CN2842529Y - 平板电脑双向自动闭合转轴及具有该转轴的平板电脑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平板电脑双向自动闭合转轴，其包括转轴底座、中心旋转架、轴心、固定支架、转动凸轮、固定凸轮以及两个定位组件。固定支架、转动凸轮以及固定凸轮分别安装于轴心之上。平板电脑的显示器固定于固定支架上，转轴底座被固定于平板电脑的底座上。定位组件由凸块与凹槽构成，且轴对称地形成在转动凸轮与固定凸轮之上。当显示器与底座平行时，凸块与凹槽耦合，以使显示器定位。本实用新型还公开了具有这种转轴的平板电脑。本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴不仅能方便使用者双向使用平板电脑显示器，且在显示器闭合于底座上时能将显示器稳定地定位和锁定于底座上，因此可使平板电脑的使用更安全、更便捷。

Description

平板电脑双向自动闭合转轴及具有该转轴的平板电脑

技术领域

本实用新型涉及一种平板电脑(tablet PC)转轴(hinge)，尤其涉及一种具有双向自动闭合功能的平板电脑转轴。本实用新型还涉及具有这种转轴的平板电脑。

背景技术

随着电子科技日益进步以及电脑产品的应用普及，如笔记本型电脑之类的轻薄短小的便携式电子设备日渐被开发。现今的笔记本型电脑由于具有可处理大量数字化信息的强大功能以及携带方便的外形尺寸和重量，因而受到社会大众的喜爱与广泛应用。笔记本型电脑方便携带、运算功能大，因此，已成为各界人士必备的电子设备之一。

由于使用环境不同，往往需要笔记本型电脑能在不同情况下进行显示，以增加使用者的展示能力。传统的笔记本型电脑仅局限于有限且特定的显示角度，因此在旁边听取介绍的人员往往无法从显示器上获得清楚的影像。此外，由于软件行业日新月异，电脑操作系统与手写输入功能结合，于是各生产厂商分别推出各种平板电脑(Tablet Personal Computer)。具有创新书写功能的双用平板电脑，不仅改变了人们使用电脑的习惯，同时也使信息产业迈向全新的里程。

双用平板电脑使平板电脑最人性化的笔式书写与笔记本型电脑的键盘输入与快速处理的能力相结合，有效地针对经常需要走动的使用者设计，具有人性化的输入介面并具有可旋转180度的液晶荧屏，因此携带方便并能使旁边观看的人员方便地阅读荧屏上的资料。

然而，由于双用平板电脑的荧屏具有可上下左右旋转的功能，如何有效地将液晶显示面板的双面均可紧扣于笔记本型电脑的底座上是十分重要的。因此，各笔记本型电脑的生产厂商无不努力于设计与制造方便而有效的平板电脑的液晶荧屏扣紧装置。

实用新型内容

鉴于以上所述，由于传统的双用平板电脑的液晶荧屏需要双向地被固定于笔记本型电脑的底座上。因此，若能提供既方便又快速的平板电脑液晶荧屏的固定方式和机构将使平板电脑的使用更为便利。

据此，本实用新型的目的之一是提供一种双向自动闭合转轴，使平板电脑不需要利用外露于面板的卡钩即可被双向扣合于平板电脑的底座上。

本实用新型的另一目的是提供一种双向自动闭合转轴，无论是在关闭显示器的状态还是在利用手写板进行文字输入的状态下，均可快速开启或关闭平板电脑的显示器。

本实用新型的再一目的是提供具有这种转轴的平板电脑。

根据上述目的，本实用新型一方面提供一种平板电脑双向自动闭合转轴。此平板电脑双向自动闭合转轴包括：转轴底座、中心旋转架、轴心、固定支架、转动凸轮、固定凸轮以及两个定位组件。转轴底座与平板电脑的底座耦合，中心旋转架与转轴底座耦合，并可在转轴底座上旋转。轴心被固定于中心旋转架上，其上安装有固定支架、转动凸轮以及固定凸轮。平板电脑显示器被固定于固定支架上，转动凸轮则与固定支架耦合，因而转动凸轮可与显示器连动。固定凸轮可滑动地与轴心耦合，并通过两定位组件与转动凸轮耦合。

本实用新型另一方面提供一种平板电脑双向自动闭合转轴，包括：轴心，其固定于所述平板电脑的中心旋转架上；固定支架，其与所述平板电脑的显示器耦合，并转动地与所述轴心耦合；转动凸轮，其转动地与所述轴心耦合，并被固定于所述固定支架上，而与所述显示器连动；固定凸轮，其滑动地与所述轴心耦合，并与所述转动凸轮耦合；及两个定位组件，它们轴对称地形成于所述转动凸轮与所述固定凸轮之间，所述定位组件在所述显示器与所述底座平行时，锁定所述显示器。

本实用新型再一方面提供一种平板电脑，包括：平板电脑底座、显示器和双向自动闭合转轴。转轴连接平板电脑底座和显示器，使显示器在平板电脑底座上水平和垂直转动。所述双向自动闭合转轴包括：转轴底座，其与所述平板电脑底座耦合；中心旋转架，其与所述转轴底座耦合，以在该转轴底座上水平旋转；轴心，其固定于所述中心旋转架上；固定支架，其可垂直转动地与所述轴心耦合，且所述显示器被固定于该固定支架上；转动凸轮，其可转动地与所述轴心耦合，并被固定于所述固定支架上而与所述显示器连动；固定凸轮，其可滑动地与所述轴心耦合，并与所述转动凸轮耦合；及两个定位组件，它们轴对称地形成于所述转动凸轮与所述固定凸轮之间，所述定位组件在所述显示器与所述平板电脑底座平行时锁定所述显示器，各所述定位组件还包括凸块和凹槽。

由于定位组件轴对称地形成于转动凸轮与固定凸轮之间，当显示器与底座平行时，定位组件锁定转动凸轮，以使显示器定位。每一定位组件由凸块和凹槽构成，优选的是，将凸块形成于转动凸轮上，而将凹槽形成于固定凸轮上，使凸块在显示器与底座平行时与凹槽啮合，致使显示器被定位和锁定在与底座呈0度、180度或360度夹角的状态。

所述平板电脑双向自动闭合转轴还可包括弹簧垫圈，以用来将固定凸轮推向转动凸轮，使固定凸轮上的凹槽在接近凸块时自动与转动凸轮的凸块啮合，以锁定显示器。此外，该平板电脑双向自动闭合转轴还可包括辅助支架，该支架可转动地耦合于轴心，其利用辅助支架凸起耦合于固定支架上形成的固定支架开口，使辅助支架可在轴心上滑动且支撑固定支架。辅助支架的两侧还可包括摩擦垫圈，该垫圈可滑动地与轴心耦合，以增加固定支架与辅助支架转动时的摩擦力。

所述轴心还可包括一轴心固定面，固定凸轮和摩擦垫圈可包括一凸轮固定面和摩擦垫圈固定面，致使固定凸轮与摩擦垫圈可在轴心上滑动但不转动。

因此，本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴具有双向扣合平板电脑显示器的功能，使得平板电脑不需利用外露于显示器的卡钩即可双向地扣合于平板电脑的底座上。由于双向自动闭合装置内藏于转轴之中，利用弹力自动闭合且提供显示器定位所需的摩擦力，所以，无论是在关闭显示器的状态还是在利用手写板进行文字输入的状态下，双用平板电脑的显示器均可被快速开启或关闭。本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴不仅能方便使用者双向使用平板电脑显示器，且在显示器闭合于底座上时能将显示器稳定地定位和锁定于底座上，因此，可使双用平板电脑的使用更安全、更便捷。

附图说明

为使本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

图1为本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴的分解示意图；

图2A至图2C为本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴的局部放大示意图。

附图标记说明

100自动闭合装置                110转轴底座

120中心旋转架                  130固定支架

132开口                        140转动凸轮

150固定凸轮                    152凸轮固定面

160弹簧垫圈                    170摩擦垫圈

172摩擦垫圈固定面              174间隔垫圈

180辅助支架                    182支架凸起

190螺帽                        200组立状态

210轴心                        212轴心固定面

240转动凸轮                    242转动方向

246闭合平面                    248间隙

250固定凸轮                    252凸轮固定面

256底部平面                    260第一定位组件

262第一凸块                    264第一斜面

265第二斜面                    266移动方向

268第一凹槽                    270第二定位组件

276第二凸块                    278第二凹槽

310轴心                        312轴心固定面

具体实施方式

本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴不仅可快速地将双向平板电脑的显示器面板闭合于底座上，还可以将显示器面板翻转，使显示器面板朝上再将平板电脑的上盖闭合于底座之上。由于无须利用突出于面板上的扣钩，使得双用平板电脑的外形更美观，更方便使用者快速开启和使用。以下将结合附图详细描述本实用新型的构思。本领域技术人员在了解本实用新型的优选实施方式后，可从本实用新型中得到教导和启示，在不超出本实用新型的构思与范围的前提下，可对本实用新型作出各种变换和改型。

参见图1，该图为本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴的分解示意图。如图中所示，本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴包括：转轴底座110、中心旋转架120、固定支架130、轴心210以及自动闭合装置100。转轴底座110固定于平板电脑的底座之中，固定支架130则用来与平板电脑的显示器耦合。中心旋转架120可在转轴底座110上旋转，因此，显示器也可在平板电脑的底座上旋转。

轴心210与中心旋转架120耦合，固定支架130可转动地与轴心210耦合。因此，固定于固定支架130上的平板电脑的显示器可绕轴心210的方向转动，以开启显示器，并可以利用中心旋转架120绕平板电脑的底座和转轴底座110旋转，以改变显示器的水平与垂直角度。

自动闭合装置100包括转动凸轮140、固定凸轮150、弹簧垫圈160、摩擦垫圈170、间隔垫圈174以及螺帽190。其中，转动凸轮140的一端被固定于固定支架130上，另一端则与固定凸轮150耦合，以提供平板电脑显示器双向自动闭合的功能。弹簧垫圈160和摩擦垫圈170亦与轴心210耦合并位于固定凸轮150相对于转动凸轮140的另一侧。然后再利用螺帽190将上述元件锁紧于轴心210上。锁紧后的自动闭合装置100为该图右侧示出的组合状态200。

弹簧垫圈160提供使固定凸轮150紧密地与转动凸轮140耦合的压力。因此，当显示器关闭时或者面板朝上闭合于平板电脑的底座上时，自动闭合装置100可有效地将显示器平贴锁定于平板电脑的底座上。

固定凸轮150与摩擦垫圈170的内侧可分别包括凸轮固定面152和摩擦垫圈固定面172，以用来与轴心210上的轴心固定面212相互耦合。因此，当显示器与固定架130转动时，不会造成固定凸轮150与摩擦垫圈170的转动，进而可避免引起如螺帽190之类的其他元件转动，从而可有效避免自动闭合装置100松脱。

自动闭合装置100还可包括耦合于轴心210之上的辅助支架180，通过辅助支架180的支架凸起182与固定支架130上的开口132耦合，可使辅助支架180沿轴心210水平移动，提供固定支架130上下转动时的辅助力，以提高显示器转动时的稳定性。辅助支架180可增加支架的整体强度及摩擦面积，以提供足够而稳定的扭力。为了避免辅助支架180转动时带动螺帽190，在螺帽190与辅助支架180之间还可设置间隔垫圈174，干涉耦合于轴心210，当所述固定支架转动时，用以防止所述螺帽松动。此外，亦可使用防松螺帽190配合间隔垫圈174来防止螺帽190松动。由于辅助支架180的两侧均可安装摩擦垫圈170，以增加固定支架130与辅助支架180转动时的摩擦力，因此可进一步提高转动显示器所需的扭矩，以避免显示器的非预期转动。

请同时参见图2A至图2C，这些图为本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴的局部放大示意图，用来说明其工作原理。如这些附图所示，自动闭合装置的转动凸轮240与固定凸轮250皆耦合于轴心310之上。其中，转动凸轮240被固定于固定支架上(参见图1)，因此固定支架转动时，将带动转动凸轮240在轴心310上转动。而固定凸轮250则利用凸轮固定面252与轴心310的轴心固定面312耦合，使转动凸轮240沿轴心310转动时，不带动固定凸轮250。

转动凸轮240和固定凸轮250上形成有第一定位组件260和第二定位组件270，第一定位组件260和第二定位组件270分别位于轴心的两侧，彼此相隔180度，也就是说，第一定位组件260和第二定位组件270为轴对称。第一定位组件260由第一凸块262和第一凹槽268构成，第二定位组件270由第二凸块276和第二凹槽278构成。当转动凸轮240沿转动方向242转动时，由于第一凸块262被强制地从第一凹槽268中移出，迫使固定凸轮250沿箭头266所示方向移动。当固定凸轮250沿箭头266所示方向移动时，将压迫弹簧垫圈(参见图1)，使其产生变形，因而向固定凸轮250施加压力，致使第一凸块262和第一凹槽268不能轻易分离。借助于第一斜面264和弹簧垫圈K值的设定，可有效地控制第一凸块262和第一凹槽268以及第二凸块276和第二凹槽278分离时转动凸轮240所需的转动扭矩。

参见图2B，当第一凸块262的第一斜面264尚未与第一凹槽268分离时，由于第一斜面264和弹簧垫圈的作用，只要使用者停止转动转动凸轮240，则转动凸轮240将回到图2A的状态。也就是说，当使用者关闭平板电脑显示器时，若非使用者将其开启，此时显示器将一直维持在关闭的状态，而不会无故被开启。

使用者欲使用平板电脑时，仅需将平板电脑的上盖顺轴心310转动，也就是说，使转动凸轮240沿转动方向242转动，使用者所施加的力矩可使第一凸块262从第一凹槽268中移出，使第二凸块276从第二凹槽278中移出。此时第一凸块262和第二凸块276的顶面将移动至固定凸轮250的底部平面，使得转动凸轮240的闭合平面246与底部平面256分离。

随着间隙248的增加，固定凸轮250所受到的压力增大，因此，使转动凸轮240转动所需的力矩也就越大。直到第一凸块262与第二凸块276顶到底部平面256后，形成面接触，以提供合适的摩擦力。此时，由于间隙248维持预定的距离且摩擦力处于固定的情况，移动转动凸轮240所需的力矩维持在预定的力矩。此预定力矩可避免显示器产生不预期的转动，且能将显示器固定在所需的操作角度。

当转动凸轮240相对于固定凸轮250旋转约180度时，第一凸块262将转动至第二凹槽278的位置，此时，由于第二斜面265的作用，转动凸轮240的第一凸块262将顺着第二斜面265进入第二凹槽278，以与第二凹槽278啮合。与此类似，第二凸块276此时将自动与第一凹槽268啮合。因此，平板电脑的显示器面板将因此而朝向上方，且可以稳定地被固定于此位置。配合中心旋转架的转动(参见图1)，平板电脑显示器将平贴于其底座之上，以方便使用者进行手写输入等操作。

本实用新型的平板电脑双向自动闭合转轴安装于平板电脑的转轴之中，不仅可使显示器面板朝下闭合于电脑底座之上，还可以翻转显示器，使显示器面板朝上，并平贴于电脑底座之上，以进行手写输入等功能。由于没有向外突出于面板上的扣钩，使显示器的外形更美观，且无需额外的开关操作，故可方便使用者开启或闭合。当显示器与电脑底座大致平行时，自动闭合装置的第一定位组件和第二定位组件将使显示器自动回复至平行的位置，例如0度、180度或360度的位置，在没有预定外力的作用下，保持显示器和底座的角度，例如关闭状态或水平开启状态。

附图中零件的尺寸、形状或数量等只是为了便于对本实施方式进行说明，并非是对本实用新型的限制。显然，增加或减少零件数量、或改变零件的尺寸或形状等均应落入本实用新型的构思和范围之内。虽然，已通过优选实施方式对本实用新型披露如上，但这并非是对本实用新型的限制，本领域任何技术人员在不超出本实用新型的构思和范围的前提下，可作出各种变换与润饰，因此本实用新型的保护范围应以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，包括：

转轴底座，其与所述平板电脑的底座耦合；

中心旋转架，其与所述转轴底座耦合，以在该转轴底座上旋转；

轴心，其固定于所述中心旋转架上；

固定支架，其转动地与所述轴心耦合，且该固定支架与所述平板电脑的显示器耦合；

转动凸轮，其转动地与所述轴心耦合，并被固定在所述固定支架上而与所述显示器连动；

固定凸轮，其滑动地与所述轴心耦合，并与所述转动凸轮耦合；及

两个定位组件，它们轴对称地形成于所述转动凸轮与固定凸轮之间，该两定位组件在所述显示器与所述底座平行时，锁定所述显示器。

2.如权利要求1所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，每一所述定位组件还包括：

凸块，其形成于所述转动凸轮上；及

凹槽，其形成于所述固定凸轮上，在所述显示器与所述底座平行时所述凸块与所述凹槽啮合，使所述显示器被锁定在与所述底座呈0度、180度或360度夹角之处。

3.如权利要求2所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，还包括：

弹簧垫圈，其与所述轴心耦合，并将所述固定凸轮推向所述转动凸轮，使该固定凸轮上的所述凹槽在接近所述凸块时，自动地与所述转动凸轮的所述凸块啮合，以锁定所述显示器。

4.如权利要求3所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，还包括：

螺帽，其锁附于所述轴心的一端，以使所述弹簧垫圈压迫所述固定凸轮；及

间隔垫圈，其干涉耦合于所述轴心，当所述固定支架转动时，用以防止所述螺帽松动。

5.如权利要求4所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，还包括：

固定支架开口，其形成于所述固定支架之上；及

辅助支架，其位于所述固定凸轮与所述螺帽之间，与所述轴心耦合，该辅助支架具有辅助支架凸起，所述凸起与所述固定支架开口耦合，使所述辅助支架在所述轴心上滑动且支撑所述固定支架。

6.如权利要求5所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，所述轴心还包括一轴心固定面，所述固定凸轮和所述摩擦垫圈分别包括一凸轮固定面和一摩擦垫圈固定面，致使所述固定凸轮与所述摩擦垫圈在所述轴心上滑动而不转动。

7.如权利要求5所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，所述辅助支架的两侧均设有所述摩擦垫圈，以增加所述固定支架与所述辅助支架转动时的摩擦力。

8.一种平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，包括：

轴心，其固定于所述平板电脑的中心旋转架上；

固定支架，其与所述平板电脑的显示器耦合，并转动地与所述轴心耦合；

转动凸轮，其转动地与所述轴心耦合，并被固定于所述固定支架上，而与所述显示器连动；

固定凸轮，其滑动地与所述轴心耦合，并与所述转动凸轮耦合；及

两个定位组件，它们轴对称地形成于所述转动凸轮与所述固定凸轮之间，所述定位组件在所述显示器与所述底座平行时，锁定所述显示器。

9.如权利要求8所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，每一所述定位组件还包括：

凸块，其形成于所述转动凸轮上；及

凹槽，其形成于所述固定凸轮上，所述凸块在所述显示器与所述底座平行时与该凹槽啮合，使所述显示器被锁定在与所述底座呈0度、180度或360度夹角之处。

10.如权利要求9所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，还包括：

弹簧垫圈，其与所述轴心耦合，并将所述固定凸轮推向所述转动凸轮，使该固定凸轮上的所述凹槽在接近所述凸块时，自动地与所述转动凸轮的所述凸块啮合，以锁定所述显示器。

11.如权利要求10所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，还包括：

螺帽，其锁附于所述轴心的一端，以使所述弹簧垫圈压迫所述固定凸轮；及

间隔垫圈，其干涉耦合于所述轴心，当所述固定支架转动时，用以防止所述螺帽松动。

12.如权利要求11所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，还包括：

固定支架开口，其形成于所述固定支架上；及

辅助支架，其位于所述固定凸轮与所述螺帽之间，与所述轴心耦合，该辅助支架具有辅助支架凸起，所述凸起与所述固定支架开口耦合，使该辅助支架在所述轴心上滑动且支撑所述固定支架。

13.如权利要求12所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，所述轴心还包括一轴心固定面，所述固定凸轮和所述摩擦垫圈分别包括一凸轮固定面和一摩擦垫圈固定面，致使所述固定凸轮与所述摩擦垫圈在所述轴心上滑动而不转动。

14.如权利要求12所述的平板电脑双向自动闭合转轴，其特征在于，所述辅助支架的两侧均设有摩擦垫圈，以增加所述固定支架与所述辅助支架转动时的摩擦力。

15.一种平板电脑，包括平板电脑底座、显示器和双向自动闭合转轴，所述转轴连接所述平板电脑底座和所述显示器，使所述显示器在所述平板电脑底座上水平和垂直转动，其特征在于，所述双向自动闭合转轴包括：

转轴底座，其与所述平板电脑底座耦合；

中心旋转架，其与所述转轴底座耦合，以在该转轴底座上水平旋转；

轴心，其固定于所述中心旋转架上；

固定支架，其可垂直转动地与所述轴心耦合，且所述显示器被固定于该固定支架上；

转动凸轮，其可转动地与所述轴心耦合，并被固定于所述固定支架上而与所述显示器连动；

固定凸轮，其可滑动地与所述轴心耦合，并与所述转动凸轮耦合；及

两个定位组件，它们轴对称地形成于所述转动凸轮与所述固定凸轮之间，所述定位组件在所述显示器与所述平板电脑底座平行时锁定所述显示器，各所述定位组件还包括凸块和凹槽。

16.如权利要求15所述的平板电脑，其特征在于，所述凸块被形成于所述转动凸轮之上，所述凹槽被形成于所述固定凸轮之上，所述凸块在所述显示器与所述平板电脑底座呈0度、180度或360度的夹角时与所述凹槽啮合。

17.如权利要求16所述的平板电脑，其特征在于，所述双向自动闭合转轴还包括：

弹簧垫圈，其与所述轴心耦合，并将所述固定凸轮推向所述转动凸轮，使所述固定凸轮上的所述凹槽在接近所述凸块时，自动地与所述转动凸轮的所述凸块啮合，以锁定所述显示器。

18.如权利要求17所述的平板电脑，其特征在于，所述双向自动闭合转轴还包括：

固定支架开口，其形成于所述固定支架之上；及

辅助支架，其与所述轴心耦合，该辅助支架具有辅助支架凸起，所述凸起耦合于所述固定支架开口，使该辅助支架在所述轴心上滑动且支撑所述固定支架。

19.如权利要求18所述的平板电脑，其特征在于，所述双向自动闭合转轴还包括：

螺帽，其锁附于所述轴心的一端，以使所述弹簧垫圈压迫所述固定凸轮；

两个摩擦垫圈，它们可滑动地耦合于所述轴心，分别位于所述辅助支架的两侧，以增加所述固定支架与所述辅助支架转动时的摩擦力；及

间隔垫圈，其干涉耦合于所述轴心，当所述固定支架转动时，用以防止所述螺帽松动。

20.如权利要求19所述的平板电脑，其特征在于，所述轴心还包括一轴心固定面，所述固定凸轮和所述摩擦垫圈还分别包括一凸轮固定面和摩擦垫圈固定面，致使所述固定凸轮与所述摩擦垫圈在所述轴心上滑动而不转动。