TWI558153B - 滑蓋式電子裝置及其線性移動機構 - Google Patents

Description

滑蓋式電子裝置及其線性移動機構

本發明關於一種滑蓋式電子裝置，尤指一種利用連桿機構實現掀蓋作動之滑蓋式電子裝置及其線性移動機構。

傳統筆記型電腦多使用至少一個鉸鏈連接其系統主機及螢幕，使用時，使用者需徒手相對於該系統主機旋轉該螢幕至所需角度。由於鉸鏈多採用摩擦機制定位，且該螢幕僅藉著該鉸鏈相對於該系統主機固定，故該摩擦機制需具有不小的摩擦力以使維持該螢幕相對於該系統主機之設置角度，造成使用者需費相當力量始能旋轉該螢幕，且不易一次即調整該螢幕至所需角度。目前有另一種筆記型電腦，其螢幕利用滑軌機構及樞接支架支撐於其系統主機上。由於該螢幕藉由該樞接支架及該滑軌機構共同支撐、定位，故該滑軌機構提供之定位摩擦力可遠小於前述鉸鏈提供者，可相當程度減輕傳統筆記型電腦螢幕開啟不便的問題。然而，該滑軌機構仍利用摩擦力定位，當使用者觸碰該螢幕(例如觸控螢幕)的力量過大時，可能造成該螢幕移位，即該螢幕的設置角度改變，使用者此時可能需重行調整該螢幕的設置角度，十分不便。此外，無論是前述僅利用鉸鏈或滑軌機構加上樞接支架之筆記型電腦，均有磨耗問題，故於長期使用後，鉸鏈或滑軌機構可提供的摩擦力均會下降，使得該螢幕開啟後的設置角度不穩定，甚至是無法有效固定該螢幕。

鑑於先前技術中的問題，本發明的目的之一在於提供一種線性移動機構，利用連桿機構將旋轉運動轉換成直線運動，便於使用者調整，並可進一步利用連桿機構本身穩定的作動提供支撐結構的穩定性。

本發明之線性移動機構安裝於一滑蓋式電子裝置，該滑蓋式電子裝置包含一第一殼體及一第二殼體。該線性移動機構包含一旋轉件、一導引部、一連桿及一樞接件。該旋轉件設置於該第一殼體並可相對於該第一殼體旋轉，該旋轉件具有一旋轉中心。該導引部相對於該旋轉中心偏心地固定於該旋轉件上。該連桿可相對於該第一殼體沿一直線方向移動，該連桿具有一槽部，該槽部以不同於該直線方向之一延伸方向延伸，該導引部設置於該槽部以可帶動該槽部，並可藉由該槽部帶動該連桿沿該直線方向往復運動。該樞接件連接該連桿及該第二殼體，使得該第二殼體能相對於該第一殼體移動。藉此，使用者可藉由控制該旋轉件之旋轉量以決定該連桿的線性移動量，進而輕鬆地調整該第二殼體相對於該第一殼體之旋轉量(或謂該第一殼體之設置角度)，解決習知利用摩擦力不易設定或調整螢幕設置角度的問題。此外，本發明可進一步利用該線性移動機構形成之連桿機構作動穩定的特性，提供對該第一殼體穩定支撐的效果，解決習知滑軌機構因磨耗引起摩擦力力下降、支撐結構不穩定的問題。

本發明之另一目的在於提供一種滑蓋式電子裝置，採用本發明之線性移動機構連接其可相對旋轉的殼體，故使用者可輕鬆地調整該滑蓋式電子裝置的殼體的相對設置角度，且同樣地可進一步利用 該連桿機構本身穩定的作動提供對該殼體的穩定支撐。

本發明之滑蓋式電子裝置包含一第一殼體、一第二殼體、一支撐架及一線性移動機構。本發明應用於一筆記型電腦中時，該第一殼體即為系統主機，該第二殼體即為螢幕；但本發明不以此為限。該支撐架分別與該第一殼體及該第二殼體樞接。該線性移動機構包含一旋轉件、一導引部、一連桿及一樞接件。該旋轉件設置於該第一殼體並可相對於該第一殼體旋轉，該旋轉件具有一旋轉中心。該導引部相對於該旋轉中心偏心地固定於該旋轉件上。該連桿可相對於該第一殼體沿一直線方向移動，該連桿具有一槽部，該槽部以不同於該直線方向之一延伸方向延伸。該導引部設置於該槽部以可帶動該槽部，並可藉由該槽部帶動該連桿沿該直線方向運動，並配合該支撐架與該第一殼體及該第二殼體之作動，使得該第二殼體與該第一殼體可閉合或該第二殼體斜立於該第一殼體之上。該樞接件連接該連桿及該第二殼體，使得該第二殼體能相對於該第一殼體移動。同樣地，使用者可藉由控制該旋轉件之旋轉量以決定該連桿的線性移動量，配合該支撐架之支撐機構，可輕鬆地調整該第二殼體相對於該第一殼體之旋轉量(或謂該第一殼體之設置角度)，解決習知利用摩擦力不易設定或調整螢幕設置角度的問題。並且，本發明進一步利用該線性移動機構形成之連桿機構作動穩定的特性，配合該支撐架之支撐機構，提供對該第一殼體穩定支撐的效果，解決習知滑軌機構因磨耗引起摩擦力力下降、支撐結構不穩定的問題。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1至第3圖，第1圖為本發明根據一第一實施例之滑蓋式電子裝置1於閉合時之示意圖，第2圖為滑蓋式電子裝置1於開啟時之示意圖，第3圖為第2圖中滑蓋式電子裝置1於另一視角之示意圖。滑蓋式電子裝置1包含一第一殼體12、一第二殼體14、一支撐架16及一線性移動機構18。支撐架16分別與第一殼體12及第二殼體14樞接，第一殼體12具有一軌道開口122，以一直線方向124延伸，線性移動機構18設置於該第一殼體12內並經由軌道開口122伸出以與第二殼體14樞接，因此第一殼體12與第二殼體14經由支撐架16及線性移動機構18連接，使得第一殼體12得與第二殼體14閉合或第二殼體14斜立於第一殼體12之上。於該第一實施例中，滑蓋式電子裝置1係一筆記型電腦，第一殼體12係其螢幕，第二殼體14係其系統主機；但本發明不以此為限。

請併參閱第4圖及第5圖，第4圖為線性移動機構18之示意圖，其中第一殼體12以虛線繪示其輪廓於圖中；第5圖為線性移動機構18之分解圖。進一步來說，線性移動機構18包含一旋轉件182、一導引部184、一連桿186、一樞接件188、一馬達190及一驅動齒輪192，均設置於第一殼體12內。旋轉件182可相對於第一殼體12旋轉，於該第一實施例中，旋轉件182係一從動齒盤，能與驅動齒輪192嚙合，旋轉件182具有一轉軸182a並以此轉軸182a連接至第一殼體12，此轉軸182a即為旋轉件182之旋轉中心。導引部184相對於該旋轉中心(即轉軸182a)偏心地固定於旋轉件182上，亦即當旋轉件182旋轉時，導引部184亦相對於轉軸182a旋轉。

連桿186具有一槽部186a，連桿186設置於第一殼體12與旋轉件182之間以使導引部184以可滑動的方式設置於槽部186a中，於該第一實施例中，連桿186係一板件，一體成型，但本發明不以此為限。藉此，當旋轉件182帶動導引部184旋轉時，導引部184滑動於槽部186a中並藉由槽部186a側壁推動連桿186，使得連桿186可相對於第一殼體12沿直線方向124移動。於該第一實施例中，為增加連桿186移動的穩定性，連桿186具有一導引槽186b，亦以直線方向124延伸，轉軸182a作為一導引柱，相對滑動於導引槽186b中，故連桿186移動時可受到轉軸182a的導引作用而提昇移動的穩定性。補充說明的是，該導引柱(即轉軸182a)實質上會與旋轉件182一同旋轉，對第一殼體12而言，該導引柱(之中心位置)係相對於第一殼體12固定設置；從另一方面來說，實作上，該導引柱亦得直接固定於第一殼體12上，亦可對連桿186的移動產生導引作用。但本發明不以此為限，例如以其他結構，如於第一殼體12上形成槽部來限制連桿186的移動。

另外，於該第一實施例中，槽部186a以垂直於直線方向124之一延伸方向186c延伸，但本發明不以此為限。原則上，槽部186a之延伸方向186c僅需不同於直線方向124即可於旋轉件182旋轉時，由導引部184經由槽部186a驅動連桿186沿直線方向124往復運動。此外，於該第一實施例中，槽部186a係由連桿186之相互平行且以延伸方向186c延伸之二直線擋牆186d(即作為槽部186a之側壁)所形成。再補充說明的是，於該第一實施例中，導引部184係一偏心圓，該偏心圓之直徑大致與槽部186a之寬度相同，該導引柱(即 轉軸182a)位於該偏心圓內側，導引槽186b形成於槽部186a內，但本發明不以此為限。

樞接件188固定於連桿186上並連接第二殼體14，使得第二殼體14能相對於第一殼體12旋轉；於該第一實施例中，樞接件188包含一第一固定座188a及與第一固定座188a樞接之一第二固定座188b，第一固定座188a以螺絲鎖固於連桿186上，第二固定座188b穿過軌道開口122伸出第一殼體12並固定於第二殼體14之一邊側，藉此，第二殼體14能相對於第一殼體12旋轉；但本發明關於樞接件之樞接機構實作不以此為限。補充說明的是，於該第一實施例中，軌道開口122與樞接件188之移動亦具有導引作用，因此整體而言，連桿186於移動過程中，受到轉軸182a及軌道開口122的雙重導引作用，使得連桿186能穩定地沿直線方向124移動。

驅動齒輪192設置於馬達190上並與旋轉件182嚙合，於該第一實施例中，馬達190與設置於第一殼體12之一邊側上之一開關194電連接(以粗虛線表示於第4圖中)，藉此，使用者即可方便地利用開關194觸發馬達190旋轉以經由驅動齒輪192旋轉旋轉件182，導引部184即隨著旋轉件182一同旋轉以經由槽部186a驅動連桿186沿直線方向124移動。

請參閱第6圖及第7圖，其為線性移動機構18之連續作動圖，其中第一殼體12以虛線繪示其輪廓於圖中，以顯示與第二殼體14連接之樞接件188相對於第一殼體12的位置，且導引部184、槽部186a均以粗虛線繪示其輪廓於圖中，以顯示兩者之相對位置。請併參閱第8圖，其為滑蓋式電子裝置1於線性移動機構18作動時之側 視圖。於該第一實施例中，如第6圖及第7圖所示，馬達190驅動驅動齒輪192順時針旋轉，旋轉件182即受到驅動齒輪192的驅動而逆時針旋轉。當旋轉件182保持持續旋轉時，連桿186將受到導引部184的驅動而沿直線方向124往復運動，因此與第二殼體14連接的樞接件188亦往復移動而具有兩個死點，其中一個死點如第6圖所示，此時樞接件188相對接近支撐架16，第二殼體14與第一殼體12閉合，如第1圖所示。另一個死點如第7圖所示，此時樞接件188相對遠離支撐架16，第二殼體14斜立於第一殼體12之上，如第2圖及第3圖所示。補充說明的是，於第二殼體14相對於第一殼體12旋轉時，第二固定座188b亦將隨第二殼體14相對於第一固定座188a旋轉，但為便於兩圖比較，樞接件188之第二固定座188b仍以水平態狀繪示。

請併參閱第8圖，第8圖為滑蓋式電子裝置1於線性移動機構18作動時之側視圖。簡言之，隨著連桿186的移動，第二殼體14經由樞接件188及支撐架16的連動，而能呈閉合及開啟的狀態；亦即當樞接件188相對於第一殼體12移動時，支撐架16相對第一殼體12旋轉，第二殼體14相對於第一殼體12線性移動及旋轉，使得第二殼體14與第一殼體12可閉合或第二殼體14斜立於第一殼體12之上。第8圖中實線部分顯示滑蓋式電子裝置1於開啟的狀態，此時樞接件188位於第7圖所示之死點。此時，第二殼體14之開啟角度142最大，於該第一實施例中，此開啟角度142約130度，但本發明不以此為限。原則上，開啟角度142可藉由設定樞接件188之行程、支撐架16之長度及支撐架16與第二殼體14樞接的位置而 決定。另外，由於旋轉件182的旋轉係由半徑相對小得多的驅動齒輪192驅動，因此旋轉件182可輕易地利用馬達190本身的定位效果，經由驅動齒輪192對旋轉件182提供定位效果，藉此，於實際使用上，開啟角度142可配合使者需要而僅開啟至小於前述最大角度之一角度，無需擔心第二殼體14會非預期地轉動，例如使用者以手指觸壓第二殼體14(如第二殼體14包含一觸控顯示面板)時，第二殼體14仍可保持定位，此即解決習知技術中使用者觸碰該螢幕可能引起該螢幕移位(即該螢幕的設置角度改變)造成使用者不便的問題。此外，線性移動機構18非直接以摩擦力對第二殼體14提供穩定支撐，因此可避免習知技術中因長期使用產生的磨耗對螢幕支撐力明顯下降的現象。並且，於該第一實施例中，旋轉件182採用齒輪機構驅動，可大幅降低磨耗現象。

補充說明的是，請參閱第1至第5圖，於該第一實施例中，第一殼體12包含一上蓋12a及一下蓋12b。軌道開口122形成於上蓋12a，線性移動機構18之大部分構件亦設置於上蓋12b，使得線性移動機構18更接近第二殼體14，有利於線性移動機構18作動的穩定性，同時亦有助於降低或避免與第一殼體12內其他構件結構干涉的機會。

於該第一實施例中，旋轉件182之旋轉作動係由電力驅動，但本發明不以此為限。請參閱第9圖，其為根據一第二實施例之線性移動機構18a於第一殼體12中之配置示意圖，其中為便於說明，第一殼體12以虛線繪示其輪廓於圖中。線性移動機構18a與線性移動機構18結構大致相同，主要不同之處在於線性移動機構18a係由人 力驅動，線性移動機構18a之旋轉件182由一齒輪組196驅動，齒輪組196之一驅動輪齒196a露出於第一殼體12，藉此，使用者可轉動驅動輪齒196a以間接旋轉旋轉件182，亦可達到調整連桿186位置的效果。此外，驅動輪齒196a位於第一殼體12之一邊側，便於使用者方便操作，但本發明不以此為限。補充說明的是，當齒輪組196包含的齒輪數量越多，及各齒輪的半徑經由適當的設定，齒輪組196對旋轉件182亦可提供一定程度的定位效果，足以克服使用者使用觸控面板時之操作力量對線性移動機構18a穩定性的影響。關於線性移動機構18a之其他說明，請參閱前述線性移動機構18之相關說明，不另贅述。

請參閱第10圖，其為根據一第三實施例之線性移動機構18b於第一殼體12中之配置示意圖，其中為便於說明，第一殼體12以虛線繪示其輪廓於圖中。線性移動機構18b與線性移動機構18結構大致相同，主要不同之處在於線性移動機構18b係由人力驅動，轉線性移動機構18b之旋轉件183直線部分露出於第一殼體12，使用者可直接旋轉旋轉件183，以達到調整連桿186位置的效果。關於線性移動機構18a之其他說明，請參閱前述線性移動機構18之相關說明，不另贅述。

於前述各實施例中，線性移動機構18、18a、18b均是將旋轉運動轉換成直線運動，因此旋轉件182、183僅需以單一方向旋轉即可達到使第二殼體14相對於第一殼體12閉合、開啟、閉合等，循環操作。此外，旋轉件182、183若以不同方向旋轉亦可使第二殼體14之旋轉操作反向作動，便於使用者調整第二殼體14之開啟角度 142。另外，當第二殼體14之開啟角度142達到最大值時，樞接件188位於其往復行程之其中一死點，線性移動機構18、18a、18b本身即處理結構穩定平衡，亦即無需外力即可使第二殼體14被穩定支撐。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧滑蓋式電子裝置

12‧‧‧第一殼體

12a‧‧‧上蓋

12b‧‧‧下蓋

14‧‧‧第二殼體

16‧‧‧支撐架

18、18a、18b‧‧‧線性移動機構

122‧‧‧軌道開口

124‧‧‧直線方向

142‧‧‧開啟角度

182、183‧‧‧旋轉件

182a‧‧‧轉軸

184‧‧‧導引部

186‧‧‧連桿

186a‧‧‧槽部

186b‧‧‧導引槽

186c‧‧‧延伸方向

186d‧‧‧擋牆

188‧‧‧樞接件

188a‧‧‧第一固定座

188b‧‧‧第二固定座

190‧‧‧馬達

192‧‧‧驅動齒輪

194‧‧‧開關

196‧‧‧齒輪組

196a‧‧‧驅動輪齒

第1圖為本發明根據一第一實施例之滑蓋式電子裝置於閉合時之示意圖。

第2圖為第1圖中滑蓋式電子裝置於開啟時之示意圖。

第3圖為第2圖中滑蓋式電子裝置於另一視角之示意圖。

第4圖為第1圖中滑蓋式電子裝置之線性移動機構之示意圖。

第5圖為第4圖中線性移動機構之分解圖。

第6圖及第7圖為第4圖中線性移動機構之連續作動圖。

第8圖為第1圖中滑蓋式電子裝置於線性移動機構作動時之側視圖。

第9圖為根據一第二實施例之線性移動機構於第一殼體中之配置示意圖。

第10圖為根據一第三實施例之線性移動機構於第一殼體中之配置示意圖。

12‧‧‧第一殼體

18‧‧‧線性移動機構

122‧‧‧軌道開口

124‧‧‧直線方向

182‧‧‧旋轉件

182a‧‧‧轉軸

184‧‧‧導引部

186‧‧‧連桿

186a‧‧‧槽部

186b‧‧‧導引槽

188‧‧‧樞接件

188a‧‧‧第一固定座

188b‧‧‧第二固定座

190‧‧‧馬達

192‧‧‧驅動齒輪

Claims (21)

1. 一種線性移動機構，安裝於一滑蓋式電子裝置，該滑蓋式電子裝置包含一第一殼體及一第二殼體，該線性移動機構包含：一旋轉件，設置於該第一殼體並可相對於該第一殼體旋轉，該旋轉件具有一旋轉中心；一導引部，相對於該旋轉中心偏心地固定於該旋轉件上；一連桿，可相對於該第一殼體沿一直線方向移動，該連桿具有一槽部，該槽部以不同於該直線方向之一延伸方向延伸，該導引部設置於該槽部以可帶動該槽部，當該旋轉件旋轉帶動該導引部時，該導引部藉由該槽部帶動該連桿沿該直線方向往復運動；以及一樞接件，連接該連桿及該第二殼體，使得該第二殼體能相對於該第一殼體移動。
2. 如請求項1所述之線性移動機構，其中該旋轉件部分地露出於該第一殼體。
3. 如請求項1所述之線性移動機構，更包含一馬達、用於觸發該馬達旋轉之一開關及固定於該馬達上之一驅動齒輪，其中該馬達及該驅動齒輪設置於該第一殼體中，該開關露出於該第一殼體設置，該旋轉件係一從動齒盤，與該驅動齒輪嚙合。
4. 如請求項1所述之線性移動機構，更包含一導引柱，相對於該第一殼體固定設置，其中該連桿具有一導引槽，該導引槽以該直線方向延伸，該導引柱相對滑動於該導引槽中。
5. 如請求項4所述之線性移動機構，其中該導引柱固定於該旋轉件之該旋轉中心處。
6. 如請求項5所述之線性移動機構，其中該導引部係一偏心圓，該導引柱位於該偏心圓內側，該導引槽形成於該槽部內。
7. 如請求項1所述之線性移動機構，其中該導引部係一偏心圓。
8. 如請求項1所述之線性移動機構，該第一殼體具有一軌道開口，其中該旋轉件、該導引部及該連桿設置於該第一殼體內，該樞接件穿過該軌道開口伸出該第一殼體。
9. 如請求項1所述之線性移動機構，其中該連桿包含相互平行且以該延伸方向延伸之二直線擋牆，該二直線擋牆形成該槽部，該延伸方向垂直於該直線方向。
10. 一種滑蓋式電子裝置，包含：一第一殼體；一第二殼體；一支撐架，分別與該第一殼體及該第二殼體樞接；以及一線性移動機構，包含：一旋轉件，設置於該第一殼體並可相對於該第一殼體旋轉，該旋轉件具有一旋轉中心；一導引部，相對於該旋轉中心偏心地固定於該旋轉件上；一連桿，可相對於該第一殼體沿一直線方向移動，該連桿具有一槽部，該槽部以不同於該直線方向之一延伸方向延伸，該導引部設置於該槽部以可帶動該槽部，當該旋轉件旋轉帶動該導引部時，該導引部藉由該槽部帶動該連桿沿 該直線方向運動，使得該第二殼體與該第一殼體可閉合或該第二殼體斜立於該第一殼體之上；以及一樞接件，連接該連桿及該第二殼體，使得該第二殼體能相對於該第一殼體移動。
11. 如請求項10所述之滑蓋式電子裝置，其中該旋轉件部分地露出於該第一殼體。
12. 如請求項10所述之滑蓋式電子裝置，其中該線性移動機構包含一馬達、用於觸發該馬達旋轉之一開關及固定於該馬達上之一驅動齒輪，該馬達及該驅動齒輪設置於該第一殼體中，該開關露出於該第一殼體設置，該旋轉件係一從動齒盤，與該驅動齒輪嚙合。
13. 如請求項10所述之滑蓋式電子裝置，其中該線性移動機構包含一導引柱，相對於該第一殼體固定設置，該連桿具有一導引槽，該導引槽以該直線方向延伸，該導引柱相對滑動於該導引槽中。
14. 如請求項13所述之滑蓋式電子裝置，其中該導引柱固定於該旋轉件之該旋轉中心處。
15. 如請求項14所述之滑蓋式電子裝置，其中該導引部係一偏心圓，該導引柱位於該偏心圓內側，該導引槽形成於該槽部內。
16. 如請求項10所述之滑蓋式電子裝置，其中該導引部係一偏心圓。
17. 如請求項10所述之滑蓋式電子裝置，其中該第一殼體具有一軌道開口，該旋轉件、該導引部及該連桿設置於該第一殼體內，該樞接件穿過該軌道開口伸出該第一殼體。
18. 如請求項17所述之滑蓋式電子裝置，其中該第一殼體包含一上蓋及一下蓋，該軌道開口形成於該上蓋，該旋轉件設置於該上 蓋，該連桿設置於該上蓋與該旋轉件之間。
19. 如請求項18所述之滑蓋式電子裝置，其中該線性移動機構包含一導引柱，固定於該旋轉件之該旋轉中心處，該連桿具有一導引槽，該導引槽形成於該槽部內側並以該直線方向延伸，該導引柱相對滑動於該導引槽中，該旋轉件經由該導引柱設置於該上蓋上。
20. 如請求項10所述之滑蓋式電子裝置，其中該連桿包含相互平行且以該延伸方向延伸之二直線擋牆，該二直線擋牆形成該槽部，該延伸方向垂直於該直線方向。
21. 如請求項10所述之滑蓋式電子裝置，其中當該樞接件相對於該第一殼體移動時，該支撐架旋轉，該第二殼體相對於該第一殼體線性移動及旋轉，使得該第二殼體與該第一殼體可閉合或該第二殼體斜立於該第一殼體之上。