CN111911524B - 转轴模块与电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转轴模块，包括第一转轴、第二转轴以及齿条。第一转轴具有第一齿轮，第二转轴具有第二齿轮。第一齿轮与第二齿轮可移动地耦接于齿条。第一转轴通过第一齿轮旋转而在齿条上移动，第二转轴通过第二齿轮旋转而在齿条上移动，且第一转轴与第二转轴通过旋转而彼此移近或远离。另揭示一种电子装置。

Description

转轴模块与电子装置

技术领域

本发明涉及一种转轴模块与电子装置。

背景技术

随着技术的进步，可挠式显示技术逐渐发展成熟且被认为具有强大的发展潜力。一般而言，可挠式显示技术包含电子纸、可挠式OLED等。再者，因应可携式电子装置在显示装置上对于弯曲、折叠、延展等机能的需求，可挠式显示技术在可携式电子装置上的应用非常多元。同时，随着可挠式材料在电子显示领域的应用，使得电子显示装置既可以在伸展时以较大面积显示，又可以根据需要折叠以利于携带。

然而，对应于可挠式显示装置上的装置机构的伸展与折叠，可挠式显示装置上的可挠(柔性)显示面板也会因其可挠特性而对应地产生形状、尺寸的变化，例如因为弯折(摊平)程度不一而可能相对于装置机构多出或减少一段长度。若仍以现有电子装置的机构特性予以设计，不仅会造成使用上的不便，也可能使显示面板偏离原来位置，而造成皱折甚或从机构脱落的情形。因此，业内亟需对现有的可挠式显示装置的机构进行改进，以适应技术发展趋势和市场需求。

发明内容

本发明提供一种转轴模块与电子装置，用以配合可挠显示器的开阖需求。

本发明的转轴模块，包括第一转轴、第二转轴以及齿条。第一转轴具有第一齿轮，第二转轴具有第二齿轮。第一齿轮与第二齿轮可移动地耦接于齿条。第一转轴通过第一齿轮旋转而在齿条上移动，第二转轴通过第二齿轮旋转而在齿条上移动，且第一转轴与第二转轴通过旋转而彼此移近或远离。

本发明的电子装置，包括可挠显示器与转轴模块。可挠显示器局部连接转轴模块，以受转轴模块的驱动而在弯折状态与摊平状态之间转换。转轴模块包括第一转轴、第二转轴以及齿条。第一转轴具有第一齿轮，第二转轴具有第二齿轮。第一齿轮与第二齿轮可移动地耦接于齿条。第一转轴通过第一齿轮旋转而在齿条上移动，第二转轴通过第二齿轮旋转而在齿条上移动，且第一转轴与第二转轴通过旋转而彼此移近或远离。当可挠显示器在弯折状态时，第一转轴与第二转轴彼此远离，在可挠显示器从弯折状态转换至摊平状态的过程中，第一转轴与第二转轴相互移近而共同支撑可挠显示器于一平面。

基于上述，电子装置对应于可挠显示器的可挠特性而设置能对应之的转轴模块，以让转轴模块的第一转轴与第二转轴在转动的过程中能彼此移近或远离，以配合可挠显示器的变形趋势。

转轴模块通过分别与第一转轴、第二转轴同步转动的第一齿轮、第二齿轮，并使第一齿轮、第二齿轮共同可移动地耦接于齿条，据以完成让第一转轴与第二转轴在转动过程中也存在相对位移。如此一来，当可挠显示器在弯折状态时，第一转轴与第二转轴彼此远离，以让可挠显示器的弯折能被容纳在第一转轴与第二转轴之间。在可挠显示器从弯折状态转换至摊平状态的过程中，第一转轴与第二转轴相互移近以应付前述弯折在被摊平后所增加的尺寸，以让可挠显示器再摊平状态时仍能稳定的被第一转轴、第二转轴所共同支撑于一平面。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A是依据本发明一实施例的电子装置的示意图。

图1B是图1A的电子装置于另一状态的示意图。

图2A与图2B分别以不同视角示出转轴模块的爆炸图。

图3A至图3C示出电子装置于不同状态的局部侧视图。

图4A示出本发明另一实施例的转轴模块的示意图。

图4B示出图4A的转轴模块于另一状态的示意图。

【符号说明】

100：电子装置

110：第一机体

120：第二机体

130：可挠显示器

140、240：转轴模块

141、241：第一转轴

141a、241a：第一齿轮

141b、241b：第一轴部

141c、241c：第一扭力件

141d、142d：凸部

142、242：第二转轴

142a、242a：第二齿轮

142b、242b：第二轴部

142c、242c：第二扭力件

143、243：齿条

144：连杆组

144a：第一杆件

144b：第二杆件

144c：枢接轴

145、244：支架

145a、145b：部件

145c：第一轨道

145d、244a：第二轨道

145e：止挡

146、147、245、246：托架

146a、147a：凹陷

A1、A2、A3：区段

B1、B2、C1、C2：扩孔槽

P1、P2：支撑柱

S1：第一区

S2：第二区

S3：弯折区

X1：第一轴

X2：第二轴

X3：第三轴

具体实施方式

图1A是依据本发明一实施例的电子装置的示意图。图1B是图1A的电子装置于另一状态的示意图。请同时参考图1A与图1B，在本实施例中，电子装置100，例如是手机、平板电脑、笔记本电脑等携带式电子装置，其包括第一机体110、第二机体120、转轴模块140以及可挠显示器130，第一机体110与第二机体120通过转轴模块140枢接在一起，以让第一机体110与第二机体120通过转轴模块140得以彼此相对地旋转开阖。再者，由于电子装置100还设置有可挠显示器130，因此随着第一机体110与第二机体120相对枢转，可挠显示器130也能因此而在弯折状态(例如图1A)与摊平状态(例如图1B)之间转换，一如书本开阖，而有利于提高电子装置100的携带性与适用性，同时也提高操作便利性。

一如前述，可挠显示器130的可挠特性会因其不同状态而产生形状、尺寸的变化。为了让装置机构(例如第一机体110、第二机体120)的机构行程能与可挠显示器130的变形量得以相符，本实施例通过提供可相对移动的转轴机构而达到所需。

图2A与图2B分别以不同视角示出转轴模块的爆炸图。请同时参考图1A、图2A与图2B，在本实施例中，转轴模块140包括第一转轴141、第二转轴142、齿条143、连杆组144、支架145以及一对托架146、147，其中托架146组装于第一机体110且局部连接可挠显示器130，而第一转轴141穿设于支架145、连杆组144并组装至托架146，托架147组装于第二机体120且局部连接可挠显示器130，而第二转轴142穿设于支架145、连杆组144并组装至托架147。

详细而言，本实施例的第一转轴141包括第一轴部141b、第一齿轮141a与第一扭力件141c，第一轴部141b区分为不同区段A1、A2与A3，第一轴部141b穿设于第一扭力件141c并组装至第一齿轮141a，其中区段A2与第一齿轮141a通过D形结构与D形孔而结合固定，区段A3与托架146的凹陷146a也通过类似的D形结构与D形孔而结合固定。当第一机体110进行枢转时，第一机体110、托架146与第一轴部141b、第一齿轮141a同步转动，且第一轴部141b通过相对于第一扭力件141c转动而使第一扭力件141c提供所需扭力。

同样地，本实施例的第二转轴142包括第二轴部142b、第二齿轮142a与第二扭力件142c，其相较于第一转轴141而呈现相同的配置及动作，例如其同样以区段A3而与托架147的凹陷147a结合固定，而使托架147能与第二轴部142b同步转动，且第二轴部142b因相对于第二扭力件142c转动而获取所需扭力。需说明的是，第一扭力件141c与第二扭力件142c一如现有技术的转轴结构，在此便不再赘述。

值得注意的是，本实施例的第一齿轮141a与第二齿轮142a可移动地耦接于齿条143，其中第一转轴141通过第一齿轮141a旋转而在齿条143上移动，第二转轴142通过第二齿轮142a旋转而在齿条143上移动。由于在电子装置100的开阖过程中，第一转轴141与第二转轴142的旋转方向彼此相反，因此第一转轴141与第二转轴142能通过旋转而在齿条143上彼此移近或远离。

请再参考图2A与图2B，支架145包括彼此对接的部件145a、145b(其通过支撑柱P1、P2而结合在一起)，第一轴部141b与第二轴部142b可移动地穿设于部件145a、145b的第二轨道145d，第二轨道145d实质上是由部件145a的扩孔槽C1与部件145b的扩孔槽C2所构成，并因此限制第一轴部141b与第二轴部142b的可移动方向。如图2A与图2B所示，第一转轴141及其第一齿轮141a是以第一轴X1旋转，第二转轴142及其第二齿轮142a以第二轴X2旋转，且因齿条143的延伸轴向(第三轴X3)与第二轨道145d的延伸轴向(第三轴X3)一致，因此第一转轴141与第二转轴142是同沿第三轴X3而在齿条143上相对移近或远离。在此，第一轴X1平行第二轴X2，且第三轴X3正交第一轴X1与第二轴X2。此外，本实施例的第一扭力件141c与第二扭力件142c分别具有凸部141d、142d，凸部141d、142d分别耦接于扩孔槽C1，据以让第一转轴141与第二转轴142得以依循第二轨道145d而移动。

在本实施例中，齿条143与支架145是一体结构，但不因此限制本实施例。

另外，连杆组144连接于第一转轴141与第二转轴142，以同步移动第一转轴141与第二转轴142。详细而言，连杆组144包括第一杆件144a、第二杆件144b与枢接轴144c，第一杆件144a连接第一转轴141的第一轴部141b，第二杆件144b连接第二转轴142的第二轴部142b，枢接轴144c枢接第一杆件144a与第二杆件144b，而枢接轴144c可移动地耦接于支架145的第一轨道145c，止挡145e用以阻挡并限位第一杆件144a与第二杆件144b。同时对照图2A、图2B所示第一轨道145c，其因视角不同而分布于部件145a上的扩孔槽B1以及分布于部件145b的扩孔槽B2，且枢接轴144c的相对两端分别可移动地枢接于扩孔槽B1、B2，且第一杆件144a的尺寸(长度)实质上等于第二杆件144b的尺寸(长度)，以让二者的移动行程一致。据此，连杆组144连结并同步第一转轴141与第二转轴142，以确保其枢转方向与移动方向虽然方向相反，但其在齿条143上的移动行程得以一致。在此，第一轨道145c的局部结构位于第二轨道145d，也就是位于第一转轴141与第二转轴142的移动路径上，据以提供止挡效果。

图3A至图3C示出电子装置于不同状态的局部侧视图。请同时参考图3A至图3C，在本实施例中，从图3A至图3C的转换过程，即相当于将电子装置100从闭阖状态(对应图1A)转换至约180度的展开状态(对应图1B)。如图1B所示，将可挠显示器130的显示面区分为第一区S1、第二区S2与弯折区S3，其中第一区S1连接第一转轴141，第二区S2连接第二转轴142，弯折区S3邻接第一区S1与第二区S2之间。当可挠显示器130处于弯折状态时，如图3A所示，弯折区S3位于第一转轴141与第二转轴142之间，且第一区S1面对第二区S2。

接着，当可挠显示器130从图3A转换至图3B时，代表电子装置100已展开至一角度，此时弯折区S3的曲率相对于图3A而言已变小，因而第一转轴141与第二转轴142已从图3A所示位置因旋转而相互移近。在此以位于第一转轴141与第二转轴142之间的第一轨道145c为基准，从图3A至图3C的过程中，第一转轴141与第二转轴142相对地移近第一轨道145c。

最后，当可挠显示器130处于摊平状态时，第一区S1、第二区S2与弯折区S3受第一转轴141第二转轴142及托架146、147的支撑而位于同一平面，此时第一转轴141与第二转轴142彼此的间距达到最小的状态。也就是说，若转轴模块140不以上述手段配置而改采用现有技术，即转轴间距是固定时，则在展开过程将面临可挠显示器130因从弯折状态转换至摊平状态所增加的尺寸无法被完全释放，进而在电子装置100呈现180度的展开状态时，可挠显示器130会在弯折区S3产生无法预期的隆起甚或脱落，而非如图1B所示的摊平状态。如此一来，将会使可挠显示器130产生皱折，而有损于其结构。

反过来说，当电子装置100从图3C转换至图3A时，其相当于为了容纳可挠显示器130的弯折区S3，因此第一转轴141、第二转轴142会在转动过程中逐渐远离。同样以位于第一转轴141与第二转轴142之间的第一轨道145c为基准，从图3C至图3A的过程中，第一转轴141与第二转轴142相对地远离第一轨道145c。如此一来，第一转轴141与第二转轴142相对远离后便能形成足以收纳弯折区S3的空间，也就是让图3A所示状态下，第一转轴141与第二转轴142的间距大于弯折区S3的尺寸，以避免可挠显示器130与转轴模块140在转换过程中产生干涉。也就是说，一旦将转轴模块140以现有技术取代，也就是转轴间距是固定时，弯折区S3在电子装置100的闭阖过程中将面临无法被收纳的问题，而会因此产生无法预期的隆起甚或脱落。

图4A示出本发明另一实施例的转轴模块的示意图。图4B示出图4A的转轴模块于另一状态的示意图。请同时参考图4A与图4B，在本实施例中，转轴模块240包括第一转轴241、第二转轴242、齿条243、支架244以及托架245、246，其中齿条243与支架244是一体结构，第一转轴241包括第一齿轮241a、第一轴部241b与多个第一扭力件241c。第二转轴242包括第二齿轮242a、第二轴部242b与多个第二扭力件242c，第一轴部241b穿设第一扭力件241c与支架244并组装至第一齿轮241a与托架245，第二轴部242b穿设第二扭力件242c与支架244并组装至第二齿轮242a与托架246，通过第一齿轮241a、第二齿轮242a与齿条243搭配，且支架244的第二轨道244a的延伸轴向与齿条243的延伸轴向一致，因此也能达到前述实施例所需转轴在旋转时能彼此移近或远离的移动效果。

综上所述，在本发明的上述实施例中，电子装置对应于可挠显示器的可挠特性而设置能对应之的转轴模块，以让转轴模块的第一转轴与第二转轴在转动的过程中能彼此移近或远离，以配合可挠显示器的变形趋势。

转轴模块通过分别与第一转轴、第二转轴同步转动的第一齿轮、第二齿轮，并使第一齿轮、第二齿轮共同可移动地耦接于齿条，据以完成让第一转轴与第二转轴在转动过程中也存在相对位移。如此一来，当可挠显示器在弯折状态时，第一转轴与第二转轴彼此远离，以让可挠显示器的弯折能被容纳在第一转轴与第二转轴之间。在可挠显示器从弯折状态转换至摊平状态的过程中，第一转轴与第二转轴相互移近以应付前述弯折在被摊平后所增加的尺寸，以让可挠显示器再摊平状态时仍能稳定的被第一转轴、第二转轴所共同支撑于一平面。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (16)

1.一种转轴模块，包括：

第一转轴，具有第一齿轮；

第二转轴，具有第二齿轮；

齿条，所述第一齿轮与所述第二齿轮可移动地耦接于所述齿条，其中所述第一转轴通过所述第一齿轮旋转而在所述齿条上移动，所述第二转轴通过所述第二齿轮旋转而在所述齿条上移动，且所述第一转轴与所述第二转轴通过旋转而彼此移近或远离；以及

连杆组，连接于所述第一转轴与所述第二转轴，以同步移动所述第一转轴与所述第二转轴，其中所述连杆组包括第一杆件、第二杆件与枢接轴，所述第一杆件连接所述第一转轴，所述第二杆件连接所述第二转轴，所述枢接轴枢接所述第一杆件与所述第二杆件，而所述转轴模块还包括支架，所述第一转轴与所述第二转轴分别穿设于所述支架，所述支架具有第一轨道，所述枢接轴可移动地耦接于所述第一轨道。

2.根据权利要求1所述的转轴模块，其中所述第一转轴与所述第一齿轮以第一轴旋转，所述第二转轴与所述第二齿轮以第二轴旋转，且所述第一转轴与所述第二转轴同沿第三轴在所述齿条上相对移近或远离，所述第一轴平行所述第二轴，且所述第三轴正交所述第一轴与所述第二轴。

3.根据权利要求1所述的转轴模块，其中所述第一轨道在所述第一转轴与所述第二转轴之间，在所述第一转轴与所述第二转轴彼此移近或远离的过程中，所述第一转轴与所述第二转轴移近所述第一轨道或远离所述第一轨道。

4.根据权利要求1所述的转轴模块，其中所述第一转轴在所述齿条上的移动行程与所述第二转轴在所述齿条上的移动行程彼此一致。

5.根据权利要求1所述的转轴模块，还包括：

支架，具有所述齿条与第二轨道，所述第一转轴与所述第二转轴分别可移动地耦接于所述第二轨道。

6.根据权利要求5所述的转轴模块，其中所述第一转轴具有第一扭力件，所述第二转轴具有第二扭力件，所述第一扭力件与所述第二扭力件分别具有凸部，可移动地耦接于所述第二轨道。

7.根据权利要求1所述的转轴模块，还包括：

第一托架，所述第一转轴组装至所述第一托架，且所述第一托架用以连接至可挠显示器；以及

第二托架，所述第二转轴组装至所述第二托架，且所述第二托架用以连接至所述可挠显示器，其中所述可挠显示器呈弯折状态时，所述第一托架与所述第二托架彼此远离而使所述可挠显示器的弯折容纳于所述第一转轴与所述第二转轴之间，其中所述可挠显示器呈摊平状态时，所述第一转轴与所述第二转轴相互移近而使所述第一托架与所述第二托架支撑所述可挠显示器于平面。

8.一种电子装置，包括：

可挠显示器；以及

转轴模块，所述可挠显示器局部连接所述转轴模块，以受所述转轴模块的驱动而在弯折状态与摊平状态之间转换，所述转轴模块包括：

第一转轴，具有第一齿轮；

第二转轴，具有第二齿轮；

齿条，所述第一齿轮与所述第二齿轮可移动地耦接于所述齿条，其中所述第一转轴通过所述第一齿轮旋转而在所述齿条上移动，所述第二转轴通过所述第二齿轮旋转而在所述齿条上移动，且所述第一转轴与所述第二转轴通过旋转而彼此移近或远离，当所述可挠显示器在所述弯折状态时，所述第一转轴与所述第二转轴彼此远离，在所述可挠显示器从所述弯折状态转换至所述摊平状态的过程中，所述第一转轴与所述第二转轴相互移近而共同支撑所述可挠显示器于平面；以及

连杆组，连接于所述第一转轴与所述第二转轴，以同步移动所述第一转轴与所述第二转轴，其中所述连杆组包括第一杆件、第二杆件与枢接轴，所述第一杆件连接所述第一转轴，所述第二杆件连接所述第二转轴，所述枢接轴枢接所述第一杆件与所述第二杆件，而所述转轴模块还包括支架，所述第一转轴与所述第二转轴分别穿设于所述支架，所述支架具有第一轨道，所述枢接轴可移动地耦接于所述第一轨道。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述可挠显示器的显示面区分为第一区、第二区与弯折区，所述第一区连接所述第一转轴，所述第二区连接所述第二转轴，所述弯折区邻接所述第一区与所述第二区之间，当所述可挠显示器处于所述弯折状态时，所述弯折区位于所述第一转轴与所述第二转轴之间，所述第一区面对所述第二区，当所述可挠显示器处于所述摊平状态时，所述第一区、所述第二区与所述弯折区位于同一平面。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其中当所述可挠显示器处于所述摊平状态时，所述第一转轴与所述第二转轴的间距与所述弯折区的尺寸一致，当所述可挠显示器处于所述弯折状态时，所述第一转轴与所述第二转轴的间距大于所述弯折区的尺寸。

11.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述第一转轴与所述第一齿轮以第一轴旋转，所述第二转轴与所述第二齿轮以第二轴旋转，且所述第一转轴与所述第二转轴同沿第三轴在所述齿条上相对移近或远离，所述第一轴平行所述第二轴，且所述第三轴正交所述第一轴与所述第二轴。

12.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述第一轨道在所述第一转轴与所述第二转轴之间，在所述第一转轴与所述第二转轴彼此移近或远离的过程中，所述第一转轴与所述第二转轴移近所述第一轨道或远离所述第一轨道。

13.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述第一转轴在所述齿条上的移动行程与所述第二转轴在所述齿条上的移动行程彼此一致。

14.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述转轴模块还包括：

支架，具有所述齿条与第二轨道，所述第一转轴与所述第二转轴分别可移动地耦接于所述第二轨道。

15.根据权利要求14所述的电子装置，其中所述第一转轴具有第一扭力件，所述第二转轴具有第二扭力件，所述第一扭力件与所述第二扭力件分别具有凸部，可移动地耦接于所述第二轨道。

16.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述转轴模块还包括：

第一托架，所述第一转轴组装至所述第一托架，且所述第一托架用以连接至所述可挠显示器；以及

第二托架，所述第二转轴组装至所述第二托架，且所述第二托架用以连接至所述可挠显示器，其中所述可挠显示器呈所述弯折状态时，所述第一托架与所述第二托架彼此远离，其中所述可挠显示器呈所述摊平状态时，所述第一托架与所述第二托架支撑所述可挠显示器于所述平面。

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