TWI460355B - 小型電子裝置的開闔裝置及應用此開闔裝置的小型電子裝置 - Google Patents

小型電子裝置的開闔裝置及應用此開闔裝置的小型電子裝置 Download PDF

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TWI460355B
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小型電子裝置的開闔裝置及應用此開闔裝置的小型電子裝置
本發明係關於一種應用在筆記型電腦、可攜式(portable)遊戲機等適合的開闔裝置及應用此開闔裝置的小型電子裝置。
習知技術中,在筆記型電腦裡,為使設有鍵盤部的第一殼體及設有顯示部的第二殼體可相對開闔的連接,通常會應用稱為傾斜轉軸(tilt hinge)的開闔裝置。傾斜轉軸具有可使第二殼體相對於第一殼體開啟後,在任意使用角度保持靜止的功能。此傾斜轉軸例如下述特許文獻1~3所示係為習知技術。
【特許文獻1】特開2008-196655號公報
【特許文獻2】特開2004-116540號公報
【特許文獻3】特開2000-346047號公報
如上述特許文獻1~3所示之開闔裝置,不論何者皆具有摩擦(friction)機構,而利用摩擦機構使第二殼體相對於第一殼體開啟至使用角度後,即使手離開仍可保持第二殼體不會往後方倒下。然而,若顯示部具有觸控操作功能,當手接觸顯示畫面時,按壓力會使第二殼體往後方倒下,而無法維持在適合的使用開啟角度。如此,因不得不重新調節第二殼體的開啟角度,而會產生操作煩雜等問題。然而,若加強摩擦機構之摩擦力矩,則會產生第二殼 體無法相對於第一殼體流暢地開闔操作的新問題。
本發明主要目的為提供一種開闔裝置,特別係小型電子裝置的開闔裝置及應用此開闔裝置的小型電子裝置,以使得在平常時第二殼體可相對第一殼體任意停止(free stop)地開闔,而在有需求時,可使第二殼體相對第一殼體在必要的開啟角度暫時地穩定停止。
為了達成上述目的,本發明之小型電子裝置的開闔裝置係由使小型電子裝置之第一殼體與第二殼體相對開闔的傾斜轉軸,以及使傾斜轉軸之動作穩定停止的穩定停止手段所構成,傾斜轉軸係由一第一組裝元件、一轉軸桿、一第二組裝元件、一摩擦機構以及一支撐元件所構成。第一組裝元件係由一第一組裝板部、兩側板及一組裝板所構成,第一組裝板部組裝於第一殼體後端側部的上表面,兩側板由第一組裝板部的兩端部立起,組裝板由第一組裝板部的前側立起,轉軸桿係具有一凸緣部,且轉軸桿轉動地軸設在第一組裝元件之兩側板的軸承孔,轉軸桿之該凸緣部的一端側係貫穿設置於第二組裝元件的軸承孔,摩擦機構設於第二組裝元件的一側,且摩擦機構在轉軸桿轉動時對轉軸桿產生摩擦力矩,支撐元件組裝於轉軸桿的另一側,且摩擦機構係與轉軸桿共同轉動。穩定停止手段係由一錐形元件、一按壓元件、一擺動元件、一操作ON按鈕以及一操作OFF按鈕所構成。錐形元件具有一錐形外周 部,錐形元件以限制轉軸桿轉動的方式組裝在轉軸桿之靠近支撐元件的一側。按壓元件具有一錐形彎曲部,錐形彎曲部對接於錐形元件的錐形外周部,且按壓元件滑動地設置於轉軸桿的軸方向。擺動元件與按壓元件卡合,且擺動元件以可對於轉軸桿的軸方向擺動的方式組裝於第一組裝元件的組裝板,擺動元件的上方間隔對立地設置有二突起部。操作ON按鈕與操作OFF按鈕分別對應各突起部而設置,且操作ON按鈕與操作OFF按鈕露出並突出於第一殼體的上表面。藉此,經由操作ON按鈕與操作OFF按鈕交互按壓二突起部時,按壓元件經由擺動元件而進行滑動,以使錐形彎曲部壓接或放鬆錐形外周部。
又,本發明之小型電子裝置係具有如上述之開闔裝置,其中開闔裝置係設置於第一殼體與第二殼體之間。
本發明因上述構成,經由傾斜轉軸本來具有的功能,可使設有顯示部的第二殼體相對於設有鍵盤部的第一殼體,在任意開闔角度保持停止,且在保持停止狀態下,第二殼體相對於第一殼體在任意開闔角度下,可利用穩定停止手段,讓使用者即使以手指觸控第二殼體之顯示畫面仍可使第二殼體保持停止狀態。
以下作為本發明之小型電子裝置的一例,以實施在筆記型電腦的情況作說明,本發明亦可應用在例如可攜式遊 戲機等小型電子裝置。又,本發明之專利請求範圍與為解決問題的手段部分,記載有「轉動部」,其係為傾斜轉軸作動時,轉動部分之轉軸桿或支撐元件的上位概念。再者,在本發明之專利請求範圍與為解決問題的手段部分,僅記載「組裝元件」,然其利用為包含第一組裝元件及第二組裝元件,或者僅包含第一組裝元件等兩種意思。
【實施例1】
圖1所示為實施本發明之筆記型電腦的示意圖。如圖所示,筆記型電腦1係由第一殼體2、第二殼體3及開闔裝置4、5所構成。第一殼體2上表面設有鍵盤部2a,第二殼體3下表面設有顯示部3a,開闔裝置4、5可使第二殼體3與第一殼體2相對地開闔。
開闔裝置4及5兩者可為相同構造,以下,以本發明實施於左側之開闔裝置4的情況作說明。當然,本發明亦可實施於右側的開闔裝置5。
圖2至圖6為本發明之開闔裝置4的示意圖。如圖所示,本發明之開闔裝置4係由傾斜轉軸6及穩定停止手段7組合而成,穩定停止手段7係作用在,作為傾斜轉軸6之轉動部一例的轉軸桿9上。首先,由傾斜轉軸6的部分開始說明。
傾斜轉軸6係由第一組裝元件8、轉軸桿9、第二組裝元件10、摩擦機構11及支撐元件12所構成。第一組裝元件8係由組裝於第一殼體2後端側部上表面的第一組裝板(plate)部8a、由第一組裝板部8a兩端部立起的兩側 板8b、8b、第一組裝板部8a前側立起的組裝板8c以及由第一組裝板部8a後端部立起的壁板8d所共同形成。轉軸桿9係具有凸緣(flange)部9a,並可轉動地軸設在第一組裝元件8兩側板8b、8b之軸承部8e、8e的軸承孔8f、8f。轉軸桿9之凸緣部9a的一端側係貫穿設於第二組裝元件10之軸承部10a的軸承孔10b。摩擦機構11設於第二組裝元件10的一側,支撐元件12組裝於轉軸桿9的另一側。又,支撐元件12與第一組裝元件8側板8b之間設有間隔物(spacer)26,轉軸桿9之第四變形軸部9f貫通設於間隔物26中心部軸方向的變形貫通孔26a。
更進一步說明,轉軸桿9更具有第一變形軸部9b、第二變形軸部9c、圓形軸部9d、第三變形軸部9e、第四變形軸部9f、第一卡止部9g及第二卡止部9h。第一變形軸部9b設於夾置凸緣部9a之第二組裝元件10一側的端部,剖面略呈橢圓形。第二變形軸部9c具些許厚度接續設置於第一變形軸部9b。圓形軸部9d設於夾置凸緣部9a之支撐元件12一側,第三變形軸部9e接續設置於圓形軸部9d且剖面同為橢圓形,第四變形軸部9f接續設置於第三變形軸部9e,第一卡止部9g及第二卡止部9h切削形成於凸緣部9a的緣部。
第二組裝元件10更具有第二組裝板部10d及側板10e。第二組裝板部10d藉由組裝螺絲27組裝於,由第一組裝元件8之第一組裝板部8a延設的保持板部8h。側板10e具有由第二組裝板部10d側部立起之軸承部10a。
摩擦機構11由第一摩擦片13、第二摩擦片14、凸輪元件15、複數碟型彈簧16(或彈簧墊圈(spring washer))及固定墊圈17所構成。第一摩擦片13設在凸緣部9a一側部與第一組裝元件8側板8b之間,且轉軸桿9之圓形軸部9d貫穿設於第一摩擦片13中心部軸方向的圓形貫通孔13a,同時,設於第一摩擦片13緣部的第一卡止片13b與設於凸緣部9a的第一卡止部9g卡合。第二摩擦片14設在凸緣部9a與第二組裝元件10之間,且轉軸桿9之第二變形軸部9c貫穿設於第二摩擦片14中心部軸方向的圓形貫通孔14a,同時,設於第二摩擦片14緣部的第二卡止片14b與設於凸緣部9a的第二卡止部9h卡合。凸輪元件15具有凸輪部15b,凸輪部15b位於與設在第二組裝元件10軸承部10a之凸輪部10c連接的一側,在相互的凸輪部10c、15b對接狀態時,轉軸桿9之第二變形軸部9c貫穿設於凸輪元件15中心部軸方向的變形貫通孔15a,凸輪元件15係可與轉軸桿9同時轉動。碟型彈簧16與凸輪元件15對接,且轉軸桿9之第一變形軸部9b與第二變形軸部9c貫穿設於該些碟型彈簧16中心部軸方向的貫通孔16a。固定墊圈17之變形組裝孔17a嵌合固定於轉軸桿9之端部。 且,摩擦機構11藉由固定墊圈17緊密固定於轉軸桿9之端部的壓力,使凸輪元件15之凸輪部15b藉由碟型彈簧16壓接設於第二組裝元件10之軸承部10a的凸輪部10c,第二摩擦片14壓接於凸緣部9a與第二組裝元件10軸承部10a之間等方式構成。
接著,說明穩定停止手段7。穩定停止手段7係由錐形(taper)元件18、按壓元件19及擺動元件22所構成。錐形元件18以限制轉軸桿9轉動的方式組裝,且轉軸桿9之第四變形軸部9f貫穿設於錐形元件18中心部軸方向的變形貫通孔18a。按壓元件19之錐形彎曲部19a對接於錐形元件18之錐形外周部18b,且在第一組裝元件8之第一組裝板部8a上可滑動地設置於轉軸桿9之軸方向。擺動元件22為樹脂材質(或熱可塑性樹脂),並經由支撐銷21以可對於組裝於軸孔22a之轉軸桿9之軸方向左右擺動的方式組裝,支撐銷21藉由E環20組裝於設在第一組裝元件8組裝板8c的組裝孔8g,同時,設置於擺動元件22本身的卡合凹部22b與按壓元件19之卡合凸部19b卡合。又,錐形元件18與側板8b之間設有間隔物(spacer)25,轉軸桿9之圓形軸部9d貫通設於間隔物25中心部軸方向的貫通孔25a。
在圖3及圖4中,擺動元件22上部並列的元件符號23、24所示為操作按鈕,元件符號23為操作ON按鈕,元件符號24為操作OFF按鈕。操作ON按鈕23與操作OFF按鈕24位於擺動元件22的突起部22d與22e上,因露出並突出於第一殼體2的上表面,藉此形成可按壓操作的構成。
接著,說明關於上述之本發明開闔裝置4的作用效果。又,以下說明因圖示未能充分表示,以開闔裝置4的第一組裝元件8與第二組裝元件10組裝於第一殼體2之 後部,開闔裝置之支撐元件12組裝於第二殼體3的後部來作說明。
首先,在通常狀態下,若第一殼體2與第二殼體3藉由開闔裝置4相對開闔,開闔裝置4的傾斜轉軸6的部分動作而使得第二殼體3藉由摩擦機構11之摩擦機能相對第一殼體2可在任意的開闔位置任意停止開闔。即使在任意的開闔角度放開手,仍不必擔心第二殼體3相對於第一殼體2自然地落下。使用者可在顯示部3a容易觀看,第二殼體3相對於第一殼體2為任意開啟角度的開啟狀態下,操作第一殼體2的鍵盤部2a而使用筆記型電腦1。
正常的使用下,藉由傾斜轉軸6具有的摩擦機能不會產生任何妨礙。然而,在第二殼體3顯示部3a的顯示畫面上藉由手指觸控操作的情況下,因觸控操作,會將第二殼體3往後方按壓,當重複觸控操作時,會超過摩擦機構11的停止保持能力,而使得第二殼體3因按壓往後方轉動,因此必須具有本發明之穩定停止手段7。
第二殼體3相對於第一殼體2在達到最好的使用角度時,下壓操作ON按鈕23,因擺動元件22以支撐銷21為支點往順時鐘方向擺動,按壓元件19往左方向滑動,並經由錐形彎曲部19a與錐形元件18的錐形外周部18a壓接,因可阻止轉軸桿9的轉動,而第二殼體3藉由變形組裝孔12a緊密固定於轉軸桿9之第四變形軸部9f端部的支撐元件12,即使以手指觸控顯示畫面,仍可阻止第二殼體3往後方轉動。藉此,可提升筆記型電腦1的操作性。
若筆記型電腦1使用完畢,下壓操作OFF按鈕24,擺動元件22以支撐銷21為支點逆時鐘方向擺動,同時因按壓元件19往右方向滑動,經由按壓元件19之錐形彎曲部19a放鬆對於錐形元件18的按壓力,使得轉軸桿9上僅藉由摩擦機構11的摩擦力矩作用,而可以任意停止開闔操作。
再者,第二殼體3相對於第一殼體2閉闔時,經由與轉軸桿9一起轉動之凸輪元件15凸輪部15b,以及設於第二組裝元件10軸承部10a之凸輪部10c的習知吸入功能,第二殼體3相對於第一殼體2為閉闔狀態時可鎖固。
此經由凸輪元件15凸輪部15b與第二組裝元件10凸輪部10c的鎖固功能,亦可利用在其他任意的開闔角度。
接著,雖圖未表示,作為其他實施例,傾斜轉軸的構成亦可為,轉軸桿之轉動藉由組裝元件來限制而為不可轉動,並軸設可轉動的支撐元件,支撐元件對於不可轉動之轉軸桿係作為轉動部,而在支撐元件與轉軸桿之間設有摩擦機構。
再者,摩擦機構在實施例中為,以組裝元件為第一組裝元件8與第二組裝元件10的構成,主要以摩擦機構11設在第二組裝元件10一側的情況作說明,其非限制性,亦可省略構成組裝元件的第二組裝元件10僅利用第一組裝元件8,並在第一組裝元件8一側設有摩擦機構。又,穩定停止手段具有停止開口(placket)之轉動的構成亦可。再者,凸輪元件亦可作為穩定停止手段。再者,按壓 元件具有彈性手段以維持穩定停止狀態的構成亦可。若具有需要時,能作用於傾斜轉軸使其轉動部之運動停止的物件即可。
本發明藉由上述構成,在包含設有鍵盤部之第一殼體1及設有顯示部之第二殼體的小型電子裝置上,可利用手指觸控操作在第二殼體上設置的按壓按鈕及顯示畫面,進而可增加使用範圍。
1‧‧‧筆記型電腦
2‧‧‧第一殼體
2a‧‧‧鍵盤部
3‧‧‧第二殼體
3a‧‧‧顯示部
4、5‧‧‧開闔裝置
6‧‧‧傾斜轉軸
7‧‧‧穩定停止手段
8‧‧‧第一組裝元件
8a‧‧‧第一組裝板部
8b、10e‧‧‧側板
8c‧‧‧組裝板
8d‧‧‧壁板
8e、10a‧‧‧軸承部
8f、10b‧‧‧軸承孔
8g‧‧‧組裝孔
8h‧‧‧保持板部
9‧‧‧轉軸桿
9a‧‧‧凸緣部
9b‧‧‧第一變形軸部
9c‧‧‧第二變形軸部
9d‧‧‧圓形軸部
9e‧‧‧第三變形軸部
9f‧‧‧第四變形軸部
9g‧‧‧第一卡止部
9h‧‧‧第二卡止部
10‧‧‧第二組裝元件
10c‧‧‧凸輪部
10d‧‧‧第二組裝板部
11‧‧‧摩擦機構
12‧‧‧支撐元件
12a、17a‧‧‧變形組裝孔
13‧‧‧第一摩擦片
13a、14a‧‧‧圓形貫通孔
13b‧‧‧第一卡止片
14‧‧‧第二摩擦片
14b‧‧‧第二卡止片
15‧‧‧凸輪元件
15a、18a‧‧‧變形貫通孔
15b‧‧‧凸輪部
16‧‧‧碟型彈簧
16a、25a‧‧‧貫通孔
17‧‧‧固定墊圈
18‧‧‧錐形元件
18b‧‧‧錐形外周部
19‧‧‧按壓元件
19a‧‧‧錐形彎曲部
19b、22b‧‧‧卡合凹部
20‧‧‧E環
21‧‧‧支撐銷
22‧‧‧擺動元件
22a‧‧‧軸孔
22d、22e‧‧‧突起部
23‧‧‧操作ON按鈕
24‧‧‧操作OFF按鈕
25、26‧‧‧間隔物
26a‧‧‧變形貫通孔
27‧‧‧組裝螺絲
A‧‧‧箭頭
圖1為應用本發明之開闔裝置之小型電子裝置一例的筆記型電腦開啟狀態的斜視圖;圖2為本發明之開闔裝置的斜視圖;圖3為本發明之開闔裝置之穩定停止手段作動前的正面圖;圖4為本發明之開闔裝置之穩定停止手段作動後的正面圖;圖5為本發明之穩定停止手段的主要部分剖面圖;以及圖6為本發明之開闔裝置的分解斜視圖。
4...開闔裝置
6...傾斜轉軸
8...第一組裝元件
8a...第一組裝板部
8b、10e...側板
8c...組裝板
8e、10a...軸承部
8f...軸承孔
9...轉軸桿
9a...凸緣部
9b...第一變形軸部
9c...第二變形軸部
9d...圓形軸部
9e...第三變形軸部
9f...第四變形軸部
10...第二組裝元件
10d...第二組裝板部
11...摩擦機構
12...支撐元件
12a...變形組裝孔
13...第一摩擦片
13a...圓形貫通孔
13b...第一卡止片
14...第二摩擦片
14b...第二卡止片
15...凸輪元件
16...碟型彈簧
17...固定墊圈
18...錐形元件
18a...變形貫通孔
19...按壓元件
19a...錐形彎曲部
22...擺動元件
25、26...間隔物
26a...變形貫通孔

Claims (2)

  1. 一種小型電子裝置的開闔裝置,係由使小型電子裝置之第一殼體與第二殼體相對開闔的傾斜轉軸,以及使該傾斜轉軸之動作穩定停止的穩定停止手段所構成,該傾斜轉軸係由一第一組裝元件、一轉軸桿、一第二組裝元件、一摩擦機構以及一支撐元件所構成,該第一組裝元件係由一第一組裝板部、兩側板及一組裝板所構成,該第一組裝板部組裝於該第一殼體後端側部的上表面,該等側板由該第一組裝板部的兩端部立起,該組裝板由該第一組裝板部的前側立起,該轉軸桿係具有一凸緣部,且該轉軸桿轉動地軸設在該第一組裝元件之該等側板的軸承孔,該轉軸桿之該凸緣部的一端側係貫穿設置於該第二組裝元件的軸承孔,該摩擦機構設於該第二組裝元件的一側,且該摩擦機構在該轉軸桿轉動時對該轉軸桿產生摩擦力矩,該支撐元件組裝於該轉軸桿的另一側,且該摩擦機構係與該轉軸桿共同轉動,該穩定停止手段係由一錐形元件、一按壓元件、一擺動元件、一操作ON按鈕以及一操作OFF按鈕所構成,該錐形元件具有一錐形外周部,該錐形元件以限制該轉軸桿轉動的方式組裝在該轉軸桿之靠近該支撐元件的一側,該按壓元件具有一錐形彎曲部,該錐形彎曲部對接於該錐形元件的該錐形外周部,且該按壓元件滑動地設置於該轉軸桿的軸方向,該擺動元件與該 按壓元件卡合,且該擺動元件以可對於該轉軸桿的軸方向擺動的方式組裝於該第一組裝元件的該組裝板,該擺動元件的上方間隔對立地設置有二突起部,該操作ON按鈕與該操作OFF按鈕分別對應各該突起部而設置,且該操作ON按鈕與該操作OFF按鈕露出並突出於該第一殼體的上表面,藉此,經由該操作ON按鈕與該操作OFF按鈕交互按壓該等突起部時,該按壓元件經由該擺動元件而進行滑動,以使該錐形彎曲部壓接或放鬆該錐形外周部。
  2. 一種小型電子裝置,係具有如申請專利範圍第1項所述之開闔裝置,其中該開闔裝置係設置於該第一殼體與該第二殼體之間。
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