CN111473041B - 电子装置及其铰链机构 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种电子装置及其铰链机构。前述铰链机构包括：基座、磁性组件、扭力组件以及补正构件。磁性组件是设置于前述基座中。扭力组件是连接至前述基座，且前述扭力组件包括：基板、第一柱体以及第二柱体。前述基板是设置于前述基座中。前述第一柱体穿过前述基板，且可相对于前述基板转动。前述第二柱体穿过前述基板，且可相对于前述基板及前述第一柱体转动。补正构件设置于前述磁性组件与前述扭力组件之间，且抵接前述磁性组件、前述第一柱体的内壁与前述第二柱体的内壁。

Description

电子装置及其铰链机构

技术领域

本发明涉及一种电子装置及其铰链机构，特别涉及一种具有磁性组件的铰链机构、以及设置有前述铰链机构的电子装置。

背景技术

随着科技不断地发展，在日常生活中电子产品的使用亦愈来愈普及，笔记本电脑便是其中的一。现有的笔记本电脑普遍设置有铰链机构，以让使用者进行转动或开阖的功能。在现有的部分笔记本电脑中使用了360度铰链，使其屏幕可相对于键盘进行360度的转动。然而。市面上所使用的360度铰链的耐用度无法达到商用或军用机种的标准，且一般消费者对于电子装置的耐用度的要求亦愈来愈高。因此，现有的360度铰链在各种方面皆无法满足使用者的需求。

发明内容

本发明的一些实施例提供一种铰链机构。前述铰链机构包括：基座、磁性组件、扭力组件以及补正构件。磁性组件是设置于前述基座中。扭力组件是连接至前述基座，且前述扭力组件包括：基板、第一柱体以及第二柱体。前述基板是设置于前述基座中。前述第一柱体穿过前述基板，且可相对于前述基板转动。前述第二柱体穿过前述基板，且可相对于前述基板及前述第一柱体转动。补正构件抵接前述磁性组件、前述第一柱体的内壁与前述第二柱体的内壁。

于一实施例中，补正构件还具有第一轴体及第二轴体，前述第一轴体抵接前述第一柱体的内壁，且前述第二轴体抵接前述第二柱体的内壁。前述第一轴体具有锥度。前述第一轴体与前述第一柱体的开孔的截面为不规则形状。

于一实施例中，前述磁性组件包括第一磁铁及第二磁铁，且前述第一磁铁及前述第二磁铁的同性磁极相互面对。于一实施例中，前述铰链机构还包括定位件，定位件连接前述基板及前述基座，且穿过前述补正构件。前述铰链机构还包括第一铰链杆及第二铰链杆，其中前述第一铰链杆是连接至前述第一柱体，且前述第二铰链杆是连接至前述第二柱体。

于一实施例中，前述铰链机构还包括第一齿轮及第二齿轮，其中前述第一齿轮是套设于前述第一柱体之外，前述第二齿轮是套设于前述第二柱体之外。前述铰链机构还包括调整元件，设置于前述基座中，其中前述调整元件抵接前述磁性组件。

本发明的一些实施例提供一种电子装置，包括：第一壳体、第二壳体以及铰链机构。前述第二壳体可相对于前述第一壳体转动，且前述第二壳体是通过前述铰链机构枢接于前述第一壳体。前述铰链机构包括：基座、磁性组件、扭力组件以及补正构件。磁性组件是设置于前述基座中。扭力组件是连接至前述基座，且前述扭力组件包括：基板、第一柱体以及第二柱体。前述基板是设置于前述基座中。前述第一柱体穿过前述基板，且可相对于前述基板转动。前述第二柱体穿过前述基板，且可相对于前述基板及前述第一柱体转动。补正构件抵接前述磁性组件、前述第一柱体的内壁与前述第二柱体的内壁。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合说明书附图，做详细说明如下。

附图说明

图1显示根据本发明一实施例的电子装置的立体示意图。

图2显示根据本发明一实施例的铰链机构的立体示意图。

图3显示图2的铰链机构的分解图。

图4显示沿图2的线A-A’的剖视示意图。

图5A、图5B显示图2的铰链机构的使用过程的剖视示意图。

图6A、图6B显示根据本发明一实施例的第一轴体与第一开孔的剖视示意图。

图7显示根据本发明另一实施例的铰链机构的剖视示意图。

附图标记说明：

1 电子装置

10 第一壳体

20 第二壳体

30、30’ 铰链机构

100 基座

110 磁性组件

111 第一磁铁

112 第二磁铁

120 扭力组件

121 基板

122 第一柱体

122A 第一开孔

122B 第一内壁

123 第二柱体

123A 第二开孔

123B 第二内壁

124 定位件

125 第一齿轮

126 第二齿轮

127 中央齿轮

130 补正构件

130A 底面

131 第一轴体

132 第二轴体

141 第一铰链杆

142 第二铰链杆

150 调整元件

G 间隙

R、S 箭头

T 位置

具体实施方式

以下说明本发明实施例的电子装置及其铰链机构。然而，可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明概念而可实施于广泛的各种特定背景。所公开的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本发明，并非用以局限本发明的范围。

除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的一般技艺者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。

请先参照图1，图1显示根据本发明一实施例的电子装置1的立体示意图。举例而言，电子装置1为笔记本电脑。在其他实施例中，电子装置1可以是其他具有两件式结构的电子装置。如图1所示，电子装置1包括第一壳体10、第二壳体20以及两个铰链机构30。第一壳体10是通过前述铰链机构30枢接于第二壳体20。铰链机构30可产生足够的扭力，使得第一壳体10可以铰链机构30为转动轴相对于第二壳体20转动360度。

请参照图2，图2显示根据本发明一实施例的铰链机构30的立体示意图。如图2所示，铰链机构30具有基座100，以容置铰链机构30内部的构件。铰链机构30还包括第一铰链杆141及第二铰链杆142，其中第一铰链杆141及第二铰链杆142是延伸至基座100之外，并可相对于基座100转动。将不同的构件分别连接至第一铰链杆141及第二铰链杆142，即可使前述构件相互转动。举例而言，前述第一壳体10是连接至第一铰链杆141，而第二壳体20是连接至第二铰链杆142。

接着，请参照图3，图3显示图2的铰链机构30的分解图。铰链机构30还包括磁性组件110、扭力组件120、补正构件130。在本实施例中，磁性组件110包括第一磁铁111及第二磁铁112，其中第一磁铁111是连接至基座100。第一磁铁111及第二磁铁112是以产生排斥力的方式排列，亦即第一磁铁111及第二磁铁112之间会产生间隙，且前述两磁铁的N极或S极会相互面对。

扭力组件120包括两个基板121、第一柱体122、第二柱体123、定位件124、第一齿轮125、第二齿轮126以及两个中央齿轮127。两个基板121是设置于基座100中，并与基座100形成一空间。第一柱体122及第二柱体123穿过前述基板121的孔洞中，且可相对于基板121转动。举例而言，可通过金属射出成型(Metal Injection Molding；MIM)的方式来形成第一柱体122及第二柱体123。扭力组件120的定位件124连接基板121与基座100，借此控制扭力组件120与基座100于X轴上之间距，使扭力组件120可设置于正确的位置。

第一齿轮125、第二齿轮126以及两个中央齿轮127是设置于前述空间中，亦即第一齿轮125、第二齿轮126以及前述中央齿轮127是设置于基板121之间，其中第一齿轮125是套设于第一柱体122，而第二齿轮126是套设于第二柱体123。前述中央齿轮127是互相咬合，其中一个中央齿轮127与第一齿轮125咬合，而另一个中央齿轮127则与第二齿轮126咬合。如此一来，第一柱体122及第二柱体123可沿相反的转动方向来转动。举例而言，当第一柱体122沿顺时针方向转动时，第二柱体123则沿逆时针方向转动，反之亦然。

另外，补正构件130是设置于磁性组件110与扭力组件120之间。更详细而言，第二磁铁112是通过一粘着剂(未图示)附接于补正构件130上，而补正构件130是抵接扭力组件120的第一柱体122及第二柱体123。有关于补正构件130抵接第一柱体122及第二柱体123的方式，以下将配合图4进行更进一步的说明。此外，第一铰链杆141及第二铰链杆142分别连接至第一柱体122及第二柱体123，并可带动第一柱体122及第二柱体123转动。

请参照图4，图4显示图2的线A-A’的剖视示意图。如图4所示，第一柱体122具有第一开孔122A，且第一柱体122于第一开孔122A内具有第一内壁122B。相似地，第二柱体123具有第二开孔123A，且第二柱体123于第二开孔123A内具有第二内壁123B。补正构件130包括第一轴体131及第二轴体132，第一轴体131抵接第一柱体122的第一内壁122B，第二轴体132抵接第二柱体123的第二内壁123B。

应注意的是，第一轴体131与第一内壁122B、第二轴体132与第二内壁123B分别具有对应的锥度，换言之，第一轴体131与第一内壁122B朝第一开孔122A内部愈来愈窄，而第二轴体132与第二内壁123B亦朝第二开孔123A内部愈来愈窄。举例而言，前述锥度可介于约1度至约15度的范围内。在一些实施例中，前述锥度可介于约2度至约5度的范围内。通过将第一轴体131以及第二轴体132设置为锥状，可使第一轴体131、第二轴体132与对应的第一开孔122A、第二开孔123A紧密地贴合，并提升铰链机构30的稳定性。然而，本实施例仅作为范例，在其他一些实施例中，可根据设计需求将第一轴体131、第二轴体132设置成其他不同的形状。

请参照图5A，图5A显示图2的铰链机构30在使用后磨损的剖视示意图。如图5A所示，由于在第一铰链杆141与第二铰链杆142转动时，在扭力组件120与补正构件130之间会产生摩擦，故会磨损第一轴体131、第一内壁122B以及第二轴体132、第二内壁123B，而在第一轴体131、第一内壁122B之间以及在第二轴体132、第二内壁123B之间产生间隙G。此时，补正构件130的底面130A并未抵接第一柱体122及/或第二柱体123，故补正构件130可受磁性组件110所产生的力推动，而朝第一柱体122及/或第二柱体123移动来进行补正。以下将配合图5B进行更进一步的说明。

应注意的是，第一轴体131、第一内壁122B以及第二轴体132、第二内壁123B的硬度应相等或相近，使得第一轴体131、第一内壁122B以及第二轴体132、第二内壁123B的磨损情况接近，而不会使上述部件的其中的一过早损耗，降低铰链机构30的生命周期。举例而言，第一轴体131、第二轴体132、第一柱体122以及第二柱体123的C标度洛氏硬度数(RockwellHardness Number,scale C；HRC)是介于约43至约46的范围内。

接着，请参照图5B，图5B显示图2的铰链机构30在磨损后自动补正间隙G的剖视示意图。如图5B所示，磁性组件110的第一磁铁111与第二磁铁112之间会产生排斥力，此排斥力会将补正构件130推向第一柱体122及第二柱体123，使得第一轴体131、第二轴体132分别深入第一柱体122的第一开孔122A、第二柱体123的第二开孔123A。借此第一轴体131、第二轴体132能够持续抵接第一内壁122B以及第二内壁123B，而可产生足够的扭力。在一般的使用环境下，磁性组件110的磁力几乎不会随时间而降低。相较于利用弹性元件(例如弹簧)推动补正构件130来产生扭力，磁性组件110不会产生弹性疲乏的问题，因此可大幅提升铰链机构30的耐用度。

应注意的是，当补正构件130的底面130A抵接第一柱体122及/或第二柱体123时，则磁性组件110不能继续将补正构件130朝第一柱体122及/或第二柱体123推动。在此情况下，铰链机构30即失去自动补正间隙G(如图5A所示)的效果，故在产生间隙G时，铰链机构30无法提供原定大小的扭力。为了解决上述问题，可拆卸扭力组件120，并安装新的补正构件130，使得新的补正构件130的底面130A不与第一柱体122及第二柱体123接触，则铰链机构30又能再度提供原定大小的扭力。

请参照图6A，图6A显示根据本发明一实施例的第一柱体122与第一轴体131位于预设位置的剖视示意图，如图6A所示，第一轴体131与第一开孔122A沿Y-Z平面的截面皆为类似圆形的不规则形状，其中第一轴体131与第一开孔122A沿Y轴分别于两端具有凸出部，且第一轴体131中央具有中空的结构。通过将第一轴体131与第一开孔122A的截面设计为不规则形状，可在铰链机构30未作动时固定第一柱体122的位置。应注意的是，本实施例仅作为范例，在其他一些实施例中，可根据设计需求将第一轴体131与第一开孔122A设置为其他不同的形状。此外，亦可将第二轴体132、第二开孔123A设置成与第一轴体131、第一开孔122A相似或不同的形状。

图6B显示第一柱体122相对于第一轴体131转动的剖视示意图。在本实施例中，将第一柱体122相对于第一轴体131以顺时针方向(如箭头R所示)转动。在此情况下，第一内壁122B会抵接第一轴体131的凸出部，进而可产生扭力。由于第一轴体131中央具有中空的结构，故在第一柱体122转动时，第一内壁122B并不会与第一轴体131的凸出部卡住而造成第一柱体122无法转动的情况。

应理解的是，将第一柱体122以逆时针方向(如箭头S所示)转动，使得第一内壁122B的位置T经过第一轴体131的凸出部。由于第一开孔122A设计有对应的凸出部，使得第一柱体122会自动回到如图6A所示的预设位置。通过此设计，使用者将设置有铰链机构30的电子装置1闭合至一定角度以内之后，即可使电子装置1自动地阖上。

请参照图7，图7显示根据本发明另一实施例的铰链机构30’的剖视示意图。应注意的是，铰链机构30’可包含与图2所示的铰链机构30相同或相似的元件，以下相同或相似的元件将以相同或相似的标号表示，并不再详述。铰链机构30’与图2所示的铰链机构30的不同的处在于铰链机构30’还包括两个调整元件150，设置于基座100中，并抵接磁性组件110的第一磁铁111。在制造铰链机构30’时，不同的铰链机构30’之间往往会产生公差，此公差会造成补正构件130与第一柱体122、第二柱体123所产生扭力的差异。为了解决上述问题，可利用调整元件150调整第一磁铁111、第二磁铁112之间距，借此校正制造铰链机构30’所产生的上述公差，并可提高生产的良率。

综上所述，本发明的实施例提供一种具有磁性组件的铰链机构、以及安装有前述铰链机构的电子装置。利用磁性组件所产生的排斥力可持续推动补正构件，使得铰链机构在使用一段时间后，仍可提供原定大小的扭力。将轴体与开孔的截面设计为不规则形状，可在铰链机构未作动时固定轴体的位置。此外，使用者将设置有上述铰链机构的电子装置闭合至一定角度以内之后，即可使电子装置自动地阖上。

虽然本发明的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作变动、替代与润饰。此外，本发明的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中技术人员可从本发明公开内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本发明使用。因此，本发明的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

Claims (10)

1.一种铰链机构，包括：

一基座；

一磁性组件，设置于该基座中，包括一第一磁铁及一第二磁铁，其中该第一磁铁及该第二磁铁的同性磁极相互面对；

一扭力组件，连接至该基座，包括：

一基板，设置于该基座中；

一第一柱体，穿过该基板，且可相对于该基板转动；

一第二柱体，穿过该基板，且可相对于该基板及该第一柱体转动；以及

一补正构件，设置于该磁性组件与该扭力组件之间，且抵接该第一柱体的内壁与该第二柱体的内壁。

2.如权利要求1所述的铰链机构，其中该补正构件还具有一第一轴体及一第二轴体，该第一轴体抵接该第一柱体的该内壁，且该第二轴体抵接该第二柱体的该内壁。

3.如权利要求2所述的铰链机构，其中该第一轴体具有一锥度。

4.如权利要求2所述的铰链机构，其中该第一轴体与该第一柱体的开孔的截面为不规则形状。

5.如权利要求2所述的铰链机构，其中该第二轴体与该第二柱体的开孔的截面的形状与该第一轴体与该第一柱体的开孔的截面的形状不同。

6.如权利要求1所述的铰链机构，还包括一定位件，连接该基板及该基座，且穿过该补正构件。

7.如权利要求1所述的铰链机构，还包括一第一铰链杆及一第二铰链杆，其中该第一铰链杆是连接至该第一柱体，且该第二铰链杆是连接至该第二柱体。

8.如权利要求1所述的铰链机构，还包括一第一齿轮及一第二齿轮，其中该第一齿轮套设于该第一柱体之外，该第二齿轮套设于该第二柱体之外。

9.如权利要求1所述的铰链机构，还包括一调整元件，设置于该基座中，其中该调整元件抵接该磁性组件。

10.一种电子装置，包括：

一第一壳体；

一第二壳体，可相对于该第一壳体转动；以及

如权利要求1至9项中任一所述的该铰链机构，其中该第二壳体是通过该铰链机构枢接于该第一壳体。

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