CN107911978A - 封闭式变扭力转轴及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提供一种封闭式变扭力转轴及电子设备，封闭式变扭力转轴包括壳体、转动轴、至少一滑块和滑轨结构。其中，转动轴可驱动滑块转动，滑块在滑轨结构的限位作用下，可在转动同时在轴向滑动，以调节滑块一侧设置的过液口的大小，从而改变流体通过的面积，实现某一角度旋转扭力的线性变化，进而达到了实现不同角度不同扭矩的目的，应用上述封闭式变扭力转轴的电子设备，由于需用到的阻尼液均被密闭在一个腔体内，因此，不会有漏油或漏脂等风险，且无须提供预紧力，简化了结构，进而降低了生产成本。

Description

封闭式变扭力转轴及电子设备

技术领域

本发明涉及连接电子设备的显示屏部分及基体部分的转轴技术领域，具体是涉及一种封闭式变扭力转轴及电子设备。

背景技术

转轴也称为枢纽器，是一种能够提供相对转动的连接元件，主要应用于电子设备的显示屏部分和基体部分之间，目前，广泛应用于各种数码产品和电子设备中，比如笔记本电脑、计算机，通过转轴提供的相对转动功能，实现笔记本电脑等的显示屏部分与基体部分之间的开合、转动定位及自闭合功能。

参见图1，现有技术中，转轴的旋转扭力及扭力变化通常通过设置在转轴的轴芯上的扭力组件100及弹性组件200实现，并由蝶形弹片300或压缩弹簧400、垫片及螺母500等组成的锁紧部件提供预紧力，其中，扭力组件通过凸轮与凹轮之间的相对摩擦产生旋转扭力，弹性组件通过凸轮的曲面端与凹轮的曲面端之间的配合产生轴向的相对运动，以实现旋转扭力的变化，比如在特定角度产生开轻关重的功能。但是，上述结构的转轴，由于需要借助相对摩擦产生旋转扭力，通常要在摩擦面上增加润滑油脂，导致使用过程中容易出现漏油的问题。且这种结构必须由锁紧部件提供预紧力，不然会有空行程产生。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种封闭式变扭力转轴及电子设备，在实现某一角度旋转扭力线性变化的同时，无须提供预紧力，且不会有漏油的风险。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种封闭式变扭力转轴，包括一端封闭一端开口的壳体、封闭所述壳体的开口端形成密闭腔体并能相对所述壳体旋转的转动轴、被所述转动轴驱动以扰动所述密闭腔体内注入的阻尼液的至少一滑块和可驱动所述滑块轴向滑动以调节设置于所述滑块一侧的过液口的大小的滑轨结构。

进一步的，所述滑块上形成有滑动槽，所述过液口设于所述滑块的一侧并连通所述滑动槽，所述转动轴包括轴芯、套在所述轴芯外的活塞盘和形成于所述轴芯上位于所述活塞盘一侧的与所述滑块的滑动槽相配合的凸块；所述活塞盘封闭所述壳体的开口端，形成所述密闭腔体，所述凸块及所述滑块位于所述密闭腔体内，所述滑动槽套在所述凸块上，且可相对所述凸块轴向滑动，其在滑动过程中通过所述凸块调节所述过液口的大小，所述滑轨结构包括设于所述滑块两端的两个滑轨，每个滑轨的中心具有避让所述轴芯的避让孔，两个所述滑轨相对的面上形成有与所述滑块配合的螺旋上升曲面，两个所述滑轨的两个螺旋上升曲面之间的距离恰可容置所述滑块。

进一步的，设有两个所述滑块，所述轴芯上设有对应两个所述滑块的两个所述凸块，两个所述凸块分设于所述轴芯相对的两侧上，所述滑轨的曲面端上形成有对应两个所述滑块的两段螺旋上升曲面。

进一步的，一个所述滑轨一体成型于所述壳体的封闭端内侧，另一个所述滑轨与所述壳体内壁固定连接，并位于所述活塞盘一侧。

进一步的，所述壳体内相对的两侧形成有两个卡条，所述卡条与所述壳体一体成型，并介于所述滑轨的两段螺旋上升曲面之间，所述卡条自所述壳体的封闭端向另一所述滑轨延伸；另一所述滑轨由两个滑轨块拼接而成，每个滑轨块上形成一段所述螺旋上升曲面，两个滑轨块拼接的位置形成有与所述卡条卡接的凹槽。

进一步的，设有一个所述滑块，所述轴芯上设有对应所述滑块的一个所述凸块，所述滑轨的曲面端上形成有对应所述滑块的一段螺旋上升曲面，一个所述滑轨一体成型于所述壳体的封闭端内侧，另一个所述滑轨与所述壳体内壁固定连接，并位于所述活塞盘一侧。

进一步的，所述滑轨的曲面端由两段不同高度的平面和衔接于两个平面之间一段螺旋上升曲面组成，且所述滑轨的一侧形成有连通其中心避让孔的缺口；所述壳体内形成有一个卡条，所述卡条与所述壳体一体成型，所述卡条自所述壳体的封闭端向另一所述滑轨延伸，所述卡条的延伸端面上形成有与所述缺口卡接的凸台。

进一步的，还包括一密封端盖，所述密封端盖包括套设于所述轴芯与所述壳体之间的套部和盖在所述壳体的开口端上的盖部，所述密封端盖与所述活塞盘的外侧之间连接有密封垫圈，所述密封端盖与所述轴芯之间连接有设有O型圈。

进一步的，所述壳体的封闭端外侧具有用于与外部第一转动体连接的第一连接端，所述轴芯外露于所述壳体部分形成有用于与外部第二转动体连接的第二连接端，所述轴芯穿设于所述密闭腔体内的一端形成转动端，所述壳体的封闭端内侧形成有与所述转动端转动配合的槽孔。

一种电子设备，包括第一转动体、第二转动体和所述封闭式变扭力转轴，所述第一转动体与所述壳体固定连接，所述第二转动体与所述转动轴固定连接。

本发明的有益效果是：本发明提出了一种封闭式变扭力转轴，包括壳体、转动轴、至少一滑块和滑轨结构。其中，转动轴在转动过程中驱动滑块转动，滑块在滑轨结构的限位作用下，在转动同时在轴向滑动，以调节滑块一侧设置的过液口的大小，从而改变流体通过的面积，也就实现了某一角度旋转扭力的线性变化。由上可知，本发明是一种封闭式的变扭力结构，应用粘滞阻尼原理，通过转动过程中，改变流体通过的面积，达到了实现不同角度不同扭矩的目的，应用上述封闭式变扭力转轴的电子设备，由于需用到的阻尼液(一定粘度的流体或脂)均被密闭在一个腔体内，因此，不会有漏油或漏脂等风险，且无须提供预紧力，简化了结构，进而降低了生产成本。

附图说明

图1为现有技术中一种转轴结构示意图；

图2为本发明实施例1封闭式变扭力转轴的剖视图；

图3为图2所示的封闭式变扭力转轴的分解图；

图4为图2所示的封闭式变扭力转轴中转轴、滑块及滑轨配合示意图；

图5为图2所示的封闭式变扭力转轴中壳体与滑轨一体成型结构示意图；

图6为本发明实施例2封闭式变扭力转轴的分解图；

图7为图6所示的封闭式变扭力转轴中转轴、滑块及滑轨配合示意图；

图8为图6所示的封闭式变扭力转轴中壳体与滑轨一体成型结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种封闭式变扭力转轴及电子设备。

封闭式变扭力转轴包括一端封闭一端开口的壳体、封闭壳体的开口端形成密闭腔体并能相对壳体旋转的转动轴、被转动轴驱动以扰动密闭腔体内注入的阻尼液的至少一滑块和可驱动滑块轴向滑动以调节设置于滑块一侧的过液口的大小的滑轨结构。

电子设备，包括第一转动体、第二转动体和上述封闭式变扭力转轴，其中第一转动体与壳体固定连接，第二转动体与转动轴固定连接。应用上述封闭式变扭力转轴的电子设备，由于需用到的阻尼液(一定粘度的流体或脂)均被密闭在一个腔体内，因此，不会有漏油或漏脂等风险，且无须提供预紧力，简化了结构，进而降低了生产成本。

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。实施例附图的结构中各组成部分未按正常比例缩放，故不代表实施例中各结构的实际相对大小。其中所说的结构或面的上面或上侧，包含中间还有其他层的情况。

实施例1

如图2、图3、图4和图5所示，本发明提供一种具有两个滑块的封闭式变扭力转轴，包括壳体1、转动轴2、两个滑块3和滑轨结构。

参见图5，壳体1一端封闭一端开口，整体呈圆管状，开口端被封闭后可形成一个密闭腔体，密闭腔体用于注入一定粘度的流体或脂，这里统称为阻尼液，封闭端外侧具有用于与外部第一转动体连接的第一连接端101，封闭端内侧具有槽孔102。

参见图3和图4，转动轴2包括轴芯201、套在轴芯外的活塞盘202和形成于轴芯上位于活塞盘一侧的与滑块的滑动槽相配合的凸块203，本实施例中对应两个滑块，设有两个凸块，两个凸块分设于轴芯相对的两侧上；活塞盘用于封闭壳体的开口端，形成密闭腔体，凸块用于与滑块的滑动槽配合，实现滑块的轴向滑动限位功能，轴芯一端外露于壳体的部分形成与外部第二转动体连接的第二连接端204，轴芯中部主体用于穿入壳体内，以带动滑块扰动阻尼液，轴芯另一端形成有转动端205，用于与壳体封闭端内侧的槽孔102转动配合，从而实现转动定位，以保证转动轴的稳定性；转动端与轴芯之间具体台阶，以止挡轴芯对转动轴实现定位功能。

参见图3和图4，两个滑块3被设计成长条状，其外侧面与壳体内壁紧密转动配合，即为圆弧面；其内侧上形成有滑动槽302，其前后两侧面用于扰动密闭腔体内的阻尼液以产生阻尼的效果，过液口301设于滑块的一侧上(即前侧面或后侧面)并连通滑动槽，滑块的另一侧可设计连通滑动槽的小孔303，也可以不设小孔，具体可根据旋转扭力的设定需要，进行选择。优选的，本实施例中过液口数量采用一个，并靠近滑块的一端设置，但不限于此，也可根据实际需要设置两个或多个，这样，阻尼液可经过滑块一侧的过液口进行流动，再经滑动槽，从另一侧流出，从而使不同方向转动时，获得不同的旋转扭力。滑动槽用于与滑块上的凸块配合，其可在凸块的限制下在轴向滑动，由于过液口位于滑块的一侧，滑块在轴向滑动时，凸块将改变过液口的大小，即实现了在滑动过程中通过凸块调节过液口的大小的功能。

参见图2和图4，滑轨结构包括两个滑轨4，每个滑轨的中心具有避让转动轴的轴芯的避让孔401，两个滑轨相对设置，且相对的面上形成有与两个滑块配合的两段螺旋上升曲面402，两个滑轨的螺旋上升曲面之间的距离恰可容置滑块3。作为一种优选实施例，本实施例中对应每个滑块设置了一段螺旋上升曲面，用于实现某一角度旋转扭力的线性变化，但不限于此，若整个相对转动过程中，需要多个角度实现旋转扭力的变化，可以对应每个滑块设置多段连续或间断的螺旋上升曲面，以在对应的转动角度内，实现旋转扭力的线性变化。

优选的，一个滑轨一体成型于壳体的封闭端内侧，参见图5，即一个滑轨与壳体设计成一个整体的部件，可省去滑轨与壳体的安装于配合，简化结构。

为了更好的实现另一个滑轨与转动轴的装配，优选的，壳体内相对的两侧形成有两个卡条103，卡条与壳体一体成型，并介于每个滑轨的两段螺旋上升曲面之间，卡条自壳体的封闭端向开口端延伸；另一滑轨由两个滑轨块拼接而成，每个滑轨块上形成一段螺旋上升曲面，两个滑轨块拼接的位置形成有与卡条卡接的凹槽403，装配时，可实现先安装滑块，然后再将两个滑轨块从两侧安装到两个滑块与活塞盘之间，通过卡条与凹槽的卡接配合，实现滑轨块与壳体的定位，使滑块恰可容置于两个滑轨的螺旋上去曲面之间。即装配后，两个滑轨与壳体保持固定连接，两个滑轨上的曲面形成一组曲面。当转动轴装入其中时，转动轴转动不同角度时，这一组曲面会控制滑块轴向的位置。

装配时，参见图2和图4，先将一个滑轨装入壳体的封闭端的内侧，如果该滑轨被一体成型于壳体内，则该步骤不用操作，接着将滑块通滑动槽套在其对应的凸块上，接着将另一个滑轨安装到滑块与转动轴的活塞盘之间，最后，将组装了滑轨及滑块的转动轴从壳体的开口端插入壳体内，使轴芯一端的转动端插入壳体封闭端的槽孔内，进行转动配合，轴芯与转动端之间的台阶止挡于槽孔的开口处，进行定位。转动轴上的活塞盘插入壳体内，并与壳体的内壁之间紧密配合，形成了一个密闭腔体，且活塞盘能够相对壳体周向转动，并使滑块恰好装配到两个滑轨相对应的螺旋上升曲面之间。这样，转动轴在转动过程中可驱动滑块转动，滑块在滑轨结构的限位作用下，可同时在轴向滑动，以通过凸块调节滑块一侧设置的过液口的大小，从而改变流体通过的面积，也就实现了某一角度旋转扭力的线性变化。因此，本发明提出了一种封闭式的变扭力结构，应用粘滞阻尼原理，通过转动过程中，改变流体通过的面积，达到了实现不同角度不同扭矩的目的。

优选的，参见图2和图3，封闭式变扭力转轴还包括一密封端盖5，密封端盖包括套设于轴芯与壳体之间的套部501和盖在壳体的开口端上的盖部502，密封端盖与活塞盘的外侧之间连接有密封垫圈6，密封端盖与轴芯之间连接有设有O型圈7。这样，通过密封端盖与活塞盘之间的密封垫圈及O型圈，可以实现转动轴与壳体之间的密封，进一步保证密闭腔体的密封性能，避免漏油或漏脂等风险。

本实施例，提供了一种具有两个滑块的封闭式变扭力转轴，其结构设计具有优点：

1、不需要弹簧、碟簧之类的提供预紧力；

2.提供旋转扭力的部件设置在一个密闭腔体中，不会有漏油的风险；

3.可以同时实现打开与关闭旋转扭力不一样大，而且可以控制旋转扭力呈线性变化；

4.可以同时实现在某一部分角度，只是一个方向扭力变小，而不是将打开与关闭两个方向旋转扭力同时变小。

因此，本发明具有两个滑块的封闭式变扭力转轴能够满足电子设备的相对转动的多样化需求。

实施例2

如图6、图7和图8所示，本实施例提供了一种具有一个滑块的封闭式变扭力转轴，包括壳体1、转动轴2、一个滑块3和两个滑轨。本实施例2与实施例1中具有两个滑块的封闭式变扭力转轴相比，区别在于减少了一个滑块，且转动轴、滑轨及壳体的结构做了相应改动设计，具体结构为：本实施例中对应一个滑块，轴芯上设有对应一个滑块的一个凸块，滑轨的曲面端上形成有对应滑块的一段螺旋上升曲面，一个滑轨一体成型于壳体的封闭端内侧，另一个滑轨与壳体内壁固定连接，并位于活塞盘一侧。优选的，滑轨的曲面端由两段不同高度的平面404和衔接于两个平面之间一段螺旋上升曲面402组成，且滑轨的一侧形成有连通其中心避让孔的缺口403；壳体内形成有一个卡条103，卡条与壳体一体成型，卡条自壳体的封闭端向另一滑轨延伸，卡条的延伸端面上形成有与缺口卡接的凸台104。

参见图7，装配时，首先将滑块通滑动槽套在凸块上，接着将滑轨安装到滑块与转动轴的活塞盘之间，由于本实施例中滑块为一个，因此无须将滑轨分成两个滑轨块进行装配，最后，将组装了滑轨及滑块的转动轴从壳体的开口端插入壳体内，使轴芯一端的转动端插入壳体封闭端的槽孔内，进行转动配合，轴芯与转动端之间的台阶止挡于槽孔的开口处，进行定位。转动轴上的活塞盘插入壳体内，并与壳体的内壁之间紧密配合，形成了一个密闭腔体，且活塞盘能够相对壳体周向转动，并使滑块恰好装配到两个滑轨相对应的螺旋上升曲面之间。这样，转动轴在转动过程中可驱动滑块转动，滑块在滑轨结构的限位作用下，可同时在轴向滑动，以通过凸块调节滑块一侧设置的过液口的大小，从而改变流体通过的面积，也就实现了某一角度旋转扭力的线性变化。

上述实施例1中提供的具有两个滑块的封闭式变扭力转轴中由于设置了两个滑块，应用其的产品能旋转的角度将不能超过180°，一般情况下由于结构需求，只能打开至100°左右。而本实施例2中将滑块设计成一个，产品旋转角度可以大于180°，理论上可以接近360°，从而能够更好的满足电子设备更大角度的旋转需求。因此，本实施例2封闭式变扭力转轴将具备如下优点：

1、不需要弹簧、碟簧之类的提供预紧力；

2.提供旋转扭力的部件设置在一个密闭腔体中，不会有漏油的风险；

3.可以同时实现打开与关闭旋转扭力不一样大，而且可以控制旋转扭力呈线性变化；

4.可以同时实现在某一部分角度，只是一个方向扭力变小，而不是将打开与关闭两个方向旋转扭力同时变小。

5.产品旋转角度可以大于180°，理论上可以接近360°。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种封闭式变扭力转轴，其特征在于：包括一端封闭一端开口的壳体、封闭所述壳体的开口端形成密闭腔体并能相对所述壳体旋转的转动轴、被所述转动轴驱动以扰动所述密闭腔体内注入的阻尼液的至少一滑块和可驱动所述滑块轴向滑动以调节设置于所述滑块一侧的过液口的大小的滑轨结构。

2.根据权利要求1所述的封闭式变扭力转轴，其特征在于：所述滑块上形成有滑动槽，所述过液口设于所述滑块的一侧并连通所述滑动槽，所述转动轴包括轴芯、套在所述轴芯外的活塞盘和形成于所述轴芯上位于所述活塞盘一侧的与所述滑块的滑动槽相配合的凸块；所述活塞盘封闭所述壳体的开口端，形成所述密闭腔体，所述凸块及所述滑块位于所述密闭腔体内，所述滑动槽套在所述凸块上，且可相对所述凸块轴向滑动，其在滑动过程中通过所述凸块调节所述过液口的大小，所述滑轨结构包括设于所述滑块两端的两个滑轨，每个滑轨的中心具有避让所述轴芯的避让孔，两个所述滑轨相对的面上形成有与所述滑块配合的螺旋上升曲面，两个所述滑轨的两个螺旋上升曲面之间的距离恰可容置所述滑块。

3.根据权利要求2所述的封闭式变扭力转轴，其特征在于：设有两个所述滑块，所述轴芯上设有对应两个所述滑块的两个所述凸块，两个所述凸块分设于所述轴芯相对的两侧上，所述滑轨的曲面端上形成有对应两个所述滑块的两段螺旋上升曲面。

4.根据权利要求3所述的封闭式变扭力转轴，其特征在于：一个所述滑轨一体成型于所述壳体的封闭端内侧，另一个所述滑轨与所述壳体内壁固定连接，并位于所述活塞盘一侧。

5.根据权利要求4所述的封闭式变扭力转轴，其特征在于：所述壳体内相对的两侧形成有两个卡条，所述卡条与所述壳体一体成型，并介于所述滑轨的两段螺旋上升曲面之间，所述卡条自所述壳体的封闭端向另一所述滑轨延伸；另一所述滑轨由两个滑轨块拼接而成，每个滑轨块上形成一段所述螺旋上升曲面，两个滑轨块拼接的位置形成有与所述卡条卡接的凹槽。

6.根据权利要求2所述的封闭式变扭力转轴，其特征在于：设有一个所述滑块，所述轴芯上设有对应所述滑块的一个所述凸块，所述滑轨的曲面端上形成有对应所述滑块的一段螺旋上升曲面，一个所述滑轨一体成型于所述壳体的封闭端内侧，另一个所述滑轨与所述壳体内壁固定连接，并位于所述活塞盘一侧。

7.根据权利要求6所述的封闭式变扭力转轴，其特征在于：所述滑轨的曲面端由两段不同高度的平面和衔接于两个平面之间一段螺旋上升曲面组成，且所述滑轨的一侧形成有连通其中心避让孔的缺口；所述壳体内形成有一个卡条，所述卡条与所述壳体一体成型，所述卡条自所述壳体的封闭端向另一所述滑轨延伸，所述卡条的延伸端面上形成有与所述缺口卡接的凸台。

8.根据权利要求2所述的封闭式变扭力转轴，其特征在于：还包括一密封端盖，所述密封端盖包括套设于所述轴芯与所述壳体之间的套部和盖在所述壳体的开口端上的盖部，所述密封端盖与所述活塞盘的外侧之间连接有密封垫圈，所述密封端盖与所述轴芯之间连接有设有O型圈。

9.根据权利要求2所述的封闭式变扭力转轴，其特征在于：所述壳体的封闭端外侧具有用于与外部第一转动体连接的第一连接端，所述轴芯外露于所述壳体部分形成有用于与外部第二转动体连接的第二连接端，所述轴芯穿设于所述密闭腔体内的一端形成转动端，所述壳体的封闭端内侧形成有与所述转动端转动配合的槽孔。

10.一种电子设备，其特征在于：包括第一转动体、第二转动体和权利要求1-9任一项所述封闭式变扭力转轴，所述第一转动体与所述壳体固定连接，所述第二转动体与所述转动轴固定连接。