CN110005694B - 铰链结构、折叠机构以及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种铰链结构、折叠机构以及移动终端，铰链结构包括：主支架，主支架上设有滑槽；限位支架，限位支架与主支架通过直转轴转动连接，直转轴设置在滑槽内，限位支架侧边具有限位槽；副支架，副支架通过曲柄转轴与限位支架连接，副支架套设在曲柄转轴上，曲柄转轴一端设有曲柄滑块，曲柄滑块设置在限位槽内；转轴套筒，转轴套筒包括位于转轴套筒两端的第一子套筒和第二子套筒，第一子套筒套设在直转轴上，第二子套筒套设在所述曲柄转轴上；其中，主支架与副支架相对转动时，直转轴在滑槽内滑动，滑块在限位槽内滑动。通过该铰链结构可以使移动终端进行折叠时减少柔性显示屏的损伤。

Description

铰链结构、折叠机构以及移动终端
技术领域
本申请涉及终端技术领域，具体涉及一种铰链结构、折叠机构以及移动终端。
背景技术
大屏手机相对于小屏手机在用户体验上具有明显优势，但大屏手机在握持舒适性和携带方便性上较小屏手机具有较大劣势，相关技术中，折叠式移动终端大多是通过铰链结构进行折叠，柔性显示屏可以通过铰链结构进行展开和折叠，然而，通过铰链结构进行折叠的过程中，柔性显示屏容易受到损伤。
发明内容
本申请实施例提供一种铰链结构、折叠机构以及移动终端，可以使移动终端进行折叠时减少柔性显示屏的损伤。
本申请实施例提供了一种铰链结构，其包括：
主支架，所述主支架上设有滑槽；
限位支架，所述限位支架与所述主支架通过直转轴转动连接，所述直转轴设置在所述滑槽内，所述限位支架侧边具有限位槽；
副支架，所述副支架通过曲柄转轴与所述限位支架连接，所述副支架套设在所述曲柄转轴上，所述曲柄转轴一端设有曲柄滑块，所述曲柄滑块设置在所述限位槽内；
转轴套筒，所述转轴套筒包括位于转轴套筒两端的第一子套筒和第二子套筒，所述第一子套筒套设在所述直转轴上，所述第二子套筒套设在所述曲柄转轴上；
其中，所述主支架与所述副支架相对转动时，所述直转轴在所述滑槽内滑动，所述滑块在所述限位槽内滑动。
本申请实施例还提供了一种折叠机构，其包括第一端部、第二端部和至少两个连接件；
所述第一端部和所述第二端部用于与外部机构连接；
每一个所述连接件至少包括一个铰链结构，所述铰链结构如上述的铰链结构，相邻两个所述连接件之间通过所述铰链结构连接，所述至少两个连接件设置于所述第一端部和第二端部之间。
本申请实施例还提供了一种移动终端，其包括第一壳体、第二壳体、柔性显示屏以及折叠机构；
所述折叠机构如上述折叠机构，所述第一壳体通过所述折叠机构与所述第二壳体连接，所述柔性显示屏设置于所述第一壳体、所述折叠机构和所述第二壳体上，当所述第一壳体和所述第二壳体处于折叠状态时，所述柔性显示屏弯折，当所述第一壳体和所述第二壳体处于展开状态时，所述柔性显示屏展开形成一个平面。
本申请实施例提供的铰链结构、折叠机构以及移动终端，通过至少两个铰链结构的配合构成折叠机构，将该折叠机构应用于移动终端，使移动终端进行折叠时减少柔性显示屏的损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的铰链结构的第一种结构示意图。
图2为本申请实施例提供的铰链结构的第二种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的铰链结构的第一状态示意图。
图4为本申请实施例提供的铰链结构的第二状态示意图。
图5为本申请实施例提供的折叠机构的展开状态示意图。
图6为本申请实施例提供的折叠机构的折叠状态示意图。
图7为本申请实施例提供的折叠机构的装配图。
图8为图7中折叠机构沿P-P’方向的剖面图。
图9为本申请实施例提供的移动终端的展开状态的结构示意图。
图10为本申请实施例提供的移动终端的展开状态的另一结构示意图。
图11为本申请实施例提供的移动终端的折叠状态的结构示意图。
图12为本申请实施例提供的移动终端的折叠状态的另一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种铰链结构、折叠机构以及移动终端。以下将对铰链结构、折叠机构以及移动终端进行详细说明。该移动终端可以是智能终端、平板电脑、可穿戴设备，掌上电脑等设备，还可以是游戏设备、增强现实(Augmented Reality，AR)设备、音频播放装置、视频播放装置等。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的铰链结构的第一种结构示意图。在该实施例中,铰链结构10包括：主支架11、限位支架13、副支架12、转轴套筒18，主支架11上设置有滑槽16，限位支架13与主支架11通过直转轴14转动连接，直转轴14设置在滑槽16内，限位支架13侧边具有限位槽17，副支架12通过曲柄转轴15与限位支架13连接，副支架12套设在曲柄转轴15上，曲柄转轴15一端设有曲柄滑块151，曲柄滑块151设置在限位槽17内，转轴套筒18包括位于转轴套筒18两端的第一子套筒181和第二子套筒182，第一子套筒181套设在直转轴14上，第二子套筒182套设在曲柄转轴151上，其中，主支架11与副支架12相对转动时，直转轴14在滑槽16内滑动，曲柄滑块151在限位槽17内滑动，通过曲柄滑块151和直转轴14分别在限位槽17和滑槽16中滑动，使副支架12相对于主支架11转动，副支架12与主支架11之间形成转动角度，副支架12与主支架11之间发生相对位移。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的铰链结构的第二种结构示意图。在该实施例中，限位支架13、曲柄转轴15、转轴套筒18个数均为两个，主支架11设置于两个限位支架13之间，每一个限位支架13均通过直转轴14与主支架11转动连接，副支架12设置于两个曲柄转轴15之间，两个转轴套筒18设置于副支架12两侧，且设置于两个曲柄转轴15之间。
其中，两个限位支架13设置于主支架22两侧且对称设置，曲柄转轴15、转轴套筒18设置于副支架12两侧且对称设置，两个限位支架13均设置有限位槽17，两个限位槽17均对称设置，两个曲柄转轴15上分别设置有曲柄滑块151，两个曲柄滑块151可以分别在对应的限位槽17中滑动。
两个限位支架13分别通过两个螺钉19与主支架11固定连接，两个转轴套筒18均包括第一子套筒181和第二子套筒182，两个第一子套筒181套设于直转轴14，两个第二子套筒182分别套设于两个曲柄转轴15，两个转轴套筒18与套设的直转轴14和曲柄转轴15之间是活动的，直转轴14与两个曲柄转轴15能在卷轴套筒18中转动。
其中，上述对称设置的部件所完成的功能基本一致，当两个对称设置的曲柄滑块151在对应的限位槽17中滑动，两个对称设置的曲柄转轴15和其上套设转轴套筒18带动直转轴14在滑槽16中滑动，副支架12相对于主支架11转动，副支架12与主支架11之间形成转动角度。
在一些实施例中，限位槽17为弧形限位槽，滑槽16为直筒形滑槽，曲柄滑块151与弧形限位槽部分贴合，并能够在弧形限位槽中滑动，直转轴14中间部分设置于直筒形滑槽内，通过直转轴14与直筒形滑槽之间的过盈配合，使直转轴14与直筒形滑槽之间进行阻尼滑动。其中，过盈是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负，过盈配合是指具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合，此时，孔的公差带在轴的公差带之下。孔的各个方向上的尺寸减去相配合的轴的各个方向上的尺寸所得的代数差，此差为负时是过盈配合，具体的，在机械加工和制造过程中，二个或二个以上零件的配合状态粗略可分为滑动配合、过渡配合和紧配合等许多等级，过盈配合属于紧配合中的一种，也就是说相配对的轴径要大于孔径，必须采用特殊工具挤压进去，或利用热胀冷缩的特性，将孔加热，趁孔径扩大，迅速套到轴上，待冷却收缩后二个零件就紧紧配合成一体，过盈量的多少，可以根据具体需求定制。
为了更好理解铰链结构的转动状态，请一并参阅图3，图3为本申请实施例提供的铰链结构的第一状态示意图。
在该实施例中，当铰链结构处于第一状态时，与副支架12连接的曲柄转轴15的底部位于最低处，设置在曲柄转轴15上的曲柄滑块151位于限位槽17最低处，直转轴14位于滑槽16最左端，转轴套筒18的第一子套筒套181套设在直转轴14上，转轴套筒18的第二子套筒182套设在曲柄转轴15上，直转轴14和曲柄滑块151分别能在滑槽16和限位槽17中滑动，当直转轴14和曲柄滑块151滑动时，请继续参阅图4，图4为本申请实施例提供的铰链结构第二状态示意图，副支架12与主支架11之间发生转动，副支架12能相对于主支架11转动，曲柄滑块151从限位槽17最低处向高处滑动，且曲柄转轴15的底部向远离主支架方向运动，通过转轴套筒18牵引直转轴14从滑槽16最左侧向右侧滑动，由于直转轴14与滑槽16之间存在过盈配合而产生阻尼运动，副支架12能与主支架11之间形成一定角度，并保持在该角度位置，当副支架12没有受到外力时，该铰链结构10稳定在当前状态，不会回落到第一状态。
请继续参阅图5，图5为本申请实施例提供的折叠机构的展开状态示意图。折叠机构20包括第一端部21、第二端部22和至少两个连接件23，一个连接件23至少包括一个上述铰链结构10，至少两个连接件23之间通过铰链结构10连接，至少两个连接件23设置于第一端部21和第二端部22之间。折叠机构20处于展开状态时，第一端部21、第二端部22和连接件23之间大致处于同一平面。
请结合图6，图6为本申请实施例提供的折叠机构的折叠状态示意图。折叠过程中，第二端部22相对保持不动，第一端部21和连接件23进行翻转，具体的，第一端部21通过外力进行翻转，带动与第一端部21连接的连接件23，连接件23上包括上述铰链结构10，通过铰链结构10的主支架11和副支架12之间相对转动，使连接件与连接件之间发生相对转动，从而折叠机构20翻转形成圆弧，该圆弧包括内弧长24和外弧长25，该内弧长与展开状态下折叠机构与该内弧对应的表面长度一致，无论折叠机构处于折叠状态还是展开状态时，折叠机构与该内弧长对应的内表面长度不变。外弧长25比展开状态下折叠机构与该外弧对应的表面长度长，通过外弧25和内弧24的长度差，使得折叠机构能形成圆弧弯折区。
请结合图2和图7，图7为本身请实施例提供的折叠机构的装配图。连接件23包括间隔设置的两个所述铰链结构10，当两个连接件23连接时，其中一个连接件23上间隔设置的所述铰链结构10与另一个连接件23上间隔设置的铰链结构10交错连接。连接件还包括框架，框架包括收纳腔223，铰链结构10设置于收纳腔223内，顶板221，突出部222，顶板221宽度小于突出部222宽度，收纳部224，折叠机构20展开时，收纳部224用于收纳相邻连接件的突出部，折叠机构20折叠时，相邻连接件的突出部自收纳部224伸出，通过收纳部224和突出部222的配合使得折叠机构折叠时外弧够伸缩变化，进而折叠机构的弯折角度范围能达到0～190°。
铰链结构10上设置有四个螺孔，两个螺孔131对称设置在两个对称的限位支架13上，两个螺孔121对称设置在副支架12上，装配时，铰链结构10螺孔131与收纳腔223里的螺纹孔226重合，通过螺钉将限位支架13与连接件的边框固定连接，在边框的顶板221上还包括两个与螺钉适配的螺孔225，该螺孔225与副支架12上的螺孔121重合，通过螺钉将另一个铰链结构的副支架与该连接件23的顶板222固定连接，通过该连接方式，能有效的利用空间用最少的铰链结构达到最大的旋转角度和最大折叠机构内表面面积。
为了更清楚的理解铰链结构的构造，请继续参阅图8，图8为图7中折叠机构沿P-P’方向的剖面图。铰链结构10设置在连接件23的收纳腔223里面，顶板221上设置有螺孔227，该螺孔227与另一连接件上的铰链结构中副支架上的螺孔适配，通过螺钉将顶板221与另一连接件上的铰链结构中副支架固定连接。收纳部224设置在收纳腔223下，用于当折叠机构展开时，收纳另一连接件的突出部228，使得从外观上看，折叠机构的外表面大致形成一个平面。当折叠机构折叠时，连接件上的突出部228之间发生相对运动，折叠机构的突出部228由收纳状态变成伸出状态，铰链结构10主支架11和副支架12之间发生相对转动，相邻连接件之间发生相对转动，相邻连接件之间形成一个转动角度，进而折叠机构形成圆弧，圆弧弧度大小取决于连接件之间形成的转动角度大小，将多个连接件之间的转动角度叠加，能使得折叠机构的翻转角度范围从0到190度，折叠机构20在折叠运动中可靠稳定，并可在一定角度内自由转动。
请继续参阅图9，图9为本申请实施例提供的移动终端的展开状态的结构示意图。移动终端30包括第一壳体31、第二壳体32、折叠机构20以及柔性显示屏33，第一壳体31与折叠机构20的第一端部21连接，第二壳体32与折叠机构20的第二端部22连接，柔性显示屏覆盖于第一壳体31、第二壳体32和折叠机构上，当移动终端30处于展开状态时，折叠机构20展开为一个平整的平面，覆盖在折叠机构20上的柔性显示屏33展开为一个平整的平面，移动终端30在展开状态可以使用户得到优质的大屏体验。
请参阅图10，图10为本申请实施例提供的移动终端的展开状态的另一结构示意图。折叠机构20位于第一壳体31和第二壳体32之间，通过该折叠机构20可以使用移动终端30进行折叠，柔性显示屏33覆盖在第一壳体31、折叠机构20和第二壳体32上，在移动终端30展开成一个平面时，柔性显示屏33成一个平整的平面。
请结合图2、图8和图11，图11为本申请实施例提供的移动终端的折叠状态的结构示意图。移动终端30折叠时，第二壳体32相对第一壳体31保持不动，第一壳体31向上折叠时，带动与其连接的折叠机构20的第一端部21，进而带动与第一端部21连接的连接件23，而连接件23之间的转动通过连接件上的铰链结构10进行转动，铰链结构10的副支架12与主支架11之间发生相对运动，副支架12能相对于主支架11转动，曲柄滑块151从限位槽17最低处向高处滑动，通过转轴套筒18牵引直转轴14从滑槽16最左侧向右侧滑动，由于直转轴14与滑槽16之间存在过盈配合而产生阻尼运动，副支架12能与主支架11之间形成一定角度，并保持在该角度位置，具体的，在用户折叠移动终端时，能使用户感觉到一定的阻力，产生阻尼手感，当对该移动终端30进行折叠时，能时第二壳体32和第一壳体31之间形成多个角度，并能根据用户需求稳定在多个角度中的一个角度。例如，移动终端30的折叠角度为0到190°，用户需要将移动终端30的第二壳体32与第一壳体31之间成60度，可以用通过对于第二壳体32施加一个外力，使第二壳体32与第一壳体31之间大致成60°放置，能满足用户对于显示屏放置角度的需求，第一壳体32与第一壳体31之间形成的角度数量可以通过连接件23的数量进行调整，当连接件数量越多时，第二壳体32和第一壳体31之间可以形成的角度越多。折叠机构20的连接件23数量可以根据柔性显示屏的规格参数(最小弯折半径)进行调整，进而可以调整移动终端30折叠后的厚度。当折叠机构20的连接件23越少时，折叠后的移动终端30厚度越小。当终端折叠时，通过该折叠机构20能减少终端折叠时由于外表面的拉伸而产生的应力。
请参阅图12，图12为本申请实施例提供的移动终端的折叠状态的另一结构示意图。当移动终端30折叠时，折叠机构20的底板222从第二收纳腔224中伸出，使得折叠机构20形成弧形弯折部，移动终端30的表面积增加，但移动终端内圆弧的周长不变，当将柔性显示屏33覆盖在折叠机构20上时，由于展开和折叠时内圆弧的周长不变，因此在折叠过程中柔性显示屏33不会出现褶皱，使得折叠过程视觉效果流畅美观，而且降低了对柔性显示屏的弯折性能的要求。
在一些实施例中，移动终端30可以包括第一壳体31、第二壳体32、柔性显示屏33、前置摄像头、后置摄像头、控制板、电池。需要说明的是，移动终端30并不限于以上内容。
其中，柔性显示屏33设置在第一壳体31第二壳体32和折叠机构20上。柔性显示屏33电连接至控制板上，以形成移动终端30的显示面。柔性显示屏33可以为规则的形状，比如长方体结构，显示屏12可以覆盖到整个移动终端30的显示面上，即实现移动终端30的全屏显示。
在一些实施例中，柔性显示屏33可以为有机发光二极管显示屏(Organic Light-Emitting Diode，OLED)。
其中，控制板安装在移动终端壳体中，控制板可以为移动终端30的主板，控制板上可以集成有马达、麦克风、扬声器、耳机接口、通用串行总线接口、前置摄像头、后置摄像头、受话器、距离传感器、环境光传感器以及处理器等功能组件中的一个、两个或多个。需要说明的是，在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在一些实施例中，控制板可以通过螺钉螺接到壳体内，也可以采用卡扣的方式卡配到壳体内。需要说明的是，本申请实施例控制板具体固定到壳体内的方式并不限于此，还可以其它方式，比如通过卡扣和螺钉共同固定的方式。
其中，移动终端30还可以包括盖板，盖板安装到柔性显示屏33上，以覆盖柔性显示屏33。盖板可以为透明玻璃盖板，以便柔性显示屏33透光盖板进行显示。在一些实施例中，盖板可以是用诸如蓝宝石等材料制成的玻璃盖板。
其中，壳体可以形成移动终端30的外部轮廓。在一些实施例中，壳体15可以为金属壳体组件，比如镁合金、不锈钢等金属。需要说明的是，本申请实施例壳体的材料并不限于此，比如：壳体可以为塑胶壳体、陶瓷壳体、玻璃壳体等。
需要说明的是，本申请的移动终端也可以仅具有第一状态，即移动终端没有滑动装置，移动终端具有非显示区，前置摄像头、受话器、距离传感器、环境光传感器等可以设置在非显示区。
本领域技术人员可以理解，上述移动终端结构并不构成对移动终端的限定。移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
以上对本发明实施例提供的铰链结构、折叠机构和移动终端进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明。同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种铰链结构，其特征在于，包括：
主支架，所述主支架上设有滑槽；
限位支架，所述限位支架与所述主支架通过直转轴转动连接，所述直转轴设置在所述滑槽内，所述限位支架侧边具有限位槽；
副支架，所述副支架通过曲柄转轴与所述限位支架连接，所述副支架套设在所述曲柄转轴上，所述曲柄转轴一端设有曲柄滑块，所述曲柄滑块设置在所述限位槽内；
转轴套筒，所述转轴套筒包括位于转轴套筒两端的第一子套筒和第二子套筒，所述第一子套筒套设在所述直转轴上，所述第二子套筒套设在所述曲柄转轴上；
其中，所述主支架与所述副支架相对转动时，所述直转轴在所述滑槽内滑动，所述滑块在所述限位槽内滑动。
2.根据权利要求1所述铰链结构，其特征在于，所述限位支架、曲柄转轴、转轴套筒个数均为两个，
所述主支架设置于两个所述限位支架之间，每一个所述限位支架均通过所述直转轴与所述主支架转动连接，所述副支架设置于两个曲柄转轴之间，两个所述转轴套筒设置于所述副支架两侧，且设置于两个所述曲柄转轴之间。
3.根据权利要求1所述铰链结构，其特征在于，所述限位槽为弧形限位槽，所述滑槽为直筒形滑槽，所述曲柄滑块与所述弧形限位槽部分贴合，并能够在所述弧形限位槽中滑动，所述直转轴中间部分设置于所述直筒形滑槽内，所述直转轴与所述直筒形滑槽之间形成阻尼滑动配合。
4.根据权利要求3所述铰链结构，其特征在于，所述直转轴中间部分设置于所述直筒形滑槽内，通过所述直转轴与所述直筒形滑槽之间的过盈配合使所述直转轴与所述直筒形滑槽之间形成阻尼滑动配合。
5.一种折叠机构，其特征在于，所述折叠机构包括第一端部、第二端部和至少两个连接件；
所述第一端部和所述第二端部用于与外部机构连接；
每一个所述连接件至少包括一个铰链结构，所述铰链结构是如权利要求1-4任一项所述的铰链结构，相邻两个所述连接件之间通过所述铰链结构连接，所述至少两个连接件设置于所述第一端部和第二端部之间。
6.根据权利要求5所述折叠机构，所述连接件包括间隔设置的两个所述铰链结构，当两个连接件连接时，其中一个所述连接件上间隔设置的所述铰链结构与另一个所述连接件上间隔设置的所述铰链结构交错连接。
7.根据权利要求5所述折叠机构，其特征在于，所述连接件还包括框架，所述框架包括收纳部和朝一侧突出的突出部，当所述折叠机构处于展开状态时，所述收纳部用于容纳另一连接件的突出部，当所述折叠机构处于折叠状态时，所述另一连接件的突出部自所述收纳部伸出。
8.根据权利要求7所述折叠机构，其特征在于，所述限位支架与所述框架固定连接，所述副支架与相邻的连接件的框架固定连接，所述突出部朝向与所述副支架连接的另一连接件突出。
9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括第一壳体、第二壳体、柔性显示屏以及折叠机构；
所述折叠机构是如权利要求5-7任一项权利要求所述折叠机构，所述第一壳体通过所述折叠机构与所述第二壳体连接，所述柔性显示屏设置于所述第一壳体、所述折叠机构和所述第二壳体上，当所述第一壳体和所述第二壳体处于折叠状态时，所述柔性显示屏弯折，当所述第一壳体和所述第二壳体处于展开状态时，所述柔性显示屏展开形成一个平面。
10.根据权利要求9所述移动终端，其特征在于，当所述第一壳体相对于所述第二壳体转动时，所述折叠机构使所述第一壳体和所述第二壳体稳定在多个角度中任意一个所述角度。
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