CN104111696A - 扣合机构及便携式电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扣合机构及便携式电子装置。扣合机构用于扣合第一及第二壳体并包括勾持组件、卡接结构及致动组件；勾持组件设置于第一壳体内并包括卡钩及第一弹性件，卡钩具有第一磁性部并能相对于第一壳体旋转以经由第一壳体的开口伸出，第一弹性件与卡钩连接以提供卡钩一第一力矩以驱使其旋入第一壳体内；卡接结构对应开口固定设置于第二壳体上，使得卡钩能勾持卡接结构；致动组件相对于勾持组件可滑动地设置于第二壳体内并包括第二磁性部；当第二磁性部位于扣合位置且致动组件邻近勾持组件时，卡钩旋出第一壳体并勾持卡接结构，且当致动组件滑动以使第二磁性部远离扣合位置时，卡钩脱离卡接结构并旋入第一壳体。本发明能自动扣合且外观平顺。

Description

扣合机构及便携式电子装置

技术领域

本发明关于一种扣合机构（locking mechanism）及便携式电子装置，尤指一种用于扣合两个可相互移动的壳体的扣合机构及具有此扣合机构的便携式电子装置。

背景技术

公知笔记本型计算机的上盖与底座以铰链装置枢接，以达到可展开使用或闭合收纳的目的。当笔记本型计算机处理闭合状态时，一般多于上盖与底座相对铰链装置处相对设置卡钩结构，或者是直接使用具有自动锁定功能的铰链装置，以使上盖与底座保持于闭合状态，避免上盖与底座非预期的展开。然而，前述使用具有自动锁定功能的铰链装置的设计，除将增加铰链设计的困难度外，铰链装置经过长时期的开合操作后，铰链装置的锁定力量易因难以避免的磨耗问题而显得不稳定。使用卡钩结构虽可避免前述磨耗问题且可使用较小的锁固力量来使上盖与底座保持在闭合状态，但常见的卡钩结构通常使用突出于壳体设置的卡钩，此结构设置有碍产品外观设计。

因此，需要提供一种扣合机构及便携式电子装置以解决上述问题。

发明内容

鉴于先前技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种扣合机构，用于扣合两个可相互移动的壳体，此扣合机构利用磁吸作用控制卡钩旋出或旋入壳体，以实现自动扣合及保有壳体平顺外观的目的。

本发明的扣合机构用于扣合一第一壳体及一第二壳体，例如笔记本型计算机的通过一铰链相互枢接的底座及上盖，但本发明不以此为限。此扣合机构包含一勾持组件、一卡接结构及一致动组件。勾持组件设置于第一壳体内并包含一卡钩及一弹性件，卡钩具有一第一磁性部并能相对于第一壳体旋转以经由第一壳体的一开口而伸出第一壳体，弹性件与卡钩连接以提供卡钩一第一力矩以驱使卡钩旋入第一壳体内。卡接结构对应开口固定设置于第二壳体上，使得卡钩能勾持卡接结构。致动组件相对于勾持组件可滑动地设置于第二壳体内并包含一第二磁性部。当第二磁性部位于一扣合位置且致动组件邻近勾持组件时，由第一磁性部与第二磁性部之间的磁吸作用对卡钩产生的一第二力矩大于第一力矩，使得卡钩旋出第一壳体并勾持卡接结构，且当致动组件滑动以使第二磁性部远离扣合位置时，亦即第二磁性部远离第一磁性部，第二力矩将减弱以致小于第一力矩，使得卡钩脱离卡接结构并旋入第一壳体。

本发明的一种扣合机构，用于扣合一第一壳体及一第二壳体，该扣合机构包括：一勾持组件，该勾持组件设置于该第一壳体内并包括一卡钩及一第一弹性件，该卡钩具有一第一磁性部并能相对于该第一壳体旋转以经由该第一壳体的一开口而伸出该第一壳体，该第一弹性件与该卡钩连接以提供该卡钩一第一力矩以驱使该卡钩旋入该第一壳体内；一卡接结构，该卡接结构对应该开口固定设置于该第二壳体上，使得该卡钩能勾持该卡接结构；以及一致动组件，该致动组件相对于该勾持组件可滑动地设置于该第二壳体内并包括一第二磁性部；其中，当该第二磁性部位于一扣合位置且该致动组件邻近该勾持组件时，由该第一磁性部与该第二磁性部之间的磁吸作用对该卡钩产生的一第二力矩大于该第一力矩，使得该卡钩旋出该第一壳体并勾持该卡接结构，且当该致动组件滑动以使该第二磁性部远离该扣合位置时，该第二力矩小于该第一力矩，使得该卡钩脱离该卡接结构并旋入该第一壳体。

本发明的目的之一在于提供一种便携式电子装置，采用本发明的扣合机构。此便携式电子装置包含一第一壳体、一第二壳体、一枢接装置及一扣合机构。第一壳体具有一开口。第一壳体及第二壳体经由枢接装置枢接。扣合机构包含一勾持组件、一卡接结构及一致动组件。勾持组件设置于第一壳体内并包含一卡钩及一弹性件，卡钩具有一第一磁性部并能相对于第一壳体旋转以经由第一壳体的开口而伸出第一壳体，弹性件与卡钩连接以提供卡钩一第一力矩以驱使卡钩旋入第一壳体内。卡接结构固定设置于第二壳体上，当第一壳体与第二壳体闭合时，卡接结构正对第一壳体的开口，使得卡钩能勾持卡接结构。致动组件相对于勾持组件可滑动地设置于第二壳体内并包含一第二磁性部。当第二磁性部位于一扣合位置且第一壳体与第二壳体闭合时，致动组件邻近勾持组件，由第一磁性部与第二磁性部之间的磁吸作用对卡钩产生的一第二力矩大于第一力矩，使得卡钩旋出第一壳体并勾持卡接结构以扣合第一壳体与第二壳体，且当致动组件滑动以使第二磁性部远离扣合位置时，亦即第二磁性部远离第一磁性部，第二力矩将减弱以致小于第一力矩，使得卡钩脱离卡接结构并旋入第一壳体以释锁第一壳体与第二壳体。

本发明的一种便携式电子装置，该便携式电子装置包括：一第一壳体，该第一壳体具有一开口；一第二壳体；一枢接装置，该第一壳体及该第二壳体经由该枢接装置枢接；以及一扣合机构，该扣合机构包括：一勾持组件，该勾持组件设置于该第一壳体内并包括一卡钩及一第一弹性件，该卡钩具有一第一磁性部并能相对于该第一壳体旋转以经由该开口而伸出该第一壳体，该第一弹性件与该卡钩连接以提供该卡钩一第一力矩以驱使该卡钩旋入该第一壳体内；一卡接结构，该卡接结构固定设置于该第二壳体上，当该第一壳体与该第二壳体闭合时，该卡接结构正对该开口，使得该卡钩能勾持该卡接结构；以及一致动组件，该致动组件相对于该勾持组件可滑动地设置于该第二壳体内并包括一第二磁性部；其中，当该第二磁性部位于一扣合位置且该第一壳体与该第二壳体闭合时，该致动组件邻近该勾持组件，由该第一磁性部与该第二磁性部之间的磁吸作用对该卡钩产生的一第二力矩大于该第一力矩，使得该卡钩旋出该第一壳体并勾持该卡接结构以扣合该第一壳体与该第二壳体，且当该致动组件滑动以使该第二磁性部远离该扣合位置时，该第二力矩小于该第一力矩，使得该卡钩脱离该卡接结构并旋入该第一壳体以释锁该第一壳体与该第二壳体。

相对于先前技术，藉由本发明的扣合机构，当第一壳体及第二壳体闭合时，第一壳体内的卡钩因受到磁吸作用而自动旋转以勾持住位于第二壳体的卡接结构，进而达到自动扣合的目时，且当第二磁性部远离第一磁性部时，卡钩因弹性件的作用而回到第一壳体内，使得第一壳体及第一壳体展开后，可保持壳体整体平顺的外观。因此，使用本发明扣合机构的装置可兼具自动且稳固的扣合功能及平顺的装置外观，有效克服公知采用突出的卡钩结构所带来的设计困扰。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为根据本发明的一实施例的便携式电子装置的示意图。

图2为图1中便携式电子装置的扣合机构部分设置于底座的示意图。

图3为图1中便携式电子装置的扣合机构部分设置于上盖的示意图。

图4及图5为扣合机构动作的剖面示意图。

图6为扣合机构的致动组件局部的分解图。

图7为扣合机构的致动组件局部的剖面图。

主要组件符号说明：

1          便携式电子装置    12               底座

14         上盖              16               枢接装置

18         扣合机构          120              壳体

120a       开口              140              壳体

140a       孔结构            182              勾持组件

184        卡接结构          186              致动组件

1822       固定座            1824             卡钩

1824a      磁性部            1826             枢轴

1828       弹性件            1862             滑动件

1864       磁性部            1864a、1864b     侧部

1866       操作部            1868             弹性件

1870       卡闩件            1872             弹性件

18622      容置槽            18624            挡墙

18626      通孔              18628            支撑墙

18630      侧壁              18632            C形夹结构

18702      柱体              18704            柱头

18706      凸环              18708            段差结构

M1         第一力矩          M2               第二力矩

具体实施方式

请参阅图1，其为根据本发明的一实施例的便携式电子装置1的示意图。便携式电子装置1可以是但不限于笔记本型计算机，其包含一底座12、一上盖14、一枢接装置16及一扣合机构18。底座12可包括一操作便携式电子装置1的计算机系统。上盖可具有一屏幕，此屏幕可例如显示系统状态的信息。底座12及上盖14经由枢接装置16枢接，使得便携式电子装置1具有一展开状态及一闭合状态。当便携式电子装置1处于展开状态时（如图1中实线所示），底座12与上盖14展开；当便携式电子装置1处于闭合状态时，底座12与上盖14闭合，其中上盖14以虚线显示于图1中。扣合机构18的部件分别设置于底座12及上盖14相对应之处（其设置位置以虚线圈示于图1中），当便携式电子装置1处于闭合状态时，扣合机构18可将底座12及上盖14扣合。扣合机构18的详细动作机制将在后文说明。

请参阅图1至图3，图2为扣合机构18部分设置于底座12的示意图，图3为扣合机构18部分设置于上盖14的示意图。扣合机构18包含一勾持组件182、一卡接结构184及一致动组件186。如图2所示，勾持组件182设置于底座12的壳体120内并包含一固定座1822、一卡钩1824、一枢轴1826及一弹性件1828，其中底座12以虚线绘示。底座12的壳体120具有一开口120a，固定座1822对应开口120a锁固于底座12的壳体120上。卡钩1824经由枢轴1826与固定座1822枢接并能相对于壳体120旋转以经由开口120a而伸出壳体120。弹性件1828的一端固定于固定座1822，弹性件1828的另一端固定于卡钩1824，以能对卡钩1824提供弹力，此弹力作用于卡钩1824可产生一第一力矩M1（以弧线箭头表示），以驱使卡钩1824旋入壳体120内。在本实施例中，弹性件1828为一扭簧，套设于枢轴1826上，弹性件1828除可提供卡钩1824弹力外，亦能拘束卡钩1824沿枢轴1826相对于固定座1822的相对位置，使得卡钩1824的旋转动作更加稳定。

如图3所示，致动组件186相对于勾持组件182可滑动地设置于上盖14的壳体140内并包含一滑动件1862、一磁性部1864、一操作部1866及一弹性件1868。滑动件1862可滑动地设置于壳体140内。磁性部1864设置于滑动件1862上以随滑动件1862一起移动，其中，磁性部1864相对于壳体140具有一扣合位置（如图中实线所示状态）。操作部1866连接滑动件1862并露出于壳体140，可供使用者操作以使滑动件1862滑动。弹性件1868连接于滑动件1862及壳体140，以驱使滑动件1862滑动以使磁性部1864回到扣合位置。卡接结构184对应开口120a固定设置于壳体140上，在本实施例中，卡接结构184为一孔结构140a，直接形成于壳体140上，当底座12及上盖14闭合时，孔结构140a即正对开口120a，伸出壳体120a的卡钩1824便可勾持孔结构140a的一边缘。但本发明不以此为限，例如卡接结构184为一附加构件，固定于壳体140内，壳体140对应卡接结构184形成一开口，以供卡钩1824穿过以伸入壳体140内并勾持卡接结构184。

请一并参阅图4及图5，其为扣合机构18动作的剖面示意图，其中在图4中，磁性部1864位于扣合位置；在图5中，磁性部1864远离扣合位置。本发明利用磁吸作用以驱动卡钩1824勾持卡接结构184，以实现扣合壳体120、140的目的。在本实施例中，磁性部1864为一磁铁，卡钩1824由磁性材料（例如铁）制成，故卡钩1824与磁性部1864之间可产生磁吸作用。在实践上，卡钩1824不以整体均以磁性材料制成为限，例如卡钩1824可在大致顶端处配置一磁性部1824a（以虚线表示），例如磁性材料制成的物件或磁铁，同样可使卡钩1824与磁性部1864间产生磁吸作用。因此，当磁性部1864位于扣合位置且致动组件186邻近勾持组件182时（即壳体120、140闭合且磁性部1864位于扣合位置），卡钩1824与磁性部1864之间的磁吸作用对卡钩1824产生的一第二力矩M2（以弧线箭头表示）将可大于第一力矩M1，使得卡钩1824自动旋出壳体120并勾持卡接结构184，如图4所示。此时，壳体120、140即为扣合机构18扣合，便于携带或收纳便携式电子装置1。在前述卡钩1824勾持卡接结构184的过程中，使用者无需驱动卡钩1824旋转，即可自动完成壳体120、140的扣合。

之后，当致动组件186滑动以使磁性部1864远离扣合位置时（例如使用者通过操作部1866使滑动件1862滑动），卡钩1824与磁性部1864之间的磁吸作用减弱，导致第二力矩M2小于第一力矩M1或第二力矩M2几乎可忽略，使得在第一力矩M1的驱动下，卡钩1824脱离卡接结构184并旋入壳体120，如图5所示。此时，底座12及上盖14即可展开，以供使用者使用。由于卡钩1824脱离卡接结构184的操作非使用者直接施以机械力于卡钩1824及卡接结构184上，故使用者滑动操作部1866的力量无需克服卡钩1824与卡接结构184的结构拘束力，使得使用者可平顺的操作操作部1866，且可减少或避免卡钩1824与卡接结构184在脱离过程中可能产生的磨耗，增加扣合机构18的使用寿命。

另外，在本实施例中，磁性部1864以可卸离的方式设置于滑动件1862上，有利于重工或零配件的回收。请参阅图6及图7，图6为致动组件186局部的分解图，图7为致动组件186局部的剖面图。滑动件1862具有一容置槽18622，磁性部1864容置于容置槽18622中。容置槽18622具有一挡墙18624，挡止磁性部1864的一侧部1864a的上表面。在本实施例中，容置槽18622大致呈L形，挡墙18624即位于容置槽18622中侧向凹入区域的上方；在实践上，挡墙18624亦可直接自容置槽18622的侧壁突出形成。滑动件1862具有一通孔18626及一支撑墙18628，通孔18626贯穿形成于容置槽18622的一侧壁18630上，支撑墙18628具有一C形夹结构18632，对应通孔18626。致动组件186还包含一卡闩件1870及一弹性件1872。卡闩件1870邻近容置槽18622可活动地设置于滑动件1862上，以挡止容置于容置槽18622中的磁性部1864。卡闩件1870包含一柱体18702、一柱头18704及一凸环18706，柱头18704连接于柱体18702的一端，凸环18706亦突出设置于此端，柱头18704可滑动地设置于通孔18626中，柱体18702的另一端卡入C形夹结构18632中，凸环18706位于侧壁18630与支撑墙18628之间。弹性件1872套设于柱体18702上并紧抵于凸环18706及支撑墙18628之间以驱使柱头18704伸入容置槽18622中以挡止磁性部1864。在本实施例中，柱头18704具有一段差结构18708，柱头18704经由段差结构18708挡止磁性部1864另一相对的侧部1864b的上表面，藉此，磁性部1864可稳固地容置于容置槽18622中。在需取出磁性部1864时，可自容置槽18622内挤推柱头18704以缩入通孔18626中，磁性部1864即可取出；同样地，卡闩件1870亦可先自C形夹结构18632脱离支撑墙18628，再自通孔18626抽出，卡闩件1870即连同弹性件1872自滑动件1862取出。

补充说明的是，在前述实施例中，勾持组件182设置于底座12，卡接结构184及致动组件186对应地设置于上盖14，但本发明不以为限。在实践上，勾持组件182亦可设置于上盖14，卡接结构184及致动组件186对应地设置于底座12，扣合机构18同样可发挥扣合底座12与上盖14的功能及保有装置平顺的外观。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书的范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种扣合机构，用于扣合一第一壳体及一第二壳体，该扣合机构包括：

一勾持组件，该勾持组件设置于该第一壳体内并包括一卡钩及一第一弹性件，该卡钩具有一第一磁性部并能相对于该第一壳体旋转以经由该第一壳体的一开口而伸出该第一壳体，该第一弹性件与该卡钩连接以提供该卡钩一第一力矩以驱使该卡钩旋入该第一壳体内；

一卡接结构，该卡接结构对应该开口固定设置于该第二壳体上，使得该卡钩能勾持该卡接结构；以及

一致动组件，该致动组件相对于该勾持组件可滑动地设置于该第二壳体内并包括一第二磁性部；

其中，当该第二磁性部位于一扣合位置且该致动组件邻近该勾持组件时，由该第一磁性部与该第二磁性部之间的磁吸作用对该卡钩产生的一第二力矩大于该第一力矩，使得该卡钩旋出该第一壳体并勾持该卡接结构，且当该致动组件滑动以使该第二磁性部远离该扣合位置时，该第二力矩小于该第一力矩，使得该卡钩脱离该卡接结构并旋入该第一壳体。

2.如权利要求1所述的扣合机构，其中该勾持组件包括一固定座及一枢轴，该固定座固定于该第一壳体内，该卡钩经由该枢轴与该固定座枢接，该第一弹性件连接于该固定座及该卡钩。

3.如权利要求2所述的扣合机构，其中该第一弹性件为一扭簧，该扭簧套设于该枢轴，该第一弹性件的一端固定于该固定座，该第一弹性件的另一端固定于该卡钩。

4.如权利要求1所述的扣合机构，其中该卡钩由磁性材料制成。

5.如权利要求1所述的扣合机构，其中该卡接结构为一孔结构，该孔结构形成于该第二壳体上，该卡钩能勾持该孔结构的一边缘。

6.如权利要求1所述的扣合机构，其中该致动组件包括一滑动件，该第二磁性部为一磁铁，该滑动件可滑动地设置于该第二壳体内，该第二磁性部设置于该滑动件上。

7.如权利要求6所述的扣合机构，其中该滑动件具有一容置槽，该致动组件包括一卡闩件，该卡闩件邻近该容置槽可活动地设置于该滑动件上，该第二磁性部可卸离地容置于该容置槽中并被该卡闩件挡止。

8.如权利要求7所述的扣合机构，其中该滑动件具有一通孔，该通孔形成于该容置槽的一侧壁，该卡闩件包括一柱体、一柱头及一凸环，该柱头连接于该柱体的一端，该凸环突出设置于该柱体的该端，该柱头可滑动地设置于该通孔中，该致动组件包括一第二弹性件，该第二弹性件套设于该柱体上并紧抵于该凸环及该滑动件之间以驱使该柱头伸入该容置槽中以挡止该第二磁性部。

9.如权利要求8所述的扣合机构，其中该柱头具有一段差结构，用以挡止该第二磁性部。

10.如权利要求7所述的扣合机构，其中该容置槽具有一挡墙，该挡墙挡止该第二磁性部的一侧部的上表面，该卡闩件挡止该第二磁性部的另一相对的侧部的上表面。

11.如权利要求6所述的扣合机构，其中该致动组件包括一第三弹性件，该第三弹性件连接于该滑动件及该第二壳体，该第三弹性件用以驱使该滑动件滑动以使该第二磁性部回到该扣合位置。

12.一种便携式电子装置，该便携式电子装置包括：

一第一壳体，该第一壳体具有一开口；

一第二壳体；

一枢接装置，该第一壳体及该第二壳体经由该枢接装置枢接；以及

一扣合机构，该扣合机构包括：

一勾持组件，该勾持组件设置于该第一壳体内并包括一卡钩及一第一弹性件，该卡钩具有一第一磁性部并能相对于该第一壳体旋转以经由该开口而伸出该第一壳体，该第一弹性件与该卡钩连接以提供该卡钩一第一力矩以驱使该卡钩旋入该第一壳体内；

一卡接结构，该卡接结构固定设置于该第二壳体上，当该第一壳体与该第二壳体闭合时，该卡接结构正对该开口，使得该卡钩能勾持该卡接结构；以及

一致动组件，该致动组件相对于该勾持组件可滑动地设置于该第二壳体内并包括一第二磁性部；

其中，当该第二磁性部位于一扣合位置且该第一壳体与该第二壳体闭合时，该致动组件邻近该勾持组件，由该第一磁性部与该第二磁性部之间的磁吸作用对该卡钩产生的一第二力矩大于该第一力矩，使得该卡钩旋出该第一壳体并勾持该卡接结构以扣合该第一壳体与该第二壳体，且当该致动组件滑动以使该第二磁性部远离该扣合位置时，该第二力矩小于该第一力矩，使得该卡钩脱离该卡接结构并旋入该第一壳体以释锁该第一壳体与该第二壳体。

13.如权利要求12所述的便携式电子装置，其中该勾持组件包括一固定座及一枢轴，该固定座固定于该第一壳体内，该卡钩经由该枢轴与该固定座枢接，该第一弹性件连接于该固定座及该卡钩。

14.如权利要求13所述的便携式电子装置，其中该第一弹性件为一扭簧，该扭簧套设于该枢轴，该第一弹性件的一端固定于该固定座，该第一弹性件的另一端固定于该卡钩。

15.如权利要求12所述的便携式电子装置，其中该卡钩由磁性材料制成。

16.如权利要求12所述的便携式电子装置，其中该卡接结构为一孔结构，该孔结构形成于该第二壳体上，当该第一壳体与该第二壳体闭合时，该孔结构正对该开口，该卡钩能勾持该孔结构的一边缘。

17.如权利要求12所述的便携式电子装置，其中该致动组件包括一滑动件，该第二磁性部为一磁铁，该滑动件可滑动地设置于该第二壳体内，该第二磁性部设置于该滑动件上，该滑动件具有一容置槽，该致动组件包括一卡闩件，该卡闩件邻近该容置槽可活动地设置于该滑动件上，该第二磁性部可卸离地容置于该容置槽中并被该卡闩件挡止。

18.如权利要求17所述的便携式电子装置，其中该滑动件具有一通孔，该通孔形成于该容置槽的一侧壁，该卡闩件包括一柱体、一柱头及一凸环，该柱头连接于该柱体的一端，该凸环突出设置于该柱体的该端，该柱头可滑动地设置于该通孔中，该致动组件包括一第二弹性件，该第二弹性件套设于该柱体上并紧抵于该凸环及该滑动件之间以驱使该柱头伸入该容置槽中以挡止该第二磁性部，该柱头具有一段差结构，用以挡止该第二磁性部。

19.如权利要求17所述的便携式电子装置，其中该容置槽具有一挡墙，该挡墙挡止该第二磁性部的一侧部的上表面，该卡闩件挡止该第二磁性部的另一相对的侧部的上表面。

20.如权利要求17所述的便携式电子装置，其中该致动组件包括一第三弹性件，该第三弹性件连接于该滑动件及该第二壳体，该第三弹性件用以驱使该滑动件滑动以使该第二磁性部回到该扣合位置。