CN115199636A - 双轴式铰链 - Google Patents

Abstract

一种双轴式铰链，包含轨道座、两个支撑机构及两个同步机构。该轨道座包括顶面、分别在中心线两侧对称设置的两对呈弧形的内滑轨及两对呈弧形的外滑轨。支撑机构彼此对称设置于轨道座并可在展开位置与收合位置之间相对开合转动。支撑机构包括滑动支架及两个同动支架，滑动支架的滑动轴可沿内滑轨滑动，同动支架连接于滑动支架相反两侧并可相对滑动支架滑动且可沿外滑轨滑动。每一个同步机构包括两个枢轴及两个分别设于枢轴并可同步枢转的枢转件，枢转件分别与相邻的同动支架可相对滑动地连接以使支撑机构同步转动。双轴式铰链用以支撑柔性屏幕，通过滑动支架转动至收合位置的过程中，滑动轴沿着内滑轨移动并退让出空间，能够避免柔性屏幕受损。

Description

双轴式铰链

技术领域

本发明涉及一种双轴式铰链，特别是涉及一种适用于支撑柔性屏幕的双轴式铰链。

背景技术

近年来，显示屏幕技术已经发展至可弯曲折叠的柔性屏幕，而应用柔性屏幕的可携式电子装置，例如折叠屏幕手机、笔记型电脑等，也成为新兴发展的技术领域。

目前具有柔性屏幕的折叠式电子装置，依据屏幕折叠时位于机壳内侧或外侧而分为内折式及外折式。由于内折式电子装置折叠时，柔性屏幕弯折呈水滴形或马蹄形，柔性屏幕中间弯曲的部分容易受到机壳挤压而受损。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种可以解决前述问题的双轴式铰链。

本发明的双轴式铰链在一些实施态样中，包含轨道座、两个支撑机构及两个同步机构。该轨道座包括顶面、两对分别在中心线两侧对称设置的内滑轨及两对分别在该中心线两侧对称设置的外滑轨，每对内滑轨位于该顶面下方、沿平行该中心线的第一方向彼此相对且相间隔并在垂直该中心线的第二方向延伸呈弧形，每对外滑轨位于该顶面下方、沿该第一方向分别位于同侧该对内滑轨的相对两外侧且在该第二方向延伸呈弧形。所述支撑机构分别位于该中心线两侧、彼此对称设置于该轨道座并可在展开位置与收合位置之间相对开合转动，每一个支撑机构包括滑动支架及两个同动支架，该滑动支架具有承板部、支撑体及滑动轴，该承板部具有支撑面及相反于该支撑面的背面，该支撑体连接于该背面且具有连接该滑动轴的连接端部，该滑动轴沿该第一方向延伸且两端分别设于其中一对内滑轨以沿该对内滑轨滑动，所述同动支架在该第一方向分别连接于该支撑体相反两侧并可相对该支撑体滑动且分别对应其中一对外滑轨设置并可沿该对外滑轨滑动。所述同步机构在该第一方向分别连接于该轨道座相反两侧，每一个同步机构包括两个分别位于该中心线两侧且沿该第一方向延伸的枢轴及两个分别设于所述枢轴并可同步枢转的枢转件，所述枢转件分别与相邻的同动支架可相对滑动地连接以使所述支撑机构同步转动。

在一些实施态样中，所述内滑轨呈非等曲率弧形，所述支撑机构位于该展开位置时，所述滑动支架的滑动轴位于对应内滑轨靠近该中心线的一端且所述支撑面与该轨道座的顶面共平面，所述支撑机构位于该收合位置时，所述滑动支架的滑动轴位于对应内滑轨远离该中心线的一端，所述支撑面相对于该顶面呈相向逐渐倾斜靠近且相间隔，而使所述支撑面在靠近该顶面的一侧的距离大于远离该顶面的一侧的距离。

在一些实施态样中，该支撑体还具有两个在该第一方向位于相反两侧且沿该第二方向延伸的第一滑槽，每一个同动支架具有可沿对应外滑轨滑动且呈弧形延伸的滑动部，及抵于该承板部的背面且可沿其中一相邻的第一滑槽滑动的承托部。

在一些实施态样中，每一个同动支架还具有沿该第二方向延伸的第二滑槽，每一个枢转件具有可沿对应的第二滑槽滑动的连动部，所述支撑机构位于该展开位置时，所述连动部位于对应第二滑槽远离该中心线的一端，所述支撑机构位于该收合位置时，所述连动部位于对应第二滑槽靠近该中心线的一端。

在一些实施态样中，每一个同步机构还包括与该轨道座连接固定的齿轮座及可绕自轴转动地设于该齿轮座的同步件，该同步件具有沿该第二方向延伸的轴杆部及两个分别连接于该轴杆部两相反端的伞齿轮，所述伞齿轮分别对应所述枢转件设置，每一个枢转件还具有连接对应枢轴的枢接部、连接该枢接部与该连动部的主体部及形成于该枢接部并与对应的伞齿轮啮合的伞齿部，通过该同步件使所述枢转件同步枢转。

在一些实施态样中，每一个同步机构还包括两个分别设于所述枢轴的扭力单元以提供定位扭力。

在一些实施态样中，该齿轮座具有主构件及限位件，该主构件具有两个分别供所述枢轴穿设并将所述枢轴限位的固持孔，及容置该同步件的限位槽，该限位件具有板体及自该板体朝该主构件凸伸的限位块，该限位块与该主构件共同将该同步件限位。

在一些实施态样中，该轨道座由两个座体并排组合而成，每对内滑轨分别形成于所述座体的相对内侧，每对外滑轨分别形成于所述座体的相对外侧。

在一些实施态样中，该承板部相较于该支撑体沿该第一方向往相反两侧延伸，而使该承板部的背面在该支撑体两侧的部分可供所述同动支架靠抵。

本发明具有以下功效：通过所述滑动支架转动至该收合位置的过程中，所述滑动轴沿着所述内滑轨移动并退让出空间，能够确保双轴式铰链所支撑的柔性屏幕在弯折过程中，所述滑动支架的作动不会拉扯或挤压到该柔性屏幕，而能避免该柔性屏幕受损。而且，该双轴式铰链整体结构可以轻薄化及模块化，对应不同挠曲性质的柔性屏幕，仅需替换具有对应不同柔性屏幕设计的内滑轨的轨道座即可。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是本发明双轴式铰链的实施例的立体图；

图2是该实施例的立体分解图；

图3是该实施例在展开位置的侧视图；

图4是该实施例的轨道座的立体分解图；

图5是该实施例的支撑机构的立体分解图；

图6是该实施例在收合位置的侧视图；

图7是说明该支撑机构的滑动支架在该展开位置与该轨道座的相对关系的侧视图；

图8是说明该滑动支架在该收合位置与该轨道座的相对关系的侧视图；

图9是说明该支撑机构的同动支架在该展开位置与该轨道座的相对关系的侧视图；

图10是说明该同动支架在该收合位置与该轨道座的相对关系的侧视图；

图11是该实施例的同步机构的立体分解图；

图12是图11的另一视角立体分解图；及

图13是该实施例的不完整的俯视图，其中齿轮座的主构件被移除以说明同步件与两个枢转件的啮合关系。

具体实施方式

参阅图1至图3，本发明双轴式铰链100的实施例适用于设置在具有柔性屏幕S的电子装置(未图示)，用以连接两个可相对开合的壳体(未图示)并支撑该柔性屏幕S，该双轴式铰链100包含一轨道座10、两个支撑机构2及两个同步机构3。

参阅图1、图2与图4，该轨道座10包括一顶面11、两对分别在一中心线C两侧对称设置的内滑轨12及两对分别在该中心线C两侧对称设置的外滑轨13。每对内滑轨12位于该顶面11下方、沿一平行该中心线C的第一方向D1彼此相对且相间隔并在一垂直该中心线C的第二方向D2延伸呈弧形。每对外滑轨13位于该顶面11下方、沿该第一方向D1分别位于同侧该对内滑轨12的相对两外侧且在该第二方向D2延伸呈弧形。在本实施例中，该轨道座10由两个座体1并排组合而成，所述座体1穿设一连接销14以强化结合强度。每对内滑轨12分别形成于所述座体1的相对内侧，每对外滑轨13分别形成于所述座体1的相对外侧。

参阅图1、图2与图5，所述支撑机构2分别位于该中心线C两侧、彼此对称设置于该轨道座10并可在一展开位置(如图1及图3所示)与一收合位置(如图6所示)之间相对开合转动。每一个支撑机构2包括一滑动支架21及两个同动支架22。该滑动支架21具有一承板部211、一支撑体212及一滑动轴213。该承板部211具有一支撑面211a及一相反于该支撑面211a的背面211b。该支撑体212连接于该背面211b且具有一连接该滑动轴213的连接端部212a，该连接端部212a较该承板部211靠向该中心线C凸伸。该滑动轴213沿该第一方向D1延伸且两端分别设于其中一对内滑轨12以沿该对内滑轨12滑动。所述同动支架22在该第一方向D1分别连接于该支撑体212相反两侧并可相对该支撑体212滑动且分别对应其中一对外滑轨13设置并可沿该对外滑轨13滑动。

在本实施例中，该滑动支架21的承板部211与支撑体212一体制成，而该滑动轴213单独制成并穿设于该连接端部212a。但是在变化的实施例，该滑动轴213也可以与该连接端部212a一体制成，也就是说，该滑动支架21的承板部211、支撑体212及滑动轴213也可以全部一体成形。

在本实施例中，该支撑体212还具有两个在该第一方向D1位于相反两侧且沿该第二方向D2延伸的第一滑槽212b。该承板部211相较于该支撑体212沿该第一方向D1往相反两侧延伸，而使该承板部211的背面211b在该支撑体212两侧的部分可供所述同动支架22靠抵。每一个同动支架22具有一可沿对应外滑轨13滑动且呈弧形延伸的滑动部221，及一抵于该承板部211的背面211b且可沿其中一相邻的第一滑槽212b滑动的承托部222。此外，在本实施例中，每一个同动支架22还具有一沿该第二方向D2延伸的第二滑槽223。

如图7所示，所述支撑机构2位于该展开位置时，所述滑动支架21的滑动轴213位于对应内滑轨12靠近该中心线C的一端且支撑面211a与该轨道座10的顶面11共平面，以支撑摊平的该柔性屏幕S。如图8所示，所述支撑机构2位于该收合位置时，所述滑动支架21的滑动轴213位于对应内滑轨12远离该中心线C的一端，所述支撑面211a相对于该顶面11呈相向逐渐倾斜靠近且相间隔，而使所述支撑面211a在靠近该顶面11的一侧的距离L1大于远离该顶面11的一侧的距离L2。也就是说，所述滑动支架21转动至该收合位置的过程中，所述滑动轴213沿着所述内滑轨12移动并退让出空间，以容纳形成马蹄形的该柔性屏幕S。在本实施例中，所述内滑轨12为导引所述滑动轴213的移动路径、呈非等曲率弧形，其弧形曲率渐变是依据计算该柔性屏幕S在弯折过程中的长度变化量而得出，以使所述滑动支架21能够配合该柔性屏幕S的挠曲变形改变滑动轨迹。借此确保该柔性屏幕S在弯折过程中，所述滑动支架21的作动不会拉扯或挤压到该柔性屏幕S，而能避免该柔性屏幕S受损。所述内滑轨12的曲率变化需对应不同的柔性屏幕S的挠曲特性调整，若要适用相似的柔性屏幕S，仅需更换该轨道座10即可，无须重新设计其他构件。

参阅图9与图10，在本实施例中，所述外滑轨13为圆弧形，在靠近该中心线C的一端为封闭端，远离该中心线C的一端为开放端。所述同动支架22的滑动部221形状大小与所述外滑轨13相配合，如图9所示，所述支撑机构2位于该展开位置时，所述同动支架22的滑动部221容置于对应的外滑轨13内且靠近该中心线C的末端由对应外滑轨13的封闭端限位。如图10所示，所述支撑机构2位于该收合位置时，所述同动支架22的滑动部221一部分移出对应的外滑轨13。

参阅图2及图11至图13，所述同步机构3在该第一方向D1分别连接于该轨道座10相反两侧。每一个同步机构3包括两个分别位于该中心线C两侧且沿该第一方向D1延伸的枢轴31及两个分别设于所述枢轴31并可同步枢转的枢转件32，所述枢转件32分别与相邻的同动支架22可相对滑动地连接并能带动所述支撑机构2同步转动。通过所述同步机构3分别位于所述支撑机构2两侧，在双边对称地一起带动所述支撑机构2，能够避免单侧施力不均而造成的零件耗损，增加使用寿命及可靠性。

在本实施例中，每一个同步机构3还包括一与该轨道座10连接固定的齿轮座33、一可绕自轴转动地设于该齿轮座33的同步件34，及两个分别设于所述枢轴31的扭力单元35以提供定位扭力。该齿轮座33具有一主构件331及一限位件332。该主构件331具有两个分别供所述枢轴31穿设并将所述枢轴31限位的固持孔331a，及一容置该同步件34的限位槽331b。该限位件332具有一板体332a及一自该板体332a朝该主构件331凸伸的限位块332b，该限位块332b与该主构件331共同将该同步件34限位。所述枢轴31还穿过该板体332a以供所述扭力单元35设置。该同步件34具有一沿该第二方向D2延伸的轴杆部341及两个分别连接于该轴杆部341两相反端的伞齿轮342，所述伞齿轮342分别对应所述枢转件32设置。每一个枢转件32具有一可沿对应的同动支架22的第二滑槽223滑动的连动部321、一连接对应枢轴31的枢接部322、一连接该枢接部322与该连动部321的主体部323及一形成于该枢接部322并与对应的伞齿轮342啮合的伞齿部324，通过该同步件34使所述枢转件32同步枢转。如图3所示，所述支撑机构2位于该展开位置时，所述枢转件32的连动部321位于对应第二滑槽223远离该中心线C的一端，如图6所示，所述支撑机构2位于该收合位置时，所述连动部321位于对应第二滑槽223靠近该中心线C的一端。

参阅图2、图3与图6，在本实施例中，当使用者对于其中一侧的支撑机构2施力时，可通过同步枢转的所述枢转件32连动另一侧支撑机构2的同动支架22，再由所述同动支架22连动另一侧支撑机构2的滑动支架21，而使位于该中心线C两侧的支撑机构2能够在该展开位置与该收合位置之间同步开合转动。

综上所述，通过所述滑动支架21转动至该收合位置的过程中，所述滑动轴213沿着所述内滑轨12移动并退让出空间，能够确保该柔性屏幕S在弯折过程中，所述滑动支架21的作动不会拉扯或挤压到该柔性屏幕S，而能避免该柔性屏幕S受损。而且，该双轴式铰链100整体结构可以轻薄化及模块化，对应不同挠曲性质的柔性屏幕S，仅需替换具有对应不同柔性屏幕S设计的内滑轨12的轨道座10即可。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (9)

1.一种双轴式铰链，其特征在于：包含：

轨道座，包括顶面、两对分别在中心线两侧对称设置的内滑轨及两对分别在该中心线两侧对称设置的外滑轨，每对内滑轨位于该顶面下方、沿平行该中心线的第一方向彼此相对且相间隔并在垂直该中心线的第二方向延伸呈弧形，每对外滑轨位于该顶面下方、沿该第一方向分别位于同侧该对内滑轨的相对两外侧且在该第二方向延伸呈弧形；

两个支撑机构，分别位于该中心线两侧、彼此对称设置于该轨道座并可在展开位置与收合位置之间相对开合转动，每一个支撑机构包括滑动支架及两个同动支架，该滑动支架具有承板部、支撑体及滑动轴，该承板部具有支撑面及相反于该支撑面的背面，该支撑体连接于该背面且具有连接该滑动轴的连接端部，该滑动轴沿该第一方向延伸且两端分别设于其中一对内滑轨以沿该对内滑轨滑动，所述同动支架在该第一方向分别连接于该支撑体相反两侧并可相对该支撑体滑动且分别对应其中一对外滑轨设置并可沿该对外滑轨滑动；及

两个同步机构，在该第一方向分别连接于该轨道座相反两侧，每一个同步机构包括两个分别位于该中心线两侧且沿该第一方向延伸的枢轴及两个分别设于所述枢轴并可同步枢转的枢转件，所述枢转件分别与相邻的同动支架可相对滑动地连接以使所述支撑机构同步转动。

2.根据权利要求1所述的双轴式铰链，其特征在于：所述内滑轨呈非等曲率弧形，所述支撑机构位于该展开位置时，所述滑动支架的滑动轴位于对应内滑轨靠近该中心线的一端且所述支撑面与该轨道座的顶面共平面，所述支撑机构位于该收合位置时，所述滑动支架的滑动轴位于对应内滑轨远离该中心线的一端，所述支撑面相对于该顶面呈相向逐渐倾斜靠近且相间隔，而使所述支撑面在靠近该顶面的一侧的距离大于远离该顶面的一侧的距离。

3.根据权利要求1所述的双轴式铰链，其特征在于：该支撑体还具有两个在该第一方向位于相反两侧且沿该第二方向延伸的第一滑槽，每一个同动支架具有可沿对应外滑轨滑动且呈弧形延伸的滑动部，及抵于该承板部的背面且可沿其中一相邻的第一滑槽滑动的承托部。

4.根据权利要求3所述的双轴式铰链，其特征在于：每一个同动支架还具有沿该第二方向延伸的第二滑槽，每一个枢转件具有可沿对应的第二滑槽滑动的连动部，所述支撑机构位于该展开位置时，所述连动部位于对应第二滑槽远离该中心线的一端，所述支撑机构位于该收合位置时，所述连动部位于对应第二滑槽靠近该中心线的一端。

5.根据权利要求4所述的双轴式铰链，其特征在于：每一个同步机构还包括与该轨道座连接固定的齿轮座及可绕自轴转动地设于该齿轮座的同步件，该同步件具有沿该第二方向延伸的轴杆部及两个分别连接于该轴杆部两相反端的伞齿轮，所述伞齿轮分别对应所述枢转件设置，每一个枢转件还具有连接对应枢轴的枢接部、连接该枢接部与该连动部的主体部及形成于该枢接部并与对应的伞齿轮啮合的伞齿部，通过该同步件使所述枢转件同步枢转。

6.根据权利要求5所述的双轴式铰链，其特征在于：每一个同步机构还包括两个分别设于所述枢轴的扭力单元以提供定位扭力。

7.根据权利要求5所述的双轴式铰链，其特征在于：该齿轮座具有主构件及限位件，该主构件具有两个分别供所述枢轴穿设并将所述枢轴限位的固持孔，及容置该同步件的限位槽，该限位件具有板体及自该板体朝该主构件凸伸的限位块，该限位块与该主构件共同将该同步件限位。

8.根据权利要求1所述的双轴式铰链，其特征在于：该轨道座由两个座体并排组合而成，每对内滑轨分别形成于所述座体的相对内侧，每对外滑轨分别形成于所述座体的相对外侧。

9.根据权利要求1所述的双轴式铰链，其特征在于：该承板部相较于该支撑体沿该第一方向往相反两侧延伸，而使该承板部的背面在该支撑体两侧的部分可供所述同动支架靠抵。

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