TWM463482U - 轉軸結構與電子裝置 - Google Patents

Description

轉軸結構與電子裝置

本新型創作是有關於一種轉軸結構，且特別是有關於一種電子裝置的轉軸結構。

可攜式計算裝置如掌上型電腦、手提式電腦、筆記型電腦、個人電腦平板、及個人數位助理(PDA)業已越來越普遍。通常而言，可攜式計算裝置會使用基部單元及為該基部單元之顯示組態而成的顯示總成，以符合使用者操作與觀看之用。尤以觸控顯示的技術與時俱增，對於這些可攜式電腦而言，觸控螢幕已逐漸成為基本配備。

以筆記型電腦為例，其在兩個機體之間通常是以轉軸(hinge)作為造成機體間運動的機構，但現有轉軸結構多搭配以雙端固定的扭簧，以讓機體進行開闔時，轉軸得以藉由扭簧提供用以支撐機體所需的支撐力。然而此扭簧所產生的支撐力是隨著機體開啟角度而增加。換句話說，此舉讓使用者需以較大力量方能將筆記型電腦從閉闔狀態打開，反而因此造成使用上的不方 便。再者，筆記型電腦若一旦搭配以觸控螢幕，則在機體展開的同時，轉軸尚須符合足以支撐使用者施壓在觸控螢幕上的力量。據此，如何使轉軸符合上述開啟、關閉與觸控操作時皆有便利的操作狀態，實是相關設計者所需探討的課題。

本新型創作提供一種轉軸結構，其彈性件隨著機體的開闔角度變化而提供對應的扭力。

本新型創作的轉軸結構，用以配置在電子裝置內，以讓電子裝置的第一機體與第二機體沿一軸而相對轉動。轉軸結構包括轉軸本體、限位件與彈性件。轉軸本體具有該軸且連接在第一機體與第二機體之間。限位件配置於第一機體內且具有限位空間。彈性件組裝至轉軸本體且具有自由端。自由端從轉軸本體延伸至限位空間。第二機體帶動轉軸本體與彈性件沿該軸轉動，而驅動自由端在限位空間中移動，或驅動自由端抵接於限位件而使彈性件變形。

本新型創作的電子裝置包括第一機體、第二機體及轉軸結構。轉軸結構連接在第一機體與第二機體之間，以使第二機體相對於第一機體沿一軸轉動。轉軸結構包括轉軸本體、限位件與彈性件。轉軸本體具有該軸且連接在第一機體與第二機體之間。限位件配置於第一機體內且具有限位空間。彈性件組裝至轉軸本體且具有自由端，從轉軸本體延伸至限位空間。第二機體帶動轉 軸本體與彈性件沿該軸轉動，而驅動自由端在限位空間中移動，或驅動自由端抵接於限位件而使彈性件變形。

基於上述，上述實施例的轉軸結構除作為連接並轉動電子裝置的第一機體與第二機體外，轉軸結構藉由其彈性件與限位件的搭配，而使彈性件的的自由端能隨著機體轉動而在限位空間內移動，或是抵接於限位件而造成彈性件變形。如此一來，彈性件便能依據機體轉動而產生不同的彈性力且對應於機體的開闔角度，因而能使電子裝置的機體在不同開闔角度皆有對應的彈性力得以作為支撐、開啟或關閉之用，以進一步地提高電子裝置於操作時的便利性。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧第一機體

112‧‧‧上機殼

114‧‧‧下機殼

120‧‧‧第二機體

122‧‧‧顯示主體

124‧‧‧支臂

126‧‧‧凹槽

130‧‧‧第一轉軸結構

131‧‧‧第一支架

131a、131b‧‧‧樞接部

132‧‧‧第二支架

133‧‧‧轉軸本體

134‧‧‧彈性件

134a‧‧‧自由端

134b‧‧‧固定端

135‧‧‧限位件

135a‧‧‧第一構件

135b‧‧‧第二構件

135c‧‧‧限位空間

140‧‧‧第二轉軸結構

A1‧‧‧第一軸

A2‧‧‧第二軸

E1‧‧‧第一端

E2‧‧‧第二端

P1‧‧‧第一位置

P2‧‧‧第二位置

P3‧‧‧閉闔位置

P4‧‧‧第一角度位置

P5‧‧‧第二角度位置

P6‧‧‧第三位置

P7‧‧‧第四位置

S1‧‧‧觸控面

S2‧‧‧背面

T1‧‧‧第一角度

T2‧‧‧第二角度

圖1是依照本新型創作的一種電子裝置的示意圖。

圖2與圖3是圖1的電子裝置於不同狀態的示意圖。

圖4是圖1的電子裝置中轉軸結構的部分構件示意圖。

圖5是圖4的轉軸結構於其中一狀態的局部放大圖。

圖6至圖8分別繪示第二機體相對於第一機體轉動時轉軸結構的狀態。

圖1是依照本新型創作的一種電子裝置的示意圖。圖2與圖3是圖1的電子裝置於不同狀態的示意圖。請同時參考圖1至圖3，在本實施例中，電子裝置100例如是筆記型電腦，其具有第一機體110、第二機體120、第一轉軸結構130與第二轉軸結構140，其中第一機體110例如是筆記型電腦的主機，第二機體120包括顯示主體122與支臂124而其中顯示主體122例如是筆記型電腦的顯示元件，且特別是觸控式顯示元件，其具有彼此相對的觸控面S1與背面S2，使用者能藉由觸碰觸控面S1而進行輸入操控。

支臂124連接在第一機體110與顯示主體122的背面S2之間。進一步地說，支臂124具有相對的第一端E1與第二端E2，其中第一轉軸結構130連接在第一端E1與第一機體110之間，以讓第二端E2能相對於第一端E1轉動。第二轉軸結構140設置在支臂124的第二端E2上且連接在支臂124與顯示主體122之間，以使顯示主體122與支臂124能以第二轉軸結構140相對轉動。

據此，支臂124藉由第一轉軸結構130與第二轉軸結構140而分別與第一機體110與顯示主體122連接，因此能讓電子裝置100如同圖1至圖3所示，藉由支臂124而從圖1的閉闔狀態轉換成圖2與圖3的展開狀態。再者，第二機體120的顯示主體122能藉由支臂124而使其在展開狀態時能從圖2所示的第一位置P1移動至圖3的第二位置P2。電子裝置100便能提供使用者較為 友善且舒適的觀看視角。另外，此舉亦能讓使用者調整第一機體110停留在第一位置P1與第二位置P2之間的任何位置，而選擇適當的觀看視角。

在本實施例中，第二機體120的顯示主體122具有位在背面S2的凹槽126，支臂124的第二端E2樞接在此凹槽126內。如上述，支臂124的第二端E1藉由第一轉軸結構130而樞接至第一機體110，以讓支臂124相對於第一機體110沿第一軸A1轉動。再者，第二轉軸結構140樞接在第二端E2與顯示主體122之間，因而使顯示主體122能相對於支臂124而沿第二軸A2轉動，其中第一軸A1平行第二軸A2。

圖4是圖1的電子裝置中轉軸結構的部分構件示意圖。圖5是圖4的轉軸結構於其中一狀態的局部放大圖。第一機體110包括相互組裝的上機殼112與下機殼114，而第一轉軸結構130包括第一支架131、第二支架132、轉軸本體133、彈性件134與限位件135，其中第一支架131組裝至第一機體110，第二支架132組裝至第二機體120的支臂124，轉軸本體133連接在第一支架131與第二支架132之間且具有第一軸A1。

進一步地說，彈性件134套設在轉軸本體133上，第二支架132連接至轉軸本體133，而第一支架131以其樞接部131a、131b樞接至轉軸本體133。據此，當第二機體120的支臂124相對於第一機體110轉動時，第二支架132便能帶動轉軸本體133及其上的彈性件134沿第一軸A1相對於第一支架131轉動。

值得注意的是，限位件135包括第一構件135a與第二構件135b，其中第一構件135a配置在第一機體110的下機殼114，而第二構件135b配置在第一機體110的上機殼112。據此，呈上、下對應配置的第一構件135a與第二構件135b便形成限位空間135c。

再者，彈性件134例如是扭簧，其套設於轉軸本體133且具有固定端134b與自由端134a，其中固定端134b固定於第一支架131的樞接部131a，而自由端134a從轉軸本體133延伸至限位空間135c。如上所述，第二支架132會帶動轉軸本體133與彈性件134沿第一軸A1相對於第二支架132轉動。惟，彈性件134的固定端134b固定於第一支架131的樞接部131a，因此對於彈性件134而言，其被轉軸本體133所驅動的轉動動作僅會以其自由端134a在限位空間135c中移動作為表現，且因此讓彈性件134受力變形。

圖6至圖8分別繪示第二機體相對於第一機體轉動時轉軸結構的狀態。基於上述，請先參考圖8，當第二機體120的支臂124相對於第一機體110而處於閉闔位置P3時，彈性件134的自由端134a實質上抵接於位在下機殼114處的第一構件135a，且此時彈性件134是處於變形狀態。換句話說，第二機體120的支臂124相對於第一機體110閉闔時會造成彈性件134變形，而使彈性件134產生方向D1的扭力。如此一來，當使用者欲將第二機體120的支臂124從閉闔位置P3展開時，上述彈性件134沿方向D1 的扭力便能提供開啟支臂124的輔助力量，而讓使用者以較小的力量便能開啟第二機體120的支臂124，並因此造成「開輕」的便利效果。

承上述，當第二機體120的支臂124相對於第一機體110從閉闔位置P3繼續轉動至第一角度位置P4(如圖7所示)時，彈性件134的自由端134a仍會接觸第一構件135a，但彈性件134是處於未受力(未變形)狀態。換句話說，彈性件134因上述第二機體120閉闔所產生沿方向D1的扭力已完全提供至第二機體120的位置變化。

隨著第二機體120持續朝方向D1轉動至第二角度位置P5，彈性件134的自由端134a亦會從接觸第一構件135a的第三位置P6而跨越限位空間135c至第四位置P7，此時自由端134a改為接觸至第二構件135b，第二機體120的支臂124相對於第一機體110而位在第二角度位置P5。換句話說，在支臂124從第一角度位置P4轉動到第二角度位置P5的過程中，彈性件134的自由端134a是隨著轉軸本體133而轉動，並未產生受力變形的狀況。

接著，當使用者施力將第二機體120的支臂124持續從第二角度位置P5朝遠離第一機體110的方向D1轉動時，彈性件134的自由端134a便會因抵接在第二構件135b上而造成彈性件134變形的狀態。換句話說，此時支臂124藉由彈性件134產生方向D2的扭力，而得以讓支臂124能承受使用者觸碰顯示主體122的觸控面S1(標示於圖2)的外在施力。如此，支臂124便有足 夠的支撐力而使電子裝置100在觸碰操作模式時具備足夠的穩定性。

反言之，當使用者欲將第二機體120從遠離第二角度位置P5的一側轉動至第二角度位置P5，則彈性件134沿方向D2的扭力便會先提供助力使第二機體120轉動至第二角度位置P5。接著，使用者繼續施力轉動第二機體120至第一角度位置P4。最後，藉由從第一角度位置P4至閉闔位置P3使彈性件134受力產生方向D1的扭力，而使第二機體120閉闔於第一機體110時產生「關重」的效果，以讓使用者藉由此效果而掌握第二機體120相對於第一機體110的閉闔過程。

在本實施例中，以第二機體120相對於第一機體110的開闔角度而言，第一角度位置P4實質上是第二機體120相對於第一機體110處於第一角度T1的位置，而其中較佳的第一角度T1為53度。另外，第二角度位置P5實質上是第二機體120相對於第一機體110處於第二角度T2的位置，而其中較佳的第二角度T2為95度。

換句話說，在轉軸結構130的限位件135中，位在第三位置P6的自由端134a與位在第四位置P7的自由端134a實質上存在40度至45度的夾角。據此，所述40度至45度的夾角便是直接反應於第二機體120相對於第一機體110的開闔角度53度至95度。惟，值得注意的是，在本實施例中，自由端134a在限位空間135c內的可轉動角度小於第二機體120相對於第一機體110的 可開闔角度。據此，方能讓第二機體相對於第一機體的夾角在小於第一角度T1(53度)或大於第二角度T2(95度)時對彈性件134造成變形，因而得以利用彈性件134的扭力搭配機體的開闔狀態，並據以讓電子裝置100的機體能藉此被使用者方便地開啟與閉闔。

綜上所述，在本新型創作的上述實施例中，轉軸結構藉由其彈性件與限位件的搭配，而使彈性件的的自由端能隨著機體轉動而在限位空間內來回移動，或是抵接於限位件而造成彈性件變形。如此一來，彈性件便能依據機體轉動而產生不同的彈性力且對應於機體的開闔角度，因而能使電子裝置的機體在不同開闔角度皆有對應的彈性力得以作為支撐、開啟或關閉之用，以進一步地提高電子裝置於操作時的便利性。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

131‧‧‧第一支架

131a、131b‧‧‧樞接部

132‧‧‧第二支架

133‧‧‧轉軸本體

134‧‧‧彈性件

134a‧‧‧自由端

134b‧‧‧固定端

A1‧‧‧第一軸

Claims (20)

1. 一種轉軸結構，用以配置在一電子裝置內，以讓該電子裝置的一第一機體與一第二機體沿一軸而相對轉動，該轉軸結構包括：一轉軸本體，具有該軸且連接在該第一機體與該第二機體之間；一限位件，配置於該第一機體內，該限位件具有一限位空間；以及一彈性件，組裝至該轉軸本體且具有一自由端，該自由端從該轉軸本體延伸至該限位空間，該第二機體帶動該轉軸本體與該彈性件沿該軸轉動，而驅動該自由端在該限位空間中移動，或驅動該自由端抵接於該限位件而使該彈性件變形。
2. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸結構，還包括：一第一支架，設置於該第一機體且樞接該轉軸本體；以及一第二支架，設置於該第二機體且連接該轉軸本體，其中該第二支架隨該第二機體沿該軸轉動，該第二支架並帶動該轉軸本體與該彈性件相對於該第一支架轉動。
3. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸結構，其中該限位件與該第一機體為一體成型的結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸結構，其中當該第二機體相對於該第一機體而位於一閉闔位置時，該自由端抵接於該限位件的一第一位置且使該彈性件變形，當該第二機體相對於該第 一機體從該閉闔位置展開並轉動至一第一角度位置時，該自由端接觸該限位件的該第一位置且該彈性件未變形，當該第二機體相對於該第一機體從該閉闔位置轉動至一第二角度位置時，該自由端接觸該限位件的一第二位置且該彈性件未變形，當該第二機體相對於該第一機體從該第二角度位置遠離該第一機體轉動時，該自由端抵接於該限位件的該第二位置且使該彈性件變形，其中該第一位置與該第二位置位在該限位空間的相對兩側。
5. 如申請專利範圍第4項所述的轉軸結構，其中位在該第一角度位置的該第二機體相對於該第一機體存在的第一角度為53度。
6. 如申請專利範圍第4項所述的轉軸結構，其中位在該第二角度位置的該第二機體相對於該第一機體存在的第二角度為95度。
7. 如申請專利範圍第4項所述的轉軸結構，其中該自由端在該限位空間內的可轉動角度小於該第二機體相對於該第一機體的可轉動角度。
8. 如申請專利範圍第7項所述的轉軸結構，其中位在該第一位置的該自由端與位在該第二位置的該自由端存在40度~45度夾角。
9. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸結構，其中該彈性件為一扭簧。
10. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸結構，其中該彈性件還 具有一固定端，連接至該轉軸本體。
11. 一種電子裝置，包括：一第一機體；一第二機體；一轉軸結構，連接在該第一機體與該第二機體之間，以使該第二機體相對於該第一機體沿一軸轉動，該轉軸結構包括：一轉軸本體，具有該軸且連接在該第一機體與該第二機體之間；一限位件，配置於該第一機體內且具有一限位空間；以及一彈性件，組裝至該轉軸本體且具有一自由端，從該轉軸本體延伸至該限位空間，該第二機體帶動該轉軸本體與該彈性件沿該軸轉動，而驅動該自由端在該限位空間中移動，或驅動該自由端抵接於該限位件而使該彈性件變形。
12. 如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，其中該轉軸結構還包括：一第一支架，設置於該第一機體且樞接該轉軸本體；以及一第二支架，設置於該第二機體且連接該轉軸本體，其中該第二支架隨該第二機體沿該軸轉動，該第二支架並帶動該轉軸本體與該彈性件相對於該第一支架轉動。
13. 如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，其中該限位件與該第一機體為一體成型的結構。
14. 如申請專利範圍第13項所述的電子裝置，其中當該第二機體相對於該第一機體而位於一閉闔位置時，該自由端抵接於該限位件的一第一位置且使該彈性件變形，當該第二機體相對於該第一機體從該閉闔位置展開並轉動至一第一角度位置時，該自由端接觸該限位件的該第一位置且該彈性件未變形，當該第二機體相對於該第一機體從該閉闔位置轉動至一第二角度位置時，該自由端接觸該限位件的一第二位置且該彈性件未變形，當該第二機體相對於該第一機體從該第二角度位置遠離該第一機體轉動時，該自由端抵接於該限位件的該第二位置且使該彈性件變形，其中該第一位置與該第二位置位在該限位空間的相對兩側。
15. 如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，其中位在該第一角度位置的該第二機體相對於該第一機體存在的第一角度為53度。
16. 如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，其中位在該第二角度位置的該第二機體相對於該第一機體存在的第二角度為95度。
17. 如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，其中該自由端在該限位空間內的可轉動角度小於該第二機體相對於該第一機體的可轉動角度。
18. 如申請專利範圍第17項所述的電子裝置，其中位在該第一位置的該自由端與位在該第二位置的該自由端存在40度~45度夾角。
19. 如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，其中該彈性件為一扭簧。
20. 如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，，其中該彈性件還具有一固定端，連接至該轉軸本體。