CN111966167A - 一种双屏转动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双屏转动机构，包括主机、主屏和附屏，主屏与附屏铰接，双屏转动机构还包括滑轨座机构，滑轨座机构包括：安装座，与主机铰接；直线运动机构，安装在安装座上；第一转轴，两端分别连接安装座和主屏，在翻转主屏和附屏时，主屏绕第一转轴转动；第二转轴，两端分别连接直线运动机构和附屏，在翻转主屏和附屏时，附屏绕第二转轴转动，第二转轴沿直线运动机构滑动。本发明能够实现双屏快速翻转且居中显示，重心稳定、视角好、抗振性能强；内部线缆不受翻转及滑动拖拽影响且大大缩短线缆长度，使用寿命长、抗干扰能力强，翻转操作更加简单便捷。

Description

一种双屏转动机构

技术领域

本发明属于计算机显示器技术领域，具体涉及一种双屏转动机构。

背景技术

随着社会的发展，传统的单屏显示已无法满足人们对于显示效果的要求，特别是在某些特殊领域，需要主机实现多屏同时显示。现有技术中软硬件已可以实现单主机多显示效果，但多为多显示器单独扩展显示，其中现有双屏转动机构主要有两类：

1)通过铰链上下拼接翻转机构实现双屏的开合转动。展开后重心不稳，容易出现翻倒风险；且展开后为保持展开状态对连接铰链阻尼要求较高，难以翻转；同时由于附屏与底座机构无固定连接，抗振性能较差。

2)通过铰链左右拼接翻转结构实现双屏的开合转动，分为两种：一种附屏与主屏只有铰链机构，展开后附屏位于主屏一侧。该方法双屏展开后由于附屏位于主屏的一侧故重心不稳，容易出现侧翻的风险，且无法居中显示，视角不好；同时由于附屏与底座机构无固定连接故抗振性能较差。另一种基于第一种方案在主屏与底座之间增加一滑动副，解决了重心不稳与无法居中显示的问题，但是附屏与主机之间仍无固定连接，抗振性能不好，且内部线缆需要跟随滑动副拖拉与折叠易产生断裂，且线缆较长抗干扰能力差、操作复杂繁琐。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提出一种双屏转动机构，双屏均进行连接支撑，能够实现双屏快速翻转且居中显示，重心稳定、视角好、抗振性能强；内部线缆不受翻转及滑动拖拽的影响且大大缩短线缆长度，使用寿命长、抗干扰能力强、不易丢失信号，翻转操作更加简单便捷。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

本发明提出的一种双屏转动机构，包括主机、主屏和附屏，主屏与附屏铰接，双屏转动机构还包括滑轨座机构，滑轨座机构包括：

安装座，与主机铰接；

直线运动机构，安装在安装座上；

第一转轴，两端分别连接安装座和主屏，在翻转主屏和附屏时，主屏绕第一转轴转动；

第二转轴，两端分别连接直线运动机构和附屏，在翻转主屏和附屏时，附屏绕第二转轴转动，第二转轴沿直线运动机构滑动。

优选地，第一转轴设置于主屏的长度方向四分之一位置处。

优选地，第一转轴的转动中心位于主屏的厚度方向中面上，第二转轴的转动中心位于附屏的厚度方向中面上。

优选地，直线运动机构为导轨滑块机构，其导轨与安装座连接，滑块与第二转轴连接。

优选地，在主屏和附屏完全展开或闭合时，导轨与主屏或附屏的长度方向所夹角α满足条件：

导轨的长度x满足条件：

在主屏和附屏完全展开时，第二转轴与第一转轴的轴间距y满足条件：

其中，a为主屏或附屏的长度；b为主屏或附屏的厚度；c为第二转轴距附屏的铰链安装侧端面的距离，a/4≤c≤a/2；d为完全展开或闭合时主屏和附屏的间距。

优选地，安装座为由底座和盖板连接的壳体，直线运动机构位于安装座内，且与底座的底部连接；盖板上开设有避让第二转轴滑动的槽口和第一转轴贯穿的通孔。

优选地，安装座与主机之间、主屏与附屏之间铰接的铰链均含有阻尼装置。

优选地，第一转轴为空心转轴。

优选地，主屏与附屏之间连接有至少一个铰链，且铰链中至少一个为空心铰链。

优选地，主机与主屏或附屏之间设有用于开合的锁紧机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)采用第一转轴、第二转轴和直线运动机构组合，实现主屏翻转时附屏自动翻转，双屏居中显示且展开角度可调，翻转快捷、重心稳定、视角好；

2)对主屏和附屏均进行连接支撑，抗振性能强；

3)内部线缆通过第一转轴后分支电连接双屏，不受翻转及滑动拖拽的影响且大大缩短线缆长度，使用寿命长、抗干扰能力强、不易丢失信号，翻转操作更加简单便捷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的滑轨座机构的结构示意图；

图3为本发明的滑轨座机构的A-A剖视图；

图4为本发明的滑轨座机构的B-B剖视图；

图5为本发明的滑轨座机构的C-C剖视图；

图6为本发明的主屏和附屏传动模型示意图；

图7为本发明的闭合状态结构示意图；

图8为本发明的第一步翻转状态结构示意图；

图9为本发明的第二步翻转状态结构示意图；

图10为本发明的展开状态结构示意图。

附图标记说明：1、主机；2、主屏；3、附屏；4、滑轨座机构；5、线缆；11a、第一连接座；11b、第二连接座；11、第一铰链；12、第二铰链；21、第三铰链；41、安装座；42、第一转轴；43、直线运动机构；44、第二转轴；411、底座；412、盖板；421、第二定位块；441、转接座；411a、第一定位块；412a、槽口；412b、凸台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。

实施例1：

如图1-10所示，一种双屏转动机构，包括主机1、主屏2和附屏3，主屏2与附屏3铰接，双屏转动机构还包括滑轨座机构4，滑轨座机构4包括：

安装座41，与主机1铰接；

直线运动机构43，安装在安装座41上；

第一转轴42，两端分别连接安装座41和主屏2，在翻转主屏2和附屏3时，主屏2绕第一转轴42转动；

第二转轴44，两端分别连接直线运动机构43和附屏3，在翻转主屏2和附屏3时，附屏3绕第二转轴44转动，第二转轴44沿直线运动机构43滑动。

其中，如图1和2所示，主机1上设有第一连接座11a和第二连接座11b，滑轨座机构4包括安装座41、第一转轴42、直线运动机构43和第二转轴44，安装座41与主机1铰接，如安装座41的右侧通过第一铰链11与第一连接座11a铰接，左侧通过第二铰链12和第二连接座11b铰接，第一铰链11和第二铰链12同轴且各铰链两端分别与主机1和安装座41固定连接，使滑轨座机构4可相对主机1转动实现主屏2与附屏3的翻转开合，滑轨座机构4与主机1之间由第一铰链11和第二铰链12形成一转动副。主屏2与附屏3通过铰链连接实现主屏2与附屏3之间的翻转，主屏2与附屏3之间由铰链形成一转动副。第一转轴42的两端分别与安装座41和主屏2通过螺钉固定连接，第一转轴42的两端可相对转动，在翻转主屏2和附屏3时，实现主屏2绕第一转轴42的轴线转动，滑轨座机构4与主屏2之间由第一转轴42形成一转动副；第二转轴44的两端分别与直线运动机构43和附屏3通过螺钉固定连接，第二转轴44的两端可相对转动，在翻转主屏2和附屏3时，实现附屏3绕第二转轴44的轴线转动，第二转轴44沿直线运动机构43滑动，附屏3与直线运动机构43之间由第二转轴44形成一转动副，直线运动机构43与安装座41通过螺钉固定连接，第二转轴44和直线运动机构43之间形成滑动副，实现附屏3在主屏2翻转带动下沿唯一轨迹运动，并限定了附屏3与主屏2机构的翻转角度。第一转轴42和第二转轴44的使用为本领域技术人员所熟知技术，在此不再赘述。

本申请中主屏2与附屏3之间、滑轨座机构4与主机1之间和滑轨座机构4与主屏2之间均通过转动副连接、滑轨座机构4与附屏3之间通过滑动副和转动副连接。共通过四转动副和一滑动副，实现主屏2翻转时带动附屏3同步翻转，且展开后双屏居中显示。该双屏转动机构的双屏展开角度可调，开合方便迅速、重心稳定、视角好，且双屏均进行连接支撑，抗振性能强。

在一个实施例中，第一转轴42设置于主屏2的长度方向四分之一位置处。

其中，该双屏转动机构的主屏2和附屏3尺寸相同，可实现左右翻转，根据双屏翻转开合运动轨迹，将第一转轴42设置于主屏2的长度方向四分之一位置处，能够满足双屏居中显示要求，提供更好的视角。根据翻转操作习惯可选择将第一转轴42设置在主屏2的其中一侧，如本实施例中，为便于使用人员操作，展开后主屏2位于右侧，则第一转轴42设置于主屏2的长度方向上靠近附屏3的一侧的四分之一位置处。

本实施例中，第一转轴42的转动中心位于主屏2的厚度方向中面上，第二转轴44的转动中心位于附屏3的厚度方向中面上。

其中，第一转轴42的转动中心位于主屏2的厚度方向的二分之一位置处，第二转轴44的转动中心位于附屏3的厚度方向的二分之一位置处，便于提取运动轨迹规律进行结构合理化设计。

本实施例中，直线运动机构43为导轨滑块机构，其导轨与安装座41连接，滑块与第二转轴44连接。

其中，直线运动机构43为导轨滑块机构，其导轨与安装座41通过螺钉固定连接，滑块与第二转轴44通过螺钉固定连接，且该连接方式均可为直接连接或通过中间媒介间接连接。第二转轴44两端分别连接滑块和附屏3，可对附屏3进行支撑的同时实现主屏2带动附屏3联动，附屏3上连接的第二转轴44沿导轨进行线性运动，使主屏2和附屏3在翻转时沿唯一轨迹运动，同时导轨的位置与长度限定了主屏2和附屏3的翻转角度，排除不理想状态下的翻转角度，实现快速翻转到位、运动过程平稳且抗震性能好。

本实施例中，在主屏和附屏完全展开或闭合时，导轨与主屏2或附屏3的长度方向所夹角α满足条件：

导轨的长度x满足条件：

在主屏2和附屏3完全展开时，第二转轴44与第一转轴42的轴间距y满足条件：

其中，a为主屏2或附屏3的长度；b为主屏2或附屏3的厚度；c为第二转轴44距附屏3的铰链安装侧端面的距离，a/4≤c≤a/2；d为完全展开或闭合时主屏2和附屏3的间距。

其中，根据双屏转动机构的运动轨迹，各转动副和滑动副位置的满足上述条件时，能够实现双屏转动机构顺利展开且居中显示。如图6所示，图中各符号含义：a为主屏2或附屏3的长度；b为主屏2或附屏3的厚度；c为第二转轴44距附屏3的铰链安装侧端面的距离，a/4≤c≤a/2；d为完全展开或闭合时主屏2和附屏3的间距；S1为闭合状态下主屏2；S2为闭合状态下附屏3；S3为展开状态下主屏2；S4为展开状态下附屏3；A为第一转轴42的转动副中心；B1为闭合状态下主屏2与附屏3的转动副中心；B2为展开状态下主屏2与附屏3的转动副中心；C1为闭合状态下第二转轴44的转动副中心及滑动副位置；C2为展开状态下第二转轴44的转动副中心及滑动副位置；D1D2为闭合状态下双屏转动机构的长度，即为主屏2或附屏3的长度a。

在主屏2和附屏3展开时，主屏2仅绕第一转轴42转动，主屏2通过与附屏3之间的铰接关系，带动附屏3绕第二转轴44转动，根据运动轨迹可设定导轨滑块机构和第二转轴44的位置，并确定夹角α和导轨长度x及第二转轴44与第一转轴42的轴间距y。根据附屏3的运动状态可知，当c小于a/4时，附屏3与主屏2闭合时会产生锁死角，无法闭合；当c大于a/2时，附屏3与主屏2无法完全展开，所以第二转轴44的转动副中心位置满足a/4≤c≤a/2。具体尺寸可根据双屏转动机构尺寸及设计要求进行设定，满足主屏2和附屏3在翻转时沿唯一轨迹运动。

需要说明的是，直线运动机构43还可为其他线性运动结构，如采用与第二转轴44配合的滑槽结构，使第二转轴44沿滑槽运动，替换导轨滑块机构，第二转轴44与滑块连接端还可替换为直接连接滚轮，减少滑动摩擦，结构简单，成本低，有助于实现小型化。且该滑槽结构同样满足上述计算公式。

在一个实施例中，安装座41为由底座411和盖板412连接的壳体，直线运动机构43位于安装座41内，且与底座411的底部连接；盖板412上开设有避让第二转轴44滑动的槽口412a和第一转轴42贯穿的通孔。

其中，安装座41为由底座411和盖板412连接的壳体，直线运动机构43位于安装座41内。例如直线运动机构43为导轨滑块机构时，如图2-5所示，安装座41包括相互连接的槽形的底座411和平板状盖板412，导轨滑块机构位于底座411内，导轨与底座411的槽底部通过螺钉固定连接，盖板412上开设有避让第二转轴44滑动的长条状槽口412a和第一转轴42贯穿的通孔，槽口412a与导轨平行，盖板412上开设的槽口412a可为第二转轴44的运动提供避让空间使其在滑块的带动下进行直线运动。第二转轴44和滑块可直接固定连接，也可采用转接座441进行间接连接，通孔供第一转轴42穿过连接主屏2和底座411，第一转轴42可与底座411直接连接或采用第二定位块421进行间接连接。转接座441和第二定位块421用于调节位置使主屏2或附屏3与安装座41的相邻面始终平行。安装座41设计为壳体可将运动部件围罩，使外形更加美观大方，同时也有助于保护内部运动部件。

需要说明的是，安装座41可根据实际需求任意进行结构改进，如安装座41两端还均连接有凸台412b，凸台412b可使双屏转动机构在任意翻转状态下均保持美观大方的外形；如在安装座41两端设置第一定位块411a，用于配合第一铰链11或第二铰链12的安装定位。

本实施例中，安装座41与主机1之间、主屏2与附屏3之间铰接的铰链均含有阻尼装置。

其中，利用阻尼装置可调节双屏与主机1之间、主屏2与附屏3之间的翻转角度，以满足不同视角使用需求。

本实施例中，第一转轴42为空心转轴。

其中，如图4、5所示，第一转轴42为空心转轴，与底座411之间通过第二定位块421进行间接连接，第二定位块421上开设有与第一转轴42的孔位相互贯穿的孔，如第一铰链11为空心铰链1时，线缆5可通过第一铰链11进入滑轨座机构4中，再通过连通的孔穿过进入主屏2中，在主屏2内分为两条，一条点亮主屏2，另一条点亮附屏3。通过该种走线方式，可以减少通过滑动副滑动展开时所需线缆5长度，从而达到降低信号丢失干扰问题。且第一转轴42仅进行转动，线缆5走线通过转动副进入各机构，在双屏转动机构翻转过程中，滑动副不会对内部线缆5产生影响，即内部线缆5不会产生拖拉与折叠，不会因长期翻转造成内部线缆5破坏磨损，大大提高线缆5的使用寿命。

本实施例中，主屏2与附屏3之间连接有至少一个铰链，且铰链中至少一个为空心铰链。

其中，主屏2与附屏3之间连接有两个第三铰链21，如图1所示，下侧的第三铰链21为空心铰链用于线缆5通过第一转轴42后再分支电连接主屏2和附屏3，不受翻转及滑动拖拽的影响且大大缩短线缆长度，使用寿命长、抗干扰能力强、不易丢失信号，翻转操作更加简单便捷。

在一个实施例中，主机1与主屏2或附屏3之间设有用于开合的锁紧机构。

其中，在主机1与主屏2或附屏3之间可选择性设置锁紧机构，当设置锁紧机构时有助于进一步保护双屏转动机构，防止屏幕意外破损等。

如图7-10所示，依次为该双屏转动机构的闭合状态、第一步翻转状态、第二步翻转状态和展开状态。在不使用时，双屏转动机构闭合；使用时，先进行第一步翻转，即使双屏通过第一铰链11和第二铰链12相对主机1转动打开。再进行第二步翻转，主屏2绕第一转轴42转动，主屏2通过与附屏3之间的铰接关系带动附屏3绕第二转轴44转动的同时使第二转轴44沿导轨滑动，限定附屏3在翻转时轨迹的唯一性。第一步翻转和第二步翻转均可通过阻尼装置调节双屏与主机1之间、主屏2与附屏3之间的翻转角度，以满足不同视角使用需求。当主屏2完全展开时附屏3同时随之完全展开。逆序操作即可实现双屏转动机构的闭合。该双屏转动机构结构稳定、抗振性能好、翻转效率高。

实施例2：

本实施例基于实施例1，区别在于：在安装座41与主机1之间或主屏2与附屏3之间增加有弹力机构，如扭簧机构，扭簧机构的两扭转臂分别连接安装座41与主机1、或分别连接主屏2与附屏3。在主机1与主屏2或附屏3之间还设有用于开合的锁紧机构，如卡扣。当双屏转动机构闭合时锁紧机构锁紧，当使用时，打开锁紧机构，可实现自动快速翻转展开，自动化程度高。

以上实施例中的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本申请中，除另有明确的规定和限定外，术语“安装”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种双屏转动机构，包括主机(1)、主屏(2)和附屏(3)，所述主屏(2)与所述附屏(3)铰接，其特征在于：所述双屏转动机构还包括滑轨座机构(4)，所述滑轨座机构(4)包括：

安装座(41)，与所述主机(1)铰接；

直线运动机构(43)，安装在所述安装座(41)上；

第一转轴(42)，两端分别连接所述安装座(41)和所述主屏(2)，在翻转所述主屏(2)和附屏(3)时，所述主屏(2)绕所述第一转轴(42)转动；

第二转轴(44)，两端分别连接所述直线运动机构(43)和所述附屏(3)，在翻转所述主屏(2)和附屏(3)时，所述附屏(3)绕所述第二转轴(44)转动，所述第二转轴(44)沿所述直线运动机构(43)滑动。

2.如权利要求1所述的双屏转动机构，其特征在于：所述第一转轴(42)设置于所述主屏(2)的长度方向四分之一位置处。

3.如权利要求2所述的双屏转动机构，其特征在于：所述第一转轴(42)的转动中心位于所述主屏(2)的厚度方向中面上，所述第二转轴(44)的转动中心位于所述附屏(3)的厚度方向中面上。

4.如权利要求3所述的双屏转动机构，其特征在于：所述直线运动机构(43)为导轨滑块机构，其导轨与所述安装座(41)连接，滑块与所述第二转轴(44)连接。

5.如权利要求4所述的双屏转动机构，其特征在于：

在所述主屏(2)和附屏(3)完全展开或闭合时，所述导轨与所述主屏(2)或附屏(3)的长度方向所夹角α满足条件：

所述导轨的长度x满足条件：

在所述主屏(2)和附屏(3)完全展开时，所述第二转轴(44)与所述第一转轴(42)的轴间距y满足条件：

其中，a为所述主屏(2)或附屏(3)的长度；b为所述主屏(2)或附屏(3)的厚度；c为所述第二转轴(44)距所述附屏(3)的铰链安装侧端面的距离，a/4≤c≤a/2；d为完全展开或闭合时所述主屏(2)和附屏(3)的间距。

6.如权利要求1所述的双屏转动机构，其特征在于：所述安装座(41)为由底座(411)和盖板(412)连接的壳体，所述直线运动机构(43)位于所述安装座(41)内，且与所述底座(411)的底部连接；所述盖板(412)上开设有避让所述第二转轴(44)滑动的槽口(412a)和所述第一转轴(42)贯穿的通孔。

7.如权利要求1至6任一权利要求所述的双屏转动机构，其特征在于：所述安装座(41)与所述主机(1)之间、所述主屏(2)与所述附屏(3)之间铰接的铰链均含有阻尼装置。

8.如权利要求7所述的双屏转动机构，其特征在于：所述第一转轴(42)为空心转轴。

9.如权利要求8所述的双屏转动机构，其特征在于：所述主屏(2)与所述附屏(3)之间连接有至少一个铰链，且所述铰链中至少一个为空心铰链。

10.如权利要求7所述的双屏转动机构，其特征在于：所述主机(1)与所述主屏(2)或附屏(3)之间设有用于开合的锁紧机构。

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