CN112153832B - 一种转轴机构及可折叠移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种转轴机构及可折叠移动终端，通过在转轴机构的主轴两侧设置转动组件、位移组件以及弹性模块，以在转动组件绕主轴转动时，位移组件随之转动，同时弹性模块的滚珠沿位移组件的侧壁滚动，由于位移组件的侧壁具有多个限位凹槽，这样滚珠在滚动的过程中会在弹性模块的弹性结构件的弹力作用下落入限位凹槽，以阻止滚珠继续在位移组件上运动，从而使转动组件停止转动，进而可使移动终端维持在对应的折叠位。

Description

一种转轴机构及可折叠移动终端

技术领域

本申请涉及到终端技术领域，尤其涉及到一种转轴机构及可折叠移动终端。

背景技术

随着柔性显示屏技术的逐渐成熟，促使终端设备的显示方式发生了非常大的变化，可折叠柔性屏手机就是未来手机差异化的一大重要演进方向。由于可折叠手机的显示屏具有可根据不同的使用场景进行显示模式的灵活切换的特点，其必将成为主流设备厂商下代手机开发的主方向。未来，可折叠必将成为终端产品的一大卖点。

由于柔性显示屏是可折叠移动终端中的关键部件，在可折叠移动终端折叠模式切换的过程中，若可折叠移动终端的折叠以及展开状态不能保持，可能会使其受外力影响导致柔性显示屏的显示异常。因此，如何实现可折叠移动终端的折叠状态以及展开状态的维持，成为了本领域技术人员亟待解决的一大难题。

发明内容

本申请实施例提供了一种转轴机构及可折叠移动终端，以实现可折叠移动终端的折叠状态的维持。

第一方面，提供了一种转轴机构，该转轴机构可应用于可折叠的移动终端，并且作为移动终端的折叠机构，其中，该转轴机构分别与移动终端的两个壳体固定连接，在移动终端折叠时，两个壳体可绕该转轴机构转动以实现折叠。该转轴机构包括主轴，成对设置于主轴的阻尼组，每对阻尼组沿垂直于主轴的轴线方向分设于主轴的两侧，每个阻尼组包括三个部分，分别为：转动组件、位移组件以及弹性模块，其中，转动组件作为该转轴机构的主动部分可带动位移组件转动，同时位移组件与弹性模块相配合可实现转动组件的转动位的限定。其中，转动组件设置有连接部和支撑部，连接部可与主轴的端部转动连接，支撑部包括用于容置位移组件的第一容置槽，以及用于容置弹性模块的第二容置槽，第一容置槽的延伸方向与第二容置槽的延伸方向垂直，而第一容置槽的延伸方向与主轴的轴线垂直。

这样，当转动组件用于支撑位移组件时，位移组件的一端与主轴转动连接，位移组件的主体容置于第一容置槽，且其靠近第二容置槽一侧的侧壁设置有多个限位凹槽。在具体设置弹性模块时，弹性模块容置于第二容置槽，包括相抵接的滚珠和弹性结构件，滚珠可沿位移组件靠近第二容置槽的侧壁转动。当包含有该转动组件的可折叠的移动终端的折叠状态改变时，转动组件绕主轴转动，位移组件随之转动，同时滚珠沿位移组件的侧壁滚动，由于位移组件靠近第二容置槽的侧壁具有多个限位凹槽，这样滚珠在滚动的过程中会在弹性结构件的弹力作用下落入限位凹槽，以阻止滚珠继续在位移组件上运动，从而使转动组件停止转动，进而可使移动终端维持在对应的折叠位。

在具体设置第一容置槽和位移组件时，第一容置槽还开设有条形孔，该条形孔的延伸方向与第一容置槽的延伸方向相同，同时位移组件还包括可沿条形孔滑动的滑动部，其中，滑动部可以但不限于为设置于位移组件的圆柱形凸起。在位移组件随转动组件转动的过程中，滑动部限位于条形孔，且可沿条形孔滑动，这样可有效的提高位移组件运动的可靠性。

在具体实现转动组件与主轴的连接时，主轴包括固定连接的主内轴和主外轴，主外轴的端部设置有连接轴，该连接轴的轴线与主轴的轴线平行；同时，转动组件的连接部具有与连接轴相匹配的连接孔，从而可通过使连接轴穿设于连接孔的方式实现转动组件与主轴的连接。

而位移组件在与主轴连接时，主外轴还设置有第三容置槽，主内轴设置有用于露出第三容置槽的开口；位移组件靠近主轴的一端容置于第三容置槽，且与第三容置槽转动连接。

在具体设置位移组件时，主外轴的第三容置槽还具有圆弧面，位移组件靠近主轴的一端具有支撑轴，该支撑轴容置于圆弧面，且可沿圆弧面转动，从而实现位移组件与主轴的转动连接。除此之外，位移组件还可通过铰接或者枢装等方式实现与第三容置槽的转动连接，并且位移组件在转动的过程中，主内轴的开口不会对其造成干涉。

在一个可能的实施方式中，在具体设置阻尼组时，阻尼组可包括一一对应设置的转动组件和位移组件。此时，转动组件还包括设置于第二容置槽远离位移组件一端的挡板，弹性结构件的一端固定于该挡板。

其中，弹性结构件可以但不限于为弹簧，当弹性结构件为弹簧时，为了实现对弹簧的限位，以使其在运动过程中不发生弯折，可以在挡板上设置限位支柱，从而使弹簧套设于限位支柱，其中，弹簧可以为一条，也可以为多条。同时，在该弹簧靠近位移组件的一端还设置有连接板，连接板卡接于第二容置槽的槽壁，从而实现弹簧的固定。此时，滚珠与连接板相抵接，并沿连接板的表面运动，这样可减小弹性结构件与滚珠之间的摩擦，使滚珠的运动更加灵活。

除了上述阻尼组的设置方式外，还可以采用其它的方式，例如，阻尼组的一个转动组件对应支撑两个位移组件，这时则需要转动组件设置有两个用于容置位移组件的第一容置槽，以使位移组件能够一一对应的容置于第一容置槽。此时，可使弹性结构件的两端各设置一个滚珠，并使滚珠能够沿对应的位移组件的侧壁滚动。采用该种设置方式可以通过增加阻尼对的方式来有效的增加弹簧模块与位移组件之间的阻尼力，从而实现包含有该转动组件的可折叠移动终端的折叠状态的有效维持。

第二方面，提供了一种可折叠移动终端，该移动终端包括上述第一方面中任意一种可能的转轴机构、两个壳体，以及与两个壳体固定连接的柔性屏，其中，所述两个壳体分设于转轴机构的两侧，且每个壳体与位于同一侧的转动组件固定连接。该移动终端在使用时，壳体带动转动组件绕主轴转动，以使转动组件与位移组件之间发生相对运动，同时弹性结构件使滚珠在位移组件的侧面上运动产生摩擦力，以形成阻尼。当滚珠运动并落入位移组件的对应的限位凹槽中时，滚珠停止滚动，从而使转动组件停止转动，壳体的转动位被限制，进而实现对移动终端的对应折叠状态的维持。

附图说明

图1为本申请实施例提供的可折叠移动终端展开时的状态示意图；

图2为本申请实施例提供的可折叠移动终端折叠时的状态示意图；

图3为本申请实施例提供的转轴机构的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的转轴机构的分解结构示意图；

图5为本申请实施例提供的主外轴的端部结构示意图；

图6为本申请实施例提供的转动组件的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的位移组件与弹性模块的组合结构示意图；

图8为本申请实施例提供的转轴机构的局部结构示意图；

图9为本申请实施例提供的展开状态下转轴机构各部分配合的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的展开状态下弹性模块与位移组件配合的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的折叠状态下转轴机构各部分配合的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的折叠状态下弹性模块与位移组件配合结构示意图；

图13为本申请实施例提供的折叠中间状态下转轴机构各部分配合的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的折叠中间状态下弹性模块与位移组件配合结构示意图；

图15为本申请实施例提供的另一种转轴机构的结构示意图；

图16为本申请实施例提供的另一种转轴机构的端部结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

为了方便理解本申请实施例提供的转轴机构，下面首先说明一下其应用场景，该转轴机构可应用于移动终端，尤其为屏幕可折叠的移动终端，如手机、PDA(PersonalDigital Assistant，掌上电脑)、笔记本电脑或平板电脑等。本申请实施例所应用的移动终端均包含如图1中所示的结构：左壳体20、转轴机构10、右壳体30以及与两个壳体固定连接的柔性屏40。移动终端在使用时，可根据不同的使用情景进行折叠及展开。图1展示了移动终端展开(左壳体与右壳体的夹角为180°)时的状态，图2展示了移动终端折叠(左壳体与右壳体的夹角为0°)时的状态，移动终端展开和折叠过程即为左壳体20以及右壳体30绕转轴机构10转动的过程。为方便理解本申请实施例提供的转轴机构10，下面结合附图对其结构进行详细的说明。

首先参照图3和图4，本申请实施例提供的转轴机构10主要包括主轴11，成对设置于主轴11的阻尼组，每对阻尼组沿垂直于主轴11的轴线方向分设于主轴11的两侧，每个阻尼组包括三个部分，分别为：转动组件12、位移组件13以及弹性模块14。其中，主轴11为一个支撑件，其同时起到转轴的作用；转动组件12与移动终端的壳体连接，其可作为该转轴机构10的主动转动部分来带动位移组件13转动，同时位移组件13与弹性模块14相配合可实现对转动组件12的转动位的限定。下面结合附图对该转轴机构10的各组成部分进行详细说明。

在具体设置主轴11时，该主轴11可以采用不同的结构。参照图4，本申请实施例提供的主轴11的整体结构为一个半圆柱形，为方便描述，将主轴11的半圆形的柱面称为主外轴111，将其平面称为主内轴112。且主内轴112与主外轴111之间固定连接，继续参考图4，该主内轴112与主外轴111之间可以通过螺钉15可拆卸的固定连接。当然除了图4所示的连接方式外，还可以采用卡扣或者铆钉将主内轴112与主外轴111固定连接。应当理解的是，上述主轴11采用的分体结构仅仅为一个具体的示例，本申请实施例提供的主轴11还可以采用其它的结构形式。此外，在主轴11支撑转动组件12时，该主轴11上设置了与转动组件12对应的结构。为方便理解该主轴11的内部结构，下面结合转动组件12一起说明一下主轴11的结构。

参照图3和图6，在具体设置转动组件12时，转动组件12设置有连接部121和支撑部122，连接部121可与主轴11的端部转动连接，支撑部122包括用于容置位移组件13的第一容置槽122a，以及用于容置弹性模块14的第二容置槽122b，第一容置槽122a的延伸方向与第二容置槽122b的延伸方向可以垂直，而第一容置槽122a的延伸方向与主轴11的轴线也可以垂直。

其中，转动组件12的连接部121的设置方式可以有多种。参照图5所示，主外轴111的端部设置有连接轴111c，该连接轴111c的轴线与主轴11的轴线平行；同时，参照图6，转动组件12的连接部121具有与连接轴111c相匹配的连接孔121a，从而可通过使连接轴111c穿设于连接孔121a的方式实现转动组件12与主轴11的连接。应当理解的是，该连接部121的设置只是一种示例，还可以采用铰接等方式来实现转动组件12与主轴11的连接。

参照图3、图6和图7，当转动组件12用于支撑位移组件13时，位移组件13的一端与主轴11转动连接，位移组件13的主体容置于第一容置槽122a，且其靠近第二容置槽122b一侧的侧壁设置有多个限位凹槽131。

为了实现位移组件13与主轴11的转动连接，参照图4，可以采用在主外轴111上设置第三容置槽111a的方案。具体的，主外轴111上设置有第三容置槽111a，主内轴112设置有用于露出第三容置槽111a的开口112a；结合图3，位移组件13靠近主轴11的一端容置于第三容置槽111a，且与第三容置槽111a转动连接。结合图7，位移组件13靠近主轴11的一端设置有支撑轴132，同时参照图5，第三容置槽111a包括可容置该支撑轴132的圆弧面111b。采用该结构时，需要先将位移组件13的支撑轴132放置于第三容置槽111a的圆弧面111b上，然后将主内轴112盖设于主外轴111上并加以紧固，从而可使支撑轴132卡设于第三容置槽111a，并可沿圆弧面111b转动。除此之外，位移组件13还可通过铰接或者枢装等方式来实现与第三容置槽111a的转动连接，并且，参照图3和图4，位移组件13在转动的过程中，主内轴112的开口112a不会对其造成干涉。

参照图6和图7，在具体设置第一容置槽122a和位移组件13时，第一容置槽122a还开设有条形孔122c，该条形孔122c的延伸方向与第一容置槽122a的延伸方向相同，其中，条形孔122c的设置位置可以有多种，在图6所示的实施方式中，条形孔122c设置在第一容置槽122a远离所述第二容置槽122b的槽壁上。同时，参照图7，位移组件13还可以包括可沿条形孔122c滑动的滑动部133，其中，滑动部133可以但不限于为设置于位移组件13的圆柱形凸起。在位移组件13随转动组件12转动的过程中，滑动部133限位于条形孔122c，且可沿条形孔122c滑动，这样在转动组件12转动的过程中，可避免位移组件13脱离转动组件12，从而有效的提高位移组件13运动的可靠性。当然为了实现上述目的，还可以采用在第一容置槽122a中设置挡片等方式。

弹性模块14是实现转轴机构10旋转位维持的不可或缺的部分，在具体设置弹性模块14时，参照图4、图8和图10，弹性模块14可容置于第二容置槽122b，包括相抵接的滚珠141和弹性结构件142，滚珠141可沿位移组件13靠近第二容置槽122b的侧壁转动。

为了对包含有该转动组件12的可折叠移动终端的折叠状态改变以及维持做更好的说明，可以同时参照图8、图9和图10，在图8、图9和图10中，移动终端的两个壳体之间的夹角为180°，参照图9，此时，滚珠141落在限位凹槽131中。当需要将移动终端的两个壳体之间的夹角从180°变为0°时，转动组件12绕主轴11转动，位移组件13随之转动，同时滚珠141沿位移组件13的侧壁滚动。参照图11和图12，当滚珠141落入限位凹槽131中时，限位凹槽131的槽壁阻止滚珠141继续在位移组件13上运动，从而使转动组件12停止转动，进而使移动终端的两个壳体维持于0°夹角的状态。由于位移组件13靠近第二容置槽122b的侧壁具有多个限位凹槽131，这样可通过使滚珠141落入对应的限位凹槽131中来实现转动组件12对应转动位的维持，例如，可通过合理设置使移动终端的两个壳体之间的夹角维持在90°。并且，在本申请实施方式中，参照图13和图14，当滚珠141在相邻两个限位凹槽131之间运动时，会使其与位移组件12之间产生恒定的摩擦力，从而可实现转动组件12与位移组件13之间具有恒定的阻尼，此时可使手感恒定。另外，值得一提的是，参照图9和图11，当位移组件13只在与移动终端的两个壳体之间的夹角为0°和180°相对应的位置设置有限位凹槽131时，结合图11和图13，用户在折叠该移动终端时，只需手动使两个壳体之间具有较小的夹角(例如30°)，就可以使滚珠141在弹性结构件的作用下进入0°对应的限位凹槽131，以实现两个壳体的自合；同样的，用户在展开该移动终端时，只需手动使两个壳体之间具有较大的夹角(例如150°)，就可以使滚珠141在弹性结构件的作用下进入180°对应的限位凹槽131，以实现两个壳体的自开。由此可见，采用本技术方案的转轴机构，可以实现可折叠移动终端的自开合，从而有利于提升用户体验。

在具体设置弹性结构件142时，参照图10、图12和图14时，在图10、图12和图14所示的实施例中，每个阻尼组中的转动组件12、位移组件13以及弹性模块14为一一对应的设置关系。以图12为例，转动组件12还包括设置于第二容置槽122b远离位移组件13一端的挡板123，弹性结构件142的一端固定于该挡板123。其中，弹性结构件142可以但不限于为弹簧，当弹性结构件142为弹簧时，为了实现对弹簧的限位，以使其在运动过程中不发生弯折，可以在挡板123上设置限位支柱124，从而使弹簧套设于限位支柱124，其中，弹簧可以为一条，也可以为多条，这样可以通过改变弹簧的数量来改变位移组件13与转动组件12之间的阻尼力的大小，除此之外，还可以通过改变弹簧的刚性来改变阻尼力的大小。同时，在该弹簧靠近位移组件13的一端还设置有连接板142a，连接板142a卡接于第二容置槽122b的槽壁，以使弹簧能够限位于第二容置槽122b。继续参照图10、图12和图14，连接板142a上也可以设置限位支柱124，并使弹簧套设于该限位支柱124。此时，滚珠141与连接板142a相抵接，并可沿连接板142a的表面运动，这样可减小弹性结构件142与滚珠141之间的摩擦，使滚珠141的运动更加灵活。

为了改变位移组件13与转动组件12之间的阻尼力的大小还可以通过改变滚珠141的数量来实现，具体的，参照图15和图16，在图15和图16所示的实施例中，每个阻尼组中的转动组件12为一个、位移组件13为两个，同时两个位移组件13共用一个弹性模块(图中未示出)，但是转动组件12、弹性模块以及转轴11的设置方式稍有不同。其中，转动组件12设置有两个用于容置位移组件13的第一容置槽122a，主轴11上的第三容置槽111a与第一容置槽122a一一对应设置，以使位移组件13能够一一对应的容置于第一容置槽122a以及第三容置槽111a。此时，在具体设置弹性结构件142时，可参照图7，不同的是使弹性结构件142的两端各设置一个滚珠141，并使滚珠141能够沿对应的位移组件13的侧壁滚动。可以理解的是，在该实施方式中，两个位移组件13相对设置的侧壁上均设置有多个一一对应的限位凹槽131。弹性结构件142的具体设置方式可参照上一实施例，由弹簧或弹簧组，以及设置于弹簧(或弹簧组)端部的连接板142a组成，滚珠141与对应侧的连接板142a相抵接。其中，为避免弹簧(或弹簧组)在运动的过程中发生弯折，可在连接板142a上设置限位支柱，并使弹簧套设于对应的限位支柱即可。

第二方面，提供了一种可折叠移动终端，参照图1和图2，该移动终端包括上述任一项所述的转轴机构10，两个壳体，分别为左壳体20和右壳体30，以及分别与左壳体20和右壳体30固定连接的柔性屏40。其中，结合图3，所述两个壳体分设于转轴机构10的两侧，且每个壳体与位于同一侧的转动组件12固定连接。该移动终端在使用时，壳体带动转动组件12绕主轴11转动，以使转动组件12与位移组件13之间发生相对运动，同时，参照图10，弹性结构件142使滚珠141在位移组件13的侧壁上运动产生摩擦力，以形成阻尼。当滚珠141运动并落入位移组件13的对应的限位凹槽131(图10中未示出，可参照图7、图9和图11)中时，滚珠141停止滚动，从而使转动组件12停止转动，壳体的转动位被限制，进而实现对移动终端的对应折叠状态的维持。此时，可继续用力使滚珠141从限位凹槽131中出来继续沿位移组件13的侧壁运动，直到滚珠141进入下一个限位凹槽131。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种转轴机构，应用于可折叠移动终端，其特征在于，所述转轴机构包括主轴，成对设置于所述主轴的阻尼组，每对所述阻尼组沿垂直于所述主轴的轴线方向分设于所述主轴的两侧，每个所述阻尼组包括转动组件、位移组件以及弹性模块，所述位移组件可随所述转动组件转动，其中：

所述转动组件，包括连接部以及支撑部，所述连接部与所述主轴的端部转动连接，所述支撑部包括用于容置所述位移组件的第一容置槽，以及用于容置所述弹性模块的第二容置槽；

所述位移组件，容置于所述第一容置槽；且所述位移组件靠近所述主轴的一端与所述主轴转动连接；所述位移组件靠近所述第二容置槽的侧壁设置有多个限位凹槽；

所述弹性模块，容置于所述第二容置槽，包括相抵接的滚珠和弹性结构件，所述滚珠可沿所述位移组件靠近所述第二容置槽的侧壁滚动，所述弹性结构件可沿所述第二容置槽的延伸方向伸缩；

沿所述主轴的轴线方向上，所述第二容置槽位于所述第一容置槽的一侧。

2.根据权利要求1所述的转轴机构，其特征在于，所述第一容置槽的槽壁开设有条形孔，所述条形孔的延伸方向与所述第一容置槽的延伸方向相同，所述位移组件包括可沿所述条形孔滑动的滑动部。

3.根据权利要求2所述的转轴机构，其特征在于，所述滑动部为设置于所述位移组件靠近所述条形孔一侧的圆柱形凸起。

4.根据权利要求1所述的转轴机构，其特征在于，所述主轴包括固定连接的主内轴和主外轴，所述主外轴的端部设置有连接轴，所述连接轴的轴线与所述主轴的轴线平行；

所述转动组件的所述连接部具有与所述连接轴相匹配的连接孔，所述连接轴穿设于所述连接孔。

5.根据权利要求4所述的转轴机构，其特征在于，所述主外轴设置有第三容置槽，所述主内轴设置有用于露出所述第三容置槽的开口；

所述位移组件靠近所述主轴的一端容置于所述第三容置槽，且与所述第三容置槽转动连接。

6.根据权利要求5所述的转轴机构，其特征在于，所述第三容置槽具有圆弧面，所述位移组件靠近所述主轴的一端具有支撑轴，所述支撑轴容置于所述圆弧面，且可沿所述圆弧面转动。

7.根据权利要求1所述的转轴机构，其特征在于，所述阻尼组包括一一对应设置的所述转动组件和所述位移组件；

所述转动组件还包括设置于所述第二容置槽远离所述位移组件一端的挡板，所述弹性结构件固定于所述挡板。

8.根据权利要求7所述的转轴机构，其特征在于，所述弹性结构件为弹簧，所述挡板设置有限位支柱，所述弹簧套设于所述限位支柱；

所述弹簧靠近所述位移组件的一端设置有连接板，所述连接板卡接于所述第二容置槽的槽壁，所述滚珠与所述连接板相抵接。

9.根据权利要求1所述的转轴机构，其特征在于，所述阻尼组的一个所述转动组件，对应支撑两个所述位移组件；所述转动组件设置有两个所述第一容置槽，所述位移组件一一对应的设置于所述第一容置槽；

所述弹性结构件的两端各设置一个滚珠，所述滚珠沿对应的所述位移组件的侧壁滚动。

10.一种可折叠移动终端，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的转轴机构、两个壳体，以及与所述两个壳体固定连接的柔性屏，其中，所述两个壳体分设于转轴机构的两侧，且每个壳体与位于同一侧的转动组件固定连接。

Images