CN113090149A - 铰链结构和折叠式电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种铰链结构和折叠式电子设备。铰链结构包括外壳和至少一个第一铰链，第一铰链包括：轨迹限定机构，轨迹限定机构包括第一铰链支架、第一滑块和第二滑块，第一铰链支架与外壳连接，第一滑块包括第一中空滑槽、第二滑块包括第二中空滑槽；第一铰链还包括同步机构，同步机构包括圆柱齿轮组、第一导杆齿轮和第二导杆齿轮，第一导杆齿轮和第二导杆齿轮分别包括齿轮端和导杆端，第一导杆齿轮的齿轮端与圆柱齿轮组的端部齿轮啮合、第二导杆齿轮的齿轮端与圆柱齿轮组的另一端部齿轮啮合，第一导杆齿轮的导杆端与第一中空滑槽滑动配合、第二导杆端与第二中空滑槽滑动配合，以驱动第一滑块和第二滑块分别相对于第一铰链支架转动。

Description

铰链结构和折叠式电子设备

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种铰链结构和折叠式电子设备。

背景技术

随着柔性OLED显示屏技术的发展、以及折叠式电子设备兼具了普通电子设备便携性和展开后大屏显示的极致体验，使得折叠式电子设备已逐渐成为移动终端发展的重要趋势，已经成为各大终端厂商竞争的重要领域。

发明内容

本公开提供一种铰链结构和折叠式电子设备，以解决相关技术中的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种铰链结构，应用于折叠式电子设备，所述铰链结构包括外壳和至少一个第一铰链，所述第一铰链包括：

轨迹限定机构，所述轨迹限定机构包括第一铰链支架、第一滑块和第二滑块，所述第一铰链支架与所述外壳固定连接，所述第一滑块包括第一中空滑槽、所述第二滑块包括第二中空滑槽；

同步机构，所述同步机构包括圆柱齿轮组、第一导杆齿轮和第二导杆齿轮，所述第一导杆齿轮和所述第二导杆齿轮分别包括齿轮端和导杆端，所述第一导杆齿轮的齿轮端与所述圆柱齿轮组的端部齿轮啮合、所述第二导杆齿轮的齿轮端与所述圆柱齿轮组的另一端部齿轮啮合，所述第一导杆齿轮的导杆端与所述第一中空滑槽滑动配合、所述第二导杆端与所述第二中空滑槽滑动配合，以驱动所述第一滑块和所述第二滑块分别相对于所述第一铰链支架转动。

可选的，所述第一铰链支架包括第一圆弧导向部，所述第一滑块包括第一圆弧部、所述第二滑块包括第二圆弧部，所述第一圆弧部和所述第二圆弧部分别与所述第一圆弧导向部配合。

可选的，所述第一铰链支架还包括由自第一圆弧导向部的底面向上延伸形成的两个立块；

所述第一导杆齿轮的齿轮端、所述第二导杆齿轮的齿轮端和所述圆柱齿轮组位于所述两个立块之间。

可选的，所述第一滑块包括沿所述第一中空滑槽的长度方向凹陷形成的第一凹陷部，所述第二滑块包括沿所述第一中空滑槽的长度方向凹陷形成的第二凹陷部，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部均用于避让所述两个立块。

可选的，所述第二圆弧部的至少一部分位于所述第一凹陷部内；

或者，所述第一圆弧部的至少一部分位于所述第二凹陷部内。

可选的，所述第一滑块还包括第一导通部，所述第一中空滑槽通过所述第一导通部贯通至所述第一滑块的外部；

所述第二滑块还包括第二导通部，所述第二中空滑槽通过所述第二导通部贯通至所述第二滑块的外部；

所述第一导杆齿轮包括第一凸起部、所述第二导杆齿轮包括第二凸起部，所述第一凸起部的一部分伸入所述第一导通部内、所述第二凸起部的一部分伸入所述第二导通部内。

可选的，还包括第二铰链，所述第二铰链包括第二铰链支架、第三滑块和第四滑块，所述第二铰链支架与所述外壳固定连接，所述第二铰链支架包括第二圆弧导向部；

所述第三滑块包括第三圆弧部、所述第四滑块包括第四圆弧部，所述第三圆弧部和所述第四圆弧部分别与所述第二圆弧导向部配合。

可选的，所述铰链结构包括两个所述第一铰链和一个所述第二铰链，所述第二铰链位于两个所述第一铰链之间。

可选的，还包括支撑钢片，所述支撑钢片与所述折叠式电子设备的中框固定连接、所述第一滑块和所述第二滑块均与所述支撑钢片固定连接。

可选的，所述圆柱齿轮组包括相啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第一导杆齿轮的齿轮端啮合、所述第二齿轮与所述第二导杆齿轮的齿轮端啮合。

可选的，所述第一导杆齿轮和所述第二导杆齿轮的导杆端的端部均成圆柱形设置。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种折叠式电子设备，包括：

中框；

如上述中任一项所述的铰链结构，所述铰链结构连接至所述中框。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开中通过圆柱齿轮组可以使得动力从第一滑块传递至第二滑块一侧、或者从第二滑块传递至第一滑块侧时基本呈直线，以此可以在第一滑块和第二滑块正对设置的情况下，通过圆柱齿轮组、第一导杆齿轮和第二导杆齿轮的配合，带动第一滑块和第二滑块分别相对于第一铰链支架转动，能够避免由于第一滑块和第二滑块错位设置时，而产生在同步机构和轨迹限定机构扭矩，有利于延长铰链结构的使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种铰链结构的分解示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种第一铰链的展开示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种第一铰链的折叠示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种第一铰链的展开简化图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种第一铰链的折叠简化图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种第一铰链的分解示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种同步机构的结构示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种第二铰链的分解示意图。

图9是根据一示例性实施例示出的一种第二铰链的展开示意图。

图10是根据一示例性实施例示出的一种第二铰链的折叠示意图。

图11是根据一示例性实施例示出的另一种铰链结构的结构示意图。

图12是根据一示例性实施例示出的一种铰链结构与中框的配合示意图。

图13是根据一示例性实施例示出的一种铰链结构与中框的分解示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是根据一示例性实施例示出的一种铰链结构100的分解示意图、图2是根据一示例性实施例示出的一种第一铰链的展开示意图、图3是根据一示例性实施例示出的一种第一铰链的折叠示意图、图4是根据一示例性实施例示出的一种第一铰链的展开简化图、图5是根据一示例性实施例示出的一种第一铰链的折叠简化图。如图1-图5所示，该铰链结构100可以用于折叠式电子设备，以通过该铰链结构100带动折叠式电子设备进行弯折。例如可以是带动折叠式电子设备进行左右两侧方向上的折叠、或者也可以是带动折叠式电子设备进行上下两端方向上的折叠。该铰链结构100可以包括外壳1和至少一个第一铰链2，如图1中所示，该铰链结构100可以包括两个第一铰链，或者在其他实施例中，该铰链结构100也可以包括一个或者三个或者更多的第一铰链，本公开对此并不进行限制。

如图2-图4所示，该第一铰链2可以包括轨迹限定机构21和同步机构22，该轨迹限定机构21可以用于限定第一铰链2的转动方向、同步机构22可以用于实现第一铰链2的转动。具体而言，该轨迹限定机构21可以包括第一铰链支架211、第一滑块212和第二滑块213，该第一铰链支架211可以连接至外壳1，例如该第一铰链支架211可以螺钉或者螺栓固定连接至外壳1、或者还可以是通过焊接的方式固定值外壳1，本公开对此并不进行限制。第一滑块212可以包括第一中空滑槽2121、第二滑块213可以包括第二中空滑槽2131，即在第一滑块212和第二滑块213内可以局部做空得到对应的中空滑槽。同步机构22可以包括圆柱齿轮组221、第一导杆齿轮222和第二导杆齿轮223，该第一导杆齿轮222可以包括齿轮端2221和导杆端2222，相类似的，第二导杆齿轮223也可以包括对应的齿轮端2231和导杆端2232，第一导杆齿轮222的齿轮端2221与圆柱齿轮组221的端部齿轮啮合、第二导杆齿轮223的齿轮端2231与圆柱齿轮组221的另一端部齿轮啮合；第一导杆齿轮222的导杆端2222与第一中空滑槽2121配合、第二导杆齿轮223的导杆端2232与第二中空滑槽2131配合。

以此，当外部作用力作用于配置有该铰链结构100的电子设备、并且作用力被进一步传输到第一滑块212时，可以通过第一导杆齿轮222的导杆端2222在第一中空滑槽2121内滑动、齿轮端2221可以将动力传递至圆柱齿轮组221、并进一步被传递至第二导杆齿轮223的齿轮端2231，从而带动第二导杆齿轮223的导杆端2232在第二中空滑槽2131滑动。而由于第一中空滑槽2121和第二中空滑槽2131的限位，可以使得第一铰链2在图2所示状态和图3所示状态之间切换、或者在图4所示状态和图5所示状态之间切换，即可以使得第一滑块212和第二滑块213在同一时刻相对于第一铰链支架211的角度基本相同(即第一滑块212相对于第一铰链支架211的夹角、和第二滑块212相对于第一铰链支架211的夹角之差较小，处于允许范围内)，基本上实现第一滑块212和第二滑块213之间的同步运动。当然，此处仅以作用力作用至第一滑块212为例进行说明，当作用力被传输至第二滑块213、或者作用力被通过是被传输至第一滑块212和第二滑块213时，可以参考上述实施例，此处不再赘述。

由上述实施例可知，本公开中通过圆柱齿轮组221可以使得动力从第一滑块212传递至第二滑块213一侧、或者从第二滑块213传递至第一滑块212侧时基本呈直线，以此可以在第一滑块212和第二滑块213正对设置的情况下，通过圆柱齿轮组221、第一导杆齿轮222和第二导杆齿轮223的配合，带动第一滑块212和第二滑块213分别相对于第一铰链支架211转动，能够避免由于第一滑块212和第二滑块213错位设置，而产生在同步机构22和轨迹限定机构21扭矩，有利于延长铰链结构100的使用寿命。

在本实施例中，为了实现第一滑块212和第二滑块213相对于第一铰链支架211的转动，如图6所示，该第一铰链支架211可以包括第一圆弧导向部2111、第一滑块212可以包括第一圆弧部2122、第二滑块213可以包括第二圆弧部2132，该第一圆弧部2122和第二圆弧部2132分别与第一圆弧导向部2111配合。例如第一圆弧部2122和第二圆弧部2132的外侧圆弧面与第一圆弧导向部2111上朝向第一滑块212和第二滑块213的圆弧面接触，以此当同步机构22转动时，第一圆弧部2122和第二圆弧部2132在第一圆弧导向部2111的限制下进行转动，使得第一滑块212和第二滑块213的运动轨迹一定，并且由第一圆弧导向部2111来决定铰链结构100折叠后的侧边圆角，而第一圆弧导向部2111的圆角为固定值，从而可以保证铰链结构100折叠后的侧边圆角一定，有利于降低对折叠式电子设备的屏幕损伤。

在本实施例中，为了降低第一铰链2的厚度，仍以图6所示，该第一铰链支架211还可以包括两个立块2112，该两个立块2112分别由第一圆弧导向部2111的底面向上延伸形成，而且该两个立块211之间可以存在一定的间隔距离，从而第一导杆齿轮222的齿轮端2221、第二导杆齿轮223的齿轮端2231以及圆柱齿轮组221均被设置于该两个立块2112之间。第一圆弧导向部2111的底面上位于两个立块2112之间的区域，可以针对第一导杆齿轮222的齿轮端2221、第二导杆齿轮223的齿轮端2231以及圆柱齿轮组221进行适应性设计，本公开对此并不进行限制。

在该实施例中，由于第一圆弧导向部2111内存在由立块限位形成的避让部2112，所以，为了避让该避让部2112，第一滑块212可以包括沿第一中空滑槽2121的长度方向凹陷形成的第一凹陷部2123、第二滑块213可以包括沿第二中空滑槽2131的长度方向凹陷形成的第二凹陷部2133，该第一凹陷部2123和第二凹陷部2133均可以对避让部2112进行让位。而且，如图6所示，为了在第一中空滑槽2121和第二中空滑槽2131的长度方向上，缩短第一铰链2的长度，第一滑块212所包括第一圆弧部2122的一部分可以位于第二凹陷部2133内；或者，在其他实施例中，也可以是第二滑块23所包括第二圆弧部2132的一部分位于第一凹陷部2123内，本公开对此并不进行限制。

在上述各个实施例中，仍以图6为例，该第一滑块212还可以包括第一导通部2124，第一中空滑槽2121可以通过该第一导通部2124与外部贯通；相类似的，第二滑块213还可以包括第二导通部2134，第二中空滑槽2131可以通过该第二导通部2134与外部贯通。第一导杆齿轮222还可以包括第一凸起部2223、第二导杆齿轮223话可以包括第二凸起部2233，该第一凸起部2223的一部分伸入第一导通部2124内、第二凸起部2233的一部分伸入第二导通部2134内。以此，当铰链结构100完全展开时，可以通过第一导通部2124上靠近第一凹陷部2123的一侧对第一凸起部2223限位、可以通过第二导通部2134上靠近第二凹陷部2133的一侧对第二凸起部2233；当铰链结构100完全折叠时，可以通过第一导通部2124上远离第一凹陷部2123的一侧对第一凸起部2223限位、可以通过第二导通部2134上远离第二凹陷部2133的一侧对第二凸起部2233，从而避免铰链结构100被过分伸展或者过分折叠。

基于上述各个实施例，如图7所示，该第一导杆齿轮222的导杆端2222、第二导杆齿轮223的导杆端2232的端部可以均呈圆柱形设置，以减小第一导杆齿轮222的导杆端2222在第一中空滑槽2121、第二导杆齿轮223的导杆端2232在第二中空滑槽2131滑动时的摩擦力，提升用户体验。

仍以图7所示实施例，对上述实施例中的圆柱齿轮组221进行说明。如图7所示，该圆柱齿轮组221可以包括相啮合的第一齿轮2211和第二齿轮2212，第一齿轮2211和第一导杆齿轮222的齿轮端2221啮合、第二齿轮2212和第二导杆齿轮223的齿轮端2231啮合，以尽可能的减少齿轮啮合点的数量，有利于减少累计公差，从而减少第一滑块212的转动和第二滑块213的转动之间的延迟，提升同步效果及铰链结构100进行折叠时的折叠效果。

基于本公开的技术方案，如图8-图10所示，该铰链结构100还可以包括第二铰链3，该第二铰链3可以包括第二铰链支架31、第三滑块32和第四滑块33，该第二铰链支架31可以与外壳1固定连接。其中，该第二铰链支架31还可以包括第二圆弧导向部311、第三滑块32可以包括第三圆弧部321、第四滑块33可以包括第四圆弧部331，该第三圆弧部321和第四圆弧部331均与第二圆弧导向部311进行配合，从而当第一铰链2上的运动传递至该第二铰链3时，可以带动第三圆弧部321和第四圆弧部331相对于第二圆弧导向部311进行转动，第二铰链3在图9所示状态和图10所示状态之间切换。该第二圆弧导向部311的外侧圆角可以与第一圆弧导向部2111的外侧圆角相等，以提升铰链结构100的美观性。其中，该第二铰链3的其他结构可以参考第一铰链2的轨迹限定机构21，此处不再重复说明。

如图11所示，在同一铰链结构100中可以同时包括第一铰链2和第二铰链3，以图11为例，可以假定该铰链结构100包括一个第二铰链3和两个第一铰链2，由于第一铰链2可以对铰链结构100的折叠轨迹进行限定，所以可以将该两个第一铰链2设置于外壳1的端部，而第二铰链3设置于两个第一铰链2之间，以此可以减少结构同时满足折叠需求。

如图12、图13为例，该铰链结构100还可以包括支撑钢片4，该支撑杆钢片4可以与折叠式电子设备的中框200固定连接，第一滑块212、第二滑块213、第三滑块32和第四滑块33均与该支撑钢片4固定连接。如图13所示，该支撑钢片4可以包括第一支撑片41和与第一支撑片41转动连接的第二支撑片42，第一支撑片41与靠近于该第一支撑片41的滑块固定连接，第而支撑片42与靠近于该第二支撑片42的滑块固定连接。如图13中所示，第一支撑片41与第一滑块212和第三滑块32固定连接、第二支撑片42与二滑块231和第四滑块33固定连接。

基于上述各个实施例中所述的铰链结构100，本公开还提供一种电子设备，该电子设备可以包括中框200和铰链结构100，该铰链结构100连接至中框200，具体可以通过第一滑块212、第二滑块213、第三滑块32和第四滑块33进行连接，或者也可以是通过支撑钢片4连接。该电子设备可以包括握持终端或者电子阅读器，本公开对此并不进行限制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种铰链结构，其特征在于，应用于折叠式电子设备，所述铰链结构包括外壳和至少一个第一铰链，所述第一铰链包括：

轨迹限定机构，所述轨迹限定机构包括第一铰链支架、第一滑块和第二滑块，所述第一铰链支架与所述外壳固定连接，所述第一滑块包括第一中空滑槽、所述第二滑块包括第二中空滑槽；

同步机构，所述同步机构包括圆柱齿轮组、第一导杆齿轮和第二导杆齿轮，所述第一导杆齿轮和所述第二导杆齿轮分别包括齿轮端和导杆端，所述第一导杆齿轮的齿轮端与所述圆柱齿轮组的端部齿轮啮合、所述第二导杆齿轮的齿轮端与所述圆柱齿轮组的另一端部齿轮啮合，所述第一导杆齿轮的导杆端与所述第一中空滑槽滑动配合、所述第二导杆端与所述第二中空滑槽滑动配合，以驱动所述第一滑块和所述第二滑块分别相对于所述第一铰链支架转动。

2.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述第一铰链支架包括第一圆弧导向部，所述第一滑块包括第一圆弧部、所述第二滑块包括第二圆弧部，所述第一圆弧部和所述第二圆弧部分别与所述第一圆弧导向部配合。

3.根据权利要求2所述的铰链结构，其特征在于，所述第一铰链支架还包括由自第一圆弧导向部的底面向上延伸形成的两个立块；

所述第一导杆齿轮的齿轮端、所述第二导杆齿轮的齿轮端和所述圆柱齿轮组位于所述两个立块之间。

4.根据权利要求3所述的铰链结构，其特征在于，所述第一滑块包括沿所述第一中空滑槽的长度方向凹陷形成的第一凹陷部，所述第二滑块包括沿所述第一中空滑槽的长度方向凹陷形成的第二凹陷部，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部均用于避让所述两个立块。

5.根据权利要求4所述的铰链结构，其特征在于，所述第二圆弧部的至少一部分位于所述第一凹陷部内；

或者，所述第一圆弧部的至少一部分位于所述第二凹陷部内。

6.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，

所述第一滑块还包括第一导通部，所述第一中空滑槽通过所述第一导通部贯通至所述第一滑块的外部；

所述第二滑块还包括第二导通部，所述第二中空滑槽通过所述第二导通部贯通至所述第二滑块的外部；

所述第一导杆齿轮包括第一凸起部、所述第二导杆齿轮包括第二凸起部，所述第一凸起部的一部分伸入所述第一导通部内、所述第二凸起部的一部分伸入所述第二导通部内。

7.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，还包括第二铰链，所述第二铰链包括第二铰链支架、第三滑块和第四滑块，所述第二铰链支架与所述外壳固定连接，所述第二铰链支架包括第二圆弧导向部；

所述第三滑块包括第三圆弧部、所述第四滑块包括第四圆弧部，所述第三圆弧部和所述第四圆弧部分别与所述第二圆弧导向部配合。

8.根据权利要求7所述的铰链结构，其特征在于，所述铰链结构包括两个所述第一铰链和一个所述第二铰链，所述第二铰链位于两个所述第一铰链之间。

9.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，还包括支撑钢片，所述支撑钢片与所述折叠式电子设备的中框固定连接、所述第一滑块和所述第二滑块均与所述支撑钢片固定连接。

10.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述圆柱齿轮组包括相啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第一导杆齿轮的齿轮端啮合、所述第二齿轮与所述第二导杆齿轮的齿轮端啮合。

11.根据权利要求1所述的铰链结构，其特征在于，所述第一导杆齿轮和所述第二导杆齿轮的导杆端的端部均成圆柱形设置。

12.一种折叠式电子设备，其特征在于，包括：

中框；

如权利要求1-11所述的铰链结构，所述铰链结构连接至所述中框。

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