转轴结构的制作方法

1.本发明涉及一种转轴结构，尤其是一种具有自动锁定功能的360度转轴。


背景技术：

2.现今的360度旋转笔记本电脑需仰赖磁铁吸附其盖板及底板，以达到锁紧效果。
3.一般掀盖式电子产品，如笔记本电脑、移动电话或电子书阅读器的转轴，使屏幕可相对于底座开启或盖合。习知的转轴结构多为单轴式，通常包含一固定于电子产品屏幕的支架，支架上设有圆形轴孔供一心轴穿设，心轴并借由一固定座固定于电子装置的底座。借由支架相对于心轴转动，使屏幕可相对于底座开启或盖合。
4.此外，目前便携计算机多有触控式或手写输入操作的需求，而需要屏幕与底座能翻转大于180度，甚至到360度反向迭合以方便握持进行触控操作，因此有双轴式的设计产生。
5.然而，当电子产品的屏幕与底座盖合时，需仰赖磁铁吸附以确保屏幕与底座可维持闭合。因此，如何借由转轴结构使屏幕与底座可自动闭合上锁，以节省设置磁铁之成本与空间，仍是目前亟需发展的目标之一。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明之一目的在于提出一种使电子装置可具有自动锁定功能的转轴结构。
7.为了达到上述目的，依据本发明之一实施方式，一种转轴结构包含一承载座、一第一心轴以及一第二心轴。承载座具有连通的凹槽与容置空间及两凸出部，两凸出部自承载座的内壁凸出，且两凸出部位于容置空间与凹槽之间。第一心轴具有第一齿轮、第一转杆以及连接第一齿轮及第一转杆的第一连杆，其中第一齿轮位于容置空间中。第二心轴具有第二齿轮、第二转杆以及连接第二齿轮及第二转杆的第二连杆，其中第二齿轮配置以于容置空间及凹槽移动。
8.在本发明的一或多个实施方式中，所述第一连杆与第二连杆配置以沿着第一轴向伸缩，其中第一方向与第一转杆之转轴方向垂直。
9.在本发明的一或多个实施方式中，所述第一转杆连接盖板，第二转杆连接底板，第一连杆与第二连杆随着盖板与底板间之角度减小而伸长。
10.在本发明的一或多个实施方式中，所述第一转杆连接盖板，第二转杆连接底板，第一连杆与第二连杆随着盖板与底板间之角度增加而缩短。
11.在本发明的一或多个实施方式中，所述第一齿轮与第二齿轮为斜向齿轮。
12.在本发明的一或多个实施方式中，上述转轴结构还包括一第三齿轮，与第一齿轮及第二齿轮啮合。
13.在本发明的一或多个实施方式中，所述第三齿轮的转轴方向与第一齿轮的转轴方向交错，第三齿轮的转轴方向与第二齿轮的转轴方向交错。
14.在本发明的一或多个实施方式中，转轴结构还包括定位件，设置于承载座，且定位件连接第三齿轮与承载座之侧壁。
15.在本发明的一或多个实施方式中，所述转轴结构还包括一连接件，具有第一穿孔及第二穿孔，其中第一转杆穿过第一穿孔，第二转杆穿过第二穿孔。
16.在本发明的一或多个实施方式中，转轴结构还包括外壳，包覆承载座、第一心轴以及第二心轴。
17.综上所述，本发明可借由第一连杆及第二连杆使第二齿轮可在凹槽与容置空间之间移动。当电子装置处在闭合状态时，第二齿轮位于凹槽中。如此一来，若要将再度展开电子装置，则需抵抗第二齿轮经过凸出部时产生的阻力，因此可达到自动锁定之效果。
附图说明
18.为让本发明之上述和其他目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，所附图式之说明如下：
19.图1为本发明一实施例之电子装置处在闭合状态时的立体图；
20.图2为沿着图1之线段2-2的剖面图；
21.图3为本发明一实施例之转轴结构的立体剖面图；
22.图4为图3之转轴结构的局部爆炸图，其省略承载座；
23.图5为本发明一实施例之电子装置处在展开状态时的立体图；
24.图6为沿着图5之线段6-6的剖面图；
25.其中，各附图标记说明如下：
26.10-电子装置；12-盖板；14-底板；100-转轴结构；110-承载座；112-凹槽；114-容置空间；116-凸出部；118-侧壁；120-第一心轴；122-第一齿轮；124-第一转杆；126-第一连杆；130-第二心轴；132-第二齿轮；134-第二转杆；136-第二连杆；140-第三齿轮；150-定位件；160-连接件；162-第一穿孔；164-第二穿孔；170-外壳；d1-第一轴向；r1,r2-转轴方向；c1-逆时针方向；c2-顺时针方向；θ1,θ2-夹角；2-2-线段；6-6-线段。
具体实施方式
27.下文列举实施例配合所附图式进行详细说明，但所提供之实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作之描述非用以限制其执行之顺序，任何由组件重新组合之结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。另外，图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同组件或相似组件将以相同之符号标示来说明。
28.另外，在全篇说明书与申请专利范围所使用之用词，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此发明之内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明之用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明之描述上额外的引导。
29.关于本文中所使用之“第一”、“第二”、
…
等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。
30.其次，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的
用语，即意指包含但不限于。
31.再者，于本文中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“所述”可泛指单一个或多个。将还理解的是，本文中所使用之“包含”、“包括”、“具有”、“含有”及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、组件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、组件、组件，与/或其中之群组。
32.请参照图1及图2。图1为本发明一实施例之电子装置10处在闭合状态时的立体图。图2为沿着图1之线段2-2的剖面图。电子装置10包含盖板12、底板14以及转轴结构100。盖板12及底板14透过转轴结构100枢接。
33.请参照图2及图3。图3为本发明一实施例之转轴结构100的立体剖面图。转轴结构100包含承载座110、第一心轴120以及第二心轴130(见图4)。承载座110具有连通的凹槽112与容置空间114及两凸出部116，两凸出部116自承载座110的内壁凸出，且两凸出部116位于容置空间114与凹槽112之间。也就是说，容置空间114位于容置空间114上方，凹槽112位于容置空间114下方。在本实施例中，电子装置10例如可为笔记本电脑，电子装置10的转轴结构可执行360度旋转。
34.请参照图2至图4。图4为图3之转轴结构100的局部爆炸图，其省略承载座110。第一心轴120具有第一齿轮122、第一转杆124以及连接第一齿轮122及第一转杆124的第一连杆126，其中第一齿轮122位于容置空间114中。第二心轴130具有第二齿轮132、第二转杆134以及连接第二齿轮132及第二转杆134的第二连杆136。
35.第一心轴120的第一连杆126与第二心轴130的第二连杆136配置以沿着第一轴向d1伸缩，其中第一轴向d1与第一转杆124及第二转杆134之转轴方向r1垂直。第一齿轮122借由第一连杆126于第一轴向d1上的伸缩而于容置空间114中移动，第二齿轮132借由第二连杆136于第一轴向d1上的伸缩而于容置空间114及凹槽112中移动。
36.请参照图1及图4。第一心轴120连接盖板12，第二心轴130连接底板14。在一些实施例中，第一心轴120可透过连接构件及锁附组件连接盖板12，第二心轴130可透过连接构件及锁附组件底板14，本领域人士可根据需求调整连接方式。举例来说，盖板12可为笔记本电脑的屏幕外壳，底板14可为笔记本电脑的键盘底座。换句话说，当使用者开阖笔记本电脑时，可带动第一心轴120与第二心轴130反向转动。当电子装置10处在闭合状态时，第二齿轮132可定位于凹槽112中。具体来说，当电子装置10的盖板12与底板14之间仍分离但接近闭合状态时(例如具有介于约0度至10度的角度，或是反折后具有介于约350度至360度的角度)，第二齿轮132可透过第二连杆136的伸长而落入凹槽112。如此一来，若要再度展开盖板12与底板14，则需抵抗第二齿轮132经过凸出部116时产生的阻力，因此可达到自动锁定之效果，其详细过程将于后续段落说明。
37.图5为本发明一实施例之电子装置10处在展开状态时的立体图。图6为沿着图5之线段6-6的剖面图。请参照图5及图6。在本实施例中，电子装置10的盖板12与底板14展开约180度，此时第二齿轮132位在容置空间114中并离开凹槽112。具体来说，当电子装置10的盖板12与底板14之间的夹角大于约10度且小于约350度时，第二齿轮132可透过第二连杆136的缩短而离开凹槽112。
38.请参照图3及图4。第一齿轮122与第二齿轮132为斜向齿轮。转轴结构100还包括第三齿轮140，且第三齿轮140与第一齿轮122及第二齿轮132啮合。第三齿轮140具有转轴方向
r2，第一齿轮122与第二齿轮132具有转轴方向r1，第三齿轮140的转轴方向r2与第一齿轮122的转轴方向r1交错，第三齿轮140的转轴方向r2也与第二齿轮132的转轴方向r1交错。
39.转轴结构100还包括定位件150，设置于承载座110，且定位件150连接第三齿轮140与承载座110之侧壁118。如此一来，第一齿轮122、第二齿轮132以及第三齿轮140在转轴方向r2上可相对于承载座110固定。
40.转轴结构100还包括连接件160，连接件160具有第一穿孔162及第二穿孔164。第一转杆124穿过第一穿孔162，第二转杆134穿过第二穿孔164。如此一来，第一转杆124与第二转杆134在第一轴向d1上的距离可借由连接件160相对固定。
41.请参照图1及图2，转轴结构100还包括外壳170，外壳170包覆承载座110、第一心轴120以及第二心轴130。
42.请参照图2及图6，当电子装置10从图2中的闭合状态(盖板12与底板14之间具有夹角θ1，例如为0度)展开至图6中的展开状态(盖板12与底板14之间具有夹角θ2，例如为180度)的过程中，透过第三齿轮140与第一齿轮122及第二齿轮132的啮合，第一齿轮122以逆时针方向c1转动，第二齿轮132以顺时针方向c2转动(见图6之标号)，使得盖板12与底板14远离。此外，使用者需施加外力以使第一连杆126与第二连杆136缩短并带动第二齿轮132离开凹槽112。换句话说，第一连杆126与第二连杆136随着盖板12与底板14间之角度减小而伸长。
43.当电子装置10从图6中的展开状态(盖板12与底板14之间具有夹角θ2，例如为180度)闭合至图2中的闭合状态(盖板12与底板14之间具有夹角θ1，例如为0度)的过程中，透过第三齿轮140与第一齿轮122及第二齿轮132的啮合，第一齿轮122以顺时针方向c2转动，第二齿轮132以逆时针方向c1转动(见图2之标号)，使得盖板12与底板14靠近。此外，当盖板12位在底板14上方且盖板12与底板14之间具有小于约10度的夹角时，透过第一连杆126与第二连杆136的伸长可使第一齿轮122、第二齿轮132及第三齿轮140往图中下方滑动，而使二齿轮132移动至凹槽112。若要再度展开盖板12与底板14，则需抵抗第二齿轮132经过凸出部116时产生的阻力，因此可达到自动锁定之效果。
44.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。