TWI746217B

TWI746217B - 用於可撓螢幕的轉軸結構與折疊式電子裝置

Info

Publication number: TWI746217B
Application number: TW109136244A
Authority: TW
Inventors: 黃奕達; 李武晟; 凌正南; 戴文杰
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2021-11-11
Also published as: US20220121245A1; TW202218516A

Abstract

一種用於可撓螢幕的轉軸結構，包括第一轉軸、第二轉軸、第三轉軸、第四轉軸，第一支架、第二支架、第一連動件、第二連動件、第三連動件與第四連動件。第一轉軸、第二轉軸、第三轉軸與第四轉軸彼此平行且具有固定的相對距離。第一連動件樞接第三轉軸與樞接第一支架，第二連動件樞接第四轉軸與樞接第二支架，第三連動件樞接第一支架且連接第一轉軸，第四連動件樞接第二支架且連接第二轉軸。在第一轉軸與第二轉軸彼此相對樞轉時，第一支架與第二支架相互移近或移離。另揭露一種折疊式電子裝置。

Description

用於可撓螢幕的轉軸結構與折疊式電子裝置

本發明是有關於一種轉軸結構，且特別是一種用於可撓螢幕的轉軸結構與折疊式電子裝置。

隨著科技不斷精進，採用可撓螢幕的折疊式電子裝置已逐漸成為未來的發展趨勢，而在這類裝置，例如智慧型手機或筆記型電腦，其通常是讓可撓式螢幕設置於兩機體上，且當所述兩機體藉由轉軸而相對旋轉以折疊或展開時，使該可撓螢幕能隨之在彎折狀態與展開攤平狀態之間轉換。

然而，由於可撓螢幕被彎折時，其彎折處存在內側、外側的周長變化，因此在進行轉軸的機構設計時便需要將所述變化列為考量，並需讓轉軸的機構得以配合所述彎折，從而避免因轉軸與可撓螢幕的轉折狀態無法相互配合，進而對可撓螢幕造成損壞。

本發明提供一種用於可撓螢幕的轉軸結構與折疊式電子裝置，其藉由連桿機構提供對應的樞轉運動，並據以對可撓螢幕的彎折而提供避位效果。

本發明的轉軸結構，適用於可撓螢幕，轉軸結構包括第一轉軸、第二轉軸、第三轉軸、第四轉軸，第一支架、第二支架、第一連動件、第二連動件、第三連動件與第四連動件。第一轉軸、第二轉軸、第三轉軸與第四轉軸彼此平行且具有固定的相對距離。第一連動件樞接第三轉軸與樞接第一支架，第二連動件樞接第四轉軸與樞接第二支架，第三連動件樞接第一支架且連接第一轉軸，第四連動件樞接第二支架且連接第二轉軸。在第一轉軸與第二轉軸彼此相對樞轉時，第一支架與第二支架相互移近或移離。

本發明的折疊式電子裝置，包括第一機體、第二機體、轉軸結構與可撓螢幕。轉軸結構連接在第一機體與第二機體之間。轉軸結構包括第一轉軸、第二轉軸、第三轉軸、第四轉軸，第一支架、第二支架、第一連動件、第二連動件、第三連動件與第四連動件。第一轉軸、第二轉軸、第三轉軸與第四轉軸彼此平行且具有固定的相對距離。第一連動件樞接第三轉軸與樞接第一支架，第二連動件樞接第四轉軸與樞接第二支架，第三連動件樞接第一支架且連接第一轉軸，第四連動件樞接第二支架且連接第二轉軸。可撓螢幕配置於第一機體與第二機體而位於轉軸結構上。第一機體與第二機體藉由轉軸結構而彼此樞轉開闔，且在樞轉開闔的過程中，第一支架與第二支架相互移近或移離。在樞轉展開時，第一支架與第二支架彼此移近且可撓螢幕呈攤平。在樞轉閉闔時，第一支架與第二支架彼此移離而使可撓螢幕呈彎折，且可撓螢幕的彎折容納於第一支架與第二支架移離後的空間。

基於上述，用於可撓螢幕的轉軸結構與折疊式電子裝置，其藉由連桿機構提供對應的樞轉運動，並據以對可撓螢幕的彎折而提供避位效果。

進一步地說，轉軸結構包括彼此平行且具有固定的相對距離的四個轉軸，並各以其中兩個轉軸為立基搭配對應的連動件而形成彼此對應的第一連桿組與第二連桿組，進而使這兩個連桿組在進行樞轉的過程中，產生第一支架與第二支架彼此移近或遠離的運動狀態，而能對應至可撓螢幕在攤平與彎折狀態轉換時所需的避位效果。

圖1A是依據本發明一實施例的折疊式電子裝置的示意圖。圖1B是圖1A的折疊式電子裝置的轉軸結構的示意圖。在此同時提供直角座標X-Y-Z以利於構件描述。請同時參考圖1A與圖1B，在本實施例中，折疊式電子裝置10包括第一機體200、第二機體300、轉軸結構100與可撓螢幕400。轉軸結構100連接在第一機體200與第二機體300之間。轉軸結構100包括第一轉軸111、第二轉軸112、第三轉軸113、第四轉軸114，第一支架121、第二支架122、第一連動件131、第二連動件132、第三連動件141與第四連動件142。第一轉軸111、第二轉軸112、第三轉軸113與第四轉軸114彼此平行且具有固定的相對距離。可撓螢幕400配置於第一機體200與第二機體300而位於轉軸結構100上。第一機體200與第二機體300藉由轉軸結構100而彼此樞轉開闔，其中折疊式電子裝置10的樞轉展開狀態即如圖1A所示，此時可撓螢幕400呈現攤平狀態。

圖2是圖1B的轉軸結構的爆炸圖。請同時參考圖1B與圖2，在本實施例中，第一連動件131樞接第三轉軸113與樞接第一支架121，第二連動件132樞接第四轉軸114與樞接第二支架122，第三連動件141樞接第一支架121且連接第一轉軸111，第四連動件142樞接第二支架122且連接第二轉軸112。更進一步地說，如圖2所示，轉軸結構100還包括多個樞接軸115～118，其中第一連動件131藉由樞接軸115樞接至第一支架121，第二連動件132藉由樞接軸116樞接至第二支架122，第三連動件141藉由樞接軸117樞接至第一支架121，以及第四連動件142藉由樞接軸118樞接至第二支架122。

詳細而言，請再參考圖2，其中第三連動件141固定於第一轉軸111而彼此同步旋轉，第四連動件142固定於第二轉軸112而彼此同步旋轉。如圖2所示，藉由第一轉軸111與第二轉軸112所具備的削平狀軸體以分別對應第三連動件141、第四連動件142的削平狀開孔，而能順利使對應的構件產生以X軸的樞轉運動。在此，第一轉軸111具有中心軸X1，第二轉軸112具有中心軸X2。

再者，轉軸結構100還包括固定架150，其大致呈「工」字型而具有中央結構以及沿X軸連接在中央結構之相對兩端的兩個隔板。第一轉軸111、第二轉軸112、第三轉軸113與第四轉軸114分別穿設於固定架150的四個固定位置，以達到前述彼此平行且具固定相對距離的狀態，其中第一轉軸111、第三轉軸113、第一連動件131、第一支架121與第三連動件141位於固定架150的一側，而第二轉軸112、第四轉軸114、第二連動件132、第二支架122與第四連動件142則位於固定架150的另一側，且與前述構件組（第一轉軸111、第三轉軸113、第一連動件131、第一支架121與第三連動件141）隔著固定架150的中央結構而相對。

在此，第一轉軸111沿X軸延伸且分隔為區段H1、H2與H3，其中區段H1連接在區段H2與區段H3之間，以在穿設於固定件150時，區段H1鄰近於中央結構旁且位於所述兩個隔板之間，區段H1、H2隔著其中一隔板而彼此相對，區段H1、H3隔著另一隔板而彼此相對。類似地，第二轉軸112沿X軸延伸且分隔為區段H4、H5與H6，其配置如同第一轉軸111，在此便不再贅述。

此外，轉軸結構100還包括連動組件170與扭力組件160，其中連動組件170連接於第一轉軸111與第二轉軸112之間以同步旋轉第一轉軸111與第二轉軸112，後續將有進一步描述。扭力組件160連接於第一轉軸111與第二轉軸112之間，且扭力組件160與連動組件170沿X軸而位於第一轉軸111與第二轉軸112的相對兩端。如圖2所示，連動組件170設置在第一轉軸111與第二轉軸112的區段H3、H6，而扭力組件160設置在第一轉軸111與第二轉軸112的區段H2、H5。在此，扭力組件160包括限制套筒161與限制塊162，其中限制套筒161套設於限制塊162之外，而第一轉軸111與第二轉軸112的區段H2、H5被以夾持抵接的方式限制在限制套筒161與限制塊162之間，而據以產生摩擦力以作為第一轉軸111與第二轉軸112在進行樞轉運動時所需的扭力。

圖3A至圖3C以剖切視角繪示圖1B的轉軸結構於不同狀態的示意圖。請先參考圖1B、圖2與圖3A，經由上述構件的樞接或連接關係，而使第一轉軸111、第三轉軸113、第一連動件131、第一支架121與第三連動件141構成第一連桿組LK1，而第二轉軸112、第四轉軸114、第二連動件132、第二支架122與第四連動件142構成第二連桿組LK2。轉軸結構100即是以所述第一連桿組LK1與第二連桿組LK2完成所需的樞轉動作。

請同時參考圖3A至圖3C，所示過程即是轉軸結構100從展開狀態逐漸轉換至閉闔（折疊）狀態，也相當於折疊式電子裝置10從圖1所示的展開狀態而轉換至第一機體200與第二機體300相互閉闔（折疊）的狀態。從圖3A至圖3C的過程中能清楚得知，正因轉軸結構100形成彼此呈鏡像對稱機構的第一連桿組LK1與第二連桿組LK2，故第一支架121與第二支架122會在所示的樞轉閉闔的過程（圖3A至圖3C）中逐漸遠離，而讓可撓螢幕400隨著第一機體200與第二機體300樞轉閉闔而呈現彎折時，所形成的彎折能被容納在第一支架121與第二支架122相對遠離所形成的空間（如圖3C所示）。反過來說，請參考圖3C至圖3A的過程，當第一支架121與第二支架122相對樞轉展開（也相當於第一機體200與第二機體300相對樞轉展開），則第一支架121與第二支架122會相互移近直至如圖3A所示維持在一平面上（所述平面平行於X-Y平面），進而得以順利地支撐呈攤平狀態的可撓螢幕400。

此外，請再參考圖2，第一連動件131與第三連動件141位於第一支架121的凹口，第二連動件132與第四連動件142位於第二支架122的凹口。如圖2所示，當第一支架121與第二支架122相互移近時，第一支架121的凹口與第二支架122的凹口會形成封閉輪廓，而使第一連動件131、第三連動件141、第二連動件132與第四連動件142同位於所述封閉輪廓內。

圖4是圖1B的轉軸結構的局部側視圖。請同時參考圖2與圖4，在本實施例中，連動組件170樞接於第一轉軸111的偏心處且樞接於第二轉軸112的偏心處。換句話說，連動組件170包括連桿171、172，而如圖4所示，連桿171分別與第一轉軸111、第二轉軸112的樞接點171b、171a是偏心於第一轉軸111的中心軸X1，也偏心於第二轉軸112的中心軸X2，而連桿172分別與第一轉軸111、第二轉軸112的樞接點172b、172a是偏心於第一轉軸111的中心軸X1，也偏心於第二轉軸112的中心軸X2。再者，連動組件170也是呈現鏡像對稱機構，故基於上述，連動組件170得以順利地使第一轉軸111與第二轉軸112進行同步反向旋轉。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，轉軸結構包括彼此平行且具有固定的相對距離的四個轉軸，並各以其中兩個轉軸為立基搭配對應的連動件而形成彼此對應的第一連桿組與第二連桿組，進而使這兩個連桿組在進行樞轉的過程中，產生第一支架與第二支架彼此移近或遠離的運動狀態，而能對應至可撓螢幕在攤平與彎折狀態轉換時所需的避位效果。

換句話說，上述第一連桿組與第二連桿組讓轉軸結構是呈現鏡像對應的機構，並進一步地藉由連動組件，而使第一轉軸與第二轉軸進行同步反向旋轉時，也帶動第一支架與第二支架以相同模式旋轉並據以造成所需的移離或移近的效果，以能順利對應可撓螢幕在彎折或攤平狀態時的外形變化，進而使具備可撓螢幕的折疊式電子裝置能順利地樞轉開闔而不致於對可撓螢幕造成損傷。

10:折疊式電子裝置 100:轉軸結構 111:第一轉軸 112:第二轉軸 113:第三轉軸 114:第四轉軸 115、116、117、118:樞接軸 121:第一支架 122:第二支架 131:第一連動件 132:第二連動件 141:第三連動件 142:第四連動件 150:固定架 160:扭力組件 161:限制套筒 162:限制塊 170:連動組件 171、172:連桿 171a、171b、172a、172b:樞接點 200:第一機體 300:第二機體 H1、H2、H3、H4、H5、H6:區段 LK1:第一連桿組 LK2:第二連桿組 X1、X2:中心軸 X-Y-Z:直角座標

圖1A是依據本發明一實施例的折疊式電子裝置的示意圖。圖1B是圖1A的折疊式電子裝置的轉軸結構的示意圖。圖2是圖1B的轉軸結構的爆炸圖。圖3A至圖3C以剖切視角繪示圖1B的轉軸結構於不同狀態的示意圖。圖4是圖1B的轉軸結構的局部側視圖。

100:轉軸結構

111:第一轉軸

112:第二轉軸

113:第三轉軸

114:第四轉軸

121:第一支架

122:第二支架

131:第一連動件

132:第二連動件

141:第三連動件

142:第四連動件

150:固定架

160:扭力組件

161:限制套筒

162:限制塊

170:連動組件

171、172:連桿

LK1:第一連桿組

LK2:第二連桿組

X1、X2:中心軸

X-Y-Z:直角座標

Claims

一種用於可撓螢幕的轉軸結構，包括：一第一轉軸、一第二轉軸、一第三轉軸與一第四轉軸，彼此平行且具有固定的相對距離；一第一支架與一第二支架；一固定架，該第一轉軸、該第二轉軸、該第三轉軸與該第四轉軸分別穿設於該固定架而相互平行且具固定相對距離；以及一第一連動件、一第二連動件、一第三連動件與一第四連動件，該第一連動件樞接該第三轉軸與樞接該第一支架，該第二連動件樞接該第四轉軸與樞接該第二支架，該第三連動件樞接該第一支架且連接該第一轉軸，該第四連動件樞接該第二支架且連接該第二轉軸，其中該第一轉軸、該第三轉軸、該第一連動件、該第一支架與該第三連動件構成一第一連桿組，該第二轉軸、該第四轉軸、該第二連動件、該第二支架與該第四連動件構成一第二連桿組，以在該第一轉軸與該第二轉軸彼此相對樞轉時，該第一支架與該第二支架相互移近或移離。
如請求項1所述用於可撓螢幕的轉軸結構，其中該第三連動件固定於該第一轉軸而彼此同步旋轉，該第四連動件固定於該第二轉軸而彼此同步旋轉。
如請求項1所述用於可撓螢幕的轉軸結構，其中該第一轉軸、該第三轉軸、該第一連動件、該第一支架與該第三連動件位於該固定架的一側，該第二轉軸、該第四轉軸、該第二連動件、該第二支架與該第四連動件位於該固定架的另一側。
如請求項1所述用於可撓螢幕的轉軸結構，其中該第一連動件與該第三連動件位於該第一支架的凹口，該第二連動件與該第四連動件位於該第二支架的凹口，當該第一支架與該第二支架相互移近時，該第一支架的凹口與該第二支架的凹口形成封閉輪廓，該第一連動件、該第三連動件、該第二連動件與該第四連動件位於所述封閉輪廓內。
如請求項1所述用於可撓螢幕的轉軸結構，其中該第一連桿組與該第二連桿組彼此呈鏡像對稱機構。
如請求項1所述用於可撓螢幕的轉軸結構，還包括一連動組件，連接於該第一轉軸與該第二轉軸之間以同步旋轉該第一轉軸與該第二轉軸。
如請求項6所述用於可撓螢幕的轉軸結構，其中該連動組件樞接於該第一轉軸的偏心處且樞接於該第二轉軸的偏心處。
如請求項6所述用於可撓螢幕的轉軸結構，還包括一扭力組件，連接於該第一轉軸與該第二轉軸之間，該扭力組件與該連動組件位於該第一轉軸與該第二轉軸的相對兩端。
一種折疊式電子裝置，包括：一第一機體；一第二機體；一轉軸結構，連接在該第一機體與該第二機體之間，該轉軸結構包括：一第一轉軸、一第二轉軸、一第三轉軸與一第四轉軸，彼此平行且具有固定的相對距離；一第一支架與一第二支架，分別對應配置於該第一機體與該第二機體；一固定架，該第一轉軸、該第二轉軸、該第三轉軸與該第四轉軸分別穿設於該固定架而相互平行且具固定相對距離；一第一連動件、一第二連動件、一第三連動件與一第四連動件，該第一連動件樞接該第三轉軸與樞接該第一支架，該第二連動件樞接該第四轉軸與樞接該第二支架，該第三連動件樞接該第一支架且連接該第一轉軸，該第四連動件樞接該第二支架且連接該第二轉軸，其中該第一轉軸、該第三轉軸、該第一連動件、該第一支架與該第三連動件構成一第一連桿組，該第二轉軸、該第四轉軸、該第二連動件、該第二支架與該第四連動件構成一第二連桿組；以及一可撓螢幕，配置於該第一機體與該第二機體而位於該轉軸結構上，該第一機體與該第二機體藉由該轉軸結構而彼此樞轉開闔，且在所述樞轉開闔的過程中，該第一支架與該第二支架相互移近或移離，其中在樞轉展開時，該第一支架與該第二支架彼此移近且該可撓螢幕呈攤平，在樞轉閉闔時，該第一支架與該第二支架彼此移離而使該可撓螢幕呈彎折，且該可撓螢幕的彎折容納於該第一支架與該第二支架移離後的空間。
如請求項9所述的折疊式電子裝置，其中該第三連動件固定於該第一轉軸而彼此同步旋轉，該第四連動件固定於該第二轉軸而彼此同步旋轉。
如請求項9所述的折疊式電子裝置，其中該第一轉軸、該第三轉軸、該第一連動件、該第一支架與該第三連動件位於該固定架的一側，該第二轉軸、該第四轉軸、該第二連動件、該第二支架與該第四連動件位於該固定架的另一側。
如請求項9所述的折疊式電子裝置，其中該第一連動件與該第三連動件位於該第一支架的凹口，該第二連動件與該第四連動件位於該第二支架的凹口，當該第一支架與該第二支架相互移近時，該第一支架的凹口與該第二支架的凹口形成封閉輪廓，該第一連動件、該第三連動件、該第二連動件與該第四連動件位於所述封閉輪廓內。
如請求項9所述的折疊式電子裝置，其中該第一連桿組與該第二連桿組彼此呈鏡像對稱機構。
如請求項9所述的折疊式電子裝置，其中該轉軸結構還包括一連動組件，連接於該第一轉軸與該第二轉軸之間以同步旋轉該第一轉軸與該第二轉軸。
如請求項14所述的折疊式電子裝置，其中該連動組件樞接於該第一轉軸的偏心處且樞接於該第二轉軸的偏心處。
如請求項14所述的折疊式電子裝置，其中該轉軸結構還包括一扭力組件，連接於該第一轉軸與該第二轉軸之間，該扭力組件與該連動組件位於該第一轉軸與該第二轉軸的相對兩端。