CN107635428A - 柔性装置 - Google Patents

Abstract

一种柔性装置，包括功能元件，还包括第一活动件及活动连接于第一活动件的第二活动件，第二活动件相对第一活动件活动时带动柔性装置形变。由于使用可相对活动的第一活动件及第二活动件，因而柔性装置可跟随第一活动件及第二活动件的相对活动而发生形变，从而适应多种不同场合的应用需求。

Description

柔性装置

技术领域

本发明涉及柔性装置，尤其涉及一种柔性穿戴装置。

背景技术

随着人们对于健康的关注逐渐增高，越来越多的可穿戴式智能设备被设计出来，比如智能手表、智能手环、智能跑鞋、智能衣服、智能背包等。人们利用集成在智能设备中的各种传感器来对人体的数据进行监测，从而达到维护健康的目的。

智能手环由于小巧、轻便等原因，目前已经成为可穿戴式智能设备中普及度较高的一种。然而，现有的智能手环形状基本上是固定的，无法满足更多场合的应用需求。

发明内容

本发明提供一种可满足不同场合应用需求的柔性装置。

一种柔性装置，包括功能元件、第一活动件及活动连接于第一活动件的第二活动件，第一活动件相对第二活动件活动时带动柔性装置形变。

第二活动件相对第一活动件的活动包括平移及旋转。

第二活动件相对第一活动件的活动在第一状态及第二状态之间切换，在第一状态时，第二活动件相对第一活动件展开，在第二状态时，第二活动件相对第一活动件收拢。

第二活动件包括旋转圆心，第二活动件相对第一活动件活动时，第二活动件绕旋转圆心旋转而带动柔性装置形变。

第二活动件的旋转圆心高于第二活动件的顶部。

功能元件的下部硬度高于上部的硬度，第二活动件的旋转圆心高于功能元件的下部。

第一活动件及第二活动件的顶面均包括凸面。

第一活动件及第二活动件的凸面为圆弧面。

在第二状态时，第一活动件的凸面与第二活动件的凸面共同组成连续的圆弧面。

在第二状态时，第一活动件的凸面与第二活动件的凸面在垂直于凸面的平面内的投影共同形成连续的圆弧。

在第一状态时，第一活动件的凸面与第二活动件的凸面为非连续分布。

功能元件包括支撑板及贴设于支撑板上的柔性功能屏，支撑板包括固定于柔性功能屏的第一表面及固定于第一活动件及第二活动件的第二表面，第一表面及第二表面位于支撑板的相反两侧。

第二活动件的旋转圆心高于支撑板的第一表面。

支撑板的第二表面固定于第一活动件及第二活动件的顶面的顶部，在第一状态时，支撑板的第二表面与第一活动件及第二活动件的顶面的其他位置分离，在第二状态时，支撑板的第二表面与第一活动件及第二活动件的顶面的其他位置接触。

支撑板在第二状态时与第二活动件顶面的接触面积大于支撑板在第一状态时与第二活动件顶面的接触面积。

支撑板的硬度高于柔性功能屏的硬度。

第二活动件的旋转圆心至支撑板的第一表面的距离与支撑板的厚度的比值介于0.1至0.5之间。

在第二活动件相对第一活动件活动时，第二活动件的旋转圆心相对于第一活动件的位置恒定。

第二活动件与第一活动件错开连接。

第二活动件绕旋转圆心旋转时的轨迹为圆弧，第二活动件的圆弧轨迹的弯曲方向与第二活动件的顶面的弯曲方向相反。

第二活动件开设圆弧形的定位槽，第二活动件沿着定位槽的轨迹相对第一活动件移动，定位槽的相对两端靠近第二活动件的顶面，定位槽的中部远离第二活动件的顶面。

定位槽的弯曲方向与第二活动件的顶面的弯曲方向相反。

通过使用第一活动件和第二活动件，可以使柔性装置被第一活动件和第二活动件之间的相对移动所带动而发生形变，从而使柔性柔性装置具备不同的形状，以适应不同场合的应用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他明显的变形方法。

图1是本发明一实施例的柔性装置的立体图。

图2是图1的柔性装置的倒置图。

图3是图1的柔性装置的部分分解图。

图4是图1的柔性装置的变形为手环的示意图，其中功能元件被移除。

图5是图3的柔性装置的进一步分解图。

图6是图5的柔性装置的部分放大图。

图7是图5的柔性装置的另一部分放大图。

图8是图1的柔性装置的另一部分分解图。

图9是图8的柔性装置的部分放大图。

图10是图8的柔性装置的另一部分放大图。

图11是图1的柔性装置的第一活动件及第二活动件的第一状态视图。

图12是图1的柔性装置的第一活动件及第二活动件的第二状态视图。

图13-15是图11-12的第一活动件及第二活动件的状态切换的原理示意图。

图16是图1的柔性装置的截面图。

图17是图16的柔性装置的部分放大图。

图18是图4的柔性装置的截面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-3，示出了本发明一实施例的柔性装置。柔性装置包括壳体10、安装于壳体10内的柔性组件20及设置于壳体10上的功能元件30。柔性组件20可发生形变，进而带动柔性装置发生形变，从而使柔性装置适应不同场合的应用需求。

请一并参阅图4，柔性装置发生的形变优选为从平板的形态变成圆环的形态。当在平板的形态时，柔性装置整体铺展开，从而方便用户进行操作。当在圆环的形态时，柔性装置整体卷曲而形成可穿戴装置，从而方便用户穿戴在身上。当然，柔性装置的形变所切换的形态也可以根据需求变化，以适应更多应用场合的需求。比如从拱形切换成圆环形、从平板形切换成波浪形、从U形切换成S形等等。

请一并参阅图5-7，柔性组件20包括分别位于壳体10相对两侧的活动件200。每一侧的活动件200均包括第一活动件22及活动连接于第一活动件22的第二活动件24。第一活动件22及第二活动件24的数量均为多个，且均分布于壳体10的相对两侧。换句话说，壳体10的每一侧均具有多个第一活动件22及第二活动件24，其中第一活动件22相比第二活动件24更靠近壳体10外侧。壳体10每一侧的第一活动件22均对齐而呈线性排列，壳体10每一侧的第二活动件24均对齐而呈线性排列。壳体10每一侧的第一活动件22均未直接连接相邻的第一活动件22，壳体10每一侧的第二活动件24也均未直接连接相邻的第二活动件24。位于壳体10同一侧的第一活动件22与相邻的第二活动件24错开连接。特别地，每一第一活动件22与二相邻的第二活动件24均并排错开连接。

第一活动件22与第二活动件24的形状及构造相同。本实施例中，第一活动件22与第二活动件24均为铰链。第一活动件22大致呈梯形，其包括平坦的底面220、倾斜的侧面222及弯曲的顶面224。第一活动件22的底面220为平面，其平行于未形变的功能元件30。第一活动件22具有二侧面222，每一侧面222均为平面，且相对于底面220倾斜。每一侧面222与底面220所夹的内角为钝角。钝角大于90度且小于180度，优选地，钝角大于100度且小于110度。二侧面222向上且朝相反的方向延伸，以连接底面220及顶面224。第一活动件22的顶面224为圆弧形的拱面，其形成第一活动件22的支撑面。顶面224的高度从相对两端向中部逐渐增大，从而形成凸面。可以理解地，顶面224还可以为其它类型的凸面，比如具有六面体的一半的形状的凸面(凸面类似于梯形)、八面体的一半的形状的凸面(凸面类似于梯形下面加矩形)、十面体的一半的形状的凸面等等。将弧面的相对两端点与弧面所处圆的圆心连接，两端点与圆心的连线夹角定义为弧面的跨设角度。顶面224所跨设的角度大于10度且小于30度。

第一活动件22上开设有定位槽226。定位槽226贯穿第一活动件22的前表面(即第一活动件22的内表面)及后表面(即第一活动件22的外表面)，且靠近第一活动件22一侧的侧面222。定位槽226为圆弧形，其弯曲的方向与顶面224的弯曲方向相反。定位槽226的高度从相对两端向中部逐渐减小。定位槽226包括第一弧面、第二弧面及连接第一弧面及第二弧面的二连接弧面。第一弧面平行于第二弧面且共圆心。第一弧面的长度小于第二弧面的长度。连接弧面大致呈半圆形，从而在定位槽226的相对两端形成圆角。定位槽226所跨设的角度大于顶面224所跨设的角度，优选地，定位槽226的跨设角度大于70度小于90度。

第一活动件22上还开设有定位孔228。定位孔228也贯穿第一活动件22的前表面及后表面。本实施例中，定位孔228包括第一定位孔及第二定位孔。第一定位孔靠近第一活动件22的中部，第二定位孔靠近第一活动件22另一侧的侧面222。定位孔228的高度大于定位槽226的最低点的高度并小于定位槽226的最高点的高度。

第二活动件24由于结构及形状均与第一活动件22相同，因此第二活动件24包含的各元件名称、各元件尺寸、各元件位置关系等均可参考第一活动件22。第二活动件24大致呈梯形，其包括平坦的底面240、倾斜的侧面242及弯曲的顶面244。第二活动件24的底面240为平面，其平行于未形变的功能元件30。第二活动件24具有二侧面242，每一侧面242均为平面，且相对于底面240倾斜。每一侧面242与底面240所夹的内角为钝角。钝角大于90度且小于180度，优选地，钝角大于100度且小于110度。二侧面242向上且朝相反的方向延伸，以连接底面240及顶面244。第二活动件24的顶面244为圆弧形的拱面，其形成第二活动件24的支撑面。顶面244的高度从相对两端向中部逐渐增大，从而形成凸面。顶面244所跨设的角度大于10度且小于30度。可以理解地，顶面244还可以为其它类型的凸面，比如具有六面体的一半的形状的凸面、八面体的一半的形状的凸面、十面体的一半的形状的凸面等等。

第二活动件24上开设有定位槽246。定位槽246贯穿第二活动件24的前表面(即第二活动件24的内表面)及后表面(即第二活动件24的外表面)，且靠近第二活动件24一侧的侧面242。定位槽246为圆弧形，其弯曲的方向与顶面244的弯曲方向相反。定位槽246的高度从相对两端向中部逐渐减小。定位槽246包括第一弧面、第二弧面及连接第一弧面及第二弧面的二连接弧面。第一弧面平行于第二弧面且共圆心。第一弧面的长度小于第二弧面的长度。连接弧面大致呈半圆形，从而在定位槽246的相对两端形成圆角。定位槽246所跨设的角度大于顶面244所跨设的角度，优选地，定位槽246的跨设角度大于70度小于90度。

第二活动件24上还开设有定位孔248。定位孔248也贯穿第二活动件24的前表面及后表面。本实施例中，定位孔248包括第一定位孔及第二定位孔。第一定位孔靠近第二活动件24的中部，第二定位孔靠近第二活动件24另一侧的侧面242。定位孔248的高度大于定位槽246的最低点的高度并小于定位槽246的最高点的高度。

柔性组件20还包括与活动件200连接的定位件202。特别地，第一活动件22与相邻的第二活动件24通过定位件202错开连接，其中第一活动件22的前表面的一部分与第二活动件24的后表面的一部分接触。定位件202可在定位槽226、246内滑动，从而使第一活动件22相对第二活动件24活动。本实施例中，定位件202包括第一定位件26及第二定位件28。第二定位件28用于将第一活动件22与相邻的一第二活动件24连接，第一定位件26用于将第一活动件22与另一相邻的第二活动件24连接。第二定位件28与第一定位件26的结构可以相同，也可以不同。本实施例中，第二定位件28与第一定位件26均包括第一定位轴280、260及第二定位轴282、262。第二定位件28的第一定位轴280及第二定位轴282先穿过第一活动件22的定位槽226再并分别穿入相邻的一第二活动件24的二定位孔248内；第一定位件26的第一定位轴260及第二定位轴262先穿过第一活动件22的二定位孔228再穿入相邻的另一第二活动件24的定位槽246内。第一定位件26的第一定位轴260及第二定位轴262相互隔开，且二者之间的间距在柔性组件20形变时保持不变；第二定位件28的第一定位轴280及第二定位轴282相互隔开，且二者之间的间距在柔性组件20形变时也保持不变。

第二定位件28的第一定位轴280与第二定位轴282的结构可以相同，也可以不同；第一定位件26的第一定位轴260与第二定位轴262的结构可以相同，也可以不同。第二定位件28的第一定位轴280与第一定位件26的第一定位轴260或第二定位轴262结构相同，也可以不同；第二定位件28的第二定位轴282与第一定位件26的第一定位轴260或第二定位轴262的结构可以相同，也可以不同。本实施例中，第二定位件28的第一定位轴280、第二定位轴282及第一定位件26的第一定位轴260、第二定位轴262结构均不相同。第二定位件28的第二定位轴282、第二定位件28的第一定位轴282、第一定位件26的第一定位轴260、第一定位件26的第二定位轴262的长度依次减小。第二定位件28的第一定位轴280包括螺丝，其由螺帽及从螺帽垂直延伸的螺杆组成。螺杆穿过第一活动件22的定位槽226并穿入相邻一第二活动件24的一定位孔248内。螺帽抵接第一活动件22的后侧面而防止第一定位轴280脱落。第二定位件28的第二定位轴282包括连续的连接杆，其为一纵长的杆状结构。连接杆穿过柔性装置一侧的第一活动件22的定位槽226及相邻一第二活动件24的另一定位孔248，并穿过柔性装置相对另一侧的一第二活动件24的定位孔248之后再穿入相邻一第一活动件22的定位槽226内。由此，连接杆将位于柔性装置相对两侧的活动件200连接，特别是将一侧活动件200的第一活动件22及第二活动件24与另一侧活动件200的第一活动件22及第二活动件24连接，起到加固柔性装置的作用。第一定位件26的第一定位轴260包括螺杆，其穿过第一活动件22的一穿孔228并穿入相邻的另一第二活动件24的定位槽246内。第一定位件26的第二定位轴262包括凸柱，其穿过第一活动件22的另一穿孔228并穿入相邻的另一第二活动件24的定位槽246内。第二定位件28的第一定位轴280将柔性装置一侧的第一活动件22与相邻一第二活动件24连接；第二定位件28的第二定位轴282将柔性装置一侧的第一活动件22、相邻一第二活动件24与柔性装置另一侧的第一活动件22、相邻一第二活动件24连接；第一定位件26的第一定位轴260将柔性装置一侧的第一活动件22与相邻的另一第二活动件24连接；第一定位件的26第二定位轴262将柔性装置一侧的第一活动件22与相邻的另一第二活动件连接24。第一定位轴260、280、第二定位轴262、282的直径等于或略小于定位槽226、246的宽度，从而可紧密地配合于定位槽226、246内。第一活动件26或第二活动件28的第一定位轴260、280与第二定位轴262、282之间的距离小于定位槽226、246的长度，从而使得第一定位轴260、280及第二定位轴262、282可在定位槽226、246内滑动，进而带动第一活动件22相对第二活动件24移动。

柔性组件20还包括抵靠活动件200的限位件204，限位件204活动套设于定位件202上而控制对活动件200施加的力度，以调节柔性组件20形变时的阻尼。特别地，第二定位件28及第一定位件26的第一定位轴280、260在穿出定位槽226、246之后均与限位件204锁固。本实施例中，限位件204为具有弹片272的螺母270，其通过螺纹与第一定位轴260、280的螺纹锁合。弹片272弹性抵压并夹设在螺母270与第一活动件22或第二活动件24的前表面之间。并且，通过调节限位件204与第一定位轴260、280的锁紧程度，可以调节弹片272对第一活动件22或第二活动件24施加的弹力，从而控制柔性组件20旋转时的阻尼。当阻尼调节至恰当的数值时，柔性组件20在旋转时可以定位在任何的位置，从而适应更多的形状需求。

当功能元件30包括诸如为柔性触摸屏、柔性显示屏或二者兼有的柔性功能屏32时，由于材料本身的特性，导致柔性功能屏32不耐拉伸或压缩。为了减少甚至防止柔性功能屏32在柔性装置形变时发生拉伸或压缩，本发明进一步对第一活动件22与第二活动件24的结构及连接关系作改进。

请一并参阅图11-12，由于柔性触摸屏或柔性显示屏均为柔性材质，为了方便操作或观看，功能元件30还包括在柔性触摸屏或柔性显示屏下方固定的支撑板34。支撑板34的面积及形状与柔性功能屏32相同。支撑板34由硬度较高的弹性材料制造，比如钢片、铁片、铜片等。支撑板34的硬度高于柔性功能屏32的硬度。支撑板34固定于第一活动件22及第二活动件24上。优选地，支撑板34固定于第一活动件22及第二活动件24的支撑面(即顶面224、244)上。由于支撑面为凸弧面，因而支撑板34固定在支撑面的顶部，即支撑面的固定点即为其顶部。当然，如果第一活动件22及第二活动件24的顶面224、244为其它形状，固定点也可以是位于第一活动件22及第二活动件24顶面224、244的其它位置点，而不必限于顶部的位置。进一步地，固定点仅是为方便说明所定义的元件名称，其实质是指顶面224、244的顶部，其可能是包含一个区域，而不限于是某个单独的点。支撑板34固定在柔性装置每一侧的每一个第一活动件22和第二活动件24的顶面224、244的顶部，支撑板34与第一活动件22及第二活动件24的顶面224、244的其他位置隔开。支撑板34可通过焊接、粘合等方式与第一活动件22及第二活动件24固定。

由于第二活动件24的定位槽246为圆弧形，当第二活动件24相对第一活动件22移动时，第二活动件24的定位槽246受到连接第一活动件22与第二活动件24的第一定位件26的第一定位轴260及第二定位轴262的限位，从而使第二活动件24沿着定位槽246的轨迹移动。具体而言，第二活动件24在相对第一活动件22旋转的同时，还相对于第一活动件22平移，即第二活动件24相对于第一活动件22的移动同时包括旋转和平移两个运动分量。第二活动件24的旋转方向为相对第一活动件22顺时针旋转，第二活动件24的平移方向为朝向第一活动件22的定位槽226平移。

进一步地，由于第二活动件24的定位槽246为圆弧形，因而其具有对应的圆心。此圆心也即是第二活动件24的旋转圆心O。本实施例所称旋转圆心，是指某一元件在绕该旋转圆心旋转时，该元件的任一位置到圆心的距离保持不变。第二活动件24绕其旋转圆心O的移动轨迹的弯曲方向也与第二活动件24的顶面244的弯曲方向相反。本实施例中，第二活动件24的旋转圆心O高于第二活动件24的厚度中心。特别地，第二活动件24的旋转圆心O与第二活动件24的支撑面的顶部齐平或高于第二活动件24。由于第二活动件24的旋转圆心O高于第二活动件24的厚度中心，因此第二活动件24绕旋转圆心O旋转时，可以减少由于第二活动件24的厚度原因而产生的长度差。如图13-15所示，为简化表述，设定第一活动件22及第二活动件24均为矩形体，矩形体的顶面中心C为第一活动件22及第二活动件24的固定点。第一活动件22的顶面中心C至第二活动件24的临近末端的距离为S1，第二活动件24的靠近第一活动件22的末端至第二活动件的顶面中心C的距离为S2。假如第二活动件24的旋转圆心O与第二活动件24的厚度中心高度相同，如图13所示，在第二活动件24未发生旋转时，第一活动件22与第二活动件24的顶面中心C的间距为S1+S2。如图14所示，当第二活动件24绕旋转圆心O旋转时，由于旋转圆心O低于第二活动件24的顶面，导致第二活动件24的顶面的临近末端相对于旋转之前的位置在第一活动件22的顶面产生位移L。在这种情况下，沿着第一活动件22和第二活动件24的顶面，第一活动件22的顶面中心C至第二活动件24的顶面中心C的长度为S1+S2+L。显然，由于L的存在，导致沿着第一活动件22及第二活动件24顶面的顶面中心C之间的距离出现长度差。如图15所示，假如第二活动件24的旋转圆心O与第二活动件24的顶面齐平，那么第二活动件24在绕旋转圆心O旋转时，由于旋转圆心O与第二活动件24的顶面齐平，第一活动件22的顶面中心C沿着第一活动件22及第二活动件24的顶面至第二活动件24的顶面中心C的距离将始终保持在S1+S2，从而避免出现长度差。由此可见，沿着第二活动件24的厚度方向，从第二活动件24的厚度中心至第二活动件24的顶面，第二活动件24的旋转圆心O越高，所出现的长度差越小。

反之，出现的长度差越大，表示从第一活动件22的顶面中心C沿着第一活动件22顶面及第二活动件24顶面到第二活动件24的顶面中心C的距离越长。由于支撑板34是同时固定在第一活动件22的固定点(即顶面中心C)及第二活动件24的固定点(即顶面中心C)，当从第一活动件22的固定点沿着第一活动件22顶面及第二活动件24顶面到第二活动件24的固定点的距离变长时，意味着支撑板34在二固定点之间的距离也就必须随之变长，从而使支撑板34在二固定点之间出现拉伸变形。

基于上述原理，为了减小或防止支撑板34在二固定点之间出现拉伸的现象，本实施例将第二活动件24的旋转圆心O设置为高于第二活动件24的厚度中心，特别是与第二活动件24的固定点高度一致。当然，旋转圆心O也可位于位于支撑板34上，特别是可以位于支撑板34的顶面。

进一步地，本实施例的第一活动件22及第二活动件24的顶面224、244均为圆弧面，且第二活动件24在绕第一活动件22旋转后，第二活动件24与第一活动件22的顶面224、244共同形成连续的圆弧面，从而使整个柔性装置形成圆环。并且，第一活动件22及第二活动件24的顶面224、244在垂直于顶面224、244的平面内的投影共同形成连续的圆弧。因此，支撑板34在第一活动件22与第二活动件24的二固定点之间的部分也必须弯曲成与第一活动件22及第二活动件24顶面224、244一致的圆弧形，才能确保第二活动件24相对第一活动件22移动之后，支撑板34可紧密贴附在第一活动件22及第二活动件24组成的连续的圆弧面上。由于圆弧的长度大于直线距离，特别是第一活动件22与第二活动件24的二固定点与第二活动件的旋转圆心O(设定旋转圆心O位于第一活动件22的顶面224)共同定义的圆弧的长度要大于，第一活动件22的固定点至第二活动件24的旋转圆心O的直线长度与第二活动件24的固定点至第二活动件24的旋转圆心O的直线长度之和。如果不加以修正，圆弧相比直线的长度差也会导致支撑板34出现拉伸的情况，因此实际上第二活动件24的旋转圆心O应该作进一步的调整来减小或抵消圆弧与直线相比产生的长度差。请参阅图11-12，优选地，第二活动件24的旋转圆心O应高于支撑板34的顶面，使得第二活动件24在绕旋转圆心O旋转时可进一步朝向第一活动件22平移，进而减小或抵消圆弧与直线相比所产生的长度差。第二活动件24的旋转圆心O至支撑板34的顶面的距离与支撑板34的厚度比值介于0.1至0.5之间。由于旋转圆心O是高于支撑板34的顶面的，因此旋转圆心O的位置相对于第一活动件22恒定，换句话说，在第二活动件24相对第一活动件22活动时，其旋转圆心O相对于第一活动件22的位置并不发生变化。当然，如果旋转圆心O位于支撑板34的顶面或第一活动件22的顶面224，其与第一活动件22的相对位置也是恒定的。进一步地，旋转圆心O可位于柔性功能屏32上甚至高于柔性功能屏32。此外，由于第二活动件24的旋转圆心O高于支撑板34的顶面，因此旋转圆心O高于柔性元件30的硬度更高的下部(即支撑板34)，并高于或齐平柔性元件30的硬度更低的上部(即柔性功能屏32)。

当柔性装置处于第一状态时(比如平板状态)，第二活动件24相对于第一活动件22展开。第二活动件24与第一活动件22并排齐平，第一定位件26的第一定位轴260抵靠第二活动件24的定位槽246的第一末端，第一定位件26的第二定位轴262与第二活动件24的定位槽246的第二末端隔开，其中第一末端及第二末端分别位于定位槽246的相对两端。当柔性装置处于第二状态时(比如圆环状态)，第二活动件24相对第一活动件22收拢。第二活动件24与第一活动件22并排形成夹角，第二活动件24相对第一活动件22倾斜。第一定位件26的第一定位轴260与第二活动件24的定位槽246的第一末端隔开，第一定位件26的第二定位轴262与第二活动件24的定位槽246的第二末端抵接。同理，第二定位件28在不同状态时也具有与第一定位件26相似的位置关系，此不再赘述。

由于支撑板34仅固定在第一活动件22及第二活动件24的顶面224、226顶部，因此在第一状态时，支撑板34的底面与第一活动件22及第二活动件24的顶面224、226的其他位置分离，在第二状态时，支撑板34的底面与第一活动件22及第二活动件24的顶面224、226的其他位置接触。支撑板34在第二状态时与第一活动件22或第二活动件24顶面224、226的接触面积大于支撑板34在第一状态时与第一活动件22或第二活动件24顶面224、226的接触面积。

特别地，将支撑板34的顶面对应第一活动件22的固定点的位置定义为第一参考点P1，将支撑板34的顶面对应第二活动件24的固定点的位置定义为第二参考点P2。在第二状态时支撑板34的顶面在第一参考点P1到第二参考点P2之间的弧长等于在第一状态时第一参考点P1到第二参考点P2的直线距离。由此，确保支撑板34的顶面在柔性装置形变时长度不会发生变化。

可以理解地，第一定位件26也可仅包括第一定位轴260，此时第一定位件26即为第一定位轴260，相应地，第二活动件24的定位槽246对应缩短；第二定位件28也可仅包括第一定位轴280，此时第二定位件28即为第一定位轴280，相应地，第一活动件22的定位槽226也对应缩短；此种仅包括单个第一定位轴260、280的结构同样可实现与上述同时使用第一定位轴260、280及第二定位轴262、282相同的效果。还可以理解地，在某些情况下，定位件202也可以仅包括第二定位件28，此时定位件202即为第二定位件28。相应地，第一活动件22与第二活动件24呈层叠排列，比如一第一活动件22设置于一第二活动件24外侧，另一第二活动件24再设于该第一活动件22外侧，另一第一活动件22再设于该另一第二活动件24外侧，依此类推。每一定位件24穿过相应的第一活动件22与第二活动件24的交叠位置处。此种情况同样可实现柔性装置的形态切换以及保持柔性元件30不被拉伸或减少柔性元件30被拉伸的效果。还可以理解地，在极端情况下，柔性组件20的每一侧还可仅包含一个第一活动件22及第二活动件24，或者仅在一侧包含一个第一活动件22或第二活动件24，甚至于还可以将柔性组件20设置于壳体10中间，使柔性组件20仅包括一个第一活动件22及第二活动件24，也仍然可实现柔性装置的形态切换以及保持柔性元件30不被拉伸或减少柔性元件30被拉伸的效果。

请一并参阅图7，壳体10由多个连接件100组成。这些连接件100包括多个第一连接件12及第二连接件14。第一连接件12与第二连接件14交替设置且彼此隔开。第一连接件12及第二连接件14可采用硬质的材料制造，比如塑料、金属等，以保护壳体10内部的电子器件。第一连接件12与第二连接件14的结构可以相同也可以不同。本实施例中，第一连接件12与第二连接件14的结构不同。第一连接件12及第二连接件14均包括基板120、140及从基板120、140相对两端向上延伸的侧壁122、142。第一连接件12及第二连接件14的基板120、140均还包括二凸出124、144的台阶。每一第一连接件12及第二连接件14的二台阶124、144分别靠近基板的相对两端，且临近相应的侧壁122、142。第一连接件12及第二连接件14均还在台阶124、144上进一步形成凸出的挡板126、146。挡板126、146的高度大于台阶122、124的高度。第二连接件14的挡板146位于台阶144的内侧且远离相应的侧壁142，第一连接件12的挡板126位于台阶124的外侧且靠近相应的侧壁122。第一连接件12及第二连接件14的挡板126、146均与最近的侧壁122、142隔开。在柔性装置处于第一状态、第二状态及介于第一状态及第二状态之间的其他状态时，第一连接件12始终保持与第二连接件14隔开，二者之间形成开槽104。第一连接件12与第二连接件14在柔性组件20形变时会相对移动但始终保持隔开。

第一连接件12及第二连接件14在每一台阶124、144上均开设有螺孔。每一第一连接件12与相邻的一第二连接件14构成连接件组，用来连接及支撑每一第一活动件22及相邻的一第二活动件24构成的活动件组。第一连接件12及第二连接件14并排设置，第一活动件22及第二活动件24置于第一第一连接件12及第二连接件14同侧的台阶124、144上。第一活动件22及第二活动件24均同时抵接第一连接件12及第二连接件14的台阶124、144顶面。第一活动件22靠近第一连接件12的挡板126，第二活动件24靠近第二连接件14的挡板146，从而错开排列。第一连接件12的挡板126抵接第一活动件22的外侧面，第二连接件14的挡板146抵接第二活动件24的内侧面，从而共同将第一活动件12及第二活动件14夹设于二者之间，以对第一活动件22及第二活动件24限位。二螺丝分别从第一连接件12的螺孔及第二连接件14的螺孔穿入第一活动件22及第二活动件24的底面，从而进一步将第一活动件12及第二活动件14锁固于第一连接件12及第二连接件14上。多个连接件组及活动件组依次串接，从而分别构成柔性装置的壳体10及柔性组件20。

第一连接件12及第二连接件14的每一侧壁122、142的顶部在靠近外侧面的位置形成凸缘128、148。凸缘128、148高于侧壁122、142的顶部。侧壁122、142的顶部与凸缘128、148配合，以对支撑板34进行支撑及限位。支撑板34的边缘底面抵靠在侧壁122、142的顶面，边缘侧面抵靠在凸缘128、148的内侧面。由此，支撑板34的相对两侧的边缘被凸缘128、148所限位。

请一并参阅图3，支撑板34及壳体10共同形成中空的腔体，用于收容电子器件。电子器件可以包括控制功能元件30的控制器40、给功能元件30及控制器40供电的电池50、将柔性装置与外界的电子设备连通的通信模块等。

此外，功能元件30并不限于前述提及的柔性触摸屏或柔性显示屏，其还可以根据不同的需求包含其他种类的功能性元件，比如其他类型的显示屏/指示屏、功能传感器、扬声器、麦克风等。其他类型的显示屏/指示屏可以为各种面积的硬质显示屏、电子墨水屏、LED发光板等，其可以固定在支撑板34的顶面上。功能传感器可以包括体温传感器、温度传感器、速度传感器、重力传感器、高度传感器、角速度传感器、加速度传感器、气压传感器、心率传感器、脉搏传感器、汗液传感器、光传感器、肌电传感器等，其可以根据不同的使用目的设置在柔性装置的各个位置，比如支撑板34的顶面、支撑板34与壳体10形成的腔体内、壳体10的底面等等。扬声器及麦克风也可以设置在支撑板34与壳体10形成的腔体内。

请一并参阅图16-18，在使用时，如果需要切换到第一状态，可以将柔性装置铺平，此时支撑板34呈平板形，每一侧的第一活动件22排成一列直线，每一侧的第二活动件24也排成一列直线。每一第一活动件22均与相邻的第一活动件22隔开，每一第一活动件22的一侧面222与相邻的一第一活动件22的相对的侧面222被间隙隔开。间隙的宽度自上至下逐渐增加，从而形成梯形的形状。每一第二活动件24均与相邻的第二活动件24隔开，每一第二活动件24的一侧面242与相邻的一第二活动件24的相对的侧面242被间隙隔开。间隙的宽度自上至下逐渐增加，从而形成梯形的形状。第一活动件22的顶面与相邻的第二活动件24的顶面为非连续分布。当需要切换到第二状态时，将柔性装置弯曲，此时支撑板34呈小于360度的圆弧形，每一侧的第一活动件22排成圆弧，每一侧的第二活动件24也排成圆弧。每一第一活动件22与相邻的第一活动件22抵接。每一第一活动件22的一侧面222与相邻的一第一活动件22的相对的侧面222接触。每一第二活动件24与相邻的第二活动件24抵接。每一第二活动件24的一侧面242与相邻的一第二活动件24的相对的侧面242接触。由于相邻的第一活动件22相互之间抵接，以及相邻的第二活动件24相互之间抵接，从而对柔性装置限位，将其弯曲的程度限制在所需范围内。特别地，在弯曲之后，每一侧的第一活动件22的顶面共同形成大于270度的连续的圆弧，每一侧的第二活动件24的顶面也共同形成大于270度的连续的圆弧。由于是呈连续的圆弧形，因而柔性触摸屏或柔性显示屏可呈现出接近完美的圆环形，使得用户无论在使用还是在观赏过程中，都能获得较佳的体验。在第二状态时，柔性装置可被穿戴于用户的手腕上，充当智能手环使用。当然，在第二状态时，柔性装置还可以被穿戴于手臂、腰间、大腿、小腿、脖子、额头等任意可以穿戴的位置。

由于使用了第一活动件22及第二活动件24作为柔性组件20，相比于本身具有柔性的材料(比如软塑胶、布带等)，不仅强度更高，寿命更长，且可定制需要弯曲的角度，因此使用范围更广，可适应多种场合的应用需求。当然，在某些需求不高的场合，柔性组件20也可采用柔性的材料制造。

此外，考虑到控制器40、电池50、通信模块等电子器件均不耐弯折，为了对这些电子器件进行保护，壳体10还包括分别设在相对两端的二端盖16。该二端盖16结构相同且呈对称设置。每一端盖16可采用与第一连接件12及第二连接件14相同的硬质材料制造。每一端盖16包括基板160及从基板160边缘向上延伸的侧壁162。基板160大致呈半圆形，其面积大于第一连接件12或第二连接件14的基板120、140面积，并大于第一连接件12与第二连接件14的基板120、140面积之和。基板160在靠近边缘的相对两侧位置处分别形成二台阶164。每一台阶164的顶面开设二螺孔。侧壁162在其顶面靠近外侧的位置形成凸缘。支撑板34也同时抵靠侧壁162顶面及凸缘内侧面。由于端盖16的基板160面积较大，因而可以提供较大的收容空间来容置不耐弯折的电子器件。比如，电池50可以收容于其中一个端盖16内，控制器40、通信模块、电路板等电子器件可以收容于另一个端盖16内。电池50与控制器40、通信模块、电路板之间通过导线连接。柔性触摸屏或柔性显示屏通过柔性电路板与电路板连接，从而实现与控制器40、通信模块、电池50之间的电连接。由于分别位于二端盖16内，因而电池50与控制器40也分别位于柔性组件20的相对两端。电池50与控制器40在柔性组件20形变时也会跟随移动，从而改变二者之间的距离。特别地，电池50与控制器40的距离会随着柔性组件20朝向第二状态形变而逐渐减小。

通过将电池50与其他的电子器件分别设置在两个分离的端盖16内，可有效节省柔性装置的内部空间，使柔性装置更为轻薄、小巧。并且，电池50与其他电子器件分离的设计还可以防止电池50与其他电子器件工作时产生的热量相互影响，从而确保电池50及其他电子器件正常工作。

请参阅图10，进一步地，柔性组件20还包括第三活动件21，用于将端盖16与相邻的第一活动件22或第二活动件24连接。第三活动件21包括基座210及形成于基座210顶面的板体212。基座210平行于端盖16的台阶164顶面，板体212垂直于台阶164顶面。板体212与第一活动件22或第二活动件24包含定位槽226、246的一部分的形状相似，且也形成有定位槽216。板体212的定位槽216与第一活动件22或第二活动件24的定位槽226、246形状相同。与第一活动件22或第二活动件24类似，定位件202穿过板体212的定位槽216并穿入相邻的第一活动件22或第二活动件24的穿孔228、248内，从而将第三活动件21与相邻的第一活动件22或第二活动件24活动连接。定位件202包括第一定位轴290及第二定位轴292，且第一定位轴290的末端穿过相邻的第一活动件22或第二活动件24之后锁固于限位件204内。限位件204的结构及作用与前述限位件204的结构及作用相同。基座210通过螺丝等固定件锁固在端盖16的台阶164顶面。

请一并参阅图8-9，由于端盖16内的空间有限，因此所容置的电池50容量有限，为了使柔性装置具有更长的使用时间，柔性装置内优选加装另一电池60。另一电池60的容量小于电池50的容量。另一电池60可以根据需求设置在柔性装置合适的位置。本实施例中，另一电池60装设于柔性装置的中部。与之对应地，柔性装置的中部也形成对应的保护结构以防止另一电池60被弯折。具体地，柔性装置的壳体10在中部具有面积较大的第三连接件18。第三连接件18的构造与第一连接件12或第二连接件14的构造相似，主要区别在于面积更大。第三连接件18也具有基板180、侧壁182及台阶184，且这些元件的结构与第一活动件12或第二活动件14对应的元件结构相同，不同之处在于宽度变大。第三连接件18的基板180宽度优选大于第一连接件12或第二连接件14的基板120、140宽度的两倍，以容纳另一电池60。相应地，柔性组件20也包含第四活动件23及第五活动件25。第四活动件23由两个对称的板件组成，每一板件的结构及形状与第一活动件22或第二活动件24具有定位槽226、246的部分的结构及形状相似。二板件的顶面共同形成连续的圆弧面，圆弧面作为支撑面，其顶部为与支撑板34的底面固定的固定点。每一板件均具有一定位槽230，其形状及结构与第一活动件22或第二活动件24的定位槽226、246的形状及结构相同。特别地，左侧的板件的定位槽230略微向左倾斜，右侧的板件的定位槽230略微向右倾斜。二第五活动件25分别活动连接于第四活动件23的相对两侧。第五活动件25的形状及构造与第一活动件22或第二活动件24的形状及构造基本相同，不同之处在于第五活动件25在对应第一活动件22或第二活动件24的定位槽226、246的位置形成二穿孔250。因此，第五活动件25共具有四穿孔250。四穿孔250根据相对第四活动件23的距离分为靠近第四活动件23的二第一穿孔250及远离第四活动件的二第二穿孔250。第五活动件25靠近第四活动件23的二第一穿孔250通过定位件202与第四定位件23活动连接，第五活动件25远离第四活动件23的二第二穿孔250通过定位件202与相邻的第一活动件22或第二活动件24活动连接。优选地，连接第五活动件25与第四活动件23的定位件202包括第一定位件26a，其包括第一定位轴260a及第二定位轴262a。第一定位轴260a包括凸柱，第二定位轴262a包括螺丝。凸柱及螺丝的形状及构造与前述凸柱及螺丝的形状及构造相同。凸柱及螺丝分别穿过第四活动件23的定位槽230并穿入第五活动件25的二穿孔250内。并且，螺丝的末端在穿过第五活动件250之后还与限位件204锁固。连接第四活动件23与相邻的第一活动件22或第二活动件24的定位件202包括第二定位件28a。第二定位件28a包括第一定位轴280a及第二定位轴282a。第一定位轴280a包括螺丝，第二定位轴282a包括连接杆。螺丝及连接杆的形状及构造与前述的螺丝及连接杆的形状及构造相同。螺丝及连接杆分别穿过第一活动件22或第二活动件24的定位槽226、246并穿入第五活动件25的二穿孔250内。并且，螺丝的末端在穿过第五活动件25之后还与限位件204锁固；连接杆的末端在穿过第五活动件25之后还穿入柔性装置相对另一侧的第五活动件25及第一活动件22或第二活动件24内，从而对柔性装置进行加固。特别地，连接杆位于第五活动件25离第四活动件23最远的穿孔250内，由此在二连接杆之间留出充分的空间以收容另一电池60，以防止由于二连接杆之间的距离较短而导致无法安放另一电池60的情形。

通过两块电池50、60的共同协作，可有效增加柔性装置的使用时间。并且，由于另一电池60是位于柔性装置的中部，当柔性装置作为智能手环使用时，另一电池60对应手腕的背面，而手腕的背面恰好是手腕各部分中平整度最高的位置，因此手腕的背面可有效地与第三连接件18的基板180底面贴合，进而降低或消除由于贴合面平整度不一致所导致的人体不适情况。

Claims (22)

1.一种柔性装置，包括功能元件，其特征在于：还包括第一活动件及活动连接于第一活动件的第二活动件，第二活动件相对第一活动件活动时带动柔性装置形变。

2.如权利要求1所述的柔性装置，其特征在于：第二活动件相对第一活动件的活动包括平移及旋转。

3.如权利要求1所述的柔性装置，其特征在于：第二活动件相对第一活动件的活动在第一状态及第二状态之间切换，在第一状态时，第二活动件相对第一活动件展开，在第二状态时，第二活动件相对第一活动件收拢。

4.如权利要求3所述的柔性装置，其特征在于：第二活动件包括旋转圆心，第二活动件相对第一活动件活动时，第二活动件绕旋转圆心旋转而带动柔性装置形变。

5.如权利要求4所述的柔性装置，其特征在于：第二活动件的旋转圆心高于第二活动件的顶部。

6.如权利要求4所述的柔性装置，其特征在于：功能元件的下部硬度高于上部的硬度，第二活动件的旋转圆心高于功能元件的下部。

7.如权利要求4所述的柔性装置，其特征在于：第一活动件及第二活动件的顶面均包括凸面。

8.如权利要求7所述的柔性装置，其特征在于：第一活动件及第二活动件的凸面为圆弧面。

9.如权利要求7所述的柔性装置，其特征在于：在第二状态时，第一活动件的凸面与第二活动件的凸面共同组成连续的圆弧面。

10.如权利要求7所述的柔性装置，其特征在于：在第二状态时，第一活动件的凸面与第二活动件的凸面在垂直于凸面的平面内的投影共同形成连续的圆弧。

11.如权利要求7所述的柔性装置，其特征在于：在第一状态时，第一活动件的凸面与第二活动件的凸面为非连续分布。

12.如权利要求7至11任一项所述的柔性装置，其特征在于：功能元件包括支撑板及贴设于支撑板上的柔性功能屏，支撑板包括固定于柔性功能屏的第一表面及固定于第一活动件及第二活动件的第二表面，第一表面及第二表面位于支撑板的相反两侧。

13.如权利要求12所述的柔性装置，其特征在于：第二活动件的旋转圆心高于支撑板的第一表面。

14.如权利要求12所述的柔性装置，其特征在于：支撑板的第二表面固定于第一活动件及第二活动件的顶面的顶部，在第一状态时，支撑板的第二表面与第一活动件及第二活动件的顶面的其他位置分离，在第二状态时，支撑板的第二表面与第一活动件及第二活动件的顶面的其他位置接触。

15.如权利要求12所述的柔性装置，其特征在于：支撑板在第二状态时与第二活动件顶面的接触面积大于支撑板在第一状态时与第二活动件顶面的接触面积。

16.如权利要求12所述的柔性装置，其特征在于：支撑板的硬度高于柔性功能屏的硬度。

17.如权利要求12所述的柔性装置，其特征在于：第二活动件的旋转圆心至支撑板的第一表面的距离与支撑板的厚度的比值介于0.1至0.5之间。

18.如权利要求4至11任一项所述的柔性装置，其特征在于：在第二活动件相对第一活动件活动时，第二活动件的旋转圆心相对于第一活动件的位置恒定。

19.如权利要求1至11任一项所述的柔性装置，其特征在于：第二活动件与第一活动件错开连接。

20.如权利要求4至11任一项所述的柔性装置，其特征在于：第二活动件绕旋转圆心旋转时的轨迹为圆弧，第二活动件的圆弧轨迹的弯曲方向与第二活动件的顶面的弯曲方向相反。

21.如权利要求4至11任一项所述的柔性装置，其特征在于：第二活动件开设圆弧形的定位槽，第二活动件沿着定位槽的轨迹相对第一活动件移动，定位槽的相对两端靠近第二活动件的顶面，定位槽的中部远离第二活动件的顶面。

22.如权利要求21所述的柔性装置，其特征在于：定位槽的弯曲方向与第二活动件的顶面的弯曲方向相反。