CN111459229B - 伸缩模组以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种伸缩模组以及电子设备，所公开的伸缩模组包括功能器件、偏心传动件和驱动机构，驱动机构的输出端朝向功能器件，偏心传动件的一端与驱动机构的输出端连接，偏心传动件的另一端与功能器件连接，且偏心传动件的一端与其另一端之间具有第一距离，驱动机构驱动偏心传动件转动，以带动功能器件移动。上述方案能够解决目前的电子设备中内部的结构空间过于紧张的问题。

Description

伸缩模组以及电子设备

技术领域

本发明实施例涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种伸缩模组以及电子设备。

背景技术

随着科技的高速发展，电子设备(例如手机、平板电脑等)的功能越来越多，性能也不断优化。当前，基于提升电子设备的显示性能和外观性能的目的，往往需要设计较大的屏占比甚至为全面屏，而此时为了确保各种功能器件(例如摄像头、闪光灯等)的使用效果，进而在电子设备内部安装有驱动机构，通过驱动机构驱动功能器件伸出壳体之外或回缩到壳体之内。

目前，驱动机构多是采用丝杠机构对功能器件进行驱动，但是在使用过程中，丝杠易受到冲击磨损，需要经常维修更换；与此同时，丝杠行程较长，体积较大，再加之还需要额外的缓冲部件，会导致电子设备壳体内部的结构空间过于紧张。

发明内容

本发明实施例提供一种伸缩模组以及电子设备，以解决目前的电子设备中内部的结构空间过于紧张的问题。

为了解决上述问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种伸缩模组，伸缩模组包括功能器件、偏心传动件和驱动机构，驱动机构的输出端朝向所述功能器件，偏心传动件的一端与驱动机构的输出端相连，偏心传动件的另一端与功能器件连接，且偏心传动件的一端与其另一端之间具有第一距离，驱动机构驱动偏心传动件转动，以带动功能器件移动。

第二方面，本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括壳体以及前述的伸缩模组，壳体具有内腔和开口，开口与内腔连通，功能器件可移动地设置于壳体，功能器件可通过开口伸出壳体之外或回缩至内腔中。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本发明实施例公开的伸缩模组中，驱动机构的输出端通过偏心传动件与功能器件相连。在驱动机构的驱动下，通过偏心传动件的转动，使功能器件能够跟随偏心传动件的旋转路径实现功能器件的移动。本发明实施例公开的伸缩模组能够避免使用丝杠机构，其应用在电子设备中时，既节约了电子设备内部的结构空间，也不存在需要经常维护丝杠机构的问题。

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。

图1为本发明实施例公开的伸缩模组的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的电子设备在第一种工作状态的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的伸缩模组在第一种工作状态的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的电子设备在第二种工作状态的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的伸缩模组在第二种工作状态的结构示意图；；

附图标记说明：

100-壳体、110-内腔、

200-功能器件、210-衔接部、211-避让间隙、

300-偏心传动件、310-第一连杆、320-连接件、330-第二连杆、

400-驱动机构、500-弹性件、600-导向空间。

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5，本发明实施例公开一种伸缩模组，所公开的伸缩模组包括功能器件200、偏心传动件300和驱动机构400。

功能器件200通过偏心传动件300与驱动机构400相连，由于偏心传动件300可随驱动机构400转动，进而可驱使功能器件200跟随偏心传动件300的转动路径移动，以使得功能器件200可移动。

具体而言，驱动机构400的输出端朝向功能器件200，此条件下，偏心传动件300与功能器件200相对于驱动结构400的输出端处于同侧位置，进而有利于安装设置偏心传动件300，优化了伸缩模组的结构布局。同时，偏心传动件300仅需在小范围空间转动即可完成驱使功能器件200运动的工作，对于驱动机构400而言，可以选用动力较小、体积较小的驱动装置类型，从而使驱动机构400的可选范围更广；同时，伸缩模组整体所占用的空间更小，提升了空间利用率。

偏心传动件300的一端与驱动机构400的输出端连接，偏心传动件300的另一端与功能器件200连接。应理解的是，驱动机构400作为驱动元件为功能器件200的移动动作提供驱动力，而偏心传动件300作为执行元件驱使功能器件200产生预设的移动动作。偏心传动件300同时与驱动机构400和功能器件连接，但偏心传动件300与功能器件400连接的一端和偏心传动件300与驱动器件200连接的另一端之间具有第一距离，也即是说，偏心传动件300的一端与其另一端之间不在同一直线上，两者之间存在相对间距。如此即能确保功能器件200与驱动机构400的输出端偏心设置。当然，第一距离的长度无疑大于零，通常需要根据伸缩膜组的实际使用工况要求来确定。

在本实施例中，驱动机构400可以为液压转动装置、气压转动装置等，本实施例对其未作限制；驱动机构400通常可选为驱动电机。

在本实施例中，偏心传动件300的具体结构可以有多种。在一种可选的方案中，偏心传动件300可以包括依次连接的第一连杆310、连接件320和第二连杆330。其中，第一连杆310的第一端与驱动机构400的输出端连接，第一连杆310的第二端与连接件320的一端连接，连接件320的另一端与第二连杆330的第一端连接，第二连杆330的第二端与功能器件200滑动配合。应理解的是，第一连杆310为偏心传动件300与驱动机构400的输出端的连接结构，两者之间具体的连接结构可以是卡接或者焊接等。第二连杆330为偏心传动件300与功能器件200的连接结构，两者支架之间的连接结构为滑动配合。而对于连接件320，可以实现功能器件200与驱动机构400的输出端的偏心关系。在连接件320的基础上第二连杆330能够延伸至与功能器件200接触，且通过设置单独的第二连杆330，第二连杆330能够调整为与功能器件200的连接部位相配合的形状，以便于偏心传动件300带动功能器件200移动。

通常情况下，第一连杆310与第二连杆330平行。如此，无疑能够较小的产生在第二连杆330在做圆周运动时与功能器件200的连接部位的摩擦。同时应理解的是，由于第一连杆310与第二连杆330相平行，因此二者不会共线，进一步地确保了功能器件200与驱动机构400的输出端的偏心设置。当然，第一连杆310与第二连杆330也可以不平行，但应保证第二连杆330能够在驱动机构400的驱动下可做类圆周运动，并可带动功能器件200运动。

在具体的工作过程中，驱动机构400驱动第一连杆310转动，第一连杆310带动连接件320转动，连接件320可使与之连接的第二连杆330做圆周运动，功能器件200随着第二连杆330实现移动。

连接件320的结构形式有多种。在一种具体的实施方式中，连接件320可以为第三连杆，即偏心传动件300为偏心传动杆。第三连杆的一端与第一连杆310的第二端固定连接，第三连杆的另一端与第二连杆330的第一端固定连接。如此，当驱动结构400驱动第一连杆310转动时，第三连杆的第一端就随第一连杆310做圆周运动，由于第三连杆为刚性杆状物，因此第三连杆的一端和另一端会一起转动，因此第三连杆的另一端也做圆周运动，以带动第二连杆330做圆周回转运动，可使得功能器件200产生移动。第三连杆与第一连杆以及第三连杆与第二连杆之间的连接方式可以为焊接，粘接或者一体成型等。第三连杆的形状可以为直杆，也可以为弯曲导杆或不规则杆件。

在本发明的另一种实施方式中，连接件320还可以为传动轮，传动轮的旋转轴与第一连杆310的另一端连接，传动轮的外边缘与第二连杆330的一端固定连接。当驱动结构400驱动第一连杆310转动时，传动轮的旋转轴就随第一连杆310转动，由于传动轮属于刚性结构，因此传动轮的旋转轴在转动的时候，传动轮的外边缘也会随旋转轴一起转动。在传动轮的旋转轴转动时，传动轮的外边缘则做圆周转动，可带动与外边缘连接的第二连杆330做圆周转动，进而使得功能器件200产生移动。其中，传动轮与第一连杆以及传动轮与第二连杆之间的连接方式可以为焊接，粘接或者一体成型等。传动轮的形状还可以为其他的形状，例如方形、三角形等，也可以为不规则结构，只要能够实现第二连杆330与第一连杆310的偏心布设即可。

为使功能器件能够在某一方向做往返运动，避免功能器件做圆周运动，因此偏心传动件不能与功能组件固定连接。在一种可选的方案中，功能器件200可以包括衔接部210，衔接部210具有避让间隙211，第二连杆330的第二端滑动配合于避让间隙211。可以理解的是，避让间隙211实际上是用于避让第二连杆330的第二端的空间区域，使第二连杆330能够在此空间区域中运动，并带动功能器件运动。第二连杆330在做圆周运动的情况下，与圆周相切的作用力可以划分成第一方向和第二方向上的作用力，其中，第一方向和第二方向相互垂直。通过衔接部的侧壁与第二连杆抵接，使第二连杆能够带动具有衔接部的功能组件在第一方向或者第二方向上运动，而另一方向的力会通过第二连杆在避让间隙中空转而不对功能器件起到任何作用。

避让间隙211的具体类型可以有多种，例如可以为环形导轨或椭圆形的盲孔等。

同时，导槽的长度可以大于或等于偏心传动件一端与另一端之间的相对距离。这样在偏心传动件的第二连杆在做圆周运动的情况下能够正常的运动。因为，导槽的长度在小于偏心传动件一端与另一端之间的相对距离的情况下，第二连杆330的第二端在带动功能器件200时，第二连杆330的第二端会与导槽的槽端产生挤压相互作用，易导致偏心传动件300的损坏。

在本发明另一种实施方式中，连接件320还可以为偏心齿轮结构，相对应地，衔接部210可以为齿条结构或者具有避让空间的结构。当驱动结构400驱动第一连杆310转动时，齿轮结构就随第一连杆310转动，且齿轮结构的轮齿做圆周转动，齿轮的齿与避让空间或者齿条啮合，以带动齿条结构移动，进而驱使功能器件200产生移动。此结构中，第二连杆相当于偏心齿轮结构中的齿。在偏心齿轮结构的转动方向可依照功能器件所规定的方向设计。

在本发明的又一种实施例中，偏心传动件300还可以为凸轮结构件，凸轮结构件的旋转轴与驱动机构400的输出端连接，凸轮结构件的外边缘与功能器件200相抵接，并可以带动功能器件200移动。凸轮结构件的外边缘可以做圆周运动或者类圆周运动，。此时，功能器件200作为从动件，当驱动结构400驱动凸轮结构件转动后，可以使得凸轮结构件的轮缘处的转动动作转化为功能器件200的移动动作。

基于前述的伸缩模组，本发明实施例还公开一种电子设备，所公开的电子设备包括壳体100和前述的伸缩模组。

壳体100是所公开的电子设备的基础构件，其不仅为电子设备的其他构件提供安装基础，还为电子设备的其他构件提供了安全防护，例如提供跌落时的缓冲保护。

在本发明实施例中，基于提升电子设备的显示性能和外观性能的目的，功能器件200安装于壳体100内。壳体100具有内腔110和开口，开口与内腔110连通。应理解的是，功能器件200通常处于内腔110内，在未被使用时隐藏在壳体100内，当需要使用时功能器件200则从开口伸出到壳体100之外，以方便正常使用。通常情况下，壳体100可以包括中框，开口可以开设于中框上，当然，开口也可以开设于壳体100的其它组成构件上，例如前盖或者后盖，本发明实施例不限制开口的具体开设位置。

结合前述，为了实现功能器件200的位置切换，在本实施例中，功能器件200可移动地设置于壳体100，也即是说功能器件200能够相对于壳体100发生相对移动。应理解的是，功能器件200在移动时，就可通过开口伸出到壳体100之外，或者回缩至内腔110中。

当功能器件200需要工作时，驱动机构400通过偏心传动件300驱动功能器件200通过开口而伸出到壳体100之外；当功能器件200工作完成之后，驱动机构400能够通过偏心传动件300驱动功能器件200通过开口而回缩到壳体100的内腔110中，进而实现功能器件200在壳体100之内的隐藏。

通常情况下，驱动机构400和功能器件200通过电连接件与电子设备的主板实现电连接，以实现供电和信号交互，当然，电连接件的类型本发明实施例对其不做限制，例如可以为柔性电路板或者各种柔性线缆等。

部分功能器件200通常只能在伸出壳体100之外时才能避免壳体100的遮挡，进而正常工作。功能器件200的种类可以有多种，例如，本实施例公开的功能器件200可以为摄像头模组、闪光灯、指纹识别模组、卡托和受话器等，本实施例不限制功能器件200的具体种类，当然，功能器件200可以包括上述模组的全部，也可以只包括上述模组的一部分。

在开口设置在中框上的情况下，参见图2-图5，驱动机构400应驱动功能器件200从开口处伸出或缩回。为了更好说明本发明实施例的具体实现方式，建立坐标系。其中，以功能器件200从内腔到开口的运动方向设置为Y轴方向，驱动器件400输出端朝向功能器件的方向为X轴，与驱动器件400的输出端朝向的方向垂直的方向为Z轴方向。驱动器件400驱动偏心传动件300做圆周运动的情况下，偏心传动件300产生的作用力可以被分解成两个相互垂直的作用力，即第一方向的作用力为Y轴方向，第二作用力的方向为Z轴方向。为使功能器件能够在Y轴方向上运动，而不在Z轴方向上运动，功能器件200的衔接部上的避让空间应使偏心传动件产生的在Z轴方向上的作用力不被作用于功能器件上。如图2所示，在功能器件200从开口伸出的情况下，偏心传动件300的第二连杆位于驱动机构400输出端朝向开口方向。驱动机构400的偏心传动件300与功能器件200的衔接部的宽度方向相配合，如图3所示。在驱动机构400运动的情况下，偏心传动件300运动，从而带动功能器件200运动，此时偏心传动件与功能组件的衔接部的长度方向配合。如图4所示，在功能器件200从开口缩回至壳体之内的情况下，偏心传动件300的第二连杆位于驱动机构400输出端背离开口方向。驱动机构400的偏心传动件300与功能器件200的衔接部的宽度方向相配合，如图5所示。其中，功能器件的衔接部的长度方向应在Z轴方向上。而衔接部的宽度方向应尽可能小，其范围应小于偏心传动件一端与另一端之间的第一距离，以使偏心传动件能够与衔接部抵接，并带动功能器件运动。

在开口设置在前盖或后盖上的情况下，驱动机构应驱动功能器件从开口处伸出或缩回。为了更好说明本发明实施例的具体实现方式，建立坐标系。其中，以功能器件从内腔到开口的运动方向设置为Z轴方向，驱动器件输出端朝向功能器件的方向为X轴，与驱动器件输出端朝向的方向垂直的方向为Y轴方向。驱动器件驱动偏心传动件做圆周运动的情况下，偏心传动件产生的作用力可以被分解成两个相互垂直的作用力，即第一方向的作用力为Y轴方向，第二作用力的方向为Z轴方向。为使功能器件能够在Z轴方向上运动，而不在Y轴方向上运动，功能器件衔接部上的避让空间应使偏心传动件产生的在Y轴方向上的作用力不被作用于功能器件上。为此，功能器件的衔接部的长度方向应在Y轴方向上。而衔接部的宽度方向应尽可能小，其范围应小于偏心传动件一端与另一端之间的第一距离，以使偏心传动件能够与衔接部抵接，并带动功能器件运动。在功能器件200从内腔中向开口伸出的过程中，偏心传动件300的第二连杆从Y轴方向向Z轴方向运动。驱动机构400的偏心传动件300与功能器件200的衔接部从与长度方向相配合转换到与宽度方向配合。在功能器件200从开口缩回至壳体之内的情况下，偏心传动件300的第二连杆从Z轴方向向Y轴方向运动。驱动机构400的偏心传动件300与功能器件200的衔接部从与宽度方向相配合转换到与长度方向配合。

由于电子设备在使用中，难免会出现磕碰、跌落等事故，而在电子设备中处于活动连接状态的功能器件200往往容易受到冲击而受损。基于此，在可选的方案中，伸缩模组还可以包括弹性件500，弹性件500沿功能器件200的移动方向设置，且弹性件500的一端与功能器件200相连。应理解的是，如此设置当电子设备出现跌落等事故时，功能器件200产生抖动，弹性件500能够避免功能器件200在其移动路径上与壳体100产生直接接触，同时会缓冲掉部分功能器件200与壳体100之间的相互作用力，使得功能器件200受到的冲击更小，进而实现对功能器件200的保护作用。

进一步地，壳体100的内腔110中可以设置有支撑板、支撑座等支撑件，弹性件500的另一端可以与支撑件相连，确保弹性件500的连接稳定性。

在现有技术中，缓冲结构通常不经过功能器件200的重心，当功能器件200受到冲击时，容易产生偏心力矩而加剧功能器件200与壳体100或者其他构件之间的机械磨损，最终导致功能器件200损坏、失效。基于此，在一种可选的方案中，弹性件500可以设置于功能器件200的中轴线上，其中，中轴线与功能器件的运动方向相同。具体而言，功能器件200的中轴线通过其自身的重心，此时，弹性件500在受到压缩时，受力更加稳定，功能器件200不易发生歪斜，因此也不容易产生偏心力矩，减少了功能器件200与壳体100或者其他构件之间的机械磨损。

当然，在本发明实施例中弹性件500的具体类型可以有多种，例如弹性件500可以为橡胶垫块、泡棉等。在一种具体的实施方式中，弹性件500可以为压缩弹簧。压缩弹簧质轻、占位空间小，能够节约电子设备内部的结构空间，同时压缩弹簧较易获得。

弹性件500由于其自身弹性特性的原因，其在被压缩过程中容易出现歪斜、扭转等情况(可参照压缩弹簧被压缩的歪斜情况)，进而会使得功能器件200上的受力作用点和作用方向改变，将在内腔110中发生更为复杂的机械磕碰和磨损。为了避免弹性件500在被压缩过程中出现歪斜、扭转等情况，在一种可选的方案中，伸缩模组还可以包括导向空间600，弹性件500可伸缩地设置于导向空间600中。也即是说，导向空间600套设在弹性件500的周围，能够对弹性件500起到导向、限位作用，无疑能够防止弹性件500出现歪斜、扭转等情况。

当然，本发明实施例未限制导向空间600的具体形状，其类型可以有多种，例如可以为组成环状的间隔分布的多个条形杆件、堆叠设置的多个导向环等。在具体的一种实施方式中，导向空间600可以为筒状结构件。请再次参考图1，在这种情况下，当弹性件500被压缩后，其自身会有更多的部分进入到导向空间600中，并且被导向空间600所限位约束，进而避免弹性件500出现歪斜、扭转。呈筒状的导向空间600通常与弹性件500的外形更加适配，二者之间的贴合度更高，连接稳定性会更佳，能够进一步地避免弹性件500出现歪斜、扭转等情况。同时，呈筒状的导向空间600上不存在间隙，不存在弹性件500被挤压变形的问题。

为了实现闭环控制，优化伸缩模组的伸缩精度，在一种可选的方案中，电子设备还可以包括检测件和控制器。其中，检测件安装在开口，检测件用于检测伸缩模组的伸缩情况；控制器与驱动机构400连接，控制器用于根据检测件的检测结果来控制驱动机构400。

在具体的工作过程中，功能器件200通过开口伸出壳体100或回缩至壳体100内时，检测件都可以对功能器件200的伸出壳体100的长度或外露出壳体100的长度进行实时检测，并将检测信息反馈至控制器，例如在功能器件伸出或缩回至预设长度的情况下，控制器通过控制驱动机构400来控制功能器件200的动作以及运动数据，以确保功能器件200能够精确地移动至壳体100外的工作位置或内腔110中的收容位置。

本发明实施例所指的电子设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴装置等设备，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 (9)

1.一种伸缩模组，其特征在于，包括功能器件、偏心传动件和驱动机构，所述驱动机构的输出端朝向所述功能器件，所述偏心传动件的一端与所述驱动机构的输出端连接，所述偏心传动件的另一端与所述功能器件连接，且所述偏心传动件的一端与其另一端之间具有第一距离，所述驱动机构驱动所述偏心传动件转动，以带动所述功能器件移动；

所述偏心传动件包括依次连接的第一连杆、连接件和第二连杆，所述第一连杆的第一端与驱动机构的输出端连接，所述第一连杆的第二端与所述连接件的一端连接，所述连接件的另一端与所述第二连杆的第一端连接，所述第二连杆的第二端与所述功能器件滑动配合；其中，所述第一连杆与所述第二连杆平行。

2.根据权利要求1所述的伸缩模组，其特征在于，所述连接件为第三连杆，所述第三连杆的一端与所述第一连杆的第二端固定连接，所述第三连杆的另一端与所述第二连杆的第一端固定连接。

3.根据权利要求1所述的伸缩模组，其特征在于，所述连接件为传动轮，所述传动轮的旋转轴与所述第一连杆的第二端连接，所述传动轮的外边缘与所述第二连杆的第一端固定连接。

4.根据权利要求1所述的伸缩模组，其特征在于，所述功能器件包括衔接部，所述衔接部具有避让间隙，所述第二连杆的第二端滑动配合于所述避让间隙。

5.根据权利要求4所述的伸缩模组，其特征在于，所述避让间隙为导槽，所述导槽的长度大于或等于所述第一距离。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的伸缩模组，其特征在于，所述伸缩模组还包括弹性件，所述弹性件沿所述功能器件的移动方向设置，且所述弹性件的一端与所述功能器件固定连接。

7.根据权利要求6所述的伸缩模组，其特征在于，所述伸缩模组还包括导向空间，所述弹性件可伸缩地设置于所述导向空间中。

8.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及如权利要求1至7中任一项所述的伸缩模组，所述壳体具有内腔和开口，所述开口与所述内腔连通，所述功能器件可移动地设置于所述壳体，所述功能器件可通过所述开口伸出所述壳体之外或回缩至所述内腔中。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，还包括：

检测件，所述检测件安装在所述开口，所述检测件用于检测所述伸缩模组的伸缩情况；

控制器，所述控制器与所述驱动机构连接，所述控制器用于根据所述检测件的检测结果来控制所述驱动机构。

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