TWI511646B - 轉動機構及其相關電子裝置 - Google Patents

Description

轉動機構及其相關電子裝置

本發明係提供一種轉動機構及其相關電子裝置，尤指一種利用本身重量達到旋轉固定功能的轉動機構及其相關電子裝置。

傳統的電腦主機常係由金屬支架來固定各種體積與重量較大的電子元件，例如硬碟機或光碟機等之儲存裝置。而為便利於拆裝電子元件，其中一種電腦主機之電子元件係藉由一旋轉式開合機構安裝及收納於主機的殼體內，使用者可簡易地將旋轉式開合機構自殼體內旋出以拆裝電子元件。然而，傳統的旋轉式開合機構沒有限制轉動的功能，當使用者將旋轉式開合機構旋出殼體準備進行電子元件之拆裝時，旋轉式開合機構可能會突然倒下落回殼體內，如此易造成電子元件或使用者損傷。因此如何設計出一種可固定旋轉角度的轉動機構，以改善拆裝電子元件的安全性，便為相關電腦機構產業的重要發展課題。

本發明係提供一種利用本身重量達到旋轉固定功能的轉動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轉動機構，用來調整電子元件相對底座之位置。轉動機構包含有支撐件以及支架，支架係樞接於支撐件而可相對於支撐件轉動於第一位置與第二位置之間。支撐件包含有本體、樞接部以及支撐部。本體設置於底座，且樞接 部設置在本體。支撐部包含有桿體以及導引結構。桿體之一底端連接於本體，導引結構則設置在桿體之頂端。支架包含有架體、限位部、樞槽結構以及抵接部。架體用來承載電子元件。限位部設置於架體相鄰支撐件之一側。樞槽結構設置於架體，並與樞接部樞轉結合而使支架得轉動於第一位置與第二位置之間。樞槽結構具有相連通之第一區段與第二區段。抵接部設置於架體之底端，用來於支撐件轉動於第一位置與第二位置之間時抵靠並相對支撐部之導引結構滑動。據此，當支架相對於支撐件轉動於第一位置時，樞接部位於樞槽結構之第一區段。而當支架相對於支撐件轉動於第二位置時，樞接部移動至樞槽結構之第二區段，且限位部抵靠本體以限制支架相對於支撐件在第一方向之轉動。

本發明之申請專利範圍另揭露一種電子裝置，其包含有底座以及轉動機構。轉動機構以可旋轉方式設置在底座上。轉動機構包含有支撐件以及支架，支架係樞接於支撐件而可相對於支撐件轉動於第一位置與第二位置之間。支撐件包含有本體、樞接部以及支撐部。本體設置於底座，且樞接部設置在本體。支撐部包含有桿體以及導引結構。該桿體之底端連接於本體，導引結構則設置在桿體之頂端。支架包含有架體、限位部、樞槽結構以及抵接部。架體用來承載電子元件。限位部設置於架體相鄰支撐件之一側。樞槽結構設置於架體，並與樞接部樞轉結合而使支架得轉動於第一位置與第二位置之間。樞槽結構具有相連通之第一區段與第二區段。抵接部設置於架體之底端，用來於支撐件轉動於第一位置與第二位置之間時抵靠並相對支撐部之導引結構滑動。據此，當支架相對於支撐件轉動於第一位置時，樞接部位於樞槽結構之第一區段。而當支架相對於支撐件轉動於第二位置時，樞接部移動至樞槽結構之第二區段，且限位部抵靠本體以限制支架相對於支撐件在第一方向之轉動。

本發明可大幅節省承托電子元件載具的零件數量，並具有自動固定支架的限位功能。本發明之轉動機構及其相關電子裝置在旋轉開合到預設角度後能夠自動固定來防止翻轉，藉此可有效提高操作安全及改善拆裝效率，以節省工廠的作業時程。

10‧‧‧電子裝置

12‧‧‧底座

121‧‧‧側壁

14‧‧‧轉動機構

16‧‧‧電子元件

18‧‧‧支撐件

20‧‧‧支架

22‧‧‧本體

24‧‧‧樞接部

241‧‧‧樞孔

243‧‧‧樞接元件

25‧‧‧連接部

26‧‧‧支撐部

28‧‧‧桿體

281‧‧‧底端

283‧‧‧頂端

30‧‧‧導引結構

32‧‧‧突出結構

34‧‧‧架體

36‧‧‧限位部

38‧‧‧樞槽結構

381‧‧‧第一區段

382‧‧‧第二區段

383‧‧‧緩衝區段

40‧‧‧抵接部

42‧‧‧止擋部

44‧‧‧第一卡槽

46‧‧‧第二卡槽

A1‧‧‧第一角度

A2‧‧‧第二角度

A3‧‧‧第三角度

D1‧‧‧延伸方向

D2‧‧‧第一方向

第1圖與第2圖分別為本發明實施例之電子裝置在不同操作階段之示意圖。

第3圖本發明實施例之支撐件之示意圖。

第4圖本發明實施例之支架之示意圖。

第5圖至第8圖分別為本發明實施例之轉動機構於不同操作階段之示意圖。

第9圖為第8圖所示之轉動機構於另一視角之示意圖。

請參閱第1圖與第2圖，第1圖與第2圖分別為本發明實施例之電子裝置10在不同操作階段之示意圖。電子裝置10包含有底座12以及轉動機構14。底座12可用來放置電源供應器和主機板等電子單元。轉動機構14可承載一個或多個拆卸式電子元件16，例如硬碟機及/或光碟機。轉動機構14以旋轉方式設置在底座12鄰近一側壁121處。如第1圖所示，轉動機構14收入底座12，電子裝置10此時為一般的使用模式。若欲拆換電子元件16，如第2圖所示，轉動機構14可相對於該側壁121翻出底座12，以方便使用者更換電子元件16。

轉動機構14包含有支撐件18與支架20，且支架20樞接於支撐件18上。請參閱第3圖，第3圖本發明實施例之支撐件18之示意圖。支撐件18包含本體22、樞接部24以及複數個支撐部26。支撐件18係藉由本體22鉚接固定在前述底座12的側壁121上。樞 接部24可由樞孔241和樞接元件243組成，其中樞孔241至少形成於本體22之一側，且樞接元件243為穿設樞孔241的螺絲。支撐件18另可包含一連接部25，樞接部24和連接部25分設在本體22的兩側。連接部25可選擇性為圓形孔或槽狀孔。複數個支撐部26分別設置在本體22上相異樞接部24與連接部25的另一側，且位於樞接部24和連接部25之間。各支撐部26包含有桿體28、導引結構30以及突出結構32。桿體28的底端281連接本體22，桿體28的頂端283則設置具預設曲率及延伸長度的導引結構30。突出結構32設置在桿體28之頂端283的旁側，且鄰接導引結構30。其中導引結構30與突出結構32分別為一弧形結構，且導引結構30之曲率實質相異於突出結構32之曲率。

請參閱第4圖，第4圖本發明實施例之支架20之示意圖。支架20包含有架體34、限位部36、樞槽結構38、抵接部40以及止擋部42。電子元件16可安裝在架體34內或側邊。限位部36設置在架體34相鄰支撐件18之一側。樞槽結構38設置在架體34靠近樞接部24的位置，且樞接部24可藉由樞接元件243插入樞槽結構38內而與樞槽結構38可樞轉地結合。支架20在相對樞槽結構38的位置另選擇性設置軸桿(未示於圖中)，用以樞設在支撐件18的樞接部24’，使支架20可以藉由樞槽結構38及軸桿分別樞接於支撐件18之樞接部24及樞接部24’而能相對於支撐件18轉動。抵接部40和止擋部42設置在架體34之底端並分別指向不同方向，意即抵接部40與止擋部42之間呈一預定角度，例如抵接部40與止擋部42的夾角較佳地實質可為九十度。當轉動機構14相對底座12翻轉到閉合模式時，如第1圖所示，止擋部42係抵靠支撐件18之本體22，以限制支架20相對支撐件18在第一方向D2的轉動。當轉動機構14相對底座12翻轉到開啟模式時，如第2圖所示，抵接 部40可沿著導引結構30滑動，支架20因重力下落，樞接部24由樞槽結構38的其中一端移往另一相對端，意即支架20可移近支撐件18，使得限位部36抵靠本體22以限制支架20的轉動。

詳細而言，樞槽結構38可選擇性具有相連通之第一區段381、第二區段382及緩衝區段383。第一區段381以非位於同一直線方式連接第二區段382，且緩衝區段383位於第一區段381和第二區段382之間，例如第一區段381、第二區段382及緩衝區段383相連形成一L形空間，於另一實施例中也可以不用設置有緩衝區段383而使第一區段381及第二區段382相連形成一弧形空間。支架20相對支撐件18翻轉打開時，樞接部24之樞接元件243由第一區段381移動到第二區段382，第一區段381與第二區段382之間的高度差便實質相等於支架20因重力下落的位移量。為了提高操作轉動機構14的流暢性，樞槽結構38另設計緩衝區段383來提供容許誤差。如第4圖所示，樞槽結構38可為L型結構，因此支架20相對支撐件18翻轉時，會同時產生左右偏移和上下偏移的位置變動量。

如第3圖與第4圖所示，支架20另可具有複數個第一卡槽44，形成在限位部36上鄰近支撐部26的位置。第一卡槽44之數量對應於支撐部26之數量。當支架20相對支撐件18翻轉到第2圖所示的位置時，支撐部26的突出結構32可嵌合第一卡槽44，提供自鎖限制來防止支架20的迴轉傾倒。再者，支架20還可具有複數個第二卡槽46，形成在限位部36之抵接部40上，且沿著第一卡槽44的延伸方向D1分別縱向排列在相應第一卡槽44的下方。支架20翻轉到最大角度時，突出結構32可根據支架20相對支撐件18的高度變化選擇性嵌合第一卡槽44或第二卡槽46。如此一來，於支架20翻轉到開啟模式時，轉動機構14可利用卡合作動生成而 提供支架20已定位在開啟模式的提示手感。

請參閱第3圖、第4圖、及第5圖至第8圖，第5圖至第8圖分別為本發明實施例之轉動機構14於不同操作階段之示意圖。如第5圖所示，該第5圖係對應於第1圖之狀態，止擋部42抵靠支撐件18之本體22，使得支架20可穩定靜置在閉合模式，支架20相對底座12(未示於第5圖中)之第一角度A1較佳可為零度，表示支架20實質平行於底座12，此時，樞接部24之樞接元件243將落入於第一區段381中，支架20相對支撐件18轉動而位於一第一位置。

如第6圖所示，支架20自第一角度A1旋轉到第二角度A2，支架20相對支撐件18轉動而離開第一位置；此時樞接部24之樞接元件243於樞槽結構38之第一區段381內自轉但不相對樞槽結構38移動，意即樞接部24的旋轉中心不變。由於突出結構32設置在桿體28的旁側，支架20之抵接部40依序由導引結構30滑向突出結構32時，讓突出結構32可順勢卡入支撐件18的第二卡槽46(參考第3圖及第4圖)；且支架20的位置會因突出結構32產生偏移(即前述的位置變動量)，使得樞接部24相對樞槽結構38的旋轉中心可在第一區段381和第二區段382間移動。於本發明之實施例中，第二角度A2較佳可設計為四十五度。

如第7圖所示，支架20由第二角度A2旋轉到第三角度A3，一般來說第三角度A3可設計為九十度。當支架20相對支撐件18翻轉到最大角度(第三角度A3)時，因為抵接部40沿著突出結構32移動，故支架20可依據突出結構32的弧形曲線產生位置變化，例如具有上下偏移或左右偏移。此時，突出結構32卡合於第二卡槽46，樞接部24之樞接元件243可在樞槽結構38內同步旋轉及移動，以從第一區段381移動到緩衝區段383。最後，請參閱第8圖與第9 圖，第9圖為第8圖所示之轉動機構14於另一視角之示意圖。使用者將驅動支架20旋轉的外力移動，支架20會因其自身重力下落，樞接部24之樞接元件243在樞槽結構38內的位置由緩衝區段383移動到第二區段382，支架20相對支撐件18轉動於一第二位置；此時限位部36因結構干涉而抵靠支撐件18的本體22，且突出結構32由第二卡槽46切換到第一卡槽44(參考第3圖及第4圖)，達到限制支架20相對支撐件18在第一方向D2轉動的功能。

另一方面，若要將轉動機構14由開啟模式切換到閉合模式，使用者可施加外力將支架20提高，解除限位部36和本體22的結構干涉限制，此時樞接部24之樞接元件243在樞槽結構38內的位置可由第二區段382移動到緩衝區段383，如第8圖至第7圖所示。接著再翻轉支架20使其收入底座12內，樞接部24之樞接元件243在樞槽結構內的位置會從緩衝區段383移動到第一區段381，且止擋部42抵靠在支撐件18，如第7圖至第5圖所示，支架20相對支撐件18從第8圖所示的第二位置轉回第5圖所示的第一位置，轉動機構14即切換回閉合模式。

綜上所述，本發明之轉動機構利用支撐部頂端的弧形結構來控制支架相對支撐件轉動時的旋轉軌跡，確保支撐件的樞接部在支架未下落時可位於樞槽結構的第一區段或緩衝區段，因此限位部不會與本體產生結構干涉使得支架可自由轉動。隨著抵接部由支撐部的導引結構移往突出結構，支撐部不再提供向上支撐力予支架，支架會在提取外力移除後下落，使得樞槽結構以第二區段抵靠樞接部，而限位部亦會隨著支架的下落而與本體錯位，讓轉動機構可透過限位部和本體的結構干涉來防止支架相對支撐件轉動。支撐部的突出結構可在支架落下前、後分別卡合第二卡槽及第一卡槽，突出結構在兩個卡槽之間移動所產生之震動可作為提示性的操作手感。 本發明之轉動機構的閉合方式為前述開啟方式的反向操作，故此不再詳加敘明。

相較於先前技術，本發明可大幅節省承托電子元件載具的零件數量，並具有自動固定支架的限位功能。本發明之轉動機構及其相關電子裝置在旋轉開合到預設角度後能夠自動固定來防止翻轉，藉此可有效提高操作安全及改善拆裝效率，以節省工廠的作業時程。

14‧‧‧轉動機構

18‧‧‧支撐件

20‧‧‧支架

22‧‧‧本體

26‧‧‧支撐部

32‧‧‧突出結構

34‧‧‧架體

36‧‧‧限位部

38‧‧‧樞槽結構

40‧‧‧抵接部

42‧‧‧止擋部

44‧‧‧第一卡槽

46‧‧‧第二卡槽

D2‧‧‧第一方向

Claims (22)

1. 一種轉動機構，用來調整一電子元件相對一底座之位置，該轉動機構包含有；一支撐件，包含有：一本體，設置於該底座；一樞接部，設置在該本體；以及一支撐部，其包含有：一桿體，該桿體之一底端連接於該本體；以及一導引結構，設置在該桿體之一頂端；以及一支架，樞接於該支撐件而可相對於該支撐件轉動於一第一位置與一第二位置之間，該支架包含有：一架體，用來承載該電子元件；一限位部，設置於該架體相鄰該支撐件之一側；一樞槽結構，設置於該架體並與該樞接部樞轉結合而使該支架得轉動於該第一位置與該第二位置之間，且該樞槽結構具有相連通之一第一區段與一第二區段；以及一抵接部，設置於該架體之一端，用來於該支架轉動於該第一位置與該第二位置之間時抵靠並相對該支撐部之該導引結構滑動；據此，當該支架相對於該支撐件轉動於該第一位置時，該樞接部位於該樞槽結構之該第一區段，而當該支架相對於該支撐件轉動於該第二位置時，該樞接部移動至該樞槽結構之該第二區段，且該限位部抵靠該本體以限制該支架相對於該支撐件在一第一方向之轉動。
2. 如請求項1所述之轉動機構，其中該支架另包含有與抵接部呈一 預定角度之一止擋部，當該支架相對於該支撐件轉動於該第一位置時，該止擋部將抵靠該支撐件之該本體，以限制該支架相對該支撐件在該第一方向的轉動。
3. 如請求項1所述之轉動機構，其中該樞槽結構之該第一區段以非位於同一直線方式連通該第二區段。
4. 如請求項3所述之轉動機構，其中該樞槽結構另具有與該第一區段及該第二區段連通之一緩衝區段，且該緩衝區段位於該第一區段和該第二區段之間。
5. 如請求項1所述之轉動機構，其中該支撐部另包含有一突出結構，設置在該桿體之一側且鄰接該導引結構，用以於當該支架從該第一位置轉動至該第二位置過程中能適時提供該支架之該抵接部抵靠與滑動。
6. 如請求項5所述之轉動機構，其中該支架另具有一第一卡槽形成在該抵接部上，該突出結構能於該支架從該第一位置轉動至該第二位置過程中適時地嵌合該第一卡槽。
7. 如請求項6所述之轉動機構，其中該支架另具有一第二卡槽，形成在該抵接部上且位於該第一卡槽之一延伸方向上，該突出結構可在該支架從該第一位置轉動至該第二位置過程中適時嵌合該第一卡槽或該第二卡槽。
8. 如請求項5所述之轉動機構，其中該導引結構與該突出結構分別為一弧形結構，且該導引結構之一曲率實質相異於該突出結構之一曲率。
9. 如請求項8所述之轉動機構，其中該抵接部在該支架從該第一位置轉動至該第二位置過程中係由該導引結構滑向該突出結構，以改變該樞接部相對該樞槽結構之一旋轉中心。
10. 如請求項1所述之轉動機構，其中該支架相對該支撐件自一第 一角度旋轉到一第二角度時，該樞接部於該樞槽結構之該第一區段內轉動但不移動。
11. 如請求項10所述之轉動機構，其中該支架相對該支撐件自該第二角度旋轉到一第三角度時，該樞接部於該於該第一區段保持轉動並移動至該第二區段。
12. 一種電子裝置，其包含有：一底座；以及一轉動機構，以可旋轉方式設置在該底座上，該轉動機構包含有：一支撐件，包含有：一本體，安裝於該底座；一樞接部，設置在該本體；以及一支撐部，其包含有：一桿體，該桿體之一底端連接於該本體；以及一導引結構，設置在該桿體之一頂端；以及一支架，樞接於該支撐件而可相對於該支撐件轉動於一第一位置與一第二位置之間，該支架包含有：一架體，用來承載一電子元件；一限位部，設置於該架體相鄰該支撐件之一側；一樞槽結構，設置於該架體並與樞接部樞轉結合而使該支架得轉動於該第一位置與該第二位置之間，且該樞槽結構具有相連通之一第一區段與一第二區段；以及一抵接部，設置於該架體之一端，用來於該支架轉動於該第一位置與該第二位置之間時抵靠並相對該支撐部之該導引結構滑動： 據此，當該支架相對於該支撐件轉動於該第一位置時，該樞接部位於該樞槽結構之該第一區段，而當該支架相對於該支撐件轉動於該第二位置時，該樞接部移動至該樞槽結構之該第二區段，且該限位部抵靠該本體以限制該支架相對於該支撐件在一第一方向之轉動。
13. 如請求項12所述之電子裝置，其中該支架另包含有與抵接部呈一預定角度之一止擋部，當該支架相對於該支撐件轉動於該第一位置時，該止擋部將抵靠該支撐件之該本體，以限制該支架相對該支撐件在該第一方向的轉動。
14. 如請求項12所述之電子裝置，其中該樞槽結構之該第一區段以非位於同一直線方式連通該第二區段。
15. 如請求項14所述之電子裝置，其中該樞槽結構另具有與該第一區段及該第二區段連通之一緩衝區段，且該緩衝區段位於該第一區段和該第二區段之間。
16. 如請求項12所述之電子裝置，其中該支撐部另包含有一突出結構，設置在該桿體之一側且鄰接該導引結構，用以於當該支架從該第一位置轉動至該第二位置過程中能適時提供該支架之該抵接部抵靠與滑動。
17. 如請求項16所述之電子裝置，其中該支架另具有一第一卡槽形成在該抵接部上，該突出結構能於該支架從該第一位置轉動至該第二位置過程中適時地嵌合該第一卡槽。
18. 如請求項17所述之電子裝置，其中該支架另具有一第二卡槽，形成在該抵接部上且位於該第一卡槽之一延伸方向上，該突出結構可在該支架從該第一位置轉動至該第二位置過程中適時嵌合該第一卡槽或該第二卡槽。
19. 如請求項16所述之電子裝置，其中該導引結構與該突出結構分 別為一弧形結構，且該導引結構之一曲率實質相異於該突出結構之一曲率。
20. 如請求項19所述之電子裝置，其中該抵接部在該支架從該第一位置轉動至該第二位置過程中係由該導引結構滑向該突出結構，以改變該樞接部相對該樞槽結構之一旋轉中心。
21. 如請求項12所述之電子裝置，其中該支架相對該支撐件自一第一角度旋轉到一第二角度時，該樞接部於該樞槽結構之該第一區段內轉動但不移動。
22. 如請求項21所述之電子裝置，其中該支架相對該支撐件自該第二角度旋轉到一第三角度時，該樞接部於該於該第一區段保持轉動並移動至該第二區段。