TW201422935A - 連接機構 - Google Patents

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Abstract

一種連接機構，用以連接一電子裝置之一本體及一螢幕，包括一懸臂；一第一轉軸，樞接主體與懸臂；一第二轉軸，樞接懸臂與螢幕；以及一磁性元件，設置於懸臂並作用一磁吸力於螢幕，其中當懸臂相對於本體沿一第一方向旋轉，且本體與螢幕間的夾角小於一臨界角度時，第一轉軸提供相反於第一方向之一第一扭力；當懸臂相對於本體沿第一方向旋轉，且本體與螢幕間的夾角大於或等於臨界角度時，第一轉軸提供相反於第一方向且大於第一扭力之一第二扭力。

Description

連接機構
本發明係有關於一種連接機構，用以連接一電子裝置之本體及螢幕，特別地是，本連接機構包括具有兩段式扭力之轉軸以及磁性元件。
目前而言，電子產品已為大多數人生活中所必須，並且消費者對於電子產品之要求不僅止於功能方面，更延伸至便利性的層面，因此，配置有雙轉軸之電子裝置，其螢幕可作雙軸且多向的旋轉，以方便使用者於多角度檢視螢幕，是為目前之主流趨勢之一。
然而，傳統上的雙轉軸電子裝置，於掀開螢幕之過程中，該螢幕經常不預期地在第二轉軸上發生旋轉，造成使用上的不便，故如何解決此問題，實值得相關技術人員所省思。
本發明提供一種包括雙轉軸之連接機構，其具有兩段式扭力的設計以及在懸臂上設置有磁性元件，可改善螢幕於第二轉軸上發生不預期旋轉之問題。
本發明之一實施例提供一種連接機構，用以連接一電子裝置之一本體及一螢幕，包括一懸臂；一第一轉軸，樞接前述主體與前述懸臂；一第二轉軸，樞接前述懸臂與前述螢幕；以及一磁性元件，設置於前述懸臂上，用以作用 一磁吸力於前述螢幕，其中當前述懸臂相對於本體沿一第一方向旋轉，且前述本體與螢幕之間的夾角小於一臨界角度時，前述第一轉軸提供相反於第一方向之一第一扭力；當前述懸臂相對於本體沿前述第一方向旋轉，且前述本體與螢幕之間的夾角大於或等於前述臨界角度時，前述第一轉軸提供相反於第一方向之一第二扭力，且第二扭力大於第一扭力。
於一實施例中，前述臨界角度介於90至110度。
於一實施例中，前述磁性元件鄰近第一轉軸。
於一實施例中，前述第一轉軸具有一止擋件，當本體與螢幕之間的夾角大於或等於臨界角度時，該止擋件阻止主體與螢幕間相互旋轉。
於一實施例中，前述螢幕與懸臂之間形成有一轉動角度，且該轉動角度係介於0度到180度。
於一實施例中，前述第一扭力係介於5.4牛頓．米到5.6牛頓．米之間。
於一實施例中，前述第二扭力係介於6.4牛頓．米到6.6牛頓．米之間。
於一實施例中，前述第二轉軸作用一彈力予螢幕，使螢幕末端抵接前述懸臂，並與懸臂形成一傾斜角。
於一實施例中，前述轉動角度為180度時，前述螢幕與該懸臂一同沿一第二方向繞第一轉軸旋轉，且第二方向相反於前述第一方向。
為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
第1A圖及第1B圖表示本發明一實施例之電子裝置示意圖。請先參閱第1A圖，電子裝置E主要包括一連接機構10、一本體B以及一螢幕D，其中，連接機構10包括一第一轉軸100、一懸臂200、一第二轉軸300以及一磁性元件400，前述第一轉軸100與第二轉軸300設置於懸臂200的兩端，其中第一轉軸100樞接前述本體B與懸臂200，而第二轉軸300樞接前述螢幕D與懸臂200。磁性元件400設置於前述懸臂200上鄰近第一轉軸100之位置，可作用一磁吸力於螢幕D，使得螢幕D在掀起的過程中不會任意地脫離懸臂200。
在本實施例中，前述第一轉軸100於螢幕D掀起的過程中可提供兩段不同大小之扭力，舉例而言，當懸臂200相對於本體B沿一順時針方向(第一方向)旋轉，且本體B與螢幕D之間的夾角A1小於一臨界角度時，第一轉軸100可提供一逆時針方向之第一扭力T1(如第1A圖所示)；而當懸臂200相對於本體B繼續沿順時針方向(第一方向)旋轉，且本體B與螢幕D之間的夾角A1大於或等於一臨界角度時，第一轉軸100可提供一逆時針方向之第二扭力T2(如第1B圖所示)，且第二扭力T2大於第一扭力T1。於本實施例中，前述臨界角度約為90度。
詳細而言，當本體B與螢幕D之間的夾角A1小於90度(請參閱第1A圖)，且螢幕D受到一第一外力F1作用時，該第一外力F1對於第一轉軸100產生一第一力矩M1，此 時第一轉軸100上所配置之扭力裝置會對應產生一相反於第一力矩M1方向之第一扭力T1，其中第一力矩M1係大於等於第一扭力T1，故螢幕D可沿順時針方向繞第一轉軸100旋轉；同理，當本體B與螢幕D之間的夾角A1大於或等於臨界角度(請參閱第1B圖)，且螢幕D受到一第二外力F2作用時，該第二外力F2對於第一轉軸100產生一第二力矩M2，此時第一轉軸100上所配置之扭力裝置會對應產生一相反於第二力矩M2方向之第二扭力T2，其中第二扭力T2係大於第一扭力T1，且第二力矩M2係大於等於第二扭力T2，以使螢幕D可沿順時針方向繞第一轉軸100旋轉。於本實施例中，第一扭力T1係介於5.4牛頓．米到5.6牛頓．米之間，且第二扭力T2係介於6.4牛頓．米到6.6牛頓．米之間。
需要特別說明的是，當前述本體B與螢幕D之間的夾角A1小於90度時，若前述第一外力F1對於第二轉軸300所產生的力矩小於磁性元件400對第二轉軸300所產生的力矩，則螢幕D便無法任意地脫離懸臂200並繞第二轉軸300旋轉。另一方面，當本體B與螢幕D之間的夾角A1大於或等於臨界角度時(請一併參閱第1B圖及第2圖)，因為第一轉軸100所提供的前述第二扭力T2大於第一扭力T1，故前述第二力矩M2(第二外力F2)亦需增大以克服第二扭力T2，才可使得螢幕D繞第一轉軸100旋轉，此時若該第二外力F2對於第二轉軸300所產生之一第三力矩M3大於磁性元件400之磁吸力Fm對第二轉軸300所產生之反向力矩(圖未示)，則螢幕D可繞第二轉軸300旋轉。
本實施例透過前述第一轉軸100之兩段扭力設計以及在懸臂200上設置磁性元件400等手段，可達到使本體B與螢幕D之間的夾角A1在等於或大於一臨界角度的情況下，螢幕D才能相對第二轉軸300旋轉，故可解決傳統上螢幕D不預期地在第二轉軸300上發生旋轉之問題。如第1B圖所示，螢幕D可繞第二轉軸300旋轉並且與懸臂200之間形成有一轉動角度A2，其中該轉動角度A2係介於0度到180度。
應了解的是，前述臨界角度約為90度，然而該臨界角度亦可設計為其他不同之角度(例如介於90至110度)。此外，在前述第一轉軸100中更可設置一止擋件(未圖示)，當本體B與螢幕D之間的夾角A1大於或等於臨界角度時，止擋件可阻止螢幕D相對主體B繼續繞第一轉軸100沿順時針方向旋轉。如上所述，前述螢幕D可持續繞第二轉軸300旋轉並與懸臂200之間的轉動角度A2達到180度，此時螢幕D與懸臂200亦可一同繞第一轉軸100進行逆時針方向旋轉(如第3圖所示)，據此能夠呈現螢幕D朝上方呈現內容之狀態並提供使用者於多角度檢視螢幕D(第4圖中之眼睛表示使用者的觀看方向)。請參閱第5圖，在本發明另一實施例中，於前述第二轉軸300內部更可設置一彈性元件(未圖示)，該彈性元件例如為一扭簧，可作用一彈力TE予螢幕D上，使得螢幕D末端與懸臂200形成抵接，其中螢幕D與懸臂200之間形成一傾斜角A3。
如上所述，本發明一實施例之連接機構10的磁性元件400所提供之磁吸力Fm與前述兩段式扭力(T1、T2)之間可 具有以下關係。請參閱第6圖，其中第一轉軸100至螢幕D的上端之距離以S表示，第一轉軸100至第二轉軸300之距離為S1，且螢幕D之上端至第二轉軸300之距離為S2，以及磁性元件400作用於螢幕D之磁吸力表示作Fm。當螢幕D之上端受到一第一外力F1作用時，第一轉軸100對應提供一第一扭力T1(其中F1=T1/S)，且第二轉軸300亦可提供一相反於前述第一方向之作用力矩T3，此時磁吸力Fm滿足如下條件式：F m >(F 1×S 2-T 3)/S 1；當螢幕D之上端受到一第二外力F2作用時，且第一轉軸100可對應提供一第二扭力T2(其中T2>T1且F2=T2/S)，此時磁吸力Fm滿足如下條件式：F m <(F 2×S 2-T 3)/S 1。
綜上所述，本發明提供一種具有雙轉軸之連接機構，其透過上述結構特徵，可改善螢幕於第二轉軸上發生之不預期旋轉的問題，進而可解決傳統上雙轉軸電子裝置於使用上的不便。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧連接機構
100‧‧‧第一轉軸
200‧‧‧懸臂
300‧‧‧第二轉軸
400‧‧‧磁性元件
A1‧‧‧夾角
A2‧‧‧轉動角度
A3‧‧‧傾斜角
B‧‧‧本體
D‧‧‧螢幕
E‧‧‧電子裝置
F1‧‧‧第一外力
F2‧‧‧第二外力
Fm‧‧‧磁吸力
M1‧‧‧第一力矩
M2‧‧‧第二力矩
M3‧‧‧第三力矩
S、S1、S2‧‧‧距離
T1‧‧‧第一扭力
T2‧‧‧第二扭力
T3‧‧‧作用力矩
TE‧‧‧彈力
第1A、1B圖表示本發明一實施例之電子裝置示意圖；第2圖表示螢幕繞第二轉軸旋轉之示意圖；第3圖表示螢幕與懸臂繞第一轉軸逆時針旋轉之示意圖；第4圖表示螢幕朝上方呈現內容之示意圖；第5圖表示本發明另一實施例之電子裝置示意圖，其中第二轉軸作用一彈力予螢幕，使其抵接懸臂；以及第6圖表示本發明一實施例中磁吸力與兩段式扭力之關係示意圖。
10‧‧‧連接機構
100‧‧‧第一轉軸
200‧‧‧懸臂
300‧‧‧第二轉軸
400‧‧‧磁性元件
A2‧‧‧轉動角度
B‧‧‧本體
D‧‧‧螢幕
F2‧‧‧第二外力
Fm‧‧‧磁吸力
M2‧‧‧第二力矩
M3‧‧‧第三力矩
T2‧‧‧第二扭力

Claims (10)

  1. 一種連接機構，用以連接一電子裝置之一本體及一螢幕，該連接機構包括：一懸臂；一第一轉軸，樞接該主體與該懸臂；一第二轉軸，樞接該懸臂與該螢幕；以及一磁性元件，設置於該懸臂上，用以作用一磁吸力Fm於該螢幕，其中當該懸臂相對於該本體沿一第一方向旋轉，且該本體與該螢幕之間的夾角小於一臨界角度時，該第一轉軸提供相反於該第一方向之一第一扭力T1；當該懸臂相對於該本體沿該第一方向旋轉，且該本體與該螢幕之間的夾角大於或等於該臨界角度時，該第一轉軸提供相反於該第一方向之一第二扭力T2，且該第二扭力T2大於該第一扭力T1(T2>T1)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的連接機構，其中該臨界角度介於90至110度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的連接機構，其中該磁性元件鄰近該第一轉軸。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的連接機構，其中該第一轉軸具有一止擋件，當該本體與該螢幕之間的夾角大於或等於該臨界角度時，該止擋件阻止該主體與該螢幕間相互旋轉。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的連接機構，其中該螢幕與該懸臂之間形成有一轉動角度，該轉動角度係介於0度到180度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的連接機構，其中該第一扭力係介於5.4牛頓．米到5.6牛頓．米之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的連接機構，其中該第二扭力係介於6.4牛頓．米到6.6牛頓．米之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的連接機構，其中該第二轉軸作用一彈力予該螢幕，使該螢幕末端抵接該懸臂，且該螢幕與該懸臂之間形成一傾斜角。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的連接機構，其中該轉動角度為180度時，該螢幕與該懸臂一同沿一第二方向繞該第一轉軸旋轉，且該第二方向相反於該第一方向。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的連接機構，其中該第二轉軸更提供一相反於該第一方向之一作用力矩T3，且該第一轉軸至該螢幕的上端之距離為S，該第一轉軸至該第二轉軸之距離為S1，該螢幕之上端至該第二轉軸之距離為S2，以及該磁性元件作用該磁吸力Fm於該螢幕；則當該螢幕之上端受到一第一外力F1作用時，該第一轉軸對應產生該第一扭力T1(其中F1=T1/S)，且該磁吸力Fm滿足如下條件式：F m >(F 1×S 2-T 3)/S 1；當該螢幕之上端受到一第二外力F2作用時，該第一轉軸對應產生該第二扭力T2(其中F2=T2/S)，且該磁吸力Fm滿足如下條件式：F m <(F 2×S 2-T 3)/S 1。
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