TW200949497A - Foldable electronic device - Google Patents

Description

200949497 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種折疊式電子裝置’特別是—

谬原料為轉軸之折疊式電子裝置。 J 【先前技術】 折疊式電子裝置現今普遍存在於我們的生活中，例如 ’折疊式行動電話、電子字典及筆記型電腦等等。因為α ❹ 上、下殼體間可蓋合，保護電子裝置螢幕及操作介面:务、 於被刮傷或誤觸發話鍵通話，故賡受消費者喜愛。 習知折疊式電子裝置，上、下殼體皆連接於一轉軸結 構，利用此轉軸結構使上、下殼體可活動於其上，以開啟、 閉曰電子裝置。這轉軸結構之設計，主要需考量提供折最 式電子裝置支撲強度及财用性，以使電子裝置開啟、閉^ 時具支撐力量，且電子裝置開啟時亦能自動定位，且亦^ 西己合軟板排線的跑線空間而設計，因此轉軸結構的體積皆 ❹ 巧太小。此對折4式電子裝置，尤其是行動電話的外型 設計上造成一定之限制。 【發明内容】 習知電子裝置之轉轴結構因設計上之考量，故轉轴姓 構無法太小，造成1衫置之外型設計有-定之限制。i 200949497 ❹ 包含 體與 電子裝置 為達到上述目的，本發明接供 :-第-折疊式電子裝置， ’ ir本 連接件，連接第-本 第一本體；至少一彈性元株，目士 一 乂㈣70件，具有—第-端結合於第 「合於第二太薇 件，設置於連接件上，可改變第 -本體，及具有-第二端結合於第-弟 伴，設罟你减拉灿L . …^ 不體’以及—凝轉元 本體及第二本體之相對 位置 藉由上述本發明之技術特徵，_ 轉軸結構，可有效減小轉轉度，多魏電 ，計’同時旋轉元件可隱藏於本體内，且· 數可達_萬次也不易斷裂；而彈性 置支撐及閉合力量，有效保護 電子裝 面，具有衫功效。 Μ子裝置之絲及操作介 以下詳細敘述本發明之特徵以及優點，其 任何熟習相關技藝者了解本$ 谷足以使 施，且根據本說明書實 =何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相;= 以上關於本發明内容之說明及以下實施方式之說明 200949497 係用以示範與解釋本發明之原理，並非用以限定本發明之 範疇。 【實施方式】 為使對本發明的目的、構造、特徵、及其功能有進一 步的瞭解，茲配合實施例詳細說明如下。 請參閱圖1A，為本發明折疊式電子裝置1之整體構 造圖。於本實施例中，折疊式電子裝置1係以行動電話為 範例，但不以此為限，本發明亦可應用於電子字典、相機、 筆記型電腦…等折疊式電子裝置上。如圖1A所示，折疊 式行動電話1係由一第一殼體12、一第二殼體14、及連 接第一殼體12及第二殼體14之轉轴結構16所構成。 請配合圖1B所示，圖1B為轉軸結構16與第一殼體 12及第二殼體14之分解圖。第一殼體12及第二殼體14 車i佳為二個大小相對稱之殼體，並各具有一開槽121，可 供轉軸結構16放置於内，使第一、第二殼體12、14透過 轉軸結構16相互連接。此外，第一殼體12亦可設置有一 行動電話顯示單元122，可顯示行動電話之資訊，而第二 殼體14上亦可設置有一行動電話輸入單元141，可輸入行 動電話之號碼或其他相關貢訊。 於本發明折疊式電子裝置1中，轉軸結構16係提供 第一、第二殼體12、14支撐力量，使其進行開啟及閉合 動作；此外亦提供第一、第二殼體12、14 一定的閉合力， 200949497 如此其可維持閉合，不會因非故意的微小外力輕易打開。 此外’轉軸結構16尚可使第一殼體12及第二殼體14開 啟時自動定位。以下將詳細說明轉轴結構16。 請參閱圖2A及2B，此為轉軸結構16正面及背面結 構圖’其中圖2A係為正面結構圖，圖2B為背面結構圖。 轉軸結構16係由一第一本體161、一第二本體162、一連 接件163、一旋轉元件164、一第一彈性元件165、及一第 Ο 二彈性元件166所構成。 首先，請參閱圖2A，第一本體161為一平板，可置 於第一殼體12(參閱圖1B)之開槽121，第一本體161並有 複數個螺孔設置於其上，螺孔共可分為A、B及C三類， A類可具有二個螺孔，分別設置於第一本體161之一邊緣 二侧，其功能為當第一本體161放置於第一殼體12之開 槽121時，固定第一本體161及第一殼體12之用。B類 • 亦可具有二個螺孔’分別設置於第一本體161之另一邊緣 之二侧’而C類則可為至少二個螺孔，設置於第一本體 161之中央處附近，其功能將於下文描述。於本實施例中， C類係設置有六個螺孔’但並不以此為限，可視實際情況 增減之。第二本體162放置於第二殼體14之開槽12ι内， 其結構與第一本體161相似，於此則不再贅述。 請參閱圖3 ’為連接件163之構造圖。連接件ία為 一連接板1631及一擋板1632堆疊而成，擋板1632大小 可大於連接板1631，而連接板1631係放置於擋板1632 200949497 上方，較佳地係放置於中央處，如此相對於連接板1631， 擋板1632可形成二突出部1633。連接板1631之厚度可與 第一本體161(參閱圖2A)及第二本體162之厚度相^/而 擋板1632之二突出部1633係以供第一本體161及第二本 體162承靠於其上，如此第一本體161、第二本體162、 連接板1631三者於展開時可呈一共平面。值得注意的是， 於圖3中，第一本體161、第二本體162及連接I i63i 之間，並無以任何方式連接。且連接板1631及擋板1632， ❿ 可分別製成，或亦可以塑膠原料射出一體成型。 請回至圖2A所示，旋轉元件164(如圖中虛線處所示) 為薄片型物件，可以塑膠原料射出成型製成，其原料如聚 丙烯(Polypropylene, PP)等等。旋轉元件164之厚度係依據 其可撓性以達成重複折疊之功效為設計依據。在本實施例 中，用塑膠製成之旋轉元件164，由於塑膠本身具有撓性， 故耐折疊不易斷裂，因此旋轉元件164之厚度實質上可以 _ 忽略。於此實施例，旋轉元件164係以螺固之方式·設置於 連接件163上，但也可以其他方式設置於其上。此外旋轉 元件164之長度可延伸至第一本體161及第二本體162 處，而上述第一本體161之螺孔b係用以固定旋轉元件 164於第一本體161，同理旋轉元件164與第二本體162 亦可以螺固方式固定。故第一本體161及第二本體162可 於連接件163固定不動之情況下，相對於連接件163而自 由翻折。此外，於本發明中，第一本體16卜第二本體162 及旋轉元件164亦可一體成型，而利用螺固之方式使旋轉 元件164設置於連接件163上。 200949497 請參閱圖2B，第一彈性元件ι65及第二彈性元件166 可為”L·’’型之曲狀彈片，具彈性且壓迫後會產生一彈性恢 復力。第一彈性元件165具有一第一端1651及一第二端 1652，於第一彈性元件165接近第一端1651處，可設有 數個螺孔’螺孔之數目及位置係配合第一本體161(參見圖

2A)上之C類螺孔位置及數目設置，即第一彈性元件ι65 及第一本體161係用以透過螺固方式固定。而第一彈性元 件165之第二端1652具有一卡勾1653，當行動電話閉合 時，卡設於連接件163(參閱圖3)擋板1632之突出部 I633。故第一彈性元件ία之第一端1651鎖固於第一本 體161，而第二端1652則卡合於連接件163之擋板1632 突出部I633為主（當折疊式電子裝置 _，故第-彈性元件165之長度紐其第二端 以卡合於連接件163上。同理，第二彈性元件16 與=T65相似’且亦可以相同之方式結合： 二本f162。第-彈性元件.1«及第二彈性元件166可f 置成相同曲折储，或村設置成具有不同曲折長度/又 4，此外，本發明折疊式電子裝置 有：包覆元件18’供覆蓋第 ：可具 同時:覆蓋第-本體叫參見圖2B)及第弟二本^ ^ 此可實質視覺雜難結構16 H性 如 二彈性元件166。 午165及第 請參閱圖2A、2B及圖 所示，當欲組裝本發明折疊 200949497 1時’係切第—本體161及第二本體162承 此彳I63擋板1632之二突出部1633上’接著再將 延:至CSS於連接件163上，此旋轉元件⑹會 蟬辞將;r鑪-杜 及第二本體162上之螺孔B處，藉由 第累1,兀件164鎖固於連接件163與第—本體161及 1 ^ 螺孔β。如此，第—本體⑹、第二本體 ❹ ❹ 第-本轉元件164而連結為一體’且 及弟一本體162可於連接件163上自由翻折。 裝。Ϊ著進行第一彈性元件165及第二彈性元件166之組 彈性元件165先放置於第-本體說，且其第 而用嫘兹附近之螺孔對準第—本體161上之〇類螺孔’ 161，j鎖固’使第—彈性元件165毅於第一本體 連接杜f—端1652係朝向連接件163之方向’且貼附於 亦m 63之擔板1632 —面。同理，第二彈性元件166 目同方式固定於第二本體162上。如此係完成此轉軸 、、、°攝16之組裝。 軸社播^閱圖1B ’當完成此轉細結構16後，接著將轉 中。°利用I放置於第—殼體12及第二殼體14之開槽121 之螺Λ絲穿過第一本體161(參閱圖2A)及第二本體162 殼體12 /開槽121内之螺孔，而使轉軸結構16與第一 包=及第二殼體14岐。請參閱圖4，此外，亦可以 最8包覆於此折4式行動電話1，如此係完成此折 1式仃動電話1之組裝。 200949497 請參閱_ 5A〜5E’此為轉 作動圖。圖6A〜6E為折疊式構16由閉合至開啟之 作動圖。圖5A〜5E係與圖6a:電話1由閉合至開啟之 圖。 於相同作動情況下之 ΰ A為轉軸結構16之閉合 之圖6A，為折疊式行動電叫減其同樣狀悲 Ο 轉轴結構16之第—本體161及第二本體162 人壯1 ①件165與第二彈性元件166之壓迫力處於閉 二一=且此時第一彈性元件165及第二彈性元件166會 女·§#敢小形變量。如圖5B所示，當將轉軸結構16之第一 161向上轉動時，第一彈性元件165受向上抬升之 力此力必需大於圖5A中第一彈性元件165壓迫於第一 本體161之力。故第一彈性元件165之彈性恢復力增加， 變形1也増加，第一本體161受到第一彈性元件165之彈 性恢復力，而欲閉合至至圖5A之狀態。故若於此處放開 轉軸結構16之第一本體161時，則第一本體161會彈回 至轉軸結構16之閉合狀態(如圖5A)。 當第一本體161再繼續向上轉動時，如圖5C所示， 第一本體161折至約略與第二本體162呈90度時，會被 連接件163之擋板1632(參閱圖3)抵擔住，而無法再朝順 時針折動。此時第一彈性元件165變形狀態與圖5A時相 同’變形量最小，故第一彈性元件165會處於穩定狀態， 而會停留於此位置。 12 200949497

本發明係藉由彈性元件165之能量變化，達成第一本 體161之定位控制。第〆弹性元件165於圖5A及圖5C 時，皆處於較穩定之狀態’故第一本體161會停留於預定 位置’而於圖5A及圖5C間之任意位置(如圖5b)，'第一 彈性元件165能量處於不穩定狀態’所受彈性恢復力較 大，故第一本體161會朝順時針或逆時針方向折動至開啟 (圖5C)或閉合(圖5A)之較穩定狀態。

^參閱圖5D，接著將第二本體162朝逆時針方向轉 = 本Γ 162被連接件162·之擒板1632(參閱圖 3)抵^為止’如圖5E所示’此與第—本體 相同。 過第二彈性元件166之作動，方式及原理 二=-本體⑹及第-彈性元件165相同，於此處即不 再贅述。 龄所7F，當第一本體161及第二本體162皆開 此^行動電話1展開使用狀態(如其相對應圖6E 所不），此時弟一本體161與篦- *衫s叫右 約略180度，且第一彈性元杜 件165與第二彈性元件166係 會與連接件163脫鉤。而去γ 4 ^ 而田仃動電話1使用完畢要閉合 日年，轉軸結構16之動作係鱼阁 a ^ 示與圖5A至圖5E所示相同，只 是順序相反而已。

而行動電話1使用時， 此第一本體161與第二本體 及圖6C圖所示。 亦可僅開啟第一本體161 ’如 162係呈約略90度，如圖5C 200949497

請參閱圖2A、2B及圖3所示，此處要特別強調的是， 本發明可利用第一本體161與第二本體162間之折動困難 度（即需施加多少力量於第一本體161及第二本體162)， 來控制行動電話1開啟時，是第一本體161亦或第二本體 W2先作動。可透過力矩之不同，而達成此功能。如藉由 第一殼體12與第二殼體14之尺寸大小不同、第一彈性元 件165與第二彈性元件166之尺寸不同、第一彈性元件165 與第二彈性元件166螺絲鎖固於第一本體161及第二本體 162之位置、及連接件163擋板1632之突出部延伸至第一 本體161與第二本體162之長度不同，任一因子來控制。 於本實施例中，第一本體 / / …氺一个體之Λ小 形狀係相同、第一彈性元件165與第二彈性元件166尺寸 亦相同、連接件163擋板1632之突出部1633延伸於第一 本體161與第二本艟162之部分也相同，僅第一彈性元件 165第二彈性元件166螺絲鎖·固於第一本體ΐ6ι及第二本 體162之位置不同。故本實施例中，第一本體ΐ6ι會^ 二本體162係先開啟。而® 5八至圖5Ε 示，僅是為配合實施例之說明，伸並 序表 ηβ , ^ 丨―亚不以第一本體161先 開啟為限。 一〜5，則第—本 體阻力（含第-彈性元件岡需小於$二 = 阻力(含第二彈性元件166)’故可利用下列方式一= 種結合而達到。 忒種或夕 -14· 200949497 第—殼體12(參閱圖1B)尺寸(含寬度、長度、厚度) 設計較第二殼體丨4小； 第—彈性元件165之尺寸(含寬度、長度、厚度)設計 較第二彈性元件166小； 螺絲鎖固彈性元件165及166時，離連接件163距離 ❹ 較近（即使彈性元件165及166轉動之力臂縮小)(即為上女 範例所示）；以及 連接件163檔板1632之突出部1633延伸至第一本體 161之部分小於延伸至第二本體162之部分。 如此可使第一本體161先開啟，當然亦可利用上述方 法以使第二本體162先開啟，但並不以此為限，可利用上 魯述方法結合或加以變化，來控制行動電話1開啟或閉合第 一殼體12或第二殼體14的順序。 此外，於此要特別強調的是’此連接件163亦可與前 述之第一本體161、第二本體162及旋轉元件164 一^以 射出成型之方式製成’或整個第一殼體12、第二殼體μ 及轉軸結構16係一起以射出成型之方式製成，射出成型 之材質可為聚丙烯（P〇lypropene，PP)如此可簡化製程。 圖7A~7C為本發明第二實施例’說明轉軸結構16另一種 連接方式構造。請參閱圖7A、7B及7C所示，於本實施 -15- 200949497 例中，轉軸結構16係亦由第一本體161、第二本體i62、 連接件163、旋轉元件164、第一彈性元件165及 性元件166所構成。 —坪

其中第一本體161及第二本體162之構造皆與上述每 施例相似。於本實施例中，連接件163可為—塊體，有二 平面，且大小需大於第一本體161及第二本體162相加: 厚度；如圖7A所示，較佳者，此連接163件為一方彤 且圖中a區域面積則與第一本體161及第二本體⑹ 厚度方向之截面相加相同。而旋轉元件164、第一彈性一 件165及第二彈性元件脱之結構亦與上述實施例相同， 本實施例與上述實施例相異處，在於物件間之連接^ 式。如圖7A所示，此轉軸結構16之組裝，係先將旋力 件164放置於連接件163之平面上，並利用螺固或其他屋 定方式將此旋轉元件164與連接件163固定於連接件Μ 之a區域。值得注意的是，旋轉.元件164較佳可實 此連接件163,故旋轉元件164之大小會大於&區域面料 接著將第-本體161及第二本體162分職置 貝 163及旋轉元件164上’且放置於a區域二旁。並利用虫) ，或其他連結方式將旋轉元件164固定於第一本體ΐ6ι五 第二本體162之一面邊緣處(如圖7B所示）。如此第 體161、第二本體162 '連接件163及旋轉元件164 相連接，I第-本體⑹及第二本體162係藉由旋轉 164與連接件163可相對的折動。且如7B所示，當 本體161及第二本體162折疊如7B之狀態時，其二者# -16 - 200949497 緊罪於連接件163之a區域（見圖7A)。請參閱圖7C，接 著再利用與上述實施例相同之方法，使第—彈性元件165 與第二彈性元件166固定於第一本體161及第二本體162 上。如此係完成本實施例轉轴結構16之組裳。 值得注意的是’於本實施例中，此連接件163亦可與 第一本體161、第二本體162及旋轉元件164(參閱圖7A) -一起以射出成型之方式製成，或整個第一殼體12(參閱圖 φ 丨）、第二殼體14及轉軸結構16係一起以射出成型之方式 製成’射出成型之材質可為聚丙烯（Polypropene, PP)如 此可簡化製程。且本實施例中’旋轉元件164具有一厚度， 係至少小於第一本體161及第二本體162其中之一厚度。 請參閱圖8A至8C，此為第二實施例轉轴結構16之 作動圖。此部分轉軸結構16之作動方式亦與上一實施例 相同，於此則不再贅述。 本發明折豐式電子裝置，透過提供薄片型之旋轉元件 為轉軸’具有厚度實質上可忽略之優點，使電子裝置外型 設計更多樣化。且旋轉元件可隱藏於本體内’具撓性而可 重複折疊不易斷裂。而彈性元件可提供電子裝置支撐及閉 合力量，可保護電子裝置之螢幕及操作介面，有效改善習 知折疊式電子裝置之缺點。 …雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以 限疋本發明。在不脫離本發明之精神和範圍内’所為之更 17 200949497 定之保護範圍請圍關於本發明所界 【圖式簡單說明】 置之整體構造外觀圖。 及第二殼體之分解電子裝置轉㈣構與第-殼體 圖2A及2B為本發明轉轴結構

圖3為本發明連接件之構造圖。 之'、、。構圖。 圖4為本㈣折疊式電子裝置 圖5A〜5E林發_軸轉由閉合^示意圖。 圖6A〜紐為本發明折疊式 “之作動圖。 作動圖。 料料料至開啟之

圖7A〜7C為本發明 圖0 第二實施例之轉輛結 構構造示意 圖8A〜8C為本發明第 【主要元件符號說明】 二實施例轉軸結 構之作動圖。 a 區域 A 螺孔 B 螺孔 C 螺孔 1 折疊式行動電話 12 第一殼體 121 開槽 122 顯示單元 200949497

14 第二殼體 141 輸入單元 16 轉軸結構 161 第一本體 162 第二本體 163 連接件 1631 連接板 1632 擋板 1633 突出部 164 旋轉元件 165 第一彈性元件 1651 第一端 1652 第二端 1653 卡勾 166 第二彈性元件 18 包覆元件

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Claims (1)

1. 200949497 十、申請專利範圍： 1. 一種折疊式電子裝置，包含： 一第一本體； 一第二本體； 一連接件，係連接該第一本體與該第二本體； 至少一彈性元件，具有一第一端結合於該第一本 體，及具有一第二端結合於該第二本體；以及 一旋轉元件，設置於該連接件上，可改變該第一 Φ 本體及該第二本體之相對位置。 2. 如申請專利範圍第1項所述之折疊式電子裝置，其中 該第一本體、該第二本體、該連接件及該旋轉元件之 材質係為聚丙稀（Polypropene, PP )。 3. 如申請專利範圍第1項所述之折疊式電子裝置，其中 該折疊式電子裝置包含一行動電話，該第一本體包含 一輸入單元，且該第二本體包含一顯示單元。 4. 如申請專利範圍第1項所述之折疊式電子裝置，更包 含一包覆元件，供覆蓋於該第一本體及該第二本體， 以實質視覺遮蔽該至少一彈性元件。 5. 如申請專利範圍第1項所述之折疊式電子裝置，其中 該第一本體、該第二本體、該連接件及該旋轉元件為 一體射出成型。 -20- 200949497 6. 如申請專利範圍第5項所述之折疊式電子裝置，其中 該旋轉元件具有一厚度，係至少小於該第一本體及該 第二本體其中之一之厚度。 7. 如申請專利範圍第1項所述之折疊式電子裝置，其中 更包含一擋板，相對於該連接件設置於該第一本體及 該第二本體間，以限制該第一本體及該第二本體之相 對角度。 8. 如申請專利範圍第7項所述之折疊式電子裝置，其中 該擋板具有一突出部，延伸於該第一本體及該第二本 體之間。 9. 如申請專利範圍第1項所述之折疊式電子裝置，其中 該至少一彈性元件為彈片，且包含一第一彈性元件及 一第二彈性元件，該第一彈性元件具有一第一端鎖固 於該第一本體及一第二端卡合於該連接件，且該f二 P 彈性元件具有一第三端鎖固於該第二本體及一第四端 卡合於該連接件。 10. 如申請專利範圍第9項所述之折疊式電子裝置，其中 該第一彈性元件及該第二彈性元件係具有不同曲折長 度。 11.如申請專利範圍第9項所述之折疊式電子裝置，其中 該第一彈性元件及該第二彈性元件可使該折疊式電子 -21 - 200949497 ❹

   裝置具有二使用狀態，於第一使用狀態，該第一本體 及該第二本體係互相疊合，於第二使用狀態，該第一 本體或該第二本體可相對於另一本體而開啟至90 度，從而使該第一本體及該第二本體二者展開至180 度。 -22-