TWM495060U - 具有雙連桿之雙軸式樞軸組件 - Google Patents

Description

具有雙連桿之雙軸式樞軸組件

本創作係關於一種雙軸式樞軸組件，尤其是指一種具有雙連桿之雙軸式樞軸組件。

隨著工商社會的多元化發展，在電腦的使用型態方面也逐漸朝多元化的發展。就其中就行動式電腦的使用普及程度而言，又以筆記型電腦與平板式電腦為兩大主流。就筆記型電腦而言，其效能雖然較佳，但是需要展開才使用，因此，往往會佔用較大的操作使用空間，往往為使用者帶來許多不便；然而，就平板式電腦而言，往往為了更輕便而簡化其結構，因而犧牲了部分的效能。

在此前提下，新型態的行動式電腦逐漸問世，其中又以可分解式與可反折式的行動式電腦為兩大發展方向。針對可分解式的行動式電腦而言，係使觸控式顯示器與主機二者可選擇性地分解或組合，當觸控式顯示器自主機時可作為平板式電腦，當觸控式顯示器組合於主機可作為筆記型電腦。針對反折式的行動式電腦而言，主要是利用雙軸式樞軸組件，使觸控式顯示器可反折至主機的 背面而形成一種類似平板電腦的平板式結構。為了提供較佳的反折與定位的效果，雙軸的旋轉同步性就相當重要，因此，目前所採用的通常是雙公軸同步旋轉的雙軸式樞軸組件。

在上述的認知基礎下，以下將列舉一種習知應用於反折式的行動式電腦的雙軸式樞軸結構。請參閱第一圖至第三圖，第一圖係為習知雙軸式樞軸結構之立體結構示意圖，第二圖係顯示在習知雙軸式樞軸結構中的第一公軸與第二公軸旋轉角度偏差的立體示意圖，第三圖為第二圖圈A所示區域的局部放大圖。如第一圖所示，在習知技術中，一雙軸式樞軸結構PA100包含一母軸座PA1、一公軸組PA2與一連桿PA3。

公軸組PA2包含一第一公軸PA21與一第二公軸PA22，其中，第一公軸PA21具有一第一中心軸A01與一第一偏心樞接結構PA211，並且穿設於母軸座PA1；第二公軸PA22具有一第二中心軸A02與一第二偏心樞接結構PA221，並且也穿設於母軸座PA1。連桿PA3的兩端部係分別樞接於第一偏心樞接結構PA211與第二偏心樞接結構PA221。在起始位置時，第一偏心樞接結構PA211與第二偏心樞接結構PA221的中心以及第一中心軸A01與第二中心軸A02，都位於一初始參考軸線V0上。

如第二圖與第三圖所示，當第一公軸PA21開始旋轉一第一旋轉角度△θ時，即第一偏心樞接結構PA211的中心與第一中心軸A01的軸線V1之間的夾角為△θ時，第一偏心樞接結構PA211會帶動連桿PA3轉動，進而藉 由第二偏心樞接結構PA221帶動第二公軸PA22轉動。然而，由於第二公軸PA22與母軸座PA1之間具有磨擦扭力，因此，第二公軸PA22並不會立即被帶動旋轉，而是由連桿PA3先產生些微的彈性變形而產生帶動力，直到連桿PA3的彈性變形所產生帶動力足以克服第二公軸PA22與母軸座PA1之間的磨擦扭力，才可帶動第二公軸PA22開始旋轉。

經過本案創作人實驗，就習知的雙軸式樞軸結構PA100而言，當第一旋轉角度△θ大約達到20度時，連桿PA3的彈性變形所產生帶動力足以克服第二公軸PA22與母軸座PA1之間的磨擦扭力而帶動第二公軸PA22開始旋轉。換言之，第一公軸PA21與第二公軸PA22之間存在約20度的起始旋轉角度差。

由此可知，在習知的雙軸式樞軸結構PA100，明顯存在旋轉同步性不佳的問題。在此前提下，本案創作人認為相當有必要開發一種新的雙軸式樞軸結構來解決上述旋轉同步性不佳的問題。

有鑒於在先前技術雙軸式樞軸結構中，普遍存在旋轉同步性不佳的問題。緣此，本創作之主要目的在於提供一種具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，並藉由雙連桿來帶動從動的公軸與主動的公軸同步或趨近同步地旋轉，以解決上述之問題。

為解決習知技術所存在的旋轉同步性不佳的問題，本創 作所採用之必要技術手段為提供一種具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，且該雙軸式樞軸組件包含一第一母軸、一第一公軸、一第一連桿、一第二公軸與一第二母軸。第一公軸係穿設於第一母軸，具有一第一中心軸、一第一樞接結構與一第二樞接結構，且第一樞接結構與第二樞接結構係偏離於第一中心軸。第一連桿具有一第一連桿本體，並具有設於第一連桿本體之一第一樞接部與一第二樞接部。其中，第一連桿本體係開設有一讓位彎口，藉以形成一第一讓位空間。第一樞接部係樞接於第一樞接結構。

第二公軸具有一第二中心軸、一第三樞接結構與一第四樞接結構，並且設有一讓位槽以形成一第二讓位空間。第三樞接結構與第四樞接結構係偏離於第二中心軸，且第三樞接結構係樞接於第二樞接部。第二連桿具有一第二連桿本體，並具有設於第二連桿本體之一第三樞接部與一第四樞接部。第三樞接部係樞接於第二樞接結構，且該第四樞接部係樞接於第四樞接結構。第二母軸係用以套設於第二公軸。

在第一公軸與第二公軸中之一者被轉動而使第一公軸自一第一旋轉死點被旋轉至一第二旋轉死點的一旋轉過程中，第二公軸係自一第三旋轉死點被旋轉至一第四旋轉死點。在上述的旋轉過程中，第二樞接結構係經過第一讓位空間，且第一連桿本體與第二連桿本體係經過第二讓位空間。

此外，為了進一步提高第一公軸與第二公軸之間的旋轉 同步性，在本創作較佳實施例所提供的附屬技術手段中，第一公軸包含一第一公軸驅動部，且第一公軸樞接結構與第二公軸樞接結構皆為一結合於第一公軸驅動部之樞接桿。相似地，第二公軸包含一第二公軸驅動部，且第三公軸樞接結構與第四公軸樞接結構皆為一結合於第二公軸驅動部之樞接桿。

較佳者，第二公軸包含一第二公軸驅動部、一連結結構與一止檔件。連結結構係連結第二公軸驅動部與止檔件，且第二公軸驅動部、連結結構與止檔件係形成上述的讓位槽，藉以圍構出上述的第二讓位空間。連結結構可嵌合於第二公軸驅動部或自第二公軸驅動部一體成型地延伸出，且止檔件可開設有一嵌合孔，藉以嵌合於連結結構。第一母軸與第二母軸係一體成型地組成一母軸座。較佳者，母軸座可由複數個母軸片串接而成。

為了達到徹底反折的效果，較佳者，第一旋轉死點至第二旋轉死點相對於第一中心軸之旋轉角度可為180度，且第三旋轉死點至第四旋轉死點相對於第二中心軸之旋轉角度亦為180度。

由以上敘述可知，由於在本創作所提供的雙軸式樞軸組件中具有雙連桿(即上述之第一連桿與第二連桿)的結構；因此，不但可以藉由雙連桿同步帶動的手段使兩公軸之間(如上述之第一公軸與第二公軸)具有較佳之旋轉同步性，因而可有效解決習知技術所存在的上述旋轉同步性不佳的問題。更重要的是，由於本創作所提供之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件中還具有上述的第一讓位 空間與第二讓位空間，因此在雙連桿同步帶動上述的兩公軸之餘，還可以使可能會經過連桿的樞接結構與可能會經過公軸的連桿，分別自第一讓位空間與第二讓位空間經過而不致於產生干涉，藉以進一步確保該雙軸式樞軸組件能夠順暢的運作。

本創作所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

PA100‧‧‧雙軸式樞軸結構

PA1‧‧‧母軸座

PA2‧‧‧公軸組

PA21‧‧‧第一公軸

PA211‧‧‧第一偏心樞接結構

PA22‧‧‧第二公軸

PA221‧‧‧第二偏心樞接結構

PA3‧‧‧連桿

A01‧‧‧第一中心軸

A02‧‧‧第二中心軸

V0‧‧‧初始參考軸線

V1‧‧‧軸線

△θ‧‧‧第一旋轉角度

100‧‧‧雙軸式樞軸組件

1‧‧‧母軸座

11‧‧‧第一母軸

12‧‧‧第二母軸

13‧‧‧母軸片

2‧‧‧公軸組

21‧‧‧第一公軸

211‧‧‧第一公軸連結部

212‧‧‧第一公軸驅動部

213‧‧‧第一樞接結構

214‧‧‧第二樞接結構

22‧‧‧第二公軸

221‧‧‧第二公軸連結部

222‧‧‧第二公軸驅動部

223‧‧‧第三樞接結構

224‧‧‧第四樞接結構

225‧‧‧連結結構

226‧‧‧止檔件

2261‧‧‧嵌合口

3‧‧‧第一連桿

31‧‧‧第一連桿本體

311‧‧‧讓位凹口

32‧‧‧第一樞接部

33‧‧‧第二樞接部

4‧‧‧第二連桿

41‧‧‧第二連桿本體

42‧‧‧第三樞接部

43‧‧‧第四樞接部

S1‧‧‧第一讓位空間

S2‧‧‧第二讓位空間

A1‧‧‧第一中心軸

A2‧‧‧第二中心軸

DP1‧‧‧第一旋轉死點

DP2‧‧‧第二旋轉死點

DP3‧‧‧第三旋轉死點

DP4‧‧‧第四旋轉死點

R1‧‧‧第一轉動方向

R2‧‧‧第二轉動方向

θ 1‧‧‧第一旋轉角度

θ 2‧‧‧第二旋轉角度

第一圖係為習知雙軸式樞軸結構之立體結構示意圖；第二圖係顯示在習知雙軸式樞軸結構中的第一公軸與第二公軸旋轉角度偏差的立體示意圖；第三圖為第二圖圈A所示區域的局部放大圖；第四圖係顯示在本創作較佳實施例中的具有雙連桿之雙軸式樞軸組件的立體結構圖；第五圖係顯示第一公軸位於第一旋轉死點，且第二公軸位於第三旋轉死點時之結構關係示意圖；第六圖係顯示第一公軸脫離第一旋轉死點時，第二公軸同步脫離第三旋轉死點之結構關係示意圖；以及第七圖係顯示當第一公軸被旋轉至第二旋轉死點時，第二公軸同步被旋轉至第四旋轉死點之結構關係示意圖。

由於本創作所提供之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件可廣泛應用於各種折疊式電子裝置，特別是需要雙軸同步旋 轉之折疊式電子裝置，其相關實施方式不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉一較佳實施例加以具體說明。

請參閱第四圖，其係顯示在本創作較佳實施例中的具有雙連桿之雙軸式樞軸組件的立體結構圖。如圖所示，一具有雙連桿之雙軸式樞軸組件100包含一第一母軸11、一第二母軸12、一公軸組2、一第一連桿3與一第二連桿4。其中，第一母軸11與第二母軸12可一體成型地組成一母軸座1。較佳者，母軸座1可由複數個母軸片13串接而組成。公軸組2包含一第一公軸21與一第二公軸22。

第一公軸21係穿設於第一母軸11，具有一第一公軸連結部211、一第一公軸驅動部212、一第一樞接結構213、一第二樞接結構214與一第一中心軸A1。第一樞接結構213與第二樞接結構214係連結於第一公軸驅動部212，並且偏離於第一中心軸A1。第一連桿3具有一第一連桿本體31，並具有設於第一連桿本體31之一第一樞接部32與一第二樞接部33。其中，第一連桿本體31係開設有一讓位彎口311(標示於第五圖)，藉以形成一第一讓位空間S1(標示於第五圖)。第一樞接部32係樞接於第一樞接結構213。

第二公軸22具有一第二公軸連結部221、一第二公軸驅動部222、一第三樞接結構223、一第四樞接結構224、一連結結構225、一止檔件226與一第二中心軸A2。第三樞接結構223與第四樞接結構224係連結於第二公軸驅動部222，並且偏離於第二中心軸A2。第三樞接結構223係樞接於第二樞接部33。

較佳者，連結結構225係連結第二公軸驅動部222與止檔件226，且第二公軸驅動部222、連結結構225與止檔件226係形成一讓位槽(未標號)，藉以圍構出一第二讓位空間S2(標示於第五至第七圖中虛線所圍構的類半圓區域空間)。連結結構225可嵌合於第二公軸驅動部222，或自第二公軸驅動部222一體成型地延伸出，且止檔件226可開設有一嵌合孔2261，藉以嵌合於連結結構225。

第二連桿4具有一第二連桿本體41，並具有設於第二連桿本體41之一第三樞接部42與一第四樞接部43。第三樞接部42係樞接於第二樞接結構214，且第四樞接部43係樞接於第四樞接結構224。第二母軸12係用以套設於第二公軸22。較佳者，上述之第一樞接結構213與第二樞接結構214皆為一結合於第一公軸驅動部212之樞接桿。相似地，第三樞接結構223與第四樞接結構224也可為一結合於第二公軸驅動部222之樞接桿。此外，第一樞接部32、第二樞接部33、第三樞接部42與第四樞接部43皆可為樞接孔。

請繼續參閱第五圖至第七圖，其係顯示當第一公軸自一第一旋轉死點被旋轉至一第二旋轉死點的一旋轉過程中，第二公軸係自一第三旋轉死點被旋轉至一第四旋轉死點之一連串動動示意圖，其中，第五圖係顯示第一公軸位於第一旋轉死點，且第二公軸位於第三旋轉死點時之結構關係示意圖；第六圖係顯示第一公軸脫離第一旋轉死點時，第二公軸同步脫離第三旋轉死點之結構關係 示意圖；第七圖係顯示當第一公軸被旋轉至第二旋轉死點時，第二公軸同步被旋轉至第四旋轉死點之結構關係示意圖。

關於第一公軸21(標示於第四圖)與第二公軸22(標示於第四圖)的旋轉行程與旋轉死點的定義，可在第一公軸21與第二公軸22分別指定一基準點，藉由觀察該基準點的行程變化端點，可用來定義第一公軸21與第二公軸22的旋轉死點。如第五圖所示，可將第一樞軸結構213與第三樞軸結構223分別指定為第一公軸21與第二公軸22的上述基準點。當第一公軸21之第一樞軸結構213位於第一旋轉死點DP1時，則可將第一公軸21視為位於一第一旋轉死點DP1，以此類推。

亦如第五圖所示，第一公軸21位於第一旋轉死點DP1時，第二公軸22係位於第三旋轉死點DP3。此時，第一連桿3與第二連桿4係在軸向(即第一中心軸A1的延伸方向)重疊，藉由使第二樞軸結構214經過上述之讓位彎口311所形成之第一讓位空間S1，可以避免第二樞軸結構214與第一連桿3產生干涉而影響第一連桿3的運動。

如第五圖與第六圖所示，當第一公軸21沿一第一轉動方向R1被轉動而使第一公軸21開始自第一旋轉死點DP1脫離而以第一中心軸A1為中心旋轉了一第一旋轉角度θ 1時，第一連桿3之第一樞接部32與第二連桿4之第三樞接部42係以第一中心軸A1為中心而沿第一轉動方向R1旋轉，使第一連桿3之第二樞接部33與第二 連桿4之第四樞接部43以第二中心軸A2為中心而沿一與第一轉動方向R1相反之第二轉動方向R2旋轉，藉以帶動第二公軸22以第二中心軸A2為中心而沿第二轉動方向R2旋轉了一第二旋轉角度θ 2。

如第七圖所示，當第一公軸21(標示於第四圖)持續沿第一轉動方向R1被轉動，直到第一公軸21被旋轉至第二旋轉死點DP2時，第二公軸22係藉由上述之帶動關係而被旋轉至第四旋轉死點DP4。

經本案創作人實驗證實，在上述的旋轉與帶動過程中，上述的第一旋轉角度θ 1與第二旋轉角度θ 2之間的角度差異始終保持在3度以內；由此可知，第一公軸21與第二公軸22之間存在者同步旋轉或趨近於同步旋轉的關係，也就是第一公軸21與第二公軸22之間具有較佳的旋轉同步性。此外，為了達到徹底反折的效果，較佳者，第一旋轉死點DP1至第二旋轉死點DP2相對於第一中心軸A1之旋轉角度為180度，且第三旋轉死點DP3至第四旋轉死點DP4相對於第二中心軸A2之旋轉角度亦為180度。

舉凡在所屬技術領域中具有通常知識者皆可理解，雖然在上述實施例中，是使第一公軸21被轉動而作為主動的公軸，藉由第一連桿3而帶動第二公軸22，使第二公軸22作為從動的公軸。然而，由於第一公軸21、第二公軸22與第一連桿3存在結構性的對稱關係，故亦可藉由驅動第二公軸22，使第二公軸22被轉動而作為主動的公軸，藉由第一連桿3而帶動第一公軸21，使第一 公軸21作為從動的公軸。

本案創作人深信，舉凡在所屬技術領域中具有通常知識者在閱讀本案所揭露之技術內容後應可理解，由於在本創作所提供之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件100中，具有雙連桿(即上述之第一連桿3與第二連桿4)的結構；因此，不但可以藉由雙連桿同步帶動的手段使兩公軸之間(如上述之第一公軸21與第二公軸22)具有較佳之旋轉同步性，因而可有效解決習知技術所存在的上述旋轉同步性不佳的問題。

更重要的是，由於本創作所提供之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件100中還具有上述的第一讓位空間S1與第二讓位空間S2，因此在雙連桿同步帶動上述的兩公軸之餘，在旋轉過程中，還可以使可能會經過連桿的樞接結構(如上述之第二樞接結構214)與可能會經過公軸(如上述之第二公軸22)的連桿(如上述之第一連桿3與第二連桿4)，分別自第一讓位空間S1與第二讓位空間S2經過而不致於產生干涉，藉以進一步確保雙軸式樞軸組件100能夠順暢的運作。

藉由本創作說明可以得知，本創作確具產業界上之利用價值。惟以上之實施例剖析，僅為本創作之較佳實施例說明，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者當可依據本創作之上述實施例說明而作其它種種之改良及變化。然而這些依據本創作實施例所作的種種改良及變化，當仍屬於本創作之創作精神及界定之專利範圍內。

100‧‧‧雙軸式樞軸組件

1‧‧‧母軸座

11‧‧‧第一母軸

12‧‧‧第二母軸

13‧‧‧母軸片

2‧‧‧公軸組

21‧‧‧第一公軸

211‧‧‧第一公軸連結部

212‧‧‧第一公軸驅動部

213‧‧‧第一樞接結構

214‧‧‧第二樞接結構

22‧‧‧第二公軸

221‧‧‧第二公軸連結部

222‧‧‧第二公軸驅動部

224‧‧‧第四樞接結構

225‧‧‧連結結構

226‧‧‧止檔件

2261‧‧‧嵌合口

3‧‧‧第一連桿

31‧‧‧第一連桿本體

32‧‧‧第一樞接部

4‧‧‧第二連桿

41‧‧‧第二連桿本體

42‧‧‧第三樞接部

A1‧‧‧第一中心軸

A2‧‧‧第二中心軸

Claims (9)

1. 一種具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，包含：一第一母軸；一第一公軸，係穿設於該第一母軸，具有一第一中心軸、一第一樞接結構與一第二樞接結構，且該第一樞接結構與該第二樞接結構係偏離於該第一中心軸；一第一連桿，係具有一第一連桿本體，並具有設於該第一連桿本體之一第一樞接部與一第二樞接部，該第一連桿本體係開設有一讓位彎口，藉以形成一第一讓位空間，該第一樞接部係樞接於該第一樞接結構；一第二公軸，係具有一第二中心軸、一第三樞接結構與一第四樞接結構，並且設有一讓位槽以形成一第二讓位空間，該第三樞接結構與該第四樞接結構係偏離於該第二中心軸，且該第三樞接結構係樞接於該第二樞接部；一第二連桿，係具有一第二連桿本體，並具有設於該第二連桿本體之一第三樞接部與一第四樞接部，該第三樞接部係樞接於該第二樞接結構，且該第四樞接部係樞接於該第四樞接結構；以及一第二母軸，係用以套設於該第二公軸；其中，在該第一公軸與該第二公軸中之一者被轉動而使該第一公軸自一第一旋轉死點被旋轉至一第二旋轉死點的一旋轉過程中，該第二公軸係自一第三旋轉死點被旋轉至一第四旋轉死點；在該旋轉過程中，該第二樞接結構係經過該第一讓位空間，且該第一連桿本體與該第二連桿本體係經過該第二讓 位空間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，其中，該第一公軸包含一第一公軸驅動部，且該第一樞接結構與該第二樞接結構皆為一結合於該第一公軸驅動部之樞接桿。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，其中，該第二公軸包含一第二公軸驅動部，且該第三樞接結構與該第四樞接結構皆為一結合於該第二公軸驅動部之樞接桿。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，其中，該第二公軸包含一第二公軸驅動部、一連結結構與一止檔件，該連結結構係連結該第二公軸驅動部與該止檔件，且該第二公軸驅動部、該連結結構與該止檔件係形成該讓位槽，藉以圍構出該第二讓位空間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，其中，該連結結構係自該第二公軸驅動部一體成型地延伸出。
6. 如申請專利範圍第4項所述之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，其中，該止檔件係開設有一嵌合孔，藉以嵌合於該連結結構。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，其中，該第一母軸與該第二母軸係一體成型地組成一母軸座。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，其中，該母軸座係由複數個母軸片串接而成。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具有雙連桿之雙軸式樞軸組件，其中，該第一旋轉死點至該第二旋轉死點相對於該第一中心軸之旋轉角度為180度，且該第三旋轉死點至該第四旋轉死點相對於該第二中心軸之旋轉角度亦為180度。