TWI716028B - 連動機構 - Google Patents

Abstract

一種連動機構，包括一樞轉組件、一凸輪、一滑動組件及至少一連桿。凸輪套設於樞轉組件的轉軸以與轉軸同軸樞轉。滑動組件的抵接件位於凸輪的一側。滑動組件的滑動框架樞接抵接件且具有至少一限位區。連桿位於限位區內，且包括一主體部、一第一連桿部及一第二連桿部。第一連桿部突出於限位區之外。當樞轉組件帶動凸輪從一第一位置樞轉至一第二位置的過程中，凸輪推抵抵接件以使滑動框架相對於一板件沿一第一方向滑動，而滑動框架的限位區干涉連桿的第一連桿部，以使主體部沿一第一時鐘方向旋轉且讓第二連桿部提供一第二方向的推力。

Description

連動機構

本發明是有關於一種連動機構，且特別是有關於一種適用於電子裝置的連動機構。

一般而言，筆記型電腦大多是由具有顯示螢幕的上機體與具有主機系統與/或鍵盤的下機體所組成，其中上機體與下機體透過樞轉結構而彼此樞接。然而，習知的鍵盤在使用狀態與非使用狀態下皆處於同一高度狀態，因而使得筆記型電腦整體的厚度無法降低。因此，如何透過樞轉結構的轉動而使與連動件相連接的鍵盤可隨著連動件的運動，以在使用狀態與非使用狀態下分別具有不同的位置，已成為目前亟待解決的問題之一。

本發明提供一種連動機構，其可提供二個不同方向的作用力，藉此使與連桿相連接且承載鍵盤的基座產生位移。

本發明的連動機構，適於組裝於一板件上，且包括一樞轉組件、一凸輪、一滑動組件以及至少一連桿。樞轉組件包括一轉軸。凸輪套設於轉軸以與轉軸同軸樞轉。滑動組件組裝於板件上，且包括一抵接件以及一滑動框架。抵接件位於凸輪的一側，而滑動框架樞接抵接件且具有至少一限位區。連桿組裝於板件上，且位於滑動框架的限位區內。連桿包括一主體部以及連接主體部的一第一連桿部與一第二連桿部。第一連桿部突出於限位區之外。當樞轉組件帶動凸輪從一第一位置樞轉至一第二位置的過程中，凸輪推抵抵接件以使滑動框架相對於板件沿一第一方向滑動，而滑動框架的限位區干涉連桿的第一連桿部，以使主體部沿一第一時鐘方向旋轉且讓第二連桿部提供一第二方向的推力。第一方向不同於第二方向。

在本發明的一實施例中，上述的連動機構更包括一彈性件，具有彼此相對的一第一端與一第二端。第一端固定於板件上，而第二端固定於滑動框架上。當樞轉組件帶動凸輪從第一位置樞轉至第二位置的過程中，彈性件沿相反於第一方向的一第三方向被拉伸。

在本發明的一實施例中，上述當樞轉組件帶動凸輪從第二位置樞轉至一第三位置的過程中，凸輪抵接抵接件以使滑動框架不滑動，而滑動框架的限位區不干涉連桿的第一連桿部，以使主體部不旋轉，而彈性件於第三方向具有一最大拉伸變形量。

在本發明的一實施例中，上述當樞轉組件帶動凸輪從第三位置樞轉至一第四位置的過程中，彈性件的彈性恢復力拉動滑動框架沿第三方向滑動，而凸輪頂住抵接件，滑動框架的限位區干涉連桿的第一連桿部，以使主體部沿一第二時鐘方向旋轉且讓第二連桿部提供相反於第二方向的一第四方向的拉力。第一時鐘方向不同於第二時鐘方向。

在本發明的一實施例中，上述的第一時鐘方向與第二時鐘方向其中的一個為一順時鐘方向。第一時鐘方向與第二時鐘方向其中的另一個為一逆時鐘方向。

在本發明的一實施例中，上述的滑動框架更具有至少一鎖固槽。連動機構更包括至少一鎖固件，穿過滑動框架的鎖固槽，而定位於板件上。當樞轉組件帶動凸輪從第一位置樞轉至第二位置的過程中，以及當樞轉組件帶動凸輪從第三位置樞轉至第四位置的過程中，滑動框架的鎖固槽與鎖固件相對移動。

在本發明的一實施例中，上述的滑動框架更具有一配置槽，配置槽的延伸方向平行第一方向，且彈性件位於配置槽内。

在本發明的一實施例中，上述的凸輪具有一第一組裝部，滑動框架具有一第二組裝部。當凸輪位於第一位置時，第一組裝部嵌合於第二組裝部。

在本發明的一實施例中，上述的第一組裝部與第二組裝部其中的一個為一凹部。第一組裝部與第二組裝部其中的另一個為一凸部。

在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件更包括一鉸鏈結構，與轉軸組裝在一起。

在本發明的一實施例中，上述的連桿的第一連桿部與第二連桿部之間具有一夾角。夾角大於60度且小於120度。

在本發明的一實施例中，上述的第一方向垂直於第二方向。

基於上述，在本發明的連動機構的設計中，凸輪推抵滑動組件的抵接件，以使滑動框架沿第一方向滑動而干涉連桿的第一連桿部，導致連桿的主體部旋轉而讓第二連桿部提供第二方向的推力。也就是說，本發明的連動機構可提供二個不同方向的作用力。如此一來，本發明的連動機構除了可在第一方向產生滑動力之外，在第二方向亦可產生推力，藉此使與連桿相連接且承載鍵盤的基座產生位移。

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1A繪示為本發明的一實施例的一種連動機構的立體示意圖。圖1B繪示為圖1A的連動機構的立體分解示意圖。圖1C至圖1E繪示為圖1A的連動機構的作動示意圖。圖2A至圖2D分別繪示為圖1A、圖1C至圖1E的連動機構的剖面示意圖。

請先同時參考圖1A與圖1B，在本實施例中，連動機構100適於組裝於一板件10上，且連動機構100包括一樞轉組件110、一凸輪120、一滑動組件130以及至少一連桿140（示意地繪示二個）。樞轉組件110包括一轉軸112，而凸輪120套設於轉軸112以與轉軸112同軸樞轉。滑動組件130組裝於板件10上，且包括一抵接件132以及一滑動框架134。抵接件132位於凸輪120的一側，而滑動框架134樞接抵接件132且具有至少一限位區S1。連桿140組裝於板件10上，且位於滑動框架134的限位區S1內。連桿140包括一主體部142以及連接主體部142的一第一連桿部144與一第二連桿部146，其中第一連桿部144突出於限位區S1之外。

更具體來說，本實施例的樞轉組件110還包括一鉸鏈結構114，其中鉸鏈結構114與轉軸112組裝在一起。此處，樞轉組件110的鉸鏈結構114例如是樞接電子裝置（如筆記型電腦，未繪示）的第一機體（如顯示螢幕，未繪示）與第二機體（系統主機，未繪示），而使第一機體可相對於第二機體展開或閉合。樞轉組件110的轉軸112適於穿過第二機體的板件10的定位孔12，而可旋轉地定位於板件10上。凸輪120具有曲線輪廓且套設於樞轉組件110的轉軸112，以與轉軸112同軸樞轉。此處，凸輪120的幾何中心至邊緣具有一最大半徑與一最小半徑。換言之，凸輪120的幾何中心至邊緣非一定值。

請再同時參考圖1A與圖1B，本實施例的凸輪120具有一第一組裝部125，而滑動框架134具有一第二組裝部135。當凸輪120位於一第一位置P1時，第一組裝部125嵌合於第二組裝部135。較佳地，第一組裝部125與第二組裝部135其中的一個為一凹部，而第一組裝部125與第二組裝部135其中的另一個為一凸部。此處，第一組裝部125具體化為凸部，而第二組裝部135具體化為凹部，但並不以此為限。

再者，本實施例的滑動組件130的滑動框架134更具有一配置槽S2，其中配置槽S2的延伸方向平行一第一方向D1（如Y方向，請參圖1C）。連動機構100更包括一彈性件150，其中彈性件150位於配置槽S2内。更具體來說，本實施例的彈性件150具有彼此相對的一第一端152與一第二端154，其中第一端152固定於板件10上，而第二端154固定於滑動框架134上。此處，彈性件150可提供彈性力，其例如是為拉伸彈簧，但並不以此為限。另外，本實施例的滑動框架134還更具有至少一鎖固槽S3（示意地繪示二個），而連動機構100還更包括至少一鎖固件160（示意地繪示二個），其中鎖固件160，穿過滑動框架134的鎖固槽S3，而定位於板件10上。此處，鎖固槽S3的尺寸大於鎖固件160的尺寸，因此當滑動框架134沿第一方向D1（請參圖1C）相對於板件10滑動時，鎖固件160與鎖固槽S3之間可產生相對移動。

此外，請再同時參考圖1A與圖1B，本實施例的連桿140的主體部142組裝於板件10上，且連桿140位於滑動框架134的限位區S1內。連桿140的第一連桿部144突出於滑動框架134的限位區S1，因此當滑動框架134相對於板件10滑動時，滑動框架134的限位區S1會干涉（如推抵）第一連桿部144，而使連桿140的主體部142旋轉一角度而讓第二連桿部146在一第二方向D2（請參圖1C）上產生推力。也就是說，本實施例的連桿140具有轉動自由度。較佳地，連桿140的第一連桿部144與第二連桿部146之間具有一夾角A，其中夾角A例如是大於60度且小於120度。此處，連桿140的第一連桿部144與第二連桿部146呈90度，即第一連桿部144與第二連桿部146之間的夾角A為90度，可視為是L型連桿。

在連桿機構100的作動上，請先同時參考圖1A以及圖2A，當電子裝置（未繪示）的第一機體（如顯示螢幕，未繪示）相對於第二機體（系統主機，未繪示）的呈現閉合時，即角度為0度，凸輪120是以最小半徑接觸滑動組件130的抵接件132。此時，凸輪120是位於第一位置P1。

接著，請同時參考圖1A、圖1C、圖2A以及圖2B，當樞轉組件110帶動凸輪120從第一位置P1樞轉至一第二位置P2的過程中，凸輪120推抵抵接件132以使滑動框架134相對於板件10沿第一方向D1滑動，而滑動框架134的限位區S1干涉連桿140的第一連桿部144，以使主體部142沿一第一時鐘方向T1（如逆時鐘方向）旋轉且讓第二連桿部146提供第二方向D2（如X方向）的推力。此時，滑動框架134的鎖固槽S3與鎖固件160亦產生相對移動，而彈性件150沿相反於第一方向D1的一第三方向D3被拉伸。第一方向D1不同於第二方向D2，較佳地，第一方向D1垂直於第二方向D2，但並不以此為限。

更具體來說，當樞轉組件110樞轉而使第一機體（如顯示螢幕，未繪示）相對於第二機體（系統主機，未繪示）的開啟角度為0度至90度時，凸輪120隨著轉軸112的轉動而從最小半徑轉動至最大半徑，以供推力使滑動組件130的滑動框架134滑動。連桿140的第一連桿部144受到滑動框架134的推動後，使連桿140的主體部142旋轉而讓第二連桿部146提供推力給相連接且承載鍵盤（未繪示）的基座20產生位移。此時，彈性件150提供滑動框架134往相反於第一方向D1的第三方向D3的拉力。也就是說，滑動組件130的滑動框架134沿第一方向D1移動，而彈性件150被拉伸且產生反向（即第三方向D3）拉回滑動框架134的施力，所以凸輪120推動時需增加此施力數值。

接著，請同時參考圖1C、圖1D、圖2B以及圖2C，當樞轉組件110帶動凸輪120從第二位置P2樞轉至一第三位置P3的過程中，凸輪120抵接抵接件132以使滑動框架134不滑動，而滑動框架134的限位區S1不干涉連桿140的第一連桿部144，以使主體部142不旋轉，而彈性件150於第三方向D3具有一最大拉伸變形量。

當樞轉組件110樞轉而使第一機體（如顯示螢幕，未繪示）相對於第二機體（系統主機，未繪示）的開啟角度為90度至180度時，此階段的凸輪120是以最大半徑接觸滑動組件130的抵接件132。也就是說，凸輪120隨著轉軸112的轉動都持續維持在在最大半徑。因此，凸輪120轉動但不推動滑動組件130，故滑動框架134不會產生移動，即滑動組件130的滑動框架134呈現靜止不移動。由於滑動框架134不移動，因此滑動框架134的限位區S1也不會干涉連桿140的第一連桿部144，故連桿140的主體部142也不會產生轉動。此時，彈性件150被拉伸到最大值，產生最大反向（即第三方向D3）施力。

請同時參考圖1D、圖1E、圖2C以及圖2D，當樞轉組件110帶動凸輪120從第三位置P3樞轉至一第四位置P4的過程中，彈性件150的彈性恢復力拉動滑動框架134沿第三方向D3滑動，而凸輪120頂住抵接件132，滑動框架134的限位區S1干涉連桿140的第一連桿部144，以使主體部142沿一第二時鐘方向T2（如順時鐘方向）旋轉且讓第二連桿部146提供相反於第二方向D2（請參考圖1C）的一第四方向D4的拉力。此時，滑動框架134的鎖固槽S3與鎖固件160亦產生相對移動。此外，第一時鐘方向T1實質上不同於第二時鐘方向T2。也就是說，第一時鐘方向T1與第二時鐘方向T2其中的一個為一順時鐘方向，而第一時鐘方向T1與第二時鐘方向T2其中的另一個為一逆時鐘方向。

更具體來說，當樞轉組件110樞轉而使第一機體（如顯示螢幕，未繪示）相對於第二機體（系統主機，未繪示）的開啟角度為180度至360度時，凸輪120隨著轉軸112的轉動而從最大半徑轉動至最小半徑。凸輪120頂住滑動組件130的抵接件132，彈性件150提供彈性恢復力以拉動滑動框架134往第三方向D3移動，而推動連桿140的第一連桿部144，導致連桿140的主體部142旋轉而使第二連桿部146提供第四方向D4的拉力給相連接且承載鍵盤（未繪示）的基座20回到原始位置。

簡言之，當樞轉組件110樞轉而使第一機體（如顯示螢幕，未繪示）相對於第二機體（系統主機，未繪示）的開啟角度為90度至180度時，請參考圖1C與圖1D，基座20相對於板件10的移動距離最大。當樞轉組件110樞轉而使第一機體相對於第二機體的開啟角度為大於180度或小於90度時基座20相對於板件10的移動距離逐漸縮小。當樞轉組件110樞轉而使第一機體相對於第二機體的角度為0度或360度時，請參考圖1A與圖1E，基座20復歸原位。換言之，本實施例的連動機構100可在Y方向使滑動框架134產生滑動（即第一方向D1與第三方向D3），而在X方向（即第二方向D2與第四方向D4）使與連桿140的第二連桿部145相連接且承載鍵盤的基座20產生位移。

綜上所述，在本發明的連動機構的設計中，凸輪推抵滑動組件的抵接件，以使滑動框架沿第一方向滑動而干涉連桿的第一連桿部，導致連桿的主體部旋轉而讓第二連桿部提供第二方向的推力。也就是說，本發明的連動機構可提供二個不同方向的作用力。如此一來，本發明的連動機構除了可在第一方向產生滑動力之外，在第二方向亦可產生推力，藉此使與連桿相連接且承載鍵盤的基座產生位移。

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:板件 12:定位孔 20:基座 100:連動機構 110:樞轉機構 112:轉軸 114:鉸鏈結構 120:凸輪 125:第一組裝部 130:滑動組件 132:抵接件 134:滑動框架 135:第二組裝部 140:連桿 142:主體部 144:第一連桿部 146:第二連桿部 150:彈性件 152:第一端 154:第二端 160:鎖固件 A:夾角 D1:第一方向 D2:第二方向 D3:第三方向 D4:第四方向 P1:第一位置 P2:第二位置 P3:第三位置 P4:第四位置 S1:限位區 S2:配置槽 S3:鎖固槽 T1:第一時鐘方向 T2:第二時鐘方向

圖1A繪示為本發明的一實施例的一種連動機構的立體示意圖。 圖1B繪示為圖1A的連動機構的立體分解示意圖。 圖1C至圖1E繪示為圖1A的連動機構的作動示意圖。 圖2A至圖2D分別繪示為圖1A、圖1C至圖1E的連動機構的剖面示意圖。

10:板件

20:基座

100:連動機構

110:樞轉機構

112:轉軸

114:鉸鏈結構

120:凸輪

130:滑動組件

132:抵接件

134:滑動框架

140:連桿

142:主體部

144:第一連桿部

146:第二連桿部

150:彈性件

152:第一端

154:第二端

160:鎖固件

P1:第一位置

S1:限位區

S2:配置槽

S3:鎖固槽

Claims (12)

1. 一種連動機構，適於組裝於一板件上，該連動機構包括： 一樞轉組件，包括一轉軸； 一凸輪，套設於該轉軸，以與該轉軸同軸樞轉； 一滑動組件，組裝於該板件上，且包括一抵接件以及一滑動框架，其中該抵接件位於該凸輪的一側，該滑動框架樞接該抵接件且具有至少一限位區；以及 至少一連桿，組裝於該板件上，且位於該滑動框架的該限位區內，該連桿包括一主體部以及連接該主體部的一第一連桿部與一第二連桿部，其中該第一連桿部突出於該限位區之外， 其中當該樞轉組件帶動該凸輪從一第一位置樞轉至一第二位置的過程中，該凸輪推抵該抵接件以使該滑動框架相對於該板件沿一第一方向滑動，而該滑動框架的該限位區干涉該連桿的該第一連桿部，以使該主體部沿一第一時鐘方向旋轉且讓該第二連桿部提供一第二方向的推力，該第一方向不同於該第二方向。
2. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，更包括： 一彈性件，具有彼此相對的一第一端與一第二端，該第一端固定於該板件上，而該第二端固定於該滑動框架上， 其中當該樞轉組件帶動該凸輪從該第一位置樞轉至該第二位置的過程中，該彈性件沿相反於該第一方向的一第三方向被拉伸。
3. 如申請專利範圍第2項所述的連動機構，其中當該樞轉組件帶動該凸輪從該第二位置樞轉至一第三位置的過程中，該凸輪抵接該抵接件以使該滑動框架不滑動，而該滑動框架的該限位區不干涉該連桿的該第一連桿部，以使該主體部不旋轉，而該彈性件於該第三方向具有一最大拉伸變形量。
4. 如申請專利範圍第3項所述的連動機構，其中當該樞轉組件帶動該凸輪從該第三位置樞轉至一第四位置的過程中，該彈性件的彈性恢復力拉動該滑動框架沿該第三方向滑動，而該凸輪頂住該抵接件，該滑動框架的該限位區干涉該連桿的該第一連桿部，以使該主體部沿一第二時鐘方向旋轉且讓該第二連桿部提供相反於該第二方向的一第四方向的拉力，該第一時鐘方向不同於該第二時鐘方向。
5. 如申請專利範圍第4項所述的連動機構，其中該第一時鐘方向與該第二時鐘方向其中的一個為一順時鐘方向，該第一時鐘方向與該第二時鐘方向其中的另一個為一逆時鐘方向。
6. 如申請專利範圍第4項所述的連動機構，其中該滑動框架更具有至少一鎖固槽，而該連動機構更包括： 至少一鎖固件，穿過該滑動框架的該鎖固槽，而定位於該板件上，其中當該樞轉組件帶動該凸輪從該第一位置樞轉至該第二位置的過程中，以及當該樞轉組件帶動該凸輪從該第三位置樞轉至該第四位置的過程中，該滑動框架的該鎖固槽與該鎖固件相對移動。
7. 如申請專利範圍第2項所述的連動機構，其中該滑動框架更具有一配置槽，該配置槽的延伸方向平行該第一方向，且該彈性件位於該配置槽内。
8. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，其中該凸輪具有一第一組裝部，該滑動框架具有一第二組裝部，當該凸輪位於該第一位置時，該第一組裝部嵌合於該第二組裝部。
9. 如申請專利範圍第8項所述的連動機構，其中該第一組裝部與該第二組裝部其中的一個為一凹部，該第一組裝部與該第二組裝部其中的另一個為一凸部。
10. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，其中該樞轉組件更包括一鉸鏈結構，與該轉軸組裝在一起。
11. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，其中該連桿的該第一連桿部與該第二連桿部之間具有一夾角，且該夾角大於60度且小於120度。
12. 如申請專利範圍第1項所述的連動機構，其中該第一方向垂直於該第二方向。

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