TWI532930B - Multi - joint synchronous shaft structure - Google Patents

Description

多節式同步轉軸結構

本發明有關一種多節式轉軸結構，尤指可供組合於兩相對收展頁設備作為同步旋轉收展操作的轉軸結構，其具有結構比傳統者更為精簡可行之優點。

以時下已普遍運用之電子設備為例，通常均具備有作為系統端的基座，以及作為顯示用的上合部所共同組成，該基座及上合部之間則使用樞軸器加以連接，並使上合部能以該樞軸器為動作軸心向上掀開成使用狀態，或可反向將合部閉合於基座上表面而成為閉合狀態。此類樞軸器的重要性即在於本身作為電子設備的動作軸心之外，結構設計上必須考慮到上合部掀開到達操作角度（如筆記型電腦的上蓋顯示螢幕通常被掀開到接近135度左右）位置時，該樞軸器本身結構能形成足夠支撐力，供將上合部顯示螢幕定位在該操作角度位置。

如上述的此類習用樞軸器一般包括一含有心軸的軸組合件以及另一含有相對軸套的組成件，使其中一組合件裝設於上合部，並將另一組合件裝設在基座，同時使心軸及軸套彼此套合組接。考慮到支撐結構強度及動作順暢度，上述含有心軸及相對軸套的組合件通常是以兩組分佈的方式設在此類電子設備（如筆記型電腦）上合部及基座樞接處的端邊兩側位置。

由於此類習用樞軸器是以一組方式設置，在電子設備上合部掀開時，兩個非屬同一動作軸心的樞軸器預設心軸在轉動時的協調性較不理想；同時，兩個設置在接近同一中心線的樞軸器旋轉自由度也受到限制，使得整個電子設備無論掀開或閉合的轉動過程動作順暢度明顯不足。

由於上述習用樞軸器之機能限制，及因應近來大角度翻掀或摺疊操作之需求，在電子設備上合部與基座之間，裝設兩個非屬同一操作軸心的樞軸器乃日益風行，然而該等樞軸器之預設雙心軸在轉動時並無法控制其間的協調性，使得整個電子設備無論掀開或閉合的自由度、準確度及轉動過程之順暢度均無法被控制得當，上述操作輕量之需求更無法有效提供。

為了改善上述缺點，曾經在一種先前之發明（如第1圖及第2圖所示）中，藉由設有至少一組或多數主動關組1及隨動關節組2，所述主動關節組1至少設有兩相對關節片11、12以及一中間連動片組13，上述兩相對關節片11、12之至少其一設有朝內端的同步引動部111、121，所述中間連動片組13對應該同步引動部111、121之端，設有銜接於上述相對關節片11、12朝內端的同步連接引動部；所述隨動關節組2設於該主動關節組1之兩相對關節片11、12間，所述隨動關節組2至少包括兩彼此在相對端以預設同步引動部接連動的隨動片20、21；上述相對關節片11、12的朝內端對應所述隨動片20、21的朝外端，並以軸銷3樞串組合；所述中間連動片組13之各中間連動片的朝外端對應各隨動片20、21朝內端並以軸銷組合；同時，兩相對關節片11、12之朝外端更設置為插定端頭110、120，以適於簡易插組器物4鎖合部件；再者，所述主動關節組1及隨動關節組2併合排列，使相對關片11、12中間連動片組13及隨動關節組2透過所述的軸銷串接，共同形成一多節式同步開合轉軸結構；依上述主動關節組的任一相對節片能以多個旋轉中心自由旋轉。

但是，由於上述多節式同步開合轉軸結構，在實施上必需多數齒形片加以組合，才能得到良好之傳動，以及支撐轉動角度所需之扭力，因而造成另組件數量太多，生產品質控制不易均一之缺點；且各組合片之間，較難控制其密合性，造成潤滑油脂易外漏之情況；明顯在實施上，仍存有許多待改善之處。

有鑑於上述之需求，本發明主要目的即在於重新設計一種多節式同步轉軸結構，使其包含有一中軸及至少平行於該中軸兩側的側軸；且在該兩側軸與該中軸所對應的至少兩不同對應位置，分別銜接有互為相反向聯動關係的同步引動組，使該兩側軸具有以該中軸為旋轉中心，產生同步反向迴轉之功用。

本發明之再一目的，係在該中軸與各側軸之間，分別配套有軸包彈片，藉以提供各軸間相對迴轉角度之轉動及支撐扭力值，進而能夠簡化各軸間扭力供應裝置之結構。

依上述之可行實施例，本發明之同步引動組，係分別由一同步引動件及相組配的連動件所組成，其中各該同步引動件具有一引動端及一定結端，該引動端係樞串於其中一側軸上，且藉由該引動端與上述連動件之一連動端形成同步銜接；該連動件則以該連動端樞串於該中軸，且設具另一隨動端，以定串於另一側的側軸上；於是，當在該中軸及兩側軸之不同對應位置，分別裝設以相反向聯動關係之同步引動組時，即可令兩側軸及兩不同向同步引動組之間，形成一相對於中軸之同步相反向迴轉引動機制，以達成雙側同步迴轉之動能。

依上述可行實施例，在該中軸與兩側軸之間，分別配套有雙軸包彈片，以同時提供兩側軸同步引動之扭力平衡作用，且配合具有單軸包之固定片，以對中軸及兩側軸產生相對旋轉所必須克服之扭力值，達成各軸間相對迴轉角度可供支持之作用。

以下即配合本發明之可行實施例附圖，進一步詳述相關之結構及特徵，以利對實體內容之瞭解。

請參第3圖至第5圖，本發明包括有一中軸40以及平行配置在該中軸40兩側的兩側軸，其包括第一側軸50及第二側軸51，對應該中軸40及該兩側軸（50、51）之一第一位置400、500、510及第二位置401、501、511處，分別在該中軸40與該兩側軸（50、51）之間，配結有第一同步引動組60及第二同步引動組61等兩同步引動組，該兩同步引動組（60、61）相對於該中軸40、第一側軸50及第二側軸51之間的配結，係採相反向聯動結合；即依附圖所示，該第一同步引動組60係由一第一同步引動件600及一第一連動件601所構成，第二同步引動組61係由一第二同步引動件610及一第二連動件611所構成，其中之第一同步引動件600係以其上之一引動端602，樞結於第一側軸50之第一位置500，由該引動端602可以朝外伸設出一定結端603；該第一連動件601係以其上之一連動端604樞結於中軸40對應第一位置400處，且第一連動件601更具設有一定結在第二側軸51之第一位置510上的隨動端605；相對的，該第二同步引動件610係以其上之一引動端612，樞結於第二側軸51之第二位置511，且由該引動端612可以再朝外伸設出一定結端613；該第二連動件611係以其上之一連動端614樞結於中軸40對應第二位置401處，且第二連動件611更具設有一定結在第一側軸50之第二位置501上的隨動端615；此外該第一同步引動件600之引動端602，與該第一連動件601之連動端604係形成同步銜接，且該第二同步引動件610之引動端612與第二連動件611之連動端614係形成同步銜接，該等同步銜接可藉由相嚙合之齒形、相對磨擦表面、或其他能夠同步聯動之表面來達成。

藉由上述之結構，當操作者相對中軸40引動該第一同步引動組60或第二同步引動組61中之其一時，操作者若引動該第一同步引動件600之引動端602，另其引動端602沿著同步銜接的第一連動件601之連動端604(即相對於中軸40)外周呈行星式旋轉迴繞，此操作將同時引動第一側軸50相對中軸40呈行星式旋轉迴繞，進而聯動該第二連動件611之隨動端615亦呈上述之行星式位移，於是該第二連動件611之連動端614即隨之產生相對於中軸40之轉動，藉由該轉動即可同步帶動該第二同步引動件610，產生與第一同步引動件600相反方向的相對同步迴轉動作。同理，操作者若引動該第二同步引動件610，同樣可依上述的相對聯動關係，讓第一同步引動件600產生與第二同步引動件610相反方向的相對同步迴轉動作。藉此，本發明即得以形成一至少包括三軸的多節式轉軸結構(請參第7圖所示)。

其次，為了使各轉軸(即中軸40、第一側軸50及第二側軸51)之間的迴轉角度，具有充分的設定扭力，本發明更可特別在兩兩同步引動組之間(例如第一同步引動組60與第二同步引動組61之間)，置設扭力彈片組7，該等扭力彈片組7可以設有一雙向包軸片71及/或一單向包軸片72，該雙向包軸71設有可分別包覆在中軸40及任一側軸(第一側軸50或第二側軸51)上之各一彈性包筒710，以提供任一側軸與中軸40之間的轉動扭力；該單向包軸片72則具有一可包覆在任一側軸(第一側軸50或第二側軸51)上之單一彈性包筒720，且自該單一彈性包筒720延設出一固定片721，藉以固結在第一同步引動件600或第二同步引動件610上之定結端603、613上，使其間可同步操作，更賦予各同步引動件(600、610)與各相對配套之側軸(50、51)間，相對旋轉之扭力需求。

請再參第3至8圖，本發明由上述各組配件所整合而成之多節式轉軸，可以組配的組數及長度，係可依物件之需求，進行任意長度之組立使用，且在組立後的首末兩端，再以個別的端配件80加以收整；如此所形成的多節式轉軸，則可將其兩側之同步引動件定結端603、613或/及固定片721，固定結合在前述電子器物兩收展頁90之相對連結側91，即可提供該收展頁90間之同步收展效果。

依以上所述之本發明多節式同步轉軸結構，相較於前揭之傳統多節式轉軸，其至少具有如下之優異特徵： 1.     本發明之組配件大幅簡化減少，可提高產能，降低成本。 2.     本發明可運用最少三軸即可達成完全之迴轉運用，較之傳統者至少四軸之結構，可達到更小迴轉摺疊厚度之運用，提供物件小巧化之條件。 3.     本發明不需利用套疊式彈性片來提供轉軸間之扭力，不僅簡化零組件數，更可避免潤滑油脂由各彈性片間洩漏造成污染。

因此，本發明之整體確具有空間型態及功效的實質創新與提昇；再者，以上實施例僅係方便於本案之說明，並非本發明之直接型態限制，對於各組配件之其他等效修飾及改變，而為熟習此一技藝人士所易於完成者，均應含括在以下申請專利範圍中。

主動關組                 1

相對關節片             11、12

插定端頭                 110、120

同步引動部　　　 111、121

中間連動片組         13

隨動關節組             2

隨動片                     20、21

軸銷                         3

器物                          4

中軸                         40

第一位置                 400、500、510

第二位置                 401、501、511

第一側軸                 50

第二側軸                 51

第一同步引動組      60

第一同步引動件      600

第一連動件              601

引動端                      602

定結端                      603

連動端                      604

隨動端                      605、615

第二同步引動組       61

第二同步引動件       610

第二連動件               611

引動端                       612

定結端                       613

連動端                       614

扭力彈片組                7

雙向包軸片                71

彈性包筒                    710

單向包軸片                72

彈性包筒                    720

固定片                        721

端配件                        80

收展頁                        90

連結側                        91

第1圖係傳統多節式轉軸之結構立體分解圖。

第2圖係第1圖所示傳統多節式轉軸使用於雙合頁物件之立體示意圖。

第3圖係本發明之一可行實施例之局部分解立體圖。

第4圖係本發明第3圖實施例之另一局部分解立體圖。

第5圖係本發明第3圖實施例中，將同步引動組予以局部分解之立體圖。

第6圖係本發明與合頁物件組配之立體分解示意圖。

第7圖係本發明與合頁物件組配後之操作狀態示意圖。

第8圖係本發明多組聯配之型態立體示意圖。

第一同步引動組      60 第二同步引動組      61 扭力彈片組              7 端配件                     80

Claims (20)

1. 一種多節式同步轉軸結構，至少包括有一中軸及平行於兩側之第一側軸及第二側軸，對應該中軸及兩側軸間之至少一第一位置及一第二位置處，分別配結有一第一同步引動組及一第二同步引動組；該第一同步引動組係由一第一同步引動件及一第一連動件所構成；第二同步引動組係由一第二同步引動件及一第二連動件所構成；該第一同步引動件係以其上之一引動端，樞結在第一側軸之第一位置，該第一連動件係以其上之一連動端樞結於中軸之第一位置，且該第一連動件更設有一隨動端，該隨動端定結在該第二側軸之第一位置處； 該第二同步組係以其上之一引動端，樞結在第二側軸上之第二位置；該第二連動件係以其上之一連動端樞結在該中軸之第二位置，該第二連動件更具設有一隨動端，該隨動端定結在該第一側軸及第二位置處；且該第一同步引動件之引動端，與該第一連動件之連動端係形成同步銜接，該第二同步引動件之引動端，與該第二連動件之連動端形成同步銜接。
2. 依申請專利範圍第1項所述之多節式同步轉軸結構，其中之第一同步引動組與第二同步引動組之間，設置有扭力彈片組。
3. 依申請專利範圍第2項所述之多節式同步轉軸結構，其中之扭力彈片組具設有一雙向包軸片，該雙向包軸片設有可分別包覆在中軸及任一側軸上之彈性包筒。
4. 依申請專利範圍第2項所述之多節式同步轉軸結構，其中之扭力彈片組具設有一單向包軸片，該單向包軸片具有一可包覆在任一側軸上之彈性包筒，以及自該彈性包筒延設出的一固定片。
5. 依申請專利範圍第3項所述之多節式同步轉軸結構，其中之扭力彈片組具設有一單向包軸片，該單向包軸片具有一可包覆在任一側軸上之彈性包筒，以及自該彈性包筒延設出的一固定片。
6. 依申請專利範圍第4或5項所述之多節式同步轉軸結構，其中之固定片係與第一同步引動件及第二同步引動件的定結端相固結。
7. 依申請專利範圍第1或2或3或4或5項所述之多節式同步轉軸，其中整體多節式轉軸之至少其中一最外端，整合有一端配件。
8. 依申請專利範圍第6項所述之多節式同步轉軸，其中整體多節式轉軸之至少其中一最外端，整合有一端配件。
9. 依申請專利範圍第1或2或3或4或5項所述之多節式同步轉軸，其中之第一同步引動組及第二同步引動組，分別固定結合在一電子器物之兩收展頁之上。
10. 依申請專利範圍第6項所述之多節式同步轉軸，其中之第一同步引動組及第二同步引動組，分別固定結合在一電子器物之兩收展頁之上。
11. 依申請專利範圍第7項所述之多節式同步轉軸，其中之第一同步引動組及第二同步引動組，分別固定結合在一電子器物之兩收展頁之上。
12. 依申請專利範圍第8項所述之多節式同步轉軸，其中之第一同步引動組及第二同步引動組，分別固定結合在一電子器物之兩收展頁之上。
13. 依申請專利範圍第1或2或3或4或5項所述之多節式同步轉軸，其中之引動端與連動端之間，係以齒形嚙合銜接。
14. 依申請專利範圍第6項所述之多節式同步轉軸，其中之引動端與連動端之間，係以齒形嚙合銜接。
15. 依申請專利範圍第7項所述之多節式同步轉軸，其中之引動端與連動端之間，係以齒形嚙合銜接。
16. 依申請專利範圍第9項所述之多節式同步轉軸，其中之引動端與連動端之間，係以齒形嚙合銜接。
17. 依申請專利範圍第1或2或3或4或5項所述之多節式同步轉軸，其中之引動端與連動端之間，係以摩擦面相銜接。
18. 依申請專利範圍第6項所述之多節式同步轉軸，其中之引動端與連動端之間，係以摩擦面相銜接。
19. 依申請專利範圍第7項所述之多節式同步轉軸，其中之引動端與連動端之間，係以摩擦面相銜接。
20. 依申請專利範圍第9項所述之多節式同步轉軸，其中之引動端與連動端之間，係以摩擦面相銜接。