TWM503734U - 轉軸結構 - Google Patents

Description

轉軸結構

本案係有關一種轉軸結構，尤指一種旋轉時可改變重心位置的轉軸結構。

按電子產品，諸如可攜式電腦、電子辭典、攜帶型影音播放裝置及掀蓋式手機等，其係將本體設於下半部，並藉轉軸與上半部之蓋體連結，使蓋體相對於本體可為之開合。因此，轉軸亦為決定上述產品良窳之一大要因。

惟隨著電子產品的輕薄短小化需求，使得平板電腦日益普及。基本上，平板電腦就是一款無須掀蓋、沒有鍵盤、且尺寸小到足以放入手提袋中，但卻是功能完整的個人電腦。當平板電腦在桌上使用時，其僅具有單一的螢幕機體，於使用上仍稍嫌不便，必須搭配其他輔助的週邊設備，如鍵盤或支架，以方便輸入或立起螢幕方便觀看。

因此，平板電腦在使用上仍需使用傳統筆記本型電腦的使用形態，所以相關業者即研發出一種供平板電腦結合的鍵盤基座或擴充基座，該基座包括一插接裝置，使用時該插接裝至供平板電腦快速地插接後，即能形成電性連接，以便做為筆記本型電腦使用；反之，該平板電腦亦能快速地與該插接裝置拆離，以便單獨使用。

基於前述的需求，如本案申請人所擁有之本國專利公告第M397130號的「連接裝置」所示，即是藉由推動設置區上之推鈕，以便將滑軌移動，從而使平板電腦螢幕能夠由鍵盤基座上快速拆離或組裝。

但是，前述鍵盤基座或擴充基座僅提供鍵盤輸入功能，而無須如同傳統筆記本型電腦的本體內須另設主機板、硬碟機、光碟機和電池等設備，而形成輕量化的輸入設備，此舉，使得平板電腦整體重量甚至大於該鍵盤基座或該擴充基座，以致兩者插接結合後，並將該平板電腦掀開，若掀開角度過大造成該平板電腦的重心位置向外偏移，以致使該平板電腦的力矩大於該鍵盤基座的力矩，進而導致該平板電腦連同該鍵盤基座一同傾倒，而亟待改善。

本案主要目的在於提供一種轉軸結構，其係接裝於一旋轉件上，當該旋轉件轉動時，其相對於一固定件能形成同步移動，並改變該旋轉件的重心位置，以避免該旋轉件因力矩大於該固定件的力矩，從而克服該旋轉件與該固定件傾倒的問題。

為達成前述之目的，本案所採取的技術手段係提供一種轉軸結構，其包括：一心軸，其一端設有一連接部，而另一端軸向延伸一斷面為非圓形之軸桿，該軸桿穿設一與其連動之傳動輪、至少一彈性元件後，並將該軸桿的自由端結合一端封件；以及一固定支架，其縱向第一立片軸向開設一供該軸桿穿設之長形第一限位槽，該固定支架底、頂部分別設有一第一底接部及一頂接部，該頂接部結合一供該傳動輪相嚙合之齒條；當該心軸旋轉時，該 軸桿同步帶動該傳動輪旋轉，使該傳動輪沿著該齒條嚙合移動，並讓該軸桿在該第一限位槽內徑向移動。

本案所採取的另一技術手段係提供一種轉軸結構，其包括：一心軸，其一端設有一連接部，而另一端軸向延伸一斷面為非圓形之軸桿，該軸桿穿設一與其連動之傳動輪、至少一彈性元件後，並將該軸桿的自由端結合一端封件；一固定支架，其縱向第一立片軸向開設一供該軸桿穿設之長形第一限位槽，該固定支架底、頂部分別設有一第一底接部及一頂接部，該頂接部結合一供該傳動輪相嚙合之齒條；以及一輔助支架，其縱向第二立片亦軸向開設一供該軸桿穿設並與該第一限位槽彼此平行且完全相同之長形第二限位槽，該輔助支架底部設有一接連該固定支架之第二底接部；當該心軸旋轉時，該軸桿同步帶動該傳動輪旋轉，使該傳動輪沿著該齒條嚙合移動，並讓該軸桿在該第一限位槽及該第二限位槽內徑向移動。

1‧‧‧心軸

11‧‧‧軸桿

111‧‧‧擋片

12‧‧‧連接部

121‧‧‧連接孔

13‧‧‧傳動輪

14‧‧‧彈性元件

141‧‧‧彈片

142‧‧‧圓孔

15‧‧‧端封件

16‧‧‧摩擦墊片

161‧‧‧儲油槽

2‧‧‧固定支架

21‧‧‧第一立片

211‧‧‧第一限位槽

22‧‧‧第一底接部

221‧‧‧第一固定孔

23‧‧‧頂接部

24‧‧‧齒條

241‧‧‧凸緣

3‧‧‧輔助支架

31‧‧‧第二立片

311‧‧‧第二限位槽

32‧‧‧第二底接部

321‧‧‧第二固定孔

4‧‧‧旋轉件、平板電腦

41‧‧‧插接裝置

5‧‧‧固定件、鍵盤基座

為進一步揭示本案的具體技術內容，首先請參閱圖式，其中：圖1為本案轉軸結構之立體分解圖；圖2為本案轉軸結構組立後之立體圖；圖3為沿著圖2線A-A所截取之剖面圖；以及圖4至圖6為本案轉軸結構接裝於旋轉件和固定件，並由閉合角度(0度)掀開至90度和135度之局部放大立體圖。

如圖1至圖3所示，基本上，本案轉軸結構包括一心軸1及一 固定支架2。

該心軸1一端則設有一連接部12，該連接部12包括複數個連接孔121，以便供習知連接件，例如螺絲穿越該等連接孔121，並鎖固於一電子裝置，例如供平板電腦4插接與連接之插接裝置41或具有顯示螢幕之蓋體(請參閱圖3)。而該心軸1另一端軸向延伸一斷面為非圓形之軸桿11，該軸桿11穿設一與該軸桿11連動之傳動輪13(例如齒輪)、至少一彈性元件14後，並將該軸桿11的自由端結合一端封件15。

其中，該心軸1之軸桿11與連接部12交接位置徑向設有一擋片111，且該擋片111鄰接於該固定支架2的第一限位槽211一側。而該軸桿11的自由端設有螺紋，因此該端封件15實施時為防脫螺帽。再者，彈性元件14實施時可為複數個彈片141或至少一彈簧(圖未示)，該等彈片141各以一圓孔142供該軸桿11穿設，且該等彈片141具有弧面，並將該等彈片141之弧面以正反面交錯之方式疊合，以形成較佳的彈性。

固定支架2為一多折狀，例如Z字型架體，其縱向第一立片21軸向開設一供該軸桿11穿設之長形第一限位槽211，使該軸桿11能在該第一限位槽211內徑向移動，並以該第一限位槽211兩端分別作為該心軸1的閉合角度(起始點)與掀開角度(終止點)。該固定支架2底部設有一第一底接部22，該第一底接部22包括複數個第一固定孔221，以便供習知連接件，例如螺絲穿越該等第一固定孔221，並鎖固於一電子裝置，例如鍵盤基座5或本體，即可將該固定支架2固設於該鍵盤基座5後方的一角隅。

而該固定支架2頂部設有一頂接部23，以便結合，例如嵌接或鉚接一供該傳動輪13相嚙合之齒條24。其中該齒條24之前後端縱向突設一對凸緣241，並將該對凸緣241鄰接於該頂接部23之前後端，該對凸緣241設置的目的，除了方便插嵌結合之外，還能止擋該齒條24前後滑動(因受該傳動輪13嚙合移動之作用力影響)，以利於定位；若欲使該齒條24與該傳動輪13進一步彼此固定，則採用鉚接結合。至於該傳動輪13是透過該心軸1之擋片111(或是該固定支架2之第一立片21)搭配該封端件15以被限制在該軸桿11處，再被調整至定位，以對齊該齒條24形成良好的嚙合狀態。

而為增加該固定支架2的結構剛性，該轉軸結構進一步包括一輔助支架3，該輔助支架3為一折彎狀，例如L字型架體，其縱向第二立片31亦軸向開設一供該軸桿11穿設並與前述第一限位槽211彼此平行且完全相同之長形第二限位槽311，使該軸桿11能在該第一、第二限位槽211、311內徑向移動，並以該第一、第二限位槽211、311兩端分別作為該心軸1的閉合角度(起始點)與掀開角度(終止點)。

該輔助支架3底部設有一接連該固定支架2之第二底接部32，例如接連於該第一底接部22或該第一立片21以形成疊置，其中較佳地實施方式是使該輔助支架3底部所設置之第二底接部32接連該第一底接部22以形成疊置，該第二底接部32對應該等第一固定孔221位置設有複數個第二固定孔321。藉由習知連接件，例如螺絲穿越該等第一、第二固定孔221、321，並鎖固於一電子裝置，例如鍵盤基座5或本體(請參閱圖3)，即可將該固定支架2與該輔助支架3固設於該鍵盤基座5後方的一角隅。因此，透過該固定支 架2與該輔助支架3承接同時轉動與移動的心軸1，可避免單一支架所可能造成的歪斜，從而提升心軸1運動時的穩定性。

而為增加該轉軸結構的整體扭力，因此該固定支架2之第一限位槽211與該傳動輪13之間、該傳動輪13與該輔助支架3之第二限位槽311之間、該輔助支架3之第二限位槽331與該彈性元件14之間、或該彈性元件14與該端封件15之間選擇性地穿設一與該軸桿11連動之摩擦墊片16，且各摩擦墊片16至少一側面設有凹入狀之儲油槽161，以便容置潤滑油脂，並提供該轉軸結構轉動時的順暢感，並減少異音的發生。

如圖2所示，係將該心軸1之軸桿11依序穿設一固定支架2之第一限位槽211、一第一摩擦墊片16、一傳動輪13、一第二摩擦墊片16、一輔助支架3之第二限位槽331、一第三摩擦墊片16、至少一彈性元件14及一第四摩擦墊片16，並將該端封件15接裝於該軸桿11的自由端，以彈性迫緊前述構件，即成為一種轉軸結構。另由圖3可以清楚地看出，該傳動輪11係與該齒條24相嚙合，以便形成該心軸1轉動時可同步產生移動功能。

如圖4所示，係將本案轉軸結構實施時裝設於一電子裝置，例如旋轉件4(平板電腦)及固定件5(鍵盤基座)交接部位的兩側，為方便說明，僅揭示一側角隅作為說明。首先將心軸1的連接部12接裝於一供該平板電腦4插接的插接裝置41一側，再將該固定支架2及輔助支架3呈疊置型態的第一底接部22及第二底接部32接裝於該鍵盤基座5後端角隅。

當該平板電腦4與該鍵盤基座5處於閉合狀態時，該軸桿11位 於該第一限位槽211和該第二限位槽311的後端(第一端)，即代表該心軸1角度為0度。

如欲使用該平板電腦4，使用者僅須將該平板電腦4掀開，使該心軸1旋轉，此時該軸桿11同步帶動該傳動輪13及該等摩擦墊片16旋轉，使該傳動輪13沿著該齒條24向前嚙合移動。如圖5所示，當該心軸1掀開角度至90度時，其係在該第一限位槽211和該第二限位槽311內向前移動全行程的三分之二的距離。

如圖6所示，當該軸桿11抵接於該第一限位槽211和該第二限位槽311前端(第二端)時，即為該平板電腦4掀開的終止點，例如該心軸1掀開角度至135度，此時，使用者即可對該鍵盤基座5進行鍵盤輸入作業。而該心軸1於旋轉過程中，該軸桿11從該第一限位槽211和該第二限位槽311的第一端向前移動至第二端的過程中，業已改變該平板電腦4的重心位置，以避免該平板電腦4(旋轉件)因力矩大於該鍵盤基座5(固定件)的力矩，從而克服該平板電腦4與該鍵盤基座5傾倒的問題。

事實上，該可掀蓋的電子裝置不以前述平板電腦4、插接裝置41及鍵盤基座5為限，也就是說，該電子裝置亦可為包括蓋體及本體之可攜式電腦、電子辭典、攜帶型影音播放裝置或掀蓋式手機。

所以，經由本案的實施，其所增益的功效在於，該心軸於旋轉過程中，該軸桿所穿設的傳動輪沿著該固定支架的齒條嚙合移動，並讓該軸桿於該固定支架的第一限位槽和該輔助支架的第二限位槽內移動，藉以改變該旋轉件的重心位置，以避免該旋轉件 因力矩大於該固定件的力矩，從而克服該旋轉件與該固定件傾倒的問題，堪稱前所未見的一大佳構。

本案所揭示者，乃較佳實施例之一種，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

1‧‧‧心軸

11‧‧‧軸桿

111‧‧‧擋片

12‧‧‧連接部

121‧‧‧連接孔

13‧‧‧傳動輪

14‧‧‧彈性元件

141‧‧‧彈片

142‧‧‧圓孔

15‧‧‧端封件

16‧‧‧摩擦墊片

161‧‧‧儲油槽

2‧‧‧固定支架

21‧‧‧第一立片

211‧‧‧第一限位槽

22‧‧‧第一底接部

221‧‧‧第一固定孔

23‧‧‧頂接部

24‧‧‧齒條

241‧‧‧凸緣

3‧‧‧輔助支架

31‧‧‧第二立片

311‧‧‧第二限位槽

32‧‧‧第二底接部

321‧‧‧第二固定孔

Claims (16)

1. 一種轉軸結構，其包括：一心軸，其一端設有一連接部，而另一端軸向延伸一斷面為非圓形之軸桿，該軸桿穿設一與其連動之傳動輪、至少一彈性元件後，並將該軸桿的自由端結合一端封件；以及一固定支架，為一多折狀架體，其縱向第一立片軸向開設一供該軸桿穿設之長形第一限位槽，該固定支架底、頂部分別設有一第一底接部及一頂接部，該頂接部結合一供該傳動輪相嚙合之齒條；當該心軸旋轉時，該軸桿同步帶動該傳動輪旋轉，使該傳動輪沿著該齒條嚙合移動，並讓該軸桿在該第一限位槽內徑向移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之轉軸結構，其中該連接部包括複數個連接孔，且該等連接孔供接裝於一電子裝置的一旋轉件；而該第一底接部包括複數個第一固定孔，且該等第一固定孔供接裝於該電子裝置的一固定件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之轉軸結構，其中該旋轉件為供平板電腦插接與連接之插接裝置或具有顯示螢幕之蓋體；而該固定件為鍵盤基座或本體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之轉軸結構，其中該心軸之軸桿與連接部交接位置徑向設有一擋片，且該擋片鄰接於該固定支架的第一限位槽一側，另在該軸桿的自由端設有螺紋，而該端封件則為 防脫螺帽。
5. 如申請專利範圍第1項所述之轉軸結構，其中所述彈性元件為複數個彈片或至少一彈簧。
6. 如申請專利範圍第1項所述之轉軸結構，其中該齒條之前後端縱向突設一對凸緣，並將該對凸緣鄰接於該頂接部之前後端。
7. 如申請專利範圍第1項所述之轉軸結構，其中該固定支架之第一限位槽與該傳動輪之間或該彈性元件與該端封件之間選擇性地穿設一與該軸桿連動之摩擦墊片。
8. 如申請專利範圍第7項所述之轉軸結構，其中該摩擦墊片至少一側面設有凹入狀之儲油槽。
9. 一種轉軸結構，其包括：一心軸，其一端設有一連接部，而另一端軸向延伸一斷面為非圓形之軸桿，該軸桿穿設一與其連動之傳動輪、至少一彈性元件後，並將該軸桿的自由端結合一端封件；一固定支架，其縱向第一立片軸向開設一供該軸桿穿設之長形第一限位槽，該固定支架底、頂部分別設有一第一底接部及一頂接部，該頂接部結合一供該傳動輪相嚙合之齒條；以及一輔助支架，其縱向第二立片亦軸向開設一供該軸桿穿設並與該第一限位槽彼此平行且完全相同之長形第二限位槽，該輔助支架底部設有一接連該固定支架之第二底接部；當該心軸旋轉時，該軸桿同步帶動該傳動輪旋轉，使該傳動輪沿著該齒條嚙合移動，並讓該軸桿在該第一限位槽及該第二限位槽內徑向移動。
10. 如申請專利範圍第9項所述之轉軸結構，其中該連接部包括複數個連接孔，且該等連接孔供接裝於一電子裝置的一旋轉件；另將 該輔助支架底部所設置之第二底接部接連該第一底接部以形成疊置，而該第一底接部及該第二底接部各自包括複數個第一固定孔及複數個第二固定孔，且該等第一固定孔及該等第二固定孔供接裝於該電子裝置的一固定件。
11. 如申請專利範圍第10項所述之轉軸結構，其中該旋轉件為供平板電腦插接與連接之插接裝置或具有顯示螢幕之蓋體；而該固定件為鍵盤基座或本體。
12. 如申請專利範圍第9項所述之轉軸結構，其中該心軸之軸桿與連接部交接位置徑向設有一擋片，且該擋片鄰接於該固定支架的第一限位槽一側，另在該軸桿的自由端設有螺紋，而該端封件則為防脫螺帽。
13. 如申請專利範圍第9項所述之轉軸結構，其中所述彈性元件為複數個彈片或至少一彈簧。
14. 如申請專利範圍第9項所述之轉軸結構，其中該齒條之前後端縱向突設一對凸緣，並將該對凸緣鄰接於該頂接部之前後端。
15. 如申請專利範圍第9項所述之轉軸結構，其中該固定支架之第一限位槽與該傳動輪之間、該傳動輪與該輔助支架之第二限位槽之間、該輔助支架之第二限位槽與該彈性元件之間、或該彈性元件與該端封件之間選擇性地穿設一與該軸桿連動之摩擦墊片。
16. 如申請專利範圍第15項所述之轉軸結構，其中該摩擦墊片至少一側面設有凹入狀之儲油槽。