TW201617716A - 旋轉機構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種旋轉機構，用以支撐並旋轉一電子裝置，包括一第一殼體、一第二殼體、一旋轉模組、一彈性件、以及一減速模組，旋轉模組連接於第一殼體並由第一殼體延伸連接於第二殼體，彈性件連接第二殼體與旋轉模組，而減速模組連接旋轉模組。當第二殼體受一外力作用而相對於第一殼體朝一第一方向旋轉時，彈性件變形並儲存一彈性位能，當前述外力釋放時，彈性件提供一彈力使第二殼體相對於第一殼體朝一第二方向旋轉以釋放彈性位能，其中第二方向相反於第一方向，且減速模組減緩第二殼體相對於第一殼體之轉速。

Description

旋轉機構

本發明係關於一種旋轉機構，特別係有關於一種包括減速模組之旋轉機構。

隨著科技的發展，現今許多電子裝置(例如智慧型手機或數位相機)皆具有照相或錄影的功能，而拍攝時可選擇的模式也日新月異，例如全景縮時攝影(panorama time-lapse)、高速連拍等。在執行上述功能時，常常需要使智慧型手機或數位相機一併轉動，因此，已經有一些旋轉機構被研發出來。

然而，由於習知的旋轉機構大多必須包含馬達及複雜的電路系統，因此當旋轉機構在旋轉時，容易產生不必要的震動而使照相及攝影的效果不佳，且無法攜帶或於水上活動時使用。

為了解決前述習知問題點，本發明提供一種旋轉機構，用以支撐並旋轉一電子裝置，包括一第一殼體、一第二殼體、一旋轉模組、一彈性件、以及一減速模組，旋轉模組連接於第一殼體並由第一殼體延伸連接於第二殼體，彈性件連接第二殼體與旋轉模組，而減速模組連接旋轉模組。當第二殼體 受一外力作用而相對於第一殼體朝一第一方向旋轉時，彈性件變形並儲存一彈性位能，當前述外力釋放時，彈性件提供一彈力使第二殼體相對於第一殼體朝一第二方向旋轉以釋放彈性位能，其中第二方向相反於第一方向，且減速模組減緩第二殼體相對於第一殼體之轉速。

100‧‧‧第一殼體

200‧‧‧第二殼體

210‧‧‧蓋體

211‧‧‧卡合結構

220‧‧‧框體

221‧‧‧穿孔

300‧‧‧環狀構件

400‧‧‧旋轉模組

500‧‧‧彈性件

600‧‧‧單向旋轉單元

610‧‧‧第一構件

610’‧‧‧棘爪

611‧‧‧抵接部

611a‧‧‧斜面

620‧‧‧第二構件

620’‧‧‧棘輪

621‧‧‧凹槽

700‧‧‧減速模組

710‧‧‧第一齒輪

720‧‧‧第二齒輪

730‧‧‧中空構件

A1‧‧‧第一方向

A2‧‧‧第二方向

B‧‧‧本體

C‧‧‧密封環

E‧‧‧電子裝置

F‧‧‧阻尼流體

G‧‧‧間隙

S‧‧‧螺絲

第1圖係表示本發明一實施例之旋轉機構示意圖。

第2圖係表示第1圖所示之旋轉機構爆炸圖。

第3A圖係表示旋轉機構组裝後之剖視圖。

第3B圖係表示抵接部容置於凹槽內之示意圖。

第3C圖係表示一電子裝置與旋轉機構結合之示意圖。

第4A圖係表示抵接部滑出凹槽之示意圖。

第4B圖係表示第二殼體相對於第一殼體朝第一方向旋轉之示意圖。

第5A圖係表示第二殼體相對於第一殼體朝第二方向旋轉之示意圖。

第5B圖係表示第二殼體帶動第一齒輪繞第二齒輪旋轉之示意圖。

第6圖係表示本發明另一實施例之棘爪和棘輪連接之示意圖。

第7A圖係表示本發明另一實施例之旋轉機構剖視圖。

第7B圖係表示本發明另一實施例之旋轉機構剖視圖。

以下說明本發明實施例之旋轉機構。然而，可輕易了解本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅用於說明以特定方法使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。

本發明一實施例之旋轉機構如第1圖所示，主要包括一第一殼體100、一第二殼體200、以及一環狀構件300，其中環狀構件300設置於第一殼體100和第二殼體200之間，並凸出於第二殼體200之一側，且環狀結構300與第二殼體200間形成有一間隙G，使用者可將一吊繩(未圖示)穿過前述間隙G以方便攜帶。第二殼體200包括一圓盤狀之蓋體210和一中空之框體220，蓋體210上形成一具有螺紋的卡合結構211，用以與一具有影像擷取功能的電子裝置相互結合，例如第3C圖所示的相機或具有照相或錄影功能的手機等。於本實施例中，旋轉機構大致呈現圓柱狀之外形，其直徑約為20~40mm(例如26mm)，高度約為10~30mm(例如20mm)，其中第二殼體200之高度約為5~20mm(例如12mm)。

第2圖係表示第1圖所示之旋轉機構的爆炸圖，而第3A圖係表示旋轉機構組裝後之剖視圖。如第2、3A圖所示， 前述旋轉機構更包括一旋轉模組400、一彈性件500、以及一減速模組700。前述旋轉模組400透過螺絲S固定於第一殼體100，經由框體220上的一穿孔221延伸穿過第二殼體200及環狀構件300(第3A圖)，並與蓋體210樞接。於本實施例中，前述彈性件500為一渦卷彈簧，設置於第二殼體200內並套設於旋轉模組400外側，其兩端分別連接框體200內壁和旋轉模組400。於一些實施例中，前述彈性件500亦可為一扭簧或其他形式之彈簧。

旋轉模組400包括一本體B和一單向旋轉單元600，其中單向旋轉單元600包括兩個第一構件610和一第二構件620，且第二構件620僅可相對於第一構件610朝一第一方向A1旋轉，亦即，當欲將第二構件620相對於第一構件610朝一第二方向A2(相反於第一方向A1)旋轉時，第一、第二構件610、620會產生干涉而無法相互移動。於本實施例中，兩個第一構件610固定於前述本體B上，並朝本體B的外側延伸，其中每個第一構件610之末端分別形成有一抵接部611，且每一抵接部611皆具有一朝向第二構件620之斜面611a。應了解的是，第一構件610為一可撓性件(例如金屬彈片)，第二構件620為一對應於第一構件610的旋轉件，並形成有複數個凹槽621，其中凹槽621之位置對應於前述本體B旋轉時抵接部611經過的路徑。

於本實施例中，減速模組700包括三個第一齒輪710、三個中空構件730以及容置於前述中空構件730內的阻尼流體F(第3A圖)。前述三個中空構件730固定於蓋體210上，且三個第一齒輪710分別延伸至中空構件730內並接觸阻尼流體F。此外，一第二齒輪720固定於第二構件620上，並分別與前 述第一齒輪710相互嚙合。前述第一構件610、第一齒輪710和中空構件730可依需求改變設置的數量，例如亦可僅有一第一構件610、第一齒輪710和中空構件730。

請一併參閱第3A~3C圖，其中第3B圖係表示抵接部611容置於凹槽621之示意圖(省略框體220)。當旋轉機構處於一初始狀態時，使用者可將電子裝置E藉由卡合結構211固定於蓋體210上(第3C圖)，此時前述第一構件610之抵接部611係容納於第二構件620之凹槽621內(第3B圖)，以限制第二構件620僅能相對於第一構件610朝第一方向A1旋轉。

再請一併參閱第4A、4B圖，使用者可握住第一殼體100並施加一外力使第二殼體200相對於第一殼體100朝向第一方向A1旋轉，此時第一構件610之抵接部611可藉由斜面611a順利地滑出凹槽621，並可過使彈性件500被拉伸或壓縮而儲存一彈性位能。

接著請參閱第5A、5B圖，當前述外力釋放後，彈性件500可提供一彈力帶動第二殼體200相對於第一殼體100朝第二方向A2旋轉，使第一構件610之抵接部611滑入凹槽621內並抵接第二構件620，第二齒輪720因而無法相對於第一齒輪710朝逆時針方向旋轉(第5B圖)。需特別說明的是，如第5B圖所示，當第二殼體200帶動三個第一齒輪710沿第二方向A2繞第二齒輪720朝第二方向A2旋轉時，第一齒輪710會朝第二方向A2旋轉，且由於第一齒輪710係接觸阻尼流體F，因此可提供相反於前述第二方向A2之阻尼力，以有效降低第二殼體200的轉速，以避免轉速過快而導致攝影或拍照時無法清楚地拍攝；再 者，由於旋轉機構的內部元件不包括任何馬達或電路等元件，因此不需要電池，也不會產生不必要的震動，有利於平順地攝影。

應注意的是，於一些實施例中，前述元件也可替換為具有相同功能的元件，舉例而言，單向旋轉單元600可包括如第6圖所示的棘爪610’和棘輪620’，分別與第2圖中的本體B和第二齒輪720連接，或者分別與第二殼體200和第二齒輪720連接，藉以達到單向旋轉的功效。於一些實施例中，旋轉模組400亦可直接接觸中空構件730內的阻尼流體F，其中前述中空構件730固定於第二殼體200。於一些實施例中，卡合結構211亦可形成於第一殼體100上，使電子裝置連接第一殼體100。

由於本發明所述之旋轉機構並不包含任何馬達或電路元件，因此於水上活動時亦可使用而不會造成損壞。此外，為防止液體滲入或避免海水中的鹽分、砂粒侵入造成元件磨損，於一些實施例中的旋轉機構亦可額外設置一或複數個密封環C，如第7A、7B圖所示，其中前述密封環C可選擇性地設置於蓋體210與框體220之間(第7A、7B圖)、第二殼體200與第一殼體100之間(第7A圖)、或者第二殼體200與該旋轉模組400之間(第7B圖)，以避免液體或異物進入第二殼體200內部。

綜上所述，本發明提供一種旋轉機構，利用減速模組降低第二殼體旋轉時的轉速，可避免攝影或拍照時無法清楚拍攝，且旋轉機構內部元件不包括任何馬達或電路元件，因此不會產生不必要的震動，且不需設置電池，進而可大幅提升使用上的便利性。

雖然本發明的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何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，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，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。

100‧‧‧第一殼體

200‧‧‧第二殼體

210‧‧‧蓋體

211‧‧‧卡合結構

220‧‧‧框體

300‧‧‧環狀構件

G‧‧‧間隙

Claims (12)

1. 一種旋轉機構，用以支撐並旋轉一電子裝置，包括：一第一殼體；一第二殼體；一旋轉模組，連接於該第一殼體並由該第一殼體延伸連接於該第二殼體；一彈性件，連接該第二殼體與該旋轉模組；以及一減速模組，連接該旋轉模組，當該第二殼體受一外力作用而相對於該第一殼體朝一第一方向旋轉時，該彈性件變形並儲存一彈性位能，當該外力釋放時，該彈性件提供一彈力使該第二殼體相對於該第一殼體朝一第二方向旋轉以釋放該彈性位能，其中該第二方向相反於該第一方向，且該減速模組減緩該第二殼體相對於該第一殼體之轉速。
2. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉機構，其中該減速模組包括：一中空構件，固定於該第二殼體；一阻尼流體，容置於該中空構件內；以及一第一齒輪，延伸至該中空構件內並接觸該阻尼流體，其中該旋轉機構更包括一第二齒輪，固定於該旋轉模組並與該第一齒輪嚙合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉機構，其中該旋轉模組更包括一本體及一單向旋轉單元，該本體固定於該第一殼體，該單向旋轉單元包括一第一構件和一第二構件，其中該第一構件連接該本體，該第二構件連接該減速模組，且 該第二構件僅可相對於該第一構件朝向該第一方向旋轉。
4. 如申請專利範圍第3項所述之旋轉機構，其中該第一構件為可撓性件，該第二構件為一旋轉件，該可撓性件具有一抵接部，該旋轉件連接該第二齒輪並具有至少一凹槽用以容納該抵接部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之旋轉機構，其中當該第二殼體受該外力作用而相對於該第一殼體朝該第一方向旋轉時，該抵接部滑出該凹槽，當該外力釋放時，該抵接部朝該第二方向旋轉並滑入該凹槽。
6. 如申請專利範圍第4項所述之旋轉機構，其中該抵接部具有面向該旋轉件之一斜面，當該第二殼體受該外力作用而相對於該第一殼體朝該第一方向旋轉時，該抵接部沿該斜面滑出該凹槽。
7. 如申請專利範圍第4項所述之旋轉機構，其中該旋轉件具有複數個凹槽，對應於該可撓性件旋轉時經過的路徑。
8. 如申請專利範圍第3項所述之旋轉機構，其中該第一構件朝該本體的外側延伸。
9. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉機構，其中該旋轉機構更包括一密封環，設置於該第二殼體與該第一殼體之間，或設置於該第二殼體與該旋轉模組之間。
10. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉機構，其中該第一殼體或該第二殼體具有一卡合結構，用以連接該電子裝置。
11. 如申請專利範圍第10項所述之旋轉機構，其中該旋轉機構更包括一密封環，該第二殼體包括一圓盤狀之蓋體和一中 空之框體，該卡合結構形成於該蓋體上，且該密封環設置於該蓋體與該框體之間。
12. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉機構，其中該電子裝置連接該第一殼體或該第二殼體。