CN113027901B - Z轴铰链装置及使用此z轴铰链装置的电子机器 - Google Patents

Abstract

本申请公开Z轴铰链装置及使用此Z轴铰链装置的电子机器。本发明提供一种Z轴铰链装置，其对同步转动机构的驱动力传递机构进行改良，简化结构以降低成本，可实现笔记本电脑或移动电话等电子机器的更薄型化。该Z轴铰链装置包括：第一铰链杆，安装于该第一壳体侧；第二铰链杆，安装于该第二壳体侧，通过连结构件链接该第一铰链杆，使该第一铰链杆及该第二铰链杆在平行状态下可自由转动；同步转动机构，设置于该第一铰链杆与该第二铰链杆之间，且包含卷绕在该第一铰链杆与该第二铰链杆上的带状构件；其中，在该第一铰链杆、该第二铰链杆与该同步转动机构之间，设置有可往任一方向作动的卡合手段。

Description

Z轴铰链装置及使用此Z轴铰链装置的电子机器

技术领域

本发明涉及一种Z轴铰链装置，特别涉及一种适用于如笔记本电脑等，链接可开合的电子机器的第一壳体及第二壳体的Z轴铰链装置。

背景技术

一般而言，在传统的笔记本电脑或移动电话中，可开合地连结构成其主体的第一壳体和第二壳体，使第一壳体和第二壳体可进行0度到360度开合操作的公知双轴铰链装置，可例如参照日本专利公开第2017-172784号公报、日本专利公开第2019-35474号公报所记载的内容。在这些双轴铰链装置中，安装于第一壳体侧的第一铰链杆及安装于第二壳体侧的第二铰链杆，是通过连结构件相互链接，而可在平行状态下可自由转动，且这些装置具有同步转动机构，该同步转动机构能改变其中一方铰链杆的转动方向并传递至另一方铰链杆。另外，现在市面上大部分的同步转动机构，都是采用齿轮式的驱动力传递机构。

为追求操作及携带的便利性，笔记本电脑逐年薄型化。若在笔记本电脑中，使用齿轮式的驱动力传递机构作为其双轴铰链装置中的同步转动机构，则分别需要在第一铰链杆侧、第二铰链杆侧安装齿轮，且在这些齿轮之间亦需安装改变转动传递方向用的中间齿轮，结构复杂且降低成本的成效有限。另外，为了安装中间齿轮，亦需保留设置空间，因此限制了笔记本电脑或移动电话的更薄型化。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种Z轴铰链装置，其对同步转动机构的驱动力传递机构进行改良，简化结构以降低成本，实现更薄型化的笔记本电脑或移动电话等电子机器。

为了实现本发明的目的，实施例1的Z轴铰链装置包括：第一铰链杆，安装于该第一壳体侧；第二铰链杆，安装于该第二壳体侧，通过连结构件链接该第一铰链杆，使该第一铰链杆及该第二铰链杆在平行状态下可自由转动；同步转动机构，设置于该第一铰链杆与该第二铰链杆之间，且包含卷绕在该第一铰链杆与该第二铰链杆上的带状构件；其中，在该第一铰链杆、该第二铰链杆与该同步转动机构之间，设置有可往任一方向作动的卡合手段。该连结构件包含中央链接组件及侧部链接组件，该中央链接组件设置在该第一铰链杆及该第二铰链杆的各中央部分；该侧部链接组件设置在该第一铰链杆及该第二铰链杆的各两侧部分；该带状构件设置有张力调节机构，该张力调节机构包含杠杆构件或张力调节构件，该杠杆构件或该张力调节构件位于该第一铰链杆及该第二铰链杆之间且安装在该中央链接组件上，可相对于该带状构件的宽幅侧的上侧或下侧摇动或滑动。

接着，根据本发明的实施例2的Z轴铰链装置，该带状构件具有第一带状构件及第二带状构件，该带状构件包含有第一带状构件及第二带状构件，该第一带状构件及该第二带状构件在两端分别形成有作为卡合手段的卡合孔，其中，该第一带状构件的两端部相对于该第一铰链杆，分别沿第一旋转方向重叠卷绕1圈以上；该第二带状构件的两端部相对于该第二铰链杆，分别沿与该第一旋转方向相反的第二旋转方向重叠卷绕1圈以上。

接着，根据本发明的实施例3的Z轴铰链装置，该卡合手段包含卡合突起及该卡合孔，该卡合突起设置在该第一铰链杆、该第二铰链杆、该带状构件的任一方上；该卡合孔则设置在任一他方上。

然后，根据本发明的实施例4的电子机器，其使用上述实施例1至3中任一项所述的Z轴铰链装置。

根据实施例1所述的Z轴铰链装置的发明，可缩小第一铰链杆和第二铰链杆之间的轴距，提供构造更为简单的Z轴铰链装置，由此，可提供一种使电子机器整体更加薄型化的Z轴铰链装置。

根据实施例2所述的Z轴铰链装置的发明，通过具有不同卷绕方向的带状构件，可提供一种响应性更高且无游隙的双轴铰链。

根据实施例3所述的Z轴铰链装置的发明，即使对第一铰链杆和第二铰链杆反复施加顺时针及逆时针方向的转动力矩，也能有效防止带状构件与该第一铰链杆和该第二铰链杆之间产生游隙。

根据实施例4所述的电子机器的发明，通过提供轴距更短的Z轴铰链装置，可实现电子装置的薄型化及小型化。

附图说明

图1是根据本发明Z轴铰链装置的电子机器的笔记本电脑例，从斜上方视角所见的立体图；(a)表示第一壳体及第二壳体呈0度的闭合状态；(b)表示180度的开启状态；(c)表示360度的开启状态。

图2是本发明Z轴铰链装置从斜上方视角所见的立体图；(a)表示0度的闭合状态；(b)表示180度的开启状态；(c)表示360度的开启状态。

图3a、图3b是图2所示Z轴铰链装置的立体分解图；图3a表示Z轴铰链装置整体的立体分解图；图3b表示从相反方向所见的局部立体分解图。

图4是为说明图2所示Z轴铰链装置的内部构造的局部剖面平面图。

图5是图3所示左右第一铰链轴及第二铰链轴构造的立体图。

图6是图3所示左右两组卷绕构件构造的立体图。

图7是表示本发明Z轴铰链装置的第一带状构件及第二带状构件的展开状态；(a)表示实施方式1；(b)表示另一实施方式2；(c)表示又一实施方式3。

图8是表示图3所示第一带状构件及第二带状构件缠绕第一铰链轴及第二铰链轴之缠绕状态立体图；(a)表示第一带状构件；(b)表示第二带状构件。

图9是图3所示第一带状构件的张力调节机构构造的说明图。

图10是图3所示第二带状构件的张力调节机构构造的说明图。

图11是本发明Z轴铰链装置另一实施方式4的示意图。

图12是本发明Z轴铰链装置的张力调节机构另一实施方式的立体分解图。

图13是为说明图12所示Z轴铰链装置的张力调节机构的内部构造的局部剖面平面图。

具体实施方式

以下，将说明本发明的Z轴铰链装置应用于笔记本电脑中的实施例。但，本发明的Z轴铰链装置并不限定使用于笔记本电脑，亦适用于具有可通过Z轴铰链装置可开合地链接的第一壳体和第二壳体的移动电话机、其他膝上型电子机器、通信设备、游戏机等各种电子机器中。

(实施例1)如图1(b)所示，电子机器1为一笔记本电脑，第一壳体2及第二壳体3系通过本发明的两个Z轴铰链装置4、4相互链接，而可相互开合。通过手动操作电子机器1，可将其从如图1(a)所示，配置有键盘、触控版等操作部的第一壳体2，与配置有显示部3a的第二壳体3面对面呈0度的闭合状态，经过如图1(b)所示，第一壳体2与第二壳体3被水平摊开呈180度的开启状态，到如图1(c)所示，第一壳体2与第二壳体3背对背呈360度的开启状态。另外，由于图标的Z轴铰链装置4、4为相同构造，以下仅针对其中一方进行详细说明。

如图2(b)所示，本发明实施方式1的Z轴铰链装置4，即是俗称的双轴铰链，包括：通过第一安装构件17安装至第一壳体2侧的第一铰链杆11、通过第二安装构件18安装至第二壳体3侧的第二铰链杆12、使第一铰链杆11及第二铰链杆12同步转动的同步转动机构5。同步转动机构5，通过后述的带状构件(第一带状构件25及第二带状构件26)，可改变第一铰链杆11及第二铰链杆12其中任一方的转动方向，并传递至另一方，使第一安装构件17及第二安装构件18分别往相反的方向同步转动。

通过操作Z轴铰链装置4，可使其从如图2(a)所示，第一安装构件17及第二安装构件18面对面呈0度的闭合状态，经过如图2(b)所示，第一安装构件17及第二安装构件18被水平摊开呈180度的开启状态，到如图2(c)所示，第一安装构件17及第二安装构件18背对背呈360度的开启状态。第一安装构件17具有固定第一铰链杆11一端的安装组件17A及固定第一铰链杆11另一端的安装组件17B；第二安装构件18具有固定第二铰链杆12一端的安装组件18A及固定第二铰链杆12另一端的安装组件18B。如图3所示，连结构件20由一对的中央链接组件21、22及侧部链接组件23、24所构成，通过连结构件20链接第一铰链杆11和第二铰链杆12，使第一铰链杆及该第二铰链杆在平行状态下可自由转动。并且，安装组件17A、17B及安装组件18A、18B上，分别设置有安装孔17a、17b及安装孔18a、18b。另外，图3中，标号11m、11n及12m、12n为安装孔，如图5所示，使第一铰链杆11与第二铰链杆12的各两端部11d、11e及12d、12e插入并卡合。

如图3所示，将安装螺丝23a插入孔23b并锁合于侧部链接组件23的内螺纹23c，可使外壳27固定于侧部链接组件23，由此，外壳27可定位侧部链接组件23、中央链接组件21，并与其组装为一体；将安装螺丝24a插入孔24b并锁合于侧部链接组件24的内螺纹24c，则可使外壳28固定于侧部链接组件24，由此，外壳28可定位侧部链接组件24、中央链接组件22，并与其组装为一体。另外，图3中，标号23d、23e及24d、24n为轴承孔，轴承于第一铰链杆11与第二铰链杆12的各两端部11d、11e及12d、12e。

为了说明Z轴铰链装置4的内部构造，图4绘制为Z轴铰链装置4取下上侧外壳27、28的状态。请参考图4中的虚线，通过中央链接组件21、22，链接第一铰链杆11和第二铰链杆12，使其在以预定间隔相互平行的状态下可自由转动；通过侧部链接组件23、24，链接第一铰链杆11和第二铰链杆12的两端部，使其在相互平行的状态下可自由转动。

如图5所示，第一铰链杆11和第二铰链杆12以相同方式形成的独立组件。在第一铰链杆11和第二铰链杆12的中央形成一圆柱状的转动轴部11a、12a，并在该转动轴部11a、12a的两侧，形成直径较小的扁平轴部11b、11c、12b、12c。该扁平轴部11b、11c、12b、12c可嵌入转动体并约束其转动，即是俗称的双D型切割加工。

如图3所示，卷绕构件13、14、15、16以同一形状构成，相对于被中央链接组件21、22平行定位的第一铰链杆11和第二铰链杆12，卷绕构件对称地组装在第一铰链杆11和第二铰链杆12轴线方向的两侧。因此，以下将详细说明卷绕构件13及第一铰链杆11之间的关系，而有关卷绕构件14、15、16及第二铰链杆12的重复说明就不再赘述。

如图6所示，卷绕构件13是由一对具有第一带状构件25的卷绕面13f的圆环状间隔物13b、13b，夹着外周形成有4个卡合突起13t、13t、13t、13t的卡合转动体13a所构成。卡合转动体13a及间隔物13b、13b的中心，分别形成有适合第一铰链杆11的扁平轴部11b的扁平孔13c、13e，由此，第一铰链杆11的扁平轴部11b可嵌入卷绕构件13中，并与其一体地转动。

在实施方式1中，第一铰链杆11及第二铰链杆12的长方向的外径为1.4mm，而第一带状构件25及第二带状构件26例如为厚度0.04mm的不锈钢薄片，其中一方(第一铰链杆11侧)大致呈S字形，另一方(第二铰链杆12)则大致呈类似反S字形的形状卷绕在卷绕构件13、14上。第一铰链杆11和第二铰链杆12中，剖面圆形的转动轴部11a、12a的外径为1.8mm，扁平轴部11b、11c、12b、12c部份的长径为1.4mm，短径为1mm。而卷绕构件13、14、15、16扣除突起部份的外径则为2.7mm。这些组件的尺寸并不限定于以上数值，但是，如上所述，因本发明的第一铰链杆11、第二铰链杆12、卷绕构件13、14、15、16的直径小、且带状构件又以极薄的材料构成，有助于Z轴铰链装置的小型化，以及安装有此Z轴铰链装置的电子机器的薄型化。如图8所示，第一带状构件25的两端部具有卡合孔25a、25b，这些卡合孔25a、25b之间进一步有沿转动方向连续的空隙25c；第二带状构件26的两端部具有卡合孔26a、26b，这些卡合孔26a、26b之间进一步有沿转动方向连续的狭长切口26c。

如图3所示，第一带状构件25和第二带状构件26在其两端部以不同的卷绕方向卷绕在安装于第一铰链杆11和第二铰链杆12的卷绕构件13、14、15、16上。第一带状构件25的一端，卡合孔25a卡合到卷绕构件13的卡合突起13t，从中心往外朝逆时针方向叠绕2.5圈，卷绕在卷绕构件13上；第一带状构件25的另一端，卡合孔25b卡合到卷绕构件14的卡合突起14t，同样地从中心往外朝逆时针方向叠绕2.5圈，卷绕在卷绕构件14上。由此，随着Z轴铰链装置4开启至360度，即使第一铰链杆11和第二铰链杆12从图4的位置分别转动±90度，第一带状构件25的两端被压定在第一带状构件25的叠绕部份上，故不会从卡合突起13t、14t脱落。

第二带状构件26的一端，卡合孔26a卡合到卷绕构件16的卡合突起16t，从中心往外朝顺时针方向叠绕2.5圈，卷绕在卷绕构件16上；第二带状构件26的另一端，卡合孔26b卡合到卷绕构件15的卡合突起15t，同样地从中心往外朝顺时针方向叠绕2.5圈，卷绕在卷绕构件15上。由此，随着Z轴铰链装置4开启至360度，即使第一铰链杆11和第二铰链杆12从图4的位置分别转动±90度，第二带状构件26的两端被压定在第二带状构件26的叠绕部份上，故不会从卡合突起15t、16t脱落。反过来说，第一带状构件25与第二带状构件26卷绕在卷绕构件13、14、15、16上的圈数优选为1.5圈以上。

在本发明中，有关将各第一带状构件25及第二带状构件26组装到第一铰链杆11及第二铰链杆12的组装方法，可采用将各第一带状构件25及第二带状构件26卷绕至其中一方的铰链杆(例如第一铰链杆11)后，再卷绕至另一方铰链杆(例如第二铰链杆12)的方式；亦可采用预先卷绕各带状构件的两端部，再将各卷绕部份沿轴方向组装并绕紧于第一铰链杆11及第二铰链杆12的方式；或以上方式的组合。

另外，实施方式1使用标号为25、26的两条带状构件。但，若带状构件的材质较厚且具有刚性，如图11的实施方式4所示，带状构件42被设置于中央链接组件40、41之间，并考虑卷绕构件的外径，则可仅用一条带状构件。当然，在本实施方式1中，亦可使用三、四条带状构件。此外，虽然实施方式1中，在带状构件的中央部形成有一狭长切口，但在图7(b)的实施方式2中，可省略该狭长切口，或可形成有多个尺寸可卡合于卡合突起的卡止孔。另外，图11中，标号45为第一铰链杆；标号46为第二铰链杆；标号47为第一安装构件；标号48为第二安装构件；标号47A及47B为安装组件；标号48A及48B同为安装组件。

另外，虽然实施方式1以使用双轴铰链为例进行说明，但是，亦可使用三轴、四轴等，具有两根铰链杆以上的多轴铰链来实现实施方式1。

另外，实施方式1中，第一带状构件25及第二带状构件26交叉并卷绕在第一铰链杆11及第二铰链杆12上，但，其亦可不交叉地卷绕在铰链杆上，此时，可从第一铰链杆11传递同一转动方向的转动驱动力至第二铰链杆12。

接着，关于带状构件与铰链杆的卡合手段，在实施方式1中由在与铰链杆卡合的卷绕构件的外周设置突起，以及在带状构件侧设置卡合孔所构成。图7(b)中，亦可使用省略狭长切口的带状构件25B；而在带状构件具有一定厚度时，则可如图7(c)所示，弯折带状构件25C的两端侧作为卡止部25d、25e。另外，虽未图示，其亦可为能使设于卷绕构件侧的卡止部插入并卡合的卡合槽，或是切口。另外，实施方式1中，设置了4个卡止突起在卷绕构件的外周上，其卡止突起的数量亦可为1～3个，亦或以放射状设置5个以上等多个。

承上，带状构件与卷绕构件之间具有如上述的卡合手段，由此，即使重复施加正反方向的转动驱动力于与铰链杆共同转动的卷绕构件上，也能通过前述的卡合手段，确实防止带状构件松弛、随时间劣化，并大大有助于动作时的安定性。

如上所述，实施方式1的Z轴铰链装置4，其由第一铰链杆11、第二铰链杆12、第一带状构件25、第二带状构件26所构成。该第一铰链杆11被安装于第一壳体2侧，该第二铰链杆12被安装于第一壳体3侧，两者通过中央链接组件21、22及侧部链接组件23、24，相互连结且在平行状态下可自由转动，该第一带状构件25及第二带状构件26可联动第一铰链杆11及第二铰链杆12，并在联动时的拉伸方向上具有刚性，能使第一铰链杆11及第二铰链杆12分别向相反方向转动，其中，第一铰链杆11与第二铰链杆12其中任一方的转动会传递至另一方。接着，第一铰链杆11及第二铰链杆12通过卷绕构件13、14、15、16设置有卡合突起13t、14t、15t、16t，然后，在第一带状构件25上，沿相对于第一铰链杆11及第二铰链杆12的卷绕方向，设置用于与卡合突起13t、14t卡合以定位第一带状构件25的卡合孔25a、25b；在第二带状构件26上，沿相对于第一铰链杆11及第二铰链杆12的卷绕方向，设置用于与卡合突起15t、16t卡合以定位第二带状构件26的卡合孔26a、26b。由此，可提供一种Z轴铰链装置4，其可用于将第一铰链杆11与第二铰链杆12其中任一方的转动，高响应地传递至另一方的结构或机构，且不影响整体的薄型化和小型化。

另外，实施方式1的Z轴铰链装置4中，第一带状构件25及第二带状构件26在两端分别形成有作为卡合手段的卡合孔25a、25b、26a、26b，其中，第一带状构件25的两端部在卷绕构件13、14上，分别沿第一旋转方向重叠卷绕1圈以上；第二带状构件26的两端部在卷绕构件15、16上，分别沿与该第一旋转方向相反的第二旋转方向重叠卷绕1圈以上。由此，卡合突起13t、14t、15t、16t插入位于第一带状构件25和第二带状构件26端部的卡合孔25a、25b、26a、26b，第一带状构件25和第二带状构件26的端部被其叠绕部分从外侧绕紧并压定，从而固定第一带状构件25和第二带状构件26的端部，因此，不需要另外设置如螺丝、销、或凹槽等，用以压定第一带状构件25和第二带状构件26端部，增大回转半径的结构。另外，在第一带状构件25和第二带状构件26卷绕于卷绕构件13、14、15、16的状态下，仍可轻松地将其相对于第一铰链杆11和第二铰链杆12进行组装。

另外，实施方式1的Z轴铰链装置4中，第一带状构件25和第二带状构件26两端的卡合孔25a、25b、26a、26b之间，设置有一沿卷绕方向的狭长切口25c、26c，在第一带状构件25和第二带状构件26，通过卷绕构件13、14、15、16，卷绕至第一铰链杆11和第二铰链杆12上时，该狭长切口被已贯穿有卡合孔25a、25b、26a、26b的卡合突起13t、14t、15t、16t所贯穿。由此，带状构件不会被卡合突起13t、14t、15t、16t所影响，卡合突起13t、14t、15t、16t贯穿第一带状构件25和第二带状构件26的狭长切口25c、26c，卡合孔25a、25b、26a、26b的边缘则被第一带状构件25和第二带状构件26的叠绕部份压定，由此，不仅让第一带状构件25和第二带状构件26的转动变得更加平滑，也能让第一带状构件25和第二带状构件26紧贴于卷绕构件13、14、15、16的卷绕面(如图6所示，13f、14f)，从而抑制回转半径扩大。此外，通过在第一带状构件25的两端部设置卡合孔25a、25b，并将卡合孔25a、25b卡合于卡合突起13t、14t，又以复数圈卷绕第一带状构件25，使得第一带状构件25一旦安装完成，便时刻被施加皮带张力，故第一带状构件25不会脱落。

(张力调节机构)不过，实施方式1的Z轴铰链装置4中，若第一带状构件25和第二带状构件26松弛，则无法将第一铰链杆11与第二铰链杆12其中任一方的转动，高响应地传递至另一方，而使Z轴铰链装置的开合动作产生松动。因此，本发明在Z轴铰链装置4中，设置了张力调节机构30，其由对第一带状构件25施加张力的第一张力调节机构31、对第二带状构件26施加张力的第二张力调节机构35所构成。

如图9所示，在第一张力调节机构31中，第一带状构件25的上下配置有一对杠杆构件32、33。如图3所示，安装螺丝32a、33a插入该一对杠杆构件32、33的孔32b、33b，并锁合于中央链接组件21的内螺纹32c、33c，使该一对杠杆构件32、33被固定于中央链接组件21。此时，以安装螺丝32a、33a为支点，转动该一对杠杆构件32、33按压安装位置P32、P33，施加张力于第一带状构件25，并将该一对杠杆构件32、33固定于中央链接组件21。

如图10所示，在第二张力调节机构35中，第二带状构件26的上下配置有一对杠杆构件36、37。如图3所示，安装螺丝36a、37a插入该一对杠杆构件36、37的孔36b、37b，并锁合于中央链接组件22的内螺纹36c、37c，使该一对杠杆构件36、37分别从一点锁线的位置朝逆时针方向回动，按压按压位置P36、P37，施加张力于第二带状构件26，并将该一对杠杆构件36、37固定于中央链接组件22。

然而，如图4的Z轴铰链装置4所示，在第一铰链杆11和第二铰链杆12安装有侧部链接组件23的状态下，侧部链接组件23会妨碍安装螺丝32a、33a，使其无法锁合；另外，在第一铰链杆11和第二铰链杆12安装有侧部链接组件24的状态下，侧部链接组件24会妨碍安装螺丝35a、36a，使其无法锁合。因此，有关Z轴铰链装置4的第一带状构件25及第二带状构件26的安装方法及对其附加张力的方法，请同时参照图3、图4与以下实行步骤的说明。

首先，将第一铰链杆11和第二铰链杆12安装至固定在组装模具(未图示)上的中央链接组件21、22，使其保持平行，由此，第一铰链杆11和第二铰链杆12可平行在预定相位位置，且被定位在纵向方向上的预定位置。于此状态下，将卷绕有第一带状构件25的卷绕构件13、14插入第一铰链杆11及第二铰链杆12安装；再将卷绕有第二带状构件26的卷绕构件15、16插入第一铰链杆11及第二铰链杆12安装。

接着，将杠杆构件32、33对准中央链接组件21的内螺纹32c、33c，用安装螺丝32a、33a锁合，由此，使杠杆构件32、33安装在中央链接组件21上，吸收第一带状构件25的松弛；将杠杆构件36、37对准中央链接组件22的内螺纹36c、37c，用安装螺丝36a、37a锁合，由此，使杠杆构件36、37安装在中央链接组件22上，对第二带状构件26施加张力。

然后，将第一铰链杆11和第二铰链杆12插入侧部链接组件23后，将外壳27从上方叠上侧部链接组件23，安装螺丝23a穿过孔23b，锁合于内螺纹23c，由此，外壳27可包覆卷绕有第一带状构件25的卷绕构件13、14以及杠杆构件32、33；将第一铰链杆11和第二铰链杆12插入侧部链接组件24后，将外壳28从上方叠上侧部链接组件24，安装螺丝24a穿过孔24b，锁合于内螺纹24c，由此，外壳28可包覆卷绕有第二带状构件26的卷绕构件15、16以及杠杆构件36、37。

然后，如图4所示，将安装组件17A、17B、18A、18B压入第一铰链杆11及第二铰链杆12的两端部11d、11e、12d、12e安装。

实施方式1的Z轴铰链装置4，如图9所示，在第一张力调节机构31中，于第一铰链杆11及第二铰链杆12之间，在第一带状构件25被拉伸的两面的转动方向上错开位置地按压，对第一带状构件25施加张力。另外，如图10所示，在第二张力调节机构35中，在第一铰链杆11及第二铰链杆12之间，在第二带状构件26被拉伸的两面的转动方向上错开位置地按压，对第二带状构件26施加张力。由此，因分别设置了按压第一带状构件25的第一张力调节机构31和按压第二带状构件26的第二张力调节机构35，即使其各自的按压力道小，仍能对第一带状构件25及第二带状构件26施加大的张力；且，因在第一带状构件25及第二带状构件26被拉伸的两面的转动方向上错开位置地按压，赋予其张力，即使其两面各自受到的按压力道小，仍能对第一带状构件25及第二带状构件26施加大的张力。

另外，实施方式1的Z轴铰链装置4中，第一张力调节机构31和第二张力调节机构35分别具有一对杠杆构件32、33、36、37，这些杠杆构件可通过调节角度并固定到中央链接组件21、22上，进而得以调节按压力道。此，在使用了一对杠杆构件32、33、36、37的单纯机构中，即使在厚度相对较薄的外壳27、28内的空间里，也能确保对第一带状构件25和第二带状构件26施加大的按压行程，赋予其大的张力。

另外，实施方式1的Z轴铰链装置4中，侧部链接组件23支承在第一铰链杆11及第二铰链杆12的一端部；侧部链接组件24支承在第一铰链杆11及第二铰链杆12的另一端部。然后，在侧部链接组件23和侧部链接组件24之间，通过第一带状构件25和第二带状构件26设置中央链接组件21、22；一对的杠杆构件32、33、36、37则被中央链接组件21、22支承。由此，通过中央链接组件21、22，第一张力调节机构31和第二张力调节机构35背对背配置，故可从Z轴铰链装置4的两外侧操作该一对的杠杆构件32、33、36、37。

另外，由于实施方式1的Z轴铰链装置4具有第一张力调节机构31和第二张力调节机构35，该第一张力调节机构31可在第一带状构件25安装完成后，调节第一带状构件25的张力，该第二张力调节机构35可在第二带状构件26安装完成后，调节第二带状构件26的张力，因此，第一带状构件25及第二带状构件26没有松弛或产生游隙的问题，故Z轴铰链装置4拥有良好的开合操作性。

实施方式1的Z轴铰链装置4中，在第一铰链杆11和第二铰链杆12之间，带状构件25、26(前者以大致S字形，后者以反S字形)分别卷绕于第一铰链杆11和第二铰链杆12，当其中一方铰链杆转动时，将改变其转动方向并传递至另一方铰链杆，同步传递转动驱动力，从而能用少量零件，使第一铰链杆11和第二铰链杆12的转动角度产生联系，实现左右对称的开合动作。并且，若将原应卷绕呈S字形的带状构件，分割为相互平行但分别以相反方向卷绕的第一带状构件25及第二带状构件26，则消除了当带状构件以大致S字形卷绕时其中间的扭曲部份，从而实现Z轴铰链装置4的薄型化。

与现有技术相比，通过组合卡合突起13t、14t、15t、16t与金属薄片的卷绕结构，作为第一带状构件25和第二带状构件26的端部相对于卷绕构件13、14、15和16的固定结构，可缩小第一铰链杆11及第二铰链杆12之间的轴距；通过使用有一对的杠杆构件32、33、36、37的第一张力调节机构31及第二张力调节机构35，即使在狭小的空间中，仍可对第一带状构件25及第二带状构件26施加其所需的足够张力。另外，本发明虽未记载实际尺寸，但有了上述的特征结构，再通过使用直径1mm的铰链杆11、12，并缩小卷绕构件13、14、15、16的外径，即可达到将第一带状构件25和第二带状构件26在卷绕时的外径收在直径3mm程度的水平。由此，通过缩小安装于第一铰链杆11和第二铰链杆12的卷绕构件13、14、15、16的各个外径，再省略齿轮式驱动机构中的中间齿轮，缩小第一铰链杆11和第二铰链杆12之间的轴距，从而实现Z轴铰链装置4的构造的简单化、小型化、及薄型化。然后，通过Z轴铰链装置4的小型化和薄型化，从而实现第一壳体2和第二壳体3的薄型化，达成电子机器1整体的薄型化。

图12及图13是表示相对于带状构件的张力调节机构的其他实施方式。请参照图面，图12为其重要部分的立体分解图；图13为其于组装状态下的局部放大剖面图，记载有第一张力调节机构44，省略第二张力调节机构49的图示。此实施方式与实施方式1的不同点在于，实施方式1的Z轴铰链装置4，由杠杆构件32、33、36、37以安装螺丝32a、33a、36a、37a为支点旋转，从而调节第一带状构件25及第二带状构件26的各张力所构成；而在此实施方式中，通过将安装螺丝55a、56a及57a、58a插通沿各张力调节构件55、56及57、58轴方向所设的长孔55b、56b及57b、58b，使张力调节构件55、56相对于安装螺丝55a、56a及57a、58a朝上下方向滑动，从而调节带状构件53的张力。另外，此实施方式中，在中央链接组件54上设置有引导片54a、54a、54b、54b，这些引导片与张力调节构件55、56的两侧抵接，防止该张力调节构件55、56摇动。通过以上结构，可稳定位于各安装螺丝55a、56a和各引导片54a、54a、54b、54b之间的张力调节构件55、56，即使在使用多年后，仍能有效防止带状构件53产生松弛。但是，本发明并不限定于此，亦可省略。

另外，图13中，标号61和50为第一铰链杆及第二铰链杆；标号51和52为卷绕构件；标号53为带状构件。其动作功能与实施方式1相同，故不再赘述。带状构件53的张力调节，调松安装螺丝55a、56a，使张力调节构件55、56朝上下方向滑动，并在按压位置P55、P56按压带状构件53，对该带状构件53进行些微的张力调节。此时，虽图未绘示，亦可将调节螺丝安装到外壳59上，如图13所示，使张力调节构件55、56朝上下方向滑动，并在按压位置P55、P56按压带状构件53，对该带状构件53进行些微的张力调节。

如上述详细说明，根据本发明的Z轴铰链装置，可实施在设计为使用此Z轴铰链装置，自由开合地连结第一壳体及第二壳体，且使第一壳体及第二壳体其中任一方的开合操作传递至另一方的笔记本电脑或移动电话、其他各种的电子机器、机械装置、器具，及屏风、三面镜等日用品上。根据本发明的Z轴铰链装置，可实施于将第一壳体及第二壳体同步转动180度至360度的应用，亦可实施于将第一壳体及第二壳体同步反转90度至180度，角度范围更小的应用中。根据本发明的Z轴铰链装置，不仅可以用于笔记本电脑，也可用于大画面显示器、通信设备、游戏机、折叠操作面板、电子菜单书等电子机器。

Claims (4)

1.一种Z轴铰链装置，其链接可开合的电子机器的第一壳体及第二壳体，所述Z轴铰链装置包含：

第一铰链杆，安装于所述第一壳体侧；

第二铰链杆，安装于所述第二壳体侧，通过连结构件链接所述第一铰链杆，使所述第一铰链杆及所述第二铰链杆在平行状态下可自由转动；

同步转动机构，设置于所述第一铰链杆与所述第二铰链杆之间，且包含卷绕在所述第一铰链杆与所述第二铰链杆上的一对带状构件；

其中，在所述第一铰链杆、所述第二铰链杆与所述同步转动机构之间，设置有可往任一方向作动的卡合手段；

所述连结构件包含中央链接组件及侧部链接组件，所述中央链接组件设置在所述第一铰链杆及所述第二铰链杆的各中央部分；所述侧部链接组件设置在所述第一铰链杆及所述第二铰链杆的各两侧部分；

所述带状构件设置有张力调节机构，所述张力调节机构包含杠杆构件或张力调节构件，所述杠杆构件或所述张力调节构件位于所述第一铰链杆及所述第二铰链杆之间且安装在所述中央链接组件上，可相对于所述带状构件的宽幅侧上侧或下侧摇动或滑动。

2.根据权利要求1所述的Z轴铰链装置，所述一对带状构件包含有第一带状构件及第二带状构件，所述第一带状构件及所述第二带状构件在两端分别形成有作为卡合手段的卡合孔，其中，所述第一带状构件的两端部相对于所述第一铰链杆，分别沿第一旋转方向重叠卷绕1圈以上；所述第二带状构件的两端部相对于所述第二铰链杆，分别沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向重叠卷绕1圈以上。

3.根据权利要求2所述的Z轴铰链装置，所述卡合手段包含卡合突起及所述卡合孔，所述卡合突起设置在所述第一铰链杆、所述第二铰链杆、所述带状构件的任一方上；所述卡合孔则设置在任一他方上。

4.一种电子机器，使用根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的Z轴铰链装置。