TWI462682B - 連接機構及其相關電子裝置 - Google Patents

Description

連接機構及其相關電子裝置

本發明係有關於一種連接機構及其電子裝置，尤指一種具有自動旋轉及定位功能的連接機構及其相關電子裝置。

傳統的可攜式電子裝置，例如筆記型電腦、滑蓋式手機等等，其上殼體係可視使用需求而調整相對下殼體之夾角，以維持於一適當的視角便於操作。傳統可攜式電子裝置的連接機構包含下列數種形式，其中一種形式的連接機構係於上、下殼體間設置限位板件，限位板件之兩端分別樞接於上殼體及下殼體。上殼體無法藉由第一種形式的連接機構相對下殼體滑動。上殼體係利用一扭簧之彈性驅動力以繞著限位板件之樞轉軸旋轉，藉以站立於下殼體之表面而調整至合適的操作視角。此種連接機構僅限於固定角度之調整應用，使用者無法任意調整上殼體相對下殼體之傾角。另一種形式的連接機構係於上、下殼體間設置滑軌機構，其操作方式為：上殼體首先相對下殼體滑動至可顯露下殼體之輸入裝置的位置，接著再以手動方式推拉上殼體，以使其自與下殼體平行之位置向上轉動至與下殼體形成一傾角。此種連接機構雖具有可視使用需求而調整上、下殼體間傾角的功能，然而上殼體需以手動方式推拉才可相對下殼體樞轉，使用上較為不便，故如何設計出一種兼具滑動及樞轉功能，且可以簡易方式輕鬆地開啟上、下殼體的連接機構，即為現今機構產業的重點發展目標。

本發明係提供一種具有自動旋轉及定位功能的連接機構及其相關電子裝置，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種連接機構，用以改變一電子裝置之一第一模組相對一第二模組之夾角。該連接機構包含有一絞鍊組，設置於該第二模組上，一連桿，設置於該絞鍊組上且樞接至該第一模組，一扭簧，設置於該連桿與該絞鍊組之間，以及一阻尼元件組，連接於該連桿，且該扭簧係設置於該阻尼元件組之一桿體上。該絞鍊組包含有一第一絞鍊，安裝於該第二模組內，以及一第二絞鍊，以可相對滑動方式設置於該第一絞鍊上。該扭簧係用來於該第二絞鍊相對該第一絞鍊滑動至一預設門檻值時，驅動該連桿相對該第二絞鍊自一第一位置翻轉至一第二位置，以使該第一模組可立於該第二模組上。該阻尼元件組用來吸收該扭簧驅動該連桿翻轉時所產生之振動。

本發明之申請專利範圍另揭露該絞鍊組另包含有一彈性元件，設置於該第一絞鍊與該第二絞鍊之間。該彈性元件係用來驅動該第二絞鍊相對該第一絞鍊移動。

本發明之申請專利範圍另揭露該絞鍊組係為一滑蓋式絞鍊組。

本發明之申請專利範圍另揭露該連接機構另包含有一載座，設置於該第二絞鍊上。該阻尼元件組係可相對滑動方式設置於該載座。

本發明之申請專利範圍另揭露該載座包含有一支撐板部，該支撐板部之表面形成有一限位槽，且該阻尼元件組係套接於該限位槽內。

本發明之申請專利範圍另揭露該阻尼元件組包含有一軸承件，設置於該載座，且該軸承件之內部具有一容置空間，一橋接件，以可活動方式設置於該容置空間內，以及一阻尼件，填充於該容置空間內且抵靠於該橋接件。

本發明之申請專利範圍另揭露該軸承件之兩端係套接於該限位槽內，且該橋接件係連接至該連桿。

本發明之申請專利範圍另揭露該連接機構另包含有一第一轉軸，設置於該連桿與該第一模組之間。該第一模組係利用該第一轉軸以調整相對該連桿之夾角。

本發明之申請專利範圍另揭露該連接機構另包含有一第二轉軸，設置於該連桿與該第一模組之間。該第一模組係利用該第二轉軸以相對該連桿環繞轉動。

本發明之申請專利範圍另揭露一種電子裝置，其包含有一第一模組，一第二模組，以及一連接機構，連接於該第一模組與該第二模組間，用以改變該第一模組相對該第二模組之夾角。該連接機構包含有一絞鍊組，設置於該第二模組上，一連桿，設置於該絞鍊組上且樞接至該第一模組，一扭簧，設置於該連桿與該絞鍊組之間，以及一阻尼元件組，連接於該連桿，且該扭簧係設置於該阻尼元件組之一桿體上。該絞鍊組包含有一第一絞鍊，安裝於該第二模組內，以及一第二絞鍊，以可相對滑動方式設置於該第一絞鍊上。該扭簧係用來於該第二絞鍊相對該第一絞鍊滑動至一預設門檻值時，驅動該連桿相對該第二絞鍊自一第一位置翻轉至一第二位置，以使該第一模組可立於該第二模組上。該阻尼元件組用來吸收該扭簧驅動該連桿翻轉時所產生之振動。

本發明之連接機構具有可調式旋轉自動定位功能。當絞鍊組被推行至預設臨界位移時，第一模組便可藉由連接機構之扭簧自動地相對第二模組展開，以形成預設的操作視角。此外，第一模組另可視使用需求利用本發明之連接機構而微調其傾角，或翻轉第一模組的正反面。因此，本發明之電子裝置可藉由輕微推動第一模組，而使第一模組相對第二模組自動展開至定位，並利用阻尼元件組之吸振功能以使其展開過程和緩，有助於改善習知開闔式電子產品操作不便的缺點。

請參閱第1圖，第1圖為本發明之第一實施例之一電子裝置10之示意圖。電子裝置10包含有一第一模組12、一第二模組14以及一連接機構16。一般來說，電子裝置10可為一筆記型電腦、一折疊式手機，或其他可折疊開合之電子裝置。第一模組12可為一螢幕模組，第二模組14可為一主機模組。連接機構16係連接於第一模組12與第二模組14之間，用來改變第一模組12相對第二模組14之夾角，因此電子裝置10可依使用需求而調整該螢幕模組之視角，例如將第一模組12立於第二模組14上，以便於消費者操作。

本發明之連接機構16係為一種滑蓋式可自動旋轉定位之連桿機構。請參閱第2圖，第2圖為本發明之第一實施例之連接機構16之結構示意圖。連接機構16包含有一絞鍊組18，設置於第二模組14上。絞鍊組18包含有一第一絞鍊20，安裝於第二模組14表面的一凹槽結構內，一第二絞鍊22，以可相對滑動方式設置於第一絞鍊20上，以及一彈性元件24，設置於第一絞鍊20與第二絞鍊22之間。如第2圖所示，絞鍊組18可為一滑蓋式絞鍊組，使用者可輕微推動第二絞鍊22，以使第二絞鍊22相對第一絞鍊20滑行一預設臨界位移，而當第二絞鍊22相對第一絞鍊20之移動超出該預設臨界位移時，彈性元件24即可用來輔助性驅動第二絞鍊22更進一步相對第一絞鍊20移動。因此，使用者不需耗費過多氣力，便可輕鬆地打開絞鍊組18，以改變第一模組12相對第二模組14之平移位置。

如第2圖所示，連接機構16另包含有一連桿26，樞接於第一模組12與第二模組14之間；一扭簧28，設置於連桿26與絞鍊組18之間；一載座30，設置於第二絞鍊22上；以及一阻尼元件組32，以可相對滑動方式設置於載座30，並位於連桿26與扭簧28之間。連桿26係可為一支撐件，其一端邊係透過一轉軸261以樞接於第一模組12，且其另一端邊係藉由阻尼元件組32、載座30及絞鍊組18以連接於第二模組14。連桿26可用來支撐第一模組12，以使第一模組12可站立於第二模組14上。此外，載座30可包含有二支撐板部301，各支撐板部301之表面可形成一限位槽303，阻尼元件組32之兩端係以可活動方式分別套接於相對應限位槽303內。阻尼元件組32之一桿體321位於二支撐板部301之間，阻尼元件組32之二限位板部323分別自相對應限位槽303之外部接合至桿體321的兩端，以避免阻尼元件組32脫離限位槽303之拘束。因此連桿26可視操作需求而沿著限位槽303小幅度地相對載座30移動。

為了以簡潔的操作方式調整第一模組12之視角，當第二絞鍊22相對第一絞鍊20滑行至一驅動門檻值時，連接機構16之機構作動即可自絞鍊組18切換至連桿26與扭簧28，意即扭簧28可被觸發而用以驅動連桿26沿著第2圖所示之順時鐘方向D1相對載座30樞轉。當連桿26翻轉，便可同步帶動第一模組12自初始狀態(平躺於第二模組14之位置)而改變至站立於第二模組14之表面的位置，以使電子裝置10可由平板操作模式轉換為筆電操作模式。

值得一提的是，為了減緩扭簧28驅動連桿26翻轉時第一模組12所產生之晃動，扭簧28可設置於阻尼元件組32之桿體321並抵接於連桿26，因此當扭簧28驅動連桿26翻轉時，阻尼元件組32可用以有效吸收連桿26翻轉時所產生之振動。請參閱第3圖，第3圖為本發明之第一實施例之阻尼元件組32之結構剖視圖。阻尼元件組32可包含有一軸承件34，設置於載座30上，且軸承件34可為一中空結構件，意即軸承件34之內部具有一容置空間341。阻尼元件組32另可包含有一橋接件36，以可活動方式沿軸承件34之軸向設置於容置空間341內，以及複數個阻尼件38，設置於軸承件34及橋接件36之間，意即各阻尼件38可填充於容置空間341內且緊密抵靠於橋接件36之外表面。其中軸承件34係可為阻尼元件組32之桿體321。軸承件34兩端可搭配限位板部323而分別套接於相對應限位槽303內，橋接件36可連接至連桿26，而扭簧28係環繞式軸向套接於軸承件34上。扭簧28之一端係抵靠於連桿26，且其另一端係抵靠在設置於絞鍊組18上之載座30。因此當扭簧28驅動連桿26相對載座30翻轉時，橋接件36可相對不會發生轉動之軸承件34軸向旋轉，此時各阻尼件38係受到軸承件34之內表面及橋接件36之外表面相互推擠壓迫而產生彈性變形，藉此吸收連桿26翻轉時所產生之振動，以減緩第一模組12相對第二模組14開啟時的搖晃幅度。

隨著連桿26之樞轉，第一模組12便可順勢站立於第二模組14上，以使第一模組12(螢幕模組)可相對第二模組14(主機模組)形成一預設的最佳視角。請參閱第4圖至第6圖，第4圖至第6圖分別為本發明之第一實施例之電子裝置10於不同操作階段之結構側視圖。如第4圖所示，電子裝置10為一初始狀態，第一模組12係平覆於第二模組14之表面，此時連桿26係位於一第一位置，電子裝置10可為關閉狀態或平板電腦操作模式。若欲開啟第一模組12，使用者可平推第二絞鍊22相對第一絞鍊20滑行，當移動距離超出該驅動門檻值後，扭簧28即可用以驅動連桿26沿順時鐘方向D1樞轉，如第5圖所示，連桿26向上推動第一模組12之一端邊，第一模組12之另一端邊便可藉由其自身重力而貼附並沿著第二模組14之表面滑行，以顯露出安裝於第二模組14上的輸入介面141，例如一按鍵鍵盤。最後，當扭簧28將連桿26自第4圖所示之該第一位置翻轉至第6圖所示之一第二位置，第一模組12便可以系統預設的視角站立於第二模組14上，完成連接機構16之開啟程序。連接機構16之閉合過程係為前述開啟程序的反向操作，故於此不再詳述。

接著請參閱第7圖，第7圖為本發明之第二實施例之一電子裝置10’之示意圖。第二實施例中，與第一實施例具有相同編號之元件具有相同結構及功能，故於此不再詳述。第二實施例與第一實施例之差異在於，電子裝置10’之連接機構16另可包含有一第一轉軸40。第一轉軸40可設置於連桿26與第一模組12之間，用來改變第一模組12沿著轉軸261之軸向相對連桿26的轉動角度。當電子裝置10’之第一模組12經由扭簧28驅動而站立於第二模組14上時，使用者可進一步利用第一轉軸40微調第一模組12相對第二模組14之夾角轉動角度，以依據不同使用者、或不同操作環境之需求而適度調整第一模組12(螢幕模組)之視角。

請參閱第8圖，第8圖為本發明之第三實施例之一電子裝置10”之示意圖。第三實施例中，與前述實施例具有相同編號之元件具有相同結構及功能，故於此不再詳述。第三實施例與前述實施例之差異在於，電子裝置10”之連接機構16另可包含有一第二轉軸42以及第一轉軸40。第二轉軸42可設置於連桿26與第一模組12之間，並連接第一轉軸40以構成一套件。除了具有第一轉軸40之功能外，電子裝置10”之第一模組12可利用第二轉軸42沿著非連桿26之軸向而環繞連桿26旋轉，來改變第一模組12之螢幕面的指向。需注意的是，第一轉軸40係用來微調第一模組12之仰角，其設計端視實際作動需求而定，若電子裝置10”不欲提供螢幕模組之仰傾角調校功能，則亦可省略第一轉軸40之配置。

請參閱第9圖，第9圖為本發明之第三實施例之電子裝置10”之結構側視圖。電子裝置10”之第一模組12的螢幕面可由面對第二模組14之輸入介面141的初始位置，環繞連桿26旋轉一百八十度，以轉換至如第9圖所示之背對輸入介面141的位置，藉此調整第一模組12之螢幕面的指向。因此第三實施例之電子裝置10”除了可利用連接機構16自動展開第一模組12與第二模組14之功能外，第一模組12另可藉由第一轉軸40調整其視角，以及藉由第二轉軸42翻轉第一模組12的正反面，而達到多角度調整之操作目的。

相較於先前技術，本發明之連接機構具有可調式旋轉自動定位功能。當絞鍊組被推行至預設臨界位移時，第一模組便可藉由連接機構之扭簧自動地相對第二模組展開，以形成預設的操作視角。此外，第一模組另可視使用需求利用本發明之連接機構而微調其傾角，或翻轉第一模組的正反面。因此，本發明之電子裝置可藉由輕微推動第一模組，而使第一模組相對第二模組自動展開至定位，並利用阻尼元件組之吸振功能以使其展開過程和緩，有助於改善習知開闔式電子產品操作不便之缺點。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10、10’、10”．．．電子裝置

12．．．第一模組

14．．．第二模組

141．．．輸入介面

16．．．連接機構

18．．．絞鍊組

20．．．第一絞鍊

22．．．第二絞鍊

24．．．彈性元件

26．．．連桿

261．．．轉軸

28．．．扭簧

30．．．載座

301．．．支撐板部

303．．．限位槽

32．．．阻尼元件組

321．．．桿體

323．．．限位板部

34．．．軸承件

341．．．容置空間

36．．．橋接件

38．．．阻尼件

40．．．第一轉軸

42．．．第二轉軸

D1．．．順時鐘方向

第1圖為本發明之第一實施例之電子裝置之示意圖。

第2圖為本發明之第一實施例之連接機構之結構示意圖。

第3圖為本發明之第一實施例之阻尼元件組之結構剖視圖。

第4圖至第6圖分別為本發明之第一實施例之電子裝置於不同操作階段之結構側視圖。

第7圖為本發明之第二實施例之電子裝置之示意圖。

第8圖為本發明之第三實施例之電子裝置之示意圖。

第9圖為本發明之第三實施例之電子裝置之結構側視圖。

16．．．連接機構

18．．．絞鍊組

20．．．第一絞鍊

22．．．第二絞鍊

24．．．彈性元件

26．．．連桿

261．．．轉軸

28．．．扭簧

30．．．載座

301．．．支撐板部

303．．．限位槽

32．．．阻尼元件組

321．．．桿體

323．．．限位板部

D1．．．順時鐘方向

Claims (20)

1. 一種連接機構，用以改變一電子裝置之一第一模組相對一第二模組之夾角，該連接機構包含有：一絞鍊組，設置於該第二模組上，該絞鍊組包含有：一第一絞鍊，安裝於該第二模組內；以及一第二絞鍊，以可相對滑動方式設置於該第一絞鍊上；一連桿，設置於該絞鍊組上且樞接至該第一模組；一扭簧，設置於該連桿與該絞鍊組之間，該扭簧係用來於該第二絞鍊相對該第一絞鍊滑動至一預設門檻值時，驅動該連桿相對該第二絞鍊自一第一位置翻轉至一第二位置，以使該第一模組可立於該第二模組上；一阻尼元件組，連接於該連桿，用來吸收該扭簧驅動該連桿翻轉時所產生之振動；以及一載座，設置於該第二絞鍊上，該阻尼元件組設置於該載座。
2. 如請求項1所述之連接機構，其中該扭簧係設置於該阻尼元件組之一桿體上。
3. 如請求項1所述之連接機構，其中該絞鍊組另包含有：一彈性元件，設置於該第一絞鍊與該第二絞鍊之間，該彈性元件係用來驅動該第二絞鍊相對該第一絞鍊移動。
4. 如請求項1所述之連接機構，其中該絞鍊組係為一滑蓋 式絞鍊組。
5. 如請求項1所述之連接機構，其中該阻尼元件組係可相對滑動方式設置於該載座。
6. 如請求項1所述之連接機構，其中該載座包含有一支撐板部，該支撐板部之表面形成有一限位槽，且該阻尼元件組係套接於該限位槽內。
7. 如請求項1所述之連接機構，其中該阻尼元件組包含有：一軸承件，設置於該載座，該軸承件之內部具有一容置空間；一橋接件，以可活動方式設置於該容置空間內；以及一阻尼件，填充於該容置空間內且抵靠於該橋接件。
8. 如請求項7所述之連接機構，其中該軸承件之兩端係套接於該限位槽內，且該橋接件係連接至該連桿。
9. 如請求項1所述之連接機構，其中該連接機構另包含有：一第一轉軸，設置於該連桿與該第一模組之間，該第一模組係利用該第一轉軸以調整相對該連桿之夾角。
10. 如請求項9所述之連接機構，其中該連接機構另包含有：一第二轉軸，設置於該連桿與該第一模組之間，該第一模組係利用該第二轉軸以相對該連桿環繞轉動。
11. 一種電子裝置，其包含有：一第一模組；一第二模組；以及一連接機構，連接於該第一模組與該第二模組間，用以 改變該第一模組相對該第二模組之夾角，該連接機構包含有：一絞鍊組，設置於該第二模組上，該絞鍊組包含有：一第一絞鍊，安裝於該第二模組內；以及一第二絞鍊，以可相對滑動方式設置於該第一絞鍊上；一連桿，設置於該絞鍊組上且樞接至該第一模組；一扭簧，設置於該連桿與該絞鍊組之間，該扭簧係用來於該第二絞鍊相對該第一絞鍊滑動至一預設門檻值時，驅動該連桿相對該第二絞鍊自一第一位置翻轉至一第二位置，以使該第一模組可立於該第二模組上；一阻尼元件組，連接於該連桿，用來吸收該扭簧驅動該連桿翻轉時所產生之振動；以及一載座，設置於該第二絞鍊上，該阻尼元件組設置於該載座。
12. 如請求項11所述之電子裝置，其中該扭簧係設置於該阻尼元件組之一桿體上。
13. 如請求項11所述之電子裝置，其中該絞鍊組另包含有：一彈性元件，設置於該第一絞鍊與該第二絞鍊之間，該彈性元件係用來驅動該第二絞鍊相對該第一絞鍊移動。
14. 如請求項11所述之電子裝置，其中該絞鍊組係為一滑蓋 式絞鍊組。
15. 如請求項11所述之電子裝置，其中該阻尼元件組係可相對滑動方式設置於該載座。
16. 如請求項11所述之電子裝置，其中該載座包含有一支撐板部，該支撐板部之表面形成有一限位槽，且該阻尼元件組係套接於該限位槽內。
17. 如請求項11所述之電子裝置，其中該阻尼元件組包含有：一軸承件，設置於該載座，該軸承件之內部具有一容置空間；一橋接件，以可活動方式設置於該容置空間內；一阻尼件，填充於該容置空間內且抵靠於該橋接件。
18. 如請求項17所述之電子裝置，其中該軸承件之兩端係套接於該限位槽內，且該橋接件係連接至該連桿。
19. 如請求項11所述之電子裝置，其中該連接機構另包含有：一第一轉軸，設置於該連桿與該第一模組之間，該第一模組係利用該第一轉軸以調整相對該連桿之夾角。
20. 如請求項19所述之電子裝置，其中該連接機構另包含有：一第二轉軸，設置於該連桿與該第一模組之間，該第一模組係利用該第二轉軸以相對該連桿環繞轉動。