CN111913546A - 一种用于折叠电子设备上的柔性散热铰链 - Google Patents

一种用于折叠电子设备上的柔性散热铰链 Download PDF

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赵瑞营
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Abstract

本发明涉及一种用于折叠电子设备上的柔性散热铰链，包括柔性导热带、左右两固定轴、轴座、大小两盖板；导热带由宽带面导热段和窄带面导热段构成；两固定轴由轴板及端环构成；轴座内部设有空腔，两端设有轴孔，底部设有穿带孔；轴座穿过导热带上的轴座穿过孔，与折叠电子设备主机上端固连；两固定轴上的插板部分分别与宽带面导热段上靠近窄带面的一端两边插装配合，与折叠电子设备的屏前盖固连；两固定轴的端环分别与轴座两端轴孔插装配合；宽带面导热段与折叠电子设备的屏后盖内表面接触，并通过大盖板压紧在屏后盖上；窄带面导热段从穿带孔引出，与电路板的热源表面接触，通过小盖板压紧在电子设备主机上。本发明满足了非同平面热量转移需求。

Description

一种用于折叠电子设备上的柔性散热铰链
技术领域
本发明属于电子设备上的热量传递技术领域，涉及电子设备上的散热铰链结构，具体涉及一种用于折叠电子设备上的柔性散热铰链。
背景技术
针对较大范围(≥150mm)的热量转移，通常采用的传热部件为热管或均温板，然而在空间更为复杂、换热部件间存在相对运动的情形，热管等硬质传热部件难以胜任。此外为满足轻量化要求，急需一种柔性高效且质量较轻的传热部件去替代传统的密度较大的铜制和铝制传热部件，来解决一些非常规的散热问题。
当前根据折叠电子设备的散热布局，衍生出多种散热铰链结构，均为热管与铰链的组合结构，虽能实现非同平面热量转移，但由于上述多种散热铰链本身不具备柔性性能，故传热路径缺乏连贯性，无法在复杂空间内将热量一次性转移，导致传热性能大打折扣。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可满足非同平面热量转移需求、提高散热效率和可实现轻量设计的用于折叠电子设备上的柔性散热铰链。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案为：
一种用于折叠电子设备上的柔性散热铰链，其特征在于：包括导热带、左固定轴、右固定轴、轴座、大盖板和小盖板，所述导热带为柔性导热带；
所述导热带由宽带面导热段和窄带面导热段两部分构成；在宽带面导热段上靠近与窄带面导热段相邻一端的左右两边均设置有螺钉孔；在宽带面导热段上与窄带面导热段上对应的位置设置有轴座穿过孔；
所述左固定轴和右固定轴结构相同，均由设置有插槽的轴板部分及端环部分构成，在轴板部分上设置有螺钉孔；
所述轴座的内部设置有空腔，轴座的左、右端设置有与空腔连通、且同轴的轴孔，轴孔的孔径与左、右固定轴的端环部分的外径匹配；在轴座底部设置有连通空腔、且供窄带面导热段自由穿过的穿带孔，在穿带孔的外围设置有螺钉孔；
所述轴座穿过导热带上的轴座穿过孔，并通过连接在底部螺钉孔内的螺钉固定安装在折叠电子设备主机的上端面上；所述左固定轴和右固定轴上的插板部分分别与宽带面导热段上设置螺钉孔的左、右两边角部位以螺钉孔对正的方式插装配合，且通过穿装在对正螺钉孔内的螺钉与折叠电子设备的屏前盖固定连接；所述左固定轴和右固定轴上的端环部分分别与轴座上的左端轴孔和右端轴孔插装配合；
以左、右固定轴为起始位置，所述宽带面导热段经空间折弯后与折叠电子设备的屏后盖的内表面接触，并通过设置在宽带面导热段外侧的大盖板压紧连接在屏后盖上；所述窄带面导热段从轴座上的穿带孔引出，经空间折弯后与安装在折叠电子设备主机上的电路板的热源表面接触，并通过设置在窄带面导热段外侧的小盖板压紧连接在折叠电子设备主机上。
进一步的：所述导热带由2～60层石墨膜高导热系数柔性材料叠加而成。
进一步的：所述轴座为组合件，由前大轴座、后大轴座、前小轴座和后小轴座拼合组成；所述前大轴座和后大轴座为设置有半轴孔的两个分轴座，在前大轴座的下部一侧边角设置有前小轴座安装缺口，所述前小轴座通过螺钉安装于前小轴座安装缺口位置；在后大轴座的下部对应一侧边角设置有后小轴座安装缺口，所述后小轴座通过螺钉安装于后小轴座安装缺口位置。
进一步的：所述穿带孔为腰型孔。
本发明具有的优点和积极效果：
1、本发明所述的柔性散热铰链有效利用了柔性导热带的空间适应性，将折叠电子设备底部的热量传递至屏后方的屏后盖上，有利于热量的大范围转移，并减轻折叠电子设备底部的散热负荷。由于采用左、右固定轴上的螺钉孔，固定柔性导热带和屏前盖，使柔性导热带与屏前盖随动，降低了柔性导热带的折弯失效风险。
2、本发明能够满足相对运动部件间的高效换热：石墨具备优良的热扩散性能，通过两端安装能够实现两部件或多个部件间的热量衔接，再通过更改中间区域的覆胶方法，使得中间区域具备一定的柔性效果，从而构造具备一定空间适应性的柔性热铰链，应用于相对运动部件间的高效换热。
3、本发明有利于降低工艺复杂度和制造成本：相变均温板内具有真空腔体和毛细结构，并注有冷却工质，工艺过程复杂，制造成本相对较高，与相变均温板相比，采用柔性导热技术的散热模组仅需在金属壳体表面贴装柔性导热部件，无需在金属壳体中制作相变均温板，且柔性导热部件成本较低，极大程度降低了金属壳体的工艺复杂度和制造成本。
4、本发明有利于提升换热效果：当热量由上部向下传递时，采用热管和相变均温板作为导热部件的散热模组换热效果较差，主要是因为热管和相变均温板内的冷却工质处于底部，导致其启动温度升高，对热源的可靠运行带来风险，然而将其替换成柔性导热部件，则不存在此类问题，有效规避了传热方向改变造成的不良影响，具备良好的传热方向无关性，提升了此类结构布局条件下的换热效果。
5、本发明符合轻量化的发展趋势：柔性导热部件主体由多层石墨构成，密度较金属较低，故在相同空间内，柔性导热部件能够充分利用此空间，使得采用柔性导热技术的散热模组重量相对较轻，同时金属壳体结构依旧能够满足强度要求，符合轻量化的发展趋势。
6、本发明有利于降低风扇能耗和逐渐消除噪声影响：当柔性导热部件覆盖区域增加，甚至覆盖整个壳体内表面时，可通过将柔性导热部件与壳体内表面实现多个子区域接触的方式，化整为零，充分利用柔性导热部件平面方向的导热性能，将热源热量快速均匀地传递至整个壳体表面，并利用若干子区域接触的方式，缓解了热量积聚，提升了壳体表面的换热效率，一定程度上弱化了风扇对散热的需求，有利于降低风扇能耗，并从根本上削弱机械噪声和气动噪声对使用者的影响。
附图说明
图1是本发明的柔性散热铰链的整体组装图；
图2是图1的立体分解图；
图3是采用本发明柔性散热铰链的折叠电子设备上的内部结构示意图；
图4是采用本发明柔性散热铰链的折叠电子设备的外观示意图。
具体实施方式
下面结合图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种用于折叠电子设备上的柔性散热铰链，请参见图1-2，包括导热带2、左固定轴4、右固定轴3、轴座5、大盖板1和小盖板6。
所述导热带为柔性导热带，优选由2～60层石墨膜高导热系数柔性材料叠加而成。
所述导热带由宽带面导热段2.1和窄带面导热段2.2两部分构成。在宽带面导热段上靠近与窄带面导热段相邻的一端的左右两边均设置有两个螺钉孔；在宽带面导热段上与窄带面导热段上对应的位置设置有轴座穿过孔2.1.1，轴座穿过孔可采用附图所示的方形孔。
所述左固定轴和右固定轴结构相同，均由设置有插槽的轴板部分及端环部分构成，在轴板部分上设置有两个螺钉孔。
所述轴座的内部设置有空腔，轴座的左、右端设置有与空腔连通、且同轴的轴孔，轴孔的孔径与左、右固定轴的端环部分的外径匹配；在轴座底部设置有连通空腔、且供窄带面导热段自由穿过的穿带孔，穿带孔采用腰型孔，腰型孔的长度大于窄带面导热段的宽度，腰型孔的孔径大于窄带面导热段的厚度。在穿带孔的外围设置有螺钉孔。
所述轴座穿过导热带上的轴座穿过孔，并通过连接在底部螺钉孔内的螺钉固定安装在折叠电子设备主机的上端面上。所述左固定轴和右固定轴上的插板部分分别与宽带面导热段上设置螺钉孔的左、右两边角部位以螺钉孔对正的方式插装配合，且通过穿装在对正螺钉孔内的螺钉与折叠电子设备的屏前盖固定连接；所述左固定轴和右固定轴上的端环部分分别与轴座上的左端轴孔和右端轴孔插装配合。
以左、右固定轴为起始位置，所述宽带面导热段经空间折弯后与折叠电子设备的屏后盖的内表面接触，并通过设置在宽带面外侧的大盖板压紧连接在屏后盖上；所述窄带面导热段从轴座上的穿带孔引出，经空间折弯后与安装在折叠电子设备主机上的电路板的热源表面接触，并通过设置在窄带面外侧的小盖板压紧连接在折叠电子设备主机上。
上述结构中，进一步的：所述轴座为组合件，由前大轴座5.1、后大轴座5.2、前小轴座5.3和后小轴座5.4拼合组成。所述前大轴座和后大轴座为设置有半轴孔的两个分轴座，在前大轴座的下部一侧边角设置有前小轴座安装缺口，所述前小轴座通过螺钉安装于前小轴座安装缺口位置；在后大轴座的下部对应一侧边角设置有后小轴座安装缺口，所述后小轴座通过螺钉安装于后小轴座安装缺口位置。轴座采用上述组合结构的优点为：便于导热带在轴座空腔内的安装与拆卸，符合模块化的设计需求；同时可将轴座单侧打开，便于对轴座空腔内部线束及部件的维护与更换。
图3和图4为采用本发明柔性散热铰链的折叠电子设备的结构示意图，折叠电子设备的外观件主要包括屏后盖103、屏前盖104、屏105、上盖106等，屏后盖、屏前盖和屏构成电子设备的折叠盖，上盖安装在电子设备的主机上端，内部结构主要包括阻尼铰链101、柔性散热铰链、电路板102等，阻尼铰链为两组，设置在柔性散热铰链的左右两边。采用本柔性散热铰链，通过柔性导热带，实现了热量的传动路径的连贯性，使电子设备主机的热量一次性转移到折叠盖上，提高了散热效率。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种用于折叠电子设备上的柔性散热铰链，其特征在于：包括导热带、左固定轴、右固定轴、轴座、大盖板和小盖板，所述导热带为柔性导热带；
所述导热带由宽带面导热段和窄带面导热段两部分构成；在宽带面导热段上靠近与窄带面导热段相邻一端的左右两边均设置有螺钉孔；在宽带面导热段上与窄带面导热段上对应的位置设置有轴座穿过孔；
所述左固定轴和右固定轴结构相同，均由设置有插槽的轴板部分及端环部分构成，在轴板部分上设置有螺钉孔；
所述轴座的内部设置有空腔，轴座的左、右端设置有与空腔连通、且同轴的轴孔，轴孔的孔径与左、右固定轴的端环部分的外径匹配；在轴座底部设置有连通空腔、且供窄带面导热段自由穿过的穿带孔，在穿带孔的外围设置有螺钉孔；
所述轴座穿过导热带上的轴座穿过孔，并通过连接在底部螺钉孔内的螺钉固定安装在折叠电子设备主机的上端面上；所述左固定轴和右固定轴上的插板部分分别与宽带面导热段上设置螺钉孔的左、右两边角部位以螺钉孔对正的方式插装配合，且通过穿装在对正螺钉孔内的螺钉与折叠电子设备的屏前盖固定连接；所述左固定轴和右固定轴上的端环部分分别与轴座上的左端轴孔和右端轴孔插装配合；
以左、右固定轴为起始位置，所述宽带面导热段经空间折弯后与折叠电子设备的屏后盖的内表面接触，并通过设置在宽带面导热段外侧的大盖板压紧连接在屏后盖上；所述窄带面导热段从轴座上的穿带孔引出，经空间折弯后与安装在折叠电子设备主机上的电路板的热源表面接触，并通过设置在窄带面导热段外侧的小盖板压紧连接在折叠电子设备主机上。
2.根据权利要求1所述的用于折叠电子设备上的柔性散热铰链，其特征在于：所述导热带由2～60层石墨膜高导热系数柔性材料叠加而成。
3.根据权利要求1所述的用于折叠电子设备上的柔性散热铰链，其特征在于：所述轴座为组合件，由前大轴座、后大轴座、前小轴座和后小轴座拼合组成；所述前大轴座和后大轴座为设置有半轴孔的两个分轴座，在前大轴座的下部一侧边角设置有前小轴座安装缺口，所述前小轴座通过螺钉安装于前小轴座安装缺口位置；在后大轴座的下部对应一侧边角设置有后小轴座安装缺口，所述后小轴座通过螺钉安装于后小轴座安装缺口位置。
4.根据权利要求1所述的用于折叠电子设备上的柔性散热铰链，其特征在于：所述穿带孔为腰型孔。
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