CN109257472B - 一种伸缩装置及手机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种伸缩装置及手机,具有机架、螺杆、滑块以及驱动螺杆转动的驱动装置;所述螺杆转动设置在机架上;滑块上设有内螺纹通孔;所述螺杆穿过内螺纹通孔并与其螺纹配合;其特征在于:所述驱动装置包括电机和传动齿轮组;所述电机设置在螺杆的一侧;螺杆的一端同轴固定设有从动齿轮;电机输出轴通过传动齿轮组与从动齿轮传动配合驱动螺杆转动。本发明的布局设计使其整体变短,在手机内部,滑块的升降力在手机的中心位置,从而适宜推动更大的摄像头机构。
Description
技术领域
本发明涉及一种伸缩装置及利用该伸缩装置的手机。
背景技术
在机械设计领域中,需要利用滑块伸缩的地方很多。而驱动滑块的伸缩方式有很多种,常见的有气缸驱动和齿轮传动。气缸驱动的好处是伸缩效率高,节能环保,但是噪音较大,而且需要压缩空气作为动力源,空间占用较大。而齿轮传动的好处是传动稳定,噪音小,空间占用合理。因此不同的领域会采用不同的传动方式。
现代生活中手机已经成为必不可少的工具之一了。随着手机的不断发展,除了必要的功能之外,其屏幕占比也是人们越来越关注的科技创新点之一。为了屏幕的占比更大,现有手机在设计中,将摄像头组件通过伸缩装置隐藏在手机内部。使得摄像头不再占用屏幕面积,使得手机获得更大的屏幕占比。
为了实现手机摄像头组件的伸缩,往往需要在手机内部设计一套伸缩装置,而纵观机械设计领域中的伸缩方式,齿轮传动的方式是最适合手机使用的。现有手机中的伸缩装置都是通过电机驱动螺杆旋转,推动螺杆上的滑块进行直线运动,摄像头组件固定连接在滑块上,从而达到摄像头组件升降的目的。由于手机内部空间的限制,现有手机中的伸缩装置电机与螺杆设置在一条轴线上,使得整个机构外形窄长。但是在满足手机内部空间的同时,现有伸缩装置一般只能排布在手机的边上,在推动较大的摄像头时,推力偏置。同时,现有伸缩装置中电机,齿轮箱和传动机构三部分采用焊接工艺进行连接,不良品无法返修,报废成本较高。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种体积设计更加合理,推动力更强,安装效率更高,生产成本更低的伸缩装置。
实现本发明第一个目的的技术方案是:本发明中伸缩装置具有机架、螺杆、滑块以及驱动螺杆转动的驱动装置;所述螺杆转动设置在机架上;滑块上设有内螺纹通孔;所述螺杆穿过内螺纹通孔并与其螺纹配合;所述驱动装置包括电机和传动齿轮组;所述电机设置在螺杆的一侧;螺杆的一端同轴固定设有从动齿轮;电机输出轴通过传动齿轮组与从动齿轮传动配合驱动螺杆转动。
作为优化,电机输出轴的轴线与螺杆的轴线平行但不共线。
上述传动齿轮组包括第一输出齿轮;所述第一输出齿轮与电机输出轴固定连接;所述第一输出齿轮与从动齿轮传动配合。
作为优化,上述传动齿轮组还包括外齿圈、行星架、多个行星轮和第二输出齿轮;所述外齿圈固定连接在机架上;所述行星架转动设置在机架上,并位于外齿圈内;各行星轮转动设置在行星架的上端面,并与外齿圈传动配合,第一输出齿轮设置在各个行星轮的内侧,并与各行星轮传动配合;所述第二输出齿轮固定连接在与行星架的下端,第二输出齿轮的转动轴线与行星架的转动轴线共线;所述第二输出齿轮与从动齿轮传动配合。其中第二输出齿轮为正齿轮,因此整体传动噪音小,并且因其体积更大,可以采用塑料材质,降低生产成本。
作为优化,上述传动齿轮组还包括双联齿轮;所述双联齿轮转动连接在机架上;所述第二输出齿轮与双联齿轮传动配合,双联齿轮与从动齿轮传动配合。
作为优化,上述机架包括主机架和副机架;所述螺杆转动设置在主机架上;所述传动齿轮组设置在副机架上;所述副机架固定拼装在主机架上。
上述副机架上设有容腔;所述外齿圈固定设置在容腔内壁的上端,且与容腔同轴;所述行星架转动设置在容腔内;所述第二输出齿轮从容腔的下端伸出。
容腔的上端设有卡槽;所述电机上设有与卡槽配合卡装的卡扣;所述电机通过卡扣与卡槽与的配合固定连接在副机架上。
螺杆的上下两端均通过轴承转动连接在机架上;从动齿轮固定连接在螺杆的下端,机架位于螺杆的下端处设有用于安装轴承的安装槽;所述机架位于螺杆的上端处设有通槽;所述轴承安装在通槽内;通槽的上端固定焊接有用于限制轴承轴向窜动的挡片。
上述滑块上还设有通孔;所述机架上设有导向杆;所述导向杆穿过滑块的通孔;导向杆的轴线与螺杆的轴线平行。
上述主机架位于螺杆一侧的上下两端设有用于安装导向杆的通孔;副机架的一端设有与主机架下端的通孔对应配合的安装孔;所述导向杆依次穿过主机架上端的通孔、下端的通孔和副机架的安装孔,并与主机架和副机架固定连接;副机架与主机架通过螺钉固定连接。
本发明的第二个目的是提供一种具有上述伸缩装置的手机,该手机通过上述伸缩装置能推动更大的摄像头。
实现本发明第二个目的的技术方案是:本发明中手机,具有壳体,壳体上设有显示屏;所述壳体内设有用于收纳摄像模块的容槽;其特征在于:所述壳体内还设有上述的伸缩装置;所述摄像模块连接在伸缩装置的滑块上;所述摄像模块在伸缩装置驱动下伸出壳体或缩回壳体。
本发明具有积极的效果:(1)本发明将电机设置在螺杆的一侧,并通过传动齿轮组实现传动,使其整体布局更加合理,在手机内部,滑块的升降力在手机的中心位置,从而适宜推动更大的摄像头机构;
(2)本发明通过采用单层的行星齿轮箱结构,减小了行星齿轮箱部分的安装工作量;
(3)本发明第二输出齿轮的外形较行星齿轮零件结构更大,更容易提升装配效率,同时更大体积的第二输出齿轮也可以采用塑料注塑工艺实现,从而降低成本;
(4)本发明中传动齿轮组既能实现动力传动,而且能实现很好的减速效果,从而保证了伸缩的效率和稳定度,也有效减小了运行噪音;
(5)本发明中主机架和副机架采用拼装固定的方式,而使得主机架上螺杆、滑块的安装和副机架上电机和传动齿轮组的安装可以分开进行,有效提升安装效率,同时减少维修过程中零部件的报废,对产线不良成本有效降低,从而降低整体成本;
(6)本发明电机通过卡扣和卡槽的配合固定连接在副机架上,有效提高了装配效率;
(7)本发明通过轴承支撑螺杆,在装配完成后,在机架上端端部焊接挡板,限制轴承脱出,同时有效的控制螺杆的轴向窜动量;成本较传统推力球轴承成本降低,装配难度降低;
(8)本发明通过导向杆,能有效引导滑块的伸缩方向,从而免去了对手机壳体内部的用于滑块引导的导向槽设计,降低手机的开发成本。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的爆炸示意图;
图3为本发明的剖视图;
图4为本发明中传动齿轮组与从动齿轮的传动匹配示意图;
图5为本发明中副机架的结构示意图;
图6为本发明中电机的结构示意图;
图7为图3中A处的放大图。
具体实施方式
见图1至图7,本发明中伸缩装置具有机架1、螺杆2、滑块3以及驱动螺杆2转动的驱动装置;所述螺杆2转动设置在机架1上;滑块3上设有内螺纹通孔;所述螺杆2穿过内螺纹通孔并与其螺纹配合;所述驱动装置包括电机4和传动齿轮组5;所述电机4设置在螺杆2的一侧;电机输出轴的轴线与螺杆2的轴线平行但不共线。
螺杆2的一端同轴固定设有从动齿轮6;电机输出轴通过传动齿轮组5与从动齿轮6传动配合驱动螺杆2转动;所述机架1包括主机架11和副机架12;所述螺杆2转动设置在主机架11上;所述传动齿轮组5设置在副机架12上;所述副机架12固定拼装在主机架11上。
所述传动齿轮组5包括第一输出齿轮51、外齿圈52、行星架53、多个行星轮54、第二输出齿轮55和双联齿轮56;所述第一输出齿轮51与电机输出轴固定连接;所述副机架12上设有容腔121;所述外齿圈52固定设置在容腔内壁的上端,且与容腔121同轴;所述行星架53转动设置在容腔121内;所述行星架53位于外齿圈52内;各行星轮54转动设置在行星架53的上端面,并与外齿圈52传动配合,第一输出齿轮51设置在各个行星轮54的内侧,并与各行星轮54传动配合;所述第二输出齿轮55固定连接在与行星架53的下端,第二输出齿轮55的转动轴线与行星架53的转动轴线共线;所述第二输出齿轮55从容腔121的下端伸出;所述双联齿轮56转动连接在副机架12上;所述第二输出齿轮55与双联齿轮56传动配合,双联齿轮56与从动齿轮6传动配合。
容腔121的上端设有卡槽122;所述电机4上设有与卡槽122配合卡装的卡扣41;所述电机4通过卡扣41与卡槽122与的配合固定连接在副机架12上。
螺杆2的上下两端均通过轴承7转动连接在机架1上;从动齿轮6固定连接在螺杆2的下端,机架1位于螺杆2的下端处设有用于安装轴承7的安装槽;所述机架1位于螺杆2的上端处设有通槽;所述轴承7安装在通槽内;通槽的上端固定焊接有用于限制轴承7轴向窜动的挡片8。
所述滑块3上还设有通孔;所述机架1上设有导向杆9;所述导向杆9穿过滑块3的通孔;导向杆9的轴线与螺杆2的轴线平行。
上述主机架11位于螺杆2一侧的上下两端设有用于安装导向杆9的通孔;副机架12的一端设有与主机架11下端的通孔对应配合的安装孔;所述导向杆9依次穿过主机架11上端的通孔、下端的通孔和副机架12的安装孔,并与主机架11和副机架12固定连接;副机架12插接在主机架11上后通过螺钉固定连接。
本发明中手机,具有壳体,壳体上设有显示屏;所述壳体内设有用于收纳摄像模块的容槽;其特征在于:所述壳体内还设有上述的伸缩装置;所述摄像模块连接在伸缩装置的滑块3上;所述摄像模块在伸缩装置驱动下伸出壳体或缩回壳体。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种伸缩装置,具有机架(1)、螺杆(2)、滑块(3)以及驱动螺杆(2)转动的驱动装置;所述螺杆(2)转动设置在机架(1)上;滑块(3)上设有内螺纹通孔;所述螺杆(2)穿过内螺纹通孔并与其螺纹配合;其特征在于:所述驱动装置包括电机(4)和传动齿轮组(5);所述电机(4)设置在螺杆(2)的一侧;螺杆(2)的一端同轴固定设有从动齿轮(6);电机输出轴通过传动齿轮组(5)与从动齿轮(6)传动配合驱动螺杆(2)转动;
所述传动齿轮组(5)包括第一输出齿轮(51);所述第一输出齿轮(51)与电机输出轴固定连接;所述第一输出齿轮(51)与从动齿轮(6)传动配合;
所述传动齿轮组(5)还包括外齿圈(52)、行星架(53)、多个行星轮(54)和第二输出齿轮(55);所述外齿圈(52)固定连接在机架(1)上;所述行星架(53)转动设置在机架(1)上,并位于外齿圈(52)内;各行星轮(54)转动设置在行星架(53)的上端面,并与外齿圈(52)传动配合,第一输出齿轮(51)设置在各个行星轮(54)的内侧,并与各行星轮(54)传动配合;所述第二输出齿轮(55)固定连接在与行星架(53)的下端,第二输出齿轮(55)的转动轴线与行星架(53)的转动轴线共线;第二输出齿轮的外形比行星齿轮大;所述第二输出齿轮(55)与从动齿轮(6)传动配合。
2.根据权利要求1所述的一种伸缩装置,其特征在于:所述传动齿轮组(5)还包括双联齿轮(56);所述双联齿轮(56)转动连接在机架(1)上;所述第二输出齿轮(55)与双联齿轮(56)传动配合,双联齿轮(56)与从动齿轮(6)传动配合。
3.根据权利要求1或2所述的一种伸缩装置,其特征在于:所述机架(1)包括主机架(11)和副机架(12);所述螺杆(2)转动设置在主机架(11)上;所述传动齿轮组(5)设置在副机架(12)上;所述副机架(12)固定拼装在主机架(11)上。
4.根据权利要求3所述的一种伸缩装置,其特征在于:所述副机架(12)上设有容腔(121);所述外齿圈(52)固定设置在容腔内壁的上端,且与容腔(121)同轴;所述行星架(53)转动设置在容腔(121)内;所述第二输出齿轮(55)从容腔(121)的下端伸出。
5.根据权利要求4所述的一种伸缩装置,其特征在于:容腔(121)的上端设有卡槽(122);所述电机(4)上设有与卡槽(122)配合卡装的卡扣(41);所述电机(4)通过卡扣(41)与卡槽(122)与的配合固定连接在副机架(12)上。
6.根据权利要求1或2所述的一种伸缩装置,其特征在于:螺杆(2)的上下两端均通过轴承(7)转动连接在机架(1)上;从动齿轮(6)固定连接在螺杆(2)的下端,机架(1)位于螺杆(2)的下端处设有用于安装轴承(7)的安装槽;所述机架(1)位于螺杆(2)的上端处设有通槽;所述轴承(7)安装在通槽内;通槽的上端固定焊接有用于限制轴承(7)轴向窜动的挡片(8)。
7.根据权利要求1或2所述的一种伸缩装置,其特征在于:所述滑块(3)上还设有通孔;所述机架(1)上设有导向杆(9);所述导向杆(9)穿过滑块(3)的通孔;导向杆(9)的轴线与螺杆(2)的轴线平行。
8.一种手机,具有壳体,壳体上设有显示屏;所述壳体内设有用于收纳摄像模块的容槽;其特征在于:所述壳体内还设有权利要求1或2所述的伸缩装置;所述摄像模块连接在伸缩装置的滑块(3)上;所述摄像模块在伸缩装置驱动下伸出壳体或缩回壳体。
9.一种手机,具有壳体,壳体上设有显示屏;所述壳体内设有用于收纳摄像模块的容槽;其特征在于:所述壳体内还设有权利要求3所述的伸缩装置;所述摄像模块连接在伸缩装置的滑块(3)上;所述摄像模块在伸缩装置驱动下伸出壳体或缩回壳体。
10.一种手机,具有壳体,壳体上设有显示屏;所述壳体内设有用于收纳摄像模块的容槽;其特征在于:所述壳体内还设有权利要求6所述的伸缩装置;所述摄像模块连接在伸缩装置的滑块(3)上;所述摄像模块在伸缩装置驱动下伸出壳体或缩回壳体。
11.一种手机,具有壳体,壳体上设有显示屏;所述壳体内设有用于收纳摄像模块的容槽;其特征在于:所述壳体内还设有权利要求7所述的伸缩装置;所述摄像模块连接在伸缩装置的滑块(3)上;所述摄像模块在伸缩装置驱动下伸出壳体或缩回壳体。
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