TWI653406B - 鉸鍊結構與電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種鉸鍊結構，包括一樞軸、一板件以及一扭力產生元件。板件套設於樞軸上，且適於相對於樞軸旋轉。板件圍構出一容置空間，且容置空間圍繞於樞軸。扭力產生元件套設於樞軸且位於容置空間中。扭力產生元件與樞軸之間以及扭力產生元件與板件之間其中一者具有一內螺紋與一外螺紋而相互螺合，另一者具有一非圓形截面，使板件相對於樞軸旋轉時，扭力產生元件於容置空間中沿樞軸的一延伸方向移動。

Description

鉸鍊結構與電子裝置

本發明是有關於一種鉸鍊結構與電子裝置，且特別是有關於一種可節省產品內部空間的鉸鍊結構與採用此鉸鍊結構的電子裝置。

一般平板電腦與基座結合成的筆記型電腦，或者是，由顯示螢幕與主機結合成的筆記型電腦，主要是透過鉸鍊結構來進行耦接，以讓使用者可對平板電腦或顯示螢幕進行旋轉或開合的運作。目前市面上的筆記型電腦所使用鉸鍊結構，大致可區分為彈片式鉸鍊結構與包覆式鉸鍊結構。

彈片式鉸鍊結構是藉由彈片彈力與摩擦而產生扭力，其中為了增加扭力，則必須增加彈片數量。如此一來，則易造成彈片式鉸鍊結構的尺寸加大，進而影響產品的內部空間的應用及美觀。再者，彈片式鉸鍊結構的彈片數越多，則其所需要的組裝工時也會加長。另一包覆式鉸鍊結構是利用鐵片摩擦中心軸產生扭力，其中為了增加扭力，則必須增加摩擦面積。如此一來，則易造成包覆式鉸鍊結構的尺寸加大，而影響產品的內部空間的應用及美觀。另外，產生摩擦的鐵片是藉由衝壓製程或折床製程，上述製程很容易因製程緣故而造成扭力不穩定進而影響良率。

本發明提供一種鉸鍊結構，可節省產品內部空間，且方便調整及維修。

本發明還提供一種電子裝置，其採用上述的鉸鍊結構。

本發明的鉸鍊結構，其包括一樞軸、一板件以及一扭力產生元件。板件套設於樞軸上，且適於相對於樞軸旋轉，其中板件圍構出一容置空間，且容置空間圍繞於樞軸。扭力產生元件套設於樞軸，且位於容置空間中，其中扭力產生元件與樞軸之間以及扭力產生元件與板件之間其中一者具有一內螺紋與一外螺紋而相互螺合，另一者具有一非圓形截面，使板件相對於樞軸旋轉時，扭力產生元件於容置空間中沿樞軸的一延伸方向移動。

在本發明的一實施例中，上述的板件具有朝向容置空間成型的內螺紋，扭力產生元件具有外螺紋，且扭力產生元件與板件螺合，而樞軸於容置空間中具有非圓形截面。

在本發明的一實施例中，上述的鉸鍊結構，更包括：一迫緊元件，套設於樞軸，且與板件共同圍構容置空間，其中板件相對於樞軸旋轉時，迫緊元件一同相對於樞軸旋轉。

在本發明的一實施例中，上述的內螺紋包括一第一內螺紋以及一第二內螺紋。板件及迫緊元件分別具有朝向容置空間成型的第一內螺紋與第二內螺紋，扭力產生元件具有外螺紋，且板件與迫緊元件中至少一者與扭力產生元件螺合，而樞軸於容置空間中具有非圓形截面。

在本發明的一實施例中，上述的板件的第一內螺紋與迫緊元件的第二內螺紋具有不完全相同的規格。

在本發明的一實施例中，上述的鉸鍊結構，更包括：一限位元件，配置於樞軸的一側，以限制板件以及迫緊元件於樞軸的延伸方向上的移動，其中迫緊元件位於限位元件與板件之間，當板件相對於樞軸旋轉時，迫緊元件與板件同步旋轉，且板件帶動扭力產生元件於樞軸的延伸方向上移動，使扭力產生元件相對於樞軸、板件及迫緊元件移動而產生一摩擦阻力。

在本發明的一實施例中，上述的鉸鍊結構，更包括：一另一板件，套設於樞軸的一側。

本發明的電子裝置，其包括上述的鉸鍊結構、一基座單元以及一顯示單元。樞軸與板件其中一者固定於基座單元，樞軸與板件其中另一者固定於顯示單元。

本發明的電子裝置，其包括上述的鉸鍊結構、一基座單元以及一顯示單元。另一板件與板件其中一者固定於基座單元，而另一板件與板件其中另一者固定於顯示單元。

基於上述，在本發明的鉸鍊結構的設計中，扭力產生元件與樞軸之間以及扭力產生元件與板件之間其中一者具有一內螺紋與一外螺紋而相互螺合，另一者具有一非圓形截面，使板件相對於樞軸旋轉時，扭力產生元件於容置空間中沿樞軸的一延伸方向移動。如此一來，本發明的電子裝置的顯示單元可透過鉸鍊結構的板件相對於樞軸樞轉而相對於基座單元展開、閉合或支撐。相較於習知彈片式鉸鍊結構與包覆式鉸鍊結構而言，本發明的鉸鍊結構可以避免習知彈片式鉸鍊結構因增加彈片數量而造成尺寸加大，影響產品的內部空間的應用及美觀外，亦可避免包覆式鉸鍊結構因製程緣故而造成扭力不穩定進而影響良率的問題產生。簡言之，本發明的鉸鍊結構可具有節省產品內部空間，且方便調整及維修的優勢。

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。

圖1繪示為本發明的一實施例的一種電子裝置的示意圖。圖2繪示為圖1的電子裝置中的鉸鍊結構的立體示意圖。圖3A與圖3B分別繪示為圖2中的鉸鍊結構的板件旋轉前及旋轉後的剖面示意圖。

請先參考圖1，在本實施例中，電子裝置10包括一基座單元100、一顯示單元200以及一鉸鍊結構300a。此處，電子裝置10例如是一筆記型電腦，基座單元100具體化為筆記型電腦的主機，而顯示單元200具體化為筆記型電腦的顯示螢幕，且顯示單元200樞接於基座單元100上。然而，本實施例並不限制電子裝置10的種類。於其他未繪示的實施例中，電子裝置亦可以是平板電腦與其擴充基座的組合。

請再同時參考圖1、圖2以及圖3A，本實施例的鉸鍊結構300a包括一樞軸310、一另一板件320、一板件330、一迫緊元件340、一扭力產生元件350以及一限位元件360a。另一板件320套設於樞軸310的一側並與樞軸310固定。在本發明其他可能的實施例中，另一板件也可與樞軸固定為一體或以一體成形方式製成。板件330套設於樞軸310並可繞樞軸310轉動，其中另一板件320固定於基座單元100與顯示單元200兩者中的其中一者，而板件330則固定於基座單元100與顯示單元200兩者中的另一者，例如是將另一板件320固定於基座單元100並將板件330固定於顯示單元200，藉此顯示單元200可透過板件330繞樞軸310樞轉而相對於基座單元100展開或閉合。此外，不使用另一板件320而改將樞軸310直接固定於基座單元100或顯示單元200者，亦屬可能。

再者，本實施例的迫緊元件340套設於樞軸310上，其中板件330及迫緊元件340與樞軸310定義出一容置空間S。更詳細地說，板件330具有一環型的容置部環繞於樞軸的周圍，迫緊元件340亦具有環形的容置部環繞於樞軸的周圍，板件330的容置部與迫緊元件340的容置部在樞軸310的延伸方向E上併排且前後接合，使兩個容置部在樞軸310的周圍圍構出容置空間S。板件330與迫緊元件340分別在各自的容置部具有朝向容置空間S內成形的內螺紋332, 342。樞軸310則在容置空間S內具有例如是多邊形的非圓形截面或其他非圓形截面，例如在本實施例中，容置空間S中的樞軸310為六角柱形。

扭力產生元件350套設於樞軸310且位於容置空間S中，其中受到樞軸310非圓形截面的影響，相對於樞軸310而言，扭力產生元件350適於在樞軸310的延伸方向E上移動但不能轉動。扭力產生元件350具有外螺紋352，與板件330及緊迫元件340中的兩者或其中一者的內螺紋332, 342螺合。

限位元件360a例如是螺帽，配置於樞軸310的另一側，亦即迫緊元件340位於限位元件360a與板件330之間，其中限位元件360a可朝向迫緊元件340迫緊，以限制板件330以及迫緊元件340於樞軸310的延伸方向E上的移動，並使板件330與迫緊元件340於相對於樞軸310轉動時能一同轉動。在圖2與圖3所示的實施例中，板件330與迫緊元件340彼此接觸的表面為平面。然而，為了確實地使板件330與迫緊元件340一同相對於樞軸310轉動，也可能將板件330與迫緊元件340彼此接觸的表面粗糙化，或將其成型為槽齒狀，或將其成型為外型互補的凸塊與凹槽。

承上述結構，請同時參考圖1、圖3A與圖3B，當板件330相對於樞軸310旋轉時，迫緊元件340與板件330同步旋轉，位於容置空間S中的扭力產生元件350由於樞軸310的非圓形截面而不能轉動，使扭力產生元件350受到板件330與迫緊元件340的內螺紋332, 342帶動而沿樞軸310的延伸方向E移動，可由扭力產生元件350與樞軸310的接觸面以及扭力產生元件350與板件330及迫緊元件340的螺紋接觸面產生摩擦阻力，提供扭力。如此一來，本實施例的電子裝置10的顯示單元200可透過鉸鍊結構300a的板件330相對於樞軸310樞轉而相對於基座單元100展開、閉合或支撐，並於展開、閉合與支撐時由鉸鍊結構300a提供阻滯感或支撐所需要的扭力。

承上述，鉸鍊結構300a可以由扭力產生元件350與樞軸310的接觸面以及扭力產生元件350與板件330及迫緊元件340的螺紋接觸面產生摩擦阻力。在本發明其他可能的實施例中，也可以省略迫緊元件，仍然可以由扭力產生元件與板件的螺紋接觸面，以及扭力產生元件與樞軸的接觸面提供摩擦阻力，而具有上述實施例相似的使用效果。

此外，在本發明另一可能的實施例中，樞軸可以在容置空間內具有外螺紋，扭力產生元件套設於樞軸並具有內螺紋，使扭力產生元件與樞軸螺合，扭力產生元件與板件及迫緊元件的接觸面則具有非圓形截面。藉此，當板件及迫緊元件相對於樞軸轉動時會帶動扭力產生元件一同轉動，扭力產生元件則受到樞軸外螺紋的作用而沿樞軸的延伸方向移動，同樣可以由扭力產生元件與樞軸的接觸面以及扭力產生元件與板件及迫緊元件的接觸面產生摩擦阻力，而具有上述實施例相似的使用效果。

在上述實施例中，迫緊元件340能藉由螺紋與扭力產生元件350產生摩擦，並使扭力產生元件350與樞軸310迫緊摩擦，以產生扭力。當使用者或生產業者需要調整扭力時，可以更換調整迫緊元件340的規格，使迫緊元件的內螺紋342與板件330的內螺紋332除螺距之外具有一至數項不同的規格，例如在迫緊元件340的內螺紋342採用較小的內徑、較大的齒高或較小的齒頂角，使迫緊元件340的內螺紋342向內向扭力產生元件350壓迫，能獲得較大的摩擦阻力，產生較大的扭力。藉此，利用迫緊元件340可獲得便於調整與維修的使用效果。

值得一提的是，如圖2所示，此處迫緊元件340與板件330的接觸面P是以平面表示。但，於其他未繪示的實施例中，為了增加迫緊元件與板件之間的摩擦力，亦可於迫緊元件與板件的接觸側面以及板件與迫緊元件的接觸側面上進行表面處理，如壓花或粗化，而使迫緊元件與板件的接觸面為非平坦表面，此仍屬於本發明所欲保護的範圍。

更值得一提的是，本實施例的扭力的大小除了與迫緊元件340的選擇之外，扭力的大小亦與容置空間S的一長度L呈正相關。詳細來說，當容置空間S的長度L越長時，扭力產生元件350可具有較長的長度，則表示鉸鍊結構300a可提供較大的扭力與支撐力，以使顯示單元200可相對於基座單元100展開較大的角度，且鉸鍊結構300能適用於較大尺寸的電子裝置10內。

相較於習知彈片式鉸鍊結構與包覆式鉸鍊結構而言，本實施例的鉸鍊結構300a的扭力的大小取決於迫緊元件340的迫緊力，因此若需要調整扭力，只需要更換迫緊元件即可。故，可以避免習知彈片式鉸鍊結構因增加彈片數量而造成尺寸加大，影響產品的內部空間的應用及美觀外，亦可避免包覆式鉸鍊結構因製程緣故而造成扭力不穩定進而影響良率的問題產生。簡言之，本實施例的鉸鍊結構300a可具有節省產品內部空間，且方便調整及維修的優勢。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖4A與圖4B分別繪示為本發明的另一實施例的一種鉸鍊結構的板件旋轉前及旋轉後的剖面示意圖。請同時參考圖3A、圖3B、圖4A以及圖4B，本實施例的鉸鍊結構300b與圖3A、圖3B中的鉸鍊結構300a相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例的鉸鍊結構300b的限位元件360b具體化為一螺絲，其中限位元件360b貫穿樞軸310的一部分且鎖固於樞軸310的一端上，能提供與前述實施例相似的使用效果。

綜上所述，相較於習知彈片式鉸鍊結構與包覆式鉸鍊結構而言，本發明的鉸鍊結構的扭力的大小取決於迫緊元件的迫緊力，因此若需要調整扭力，只需要更換迫緊元件即可。故，可以避免習知彈片式鉸鍊結構因增加彈片數量而造成尺寸加大，影響產品的內部空間的應用及美觀外，亦可避免包覆式鉸鍊結構因製程緣故而造成扭力不穩定進而影響良率的問題產生。簡言之，本發明的鉸鍊結構可具有節省產品內部空間，且方便調整及維修的優勢。

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。

10‧‧‧電子裝置

100‧‧‧基座單元

200‧‧‧顯示單元

300a、300b‧‧‧鉸鍊結構

310‧‧‧樞軸

320‧‧‧另一板件

330‧‧‧板件

332‧‧‧內螺紋

340‧‧‧迫緊元件

342‧‧‧內螺紋

350‧‧‧扭力產生元件

352‧‧‧外螺紋

360a、360b‧‧‧限位元件

E‧‧‧延伸方向

L‧‧‧長度

P‧‧‧接觸面

S‧‧‧容置空間

圖1繪示為本發明的一實施例的一種電子裝置的示意圖。 圖2繪示為圖1的電子裝置中的鉸鍊結構的立體示意圖。 圖3A與圖3B分別繪示為圖2中的鉸鍊結構的板件旋轉前及旋轉後的剖面示意圖。 圖4A與圖4B分別繪示為本發明的另一實施例的一種鉸鍊結構的板件旋轉前及旋轉後的剖面示意圖。

Claims (8)

1. 一種鉸鍊結構，包括：一樞軸；一板件，套設於該樞軸上，且適於相對於該樞軸旋轉，其中該板件圍構出一容置空間，且該容置空間圍繞於該樞軸；以及一扭力產生元件，套設於該樞軸，且位於該容置空間中，其中該扭力產生元件與該板件之間具有一內螺紋與一外螺紋而相互螺合，該扭力產生元件與該樞軸之間具有一非圓形截面，該板件具有朝向該容置空間成型的該內螺紋，該扭力產生元件具有該外螺紋，且該扭力產生元件與該板件螺合，而該樞軸於該容置空間中具有該非圓形截面，使該板件相對於該樞軸旋轉時，該扭力產生元件於該容置空間中沿該樞軸的一延伸方向移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鉸鍊結構，更包括：一迫緊元件，套設於該樞軸，且與該板件共同圍構該容置空間，其中該板件相對於該樞軸旋轉時，該迫緊元件一同相對於該樞軸旋轉。
3. 如申請專利範圍第2項所述的鉸鍊結構，其中該內螺紋包括一第一內螺紋以及一第二內螺紋，該板件及該迫緊元件分別具有朝向該容置空間成型的該第一內螺紋與該第二內螺紋，該扭力產生元件具有該外螺紋，且該板件與該迫緊元件中至少一者與該扭力產生元件螺合，而該樞軸於該容置空間中具有該非圓形截面。
4. 如申請專利範圍第3項所述的鉸鍊結構，其中該板件的該第一內螺紋與該迫緊元件的該第二內螺紋具有不完全相同的規格。
5. 如申請專利範圍第2項所述的鉸鍊結構，更包括：一限位元件，配置於該樞軸的一側，以限制該板件以及該迫緊元件於該樞軸的該延伸方向上的移動，其中該迫緊元件位於該限位元件與該板件之間，當該板件相對於該樞軸旋轉時，該迫緊元件與該板件同步旋轉，且該板件帶動該扭力產生元件於該樞軸的該延伸方向上移動，使該扭力產生元件相對於該樞軸、該板件及該迫緊元件移動而產生一摩擦阻力。
6. 如申請專利範圍第1至5中任一項所述的鉸鍊結構，更包括：一另一板件，套設於該樞軸的一側。
7. 一種電子裝置，包括：如申請專利範圍第1至5中任一項所述的鉸鍊結構；一基座單元，該樞軸與該板件其中一者固定於該基座單元；以及一顯示單元，該樞軸與該板件其中另一者固定於該顯示單元。
8. 一種電子裝置，包括：如申請專利範圍第6項所述的鉸鍊結構；一基座單元，該另一板件與該板件其中一者固定於該基座單元；以及 一顯示單元，該另一板件與該板件其中另一者固定於該顯示單元。