转轴模块与可携式电子装置的制作方法

本发明涉及一种转轴模块与可携式电子装置。

背景技术：

一般笔记本电脑或移动电话等可携式电子装置通常是利用转轴(铰链)模块来枢接本身的显示屏幕与主机本体，且用户可通过转轴模块以使可携式电子装置的两个壳体进行相对的旋转开阖动作。

详细而言，一般转轴模块能提供可携式电子装置固定的扭力输出，以使得显示屏幕与主机本体在开阖的过程中不会因开阖位置不同而产生不同扭力。然而，却有可能因为转轴模块的扭力不足而无法稳定将显示器屏幕定在默认的位置。

进一步地说，正因在现有的笔记本电脑中，其转轴模块仅需符合单一显示屏幕的荷重需求，因此一旦在现有显示屏幕上再行外挂其他屏幕，则无异增加转轴模块的负担，而超出原需求条件。

技术实现要素：

本发明是针对一种转轴模块与可携式电子装置，其通过切换组件而提供两段式扭力源以供使用者切换。

根据本发明的实施例，转轴模块包括第一支架、第二支架、第一转轴组件、第二转轴组件以及切换组件。第一转轴组件设置在第二支架且连接第一支架。第二转轴组件设置在第二支架且与第一转轴组件分离。切换组件可移动地设置于第一转轴组件与第二转轴组件之间。在第一模式，切换组件适于受力而耦接第一转轴组件与第二转轴组件，以使第一支架与第二支架同时通过第一转轴组件与第二转轴组件而相对旋转。在第二模式，切换组件适于受力而移离第一转轴组件与第二转轴组件，以使第一支架与第二支架仅通过第一转轴组件而相对旋转。

根据本发明的实施例，可携式电子装置包括第一机体、第二机体、第三机体以及至少一转轴模块。第三机体可拆卸地组装于第一机体。转轴模块包括第一支架、第二支架、第一转轴组件、第二转轴组件以及切换组件。第一支架设置于第一机体，第二支架设置于第二机体。第一转轴组件设置在第二支架且连接第一支架。第二转轴组件设置在第二支架且与第一转轴组件分离。切换组件可移动地设置于第一转轴组件与第二转轴组件之间。在第一模式，第三机体组装至第一机体，切换组件适于受力而耦接第一转轴组件与第二转轴组件，以使第一机体与第二机体同时通过第一转轴组件与第二转轴组件而相对旋转开阖。在第二模式，第三机体从第一机体卸除，切换组件适于受力而移离第一转轴组件与第二转轴组件，以使第一机体与第二机体仅通过第一转轴组件而相对旋转开阖。

基于上述，本发明在转轴模块及应用其的可携式电子装置中设置第一转轴组件与第二转轴组件，并进而以切换组件可移动地设置在第一转轴组件与第二转轴组件之间，以在需要的时候，例如是需在机体上外挂其他对象而因此增加重量，用户能驱使切换组件链接起第一转轴组件与第二转轴组件，以让第一机体与第二机体在通过转轴模块相对旋转开阖的过程中，能让彼此连结的第一转轴组件与第二转轴组件一同提供机体与外挂对象进行旋转开阖时所需的扭力。

反之，一旦将外挂对象卸除后，即恢复初始一对机体相对旋转开阖的状态，因此用户便能驱动切换组件而使其移离第一转轴组件与第二转轴组件，也就是让第一转轴组件与第二转轴组件彼此分离而不连结，如此一来，机体之间的旋转开阖仅以单一的转轴组件(即，第一转轴组件)便能符合机体旋转开阖所需的扭力。

据此，可切换扭力的转轴模块便能依序需求而切换至对应的模式，而有利于转轴模块的适用范围。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是依据本发明一实施例的转轴模块的示意图；

图2是图1的转轴模块的爆炸图；

图3是图1的转轴模块的另一状态的示意图；

图4是适用转轴模块的可携式电子装置的示意图；

图5示出本发明另一实施例的转轴模块的简单局部示意图；

图6a至图6d示出图5的第二部件与导引柱的对应运动示意图。

附图标号说明

100、400:转轴模块；

110：第一转轴组件；

111、121:轴；

111a、142a:止挡结构；

112:第一齿轮；

113:第一扭力源；

114、124:锁附件；

120:第二转轴组件；

122:第二齿轮；

123:第二扭力源；

130:第一支架；

131:本体；

132:承载部；

140:第二支架；

141:本体；

142:限位部；

150:限位组件；

151:第一限位件；

152:第二限位件；

160、360:切换组件；

161:第三齿轮；

162、175:弹簧；

163:按钮；

170:驱动组件；

171:第一部件；

172:第二部件；

173:双齿轨道；

173a:第一齿结构；

173b:第二齿结构；

173c:凹槽；

174:导引柱；

200:可携式电子装置；

210:第一机体；

220:第二机体；

230:第三机体；

240:连结机构；

310:壳体；

311:凸肋；

a1、b1:齿顶；

a2、b2:齿底；

d1:方向；

f1:力；

f2:弹力；

l1、l2:旋转轴向；

l3:移动轴向；

x-y-z:直角坐标。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1是依据本发明一实施例的转轴模块的示意图。图2是图1的转轴模块的爆炸图。在此同时提供直角坐标x-y-z以利于构件描述。请同时参考图1与图2，在本实施例中，转轴模块100包括第一支架130、第二支架140、第一转轴组件110、第二转轴组件120以及切换组件160。第一转轴组件110设置在第二支架140且连接第一支架130。第二转轴组件120设置在第二支架140且与第一转轴组件110分离。切换组件160可移动地设置于第一转轴组件110与第二转轴组件120之间。在此，第一转轴组件110具有旋转轴向l1，第二转轴组件120具有旋转轴向l2，而切换组件160具有移动轴向l3，以沿所述移动轴向l3来回移动，其中旋转轴向l1、旋转轴向l2与移动轴向l3彼此平行而相异，也就是三者皆平行于x轴但彼此不重合。

请再参考图2，转轴模块100还包括限位组件150，其包括第一限位件151与第二限位件152。再者，第一支架130包括本体131与从本体131延伸出的承载部132，第二支架140包括本体141与从本体141延伸出的限位部142。第一转轴组件110包括同轴设置的轴111、第一齿轮112、第一扭力源113(由多个摩擦垫片构成)与锁附件114，其中轴111的一端设置于承载部132，轴111的另一端依序穿设于限位部142、第一齿轮112、第一限位件151、第二限位件152、第一扭力源113而结合至锁附件114，进而使第一齿轮112位于限位组件150与限位部142之间，并在第一支架130与第二支架140以旋转轴向l1进行相对旋转时，由第一扭力源113提供轴部111旋转时所需的扭力。在此，轴111还具有止挡结构111a，而限位部142也具有对应的止挡结构142a，通过止挡结构111a与止挡结构142a的相互搭配，而提供第一支架130与第二支架140以旋转轴向l1进行相对旋转时的角度限制。

再者，第二转轴组件120包括彼此同轴设置的轴121、第二齿轮122、第二扭力源123(由多个摩擦垫片构成)以及锁附件124，轴121依序穿过限位部142、第二齿轮122、第一限位件151、第二限位件152、第二扭力源123而结合至锁附件124，并而使第二齿轮122位于限位组件150与限位部142之间。

此外，切换组件160包括彼此同轴设置的第三齿轮161、按钮163与弹簧162，其中第三齿轮161被限位在彼此相对的限位组件150的第一限位件151与限位部142之间，按钮163组装至第三齿轮161且与第三齿轮161的转动轴呈同轴设置，而弹簧162抵接在限位组件150的第一限位件151与按钮163之间。据此，第三齿轮161可被视为随着按钮163被按压与否而可移动地设置于第二支架140。

还需说明的是，第一齿轮112、第二齿轮122与第三齿轮161皆不示出其详细齿形而改以简单轮状外型作为例示，其并不影响在本实施例的特征描述。

图3是图1的转轴模块的另一状态的示意图。请同时参考图1与图3，正由于第一齿轮112、第二齿轮122与第三齿轮161是分别被限位于限位组件150与第二支架140的限位部142之间，也就是说，第一齿轮112、第二齿轮122与第三齿轮161因此而在y-z平面上被限位以保持固定的相对位置(即，第一转轴组件110的旋转轴向l1、第二转轴组件120的旋转轴向l2与切换组件160的移动轴向l3在y-z平面保持固定的相对位置)。此外，第一齿轮112、第二齿轮122是彼此分离且相对应的状态，而切换组件160的第三齿轮161将会扮演是否连结第一齿轮112与第二齿轮122的桥接结构。

如图3所示的第一模式，切换组件160适于受力f1而耦接第一转轴组件110与该第二转轴组件120，以使第一支架130与第二支架140同时通过第一转轴组件110与第二转轴组件120而相对旋转。详细来说，用户提供力f1于按钮163，进而推动第三齿轮161朝负x轴方向移动而从图1转换至图3，并使第三齿轮161耦接(啮合)在第一齿轮112与第二齿轮122之间。如此一来，当第一支架130与第二支架140通过第一转轴组件110进行相对旋转时，也会因第三齿轮161而达到第一齿轮112带动第二齿轮122旋转的效果，进而使第二转轴组件120也产生旋转，并使第二扭力源123通过第二齿轮122、第三齿轮161与第一齿轮112的相互耦接而传递至第一转轴组件110，以结合至第一扭力源113。换句话说，第一模式的转轴模块100能因第一扭力源113与第二扭力源123存在相互连结关系的情形下，而提供较大的扭力。

相对地，当毋须上述较大扭力时，则用户进一步地驱动按钮163(反向于上述力f1)而使第三齿轮161受力朝正x轴方向移动且移离第一齿轮112与第二齿轮122，如此便让转轴模块100从图3的状态恢复至图1的状态，也就是让第一转轴组件110与第二转轴组件120恢复彼此分离的状态。同时，在前述第一模式因按钮163被按压而导致弹簧162变形(压缩)的状态，也在第二模式解除，以让弹簧162的弹力能驱动按钮163与第三齿轮161复位。

图4是适用转轴模块的可携式电子装置的示意图。请同时参考图1、图3与图4，在本实施例中，可携式电子装置200包括第一机体210、第二机体220与转轴模块100，其中第一机体210例如是显示屏幕，第二机体220例如是主机，转轴模块100连接在第一机体210与第二机体220之间，以让第一机体210与第二机体220通过转轴模块100而相对旋转开阖，其中转轴模块100一如前述，便不再赘述其结构特征。

与现有实施例不同的是，可携式电子装置200还包括第三机体230，其例如是外挂式屏幕或其他可供挂载于第一机体210的对象，能通过链接机构240(例如是枢接机构)而组装至第一机体210或从第一机体210卸除。据此，为了让挂载有第三机体230的第一机体210仍能顺利地相对于第二机体220旋转开阖，本实施例的可携式电子装置200应用上述的转轴模块100，也就是在第一模式时，驱动切换组件160移动而让其第三齿轮161耦接啮合于第一齿轮112与第二齿轮122之间，进而使第一转轴组件110与第二转轴组件120产生链接关系，以让第一扭力源113的扭力与第二扭力源123的扭力相互结合。

相反地，当第三机体230从第一机体210卸除后，对于转轴模块100而言，即毋须再负担前述较大的负重，因此可将转轴模块100切换至第二模式，也就是让第三齿轮161移离第一齿轮112与第二齿轮122，而让第一转轴组件110与第二转轴组件120在此恢复成彼此独立的分离状态，此时第一支架130与第二支架140所进行的相对旋转运动仅以第一转轴组件110即能负担所需的扭力。

图5示出本发明另一实施例的转轴模块的简单局部示意图，其中与前述转轴模块100相同的部分或与前述可携式电子装置200相同的部分便不再赘述。请参考图5，在本实施例中，转轴模块400还包括驱动组件170，驱动组件170包括第一部件171与第二部件172，其中第二部件172可旋转地套设于第一部件171且随第一部件171移动，第二部件172链接至切换组件360的按钮163。再者，所述转轴模块400适于配置在可携式电子装置的壳体310内，且驱动组件170还包括导引柱174，设置于壳体310并耦接于第二部件172之外表面的双齿轨道173，而第一部件171的局部暴露出壳体310，而如图5所示，驱动组件170的移动轴向、切换组件360的移动轴向与第二部件172的旋转轴向一致，皆为前述的移动轴向l3。

基于上述，第一部件171适于受力f1而经由第二部件172驱动切换组件360在第一模式与第二模式之间切换，也就是说，当第二部件172随第一部件171沿移动轴向l3移动时，导引柱174抵接于双齿轨道173的其中一齿结构而得以驱动第二部件172旋转(以所述移动轴向l3作为其旋转轴向)。

详细而言，图6a至图6d示出图5的第二部件与导引柱的对应运动示意图，在此将图5简单示出的双齿轨道173的细部特征示出于图6a至图6d以利于识别。在本实施例中，双齿轨道173包括第一齿结构173a与第二齿结构173b，且彼此隔着凹槽173c相对，前述导引柱174可移动地位于第一齿结构173a与第二齿结构173b之间，以在第二部件172沿移动轴向l3往复移动时，导引柱174能对应地抵接至第一齿结构173a或第二齿结构173b，并在第二部件172沿移动轴向l3移动时能因此让第二部件172也同时以移动轴向l3进行旋转。

再者，第一齿结构173a的齿顶a1与齿底a2与第二齿结构173b的齿底b2与齿顶b1沿移动轴向l3彼此对应，也即齿顶a1对应于齿底b2，而齿底a2对应齿顶b1，而使第一齿结构173a与第二齿结构173b实质上呈互补状态。如此一来，当使用者以力f1施加于第一部件171时，便如图6a至图6b的过程，第二部件172受驱动而朝附图中的右侧移动，因而相对地使导引柱174从第一齿结构173a的齿顶a1移至齿底a2，而由于导引柱174是固设于壳体310，因此便代表着第二部件172会因此而以移动轴向l3作为其旋转轴而进行旋转(沿方向d1)，且当导引柱174移至齿底a2时，其沿移动轴向l3会对应至第二齿结构173b的齿顶b1。

此外，本实施例的驱动组件还包括弹簧175，抵接在第二部件172与壳体310的凸肋311之间，在切换组件360从第二模式切换至第一模式的过程中，因第二部件172移动而使弹簧175受第二部件172与凸肋311的抵压而变形以蓄积弹力。相对地，一旦使用者移除所述力f1，则弹簧175的弹力将驱动第二部件172，以让切换组件360与驱动组件170复位，而使切换组件360从第一模式切换至第二模式。如图6c与图6d所示，此时第二部件172因弹簧175驱动(弹力f2)而移向附图中的左侧。导引柱174从齿底a2移至齿顶b1，并接着从齿顶b1移至齿底b2，而据以驱动第二部件172继续以相同方向d1进行旋转，即第二部件172从图6a至图6d所示是朝同一方向d1进行旋转。

在另一未示出的实施例中，弹簧也可如前述实施例一般抵接在切换组件360的按钮163与第二支架140之间，也能达到相同的复位效果。

据此，本领域的技术人员即能据以设计第一齿结构173a与第二齿结构173b的外型特征及尺寸而使其与第二部件172的移动行程产生对应关系，进而调整第二部件172的旋转角度，甚至能驱动第二部件172每次旋转皆达180度。

综上所述，在本发明的上述实施例中，转轴模块及应用其的可携式电子装置中设置第一转轴组件与第二转轴组件，并进而以切换组件可移动地设置在第一转轴组件与第二转轴组件之间，以在需要的时候，例如是需在机体上外挂其他对象而因此增加重量，用户能驱使切换组件链接起第一转轴组件与第二转轴组件，以让第一机体与第二机体在通过转轴模块相对旋转开阖的过程中，能让彼此连结的第一转轴组件与第二转轴组件一同提供机体与外挂对象进行旋转开阖时所需的扭力。

反之，一旦将外挂对象卸除后，即恢复初始一对机体相对旋转开阖的状态，因此用户便能驱动切换组件而使其移离第一转轴组件与第二转轴组件，也就是让第一转轴组件与第二转轴组件彼此分离而不链接，如此一来，机体之间的旋转开阖仅以单一的转轴组件(即，第一转轴组件)便能符合机体旋转开阖所需的扭力。

据此，可切换扭力的转轴模块便能依序需求而切换至对应的模式，而有利于转轴模块的适用范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。