TWM582266U - 轉軸模組與折疊式電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種轉軸模組，包括第一轉軸、第二轉軸、第一扭力提供件以及第二扭力提供件。第一轉軸具有第一齒輪結構，第二轉軸具有第二齒輪結構。第一齒輪結構耦合於第二齒輪結構，第一轉軸與第二轉軸藉由第一齒輪結構與第二齒輪結構而同步轉動。第一扭力提供件設置於第一轉軸與第二轉軸。第二扭力提供件設置於第一轉軸與第二轉軸。第一扭力提供件與第二扭力提供件位於第一齒輪結構、第二齒輪結構的相對兩側。另揭露一種折疊式電子裝置。

Description

轉軸模組與折疊式電子裝置

本新型創作是有關於一種轉軸模組與折疊式電子裝置。

為了便於使用者攜帶，發展出了筆記型電腦來取代桌上型電腦。筆記型電腦包括具有顯示螢幕的第一機體、具有系統的第二機體以及用於將第一機體連接至第二機體的轉軸結構，其中為了能夠使第一機體與第二機體能夠進行較大角度的開闔，可採用雙軸式的轉軸結構。

為了符合輕薄的設計趨勢，筆記型電腦的相關構件仍需進一步地縮減其外形，然而用以支撐機體的轉軸模組卻因需維持一定的扭力而無法隨之進行縮減，也就是說，當轉軸模組隨機體進行縮減時，便可能產生扭力過低而無法支撐機體，因而成為筆記型電腦在進行輕薄化設計時的障礙。

本新型創作提供一種轉軸模組與折疊式電子裝置。其藉由扭力件的分散設置於轉軸之驅動構件的相對兩側，而有效降低轉軸等周邊構件所需承載的應力。

本新型創作的轉軸模組，包括第一轉軸、第二轉軸、第一扭力提供件以及第二扭力提供件。第一轉軸具有第一齒輪結構，第二轉軸具有第二齒輪結構。第一齒輪結構耦合於第二齒輪結構，第一轉軸與第二轉軸藉由第一齒輪結構與第二齒輪結構而同步轉動。第一扭力提供件設置於第一轉軸與第二轉軸。第二扭力提供件設置於第一轉軸與第二轉軸。第一扭力提供件與第二扭力提供件位於第一齒輪結構、第二齒輪結構的相對兩側。

本新型創作的折疊式電子裝置，包括第一機體、第二機體與複數個轉軸模組。轉軸模組設置於第一機體與第二機體的同一側且彼此獨立。各轉軸模組連接第一機體與第二機體，第一機體與第二機體藉由轉軸模組而彼此相對旋轉開闔。轉軸模組包括第一轉軸、第二轉軸、第一扭力提供件以及第二扭力提供件。第一轉軸具有第一齒輪結構，第二轉軸具有第二齒輪結構。第一齒輪結構耦合於第二齒輪結構，第一轉軸與第二轉軸藉由第一齒輪結構與第二齒輪結構而同步轉動。第一扭力提供件設置於第一轉軸與第二轉軸。第二扭力提供件設置於第一轉軸與第二轉軸。第一扭力提供件與第二扭力提供件位於第一齒輪結構、第二齒輪結構的相對兩側。

基於上述，轉軸模組除藉由設置在轉軸上的齒輪結構而達到同步轉動之外，還藉由將扭力件分設在齒輪結構的相對兩側，進而使扭力件對轉軸及周邊構件造成的應力得以分散。如此一來，轉軸模組的扭力不再被集中於一處，得以讓轉軸模組的相關構件能因此予以進一步地縮減其外形，而毋須擔心承載扭力不足的情形。也就是說，折疊式電子裝置藉由設置多個彼此獨立的轉軸模組，且各個轉軸模組皆如上述應力分散而得以縮減其外形，因此更能讓折疊式電子裝置能朝向輕薄趨勢進行設計。

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。

圖1是依據本新型創作的一種折疊式電子裝置的示意圖。圖2A是圖1的轉軸模組的示意圖。在此同時提供直角座標X-Y-Z以利於構件描述。請同時參考圖1與圖2A，在本實施例中，折疊式電子裝置100，例如是筆記型電腦，其包括第一機體110、第二機體120與複數個轉軸模組130。如前述，第一機體110例如是筆記型電腦的顯示螢幕，第二機體120例如是筆記型電腦的系統主機。轉軸模組130設置於第一機體110與第二機體120的同一側且彼此獨立。各轉軸模組130連接第一機體110與第二機體120，以讓第一機體110與第二機體120藉由轉軸模組130而沿X軸相對旋轉開闔。

圖2B是圖2A的轉軸模組的爆炸圖。圖2C是圖2A的轉軸模組的側視圖。請同時參考圖2A至圖2C，在本實施例中，轉軸模組130包括第一轉軸131、第二轉軸132、第一扭力提供件133、第二扭力提供件134以及支架138，其中支架138包括部件B1～B4，且部件B1、B2分設在第一轉軸131的相對兩端並組裝至第一機體110，部件B3、B3分設在第二轉軸132的相對兩端並組裝至第二機體120。再者，第一轉軸131具有第一齒輪結構G1，第二轉軸132具有第二齒輪結構G2，而轉軸模組130還包括傳動件135，可旋轉嚙合在第一齒輪結構G1與第二齒輪結構G2之間，相當於第一齒輪結構G1與第二齒輪結構G2是通過傳動件135而耦合在一起。如此一來，當第一機體110或第二機體120受力而相對於另一機體旋轉時，第一轉軸131（或第二轉軸132）便能藉由所述第一齒輪結構G1、第二齒輪結構G2與傳動件135而驅動第二轉軸132（或第一轉軸131）同步地旋轉。第一機體110與第二機體120便能因所述同步旋轉而完成其開闔動作。

在此，第一齒輪結構G1、第二齒輪結構G2與傳動件135分別是螺旋齒輪，其中傳動件135是沿Y軸旋轉，正交於第一齒輪結構G1的旋轉軸向（X軸，也是第一轉軸131的延伸方向），且同時正交於第二齒輪結構G2的旋轉軸向（X軸，也是第二轉軸132的延伸方向），以讓傳動件135能順利地將旋轉所需力矩在第一轉軸131與第二轉軸132之間傳送。

此外，如圖2A與圖2B所示，第一扭力提供件133與第二扭力提供件134各由多個扭力單元相互疊置而組成，其用以同時對第一轉軸131與第二轉軸132在旋轉時提供扭力以作為支撐機體之用。因此，在第一齒輪結構G1、第二齒輪結構G2與傳動件135的驅動過程中，第一扭力提供件133與第二扭力提供件134實質上是沿X軸被分隔兩側。但對於任一轉軸模組130而言，同一扭力件（第一扭力提供件133或第二扭力提供件134）是連結起第一轉軸131與第二轉軸132，而同時提供第一轉軸131與第二轉軸132所需的扭力。此舉對於第一轉軸131與第二轉軸132而言，實質上將對轉軸的應力分散為兩處。也就是說，本實施例的扭力件所產生的扭力總和仍可符合轉軸模組130用以支撐第一機體110或第二機體120所需，但對轉軸造成的應力卻是現有集中於一處之配置方式的二分之一。如此一來，第一轉軸131、第二轉軸132與相關構件在前述應力降低的條件下，即可針對其外形進行減縮，而據以符合輕薄的設計趨勢。

在本實施例中，轉軸模組130還包括第一限位件136與多個第二限位件A1～A4，第一限位件136同時套設於第一轉軸131與第二轉軸132，且分隔為部件136a與部件136b，其中傳動件135樞接於第一限位件136的部件136a。第二限位件A1～A4分別配置於第一轉軸131與第二轉軸132，其中第二限位件A1、A2抵接於第一齒輪結構G1與第一限位件136之間，第二限位件A3、A4則抵接於第二齒輪結構G2與第一限位件136之間。在此，第一限位件136除用以維持第一轉軸131與第二轉軸132的間距，以利於讓外徑厚於轉軸的齒輪結構能保持足以作動的空間之外，也作為支撐傳動件135而使其旋轉之用。另外，第二限位件A1～A4則使傳動件135能與第一限位件136之間沿X軸保持間距，以提供傳動件135沿Y軸旋轉所需之空間。據此，第一限位件136與第二限位件A1～A4讓第一齒輪結構G1、第二齒輪結構G2與傳動件135能順利地嚙合在一起。

圖3A至圖3D繪示圖2A的轉軸模組的運動示意圖。請參考圖3A至圖3D，其依序繪示轉軸模組130從0度（也就是折疊式電子裝置100如圖1所示的完全閉闔狀態）、90度、180度以至360度的運動過程。經由上述圖2A至圖2C所示的構件配置關係，而得以讓轉軸模組130的第一轉軸132、第二轉軸132沿X軸進行同步旋轉，使折疊式電子裝置100能據以被展開或閉闔。

圖4A是依據本新型創作另一實施例的轉軸模組的示意圖。圖4B是圖4A的轉軸模組的爆炸圖。圖4C是圖4A的轉軸模組的側視圖。請同時參考圖4A至圖4C，其中與前述實施例相同之構件是以相同標號標示，與前述圖2A至圖2C所示實施例不同的是，本實施例轉軸模組130A中，第一齒輪結構G3與第二齒輪結構G4分別是渦齒輪，而傳動件135A是齒條，可移動地嚙合在渦齒輪G3、G4之間。在此，齒條135A的移動方向（沿X軸）平行於第一轉軸131與第二轉軸132，且因第一限位件136與第二限位件A1～A4而（可移動地）被限位在第一限位件136的兩個部件136a、136b之間，以保持同時與第一齒輪結構G3、第二齒輪結構G4嚙合的狀態，並據以讓轉軸模組130A與應用其的折疊式電子裝置也能如前述圖3A至圖3D完成所需的旋轉開闔動作。

圖5A是依據本新型創作另一實施例的轉軸模組的示意圖。圖5B是圖5A的轉軸模組的爆炸圖。圖5C是圖5A的轉軸模組的側視圖。請同時參考圖5A至圖5C，其中與前述實施例相同之構件是以相同標號標示，與前述圖2A至圖2C或圖4A至圖4C所示實施例不同的是，本實施例轉軸模組130B中，第一扭力提供件133B與第二扭力提供件134B各是一體式扭力結構，第一齒輪結構G5、第二齒輪結構G6與兩個傳動件135B分別是正齒輪，據以順利地將驅動力矩在第一齒輪結構G5與第二齒輪結構G6之間傳遞，並讓轉軸模組130B與應用其的折疊式電子裝置也能如前述圖3A至圖3D完成所需的旋轉開闔動作。再者，第一限位件136B包括部件C1、C2，且兩個傳動件135B沿X軸樞接於部件C1、C2之間並平行於第一轉軸131與第二轉軸132，也就是說，本實施例的第一齒輪結構G5、第二齒輪結構G6與傳動件135B是呈現同軸向的齒輪嚙合狀態。

由上述圖2至圖2C、圖4A至圖4C以及圖5A至圖5C所示實施例能得知第一齒輪結構與第二齒輪結構是藉由傳動件來進行力或力矩的傳遞，但本新型創作並不以此為限。圖6是依據本新型創作另一實施例的轉軸模組的側視圖。請參考圖6並對照圖5C，與前述實施例不同的是，本實施例的轉軸模組中，第一齒輪結構G5與第二齒輪結構G6是彼此嚙合在一起，在此，第一齒輪結構G5與第二齒輪結構G6分別是正齒輪或分別是螺旋齒輪。此舉同樣也能造成第一轉軸131與第二轉軸132同步旋轉的效果。

換句話說，本新型創作所述「耦合」僅代表構件之間存在力或力矩的傳遞關係，並未限定構件需存在實質結構接觸關係，其實質上需視折疊式電子裝置的其他構件配置而定。從上述實施例可清楚得知，第一轉軸131與第二轉軸132之間可以齒輪直接結構接觸而達到傳動效果，也能藉由作為中介的傳動件而完成所需的傳動效果。

綜上所述，在本新型創作的上述實施例中，轉軸模組的雙轉軸設置有齒輪結構，因此能以彼此直接嚙合而驅動，也能藉由傳動件居中傳遞，以達到轉軸同步旋轉的效果，而據以讓折疊式電子裝置的機體能據以旋轉開闔。

再者，轉軸模組還藉由將扭力件分設在齒輪結構的相對兩側，進而使扭力件對轉軸及周邊構件造成的應力得以分散。如此一來，轉軸模組的扭力不再被集中於一處，得以讓轉軸模組的相關構件能因此予以進一步地縮減其外形，而毋須擔心承載扭力不足的情形。也就是說，折疊式電子裝置藉由設置多個彼此獨立的轉軸模組，且各個轉軸模組皆如上述應力分散而得以縮減其外形，因此更能讓折疊式電子裝置能朝向輕薄趨勢進行設計。

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。

100‧‧‧折疊式電子裝置 110‧‧‧第一機體 120‧‧‧第二機體 130、130A、130B‧‧‧轉軸模組 131‧‧‧第一轉軸 132‧‧‧第二轉軸 133、133B‧‧‧第一扭力提供件 134、134B‧‧‧第二扭力提供件 135、135B‧‧‧傳動件 136‧‧‧第一限位件 136a、136b‧‧‧部件 138‧‧‧支架 A1、A2、A3、A4‧‧‧第二限位件 B1、B2、B3、B4‧‧‧部件 C1、C2‧‧‧部件 G1、G3、G5‧‧‧第一齒輪結構 G2、G4、G6‧‧‧第二齒輪結構 X-Y-Z‧‧‧直角座標

圖1是依據本新型創作的一種折疊式電子裝置的示意圖。 圖2A是圖1的轉軸模組的示意圖。 圖2B是圖2A的轉軸模組的爆炸圖。 圖2C是圖2A的轉軸模組的側視圖。 圖3A至圖3D繪示圖2A的轉軸模組的運動示意圖。 圖4A是依據本新型創作另一實施例的轉軸模組的示意圖。 圖4B是圖4A的轉軸模組的爆炸圖。 圖4C是圖4A的轉軸模組的側視圖。 圖5A是依據本新型創作另一實施例的轉軸模組的示意圖。 圖5B是圖5A的轉軸模組的爆炸圖。 圖5C是圖5A的轉軸模組的側視圖。 圖6是依據本新型創作另一實施例的轉軸模組的側視圖。

Claims (24)

1. 一種轉軸模組，包括： 一第一轉軸，具有一第一齒輪結構； 一第二轉軸，具有一第二齒輪結構，耦合於該第一齒輪結構，該第一轉軸與該第二轉軸藉由該第一齒輪結構與該第二齒輪結構而同步轉動； 一第一扭力提供件，設置於該第一轉軸與該第二轉軸；以及 一第二扭力提供件，設置於該第一轉軸與該第二轉軸，其中該第一扭力提供件與該第二扭力提供件位於該第一齒輪結構、該第二齒輪結構的相對兩側。
2. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，其中該第一轉軸平行該第二轉軸且同沿一軸向延伸，該第一扭力提供件與該第二扭力提供件沿該軸向被該第一齒輪結構與該第二齒輪結構分隔兩側。
3. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，其中該第一齒輪結構與該第二齒輪結構彼此嚙合在一起。
4. 如申請專利範圍第3項所述的轉軸模組，其中該第一齒輪結構與該第二齒輪結構分別是一正齒輪或分別是一螺旋齒輪。
5. 如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，其中該轉軸模組還包括： 至少一傳動件，連接在該第一齒輪結構與該第二齒輪結構之間，以使該第一齒輪結構與該第二齒輪結構藉由該傳動件而同步旋轉。
6. 如申請專利範圍第5項所述的轉軸模組，其中該第一齒輪結構、該第二齒輪結構與該傳動件分別是一螺旋齒輪。
7. 如申請專利範圍第6項所述的轉軸模組，其中該傳動件的旋轉軸向正交於該第一齒輪結構的旋轉軸向且正交於該第二齒輪結構的旋轉軸向。
8. 如申請專利範圍第5項所述的轉軸模組，其中該第一齒輪結構與該第二齒輪結構分別是一渦齒輪，而該傳動件是一齒條，可移動地嚙合在該對渦齒輪之間。
9. 如申請專利範圍第8項所述的轉軸模組，其中該齒條的移動方向平行於該第一轉軸與該第二轉軸。
10. 如申請專利範圍第5項所述的轉軸模組，其中該第一齒輪結構、該第二齒輪結構與所述至少一傳動件分別是一正齒輪。
11. 如申請專利範圍第5項所述的轉軸模組，還包括： 一第一限位件，同時套設於該第一轉軸與該第二轉軸，該傳動件樞接於該第一限位件。
12. 如申請專利範圍第11項所述的轉軸模組，還包括： 多個第二限位件，分別配置於該第一轉軸與該第二轉軸，其中該些第二限位件的部分抵接於該第一齒輪結構與該第一限位件之間，其中該些第二限位件的另外部分抵接於該第二齒輪結構與該第一限位件之間。
13. 一種折疊式電子裝置，包括： 一第一機體； 一第二機體； 複數個轉軸模組，設置於該第一機體與該第二機體的同一側且彼此獨立，各該轉軸模組連接該第一機體與該第二機體，該第一機體與該第二機體藉由該些轉軸模組而彼此相對旋轉開闔，各該轉軸模組包括： 一第一轉軸，設置於該第一機體且具有一第一齒輪結構； 一第二轉軸，設置於該第二機體且具有一第二齒輪結構，該第二齒輪結構耦合該第一齒輪結構，該第一轉軸與該第二轉軸藉由該第一齒輪結構與該第二齒輪結構而同步轉動； 一第一扭力提供件，設置於該第一轉軸與該第二轉軸；以及 一第二扭力提供件，設置於該第一轉軸與該第二轉軸，其中該第一扭力提供件與該第二扭力提供件位於該第一齒輪結構、該第二齒輪結構的相對兩側。
14. 如申請專利範圍第13項所述的折疊式電子裝置，其中該第一轉軸平行該第二轉軸且同沿一軸向延伸，該第一扭力提供件與該第二扭力提供件沿該軸向被該第一齒輪結構與該第二齒輪結構分隔兩側。
15. 如申請專利範圍第13項所述的折疊式電子裝置，其中該第一齒輪結構與該第二齒輪結構彼此嚙合在一起。
16. 如申請專利範圍第14項所述的折疊式電子裝置，其中該第一齒輪結構與該第二齒輪結構分別是一正齒輪或分別是一螺旋齒輪。
17. 如申請專利範圍第13項所述的折疊式電子裝置，其中該轉軸模組還包括： 至少一傳動件，連接在該第一齒輪結構與該第二齒輪結構之間，以使該第一齒輪結構與該第二齒輪結構藉由該傳動件而同步旋轉。
18. 如申請專利範圍第17項所述的折疊式電子裝置，其中該第一齒輪結構、該第二齒輪結構與該傳動件分別是一螺旋齒輪。
19. 如申請專利範圍第18項所述的折疊式電子裝置，其中該傳動件的旋轉軸向正交於該第一齒輪結構的旋轉軸向且正交於該第二齒輪結構的旋轉軸向。
20. 如申請專利範圍第17項所述的折疊式電子裝置，其中該第一齒輪結構與該第二齒輪結構分別是一渦齒輪，而該傳動件是一齒條，可移動地嚙合在該對渦齒輪之間。
21. 如申請專利範圍第20項所述的折疊式電子裝置，其中該齒條的移動方向平行於該第一轉軸與該第二轉軸。
22. 如申請專利範圍第17項所述的折疊式電子裝置，其中該第一齒輪結構、該第二齒輪結構與所述至少一傳動件分別是一正齒輪。
23. 如申請專利範圍第17項所述的折疊式電子裝置，其中該轉軸模組還包括： 一第一限位件，同時套設於該第一轉軸與該第二轉軸，該傳動件樞接於該第一限位件。
24. 如申請專利範圍第23項所述的折疊式電子裝置，其中該轉軸模組還包括： 多個第二限位件，分別配置於該第一轉軸與該第二轉軸，其中該些第二限位件的部分抵接於該第一齒輪結構與該第一限位件之間，其中該些第二限位件的另外部分抵接於該第二齒輪結構與該第一限位件之間。