CN105650106B - 电子设备及其双轴同动机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双轴同动机构，包括第一转动轴、第二转动轴和中间齿轮，其中，所述第一转动轴和所述第二转动轴均为外周面上设置有轮齿的齿轮轴，所述第一转动轴上的所述轮齿，以及所述第二转动轴上的所述轮齿均与所述中间齿轮啮合。本发明提供的双轴同动机构中，避免了成型的齿轮在第一转动轴和第二转动轴上的安装使用，而是令设置在第一转动轴和第二转动轴上的轮齿直接与中间齿轮啮合，从而节省了成型齿轮除轮齿外其他部分的安装空间，显著减小了双轴同动机构在高度方向上的尺寸，进而使其能够适用于厚度更小的超薄电子设备。

Description

电子设备及其双轴同动机构

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及一种双轴同动机构，本发明还涉及具有上述双轴同动机构的一种电子设备。

背景技术

在笔记本电脑、手机等可翻转开合的电子设备中，其屏幕和主机部分均是通过转动机构实现可转动连接的。在现有技术中，一般的转动机构包括转轴、与屏幕连接的屏幕连接件和与主机部分连接的主机连接件，而此种结构的转动机构，仅能够实现屏幕和主机部分在一定角度范围内的相对转动，无法充分满足用户的使用需求，所以近年来出现了一种能够令屏幕和主机部分相对转动360度的转动机构，称为双轴同动机构。

如图1所示，现有的双轴同动机构包括第一转动轴01，第二转动轴02，设置在第一转动轴01上的第一斜齿轮03，设置在第二转动轴02上的第二斜齿轮04。其中，第一转动轴01和第二转动轴02中的一者与屏幕连接，另一者与主机部分连接，第一斜齿轮03和第二斜齿轮04用于传递动力，它们之间设置有中间齿轮05，此中间齿轮05与第一斜齿轮03和第二斜齿轮04垂直设置并啮合，当第一斜齿轮03和第二斜齿轮04中的一者转动时，带动与其啮合的中间齿轮05转动，中间齿轮05再带动第一斜齿轮03和第二斜齿轮04中的另一者转动，从而实现第一转动轴01和第二转动轴02的同时转动(简称为同动)。

上述结构的双轴同动机构，虽然能够通过第一转动轴01和第二转动轴02同时带动屏幕和主机部分转动而实现360度旋转，但是，由于在高度方向上设置有三个齿轮(第一斜齿轮03、中间齿轮05和第二斜齿轮04)，导致此双轴同动机构的整体高度较大，并不能适用于设计厚度较小的电子设备，限制了电子设备的功能优化。

此外，如图1所示，上述结构的双轴同动机构中，还包括分别设置在第一转动轴01和第二转动轴02上的第一凹凸轮06、第二凹凸轮07，以及连接第一转动轴01和第二转动轴02的承架片08，此第一凹凸轮06、第二凹凸轮07和承架片08用于提供扭力，以使屏幕和主机部分转动至某一角度后，能够保持此角度而不发生位置改变。但是，此第一凹凸轮06和第二凹凸轮07的设置，也在一定程度上令双轴同动机构的整体高度较大，其也会影响电子设备的厚度优化。

因此，如何进一步简化双轴同动机构的结构，使其适用于厚度较小的电子设备，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种新型的双轴同动机构，通过简化结构使得其整体高度得到了减小，令其能够适用于厚度更小的超薄电子设备。本发明还提供了一种具有上述双轴同动机构的电子设备。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种双轴同动机构，包括第一转动轴、第二转动轴和中间齿轮，其中，所述第一转动轴和所述第二转动轴均为外周面上设置有轮齿的齿轮轴，所述第一转动轴上的所述轮齿，以及所述第二转动轴上的所述轮齿均与所述中间齿轮啮合。

进一步的，上述双轴同动机构中，所述第一转动轴和所述第二转动轴上套设有多个摩擦片，每个所述摩擦片均被所述第一转动轴和所述第二转动轴同时穿过，并且全部所述摩擦片贴合设置。

进一步的，上述双轴同动机构中，所述第一转动轴和所述第二转动轴均包括传动段和扭力段，所述轮齿设置在所述传动段上，所述摩擦片套设在所述扭力段上。

进一步的，上述双轴同动机构中，所述中间齿轮设置在中间轴上，所述中间轴设置在连接所述第一转动轴和所述第二转动轴的承架片上，并且所述中间轴平行于所述第一转动轴和所述第二转动轴设置。

进一步的，上述双轴同动机构中，所述轮齿为延伸方向与所述第一转动轴和所述第二转动轴的轴向具有夹角的斜轮齿，所述中间齿轮为可滑动的设置在所述中间轴上的斜齿轮。

进一步的，上述双轴同动机构中，所述轮齿凸出所述第一转动轴和所述第二转动轴的外周面设置。

进一步的，上述双轴同动机构中，所述摩擦片为不锈钢片。

进一步的，上述双轴同动机构中，还包括套设在所述轮齿和所述摩擦片外侧的防护壳体。

一种电子设备，包括屏幕、主机部分和连接所述屏幕、所述主机部分的双轴同动机构，该双轴同动机构为上述任意一项所述的双轴同动机构。

进一步的，上述电子设备中，所述屏幕和所述主机部分采用L型的连接板，分别与所述双轴同动机构的第一转动轴和第二转动轴连接。

本发明提供的双轴同动机构，包括第一转动轴、第二转动轴，和设置在第一转动轴与第二转动轴之间的中间齿轮，其与现有双轴同动机构的主要不同之处在于，直接在第一转动轴和第二转动轴的外周面上加工轮齿，使得第一转动轴和第二转动轴都成为齿轮轴，而不是再将成型的齿轮安装到第一转动轴和第二转动轴上，令中间齿轮直接与设置在第一转动轴和第二转动轴的外周面上的轮齿啮合，以达到第一转动轴和第二转动轴的同动效果。本发明提供的双轴同动机构中，避免了成型的齿轮在第一转动轴和第二转动轴上的安装使用，而是令设置在第一转动轴和第二转动轴上的轮齿直接与中间齿轮啮合，从而节省了成型齿轮除轮齿外其他部分的安装空间，显著减小了双轴同动机构在高度方向上的尺寸，进而使其能够适用于厚度更小的超薄电子设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中双轴同动机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的双轴同动机构的轴测图；

图3为轮齿和中间齿轮配合工作的结构示意图；

图4为摩擦片和第一转动轴、第二转动轴配合工作的结构示意图；

图5为双轴同动机构的主视图；

图6为图5的俯视图；

图7为图5的左视图。

在图1-图7：

1-第一转动轴，2-第二转动轴，3-中间齿轮，4-轮齿，5-摩擦片，6-中间轴，7-承架片，8-防护壳体，9-连接板。

具体实施方式

本发明旨在提供一种新型的双轴同动机构，通过简化结构使得其整体高度得到了减小，令其能够适用于厚度更小的超薄电子设备。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2-图7示，本发明实施例提供的双轴同动机构，同样包括第一转动轴1、第二转动轴2和中间齿轮3，此中间齿轮3设置在第一转动轴1和第二转动轴2之间。其与现有的双轴同动机构相比，主要改进之处在于，不再是将成型的齿轮安装到第一转动轴1和第二转动轴2上与中间齿轮3啮合，而是直接在第一转动轴1以及第二转动轴2的外周面上加工出轮齿4，使得第一转动轴1、第二转动轴2成为齿轮轴，在装配成双轴同动机构以后，能够使齿轮轴直接与中间齿轮3啮合，这样就可以节省成型齿轮除轮齿4外其他部分所占用的空间，令双轴同动机构的整体高度得以显著减小，从而令其能够应用于厚度更小的超薄电子设备(例如超薄笔记本电脑)中。

为了进一步优化技术方案，本实施例提供的双轴同动机构中，第一转动轴1和第二转动轴2上套设有多个摩擦片5，用以取代现有的第一凹凸轮和第二凹凸轮，并且每个摩擦片5均被第一转动轴1和第二转动轴2同时穿过，并且全部摩擦片5贴合设置，如图2、图4-6所示。由于第一凹凸轮和第二凹凸轮的体积也相对较大，所以为了进一步降低双轴同动机构的整体高度，本实施例也优选对第一凹凸轮和第二凹凸轮进行改进，将其改进为在高度方向上尺寸较小的摩擦片5，此摩擦片5同时套设在第一转动轴1和第二转动轴2上，通过摩擦片5与第一转动轴1之间、摩擦片5与第二转动轴2之间产生的摩擦力，来为屏幕和主机部分旋转后的定位提供扭力。

而为了进一步保证扭力足够大，本实施例还优选摩擦片5为多个，并使全部摩擦片5紧密贴合的叠放在一起，并均被第一转动轴1和第二转动轴2同时穿过，这样在第一转动轴1和第二转动轴2旋转的过程中，不仅能够使更多的摩擦片5与第一转动轴1、第二转动轴2之间产生摩擦力，还能够使相互贴合接触的摩擦片5之间产生摩擦力，令摩擦力足够大以保证提供的扭力能够更好的满足工作要求。

并且，摩擦片5优选为椭圆形不锈钢片，如图2所示。本实施例优选不锈钢作为摩擦片5的制造材料，是因为与其他金属材料相比，不锈钢具有较高的硬度，其耐磨性较好，在相对于第一转动轴1、第二转动轴2频繁转动的情况下，仍能够提供足够的扭力，令本实施例提供的双轴同动机构的工作效果更佳，使用寿命更长。对于摩擦片5的形状，本实施例之所以优选为椭圆形，是因为在保证摩擦片5正常提供扭力的前提下，其在高度方向上的尺寸可以更小，以满足降低双轴同动机构高度尺寸的技术要求。当然，在不考虑上述因素的前提下，摩擦片5也可以为其他的形状，例如圆形、长方形等。同样的，摩擦片5的材质也可以选用其他的材质，本实施例对此不做限定。

具体的，本实施例中的第一转动轴1和第二转动轴2，都将其分为两部分，此两部分分别为传动段和扭力段，轮齿4分布在传动段上，摩擦片5则套设在扭力段上，如图2、图4-6所示。本实施例中，为了降低加工难度，并提高各部件之间配合工作的效果，本实施例优选将第一转动轴1分为传动段和扭力段两部分，第二转动轴2也分为传动段和扭力段两部分。轮齿4在第一转动轴1和第二转动轴2上的设置长度，能够满足与滑动的中间齿轮3正常啮合的要求即可，而无需在第一转动轴1和第二转动轴2的全部轴向长度上均设置轮齿4，从而减少加工轮齿4的工作量，降低加工难度，其中传动段的长度能够正常满足第一转动轴1和第二转动轴2与中间齿轮3的正常啮合即可。扭力段则为第一转动轴1和第二转动轴2上未设置轮齿4的部分，将摩擦片5套设在此部分上，能够令摩擦片5与第一转动轴1、第二转动轴2之间具有足够的接触、摩擦面积，从而保证了扭力的充分提供，提高了摩擦片5和第一转动轴1、第二转动轴2之间的配合工作效果。除此种设置方式以外，也可以在第一转动轴1和第二转动轴2的整个轴向长度上均设置轮齿4，但此种设置方式不仅提高了双轴同动机构的加工难度，而且也减小了摩擦片5与第一转动轴1、第二转动轴2之间的接触面积，令摩擦力减小，所以并不将其作为优选方案。

在本实施例中，中间齿轮3通过中间轴6设置在第一转动轴1和第二转动轴2之间，而中间轴6则设置在连接第一转动轴1和第二转动轴2的承架片7上，并且令中间轴6平行于第一转动轴1和第二转动轴2设置，如图2、图3和图6所示。设置在第一转动轴1和第二转动轴2之间的中间齿轮3，其具体是依托中间轴6设置在双轴同动机构中的，但与现有技术不同的是，中间轴6及其上的中间齿轮3不再是垂直于第一转动轴1和第二转动轴2设置，而是平行于第一转动轴1和第二转动轴2设置，这样就能够使中间齿轮3在与第一转动轴1、第二转动轴2啮合时，第一转动轴1与中间齿轮3、第二转动轴2与中间齿轮3之间，同时具有多条齿进行啮合，与现有的垂直啮合方式相比，啮合的齿数更多，能够使屏幕和主机部分之间的开合感觉更加平稳、顺畅。

进一步优选的，设置在第一转动轴1和第二转动轴2上的轮齿4，为延伸方向与第一转动轴1和第二转动轴2的轴向具有锐角夹角的斜轮齿4，在此基础之上，中间齿轮3也设置为斜齿轮，并且令中间齿轮3可在中间轴6上进行滑动，如图2、图3和图6所示。为了提高第一转动轴1、中间齿轮3、第二转动轴2之间动力传递的稳固性，本实施例优选轮齿4为斜轮齿4。在此基础之上，为了令中间齿轮3能够正常与第一转动轴1和第二转动轴2上的斜轮齿4正常啮合，所以也将中间齿轮3设置为斜齿轮，且使其可以在中间轴6上进行滑动。

如图3所示，本实施例中的轮齿4凸出设置在第一转动轴1和第二转动轴2的外周面上。轮齿4的设置方式，可以有多种不同的选择，本实施例为了降低加工难度，优选直接在第一转动轴1和第二转动轴2的外周面上凸出的设置轮齿4。当然，除此种设置方式以外，轮齿4也可以采用其他方式设置，例如，为了更进一步的降低双轴同动机构的高度，可以先在第一转动轴1和第二转动轴2上开设凹槽，令第一转动轴1和第二转动轴2成为一部分直径较小的阶梯轴，而轮齿4则设置在此直径较小部分的外周面上(或者说将轮齿4设置在凹槽的底面上)，令轮齿4在高度方向上只有部分伸出凹槽或全部藏于凹槽内，这样就能够进一步减小双轴同动机构的整体高度。

更进一步的，本实施例提供的双轴同动机构中，在轮齿4和摩擦片5的外侧还设置有防护壳体8，如图2、图5-图7所示。本实施例中，为了减小甚至避免外界环境对摩擦片5和轮齿4正常工作造成的影响，优选在其外侧设置防护壳体8，以将其与外界隔离，提高了轮齿4和摩擦片5的工作可靠性，延长了其使用寿命。此外，也可以不设置该防护壳体8，因为设置在第一转动轴1和第二转动轴2上的多个摩擦片5，其自身具有一定的美观性，将本实施例提供的双轴同动机构装配到电子设备上以后，也可以令摩擦片5裸露在电子设备的外表面，可以提高电子设备的机械美感。

基于上述实施例中提供的双轴同动机构，本发明实施例还提供了一种电子设备，例如笔记本电脑，该电子设备包括屏幕、主机部分和连接此两者的双轴同动机构，而该双轴同动机构则为上述实施例中提供的双轴同动机构。

此电子设备中，屏幕和主机部分各通过一个L型的连接板9，分别与第一转动轴1、第二转动轴2实现连接，如图2、图5-图7所示。本实施例中，连接屏幕和转动轴、主机部分和转动轴的连接件，优选为L型的连接板9，因为其结构较为简单，且易于加工制造。当然，在满足连接要求的情况下，连接件也可以为其他的结构和形状，例如T型板等，本实施例对此不做限定。

由于电子设备采用了上述实施例提供的双轴同动机构，所以该电子设备由双轴同动机构带来的有益效果请参考上述实施例中相应的部分，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间其余的相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种双轴同动机构，包括第一转动轴(1)、第二转动轴(2)和中间齿轮(3)，其特征在于，所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)均为外周面上设置有轮齿(4)的齿轮轴，所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)上开设有凹槽，以使所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)为具有直径较小部分的阶梯轴，且所述轮齿(4)设置在所述直径较小部分的外周面上，以令所述轮齿(4)在高度方向上只有部分伸出所述凹槽或全部藏于所述凹槽内，以至少节省成型齿轮除轮齿外其他部分的安装空间，令双轴同动机构的整体高度得以减小，所述第一转动轴(1)上的所述轮齿(4)，以及所述第二转动轴(2)上的所述轮齿(4)均与所述中间齿轮(3)啮合；所述轮齿(4)为延伸方向与所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)的轴向具有夹角的斜轮齿，所述中间齿轮(3)为可滑动的设置在中间轴(6)上的斜齿轮，所述中间轴(6)平行于所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)设置，并且所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)均包括传动段，所述轮齿(4)设置在所述传动段上，所述轮齿(4)在所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)上的设置长度，能够满足与滑动的中间齿轮3正常啮合要求。

2.根据权利要求1所述的双轴同动机构，其特征在于，所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)上套设有多个摩擦片(5)，每个所述摩擦片(5)均被所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)同时穿过，并且全部所述摩擦片(5)贴合设置。

3.根据权利要求2所述的双轴同动机构，其特征在于，所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)均包括扭力段，所述摩擦片(5)套设在所述扭力段上。

4.根据权利要求1所述的双轴同动机构，其特征在于，所述中间齿轮(3)设置在所述中间轴(6)上，所述中间轴(6)设置在连接所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)的承架片(7)上。

5.根据权利要求1所述的双轴同动机构，其特征在于，所述轮齿(4)凸出所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)的外周面设置。

6.根据权利要求2所述的双轴同动机构，其特征在于，所述摩擦片(5)为不锈钢片。

7.根据权利要求2所述的双轴同动机构，其特征在于，还包括套设在所述轮齿(4)和所述摩擦片(5)外侧的防护壳体(8)。

8.一种电子设备，包括屏幕、主机部分和连接所述屏幕、所述主机部分的双轴同动机构，其特征在于，所述双轴同动机构为如权利要求1-7中任意一项所述的双轴同动机构。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述屏幕和所述主机部分采用L型的连接板(9)，分别与所述双轴同动机构的第一转动轴(1)和第二转动轴(2)连接。

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