CN113064340B - 一种智能手表及其双轴旋转表盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双轴旋转表盖，包括可翻转地连接于表体上的旋转座、可旋转地连接于所述旋转座上的盖体，所述旋转座绕所述表体翻转的中轴线与所述盖体在所述旋转座上旋转的中轴线垂直。如此，当旋转座进行翻转运动时，将带动盖体进行同步翻转运动，从而实现盖体在表体表面上的翻盖、合盖功能。同时，盖体还可在旋转座上进行旋转运动，并且盖体在旋转座上旋转时的中轴线与旋转座绕表体翻转时的中轴线互相垂直，并且不与旋转座的旋转运动产生干涉，两者互相独立。如此，盖体在进行旋转运动时，即可实现盖体的朝向调整功能，从而实现表盖观察视角的调整，方便用户进行多视角的人机交互。本发明还公开一种智能手表，其有益效果如上所述。

Description

一种智能手表及其双轴旋转表盖

技术领域

本发明涉及智能可穿戴设备技术领域，特别涉及一种双轴旋转表盖。本发明还涉及一种智能手表。

背景技术

智能化电子设备的兴起，使得人们在日常生活中随处可见，对于某些使用频率较高的电子设备，通常设计成可穿戴结构，方便人们随身携带和使用。常见的可穿戴电子设备，包括智能手表、智能手环等。

目前，智能穿戴设备越来越普及，而且朝着智能化、轻薄化的趋势发展。为了获得更轻薄的设备，厂家通常采用更高集成度的小型化、微型化器件来设计与制造这些设备。以智能手表为例，随着人们生活品质的不断提高及智能穿戴类产品的技术进步，智能手环已经逐渐成为人们不可或缺的一部分。其中，对讲通话、运动记录、身体状态监测、移动支付、来电闹钟提醒等功能越来越应用成熟。

智能手表的大部分功能主要通过表盖表面的TP屏幕实现人机交互，然而，目前市面上的智能手表的表盖与表体几乎都是装配为一体的，无法实现翻盖、关盖等操作，导致人们在与智能手表进行交互时，只能低头操作表盖，不方便操作，操作体验不佳。另外，现有技术中的部分智能手表，表盖的表面和底面均为TP屏幕，即内外屏，其中外屏幕主要用于显示时间、天气、步数等基本信息，内屏幕主要用于人机交互。然而，此种智能手表的表盖只能进行翻盖操作，结构功能简单，用户体验差。

因此，如何实现表盖的翻盖与朝向调整功能，便于进行多视角人机交互操作，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双轴旋转表盖，能够实现翻盖与朝向调整功能，便于进行多视角人机交互操作。本发明的另一目的是提供一种智能手表。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双轴旋转表盖，包括可翻转地连接于表体上的旋转座、可旋转地连接于所述旋转座上的盖体，所述旋转座绕所述表体翻转的中轴线与所述盖体在所述旋转座上旋转的中轴线垂直。

优选地，所述旋转座的底端两侧均通过第一旋转机构与所述表体两侧转动连接，所述旋转座的顶端通过第二旋转机构与所述盖体底端转动连接。

优选地，所述第一旋转机构包括固定于所述表体两侧的翻转轴、设置于所述翻转轴外端的轮齿，以及设置于所述旋转座内并与其同步翻转、用于与所述轮齿啮合的齿轮传动机构。

优选地，所述齿轮传动机构包括固定于所述旋转座内的齿轮筒、沿轴向分布于所述齿轮筒内的第一弹簧，以及设置于所述齿轮筒内并与所述第一弹簧相连、用于与所述轮齿啮合的齿轮，所述轮齿为端面齿，且所述齿轮为端面齿轮。

优选地，所述翻转轴的外端面中心立设有接插柱，所述齿轮的端面中心开设有用于与所述接插柱配合旋转的旋转孔。

优选地，所述第一旋转机构还包括设置于所述旋转座内并与所述齿轮筒的端面抵接、用于轴向限位所述齿轮筒的压片。

优选地，所述第二旋转机构包括立设于所述旋转座表面顶端的旋转柱，所述盖体的底端可旋转地套设于所述旋转柱上。

优选地，所述旋转柱的顶部外缘开设有沿周向分布且沿轴向延伸的若干个齿形槽；所述第二旋转机构还包括固定于所述盖体内并与其同步旋转的旋转筒、沿轴向分布于所述旋转筒内的第二弹簧，以及可轴向伸缩地设置于所述旋转筒内并与所述第二弹簧相连、用于与各所述齿形槽配合滚动的滚珠。

优选地，所述旋转柱的底部套设有用于防止所述盖体从所述旋转柱上脱落的止挡垫圈。

本发明还提供一种智能手表，包括表体和设置于所述表体上的双轴旋转表盖，其中，所述双轴旋转表盖具体为上述任一项所述的双轴旋转表盖。

本发明所提供的双轴旋转表盖，主要包括旋转座和盖体。其中，旋转座连接在表体上，并且可在表体上进行旋转运动，若以表体的表面为基准，则旋转座在进行旋转运动时相当于在表体上进行翻转运动。盖体连接在旋转座上，当旋转座进行翻转运动时，将带动盖体进行同步翻转运动，从而实现盖体在表体表面上的翻盖、合盖功能。同时，盖体还可在旋转座上进行旋转运动，并且盖体在旋转座上旋转时的中轴线与旋转座绕表体翻转时的中轴线互相垂直，并且不与旋转座的旋转运动产生干涉，两者互相独立。如此，盖体在进行旋转运动时，即可实现盖体的朝向调整功能，从而实现表盖观察视角的调整，方便用户进行多视角的人机交互。综上所述，本发明所提供的双轴旋转表盖，能够实现翻盖与朝向调整功能，便于进行多视角人机交互操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1的爆炸图。

图3为第一旋转机构的具体结构示意图。

图4为齿轮传动机构的具体结构示意图。

图5为图4的爆炸图。

图6为第二旋转机构的具体结构示意图。

图7为旋转筒、第二弹簧与滚珠的安装结构示意图。

其中，图1—图7中：

表体—1，旋转座—2，盖体—3，第一旋转机构—4，第二旋转机构—5，卡簧—6，弹片—7；

翻转轴—41，轮齿—42，齿轮传动机构—43，压片—44，旋转柱—51，旋转筒—52，第二弹簧—53，滚珠—54，止挡垫圈—55；

接插柱—411，齿轮筒—431，第一弹簧—432，齿轮—433，旋转孔—434，齿形槽—511。

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，所描述的实施例仅仅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。

请参考图1、图2，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1的爆炸图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，双轴旋转表盖主要包括旋转座2和盖体3。

其中，旋转座2连接在表体1上，并且可在表体1上进行旋转运动，若以表体1的表面为基准，则旋转座2在进行旋转运动时相当于在表体1上进行翻转运动。盖体3连接在旋转座2上，当旋转座2进行翻转运动时，将带动盖体3进行同步翻转运动，从而实现盖体3在表体1表面上的翻盖、合盖功能。

同时，盖体3还可在旋转座2上进行旋转运动，并且盖体3在旋转座2上旋转时的中轴线与旋转座2绕表体1翻转时的中轴线互相垂直，并且不与旋转座2的旋转运动产生干涉，两者互相独立。如此，盖体3在进行旋转运动时，即可实现盖体3的朝向调整功能，从而实现表盖观察视角的调整，方便用户进行多视角的人机交互。

综上所述，本实施例所提供的双轴旋转表盖，能够实现翻盖与朝向调整功能，便于进行多视角人机交互操作。

为便于实现表盖的双轴旋转运动，在本实施例中，旋转座2具体设置在表体1的一侧侧边位置，并且安装在表体1上预留的安装槽内。具体的，旋转座2的底端两侧均设置有第一旋转机构4，并通过两侧的第一旋转机构4与表体1上的安装槽的两侧槽壁形成转动连接。同时，在旋转座2的顶端设置有第二旋转机构5，并通过该第二旋转机构5与盖体3的底端形成转动连接。一般的，该第二旋转机构5可设置在盖体3的顶端中心位置处。显然，第一旋转机构4的旋转轴心与第二旋转机构5的旋转轴心是互相垂直的，且为异面垂直。

如图3所示，图3为第一旋转机构4的具体结构示意图。

在关于第一旋转机构4的一种优选实施例中，该第一旋转机构4主要包括翻转轴41、轮齿42和齿轮传动机构43。其中，翻转轴41的一端固定在表体1的安装槽的槽壁上，由于固定连接，无需旋转，因此具体可设计为方轴。轮齿42设置在翻转轴41的另一端，也就是外端位置，从而在翻转轴41的外端形成齿轮结构。齿轮传动机构43整体设置在旋转座2的内腔中，并且整体与旋转座2固定，从而在外力翻转、掰动盖体3时，能够与盖体3、旋转座2进行同步翻转运动。该齿轮传动机构43主要用于与翻转轴41上的轮齿42形成啮合传动，同时，翻转轴41的外端延伸至旋转座2的内腔中，以便轮齿42与齿轮传动机构43配合。

如图4、图5所示，图4为齿轮传动机构43的具体结构示意图，图5为图4的爆炸图。

在关于齿轮传动机构43的一种优选实施例中，该齿轮传动机构43主要包括齿轮筒431、第一弹簧432和齿轮433。其中，齿轮筒431内置在旋转座2的内腔中，并与旋转座2保持固定连接，即与旋转座2保持同步翻转运动。第一弹簧432设置于齿轮筒431内，其一端连接在齿轮筒431的内端面上，并且沿齿轮筒431的轴向分布，即其弹性力方向为齿轮筒431的轴向。齿轮433设置在齿轮筒431内，其内端面与第一弹簧432的端部相连，并且可在第一弹簧432的弹性力作用下于齿轮筒431内进行轴向伸缩运动。同时，齿轮433的圆周面与齿轮筒431的内壁过盈配合，即无法进行自转运动，但可与齿轮筒431进行同步翻转运动。重要的是，翻转轴41的外端具体延伸至齿轮筒431的外端面内，其上设置的轮齿42与齿轮筒431内的齿轮433形成啮合传动，并且轮齿42设置在翻转轴41的外端端面上，形成端面齿，而齿轮433对应地为端面齿轮。

如此设置，当来自用户的外力翻转盖体3时，将作用力传递至旋转座2上，进而传递到齿轮筒431和齿轮433上，齿轮433随之相对于轮齿42进行旋转运动，在此过程中，齿轮433克服齿间的摩擦力和周向应力，从其中一个齿旋转到另一个齿，如此循环往复旋转；期间，在齿间转动时，齿轮433同时受到沿轴向的往复挤压力，并传递到第一弹簧432上，使得第一弹簧432交替弹性伸缩，通过弹性力保证齿轮433与轮齿42形成稳定良好的啮合传动，进而保证盖体3的翻转运动能够对用户形成有级式的、具有顿挫反馈手感的稳定操作。

此外，为保证轮齿42与齿轮433的稳定啮合和对位准确，本实施例还在翻转轴41的外端面中心位置增设了接插柱411，即位于一圈轮齿42的中心，同时在齿轮433的外端面的中心位置开设了旋转孔434。具体的，该旋转孔434主要用于与接插柱411形成接插配合，以方便实现轮齿42与齿轮433之间的精确对位，同时便于齿轮433相对于轮齿42进行旋转运动。

进一步的，考虑到齿轮433在相对于轮齿42进行旋转运动时，齿轮筒431整体也将受到来自轮齿42的沿轴向的往复挤压力，为防止齿轮筒431在长期运行时产生位移进而导致齿轮433与轮齿42的啮合出现轴向位移偏差，本实施例还在旋转座2内增设了压片44。具体的，该压片44具有弹性，且其一端抵靠在旋转座2的内腔壁上，另一端抵靠在齿轮筒431的内端面外，从而利用弹性力保持对齿轮筒431的压紧，防止齿轮筒431产生轴向位移。

如图6所示，图6为第二旋转机构5的具体结构示意图。

在关于第二旋转机构5的一种优选实施例中，该第二旋转机构5主要包括旋转柱51、旋转筒52、第二弹簧53和滚珠54。

其中，旋转柱51立设在旋转座2的表面顶端，具体位于旋转座2的表面顶端中心位置处，与旋转座2的表面保持垂直。相应的，盖体3的底端套设在该旋转柱51上，可围绕该旋转柱51进行旋转运动。如此设置，当外力旋转盖体3时，盖体3的底端即可绕旋转柱51进行旋转，实现盖体3的朝向调节。

具体的，为便于用户对盖体3进行旋转操作，本实施例在旋转柱51的顶部外缘开设了若干个齿形槽511，该齿形槽511沿旋转柱51的轴向方向延伸，并且各个齿形槽511沿着旋转柱51的外缘周向分布。

如图7所示，图7为旋转筒52、第二弹簧53与滚珠54的安装结构示意图。

同时，本实施例在盖体3的内腔中设置旋转筒52、第二弹簧53和滚珠54。其中，旋转筒52固定在盖体3的内腔中，与盖体3进行同步旋转运动。第二弹簧53设置在旋转筒52内，其一端连接在旋转筒52的内端面上，并且沿轴向分布在旋转筒52内，即其弹性力沿旋转筒52的轴向。滚珠54设置在旋转筒52内，并且与第二弹簧53的另一端相连，可在第二弹簧53的弹力作用下于旋转筒52内进行轴向伸缩运动，主要用于与旋转柱51上开设的齿形槽511配合。

如此设置，当来自用户的外力旋转盖体3时，将作用力传递至旋转筒52和滚珠54上，滚珠54随之相对于旋转柱51的外缘进行旋转运动，在此过程中，滚珠54克服齿形槽511的槽壁的摩擦力和周向应力，从其中一个槽滚动到另一个槽，如此循环往复旋转；期间，在滚珠54于各个齿形槽511间滚动旋转时，滚珠54同时受到来自沿旋转柱51径向，也就是沿旋转筒52轴向的往复挤压力，并传递到第二弹簧53上，使得第二弹簧53交替弹性伸缩，通过弹性力保证滚珠54与齿形槽511形成稳定良好的滚动配合，防止滚珠54脱离齿形槽511，进而保证盖体3的旋转运动能够对用户形成有级式的、具有顿挫反馈手感的稳定操作。

此外，盖体3为便于套设在旋转柱51上，在盖体3的底端开设有通孔，为防止盖体3在旋转运动过程中脱离与旋转柱51的套接，本实施例还在旋转柱51的底部套设有止挡垫圈55。具体的，该止挡垫圈55可抵接在盖体3底端的内腔中，通过对盖体3内腔的抵接防止盖体3产生轴向位移，进而防止盖体3从旋转柱51上脱离。同时，止推垫圈可采用PEEK材料，主要用于防止旋转式金属件摩擦产生的不良噪音。

另外，在旋转柱51的底部还可套设卡6，用于调节松紧。止挡垫圈55上还可垫设弹片7，通过弹片7的弹力保证止挡垫圈55抵接在盖体3的内腔壁上，同时，该弹片7可采用POM材料，同样能够防止产生金属件刮擦感和噪音。

本实施例还提供一种智能手表，主要包括表体1和设置在表体1上的双轴旋转表盖，其中，该双轴旋转表盖的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种双轴旋转表盖，其特征在于，包括可翻转地连接于表体（1）上的旋转座（2）、可旋转地连接于所述旋转座（2）上的盖体（3），所述旋转座（2）绕所述表体（1）翻转的中轴线与所述盖体（3）在所述旋转座（2）上旋转的中轴线垂直；

所述旋转座（2）的底端两侧均通过第一旋转机构（4）与所述表体（1）两侧转动连接；

所述第一旋转机构（4）包括固定于所述表体（1）两侧的翻转轴（41）、设置于所述翻转轴（41）外端的轮齿（42），以及设置于所述旋转座（2）内并与其同步翻转、用于与所述轮齿（42）啮合的齿轮传动机构（43）；

所述齿轮传动机构（43）包括固定于所述旋转座（2）内的齿轮筒（431）、沿轴向分布于所述齿轮筒（431）内的第一弹簧（432），以及设置于所述齿轮筒（431）内并与所述第一弹簧（432）相连、用于与所述轮齿（42）啮合的齿轮（433），所述轮齿（42）为端面齿，且所述齿轮（433）为端面齿轮；

所述翻转轴（41）的一端固定连接在所述表体（1）的安装槽的槽壁上；

所述齿轮（433）的圆周面与所述齿轮筒（431）的内壁过盈配合；

翻转所述盖体（3）时，所述齿轮（433）克服齿间的摩擦力和周向应力，相对于所述轮齿（42）旋转。

2.根据权利要求1所述的双轴旋转表盖，其特征在于，所述旋转座（2）的顶端通过第二旋转机构（5）与所述盖体（3）底端转动连接。

3.根据权利要求2所述的双轴旋转表盖，其特征在于，所述翻转轴（41）的外端面中心立设有接插柱（411），所述齿轮（433）的端面中心开设有用于与所述接插柱（411）配合旋转的旋转孔（434）。

4.根据权利要求3所述的双轴旋转表盖，其特征在于，所述第一旋转机构（4）还包括设置于所述旋转座（2）内并与所述齿轮筒（431）的端面抵接、用于轴向限位所述齿轮筒（431）的压片（44）。

5.根据权利要求2-4任一项所述的双轴旋转表盖，其特征在于，所述第二旋转机构（5）包括立设于所述旋转座（2）表面顶端的旋转柱（51），所述盖体（3）的底端可旋转地套设于所述旋转柱（51）上。

6.根据权利要求5所述的双轴旋转表盖，其特征在于，所述旋转柱（51）的顶部外缘开设有沿周向分布且沿轴向延伸的若干个齿形槽（511）；所述第二旋转机构（5）还包括固定于所述盖体（3）内并与其同步旋转的旋转筒（52）、沿轴向分布于所述旋转筒（52）内的第二弹簧（53），以及可轴向伸缩地设置于所述旋转筒（52）内并与所述第二弹簧（53）相连、用于与各所述齿形槽（511）配合滚动的滚珠（54）。

7.根据权利要求6所述的双轴旋转表盖，其特征在于，所述旋转柱（51）的底部套设有用于防止所述盖体（3）从所述旋转柱（51）上脱落的止挡垫圈（55）。

8.一种智能手表，包括表体（1）和设置于所述表体（1）上的双轴旋转表盖，其特征在于，所述双轴旋转表盖具体为权利要求1-7任一项所述的双轴旋转表盖。

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