CN111417287B - 空气驱动装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空气驱动装置及电子设备，其中，空气驱动装置包括伸缩驱动机构、连杆(240)、转动件(250)和扇叶(270)，其中，所述伸缩驱动机构与所述连杆(240)的第一端转动连接，所述连杆(240)的第二端与所述转动件(250)转动连接，所述伸缩驱动机构可驱动所述连杆(240)的第一端移动，所述转动件(250)随所述连杆(240)的第二端转动，所述扇叶(270)与所述转动件(250)相连，且可随所述转动件(250)转动。上述方案能解决目前的电子设备内配置的散热风扇通过驱动电机驱动会导致电子设备的成本较高的问题。

Description

空气驱动装置及电子设备

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种空气驱动装置及电子设备。

背景技术

随着用户需求的提升，电子设备的性能持续在优化，随之而来的是，电子设备集成的功能器件越来越多。我们知道，在电子设备运行的过程中，越来越多的功能器件会在工作过程中产生较多的热量，这些热量若不及时散除，则会影响电子设备的正常工作。

为了提升电子设备的散热性能，当前的一些电子设备通常配置有散热性能良好的导热件(例如导热膜)，但是导热件在工作的过程中仅能够实现热量的转移，并不能将热量从电子设备之内转移到电子设备之外，因此存在散热效果不佳的问题。为了进一步提高散热性能，较多的电子设备配置有散热风扇，通过散热风扇将电子设备内的热量转移到电子设备之外。但是散热风扇通常包含有驱动电机，驱动电机驱动散热风扇的扇叶转动，从而达到驱风效果。但是，由于驱动电机是较为精密的驱动仪器，特别是应用于小型电子设备内的微型电机，因此驱动电机成本较高，进而会导致电子设备的成本较高。

发明内容

本发明公开一种空气驱动装置及电子设备，以解决目前的电子设备内配置的散热风扇通过驱动电机驱动会导致电子设备的成本较高的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明实施例公开一种空气驱动装置，包括伸缩驱动机构、连杆、转动件和扇叶，其中：

所述伸缩驱动机构与所述连杆的第一端转动连接，所述连杆的第二端与所述转动件转动连接，所述伸缩驱动机构可驱动所述连杆的第一端移动，所述转动件可随所述连杆的第二端转动，所述扇叶与所述转动件相连，且可随所述转动件转动；

在所述伸缩驱动机构朝向第一方向变形的过程中，所述连杆的第一端沿所述第一方向移动，且所述转动件随所述连杆的第二端在预设方向转动；

在所述伸缩驱动机构朝向第二方向变形的过程中，所述连杆的第一端沿所述第二方向移动，且所述转动件随所述连杆的第二端在所述预设方向转动，所述第一方向与所述第二方向相反。

第二方面，本发明实施例公开一种电子设备，包括壳体和上文所述的空气驱动装置，所述壳体具有内腔，所述空气驱动装置设置在所述内腔中。

本发明实施例公开的空气驱动装置在具体的工作过程中，伸缩驱动机构通过自身的伸缩变形从而驱动连杆的第一端移动，由于连杆的第二端与转动件转动连接，而且转动件转动设置，从而使得在连杆在运动的过程中能够驱动转动件转动，最终能够实现对扇叶转动的驱动。扇叶的转动会驱动空气的流动，最终将电子设备在工作过程中产生的热量散除。本发明实施例公开的空气驱动装置中，通过伸缩驱动机构的驱动从而最终实现对扇叶转动的驱动，无需采用传统的驱动电机，伸缩驱动机构结构简单，成本较低，因此能够降低电子设备的制造成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例公开的电子设备的结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为本发明实施例公开的电子设备的部分结构的爆炸示意图；

图4为本发明实施例公开的空气驱动装置的结构示意图；

图5为图4中部分结构在另一视角下的结构示意图；

图6～图9分别为本发明实施例公开的电子设备内的空气驱动装置的工作过程示意图。

附图标记说明：

100-壳体、110-后盖、111-通气孔、

200-空气驱动装置、210-第一电极、220-第二电极、230-电致伸缩结构件、240-连杆、241-滑块、250-转动件、251-第二滑槽、260-基部、261-第一滑槽、270-扇叶、

300-主板、

400-芯片、

500-显示屏。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

请参考图1～图9，本发明实施例公开一种空气驱动装置200，所公开的空气驱动装置200可适用于电子设备。本发明实施例公开的空气驱动装置200包括伸缩驱动机构、连杆240、转动件250和扇叶270。

伸缩驱动机构在工作的过程中能够发生伸缩变形，最终能够实现整个空气驱动装置200对空气的驱动。在本发明实施例中，伸缩驱动机构与连杆240的第一端转动相连，伸缩驱动机构可驱动连杆240的第一端移动。具体的，伸缩驱动机构与连杆240的第一端可以铰接。在具体的驱动过程中，连杆240的第一端与伸缩驱动机构转动相连，连杆240的第一端能够在伸缩驱动机构的变形带动下进行移动。

转动件250转动设置，具体的，转动件250可以转动地设置在电子设备的组成构件上，例如，转动件250可以转动地安装于电子设备的壳体100。在本发明实施例中，连杆240的第二端与转动件250转动连接，转动件250可随连杆240的第二端转动。具体的，连杆240的第二端与转动件250可以铰接。在本发明实施例中，为了实现对转动件250转动的驱动，连杆240的第二端与转动件250转动连接的部位与转动件250的转动中心需要间隔设置，即连杆240的第二端与转动件250转动连接的部位与转动件250的转动中心之间的距离大于零。

转动件250与扇叶270相连，扇叶270可随转动件250转动，也就是说，在转动件250转动的过程中，扇叶270也会跟随转动，最终实现对空气的驱动。可选地，扇叶270可以与转动件250同轴设置，即扇叶270和转动件250固定于同一根转轴上。此种联动形式具有结构简单、易于实现的优点。

请参考图6和图7，在伸缩驱动机构朝向第一方向变形的过程中，连杆240的第一端沿第一方向移动，转动件250随连杆240的第二端在预设方向(如图6～图7中箭头A所指的方向)转动。请参考图7～图9，在伸缩驱动机构朝向第二方向变形的过程中，连杆240的第一端沿第二方向移动，转动件250随连杆240的第二端在预设方向(如图7～图9中箭头A所指的方向)转动。需要说明的是，第一方向与第二方向相反。具体的，第一方向可以是伸缩驱动机构的伸展方向，相应地，第二方向可以是伸缩驱动机构的回缩方向。

本发明实施例公开的空气驱动装置200在具体的工作过程中，伸缩驱动机构通过自身的伸缩变形从而驱动连杆240的第一端移动，由于连杆240的第二端与转动件250转动连接，而且转动件250转动设置，从而使得在连杆240在运动的过程中能够驱动转动件250转动，最终能够实现对扇叶270转动的驱动。扇叶270的转动会驱动空气的流动，最终将电子设备在工作过程中产生的热量散除。本发明实施例公开的空气驱动装置200中，通过伸缩驱动机构的驱动最终实现对扇叶270转动的驱动，无需采用传统的驱动电机，伸缩驱动机构结构简单，成本较低，因此能够降低电子设备的制造成本。

在本发明实施例中，伸缩驱动机构包括电致伸缩驱动机构，电致伸缩驱动机构在电场的作用下能够发生形变，在交变电场中，电致伸缩驱动机构会产生交替伸缩变形。具体的，电致伸缩驱动机构包括电致伸缩结构件，电致伸缩结构件可以由压电材料制成。可选地，电致伸缩结构件可以为压电单晶体结构件、压电多晶体结构件或压电复合材料结构件。本发明实施例不限制电致伸缩结构件的具体种类。

当然，伸缩驱动机构还可以采用其它种类的伸缩结构，例如，伸缩驱动机构可以包括磁致伸缩结构件、光致伸缩结构件、液压伸缩结构件等，本发明实施例不限制伸缩驱动机构的具体种类。

在伸缩驱动机构包括电致伸缩驱动机构的情况下，在进一步的技术方案中，电致伸缩驱动机构可以包括第一电极210、第二电极220和电致伸缩结构件230。

第一电极210设置在电致伸缩结构件230的第一侧，第二电极220设置在电致伸缩结构件230的第二侧，第一侧与第二侧为电致伸缩结构件230相背设置的两侧；连杆240的第一端可以与第一电极210转动相连，也可以与电致伸缩结构件230转动相连。在具体的工作过程中，第一电极210和第二电极220通电后两者之间会产生电场，进而会施加到电致伸缩结构件230上，最终使得电致伸缩结构件230发生变形，最终实现整个电致伸缩驱动机构的伸缩变形。连杆240的第一端与第一电极210转动相连，从而避免在电致伸缩结构件230上设置连接结构，进而较容易实现电致伸缩结构件230形成较为规整的形状，最终有利于提高变形的规范性，达到更高精度的驱动的目的。

可选地，第一电极210可以包括覆盖于第一侧的第一电极板，第二电极220可以包括覆盖于第二侧的第二电极板。第一电极板覆盖在电致伸缩结构件230的第一侧，第二电极板覆盖在电致伸缩结构件230的第二侧，从而能够使得第一电极板和第二电极板形成覆盖空间较大的电场，从而有利于实现电致伸缩结构件230进行充分及较为均衡的变形，达到更好的驱动效果。

本发明实施例公开的空气驱动装置200还可以包括基部260，可选地，基部260可以为圆形结构件。转动件250和扇叶270均转动地连接于基部260上。基部260可以为转动件250和扇叶270提供转动安装的基础。

可选地，基部260可以设置有转轴，转动件250和扇叶270均与转轴相连，从而使得转动件250和扇叶270通过转轴实现与基部260之间的转动装配。在进一步的技术方案中，转动件250可以设置在基部260的一侧，扇叶270可以设置在基部260相背的另一侧。此种情况下，转动件250和扇叶270通过基部260隔开，从而能够方便安装，同时能较容易避免转动件250和扇叶270之间可能存在的影响。

在本发明实施例中，连杆240的第二端可以转动地连接有滑块241，滑块241与转动件250相连，基部260可以开设有围绕扇叶270的转动中心的第一滑槽261，滑块241与第一滑槽261滑动配合，从而能对连杆240的第二端起到较好的导向作用，使得连杆240的第二端对转动件250转动的驱动更加稳定。

在进一步的技术方案中，转动件250可以设置有第二滑槽251，滑块241可以与第二滑槽251滑动配合，在此种情况下，滑块241既能够与第一滑槽261滑动配合，又能够与第二滑槽251滑动配合，而滑块241又与连杆240活动配合，因此滑块241具有较大的自由度，从而能够适应更多种类的第一滑槽261，进而能够降低第一滑槽261的设计难度。

基于本发明实施例公开的空气驱动装置200，本发明实施例公开一种电子设备，所公开的电子设备包括壳体100和上文实施例所述的空气驱动装置200，壳体100具有内腔，空气驱动装置200设置在内腔中。

在具体的工作过程中，电子设备会产生较多的热量，空气驱动装置200会驱动内腔中的空气通过电子设备的装配缝隙与环境进行热量交换，达到散热的目的。可选地，壳体100可以开设有通气孔111，通气孔111与内腔连通，扇叶270可以与通气孔111相对设置。此种在壳体100开设通气孔111的方式，使得电子设备的内外空气交换更容易实现，从而能够更好地实现散热。与此同时，扇叶270与通气孔111相对设置，从而能够提高对空气的驱动效率。

在本发明实施例中，壳体100可以包括后盖110，通气孔111可以开设于后盖110上。通气孔111开设于后盖110上，更容易使得通气孔111临近电子设备的发热器件，从而更有利于散热。而且，通气孔111开设于后盖110上，能够使得通气孔111位于电子设备的后侧，电子设备的显示屏500与后盖110相背设置，因此上述通气孔111设置在后盖110上，不会对电子设备的显示屏500所在的前侧产生不良的外观影响。发热器件可以有多种，具体的，发热器件可以包括芯片400，例如电子设备的中央处理器。

可选地，本发明实施例公开的电子设备还可以包括主板300和芯片400，主板300和芯片400设置在内腔中，芯片400设置在主板300上。芯片400与通气孔111相对设置，空气驱动装置200设置在通气孔111与芯片400之间，在此种情况下，芯片400在工作的过程中产生的热量能够尽可能快速被空气驱动装置200通过通气孔111输送至电子设备之外，从而提高散热效率。

在进一步的技术方案中，通气孔111的数量可以为至少两个，且成阵列分布。此种分布方式能够通过多个小孔来确保通气面积，从而避免较大粒径的异物(例如灰尘、水滴)进入电子设备的内部，从而起到较好的防水、防尘的目的。

本发明实施例公开的电子设备可以是手机、平板电脑、电子书阅读器、游戏机、可穿戴设备(例如智能手表)等，当然，电子设备还可以为其它种类的设备，本发明实施例不限制电子设备的具体种类。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种空气驱动装置，其特征在于，包括伸缩驱动机构、连杆(240)、转动件(250)和扇叶(270)，其中：

所述伸缩驱动机构与所述连杆(240)的第一端转动连接，所述连杆(240)的第二端与所述转动件(250)转动连接，所述伸缩驱动机构可驱动所述连杆(240)的第一端移动，所述转动件(250)可随所述连杆(240)的第二端转动，所述扇叶(270)与所述转动件(250)相连，且可随所述转动件(250)转动；

在所述伸缩驱动机构朝向第一方向变形的过程中，所述连杆(240)的第一端沿所述第一方向移动，且所述转动件(250)随所述连杆(240)的第二端在预设方向转动；

在所述伸缩驱动机构朝向第二方向变形的过程中，所述连杆(240)的第一端沿所述第二方向移动，且所述转动件(250)随所述连杆(240)的第二端在所述预设方向转动，所述第一方向与所述第二方向相反；

所述伸缩驱动机构包括电致伸缩驱动机构，所述电致伸缩驱动机构包括第一电极(210)、第二电极(220)和电致伸缩结构件(230)，其中：

所述第一电极(210)设置在所述电致伸缩结构件(230)的第一侧，所述第二电极(220)设置在所述电致伸缩结构件(230)的第二侧，所述第一侧与所述第二侧为所述电致伸缩结构件(230)相背设置的两侧。

2.根据权利要求1所述的空气驱动装置，其特征在于，所述第一电极(210)包括覆盖于所述第一侧的第一电极板，所述第二电极(220)包括覆盖于所述第二侧的第二电极板。

3.根据权利要求1所述的空气驱动装置，其特征在于，所述空气驱动装置还包括基部(260)，所述转动件(250)和所述扇叶(270)均转动地连接于所述基部(260)上。

4.根据权利要求3所述的空气驱动装置，其特征在于，所述连杆(240)的第二端转动连接有滑块(241)，所述滑块(241)与所述转动件(250)相连，所述基部(260)开设有围绕所述扇叶(270)的转动中心的第一滑槽(261)，所述滑块(241)与所述第一滑槽(261)滑动配合。

5.根据权利要求3所述的空气驱动装置，其特征在于，所述基部(260)设置有转轴，所述转动件(250)和所述扇叶(270)均与所述转轴相连，所述转动件(250)设置在所述基部(260)的一侧，所述扇叶(270)设置在所述基部(260)相背的另一侧。

6.根据权利要求4所述的空气驱动装置，其特征在于，所述转动件(250)设置有第二滑槽(251)，所述滑块(241)与所述第二滑槽(251)滑动配合。

7.一种电子设备，其特征在于，包括壳体(100)和权利要求1至6中任一项所述的空气驱动装置(200)，所述壳体(100)具有内腔，所述空气驱动装置(200)设置在所述内腔中。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述壳体(100)开设有与所述内腔连通的通气孔(111)，所述扇叶(270)与所述通气孔(111)相对设置。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括设置在所述内腔中的主板(300)和芯片(400)，所述芯片(400)设置在所述主板(300)上，所述芯片(400)与所述通气孔(111)相对设置，所述空气驱动装置(200)设置在所述通气孔(111)与所述芯片(400)之间。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述通气孔(111)的数量为至少两个，且呈阵列分布。

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