CN109681521A - 一种折叠式装置的转轴模块 - Google Patents

Abstract

本发明折叠式装置的转轴模块的一端面接触一挠性显示器，而另一端面分别连接第一壳体、第二壳体；转轴模块包括一基座及一第一滑移机构，第一滑移机构包括一底座、一第一滑块、一支撑板体、一连动板、一第二齿条以及一中间齿轮，底座及连动板分别枢接基座的第一枢接部、第二枢接部，支撑板体一端的限位部限位于基座的第一挡止部上，而支撑板体一侧的第二连接部以可相对弧形摆动的方式连接第一滑块的第一连接部；连动板另一端的第一齿条、第二齿条分别啮合一中间齿轮的第一齿轮部、第二齿轮部；借以让支撑板体偏移以容纳挠性显示器的弯曲部位。

Description

一种折叠式装置的转轴模块

技术领域

本发明有关于一种转轴，尤其涉及一种折叠式电子装置的转轴模块。

背景技术

传统折叠式电子装置，例如中华人民共和国发明公布第CN105788452 A号的可折叠显示器专利所示，即显示了一种转轴的折叠结构，其主要是以铰接件的第一主体、第三主体分别与第一支撑件和第二支撑件彼此连接，并使第一支撑件及第二支撑件结合一柔性显示模块，借以在第一主体、第三主体相对于第二主体转动之后，让第一支撑件和第二支撑件上的柔性显示模块折叠在一起。其由于需要在第二主体上设置可以让第一主体、第三主体转动的结构，因此无法有效缩减两个机体之间能留给转轴容置的间距，此种设计将使得整体的体积变大，不但不利于电子装置的整体设计，且不符合整体体积逐渐趋向轻、薄的市场需求。

而如CN103576775A、CN106205385A及US9250733B三件专利所示，则是分别以双轴式转轴或是近似双轴式的结构使两个机体形成相对开阖；且这三件专利的支撑结构都是将其中一端部通过实体轴形成枢接而另一端部活动，在整个折叠式装置闭合时，两机体中的各个支撑结构均会受到另一施力件，例如：弹簧、拉簧、吸铁、扭簧的带动，在内部让出一个容置空间，供容纳挠性显示器的弯曲状中间部位，并在整个折叠式装置展平时，以各个支撑结构分别支撑挠性显示器的展平状中间部位。再如中华人民共和国发明公布第CN106255935A号折叠式设备及第CN103034293B 号显示系统两件专利，则是分别以一个或两个连杆组成连杆组，以推动被实体轴枢接的支撑结构产生位移，使达到缩减间距以容纳挠性显示器弯曲部位的效果。此种可补偿折叠路径的机构的设计概念同样也显示在US9791892B及US10001810B两个专利中，其中，US9791892B一案可视为CN106255935A的图16a~16c的延伸案，而US10001810B案则是在其一机体(图2的220和图9的920)中设有可补偿折叠路径的机构，包括平移板(图2的225和图9的921部位)、连杆组件(图2的330和图9的920)或齿轮组件(图10a的340)搭配引导件(图9的331和图10a的341)，以达到补偿折叠路径差的效果。

发明内容

但是，上述各专利所使用的可补偿折叠路径的机构的各零件连接关系及结构皆相当复杂，且大都是利用直接枢接的结构，其在传动稳定性方面并不甚理想，且其支撑结构在产生位移，使达到缩减间距以容纳挠性显示器弯曲部位的过程中，由于相对移动以进行缩减的速度相同，很容易就会因为折叠动作的力道不平顺而对挠性显示器造成拉扯或推挤的现象，让挠性显示器的中间弯曲部位产生皱折或剥离。有鉴于此，为了提供一种有别于现有技术的结构，并改善上述的缺点，发明人积多年的经验及不断的研发改进，遂有本发明的产生。

本发明的一目的在提供一种转轴模块，通过在整体折叠过程中，通过第一滑块、支撑板体、连动板以及一齿轮模块之间的连接关及结构特征，能薄型化可补偿折叠路径的机构的整体及简化其使用零件，以降低生产成本。并在整体弯折及展平时，通过支撑板体的第二连接部相对于第一滑块的第一连接部弧形摆动时，可以产生类似无轴跷跷板的自由摆动作用，维持传动的稳定性。而无需如现有技术一般的以实体轴枢接，在整体弯折时，能让出容置空间以容纳挠性显示器的弯曲状中间部位，而在整体展平时，又能对挠性显示器的展平状中间部位形成稳定的支撑。

本发明的一目的在提供一种转轴模块，通过具有不同齿比的中间齿轮以分别啮合第一齿条及第二齿条的结构，能让连接第一齿条的固定壳体与连接第二齿条的活动壳体能形成不同的移动速度，以避免折叠动作的力道对挠性显示器造成拉扯或推挤，从而延长挠性显示器的使用寿命，又能达到可补偿折叠路径差的功效。

为达上述的目的，本发明所设的折叠式装置的转轴模块的一端面同时接触一挠性显示器，使挠性显示器相对弯折，转轴模块的另一端面分别连接第一壳体及第二壳体，供连动第一壳体及第二壳体，使第一壳体及第二壳体相对翻转；第一壳体包括一固定壳体及可相对于固定壳体伸缩的一活动壳体；转轴模块包括一基座及一第一滑移机构，基座的一端具有一第一枢接部、一第二枢接部及一第一挡止部；第一滑移机构包括一底座、一第一滑块、一支撑板体、一连动板、一第二齿条以及一中间齿轮。其中，底座连接固定壳体，底座的一端枢接第一枢接部；第一滑块连接活动壳体，第一滑块的一侧以可相对滑动的方式连接于底座的一侧，第一滑块具有一第一连接部；支撑板体的一端具有一限位部，供限位于第一挡止部上，支撑板体的一侧具有一第二连接部，第二连接部连接第一连接部，供支撑板体相对于第一滑块弧形摆动；连动板的一端枢接第二枢接部，连动板的另一端具有一第一齿条，第一齿条以可相对移动的方式限位于底座上；第二齿条连接活动壳体；而中间齿轮具有不同齿比的一第一齿轮部及一第二齿轮部，第一齿轮部啮合第一齿条，第二齿轮部啮合第二齿条。

实施时，第一挡止部为形成于基座一端的阶级面，供限制支撑板体偏移一角度；邻近底座的该端部具有一导引面，导引面以远离该端的方向向下倾斜延伸而成。

实施时，底座的一端部更具有一支撑面，支撑面邻接于导引面并与导引面形成一夹角，供偏移后的支撑板体的该限位部抵压承靠。

实施时，第一滑块的一端具有一斜面，第一连接部为形成于第一滑块的一侧，并由斜面向内凹陷的弧形导槽；第二连接部包括一弧形部及一复位件，弧形部形成于支撑板体的一侧，复位件的两端分别连接弧形部及第一滑块，供弧形部以可相对弧形滑动的方式容纳于弧形导槽内。

实施时，支撑板体包括一支撑板及一连接板，连接板的一端连接支撑板，连接板的另一端具有第二连接部的弧形部。更进一步实施时，支撑板与连接板亦可结合为一体成型的结构。

实施时，连动板包括上下层叠连接的一第一连动片及一第二连动片，第一连动片的一端具有一第一轴，第二连动片的一端具有一第二轴，第一轴及第二轴分别枢接第二枢接部；底座的两侧间形成一镂空槽，供上下层叠连接的第一连动片及第二连动片通过及活动。

实施时，连动板的另一端枢接第一齿条的一端。

实施时，底座上具有一长导槽，第一齿条的底面具有一导柱，导柱穿入长导槽内，供第一齿条以可相对移动的方式限位于底座上。

实施时，第一齿轮部的齿轮直径小于第二齿轮部的齿轮直径；第一齿轮部的齿数少于第二齿轮部的齿数。

实施时，本发明还包括一第二滑块，第二滑块连接活动壳体，且第二滑块的一侧以可相对滑动的方式连接于底座的另一侧。

实施时，本发明还包括一伸缩模块，伸缩模块包括一定位块、一压缩弹簧及一移动件，定位块连接底座，定位块具有一定位杆，供穿过以定位压缩弹簧，移动件的一端具有一定位空间，供插入定位杆，移动件连接活动壳体。

实施时，基座的另一端还具有一第三枢接部、一第四枢接部及一第二挡止部，本发明的转轴模块更包括一第二滑移机构，第二滑移机构与第一滑移机构具有相对应的结构，并相对称设置于基座的两端。

为进一步了解本发明，以下举较佳的实施例，配合附图、图号，将本发明的具体构成内容及其所达成的功效详细说明如下。

附图说明

图1为本发明转轴模块的较佳实施例连接第一壳体及第二壳体时的立体外观示意图。

图2为本发明转轴模块的较佳实施例的第一滑移机构、第二滑移机构的部份元件分解图。

图3为本发明转轴模块的较佳实施例的第一滑移机构的部份元件分解图。

图4为本发明转轴模块的较佳实施例的俯视图。

图5为图4的A-A’剖面图。

图6为图4的B-B’剖面图。

图7为图5的本发明在弯折的后的剖面图。

图8为图6的本发明在弯折的后的剖面图。

图9为本发明转轴模块的较佳实施例在弯折后的立体外观示意图。

附图标记说明

折叠式装置的转轴模块1 第一壳体11

固定壳体111，121 活动壳体112，122

外框113，123 平板114，124

第二壳体12 挠性显示器13

容置空间14 基座2

第一枢接部21 第二枢接部22

第一挡止部23 第三枢接部24

第四枢接部25 第二挡止部26

第一齿轮27 第二齿轮28

中间齿轮29 第一滑移机构3

第二滑移机构3’ 底座31

长导槽311 上轨道312，312’

凹槽313 连动杆314

导引面315 支撑面316

镂空槽317 第一滑块32

下轨道321，331 斜面322

第一连接部323 容置长槽324

第二滑块33 支撑板体34

支撑板341 连接板342

限位部343 弧形部344

复位件345 第二连接部346

耳片347 连动板35

第一连动片351 第二连动片352

第一轴353 第二轴354

第一齿条355 导柱356

第二齿条36 中间齿轮37

第一齿轮部371 第二齿轮部372

伸缩模块38 定位块381

压缩弹簧382 移动件383

定位杆384 定位空间385。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明折叠式装置的转轴模块1的一端面同时接触一挠性显示器13的两半部，转轴模块1的另一端面分别连接一第一壳体11及一第二壳体12，供连动第一壳体11及第二壳体12，使第一壳体11及第二壳体12相对翻转，借以使挠性显示器13能相对弯折或展平，并在整体弯折时，能如图7所示，在第一壳体11及第二壳体12的交接位置让出一容置空间14，以容纳挠性显示器13的中间弯曲部位。在本实施例中，第一壳体11及第二壳体12具有相同的结构，第一壳体11及第二壳体12分别包括一固定壳体111、121及可分别相对于固定壳体111、121伸缩的活动壳体112、122，各活动壳体112、122分别包括一外框113、123及连接外框113、123的一平板114、124，该两个平板114、124位于挠性显示器13的底面。

如图2至图6所示，其为本发明折叠式装置的转轴模块1的较佳实施例，包括一基座2、一第一滑移机构3及一第二滑移机构3’，其中，基座2位于第一壳体11及第二壳体12之间，基座2的一端具有在不同轴心上的第一枢接部21、第二枢接部22及第一挡止部23，基座2的另一端具有与上述各枢接部及第一挡止部23反向的第三枢接部24、第四枢接部25及第二挡止部26。第一挡止部23及第二挡止部26为分别形成于基座2两端的阶级面。第一滑移机构3及第二滑移机构3’分别枢接于基座2的两端，借以使第一滑移机构3与第二滑移机构3’相对称设置。基座2内具有一第一齿轮27及一第二齿轮28，第一齿轮27连接第一壳体11的固定壳体111，第二齿轮28连接第二壳体12的固定壳体121，第一齿轮27通过中间齿轮29啮合第二齿轮28，实施时，第一齿轮27及第二齿轮28亦可以相互啮合同动，让第二滑移机构3’与第一滑移机构3相对翻转。在本实施例中，第一滑移机构3与第二滑移机构3’具有相同的结构，谨以第一滑移机构3为例提出以下说明。

第一滑移机构3包括一底座31、一第一滑块32、一第二滑块33、一支撑板体34、一连动板35、一第二齿条36、一中间齿轮37以及一伸缩模块38。底座31的底面向下连接固定壳体111，底座31的底面具有一长导槽311，底座31的一端具有枢轴以枢接第一枢接部21，底座31的一侧锁接一连动杆314，连动杆314的一端固定连接固定壳体111，借以让底座31与固定壳体111同步转动。邻近底座31的该端部具有一导引面315，导引面315以远离该端的方向向下倾斜延伸而成的平面，供承接偏移状态的支撑板341的限位部343，还在底座31的该端部具有一支撑面316，支撑面316邻接于导引面315并与导引面315形成一夹角，支撑面316以远离导引面315一端的方向并向上倾斜延伸而成的平面，供偏移后的支撑板341的限位部343抵压承靠。此外，导引面315和支撑面316也能形成于连动杆314的一端部，同样可供支撑板341的限位部343承接至抵压承靠，以增加支撑作用并分担负荷。另，底座31的两侧具有反向且分别呈阶梯状的上轨道312、312’，两个上轨道312、312’之间形成一凹槽313，底座31的一端部的两侧间形成一邻接凹槽313的镂空槽317，供连动板35的局部部位通过及活动。

第一滑块32及第二滑块33分别位于底座31的两侧，相邻底座31的第一滑块32一侧及相邻底座31的第二滑块33一侧分别具有阶梯状的下轨道321、331，两个下轨道321、331分别对应搭接两个上轨道312、312’，借以让第一滑块32及第二滑块33以可相对滑动的方式连接于底座31的两侧。第一滑块32向上连接活动壳体112的平板114，第一滑块32的一端具有一斜面322，由该斜面322向内凹陷一弧形导槽，弧形导槽形成于第一滑块32的一侧，该弧形导槽做为第一连接部323。另，在第一滑块32的底面内凹陷有一容置长槽324，以与做为第一连接部323的弧形导槽相连通。

支撑板体34包括一支撑板341及一连接板342，支撑板341为一长形板体，支撑板341水平延伸的一端做为限位部343，以供搭接限位于基座2的第一挡止部23上；连接板342的一端为一板片，供以螺丝连接于支撑板341的一侧底面，实施时，支撑板341及连接板342并不限制为可拆装的结构，彼此亦可结合为一体成型的结构，以省略两板之间的螺接工序；连接板342的另一端具有一弧形部344，弧形部344对应容纳于第一滑块32的第一连接部323之中，借以让支撑板体34相对于第一滑块32进行弧形摆动。弧形部344向下延伸一耳片347，并导入第一滑块32的容置长槽324中；一复位件345为拉伸弹簧，拉伸弹簧的一端连接弧形部334的耳片347，拉伸弹簧的另一端连接第一滑块32的底部，亦即以远离耳片337的方向固定连接于容置长槽324的一侧，使有利于在有限的空间中形成有效力矩以供拉动整个支撑板体33，上述弧形部344及复位件345合设为一第二连接部346。

连动板35包括上下层叠连接的一第一连动片351及一第二连动片352，第一连动片351的一端具有一第一轴353，第二连动片352的一端具有一第二轴354，第一轴353及第二轴354分别枢接基座2的第二枢接部22，并通过第一连动片351及第二连动片352的层叠结构，可使连动板35作动更稳定。连动板35的一端枢接基座2的第二枢接部22，连动板35的另一端枢接一第一齿条355，第一齿条355的底面具有一导柱356，导柱356向下穿入底座31的长导槽311内形成导引作用，借以让第一齿条355以可相对移动的方式限位于底座31上。

第一齿条355、第二齿条36、中间齿轮37以及伸缩模块38以并列方式容纳于底座31的凹槽313内，且将上下层叠连接的第一连动片351及第二连动片352容纳于底座31的镂空槽317中，供连动板35的层叠结构作动并予以保护。其中，第二齿条36向上连接活动壳体112的平板114，中间齿轮37具有不同齿比的第一齿轮部371及第二齿轮部372，在本实施例中，第一齿轮部371的齿轮直径小于第二齿轮部372的齿轮直径，第一齿轮部371的齿数少于第二齿轮部372的齿数，第一齿轮部371啮合第一齿条355，第二齿轮部372啮合第二齿条36。而伸缩模块38包括一定位块381、一压缩弹簧382及一移动件383，定位块381向下连接底座31，定位块381的一端凸出一定位杆384，以穿过并定位压缩弹簧382；移动件383为长方形体，移动件383向上连接活动壳体112的平板114，移动件383的一端具有一定位空间385，供插入并限位定位杆384。

借此，当第一壳体11与第二壳体12相对翻转展开而呈现展平的状态时，支撑板341一端的限位部343可以通过导引面315的导引，以顺畅的搭接限位于基座2的第一挡止部23上，借以限制支撑板体34的作动，让二个支撑板341向上支撑挠性显示器13。此时，第一滑移机构3与第二滑移机构3’的复位件345分别被拉伸以蓄积弹力。

而如图7至图9所示，当第一壳体11与第二壳体12相对翻转闭合而让两组固定壳体111、121及活动壳体112、122分别拉开距离时，通过第一滑移机构3及第二滑移机构3’的同时作动及两个复位件345的弹力回复作用，即可使两组滑移机构的支撑板341的限位部343分别与基座2的第一挡止部23、第二挡止部26相对滑动分开，从而使二个限位部343同时脱离第一挡止部23及第二挡止部26的限制，另，本实施例整体为薄型化的结构，所能提供各零件作动的空间有限，因此，为了降低两个限位部343的偏移动作遭受细微间隙及段差的影响，接续通过两组滑移机构的导引面315分别承接及导引两个限位部343，并让两个支撑板体34分别相对于两个第一滑块32持续进行弧形摆动，以使两个支撑板341分别偏移一角度之后，会承靠在两组滑移机构的支撑面316，并同时让两个连接板342抵压在第一滑块32一端的斜面322上，形成多个接触面以分担负荷并均匀支撑，又使连动板35的层叠结构可平躺于镂空槽317中以靠近固定壳体111、121的壁面，以防支撑板341承靠时发生干涉连动板35的情形。而由于两个滑移机构的两个支撑板341在相对偏移一角度之后，则会形成一容置空间14以容纳挠性显示器13的中间弯曲部位。

因此，本发明具有以下的优点：

1、本发明通过第一滑块、支撑板体、连动板以及一齿轮模块之间的连接关系及结构特征，可以有效薄型化补偿折叠路径机构的整体，进一步可简化使用零件以降低生产成本。而通过支撑板体的第二连接部相对于第一滑块的第一连接部弧形摆动，产生类似无轴跷跷板的自由摆动作用，即无需如现有技术一般的以实体轴枢接，亦有助于缩减体积并降低厚度，以利于薄型化的效果，使在整体弯折时，能让出容置空间以容纳挠性显示器的弯曲状中间部位，而在整体展平时，又能对挠性显示器的展平状中间部位形成稳定的支撑。

2、本发明通过具有不同齿比的中间齿轮分别啮合第一齿条及第二齿条，让连接第一齿条的固定壳体与连接第二齿条的活动壳体能形成不同的移动速度，以避免折叠动作的力道对挠性显示器造成拉扯或推挤，不但能达到补偿折叠路径差的功效，且可以有效延长挠性显示器的使用寿命。

3、本发明通过一伸缩模块的压缩弹簧的弹性作用以使固定壳体与活动壳体形成反向的作用力，从而让第一齿条与第二齿条皆能持续性的分别抵压住中间齿轮的第一齿轮部及第二齿轮部，因此，可以有效消除各齿之间的间隙，以维持稳定的传动效果。

4、本发明通过底座两侧之间的镂空槽，供连动板的上下层叠结构置入以有利于活动，并有助于整体薄型化后的内部零件的连动；而再加上基座同一轴心上的两个枢接点以及第一齿条的导柱搭配底座的长导槽等技术手段，则可利于稳定第一齿条及伸缩模块的作动影响。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (14)

1.一种折叠式装置的转轴模块，其特征在于，其一端面同时接触一挠性显示器，使得该挠性显示器相对弯折，该转轴模块的另一端面分别连接一第一壳体及一第二壳体，以便连动该第一壳体及该第二壳体，使得该第一壳体及该第二壳体相对翻转；该第一壳体包括一固定壳体及能够相对于该固定壳体伸缩的一活动壳体；该转轴模块包括一基座及一第一滑移机构，该基座的一端包括一第一枢接部、一第二枢接部及一第一挡止部；该第一滑移机构包括：

一底座，其连接该固定壳体，该底座的一端枢接该第一枢接部；

一第一滑块，其连接该活动壳体，该第一滑块的一侧以能够相对滑动的方式连接于该底座的一侧，该第一滑块具有一第一连接部；

一支撑板体，其一端具有一限位部，以便限位于该第一挡止部上，该支撑板体的一侧具有一第二连接部，该第二连接部连接该第一连接部，以便该支撑板体相对于该第一滑块弧形摆动；

一连动板，其一端枢接该第二枢接部，该连动板的另一端具有一第一齿条，该第一齿条以能够相对移动的方式限位于该底座上；

一第二齿条，其连接该活动壳体；以及

一中间齿轮，包括不同齿比的一第一齿轮部及一第二齿轮部，该第一齿轮部啮合该第一齿条，该第二齿轮部啮合该第二齿条。

2.如权利要求1所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该第一挡止部为形成于该基座一端的阶级面，以便限制该支撑板体偏移一角度。

3.如权利要求1所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，邻近该底座的端部具有一导引面，该导引面由以远离该端部的方向向下倾斜延伸而成。

4.如权利要求3所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该底座的一端部还具有一支撑面，该支撑面邻接于该导引面并与该导引面形成一夹角，以便用于偏移后的该支撑板体的该限位部抵压承靠。

5.如权利要求1所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该第一滑块的一端具有一斜面，该第一连接部为形成于该第一滑块的一侧并由该斜面向内凹陷的弧形导槽；该第二连接部包括一弧形部及一复位件，该弧形部形成于该支撑板体的一侧，该复位件的两端分别连接该弧形部及该第一滑块，使得该弧形部以能够相对弧形滑动的方式容纳于弧形导槽内。

6.如权利要求5所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该支撑板体包括一支撑板及一连接板，该连接板的一端连接该支撑板，该连接板的另一端具有该第二连接部的该弧形部。

7.如权利要求1所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该连动板包括上下层叠连接的一第一连动片及一第二连动片，该第一连动片的一端具有一第一轴，该第二连动片的一端具有一第二轴，该第一轴及该第二轴分别枢接该第二枢接部；该底座的两侧间形成一镂空槽，以便上下层叠连接的该第一连动片及该第二连动片通过及活动。

8.如权利要求1或7所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该连动板的另一端枢接该第一齿条的一端。

9.如权利要求8所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该底座上具有一长导槽，该第一齿条的底面具有一导柱，该导柱穿入该长导槽内，以便该第一齿条以能够相对移动的方式限位于该底座上。

10.如权利要求1所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该第一齿轮部的齿轮直径小于该第二齿轮部的齿轮直径。

11.如权利要求10所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该第一齿轮部的齿数少于该第二齿轮部的齿数。

12.如权利要求1所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该转轴模块还包括一第二滑块，该第二滑块连接该活动壳体，且该第二滑块的一侧以能够相对滑动的方式连接于该底座的另一侧。

13.如权利要求1或10或11所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该转轴模块还包括一伸缩模块，该伸缩模块包括一定位块、一压缩弹簧及一移动件，该定位块连接该底座，该定位块具有一定位杆，用于穿过以定位该压缩弹簧，该移动件的一端具有一定位空间，以便插入该定位杆，该移动件连接该活动壳体。

14.如权利要求1所述的折叠式装置的转轴模块，其特征在于，该基座的另一端还具有一第三枢接部、一第四枢接部及一第二挡止部，该转轴模块还包括一第二滑移机构，该第二滑移机构与该第一滑移机构具有相对应的结构，并相对称设置于该基座的两端。