TWI520671B - 可攜式電子裝置 - Google Patents

Description

可攜式電子裝置

本發明係提供一種可攜式電子裝置，尤指一種利用磁吸力連結與可拆之可攜式電子裝置。

現今例如平板電腦之可攜式電子裝置為方便其固定傾斜觀看角度或是擴充其文字訊息輸入功能，常見一種平板電腦產品設計係可與一固定用底座或一鍵盤模組底座相結合後作為類似筆記型電腦般使用，而平板電腦與底座的結合方式一般係藉由一卡合件來彼此結合固定。然而當使用者欲將平板電腦與底座分離時，必須打開卡合件才能將兩者分離，操作方式較複雜且不方便。此外，此種結合方式並無法使平板電腦相對於底座旋轉或者需要加入樞軸等複雜的零件，而因此需要更多的結構空間以及零件成本較高的問題。有鑑於此，如何設計出一種可使平板電腦相對於底座旋轉且容易拆卸之樞轉結構，便是現今機構設計的一個重要課題。

本發明係提供一種利用磁吸力連結之可攜式電子裝置，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種利用磁吸力連結之可攜式電子裝置，其包含有一第一模組、一第二模組以及一樞轉機構。該第一模組具有一第一側且該第二模組具有一第二側；該樞轉機構係用來連接於該第一模組之該第一側與該第二模組之該第二側以使該第一模組得以可拆卸地且可轉動地組接於該第二模組，該樞轉機構包含有一定位件、至少一第一磁性元件以及至少一第二磁性元件。該定位件係設置於該第二模組之該第二側，該定位 件上形成有一容置槽；該至少一第一磁性元件係設置於該第一模組之該第一側且可拆卸地容置於該容置槽內；該至少一第二磁性元件係設置於該容置槽內，用以於該至少一第一磁性元件容置於該容置槽中時與該至少一第一磁性元件磁性吸附，以使該第一模組得以組接於該第二模組，並得以該至少第一磁性元件為樞軸相對於該第二模組樞轉。

本發明之申請專利範圍係另揭露該樞轉機構另包含有一支撐件，其第一端係以可樞轉之方式連接於該第一模組且第二端係連接於該至少一第一磁性元件，該支撐件係於該第一模組以該支撐件之該第一端樞轉至以其該第一側置放於該第二模組之一頂面上時支撐該第一模組。

本發明之申請專利範圍係另揭露該至少一第二磁性元件係包括有由複數個第二磁性元件，其係以成對排列之方式設置於該容置槽內。

本發明之申請專利範圍係另揭露該複數個第二磁性元件係設置於該容置槽之一收容面之一側，並且每一對之該複數個第二磁性元件係沿該收容面排列形成為具有小於180度之夾角。

本發明之申請專利範圍係另揭露當該第一模組以該至少一第一磁性元件與該至少一第二磁性元件為一樞軸結構而於一第一旋轉方向旋轉超過一預定角度時，該第一模組之該第一側將抵靠於該定位件之一轉角而形成一槓桿支點，以使該第一模組克服與第二磁性元件間之磁吸力而脫離於該第二模組。

本發明係藉由設置於第一模組之第一磁性元件與設置於第二模組之第二磁性元件彼此間之磁吸引力，使得第一模組以靠合之方式即可輕易結合於第二模組並可轉動以及提供轉矩扭力，而當使用者欲將第一模組拆離第二模組時，只需以第一旋轉方向旋轉第一模組並超過預定角度，則第一模組即會因轉角做為槓桿支點之反向力矩作用而脫離第二模組。因此解決了先前技術中，平板電腦不容易拆離底座、平板電腦無法相對於底座旋轉、需要更多的結構空間以及零件成本較高的問題。

50、150‧‧‧可攜式電子裝置

52‧‧‧第一模組

521‧‧‧第一側

54‧‧‧第二模組

541‧‧‧第二側

56‧‧‧樞轉機構

58‧‧‧定位件

581‧‧‧容置槽

5811‧‧‧安裝槽

5813‧‧‧收容面

583‧‧‧頂面

585‧‧‧定位槽

587‧‧‧轉角

60‧‧‧第一磁性元件

62‧‧‧第二磁性元件

621‧‧‧磁性面

64‧‧‧支撐件

641‧‧‧第一端

643‧‧‧第二端

66‧‧‧破孔

68‧‧‧破孔

70‧‧‧破孔

72‧‧‧定位孔

74‧‧‧定位柱

R1‧‧‧第一旋轉方向

第1圖為本發明可攜式電子裝置之元件爆炸示意圖。

第2圖為本發明實施例可攜式電子裝置之外觀示意圖。

第3圖為本發明實施例可攜式電子裝置於開啟狀態之局部剖面側視圖。

第4圖為本發明實施例可攜式電子裝置於關閉狀態之示意圖。

第5圖為本發明實施例可攜式電子裝置於關閉狀態之局部剖面側視圖。

第6圖為本發明另一實施例第二磁性元件與安裝槽之局部剖面側視圖。

第7圖為本發明實施例第一模組固定於第二模組之側視圖。

第8圖為本發明實施例第一模組脫離於第二模組之局部剖面側視圖。

第9圖為本發明另一實施例第二模組與定位件之示意圖。

第10圖與第11圖分別為本發明另一實施例可攜式電子裝置部分元件之側視圖與上視圖。

第12圖為本發明另一實施例可攜式電子裝置之元件爆炸示意圖。

請參考第1圖至第5圖，第1圖為本發明一可攜式電子裝置50之元件爆炸示意圖，第2圖為本發明實施例可攜式電子裝置50之外觀示意圖，第3圖為本發明實施例可攜式電子裝置50於開啟狀態之局部剖面側視圖，第4圖為本發明實施例可攜式電子裝置50於一關閉狀態之示意圖，第5圖為本發明實施例可攜式電子裝置50於關閉狀態之局部剖面側視圖。可攜式電子裝置50包含有一第一模組52、一第二模組54以及一樞轉機構56。第一模組52具有一第一側521且第二模組54具有一第二側541，且樞轉機構56係用來分別連接於第一模組52之第一側521與第二模組54之第二側541以使第一模組52得以可拆卸地且可轉動地組接於第二模組54，因此第一模組52可藉由樞轉機構56相對於第二模組54樞轉。例如第一模組52可相對於第二模組54樞轉至如第3圖所示之一開啟狀態或可樞轉至如第5圖所示之關 閉狀態。其中，第一模組52係可為一觸控顯示模組，如為一可攜式平板電腦等，且第二模組54係可為一鍵盤模組、一主機模組、或是一音箱模組等之擴充設備，於此實施例中，第二模組54係為鍵盤模組。當使用者欲單獨使用觸控顯示模組時，僅需將觸控顯示模組拆離鍵盤模組即可，而當使用者欲將可攜式電子裝置50作為筆記型電腦使用時，僅需將觸控顯示模組安裝於鍵盤模組即可。

如第1圖所示，樞轉機構56包含有一定位件58、至少一第一磁性元件60以及至少一第二磁性元件62。第一磁性元件60係可為一主動磁吸件或一被動磁吸件之其一，而第二磁性元件62亦可為一主動磁吸件或一被動磁吸件之其一，但第一磁性元件60及第二磁性元件62二者不能同時為該被動磁吸件。意即第一磁性元件60以及第二磁性元件62至少有其一係為該主動磁吸件，而另一則可為該主動磁吸件或該被動磁吸件。舉例來說，該主動磁吸件係可為一磁鐵，而該被動磁吸件係可為可被磁鐵吸引之一金屬件，例如為一鐵件等。此外，該磁鐵係可為一條狀磁鐵、一U形磁鐵或一梯形磁鐵，但不限於此。請參考第6圖，第6圖為本發明另一實施例第二磁性元件62與安裝槽5811之局部剖面側視圖。當第二磁性元件62為該主動磁吸件且為一梯形磁鐵而安裝於安裝槽5811時，由於安裝槽5811之形狀亦對應於該梯形磁鐵為一梯形凹槽結構，安裝槽5811靠近第一側521之一開口較小，意即安裝槽5811之寬度係於朝向該開口方向漸減，因此當第二磁性元件62安裝於該安裝槽5811內時，朝向該開口方向寬度漸減之第二磁性元件62就會受到安裝槽5811之該開口的限制而不容易因外力而脫離於定位件58。再者，可攜式電子裝置50可包含有複數個第二磁性元件62，且複數個第二磁性元件62係藉由磁吸力與至少一第一磁性元件60連結。於此實施例中，本發明可攜式電子裝置50可包含有一第一磁性元件60以及二個為一對而共三對共第二磁性元件62。且本實施例中，第二磁性元件62較佳者為磁鐵，而第一磁性元件60可為磁鐵或是鐵件。

定位件58係設置於第二模組54之第二側541，且定位件58上形成有一容置槽581。第一磁性元件60係設置於第一模組52之第一側521且可拆卸地容置於容置槽581內，因此第一模組52可藉由第一磁性元件60結合於第二模組54，如第2圖所示。再如第1圖所示，容置槽581上設置有相間隔之三對共六個安裝槽5811，可用來使六個第二磁性元件62安裝於其內。因此六個第二磁性元件62係用以於第一磁性元件60容置於容置槽581中時與第一磁性元件60磁性吸附，以使第一模組52得以組接於第二模組54，並得以第一磁性元件60為樞軸相對於第二模組54樞轉。如第1圖所示，第一磁性元件60係可為一軸棒結構，故當第一磁性元件60安裝於容置槽581內時，第一模組52係可以第一磁性元件60與六第二磁性元件62之吸引結合為一樞軸結構，而以第一磁性元件60樞軸相對於第二模組54樞轉。

其中，第二磁性元件62的排列方式係如第3圖所示，每一對第二磁性元件62中兩第二磁性元件62之磁性面621係沿容置槽581之一弧形收容面5813設置且大致齊平(或略為凹陷或略為凸出亦可)於收容面5813，而使同一對兩第二磁性元件62之磁性面621彼此間呈現小於180度之夾角。因此，當第一磁性元件60置入於容置槽581中而被第二磁性元件62吸附結合時，同一對的兩第二磁性元件62會以二種不同磁力方向共同吸附住第一磁性元件60，此種安排方式可以確保第一磁性元件60在轉動時不論轉動至任何角度都能被第二磁性元件62有效地緊緊吸附住，據以增加第一模組52相對於第二模組54旋轉之穩定性以及轉矩扭力，意即當第一模組52相對於第二模組54旋轉至不同角度時，第一磁性元件60與第二磁性元件62仍可保持互相吸引之狀態，藉以避免第一模組52在旋轉的過程中脫離第二模組54，並且可隨時穩定地固定在該角度。當使用者欲使用可攜式電子裝置50時，可將第5圖所示之第一模組52以一第一旋轉方向R1相對於第二模組54旋轉至如第3圖所示之開啟狀態。

此外，如第1圖與第4圖所示，第二模組54上之一頂面583上設 置有一定位槽585且樞轉機構56可另包含有一支撐件64。支撐件64之第一端641係以可樞轉之方式連接於第一模組52且第二端643係連接於第一磁性元件60。支撐件64係於第一模組52以支撐件64之第一端641為軸轉動至以其第一側521置放於第二模組54之頂面583上時支撐第一模組52。請參考第7圖，第7圖為本發明實施例第一模組52固定於第二模組54之側視圖。當使用者將可攜式電子裝置50作為筆記型電腦使用並欲使第一模組52能更穩固地固定於第二模組54上時，可將第3圖所示之第一模組52以支撐件64之第一端641為軸以第一旋轉方向R1旋轉，藉以將第一側521收容於定位槽585，以使第一模組52穩固地定於第二模組54上，如第7圖所示。

另外請再參考第3圖以及第8圖，第8圖為本發明實施例第一模組52脫離於第二模組54之局部剖面側視圖。當第一模組52以第一磁性元件60與第二磁性元件62之結合為該樞軸結構而於第一旋轉方向R1旋轉超過一預定角度時，第一模組52之第一側521將抵靠於定位件58之一轉角587而成為一槓桿支點，此槓桿支點係為新的旋轉支點，因此第一模組52將可相對於第二模組54以轉角587為支點進行槓桿效應之轉動，藉由反向力矩作用而迫使其第一磁性元件60克服與第二磁性元件62間之磁吸力，以使第一模組52能順利脫離於第二模組54。意即當使用者欲將第一模組52拆離第二模組54時，只需以第一磁性元件60與第二磁性元件62之結合為轉動支點於第一旋轉方向R1旋轉第一模組52並超過該預定角度時，第一模組52即會脫離第二模組54，如第8圖所示。於此實施例中，該預定角度實質上係可為90度，但不限於此。此外，請參第3圖與第9圖，第9圖為本發明另一實施例第二模組54與定位件58之示意圖。當欲設計以第一旋轉方向R1旋轉第一模組52超過上述之該預定角度且第一模組52不會脫離第二模組54時，定位件58之容置槽581可形成有一破孔66，其係於第一模組52以第一磁性元件60與第二磁性元件62之結合為轉軸於第一旋轉方向R1相對於第二模組54旋轉超過該預定角度時容置支撐件64，因此第一模組52以第一旋轉方向R1相對於 第二模組54旋轉超過該預定角度，如90度時，第一模組52仍連接於第二模組54且不會脫離於第二模組54。

另外，請參考第10圖與第11圖，第10圖與第11圖分別為本發明另一實施例可攜式電子裝置50部分元件之側視圖與上視圖。於此實施例中，容置槽581係可為一U形槽而具有相對之二收容面5813，而每一收容面5813設置有複數個第二磁性元件62。意即複數個第二磁性元件62係以二個一對方式對稱地設置於容置槽581之相對二側收容面5813之一側。此種設計可以更進一步確保使得第一模組52相對於第二模組54旋轉至各不同以及各較大角度時，第一磁性元件60與第二磁性元件62仍可保持互相吸引且產生足夠轉矩扭力之狀態，故第一模組52相對於第二模組54旋轉時能夠更為穩定且能隨心所欲地固定角度。而當容置槽581係設計為一U形槽時，為了增加第一模組52相對於第二模組54之旋轉角度，容置槽581之兩側可分別形成有相對應之破孔68、70，其係於第一模組52相對於第二模組54旋轉時超過一預定角度時容置支撐件64，藉以避免第一模組52受容置槽581干涉。舉例來說，當第10圖所示之第一模組52以第一旋轉方向R1旋轉至一水平位置時，第11圖所示之破孔68即可容置支撐件64。

請參考第12圖，第12圖為本發明另一實施例一可攜式電子裝置150之元件爆炸示意圖。於此實施例中，可攜式電子裝置150包含有二容置槽581、二第一磁性元件60以及二對第二磁性元件62。二第一磁性元件60係分別設置於第一模組52之第一側521之二端而對應於容置槽581，而每對第二磁性元件62係相對應於二第一磁性元件60分成兩組設置於各對應之容置槽581，意即各容置槽581內設置二第二磁性元件62，而各組二第二磁性元件62之分佈型態可如述第3圖般形成一夾角。每對第二磁性元件62係用以於當對應之第一磁性元件60容置於對應容置槽581中時與第一磁性元件60磁性吸附，以使第一模組52得以組接於第二模組54，並得以二第一磁性元件60為樞軸相對於第二模組54樞轉。意即二對第二磁性元件62係藉由磁 吸力與二第一磁性元件60連結，以使第一模組52固定於第二模組54，且第一模組52係以二第一磁性元件60與該四第二磁性元件之結合為該樞軸結構而相對於第二模組54樞轉。此外，於此實施例中，可攜式電子裝置150另包含有二定位孔72以及二定位柱74。其中，二定位孔72係分別設置於第一模組52之第一側521之二端，而二定位柱74係相對應二定位孔72設置於第二模組54之第二側541之二端，二定位柱74係用來於二對第二磁性元件62藉由磁吸力與二第一磁性元件60連結時分別插入二定位孔72，以使第一模組52以可旋轉之方式連接於第二模組54。此種藉由磁吸力以使第一模組52相對於第二模組54旋轉之結構設計不限於此實施例與前述實施例，只要是能藉由第一磁性元件60吸引第二磁性元件62以使第一模組52相對於第二模組54旋轉之機構設計皆屬於本發明所保護之範疇。

相較於先前技術，本發明係藉由設置於第一模組之第一磁性元件與設置於第二模組之第二磁性元件彼此間之磁吸引力，使得第一模組以靠合之方式即可輕易結合於第二模組並可轉動以及提供轉矩扭力，而當使用者欲將第一模組拆離第二模組時，只需以第一旋轉方向旋轉第一模組並超過預定角度，則第一模組即會因轉角做為槓桿支點之反向力矩作用而脫離第二模組。因此解決了先前技術中，平板電腦不容易拆離底座、平板電腦無法相對於底座旋轉、需要更多的結構空間以及零件成本較高的問題。

50‧‧‧可攜式電子裝置

52‧‧‧第一模組

521‧‧‧第一側

54‧‧‧第二模組

541‧‧‧第二側

56‧‧‧樞轉機構

58‧‧‧定位件

581‧‧‧容置槽

5811‧‧‧安裝槽

583‧‧‧頂面

585‧‧‧定位槽

587‧‧‧轉角

60‧‧‧第一磁性元件

62‧‧‧第二磁性元件

64‧‧‧支撐件

641‧‧‧第一端

643‧‧‧第二端

Claims (16)

1. 一種可攜式電子裝置，其包含有：一第一模組，具有一第一側；一第二模組，具有一第二側；以及一樞轉機構，其係用來連接於該第一模組之該第一側與該第二模組之該第二側以使該第一模組得以可拆卸地且可轉動地組接於該第二模組，該樞轉機構包含有：一定位件，其係設置於該第二模組之該第二側，該定位件上形成有一容置槽；至少一第一磁性元件，其係設置於該第一模組之該第一側且可拆卸地並可轉動地容置於該容置槽內；以及至少一第二磁性元件，其係設置於該容置槽內，用以於該至少一第一磁性元件容置於該容置槽中時與該至少一第一磁性元件磁性吸附，以使該第一模組得以組接於該第二模組，並得以該至少第一磁性元件為樞軸相對於該第二模組樞轉，且當該第一模組相對於該第二模組樞轉時，該至少一第一磁性元件相對於該至少一第二磁性元件樞轉。
2. 如請求項1所述之可攜式電子裝置，其中該樞轉機構另包含有一支撐件，其第一端係以可樞轉之方式連接於該第一模組且第二端係連接於該至少一第一磁性元件，該支撐件係於該第一模組以該支撐件之該第一端樞轉至以其該第一側置放於該第二模組之一頂面上時支撐該第一模組。
3. 如請求項2所述之可攜式電子裝置，其中該定位件之該容置槽形成有一破孔，其係於該第一模組以一第一旋轉方向相對於該第二模組旋轉超過一預定角度時容置該支撐件。
4. 如請求項1所述之可攜式電子裝置，其中該第一模組係為一觸控顯示模組 且該第二模組係為一鍵盤模組。
5. 如請求項1所述之可攜式電子裝置，其中該第一模組係為一觸控顯示模組且該第二模組係為一主機模組。
6. 如請求項2所述之可攜式電子裝置，其中該第二模組之該頂面上設置有一定位槽，該定位槽係用來於該第一模組以該支撐件之該第一端樞轉至置放於該第二模組時收容其第一側以定位該第一模組。
7. 如請求項1所述之可攜式電子裝置，其中該至少一第二磁性元件係包括有由複數個第二磁性元件，其係以成對排列之方式設置於該容置槽內。
8. 如請求項7所述之可攜式電子裝置，其中該複數個第二磁性元件係設置於該容置槽之一收容面之一側，並且每一對之該複數個第二磁性元件係沿該收容面排列形成為具有小於180度之夾角。
9. 如請求項1述之可攜式電子裝置，其中該容置槽係為一U形槽而具有相對之二收容面，而每一該收容面設置有該至少一第二磁性元件。
10. 如請求項9述之可攜式電子裝置，其中該樞轉機構另包含有一支撐件，其第一端係以可樞轉之方式連接於該第一模組且第二端係連接於該至少一第一磁性元件；該容置槽之相對兩側分別形成有一破孔，其係於該第一模組以一第一旋轉方向相對於該第二模組旋轉超過一預定角度時容置該支撐件。
11. 如請求項1所述之可攜式電子裝置，其中當該第一模組以該至少一第一磁性元件與該至少一第二磁性元件為一樞軸結構而於一第一旋轉方向旋轉超過一預定角度時，該第一模組之該第一側將抵靠於該定位件之一轉角而形成一槓桿支點，以使該第一模組克服與第二磁性元件間之磁吸力而脫離於該第二模組。
12. 如請求項7所述之可攜式電子裝置，其中該可攜式電子裝置包含有：二容置槽；二第一磁性元件，其係設置於該第一模組之該第一側之二端而對應於該 容置槽；以及二對第二磁性元件，每對第二磁性元件係分別設置於各該對應容置槽，用以於當對應之該第一磁性元件容置於該對應容置槽中時與該第一磁性元件磁性吸附，以使該第一模組得以組接於該第二模組，並得以該二第一磁性元件為樞軸相對於該第二模組樞轉。
13. 如請求項12所述之可攜式電子裝置，其另包含有：二定位孔，其係分別設置於該第一模組之該第一側之二端；以及二定位柱，其係相對應該二定位孔設置於該第二模組之該第二側之二端，該二定位柱係用來於該二對第二磁性元件藉由磁吸力與該二第一磁性元件連結時分別插入該二定位孔，以使該第一模組以可旋轉之方式連接於該第二模組。
14. 如請求項1所述之可攜式電子裝置，其中該至少一第一磁性元件以及該至少一第二磁性元件至少有其一係為一主動磁吸件，而另一則可為該主動磁吸件或一被動磁吸件。
15. 如請求項14所述之可攜式電子裝置，其中該主動磁吸件係為一磁鐵，而該被動磁吸件係為可被該磁鐵吸引之一金屬件。
16. 如請求項15所述之可攜式電子裝置，其中該磁鐵係為一條狀磁鐵、一U形磁鐵或一梯形磁鐵。