TWI699154B

TWI699154B - 折疊式電子裝置

Info

Publication number: TWI699154B
Application number: TW107140174A
Authority: TW
Inventors: 林哲賢; 朱哲賢
Original assignee: 仁寶電腦工業股份有限公司
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-07-11
Also published as: CN110045788B; CN110045788A; US11163339B2; US20190163240A1; TW201927114A

Abstract

一種折疊式電子裝置，包括第一機體、第二機體以及雙轉軸模組。第二機體具有彼此相對的第一基準平面與第二基準平面。雙轉軸模組具有第一轉軸與第二轉軸，分別連接第一機體與第二機體。第二轉軸是凸輪軸。凸輪軸的凸輪部抵靠於第二機體的一對止擋部之間。第一機體通過雙轉軸模組而相對於第二機體旋轉開闔。當第一機體從重疊於第一基準平面的狀態轉換至重疊於第二基準平面的狀態時，凸輪部抵推止擋部而驅動第二機體與第一機體相互遠離。

Description

折疊式電子裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種折疊式電子裝置。

為了便於使用者攜帶，產生了折疊式電子裝置以提供使用者足夠的功能性與攜帶性。以筆記型電腦為例，其便是在提供所需功能的前提下而進一步地提高攜帶性，因此能用以取代桌上型電腦。一般而言，筆記型電腦包括具有顯示幕的第一機體、具有系統的第二機體，以及用於將第一機體連接至第二機體的轉軸模組，且使用者藉由轉軸模組而能轉動上述機體以產生不同的使用狀態。

隨著轉軸模組的進化，上述機體已能達到完全展開的平板使用狀態，也就是第一機體能從第二機體的一側（開闔角度視為0度）轉換至第二機體的另一側（開闔角度視為360度），進而讓筆記型電腦也能具備如同平板電腦般的使用模式。然而，為了順利達到上述360度的開闔角度，其需將機體的部分予以削型以讓出轉軸模組在旋轉時所需的空間，或是直接讓轉軸模組凸出於機體之外，但無論何者，皆會對筆記型電腦的美觀性造成影響。反之，在維持筆記型電腦的美觀前提下，未採上述避讓空間的機體則容易對轉軸模組產生干涉，而無法達到完整（360度）的開闔角度。

本發明提供一種折疊式電子裝置，其藉由雙轉軸模組的凸輪軸而得以驅動機體遠離或移近的效果。

本發明的折疊式電子裝置，包括第一機體、第二機體以及雙轉軸模組。第二機體具有彼此相對的第一基準平面與第二基準平面。雙轉軸模組具有第一轉軸與第二轉軸，分別連接第一機體與第二機體，其中第二轉軸是凸輪軸（cam shaft），凸輪軸的凸輪部抵靠於第二機體的一對止擋部之間。第一轉軸通過雙轉軸模組而相對於第二機體旋轉開闔。當第一機體從重疊於第一基準平面的狀態轉換至重疊於第二基準平面的狀態時，凸輪部抵推止擋部而驅動第二機體與第一機體相互遠離。

基於上述，折疊式電子裝置藉由雙轉軸模組的其中一轉軸是凸輪軸，並將其限制止擋於機體的止擋部之間，因此當第一機體藉由雙轉軸模組而相對於第二機體旋轉時，隨著凸輪軸旋轉而得以調整雙轉軸模組與機體之間的高低差距。換句話說，當折疊式電子裝置的機體進行折疊轉換（從機體的一平面轉換折疊至另一平面）時，凸輪軸與止擋部的對應驅動關係，最終將能達到調整機體間距，其中讓機體間距提高時，得以避免雙轉軸模組在進行旋轉時產生結構干涉，且提高差距的機體間隙也能據以讓機體具備其他構件以容置於所述間隙。

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是依據本發明一實施例的折疊式電子裝置的示意圖。同時提供直角座標X-Y-以利於構件描述。請參考圖1，在本實施例中，折疊式電子裝置100，例如是筆記型電腦，其包括第一機體110、第二機體120以及雙轉軸模組130，其中雙轉軸模組130連接在第一機體110，第二機體120之間，以讓第一機體110能藉由雙轉軸模組130而相對於第二機體120旋轉開闔。如圖1所示，折疊式電子裝置100在機體的兩側設有雙轉軸模組130，然因左、右側的雙轉軸模組130實則相同，因此後續將以其中一雙轉軸模組作為例示來進行說明。

圖2A與圖2B分別以不同視角繪示圖1的雙轉軸模組。圖2C繪示雙轉軸模組的部分構件剖視圖。請同時參考圖2A至圖2C，在本實施例中，雙轉軸模組130包括第一轉軸131、第二轉軸132、制動件133與外殼135，其中第一轉軸131藉由固定件112（例如是鉚釘）而固定於第一機體110的支架111。如圖2A所示，第一轉軸131的固定部131c受固定件112而鎖附於支架111。同時，第一轉軸131的軸部131a穿過並被夾持於設置在制動件133上的第一扭力提供部133a，據以當第一轉軸131旋轉時，第一扭力提供部133a與第一轉軸131之間的摩擦力能作為雙轉軸模組130的扭力，而達到支撐機體的效果。在此，第一扭力提供部133a可以是一體結構，也可以將多個摩擦片疊置組裝而成。

再者，第二轉軸132的第二端E2穿過支架122、134且被夾持在設置在支架134的第二扭力提供部134a，與前述類似地，第二扭力提供部134a能在第二轉軸132旋轉時產生摩擦力，而以此作為扭力的來源。在此，支架134的本體134b被組裝夾持於支架121與支架122之間，以提高其結構強度。此外，第二轉軸132的第一端E1穿過支架121以及制動件的限位開孔133b，據以讓制動件133與第二轉軸132同步旋轉。第二轉軸132還具有第二驅動輪132c，設置於第一端E1且位在制動件133與支架121之間。對應地，第一轉軸131還具有第一驅動輪131b，位於軸部131a與固定部131c之間，且第一驅動輪131b的輪面結構抵靠於第二驅動輪132c的輪面，以能相故驅動而旋轉。

請參考圖2C並對照圖2A與圖2B，在本實施例中，第一轉軸131具有第一限位部B1，設置於第一驅動輪131b側，第二轉軸132具有第二限位部B2，設置於第二驅動輪132c側，而制動件133具有第三限位部B3與第四限位部B4，且當制動件133、第一轉軸131與第二轉軸132相互結合後，第一限位部B1與第三限位部B3互在彼此移動路徑上，第二限位部B2與第四限位部B4互在彼此移動路徑上，因此能依據對應關係而產生對應的旋轉模式。舉例來說，第一轉軸131以方向D1旋轉時，將會驅動第二轉軸132以方向D2旋轉，而同時依據上述限位部B1～B4的對應關係，便能讓第一機體110與第二機體120取得不同旋轉模式。

圖3以另一視角繪示雙轉軸模組的部分構件示意圖。請同時參考圖2A、圖2B與圖3，值得注意的是，在本實施例中，雙轉軸模組130的第二轉軸132是凸輪軸（cam shaft），其具有設置在軸部132a上的凸輪部132b，且當軸部132a穿設於支架121後，凸輪部132b會抵靠在位於支架121上的一對止擋部123之間且無間隙。由此即能得知，當第二轉軸132進行旋轉時，凸輪部132b便會驅動止擋部123沿Z軸移動，後續將有進一步地說明。

圖4A至圖4D繪示折疊式電子裝置的凸輪軸的變化示意圖。在此簡略圖式以能清楚辨識凸輪軸132的動作特徵，其餘相關構件可參考前述圖式。首先，如圖4A所示，第一機體110具有顯示幕113，第二機體120具有彼此相對於第一基準平面P1與第二基準平面P2，其中第一基準平面P1可視為筆記型電腦中設置有鍵盤與觸控板的表面。在此狀態下，其繪示的正是折疊式電子裝置100處於完全閉闔（折疊）的狀態，也就是讓第一機體110重疊於第一基準平面P1。此時，第一機體110與第二機體120（第一基準平面P1）實際上處於結構接觸而無間隙的狀態。同時，第一轉軸131的軸心C1與第二轉軸132的軸心C2之間的連線是相對於第一基準平面P1或第二基準平面P2呈傾斜，此舉在於讓折疊式電子裝置100沿Z軸具有較小的尺寸，而具備薄形化的外觀。

接著，請同時參考圖4B與圖4C，此時第一機體110藉由雙轉軸模組130的第一轉軸131而相對於第二機體120旋轉展開，直至旋轉展開至圖4C的狀態，此時明顯可見到，由於第二轉軸132的凸輪部132b與第二機體120的止擋部123的相互影響，第二轉軸132的軸部132a會沿Z軸逐漸下移。此時若以第二基準平面P2為參考，則軸部132a相對於第二基準平面P2即從高度h1降至高度h2。對於折疊式電子裝置100而言，若將其置於平台或桌面（未繪示）上時，相當於會使第一機體110將第二機體120頂高而局部移離平台或桌面。

最後，請參考圖4D，第一機體110繼續相對於第二機體120旋轉展開，直至重疊於第二機體120的第二基準平面P2，而如前述，由於第二轉軸132的軸部132a已沿Z軸下降，因此便會在第二基準平面P2與第一機體110之間形成間隙G1，此時第一機體110的顯示幕113背對於第二基準平面P2。換句話說，藉由雙轉軸模組130的凸輪軸的驅動模式，而能使第一機體110與第二機體120經由旋轉展開的過程而彼此沿Z軸相互遠離。反之，當第一機體110藉由雙轉軸模組130相對於第二機體120旋轉閉闔時，即從圖4D依序復位至圖4A，並因此對第一機體110與第二機體120造成沿Z軸相互移近的效果。還需提及的是，本發明並未限制凸輪軸的凸輪輪廓，也就是說，設計者可依據折疊式電子裝置的外觀設計、結構配置與使用需求等，對應地調整凸輪輪廓，而控制機體在旋轉過程中所形成的位移量。

另一方面，也因上述使第一機體110相對於第二基準平面P2形成間隙G1，本實施例的折疊式電子裝置100還包括腳墊140，其設置在第二基準平面P2，且因此能被容置在間隙G1中。反過來說，若不存在雙轉軸模組130的凸輪軸結構時，第一機體110在旋轉展開的過程中，將會面臨到雙轉軸模組130與第二機體120相互干涉的情形，同時也會因腳墊140的存在而使第一機體110無法達到完全展開（即讓第一機體110平行於第二基準平面P2）的狀態。在此，該對止擋部123之間的間距等於第二轉軸132的位移距離（即是前述高度差h1-h2）加第二轉軸132的軸徑。

圖4E是本發明另一實施例的折疊式電子裝置的變化示意圖。請參考圖4E並對照前述實施例的圖4A與圖4D，在本實施例中，實線繪示的第一機體110代表其仍折疊於第二機體120的第一基準平面P1上，且兩者之間保持間距G3。虛線繪示的第一機體110代表其已相對於第二機體120翻轉而改折疊於第二基準平面P2，且此時第一機體110與第二機體120的第二基準平面P2保持間距G4，其中間距G4大於間距G3。換句話說，基於與前述實施例相同的雙轉軸模組130，其對第一機體110、第二機體120而言，從0度（實線繪示的第一機體110）旋轉至360度（虛線繪示的第一機體110）的過程中，造成第一機體110沿Z軸遠離第二機體120的趨勢仍不變，本實施例與前述實施例的差異在於，當第一機體110折疊於第一基準平面P1上時，其已與第二機體120之間存在間距G3。

圖5A至圖5D繪示另一實施例的凸輪軸的變化示意圖。與前述實施例不同的是，本實施例的凸輪軸包括設置在軸部232a上的凸輪部232b，且凸輪部232b具有相對於第二轉軸的軸部232a呈偏心設置的圓形輪廓。惟，此舉並不影響其驅動效果，由圖5B與圖5C即能清楚得知，當第二轉軸旋轉時，凸輪部232b同樣會驅動止擋部223，而讓軸部232a得以沿Z軸下降，並最終在圖5D中讓第一機體110與第二基準平面P2形成間隙G2。此外，前述驅動效果是指機體相對旋轉時造成其遠離或移近的趨勢，但實際上旋轉角度相對於位移量的對應關係是可依據設計需求而進行適當地調整，使其在旋轉過程中造成相同或不同的位移量。

圖6A與圖6B繪示另一實施例的雙轉軸模組的爆炸圖。請同時參考圖6A與圖6B，與前述實施例不同的是，第一轉軸331的第一驅動輪331b為螺旋齒輪，而同樣設置於軸部131a與固定部131c之間，第二轉軸332的第二驅動輪332c為螺旋齒輪，且同樣設置於第二端E2。再者，雙轉軸模組還包括轉換件334，亦是螺旋齒輪，其設置在制動件333的夾持部333a，且耦接在前述第一驅動輪331b與第二驅動輪332c之間，以將第一驅動輪331b與第二驅動輪332c的其中之一的旋轉動作能通過轉換件334而傳遞至其中之另一。在此並未限制驅動輪的型式，在其他未繪示的實施例中，上述螺旋齒輪也可取代以圓形齒輪機構而達到固定傳動比的傳動效果，或是取代以非圓齒輪機構而達到變動傳動比的效果，亦或是現有的直齒輪、斜齒輪、軸承齒輪或蝸桿等，舉凡足以進行傳動者，皆可適用於本發明。

圖7繪示又一實施例的雙轉軸模組的爆炸圖。請參考圖7，請同時對照圖6A與圖6B所示的實施例，本實施例的第一轉軸131與第二轉軸132一如圖2A至圖2C所示，而不同的是，本實施例的雙轉軸模組還包括轉換件434，其可滑動地穿設於制動件433的容置框433a中且可滑動地抵靠外第一驅動輪131b與第二驅動輪132c之間，以藉由第一轉軸131與第二轉軸132的相對旋轉運動而達到所需的特定制動效果。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，折疊式電子裝置藉由雙轉軸模組的其中一轉軸是凸輪軸，並將其限制止擋於機體的止擋部之間，因此當第一機體藉由雙轉軸模組而相對於第二機體旋轉時，隨著凸輪軸旋轉而得以調整雙轉軸模組與機體之間的高低差距。進一步地說，設計者可依據欲達到之間隙而對應設計凸輪軸，以讓該對止擋部之間的間距等於第二轉軸的位移距離加第二轉軸的軸徑。同時，也能因此調整第二轉軸的凸輪部的外形輪廓。也就是說，無論雙轉軸模組的驅動模式為何，均能在前述凸輪軸的結構配置下，讓機體的間距能隨機體狀態而改變，同時也避免為了避讓干涉而無法兼顧折疊式電子裝置的美觀性。

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。

100‧‧‧折疊式電子裝置110‧‧‧第一機體111、121、122、134‧‧‧支架112‧‧‧固定件113‧‧‧顯示幕120‧‧‧第二機體123、223‧‧‧止擋部130‧‧‧雙轉軸模組131、331‧‧‧第一轉軸131a‧‧‧軸部131b、331b‧‧‧第一驅動輪131c‧‧‧固定部132、332‧‧‧第二轉軸132a、232a‧‧‧軸部132b、232b‧‧‧凸輪部132c、332c‧‧‧第二驅動輪133、333、433‧‧‧制動件133a‧‧‧第一扭力提供部133b‧‧‧限位開孔134a‧‧‧第二扭力提供部134b‧‧‧本體135‧‧‧外殼140‧‧‧腳墊333a‧‧‧夾持部433a‧‧‧容置框334、434‧‧‧轉換件B1‧‧‧第一限位部B2‧‧‧第二限位部B3‧‧‧第三限位部B4‧‧‧第四限位部C1、C2‧‧‧軸心D1、D2‧‧‧方向E1‧‧‧第一端E2‧‧‧第二端G1、G2‧‧‧間隙G3、G4‧‧‧間距h1、h2‧‧‧高度P1‧‧‧第一基準平面P2‧‧‧第二基準平面X-Y-Z‧‧‧直角座標

圖1是依據本發明一實施例的折疊式電子裝置的示意圖。圖2A與圖2B分別以不同視角繪示圖1的雙轉軸模組。圖2C繪示雙轉軸模組的部分構件剖視圖。圖3以另一視角繪示雙轉軸模組的部分構件示意圖。圖4A至圖4D繪示折疊式電子裝置的凸輪軸的變化示意圖。圖4E是本發明另一實施例的折疊式電子裝置的變化示意圖。圖5A至圖5D繪示另一實施例的凸輪軸的變化示意圖。圖6A與圖6B繪示另一實施例的雙轉軸模組的爆炸圖。圖7繪示又一實施例的雙轉軸模組的爆炸圖。

111、121、122、134‧‧‧支架

112‧‧‧固定件

123‧‧‧止擋部

130‧‧‧雙轉軸模組

131‧‧‧第一轉軸

131a‧‧‧軸部

131b‧‧‧第一驅動輪

131c‧‧‧固定部

132‧‧‧第二轉軸

132a‧‧‧軸部

132b‧‧‧凸輪部

132c‧‧‧第二驅動輪

133‧‧‧制動件

133a‧‧‧第一扭力提供部

133b‧‧‧限位開孔

134a‧‧‧第二扭力提供部

134b‧‧‧本體

135‧‧‧外殼

B1‧‧‧第一限位部

B2‧‧‧第二限位部

B4‧‧‧第四限位部

E1‧‧‧第一端

E2‧‧‧第二端

Claims

一種折疊式電子裝置，包括：第一機體；第二機體，具有彼此相對的第一基準平面與第二基準平面；以及雙轉軸模組，具有第一轉軸與第二轉軸，分別連接該第一機體與該第二機體，其中該第二轉軸是凸輪軸（cam shaft），該凸輪軸的凸輪部抵靠於該第二機體的一對止擋部之間，該第一機體通過該雙轉軸模組而相對於該第二機體旋轉開闔，當該第一機體從重疊於該第一基準平面的狀態轉換至重疊於該第二基準平面的狀態時，該凸輪部抵推該對止擋部而驅動該第二機體與該第一機體相互遠離。
如申請專利範圍第1項所述的折疊式電子裝置，其中該第一機體具有顯示幕，當該第一機體重疊於該第一基準平面時，該顯示幕面對該第一基準平面，當該第一機體重疊於該第二基準平面時，該顯示面背對該第二基準平面。
如申請專利範圍第2項所述的折疊式電子裝置，還包括一腳墊，配置於該第二基準平面，且當該第一機體重疊於該第二基準平面時，該腳墊容納於該第一機體與該第二基準平面之間。
如申請專利範圍第2項所述的折疊式電子裝置，其中當第一機體重疊於該第一基準平面時，該第一機體與該第一基準平面結構接觸且無間隙，當該第一機體重疊於該第二基準平面時，該第一機體與該第二基準平面之間形成間隙。
如申請專利範圍第2項所述的折疊式電子裝置，其中當第一機體重疊於該第一基準平面時，該第一機體與該第二機體之間保持一第一間距，當該第一機體重疊於該第二基準平面時，該第一機體與該第二基準平面保持一第二間距，且該第二間距大於該第一間距。
如申請專利範圍第1項所述的折疊式電子裝置，在該第一機體相對於該第二機體旋轉展開的過程中，該第二轉軸遠離該第一基準平面而移近該第二基準平面，在該第一機體相對於該第二機體旋轉閉闔的過程中，該第二轉軸遠離該第二基準平面而移近該第一基準平面。
如申請專利範圍第6項所述的折疊式電子裝置，其中該第二轉軸的移動軸向正交於該第一基準平面或正交於該第二基準平面。
如申請專利範圍第1項所述的折疊式電子裝置，其中在該第一機體相對於該第二機體旋轉閉闔的過程中或旋轉展開的過程中，該對止擋部之間的間距等於該第二轉軸的位移距離加該第二轉軸的軸徑。
如申請專利範圍第1項所述的折疊式電子裝置，其中該凸輪部具有相對於該第二轉軸偏心的圓形輪廓。
如申請專利範圍第1項所述的折疊式電子裝置，其中該第一轉軸與該第二轉軸的連線相對於該第一基準平面呈傾斜或相對於該第二基準平面呈傾斜。
如申請專利範圍第1項所述的折疊式電子裝置，其中該第一轉軸具有第一限位部，該第二轉軸具有第二限位部，該雙轉軸模組還包括一制動件，該制動件上設置第三限位部與第四限位部，且該第一限位部與該第三限位部互在彼此移動路徑上，該第二限位部與該第四限位部互在彼此移動路徑上。
如申請專利範圍第11項所述的折疊式電子裝置，其中該第一轉軸還具有第一驅動輪，該第二轉軸還具有第二驅動輪，該第一驅動輪結構抵靠於該第二驅動輪以相互驅動而旋轉。
如申請專利範圍第11項所述的折疊式電子裝置，其中該第一轉軸還具有第一驅動輪，該第二轉軸還具有第二驅動輪，該雙轉軸模組還包括一轉換件，可動地耦接於該第一驅動輪與該第二驅動輪之間。
如申請專利範圍第13項所述的折疊式電子裝置，其中該轉換件是一滑塊，可滑動地抵接在該第一驅動輪與該第二驅動輪之間。
如申請專利範圍第13項所述的折疊式電子裝置，其中該第一驅動輪、該第二驅動輪與該轉換件分別是螺旋齒輪。
如申請專利範圍第11項所述的折疊式電子裝置，其中該制動件還具有一第一扭力提供部，該第一轉軸穿過並被夾持於該第一扭力提供部。
如申請專利範圍第1項所述的折疊式電子裝置，其中該第二機體還具有一支架與一第二扭力提供部，該對止擋部位於該支架，該第二扭力提供部設置於該支架，該第二轉軸穿過該支架與該第二扭力提供部，且該第二轉軸被夾持於該第二扭力提供部。