TWI747708B - 雙軸同步式鉸鏈 - Google Patents

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TWI747708B
TWI747708B TW110101062A TW110101062A TWI747708B TW I747708 B TWI747708 B TW I747708B TW 110101062 A TW110101062 A TW 110101062A TW 110101062 A TW110101062 A TW 110101062A TW I747708 B TWI747708 B TW I747708B
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徐安賜
林君翰
曾勇智
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富世達股份有限公司
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Abstract

一種雙軸同步式鉸鏈，包含一基座單元及兩個轉軸單元。基座單元包括一基座。該基座具有一第一面、兩個凹陷形成於該第一面的轉動滑槽及兩個貫穿形成的轉軸滑槽，該轉動滑槽包括一上下延伸的平直段及一連接該平直段向外且向下呈弧形延伸的弧形段。該等轉軸單元分別可轉動地穿設於該基座單元的該基座，每一轉軸單元包括一可轉動地穿設於該基座的轉軸滑槽的轉軸、一固定地套設於該轉軸的轉動件及一固定地套設於該轉軸的樞轉板。該轉動件形成一可活動地容置於對應的該轉動滑槽的滑塊。

Description

雙軸同步式鉸鏈
本發明是有關於一種鉸鏈，特別是指一種雙軸同步式鉸鏈。
現有的雙軸鉸鏈設置於一可折疊的電子裝置時，電子裝置的兩個機體是分別對應連接雙軸鉸鏈的兩個轉軸單元，而為了避免兩個機體在開闔過程中碰撞，設計上將導致兩個機體在展開狀態時的間距較大，因此尚有改良的空間。
因此，本發明之目的，即在提供一種能解決上述問題的雙軸同步式鉸鏈。
於是，本發明雙軸同步式鉸鏈包含一基座單元，包括一基座，該基座具有一第一面、兩個凹陷形成於該第一面的轉動滑槽及兩個貫穿形成的轉軸滑槽，該轉動滑槽包括一上下延伸的平直段及一連接該平直段向外且向下呈弧形延伸的弧形段，該平直段具有一下端及一上端，該弧形段連接該上端並具有一遠離該平直段的末端，該轉軸滑槽具有一內端及一與該內端相反的外端；及兩個轉軸單元，分別可轉動地穿設於該基座單元的該基座，每一轉軸單元包括一可轉動地穿設於該基座的轉軸滑槽的轉軸、一固定地套設於該轉軸的轉動件及一固定地套設於該轉軸的樞轉板，該轉動件形成一可活動地容置於對應的該轉動滑槽的滑塊；其中，該等轉軸單元可在一初始位置、一第一展開位置及一第二展開位置之間移動，在該初始位置時，該等滑塊分別位於該等轉動滑槽的下端，該等樞轉板分別相對於該等轉軸向上延伸，該等轉軸分別位於該等轉軸滑槽的外端，在該第一展開位置時，該等滑塊分別位於該等轉動滑槽的上端，該等樞轉板分別相對於該等轉軸向外水平延伸，該等轉軸分別位於該等轉軸滑槽的內端，在該第二展開位置時，該等滑塊分別位於該轉動滑槽的末端，該等樞轉板分別相對於該等轉軸向下延伸，該等轉軸分別位於該等轉軸滑槽的內端。
在一些實施態樣中，該基座單元還包括一可活動地設置於該基座的連動塊，該連動塊具有兩個分別供該等滑塊伸入的連動槽，當其中一滑塊在對應的該平直段移動時，將帶動該連動塊及另一滑塊同步移動。
在一些實施態樣中，每一轉動件具有一本體部及一自該本體部向外凸出的凸部，該本體部外周面的一部份形成多個第一輪齒，當其中一滑塊在對應的該弧形段移動時，該等本體部的該等第一輪齒彼此嚙合使得該等滑塊能夠同步移動，該滑塊形成於該凸部。
在一些實施態樣中，每一轉動件的該凸部外周面的一部份形成多個第二輪齒，當其中一滑塊在對應的該平直段移動時，該等本體部的該等第二輪齒彼此嚙合使得該等滑塊能夠同步移動。
在一些實施態樣中，每一轉動件的該本體部凸設有至少一限位塊，該基座單元的該基座的第一面形成有兩個可供該等限位塊可活動地容置的限位槽，當該等滑塊在對應的該等弧形段移動時，該等限位塊分別活動地容置於該等限位槽內，防止該等轉動件分別帶動該等轉軸在該等轉軸滑槽內移動。
在一些實施態樣中，該基座單元還包括一設置於該基座的保護蓋，該保護蓋卡合該基座的外周面並遮蓋該基座的第一面。
在一些實施態樣中，該保護蓋具有一基壁及一自該基壁周緣朝該基座延伸並與該基座的外周面卡合的圍壁，該基壁朝向該基座的表面凹陷形成兩個位置分別對應該等轉動滑槽的轉動配合槽、兩個位置分別對應該等轉軸滑槽的轉軸配合槽及兩個位置分別對應該等限位槽的限位配合槽，每一滑塊穿設該凸部且分別朝該基座及該保護蓋凸出，並分別可活動地容置於對應的該轉動滑槽及該轉動配合槽，該等轉軸分別可轉動地穿設於該基座的該等轉軸滑槽及該保護蓋的該等轉軸配合槽，每一轉動件的該本體部凸設有兩個分別朝向該基座及該保護蓋的限位塊，該等限位塊分別可活動地容置於對應的該限位槽及該限位配合槽。
在一些實施態樣中，該轉軸單元還包括至少一對分別套設於該等轉軸且位於該基座及該等樞轉板之間的摩擦片及至少一對分別固定地套設於該等轉軸且位於該基座及該等樞轉板之間的彈性墊片。
在一些實施態樣中，該基座還具有一相反於該第一面的第二面，該第二面凹陷形成一供該對摩擦片及該對彈性墊片容置的容置槽，每一彈性墊片具有一主體部及兩端分別連接該主體部的彈性臂部，該彈性臂部形成有一凸點，該基座凹陷形成兩個供該等凸點卡入的卡槽。
在一些實施態樣中，每一轉軸具有一固定地穿設該轉動件的第一穿設段、一連接該第一穿設段供該摩擦片及該彈性墊片其中一者抵接的抵接盤段、一連接該抵接盤段供該摩擦片及該彈性墊片套設的套接段及一連接該套接段固定地穿設該樞轉板的第二穿設段。
本發明至少具有以下功效：藉由該等轉軸單元可在該初始位置、該第一展開位置及該第二展開位置之間移動，當該等滑塊向上移動至該等上端到達該第一展開位置時將帶動該等轉軸移動至該等內端，使得該等轉軸單元帶動的兩個機體之間的距離也能夠對應縮短。
參閱圖1至圖3，本發明雙軸同步式鉸鏈10之一實施例，適用於設置於兩個機體20之間，以共同構成一電子裝置30，該電子裝置30舉例來說可以為例如手機、平板、平板電腦、筆記型電腦等折疊式裝置或手持式裝置。雙軸同步式鉸鏈10包含一基座單元1及兩個轉軸單元2。
參閱圖4至圖7，基座單元1包括一基座11、一可活動地設置於該基座11的連動塊12及一設置於該基座11的保護蓋13。該基座11具有一第一面111、一相反於該第一面111的第二面112、兩個凹陷形成於該第一面111的轉動滑槽113、兩個貫穿形成的轉軸滑槽114、兩個分別連通該等轉軸滑槽114的限位槽115、一凹陷形成於該第二面112的容置槽116及兩個凹陷形成於該第二面112且連通該容置槽116位於其上方的卡槽117。每一轉動滑槽113大致呈倒J字形，並包括一上下延伸的平直段113a及一連接該平直段113a向外且向下呈弧形延伸的弧形段113b。該平直段113a具有一下端113a1及一上端113a2，該弧形段113b連接該上端113a2並具有一遠離該平直段113a的末端113b1。每一轉軸滑槽114沿著該基座11的長度方向延伸，並具有一內端114b及一與該內端114b相反的外端114a，該等內端114b彼此間的距離小於該等外端114a彼此間的距離。該等限位槽115分別連通該等轉軸滑槽114的該等外端114a且向下呈弧形延伸，其作用容後再述。
連動塊12活動地設置於該等轉動滑槽113的該等平直段113a，並具有兩個向外開放的連動槽121。該保護蓋13卡合該基座11的外周面並遮蓋該基座11的第一面111，其具有一基壁131及一自該基壁131周緣朝該基座11延伸並與該基座11外周面卡合的圍壁132，該基壁131朝向該基座11的表面凹陷形成兩個位置分別對應該等轉動滑槽113的轉動配合槽131a、兩個位置分別對應該等轉軸滑槽114的轉軸配合槽131b及兩個位置分別對應該等限位槽115的限位配合槽131c。其中，該等轉動滑槽113、該等轉軸滑槽114、該等限位槽115、該等卡槽117、該等轉動配合槽131a、該等轉軸配合槽131b及該等限位配合槽131c皆為鏡像設置，以該基座11的垂直中線彼此線對稱。
參閱圖4及圖8，該等轉軸單元2分別可轉動地穿設於該基座單元1的該基座11。每一轉軸單元2包括一可轉動地穿設於該基座11的轉軸滑槽114的轉軸21、一固定地套設於該轉軸21的轉動件22、一固定地套設於該轉軸21的樞轉板25、一對分別套設於該等轉軸21且位於該基座11及該等樞轉板25之間的摩擦片23及一對分別固定地套設於該等轉軸21且位於該基座11及該等樞轉板25之間的彈性墊片24。每一轉軸21具有一固定地穿設該轉動件22且分別可轉動地穿設於該基座11的該等轉軸滑槽114及該保護蓋13的該等轉軸配合槽131b的第一穿設段211、一連接該第一穿設段211供該摩擦片23及該彈性墊片24其中一者抵接的抵接盤段212、一連接抵接盤段212供該摩擦片23及該彈性墊片24套設的套接段213及一連接該套接段213固定地穿設該樞轉板25的第二穿設段214。該抵接盤段212大致呈圓盤狀，其直徑大於該套接段213的直徑，該套接段213的直徑大於該第一穿設段211及該第二穿設段214的直徑。
每一轉動件22具有一本體部221及一自該本體部221向外凸出的凸部222。該本體部221外周面的一部份形成多個第一輪齒221a，該本體部221分別朝該基座11及該保護蓋13凸設有一大致呈扇形的限位塊224。該凸部222設置有一滑塊223且該凸部222外周面的一部份形成多個第二輪齒222a。該滑塊223穿設該凸部222且分別朝該基座11及該保護蓋13凸出，並分別可活動地容置於對應的該等連動槽121、該轉動滑槽113及該轉動配合槽131a。該等限位塊224分別可活動地容置於對應的該等限位槽115及該等限位配合槽131c。該兩對摩擦片23及該兩對彈性墊片24分別是彼此交錯地排列套設於該等轉軸21的該等套接段213且容置於該容置槽116內，藉由與該等抵接盤段212之間的摩擦力來提供本發明雙軸同步式鉸鏈10作動時所需的扭力。每一彈性墊片24具有一套設於對應的套接段213的主體部241及兩端分別連接該主體部241的彈性臂部242，該彈性臂部242形成有一凸點242a。該等凸點242a可卡入的對應的該等卡槽117，起到定位該等轉軸單元2的作用。每一樞轉板25連接對應的該機體20 (見圖1)並藉由兩個螺帽26及多個墊圈27鎖固於該轉軸21的第二穿設段214。該等墊圈27是採用盤型彈簧，用以提供摩擦片23與彈性墊片24間之正向力，使轉軸21能產生穩定扭力，但產生扭力的方式並不限於此種形式。在其他實施例中，該保護蓋13能夠省略該等轉動配合槽131a、該等轉軸配合槽131b及該等限位配合槽131c，每一轉動件22的滑塊223及該限位塊224能夠僅朝該基座11凸出，並不以本實施例的態樣為限制。且兩個轉軸單元2的摩擦片23及彈性墊片24的數量也不以兩對為限制，在其他實施例中也可以為其他數量，只要至少一個即可。
需要說明的是，連動塊12在本實施例中是活動地設置於該等轉動滑槽113的該等平直段113a，但不以此為限制，在其他實施例中，該連動塊12也可以只貼著該基座11的該第一面111滑動而未伸入該等轉動滑槽113，只要能在滑塊223於轉動滑槽113的該等平直段113a間移動時保持兩者同動即可。而該等限位槽115在本實施例中是分別連通該等轉軸滑槽114的該等外端114a，但不以此為限制，在其他實施例中，該等限位槽115可以連通該等轉軸滑槽114的中段，或甚至不連通，因為限位槽115的位置是視限位塊224與轉軸21軸心間之距離而定。
參閱圖9、圖11及圖13，該等轉軸單元2可在一初始位置、一第一展開位置及一第二展開位置之間移動。搭配參閱圖2、圖11及圖12，在該初始位置時，該等滑塊223分別位於該等轉動滑槽113的下端113a1，該等樞轉板25分別相對於該等轉軸21向上延伸，該等轉軸21分別位於該等轉軸滑槽114的外端114a。該等轉軸單元2轉動時能夠藉由該等樞轉板25連動該等機體20在一收合狀態、一第一展開狀態(見圖1)及一第二展開狀態之間變換，此時該等機體20是對應在該收合狀態。當使用者欲使用電子裝置30而需將該等機體20分離展開時，該等轉軸單元2持續轉動使得該等滑塊223朝該等平直段113a向上移動，藉由該連動塊12的設置以及前述該等轉動滑槽113皆為鏡像設置，當其中一滑塊223在對應的該平直段113a移動時，將帶動該連動塊12及另一滑塊223同步移動，且該等凸部222的該等第二輪齒222a彼此嚙合同樣能使得該等滑塊223能同步移動至該第一展開位置，且在過程中因為每一轉軸21與該下端113a1的距離小於該轉軸21與該上端113a2的距離，該等滑塊223向上移動的過程中將帶動該等轉軸21朝該等內端114b移動。
搭配參閱圖1、圖9及圖10，在該第一展開位置時，該等滑塊223分別位於該等轉動滑槽113的上端113a2，該等樞轉板25分別相對於該等轉軸21向外水平延伸，該等轉軸21分別位於該等轉軸滑槽114的內端114b，此時該等機體20是對應在該第一展開狀態，該等機體20間的角度為180度，且此時該兩對彈性墊片24的凸點242a是卡入該等卡槽117內，藉此能夠將該等機體20固定於該第一展開狀態。藉由該等滑塊223向上移動至該等上端113a2時帶動該等轉軸21移動至該等內端114b，使得該等轉軸單元2帶動的兩個機體20之間的距離也能夠對應縮短。該等轉軸單元2能持續轉動使得該等滑塊223沿著該等弧形段113b移動至該等末端113b1，過程中該等限位塊224分別進入該等限位槽115內，防止該等轉動件22分別帶動該等轉軸21在該等轉軸滑槽114內移動而改變兩個機體20的間距。
搭配參閱圖13及圖14，在該第二展開位置時，該等滑塊223分別位於該轉動滑槽113的末端113b1，該等樞轉板25分別相對於該等轉軸21向下延伸，該等轉軸21分別位於該等轉軸滑槽114的內端114b，此時該等機體20是對應在該第二展開狀態，該等機體20間的角度為360度。由上述可知，本發明雙軸同步式鉸鏈10能夠容許該等機體20的開闔角度在0~360度之間，能配合多種使用情境。
綜上所述，本發明雙軸同步式鉸鏈10藉由該等轉軸單元2可在該初始位置、該第一展開位置及該第二展開位置之間移動，當該等滑塊223向上移動至該等上端113a2到達該第一展開位置時將帶動該等轉軸21移動至該等內端114b，使得該等轉軸單元2帶動的兩個機體20之間的距離也能夠對應縮短，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10:雙軸同步式鉸鏈 20:機體 30:電子裝置 1:基座單元 11:基座 111:第一面 112:第二面 113:轉動滑槽 113a:平直段 113a1:下端 113a2:上端 113b:弧形段 113b1:末端 114:轉軸滑槽 114a:外端 114b:內端 115:限位槽 116:容置槽 117:卡槽 12:連動塊 121:連動槽 13:保護蓋 131:基壁 131a:轉動配合槽 131b:轉軸配合槽 131c:限位配合槽 132:圍壁 2:轉軸單元 21:轉軸 211:第一穿設段 212:抵接盤段 213:套接段 214:第二穿設段 22:轉動件 221:本體部 221a:第一輪齒 222:凸部 222a:第二輪齒 223:滑塊 224:限位塊 23:摩擦片 24:彈性墊片 241:主體部 242:彈性臂部 242a:凸點 25:樞轉板 26:螺帽 27:墊圈
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明雙軸同步式鉸鏈的一實施例設置在兩個機體之間的一立體圖，其中該實施例的兩個轉軸單元在一第一展開位置且該等機體在一第一展開狀態； 圖2是類似圖1的一立體圖，其中該等轉軸單元在一初始位置且該等機體在一收合狀態； 圖3是該實施例的一立體圖； 圖4是該實施例的一立體分解圖； 圖5是該實施例的一基座單元的一基座的一立體圖； 圖6是該實施例的該基座另一視角的一立體圖； 圖7是該實施例的一基座單元的一保護蓋的一後視圖； 圖8是該實施例的一俯視圖； 圖9是由圖8的剖線IX-IX得出的一剖視圖，說明該等轉軸單元在該第一展開位置； 圖10是由圖8的剖線X-X得出的一剖視圖，說明該等轉軸單元在該第一展開位置； 圖11是類似圖9的一剖視圖，說明該等轉軸單元在該初始位置； 圖12是類似圖10的一剖視圖，說明該等轉軸單元在該初始位置； 圖13是類似圖9的一剖視圖，說明該等轉軸單元在一第二展開位置；及 圖14是類似圖10的一剖視圖，說明該等轉軸單元在該第二展開位置。
10:雙軸同步式鉸鏈
1:基座單元
11:基座
111:第一面
112:第二面
113:轉動滑槽
113a:平直段
113a1:下端
113a2:上端
113b:弧形段
113b1:末端
114:轉軸滑槽
114a:外端
114b:內端
115:限位槽
12:連動塊
121:連動槽
13:保護蓋
131:基壁
132:圍壁
2:轉軸單元
21:轉軸
211:第一穿設段
212:抵接盤段
213:套接段
214:第二穿設段
22:轉動件
221:本體部
221a:第一輪齒
222:凸部
222a:第二輪齒
223:滑塊
224:限位塊
23:摩擦片
24:彈性墊片
241:主體部
242:彈性臂部
242a:凸點
25:樞轉板
26:螺帽
27:墊圈

Claims (10)

  1. 一種雙軸同步式鉸鏈，包含： 一基座單元，包括一基座，該基座具有一第一面、兩個凹陷形成於該第一面的轉動滑槽及兩個貫穿形成的轉軸滑槽，該轉動滑槽包括一上下延伸的平直段及一連接該平直段向外且向下呈弧形延伸的弧形段，該平直段具有一下端及一上端，該弧形段連接該上端並具有一遠離該平直段的末端，該轉軸滑槽具有一內端及一與該內端相反的外端；及 兩個轉軸單元，分別可轉動地穿設於該基座單元的該基座，每一轉軸單元包括一可轉動地穿設於該基座的轉軸滑槽的轉軸、一固定地套設於該轉軸的轉動件及一固定地套設於該轉軸的樞轉板，該轉動件形成一可活動地容置於對應的該轉動滑槽的滑塊； 其中，該等轉軸單元可在一初始位置、一第一展開位置及一第二展開位置之間移動，在該初始位置時，該等滑塊分別位於該等轉動滑槽的下端，該等樞轉板分別相對於該等轉軸向上延伸，該等轉軸分別位於該等轉軸滑槽的外端，在該第一展開位置時，該等滑塊分別位於該等轉動滑槽的上端，該等樞轉板分別相對於該等轉軸向外水平延伸，該等轉軸分別位於該等轉軸滑槽的內端，在該第二展開位置時，該等滑塊分別位於該轉動滑槽的末端，該等樞轉板分別相對於該等轉軸向下延伸，該等轉軸分別位於該等轉軸滑槽的內端。
  2. 如請求項1所述的雙軸同步式鉸鏈，其中，該基座單元還包括一可活動地設置於該基座的連動塊，該連動塊具有兩個分別供該等滑塊伸入的連動槽，當其中一滑塊在對應的該平直段移動時，將帶動該連動塊及另一滑塊同步移動。
  3. 如請求項1所述的雙軸同步式鉸鏈，其中，每一轉動件具有一本體部及一自該本體部向外凸出的凸部，該本體部外周面的一部份形成多個第一輪齒，當其中一滑塊在對應的該弧形段移動時，該等本體部的該等第一輪齒彼此嚙合使得該等滑塊能夠同步移動，該滑塊形成於該凸部。
  4. 如請求項3所述的雙軸同步式鉸鏈，其中，每一轉動件的該凸部外周面的一部份形成多個第二輪齒，當其中一滑塊在對應的該平直段移動時，該等本體部的該等第二輪齒彼此嚙合使得該等滑塊能夠同步移動。
  5. 如請求項3所述的雙軸同步式鉸鏈，其中，每一轉動件的該本體部凸設有至少一限位塊，該基座單元的該基座的第一面形成有兩個可供該等限位塊可活動地容置的限位槽，當該等滑塊在對應的該等弧形段移動時，該等限位塊分別活動地容置於該等限位槽內，防止該等轉動件分別帶動該等轉軸在該等轉軸滑槽內移動。
  6. 如請求項5所述的雙軸同步式鉸鏈，其中，該基座單元還包括一設置於該基座的保護蓋，該保護蓋卡合該基座的外周面並遮蓋該基座的第一面。
  7. 如請求項6所述的雙軸同步式鉸鏈，其中，該保護蓋具有一基壁及一自該基壁周緣朝該基座延伸並與該基座的外周面卡合的圍壁，該基壁朝向該基座的表面凹陷形成兩個位置分別對應該等轉動滑槽的轉動配合槽、兩個位置分別對應該等轉軸滑槽的轉軸配合槽及兩個位置分別對應該等限位槽的限位配合槽，每一滑塊穿設該凸部且分別朝該基座及該保護蓋凸出，並分別可活動地容置於對應的該轉動滑槽及該轉動配合槽，該等轉軸分別可轉動地穿設於該基座的該等轉軸滑槽及該保護蓋的該等轉軸配合槽，每一轉動件的該本體部凸設有兩個分別朝向該基座及該保護蓋的限位塊，該等限位塊分別可活動地容置於對應的該限位槽及該限位配合槽。
  8. 如請求項1所述的雙軸同步式鉸鏈，其中，該轉軸單元還包括至少一對分別套設於該等轉軸且位於該基座及該等樞轉板之間的摩擦片及至少一對分別固定地套設於該等轉軸且位於該基座及該等樞轉板之間的彈性墊片。
  9. 如請求項8所述的雙軸同步式鉸鏈，其中，該基座還具有一相反於該第一面的第二面，該第二面凹陷形成一供該對摩擦片及該對彈性墊片容置的容置槽，每一彈性墊片具有一主體部及兩端分別連接該主體部的彈性臂部，該彈性臂部形成有一凸點，該基座凹陷形成兩個供該等凸點卡入的卡槽。
  10. 如請求項8所述的雙軸同步式鉸鏈，其中，每一轉軸具有一固定地穿設該轉動件的第一穿設段、一連接該第一穿設段供該摩擦片及該彈性墊片其中一者抵接的抵接盤段、一連接該抵接盤段供該摩擦片及該彈性墊片套設的套接段及一連接該套接段固定地穿設該樞轉板的第二穿設段。
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