CN202402462U - 双轴式无水平落差枢纽器及其可携式装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种双轴式无水平落差枢纽器及其可携式装置,该枢纽器装设于可携式装置之上盖与底座间,其具有上下旋转承架及上下主动齿轮,位于上下主动齿轮间设有变速齿轮组件,上下旋转承架间设有连接架体,通过变速齿轮组件来调整上下主动齿轮之间的转速比,则无论在上下主动齿轮是否大小相同、或上下旋转承架与连接架体之夹角是否相同的情况下,均可使得在开启时呈水平无落差的状态,如此便可运用于所需的可携式装置中。
Description
技术领域
本实用新型为一种双轴式无水平落差枢纽器,指一种设于可携式装置的上盖与底座间用以启闭的枢纽器。
背景技术
现今的可携式装置随着科技的进步,在使用型态上已有所变化,近来平板电脑逐渐成为可携式装置中的主流,在考虑收纳体积最小化的前提下,将平板电脑作为可折叠式亦为开发重点。
美国第20080307608号公开案,以及美国第7140074号专利案均使用了一种具有齿轮的现有技术枢纽器,该等现有技术的枢纽器利用了二个齿轮使得盖体可以相对于本体做翻转;此类现有技术的枢纽器的缺点在于:在现今要求平板电脑的下,若使用该类现有技术的枢纽器时,由于该现有技术的枢纽器是位在上盖与底座接合的中央部位,则遮蔽了部分萤幕可设置的位置,将使得上盖相对于底座开启后,无法达到上盖及底座所设置的萤幕相接而呈现一完整的萤幕效果,则无法使用于平板电脑上。
此外,前述两习知前案的共同问题在于:当上盖盖合于底座时,该现有技术枢纽器分别与上盖以及底座呈90度的夹角(如美国第20080307608号公开案的图11所示),此时,分别连接上盖以及底座的二个齿轮的直径以及齿数是相同的,而二个齿轮的直径相同代表着“所分别要连接的上盖以及底座的厚度也必须约略相同”。倘若上盖的厚度远薄于底座的厚度时,可能连接于上盖的齿轮会突出于上盖的上表面或下表面(通常会是上表面),这将使得可携式装置表面不平整而不美观。
在另一个情况中,请参阅图10所示,倘若当上盖70与底座80盖合时,现有技术的枢纽器与上盖70和底座80的夹角不等于90度时,习知的二个直径相同的齿轮91、92则无法被应用在这上面;举例而言,如果枢纽器与底座的夹角是等于50度时,则枢纽器与上盖的夹角就会是130度,由于二个齿轮91、92为相同齿轮,所以齿数比是1∶1,因此,打开上盖70时,齿轮91转90度时,而齿轮92也会转90度,而变成图11所示,这样一来,上盖70的表面和底座80的表面就无法对接则不会平整成为180度,而是形成两个有断差的平面,则同样使得该现有技术的枢纽器无法运用于平板电脑中。
而为了解决这个“枢纽器与上盖和底座的夹角不是等于90度”的状况,则齿轮被迫改变为一个是大齿轮,一个是小齿轮,才能维持一定的转差比例,并且二个齿轮的直径会变成有极大的差异,也就是说,大齿轮会连接到较厚的上盖(或底座),而小齿轮会被连接到较薄的底座(或上盖),以符合实际的美观诉求。然而,如此设计下,恰好又无法被应用在于上盖与底座是约略相同的厚度上的情况。
因此,现有技术中具有齿轮的枢纽器无法适切的运用于不同规格下的平板电脑。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型将现有技术的枢纽器加以改良,以使得无论在上盖与底座厚度是否相同的情况下,均能使上盖和底座开启后对接形成一完整的平面,以便于运用在可携式装置中。
为达到上述的实用新型目的,本实用新型所采用的技术手段为设计一种双轴式无水平落差枢纽器,其中包括:
一连接架体,其中空且具有一齿轮室;
一上转轴组件,其与连接架体相接且包含有一上枢轴、一上旋转承架及一上主动齿轮,上枢轴可转动地贯穿连接架体的齿轮室,上旋转承架套设并固定于上枢轴的一端,上主动齿轮套设并固定于上枢轴;
一下转轴组件,其与连接架体相接且包含有一下枢轴、一下旋转承架及一下主动齿轮,下枢轴可转动地贯穿连接架体的齿轮室,下旋转承架套设并固定于下枢轴的一端,下主动齿轮套设并固定于下枢轴;
一用以调整上下主动齿轮的转速比的变速齿轮组件,其设于连接架体的齿轮适中,其连接于上下主动齿轮之间;
其中,上旋转承架与连接架体的夹角大小为D1、下旋转承架与连接架体的夹角大小为D2、上主动齿轮与下主动齿轮的转速比为X,又两夹角大小的比值D1÷D2=R,X趋近于或等于R,且D1≠D2。
较佳者,R和X差值的绝对值小于1。
又较佳者,R和X差值的绝对值小于0.5。
再较佳者,R和X差值的绝对值小于0.05。
再者,本实用新型亦设计了一种可携式装置,其中包括一上盖、一底座及两个前述的双轴式无水平落差枢纽器,该两个双轴式无水平落差枢纽器分别设于上盖与底座之间的两侧,各双轴式无水平落差枢纽器的上旋转承架与上盖相贴靠固定,各下旋转承架与底座相贴靠固定。
本实用新型的优点在于,通过变速齿轮组件的作用,来调整上主动齿轮与下主动齿轮之间的转速比,则无论上下主动齿轮的齿数是否相同、旋转承架与连接架体间的夹角是否相同,均可通过变速齿轮组件的调整后,达到开启时呈无水平落差的状态,以便运用于所需的可携式装置中。
再进一步而言,上从动齿轮单元包含有一大齿轮及一小齿轮,大小齿轮同轴,上从动齿轮单元的小齿轮与上主动齿轮相啮合,下从动齿轮单元包含有一大齿轮及一小齿轮,大小齿轮同轴,下从动齿轮单元的小齿轮与上从动齿轮单元的大齿轮相啮合,下从动齿轮单元的大齿轮与下主动齿轮相啮合,上从动齿轮单元的大齿轮的齿数为Y1、上从动齿轮单元的小齿轮的齿数为Y2、下从动齿轮单元的大齿轮的齿数为Z1、下从动齿轮单元的小齿轮的齿数为Z2,上下从动齿轮单元的大小齿轮的齿数与其所提供的转速变化值关系满足下列数学式:
或者,上从动齿轮单元包含有一上从动齿轮,下从动齿轮单元包含有一下从动齿轮,上从动齿轮与上主动齿轮相啮合,下从动齿轮分别与下主动齿轮及上从动齿轮相啮合,且上从动齿轮的齿数为Y,即上从动齿轮的齿数等于上从动齿轮单元的第一转速变化值,下从动齿轮的齿数为Z,即下从动齿轮的齿数等于下从动齿轮单元的第二转速变化值。
较佳者,上齿轮与下齿轮的齿数差的绝对值小于或等于2;或上齿轮与下齿轮的齿数相等。
进一步而言,其中上转轴组件包含有一上扭力产生组件,上扭力产生组件套设于上枢轴外且与上旋转承架位于相异端,下转轴组件包含有一下扭力产生组件,下扭力产生组件套设于下枢轴外且与下旋转承架位于相异端。
进一步而言,其中连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
附图说明
图1为本实用新型双轴式无水平落差枢纽器第一实施例的立体外观图。
图2为本实用新型双轴式无水平落差枢纽器第一实施例的元件分解图。
图3为本实用新型双轴式无水平落差枢纽器第一实施例的部分元件放大立体图。
图4为本实用新型双轴式无水平落差枢纽器第一实施例的闭合状态的侧视示意图。
图5为本实用新型双轴式无水平落差枢纽器第二实施例的立体外观图。
图6为本实用新型双轴式无水平落差枢纽器第二实施例的元件分解图。
图7为本实用新型可携式装置的闭合状态立体示意图。
图8为本实用新型可携式装置的开启状态立体示意图。
图9为本实用新型可携式装置的开启状态侧视放大示意图。
图10为现有技术可携式装置的闭合状态侧视示意图。
图11为现有技术可携式装置的开启状态侧视示意图。
具体实施方式
以下配合图式及本实用新型的较佳实施例,进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。
请参阅图1及图2所示,本实用新型包含有一连接架体10、一上转轴组件20、一下转轴组件30、及一变速齿轮组件40。
前述的连接架体10中具有一齿轮室11,在较佳实施例中,连接架体10包含有一前板体12及一后板体13,齿轮室11成形于前后板体12、13之间。
前述的上转轴组件20与连接架体10相接且包含有一上枢轴21、一上旋转承架22、一上扭力产生组件23、及一上主动齿轮24,上枢轴21可转动地贯穿连接架体10的齿轮室11,且上枢轴21的两端分别位于连接架体10的两侧外,上旋转承架22套设并固定于上枢轴21的一端,上扭力产生组件23套设并固定于上枢轴21的另一端,上扭力产生组件23包含有磨耗垫片231、弹性垫片232及固定件233等元件,为本技术领域中的通常知识,在此不加以赘述,上主动齿轮24套设并固定于上枢轴21,且上主动齿轮24位于连接架体10的齿轮室11中。
前述的下转轴组件30与连接架体10相接且包含有一下枢轴31、一下旋转承架32、一下扭力产生组件33、及一下主动齿轮34,下枢轴31可转动地贯穿连接架体10的齿轮室11,且下枢轴31的两端分别位于连接架体10的两侧外,下旋转承架32套设并固定于下枢轴31的一端,下扭力产生组件33套设并固定于下枢轴31的另一端,下扭力产生组件33包含有磨耗垫片331、弹性垫片332及固定件333等元件,为本技术领域中的通常知识,在此不加以赘述,下主动齿轮34套设并固定于下枢轴31,且下主动齿轮34位于连接架体10的齿轮室11中。
请参阅图1至图3所示,前述的变速齿轮组件40设于连接架体10的齿轮室11中,且变速齿轮组件40连接于上下主动齿轮24、34之间,以调整上下主动齿轮24、34的转速比,变速齿轮组件40包含有一上从动齿轮单元41及一下从动齿轮单元42,上从动齿轮单元41与上主动齿轮24相接,下从动齿轮单元42分别与下主动齿轮34及上从动齿轮单元41相接。
为了使本实用新型的枢纽器可运用于各种不同尺寸比例或夹角比例的可携式装置中,请参阅图4所示,假设当上旋转承架22与下旋转承架32呈平行上下排列时,上旋转承架22与连接架体10的夹角大小为D1、下旋转承架32与连接架体10的夹角大小为D2、上主动齿轮24与下主动齿轮34的转速比为X,又两夹角大小的比值D1÷D2=R,且D1≠D2,则变速齿轮组件40的作用需使得X趋近于或等于R,才能使得枢纽器的上旋转承架22与下旋转承架32展开后,呈一平面。在较佳实施例中,|R-X|≤1;在另一较佳实施例中,|R-X|≤0.5;又另一较佳实施例中,|R-X|≤0.05,藉由变速齿轮组件40来调整上下主动齿轮24、34的转速比与两夹角值趋近或甚至相同,则无论上下主动齿轮24、34的大小是否需要相同、两夹角值是否相同,均可通过改变变速齿轮组件40来迎合所需,以使得最终在两旋转承架22、32开启至呈180度对齐时,形成表面无水平落差的效果。
其中上主动齿轮24的齿数为W1、下主动齿轮34的齿数为W2,变速齿轮组件40的上从动齿轮单元41提供第一转速变化值Y,下从动齿轮单元42提供第二转速变化值Z,为了使X趋近于或等于R,则各数值满足以下数学式:
而变速齿轮组件40可藉由不同的结构来达成此作用,以下为本实用新型的较佳实施例,但本实用新型并不限于此。
请参阅图2及图3所示,在一较佳实施例中,上从动齿轮单元41包含有一大齿轮411及一小齿轮412,大小齿轮411、412同轴,在较佳实施例中,大小齿轮411、412可成型为一塔形齿轮,上从动齿轮单元41的小齿轮412与上主动齿轮24相啮合,下从动齿轮单元42包含有一大齿轮421及一小齿轮422,大小齿轮421、422同轴,在较佳实施例中,大小齿轮421、422可成型为一塔形齿轮,下从动齿轮单元42的小齿轮422与上从动齿轮单元41的大齿轮411相啮合,下从动齿轮单元42的大齿轮421与下主动齿轮34相啮合;
此时假设上主动齿轮24的齿数为W1、下主动齿轮34的齿数为W2、上从动齿轮单元41的大齿轮411的齿数为Y1、上从动齿轮单元41的小齿轮412的齿数为Y 2、下从动齿轮单元42的大齿轮421的齿数为Z1、下从动齿轮单元42的小齿轮422的齿数为Z2,为了使X趋近于或等于R,各齿轮的齿数关系应当满足下列数学式:
W1÷Y2=A
A×Y1÷Z2=B
B×Z1÷W2=X
较佳实施例中,较佳范围为|W1-W2|≤2,这代表上主动齿轮24与下主动齿轮34的大小约略相等,故此类的齿轮可连接上盖的厚度以及底座的厚度约为相等的掀盖式装置。举例而言,当上旋转承架22与连接架体10的夹角D1为130度,则下旋转承架32与连接架体10的夹角D2为50度,则D1÷D2=130÷50=2.6=R,那么为了使X趋近于或等于R,则各齿数可为W1=17、Y1=15、Y2=9、Z 1=14、Z2=9、W2=17。即:
因此X趋近于R,此即代表:通过藉由变速齿轮组件40来调整上下主动齿轮24、34的转速比与两夹角值趋近或甚至相同,这来一来,才能使得该枢纽器展开后可以呈一平面。通常而言,|R-X|≤1,或|R-X|≤0.5,或|R-X|≤0.05都可以使上、下旋转承架22、32展开后呈现约一平面的情况。
但倘若Y1+Y2的值太接近Z1+Z2,将可能因齿轮尺寸公差上的不精确而导致邻近的上从动齿轮单元41的小齿轮412与下从动齿轮单元42的大齿轮421相啮合,如此则变速齿轮组件40各齿轮均无法旋转,故另一较佳实施例中,Y1+Y2的值可调整为与Z1+Z2的值差距较大,举例而言,各齿数可为W1=18、Y1=18、Y2=10、Z1=14、Z2=11、W2=16。
因此,
则
即表示,虽然上主动齿轮24的齿数W1=18且下主动齿轮34的齿数W2=16时,上、下主动齿轮24、34大小仍然差不多,且当上旋转承架22与连接架体10的夹角D1为130度又下旋转承架32与连接架体10的夹角D2为50时,各齿轮应有的齿数变化。
请参阅图5及图6所示,在另一较佳实施例中,上从动齿轮单元41A包含有一上从动齿轮411A,下从动齿轮单元42A包含有一下从动齿轮421A,上从动齿轮411A与上主动齿轮24A相啮合,下从动齿轮421A分别与下主动齿轮34A及上从动齿轮411A相啮合;
此时假设上主动齿轮24A的齿数为W1、下主动齿轮34A的齿数为W2、上从动齿轮411A的齿数为Y、下从动齿轮421A的齿数为Z,为了使X趋近于或等于R,各齿轮的齿数关系应当满足下列数学式:
W1÷Y=A
A÷Z=B
B÷W2=X
意即
请参阅图7所示,本实用新型的可携式装置包含有两个前述的枢纽器、一上盖50及一底座60,两枢纽器分别设于上盖50及底座60之间的两侧,其中各上旋转承架22与上盖50相贴靠固定,各下旋转承架32与底座60相贴靠固定;
请参阅图4及图7所示,当上盖50相对于底座60呈闭合状态时,上旋转承架22与连接架体10间呈D1夹角,而下旋转承架32与连接架体10间呈D2夹角。
请参阅图8与图9所示,当上盖50相对于底座60开启时,上盖50带动上旋转承架22转动,使得上主动齿轮24依序带动上从动齿轮单元41及下从动齿轮单元42转动,进而带动下主动齿轮34旋转,由于上下从动齿轮单元41、42的作用,弥补了上下主动齿轮24、34间的转速差,则使得上盖50与底座60在开启至相对180度时,上盖50与底座60的表面呈水平对接而无高低落差,故上盖50的萤幕51与底座60的萤幕61可相对接合形成一完整的萤幕。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型做任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (28)
1.一种双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,包括:
一连接架体,其具有一齿轮室;
一上转轴组件,其与连接架体相接且包含有一上枢轴、一上旋转承架及一上主动齿轮,上枢轴可转动地贯穿连接架体的齿轮室,上旋转承架固定于上枢轴的一端,上主动齿轮套设并固定于上枢轴;
一下转轴组件,其与连接架体相接且包含有一下枢轴、一下旋转承架及一下主动齿轮,下枢轴可转动地贯穿连接架体的齿轮室,下旋转承架固定于下枢轴的一端,下主动齿轮套设并固定于下枢轴;
一用以调整上下主动齿轮的转速比的变速齿轮组件,其设于连接架体的齿轮室中,其连接于上下主动齿轮之间;
其中,上旋转承架与连接架体之夹角大小为D1、下旋转承架与连接架体之夹角大小为D2、上主动齿轮与下主动齿轮的转速比为X,又两夹角大小的比值D1÷D2=R,X趋近于或等于R,且D1≠D2。
2.根据权利要求1所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,R和X差值的绝对值小于1。
3.根据权利要求1所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,R和X差值的绝对值小于0.5。
4.根据权利要求1所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征 在于,R和X差值的绝对值小于0.05。
7.根据权利要求5所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述上从动齿轮单元包含有一上从动齿轮,下从动齿轮单元包含有一下从动齿轮,上从动齿轮与上主动齿轮相啮合,下从动齿轮分别与下主动齿轮及上从动齿轮相啮合,且上从动齿轮的齿数等于上从动齿轮单元的第一转速变化值,下从动齿轮的齿数 等于下从动齿轮单元的第二转速变化值。
8.根据权利要求5所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述上齿轮与下齿轮的齿数差的绝对值小于或等于2。
9.根据权利要求5所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述上齿轮与下齿轮的齿数相等。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述上转轴组件包含有一上扭力产生组件,上扭力产生组件套设于上枢轴外且与上旋转承架位于相异端,下转轴组件包含有一下扭力产生组件,下扭力产生组件套设于下枢轴外且与下旋转承架位于相异端。
11.根据权利要求5所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述上转轴组件包含有一上扭力产生组件,上扭力产生组件套设于上枢轴外且与上旋转承架位于相异端,下转轴组件包含有一下扭力产生组件,下扭力产生组件套设于下枢轴外且与下旋转承架位于相异端。
12.根据权利要求6所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述上转轴组件包含有一上扭力产生组件,上扭力产生组件套设于上枢轴外且与上旋转承架位于相异端,下转轴组件包含有一下扭力产生组件,下扭力产生组件套设于下枢轴外且与下旋转承架位于相异端。
13.根据权利要求7所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述上转轴组件包含有一上扭力产生组件,上扭力产生组 件套设于上枢轴外且与上旋转承架位于相异端,下转轴组件包含有一下扭力产生组件,下扭力产生组件套设于下枢轴外且与下旋转承架位于相异端。
14.根据权利要求8所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述上转轴组件包含有一上扭力产生组件,上扭力产生组件套设于上枢轴外且与上旋转承架位于相异端,下转轴组件包含有一下扭力产生组件,下扭力产生组件套设于下枢轴外且与下旋转承架位于相异端。
15.根据权利要求9所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述上转轴组件包含有一上扭力产生组件,上扭力产生组件套设于上枢轴外且与上旋转承架位于相异端,下转轴组件包含有一下扭力产生组件,下扭力产生组件套设于下枢轴外且与下旋转承架位于相异端。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
17.根据权利要求5所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
18.根据权利要求6所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
19.根据权利要求7所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
20.根据权利要求8所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
21.根据权利要求9所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
22.根据权利要求10所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
23.根据权利要求11所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
24.根据权利要求12所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
25.根据权利要求13所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
26.根据权利要求14所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特 征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
27.根据权利要求15所述的双轴式无水平落差枢纽器,其特征在于,所述连接架体包含有一前板体及一后板体,连接架体的齿轮室成形于前板体与后板体之间。
28.一种具有两个根据权利要求1至27中任一项所述的双轴式无水平落差枢纽器的可携式装置,其特征在于,还包括一上盖及一底座,该两个双轴式无水平落差枢纽器分别设于上盖与底座之间的两侧,各双轴式无水平落差枢纽器的上旋转承架与上盖相贴靠固定,各下旋转承架与底座相贴靠固定。
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CN105179459A (zh) * | 2014-06-12 | 2015-12-23 | 加藤电机(香港)有限公司 | 双轴铰链及应用此双轴铰链的终端机器 |
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