TWM605425U - 樞紐器與使用其的電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種樞紐器，連接於兩板體，使兩板體可相對展開與收合。樞紐器包括基座、兩承架、支架、兩轉軸、兩扭力產生件、兩扭力桿件與同動機構。兩承架分別位於基座相對的兩側且分別固定連接兩板體。各承架可轉動地安裝在基座上且繞虛擬軸心轉動，虛擬軸心位於基座上方，各承架設有承架滑槽。支架固定連接於基座。兩轉軸互相平行且樞設於支架。兩扭力產生件分別設於兩轉軸。各扭力桿件的一端固定連接對應的轉軸，另一端滑動連接對應的承架滑槽。同動機構設於兩轉軸之間，使兩轉軸可以相反的轉動方向同時轉動。

Description

樞紐器與使用其的電子裝置

本創作是有關於一種樞紐器與使用其的電子裝置，且特別是有關於一種可應用於撓性顯示件的樞紐器與使用其的電子裝置。

現有的一種電子裝置，其包括樞紐器與兩板體。樞紐器連接於兩板體，使兩板體可相對展開與收合。電子裝置可進一步設置撓性顯示件，撓性顯示件設於樞紐器與兩板體的一側面上，並隨著兩板體相對展開與收合而對應地展開與收合，這種電子裝置即稱為可撓式顯示裝置。一般而言，當兩板體相對展開至相對夾角為180度時，撓性顯示件的兩端部是分別平貼且固定於兩板體的一側面上。不過，由於撓性顯示件本身具有一定的厚度，當撓性顯示件隨著兩板體收合至相對夾角較小時，撓性顯示件的中間部可能會被壓迫而變得扭曲或甚至於損壞。

本創作的目的在提出一種樞紐器與使用其的電子裝置，以期當電子裝置的兩板體收合至相對夾角較小時，設於兩板體上的撓性顯示件的中間部不會被壓迫。

為達到上述目的，本創作提出一種樞紐器，連接於兩板體，使兩板體可相對展開與收合。樞紐器包括基座、兩承架、支架、兩轉軸、兩扭力產生件、兩扭力桿件與同動機構。兩承架分別位於基座相對的兩側且分別固定連接兩板體。各承架可轉動地安裝在基座上且繞虛擬軸心轉動，虛擬軸心位於基座上方，各承架設有承架滑槽。支架固定連接於基座。兩轉軸互相平行且樞設於支架。兩扭力產生件分別設於兩轉軸。各扭力桿件的一端固定連接對應的轉軸，另一端滑動連接對應的承架滑槽。同動機構設於兩轉軸之間，使兩轉軸可以相反的轉動方向同時轉動。

在本創作一實施例中，基座包括兩互相平行的基座滑槽。各基座滑槽設有第一導引部，各承架設有第二導引部，第一導引部與第二導引部呈圓弧形且曲率中心位於對應的虛擬軸心，第二導引部可與第一導引部互相配合地滑動。

在本創作一實施例中，樞紐器還包括兩限位結構。各限位結構限制對應的第一導引部與對應的第二導引部互相滑動的行程。

在本創作一實施例中，各第一導引部為凸軌，各第二導引部為與凸軌相對應的凹槽。

在本創作一實施例中，各限位結構包括第一擋止部、第二擋止部與第三擋止部。第一擋止部設於凹槽的一端，使承架可往下轉動直到凸軌頂抵於第一擋止部。第二擋止部與第三擋止部分別鄰接於凹槽與凸軌，使承架可往上轉動直到第二擋止部與第三擋止部互相頂抵。

在本創作一實施例中，各扭力產生件包括緊固件、彈性件與兩凹凸輪。緊固件可調整地固定套設於對應的轉軸。兩凹凸輪套設於對應的轉軸，且兩凹凸輪其中一凹凸輪與對應的轉軸同時轉動而另一凹凸輪固定不轉動。彈性件的一端抵接於緊固件且另一端抵接於兩凹凸輪中的一凹凸輪，兩凹凸輪互相抵接，兩凹凸輪中的另一凹凸輪抵接支架。

在本創作一實施例中，樞紐器還包括兩公差補償件。各公差補償件鄰接對應的承架滑槽並彈性地抵接對應的扭力桿件。

在本創作一實施例中，基座還設有兩樞接孔。各轉軸的一端樞設於支架且另一端樞設於對應的樞接孔。

在本創作一實施例中，同動機構包括兩第一齒輪與多個第二齒輪。各第一齒輪固定套設於對應的轉軸，這些第二齒輪中相鄰的兩第二齒輪互相嚙合，這些第二齒輪中最外面的兩第二齒輪分別嚙合於兩第一齒輪。

本創作還提出一種電子裝置，包括如前所述的樞紐器、兩板體與撓性顯示件。撓性顯示件設於樞紐器與兩板體的頂面上。樞紐器的基座的頂面凹設有第一容槽，支架的頂面凹設有與第一容槽連通的第二容槽。

綜上所述，根據本創作所提出的一種樞紐器與使用其的電子裝置，樞紐器的兩承架分別固定連接電子裝置的兩板體，而各承架可轉動地安裝在基座上且繞位於基座上方的虛擬軸心轉動，使兩板體可相對展開與收合。樞紐器的兩扭力產生件分別設於兩轉軸，兩轉軸互相平行且樞設於支架，支架固定連接於基座，另有兩扭力桿件且各扭力桿件的一端固定連接對應的轉軸而另一端滑動連接對應的承架，藉此產生扭力使兩板體在相對展開與收合時可自由停滯在預設角度或位置。此外，樞紐器的基座的頂面凹設有第一容槽，支架的頂面凹設有與第一容槽連通的第二容槽，當電子裝置的兩板體收合至相對夾角較小時，設於兩板體上的撓性顯示件的中間部可收容於第一容槽與第二容槽而不會被壓迫。

為讓本創作上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

在以下實施例中，相同或相似的元件符號代表相同或相似的元件。此外，以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考所附圖式的方向，因此，使用的方向用語是用來說明的，而並非用來限制本創作。

請同時參照圖1至圖3，圖1至圖3分別為本創作一實施例的電子裝置1在閉合、90度與180度狀態的立體圖。電子裝置1包括樞紐器100與兩板體2。樞紐器100連接於兩板體2，使兩板體2可相對展開與收合，例如先由閉合狀態（如圖1所示）相對展開至90度狀態（如圖2所示），再進一步相對展開至180度狀態（如圖3所示），或者由180度狀態（如圖3所示）相對收合至90度狀態（如圖2所示），再進一步相對收合至閉合狀態（如圖1所示）。當電子裝置1的兩板體2相對展開與收合而使兩板體2所夾角度為一特定角度時，稱電子裝置1與樞紐器100在所述特定角度狀態，例如圖2所示的電子裝置1與樞紐器100在90度狀態，圖3所示的電子裝置1與樞紐器100在180度狀態。特別要說明的是，如圖1所示，為了讓兩板體2遠離樞紐器100的一端相接觸，兩板體2必須相對收合至所夾角度為一負角度，此時稱電子裝置1與樞紐器100在閉合狀態。

請參照圖4，圖4為圖3所示電子裝置1的部分爆炸圖。在本實施例中，電子裝置1還包括背脊護殼3與兩支撐板4，且樞紐器100為兩個。兩樞紐器100以螺絲固定於背脊護殼3內側面的兩端，接著各支撐板4的兩端分別以螺絲固定於兩樞紐器100。背脊護殼3可防止異物進入以保護兩樞紐器100，且在兩板體2相對收合時，背脊護殼3外側面還可提供外表的美觀。兩支撐板4可在兩板體2相對展開至180度狀態時，在兩樞紐器100之間的空隙提供支撐。

請同時參照圖5至圖8，圖5與圖6分別為本創作一實施例的樞紐器100在180度狀態的立體圖與部分爆炸圖，圖7為圖6所示樞紐器100的支架30、轉軸40、扭力產生件50與同動機構70的爆炸圖，圖8為圖6所示樞紐器100的承架20安裝在基座10後的剖視圖。如圖5與圖6所示，樞紐器100包括基座10、兩承架20、支架30、兩轉軸40、兩扭力產生件50、兩扭力桿件60與同動機構70。

基座10包括頂面11，頂面11凹設有第一容槽12。基座10還包括兩互相平行的基座滑槽13，各基座滑槽13上下貫穿基座10。各基座滑槽13設有呈圓弧形的第一導引部14，在本實施例中，基座滑槽13內相對的兩側面分別設有兩第一導引部14。基座10還設有多個穿孔15，穿孔15如圖4所示供螺絲穿過而將基座10固定於背脊護殼3內側面。

兩承架20分別位於基座10相對的兩側，各承架20可轉動地安裝在基座10上。各承架20包括接合段20a與連接段20b。各接合段20a設有呈圓弧形的第二導引部21，在本實施例中，各接合段20a相對的兩側面分別設有兩第二導引部21，第二導引部21可與第一導引部14互相配合地滑動，進而各承架20可轉動地安裝在基座10上。各連接段20b設有多個穿孔22和23，穿孔22如圖4所示供螺絲穿過而將兩承架20分別固定連接兩板體2，穿孔23如圖4所示供螺絲穿過而將各支撐板4的兩端分別固定於兩樞紐器100。各連接段20b還設有承架滑槽24。

樞紐器100還包括兩限位結構，各限位結構限制對應的第一導引部14與對應的第二導引部21互相滑動的行程，即限制基座10與對應的承架20可相對展開與收合的角度。在本實施例中，各第一導引部14為凸軌，各第二導引部21為與所述凸軌相對應的凹槽，通過相對應的凹槽與凸軌，第二導引部21（凹槽）可與第一導引部14（凸軌）互相配合地滑動。如圖6與圖8所示，各限位結構包括第一擋止部25、第二擋止部26與第三擋止部16。第一擋止部25設於第二導引部21（凹槽）的一端，使承架20可往下轉動直到第一導引部14（凸軌）頂抵於第一擋止部25（如圖8上圖所示樞紐器100在180度狀態）。第二擋止部26鄰接於第二導引部21（凹槽），第三擋止部16鄰接於第一導引部14（凸軌）使承架20可往上轉動直到第二擋止部26與第三擋止部16互相頂抵（如圖8下圖所示樞紐器100在閉合狀態）。

特別要說明的是，如圖8所示，以基座10靠右側的基座滑槽13所設的第一導引部14（凸軌）與位於基座10右側的承架20所設的第二導引部21（凹槽）為例，第一導引部14（凸軌）與第二導引部21（凹槽）均呈圓弧形且曲率中心位於虛擬軸心C1，虛擬軸心C1位於基座10上方且平行於基座10的頂面11與垂直於第一導引部14（凸軌）與第二導引部21（凹槽）。因此，位於基座10右側的承架20可轉動地安裝在基座10上且繞虛擬軸心C1轉動，位於基座10左側的承架20可轉動地安裝在基座10上且繞另一虛擬軸心C2轉動，而虛擬軸心C1和C2相對於基座10呈對稱分布。

支架30固定連接於基座10，兩轉軸40互相平行且樞設於支架30。如圖6與圖7所示，在本實施例中，支架30包括第一支架31與第二支架32。第一支架31設有多個樞接孔33，第二支架32設有對應的多個樞接孔34。兩轉軸40互相平行，且各轉軸40穿過第一支架31與第二支架32對應的樞接孔33和34而樞設於支架30。第二支架32向外延伸形成連接段35，連接段35設有穿孔36，穿孔36供螺絲穿過而將第二支架32固定於基座10，進而將支架30固定連接於基座10，在本實施例中，所述螺絲穿過如圖6所示的穿孔36與穿孔15而將支架30固定連接於基座10，同時還如圖4所示將基座10固定於背脊護殼3內側面。此外，如圖6所示，基座10還設有兩樞接孔17，各轉軸40的一端樞設於支架30且另一端樞設於對應的樞接孔17，如此兩轉軸40可更穩定地轉動。再者，如圖6所示，支架30的頂面還凹設有第二容槽37，當支架30固定連接於基座10時，第二容槽37與第一容槽12連通，其作用容後再敘。

兩扭力產生件50分別設於兩轉軸40。在本實施例中，各扭力產生件50包括緊固件51、彈性件52與兩凹凸輪53和54。緊固件51可調整地固定套設於對應的轉軸40；在本實施例中，緊固件51為螺帽而具有內螺紋，轉軸40一端設有與所述內螺紋對應的外螺紋，通過相對應的內螺紋與外螺紋，緊固件51固定套設於對應的轉軸40且緊固件51的位置可調整來改變產生的扭力大小。彈性件52套設於對應的轉軸40；在本實施例中，彈性件52為彈簧。兩凹凸輪53和54套設於對應的轉軸40，且兩凹凸輪53和54其中一凹凸輪53與對應的轉軸40同時轉動而另一凹凸輪54固定不轉動；在本實施例中，轉軸40為異形軸，凹凸輪53具有相應的異形穿孔，因此凹凸輪53卡合套設於對應的轉軸40而與對應的轉軸40同時轉動，而凹凸輪54具有孔徑大於所述異形軸直徑的圓形穿孔，且兩扭力產生件50的凹凸輪54互相連接，因此凹凸輪54套設於對應的轉軸40而固定不轉動。彈性件52的一端抵接於緊固件51且另一端抵接於兩凹凸輪53和54中的一凹凸輪54，兩凹凸輪53和54互相抵接，兩凹凸輪53和54中的另一凹凸輪53抵接支架30。

各扭力桿件60的一端固定連接對應的轉軸40，另一端滑動連接對應的承架滑槽24。在本實施例中，各扭力桿件60的一端設有異形穿孔61而卡合套設於對應的轉軸40，各扭力桿件60的另一端設有圓形凸柱62而滑動連接對應的承架滑槽24。

同動機構70設於兩轉軸40之間，使兩轉軸40可以相反的轉動方向同時轉動。在本實施例中，同動機構70包括兩第一齒輪71與多個第二齒輪72。各第一齒輪71固定套設於對應的轉軸40，第二齒輪72中相鄰的兩第二齒輪72互相嚙合，第二齒輪72中最外面的兩第二齒輪72分別嚙合於兩第一齒輪71。具體來說，各第一齒輪71具有異形穿孔而卡合套設於對應的轉軸40，各第一齒輪71隨著對應的轉軸40樞設於支架30且位於第一支架31與第二支架32之間；第二齒輪72為四個，並且分別穿過第一支架31與第二支架32對應的樞接孔33和34而樞設於支架30且位於第一支架31與第二支架32之間。通過第二齒輪72，兩第一齒輪71會以相反的轉動方向同時轉動，使兩轉軸40同樣以相反的轉動方向同時轉動。

當電子裝置1的兩板體2相對展開與收合時，一板體2的轉動會帶動一承架20轉動，使一扭力桿件60的圓形凸柱62沿著一承架滑槽24開始滑動而迫使其異形穿孔61所固定連接的一轉軸40開始轉動。通過同動機構70，另一轉軸40開始以相反的轉動方向同時轉動，使另一扭力桿件60的異形穿孔61所固定連接的另一轉軸40開始轉動而迫使其圓形凸柱62沿著另一承架滑槽24開始滑動，進而使另一承架20轉動而帶動另一板體2的轉動。換句話說，通過同動機構70，電子裝置1的兩板體2會以相反的轉動方向同時轉動，而樞紐器100的兩承架20會以相反的轉動方向同時轉動，兩轉軸40會以相反的轉動方向同時轉動，兩扭力桿件60會以相反的轉動方向同時轉動。

為了讓各扭力桿件60的圓形凸柱62可沿著對應的承架20的承架滑槽24平順地滑動，圓形凸柱62的直徑會小於承架滑槽24的槽寬而存在一定的公差。然而，由於承架20繞虛擬軸心C1（C2）轉動且虛擬軸心C1（C2）位於基座10的頂面11上方，而扭力桿件60的一端繞轉軸40轉動且轉軸40的軸心位於基座10的頂面11下方，即各扭力桿件60與對應的承架20繞不同軸心轉動，這會導致扭力桿件60的圓形凸柱62沿著承架滑槽24滑動時會因為存在公差而碰撞產生異音。為了解決異音問題，樞紐器100還包括兩公差補償件80，各公差補償件80鄰接對應的承架滑槽24並彈性地抵接對應的扭力桿件60的圓形凸柱62。在本實施例中，各公差補償件80為片狀的彈性件。

請同時參照圖5、圖9與圖10，圖5、圖9與圖10分別為本創作一實施例的樞紐器100在180度、90度與閉合狀態的立體圖。由圖可以看到，當各扭力桿件60的圓形凸柱62沿著對應的承架滑槽24滑動時，圓形凸柱62持續受到對應的公差補償件80彈性地抵接，因此不會因為碰撞產生異音。

請參照圖11，圖11為本創作另一實施例的電子裝置1’的部分爆炸圖。電子裝置1’為可撓式顯示裝置，其相較於圖3與圖4所示的電子裝置1而言，還包括撓性顯示件5。撓性顯示件5設於樞紐器100與兩板體2的一側面（以圖11而言為頂面）上。隨著電子裝置1’的兩板體2相對展開與收合，撓性顯示件5也會相對展開與收合。

請同時參照圖12至圖14，圖12至圖14分別為圖11所示電子裝置1’在180度、90度與閉合狀態的側視圖，且省略了右邊的板體2、背脊護殼3與兩支撐板4與。由圖可以看到，當電子裝置1’的兩板體2收合至相對夾角較小（例如圖14所示閉合狀態）時，撓性顯示件5的中間部會收納於樞紐器100連通的第一容槽12與第二容槽37而不會受到壓迫。

綜上所述，根據本創作所提出的一種樞紐器與使用其的電子裝置，樞紐器的兩承架分別固定連接電子裝置的兩板體，而各承架可轉動地安裝在基座上且繞位於基座上方的虛擬軸心轉動，使兩板體可相對展開與收合。樞紐器的兩扭力產生件分別設於兩轉軸，兩轉軸互相平行且樞設於支架，支架固定連接於基座，另有兩扭力桿件且各扭力桿件的一端固定連接對應的轉軸而另一端滑動連接對應的承架，藉此產生扭力使兩板體在相對展開與收合時可自由停滯在預設角度或位置。此外，樞紐器的基座的頂面凹設有第一容槽，支架的頂面凹設有與第一容槽連通的第二容槽，當電子裝置的兩板體收合至相對夾角較小時，設於兩板體上的撓性顯示件的中間部可收容於第一容槽與第二容槽而不會被壓迫。

雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何本領域技術人員，在不脫離本創作的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本創作的保護範圍當視所附的申請專利範圍所界定者為準。

1、1’:電子裝置 2:板體 3:背脊護殼 4:支撐板 5:撓性顯示件 100:樞紐器 10:基座 11:頂面 12:第一容槽 13:基座滑槽 14:第一導引部 15:穿孔 16:第三擋止部 17:樞接孔 20:承架 20a:接合段 20b:連接段 21:第二導引部 22、23:穿孔 24:承架滑槽 25:第一擋止部 26:第二擋止部 30:支架 31:第一支架 32:第二支架 33、34:樞接孔 35:連接段 36:穿孔 37:第二容槽 40:轉軸 50:扭力產生件 51:緊固件 52:彈性件 53、54:凹凸輪 60:扭力桿件 61:異形穿孔 62:圓形凸柱 70:同動機構 71:第一齒輪 72:第二齒輪 80:公差補償件 C1、C2:虛擬軸心

圖1為本創作一實施例的電子裝置在閉合狀態的立體圖； 圖2為本創作一實施例的電子裝置在90度狀態的立體圖； 圖3為本創作一實施例的電子裝置在180度狀態的立體圖； 圖4為本創作一實施例的電子裝置的部分爆炸圖； 圖5為本創作一實施例的樞紐器在180度狀態的立體圖； 圖6為本創作一實施例的樞紐器的部分爆炸圖； 圖7為圖6所示樞紐器的支架、轉軸、扭力產生件與同動機構的爆炸圖； 圖8為本創作一實施例的樞紐器的承架安裝在基座後的剖視圖； 圖9為本創作一實施例的樞紐器在90度狀態的立體圖； 圖10為本創作一實施例的樞紐器在閉合狀態的立體圖； 圖11為本創作另一實施例的電子裝置的部分爆炸圖； 圖12為本創作另一實施例的電子裝置在180度狀態的剖視圖； 圖13為本創作另一實施例的電子裝置在90度狀態的剖視圖；以及 圖14為本創作另一實施例的電子裝置在閉合狀態的剖視圖。

100:樞紐器

10:基座

11:頂面

12:第一容槽

13:基座滑槽

14:第一導引部

15:穿孔

16:第三擋止部

17:樞接孔

20:承架

20a:接合段

20b:連接段

21:第二導引部

22、23:穿孔

24:承架滑槽

25:第一擋止部

26:第二擋止部

30:支架

36:穿孔

37:第二容槽

40:轉軸

50:扭力產生件

60:扭力桿件

61:異形穿孔

62:圓形凸柱

70:同動機構

80:公差補償件

Claims (10)

1. 一種樞紐器，連接於兩板體，使該兩板體可相對展開與收合，該樞紐器包括： 一基座； 兩承架，分別位於該基座相對的兩側且分別固定連接該兩板體，各該承架可轉動地安裝在該基座上且繞一虛擬軸心轉動，該虛擬軸心位於該基座上方，各該承架設有一承架滑槽； 一支架，固定連接於該基座； 兩轉軸，互相平行且樞設於該支架； 兩扭力產生件，分別設於該兩轉軸； 兩扭力桿件，各該扭力桿件的一端固定連接對應的該轉軸，另一端滑動連接對應的該承架滑槽；以及 一同動機構，設於該兩轉軸之間，使該兩轉軸可以相反的轉動方向同時轉動。
2. 如請求項1的樞紐器，其中，該基座包括兩互相平行的基座滑槽，各該基座滑槽設有一第一導引部，各該承架設有一第二導引部，該第一導引部與該第二導引部呈圓弧形且曲率中心位於對應的該虛擬軸心，該第二導引部可與該第一導引部互相配合地滑動。
3. 如請求項2的樞紐器，其中，該樞紐器還包括兩限位結構，各該限位結構限制對應的該第一導引部與對應的該第二導引部互相滑動的行程。
4. 如請求項3的樞紐器，其中，各該第一導引部為一凸軌，各該第二導引部為一與該凸軌相對應的凹槽。
5. 如請求項4的樞紐器，其中，各該限位結構包括一第一擋止部、一第二擋止部與一第三擋止部，該第一擋止部設於該凹槽的一端，使該承架可往下轉動直到該凸軌頂抵於該第一擋止部，該第二擋止部與該第三擋止部分別鄰接於該凹槽與該凸軌，使該承架可往上轉動直到該第二擋止部與該第三擋止部互相頂抵。
6. 如請求項1的樞紐器，其中，各該扭力產生件包括一緊固件、一彈性件與兩凹凸輪，該緊固件可調整地固定套設於對應的該轉軸，該兩凹凸輪套設於對應的該轉軸，且該兩凹凸輪其中一凹凸輪與對應的該轉軸同時轉動而另一凹凸輪固定不轉動，該彈性件的一端抵接於該緊固件且另一端抵接於該兩凹凸輪其中一凹凸輪，該兩凹凸輪互相抵接，該兩凹凸輪其中另一凹凸輪抵接該支架。
7. 如請求項1的樞紐器，其中，該樞紐器還包括兩公差補償件，各該公差補償件鄰接對應的該承架滑槽並彈性地抵接對應的該扭力桿件。
8. 如請求項1的樞紐器，其中，該基座還設有兩樞接孔，各該轉軸的一端樞設於該支架且另一端樞設於對應的該樞接孔。
9. 如請求項1的樞紐器，其中，該同動機構包括兩第一齒輪與多個第二齒輪，各該第一齒輪固定套設於對應的該轉軸，該些第二齒輪中相鄰的兩第二齒輪互相嚙合，該些第二齒輪中最外面的兩第二齒輪分別嚙合於該兩第一齒輪。
10. 一種電子裝置，包括如請求項1至9任一項所述的樞紐器、該兩板體與一撓性顯示件，該撓性顯示件設於該樞紐器與該兩板體的頂面上，該樞紐器的該基座的頂面凹設有一第一容槽，該支架的頂面凹設有一與該第一容槽連通的第二容槽。

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