TWI388734B - 樞軸結構 - Google Patents

Description

樞軸結構

本發明是有關於一種樞軸結構，且特別是有關於一種具有滑動片滑設於第一轉軸與第二轉軸之間的樞軸結構。

目前市面上常見的電子產品，例如筆記型電腦，主機與螢幕之間為了達到開合的效果，故在主機與螢幕之間裝設有樞軸，以提供螢幕相對於主機展開或閉合的功能。此外，樞軸的設計不再侷限於單向的展開或閉合動作，而需考慮如何將螢幕開啟至大於某個角度時，可透過轉向機構對螢幕做180度之旋轉，使螢幕之顯示面朝外。因此，有單向的樞軸結構及雙向的樞軸結構之別。

圖1繪示習知一種雙向的樞軸結構應用於筆記型電腦的示意圖。請參考圖1，樞軸結構110具有第一支架112、第二支架114、第一轉軸116、第二轉軸118以及支撐架120。第一支架112鎖固於螢幕上，而支撐架120藉由第一轉軸116連接第一支架112，以使螢幕相對於主機做垂直軸向Y的旋轉。此外，第二支架114鎖固於主機上，而支撐架120的兩端分別藉由第二轉軸118連接第二支架114，以使螢幕可相對於主機做水平軸向X的旋轉。

然而，若第一轉軸116與第二轉軸118之間並無限位件來限制螢幕旋轉時的作動關係時，螢幕在第一轉軸116與第二轉軸118上的旋轉容易產生危險，尤其是當螢幕在做垂直軸向Y的旋轉時，螢幕常因開啟的角度不夠而碰撞到主機，或是開啟的角度太大而碰撞到桌面。因此，如何改善上述的缺陷，實為本發明研發之重點。

本發明提供一種樞軸結構，用以改善上述的缺陷。

本發明提出一種樞軸結構，連接於第一殼體與第二殼體之間，樞軸結構包括第一支架、第二支架、第一轉軸、第二轉軸、支撐架以及滑動片。第一支架固定於第一殼體上。第二支架固定於第二殼體上。第一轉軸位於第一軸向上，第一轉軸連接第一支架。第二轉軸位於第二軸向上，第二轉軸之兩端連接第二支架之相對兩側。支撐架連接於第一轉軸與第二轉軸之間，以使第一殼體在第一軸向或第二軸向上相對於第二殼體旋轉。滑動片滑設於第一轉軸與第二轉軸之間，其中當第一殼體在第二軸向上旋轉且旋轉角度小於一下限值時，滑動片卡合於第一轉軸的第一定位部中，以禁止第一殼體在第一軸向上旋轉，而當第一殼體的旋轉角度大於下限值並小於一上限值時，滑動片朝第二軸向移動並卡合於一第二定位部中，並解除滑動片與第一轉軸之卡固，以使第一殼體可在第一軸向上旋轉。

在本發明之一實施例中，當第一殼體的旋轉角度大於上限值時，滑動件反向移動並卡合於第一轉軸的第一定位部中。

在本發明之一實施例中，上述之滑動片之一端具有一凸起部，而第一轉軸的第一定位部對應於凸起部設有一凹孔，以使滑動片卡合於第一定位部中。

在本發明之一實施例中，上述之支撐架具有二支撐臂以及一連桿，二支撐臂藉由第二轉軸之兩端連接第二支架，而連桿位於二支撐臂之間，並藉由第一轉軸連接第一支架。

在本發明之一實施例中，上述之第二定位部配置於第二支架上，並位於第二軸向上。

在本發明之一實施例中，上述之滑動片於第二軸向上設有一彈性件，以使滑動片朝第二軸向移動並卡合於第二定位部中。

在本發明之一實施例中，上述之滑動片之一端具有一卡塊，而第二定位部對應於卡塊設有一凹孔，以使滑動片卡合於第二定位部中。

在本發明之一實施例中，上述之卡塊的尺寸與凹孔的尺寸相配。

在本發明之一實施例中，上述之卡塊的尺寸小於凹孔的尺寸，且卡塊可於凹孔中滑動。

在本發明之一實施例中，上述之凹孔具有二斜面，且呈V形。

在本發明之一實施例中，上述之下限值介於90度～96度之間。

在本發明之一實施例中，上述之上限值介於97度～108度之間。

基於上述，本發明藉由滑動片滑設於第一轉軸與第二轉軸之間，並可卡合於第一定位部或第二定位部中。因此，當第一殼體在第二軸向上旋轉且旋轉角度小於一下限值時，第一殼體無法在第一軸向上旋轉。當第一殼體的旋轉角度大於下限值並小於一上限值時，第一殼體可在第一軸向上旋轉。

為讓本發明之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2為本發明一實施例之電子裝置及其樞軸結構的配置示意圖，而圖3A～圖3C為圖2之樞軸結構的作動示意圖。請參考圖2，電子裝置200例如是筆記型電腦，其包括第一殼體202、第二殼體204以及一樞軸結構210。第一殼體202可為上蓋，其具有一螢幕，而第二殼體204可為主機，其具有一鍵盤以及位於主機內部的中央處理單元，包括主機板、輸入/輸出模組、硬碟模組、記憶體模組、光碟機模組、無線傳輸模組、喇叭接頭、耳機接頭等，皆為常見的系統零組件，在此不再詳述。樞軸結構210連接於第一殼體202與第二殼體204之間，以使第一殼體202相對於第二殼體204開啟或閉合。此外，當第一殼體202開啟至大於某個角度時，第一殼體202可相對於第二殼體204在軸向Y上水平旋轉，並使螢幕做180度之旋轉，使螢幕之顯示面朝外。同時，本發明藉由滑動件230(見圖3A)之滑動及限位，以限制當第一殼體202的旋轉角度小於下限值或大於上限值時，第一殼體202不能在軸向Y上水平旋轉，以克服習知的螢幕常因開啟的角度不夠而碰撞到主機，或是開啟的角度太大而碰撞到桌面。

請參考圖3A～圖3C的樞軸結構，第一支架212固定於圖2的第一殼體202(螢幕)上，而第二支架214固定於圖2的第二殼體204(主機)上。第一轉軸216位於第一軸向Y上，且第一轉軸216連接第一支架212，以使第一殼體202支撐於第一轉軸216上，並可在第一軸向Y上旋轉。此外，第二轉軸218位於第二軸向X上，且第二轉軸218之兩端連接第二支架214之相對兩側，以使第一殼體202支撐於第二支架214上，並可在第二軸向X上旋轉。另外，支撐架220連接於第一轉軸216與第二轉軸218之間，以使第一殼體202可在第一軸向Y或第二軸向X上相對於第二殼體204旋轉，其中第一軸向Y與第二軸向X相互垂直。

當第一殼體202閉合於第二殼體204上時，請參考圖3A之樞軸結構，其表示第一殼體202未旋轉時的初始位置，旋轉角度設定為零。滑動片230卡合於該第一轉軸216的第一定位部216A中。舉例來說，滑動片230之一端具有一凸起部230A，而第一轉軸216的第一定位部216A對應於凸起部230A設有一凹孔。凸起部230A與凹孔的形狀相配，以使凸起部230A能插入於凹孔中。因此，當第一殼體202閉合於第二殼體204或第一殼體202的旋轉角度大於下限值時，第一殼體202無法在第一軸向Y上旋轉，以避免第一殼體202因開啟的角度不夠而碰撞到第二殼體204。下限值較佳介於90度～96度之間。

接著，當第一殼體202的旋轉角度大於下限值並小於一上限值時，請參考圖3B之樞軸結構，其表示第一殼體202的旋轉角度為下限值的位置，旋轉角度θ1例如是96度，但本發明不加以限制。此時，滑動片230朝第二軸向X移動並卡合於一第二定位部214A中，並解除滑動片230與第一轉軸216之卡固。詳細而言，請參考圖3B的局部放大示意圖，第二定位部214A配置於第二支架214上，並位於第二軸向X上。滑動片230於第二軸向X上設有一彈性件230B，以使滑動片230朝第二軸向X移動並卡合於第二定位部214A中。彈性件230B例如是彈簧、彈片或彈性墊等。舉例而言，滑動片230之一端具有一卡塊230C，而第二定位部214A對應於卡塊230C設有一凹孔，且凹孔具有二斜面，例如呈V型斜面。藉由二斜面之作用，可使卡塊230C沿著斜面滑入於凹孔中，亦可使卡塊230C沿著斜面滑出於凹孔外。同時，藉由彈性件230B之作用，滑動片230可在第二軸向X受力，以使卡塊230C在特定的旋轉角度(例如96度左右)下恰好與凹孔相對應，並藉由其彈力推動卡塊230C朝凹孔移動，進而將卡塊230C滑入於凹孔中。

如上所述，卡塊230C與凹孔的形狀相配，但亦可卡塊230C的尺寸較小，而凹孔的尺寸較大，如此卡塊230C能滑入於凹孔中，並可在凹孔中移動一行程。藉由上述的設計，只要第一殼體202的旋轉角度大於下限值並小於一上限值時，第一殼體202均能在第一軸向上水平旋轉。上限值例如介於97度～108度之間。此外，在另一實施例中，當卡塊230C與凹孔的尺寸緊配時，卡塊230C將不會在凹孔中移動，因此只要第一殼體202的旋轉角度大於特定值時，卡塊230C將立即從凹孔中滑出。

請參考圖3C之樞軸結構及放大示意圖，其表示第一殼體202的旋轉角度大於上限值的位置，旋轉角度θ2例如是108度，但本發明不加以限制。當第一殼體202在第二軸向X上的旋轉角度大於上限值時，滑動件230的卡塊230C不在凹孔中，而是抵接於凹孔的外側壁上。藉由抵接的作用力來克服彈性件230B的彈力，滑動件230將反向移動並回復至圖3A的初始位置，且滑動件230的凸起部230A又再度卡合於第一轉軸216的第一定位部216A中。此時，第一殼體202無法在第一軸向Y上水平旋轉，以避免第一殼體202因開啟的角度太大而碰撞到桌面。

請參考圖3B，在本實施例中，支撐架220具有二支撐臂220A以及一連桿220B，而二支撐臂220A藉由第二轉軸218之兩端連接第二支架214。連桿220B位於二支撐臂220A之間，並藉由第一轉軸216連接第一支架212。但本發明不限定支撐架220的外觀，其可依照外觀設計而改變。同樣，滑動片230配置於支撐架220上，不限定為L形，其可依照滑動方式而改變其形狀。

綜上所述，本發明的樞軸結構以第一軸轉連接第一殼體上的第一支架，並以第二轉軸連接第二殼體上的第二支架。此外，滑動片滑設於第一轉軸與第二轉軸之間，當第一殼體在第二軸向上旋轉且旋轉角度小於一下限值時，滑動片卡合於第一轉軸的第一定位部中，以使第一殼體無法在第一軸向上旋轉，而當第一殼體的旋轉角度大於下限值並小於一上限值時，滑動片朝第二軸向移動並卡合於一第二定位部中，並解除滑動片與第一轉軸之卡固，以使第一殼體可在第一軸向上旋轉。因此，藉由滑動片的卡合與解固，可克服習知的螢幕在做垂直軸向Y的旋轉時，因開啟的角度不夠而碰撞到主機，或是開啟的角度太大而碰撞到桌面，以確保螢幕不會碰撞到主機或桌面，進而提高產品的使用壽命。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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。

110．．．樞軸結構

112．．．第一支架

114．．．第二支架

116．．．第一轉軸

118．．．第二轉軸

120．．．支撐架

Y．．．垂直軸向(第一軸向)

X．．．水平軸向(第二軸向)

200．．．電子裝置

202．．．第一殼體

204．．．第二殼體

210．．．樞軸結構

212．．．第一支架

214．．．第二支架

214A．．．第二定位部

216．．．第一轉軸

216A．．．第一定位部

218．．．第二轉軸

220．．．支撐架

220A．．．支撐臂

220B．．．連桿

230．．．滑動片

230A．．．凸起部

230B．．．彈性件

230C．．．卡塊

θ1、θ2．．．旋轉角度

圖1是習知一種雙向的樞軸結構的示意圖。

圖2為本發明一實施例之電子裝置及其樞軸結構的配置示意圖。

圖3A～圖3C為圖2之樞軸結構的作動示意圖。

210．．．樞軸結構

212．．．第一支架

214．．．第二支架

214A．．．第二定位部

216．．．第一轉軸

216A．．．第一定位部

218．．．第二轉軸

220．．．支撐架

220A．．．支撐臂

220B．．．連桿

230．．．滑動片

230A．．．凸起部

230B．．．彈性件

230C．．．卡塊

Y．．．第一軸向

X．．．第二軸向

θ1．．．旋轉角度

Claims (12)

1. 一種樞軸結構，連接於第一殼體與第二殼體之間，該樞軸結構包括：一第一支架，固定於該第一殼體上；一第二支架，固定於該第二殼體上；一第一轉軸，位於第一軸向上，該第一轉軸連接該第一支架；一第二轉軸，位於第二軸向上，該第二轉軸之兩端連接該第二支架之相對兩側；一支撐架，連接於該第一轉軸與該第二轉軸之間，以使該第一殼體在該第一軸向或該第二軸向上相對於該第二殼體旋轉；以及一滑動片，滑設於該第一轉軸與該第二轉軸之間，其中當該第一殼體在該第二軸向上旋轉且旋轉角度小於一下限值時，該滑動片卡合於該第一轉軸的第一定位部中，以禁止該第一殼體在該第一軸向上旋轉，而當該第一殼體的旋轉角度大於該下限值並小於一上限值時，該滑動片朝該第二軸向移動並卡合於一第二定位部中，並解除該滑動片與該第一轉軸之卡固，以使該第一殼體可在該第一軸向上旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之樞軸結構，其中當該第一殼體的旋轉角度大於該上限值時，該滑動件反向移動並卡合於該第一轉軸的該第一定位部中。
3. 如申請專利範圍第2項所述之樞軸結構，其中該滑動片之一端具有一凸起部，而該第一轉軸的該第一定位部對應於該凸起部設有一凹孔，以使該滑動片卡合於該第一定位部中。
4. 如申請專利範圍第1項所述之樞軸結構，其中該支撐架具有二支撐臂以及一連桿，該二支撐臂藉由該第二轉軸之兩端連接該第二支架，而該連桿位於該二支撐臂之間，並藉由該第一轉軸連接該第一支架。
5. 如申請專利範圍第1項所述之樞軸結構，其中該第二定位部配置於該第二支架上，並位於該第二軸向上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之樞軸結構，其中該滑動片於該第二軸向上設有一彈性件，以使該滑動片朝該第二軸向移動並卡合於該第二定位部中。
7. 如申請專利範圍第6項所述之樞軸結構，其中該滑動片之一端具有一卡塊，而該第二定位部對應於該卡塊設有一凹孔，以使該滑動片卡合於該第二定位部中。
8. 如申請專利範圍第7項所述之樞軸結構，其中該卡塊的尺寸與該凹孔的尺寸相配。
9. 如申請專利範圍第7項所述之樞軸結構，其中該卡塊的尺寸小於該凹孔的尺寸，且該卡塊可於該凹孔中滑動。
10. 如申請專利範圍第7項所述之樞軸結構，該凹孔具有二斜面，且呈V形。
11. 如申請專利範圍第1項所述之樞軸結構，其中該下限值介於90度～96度之間。
12. 如申請專利範圍第1項所述之樞軸結構，其中該上限值介於97度～108度之間。