TWI742811B - 折疊式電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種折疊式電子裝置，包括一第一殼體、一第二殼體、至少一鉸鏈結構、一彈性蓋、兩支撐板、一可撓式螢幕、多個第一同步齒輪以及多個第二同步齒輪。第一殼體與第二殼體對稱於一中心線。至少一鉸鏈結構分別連接第一殼體與第二殼體，且中心線通過至少一鉸鏈結構。彈性蓋可滑動地配置在至少一鉸鏈結構與第一殼體、第二殼體之間，且具有多個第一齒條。兩支撐板具有多個第二齒條。可撓式螢幕配置於兩支撐板上。各第一同步齒輪與各第二同步齒輪，分別樞設於第一殼體與第二殼體。各第一同步齒輪與各第二同步齒輪嚙合相應的各第一齒條與各第二齒條。

Description

折疊式電子裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種折疊式電子裝置。

隨著可攜式電子裝置如平板電腦與智慧型手機的發展，無法攜帶的桌上型電腦與笨重的筆記型電腦逐漸失去流行。其中，可攜式電子裝置具有重量輕以及厚度輕薄的特性，但是現有可攜式電子裝置大多採用硬質的玻璃螢幕，不具有折疊功能，因此可攜式電子裝置的螢幕尺寸受到限制，若螢幕尺寸過大將影響可攜帶的優點。因此，現有的可攜式電子裝置無法達成大螢幕的需求。

為此發展出具折疊螢幕的電子裝置，以達到大螢幕顯示的需求，現有技術是將可撓式螢幕鋪設在相互樞接的兩機體上，當兩機體相互展開或相互折疊時，可對應展開或折疊可撓式螢幕。然而，現有技術的兩機體在轉動過程並未相應調整位置，而是直接擠壓可撓式螢幕，此造成可撓式螢幕的變形過程中承受過大的外力，長久使用下容易產生彈性疲乏甚至損壞之情形。

本發明提供一種折疊式電子裝置，具有可滑動的兩支撐板，於折疊過程中，兩支撐板適於帶動可撓式螢幕向外位移，可避免撓式螢幕受到外力擠壓而損壞。

本發明的折疊式電子裝置，包括一第一殼體、一第二殼體、至少一鉸鏈結構、一彈性蓋、兩支撐板、一可撓式螢幕、多個第一同步齒輪以及多個第二同步齒輪。第二殼體間隔於第一殼體且對稱於一中心線。至少一鉸鏈結構分別連接第一殼體與第二殼體，且中心線通過至少一鉸鏈結構。彈性蓋可滑動地配置在至少一鉸鏈結構與第一殼體、第二殼體之間，彈性蓋具有多個第一齒條。兩支撐板分別可滑動地配置於第一殼體與第二殼體中且各支撐板具有多個第二齒條。多個第二齒條分別對位於多個第一齒條。可撓式螢幕配置於兩支撐板上。多個第一同步齒輪樞設於第一殼體且各第一同步齒輪嚙合相應的各第一齒條與各第二齒條。多個第二同步齒輪樞設於第二殼體且各第二同步齒輪嚙合相應的各第一齒條與各第二齒條。第一殼體與第二殼體適於帶動至少一鉸鏈結構相對中心線轉向，同時各第一同步齒輪與各第二同步齒輪相對各第一齒條與各第二齒條轉動，進而帶動兩支撐板相對靠近中心線以切換為平板模式或是相對遠離中心線以切換為折疊模式。

在本發明的一實施例中，當切換為平板模式時，第一殼 體與第二殼體相互抵靠且形成一平板結構。多個第一同步齒輪朝一第一旋轉方向轉動，多個第二同步齒輪朝相反於第一旋轉方向的一第二旋轉方向轉動，以帶動彈性蓋的兩端分別收納於第一殼體與第二殼體的兩凹槽中。

在本發明的一實施例中，彈性蓋攤平在第一殼體與第二殼體上，多個第一同步齒輪與多個第二同步齒輪帶動兩支撐板相互靠近並位在該至少一鉸鏈結構上方，使得可撓式螢幕攤平於該兩支撐板上。

在本發明的一實施例中，當切換為折疊模式時，至少一鉸鏈結構相對中心線彎曲且第一殼體與第二殼體相互平行，多個第一同步齒輪朝一第二旋轉方向轉動，多個第二同步齒輪朝相反於第二旋轉方向的一第一旋轉方向轉動，以帶動彈性蓋的兩端分別離開第一殼體與第二殼體的兩凹槽。

在本發明的一實施例中，彈性蓋呈現為彎曲狀態且部份突伸在第一殼體與第二殼體的外側，多個第一同步齒輪與多個第二同步齒輪帶動兩支撐板相互遠離並容納至少一鉸鏈結構，使得可撓式螢幕呈現為彎曲狀態且部分懸空於至少一鉸鏈結構。

在本發明的一實施例中，前述的可撓式螢幕具有兩側邊部以及一彎曲部，兩側邊部分別與兩支撐板連接為一體，彎曲部位在兩側邊部之間，在平板模式下，彎曲部接觸兩支撐板且覆蓋至少一鉸鏈結構。

在本發明的一實施例中，前述的可撓式螢幕具有兩側邊 部以及一彎曲部，兩側邊部分別與兩支撐板連接為一體，彎曲部位在兩側邊部之間，在折疊模式下，彎曲部分離於兩支撐板且懸空於至少一鉸鏈結構。

在本發明的一實施例中，前述的至少一鉸鏈結構具有單數個樞軸，呈相互平行設置。兩彎曲組件，配置於多個樞軸的一中間部且垂直於多個樞軸。兩齒輪組，分別套設在各樞軸的兩端。兩連接板，分別連接於兩彎曲組件且兩連接板固接於第一殼體與第二殼體。第一殼體與第二殼體適於施力於兩連接板，藉此帶動兩彎曲組件、兩齒輪組與部分樞軸相對中心線同步轉向。

在本發明的一實施例中，前述的彈性蓋具有至少一拉柄，連接於至少一鉸鏈結構重合於中心線的其中一樞軸，以將彈性蓋與至少一鉸鏈結構連接為一體。

在本發明的一實施例中，還包括多個滑槽，配置在第一殼體與第二殼體垂直於中心線的兩對向第一內壁面上，各支撐板可滑動地配置於第一殼體與第二殼體的相應多個滑槽中。

在本發明的一實施例中，在折疊模式，兩支撐板分別沿著多個滑槽相對遠離，直到兩支撐板抵靠於第一殼體與第二殼體的平行於中心線的兩第二內壁面。

在本發明的一實施例中，前述的各支撐板具有至少一缺槽，在平板模式下，各至少一缺槽位在至少一鉸鏈結構上，在折疊模式下，各至少一缺槽容納部分至少一鉸鏈結構。

在本發明的一實施例中，前述的第一殼體與第二殼體共 同形成一底部穿孔，在平板模式下，彈性蓋呈平板狀態且懸空於底部穿孔，在折疊模式下，彈性蓋呈彎曲狀態並穿透底部穿孔。

基於上述，本發明的折疊式電子裝置具有可相對移動的兩支撐板與可彈性變形的彈性蓋，兩支撐板用以承載可撓式螢幕，當折疊式電子裝置從平板模式切換為折疊模式時，彈性蓋會產生彎曲並透過多個第一齒條帶動各第一同步齒輪與各第二同步齒輪分別朝相反方向轉動，進而帶動多個第二齒條與兩支撐板相對遠離，以此調整可撓式螢幕在第一殼體與第二殼體內的位置，以減少可撓式螢幕的彎曲變形量且能避免鉸鏈結構擠壓可撓式螢幕所產生的應力集中現象，藉此提升可撓式螢幕的耐用性。

100:折疊式電子裝置

110a:第一殼體

110b:第二殼體

120:鉸鏈結構

121:樞軸

122:彎曲組件

123:齒輪組

124:連接板

130:彈性蓋

131:第一齒條

132:拉柄

140:支撐板

141:第二齒條

150:可撓式螢幕

151:側邊部

152:彎曲部

160a:第一同步齒輪

160b:第二同步齒輪

T:缺槽

AG:凹槽

CL:中心線

CP:中間部

BT:底部穿孔

BS:底面

D1:第一方向

D2:第二方向

S1:第一內壁面

S2:第二內壁面

SG:滑槽

T1:第一旋轉方向

T2:第二旋轉方向

圖1A是本發明一實施例的折疊式電子裝置切換為平板模式的立體示意圖。

圖1B是圖1A的折疊式電子裝置的部分元件的立體示意圖。

圖1C是圖1A的折疊式電子裝置的鉸鏈結構與彈性蓋的立體示意圖。

圖2A是圖1A的折疊式電子裝置沿A-A線段的剖面示意圖。

圖2B是圖2A的折疊式電子裝置折疊至夾角90度的剖面示意圖。

圖2C是圖2A的折疊式電子裝置切換至折疊模式的剖面示意 圖。

圖1A是本發明一實施例的折疊式電子裝置切換為平板模式的立體示意圖。圖1B是圖1A的折疊式電子裝置的部分元件的立體示意圖。圖1C是圖1A的折疊式電子裝置的鉸鏈結構與彈性蓋的立體示意圖。

圖2A是圖1A的折疊式電子裝置沿A-A線段的剖面示意圖。圖2B是圖2A的折疊式電子裝置折疊至夾角90度的剖面示意圖。圖2C是圖2A的折疊式電子裝置切換至折疊模式的剖面示意圖。

參考圖1A及圖2C，本發明的折疊式電子裝置例如是平板電腦、智慧型手機或是其它可相互展開與相互折疊的電子產品。本案以具備可撓式螢幕的平板電腦為例，當折疊式電子裝置100受到外力推動而相對移動時，使折疊式電子裝置100可切換為平板模式或是折疊模式。

參考圖1A至圖1C，本發明的折疊式電子裝置100，包括一第一殼體110a、一第二殼體110b、至少一鉸鏈結構120、一彈性蓋130、兩支撐板140、一可撓式螢幕150、多個第一同步齒輪160a以及多個第二同步齒輪160b。

請配合參考圖1C及圖2A，第一殼體110a與第二殼體110b相互間隔且對稱於一中心線CL。多個滑槽SG配置在第一殼 體110a與一第二殼體110b垂直於中心線CL的兩對向第一內壁面S1上。在本實施例中，至少一鉸鏈結構120的數量為兩個，各鉸鏈結構120分別連接第一殼體110a與第二殼體110b且中心線CL通過各鉸鏈結構120，補充而言，第一殼體110a與第二殼體110b適於帶動兩鉸鏈結構120以中心線CL為轉動中心產生旋轉。

參考圖1A及圖1B，彈性蓋130可滑動地配置在各鉸鏈結構120與第一殼體110a、第二殼體110b之間。彈性蓋130適於相對第一殼體110a與第二殼體110b滑動且具有多個第一齒條131，其中多個第一齒條131分別成形在彈性蓋130的四處角落且面向兩鉸鏈結構120。兩支撐板140分別可滑動地配置於第一殼體110a與第二殼體110b中，詳細而言，各支撐板140可滑動地配置於第一殼體110a與第二殼體110b的多個滑槽SG中，如此各支撐板140在第一殼體110a與第二殼體110b內的移動路徑受到多個滑槽SG的限位，可避免產生偏移現象。此外，各支撐板140具有多個第二齒條141。多個第二齒條141分別對位於多個第一齒條131。

可撓式螢幕150配置於兩支撐板140上，其中可撓式螢幕150例如是採用顯示面板或觸控面板，而具備影像顯示功能與觸控功能。

多個第一同步齒輪160a樞設於第一殼體110a垂直於中心線CL的第一內壁面S1，且各第一同步齒輪160a嚙合相應的各第一齒條131與各第二齒條141。多個第二同步齒輪160b樞設於 第二殼體110b垂直於中心線CL的第一內壁面S1，且各第二同步齒輪160b嚙合相應的各第一齒條131與各第二齒條141。藉此各第一同步齒輪160a與各第二同步齒輪160b可同步帶動相應的各支撐板140與彈性蓋130。

參考圖2A至圖2C，第一殼體110a與第二殼體110b適於帶動兩鉸鏈結構120相對中心線CL轉向，同時各第一同步齒輪160a與各第二同步齒輪160b相對各第一齒條131與各第二齒條141轉動，進而帶動兩支撐板140相對靠近中心線CL以切換為平板模式(見圖2A)，在平板模式下可撓式螢幕150用以大範圍顯示，或是帶動兩支撐板140相對遠離中心線CL以切換為折疊模式(圖2C)，在折疊模式下將自動關閉可撓式螢幕150而利於省電。

在其他實施例中，亦可透過外力帶動兩支撐板140相對展開90度(見圖2B)，且第一殼體110a、第二殼體110b與兩支撐板140受到兩鉸鏈結構120所提供的扭力支撐，而形成筆電模式，在折疊模式下其中一部份的可撓式螢幕150顯示出虛擬鍵盤，另一部份的可撓式螢幕150用以顯示影像。

參考圖2A及圖2C，第一殼體110a與第二殼體110b共同形成一底部穿孔BT，在平板模式下，彈性蓋130呈平板狀態且懸空於底部穿孔BT，在折疊模式下，彈性蓋130呈彎曲狀態並穿透底部穿孔BT。進一步而言，透過底部穿孔BT，讓彈性蓋130在折疊模式下突伸在第一殼體110a與第二殼體110b外，當折疊式電子裝置100墜落時，可透過彈性蓋130的彈性而減緩外力的 衝撞。

進一步而言，參考圖1C及圖2A至圖2C，各鉸鏈結構120具有單數個樞軸121、兩彎曲組件122、兩齒輪組123以及兩連接板124。

單數個樞軸121呈相互平行設置，且中心線CL通過位在中央處的其中一樞軸121，且重合於中心線CL的樞軸121作為基準件(即不會產生偏移)。兩彎曲組件122配置於多個樞軸121的一中間部CP且垂直於樞軸121。兩齒輪組123分別套設在各樞軸121的兩端。兩連接板124分別連接於兩彎曲組件122且兩連接板124固接於第一殼體110a與第二殼體110b的底面BS。其中，第一殼體110a與第二殼體110b適於施力於兩連接板124，藉此帶動兩彎曲組件122、兩齒輪組123與部分樞軸121相對中心線CL同步轉向。

彈性蓋130具有兩拉柄132，分別連接於兩鉸鏈結構120重合於中心線CL的其中兩樞軸121，以將彈性蓋130與兩鉸鏈結構120連接為一體。補充而言，由於兩拉柄132成形在彈性蓋130的中央表面處，且分別連接於作為基準件的兩樞軸121，因此彈性蓋130受到兩樞軸121的限位，避免彈性蓋130在第一殼體110a與第二殼體110b之間產生偏移，確保彈性蓋130在受到第一殼體110a、第二殼體110b與多個第一同步齒輪160a、多個第二同步齒輪160b的外力作用下，僅會產生彎曲變形。

各支撐板140具有兩缺槽T，在平板模式下(見圖2A)， 各缺槽T位在相應的鉸鏈結構120上。在折疊模式下(見圖2C)，各缺槽T容納相應鉸鏈結構120的一部份。進一步而言，透過多個缺槽T，讓鉸鏈結構120在折疊模式下穿過各缺槽T而突伸在各支撐板140外，藉此避免支撐板140與鉸鏈結構120的結構干涉。此外，採用缺槽T可減少兩支撐板140的縫隙尺寸。

參考圖1A及圖2A，可撓式螢幕150具有兩側邊部151以及一彎曲部152。兩側邊部151分別與兩支撐板140連接為一體，故兩支撐板140適於同步帶動兩側邊部151以攤平可撓式螢幕150或是彎曲可撓式螢幕150。彎曲部152位在兩側邊部151之間且對位於中心線CL，彎曲部152覆蓋兩支撐板140的間隙。

參考圖1A、圖1C及圖2A，當折疊式電子裝置100切換為平板模式時，第一殼體110a與第二殼體110b分別帶動兩鉸鏈結構120分別朝第二旋轉方向T2與第一旋轉方向T1轉動，直到第一殼體110a與第二殼體110b相互抵靠且形成一平板結構。

多個第一同步齒輪160a朝第一旋轉方向T1轉動，多個第二同步齒輪160b朝相反於第一旋轉方向T1的第二旋轉方向T2轉動，以帶動位在彈性蓋130兩端的多個第一齒條131分別朝第二方向D2與第一方向D1滑動並分別收納於第一殼體110a與第二殼體110b的兩凹槽AG中，使得彈性蓋130攤平於第一殼體110a與第二殼體110b的底面BS上。同時，多個第一同步齒輪160a與多個第二同步齒輪160b帶動兩支撐板140分別朝第一方向D1與第二方向D2滑動以相互靠近，兩支撐板140連成一直線且位在兩 鉸鏈結構120上方，使得可撓式螢幕150攤平於兩支撐板140上且彎曲部152接觸兩支撐板140且覆蓋兩鉸鏈結構120。

參考圖2A至圖2C，當折疊式電子裝置100切換為折疊模式時，第一殼體110a與第二殼體110b帶動兩鉸鏈結構120分別朝第一旋轉方向T1與第二旋轉方向T2與轉動以相對中心線CL彎曲且第一殼體110a與第二殼體110b相互平行。

多個第一同步齒輪160a朝第二旋轉方向T2轉動，多個第二同步齒輪160b朝相反於第二旋轉方向T2的第一旋轉方向T1轉動，以帶動位在彈性蓋130兩端的多個第一齒條131分別朝第二方向D2與第一方向D1滑動並分別離開兩殼體110的兩凹槽AG，使得彈性蓋130呈現為彎曲狀態且部份突伸在兩殼體110的外側。同時，多個第一同步齒輪160a與多個第二同步齒輪160b帶動兩支撐板140分別朝第二方向D2與第一方向D1滑動以相互遠離，且兩支撐板140的多個缺槽T用以容納兩鉸鏈結構120，詳細而言，兩支撐板140分別沿著兩殼體110的相應多個滑槽SG相對遠離，直到兩支撐板140抵靠於兩殼體110平行於中心線CL的兩第二內壁面S2，可撓式螢幕150呈現為彎曲狀態，其彎曲部152分離於兩支撐板140且懸空於兩鉸鏈結構120。

補充而言，本發明的折疊式電子裝置100在彎折過程中，透過兩支撐板140帶動可撓式螢幕150相對遠離於中心線CL，可避免兩鉸鏈結構120直接擠壓可撓式螢幕150的彎曲部152。

綜上所述，本發明的折疊式電子裝置具有可相對移動的 兩支撐板與可彈性變形的彈性蓋，兩支撐板用以承載可撓式螢幕，當折疊式電子裝置從平板模式切換為折疊模式時，彈性蓋會產生彎曲並透過多個第一齒條帶動各第一同步齒輪與各第二同步齒輪分別朝相反方向轉動，進而帶動多個第二齒條與兩支撐板相對遠離，以此調整可撓式螢幕在第一殼體與第二殼體內的位置，以減少可撓式螢幕的彎曲變形量且能避免鉸鏈結構擠壓可撓式螢幕所產生的應力集中現象，藉此提升可撓式螢幕的耐用性。

100:折疊式電子裝置

110a:第一殼體

110b:第二殼體

120:鉸鏈結構

140:支撐板

150:可撓式螢幕

151:側邊部

152:彎曲部

T:缺槽

CL:中心線

S2:第二內壁面

Claims (13)

1. 一種折疊式電子裝置，包括： 一第一殼體； 一第二殼體，間隔於該第一殼體且對稱於一中心線； 至少一鉸鏈結構，分別連接該第一殼體與該第二殼體，且該中心線通過該至少一鉸鏈結構； 一彈性蓋，可滑動地配置在該至少一鉸鏈結構與該第一殼體、該第二殼體之間，該彈性蓋具有多個第一齒條； 兩支撐板，分別可滑動地配置於該第一殼體與該第二殼體中且各該支撐板具有多個第二齒條，該些第二齒條分別對位於該些第一齒條； 一可撓式螢幕，配置於該兩支撐板上； 多個第一同步齒輪，樞設於該第一殼體且各該第一同步齒輪嚙合相應的各該第一齒條與各該第二齒條；以及 多個第二同步齒輪，樞設於該第二殼體且各該第二同步齒輪嚙合相應的各該第一齒條與各該第二齒條， 其中，該第一殼體與該第二殼體適於帶動該至少一鉸鏈結構相對該中心線轉向，同時各該第一同步齒輪與各該第二同步齒輪相對各該第一齒條與各該第二齒條轉動，進而帶動兩支撐板相對靠近該中心線以切換為平板模式或是相對遠離該中心線以切換為折疊模式。
2. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中當切換為平板模式時，該第一殼體與該第二殼體相互抵靠且形成一平板結構，該些第一同步齒輪朝一第一旋轉方向轉動，該些第二同步齒輪朝相反於該第一旋轉方向的一第二旋轉方向轉動，以帶動該彈性蓋的兩端分別收納於該第一殼體與該第二殼體的兩凹槽中。
3. 如請求項2所述的折疊式電子裝置，其中該彈性蓋攤平在該第一殼體與該第二殼體上，該些第一同步齒輪與該些第二同步齒輪帶動該兩支撐板相互靠近並位在該至少一鉸鏈結構上方，使得該可撓式螢幕攤平於該兩支撐板上。
4. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中當切換為折疊模式時，該至少一鉸鏈結構相對該中心線彎曲且該第一殼體與該第二殼體相互平行，該些第一同步齒輪朝一第二旋轉方向轉動，該些第二同步齒輪朝相反於該第二旋轉方向的一第一旋轉方向轉動，以帶動該彈性蓋的兩端分別離開該第一殼體與該第二殼體的兩凹槽。
5. 如請求項4所述的折疊式電子裝置，其中該彈性蓋呈現為彎曲狀態且部份突伸在該第一殼體與該第二殼體的外側，該些第一同步齒輪與該些第二同步齒輪帶動該兩支撐板相互遠離並容納該至少一鉸鏈結構，使得該可撓式螢幕呈現為彎曲狀態且部分懸空於該至少一鉸鏈結構。
6. 如請求項2所述的折疊式電子裝置，其中該可撓式螢幕具有兩側邊部以及一彎曲部，該兩側邊部分別與該兩支撐板連接為一體，該彎曲部位在兩側邊部之間，在平板模式下，該彎曲部接觸該兩支撐板且覆蓋該至少一鉸鏈結構。
7. 如請求項4所述的折疊式電子裝置，其中該可撓式螢幕具有兩側邊部以及一彎曲部，該兩側邊部分別與該兩支撐板連接為一體，該彎曲部位在兩側邊部之間，在折疊模式下，該彎曲部分離於該兩支撐板且懸空於該至少一鉸鏈結構。
8. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中該至少一鉸鏈結構具有： 單數個樞軸，呈相互平行設置； 兩彎曲組件，配置於該些樞軸的一中間部且垂直於該些樞軸； 兩齒輪組，分別套設在各該樞軸的兩端；以及 兩連接板，分別連接於該兩彎曲組件且該兩連接板固接於該第一殼體與該第二殼體， 其中，該第一殼體與該第二殼體適於施力於該兩連接板，藉此帶動該兩彎曲組件、該兩齒輪組與部分該樞軸相對該中心線同步轉向。
9. 如請求項8所述的折疊式電子裝置，其中該彈性蓋具有至少一拉柄，連接於該至少一鉸鏈結構重合於該中心線的其中一該樞軸，以將該彈性蓋與該至少一鉸鏈結構連接為一體。
10. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，還包括多個滑槽，配置在該第一殼體與該第二殼體垂直於該中心線的兩對向第一內壁面上，各該支撐板可滑動地配置於該第一殼體與該第二殼體的相應該些滑槽中。
11. 如請求項10所述的折疊式電子裝置，其中在折疊模式，該兩支撐板分別沿著該些滑槽相對遠離，直到該兩支撐板抵靠於該第一殼體與該第二殼體平行於該中心線的兩第二內壁面。
12. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中各該支撐板具有至少一缺槽，在平板模式下，各該至少一缺槽位在該至少一鉸鏈結構上，在折疊模式下，各該至少一缺槽容納部分該至少一鉸鏈結構。
13. 如請求項1所述的折疊式電子裝置，其中該第一殼體與該第二殼體共同形成一底部穿孔，在平板模式下，該彈性蓋呈平板狀態且懸空於該底部穿孔，在折疊模式下，該彈性蓋呈彎曲狀態並穿透該底部穿孔。

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