滑盖式电子装置及滑动模块.pdf

本发明提供了一种滑动模块以及装设有该滑动模块的滑盖式电子装置。滑动模块设置于第一本体与第二本体之间，且第二本体设置于第一本体上方。滑动模块包括齿条、齿轮以及扭力转轴。齿条固接于第二本体，且齿条具有多个线性延伸的齿型结构。齿轮啮合于齿条的齿型结构，且可在齿条上转动。扭力转轴具有第一部件与可相对于第一部件旋转的第二部件。第一部件固定于第一本体，第二部件与齿轮结合，以带动齿轮旋转。滑盖式电子装置包括第一本体、第二本体、以及滑动模块。第二本体设置于第一本体上方。滑动模块设置于第一本体与第二本体之间。

1.  一种滑动模块，设置于第一本体与第二本体之间，且所述第二本体设置于所述第一本体上方，所述滑动模块包括：
齿条，固接于所述第二本体，且所述齿条具有多个线性延伸的齿型结构；
齿轮，啮合于所述齿条的所述齿型结构，且可在所述齿条上转动；以及
扭力转轴，具有第一部件与可相对于所述第一部件旋转的第二部件，所述第一部件固定于所述第一本体，所述第二部件与所述齿轮结合，以带动所述齿轮旋转。

2.  根据权利要求1所述的滑动模块，其中，所述齿轮中央具有一通孔，且所述第二部件插置于所述通孔。

3.  根据权利要求1所述的滑动模块，其中，所述扭力转轴的第一部件为柱状外形，所述第一部件可插置且固定于所述第二本体上的一槽孔内。

4.  根据权利要求1所述的滑动模块，其中，所述扭力转轴的所述第二部件相对于所述第一部件转动时，所述第二部件转动至一特定角度前具有第一旋转方向的扭力，所述第二部件转动至所述特定角度后具有与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向的扭力。

5.  根据权利要求4所述的滑动模块，其中，所述扭力转轴包括：
所述第一部件，为壳体结构；
所述第二部件，具有第一凸轮结构；
第三部件，设置于所述第一部件内，且仅可在所述第一部件内前后滑动，而无法转动，所述第三部件具有可与所述第一凸轮结构相啮合转动的第二凸轮结构；以及
弹性元件，抵接于所述第一部件与所述第三部件之间，向所述第三部件提供弹力。

6.  一种滑盖式电子装置，包括：
第一本体；
第二本体，设置于所述第一本体上方；以及
滑动模块，设置于所述第一本体与所述第二本体之间，所述滑动模块包括，
齿条，固接于所述第二本体，且所述齿条具有多个线性延伸的齿型结构；
齿轮，啮合于所述齿条的所述齿型结构，且可在所述齿条上转动；以及
扭力转轴，具有第一部件与可相对于所述第一部件旋转的第二部件，所述第一部件固定于所述第一本体，所述第二部件与所述齿轮结合，以带动所述齿轮旋转。

7.  根据权利要求6所述的滑盖式电子装置，其中，所述齿轮中央具有一通孔，且所述第二部件插置于所述通孔。

8.  根据权利要求6所述的滑盖式电子装置，其中，所述扭力转轴的第一部件为柱状外形，所述第一部件可插置且固定于所述第二本体上的一槽孔内。

9.  根据权利要求6所述的滑盖式电子装置，其中，所述扭力转轴的所述第二部件相对于所述第一部件转动时，所述第二部件转动至一特定角度前具有第一旋转方向的扭力，所述第二部件转动至所述特定角度后具有与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向的扭力。

10.  一种滑动模块，设置于第一本体与第二本体之间，且所述第二本体设置于所述第一本体上方，所述滑动模块包括：
第一构件，用以固接于所述第一本体上方；
第二构件，用以固接于所述第二本体下方；
齿条，固接于所述第二构件下方，且所述齿条具有多个线性延伸的齿型结构；
齿轮，啮合于所述齿条的所述齿型结构，且可在所述齿条上转动；以及
扭力转轴，具有第一部件与可相对于所述第一部件旋转的第二部件，所述第一部件固定于所述第一构件，所述第二部件与所述齿轮结合，以带动所述齿轮旋转。

滑盖式电子装置及滑动模块
技术领域
本发明涉及一种滑动模块，特别是涉及一种装设于滑盖式电子装置内的滑动模块。
背景技术
随着移动科技的进步，各种方便携带的电子装置不断地推陈出新。除了功能规格的进化之外，电子装置的外形与操作形态也愈来愈趋新潮及人性化。以手机为例，就可区分为直立式手机(bar-type)、折迭式手机(clam-type)及滑盖式手机(sliding-type)三种主要的手机形态(phone type)。其中，滑盖式手机更为近年来才开始流行在市面上的手机形态。
请参照图1A及图1B，其分别为已知的滑盖式手机闭合与开启时的状态。如图1B所示，滑盖式手机包括第一本体11及第二本体12。其中，第一本体11装设有电路板(图中未显示)及键盘112等组件，第二本体12设置于第一本体11上方，且具有可用来显示手机状态及播放图像的主屏幕122。
第一本体11与第二本体12间设置有滑动模块(图中未显示)，用以使第二本体12可相对于第一本体11滑动，通过滑动模块，可将第二本体12由闭合状态(如图1A)滑动到开启状态(如图1B)。
一般来说，滑动模块可分为全手动与半自动两种滑动模块。其中，全手动滑动模块通常为滑道结构，使用者必须全程地用手将第二本体12由闭合位置推动到开启位置，或者由开启位置推动到闭合位置。
而半自动滑动模块除了滑道结构之外，还具有扭力结构的设计，扭力结构通常利用各种形态的弹簧来提供扭力。因此，在设置有半自动滑动模块的滑盖式手机的使用上，当手机在闭合状态时，使用者仅需用手推动第二本体12超过特定的距离后，通过扭力结构的作用，第二本体12即可自动地滑动到开启位置。同样地，当手机在开启状态时，使用者仅需用手将第二本体12推回且超过特定的距离，第二本体12即可自动地滑动到闭合位置。
由于半自动滑动式手机具有其使用上的便利性，故已成为市场上的主流。但是目前半自动滑动模块所使用的各种弹簧都有其使用寿命、弹力上限及专利授权等限制。所以，如何开发新形态且符合使用需求的半自动滑动模块，为相关厂商所致力研究的方向。
发明内容
本发明的目的在于以常见的元件设计出低成本且高使用寿命的滑动模块。
本发明的另一目的在于至少利用扭力转轴、齿轮及齿条三种组件设计出具半自动(semi-auto)滑动特性的滑动模块，且此滑动模块的设计可轻易地改变各元件的相关参数，以符合不同的设计需求。
本发明提供一种滑动模块，设置于第一本体与第二本体之间，且第二本体设置于第一本体上方。滑动模块包括齿条、齿轮以及扭力转轴。
齿条固接于第二本体，且齿条具有多个线性延伸的齿型结构。齿轮啮合于齿条的齿型结构，且可在齿条上转动。扭力转轴具有第一部件与可相对于第一部件旋转的第二部件。第一部件固定于第一本体，第二部件与齿轮结合，以带动齿轮旋转。当以一外力推动第二本体时，由于齿条固接于第二本体，所以齿条会跟着第二本体相对于第一本体平行移动，且移动过程中会带动齿轮旋转。
当扭力转轴释放一扭矩而带动齿轮旋转时，齿轮将带动其所啮合的齿条移动，进而使第二本体相对于第一本体平行移动。
根据本发明的滑动模块，其中该齿轮中央具有一通孔，且该第二部件插置于该通孔。
根据本发明的滑动模块，其中该扭力转轴的第一部件为柱状外形，该第一部件可插置且固定于该第二本体上的槽孔内。
根据本发明的滑动模块，其中该扭力转轴的该第二部件相对于该第一部件转动时，该第二部件转动至一特定角度前具有第一旋转方向的扭力，该第二部件转动至该特定角度后具有与该第一旋转方向相反的第二旋转方向的扭力。
根据本发明的滑动模块，其中该扭力转轴包括：该第一部件，为壳体结构；该第二部件，具有第一凸轮结构；第三部件，设置于该第一部件内，且仅可在该第一部件内前后滑动，而无法转动，该第三部件具有可与该第一凸轮结构相啮合转动的第二凸轮结构；以及弹性元件，抵接于该第一部件与该第三部件之间，向该第三部件提供弹力。
本发明提供一种滑盖式电子装置，此电子装置包括第一本体、第二本体、滑动模块。第二本体设置于第一本体上方。滑动模块设置于第一本体与第二本体之间，使第二本体可相对于第一本体平行滑动，并依第二本体22的滑动位置产生不同方向的驱动力。
滑动模块还包括齿条、齿轮及扭力转轴。齿条固接于第二本体，且齿条具有多个线性延伸的齿型结构。齿轮啮合于齿条的齿型结构，且可在齿条上转动。扭力转轴具有第一部件与可相对于第一部件旋转的第二部件，第一部件固定于第一本体，第二部件与齿轮结合，以带动齿轮旋转。
根据本发明的滑盖式电子装置，其中该齿轮中央具有一通孔，且该第二部件插置于该通孔。
根据本发明的滑盖式电子装置，其中该扭力转轴的第一部件为柱状外形，该第一部件可插置且固定于该第二本体上的槽孔内。
根据本发明的滑盖式电子装置，其中该扭力转轴的该第二部件相对于该第一部件转动时，该第二部件转动至一特定角度前具有第一旋转方向的扭力，该第二部件转动至该特定角度后具有与该第一旋转方向相反的第二旋转方向的扭力。
根据本发明的滑盖式电子装置，其中该扭力转轴包括：该第一部件，为壳体结构；该第二部件，具有第一凸轮结构；第三部件，设置于该第一部件内，且仅可在该第一部件内前后滑动，而无法转动，该第三部件具有可与该第一凸轮结构相啮合转动的第二凸轮结构；以及弹性元件，抵接于该第一部件与该第三部件之间，向该第三部件提供弹力。
根据本发明的滑盖式电子装置，其中该滑盖式电子装置为移动电话。
根据本发明的滑盖式电子装置，其中该滑盖式电子装置为PDA。
根据本发明的滑盖式电子装置，其中该滑盖式电子装置为电子翻译机。
根据本发明的滑盖式电子装置，其中该滑盖式电子装置为可携式计算机。
本发明提供一种滑动模块，设置于第一本体与第二本体之间，且第二本体设置于第一本体上方。滑动模块还包括第一构件、第二构件、齿条、齿轮、扭力转轴。
第一构件用以固接于第一本体上方，第二构件用以固接于第二本体下方。齿条固接于第二构件下方，且齿条具有多个线性延伸的齿型结构。齿轮啮合于齿条的齿型结构，且可在齿条上转动，进而沿着齿条线性移动。扭力转轴具有第一部件与可相对于第一部件旋转的第二部件。其中，第一部件固定于第一构件，第二部件与齿轮结合，以带动齿轮旋转。
根据本发明的滑动模块，其中该齿轮中央具有一通孔，且该第二部件插置于该通孔。
根据本发明的滑动模块，其中该扭力转轴的该第二部件相对于该第一部件转动时，该第二部件转动至一特定角度前具有第一旋转方向的扭力，该第二部件转动至该特定角度后具有与该第一旋转方向相反的第二旋转方向的扭力。
根据本发明的滑动模块，其中该扭力转轴包括：该第一部件，为壳体结构；该第二部件，具有第一凸轮结构；第三部件，设置于该第一部件内，且仅可在该第一部件内前后滑动，而无法转动，该第三部件具有可与该第一凸轮结构相啮合转动的第二凸轮结构；以及弹性元件，抵接于该第一部件与该第三部件之间，向该第三部件提供弹力。
关于本发明的优点与精神，以及更详细的实施方式可以通过以下的实施方式以及所附附图得到进一步的了解。
附图说明
通过以下详细的描述结合所附附图，将可轻易的了解上述内容及此项发明的诸多优点，其中：
图1A及图1B是已知的滑盖式手机的示意图；
图2A是本发明滑盖式电子装置的第二本体位于闭合位置的示意图；
图2B是本发明滑盖式电子装置的第二本体位于特定位置的示意图；
图2C是本发明滑盖式电子装置的第二本体位于开启位置的示意图；
图3是本发明滑盖式电子装置的分解示意图；
图4是本发明滑动模块的扭力转轴的结构分解图；
图5A是本发明滑盖式电子装置闭合时，滑动模块的相对位置示意图；
图5B是本发明滑盖式电子装置的第二本体滑动至特定位置时，滑动模块的相对位置示意图；
图5C是本发明滑盖式电子装置开启时，滑动模块的相对位置示意图。
具体实施方式
请参照图2A、图2B及图2C，此三张图可说明本发明的滑盖式电子装置的滑动概念，且此滑盖式电子装置内装设本发明的滑动模块。如图所示，滑盖式电子装置包括第一本体21、第二本体22、滑动模块23(请参照图3)。第二本体22设置于第一本体21上方。滑动模块23设置于第一本体21与第二本体22之间，使第二本体22可相对于第一本体21平行滑动，并依第二本体22的滑动位置产生不同方向的驱动力。
第二本体22相对于第一本体21可在第一位置与第二位置之间滑动，且第一位置与第二位置之间具有一特定位置。以本发明的实施例来说，第一位置与第二位置分别可为滑盖式电子装置的闭合位置与开启位置。
其中，图2A显示第二本体22位于闭合位置的闭合状态。图2B显示第二本体22位于特定位置的状态。图2C显示第二本体22位于开启位置的开启状态。
滑盖式电子装置的第一本体21与第二本体22之间装设有本发明的滑动模块23(显示于图3)。当第二本体22受到一外力而相对于第一本体21由闭合位置向特定位置滑动的过程中(即由图2A的状态改变至图2B的状态)，滑动模块23具有与上述外力反向的第一驱动力，故外力需大于第一驱动力，方能使第二本体22向左滑动。
当第二本体22超过特定位置时，滑动模块23将产生与第一驱动力反向的第二驱动力。此第二驱动力会驱动第二本体22，使第二本体22自动地滑动至开启位置(即由图2B的状态改变至图2C的状态)。
也就是说，使用者只需施力将第二本体22由闭合位置推动到特定位置。当第二本体22超过特定位置时，滑动模块23所产生的第二驱动力即会驱动第二本体22，使第二本体22自动地滑动至开启位置，从而完成滑盖式电子装置的开启。
或者，当第二本体22受到一外力而相对于第一本体21由开启位置向特定位置滑动的过程中(即由图2C的状态改变至图2B的状态)，滑动模块23具有与上述外力反向的第二驱动力，故外力需大于第二驱动力，方能使第二本体22向右滑动。
当第二本体22超过特定位置时，滑动模块23将产生与第二驱动力反向的第一驱动力。此第一驱动力会驱动第二本体22，使第二本体22自动地滑动至闭合位置(即由图2B的状态改变至图2A的状态)。
也就是说，使用者只需施力将第二本体22由开启位置推动到特定位置。当第二本体22超过特定位置时，滑动模块23所产生的第一驱动力即会驱动第二本体22，使第二本体22自动地滑动至闭合位置，从而完成滑盖式电子装置的闭合。
综上所述，当第二本体22位于闭合位置与特定位置之间时，滑动模块23具有将第二本体22向右推动的第一驱动力。当第二本体22位于开启位置与特定位置之间时，滑动模块23具有将第二本体22向左推动的第二驱动力。
为了详细说明本发明的滑动模块在滑盖式电子装置的实际装设情况，特以图3来做介绍，图3是本发明滑盖式电子装置的分解示意图。如图所示，滑盖式电子装置包括第一本体21、第二本体22、滑动模块23。
第二本体22设置于第一本体21上方。滑动模块23设置于第一本体21与第二本体22之间，使第二本体22可相对于第一本体21平行滑动。
在一般滑盖式电子装置的实施例中，除了有滑动模块23设置于第一本体21与第二本体22之间外，第一本体21与第二本体22还分别具有相配合的滑道结构与挡墙结构。通过上述结构可使第二本体22顺利地在第一本体21上滑动，并且有效地停止于闭合位置与开启位置。由于滑道结构与挡墙结构的设计已相当常见，故在此并不赘述。
滑动模块23包括齿条232、齿轮234及扭力转轴236。齿条232固接于第二本体22上，且齿条232具有多个线性延伸的齿型结构。齿轮234啮合于齿条232的齿型结构，从而可在齿条232上转动，并通过转动而在齿条上线性移动。
扭力转轴236具有第一部件236a与可相对于第一部件236a旋转的第二部件236b。第一部件236a固定于第一本体21，第二部件236b与齿轮234结合，以带动齿轮234旋转。
在一优选实施例中，齿轮234中央具有一通孔2342，且第二部件236b插置于通孔2342。或者，齿轮234与第二部件236b做成一体成型的结构。只要扭力转轴236的第二部件236b可固接于齿轮234中央的方式，都为可行的实施例。
另外，扭力转轴236的第一部件236a为柱状外形，第一部件236a可插置且固定于第一本体21上的一槽孔212内。
值得注意的是，本发明所应用的扭力转轴236是目前市面上常用在折迭式手机的扭力转轴(one stop hinge)。其功能特征在于，扭力转轴236的第二部件236b相对于第一部件236a转动时，第二部件236b转动至一特定角度前，具有第一旋转方向的扭力；第二部件236b转动至超过特定角度后，具有与第一旋转方向相反的第二旋转方向的扭力。
请参照图4，其是扭力转轴的一实施例的结构分解图。此实施例的扭力转轴至少包括上述的第一部件236a、第二部件236b、第三部件236c及弹性元件236d。
其中，第一部件236a，为壳体结构。第二部件236b的底部具有第一凸轮结构236bc。第三部件236c设置于第一部件236a内，且仅可在第一部件236a内前后滑动，而无法转动。第三部件236c顶部具有可与第一凸轮结构236bc相啮合转动的第二凸轮结构236cc。弹性元件236d(如：弹簧)设置于第一部件236a内，且抵接于第一部件236a底部与第三部件236c底部之间。弹性元件236d可向第三部件236c提供弹力。
另外，扭力转轴236还具有固接于第二部件236b的轴心236e，且由第二部件236b的底部向下延伸，贯穿过第三部件236c中心的一通孔(图中未显示)，最后利用一卡扣元件236f将轴心236e的尾端扣接于第一部件236a的底部外侧。由此，使第二部件236b不致脱离至第一部件236a之外。
在扭力转轴236的动作过程中，当第二部件236b转动时，会根据第一凸轮结构236bc与第二凸轮结构236cc的啮合状况，将第三部件236c向下推。当第三部件236c向下滑动时，弹性元件236d会受到压缩，而给予第三部件236c向上滑动的弹力，由此给予第二部件236b往另一方向转动的扭力。
值得注意的是，第一凸轮结构236bc的顶端转动至第二凸轮结构236cc的顶端时，也即为上述第二部件236b所转动到的特定角度。承上所述，第二部件236b转动至特定角度前具有第一旋转方向的扭力；第二部件236b转动至超过特定角度后具有与第一旋转方向相反的第二旋转方向的扭力。
然而，本发明所使用的扭力转轴236并不限制于图4所述的结构状态，只要具有上述功能特征的扭力转轴236，都可应用至本发明的滑动模块23。
通过上述元件所构成的滑动模块23可有效地应用到滑盖式电子装置。如图5A、图5B及图5C，其是本发明滑盖式电子装置动作时，滑动模块的相对位置示意图。并且，图5A、图5B及图5C可分别对应到上述的图2A、图2B及图2C，也即第二本体22分别滑动到闭合位置、特定位置及开启位置的状态。
当第二本体22受到使用者施加一向上的外力而相对于第一本体21由闭合位置向特定位置滑动的过程中(即由图5A的状态改变至图5B的状态)，扭力转轴236的第二部件236b具有第一旋转方向的扭力，而固接于第二部件236b的齿轮234同样具有第一旋转方向的扭力。在本实施例中，第一旋转方向的扭力为逆时针旋转方向的扭力。
由此，齿轮234便给予齿条232及其所固接的第二本体22向下的第一驱动力。故使用者的施力需大于第一驱动力，方能使第二本体22向上滑动。
值得注意的是，当第二本体22滑动到特定位置时，扭力转轴的第二部件236b恰转动至上述的特定角度。
当第二本体22超过特定位置后，即第二部件236b转动超过特定角度后，第二部件236b与齿轮234具有第二旋转方向的扭力。在本实施例中，第二旋转方向的扭力为顺时针旋转方向的扭力。
因此，齿轮234便给予齿条232及其所固接的第二本体22向上的第二驱动力，使第二本体22自动地滑动至开启位置(即由图5B的状态改变至图5C的状态)。
也就是说，使用者只需施力将第二本体22由闭合位置推动到特定位置。当第二本体22超过特定位置时，滑动模块23所产生的第二驱动力即会驱动第二本体22，使第二本体22自动地滑动至开启位置，从而完成滑盖式电子装置的开启。
或者，当第二本体22受到使用者施加一向下的外力而相对于第一本体21由开启位置向特定位置滑动的过程中(即由图5C的状态改变至图5B的状态)，扭力转轴236的第二部件236b与齿轮234具有第二旋转方向的扭力。由此，齿轮234便给予齿条232及其所固接的第二本体22向上的第二驱动力。故使用者的施力需大于第二驱动力，方能使第二本体22向下滑动。
当第二本体22超过特定位置后，即第二部件236b转动超过特定角度后，第二部件236b与齿轮234具有第一旋转方向的扭力。因此，齿轮234便给予齿条232及其所固接的第二本体22向下的第一驱动力，使第二本体22自动地滑动至闭合位置(即由图5B的状态改变至图5A的状态)。
也就是说，使用者只需施力将第二本体22由开启位置推动到特定位置。当第二本体22超过特定位置时，滑动模块23所产生的第一驱动力即会驱动第二本体22，使第二本体22自动地滑动至闭合位置，从而完成滑盖式电子装置的闭合。
另外，当第二本体22位于闭合位置时，滑动模块23仍具有向下的第一驱动力，以保持滑盖式电子装置处于闭合状态，而不轻易滑开及摇晃。同样地，当第二本体22位于开启位置时，滑动模块23仍具有向上的第二驱动力，以保持滑盖式电子装置处于开启状态，而不轻易滑回及摇晃。
本发明的滑动模块可应用到移动电话、PDA、电子翻译机及可携式计算机(Ultra Mobile PC，UMPC)等。也就是说，滑盖式电子装置可为移动电话、PDA、电子翻译机及可携式计算机(Ultra MobilePC，UMPC)等。
本发明的滑动模块也可为模块化的单一组件，从而可更简易地装设于第一本体与第二本体之间。本实施例的滑动模块包括第一构件、第二构件、齿条、齿轮及扭力转轴。
第一构件用以固接于第一本体上方。第二构件用以固接于第二本体下方。齿条固接于第二构件下方，且齿条具有多个线性延伸的齿型结构。齿轮啮合于齿条的齿型结构，且可在齿条上转动，进而沿着齿条线性移动。扭力转轴具有第一部件与可相对于第一部件旋转的第二部件。第一部件固定于第一构件，第二部件与齿轮结合，以带动齿轮旋转。
上述第一构件与第二构件固接至第一本体与第二本体的方式可为螺接等的固定方式，由此可使组装过程更为简单便利。
综上所述，本发明的滑动模块具有下列优点：
一、滑动模块以常见的元件搭配组装而成，各元件的制造技术都相当稳定成熟，故开发成本低。
二、扭力转轴的扭力大小及特定角度都可视需求做调整。齿轮及齿条组的动作行程的改变也相当简易。故制造厂商可根据需求，轻易地设计出符合需求的滑动模块。
三、滑动模块的每一元件本身都具有极高的使用寿命，因此所组成的滑动模块也有相当好的使用寿命。
本发明虽以优选实例阐明如上，然而其并非用以将本发明的精神与发明实体仅限于上述实施例。本领域技术人员应当可轻易了解并利用其它元件或方式来产生相同的功效。因此，在不脱离本发明的精神与范围的情况下所作的修改，均应包含在所附的权利要求范围内。
主要组件符号说明
11、21：第一本体                       112：键盘
12、22：第二本体                      122：主屏幕
212：槽孔                             23：滑动模块
232：齿条                             234：齿轮
2342：通孔                            236：扭力转轴
236a：第一部件                         236b：第二部件
236bc：第一凸轮结构                    236c：第三部件
236cc：第二凸轮结构                   236d：弹性元件
236e：轴心                            236f：卡扣元件。