CN108415515A - 一种应用于笔记本电脑的转轴机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于笔记本电脑的转轴机构，笔记本电脑包括具有键盘的主机模组以及具有显示屏的显示模组，主机模组和显示模组通过转轴机构连接在一起，转轴机构包括：第一支架，固定在主机模组上；第二支架，固定在显示模组上；驱动电机，安装在第一支架上，该驱动电机的驱动轴上设置有驱动齿轮；传动装置，与驱动电机传动连接。本发明能够帮助人们利用电动机械传动装置轻松的控制笔记本电脑的开合角度，最大实现360°开合功能，极大的方便了人们对笔记本电脑的开合控。同时本机构设计的旋转功能、自锁功能手动电动均能实现，在电脑出现故障时不能供电也可以手动打开。

Description

一种应用于笔记本电脑的转轴机构

技术领域

本发明涉及一种电动笔记本电脑转轴，主要是用于电动调节笔记本电脑开合角度的一种装置。

背景技术

在日常生活中，常见的笔记本电脑需要人为手动的去控制笔记本电脑的开合角度，无法实现笔记本电脑的智能化开合控制，而且随着360°旋转开合的笔记本电脑在市场的普及，人们切希望能有一种以电动方式开合笔记本电脑的装置出现。

该发明能够帮助人们利用电动机械传动装置轻松的控制笔记本电脑的开合角度，最大实现360°开合功能，极大的方便了人们对笔记本电脑的开合控制。

发明内容

鉴于当前笔记本电脑都需要手动开合的背景下，本发明旨在一种电动笔记本电脑转轴，方便了日常生活中电动调解笔记本电脑的开合角度。具体方案如下：

一种应用于笔记本电脑的转轴机构，笔记本电脑包括具有键盘的主机模组以及具有显示屏的显示模组，其特征在于，主机模组和显示模组通过转轴机构连接在一起，转轴机构包括：

第一支架，固定在主机模组上；

第二支架，固定在显示模组上；

驱动电机，安装在第一支架上，该驱动电机的驱动轴上设置有驱动齿轮；

传动装置，包括固定在第一支架上的第一转轴以及固定在第二支架上的第二转轴，若干带有两个槽的连接片同时穿过第一转轴和第二转轴以连接第一转轴和第二转轴，至少两个相邻的连接片之间设置有齿轮组，齿轮组由若干个依次啮合的齿轮构成，齿轮组两侧的第一齿轮和第二齿轮分别安装在第一转轴和第二转轴上；

第一齿轮与驱动齿轮啮合，第二齿轮与第二转轴同步转动。

进一步的，位于第二齿轮外侧的连接片一端设置有与卡块形状相匹配的插槽，第二齿轮的外侧端面设有凸块，凸块嵌入插槽中。

进一步的，在其中两片相邻的连接片之间还设置有传动结构，传动结构包括：

套在第一转轴上的碟形弹簧，

套在第二转轴上的凸轮和凹轮，凸轮与凹轮接触的端面设置有外凸的卡块，凹轮与凸轮接触的端面设有内凹的卡槽；

伴随第一转轴相对于第二转轴的转动，与凹轮的端面接触的卡块能够滑入至卡槽中，或卡块能够从卡槽滑出至与与凹轮的端面接触。

进一步的，还包括调节开关，通过导线与驱动电机相连，调节开关外露于主机模组或显示模组的表面。

进一步的，第一转轴和第二转轴左端为扁平状的第一固定部，右端为固定传动装置的第二固定部，第一固定部和第二固定部的连接处设置有挡圈；

第一固定部通过铆钉分别固定在第一支架和第二支架上。

进一步的，第一转轴的挡圈前端设有环状台阶，环状台阶周向上设有若干限位块，位于最内侧的连接片端面设置有第一凸点，第一凸点的转动角度由环状台阶其中两个限位块限制。

进一步的，第一齿轮与最内侧的连接片接触的端面围绕转轴处设有一圈凹点，最内侧的连接片与第一齿轮接触的端面设有与凹点相匹配的第二凸点。

进一步的，第一、第二转轴上最末端的连接片由螺母紧固在第一、第二转轴上，且螺母和该连接片之间设置有弹簧，弹簧套在第一、第二转轴上。

进一步的，齿轮组均由3个依次啮合的齿轮构成，在第一齿轮和第二齿轮之间设有中间传动齿轮。

进一步的，第一转轴与齿轮匹配位置处为圆轴，第二转轴与齿轮、凸轮和凹轮匹配位置处为非圆轴，第二齿轮的转轴孔为与非圆轴相匹配的异形孔。

本发明能够帮助人们利用电动机械传动装置轻松的控制笔记本电脑的开合角度，最大实现360°开合功能，极大的方便了人们对笔记本电脑的开合控。同时本机构设计的旋转功能，自锁功能手动电动均能实现，在电脑出现故障时不能供电也可以手动打开。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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揭示了本发明一实施例中，一种电动笔记本转轴整体结构图；

图2揭示了本发明一实施例中，一种电动笔记本转轴整体分解结构图；

图3揭示了本发明一实施例中，第二齿轮与连接片的配合示意图；

图4揭示了本发明一实施例中，传动结构及其末端的弹簧和螺母示意图；

图5揭示了本发明一实施例中，第一转轴的示意图；

图6-7揭示了本发明一实施例中，最内侧连接片的示意图；

图8揭示了本发明一实施例中，与驱动齿轮啮合的第一齿轮的示意图；

图9揭示了本发明一实施例中，传动结构凹轮的立体图；

图10揭示了本发明一实施例中，传动结构的凸轮立体图；

图11-12示出了凹轮和凸轮在2种情况下的匹配示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供了一种应用于笔记本电脑的转轴机构，笔记本电脑包括具有键盘的主机模组以及具有显示屏的显示模组，主机模组和显示模组通过转轴机构连接在一起，参照图1-2所示，示出了一实施例中转轴机构的示意图，其包括：

第一支架17，固定在主机模组上；

第二支架16，固定在显示模组上；

驱动电机21，安装在第一支架17上，该驱动电机21的驱动轴上设置有驱动齿轮11；

传动装置，包括固定在第一支架17上的第一转轴14以及固定在第二支架16上的第二转轴13，若干带有两个槽的连接片同时穿过第一转轴14和第二转轴13以连接第一转轴14和第二转轴13，至少两个相邻的连接片之间设置有齿轮组，齿轮组由若干个依次啮合的齿轮构成，齿轮组两侧的第一齿轮10和第二齿轮8分别安装在第一转轴14和第二转轴13上；第一齿轮10与驱动齿轮11啮合，第二齿轮8与第二转轴13同步转动。

在本发明一可选的实施例中，如图3所示，位于第二齿轮8外侧的连接片7一端设置有与卡块形状相匹配的插槽7a，第二齿轮8的外侧端面设有凸块8a，凸块8a嵌入插槽7a中，可以提高转动的扭矩。

在本发明一可选的实施例中，在其中两片相邻的连接片7、3之间还设置有传动结构，如图4所示，传动结构包括：套在第一转轴14上的碟形弹簧6，以及套在第二转轴13上的凸轮5和凹轮4。进一步参阅图8-11，凸轮5与凹轮4接触的端面设置有外凸的卡块5a，凹轮4与凸轮5接触的端面设有内凹的卡槽4a。其中，伴随第一转轴14相对于第二转轴13的转动，与凹轮4的端面4b接触的卡块5a能够滑入至卡槽4a中，或卡块5a能够从卡槽4a滑出至与与凹轮4的端面4b接触。其中，蝶形弹簧6在开合调节过程中起到了稳定结构和凹凸轮嵌合及脱开时下轴连接片7和连接片3之间的空间填充作用。此外，凹轮4右侧有异形凸台，与右侧连接片4的孔嵌合，可以提高转动的扭矩。

外露于主机模组或显示模组的表面的调节开关20通过导线19与驱动电机21相连。其中，驱动电机21通过导线19与电源18(例如笔记电脑的电池)相连。

在本发明一可选的实施例中，第一转轴14和第二转轴13左端为扁平状的第一固定部，右端为固定传动装置及其上述凸轮5、凹轮4的第二固定部，第一固定部和第二固定部的连接处设置有挡圈，用于限制传动装置和连接片的轴向移动。其中，第一转轴14和第二转轴13的第一固定部通过铆钉15分别固定在第一支架17和第二支架16上。进一步参照图5-6所示，第一转轴14的挡圈14a前端设有环状台阶14b，环状台阶14b周向上设有若干限位块14c，位于最内侧的连接片12端面设置有第一凸点12a，第一凸点12a的转动角度由环状台阶14b其中两个限位块14c限制。

第一齿轮10与最内侧的连接片12接触的端面围绕转轴处设有一圈凹点10a，最内侧的连接片12与第一齿轮10接触的端面设有与凹点10a相匹配的第二凸点12b。

通过以上设计(第二凸点12b配合凹点10a)，目的是增大连接片12和第一齿轮10的摩擦，让连接片12随着第一齿轮10转动一起转动，达到显示模组整体先绕下轴转动的目的。然后当显示器(连接片12)转动180°

时，连接片12左侧第一凸点12a受到第一转轴14的止挡限位块14c，驱动齿轮11带动第一齿轮10继续转动，扭矩克服第一齿轮10和连接片12凹凸不平面的摩擦力继续带动齿轮9和齿轮8转动，齿轮8带动显示模组绕上轴继续转动。同时还可限制上轴带动显示屏模组绕下轴旋转180°后绕上轴自转180°。

如图2所示，齿轮组均由3个依次啮合的齿轮构成，齿轮组设置在连接片12和连接片7之间，在第一齿轮10和第二齿轮8之间设有中间传动齿轮9。进一步的，第一转轴14和第二转轴13上最末端的连接片3由螺母1紧固在第一、第二转轴上。螺母1和连接片3之间设置有弹簧2，弹簧2套在第一转轴14和第二转轴13上。

第一转轴14与第一齿轮10匹配位置处为圆轴，第二转轴13与第二齿轮8、凸轮5和凹轮4匹配位置处为非圆轴，第二齿轮8的转轴孔为与非圆轴相匹配的异形孔。第一转轴14采用圆轴可以使得第一齿轮11在第一转轴14上转动，而第二转轴13与第二齿轮8匹配位置处采用非圆轴例如扁轴或截面呈多边形轴，可以实现力矩的传递，使得套在第二转轴13上的第二齿轮8能够与第二转轴13同步运作。

通过图2中的开合调节开关20启动驱动电机21，驱动电机21带动驱动齿轮11旋转，驱动齿轮11带动第一齿轮10旋转，并且依次将转矩传递给中间传动齿轮9和第二齿轮8。由于二齿轮8、凸轮5和凹轮4的中心圆为扁轴圆状，因此第二齿轮8可以带动第二转轴13旋转，第二转轴13带动第二支架16实现相应的电脑开合动作。各齿轮组的各个齿轮在开合调节过程中起到了提供转矩、稳定整体结构和稳定开合调节过程的作用，使得结构更加稳定。

此外，上轴上面的各零件侧面之间的摩擦力通过螺母预紧弹簧来调节。当机构转动闭合时，上轴转动到与主机面板正面呈20°夹角，在弹簧弹力及显示屏模组重力作用下凸轮5与凹轮4嵌合，此时上轴各零件间摩擦力减小，在重力作用下实现自动闭合。(下轴上面的各零件侧面之间的摩擦力通过螺母预紧弹簧来调节。通过弹簧预紧力增大第一齿轮(10)左侧凸点和连接片(12)凹点之间摩擦力以及起止挡作用的第一转轴14的限位块14c限制铁片12转动范围为180°，从而实现使上轴带动显示屏模组先绕下轴旋转180°。然后再通过齿轮继续传动带动显示屏模组绕上轴自转180°。)第一转轴14的限位块14c起止挡作用以限制铁片12转动范围为180°，从而限制上轴带动显示屏模组绕下轴旋转180°后绕上轴自转180°。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种应用于笔记本电脑的转轴机构，笔记本电脑包括具有键盘的主机模组以及具有显示屏的显示模组，其特征在于，主机模组和显示模组通过转轴机构连接在一起，转轴机构包括：

第一支架(17)，固定在主机模组上；

第二支架(16)，固定在显示模组上；

驱动电机(21)，安装在第一支架(17)上，该驱动电机(21)的驱动轴上设置有驱动齿轮(11)；

传动装置，包括固定在第一支架(17)上的第一转轴(14)以及固定在第二支架(16)上的第二转轴(13)，若干带有两个槽的连接片同时穿过第一转轴(14)和第二转轴(13)以连接第一转轴(14)和第二转轴(13)，至少两个相邻的连接片之间设置有齿轮组，齿轮组由若干个依次啮合的齿轮构成，齿轮组两侧的第一齿轮(10)和第二齿轮(8)分别安装在第一转轴(14)和第二转轴(13)上；

第一齿轮(10)与驱动齿轮(11)啮合，第二齿轮(8)与第二转轴(13)同步转动。

2.如权利要求1所述的应用于笔记本电脑的转轴机构，其特征在于，位于第二齿轮(8)外侧的连接片(7)一端设置有与卡块形状相匹配的插槽(7a)，第二齿轮(8)的外侧端面设有凸块(8a)，凸块(8a)嵌入插槽(7a)中。

3.如权利要求1所述的应用于笔记本电脑的转轴机构，其特征在于，在其中两片相邻的连接片(7、3)之间还设置有传动结构，传动结构包括：

套在第一转轴(14)上的碟形弹簧(6)，

套在第二转轴(13)上的凸轮(5)和凹轮(4)，凸轮(5)与凹轮(4)接触的端面设置有外凸的卡块(5a)，凹轮(4)与凸轮(5)接触的端面设有内凹的卡槽(4a)；

伴随第一转轴(14)相对于第二转轴(13)的转动，与凹轮(4)的端面(4b)接触的卡块(5a)能够滑入至卡槽(4a)中，或卡块(5a)能够从卡槽(4a)滑出至与与凹轮(4)的端面(4b)接触。

4.如权利要求1所述的应用于笔记本电脑的转轴机构，其特征在于，还包括调节开关，通过导线(19)与驱动电机(21)相连，调节开关外露于主机模组或显示模组的表面。

5.如权利要求1的应用于笔记本电脑的转轴机构，其特征在于，第一转轴(14)和第二转轴(13)左端为扁平状的第一固定部，右端为固定传动装置的第二固定部，第一固定部和第二固定部的连接处设置有挡圈；

第一固定部通过铆钉(15)分别固定在第一支架(17)和第二支架(16)上。

6.如权利要求5的应用于笔记本电脑的转轴机构，其特征在于，第一转轴(14)的挡圈(14a)前端设有环状台阶(14b)，环状台阶(14b)周向上设有若干限位块(14c)，位于最内侧的连接片(12)端面设置有第一凸点(12a)，第一凸点(12a)的转动角度由环状台阶(14b)其中两个限位块(14c)限制。

7.如权利要求1或6所述的应用于笔记本电脑的转轴机构，其特征在于，第一齿轮(10)与最内侧的连接片(12)接触的端面围绕转轴处设有一圈凹点(10a)，最内侧的连接片(12)与第一齿轮(10)接触的端面设有与凹点相匹配的第二凸点。

8.如权利要求1的应用于笔记本电脑的转轴机构，其特征在于，第一、第二转轴(14、13)上最末端的连接片(3)由螺母(1)紧固在第一、第二转轴(14、13)上，且螺母(1)和该连接片(3)之间设置有弹簧(2)，弹簧(2)套在第一、第二转轴(14、13)上。

9.如权利要求1的应用于笔记本电脑的转轴机构，其特征在于，齿轮组均由3个依次啮合的齿轮构成，在第一齿轮(10)和第二齿轮(8)之间设有中间传动齿轮(9)。

10.如权利要求1-3任意一的应用于笔记本电脑的转轴机构，其特征在于，第一转轴(14)与齿轮匹配位置处为圆轴，第二转轴(13)与齿轮、凸轮(5)和凹轮(4)匹配位置处为非圆轴，第二齿轮(8)的转轴孔为与非圆轴相匹配的异形孔。