CN107061479B - 转轴结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种转轴结构及电子设备，所述转轴结构包括：第一转轴，用于旋转；第一扭力组件，所述第一扭力组件套在所述第一转轴外围，且与所述第一转轴过盈配合，在所述第一转轴旋转时，所述第一扭力组件静止，且通过与第一转轴的接触面摩擦提供旋转扭力。

Description

转轴结构及电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种转轴结构及电子设备。

背景技术

转轴是很多电子设备中用于旋转两个部件的常用结构。随着电子设备的轻薄化，要求转轴的体积和重量都要越来越小。然而如何确保在转轴体积减小的同时，确保可以提供足够的扭力来维持连接在转轴上两个部分之间相对位置的稳定性，是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种转轴结构及电子设备，期望一方面实现电子设备的轻薄化，另一方面能够提升足够的旋转扭力。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例第一方面提供一种转轴结构，所述转轴结构包括：

第一转轴，用于旋转；

第一扭力组件，套在所述第一转轴外围，且与所述第一转轴过盈配合；

其中，在所述第一转轴旋转时，所述第一扭力组件静止，且通过与第一转轴的接触面摩擦提供旋转扭力。

基于上述方案，所述第一扭力组件，包括N个扭力片，其中，所述N为不小于2的整数；

N个所述扭力片堆叠套在所述第一转轴外围。

基于上述方案，所述转轴结构还包括连接组件，所述第一转轴相对于所述连接组件旋转；

所述连接组件上设置有轴孔；

所述第一转轴安装在所述轴孔内；

所述扭力片上设置有固定孔和扭力孔；

所述扭力片，通过所述固定孔与所述连接组件固定连接；

所述扭力孔与所述第一转轴过盈配合。

基于上述方案，所述扭力片为金属直板。

基于上述方案，所述转轴结构还包括连接组件，所述第一转轴相对于所述连接组件旋转；

所述第一扭力组件为套在所述第一转轴外围的圆环柱体，且所述圆环柱体与所述连接组件固定连接。

基于上述方案，所述转轴结构还包括第二转轴、连接组件及为所述第二转轴提供旋转扭力的第二扭力组件；其中，所述第二扭力组件不同于所述第一扭力组件；

所述连接组件包括第一轴孔和第二轴孔；

所述第一转轴安装在所述第一轴孔内；

所述第二转轴安装在所述第二轴孔内。

基于上述方案，所述第二轴孔上设置有凹轮区；

所述第二扭力组件包括：

弹力部件，套在在所述第二转轴的外围，在所述第二转轴旋转时，能够沿所述第二转轴的轴线伸缩；

凸轮，与所述第二转轴固定连接，且跟随所述第二转轴运动，与所述凹轮区配合提供所述第二转轴的旋转扭力；

凸轮，与所述第二转轴固定连接，且跟随所述第二转轴运动，与所述凹轮区配合提供所述第二转轴的旋转扭力。

基于上述方案，所述凸轮包括非圆形套孔；

所述凸轮通过非圆形套孔，套在所述第二转轴的第一区域，其中，所述第二转轴在所述第一区域的形状与所述非圆形套孔的形状一致。

基于上述方案，所述转轴结构还包括同步组件；

所述同步组件分别与第一转轴和所述第二转轴相连，用于保持所述第一转轴和所述第二转轴的旋转角度一致。

本发明实施例第二方面提供一种电子设备包括：第一部分、第二部分及上述任一项所述的转轴结构；

所述第一部分和所述第二部分，分别与所述转轴结构连接，并通过所述转轴结构相对旋转。

本发明实施例提供的转轴结构及电子设备，转轴结构中不仅设置有转轴，还设置有第一扭力组件，第一扭力组件与第一转轴过盈配合，这样的话，第一转轴在旋转的过程中，第一转轴的外围与扭力片内表面之间的接触面之间的摩擦力，将提供旋转扭力。实践证明，这种转轴结构，在转轴和第一扭力组件的体积都非常小的情况下，由于过盈配合及摩擦力的产生面积较大的现象，可以提供足够大的旋转扭力，从而通过结构的改进，解决了现有技术中转轴的体积与旋转扭力之间互不能兼顾的问题，一方面可以实现电子设备的轻薄化，另一方面可以利用这种足够的旋转扭力确保电子设备各个部分所需旋转扭力提供的支撑力，确保电子设备的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的第一种转轴结构的我示意图；

图2为本发明实施例提供的扭力片的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的连接组件和圆柱环体的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种连接组件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二种转轴结构的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的转轴结构的爆炸示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

如图1所示，本实施例提供一种转轴结构，所述转轴结构包括：

第一转轴110，用于旋转；

第一扭力组件120，套在所述第一转轴外围，且与所述第一转轴过盈配合；

其中，在所述第一转轴110旋转时，所述第一扭力组件120静止，且通过与第一转轴的接触面摩擦提供旋转扭力。

本实施例提供转轴结构可以用于各种需要转轴的电子设备中，例如，应用于笔记本电脑或笔记本和平板二合一的设备中。

本实施例中所述第一转轴110旋转时，第一扭力组件120静止，判断所述第一转轴110和所述第一扭力组件120运动状态的参照物是同一个。这样的话，在第一转轴110和所述第一扭力组件120相互运动，从而在接触面上产生摩擦，这种接触面的摩擦可以用于提供旋转扭力。且由于第一扭力组件120与第一转轴110是过盈配合的，所述第一转轴110的外径是略大于所述第一扭力组件120的内径的，此时提供的摩擦力更大，从而即便第一扭力组件120和第一转轴110的体积都很小，或接触面积都很小，也可以产生足够大的摩擦力，从而提供足够大的旋转扭力。故本实施例提供的转轴结构，可以解决现有技术中所述转轴结构不断缩小以满足电子设备的轻薄化，但是没有转轴没有办法提供足够旋转扭力的问题，具有体积小，旋转扭力大的有点。

所述第一扭力组件120的结构有多种，以下提供两种可选结构：

可选结构一：

如图1及图2所示，所述第一扭力组件120包括N个扭力片121，这里的N为不小于2的整数。N个扭力片121套在所述第一转轴110的外围，与所述第一转轴110过盈配合，在第一转轴110旋转的过程中，保持静止以提供旋转扭力。

所述N的取值可为2、3或4等取值，所述扭力片121内设置用于套在所述第一转轴110外围的套孔的孔径，略小于所述第一转轴110的外径，以形成所述过盈配合。这样的话，所述扭力片121固定，在第一转轴110旋转的过程中，需要向第一转轴110施加更大的力才能驱动所述第一转轴110旋转，在旋转的过程中所述扭力片121的内表面与所述第一转轴110的外表面摩擦，通过面摩擦提供更大的旋转扭力。这样的话，这样的转轴结构，虽然体积小且结构简单，但是通过扭力片121与第一转轴110之间的面接触，能够提供足够大的旋转扭力，从而可以满足电子设备在制作过程中所需的扭力足够大的转轴部件，同时实现轻薄化。

如图3所示，所述转轴结构还包括连接组件130；

所述连接组件130上设置有轴孔131；

所述第一转轴110安装在所述轴孔131内，所述第一转轴110能够相对于所述连接组件旋转；

所述扭力片121上设置有固定孔和扭力孔；

所述扭力片121，通过所述固定孔与所述连接组件130固定连接；

所述扭力孔与所述第一转轴110过盈配合。

在本实施例中所述扭力片121上设置有两种孔，一个是固定孔，该固定孔使得所述扭力片121固定在所述连接组件130上，且固定所述扭力片121，使所述扭力片121在所述第一转轴110旋转的过程中，保持静止。

所述扭力孔套在所述第一转轴110的外围，若第一转轴110旋转，而所述扭力片121静止，故第一转轴110和扭力片121的接触面之间产生了动摩擦，从而提供足够大的旋转扭力。

在本实施例中，所述扭力片121为金属直板；所述扭力孔与所述第一转轴110过盈配合。

在本实施例中所述金属直板可为单质金属直板或合金直板；且通常所述金属直板可为采用预定弹力系数的金属或合金制作而成的，故在所述第一转轴110的旋转过程中提供一定的形变，而这种形变也可以储蓄一定的旋转扭力，从而以极小的体积和较为简单的结构，提供更大的旋转扭力。

如图1和图4所示，所述转轴结构还包括连接组件130，所述第一转轴110相对于所述连接组件130旋转；

所述第一扭力组件120为套在所述第一转轴外围的圆环柱体122，且所述圆环柱体122与所述连接组件130固定连接。

在本实施例中所述圆环柱体122可与所述连接组件130通过各种方式固定连接。优选地为所述圆环柱体122为与所述连接组件130为连体结构，例如，一体成型的连体结构。例如，所述圆环柱体122和所述连接组件130的其他部分，为采用金属注射成型(Metalinjection Molding，MIM)的连体结构。所述圆环柱体122的内圆环的环径略小于所述第一转轴的轴径，从而可以形成所述过盈配合。

所述第一扭力组件120为一体式的圆环柱体122，具有需要制作的部件少，制作简单的特点。

本实施例提供的转轴结构，如图1及图5所示，所述转轴结构可为双转轴结构包括：两根并列设置的转轴。具体地如，所述转轴结构还包括第二转轴140、连接组件130及为所述第二转轴140提供旋转扭力的第二扭力组件；

所述连接组件130包括第一轴孔和第二轴孔；

所述第一转轴110安装在所述第一轴孔内；

所述第二转轴140安装在所述第二轴孔内。

在本实施例中所述转轴结构包括两个转轴，分别是前述的第一转轴110和第二转轴140，第一转轴110和第二转轴140都可以相对于所述连接组件130旋转。在本实施例中连接组件130设置有两个轴孔，分别是第一轴孔和第二轴孔。第一转轴110安装第一轴孔内，第二转轴140安装在第二轴孔内，这样的话，与第一转轴110固定连接的第一部件可以相对于连接组件130旋转，与第二转轴140连接的第二部件可以相对于连接组件130旋转，若第一部件和第二部件可以相对旋转。

在本实施例中，为所述第二转轴140提供旋转扭力的组件为第二扭力组件，是不同为第一转轴提供旋转扭力的第一扭力组件的。

进一步地，所述第二轴孔的外沿上设置有凹轮区150；这里的凹轮区150为所述第二轴孔的外沿部分凹陷形成的。

所述第二扭力组件包括：

弹力部件151，套在在所述第二转轴的外围，在所述第二转轴旋转时，能够沿所述第二转轴的轴线伸缩；

这里的，所述弹性部件可包括：M个弹力片151，套在在所述第二转轴140的外围，在所述第二转轴140旋转时，能够沿所述第二转轴的轴线运动；其中，所述M为不小于2的整数。当然，具体实现时，所述弹力部件151不局限于所述弹力片，还可以是弹簧或具有弹性的塑胶等。

凸轮152，与所述第二转轴140固定连接，且跟随所述第二转轴140运动，与所述凹轮区150配合提供所述第二转轴140的旋转扭力。

在本实施例中所述第二扭力组件包括：弹力部件151。弹力部件151可以拉伸和压缩。在第二转轴140旋转时，所述弹力部件151可以在所述第二转轴140上伸缩。若所述弹力部件151压缩量足够大时，所述凸轮152与所述凹轮区150之间的挤压力足够大，则所述第二转轴140的旋转扭力也就足够大。

例如，所述弹力部件151包括一个或多个弹力片，这些弹力片在第二转轴140旋转时，相互挤压或拉扯能够在第二转轴140上沿轴线运动，即表明所述弹力片151可在所述第二转轴140上来回运动。多个弹力片151可以相当于弹簧

当第二转轴140旋转到不同的位置时，所述弹力部件的形变程度不一样，所述凸轮152和凹轮区150之间的挤压力是不同的，进而导致摩擦力矩不一样，从而可以为第二转轴140在不同位置提供不同大小的旋转扭力，即为所述第二转轴140提供可变的旋转扭力。

在本实施例中所述第二转轴可以与笔记本等电子设备中的显示屏所在部分连接，随着屏幕打开的角度越大，所述第二扭力组件提供的旋转扭力越大，以提供足够的力量支撑所述显示屏所在的部分的重量。

在一些实施例中，所述第二扭力组件在第一旋转角度提供的第一扭力，大于所述第一扭力组件120在所述第一旋转角度提供的第二扭力。

如图6所示，所述转轴结构还包括同步组件160；

所述同步组件160分别与第一转轴110和所述第二转轴140相连，用于保持所述第一转轴110和所述第二转轴140的旋转角度一致。

在本实施例中所述同步组件160可包括蜗轮及蜗杆，所述蜗杆包括两个，分别位于所述第一转轴110和第二转轴140的表面，随所述第一转轴110和第二转轴140的旋转而旋转，而所述涡轮连接两个所述蜗杆，这样一个蜗杆旋转，则蜗轮必然旋转，从而促使另一个蜗杆也旋转，从而实现两个转轴的旋转角度一致，从而实现两个转轴的同步。

当然在具体实现时，所述同步组件不局限于所述蜗轮及蜗杆的组合。

图6所示为本实施例提供的两种转轴结构的爆炸图，在图6中还包括：转轴结构中的其他组件，例如，螺钉、螺母、固定支架1及固定支架2及轴承支架等。固定支架1和第一转轴110通过螺钉或铆钉等连接部件连接，固定支架2也可以通过螺钉或铆钉等连接部件连接。

本实施例还提供一种电子设备包括：第一部分、第二部分及前述任意一个技术方案所示的转轴结构；

所述第一部分和所述第二部分，分别与所述转轴结构连接，并通过所述转轴结构相对旋转。

在本实施例中所述第一部分和第二部分可包括笔记本电脑的两个可开合的部分。例如，所述第一部分可为包括显示屏的一部分，所述第二部分可为包括键盘的一部分，所述第一部分可包括键盘的一部分，则所述第二部分可为包括显示屏的一部分。

这两部分分别与所述转轴结构连接，从而可以通过所述转轴结构相对旋转。在本实施例中所述转轴结构可为仅包括第一转轴110的转轴结构，也可以为包括第一转轴110和第二转轴140的转轴结构。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种转轴结构，其特征在于，所述转轴结构包括：

第一转轴，用于旋转；

第一扭力组件，套在所述第一转轴外围，且与所述第一转轴过盈配合；

其中，在所述第一转轴旋转时，所述第一扭力组件静止，且通过与第一转轴的接触面摩擦提供旋转扭力；

所述第一扭力组件，包括N个扭力片，其中，所述N为不小于2的整数；N个所述扭力片堆叠套在所述第一转轴外围；其中，所述扭力片包括采用预定弹力系数的金属制作而成的单质金属直板或合金直板；

或，所述第一扭力组件，包括套在所述第一转轴外围的圆环柱体，且所述圆环柱体与连接组件固定连接；

所述转轴结构还包括第二转轴，用于旋转，其中，第二扭力组件不同于所述第一扭力组件；

第二扭力组件，套在所述第二转轴外围，为所述第二转轴提供旋转扭力；

所述第二扭力组件包括弹力部件和凸轮，所述弹力部件套在所述第二转轴的外围，在所述第二转轴旋转时，能够沿所述第二转轴的轴线伸缩；所述凸轮与所述第二转轴固定连接，所述凸轮跟随所述第二转轴运动。

2.根据权利要求1所述的转轴结构，其特征在于，

所述转轴结构还包括所述连接组件，所述第一转轴相对于所述连接组件旋转；

所述连接组件上设置有轴孔；

所述第一转轴安装在所述轴孔内；

所述扭力片上设置有固定孔和扭力孔；

所述扭力片，通过所述固定孔与所述连接组件固定连接；

所述扭力孔与所述第一转轴过盈配合。

3.根据权利要求1或2任一项所述的转轴结构，其特征在于，

所述连接组件包括第一轴孔和第二轴孔；

所述第一转轴安装在所述第一轴孔内；

所述第二转轴安装在所述第二轴孔内。

4.根据权利要求3所述的转轴结构，其特征在于，

所述第二轴孔的外沿上设置有凹轮区；

其中，所述凹轮区与所述凸轮配合提供所述第二转轴的旋转扭力。

5.根据权利要求4所述的转轴结构，其特征在于，

所述凸轮包括非圆形套孔；

所述凸轮通过非圆形套孔，套在所述第二转轴的第一区域，其中，所述第二转轴在所述第一区域的形状与所述非圆形套孔的形状一致。

6.根据权利要求3所述的转轴结构，其特征在于，

所述转轴结构还包括同步组件；

所述同步组件分别与第一转轴和所述第二转轴相连，用于保持所述第一转轴和所述第二转轴的旋转角度一致。

7.一种电子设备，包括：第一部分、第二部分及权利要求1至6任一项所述的转轴结构；

所述第一部分和所述第二部分，分别与所述转轴结构连接，并通过所述转轴结构相对旋转。

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