TWI736266B - 可撓式電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種可撓式電子裝置，包括一底座、一支撐板、兩樞軸模組、一承載框體、一彎折機構以及一可撓式面板。支撐板具有一第一端與一第二端。第一端樞接於底座。兩樞軸模組配置於支撐板的第二端。承載框體具有一固定部與兩彎曲部。固定部連接於兩樞軸模組。兩彎曲部連接於固定部。彎折機構配置在固定部與兩彎曲部上且連接兩樞軸模組。可撓式面板配置在承載框體上且覆蓋彎折機構。當切換為曲面模式時，彎折機構帶動兩彎曲部拉伸於固定部，以彎折可撓式面板，當切換為平面模式時，彎折機構帶動兩彎曲部靠近固定部，以拉平可撓式面板。

Description

可撓式電子裝置
本發明是有關於一種電子裝置，特別是有關於一種可切換為曲面模式與平面模式的可撓式電子裝置。
現有的電子顯示器主要用以顯示經數為訊號轉換後的影像、文字或影片。此類電子顯示器適用於電視機、桌上型電腦、數位看板、或是可攜式電子裝置如：平板電腦、筆記型電腦及智慧型手機等，現有的顯示螢幕大多已具備觸控功能，以取代現有的實體按鍵。以桌上型電腦為例，其顯示螢幕通常連接一垂直於桌面的支撐結構，以將顯示螢幕懸空於桌面上且面向使用者，當進行觸控操作時，需將手臂懸空於桌面並以手指觸碰螢幕。然而，現有懸空於桌面的觸控方式，由手臂缺少支撐，在長時間的觸控操作下容易產生酸痛疲憊的狀況。此外，現有顯示螢幕的觸控功能僅限於簡易的觸控操作，而不適用於精細的操作如繪圖、寫字等需求。
本發明提供一種可撓式電子裝置，可切換為曲面模式與平面模式，在曲面模式下，切換為曲面以利於提升觀看體驗，在平面模式下，切換為平面以利於觸控操作。
本發明的可撓式電子裝置，包括一底座、一支撐板、兩樞軸模組、一承載框體、一彎折機構以及一可撓式面板。支撐板具有一第一端與一第二端。第一端樞接於底座。兩樞軸模組配置於支撐板的第二端。承載框體具有一固定部與兩彎曲部。固定部連接於兩樞軸模組。兩彎曲部分別連接於固定部的相對兩側邊。彎折機構配置在固定部與兩彎曲部上且連接兩樞軸模組。可撓式面板配置在承載框體上且覆蓋彎折機構與兩樞軸模組。當切換為曲面模式時，彎折機構帶動兩彎曲部拉伸於固定部，以彎折可撓式面板，當切換為平面模式時，彎折機構帶動兩彎曲部靠近固定部，以拉平可撓式面板。
基於上述，本發明的可撓式電子裝置適於切換為曲面與平面模式，在曲面模式下，彎折機構彎曲承載框體以增加可撓式面板的彎曲弧度。在平面模式下，彎折機構恢復承載框體以拉平可撓式面板。此外，在平面模式下，承載框體與可撓式面板可相對支撐板旋轉以改變其角度，避免可撓式面板處於懸空狀態，故適用於長時間的觸控操作。
進一步而言，本發明的可撓式電子裝置透過外力轉向，以快速切換為曲面模式或平面模式，可解決現有電子裝置無法同時具備曲面螢幕與平面觸控的缺點，達到良好的使用者體驗。
圖1A是依據本發明一實施例的一種可撓式電子裝置的曲面模式立體示意圖。圖1B是圖1A的可撓式電子裝置的側視平面示意圖。圖1C是圖1A的可撓式電子裝置的平面模式立體示意圖。圖1D是圖1C的可撓式電子裝置的側視平面示意圖。圖1E是圖1B的單一樞軸模組的元件分解立體圖。
參考圖1A至圖1D，本實施例的可撓式電子裝置100例如單純的顯示裝置以結合桌上型電腦或是將主機與顯示螢幕整合為一體的電腦。
可撓式電子裝置100包括一底座110、一支撐板120、兩樞軸模組130、一承載框體140、一彎折機構150以及一可撓式面板160。底座110配置在桌面或其它平面上，支撐板120具有一第一端E1與一第二端E2。第一端E1樞接於底座110，詳細而言，第一端E1通過一鉸鏈結構而樞接於底座110，且鉸鏈結構可提供扭力於支撐板120的第一端E1。故支撐板120可相對於底座110的轉向而存在一第一夾角A1，可自由調整可撓式面板160相對於底座110的垂直高度，滿足不同使用需求。
參考圖1C及圖1E，兩樞軸模組130呈相互間隔設置且分別配置於支撐板120的第二端E2。承載框體140具有一固定部141、兩彎曲部142以及兩緩衝件143。固定部141連接於兩樞軸模組130，故可相對於支撐板120旋轉以調整一第二夾角A2。多個彎曲部142分別樞接於固定部141的相對兩側邊。兩緩衝件143沿一水平方向PD配置在固定部141與兩彎曲部142上且相互平行。
彎折機構150配置在固定部141與兩彎曲部142上且連接兩樞軸模組130，並用以帶動多個彎曲部142。可撓式面板160配置在承載框體140的兩緩衝件143以間隔於固定部141與兩彎曲部142上且覆蓋彎折機構150與兩樞軸模組130。補充而言，兩緩衝件143用以吸收可撓式面板160彎折時所產生之應力，避免可撓式面板160的損壞。
參考圖1A及圖1B，當可撓式電子裝置100切換為曲面模式時，彎折機構150帶動兩彎曲部142拉伸於固定部141，以彎折可撓式面板160並呈現為曲面形狀，呈曲面的可撓式面板160接近人眼的外觀，有助於減少眼部/ 頭部轉動並減輕疲勞。詳細而言，支撐板120相對底座110朝一第一旋轉方向T1轉向，且支撐板120與底座110之間具有一第一夾角A1。承載框體140透過兩樞軸模組130而相對支撐板120朝相反於第一旋轉方向T1的一第二旋轉方向T2轉向，且承載框體140與支撐板120具有一第二夾角A2，其中第一夾角A1與第二夾角A2均為銳角。在此狀態下，承載框體140垂直於底座110且面向使用者，以利於觀看。
參考圖1C及圖1D，當可撓式電子裝置100切換為平面模式時，彎折機構150帶動兩彎曲部142靠近固定部141，以拉平可撓式面板160並呈現為平板形狀。詳細而言，支撐板120相對底座110朝第二旋轉方向T2轉向，且支撐板120堆疊在底座110上。承載框體140透過兩樞軸模組130而相對支撐板120朝第一方向T1轉向，且承載框體140與支撐板120之間的第二夾角A2為鈍角。在此狀態下，承載框體140受到底座110與桌面或平面的支撐，可讓使用者擺放手臂而適於長時間使用，也適用於繪圖或書寫等精細的觸控操作。
圖2A是圖1A的可撓式電子裝置的部分元件之正視平面示意圖。圖2B是圖2A的可撓式電子裝置沿A-A線段的剖面示意圖。圖2C是圖2A的彎折機構與兩樞軸模組的位置關係示意圖。
圖3A是圖1C的可撓式電子裝置的部分元件之正視平面示意圖。圖3B是圖3A的可撓式電子裝置沿B-B線段的剖面示意圖。圖3C是圖3A的彎折機構與兩樞軸模組的位置關係示意圖。
配合參考圖1E及圖2C，各樞軸模組130包括一轉軸131、一第一支架132、一第二支架133、一第一凸輪件134、一第二凸輪件135、一連動插銷136、一輔助彈性件137以及一扭力件138。
第一支架132可轉動地套設於轉軸131且連接承載框體140的固定部141，第一支架132具有一滑槽SG。第二支架133套固於轉軸131且連接支撐板120的第二端E2。第一凸輪件134，可轉動且可移動地套設於轉軸131。第一凸輪件134的一定位部1341對位於第一支架132的滑槽SG。第二凸輪件135套固於轉軸131且相鄰第二支架133。連動插銷136穿設於第一凸輪件134的定位部1341與第一支架132的滑槽SG且連接彎折機構150。
補充而言，第一凸輪件134具有一第一凸面PS1與一第一凹面CS1，第二凸輪件135具有一第二凸面PS2與一第二凹面CS2。輔助彈性件137套設轉軸131且分別抵靠第一凸輪件134與第一轉軸131的外環件1311，以持續提供一彈力推抵第一凸輪件134。扭力件138套設於轉軸131相對於第二凸輪件135的一端且鄰接於第一支架132以提供一扭力。
參考圖1B、圖2A及圖2C，當各第二支架133與各轉軸131相對於各第一支架132朝一第一軸向AD1樞轉時，帶動第一凸輪件134在轉軸131上滑動以靠近第二凸輪件135(即第一凸面PS1與第一凹面CS1分別對應於第二凹面CS2與第二凸面PS2)，且第一凸輪件134的定位部1341帶動連動插銷136於第一支架132的滑槽SG中移動且相對靠近承載框體140的一中心線CL。
參考圖1C、圖3A及圖3C，當各第二支架133與各轉軸131相對於各第一支架132朝相反於第一軸向AD1的一第二軸向AD2樞轉時，帶動第一凸輪件134在轉軸131上滑動以部份抵靠於第二凸輪件135(即第一凸面PS1與第二凸面PS2相互抵靠)並形成一間距D(即第一凹面CS1與第二凹面CS2相互間隔)，且第一凸輪件134的定位部1341帶動連動插銷136於第一支架132的滑槽SG中移動且相對遠離承載框體140的中心線CL。
配合參考圖2A、2B及圖3A、3B，可撓式電子裝置100還包括多個內旋轉支架170與多個外旋轉支架180。內旋轉支架170分別配置在固定部141的兩側且面向可撓式面板160。多個外旋轉支架180分別配置在兩彎曲部142上且面向可撓式面板160，各外旋轉支架180樞接於相應的各內旋轉支架170，以使各彎曲部142可相對固定部141彎折。
參考圖2A、2B及圖3A、3B，彎折機構150包括兩連動桿151、兩中間連桿152、多個內支架153、多個外支架154以及多個頂出連桿155。
兩連動桿151樞接於承載框體140的固定部141且各連動桿151具有一第一端部P1與一第二端部P2。各第一端部P1樞接於各連動插銷136。兩中間連桿152分別樞接於兩連動桿151的第二端部P2。多個內支架153分別配置在固定部141的兩側且面向可撓式面板160。多個外支架154分別配置在兩彎曲部142上且面向可撓式面板160。多個頂出連桿155分別可轉動地連接於相應的多個內支架153與多個外支架154。兩中間連桿152分別抵靠於相應的多個頂出連桿155。
兩中間連桿152適於沿著一水平方向PD相對遠離，並推抵多個頂出連桿155，以帶動兩彎曲部142拉伸於固定部141。兩中間連桿152適於沿著水平方向PD相對靠近，以解除推抵頂出連桿155，使彎曲部142恢復原位以靠近固定部141。
參考圖2C及圖3C，進一步而言，各中間連桿152具有兩推抵面PS，各頂出連桿155具有一斜面TS。當兩中間連桿152沿著水平方向PD相對遠離時，各推抵面PS部分接觸各斜面TS。當兩中間連桿152沿著水平方向PD相對靠近時，各推抵面PS密合於各斜面TS。
參考圖1A、圖2A至圖2C，當可撓式電子裝置100切換為曲面模式時，兩連動插銷136且相對靠近承載框體140的中心線CL，以帶動兩連動桿151相對於固定部141產生相向的樞轉，進而帶動兩中間連桿152沿著一水平方向PD相對遠離。使各中間連桿152的兩推抵面PS推動各頂出連桿155的各斜面TS，且各頂出連桿155的兩端相對於內支架153與多個外支架154樞轉，以帶動多個彎曲部142拉伸於固定部141，同時緩衝部143與可撓式面板160也受到頂出連桿155的推抵而處於彎曲狀態(見圖2B)。參考圖2B及圖2C，此時的可撓式面板160處於彎曲狀態且懸空在底座110上，而適用於播放多媒體影像，以供使用者觀看。
參考圖1C、圖3A至圖3C，當可撓式電子裝置100切換為平面模式時，兩連動插銷136且相對遠離承載框體140的中心線CL，以帶動兩連動桿151相對於固定部141產生相向的樞轉，進而帶動兩中間連桿152沿著一水平方向PD相對靠近。使各中間連桿152的兩推抵面PS完全接觸各頂出連桿155的各斜面TS，且各頂出連桿155的兩端相對於內支架153與多個外支架154復歸原位，使得多個彎曲部142靠近固定框141，進而拉平緩衝部143與可撓式面板160。參考圖3B及圖3C，此時的可撓式面板160處於平整狀態且承靠在底座110及桌面上，而適用於觸控、繪圖以及書寫等功能。
參考圖2A及圖3A，進一步而言，固定部141與各彎曲部142之間形成有多個交錯排列的間隙G，在平面模式下，固定部141與各彎曲部142未產生彎曲使多個間隙G呈現為長條形(見圖3A)。在曲面模式下，各彎曲部142拉伸於固定部141，使各間隙G呈現為橢圓形(見圖2A)。此處彎曲模式下的各間隙G的尺寸大於平面模式下的各間隙G的尺寸。承載框體140的多個間隙G利於提升彎曲延展之特性，可隨著兩彎曲部142的拉伸而產生彈性變形，此外拉伸後的各間隙G也具備散熱功效。
綜上所述，本發明的可撓式電子裝置適於切換為曲面與平面模式，在曲面模式下，彎折機構彎曲承載框體以增加可撓式面板的彎曲弧度。在平面模式下，彎折機構恢復承載框體以拉平可撓式面板。此外，在平面模式下，承載框體與可撓式面板可相對支撐板旋轉以改變其角度，避免可撓式面板處於懸空狀態，故適用於長時間的觸控操作。
進一步而言，本發明的可撓式電子裝置透過外力轉向，以快速切換為曲面模式或平面模式，可解決現有電子裝置無法同時具備曲面螢幕與平面觸控的缺點，達到良好的使用者體驗。
100:可撓式電子裝置 110:底座 120:支撐板 130:樞軸模組 131:轉軸 1311:外環件 132:第一支架 133:第二支架 134:第一凸輪件 1341:定位部 135:第二凸輪件 136:連動插銷 137:輔助彈性件 138:扭力件 140:承載框體 141:固定部 142:彎曲部 143:緩衝件 150:彎折模組 151:連動桿 152:中間連桿 153:內支架 154:外支架 155:頂出連桿 160:可撓式面板 170:內旋轉支架 180:外旋轉支架 D:間距 G:間隙 A1:第一夾角 A2:第二夾角 CL:中心線 E1:第一端 E2:第二端 CS1:第一凹面 CS2:第一凹面 SG:滑槽 PD:水平方向 P1:第一端部 P2:第二端部 PS:推抵面 PS1:凸面 PS2:凸面 T1:第一旋轉方向 T2:第二旋轉方向 AD1:第一軸向 AD2:第二軸向 TS:斜面
圖1A是依據本發明一實施例的一種可撓式電子裝置的曲面模式立體示意圖。 圖1B是圖1A的可撓式電子裝置的側視平面示意圖。 圖1C是圖1A的可撓式電子裝置的平面模式立體示意圖。 圖1D是圖1C的可撓式電子裝置的側視平面示意圖。 圖1E是圖1B的單一樞軸模組的元件分解立體圖。 圖2A是圖1A的可撓式電子裝置的部分元件之正視平面示意圖。 圖2B是圖2A的可撓式電子裝置沿A-A線段的剖面示意圖。 圖2C是圖2A的彎折機構與兩樞軸模組的位置關係示意圖。 圖3A是圖1C的可撓式電子裝置的部分元件之正視平面示意圖。 圖3B是圖3A的可撓式電子裝置沿B-B線段的剖面示意圖。 圖3C是圖3A的彎折機構與兩樞軸模組的位置關係示意圖。
100:可撓式電子裝置
110:底座
120:支撐板
140:承載框體
150:彎折機構
160:可撓式面板
E1:第一端

Claims (12)

  1. 一種可撓式電子裝置，包括：一底座；一支撐板，具有一第一端與一第二端，該第一端樞接於該底座；兩樞軸模組，配置於該支撐板的該第二端；一承載框體，具有一固定部與兩彎曲部，該固定部連接於該些樞軸模組，該些彎曲部分別連接於該固定部的相對兩側邊；一彎折機構，配置在該固定部與該兩彎曲部上且連接該些樞軸模組；以及一可撓式面板，配置在該承載框體上且覆蓋該彎折機構與該些樞軸模組，其中，當切換為曲面模式時，該彎折機構帶動該些彎曲部拉伸於該固定部，以彎折該可撓式面板，當切換為平面模式時，該彎折機構帶動該些彎曲部靠近該固定部，以拉平該可撓式面板。
  2. 如請求項1所述的可撓式電子裝置，其中在曲面模式下，該支撐板相對該底座朝一第一旋轉方向轉向，且該支撐板與該底座具有一第一夾角，該承載框體透過該些樞軸模組而相對該支撐板朝相反於該第一旋轉方向的一第二旋轉方向轉向，且該承載框體與該支撐板具有一第二夾角，該第一夾角與該第二夾角為銳角。
  3. 如請求項2所述的可撓式電子裝置，其中在平面模式下，該支撐板相對該底座朝該第二旋轉方向轉向，且該支撐板堆疊在該底座上，該承載框體透過該些樞軸模組而相對該支撐板朝該第一旋轉方向轉向，且該第二夾角為鈍角。
  4. 如請求項1所述的可撓式電子裝置，其中各該樞軸模組包括：一轉軸；一第一支架，可轉動地套設於該轉軸且連接該承載框體，該第一支架具有一滑槽；一第二支架，套固於該轉軸且連接該支撐板的該第二端；一第一凸輪件，可轉動且可移動地套設於該轉軸，該第一凸輪件的一定位部對位於該滑槽；一第二凸輪件，套固於該轉軸且相鄰該第二支架；以及一連動插銷，穿設於該第一凸輪件的該定位部與該滑槽且連接該彎折機構。
  5. 如請求項4所述的可撓式電子裝置，其中當該第二支架與該轉軸相對於該第一支架朝一第一軸向樞轉時，帶動該第一凸輪件在該轉軸上滑動以靠近該第二凸輪件，該定位部帶動該連動插銷於該滑槽中移動且相對靠近該承載框體的一中心線。
  6. 如請求項5所述的可撓式電子裝置，當該第二支架與該轉軸相對於該第一支架朝相反於該第一軸向的一第二軸向樞轉時，帶動該第一凸輪件在該轉軸上滑動以部份抵靠於第二凸輪件 並形成一間距，該定位部帶動該連動插銷於該滑槽中移動且相對遠離該承載框體的該中心線。
  7. 如請求項4所述的可撓式電子裝置，其中各該樞軸模組還包括一輔助彈性件以及一扭力件，該輔助彈性件套設於該轉軸且抵靠該第一凸輪件以提供一彈力，該扭力件套設於該轉軸相對於該第二凸輪件的一端且鄰接於該第一支架以提供一扭力。
  8. 如請求項6所述的可撓式電子裝置，其中該彎折機構包括：兩連動桿，樞接於該固定部且具有一第一端部與一第二端部，各該第一端部樞接於各該連動插銷；兩中間連桿，分別樞接於各該第二端部；多個內支架，分別配置在該固定部的兩側且面向該可撓式面板；多個外支架，分別配置在該些彎曲部上且面向該可撓式面板；以及多個頂出連桿，分別可轉動地連接於相應的該些內支架與該些外支架，該些中間連桿分別抵靠於該些頂出連桿，其中，該些中間連桿適於沿著一水平方向相對遠離，並推抵該些頂出連桿相對該些內支架與該些外支架樞轉，以帶動該些彎曲部拉伸於該固定部，該些中間連桿適於沿著一水平方向相對靠近，以解除推抵該些頂出連桿，使該些彎曲部靠近該固定部。
  9. 如請求項8所述的可撓式電子裝置，其中各該中間連桿具有兩推抵面，各該頂出連桿具有一斜面，當該些中間連桿沿著該水平方向相對遠離時，各該推抵面部分接觸各該斜面，當該些中間連桿沿著該水平方向相對靠近時，各該推抵面密合於各該斜面。
  10. 如請求項1所述的可撓式電子裝置，其中該承載框體具有兩緩衝件，配置在該固定部與該兩彎曲部上且相互平行，該可撓式面板配置在該兩緩衝件上。
  11. 如請求項1所述的可撓式電子裝置，其中該固定部與各該彎曲部之間形成有多個交錯排列的間隙，在曲面模式下，各該彎曲部拉伸於該固定部，使各該間隙的尺寸大於平面模式下的各該間隙的尺寸。
  12. 如請求項1所述的可撓式電子裝置，還包括多個內旋轉支架與多個外旋轉支架，該些內旋轉支架分別配置在該固定部的兩側且面向該可撓式面板，該些外旋轉支架分別配置在該些彎曲部上且面向該可撓式面板，各該外旋轉支架樞接於相應的各該內旋轉支架，以使各該彎曲部可相對該固定部彎折。
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