TWI549590B - 樞接模組與電子裝置 - Google Patents

Description

樞接模組與電子裝置

本發明是有關於一種樞接模組，且特別是一種電子裝置的樞接模組。

隨著科技的發展，攜帶型電子裝置例如是筆記型電腦、平板電腦及智慧型手機已經普遍應用在我們的日常生活中。為了提昇這些攜帶型電子裝置的應用，更發展了具有平板模式及電腦模式的筆記型電腦，上述這種筆記型電腦在使用者將筆記型電腦直接開啟時可以作為一般電腦使用，而將筆記型電腦具有螢幕的上機體翻轉後闔上即可變為平板模式來使用，讓使用者可以具有更多樣的使用體驗。

然而，為了使上述筆記型電腦在收合時具有良好的閉合效果上，筆記型電腦在螢幕翻轉時，往往會因為些許的偏移讓具有螢幕的上機體和下機體在翻轉過程造成彼此的摩擦，進而損害位於下機體上例如是鍵盤的構件，同時也會刮傷上機體的螢幕。然而若上下機體的間距過大，卻也會造成筆記型電腦的閉合效果 不佳，無法提供良好的收納效果。

本發明提供一種樞接模組與應用其之電子裝置，其提供樞接功能能讓機體進行順利而不相互干涉的翻轉動作。

本發明的樞接模組，其包括第一軸件、第二軸件、套筒以及至少一第一滾珠。第一軸件沿一軸可轉動地套接於第二軸件內。套筒沿上述軸套設於第一軸件與第二軸件之間，且套筒與第二軸件連接。套筒具有至少一導溝，其環繞上述軸延伸且沿軸存在至少一落差。第一滾珠設置於第一軸件，且第一滾珠可滾動地耦接於導溝。當第一軸件相對於第二軸件以軸轉動時，第一軸件藉由第一滾珠於導溝內滾動，而相對於第二軸件沿軸轉動並位移上述落差。

本發明的電子裝置，其包括第一機體、第二機體以及樞接模組。樞接模組包括第一軸件、第二軸件、套筒以及至少一第一滾珠。第一軸件連接第一機體，而第二軸件連接第二機體，且第一軸件沿一軸可轉動地套接於第二軸件內，以使第一機體與第二機體以上述軸相對地轉動。套筒沿上述軸套設於第一軸件與第二軸件之間，且套筒與第二軸件連接。套筒具有至少一導溝，而導溝環繞軸延伸。第一滾珠設置於第一軸件，且第一滾珠可滾動地耦接於導溝。當第一機體相對於第二機體以上述軸轉動時，第一軸件藉由第一滾珠於導溝內滾動，而相對於第二軸件沿上述軸 轉動並改變第一機體及第二機體之間距離。

在本發明的一實施例中，上述的導溝具有朝向第一軸件的承載面，第一滾珠可滾動地接觸於承載面與第一軸件的外表面之間。

在本發明的一實施例中，上述的套筒以一連接側與第二軸件連接，導溝區分為二端部與連接其間的一中間段，其中二端部之間沿軸存在一第一落差，中間段沿軸與連接側之間存在一第二落差。

在本發明的一實施例中，上述的中間段與連接側的距離大於二端與連接側的距離。

在本發明的一實施例中，上述的第一軸件更包括一止擋件以及一彈性件，第一軸件穿過第二軸件，且第一軸件穿出第二軸件的一端配置有止檔件，彈性件配置於止擋件及第二軸件之間，並恆沿著平行於軸的方向推頂止擋件及第二軸件，其中連接側配置於至少一導溝及彈性件之間，彈性件配置於連接側與止擋件之間。

在本發明的一實施例中，上述的樞接模組更包括多個第二滾珠，可滾動地嵌設於套筒，且可滾動地接觸於第一軸件與第二軸件之間。

在本發明的一實施例中，上述的第一軸件具有一凸起，沿著上述軸的方向凸起。第二軸件具有一側壁，沿上述軸套設於套筒外。側壁與上述軸之間的距離和凸起與上述軸之間的距離相 同，且側壁沿著軸面向第一軸件的一側具有二凹槽。當第一軸件與第二軸件旋轉至第一滾珠到達其中之一端部的底部時，凸起止擋於其中之一凹槽。

基於上述，本發明所提供的樞接模組可以在第一軸件和第二軸件沿著一軸彼此轉動的同時，使第一軸件及第二軸件之間的產生位移。本發明所提供的電子裝置可以在第一機體和第二機體沿著一軸彼此轉動的同時，使第一機體和第二機體之間的距離改變。

為讓本發明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。

d1、d2、d3、d4‧‧‧間距

k1‧‧‧方向

D、E‧‧‧落差

L、R‧‧‧軸

50‧‧‧電子裝置

52‧‧‧第一機體

54‧‧‧第二機體

100‧‧‧樞接模組

200‧‧‧第一軸件

210‧‧‧止擋件

220‧‧‧彈性件

230‧‧‧凸起

240‧‧‧表面

250‧‧‧連接件

300‧‧‧第二軸件

310‧‧‧側壁

312A、312B‧‧‧凹槽

320A、320B‧‧‧固定結構

400‧‧‧套筒

401‧‧‧連接側

403‧‧‧承載面

405‧‧‧插栓

410A、410B‧‧‧導溝

412A、412B‧‧‧端部

412C‧‧‧中間段

500‧‧‧第一滾珠

510‧‧‧第二滾珠

圖1A至圖1C是依照本發明的一實施例的一種樞接模組在三種轉動狀態的示意圖。

圖2A至圖2C是個別根據圖1A至圖1C中沿著第一滾珠及軸的連線的剖面圖。

圖3是圖1A至1C中的套筒的示意圖。

圖4A及圖4B是依照本發明的一實施例中電子裝置在兩個狀態的剖面圖。

圖5是依照本發明的一實施例中樞接模組的局部***圖。

圖1A至圖1C是依照本發明的一實施例的一種樞接模組在三種轉動狀態的示意圖。圖2A至圖2C是個別根據圖1A至圖1C中沿著第一滾珠及軸的連線的剖面圖。需要特別說明的是，圖1A至圖1C所繪示的圖式為了清楚說明第一軸件及第二軸件的連接關係，省略了部份構件，其並非用以限定本發明。請參照圖1A及圖2A，在本實施例中，樞接模組100包括一第一軸件200、一第二軸件300、一套筒400以及至少一第一滾珠500(在本實施例中以二個為例，但本發明不限於此)。第一軸件200沿一軸R可轉動地套接於第二軸件300內。套筒400沿上述軸R套設於第一軸件200與第二軸件300之間，且套筒400與第二軸件300連接。

圖3是圖1A至1C中的套筒的示意圖。請參照圖3，在本實施例中，套筒400具有至少一導溝(本實施例以二個導溝410A及410B為例但不限於此)，導溝410A及410B環繞軸R延伸且沿軸R存在第一落差D。請同時參照圖2A至圖2C與圖3。第一滾珠500設置於第一軸件200，且第一滾珠200可滾動地耦接於導溝410A、410B。當第一軸件200相對於第二軸件300以軸R轉動時，第一軸件200藉由第一滾珠500於導溝410A、410B內滾動，而相對於第二軸件300沿軸R轉動並位移上述落差D。第一滾珠500例如是可滾動的設置於第一軸件200的圓柱型側壁表面240的凹洞，但本發明不限於此。在其他實施例中，第一滾珠500更可以直接滾動於表面240上。

詳細來說，請參照圖2A中的局部放大圖，導溝410A具有朝向第一軸件200的承載面403，第一滾珠500可滾動地接觸於承載面403與第一軸件200的外表面之間。

也就是說，在本實施例中，當第一軸件200上的第一滾珠500如圖1A所示位於溝槽410A、410B的一端時，第一軸件200和第二軸件300各自的末端具有參考間距d1，而當第一軸件200上的第一滾珠500如圖1C所示位於溝槽410A、410B的另一端時，第一軸件200和第二軸件300各自的末端具有參考間距d2，因此第一軸件200和第二軸件300在旋轉時，彼此之間的距離會例如自參考間距d1改變為參考間距d2，也就是具有d1-d2=D的關係。因此，本實施例的樞接模組100中的第一軸件200和第二軸件300在彼此旋轉到一定角度時會產生沿著軸R的位移，因此當兩物件(未繪示)分別與第一軸件200、第二軸件300連接時，所述物件便能以軸R相對地轉動，且在轉動的過程中，也會因第一落差D而沿軸R改變兩物件之間的相對距離。

上述的參考間距並非指第一軸件200和第二軸件300之間所具有的絕對距離，僅是表示兩個軸各自的一端之間所具有的距離，此處所述的參考間距也可以說明第一軸件200***第二軸件300的深度。因此，當參考間距越大時，第一軸件200和第二軸件300另一端之間的距離也就越小。

請再參照圖1A至圖1C，在本實施例中，樞接模組100更包括多個第二滾珠510，可滾動地嵌設於套筒400。請再參照圖 2B，這些第二滾珠510可滾動地接觸於第一軸件200與第二軸件300之間，藉以輔助第一軸件200及第二軸件300之間的旋轉並提供一個良好的旋轉功能。

圖4A及圖4B是依照本發明的一實施例中電子裝置在兩個狀態的剖面圖。在此要說明的是，圖4A及圖4B所繪示的電子裝置50中的樞接模組相同於上述的樞接模組100，因此以下以相同的標號表示相同的構件，其中圖4A中的樞接模組對應到圖1A及圖2A所繪示的樞接模組，圖4B中的樞接模組對應到圖1C及圖2C所繪示的樞接模組。請參照圖4A及圖4B，在本發明的一實施例中，電子裝置50包括第一機體52、第二機體54以及樞接模組100。第一軸件200連接第一機體52，而第二軸件300連接第二機體54，第一軸件200沿軸R可轉動地套接於第二軸件300內，以使第一機體200與第二機體300以軸R相對地轉動。請一併參照圖2A及圖2C，如上關於樞接模組100的敘述，當第一機體52相對於第二機體54以上述軸R轉動時，第一軸件200藉由第一滾珠500於導溝410A、410B而相對於第二軸件300沿上述軸R轉動並改變第一機體52及第二機體54之間距離。

更具體來說，在本實施例中，由於樞接模組100在旋轉時可以使參考間距自d1改變為d2，也就是樞接模組100中的第一軸件200***第二軸件300的長度改變，進而使第一機體52及第二機體的之間本來具有間距d3，經旋轉後變成具有間距d4。因此，本實施例的電子裝置50可以在第一機體52具有較薄表面的一側 要折往第二機體54時具有較小的間距，在第一機體52具有較厚表面的一側要折往第二機體54時具有較大的間距，進而使電子裝置50在旋轉的過程更加安全。

詳細來說，請參照圖1A至圖1C及圖3在本發明的一實施例中，上述的套筒400以一連接側401與第二軸件300連接。在本實施例中，連接側401例如還具有插栓405來輔助套筒400固定於第二軸件300，但本發明不限於此。導溝410A區分為端部412A、412B與連接其間的一中間段412C，其中端部412A、412B之間沿軸R存在一第一落差D，中間段412C沿軸R與連接側401之間存在一第二落差E。也就是說，在本實施例中，溝槽410A的中間段412C例如是位於平行於垂直於軸R的平面，當第一滾珠500位於中間段412C時，第一軸件200和第二軸件300是維持一固定距離互相旋轉，而藉由二端部412A、412B之間的第一落差D讓第一軸件200和第二軸件300的整體旋轉可以產生位移。

更具體來說，中間段412C與連接側401的第二落差E大於二端412A、412B與連接側401的距離。也就是說，第一滾珠500在中央段412C滾動時可以讓第一軸件200和第二軸件300之間具有最大距離，進而減少例如是上述連接第一軸件200的第一機體52和連接第二軸件300的第二機體54在旋轉時的碰撞，提供一個安全的旋轉功能。

圖5是依照本發明的一實施例中樞接模組的局部***圖。請參照圖5，上述的第一軸件200更包括一止擋件210以及一 彈性件220，第一軸件200穿過第二軸件300，且第一軸件200穿出第二軸件300的一端配置有止檔件210，彈性件220配置於止擋件210及第二軸件300之間，並恆沿著平行於軸R的方向k1推頂止擋件210及第二軸件300。請一併參照圖2A至圖2C，連接側401配置於導溝410A、410B及彈性件220之間，彈性件220配置於連接側401與止擋件210之間。也就是說，藉由彈性件220來推頂止擋件210，第一軸件200與第二軸件300在旋轉的過程中可以停在適當地角度。也就是第一滾珠500位於上述的中間段412C時，不會產生非必要的滑動，更可以使安裝有樞接模組100的電子裝置的機體間可以有更穩定的旋轉。

請參照圖1A及圖5，在本實施例中，第一軸件200具有一凸起230，沿著軸R的方向凸起。第二軸件300具有一側壁310，沿軸R套設於套筒400外。側壁310與軸R之間的距離和凸起230與軸R之間的距離相同，且側壁310沿著軸R面向第一軸件200的一側具有二凹槽312A、312B。當第一軸件200與第二軸件300旋轉至第一滾珠500到達端部的其中之一的底部時(請參照圖1A)，凸起230止擋於凹槽312A。另一方面，當第一軸件200與第二軸件300旋轉至第一滾珠500到達端部的其中之另一的底部時(請參照圖1C)，凸起230止擋於凹槽312B。藉由側壁310的凹槽312A、312B可以讓樞接模組100不會彼此旋轉而超過不必要的角度，導致樞接模組100所連接的電子裝置損壞。

請參照圖4A、4B及5，在本發明的實施例中，上述的第 一機體52以樞接方式連接第一軸體200，第一機體52用以沿另一軸L與第一軸體200互相旋轉，且所述另一軸L垂直於第一軸體200與第二軸體300互相旋轉的軸R。更詳細來說，第一軸體200經由連接件250與第一機體52連接，且第一軸體200和第一機體52可以沿著軸L旋轉。另一方面，第二軸體300經由固定結構320A、320B來固定於第二機體54，使電子裝置50可以以筆記型電腦的方式開闔。

綜上所述，本發明所提供的樞接模組可以在第一軸件和第二軸件沿著一軸彼此轉動的同時，第一滾珠會沿著導溝移動，進而帶動第一軸件相對於第二軸件的位置，並沿著所述軸的方向使第一軸件及第二軸件之間的產生位移。本發明所提供的電子裝置可以在第一機體和第二機體沿著一軸彼此轉動的同時，藉由所連接的第一軸件、第二軸件在旋轉過程中產生的位移，沿著所述軸的方向使第一機體和第二機體之間的距離改變，提供一個良好、安全的旋轉功能。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

k1‧‧‧方向

L、R‧‧‧軸

100‧‧‧樞接模組

200‧‧‧第一軸件

210‧‧‧止擋件

220‧‧‧彈性件

240‧‧‧表面

250‧‧‧連接件

300‧‧‧第二軸件

310‧‧‧側壁

312A、312B‧‧‧凹槽

320A、320B‧‧‧固定結構

400‧‧‧套筒

410A、410B‧‧‧導溝

500‧‧‧第一滾珠

Claims (12)

1. 一種樞接模組，包括：一第一軸件；一第二軸件，該第一軸件沿一軸可轉動地套接於該第二軸件內；一套筒，沿該軸套設於該第一軸件與該第二軸件之間，該套筒與該第二軸件連接，該套筒具有至少一導溝，該導溝環繞該軸延伸且沿該軸存在至少一落差；以及至少一第一滾珠，設置於該第一軸件，該第一滾珠可滾動地耦接於該導溝，當該第一軸件相對於該第二軸件以該軸轉動時，該第一軸件藉由該第一滾珠於該導溝內滾動，而相對於該第二軸件沿該軸轉動並位移該落差，其中該套筒以一連接側與該第二軸件連接，該導溝區分為二端部與連接其間的一中間段，其中二端部之間沿該軸存在一第一落差，中間段沿該軸與該連接側之間存在一第二落差，該第二落差大於該第一落差。
2. 如申請專利範圍第1項所述的樞接模組，其中該導溝具有朝向該第一軸件的承載面，該第一滾珠可滾動地接觸於該承載面與該第一軸件的外表面之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述的樞接模組，其中該第二落差大於該二端部沿著該軸與該連接側的距離。
4. 如申請專利範圍第1項所述的樞接模組，其中該第一軸件更包括一止擋件以及一彈性件，該第一軸件穿過該第二軸件，且 該第一軸件穿出該第二軸件的一端配置有該止擋件，該彈性件配置於該止擋件及該第二軸件之間，並恆沿著平行於該軸的方向推頂該止擋件及該第二軸件，其中該連接側配置於該至少一導溝及該彈性件之間，該彈性件配置於該連接側與該止擋件之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述的樞接模組，其中該第一軸件具有一凸起，沿著該軸的方向凸起，該第二軸件具有一側壁，沿該軸套設於該套筒外，該側壁與該軸之間的距離和該凸起與該軸之間的距離相同，且該側壁沿著該軸面向該第一軸件的一側具有二凹槽，當該第一軸件與該第二軸件旋轉至該第一滾珠到達該二端部的其中之一的底部時，該凸起止擋於該二凹槽的其中之一。
6. 如申請專利範圍第1項所述的樞接模組，更包括多個第二滾珠，可滾動地嵌設於該套筒，且可滾動地接觸於第一軸件與第二軸件之間。
7. 一種電子裝置，包括：一第一機體；一第二機體；以及一樞接模組，包括：一第一軸件，連接該第一機體；一第二軸件，連接該第二機體，且該第一軸件沿一軸可轉動地套接於該第二軸件內，以使該第一機體與該第二機體以該軸相對地轉動；一套筒，沿該軸套設於該第一軸件與該第二軸件之間， 該套筒與該第二軸件連接，該套筒具有至少一導溝，該導溝環繞該軸延伸；以及至少一第一滾珠，設置於該第一軸件，該第一滾珠可滾動地耦接於該導溝，當該第一機體相對於該第二機體以該軸轉動時，該第一軸件藉由該第一滾珠於該導溝內滾動，而相對於該第二軸件沿該軸轉動並改變該第一機體及該第二機體之間距離，其中該套筒以一連接側與該第二軸件連接，該導溝區分為二端部與連接其間的一中間段，其中二端部之間沿該軸存在一第一落差，中間段沿該軸與該連接側之間存在一第二落差。
8. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中該導溝具有朝向該第一軸件的承載面，該第一滾珠可滾動地接觸於該承載面與該第一軸件的外表面之間。
9. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中該第二落差大於該二端沿著該軸與該連接側的距離。
10. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中該第一軸件更包括一止擋件以及一彈性件，該第一軸件穿過該第二軸件，且該第一軸件穿出該第二軸件的一端配置有該止擋件，該彈性件配置於該止擋件及該第二軸件之間，並恆沿著平行於該軸的方向推頂該止擋件及該第二軸件，其中該連接側配置於該至少一導溝及該彈性件之間，該彈性件配置於該連接側與該止擋件之間。
11. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，更包括多個第 二滾珠，可滾動地嵌設於該套筒，且可滾動地接觸於第一軸件與第二軸件之間。
12. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中該第一軸件具有一凸起，沿著該軸的方向凸起，該第二軸件具有一側壁，沿該軸套設於該套筒外，該側壁與該軸之間的距離和該凸起與該軸之間的距離相同，且該側壁沿著該軸面向該第一軸件的一側具有二凹槽，當該第一軸件與該第二軸件旋轉至該第一滾珠到達該二端部的其中之一的底部時，該凸起止擋於該二凹槽的其中之一。