CN111294436A - 一种360连杆铰链及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种360连杆铰链及移动终端，包括：使得四根转动钢条交错连接，并且在受力后可以实现转动钢条进行0‑360°同步转动和提供机械反馈的连杆同步机构；配合连杆同步机构，对连杆同步机构的旋转角度进行补偿，并防止铰链转动锁死和实现与转动钢条进行安装的多个连接机构；还包括多个配合连杆同步机构实现多根转动钢条进行同步联动和保证铰链转动保持恒长的转动导向机构,本发明的铰链的结构合理，屏幕翻转呈0°状态时，可以把屏幕弯曲到终端背面，防止屏幕被刮花，屏幕翻转呈180°状态时，展开的柔性屏可以获得2倍的大屏体验，屏幕翻转呈360°状态时，可以获得便携的移动显示体验，柔性屏幕的R角显示区域可以给人瀑布屏的体验。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备领域，特别涉及一种360连杆铰链及移动终端。
背景技术
柔性屏是一种新兴的屏幕。对于柔性屏设置在移动终端外侧的外柔性屏移动终端，需要应对铰链闭合和打开所产生的长度变化。对于铰链的中部，有一些铰链采用多根支撑体的结构来实现弯曲和展平时的支撑和形状变化。
1)但是现有的铰链结构在转动时，一般只能进行0-180°范围内的转动，折叠的范围较为局限，不能适配于360°范围内转动折叠的终端设备，导致铰链的适配性较差；
2)现有的柔性屏用铰链结构一般铰链在转动时，其内部结构的联动反馈性较差，铰链转动的动作流畅性得不到保证，铰链转动过程中的应力极易损坏终端设备，导致终端设备的使用寿命大大降低；
3)传统的柔性屏用铰链结构，在铰链进行转动时，转动的输入行程与转动的输出行程一致，导致终端的使用过程中存在手感欠佳，铰链的转动过于呆板，无形中降低了设备的使用好感。
发明内容
本发明的目的在于提供一种360连杆铰链及移动终端，以解决上述背景技术中提出的传统的铰链结构在转动时，一般只能进行0-180°范围内的转动，折叠的范围较为局限，不能适配于360°范围内转动折叠的终端设备，导致铰链的适配性较差，同时铰链在转动时，其内部结构的联动反馈性较差，铰链转动的动作流畅性得不到保证，铰链转动过程中的应力极易损坏终端设备，导致终端设备的使用寿命大大降低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种360连杆铰链，包括铰链机构，所述铰链机构包括：
四根平行设置的转动钢条，且转动钢条的内侧设置有多个安装孔位；
设置于四根转动钢条内侧，使得四根转动钢条交错连接，并且在受力后可以实现转动钢条进行0-360°同步转动和提供机械反馈的连杆同步机构；
配合连杆同步机构，对连杆同步机构的旋转角度进行补偿，产生位置差，并防止铰链转动锁死和实现与转动钢条进行安装的多个连接机构；
还包括多个交错设置，并配合连杆同步机构实现多根转动钢条进行同步联动和保证铰链转动保持恒长的转动导向机构，所述转动导向机构也安装于对应的安装孔位上；
四根所述转动钢条为水平依次设置的第一转动钢条、第二转动钢条、第三转动钢条和第四转动钢条，其中每根转动钢条上均安装有连杆同步机构和两个转动导向机构，且每根转动钢条上的连杆同步机构均交错设置，位于同侧的四个转动导向机构在四根转动钢条上也交错设置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述连杆同步机构包括与对应转动钢条固定安装的连接座，连接座的顶部预留有两个供同步齿轮轴穿插固定的开孔，且两根同步齿轮轴的一端通过安装的两个双轴卡簧安装有两个相互啮合的齿轮，且同步齿轮轴的一端端头处通过固定销还安装有可进行旋转的连杆。
作为本发明的一种优选技术方案，所述连接机构包括与对应转动钢条和终端壳体进行安装的固定座，固定座的一端开孔内配合卡簧安装有可以转动的连接旋转片，所述连接旋转片通过销钉与对应的连杆转动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转动导向机构包括与对应转动钢条和终端壳体进行安装的阳片连接座和阴片连接座，且阳片连接座一侧设置有弧形的导向凸起，阴片连接座的一侧设置有与导向凸起相适配的导向滑槽，且两个导向凸起和导向滑槽与置于阳片连接座和阴片连接座之间阴阳连接片两侧设置有的导向凸起和导向滑槽滑动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，位于所述第一转动钢条和第四转动钢条上并位于边缘处的固定座、阳片连接座和阴片连接座与对应的终端壳体转动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述同步齿轮轴的旋转中心与对应转动钢条的旋转中心相同，且铰链机构旋转时在啮合的齿轮作用下，其左右力矩平衡，且输出旋转角度为输入角度的两倍。
一种移动终端，包括上述任意一项所述的一种360连杆铰链，还包括分别位于铰链机构两侧，并形成终端壳体的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体的底板处分别与对应的固定座、阳片连接座和阴片连接座安装固定。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一壳体和第二壳体的内侧分别安装有第一撑板和第二撑板，第一撑板和第二撑板之间设有安装于转动钢条顶部，并确保铰链转动时保持平滑的的背胶板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一撑板、第二撑板和背胶板的表面支撑安装有柔性显示屏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过设置的多个相同结构组成连杆同步机构以及转动导向机构，简化铰链内部动作机构的结构组成，简化铰链的复杂度，利用其内部相互啮合的齿轮，使得连杆同步机构带动多根转动钢条进行同步转动的同时，配合背胶板以及支撑板可以对柔性屏实现0-360°转动过程中的平滑稳固支撑，增加铰链机构的稳定性，并且相互啮合的齿轮在随着终端设备开合的过程中可以增加铰链转动时顺畅性和提供较好的机械反馈感，提高铰链以及移动终端的品质感，而且多根转动钢条还在连杆同步机构的作用下，使得铰链输入的旋转行程缩短为输出旋转行程的1/2，相当于缩短了实际输入的旋转行程，提高了安装了本铰链的终端设备用户体验；
2)通过连接机构设置的连接旋转片与连杆转动配合，实现对连杆同步机构旋转角度的补偿，产生位置差，防止铰链转动锁死，通过转动导向机构的阳片连接座、阴片连接座和阴阳连接片的转动配合，为360铰链提供最大的行程和占用较小的空间，避免因机构之间造成的干涉的导致铰链无法旋转，同时配合连杆同步机构实现转动钢条以及终端壳体的同步联动；
3)铰链的结构合理，适用场景广阔，屏幕翻转呈0°状态时，可以把屏幕弯曲到终端背面，防止屏幕被刮花，屏幕翻转呈180°状态时，展开的柔性屏可以获得2倍的大屏体验，屏幕翻转呈360°状态时，可以获得便携的移动显示体验，柔性屏幕的R角显示区域可以给人瀑布屏的体验。
4)该种360连杆铰链，由于结构简单，制造成本较低，同时使用寿命较长，继而可以更好的适配多种移动终端(手机、笔记本电脑和平板电脑等)或有折叠显示需求的其他终端，适配性较好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内侧结构示意图；
图3为本发明的铰链机构结构示意图；
图4为本发明的第一转动钢条结构示意图；
图5为本发明的连杆同步机构结构示意图；
图6为本发明的连杆同步机构拆分示意图；
图7为本发明的转动导向机构结构示意图；
图8为本发明的转动导向机构拆分示意图；
图9为本发明的连接机构结构示意图；
图10为本发明的连接机构拆分示意图；
图11为本发明的位于180°折叠示意图；
图12为本发明的位于360°折叠示意图；
图13为本发明的位于0°折叠示意图。
图中：1、铰链机构；11、第一转动钢条；12、第二转动钢条；13、第三转动钢条；14、第四转动钢条；1a、连杆同步机构；1a1、连接座；1a2、同步齿轮轴；1a3、双轴卡簧；1a4、固定销；1a5、连杆；1b、连接机构；1b1、固定座；1b2、连接旋转片；1b3、卡簧；1c、转动导向机构；1c1、阴阳连接片；1c2、阳片连接座；1c3、阴片连接座；2、第一壳体；21、第一撑板；3、第二壳体；31、第二撑板；4、柔性显示屏。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-13，本发明提供了一种360连杆铰链，包括铰链机构1，铰链机构1包括：
四根平行设置的转动钢条，且转动钢条的内侧设置有多个安装孔位；
设置于四根转动钢条内侧，使得四根转动钢条交错连接，并且在受力后可以实现转动钢条进行0-360°同步转动和提供机械反馈的连杆同步机构1a；
配合连杆同步机构1a，对连杆同步机构1a的旋转角度进行补偿，产生位置差，并防止铰链转动锁死和实现与转动钢条进行安装的多个连接机构1b；
还包括多个交错设置，并配合连杆同步机构1a实现多根转动钢条进行同步联动和保证铰链转动保持恒长的转动导向机构1c，转动导向机构1c也安装于对应的安装孔位上；
四根转动钢条为水平依次设置的第一转动钢条11、第二转动钢条12、第三转动钢条13和第四转动钢条14，其中每根转动钢条上均安装有连杆同步机构1a和两个转动导向机构1c，且每根转动钢条上的连杆同步机构1a均交错设置，位于同侧的四个转动导向机构1c在四根转动钢条上也交错设置。
在本实例中：连杆同步机构1a包括与对应转动钢条固定安装的连接座1a1，连接座1a1的顶部预留有两个供同步齿轮轴1a2穿插固定的开孔，且两根同步齿轮轴1a2的一端通过安装的两个双轴卡簧1a3安装有两个相互啮合的齿轮，且同步齿轮轴1a2的一端端头处通过固定销1a4还安装有可进行旋转的连杆1a5。
具体的，移动终端进行0-360°折叠时：通过顺时针扳动第一壳体2，逆时针扳动第二壳体3，作用力通过连接旋转片1b2、阳片连接座1c2和阴片连接座1c3作用于对应的连杆1a5上，使得连杆1a5发生转动，旋转一定角度进行补偿，产生位置差，防止铰链锁死。
经过计算设计的机构可以提供足够的ΔL。此过程的数学原理见图11、12、13，其中铰链处于,360°夹角时(图12所示)，L＝2L1+L2+ΔL，ΔL＝L-(2L1+L2)；铰链处于0°夹角时(图13所示)，L＝2L1+L2-ΔL，ΔL＝2L1+L2-L；
同时使得同步齿轮轴1a2上的两个啮合的齿轮也发生旋转，在啮合的齿轮的作用下，使得铰链输入的旋转行程缩短为输出旋转行程的1/2，继而在连杆同步机构1a的作用下，实现终端壳体的同步转动；
移动终端进行360-0°折叠时：通过逆时针扳动第一壳体2和顺时针扳动第二壳体3，在连杆同步机构1a的作用下，各个转动钢条以对应的啮合齿轮为轴心进行旋转，同样实现终端壳体的同步转动。
在本实例中：连接机构1b包括与对应转动钢条和终端壳体进行安装的固定座1b1，固定座1b1的一端开孔内配合卡簧1b3安装有可以转动的连接旋转片1b2，连接旋转片1b2通过销钉与对应的连杆1a5转动连接。
具体的，通过连接机构1b可以快速的将连杆同步机构1a与对应的转动钢条和终端壳体进行安装固定，且移动终端进行360-0°或0-360°范围内折叠时，连杆同步机构1a的连杆1a5在转动时可以配合连接旋转片1b2进行顺畅转动，补偿折合时对连杆同步机构1a产生的位置差。
在本实例中：转动导向机构1c包括与对应转动钢条和终端壳体进行安装的阳片连接座1c2和阴片连接座1c3，且阳片连接座1c2一侧设置有弧形的导向凸起，阴片连接座1c3的一侧设置有与导向凸起相适配的导向滑槽，且两个导向凸起和导向滑槽与置于阳片连接座1c2和阴片连接座1c3之间阴阳连接片1c1两侧设置有的导向凸起和导向滑槽滑动连接。
具体的，移动终端进行0-360°或360-0°折叠时：通过顺时针扳动第一壳体2，逆时针扳动第二壳体3，作用力通过阳片连接座1c2和阴片连接座1c3作用于阴阳连接片1c1上，使得阳片连接座1c2的导向凸起在阴阳连接片1c1的导向滑槽内进行滑动，阴片连接座1c3的导向滑槽与阴阳连接片1c1的导向滑槽进行滑动，实现对对应的转动钢条转动时的导向，同时为铰链提供最大的行程和占用最小的空间。不会对多根转动钢条的转动造成干涉，确保铰链可以正常旋转，同时配合连杆同步机构1a实现多根转动钢条的转动联动。
进一步的，位于第一转动钢条11和第四转动钢条14上并位于边缘处的固定座1b1、阳片连接座1c2和阴片连接座1c3与对应的终端壳体转动连接，确保多个连杆同步机构1a和多个转动导向机构1c交错的安装在终端壳体上和转动钢条上，使得终端壳体和转动钢条在连杆同步机构1a和转动导向机构1c的作用下，实现同步联动。
进一步的，同步齿轮轴1a2的旋转中心与对应转动钢条的旋转中心相同，且铰链机构1旋转时在啮合的齿轮作用下，其左右力矩平衡，且输出旋转角度为输入角度的两倍，使得配备有该种铰链机构1的终端设备在0-360°范围内开合时更为流畅便捷，使用体验感较佳。
一种移动终端，包括上述任意一项的一种360连杆铰链，还包括分别位于铰链机构1两侧，并形成终端壳体的第一壳体2和第二壳体3，第一壳体2和第二壳体3的底板处分别与对应的固定座1b1、阳片连接座1c2和阴片连接座1c3安装固定，使得该种360连杆铰链可以适配更好的移动终端。
进一步的，第一壳体2和第二壳体3的内侧分别安装有第一撑板21和第二撑板31，第一撑板21和第二撑板31之间设有安装于转动钢条顶部，并确保铰链转动时保持平滑的的背胶板，利用第一撑板21和第二撑板31配合背胶板可以稳固的对柔性显示屏4进行支撑和安装。
进一步的，第一撑板21、第二撑板31和背胶板的表面支撑安装有柔性显示屏4。
在本发明的描述中，需要理解的是，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装置或元件必须具有特定的方位、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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种360连杆铰链，包括铰链机构，其特征在于，所述铰链机构包括：
四根平行设置的转动钢条，且转动钢条的内侧设置有多个安装孔位；
设置于四根转动钢条内侧，使得四根转动钢条交错连接，并且在受力后可以实现转动钢条进行0-360°同步转动和提供机械反馈的连杆同步机构；
配合连杆同步机构，对连杆同步机构的旋转角度进行补偿，产生位置差，并防止铰链转动锁死和实现与转动钢条进行安装的多个连接机构；
还包括多个交错设置，并配合连杆同步机构实现多根转动钢条进行同步联动和保证铰链转动保持恒长的转动导向机构，所述转动导向机构也安装于对应的安装孔位上；
四根所述转动钢条为水平依次设置的第一转动钢条、第二转动钢条、第三转动钢条和第四转动钢条，其中每根转动钢条上均安装有连杆同步机构和两个转动导向机构，且每根转动钢条上的连杆同步机构均交错设置，位于同侧的四个转动导向机构在四根转动钢条上也交错设置。
2.根据权利要求1所述的一种360连杆铰链，其特征在于：所述连杆同步机构包括与对应转动钢条固定安装的连接座，连接座的顶部预留有两个供同步齿轮轴穿插固定的开孔，且两根同步齿轮轴的一端通过安装的两个双轴卡簧安装有两个相互啮合的齿轮，且同步齿轮轴的一端端头处通过固定销还安装有可进行旋转的连杆。
3.根据权利要求2所述的一种360连杆铰链，其特征在于：所述连接机构包括与对应转动钢条和终端壳体进行安装的固定座，固定座的一端开孔内配合卡簧安装有可以转动的连接旋转片，所述连接旋转片通过销钉与对应的连杆转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种360连杆铰链，其特征在于：所述转动导向机构包括与对应转动钢条和终端壳体进行安装的阳片连接座和阴片连接座，且阳片连接座一侧设置有弧形的导向凸起，阴片连接座的一侧设置有与导向凸起相适配的导向滑槽，且两个导向凸起和导向滑槽与置于阳片连接座和阴片连接座之间阴阳连接片两侧设置有的导向凸起和导向滑槽滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种360连杆铰链，其特征在于：位于所述第一转动钢条和第四转动钢条上并位于边缘处的固定座、阳片连接座和阴片连接座与对应的终端壳体转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种360连杆铰链，其特征在于：所述同步齿轮轴的旋转中心与对应转动钢条的旋转中心相同，且铰链机构旋转时在啮合的齿轮作用下，其左右力矩平衡，且输出旋转角度为输入角度的两倍。
7.一种移动终端，包括权利要求1-6中任意一项所述的一种360连杆铰链，其特征在于，还包括分别位于铰链机构两侧，并形成终端壳体的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体的底板处分别与对应的固定座、阳片连接座和阴片连接座安装固定。
8.根据权利要求7所述的一种移动终端，其特征在于：所述第一壳体和第二壳体的内侧分别安装有第一撑板和第二撑板，第一撑板和第二撑板之间设有安装于转动钢条顶部，并确保铰链转动时保持平滑的的背胶板。
9.根据权利要求8所述的一种移动终端，其特征在于：所述第一撑板、第二撑板和背胶板的表面支撑安装有柔性显示屏。
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Citations (3)
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2020
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Patent Citations (3)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117420890A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 合肥联宝信息技术有限公司 | 一种屏幕外折叠的笔记本电脑的转轴套件 |
| CN117420890B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-03-15 | 合肥联宝信息技术有限公司 | 一种屏幕外折叠的笔记本电脑的转轴套件 |
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