TWI610531B - 可自動執行角度翻轉的樞軸機構、電子裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

一種可自動執行角度翻轉的電子裝置及其操作方法。該電子裝置之第二主體可轉動地連接第一主體。該樞軸機構設置在該第一主體與該第二主體之間。該樞軸機構包含一樞軸件、一馬達單元、一聯軸件以及一角度傳感單元。該樞軸件之兩部件分別連結該第一主體與該第二主體。該馬達單元電連接於該電子裝置之控制器。該聯軸件連接於該樞軸件與該馬達單元之間。該角度傳感單元連動於該樞軸件或該聯軸件以讀取其旋轉角度。該控制器在符合特定條件時會驅動該馬達單元透過該聯軸件牽引該樞軸件帶動該第二主體相對該第一主體旋轉，以定位在一預設角度。

Description

可自動執行角度翻轉的樞軸機構、電子裝置及其方法

本發明係提供一種樞軸機構及其電子裝置與操作方法，尤指一種可自動執行角度翻轉的樞軸機構、電子裝置及其操作方法。

傳統的筆記型電腦由螢幕端與主機端組合而成。使用者操作筆記型電腦時，都是以手動方式直接翻開螢幕端、或將螢幕端闔於主機端，此種使用方式較為麻煩。因此，如何設計出一種能夠依照使用者需求將螢幕端自動開闔至特定角度的筆記型電腦，便為相關電腦設備產業的發展目標之一。

本發明係提供一種可自動執行角度翻轉的樞軸機構、電子裝置及其操作方法，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種可自動執行角度翻轉的樞軸機構，其包含有一轉軸、一第一連接件、一第二連接件、一角度傳感單元以及一馬達單元。該第一連接件以可相對轉動方式套接於該轉軸。該第二連接件固接於該轉軸。該角度傳感單元設置於該轉軸之一端，用以讀取該轉軸的一旋轉角度。該角度傳感單元可以是電位計、重力感測器或加速度計等。該馬達單元連接於該轉軸。該馬達單元根據該角度傳感單元的讀取資料，牽引該轉軸與該第二連接件產生旋轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該聯軸件連接於該轉軸與該馬達單元之間。該馬達單元根據該角度傳感單元的讀取資料，透過該聯軸件牽引該轉軸與該第二連接件產生旋轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該轉軸上具有一環型槽，該第一連接件套接該環型槽，該第二連接件卡合於該環型槽以隨著該轉軸進行同步轉動。

本發明之申請專利範圍另揭露該轉軸為具有一缺口的一柱狀結構，該馬達單元的一端為具有一凹口的一桿狀結構，該聯軸件的兩端分別卡合於該轉軸之該缺口與該馬達單元之該凹口。

本發明之申請專利範圍另揭露該樞軸機構另利用一固定元件穿設該聯軸件以結合該轉軸和/或該馬達單元。

本發明之申請專利範圍另揭露一種可自動執行角度翻轉的樞軸機構，其包含有至少二轉軸、一旋轉件、一馬達單元以及一角度傳感單元。該至少二轉軸以非同軸方式彼此相連結。該旋轉件連接該至少二轉軸。該馬達單元連接於該旋轉件。該馬達單元驅動該旋轉件相對於該至少二轉軸的其中一轉軸旋轉，以利用該旋轉件推動該至少二轉軸的另一轉軸環繞該其中一轉軸。該角度傳感單元連接於該馬達單元或該旋轉件，用以讀取該馬達單元驅動該旋轉件產生的一旋轉角度。

本發明之申請專利範圍另揭露該樞軸機構另包含有傳動齒輪組，嚙合在該至少二轉軸之間。該旋轉件推移該另一轉軸，驅使該另一轉軸通過該傳動齒輪組環繞該其中一轉軸。

本發明之申請專利範圍另揭露該樞軸機構另包含有一橋接單元，該角度傳感單元經由該橋接單元連接該旋轉件。該橋接單元為一齒輪組或一傳動皮帶組。

本發明之申請專利範圍另揭露該橋接單元利用一橋接齒輪嚙合於該旋轉件上之一齒狀結構。

本發明之申請專利範圍另揭露該樞軸機構另包含有一聯軸件，連接於該馬達單元與該旋轉件之間，該馬達單元驅動該聯軸件牽引該旋轉件產生旋轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該橋接單元利用一橋接齒輪嚙合於該聯軸件上之一齒狀結構。

本發明之申請專利範圍另揭露該旋轉件包含一基部以及一延伸部，該基部固接於該聯軸件且以鬆配合方式套接該其中一轉軸，該延伸部之一端連結該基部，該延伸部之另一端固接該另一轉軸。

本發明之申請專利範圍另揭露該聯軸件具有一鎖孔，該旋轉件另包含一固定元件，該固定元件穿設該基部與該鎖孔，以結合該旋轉件與該聯軸件。

本發明之申請專利範圍另揭露該聯軸件牽引該旋轉件旋轉時，該其中一轉軸靜止不動。

本發明之申請專利範圍另揭露該樞軸機構另包含有至少一扭力元件，該至少一扭力元件之兩端分別套接在該其中一轉軸與該另一轉軸上、或是該至少一扭力元件單獨套接於該至少二轉軸的至少其中之一。

本發明之申請專利範圍另揭露該馬達單元經由該橋接單元連接於該旋轉件。

本發明之申請專利範圍另揭露一種可自動執行角度翻轉的電子裝置，其包含有一第一主體、一第二主體以及一樞軸機構。該第一主體具有一控制器。該第二主體可轉動地連接該第一主體。該樞軸機構設置在該第一主體與該第二主體之間。該樞軸機構包含一樞軸件、一馬達單元以及一角度傳感單元。該樞軸件之兩部件分別連結該第一主體與該第二主體。該馬達單元電連接於該控制器以驅動該樞軸件。該角度傳感單元連動於該樞軸件或該馬達單元以讀取其旋轉角度。該控制器在符合特定條件時，根據該角度傳感單元的讀取資料驅動該馬達單元牽引該樞軸件帶動該第二主體相對該第一主體旋轉，以將該第二主體定位在一預設角度。

本發明之申請專利範圍另揭露該樞軸件包含有一轉軸、一第一連接件以及一第二連接件。該角度傳感單元設置於該轉軸之一端以讀取該轉軸的一旋轉角度，該聯軸件連接於該轉軸與該馬達單元之間。該第一連接件以可相對轉動方式套接於該轉軸、且連結該第一主體。該第二連接件固接於該轉軸、且連結該第二主體。

本發明之申請專利範圍另揭露該樞軸件另包含有一聯軸件，連接於該轉軸與該馬達單元之間，該馬達單元透過該聯軸件牽引該轉軸與該第二連接件產生旋轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該樞軸件包含有至少二轉軸以及一旋轉件。該至少二轉軸以非同軸方式彼此相連結，該至少二轉軸的其中一轉軸經由一第一連接件連結該第一主體，該至少二轉軸的另一轉軸經由一第二連接件連結該第二主體。該旋轉件連接於該至少二轉軸。該馬達單元連接於該旋轉件，該馬達單元驅動該旋轉件相對於該其中一轉軸旋轉，以利用該旋轉件推動該另一轉軸環繞該其中一轉軸。

本發明之申請專利範圍另揭露該橋接單元利用一橋接齒輪嚙合於該旋轉件上之一齒狀結構。或者，該電子裝置另包含有一聯軸件，連接於該馬達單元與該旋轉件之間，該馬達單元驅動該聯軸件牽引該旋轉件產生旋轉；該橋接單元利用一橋接齒輪嚙合於該聯軸件上之一齒狀結構。

本發明之申請專利範圍另揭露一種自動執行角度翻轉的方法，應用於具有一第一主體、一第二主體及一樞軸機構的電子裝置，該第二主體藉由該樞軸機構可轉動地連接該第一主體。該方法包含有利用該樞軸機構之一角度傳感單元取得該第二主體相對該第一主體的一夾角，該電子裝置之一控制器比較該夾角是否符合一門檻範圍，以及該控制器根據該比較結果，判斷是否利用該樞軸機構之一馬達單元驅動該第二主體相對於該第一主體進行正向旋轉或反向旋轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該方法另包含有該控制器判斷該第二主體旋轉後相對於該第一主體之另一夾角是否符合該門檻範圍，以決定是否驅動該馬達單元再次轉動該第二主體。

本發明之申請專利範圍另揭露該控制器利用該電子裝置之一攝影鏡頭執行人臉辨識程序，分析該攝影鏡頭之一擷取影像裡的人臉圖案是否落在一預設位置，據此判斷是否驅動該馬達單元旋轉該第二主體。

本發明以角度傳感單元測量電子裝置之螢幕端相對於主機端的開闔角度，開闔角度過大或過小的時候，樞軸機構都會自動帶動螢幕端旋轉，直到調整為符合使用者預設角度的態樣為止。樞軸機構可為單軸式樞轉設計，馬達單元直接透過轉軸驅使螢幕端相對主機端轉動；樞軸機構另可為雙軸式樞轉設計，馬達單元只牽引旋轉件轉動，旋轉件在旋轉時不會牽動第一轉軸(為空轉狀態)，但仍會推移第二轉軸以環繞第一轉軸的方式作用，故而讓螢幕端相對主機端轉動。

請參閱第1圖至第3圖，第1圖與第2圖分別為本發明實施例之電子裝置10在不同操作態樣的外觀示意圖，第3圖為本發明實施例之電子裝置10在另一視角的部份結構示意圖。電子裝置10包含第一主體12、第二主體14以及樞軸機構16。電子裝置10為筆記型電腦時，第一主體12為主機端，第二主體14為螢幕端，樞軸機構16設置在第一主體12與第二主體14之間，讓第二主體14能以可轉動方式連接第一主體12。在本發明較佳實施例中，樞軸機構16為雙軸式機構，第二主體14相對第一主體12翻轉時，第二主體14鄰近該第一主體12的一側會環繞第一主體12的相對側轉動，如第2圖所示，藉此避開結構干涉；然樞軸機構的型式並不限於此。

請參閱第4圖至第6圖，第4圖為本發明第一實施例之樞軸機構16的元件爆炸圖，第5圖與第6圖分別為本發明第一實施例之樞軸機構16在不同視角的組立圖。樞軸機構16的第一轉軸18(至少二轉軸的其中一轉軸)經由第一連接件20連結第一主體12。第二轉軸22(至少二轉軸的另一轉軸)以非同軸方式連結第一轉軸18，例如第二轉軸22通過嚙合在第一轉軸18與第二轉軸22之間的傳動齒輪組24而能連動於第一轉軸18，第二轉軸22經由第二連接件26連結第二主體14。傳動齒輪組24的第一主齒輪241套接在第一轉軸18，第二主齒輪242套接在第二轉軸22，兩個次齒輪243嚙合在第一主齒輪241與第二主齒輪242之間，以使第一主體12和第二主體14能反向同步轉動。

樞軸機構16的旋轉件28連接第一轉軸18與第二轉軸22，聯軸件30連接於馬達單元32與旋轉件28之間。第一轉軸18、第二轉軸22與旋轉件28為樞軸機構16之樞軸件的各部件。詳細來說，旋轉件28包含基部281以及延伸部282，基部281形似套筒結構，延伸部282為板狀結構。基部281固接於聯軸件30、且以鬆配合方式套接第一轉軸18；旋轉件28利用固定元件283穿設聯軸件30的鎖孔301和基部281，以能鎖合旋轉件28與聯軸件30，讓兩者同動。延伸部282的一端連結基部281，另一端固接於第二轉軸22。樞軸機構16的角度傳感單元34經由橋接單元36連接聯軸件30；此實施態樣中，橋接單元36係為包含兩個橋接齒輪的齒輪組，橋接齒輪361透過軸件38連結角度傳感單元34，橋接齒輪362嚙合於橋接齒輪361與聯軸件30的齒狀結構之間，讓角度傳感單元34得以同步取得聯軸件30的旋轉角度。

其它實施態樣中，橋接單元可為傳動皮帶組。請參閱第7圖，第7圖為本發明另一實施例之橋接單元36’的外觀示意圖。橋接單元36’可包含橋接齒輪363與傳動皮帶364。橋接齒輪363透過軸件38連結於角度傳感單元34，傳動皮帶364套在橋接齒輪363與聯軸件30的齒狀結構上，角度傳感單元34可藉由橋接單元36’的傳動皮帶364同步取得聯軸件30的旋轉角度。

如第4圖與第5圖所示，樞軸機構16另將扭力元件40的兩端分別套接在第一轉軸18與第二轉軸22上。樞軸機構16的扭力源來自於扭力元件40相對第一轉軸18和第二轉軸22轉動時產生的摩擦力。扭力元件40的位置介於第一轉軸18與第二轉軸22之間，故兩個轉軸之間的距離較長；然扭力元件40之設計可不限於此。請參閱第8圖與第9圖，第8圖為本發明另一實施例之扭力元件40’的外觀示意圖，第9圖為第8圖所示扭力元件40’與旋轉件28、聯軸件30、馬達單元32及角度傳感單元34之元件爆炸圖。扭力元件40’可以單獨套接在第一轉軸18和/或第二轉軸22上。以第一轉軸18為例，扭力元件40’的螺帽件42鎖在第一轉軸18時，螺帽件42壓縮彈力件44，進而壓迫墊圈46和第一轉軸18產生摩擦力。在第8圖與第9圖所示實施例中，扭力元件40’單獨設置在第一轉軸18和/或第二轉軸22的軸心，所以第一轉軸18與第二轉軸22之間的距離可設計成較短形式，連帶得以縮小樞軸機構16的整體尺寸。

請參閱第13圖與第14圖，第13圖與第14圖分別為本發明第一實施例之樞軸機構16之另一變化態樣的組立圖。前述實施例的馬達單元32直接連結到聯軸件30去帶動旋轉件28，然於其它可能的實施態樣中，如第13圖所示，馬達單元32係連結於橋接單元36的橋接齒輪362；由於橋接齒輪362嚙合於橋接齒輪361與聯軸件30的齒狀結構之間，馬達單元32驅動橋接齒輪362，橋接齒輪362便能同步牽引橋接齒輪361和聯軸件30，讓連結於橋接齒輪361的角度傳感單元34得以即時偵測到聯軸件30與旋轉件28的旋轉角度。如第14圖所示，馬達單元32可連結於橋接單元36的橋接齒輪361，此時角度傳感單元34直接偵測馬達單元32驅動橋接齒輪361造成的旋轉角度；由於橋接齒輪361經由橋接齒輪362帶動聯軸件30與旋轉件28，故角度傳感單元34亦能間接取得聯軸件30與旋轉件28的旋轉角度。

請參閱第15圖與第16圖，第15圖與第16圖分別為本發明另一實施例之樞軸機構16”在不同視角的組立圖。於此實施例中，樞軸機構16”不具有聯軸件的元件設計。詳細來說，馬達單元32係連接到橋接單元36的橋接齒輪361或橋接齒輪362，並由橋接齒輪362直接嚙合於旋轉件28上的齒狀結構，其用意在於縮小樞軸機構16”的整體結構尺寸，適用於特殊款式的輕薄筆記型電腦。從第15圖與第16圖可知，馬達單元32僅透過橋接單元36驅動旋轉件28以第一轉軸18為中心，牽引第二轉軸22環繞第一轉軸18運行。

角度傳感單元34可以是一種電位計、重力感測器或加速度計。第二主體14相對第一主體12翻轉時，第二轉軸22透過旋轉件28、聯軸件30以及橋接單元36將旋轉作動傳遞給角度傳感單元34。橋接單元36施加旋轉作動給角度傳感單元34時，角度傳感單元34會產生對應的電壓值(可分析轉換為聯軸件30的旋轉角度)，電子裝置10的控制器48分析該電壓值，便能得知第二主體14與第一主體12的夾角，從而將該夾角顯示於第二主體14的螢幕上、或者另行致發電子裝置10的特定應用程式(例如執行自動執行角度翻轉程序)。

使用者可針對電子裝置10預先設定一組或多組的螢幕開闔角度參數(例如第二主體14相對第一主體12的慣用夾角)。電子裝置10開機時，控制器48電連接於樞軸機構16以讀取角度傳感單元34產生的電壓值，藉此確認螢幕的初始開闔角度。接著比較該初始開闔角度是否符合門檻範圍(預設的螢幕開闔角度參數)，兩者相符表示第二主體14的角度適當，樞軸機構16不作動；兩者不符表示第二主體14的角度不如預期，控制器48便驅動馬達單元32帶動聯軸件30牽引旋轉件28旋轉。旋轉件28相對第一轉軸18轉動時，第一轉軸18係處於靜止不動的狀態(因為基部281以鬆配合方式套接第一轉軸18)，旋轉件28推移第二轉軸22，使第二轉軸22通過傳動齒輪組24環繞第一轉軸18。第二轉軸22環繞第一轉軸18係帶動第二主體14相對第一主體12翻轉；待控制器48分析角度傳感單元34的數據，確認第二主體14已旋轉到預設角度，樞軸機構16停止運作，第二主體14就能定位在該預設角度。

請參閱第10圖與第11圖，第10圖為本發明第二實施例之樞軸機構16’的元件爆炸圖，第11圖為本發明第二實施例之樞軸機構16’的組立圖。樞軸機構16’包含轉軸50、第一連接件52、第二連接件54、馬達單元56、聯軸件58以及角度傳感單元60。轉軸50、第一連接件52與第二連接件54為樞軸機構16’之樞軸件的各部件。角度傳感單元60設置於轉軸50的一端以讀取其旋轉角度。轉軸50上具有環型槽501，第一連接件52套接環型槽501而能與轉軸50相對轉動；第一連接件52通常以緊配合方式套接環型槽501，然實際應用不限於此。第二連接件54卡固於環型槽501，以隨著轉軸50進行同步轉動。第一連接件52連結電子裝置10的第一主體12，第二連接件54連結第二主體14。聯軸件58連接於轉軸50與馬達單元56之間。

特別一提的是，轉軸50可為具有缺口502的柱狀結構(圓柱體或多邊柱體皆可)，馬達單元56提供具有凹口561的桿狀結構。聯軸件58兩端的形狀分別對應，以卡合於轉軸50之缺口502與馬達單元56之凹口561。或者，軸機構16’另可利用固定元件62，其係可穿設聯軸件58以鎖附於轉軸50上、或穿設聯軸件58以鎖附於馬達單元56的桿狀結構。

請參閱第17圖，第17圖為本發明第二實施例之樞軸機構16’於另一變化態樣的組立圖。此變化態樣的樞軸機構16’ 不具有聯軸件的元件設計。馬達單元56可利用固定元件62結合於轉軸50，意即馬達單元56直接驅動轉軸50產生轉動；省去聯軸件，能夠縮小樞軸機構16’ 的整體結構尺寸，以適用於特殊款式的輕薄筆記型電腦。

第二實施例中，當電子裝置10開機時，控制器48會讀取角度傳感單元60的電壓值以確認螢幕的初始開闔角度。接下來，控制器48比較該初始開闔角度是否符合門檻範圍，兩者相符的時候不驅使樞軸機構16’作動，兩者不符時則驅動馬達單元56經由聯軸件58旋轉轉軸50。第二連接件54連同第二主體14隨著轉軸50產生轉動，而能調整電子裝置10的螢幕端(第二主體14)的俯仰視角。轉軸50旋轉時，角度傳感單元60仍會即時地讀取轉軸50當下的旋轉角度，控制器48持續地比對轉軸50之旋轉角度是否落在門檻範圍；若該旋轉角度落於門檻範圍外，表示此狀況仍符合自動執行角度翻轉的特定條件，控制器48需操控樞軸機構16’，帶動第二連接件54及其第二主體14的旋轉方向與旋轉角度，直到第二主體14定位在預設角度才停止樞軸機構16’之作動。

請參閱第12圖，第12圖為本發明實施例之自動執行角度翻轉方法的流程圖。第11圖所示方法適用於第1圖所示電子裝置10及其搭配的第一實施例之樞軸機構16或第二實施例之樞軸機構16’。首先，控制器48利用角度傳感單元34、60取得第二主體14相對第一主體12的夾角(步驟S100)，其中該夾角可由角度傳感單元34、60取得的電壓值轉換得出；接著比較該夾角是否符合預設的門檻範圍(步驟S102)。夾角符合門檻範圍，馬達單元32、56停止作動(步驟S104)；若夾角不符合門檻範圍，比較該夾角係大於或小於預設角度(步驟S106)。該夾角大於預設角度時，馬達單元32、56驅動第二主體14正向旋轉以併攏於第一主體12(步驟S108)；該夾角小於預設角度時，馬達單元32、56驅動第二主體14反向旋轉以遠離第一主體12(步驟S110)。執行完步驟S108及步驟S110後，較佳仍須再次執行步驟S100，直到該夾角調整到符合使用者預設態樣為止。

前述的門檻範圍係為第二主體14相對於第一主體12展開的特定角度範圍(螢幕開闔角度參數的容許範圍)，在此角度範圍內都屬於符合使用者操作習慣的態樣。角度傳感單元34、60取得的夾角(螢幕的初始開闔角度)不符合門檻範圍時另需相比較於預設角度(例如特定角度範圍的邊界值、或其它特定數值)，才能判定第二主體14相對第一主體12的展開角度是否過大或過小，並決定馬達單元32、56要驅動第二主體14正向旋轉或反向旋轉。該些門檻範圍和預設角度除了可由使用者預先設定外，還能利用電子裝置10的攝影鏡頭64(如第2圖所示)執行的人臉辨識程序判斷第二主體14相對第一主體12的展開角度。控制器48可分析攝影鏡頭64所擷取影像裡的人臉圖案是否落在擷取影像中的預設位置或範圍內。人臉圖案的位置偏低，表示第二主體14的展開角度過大；人臉圖案的位置偏高，表示第二主體14的展開角度過小，從而控制器48可執行前述的角度翻轉方法自動調整第二主體14相對第一主體12的夾角。

綜上所述，本發明以角度傳感單元測量電子裝置之螢幕端相對於主機端的開闔角度，開闔角度過大或過小的時候，樞軸機構都會自動帶動螢幕端旋轉，直到調整為符合使用者預設角度的態樣為止。樞軸機構可為單軸式樞轉設計，馬達單元直接透過轉軸驅使螢幕端相對主機端轉動；樞軸機構另可為雙軸式樞轉設計，馬達單元只牽引旋轉件轉動，旋轉件在旋轉時不會牽動第一轉軸(為空轉狀態)，但仍會推移第二轉軸以環繞第一轉軸的方式作用，故而讓螢幕端相對主機端轉動。 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‧‧‧電子裝置

12‧‧‧第一主體

14‧‧‧第二主體

16、16’、16”‧‧‧樞軸機構

18‧‧‧第一轉軸

20‧‧‧第一連接件

22‧‧‧第二轉軸

24‧‧‧傳動齒輪組

241‧‧‧第一主齒輪

242‧‧‧第二主齒輪

243‧‧‧次齒輪

26‧‧‧第二連接件

28‧‧‧旋轉件

281‧‧‧基部

282‧‧‧延伸部

283‧‧‧固定元件

30‧‧‧聯軸件

301‧‧‧鎖孔

32‧‧‧馬達單元

34‧‧‧角度傳感單元

36、36’‧‧‧橋接單元

361、362‧‧‧橋接齒輪

363‧‧‧橋接齒輪

364‧‧‧傳動皮帶

38‧‧‧軸件

40、40’‧‧‧扭力元件

42‧‧‧螺帽件

44‧‧‧彈力件

46‧‧‧墊圈

48‧‧‧控制器

50‧‧‧轉軸

501‧‧‧環型槽

502‧‧‧缺口

52‧‧‧第一連接件

54‧‧‧第二連接件

56‧‧‧馬達單元

561‧‧‧凹口

58‧‧‧聯軸件

60‧‧‧角度傳感單元

62‧‧‧固定元件

64‧‧‧攝影鏡頭

S100、S102、S104、S106、S108、S110‧‧‧步驟

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態樣的外觀示意圖。 第3圖為本發明實施例之電子裝置在另一視角的部份結構示意圖。 第4圖為本發明第一實施例之樞軸機構的元件爆炸圖。 第5圖與第6圖分別為本發明第一實施例之樞軸機構在不同視角的組立圖。 第7圖為本發明另一實施例之橋接單元的外觀示意圖。 第8圖為本發明另一實施例之扭力元件的外觀示意圖。 第9圖為第8圖所示扭力元件與旋轉件、聯軸件、馬達單元及角度傳感單元之元件爆炸圖。 第10圖為本發明第二實施例之樞軸機構的元件爆炸圖。 第11圖為本發明第二實施例之樞軸機構的組立圖。 第12圖為本發明實施例之自動執行角度翻轉方法的流程圖。 第13圖與第14圖分別為本發明第一實施例之樞軸機構之另一變化態樣的組立圖。 第15圖與第16圖分別為本發明另一實施例之樞軸機構在不同視角的組立圖。 第17圖為本發明第二實施例之樞軸機構之另一變化態樣的組立圖。

16‧‧‧樞軸機構

18‧‧‧第一轉軸

20‧‧‧第一連接件

22‧‧‧第二轉軸

24‧‧‧傳動齒輪組

26‧‧‧第二連接件

28‧‧‧旋轉件

281‧‧‧基部

282‧‧‧延伸部

283‧‧‧固定元件

30‧‧‧聯軸件

32‧‧‧馬達單元

34‧‧‧角度傳感單元

36‧‧‧橋接單元

361、362‧‧‧橋接齒輪

40‧‧‧扭力元件

Claims (32)

1. 一種可自動執行角度翻轉的樞軸機構，其包含有：至少二轉軸，該至少二轉軸以非同軸方式彼此相連結；一旋轉件，連接於該至少二轉軸；一馬達單元，連接於該旋轉件，該馬達單元驅動該旋轉件相對於該至少二轉軸的其中一轉軸旋轉，以利用該旋轉件推動該至少二轉軸的另一轉軸環繞該其中一轉軸；一角度傳感單元，連接於該馬達單元或該旋轉件，用以讀取該馬達單元驅動該旋轉件產生的一旋轉角度；以及一傳動齒輪組，嚙合在該至少二轉軸之間，該傳動齒輪組包含一第一主齒輪、一第二主齒輪與二次齒輪，該第一主齒輪套接於該其中一轉軸，該第二主齒輪套接於該另一轉軸，該二次齒輪嚙合在該第一主齒輪與該第二主齒輪之間。
2. 如請求項1所述之樞軸機構，其中該旋轉件推移該另一轉軸，驅使該另一轉軸通過該傳動齒輪組環繞該其中一轉軸。
3. 如請求項1所述之樞軸機構，另包含有：一橋接單元，該角度傳感單元經由該橋接單元連接該旋轉件。
4. 如請求項3所述之樞軸機構，其中該馬達單元經由該橋接單元連接於該旋轉件。
5. 如請求項3所述之樞軸機構，其中該橋接單元利用一橋接齒輪嚙合於該旋轉件上之一齒狀結構。
6. 如請求項3所述之樞軸機構，另包含有：一聯軸件，連接於該馬達單元與該旋轉件之間，該馬達單元驅動該 聯軸件牽引該旋轉件產生旋轉。
7. 如請求項6所述之樞軸機構，其中該橋接單元利用一橋接齒輪嚙合於該聯軸件上之一齒狀結構。
8. 如請求項6所述之樞軸機構，其中該旋轉件包含一基部以及一延伸部，該基部固接於該聯軸件且以鬆配合方式套接該其中一轉軸，該延伸部之一端連結該基部，該延伸部之另一端固接該另一轉軸。
9. 如請求項8所述之樞軸機構，其中該聯軸件具有一鎖孔，該旋轉件另包含一固定元件，該固定元件穿設該基部與該鎖孔，以結合該旋轉件與該聯軸件。
10. 如請求項3所述之樞軸機構，其中該橋接單元為一齒輪組或一傳動皮帶組。
11. 如請求項6所述之樞軸機構，其中該聯軸件牽引該旋轉件旋轉時，該其中一轉軸靜止不動。
12. 如請求項1所述之樞軸機構，另包含有：至少一扭力元件，該至少一扭力元件之兩端分別套接在該其中一轉軸與該另一轉軸上、或是該至少一扭力元件單獨套接於該至少二轉軸的至少其中之一。
13. 一種可自動執行角度翻轉的電子裝置，其包含有：一第一主體，具有一控制器；一第二主體，可轉動地連接該第一主體；以及一樞軸機構，設置在該第一主體與該第二主體之間，該樞軸機構包含：一樞軸件，該樞軸件之兩部件分別連結該第一主體與該第二主 體，該樞軸件包含有：至少二轉軸，該至少二轉軸以非同軸方式彼此相連結，該至少二轉軸的其中一轉軸經由一第一連接件連結該第一主體，該至少二轉軸的另一轉軸經由一第二連接件連結該第二主體；以及一旋轉件，連接於該至少二轉軸；一馬達單元，電連接於該控制器以驅動該樞軸件之該旋轉件，該馬達單元驅動該旋轉件相對於該其中一轉軸旋轉，以利用該旋轉件推動該另一轉軸環繞該其中一轉軸；一角度傳感單元，連動於該樞軸件或該馬達單元以讀取其旋轉角度，該控制器在符合特定條件時，根據該角度傳感單元的讀取資料驅動該馬達單元牽引該樞軸件帶動該第二主體相對該第一主體旋轉，以將該第二主體定位在一預設角度；以及一傳動齒輪組，嚙合在該至少二轉軸之間，該傳動齒輪組包含一第一主齒輪、一第二主齒輪與二次齒輪，該第一主齒輪套接於該其中一轉軸，該第二主齒輪套接於該另一轉軸，該二次齒輪嚙合在該第一主齒輪與該第二主齒輪之間。
14. 如請求項13所述之電子裝置，其中該樞軸件包含有：一轉軸，該角度傳感單元設置於該轉軸之一端以讀取該轉軸的一旋轉角度；一第一連接件，以可相對轉動方式套接於該轉軸、且連結該第一主體；以及一第二連接件，固接於該轉軸、且連結該第二主體。
15. 如請求項14所述之電子裝置，其中該樞軸件另包含有： 一聯軸件，連接於該轉軸與該馬達單元之間，該馬達單元透過該聯軸件牽引該轉軸與該第二連接件產生旋轉。
16. 如請求項14所述之電子裝置，其中該轉軸上具有一環型槽，該第一連接件套接該環型槽，該第二連接件卡合於該環型槽以隨著該轉軸進行同步轉動。
17. 如請求項15所述之電子裝置，其中該轉軸為具有一缺口的一柱狀結構，該馬達單元的一端為具有一凹口的一桿狀結構，該聯軸件的兩端分別卡合於該轉軸之該缺口與該馬達單元之該凹口。
18. 如請求項15所述之電子裝置，其中該樞軸機構另利用一固定元件穿設該聯軸件以結合該轉軸和/或該馬達單元。
19. 如請求項13所述之電子裝置，其中該旋轉件推移該另一轉軸，驅使該另一轉軸通過該傳動齒輪組環繞該其中一轉軸。
20. 如請求項13所述之電子裝置，其中該樞軸機構另包含有：一橋接單元，該角度傳感單元經由該橋接單元連接該旋轉件。
21. 如請求項20所述之電子裝置，其中該馬達單元經由該橋接單元連接於該旋轉件。
22. 如請求項20所述之電子裝置，其中該橋接單元利用一橋接齒輪嚙合於該旋轉件上之一齒狀結構。
23. 如請求項20所述之電子裝置，另包含有：一聯軸件，連接於該馬達單元與該旋轉件之間，該馬達單元驅動該聯軸件牽引該旋轉件產生旋轉。
24. 如請求項23所述之電子裝置，其中該橋接單元利用一橋接齒輪嚙合於該聯軸件上之一齒狀結構。
25. 如請求項23所述之電子裝置，其中該旋轉件包含一基部以 及一延伸部，該基部固接於該聯軸件且以鬆配合方式套接該其中一轉軸，該延伸部之一端連結該基部，該延伸部之另一端固接該另一轉軸。
26. 如請求項25所述之電子裝置，其中該聯軸件具有一鎖孔，該旋轉件另包含一固定元件，該固定元件穿設該基部與該鎖孔，以結合該旋轉件與該聯軸件。
27. 如請求項20所述之電子裝置，其中該橋接單元為一齒輪組或一傳動皮帶組。
28. 如請求項23所述之電子裝置，其中該聯軸件牽引該旋轉件旋轉時，該其中一轉軸靜止不動。
29. 如請求項13所述之電子裝置，其中該樞軸機構另包含有：至少一扭力元件，該至少一扭力元件之兩端分別套接在該其中一轉軸與該另一轉軸上、或是該至少一扭力元件單獨套接於該至少二轉軸的至少其中之一。
30. 一種自動執行角度翻轉的方法，應用於具有一第一主體、一第二主體及一樞軸機構的電子裝置，該樞軸機構之二轉軸經由一傳動齒輪組而連動，該傳動齒輪組之一第一主齒輪套接在該二轉軸的其中之一轉軸，該傳動齒輪組之一第二主齒輪套接在該二轉軸的另一轉軸，該傳動齒輪組之兩個次齒輪嚙合在該第一主齒輪與該第二主齒輪之間，該第二主體藉由該樞軸機構可轉動地連接該第一主體，該方法包含有：利用該樞軸機構之一角度傳感單元取得該第二主體相對該第一主體的一夾角；該電子裝置之一控制器比較該夾角是否符合一門檻範圍；該控制器根據該比較結果，判斷是否利用該樞軸機構之一馬達單元 驅動該第二主體利用該樞軸機構之該傳動齒輪組相對於該第一主體進行正向旋轉或反向旋轉。
31. 如請求項30所述之方法，另包含有：該控制器判斷該第二主體旋轉後相對於該第一主體之另一夾角是否符合該門檻範圍，以決定是否驅動該馬達單元再次轉動該第二主體。
32. 如請求項30所述之方法，其中該控制器利用該電子裝置之一攝影鏡頭執行人臉辨識程序，分析該攝影鏡頭之一擷取影像裡的人臉圖案是否落在一預設位置，據此判斷是否驅動該馬達單元旋轉該第二主體。