TWI759254B - 多軸鉸鏈裝置及使用此多軸鉸鏈裝置的電子機器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種多軸鉸鏈裝置，包含：空間部，其係形成於基板、前側板以及後側板之間，於第一殼體及第二殼體閉合時收納軟性顯示板摺疊所產生之摺疊部分；同步轉動機構，其係伴隨第一殼體及第二殼體的開闔使前側板及後側板同步轉動；施力機構，其係使前側板及後側板朝閉合方向施力，並維持前側板及後側板的閉合狀態及開啟狀態。其中施力機構包含：壓縮線圈彈簧，其係沿著該基板朝前後方向壓縮；一對滑動凸輪，其係設在壓縮線圈彈簧兩端；一對凸輪從動件，其係透過第一鉸鏈銷及第二鉸鏈銷的轉動使該滑動凸輪滑移，並朝前後方向壓縮該壓縮線圈彈簧。

Description

多軸鉸鏈裝置及使用此多軸鉸鏈裝置的電子機器

本發明係關於一種多軸鉸鏈裝置及使用此多軸鉸鏈裝置的電子機器，其多適用於跨越第一殼體及第二殼體的兩表面組裝之有機EL製軟性顯示板所構成的行動電話、電子筆記本、PDA、小筆電、或者是筆記型電腦等各類電子機器。

近年來，市場上開發且販賣由有機EL製軟性顯示板所構成的行動電話等電子機器，該軟性顯示板係一整張跨越組裝於電子機器其第一殼體及第二殼體的兩表面。連接前述電子機器的第一殼體及第二殼體並使其可相互開闔之鉸鏈裝置，多為使用複數鉸鏈銷之多軸鉸鏈裝置，其如下述專利文獻1而為皆知。為使軟性顯示板在第一殼體及第二殼體開闔時不因對折而故障，前述多軸鉸鏈裝置的構造係於其內部空間部的彎曲部份維持一定的曲率半徑。專利文獻1：日本特開2020-125841號公開專利公報即記載了如前所述的多軸鉸鏈裝置而眾所皆知。

在軟性顯示板的剖面呈水滴型彎曲而抗力大時，彎曲的軟性顯示板會撐開呈閉合狀態之第一殼體與第二殼體，使多軸鉸鏈裝置無法承受電子機器本身的重量而難以維持閉合狀態。又，若軟性顯示板對於第一殼體及第二殼體的組裝精確度低，會在第一殼體及第二殼體呈開啟狀態時產生皺摺及鬆弛。

本發明之目的為提供一多軸鉸鏈裝置，可實現安定維持第一殼體及第二殼體順暢閉合，且第一殼體及第二殼體於閉合狀態時軟性顯示板不易產生皺褶及鬆弛。

為解決前述課題，本發明之多軸鉸鏈設在安裝有軟性顯示板的電子機器之該軟性顯示板的下側，該軟性顯示板係跨越第一殼體及第二殼體之兩表面，該多軸鉸鏈裝置係連接該第一殼體及該第二殼體使其可相互開闔。該多軸鉸鏈裝置包含：基板、前側板及後側板、第一組裝板及第二組裝板、空間部、同步轉動機構及施力機構，其中，該基板係沿著該第一殼體及該第二殼體彼此面向後之各後端部側的左右方向設置；該前側板及該後側板係分別透過第一鉸鏈銷及第二鉸鏈銷設在該基板的前後側而得以轉動；該第一組裝板及該第二組裝板係透過第一軸支銷部及第二軸支銷部組裝至該基板而得以轉動，並透過第三鉸鏈銷及第四鉸鏈銷組裝至該前側板及該後側板的各自由端側而得以滑動及轉動，使該各自由端側組裝至該第一殼體及該第二殼體的該各後端部；該空間部係形成於該基板、該前側板以及該後側板之間，於該第一殼體及該第二殼體閉合時收納該軟性顯示板摺疊時產生之摺疊部分；該同步轉動機構係伴隨該第一殼體及該第二殼體的開闔動作，使該前側板及該後側板同步轉動；該施力機構係使該前側板及該後側板朝閉合方向施力，並維持該前側板及該後側板的閉合狀態及開啟狀態。該施力機構更包含壓縮線圈彈簧、一對滑動凸輪及一對凸輪從動件，該壓縮線圈彈簧係沿著該基板向前後方向壓縮；該對滑動凸輪設在該壓縮線圈彈簧兩端；該對凸輪從動件設在該前側板及該後側板，伴隨著該第一鉸鏈銷及該第二鉸鏈銷的轉動，使該滑動凸輪滑移並從前後方向壓縮該壓縮線圈彈簧。

本發明更包含一張力調整機構，其可使藉由該施力機構維持開啟狀態之該第一組裝板及該第二組裝板的至少一方對應該軟性顯示板的張力而前後移動，藉以調整該軟性顯示板的張力，該張力調整機構包含滑件及壓縮線圈彈簧，該滑件鄰接該第三鉸鏈銷及該第四鉸鏈銷的至少一方使其前後滑移；該壓縮線圈彈簧設於該第一組裝板及該第二組裝板的至少一方與該滑件之間。

本發明中，該同步轉動機構透過第三軸支銷部組裝於該基板而得以轉動，並由第一桿齒輪及第二桿齒輪咬合而構成，該第一桿齒輪透過該前側板的該第一鉸鏈銷驅動轉動；該第二桿齒輪透過第四軸支銷部組裝於該基板而得以轉動，並透過該後側板的該第二鉸鏈銷驅動轉動。

本發明中，該同步轉動機構更包含一吸力機構，該吸力機構吸引該前側板及該後側板為閉合狀態及開啟狀態並使其停止轉動，該吸力機構包含固定凸輪板、一對轉動凸輪板及壓縮彈簧件，該固定凸輪板連接該第三軸支銷部及該第四軸支銷部設置而得以轉動；該對轉動凸輪板的凹凸面係該與該固定凸輪板重疊，分別固定該第三軸支銷部及該第四軸支銷部的轉動；該壓縮彈簧件壓縮該固定凸輪板及該轉動凸輪板使兩者重疊。

本發明之多軸鉸鏈裝置，係設在安裝有軟性顯示板的電子機器之該軟性顯示板的下側，該軟性顯示板係跨越第一殼體及第二殼體之兩表面，該多軸鉸鏈裝置係連接該第一殼體及該第二殼體使其可相互開闔，該多軸鉸鏈裝置包含基板、前側板及後側板、第一組裝板及第二組裝板、空間部、同步轉動機構及張力調整機構，其中，該基板係沿著該第一殼體及該第二殼體彼此面向後之各後端部側的左右方向設置；該前側板及該後側板係分別透過第一鉸鏈銷及第二鉸鏈銷設在該基板的前後側而得以轉動；該第一組裝板及該第二組裝板係透過第一軸支銷部及第二軸支銷部組裝至該基板而得以轉動，並透過第三鉸鏈銷及第四鉸鏈銷組裝至該前側板及該後側板的各自由端側而得以滑動及轉動，使該各自由端側組裝至該第一殼體及該第二殼體的該各後端部；該空間部係形成於該基板、該前側板以及該後側板之間，於該第一殼體及該第二殼體閉合時收納該軟性顯示板摺疊時產生之摺疊部分；該同步轉動機構係伴隨該第一殼體及該第二殼體的開闔動作，使該前側板及該後側板同步轉動；該張力調整機構使準備進入開啟狀態之該第一組裝板及該第二組裝板的至少一方對應該軟性顯示板的張力而前後移動，藉以調整該軟性顯示板的張力。該張力調整機構包含滑件及壓縮線圈彈簧，該滑件係鄰接該第三鉸鏈銷及該第四鉸鏈銷的至少一方使其前後滑移；該壓縮線圈彈簧設在該第一組裝板及該第二組裝板的至少一方與該滑件之間。

為解決前述問題，本發明之電子機器係使用如上所述之多軸鉸鏈裝置。

基於本發明，即使第一殼體及第二殼體於閉合狀態時軟性顯示板之剖面彎成水滴型且反彈力大，多軸鉸鏈裝置也可支撐電子機器本身的重量，維持第一殼體及第二殼體處於穩定的閉合狀態。

基於本發明，即使軟性顯示板的組裝精度較低，在第一殼體及第二殼體呈開啟狀態時也不容易發生皺摺及鬆弛。

基於本發明，因同步轉動機構可使第一組裝板及第二組裝板同步轉動且對稱開闔，提高了多軸鉸鏈裝置的操作性。又，同步轉動機構的零件數少，實現了相對簡約的構造，可使多軸鉸鏈裝置薄型化。

基於本發明，因吸力機構使第一組裝板及第二組裝板分別於閉合位置及開啟位置的附近被吸引至閉合位置及開啟位置後停止，因此可使多軸鉸鏈裝置的開啟狀態及閉合狀態較為安定，同時提高多軸鉸鏈裝置在開闔過程的操作性。

基於本發明，即使電子機器於閉合狀態時軟性顯示板之剖面彎成水滴型且反彈力大，多軸鉸鏈裝置也可支撐電子機器本身的重量，維持第一殼體及第二殼體處於穩定的閉合狀態。

以下將根據圖示，說明本發明之多軸鉸鏈裝置及使用此多軸鉸鏈裝置之電子機器的實施類型。圖1至圖4為概略顯示使用有本發明之多軸鉸鏈裝置之電子機器其中一例的行動電話（智慧型手機）。在後述的圖式中，第一殼體2及第二殼體3開啟時之自由端側為前端部側，第一殼體2及第二殼體3以多軸鉸鏈裝置6連結的一側為後端部側。又，由第一殼體2之前端部側觀看時，其左右方向的左側為左側部，右側為右側部，其上下方向的上側為上部側，下側為下部側，其前後方向的前方為前側，後方為後側。因此，第一殼體2及第二殼體3相連的方向為前後方向，與前後方向垂直之橫向為左右方向。

如圖1所示，行動電話1裝設有軟性顯示板5，軟性顯示板5跨越第一殼體2及第二殼體3之兩表面組裝。如圖2、圖3所示，行動電話1藉由多軸鉸鏈裝置6將軟性顯示板5向內對折。如圖4所示，多軸鉸鏈裝置6設於行動電話1之軟性顯示板5及一對保護片4的下側，連接第一殼體2及第二殼體3可相互開闔。多軸鉸鏈裝置6包含有基板7、前側板9及後側板10、第一組裝板17及第二組裝板18。基板7、前側板9及後側板10之間可形成空間部30，可於第一殼體2及第二殼體3閉合時收納軟性顯示板5摺疊時呈水滴型剖面的摺疊部分。又，保護片4可如日本發明專利特開2020-125841號公報記載一般，採用可全面替代軟性顯示板5者。

如圖4所示，多軸鉸鏈裝置6將第一組裝板17的自由端側17f於組裝孔17a以螺絲6a鎖住固定於第一殼體2之外框2a。又，第二組裝板18的自由端側18f於組裝孔18a以螺絲6a鎖住固定於第二殼體3之外框3a。如圖5所示，前側板9及後側板10上貼有磁鐵片9c、10c。

磁鐵片9c、10c藉由吸附於設在軟性顯示板5背面之磁性體層（未圖示），軟性顯示板5伸展彎曲成一大拱形塞滿空間部30。如圖10所示，磁鐵片9c、10c使用雙面膠9d、（10d：圖略），貼附於前側板9及後側板10。

再者，針對多軸鉸鏈裝置6進行說明。於以下說明，前側板9及後側板10，又，第一組裝板17及第二組裝板18分別形成相同或是對稱長邊方向之形狀。因此，針對前側板9及第一組裝板17詳細說明，針對後側板10及第二組裝板18，符號數字部分9、17分別置換成10、18即可，省略重複說明。

如圖4所示，基板7係沿著第一殼體2及第二殼體3彼此面向後之各後端部側的左右方向設置。如圖5所示，基板7包含左右方向端部之前後方向中央部的第一軸支銷部13及第二軸支銷部14。如圖12所示，基板7於第一軸支銷部13及第二軸支銷部14的前後方向外側距離所定距離D包含第一鉸鏈銷 11及第二鉸鏈銷 12。

如圖7、圖11、圖12所示，基板7為於長邊方向中央配置纜線插通部7s形成左右對稱之長形合成樹脂製成型品，由本體7g的兩端組裝軸承部7h、7h所構成。基板7於前後方向之前側設有第一鉸鏈銷11及使用軸承部11d之前側板9的連結部，前後方向之後側設有第二鉸鏈銷12及使用軸承部12d之後側板10的連結部。前側板9的連結部，突出形成於前側，並形成第一鉸鏈銷11之銷孔11e。後側板10的連結部，突出形成於後側，並形成第二鉸鏈銷12之銷孔12e。軸承部11d、11d與第一鉸鏈銷11、11固定於基板7上之同一軸線上，支持前側板9軸部11c、11c自由轉動。軸承部12d、12d與第二鉸鏈銷12、12固定於基板7上之同一軸線上，支撐後側板10軸部12c、12c自由轉動。

如圖7、圖10、圖13、圖15所示，前側板9及後側板10分別藉由第一鉸鏈銷11及第二鉸鏈銷12可轉動的組裝在基板7的前後側。前側板9及後側板10對於基板7轉動之自由端側，包含第三鉸鏈銷15及第四鉸鏈銷16。

前側板9及後側板10為於長邊方向中央配置纜線插通部9s、10s形成左右對稱之長形合成樹脂製成型品。如圖10所示，前側板9設有基板7之連結部11f並以銷11g鉚接固定。前側板9設有使用第三鉸鏈銷15之第一組裝板17連結部15a、15b。後側板10同樣設有基板7連結部12f及第二組裝板18連結部16a、16b。

第一鉸鏈銷11、11，一端可轉動的插入前側板9之銷孔11a、11a，另一端壓入基板7之銷孔11e、11e。第二鉸鏈銷12、12，一端可轉動的插入後側板10之銷孔12a、12a，另一端壓入基板7之銷孔12e、12e。軸部11c、11c，與插入銷孔11a、11a之第一鉸鏈銷11、11在同一軸線上，固定於前側板9。軸部12c、12c，與插入銷孔12a、12a之第二鉸鏈銷12、12在同一軸線上，固定於前側板10。

第三鉸鏈銷15包含凸緣部15c及環槽15d。如圖6所示，第三鉸鏈銷15穿過第一組裝板17之作業孔17c、17c，從外側插入前側板9之連結部15a、15b以及導引部17d，圖未繪示之環材鑲入環槽15d組裝。相同的，第四鉸鏈銷16穿過第二組裝板18之作業孔18c，從外側插入後側板10之連結部16a、16b以及第二導引部（18d：圖15）組裝。此外，圖10及圖15中符號15e的元件係為第三鉸鏈銷15的軸承孔。

如圖16、圖19所示，第一組裝板17及第二組裝板18為藉由第一支軸銷13及第二支軸銷14可轉動的組裝於基板7。第一組裝板17及第二組裝板18，組裝於前側板9及後側板10的各自由端側透過第三鉸鏈銷15及第四鉸鏈銷16組裝可滑移轉動之各自由端側設有第一殼體2及第二殼體3的各後端部。第一導引部17d及第二導引部18d可將第三鉸鏈銷15及第四鉸鏈銷16導引至斜向移動並可轉動。

如圖7、圖14所示，第一組裝板17及第二組裝板18為於長邊方向中央配置纜線插通部17s、18s形成左右對稱之長形合成樹脂製成型品。第一組裝板17於長邊方向之兩端手臂部17e的先端側設有使用第一軸支銷部13之基板7的連結部（孔13a），內部設有使用第三鉸鏈銷15之前側板9連結部（第一導引部17d）。相同的，第二組裝板18於長邊方向之兩端手臂部18e的先端側設有使用第二軸支銷部14之基板7的連結部（孔14a），內部設有使用第四鉸鏈銷16之後側板10連結部（第二導引部18d）。

如圖14、圖15所示，第一組裝板17之導引部17d，使邊緣相對形成於左右方向內側第一導引部17d及其兩外側斜面17h、17h之間，以導引第三鉸鏈銷15之側面。相同的，第二組裝版18形成導引第四鉸鏈銷16斜向第二導引部18d、18d。如圖16所示，第三鉸鏈銷15伴隨前側板9的轉動被導引至導引部17d對於第一組裝板17平面斜向滑移，使前側板9之自由端側自第一組裝板17的平面斜向後退。第四鉸鏈銷16伴隨後側板10的轉動被導引至第二導引部18d對於第二組裝板18斜向滑移，使後側板10之自由端側自第二組裝板18的平面斜向後退。此外，圖15中，符號16e的元件是第四鉸鏈銷16的軸承孔，符號18g、18h的元件是導引部18d的斜面。又，如圖3所示，伴隨前側板9及後側板10的後退，形成收納軟性顯示板5之彎曲部分的空間部30。伴隨透過同步轉動機構20使第一殼體2及第二殼體3自開啟狀態移動至閉合狀態，第一組裝板17及第二組裝板18的板厚度內側形成以基板7為底面，夾於前側板9及後側板10之間左右對稱之空間部30。

基蓋8用於覆蓋設置於基板7下側之同步轉動機構20、吸力機構21、施力機構22，橫切面呈彎曲之小船狀。基蓋8貫穿孔8a、8a及同步轉動機構20之孔20g、20g，將螺絲20s、20s鎖固於基板7之固定部20r、20r的內紋螺桿組裝於基板7。同步轉動機構20為用螺絲20s、20s與基蓋8一同固定在基板7。

其次，針對同步轉動機構20、20’的構成進行說明。圖16為圖5之B-B剖面圖。如圖16所示，同步轉動機構20伴隨第一殼體2及第二殼體3開闔，使前側板9及後側板10同步轉動。同步轉動機構20透過第三軸支銷部20a及第四軸支銷部20b設於基板7。同期轉動機構20為與第一桿齒輪20c及第二桿齒輪20d相咬合所構成，若轉動前側板9及後側板10的其中一方，另一方則會透過第一桿齒輪20c及第二桿齒輪20d的輪齒20m、20n對稱轉動。

第一桿齒輪20c於基板7上透過第三支軸銷20a使其可轉動，透過前側板9之第一鉸鏈銷11驅動轉動。第二桿齒輪20d於基板7上透過第四支軸銷20b使其可轉動，透過後側板10之第二鉸鏈銷12驅動轉動。

如圖8所示，第三軸支銷部20a及第四軸支銷部20b夾於軸承件20f、20f與軸承件20f、20f之間可於基板7上自由轉動。軸承件20f、20f、20f、20f受限於第三軸支銷部20a及第四軸支銷部20b的段差槽20e、20e、20e、20e之軸線方向。間隔部20h、20i的圓孔20k、20k支撐第三軸支銷部20a及第四軸支銷部20b之扁平軸部20u、20u自由轉動。扁平軸部20u、20u透過扁平孔20j、20j約束第一桿齒輪20c及第二桿齒輪20d的轉動。

如圖16所示，第一桿齒輪20c及第二桿齒輪20d透過一對銷20t、20t連動前側板9及後側板10。一對銷20t、20t固定於如圖10所示前側板9及後側板10之銷孔11b、12b之一端，另一端保持於第一桿齒輪20c及第二桿齒輪20d之長圓孔20p、20q上。因此，使前側板9相對基板7轉動，即由前側板9側之銷20t傳達經第一桿齒輪20c及第二桿齒輪20d咬合，驅動後側板10側之銷20t使後側板10對稱轉動。反之，使後側板10相對基板7轉動，即反向傳達驅動使前側板9轉動。如此，同步轉動機構20使第一組裝板17及第二組裝板18對稱的開闔。同步轉動機構20以少數零件構成，可使多軸鉸鏈裝置6薄型化。

如圖7及圖8所示，同步轉動機構20及同步轉動機構20’雖一起構成，但多軸鉸鏈裝置6的左右方向為反向對稱配置。因此，同步轉動機構20’與同步轉動機構20的第一桿齒輪20c、第二桿齒輪20d、前側板9及後方板10是互相相反的。即，同步轉動機構20’中，第一桿齒輪20c透過銷20t與後側板10連動，第二桿齒輪20d透過銷20t與前側板9連動。

如圖8所示，同步轉動機構20附設吸力機構21。吸力機構21將前側板9及後側板10自閉合狀態及開啟狀態吸引使其停止轉動。吸力機構21包含固定凸輪板21c、一對轉動凸輪板21a、21b、及壓縮彈簧件21e、21e。固定凸輪板21c，聯絡第三軸支銷20a及第四軸支銷20b轉動；一對轉動凸輪板21a、21b，重疊該固定板21c與凹凸面21m、21n分別固定第三軸支銷20a及第四軸支銷20b轉動；壓縮彈簧件21e、21e，壓縮重疊的固定凸輪板21c及轉動凸輪板21a、21b。

第三軸支銷部20a及第四軸支銷部20b的扁平軸部20u、20u由間隔部21d及固定凸輪板21c之圓孔21k、21g支持自由轉動。第三軸支銷部20a及第四軸支銷部20b的扁平軸部20u、20u透過扁平孔21f、21f約束凸輪板21a、21b轉動。壓縮彈簧件21e為墊圈彈簧之集合體，由四個傘型墊圈相互重疊而成。

如圖16所示，自多軸鉸鏈裝置6的開啟狀態至關閉狀態之間，第三軸支銷部20a及第四軸支銷部20b分別呈30~40度轉動。如圖20所示，吸力機構21伴隨第三軸支銷部20a及第四軸支銷部20b轉動，固定凸輪板21c及轉動板21a、21b的凹凸面21m、21n咬合而使壓縮彈簧件21e伸縮。吸力機構21於前述角度範圍兩端之壓縮彈簧件21e之伸展角度位置吸引第一組裝板17及第二組裝板18使其停止（圖20（a）、（d））。其次，位於該角度範圍兩端中央之所定角度範圍內，壓縮彈簧件21e被壓縮成一定程度，固定凸輪板21c及轉動凸輪板21a、21b只產生摩擦狀態（圖20（b）、（c））。多軸鉸鏈裝置6可於任意開啟角度停止，成為所謂的自由停止狀態。因此，吸力機構21除了安定多軸鉸鏈裝置6的開啟狀態及閉合狀態之外，也提升了多軸鉸鏈裝置6的開闔過程的操作性。

其次，針對施力機構22的構成進行說明。圖17為圖5之A-A剖面圖。如圖17所示，施力機構22除了施力前側板9及後側板10之閉合方向外，還可維持前側板9及後側板10之閉合狀態及開啟狀態。施力機構22包含壓縮線圈彈簧22a、一對滑動凸輪22b、及一對凸輪從動件22c。壓縮線圈彈簧22a沿著基板7前後方向壓縮；一對滑動凸輪22b設在壓縮線圈彈簧22a之兩端；一對凸輪從動件22c設在前側板9及後側板10伴隨透過第一鉸鏈銷11及第二鉸鏈銷12轉動使滑動凸輪22b滑移並前後方向壓縮一壓縮線圈彈簧22a。

如圖11所示，基板7下方設有施力機構22的保持空間7a、7a。滑動凸輪22b包含保持左右方向配置的壓縮線圈彈簧22a、22a、22a、22a之複數的突起部22d、22d、22d、22d。基板7包含於排列壓縮線圈彈簧22a、22a、22a、22a外側保持一對滑動凸輪22b、22b可前後方向滑移的導引部22f、22f。因此，壓縮線圈彈簧22a透過滑動凸輪22b支持於基板7上。

如圖17所示，施力機構22之凸輪從動件22c、22c以第一鉸鏈銷11及第二鉸鏈銷12為支點自第三鉸鏈銷15及第四鉸鏈銷16的相反側以桿狀突出。凸輪從動件22c、22c於前側板9及後側板10以不易磨耗之不同材料分別固定。凸輪從動件22c、22c伴隨前側板9及後側板10透過第一鉸鏈銷11及第二鉸鏈銷12的轉動，與滑動凸輪22b、22b抵觸摩擦，施壓滑動凸輪22b、22b使其前後方向移動。此外，特別如圖11所示，符號22e的元件是導引板，其係可滑動地插入導引部22f、22f中

滑動凸輪22b、22b設為所定凸輪曲線22i或所定的吸入特性曲線。如圖7（a）所示，滑動凸輪22b設有使多軸鉸鏈裝置6呈開啟狀態之凸部22g，多軸鉸鏈裝置6呈閉合狀態之凹部22h，及連結兩者（22g、22h）之凸輪曲線22i。凸輪從動件22c、22c沿著滑動凸輪22b、22b的凸輪曲線22i移動摺擦點並對應凸點曲線22i的力量移動至外側。又，滑動凸輪22b、22b之凸輪曲線，不限於此說明之曲線。

如圖17（b）所示，第一組裝板17及第二組裝板18自0度的閉合狀態開啟至90度的狀態時，設定凸輪曲線22i為使滑動凸輪22b、22b對凸輪從動件22c 、22c施壓而移動至外側。因此，此角度範圍內第一組裝板17及第二組裝板18對抗複數的壓縮線圈彈簧22a而開啟，只要手一離開多軸鉸鏈裝置6即會恢復閉合狀態。

如圖17（c）所示，第一組裝板17及第二組裝板18開啟至接近180度之開啟狀態，壓縮線圈彈簧22a施力將軸部11c、12c施壓向外側的傾向變強，使動作於凸輪從動件22c、22c關閉方向的力矩變短。其結果，使第一組裝板17及第二組裝板18開啟時需要的力量也隨之變小，對於第一組裝板17及第二組裝板18開啟至180度的開啟狀態施力並自行保持180度的開啟狀態。

又，第一組裝板17及第二組裝板18之間的0度及180度的角度規制為基板7、第一組裝板17及第二組裝板18之間的嚙合構造。如圖19所示，透過設於基板7之圓弧狀的誘導溝13c、14c導引設在第一組裝板17及第二組裝板18之導引銷13b、14b，於開啟狀態定位第一組裝板17及第二組裝板18呈直線狀，於閉合狀態定位第一組裝板17及第二組裝板18呈平行。

因此，藉由施力機構22可於第一殼體2及第二殼體3的大角度範圍，施力使第一殼體2及第二殼體3導向閉合狀態的同時，安定保持閉合狀態及開啟狀態之第一殼體2及第二殼體3，較一般的吸力機構及前述吸力機構21提供操作性更佳的多軸鉸鏈裝置6。其次，施力機構22藉由透過設在基板7左右方向端面的導引溝13c、14c規制第一組裝板17及第二組裝板18的開啟狀態及閉合狀態，於使用施力機構22之開啟狀態及閉合狀態下可同時提升第一殼體2及第二殼體3的位置精度及多軸鉸鏈裝置6的剛性強度。

其次，針對張力調整機構24的構成進行說明。圖18係沿著圖5前後方向的側面圖的一部分為B-B剖面圖。圖19為圖5的C-C剖面圖。張力調整機構24藉由施力機構22維持開啟狀態之第一組裝板17及第二組裝板18的至少一方對應軟性顯示板5的張力使其前後方向移動而去調整軟性顯示板5的張力。張力調整機構24包含滑輪24b、及壓縮線圈彈簧24a。滑輪24b為與第三鉸鏈銷15及第四鉸鏈銷16的至少一方鄰接且前後方向滑移；壓縮線圈彈簧24a設在與第一組裝板17及第二組裝板18的至少一方和滑輪24b之間。

導引銷13b固定於第一組裝板17之手臂部17e，導引銷14b固定於第二組裝板18之手臂部18e。第一組裝板17及第二組裝板18以第一軸支銷部13及第二軸支銷部14為中心對稱轉動時，將被導引至圓弧狀之導引槽13c、14c。導引銷13b與第一組裝板17一同轉動，導引銷14b與第二組裝板18一同轉動。

圖19（a）所示之閉合狀態及圖19（b）所示之呈90度開啟狀態中，導引銷13b、14b於導引溝13c、14c被約束成無空隙狀態，因此橢圓形孔13a、14a中第一軸支銷部13及第二軸支銷部14已無可移動的空間。但，如圖19（c）所示，呈180度開啟的狀態下，導引銷13b、14b沿著導引溝13c、14c可移動的方向，與橢圓形孔13a、14a的長邊方向一致。因此，第一組裝板17於橢圓形孔13a的長邊方向產生移動空間，第二組裝板18於橢圓形孔14a的長邊方向產生移動空間。張力調整機構24、24利用如此第一組裝板17及第二組裝板18的移動空間，調整第一組裝板17及第二組裝板18之間架設之軟性顯示板5之張力。

如圖18（a）所示，第一組裝板17及第二組裝板18對第一軸支銷部13及第二軸支銷部14可前後方向移動。第一組裝板17及第二組裝板18移動至外側時，第一組裝板17及第二組裝板18的間隔成寬闊的X。如圖18（b）所示，第一組裝板17及第二組裝板18移動至內側時，第一組裝板17及第二組裝板18的間隔成狹窄的Y。張力調整裝置24利用此X-Y的移動空間，於張力方向上彈性支持設在跨越第一組裝板17及第二組裝板18的軟性顯示板5。

圖9所示之張力調整機構24、24組裝於圖14（b）所示之第一組裝板17的下方凹陷處17b、17b。張力調整機構24、24之組裝方式為螺絲24f、24f插入滑件導引24d的孔21g後，鎖進如圖14（b）所示的第一組裝板17下方的內紋螺桿24i、24i中。滑件導引24d在抵接部24h與壓縮線圈彈簧24a的抵接部24e之間，可保持介在壓縮線圈彈簧24a的滑輪24b之位置。同樣的，張力調整裝置24、24組裝於第二組裝板18的下方凹陷處18b、18b。

如圖16（c）所示，張力調整機構24於第一組裝板17及第二組裝板18呈180度開啟之開啟狀態，施力第一組裝板17及第二組裝板18向外側，使軟性顯示板5產生張力。受第三鉸鏈銷15及第四鉸鏈銷16施壓之滑輪24b、24b移動至外側，導致組裝在跨越第一組裝板17及第二組裝板18的軟性顯示板5被拉向外側的結果，滑輪24b、24b自抵接部24h、24h分離。

一方面，如圖16（a）、（b）所示，軟性顯示板5被折疊之狀態，因第三鉸鏈銷15及第四鉸鏈銷16自滑輪24b、24b分離，滑輪24b、24b被壓縮線圈彈簧24a施壓而與抵接部24h鄰接。

如圖18所示，架設軟性顯示板5之第一組裝板17及第二組裝板18伴隨壓縮線圈彈簧24a的伸縮可前後方向移動。壓縮線圈彈簧24a相對前側板9及後側板10將第一組裝板17及第二組裝板18彈性的向外側壓出，而調整架設於第一組裝板17及第二組裝板18上的軟性顯示板5之張力。換言之，架設於第一組裝板17及第二組裝板18上的軟性顯示板5若比較長，則如圖18（a）所示，第一組裝板17及第二組裝板18上的間隔是寬闊的X。反之，架設於第一組裝板17及第二組裝板18上的軟性顯示板5若比較短，則如圖18（b）所示，第一組裝板17及第二組裝板18上的間隔是狹窄的Y。因此，具有張力調整機構24的多軸鉸鏈裝置6，在打開第一組裝板17及第二組裝板18使軟性顯示板5呈開啟狀態時，除了去除過長之軟性顯示板5的鬆弛及皺摺之外，也可避免過短之軟性顯示板5承受過度的張力。

於此，說明了第一組裝板17及第二組裝板18的雙方設有張力調整機構24的實施型態，張力調整機構24也可只設於第一組裝板17或第二組裝板18的單方。設在第一組裝板17及第二組裝板18的張力調整機構24的數量，及設在一個張力調整機構24上的壓縮線圈彈簧24a的數量也可因應需要的張力設定範圍任意決定。

本發明之多軸鉸鏈裝置如前述所構成，可實現且穩定維持第一殼體及第二殼體順暢閉合狀態。又，於第一殼體及第二殼體成開啟狀態時，軟性顯示板不易產生皺摺及鬆弛。

本發明之多軸鉸鏈裝置適合使用於摺疊式電子機器，該電子機器係由跨越第一殼體及第二殼體架設之軟性顯示板所構成，例如：行動電話、智慧型手機、電子筆記本、PDA、小筆電、影像投影裝置、攜帶型遊戲機、筆記型電腦等；而本發明之電子機器係以使用該多軸鉸鏈裝置的摺疊式電子機器為佳。本發明之多軸鉸鏈裝置不只適用於行動電話，如上所述，其更可廣泛用於摺疊式電子機器，該電子機器之第一殼體及第二殼體上表面組裝有一軟性顯示板，該多軸鉸鏈裝置連結該第一殼體及該第二殼體使其可相互開闔。

1:行動電話（電子機器） 2:第一殼體 2a:外框 3:第二殼體 3a:外框 4:保護片 5:軟性顯示板 6:多軸鉸鏈裝置 6a:螺絲 7:基板 7a:保持空間 7g:本體 7h:軸承部 7s:纜線插通部 8:基蓋 8a:孔 9:前側板 9c:磁鐵片 9s、10s:纜線插通部 10:後側板 10c:磁鐵片 11:第一鉸鏈銷 11a、11b、11e:銷孔 11c:軸部 11d:軸承部 11f:連結部 12:第二鉸鏈銷 12a、12b、12e:銷孔 12c:軸部 12d:軸承部 12f:連結部 13:第一軸支銷部 13a:孔 13b:導引銷 13c:導引槽 14:第二軸支銷部 14a:孔 14b:導引銷 14c:導引槽 15:第三鉸鏈銷 15a、15b:連結部 15c:凸緣部 15d:環槽 15e:軸承孔 16:第四鉸鏈銷 16a、16b:連結部 16e:軸承孔 17:第一組裝板 17a:組裝孔 17b:凹陷處 17c:作業孔 17d:第一導引部 17e:手臂部 17f:自由端側 17g、17h:斜面 17s:纜線插通部 18:第二組裝板 18a:組裝孔 18b:凹陷處 18c:作業孔 18d:第二導引部 18e:手臂部 18f:自由端側 18g、18h:斜面 18s:纜線插通部 20、20’:同步旋轉機構 20a:第三軸支銷部 20b:第四軸支銷部 20c:第一桿齒輪 20d:第二桿齒輪 20e:段差槽 20f:軸承件 20g:孔 20h、20i:間隔部 20j:扁平孔 20k:圓孔 20m、20n:輪齒 20p、20q:長圓孔 20r:固定部 20s:螺絲 20t:銷 20u:扁平軸部 21:吸力機構 21a、21b:轉動凸輪板 21c:固定凸輪件 21d:間隔部 21e:壓縮彈簧件 21f:扁平孔 21g、21k:圓孔 21m、21n:凹凸面 22:施力機構 22a:壓縮線圈彈簧 22b:滑動凸輪 22c:凸輪從動件 22d:突起部 22e:導引板 22f:導引部 22g:凸部 22h:凹部 22i:凸輪曲線 24:張力調整機構 24a:壓縮線圈彈簧 24b:滑件 24c:彈簧孔 24d:滑件導引 24e:抵接部 24f:螺絲 24g:孔 24h:抵接部 30:空間部

圖1係使用本發明多軸鉸鏈裝置之電子機器其第一殼體及第二殼體開啟至180度狀態的立體圖。該電子機器係具有軟性顯示板。 圖2係圖1所示之電子機器其第一殼體及第二殼體閉合至0度狀態的立體圖。 圖3係圖1所示之電子機器其第一殼體及第二殼體閉合至0度狀態的剖面圖。 圖4係圖1所示之電子機器拆下軟性顯示板及保護片後，露出多軸鉸鏈裝置之狀態的立體圖。 圖5係取出並放大圖4所示之多軸鉸鏈裝置的放大立體圖。 圖6係在第一組裝板及第二組裝板閉合至0度之閉合狀態下，從上方俯視圖4所示之多軸鉸鏈裝置的放大立體圖。 圖7係圖4所示之多軸鉸鏈裝置的分解立體圖。 圖8係圖7所示之多軸鉸鏈裝置其同步轉動機構的分解立體圖。 圖9係第一組裝板的分解立體圖，其包含有圖7所示之多軸鉸鏈裝置的張力調整機構。 圖10係前側板的分解立體圖，其包含有圖7所示之多軸鉸鏈裝置的施力機構。 圖11係基板的分解立體圖，其包含有圖7所示之多軸鉸鏈裝置的施力機構。 圖12係用於說明圖7所示之多軸鉸鏈裝置其基板的構造，（a）為其立體圖，（b）為其平面圖。 圖13係用於說明圖7所示之多軸鉸鏈裝置其前側板的構造，（a）為其立體圖，（b）為其不同角度之立體圖。 圖14係用於說明圖7所示之多軸鉸鏈裝置其第一組裝板的構造，（a）為其立體圖，（b）為其不同角度之立體圖。 圖15係用於說明圖7所示之多軸鉸鏈裝置其第一組裝板及第二組裝板上所形成的第一導引部及第二導引部，（a）為同步轉動機構的剖面，（b）為施力機構的剖面。 圖16係用於說明圖7所示之多軸鉸鏈裝置其同步轉動機構及張力調整裝置的動作，（a）為閉合至0度之閉合狀態，（b）為開啟至90度之狀態，（c）為開啟至180度之開啟狀態。 圖17係用於說明圖7所示之多軸鉸鏈裝置其施力機構的動作，（a） 為閉合至0度之閉合狀態，（b） 為開啟至90度之狀態，（c） 為開啟至180度之開啟狀態。 圖18係用於說明圖7所示之多軸鉸鏈裝置在開啟至180度的狀態下，其第一組裝板及第二組裝板設置於前後方向的外側及內側而得以移動，（a）為朝前後方向之外側移動的狀態，（b）為朝前後方向之內側移動的狀態。 圖19係用於說明圖7所示之多軸鉸鏈裝置在閉合至0度之閉合狀態及開啟至90度之狀態下，其第一組裝板及第二組裝板被限制移動，（a） 為閉合至0度之閉合狀態，（b） 為開啟至90度之狀態，（c） 為開啟至180度之開啟狀態。 圖20係用於說明圖8所示之吸力機構其動作的概念模式圖，（a） 為閉合至0度之閉合狀態，（b）為開啟角度接近0度之狀態，（c）為開啟角度接近180度之狀態，（d） 為開啟至180度之開啟狀態。

6:多軸鉸鏈裝置

7:基板

7s:纜線插通部

8:基蓋

8a:孔

9:前側板

9s、10s:纜線插通部

10:後側板

11:第一鉸鏈銷

11a、11b、11e:銷孔

11c:軸部

11f:連結部

12:第二鉸鏈銷

12a、12b、12e:銷孔

12c:軸部

12d:軸承部

12f:連結部

13:第一軸支銷部

13a:孔

13b:導引銷

13c:導引槽

14:第二軸支銷部

14a:孔

14b:導引銷

14c:導引槽

15:第三鉸鏈銷

15a、15b:連結部

16:第四鉸鏈銷

16a、16b:連結部

17:第一組裝板

17a:組裝孔

17b:凹陷處

17c:作業孔

17s:纜線插通部

18:第二組裝板

18b:凹陷處

18c:作業孔

18s:纜線插通部

20、20’:同步旋轉機構

20c:第一桿齒輪

20d:第二桿齒輪

20g:孔

20p、20q:長圓孔

20r:固定部

20s:螺絲

20t:銷

22:施力機構

22b:滑動凸輪

22c:凸輪從動件

24:張力調整機構

24f:螺絲

Claims (6)

1. 一種多軸鉸鏈裝置，其係設在安裝有一軟性顯示板的電子機器之該軟性顯示板的下側，該軟性顯示板係跨越一第一殼體及一第二殼體之兩表面，該多軸鉸鏈裝置係連接該第一殼體及該第二殼體使其可相互開闔，該多軸鉸鏈裝置係包含： 一基板，其係沿著該第一殼體及該第二殼體彼此面向後之各後端部側的左右方向設置； 一前側板及一後側板，其係分別透過一第一鉸鏈銷及一第二鉸鏈銷設在該基板的前後側而得以轉動； 一第一組裝板及一第二組裝板，其係透過一第一軸支銷部及一第二軸支銷部組裝至該基板而得以轉動，並透過一第三鉸鏈銷及一第四鉸鏈銷組裝至該前側板及該後側板的各自由端側而得以滑動及轉動，使該各自由端側組裝至該第一殼體及該第二殼體的各該後端部； 一空間部，其係形成於該基板、該前側板以及該後側板之間，於該第一殼體及該第二殼體閉合時收納該軟性顯示板摺疊時產生之摺疊部分； 一同步轉動機構，其係伴隨該第一殼體及該第二殼體的開闔動作，使該前側板及該後側板同步轉動；及 一施力機構，其係使該前側板及該後側板朝閉合方向施力，並維持該前側板及該後側板的閉合狀態及開啟狀態； 其中，該施力機構包含： 一壓縮線圈彈簧，其係沿著該基板朝前後方向壓縮； 一對滑動凸輪，其係設在該壓縮線圈彈簧兩端；及 一對凸輪從動件，其係設在該前側板及該後側板，伴隨著該第一鉸鏈銷及該第二鉸鏈銷的轉動，使該滑動凸輪滑移並從前後方向壓縮該壓縮線圈彈簧。
2. 如請求項1所述之多軸鉸鏈裝置，更包含一張力調整機構，其係使藉由該施力機構維持開啟狀態之該第一組裝板及該第二組裝板的至少一方對應該軟性顯示板的張力而於前後方向移動，藉以調整該軟性顯示板的張力， 　　　該張力調整機構包含一滑件及一壓縮線圈彈簧，該滑件鄰接該第三鉸鏈銷及該第四鉸鏈銷的至少一方使其於前後方向滑移；該壓縮線圈彈簧設於該第一組裝板及該第二組裝板的至少一方與該滑件之間。
3. 如請求項1所述之多軸鉸鏈裝置，該同步轉動機構係透過一第三軸支銷部組裝於該基板而得以轉動，並由一第一桿齒輪及一第二桿齒輪咬合而構成，其中該第一桿齒輪透過該前側板的該第一鉸鏈銷驅動轉動；該第二桿齒輪透過一第四軸支銷部組裝於該基板而得以轉動，並透過該後側板的該第二鉸鏈銷驅動轉動。
4. 如請求項3所述之多軸鉸鏈裝置，該同步轉動機構更包含一吸力機構，該吸力機構係吸引該前側板及該後側板為閉合狀態及開啟狀態並使其停止轉動， 該吸力機構包含： 一固定凸輪板，其係連接該第三軸支銷部及該第四軸支銷部設置而得以轉動； 一對轉動凸輪板，其凹凸面係該與該固定凸輪板重疊，分別固定該第三軸支銷部及該第四軸支銷部的轉動；及 一壓縮彈簧件，其係壓縮該固定凸輪板及該轉動凸輪板使兩者重疊。
5. 一種多軸鉸鏈裝置，其係設在安裝有一軟性顯示板的電子機器之該軟性顯示板的下側，該軟性顯示板係跨越一第一殼體及一第二殼體之兩表面，該多軸鉸鏈裝置係連接該第一殼體及該第二殼體使其可相互開闔，該多軸鉸鏈裝置係包含：         一基板，其係沿著該第一殼體及該第二殼體彼此面向後之各後端部側的左右方向設置； 一前側板及一後側板，其係分別透過一第一鉸鏈銷及一第二鉸鏈銷設在該基板的前後側而得以轉動； 一第一組裝板及一第二組裝板，其係透過一第一軸支銷部及一第二軸支銷部組裝至該基板而得以轉動，並透過一第三鉸鏈銷及一第四鉸鏈銷組裝至該前側板及該後側板的各自由端側而得以滑動及轉動，使該各自由端側組裝至該第一殼體及該第二殼體的各該後端部； 一空間部，其係形成於該基板、該前側板以及該後側板之間，於該第一殼體及該第二殼體閉合時收納該軟性顯示板摺疊時產生之摺疊部分； 一同步轉動機構，其係伴隨該第一殼體及該第二殼體的開闔動作，使該前側板及該後側板同步轉動；及 一張力調整機構，其係使準備進入開啟狀態之該第一組裝板及該第二組裝板的至少一方對應該軟性顯示板的張力而於前後方向移動，藉以調整該軟性顯示板的張力， 該張力調整機構包含： 一滑件，其係鄰接該第三鉸鏈銷及該第四鉸鏈銷的至少一方使其於前後方向滑移；及 一壓縮線圈彈簧，其係設於該第一組裝板及該第二組裝板的至少一方與該滑件之間。
6. 一種電子機器，其使用如請求項1至5任一項所述之多軸鉸鏈裝置。

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