CN112081814B - 双转轴模块与折叠式电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双转轴模块与折叠式电子装置，包括第一转轴、第二转轴与连结在第一转轴与第二转轴之间的传动组件。传动组件包括第一伞齿轮、第二伞齿轮、第一滑动件与第二滑动件。第一伞齿轮设置于第一转轴以随之转动，第二伞齿轮设置于第二转轴以随之转动。第一滑动件具有第三伞齿轮，可转动地耦接于第一伞齿轮，第二滑动件具有第四伞齿轮，可转动地耦接于第二伞齿轮。第一滑动件与第二滑动件彼此可滑动地且可转动地连接在一起。第一转轴与第二转轴通过传动组件同步转动，第一转轴与第二转轴还通过第一滑动件与第二滑动件而彼此靠近或远离。

Description

双转轴模块与折叠式电子装置

技术领域

本发明涉及一种转轴模块与电子装置，尤其涉及一种双转轴模块与折叠式电子装置。

背景技术

随着各种电子产品的功能提升与变化，传统利用单一转轴而以其相对两端分别结合于一对机体的枢转机构，已逐渐难以满足使用上的不同需求。

据此，双转轴模块便因此逐渐应用于移动电话、平板计算机以致于笔记本电脑等折叠式电子装置上，而据以使不同的机体能随着使用需求而相对旋转开合，从闭合状态(旋转角度为0度)直至翻转状态(旋转角度为360度)，而得以进一步地扩展折叠式电子装置的应用范围。

然而，随着更进一步的功能提升，现有折叠式电子装置常会因应使用条件而搭配不同的配件，但常因折叠式电子装置的机体空间有限，这些配件并无法能顺利地收纳于折叠式电子装置之内，反而为用户造成携带不便的情形。

发明内容

本发明是针对一种双转轴模块与折叠式电子装置，其中双转轴模块具有可变轴距，以让折叠式电子装置能据以提供额外空间以容纳对象。

根据本发明的实施例，双转轴模块包括第一转轴、第二转轴与连结在第一转轴与第二转轴之间的传动组件。传动组件包括第一伞齿轮(bevel gear)、第二伞齿轮、第一滑动件与第二滑动件。第一伞齿轮设置于第一转轴以随之转动，第二伞齿轮设置于第二转轴以随之转动。第一滑动件具有第三伞齿轮，可转动地耦接于第一伞齿轮，第二滑动件具有第四伞齿轮，可转动地耦接于第二伞齿轮。第一滑动件与第二滑动件彼此可滑动地且可转动地连接在一起。第一转轴与第二转轴通过传动组件同步转动，第一转轴与第二转轴还通过第一滑动件与第二滑动件而彼此靠近或远离。

根据本发明的实施例，折叠式电子装置包括第一机体、第二机体与双转轴模块，双转轴模块连接在第一机体与第二机体之间。双转轴模块包括第一转轴、第二转轴与连结在第一转轴与第二转轴之间的传动组件。传动组件包括第一伞齿轮、第二伞齿轮、第一滑动件与第二滑动件。第一伞齿轮设置于第一转轴以随之转动，第二伞齿轮设置于第二转轴以随之转动。第一滑动件具有第三伞齿轮，可转动地耦接于第一伞齿轮，第二滑动件具有第四伞齿轮，可转动地耦接于第二伞齿轮。第一滑动件与第二滑动件彼此可滑动地且可转动地连接在一起。第一转轴与第二转轴通过传动组件同步转动，以使第一机体与第二机体通过双转轴模块而彼此同步转动且开合，其中第一机体与第二机体还通过第一滑动件与第二滑动件而彼此靠近或远离。

在根据本发明的实施例的双转轴模块与折叠式电子装置中，第一滑动件与第二滑动件沿轴向滑动且转动，所述轴向正交于第一转轴的转动轴向，所述轴向正交于第二转轴的转动轴向，且第一转轴的转动轴向平行于第二转轴的转动轴向。

在根据本发明的实施例的双转轴模块与折叠式电子装置中，传动组件还包括第一外壳与第二外壳，彼此可滑动地耦接在一起。第一外壳设置于第一转轴，且第一外壳容纳且限位第一伞齿轮与第三伞齿轮。第二外壳设置于第二转轴，且第二外壳容纳且限位第二伞齿轮与第四伞齿轮。

在根据本发明的实施例的双转轴模块与折叠式电子装置中，第一外壳、第二外壳的相互滑动轴向与第一滑动件、第二滑动件的相互滑动轴向一致。

在根据本发明的实施例的双转轴模块与折叠式电子装置中，第一滑动件是套筒与导柱的其中之一，第二滑动件是套筒与导柱的其中之另一，第三伞齿轮与第四伞齿轮分别位于套筒与导柱的末端。

在根据本发明的实施例的双转轴模块与折叠式电子装置中，套筒的内壁具有凸键与键槽的其中之一，导柱的柱面具有凸键与键槽的其中之另一，第一滑动件与第二滑动件通过凸键耦接于键槽而彼此可滑动地耦接在一起，且使该第三伞齿轮与第四伞齿轮随该套筒与该导柱而同步转动。

在根据本发明的实施例的双转轴模块与折叠式电子装置中，双转轴模块还包括复位组件，复位组件包括一对第三滑动件、第一弹簧、一对第四滑动件、第二弹簧以及一对连杆。第三滑动件可滑动地套设于第一转轴，第一弹簧套设于第一转轴且抵接在第三滑动件之间。第四滑动件可滑动地套设于第二转轴，第二弹簧套设于第二转轴且抵接在第四滑动件之间。连杆彼此交叉地枢接于第三滑动件与第四滑动件。当第一转轴与第二转轴彼此远离时，第一转轴与第二转轴通过连杆驱动第三滑动件与第四滑动件，而变形第一弹簧与第二弹簧。

基于上述，双转轴模块通过多个伞齿轮作为第一转轴与第二转轴之间的传动机制，而更重要的是，在所述传动机制中，还以第一滑动件与第二滑动件作为其中两个伞齿轮的滑动机构。如此一来，既能让第一转轴与第二转轴通过伞齿轮组而达到同步转动的效果之外，还能据以让双转轴模块成为具备可变轴距的浮动式双转轴，以提供折叠式电子装置的机体产生相对位移。同时，折叠式电子装置也因此能调整机体之间的空间，而使折叠式电子装置能据以提供收纳额外配件或物件，以提高折叠式电子装置的应用范围。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的折叠式电子装置的示意图；

图2A是图1的双转轴模块的示意图；

图2B是图2A的双转轴模块的爆炸图；

图3A与图3B分别示出双转轴模块于不同状态的示意图；

图4A是本发明另一实施例的双转轴模块的示意图；

图4B以另一视角示出图4A的双转轴模块的部分构件；

图4C是图4B的双转轴模块于另一状态的示意图。

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1是依据本发明一实施例的折叠式电子装置的示意图。请参考图1，在本实施例中，折叠式电子装置100，在此以笔记本电脑为例，其包括第一机体110、第二机体120与双转轴模块130，双转轴模块130连接在第一机体110与第二机体120之间，以提供第一机体110与第二机体120相对旋转开合之用。

图2A是图1的双转轴模块的示意图。图2B是图2A的双转轴模块的爆炸图。需说明的是，图1虽以一对双转轴模块130作为例示，然该对双转轴模块130具有相同结构组成，故后续仅对其中一个双转轴模块130拆解而予以说明。请同时参考图2A与图2B，在本实施例中，双转轴模块130包括第一转轴131、第二转轴132与连结在第一转轴131与第二转轴132之间的传动组件GB。传动组件GB包括第一伞齿轮G1、第二伞齿轮G2、第一滑动件133与第二滑动件134。第一伞齿轮G1设置于第一转轴131以随之转动，第二伞齿轮G2设置于第二转轴132以随之转动。

在此，第一转轴131与第二转轴132还分别设置有支架137A、137B，以利于与折叠式电子装置100的第一机体110、第二机体120连接，而扭力件138A、138B也分别设置于第一转轴131与第二转轴132，以提供双转轴模块130所需的扭力。

另一方面，第一滑动件133具有第三伞齿轮G3，可转动地耦接于第一伞齿轮G1，第二滑动件134具有第四伞齿轮G4，可转动地耦接于第二伞齿轮G2。再者，第一滑动件133与第二滑动件134彼此套接，以使二者是可滑动地且可转动地连接在一起。第一转轴131与第二转轴132通过传动组件GB而得以同步转动，以使第一机体110与第二机体120通过双转轴模块130而彼此同步转动且开合，其中第一机体110与第二机体120还通过第一滑动件133与第二滑动件134而得以彼此靠近或远离。

在此，第一滑动件133与第二滑动件134沿轴向V1滑动且转动，相当于第三伞齿轮G3与第四伞齿轮G4同以轴向V1作为其旋转轴向。所述轴向V1正交于第一转轴131的转动轴向X1，轴向V1也正交于第二转轴132的转动轴向X2，且第一转轴131的转动轴向X1平行于第二转轴132的转动轴向X2。

进一步地说，如图2A所示，第一滑动件133是套筒，第二滑动件134是导柱，而第三伞齿轮G3与第四伞齿轮G4分别位于套筒与导柱的末端且彼此相对，以利用套筒与导柱沿轴向V1(标示于图2A)滑动而产生相对位移。再者，套筒的内壁具有凸键133a，导柱的柱面具有键槽134a，因此第一滑动件133与第二滑动件134能通过凸键133a耦接于键槽134a而彼此可滑动地耦接在一起。据此，第三伞齿轮G3与第四伞齿轮G4得以随着套筒与导柱而同步转动。在此所述套筒与导柱，或凸键与键槽皆是属于彼此对应耦接的结构，因此在其他未示出的实施例中，可依使用条件而据以将所述结构对调使用，在此便不再赘述。

另一方面，如图1所示，折叠式电子装置100还包括对象140，其可视为折叠式电子装置100的配件，例如是笔记本电脑的无线键盘。同时，为了便于携行，折叠式电子装置100利用第一机体110与第二机体120相互闭合时，将对象140夹持在第一机体110与第二机体120之间，也就是利用双转轴模块130的第一转轴131与第二转轴132彼此远离，进而在第一机体110与第二机体120之间形成足以容纳并夹持对象140的空间141，而达到上述携行的目的。

图3A与图3B分别示出双转轴模块于不同状态的示意图。请同时参考图2B、图3A与图3B，本实施例的传动组件GB还包括第一外壳135与第二外壳136，彼此可滑动地耦接在一起，其中第一外壳135设置于第一转轴131，且第一外壳135用以容纳且限位第一伞齿轮G1与第三伞齿轮G3。第二外壳136设置于第二转轴132，且第二外壳136用以容纳且限位第二伞齿轮G2与第四伞齿轮G4。在此，第一外壳135、第二外壳136的相互滑动轴向与第一滑动件133、第二滑动件134的相互滑动轴向一致，皆沿轴向V1进行滑动。

进一步地说，第一外壳135是由壳体135A与壳体135B组成，其中壳体135A具有朝向第二外壳136延伸的凸部L1，而壳体135B具有导槽L4，且壳体135A、135B用以提供容置第一伞齿轮G1与第三伞齿轮G3所需的空间以及限位结构，以确保第一转轴131、第一伞齿轮G1、第三伞齿轮G3以及第一滑动件133的传动效果。对应地，第二外壳136包括壳体136A与壳体136B，其中壳体136A具有导槽L2，壳体136B具有朝向第一外壳135延伸的凸部L3，而壳体136A、136B用以提供容置第二伞齿轮G2与第四伞齿轮G4所需的空间以及限位结构，以确保第二滑动件134、第四伞齿轮G4、第二伞齿轮G2以及第二转轴132的传动效果。在图3A与图3B中通过省略壳体135A、136A而得以识别伞齿轮在外壳内的设置关系。

此外，通过前述凸部L1、L3分别可滑动地耦接至导槽L2、L4，而使第一外壳135与第二外壳136进一步地沿轴向V1产生相对滑动，且如前述，所述第一外壳135与第二外壳136的相对滑动轴向与第一滑动件133、第二滑动件134的相对滑动轴向一致。换句话说，本实施例的传动组件GB即相当于设置在第一转轴131与第二转轴132之间的传动齿轮箱，其用以达到动力传送与传送方向改变的需求。同时，其具有沿轴向V1可滑动的机制，因此能从图3A所示具备相对距离h1的状态，改变成如图3B所示的具备相对距离h2的状态，其中相对距离h2大于相对距离h1。

图4A是本发明另一实施例的双转轴模块的示意图。图4B以另一视角示出图4A的双转轴模块的部分构件。图4C是图4B的双转轴模块于另一状态的示意图。请同时参考图4A至图4C，除了具备与前述实施例相同的构件之外，本实施例的双转轴模块230还包括复位组件FA，所述复位组件FA包括一对第三滑动件231、第一弹簧232、一对第四滑动件233、第二弹簧234以及一对连杆235。第三滑动件231可滑动地套设于第一转轴131，第一弹簧232套设于第一转轴131且抵接在第三滑动件231之间。第四滑动件233可滑动地套设于第二转轴132，第二弹簧234套设于第二转轴132且抵接在第四滑动件233之间。连杆235彼此交叉地枢接，且分别枢接于第三滑动件231与第四滑动件233。

当第一转轴131与第二转轴132彼此远离时，第一转轴131与第二转轴132通过连杆235驱动第三滑动件231与第四滑动件233，而变形(在本实施例中为压缩)第一弹簧232与第二弹簧234。在此需说明的是，连杆235彼此枢接或与第三滑动件231、第四滑动件233的枢接是沿着枢转轴向Z1，而枢转轴向Z1正交于附图纸面，也相当于枢转轴向Z1正交于前述旋转轴向X1、X2与轴向V1所形成的虚拟平面。

请同时对照图1，当第一机体110与第二机体120相对闭合，且将物件140置入第一机体110与第二机体120之间时，对象140即会将第一机体110与第二机体120顶离，也相当于将双转轴模块230从图4B的状态转换至图4C的状态，此时第一弹簧232与第二弹簧234因变形而蓄积弹力，且所述弹力可作为让第一机体110与第二机体120夹持物件140的夹持力。相对地，一旦将对象140从第一机体110与第二机体120之间移除后，前述第一弹簧232与第二弹簧234因变形所蓄积的弹力便会驱动第三滑动件231与第四滑动件233复位，而让第一转轴131与第二转轴132再次恢复图4B所示状态，也就是相当于让第一机体110与第二机体120相互闭合且彼此接触的状态，以消弭前述因第一机体110与第二机体120彼此远离所产生的空间141。

综上所述，在本发明的上述实施例中，双转轴模块通过多个伞齿轮作为第一转轴与第二转轴之间的传动机制，而更重要的是，在所述传动机制中，还以第一滑动件与第二滑动件作为其中两个伞齿轮的滑动机构。如此一来，既能让第一转轴与第二转轴通过伞齿轮组而达到同步转动的效果之外，还能据以让双转轴模块成为具备可变轴距的浮动式双转轴，以提供折叠式电子装置的机体产生相对位移。

据此，双转轴模块得以让折叠式电子装置的不同机体之间存在相对运动，进而得以在机体相对远离时产生额外的空间，而据以作为所搭配对象的额外收纳空间，以提高折叠式电子装置的应用范围及携行便利性。

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 (15)

1.一种双转轴模块，其特征在于，包括：

第一转轴；

第二转轴；

传动组件，连结在所述第一转轴与所述第二转轴之间，所述传动组件包括：

第一伞齿轮，设置于所述第一转轴以随所述第一转轴转动；

第二伞齿轮，设置于所述第二转轴以随所述第二转轴转动；

第一滑动件，具有第三伞齿轮，可转动地耦接于所述所述第一伞齿轮；以及

第二滑动件，具有第四伞齿轮，可转动地耦接于所述第二伞齿轮，且所述第一滑动件与所述第二滑动件彼此可滑动地且可转动地连接在一起，

所述第一转轴与所述第二转轴通过所述传动组件同步转动，其中所述第一转轴与所述第二转轴还通过所述第一滑动件与所述第二滑动件而彼此靠近或远离。

2.根据权利要求1所述的双转轴模块，其特征在于，所述第一滑动件与所述第二滑动件沿轴向滑动且转动，所述轴向正交于所述第一转轴的转动轴向，所述轴向正交于所述第二转轴的转动轴向，且所述第一转轴的转动轴向平行于所述第二转轴的转动轴向。

3.根据权利要求1所述的双转轴模块，其特征在于，所述传动组件还包括第一外壳与第二外壳，彼此可滑动地耦接在一起，所述第一外壳设置于所述第一转轴，且所述第一外壳容纳且限位所述第一伞齿轮与所述第三伞齿轮，所述第二外壳设置于所述第二转轴，且所述第二外壳容纳且限位所述第二伞齿轮与所述第四伞齿轮。

4.根据权利要求3所述的双转轴模块，其特征在于，所述第一外壳、所述第二外壳的相互滑动轴向与所述第一滑动件、所述第二滑动件的相互滑动轴向一致。

5.根据权利要求1所述的双转轴模块，其特征在于，所述第一滑动件是套筒与导柱的其中之一，所述第二滑动件是所述套筒与所述导柱的其中之另一，所述第三伞齿轮与所述第四伞齿轮分别位于所述套筒与所述导柱的末端。

6.根据权利要求5所述的双转轴模块，其特征在于，所述套筒的内壁具有凸键与键槽的其中之一，所述导柱的柱面具有所述凸键与所述键槽的其中之另一，所述第一滑动件与所述第二滑动件通过所述凸键耦接于所述键槽而彼此可滑动地耦接在一起。

7.根据权利要求1所述的双转轴模块，其特征在于，还包括复位组件，连结在所述第一转轴与所述第二转轴之间，所述复位组件包括：

一对第三滑动件，可滑动地套设于所述第一转轴；

第一弹簧，套设于所述第一转轴且抵接在所述一对第三滑动件之间；

一对第四滑动件，可滑动地套设于所述第二转轴；

第二弹簧，套设于所述第二转轴且抵接在所述一对第四滑动件之间；以及

一对连杆，彼此交叉地枢接于所述一对第三滑动件与所述一对第四滑动件，当所述第一转轴与所述第二转轴彼此远离时，所述第一转轴与所述第二转轴通过所述一对连杆驱动所述一对第三滑动件与所述一对第四滑动件，而变形所述第一弹簧与所述第二弹簧。

8.一种折叠式电子装置，其特征在于，包括：

第一机体；

第二机体；

双转轴模块，连接在所述第一机体与所述第二机体之间，所述双转轴模块包括：

第一转轴；

第二转轴；

传动组件，连结在所述第一转轴与所述第二转轴之间，所述传动组件包括：

第一伞齿轮，设置于所述第一转轴以随所述第一转轴转动；

第二伞齿轮，设置于所述第二转轴以随所述第二转轴转动；

第一滑动件，具有第三伞齿轮，可转动地耦接于所述所述第一伞齿轮；以及

第二滑动件，具有第四伞齿轮，可转动地耦接于所述第二伞齿轮，且所述第一滑动件与所述第二滑动件彼此可滑动地且可转动地连接在一起，

所述第一转轴与所述第二转轴通过所述传动组件同步转动，以使所述第一机体与所述第二机体通过所述双转轴模块而彼此同步转动且开合，其中所述第一机体与所述第二机体还通过所述第一滑动件与所述第二滑动件而彼此靠近或远离。

9.根据权利要求8所述的折叠式电子装置，其特征在于，还包括物件，当所述第一机体与所述第二机体相互闭合且远离时，所述物件适于被容置且夹持在所述第一机体与所述第二机体之间。

10.根据权利要求8所述的折叠式电子装置，其特征在于，还包括复位组件，连结在所述第一转轴与所述第二转轴之间，所述复位组件包括：

一对第三滑动件，可滑动地套设于所述第一转轴；

第一弹簧，套设于所述第一转轴且抵接在所述一对第三滑动件之间；

一对第四滑动件，可滑动地套设于所述第二转轴；

第二弹簧，套设于所述第二转轴且抵接在所述一对第四滑动件之间；以及

一对连杆，彼此交叉地枢接于所述一对第三滑动件与所述一对第四滑动件，当所述第一转轴与所述第二转轴彼此远离时，所述第一转轴与所述第二转轴通过所述一对连杆驱动所述一对第三滑动件与所述一对第四滑动件，而变形所述第一弹簧与所述第二弹簧。

11.根据权利要求8所述的折叠式电子装置，其特征在于，所述第一滑动件与所述第二滑动件沿轴向滑动且转动，所述轴向正交于所述第一转轴的转动轴向，所述轴向正交于所述第二转轴的转动轴向，且所述第一转轴的转动轴向平行于所述第二转轴的转动轴向。

12.根据权利要求8所述的折叠式电子装置，其特征在于，所述传动组件还包括第一外壳与第二外壳，彼此可滑动地耦接在一起，所述第一外壳设置于所述第一转轴，且所述第一外壳容纳且限位所述第一伞齿轮与所述第三伞齿轮，所述第二外壳设置于所述第二转轴，且所述第二外壳容纳且限位所述第二伞齿轮与所述第四伞齿轮。

13.根据权利要求12所述的折叠式电子装置，其特征在于，所述第一外壳、所述第二外壳的相互滑动轴向与所述第一滑动件、所述第二滑动件的相互滑动轴向一致。

14.根据权利要求8所述的折叠式电子装置，其特征在于，所述第一滑动件是套筒与导柱的其中之一，所述第二滑动件是所述套筒与所述导柱的其中之另一，所述第三伞齿轮与所述第四伞齿轮分别位于所述套筒与所述导柱的末端。

15.根据权利要求14所述的折叠式电子装置，其特征在于，所述套筒的内壁具有凸键与键槽的其中之一，所述导柱的柱面具有所述凸键与所述键槽的其中之另一，所述第一滑动件与所述第二滑动件通过所述凸键耦接于所述键槽而彼此可滑动地耦接在一起，且使所述第三伞齿轮与第四伞齿轮随所述套筒与所述导柱而同步转动。

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