TWM569867U - 雙軸交替翻轉結構 - Google Patents

Abstract

本創作係為一種雙軸交替翻轉結構，係以第一、第二心軸分別樞接一連接支架，第一、第二心軸分別軸接第一、第二套筒，讓各心軸分別與各自之套筒同步轉動，一滑動塊係容納於連接支架一側之橫向凸框之限位槽內，滑動塊之二端分別具有第一、第二導引部；而第一套筒之周緣係具有第一導軌以導引並限位第一導引部之轉動角度，第一導槽與一第一長槽連通；第二套筒之周緣係具有第二導軌以導引並限位第二導引部之轉動角度，並推動第二導引部，讓滑動塊移動一軸向距離，藉此，即可讓第二心軸由0~180度轉動之後停止，繼續讓第一心軸由180~360度轉動。

Description

雙軸交替翻轉結構

本創作係有關於一種雙軸交替翻轉結構，尤指一種安裝於可掀開及蓋合的摺疊式電子裝置上者。

一般摺疊式電子裝置，例如：筆記型電腦、平板電腦或行動電話等，主要是透過單軸式鉸鏈或雙軸式鉸鏈分別接連電子裝置的第一板體及第二板體。其中，第一板體可以是安裝顯示螢幕的上蓋，第二板體可以是安裝零組件、電池與鍵盤的底座，且第一板體可相對於第二板體蓋合或由0度翻轉至360度。

如日本國專利公告第JP 6310694 B號之「雙軸鉸鏈裝置」專利案所示，即顯示了一種雙軸式之折疊結構，其主要包括一第一軸構件，第一軸構件連接第一殼體，並在第一軸構件的外周表面設有第一導引槽；一第二軸構件連接第一殼體，並在第二軸構件的外周表面設有第二導引槽；一滑動限位件具有第一突起和第二突起，第一突起嵌合並滑動於第一導引槽中，第二突起嵌合並滑動於第二導引槽中，滑動限位件依據第一殼體和第二殼體之間的相對翻轉開關動作，並沿著第一、第二軸構件之間的導引軸滑動位移至對應位置；前述第一導引槽在第一軸構件的外周表面形成有周向導引槽和軸向導引槽，周向導引槽供第一突起周向滑動，軸向導引槽供第一突起軸向滑動；前述第二導引槽在第二軸構件的外周表面形成 有斜向導引槽，斜向導引槽斜傾於第二軸構件的軸向，以供第二突起斜向滑動；當第一突起沿著軸向導引槽滑動時，第二突起在斜向導引槽中滑動。

藉由上述「雙軸鉸鏈裝置」專利案之結構，可以在180度時形成平鋪狀，有效改善傳統切換式雙軸鉸鍊產生類似台階/段差之問題，進而讓雙軸之交替旋轉切換能夠更順暢。

後續另有業者，如中華人民共和國實用新型專利授權公告第CN 204925873 U號之「轉軸與筆記本計算機」專利案所示，其揭露出之轉軸係包括相互平行之第一轉軸和第二轉軸、導動片與其一對滑軌、鎖片以及滑塊；第一轉軸和第二轉軸分別具有第一扭力裝置和第二扭力裝置，又在第一轉軸側面上和第二轉軸側面上分別環繞設有第一導槽和第二導槽；導動片與鎖片均套設於這兩個轉軸上，且該導動片和鎖片分別位於這兩個導槽(第一、第二導槽)的一側和另一側，使該對滑軌形成於該導動片中部之兩端分別向該鎖片延伸的側翼，並平行於這兩個轉軸，該滑塊置於導動片和鎖片之間，且在該滑塊之兩側各具有滑槽，以分別與該對滑軌滑動配合，另在該滑塊的上、下兩端具有第一凸起和第二凸起，分別嵌入形狀相配合之第一導槽和第二導槽，使第一轉軸或第二轉軸的旋轉按照預定順序依次轉動。

藉由上述「轉軸與筆記本計算機」專利案(CN 204925873 U)之所示「轉軸」結構，可以實現滑塊在第一、第二導槽內平穩移動，並以該導動片之兩端側翼的滑軌分別搭配該滑塊之相對兩側的滑槽，以替代上述「雙軸鉸鏈裝置」專利案(JP6310694B)中之所述導引軸搭配滑動限位件的技術特徵。

惟，上述「雙軸鉸鏈裝置」(JP 6310694 B)在組裝時必須先將雙軸之一以及一連接片等零組件分別固定後，接續安裝滑動限位件並使其第一突起安裝於軸向導引槽內，同時將第二突起裝於斜向導引槽內，再以另一連接片連接雙軸，並輔以一導引軸平行於雙軸且軸向穿設該滑動限位件，藉以讓滑動限位件能穩定的來回移動。此種安排即表示在組裝時，需要提供對應數量之治具/夾具來固定雙心軸、連接片、導引軸等零組件，才得以安裝該滑動限位件，容易讓組裝時所需使用之物件數量增加，並增加安裝作業工序及時間；又，上述「轉軸與筆記本計算機」專利案(CN 204925873 U)之所示「轉軸」結構，雖然透過該導動片與其兩側翼夾持滑塊來替代另一專利案(JP 6310694 B)之導引軸，但在該專利案(CN 204925873 U)仍需要在同一心軸上同時設有該導動片和該鎖片等二個連接片元，不易使數個零組件分開組合後再依序組裝。有鑑於此，為了提供一種有別於習用技術之結構，並改善上述之缺點，創作人積多年的經驗及不斷的研發改進，遂有本創作之產生。

本創作之一目的在提供一種雙軸交替翻轉結構，俾能改善上述兩件專利案之結構中必須要在同一心軸上同時設有二個連接片元件，致使增加零組件之數量、整體體積，進而增加加工作業工序及時間等問題，本創作藉由將整組交替翻轉結構透過一連接支架相連在一起，以縮短軸向長度，進而縮小整體體積；並以一滑動塊形成同步滑動卡鎖之功效，使在交替切換動作期間能有效避免因空隙所產生之影響，讓切換動作能夠更順暢；而且進一步能夠讓滑動塊兩端之導引部輕易的滑入二個不同導軌的導槽內，更可以將連接支架與滑動塊作為一模組化之組合，方便製造及加工、減少 工序及零組件以降低生產成本。

為達上述創作之目的，本創作所設之雙軸交替翻轉結構係包括一連接支架、一滑動塊、一第一轉軸組以及一第二轉軸組。其中，該連接支架之一側具有一橫向凸框，橫向凸框具有上下貫穿之一限位槽；該滑動塊係以可相對滑動之方式容納於限位槽內，滑動塊之一端具有一第一導引部，滑動塊之另一端具有一第二導引部；該第一轉軸組係包括同軸且可同步轉動之一第一套筒及一第一心軸，第一套筒具有環繞其周緣之一第一導軌，第一導軌包括一第一導槽及一第一限位部，供導引並限位第一導引部之轉動角度，第一套筒具有軸向設置於其周緣且一端開放之一第一長槽，第一長槽連通第一導槽；第一心軸樞接連接支架之一半部並位於滑動塊之一端；而該第二轉軸組係包括同軸且可同步轉動之一第二套筒及一第二心軸，第二套筒具有環繞其周緣之一第二導軌，第二導軌包括一第二導槽及一第二限位部，供導引並限位第二導引部之轉動角度，並推動第二導引部，讓滑動塊移動一軸向距離，第二套筒具有軸向設置於其周緣且一端開放之一第二長槽，第二長槽連通第二導槽；第二心軸樞接連接支架之另一半部並位於滑動塊之另一端。

實施時，第一導槽具有一起始端及一停止端，第一套筒更具有環繞其周緣之一第一窄槽，第一窄槽之兩端分別連通第一導槽之起始端及停止端，且第一窄槽之軸向寬度小於第一導槽之軸向寬度，第一窄槽之一端與第一導槽之停止端的連接處形成第一限位部，供限位第一導引部之轉動角度；第一窄槽之另一端與第一導槽之起始端的連接處連通第一長槽。

實施時，上述第一導引部係為橫截面為四邊形之長方體。

實施時，第二導槽包括一環行槽及一斜行槽，環行槽係以弧形路徑環繞設置於第二套筒之周緣，斜行槽之一端係以斜形路徑連通環行槽之一 端，斜行槽之另一端形成第二限位部，供限位第二導引部之轉動角度，並推動第二導引部，讓滑動塊移動一軸向距離；環行槽之另一端連通第二長槽。

實施時，上述第二導引部係為橫截面為水滴形之凸塊。

實施時，連接支架之一半部和另一半部分別軸向貫穿有一圓孔，分別供第一心軸和第二心軸貫穿並樞接，且連接支架的中央位置與滑動塊的中央位置更穿設一導桿，供滑動塊在限位槽內滑動。

實施時，該滑動塊之相對兩側面分別為弧曲形，與橫向凸框之相對兩側內壁形成線狀接觸。

實施時，該第一轉軸組之一端連接一第一板體，第一轉軸組之另一端軸接一第一扭力輔助單元及第一扭力單元。

實施時，該第二轉軸組之一端連接一第二板體，第二轉軸組之另一端軸接一第二扭力輔助單元及第二扭力單元。

為便於對本創作能有更深入的瞭解，茲詳述於後：

1‧‧‧雙軸交替翻轉結構

2‧‧‧連接支架

21‧‧‧側板

22‧‧‧橫向凸框

23‧‧‧限位槽

3‧‧‧滑動塊

31‧‧‧導桿

32‧‧‧第一導引部

33‧‧‧第二導引部

4‧‧‧第一轉軸組

41‧‧‧第一套筒

42‧‧‧第一心軸

43‧‧‧第一導軌

431‧‧‧第一導槽

432‧‧‧第一限位部

44‧‧‧第一窄槽

45‧‧‧第一長槽

5‧‧‧第二轉軸組

51‧‧‧第二套筒

52‧‧‧第二心軸

53‧‧‧第二導軌

531‧‧‧第二導槽

532‧‧‧第二限位部

533‧‧‧環行槽

534‧‧‧斜行槽

54‧‧‧第二長槽

6‧‧‧第一板體

61‧‧‧第一扭力輔助單元

62‧‧‧第一扭力單元

7‧‧‧第二板體

71‧‧‧第二扭力輔助單元

72‧‧‧第二扭力單元

第1圖係為本創作之較佳實施例之立體外觀示意圖。

第2圖係為本創作之較佳實施例之元件分解圖。

第3圖係為第1圖之局部側剖面圖。

第4圖係為第3圖之A-A’剖面圖。

第5圖係為本創作之較佳實施例之第二轉軸組開始翻轉時之使用狀態示意圖。

第6圖係為第5圖之B-B’剖面圖。

第7圖係為第二導引部在第二導軌內由0度翻轉至180度時之移動軌跡展開圖。

第8圖係為第二轉軸組翻轉至180度時之立體外觀圖。

第9圖係為第二轉軸組被卡鎖，而第一轉軸組由180度接續翻轉時之使用狀態示意圖。

第10圖係為第9圖之C-C’剖面圖。

第11圖係為第一導引部在第一導軌內由180度翻轉至360度時之移動軌跡展開圖。

第12圖係為第一轉軸組翻轉至360度時之立體外觀圖。

請參閱第1圖所示，本創作雙軸交替翻轉結構1之一第一轉軸組4以及一第二轉軸組5係分別樞接定位於一連接支架2之兩半部，第一轉軸組4之一端連接一第一板體6，第一板體6係為連接板以安裝於具有零組件、電池與鍵盤的底座上，第一轉軸組4之另一端軸接一第一扭力輔助單元61及第一扭力單元62，以便於經由增加或減少第一扭力輔助單元61在轉動摩擦及相互推壓所產生之扭力，作為輔助來搭配第一扭力單元62之轉動摩擦所產生之扭力，藉此達到預設扭力值，使第一板體6在轉動時能自由停滯或定位在預設角度位置；第二轉軸組5之一端連接一第二板體7，第二板體7係為連接板以安裝於顯示螢幕所在的上蓋，第二轉軸組5之另一端軸接一第二扭力輔助單元71及第二扭力單元72，以便於經由增加或減少第二扭力輔助單元71在轉動摩擦及相互推壓所產生之扭力，作為輔助來搭配第二扭力單元72之轉動摩擦所產生之扭力，藉此達到預設扭力值，使第二板體7在轉動時能自由停滯或定位在預設角度位置。而一滑動塊3係以可相對滑動之方式連接連接支架2， 並位於第一轉軸組4與第二轉軸組5之間，藉以在第二轉軸組5由0~180度轉動之後停止，同時讓滑動塊3移動一軸向距離，讓第一轉軸組4繼續由180~360度轉動。

請參閱第2~4圖所示，其為本創作雙軸交替翻轉結構1之較佳實施例，係包括一連接支架2、一滑動塊3、一第一轉軸組4以及一第二轉軸組5。

該連接支架2係呈T字形，包括一側板21及由側板21之一側面中央部份凸出之一橫向凸框22，橫向凸框22具有上下貫穿之一長方形限位槽23；而側板21之一半部和另一半部分別具有一圓孔，側板21的中央位置與橫向凸框22的一側分別設有同一軸心之小圓孔。

該滑動塊3概略為長方形體，係容納於橫向凸框22之限位槽23內，滑動塊3之中央位置具有一軸孔，供以一導桿31同軸穿過側板21及橫向凸框22之二個小圓孔與該軸孔之後，讓滑動塊3可以在限位槽23內滑動。滑動塊3之相對兩側面分別為弧曲形，藉以在滑動塊3滑動時，與橫向凸框22之相對兩側內壁形成線狀接觸，降低摩擦以利於移動。另，滑動塊3之一端具有橫截面為四邊形之長方體，該長方體做為第一導引部32，滑動塊3之另一端具有橫截面為水滴形之凸塊，該凸塊做為第二導引部33。

該第一轉軸組4包括可同步轉動之一第一套筒41及一第一心軸42，第一心軸42之一端連接第一板體6，第一心軸42之另一端穿過第一套筒41、連接支架2側板21一半部之圓孔、第一扭力單元62及第一扭力輔助單元61之後，以一螺帽螺合固定，實施時，第一套筒41及第一心軸42亦可為一體製造成型。第一套筒41之外周緣具有一第一導軌43、一第一窄槽44及一第一長槽45，供容納並限位滑動塊3之第一導引部32，第一導軌43包括一第一導槽431及一第一限位部432，為了方便說明，以第一、第二板體6、7為正向相對翻轉期間(即兩板體從180度相對翻轉至360度)來作為敘述，則使第一導 槽431具有一起始端及一停止端，第一窄槽44之兩端分別連通第一導槽431之起始端及停止端，以便於製造及加工，並於組裝時可做為儲油部位，第一導槽431與第一窄槽44共同以圈狀環繞於第一套筒41之外周緣，且第一窄槽44之軸向寬度小於第一導槽431之軸向寬度，第一窄槽44之一端與第一導槽431之停止端的連接處形成一第一限位部432，供限位第一導引部32之轉動角度，因此，在第一、第二板體6、7為反向相對翻轉期間(即兩板體從360度相對翻轉至180度)，也可讓滑動塊3之第一導引部32由第一套筒41之第一導槽431停止端相對移動至起始端，亦同樣具有限位轉動角度之功效；而第一長槽45係以軸向設置於第一套筒41之外周緣，第一長槽45之一端開放，第一窄槽44之另一端與第一導槽431之起始端的連接處連通第一長槽45之另一端，藉以在組裝時，能夠讓滑動塊3之第一導引部32由第一長槽45之開放端滑入並限位於第一導槽431內。

該第二轉軸組5包括可同步轉動之一第二套筒51及一第二心軸52，第二心軸51之一端連接第二板體7，第二心軸52之另一端穿過第二套筒51、連接支架2側板21另一半部之圓孔、第二扭力單元72及第二扭力輔助單元71之後，以一螺帽螺合固定，實施時，第二套筒51及第二心軸52亦可為一體製造成型。第二套筒51之外周緣具有一第二導軌53及一第二長槽54，供容納並限位滑動塊3之第二導引部33，第二導軌53包括一第二導槽531及一第二限位部532，第二導槽531包括一環行槽533及一斜行槽534，環行槽533係以弧形路徑同軸環繞於第二套筒52之外周緣，斜行槽534之一端係以斜形路徑連通環行槽533之一端，斜行槽534之另一端形成第二限位部532；而第二長槽54係以軸向設置於第二套筒51之外周緣，第二長槽54之一端開放，第二長槽54之另一端與環行槽533之另一端相互連通，藉以在組裝時，能夠讓滑動塊3之第二導引部33由第二長槽54之開放端滑入並限位於第二導槽531內。

藉此，當第二板體7相對於第一板體6轉動，亦即兩板體從蓋合狀態轉為相對翻轉至平鋪的180度之前，滑動塊3之第一導引部32係位於第一套筒41之第一長槽45內，讓第一轉軸組4呈止動之狀態。此時，如第5~8圖所示，滑動塊3之第二導引部33可以在第二套筒51之環形槽533內移動，使得第二套筒51自轉約170度後，繼而轉入第二導引部33，並在第二導引部33斜向移動通過斜行槽534期間，讓第二套筒51繼續自轉至180度，於此段期間同時推動第二導引部33，讓滑動塊3移動一軸向距離，使滑動塊3之第一導引部32由第一套筒41之第一長槽45移動至第一導槽431之起始端。上述第二導引部33在第二導槽531內的移動過程中，例如0-170度之轉動角度期間，水滴形第二導引部33的一側邊係與環行槽533的一側壁面接觸，藉以降低第二導引部33與環行槽533之間的間隙產生，而在雙軸切換期間，例如170-180度之轉動角度期間，第二導引部33的另一側邊係與斜行槽534的一側壁面接觸形成面接觸，以避免產生空行程(空轉)而造成晃動。

而如第9~12圖所示，當滑動塊3之第一導引部32由第一套筒41之第一長槽45移動至第一導槽431之起始端之後，第一長槽45對第一導引部32之限制作用即予以解除，而可讓滑動塊3之第一導引部32由第一套筒41之第一導槽431起始端相對移動至停止端，亦即使第二板體7相對於第一板體6由180度翻轉至360度，經由第一套筒41之第一限位部432之阻擋，達到限位之效果。而在反向轉動第二板體7時，則可讓第二板體7相對於第一板體6回復呈蓋合之狀態。上述第一導引部32在第一長槽45內的移動過程中，長方體第一導引部32的相對兩側邊係與第一長槽45的兩側壁面接觸，而在第一導引部32於第一導槽431內的移動過程中，亦即在180-360度之轉動角度期間，第一導引部32的另外兩個相對側邊係與第一導槽431的二側壁面接觸，藉以形成面接觸，降低第一導引部32與第一長槽45、第一導槽431之間的間 隙產生，以避免產生晃動，讓移動更順暢。

因此，本創作具有以下之優點：

1、本創作係以一滑動塊形成同步滑動卡鎖之功效，使在交替切換動作期間能有效避免因空隙所產生之影響；而且進一步能夠讓滑動塊兩端之第一導引部及第二導引部輕易的滑入二個路徑形狀相異的第一導槽與第二導槽內以分別導引，因此，能讓雙軸之交替旋轉切換更順暢。

2、本創作係將整組交替切換結構透過一連接支架相連在一起，亦即使「一個連接支架」取代傳統之「一對連接片」結構，且在第一套筒與第二套筒上分別設有軸向之第一長槽及第二長槽，再利用各個導槽路徑之設計以去除原有一般結構需要止擋零組件，因此，不但能夠有效縮短軸向長度，進而縮小整體體積；方便於製造加工及組裝，並進一步能減少減少零組件、工序以降低生產成本。

3、本創作係透過將連接支架與滑動塊形成模組化之組合，即可以同一組合靈活搭配其他預設路徑之第一套筒導槽與第二套筒導槽，又能在透過少量治具/夾具將第一、第二心軸固定後，供該連接支架連同該滑動塊一起組裝，或是將模組化之連接支架和該滑動塊固定後，供第一、第二心軸分別組裝，如此有助於結構設計、生產製造排程、組裝工序上之靈活調度。

本創作雖為實現上述目的而揭露了較佳的具體實施例，惟其並非用以限制本創作之構造特徵，任何該技術領域之通常知識者應知，在本創作的技術精神下，任何輕易思及之變化或修飾皆是可能的，且皆為本創作之申請專利範圍所涵蓋。

Claims (9)

1. 一種雙軸交替翻轉結構，係包括： 一連接支架，其一側具有一橫向凸框，該橫向凸框具有上下貫穿之一限位槽； 一滑動塊，係以可相對滑動之方式容納於該限位槽內，該滑動塊之一端具有一第一導引部，該滑動塊之另一端具有一第二導引部； 一第一轉軸組，係包括同軸且可同步轉動之一第一套筒及一第一心軸，該第一套筒具有環繞其周緣之一第一導軌，該第一導軌包括一第一導槽及一第一限位部，供導引並限位該第一導引部之轉動角度，該第一套筒具有軸向設置於其周緣且一端開放之一第一長槽，該第一長槽連通該第一導槽；該第一心軸樞接該連接支架之一半部並位於該滑動塊之一端；以及 一第二轉軸組，係包括同軸且可同步轉動之一第二套筒及一第二心軸，該第二套筒具有環繞其周緣之一第二導軌，該第二導軌包括一第二導槽及一第二限位部，供導引並限位該第二導引部之轉動角度，並推動該第二導引部，讓該滑動塊移動一軸向距離，該第二套筒具有軸向設置於其周緣且一端開放之一第二長槽，該第二長槽連通該第二導槽；該第二心軸樞接該連接支架之另一半部並位於該滑動塊之另一端。
2. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸交替翻轉結構，其中，該第一導槽具有一起始端及一停止端，該第一套筒更具有環繞其周緣之一第一窄槽，該第一窄槽之兩端分別連通該第一導槽之起始端及停止端，且該第一窄槽之軸向寬度小於該第一導槽之軸向寬度，該第一窄槽之一端與該第一導槽之停止端的連接處係形成該第一限位部，供限位該第一導引部之轉動角度；該第一窄槽之另一端與該第一導槽之起始端的連接處係連通該第一長槽。
3. 如申請專利範圍第2項所述的雙軸交替翻轉結構，其中，該第一導引部係為橫截面為四邊形之長方體。
4. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸交替翻轉結構，其中，該第二導槽包括一環行槽及一斜行槽，該環行槽係以弧形路徑環繞設置於該第二套筒之周緣，該斜行槽之一端係以斜形路徑連通該環行槽之一端，該斜行槽之另一端係形成該第二限位部，供限位該第二導引部之轉動角度，並推動該第二導引部，讓該滑動塊移動一軸向距離；該環行槽之另一端係連通該第二長槽。
5. 如申請專利範圍第4項所述的雙軸交替翻轉結構，其中，該第二導引部係為橫截面為水滴形之凸塊。
6. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸交替翻轉結構，其中，該連接支架之一半部和另一半部分別軸向貫穿有一圓孔，分別供該第一心軸和該第二心軸貫穿並樞接，且該連接支架的中央位置與該滑動塊的中央位置更穿設一導桿，供該滑動塊在該限位槽內滑動。
7. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸交替翻轉結構，其中，該滑動塊之相對兩側面分別為弧曲形，與橫向凸框之相對兩側內壁形成線狀接觸。
8. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸交替翻轉結構，其中，該第一轉軸組之一端連接一第一板體，第一轉軸組之另一端軸接一第一扭力輔助單元及第一扭力單元。
9. 如申請專利範圍第1項所述的雙軸交替翻轉結構，其中，該第二轉軸組之一端連接一第二板體，第二轉軸組之另一端軸接一第二扭力輔助單元及第二扭力單元。