TWI796171B

TWI796171B - 電子裝置及其樞軸結構

Info

Publication number: TWI796171B
Application number: TW111110069A
Authority: TW
Inventors: 王俊皓; 陳家震; 彭啓人
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2022-03-18
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2023-03-11
Also published as: TW202338552A

Abstract

一種樞軸結構，包含：一轉軸，轉動連接一第一本體及一第二本體，該轉軸以一固定件結合於該第二本體；一固定支架，結合於該轉軸與該第一本體；一連動組件，結合於該轉軸，並具有一凸部；及一連桿組件，具有一桿體及一加壓件，該桿體具有相對設置的一施力端及一受力端，該加壓件結合於該受力端，該連動組件在該轉軸的帶動下，該凸部可抵接或不抵接該施力端，在該凸部抵接該施力端時，該凸部朝該施力端施加一向上推力，使該加壓件對該第一本體施加一向下推力；本發明另提供具有該樞軸結構的電子裝置。

Description

電子裝置及其樞軸結構

本發明主要為一種樞軸結構，特別是有關於一種可利用單手操作具有該樞軸結構的電子裝置。

筆記型電腦具有輕薄、攜帶方便及低耗電量等優點，無論是在外工作或是郊遊踏青都適合隨身攜帶使用，以致於在日常生活中越來越受到人們廣泛在各種場合上使用。

筆記型電腦大致上可以分為系統部(底座部分)，以及可相對該系統部進行樞轉的顯示部(螢幕部分)。在實務操作上，當該顯示部相對於該系統部處於開蓋狀態時，使用者欲操作該顯示部，使其相對於該系統部進行闔蓋，該使用者係可以僅透過單手而完成闔蓋的動作。

另一方面，當該顯示部相對於該系統部處於闔蓋狀態時，使用者欲操作該顯示部，使其相對於該系統部進行開蓋，該使用者在以一隻手操作該顯示部進行開蓋動作時，若未以另一隻手同時扶著該系統部，該系統部就會隨著該開蓋動作而抬起至一定高度，其造成的原因在於：現今筆記型電腦發展理念為輕薄化設計的關係，使得該顯示部與該系統部的重量差越來越小的緣故。

值得注意的是，當該使用者未同時使用兩隻手操作該筆記型電腦時，隨著使用者將手由該顯示部移開，將使該系統部落下並重摔於桌面，造成設置於該系統端內部的硬體零組件(如：硬碟)受損，故使用者無法僅透過單手即可對該顯示部進行開蓋動作，具有操作性不佳的問題。

有鑑於此，有必要提供一種電子裝置及其樞軸結構，以解決上述之問題。

本發明的目的在於提供一種樞軸結構，係可以提供額外的向下推力。

本發明的次一目的在於提供一種電子裝置，係可以提供使用者在以單手開啟螢幕的情況下，不會使底座被抬起。

為達成上述目的，本發明提供一種樞軸結構，包含：一轉軸，具有相對設置的一第一端及一第二端，該第一端設有一固定件，該轉軸用以轉動連接底部具有一鎖孔的一第一本體及一第二本體，該固定件用以結合於該第二本體；一固定支架，結合於該第二端，並具有一第一結合部及一第二結合部，該第一結合部與該第二結合部分別用以結合於該第一本體；一連動組件，具有一主動輪、至少一從動輪及一轉動輪，該主動輪套設於該第二端，該至少一從動輪與該主動輪相互嚙合，並可轉動地結合於該固定支架，該轉動輪與最遠離該主動輪之從動輪形成共軸，並具有一凸部；及一連桿組件，具有一桿體、一支撐件及一加壓件，該桿體具有一結合孔，以及相對設置的一施力端及一受力端，該支撐件穿伸通過該結合孔，以將該桿體結合於該固定支架，該施力端抵靠於該轉動輪上，該加壓件結合於該受力端，並穩固結合於一鎖固件與相配合的一限位件之間，該鎖固件用以穿伸通過該鎖孔，並與該限位件相互結合，其中，該轉動輪在該轉軸、該主動輪與該至少一從動輪依序帶動下，該轉動輪的凸部可抵接或不抵接該桿體的施力端，在該凸部抵接該施力端時，該凸部朝該施力端施加一向上推力，使該加壓件透過該鎖固件對該第一本體施加一向下推力。

本發明另提供一種電子裝置，包含：一第一本體，底部具有一鎖孔；一第二本體；及該樞軸結構，該固定件結合於該第二本體，該第一結合部與該第二結合部分別結合於該第一本體，該鎖固件穿伸通過該鎖孔，並與該限位件相互結合。

在一些實施例中，該轉軸的第二端設有一緊固件，該緊固件將該固定支架及該連動組件固定於該第二端。

在一些實施例中，該支撐件作為該桿體支點，該支撐件至該施力端之間具有一施力臂，該支撐件至該受力端之間具有一抗力臂，該施力臂大於該抗力臂。

在一些實施例中，該連桿組件具有一墊片，該墊片套設於該支撐件上，並位於該固定支架與該桿體之間。

在一些實施例中，該固定支架具有一第一板片及一第二板片，該主動輪與該至少一從動輪皆位於該第一板片與該第二板片之間，該第一結合部設於該第一板片，且朝遠離該第二板片方向延伸，該第二結合部設於該第二板片，且朝遠離該第一板片方向延伸，該限位件、該第一結合部及該第二結合部共同形成三角鎖固機構。

在一些實施例中，該第一本體底部具有一腳墊組，該結合孔相對設置於該腳墊組上方。

本發明的電子裝置及其樞軸結構具有下列特點：係可以在該連動組件的運作下，藉由該第二本體相對於該第一本體進行開蓋動作，使該桿體的施力端施加該向上推力，並在槓桿平衡的作用下，使該桿體所相對應的受力端產生該向下推力。藉此，本發明的電子裝置及其樞軸結構，係可以在進行開蓋動作時產生額外的力矩，讓使用者可以僅利用單手作業，但不會造成該第一本體被相對抬起，具有提升電子裝置操作性的功效。

〔本發明〕

1:第一本體

11:鎖孔

12:腳墊組

2:第二本體

3:樞軸結構

31:轉軸

311:第一端

312:第二端

313:固定件

314:緊固件

32:固定支架

321:第一板片

322:第二板片

323:第一結合部

324:第二結合部

325:第一穿孔

326:第二穿孔

327:穩固件

33:連動組件

331:主動輪

332:從動輪

333:轉動輪

334:凸部

34:連桿組件

341:桿體

342:支撐件

343:加壓件

344:結合孔

345:施力端

346:受力端

347:墊片

B:鎖固件

D1:施力臂

D2:抗力臂

D3:扭力臂

L:距離

N:限位件

F1:向上推力

F2:向下推力

θ:角度

[圖1]為本發明之電子裝置的立體組合圖；[圖2]為本發明之樞軸結構的立體分解圖；[圖3]為本發明之樞軸結構的立體組合圖；[圖4]為本發明之電子裝置執行開蓋動作的使用情形圖；[圖5]為本發明之電子裝置執行開蓋動作時的力矩示意圖。

茲配合圖式將本發明實施例詳細說明如下，其所附圖式主要為簡化之示意圖，僅以示意方式說明本發明之基本結構，因此在該等圖式中僅標示與本發明有關之元件，且所顯示之元件並非以實施時之數目、形狀、尺寸比例等加以繪製，其實際實施時之規格尺寸實為一種選擇性之設計，且其元件佈局形態有可能更為複雜。

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可據以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本申請，而非用以限制本申請。另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語“包含”將被理解為意指包含所述元件，但是不排除任何其它元件。

請參照圖1所示，其係本發明電子裝置的一較佳實施例，係包含：一第一本體1、一第二本體2及一樞軸結構3，該第一本體1及該第二本體2分別結合於該樞軸結構3。

請一併參照圖4所示，在本實施例中，該電子裝置為一筆記型電腦，該第一本體1為該筆記型電腦之底座部分，該第一本體1底部具有一鎖孔11及一腳墊組12，該鎖孔11位於該筆記型電腦之底座上殼或下殼的位置，該腳墊組12位於該鎖孔11相對後方，該第二本體2為該筆記型電腦之螢幕部分。

請參照圖2~3所示，該樞軸結構3具有一轉軸31、一固定支架32、一連動組件33及一連桿組件34，其中，該轉軸31轉動連接該第一本體1與該第二本體2，並具有相對設置的一第一端311及一第二端312，該轉軸31的第一端311設有一固定件313，該固定件313結合於該第二本體2，在本實施例中，該固定件313具有至少一結合孔，以將該轉軸31結合於該第二本體2。藉此，該固定件313隨著該第二本體2相對於該第一本體1開闔而轉動，進而帶動該轉軸31同步旋轉。較佳地，該第二端設有一緊固件314，該緊固件314將該固定支架32及該連動組件33固定於該轉軸31的第二端312。

該固定支架32具有一第一板片321及一第二板片322，其中，該第一板片321具有朝遠離該第二板片322方向延伸的一第一結合部323。該第二板片322具有朝遠離該第一板片321方向延伸的一第二結合部324。該第一結合部323與該第二結合部324分別結合於該第一本體1。具體而言，該第一板片321與該第二板片322分別設置相互對應的數個穿孔，其中，該第一板片321與該第二板片322分別以一第一穿孔325與一第二穿孔326套設於該轉軸31的第二端312。較佳地，該固定支架32可以具有一穩固件327，該穩固件327結合於該數個穿孔中最遠離該第一穿孔325與該第二穿孔326的二穿孔，以強化該固定支架32的穩固性。

該連動組件33具有一主動輪331、至少一從動輪332及一轉動輪333，其中，該主動輪331位於該第一板片321與該第二板片322之間，並套設於該轉軸31的第二端312。該至少一從動輪332與該主動輪331相互嚙合，並可轉動地結合於該固定支架32的第一板片321與第二板片322對應設置的數個穿孔之中。在本實施例中，該主動輪331與該至少一從動輪332皆為一齒輪結構，且該至少一從動輪332的數量為兩個，但不以此為限。

在本實施例中，該轉動輪333位於該第一板片321較遠離該第二板片322之一側，並與最遠離該主動輪331之從動輪332形成共軸，使該轉動輪333能隨著該至少一從動輪332旋轉而同步進行轉動。該轉動輪333具有一凸部334，該凸部334可以抵接或不抵接該連桿組件34。

請一併參照圖4所示，該連桿組件34具有一桿體341、一支撐件342及一加壓件343，其中，該桿體341具有相對設置於該腳墊組12上方的一結合孔344，以及相對設置的一施力端345及一受力端346。該支撐件342穿伸通過該結合孔344，以將該桿體341結合於該固定支架32的第一板片321。該施力端345抵靠於該轉動輪333上。該加壓件343結合於該桿體341的受力端346，並穩固結合於一鎖固件B與相配合的一限位件N之間。該鎖固件B穿伸通過該鎖孔11，並與該限位件N相互結合，在本實施例中，該鎖固件B為一螺栓，該限位件N為一螺帽。

值得注意的是，該限位件N與該第一結合部323及該第二結合部324共同形成三角鎖固機構，具有提升該樞軸結構3剛性，以降低該第二本體2產生晃動的作用。再者，該限位件N藉由該鎖固件B結合於該第一本體1底部的鎖孔11，由於該鎖孔11位置具有較高的剛性結構，故該加壓件343施加壓力於該處時，具有減少該第一本體1於該處殼體的變形量的作用。

較佳地，該連桿組件34還可以具有一墊片347，該墊片347套設於該支撐件342上，並位於該第一板片321與該桿體341之間。

請參照圖4~5所示，本發明電子裝置在使用中，該轉動輪333在該轉軸31、該主動輪331與該至少一從動輪332依序帶動下，該轉動輪333的凸部334可抵接或不抵接該桿體341的施力端345。具體而言，該第二本體2相對於該第一本體1處於闔蓋狀態時，該凸部334為處於不抵接該施力端345的狀態，因此，該凸部334無法朝該施力端345施加一向上推力F1，使該加壓件343無法透過該鎖固件B對該第一本體1施加該向下推力F2。詳言之，在該電子裝置處於該闔蓋裝置時，該加壓件343可以為抵靠於該限位件N。

另一方面，本發明電子裝置要由該闔蓋狀態轉變為開蓋狀態時，使用者可以藉由操作該第二本體2，使其相對於該第一本體1進行開蓋動作，使該凸部334抵接該施力端345，藉此，該凸部334朝該施力端345施加該向上推力F1，使該加壓件343透過該鎖固件B對該第一本體1施加該向下推力F2。

具體而言，該支撐件342作為該桿體341支點，該支撐件342至該施力端345之間具有一施力臂D1，該支撐件342至該受力端346之間具有一抗力臂D2，在本實施例中，該施力臂D1大於該抗力臂D2，且該施力臂D1與該抗力臂D2的比值較佳為等於2。

請參照圖5所示，以該轉動輪333轉動所產生的力矩為3(Kg-cm)，角度θ為69.32度，距離L為0.18(cm)，該第一本體1方向的初始力矩為7.2(Kg-cm)，該第二本體2方向的初始力矩為5.4(Kg-cm)為例進行說明。

該向上推力F1等於3(Kg-cm)除以0.18再乘上Cosθ，大約等於5.88(Kg)。再者，該施力臂D1等於1.34(cm)，該抗力臂D2等於0.69(cm)，因此，該向下推力F2等於5.88乘上1.34(cm)再除以0.69(cm)，大約等於11.43(Kg)。

該樞軸結構3於該第二本體2方向所額外產生的力矩為該向上推力F1(5.88Kg)乘上該轉軸31中心至該轉動輪333中心之間的一扭力臂D3(1.04cm)再乘以2，大約等於12.24(Kg-cm)；該樞軸結構3於該第一本體1方向所額外產生的力矩為該下向推力F2(11.43Kg)乘上該抗力臂D2(0.69cm)再乘以2，大約等於15.77(Kg-cm)。藉此，該第一本體1方向的總力矩(5.4+15.77=21.17)，大於該第二本體2方向的總力矩(7.2+12.24=19.44)，意即，本發明之電子裝置，在該樞軸結構3的幫助下，可以提供使用者以單手開啟該第二本體2，並且不會造成該第一本體1抬起的作用。

承上所述，本發明的電子裝置及其樞軸結構，係可以在該連動組件的運作下，藉由該第二本體相對於該第一本體進行開蓋動作，使該桿體的施力端施加該向上推力，並在槓桿平衡的作用下，使該桿體所相對應的受力端產生該向下推力。藉此，本發明的電子裝置及其樞軸結構，係可以在進行開蓋動作時產生額外的力矩，讓使用者可以僅利用單手作業，但不會造成該第一本體被相對抬起，具有提升電子裝置操作性的功效。

上述揭示的實施形態僅例示性說明本發明之原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。