TWI533105B - 固定機構及其外接式電子裝置 - Google Patents

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TWI533105B
TWI533105B TW102141905A TW102141905A TWI533105B TW I533105 B TWI533105 B TW I533105B TW 102141905 A TW102141905 A TW 102141905A TW 102141905 A TW102141905 A TW 102141905A TW I533105 B TWI533105 B TW I533105B
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梁振儀
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Description

固定機構及其外接式電子裝置
本發明係提供一種固定機構及其外接式電子裝置，尤指一種可根據攜帶式電子裝置的組裝/拆卸狀態而提供扭力支撐與自動回復功能的固定機構及其外接式電子裝置。
目前在電子產品的消費市場上，電子裝置如平板電腦係為相當受歡迎之資訊產品，而平板電腦係可與一基座搭配使用，藉以作為承載平板或提供鍵盤輸入之用途。舉例來說，當使用者欲將平板電腦作為一般筆記型電腦使用時，可將平板電腦插設於音箱或是具有鍵盤之基座。習知基座上設有旋轉插槽，平板電腦連結於旋轉插槽後，平板電腦可相對基座轉動來調整平板電腦的螢幕視角。然而，當平板電腦分離於旋轉插槽，旋轉插槽會停留在當下的角度位置；此時旋轉插槽會有部份結構突出於基座的主結構，旋轉插槽容易碰撞到平板電腦或其他物品造成結構損毀。
本發明係提供一種可根據攜帶式電子裝置的組裝/拆卸狀態而提供扭力支撐與自動回復功能的固定機構及其外接式電子裝置，以解決上述之問題。
本發明之申請專利範圍係揭露一種固定機構，其包含有一基座、一支撐座、一扭力件、一致動件以及一彈力元件。該支撐座以可旋轉方式設置在該基座，用來承載一攜帶式電子裝置。該扭力 件設置在該基座上，並具有一第一卡合部。該致動件設置在該支撐座且活動地切換於一第一位置與一第二位置之間。該致動件具有一第二卡合部。該攜帶式電子裝置結合該支撐座時係推動該致動件從該第一位置移到該第二位置，使該第二卡合部卡合該第一卡合部。該彈力元件之兩端分別連接該支撐座與該基座。該第二卡合部分離該第一卡合部時，該彈力元件驅動該支撐座相對該基座轉動。該扭力件透過該致動件定位該支撐座與該基座之旋轉角度。
本發明之申請專利範圍另揭露該致動件位於該第一位置係部份伸入該支撐座的內部空間，該致動件位於該第二位置係退出該支撐座的內部空間。
本發明之申請專利範圍另揭露該第一卡合部為一多邊形結構，且該第二卡合部為一夾鉗結構。該夾鉗結構之至少二內表面以對稱方式夾持該多邊形結構之外表面。
本發明之申請專利範圍另揭露該固定機構另包含一轉軸，以可轉動方式設置在該基座並連接該支撐座。該彈力元件係套設於該轉軸上。
本發明之申請專利範圍另揭露該固定機構另包含一復位元件，該復位元件之兩端分別連接該支撐座與該致動件。
本發明之申請專利範圍另揭露該攜帶式電子裝置移出該支撐座時，該復位元件驅使該致動件從該第二位置移到該第一位置，使得該第二卡合部分離於該第一卡合部。
本發明之申請專利範圍另揭露該固定機構另包含一限位件，設置在該支撐座上且穿設該致動件之一限位槽內。
本發明之申請專利範圍另揭露該固定機構另包含一容置結構以及一第一磁性元件。該容置結構設置在該支撐座。該第一磁性元件活動地設置在該容置結構內。該第一磁性元件係相對該容置 結構移動以靠近該攜帶式電子裝置之一第二磁性元件。
本發明之申請專利範圍另揭露該固定機構另包含一導磁件，設置在該容置結構內。該導磁件配合該第一磁性元件產生一磁吸力。
本發明之申請專利範圍另揭露該致動件選擇性設置在該支撐座的長側邊或短側邊。
本發明之申請專利範圍另揭露一種外接式電子裝置，用來連結一攜帶式電子裝置。該外接式電子裝置包含有一殼體以及一固定機構。該固定機構設置於該殼體。該固定機構包含有一基座、一支撐座、一扭力件、一致動件以及一彈力元件。該支撐座以可旋轉方式設置在該基座，用來承載一攜帶式電子裝置。該扭力件設置在該基座上，並具有一第一卡合部。該致動件設置在該支撐座且活動地切換於一第一位置與一第二位置之間。該致動件具有一第二卡合部。該攜帶式電子裝置結合該支撐座時係推動該致動件從該第一位置移到該第二位置，使該第二卡合部卡合該第一卡合部。該彈力元件之兩端分別連接該支撐座與該基座。該第二卡合部分離該第一卡合部時，該彈力元件驅動該支撐座相對該基座轉動。該扭力件透過該致動件定位該支撐座與該基座之旋轉角度。
本發明之固定機構及其外接式電子裝置可隨著攜帶式電子裝置的組裝狀態提供所需扭力，並根據攜帶式電子裝置的拆卸狀態執行自動收納，具有較佳的使用便利性。
10‧‧‧電腦系統
12‧‧‧攜帶式電子裝置
14‧‧‧外接式電子裝置
16‧‧‧殼體
18‧‧‧輸入模組
20‧‧‧固定機構
22‧‧‧基座
24‧‧‧支撐座
241‧‧‧容置槽
26、26’‧‧‧扭力件
28、28’‧‧‧致動件
281‧‧‧限位槽
30‧‧‧轉軸
32‧‧‧彈力元件
34‧‧‧復位元件
36‧‧‧限位件
38、38’‧‧‧第一卡合部
381‧‧‧外表面
40、40’‧‧‧第二卡合部
401‧‧‧內表面
42‧‧‧容置結構
44‧‧‧第一磁性元件
46‧‧‧導磁件
48‧‧‧第二磁性元件
D1‧‧‧溝槽方向
D2‧‧‧逆時針方向
第1圖為本發明實施例之電腦系統之元件***圖。
第2圖為本發明實施例之外接式電子裝置之俯視圖。
第3圖為本發明實施例之外接式電子裝置之仰視圖。
第4圖為本發明第一實施例之扭力件與致動件之示意圖。
第5圖至第7圖分別為本發明實施例之電腦系統在不同操作狀態之結構剖視圖。
第8圖與第9圖分別為本發明實施例之電腦系統沿其它剖面線在不同操作狀態之結構剖視圖。
第10圖本發明第二實施例之扭力件與致動件之示意圖。
請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之電腦系統10之元件***圖。電腦系統10包含攜帶式電子裝置12及外接式電子裝置14。攜帶式電子裝置12可為具有觸控螢幕的平板電腦。外接式電子裝置14可為具有鍵盤、觸控板和音箱的固定裝置，或是僅具有音箱功能的固定裝置。外接式電子裝置14包含殼體16、輸入模組18以及固定機構20。輸入模組18即為前述的鍵盤或觸控板，設置在殼體16上。攜帶式電子裝置12電連接外接式電子裝置14時，使用者透過輸入模組18產生的輸入指令可控制攜帶式電子裝置12的應用程式。攜帶式電子裝置12與外接式電子裝置14可利用有線或無線傳輸方向相連結。固定機構20活動地設置在殼體16內，且有部份組件會顯露於殼體16外。固定機構20用來承載攜帶式電子裝置12，攜帶式電子裝置12利用固定機構20調整其相對外接式電子裝置14之傾斜角度。
請參閱第1圖至第3圖，第2圖為本發明實施例之外接式電子裝置14之俯視圖，第3圖為本發明實施例之外接式電子裝置14之仰視圖。固定機構20包含基座22、支撐座24、扭力件26、致動件28、轉軸30、彈力元件32、復位元件34以及限位件36。基座22可為殼體16上的凹陷結構，用來容置支撐座24。支撐座24可具有連接端子(未示於圖中)。支撐座24承載攜帶式電子裝置12時， 支撐座24藉由連接端子電連接攜帶式電子裝置12與輸入模組18，以傳遞輸入指令。轉軸30以可轉動方式設置在基座22上，並連接於支撐座24的底部。彈力元件32之兩端分別連接支撐座24與基座22，且套設在轉軸30。支撐座24可因為外力施壓或彈力元件32之彈力驅動而透過轉軸30相對基座22旋轉。
扭力件26設置在基座22，其係利用摩擦墊片或軸孔配方式提供扭力。限位件36設置在支撐座24，並穿設致動件28之限位槽281內，使得致動件28可活動地設置在支撐座24之一側(長側邊)。復位元件34設置在支撐座24的容置槽241內，且復位元件34之兩端分別連接支撐座24和致動件28。致動件28可因為外力施壓或復位元件34之彈力驅動而沿著限位槽281之溝槽方向相對支撐座24線性移動。扭力件26與致動件28分別具有第一卡合部38以及第二卡合部40。第一卡合部38與第二卡合部40可選擇性切換為分離狀態或結合狀態。例如：攜帶式電子裝置12結合支撐座24會迫使致動件28移動，導致第一卡合部38與第二卡合部40卡合；復位元件34用來將致動件28推離扭力件26，導致第一卡合部38和第二卡合部40分離。第二卡合部40卡合第一卡合部38時，扭力件26產生的扭力會經由致動件28傳遞到支撐座24，以限制支撐座24與基座22的相對轉動。第二卡合部40分離第一卡合部38時，支撐座24的旋轉運動即不受限於扭力件26。
請參閱第1圖與第4圖，第4圖為本發明第一實施例之扭力件26與致動件28之示意圖。致動件28可沿著限位槽281的溝槽方向D1相對限位件(未示於第4圖)移動。扭力件26之第一卡合部38可為多邊形結構，例如六邊形或八邊形結構。致動件28之第二卡合部40為夾鉗結構，且夾鉗結構具有多個內表面401。當第二卡合部40卡合於第一卡合部38時，夾鉗結構的至少二個內表面401 會以對稱方式分別接觸多邊形結構的相對外表面381。第二卡合部40緊密地夾持第一卡合部38，使得致動件28和扭力件26產生連動關係。支撐座24相對基座22轉動時，支撐座24可經由致動件28得到扭力件26的扭力支撐，而能將攜帶式電子裝置12停留在特定的傾斜角度。
請參閱第5圖至第7圖，第5圖至第7圖分別為本發明實施例之電腦系統10在不同操作狀態之結構剖視圖。如第5圖所示，致動件28相對支撐座24移動到第一位置，致動件28有部份結構伸入支撐座24的內部空間。此時，限位件36止抵於限位槽281之一端(右端)，復位元件34為初始的未壓縮狀態，且第二卡合部40分離於第一卡合部38。如第6圖所示，攜帶式電子裝置12結合於外接式電子裝置14，攜帶式電子裝置12的部份結構(底端)***支撐座24。致動件28被攜帶式電子裝置12推擠而退出支撐座24的內部空間，意即致動件28移動到第二位置。此時，限位件36止抵於限位槽281之另一端(左端)，復位元件34為壓縮狀態，第二卡合部40卡合於第一卡合部38，支撐座24可經由致動件28得到扭力件26的扭力支撐，故攜帶式電子裝置12可相對外接式電子裝置14停留在任意的夾角位置。
如第7圖所示，當攜帶式電子裝置12分離於外接式電子裝置14，復位元件34之彈性恢復力會驅動致動件28從第6圖的第二位置移到第5圖及第7圖的第一位置(相對於支撐座24的位置變化)。於此同時，復位元件34恢復到初始狀態而帶動第二卡合部40分離第一卡合部38。支撐座24失去扭力件26的扭力支撐，彈力元件32之彈性恢復力進一步驅動轉軸30相對基座32旋轉，使得支撐座24沿著逆時針方向D2轉動。換句話說，只要攜帶式電子裝置12抽離支撐座24，支撐座24就自動地從第7圖所示突出於殼體16的 位置旋轉下移到第5圖所示收納在殼體16內的位置。
請參閱第1圖、第8圖與第9圖，第8圖與第9圖分別為本發明實施例之電腦系統10沿其它剖面線在不同操作狀態之結構剖視圖。外接式電子裝置14的固定機構20另包含容置結構42、第一磁性元件44以及導磁件46。容置結構42設置在支撐座24。第一磁性元件44以可活動方式設置在容置結構42內。導磁件46設置在容置結構42內的底部。攜帶式電子裝置12更包含第二磁性元件48，設置在攜帶式電子裝置12的殼體內。第二磁性元件48之位置對應於第一磁性元件44。如第8圖所示，攜帶式電子裝置12遠離外接式電子裝置14時，第二磁性元件48的磁感應力不足以影響第一磁性元件44。導磁件46與第一磁性元件44產生磁吸力，第一磁性元件44吸附在導磁件46而位於容置結構42的底部。如第9圖所示，當攜帶式電子裝置12結合外接式電子裝置14，第二磁性元件48和第一磁性元件44的磁吸力大於第一磁性元件44和導磁件46的磁吸力，第一磁性元件44可相對容置結構42跳升上移以靠近第二磁性元件48。通常第一磁性元件44會直接接觸第二磁性元件48，以加強攜帶式電子裝置12與支撐座24的結合穩定性。
請參閱第10圖，第10圖本發明第二實施例之扭力件26’與致動件28’之示意圖。第二實施例中，與第一實施例具有相同編號之元件具有相同的結構與功能，於此不再重複敘明。致動件28’係活動地設置在支撐座24之旁側(短側邊)，並具有向內凹陷的第二卡合部40’。扭力件26’設置在基座(未示於第10圖)，並位於支撐座24的一端。扭力件26’具有凸柱形式的第一卡合部38’，且第一卡合部38’之位置正對於第二卡合部40’之位置。攜帶式電子裝置(未示於第10圖)***支撐座24時，攜帶式電子裝置可推動致動件28’相對支撐座24向外側移動，使第二卡合部40’結合第一卡合部38’， 支撐座24便能透過致動件28’得到扭力件26’的扭力支撐。
值得一提的是，本發明之致動件與扭力件之位置可不限於前述實施例所述，例如致動件可任意設置在支撐座的短側邊或長側邊或底部，扭力件則設置在對應於致動件的位置。再者，本發明之第一卡合部與第二卡合部的結構形式不限於前述的夾鉗結構、凹陷結構及凸柱結構，端視外接式電子裝置的內部空間配置和設計需求而定，故此不再詳細說明其它可應用的實施態樣。
本發明之固定機構可用來定位攜帶式電子裝置與外接式電子裝置的相對夾角，在攜帶式電子裝置結合外接式電子裝置時，致動件被攜帶式電子裝置驅動而與扭力件產生結構連動，使得支撐座取得扭力件的扭力支撐，而能將攜帶式電子裝置限制在特定角度；並在攜帶式電子裝置分離外接式電子裝置後，由復位元件驅動致動件回復到初始位置，接著由彈力元件驅動支撐座收回殼體內，可有效避免固定機構與其它外部零組件產生結構干涉。因此，本發明之固定機構及其外接式電子裝置可隨著攜帶式電子裝置的組裝狀態提供所需扭力，並根據攜帶式電子裝置的拆卸狀態執行自動收納，具有較佳的使用便利性。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧電腦系統
12‧‧‧攜帶式電子裝置
14‧‧‧外接式電子裝置
22‧‧‧基座
24‧‧‧支撐座
28‧‧‧致動件
281‧‧‧限位槽
34‧‧‧復位元件
36‧‧‧限位件
38‧‧‧第一卡合部
40‧‧‧第二卡合部

Claims (20)

  1. 一種固定機構，其包含有：一基座；一支撐座，以可旋轉方式設置在該基座，該支撐座用來承載一攜帶式電子裝置；一扭力件，設置在該基座上，該扭力件具有一第一卡合部；一致動件，設置在該支撐座且活動地切換於一第一位置與一第二位置之間，該致動件具有一第二卡合部，該攜帶式電子裝置結合該支撐座時係推動該致動件從該第一位置移到該第二位置，使該第二卡合部卡合該第一卡合部；以及一彈力元件，該彈力元件之兩端分別連接該支撐座與該基座，該第二卡合部分離該第一卡合部時，該彈力元件驅動該支撐座相對該基座轉動；其中，該扭力件透過該致動件定位該支撐座與該基座之旋轉角度。
  2. 如請求項1所述之固定機構，其中該致動件位於該第一位置係部份伸入該支撐座的內部空間，該致動件位於該第二位置係退出該支撐座的內部空間。
  3. 如請求項1所述之固定機構，其中該第一卡合部為一多邊形結構，該第二卡合部為一夾鉗結構，該夾鉗結構之至少二內表面以對稱方式夾持該多邊形結構之外表面。
  4. 如請求項1所述之固定機構，其另包含：一轉軸，以可轉動方式設置在該基座並連接該支撐座，該彈力元件係套設於該轉軸上。
  5. 如請求項1所述之固定機構，其另包含： 一復位元件，該復位元件之兩端分別連接該支撐座與該致動件。
  6. 如請求項5所述之固定機構，其中該攜帶式電子裝置移出該支撐座時，該復位元件驅使該致動件從該第二位置移到該第一位置，使得該第二卡合部分離於該第一卡合部。
  7. 如請求項1所述之固定機構，其另包含：一限位件，設置在該支撐座上且穿設該致動件之一限位槽內。
  8. 如請求項1所述之固定機構，其另包含：一容置結構，設置在該支撐座；以及一第一磁性元件，活動地設置在該容置結構內，該第一磁性元件係相對該容置結構移動以靠近該攜帶式電子裝置之一第二磁性元件。
  9. 如請求項8所述之固定機構，其另包含：一導磁件，設置在該容置結構內，配合該第一磁性元件產生一磁吸力。
  10. 如請求項1所述之固定機構，其中該致動件選擇性設置在該支撐座的長側邊或短側邊。
  11. 一種外接式電子裝置，用來連結一攜帶式電子裝置，該外接式電子裝置包含有：一殼體；以及一固定機構，設置於該殼體，該固定機構包含有：一基座；一支撐座，以可旋轉方式設置在該基座，該支撐座用來承載該攜帶式電子裝置；一扭力件，設置在該基座上，該扭力件具有一第一卡合部；以及一致動件，設置在該支撐座且活動地切換於一第一位置與一 第二位置之間，該致動件具有一第二卡合部，該攜帶式電子裝置結合該支撐座時係推動該致動件從該第一位置移到該第二位置，使該第二卡合部卡合該第一卡合部；以及一彈力元件，該彈力元件之兩端分別連接該支撐座與該基座，該第二卡合部分離該第一卡合部時，該彈力元件驅動該支撐座相對該基座轉動；其中，該扭力件透過該致動件定位該支撐座與該基座之旋轉角度。
  12. 如請求項11所述之外接式電子裝置，其中該致動件位於該第一位置係部份伸入該支撐座的內部空間，該致動件位於該第二位置係退出該支撐座的內部空間。
  13. 如請求項11所述之外接式電子裝置，其中該第一卡合部為一多邊形結構，該第二卡合部為一夾鉗結構，該夾鉗結構之至少二內表面以對稱方式夾持該多邊形結構之外表面。
  14. 如請求項11所述之外接式電子裝置，其中該固定機構另包含：一轉軸，以可轉動方式設置在該基座並連接該支撐座，該彈力元件係套設於該轉軸上。
  15. 如請求項11所述之外接式電子裝置，其中該固定機構另包含：一復位元件，該復位元件之兩端分別連接該支撐座與該致動件。
  16. 如請求項15所述之外接式電子裝置，其中該攜帶式電子裝置移出該支撐座時，該復位元件驅使該致動件從該第二位置移到該第一位置，使得該第二卡合部分離於該第一卡合部。
  17. 如請求項11所述之外接式電子裝置，其中該固定機構另包含：一限位件，設置在該支撐座上且穿設該致動件之一限位槽內。
  18. 如請求項11所述之外接式電子裝置，其中該攜帶式電子裝置包 含一第二磁性元件，該固定機構另包含：一容置結構，設置在該支撐座；以及一第一磁性元件，活動地設置在該容置結構內，該第一磁性元件係相對該容置結構移動以靠近該第二磁性元件。
  19. 如請求項18所述之外接式電子裝置，其中該固定機構另包含：一導磁件，設置在該容置結構內，配合該第一磁性元件產生一磁吸力。
  20. 如請求項11所述之外接式電子裝置，其中該致動件選擇性設置在該支撐座的長側邊或短側邊。
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