TWI500855B - 循序鎖定式樞軸總成 - Google Patents

Description

循序鎖定式樞軸總成

  本創作係關於一種樞軸總成，且特別是關於一種循序鎖定式樞軸總成。

  近年來，觸控螢幕日趨成熟，配置有觸控螢幕的電子裝置也日漸增加，除了仰賴觸控操作的平板電腦與智慧型手機以外，有部份筆記型電腦也開始配置觸控螢幕，如此可使筆記型電腦兼具平板電腦的功能。上述具有觸控螢幕的筆記型電腦，其包括有第一板體與第二板體。第一板體例如是安裝有觸控螢幕的上蓋，第二板體例如是安裝有電腦零組件、電池與鍵盤的底座。為了讓所述筆記型電腦可以當作平板電腦操作，需要將其設置為第一板體的螢幕朝外，並且第一板體與第二板體彼此合攏貼齊的狀態。為了達到此種狀態，第一板體與第二板體之間的連接手段可採用下述幾種方式。

  第一種方式係在第一板體的一側邊的中央處裝設有第一樞接部，在第二板體的一側邊的中央處裝設有對應所述第一樞接部的第二樞接部，藉由第一樞接部與第二樞接部互相連接，第一板體與第二板體可進行相對旋轉運動，如此一來，即可因應閱覽、觸控操作或打字輸入等不同需求，以改變第二板體相對於第一板體的夾角角度。並且，可將第一板體相對於第二板體旋轉180度後與第二板體合攏貼齊，同時第一板體的螢幕朝外。如此一來，此筆記型電腦會形成如同平板電腦般的狀態，便於使用者觸控操作或手持使用。然而，上述樞接結構屬於單點支撐，因此結構強度較弱，長久使用後，恐有斷裂之虞。

  第二種方式係在第一板體與第二板體的同側邊設置雙軸式樞軸總成，雙軸式樞軸總成具有第一軸與第二軸，且第一軸與第二軸分別連接第一板體與第二板體，如此第一板體與第二板體可在0度至360度之間相對樞轉，當第一板體與第二板體相對樞轉至360度時，第一板體與第二板體系合攏貼齊且第一板體的螢幕朝外。然後，此種雙軸式樞軸總成，經常有第一軸與第二軸在旋轉時不一致而產生操作不便與旋轉不順的情況。

  有鑑於此，本創作的目的在提出一種循序鎖定式樞軸總成，以期能使第一軸與第二軸可以循序鎖定，提高旋轉時的順暢性與操作時的便利性。

  為達到上述目的，本創作提出一種循序鎖定式樞軸總成，其包括支承部、第一軸、第二軸與鎖定件。第一軸具有第一定位部，第二軸具有第二定位部，其中，第一軸與第二軸分別可旋轉的連接支承部。鎖定件滑動連接支承部，鎖定件係選擇性的止擋第一定位部並鎖定第一軸或選擇性的止擋第二定位部並鎖定第二軸。

  本創作所提出的一種循序鎖定式樞軸總成，其藉由鎖定件、第一凸緣與第二凸緣的互相配合，使第一軸與第二軸可以循序鎖定，相較於現有技術，本創作提高了旋轉時的順暢性與操作時的便利性，同時還兼具耐用度。

  為讓本創作之目的、特徵和優點能使該領域具有通常知識者更易理解，下文舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

10‧‧‧電子裝置
11‧‧‧第一板體
12‧‧‧第二板體
13、13A‧‧‧循序鎖定式樞軸總成
14‧‧‧外觀件
20‧‧‧支承部
21、21A‧‧‧支承板
22‧‧‧軸孔
23、23A‧‧‧通孔
24、24A‧‧‧第一止擋塊
25、25A‧‧‧第二止擋塊
26A‧‧‧限位面
30、30A‧‧‧第一軸
31‧‧‧第一凸緣
32、32A‧‧‧第一前凸緣
33、33A‧‧‧第一後凸緣
40、40A‧‧‧第二軸
41‧‧‧第二凸緣
42、42A‧‧‧第二前凸緣
43、43A‧‧‧第二後凸緣
50、50A‧‧‧鎖定件
51、51A‧‧‧第一支臂
52、52A‧‧‧第二支臂
53、53A‧‧‧連接臂
54、54A‧‧‧平衡臂
55、55A‧‧‧第一接觸面
56、56A‧‧‧第二接觸面
57A‧‧‧平衡塊
61、62‧‧‧固定板
70‧‧‧定位組件
71‧‧‧定位架
72‧‧‧定位環件
73‧‧‧彈性環件

第1圖為本創作一較佳實施例之電子裝置的0度閉合示意圖。
第2圖為本創作一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的***圖。
第3圖為本創作一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的0度狀態圖一。
第4圖為本創作一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的0度狀態圖二。
第5圖為本創作一較佳實施例之電子裝置的180度展開示意圖。
第6圖為本創作一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的180度狀態圖一。
第7圖為本創作一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的180度狀態圖二。
第8圖為本創作一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的180度狀態圖三。
第9圖為本創作一較佳實施例之電子裝置的360度展開示意圖。
第10圖為本創作一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的360度狀態圖一。
第11圖為本創作一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的360度狀態圖二。
第12圖為本創作一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成於0度至360度的作動狀態變化圖。
第13圖為本創作另一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的***圖。
第14圖為本創作另一較佳實施例之循序鎖定式樞軸總成的組合示意圖。

  請同時參照第1圖與第2圖，其中第2圖所示為循序鎖定式樞軸總成的一實施例，第1圖所示為使用第1圖之循序鎖定式樞軸總成的電子裝置。電子裝置10包括第一板體11、第二板體12與循序鎖定式樞軸總成13，第一板體11例如是可進一步安裝觸控螢幕的上蓋，第二板體12例如是可進一步安裝電腦零組件、電池與鍵盤的底座，循序鎖定式樞軸總成13有兩個且對稱設置於第一板體11與第二板體12的同側，其中，循序鎖定式樞軸總成13的外側包覆有外觀件14。循序鎖定式樞軸總成13包括支承部20、第一軸30、第二軸40、鎖定件50、固定板61、62與定位組件70。第一軸30具有第一定位部，第二軸40具有第二定位部，如第2圖所示，在本實施例中，所述第一定位部為第一凸緣31，第二定位部為第二凸緣41。第一軸30與第二軸40分別可旋轉的連接支承部20，且第一軸30與第二軸40互相平行，鎖定件50係沿一滑動方向滑動連接支承部20，所述滑動方向平行於第一軸30與第二軸40的軸向。藉由鎖定件50相對於第一軸30與第二軸40的軸向的滑動，鎖定件50可選擇性的止擋第一凸緣31並鎖定第一軸30，或選擇性的止擋第二凸緣41並鎖定第二軸40。

  支承部20包括兩支承板21，此兩支承板21彼此間隔設置且互相平行，支承板21上設置有軸孔22以及通孔23，所述第一軸30與第二軸40分別可旋轉的穿設於此兩支承板21上的相應軸孔22中。兩支承板21上分別凸設有第一止擋塊24與第二止擋塊25，第一止擋塊24對應於第一凸緣31，第二止擋塊25對應於第二凸緣41。詳言之，第一凸緣31包括第一前凸緣32與第一後凸緣33，第二凸緣41包括第二前凸緣42與第二後凸緣43，支承部20位於第一前凸緣32與第一後凸緣33之間以及第二前凸緣42與第二後凸緣43之間，第一前凸緣32與第二前凸緣42併排設置且位於支承部20的一側，第一後凸緣33與第二後凸緣43併排設置且位於支承部20的另一側。

  在本實施例中，第一前凸緣32與第一軸30以及第二前凸緣42與第二軸40分別為一體成形，第一後凸緣33與第二後凸緣43則分別具有非圓形的軸孔（未標號），所述軸孔匹配於第一軸30與第二軸40上的具有非圓形截面的軸身，因此當第一軸30或第二軸40旋轉時，第一前凸緣32與第一後凸緣33或第二前凸緣42與第二後凸緣43會相應旋轉，而當第一前凸緣32與第一後凸緣33中之任一者被鎖定時則第一軸30會被鎖定而無法旋轉，或第二前凸緣42與第二後凸緣43中之任一者被鎖定時則第二軸40會被鎖定而無法旋轉。除此之外，第一止擋塊24係對應於第一後凸緣33設置，其可選擇性的限制第一後凸緣33的旋轉；第二止擋塊25係對應於第二前凸緣42設置，其可選擇性的限制第二前凸緣42的旋轉。

  鎖定件50具有第一支臂51、第二支臂52、連接臂53與兩平衡臂54，第一支臂51與第二支臂52分別連接於連接臂53的兩端且第一支臂51與第二支臂52彼此反向延伸，第一支臂51背離連接臂53的一端具有第一接觸面55，第二支臂52背離連接臂53的一端具有第二接觸面56。兩平衡臂54分別連接於連接臂53的兩端且此兩平衡臂54彼此反向延伸，兩平衡臂54分別位於第一支臂51與第二支臂52的相對側。由上述結構，鎖定件50形成H字形的幾何結構，並且第一支臂51與第二支臂52的長度比平衡臂54來得長。在其他實施例中，鎖定件亦可省略兩平衡臂，僅具有第一支臂、第二支臂與連接臂，而形成ㄣ字形的幾何結構。

  其中，第一支臂51與第一接觸面55對應於第一前凸緣32設置，第二支臂52與第二接觸面56對應於第二後凸緣43設置，第一接觸面55實質上為相對於第一凸緣31的傾斜面，第二接觸面56實質上為相對於第二凸緣41的傾斜面，第一接觸面55與第二接觸面56的傾斜方向彼此相背。支承板21上的通孔23各有兩個，因此兩支承板21共有四個通孔23，第一支臂51、第二支臂52與兩平衡臂54分別滑動設置於此四通孔23，連接臂53則位於兩支承板21之間。當鎖定件50沿前述滑動方向滑動時，第一支臂51、第二支臂52與兩平衡臂54會分別於四通孔23中移動。因為第一支臂51與第二支臂52的長度較長，因此第一接觸面55和第二接觸面56的其中之一可選擇性的穿出通孔23而凸伸出支承板21背離連接臂53的另一側。平衡臂54則因為長度較短，因此無論鎖定件50如何滑動，平衡臂54都不會穿出通孔23。此外，通孔23與第一支臂51、第二支臂52以及兩平衡臂54係在截面結構上形成互補，藉由如此結構，平衡臂54可增加鎖定件50在滑動上的平衡性與穩定性。除此之外，在第一軸30與第二軸40旋轉的過程中，第一凸緣31與第二凸緣41可選擇性的擋於毗鄰其旋轉路徑上兩通孔23的其中之一者。

  固定板61固接於第一軸30與第一板體11之間，固定板62固接於第二軸40與第二板體12之間，因而當第一板體11與第二板體12被扳動時，第一軸30與第二軸40會相應旋轉。定位組件70包括定位架71、定位環件72與彈性環件73，定位組件70係套設於第一軸30與第二軸40上，其中，定位架71係固定而不會隨著第一軸30與第二軸40旋轉，定位環件72與彈性環件73則會隨著第一軸30與第二軸40旋轉。定位架71與定位環件72於彼此互相面對的一面上，分別設置有相應的凸塊與凹槽（未標號），而彈性環件73會施加壓力（即彈性回復力）使定位環件72持續抵接定位架71，透過所述凸塊與凹槽的相對位置關係，定位環件72與定位架71之間可被撐開（凸塊沿凹槽兩側的坡面爬升時）或彼此貼合（凸塊完全匹配凹槽時），相應的，彈性環件73所產生的彈性回復力會隨之增加或減少。藉由如此結構，定位組件70可在特定角度範圍內逐漸增強或減弱摩擦力，連帶可使第一軸30與第二軸40在特定角度範圍內進行定位或增加支撐力。

  以下說明循序鎖定式樞軸總成的作動原理，並請配合參照各相關圖式與第12圖的0度至360度作動狀態變化圖：

  0度閉合狀態：第1圖所示為電子裝置10於第一板體11與第二板體12閉合的0度狀態，第3圖與第4圖所示為循序鎖定式樞軸總成13於0度狀態時的兩個不同視角的視圖，第12圖(a)的上、下圖分別為循序鎖定式樞軸總成13於0度狀態的前視（在上者）與後視（在下者）。在0度狀態時，因為第二前凸緣42被第二止擋塊25阻擋（如第4圖與第12圖(a)的前視）而使得第二軸40無法逆時針旋轉（參照第3圖方向），同時，第一支臂51與第一接觸面55被第一前凸緣32擋住，使第一支臂51無法穿出通孔23，使得第二接觸面56維持在另一側的通孔23之外（如第3圖與第12圖(a)的後視），導致第二後凸緣43被第二接觸面56阻擋而使得第二軸40也無法順時針旋轉（參照第3圖方向），因此在0度狀態下，第二軸40被鎖定，僅有第一軸30可旋轉，亦即僅第一板體11可被扳動。並且，由於第一後凸緣33的一側被第一止擋塊24的一側阻擋（如第3圖與第12圖(a)的後視），因此第一軸30僅能逆時針旋轉（參照第3圖方向）。

  180度展開狀態：第5圖所示為第一板體11展開180度的狀態，並且為了便於示意而省略外觀件14，第6圖所示為第一軸30旋轉180度的狀態，第7圖與第6圖差異在於第7圖的鎖定件50為滑動後的狀態，實際上，鎖定件50之所以會滑動，是第二後凸緣43旋轉時推動第二接觸面56所導致，然而為了便於說明，於第6圖與第7圖中僅繪示出鎖定件50的滑動狀態，第8圖則為第7圖的另一視角，第12圖(b)的上、下圖分別為循序鎖定式樞軸總成13於180度狀態的前視（在上者）與後視（在下者）。由0度至180度狀態（如第12圖(a)至第12圖(b)），係第一板體11展開180度且第一軸30逆時針旋轉（參照第6圖方向）了180度，此時第一後凸緣33的另一側被第一止擋塊24的另一側止擋（如第6圖與第12圖(b)的後視），並且第一前凸緣32不再擋於通孔23（如第8圖與第12圖(b)的前視），因此鎖定件50可沿所述滑動方向滑動（如第6圖至第7圖所示），第二支臂52與第二接觸面56可滑動而內縮進入通孔23，而第一支臂51與第一接觸面55則可滑動而凸伸出通孔23（如第8圖所示）。由於在180度狀態下，鎖定件50具有沿所述滑動方向滑動的自由度，因此第二後凸緣43不再被第二接觸面56止擋（如第7圖），第二軸40具有順時針旋轉（參照第6圖與第7圖方向）的自由度，亦即在第一板體11展開180度後，接著將僅有第二板體12可被扳動。當第二板體12被扳動而導致第二軸40順時針旋轉時，第6圖所示的第二支臂52與第二接觸面56會被第二後凸緣43逐漸壓入通孔23中，使第一支臂51與第一接觸面55逐漸凸伸出另一側的通孔23外。

  360度展開狀態：第9圖所示為第二板體12展開180度，以致於電子裝置10整體為360度完全展開的狀態，並且為了便於示意而省略外觀件14，第10圖所示為第二軸40旋轉180度的狀態，第11圖為第10圖的另一視角，第12圖(c)的上、下圖分別為循序鎖定式樞軸總成13於360度狀態的前視（在上者）與後視（在下者）。由180度至360度狀態（如第12圖(b)至第12圖(c)），係第二板體12被扳動而導致第二軸40順時針旋轉（參照第10圖方向）了180度，過程中第二支臂52與第二接觸面56會被第二後凸緣43逐漸壓入通孔23中，使第一支臂51與第一接觸面55逐漸凸伸出另一側的通孔23外。在360度狀態下，第二前凸緣42被第二止擋塊25止擋（如第11圖與第12圖(c)的前視）而使第二軸40無法順時針旋轉（參照第10圖方向）。此外，第二後凸緣43擋於通孔23（如第10圖與第12圖(c)的後視），使第二接觸面56與第二支臂52被阻擋於通孔23之中，迫使第一接觸面55與第一支臂51凸伸於另一側的通孔23之外（如第11圖），因此第一軸30的第一前凸緣32被第一接觸面55阻擋（如第11圖與第12圖(c)的前視）而使第一軸30無法順時針旋轉（參照第10圖方向），同時，第一後凸緣33被第一止擋塊24止擋（如第10圖與第12圖(c)的後視）而使第一軸30無法逆時針旋轉（參照第10圖方向）。亦即在360度狀態下，第一軸30被鎖定，第二軸40僅具有逆時針旋轉（參照第10圖方向）的自由度。

  承上，當使用者欲將電子裝置10由360度狀態逆向扳回0度狀態時，則因為在360度狀態下第一軸30被鎖定，需由第二軸40先轉180度（如第12圖(c)至第12圖(b)），之後第二軸40被鎖定，再由第一軸30轉180度（如第12圖(b)至第12圖(a)），回到0度狀態，其作動原理請參照前述說明，於此不再贅述。

  請參照第13圖與第14圖，其所示為循序鎖定式樞軸總成的另一種實施例，第13、14圖所示之循序鎖定式樞軸總成13A與第1至12圖所示之循序鎖定式樞軸總成13的差異在於，循序鎖定式樞軸總成13A的支承板21A僅有一個且鎖定件50A的結構稍有變化。詳言之，支承板21A具有兩通孔23A，支承板21A的一側具有第一止擋塊24A而另一側具有第二止擋塊25A，第一止擋塊24A對應於第一軸30A的第一後凸緣33A，而第二止擋塊25A對應於第二軸40A的第二前凸緣42A。在本實施例中，支承板21A的內側延伸有相對立的兩限位面26A，兩限位面26A會接觸鎖定件50A的兩側，藉此限制鎖定件50A的滑動方向，提高鎖定件50A於滑動時的穩定性。

  鎖定件50A包括有第一支臂51A、第二支臂52A、連接臂53A、平衡臂54A與平衡塊57A，第一支臂51A具有第一接觸面55A，第二支臂52A具有第二接觸面56A，其中第一支臂51A、第二支臂52A、連接臂53A、第一接觸面55A與第二接觸面56A的結構類似並對應於循序鎖定式樞軸總成13的相應元件，但平衡臂54A則僅有一個且連接於連接臂53A的一端且位於第二支臂52A的相對側，而平衡塊57A則位於連接臂53A的中間且鄰接第二支臂52A。第一支臂51A與平衡臂54A分別滑動於兩通孔23A中，第一支臂51A與第一接觸面55A對應於第一前凸緣32A，第二支臂52A與第二接觸面56A對應於第二後凸緣43A。

  綜上所述，本創作所提出的一種循序鎖定式樞軸總成，其藉由鎖定件、第一凸緣與第二凸緣的互相配合，使第一軸與第二軸可以循序鎖定，相較於現有技術，本創作提高了旋轉時的順暢性與操作時的便利性，同時還兼具耐用度。

  雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用於限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

無

13‧‧‧循序鎖定式樞軸總成

20‧‧‧支承部

21‧‧‧支承板

22‧‧‧軸孔

23‧‧‧通孔

24‧‧‧第一止擋塊

25‧‧‧第二止擋塊

30‧‧‧第一軸

31‧‧‧第一凸緣

32‧‧‧第一前凸緣

33‧‧‧第一後凸緣

40‧‧‧第二軸

41‧‧‧第二凸緣

42‧‧‧第二前凸緣

43‧‧‧第二後凸緣

50‧‧‧鎖定件

51‧‧‧第一支臂

52‧‧‧第二支臂

53‧‧‧連接臂

54‧‧‧平衡臂

55‧‧‧第一接觸面

56‧‧‧第二接觸面

61、62‧‧‧固定板

70‧‧‧定位組件

71‧‧‧定位架

72‧‧‧定位環件

73‧‧‧彈性環件

Claims (10)

1. 一種循序鎖定式樞軸總成，包括：
    一支承部；
    一第一軸，該第一軸具有一第一定位部；
    一第二軸，該第二軸具有一第二定位部，其中，該第一軸與該第二軸分別可旋轉的連接該支承部；
    一鎖定件，滑動連接該支承部，該鎖定件係選擇性的止擋該第一定位部並鎖定該第一軸或選擇性的止擋該第二定位部並鎖定該第二軸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之循序鎖定式樞軸總成，其中，該第一軸與該第二軸互相平行，該鎖定件係沿一滑動方向滑動連接該支承部，該滑動方向平行於該第一軸與該第二軸的軸向。
3. 如申請專利範圍第2項所述之循序鎖定式樞軸總成，其中，該第一定位部包括一第一凸緣，該第二定位部包括一第二凸緣，該鎖定件包括一第一接觸面與一第二接觸面，該第一凸緣對應於該第一接觸面，該第二凸緣對應於該第二接觸面。
4. 如申請專利範圍第3項所述之循序鎖定式樞軸總成，其中，該鎖定件具有一第一支臂、一連接臂與一第二支臂，該第一支臂與該第二支臂分別連接於該連接臂的兩端且該第一支臂與該第二支臂彼此反向延伸，該第一接觸面位於該第一支臂背離該連接臂的一端，該第二接觸面位於該第二支臂背離該連接臂的一端。
5. 如申請專利範圍第4項所述之循序鎖定式樞軸總成，其中，該鎖定件還具有兩平衡臂，該兩平衡臂分別連接於該連接臂的兩端且該兩平衡臂彼此反向延伸，該兩平衡臂分別位於該第一支臂與該第二支臂的相對側。
6. 如申請專利範圍第3項所述之循序鎖定式樞軸總成，其中，該第一接觸面實質上為相對於該第一凸緣的傾斜面，該第二接觸面實質上為相對於該第二凸緣的傾斜面，該第一接觸面與該第二接觸面的傾斜方向彼此相背。
7. 如申請專利範圍第3項所述之循序鎖定式樞軸總成，其中，該第一凸緣包括一第一前凸緣與一第一後凸緣，該第二凸緣包括一第二前凸緣與一第二後凸緣，該支承部位於該第一前凸緣與該第一後凸緣之間以及該第二前凸緣與該第二後凸緣之間，該第一前凸緣與該第二前凸緣併排設置且位於該支承部的一側，該第一後凸緣與該第二後凸緣併排設置且位於該支承部的另一側，其中，該第一接觸面對應於該第一前凸緣，該第二接觸面對應於該第二後凸緣。
8. 如申請專利範圍第4項所述之循序鎖定式樞軸總成，其中，該支承部包括兩支承板，該兩支承板彼此間隔設置且互相平行，該第一軸與該第二軸分別可旋轉的穿設於該兩支承板，該兩支承板上分別設置有一通孔，該第一支臂與該第二支臂分別滑動設置於該兩通孔中，該連接臂位於該兩支承板之間。
9. 如申請專利範圍第8項所述之循序鎖定式樞軸總成，其中，該第一凸緣與該第二凸緣係選擇性的擋於該兩通孔的其中之一。
10. 如申請專利範圍第5項所述之循序鎖定式樞軸總成，其中，該支承部包括兩支承板，該兩支承板彼此間隔設置且互相平行，該第一軸與該第二軸分別可旋轉的穿設於該兩支承板，該兩支承板上分別設置有兩通孔，該第一支臂、該第二支臂與該兩平衡臂分別滑動設置於該四通孔中，該連接臂位於該兩支承板之間。