CN104295595A - 枢轴结构 - Google Patents

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Abstract

一种枢轴结构，包括一第一转轴、一第二转轴、一枢接座及一限位机构。第一转轴及第二转轴枢接于枢接座。限位机构包括一第一限位部、一第二限位部及一限位件。第一限位部固定于第一转轴。第二限位部固定于第二转轴。限位件滑设于枢接座且具有相对的一第一末端及一第二末端。当限位件移动至一第一位置时，第一末端与第一限位部干涉以阻止第一转轴与枢接座相对枢转。当限位件移动至一第二位置时，第二末端与第二限位部干涉以阻止第二转轴与枢接座相对枢转。

Description

枢轴结构
技术领域
本发明是有关于一种枢轴结构，且特别是有关于一种具有两个转轴的枢轴结构。
背景技术
由于笔记型电脑（notebook computer）具有与一般桌上型电脑（desktop computer）相同的功能，再加上轻薄化的设计让使用者方便携带，使得笔记型电脑已经成为某些使用者不可或缺的随身工具。随着笔记型电脑的价格不断下降，某些使用者甚至以笔记型电脑直接取代桌上型电脑。
一般来说，笔记型电脑是由底座和屏幕所组成，而为了使笔记型电脑具有更多样化的操作与使用方式来满足消费者，一些笔记型电脑的屏幕需被设计为可翻转至底座的背面以使笔记型电脑成为类似于平板电脑的形态。据此，笔记型电脑枢轴结构的设计方式亦需相应地加以改良，以让使用者能够顺畅地将笔记型电脑的屏幕翻转至底座的背面。
发明内容
本发明提供一种枢轴结构，可使电子装置的屏幕顺畅地翻转至底座的背面。
本发明的枢轴结构包括一第一转轴、一第二转轴、一枢接座及一限位机构。第一转轴及第二转轴枢接于枢接座。限位机构包括一第一限位部、一第二限位部及一限位件。第一限位部固定于第一转轴。第二限位部固定于第二转轴。限位件滑设于枢接座且具有相对的一第一末端及一第二末端。当限位件移动至一第一位置时，第一末端与第一限位部干涉以阻止第一转轴与枢接座相对枢转。当限位件移动至一第二位置时，第二末端与第二限位部干涉以阻止第二转轴与枢接座相对枢转。
在本发明的一实施例中，上述的第一转轴沿一第一轴线枢接于枢接座，第二转轴沿一第二轴线枢接于枢接座，限位件沿一第三轴线滑设于枢接座，第一轴线、第二轴线及第三轴线相互平行。
在本发明的一实施例中，上述的枢轴结构更包括一第一架体及一第二架体，其中第一架体及第二架体分别固定于第一转轴及第二转轴，第一架体相对于第二架体的一展开角度适于随着第一转轴与枢接座的相对枢转或第二转轴与枢接座的相对枢转而改变。
在本发明的一实施例中，上述的枢轴结构适用于一电子装置，其中电子装置包括一屏幕及一底座，第一架体及第二架体分别连接于屏幕及底座。
在本发明的一实施例中，当展开角度小于一第一角度或大于一第二角度时，限位件被限位于第二位置，当展开角度大于第一角度且小于第二角度时，限位件被限位于第一位置。
在本发明的一实施例中，上述的第一角度为90度，第二角度为270度。
在本发明的一实施例中，上述的枢轴结构更包括一止挡结构，其中第二转轴枢接于止挡结构且具有一凸块，止挡结构具有一止挡块，当展开角度随着第二转轴与枢接座的相对枢转而增加至第二角度时，凸块接触止挡块以阻止第二转轴与枢接座继续相对枢转，当展开角度随着第二转轴与枢接座的相对枢转而减少至第一角度时，凸块接触止挡块以阻止第二转轴与枢接座继续相对枢转。
在本发明的一实施例中，上述的枢轴结构更包括一止挡结构，其中第一转轴枢接于止挡结构且具有一凸块，止挡结构具有一止挡块，当展开角度随着第一转轴与枢接座的相对枢转而增加至大于第二角度的一第三角度时，凸块接触止挡块以阻止第一转轴与枢接座继续相对枢转，当展开角度随着第一转轴与枢接座的相对枢转而减少至小于第一角度的一第四角度时，凸块接触止挡块以阻止第一转轴与枢接座继续相对枢转。
在本发明的一实施例中，上述的第三角度为360度，第四角度为0度。
在本发明的一实施例中，上述的限位机构更包括一弹性件，其中弹性件连接于限位件与枢接座之间，限位件适于通过弹性件的弹性力而被限位于第一位置，且第一限位部适于抵抗弹性件的弹性力而将限位件限位于第二位置。
在本发明的一实施例中，上述的第一限位部具有一第一凹部，第二限位部具有至少一第二凹部，当限位件位于第一位置时，第一末端伸入第一凹部以阻止第一转轴与枢接座相对枢转，当限位件位于第二位置时，第二末端伸入第二凹部以阻止第二转轴与枢接座相对枢转。
在本发明的一实施例中，上述的第一凹部内具有至少一导引斜面，当限位件位于第一位置且第二末端对位于第二凹部时，第一末端适于随着第一限位部与枢接座的相对枢转而沿导引斜面移离第一凹部，以带动限位件从第一位置移至第二位置。
基于上述，本发明的枢轴结构的第一架体及第二架体可分别连接于电子装置的屏幕及底座，且枢轴结构具有用以控制第一转轴与第二转轴枢转状态的限位机构。在上述限位机构中，当限位件与第一限位部干涉时，第一转轴会被限制为无法相对于枢接座枢转，而当限位件与第二限位部干涉时，第二转轴会被限制为无法相对于枢接座枢转。藉此，在使用者翻转电子装置的屏幕的过程中，第一转轴与第二转轴可被限制为依序进行枢转而非同时进行枢转，而可避免使用者所施的力让枢轴结构产生非预期的作动方式，以使电子装置的屏幕能够通过第一转轴及第二转轴而顺畅地翻转于底座的正面与背面之间。
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是本发明一实施例的枢轴结构的立体图。
图2是图1的枢轴结构的分解图。
图3A至图3E是图1的枢轴结构应用于电子装置的作动流程图。
图4A至图4E是图1的限位机构的作动流程图。
图5是图1的第一限位部的立体图。
图6是图1的第二限位部的立体图。
图7是图2的限位件的立体图。
图8A至图8E分别是图3A至图3E的枢轴结构的部分构件示意图。符号说明
50：电子装置
52：屏幕
54：底座
100：枢轴结构
110：第一转轴
112、122：凸块
120：第二转轴
130：枢接座
140：第一架体
150：第二架体
160：限位机构
162：第一限位部
162a：第一凹部
162b、164b：贯孔
164：第二限位部
164a、164a’：第二凹部
166：限位件
166a：第一末端
166b：第二末端
166c：环状凸缘
168：弹性件
170a：止挡结构
172、174：止挡块
170b、170c：固定架
180a、180b：扭力组件
190a、190b：垫圈
A1：第一轴线
A2：第二轴线
A3：第三轴线
P1：第一位置
P2：第二位置
S：导引斜面
具体实施方式
图1是本发明一实施例的枢轴结构的立体图。图2是图1的枢轴结构的分解图。图3A至图3E是图1的枢轴结构应用于电子装置的作动流程图。请参考图1、图2及图3A，本实施例的枢轴结构100包括一第一转轴110、一第二转轴120、一枢接座130、一第一架体140及一第二架体150。第一转轴110沿一第一轴线A1枢接于枢接座130，第二转轴120沿平行于第一轴线A1的一第二轴线A2枢接于枢接座130。第一架体140及第二架体150分别固定于第一转轴110及第二转轴120，第一架体140相对于第二架体150的展开角度适于随着第一转轴110与枢接座130的相对枢转或第二转轴120与枢接座130的相对枢转而改变。
如图3A所示，本实施例的枢轴结构100可应用于电子装置50，电子装置50例如为笔记型电脑且包括屏幕52及底座54，屏幕52及底座54分别连接于第一架体140及第二架体150，以使屏幕52能够通过枢轴结构100的作动而相对于底座54翻转于图3A至图3E所示状态。
图4A至图4E是图1的限位机构的作动流程图。请参考图2及图4A，本实施例的枢轴结构100包括一限位机构160。限位机构160包括一第一限位部162、一第二限位部164及一限位件166。第一限位部162固定于第一转轴110，第二限位部164固定于第二转轴120。限位件166沿平行于第一轴线A1及第二轴线A2的一第三轴线A3滑设于枢接座130且具有相对的一第一末端166a及一第二末端166b。当限位件166如图4B、图4C或图4D所示移动至一第一位置P1时，第一末端166a与第一限位部162干涉以阻止第一转轴110与枢接座130相对枢转。当限位件166如图4A或图4E所示移动至一第二位置P2时，第二末端166b与第二限位部164干涉以阻止第二转轴120与枢接座130相对枢转。藉此，在使用者将闭合于底座54正面的屏幕52(如图3A所示)翻转至底座54背面(如图3E所示)的过程中或将位于底座54背面的屏幕52(如图3E所示)翻转至底座54正面(如图3A所示)的过程中，第一转轴110与第二转轴120可通过限位机构160的上述作用方式被限制为依序进行枢转而非同时进行枢转，而可避免使用者施力让枢轴结构100产生非预期的作动方式，以使电子装置50的屏幕52能够通过第一转轴110及第二转轴120而顺畅地翻转于底座54的正面与背面之间。
以下通过图式说明本实施例限位机构160的详细配置方式。图5是图1的第一限位部的立体图。图6是图1的第二限位部的立体图。图7是图2的限位件的立体图。在本实施例中，第一限位部162如图5所示具有一第一凹部162a及一贯孔162b，第二限位部164如图6所示具有至少一第二凹部(绘示为两个，分别标示为164a及164a’)及一贯孔164b。限位机构160如图4A所示更包括一弹性件168，限位件166如图7所示具有一环状凸缘166c，弹性件168例如为压缩弹簧且如图4A至图4E所示套设于限位件166而连接于限位件166的环状凸缘166c与枢接座130之间。贯孔162b及贯孔164b例如皆为非圆孔且第一转轴110及第二转轴120如图4A至图4E所示分别穿设于贯孔162b及贯孔164b，以使第一转轴110与第一限位部162相固定而无法相对转动，且使第二转轴120与第二限位部164相固定而无法相对转动。
限位件166适于如图4B、图4C或图4D所示通过弹性件168的弹性力被限位于第一位置P1，此时限位件166的第一末端166a伸入第一限位部162的第一凹部162a而使限位件166与第一限位部162干涉，以阻止第一转轴110与枢接座130相对枢转，使第二转轴120与枢接座130适于相对枢转。第一限位部162适于如图4A或图4E所示抵抗弹性件168的弹性力而将限位件166限位于第二位置P2，此时限位件166的第二末端166b伸入第二限位部164的第二凹部164a或第二凹部164a’，以阻止第二转轴120与枢接座130相对枢转。
以下通过图式说明本实施例的电子装置50及枢轴结构100基于前述配置方式而能进行的作动流程。图8A至图8E分别是图3A至图3E的枢轴结构的部分构件示意图。当第一架体110如图3A所示位于第二架体120的正面时，第二限位部164的第二凹部164a如图8A所示对位于限位件166，第一限位部162的第一凹部162a如图8A所示不对位于限位件166，且第一限位部162如图4A所示抵抗弹性件168的弹性力而将限位件166限位于第二位置P2，此时限位件166与第一限位部162不相互干涉，且限位件166的第二末端166b伸入第二限位部164的第二凹部164a，以通过第二末端166b与第二凹部164a的干涉将第二转轴120与枢接座130限制为无法相对枢转。据此，当使用者在枢轴结构100处于图3A状态下翻转屏幕52时，使用者所施的力会带动第一转轴110与枢接座130相对枢转，直到枢轴结构100作动至图3B所示状态。
当第一架体110相对于第二架体120的展开角度(可等同于屏幕52相对于底座54的展开角度)随着第一转轴110与枢接座130的相对枢转而如图3B所示增加至一第一角度(绘示为90度)时，第一限位部162的第一凹部162a会随着第一限位部162与枢接座130的相对枢转而如图8B所示对位于限位件166，此时限位件166如图4B所示通过弹性件168的弹性力往第一限位部162移动并被限位于第一位置P1，而使限位件166与第二限位部164不再相互干涉，且使限位件166的第一末端166a伸入第一限位部162的第一凹部162a，以通过第一末端166a与第一凹部162a的干涉将第一转轴110与枢接座130限制为无法相对枢转。据此，当使用者在枢轴结构100处于图3B所示状态下继续翻转屏幕52时，使用者所施的力会带动第二转轴120与枢接座130相对枢转，以带动电子装置50及枢轴结构100作动至图3C所示状态，并接着带动电子装置50及枢轴结构100作动至图3D所示状态。
请参考图1及图2，本实施例的枢轴结构100更包括一止挡结构170a。第一转轴110沿第一轴线A1枢接于止挡结构170a且具有一凸块112，第二转轴120沿第二轴线A2枢接于止挡结构170a且具有一凸块122。如图3A至图3E所示，止挡结构170a具有一止挡块172及一止挡块174。当第一架体110相对于第二架体120的展开角度随着第二转轴120与枢接座130的相对枢转而如图3D所示增加至一第二角度(绘示为270度)时，凸块122接触止挡块174以阻止第二转轴120与枢接座130继续相对枢转，且第二限位部164的第二凹部164a’会随着第二限位部164与枢接座130的相对枢转而如图8D所示对位于限位件166。据此，当使用者在枢轴结构100处于图3D状态下继续翻转屏幕52时，使用者所施的力会带动第一转轴110与枢接座130相对枢转，且限位件166的第一末端166a会随着第一限位部162与枢接座130的相对枢转而抵抗弹性件168的弹性力沿第一凹部162a内的导引斜面S(绘示于图6)移离第一凹部162a，以带动限位件166从图4D所示的第一位置P1移至图4E所示的第二位置P2，使第二转轴120与枢接座130通过限位件166的第二末端166b与第二限位部164的第二凹部164a’的干涉而被限制为无法相对枢转。此时，使用者施力会带动电子装置50及枢轴结构100通过第一转轴110与枢接座130的相对枢转而作动至图3E所示状态，而使屏幕52翻转至底座54的背面。当第一架体110相对于第二架体120的展开角度随着第一转轴110与枢接座130的相对枢转而增加至图3E所示的大于上述第二角度的一第三角度(绘示为360度)时，凸块112接触止挡块172以阻止第一转轴110与枢接座130继续相对枢转，使屏幕52在如图10D所示翻转至底座54的背面之后即停止作动。
以下说明屏幕52从图3E所示状态回复至图3A所示状态的流程。当第一架体110如图3E所示位于第二架体120的背面时，第二限位部164的第二凹部164a’如8E所示对位于限位件166，第一限位部162的第一凹部162a如图8E所示不对位于限位件166，且第一限位部162如图4E所示抵抗弹性件168的弹性力而将限位件166限位于第二位置P2，此时限位件166与第一限位部162不相互干涉，且限位件166的第二末端166b伸入第二限位部164的第二凹部164a’，以通过第二末端166b与第二凹部164a’的干涉将第二转轴120与枢接座130限制为无法相对枢转。据此，当使用者在枢轴结构100处于图3E所示状态下翻转屏幕52时，使用者施力会带动第一转轴110与枢接座130相对枢转，直到枢轴结构100作动至图3D所示状态。
当第一架体110相对于第二架体120的展开角度随着第一转轴110与枢接座130的相对枢转而如图3D所示减少至上述第三角度时，第一限位部162的第一凹部162a会随着第一限位部162与枢接座130的相对枢转而如图8D所示对位于限位件166，此时限位件166如图4D所示通过弹性件168的弹性力往第一限位部162移动并被限位于第一位置P1，而使限位件166与第二限位部164不再相互干涉，且使限位件166的第一末端166a伸入第一限位部162的第一凹部162a，以通过第一末端166a与第一凹部162a的干涉将第一转轴110与枢接座130限制为无法相对枢转。据此，当使用者在枢轴结构100处于图3D所示状态下继续翻转屏幕52时，使用者施力会带动第二转轴120与枢接座130相对枢转，以带动电子装置50及枢轴结构100作动至图3C所示状态，并接着带动电子装置50及枢轴结构100作动至图3B所示状态。
当第一架体110相对于第二架体120的展开角度随着第二转轴120与枢接座130的相对枢转而如图3B所示减少至上述第一角度时，凸块122接触止挡块174以阻止第二转轴120与枢接座130继续相对枢转，且第二限位部164的第二凹部164a会随着第二限位部164与枢接座130的相对枢转而如图8B所示对位于限位件166。据此，当使用者在枢轴结构100处于图3B所示状态下继续翻转屏幕52时，使用者施力会带动第一转轴110与枢接座130相对枢转，且限位件166的第一末端166a会随着第一限位部162与枢接座130的相对枢转而沿第一凹部162a内的导引斜面S(绘示于图6)移离第一凹部162a，以带动限位件166从图4B所示的第一位置P1移至图4A所示的第二位置P2，使第二转轴120与枢接座130通过限位件166的第二末端166b与第二限位部164的第二凹部164a的干涉而被限制为无法相对枢转。此时，使用者所施的力会带动电子装置50及枢轴结构100通过第一转轴110与枢接座130的相对枢转而作动至图3A所示状态，而使屏幕52翻转至底座54的正面。当第一架体110相对于第二架体120的展开角度随着第一转轴110与枢接座130的相对枢转而减少至图3A所示的小于上述第一角度的一第四角度(绘示为0度)时，凸块112接触止挡块172以阻止第一转轴110与枢接座130继续相对枢转，使屏幕52在如图3A所示翻转至底座54的正面之后即停止作动。
在上述配置与作动方式之下，当第一架体110相对于第二架体120的展开角度小于图3B所示的第一角度或大于图3D所示的第二角度时，限位件166被限位于第二位置P2以阻止第二转轴120与枢接座130相对枢转，而当第一架体110相对于第二架体120的展开角度大于图3B所示的第一角度且小于图3D所示的第二角度时，限位件166被限位于第一位置P1以阻止第一转轴110与枢接座130相对枢转。据此，在使用者将闭合于底座54正面的屏幕52翻转至底座54背面的过程中，枢轴结构100会被限制为先以第一转轴110进行转动，然后以第二转轴120进行转动，最后再以第一转轴110进行转动。类似地，在使用者将位于底座54背面的屏幕52翻转至底座54正面的过程中，枢轴结构100会被限制为先以第一转轴110进行转动，然后以第二转轴120进行转动，最后再以第一转轴110进行转动。通过此种枢转状态的切换方式，可避免使用者施力让枢轴结构100产生非预期的作动方式，以使电子装置100的屏幕52能够顺畅地翻转于底座54的正面与背面。在其它实施例中，亦可改变上述限位部凹部的数量或位置而使枢轴结构具有不同的枢转状态切换方式，本发明不对此加以限制。
请参考图1及图2，本实施例的枢轴结构100更包括一固定架170b、一固定架170c、一扭力组件180a、一扭力组件180b、一垫圈190a及一垫圈190b。扭力组件180a及扭力组件180b分别设置于第一转轴110及第二转轴120，以提供枢轴结构100适当的扭力。限位机构160配置于止挡结构170a与固定架170b之间，上述扭力组件(即扭力组件180a及扭力组件180b)配置于固定架170b与固定架170c之间，垫圈190a套设于第二转轴120并位于固定架170b与枢接座130之间，垫圈190b套设于第一转轴110并位于止挡结构170a与枢接座130之间，以使枢轴结构100较为稳固。
综上所述，本发明的枢轴结构的第一架体及第二架体可分别连接于电子装置的屏幕及底座，且枢轴结构具有用以控制第一转轴与第二转轴的枢转状态的限位机构。在上述限位机构中，当限位件与第一限位部干涉时，第一转轴会被限制为无法相对于枢接座枢转，而当限位件与第二限位部干涉时，第二转轴会被限制为无法相对于枢接座枢转。藉此，在使用者翻转电子装置屏幕的过程中，第一转轴与第二转轴可被限制为依序进行枢转而非同时进行枢转，而可避免使用者施力让枢轴结构产生非预期的作动方式，以使电子装置的屏幕能够通过第一转轴及第二转轴而顺畅地翻转于底座的正面与背面之间。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围以权利要求中所界定的内容为准。

Claims (12)

1.一种枢轴结构，其特征在于，包括：
一第一转轴；
一第二转轴；
一枢接座，该第一转轴及该第二转轴枢接于该枢接座；以及
一限位机构，包括：
一第一限位部，固定于该第一转轴；
一第二限位部，固定于该第二转轴；以及
一限位件，滑设于该枢接座且具有相对的一第一末端及一第二末端，其中当该限位件移动至一第一位置时，该第一末端与该第一限位部干涉以阻止该第一转轴与该枢接座相对枢转，当该限位件移动至一第二位置时，该第二末端与该第二限位部干涉以阻止该第二转轴与该枢接座相对枢转。
2.如权利要求1所述的枢轴结构，其特征在于，该第一转轴沿一第一轴线枢接于该枢接座，该第二转轴沿一第二轴线枢接于该枢接座，该限位件沿一第三轴线滑设于该枢接座，该第一轴线、该第二轴线及该第三轴线相互平行。
3.如权利要求1所述的枢轴结构，其特征在于，更包括一第一架体及一第二架体，其中该第一架体及该第二架体分别固定于该第一转轴及该第二转轴，该第一架体相对于该第二架体的一展开角度适于随着该第一转轴与该枢接座的相对枢转或该第二转轴与该枢接座的相对枢转而改变。
4.如权利要求3所述的枢轴结构，其特征在于，适用于一电子装置，其中该电子装置包括一屏幕及一底座，该第一架体及该第二架体分别连接于该屏幕及该底座。
5.如权利要求3所述的枢轴结构，其特征在于，当该展开角度小于一第一角度或大于一第二角度时，该限位件被限位于该第二位置，当该展开角度大于该第一角度且小于该第二角度时，该限位件被限位于该第一位置。
6.如权利要求5所述的枢轴结构，其特征在于，该第一角度为90度，该第二角度为270度。
7.如权利要求5所述的枢轴结构，其特征在于，更包括一止挡结构，其中该第二转轴枢接于该止挡结构且具有一凸块，该止挡结构具有一止挡块，当该展开角度随着该第二转轴与该枢接座的相对枢转而增加至该第二角度时，该凸块接触该止挡块以阻止该第二转轴与该枢接座继续相对枢转，当该展开角度随着该第二转轴与该枢接座的相对枢转而减少至该第一角度时，该凸块接触该止挡块以阻止该第二转轴与该枢接座继续相对枢转。
8.如权利要求5所述的枢轴结构，其特征在于，更包括一止挡结构，其中该第一转轴枢接于该止挡结构且具有一凸块，该止挡结构具有一止挡块，当该展开角度随着该第一转轴与该枢接座的相对枢转而增加至大于该第二角度的一第三角度时，该凸块接触该止挡块以阻止该第一转轴与该枢接座继续相对枢转，当该展开角度随着该第一转轴与该枢接座的相对枢转而减少至小于该第一角度的一第四角度时，该凸块接触该止挡块以阻止该第一转轴与该枢接座继续相对枢转。
9.如权利要求8所述的枢轴结构，其特征在于，该第三角度为360度，该第四角度为0度。
10.如权利要求1所述的枢轴结构，其特征在于，该限位机构更包括一弹性件，该弹性件连接于该限位件与该枢接座之间，该限位件适于通过该弹性件的弹性力而被限位于该第一位置，且该第一限位部适于抵抗该弹性件的弹性力而将该限位件限位于该第二位置。
11.如权利要求1所述的枢轴结构，其特征在于，该第一限位部具有一第一凹部，该第二限位部具有至少一第二凹部，当该限位件位于该第一位置时，该第一末端伸入该第一凹部以阻止该第一转轴与该枢接座相对枢转，当该限位件位于该第二位置时，该第二末端伸入该第二凹部以阻止该第二转轴与该枢接座相对枢转。
12.如权利要求11所述的枢轴结构，其特征在于，该第一凹部内具有至少一导引斜面，当该限位件位于该第一位置且该第二末端对位于该第二凹部时，该第一末端适于随着该第一限位部与该枢接座的相对枢转而沿该导引斜面移离该第一凹部，以带动该限位件从该第一位置移至该第二位置。
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