TWI730758B - 無縫鉸鏈及具有其的電子裝置 - Google Patents
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Abstract
一種無縫鉸鏈，包括兩固定架、一轉軸以及一承載架。轉軸樞接於兩固定架且具有一齒輪部，位在兩固定架之間。承載架可滑動地配置於兩固定架且具有一齒條部，嚙合於齒輪部。承載架適於相對兩固定架在一角度範圍內滑動且透過齒條部帶動轉軸，使得承載架沿著一虛擬軸心樞轉。
Description
本發明是有關於一種鉸鏈，且特別是有關於一種應用於電子裝置且沿虛擬軸心旋轉的無縫鉸鏈。
現有的筆記型電腦的包括顯示螢幕、主機以及鉸鏈模組，顯示螢幕與主機透過鉸鏈模組而相互樞接以利於開闔。然而，現有的鉸鏈模組通常以樞軸為實體轉動軸心，故在顯示螢幕與主機之間需預留空間，以避免轉動過程中顯示螢幕與主機相互干涉。
因此，當筆記型電腦切換為展開狀態時，會產生縫隙，故無法隱藏位在顯示螢幕與主機之間的部分鉸鏈模組，使得展開後的筆記型電腦具有不美觀的缺點。
為此，發展出一種無縫鉸鏈，用以縮減顯示螢幕與主機在展開狀態下的縫隙且能隱藏鉸鏈以達到美觀與縮小體績的功效，即成為重要的發展目標。
本發明提供一種無縫鉸鏈及電子裝置，無縫鉸鏈適於沿著一虛擬軸心樞轉，當無縫鉸鏈應用在電子裝置時，可縮小電子裝置在展開狀態下的縫隙，並將無縫鉸鏈隱藏於電子裝置中，而具備美觀與縮小體積的功效。
本發明的無縫鉸鏈，包括兩固定架、一轉軸以及一承載架。轉軸樞接於兩固定架且具有一齒輪部，位在兩固定架之間。承載架可滑動地配置於兩固定架且具有一齒條部，嚙合於齒輪部。承載架適於相對兩固定架在一角度範圍內滑動且透過齒條部帶動轉軸，使得承載架沿著一虛擬軸心樞轉。
本發明的電子裝置，包括一第一機體、一第二機體以及多個無縫鉸鏈。第一機體具有一第一空間及一第一蓋體，第一蓋體配置在第一空間中。第二機體具有一第二蓋體，用以容納第一蓋體。多個無縫鉸鏈配置於第一蓋體中且分別連接第一機體與第二機體，各無縫鉸鏈包括兩固定架、一轉軸以及一承載架。兩固定架連接於第一蓋體。轉軸樞接於兩固定架且具有一齒輪部，位在兩固定架之間。承載架可滑動地配置於兩固定架且具有一齒條部，嚙合於齒輪部。第一機體與第二機體適於相互閉闔或相互展開，以使相應的各承載架相對兩固定架在一角度範圍內滑動且透過各齒條部帶動各轉軸，使得各承載架沿著一虛擬軸心樞轉，當相互閉闔時，第一蓋體與第二蓋體收納於第一空間中，當相互展開時，第一蓋體與第二蓋體為相互分離。
基於上述，本發明的無縫鉸鏈的承載架適於沿著兩固定組件滑動且帶動轉軸，使得承載架沿著一虛擬軸心樞轉，藉此縮減承載架的擺動範圍。此外，承載架只能在一角度範圍內相對於兩固定架滑動，以此限定承載架的樞轉角度。
進一步而言，多個無縫鉸鏈分別連接電子裝置的第一機體與第二機體。當第一機體與第二機體相互展開至180度時，分別帶動相應的各承載架相對兩固定架滑動且透過各齒條部帶動各轉軸，使得各承載架沿著一虛擬軸心樞轉至90度，並將無縫鉸鏈隱藏於第一機體與第二機體內，且第一機體與第二機體部分相互抵靠以縮減縫隙，使電子裝置具備美觀與縮小體積的功效。
圖1A是本發明一實施例的無縫鉸鏈的立體示意圖。圖1B是圖1A的無縫鉸鏈的另一立體示意圖。圖1C是圖1A的無縫鉸鏈的元件分解示意圖。圖1D是圖1A的無縫鉸鏈沿A-A線段的剖面示意圖。圖1E是圖1B的無縫鉸鏈沿B-B線段的剖面示意圖。
圖1F是圖1A的無縫鉸鏈沿A-A線段另一方向的剖面示意圖。圖1G是圖1B的無縫鉸鏈沿B-B線段另一方向的剖面示意圖。
參考圖1A至圖1C，本實施例的無縫鉸鏈100，包括兩固定架110、一轉軸120、一承載架130以及兩扭力件140。
兩固定架110為相互間隔設置且位在同一軸向AD上。
轉軸120樞接於兩固定架110且具有一齒輪部121及兩轉向部122。齒輪部121位在兩固定架110之間且可相對於兩固定架110樞轉。兩轉向部122沿軸向AD延伸成形在齒輪部121的相對兩端，各固定架110具有一樞接孔PH，兩轉向部122分別可轉動地穿設於兩固定架110的兩樞接孔PH。
承載架130可滑動地配置於兩固定架110之間且具有一齒條部131以及一連接部132。齒條部131例如是環形外觀且嚙合於轉軸120的齒輪部121，當承載架130相對於兩固定架110滑動時，可透過齒條部131與齒輪部121的嚙合關係而帶動轉軸120沿著軸向AD樞轉。連接部132成形在齒條部131的一端且多個穿孔TH貫穿成形在連接部132的上下兩壁面且連接部132突伸在兩固定架110外。
兩扭力件140分別配置在兩固定架110中，且各扭力件140具有一卡合部141與一夾持部142。各卡合部141配置於各固定架110的一凹槽G中，各夾持部142夾持相應的各轉向部122以提供扭力，補充而言，當轉軸120轉動時，各轉向部122與各夾持部142因相互摩擦而產生扭力，當轉軸120靜止時，夾持部142藉由夾持的外力以維持轉軸120相對兩固定架110的樞轉角度。
參考圖1D至圖1F，承載架130適於相對兩固定架110在一角度A範圍(圖中所示為180度至90度之間)內滑動且透過齒條部131帶動轉軸120相對於固定架110樞轉，使得承載架130沿著一虛擬軸心VA樞轉。其中，虛擬軸心VA即為齒條部131的圓心。
參考圖1A至圖1C，各固定架110具有一擋塊111且兩固定架110的兩擋塊111為相向延伸並相互抵靠。一限位槽LG成形在兩固定架110之間且位在兩擋塊111的一側。承載架130具有一滑塊133，成形在齒條部131的側面S且遠離連接部132。滑塊133可滑動地配置於限位槽LG，滑塊133適於在限位槽LG中往復移動以抵靠或遠離兩擋塊111。
配合參考圖1D及圖1E，當承載架130朝一第一轉動方向T1樞轉且垂直於各固定架110時，滑塊133抵靠兩擋塊111而受到阻擋(此處，承載架130與各固定架110角度A為90度)。當承載架130朝相反於第一轉動方向T1的一第二轉動方向T2樞轉時，滑塊133遠離兩擋塊111(此處，承載架130與各固定架110角度A為大於90度)。
補充而言，參考圖1G及圖1F，也可視為無縫鉸煉100擺設在圖1D及圖1E相反方向的樞轉情形，當承載架130朝第二轉動方向T2樞轉且垂直於各固定架110時，滑塊133抵靠兩擋塊111而受到阻擋(此處，承載架130與各固定架110角度A為90度)。當承載架130朝相反於第二轉動方向T2的第一轉動方向T1樞轉時，滑塊133遠離兩擋塊111(此處，承載架130與各固定架110角度A為大於90度)。
兩固定架110具有一收納槽AG，成形在兩擋塊111相對於限位槽LG的另一側。當承載架130朝第二轉動方向T2樞轉且平行於各固定架110時(此處，承載架130與各固定架110角度A為180度)，承載架130的連接部132卡合於收納槽AG。因此，於本實施例中，承載架130與兩固定架110的旋轉角度範圍為180度至90度之間。在其它實施例中，承載架與兩固定架的角度範圍例如是大於180度至小於90度之間，此視需求而定。
參考圖1A至圖1C，各固定架110具有一導引槽DG，環繞在轉軸120的外圍。承載架130具有兩滑動部134，分別成形在齒條部131的相對兩側I且分別配置在兩導引槽DG中。詳細而言，兩滑動部134沿著兩導引槽DG，使得承載架130相對於兩固定架110滑動，由於導引槽DG具有弧形路徑，因此虛擬軸心VA同樣為導引槽DG的圓心。
各固定架110具有一滑動面MS以及一鎖固部112。滑動面MS為一弧形面而適於在一弧形空間中滑動。各鎖固部112成形在各固定架110相對於各導引槽DG的一壁面上。
圖2是本發明一實施例的電子裝置結合多個無縫鉸鏈的透視示意圖。
請配合參考圖1A及圖2，多個無縫鉸鏈100適用於電子裝置200中。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且包括第一機體210、第二機體220以及多個多個無縫鉸鏈100。
第一機體210具有第一空間S1及一第一蓋體211，第一蓋體211配置在第一空間S1中。第二機體220具有第二蓋體221，用以容納第一蓋體211。多個無縫鉸鏈100配置於第一蓋體211中且分別連接第一機體210與第二機體220。詳細而言，多個無縫鉸鏈100例如為四個，且第一蓋體211中的內側兩無縫鉸鏈100的兩連接部132連接於第一機體210，第一蓋體211中的外側兩無縫鉸鏈100的兩連接部132連接於第二機體220。補充而言，第一機體210具有一散熱部212，此用以擺設散熱鰭片或是配置散熱孔，以利於提升電子裝置200的散熱效率。
其中，第一機體210與第二機體220透過多個無縫鉸鏈100而切換為展開狀態(圖4A展開90度，圖5A展開180度)與閉闔狀態(圖3A為相互接觸)。於其它實施例中，電子裝置200可採用偶數個無縫鉸鏈100。
配合參考圖1D及圖1E，第一機體210與第二機體220適於相互閉闔或相互展開，以使相應的各承載架130相對兩固定架110在一角度範圍內滑動且透過各齒條部131帶動各轉軸120，使得各承載架130沿著虛擬軸心VA樞轉。當相互閉闔時，第一蓋體211與第二蓋體221收納於第一空間S1中，當相互展開時，第一蓋體211與第二蓋體221為相互分離。
圖3A是圖2的電子裝置於閉闔狀態的側視平面示意圖。圖3B是圖3A的電子裝置的透視示意圖。
參考圖2、圖3A及圖3B，當第一機體210與第二機體220相互閉闔時，第二機體220與第一機體210相互貼合而形成一矩形結構且第一蓋體211與第二蓋體221收納於第一空間S1中。其中，各個無縫鉸鏈100為圖1A、圖1D所示的各承載架130與各固定架110角度A為180度且各承載架130的連接部132卡合於收納槽AG。
圖4A是圖2的電子裝置展開90度的側視平面示意圖。圖4B是圖4A的電子裝置的透視示意圖。
參考圖4A及圖4B，當第一機體210與第二機體220相互展開至90度時。首先，第二機體220帶動位在第一蓋體211外側的兩連接部132，使兩承載架130相對於多個固定架110且沿著虛擬軸心VA樞轉至90度，使得第二機體220懸空於第一機體210且第二蓋體221分離且垂直於第一蓋體211。此時，上述的外側兩承載架130的兩滑塊133分別抵靠於相應的多個擋塊111(參考圖1F)。此外，第一蓋體211內側的兩無縫鉸鏈100仍處於夾角180度的初始狀態(見圖1D)。
圖5A是圖2的電子裝置展開180度的側視平面示意圖。圖5B是圖3A的電子裝置的透視示意圖。
參考圖5A及圖5B，當第一機體210與第二機體220持續展開至180度時。由於，位在第一蓋體211外側的兩承載架130的兩滑塊133分別抵靠於相應的多個擋塊111(參考圖1F)，故外側的兩承載架130開始帶動第一蓋體211與內側兩承載架130產生樞轉。詳細而言，第一蓋體211同步帶動內側的多個固定架110，使得內側的多個固定架110相對於內側兩承載架130滑動且沿著虛擬軸心VA樞轉至90度(參考圖1E)，則第二機體220部分交疊且平行於第一機體210。此時，上述的內側兩承載架130的兩滑塊133分別抵靠於相應的多個擋塊111(參考圖1E及圖5B)，則第一蓋體211部分突伸在第一空間S1外。
簡言之，本實施例的電子裝置200採用排列方向相反的偶數個無縫鉸鏈100，分別鎖附連接於第一機體210與第二機體220。在第一機體210與第二機體220的相對展開過程中，鎖附於第二機體220的多個無縫鉸鏈100首先翻轉至90度，接著鎖附於第一機體210的多個無縫鉸鏈100再翻轉90度以使第一機體210與第二機體220相對展開至180度。
進一步而言，多個無縫鉸鏈100的樞轉順序，可以是先外側後內側、先內側後外側或是內外側同時樞轉，此視各個無縫鉸鏈100的預設扭力大小而定。
綜上所述，本發明的無縫鉸鏈的承載架適於沿著兩固定組件滑動且帶動轉軸，使得承載架沿著一虛擬軸心樞轉，藉此縮減承載架的擺動範圍。此外，承載架只能在一角度範圍內相對於兩固定架滑動，以此限定承載架的樞轉角度。
進一步而言，多個無縫鉸鏈分別連接電子裝置的第一機體與第二機體。當第一機體與第二機體相互展開至180度時，分別帶動相應的各承載架相對兩固定架滑動且透過各齒條部帶動各轉軸，使得各承載架沿著一虛擬軸心樞轉至90度，並將無縫鉸鏈隱藏於第一機體與第二機體內，且第一機體與第二機體部分相互抵靠以縮減縫隙，使電子裝置具備美觀與縮小體積的功效。
100:電子裝置
110:固定架
111:擋塊
112:鎖固部
120:轉軸
121:齒輪部
122:轉向部
130:承載架
131:齒條部
132:連接部
133:滑塊
134:滑動部
140:扭力件
141:卡合部
142:夾持部
200:電子裝置
210:第一機體
211:第一蓋體
212:散熱部
220:第二機體
221:第二蓋體
A:角度
G:凹槽
S:側面
AD:軸向
AG:收納槽
DG:導引槽
LG:限位槽
MS:滑動面
PH:樞接孔
S1:第一空間
T1:第一轉動方向
T2:第二轉動方向
TH:穿孔
VA:虛擬軸心
圖1A是本發明一實施例的無縫鉸鏈的立體示意圖。
圖1B是圖1A的無縫鉸鏈的另一立體示意圖。
圖1C是圖1A的無縫鉸鏈的元件分解示意圖。
圖1D是圖1A的無縫鉸鏈沿A-A線段的剖面示意圖。
圖1E是圖1B的無縫鉸鏈沿B-B線段的剖面示意圖。
圖1F是圖1A的無縫鉸鏈沿A-A線段另一方向的剖面示意圖。
圖1G是圖1B的無縫鉸鏈沿B-B線段另一方向的剖面示意圖。
圖2是本發明一實施例的電子裝置結合多個無縫鉸鏈的透視示意圖。
圖3A是圖2的電子裝置於閉闔狀態的側視平面示意圖。
圖3B是圖3A的電子裝置的透視示意圖。
圖4A是圖2的電子裝置展開90度的側視平面示意圖。
圖4B是圖4A的電子裝置的透視示意圖。
圖5A是圖2的電子裝置展開180度的側視平面示意圖。
圖5B是圖3A的電子裝置的透視示意圖。
100:電子裝置
110:固定架
112:鎖固部
120:轉軸
121:齒輪部
122:轉向部
130:承載架
131:齒條部
132:連接部
140:扭力件
AD:軸向
LG:限位槽
TH:穿孔
Claims (18)
- 一種無縫鉸鏈，包括：兩固定架；一轉軸，樞接於該兩固定架且具有一齒輪部，位在該兩固定架之間；以及一承載架，可滑動地配置於該兩固定架且具有一齒條部，嚙合於該齒輪部，其中，該承載架適於相對該些固定架在一角度範圍內滑動且透過該齒條部帶動該轉軸，使得該承載架沿著一虛擬軸心樞轉，該轉軸具有兩轉向部，沿一軸向延伸成形在該齒輪部的兩端，各該固定架具有一樞接孔，該兩轉向部分別可轉動地穿設於該兩固定架的該兩樞接孔。
- 如請求項1所述的無縫鉸鏈，其中各該固定架具有一擋塊，該兩擋塊為相互抵靠，一限位槽成形在該兩固定架之間且位在該兩擋塊的一側，該限位槽對位於該齒條部相對於該齒輪部的一側面。
- 如請求項2所述的無縫鉸鏈，其中該承載架具有一滑塊，成形在該齒條部的該側面且配置於該限位槽中，該滑塊適於在該限位槽中往復移動。
- 如請求項3所述的無縫鉸鏈，其中當該承載架朝一第一轉動方向樞轉且垂直於各該固定架時，該滑塊抵靠該兩擋塊， 當該承載架朝相反於該第一轉動方向的一第二轉動方向樞轉時，該滑塊遠離該兩擋塊。
- 如請求項3所述的無縫鉸鏈，其中該兩固定架具有一收納槽，成形在該兩擋塊相對於該限位槽的另一側，當該承載架朝一第二轉動方向樞轉且平行於各該固定架時，該承載架卡合於該收納槽。
- 如請求項1所述的無縫鉸鏈，其中各該固定架具有一導引槽，環繞在該轉軸的外圍，該承載架具有兩滑動部，分別成形在該齒條部的相對兩側且分別配置在該兩導引槽中。
- 如請求項1所述的無縫鉸鏈，還包括兩扭力件，分別配置在該兩固定架中，且各該扭力件具有一卡合部與一夾持部，各該卡合部配置於各該固定架的一凹槽中，各該夾持部夾持相應的各該轉向部以提供扭力。
- 如請求項1所述的無縫鉸鏈，其中該承載架具有一連接部，成形在該齒條部的一端且多個穿孔貫穿成形在該連接部。
- 如請求項1所述的無縫鉸鏈，其中各該固定架具有一滑動面以及一鎖固部，該滑動面為一弧形面，各該鎖固部成形在各該固定架相對於各該導引槽的一壁面上。
- 一種電子裝置，包括：一第一機體，具有一第一空間及一第一蓋體，該第一蓋體配置在該第一空間中；一第二機體，具有一第二蓋體，用以容納該第一蓋體；以及 多個無縫鉸鏈，配置於該第一蓋體中且分別連接該第一機體與該第二機體，各該無縫鉸鏈包括：兩固定架，連接於該第一蓋體；一轉軸，樞接於該兩固定架且具有一齒輪部，位在該兩固定架之間；以及一承載架，可滑動地配置於該兩固定架且具有一齒條部，嚙合於該齒輪部，其中，該第一機體與該第二機體適於相互閉闔或相互展開，以使相應的各該承載架相對該些固定架在一角度範圍內滑動且透過各該齒條部帶動各該轉軸，使得各該承載架沿著一虛擬軸心樞轉，當相互閉闔時，該第一蓋體與該第二蓋體收納於該第一空間中，當相互展開時，該第一蓋體與該第二蓋體為相互分離，該轉軸具有兩轉向部，沿一軸向延伸成形在該齒輪部的兩端，各該固定架具有一樞接孔，該兩轉向部分別可轉動地穿設於該兩固定架的該兩樞接孔。
- 如請求項10所述的電子裝置，其中各該固定架具有一擋塊，該兩擋塊為相互抵靠，一限位槽成形在該兩固定架之間且位在該兩擋塊的一側，該限位槽對位於該齒條部相對於該齒輪部的一側面。
- 如請求項11所述的電子裝置，其中該承載架具有一滑塊，成形在該齒條部的該側面且配置於該限位槽中，該滑塊適於在該限位槽中往復移動。
- 如請求項12所述的電子裝置，其中當該承載架朝一第一轉動方向樞轉且垂直於各該固定架時，該滑塊抵靠該兩擋塊，當該承載架朝相反於該第一轉動方向的一第二轉動方向樞轉時，該滑塊遠離該兩擋塊。
- 如請求項12所述的電子裝置，其中該兩固定架具有一收納槽，成形在該兩擋塊相對於該限位槽的另一側，當該承載架朝一第二轉動方向樞轉且平行於各該固定架時，該承載架卡合於該收納槽。
- 如請求項10所述的電子裝置，其中各該固定架具有一導引槽，環繞在該轉軸的外圍，該承載架具有兩滑動部，分別成形在該齒條部的相對兩側且分別配置在該兩導引槽中。
- 如請求項10所述的電子裝置，還包括兩扭力件，分別配置在該兩固定架中，且各該扭力件具有一卡合部與一夾持部，各該卡合部配置於各該固定架的一凹槽中，各該夾持部夾持相應的各該轉向部以提供扭力。
- 如請求項10所述的電子裝置，其中該承載架具有一連接部，成形在該齒條部的一端且多個穿孔貫穿成形在該連接部。
- 如請求項10所述的電子裝置，其中各該固定架具有一滑動面以及一鎖固部，該滑動面為一弧形面，各該鎖固部成形在各該固定架相對於各該導引槽的一壁面上且鎖固於該第一蓋體。
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