TWI724918B - 雙轉軸模組與折疊式電子裝置 - Google Patents

雙轉軸模組與折疊式電子裝置 Download PDF

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Abstract

一種雙轉軸模組，包括第一轉軸、第二轉軸與連結在第一轉軸與第二轉軸之間的傳動組件。傳動組件包括第一傘齒輪、第二傘齒輪、第一滑動件與第二滑動件。第一傘齒輪設置於第一轉軸以隨之轉動，第二傘齒輪設置於第二轉軸以隨之轉動。第一滑動件具有第三傘齒輪，可轉動地耦接於第一傘齒輪，第二滑動件具有第四傘齒輪，可轉動地耦接於第二傘齒輪。第一滑動件與第二滑動件彼此可滑動地且可轉動地連接在一起。第一轉軸與第二轉軸藉由傳動組件同步轉動，第一轉軸與第二轉軸還藉由第一滑動件與第二滑動件而彼此靠近或遠離。另揭露折疊式電子裝置。

Description

雙轉軸模組與折疊式電子裝置
本發明是有關於一種轉軸模組與電子裝置，且特別是有關於一種雙轉軸模組與折疊式電子裝置。
隨著各種電子產品的功能提升與變化，傳統利用單一轉軸而以其相對兩端分別結合於一對機體的樞轉機構，已逐漸難以滿足使用上的不同需求。
據此，雙轉軸模組便因此逐漸應用於行動電話、平板電腦以致於筆記型電腦等折疊式電子裝置上，而據以使不同的機體能隨著使用需求而相對旋轉開闔，從閉闔狀態（旋轉角度為0度）直至翻轉狀態（旋轉角度為360度），而得以進一步地擴展折疊式電子裝置的應用範圍。
然而，隨著更進一步的功能提升，現有折疊式電子裝置常會因應使用條件而搭配不同的配件，但常因折疊式電子裝置的機體空間有限，這些配件並無法能順利地收納於折疊式電子裝置之內，反而為使用者造成攜帶不便的情形。
本發明提供一種雙轉軸模組與折疊式電子裝置，其中雙轉軸模組具有可變軸距，以讓折疊式電子裝置能據以提供額外空間以容納物件。
本發明的雙轉軸模組，包括第一轉軸、第二轉軸與連結在第一轉軸與第二轉軸之間的傳動組件。傳動組件包括第一傘齒輪、第二傘齒輪、第一滑動件與第二滑動件。第一傘齒輪設置於第一轉軸以隨之轉動，第二傘齒輪設置於第二轉軸以隨之轉動。第一滑動件具有第三傘齒輪，可轉動地耦接於第一傘齒輪，第二滑動件具有第四傘齒輪，可轉動地耦接於第二傘齒輪。第一滑動件與第二滑動件彼此可滑動地且可轉動地連接在一起。第一轉軸與第二轉軸藉由傳動組件同步轉動，第一轉軸與第二轉軸還藉由第一滑動件與第二滑動件而彼此靠近或遠離。
本發明的折疊式電子裝置，包括第一機體、第二機體與雙轉軸模組，雙轉軸模組連接在第一機體與第二機體之間。雙轉軸模組，包括第一轉軸、第二轉軸與連結在第一轉軸與第二轉軸之間的傳動組件。傳動組件包括第一傘齒輪、第二傘齒輪、第一滑動件與第二滑動件。第一傘齒輪設置於第一轉軸以隨之轉動，第二傘齒輪設置於第二轉軸以隨之轉動。第一滑動件具有第三傘齒輪，可轉動地耦接於第一傘齒輪，第二滑動件具有第四傘齒輪，可轉動地耦接於第二傘齒輪。第一滑動件與第二滑動件彼此可滑動地且可轉動地連接在一起。第一轉軸與第二轉軸藉由傳動組件同步轉動，以使第一機體與第二機體藉由雙轉軸模組而彼此同步轉動且開闔，其中第一機體與第二機體還藉由第一滑動件與第二滑動件而彼此靠近或遠離。
在本發明的一實施例中，上述的第一滑動件與第二滑動件沿軸向滑動且轉動，所述軸向正交於第一轉軸的轉動軸向，所述軸向正交於第二轉軸的轉動軸向，且第一轉軸的轉動軸向平行於第二轉軸的轉動軸向。
在本發明的一實施例中，上述的傳動組件還包括第一外殼與第二外殼，彼此可滑動地耦接在一起。第一外殼設置於第一轉軸，且第一外殼容納且限位第一傘齒輪與第三傘齒輪。第二外殼設置於第二轉軸，且第二外殼容納且限位第二傘齒輪與第四傘齒輪。
在本發明的一實施例中，上述的第一外殼、第二外殼的相互滑動軸向與第一滑動件、第二滑動件的相互滑動軸向一致。
在本發明的一實施例中，上述的第一滑動件是套筒與導柱的其中之一，第二滑動件是套筒與導柱的其中之另一，第三傘齒輪與第四傘齒輪分別位於套筒與導柱的末端。
在本發明的一實施例中，上述套筒的內壁具有凸鍵與鍵槽的其中之一，導柱的柱面具有凸鍵與鍵槽的其中之另一，第一滑動件與第二滑動件藉由凸鍵耦接於鍵槽而彼此可滑動地耦接在一起，且使該第三傘齒輪與第四傘齒輪隨該套筒與該導柱而同步轉動。
在本發明的一實施例中，上述的雙轉軸模組還包括復位組件，復位組件包括一對第三滑動件、第一彈簧、一對第四滑動件、第二彈簧以及一對連桿。第三滑動件可滑動地套設於第一轉軸，第一彈簧套設於第一轉軸且抵接在第三滑動件之間。第四滑動件可滑動地套設於第二轉軸，第二彈簧套設於第二轉軸且抵接在第四滑動件之間。連桿彼此交叉地樞接於第三滑動件與第四滑動件。當第一轉軸與第二轉軸彼此遠離時，第一轉軸與第二轉軸藉由連桿驅動第三滑動件與第四滑動件，而變形第一彈簧與第二彈簧。
基於上述，雙轉軸模組藉由多個傘齒輪作為第一轉軸與第二轉軸之間的傳動機制，而更重要的是，在所述傳動機制中，還以第一滑動件與第二滑動件作為其中兩個傘齒輪的滑動機構。如此一來，既能讓第一轉軸與第二轉軸藉由傘齒輪組而達到同步轉動的效果之外，還能據以讓雙轉軸模組成為具備可變軸距的浮動式雙轉軸，以提供折疊式電子裝置的機體產生相對位移。同時，折疊式電子裝置也因此能調整機體之間的空間，而使折疊式電子裝置能據以提供收納額外配件，以提高折疊式電子裝置的應用範圍。
圖1是依據本發明一實施例的折疊式電子裝置的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，折疊式電子裝置100，在此以筆記型電腦為例，其包括第一機體110、第二機體120與雙轉軸模組130，雙轉軸模組130連接在第一機體110與第二機體120之間，以提供第一機體110與第二機體120相對旋轉開闔之用。
圖2A是圖1的雙轉軸模組的示意圖。圖2B是圖2A的雙轉軸模組的爆炸圖。需說明的是，圖1雖以一對雙轉軸模組130作為例示，然該對雙轉軸模組130具有相同結構組成，故後續僅對其中一個雙轉軸模組130拆解而予以說明。請同時參考圖2A與圖2B，在本實施例中，雙轉軸模組130包括第一轉軸131、第二轉軸132與連結在第一轉軸131與第二轉軸132之間的傳動組件GB。傳動組件GB包括第一傘齒輪G1、第二傘齒輪G2、第一滑動件133與第二滑動件134。第一傘齒輪G1設置於第一轉軸131以隨之轉動，第二傘齒輪G2設置於第二轉軸132以隨之轉動。
在此，第一轉軸131與第二轉軸132還分別設置有支架137A、137B，以利於與折疊式電子裝置100連接，而扭力件138A、138B也分別設置於第一轉軸131與第二轉軸132，以提供雙轉軸模組130所需的扭力。
另一方面，第一滑動件133具有第三傘齒輪G3，可轉動地耦接於第一傘齒輪G1，第二滑動件134具有第四傘齒輪G4，可轉動地耦接於第二傘齒輪G2。再者，第一滑動件133與第二滑動件134彼此套接，以使二者是可滑動地且可轉動地連接在一起。第一轉軸131與第二轉軸132藉由傳動組件GB而得以同步轉動，以使第一機體110與第二機體120藉由雙轉軸模組130而彼此同步轉動且開闔，其中第一機體110與第二機體120還藉由第一滑動件133與第二滑動件134而得以彼此靠近或遠離。
在此，第一滑動件133與第二滑動件134沿軸向V1滑動且轉動，相當於第三傘齒輪G3與第四傘齒輪G4同以軸向V1作為其旋轉軸向。所述軸向V1正交於第一轉軸131的轉動軸向X1，軸向V1也正交於第二轉軸132的轉動軸向X2，且第一轉軸131的轉動軸向X1平行於第二轉軸132的轉動軸向X2。
進一步地說，如圖2A所示，第一滑動件133是套筒，第二滑動件134是導柱，而第三傘齒輪G3與第四傘齒輪G4分別位於套筒與導柱的末端且彼此相對，以利用套筒與導柱沿軸向V1（標示於圖2A）滑動而產生相對位移。再者，套筒的內壁具有凸鍵133a，導柱的柱面具有鍵槽134a，因此第一滑動件133與第二滑動件134能藉由凸鍵133a耦接於鍵槽134a而彼此可滑動地耦接在一起。據此，第三傘齒輪G3與第四傘齒輪G4得以隨著套筒與導柱而同步轉動。在此所述套筒與導柱，或凸鍵與鍵槽皆是屬於彼此對應耦接的結構，因此在其他未繪示的實施例中，可依使用條件而據以將所述結構對調使用，在此便不再贅述。
另一方面，如圖1所示，折疊式電子裝置100還包括物件140，其可視為折疊式電子裝置100的配件，例如是筆記型電腦的無線鍵盤。同時，為了便於攜行，折疊式電子裝置100利用第一機體110與第二機體120相互閉闔時，將物件140夾持在第一機體110與第二機體120之間，也就是利用雙轉軸模組130的第一轉軸131與第二轉軸132彼此遠離，進而在第一機體110與第二機體120之間形成足以容納並夾持物件140的空間141，而達到上述攜行的目的。
圖3A與圖3B分別繪示雙轉軸模組於不同狀態的示意圖。請同時參考圖2B、圖3A與圖3B，本實施例的傳動組件GB還包括第一外殼135與第二外殼136，彼此可滑動地耦接在一起，其中第一外殼135設置於第一轉軸131，且第一外殼135用以容納且限位第一傘齒輪G1與第三傘齒輪G3。第二外殼136設置於第二轉軸132，且第二外殼136用以容納且限位第二傘齒輪G2與第四傘齒輪G4。在此，第一外殼135、第二外殼136的相互滑動軸向與第一滑動件133、第二滑動件134的相互滑動軸向一致，皆沿軸向V1進行滑動。
進一步地說，第一外殼135是由殼體135A與殼體135B組成，其中殼體135A具有朝向第二外殼136延伸的凸部L1，而殼體135B具有導槽L4，且殼體135A、135B用以提供容置第一傘齒輪G1與第三傘齒輪G3所需的空間以及限位結構，以確保第一轉軸131、第一傘齒輪G1、第三傘齒輪G3以及第一滑動件133的傳動效果。對應地，第二外殼136包括殼體136A與殼體136B，其中殼體136A具有導槽L2，殼體136B具有朝向第一外殼135延伸的凸部L3，而殼體136A、136B用以提供容置第二傘齒輪G2與第四傘齒輪G4所需的空間以及限位結構，以確保第二滑動件134、第四傘齒輪G4、第二傘齒輪G2以及第二轉軸132的傳動效果。在圖3A與圖3B中藉由省略殼體135A、136A而得以辨識傘齒輪在外殼內的設置關係。
此外，藉由前述凸部L1、L3分別可滑動地耦接至導槽L2、L4，而使第一外殼135與第二外殼136進一步地沿軸向V1產生相對滑動，且如前述，所述第一外殼135與第二外殼136的相對滑動軸向與第一滑動件133、第二滑動件134的相對滑動軸向一致。換句話說，本實施例的傳動組件GB即相當於設置在第一轉軸131與第二轉軸132之間的傳動齒輪箱，其用以達到動力傳送與傳送方向改變的需求。同時，其具有沿軸向V1可滑動的機制，因此能從圖3A所示具備相對距離h1的狀態，改變成如圖3B所示的具備相對距離h2的狀態，其中相對距離h2大於相對距離h1。
圖4A繪示本發明另一實施例的雙轉軸模組的示意圖。圖4B以另一視角繪示圖4A的雙轉軸模組的部分構件。圖4C繪示圖4B的雙轉軸模組於另一狀態的示意圖。請同時參考圖4A至圖4C，除了具備與前述實施例相同的構件之外，本實施例的雙轉軸模組230還包括復位組件FA，所述復位組件FA包括一對第三滑動件231、第一彈簧232、一對第四滑動件233、第二彈簧234以及一對連桿235。第三滑動件231可滑動地套設於第一轉軸131，第一彈簧232套設於第一轉軸131且抵接在第三滑動件231之間。第四滑動件233可滑動地套設於第二轉軸132，第二彈簧234套設於第二轉軸132且抵接在第四滑動件233之間。連桿235彼此交叉地樞接，且分別樞接於第三滑動件231與第四滑動件233。
當第一轉軸131與第二轉軸132彼此遠離時，第一轉軸131與第二轉軸132藉由連桿235驅動第三滑動件231與第四滑動件233，而變形（在本實施例中為壓縮）第一彈簧232與第二彈簧234。在此需說明的是，連桿235彼此樞接或與第三滑動件231、第四滑動件233的樞接是沿著樞轉軸向Z1，而樞轉軸向Z1正交於圖式紙面，也相當於樞轉軸向Z1正交於前述旋轉軸向X1、X2與軸向V1所形成的虛擬平面。
請同時對照圖1，當第一機體110與第二機體120相對閉闔，且將物件140置入第一機體110與第二機體120之間時，物件140即會將第一機體110與第二機體120頂離，也相當於將雙轉軸模組230從圖4B的狀態轉換至圖4C的狀態，此時第一彈簧232與第二彈簧234因變形而蓄積彈力，且所述彈力可作為讓第一機體110與第二機體120夾持物件140的夾持力。相對地，一旦將物件140從第一機體110與第二機體120之間移除後，前述第一彈簧232與第二彈簧234因變形所蓄積的彈力便會驅動第三滑動件231與第四滑動件233復位，而讓第一轉軸131與第二轉軸132再次恢復圖4B所示狀態，也就是相當於讓第一機體110與第二機體120相互閉闔且彼此接觸的狀態，以消弭前述因第一機體110與第二機體120彼此遠離所產生的空間141。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，雙轉軸模組藉由多個傘齒輪作為第一轉軸與第二轉軸之間的傳動機制，而更重要的是，在所述傳動機制中，還以第一滑動件與第二滑動件作為其中兩個傘齒輪的滑動機構。如此一來，既能讓第一轉軸與第二轉軸藉由傘齒輪組而達到同步轉動的效果之外，還能據以讓雙轉軸模組成為具備可變軸距的浮動式雙轉軸，以提供折疊式電子裝置的機體產生相對位移。
據此，雙轉軸模組得以讓折疊式電子裝置的不同機體之間存在相對運動，進而得以在機體相對遠離時產生額外的空間，而據以作為所搭配物件的額外收納空間，以提高折疊式電子裝置的應用範圍及攜行便利性。
100:折疊式電子裝置 110:第一機體 120:第二機體 130、230:雙轉軸模組 131:第一轉軸 132:第二轉軸 133:第一滑動件 133a:凸鍵 134:第二滑動件 134a:鍵槽 135:第一外殼 135A、135B、136A、136B:殼體 136:第二外殼 137A、137B:支架 138A、138B:扭力件 140:物件 141:空間 231:第三滑動件 232:第一彈簧 233:第四滑動件 234:第二彈簧 235:連桿 FA:復位組件 GB:傳動組件 G1:第一傘齒輪 G2:第二傘齒輪 G3:第三傘齒輪 G4:第四傘齒輪 h1、h2:相對距離 L1、L3:凸部 L2、L4:導槽 V1:軸向 X1、X2:轉動軸向 Z1:樞轉軸向
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是圖1的雙轉軸模組的示意圖。 圖2B是圖2A的雙轉軸模組的爆炸圖。 圖3A與圖3B分別繪示雙轉軸模組於不同狀態的示意圖。 圖4A繪示本發明另一實施例的雙轉軸模組的示意圖。 圖4B以另一視角繪示圖4A的雙轉軸模組的部分構件。 圖4C繪示圖4B的雙轉軸模組於另一狀態的示意圖。
130:雙轉軸模組 131:第一轉軸 132:第二轉軸 135:第一外殼 135A、135B、136A、136B:殼體 136:第二外殼 137A、137B:支架 138A、138B:扭力件 L1:凸部 L2:導槽 V1:軸向 X1、X2:轉動軸向

Claims (15)

  1. 一種雙轉軸模組，包括： 一第一轉軸； 一第二轉軸； 一傳動組件，連結在該第一轉軸與該第二轉軸之間，該傳動組件包括： 一第一傘齒輪，設置於該第一轉軸以隨該第一轉軸轉動； 一第二傘齒輪，設置於該第二轉軸以隨該第二轉軸轉動； 一第一滑動件，具有一第三傘齒輪，可轉動地耦接於該第一傘齒輪；以及 一第二滑動件，具有一第四傘齒輪，可轉動地耦接於該第二傘齒輪，且該第一滑動件與該第二滑動件彼此可滑動地且可轉動地連接在一起， 該第一轉軸與該第二轉軸藉由該傳動組件同步轉動，其中該第一轉軸與該第二轉軸還藉由該第一滑動件與該第二滑動件而彼此靠近或遠離。
  2. 如請求項1所述的雙轉軸模組，其中該第一滑動件與該第二滑動件沿一軸向滑動且轉動，該軸向正交於該第一轉軸的轉動軸向，該軸向正交於該第二轉軸的轉動軸向，且該第一轉軸的轉動軸向平行於該第二轉軸的轉動軸向。
  3. 如請求項1所述的雙轉軸模組，其中該傳動組件還包括一第一外殼與一第二外殼，彼此可滑動地耦接在一起，該第一外殼設置於該第一轉軸，且該第一外殼容納且限位該第一傘齒輪與該第三傘齒輪，該第二外殼設置於該第二轉軸，且該第二外殼容納且限位該第二傘齒輪與該第四傘齒輪。
  4. 如請求項3所述的雙轉軸模組，其中該第一外殼、該第二外殼的相互滑動軸向與該第一滑動件、該第二滑動件的相互滑動軸向一致。
  5. 如請求項1所述的雙轉軸模組，其中該第一滑動件是一套筒與一導柱的其中之一，該第二滑動件是該套筒與該導柱的其中之另一，該第三傘齒輪與該第四傘齒輪分別位於該套筒與該導柱的末端。
  6. 如請求項5所述的雙轉軸模組，其中該套筒的內壁具有一凸鍵與一鍵槽的其中之一，該導柱的柱面具有該凸鍵與該鍵槽的其中之另一，該第一滑動件與該第二滑動件藉由該凸鍵耦接於該鍵槽而彼此可滑動地耦接在一起。
  7. 如請求項1所述的雙轉軸模組，還包括一復位組件，連結在該第一轉軸與該第二轉軸之間，該復位組件包括： 一對第三滑動件，可滑動地套設於該第一轉軸； 一第一彈簧，套設於該第一轉軸且抵接在該對第三滑動件之間； 一對第四滑動件，可滑動地套設於該第二轉軸； 一第二彈簧，套設於該第二轉軸且抵接在該對第四滑動件之間；以及 一對連桿，彼此交叉地樞接於該對第三滑動件與該對第四滑動件，當該第一轉軸與該第二轉軸彼此遠離時，該第一轉軸與該第二轉軸藉由該對連桿驅動該對第三滑動件與該對第四滑動件，而變形該第一彈簧與該第二彈簧。
  8. 一種折疊式電子裝置，包括： 一第一機體； 一第二機體； 一雙轉軸模組，連接在該第一機體與該第二機體之間，該雙轉軸模組包括： 一第一轉軸； 一第二轉軸； 一傳動組件，連結在該第一轉軸與該第二轉軸之間，該傳動組件包括： 一第一傘齒輪，設置於該第一轉軸以隨該第一轉軸轉動； 一第二傘齒輪，設置於該第二轉軸以隨該第二轉軸轉動； 一第一滑動件，具有一第三傘齒輪，可轉動地耦接於該第一傘齒輪；以及 一第二滑動件，具有一第四傘齒輪，可轉動地耦接於該第二傘齒輪，且該第一滑動件與該第二滑動件彼此可滑動地且可轉動地連接在一起， 該第一轉軸與該第二轉軸藉由該傳動組件同步轉動，以使該第一機體與該第二機體藉由該雙轉軸模組而彼此同步轉動且開闔，其中該第一機體與該第二機體還藉由該第一滑動件與該第二滑動件而彼此靠近或遠離。
  9. 如請求項8所述的折疊式電子裝置，還包括一物件，當該第一機體與該第二機體相互閉闔且遠離時，該物件適於被容置且夾持在該第一機體與該第二機體之間。
  10. 如請求項8所述的折疊式電子裝置，還包括一復位組件，連結在該第一轉軸與該第二轉軸之間，該復位組件包括： 一對第三滑動件，可滑動地套設於該第一轉軸； 一第一彈簧，套設於該第一轉軸且抵接在該對第三滑動件之間； 一對第四滑動件，可滑動地套設於該第二轉軸； 一第二彈簧，套設於該第二轉軸且抵接在該對第四滑動件之間；以及 一對連桿，彼此交叉地樞接於該對第三滑動件與該對第四滑動件，當該第一機體與該第二機體彼此遠離時，該第一轉軸與該第二轉軸藉由該對連桿驅動該對第三滑動件與該對第四滑動件，而變形該第一彈簧與該第二彈簧。
  11. 如請求項8所述的折疊式電子裝置，其中該第一滑動件與該第二滑動件沿一軸向滑動且轉動，該軸向正交於該第一轉軸的轉動軸向，該軸向正交於該第二轉軸的轉動軸向，且該第一轉軸的轉動軸向平行於該第二轉軸的轉動軸向。
  12. 如請求項8所述的折疊式電子裝置，其中該傳動組件還包括一第一外殼與一第二外殼，彼此可滑動地耦接在一起，該第一外殼設置於該第一轉軸，且該第一外殼容納且限位該第一傘齒輪與該第三傘齒輪，該第二外殼設置於該第二轉軸，且該第二外殼容納且限位該第二傘齒輪與該第四傘齒輪。
  13. 如請求項12所述的折疊式電子裝置，其中該第一外殼、該第二外殼的相互滑動軸向與該第一滑動件、該第二滑動件的相互滑動軸向一致。
  14. 如請求項8所述的折疊式電子裝置，其中該第一滑動件是一套筒與一導柱的其中之一，該第二滑動件是該套筒與該導柱的其中之另一，該第三傘齒輪與該第四傘齒輪分別位於該套筒與該導柱的末端。
  15. 如請求項14所述的折疊式電子裝置，其中該套筒的內壁具有一凸鍵與一鍵槽的其中之一，該導柱的柱面具有該凸鍵與該鍵槽的其中之另一，該第一滑動件與該第二滑動件藉由該凸鍵耦接於該鍵槽而彼此可滑動地耦接在一起，且使該第三傘齒輪與第四傘齒輪隨該套筒與該導柱而同步轉動。
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