TW201410122A - 旋轉機構與電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置，包括第一機體、第二機體以及連接在第一機體以及第二機體之間的旋轉機構。旋轉機構包括支撐架、旋轉臂以及滑塊。支撐架組裝至第二機體。第一機體樞設至支撐架。旋轉臂樞接至支撐架。滑塊滑設在旋轉臂的軌道上，且第一機體樞設至滑塊。當第一機體站立在第二機體上，且第一機體相對於支撐架旋轉時，第一機體相對於滑塊旋轉且驅動滑塊沿軌道移動，並同時驅動旋轉臂相對於支撐架旋轉。

Description

旋轉機構與電子裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種具有旋轉機構的電子裝置。

近年來，隨著科技的進步，電子裝置，例如筆記型電腦(Note Book)、平板電腦(Tablet PC)或智慧型手機(Smart Phone)等的使用越來越普遍，且同時朝著輕量化與縮小體積的設計方向進行改善，以提供更高的便利性。

另一方面，現已有許多電子裝置的使用功能也逐漸往多元化邁進。換句話說，會將上述電子裝置整合於單一機體，進而提高其攜帶性與便利性。然而，上述各個電子裝置通常有其適用的操作模式與介面，加上受限於日趨縮小的體積，要將上述多種電子裝置整合在單一機體的有限空間中並不容易，往往經由整合上述各個電子裝置之後反而降低了其操作性與穩定性。

本發明提供一種旋轉機構，其提供電子裝置旋轉時較佳的穩定性。

本發明提供一種電子裝置，具有較高的操作性。

本發明提出一種旋轉機構，適於連接在一第一機體以及一第二機體之間。當第一機體站立在第二機體上時，第 一機體藉由旋轉機構相對於第二機體旋轉。旋轉機構包括一支撐架、一旋轉臂以及一滑塊。支撐架適於組裝至第二機體，第一機體適於以一第一軸樞設至支撐架。旋轉臂具有一樞接端、一自由端與連接其中的一軌道，樞接端以一第二軸樞接至支撐架。滑塊滑設在軌道上並往返於樞接端與自由端，且第一機體以一第三軸樞設至滑塊，其中第一軸、第二軸與第三軸彼此相異且相互平行。當第一機體站立在第二機體上，且第一機體以第一軸相對於支撐架旋轉時，第一機體以第三軸相對於滑塊旋轉且驅動滑塊沿軌道移動，並同時驅動旋轉臂以第二軸相對於支撐架旋轉。

本發明更提出一種電子裝置，包括一第一機體、一第二機體以及一旋轉機構。旋轉機構連接在第一機體以及第二機體之間。當第一機體站立在第二機體上時，第一機體藉由旋轉機構相對於第二機體旋轉。旋轉機構包括一支撐架、一旋轉臂以及一滑塊。支撐架組裝至第二機體，第一機體以一第一軸樞設至支撐架。旋轉臂具有一樞接端、一自由端與連接其中的一軌道，樞接端以一第二軸樞接至支撐架。滑塊滑設在軌道上並往返於樞接端與自由端，且第一機體以一第三軸樞設至滑塊，其中第一軸、第二軸與第三軸彼此相異且相互平行。當第一機體站立在第二機體上，且第一機體以第一軸相對於支撐架旋轉時，第一機體以第三軸相對於滑塊旋轉且驅動滑塊沿軌道移動，並同時驅動旋轉臂以第二軸相對於支撐架旋轉。

在本發明之一實施例中，上述之旋轉機構還包括一彈 性件，連接在旋轉臂與支撐架之間，彈性件恆驅動旋轉臂的自由端朝支撐架移動。

在本發明之一實施例中，當第一機體驅動滑塊從樞接端或自由端沿軌道而朝向自由端或樞接端滑動時，旋轉臂的自由端移離支撐架並變形彈性件。當滑塊移至樞接端與自由端之間的一中間位置時，彈性件的彈力驅動旋轉臂的自由端移回支撐架，並驅動滑塊移至自由端或樞接端。

在本發明之一實施例中，上述之旋轉機構包括一對旋轉臂以及一對滑塊。旋轉臂的樞接端樞接至支撐架且位在第一軸的相對兩側，且樞接端形成一連線。當旋轉臂相對於支撐架旋轉時，旋轉臂相對於連線呈鏡像配置。滑塊滑設在對應的軌道上，滑塊彼此對向地移近或移離。

在本發明之一實施例中，上述之旋轉臂相對於支撐架的旋轉方向一致。

在本發明之一實施例中，上述之旋轉機構還包括一鉸鏈，連接在第二機體與支撐架之間。支撐架藉由鉸鏈以一第四軸相對於第二機體旋轉，其中第四軸垂直第一軸、第二軸與第三軸。

在本發明之一實施例中，上述之旋轉機構還包括一鉸鏈，連接在第二機體與支撐架之間。支撐架藉由鉸鏈以一第四軸相對於第二機體旋轉，以讓第一機體相對於第二機體而位在一閉闔位置或一展開位置。當第一機體位在閉闔位置時，第一機體重疊於第二機體。當第一機體位在展開位置時，第一機體站立在第二機體上，第四軸垂直第一軸、 第二軸與第三軸。

在本發明之一實施例中，上述之第一機體具有一顯示面，當第一機體位於閉闔位置時，顯示面面向第二機體或顯示面背對第二機體。

在本發明之一實施例中，當第一機體站立在第二機體上並藉由旋轉機構旋轉時，第一機體垂直於第二機體。

基於上述，本發明提出一種旋轉機構，適於連接在一第一機體以及一第二機體之間。當第一機體站立在第二機體上時，第一機體藉由旋轉機構相對於第二機體旋轉。本發明更提出一種電子裝置，其第一機體能藉由旋轉機構相對於第二機體旋轉。據此，旋轉機構提供電子裝置旋轉時較佳的穩定性，以使電子裝置具有較高的操作性。

為讓本發明之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。

圖1是本發明一實施例之電子裝置的爆炸圖。圖2至圖8為圖1之電子裝置之作動過程示意圖。請先參考圖1，在本實施例中，電子裝置50包括第一機體52、第二機體54以及旋轉機構100。旋轉機構100連接在第一機體52以及第二機體54之間。電子裝置50例如是筆記型電腦，其中第一機體52例如是具有觸控功能的螢幕，而第二機體54例如是具有鍵盤或輸入裝置的主機。在此並不限制第一機體52與第二機體54的型式。第一機體52具有顯示面 52a，並藉由旋轉機構100使第一機體52相對於第二機體54旋轉，以依據使用需求調整顯示面52a的位置。

為使說明更加清楚，以下將以空間座標搭配圖式進行說明。

具體而言，旋轉機構100包括支撐架110、一對旋轉臂120a與120b、一對滑塊130a與130b以及一對鉸鏈150a與150b。鉸鏈150a與150b連接在第二機體54與支撐架110之間並位在支撐件110的相對兩端，使支撐架110藉由鉸鏈150a與150b以第四軸A4相對於第二機體54旋轉，例如圖2至圖3的運動過程，亦或圖7至圖8的運動過程。第一機體52以第一軸A1樞設至支撐架110，使第一機體52能以第一軸A1而相對於支撐架110(及第二機體54)旋轉，例如圖3至圖6所繪示的運動過程。在本實施例中，第一機體52具有第一凸柱52b，而支撐架110具有第一凹槽112，第一凸柱52b嵌合第一凹槽112而形成以第一軸A1旋轉的樞接結構。

另一方面，旋轉臂120a具有樞接端122a、自由端124a與連接其中的軌道126a，而旋轉臂120b具有樞接端122b、自由端124b與連接其中的軌道126b。樞接端122a與122b分別以第二軸A2樞接至支撐架110，且其樞接處位在第一軸A1的相對兩側。在本實施例中，樞接端122a與122b分別具有第二凸柱128a與128b(圖1僅繪示第二凸柱128b)，而支撐架110具有對應的第二凹槽114，第二凸柱128a與128b分別嵌合第二凹槽114而形成以第二軸A2 旋轉的樞接結構，使得旋轉臂120a與120b能分別相對於支撐架110旋轉而使自由端124a與124b靠近或遠離支撐架110。

此外，滑塊130a與130b分別滑設在對應的軌道126a與126b上(在本實施例中，軌道126a與126b為一橫桿，而以滑塊130a與130b分別套設其上)並能往返於對應的樞接端122a與122b與自由端124a與124b。第一機體52以第三軸A3樞設至滑塊130a與130b。在本實施例中，第一機體52具有兩個第三凸柱52c，而滑塊130a與130b分別具有第三凹槽132a與132b，第三凸柱52c分別嵌合第三凹槽132a與132b而形成以第三軸A3旋轉的樞接結構，使得第一機體52在運動時能因此樞接結構而帶動滑塊130a與130b分別在軌道126a與126b上滑動並往返於對應的樞接端122a與122b與自由端124a與124b。

在本實施例中，第一軸A1、第二軸A2與第三軸A3彼此相異且相互平行，而第四軸A4垂直第一軸A1、第二軸A2與第三軸A3而平行於Y軸。據此，當第一機體52藉由鉸鏈150a與150b而從圖2的閉闔狀態轉換至圖3的站立狀態時，第一軸A1、第二軸A2與第三軸A3即從圖2與X軸一致的方向轉換為圖3與Z軸一致的方向。之後，在站立狀態的第一機體52便能以第一軸A1相對於支撐架110旋轉並帶動旋轉臂120a與120b。

另一方面，旋轉機構100還包括兩個彈性件140a與140b，例如扭簧，分別連接在旋轉臂120a與120b與支撐 架110之間。在本實施例中，彈性件140a與140b恆分別驅動旋轉臂120a與120b的自由端124a與124b朝支撐架110移動。換言之，在旋轉臂120a與120b不受力的情況下，旋轉臂120a與120b分別受到彈性件140a與140b驅動而靠近支撐架110。

以下依序藉由圖2至圖8來說明運動過程的各個狀態。

請先參考圖1至圖3，在本實施例中，第一機體52藉由鉸鏈150a與150b而能相對於第二機體54在閉闔位置P1或展開位置P2。當第一機體52位在閉闔位置P1時，第一機體52重疊於第二機體54。換言之，當第一機體52位在閉闔位置P1時，第一機體52與第二機體54位在XY平面上。此時，第一機體52的顯示面52a面向第二機體54而隱藏於第一機體52與第二機體54之間。

當第一機體52位在展開位置P2時，第一機體52站立在第二機體54上。換言之，第一機體52相對於第二機體54從閉闔位置P1旋轉至展開位置P2之後，鉸鏈150a與150b提供自動鎖固功能(auto lock)，以讓第一機體52維持在展開位置P2，此時第一機體52位在YZ平面上，而第二機體54位在XY平面上，使得第一機體52垂直於第二機體54，以利第一機體52後續以第一軸A1相對於支撐架110旋轉。

請參考圖3至圖5，當第一機體52位在展開位置P2時，第一機體52能以第一軸A1相對於支撐架110從YZ 平面以垂直於XY平面的方式往順時鐘方向朝著XZ平面旋轉，其運動過程如圖3至圖4所示。

同時，第一機體52亦以第三軸A3相對於滑塊130a與130b旋轉且驅動滑塊130a與130b分別沿對應的軌道126a與126b移動。在圖2至圖5中，滑塊130a與130b是分別從對應的樞接端122a與122b朝向自由端124a與124b滑動，並進一步推動旋轉臂120a與120b以第二軸A2相對於支撐架110旋轉而分別使旋轉臂120a與120b的自由端124a與124b遠離支撐架110。此時，支撐架110變形彈性件140a與140b。

在此，旋轉臂120a與120b是以一致的方向(如圖2至圖5所繪示的順時針方向)進行旋轉，亦即以旋轉臂120a與120b的兩樞接端122a與122b形成連線(等同於第四軸A4)，而旋轉臂120a與120b的運動狀態正是相對於此連線而呈鏡像運動。此外，旋轉臂120a與120b相對於支撐架110的旋轉方向一致。換言之，上述呈鏡像配置的運動模式，使得旋轉臂120a與120b能作為第一機體52旋轉時的支撐結構，因而提高第一機體52於旋轉時的穩定性。

當第一機體52如圖5所繪示而旋轉90度時，此時彈性件140a與140b亦達到最大變形量。此時，使用者可選擇是否讓第一機體52回復至圖3的狀態。若是，則使用者能藉助彈性件140a與140b而達到上述效果。若否，則請參考圖6與圖7，同樣藉由彈性件140a與140b使第一機體52繼續順時針旋轉並驅動滑塊130a與130b分別移至對 應的自由端124a與124b。

因此，當第一機體52繼續往順時鐘方向旋轉而驅動滑塊130a與130b越過中間位置時，彈性件140a與140b的彈力分別驅動旋轉臂120a與120b相對於支撐架110旋轉，而使自由端124a與124b往支撐架110移動並分別驅動滑塊130a與130b朝向樞接端122a與122b移動。此時，旋轉臂120a與120b分別往逆時鐘方向相對於支撐架110旋轉，而滑塊130a與130b分別移動至自由端124a與124b，以讓自由端124a與124b移回支撐架110，而第一機體52之顯示面52a背向第二機體54。

請參考圖7與圖8，在第一機體52從YZ平面相對於第二機體54垂直於XY平面旋轉180度而回到YZ平面之後，第一機體52能藉由鉸鏈150a與150b以第四軸A4相對於第二機體54旋轉而位於閉闔位置P1。在圖8的狀態下，第一機體52重疊於第二機體54，第一機體52的顯示面52a背向第二機體54而暴露於電子裝置50外。

綜上所述，本發明的旋轉機構，用以讓第一機體站立在第二機體上並旋轉時能提供第一機體足夠的支撐力，以使第一機體的旋轉過程能夠平穩。電子裝置更藉由旋轉機構而以較穩定的狀態改變第一機體及其顯示面的方向，以讓電子裝置在不同的操作模式之間有穩定的轉換過程，進而提升電子裝置的操作性。

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 本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

50‧‧‧電子裝置

52‧‧‧第一機體

52a‧‧‧顯示面

52b‧‧‧第一凸柱

52c‧‧‧第三凸柱

54‧‧‧第二機體

100‧‧‧旋轉機構

110‧‧‧支撐架

112‧‧‧第一凹槽

114‧‧‧第二凹槽

120a、120b‧‧‧旋轉臂

122a、122b‧‧‧樞接端

124a、124b‧‧‧自由端

126a、126b‧‧‧軌道

128a、128b‧‧‧第二凸柱

130a、130b‧‧‧滑塊

132a、132b‧‧‧第三凹槽

140a、140b‧‧‧彈性件

150a、150b‧‧‧鉸鏈

A1‧‧‧第一軸

A2‧‧‧第二軸

A3‧‧‧第三軸

A4‧‧‧第四軸

P1‧‧‧閉闔位置

P2‧‧‧展開位置

圖1是本發明一實施例之電子裝置的爆炸圖。

圖2至圖8為圖1之電子裝置之作動過程示意圖。

50‧‧‧電子裝置

52‧‧‧第一機體

52a‧‧‧顯示面

52b‧‧‧第一凸柱

52c‧‧‧第三凸柱

54‧‧‧第二機體

100‧‧‧旋轉機構

110‧‧‧支撐架

112‧‧‧第一凹槽

114‧‧‧第二凹槽

120a、120b‧‧‧旋轉臂

122a、122b‧‧‧樞接端

124a、124b‧‧‧自由端

126a、126b‧‧‧軌道

128b‧‧‧第二凸柱

130a、130b‧‧‧滑塊

132a、132b‧‧‧第三凹槽

140a、140b‧‧‧彈性件

150a、150b‧‧‧鉸鏈

A1‧‧‧第一軸

A2‧‧‧第二軸

A3‧‧‧第三軸

A4‧‧‧第四軸

Claims (14)

1. 一種旋轉機構，適於連接在一第一機體以及一第二機體之間，當該第一機體站立在該第二機體上時，該第一機體藉由該旋轉機構相對於該第二機體旋轉，該旋轉機構包括：一支撐架，適於組裝至該第二機體，該第一機體適於以一第一軸樞設至該支撐架；一旋轉臂，具有一樞接端、一自由端與連接其中的一軌道，該樞接端以一第二軸樞接至該支撐架；以及一滑塊，滑設在該軌道上並往返於該樞接端與該自由端，且該第一機體以一第三軸樞設至該滑塊，其中該第一軸、該第二軸與該第三軸彼此相異且相互平行，當該第一機體站立在該第二機體上，且該第一機體以該第一軸相對於該支撐架旋轉時，該第一機體以該第三軸相對於該滑塊旋轉且驅動該滑塊沿該軌道移動，並同時驅動該旋轉臂以該第二軸相對於該支撐架旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述的旋轉機構，還包括：一彈性件，連接在該旋轉臂與該支撐架之間，該彈性件恆驅動該旋轉臂的該自由端朝該支撐架移動。
3. 如申請專利範圍第2項所述的旋轉機構，當該第一機體驅動該滑塊從該樞接端或該自由端沿該軌道而朝向該自由端或該樞接端滑動時，該旋轉臂的該自由端移離該支撐架並變形該彈性件，當該滑塊移至該樞接端與該自由端之間的一中間位置時，該彈性件的彈力驅動該旋轉臂的該 自由端移回該支撐架，並驅動該滑塊移至該自由端或該樞接端。
4. 如申請專利範圍第1項所述的旋轉機構，包括：一對旋轉臂，該對旋轉臂的該對樞接端樞接至該支撐架且位在該第一軸的相對兩側，且該對樞接端形成一連線，當該對旋轉臂相對於該支撐架旋轉時，該對旋轉臂相對於該連線呈鏡像配置；以及一對滑塊，滑設在對應的該對軌道上，該對滑塊彼此對向地移近或移離。
5. 如申請專利範圍第1項所述的旋轉機構，還包括：一鉸鏈，連接在該第二機體與該支撐架之間，該支撐架藉由該鉸鏈以一第四軸相對於該第二機體旋轉，其中該第四軸垂直該第一軸、該第二軸與該第三軸。
6. 如申請專利範圍第1項所述的旋轉機構，當該第一機體站立在該第二機體上並藉由該旋轉機構旋轉時，該第一機體垂直於該第二機體。
7. 一種電子裝置，包括：一第一機體；一第二機體；以及一旋轉機構，連接在該第一機體以及該第二機體之間，當該第一機體站立在該第二機體上時，該第一機體藉由該旋轉機構相對於該第二機體旋轉，該旋轉機構包括：一支撐架，組裝至該第二機體，該第一機體以一第一軸樞設至該支撐架； 一旋轉臂，具有一樞接端、一自由端與連接其中的一軌道，該樞接端以一第二軸樞接至該支撐架；以及一滑塊，滑設在該軌道上並往返於該樞接端與該自由端，且該第一機體以一第三軸樞設至該滑塊，其中該第一軸、該第二軸與該第三軸彼此相異且相互平行，當該第一機體站立在該第二機體上，且該第一機體以該第一軸相對於該支撐架旋轉時，該第一機體以該第三軸相對於該滑塊旋轉且驅動該滑塊沿該軌道移動，並同時驅動該旋轉臂以該第二軸相對於該支撐架旋轉。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該旋轉機構還包括：一彈性件，連接在該旋轉臂與該支撐架之間，該彈性件恆驅動該旋轉臂的該自由端朝該支撐架移動。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，當該第一機體驅動該滑塊從該樞接端或該自由端沿該軌道而朝向該自由端或該樞接端滑動時，該旋轉臂的該自由端移離該支撐架並變形該彈性件，當該滑塊移至該樞接端與該自由端之間的一中間位置時，該彈性件的彈力驅動該旋轉臂的該自由端移回該支撐架，並驅動該滑塊移至該自由端或該樞接端。
10. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該旋轉機構包括： 一對旋轉臂，該對旋轉臂的該對樞接端樞接至該支撐架且位在該第一軸的相對兩側，且該對樞接端形成一連線，當該對旋轉臂相對於該支撐架旋轉時，該對旋轉臂相對於該連線呈鏡像配置；以及一對滑塊，滑設在對應的該對軌道上，該對滑塊彼此對向地移近或移離。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置，其中該對旋轉臂相對於該支撐架的旋轉方向一致。
12. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該旋轉機構還包括：一鉸鏈，連接在該第二機體與該支撐架之間，該支撐架藉由該鉸鏈以一第四軸相對於該第二機體旋轉，以讓該第一機體相對於該第二機體而位在一閉闔位置或一展開位置，當該第一機體位在該閉闔位置時，該第一機體重疊於該第二機體，當該第一機體位在該展開位置時，該第一機體站立在該第二機體上，該第四軸垂直該第一軸、該第二軸與該第三軸。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該第一機體具有一顯示面，當該第一機體位於該閉闔位置時，該顯示面面向該第二機體或該顯示面背對該第二機體。
14. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，當該第一機體站立在該第二機體上並藉由該旋轉機構旋轉時，該第一機體垂直於該第二機體。