TW201443348A - 電子裝置及樞軸結構 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置，包括一第一機體、一第二機體及一樞軸結構。樞軸結構包括一轉軸、一架體、一扭力組件及一第一墊片。轉軸固定於第一機體。架體固定於第二機體且可轉動地連接於轉軸。架體包括相互固定的兩組裝部。扭力組件配置於轉軸且提供扭力於樞軸結構。第一墊片固定於轉軸且位於兩組裝部之間。第一墊片的兩側分別接觸兩組裝部，以藉由第一墊片與兩組裝部之間的摩擦力增加樞軸結構的扭力。

Description

電子裝置及樞軸結構

本發明是有關於一種樞軸結構及具有其之電子裝置，且特別是有關於一種包含扭力組件的樞軸結構及具有其之電子裝置。

受惠於半導體元件與顯示器技術的進步，電子裝置不斷的朝向小型、多功能且攜帶方便的方向發展，常見的可攜式電子裝置包括平板電腦(tablet PC)、智慧型手機(smart phone)、筆記型電腦(notebook computer)等。以筆記型電腦為例，一般的筆記型電腦大多是由主機與顯示螢幕所組成，其中主機與顯示螢幕透過樞軸(hinge)結構而相互樞接。使用者可藉由主機與顯示螢幕的相對轉動使筆記型電腦的主機與顯示螢幕閉闔以方便攜帶，待欲使用筆記型電腦時再將顯示螢幕展開以方便操作。

一般來說，筆記型電腦的樞軸結構藉由墊片等構件之間產生的摩擦力來提供筆記型電腦開合時所需扭力，而在筆記型電腦設計生產階段需進行扭力測試，以確保其樞軸結構所提供的扭 力不會因顯示螢幕的多次開合而過度衰減。隨著筆記型電腦輕薄的發展趨式，其用以配置樞軸結構的空間受到限制，因此如何使樞軸結構在有限的配置空間內具有足夠的摩擦介面而降低其扭力的衰減程度，為當前樞軸設計的重要議題。

本發明提供一種電子裝置，其樞軸結構具有充足的摩擦介面以降低其扭力的衰減程度。

本發明提供一種樞軸結構，具有充足的摩擦介面以降低其扭力的衰減程度。

本發明的電子裝置包括一第一機體、一第二機體及一樞軸(hinge)結構。樞軸結構包括一轉軸、一架體、一扭力組件及一第一墊片。轉軸固定於第一機體。架體固定於第二機體且可轉動地連接於轉軸。架體包括相互固定的兩組裝部。扭力組件配置於轉軸且提供扭力於樞軸結構。第一墊片固定於轉軸且位於兩組裝部之間。第一墊片的兩側分別接觸兩組裝部，以藉由第一墊片與兩組裝部之間的摩擦力增加樞軸結構的扭力。

本發明的樞軸結構適用於一電子裝置，電子裝置包括一第一機體及一第二機體，樞軸結構包括一轉軸、一架體、一扭力組件及一第一墊片。轉軸固定於第一機體。架體固定於第二機體且可轉動地連接於轉軸。架體包括相互固定的兩組裝部。扭力組件配置於轉軸且提供扭力於樞軸結構。第一墊片固定於轉軸且位 於兩組裝部之間。第一墊片的兩側分別接觸兩組裝部，以藉由第一墊片與兩組裝部之間的摩擦力增加樞軸結構的扭力。

在本發明的一實施例中，上述的轉軸具有一止擋部，扭力組件包括一壓迫件、一第二墊片及多個彈片。壓迫件固定於轉軸，其中架體位於止擋部與壓迫件之間，壓迫件沿轉軸的軸向朝止擋部提供一壓力。第二墊片固定於轉軸且位於架體與壓迫件之間，其中第二墊片接觸架體以藉由第二墊片與架體之間的摩擦力提供扭力於樞軸結構。這些彈片配置於轉軸且位於第二墊片與壓迫件之間，其中壓迫件透過這些彈片朝止擋部傳遞壓力。

在本發明的一實施例中，上述的架體接觸止擋部，以藉由架體與止擋部之間的摩擦力提供扭力於樞軸結構。

在本發明的一實施例中，上述的扭力組件更包括一凸輪及一凹輪，凸輪及凹輪位於第二墊片與這些彈片之間，凸輪固定於轉軸且具有一第一摩擦面，凹輪固定於架體且具有一第二摩擦面，第一摩擦面與第二摩擦面用以相互接觸，以藉由凸輪與凹輪之間的摩擦力提供扭力於樞軸結構。

在本發明的一實施例中，上述的凸輪具有鄰接第一摩擦面的一第一導引斜面，凹輪具有鄰接第二摩擦面的一第二導引斜面，當第一機體與第二機體之間的夾角大於一預定角度時，第一摩擦面與第二摩擦面相互接觸，當第一機體與第二機體之間的夾角隨著架體相對於轉軸的轉動而減少至預定角度時，第一導引斜面始接觸第二導引斜面，且壓迫件提供的壓力驅使第一導引斜面 與第二導引斜面相對滑動，以帶動架體繼續相對於轉軸轉動而使第一機體閉合於第二機體。

在本發明的一實施例中，上述的第二墊片接觸凹輪，以藉由第二墊片與凹輪之間的摩擦力提供扭力於樞軸結構。

在本發明的一實施例中，上述的凹輪的一表面用以接觸第二墊片，表面具有多個凹槽，這些凹槽用以容納潤滑油。

在本發明的一實施例中，上述的第二墊片的一表面用以接觸架體，表面具有多個凹槽，這些凹槽用以容納潤滑油。

在本發明的一實施例中，上述的第一墊片的一表面用以接觸架體，表面具有多個凹槽，這些凹槽用以容納潤滑油。

基於上述，本發明的架體是由相互固定的兩組裝部所組成，且兩組裝部之間配置了第一墊片以藉由第一墊片與各組裝部的接觸而使樞軸結構具有更多的摩擦介面。據此，樞軸結構除了藉由扭力組件來提供電子裝置之第一機體與第二機體開合時所需扭力，更藉由第一墊片與兩組裝部之間的摩擦力來進一步增加所述扭力，以避免樞軸結構的扭力因第一機體與第二機體的多次開合而過度衰減，進而提升電子裝置的耐用度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧第一機體

120‧‧‧第二機體

130‧‧‧樞軸結構

130a‧‧‧鉚釘

132‧‧‧轉軸

132a‧‧‧止擋部

134‧‧‧架體

134a‧‧‧組裝部

134b‧‧‧組裝部

134c‧‧‧組裝孔

136‧‧‧扭力組件

136a‧‧‧壓迫件

136b‧‧‧第二墊片

136c‧‧‧彈片

136d‧‧‧凸輪

136f‧‧‧凹輪

136g‧‧‧第三墊片

138‧‧‧第一墊片

138a‧‧‧表面

138b‧‧‧凹槽

H1、H2、H3‧‧‧軸孔

H4、H5、H6、H7‧‧‧非圓孔

P‧‧‧凸柱

S1‧‧‧第一摩擦面

S2‧‧‧第二摩擦面

S3‧‧‧第一導引斜面

S4‧‧‧第二導引斜面

圖1為本發明一實施例的電子裝置的示意圖。

圖2為圖1的第二機體展開於第一機體的示意圖。

圖3為圖1的樞軸結構的立體圖。

圖4為圖3的樞軸結構的分解圖。

圖5為圖3的凸輪的立體圖。

圖6為圖3的凹輪的立體圖。

圖7為圖5的第一摩擦面接觸圖6的第二摩擦面的示意圖。

圖8為圖5的凸輪與圖6的凹輪相咬合的示意圖。

圖9為圖2的第一機體與第二機體之間的夾角減少的示意圖。

圖10為圖4的第一墊片的放大圖。

圖1為本發明一實施例的電子裝置的示意圖。圖2為圖1的第二機體展開於第一機體的示意圖。請參考圖1及圖2，本實施例的電子裝置100例如為筆記型電腦(notebook computer)且包括一第一機體110、一第二機體120及一樞軸結構130。第一機體110及第二機體120例如分別為筆記型電腦的主機及顯示螢幕，並藉由樞軸結構130而相互樞接，使第二機體120可如圖2所示相對於第一機體110展開。

圖3為圖1的樞軸結構的立體圖。圖4為圖3的樞軸結構的分解圖。請參考圖3及圖4，詳細而言，樞軸結構130包括一轉軸132、一架體134、一扭力組件136及一第一墊片138。轉軸 132固定於圖1所示的第一機體110，架體134固定於圖1所示的第二機體120且可轉動地連接於轉軸132，以使第二機體120可隨著轉軸132與架體134的相對轉動而展開或閉合於第一機體110。扭力組件136配置於轉軸132且提供扭力於樞軸結構130。架體134包括相互固定的組裝部134a及組裝部134b，其中組裝部134a及組裝部134b例如是藉由鉚釘130a而相互固定。第一墊片138固定於轉軸132且位於組裝部134a與組裝部134b之間，第一墊片138的兩側分別接觸組裝部134a及組裝部134b。

在上述配置方式之下，藉由第一墊片138與各組裝部的接觸可使樞軸結構130具有更多的摩擦介面。據此，樞軸結構130除了藉由扭力組件136來提供電子裝置100之第一機體110與第二機體120開合時所需扭力，更藉由第一墊片138與兩組裝部(組裝部134a及組裝部134b)之間的摩擦力來進一步增加所述扭力，以避免樞軸結構130的扭力因第一機體110與第二機體130的多次開合而過度衰減，進而提升電子裝置100的耐用度。

以下藉由圖式具體說明本實施例之扭力組件130的結構。請參考圖3及圖4，本實施例的轉軸132具有一止擋部132a，扭力組件136包括一壓迫件136a、一第二墊片136b及多個彈片136c(繪示為五個)。架體134位於止擋部132a與壓迫件136a之間。第二墊片136b固定於轉軸132且位於架體134與壓迫件136a之間，第二墊片136b接觸架體134以藉由第二墊片136b與架體134之間的摩擦力提供扭力於樞軸結構130。壓迫件136a例如為螺母 且以鎖附的方式固定於轉軸132，並沿轉軸132的軸向朝止擋部132a提供壓力。這些彈片136c配置於轉軸132且位於第二墊片136b與壓迫件136a之間，第三墊片136g配置於壓迫件136a與這些彈片136c之間。壓迫件136a透過這些彈片136c朝止擋部132a傳遞所述壓力，以使第一墊片138與架體134之間產生足夠的摩擦力，且使第二墊片136b與架體134之間產生足夠的摩擦力，以提供適當的扭力於樞軸結構130。此外，架體134接觸轉軸132的止擋部132a，以藉由架體134與止擋部132a之間的摩擦力提供扭力於樞軸結構130。

圖5為圖3的凸輪的立體圖。圖6為圖3的凹輪的立體圖。請參考圖3至圖6，在本實施例中，扭力組件136更包括一凸輪136d及一凹輪136f，凸輪136d及凹輪136f固定於轉軸132且位於第二墊片136b與這些彈片136c之間。凸輪136d具有至少一第一摩擦面S1(繪示為兩個)，凹輪136f具有至少一第二摩擦面S2(繪示為兩個)，第一摩擦面S1與第二摩擦面S2用以相互接觸，以藉由凸輪136d與凹輪136f之間的摩擦力提供扭力於樞軸結構130。此外，第二墊片136b接觸凹輪136f，以藉由第二墊片136b與凹輪136f之間的摩擦力提供扭力於樞軸結構130。

如上所述，本實施例的樞軸結構130在第二墊片136b與架體134之間、架體134與止擋部132a之間、凸輪136d與凹輪136f之間以及第二墊片136b與凹輪136f之間共形成了四個摩擦介面，以提供樞軸結構130扭力。進一步地，藉由在架體134的 組裝部134a與組裝部134b之間配置第一墊片138，使第一墊片138與兩組裝部之間形成了兩個摩擦介面，而讓樞軸結構130的摩擦介面增加為六個，以有效避免樞軸結構130的扭力因第一機體110與第二機體130的多次開合而過度衰減。

圖7為圖5的第一摩擦面接觸圖6的第二摩擦面的示意 圖。圖8為圖5的凸輪與圖6的凹輪相咬合的示意圖。圖9為圖2的第一機體與第二機體之間的夾角減少的示意圖。請參考圖5至圖8，在本實施例中，凸輪136d具有鄰接第一摩擦面S1的第一導引斜面S3(繪示為多個)，凹輪136f具有鄰接第二摩擦面S2的第二導引斜面S4(繪示為多個)。當第一機體110與第二機體120之間的夾角如圖2所示大於一預定角度(本實施例的預定角度例如為20度)時，凸輪136d的第一摩擦面S1與凹輪136f的第二摩擦面S2會如圖7所示相互接觸，以藉由凸輪136d與凹輪136f之間的摩擦力提供扭力於樞軸結構130。當第一機體110與第二機體120之間的夾角隨著架體134(繪示於圖3及圖4)相對於轉軸132的轉動而如圖9所示減少至上述預定角度(例如為20度)時，凸輪136d的第一導引斜面S3始接觸凹輪136f的第二導引斜面S4，且壓迫件136a(繪示於圖3及圖4)提供的壓力驅使第一導引斜面S3與第二導引斜面S4相對滑動，以帶動架體134繼續相對於轉軸132轉動而使第一機體110如圖1所示閉合於第二機體120，此時凸輪136d與凹輪136f如圖8所示相對轉動至相咬合的狀態。據此，當使用者將第二機體120閉合至圖9所示狀態時，第二機體120會 藉由上述的作動原理而自動地閉合至圖1所示狀態，以避免第一機體110與第二機體120無法確實地相閉合。

請參考圖4，本實施例的組裝部134a具有軸孔H1，組裝 部134b具有軸孔H2，凹輪136f具有軸孔H3，以使組裝部134a、組裝部134b及凹輪136f能夠分別藉由軸孔H1、軸孔H2及軸孔H3而可轉動地連接於轉軸132。凹輪136f更具有凸柱P，組裝部134a更具有組裝孔134c，以使凹輪136f及架體134能夠藉由凸柱P及組裝孔134c而相固定。此外，本實施例的第一墊片138具有非圓孔H4(亦標示於圖10)，第二墊片136b具有非圓孔H5，凸輪136d具有非圓孔H6，第三墊片136g具有非圓孔H7，以使第一墊片138、第二墊片136b、凸輪136d及第三墊片136g能夠分別藉由非圓孔H4、非圓孔H5、非圓孔H6及非圓孔H7與轉軸132之形狀的配合而固定於轉軸132。

圖10為圖4的第一墊片的放大圖。請參考圖10，本實施 例的第一墊片138之用以接觸架體134的表面138a具有多個凹槽138b，這些凹槽138b用以容納潤滑油，以避免第一墊片138與架體134相對轉動時有所磨耗。類似地，凹輪136f之用以接觸第二墊片136b的表面亦可具有多個凹槽，用以容納潤滑油以避免凹輪136f與第二墊片136b相對轉動時有所磨耗。第二墊片136b之用以接觸架體134的表面亦可具有多個凹槽，用以容納潤滑油以避免第二墊片136b與架體134相對轉動時有所磨耗。

綜上所述，本發明的架體是由相互固定的兩組裝部所組 成，且兩組裝部之間配置了第一墊片以藉由第一墊片與各組裝部的接觸而使樞軸結構具有更多的摩擦介面。據此，樞軸結構除了藉由第二墊片與架體之間的摩擦力、架體與止擋部之間的摩擦力、凸輪與凹輪之間的摩擦力以及第二墊片與凹輪之間的摩擦力來提供電子裝置之第一機體與第二機體開合時所需扭力，更藉由第一墊片與兩組裝部之間的摩擦力來進一步增加所述扭力，以避免樞軸結構的扭力因第一機體與第二機體的多次開合而過度衰減，進而提升電子裝置的耐用度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

130‧‧‧樞軸結構

130a‧‧‧鉚釘

132‧‧‧轉軸

132a‧‧‧止擋部

134‧‧‧架體

134a‧‧‧組裝部

134b‧‧‧組裝部

134c‧‧‧組裝孔

136‧‧‧扭力組件

136a‧‧‧壓迫件

136b‧‧‧第二墊片

136c‧‧‧彈片

136d‧‧‧凸輪

136f‧‧‧凹輪

136g‧‧‧第三墊片

138‧‧‧第一墊片

H1、H2、H3‧‧‧軸孔

H4、H5、H6、H7‧‧‧非圓孔

P‧‧‧凸柱

Claims (18)

1. 一種電子裝置，包括：一第一機體；一第二機體；以及一樞軸結構，包括：一轉軸，固定於該第一機體；一架體，固定於該第二機體且可轉動地連接於該轉軸，其中該架體包括相互固定的兩組裝部；一扭力組件，配置於該轉軸且提供扭力於該樞軸結構；以及一第一墊片，固定於該轉軸且位於該兩組裝部之間，其中該第一墊片的兩側分別接觸該兩組裝部，以藉由該第一墊片與該兩組裝部之間的摩擦力增加該樞軸結構的扭力。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該轉軸具有一止擋部，該扭力組件包括：一壓迫件，固定於該轉軸，其中該架體位於該止擋部與該壓迫件之間，該壓迫件沿該轉軸的軸向朝該止擋部提供一壓力；一第二墊片，固定於該轉軸且位於該架體與該壓迫件之間，其中該第二墊片接觸該架體以藉由該第二墊片與該架體之間的摩擦力提供扭力於該樞軸結構；以及多個彈片，配置於該轉軸且位於該第二墊片與該壓迫件之間，其中該壓迫件透過該些彈片朝該止擋部傳遞該壓力。
3. 如申請專利範圍第2項所述的電子裝置，其中該架體接觸該止擋部，以藉由該架體與該止擋部之間的摩擦力提供扭力於該樞軸結構。
4. 如申請專利範圍第2項所述的電子裝置，其中該扭力組件更包括一凸輪及一凹輪，該凸輪及該凹輪位於該第二墊片與該些彈片之間，該凸輪固定於該轉軸且具有一第一摩擦面，該凹輪固定於該架體且具有一第二摩擦面，該第一摩擦面與該第二摩擦面用以相互接觸，以藉由該凸輪與該凹輪之間的摩擦力提供扭力於該樞軸結構。
5. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該凸輪具有鄰接該第一摩擦面的一第一導引斜面，該凹輪具有鄰接該第二摩擦面的一第二導引斜面，當該第一機體與該第二機體之間的夾角大於一預定角度時，該第一摩擦面與該第二摩擦面相互接觸，當該第一機體與該第二機體之間的夾角隨著該架體相對於該轉軸的轉動而減少至該預定角度時，該第一導引斜面始接觸該第二導引斜面，且該壓迫件提供的該壓力驅使該第一導引斜面與該第二導引斜面相對滑動，以帶動該架體繼續相對於該轉軸轉動而使該第一機體閉合於該第二機體。
6. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該第二墊片接觸該凹輪，以藉由該第二墊片與該凹輪之間的摩擦力提供扭力於該樞軸結構。
7. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該凹輪的一 表面用以接觸該第二墊片，該表面具有多個凹槽，該些凹槽用以容納潤滑油。
8. 如申請專利範圍第2項所述的電子裝置，其中該第二墊片的一表面用以接觸該架體，該表面具有多個凹槽，該些凹槽用以容納潤滑油。
9. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一墊片的一表面用以接觸該架體，該表面具有多個凹槽，該些凹槽用以容納潤滑油。
10. 一種樞軸結構，適用於一電子裝置，該電子裝置包括一第一機體及一第二機體，該樞軸結構包括：一轉軸，固定於該第一機體；一架體，固定於該第二機體且可轉動地連接於該轉軸，其中該架體包括相互固定的兩組裝部；一扭力組件，配置於該轉軸且提供扭力於該樞軸結構；以及一第一墊片，固定於該轉軸且位於該兩組裝部之間，其中該第一墊片的兩側分別接觸該兩組裝部，以藉由該第一墊片與該兩組裝部之間的摩擦力增加該樞軸結構的扭力。
11. 如申請專利範圍第10項所述的樞軸結構，其中該轉軸具有一止擋部，該扭力組件包括：一壓迫件，固定於該轉軸，其中該架體位於該止擋部與該壓迫件之間，該壓迫件沿該轉軸的軸向朝該止擋部提供一壓力；一第二墊片，固定於該轉軸且位於該架體與該壓迫件之間， 其中該第二墊片接觸該架體以藉由該第二墊片與該架體之間的摩擦力提供扭力於該樞軸結構；以及多個彈片，配置於該轉軸且位於該第二墊片與該壓迫件之間，其中該壓迫件透過該些彈片朝該止擋部傳遞該壓力。
12. 如申請專利範圍第11項所述的樞軸結構，其中該架體接觸該止擋部，以藉由該架體與該止擋部之間的摩擦力提供扭力於該樞軸結構。
13. 如申請專利範圍第11項所述的樞軸結構，其中該扭力組件更包括一凸輪及一凹輪，該凸輪及該凹輪位於該第二墊片與該些彈片之間，該凸輪固定於該轉軸且具有一第一摩擦面，該凹輪固定於該架體且具有一第二摩擦面，該第一摩擦面與該第二摩擦面用以相互接觸，以藉由該凸輪與該凹輪之間的摩擦力提供扭力於該樞軸結構。
14. 如申請專利範圍第13項所述的樞軸結構，其中該凸輪具有鄰接該第一摩擦面的一第一導引斜面，該凹輪具有鄰接該第二摩擦面的一第二導引斜面，當該第一機體與該第二機體之間的夾角大於一預定角度時，該第一摩擦面與該第二摩擦面相互接觸，當該第一機體與該第二機體之間的夾角隨著該架體相對於該轉軸的轉動而減少至該預定角度時，該第一導引斜面始接觸該第二導引斜面，且該壓迫件提供的該壓力驅使該第一導引斜面與該第二導引斜面相對滑動，以帶動該架體繼續相對於該轉軸轉動而使該第一機體閉合於該第二機體。
15. 如申請專利範圍第13項所述的樞軸結構，其中該第二墊片接觸該凹輪，以藉由該第二墊片與該凹輪之間的摩擦力提供扭力於該樞軸結構。
16. 如申請專利範圍第13項所述的樞軸結構，其中該凹輪的一表面用以接觸該第二墊片，該表面具有多個凹槽，該些凹槽用以容納潤滑油。
17. 如申請專利範圍第11項所述的樞軸結構，其中該第二墊片的一表面用以接觸該架體，該表面具有多個凹槽，該些凹槽用以容納潤滑油。
18. 如申請專利範圍第10項所述的樞軸結構，其中該第一墊片的一表面用以接觸該架體，該表面具有多個凹槽，該些凹槽用以容納潤滑油。