TWM501088U

TWM501088U - 三軸齒輪式樞軸總成及使用其之電子裝置

Info

Publication number: TWM501088U
Application number: TW103221526U
Authority: TW
Inventors: Chung-Yu Lee; Tsung-Yang Tsai; Shun-Yu Hung
Original assignee: Shin Zu Shing Co Ltd
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2015-05-11

Description

三軸齒輪式樞軸總成及使用其之電子裝置

【0001】

本創作是有關於一種樞軸總成，且特別是有關於一種三軸齒輪式樞軸總成及使用其之電子裝置。

【0002】

隨著觸控螢幕技術日趨成熟，目前有許多電子裝置，特別是可攜式裝置，為常態性地配置觸控螢幕，例如可兼具平板電腦功能的筆記型電腦，其包括第一板體及第二板體。第一板體例如是安裝有觸控螢幕的上蓋，第二板體例如是安裝有電腦零組件、電池及鍵盤的底座。為了讓所述筆記型電腦可以當作平板電腦操作，需要將其轉換為第一板體的螢幕朝外，並且第一板體及第二板體互相合攏貼齊，形成類似平板電腦的態樣。為了達到上述目的，現有的方式通常採用雙軸齒輪式樞軸總成，其包括第一軸、第二軸及齒輪結構，第一軸及第二軸分別連接至電子裝置的第一板體及第二板體，藉由齒輪結構的設計，第一軸及第二軸可在0度至360度之間同步旋轉，從而提供第一板體及第二板體可在0度至360度之間同步旋轉。

【0003】

本創作的目的在提出一種三軸齒輪式樞軸總成及使用其之電子裝置，所述三軸齒輪式樞軸總成同樣可提供電子裝置的第一板體及第二板體在0度至360度之間同步旋轉。

【0004】

為達到上述目的，本創作提出一種三軸齒輪式樞軸總成，包括第一軸、第二軸、第三軸、第一承架件、第二承架件、第一連動件及第二連動件。第一軸、第二軸及第三軸互相平行設置。第一承架件包括第一齒輪，第一齒輪樞設於第一軸。第二承架件包括第二齒輪，第二齒輪樞設於第二軸。第一連動件包括第一連動齒輪及與第一連動齒輪一端固接的第一管體，第一連動齒輪樞設於第三軸且嚙合第一齒輪，第一管體樞設於第二軸。第二連動件包括第二連動齒輪及與第二連動齒輪一端固接的第二管體，第二連動齒輪樞設於第三軸且嚙合第二齒輪，第二管體樞設於第一軸。

【0005】

在本創作一實施例中，三軸齒輪式樞軸總成還包括第一連接片及第二連接片。第一連接片及第二連接片互相平行設置。第一連接片兩端分別樞設於第一軸及第三軸，第二連接片兩端分別樞設於第二軸及第三軸。

【0006】

在本創作一實施例中，第一承架件、第二承架件、第一連動件及第二連動件夾於第一連接片及第二連接片之間。

【0007】

在本創作一實施例中，第一軸一端設有第一止擋部，第一齒輪抵於第一止擋部。第二軸一端設有第二止擋部，第一管體抵於第二止擋部。第三軸一端設有第三止擋部，第一連動齒輪抵於第三止擋部。

【0008】

在本創作一實施例中，三軸齒輪式樞軸總成還包括至少一扭力總成。扭力總成套設於第一軸或第二軸。扭力總成包括彈性件及固定件。彈性件夾於固定件及第二管體之間或夾於固定件及第二齒輪之間。

【0009】

在本創作一實施例中，扭力總成還包括兩墊片。兩墊片其中一墊片夾於彈性件及固定件之間，兩墊片其中另一墊片夾於彈性件及第二管體之間或夾於彈性件及第二齒輪之間。

【0010】

在本創作一實施例中，三軸齒輪式樞軸總成還包括第一連接片、第二連接片及至少一扭力總成。第一連接片及第二連接片互相平行設置。扭力總成套設於第一軸或第二軸。扭力總成包括彈性件及固定件。其中，第一連接片一端樞設於第一軸且夾於第一止擋部及第一齒輪之間，第一連接片另一端樞設於第三軸且夾於第三止擋部及第一連動齒輪之間，第二連接片一端樞設於第二軸且夾於第二齒輪及彈性件之間，第二連接片另一端樞設於第三軸且抵於第二連動齒輪。其中，彈性件夾於固定件及第二管體之間或夾於固定件及第二連接片之間。

【0011】

在本創作一實施例中，扭力總成還包括兩墊片，兩墊片其中一墊片夾於彈性件及固定件之間，兩墊片其中另一墊片夾於彈性件及第二管體之間或夾於彈性件及第二連接片之間。

【0012】

本創作另提出一種電子裝置，包括第一板體、第二板體及如前所述的三軸齒輪式樞軸總成。其中，第一承架件還包括與第一齒輪一端固接的第一固定臂，第一固定臂連接第一板體；第二承架件還包括與第二齒輪一端固接的第二固定臂，第二固定臂連接第二板體。

【0013】

本創作之三軸齒輪式樞軸總成使用第一軸、第二軸及第三軸之三軸設計，並將第一承架件、第二承架件、第一連動件及第二連動件分別樞設於第一至第三軸，除了第一承架件及第二承架件可在0度至360度之間同步旋轉，從而讓使用所述樞軸總成之電子裝置的第一板體及第二板體可在0度至360度之間同步旋轉，此外還藉由第一承架件、第二承架件、第一連動件及第二連動件的互相連動，使得樞軸總成與使用其之電子裝置具有旋轉操作順暢的優點。

【0014】

為讓本創作上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

【0032】

10‧‧‧三軸齒輪式樞軸總成

11‧‧‧第一軸

111‧‧‧第一止擋部

12‧‧‧第二軸

121‧‧‧第二止擋部

13‧‧‧第三軸

131‧‧‧第三止擋部

21‧‧‧第一承架件

211‧‧‧第一齒輪

212‧‧‧第一固定臂

22‧‧‧第二承架件

221‧‧‧第二齒輪

222‧‧‧第二固定臂

31‧‧‧第一連動件

311‧‧‧第一連動齒輪

312‧‧‧第一管體

32‧‧‧第二連動件

321‧‧‧第二連動齒輪

322‧‧‧第二管體

41‧‧‧第一連接片

411、412‧‧‧軸孔

42‧‧‧第二連接片

421、422‧‧‧軸孔

50‧‧‧扭力總成

51‧‧‧彈性件

52‧‧‧固定件

53‧‧‧墊片

90‧‧‧電子裝置

91‧‧‧第一板體

92‧‧‧第二板體

【0015】

　　圖1為本創作一較佳實施例之電子裝置的示意圖。

　　圖2為本創作一較佳實施例之三軸齒輪式樞軸總成的示意圖（180度狀態）。

　　圖3為本創作一較佳實施例之三軸齒輪式樞軸總成的***圖。

　　圖4為本創作一較佳實施例之三軸齒輪式樞軸總成的示意圖（0度狀態）。

　　圖5為本創作一較佳實施例之三軸齒輪式樞軸總成的示意圖（90度狀態）。

　　圖6為本創作一較佳實施例之三軸齒輪式樞軸總成的示意圖（270度狀態）。

【0016】

請參照圖1，圖1所示為本創作一較佳實施例之電子裝置90的示意圖。在本實施例中，電子裝置90為可兼具平板電腦功能的筆記型電腦，但不限於此。電子裝置90包括有第一板體91、第二板體92及兩個三軸齒輪式樞軸總成10。第一板體91為安裝有觸控螢幕的上蓋，第二板體92為安裝有電腦零組件、電池及鍵盤的底座，但不限於此。兩樞軸總成10分別連接第一板體91及第二板體92的一側且互相對稱設置。第一板體91及第二板體92可藉由樞軸總成10而相對展開，其展開範圍可由0度至360度，其中，0度時，電子裝置90為閉合狀態，360度時，電子裝置90為模擬平板電腦的狀態。

【0017】

請再參照圖2及圖3，圖2及圖3所示分別為本創作一較佳實施例之三軸齒輪式樞軸總成10的示意圖及***圖，樞軸總成10用於樞接如圖1所示的第一板體91及第二板體92。樞軸總成10至少包括第一軸11、第二軸12、第三軸13、第一承架件21、第二承架件22、第一連動件31及第二連動件32。第一軸11、第二軸12及第三軸13互相平行設置。第一承架件21包括第一齒輪211及與第一齒輪211一端固接的第一固定臂212，第一齒輪211樞設於第一軸11，第一固定臂212連接第一板體91。第二承架件22包括第二齒輪221及與第二齒輪221一端固接的第二固定臂222，第二齒輪221樞設於第二軸12，第二固定臂222連接第二板體92。第一連動件31包括第一連動齒輪311及與第一連動齒輪311一端固接的第一管體312，第一連動齒輪311樞設於第三軸13且嚙合第一齒輪211，第一管體312樞設於第二軸12。第二連動件32包括第二連動齒輪321及與第二連動齒輪321一端固接的第二管體322，第二連動齒輪321樞設於第三軸13且嚙合第二齒輪221，第二管體322樞設於第一軸11。

【0018】

組裝時，依序將第一承架件21之第一齒輪211套設於第一軸11，再將第一連動件31之第一連動齒輪311及第一管體312分別套設於第三軸13及第二軸12，再將第二連動件32之第二連動齒輪321及第二管體322分別套設於第三軸13及第一軸11，最後將第二承架件22之第二齒輪221套設於第二軸12。組裝後，第一承架件21之第一齒輪211需與第一連動件31之第一連動齒輪311互相嚙合，且第二承架件22之第二齒輪221需與第二連動件32之第二連動齒輪321互相嚙合。而且，設計上，第一齒輪211及第二管體322管徑大於第一軸11直徑，故套設後可以第一軸11為軸心作旋轉，即第一齒輪211及第二管體322樞設於第一軸11；第一管體312及第二齒輪221管徑大於第二軸12直徑，故套設後可以第二軸12為軸心作旋轉，即第一管體312及第二齒輪221樞設於第二軸12；第一連動齒輪311及第二連動齒輪321管徑大於第三軸13直徑，故套設後可以第三軸13為軸心作旋轉，即第一連動齒輪311及第二連動齒輪321樞設於第三軸13。

【0019】

此外，第一軸11一端可設有第一止擋部111，第二軸12一端可設有第二止擋部121，第三軸13一端可設有第三止擋部131。組裝後，第一承架件21之第一齒輪211抵於第一止擋部111，第一連動件31之第一管體312及第一連動齒輪311分別抵於第二止擋部121及抵於第三止擋部131。

【0020】

樞軸總成10還可包括第一連接片41及第二連接片42。第一連接片41及第二連接片42互相平行設置。第一連接片41兩端分別樞設於第一軸11及第三軸13，第二連接片42兩端分別樞設於第二軸12及第三軸13。藉此，第一連接片41及第二連接片42可以穩定第一軸11、第二軸12及第三軸13之間的距離。較佳地，將第一承架件21、第二承架件22、第一連動件31及第二連動件32夾於第一連接片41及第二連接片42之間，藉此，第一連接片41及第二連接片42還可以穩定第一承架件21及第一連動件31之間、第二承架件22及第二連動件32之間的嚙合連接，並可穩定第一承架件21及第二連動件32之間、第一連動件31及第二承架件22之間的抵靠連接。

【0021】

具體而言，第一連接片41兩端穿設有軸孔411及412，且軸孔411及412孔徑分別大於第一軸11及第三軸13直徑，使得軸孔411套設於第一軸11可以第一軸11為軸心作旋轉，而軸孔412套設於第三軸13後可以第三軸13為軸心作旋轉，即第一連接片41兩端藉由軸孔411及412分別樞設於第一軸11及第三軸13。第二連接片42兩端穿設有軸孔421及422，且軸孔421及422孔徑分別大於第二軸12及第三軸13直徑，使得軸孔421套設於第二軸12可以第二軸12為軸心作旋轉，而軸孔422套設於第三軸13後可以第三軸13為軸心作旋轉，即第二連接片42兩端藉由軸孔421及422分別樞設於第二軸12及第三軸13。此外，第一連接片41一端（設有軸孔411）夾於第一止擋部111及第一齒輪211之間，第一連接片41另一端（設有軸孔412）夾於第三止擋部131及第一連動齒輪311之間。第二連接片42一端（設有軸孔421）抵於第二齒輪221，第二連接片42另一端（設有軸孔422）抵於第二連動齒輪321。

【0022】

樞軸總成10還可包括兩扭力總成50。兩扭力總成50分別套設於第一軸11及第二軸12。每一扭力總成50至少包括彈性件51及固定件52。在套設於第一軸11的扭力總成50中，彈性件51及固定件52套設於第一軸11，彈性件51夾於固定件52及第二管體322之間；藉此，固定件52可以維持其與第二管體322之間的間距並迫使彈性件51持續抵於第二管體322，使彈性件51施予一定壓力於第二管體322上而產生一定程度的摩擦力，從而使第二管體322需要受到一定程度的扭力才得以轉動。在套設於第二軸12的扭力總成50中，彈性件51夾於固定件52及第二齒輪221之間，但是，若有第二連接片42時，彈性件51則夾於固定件52及第二連接片42之間，此時第二連接片42一端（設有軸孔421）夾於第二齒輪221及彈性件51之間；藉此，固定件52可以維持其與第二齒輪221之間的間距並迫使彈性件51持續抵於第二齒輪221（或藉由抵於第二連接片42而間接地抵於第二齒輪221），使彈性件51直接施予一定壓力於第二齒輪221上（或藉由施予一定壓力於第二連接片42而間接地施予一定壓力於第二齒輪221上）而產生一定程度的摩擦力，從而使第二齒輪221需要受到一定程度的扭力才得以轉動。

【0023】

每一扭力總成50還可包括兩墊片53，墊片53可用於減少元件之間的磨耗。在套設於第一軸11的扭力總成50中，兩墊片53套設於第一軸11，其中一墊片53夾於彈性件51及固定件52之間，其中另一墊片53夾於彈性件51及第二管體322之間。在套設於第二軸12的扭力總成50中，兩墊片53套設於第二軸12，其中一墊片53夾於彈性件51及固定件52之間，其中另一墊片53夾於彈性件51及第二齒輪221之間，但是，若有第二連接片42時，所述另一墊片53則夾於彈性件51及第二連接片42之間，此時第二連接片42一端（設有軸孔421）夾於第二齒輪221及墊片53之間。

【0024】

下面將說明本創作之三軸齒輪式樞軸總成10如何在0度至360度之間同步旋轉。請分別參照圖4、圖5、圖2及圖6，其所示分別為本創作之三軸齒輪式樞軸總成10於0度、90度、180度及270度狀態時的示意圖。

【0025】

首先，如圖4所示，樞軸總成10的第一固定臂212及第二固定臂222相對夾角為0度，相應地，使用此樞軸總成10的電子裝置90的第一板體91及第二板體92如圖1所示相對夾角同樣為0度，稱樞軸總成10或電子裝置90於0度狀態。當使用者扳動第二板體92使其相對於第一板體91順時針旋轉時，第二板體92會帶動與其連接的第二固定臂222順時針旋轉，使得與第二固定臂222固接的第二齒輪221順時針轉動，而第二齒輪221的順時針轉動會帶動與其嚙合的第二連動齒輪321逆時針轉動，使得第二齒輪221會繞第二連動齒輪321順時針旋轉，造成第二齒輪221所樞設的第二軸12會繞第二連動齒輪321所樞設的第三軸13順時針旋轉，進而使得樞設於第二軸12的第一管體312會繞樞設於第三軸13的第一連動齒輪311順時針旋轉，由於第一管體312固接第一連動齒輪311，因此第一連動齒輪311會以第三軸13為軸心順時針轉動，而第一連動齒輪311的順時針轉動會帶動與其嚙合的第一齒輪211逆時針轉動，進而第一齒輪211會帶動與其固接的第一固定臂212逆時針轉動，然後第一固定臂212會帶動與其連接的第一板體91逆時針轉動。而且，前述第一連動齒輪311的順時針轉動會帶動與其嚙合的第一齒輪211逆時針轉動，還會使得第一齒輪211繞第一連動齒輪311逆時針旋轉，造成第一齒輪211所樞設的第一軸11會繞第一連動齒輪311所樞設的第三軸13逆時針旋轉，進而使得樞設於第一軸11的第二管體322會繞樞設於第三軸13的第二連動齒輪321逆時針旋轉，由於第二管體322固接第二連動齒輪321，因此幫助第二連動齒輪321以第三軸13為軸心逆時針轉動，進而通過嚙合的第二齒輪221幫助第二固定臂222及與其連接的第二板體92順時針旋轉。

【0026】

在設計上，第一齒輪211與第二齒輪221齒數相同，第一連動齒輪311與第二連動齒輪321齒數相同，當使用者扳動第二板體92繞第三軸13順時針旋轉一角度時，藉由前述第一承架件21、第二承架件22、第一連動件31及第二連動件32的互相連動，會帶動第一板體91繞第三軸13逆時針旋轉同樣的角度，所以可讓使用者輕鬆地打開第一板體91及第二板體92；同樣地，當使用者扳動第一板體91繞第三軸13逆時針旋轉一角度時，藉由第一承架件21、第二承架件22、第一連動件31及第二連動件32的互相連動，也會帶動第二板體92繞第三軸13順時針旋轉同樣的角度。所以，本創作之樞軸總成10及使用其之電子裝置90具有旋轉操作順暢的優點。另外，要說明的是，由於第一承架件21及第二承架件22可互相連動，因此扭力總成50可僅有一組並套設於第一軸11及第二軸12其中一軸。當使用者扳動圖1所示的第二板體92及/或第一板體91打開至相對夾角為90度時，會使如圖4所示的第一固定臂212及第二固定臂222打開至相對夾角為90度，變成如圖5所示，稱樞軸總成10或電子裝置90於90度狀態。

【0027】

如圖5所示，在樞軸總成10或電子裝置90於90度狀態下，使用者可扳動第二板體92繞第三軸13順時針旋轉，帶動第二固定臂222順時針旋轉、第二齒輪221順時針轉動、第二連動齒輪321逆時針轉動、第二齒輪221繞第二連動齒輪321順時針旋轉，使得第二軸12繞第三軸13順時針旋轉，進而帶動第一管體312繞第一連動齒輪311順時針旋轉而使第一連動齒輪311以第三軸13為軸心順時針轉動、第一齒輪211逆時針轉動、第一固定臂212逆時針轉動、第一固定臂212帶動第一板體91繞第三軸13逆時針轉動，然後第一固定臂212及第二固定臂222進一步打開至相對夾角為180度（第一板體91及第二板體92進一步打開至相對夾角為180度），變成如圖2所示，稱樞軸總成10或電子裝置90於180度狀態。當然地，在如圖5所示於90度狀態下，使用者可以改成扳動第一板體91繞第三軸13逆時針旋轉，或者同時扳動第二板體92繞第三軸13順時針旋轉及扳動第一板體91繞第三軸13逆時針旋轉，來將第一固定臂212及第二固定臂222進一步打開至相對夾角為180度（第一板體91及第二板體92進一步打開至相對夾角為180度），變成如圖2所示。

【0028】

此外，在如圖5所示樞軸總成10或電子裝置90於90度狀態下，使用者可扳動第二板體92繞第三軸13逆時針旋轉，帶動第二固定臂222逆時針旋轉、第二齒輪221逆時針轉動、第二連動齒輪321順時針轉動、第二齒輪221繞第二連動齒輪321逆時針旋轉，使得第二軸12繞第三軸13逆時針旋轉，進而帶動第一管體312繞第一連動齒輪311逆時針旋轉而使第一連動齒輪311以第三軸13為軸心逆時針轉動、第一齒輪211順時針轉動、第一固定臂212順時針轉動、第一固定臂212帶動第一板體91繞第三軸13順時針轉動，然後第一固定臂212及第二固定臂222變成相對夾角為0度（第一板體91及第二板體92變成相對夾角為0度或閉合），變成如圖4所示（或圖1所示閉合狀態）。當然地，在如圖5所示於90度狀態下，使用者可以改成扳動第一板體91繞第三軸13順時針旋轉，或者同時扳動第二板體92繞第三軸13逆時針旋轉及扳動第一板體91繞第三軸13順時針旋轉，來將第一固定臂212及第二固定臂222變成相對夾角為0度（第一板體91及第二板體92變成相對夾角為0度或閉合），變成如圖4所示（或圖1所示閉合狀態）。

【0029】

如圖2所示，在樞軸總成10或電子裝置90於180度狀態下，使用者可扳動第二板體92繞第三軸13順時針旋轉及/或扳動第一板體91繞第三軸13逆時針旋轉，來將第一固定臂212及第二固定臂222進一步打開至相對夾角為270度（第一板體91及第二板體92進一步打開至相對夾角為270度），變成如圖6所示，稱樞軸總成10或電子裝置90於270度狀態。此外，在如圖2所示於180度狀態下，使用者可扳動第二板體92繞第三軸13逆時針旋轉及/或扳動第一板體91繞第三軸13順時針旋轉，來將第一固定臂212及第二固定臂222變成相對夾角為90度（第一板體91及第二板體92變成相對夾角為90度），變成如圖5所示。

【0030】

如圖6所示，在樞軸總成10或電子裝置90於270度狀態下，使用者可扳動第二板體92繞第三軸13順時針旋轉及/或扳動第一板體91繞第三軸13逆時針旋轉，來將第一固定臂212及第二固定臂222進一步打開至相對夾角為360度（第一板體91及第二板體92進一步打開至相對夾角為360度），變成類似於圖4所示，稱樞軸總成10或電子裝置90於360度狀態，此時第一板體91及第二板體92背靠背互相合攏貼齊，形成類似平板電腦的態樣。此外，在如圖6所示於270度狀態下，使用者可扳動第二板體92繞第三軸13逆時針旋轉及/或扳動第一板體91繞第三軸13順時針旋轉，來將第一固定臂212及第二固定臂222變成相對夾角為180度（第一板體91及第二板體92變成相對夾角為180度），變成如圖2所示。

【0031】

雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何本領域技術人員，在不脫離本創作的精神和範圍內，當可作些許更動及潤飾，因此本創作的保護範圍當視所附的申請專利範圍所界定者為準。