CN111984061B - 无缝铰链及具有其的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无缝铰链及具有其的电子装置，包括两固定架、转轴以及承载架。转轴枢接于两固定架且具有齿轮部，位于两固定架之间。承载架可滑动地配置于两固定架且具有齿条部，啮合于齿轮部。承载架适于相对两固定架在角度范围内滑动且通过齿条部带动转轴，使得承载架沿着虚拟轴心枢转。

Description

无缝铰链及具有其的电子装置
技术领域
本发明涉及一种铰链，尤其涉及一种应用于电子装置且沿虚拟轴心旋转的无缝铰链及具有其的电子装置。
背景技术
现有的笔记本电脑的包括显示屏幕、主机以及铰链模块，显示屏幕与主机通过铰链模块而相互枢接以利于开阖。然而，现有的铰链模块通常以枢轴为实体转动轴心，故在显示屏幕与主机之间需预留空间，以避免转动过程中显示屏幕与主机相互干涉。
因此，当笔记本电脑切换为展开状态时，会产生缝隙，故无法隐藏位于显示屏幕与主机之间的部分铰链模块，使得展开后的笔记本电脑具有不美观的缺点。
为此，发展出一种无缝铰链，用以缩减显示屏幕与主机在展开状态下的缝隙且能隐藏铰链以达到美观与缩小体绩的功效，即成为重要的发展目标。
发明内容
本发明提供一种无缝铰链及电子装置，无缝铰链适于沿着虚拟轴心枢转，当无缝铰链应用在电子装置时，可缩小电子装置在展开状态下的缝隙，并将无缝铰链隐藏于电子装置中，而具备美观与缩小体积的功效。
本发明的无缝铰链，包括两固定架、转轴以及承载架。转轴枢接于两固定架且具有齿轮部，位于两固定架之间。承载架可滑动地配置于两固定架且具有齿条部，啮合于齿轮部。承载架适于相对两固定架在角度范围内滑动且通过齿条部带动转轴，使得承载架沿着虚拟轴心枢转。
本发明的电子装置，包括第一机体、第二机体以及多个无缝铰链。第一机体具有第一空间及第一盖体，第一盖体配置在第一空间中。第二机体具有第二盖体，用以容纳第一盖体。多个无缝铰链配置于第一盖体中且分别连接第一机体与第二机体，各无缝铰链包括两固定架、转轴以及承载架。两固定架连接于第一盖体。转轴枢接于两固定架且具有齿轮部，位于两固定架之间。承载架可滑动地配置于两固定架且具有齿条部，啮合于齿轮部。第一机体与第二机体适于相互闭阖或相互展开，以使相应的各承载架相对两固定架在角度范围内滑动且通过各齿条部带动各转轴，使得各承载架沿着虚拟轴心枢转，当相互闭阖时，第一盖体与第二盖体收纳于第一空间中，当相互展开时，第一盖体与第二盖体为相互分离。
基于上述，本发明的无缝铰链的承载架适于沿着两固定组件滑动且带动转轴，使得承载架沿着虚拟轴心枢转，藉此缩减承载架的摆动范围。此外，承载架只能在角度范围内相对于两固定架滑动，以此限定承载架的枢转角度。
进一步而言，多个无缝铰链分别连接电子装置的第一机体与第二机体。当第一机体与第二机体相互展开至180度时，分别带动相应的各承载架相对两固定架滑动且通过各齿条部带动各转轴，使得各承载架沿着虚拟轴心枢转至90度，并将无缝铰链隐藏于第一机体与第二机体内，且第一机体与第二机体部分相互抵靠以缩减缝隙，使电子装置具备美观与缩小体积的功效。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1A是本发明一实施例的无缝铰链的立体示意图；
图1B是图1A的无缝铰链的另一立体示意图；
图1C是图1A的无缝铰链的组件分解示意图；
图1D是图1A的无缝铰链沿A-A线段的剖面示意图；
图1E是图1B的无缝铰链沿B-B线段的剖面示意图；
图1F是图1A的无缝铰链沿A-A线段另一方向的剖面示意图；
图1G是图1B的无缝铰链沿B-B线段另一方向的剖面示意图；
图2是本发明一实施例的电子装置结合多个无缝铰链的透视示意图；
图3A是图2的电子装置于闭阖状态的侧视平面示意图；
图3B是图3A的电子装置的透视示意图；
图4A是图2的电子装置展开90度的侧视平面示意图；
图4B是图4A的电子装置的透视示意图；
图5A是图2的电子装置展开180度的侧视平面示意图；
图5B是图3A的电子装置的透视示意图。
附图标号说明
100:无缝铰链；
110:固定架；
111:挡块；
112:锁固部；
120:转轴；
121:齿轮部；
122:转向部；
130:承载架；
131:齿条部；
132:连接部；
133:滑块；
134:滑动部；
140:扭力件；
141:卡合部；
142:夹持部；
200:电子装置；
210:第一机体；
211:第一盖体；
212:散热部；
220:第二机体；
221:第二盖体；
A:角度；
G:凹槽；
S:侧面；
AD:轴向；
AG:收纳槽；
DG:导引槽；
LG:限位槽；
MS:滑动面；
PH:枢接孔；
S1:第一空间；
T1:第一转动方向；
T2:第二转动方向；
TH:穿孔；
VA:虚拟轴心。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1A是本发明一实施例的无缝铰链的立体示意图。图1B是图1A的无缝铰链的另一立体示意图。图1C是图1A的无缝铰链的组件分解示意图。图1D是图1A的无缝铰链沿A-A线段的剖面示意图。图1E是图1B的无缝铰链沿B-B线段的剖面示意图。
图1F是图1A的无缝铰链沿A-A线段另一方向的剖面示意图。图1G是图1B的无缝铰链沿B-B线段另一方向的剖面示意图。
参考图1A至图1C，本实施例的无缝铰链100，包括两固定架110、转轴120、承载架130以及两扭力件140。
两固定架110为相互间隔设置且位于同轴向AD上。
转轴120枢接于两固定架110且具有齿轮部121及两转向部122。齿轮部121位于两固定架110之间且可相对于两固定架110枢转。两转向部122沿轴向AD延伸成形在齿轮部121的相对两端，各固定架110具有枢接孔PH，两转向部122分别可转动地穿设于两固定架110的两枢接孔PH。
承载架130可滑动地配置于两固定架110之间且具有齿条部131以及连接部132。齿条部131例如是环形外观且啮合于转轴120的齿轮部121，当承载架130相对于两固定架110滑动时，可通过齿条部131与齿轮部121的啮合关系而带动转轴120沿着轴向AD枢转。连接部132成形在齿条部131的一端且多个穿孔TH贯穿成形在连接部132的上下两壁面且连接部132突伸在两固定架110外。
两扭力件140分别配置在两固定架110中，且各扭力件140具有卡合部141与夹持部142。各卡合部141配置于各固定架110的凹槽G中，各夹持部142夹持相应的各转向部122以提供扭力，补充而言，当转轴120转动时，各转向部122与各夹持部142因相互摩擦而产生扭力，当转轴120静止时，夹持部142通过夹持的外力以维持转轴120相对两固定架110的枢转角度。
参考图1D至图1F，承载架130适于相对两固定架110在角度A范围(图中所示为180度至90度之间)内滑动且通过齿条部131带动转轴120相对于固定架110枢转，使得承载架130沿着虚拟轴心VA枢转。其中，虚拟轴心VA即为齿条部131的圆心。
参考图1A至图1C，各固定架110具有挡块111且两固定架110的两挡块111为相向延伸并相互抵靠。限位槽LG成形在两固定架110之间且位于两挡块111的一侧。承载架130具有滑块133，成形在齿条部131的侧面S且远离连接部132。滑块133可滑动地配置于限位槽LG，滑块133适于在限位槽LG中往复移动以抵靠或远离两挡块111。
配合参考图1D及图1E，当承载架130朝第一转动方向T1枢转且垂直于各固定架110时，滑块133抵靠两挡块111而受到阻挡(此处，承载架130与各固定架110角度A为90度)。当承载架130朝相反于第一转动方向T1的第二转动方向T2枢转时，滑块133远离两挡块111(此处，承载架130与各固定架110角度A为大于90度)。
补充而言，参考图1G及图1F，也可视为无缝铰炼100摆设在图1D及图1E相反方向的枢转情形，当承载架130朝第二转动方向T2枢转且垂直于各固定架110时，滑块133抵靠两挡块111而受到阻挡(此处，承载架130与各固定架110角度A为90度)。当承载架130朝相反于第二转动方向T2的第一转动方向T1枢转时，滑块133远离两挡块111(此处，承载架130与各固定架110角度A为大于90度)。
两固定架110具有收纳槽AG，成形在两挡块111相对于限位槽LG的另一侧。当承载架130朝第二转动方向T2枢转且平行于各固定架110时(此处，承载架130与各固定架110角度A为180度)，承载架130的连接部132卡合于收纳槽AG。因此，于本实施例中，承载架130与两固定架110的旋转角度范围为180度至90度之间。在其它实施例中，承载架与两固定架的角度范围例如是大于180度至小于90度之间，此视需求而定。
参考图1A至图1C，各固定架110具有导引槽DG，环绕在转轴120的外围。承载架130具有两滑动部134，分别成形在齿条部131的相对两侧I且分别配置在两导引槽DG中。详细而言，两滑动部134沿着两导引槽DG，使得承载架130相对于两固定架110滑动，由于导引槽DG具有弧形路径，因此虚拟轴心VA同样为导引槽DG的圆心。
各固定架110具有滑动面MS以及锁固部112。滑动面MS为弧形面而适于在弧形空间中滑动。各锁固部112成形在各固定架110相对于各导引槽DG的壁面上。
图2是本发明一实施例的电子装置结合多个无缝铰链的透视示意图。
请配合参考图1A及图2，多个无缝铰链100适用于电子装置200中。电子装置200例如是笔记本电脑、平板计算机或是其它类似的产品且包括第一机体210、第二机体220以及多个无缝铰链100。
第一机体210具有第一空间S1及第一盖体211，第一盖体211配置在第一空间S1中。第二机体220具有第二盖体221，用以容纳第一盖体211。多个无缝铰链100配置于第一盖体211中且分别连接第一机体210与第二机体220。详细而言，多个无缝铰链100例如为四个，且第一盖体211中的内侧两无缝铰链100的两连接部132连接于第一机体210，第一盖体211中的外侧两无缝铰链100的两连接部132连接于第二机体220。补充而言，第一机体210具有散热部212，此用以摆设散热鳍片或是配置散热孔，以利于提升电子装置200的散热效率。
其中，第一机体210与第二机体220通过多个无缝铰链100而切换为展开状态(图4A展开90度，图5A展开180度)与闭阖状态(图3A为相互接触)。于其它实施例中，电子装置200可采用偶数个无缝铰链100。
配合参考图1D及图1E，第一机体210与第二机体220适于相互闭阖或相互展开，以使相应的各承载架130相对两固定架110在角度范围内滑动且通过各齿条部131带动各转轴120，使得各承载架130沿着虚拟轴心VA枢转。当相互闭阖时，第一盖体211与第二盖体221收纳于第一空间S1中，当相互展开时，第一盖体211与第二盖体221为相互分离。
图3A是图2的电子装置于闭阖状态的侧视平面示意图。图3B是图3A的电子装置的透视示意图。
参考图2、图3A及图3B，当第一机体210与第二机体220相互闭阖时，第二机体220与第一机体210相互贴合而形成矩形结构且第一盖体211与第二盖体221收纳于第一空间S1中。其中，图1A、图1D所示的各承载架130与各固定架110角度A为180度且各承载架130的连接部132卡合于收纳槽AG。
图4A是图2的电子装置展开90度的侧视平面示意图。图4B是图4A的电子装置的透视示意图。
参考图4A及图4B，当第一机体210与第二机体220相互展开至90度时。首先，第二机体220带动位于第一盖体211外侧的两连接部132，使两承载架130相对于多个固定架110且沿着虚拟轴心VA枢转至90度，使得第二机体220悬空于第一机体210且第二盖体221分离且垂直于第一盖体211。此时，上述的外侧两承载架130的两滑块133分别抵靠于相应的多个挡块111(参考图1F)。此外，第一盖体211内侧的两无缝铰链100仍处于夹角180度的初始状态(见图1D)。
图5A是图2的电子装置展开180度的侧视平面示意图。图5B是图3A的电子装置的透视示意图。
参考图5A及图5B，当第一机体210与第二机体220持续展开至180度时。由于，位于第一盖体211外侧的两承载架130的两滑块133分别抵靠于相应的多个挡块111(参考图1F)，故外侧的两承载架130开始带动第一盖体211与内侧两承载架130产生枢转。详细而言，第一盖体211同步带动内侧的多个固定架110，使得内侧的多个固定架110相对于内侧两承载架130滑动且沿着虚拟轴心VA枢转至90度(参考图1E)，则第二机体220部分交叠且平行于第一机体210。此时，上述的内侧两承载架130的两滑块133分别抵靠于相应的多个挡块111(参考图1E及图5B)，则第一盖体211部分突伸在第一空间S1外。
简言之，本实施例的电子装置200采用排列方向相反的偶数个无缝铰链100，分别锁附连接于第一机体210与第二机体220。在第一机体210与第二机体220的相对展开过程中，锁附于第二机体220的多个无缝铰链100首先翻转至90度，接着锁附于第一机体210的多个无缝铰链100再翻转90度以使第一机体210与第二机体220相对展开至180度。
进一步而言，多个无缝铰链100的枢转顺序，可以是先外侧后内侧、先内侧后外侧或是内外侧同时枢转，此视各个无缝铰链100的预设扭力大小而定。
综上所述，本发明的无缝铰链的承载架适于沿着两固定组件滑动且带动转轴，使得承载架沿着虚拟轴心枢转，藉此缩减承载架的摆动范围。此外，承载架只能在角度范围内相对于两固定架滑动，以此限定承载架的枢转角度。
进一步而言，多个无缝铰链分别连接电子装置的第一机体与第二机体。当第一机体与第二机体相互展开至180度时，分别带动相应的各承载架相对两固定架滑动且通过各齿条部带动各转轴，使得各承载架沿着虚拟轴心枢转至90度，并将无缝铰链隐藏于第一机体与第二机体内，且第一机体与第二机体部分相互抵靠以缩减缝隙，使电子装置具备美观与缩小体积的功效。

Claims (18)

1.一种无缝铰链，包括：
两固定架；
转轴，枢接于所述两固定架且具有齿轮部，位于所述两固定架之间；以及
承载架，可滑动地配置于所述两固定架且具有齿条部，啮合于所述齿轮部，
其中，各所述固定架具有导引槽，环绕在所述转轴的外围，所述承载架具有两滑动部，分别成形在所述齿条部的相对两侧且分别配置在两所述导引槽中，
其中，所述承载架适于相对所述两固定架在角度范围内滑动且通过所述齿条部带动所述转轴，使得所述承载架沿着虚拟轴心枢转。
2.根据权利要求1所述的无缝铰链，其特征在于，各所述固定架具有挡块，两所述挡块为相互抵靠，限位槽成形在所述两固定架之间且位于两所述挡块的一侧，所述限位槽对位于所述齿条部相对于所述齿轮部的侧面。
3.根据权利要求2所述的无缝铰链，其特征在于，所述承载架具有滑块，成形在所述齿条部的所述侧面且配置于所述限位槽中，所述滑块适于在所述限位槽中往复移动。
4.根据权利要求3所述的无缝铰链，其特征在于，当所述承载架朝第一转动方向枢转且垂直于各所述固定架时，所述滑块抵靠两所述挡块，当所述承载架朝相反于所述第一转动方向的第二转动方向枢转时，所述滑块远离两所述挡块。
5.根据权利要求3所述的无缝铰链，其特征在于，所述两固定架具有收纳槽，成形在两所述挡块相对于所述限位槽的另一侧，当所述承载架朝第二转动方向枢转且平行于各所述固定架时，所述承载架卡合于所述收纳槽。
6.根据权利要求1所述的无缝铰链，其特征在于，所述转轴具有两转向部，沿轴向延伸成形在所述齿轮部的两端，各所述固定架具有枢接孔，所述两转向部分别可转动地穿设于所述两固定架的两所述枢接孔。
7.根据权利要求6所述的无缝铰链，其特征在于，还包括两扭力件，分别配置在所述两固定架中，且各所述扭力件具有卡合部与夹持部，各所述卡合部配置于各所述固定架的凹槽中，各所述夹持部夹持相应的各所述转向部以提供扭力。
8.根据权利要求1所述的无缝铰链，其特征在于，所述承载架具有连接部，成形在所述齿条部的一端且多个穿孔贯穿成形在所述连接部。
9.根据权利要求1所述的无缝铰链，其特征在于，各所述固定架具有滑动面以及锁固部，所述滑动面为弧形面，各所述锁固部成形在各所述固定架相对于各所述导引槽的壁面上。
10.一种电子装置，包括：
第一机体，具有第一空间及第一盖体，所述第一盖体配置在所述第一空间中；
第二机体，具有第二盖体，用以容纳所述第一盖体；以及
多个无缝铰链，配置于所述第一盖体中且分别连接所述第一机体与所述第二机体，各所述无缝铰链包括：
两固定架，连接于所述第一盖体；
转轴，枢接于所述两固定架且具有齿轮部，位于所述两固定架之间；以及
承载架，可滑动地配置于所述两固定架且具有齿条部，啮合于所述齿轮部，
其中，各所述固定架具有导引槽，环绕在所述转轴的外围，所述承载架具有两滑动部，分别成形在所述齿条部的相对两侧且分别配置在两所述导引槽中，
其中，所述第一机体与所述第二机体适于相互闭阖或相互展开，以使相应的各所述承载架相对所述两固定架在角度范围内滑动且通过各所述齿条部带动各所述转轴，使得各所述承载架沿着虚拟轴心枢转，当相互闭阖时，所述第一盖体与所述第二盖体收纳于所述第一空间中，当相互展开时，所述第一盖体与所述第二盖体为相互分离。
11.根据权利要求10所述的电子装置，其特征在于，各所述固定架具有挡块，两所述挡块为相互抵靠，限位槽成形在所述两固定架之间且位于两所述挡块的一侧，所述限位槽对位于所述齿条部相对于所述齿轮部的侧面。
12.根据权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述承载架具有滑块，成形在所述齿条部的所述侧面且配置于所述限位槽中，所述滑块适于在所述限位槽中往复移动。
13.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，当所述承载架朝第一转动方向枢转且垂直于各所述固定架时，所述滑块抵靠两所述挡块，当所述承载架朝相反于所述第一转动方向的第二转动方向枢转时，所述滑块远离两所述挡块。
14.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述两固定架具有收纳槽，成形在两所述挡块相对于所述限位槽的另一侧，当所述承载架朝第二转动方向枢转且平行于各所述固定架时，所述承载架卡合于所述收纳槽。
15.根据权利要求10所述的电子装置，其特征在于，所述转轴具有两转向部，沿轴向延伸成形在所述齿轮部的两端，各所述固定架具有枢接孔，所述两转向部分别可转动地穿设于所述两固定架的两所述枢接孔。
16.根据权利要求15所述的电子装置，还包括两扭力件，分别配置在所述两固定架中，且各所述扭力件具有卡合部与夹持部，各所述卡合部配置于各所述固定架的凹槽中，各所述夹持部夹持相应的各所述转向部以提供扭力。
17.根据权利要求10所述的电子装置，其特征在于，所述承载架具有连接部，成形在所述齿条部的一端且多个穿孔贯穿成形在所述连接部。
18.根据权利要求10所述的电子装置，其特征在于，各所述固定架具有滑动面以及锁固部，所述滑动面为弧形面，各所述锁固部成形在各所述固定架相对于各所述导引槽的壁面上且锁固于所述第一盖体。
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