TWM582540U

TWM582540U - 轉軸模組與電子裝置

Info

Publication number: TWM582540U
Application number: TW108204471U
Authority: TW
Inventors: 黃奕達; 凌正南; 李武晟
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2019-08-21
Also published as: EP3722922A1; US20200329573A1; US11134579B2

Abstract

一種轉軸模組，包括第一轉軸、第二轉軸以及齒條。第一轉軸具有第一齒輪，第二轉軸具有第二齒輪。第一齒輪與第二齒輪可移動地耦接於齒條。第一轉軸藉由第一齒輪旋轉而在齒條上移動，第二轉軸藉由第二齒輪旋轉而在齒條上移動，且第一轉軸與第二轉軸藉由旋轉而彼此移近或遠離。另揭露一種電子裝置。

Description

轉軸模組與電子裝置

本新型創作是有關於一種轉軸模組與電子裝置。

隨著技術的進步，可撓式顯示技術逐漸發展成熟且被認為具有強大的發展潛力。一般而言，可撓式顯示技術包含電子紙、可撓式OLED等。再者，因應可攜式電子裝置在顯示裝置上對於彎曲、折疊、延展等機能的需求，可撓式顯示技術在可攜式電子裝置上的應用非常多元。同時，隨著可撓式材料在電子顯示領域的應用，使得電子顯示裝置既可以在伸展時以較大面積顯示，又可以根據需要折疊以利於攜帶。

然而，對應於可撓式顯示裝置上的裝置機構的伸展與折疊，可撓式顯示裝置上的可撓（柔性）顯示面板也會因其可撓特性而對應地產生形狀、尺寸的變化，例如因為彎折（攤平）程度不一而可能相對於裝置機構多出或減少一段長度。若仍以現有電子裝置的機構特性予以設計，不僅會造成使用上的不便，也可能使顯示面板偏離原來位置，而造成皺折甚或從機構脫落的情形。因此，業內亟需對現有的可撓式顯示裝置的機構進行改進，以適應技術發展趨勢和市場需求。

本新型創作提供一種轉軸模組與電子裝置，用以配合可撓顯示器的開闔需求。

本新型創作的轉軸模組，包括第一轉軸、第二轉軸以及齒條。第一轉軸具有第一齒輪，第二轉軸具有第二齒輪。第一齒輪與第二齒輪可移動地耦接於齒條。第一轉軸藉由第一齒輪旋轉而在齒條上移動，第二轉軸藉由第二齒輪旋轉而在齒條上移動，且第一轉軸與第二轉軸藉由旋轉而彼此移近或遠離。

本新型創作的電子裝置，包括可撓顯示器與轉軸模組。可撓顯示器局部連接轉軸模組，以受轉軸模組的驅動而在彎折狀態與攤平狀態之間轉換。轉軸模組包括第一轉軸、第二轉軸以及齒條。第一轉軸具有第一齒輪，第二轉軸具有第二齒輪。第一齒輪與第二齒輪可移動地耦接於齒條。第一轉軸藉由第一齒輪旋轉而在齒條上移動，第二轉軸藉由第二齒輪旋轉而在齒條上移動，且第一轉軸與第二轉軸藉由旋轉而彼此移近或遠離。當可撓顯示器在彎折狀態時，第一轉軸與第二轉軸彼此遠離，在可撓顯示器從彎折狀態轉換至攤平狀態的過程中，第一轉軸與第二轉軸相互移近而共同支撐可撓顯示器於一平面。

基於上述，電子裝置對應於可撓顯示器的可撓特性而設置能對應之的轉軸模組，以讓轉軸模組的第一轉軸與第二轉軸在轉動的過程中能彼此移近或遠離，以配合可撓顯示器的變形趨勢。

轉軸模組藉由分別與第一轉軸、第二轉軸同步轉動的第一齒輪、第二齒輪，並使第一齒輪、第二齒輪共同可移動地耦接於齒條，據以完成讓第一轉軸與第二轉軸在轉動過程中也存在相對位移。如此一來，當可撓顯示器在彎折狀態時，第一轉軸與第二轉軸彼此遠離，以讓可撓顯示器的彎折能被容納在第一轉軸與第二轉軸之間。在可撓顯示器從彎折狀態轉換至攤平狀態的過程中，第一轉軸與第二轉軸相互移近以應付前述彎折在被攤平後所增加的尺寸，以讓可撓顯示器再攤平狀態時仍能穩定的被第一轉軸、第二轉軸所共同支撐於一平面。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A是依據本新型創作一實施例的電子裝置的示意圖。圖1B是圖1A的電子裝置於另一狀態的示意圖。請同時參考圖1A與圖1B，在本實施例中，電子裝置100，例如是手機、平板電腦、筆記型電腦等攜帶式電子裝置，其包括第一機體110、第二機體120、轉軸模組140以及可撓顯示器130，第一機體110與第二機體120藉由轉軸模組140樞接在一起，以讓第一機體110與第二機體120藉由轉軸模組140得以彼此相對地旋轉開闔。再者，由於電子裝置100還設置有可撓顯示器130，因此隨著第一機體110與第二機體120相對樞轉，可撓顯示器130也能因此而在彎折狀態（例如圖1A）與攤平狀態（例如圖1B）之間轉換，一如書本開闔，而有利於提高電子裝置100的攜帶性與適用性，同時也提高操作便利性。

一如前述，可撓顯示器130的可撓特性會因其不同狀態而產生形狀、尺寸的變化。為了讓裝置機構（例如第一機體110、第二機體120）的機構行程能與可撓顯示器130的變形量得以相符，本實施例藉由提供可相對移動的轉軸機構而達到所需。

圖2A與圖2B分別以不同視角繪示轉軸模組的爆炸圖。請同時參考圖1A、圖2A與圖2B，在本實施例中，轉軸模組140包括第一轉軸141、第二轉軸142、齒條143、連桿組144、支架145以及一對托架146、147，其中托架146組裝於第一機體110且局部連接可撓顯示器130，而第一轉軸141穿設於支架145、連桿組144並組裝至托架146，托架147組裝於第二機體120且局部連接可撓顯示器130，而第二轉軸142穿設於支架145、連桿組144並組裝至托架147。

詳細而言，本實施例的第一轉軸141包括第一軸部141b、第一齒輪141a與第一扭力件141c，第一軸部141b區分為不同區段A1、A2與A3，第一軸部141b穿設於第一扭力件141c並組裝至第一齒輪141a，其中區段A2與第一齒輪141a藉由D形結構與D形孔而結合固定，區段A3與托架146的凹陷146a也藉由類似的D形結構與D形孔而結合固定。當第一機體110進行樞轉時，第一機體110、托架146與第一軸部141b、第一齒輪141a同步轉動，且第一軸部141b藉由相對於第一扭力件141c轉動而使第一扭力件141c提供所需扭力。

同樣地，本實施例的第二轉軸142包括第二軸部142b、第二齒輪142a與第二扭力件142c，其相較於第一轉軸141而呈現相同的配置及動作，例如其同樣以區段A3而與托架147的凹陷147a結合固定，而使托架147能與第二軸部142b同步轉動，且第二軸部142b因相對於第二扭力件142c轉動而獲取所需扭力。需說明的是，第一扭力件141c與第二扭力件142c一如現有技術的轉軸結構，在此便不再贅述。

值得注意的是，本實施例的第一齒輪141a與第二齒輪142a可移動地耦接於齒條143，其中第一轉軸141藉由第一齒輪141a旋轉而在齒條143上移動，第二轉軸142藉由第二齒輪142a旋轉而在齒條143上移動。由於在電子裝置100的開闔過程中，第一轉軸141與第二轉軸142的旋轉方向彼此相反，因此第一轉軸141與第二轉軸142能藉由旋轉而在齒條143上彼此移近或遠離。

請再參考圖2A與圖2B，支架145包括彼此對接的部件145a、145b（其藉由支撐柱P1、P2而結合在一起）第一軸部141b與第二軸部142b可移動地穿設於部件145a、145b的第二軌道145d，第二軌道145d實質上是由部件145a的擴孔槽C1與部件145b的擴孔槽C2所構成，並因此限制第一軸部141b與第二軸部142b的可移動方向。如圖2A與圖2B所示，第一轉軸141及其第一齒輪141a是以第一軸X1旋轉，第二轉軸142及其第二齒輪142a以第二軸X2旋轉，且因齒條143的延伸軸向（第三軸X3）與第二軌道145d的延伸軸向（第三軸X3）一致，因此第一轉軸141與第二轉軸142是同沿第三軸X3而在齒條143上相對移近或遠離。在此，第一軸X1平行第二軸X2，且第三軸X3正交第一軸X1與第二軸X2。此外，本實施例的第一扭力件141c與第二扭力件142c分別具有凸部141d、142d，凸部141d、142d分別耦接於擴孔槽C1，據以讓第一轉軸141與第二轉軸142得以依循第二軌道145d而移動。

在本實施例中，齒條143與支架145是一體結構，但不因此限制本實施例。

另外，連桿組144連接於第一轉軸141與第二轉軸142，以同步移動第一轉軸141與第二轉軸142。詳細而言，連桿組144包括第一桿件144a、第二桿件144b與樞接軸144c，第一桿件144a連接第一轉軸141的第一軸部141b，第二桿件144b連接第二轉軸142的第二軸部142b，樞接軸144c樞接第一桿件144a與第二桿件144b，而樞接軸144c可移動地耦接於支架145的第一軌道145c。同時對照圖2A、圖2B所示第一軌道145c，其因視角不同而分佈於部件145a上的擴孔槽B1以及分佈於部件145b的擴孔槽B2，且樞接軸144c的相對兩端分別可移動地樞接於擴孔槽B1、B2，且第一桿件144a的尺寸（長度）實質上等於第二桿件144b的尺寸（長度），以讓二者的移動行程一致。據此，連桿組144連結並同步第一轉軸141與第二轉軸142，以確保其樞轉方向與移動方向雖然方向相反，但其在齒條143上的移動行程得以一致。在此，第一軌道145c的局部結構位於第二軌道145d，也就是位於第一轉軸141與第二轉軸142的移動路徑上，據以提供止擋效果。

圖3A至圖3C繪示電子裝置於不同狀態的局部側視圖。請同時參考圖3A至圖3C，在本實施例中，從圖3A至圖3C的轉換過程，即相當於將電子裝置100從閉闔狀態（對應圖1A）轉換至約180度的展開狀態（對應圖1B）。如圖1B所示，將可撓顯示器130的顯示面區分為第一區S1、第二區S2與彎折區S3，其中第一區S1連接第一轉軸141，第二區S2連接第二轉軸142，彎折區S3鄰接第一區S1與第二區S2之間。當可撓顯示器130處於彎折狀態時，如圖3A所示，彎折區S3位於第一轉軸141與第二轉軸142之間，且第一區S1面對第二區S2。

接著，當可撓顯示器130從圖3A轉換至圖3B時，代表電子裝置100已展開至一角度，此時彎折區S3的曲率相對於圖3A而言已變小，因而第一轉軸141與第二轉軸142已從圖3A所示位置因旋轉而相互移近。在此以位在第一轉軸141與第二轉軸142之間的第一軌道145c為基準，從圖3A至圖3C的過程中，第一轉軸141與第二轉軸142相對地移近第一軌道145c。

最後，當可撓顯示器130處於攤平狀態時，第一區S1、第二區S2與彎折區S3受第一轉軸141第二轉軸142及托架146、147的支撐而位於同一平面，此時第一轉軸141與第二轉軸142彼此的間距達到最小的狀態。也就是說，若轉軸模組140不以上述手段配置而改採現有技術，即轉軸間距是固定時，則在展開過程將面臨可撓顯示器130因從彎折狀態轉換至攤平狀態所增加的尺寸無法被完全釋放，進而在電子裝置100呈現180度的展開狀態時，可撓顯示器130會在彎折區S3產生無法預期的隆起甚或脫落，而非如圖1B所示的攤平狀態。如此一來，將會使可撓顯示器130產生皺折，而有損於其結構。

反過來說，當電子裝置100從圖3C轉換至圖3A時，其相當於為了容納可撓顯示器130的彎折區S3，因此第一轉軸141、第二轉軸142會在轉動過程中逐漸遠離。同樣以位在第一轉軸141與第二轉軸142之間的第一軌道145c為基準，從圖3C至圖3A的過程中，第一轉軸141與第二轉軸142相對地遠離第一軌道145c。如此一來，第一轉軸141與第二轉軸142相對遠離後便能形成足以收納彎折區S3的空間，也就是讓圖3A所示狀態下，第一轉軸141與第二轉軸142的間距大於彎折區S3的尺寸，以避免可撓顯示器130與轉軸模組140在轉換過程中產生干涉。也就是說，一旦將轉軸模組140以現有技術取代，也就是轉軸間距是固定時，彎折區S3在電子裝置100的閉闔過程中將面臨無法被收納的問題，而會因此產生無法預期的隆起甚或脫落。

圖4A繪示本新型創作另一實施例的轉軸模組的示意圖。圖4B繪示圖4A的轉軸模組於另一狀態的示意圖。請同時參考圖圖4A與圖4B，在本實施例中，轉軸模組240包括第一轉軸241、第二轉軸242、齒條243、支架244以及托架245、246，其中齒條243與支架244是一體結構，第一轉軸241包括第一齒輪241a、第一軸部241b與多個第一扭力件241c。第二轉軸242包括第二齒輪242a、第二軸部242b與多個第二扭力件242c，第一軸部241b穿設第一扭力件241c與支架244並組裝至第一齒輪241a與托架245，第二軸部242b穿設第二扭力件242c與支架244並組裝至第二齒輪242a與托架246，藉由第一齒輪241a、第二齒輪242a與齒條243搭配，且支架244的第二軌道244a的延伸軸向與齒條243的延伸軸向一致，因此也能達到前述實施例所需轉軸在旋轉時能彼此移近或遠離的移動效果。

綜上所述，在本新型創作的上述實施例中，電子裝置對應於可撓顯示器的可撓特性而設置能對應之的轉軸模組，以讓轉軸模組的第一轉軸與第二轉軸在轉動的過程中能彼此移近或遠離，以配合可撓顯示器的變形趨勢。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子裝置 110‧‧‧第一機體 120‧‧‧第二機體 130‧‧‧可撓顯示器 140、240‧‧‧轉軸模組 141、241‧‧‧第一轉軸 141a、241a‧‧‧第一齒輪 141b、241b‧‧‧第一軸部 141c、241c‧‧‧第一扭力件 141d、142d‧‧‧凸部 142、242‧‧‧第二轉軸 142a、242a‧‧‧第二齒輪 142b2、42b‧‧‧第二軸部 142c、242c‧‧‧第二扭力件 143、243‧‧‧齒條 144‧‧‧連桿組 144a‧‧‧第一桿件 144b‧‧‧第二桿件 144c‧‧‧樞接軸 145、244‧‧‧支架 145a、145b‧‧‧部件 145c‧‧‧第一軌道 145d、244a‧‧‧第二軌道 146、147、245、246‧‧‧托架 146a、147a‧‧‧凹陷 A1、A2、A3‧‧‧區段 B1、B2、C1、C2‧‧‧擴孔槽 P1、P2‧‧‧支撐柱 S1‧‧‧第一區 S2‧‧‧第二區 S3‧‧‧彎折區 X1‧‧‧第一軸 X2‧‧‧第二軸 X3‧‧‧第三軸

圖1A是依據本新型創作一實施例的電子裝置的示意圖。圖1B是圖1A的電子裝置於另一狀態的是意圖。圖2A與圖2B分別以不同視角繪示轉軸模組的爆炸圖。圖3A至圖3C繪示電子裝置於不同狀態的局部側視圖。圖4A繪示本新型創作另一實施例的轉軸模組的示意圖。圖4B繪示圖4A的轉軸模組於另一狀態的示意圖。

Claims

一種轉軸模組，包括：一第一轉軸，具有一第一齒輪；一第二轉軸，具有一第二齒輪；以及一齒條，該第一齒輪與該第二齒輪可移動地耦接於該齒條，其中該第一轉軸藉由該第一齒輪旋轉而在該齒條上移動，該第二轉軸藉由該第二齒輪旋轉而在該齒條上移動，且該第一轉軸與該第二轉軸藉由旋轉而彼此移近或遠離。
如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，其中該第一轉軸與該第一齒輪以一第一軸旋轉，該第二轉軸與該第二齒輪以該第二軸旋轉，且該第一轉軸與該第二轉軸同沿一第三軸在該齒條上相對移近或遠離，該第一軸平行該第二軸，且該第三軸正交該第一軸與該第二軸。
如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，還包括：一連桿組，連接於該第一轉軸與該第二轉軸，以同步移動該第一轉軸與該第二轉軸。
如申請專利範圍第3項所述的轉軸模組，其中該連桿組包括一第一桿件、一第二桿件與一樞接軸，該第一桿件連接該第一轉軸，該第二桿件連接該第二轉軸，該樞接軸樞接該第一桿件與該第二桿件，而該轉軸模組還包括一支架，該第一轉軸與該第二轉軸分別穿設於該支架，該支架具有一第一軌道，該樞接軸可移動地耦接於該第一軌道。
如申請專利範圍第4項所述的轉軸模組，其中該第一軌道在該第一轉軸與該第二轉軸之間，在該第一轉軸與該第二轉軸彼此移近或遠離的過程中，該第一轉軸與該第二轉軸移近該第一軌道或遠離該第一軌道。
如申請專利範圍第4項所述的轉軸模組，其中該第一轉軸在該齒條上的移動行程與該第二轉軸在該齒條上的移動行程彼此一致。
如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，還包括：一支架，具有該齒條與一第二軌道，該第一轉軸與該第二轉軸分別可移動地耦接於該第二軌道。
如申請專利範圍第7項所述的轉軸模組，其中該第一轉軸具有一第一扭力件，該第二轉軸具有一第二扭力件，該第一扭力件與該第二扭力件分別具有一凸部，可移動地耦接於該第二軌道。
如申請專利範圍第1項所述的轉軸模組，還包括：一第一托架，該第一轉軸組裝至該第一托架，且該第一托架用以連接至一可撓顯示器；以及一第二托架，該第二轉軸組裝至該第二托架，且該第二托架用以連接至該可撓顯示器，其中該可撓顯示板呈彎折狀態時，該第一托架與該第二托架彼此遠離而使該可撓顯示器的一彎折容納於該第一轉軸與該第二轉軸之間，其中該可撓顯示器呈攤平狀態時，該第一轉軸與該第二轉軸相互移近而使該第一托架與該第二托架支撐該可撓顯示器於一平面。
一種電子裝置，包括：一可撓顯示器；以及一轉軸模組，該可撓顯示器局部連接該轉軸模組，以受該轉軸模組的驅動而在一彎折狀態與一攤平狀態之間轉換，該轉軸模組包括：一第一轉軸，具有一第一齒輪；一第二轉軸，具有一第二齒輪；以及一齒條，該第一齒輪與該第二齒輪可移動地耦接於該齒條，其中該第一轉軸藉由該第一齒輪旋轉而在該齒條上移動，該第二轉軸藉由該第二齒輪旋轉而在該齒條上移動，且該第一轉軸與該第二轉軸藉由旋轉而彼此移近或遠離，當該可撓顯示器在該彎折狀態時，該第一轉軸與該第二轉軸彼此遠離，在該可撓顯示器從該彎折狀態轉換至該攤平狀態的過程中，該第一轉軸與該第二轉軸相互移近而共同支撐該可撓顯示器於一平面。
如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，其中該可撓顯示器的顯示面區分為一第一區、一第二區與一彎折區，該第一區連接該第一轉軸，該第二區連接該第二轉軸，該彎折區鄰接該第一區與該第二區之間，當該可撓顯示器處於該彎折狀態時，該彎折區位於該第一轉軸與該第二轉軸之間，該第一區面對該第二區，當該可撓顯示器處於該攤平狀態時，該第一區、該第二區與該彎折區位於同一平面。
如申請專利範圍第11項所述的電子裝置，其中當該可撓顯示器處於該攤平狀態時，該第一轉軸與該第二轉軸的間距與該彎折區的尺寸一致，當該可撓顯示器處於該彎折狀態時，該第一轉軸與該第二轉軸的間距大於該彎折區的尺寸。
如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，其中該第一轉軸與該第一齒輪以一第一軸旋轉，該第二轉軸與該第二齒輪以該第二軸旋轉，且該第一轉軸與該第二轉軸同沿一第三軸在該齒條上相對移近或遠離，該第一軸平行該第二軸，且該第三軸正交該第一軸與該第二軸。
如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，其中該轉軸模組還包括：一連桿組，連接於該第一轉軸與該第二轉軸，以同步移動該第一轉軸與該第二轉軸。
如申請專利範圍第14項所述的電子裝置，其中該連桿組包括一第一桿件、一第二桿件與一樞接軸，該第一桿件連接該第一轉軸，該第二桿件連接該第二轉軸，該樞接軸樞接該第一桿件與該第二桿件，而該轉軸模組還包括一支架，該第一轉軸與該第二轉軸分別穿設於該支架，該支架具有一第一軌道，該樞接軸可移動地耦接於該第一軌道。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該第一軌道在該第一轉軸與該第二轉軸之間，在該第一轉軸與該第二轉軸彼此移近或遠離的過程中，該第一轉軸與該第二轉軸移近該第一軌道或遠離該第一軌道。
如申請專利範圍第15項所述的電子裝置，其中該第一轉軸在該齒條上的移動行程與該第二轉軸在該齒條上的移動行程彼此一致。
如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，其中該轉軸模組還包括：一支架，具有該齒條與一第二軌道，該第一轉軸與該第二轉軸分別可移動地耦接於該第二軌道。
如申請專利範圍第18項所述的電子裝置，其中該第一轉軸具有一第一扭力件，該第二轉軸具有一第二扭力件，該第一扭力件與該第二扭力件分別具有一凸部，可移動地耦接於該第二軌道。
如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，其中該轉軸模組還包括：一第一托架，該第一轉軸組裝至該第一托架，且該第一托架用以連接至該可撓顯示器；以及一第二托架，該第二轉軸組裝至該第二托架，且該第二托架用以連接至該可撓顯示器，其中該可撓顯示板呈該彎折狀態時，該第一托架與該第二托架彼此遠離，其中該可撓顯示器呈該攤平狀態時，該第一托架與該第二托架支撐該可撓顯示器於該平面。