本发明涉及一种枢轴结构。
背景技术：
按，一般具掀盖的消费性电子产品，诸如笔记本电脑、移动电话等，大抵将本体置于下半部，并通过枢轴结构与上半部的盖体相连结，使盖体相对于本体可相对地旋转开合，以让盖体能相对于本体旋转至适当角度以利于使用者之需。
以笔记本计算机为例，在现有技术的配置上，本体的重量大致会重于盖体，因此使用者能轻易地以单手进行机体开合并操作。然而，在当前薄型化的趋势之下，本体与盖体之间的重量彼此趋于接近，因此即使枢轴结构具备足够的扭力，使用者也无法以单手进行机体的开合动作。再者，枢轴结构同样会随本体而缩小，故而所能提供的扭力也容易在操作时面临不足的情形。因此，上述情形便容易造成机体晃动等现象，而造成使用者的操作观感不佳。
技术实现要素：
本发明提供一种枢轴结构，其能有效抑制电子装置于操作时的机体晃动情形。
本发明的枢轴结构，连接在电子装置的第一机体与第二机体之间，以使第一机体与第二机体通过枢轴结构而彼此相对开合。枢轴结构包括转轴、移动件以及缓冲件。转轴可枢转地设置于第一机体，第二机体固接于转轴以相对于第一机体枢转。移动件沿转轴的轴向可移动地套设于转轴并随转轴转动。移动件的表面具有轨道，耦接于第一机体上的导引件。缓冲件设置于移动件。第二机体通过转轴而相对于第一机体枢转，以使导引件沿轨道移动而使移动件沿转轴的轴向移动并驱动缓冲件干涉或释放于第一机体。
基于上述，枢轴结构通过套接在转轴上的移动件能因轨道与机体的导引件相互耦接，而让转轴旋转时，移动件因所述轨道与导引件的搭配而得以沿着转轴的轴向移动，进而驱动配置在移动件上的缓冲件与机体产生干涉或彼此释放，借以改变机体相对开合时所产生扭矩的支点所在，进而通过缩短用以产生扭矩的力臂而达到抑制机体在操作时产生晃动的情形。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依据本发明一实施例的一种电子装置的示意图。
图2示出图1的电子装置于枢轴结构处的局部示意图。
图3示出图2的枢轴结构于另一视角的示意图。
图4示出图3的枢轴结构于另一状态的示意图。
图5示出本发明一实施例的枢轴结构的旋转角度与产生扭力的对应关系图。
图6示出本实施例的枢轴结构的组装示意图。
附图标号说明：
100：电子装置；
110：第一机体；
112：导引件；
112a：凸肋；
112b：半球状凸起；
114：第一支架；
116：开口；
120：第二机体；
122：第二支架；
130：枢轴结构；
132：转轴；
132a：限位槽；
132b：止挡部；
134：移动件；
134a：轨道；
134b：限位凸部；
134c：肋状结构；
136：缓冲件；
140：扭力组件；
a1：轴向；
d1：第一外径；
d2：第二外径；
d3：内径；
e1：第一端；
e2：第二端；
p1：枢接处；
p2：连接处；
p3：干涉处；
r1：第一扭力距离；
r2：第二扭力距离；
s1：第一段；
s2：第二段；
θ1、θ2、θ3：角度；
f1、f2：扭力。
具体实施方式
图1是依据本发明一实施例的一种电子装置的示意图。请参考图1，在此以笔记本计算机为例，电子装置100包括第一机体110、枢轴结构130以及第二机体120，其中枢轴结构130连接在第一机体110与第二机体120之间，以让第一机体110与第二机体120通过枢轴结构130而能彼此相对地开合。在此，第二机体120是电子装置100的显示模块或触控显示模块，而第一机体110是电子装置100的系统模块。
图2示出图1的电子装置于枢轴结构处的局部示意图。图3示出图2的枢轴结构于另一视角的示意图。请同时参考图1至图3，在本实施例中，枢轴结构130包括转轴132、移动件134以及缓冲件136，其中转轴132可枢转地设置于第一机体110，第二机体120固接于转轴132以相对于第一机体110枢转。移动件134沿转轴132的轴向a1而可移动地套设于转轴132且能随转轴132以轴向a1进行转动。缓冲件136设置于移动件134以同步地随移动件134相对于转轴132移动。
移动件134的表面具有轨道134a，而第一机体110具有导引件112，且导引件112耦接于轨道134a。由于所述轨道134a是相对于轴向a1而环绕地设置于轨道134的表面，因此当转轴132以轴向a1进行旋转时，导引件112便能沿着轨道134a移动而使移动件134沿轴向a1相对于转轴132移动，以驱动缓冲件136干涉或释放于第一机体110。
图4示出图3的枢轴结构于另一状态的示意图。请同时参考图3与图4，详细而言，本实施例的第一机体110具有第一支架114，转轴132的第一端e1可枢转地设置于第一支架114，以让转轴132能以轴向a1相对于第一支架114枢转。第二机体120具有第二支架122，其固接于转轴132的第二端e2，因此达到让第二机体120通过转轴132而相对于第一机体110枢转的运动效果。再者，枢轴结构100还包括扭力组件140，其设置在转轴132上且位于第一端e1，扭力组件140例如是由弹性组件和/或摩擦组件(未示出)所构成(其由现有技术已能得知，故在此不再赘述)。当转轴132相对于第一支架114枢转时，扭力组件140用以提供转轴132与第一支架114之间的扭力，借以作为支撑第二机体120之用，让第二机体120相对于第一机体110开合时能停止于任意开合角度。
再者，缓冲件136例如是以具有弹性的材质所制成(例如橡胶)，而第一机体110具有开口116，前述转轴132的第二端e2实质上穿过开口116而与第二机体120的第二支架122连接，且所述移动件134与缓冲件136实质上位于第一支架114与转轴132的枢接处p1以及开口116之间，移动件134与缓冲件136随着转轴132枢转而与所述开口116存在进一步的相互关系，详见后续。
请同时参考图2至图4，移动件134是套接于转轴132的柱体，轨道134a位于柱体的柱面上且区分为第一段s1与第二段s2，其中第一段s1相对于柱体呈螺旋状，而第二段s2相对于柱体呈环状。换句话说，当导引件112沿着轨道134a的第一段s1移动时，移动件134会因此而相对于转轴132沿轴向a1移动，而当导引件112沿着轨道134a的第二段s2移动时，移动件134不会产生如上述的轴向运动。
导引件112例如是第一机体110所具有且朝向转轴132的凸出结构，在本实施例中，导引件112是设置在凸肋112a上的半球状凸起112b，以对应呈半球状凹槽的轨道134a，然本实施例并未因此受限，在其他未示出的实施例中，导引件也可以是凸肋或凸起，即，能与轨道轮廓相互搭配而达到驱动移动件者，均可适用于本发明。
基于上述，当电子装置100的第二机体从图3所示状态相对于第一机体110展开而至图4所示状态时，通过导引件112与轨道134a的相互搭配，而在导引件112于第一段s1移动的过程中，移动件134会从靠近前述转轴132与第一支架114的枢接处p1朝向开口116处移动，进而使缓冲件136的局部塞入开口116。
在本实施例中，缓冲件136例如是以橡胶或塑性聚胺基甲酸酯(ptu)等具弹性的材质所制成，其外型上从移动件134处朝向开口116处渐缩，以让开口116的内径d3是介于缓冲件136的相对两侧的第一外径d1与第二外径d2之间，而使缓冲件136能因此塞入开口116而与第一机体110产生干涉。
图5示出本发明一实施例的枢轴结构的旋转角度与产生扭力的对应关系图，其可对应由图3转换至图4的过程中的扭力变化。请同时参考图3至图5，在本实施例中，当缓冲件136未与第一机体110干涉时，第二机体120与转轴132的连接处p2至第一机体110与转轴132的枢接处p1形成第一扭力距离r1。当缓冲件136与第一机体110干涉时，第二机体120与转轴132的连接处p2至缓冲件136与第一机体110的干涉处p3(也就是开口116处)形成第二扭力距离r2，其中第一扭力距离r1与第二扭力距离r2分别平行转轴132的轴向a1，且第一扭力距离r1大于第二扭力距离r2。
换句话说，当缓冲件136因塞入开口116而开始与第一机体110干涉时(相当于所示角度θ1)，第二机体120相对于第一机体110所产生扭矩的支点便会从第一机体110与转轴132的枢接处p1移转至缓冲件136与第一机体110的干涉处p3，因而让第二机体120相对于第一机体110所产生扭矩的力臂从第一扭力距离r1缩减至第二扭力距离r2，也即所产生扭矩的支点会朝向第二机体120而移动。据此，当第二机体120相对于第一机体110展开至角度θ1之后，此时用户操作触控显示模块(即第二机体120)时，所述扭力f1便足以支撑第二机体120而避免晃动的情形发生。
另外，转轴132在干涉情形发生后仍能继续进行枢转，如图5所示，其会随着缓冲件136与第一机体110的干涉程度(视缓冲件136的可变形量而定)而从扭力f1逐渐增加至扭力f2。当所述干涉量至最大值(即角度θ2及其所对应的扭力f2)，导引件112会从轨道134a的第一段s1移至第二段s2。由于第二s2段实质上是位于一平面上，且所述平面正交于轴向a1，故而此时的第二机体120尚能继续相对于第一机体110进行枢转至最大展开的角度θ3，而其扭力则仍维持前述的扭力f2。需说明的是，所述机体的旋转角度(也即转轴132的枢转角度)及其对应的扭力关系，其中包含移动件134的轴向移动距离，以及缓冲件136与第一机体110在开口116处的干涉程度，均能依据电子装置100的使用状态而予以适当地调整。
举例来说，当电子装置100默认给用户进行触控操作的角度为90度至135度，而第二机体120相对于第一机体110的最大展开角度为180度，即代表图5所示角度θ1与角度θ2分别是90度与135度，而角度θ3为180度。也就是说，当使用者展开第二机体120至90度时，缓冲件136便会与第一机体110在开口116处产生干涉，而后在从90度展开至135度的过程中，因干涉所产生的扭力会逐渐增加至一默认值(即从所述扭力f1增加至扭力f2)，而后再从角度135度之后，枢轴结构130仍能提供所述扭力f2直至第二机体120展开至180度。
图6示出本实施例的枢轴结构的组装示意图。请参考图6，在本实施例中，转轴132具有平行于其轴向a1的限位槽132a，而移动件134还具有位于其内壁面的限位凸部134b与至少一肋状结构134c，其中限位凸部134b与肋状结构134c的延伸方向与转轴132的轴向a1一致。当移动件134套设于转轴132时，限位凸部134b可滑动地嵌设于限位槽132a，而肋状结构134c抵接于转轴132不具有限位槽132a的其他部分。基于上述，移动件134便能顺利地被转轴132带动而随之以轴向a1进行旋转，同时也能顺利地沿轴向a1滑动。再者，所述肋状结构134c的延伸方向与轴向a1一致，因此明显地能提供环状方向(即环绕轴向a1)的摩擦力，而有利于使其沿轴向a1滑动，并有助于避免让移动件134产生相对于转轴132的转动。此外，转轴132还具有止挡部132b，其实质上抵接于第一支架114，同时提供转轴132与第一支架114之间，以及移动件134与转轴132之间的止挡之用，以避免构件脱落的情形发生。
综上所述，在本发明的上述实施例中，枢轴结构通过套接在转轴上的移动件能因轨道与机体的导引件相互耦接，以在转轴转动时能驱动移动件及缓冲件干涉或释放于第一机体，进而改变两机体相对枢转时所产生扭矩的支点位置。也就是说，通过缓冲件塞入第一机体的开口而与其干涉后，第二机体以转轴相对于第一机体枢转时所产生扭矩的支点能因此更进一步靠近第二机体，据以缩短扭力距离，以让枢轴结构提供较大于扭力于第二机体，并因此避免第二机体操作时所产生的晃动情形。
再者，通过将轨道区分第一段与二段，其中第一段环绕轴向而呈螺旋状，第二段环绕轴向而呈圆环状，因此当导引件沿第一段移动时，移动件得以产生轴向位移，而再导引件沿第二段移动时，移动件不会产生轴向位移而此时第二机体仍能以转轴相对于第一机体进行枢转。此举让缓冲件与第一机体干涉存在一极大值，以在枢轴结构所能提供扭力为一定值的情形下，第二机体仍能继续相对于第一机体枢转。
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。