TWI723884B - 複合移動轉動運動之樞軸裝置 - Google Patents

Abstract

一種複合移動轉動運動之樞軸裝置，提供一可應用在雙屏或撓性螢幕、減少組件組配/運動空間等作用；包括固定座和運動模組的組合。運動模組包含作動臂、配置在作動臂上的導部和設置在作動臂、固定座之間的橋接器。所述橋接器設置有軸柱、可往復運動的栓和配合導部的牽引部，以容許作動臂沿牽引部產生運動；以及，使作動臂到達一設定位置後，可依橋接器之軸柱而產生轉動運動，達到開、合機制。

Description

複合移動轉動運動之樞軸裝置

本發明係有關於一種樞軸裝置；特別是指一種樞軸的作動臂可產生移動運動結合轉動運動，以減少組件組配/運動空間之技術。

應用因外力可往復轉動自如的樞軸或轉軸，來配裝在電子器物上，例如行動電話、筆記型電腦、PDA、電子書等，使其蓋或顯示螢幕可轉動而具有開、閉作用，係已為習知技藝。例如，台灣第97222022號「轉軸結構」、第98207366號「樞軸結構」等專利案，係提供了典型的實施例。

為了使電子器物的顯示模組（例如，螢幕）及/或機體模組在使用方面具備有更多的操作模式和應用範圍，習知技藝也已揭露一種在顯示模組和機體模組之間設置雙轉軸，使顯示模組及/或機體模組可產生不同操作模式或轉動角度的結構。例如，台灣第99211350號「雙樞軸樞紐器」、第99225737號「雙軸向樞紐器」、US 7512426 B2「MOBILE  COMMUNICATIONS DEVICE WITH SYNCHRONISING HINGE」專利案等，係提供了典型的實施例。

一個有關這類樞軸組件組合撓性螢幕或屏幕在操作、結構設計方面的課題是，實務上必須應用至少一組雙轉軸組件配合轉軸位移運動，才能提供撓性螢幕的彎折作動空間；例如，台灣第105126016號「軸心位移樞軸器」、第107134205號「折疊式裝置的轉軸模組」、第108207352號「偏位旋轉的雙軸同動鉸鍊」專利案等，係提供了可行的實施例。

舊法也揭露了一種應用多個轉軸或連桿、齒輪（或螺旋齒輪及/或齒條）、鏈片或聯結組件的結構組合，來傳遞動力，使雙轉軸同步轉動的技術結構。

但是，就像那些熟習此技藝的人所知悉，在考量樞軸器或其相關結合組件在符合電子器物輕巧、薄型化（或精簡化）的造型條件下，習知技藝的結構和其配合型態複雜；以及，提供撓性螢幕彎折收、合操作的過程，雙轉軸或樞軸裝置的移位運動，也占用了較大的（運動）空間或具有較大材積；而這種情形並不是我們所期望的。

代表性的來說，這些參考資料顯示了有關轉軸或樞軸和其相關結合組件在使用和結構設計方面的情形。如果重行設計考量該轉軸和相關組件結構，以及上述的應用情形，使其不同於習用者，將可改變它的使用型態，增加它的應用範圍，而有別於舊法。例如，考量使樞軸裝置或其相關結合組件符合電子器物輕巧、薄型化造型要求和組裝簡便的結構設計條件，使樞軸器可應用在雙屏或撓性螢幕的彎折展開/收合操作等作用；或進一步使樞軸裝置或組件之間的配合間距、運動範圍被儘可能減小，以利於使整個電子器物獲得簡潔、設計美感的外觀視覺效果，改善習知組件配合佔據較大（運動）空間或體積等作用。而這些課題在上述的參考資料中均未被具體教示或揭露。

爰是，本發明之主要目的即在於提供一種複合移動轉動運動之樞軸裝置，提供一可應用在雙屏或撓性螢幕、減少組件組配/運動空間等作用；包括固定座和運動模組的組合。運動模組包含作動臂、配置在作動臂上的導部和設置在作動臂、固定座之間的橋接器。所述橋接器設置有軸柱、可往復作動的栓和配合導部的牽引部，以容許作動臂沿牽引部產生運動。以及，使作動臂到達一設定位置後，可依橋接器之軸柱而產生轉動運動，達到開、合機制。

根據本發明之複合移動轉動運動之樞軸裝置，該作動臂的導部形成一（弧形）軌道和配置在軌道一端的凹槽、連接凹槽的斜面；以及，固定座設置有一凹槽和連接凹槽的斜面，共同容許橋接器的栓，運動於作動臂的凹槽、斜面和固定座的凹槽、斜面之間，來控制作動臂的移動運動及/或轉動運動。

請參閱第1圖，本發明之複合移動轉動運動之樞軸裝置，包括固定座和運動模組的組合，概分別以10、20表示之；固定座10、運動模組20構成一樞軸裝置（或稱總成100），提供應用在雙屏（機體）或撓性螢幕、減少組件組配/運動空間等作用。下列說明中提到的上部、上邊、下部、下邊或側邊、側壁…等，是以圖中顯示的方向為參考方向。

請參考第1、2圖，固定座10可配置在一槽座95上的型態。固定座10成塊狀體結構，具有翼部11和形成在翼部11上的軸孔12、凹槽13、連接凹槽13的斜面14。所述斜面14成三角形的結構，朝凹槽13開口方向形成擴張的型態，並且連接有一導引面15。

在所採的實施例中，運動模組20包括作動臂21、配置在作動臂21上的導部22和設置在作動臂21、固定座10之間的橋接器25。

詳細來說，作動臂21一端的兩邊分別配置有導部22，導部22成弧形凹狀軌道結構（或弧形凸部軌道結構），導部22的尾端區域設置有凹槽23和連接凹槽23的斜面24。

圖中也顯示了橋接器25設置有軸柱26、可往復作動的栓27和配合導部22的牽引部28，以容許作動臂21沿牽引部28產生運動，共同容許橋接器25的栓27，運動於作動臂21的凹槽23、斜面24和固定座10的凹槽13、斜面14之間，來控制作動臂21的移動運動及/或轉動運動；以及，使作動臂21到達一設定位置後，可依橋接器25之軸柱27而產生轉動運動，達到（作動臂21）開、合機制。

在所採的實施例中，橋接器25的軸柱26組合固定座10的軸孔12，而容許橋接器25可轉動自如的型態。橋接器25設置有栓孔29，收容上述的栓27，並且容許栓27在栓孔29裏面移動自如。以及，橋接器25的牽引部28成弧形凸部軌道結構（或弧形凹狀軌道結構），對應組合作動臂21的導部22。

第1、2圖也描繪了橋接器25設置有組合部25a，組合部25a成凸部結構（或凹洞結構），用以讓橋接器25可組合聯接一輔助板50，來增加橋接器25運動的穩定度。對應組合部25a的凸部結構（或凹洞結構），輔助板50可設置一成凹洞結構（或凸部結構）的組裝部52。

請參閱第2圖，在可行的實施例中，固定座10、運動模組20構成的總成100可組合雙轉軸40、形成在轉軸40上的螺旋槽41、配置在雙轉軸40之間的（同步）導引塊45，來達到雙轉軸40（或機體90）同步轉動或運動的作用。

例如，作動臂21可設置至少一個或複數個孔洞21a，用以樞接連動部55。連動部55一端樞接作動臂21的孔洞21a，另一端樞接滑動部96；滑動部96和作動臂21可固定在電子器物的機體90上，使滑動部96、作動臂21（或總成100）可隨人員操作機體90執行打開、閉合機制的運動而運動。

請參考第3、4圖，描繪了作動臂21位在180度位置（或機體90打開位置）的結構情形；以及，第4圖顯示了橋接器25的栓27的位置。所述的栓27的一端位在固定座10的凹槽13裏面，另一端頂在作動臂21的側壁21b上。為了方便說明，栓27位在固定座凹槽13的一端定義為第一端27a，栓27的另一端定義為第二端27b。

請參閱第5圖，當人員操作或拉動作動臂21（或機體90）時，作動臂21的（弧形）導部22會相對沿著橋接器25的（弧形）牽引部28移動，使作動臂21從180度位置依一虛擬軸心運動（及/或移動、轉動運動）到100度（或110度）位置，並且使栓27逐漸接近及/或到達作動臂21的斜面24的位置。

可了解的是，作動臂21的導部22沿橋接器25的牽引部28朝總成100兩邊區域（或外部區域）運動的機制，相對的也輔助增加了空間，來作為收容撓性螢幕彎折區域的作用。

在人員繼續操作作動臂21朝閉合位置運動時，所述施力使栓27的第一端27a頂推固定座10，迫使固定座10反向推動栓27沿斜面14（順著導引面15）產生軸向運動（所述的軸向是指栓27的軸線方向），相對使栓27的第二端27b沿著作動臂21的斜面24運動，逐漸朝作動臂21的凹槽23接近。因此，可了解的是斜面24是從作動臂21的側壁21b區域朝凹槽23（或作動臂21內部）方向傾斜的型態，以利於栓27的第二端27b進入作動臂21的凹槽23。

請參考第6圖，描繪了人員操作作動臂21到達80度位置（或上述所稱的設定位置）時，栓27的第一端27a已沿著固定座斜面14被推出凹槽13，栓27的第二端27b則到達作動臂21的凹槽23位置，並且被推入作動臂凹槽23裏面，完成栓27的位置切換作用。

請參閱第7、8圖，當人員操作作動臂21朝閉合位置運動時，應用橋接器25的軸柱26樞接固定座10的軸孔12形成轉動支點，而容許作動臂21位在0度位置（或機體90閉合位置）的作用；例如，第9圖所描繪的結構情形，而完成作動臂21（或機體90）的開、合機制。

代表性的來說，這複合移動轉動運動之樞軸裝置在符合電子器物輕巧、薄型化（或精簡化）的造型條件下，相較於舊法而言，包括了下列的優點和考量：

1.該固定座10和運動模組20共同構成的總成100的組合結構已被重行設計考量，而構成可轉動及/或移動作用的結構型態；例如，固定座10設置軸孔12樞接橋接器25的軸柱26；作動臂21配置導部22組合橋接器25的牽引部28，而構成可相對運動的作用；固定座10設置凹槽13、斜面14，配合作動臂21設置凹槽23、斜面24，共同容許橋接器25的栓27運動於作動臂21和固定座10之間，來控制作動臂21的移動運動及/或轉動運動等部分，明顯不同於習知技藝的結構型態。

2.該固定座10、運動模組20的組合結構，適於應用在雙屏或撓性螢幕的彎折展開/收合操作等作用；並且，進一步使總成100或組件之間的配合間距、運動範圍被儘可能減小，以利於使整個電子器物獲得簡潔、設計美感的外觀視覺效果，改善習知組件配合佔據較大（運動）空間或體積等作用，明顯不同於習用者，而改變它的使用型態，增加它的應用範圍。

故，本發明係提供了一有效的複合移動轉動運動之樞軸裝置，其空間型態係不同於習知者，且具有舊法中無法比擬之優點，係展現了相當大的進步，誠已充份符合發明專利之要件。

惟，以上所述者，僅為本發明之可行實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

10:固定座

11:翼部

12:軸孔

13、23:槽

14、24:斜面

15:導引面

20:運動模組

21:作動臂

21a:孔洞

21b:側壁

22:導部

25:橋接器

25a:組合部

26:軸柱

27:栓

27a:第一端

27b:第二端

28:牽引部

29:栓孔

30:扭力模組

40:轉軸

41:螺旋槽

45:導引塊

50:輔助板

52:組裝部

55:連動部

90:機體

95:槽座

96:滑動部

100:總成

第1圖係本發明樞軸裝置之結構分解示意圖；顯示了作動臂、固定座、橋接器的結構情形。

第2圖係本發明之一結構實施例示意圖；圖中假想線部分顯示了電子器物的機體組合樞軸裝置、轉軸、扭力模組的結構情形。

第3圖係本發明之一平面結構示意圖；描繪了作動臂位在180度位置（或機體打開位置）的結構情形。

第4圖係第3圖之一斷面結構示意圖；顯示了橋接器的栓的位置。

第5圖係本發明之一操作實施例之斷面結構示意圖；描繪了作動臂位在100度（或110度）位置和栓的位置之結構情形。

第6圖係本發明之另一操作實施例之斷面結構示意圖；描繪了作動臂位在80度位置和栓的位置之結構情形。

第7圖係本發明之又一操作實施例之平面結構示意圖；顯示了作動臂位在0度位置（或機體閉合位置）的結構情形。

第8圖係第7圖之一斷面結構示意圖；顯示了作動臂位在0度位置和栓的位置之結構情形。

第9圖係第8圖之立體外觀示意圖。

10:固定座

11:翼部

12:軸孔

13、23:凹槽

14、24:斜面

15:導引面

20:運動模組

21:作動臂

21a:孔洞

21b:側壁

22:導部

25:橋接器

25a:組合部

26:軸柱

27:栓

27a:第一端

27b:第二端

28:牽引部

29:栓孔

100:總成

Claims (18)

1. 一種複合移動轉動運動之樞軸裝置，包括： 固定座（10）和運動模組（20）的組合，而構成一總成（100）； 固定座（10）具有軸孔（12）； 運動模組（20）包含有側壁（21a）的作動臂（21）、配置在作動臂（21）上的導部（22）和設置在作動臂（21）、固定座（10）之間的橋接器（25）； 橋接器（25）設置有樞接固定座軸孔（12）的軸柱（26），而容許橋接器（25）可轉動自如的型態，橋接器（25）設有栓孔（29）收容可往復移動的栓（27）；栓（27）定義有第一端（27a）和第二端（27b）；以及 橋接器（25）設置有配合導部（22）的牽引部（28），以容許作動臂（21）沿牽引部（28）產生運動，使作動臂（21）到達一設定位置後，可以橋接器（25）之軸柱（26）為支點，而產生轉動運動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該固定座（10）成塊狀體結構，具有翼部（11），軸孔（12）配置在翼部（11）上； 翼部（11）設置有凹槽（13）、連接凹槽（13）的斜面（14）；以及 作動臂導部（22）的尾端區域設置有凹槽（23）和連接凹槽（23）的斜面（24），共同容許橋接器（25）的栓（27）運動於作動臂（21）的凹槽（23）、斜面（24）和固定座（10）的凹槽（13）、斜面（14）之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該固定座（10）的斜面（14）成三角形的結構，朝固定座凹槽（13）開口方向形成擴張的型態，並且連接有一導引面（15）；以及 作動臂（21）的斜面（24）是從作動臂（21）的側壁（21b）區域朝作動臂凹槽（23）方向傾斜的型態。
4. 如申請專利範圍第1或2或3項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該作動臂（21）一端的兩邊分別配置有導部（22），導部（22）成弧形凹狀軌道結構和弧形凸部軌道結構的其中之一； 橋接器（25）的牽引部（28）成弧形凸部軌道結構和弧形凹狀軌道結構的其中之一，對應組合作動臂（21）的導部（22）。
5. 如申請專利範圍第1或2或3項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該橋接器（25）設置有組合部（25a），組合部（25a）成凸部結構和凹洞結構的其中之一，使橋接器（25）可組合聯接一輔助板（50）； 對應組合部（25a）的結構，輔助板（50）設置有組裝部（52），組裝部（52）成凹洞結構和凸部結構的其中之一。
6. 如申請專利範圍第4項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該橋接器（25）設置有組合部（25a），組合部（25a）成凸部結構和凹洞結構的其中之一，使橋接器（25）可組合聯接一輔助板（50）； 對應組合部（25a）的結構，輔助板（50）設置有組裝部（52），組裝部（52）成凹洞結構和凸部結構的其中之一。
7. 如申請專利範圍第1或2或3項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該固定座（10）可配置在一槽座（95）上；總成（100）可組合雙轉軸（40）、形成在轉軸（40）上的螺旋槽（41）、配置在雙轉軸（40）之間的導引塊（45）； 作動臂（21）可設置至少一個孔洞（21a），用以樞接連動部（55）；連動部（55）一端樞接作動臂（21）的孔洞（21a），另一端樞接滑動部（96）；滑動部（96）和作動臂（21）可固定在電子器物的機體（90）上。
8. 如申請專利範圍第4項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該固定座（10）可配置在一槽座（95）上；總成（100）可組合雙轉軸（40）、形成在轉軸（40）上的螺旋槽（41）、配置在雙轉軸（40）之間的導引塊（45）； 作動臂（21）可設置至少一個孔洞（21a），用以樞接連動部（55）；連動部（55）一端樞接作動臂（21）的孔洞（21a），另一端樞接滑動部（96）；滑動部（96）和作動臂（21）可固定在電子器物的機體（90）上。
9. 如申請專利範圍第5項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該固定座（10）可配置在一槽座（95）上；總成（100）可組合雙轉軸（40）、形成在轉軸（40）上的螺旋槽（41）、配置在雙轉軸（40）之間的導引塊（45）； 作動臂（21）可設置至少一個孔洞（21a），用以樞接連動部（55）；連動部（55）一端樞接作動臂（21）的孔洞（21a），另一端樞接滑動部（96）；滑動部（96）和作動臂（21）可固定在電子器物的機體（90）上。
10. 如申請專利範圍第6項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該固定座（10）可配置在一槽座（95）上；總成（100）可組合雙轉軸（40）、形成在轉軸（40）上的螺旋槽（41）、配置在雙轉軸（40）之間的導引塊（45）； 作動臂（21）可設置至少一個孔洞（21a），用以樞接連動部（55）；連動部（55）一端樞接作動臂（21）的孔洞（21a），另一端樞接滑動部（96）；滑動部（96）和作動臂（21）可固定在電子器物的機體（90）上。
11. 如申請專利範圍第1或2或3項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該作動臂（21）位在180度位置，栓（27）的第一端（27a）位在固定座（10）裏面，第二端（27b）頂在作動臂（21）的側壁（21b）上；並且，容許作動臂（21）的導部（22）相對橋接器（25）的牽引部（28）移動，使作動臂（21）從180度位置依一虛擬軸心運動到該設定位置，所述設定位置是作動臂（21）位在110度到80度之間的位置；以及，容許栓（27）的第一端（27a）離開固定座（10），第二端（27b）進入作動臂（21），配合軸柱（26）形成轉動支點，而使作動臂（21）位在0度位置。
12. 如申請專利範圍第4項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該作動臂（21）位在180度位置，栓（27）的第一端（27a）位在固定座（10）裏面，第二端（27b）頂在作動臂（21）的側壁（21b）上；並且，容許作動臂（21）的導部（22）相對橋接器（25）的牽引部（28）移動，使作動臂（21）從180度位置依一虛擬軸心運動到該設定位置，所述設定位置是作動臂（21）位在110度到80度之間的位置；以及，容許栓（27）的第一端（27a）離開固定座（10），第二端（27b）進入作動臂（21），配合軸柱（26）形成轉動支點，而使作動臂（21）位在0度位置。
13. 如申請專利範圍第5項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該作動臂（21）位在180度位置，栓（27）的第一端（27a）位在固定座（10）裏面，第二端（27b）頂在作動臂（21）的側壁（21b）上；並且，容許作動臂（21）的導部（22）相對橋接器（25）的牽引部（28）移動，使作動臂（21）從180度位置依一虛擬軸心運動到該設定位置，所述設定位置是作動臂（21）位在110度到80度之間的位置；以及，容許栓（27）的第一端（27a）離開固定座（10），第二端（27b）進入作動臂（21），配合軸柱（26）形成轉動支點，而使作動臂（21）位在0度位置。
14. 如申請專利範圍第6項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該作動臂（21）位在180度位置，栓（27）的第一端（27a）位在固定座（10）裏面，第二端（27b）頂在作動臂（21）的側壁（21b）上；並且，容許作動臂（21）的導部（22）相對橋接器（25）的牽引部（28）移動，使作動臂（21）從180度位置依一虛擬軸心運動到該設定位置，所述設定位置是作動臂（21）位在110度到80度之間的位置；以及，容許栓（27）的第一端（27a）離開固定座（10），第二端（27b）進入作動臂（21），配合軸柱（26）形成轉動支點，而使作動臂（21）位在0度位置。
15. 如申請專利範圍第7項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該作動臂（21）位在180度位置，栓（27）的第一端（27a）位在固定座（10）裏面，第二端（27b）頂在作動臂（21）的側壁（21b）上；並且，容許作動臂（21）的導部（22）相對橋接器（25）的牽引部（28）移動，使作動臂（21）從180度位置依一虛擬軸心運動到該設定位置，所述設定位置是作動臂（21）位在110度到80度之間的位置；以及，容許栓（27）的第一端（27a）離開固定座（10），第二端（27b）進入作動臂（21），配合軸柱（26）形成轉動支點，而使作動臂（21）位在0度位置。
16. 如申請專利範圍第8項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該作動臂（21）位在180度位置，栓（27）的第一端（27a）位在固定座（10）裏面，第二端（27b）頂在作動臂（21）的側壁（21b）上；並且，容許作動臂（21）的導部（22）相對橋接器（25）的牽引部（28）移動，使作動臂（21）從180度位置依一虛擬軸心運動到該設定位置，所述設定位置是作動臂（21）位在110度到80度之間的位置；以及，容許栓（27）的第一端（27a）離開固定座（10），第二端（27b）進入作動臂（21），配合軸柱（26）形成轉動支點，而使作動臂（21）位在0度位置。
17. 如申請專利範圍第9項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該作動臂（21）位在180度位置，栓（27）的第一端（27a）位在固定座（10）裏面，第二端（27b）頂在作動臂（21）的側壁（21b）上；並且，容許作動臂（21）的導部（22）相對橋接器（25）的牽引部（28）移動，使作動臂（21）從180度位置依一虛擬軸心運動到該設定位置，所述設定位置是作動臂（21）位在110度到80度之間的位置；以及，容許栓（27）的第一端（27a）離開固定座（10），第二端（27b）進入作動臂（21），配合軸柱（26）形成轉動支點，而使作動臂（21）位在0度位置。
18. 如申請專利範圍第10項所述之複合移動轉動運動之樞軸裝置，其中該作動臂（21）位在180度位置，栓（27）的第一端（27a）位在固定座（10）裏面，第二端（27b）頂在作動臂（21）的側壁（21b）上；並且，容許作動臂（21）的導部（22）相對橋接器（25）的牽引部（28）移動，使作動臂（21）從180度位置依一虛擬軸心運動到該設定位置，所述設定位置是作動臂（21）位在110度到80度之間的位置；以及，容許栓（27）的第一端（27a）離開固定座（10），第二端（27b）進入作動臂（21），配合軸柱（26）形成轉動支點，而使作動臂（21）位在0度位置。

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