技术领域
[0001] 本
发明涉及一种转轴装置，尤其涉及一种安装于可相对展开或翻转的折叠式
电子装置上的转轴装置，所述折叠式电子装置包括转轴装置以及连接至所述转轴装置的相对两侧的两个
机体，以配合挠性显示装置使用。
背景技术
[0002] 由于近年来开发出的挠性显示装置能够配合可折叠的手持式电子装置使用，使得此类产品又成为各个企业有兴趣投入开发的项目之一，例如中华人民共和国发明
专利申请公开号CN106205385A的一种可折叠显示装置专利案(2016年12月07日公布，后续称为专利文献1)，示出的结构包括柔性
显示面板、第一
支撑构件、第二支撑构件、第一转动板以及第二转动板；所述柔性显示面板包括第一、第二显示区域和位于这两个显示区域之间的弯曲显示区域，使所述第一、第二支撑构件分别在这两个显示区域之下，并且分别在所述弯曲显示区域的第一、第二部分下方延伸，又使所述第一、第二转动板配置成分别围绕着彼此平行的第一、第二轴转动，并且分别朝向所述第一、第二支撑构件的所述边缘延伸；如此在所述可折叠显示装置的展开状态中，通过这两个支撑构件为所述弯曲显示区域的这两个部分分别提供支撑，并将这两个支撑构件的边缘在所述弯曲显示区域之下形成分开预定距离，至于这两个转动板则分别支撑这两个支撑构件的一部分，并通过这两个转动板的结合使所述弯曲显示区域以预定
曲率弯曲。
[0003] 另外，也可参见美国发明专利权第US9,250,733B号的一种转轴装置及具有所述转轴装置的可折叠显示装置(Hinge Device and Foldable Display Apparatus having the same)专利案(2016年02月02日公告，后续称为专利文献2)，其中示出的转轴装置包括第一本体、第二本体、
铰链件、第一支撑件以及第二支撑件；所述第一、第二本体分别配置于支撑挠性显示面板(flexible display panel)的第一部分和第二部分，所述铰链件以可折叠的方式将这两个本体彼此铰接，而所述第一、第二支撑件分别将各自的一端部
枢接于所述第一、第二本体，且使这两个支撑件的另一端部为自由端部；其中，这两个支撑件分别以摆动的方式配置于这两个本体的顶侧，并搭配所述铰链件一起形成容置空间，以在这两本体为折叠状时，所述挠性显示面板被折叠而使其两个部分面对面，并使所述挠性显示面板形成具有曲率的折叠部分，从而伸入所述容置空间中，或是在这两个本体为展平状时，这两个支撑件搭配所述铰链件用以支撑所述挠性显示面板的第一、第二部分和折叠部分，并使这三部分被支撑在同一基准平面。
[0004] 然而，在上述专利文献1、2中，所述的两个转动板/支撑件均是将各自的一端部以枢接方式设置，由于旋转中心即为枢接的轴心，是这两个转动板/支撑件的转动依据，不易变动而导致整体厚度容易受限于所采用的轴、销等组成构件的直径尺寸，不易减少整体厚度；其次，不管是专利文献1的第一、第二铰链构件，或是专利文献2的第一、第二枢轴突出部(first hinge projection and second hinge projection)，均属于双轴式转轴/铰链而分别具有两个旋转中心，也就使得双轴之间需要维持一定距离，以供双轴的其他结构，例如专利文献1、2的图中示出的齿状结构，来产生相对运动，因此，除了不易缩减整体尺寸之外，也使专利文献1、2的可折叠显示装置对折后，不易让所述柔性显示面板/挠性显示面板(后续统一称为「挠性显示装置」)的弯曲区域/折叠部分产生较小弯曲曲率。
[0005] 由此，如何减小整体厚度、并减少其他零组件尺寸所产生的影响，还能让所述挠性显示装置的弯曲部位产生较小曲率，成为本发明欲解决的问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种转轴装置，通过活动板的圆弧状板脚搭配转动件内部的弧形导引道，以取代传统转动板/支撑件的端部的枢接方式，减少了零组件及组装工序，从而减小整体厚度，又通过采用三个半圆形/弓形的转动件，并使各转动件共用同一外部旋转中心，以取代传统双轴式转轴/铰链实施，以在所述折叠式电子装置对折时，能让所述挠性显示装置的弯曲部位产生较小曲率，又能在所述折叠式电子装置展平时，通过各转动件的轴部搭配各活动板而让所述挠性显示装置被撑平。
[0007] 为了达到上述发明目的，实现本发明的技术方案为一种转轴装置，其包括：第一转动件，其包含第一轴部和第一座体，所述第一座体内设有第一弧形导引道和第一复位件；第二转动件，其包含第二轴部和第二座体，所述第二轴部与所述第一轴部共用一个旋转中心以形成相对转动，进而折叠或展平这两个转动件，所述第二座体内设有第二弧形导引道和第二复位件；以及对称设置的第一活动板和第二活动板，分别设有第一板脚和第二板脚，这两个板脚均具有圆弧段且一端为自由端；其中，所述第一板脚的自由端导入所述第一座体以触及所述第一复位件，且使所述第一板脚的圆弧段位于所述第一弧形导引道而能形成相对运动；所述第二板脚的自由端导入所述第二座体以触及所述第二复位件，且使所述第二板脚的圆弧段位于所述第二弧形导引道而能形成相对运动；由此，在展平状时，这两个活动板分别被第二轴部和第一轴部顶起至平齐，并通过各自的板脚分别推压这两个复位件来蓄
力；而在折叠状时，这两个活动件的轴部分别离开这两个活动板，以释放这两个复位件各自推压这两个板脚运动，促使这两个活动板张开而在两者之间形成容置空间。
[0008] 为便于对本发明进行更加深入的了解，则将实现上述技术方案的特征、以及依附于上述技术方案的其它从属申请专利范围特征，连同这些特征所具有的优点，详述如下：
附图说明
[0009] 图1为本发明的转轴装置呈展平状的立体示意图。
[0010] 图2为本发明的转轴装置的分解示意图。
[0011] 图3为本发明的转轴装置在另一视
角的分解示意图。
[0012] 图4为本发明的转轴装置中，作为辅助转动及扭力提供部位呈展平状的剖视图。
[0013] 图5为图4的转轴装置呈折叠状的剖视示意图。
[0014] 图6为本发明的转轴装置中，作为供线路通过及置放部位呈展平状的剖视图。
[0015] 图7为图6的转轴装置呈折叠状的剖视示意图。
[0016] 图8为本发明的转轴装置中，示出所述弹性片与第一、第二座体呈展平状的剖视图。
[0017] 图9为图8的转轴装置呈折叠状的剖视示意图。
[0018] 图10为本发明的转轴装置中，示出所述第三轴部与第一轴部/第二轴部呈展平状的剖视图。
[0019] 图11为图10的转轴装置呈折叠状的剖视示意图。
[0020] 图12为本发明的转轴装置中，示出所述第一轴部与第二轴部呈展平状的剖视图。
[0021] 图13为图12的转轴装置呈折叠状的剖视示意图。
[0022] 图14为本发明的转轴装置呈折叠状的立体示意图。
[0023] 图15为本发明的转轴装置去除所述弹性片时且呈折叠状的立体示意图。
[0024] 符号说明
[0025] 第一转动件10 第一轴部11
[0026] 轴杆111 第一圆弧凹槽112
[0028] 弧形凸肋115 止挡块116
[0030] 第一连接部122
[0031] 第一弧形导引道13 第一弧形限位槽131
[0032] 第一复位件14 第一延伸部15
[0033] 第一径向通道151 第一活动空间16
[0034] 第一活动腔室17 第一定位腔室18
[0035] 第一容置槽19
[0036] 第二转动件20 第二轴部21
[0037] 轴套211 第二圆弧凹槽212
[0038] 限位块213 限位槽214
[0039] 弧形凸肋215 止挡块216
[0040] 滑块219
[0041] 第二座体22 第二定位部221
[0042] 第二连接部222
[0043] 第二弧形导引道23 第二弧形限位槽231
[0044] 第二复位件24 第二延伸部25
[0045] 第二径向通道251 滑槽252
[0046] 第二活动空间26 第二活动腔室27
[0047] 第二定位腔室28 第二容置槽29
[0048] 第一活动板30 第一板脚31
[0049] 圆弧段32 第一弧形突出段33
[0050] 第二活动板40 第二板脚41
[0051] 圆弧段42 第二弧形突出段43
[0052] 第三转动件50 第三轴部51
[0053] 凸轴511 弧形凹沟512
[0054] 止挡块513
[0055] 第三座体52 圆弧凹槽521
[0056] 固定杆53 连接柱531
[0057] 弹性片60 第一导引孔61
[0058] 第二导引孔62 定位孔63
[0059] 旋转中心C,C’ 容置空间S
[0060] 线路F 机体D1,D2
具体实施方式
[0061] 如图1至图15所示，本发明为一种转轴装置，其包括第一转动件10、第二转动件20、以及对称设置的第一活动板30和第二活动板40；所述第一转动件10包含有第一轴部11和第一座体12，所述第一座体10内设有第一弧形导引道13和第一复位件14；所述第二转动件20包含第二轴部21和第二座体22，所述第二轴部21与所述第一轴部11共用一个(外部)旋转中心C以形成相对转动，进而折叠或展平这两个转动件，所述第二座体22内设有第二弧形导引道23和第二复位件24；所述第一活动板30和所述第二活动板40分别设有第一板脚31和第二板脚41，这两个板脚均具有圆弧段32,42且一端为自由端；其中，所述第一板脚31的自由端导入所述第一座体12以触及所述第一复位件14，且使所述第一板脚31的圆弧段32位于所述第一弧形导引道13而形成相对运动；所述第二板脚41的自由端导入所述第二座体22以触及所述第二复位件24，且使所述第二板脚41的圆弧段42位于所述第二弧形导引道23而形成相对运动；由此，在所述第一、第二转动件10,20相对转动至展平状时，所述第一活动板30和所述第二活动板40分别被第二轴部21和第一轴部11顶起至平齐，并通过各自的第一板脚31和第二板脚42分别推压所述第一复位件14和第二复位件件24来储蓄作用力；而在这两个转动件相对转动至折叠状时，所述第一轴部11的局部部位和所述第二轴部21的局部部位分别离开所述第二活动板40的端部和所述第一活动板30的端部，以释放所述第一复位件14和所述第二复位件24以各自推压所述第一板脚31和所述第二板脚41运动，促使所述第一、第二活动板30,40张开而在两者之间形成容置空间S。
[0062] 在上文中，这两个转动件的轴部采用半圆形状或弓形状，并通过轴接方式，以共用同一个(外部)旋转中心C，来取代传统双轴式实施，这有助于减小整体厚度，达到薄型化的效果；另一方面，为了让各个转动件的轴部和座体的厚度一致，也就是尽量使各部位的顶侧面/底侧面平齐，并达到减小厚度的效果，则须避免使各活动板及其板脚采用传统枢接以轴、销为主的技术手段，所以会将这两个转动件的座体内部均设计有弧形导引道，并将这两个活动板的板脚均设计成具有圆弧段的结构形状，由于各弧形导引道和各圆弧段也是共用另一个(外部)旋转中心C’，因而在各活动板板脚的圆弧段沿着各转动件的弧形导引道滑移的过程中，也能让各活动板摆动，再加上使所述第一轴部11的半部部位触及所述第二活动板40的一个端部，并使所述第二轴部21的半部部位触及所述第一活动板30的一个端部，如此在展平状时，就能让这两个活动板分别被第二轴部和第一轴部顶起至平齐，并通过各自的板脚分别推压这两个复位件(图中所示为
压缩弹簧)来蓄力，而在折叠状时，这两个活动件的轴部分别离开这两个活动板，以释放这两个复位件各自推压这两个板脚运动，促使这两个活动板张开而在两者之间形成容置空间S，由此取代传统枢接以轴、销为主的技术手段，至于各个活动板及其板脚的连接关系，可视实际实施状况选择为一体制造或是可拆式的结构设计。
[0063] 在所述第一座体12部分，还在所述第一弧形导引道13的两端分别形成有第一活动空间16和第一活动腔室17，并使所述第一活动空间16、所述第一弧形导引道13和第一活动腔室17等部位予以连通，将其中的所述第一活动空间16和第一活动腔室17均呈扇形状或是渐
变形状(均从所述第一弧形导引道13的一端向外渐次扩大)且对称设置，让所述第一板脚31的自由端能够依序导入，另外在所述第一活动腔室17还连通有第一定位腔室18，供存放所述第一复位件14，如此在所述第一板脚31的圆弧段32沿着所述第一弧形导引道13相对滑移期间，让所述第一活动板30和所述第一板脚31自由端分别在所述第一活动空间16和所述第一活动腔室17形成相对摆动；又更进一步在所述第一弧形导引道13还具有径向开设的第一弧形限位槽131以形成于所述第一活动空间16中，所述第一板脚31在其圆弧段32和所述第一活动板30的连接处形成第一弧形突出段33，以与所述弧形限位槽131形成止挡作用，并且同样分担负荷及限制滑移范围，并且在所述第一活动空间16中还径向开设有第一容置槽
19以供第一活动板30抵靠，使所述第一活动板30所让出的空间形成所述容置空间S的其中一半部。
[0064] 在所述第二座体22部分，还在所述第二弧形导引道23的两端分别形成有第二活动空间26和第二活动腔室27，并使所述第二活动空间26、所述第二弧形导引道23和第二活动腔室27等部位予以连通，将其中的所述第二活动空间26和第二活动腔室27均呈扇形状或是渐变形状(均从所述第二弧形导引道23的一端向外渐次扩大)且对称设置，让所述第二板脚41的自由端能够依序导入，另外在所述第二活动腔室27还连通有第二定位腔室28，供存放所述第二复位件24，如此在所述第二板脚41的圆弧段42沿着所述第二弧形导引道23相对滑移期间，让所述第二活动板40和所述第二板脚41的自由端分别在所述第二活动空间26和所述第二活动腔室27形成相对摆动；又更进一步在所述第二弧形导引道23还具有径向开设的第二弧形限位槽231以形成于所述第二活动空间26中，所述第二板脚41在其圆弧段42和所述第二活动板40的连接处形成第二弧形突出段43，以与所述二弧形限位槽231形成止挡作用，并且同样分担负荷及限制滑移范围，并且在所述第二活动空间26中还径向开设有第二容置槽29以供第二活动板40抵靠，使所述第二活动板40所让出的空间形成所述容置空间S的其中另一半部。
[0065] 其次，为了保护内部线路F(例如电线、讯号线或是软性
电路板)与零组件，并兼具有遮蔽作用，本发明的转轴装置还包括弹性片60，所述弹性片60间隔设有至少一个第一导引孔61和至少一个第二导引孔62，所述第一转动件10的第一座体12壁面还对应设有至少一个第一定位部121，以穿设所述至少一个第一导引孔61，所述第二转动件20的第二座体22壁面还对应设有至少一个第二定位部221，以穿设所述至少一个第二导引孔62，使所述弹性片60分别连接这两个座体，较佳的方式是将所述至少一个第一导引孔61对齐至少一第二导引孔62以位于同一路径上，有助于均衡施力；更进一步可在所述第一座体12轴向设有第一延伸部15，所述第一延伸部15穿设有第一径向通道151，所述第二座体22轴向设有第二延伸部
25，所述第二延伸部25穿设有第二径向通道251，以与所述第一径向通道151位于同一路径上，以容纳及汇集线路F并供所述线路F通过，由此使各座体壁面的定位部和径向通道交错排列，避免相互干扰。
[0066] 更进一步地，为了避免
应力集中于单一零件部位，本发明将止挡结构和扭力结构分开设置，以分担负荷，所以在
实施例中，如图所示，可将两个所述第一转动件10及两者之间的所述第一延伸部15视为一体，所以在所述第一转动件10的相对两轴向侧端分别延伸出一个第一轴部11，使所述止挡结构位于其中一个第一轴部11的一个轴向侧，而所述扭力结构位于另一个第一轴部11的相对轴向侧，因此，也可将两个所述第二转动件20及两者之间的所述第二延伸部25视为一体，则在所述第二转动件21相对两轴向侧端分别延伸出一个第二轴部21，使所述止挡结构位于其中一个第二轴部21的相对轴向侧，以对接所述第一轴部11该轴向侧的止挡结构，而所述扭力结构位于另一个第二轴部11的一个轴向侧，以对接所述第一轴部11该相对轴向侧的扭力结构，以下继续说明详细的结构特征。
[0067] 承接上段所述，在扭力结构部分，使所述第一轴部11包含轴向偏心设置的轴杆111，并使所述第二轴部21包含轴向偏心设置的轴套211，以枢接所述轴杆111，所述轴套211还具有一个径向开口，以在相对于所述轴杆111正向旋转或反向旋转的过程中，逐渐递增或递减摩擦扭力，使所述轴杆111与所述轴套211产生扭力变化，但为了配合体积及厚度的减小，则将所述轴杆111和所述轴套211共用的旋转中心采取偏心设置(即偏离各转动件的共同旋转中心C)，不作为各转动件相对转动的依据，因而能在各转动件在相对转动的过程中持续提供支撑用的扭力，以利于自由停滞，并在所述轴套211的径向另外的端枢接有滑块
219，所述滑块212导入所述第二座体22的滑槽252中以形成相对移动；由此，在这两个转动件相对转动的过程中，例如从展平状转变为折叠状期间，所述轴杆111随着转动并且行进在圆周路径上而增加位移，需要所述滑块219沿着所述滑槽252配合滑移以补偿并稳定转动动作，反之从折叠状转变为展平状期间，所述轴杆111随着回转而减少位移，通过所述轴套211推动所述滑块219沿着所述滑槽252滑移，同样能稳定转动动作，如此就能使所述滑块219辅助所述轴套211位移；另一方面，所述第一座体12还能进一步轴向设有第一延伸部15及第一径向通道151，且所述第二座体22还能进一步轴向设有第二延伸部25及第二径向通道251，这两个径向通道如同上段所述能够位于同一路径上以起到相同的作用，而在此不同之处为将所述滑槽252设置于所述第二延伸部25，以平行于这两个径向通道，也是交错排列以避免相互干扰。
[0068] 承接上段所述，在止挡结构部分，所述第一轴部11包含轴向开放且为阶梯状的第一圆弧凹槽112，槽内的相对两端分别设置有限位块113和限位槽114；所述第二轴部21包含轴向开放且为阶梯状的第二圆弧凹槽212，槽内的相对两端分别设有限位块213和限位槽214，以对应所述第一圆弧凹槽112的限位槽114和限位块113，使所述第二圆弧凹槽212与第一圆弧凹槽112的结构形状相互对应，由此在这两个转动件相对转动至展平状时，使所述第一圆弧凹槽112的限位块113和限位槽114分别与所述第二圆弧凹槽212的限位槽214和限位块213相互止挡，从而使所述第一轴部11闭合于所述第二轴部21，有助于在此处形成薄型化的结构设计。
[0069] 此外，为了更进一步加强辅助作用，以增加转动动作的
稳定性，又能扩增轴向宽度，以增加所述挠性显示装置的适用范围，本发明的转轴装置还包括第三转动件50，所述第三转动件60包含第三轴部51和第三座体52，所述第三座体52呈轴向设置，所述第三轴部51与所述第二轴部21或所述第一轴部11共用一个(外部)旋转中心C以形成相对转动，以稳定所述第一、第二转动件10,20的转动动作；其中，所述第三轴部51包含轴向设置且同轴心的凸轴511和弧形凹沟512，对应的所述第二轴部21或所述第一轴部11包含轴向延伸的弧形凸肋215,115，所述弧形凸肋215,115的一端用来增加各轴部的结构强度，以辅助各轴部顶起各活动板，而所述弧形凸肋215,115的相对端则为渐次收敛状，以利于导入所述弧形凹沟512，并在折叠状时提供支撑作用，以辅助各自的转动件20,10以供对应的活动板40,30抵靠，还在所述弧形凹沟512的沟内和所述弧形凸肋215,115的一轴向侧分别设有能相互止挡的止挡块513,216,116，用来辅助所述第一、第二轴部的相互止挡用以分担负荷。
[0070] 承接上段所述，在所述第三座体52的底面中间还设有固定杆53，所述弹性片60的中间还设有至少一个定位孔63，供所述固定杆52的至少一个连接柱531对应穿设，将所述弹性片60定位于所述第三座体52与所述固定杆53之间，以防止所述弹性片60轻易松脱；另一方面，为了使所述线路F的长度足以适应于各转动件转动动作，以减少被强力拉扯、甚至被扯坏的情况，请再参阅图所示，更进一步在所述第一座体12轴向设有第一延伸部15，所述第一延伸部15的底面凹设有第一径向通道151，所述第二座体22轴向设有第二延伸部25，所述第二延伸部25的底面凹设有第二径向通道251，以与所述第一径向通道151位于同一路径上，所述第三座体52的顶面凹设有圆弧凹槽521，使这两个径向通道151,251和所述圆弧凹槽521用来容纳及汇集所述线路F并供其通过，例如在铺设所述线路F时，在使所述线路F通过所述第一径向通道151后，会再绕进所述第三座体52的圆弧凹槽521中，并沿着所述圆弧凹槽521的槽内壁面铺设至所述圆弧凹槽521的相对侧，接续绕出后再通过所述第二径向通道251，由此延长所述线路F的使用寿命。
[0071] 在本发明的转轴装置中，所述第一座体12的一个径向端设有第一连接部122，则使所述第一轴部11位于所述第一座体12的相对径向端，所述第二座体22的一端设有第二连接部222，则使所述第二轴部21位于所述第二座体22的相对径向端，并使这两个连接部122,222还进一步分别连接机体D1,D2，如此使这两个机体D1,D2可以随着这两个转动件10,20相对转动，进而形成折叠状或展平状，供所述挠性显示装置置放在这两个转动件10,20和这两个机体D1,D2的同一侧，由于各转动件共用的所述(外部)旋转中心C以及各弧形导引道和各圆弧段共用的另一(外部)旋转中心C’均位于所述挠性显示装置的同一平面，则在折叠状与展平状的
姿态转换期间，有助于保护所述挠性显示装置以延长使用寿命，同时再加上所述第一、第二转动件的轴向
侧壁也能作为所述挠性显示装置的边框，同样具有定位及保护的效果；另一方面，本发明的转轴装置能够采用两组以上模组化的所述第一转动件10、所述第二转动件20以及所述第三转动件30，例如图中所示，由此大幅度地扩增轴向宽度，有助于增加所述挠性显示装置的适用范围以及使用上的灵活性。
[0072] 因此，本发明具有以下优点：
[0073] 1.本发明的转轴装置通过活动板的圆弧状板脚配合转动件内部的弧形导引道，以取代传统转动板/支撑件端部的枢接方式，能够减少零组件及组装工序，从而减小整体厚度，又通过采用两至三个半圆形/弓形的转动件，并使各转动件共用同一个外部旋转中心，来取代传统双轴式转轴/铰链实施，以在所述折叠式电子装置对折时，能让所述挠性显示装置的弯曲部位产生较小曲率，又能在所述折叠式电子装置展平时，通过各转动件的轴部顶起各活动板而让所述挠性显示装置被撑平。
[0074] 2.本发明的转轴装置还通过在这三个转动件的同一侧面安装有弹性片，由此保护内部线路及零组件，并将所述弹性片的中间部位定位于中间的转动件，且将所述弹性片的相对两端部区域分别与其他两个转动件以可相对滑动的方式连接，如此在各转动件相对翻转的过程中，除了用于支撑内部线路及供其通过之外，还能保护其他零组件(例如轴套及其枢接的滑块)之间的作动，并具有遮蔽作用，以防止异物进入且具有美观效果。
[0075] 3.本发明的转轴装置通过将止挡结构和扭力结构分开设置，所述止挡结构分配在这三个转动件的轴部，以分担负荷及辅助支撑所述挠性显示装置，所述扭力结构是以第一转动件的芯轴配合第二转动件的轴套及滑块，以在各转动件翻转的过程中形成持续的支撑作用，并使所提供的扭力稳定地逐渐增加或减少，避免突然失效。
[0076] 综上所述，如上文所示出的内容，本发明的确可达到预期目的，极具产业利用价值，故依法提出发明专利申请.另外，本发明虽然为了实现上述目的而示出了优选的具体实施例，但是其并非用来限制本发明的构造特征，任何本技术领域的普通技术人员应了解的是，在本发明的技术精神下，任何轻易想到的变化或修饰都是可能的，且都被本发明的申请专利范围所包括。
