CN106292840A - 枢轴结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种枢轴结构，其包括第一转轴、第二转轴以及连动件。第一转轴与第二转轴分别具有导引部以及位于导引部上的第一螺纹与第二螺纹。各个第一螺纹连接对应的第二螺纹。连动件分别耦接于前述两导引部。当第一转轴与第二转轴通过连动件相对转动以在第一状态与第二状态之间进行转换时，连动件受到第一螺纹与第二螺纹的导引而沿平行于第一转轴的方向来回移动，可在电子装置的第一机体相对于第二机体的展开角度接近0度或360度时，使第一机体与第二机体产生自动锁定的功能。

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双轴式枢轴结构。

背景技术

在现今这个信息爆炸的时代，便携式电子装置例如笔记本电脑、智能手机或平板电脑等，其具有可随身携带而便于使用者即时收发或处理信息的优点，业已成为现代人不可或缺的工具。以笔记本电脑为例，使用者主要是通过键盘、触控板或鼠标来操作笔记本电脑，但随着智能手机或平板电脑的问世，逐渐改变了现代人使用便携式电子装置时的操作习惯。亦即，改以手指或触控笔来点触智能手机或平板电脑的触控显示屏幕，以令主机执行相应的功能。因此，目前已有将触控显示屏幕整合于笔记本电脑的产品产生，提供使用者通过键盘、触控板、鼠标或触控显示屏幕来操作笔记本电脑等操作选项。

一般而言，当使用者欲仅通过触控显示屏幕来操作笔记本电脑时，其会将设置有触控显示屏幕的第一机体相对于第二机体进行360度翻转，使第一机体的背盖与第二机体的底座相抵接。为使第一机体与第二机体能进行360度翻转，大多是采用双轴式枢轴结构来连接第一机体与第二机体。传统的双轴式枢轴结构通常是在两并列设置的转轴上设有正齿轮、斜齿轮或等距螺纹(constant pitch)，并使连动件(例如齿轮或滚珠)分别耦接于前述两转轴的正齿轮、斜齿轮或等距螺纹。如此一来，便能让此前述转轴同步转动，借以达成使第一机体与第二机体进行360度翻转之目的。

具体来说，第一机体与第二机体上大多设有磁性件，且第一机体的磁性件的磁性与第二机体上的磁性件的磁性相异。借此，在第一机体相对于第二机体的展开角度等于0度与360度时，方能通过前述磁性件之间的磁吸力来固定第一机体与第二机体。

发明内容

本发明提供一种枢轴结构，可在电子装置的第一机体相对于第二机体的展开角度接近0度或360度时，使第一机体与第二机体产生自动锁定(autolock)的功能。

本发明提出一种枢轴结构，其包括第一转轴、第二转轴以及连动件。第二转轴平行于第一转轴。第一转轴与第二转轴分别具有导引部以及位于导引部上的第一螺纹与第二螺纹。各个第一螺纹连接对应的第二螺纹。各个第一螺纹的延伸方向平行于对应的第一转轴的轴向或第二转轴的轴向。各个第二螺纹的延伸方向倾斜于对应的第一转轴的轴向或第二转轴的轴向。连动件分别耦接于前述两导引部。当第一转轴与第二转轴通过连动件相对转动以在第一状态与第二状态之间进行转换时，连动件适于受到第一螺纹与第二螺纹的导引而沿平行于第一转轴的方向来回移动。在第一状态时，连动件分别耦接于第一转轴的第二螺纹与第二转轴的第一螺纹。在第二状态时，连动件分别耦接于第一转轴的第一螺纹与第二转轴的第二螺纹。

基于上述，本发明的枢轴结构的第一转轴与第二转轴可通过耦接于两者之间的连动件而相对转动。详细而言，连动件会分别耦接于第一转轴与第二转轴的两导引部的圆周面上的不定螺纹(variable pitch)，通过前述不定螺纹的设计可在电子装置的第一机体相对于第二机体的展开角度接近0度或360度时，使第一机体与第二机体产生自动锁定的功能。

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1至图7是本发明一实施例的枢轴结构的作动示意图。

附图标记说明：

10：电子装置；

11：第一机体；

11a、12a：工作面；

11b、12b：背面；

12：第二机体；

100：枢轴结构；

110：第一转轴；

111、121：导引部；

112、122：第一螺纹；

113、123：第二螺纹；

114、124：第三螺纹；

120：第二转轴；

130：连动件；

140：第一架体；

150：第二架体；

160：导杆；

A1、A2：轴向；

D：方向；

R1：第一转动方向；

R2：第二转动方向。

具体实施方式

图1至图7是本发明一实施例的枢轴结构的作动示意图。图1至图7分别示出出各个状态的枢轴结构的立体示意图以及相应的侧视示意图。图1所的枢轴结构100处于第一状态，图7所示的枢轴结构处于第二状态。请先参考图1，在本实施例中，枢轴结构100适用于电子装置10。电子装置10例如是笔记本电脑，其具有第一机体11与第二机体12。第一机体11可以是具有触控功能的显示屏幕或不具触控功能的显示屏幕。枢轴结构100连接第一机体11与第二机体12，使得第一机体11与第二机体12能够通过枢轴结构100的作动而相对转动。此处，第一机体11与第二机体12能够通过枢轴结构100的作动，以进行360度翻转。

枢轴结构100包括第一转轴110、第二转轴120以及连动件130。第一转轴110与第二转轴120互为平行。第一转轴110具有导引部111以及位于导引部111上的第一螺纹112与连接第一螺纹112的第二螺纹113。第一螺纹112的延伸方向平行于第一转轴110的轴向A1。第二螺纹113的延伸方向倾斜于第一转轴110的轴向A1。此处，第二转轴120的结构与第一转轴110的结构相似。亦即，第二转轴120也具有对应于导引部111的导引部121以及位于导引部121上的第一螺纹122与连接第一螺纹122的第二螺纹123。第一螺纹122的延伸方向平行于第二转轴120的轴向A2。第二螺纹123的延伸方向倾斜于第二转轴120的轴向A2。换言之，第一螺纹112与122的延伸方向互为平行，且第一螺纹112与122的螺旋角(helix angle)皆例如是等于0度。另一方面，第二螺纹113与123的螺旋角彼此相等，且例如是等于30度。

在本实施例中，第一转轴110还具有位于导引部111上的第三螺纹114。第三螺纹114连接第一螺纹112与第二螺纹113。相似地，第二转轴110亦具有位于导引部121上的第三螺纹124。第三螺纹124连接第一螺纹122与第二螺纹123。详细而言，第三螺纹114的延伸方向倾斜于第一转轴110的轴向A1，且第三螺纹124的延伸方向倾斜于第二转轴120的轴向A2。第三螺纹114与124的螺旋角彼此相等，例如是等于20度。换言之，第二螺纹113的螺旋角例如是大于第三螺纹114的螺旋角，且第三螺纹114的螺旋角大于第一螺纹112的螺旋角。再就第二转轴120的导引部121上的螺纹结构而论，第二螺纹123的螺旋角例如是大于第三螺纹124的螺旋角，且第三螺纹124的螺旋角大于第一螺纹122的螺旋角。因此，依序相连的第一螺纹112、第三螺纹114与第二螺纹113例如是形成于第一转轴110的导引部111的圆周面上的不定螺纹。相似地，依序相连的第一螺纹122、第三螺纹124与二螺纹123例如是形成于第二转轴120的导引部121的圆周面上的不定螺纹。

请继续参考图1，枢轴结构100还包括连接第一转轴110的第一架体140以及连接第二转轴120的第二架体150。第一架体140与第二架体150例如是位于第一转轴110或第二转轴120的同一侧。在本实施例中，第一转轴110的导引部111上的第二螺纹113例如是较第三螺纹114与第一螺纹112靠近第一架体140，且第三螺纹114位于第二螺纹113与第一螺纹112之间。另一方面，第二转轴120的导引部121上的第一螺纹122例如是较第三螺纹124与第二螺纹123靠近第二架体150，且第三螺纹124位于第一螺纹122与第二螺纹123之间。

详细而言，第一转轴110可通过第一架体140连接第一机体11，第二转轴120可通过第二架体150连接第二机体12。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与第二转轴120通过连动件130的相对转动而改变。在如图1所示的第一状态时，第一架体140相对于第二架体150的展开角度例如是0度。此时，第一机体11相对于第二机体12的展开角度也例如是0度，且第一机体11的工作面11a面对第二机体12的工作面12a。

连动件130例如是分别耦接于导引部111与112的滚珠。如图1所示，枢轴结构100还包括导杆160。导杆160平行于第一转轴110，且位于第一转轴110与第二转轴120之间。连动件130可动地设置于导杆160上，其中导杆160例如是穿过连动件130。当第一转轴110与第二转轴120通过连动件130相对转动以在如图1所示的第一状态与如图7所示的第二状态之间进行转换时，连动件130会受到第一螺纹112与122、第二螺纹113与123以及第三螺纹114与124的导引而沿导杆160(即平行于第一转轴110的方向D)来回移动。

在如图1所示的第一状态时，连动件130相对靠近第一架体140或第二架体150，且分别耦接于第一转轴110的第二螺纹113与第二转轴120的第一螺纹122。接着，使第一转轴110与第二转轴120通过连动件130相对转动，连动件130在第二螺纹113的导引下会沿第一螺纹122朝远离第一架体140或第二架体150的方向移动。此时，第二转轴120会固定不动，而第一转轴110会沿第一转动方向R1转动，如图2所示。接着，持续使第一转轴110与第二转轴120通过连动件130相对转动，连动件130将会自第一螺纹122移入第三螺纹124，直到连动件140自第二转轴120的第一螺纹122移动至第三螺纹124之后，第二转轴120才会沿与第一转动方向R1相反的第二转动方向R2转动。如图3所示，连动件130例如是分别耦接于第一转轴110的第二螺纹113与第二转轴120的第三螺纹124。

第一螺纹122与第二螺纹123之间设有第三螺纹124之目的是用以补偿第二转轴120的转动角度，借以在第一转轴110沿第一转动方向R1转动的转动角度达到90度时，使得第二转轴120沿第二转动方向R2转动的转动角度亦可同步达到90度。举例来说，第一转轴110沿第一转动方向R1转动的转动角度以及第二转轴120沿第二转动方向R2转动的转动角度达到一致的数值范围例如是落在20度至90度之间。

接着，持续使第一转轴110与第二转轴120通过连动件130相对转动。此时，第一转轴110会沿第一转动方向R1转动，而第二转轴120会沿第二转动方向R2转动。另一方面，在导引部111与121的带动下，连动件130将会耦接于第二螺纹113，并且自第三螺纹124移入第二螺纹123。如图4所示，在第一转轴110沿第一转动方向R1转动90度，且第二转轴120沿第二转动方向R2转动90度后，第一架体140相对于第二架体150的展开角度将会等于180度，使得第一机体11的背面11b(亦即，相对于工作表面11a的一表面)与第二机体12的背面12b(亦即，相对于工作表面11a的一表面)相互齐平。另一方面，连动件130分别耦接于第一转轴110的第二螺纹113与第二转轴120的第二螺纹123。

如图5所示，持续使第一转轴110与第二转轴120通过连动件130相对转动。在导引部111与121的带动下，连动件130将会自第二螺纹113移入第三螺纹114，并且耦接于第二螺纹123。此时，第一架体140相对于第二架体150的展开角度例如是大于315度(或称第一机体11的背面11b相对于第二机体12的背面12b的展开角度小于45度)，较佳是大于340度(或称第一机体11的背面11b相对于第二机体12的背面12b的展开角度小于20度)。

如图6与图7所示，朝远离第一架体140或第二架体150的方向移动的连动件130将会持续耦接于第二螺纹123，并自第三螺纹114移入第一螺纹112。在连动件130耦接于第二螺纹123，并自第三螺纹114移入第一螺纹112之后，第一转轴110会固定不动，而第二转轴120会持续沿第二转动方向R2转动。持续沿第二转动方向R2转动的第二转轴120能带动第二架体150相对于第一架体140转动，以在第一架体140(或第一机体11)相对于第二架体150(或第二机体12)的展开角度接近360度(或称第一机体11的背面11b相对于第二机体12的背面12b的展开角度接近0度)时，使第一架体140(或第一机体11)与第二架体150(或第二机体12)产生自动锁定的功能。

在第一架体140(或第一机体11)与第二架体150(或第二机体12)自动锁定后(即如图7所示的第二状态下)，第一架体140相对于第二架体150的展开角度例如是360度(或称第一机体11的背面11b相对于第二机体12的背面12b的展开角度等于0度)。此时，第一机体11相对于第二机体12的展开角度也例如是360度，且第一机体11的背面11b面对第二机体12的背面12b。

另一方面，欲使处于如图7所示的第二状态的枢轴结构100回复至如图1所示的第一状态的枢轴结构100的作动原理大致与上述实施例相似，以下仅就其差异处作说明。在处于如图7所示的第二状态的枢轴结构100回复至如图1所示的第一状态的枢轴结构100之前，连动件130会朝靠近第一架体140或第二架体150的方向移动，而依序分别耦接于第一转轴110的第三螺纹114与第二转轴120的第二螺纹123、耦接于第一转轴110的第二螺纹113与第二转轴120的第二螺纹123以及耦接于第一转轴110的第二螺纹113与第二转轴120的第三螺纹124。在连动件130分别耦接于第一转轴110的第二螺纹113与第二转轴120的第三螺纹124时，第一架体140相对于第二架体150的展开角度例如是小于45度，较佳是小于20度。

详细而言，朝靠近第一架体140或第二架体150的方向移动的连动件130将会持续耦接于第二螺纹113，并自第三螺纹124移入第一螺纹122。在连动件130耦接于第二螺纹113，并自第三螺纹124移入第一螺纹122之后，第二转轴120会固定不动，而第一转轴110会沿第一转动方向R1的反向转动。持续沿第一转动方向R1的反向转动的第一转轴110能带动第一架体140相对于第二架体150转动，以在第一架体140(或第一机体11)相对于第二架体150(或第二机体12)的展开角度接近0度时，使第一架体140(或第一机体11)与第二架体150(或第二机体12)产生自动锁定的功能，进而回复至如图1所示的第一状态。

综上所述，本发明的枢轴结构的第一转轴与第二转轴可通过耦接于两者之间的连动件而相对转动。详细而言，连动件会分别耦接于第一转轴与第二转轴的两导引部的圆周面上的不定螺纹，通过前述不定螺纹的设计可在电子装置的第一机体相对于第二机体的展开角度接近0度或360度时，使第一机体与第二机体产生自动锁定的功能。相较于传统在第一机体与第二机体上分别设有磁性相异的磁性件，以在第一机体相对于第二机体的展开角度等于0度与360度时通过前述磁性件之间的磁吸力来固定第一机体与第二机体的作法而言，采用本发明的枢轴结构的电子装置无需额外配置前磁性件，有助于降低制作成本。

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 (13)

1.一种枢轴结构，其特征在于，包括：

第一转轴；

第二转轴，平行于所述第一转轴，所述第一转轴与所述第二转轴分别具有导引部以及位于所述导引部上的第一螺纹与第二螺纹，各所述第一螺纹连接对应的所述第二螺纹，各所述第一螺纹的延伸方向平行于对应的所述第一转轴的轴向或所述第二转轴的轴向，各所述第二螺纹的延伸方向倾斜于对应的所述第一转轴的轴向或所述第二转轴的轴向；以及

连动件，分别耦接于所述两导引部，当所述第一转轴与所述第二转轴通过所述连动件相对转动以在第一状态与第二状态之间进行转换时，所述连动件适于受到该些第一螺纹与该些第二螺纹的导引而沿平行于所述第一转轴的方向来回移动，

在所述第一状态时，所述连动件分别耦接于所述第一转轴的所述第二螺纹与所述第二转轴的所述第一螺纹，

在所述第二状态时，所述连动件分别耦接于所述第一转轴的所述第一螺纹与所述第二转轴的所述第二螺纹。

2.根据权利要求1所述的枢轴结构，其特征在于，各所述第一螺纹的螺旋角小于对应的所述第二螺纹的螺旋角。

3.根据权利要求1所述的枢轴结构，其特征在于，各所述第一螺纹的螺旋角等于0度。

4.根据权利要求1项所述的枢轴结构，其特征在于，所述第一转轴与所述第二转轴还分别具有位于各所述导引部上的第三螺纹，各所述第三螺纹连接对应的所述第一螺纹与所述第二螺纹，当所述第一转轴与所述第二转轴通过所述连动件相对转动以在所述第一状态与所述第二状态之间进行转换时，所述连动件适于受到该些第一螺纹、该些第二螺纹以及该些第三螺纹的导引而沿平行于所述第一转轴的所述方向来回移动。

5.根据权利要求4所述的枢轴结构，其特征在于，各所述第三螺纹的延伸方向倾斜于对应的所述第一转轴的轴向或所述第二转轴的轴向。

6.根据权利要求4所述的枢轴结构，其特征在于，各所述第二螺纹的螺旋角大于对应的所述第三螺纹的螺旋角，各所述第三螺纹的螺旋角大于对应的所述第一螺纹的螺旋角。

7.根据权利要求4所述的枢轴结构，其特征在于，在所述第一状态与所述第二状态之间，所述连动件依序分别耦接于所述第一转轴的所述第二螺纹与所述第二转轴的所述第三螺纹、耦接于所述第一转轴的所述第二螺纹与所述第二转轴的所述第二螺纹以及耦接于所述第一转轴的所述第三螺纹与所述第二转轴的所述第二螺纹。

8.根据权利要求7所述的枢轴结构，其特征在于，在所述连动件耦接于所述第一转轴的所述第二螺纹，且自所述第二转轴的所述第一螺纹移动至所述第三螺纹之前，所述第二转轴固定不动，所述第一转轴沿第一转动方向转轴转动。

9.根据权利要求7所述的枢轴结构，其特征在于，在所述连动件耦接于所述第二转轴的所述第二螺纹，且自所述第一转轴的所述第三螺纹移动至所述第一螺纹之后，所述第一转轴固定不动，所述第二转轴沿第二转动方向转轴。

10.根据权利要求1所述的枢轴结构，其特征在于，还包括：

导杆，平行于所述第一转轴，且位于所述第一转轴与所述第二转轴之间，所述连动件可动地设置于所述导杆上。

11.根据权利要求1所述的枢轴结构，其特征在于，还包括：

第一架体，连接所述第一转轴；以及

第二架体，连接所述第二转轴，所述第一架体相对于所述第二架体的展开角度适于随着所述第一转轴与所述第二转轴通过所述连动件的相对转动而改变。

12.根据权利要求11所述的枢轴结构，其特征在于，适用于电子装置，所述电子装置包括第一机体以及第二机体，所述第一机体与所述第二机体分别具有工作面以及相对于所述工作面的背面，所述第一架体连接所述第一机体，所述第二架体连接所述第二机体，

在所述第一状态时，所述展开角度等于0度，所述第一机体与所述第二机体的所述两工作面彼此面对，

在所述第二状态时，所述展开角度等于360度，所述第一机体与所述第二机体的所述两背面彼此面对。

13.根据权利要求12所述的枢轴结构，其特征在于，在所述展开角度等于180度时，所述第一机体与所述第二机体的所述两背面相互齐平。