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TWI715405B - 可攜式電子裝置 - Google Patents

可攜式電子裝置 Download PDF

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TWI715405B
TWI715405B TW109100343A TW109100343A TWI715405B TW I715405 B TWI715405 B TW I715405B TW 109100343 A TW109100343 A TW 109100343A TW 109100343 A TW109100343 A TW 109100343A TW I715405 B TWI715405 B TW I715405B
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Taiwan
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shaft
electronic device
portable electronic
rotating shaft
connecting rod
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TW109100343A
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English (en)
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TW202127177A (zh
Inventor
黃奕達
李武晟
凌正南
戴文杰
莊坤侑
Original Assignee
宏碁股份有限公司
德達金屬有限公司
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    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0206—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings
    • H04M1/0208—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts
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    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

一種可攜式電子裝置，包括第一機體、第二機體、第一轉軸、第二轉軸以及連桿。第一轉軸連接第一機體，第二轉軸連接第二機體。連桿具有彼此相對的第一端與第二端，第一端樞接於第一轉軸且偏心於第一轉軸的旋轉軸。第二端樞接於第二轉軸且偏心於第二轉軸的旋轉軸。第一機體與第二機體藉由第一轉軸、第二轉軸與連桿而在相對旋轉開闔的過程中彼此移離或移近。

Description

可攜式電子裝置
本發明是有關於一種可攜式電子裝置。
可攜式電子裝置如掌上型電腦、手提式電腦、筆記型電腦、個人電腦平板、及個人數位助理(PDA)業已越來越普遍。通常而言，可攜式計算裝置會使用基部單元及為該基部單元之顯示組態而成的顯示總成，以符合使用者操作與觀看之用。尤以觸控顯示的技術與時俱增，對於這些可攜式電腦而言，觸控螢幕已逐漸成為基本配備。
以筆記型電腦為例，其在兩個機體之間是以轉軸(hinge)作為造成機體間運動的機構，然而一旦搭配以觸控螢幕，則在機體展開的同時，轉軸尚須符合足以支撐使用者施壓在觸控螢幕上的力量。在此同時，連接在機體之間的纜線也需經由轉軸結構通過，因此如何兼具轉軸的支撐力、結構強度，使其符合使用者的操作需求，便成為相關設計者所需面對的問題。
再者，現有轉軸結構往往會造成筆記型電腦在其螢幕與系統之間存在明顯的間隙，因而造成視覺效果不佳。因此，如何 提供兼具支撐力、結構強度以及符合使用者視覺習慣的可攜式電子裝置，實為相關技術人員所需思考並解決的課題。
本發明提供一種可攜式電子裝置，其藉由雙轉軸之間的偏心連桿而提供機體在旋轉開闔時的角度變化，以補償機體之間的間隙。
本發明提供一種可攜式電子裝置，包括第一機體、第二機體、第一轉軸、第二轉軸以及連桿。第一轉軸連接第一機體，第二轉軸連接第二機體。連桿具有彼此相對的第一端與第二端，第一端樞接於第一轉軸且偏心於第一轉軸的旋轉軸。第二端樞接於第二轉軸且偏心於第二轉軸的旋轉軸。第一機體與第二機體藉由第一轉軸、第二轉軸與連桿而在相對旋轉開闔的過程中彼此移離或移近。
基於上述，可攜式電子裝置的機體除了設置雙轉軸作為彼此旋轉開闔的機構之外，尚以連桿連接於所述雙轉軸，且連桿的相對兩端與雙轉軸的樞接處分別偏心於所述雙轉軸的旋轉軸。據此，當第一機體與第二機體進行旋轉開闔的過程中，機體各自在轉軸鄰近處的結構便能因連桿的設置而存在相對位置的改變，據以相互移離或移近，且所述相互移近時即能補償機體因雙轉軸所造成的固定間距，而讓機體在展開時能維持在轉軸處相互抵靠的狀態，進而讓使用者在操作可攜式電子裝置時能具有較佳的視 覺效果。
100:可攜式電子裝置
110:第一機體
111:第一表面
112:第二表面
120:第二機體
121:第三表面
122:第四表面
130:轉軸模組
131:第一軸部
132:第一頭部
132a:第一缺口
132b、132c:第一偏心孔
133:第二軸部
134:第二頭部
134a:第二缺口
134b、134c:第二偏心孔
135、136、137:部件
138:連桿
A1:第一轉軸
A2:第二轉軸
d1、d2:偏心距
E1:第一端
E2:第二端
G11、G12、G13:空間
L1:第一直線
L2:第二直線
T1:第一時序
T2:第二時序
T3:第三時序
T4:第四時序
X1、X2:旋轉軸
X-Y-Z:直角座標
圖1是依據本發明一實施例的可攜式電子裝置的示意圖。
圖2A與圖2B分別是圖1的可攜式電子裝置的爆炸圖。
圖3至圖6繪示可攜式電子裝置於不同狀態的局部側視圖。
圖7繪示可攜式電子裝置的轉軸行程示意圖。
圖1是依據本發明一實施例的可攜式電子裝置的示意圖。圖2A與圖2B分別是圖1的可攜式電子裝置的爆炸圖。請同時參考圖1、圖2A與圖2B，在本實施例中，可攜式電子裝置100，例如時筆記型電腦，其包括第一機體110、第二機體120與轉軸模組130，其中轉軸模組130連接在第一機體110與第二機體120之間，以讓第一機體110與第二機體120能據以相對旋轉開闔。轉軸模組130包括第一轉軸A1、第二轉軸A2以及連桿138。第一轉軸A1連接第一機體110，第二轉軸A2連接第二機體120。連桿138具有彼此相對的第一端E1與第二端E2，第一端E1樞接於第一轉軸A1且偏心於第一轉軸A1的旋轉軸X1。第二端E2樞接於第二轉軸A2且偏心於第二轉軸A2的旋轉軸X2。第一機體110與第二機體120藉由第一轉軸A1、第二轉軸A2與連桿138而在 相對旋轉開闔的過程中彼此移離或移近。
圖2A所示具有一對轉軸模組130連接在第一機體110與第二機體120之間，由於該對轉軸模組130的組成構件相同且為了利於辨識，故標號僅集中繪示於右側的轉軸模組130。進一步地說，第一轉軸A1具有彼此同軸設置的第一軸部131與第一頭部132，第一軸部131連接第一機體110以被第一機體110驅動。第一頭部132具有第一偏心孔132b、132c，連桿138的第一端E1樞接於第一偏心孔132b、132c。在本實施例中，第一頭部132的外徑大於第一軸部131的外徑，第一頭部132還具有第一缺口132a，連桿138的第一端E1實質上位於第一缺口132a內而樞接於第一偏心孔132b、132c之間。同樣地，第二轉軸A2具有彼此同軸設置的第二軸部133與第二頭部134，第二軸部133連接第二機體120以被第二機體120驅動，第二頭部134具有第二偏心孔134b、134c，連桿138的第二端E2樞接於第二偏心孔134b、134c。在本實施例中，第二頭部134的外徑大於第二軸部133的外徑，第二頭部134還具有第二缺口134a，連桿138的第二端E2位於第二缺口134a內而樞接於第二偏心孔134b、134c之間。
此外，可攜式電子裝置100還包括扭力組件，其由部件135、136與137所組成，第一轉軸A1與第二轉軸A2彼此平行地插設於扭力組件，即旋轉軸X1平行旋轉軸X2。
圖3至圖6繪示可攜式電子裝置於不同狀態的局部側視圖。在此同時提供直角座標X-Y-Z以利於構件描述，且前述旋轉 軸X1、X2平行於X軸。請先參考圖2B與圖3，進一步地說，第一端E1與第一轉軸A1的樞接處相對於第一轉軸A1之旋轉軸X1的偏心距d1，大於第二端E2與第二轉軸A2的樞接處相對於第二轉軸A2之旋轉軸X2的偏心距d2，在本實施例中，偏心距d1為1.87mm，偏心距d2為1.38mm。換句話說，此舉讓連桿138的相對兩端存在不同的運動行程，且因偏心狀態而得以避免與第一轉軸A1與第二轉軸A2的連線處於同一直線，以避免第一機體110在運動過程中陷入連桿機構的死點而無法作動。
圖7繪示可攜式電子裝置的轉軸行程示意圖，其以簡單示意繪示上述相關構件，其中虛線圓分別代表第一轉軸A1與第二轉軸A2，在此以其旋轉軸X1、X2作為例示，實線圓則代表連桿138(的相對兩端)分別與第一轉軸A1、第二轉軸A2的樞接處。接著，請依序參考圖3至圖6並對照圖7，其呈現的是第一機體110與第二機體120從圖3的閉闔狀態逐漸旋轉展開，直至如圖6所示的展開狀態，需說明的是，圖7即是以第二機體120及其第二轉軸A2作為基準，而將第一轉軸A1及連桿138分別與第一轉軸A1、第二轉軸A2的樞接處予以合併成轉軸的行程示意，其中圖7所示第一時序T1即是圖3所示狀態的例示，所示第二時序T2即是圖4所示狀態的例示，所示第三時序T3即是圖5所示狀態的例示，所示第四時序T4即是圖6所示狀態的例示。
詳細而言，從圖3至圖6的過程中，第一時序T1至第三時序T3的這段期間，其是定義為第一機體110與第二機體120相 對旋轉展開的第一階段，此過程中的第一機體110會與第二機體120存在彼此移離的動作特徵。相對地，第三時序T3至第四時序T4的這段期間，則是定義為第一機體110與第二機體120相對旋轉展開的第二階段，此過程中的第一機體110會與第二機體120存在彼此移近的動作特徵。由此可知，第三時序T3即被視為第一階段與第二階段之間所形成的狀態轉折，其代表第一機體110與第二機體120從彼此移離切換成彼此移近的極點。在本實施例中，對應上述連桿138與第一轉軸A1、第二轉軸A2的偏心距d1、d2關係，可攜式電子裝置100關於第一機體110與第二機體120在所述狀態轉折處的夾角(展開角度)，其實質上是第一機體110與第二機體120的最大展開角度的78%至88%。舉例來說，本實施例的最大展開角度為140度，而所述狀態轉折處的展開角度為115.3度。
請再參考圖3至圖6，在本實施例中，第一機體110具有鄰近第一轉軸A1的第一表面111與第二表面112，其中第二表面112實質上與可攜式電子裝置100的顯示面處於同一平面，而第二機體120具有鄰近第二轉軸A2的第三表面121與第四表面122，在第一機體110與第二機體120從閉闔至展開的過程中，第一表面111移離第三表面121，第二表面112移離第四表面122。
再者，第一表面111鄰接第二表面112而形成(L形)凹陷，第三表面121鄰接第四表面122而形成(楔形)凸部，在第一機體110與第二機體120彼此閉闔時，凸部朝向且實質位於凹 陷內，在第一機體110與第二機體120相對展開時，凸部移離凹陷，且凹陷移至第二機體120的下方。
此外，在第一機體110與第二機體120閉闔時，第一表面111與第三表面121保持間距，也就是圖3所示的空間G11，而在第一機體110與第二機體120展開時，第二表面112接觸第三表面121。換句話說，在從圖3轉換至圖6的展開過程中，藉由第一轉軸A1、第二轉軸A2以及連桿138相對於所述轉軸呈現偏心的配置，即能讓第一機體110與第二機體120在轉軸模組130處的結構存在相對位移而造成移近效果，也就是讓第一機體110與第二機體120在圖3所示凸部與凹陷之間的空間G11，隨著機體的旋轉展開，而逐漸轉換成圖4所示的空間G12、圖5所示的空間G13，以至圖6所示第三表面121與第一機體110的第二表面112抵接而無空間存在。在此，空間G11、G12與空間G13是以第二機體120的第三表面121為基準所產生的描述。在此為使第二表面112與第三表面121能被清楚辨識而將代表二者的兩條虛線予以分開處理，但不影響前述第二表面112與第三表面121的抵接關係。
請再參考圖7，在本實施例中，第一轉軸A1的軸心(旋轉軸X1)與第二轉軸A2的軸心(旋轉軸X2)形成第一直線L1(以實線繪示)，第一端E1與第一轉軸A1的樞接處及第二端E2與第二轉軸A2的樞接處形成第二直線L2(以點鏈線繪示)，在第一機體110與第二機體120閉闔時，第一直線L1與第二直線L2 相交，當第一機體110與第二機體120展開(至最大展開角度)時，第一直線L1與第二直線L2不相交。本實施例以此作為偏心式的連桿138與第一轉軸A1、第二轉軸A2的對應關係示意。
另需提及的是，雖然上述內容僅描述第一機體110與第二機體120的展開過程，然可預期的是，第一機體110與第二機體120的閉闔過程能將上述順序反向為之而輕易得知。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，可攜式電子裝置的機體除了設置雙轉軸作為彼此旋轉開闔的機構之外，尚以連桿連接於所述雙轉軸，且連桿的相對兩端與雙轉軸的樞接處分別偏心於所述雙轉軸的旋轉軸。據此，當第一機體與第二機體進行旋轉開闔的過程中，機體各自在轉軸鄰近處的結構便能因連桿的設置而存在相對位置的改變，也就是造成第一機體與第二機體在彼此鄰近處的空間產生改變，據以造成相互移離或移近的對應關係，以在相互移近時即能補償機體因雙轉軸的固定距離所造成的固定間距，而讓機體在展開時能維持在轉軸處相互抵靠的狀態，進而讓使用者在操作可攜式電子裝置時能具有較佳的視覺效果。
100:可攜式電子裝置
110:第一機體
111:第一表面
112:第二表面
120:第二機體
121:第三表面
122:第四表面

Claims (11)

  1. 一種可攜式電子裝置，包括：一第一機體；一第二機體；一第一轉軸，連接該第一機體；一第二轉軸，連接該第二機體；以及一連桿，具有彼此相對的一第一端與一第二端，該第一端樞接於該第一轉軸且偏心於該第一轉軸的旋轉軸，該第二端樞接於該第二轉軸且偏心於該第二轉軸的旋轉軸，其中，該第一端與該第一轉軸的樞接處相對於該第一轉軸之旋轉軸的偏心距，大於該第二端與該第二轉軸的樞接處相對於該第二轉軸之旋轉軸的偏心距，該第一機體與該第二機體藉由該第一轉軸、該第二轉軸與該連桿而在相對旋轉開闔的過程中彼此移離或移近。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的可攜式電子裝置，其中該第一轉軸具有彼此同軸設置的一第一軸部與一第一頭部，該第一軸部連接該第一機體以被該第一機體驅動，該第一頭部具有至少一第一偏心孔，該連桿的該第一端樞接於該第一偏心孔。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的可攜式電子裝置，其中該第一頭部的外徑大於該第一軸部的外徑，該第一頭部還具有一第一缺口，該連桿的該第一端位於該第一缺口內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的可攜式電子裝置，其中該第二轉軸具有彼此同軸設置的一第二軸部與一第二頭部，該第二軸部連接該第二機體以被該第二機體驅動，該第二頭部具有至少一第二偏心孔，該連桿的該第二端樞接於該第二偏心孔。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的可攜式電子裝置，其中該第二頭部的外徑大於該第二軸部的外徑，該第二頭部還具有一第二缺口，該連桿的該第二端位於該第二缺口內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的可攜式電子裝置，還包括一扭力組件，該第一轉軸與該第二轉軸彼此平行地插設於該扭力組件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的可攜式電子裝置，其中在該第一機體與該第二機體彼此相對展開的一第一階段中，該第一機體移離該第二機體，在該第一機體與該第二機體彼此相對展開的一第二階段中，該第一機體移近該第二機體，且該第一階段與該第二階段之間形成一狀態轉折，該第一機體與該第二機體在所述狀態轉折的夾角是該第一機體與該第二機體的最大展開角度的78%至88%。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的可攜式電子裝置，其中該第一機體具有鄰近該第一轉軸的一第一表面與一第二表面，而該第二機體具有鄰近該第二轉軸的一第三表面與一第四表面，在該第一機體與該第二機體從閉闔至展開的過程中，該第一表面移離該第三表面，該第二表面移離該第四表面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的可攜式電子裝置，其中該第一表面鄰接該第二表面而形成一凹陷，該第三表面鄰接該第四表面而形成一凸部，在該第一機體與該第二機體彼此閉闔時，該凸部位於該凹陷內，在該第一機體與該第二機體相對展開時，該凸部移離該凹陷，且該凹陷移至該第二機體的下方。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的可攜式電子裝置，其中在該第一機體與該第二機體閉闔時，該第一表面與該第三表面保持間距，在該第一機體與該第二機體展開時，該第二表面接觸該第三表面。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的可攜式電子裝置，其中該第一轉軸的軸心與該第二轉軸的軸心形成一第一直線，該第一端與該第一轉軸的樞接處及該第二端與該第二轉軸的樞接處形成一第二直線，在該第一機體與該第二機體閉闔時，該第一直線與該第二直線相交，當該第一機體與該第二機體展開時，該第一直線與該第二直線不相交。
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