CN111706604A - 一种可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构及折叠设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，属于柔性折叠设备的技术领域，包括铰链固定件，所述铰链固定件至少一端的两侧对称布置有桥接件且各桥接件铰接于铰链固定件上；还包括设于铰链固定件内部的同步联动组件，通过该同步联动组件驱动该端部两侧的各桥接件作同步开合运动；还包括设于铰链转动部件内部的凸轮阻尼组件，通过该凸轮阻尼组件与齿轮的配合运动；还包括设于铰链外壳的凹槽形状，通过当所述桥接件转至180°与该凹槽相持平时，停止继续转动，以实现同步联动转动、任意角度停止以及防过弯的功能，从而极大地提高用户使用感的同时，也增加对面板的保护，延长折叠设备的整体使用寿命。

Description

一种可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构及折叠设备

技术领域

本发明属于柔性折叠设备的技术领域，具体而言，涉及一种可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构及折叠设备。

背景技术

目前折叠设备市场中已有的折叠设备，在设计和用户体验感水平上参差不行。其中，站在用户立场上，针对折叠设备无法满足依据用户的喜好转动并固定至任意角度的需求，是亟待满足的。

此外，站在柔性面板和整机厂商的立场上，当前市场中的折叠产品存在的致命缺点是设备在展开弯折至180°时，无法固定，会弯折至180°以上，即所谓的过弯问题。过弯问题会引起柔性面板的拉扯问题，并在长期的反复弯折拉扯后，会导致柔性屏的拉长，形成褶皱等外观问题；更严重的后果则是直接导致屏幕内部元器件的损坏，影响柔性面板和整机设备的使用寿命。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构及折叠设备以达到实现任意角度停止，提高用户使用感；通过防过弯结构防止损坏屏幕；通过同步联动机构，使得柔性屏在弯折时是以相同角度进行弯折，保证柔性屏的受力相对均匀，避免对柔性屏造成过多的拉扯。

本发明所采用的技术方案为：一种可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，包括铰链固定件，所述铰链固定件至少一端的两侧对称布置有桥接件且各桥接件铰接于铰链固定件上；还包括设于铰链固定件内部的同步联动组件，通过该同步联动组件驱动该端部两侧的各桥接件作同步开合运动。

进一步地，所述铰链固定件包括铰链外壳和装于该铰链外壳上的中心板，所述铰链外壳的端部两侧设有限位缺口，并通过该限位缺口限制所述桥接件的转动角度，以防止运转到180°时，桥接件会继续转动，进而实现机构的防过弯功能。

进一步地，所述同步联动组件包括设于铰链固定件上的轴支撑件，所述轴支撑件上对称布置且转动设置有转动轴，同一轴支撑件上的各所述转动轴之间通过齿轮组作同步转动，以通过转动轴的同步转动实现桥接件的同步联动。

进一步地，所述同步联动组件包括对称布置于铰链固定件端部两侧的连接件，各所述连接件的一端装配于各转动轴上，各连接件的另一端连接有滑块并通过滑块滑动连接于对其对应的桥接件上，一方面实现通过连接件的转动联动桥接件的运动，另一方面，也可实现在屏幕弯折处形成水滴状限位，避免屏幕在弯折时，因受到过大的应力而影响使用寿命。

进一步地，所述桥接件上开设有滑槽且滑槽内滑动设有所述滑块，避免屏幕在弯折时，受到过大的应力，能够在屏幕弯折处形成水滴状的弯折形状。

进一步地，所述齿轮组包括套设于各转动轴上的主动齿和转动设于轴支撑件上的传动齿，各主动齿和各传动齿相互啮合传动，以利用齿轮的传动特性实现传动轴之间的同步转动。

进一步地，所述同步联动组件包括套设于各转动轴上的副齿轮，各副齿轮之间相互啮合传动，且所述桥接件的端部设有弧形齿段，该弧形齿段与副齿轮啮合传动，以将副齿轮的转动角度可以准确无误的带动外壳进行同步转动。

进一步地，各所述转动轴上装配有第一凸轮，第一凸轮与转动轴作同步转动且可作轴向滑动；所述轴支撑件上设有与第一凸轮相匹配的第二凸轮，且第一凸轮配设有驱动其接触并啮合第二凸轮的弹性件，第一凸轮和第二凸轮在弹性件的作用下，能够实现在任意角度停止的功能，满足用户的使用需求。

进一步地，所述弹性件设为套于所述转动轴上的弹簧，还包括套于转动轴上的固定件，所述弹簧的两端分别抵于固定件和第一凸轮上，增强整个结构的运行稳定性和可靠性。

本发明还提供了另一种技术方案：一种折叠设备，包括上外壳和下外壳，还包括如上述所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，所述上外壳和下外壳分别连接于铰链固定件两侧的桥接件上，且铰链固定件的两侧通过旋转板分别与上外壳和下外壳相拼接。

本发明的有益效果为：

1.采用本发明所提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构及折叠设备，其通过在铰链固定件内同步联动组件实现铰接在铰链固定件两侧的桥接件能够作同步联动，进而实现同步联动转动，同时，由第一凸轮和第二凸轮所构成的凸轮阻尼组件的作用下，能够实现任意角度停止，提高用户使用感；另一方面，通过设计防过弯机构，实现防过弯功能，可防止屏幕受损，提高整体使用寿命，进而提高整体使用寿命。

附图说明

图1是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构在实施例1中的整体结构示意图；

图2是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构在实施例1中的内部结构示意图；

图3是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构中铰链外壳的结构示意图；

图4是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构在实施例1中同步联动组件的结构示意图；

图5是图1的侧视示意图；

图6是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构在实施例1中同步联动组件的内部结构示意图；

图7是图6在另一视角的结构示意图；

图8是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构在实施例1中的轴支撑件；

图9是本发明提供的折叠设备在某角度的整体结构示意图；

图10是本发明提供的折叠设备的内部结构放大示意图；

图11是本发明提供的折叠设备在完全打开的结构示意图；

图12是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构在实施例2中的内部结构示意图；

图13是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构在实施例2中同步联动组件的侧视示意图；

图14是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构在实施例2中同步联动组件的内部结构示意图；

图15是本发明提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构在实施例2中轴支撑件的结构示意图；

附图中标注如下：

1-中心板，2-铰链外壳，3-桥接件，4-连接件，5-滑块，6-限位缺口，7-轴支撑件，8-主动齿，9-第一凸轮，10-固定件，11-E型卡簧，12-弹簧，13-第二凸轮，14-齿轮轴，15-传动齿，16-上外壳，17-下外壳，18-支撑板，19-旋转板，20-延伸块，21-副齿轮，22-弧形齿段。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

在本实施例中具体提供了一种可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，以通过该铰链机构满足用户对柔性手机的功能需求并提高用户体验度，其主要的机构设计如下：

包括铰链固定件，以铰链固定件作为基准，铰链固定件设为对称体并以其中线作为对称中线，铰链固定件包括铰链外壳2和装于该铰链外壳2上的中心板1，所述铰链外壳2与中心板1相匹配，且中心板1通过多个螺钉装于铰链外壳2上，并在两者之间形成内腔，该内腔用于安装内部零件，例如：安装同步联动组件等，以同步联动组件作为该铰链机构能正常工作的核心部件。其中，为满足消费者对外观的需求，在制作完成之后，可对铰链外壳2的表面做防锈等处理以及真空镀膜处理，最大程度上提高耐磨性和美观性，也使得整机在外观上更具有辨识度。

在铰链固定件的各端部的两侧对称布置有桥接件3，在本实施例中，桥接件3设有四个，每两个桥接件3布置于铰链固定件的同一侧，各个桥接件3相对于铰链固定件的中心呈对称布置。

各桥接件3铰接于铰链固定件上，各个桥接件3相对于铰链固定件作开合运动，进而实现铰链机构在折叠设备中所起的作用和功能。还包括设于铰链固定件内部的同步联动组件，通过该同步联动组件驱动各端部两侧的各桥接件3相对于铰链固定件的对称中线作同步开合运动，所述同步联动组件包括设于铰链固定件上的轴支撑件7，轴支撑件7设有两个且分别布置于铰链固定件的两端，轴支撑件7通过螺钉安装在铰链外壳2上，在同一所述轴支撑件7上对称布置且转动设置有齿轮轴14，两个齿轮轴14相对于铰链固定件的对称中线对称布置，同一个轴支撑件7上的各所述齿轮轴14之间通过齿轮组作同步转动。

为实现在齿轮轴14作同步运动的情况下，能驱动铰链固定件两侧的桥接件3作同步开合运动，同步联动组件还包括对称布置于铰链固定件的各端部两侧的连接件4，各所述连接件4的一端装配于各齿轮轴14上，在齿轮轴14上设有扁平段并通过该扁平段与连接件4的端部套接装配，以实现齿轮轴14与连接件4作同步转动，各连接件4的另一端连接有滑块5并通过滑块5滑动连接于对其对应的桥接件3上。在实际应用中，所述桥接件3上开设有滑槽且滑槽内滑动设有所述滑块5，当齿轮轴14产生旋转运动时，齿轮轴14驱动连接件4也作旋转运动，连接件4端部的滑块5与桥接件3上的滑槽作相对运动，以实现通过连接件4驱动桥接件3作同步运动。

为实现同一轴支撑件7上的两个齿轮轴14能作同步转动，齿轮组包括一体成型于各个齿轮轴14上的主动齿8和转动设于轴支撑件7上的传动齿15，各主动齿8和各传动齿15相互啮合传动，即采用4个齿轮使得整个机构的同步转动，4个齿轮的基本参数一致，利用齿轮传动的特性，可以保证两个齿轮轴14作同步转动，进而确保整个机构的同步运行。主动齿8在受到外界施力后发生转动，根据齿轮运动特性主动齿8将力传递至传动齿15，以此可以使得整个机构实现准确无误的传动。

工作原理为：连接件4与齿轮轴14进行连接，可使得齿轮的同步运动通过齿轮轴14传递至连接件4；在桥接件3上有开设滑槽，滑块5设置于此滑槽中，滑块5与连接件4之间通过螺钉进行固定连接，使得桥接件3可以随齿轮的运动而进行运动；

在关闭状态，由于需要使屏幕在弯折处形成水滴状，所以弯折的柔性屏在底部的空间大于上部，所以需要使得滑块5在桥接件3开设的滑槽中运动；在打开时，滑块5处于远离铰链外壳2的一端，在关闭时，滑块5处于靠近铰链外壳2的一端。

之所以设计同步联动的功能，其优点在于：当设备在进行运转时，如果屏幕两边同时以相同角度进行转动，可较大程度地减小屏幕的受力，从而减小屏幕的受损，提高使用寿命。

在具有同步转动功能的铰链机构基础上，为实现该铰链机构在开合过程中具有防过弯的功能，对其优化设计如下：

在所述铰链外壳2的端部两侧设有限位缺口6，并通过该限位缺口6限制所述桥接件3的转动角度，由于在铰链外壳2的两端开设有限位缺口6，此限位缺口6是当桥接件3运转到180°时，桥接件3的侧面与其接触，防止桥接件3继续转动，从而使得机构最大运转角度为180°。

在具有同步转动功能的铰链机构基础上，为实现该铰链机构在开合过程中能够实现任意角度的停止功能，对其优化设计如下：

在各所述齿轮轴14上装配有第一凸轮9，第一凸轮9与齿轮轴14作同步转动且可作轴向滑动，同样，在齿轮轴14上设有扁平段，并将第一凸轮9套于该齿轮轴14的扁平段上，此时，第一凸轮9相对于齿轮轴14作同步转动但可在轴线方向上自由滑动；所述轴支撑件7上设有与第一凸轮9相匹配的第二凸轮13，且第一凸轮9配设有驱动其接触并啮合第二凸轮13的弹性件，在弹性件的作用下，促使第一凸轮9与第二凸轮13相互啮合。在实际应用中，弹性件设为套于所述齿轮轴14上的弹簧12，还包括套于齿轮轴14上的固定件10，所述弹簧12的两端分别抵于固定件10和第一凸轮9上，固定件10也通过螺钉安装于铰链外壳2上，在齿轮轴14伸出固定件10的一端设有E型卡簧11，固定件10抵靠在E型卡簧11上。

其工作原理和细节设计如下：

由于主要采用凸轮和弹簧12相结合的方式实现任意角度停止的功能。在0°-150°区间可实现任意角度的停止，150°-180°为半自动区间。

当处于展开状态时(180°)时，此时第一凸轮9和第二凸轮13的两斜面相互作用；

当处于开始转动状态时，由于斜面本身自带角度，即当开始转动时，使得第一凸轮9向远离第二凸轮13的方向进行运动，此时弹簧12受力，使得弹簧12压缩产生弹力，第一凸轮9和第二凸轮13的斜面作用角度为15°，当转动15°后，第一凸轮9与第二凸轮13的作用面为两平面。此时，弹簧12的弹力达到最大，所以在150°-0°时(因为第一凸轮9和第二凸轮13的凸轮部分为对称设计)，第一凸轮9与第二凸轮13由于受到弹簧12的弹力，而此时的弹力大于最大静摩擦力，所以使得机构可以在任意角度停止。

因为在运动过程中，弹簧12一直处于受压状态，所以在远离第一凸轮9的一端，同样受到较大的弹力，所以在此端设置一个固定件10，固定通过螺钉与铰链外壳2进行连接，可解决了E型卡簧11因受力过大而脱落的现象，并且也可保证各个齿轮一直处于中心，不发生偏转。

实施例2

在实施例1中提供了具有同步联动、防过弯以及在任意角度停止的铰链机构，在本实施例中，对同步联动组件作另一种方案设计，具体如下：

在本实施例中，还是设有装于铰链外壳2上的轴支撑件7，在轴支撑件7上对称布置且转动设置有齿轮轴14。

在本实施例中，同步联动组件包括套设于各齿轮轴14上的副齿轮21，各副齿轮21之间相互啮合传动，在两个齿轮轴14上分别套有一副齿轮21，两个副齿轮21相互啮合配合，且所述桥接件3的端部设有弧形齿段22，该弧形齿段22与副齿轮21啮合传动。

副齿轮21与弧形齿段22的模数等参数一致，可以实现同步转动。弧形齿段22与桥接件3设计为一体成型，桥接件3通过螺钉与折叠设备的外壳进行固定连接，因此在副齿轮21在进行运动时，副齿轮21的转动角度可以准确无误的带动折叠设备的外壳进行同步转动。

根据上述所提供的实施例1-2所提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，还提供了一种折叠设备，包括上外壳16和下外壳17，上外壳16与下外壳17作同步开合运动时，是以铰链固定件的对称中线作为中线，上外壳16和下外壳17内均安装有支撑板18，在折叠设备处于完全打开时，支撑板18与铰链固定件的中心板1位于同一平面内；在折叠设备处于完全关闭时，支撑板18与铰链固定件的中心板1位于相互垂直状态。

还包括如上述实施例1或实施例2中所提供的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，所述上外壳16和下外壳17分别连接于铰链固定件两侧的各个桥接件3上，且铰链固定件的两侧通过旋转板19分别与上外壳16和下外壳17相拼接。

旋转板19的一侧拼装在铰链固定件预留的槽口处，另一侧设有延伸块20且延伸块20与该旋转板19为一体成型；所述延伸块20的一侧与所述支撑板18相拼装，另一侧设为弧形凸起状。当上外壳16和下外壳17在铰链机构的作用下作同步联动时，上外壳16和下外壳17能够分别作用在对应的旋转板19上，以驱动旋转板19能够跟随支撑板18的运动作联动运动，同时，又由于旋转板19是采用拼装的方式安装，折叠设备在完全关闭时，两侧的旋转板19不会对柔性屏起到完全限制，进而有利于延长柔性屏的使用寿命。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，包括铰链固定件，其特征在于，所述铰链固定件至少一端的两侧对称布置有桥接件且各桥接件铰接于铰链固定件上；还包括设于铰链固定件内部的同步联动组件，通过该同步联动组件驱动该端部两侧的各桥接件作同步开合运动。

2.根据权利要求1所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，其特征在于，所述铰链固定件包括铰链外壳和装于该铰链外壳上的中心板，所述铰链外壳的端部两侧设有限位缺口，并通过该限位缺口限制所述桥接件的转动角度。

3.根据权利要求1或2所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，其特征在于，所述同步联动组件包括设于铰链固定件上的轴支撑件，所述轴支撑件上对称布置且转动设置有转动轴，同一轴支撑件上的各所述转动轴之间通过齿轮组作同步转动。

4.根据权利要求3所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，其特征在于，所述同步联动组件包括对称布置于铰链固定件端部两侧的连接件，各所述连接件的一端装配于各转动轴上，各连接件的另一端连接有滑块并通过滑块滑动连接于对其对应的桥接件上。

5.根据权利要求4所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，其特征在于，所述桥接件上开设有滑槽且滑槽内滑动设有所述滑块。

6.根据权利要求4所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，其特征在于，所述齿轮组包括套设于各转动轴上的主动齿和转动设于轴支撑件上的传动齿，各主动齿和各传动齿相互啮合传动。

7.根据权利要求3所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，其特征在于，所述同步联动组件包括套设于各转动轴上的副齿轮，各副齿轮之间相互啮合传动，且所述桥接件的端部设有弧形齿段，该弧形齿段与副齿轮啮合传动。

8.根据权利要求4-7任意一项所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，其特征在于，各所述转动轴上装配有第一凸轮，第一凸轮与转动轴作同步转动且可作轴向滑动；所述轴支撑件上设有与第一凸轮相匹配的第二凸轮，且第一凸轮配设有驱动其接触并啮合第二凸轮的弹性件。

9.根据权利要求8所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，其特征在于，所述弹性件设为套于所述转动轴上的弹簧，还包括套于转动轴上的固定件，所述弹簧的两端分别抵于固定件和第一凸轮上。

10.一种折叠设备，包括上外壳和下外壳，其特征在于，还包括如上述所述的可搭载小尺寸柔性屏的折叠铰链机构，所述上外壳和下外壳分别连接于铰链固定件两侧的桥接件上，且铰链固定件的两侧通过旋转板分别与上外壳和下外壳相拼接。

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