CN109973767A - 一种可分离式升降摄像头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可分离式升降摄像头，包括支撑架和电机，支撑架上设置有摄像头模组和升降组件，升降组件包括丝杆及与丝杆相配合的导向机构，丝杆上设置有与导向机构滑动连接的移动块，摄像头模组具有与导向机构滑动连接的伸出部，导向机构上设置有用于保持伸出部与移动块接触配合的弹性部件，电机的输出端与丝杆同轴连接，摄像头模组和移动块能够一起沿丝杆和导向机构进行直线运动。本发明能够实现摄像头模组与升降组件的可分离式动态连接，从而起到缓冲保护的作用，从而提高了产品的抗冲击能力、稳定性、可靠性和使用寿命，而且结构简单，加工、组装方便，生产成本低，进而扩大了产品的应用和发展。
Description
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种可分离式升降摄像头。
背景技术
随着科技的快速发展，3C电子产品已广泛应该于人们的工作和生活中，尤其在手机、平板电脑等移动终端电子设备。为了迎合人们的消费体验，高屏占比或全面屏技术已成为这些电子设备的主要发展趋势，高屏占比或全面屏大气、美观等优点突出，非常符合人们的消费体验，而且人们对这些电子设备的屏幕要求也越来越高。但是，由于屏下集成摄像头等技术远未成熟，摄像头尚不能穿透显示屏进行拍照，所以前置摄像头必须设计在显示屏以外的区域，而为了实现全面屏，常将摄像头隐藏在显示屏背面，当进行拍照时再使摄像头伸出，即设计成可以升降的摄像头，作为实现全面屏有效方式的升降摄像头技术近年来已形成新浪潮。
现有技术中，升降摄像头主要有手动按压弹出式、手动旋转式、变速电机自动式等，但是现有升降摄像头在设计上存在一定，摄像头模组与传动导向机构常采用刚性连接，当摄像头模组受到冲击时，产生的冲击力会全部作用于传动导向机构上，可能会使传动件或导向件产生断裂等不可逆损伤，从而导致升降摄像头的稳定性和可靠性差、已损坏、寿命低等，限制了升降摄像头的应用和发展。
发明内容
本发明针对上述现有升降摄像头存在的问题，提出一种可分离式升降摄像头。
为了解决上述技术问题，本发明提出如下技术方案：
一种可分离式升降摄像头，包括支撑架和电机，支撑架上设置有摄像头模组及与摄像头模组相配合的升降组件，升降组件包括丝杆及与丝杆相配合的导向机构，丝杆上设置有与导向机构滑动连接的移动块，移动块与丝杆螺纹连接，摄像头模组具有与导向机构滑动连接的伸出部，导向机构上设置有用于保持伸出部与移动块接触配合的弹性部件，电机的输出端与丝杆同轴连接，摄像头模组和移动块能够一起沿丝杆和导向机构进行直线运动，弹性部件的伸展方向与摄像头模组的上升方向一致。
本发明的有益效果是：弹性部件能够保持摄像头模组的伸出部与升降组件的移动块接触配合，当摄像头模组受到外力冲击时，摄像头模组通过其伸出部压缩弹性部件，从而使伸出部沿导向机构与移动块分离，实现摄像头模组与升降组件的可分离式动态连接，从而起到缓冲保护的作用，防止冲击力直接作用于传动构件，有效地减少了传动构件的损伤，从而提高了产品的抗冲击能力、稳定性、可靠性和使用寿命，而且结构简单，加工、组装方便，生产成本低，进而扩大了产品的应用和发展。
在一些实施方式中，导向机构包括导向杆，弹性部件为套在导向杆上的弹簧，移动块上设置有与导向杆滑动连接的第一通孔，伸出部上设置有与导向杆滑动连接的第二通孔。
在一些实施方式中，移动块上设置有与伸出部相配合的缓冲块，从而更加安全、可靠。
在一些实施方式中，支撑架上设置有与摄像头模组滑动连接的第三通孔，第三通孔的出口处设置有与摄像头模组相配合的密封圈。
在一些实施方式中，电机通过变速器与丝杆连接，提高了输出扭矩，而且便于控制摄像头模组的升降速度。
在一些实施方式中，变速器包括外壳，外壳具有圆柱形的内腔，外壳内设置有若干沿其轴向排布且相互配合的变速组件，变速组件包括太阳轮、两个以上与太阳轮摩擦传动配合的行星轮及与行星轮相配合的行星架，行星轮与外壳的内壁摩擦传动配合，电机的输出轴与靠近其的太阳轮同轴连接，丝杆与靠近其的行星架的中心轴同轴连接。
在一些实施方式中，行星架包括支撑板，支撑板的一面设置有若干与行星轮相配合的连接轴，中心轴设置在支撑板的另一面。
在一些实施方式中，外壳内靠近丝杆的一端设置有与丝杆相配合的轴承。
在一些实施方式中，外壳的内壁、行星轮的表面和太阳轮的表面分别设置有防滑层。
在一些实施方式中，太阳轮的表面沿其圆周方向均布有多个轴向设置的第一槽体，行星轮的表面沿其圆周方向均布有多个与第一槽体相配合的第二槽体，外壳的内壁沿其圆周方向均布有多个轴向设置且与第二槽体相配合的第三槽体。
另外，在本发明技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
附图说明
图1为本发明一种可分离式升降摄像头的结构示意图。
图2为本发明变速器的立体图。
图3为本发明变速器的剖视图。
图4为本发明变速器去除外壳的立体图。
图5为本发明行星架的立体图。
附图中标号说明，变速器1，外壳11，第三槽体111，凸缘112，第四通孔113，变速组件12，太阳轮121，第一槽体1211，行星轮122，第二槽体1221，行星架123，支撑板1231，连接轴1232，中心轴1233，轴承13，支撑架2，第三通孔21，密封圈22，限位挡板23，电机3，摄像头模组4，伸出部41，第二通孔411，升降组件5，丝杆51，导向机构52，导向杆521，移动块53，第一通孔531，弹性部件54，缓冲块55。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外需要说明的是，术语“轴向”、“圆周方向”、“一端”、“一面”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例：
一种可分离式升降摄像头，如图1～5所示，包括支撑架2和电机3，支撑架2上设置有摄像头模组4及与摄像头模组4相配合的升降组件5，升降组件5包括丝杆51及与丝杆51相配合的导向机构52，导向机构52可以采用导杆或滑轨等，丝杆51上设置有与导向机构52滑动连接的移动块53，移动块53与丝杆51螺纹连接，导向机构52用于限制移动块53随丝杆51一起转动且使移动块53只能沿着丝杆51和导向机构52进行直线运动，摄像头模组4具有与导向机构52滑动连接的伸出部41，导向机构52上设置有用于保持伸出部41与移动块53接触配合的弹性部件54，电机3的输出端与丝杆51同轴连接，弹性部件54的伸展方向与摄像头模组4的上升方向一致。在使用时，电机3驱动丝杆51转动，弹性部件54保持摄像头模组4的伸出部41与移动块53接触配合，摄像头模组4和移动块53能够一起沿丝杆51和导向机构52进行直线运动，即实现摄像头模组4的升降运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：弹性部件54能够保持摄像头模组4的伸出部41与升降组件5的移动块53接触配合，当摄像头模组4受到外力冲击时，摄像头模组4通过其伸出部41压缩弹性部件54，从而使伸出部41沿导向机构52与移动块53分离，实现摄像头模组4与升降组件5的可分离式动态连接，从而起到缓冲保护的作用，防止冲击力直接作用于传动构件，有效地减少了传动构件的损伤，从而提高了产品的抗冲击能力、稳定性、可靠性和使用寿命，而且结构简单，加工、组装方便，生产成本低，进而扩大了产品的应用和发展。
优选地，导向机构52包括导向杆521，弹性部件54为套在导向杆521上的弹簧，移动块53上设置有与导向杆521滑动连接的第一通孔531，伸出部41上设置有与导向杆521滑动连接的第二通孔411，结构简单，加工、组装方便，稳定性好，可靠性高。
优选地，移动块53上设置有与伸出部41相配合的缓冲块55，当摄像头模组4受到外力冲击时，摄像头模组4通过其伸出部41压缩弹性部件54，从而使伸出部41沿导向机构52与移动块53分离，弹性部件54弹性恢复后再使伸出部41与缓冲块55碰触，这样相当于冲击力通过弹性部件54和缓冲块55直接传导到外部，而不会作用于传动构件，从而能够更好地保护传动构件，提高了产品的缓冲性能和抗冲击能力，更加安全、可靠。
优选地，缓冲块55的材料可以采用橡胶、聚氨酯或泡棉等，橡胶具有弹性好、强度高、价格低廉等优点，聚氨酯具有较高的柔曲性、回弹性、机械强度和氧化稳定性以及优良的耐油性等优点，泡棉具有弹性、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等优点。
优选地，支撑架2上设置有与摄像头模组4滑动连接的第三通孔21，第三通孔21的出口处设置有与摄像头模组4相配合的密封圈22，通过密封圈22能够防止灰尘、水等进入，更加安全、可靠。
优选地，支撑架2上还设置有与移动块53相配合的两个限位挡板23，两个限位挡板23分别位于丝杆51的两端且用于限定移动块53的两个极限位置，稳定性和安全性更高。
优选地，电机3通过变速器1与丝杆51连接，这样不仅提高了输出扭矩，而且便于调节丝杆51的转速，从而能够更好的控制摄像头模组4的升降速度。
优选地，变速器1包括外壳11，外壳11具有圆柱形的内腔，外壳11的内腔中设置有两个沿其轴向排布且相互配合的变速组件12，变速组件12包括太阳轮121、两个以上与太阳轮121摩擦传动配合的行星轮122及与行星轮122相配合的行星架123，行星轮122通常为三个且沿太阳轮121的圆周方向均匀排布，行星轮122与外壳11的内壁摩擦传动配合，电机3的输出轴与靠近其的太阳轮121同轴连接，丝杆51与靠近其的行星架123的中心轴1233同轴连接，即一个变速组件12的太阳轮121与电机3的输出轴同轴连接，其行星架123的中心轴1233与另一个变速组件12的太阳轮121同轴连接，并且另一个变速组件12的行星架123的中心轴1233与丝杆51同轴连接，从而通过轴向设置的两个变速组件12实现两级变速。此外，根据产品的大小、速度要求等具体情况，变速组件12也可以是一个或者多个，这样便于满足用户的不同需求。
在使用时，电机3驱动变速组件12的太阳轮121转动，太阳轮121与其相配合的行星轮122利用滚动摩擦力进行传动，同时行星轮122与外壳11的内壁利用滚动摩擦力传动以带动行星架123圆周转动，行星架123的中心轴1233驱动另一个变速组件12的太阳轮121转动或直接驱动丝杆51圆周转动，从而实现摩擦传动变速。变速组件12采用行星轮122结构且通过相互摩擦传动的方式进行变速，取代了复杂的齿轮组或者蜗轮蜗杆等，结构简单，制造容易，耐磨、耐温，传动平稳、噪声低、能量损耗低等，能过载保护和连续平滑地调节其传动比，从而降低了制造成本，延长了使用寿命，稳定性和可靠性高，提高了产品的制程良率和量产能力，而且根据实际需要，变速组件12可以是一个，也可以是两个或多个沿轴向叠加配合，这样便于更好的进行调速，应用范围较大，进而扩大了产品的应用和发展。
优选地，行星架123包括支撑板1231，支撑板1231的一面设置有与行星轮122相配合的连接轴1232，连接轴1232的数量与行星轮122的数量一致，通常行星轮122套在连接轴1232上且能够沿连接轴1232圆周转动，中心轴1233设置在支撑板1231的另一面，可以理解为连接轴1232位于支撑板1231的正面，中心轴1233位于支撑板1231的反面，通常连接轴1232与中心轴1233平行，并且两个或者多个的连接轴1232沿中心轴1233的圆周方向排布，结构简单，加工、组装方便。
优选地，外壳11的一端设置有与电机3相配合的凸缘112，通过凸缘112便于外壳11与电机3连接，通常采用焊接连接的方式，外壳11的另一端设置有用于中心轴1233穿过的第四通孔113，中心轴1233穿过的第四通孔113便于与丝杆51同轴连接，操作简单、方便。
优选地，外壳11内靠近丝杆51的一端设置有与丝杆51相配合的轴承13，丝杆51通过轴承13能够更加稳定地进行转动，精度和可靠性高，从而保证变速器1更加稳定地输出。
优选地，轴承13为直线轴承、无油轴套或推力轴承中的一种，直线轴承具有摩擦小、稳定、不随轴承速度而变化、灵敏度高、精度高、运动平稳等优点，推力轴承便于拆装和维修，摩擦系数小，传功效率高，损耗少，多数能够同时承受轴向载荷和径向载荷，无油轴套也称无油衬套或无油轴承等，其具有承载能力高、耐冲击、耐高温、自润滑能力强、安装和更换方便等特点，从而能够保证丝杆51的转动更加稳定、精确。
优选地，外壳11、行星轮122和太阳轮121的材料为金属、高分子材料或者二者相结合中的一种，高分子材料可以采用工程塑料、橡胶、合成树脂等，金属材料与高分子材料相结合可以是金属材料外面包覆高分子材料，也可以是金属材料与高分子材料多层交替结合，结构简单，便于生产加工，使用寿命长，降低了生产成本。
优选地，外壳11的内壁、行星轮122的表面和太阳轮121的表面分别设置有防滑层，防滑层可以是橡胶套、磨砂处理、喷涂防滑涂料或等，从而在摩擦传动中增大了摩擦力，防止传动件之间产生打滑，提高了变速器1的稳定性、可靠性和安全性。
优选地，太阳轮121的表面沿其圆周方向均布有多个轴向设置的第一槽体1211，行星轮122的表面沿其圆周方向均布有多个与第一槽体1211相配合的第二槽体1221，外壳11的内壁沿其圆周方向均布有多个轴向设置且与第二槽体1221相配合的第三槽体111，通常可以采用滚花热压、剃齿、冲压、铸造、车、铣、刨、激光雕刻等方式加工出这些槽体，优选滚花热压、剃齿或冲压的方式，这样增大了摩擦力，从而保证更好地进行摩擦传动。
优选地，多个第二槽体1221相互交叉呈网状或轴向设置，比如可以通过滚花在行星轮122的表面加工出网纹状的槽体或直纹槽体，这样摩擦传动效果更好。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当理解的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以根据上述说明加以改进或交换，而所有这些改进和交换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。在这种情况下，所有细节都可以用等效元素代替，材料、形状和尺寸也可以是任意的。
Claims (10)
1.一种可分离式升降摄像头，其特征在于，包括支撑架(2)和电机(3)，所述支撑架(2)上设置有摄像头模组(4)及与所述摄像头模组(4)相配合的升降组件(5)，所述升降组件(5)包括丝杆(51)及与所述丝杆(51)相配合的导向机构(52)，所述丝杆(51)上设置有与所述导向机构(52)滑动连接的移动块(53)，所述移动块(53)与所述丝杆(51)螺纹连接，所述摄像头模组(4)具有与所述导向机构(52)滑动连接的伸出部(41)，所述导向机构(52)上设置有用于保持所述伸出部(41)与所述移动块(53)接触配合的弹性部件(54)，所述电机(3)的输出端与所述丝杆(51)同轴连接，所述摄像头模组(4)和所述移动块(53)能够一起沿所述丝杆(51)和所述导向机构(52)进行直线运动，所述弹性部件(54)的伸展方向与所述摄像头模组(4)的上升方向一致。
2.根据权利要求1所述的一种可分离式升降摄像头，其特征在于，所述导向机构(52)包括导向杆(521)，所述弹性部件(54)为套在所述导向杆(521)上的弹簧，所述移动块(53)上设置有与所述导向杆(521)滑动连接的第一通孔(531)，所述伸出部(41)上设置有与所述导向杆(521)滑动连接的第二通孔(411)。
3.根据权利要求1所述的一种可分离式升降摄像头，其特征在于，所述移动块(53)上设置有与所述伸出部(41)相配合的缓冲块(55)。
4.根据权利要求1所述的一种可分离式升降摄像头，其特征在于，所述支撑架(2)上设置有与所述摄像头模组(4)滑动连接的第三通孔(21)，所述第三通孔(21)的出口处设置有与所述摄像头模组(4)相配合的密封圈(22)。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求至所述的一种可分离式升降摄像头，其特征在于，所述电机(3)通过变速器(1)与所述丝杆(51)连接。
6.根据权利要求5所述的一种可分离式升降摄像头，其特征在于，所述变速器(1)包括外壳(11)，所述外壳(11)具有圆柱形的内腔，所述外壳(11)内设置有若干沿其轴向排布且相互配合的变速组件(12)，所述变速组件(12)包括太阳轮(121)、两个以上与所述太阳轮(121)摩擦传动配合的行星轮(122)及与所述行星轮(122)相配合的行星架(123)，所述行星轮(122)与所述外壳(11)的内壁摩擦传动配合，所述电机(3)的输出轴与靠近其的所述太阳轮(121)同轴连接，所述丝杆(51)与靠近其的所述行星架(123)的中心轴(1233)同轴连接。
7.根据权利要求6所述的一种可分离式升降摄像头，其特征在于，所述行星架(123)包括支撑板(1231)，所述支撑板(1231)的一面设置有若干与所述行星轮(122)相配合的连接轴(1232)，所述中心轴(1233)设置在所述支撑板(1231)的另一面。
8.根据权利要求6所述的一种可分离式升降摄像头，其特征在于，所述外壳(11)内靠近所述丝杆(51)的一端设置有与所述丝杆(51)相配合的轴承(13)。
9.根据权利要求6所述的一种可分离式升降摄像头，其特征在于，所述外壳(11)的内壁、所述行星轮(122)的表面和所述太阳轮(121)的表面分别设置有防滑层。
10.根据权利要求6所述的一种可分离式升降摄像头，其特征在于，所述太阳轮(121)的表面沿其圆周方向均布有多个轴向设置的第一槽体(1211)，所述行星轮(122)的表面沿其圆周方向均布有多个与所述第一槽体(1211)相配合的第二槽体(1221)，所述外壳(11)的内壁沿其圆周方向均布有多个轴向设置且与所述第二槽体(1221)相配合的第三槽体(111)。
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