CN108730321B - 铰链结构及可携式电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铰链结构，包括轴体、扭力件及迫紧组件。轴体包括接触面。扭力件抵靠于轴体的接触面，扭力件与轴体可绕轴体的中心轴相对转动，于扭力件与轴体相对转动时接触面推抵扭力件沿轴体的中心轴移动。迫紧组件对扭力件提供推力，推力使扭力件朝向接触面推抵。本发明更提供多种具有上述铰链结构的可携式电子装置。

Description

铰链结构及可携式电子装置

技术领域

本发明涉及一种铰链结构及可携式电子装置，尤其涉及一种可轻易调整扭力与转动角度的铰链结构及具有上述铰链结构的可携式电子装置。

背景技术

近年来，随着科技产业日益发达，可携式电子装置例如笔记本电脑(notebook，NB)与平板电脑(tablet PC)等电子产品已频繁地出现在日常生活中。可携式电子装置的型态与使用功能越来越多元，便利性与实用性让这些可携式电子装置更为普及，其可依据使用者需求而用于不同用途。以笔记本电脑为例，通常具有两机体，且两机体可通过铰链结构彼此连接，并通过铰链结构彼此相对旋转而呈现收合或展开状态。部分的平板电脑上具有支架，支架与平板电脑之间同样可通过铰链结构枢接而能相对转动并保持在适当角度，以使支架能支撑平板电脑。

然而，现有的铰链结构受到其结构设计的因素限制，在可携式电子装置的机体中需占有一定体积，尤其是较大机型的可携式电子装置通常具有较大的重量，铰链结构也需相应地提供较大的扭力值(扭矩阻尼值)，将使铰链结构的体积进一步增加，而不利于可携式电子装置的轻便与薄型化发展。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可适用于可携式电子装置的铰链结构，可提供较简单的结构或较小的体积。

本发明的另一目的在于提供另一种可适用于可携式电子装置的铰链结构，可便于设计者改变铰链结构所提供的扭力值，于改变扭力值时维持相同或相近的体积，以减轻机体内部布局或机壳模具的设计负担。

本发明的一种铰链结构，包括轴体、扭力件及迫紧组件。轴体包括接触面。扭力件抵靠于轴体的接触面，扭力件与轴体可绕轴体的中心轴相对转动，于扭力件与轴体相对转动时接触面推抵扭力件沿轴体的中心轴移动。迫紧组件对扭力件提供推力，推力使扭力件朝向接触面推抵。

在本发明的一实施例中，上述的轴体具有外螺纹，扭力件具有第一内螺纹，扭力件螺接于轴体，且轴体的接触面位于外螺纹上。

在本发明的一实施例中，上述的外螺纹位于轴体的其中一端部，扭力件位于迫紧组件与轴体之间。

在本发明的一实施例中，上述的接触面位于轴体的一端，接触面为偏心的凹面、偏心的凸面、不规则曲面、斜面或螺旋端面，扭力件的端面的轮廓形状配合于轴体的接触面的轮廓形状，且扭力件的端面接触轴体的接触面。

在本发明的一实施例中，上述的迫紧组件为弹性件，接触扭力件以提供推力。

在本发明的一实施例中，上述的迫紧组件包括两磁性件，二磁性件磁性相斥，其中磁性件抵靠于扭力件以提供推力。

在本发明的一实施例中，上述的扭力件与迫紧组件均具有磁性，扭力件与迫紧组件的磁性相斥。

本发明的一种可携式电子装置，包括如上述的铰链结构，还包括第一壳体及第二壳体。第一壳体包括凹陷于表面的容置槽，扭力件与迫紧组件位于容置槽内，第一壳体抵靠于扭力件的外轮廓使扭力件不能沿轴体的中心轴相对于第一壳体转动。第二壳体轴体固定于第二壳体。

本发明的一种可携式电子装置，包括如上述的铰链结构，还包括第一壳体、盖体及第二壳体。第一壳体包括凹陷于表面的容置槽，扭力件与迫紧组件位于容置槽内。盖体固定于第一壳体且位于容置槽内，盖体抵靠于扭力件的外轮廓使扭力件不能沿轴体的中心轴相对于盖体转动。轴体固定于第二壳体。

在本发明的一实施例中，上述的扭力件于轴体的中心轴的垂直截面为非圆形截面。

基于上述，本发明的可携式电子装置通过将第一壳体的容置槽的内轮廓形状配合于铰链结构的扭力件的外轮廓形状，或者，将固定于第一壳体的盖体的内轮廓形状配合于铰链结构的扭力件的外轮廓形状，以使位于容置槽内的扭力件不会相对于第一壳体枢转。因此，铰链结构不需以螺丝锁固至第一壳体，第一壳体内也可以较小的空间来容纳铰链结构。此外，本发明的铰链结构通过扭力件抵靠轴体的接触面，且扭力件位于轴体与迫紧组件之间的设计，使得轴体在旋转时接触面推扭力件往迫紧组件的方向移动，迫紧组件对应地对扭力件提供推力(可能是反作用力、磁力或是弹力等)，进而使扭力件推抵轴体的接触面。由于铰链结构提供的扭力值与扭力件及轴体的接触面之间的摩擦力有关，可通过调整迫紧组件的尺寸、磁力大小、或弹性系数等而改变扭力件与轴体的接触面之间的摩擦力(摩擦力为摩擦系数与正向力的乘积)，从而提供易于设计以及更换设定参数的使用效果。

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是依照本发明的一实施例的一种可携式电子装置的示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是移开图2的盖体的示意图；

图4是图2的局部剖面示意图；

图5与图6分别是本发明的其他实施例的铰链结构的局部剖面示意图；

图7是本发明的另一实施例的可携式电子装置在移开盖体时的局部示意图。

附图标记说明：

100：可携式电子装置

110：第一壳体

112、112c：容置槽

113：卡块

114：第一卡合件

116：开槽

120：铰链结构

130、130a：轴体

132、132a：接触面

134：外螺纹

140、140a、140b：扭力件

142：第一内螺纹

150、150a、150b：迫紧组件

160、160c：盖体

162：第二卡合件

164：腔体

166：凸部

170：第二壳体

180：罩体

182：罩腔

具体实施方式

图1是依照本发明的一实施例的一种可携式电子装置的示意图。请参阅图1，本实施例的可携式电子装置100以平板电脑为例，可携式电子装置100包括第一壳体110、铰链结构120(标示于图4)、盖体160、第二壳体170及罩体180。盖体160及罩体180分别固定于第一壳体110，且第二壳体170可透过通过铰链结构120相对于第一壳体110旋转。在本实施例中，第一壳体110为平板电脑的壳体，第二壳体170为可相对于平板电脑旋转的支架，用以支撑平板电脑。当然，可携式电子装置100的种类不以此为限制，在其他实施例中，可携式电子装置100也可以是笔记型笔记本电脑，第一壳体110与第二壳体170也可以是笔记型笔记本电脑的上下两壳体。

在本实施例的可携式电子装置100中，铰链结构120不需要通过螺丝就能够固定于第一壳体110，并且，铰链结构120的体积较小，相当节省在第一壳体110内的空间。此外，本实施例的可携式电子装置100的铰链结构120可轻易调整扭力值，下面将对此进行详细地介绍。

图2是图1的局部放大示意图。图3是移开图2的盖体160及罩体180的示意图。图4是图2的局部剖面示意图。请参阅图2至图4，第一壳体110包括凹陷于表面的容置槽112(图3)。如图4所示，铰链结构120包括轴体130、扭力件140及迫紧组件150。轴体130固定于第二壳体170，扭力件140与迫紧组件150位于容置槽112内。如图2所示，盖体160及罩体180分别固定于第一壳体110且位于容置槽112内，盖体160包括腔体164，用以容纳扭力件140，其中，扭力件140与腔体164在轴体130中心轴的垂直截面为相对应的非圆形截面，例如本实施例为多边形，也即扭力件140的外轮廓为多角柱体，使盖体160能抵靠于扭力件140的外轮廓，而使扭力件140不能沿轴体130的中心轴相对于盖体160转动。

罩体180包括罩腔182，用以容纳迫紧组件150，并抵靠于盖体160一侧，避免盖体160于容置槽112中任意移动。在其他实施例中，盖体160及罩体180也可整合为一体，而一起容纳扭力件140与迫紧组件150，且具有可固定扭力件140的腔体。

此外，在本实施例中，第一壳体110包括第一卡合件114，第一卡合件114朝向容置槽112内凸出，且第一壳体110在容置槽112外侧靠近第一卡合件114旁的位置设有开槽116(标示于图3)，使第一壳体110在第一卡合件114与开槽116之间形成薄板状，该盖体160包括对应于该第一卡合件114的第二卡合件162，以使该盖体160固定于该第一壳体110。在本实施例中，当盖体160要固定在第一壳体110上时，可以先将盖体160从图3所示的第一壳体110的容置槽112的右侧放入，再往容置槽112的左侧推至定位。第一壳体110的第一卡合件114与盖体160的第二卡合件162分别具有斜面，在盖体160的第二卡合件162的斜面推抵第一壳体110的第一卡合件114的斜面的过程中，使第一卡合件114在受压时可略为外移，而让第二卡合件162通过。如此，第二卡合件162便能移动至定位，而与第一卡合件114卡合，以使盖体160不会沿组装方向的左右方向移动。待盖体160置入容置槽112后，再将罩体180置入并固定于图3所示的容置槽112的右侧，使罩体180能抵靠于盖体160，进一步防止盖体向图3所示容置槽112的右方移动。

此外，如图3所示，盖体160具有位在两侧的两凸部166，在盖体160固定至第一壳体110时，两凸部166会伸入如图2所示的第一壳体110的两卡块113的下方位置，使盖体160被第一壳体110保持于容置槽112中。

请回到图4，在本实施例中，轴体130包括接触面132，扭力件140抵靠于轴体130的接触面132，扭力件140与轴体130可绕轴体130的中心轴相对转动，并于扭力件140与轴体130相对转动时接触面132推抵扭力件沿轴体130的中心轴移动。具体地说，在本实施例中，轴体130的其中一端部具有外螺纹134，扭力件140具有第一内螺纹142，扭力件140螺接于轴体130，且轴体130的接触面132位于外螺纹134上的朝向迫紧组件150的这些表面。

在本实施例中，迫紧组件150包括两磁性件，且该二磁性彼此靠近的一侧具有相同磁极，使该二磁性件磁性相斥。该二磁性件预先置入罩体180的罩腔182中，随罩体组装于容置槽112而位于容置槽112中并抵靠于扭力件140，轴体130在转动的过程中会右推扭力件140，使扭力件140向右推挤两磁性件中位于左方的磁性件，进一步使两磁性件彼此靠近，会使得右方的磁性件对左方的磁性件的磁斥力增加，而使左方的磁性件向左推挤扭力件140，对扭力件140的右移行程或轴体130的转动行程产生阻力，并于扭力件140与轴体130的接触面132之间施加压力，提高扭力件140与轴体130之间的摩擦力，从而于铰链结构120产生预定的扭力值。

在本实施例中，迫紧组件为两磁性相斥的磁性件，尤其中一磁性件推抵扭力件，在本发明其他可能的实施例中，该迫紧组件也可能仅包括单一磁性件，且该扭力件同时具有磁性，由迫紧组件与扭力件磁性相斥，同样可由迫紧组件对扭力件提供朝向接触面推抵的推力，可获得相似的使用效果。

值得一提的是，在如图4所示的实施例中，铰链结构120的扭力取决于扭力件140抵压于轴体130的接触面132的程度，而这又是来自于迫紧组件150(也就是左方的磁性件)抵压于扭力件140的程度。因此，如需要调整扭力，只需更换迫紧组件150即可。举例来说，选择不同磁力的迫紧组件150或调整罩体180内容置迫紧组件150的空间深度，可改变迫紧组件150(也就是左方的磁性件)抵压于扭力件140的力量。扭力值的调整上相当方便。

当然，迫紧组件150对扭力件140施压的方式并不以此为限制，在其他实施例中，迫紧组件150也可以为管状或柱状的弹性件，例如圆管型橡胶或压缩弹簧，接触扭力件140以提供推力，即可获得相似的使用效果。此外，在本发明另一可能的实施例中，若将盖体160与罩体180整合为单一组件的盖体，也可直接将弹性件容置于整合后的盖体的腔体中，使弹性件的一端抵靠于盖体的腔体的壁面，另一端抵靠于扭力件，可获得相似的使用效果。

此外，如图4所示，本实施例中的迫紧组件位于扭力件的右侧，扭力件140位于轴体130与迫紧组件150之间。在本发明其他可能的实施例中，也可能改将迫紧组件制作为圆管状，将圆管状的迫紧组件套设于轴体，使迫紧组件位于轴体与扭力件之间，迫紧组件的一端抵靠于扭力件，另一端抵靠于轴体，并将轴体与扭力件的螺纹方向倒置。当轴体与扭力件相对转动时，扭力件朝向轴体移动并挤压迫紧组件，迫紧组件将会向扭力件提供推力，使扭力件朝向轴体的螺纹上的接触面推抵，也可获得相似的使用效果。

通过上述配置，本实施例的可携式电子装置中，当第二壳体170相对于第一壳体110转动时，轴体130会随第二壳体170一同转动，扭力件140则受到盖体160抵靠而不能相对第一壳体110转动，使轴体130相对于扭力件140转动，轴体130的接触面132向图4的右方推抵扭力件140，而使扭力件140推挤位于右方的迫紧组件150，使迫紧组件150受到压缩，并将一部分的力量储存为位能。迫紧组件150会受到磁斥力的作用而反推扭力件140，而使得扭力件140向左抵压轴体130的接触面132，提高扭力件140与接触面132之间的作用力，从而提高轴体130与扭力件140之间的摩擦力。扭力件140与轴体130的接触面132之间的摩擦力会作为轴体130相对于扭力件140转动的扭力，以提供轴体130与扭力件140之间足够的扭力值。在平板电脑放在桌面上时，铰链结构120具有足够的扭力值可以让支架撑住平板电脑。

下面提供其他种铰链结构及铰链结构与第一壳体的配置的其他态样，在下面的实施例中，与前一实施例相同或是相似的元件以相同或是相似的符号表示，仅说明不同实施例之间的主要差异之处，其他相似内容不再多加赘述。

图5与图6分别是本发明的其他实施例的铰链结构的局部剖面示意图。请先参阅图5，图5的铰链结构与图4的铰链结构120的主要差异在于，第一，接触面132、132a的位置及构造不同。具体地说，在图4中，扭力件140是螺接于轴体130，因此被推抵的扭力件140与轴体130之间的接触面132是轴体130的外螺纹134的朝向迫紧组件150的表面。在图5所示的实施例中，接触面132a位于轴体130a的一端，且接触面132a为偏心的凹面与偏心的凸面，所述的偏心是指由轴体130a的中心轴的一侧朝向中心轴观之(即由图5中的右侧向左观察轴体)，凹面与凸面的位置偏离了轴体130a的中心；扭力件140a的端面的轮廓形状配合于轴体130a的接触面132a的轮廓形状，且扭力件140a的端面接触轴体130的接触面132a。由于凹面与凸面偏离轴体130a的中心，在轴体130a与扭力件140a相对转动时，轴体130a的凸面将会推抵扭力件140a，使扭力件140a向右移动，而可获得与前述实施例相似的使用效果。

第二，迫紧组件150、150a的形式不同。在本实施例中，迫紧组件150a是单一个元件，其尺寸接近于罩体180的罩腔182，而可被罩腔182的底壁面抵压。在本实施例中，迫紧组件150a例如是橡胶，可略具弹性而略为可挠。由于接触面132a的轮廓不对称于轴心，轴体130a在转动的过程中，轴体130a的接触面132a推抵扭力件140a往迫紧组件150a的方向(图5的右方)移动，由于迫紧组件150a被罩腔182的底壁面抵压，受压的迫紧组件150a会对扭力件140a提供推力(反作用力)，而使得扭力件140a被左推而更抵压于轴体130a的接触面132a，扭力件140a与轴体130a的接触面132a之间的摩擦力则作为轴体130a转动时的扭力。

因此，若要调整扭力大小，可采用不同长度或是不同软硬度的迫紧组件150a，如此一来，当迫紧组件150a遇到扭力件140a挤压时，提供给扭力件140a的反作用力大小也会不同，而改变铰链结构的扭力。

值得一提的是，接触面132、132a并非仅限于上述的形式，接触面132、132a只要是偏心的凹面、偏心的凸面、不规则曲面、斜面或螺旋端面均可在轴体130、130a转动时推抵扭力件140、140a右移。

请再参阅图6，图6的铰链结构与图5的铰链结构的主要差异在于迫紧组件150a、150b的形式，在图6中，迫紧组件150b为弹性件，例如是压缩弹簧，弹性件的一端抵靠于罩腔182的底壁面，另一端抵靠于扭力件140b，可提供与图5所示的实施例相似的使用效果。

图7是本发明的另一实施例的可携式电子装置在移开盖体时的局部示意图。请参阅图7，图7的可携式电子装置与图3的可携式电子装置100的主要差异，在本实施例中，第一壳体110c的容置槽112c的内轮廓形状配合于扭力件140的外轮廓形状，使第一壳体可抵靠于扭力件的外轮廓，扭力件140的截面形状可以是多边形，例如在本实施例中为正方形，第一壳体110c的容置槽112c的内轮廓形状可以是对应的多边形槽。在扭力件140放入容置槽112c内时，扭力件140会被容置槽112c的内壁限制，而不能相对于第一壳体110c枢转。在本实施例中，盖体160c可通过螺丝锁固的方式固定于第一壳体110c且覆盖于容置槽112，以遮蔽扭力件140与迫紧组件150，而使外观简洁。

在本实施例中，迫紧组件150位在扭力件140与容置槽112c的内壁之间，当轴体130(如图4)转动时会带动扭力件140往迫紧组件150的方向移动而推挤迫紧组件150时，两迫紧组件150之间的磁斥力会使得左方的迫紧组件150推挤扭力件140，以使扭力件140紧压于轴体130的接触面132(如图4)，以提供轴体130与扭力件140之间足够的扭力。并且，由于扭力件140被容置槽112c的内壁限制，因此，不需要通过螺丝固定就可以达到扭力件140不会相对于第一壳体110c枢转的效果。

综上所述，本发明的可携式电子装置通过将第一壳体的容置槽的内轮廓形状配合于铰链结构的扭力件的外轮廓形状，或者，将固定于第一壳体的盖体的内轮廓形状配合于铰链结构的扭力件的外轮廓形状，以使位于容置槽内的扭力件不会相对于第一壳体枢转。因此，铰链结构不需以螺丝锁固至第一壳体，第一壳体内也可以较小的空间来容纳铰链结构。此外，本发明的铰链结构通过扭力件抵靠轴体的所述接触面，且扭力件位于轴体与迫紧组件之间的设计，使得轴体在旋转时接触面推扭力件往迫紧组件的方向移动，迫紧组件对应地对扭力件提供推力(可能是反作用力、磁力或是弹力等)，进而使扭力件推抵轴体的接触面。由于铰链结构提供的扭力值与扭力件及轴体的接触面之间的摩擦力有关，可通过调整迫紧组件的尺寸、磁力大小、或弹性系数等而改变扭力件与轴体的接触面之间的摩擦力(摩擦力为摩擦系数与正向力的乘积)，从而提供易于设计以及更换设定参数的使用效果。

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后附的申请专利范围所界定的为准。

Claims (8)

1.一种铰链结构，其特征在于，包括：

轴体，包括接触面；

扭力件，抵靠于所述轴体的所述接触面，所述扭力件与所述轴体可绕所述轴体的中心轴相对转动，于所述扭力件与所述轴体相对转动时所述接触面推抵所述扭力件沿所述轴体的中心轴移动，所述轴体具有外螺纹，所述扭力件具有第一内螺纹，所述扭力件螺接于所述轴体，且所述轴体的所述接触面位于所述外螺纹上；以及

迫紧组件，所述迫紧组件对所述扭力件提供推力，所述推力使所述扭力件朝向所述接触面推抵。

2.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述外螺纹位于所述轴体的其中一端部，所述扭力件位于所述迫紧组件与所述轴体之间。

3.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述迫紧组件为弹性件，接触所述扭力件以提供所述推力。

4.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述迫紧组件包括两磁性件，所述两磁性件磁性相斥，其中一磁性件抵靠于所述扭力件以提供所述推力。

5.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述扭力件与所述迫紧组件均具有磁性，所述扭力件与所述迫紧组件的磁性相斥。

6.一种可携式电子装置，包括如权利要求1至5中任一项所述的铰链结构，其特征在于，还包括：

第一壳体，包括凹陷于表面的容置槽，所述扭力件与所述迫紧组件位于所述容置槽内，所述第一壳体抵靠于所述扭力件的外轮廓使所述扭力件不能沿所述轴体的中心轴相对于所述第一壳体转动；以及

第二壳体，所述轴体固定于所述第二壳体。

7.一种可携式电子装置，包括如权利要求1至5中任一项所述的铰链结构，其特征在于，还包括：

第一壳体，包括凹陷于表面的容置槽，所述扭力件与所述迫紧组件位于所述容置槽内；

盖体，固定于所述第一壳体且位于所述容置槽内，所述盖体抵靠于所述扭力件的外轮廓使所述扭力件不能沿所述轴体的中心轴相对于所述盖体转动；以及

第二壳体，所述轴体固定于所述第二壳体。

8.根据权利要求6或7所述的可携式电子装置，其特征在于，所述扭力件于所述轴体的中心轴的垂直截面为非圆形截面。

Images