TWI667566B - 樞紐裝置以及樞紐裝置的電腦裝置 - Google Patents

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Abstract

一種樞紐裝置彼此連接一第一構件與一第二構件，使得第一構件與一第二構件是可相互摺疊的，且可用於一電腦裝置。樞紐裝置包括：配置在第一構件上的一第一齒輪；配置在第二構件上並與第一齒輪互鎖的一第二齒輪；以及強化在第一齒輪與第二齒輪之間的嚙合力的一按壓構件。

Description

樞紐裝置以及樞紐裝置的電腦裝置 【相關申請案】
本申請案根據35 U.S.C第119條，主張2012年5月31號提申的韓國申請案第10-2012-0058306號的優先權。該申請案的整體內容在此併入本案以供參考。
與例示性實施例一致的方法與裝置是有關於一種樞紐裝置以及具有此樞紐裝置的電腦裝置，且特別是有關於一種使用樞紐以使兩構件彼此連接的樞紐裝置，使得兩構件可有0度至360度的折疊，以及一種具有所述樞紐裝置的電腦裝置。
在膝上型個人電腦(laptop personal computer，laptop PC)中，包括印刷電路板(printed circuit board，PCB)與鍵盤的電腦單元通常藉由一樞紐以與顯示單元彼此連接，使得電腦單元與顯示單元是可互相摺疊的。因此，若使用上述的膝上型PC，藉由樞紐 連接至電腦單元的顯示單元(在這狀況中，在電腦單元與顯示單元之間的角度為0度)能根據使用者的位置而轉動至一所需角度(例如，轉動與電腦單元夾約90度至約120度)。
承如上述，先前技術的一樞紐裝置包括一單轉軸且通常將電腦單元與顯示單元之間的角度限制在自0度到180度。
具有兩轉軸以轉動電腦單元與顯示單元超過180度的樞紐裝置已被發展出來。上述的樞紐裝置包括分別連接電腦單元與顯示單元的兩轉軸，以及分別連接轉軸且彼此齒嚙合的兩齒輪。
然而，由於各種因素，例如齒輪的製造公差以及在多個齒輪與多個齒輪轉軸之間的公差，上述的利用這些齒輪的樞紐裝置的齒輪之間具有間隙，且因此引起一反衝現象(back lash phenomenon)。
因此，若使用者在乘車時同時使用膝上型PC，由於外部衝擊或振動施加於膝上型PC，顯示單元可能在轉動方向上移動。因此，當使用者使用膝上型PC同時觀看移動的顯示單元時，使用者的眼睛容易有疲勞的問題。
一或多個例示性實施例提供一樞紐裝置，其可防止由在彼此連接且可互相摺疊的第一機體與第二機體的齒輪之間的間隙所引起的一反衝現象，並且，若第一機體與第二機體轉動一預定角度，可使維持第一機體與第二機體在預定角度且不移動第一機 體與第二機體，以及提供具有所述樞紐裝置的一電腦裝置。
一或多個例示性實施例再提供一樞紐裝置以及具有所述樞紐裝置的一電腦裝置，所述樞紐裝置包括具有改善耐久性(durability)的一電連接裝置。
一或多個例示性實施例再提供一樞紐裝置以及具有所述樞紐裝置的一電腦裝置，所述樞紐裝置可讓彼此連接且可互相摺疊的第一機體與第二機體不論第一機體與第二機體的厚度而轉動360度。
一或多個例示性實施例再提供一樞紐裝置以及具有所述樞紐裝置的一電腦裝置，所述樞紐裝置可組構為一緊密的裝置(compact apparatus)。
本發明概念的附加特徵以及功效會在以下的敘述中對其作闡述，且部分會由以下的敘述而顯而易見，或者由實施本發明而學習到。
基於本發明概念的特徵以及效用，本發明概念提出一樞紐裝置，使一第一構件與一第二構件彼此連接，使得第一構件與第二構是可互相摺疊的。樞紐裝置包括：配置在第一構件上的一第一齒輪；配置在第二構件上且與第一齒輪互鎖的一第二齒輪；以及強化在第一齒輪與第二齒輪之間的嚙合力的一按壓構件。
按壓構件以朝向彼此的相反方向抵壓第一齒輪與第二齒輪。
按壓構件以一彈性材料製成，且按壓構件可具有相對的 末端，所述末端可滑動地連接第一齒輪的第一驅動軸與第二齒輪的第二驅動軸。
樞紐裝置更可包括：配置在第一齒輪與第二齒輪上的多個惰輪(idle gear)以使第一齒輪與第二齒輪彼此互鎖，其中按壓構件以朝向彼此的相反方向抵壓多個惰輪。
多個惰輪可包括：與第一齒輪齒嚙合的一第一惰輪以及與第二齒輪齒嚙合的一第二惰輪；且按壓構件可以彈性材料製成並具有相對的末端，所述末端分別可滑動地連接被第一惰輪連接的第一轉軸與被第二惰輪連接的第二轉軸。
按壓構件可為一S形板彈簧(S-shaped plate spring)。
樞紐裝置更可包括一固定裝置。若第一構件與第二構件設置於0度到360度的任一角度，固定裝置在各齒輪的一軸向上抵壓第一齒輪與第二齒輪以限制第一齒輪與第二齒輸的轉動且維持第一構件與第二構件在設置角度。
固定裝置更可包括一凸輪結構，其配置在推動構件與第一主齒輪及第二主齒輪之間以將第一構件與第二構件固定在一預設置角度。
凸輪結構可包括：分別配置在第一齒輪與第二齒輪上的多個第一凸輪構件，以及可拆卸地連接多個第一凸輪構件的多個第二凸輪構件，其中多個第一凸輪構件與多個第二凸輪構件彼此為凹-凸連接。
基於本發明概念的特徵以及效用，本發明概念再提出一 可摺疊的電腦裝置，其包括：具有一運算功能的一第一機體、電性連接第一機體且具有一顯示功能的一第二機體，以及使第一機體與第二機體彼此連接的至少一樞紐單元，使得第一機體與第二機體是可互相摺疊的，其中樞紐單元包括：配置在第一機體上的一第一齒輪；配置在第二機體上並與第一齒輪互鎖的一第二齒輪；以及強化在第一齒輪與第二齒輪之間的囓合力的一按壓構件。
按壓構件以朝向彼此的相反方向抵壓第一齒輪與第二齒輪，並以一彈性材料製成且具有相對的末端，所述末端可滑動地連接第一齒輪的第一驅動軸與第二齒輪的第二驅動軸。
電腦裝置更可包括：配置在第一齒輪與第二齒輪之間的多個惰輪以使得第一齒輪與第二齒輪彼此互鎖，其中按壓構件以朝向彼此的相反方向抵壓多個惰輪，並以彈性材料製成且具有相對的末端，所述末端分別可滑動地連接多個惰輪的第一轉軸與第二轉軸。按壓構件為一S形板彈簧。
10‧‧‧電腦裝置
30‧‧‧第一機體
50‧‧‧第二機體
70‧‧‧鎖固孔
100‧‧‧樞紐裝置
101‧‧‧基架
101a‧‧‧第一支撐元件
101b‧‧‧第二支撐元件
101c‧‧‧間隔物
101d、101e‧‧‧剪切部
101f、101g‧‧‧穿孔
103‧‧‧保護蓋
110‧‧‧第一驅動軸
111、121‧‧‧末端
113、123‧‧‧連接部
120‧‧‧第二驅動軸
131‧‧‧第一連接托架
131a、132a‧‧‧連接孔
131b、132b‧‧‧鎖固孔
132‧‧‧第二連接托架
140‧‧‧第一主齒輪
141、151‧‧‧嵌入孔
143、153‧‧‧第一凸輪構件
145、155‧‧‧連接凹口
150‧‧‧第二主齒輪
190‧‧‧凸輪結構
200‧‧‧固定單元
210‧‧‧推動構件
211、213‧‧‧第一穿孔
215、217‧‧‧第二穿孔
218、219‧‧‧第二凸輪構件
230‧‧‧彈性構件
250‧‧‧夾持構件
251、253‧‧‧穿孔
257、258‧‧‧凸柱
271、273‧‧‧彈性調整螺帽
310‧‧‧第一惰輪
311‧‧‧第一轉軸
320‧‧‧第二惰輪
321‧‧‧第二轉軸
400‧‧‧按壓構件
410、420‧‧‧末端
600‧‧‧電連接單元
601、604‧‧‧末端
602‧‧‧第一捲繞部
603、606‧‧‧部分
605‧‧‧第二捲繞部
607‧‧‧連接部
S1、S2、S3‧‧‧齒嚙合部
H‧‧‧方向
A‧‧‧初始位置/方向
B‧‧‧中間位置/方向
C‧‧‧方向
藉由結合以下實施例的描述及其圖示，本發明之特徵與效用將變得顯而易見以及易於接受的。
圖1為根據本發明概念一例示性實施例的用於一電腦裝置的一樞紐裝置的立體圖。
圖2為圖1之II部的放大圖。
圖3為說明將圖1的電腦裝置的第一機體與第二機體自0度到360度轉動以依序使第一機體與第二機體的其中一個摺疊以覆蓋另一個的過程的示意圖。
圖4為圖1的樞紐裝置的部分的爆炸立體圖。
圖5為圖4的樞紐裝置的爆炸立體圖。
圖6為在圖4中的樞紐裝置在第一主齒輪與第二主齒輪以及第一惰輪與第二惰輪之間的配置的立體圖。
圖7為說明實現鎖住功能狀態的一凸輪結構的立體圖，其中圖4的樞紐裝置的第一機體與第二機體之間的角度為0度與360度。
圖8為說明在圖4中一按壓構件提供一力到樞紐裝置的第一惰輪與第二惰輪的對應轉軸的立體圖。
圖9為說明圖6的第一主齒輪與第二主齒輪以及第一惰輪與第二惰輪的配置的側視圖。
圖10為說明在圖4中的樞紐裝置在齒輪之間具有嚙合齒配置的一凸輪結構的示意圖
圖11為說明一可撓性印刷電路板(flexible printed circuit board,FPCB)配置在圖4中的樞紐裝置的第一驅動軸與第二驅動軸上的立體圖。
圖12為圖11的可撓性印刷電路板的立體圖。
圖13為根據第一機體與第二機體之間的設置角度說明圖11的可撓性印刷電路板的捲繞部的狀態示意圖。
圖14為根據本發明概念的一例示性實施例的樞紐裝置的立體圖。
圖15為一S形板彈簧連接圖14的樞紐裝置的第一驅動軸與第二驅動軸的示意圖。
索引將會被用於詳細地對本發明概念的例示性實施例作說明，以及作為伴隨圖示中用來解釋的範例，其中相似的索引編號是用來表示相似的元件。以下的實施例對應的圖式是用來解釋本發明的概念。
描述中所定義之物，例如細部結構及元件，係用於提供以協助了解示範性實施例。因此，明顯地，例示性實施例能不依此具體界定之物亦能夠被實施。並且，相關領域之功能或元件並未描述細節以避免不必要之細節混淆範例實施例。
以下，根據本發明概念的例示性實施例的樞紐裝置會伴隨相關圖示以解釋。
請參考圖1，根據一例示性實施例的一樞紐裝置100可用於使一電腦裝置10的一第一機體30與一第二機體50互相連接以使得第一機體30與第二機體50可互相轉動且可摺疊，其中第一機體30為平板型並具有電腦裝置10的一運算功能，例如一移動裝置或膝上型個人電腦(PC)，且第二機體50為平板型並具有一顯示功能。
第一機體30具有一或多個功能性單元以執行電腦裝置10的功能，例如其內裝設有例如為中央處理單元(central processing unit,CPU)之一計算裝置以及各種電子零件(未繪示)鑲嵌於其內的一印刷電路板(PCB未圖示)，並且在第一機體30的一外部上具有一鍵盤(未繪示)。第二機體50具有一顯示面板，電性連接第一機體30且藉由第一機體30控制。第二機體50結合第一機體30的功能可顯示一影像。第二機體還可具有一或多個功能性單元(未繪示)以執行第二機體的一或多個功能。第二機體50可結合第一機體30的功能或藉由第二機體50本身的功能而顯示一影像。第一機體30或第二機體50可具有與外部裝置連通的一網路界面以傳遞與接收與第一機體30及/或第二機體50的功能相關的資料。當第二機體50的顯示面板為電容式或電阻式觸控面板時，第二機體50可藉由一觸碰或一靠近輸入控制，例如直接輸入到顯示面板的一電容信號或一壓力信號。
僅管在本例示性實施例中樞紐裝置100被應用於膝上型PC，樞紐裝置100可用於使具有觸控面板的平板電腦裝置(例如一平板PC)與一獨立鍵盤互相連接。
請參考圖2，第一機體30與第二機體50上各形成有多個鎖固孔70以固定第一機體30與第二機體50到樞紐裝置100的連接托架131與132(參閱圖4)。當電腦裝置10以摺疊狀態配置在X方向的參考平面上時，第二機體50可以Z方向相對於第一機體30或樞紐裝置100轉動。
請參考圖3，第一機體30的厚度大於第二機體50的厚度。根據一例示性實施例的樞紐裝置100允許具有不同厚度的第一機體30與第二機體50轉動至0度到360的任一角度，並允許第一機體30與第二機體50以0度或360度摺疊一個覆蓋在另一個上。然而，本發明概念不限於此。第一機體30與第二機體50可具有相同厚度。如此的方式，樞紐裝置100可允許第一機體30與第二機體50在上述角度內轉動與摺疊。
根據第一機體30與第二機體50所形成的角度，樞紐裝置100可改變位置。例如，在相關於X-Y軸，樞紐裝置10在第一機體30與第二機體50是摺疊狀態的可以是在M位置，當第二機體50平行於Y方向時維持M位置(亦即，M+)，在180度的狀態改變至N位置，且接著被改變到M位置(亦即，-M)時。
以下，根據一例示性實施例的樞紐裝置100將參考圖4到圖13詳細解釋。
請參考圖4與圖5，樞紐裝置100包括一基架101、一保護蓋103、第一主齒輪140與第二主齒輪150、一固定單元200、第一惰輪310與第二惰輪320、一按壓構件400、用於維持第一機體30與第二機體50以一預設角度(例如，0度或360度)摺疊及/或將第一機體30與第二機體50轉動至以一角度相對於彼此的一凸輪結構(凸輪單元)190，以及用於電性連接第一機體30與第二機體50的一電連接單元600。
基架101包括第一支撐元件101a與第二支撐元件101b 以可轉動地支撐第一驅動軸110與第二驅動軸120。第一支撐元件101a與第二支撐元件101b藉由一或多個間隔物101c彼此間隔開配置。這些一或多個間隔物101c可彼此平行配置以維持其間的一預定間隙及/或維持第一支撐元件101a與第二支撐元件101b之間的一距離。第二支撐元件101b具有在其一側上形成的一對剪切部(cutaway portion)101d以允許電連接單元600的部分(圖12的603與606)由其中穿過。此對的剪切部101d與101e延伸至被第一驅動軸110與第二驅動軸120分別嵌入的穿孔101f與101g，使得通過此對的剪切部101d與101e的電連接單元600的部分603與606可被嵌入穿孔101f與101g。藉此，電連接單元600可容易地環繞於第一驅動軸110與第二驅動軸120安裝。
保護蓋103覆蓋第一主齒輪140與第二主齒輪150、固定單元200、第一惰輪310與第二惰輪320、按壓構件400、凸輪結構190與電連接單元600，另外覆蓋到基架101。保護蓋103可防止上述單元被暴露於其外側並且可保護上述的以避免來自外部衝擊或外來物。
第一驅動軸110與第二驅動軸120彼此平行放置並且具有通過連接孔131a與132a且被固定到第一連接托架131與第二連接托架132的一末端111與121。使用多個鎖固單元(未繪示)的第一連接托架131與第二連接托架132分別連接第一機體30的部分與第二機體50的部分。如此的方式，由鎖固元件所定義的多個鎖固孔70、131b與132b在第一連接托架131連接第一機體30的 部分上與第二連接托架132連接第二機體50的部分上形成，並且連接多個鎖固單元(未圖示)。
承如上述，第一驅動軸110與第二驅動軸120通過第一連接托架131與第二連接托架132連接第一機體30與第二機體50，使得第一驅動軸110與第二驅動軸120驅動第一主齒輪140與第二主齒輪150結合第一機體30與第二機體50轉動。
請參考圖5，當第一驅動軸110與第二驅動軸120根據第一機體30與第二機體50的至少其中之一相對於彼此的運動而旋轉時，第一主齒輪140與第二主齒輪150具有形成在其中的嵌入孔141與151以連接第一驅動軸110的連接部113與第二驅動軸120的連接部123並且因此允許第一主齒輪140與第二主齒輪150旋轉。
藉由具有一預定壓力的固定單元200抵壓或施加偏壓第一主齒輪140與第二主齒輪150以讓第一主齒輪140與第二主齒輪150可移動地裝在或施加偏壓到基架101的第一支撐元件101a的一表面上。上述的壓力可限制第一主齒輪140與第二主齒輪150的旋轉，且因此第一驅動軸110與第二驅動軸120可能無法平滑地旋轉且轉動或旋轉可能受限於一限制壓力。承如上述，因為限制第一驅動軸110的旋轉與第二驅動軸120的旋轉，若第一機體30與第二機體50被設置在0度到360度的任一角度，設置角度可被維持。
固定單元200包括與第一主齒輪140的一側與第二主齒 輪150的一側接觸的一推動構件210、朝向第一主齒輪140與第二主齒輪150彈性地抵壓推動構件210的一彈性構件230，以及支撐彈性構件230的一夾持構件250。
推動構件210包括第一驅動軸110與第二驅動軸120穿透過的一對第一穿孔211與213，以及形成在此對第一穿孔211與213之間並且被連接第一惰輪310的第一轉軸311與連接第二惰輪320的第二轉軸321穿透過的一對第二穿孔215與217。若第一驅動軸110與第二驅動軸120以及第一轉軸311與第二轉軸321穿透過推動構件210，推動構件210沿著第一驅動軸110與第二驅動軸120可滑動地配置。
彈性構件230配置在推動構件210與夾持構件250之間以對其提供一偏壓力或者是由夾持構件250朝向基架101以第一驅動軸110與第二驅動軸120的一軸向上抵壓推動構件210。彈性構件230可包括一或多個彈簧墊圈以讓彈性構件230有助於使樞紐裝置100緊密並且更防止在推動構件210上的壓力減少。上述的彈簧墊圈比起具有相同體積的一螺旋彈簧(coil spring)佔有較小空間且具有較大彈力。第一驅動軸110與第二驅動軸120嵌入於多個彈簧墊圈，且這些彈簧墊圈面對相反的面交替地設置。
夾持構件250包括由第一驅動軸110與第二驅動軸120穿透過的一對穿孔251與253，以及包括由夾持構件250突出以允許第一轉軸311與第二轉軸321的末端可轉動地嵌入於其中的一對凸柱(boss)257與258(請參閱圖6)。
如此的方式，穿透過夾持構件250的此對穿孔251與253的第一驅動軸140與第二驅動軸150的末端連接彈性調整螺帽271與273。藉此，夾持構件250可支撐彈性構件230，使得推動構件210被抵壓朝向第一主齒輪140與第二主齒輪150。
根據具有此對彈性調整螺帽271與273的第一驅動軸110與第二驅動軸120的螺合程度或根據在第一驅動軸110與第二驅動軸120及對應的彈性調整螺帽271與273之間的耦合狀態可調整彈性構件230的彈力。例如，若彈性調整螺帽271與273在旋入方向(screwing direction)上旋轉，夾持構件250被移動一預定距離到彈性構件230，使得在夾持構件250與第一主齒輪140與第二主齒輪150之間的一間隙變窄並且因此彈性構件230的彈力增加。另外一方面，若彈性調整螺帽271與273在旋出方向(unscrewing direction)上旋轉，彈性構件230的彈力減少。藉此，經由調整此對彈性調整螺帽271與273相對於第一驅動軸110與第二驅動軸120可適當地調整第一機體30與第二機體50被固定、維持、或保持在某一位置或角度的狀態。
請參考圖6，第一惰輪310與第二惰輪320配置在第一主齒輪140與第二主齒輪150之間，並且是彼此齒嚙合地連接至第一轉軸311與第二轉軸321。第一惰輪310與第一主齒輪140齒嚙合，且第二惰輪320與第二主齒輪150齒嚙合。
承如上述，第一惰輪310與第二惰輪320可配置在第一主齒輪140與第二主齒輪150之間，使得第一主齒輪140的旋轉 中心(旋轉軸)與第二主齒輪150的旋轉中心(旋轉軸)可被改變。如此的方式，第一主齒輪140與第二主齒輪150的旋轉中心分別跟第一機體30與第二機體50的旋轉中心是相同的。藉此，即使第一機體30與第二機體50的厚度彼此不同，旋轉中心可被改變的距離與厚度的差異是一樣多並且因此第一機體30與第二機體50可轉動360度。
第一轉軸311與第二轉軸321穿透推動構件210並具有它們各自藉由夾持構件250的凸柱257與258可旋轉地被支撐的末端。如此的方式，第一轉軸311的部分與第二轉軸321的部分放置在推動構件210與夾持構件250之間，且按壓構件400配置在第一轉軸311的部分與第二轉軸321的部分上。
請參考圖7與圖8，按壓構件400配置在第一轉軸311與第二轉軸321上且以朝向彼此的相反方向抵壓第一轉軸311與第二轉軸321。
由於按壓構件400的壓力，第一惰輪310與第二惰輪320分別連接第一轉軸311與第二轉軸321以朝向彼此的相反方向(請參閱圖8的箭頭方向)或鄰近的方向被抵壓或被施加偏壓，以增加對應齒輪之間的嚙合力。此外，按壓構件400的壓力增加在第一主齒輪140與第一惰輪310之間的嚙合力且增加第二主齒輪150與第二惰輪320之間的嚙合力。
如圖9所示，藉此，在對應齒輪彼此齒嚙合的部S1、S2與S3嚙合力增加。由於各種因素，例如齒輪的製造公差或齒輪與 齒輪軸之間的公差，所增加的嚙合力可防止由齒輪之間的間隙所引起的反衝現象。藉此，若第一機體30與第二機體50旋轉一預定角度，可防止由外部衝擊或振動所引起的第一驅動軸110與第二驅動軸120或第一主齒輪140與第二主齒輪150的相對運動。
可以朝向彼此的相反方向抵壓第一轉軸311與第二轉軸321的任意的按壓構件400可被應用。在本例示性實施例中，按壓構件400為一S形板彈簧。
承如上述，按壓構件400的反向的末端可滑動地連接對應的第一轉軸311與第二轉軸321。以彈性材料製成的按壓構件400可增加在對應齒輪中的齒嚙合部(S1、S2與S3)的嚙合力而不干涉或妨礙第一轉軸311與第二轉軸321的旋轉。
請參考圖10，凸輪結構190是為了以一預定角度(例如，0度或360度)鎖住第一機體30與第二機體50且維持第一機體30與第二機體50在一摺疊狀態中，並且配置在第一主齒輪140與第二主齒輪150及推動構件210之間。
凸輪結構190包括分別配置在第一主齒輪140與第二主齒輪150上的多個第一凸輪構件143與153，以及配置在推動構件210的另一表面上的多個第二凸輪構件218與219。
各第一凸輪構件143與153包括相對應於嵌入孔141與151而對稱地形成的一對實質上三角形的連接凹口145與155(請參閱圖5)。連接凹口145與155可具有一實質上三角形的凹口形狀。第一凸輪構件143與153更可包括被配置在連接凹口145與連接 凹口155之間的一第一平面部。第二凸輪構件218與219可具有對應於連接凹口145與155的凹口形狀的突出形狀的突出物以與連接凹口145與155凹-凸連接。第二凸輪結構218與219更可具有被配置在這些突出物之間的第二平面部。
根據第一穿孔211與213的徑向(radial direction)可變更第二凸輪構件218與219的突出形狀的特點。第二凸輪構件218與219的突出形狀的特點可根據在第一穿孔211與213的徑向上相對於第一穿孔211與213的距離而改變。第二凸輪構件218與219的突出形狀的特點於中央區域的高度小於第二凸輪構件218與219的圓周區域的高度。
根據嵌入孔141與151的徑向可變更第一凸輪構件143與153的連接凹口144與145的凹口形狀的特點。連接凹口145與155的凹口形狀的特點可根據於嵌入孔141與151的徑向上相對於對應的嵌入孔141與151的距離而變更。連接凹口145與155的凹口形狀的特點可具有在圓周區域的深度大於第一凸輪構件145與155的中央區域的深度。
根據第一機體30與第二機體50的相對旋轉，轉動第一驅動軸110與第二驅動軸120的至少其中之一以使第一主齒輪140與第二主齒輪150相對於彼此轉動，並藉此第一凸輪構件143與153相對於第二凸輪構件218與219旋轉。因此，第一凸輪構件143與153的連接凹口145與155可在第一部分以及第二位置之間相對對應的第二凸輪構件218與219移動，其中在第一部分，在 一方向(例如為H方向)上設置的連接凹部145與155與同樣也是在一方向(例如為H方向)上設置的第二凸輪構件218與219的突出物相對應；而在第二位置，其連接凹口145與155被配置在第二凸輪構件218與219的第二平面部上且第二凸輪構件219的突出物被配置在第一凸輪構件143與153的第一平面部上。
當第二凸輪構件218與219的突出物與第二凸輪構件218與219的連接凹口145與155在第一位置時，需要一移動(旋轉)力以由第一位置移動到第二位置。亦即，應用一移動力到第一機體30與第二機體50上以使第二凸輪構件218與219的突出物可自連接凹口145與155移動到第一凸輪構件143與153的第一平面部及/或以使連接凹口145與155可自突出物移動到第二凸輪構件218與219的第二平面部。移動力可大於至少其中之一的在第一凸輪構件143與153以及第二凸輪構件218與219之間接觸的一摩擦力以及固定單元200的一抵壓力。
更根據第一機體30與第二機體50的旋轉，第一凸輪構件143與1153的第一平面部相對於第二凸輪構件218與219的突出物移動或著是第二凸輪構件218與219的第二平面部相對於第一凸輪構件143與153的連接凹口145與155移動。如此的方式，抵壓力或偏壓力可被施加至第二凸輪構件218與219以及第一凸輪構件143與153以維持第一機體30與第二機體50的角度或位置。
當第一機體30與第二機體50移動到形成180度的位置 與移動到除了180度的位置時，樞紐裝置100在一初始位置A到相對於第一機體30的一中間位置B之間移動，如圖3所示，至少由於在第二凸輪構件218與219的突出物以及第一凸輪構件143與153的連接凹口145與155之間的耦合力、固定單元200的抵壓力、及/或在第一凸輪構件143與153以及第二凸輪構件218與219之間接觸表面的摩擦力。
第一凸輪構件143與153連接到第一主齒輪140與第二主齒輪150的一表面以順著第一主齒輪140與第二主齒輪150轉動，且第二凸輪構件218與219固定到推動構件210的一表面上。如此的方式，由於第二凸輪構件218與219的突出物配置於方向H上，例如一水平線，如圖10所示，若第一機體30與第二機體50在0度或360度摺疊其中一個覆蓋另一個，第二凸輪構件218與219的突出物連接第一凸輪構件143與153的連接凹口145與155，使得摺疊狀態可穩定地被維持在0度或360度。
第二凸輪構件218與219的突出物可形成在一角度而非在水平線H上。例如，第二凸輪構件219與219的突出物可以對應第一機體30與第二機體50之間的角度的一角度而形成，此角度是適合電腦裝置(例如為膝上型PC10)使用的。藉此，根據本發明概念的一例示性實施例，第一機體30與第二機體50可以各種的角度被鎖住。
第二凸輪構件218或219可具有相對於穿孔213或214被配置在水平線H上的一或多個突出物。被配置在水平線H上的 這兩個突出物可以彼此不同以在180度的狀態或0度或360度的狀態鎖住第一機體30與第二機體50。根據在0度的狀態或360度的狀態維持電腦裝置10的第一機體30與第二機體50的力、180度附近狀態的轉換力、或移動電腦裝置10的第一機體30與第二機體50到介於0度至180度的狀態之間或介於180度至360度的狀態之間的力，可決定兩個突出物之間的差異。根據偏好(preference)或設計選項(design option)，兩個突出物可具有待決定的特點。連接凹口145與155可具有對應於突出物特點的特點。
請參考圖11與圖12，電連接單元600配置在樞紐裝置100裡面以使第一機體30與第二機體50彼此電性連接。電連接單元600可為一可撓性印刷電路板(FPCB)。可撓性印刷電路板可以是薄的且在變形後可恢復本來的形狀。
電連接單元600可具有被成形對應於第一驅動軸110與第二驅動軸120(或可被形成為包圍全部第一驅動軸110與第二驅動軸120)形狀的部分。
電連接單元600具有相對的末端601與604，其分別電性連接第一機體30的存取終端(access terminals)(未繪示)與第二機體50的存取終端(未繪示)。電連接單元600包括第一捲繞部602與第二捲繞部605，且第一捲繞部602與第二捲繞部605由相對的末端601與604延伸且被多次捲繞在第一驅動軸110與第二驅動軸120上，例如，第一延伸部分603與第二延伸部分606沿著如同第一驅動軸110與第二驅動軸120的一預定長度延伸，同時包圍第 一驅動軸110的一部分與第二驅動軸120的一部分，並且連接部607使第一延伸部分603與第二延伸部分606彼此連接。電連接單元600可具有配置在其中並連接第一機體30與第二機體50的導線，以及具有覆蓋導線的絕緣層。
請參考圖13，當第一機體30與第二機體50由0度旋轉到180度時，電連接單元600的第一捲繞部602與第二捲繞部605根據各自的旋轉角度在方向A、方向B與方向C上通常增加它們的半徑。亦即，若在第一機體30與第二機體50之間增加旋轉角度，第一捲繞部602與第二捲繞部605為鬆開的，且若減少旋轉角度，第一捲繞部602與第二捲繞部605回復到本來的捲繞狀態。
藉此，電連接單元600具有防止問題的結構，例如當第一機體30與第二機體50旋轉360度時，線纜被扭轉所引起的纏繞(tangle)，以及對第一機體30與第二機體50的旋轉無拘束地作出反應，因此改善耐久性。並且，電連接單元600具有薄的厚度且與第一轉軸110與第二轉軸120緊密接觸，使得電連接單元600相較與線纜可具有小體積且有助於製造具有緊密尺寸的樞紐裝置100。
根據例示性實施例的樞紐裝置100包括四個齒輪，例如全部包括兩個主齒輪140與150，以及例如兩個惰輪310與320。然而，本發明概念不限於此。在下述例示性實施例的樞紐裝置可僅包括兩個主齒輪，可改善這些齒輪之間的囓合力並且因此可將反衝現象減到最小。這個例示性實施例的上述結構相同於圖4-13 的例示性實施例，除了兩個齒輪之外，圖4-13的例示性實施例中的相同元件被指定相同參考符號並省略其詳細描述。不同結構將被說明。
請參考圖14，分別被固定到第一驅動軸110與第二驅動軸120的第一主齒輪140與第二主齒輪150為彼此齒嚙合。
按壓構件400具有可滑動地連接第一驅動軸110與第二驅動軸120的相對的末端410與420，使得按壓構件400以朝向彼此的相反方向抵壓第一驅動軸110與第二驅動軸120。如此的方式，按壓構件400可以是如同第一例示性實施例的S形板彈簧。
請參考圖15，按壓構件400配置在基架101的第一支撐元件101a與第二支撐元件101b之間。如此的方式，在連接電連接單元600之前，按壓構件400可配置在第一驅動軸110與第二驅動軸120上，以防止電連接單元600干涉按壓構件400。
承如上述，根據按壓構件400與電連接單元600的組裝順序，電連接單元600包圍壓力構件400同時包圍第一驅動軸110與第二驅動軸120。藉此，當第一機體30與第二機體50轉動時，電連接單元600如同上述例示性實施例參照圖13的方式被運作。在圖14與15的例示性實施例中，電連接單元600可為具有薄的厚度且在變形後可恢復到本來的狀態的一可撓性印刷電路板(FPCB)。
雖然本發明概念已繪示並敘述少數的實施例，但在熟知此領域之技藝者可在不悖離本發明概念之原則與精神下對這些實 施例加以變化，本發明概念的範圍係由申請專利範圍及其等效變化所定義。

Claims (13)

  1. 一種樞紐裝置，使一第一構件與一第二構件彼此連接以讓所述第一構件與所述第二構件可互相摺疊，所述樞紐裝置包括：一第一齒輪，配置在所述第一構件上；一第二齒輪，配置在所述第二構件上且與所述第一齒輪互鎖；以及一按壓構件，所述按壓構件以朝向彼此的相反方向抵壓所述第一齒輪與所述第二齒輪，以強化在所述第一齒輪與所述第二齒輪之間的嚙合力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的樞紐裝置，其中所述按壓構件以一彈性材料製成，且所述按壓構件具有相對的末端，而所述末端可滑動地連接所述第一齒輪的第一驅動軸與所述第二齒輪的第二驅動軸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的樞紐裝置，更包括：多個惰輪，配置在所述第一齒輪與所述第二齒輪上，使得所述第一齒輪與所述第二齒輪彼此互鎖，其中所述按壓構件以朝向彼此的相反方向抵壓所述多個惰輪。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的樞紐裝置，其中：所述多個惰輪包括與所述第一齒輪齒嚙合的一第一惰輪以及與所述第二齒輪齒嚙合的一第二惰輪；以及所述按壓構件以一彈性材料製成，且具有相對的末端，所述 末端分別可滑動地連接被所述第一惰輪連接的第一轉軸以及連接被所述第二惰輪連接的第二轉軸。
  5. 如申請專利範圍第2項或第4項所述的樞紐裝置，其中所述按壓構件為一S形板彈簧。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的樞紐裝置，更包括：一固定裝置，若所述第一構件與所述第二構件被設置在0度到360度的任一角度，在各齒輪的一軸向上抵壓所述第一齒輪與所述第二齒輪以限制所述第一齒輪與所述第二齒輪的轉動且維持所述第一構件與所述第二構件在所述設置角度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的樞紐裝置，其中所述固定裝置包括：一推動構件，與所述第一齒輪的一側以及所述第二齒輪的一側接觸；以及一彈性構件，配置在所述第一齒輪的一第一驅動軸上以及所述第二齒輪的一第二驅動軸上以朝向所述第一齒輪與所述第二齒輪彈性地支撐所述推動構件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的樞紐裝置，其中所述彈性構件包括多個彈簧墊圈。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的樞紐裝置，其中所述固定裝置更包括一凸輪結構，配置在所述推動構件與所述第一齒輪以及所述第二齒輪之間以使所述第一構件與所述第二構件固定在一預設置角度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的樞紐裝置，其中所述凸輪結構包括：多個第一凸輪構件，分別配置在所述第一齒輪以及所述第二齒輪上；多個第二凸輪構件，可拆卸地連接所述多個第一凸輪構件，其中所述多個第一凸輪構件與所述多個第二凸輪構件彼此為凹-凸連接。
  11. 一種可摺疊的電腦裝置，包括：一第一機體，具有一運算功能；一第二機體，電性連接所述第一機體且具有一顯示功能；以及至少一樞紐單元，使所述第一機體與所述第二機體彼此連接，使得所述第一機體與所述第二機體可互相摺疊，其中所述樞紐單元包括：一第一齒輪，配置在所述第一機體上；一第二齒輪，配置在所述第二機體且與所述第一齒輪互鎖；以及一按壓構件，其中所述按壓構件以朝向彼此的相反方向抵壓所述第一齒輪與所述第二齒輪，以強化在所述第一齒輪與所述第二齒輪之間的嚙合力，所述按壓構件為由一彈性材料製成且具有相對的末端，而所述末端可滑動地連接所述第一齒輪的第一驅動軸與所述第二齒輪的第二驅動軸。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的電腦裝置，更包括：多個惰輪，配置在所述第一齒輪與所述第二齒輪之間，使得所述第一齒輪與所述第二齒輪彼此互鎖，其中所述按壓構件以朝向彼此的相反方向抵壓所述多個惰輪，並以彈性材料製成且具有相對的末端，所述末端分別可滑動地連接所述多個惰輪的第一轉軸與第二轉軸。
  13. 如申請專利範圍第11項或第12項所述的電腦裝置，其中所述按壓構件為一S形板彈簧。
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