TW201813484A - 連動機構 - Google Patents

Abstract

一種連動機構，包括一樞轉組件、一齒輪組件以及一連桿組件。樞轉組件沿一第一轉動軸向樞轉。齒輪組件樞接於樞轉組件且連動樞轉組件。齒輪組件包括一凸輪，而凸輪沿一第二轉動軸向樞轉。第二轉動軸向不平行於第一轉動軸向。連桿組件配置於齒輪組件的一側邊且接觸凸輪。當樞轉組件帶動齒輪組件樞轉時，連桿組件透過凸輪推抵而與凸輪產生一相對移動。

Description

連動機構

本發明是有關於一種連動機構，且特別是有關於一種適用於電子裝置且具有不同轉動軸向的連動機構。

一般而言，筆記型電腦大多是由具有顯示螢幕的上機體與具有主機系統與/或鍵盤的下機體所組成，其中上機體與下機體透過樞軸（hinge）結構而彼此樞接。然而，習知的鍵盤在使用狀態與非使用狀態下皆處於同一高度狀態，因而使得筆記型電腦整體的厚度無法降低。因此，為了降低筆記型電腦整體的厚度以利於攜帶的便利性，現有的樞軸設計是以軸向轉動的方式利用鉸鏈蓋體（hinge cap）旋轉帶動具有斜向導槽的套筒，而使滑設於套筒的導槽的連動件可作橫向往復運動。藉此，與連動件相連接的鍵盤可隨著連動件的橫向往復運動而在使用狀態與非使用狀態下分別具有不同的高度。然而，斜向導槽設計受限於筆記型電腦在水平方向上的使用空間，且斜向導槽需要透過機具加工來形成，因此易有製程變異而造成行程公差過大的問題產生。

本發明提供一種連動機構，其連桿組件透過凸輪的推抵可與凸輪產生相對運動，藉此使與連桿組件相連接且承載鍵盤的基座產生位移。

本發明的連動機構，其包括一樞轉組件、一齒輪組件以及一連桿組件。樞轉組件沿一第一轉動軸向樞轉。齒輪組件樞接於樞轉組件且連動樞轉組件。齒輪組件包括一凸輪，而凸輪沿一第二轉動軸向樞轉，其中第二轉動軸向不平行於第一轉動軸向。連桿組件配置於齒輪組件的一側邊且接觸凸輪。當樞轉組件帶動齒輪組件樞轉時，連桿組件透過凸輪推抵而與凸輪產生一相對移動。

在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件包括一鉸鏈蓋與一轉軸。鉸鏈蓋與轉軸組裝在一起，而齒輪組件套設於轉軸上。

在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件更包括一固定件。固定件組裝於鉸鏈蓋上，且平行於轉軸設置。

在本發明的一實施例中，上述的齒輪組件更包括一第一齒輪、一第二齒輪以及一第三齒輪。第一齒輪套設於樞轉組件，且沿第一轉動軸向樞轉。第二齒輪與第一齒輪嚙合，且沿第二轉動軸向樞轉。第三齒輪與第二齒輪嚙合，且沿第二轉動軸向樞轉。第二齒輪位於第一齒輪與第三齒輪之間，而凸輪套設於第三齒輪上且與第三齒輪同軸旋轉。

在本發明的一實施例中，上述的連桿組件包括一連桿、一限位件以及一彈性件。連桿包括一連桿部以及連接連桿部的一突出部。連桿部的一第一延伸方向垂直於突出部的一第二延伸方向，且連桿部透過凸輪的推抵而與凸輪產生相對移動。限位件具有一容置區，而連桿的突出部位於容置區中。限位件限制連桿於一方向上的位移，而此方向平行於連桿部的第一延伸方向，且限位件與連桿的連桿部之間具有一間隙。彈性件配置於間隙內，且抵接連桿的連桿部與限位件，其中彈性件藉由連桿的連桿部與凸輪產生相對移動而產生彈性形變。

在本發明的一實施例中，上述的連桿的連桿部具有一干涉凸塊，而凸輪的外部輪廓接觸且干涉干涉凸塊。

在本發明的一實施例中，上述的凸輪包括一切線凸輪或一三角凸輪。

在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件帶動齒輪組件樞轉至一第一狀態時，連桿組件透過凸輪的推抵而從一原始位置平行移動至一預定位置。

在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件帶動齒輪組件從第一狀態樞轉至一第二狀態時，連桿組件抵擋凸輪的推抵而維持在預定位置。

在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件帶動齒輪組件從第二狀態樞轉至一第三狀態時，連桿組件推抵凸輪而從預定位置平行移動至原始位置。

基於上述，由於本發明的連動機構的樞轉組件與齒輪組件的凸輪具有不平行的轉動軸向，藉此當樞轉組件帶動齒輪組件樞轉時，連桿組件透過凸輪推抵而與凸輪產生的相對移動。如此一來，與連桿組件相連接且承載鍵盤的基座即可產生位移。相較於習知採用軸向轉動的方式來使鍵盤產生位移而具有不同的高度而言，本發明的連動機構是採徑向旋轉的方式來使連接於連動組件且承載鍵盤的基座產生位移。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A繪示為本發明的一實施例的一種連動機構的俯視示意圖。圖1B至圖1D繪示為圖1A的連動機構的作動示意圖。圖2A繪示為本發明的另一實施例的一種連動機構的俯視示意圖。圖2B繪示為圖2A的連動機構的立體示意圖。

請先參考圖1A，本實施例的連動機構100A包括一樞轉組件120、一齒輪組件140以及一連桿組件160。樞轉組件120沿一第一轉動軸向A1樞轉，而使一第一機體（未繪示）可相對於一第二機體12展開一角度或閉合。齒輪組件140樞接於樞轉組件120且連動樞轉組件120。齒輪組件140包括一凸輪142，而凸輪142沿一第二轉動軸向A2樞轉，其中第二轉動軸向A2不平行於第一轉動軸向A1。連桿組件160配置於齒輪組件140的一側邊S1且接觸凸輪142。

詳細來說，本實施例的連動機構100A例如是樞接於電子裝置10（如筆記型電腦）的第一機體（未繪示）與第二機體12之間，其中第一機體例如是液晶顯示器，而第二機體12例如是主機。使用者可以藉由連動機構100A的樞轉來使第一機體相對第二機體12樞轉，以開啟或閉合電子裝置10。

如圖1A所示，本實施例的樞軸組件120包括一鉸鏈蓋122與一轉軸124，其中鉸鏈蓋122與轉軸124組裝在一起，且鉸鏈蓋122與轉軸124同步沿著第一轉動軸向A1樞轉。再者，本實施例的樞轉組件120可更包括一固定件126，其中固定件126組裝於鉸鏈蓋122上，且平行於轉軸124設置。也就是說，固定件126與轉軸124位於鉸鏈蓋122的同一側邊且亦與鉸鏈蓋122同步沿著第一轉動軸向A1樞轉。此處，鉸鏈蓋122可與第一機體（未繪示）樞接，而固定件126例如是透過螺絲或螺栓鎖固的方式而固定於第二機體12上。此外，於其他實施例中，請參考圖2B，樞轉組件120的鉸鏈蓋122可包括一固定板1222，其中固定板1222位於鉸鏈蓋122設置有轉軸124與固定件126的一側上，而固定板1222位於鉸鏈蓋122及轉軸124之間以及鉸鏈蓋122與固定件126之間。藉此，固定板1222抵頂固定件126與轉軸124的外圍，使固定件126與轉軸124分別穩固地卡合於鉸鏈蓋122的同一側。然而，於其他實施例中，鉸鏈蓋122與轉軸124及固定件126亦可為一體成型的結構，於此並不加以限制。

再者，本實施例的齒輪組件140更包括一第一齒輪144、一第二齒輪146以及一第三齒輪148。第一齒輪144套設於樞轉組件120，且沿第一轉動軸向A1樞轉。第二齒輪146與第一齒輪144嚙合，且沿第二轉動軸向A2樞轉。第三齒輪148與第二齒輪146嚙合，且沿第二轉動軸向A2樞轉。第二齒輪146位於第一齒輪144與第三齒輪148之間，而凸輪142套設於第三齒輪148上且與第三齒輪148同軸旋轉。具體來說，本實施例的齒輪組件140的第一齒輪144、第二齒輪146及第三齒輪148相互嚙合，而凸輪142套設於第三齒輪148上。第一齒輪144套設於樞轉組件120的轉軸124上，且與轉軸124同步且同轉動軸向樞轉。第二齒輪146、第三齒輪148及凸輪142的轉動軸向相同，且不平行與第一齒輪142的轉動軸向，其中第二齒輪146的旋轉方向與第三齒輪148的旋轉方向相反，而凸輪142的旋轉方向與第三齒輪148的旋轉方向相同。此處，凸輪142例如是一切線凸輪，而第一齒輪144、第二齒輪146及第三齒輪148例如是螺旋齒輪，但不限於此。第二齒輪146可以視為惰輪，而第三齒輪148可以視為被動輪，且第二齒輪146透過第一齒輪144的傳動而帶動第三齒輪148轉動，且第三齒輪148同時帶動凸輪142同軸且同步旋轉。須說明的是，本實施例並不限制凸輪142的種類。於其他實施例中，請參考圖2A，連動機構100B的齒輪組件140B的凸輪142B亦可為一三角凸輪。

此外，本實施例的連桿組件160包括一連桿162、一限位件164以及一彈性件166。連桿162包括一連桿部1622以及連接連桿部1622的一突出部1624。連桿部1622的一第一延伸方向D1垂直於突出部1624的一第二延伸方向D2。限位件164具有一容置區1642，而連桿162的突出部1624位於限位件164的容置區1642中，其中限位件164限制連桿162於一方向D3上的位移，而此方向D3平行於連桿部1622的第一延伸方向D1，且限位件164與連桿162的連桿部1622之間具有一間隙G。彈性件166配置於間隙G內，且抵接連桿162的連桿部1622與限位件164。此處，彈性件166除了可作為連桿部1622與限位件164之間的緩衝件之外，亦可作為一止檔件，以限制連桿部1622在垂直於方向D3的一水平方向的位移。此處，本實施例的彈性件166具體化為彈簧片，但於其他未繪示的實施例中，彈性件亦可以使用壓縮彈簧或其他可以具有良好的彈性限度的彈性件，本發明並不以此為限。

以下將以圖1A的連動機構100A來說明其作動方式。請同時參考圖1A至圖1B，當樞轉組件120帶動齒輪組件140樞轉至一第一狀態（如圖1B所示）時，連桿組件160透過凸輪142推抵而從一原始位置P0平行移動至一預定位置P1。具體來說，當樞轉組件120帶動齒輪組件140樞轉至第一狀態（如圖1B所示）時，第一機體（未繪示）可相對於第二機體12展開90度，而凸輪142的外部輪廓會推抵連桿部1622的一干涉凸塊163，而使連桿組件160透過凸輪142的推抵而與凸輪142產生一相對移動，即原始位置P0平行移動至預定位置P1。此時，彈性件166的彈力小於凸輪142推抵連桿組件160的推力，且藉由連桿部1622與凸輪142所產生的相對移動而產生彈性形變。承載鍵盤（未繪示）且連接於連桿組件160的一基座14可藉由連桿組件160與凸輪142之間的相對移動而產生位移，而使鍵盤上升至可使用狀態的高度。此處，原始位置P0與預定位置P1例如相隔2.5毫米。

接著，請同時參考圖1B至圖1C，當樞轉組件120帶動齒輪組件140從第一狀態（如圖1B所示）樞轉至一第二狀態（如圖1C所示）時，連桿組件160抵擋凸輪142的推抵而維持在預定位置P1。具體來說，當樞轉組件120帶動齒輪組件140樞轉至第二狀態（如圖1C所示）時，第一機體（未繪示）可相對於第二機體12展開至180度，且彈性件166的彈力大致等於凸輪142推抵連桿組件160的推力，因而使得連桿組件160維持在預定位置P1。此時，基座14上的鍵盤（未繪示）可維持在可使用狀態的高度。

最後，請同時參考圖1C至圖1D，當樞轉組件120帶動齒輪組件140從第二狀態（如圖1C所示）樞轉至一第三狀態（如圖1D所示）時，連桿組件160推抵凸輪142而從預定位置P1平行移動至原始位置P0。具體來說，當樞轉組件120帶動齒輪組件140樞轉至第三狀態（如圖1D所示）時，第一機體（未繪示）可相對於第二機體12展開至360度，而此時凸輪142與連桿部1622相接觸的外部輪廓至軸心的距離變小，彈性件166的彈力大於凸輪142推抵連桿組件160的推力，因而使得連桿組件160從預定位置P1平行移動至原始位置P0。此時，彈性件166恢復至原始的狀態，而基座14上的鍵盤（未繪示）將從可使用狀態的高度降低至非使用狀態的高度。

值得一提的是，在本實施例中，在齒輪組件140透過樞轉組件120從第一狀態（如圖1B所示）樞轉至第三狀態（如圖1D所示）的過程中，即第一機體（未繪示）相對於第二機體12從0度樞轉至360度，第二齒輪146例如是沿著軸心呈順時針旋轉，而第三齒輪148與凸輪142例如是沿著軸心呈逆時針旋轉。在當齒輪組件140透過樞轉組件120從第三狀態（如圖1D所示）樞轉回第一狀態（如圖1B所示）時，即第一機體相對於第二機體12從360度樞轉至0度，第二齒輪146例如是沿著軸心呈逆時針旋轉，而第三齒輪148與凸輪142例如是沿著軸心呈順時針旋轉。於其他未繪示的實施例中，在齒輪組件透過樞轉組件樞轉的過程中，第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪以及凸輪的轉動方向亦可以視實際設計所需而有所調整，本發明並不限於此。

另外，在上述的實施例中，雖然本發明的實施例的凸輪142、142B是分別以切線凸輪或三角凸輪作為舉例說明，但於其他未繪示的實施例中，凸輪的形狀亦可以依照實際產品的設計需求或構件移動所需的位移路徑而具有其他適當的外部輪廓，只要藉由凸輪的推抵而使得連桿組件依據凸輪的外部輪廓而產生的相對移動，均屬本發明所欲保護的範疇。此外，本實施例的第一齒輪144、第二齒輪146與第三齒輪148的齒數、齒輪大小與放置角度亦可以依據實際設計的需要而變動或調整，於此並不加以限制。

綜上所述，本發明連動機構的樞轉組件與齒輪組件的凸輪具有不同的轉動軸向，藉此當樞轉組件帶動齒輪組件樞轉時，連桿組件透過凸輪推抵而與凸輪產生的相對移動。如此一來，與連桿組件相連接且承載鍵盤的基座即可產生位移。相較於習知採用軸向轉動的方式來使鍵盤產生位移而具有不同的高度而言，本發明的連動機構是採徑向旋轉的方式來使連接於連動組件且承載鍵盤的基座產生位移。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧電子裝置

12‧‧‧第二機體

14‧‧‧基座

100A、100B‧‧‧連動機構

120‧‧‧樞轉組件

122‧‧‧鉸鏈蓋

1222‧‧‧固定板

124‧‧‧轉軸

126‧‧‧固定件

140、140B‧‧‧齒輪組件

142、142B‧‧‧凸輪

144‧‧‧第一齒輪

146‧‧‧第二齒輪

148‧‧‧第三齒輪

160‧‧‧連桿組件

162‧‧‧連桿

1622‧‧‧連桿部

1624‧‧‧突出部

163‧‧‧干涉凸塊

164‧‧‧限位件

1642‧‧‧容置區

166‧‧‧彈性件

A1‧‧‧第一轉動軸向

A2‧‧‧第二轉動軸向

D1‧‧‧第一延伸方向

D2‧‧‧第二延伸方向

D3‧‧‧方向

G‧‧‧間隙

P0‧‧‧原始位置

P1‧‧‧預定位置

S1‧‧‧側邊

圖1A繪示為本發明的一實施例的一種連動機構的俯視示意圖。 圖1B至圖1D繪示為圖1A的連動機構的作動示意圖。 圖2A繪示為本發明的另一實施例的一種連動機構的俯視示意圖。 圖2B繪示為圖2A的連動機構的立體示意圖。

Claims (10)

1. 一種連動機構，包括： 一樞轉組件，沿一第一轉動軸向樞轉； 一齒輪組件，樞接於該樞轉組件且連動於該樞轉組件，該齒輪組件包括一凸輪，而該凸輪沿一第二轉動軸向樞轉，其中該第二轉動軸向不平行於該第一轉動軸向；以及 一連桿組件，配置於該齒輪組件的一側邊且接觸該凸輪，其中當該樞轉組件帶動該齒輪組件樞轉時，該連桿組件透過該凸輪的推抵而與該凸輪產生一相對移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，其中該樞轉組件包括一鉸鏈蓋與一轉軸，該鉸鏈蓋與該轉軸組裝在一起，而該齒輪組件套設於該轉軸上。
3. 如申請專利範圍第2項所述的連動機構，其中該樞轉組件更包括一固定件，組裝於該鉸鏈蓋上，且平行於該轉軸設置。
4. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，其中該齒輪組件更包括： 一第一齒輪，套設於該樞轉組件，且沿該第一轉動軸向樞轉； 一第二齒輪，與該第一齒輪嚙合，且沿該第二轉動軸向樞轉；以及 一第三齒輪，與該第二齒輪嚙合，且沿該第二轉動軸向樞轉，其中該第二齒輪位於該第一齒輪與該第二齒論之間，而該凸輪套設於該第三齒輪上且與該第三齒輪同軸旋轉。
5. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，其中該連桿組件包括： 一連桿，包括一連桿部以及連接該連桿部的一突出部，其中該連桿部的一第一延伸方向垂直於該突出部的一第二延伸方向，且該連桿部透過該凸輪的推抵而與該凸輪產生該相對移動； 一限位件，具有一容置區，該連桿的該突出部位於該容置區中，其中該限位件限制該連桿於一方向上的位移，而該方向平行於該連桿部的該第一延伸方向，且該限位件與該連桿的該連桿部之間具有一間隙；以及 一彈性件，配置於該間隙內，且抵接該連桿的該連桿部與該限位件，其中該彈性件藉由該連桿的該連桿部與該凸輪產生該相對移動而產生彈性形變。
6. 如申請專利範圍第5項所述的連動機構，其中該連桿的該連桿部具有一干涉凸塊，而該凸輪的外部輪廓接觸且干涉該干涉凸塊。
7. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，其中該凸輪包括一切線凸輪或一三角凸輪。
8. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，其中當該樞轉組件帶動該齒輪組件樞轉至一第一狀態時，該連桿組件透過該凸輪的推抵而從一原始位置平行移動至一預定位置。
9. 如申請專利範圍第8項所述的連動機構，其中當該樞轉組件帶動該齒輪組件從該第一狀態樞轉至一第二狀態時，該連桿組件抵擋該凸輪的推抵而維持在該預定位置。
10. 如申請專利範圍第9項所述的連動機構，其中當該樞轉組件帶動該齒輪組件從該第二狀態樞轉至一第三狀態時，該連桿組件推抵該凸輪而從該預定位置平行移動至該原始位置。