CN110673698B - 一种转轴装置和使用该装置的笔记本电脑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转轴装置和使用该装置的笔记本电脑，通过单手按下按钮来改变环形壳体内第一密闭空间和第二密闭空间的气体压强，进而改变第二活塞受到的合力，从而带动笔记本电脑的显示端打开，在不增加额外功耗的情况下，仅通过机械物理特性，即利用压缩气体的压力便能轻松实现单手开盖，操作简单，结构合理，增强了用户的使用体验。

Description

一种转轴装置和使用该装置的笔记本电脑

技术领域

本发明涉笔记本电脑技术领域，尤其涉及一种转轴装置和使用该装置的笔记本电脑。

背景技术

笔记本电脑具有体积小、重量轻、携带方便的优点，无论是外出工作还是旅游，都可以随身携带，非常方便，因此在人们的日常生活中得到越来越广泛的应用。

目前，大部分笔记本电脑的外壳设计都比较紧，贴合比较严密，合盖时还算方便，使用一只手便可顺利完成，但开盖时通常就需要两手才能完成，即一只手固定，另一只手开盖。

据了解，市面上已经有一些声称可以实现单手开盖的笔记本电脑，这类笔记本电脑用于实现单手开盖的技术方案主要有以下三种：

第一种，在笔记本电脑转轴的地方加个弹簧，可实现在开盖时，由于弹簧的作用力瞬间弹开；

第二种，在笔记本电脑合盖的地方加个电磁铁，合盖时给电流实现吸合，开盖时则给相反的电流使电磁铁极性反向，达到弹开的效果；

第三种，在笔记本电脑转轴的地方加个电机，通过控制电机旋转角度来控制开合盖；

虽然上述三种技术方案对于单手开盖各能起到一定的辅助效果，但同样不可避免的也均存在着不同的缺陷，使用体验较差，比如第一、二种方法只是在笔记本电脑的开盖瞬间给作用力，此时笔记本电脑的开盖幅度不大，剩下的仍需要手动继续调节，而第三种虽然能够实现全程的自动开盖，但需额外给电机供电，这无疑增加了笔记本电脑的功耗。

发明内容

本发明提供一种转轴装置和使用该装置的笔记本电脑，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种转轴装置，用于单手调节笔记本电脑的显示端的打开角度，包括环形壳体和圆柱形壳体，所述圆柱形壳体置于所述环形壳体内，且具有共同的中心轴线；

所述环形壳体的内部或者所述环形壳体与所述圆柱形壳体之间形成有第一密闭空间、第二密闭空间以及位于所述第一密闭空间和所述第二密闭空间之间的导通区，所述第一密闭空间和所述第二密闭空间之间设有可带动笔记本电脑的显示端进行运动的第二活塞，所述导通区内设有可将所述第一密闭空间和所述第二密闭空间进行导通或隔离的第一活塞；

当通过所述第一活塞打开所述导通区时，所述第一密闭空间和所述第二密闭空间之间的气压差所产生的合力会作用在所述第二活塞上，从而调节笔记本电脑的显示端的打开角度。

进一步地，所述转轴装置中，所述环形壳体内与笔记本电脑的主机端同一平面的两个位置分别设有第一挡板和第二挡板，其中，所述第一挡板远离笔记本电脑的主机端，所述第二挡板靠近笔记本电脑的主机端；所述第一挡板和所述第二挡板的一端分别固定在所述环形壳体的外环内侧壁上，所述第一挡板和所述第二挡板的另一端通过半圆弧形连接件相互连接，且分别与所述环形壳体的内环内侧壁相隔一段距离形成所述导通区，所述第一活塞可活动的设在所述导通区靠近所述第一挡板的一端，所述第一活塞通过一杠杆结构与一按钮连接，所述按钮设于所述圆柱形壳体上；常态下，所述第一活塞将靠近所述第一挡板一端的所述导通区密封堵住，当所述按钮被按下时，所述第一活塞往深入所述导通区的方向移动，以将所述导通区打开；

所述环形壳体内与笔记本电脑的显示端同一平面的两个位置分别设有可活动的所述第二活塞和连接板，其中，所述第二活塞远离笔记本电脑的显示端，所述连接板靠近笔记本电脑的显示端；所述第二活塞和所述连接板通过穿设在所述第二挡板上的半圆弧形导轨相互连接，所述第二活塞对应所述半圆弧形导轨的一端为所述第二密闭空间，所述第二活塞的另一端为所述第一密闭空间；常态下，所述导通区与所述第二密闭空间连通；

在所述圆柱形壳体上且在所述圆柱形壳体的中心轴线位置穿设有转轴，所述转轴暴露于所述圆柱形壳体外的一端分别与所述连接板和笔记本电脑的显示端固定连接。

进一步地，所述转轴装置中，所述环形壳体内与笔记本电脑的主机端同一平面的两个位置分别设有第一挡板和第二挡板，其中，所述第一挡板远离笔记本电脑的主机端，所述第二挡板靠近笔记本电脑的主机端；所述第一挡板和所述第二挡板的一端分别固定在所述环形壳体的外环内侧壁上，所述第一挡板和所述第二挡板的另一端通过半圆弧形连接件相互连接，且分别与所述圆柱形壳体的外环外侧壁相隔一段距离形成所述导通区，所述第一活塞可活动的设在所述导通区靠近所述第一挡板的一端，所述第一活塞通过一杠杆结构与一按钮连接，所述按钮设于所述圆柱形壳体上；常态下，所述第一活塞将靠近所述第一挡板一端的所述导通区密封堵住，当所述按钮被按下时，所述第一活塞往深入所述导通区的方向移动，以将所述导通区打开；

所述环形壳体内与笔记本电脑的显示端同一平面且远离电脑的显示端的位置处设有可活动的所述第二活塞，所述第二活塞的其中一端固定在所述圆柱形壳体的外环外侧壁上；所述第二活塞和穿设在所述第二挡板上的半圆弧形导轨相互连接；所述第二活塞对应所述半圆弧形导轨的一端为所述第二密闭空间，所述第二活塞的另一端为所述第一密闭空间；常态下，所述导通区与所述第二密闭空间连通；

在所述圆柱形壳体上且在所述圆柱形壳体的中心轴线位置穿设有转轴，所述转轴暴露于所述圆柱形壳体外的一端与笔记本电脑的显示端固定连接。

进一步地，所述转轴装置中，所述环形壳体的内径大于所述圆柱形壳体的直径。

进一步地，所述转轴装置中，在所述第一活塞的后方且在所述导通区内设有起限制所述第一活塞活动范围作用的活塞挡板。

进一步地，所述转轴装置中，所述杠杆结构包括活塞杠杆和杠杆支点；

所述活塞杠杆的中部枢接于所述杠杆支点，所述活塞杠杆的一端与所述第一活塞固定连接，所述活塞杠杆的另一端与所述按钮固定连接。

进一步地，所述转轴装置中，所述第二挡板上开设有可供所述半圆弧形导轨穿设的通孔。

进一步地，所述转轴装置中，所述第一密闭空间和第二密闭空间内充有压缩气体。

进一步地，所述转轴装置中，所述环形壳体上对应所述连接板与所述转轴连接的位置开设有一段弧形槽。

第二方面，本发明实施例提供一种笔记本电脑，包括主机端和显示端，所述主机端通过如第一方面所述的转轴装置与所述显示端连接。

本发明实施例提供的一种转轴装置和使用该装置的笔记本电脑，在不增加额外功耗的情况下，仅通过机械物理特性，即利用压缩气体的压力便能轻松实现单手开盖，操作简单，结构合理，增强了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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它的附图。

图1是本发明实施例提供的转轴装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的转轴装置的受力分析图；

图3是本发明实施例提供的转轴装置的受力分析图；

图4是本发明实施例提供的转轴装置的另一结构示意图；

图5是本发明实施例提供的转轴装置的受力分析图；

图6是本发明实施例提供的转轴装置的受力分析图；

图7是本发明实施例提供的笔记本电脑的结构示意图。

附图标记：

环形壳体1，圆柱形壳体2，第一挡板3，第二挡板4，半圆弧形连接件5，导通区6，第一活塞7，按钮8，第二活塞9，连接板10，半圆弧形导轨11，第一密闭空间12，第二密闭空间13，转轴14，活塞杠杆15，杠杆支点16，活塞挡板17；

主机端100，显示端200，转轴装置300。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

请参考图1～7，本发明实施例提供一种转轴装置，用于单手调节笔记本电脑的显示端的打开角度，包括环形壳体1和圆柱形壳体2，所述圆柱形壳体2置于所述环形壳体1内，且具有共同的中心轴线；

所述环形壳体1的内部或者所述环形壳体1与所述圆柱形壳体2之间形成有第一密闭空间12、第二密闭空间13以及位于所述第一密闭空间12和所述第二密闭空间13之间的导通区6，所述第一密闭空间12和所述第二密闭空间13之间设有可带动笔记本电脑的显示端进行运动的第二活塞9，所述导通区内设有可将所述第一密闭空间12和所述第二密闭空间13进行导通或隔离的第一活塞7；

当通过所述第一活塞7打开所述导通区6时，所述第一密闭空间12和所述第二密闭空间13之间的气压差所产生的合力会作用在所述第二活塞9上，从而调节笔记本电脑的显示端的打开角度。

本实施例的具体实施方式有两种，其中，如图1～3所示，第一种实施方式为：

所述环形壳体1内与笔记本电脑的主机端同一平面的两个位置分别设有第一挡板3和第二挡板4，其中，所述第一挡板3远离笔记本电脑的主机端，所述第二挡板4靠近笔记本电脑的主机端；所述第一挡板3和第二挡板4的一端分别固定在所述环形壳体1的外环内侧壁上，所述第一挡板3和第二挡板4的另一端通过半圆弧形连接件5相互连接，且分别与所述环形壳体1的内环内侧壁相隔一段距离形成环柱形的导通区6，所述导通区6靠近所述第一挡板3的一端设有可活动的所述第一活塞7，所述第一活塞7通过一杠杆结构与一按钮8连接，所述按钮8设于所述圆柱形壳体2上，常态下，所述第一活塞7将靠近所述第一挡板3一端的所述导通区6密封堵住，当所述按钮8被按下时，所述第一活塞7往深入所述导通区6的方向移动，以将所述导通区6打开；

所述环形壳体1内与笔记本电脑的显示端同一平面的两个位置分别设有可活动的所述第二活塞9和连接板10，其中，所述第二活塞9远离笔记本电脑的显示端，所述连接板10靠近笔记本电脑的显示端；所述第二活塞9和连接板10通过穿设在所述第二挡板4上的半圆弧形导轨11相互连接，所述第二活塞9对应所述半圆弧形导轨11的一端为所述第二密闭空间13，所述第二活塞9的另一端为所述第一密闭空间12，常态下，所述导通区6与所述第二密闭空间13连通；

在所述圆柱形壳体2上且在所述圆柱形壳体2的中心轴线位置穿设有转轴14，所述转轴14暴露于所述圆柱形壳体外的一端分别与所述连接板10和笔记本电脑的显示端固定连接。

如图4～6所示，第二种实施方式为：

所述环形壳体1内与笔记本电脑的主机端同一平面的两个位置分别设有第一挡板3和第二挡板4，其中，所述第一挡板3远离笔记本电脑的主机端，所述第二挡板4靠近笔记本电脑的主机端；所述第一挡板3和所述第二挡板4的一端分别固定在所述环形壳体1的外环内侧壁上，所述第一挡板3和所述第二挡板4的另一端通过半圆弧形连接件5相互连接，且分别与所述圆柱形壳体2的外环外侧壁相隔一段距离形成环柱形的所述导通区6，所述第一活塞7可活动的设在所述导通区6靠近所述第一挡板3的一端，所述第一活塞7通过一杠杆结构与一按钮8连接，所述按钮8设于所述圆柱形壳体2上；常态下，所述第一活塞7将靠近所述第一挡板3一端的所述导通区密封堵住，当所述按钮8被按下时，所述第一活塞7往深入所述导通区6的方向移动，以将所述导通区6打开；

所述环形壳体1内与笔记本电脑的显示端同一平面且远离电脑的显示端的位置处设有可活动的所述第二活塞9，所述第二活塞9的其中一端固定在所述圆柱形壳体2的外环外侧壁上；所述第二活塞9和穿设在所述第二挡板4上的半圆弧形导轨11相互连接；所述第二活塞9对应所述半圆弧形导轨11的一端为所述第二密闭空间13，所述第二活塞9的另一端为所述第一密闭空间12；常态下，所述导通区6与所述第二密闭空间13连通；具体地，第二活塞9和环形壳体1、圆柱形壳体2、第二挡板4，以及第一活塞7围成第二密闭空间；第二活塞9和环形壳体1、圆柱形壳体2、第一挡板3以及第一活塞7围成第一密闭空间12。

在所述圆柱形壳体上且在所述圆柱形壳体2的中心轴线位置穿设有转轴，所述转轴14暴露于所述圆柱形壳体外的一端与笔记本电脑的显示端固定连接。

在本实施例中，所述第一密闭空间12和第二密闭空间13内充有压缩气体。

需要说明的是，所述转轴14起固定显示端作用，使得显示端连带所述第二活塞9以及半圆弧形导轨11可以沿着转轴14顺时针或逆时针旋转。

优选的，所述环形壳体1的内径(即内环的直径)大于所述圆柱形壳体2的直径。

优选的，在所述第一活塞7的后方且在所述导通区6内设有起限制所述第一活塞7活动范围作用的活塞挡板17。

在本实施例中，所述杠杆结构包括活塞杠杆15和杠杆支点16；

所述活塞杠杆15的中部枢接于所述杠杆支点16，所述活塞杠杆15的一端与所述第一活塞7固定连接，所述活塞杠杆15的另一端与所述按钮8固定连接。

位于所述第一密闭空间12和第二密闭空间13之间的环柱形的导通区6是否导通由所述第一活塞7决定，当按钮8被按下时，活塞杠杆15以杠杆支点16为圆心顺时针旋转打开导通区6，当按钮8被松开时，上方空气的压力会把活塞往下压，断开导通区6，而当我们做合盖动作时，第二活塞9顺时针旋转，第一活塞7下方的气体会把第一活塞7往上推，从而打开导通区6。

优选的，所述第二挡板4上开设有可供所述半圆弧形导轨11穿设的通孔。

需要说明的是，所述第二挡板4上的通孔恰好可以只能容所述半圆弧形导轨11通过，所述半圆弧形导轨11可顺着该通孔上下活动，而不会影响第二密闭空间13的空气压强。

针对上述第一种实施方式，由于所述连接板10是可活动设于所述环形壳体1内的，因此所述连接板10与所述转轴14的连接部分必然会与所述环形壳体1有干涉，而为了在所述连接板10的活动过程中，其与所述转轴14的连接部分不被所述环形壳体1所限制，则示例性的，可以是所述环形壳体1上对应所述连接板10与所述转轴14连接的位置应开设有一段弧形槽；

此外，由于所述环形壳体1上对应所述连接板10所活动的部分的密封与否对本实施例无影响，即可以不密封，因此为了在所述连接板10的活动过程中，其与所述转轴14的连接部分不被所述环形壳体1所限制，则示例性的，还可以是所述环形壳体1上对应所述连接板10所活动的部分设计为一面敞开式结构。

本实施例的具体原理如下：

在闭合状态时，导通区6断开，所述第一密闭空间12和第二密闭空间13为两个单独的密闭空间，所述第二活塞9受力平衡，此时，笔记本电脑的显示端盖合在主机端上；

在开盖状态时，即按钮8被按下时，第一密闭空间12和第二密闭空间13被导通区6导通，所以第一密闭空间12和第二密闭空间13的压强P相同，假设第二活塞9的面积大小为S，半圆弧形导轨11与第二活塞9的接触面积为s，则如图2或图5所示，受力分析如下：

F＝P*S；

f＝P*(S-s)；

可见F>f，第二活塞9受到的合力往右，此时，半圆弧形导轨11及显示端会沿着转轴14逆时针旋转，将显示端打开。

开盖过程中，当按钮8被松开时，第一活塞7受到第二密闭空间13空气压力的影响，第一活塞7下沉，导通区6断开，因此第一密闭空间12和第二密闭空间13再次成为两个单独的密闭空间，第二密闭空间13的压强P2变大，第一密闭空间12的压强P1减少，导致第二活塞9受力平衡，停止旋转。如图3或图6所示，受力分析：

F＝P1*S＝f＝P2*(S-s)；

在合盖状态时，即当手动把显示端合上时，第一密闭空间12的空气被压缩，压强增大，第一活塞7被推开，导通区6导通，此时两个单独的密闭空间再次连通并且空气会慢慢往第二密闭空间13压缩，直至显示端完全盖合在主机端上，即进入闭合状态，此时空气已完全被压缩到第二密闭空间13，第二密闭空间13的气压会把第一活塞7往下压，导通区6断开，第一密闭空间12和第二密闭空间13再次断开导通，受力平衡，保持闭合状态。

本发明实施例提供的一种转轴装置，在不增加额外功耗的情况下，仅通过机械物理特性，即利用压缩气体的压力便能轻松实现单手开盖，操作简单，结构合理，增强了用户的使用体验。

实施例二

请参考图7，本发明实施例提供的一种笔记本电脑，包括主机端100和显示端200，所述主机端100通过如实施例一所述的转轴装置300与所述显示端200连接。

本发明实施例提供的一种笔记本电脑，在不增加额外功耗的情况下，仅通过机械物理特性，即利用压缩气体的压力便能轻松实现单手开盖，操作简单，结构合理，增强了用户的使用体验。

至此，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种转轴装置，用于单手调节笔记本电脑的显示端的打开角度，其特征在于，包括环形壳体和圆柱形壳体，所述圆柱形壳体置于所述环形壳体内，且具有共同的中心轴线；

所述环形壳体的内部或者所述环形壳体与所述圆柱形壳体之间形成有第一密闭空间、第二密闭空间以及位于所述第一密闭空间和所述第二密闭空间之间的导通区，所述第一密闭空间和所述第二密闭空间之间设有可带动笔记本电脑的显示端进行运动的第二活塞，所述导通区内设有可将所述第一密闭空间和所述第二密闭空间进行导通或隔离的第一活塞；

当通过所述第一活塞打开所述导通区时，所述第一密闭空间和所述第二密闭空间之间的气压差所产生的合力会作用在所述第二活塞上，从而调节笔记本电脑的显示端的打开角度。

2.根据权利要求1所述的转轴装置，其特征在于，所述环形壳体内与笔记本电脑的主机端同一平面的两个位置分别设有第一挡板和第二挡板，其中，所述第一挡板远离笔记本电脑的主机端，所述第二挡板靠近笔记本电脑的主机端；所述第一挡板和所述第二挡板的一端分别固定在所述环形壳体的外环内侧壁上，所述第一挡板和所述第二挡板的另一端通过半圆弧形连接件相互连接，且分别与所述环形壳体的内环内侧壁相隔一段距离形成所述导通区，所述第一活塞可活动的设在所述导通区靠近所述第一挡板的一端，所述第一活塞通过一杠杆结构与一按钮连接，所述按钮设于所述圆柱形壳体上；常态下，所述第一活塞将靠近所述第一挡板一端的所述导通区密封堵住，当所述按钮被按下时，所述第一活塞往深入所述导通区的方向移动，以将所述导通区打开；

所述环形壳体内与笔记本电脑的显示端同一平面的两个位置分别设有可活动的所述第二活塞和连接板，其中，所述第二活塞远离笔记本电脑的显示端，所述连接板靠近笔记本电脑的显示端；所述第二活塞和所述连接板通过穿设在所述第二挡板上的半圆弧形导轨相互连接，所述第二活塞对应所述半圆弧形导轨的一端为所述第二密闭空间，所述第二活塞的另一端为所述第一密闭空间；常态下，所述导通区与所述第二密闭空间连通；

在所述圆柱形壳体上且在所述圆柱形壳体的中心轴线位置穿设有转轴，所述转轴暴露于所述圆柱形壳体外的一端分别与所述连接板和笔记本电脑的显示端固定连接。

3.根据权利要求1所述的转轴装置，其特征在于，所述环形壳体内与笔记本电脑的主机端同一平面的两个位置分别设有第一挡板和第二挡板，其中，所述第一挡板远离笔记本电脑的主机端，所述第二挡板靠近笔记本电脑的主机端；所述第一挡板和所述第二挡板的一端分别固定在所述环形壳体的外环内侧壁上，所述第一挡板和所述第二挡板的另一端通过半圆弧形连接件相互连接，且分别与所述圆柱形壳体的外环外侧壁相隔一段距离形成所述导通区，所述第一活塞可活动的设在所述导通区靠近所述第一挡板的一端，所述第一活塞通过一杠杆结构与一按钮连接，所述按钮设于所述圆柱形壳体上；常态下，所述第一活塞将靠近所述第一挡板一端的所述导通区密封堵住，当所述按钮被按下时，所述第一活塞往深入所述导通区的方向移动，以将所述导通区打开；

所述环形壳体内与笔记本电脑的显示端同一平面且远离电脑的显示端的位置处设有可活动的所述第二活塞，所述第二活塞的其中一端固定在所述圆柱形壳体的外环外侧壁上；所述第二活塞和穿设在所述第二挡板上的半圆弧形导轨相互连接；所述第二活塞对应所述半圆弧形导轨的一端为所述第二密闭空间，所述第二活塞的另一端为所述第一密闭空间；常态下，所述导通区与所述第二密闭空间连通；

在所述圆柱形壳体上且在所述圆柱形壳体的中心轴线位置穿设有转轴，所述转轴暴露于所述圆柱形壳体外的一端与笔记本电脑的显示端固定连接。

4.根据权利要求2或3所述的转轴装置，其特征在于，所述环形壳体的内径大于所述圆柱形壳体的直径。

5.根据权利要求2或3所述的转轴装置，其特征在于，在所述第一活塞的后方且在所述导通区内设有起限制所述第一活塞活动范围作用的活塞挡板。

6.根据权利要求2或3所述的转轴装置，其特征在于，所述杠杆结构包括活塞杠杆和杠杆支点；

所述活塞杠杆的中部枢接于所述杠杆支点，所述活塞杠杆的一端与所述第一活塞固定连接，所述活塞杠杆的另一端与所述按钮固定连接。

7.根据权利要求2或3所述的转轴装置，其特征在于，所述第二挡板上开设有可供所述半圆弧形导轨穿设的通孔。

8.根据权利要求2或3所述的转轴装置，其特征在于，所述第一密闭空间和第二密闭空间内充有压缩气体。

9.根据权利要求2所述的转轴装置，其特征在于，所述环形壳体上对应所述连接板与所述转轴连接的位置开设有一段弧形槽。

10.一种笔记本电脑，包括主机端和显示端，其特征在于，所述主机端通过如权利要求1～9任一项所述的转轴装置与所述显示端连接。

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