CN110848242A - 柔性屏铰链及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性屏铰链及电子设备，包括同步齿轮组和补偿齿轮组，同步齿轮组的两个齿轮轴上的第一齿轮之间相互啮合，形成了一种齿轮传动同步结构，可实现两个轴芯同步开合的功能。补偿齿轮组的两个轴芯上的第二齿轮与相邻的第一齿轮啮合，由于第一齿轮与第二齿轮的尺寸不同，且第一齿轮与第二齿轮的齿数比不是1:1，因此，旋转时，第一齿轮可相对齿轮轴自转，而两个轴芯上的第二齿轮可同步绕着相邻的第一齿轮旋转，实现预设角度的翻转。这样，利用不同大小齿轮的齿数比传动来产生变量，可以补偿柔性屏因弯曲带来的位置偏移，进而可避免因折弯或打开过程对柔性屏产生拉扯力，保证柔性屏的稳定性，且结构十分简单，大大降低了生产成本。

Description

柔性屏铰链及电子设备

技术领域

本发明涉及柔性屏技术领域，特别是涉及一种柔性屏铰链及电子设备。

背景技术

随着电子产品的更新换代，各种电子设备终端，如手机、平板电脑等的显示屏幕变得越来越大，这是由于更大的显示屏幕能给使用者提供更丰富的信息，提高人机交流的效率，并且能够带来更好的使用体验。但是，随着屏幕的增大，电子设备终端基体的外形尺寸也会相应地增大；电子设备基体尺寸的增大，会带来携带、存放不方便的问题，这就制约了显示屏幕的扩大。目前，柔性屏技术很好的找到了电子设备基体的小型化发展与显示屏幕的大屏化发展的折中点，比如柔性屏手机在折叠后跟常规手机大小一样，可以很方便的携带；而当把屏幕展开，则可以获得一块显示面积超大的屏幕。柔性屏手机不同于翻盖手机，因为它的折叠是在一块屏幕上所完成的，即显示屏幕需要折弯180度，并在折弯处具有一定的弧度。要实现柔性屏折叠功能，除了柔性屏幕本身之外，实现折叠的连接组件，即折弯处的连接铰链设计亦是最大的技术难题。考虑到柔性屏的特殊性，传统铰链没有办法满足其功能需求，需要专门的柔性屏铰链来辅助实现。目前，柔性屏铰链常采用分段式结构，类似甲虫一样或像脊椎一样排列弯曲，每一段可以分担部分受力，使整个折叠的结构受力更均匀。但是这种结构，屏幕折弯半径较大，导致产品厚度较大，且在折弯或打开过程中对柔性屏会产生拉扯力，影响柔性屏的稳定性。也有一些其他技术方案，比如专利文献CN110131299A公开的柔性屏内外双折同步转动机构，但是，这些技术方案，结构十分复杂，零部件众多，生产加工成本较大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种柔性屏铰链及电子设备，能够实现0-180度翻转，在柔性屏折弯或打开过程中，能够补偿因弯曲带来的位置偏移，避免折弯或打开过程对柔性屏产生拉扯力，保证柔性屏的稳定性，且结构十分简单，生产成本大大降低。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种柔性屏铰链，包括同步齿轮组和补偿齿轮组，所述同步齿轮组包括两个齿轮轴和一对第一连接片，每个所述齿轮轴上对应套设有第一齿轮，两个所述齿轮轴并肩设置，一个所述齿轮轴上的第一齿轮与另一个所述齿轮轴上的第一齿轮之间啮合传动，且所述第一齿轮能够相对所述齿轮轴周向自由转动；一对所述第一连接片夹持于两个所述第一齿轮的前后两端并同时套设于两个所述齿轮轴上；所述补偿齿轮组包括两个轴芯和两对第二连接片，每个所述轴芯上对应套设有第二齿轮，两个所述轴芯分设于所述同步齿轮组的左右两侧，所述轴芯上的第二齿轮与相邻的齿轮轴上的第一齿轮之间啮合传动，且所述第二齿轮能够相对所述轴芯轴向滑动周向止动；一对所述第二连接片夹持于一个所述第一齿轮和一个所述第二齿轮的前后两端并同时套设于一个齿轮轴和一个轴芯上；另一对所述第二连接片夹持于另一个所述第一齿轮和另一个所述第二齿轮的前后两端并同时套设于另一个齿轮轴和另一个轴芯上；每个所述齿轮轴上形成有第一轴挡，一对所述第二连接片、一对所述第一连接片、所述第一齿轮套设于对应的齿轮轴上后，通过锁紧组件锁紧到所述第一轴挡处；每个所述轴芯上均形成有第二轴挡，一对所述第二连接片及所述第二齿轮套设于对应的轴芯上后，通过扭力组件锁紧到所述第二轴挡处；所述第二齿轮的尺寸与所述第一齿轮的尺寸不同，且所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿数比不是1:1。

进一步的，所述锁紧组件包括第一垫片和第一螺母，所述第一螺母将一对所述第二连接片、一对所述第一连接片、所述第一齿轮锁紧到所述第一轴挡处，所述第一垫片设于所述第一螺母的内侧。

进一步的，还包括连接块，所述连接块设于所述第一垫片的内侧，且所述连接块同时套设于两个所述齿轮轴上，所述连接块一侧设有用于与柔性屏的折弯处粘结在一起的凸块。

进一步的，所述扭力组件包括两个第二垫片、若干蝶形弹片、第二螺母，所述第二螺母将一对所述第二连接片、所述第二齿轮锁紧到所述第二轴挡处，一个所述第一垫片、若干所述蝶形弹片、另一个第一垫片依次设于所述第二螺母的内侧。

进一步的，所述扭力组件包括若干扭力片，所述扭力片上具有与所述齿轮轴对应的圆孔和与所述轴芯对应的具有伸缩量的C型通孔，所述扭力片同时套设于所述轴芯和相邻的齿轮轴上，并通过所述第一螺母进行锁紧，所述齿轮轴相对所述圆孔可周向自由转动，所述轴芯被所述C型通孔弹性包覆。

一种电子设备，包括壳体A、壳体B、柔性屏和所述的柔性屏铰链，所述柔性屏铰链连接于所述壳体A与所述壳体B之间，所述柔性屏依次铺设于所述壳体A、所述柔性屏铰链和所述壳体B上。

进一步的，对应每个轴芯，设有一个锁附件，一个所述锁附件与电子设备的壳体A连接，另一个所述锁附件与电子设备的壳体B连接。

本发明的有益效果是：本发明提供一种柔性屏铰链及电子设备，同步齿轮组设置了两个齿轮轴，在每个齿轮轴上对应设置第一齿轮，并使两个第一齿轮之间相互啮合，形成了一种齿轮传动同步结构，这样，设置在同步齿轮组左右两侧的两个轴芯可以同步开合转动。补偿齿轮组设置了两个轴芯，每个轴芯上对应设置了第二齿轮，第二齿轮与相邻的同步齿轮组的第一齿轮啮合，由于第一齿轮与第二齿轮的尺寸不同，且第一齿轮与第二齿轮的齿数比不是1:1，因此，旋转时，第一齿轮可相对齿轮轴自转，而两个轴芯上的第二齿轮可同步绕着相邻的第一齿轮旋转，实现预设角度的翻转，比如180度翻转。这样，利用不同大小齿轮的齿数比传动来产生变量，可以补偿柔性屏因弯曲带来的位置偏移，进而可避免因折弯或打开过程对柔性屏产生拉扯力，保证柔性屏的稳定性。一对第一连接片用于夹持定位两个第一齿轮，一对第二连接片用于夹持定位一个第一齿轮和一个第二齿轮，另一对第二连接片用于夹持定位另一个第一齿轮和另一个第二齿轮，锁紧组件用于将第一连接片及第一齿轮锁紧到齿轮轴的第一轴挡处，扭力组件用于将第一连接片、第二连接片及第二齿轮锁紧到轴芯的第二轴挡处，为轴芯的旋转提供旋转扭力。应用本发明柔性屏铰链的电子设备，可以实现0-180度同步翻转，且本发明采用齿轮传动并借助可变齿来实现柔性屏的伸缩补偿，结构十分简单，大大降低了生产加工成本，且能够减小占用柔性屏电子设备的设计空间，便于电子设备的薄型化发展。

附图说明

图1为本发明柔性屏铰链0度状态结构示意图；

图2为本发明柔性屏铰链0度状态结构的立体图；

图3为本发明柔性屏铰链180度状态的结构示意图；

图4为本发明柔性屏铰链180度状态的立体图；

图5为本发明电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。实施例附图的结构中各组成部分未按正常比例缩放，故不代表实施例中各结构的实际相对大小。其中所说的结构或面的上面或上侧，包含中间还有其他层的情况。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种柔性屏铰链，包括同步齿轮组和补偿齿轮组，所述同步齿轮组包括两个齿轮轴1和一对第一连接片2，每个所述齿轮轴上对应套设有第一齿轮3，两个所述齿轮轴并肩设置，一个所述齿轮轴上的第一齿轮与另一个所述齿轮轴上的第一齿轮之间啮合传动，且所述第一齿轮能够相对所述齿轮轴周向自由转动；一对所述第一连接片夹持于两个所述第一齿轮的前后两端并同时套设于两个所述齿轮轴上；所述补偿齿轮组包括两个轴芯4和两对第二连接片5，每个所述轴芯上对应套设有第二齿轮6，两个所述轴芯分设于所述同步齿轮组的左右两侧，所述轴芯上的第二齿轮与相邻的齿轮轴上的第一齿轮之间啮合传动，且所述第二齿轮能够相对所述轴芯轴向滑动周向止动；一对所述第二连接片夹持于一个所述第一齿轮和一个所述第二齿轮的前后两端并同时套设于一个齿轮轴和一个轴芯上；另一对所述第二连接片夹持于另一个所述第一齿轮和另一个所述第二齿轮的前后两端并同时套设于另一个齿轮轴和另一个轴芯上；每个所述齿轮轴上形成有第一轴挡101，一对所述第二连接片、一对所述第一连接片、所述第一齿轮套设于对应的齿轮轴上后，通过锁紧组件7锁紧到所述第一轴挡处；每个所述轴芯上均形成有第二轴挡401，一对所述第二连接片及所述第二齿轮套设于对应的轴芯上后，通过扭力组件8锁紧到所述第二轴挡处；所述第二齿轮的尺寸与所述第一齿轮的尺寸不同，且所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿数比不是1:1。

上述结构中，同步齿轮组设置了两个齿轮轴，在每个齿轮轴上对应设置第一齿轮，并使两个第一齿轮之间相互啮合，形成了一种齿轮传动同步结构，这样，设置在同步齿轮组左右两侧的两个轴芯可以同步开合转动。补偿齿轮组设置了两个轴芯，每个轴芯上对应设置了第二齿轮，第二齿轮与相邻的同步齿轮组的第一齿轮啮合，由于第一齿轮与第二齿轮的尺寸不同，且第一齿轮与第二齿轮的齿数比不是1:1，因此，旋转时，第一齿轮可相对齿轮轴自转，而两个轴芯上的第二齿轮可同步绕着相邻的第一齿轮旋转，实现预设角度的翻转，比如180度翻转。这样，利用不同大小齿轮的齿数比传动来产生变量，可以补偿柔性屏因弯曲带来的位置偏移，进而可避免因折弯或打开过程对柔性屏产生拉扯力，保证柔性屏的稳定性。一对第一连接片用于夹持定位两个第一齿轮，一对第二连接片用于夹持定位一个第一齿轮和一个第二齿轮，另一对第二连接片用于夹持定位另一个第一齿轮和另一个第二齿轮，锁紧组件用于将第一连接片及第一齿轮锁紧到齿轮轴的第一轴挡处，扭力组件用于将第一连接片、第二连接片及第二齿轮锁紧到轴芯的第二轴挡处，为轴芯的旋转提供旋转扭力。

参见图2和图4，一对第一连接片可夹持于两对第二连接片之间，同样，也可以设计为两对第二连接片夹持于一对第一连接片之间。

优选的，参见图2，所述锁紧组件包括第一垫片701和第一螺母702，所述第一螺母将一对所述第二连接片、一对所述第一连接片、所述第一齿轮锁紧到所述第一轴挡处，所述第一垫片设于所述第一螺母的内侧。这样，通过第一螺母将第一垫片、第一连接片及第一齿轮锁紧到第一轴挡处，可以实现第一齿轮的定位，并使第一齿轮可相对齿轮轴自由转动。

优选的，参见图2和图4，还包括连接块9，所述连接块设于所述第一垫片的内侧，且所述连接块同时套设于两个所述齿轮轴上，所述连接块一侧设有用于与柔性屏的折弯处粘结在一起的凸块901。连接块连接于两个齿轮轴之间，将两个齿轮轴连接在一起，可保持两个齿轮轴同步的稳定性，通过在连接块的一侧设置凸块，凸块用于粘结柔性屏的折弯处，可以确定柔性屏折弯时的方向，解决柔性屏折弯时方向不确定的问题，提高产品的使用寿命。

优选的，参见图2，所述扭力组件8包括两个第二垫片801、若干蝶形弹片802、第二螺母803，所述第二螺母将一对所述第二连接片、所述第二齿轮锁紧到所述第二轴挡处，一个所述第一垫片、若干所述蝶形弹片、另一个第一垫片依次设于所述第二螺母的内侧。通过第二螺母、第二垫片及蝶形弹片组成的扭力组件可实现提供旋转扭力和紧配定位的功能。但提供扭力的方式不限于此，在其他实施例中，还可以采用包覆式扭力的方式，比如，将扭力组件设置为若干扭力片，扭力片上具有与所述齿轮轴对应的圆孔和与所述轴芯对应的具有伸缩量的C型通孔，扭力片同时套设于轴芯和相邻的齿轮轴上，并通过齿轮轴上第一螺母进行锁紧，使齿轮轴相对所述圆孔可周向自由转动，所述轴芯被所述C型通孔弹性包覆。这样，通过轴芯与扭力片之间的弹性包覆力，也可实现提供旋转扭力和紧配定位的功能。

如图5所示，一种电子设备，包括壳体A100、壳体B200、柔性屏和所述的柔性屏铰链，所述柔性屏铰链连接于所述壳体A与所述壳体B之间，所述柔性屏依次铺设于所述壳体A、所述柔性屏铰链和所述壳体B上。应用本发明柔性屏铰链的电子设备，可以实现0-180度同步翻转，且本发明采用齿轮传动并借助可变齿来实现柔性屏的伸缩补偿，结构十分简单，大大降低了生产加工成本，且能够减小占用柔性屏电子设备的设计空间，便于电子设备的薄型化发展。

优选的，对应每个轴芯，设有一个锁附件300，一个所述锁附件与电子设备的壳体A连接，另一个所述锁附件与电子设备的壳体B连接。这样，通过锁附件与电子设备的壳体A和壳体B连接，实现两个轴芯与电子设备的壳体A与壳体B之间的连接，打开或关闭壳体A和壳体B时，两个轴芯同步转动。

综上，本发明提出一种柔性屏铰链及电子设备，能够实现柔性屏翻转180度，折弯或打开过程中能够补偿因弯曲带来的位置偏移，避免折弯或打开过程对柔性屏产生拉扯力，保证柔性屏的稳定性，且结构十分简单，生产成本大大降低。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柔性屏铰链，其特征在于：包括同步齿轮组和补偿齿轮组，所述同步齿轮组包括两个齿轮轴(1)和一对第一连接片(2)，每个所述齿轮轴上对应套设有第一齿轮(3)，两个所述齿轮轴并肩设置，一个所述齿轮轴上的第一齿轮与另一个所述齿轮轴上的第一齿轮之间啮合传动，且所述第一齿轮能够相对所述齿轮轴周向自由转动；一对所述第一连接片夹持于两个所述第一齿轮的前后两端并同时套设于两个所述齿轮轴上；所述补偿齿轮组包括两个轴芯(4)和两对第二连接片(5)，每个所述轴芯上对应套设有第二齿轮(6)，两个所述轴芯分设于所述同步齿轮组的左右两侧，所述轴芯上的第二齿轮与相邻的齿轮轴上的第一齿轮之间啮合传动，且所述第二齿轮能够相对所述轴芯轴向滑动周向止动；一对所述第二连接片夹持于一个所述第一齿轮和一个所述第二齿轮的前后两端并同时套设于一个齿轮轴和一个轴芯上；另一对所述第二连接片夹持于另一个所述第一齿轮和另一个所述第二齿轮的前后两端并同时套设于另一个齿轮轴和另一个轴芯上；每个所述齿轮轴上形成有第一轴挡(101)，一对所述第二连接片、一对所述第一连接片、所述第一齿轮套设于对应的齿轮轴上后，通过锁紧组件(7)锁紧到所述第一轴挡处；每个所述轴芯上均形成有第二轴挡(401)，一对所述第二连接片及所述第二齿轮套设于对应的轴芯上后，通过扭力组件(8)锁紧到所述第二轴挡处；所述第二齿轮的尺寸与所述第一齿轮的尺寸不同，且所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿数比不是1:1。

2.根据权利要求1所述的柔性屏铰链，其特征在于：所述锁紧组件包括第一垫片(701)和第一螺母(702)，所述第一螺母将一对所述第二连接片、一对所述第一连接片、所述第一齿轮锁紧到所述第一轴挡处，所述第一垫片设于所述第一螺母的内侧。

3.根据权利要求2所述的柔性屏铰链，其特征在于：还包括连接块(9)，所述连接块设于所述第一垫片的内侧，且所述连接块同时套设于两个所述齿轮轴上，所述连接块一侧设有用于与柔性屏的折弯处粘结在一起的凸块(901)。

4.根据权利要求1所述的柔性屏铰链，其特征在于：所述扭力组件(8)包括两个第二垫片(801)、若干蝶形弹片(802)、第二螺母(803)，所述第二螺母将一对所述第二连接片、所述第二齿轮锁紧到所述第二轴挡处，一个所述第一垫片、若干所述蝶形弹片、另一个第一垫片依次设于所述第二螺母的内侧。

5.根据权利要求2所述的柔性屏铰链，其特征在于：所述扭力组件包括若干扭力片，所述扭力片上具有与所述齿轮轴对应的圆孔和与所述轴芯对应的具有伸缩量的C型通孔，所述扭力片同时套设于所述轴芯和相邻的齿轮轴上，并通过所述第一螺母进行锁紧，所述齿轮轴相对所述圆孔可周向自由转动，所述轴芯被所述C型通孔弹性包覆。

6.一种电子设备，其特征在于：包括壳体A(100)、壳体B(200)、柔性屏和权利要求1-5任一项所述的柔性屏铰链，所述柔性屏铰链连接于所述壳体A与所述壳体B之间，所述柔性屏依次铺设于所述壳体A、所述柔性屏铰链和所述壳体B上。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于：对应每个轴芯，设有一个锁附件(300)，一个所述锁附件与电子设备的壳体A连接，另一个所述锁附件与电子设备的壳体B连接。

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