TWM532714U - 用以樞接殼體及支架之樞軸機構以及相關電子裝置 - Google Patents

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TWM532714U
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郭彥麟
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Description

用以樞接殼體及支架之樞軸機構以及相關電子裝置
本創作關於一種樞軸機構以及相關電子裝置，尤指一種可主動將支架收回於殼體及之樞軸機構以及相關電子裝置。
近來，平板電腦(tablet computer)已廣泛應用於人們日常生活中。一般來說，平板電腦的背殼上可設有一支架，支架可相對背殼展開，以使平板電腦可相對桌面立起或是根據使用者使用習慣調整平板電腦與桌面間的角度，藉以提供使用者另一種使用的樂趣。然而，當欲收納平板電腦時，使用者需手動將支架收合於背殼，造成使用上的不便利。
因此，本創作提供一種可主動將支架收回於殼體及之樞軸機構以及相關電子裝置，以解決上述問題。
為了達成上述目的，本創作揭露一種用以樞接一殼體及一支架之樞軸機構，包含一底座、一彈力機構、一轉軸構件、一第一凸輪件以及一第二凸輪件，該底座固設於該殼體上，該彈力機構可活動地安裝於該底座上，該轉軸構件可轉動地穿設於該底座。該轉軸構件具有一長軸、一連接端及一卡制部，該連接端連接於該支架，使該轉軸構件能隨該支架相對該底座轉動。該第一凸輪件抵接於該彈力機構且能沿該長軸滑動，該第一凸輪件卡設於該卡制部，以使該第一凸輪件能與該轉軸構件同動旋轉。該第二凸輪件固設於該底座且卡凸於該第一凸輪件，該第一凸輪件於隨該轉軸構件轉動時與該第二凸輪件配合，使該第一凸輪件相對該第二凸輪件沿該長軸位移，進而迫使該彈力機構變形。
根據本創作之其中之一實施方式，該彈力機構包含一活動支架、至少一端固件以及至少一彈性件，該活動支架可活動地設置於該底座上，該至少一端固件安裝於該底座上，該至少一彈性件抵接於該至少一端固件與該活動支架，當該第一凸輪件相對該第二凸輪件沿該長軸位移時，該第一凸輪件驅動該活動支架沿一壓縮方向移動，以壓縮該至少一彈性件。
根據本創作之其中之一實施方式，該至少一端固件的數量為兩個，該至少一彈性件的數量為兩個且分別為一壓簧，各該壓簧對應該兩端固件的其中之一。
根據本創作之其中之一實施方式，該兩壓簧以該轉軸構件為對稱中心而彼此對稱。
根據本創作之其中之一實施方式，該彈力機構另包含至少一組裝件，具有一本體、一第一固定端及一第二固定端，該第一固定端固設於該底座，該至少一端固件固接於該第二固定端，該至少一彈性件套設於該本體。
根據本創作之其中之一實施方式，該轉軸構件另具有一固定端，該固定端相對該連接端，該活動支架包含一架體、至少一突出耳部以及一限位件，該架體抵接於該第一凸輪件，該至少一突出耳部突出於該架體且抵接該至少一彈性件之一端該限位件固設於該固定端，該限位件與該活動支架之該架體間具有間隙。
根據本創作之其中之一實施方式，該底座具有一擋牆，該轉軸構件另具有一止擋部，且該止擋部止抵於該擋牆。
根據本創作之其中之一實施方式，該擋牆形成有至少一卡孔，該第二凸輪件具有至少一卡柱，且該至少一卡柱卡合於該至少一卡孔。
根據本創作之其中之一實施方式，該彈力機構為一彈性支架，且該彈性支架包含一撓性抵接部以及一彈臂部，該撓性抵接部抵接於該第一凸輪件，該彈臂部延伸於該撓性抵接部且連接於該底座，當該第一凸輪件相對該第二凸輪件沿該長軸位移時，該第一凸輪件迫使該撓性抵接部與該彈臂部變形。
根據本創作之其中之一實施方式，該第一凸輪件具有至少一第一凸輪面，該第二凸輪件具有至少一第二凸輪面，該至少一第二凸輪面對應該至少一第一凸輪面，當該第一凸輪件隨該轉軸構件轉動時，該至少一第一凸輪面相對該至少二第一凸輪面滑動，以使該第一凸輪件相對該第二凸輪件沿該長軸移動。
根據本創作之其中之一實施方式，該第一凸輪件具有一配合孔，該配合孔卡配於該卡制部。
為了達成上述目的，本創作另揭露一種電子裝置，包含一殼體、一支架以及一樞軸機構，該支架樞接於該殼體，該樞軸機構用以將該支架樞接於該殼體。該樞軸機構包含一底座、一彈力機構、一轉軸構件、一第一凸輪件以及一第二凸輪件，該底座固設於該殼體上，該彈力機構可活動地安裝於該底座上，該轉軸構件可轉動地穿設於該底座。該轉軸構件具有一長軸、一連接端及一卡制部，該連接端連接於該支架，使該轉軸構件能隨該支架相對該底座轉動。該第一凸輪件抵接於該彈力機構且能沿該長軸滑動，該第一凸輪件卡設於該卡制部，以使該第一凸輪件能與該轉軸構件同動旋轉。該第二凸輪件固設於該底座且卡凸於該第一凸輪件，該第一凸輪件於隨該轉軸構件轉動時與該第二凸輪件配合，使該第一凸輪件相對該第二凸輪件沿該長軸位移，進而迫使該彈力機構變形。
綜上所述，本創作利用第一凸輪件於隨轉軸構件轉動時與第二凸輪件配合，使第一凸輪件相對第二凸輪件位移，進而迫使彈力機構變形產生一彈性回復力，彈性回復力可驅動第一凸輪件與第二凸輪件復位，藉此當欲收納電子裝置時，由彈力機構變形產生彈性回復力便可進一步帶動支架收合於殼體，因此使用者無需手動將支架收合於殼體，以增加電子裝置使用上的便利性。有關本創作之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本創作。請參閱第1圖以及第2圖，第1圖以及第2圖分別為本創作實施例一電子裝置1000於不同狀態的示意圖。如第1圖以及第2圖所示，電子裝置1000包含一顯示模組1、一殼體2、一支架3以及一樞軸機構4，顯示模組1用以顯示一觸控操作畫面，以使使用者可執行一觸控操作指令，殼體2可用以承載顯示模組1並保護顯示模組1的內部電子元件免受損害，樞軸機構4用以將支架3樞接於殼體2，使支架3能樞接並相對於殼體2轉動。於此實例中，電子裝置1000可為一平板電腦(tablet computer)，但本創作不受此限。
請參閱第1圖至第5圖，第3圖為本創作實施例樞軸機構4的示意圖，第4圖以及第5圖分別為本創作實施例樞軸機構4於不同視角的爆炸示意圖。如第1圖至第5圖所示，樞軸機構4包含一底座40、一彈力機構41、一轉軸構件42、一第一凸輪件43以及一第二凸輪件44，底座40包含一底座本體401及一擋牆402，底座本體401可以螺固的方式固定於殼體2，藉此底座40便可被固設於殼體2上，擋牆402突出於底座本體401。於實務上，底座40可由鐵質材質所製成，而底座本體401與擋牆402可利用沖壓折彎的方式一體成型，但本創作不受此限。
此外，彈力機構41可活動地安裝於底座40上。於此實施例中，彈力機構41包含一活動支架410、兩端固件411、兩彈性件412以及兩組裝件413，活動支架410可活動地設置於底座40上且包含一架體4101以及兩突出耳部4102，架體4101抵接於第一凸輪件43，藉此第一凸輪件43便可抵接於彈力機構41。各組裝件413分別具有一本體4130、一第一固定端4131及一第二固定端4132。於實務上，第一固定端4131可具有一螺紋結構，底座40的擋牆402上可形成有對應的螺孔4020，該螺紋結構可鎖合於螺孔4020，藉此第一固定端4131便可被固定於底座40的擋牆402上。另外，第二固定端4132亦可具有一螺紋結構，且端固件411可為一螺帽，該螺帽可鎖合於第二固定端4132，藉此端固件411便可固接於第二固定端4132，以使端固件411藉由組裝件413安裝於底座40上。
於此實施例中，兩彈性件412可分別為一壓簧，且各該壓簧對應兩端固件411的其中之一，即該壓簧(即彈性件412)可套設於組裝件413的本體4130。如第3圖所示，活動支架410的突出耳部4102突出於架體4101且抵接彈性件412之一端，而彈性件412的另一端則抵接於端固件411，藉此彈性件412便可設置於端固件411與活動支架410的突出耳部4102之間，以使彈性件412於受壓時能提供活動支架410一彈性回復力。值得一提的是，兩該壓簧(即彈性件412) 以轉軸構件42為對稱中心而彼此對稱，即各該壓簧相對轉軸構件42的距離彼此相等，藉此各該壓簧相對轉軸構件42的力矩係大小相等、方向相反，因此各該壓簧相對轉軸構件42的力矩係可彼此抵消，使活動支架410於活動過程中不發生旋轉，進而保持活動支架410於活動過程中的穩定性。
如第1圖至第5圖所示，轉軸構件42可轉動地穿設於底座40，轉軸構件42具有一長軸Y、一連接端421及一卡制部422，長軸Y實質上為轉軸構件42的軸心，連接端421連接於支架3，於實務上，連接端421可以緊配或鎖固的方式固定於支架3，藉此當支架3由如第1圖所示之一收合位置沿一第一方向X1旋轉至如第2圖所示之一展開位置時，支架3便能帶動轉軸構件42，使轉軸構件42能隨支架3相對樞軸機構4的底座40沿第一方向X1轉動。同理，當支架3由如第2圖所示之該展開位置沿相反於第一方向X1之一第二方向X2旋轉至如第1圖所示之該收合位置時，支架3亦可帶動轉軸構件42，使轉軸構件42能隨支架3相對樞軸機構4的底座40沿第二方向X2轉動。另外，第一凸輪件43具有一配合孔430，配合孔430的形狀對應轉軸構件42的卡制部422且用以卡配於卡制部422，藉此第一凸輪件43便可卡設於轉軸構件42的卡制部422，以使第一凸輪件43能與轉軸構件42同動旋轉，同時第一凸輪件43能相對轉軸構件42沿長軸Y滑動。
於此實施例中，卡制部422為具有平面之一柱體，配合孔430為具有平面之一穿孔，當該柱體(即卡制部422)穿設於該穿孔(即配合孔430)時，該柱體的平面係抵合於該穿孔的平面，使配合孔430卡配於卡制部422，如此轉軸構件42便能帶動第一凸輪件43同動旋轉，而卡制部422與配合孔430的結構設計可不侷限於此實施例圖式所繪示，只要是卡制部422為非圓形柱體且配合孔430對應卡制部422的形狀為非圓孔，均在本創作所保護的範疇內。
除此之外，底座40的擋牆402上形成有兩卡孔4021，第二凸輪件44具有兩卡柱440，卡柱440分別卡合於卡孔4021，藉此第二凸輪件44便可固設於底座40。換句話說，當第一凸輪件43與轉軸構件42同動旋轉時，由於第二凸輪件44被固設於底座40，因此第二凸輪件44是不隨第一凸輪件43轉動的，即第一凸輪件43與第二凸輪件44在轉軸構件42被支架3帶動時會相對旋轉，如此第一凸輪件43的凸輪面與第二凸輪件44的凸輪面便可產生相對移動。而卡柱440與卡孔4021的數量及配置可不侷限於此實施例圖式所繪示，例如擋牆402上亦可僅形成有一個卡孔4021，且第二凸輪件44亦可僅具有一個卡柱440，即只要是擋牆402上形成有至少一卡孔4021且第二凸輪件44具有至少一卡柱440的結構設計，均在本創作所保護的範疇內。
值得一提的是，本創作端固件411、彈性件412、組裝件413及突出耳部4102的數量係彼此對應且可不侷限於此實施例圖式所繪示，例如彈力機構41可僅包含一個端固件411、彈性件412與組裝件413，而活動支架410對應地包含一個突出耳部4102，即彈力機構41包含至少一端固件411、至少一彈性件412與至少一組裝件413以及活動支架410包含至少一突出耳部4102的結構設計，均在本創作所保護的範疇內。
除此之外，轉軸構件42另具有一固定端423以及一止擋部424，固定端423相對連接端421，止擋部424止抵於底座40的擋牆402。於此實施例中，止擋部424可為一突緣結構，但本創作不受此限。樞軸機構4可另包含一限位件45，於此實施例中，固定端423可具有一螺紋結構，限位件45可為一螺帽，該螺帽(即限位件45)可螺固於該螺紋結構，使限位件45固設於固定端423，藉此限位件45便可止擋活動支架410的架體4101，以防止活動支架410脫離轉軸構件42。值得一提的是，當活動支架410利用彈力機構41的組裝件413與端固件411安裝於底座40上後，端固件411係可另用以防止活動支架410脫離底座40，因此本創作係可省略限位件45之設置。
請參閱第3圖至第6圖，第6圖為本創作實施例樞軸機構4的俯視示意圖。如第3圖至第6圖所示，限位件45與活動支架410之架體4101間具有一間隙G，間隙G可提供活動支架410相對底座40活動的空間。第一凸輪件43具有兩第一凸輪面431、432，第二凸輪件44具有兩第二凸輪面441、442，第一凸輪面431、432分別對應第二凸輪面441、442，使第二凸輪件44卡凸於第一凸輪件43。
如第1圖、第2圖以及第6圖所示，當轉軸構件42隨支架3沿第一方向X1由第1圖所示的該收合位置旋轉至如第2圖所示之該展開位置時，轉軸構件42可帶動第一凸輪件43沿第一方向X1轉動，而當第一凸輪件43隨轉軸構件42沿第一方向X1轉動時，第一凸輪面431相對第二凸輪面441滑動，由於第二凸輪件44係被固設於底座40，因此第一凸輪件43於第一凸輪面431相對第二凸輪面441滑動係可受推於第二凸輪件44而相對第二凸輪件44沿長軸Y的一壓縮方向Y1移動，藉此第一凸輪件43便能驅動活動支架410沿壓縮方向Y1移動而產生一位移，此時活動支架410的突出耳部4102便會壓縮彈性件412，使彈性件412變形而產生該彈性回復力。
當使用者欲收納電子裝置1000時，僅需將電子裝置1000由一固定面(例如一桌面)拿起，此時由彈性件412變形所產生的該彈性回復力便可驅動活動支架410沿長軸Y的一復位方向Y2復位，此時活動支架410便可壓抵第一凸輪件43，以迫使第一凸輪件43的第一凸輪面431相對第二凸輪件44的第二凸輪面441滑動，而在第一凸輪面431相對第二凸輪面441滑動的過程中，第一凸輪件43亦會以長軸Y為旋轉軸心沿第二方向X2旋轉，藉此第一凸輪件43便可帶動支架3沿第二方向X2由如第2圖所示之該展開位置旋轉至第1圖所示的該收合位置。如此一來，本創作樞軸機構4的彈力機構41所產生的該彈性回復力便可用以將電子裝置1000的支架3收合於殼體2上，無需使用者額外以手動的方式將支架3收回，以增加電子裝置1000使用上的便利性。
值得一提的是，本創作第一凸輪件43具有兩個第一凸輪面431、432且第二凸輪件44具有兩個第二凸輪面441、442，而第一凸輪面431、432係分別對應第二凸輪面441、442，因此第一凸輪面431、432分別對應第二凸輪面441、442的結構設計可在上述支架410相對殼體2旋轉的過程中提供彈性件412不同的壓縮量，進而使樞軸機構4能針對實際需求提供電子裝置1000分段的扭力，而本創作第一凸輪面以及第二凸輪面的數量可不侷限於此實施例所述，端視實際需求而定。
請參閱第7圖，第7圖為本創作另一實施例一樞軸機構4'的局部示意圖。如第7圖所示，樞軸機構4'與上述樞軸機構4的主要不同處在於，樞軸機構4'的一彈力機構41'為一彈性支架，且該彈性支架(即彈力機構41') 包含一撓性抵接部414以及一彈臂部415，撓性抵接部414抵接於第一凸輪件43，彈臂部415延伸於撓性抵接部414且連接於底座40。當轉軸構件42沿第一方向X1轉動時，轉軸構件42係帶動第一凸輪件43相對第二凸輪件44沿第一方向X1轉動，此時第一凸輪件43的第一凸輪面431係相對第二凸輪件44的第二凸輪面441滑動，進而使第一凸輪件43相對第二凸輪件44沿長軸Y的壓縮方向Y1位移，即當第一凸輪件43相對第二凸輪件44沿長軸Y位移時，第一凸輪件43可迫使撓性抵接部414與彈臂部415由第7圖實線所示處變形至虛線所示處。如此一來，第一凸輪件43便可迫使彈力機構41'的撓性抵接部414與彈臂部415產生一回復力。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。
相較於先前技術，本創作利用第一凸輪件於隨轉軸構件轉動時與第二凸輪件配合，使第一凸輪件相對第二凸輪件位移，進而迫使彈力機構變形產生該彈性回復力，彈性回復力可驅動第一凸輪件與第二凸輪件復位，藉此當欲收納電子裝置時，由彈力機構變形產生彈性回復力便可進一步帶動支架收合於殼體，因此使用者無需手動將支架收合於殼體，以增加電子裝置使用上的便利性。以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。
1000‧‧‧電子裝置
1‧‧‧顯示模組
2‧‧‧殼體
3‧‧‧支架
4、 4'‧‧‧樞軸機構
40‧‧‧底座
401‧‧‧底座本體
402‧‧‧擋牆
4020‧‧‧螺孔
4021‧‧‧卡孔
41、41'‧‧‧彈力機構
410‧‧‧活動支架
4101‧‧‧架體
4102‧‧‧突出耳部
411‧‧‧端固件
412‧‧‧彈性件
413‧‧‧組裝件
4130‧‧‧本體
4131‧‧‧第一固定端
4132‧‧‧第二固定端
414‧‧‧撓性抵接部
415‧‧‧彈臂部
42‧‧‧轉軸構件
Y‧‧‧長軸
Y1‧‧‧壓縮方向
Y2‧‧‧復位方向
421‧‧‧連接端
422‧‧‧卡制部
423‧‧‧固定端
424‧‧‧止擋部
43‧‧‧第一凸輪件
430‧‧‧配合孔
431、432‧‧‧第一凸輪面
44‧‧‧第二凸輪件
440‧‧‧卡柱
441、442‧‧‧第二凸輪面
45‧‧‧限位件
X1‧‧‧第一方向
X2‧‧‧第二方向
G‧‧‧間隙
第1圖以及第2圖分別為本創作實施例電子裝置於不同狀態的示意圖。 第3圖為本創作實施例樞軸機構的示意圖。 第4圖以及第5圖分別為本創作實施例樞軸機構於不同視角的爆炸示意圖。 第6圖為本創作實施例樞軸機構的俯視示意圖。 第7圖為本創作另一實施例樞軸機構的局部示意圖。
4‧‧‧樞軸機構
40‧‧‧底座
401‧‧‧底座本體
402‧‧‧擋牆
4020‧‧‧螺孔
4021‧‧‧卡孔
41‧‧‧彈力機構
410‧‧‧活動支架
4101‧‧‧架體
4102‧‧‧突出耳部
411‧‧‧端固件
412‧‧‧彈性件
413‧‧‧組裝件
4130‧‧‧本體
4131‧‧‧第一固定端
4132‧‧‧第二固定端
42‧‧‧轉軸構件
Y‧‧‧長軸
421‧‧‧連接端
422‧‧‧卡制部
423‧‧‧固定端
424‧‧‧止擋部
43‧‧‧第一凸輪件
430‧‧‧配合孔
431、432‧‧‧第一凸輪面
44‧‧‧第二凸輪件
440‧‧‧卡柱
441、442‧‧‧第二凸輪面
45‧‧‧限位件

Claims (10)

  1. 一種用以樞接一殼體及一支架之樞軸機構，包含：一底座，固設於該殼體上；一彈力機構，可活動地安裝於該底座上；一轉軸構件，可轉動地穿設於該底座，該轉軸構件具有一長軸、一連接端及一卡制部，該連接端連接於該支架，使該轉軸構件能隨該支架相對該底座轉動；一第一凸輪件，抵接於該彈力機構且能沿該長軸滑動，該第一凸輪件卡設於該卡制部，以使該第一凸輪件能與該轉軸構件同動旋轉；以及一第二凸輪件，固設於該底座且卡凸於該第一凸輪件，該第一凸輪件於隨該轉軸構件轉動時與該第二凸輪件配合，使該第一凸輪件相對該第二凸輪件沿該長軸位移，進而迫使該彈力機構變形。
  2. 如請求項1所述之樞軸機構，其中該彈力機構包含：一活動支架，可活動地設置於該底座上；至少一端固件，安裝於該底座上；以及至少一彈性件，抵接於該至少一端固件與該活動支架，當該第一凸輪件相對該第二凸輪件沿該長軸位移時，該第一凸輪件驅動該活動支架沿一壓縮方向移動，以壓縮該至少一彈性件。
  3. 如請求項2所述之樞軸機構，其中該至少一端固件的數量為兩個，該至少一彈性件的數量為兩個且分別為一壓簧，各該壓簧對應該兩端固件的其中之一。
  4. 如請求項3所述之樞軸機構，其中該兩壓簧以該轉軸構件為對稱中心而彼此對稱。
  5. 如請求項2所述之樞軸機構，其中該彈力機構另包含： 至少一組裝件，具有一本體、一第一固定端及一第二固定端，該第一固定端固設於該底座，該至少一端固件固接於該第二固定端，該至少一彈性件套設於該本體。
  6. 如請求項5所述之樞軸機構，其中該轉軸構件另具有一固定端，該固定端相對該連接端，該活動支架包含一架體以及至少一突出耳部，該架體抵接於該第一凸輪件該至少一突出耳部突出於該架體且抵接該至少一彈性件之一端，該樞軸機構另包含：一限位件，固設於該固定端，該限位件與該活動支架之該架體間具有間隙。
  7. 如請求項1所述之樞軸機構，其中該底座形成有至少一卡孔，該第二凸輪件具有至少一卡柱，且該至少一卡柱卡合於該至少一卡孔。
  8. 如請求項1所述之樞軸機構，其中該彈力機構為一彈性支架，且該彈性支架包含：一撓性抵接部，抵接於該第一凸輪件；以及一彈臂部，延伸於該撓性抵接部且連接於該底座，當該第一凸輪件相對該第二凸輪件沿該長軸位移時，該第一凸輪件迫使該撓性抵接部與該彈臂部變形。
  9. 如請求項1所述之樞軸機構，其中該第一凸輪件具有至少一第一凸輪面，該第二凸輪件具有至少一第二凸輪面，該至少一第二凸輪面對應該至少一第一凸輪面，當該第一凸輪件隨該轉軸構件轉動時，該至少一第一凸輪面相對該至少一第二凸輪面滑動，以使該第一凸輪件相對該第二凸輪件沿該長軸移動。
  10. 如請求項1所述之樞軸機構，其中該第一凸輪件具有一配合孔，該配合孔卡配於該卡制部。
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