TWM614906U - 雙軸切換動作樞軸器 - Google Patents

雙軸切換動作樞軸器 Download PDF

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陳嘉輝
張家銘
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連鋐科技股份有限公司
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Abstract

一種雙軸切換動作樞軸器包括一第一軸體、一第二軸體、一連動模組和一切換模組。連動模組包括一第一凸輪件、一第二凸輪件和一連動件。切換模組包括一第一切換件、一第二切換件和一卡合件。藉由連動模組的第一凸輪件與第二凸輪件分別設置環繞段與螺旋段，而且配合切換模組的第一切換件和第二切換件在不同轉動角度產生的卡合或退避的作用，使第一軸體與第二軸體在彼此相對角度從0度開始，第二軸體與第一軸體先後依序轉動90度，而成為彼此相對角度為180度，然後第二軸體與第一軸體同步轉動直到第二軸體與第一軸體彼此相對角度為360度。

Description

雙軸切換動作樞軸器
本創作係有關於一種樞軸器的技術領域，特別是有關於一種雙軸切換動作樞軸器。
電子裝置，特別是筆記型電腦，其主機與螢幕是藉由樞軸器可轉動連接。由於現有的筆記型電腦的一些機型是筆記型電腦與平板電腦兩用的功能，因此除了螢幕相對於主機旋轉90度至180度而作為筆記型電腦使用以外，還希望主機可以相對於螢幕轉動至360度，使主機位於螢幕的後方，而將螢幕，特別是觸控式螢幕作為平板電腦使用。
有鑑於此，本創作的目的在於提供一種雙軸切換動作樞軸器，在0度至180度的範圍內，雙軸切換動作樞軸器的兩個軸體是依序分別轉動，而在180度至360度的範圍，雙軸切換動作樞軸器的兩個軸體是連動地同步轉動。藉此使筆記型電腦既可以將螢幕配合主機的鍵盤操作而作為筆記型電腦使用，也可以將主機旋轉至螢幕的背面而將螢幕直接作為平板電腦使用。
本創作的雙軸切換動作樞軸器的一實施例包括一第一軸體、一第二軸體、一連動模組和一切換模組。第一軸體連接於一第一連接件，第一連接件可以連接於筆記型電腦的螢幕。一第二軸體連接於一第二連接件，第二連接件可以連接於筆記型電腦的主機。連動模組包括一第一凸輪件、一第二凸輪件和一連動件。第一凸輪件與第一軸體同步轉動且具有一第一凸輪槽，第一凸輪槽具有一沿圓周方向的第一環繞段及一沿圓周方向和軸向的第一螺旋段。第二凸輪件與第二軸體同步轉動且具有一第二凸輪槽，第二凸輪槽具有一沿圓周方向的第二環繞段及沿圓周方向和軸向的第二螺旋段。連動件具有一第一凸輪部及一第二凸輪部，第一凸輪部結合於第一凸輪槽，第二凸輪部結合於第二凸輪槽，當第一凸輪部位於第一螺旋段且第二凸輪部位於第二螺旋段時，第一凸輪件與第二凸輪件同步轉動。切換模組包括一第一切換件、一第二切換件和一卡合件。第一切換件與該第一軸體同步轉動且具有一第一卡合部及一第一退避部，第一卡合部與第一退避部相隔90度的角距離。第二切換件與第二軸體同步轉動且具有一第二卡合部及一第二退避部，第二卡合部與第二退避部相鄰設置。卡合件設置在該第一切換件與該第二切換件之間，可於垂直於該第一軸體或該第二軸體的方向移動，且可供該第一卡合部與該第二卡合部卡合。第一卡合部對應於第一環繞段，第二卡合部對應於第二環繞段，第一退避部對應於第一螺旋段且第二退避部對應於第二螺旋段。
本創作的雙軸切換動作樞軸器藉由連動模組的第一凸輪件與第二凸輪件分別設置環繞段與螺旋段，而且配合切換模組的第一切換件和第二切換件在不同轉動角度產生的卡合或退避的作用，使第一軸體與第二軸體在彼此相對角度從0度開始，第二軸體與第一軸體先後依序轉動90度，而成為彼此相對角 度為180度，然後第二軸體與第一軸體同步轉動直到第二軸體與第一軸體彼此相對角度為360度。
1:雙軸切換動作樞軸器
10:第一軸體
11:第一止擋件
20:第二軸體
21:第二止擋件
30:連動模組
31:第一凸輪件
32:第二凸輪件
33:連動件
34:導引件
40:切換模組
41:第一切換件
42:第二切換件
43:卡合件
50:第一限位件
60:第二限位件
70、80:扭力模組
311:第一凸輪槽
321:第二凸輪槽
331:第一凸輪部
332:第二凸輪部
333:第一凹部
334:第二凹部
411:第一卡合部
412:第一退避部
421:第二卡合部
422:第二退避部
3111:第一環繞段
3112:第一螺旋段
3211:第二環繞段
3212:第二螺旋段
F1:第一支架板
F2:第二支架板
F3:第三支架板
F4:第四支架板
P1:第一連接件
P2:第二連接件
a:最大距離為
b:最大深度為
圖1為本創作的雙軸切換動作樞軸器的立體圖。
圖2為圖1的雙軸切換動作樞軸器的立體分解圖。
圖3為圖1的雙軸切換動作樞軸器的部分立體分解圖。
圖4為圖1的雙軸切換動作樞軸器的連動模組的第一凸輪件與第二凸輪件的作動示意圖。
圖5為圖1的雙軸切換動作樞軸器的切換模組的作動示意圖。
圖6為圖1的雙軸切換動作樞軸器的第一軸體與第二軸體相對角度為0度時，連動模組與切換模組的狀態對照示意圖。
圖7為圖1的雙軸切換動作樞軸器的第一軸體與第二軸體相對角度為90度時，連動模組與切換模組的狀態對照示意圖。
圖8為圖1的雙軸切換動作樞軸器的第一軸體與第二軸體相對角度為180度時，連動模組與切換模組的狀態對照示意圖。
圖9為圖1的雙軸切換動作樞軸器的第一軸體與第二軸體相對角度為360度時，連動模組與切換模組的狀態對照示意圖。
請參閱圖1至圖5，其表示本創作的雙軸切換動作樞軸器的一實施例，本實施例的雙軸切換動作樞軸器1包括一第一軸體10、一第二軸體20、一連動模組30和一切換模組40。
第一軸體10連接於一第一連接件P1，第一連接件P1可以連接於筆記型電腦的螢幕，第一軸體10為D型軸。第二軸體20連接於一第二連接件P2，第二連接件P2可以連接於筆記型電腦的主機。在第一軸體10與第二軸體20之間設有第一支架板F1、第二支架板F2、第三支架板F3和第四支架板F4。第一支架板F1、第二支架板F2、第三支架板F3和第四支架板F4上個別設有圓形通孔，供第一軸體10與第二軸體20穿過而且可相對轉動。第一支架板F1與第二支架板F2間設置後述的連動模組30，第三支架板F3與第四支架板F4間設置後述的切換模組40。如圖2所示，第一支架板F1上還設有凸塊狀的第一限位件50和凸塊狀的第二限位件60，而在第一軸體10上設有扇形的第一止擋件11，在第二軸體20上設有扇形的第二止擋件21，第一軸體10旋轉使第一止擋件11的兩端面抵接於凸塊狀的第一限位件50而限制第一軸體10的旋轉角度，第二軸體20旋轉使第二止擋件21的兩端面抵接於凸塊狀的第二限位件60而限制第二軸體20的旋轉角度。
如圖2和圖3所示，連動模組30包括一第一凸輪件31、一第二凸輪件32和一連動件33。連動模組30設置在第一支架板F1與第二支架板F2之間。
第一凸輪件31為一圓柱狀的構件，其設有軸向的D形孔，供第一軸體10穿設且藉此能同步轉動。第一凸輪件31具有一第一凸輪槽311，第一凸輪槽311具有一沿圓周方向的第一環繞段3111及一沿圓周方向和軸向的第一螺旋段3112，第一螺旋段3112與第一環繞段3111係連通。
第二凸輪件32為一圓柱狀的構件，其設有軸向的D形孔，供第二軸體20穿設且藉此能同步轉動。第二凸輪件32具有一第二凸輪槽321，第二凸輪槽321具有一沿圓周方向的第二環繞段3211及沿圓周方向和軸向的第二螺旋段3212，第二螺旋段3212與第二環繞段3211係連通。
連動件33具有一第一凸輪部331及一第二凸輪部332，第一凸輪部331結合於第一凸輪槽311，第二凸輪部332結合於第二凸輪槽312。連動模組30更包括一導引件34，導引件34藉由D型軸孔的配合定位在第一支架板F1與第二支架板F2之間。本實施例的導引件34為一D型軸，連動件33具有D形孔，藉由軸孔配合，使連動件33可沿著導引件34在與第一軸體10和第二軸體20平行的方向上移動。連動件33為了配合圓柱狀的第一凸輪件31和第二凸輪件32，連動件33具有第一凹部333與第二凹部334，第一凸輪部331設置在第一凹部333，第二凸輪部332設置在第二凹部334。當第一凸輪部331位於第一環繞段3111時，第一凸輪件31轉動時，連動件33不會移動，同樣地當第二凸輪部332位於第二環繞段3211時，第二凸輪件32轉動時，連動件33不會移動，因此第一凸輪件31與第二凸輪件32可以各自轉動。當第一凸輪部331位於第一螺旋段3112且第二凸輪部332位於第二螺旋段3212時，由於第一凸輪件31與第二凸輪件32的轉動會帶動連動件33沿導引件34移動，產生彼此連動的作用，藉此第一凸輪件31與第二凸輪件32同步轉動。
如圖2與圖4所示，切換模組40包括一第一切換件41、一第二切換件42和一卡合件43。切換模組40設置在第三支架板F3與第四支架板F4之間。
第一切換件41藉由D型軸孔的配合使其與第一軸體10同步轉動。第一切換件41具有一第一卡合部411及一第一退避部412，第一卡合部411與第一退避部412相隔90度的角距離。第一切換件41為一短圓柱體，第一卡合部411為形成 於其圓周面上的軸向延伸的凹口，第一退避部412為從其圓周面上兩條軸線間切除原來的柱體使厚度降低而成為比原來固有的圓周面更靠近其軸心的曲面。本實施例的第一退避部412的曲面與原來固有圓周面的最大距離為a，第一卡合部411的凹口與原來固有圓周面的最大深度為b，最大距離a>最大深度b。
第二切換件42藉由D型軸孔的配合使其與第二軸體20同步轉動，第二切換件42具有一第二卡合部421及一第二退避部422，第二卡合部421與第二退避部422相鄰設置。第二切換件42為一短圓柱體，第二卡合部421為形成於其圓周面上的軸向延伸的凹口，第二退避部422為從其圓周面上兩條軸線間切除原來的柱體使厚度降低而成為比原來固有的圓周面更靠近其軸心的曲面。本實施例的第二退避部422的曲面與原來固有圓周面的最大距離為b，第二卡合部421的凹口與原來固有圓周面的最大深度為a，最大深度a>最大距離b。
卡合件43設置在第一切換件431與第二切換件433之間，可於垂直於第一軸體10或第二軸體20的方向移動，且可供第一卡合部421與第二卡合部422卡合。在第三支架板F3與第四支架板F4設有一橫向的槽孔44，卡合件43的兩軸向端部可移動地設置在槽孔44中。第一卡合部411對應於第一環繞段3111，第二卡合部421對應於第二環繞段3211，第一退避部412對應於第一螺旋段3112且第二退避部432對應於第二螺旋段3212。
另外，本創作的雙軸切換動作樞軸器1更包括兩個扭力模組70、80，分別連接於第一軸體10與第二軸體20。扭力模組70、80包括多個皿形彈簧，提供第一軸體10與第二軸體20扭力。
請參閱圖6，在第一軸體10與第二軸體20位於0度的位置時，及第一連接件P1與第二連接件P2彼此平行。連動件33的第一凸輪部331位於第一環繞段 3111，第二凸輪部332位於第二環繞段3211，同時第一切換件41的第一卡合部411卡合於卡合件43的圓周面，第二切換件42的圓周面與卡合件43的圓周面接觸。
請參閱圖7，由於第一卡合部411卡合於卡合件43，第一軸體10無法轉動，而第二軸體20則藉由第二切換件42與卡合件43相對移動而轉動90度，而且第二凸輪部332沿第二環繞段3211移動至第二螺旋段3212的起點。此時第二連接件P2相對於第一連接件P1轉動90度。第二切換件42的第二卡合部421對應於卡合件43的圓周面而提供卡合件43移動的裕度，藉由此裕度，使得第一切換件42得以旋轉而推移卡合件43沿著橫向的槽孔44朝第二卡合部421移動，而且使卡合件43進入第二卡合部421而限制第二軸體20使其無法轉動。
請參閱圖8，第一切換件41可以旋轉，因此第一軸體10可以旋轉90度直到第一退避部412開始對應於卡合件43，此時第一凸輪部331沿第一環繞段3111移動至第一螺旋段3112的起點。第一連接件P1與第二連接件P2彼此形成180度角。
請參閱圖9，第一軸體10繼續旋轉時，第一退避部412對應於卡合件43，使得卡合件43又獲得移動的裕度，而且由於連動件33的第一凸輪部331進入第一螺旋段3112且同時第二凸輪部332進入第二螺旋段3212，這樣的連接方式形成連動的結構此時由於卡合件43位在第一退避部412與第二退避部422之間，因此不會對第一切換件41與第二切換件42產生限制轉動的作用，因此第一軸體10與第二軸體20可以同步轉動。即第一連接件P1與第二連接件P2轉動至360度平行的位置。
本創作的雙軸切換動作樞軸器藉由連動模組的第一凸輪件與第二凸輪件分別設置環繞段與螺旋段，而且配合切換模組的第一切換件和第二切換 件在不同轉動角度產生的卡合或退避的作用，使第一軸體與第二軸體在彼此相對角度從0度開始，第二軸體與第一軸體先後依序轉動90度，而成為彼此相對角度為180度，然後第二軸體與第一軸體同步轉動直到第二軸體與第一軸體彼此相對角度為360度。
惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。另外，本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本創作之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
1:雙軸切換動作樞軸器
10:第一軸體
20:第二軸體
30:連動模組
32:第二凸輪件
33:連動件
40:切換模組
41:第一切換件
42:第二切換件
43:卡合件
70、80:扭力模組
F1:第一支架板
F2:第二支架板
F3:第三支架板
F4:第四支架板
P1:第一連接件
P2:第二連接件

Claims (10)

  1. 一種雙軸切換動作樞軸器，其包括：
    一第一軸體，連接於一第一連接件；
    一第二軸體，連接於一第二連接件；
    一連動模組，其包括：
    一第一凸輪件，與該第一軸體同步轉動且具有一第一凸輪槽，該第一凸輪槽具有一沿圓周方向的第一環繞段及一沿圓周方向和軸向的第一螺旋段；
    一第二凸輪件，與該第二軸體同步轉動且具有一第二凸輪槽，該第二凸輪槽具有一沿圓周方向的第二環繞段及沿圓周方向和軸向的第二螺旋段；
    一連動件，具有一第一凸輪部及一第二凸輪部，該第一凸輪部結合於該第一凸輪槽，該第二凸輪部結合於該第二凸輪槽，當該第一凸輪部位於該第一螺旋段且該第二凸輪部位於該第二螺旋段時，該第一凸輪件與該第二凸輪件同步轉動；
    一切換模組，其包括：
    一第一切換件，與該第一軸體同步轉動且具有一第一卡合部及一第一退避部，該第一卡合部與該第一退避部相隔90度的角距離；
    一第二切換件，與該第二軸體同步轉動且具有一第二卡合部及一第二退避部，該第二卡合部與該第二退避部相鄰設置；
    一卡合件，設置在該第一切換件與該第二切換件之間，可於垂直於該第一軸體或該第二軸體的方向移動，且可供該第一卡合部與該第二卡合部卡合；
    其中該第一卡合部對應於該第一環繞段，該第二卡合部對應於該第二環繞段，該第一退避部對應於該第一螺旋段且該第二退避部對應於該第二螺旋段。
  2. 如請求項1所述的雙軸切換動作樞軸器，其中該連動模組更包括一導引件，該連動件由該導引件導引而沿平行於該第一軸體與該第二軸體的方向移動。
  3. 如請求項1所述的雙軸切換動作樞軸器，其中該第一切換件為圓柱狀，該第一卡合部為第一切換件的圓周面上的一凹口，該第一退避部為該圓周面上連接與其軸心平行的兩線而形成比該軸心所對應的該圓周面更靠近軸心的曲面。
  4. 如請求項3所述的雙軸切換動作樞軸器，其中該第二切換件為圓柱狀，該第二卡合部為第二切換件的圓周面上的一凹口，該第二退避部為其圓周面上連接與其軸心平行的兩線而形成比該軸心所對應的該圓周面更靠近該軸心的曲面。
  5. 如請求項4所述的雙軸切換動作樞軸器，其中該卡合件為圓柱狀，該第一卡合部與該第二卡合部的形狀係配合於該卡合件的外周面。
  6. 如請求項4所述的雙軸切換動作樞軸器，其中該第一卡合部的最大凹口深度小於該第二卡合部的最大凹口深度。
  7. 如請求項4所述的雙軸切換動作樞軸器，其中該連動件包括一第一凹部及一第二凹部，該第一凸輪部設於該第一凹部，該第二凸輪部設於該第二凹部。
  8. 如請求項7所述的雙軸切換動作樞軸器，其中該第一退避部與該第一切換件的軸心所對應的圓周面間的距離小於該第二退避部與該第二切換件的軸心所對應的圓周面間的距離。
  9. 如請求項1所述的雙軸切換動作樞軸器，其更包括一第一限位件及一第二限位件，該第一軸體包括一第一止擋件，該第一止擋件抵接於該第一限位件的兩端而限制該第一軸體轉動的角度範圍，該第二軸體包括一第二止擋件，該第二止擋件抵接於該第二限位件的兩端而限制該第二軸體轉動的角度範圍。
  10. 如請求項1所述的雙軸切換動作樞軸器，其更包括兩個扭力模組，分別連接於該第一軸體與該第二軸體。
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