TWI796171B - 電子裝置及其樞軸結構 - Google Patents
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Abstract
一種樞軸結構,包含:一轉軸,轉動連接一第一本體及一第二本體,該轉軸以一固定件結合於該第二本體;一固定支架,結合於該轉軸與該第一本體;一連動組件,結合於該轉軸,並具有一凸部;及一連桿組件,具有一桿體及一加壓件,該桿體具有相對設置的一施力端及一受力端,該加壓件結合於該受力端,該連動組件在該轉軸的帶動下,該凸部可抵接或不抵接該施力端,在該凸部抵接該施力端時,該凸部朝該施力端施加一向上推力,使該加壓件對該第一本體施加一向下推力;本發明另提供具有該樞軸結構的電子裝置。
Description
本發明主要為一種樞軸結構,特別是有關於一種可利用單手操作具有該樞軸結構的電子裝置。
筆記型電腦具有輕薄、攜帶方便及低耗電量等優點,無論是在外工作或是郊遊踏青都適合隨身攜帶使用,以致於在日常生活中越來越受到人們廣泛在各種場合上使用。
筆記型電腦大致上可以分為系統部(底座部分),以及可相對該系統部進行樞轉的顯示部(螢幕部分)。在實務操作上,當該顯示部相對於該系統部處於開蓋狀態時,使用者欲操作該顯示部,使其相對於該系統部進行闔蓋,該使用者係可以僅透過單手而完成闔蓋的動作。
另一方面,當該顯示部相對於該系統部處於闔蓋狀態時,使用者欲操作該顯示部,使其相對於該系統部進行開蓋,該使用者在以一隻手操作該顯示部進行開蓋動作時,若未以另一隻手同時扶著該系統部,該系統部就會隨著該開蓋動作而抬起至一定高度,其造成的原因在於:現今筆記型電腦發展理念為輕薄化設計的關係,使得該顯示部與該系統部的重量差越來越小的緣故。
值得注意的是,當該使用者未同時使用兩隻手操作該筆記型電腦時,隨著使用者將手由該顯示部移開,將使該系統部落下並重摔於桌面,造成設置於該系統端內部的硬體零組件(如:硬碟)受損,故使用者無法僅透過單手即可對該顯示部進行開蓋動作,具有操作性不佳的問題。
有鑑於此,有必要提供一種電子裝置及其樞軸結構,以解決上述之問題。
本發明的目的在於提供一種樞軸結構,係可以提供額外的向下推力。
本發明的次一目的在於提供一種電子裝置,係可以提供使用者在以單手開啟螢幕的情況下,不會使底座被抬起。
為達成上述目的,本發明提供一種樞軸結構,包含:一轉軸,具有相對設置的一第一端及一第二端,該第一端設有一固定件,該轉軸用以轉動連接底部具有一鎖孔的一第一本體及一第二本體,該固定件用以結合於該第二本體;一固定支架,結合於該第二端,並具有一第一結合部及一第二結合部,該第一結合部與該第二結合部分別用以結合於該第一本體;一連動組件,具有一主動輪、至少一從動輪及一轉動輪,該主動輪套設於該第二端,該至少一從動輪與該主動輪相互嚙合,並可轉動地結合於該固定支架,該轉動輪與最遠離該主動輪之從動輪形成共軸,並具有一凸部;及一連桿組件,具有一桿體、一支撐件及一加壓件,該桿體具有一結合孔,以及相對設置的一施力端及一受力端,該支撐件穿伸通過該結合孔,以將該桿體結合於該固定支架,該施力端抵靠於該轉動輪上,
該加壓件結合於該受力端,並穩固結合於一鎖固件與相配合的一限位件之間,該鎖固件用以穿伸通過該鎖孔,並與該限位件相互結合,其中,該轉動輪在該轉軸、該主動輪與該至少一從動輪依序帶動下,該轉動輪的凸部可抵接或不抵接該桿體的施力端,在該凸部抵接該施力端時,該凸部朝該施力端施加一向上推力,使該加壓件透過該鎖固件對該第一本體施加一向下推力。
本發明另提供一種電子裝置,包含:一第一本體,底部具有一鎖孔;一第二本體;及該樞軸結構,該固定件結合於該第二本體,該第一結合部與該第二結合部分別結合於該第一本體,該鎖固件穿伸通過該鎖孔,並與該限位件相互結合。
在一些實施例中,該轉軸的第二端設有一緊固件,該緊固件將該固定支架及該連動組件固定於該第二端。
在一些實施例中,該支撐件作為該桿體支點,該支撐件至該施力端之間具有一施力臂,該支撐件至該受力端之間具有一抗力臂,該施力臂大於該抗力臂。
在一些實施例中,該連桿組件具有一墊片,該墊片套設於該支撐件上,並位於該固定支架與該桿體之間。
在一些實施例中,該固定支架具有一第一板片及一第二板片,該主動輪與該至少一從動輪皆位於該第一板片與該第二板片之間,該第一結合部設於該第一板片,且朝遠離該第二板片方向延伸,該第二結合部設於該第二板片,且朝遠離該第一板片方向延伸,該限位件、該第一結合部及該第二結合部共同形成三角鎖固機構。
在一些實施例中,該第一本體底部具有一腳墊組,該結合孔相對設置於該腳墊組上方。
本發明的電子裝置及其樞軸結構具有下列特點:係可以在該連動組件的運作下,藉由該第二本體相對於該第一本體進行開蓋動作,使該桿體的施力端施加該向上推力,並在槓桿平衡的作用下,使該桿體所相對應的受力端產生該向下推力。藉此,本發明的電子裝置及其樞軸結構,係可以在進行開蓋動作時產生額外的力矩,讓使用者可以僅利用單手作業,但不會造成該第一本體被相對抬起,具有提升電子裝置操作性的功效。
1:第一本體
11:鎖孔
12:腳墊組
2:第二本體
3:樞軸結構
31:轉軸
311:第一端
312:第二端
313:固定件
314:緊固件
32:固定支架
321:第一板片
322:第二板片
323:第一結合部
324:第二結合部
325:第一穿孔
326:第二穿孔
327:穩固件
33:連動組件
331:主動輪
332:從動輪
333:轉動輪
334:凸部
34:連桿組件
341:桿體
342:支撐件
343:加壓件
344:結合孔
345:施力端
346:受力端
347:墊片
B:鎖固件
D1:施力臂
D2:抗力臂
D3:扭力臂
L:距離
N:限位件
F1:向上推力
F2:向下推力
θ:角度
[圖1]為本發明之電子裝置的立體組合圖;[圖2]為本發明之樞軸結構的立體分解圖;[圖3]為本發明之樞軸結構的立體組合圖;[圖4]為本發明之電子裝置執行開蓋動作的使用情形圖;[圖5]為本發明之電子裝置執行開蓋動作時的力矩示意圖。
茲配合圖式將本發明實施例詳細說明如下,其所附圖式主要為簡化之示意圖,僅以示意方式說明本發明之基本結構,因此在該等圖式中僅標示與本發明有關之元件,且所顯示之元件並非以實施時之數目、形狀、尺寸比例等加
以繪製,其實際實施時之規格尺寸實為一種選擇性之設計,且其元件佈局形態有可能更為複雜。
以下各實施例的說明是參考附加的圖式,用以例示本發明可據以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語,例如「上」、「下」、「前」、「後」等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用以說明及理解本申請,而非用以限制本申請。另外,在說明書中,除非明確地描述為相反的,否則詞語“包含”將被理解為意指包含所述元件,但是不排除任何其它元件。
請參照圖1所示,其係本發明電子裝置的一較佳實施例,係包含:一第一本體1、一第二本體2及一樞軸結構3,該第一本體1及該第二本體2分別結合於該樞軸結構3。
請一併參照圖4所示,在本實施例中,該電子裝置為一筆記型電腦,該第一本體1為該筆記型電腦之底座部分,該第一本體1底部具有一鎖孔11及一腳墊組12,該鎖孔11位於該筆記型電腦之底座上殼或下殼的位置,該腳墊組12位於該鎖孔11相對後方,該第二本體2為該筆記型電腦之螢幕部分。
請參照圖2~3所示,該樞軸結構3具有一轉軸31、一固定支架32、一連動組件33及一連桿組件34,其中,該轉軸31轉動連接該第一本體1與該第二本體2,並具有相對設置的一第一端311及一第二端312,該轉軸31的第一端311設有一固定件313,該固定件313結合於該第二本體2,在本實施例中,該固定件313具有至少一結合孔,以將該轉軸31結合於該第二本體2。藉此,該固定件313隨著該第二本體2相對於該第一本體1開闔而轉動,進而帶動該轉軸31同步旋轉。較佳地,該第二端設有一緊固件314,該緊固件314將該固定支架32及該連動組件33固定於該轉軸31的第二端312。
該固定支架32具有一第一板片321及一第二板片322,其中,該第一板片321具有朝遠離該第二板片322方向延伸的一第一結合部323。該第二板片322具有朝遠離該第一板片321方向延伸的一第二結合部324。該第一結合部323與該第二結合部324分別結合於該第一本體1。具體而言,該第一板片321與該第二板片322分別設置相互對應的數個穿孔,其中,該第一板片321與該第二板片322分別以一第一穿孔325與一第二穿孔326套設於該轉軸31的第二端312。較佳地,該固定支架32可以具有一穩固件327,該穩固件327結合於該數個穿孔中最遠離該第一穿孔325與該第二穿孔326的二穿孔,以強化該固定支架32的穩固性。
該連動組件33具有一主動輪331、至少一從動輪332及一轉動輪333,其中,該主動輪331位於該第一板片321與該第二板片322之間,並套設於該轉軸31的第二端312。該至少一從動輪332與該主動輪331相互嚙合,並可轉動地結合於該固定支架32的第一板片321與第二板片322對應設置的數個穿孔之中。在本實施例中,該主動輪331與該至少一從動輪332皆為一齒輪結構,且該至少一從動輪332的數量為兩個,但不以此為限。
在本實施例中,該轉動輪333位於該第一板片321較遠離該第二板片322之一側,並與最遠離該主動輪331之從動輪332形成共軸,使該轉動輪333能隨著該至少一從動輪332旋轉而同步進行轉動。該轉動輪333具有一凸部334,該凸部334可以抵接或不抵接該連桿組件34。
請一併參照圖4所示,該連桿組件34具有一桿體341、一支撐件342及一加壓件343,其中,該桿體341具有相對設置於該腳墊組12上方的一結合孔344,以及相對設置的一施力端345及一受力端346。該支撐件342穿伸通
過該結合孔344,以將該桿體341結合於該固定支架32的第一板片321。該施力端345抵靠於該轉動輪333上。該加壓件343結合於該桿體341的受力端346,並穩固結合於一鎖固件B與相配合的一限位件N之間。該鎖固件B穿伸通過該鎖孔11,並與該限位件N相互結合,在本實施例中,該鎖固件B為一螺栓,該限位件N為一螺帽。
值得注意的是,該限位件N與該第一結合部323及該第二結合部324共同形成三角鎖固機構,具有提升該樞軸結構3剛性,以降低該第二本體2產生晃動的作用。再者,該限位件N藉由該鎖固件B結合於該第一本體1底部的鎖孔11,由於該鎖孔11位置具有較高的剛性結構,故該加壓件343施加壓力於該處時,具有減少該第一本體1於該處殼體的變形量的作用。
較佳地,該連桿組件34還可以具有一墊片347,該墊片347套設於該支撐件342上,並位於該第一板片321與該桿體341之間。
請參照圖4~5所示,本發明電子裝置在使用中,該轉動輪333在該轉軸31、該主動輪331與該至少一從動輪332依序帶動下,該轉動輪333的凸部334可抵接或不抵接該桿體341的施力端345。具體而言,該第二本體2相對於該第一本體1處於闔蓋狀態時,該凸部334為處於不抵接該施力端345的狀態,因此,該凸部334無法朝該施力端345施加一向上推力F1,使該加壓件343無法透過該鎖固件B對該第一本體1施加該向下推力F2。詳言之,在該電子裝置處於該闔蓋裝置時,該加壓件343可以為抵靠於該限位件N。
另一方面,本發明電子裝置要由該闔蓋狀態轉變為開蓋狀態時,使用者可以藉由操作該第二本體2,使其相對於該第一本體1進行開蓋動作,使
該凸部334抵接該施力端345,藉此,該凸部334朝該施力端345施加該向上推力F1,使該加壓件343透過該鎖固件B對該第一本體1施加該向下推力F2。
具體而言,該支撐件342作為該桿體341支點,該支撐件342至該施力端345之間具有一施力臂D1,該支撐件342至該受力端346之間具有一抗力臂D2,在本實施例中,該施力臂D1大於該抗力臂D2,且該施力臂D1與該抗力臂D2的比值較佳為等於2。
請參照圖5所示,以該轉動輪333轉動所產生的力矩為3(Kg-cm),角度θ為69.32度,距離L為0.18(cm),該第一本體1方向的初始力矩為7.2(Kg-cm),該第二本體2方向的初始力矩為5.4(Kg-cm)為例進行說明。
該向上推力F1等於3(Kg-cm)除以0.18再乘上Cosθ,大約等於5.88(Kg)。再者,該施力臂D1等於1.34(cm),該抗力臂D2等於0.69(cm),因此,該向下推力F2等於5.88乘上1.34(cm)再除以0.69(cm),大約等於11.43(Kg)。
該樞軸結構3於該第二本體2方向所額外產生的力矩為該向上推力F1(5.88Kg)乘上該轉軸31中心至該轉動輪333中心之間的一扭力臂D3(1.04cm)再乘以2,大約等於12.24(Kg-cm);該樞軸結構3於該第一本體1方向所額外產生的力矩為該下向推力F2(11.43Kg)乘上該抗力臂D2(0.69cm)再乘以2,大約等於15.77(Kg-cm)。藉此,該第一本體1方向的總力矩(5.4+15.77=21.17),大於該第二本體2方向的總力矩(7.2+12.24=19.44),意即,本發明之電子裝置,在該樞軸結構3的幫助下,可以提供使用者以單手開啟該第二本體2,並且不會造成該第一本體1抬起的作用。
承上所述,本發明的電子裝置及其樞軸結構,係可以在該連動組件的運作下,藉由該第二本體相對於該第一本體進行開蓋動作,使該桿體的施力端施加該向上推力,並在槓桿平衡的作用下,使該桿體所相對應的受力端產生該向下推力。藉此,本發明的電子裝置及其樞軸結構,係可以在進行開蓋動作時產生額外的力矩,讓使用者可以僅利用單手作業,但不會造成該第一本體被相對抬起,具有提升電子裝置操作性的功效。
上述揭示的實施形態僅例示性說明本發明之原理、特點及其功效,並非用以限制本發明之可實施範疇,任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下,對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾,均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。
31:轉軸
311:第一端
312:第二端
313:固定件
314:緊固件
321:第一板片
322:第二板片
323:第一結合部
324:第二結合部
331:主動輪
332:從動輪
333:轉動輪
334:凸部
341:桿體
342支撐件
343:加壓件
345:施力端
346:受力端
347:墊片
B:鎖固件
N:限位件
Claims (7)
- 一種樞軸結構,包含: 一轉軸,具有相對設置的一第一端及一第二端,該第一端設有一固定件,該轉軸用以轉動連接底部具有一鎖孔的一第一本體及一第二本體,該固定件用以結合於該第二本體; 一固定支架,結合於該第二端,並具有一第一結合部及一第二結合部,該第一結合部與該第二結合部分別用以結合於該第一本體; 一連動組件,具有一主動輪、至少一從動輪及一轉動輪,該主動輪套設於該第二端,該至少一從動輪與該主動輪相互嚙合,並可轉動地結合於該固定支架,該轉動輪與最遠離該主動輪之從動輪形成共軸,並具有一凸部;及 一連桿組件,具有一桿體、一支撐件及一加壓件,該桿體具有一結合孔,以及相對設置的一施力端及一受力端,該支撐件穿伸通過該結合孔,以將該桿體結合於該固定支架,該施力端抵靠於該轉動輪上,該加壓件結合於該受力端,並穩固結合於一鎖固件與相配合的一限位件之間,該鎖固件用以穿伸通過該鎖孔,並與該限位件相互結合,其中,該轉動輪在該轉軸、該主動輪與該至少一從動輪依序帶動下,該轉動輪的凸部可抵接或不抵接該桿體的施力端,在該凸部抵接該施力端時,該凸部朝該施力端施加一向上推力,使該加壓件透過該鎖固件對該第一本體施加一向下推力。
- 如請求項1所述之樞軸結構,其中,該轉軸的第二端設有一緊固件,該緊固件將該固定支架及該連動組件固定於該第二端。
- 如請求項1所述之樞軸結構,其中,該支撐件作為該桿體支點,該支撐件至該施力端之間具有一施力臂,該支撐件至該受力端之間具有一抗力臂,該施力臂大於該抗力臂。
- 如請求項1所述之樞軸結構,其中,該連桿組件具有一墊片,該墊片套設於該支撐件上,並位於該固定支架與該桿體之間。
- 如請求項1所述之樞軸結構,其中, 該固定支架具有一第一板片及一第二板片,該主動輪與該至少一從動輪皆位於該第一板片與該第二板片之間,該第一結合部設於該第一板片,且朝遠離該第二板片方向延伸,該第二結合部設於該第二板片,且朝遠離該第一板片方向延伸,該限位件、該第一結合部及該第二結合部共同形成三角鎖固機構。
- 一種電子裝置,包含: 一第一本體,底部具有一鎖孔; 一第二本體;及 一如請求項1至5中任一項所述之樞軸結構,該固定件結合於該第二本體,該第一結合部與該第二結合部分別結合於該第一本體,該鎖固件穿伸通過該鎖孔,並與該限位件相互結合。
- 如請求項6所述之電子裝置,其中,該第一本體底部具有一腳墊組,該結合孔相對設置於該腳墊組上方。
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