CN106678167B - 转轴及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转轴及电子设备。本发明的转轴包括第一主体部和第二主体部，所述第一主体部上的第一转动部可与所述第二主体部上的第二转动部前后插接于同一轴线上，以使所述第一主体部和所述第二主体部铰接在一起，所述第一主体部的设置有所述第一转动部的一侧设置有弹性臂，所述弹性臂沿与所述轴线平行的方向伸出，且所述弹性臂与所述第一主体部的侧壁之间具有空隙；所述弹性臂在自由状态时，所述弹性臂上的止挡部的位置与所述第二转动部与所述第一转动部插接时的位置重叠；所述弹性臂在受挤压状态时，所述止挡部随所述弹性臂向所述空隙移动，以避让所述第二转动部。本发明能够实现不同部件之间的铰接转动，且结构简单，装配容易。

Description

转轴及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种转轴及电子设备。

背景技术

随着科技的发展，各种不同类型的电子设备越来越多的出现在了人们的生活中。

目前，随着虚拟现实技术的兴起，各种虚拟现实设备的应用也越来越多。目前，头戴式虚拟设备成为主流应用设备。而头戴式虚拟设备为了适应佩戴和实现不同功能，不同结构之间需要利用转轴产生相对旋转，以进行各种调整。目前，电子设备上的转轴结构主要包括芯轴和套筒，芯轴和套筒分别固定在需要产生相对转动的两个不同部件上，芯轴插入套筒中，即可实现两个不同部件之间的相对旋转，为了实现芯轴和套筒之间的固定，通常在将芯轴插入套筒中后，利用包括有金属弹簧或金属弹片在内的弹性组件与芯轴或者套筒抵接，从而将芯轴压紧在套筒内，避免芯轴从套筒中脱出。

然而，利用弹性组件将芯轴抵接压紧在套筒内的方式来固定转轴结构，转轴结构中会具有较多零部件，其具体结构较为复杂，且装配过程较为繁琐，生产效率较低。

发明内容

本发明提供一种转轴及电子设备，能够实现不同部件之间的铰接转动，且结构简单，装配容易。

第一方面，本发明提供一种转轴，包括第一主体部和第二主体部，第一主体部上设置有第一转动部，第二主体部上设置有第二转动部，第一转动部可与第二转动部前后插接于同一轴线上，以使第一主体部和第二主体部铰接在一起，第一主体部的设置有第一转动部的一侧设置有弹性臂，弹性臂沿与轴线平行的方向伸出，且弹性臂与第一主体部的侧壁之间具有空隙，弹性臂上具有止挡部；弹性臂在自由状态时，止挡部的位置与第二转动部与第一转动部插接时的位置重叠；弹性臂在受挤压状态时，止挡部随弹性臂向空隙移动，以避让第二转动部。

第二方面，本发明提供一种电子设备，包括如上所述的转轴。

本发明提供的转轴及电子设备，转轴具体包括第一主体部和第二主体部，第一主体部上设置有第一转动部，第二主体部上设置有第二转动部，第一转动部可与第二转动部前后插接于同一轴线上，以使第一主体部和第二主体部铰接在一起；第一主体部的设置有第一转动部的一侧设置有弹性臂，弹性臂沿与轴线平行的方向伸出，且弹性臂与第一主体部的侧壁之间具有空隙，弹性臂上具有止挡部；弹性臂在自由状态时，止挡部的位置与第二转动部与第一转动部插接时的位置重叠；弹性臂在受挤压状态时，止挡部随弹性臂向空隙移动，以避让第二转动部。这样，可通过弹性臂的弹性弯曲，实现转轴的转配，并进而使转轴所连接的两个部件实现铰接转动，这样整体结构较为简单，且装配方便。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的转轴的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的第一主体部的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的第二主体部的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的转轴在装配前的结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的转轴在装配中的结构示意图；

图6是本发明实施例一提供的转轴在装配完成时的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

图1是本发明实施例一提供的转轴的结构示意图。图2是本发明实施例一提供的第一主体部的结构示意图。图3是本发明实施例一提供的第二主体部的结构示意图。如图1至图3所示，本实施例提供的转轴，具体包括第一主体部1和第二主体部2，第一主体部1上设置有第一转动部11，第二主体部2上设置有第二转动部21，第一转动部11可与第二转动部21前后插接于同一轴线上，以使第一主体部1和第二主体部2铰接在一起。这样，第一转动部11和第二转动部21对接在一起，共同组成可旋转的转轴，第一主体部1和第二主体部2可以绕转轴所在的轴线产生相对转动，从而可随用户的需要调整相对位置，以适应不同环境和要求。

其中，第一主体部1的设置有第一转动部11的一侧设置有弹性臂12，弹性臂12沿与轴线平行的方向伸出，且弹性臂12与第一主体部1的侧壁之间具有空隙13，弹性臂12上具有止挡部121。弹性臂12本身由具有弹性的材料制成，且弹性臂12与第一主体部1之间具有空隙，所以当弹性臂12具有合适的跨度时，如果受到外界压力作用，就会产生弹性弯曲形变，并被外界压力压向空隙13内；而当外界压力消失后，弹性臂12会在自身弹性作用下回复至原先位置。

由于弹性臂12具有可产生弹性形变的特性，所以可以通过合理设置弹性臂12的位置，使至少一部分弹性臂能够可移动地挡设在第二转动部21的装配轨迹或路径上，以实现对整个转轴的装配。

具体的，当弹性臂12在自由状态时，弹性臂12上的止挡部121的位置会位于第二转动部21的装配路径上，此时，止挡部121和第二转动部21在与第一转动部11插接时的位置重叠，第二转动部21如果要继续向第一转动部11运动，则必须和弹性臂12接触，并将弹性臂12挤压至空隙内，才能为第二转动部21腾出继续运动的空间。而弹性臂12在受挤压状态时，止挡部121会随着弹性臂12向空隙移动，以避让第二转动部21，使第二转动部21能够顺利与第一转动部11对接并插合在一起。当第二转动部21和第一转动部11插接完成后，弹性臂12失去第二转动部21的挤压效果，从而在自身弹力作用下回复原位，此时，弹性臂12上的止挡部121会挡在第二转动部21外侧，以阻止第二转动部21和第一转动部11脱离。这样第二转动部21和第一转动部11之间即可完成装配，并使第一主体部1和第二主体部2之间形成可转动的连接。图4是本发明实施例一提供的转轴在装配前的结构示意图。图5是本发明实施例一提供的转轴在装配中的结构示意图。图6是本发明实施例一提供的转轴在装配完成时的结构示意图。如图4至图6所示，在装配时，弹性臂12在第二转动部21的挤压下产生了弯曲形变，并被挤入空隙13中，直至第二转动部21完全和第一转动部11装配完成后，弹性臂12才回复至原位。

具体的，转轴中的各部分组件中，第一转动部11和第二转动部21通常固定连接在第一主体部1或者第二主体部2上，且作为可选的实施方式，第一转动部11和第一主体部1之间、第二转动部21和第二主体部2之间一般都为一体式结构，这样可以保证转轴具有较为可靠的连接，避免第一转动部11或第二转动部12从各自主体上脱落而导致转轴失效。

为了实现第一转动部11和第二转动部12之间的连接和相对转动，通常可以采用芯轴与套筒的结构。例如，可以让第一转动部11为芯轴，而第二转动部12为套筒；或者使第一转动部11为套筒，第二转动部12为芯轴。以下为叙述方便，均以第一转动部11为套筒，而第二转动部12为芯轴为例进行详细说明。需要说明的是，当第一转动部11为芯轴时，同样能够适用于本实施例中的转轴之中，且其它部件的结构和工作原理均与第一转动部11为套筒时的情况类似。

可选的，当第一转动部11为套筒，第二转动部12为芯轴时，为了便于实现两者的连接，第一传动部11通常位于第一主体部1的侧方，且第一传动部11的轴线和第一主体部1的边缘平行；而第二传动部21同样位于第二主体部2的外侧，且第二传动部21的一端与第二主体部2相连，另一端为沿着与第二主体部2边缘平行的方向伸出的自由端。这样第一转动部11和第二转动部21可以沿着同一条轴线前后插接在一起，即第二转动部21的自由端可插入第一传动部11的中空腔中，而第一主体部11和第二主体部21位于轴线的不同方向上，因而第一主体部11和第二主体部21之间不会产生干涉。优选的，为了保证第一转动部11和第二转动部21之间的顺畅转动，第一转动部11一般为圆形套筒，而第二转动部21一般为圆柱状芯轴。

作为优选的实施方式，为了保证弹性臂12对第二转动部21的定位作用，止挡部121设置在弹性臂12的靠近第二转动部21的一侧。这样止挡部121位于整条弹性臂121最靠近第二转动部21的一侧，当第二转动部21和第一转动部11插接好后，只要止挡部121和第二传动部21的插入路径有重叠，就会阻止第二传动部21从第一转动部11的空腔内脱离，起到止挡作用，而弹性臂12的本体可位于第二传动部21的插入路径之外，且弹性臂12的形变量仅和止挡部121的尺寸大小有关，这样有效地减小了弹性臂12的占用空间，弹性臂12的变形量以及弹性臂12与第一主体部1的侧壁之间空隙的宽度，减少了整个转轴的尺寸，并提高了转轴的结构可靠性。

为了实现弹性臂12的弹性变形，弹性臂12可以具有多种不同的结构和实现方式。以下分别给出弹性臂12的几种不同的结构和连接方式，以对转轴的具体结构进行进一步详细说明。

作为一种可选的实施方式，弹性臂12可以采用类似于悬臂梁的结构。此时，弹性臂12的第一端与第一主体部1连接，而弹性臂12的第二端为悬空的自由端，弹性臂12第二端和第一主体部1之间为空隙13。由于弹性臂12只有一端固定在第一主体部1上，所以在进行装配时，整个弹性臂12均会因第二转动部21的挤压而向空隙13弯曲，因而弹性臂12的变形范围较大，能够适用于需要较大变形量的场合，例如第二转动部21的直径较大，以及止挡部尺寸较大时对第二转动部21实现避让。

由于弹性臂12的第二端为悬空的自由端，所以止挡部121可以直接设置在弹性臂12的第二端端部。此时，如果插入第一转动部11的第二转动部12具有回退的趋势，则会直接被弹性臂12的第二端端部抵住，而无法从第一转动部11的空腔中脱出。

当弹性臂12只有一端与第一主体部1固定，而另一端为悬空的自由端时，此时由于弹性臂12的整体形变量较大，且另一端缺乏支撑，因而可能会弯曲程度较大而发生疲劳甚至是弯折断裂现象。为了避免此时弹性臂12出现疲劳现象，弹性臂12可以采用金属材料制成，例如是各种弹簧钢等。金属材料具有较高的疲劳极限，能够多次承受较大的弯曲应力，可避免弹性臂12因变形过大而断裂。此外，当采用塑胶材料制成弹性臂12时，可以通过增大弹性臂12的横截面面积来减小弹性臂的弯曲形变量，避免断裂现象。

此外，作为另一种可选的实施方式，弹性臂12还可以为两端固定的梁形结构。此时弹性臂12的两端均与第一主体部1连接。这样弹性臂12与第一主体部1的边缘平行，且弹性臂12的两端均和第一主体部1相连，而弹性臂12和第一主体部1之间形成一个平行于弹性臂12的长条形的空腔13。当弹性臂12受到第二转动部21的挤压时，弹性臂12随之产生弯曲形变，并被挤入到空腔13的区域内。因为弹性臂12的两端均与第一主体部1连接，所以弹性臂12的变形受到了限制，变形量较小。这样弹性臂12的整体弯曲程度也较小，不易产生疲劳或断裂现象，可以采用塑胶材料作为构成弹性臂12的材料。

同时，该结构下的弹性臂12在变形时，弹性臂12中段区域的变形量最大，所以止挡部121通常位于弹性臂12的中段位置，以在弹性臂12的变形量一定时，使止挡部121实现最大的移动范围，从而使空间得到有效利用。

除此之外，弹性臂12也可以为其它常用的结构及实现形式，只要能够利用弹性形变而避让第二转动件21，或者阻止第二转动件21从第一转动件11中回退即可，此处不再赘述。

上述结构中，由于弹性臂12会随着第二转动件21的挤压而产生弯曲变形，在弯曲时，弹性臂12上可能会产生应力集中现象。为了避免弹性臂12因为应力集中而产生疲劳甚至断裂现象，弹性臂12的与第一主体部1之间的连接部位呈圆滑过渡。例如，弹性臂12与第一主体部1之间的连接部位可以为圆弧状，或者是设置圆角或倒角，从而分散弹性臂12上的应力，防止弹性臂12因过度弯折而断裂。

此外，在第二转动件21与第一转动件11插接完成后，为了保证对第二转动件21的限位效果，止挡部121的朝向第一转动部11与第二转动部21插入方向的一侧具有与轴线方向垂直的止挡面121a。由于止挡面121a与第二转动件21的回退方向垂直，所以第二转动件21回退时，回退的作用力无法使止挡部121产生移动，这样限位作用较为可靠。

而由于转轴实际的装配空间可能较小，导致安装人员在装配转轴时只能依靠双手进行盲操作，为了避免第二转动件21安装至错误的位置，例如第二转动件21错误卡在止挡部121的远离第一转动件11的一侧，止挡部121的背离所插入方向的一侧为楔形121b。第二转动件21在装配时，作用力与楔形121b的斜面始终呈一定夹角，因而无法固定在止挡部121的楔形121b一侧，从而起到防错功能，同时，楔形121b的触感也与止挡面121a的触感不同，便于安装人员依靠触摸来识别方向和安装位置。

本实施例中，转轴具体包括第一主体部和第二主体部，第一主体部上设置有第一转动部，第二主体部上设置有第二转动部，第一转动部可与第二转动部前后插接于同一轴线上，以使第一主体部和第二主体部铰接在一起；第一主体部的设置有第一转动部的一侧设置有弹性臂，弹性臂沿与轴线平行的方向伸出，且弹性臂与第一主体部的侧壁之间具有空隙，弹性臂上具有止挡部；弹性臂在自由状态时，止挡部的位置与第二转动部与第一转动部插接时的位置重叠；弹性臂在受挤压状态时，止挡部随弹性臂向空隙移动，以避让第二转动部。这样，可通过弹性臂的弹性弯曲，实现转轴的转配，并进而使转轴所连接的两个部件实现铰接转动，这样整体结构较为简单，且装配方便。

在前述实施例一的基础上，本发明实施例二还提供一种电子设备。本实施例提供的电子设备，包括有如前述实施例一中所述的转轴。其中，转轴的具体结构、工作原理和功能均已在前述实施例一中进行了详细说明，此处不再赘述。

具体的，本实施例中的电子设备，可以为虚拟现实设备，例如可进行变形调节的头戴式设备等，也可以为常用的显示器设备，例如电视等。电子设备中的转轴主要应用于可调节的支架结构，或者作为位置可调节部件与设备主体的连接件使用，此外也可以应用于其他具有类似结构的电子或非电子设备以及固定结构中，此处不再赘述。

本实施例中，电子设备包括有转轴，转轴具体包括第一主体部和第二主体部，第一主体部上设置有第一转动部，第二主体部上设置有第二转动部，第一转动部可与第二转动部前后插接于同一轴线上，以使第一主体部和第二主体部铰接在一起；第一主体部的设置有第一转动部的一侧设置有弹性臂，弹性臂沿与轴线平行的方向伸出，且弹性臂与第一主体部的侧壁之间具有空隙，弹性臂上具有止挡部；弹性臂在自由状态时，止挡部的位置与第二转动部与第一转动部插接时的位置重叠；弹性臂在受挤压状态时，止挡部随弹性臂向空隙移动，以避让第二转动部。这样，可通过弹性臂的弹性弯曲，实现转轴的转配，并进而使电子设备中转轴所连接的两个部件实现铰接转动，电子设备中的转轴能够带动相应的部件进行相对位置调整，以适应不同环境和要求，同时转轴结构较为简单，装配方便。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种转轴，其特征在于，包括第一主体部和第二主体部，所述第一主体部上设置有第一转动部，所述第二主体部上设置有第二转动部，所述第一转动部可与所述第二转动部前后插接于同一轴线上，以使所述第一主体部和所述第二主体部铰接在一起，所述第一主体部的设置有所述第一转动部的一侧设置有弹性臂，所述弹性臂沿与所述轴线平行的方向伸出，且所述弹性臂与所述第一主体部的侧壁之间具有空隙，所述弹性臂上具有止挡部；

所述弹性臂在自由状态时，所述止挡部的位置与所述第二转动部与所述第一转动部插接时的位置重叠；

所述弹性臂在受挤压状态时，所述止挡部随所述弹性臂向所述空隙移动，以避让所述第二转动部；

所述弹性臂的第一端与所述第一主体部连接，所述弹性臂的第二端悬空设置。

2.根据权利要求1所述的转轴，其特征在于，所述止挡部设置在所述弹性臂的靠近所述第二转动部的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的转轴，其特征在于，所述弹性臂为塑胶弹性臂或者金属弹性臂。

4.根据权利要求1或2所述的转轴，其特征在于，弹性臂的与所述第一主体部之间的连接部位呈圆滑过渡。

5.根据权利要求1或2所述的转轴，其特征在于，所述止挡部的朝向所述第一转动部与所述第二转动部插入方向的一侧具有与所述轴线方向垂直的止挡面。

6.根据权利要求5所述的转轴，其特征在于，所述止挡部的背离所述插入方向的一侧为楔形。

7.根据权利要求1或2所述的转轴，其特征在于，所述第一转动部为芯轴，所述第二转动部为套筒；

或者

所述第一转动部为套筒，所述第二转动部为芯轴。

8.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的转轴。

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