TWI716042B - 樞軸模組及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種樞軸模組，包括兩心軸、兩支架、一齒輪組以及一扭力件。兩心軸呈相互間隔設置。兩支架分別連接至兩心軸的一第一側，其中各支架的一組裝方向垂直於各心軸的一軸向。齒輪組配置在兩心軸相對於第一側的一第二側。扭力件配置在兩心軸上且位在兩支架與齒輪組之間。其中，各該支架適於隨著相應的各該心軸而相對於該扭力件旋轉，且齒輪組用以帶動該兩心軸相向轉動。

Description

樞軸模組及電子裝置
本發明是有關於一種樞軸模組及電子裝置，且特別是有關於一種可分散外力的樞軸模組及電子裝置。
一般而言，筆記型電腦的系統機體與顯示機體之間會配置樞軸模組，使系統機體與顯示機體可透樞軸模組而展開或閉闔。現有的樞軸模組包括承載部、齒輪部以及扭力部，承載部用以連接系統機體與顯示機體，齒輪部用以帶動承載部相對靠近或相對分離。扭力部提供承載部所需的扭力，藉此可將系統機體與顯示機體調整並固定在任意角度，可讓使用者根據使用需求而自由調整開闔的角度。
然而，現有的樞軸模組的齒輪部通常相鄰於承載部，當筆記型電腦或樞軸模組與地面碰撞或承受其它外力衝擊時，大部分的外力將直接作用於齒輪部，而造成齒輪部容易產生崩牙甚至斷裂的情況。此外，現有樞軸模組的體積較大，此不利達成筆記型電腦輕薄化的目標。因此，發展出可改善齒輪部容易受損與體積過大的樞軸模組，即成為主要的發展目標。
本發明提供一種樞軸模組及電子裝置，當樞軸模組或電子裝置受到外力衝擊時，適於分散作用於樞軸模組的外力，進而避免樞軸模組產生崩牙或斷裂的情況。
本發明的樞軸模組，包括：兩心軸、兩支架、一齒輪組以及一扭力件。兩心軸呈相互間隔設置。兩支架分別連接至兩心軸的一第一側，其中各支架的一組裝方向垂直於各心軸的一軸向。齒輪組配置在兩心軸相對於第一側的一第二側。扭力件配置在兩心軸上且位在兩支架與齒輪組之間。其中，各支架適於隨著相應的各心軸而相對於扭力件旋轉，且齒輪組用以帶動兩心軸相向轉動。
本發明的電子裝置，包括兩機體以及至少一樞軸模組。至少一樞軸模組配置在兩機體之間且包括：兩心軸、兩支架、一齒輪組以及一扭力件。兩心軸呈相互間隔設置。兩支架分別連接至兩心軸的一第一側，其中各支架的一組裝方向垂直於各心軸的一軸向。齒輪組配置在兩心軸相對於第一側的一第二側。扭力件配置在兩心軸上且位在兩支架與齒輪組之間。其中，各支架適於隨著相應的各心軸而相對於扭力件旋轉，且齒輪組用以帶動兩心軸相向轉動，使兩機體相對展開或相對閉闔。
基於上述，本發明的樞軸模組適用於連接兩機體，且本發明將扭力件配置在齒輪組與兩支架之間。當樞軸模組掉落至地面時，將遭受外力的衝擊，由於兩支架之間存在空隙，故容易產生幅度較大的震動且衝擊外力將沿著心軸向外傳遞，此時，相鄰於兩支架的扭力件將吸收大部分的衝擊外力，僅有少部分的衝擊外力會傳遞至齒輪組，藉此，讓齒輪組免於產生崩牙甚至斷裂的情況。
此外，現有的支架是套設在各心軸上而具有較大的結構厚度，且支架組裝方向是重合於各心軸的軸向。本發明各支架的組裝方向垂直於各心軸的軸向，即各支架連接於各心軸以達到結構輕薄化的目的。
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是本發明一實施例的樞軸模組的立體示意圖。圖1B是圖1A的樞軸模組的部分元件分解示意圖。圖1C是圖1A的樞軸模組的後視示意圖。圖1D是圖1A的樞軸模組的側視示意圖。
請參考圖1A至圖1D。本實施例的樞軸模組100包括兩心軸110、兩支架120、一齒輪組130以及一扭力件140。
兩心軸110呈相互間隔設置且例如是相互平行。兩支架120分別連接至兩心軸110的一第一側S1，其中各支架120的一組裝方向ID垂直於各心軸110的一軸向A1。齒輪組130配置在兩心軸110相對於第一側S1的一第二側S2。扭力件140配置在兩心軸110上且位在兩支架120與齒輪組130之間。
補充而言，本實施例的扭力件140設置在齒輪組130與兩支架120之間，當樞軸模組100摔落至地面時，扭力件140可先吸收大部分的衝擊外力，以避免樞軸模組100產生過大的震動，同時僅有少部分的衝擊外力傳遞至齒輪組130，此少部分的衝擊外力不足以導致齒輪組130的結構變形，可避免齒輪組130產生崩牙甚至斷裂的情況。
其中，各支架120適於隨著相應的各心軸110而相對於扭力件140旋轉並藉由心軸110與扭力件140的摩擦接觸以產生扭力，且齒輪組130用以帶動兩心軸110相向轉動。舉例而言，當其中一心軸110朝逆時針方向旋轉時，其中另一心軸110朝順時針方向旋轉，反之亦然，當其中一心軸110朝順時針方向旋轉時，其中另一心軸110朝逆時針方向旋轉。藉以實現兩支架120相互展開與相互閉闔的功效。
參考圖1A至圖1D，各心軸110具有一安裝部111，朝遠離扭力件140的方向延伸，且各安裝部111具有一接觸面TS與相對於接觸面TS的多個鉚接面OS。各支架120具有一耦接部121，連接在安裝部111的接觸面TS上，以將相應的各心軸110與各支架120連結為一體。
進一步而言，各安裝部111具有多個穿孔TH，各穿孔TH貫穿接觸面TS與相應的鉚接面OS。各耦接部121上具有多個圓柱122，分別穿設於多個穿孔TH並鉚合於對應的安裝部111。補充而言，各圓柱122突出各穿孔TH的端部E將被施加外力，使各端部E產生變形，則變形後的端部E會鉚合在相應的鉚接面OS上，以此將各支架120固定在各心軸110上。
其中，各圓柱122的組裝方向ID垂直於支架120的受力方向FD，當支架120透過多個圓柱122帶動心軸110翻轉時，支架120與心軸110的結合處(耦接部121與安裝部111)因受力方向FD與組裝方向ID垂直，可避免支架120翻轉時的應力集中現象，並能提升耦接部121與安裝部111之間的結構強度。
進一步而言，各支架120的耦接部121是連接在各心軸110的安裝部111的接觸面TS上，其中，使各耦接部121的第一厚度T1不大於各安裝部111的第二厚度T2，藉此達到降低樞軸模組100整體厚度的功效。
參考圖1A及圖1B，還包括一第一隔板150與一第二隔板160，套設於兩心軸110且夾合齒輪組130。其中，第一隔板150位在齒輪組130靠近扭力件140的一側，第二隔板160位在齒輪組130相對於第一隔板150的另一側。藉由第一隔板150與第二隔板160，可限位齒輪組130，避免兩心軸110於相向轉動時產生偏移、晃動等現象。
圖2A是圖1A的樞軸模組沿A-A線段的閉闔狀態剖面示意圖。圖2B是圖2A的電子裝置展開90度的展開狀態示意圖。圖2C是圖2A的電子裝置展開180度的展開狀態示意圖。
參考圖1A及圖1B，還包括一第三隔板170，套設於兩心軸110且具有一第一擋塊171與一第二擋塊172。各心軸110具有一定位塊112，當兩支架120相互閉闔時(如圖2A，兩支架120為相互平行)，兩心軸110的兩定位塊112分別抵靠第一擋塊171與第二擋塊172。當兩支架120相互展開時(即兩支架120之間存在角度A)，兩定位塊112分別分離第一擋塊171與第二擋塊172。進一步而言，兩支架120例如可相對展開至90度(如圖2B所示)或180度(如圖2C所示)。
參考圖1A、圖1B及圖2A，於本實施例中，齒輪組130包括兩主齒輪131及兩惰輪132。兩主齒輪131分別套固於相應的兩心軸110。兩惰輪132為相互嚙合且分別嚙合對應的兩主齒輪131，且兩主齒輪131的軸向A2與兩惰輪132的軸向A3為相互平行。其中，兩主齒輪131與兩惰輪132為正齒輪，即各個齒輪上的紋路為直線外觀。
配合參考圖2A至圖2C，以下說明樞軸模組100從閉闔狀態切換為展開狀態的動作流程圖。首先，在樞軸模組100的閉闔狀態中，兩支架120為相互平行。接著，施加外力F於其中一支架120並帶動相應的其中一心軸110與其中一主齒輪131朝第一方向R1旋轉。透過兩惰輪132的旋轉切換功效，進而帶動其中另一心軸110與其中另一主齒輪131朝相反於第一方向R1的第二方向R2旋轉，以達成兩心軸110的相向轉動，並能將兩支架120相對展開至90度與180度。
圖3A是本發明另一實施例的樞軸模組採用另一齒輪組的平面示意圖。參考圖3A，於本實施例中，齒輪組130a包括兩主齒輪131a及兩惰輪132a。兩主齒輪131a分別套固於兩心軸110。兩惰輪132a為相互嚙合且分別嚙合對應的兩主齒輪131a，且兩主齒輪131a與兩惰輪132a為相互平行。其中，兩主齒輪131a與兩惰輪132a為螺旋齒輪，即各個齒輪上的紋路為螺旋外觀。
圖3B是本發明另一實施例的樞軸模組採用再一齒輪組的平面示意圖。參考圖3B，於本實施例中，齒輪組130b包括兩主齒輪131b及一惰輪132b，主齒輪131b分別套固於兩心軸110。惰輪132b嚙合兩主齒輪131b，且惰輪132b的軸向A4垂直於兩主齒輪131b的軸向A5。其中，兩主齒輪131b與惰輪132b為螺旋齒輪，即各個齒輪上的紋路為螺旋外觀。
圖4是本發明一實施例的電子裝置的側視示意圖。參考圖4及圖1A，本實施例的電子裝置200包括兩機體210、220以及至少一樞軸模組100(圖4揭示為一個)。電子裝置200例如是筆記型電腦、平板電腦或是其它類似的產品。於本實施例中，兩機體210、220分別是筆記型電腦的主機及螢幕，分別連接在樞軸模組100的兩支架120上，使兩機體210、220透過樞軸模組100而適於切換為展開狀態與閉闔狀態。
綜上所述，本發明的樞軸模組適用於連接兩機體，且本發明將扭力件配置在齒輪組與兩支架之間。當樞軸模組掉落至地面時，將遭受外力的衝擊，由於兩支架之間存在空隙，故容易產生幅度較大的震動且衝擊外力將沿著心軸向外傳遞，此時，相鄰於兩支架的扭力件將吸收大部分的衝擊外力，僅有少部分的衝擊外力會傳遞至齒輪組，藉此，讓齒輪組免於產生崩牙甚至斷裂的情況。
此外，現有的支架是套設在各心軸上而具有較大的結構厚度，且支架組裝方向是重合於各心軸的軸向。本發明各支架的組裝方向垂直於各心軸的軸向，即各支架連接於各心軸以達到結構輕薄化的目的。
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:樞軸模組 110:心軸 111:安裝部 120:支架 121:耦接部 122:圓柱 130、130a、130b:齒輪組 131、131a、131b:主齒輪 132、132a、132b:惰輪 140:扭力件 150:第一隔板 160:第二隔板 170:第三隔板 171:第一擋塊 172:第二擋塊 200:電子裝置 210、220:機體 A:角度 E:端部 F:外力 A1、A2、A3、A4、A5:軸向 ID:組裝方向 FD:受力方向 OS:鉚接面 R1:第一方向 R2:第二方向 S1:第一側 S2:第二側 T1:第一厚度 T2:第二厚度 TS:接觸面 TH:穿孔
圖1A是本發明一實施例的樞軸模組的立體示意圖。 圖1B是圖1A的樞軸模組的部分元件分解示意圖。 圖1C是圖1A的樞軸模組的後視示意圖。 圖1D是圖1A的樞軸模組的側視示意圖。 圖2A是圖1A的樞軸模組沿A-A線段的閉闔狀態剖面示意圖。 圖2B是圖2A的電子裝置展開90度的展開狀態示意圖。 圖2C是圖2A的電子裝置展開180度的展開狀態示意圖。 圖3A是本發明另一實施例的樞軸模組採用另一齒輪組的平面示意圖。 圖3B是本發明另一實施例的樞軸模組採用再一齒輪組的平面示意圖。 圖4是本發明一實施例的電子裝置的側視示意圖。
100:樞軸模組
110:心軸
111:安裝部
112:定位塊
120:支架
121:耦接部
122:圓柱
130:齒輪組
140:扭力件
150:第一隔板
160:第二隔板
170:第三隔板
171:第一擋塊
172:第二擋塊
E:端部
A-A:線段
A1:軸向
ID:組裝方向
FD:受力方向
OS:鉚接面
TS:接觸面

Claims (16)

  1. 一種樞軸模組，包括：兩心軸，呈相互間隔設置；兩支架，分別連接至該兩心軸的一第一側，其中各該支架的一組裝方向垂直於各該心軸的一軸向；一齒輪組，配置在該兩心軸相對於該第一側的一第二側；以及一扭力件，配置在該兩心軸上且位在該些支架與該齒輪組之間，各該心軸具有一安裝部，朝遠離該扭力件的方向延伸，各該支架具有一耦接部，連接在該安裝部的一接觸面上，其中，各該安裝部具有多個穿孔，各該耦接部具有多個圓柱，該些圓柱分別穿設於該些穿孔並鉚合於對應的該安裝部，各該支架適於隨著相應的各該心軸而相對於該扭力件旋轉，且該齒輪組用以帶動該兩心軸相向轉動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的樞軸模組，其中各該耦接部的一第一厚度不大於各該安裝部的一第二厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的樞軸模組，其中還包括一第一隔板與一第二隔板，套設於該些心軸且夾合該齒輪組，該第一隔板位在該齒輪組靠近該扭力件的一側，該第二隔板位在該齒輪組相對於該第一隔板的另一側。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的樞軸模組，其中還包括一第三隔板，套設於該些心軸且具有一第一擋塊與一第二擋塊，各 該心軸具有一定位塊，當該兩支架相互閉闔時，該些定位塊分別抵靠該第一擋塊與該第二擋塊，當該兩支架相互展開時，該些定位塊分離該第一擋塊與該第二擋塊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的樞軸模組，其中該齒輪組包括兩主齒輪及兩惰輪，該些主齒輪分別套固於該些心軸，該些惰輪為相互嚙合且分別嚙合對應的該些主齒輪，該些主齒輪的軸向與該些惰輪的軸向為相互平行。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的樞軸模組，其中該些主齒輪與該些惰輪為正齒輪或是螺旋齒輪。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的樞軸模組，其中該齒輪組包括兩主齒輪及一惰輪，該些主齒輪分別套固於該些心軸，該惰輪嚙合該些主齒輪，且該惰輪的軸向垂直於該些主齒輪的軸向。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的樞軸模組，其中該些主齒輪與該惰輪為螺旋齒輪。
  9. 一種電子裝置，包括：兩機體；以及至少一樞軸模組，配置在該兩機體之間，且包括：兩心軸，呈相互間隔設置；兩支架，分別連接至該兩心軸的一第一側，其中各該支架的一組裝方向垂直於各該心軸的一軸向，該兩機體分別連接至該兩支架；一齒輪組，配置在該兩心軸相對於該第一側的一第二 側；以及一扭力件，配置在該兩心軸上且位在該些支架與該齒輪組之間，各該心軸具有一安裝部，朝遠離該扭力件的方向延伸，各該支架具有一耦接部，連接在該安裝部的一接觸面上，其中，各該安裝部具有多個穿孔，各該耦接部具有多個圓柱，該些圓柱分別穿設於該些穿孔並鉚合於對應的該安裝部，各該支架適於隨著相應的各該心軸而相對於該扭力件旋轉，且該齒輪組用以帶動該兩心軸相向轉動，使該兩機體相對展開或相對閉闔。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中各該耦接部的一第一厚度不大於各該安裝部的一第二厚度。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中還包括一第一隔板與一第二隔板，套設於該些心軸且夾合該齒輪組，該第一隔板位在該齒輪組靠近該扭力件的一側，該第二隔板位在該齒輪組相對於該第一隔板的另一側。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中還包括一第三隔板，套設於該些心軸且具有一第一擋塊與一第二擋塊，各該心軸具有一定位塊，當該兩支架相互閉闔時，該些定位塊分別抵靠該第一擋塊與該第二擋塊，當該兩支架相互展開時，該些定位塊分離該第一擋塊與該第二擋塊。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該齒輪組包括兩主齒輪及兩惰輪，該些主齒輪分別套固於該些心軸，該些 惰輪為相互嚙合且分別嚙合對應的該些主齒輪，該些主齒輪的軸向與該些惰輪的軸向為相互平行。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的電子裝置，其中該些主齒輪與該些惰輪為正齒輪或是螺旋齒輪。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該齒輪組包括兩主齒輪及一惰輪，該些主齒輪分別套固於該些心軸，該惰輪嚙合該些主齒輪，且該惰輪的軸向垂直於該些主齒輪的軸向。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該些主齒輪與該惰輪為螺旋齒輪。
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