TW202010952A - 滑動式鉸鏈及具有其的電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種滑動式鉸鏈，包括一扭力模組、兩支架、一載板、一帶動齒輪組以及一滑動支架。扭力模組具有第一轉軸與第二轉軸，適於相向轉動並產生扭力。兩支架分別配置於第一轉軸與第二轉軸。載板配置於其中一支架。帶動齒輪組配置於載板且耦接第一轉軸。滑動支架耦接於帶動齒輪組且可移動地配置在載板的一頂面。兩支架適於透過第一轉軸與第二轉軸相對扭力模組旋轉，使兩支架相互交疊或相互展開，同時帶動齒輪組帶動滑動支架沿著載板滑動。

Description

滑動式鉸鏈及具有其的電子裝置
本發明是有關於一種鉸鏈，且特別是有關於一種應用於雙螢幕電子裝置的滑動式鉸鏈。
現有的平板電腦、筆記型電腦等電子裝置已研發出具備雙螢幕的款式，此符合現今的大尺寸顯示影像的趨勢。其中雙螢幕是透過鉸鏈相互連接，適於相對展開或折疊並切換為不同情境的使用狀態。舉例而言，在展開狀態下，可透過雙螢幕同步輸出影像，以增加影像的顯示範圍。在折疊狀態下，雙螢幕上下堆疊以減少可攜式電子裝置的面積尺寸，利於使用者手持攜帶或收納在背包中。
然而，現有採用鉸鏈的雙螢幕電子裝置，於展開狀態下具有較大的間距，此造成輸出影像的觀影效果不佳，且部分的鉸鏈位於雙螢幕的間距中，使得展開後的電子裝置的外表並不美觀。如此，發展出一種鉸鏈，用以改善電子裝置的雙螢幕間距過大與外表不美觀的缺點，即成為重要的發展目標。
為達到雙螢幕機種，二螢幕之間間距過大的問題，本案之設計係透過一可相對滑動之機體與螢幕之設計，使二螢幕之間的間距縮小，以達到更佳的觀看效果。
本發明提供一種滑動式鉸鏈，適用於雙螢幕電子裝置，具備滑動功效，在展開狀態下可縮小電子裝置的雙螢幕之間的間距，以達到彼此緊鄰，以此獲得較佳的顯示效果且能提升展開狀態下的美觀。
本發明的滑動式鉸鏈，包括一扭力模組、兩支架、一載板、一帶動齒輪組以及一滑動支架。扭力模組具有第一轉軸與第二轉軸，適於相向轉動並產生扭力。兩支架分別配置於第一轉軸與第二轉軸。載板配置於其中一支架。帶動齒輪組配置於載板且耦接第一轉軸。滑動支架耦接於帶動齒輪組且可移動地配置在載板的一頂面。其中兩支架適於透過第一轉軸與第二轉軸相對扭力模組旋轉，使兩支架相互交疊或相互展開，同時帶動齒輪組帶動滑動支架沿著載板滑動。當兩支架相互交疊時，滑動支架相對遠離第一轉軸。當兩支架相互展開時，滑動支架相對靠近第一轉軸。
本發明的電子裝置，包括第一機體、第二機體以及一滑動式鉸鏈。第一機體包括一第一外殼與一第一螢幕，第一螢幕固設於第一外殼。第二機體包括一第二外殼與一第二螢幕，第二螢幕可移動地設置於第二外殼。滑動式鉸鏈配置於第一機體與第二機體，且包括一扭力模組、兩支架、一載板、一帶動齒輪組以及一滑動支架。扭力模組具有第一轉軸與第二轉軸，適於相向轉動並產生扭力。兩支架分別配置於第一轉軸與第二轉軸且分別連接第一外殼與第二外殼。載板配置於其中一支架且位於第一外殼內。帶動齒輪組配置於載板上且耦接第一轉軸。滑動支架耦接於帶動齒輪組且可移動地配置在載板的一頂面。第二螢幕連接滑動支架。其中，兩支架適於透過第一轉軸與第二轉軸相對扭力模組旋轉，以使第一機體與第二機體相互交疊或相互展開，同時帶動齒輪組帶動滑動支架沿著載板滑動，當第一機體與第二機體相互交疊時，滑動支架相對遠離第一轉軸，當第一機體與第二機體相互展開至180度時，滑動支架相對靠近第一轉軸，帶動第一螢幕朝向第二螢幕移動並相互緊鄰，以遮蔽扭力模組。
基於上述，本發明的滑動式鉸鏈利用帶動齒輪組耦接於滑動支架，當兩支架隨著第一轉軸與第二轉軸相向轉動並產生扭力時，透過第一轉軸旋時使帶動齒輪組開始旋轉，以帶動滑動支架沿著載板滑動，當兩支架相互交疊時，滑動支架相對遠離第一轉軸。當兩支架相互展開時，滑動支架相對靠近第一轉軸。如此，在滑動式鉸鏈在展開與閉合的過程中，可透過帶動齒輪組同步帶動滑動支架在載板的相對位置。
進一步而言，本發明的滑動式鉸鏈適用於連接電子裝置用的第一螢幕與第二螢幕。第一機體與第二機體可相對扭力模組旋轉而相互交疊或相互展開。當第一機體與第二機體相互交疊時，滑動支架相對遠離第一轉軸。當第一機體與第二機體相互展開至180度時，滑動支架相對靠近第一轉軸，帶動第一螢幕朝向第二螢幕移動並橫跨在第一機體與第二機體上方，使第一螢幕與第二螢幕相互緊鄰，以遮蔽扭力模組。進而達到較佳的影像顯示效果且能提升電子裝置的美觀程度。
圖1A是本發明一實施例的滑動式鉸鏈的立體示意圖。圖1B是圖1A的滑動式鉸鏈的部分元件分解示意圖。圖1C是圖1A的滑動式鉸鏈另一方向的立體示意圖。
圖2A至圖2C繪示電子裝置於交疊狀態與展開狀態的切換過程示意圖。圖3A是圖1A的滑動式鉸鏈的交疊狀態俯視平面示意圖。圖3B是圖3A的滑動式鉸鏈的展開狀態俯視平面示意圖。圖3C是圖1A的滑動式鉸鏈的交疊狀態仰視平面示意圖。圖3D是圖3C的滑動式鉸鏈的展開狀態仰視平面示意圖。
請參考圖1A至圖1C。本實施例的滑動式鉸鏈100包括包括一扭力模組110、兩支架120、一載板130、一帶動齒輪組140以及一滑動支架150。
請配合參考圖2A至圖2C，滑動式鉸鏈100適用於電子裝置200中。電子裝置200包括第一機體210與第二機體220。電子裝置200例如是筆記型電腦、平板電腦或是其它類似的產品。於本實施例中，第一機體210包括一第一外殼211與一第一螢幕212。第一螢幕212固設於第一外殼211。第二機體220包括一第二外殼221與一第二螢幕222。第二螢幕222可移動地設置於第二外殼221且分別配置在滑動式鉸鏈100。其中，第一機體210與第二機體220可透過滑動式鉸鏈100切換為展開狀態(見圖2B展開90度、圖2C展開180度)與交疊狀態(見圖2A)。
請參考圖1A至圖1C，扭力模組110具有第一轉軸111與第二轉軸112，適於相向轉動並產生扭力。詳細而言，扭力模組110具有多個夾板113以及一轉向齒輪組114。第一轉軸111與第二轉軸112可轉動地穿設於多個夾板113且相互平行設置。轉向齒輪組114套設於第一轉軸111與第二轉軸112。多個夾板113夾置在轉向齒輪組114的兩側，透過夾板113與轉向齒輪組114的接觸摩擦而產生扭力。於本實施例中，轉向齒輪組114包括偶數個(圖中所示四個)轉向齒輪1141。四個轉向齒輪1141彼此相互嚙合，且位在轉向齒輪組114兩端的兩轉向齒輪1141分別套固於第一轉軸111與第二轉軸112。
配合參考圖2B，此處，偶數個轉向齒輪1141的功效在於，當第一轉軸111朝第一方向T1轉動時，透過轉向齒輪組114帶動第二轉軸112朝相反於第一方向T1的一第二方向T2轉動。反之亦然，當第一轉軸111朝第二方向T2轉動時，轉向齒輪組114帶動第二轉軸112朝於第一方向T1轉動。
兩支架120分別配置於第一轉軸111與第二轉軸112且分別連接第一外殼211與第二外殼221。
載板130配置於其中一支架120且位於第一外殼211內。帶動齒輪組140配置於載板130上且耦接第一轉軸111。滑動支架150耦接於帶動齒輪組140且可移動地配置在載板130的一頂面TS，第一螢幕212連接滑動支架150。
參考圖3A至圖3D，兩支架120適於透過第一轉軸111與第二轉軸112相對扭力模組110旋轉，以使第一機體210與第二機體220相互交疊(見圖2A)或相互展開(見圖2B、2C)。同時帶動齒輪組140帶動滑動支架150沿著載板130滑動。請配合參考圖2A、圖3A及圖3C，當第一機體210與第二機體220相互交疊時，滑動支架150相對遠離第一轉軸111。請配合參考圖2C、圖3B及圖3D，當第一機體210與第二機體220相互展開至180度時，滑動支架150相對靠近第一轉軸111，帶動第一螢幕212朝向第二螢幕222移動並相互緊鄰，以遮蔽扭力模組110。
參考圖1A至圖1C，滑動支架150具有一滑槽SG、多個定位柱151以及一齒條部152。滑槽SG貫穿成形於滑動支架150且多個定位柱151(圖示中顯示為兩個)穿設於滑槽SG並固接於載板130，其中多個定位柱151可防止滑動支架150產生轉向，使得滑動支架150適於透過滑槽SG沿著多個定位柱151直線滑動。齒條部152配置在滑動支架150的一頂面TS上且平行於滑槽SG，帶動齒輪組140耦接於齒條部152。參考圖3A及圖3B，當第一轉軸111旋轉時，帶動齒輪組140適於帶動齒條部152沿一水平方向PD而相對於載板130滑動。
進一步而言，帶動齒輪組140包括一第一螺旋齒輪141、一第二螺旋齒輪142、一第一齒輪143、兩第二齒輪144、一齒條座145、一第三齒輪146以及一第四齒輪147。
第一螺旋齒輪141套設於第一轉軸111且隨著第一轉軸111旋轉。第二螺旋齒輪142樞接於載板130的頂面TS上且嚙合第一螺旋齒輪141。第一螺旋齒輪141的一第一軸向AX1垂直於第二螺旋齒輪142的一第二軸向AX2，於本實施例中，第一螺旋齒輪141與第二螺旋齒輪142適用於轉換不同軸向的旋轉外力，使第一轉軸111在旋轉時可帶動齒輪組140產生相應的轉向。
第一齒輪143連接第二螺旋齒輪142且適於同軸旋轉，第一齒輪143位在載板130的底面BS。兩第二齒輪144，樞接於載板130的底面BS且相互嚙合，其中一第二齒輪144嚙合第一齒輪143。齒條座145可移動地配置在載板130的底面BS，且齒條座145嚙合遠離第一齒輪143的第二齒輪144。第三齒輪146樞接於載板130且嚙合齒條座145。第四齒輪147連接第三齒輪146且適於同軸旋轉，第四齒輪147位在載板130的頂面TS上並嚙合滑動支架150的齒條部152。
參考圖1B、圖1C及圖3C、圖3D。進一步而言，齒條座145具有一貫槽TG與一導向柱GP，導向柱GP穿設於貫槽TG並固接於載板130。第三齒輪146配置在貫槽TG外且間隔於導向柱GP，齒條座145適於透過貫槽TG沿著導向柱GP直線滑動。
其中，第一齒輪143適於旋轉帶動兩第二齒輪144，使得齒條座145相對於載板130滑動，且齒條座145同步帶動第三齒輪146與第四齒輪147旋轉，再以第四齒輪147帶動滑動支架150的齒條部152。
參考圖3A及圖3C，帶動齒輪組140的第一齒輪143具有一齒部TP與一平滑部EP，成形在第一齒輪143的外環面上。其中，齒部TP的一分佈角度A1大於平滑部EP的一分佈角度A2。
配合參考圖2A及圖2B，當兩支架120的夾角A3位於0到90度之間時，即電子裝置200的第一機體210與第二機體220從交疊狀態展開至90度，第一齒輪143的平滑部EP朝向第二齒輪144，使得第一齒輪143於轉動過程中與第二齒輪144相互脫鉤，而不會帶動第二齒輪144。使得滑動支架150在夾角A3位於0到90度之間時，為靜止不動且第一螢幕212並未相對於第一外殼211滑動。
參考圖3B、圖3D及圖2C，當兩支架120的夾角A3位於90到180度之間時，即電子裝置200的第一機體210與第二機體220從展開90度持續展開至180度。第一齒輪143的齒部TP朝向第二齒輪144，使得第一齒輪143於轉動過程中與第二齒輪144相互嚙合，而開始帶動第二齒輪144。使得滑動支架150在夾角A3位於90到180度之間時，朝向第一轉軸111滑動並帶動第一螢幕212相對於第一外殼211滑動，最終橫跨在第一外殼211與第二外殼221上方，以緊鄰第二螢幕222。
補充而言，當兩支架120相互交疊時，齒條座145的貫槽TG朝向第一轉軸111的一端抵靠於導向柱GP(見圖3C)，滑動支架150的滑槽SG朝向第一轉軸111的一端抵靠於其中一定位柱151(見圖3A)。反之，當兩支架120相互展開時，齒條座145的貫槽TG朝向第一轉軸111的一端遠離導向柱GP(見圖3D)，滑動支架150的滑槽SG朝向第一轉軸111的一端遠離其中一定位柱151(見圖3B)。透過貫槽TG、滑槽SG與導向柱GP、定位柱151的限位功效，用以限制滑動支架150、齒條座145的滑動行程。
綜上所述，本發明的滑動式鉸鏈利用帶動齒輪組耦接於滑動支架，當兩支架隨著第一轉軸與第二轉軸相向轉動並產生扭力時，透過第一轉軸旋時使帶動齒輪組開始旋轉，以帶動滑動支架沿著載板滑動，當兩支架相互交疊時，滑動支架相對遠離第一轉軸。當兩支架相互展開時，滑動支架相對靠近第一轉軸。如此，在滑動式鉸鏈在展開與閉合的過程中，可透過帶動齒輪組同步帶動滑動支架在載板的相對位置。
進一步而言，本發明的滑動式鉸鏈適用於連接電子裝置用的第一螢幕與第二螢幕。第一機體與第二機體可相對扭力模組旋轉而相互交疊或相互展開。當第一機體與第二機體相互交疊時，滑動支架相對遠離第一轉軸。當第一機體與第二機體相互展開至180度時，滑動支架相對靠近第一轉軸，帶動第一螢幕朝向第二螢幕移動並橫跨在第一機體與第二機體上方，使第一螢幕與第二螢幕相互緊鄰，以遮蔽扭力模組。進而達到較佳的影像顯示效果且能提升電子裝置的美觀程度。
100:滑動式鉸鏈 110:扭力模組 111:第一轉軸 112:第二轉軸 113:夾板 114:轉向齒輪組 1141:轉向齒輪 120:支架 130:載板 140:帶動齒輪組 141:第一螺旋齒輪 142:第二螺旋齒輪 143:第一齒輪 144:第二齒輪 145:齒條座 146:第三齒輪 147:第四齒輪 150:滑動支架 151:定位柱 152:齒條部 200:電子裝置 210:第一機體 211:第一外殼 212:第一螢幕 220:第二機體 221:第二外殼 222:第二螢幕 A1、A2:分佈角度 A3:夾角 BS:底面 EP:平滑部 GP:導向柱 PD:水平方向 SG:滑槽 TG:貫槽 TP:齒部 TS:頂面 T1:第一方向 T2:第二方向 AX1:第一軸向 AX2:第二軸向
圖1A是本發明一實施例的滑動式鉸鏈的立體示意圖。 圖1B是圖1A的滑動式鉸鏈的部分元件分解示意圖。 圖1C是圖1A的滑動式鉸鏈另一方向的立體示意圖。 圖2A至圖2C繪示電子裝置於交疊狀態與展開狀態的切換過程示意圖。 圖3A是圖1A的滑動式鉸鏈的交疊狀態俯視平面示意圖。 圖3B是圖3A的滑動式鉸鏈的展開狀態俯視平面示意圖。 圖3C是圖1A的滑動式鉸鏈的交疊狀態仰視平面示意圖。 圖3D是圖3C的滑動式鉸鏈的展開狀態仰視平面示意圖。
100:滑動式鉸鏈
110:扭力模組
111:第一轉軸
112:第二轉軸
113:夾板
114:轉向齒輪組
1141:轉向齒輪
120:支架
130:載板
140:帶動齒輪組
141:第一螺旋齒輪
142:第二螺旋齒輪
146:第三齒輪
147:第四齒輪
150:滑動支架
151:定位柱
152:齒條部
SG:滑槽
TS:頂面
AX1:第一軸向
AX2:第二軸向

Claims (12)

  1. 一種滑動式鉸鏈，包括： 一扭力模組，具有一第一轉軸與一第二轉軸，適於相向轉動並產生扭力； 兩支架，分別配置於該第一轉軸與該第二轉軸； 一載板，配置於其中一該支架； 一帶動齒輪組，配置於該載板上且耦接該第一轉軸；以及 一滑動支架，耦接於該帶動齒輪組且可移動地配置在該載板的一頂面， 其中，該兩支架適於透過該第一轉軸與該第二轉軸相對該扭力模組旋轉，使該兩支架相互交疊或相互展開，同時該帶動齒輪組帶動該滑動支架沿著該載板滑動，當該兩支架相互交疊時，該滑動支架相對遠離該第一轉軸，當該兩支架相互展開時，該滑動支架相對靠近該第一轉軸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的滑動式鉸鏈，其中該扭力模組具有多個夾板以及一轉向齒輪組，該些轉軸可轉動地穿設於該些夾板且相互平行設置，該轉向齒輪組套設於該第一轉軸與該第二轉軸，該些夾板夾置在該轉向齒輪組的兩側。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的滑動式鉸鏈，其中該轉向齒輪組包括偶數個轉向齒輪，該些轉向齒輪彼此相互嚙合，位在該轉向齒輪組兩端的該兩轉向齒輪分別套固於該第一轉軸與該第二轉軸。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的滑動式鉸鏈，其中該滑動支架具有一滑槽與多個定位柱，該些定位柱穿設於該滑槽並固接於該載板，該滑動支架適於透過該滑槽沿著該些定位柱直線滑動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的滑動式鉸鏈，其中該滑動支架具有一齒條部，配置在該滑動支架的一頂面上且平行於該滑槽，該帶動齒輪組耦接於該齒條部，當該第一轉軸旋轉時，該帶動齒輪組適於帶動該齒條部沿一水平方向而相對於該載板滑動。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的滑動式鉸鏈，其中該帶動齒輪組包括一第一螺旋齒輪以及一第二螺旋齒輪，該第一螺旋齒輪套設於該第一轉軸，該第二螺旋齒輪樞接於該載板且嚙合該第一螺旋齒輪，該第一螺旋齒輪的一第一軸向垂直於該第二螺旋齒輪的一第二軸向。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的滑動式鉸鏈，其中該帶動齒輪組包括： 一第一齒輪，連接該第二螺旋齒輪且適於同軸旋轉； 兩第二齒輪，樞接於該載板且相互嚙合，其中一該第二齒輪嚙合該第一齒輪； 一齒條座，可移動地配置在該載板相對於該頂面的一底面，且該齒條座嚙合遠離該第一齒輪的該第二齒輪； 一第三齒輪，樞接於該載板且嚙合該齒條座；以及 一第四齒輪，連接該第三齒輪且適於同軸旋轉，該第四齒輪位在該載板的該頂面上並耦接該滑動支架， 其中，該第一齒輪旋轉帶動該兩第二齒輪，使得該齒條座相對於該載板滑動，該齒條座同步帶動該第三齒輪與該第四齒輪旋轉，再以該第四齒輪帶動該滑動支架。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的滑動式鉸鏈，其中該齒條座具有一貫槽與一導向柱，該導向柱穿設於該貫槽並固接於該載板，該第三齒輪配置在該貫槽外且間隔於該導向柱，該齒條座適於透過該滑槽沿著該導向柱直線滑動。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的滑動式鉸鏈，其中該第一齒輪具有一齒部與一平滑部，該齒部的一分佈角度大於該平滑部的一分佈角度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的滑動式鉸鏈，其中當該兩支架的夾角位於0到90度之間時，該第一齒輪的該平滑部朝向該第二齒輪，使得該第一齒輪於轉動過程中與該第二齒輪相互脫鉤。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的滑動式鉸鏈，其中當該兩支架的夾角位於90到180度之間時，該第一齒輪的該齒部朝向該第二齒輪，使得該第一齒輪於轉動過程中與該第二齒輪相互嚙合。
  12. 一種電子裝置，包括： 第一機體，包括一第一外殼與一第一螢幕，該第一螢幕可移動地設置於該第一外殼； 第二機體，包括一第二外殼與一第二螢幕，該第二螢幕固設於該第二外殼；以及 一滑動式鉸鏈，配置於該第一機體與該第二機體，且包括： 一扭力模組，具有一第一轉軸與一第二轉軸，適於相向轉動並產生扭力； 兩支架，分別配置於該第一轉軸與該第二轉軸且分別連接該第一外殼與該第二外殼； 一載板，配置於其中一該支架且位於該第一外殼內； 一帶動齒輪組，配置於該載板上且耦接該第一轉軸；以及 一滑動支架，耦接於該帶動齒輪組且可移動地配置在該載板的一頂面，該第二螢幕連接該滑動支架， 其中，該兩支架適於透過該第一轉軸與該第二轉軸相對該扭力模組旋轉，以使該第一機體與該第二機體相互交疊或相互展開，同時該帶動齒輪組帶動該滑動支架沿著該載板滑動，當該第一機體與該第二機體相互交疊時，該滑動支架相對遠離該第一轉軸，當第一機體與該第二機體相互展開至180度時，該滑動支架相對靠近該第一轉軸，帶動該第一螢幕朝向該第二螢幕移動並相互緊鄰，以遮蔽該扭力模組。
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