CN107191469A - 多段切换枢轴器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多段切换枢轴器，包括第一轴、第二轴、内定位板、扭力弹片组、内隔板、第一凹凸轮组、定位隔板、第二凹凸轮组、外隔板及外定位板；第一轴的一端和第二轴的一端分别依次贯穿内定位板、扭力弹片组、内隔板、第一凹凸轮组、定位隔板、第二凹凸轮组、外隔板及外定位板，且第一轴位于第二轴的正上方；第一凹凸轮组和第二凹凸轮组均包括有上凹轮、下凹轮及中间凸轮，中间凸轮具有上凸部和下凸部，上凹轮上设置有短凹弧，下凹轮上设置有长凹弧。本发明在无需使用切换片或者切换销之类的切换装置下，可对第一轴和第二轴进行多段式切换转动，进而，可实现本枢轴器的大角度转动工作。

Description

多段切换枢轴器

技术领域

本发明涉及电子设备机械技术领域，尤其是涉及一种多段切换枢轴器。

背景技术

现有的电子设备，例如笔记本电脑，通常在主机系统端上设计有可相对主机系统端开合的显示屏幕端，这样，既可在工作状态时掀开显示屏幕端，又可在收纳携带时闭合显示屏幕端。为完成前述操作，以笔记本电脑为例，多选用双轴枢轴器连接系统端和屏显端，它虽能使屏显端能以该枢轴器为动作轴心向上掀开或者向下闭合于系统端上，但存在如下缺点：

1、在现有的双轴枢轴器翻折控制机构中，当需要弯折较大角度时，需先使用套设在转轴上的切换片来控制一转轴转动到设定角度后，再切换到另一转轴上控制其进行转动。由于切换片通常设置在作动机构的轴向位置来进行轴向移动控制，因而，势必会增加整个枢轴器的长度，从而并不利于枢轴器小型化的设计。另外，切换片的设置亦会使构件复杂化，进而会影响整个枢轴器动作的稳定性。

2、现有的双轴枢轴器由闭合状态翻转至360°的过程中，会产生双轴位移变化，特别是在翻转到180°左右的位置时，整个枢轴器会外凸于笔记本电脑的表面，使得笔记本电脑难以平整地放置在桌面上。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述问题，提供多段切换枢轴器，在无需使用切换片或者切换销之类的切换装置下，可对第一轴和第二轴进行多段式切换转动，进而，可实现本枢轴器的大角度转动工作。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

多段切换枢轴器，包括第一轴、第二轴、内定位板、扭力弹片组、内隔板、第一凹凸轮组、定位隔板、第二凹凸轮组、外隔板及外定位板；

第一轴的一端和第二轴的一端分别依次贯穿内定位板、扭力弹片组、内隔板、第一凹凸轮组、定位隔板、第二凹凸轮组、外隔板及外定位板，且第一轴位于第二轴的正上方；

第一凹凸轮组和第二凹凸轮组均包括有套设在第一轴上且与第一轴连动连接的上凹轮、套设在第二轴上且与第二轴连动连接的下凹轮及位于上凹轮与下凹轮之间且可相对定位隔板上下移动的中间凸轮，中间凸轮具有上凸部和下凸部，上凹轮上设置有可与上凸部凹凸配合的短凹弧，下凹轮上设置有可与下凸部凹凸配合的长凹弧，第一凹凸轮组中的短凹弧与第二凹凸轮组中的短凹弧在第一轴的周向上错开设置，且第一凹凸轮组中的长凹弧与第二凹凸轮组中的长凹弧在第二轴的周向上错开设置。

本发明中，第一轴可在靠近外定位板的端部设置有可防止其脱离外定位板的第一组接构件，第二轴可在靠近外定位板的端部设置有可防止其脱离外定位板的第二组接构件。为实现第一轴和第二轴的转动，第一轴和第二轴均应与内定位板、扭力弹片组、内隔板、定位隔板、外隔板及外定位板间隙配合，这样，第一轴和第二轴则可相对内定位板、扭力弹片组、内隔板、定位隔板、外隔板及外定位板进行转动。第一轴和第二轴中任意一轴可与屏显端相连，另一轴则与系统端相连，这样即可形成完整的电子设备。

应用时，通过第一凹凸轮组件和第二凹凸轮组件中长凹弧与其相对应的下凸部以及短凹弧与其相对应的上凸部之间的凹凸配合，可对第一轴和第二轴的转动行程进行分段式锁定，这样，即可实现第一轴与第二轴相互配合的分段式转动，具体地，转动第二轴为第一段转动，转动第一轴为第二段转动，再次转动第二轴为第三段转动。可见，在无需使用切换片或者切换销之类的切换装置下，可对第一轴和第二轴进行多段式切换转动，进而，可实现本枢轴器的大角度转动工作。

另外，由于第一轴和第二轴的转动轴心线位于内定位板、扭力弹片组、内隔板、第一凹凸轮组、定位隔板、第二凹凸轮组、外隔板及外定位板的内部，因此，屏显端相对系统端弯折至设定角度时，本枢轴器亦可与电子设备成为平整状态，这样，可方便电子设备稳定地平放于桌面。

为便于进行定点角度控制以实现第一轴和第二轴的分段式转动，进一步地，所述第一凹凸轮组的所述上凹轮或者所述第二凹凸轮组的所述上凹轮设置有上止挡凹弧；

所述第一凹凸轮组的所述下凹轮或者所述第二凹凸轮组的所述下凹轮设置有下止挡凹弧；

所述定位隔板上设置有可与上止挡凹弧配合的上止挡凸部和可与下止挡凹弧配合的下止挡凸部。

本发明中，通过上止挡凹弧与上止挡凸部之间的阻挡配合以及下止挡凹弧与下止挡凸部之间的阻挡配合可对第一轴或者第二轴在相应地转动阶段的极限转动角度进行控制，这样，便于提高操作的便捷性，同时，也可提高运行的可靠性。

为便于加工以及优化结构，进一步地，所述上止挡凹弧和所述下止挡凹弧设置在同一组凹凸轮组的所述上凹轮和所述下凹轮中。相应地，上止挡凸部和下止挡凸部则设置在定位隔板的同一侧。

进一步地，所述上止挡凹弧的弧长所对应的圆心角大于180°；所述下止挡凹弧的弧长所对应的圆心角大于180°。上止挡凹弧与上止挡凸部之间的阻挡配合用于限制第一轴的转动行程，下止挡凹弧与下止挡凸部之间的阻挡配合用于限制第二轴的转动行程，这样，可提高本枢轴器实现大角度弯折的可靠性。

为避免中间凸轮在上下移动中发生位置偏移而影响其与长凹弧和短凹弧之间的凹凸配合，进一步地，所述中间凸轮的两侧均向外延伸设置有延伸部，所述内隔板、所述定位隔板及所述外隔板的中部均设置有可与延伸部置入配合的槽口，且延伸部可在槽口内上下移动。

进一步地，所述长凹弧的两端部均设置有可与所述下凸部凹凸配合的定位凹槽。定位凹槽的设置可提高下凸部与长凹弧端部之间凹凸配合的稳定性，同时，也可在长凹弧与下凹轮外周面的连接处形成圆弧型的过度，这样，可提高第二轴在特定位置处转动的灵敏性。

进一步地，所述长凹弧的弧长所对应的圆心角大于100°。长凹弧的弧长用于决定第一段转动时第二轴的转动行程，在该阶段时，通常是掀开屏显端进行工作的状态，而屏显端与系统端的夹角能大于100°，是比较舒适的工作状态。

进一步地，所述扭力弹片组包括若干个弹片，每一弹片的上端部设置有可与第一轴干涉配合的第一包夹孔，每一弹片的下端部设置有可与第二轴干涉配合的第二包夹孔。第一包夹孔和第二包夹孔可在第一轴和第二轴转动时分别为它们提供定位扭力。第一包夹孔可包括贯穿弹片两侧面的第一通孔和与第一通孔连通的第一缺口，第一缺口贯穿弹片的上端；第二包夹孔可包括贯穿弹片两侧面的第二通孔和与第二通孔连通的第二缺口，第二缺口贯穿弹片的下端。

为便于实现与屏显端和系统端的稳定连接，进一步地，所述第一轴的另一端连接有能与第一轴连动连接的上连接片；所述第二轴的另一端连接有能与第二轴连动连接的下连接片。

为实现第一轴和第二轴与扭力弹片组、第一凹凸轮组及第二凹凸轮组等的配合，进一步地，所述第一轴和所述第二轴均包括第一连接段、第二连接段及第三连接段，第一连接段与第二连接段之间设置有可作用于所述内定位板的限位环，第一连接段的横截面和第三连接段的横截面均呈非圆形。

本发明中，第一轴的第二连接段和第二轴的第二连接段的横截面均可设置呈圆形，扭力弹片组设置在第一轴的第二连接段和第二轴的第二连接段区域，第一轴第二连接段的外径应小于第一通孔的内径，第二轴的第二连接段的外径应小于第二通孔的内径。第一轴的第一连接段和第二轴的第一连接段的横截面呈非圆形，当上连接片与第一轴的该连接段相适应时，即可实现上连接片与第一轴的连动连接，当下连接片与第二轴的该连接段相适应时，即可实现下连接片与第二轴的连动连接。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明在无需使用切换片或者切换销之类的切换装置下，亦可对第一轴和第二轴进行多段式切换转动以实现本枢轴器的大角度转动工作，它不仅可简化枢轴器的构成元件，也可缩小整个枢轴器的轴向长度。

2、由于第一轴和第二轴的转动轴心线位于内定位板、扭力弹片组、内隔板、第一凹凸轮组、定位隔板、第二凹凸轮组、外隔板及外定位板的内部，因此，屏显端相对系统端弯折至180°时，本枢轴器亦可与电子设备成为平整状态，这样，可方便电子设备稳定地平放于桌面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对描述本发明实施例中所需要用到的附图作简单的说明。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据下面的附图，得到其它附图。

图1为本发明所述的多段切换枢轴器一个具体实施例的结构示意图；

图2为本发明所述的多段切换枢轴器一个具体实施例的爆炸图；

图3为本发明所述的多段切换枢轴器中第一凹凸轮组和第二凹凸轮组一个具体实施例的爆炸图；

图4为本发明所述的多段切换枢轴器在闭合状态时的结构示意图；

图5为本发明所述的多段切换枢轴器在进行第一段转动后的结构示意图；

图6为本发明所述的多段切换枢轴器在进行第二段转动后的结构示意图；

图7为本发明所述的多段切换枢轴器在进行第三段转动后的结构示意图；

图8为本发明所述的多段切换枢轴器中第一轴或者第二轴一个具体实施例的结构示意图。

其中，附图标记对应的零部件名称如下：10、第一轴，11、内定位板，12、内隔板，13、定位隔板，131、上止挡凸部，132、下止挡凸部，14、外隔板，15、外定位板，16、第一组接构件，17、第二组接钩件，18、槽口， 20、第二轴，30、扭力弹片组，31、弹片，32、第一缺口，33、第二缺口，34、第一通孔，35、第二通孔40、第一凹凸轮组，41、第一上凹轮，411、第一短凹弧，42、第一下凹轮，421、第一长凹弧，4211、第一定位凹槽，4212、第二定位凹槽，43、第一中间凸轮，431、第一上凸部，432、第一下凸部，433、第一延伸部，434、第二延伸部，51、第一连接段，52、第二连接段，53、第三连接段，54、限位环，55、上连接片，56、下连接片，60、第二凹凸轮组，61、第二上凹轮，611、第二短凹弧，62、第二下凹轮，621、第二长凹弧，6211、第三定位凹槽，6212、第四定位凹槽，63、第二中间凸轮，631、第二上凸部，632、第二下凸部，633、第三延伸部，634、第四延伸部，701、上止挡凹弧，702、下止挡凹弧。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，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、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本发明保护的范围内。

实施例1

如图1至图3所示，多段切换枢轴器，包括第一轴10、第二轴20、内定位板11、扭力弹片组30、内隔板12、第一凹凸轮组40、定位隔板13、第二凹凸轮组60、外隔板14及外定位板15；

第一轴10的一端和第二轴20的一端分别依次贯穿内定位板11、扭力弹片组18、内隔板12、第一凹凸轮组40、定位隔板13、第二凹凸轮组60、外隔板14及外定位板15，且第一轴10位于第二轴20的正上方，第一轴10在该端部设置有可防止其脱离外定位板15的第一组接构件16，第二轴10在该端部设置有可防止其脱离外定位板15的第二组接构件17；

第一凹凸轮组40包括包括套设在第一轴10上且与第一轴10连动连接的第一上凹轮41、套设在第二轴20上且与第二轴10连动连接的第一下凹轮42及位于第一上凹轮41与第一下凹轮42之间的第一中间凸轮43，第一中间凸轮43具有第一上凸部431和第一下凸部432，第一上凹轮41上设置有可与第一上凸部431凹凸配合的第一短凹弧411，第一下凹轮42上设置有可与第一下凸部432凹凸配合的第一长凹弧421；

第二凹凸轮组60包括套设在第一轴10上的第二上凹轮61、套设在第二轴20上的第二下凹轮62及位于第二上凹轮61与第二下凹轮62之间的第二中间凸轮63，第二中间凸轮63具有第二上凸部631和第二下凸部632，第二上凹轮61上设置有可与第二上凸部631凹凸配合的第二短凹弧611，第二下凹轮62上设置有可与第二下凸部632凹凸配合的第二长凹弧621；

第一短凹弧411与第二短凹弧611在第一轴10的周向上错开设置，且第一长凹弧421与第二长凹弧621在第二轴20的周向上亦错开设置；

第一轴10和第二轴20均与内定位板11、扭力弹片组30、内隔板12、定位隔板13、外隔板14及外定位板15间隙配合。

优选地，第二上凹轮61设置有上止挡凹弧701，第二下凹轮62设置有下止挡凹弧702，所述定位隔板13上设置有可与上止挡凹弧701配合的上止挡凸部131和可与下止挡凹弧702配合的下止挡凸部132。

优选地，内隔板12、定位隔板13及外隔板14的中部均设置有槽口，第一中间凸轮43的一侧设置有与内隔板12槽口置入配合的第一延伸部433，第一中间凸轮43的另一侧设置有与定位隔板13槽口置入配合的第二延伸部434，第二中间凸轮63的一侧设置有与定位隔板13槽口置入配合的第三延伸部633，第二中间凸轮63的另一侧设置有与内隔板12槽口置入配合的第四延伸部634。

优选地，第一长凹弧421的一端部设置有与第一下凸部432凹凸配合的第一定位凹槽4211，第一长凹弧421的另一端部设置有与第一下凸部432凹凸配合的第二定位凹槽4212，第二长凹弧621的一端部设置有与第二下凸部632凹凸配合的第三定位凹槽6211，第二长凹弧621的另一端部设置有与第二下凸部632凹凸配合的第四定位凹槽6212。

优选地，所述扭力弹片组30包括若干个弹片31，每一弹片31的上端部设置有可与第一轴10干涉配合的第一包夹孔，每一弹片31的下端部设置有可与第二轴20干涉配合的第二包夹孔。第一包夹孔可包括贯穿弹片31两侧面的第一通孔34和与第一通孔34连通的第一缺口32，第一缺口32贯穿弹片31的上端；第二包夹孔可包括贯穿弹片31两侧面的第二通孔35和与第二通孔35连通的第二缺口33，第二缺口33贯穿弹片31的下端。

应用时，第一轴10与屏显端相连，第二轴20与系统端相连，如图4所示为零位状态，也即屏显端与系统端处于闭合状态位置。在该状态时，第一凹凸轮组40中，第一上凸部431压接于第一短凹弧411，第一下凸部432压接于第一下凸轮42的外圆周上；第二凹凸轮组60中，第二上凸部631压接于第二上凸轮61的外圆周上，第二下凸部632压接于第二长凹弧621的第三定位凹槽6211处，同时，上止挡凹弧701的一端部挡靠于上止挡凸部131，下止挡凹弧702的一端部挡靠于下止挡凸部132。

如图5所示，当第二轴20以逆时针方向反转一角度（如100°）进行第一段转动时，第一凹凸轮组40中，第一下凸轮42的第一长凹弧421 朝上，这时，第一中间凸轮可相对槽口向下移动，使得第一下凸部432压接于第一长凹弧421的第一定位凹槽4211处，这样，第一上凸部431可脱离第一短凹弧411；第二凹凸轮组60中，第二下凸部632沿着第二长凹弧621由第三定位凹槽6211处移动至第四定位凹槽6212处。在该状态下，屏显端则可相对系统端弯折如前述角度。

如图6所示，当第一轴10以顺时针方向正转一角度（如180°）进行第二段转动时，第一凹凸轮组40中，第一上凸部431压接于第一上凹轮41的外圆周上；第二凹凸轮组60中，第二上凹轮61的第二短凹弧611朝下正对第二上凸部631，同时，上止挡凹弧701的另一端部抵靠于上止挡凸部131。在该状态时，屏显端已相对系统端形成260°的夹角。

如图7所示，当第二轴20以逆时针方向反转一角度（如80°）进行第三段转动时，第二凹凸轮组60中，第二中间凸轮63相对槽口向上移动，并使得第二上凸部631压接于第二短凹弧611处，第二下凸轮632则沿着第二下凹轮62的外圆周进行移动，直至下止挡凹弧702的另一端部挡靠于下止挡凸部132；第一凹凸轮组40中，第一下凸轮432则沿着第一长凹弧421由第一定位凹槽4211处移动至第二定位凹槽4212处。在该状态时，屏显端与系统端形成互叠的平板状，也即屏显端已相对系统端弯折了360°。

反之，可依照上述多段动作的反向程序将第一轴10与第二轴20翻折回如图1及如图4所示的0°夹角关闭状态。

优选地，所述第一轴10的另一端连接有能与第一轴10连动连接的上连接片55；所述第二轴20的另一端连接有能与第二轴20连动连接的下连接片56。应用时，上连接片55与屏显端相连，下连接片56与系统端相连。

优选地，所述第一轴10和所述第二轴20均包括第一连接段51、第二连接段52及第三连接段53，第一连接段51与第二连接段52之间设置有可作用于所述内定位板11的限位环54，第一连接段51的横截面和第三连接段53的横截面均呈非圆形。如图8所示，可在第一连接段51的两侧及第三连接段53的两侧设置有平面。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.多段切换枢轴器，其特征在于：包括第一轴（10）、第二轴（20）、内定位板（11）、扭力弹片组（30）、内隔板（12）、第一凹凸轮组（40）、定位隔板（13）、第二凹凸轮组（60）、外隔板（14）及外定位板（15）；

第一轴（10）的一端和第二轴（20）的一端分别依次贯穿内定位板（11）、扭力弹片组（18）、内隔板（12）、第一凹凸轮组（40）、定位隔板（13）、第二凹凸轮组（60）、外隔板（14）及外定位板（15），且第一轴（10）位于第二轴（20）的正上方；

第一凹凸轮组（40）和第二凹凸轮组（60）均包括有套设在第一轴（10）上且与第一轴（10）连动连接的上凹轮、套设在第二轴（20）上且与第二轴（20）连动连接的下凹轮及位于上凹轮与下凹轮之间且可相对定位隔板（13）上下移动的中间凸轮，中间凸轮具有上凸部和下凸部，上凹轮上设置有可与上凸部凹凸配合的短凹弧，下凹轮上设置有可与下凸部凹凸配合的长凹弧，第一凹凸轮组（40）中的短凹弧与第二凹凸轮组（60）中的短凹弧在第一轴（10）的周向上错开设置，且第一凹凸轮组（40）中的长凹弧与第二凹凸轮组（60）中的长凹弧在第二轴（20）的周向上错开设置。

2.根据权利要求1所述的多段切换枢轴器，其特征在于：所述第一凹凸轮组（40）的所述上凹轮或者所述第二凹凸轮组（60）的所述上凹轮设置有上止挡凹弧（701）；

所述第一凹凸轮组（40）的所述下凹轮或者所述第二凹凸轮组（60）的所述下凹轮设置有下止挡凹弧（702）；

所述定位隔板（13）上设置有可与上止挡凹弧（701）配合的上止挡凸部（131）和可与下止挡凹弧（702）配合的下止挡凸部（132）。

3.根据权利要求2所述的多段切换枢轴器，其特征在于：所述上止挡凹弧（701）和所述下止挡凹弧（702）设置在同一组凹凸轮组的所述上凹轮和所述下凹轮中。

4.根据权利要求2所述的多段切换枢轴器，其特征在于：所述上止挡凹弧（701）的弧长所对应的圆心角大于180°；所述下止挡凹弧（702）的弧长所对应的圆心角大于180°。

5.根据权利要求1所述的多段切换枢轴器，其特征在于：所述中间凸轮的两侧均向外延伸设置有延伸部，所述内隔板（12）、所述定位隔板（13）及所述外隔板（14）的中部均设置有可与延伸部置入配合的槽口，且延伸部可在槽口内上下移动。

6.根据权利要求1所述的多段切换枢轴器，其特征在于：所述长凹弧的两端部均设置有可与所述下凸部凹凸配合的定位凹槽。

7.根据权利要求1所述的多段切换枢轴器，其特征在于：所述长凹弧的弧长所对应的圆心角大于100°。

8.根据权利要求1所述的多段切换枢轴器，其特征在于：所述扭力弹片组（30）包括若干个弹片（31），每一弹片（31）的上端部设置有可与第一轴（10）干涉配合的第一包夹孔，每一弹片（31）的下端部设置有可与第二轴（20）干涉配合的第二包夹孔。

9.根据权利要求1所述的多段切换枢轴器，其特征在于：所述第一轴（10）的另一端连接有能与第一轴（10）连动连接的上连接片（55）；所述第二轴（20）的另一端连接有能与第二轴（20）连动连接的下连接片（56）。

10.根据权利要求1~9中任意一项所述的多段切换枢轴器，其特征在于：所述第一轴（10）和所述第二轴（20）均包括第一连接段（51）、第二连接段（52）及第三连接段（53），第一连接段（51）与第二连接段（52）之间设置有可作用于所述内定位板（11）的限位环（54），第一连接段（51）的横截面和第三连接段（53）的横截面均呈非圆形。