TWI488569B - 轉軸模組與電子裝置 - Google Patents

Description

轉軸模組與電子裝置

本發明是有關於一種轉軸模組，且特別是有關於一種電子裝置的轉軸模組。

可攜式計算裝置如掌上型電腦、手提式電腦、筆記型電腦、個人電腦平板、及個人數位助理(PDA)業已越來越普遍。通常而言，可攜式計算裝置會使用基部單元及為該基部單元之顯示組態而成的顯示總成，以符合使用者操作與觀看之用。尤以觸控顯示的技術與時俱增，對於這些可攜式電腦而言，觸控螢幕已逐漸成為基本配備。

以筆記型電腦為例，其在兩個機體之間是以轉軸(hinge)作為造成機體間運動的機構，然而一旦搭配以觸控螢幕，則在機體展開的同時，轉軸尚須符合足以支撐使用者施壓在觸控螢幕上的力量。在此同時，連接在機體之間的纜線也需經由轉軸結構通過，因此如何兼具轉軸的支撐力、結構強度，以及提供足以讓纜線通過的空間並避免纜線因轉軸結構而受損，便成為相關設計者 所需面對的問題。

本發明提供一種轉軸模組與電子裝置，其中轉軸模組藉由調整其扭力以提供電子裝置於不同展開狀態時所需的支撐力。

本發明的轉軸模組，用以配置於電子裝置。電子裝置包括第一機體與第二機體。轉軸模組連接在第一機體與第二機體之間，以使第一機體與第二機體藉由轉軸模組而相對轉動。轉軸模組包括軸桿、第一凸輪板結構、第二凸輪板結構、旋鈕及彈性件。軸桿連接第一機體與第二機體。第一凸輪板結構套設於軸桿且具有第一抵接部。第二凸輪板結構可滑動地套設於軸桿且具有一第二抵接部。旋鈕套設於軸桿。彈性件套設於軸桿且抵接在第二凸輪板結構與旋鈕之間。彈性件恆驅動第二抵接部抵接於第一抵接部上。旋鈕相對於軸桿轉動而調整第一抵接部與第二抵接部之間的摩擦力。

本發明的電子裝置，包括第一機體、第二機體與轉軸模組。轉軸模組連接在第一機體與第二機體之間，以使第一機體與第二機體藉由轉軸模組而相對轉動。轉軸模組包括軸桿、第一凸輪板結構、第二凸輪板結構、旋鈕及彈性件。軸桿連接第一機體與第二機體。第一凸輪板結構套設於軸桿且具有第一抵接部。第二凸輪板結構可滑動地套設於軸桿且具有一第二抵接部。旋鈕套設於軸桿。彈性件套設於軸桿且抵接在第二凸輪板結構與旋鈕之 間。彈性件恆驅動第二抵接部抵接於第一抵接部上。旋鈕相對於軸桿轉動而調整第一抵接部與第二抵接部之間的摩擦力。

基於上述實施例，轉軸模組藉由凸輪板與彈性件的相互搭配，而在旋鈕因使用者轉動時能藉由彈性件驅動第一凸輪板結構朝第二凸輪板結構抵壓以提高兩者之間的摩擦力，進而提高轉軸模組的扭力並以其作為支撐電子裝置之機體展開或進行觸控時所需的支撐力。

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。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧第一機體

120‧‧‧第二機體

122‧‧‧第二識別標誌

130‧‧‧轉軸模組

131‧‧‧第一支架

131a、132a‧‧‧第一側

131b、132b‧‧‧第二側

131c‧‧‧第一止擋部

132‧‧‧第二支架

133‧‧‧軸桿

133a‧‧‧外螺紋

133b‧‧‧第二止擋部

134‧‧‧旋鈕

134a‧‧‧內螺紋孔

134b‧‧‧第一識別標誌

135‧‧‧第一凸輪板結構

135a‧‧‧第一抵接部

136‧‧‧第二凸輪板結構

136a‧‧‧第二抵接部

137‧‧‧彈性件

d1‧‧‧間距

E1‧‧‧第一端

E2‧‧‧第二端

L1‧‧‧軸線

P1‧‧‧第一部分

P2‧‧‧第二部分

S1‧‧‧第一平面

S2‧‧‧第二平面

S3‧‧‧凸面

S4‧‧‧凹面

T1‧‧‧角度

V1、V2‧‧‧視角

圖1與圖2分別繪示本發明一實施例的電子裝置於不同狀態的示意圖。

圖3是圖1與圖2的電子裝置中轉軸模組的示意圖。

圖4是圖3的轉軸模組的剖面圖。

圖5與圖6分別是圖3轉軸模組部分構件的示意圖。

圖1與圖2分別繪示本發明一實施例的電子裝置於不同狀態的示意圖。圖3是圖1與圖2的電子裝置中轉軸模組的示意圖。請同時參考圖1至圖3，在本實施例中，電子裝置100例如是 筆記型電腦，其包括第一機體110、第二機體120與連接其中的一對轉軸模組130，且第一機體110與第二機體120藉由轉軸模組130而相對轉動，以呈現如圖1的閉闔狀態或如圖2的展開狀態。在此，第二機體120例如是筆記型電腦的主機，而第一機體110例如是筆記型電腦的顯示器，且特別的是，第一機體110可為觸控式顯示器，以讓使用者除能利用主機的輸入裝置(如圖示之鍵盤與觸控板)，亦能藉由觸控顯示器而對電子裝置100進行操控。

另外需先提及的是，本實施例的轉軸模組130是相對於第一機體110與第二機體120而呈對稱配置，但本發明並不以此為限，在其他未繪示的實施例中亦可以一個轉軸模組作為機體間的轉動機構，其端賴電子裝置的設計需求而言。惟，後續僅以本實施例的其中一個轉軸模組130作為代表加以描述。

請再參考圖3，轉軸模組130包括軸桿133、第一支架131、第二支架132與旋鈕134，其中第二支架132的第一側132a固定於第二機體120，且第二支架132的第二側132b可以鎖固、鉚接或銲接方式連接至軸桿133的第一端E1。第一支架131的第一側131a固定於第一機體110，而第一支架131的第二側131b樞接於軸桿133，因此第一機體110藉由第一支架131而能沿軸桿133的軸線L1轉動。旋鈕134套接於軸桿133的第二端E2。

圖4是圖3的轉軸模組的剖面圖。圖5與圖6分別是圖3轉軸模組部分構件的示意圖。請同時參考圖3至圖6，本實施例的轉軸模組130還包括第一凸輪板結構135、第二凸輪板結構136 及彈性件137，其中第二凸輪板結構136可滑動地套接於軸桿133上，而彈性件137套設於軸桿133上且抵接在旋鈕134與第二凸輪板結構136之間。在此，圖5是圖3的第一支架131以視角V1所繪示的示意圖，圖6是圖3的第二凸輪板結構136以視角V2所繪示的示意圖。

值得注意的是，第一凸輪板結構135樞接於軸桿133，而更進一步地說，第一凸輪板結構135成型於第一支架131的第二側131b而與第一支架131為一體成型的結構。再者，第一凸輪板結構135具有第一抵接部135a，而第二凸輪板結構136具有第二抵接部136a且其面對於第一抵接部135a。如此，將上述構件予以緊湊配置，便能使彈性件137受壓於旋鈕134與第二凸輪板結構136之間，進而使其彈性力恆驅動第二抵接部136a抵接於第一抵接部135a上。

詳細而言，本實施例的第一抵接部135a具有凸面S3與第一平面S1，而第二抵接部136a具有凹面S4與第二平面S2。當電子裝置100處於圖1的閉闔狀態時，轉軸模組130會處於如圖3、圖4所示的狀態，此時凸面S3會抵接於凹面S4，且第一平面S1抵接於第二平面S2，因而呈現彼此嚙合的第一凸輪板結構135與第二凸輪板結構136。當電子裝置100從圖1的閉闔狀態轉換成圖2所示的展開狀態時，凸面S3會從凹面S4移向第二平面S2而使第一凸輪板結構135與第二凸輪板結構136彼此逐漸遠離，亦即因輪廓外形而在相對轉動時造成構件遠離的狀態，並因而變形 (壓縮)彈性件137，然因彈性件137的另一端仍抵接於旋鈕134，故其反作用彈性力仍會驅動第二凸輪板結構136抵接於第一凸輪板結構135，亦即此時的凸面S3會轉而抵接於第二平面S2上。如此一來，在轉軸模組130的各個構件仍是緊湊配置的情況下，藉由彈性件137而能導致第一凸輪板結構135與第二凸輪板結構136之間的摩擦力增加，便能以此提高轉軸模組130的扭力，並因而在電子裝置100的第一機體110、第二機體120展開時提供足夠的支撐力。

另外，請再參考圖4，本實施例的旋鈕134具有內螺紋孔134a，而軸桿133具有位在第二端E2的外螺紋133a，因此旋鈕134可藉由內螺紋孔134a與軸桿133的外螺紋133a相互搭配而調整其與軸桿133之間的間距d1。當間距d1因旋鈕133轉動而減少時，旋鈕133便能藉由彈性件137驅動第二凸輪板結構136朝向第一凸輪板135移動，並因此增加第一抵接部135a與第二抵接部136a之間的摩擦力。換句話說，使用者便能經由此舉增加轉軸模組130的扭力。舉例來說，當電子裝置100於圖2所示的展開狀態時，除讓第一凸輪板結構135的凸面S3改為抵接至第二平面S2而與彈性件137搭配，以提高第一凸輪板結構135與第二凸輪板結構136之間的摩擦力作為第一機體110的支撐力之外，藉由上述調整旋鈕134而減少間距d1的方式而能進一步地再提高第一凸輪板結構135與第二凸輪板結構136之間的摩擦力，便能加深第一支架131與第二支架132之間的結合程度，進而提供第一機 體110足夠的支撐力進而讓使用者在以觸控螢幕操作電子裝置100時不會產生第一機體110晃動的情形。

此外，請再參考圖2與圖3，在本實施例中，第一支架131還具有位在第二側131b的第一止擋部131c，例如為凸塊，其隨著第一支架131而相對於軸桿133的軸線L1轉動，而軸桿133具有第二止擋部133b，沿軸桿133的徑向延伸。實際上，第二止擋部133b包括第一部份P1與第二部分P2，其中第一部分P1鄰接在軸桿133的桿體與第二部分P2之間，而第二部分P2位在第一止擋部131c的轉動路徑上。以圖2為例，第一部分P1作為避免第二支架132沿軸線L1移動(朝圖式中的右方)的止檔結構。再者，當第一機體110相對於第二機體120展開至角度T1時，第一止擋件131c亦會同時轉動至第二止擋件133b的第二部分P2處並與第二部分P2產生干涉，據以藉由第一止擋件131c與第二止擋件133b的干涉關係而阻擋第一支架131(第一機體110)繼續朝大於角度T1的方向轉動，而以此作為第一機體110與第二機體120相對展開時的極限位置。換句話說，第二止擋部133b能同時達到對於第一支架131相對於轉軸133之軸向與徑向的止檔效果。

另一方面，旋鈕134還具有位在其外表面的多個第一識別標誌134b，在此以多個刻痕作為表示但不限於此，在其他未繪示的實施例中，亦可以數值刻度予以量化。第二機體120具有第二識別標誌122，位在第二機體122的上表面且鄰近轉軸模組130，同樣地，在此以三角形圖案為表示但不限於此。在本實施例 中，隨著旋鈕134相對於軸桿133轉動，而使第一識別標誌134b的其中之一會與第二識別標誌122對齊，藉以方便使用者辨別目前轉軸模組130的扭力大小而能視其使用狀態予以調整。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，轉軸模組藉由彼此對應的凸輪板，以及位於凸輪板一側的彈性件相互搭配，而讓使用者藉由轉動旋鈕便能以此調整上述構件沿轉軸軸線的相對位置，進而以彈性件的彈性力驅動凸輪板相互抵接，並隨著彈性力增加而提高第一凸輪板結構與第二凸輪板結構之間的摩擦力，以達到提高轉軸模組的扭力而作為電子裝置於機體展開時的支撐力，或使用者以觸控螢幕進行觸控操作時所需的支撐力。據此，使用者能隨時依據其使用狀態而調整轉軸模組的扭力大小，以符合在任何使用狀態下的操作便利性。

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。

130‧‧‧轉軸模組

131‧‧‧第一支架

131a、132a‧‧‧第一側

131b、132b‧‧‧第二側

131c‧‧‧第一止擋部

132‧‧‧第二支架

133‧‧‧軸桿

133b‧‧‧第二止擋部

134‧‧‧旋鈕

134b‧‧‧第一識別標誌

135‧‧‧第一凸輪板結構

136‧‧‧第二凸輪板結構

137‧‧‧彈性件

E1‧‧‧第一端

L1‧‧‧軸線

P1‧‧‧第一部分

P2‧‧‧第二部分

V1、V2‧‧‧視角

Claims (11)

1. 一種轉軸模組，用以配置於一電子裝置，該電子裝置包括一第一機體與一第二機體，該轉軸模組連接在該第一機體與該第二機體之間，以使該第一機體與該第二機體藉由該轉軸模組而相對轉動，該轉軸模組包括：一軸桿，連接該第一機體與該第二機體；一第一凸輪板結構，樞接於該軸桿，該第一凸輪板結構具有一第一抵接部；一第二凸輪板結構，可滑動地套接於該軸桿，該第二凸輪板結構具有一第二抵接部，其中該第一抵接部具有一凸面及一第一平面，而該第二抵接部具有一凹面及一第二平面，當該第一機體相對於該第二機體閉闔時，該第一平面抵接該第二平面，當該第一機體相對於該第二機體展開時，該凸面從該凹面移向該第二平面；一旋鈕，套接於該軸桿；以及一彈性件，套接於該軸桿且抵接在該第二凸輪板結構與該旋鈕之間，該彈性件恆驅動該第二抵接部抵接於該第一抵接部上，該旋鈕相對於該軸桿轉動而調整該第一抵接部與該第二抵接部之間的摩擦力。
2. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，其中當該第一機體相對於該第二機體閉闔時，該凸面抵接於該凹面。
3. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，還包括： 一第一支架，其一側組裝至該第一機體，其另一側樞接於該軸桿，該第一支架具有該第一凸輪板結構；以及一第二支架，其一側組裝至該第二機體，其另一側連接於該軸桿的第一端。
4. 如申請專利範圍第3項所述的轉軸模組，其中該第一支架還具有一第一止擋部，隨該第一支架而相對於該軸桿轉動，該軸桿具有一第二止擋部，沿該軸桿的徑向延伸而位在該第一止擋部的轉動路徑上，當該第一機體相對於該第二機體展開至一角度時，該第一止擋部與該第二止擋部相互干涉，以阻擋該第一機體相對於該第二機體展開。
5. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，其中該旋鈕與該軸桿的第二端彼此螺接，以使該旋鈕調整與該軸桿的一間距，當該間距減少時，該旋鈕藉由該彈性件驅動該第二凸輪板結構朝向該第一凸輪板移動，以提高該第一抵接部與該第二抵接部之間的摩擦力。
6. 一種電子裝置，包括：一第一機體；一第二機體；一轉軸模組，連接在該第一機體與該第二機體之間，以使該第一機體與該第二機體藉由該轉軸模組而相對轉動，該轉軸模組包括：一軸桿，連接該第一機體與該第二機體； 一第一凸輪板結構，樞接於該軸桿，該第一凸輪板結構具有一第一抵接部；一第二凸輪板結構，可滑動地套接於該軸桿，該第二凸輪板結構具有一第二抵接部，其中該第一抵接部具有一凸面及一第一平面，而該第二抵接部具有一凹面及一第二平面，當該第一機體相對於該第二機體閉闔時，該第一平面抵接該第二平面，當該第一機體相對於該第二機體展開時，該凸面從該凹面移向該第二平面；一旋鈕，套接於該軸桿；以及一彈性件，套設於該軸桿且抵接在該第二凸輪板結構與該旋鈕之間，該彈性件恆驅動該第二抵接部抵接於該第一抵接部上，該旋鈕相對於該軸桿轉動而調整該第一抵接部與該第二抵接部之間的摩擦力。
7. 如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中當該第一機體相對於該第二機體閉闔時，該凸面抵接於該凹面。
8. 如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，還包括：一第一支架，其一側組裝至該第一機體，其另一側樞接於該軸桿，該第一支架具有該第一凸輪板結構；以及一第二支架，其一側組裝至該第二機體，其另一側連接於該軸桿的第一端。
9. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，其中該第一支架還具有一第一止擋部，隨該第一支架而相對於該軸桿轉動，該軸 桿具有一第二止擋部，沿該軸桿的徑向延伸而位在該第一止擋部的轉動路徑上，當該第一機體相對於該第二機體展開至一角度時，該第一止擋部與該第二止擋部相互干涉，以阻擋該第一機體相對於該第二機體展開。
10. 如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中該旋鈕與該軸桿的第二端彼此螺接，以使該旋鈕調整與該軸桿的一間距，當該間距減少時，該旋鈕藉由該彈性件驅動該第二凸輪板結構朝向該第一凸輪板移動，以提高該第一抵接部與該第二抵接部之間的摩擦力。
11. 如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中該旋鈕具有多個第一識別標誌，而該第二機體具有一第二識別標誌，該旋鈕相對於該軸桿轉動而使該些第一識別標誌的其中之一對齊於該第二識別標誌。