CN108457976B - 铰链结构与电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铰链结构与电子装置，铰链结构包括枢轴、板件以及扭力产生元件。板件套设于枢轴上，且适于相对于枢轴旋转。板件围构出容置空间，且容置空间围绕于枢轴。扭力产生元件套设于枢轴且位于容置空间中。扭力产生元件与枢轴之间以及扭力产生元件与板件之间其中一者具有内螺纹与外螺纹而相互螺合，另一者具有非圆形截面，使板件相对于枢轴旋转时，扭力产生元件于容置空间中沿枢轴的延伸方向移动。

Description

铰链结构与电子装置

技术领域

本发明涉及一种铰链结构与电子装置，尤其涉及一种可节省产品内部空间的铰链结构与采用此铰链结构的电子装置。

背景技术

一般平板电脑与基座结合成的笔记本电脑，或者是，由显示屏幕与主机结合成的笔记本电脑，主要是通过铰链结构来进行耦接，以让使用者可对平板电脑或显示屏幕进行旋转或开合的操作。目前市面上的笔记本电脑所使用铰链结构，大致可区分为弹片式铰链结构与包覆式铰链结构。

弹片式铰链结构是通过弹片弹力与摩擦而产生扭力，其中为了增加扭力，则必须增加弹片数量。如此一来，则易造成弹片式铰链结构的尺寸加大，进而影响产品的内部空间的应用及美观。再者，弹片式铰链结构的弹片数越多，则其所需要的组装工时也会加长。另一包覆式铰链结构是利用铁片摩擦中心轴产生扭力，其中为了增加扭力，则必须增加摩擦面积。如此一来，则易造成包覆式铰链结构的尺寸加大，而影响产品的内部空间的应用及美观。另外，产生摩擦的铁片是通过冲压加工或折床加工，上述加工很容易因加工缘故而造成扭力不稳定进而影响良率。

发明内容

本发明提供一种铰链结构，可节省产品内部空间，且方便调整及维修。

本发明还提供一种电子装置，其采用上述的铰链结构。

本发明的铰链结构，其包括枢轴、板件以及扭力产生元件。板件套设于枢轴上，且适于相对于枢轴旋转，其中板件围构出容置空间，且容置空间围绕于枢轴。扭力产生元件套设于枢轴，且位于容置空间中，其中扭力产生元件与枢轴之间以及扭力产生元件与板件之间其中一者具有内螺纹与外螺纹而相互螺合，另一者具有非圆形截面，使板件相对于枢轴旋转时，扭力产生元件于容置空间中沿枢轴的延伸方向移动。

在本发明的一实施例中，上述的板件具有朝向容置空间成型的内螺纹，扭力产生元件具有外螺纹，且扭力产生元件与板件螺合，而枢轴于容置空间中具有非圆形截面。

在本发明的一实施例中，上述的铰链结构，还包括：迫紧元件，套设于枢轴，且与板件共同围构容置空间，其中板件相对于枢轴旋转时，迫紧元件一同相对于枢轴旋转。

在本发明的一实施例中，上述的内螺纹包括第一内螺纹以及第二内螺纹。板件及迫紧元件分别具有朝向容置空间成型的第一内螺纹与第二内螺纹，扭力产生元件具有外螺纹，且板件与迫紧元件中至少一者与扭力产生元件螺合，而枢轴于容置空间中具有非圆形截面。

在本发明的一实施例中，上述的板件的第一内螺纹与迫紧元件的第二内螺纹具有不完全相同的规格。

在本发明的一实施例中，上述的铰链结构，还包括：限位元件，配置于枢轴的一侧，以限制板件以及迫紧元件于枢轴的延伸方向上的移动，其中迫紧元件位于限位元件与板件之间，当板件相对于枢轴旋转时，迫紧元件与板件同步旋转，且板件带动扭力产生元件于枢轴的延伸方向上移动，使扭力产生元件相对于枢轴、板件及迫紧元件移动而产生摩擦阻力。

在本发明的一实施例中，上述的铰链结构，还包括：另一板件，套设于枢轴的一侧。

本发明的电子装置，其包括上述的铰链结构、基座单元以及显示单元。枢轴与板件其中一者固定于基座单元，枢轴与板件其中另一者固定于显示单元。

本发明的电子装置，其包括上述的铰链结构、基座单元以及显示单元。另一板件与板件其中一者固定于基座单元，而另一板件与板件其中另一者固定于显示单元。

基于上述，在本发明的铰链结构的设计中，扭力产生元件与枢轴之间以及扭力产生元件与板件之间其中一者具有内螺纹与外螺纹而相互螺合，另一者具有非圆形截面，使板件相对于枢轴旋转时，扭力产生元件于容置空间中沿枢轴的延伸方向移动。如此一来，本发明的电子装置的显示单元可通过铰链结构的板件相对于枢轴枢转而相对于基座单元展开、闭合或支撑。相较于现有弹片式铰链结构与包覆式铰链结构而言，本发明的铰链结构可以避免现有弹片式铰链结构因增加弹片数量而造成尺寸加大，影响产品的内部空间的应用及美观外，也可避免包覆式铰链结构因加工缘故而造成扭力不稳定进而影响良率的问题产生。简言之，本发明的铰链结构可具有节省产品内部空间，且方便调整及维修的优势。

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示出为本发明的一实施例的一种电子装置的示意图。

图2示出为图1的电子装置中的铰链结构的立体示意图。

图3A与图3B分别示出为图2中的铰链结构的板件旋转前及旋转后的剖面示意图。

图4A与图4B分别示出为本发明的另一实施例的一种铰链结构的板件旋转前及旋转后的剖面示意图。

附图标记说明：

10：电子装置；

100：基座单元；

200：显示单元；

300a、300b：铰链结构；

310：枢轴；

320：另一板件；

330：板件；

332：内螺纹；

340：迫紧元件；

342：内螺纹；

350：扭力产生元件；

352：外螺纹；

360a、360b：限位元件；

E：延伸方向；

L：长度；

P：接触面；

S：容置空间。

具体实施方式

图1示出为本发明的一实施例的一种电子装置的示意图。图2示出为图1的电子装置中的铰链结构的立体示意图。图3A与图3B分别示出为图2中的铰链结构的板件旋转前及旋转后的剖面示意图。

请先参考图1，在本实施例中，电子装置10包括基座单元100、显示单元200以及铰链结构300a。此处，电子装置10例如是笔记本电脑，基座单元100具体化为笔记本电脑的主机，而显示单元200具体化为笔记本电脑的显示屏幕，且显示单元200枢接于基座单元100上。然而，本实施例并不限制电子装置10的种类。于其他未示出的实施例中，电子装置也可以是平板电脑与其扩充基座的组合。

请再同时参考图1、图2以及图3A，本实施例的铰链结构300a包括枢轴310、另一板件320、板件330、迫紧元件340、扭力产生元件350以及限位元件360a。另一板件320套设于枢轴310的一侧并与枢轴310固定。在本发明其他可能的实施例中，另一板件也可与枢轴固定为一体或以一体成形方式制成。板件330套设于枢轴310并可绕枢轴310转动，其中另一板件320固定于基座单元100与显示单元200两者中的其中一者，而板件330则固定于基座单元100与显示单元200两者中的另一者，例如是将另一板件320固定于基座单元100并将板件330固定于显示单元200，由此显示单元200可通过板件330绕枢轴310枢转而相对于基座单元100展开或闭合。此外，不使用另一板件320而改将枢轴310直接固定于基座单元100或显示单元200的，也属可能。

再者，本实施例的迫紧元件340套设于枢轴310上，其中板件330及迫紧元件340与枢轴310定义出容置空间S。更详细地说，板件330具有环型的容置部环绕于枢轴的周围，迫紧元件340也具有环形的容置部环绕于枢轴的周围，板件330的容置部与迫紧元件340的容置部在枢轴310的延伸方向E上并排且前后接合，使两个容置部在枢轴310的周围围构出容置空间S。板件330与迫紧元件340分别在各自的容置部具有朝向容置空间S内成形的内螺纹332,342。枢轴310则在容置空间S内具有例如是多边形的非圆形截面或其他非圆形截面，例如在本实施例中，容置空间S中的枢轴310为六角柱形。

扭力产生元件350套设于枢轴310且位于容置空间S中，其中受到枢轴310非圆形截面的影响，相对于枢轴310而言，扭力产生元件350适于在枢轴310的延伸方向E上移动但不能转动。扭力产生元件350具有外螺纹352，与板件330及紧迫元件340中的两者或其中一者的内螺纹332,342螺合。

限位元件360a例如是螺帽，配置于枢轴310的另一侧，也即迫紧元件340位于限位元件360a与板件330之间，其中限位元件360a可朝向迫紧元件340迫紧，以限制板件330以及迫紧元件340于枢轴310的延伸方向E上的移动，并使板件330与迫紧元件340于相对于枢轴310转动时能一同转动。在图2与图3A所示的实施例中，板件330与迫紧元件340彼此接触的表面为平面。然而，为了确实地使板件330与迫紧元件340一同相对于枢轴310转动，也可能将板件330与迫紧元件340彼此接触的表面粗糙化，或将其成型为槽齿状，或将其成型为外型互补的凸块与凹槽。

承上述结构，请同时参考图1、图3A与图3B，当板件330相对于枢轴310旋转时，迫紧元件340与板件330同步旋转，位于容置空间S中的扭力产生元件350由于枢轴310的非圆形截面而不能转动，使扭力产生元件350受到板件330与迫紧元件340的内螺纹332,342带动而沿枢轴310的延伸方向E移动，可由扭力产生元件350与枢轴310的接触面以及扭力产生元件350与板件330及迫紧元件340的螺纹接触面产生摩擦阻力，提供扭力。如此一来，本实施例的电子装置10的显示单元200可通过铰链结构300a的板件330相对于枢轴310枢转而相对于基座单元100展开、闭合或支撑，并于展开、闭合与支撑时由铰链结构300a提供阻滞感或支撑所需要的扭力。

承上述，铰链结构300a可以由扭力产生元件350与枢轴310的接触面以及扭力产生元件350与板件330及迫紧元件340的螺纹接触面产生摩擦阻力。在本发明其他可能的实施例中，也可以省略迫紧元件，仍然可以由扭力产生元件与板件的螺纹接触面，以及扭力产生元件与枢轴的接触面提供摩擦阻力，而具有上述实施例相似的使用效果。

此外，在本发明另一可能的实施例中，枢轴可以在容置空间内具有外螺纹，扭力产生元件套设于枢轴并具有内螺纹，使扭力产生元件与枢轴螺合，扭力产生元件与板件及迫紧元件的接触面则具有非圆形截面。由此，当板件及迫紧元件相对于枢轴转动时会带动扭力产生元件一同转动，扭力产生元件则受到枢轴外螺纹的作用而沿枢轴的延伸方向移动，同样可以由扭力产生元件与枢轴的接触面以及扭力产生元件与板件及迫紧元件的接触面产生摩擦阻力，而具有上述实施例相似的使用效果。

在上述实施例中，迫紧元件340能通过螺纹与扭力产生元件350产生摩擦，并使扭力产生元件350与枢轴310迫紧摩擦，以产生扭力。当使用者或生产者需要调整扭力时，可以更换调整迫紧元件340的规格，使迫紧元件的内螺纹342与板件330的内螺纹332除螺距之外具有一至数项不同的规格，例如在迫紧元件340的内螺纹342采用较小的内径、较大的齿高或较小的齿顶角，使迫紧元件340的内螺纹342向内向扭力产生元件350压迫，能获得较大的摩擦阻力，产生较大的扭力。由此，利用迫紧元件340可获得便于调整与维修的使用效果。

值得一提的是，如图2所示，此处迫紧元件340与板件330的接触面P是以平面表示。但，于其他未示出的实施例中，为了增加迫紧元件与板件之间的摩擦力，也可于迫紧元件与板件的接触侧面以及板件与迫紧元件的接触侧面上进行表面处理，如压花或粗化，而使迫紧元件与板件的接触面为非平坦表面，此仍属于本发明所欲保护的范围。

更值得一提的是，本实施例的扭力的大小除了与迫紧元件340的选择相关之外，扭力的大小也与容置空间S的长度L呈正相关。详细来说，当容置空间S的长度L越长时，扭力产生元件350可具有较长的长度，则表示铰链结构300a可提供较大的扭力与支撑力，以使显示单元200可相对于基座单元100展开较大的角度，且铰链结构300能适用于较大尺寸的电子装置10内。

相较于现有弹片式铰链结构与包覆式铰链结构而言，本实施例的铰链结构300a的扭力的大小取决于迫紧元件340的迫紧力，因此若需要调整扭力，只需要更换迫紧元件即可。因此，可以避免现有弹片式铰链结构因增加弹片数量而造成尺寸加大，影响产品的内部空间的应用及美观外，也可避免包覆式铰链结构因加工缘故而造成扭力不稳定进而影响良率的问题产生。简言之，本实施例的铰链结构300a可具有节省产品内部空间，且方便调整及维修的优势。

在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

图4A与图4B分别示出为本发明的另一实施例的一种铰链结构的板件旋转前及旋转后的剖面示意图。请同时参考图3A、图3B、图4A以及图4B，本实施例的铰链结构300b与图3A、图3B中的铰链结构300a相似，二者主要差异之处在于：本实施例的铰链结构300b的限位元件360b具体化为螺丝，其中限位元件360b贯穿枢轴310的一部分且锁固于枢轴310的一端上，能提供与前述实施例相似的使用效果。

综上所述，相较于现有弹片式铰链结构与包覆式铰链结构而言，本发明的铰链结构的扭力的大小取决于迫紧元件的迫紧力，因此若需要调整扭力，只需要更换迫紧元件即可。因此，可以避免现有弹片式铰链结构因增加弹片数量而造成尺寸加大，影响产品的内部空间的应用及美观外，也可避免包覆式铰链结构因加工缘故而造成扭力不稳定进而影响良率的问题产生。简言之，本发明的铰链结构可具有节省产品内部空间，且方便调整及维修的优势。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (8)

1.一种铰链结构，包括：

枢轴；

板件，套设于所述枢轴上，且适于相对于所述枢轴旋转，其中所述板件围构出容置空间，且所述容置空间围绕于该枢轴；

扭力产生元件，套设于所述枢轴，且位于所述容置空间中，其中所述扭力产生元件与所述枢轴之间以及所述扭力产生元件与所述板件之间其中一者具有内螺纹与外螺纹而相互螺合，另一者具有非圆形截面，使所述板件相对于所述枢轴旋转时，所述扭力产生元件于所述容置空间中沿所述枢轴的延伸方向移动；以及

迫紧元件，套设于所述枢轴，且与所述板件共同围构所述容置空间，其中所述板件相对于所述枢轴旋转时，所述迫紧元件一同相对于所述枢轴旋转。

2.根据权利要求1所述的铰链结构，其中所述板件具有朝向所述容置空间成型的所述内螺纹，所述扭力产生元件具有所述外螺纹，且所述扭力产生元件与所述板件螺合，而所述枢轴于所述容置空间中具有所述非圆形截面。

3.根据权利要求1所述的铰链结构，其中所述内螺纹包括第一内螺纹以及第二内螺纹，所述板件及所述迫紧元件分别具有朝向所述容置空间成型的所述第一内螺纹与所述第二内螺纹，所述扭力产生元件具有所述外螺纹，且所述板件与所述迫紧元件中至少一者与所述扭力产生元件螺合，而所述枢轴于所述容置空间中具有所述非圆形截面。

4.根据权利要求3所述的铰链结构，其中所述板件的所述第一内螺纹与所述迫紧元件的所述第二内螺纹具有不完全相同的规格。

5.根据权利要求1所述的铰链结构，还包括：

限位元件，配置于所述枢轴的一侧，以限制所述板件以及所述迫紧元件于所述枢轴的所述延伸方向上的移动，其中所述迫紧元件位于所述限位元件与所述板件之间，当所述板件相对于所述枢轴旋转时，所述迫紧元件与所述板件同步旋转，且所述板件带动所述扭力产生元件于所述枢轴的所述延伸方向上移动，使所述扭力产生元件相对于所述枢轴、所述板件及所述迫紧元件移动而产生摩擦阻力。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的铰链结构，还包括：

另一板件，套设于所述枢轴的一侧。

7.一种电子装置，包括：

根据权利要求1至5中任一项所述的铰链结构；

基座单元，所述枢轴与所述板件其中一者固定于所述基座单元；以及

显示单元，所述枢轴与所述板件其中另一者固定于所述显示单元。

8.一种电子装置，包括：

根据权利要求6所述的铰链结构；

基座单元，所述另一板件与所述板件其中一者固定于所述基座单元；以及

显示单元，所述另一板件与所述板件其中另一者固定于所述显示单元。

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