该第二端远离该套筒的底壁，以使该抵接部进入该干涉段，并支撑该第一机体相对于该第二机体展开至一第二角度，而该连杆与该套筒的局部凸出于该表面上方，其中该第二角度大于该第一角度。