TWI721758B - 升降樞軸模組及具有其的電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種升降樞軸模組，包括第一支架、轉軸、帶動架、第一導向架、第二導向架、滑動連桿以及支撐連桿。轉軸可轉動地連接於第一支架。帶動架配置在轉軸。第一導向架配置於第一支架。第二導向架配置於第一支架且間隔於第一導向架。滑動連桿具有可轉動地連接於帶動架的第一端與可滑動地連接於第一導向架的第二端。支撐連桿可轉動地連接於滑動桿的第二端且可滑動地連接於第二導向架。當轉軸相對於第一支架轉動時，帶動架適於帶動滑動連桿的第二端相對於第一導向架滑動，且滑動連桿適於帶動支撐連桿相對於第二導向架滑動與升降。

Description

升降樞軸模組及具有其的電子裝置
本發明是有關於一種升降樞軸模組，且特別是有關於一種應用於電子裝置以改善散熱功效的升降樞軸模組。
現有筆記型電腦的主機與顯示機體是透過樞軸結構而相互連接，其中主機用以裝載各類電子零件與鍵盤。鍵盤會安裝在主機的頂部並與主機形成封閉的結構，由於鍵盤與電子零件的間隙很小，此造成主機的散熱效率不佳，而容易造成電子零件的過熱現象，導致其運作效能低下。現今的解決方案如下，加裝散熱模組或是擴大主機的內部空間，然而上述解決方案均會增加筆記型電腦的體積，此不利於薄型化的趨勢。此外，現有筆記型電腦的鍵盤大多為平行設置，此不符合使用者的人體工學。
有鑑於此，發展出一種具備散熱效率與符合人體工學的筆記型電腦，即為重要的發展目標。
本發明提供一種升降樞軸模組及電子裝置，當電子裝置切換為展開狀態時，可透過升降樞軸模組在展開過程中同步抬升並移動電子裝置的鍵盤，此利於提升電子裝置的散熱效率且使鍵盤的位置更加符合人體工學。
本發明的升降樞軸模組，包括第一支架、轉軸、帶動架、第一導向架、第二導向架、滑動連桿以及支撐連桿。轉軸可轉動地連接於第一支架。帶動架配置在轉軸。第一導向架配置於第一支架。第二導向架配置於第一支架且間隔於第一導向架。滑動連桿具有第一端與第二端，第一端可轉動地連接於帶動架，第二端可滑動地連接於第一導向架。支撐連桿可轉動地連接於滑動桿的第二端且可滑動地連接於第二導向架。當轉軸相對於第一支架轉動時，帶動架適於帶動滑動連桿的第二端相對於第一導向架滑動，且滑動連桿適於帶動支撐連桿相對於第二導向架滑動與升降。
本發明的電子裝置，包括第一機體、鍵盤、第二機體以及至少一升降樞軸模組。鍵盤配置在第一機體上。至少一升降樞軸模組，配置在第一機體與第二機體之間，且至少一升降樞軸模組包括第一支架、轉軸、帶動架、第二支架、第一導向架、第二導向架、滑動連桿以及支撐連桿。第一支架連接於第一機體。轉軸可轉動地連接於第一支架。帶動架配置在轉軸。第二支架配置在轉軸且連接於第二機體。第一導向架配置於第一支架。第二導向架配置於第一支架且間隔於第一導向架。滑動連桿具有第一端與第二端，第一端可轉動地連接於帶動架，第二端可滑動地連接於第一導向架。支撐連桿可轉動地連接於滑動桿的第二端且可滑動地連接於第二導向架。當第二機體與第二支架帶動轉軸相對於第一支架轉動時，帶動架適於帶動滑動連桿的第二端相對於第一導向架滑動，且滑動連桿適於帶動支撐連桿相對於第二導向架滑動與升降，以使鍵盤相對於第一機體滑動與升降。
基於上述，本發明的升降樞軸模組適用於連接電子裝置的第一機體、第二機體以及鍵盤，當第二機體相對於第機體展開時，可透過帶動架帶動滑動連桿的第二端相對於第一導向架滑動，且滑動連桿帶動支撐連桿相對於第二導向架滑動與升降，進而帶動鍵盤相對於第一機體滑動與抬升，使鍵盤與第一機體之間產生間距，此利於提升電子裝置的散熱效率。此外，鍵盤可於第一機體上朝第二機體滑動，可用以遮蔽第二機體的部分邊框，以於視覺上達到窄邊框的功效及美感，由於抬升後的鍵盤傾斜於第一機體，更加符合人體工學。
圖1A是本發明一實施例的升降樞軸模組的立體示意圖。圖1B是圖1A的升降樞軸模組另一方向的立體示意圖。圖1C是圖1A的升降樞軸模組的元件分解示意圖。
請參考圖1A至圖1C，本發明的升降樞軸模組100，包括第一支架110、轉軸120、帶動架130、第二支架140、第一導向架150、第二導向架160、滑動連桿170以及支撐連桿180。
第一支架110具有一底板111以及一直立板112，直立板112成形在底板111上且具有一樞轉孔PH與一擋塊B。
轉軸120可轉動地連接於第一支架110且具有一安裝部121、一樞轉部122、一阻擋塊123以及一限位培林124。樞轉部122穿設於樞轉孔PH。阻擋塊123配置在安裝部121與樞轉部122之間，且阻擋塊123對位於直立板112的擋塊B，此用以限制轉軸120相對於第一支架110的樞轉角度。限位培林124套設於樞轉部122並卡合於直立板112，限位培林124與樞轉部122產生摩擦以提供扭力。
帶動架130配置在轉軸120的安裝部121的一側，第二支架140配置在轉軸120的安裝部121相對於帶動架130的另一側，以將第二支架140與帶動架130連結為一體且適於隨著轉軸120同步轉向。進一步而言，帶動架130具有一偏心桿131，當轉軸120相對於第一支架110樞轉時，偏心桿131適於產生偏心轉動。
第一導向架150配置於第一支架110。第二導向架160配置於第一支架110且間隔於第一導向架150。其中，第一導向架150與第二導向架160例如是透過卡固或螺合等方式，而結合在第一支架110上。
滑動連桿170具有第一端E1與第二端E2。第一端E1可轉動地連接於帶動架130，第二端E2可滑動地連接於第一導向架150。詳細而言，透過一第一插銷P1樞接於滑動連桿170的第一端E1。支撐連桿180可轉動地連接於滑動桿170的第二端E2且可滑動地連接於第二導向架160。
圖2A是圖1A的升降樞軸模組的閉闔狀態側視示意圖。圖2B是圖2A的升降樞軸模組展開65度的側視示意圖。圖2C是圖2A的升降樞軸模組展開135度的側視示意圖。
參考圖2A至圖2C，當轉軸120的樞轉部122相對於第一支架110的直立板112轉動時，帶動架130適於帶動滑動連桿170的第二端E2相對於第一導向架150滑動，且滑動連桿170適於帶動支撐連桿180相對於第二導向架160滑動與升降。
詳細而言，當轉軸120相對於第一支架110朝一第一旋轉方向T1樞轉時，滑動連桿170的第二端E2朝一第一方向D1滑動而逐漸靠近轉軸120，且滑動連桿170的第一端E1隨著偏心桿131的偏心轉向，而移動至轉軸120上方。同時支撐連桿180受到滑動連桿170的帶動而相對於第二導向架160滑動與抬升，使得支撐連桿180與滑動連桿170的一夾合角度A為漸縮。
當轉軸120相對於第一支架110朝相反於第一旋轉方向T1的一第二旋轉方向T2樞轉時，滑動連桿170的第二端E2朝相反於第一方向D1的一第二方向D2滑動而逐漸遠離轉軸120，且滑動連桿170的第一端E1隨著偏心桿131的偏心轉向，而移動至轉軸120前方。同時支撐連桿180受到滑動連桿170的帶動而相對於第二導向架160滑動與下降，使得支撐連桿180與滑動連桿170的夾合角度A為漸增。
進一步而言，支撐連桿180包括一轉向部181與一承載部182，於本實施例中具有小於90度的一夾角。轉向部181分別連接於第二端E2與第二導向架160。承載部182突伸在第一導向架150與第二導向架160外。還包括一支撐架190，可轉動地連接於支撐連桿180的承載部182。
請參考圖1A至圖1C，第一導向架150具有沿一水平方向PD成形的一第一滑槽G1。一第二插銷P2穿設於轉向部181鄰接承載部182的一端、滑動連桿170的第二端E2與第一滑槽G1，且第二插銷P2適於沿著第一滑槽G1往復滑動，使得滑動連桿170的第二端E2與支撐連桿180的轉向部181同步相對於第一導向架150滑動，藉此調整滑動連桿170與支撐連桿180與轉軸120之間的相對距離。
第二導向架160具有呈弧形外觀的一第二滑槽G2。一第三插銷P3穿設於支撐連桿180的轉向部181遠離承載部182的另一端與第二滑槽G2，第三插銷P3適於沿著第二滑槽G2滑動，使得支撐連桿180可以第二插銷P2為中心而相對滑動連桿170樞轉，進而達到承載部182相對於第二導向架160抬升或下降的功效。
請參考圖2A，第二滑槽G2包括一滑動段SP與一轉向段RP。其中，滑動段SP的彎曲方向C1相反於轉向段RP的彎曲方向C2。補充而言，滑動段SP對於第三插銷P3而言為凹陷的滑動路徑。當第三插銷P3於滑動段SP上移動時，可避免支撐連桿180的產生轉向，使支撐連桿180在滑動段SP上只產生水平方向PD與垂直方向VD的位移。
進一步而言，第二滑槽G2的一閉合端CE低於第一滑槽G1的一閉合端CE，第二滑槽G2的一展開端OE高於第一滑槽G1的一展開端OE。此處說明，第二插銷P2被限制在第一滑槽G1中水平滑移。當第三插銷P3從第二滑槽G2的閉合端CE滑動至展開端OE時，支撐連桿180同時產生水平方向PD與垂直方向VD的位移(朝轉軸120移動且向上抬升)，且利用第一滑槽G1與第二滑槽G2的高低差，以控制滑動連桿170與支撐連桿180的同步滑移與轉動。
配合參考圖2A至圖2C，以下說明升降樞軸模組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，第一支架110與第二支架140為相互平行，第二插銷P2與第三插銷P3分別抵靠在第一滑槽G1的閉合端CE與第二滑槽G2的閉合端CE，且滑動連桿170與支撐連桿180的夾角A為最大。接著，施加外力F於第二支架140，以帶動轉軸120相對於第一支架110朝一第一旋轉方向T1樞轉。
參考圖2B，帶動架130隨著轉軸120旋轉並透過偏心桿131與第一插銷P1帶動滑動連桿170的第一端E1，且滑動連桿170的第二端E2開始朝第一滑槽G1的展開端OE滑移。同時，滑動連桿170的第二端E2同步帶動支撐連桿180，使第三插銷P3開始朝第二滑槽G2的展開端OE滑移，在支撐連桿180滑移的過程中，第二滑槽G2中的第三插銷P3與第一滑槽G1中的第二插銷P2的間距逐漸縮小，以此造成轉向部181朝第一旋轉方向T1轉向，使得承載部182也隨著第一旋轉方向T1轉向，且滑動連桿170與支撐連桿180的夾角A逐漸縮小。
參考圖2C，在樞軸模組100的展開狀態中，第一支架110與第二支架140的夾角例如展開至135度(即阻擋塊123與擋塊B相互抵靠)，第二插銷P2與第三插銷P3分別滑移到在第一滑槽G1的展開端OE與第二滑槽G2的展開端OE，且滑動連桿170與支撐連桿180的夾角A為最大。
圖3A是本發明一實施例的電子裝置的閉闔狀態立體示意圖。圖3B是圖3A的電子裝置的展開狀態立體示意圖。圖4A是圖3A的電子裝置的閉闔狀態側視示意圖。圖4B是圖4A的電子裝置展開65度的側視示意圖。圖4C是圖4A的電子裝置展開135度的側視示意圖。
參考圖3A及圖3B，本實施例的電子裝置200包括第一機體210、鍵盤220、第二機體230以及至少一升降樞軸模組100(圖3A與圖3B揭示為兩個)。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，第一機體210、第二機體230分別是筆記型電腦的主機及螢幕，且第一機體210、第二機體230分別連接各樞軸模組100的第一支架110與第二支架140，使第一機體210、第二機體230可透過升降樞軸模組100而切換為展開狀態與閉闔狀態。
鍵盤220配置在第一機體210上，支撐架190可轉動地連接於支撐連桿180的承載部182且連接鍵盤220的底面。補充而言，升降樞軸模組100用以同步抬升鍵盤220遠離第一機體210並帶動鍵盤220朝向第二機體230進行滑移。
參考圖4A至圖4C，以下簡述電子裝置200從閉闔狀態切換為展開狀態的動作流程。當電子裝置200為閉闔狀態時，第一機體210與第二機體230為相互平行，接著使第二機體230朝第一旋轉方向T1轉動，通過滑動連桿170帶動支撐連桿180朝第一方向D1滑移，同時支撐連桿180也產生朝第一旋轉方向T1的轉動，以使支撐連桿180的承載部182與滑動連桿170的夾角A逐漸縮小，即承載部182的逐漸抬升，藉此承載部182透過支撐架190而帶動鍵盤220相對於第一機體210滑動與抬升。參考圖4C，當電子裝置200展開135度時，鍵盤220與第一機體210之間的存在間距，此利於提升散熱效率。鍵盤220相對傾斜於第一機體210而符合人體工學的功效。此外，鍵盤220朝第一方向D1滑移而適於遮蔽部分的第二機體230，此具備窄邊框的功效。
綜上所述，本發明的升降樞軸模組適用於連接電子裝置的第一機體、第二機體以及鍵盤，當第二機體相對於第機體展開時，可透過帶動架帶動滑動連桿的第二端相對於第一導向架滑動，且滑動連桿帶動支撐連桿相對於第二導向架滑動與升降，進而帶動鍵盤相對於第一機體滑動與抬升，使鍵盤與第一機體之間產生間距，此利於提升電子裝置的散熱效率。此外，鍵盤可於第一機體上朝第二機體滑動，可用以遮蔽第二機體的部分邊框，以於視覺上達到窄邊框的功效及美感，由於抬升後的鍵盤傾斜於第一機體，更加符合人體工學。
100:電子裝置 110:第一支架 111:底板 112:直立板 120:轉軸 121:安裝部 122:樞接部 123:阻擋塊 124:限位培林 130:帶動架 131:偏心桿 140:第二支架 150:第一導向架 160:第二導向架 170:滑動連桿 180:支撐連桿 181:轉向部 182:承載部 190:支撐架 200:電子裝置 210:第一機體 220:鍵盤 230:第二機體 A:角度 B:擋塊 CE:閉合端 C1、C2:彎曲方向 D1:第一方向 D2:第二方向 E1:第一端 E2:第二端 G1:第一滑槽 G2:第二滑槽 OE:展開端 P1:第一插銷 P2:第二插銷 P3:第三插銷 PD:水平方向 PH:樞轉孔 SP:滑動段 RP:轉向段 T1:第一旋轉方向 T2:第二旋轉方向 VD:垂直方向
圖1A是本發明一實施例的升降樞軸模組的立體示意圖。 圖1B是圖1A的升降樞軸模組另一方向的立體示意圖。 圖1C是圖1A的升降樞軸模組的元件分解示意圖。 圖2A是圖1A的升降樞軸模組的閉闔狀態側視示意圖。 圖2B是圖2A的升降樞軸模組展開65度的側視示意圖。 圖2C是圖2A的升降樞軸模組展開135度的側視示意圖。 圖3A是本發明一實施例的電子裝置的閉闔狀態立體示意圖。 圖3B是圖3A的電子裝置的展開狀態立體示意圖。 圖4A是圖3A的電子裝置的閉闔狀態側視示意圖。 圖4B是圖4A的電子裝置展開65度的側視示意圖。 圖4C是圖4A的電子裝置展開135度的側視示意圖。
100:電子裝置
110:第一支架
120:轉軸
124:限位培林
130:帶動架
140:第二支架
150:第一導向架
160:第二導向架
170:滑動連桿
180:支撐連桿
190:支撐架
G2:第二滑槽

Claims (20)

  1. 一種升降樞軸模組，包括：一第一支架；一轉軸，可轉動地連接於該第一支架；一帶動架，配置在該轉軸；一第一導向架，配置於該第一支架；一第二導向架，配置於該第一支架且間隔於該第一導向架；一滑動連桿，具有一第一端與一第二端，該第一端可轉動地連接於該帶動架，該第二端可滑動地連接於該第一導向架；以及一支撐連桿，可轉動地連接於該滑動桿的該第二端且可滑動地連接於該第二導向架的一第二滑槽，其中當該轉軸相對於該第一支架轉動時，該帶動架適於帶動該滑動連桿的該第二端相對於該第一導向架滑動，且該滑動連桿適於帶動該支撐連桿沿著該第二導向架的該第二滑槽滑動與升降。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的升降樞軸模組，其中該帶動架具有一偏心桿，透過一第一插銷樞接於該滑動連桿的該第一端。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的升降樞軸模組，其中該支撐連桿包括一轉向部與一承載部，具有小於90度的一夾角，一第二插銷穿設於該轉向部鄰接該承載部的一端與該滑動連桿的該第二端，一第三插銷穿設於該轉向部遠離該承載部的另一端與該第 二滑槽，使得該轉向部分別連接於該第二端與該第二導向架，該承載部突伸在該第一導向架與該第二導向架外。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的升降樞軸模組，其中該第一導向架具有沿一水平方向成形的一第一滑槽，該第二插銷穿設於該第一滑槽且適於沿著該第一滑槽滑動，使得該第二端與該轉向部同步相對於該第一導向架滑動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的升降樞軸模組，其中該第二滑槽呈弧形外觀，該第三插銷適於沿著該第二滑槽滑動，使得該支撐連桿以該第二插銷為中心而相對該滑動連桿樞轉。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的升降樞軸模組，其中該第二滑槽包括一滑動段與一轉向段，該滑動段的彎曲方向相反於該轉向段的彎曲方向。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的升降樞軸模組，其中該第二滑槽的一閉合端低於該第一滑槽的一閉合端，該第二滑槽的一展開端高於該第一滑槽的一展開端。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的升降樞軸模組，其中當該轉軸相對於該第一支架朝一第一旋轉方向樞轉時，該滑動連桿的該第二端逐漸靠近該轉軸且該第一端移動至該轉軸上方，該支撐連桿與該滑動連桿的一夾合角度為漸縮，當該轉軸相對於該第一支架朝相反於該第一旋轉方向的一第二旋轉方向樞轉時，該滑動連桿的該第二端逐漸遠離該轉軸且該第一端移動至該轉軸前方，該支撐連桿與該滑動連桿的該夾合角度為漸增。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的升降樞軸模組，還包括一第二支架，配置在該轉軸的一側，該帶動架配置在該轉軸相對於該第二支架的另一側，以將該第二支架與該帶動架連結為一體且適於同步轉向。
  10. 如申請專利範圍第3項所述的升降樞軸模組，還包括一支撐架，可轉動地連接於該支撐連桿的該承載部。
  11. 一種電子裝置，包括：一第一機體，具有一容納空間；一鍵盤，配置在該第一機體上；一第二機體；以及至少一升降樞軸模組，配置在該第一機體與該第二機體之間，且該至少一升降樞軸模組包括：一第一支架，連接於該第一機體；一轉軸，可轉動地連接於該第一支架；一帶動架，配置在該轉軸；一第二支架，配置在該轉軸且連接於該第二機體；一第一導向架，配置於該第一支架；一第二導向架，配置於該第一支架且間隔於該第一導向架；一滑動連桿，具有一第一端與一第二端，該第一端可轉動地連接於該帶動架，該第二端可滑動地連接於該第一導向架；以及 一支撐連桿，可轉動地連接於該滑動桿的該第二端且可滑動地連接於該第二導向架的一第二滑槽，且該支撐連桿連接於該鍵盤；其中當該第二機體與該第二支架帶動該轉軸相對於該第一支架轉動時，該帶動架適於帶動該滑動連桿的該第二端相對於該第一導向架滑動，且該滑動連桿適於帶動該支撐連桿沿著該第二導向架的該第二滑槽滑動與升降，以使該鍵盤相對於該第一機體滑動與升降。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，其中該帶動架具有一偏心桿，透過一第一插銷樞接於該滑動連桿的該第一端。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，其中該支撐連桿包括一轉向部與一承載部，具有小於90度的一夾角，一第二插銷穿設於該轉向部鄰接該承載部的一端與該滑動連桿的該第二端，一第三插銷穿設於該轉向部遠離該承載部的另一端與該第二滑槽，使得該轉向部分別連接於該第二端與該第二導向架，該承載部突伸在該第一導向架與該第二導向架外。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的電子裝置，其中該第一導向架具有沿一水平方向成形的一第一滑槽，該第二插銷穿設於該第一滑槽且適於沿著該第一滑槽滑動，使得該第二端與該轉向部同步相對於該第一導向架滑動。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，其中該第二滑槽呈弧形外觀，該第三插銷適於沿著該第二滑槽滑動，使得該支撐連桿以該第二插銷為中心而相對該滑動連桿樞轉。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該第二滑槽包括一滑動段與一轉向段，該滑動段的彎曲方向相反於該轉向段的彎曲方向。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該第二滑槽的一閉合端低於該第一滑槽的一閉合端，該第二滑槽的一展開端高於該第一滑槽的一展開端。
  18. 如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，其中當該轉軸相對於該第一支架朝一第一旋轉方向樞轉時，該滑動連桿的該第二端逐漸靠近該轉軸且該第一端移動至該轉軸上方，該支撐連桿與該滑動連桿的一夾合角度為漸縮，當該轉軸相對於該第一支架朝相反於該第一旋轉方向的一第二旋轉方向樞轉時，該滑動連桿的該第二端逐漸遠離該轉軸且該第一端移動至該轉軸前方，該支撐連桿與該滑動連桿的該夾合角度為漸增。
  19. 如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，其中該第二支架配置在該轉軸的一側，該帶動架配置在該轉軸相對於該第二支架的另一側，以將該第二支架與該帶動架連結為一體且適於同步轉向。
  20. 如申請專利範圍第13項所述的電子裝置，還包括一支撐架，可轉動地連接於該支撐連桿的該承載部且連接該鍵盤。
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