CN113898661B - 转轴装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种转轴装置以及电子设备，转轴装置包括第一转动机构以及第二转动机构。第一转动机构包括第一棘盘和与第一棘盘相啮合的第一棘齿；第一棘齿可相对第一棘盘沿第一旋转方向转动，第一棘齿和第一棘盘之间的啮合结构使第一棘齿相对第一棘盘在第二旋转方向上止转，第二旋转方向与第一旋转方向相反。第二转动机构与第一转动机构同轴设置，并包括第二棘盘和与第二棘盘相啮合的第二棘齿；第二棘盘与第一棘齿止转连接，第二棘齿可相对第二棘盘沿第二旋转方向转动，第二棘齿和第二棘盘之间的啮合结构使第二棘齿相对第二棘盘在第一旋转方向上止转。上述的转轴装置可以实现在旋转方向上的多个角度定位维持，且这些啮合结构不易磨损、啮合稳定。

Description

转轴装置以及电子设备

技术领域

本申请涉及消费性电子设备领域，尤其涉及一种转轴装置以及可折叠的电子设备。

背景技术

随着科技的发展进步，通信技术得到了飞速发展和长足的进步，而随着通信技术的提高，智能电子产品的普及提高到了一个前所未有的高度，越来越多的智能终端或电子设备成为人们生活中不可或缺的一部分，如智能手机、智能电视和电脑等。

在电子设备普及的同时，用户对电子设备的显示面积的要求越来越高，电子设备的屏占比也相对提高。为了满足用户对大屏显示的需求，可折叠的电子设备应运而生。在可折叠电子设备中，通常包括两个电子部件以及连接于两个电子部件之间的转轴，两个电子部件彼此间可以基于转轴相对于转动。然而，仅通过转轴连接的两个电子部件，在转动过程中是如活页一般活动的，只有在转动到特定位置(例如呈180度展开或0度折叠)时，二者之间的相对位置方相对稳定，两个电子部件不能维持在0-180度之间所需的角度，给用户的使用带来不便。

发明内容

本申请实施例提供一种转轴装置，以及电子设备。

第一方面，本申请实施例提供一种转轴装置，包括第一转动机构以及第二转动机构。第一转动机构包括第一棘盘和与第一棘盘相啮合的第一棘齿；第一棘齿可相对第一棘盘沿第一旋转方向转动，第一棘齿和第一棘盘之间的啮合结构使第一棘齿相对第一棘盘在第二旋转方向上止转，第二旋转方向与第一旋转方向相反。第二转动机构与第一转动机构同轴设置，并包括第二棘盘和与第二棘盘相啮合的第二棘齿；第二棘盘与第一棘齿止转连接，第二棘齿可相对第二棘盘沿第二旋转方向转动，第二棘齿和第二棘盘之间的啮合结构使第二棘齿相对第二棘盘在第一旋转方向上止转。

第二方面，本申请实施例还提供一种电子设备，第一壳体、第二壳体以及上述的转轴装置，第一壳体连接于第一棘盘，第二壳体连接于第二棘齿。

在本申请实施例提供的电子设备中，通过设置基本同轴的第一转动机构和第二转动机构，使第一壳体、第二壳体能够能够相对转动，进一步地设有相互啮合的第一棘齿和第一棘盘以及相互啮合的第二棘齿和第二棘盘，其中第一棘齿能够相对第一棘盘沿第一旋转方向转动，第二棘齿能够相对第二棘盘沿第二方向转动，通过棘齿和棘盘之间的啮合结构，可以实现转轴装置在旋转方向上的多个角度定位维持，且这些啮合结构不易磨损、啮合稳定，有利于位置电子设备的第一壳体、第二壳体之间的相对位置。进一步地，由于棘齿和棘盘的啮合具有限制单向转动的特性，第一棘齿相对第一棘盘在第二旋转方向上不能回转，第二棘齿相对第二棘盘在第一旋转方向上不能回转，在利用两个转动机构实现第一壳体、第二壳体双向相对转动的同时，有效避免了第一壳体、第二壳体在相对转动过程中发生晃动的现象，转轴装置的转动角度定位性能更为持久可靠。

附图说明

为了更清楚地说明申请的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的电子设备的立体示意图。

图2是图1所示电子设备处于部分展开状态的立体示意图。

图3是图2所示电子设备的转轴装置的立体示意图。

图4是图3所示转轴装置的立体分解示意图。

图5是图3所示转轴装置的立体剖面示意图。

图6是图5所示转轴装置的第一转动机构的正投影示意图。

图7是图5所示转轴装置的第一转动机构的立体分解示意图。

图8是图5所示转轴装置的立体分解示意图。

图9是图5转轴装置的第二转动结构的立体分解示意图。

图10是本申请实施例提供的电子设备的功能框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

作为在本申请实施例中使用的“电子设备”包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”、“电子装置”以及/或“电子设备”。电子设备的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA；以及常规膝上型和/或掌上型接收器、游戏机或包括无线电电话收发器的其它电子装置。

在现如今电子设备普及的同时，为了满足用户对大屏显示的需求，可折叠的电子设备应运而生。在可折叠电子设备中，通常包括两个电子部件以及连接于两个电子部件之间的转轴，两个电子部件彼此间可以基于转轴相对于转动。然而，两个电子部件在转动过程中如活页一般晃动，只有在转动到特定位置(例如呈180度展开或0度折叠)时，二者之间的相对位置方能相对稳定，给用户的使用带来不便。

有鉴于此，本申请发明人研究如何使两个电子部件之间能够定位维持在多个角度。由于智能手机等电子设备的体积限制，适用于这些电子设备的铰链并不多，能够满足需求的铰链更少。发明人经过大量的研究，提出一种具有转动阻尼的转轴机构，采用了摩擦铰链来实现两个电子部件之间的角度维持。然而，发明人经过大量的验证后进一步发现，摩擦铰链在其工作过程中，通过两个转动摩擦件之间的摩擦力维持两个电子部件之间的相对角度，在两个电子部件多次转动翻折后，两个转动摩擦件容易被磨损，使二者之间的摩擦力减小。随着电子设备的使用时间增加，转动摩擦件对两个电子部件之间相对位置角度的维持性能下降。

因此，本申请发明人继续研究如何提高具有转动阻尼的转轴机构的使用寿命。发明人的研究至少包括了：采用摩擦力形成阻尼的转轴机构中，摩擦件的材料对使用寿命的影响；采用其他形式的阻尼(如阻尼液、弹性铰链)的转轴机构中，不同形式阻尼对使用寿命的影响；采用不同的转轴配合结构对使用寿命的影响。经过大量、反复的研究后，发明人提出本申请的转轴装置以及电子设备。该转轴装置包括第一转动机构和第二转动机构，二者大致同轴设置。第一转动机构包括第一棘盘和与第一棘盘相啮合的第一棘齿；第一棘齿可相对第一棘盘沿第一旋转方向转动，第一棘齿和第一棘盘之间的啮合结构使第一棘齿相对第一棘盘在第二旋转方向上止转，第二旋转方向与第一旋转方向相反。第二转动机构包括第二棘盘和与第二棘盘相啮合的第二棘齿；第二棘盘与第一棘齿止转连接，第二棘齿可相对第二棘盘沿第二旋转方向转动，第二棘齿和第二棘盘之间的啮合结构使第二棘齿相对第二棘盘在第一旋转方向上止转。电子设备包括第一壳体、第二壳体以及上述的转轴装置，第一壳体连接于第一转动机构，第二壳体连接于第二转动机构，第一壳体、第二壳体能够借由第一转动机构、第二转动机构相对转动。

在本申请实施例提供的电子设备中，通过设置基本同轴的第一转动机构和第二转动机构，使第一壳体、第二壳体能够能够相对转动，进一步地设有相互啮合的第一棘齿和第一棘盘以及相互啮合的第二棘齿和第二棘盘，其中第一棘齿能够相对第一棘盘沿第一旋转方向转动，第二棘齿能够相对第二棘盘沿第二方向转动，通过棘齿和棘盘之间的啮合结构，可以实现转轴装置在旋转方向上的多个角度定位维持，且这些啮合结构不易磨损、啮合稳定，有利于位置电子设备的第一壳体、第二壳体之间的相对位置。进一步地，由于棘齿和棘盘的啮合具有限制单向转动的特性，第一棘齿相对第一棘盘在第二旋转方向上不能回转，第二棘齿相对第二棘盘在第一旋转方向上不能回转，在利用两个转动机构实现第一壳体、第二壳体双向相对转动的同时，有效避免了第一壳体、第二壳体在相对转动过程中发生晃动的现象，转轴装置的转动角度定位性能更为持久可靠。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本申请实施方式提供一种具有转轴装置100的电子设备200，电子设备200可以为但不限于为手机、平板电脑、游戏机等电子设备。本实施方式的电子设备200以手机为例进行说明。

在本实施例中，电子设备200包括转轴装置100、可折叠壳体组件201、显示模组207以及电子组件(图中未示出)，电子组件设置于可折叠壳体组件201内，显示模组207设置于可折叠壳体组件201上，转轴装置100连接于可折叠壳体组件201，使可折叠壳体组件201能够基于转轴装置100折叠或展开。可折叠壳体组件201用于对显示模组207进行承载，同时对电子组件进行防护。需要说明的是，在本申请说明书中，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是连接于或者直接设置在另一个组件上，或者可能同时存在居中组件；当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

可折叠壳体组件201包括第一壳体2011、第二壳体2013，第一壳体2011和第二壳体2013分别连接于转轴装置100的相对两侧。第二壳体2013能够通过转轴装置100相对第一壳体2011折叠或展开，使可折叠壳体组件201带动显示模组207折叠或展开，可折叠壳体组件201及显示模组207呈叠合状时，电子设备200的体积相对较小，便于收纳及携带。

电子组件包括第一电子模组、第二电子模组以及柔性电路板，第一电子模组设置于第一壳体2011内，第二电子模组设置于第二壳体2013内，柔性电路板分别电连接于第一电子模组和第二电子模组。进一步地，第一电子模组可以是主板和设置于主板的中央处理器、存储器、天线、摄像头和送受话器等。第二电子模组也可以由印刷电路板和设置于印刷电路板的功能模块构成，第二电子模组不同于第一电子模组，第二电子模组可以包括电池、连接器、指纹模组等。

显示模组207设置于可折叠壳体组件201。进一步地，显示模组207铺设于第一壳体2011、转轴装置100和第二壳体2013上。在本实施方式中，显示模组207为具有可弯折的柔性部分，使显示模组207能够随第一壳体2011及第二壳体2013翻转呈折叠状或展开状。显示模组207电连接于电子组件，以使电子组件能够控制显示模组207的显示内容，并经由显示模组207获取交互信息。

本实施方式中，显示模组207包括显示面板2071以及盖板2073，盖板2073叠置于显示面板2071的一侧。进一步地，显示面板2071为柔性显示屏，盖板2073同样为柔性盖板，其覆盖显示面板2071的显示侧，并用于保护显示面板2071免于刮擦或腐蚀等损坏。

在本实施方式中，显示面板2071为有源矩阵有机发光二极管(active matrixorganic lightemitting diode，AMOLED)显示面板。AMOLED显示面板作为一种自发光显示面板，无需设置背光模组(back light module，BLM)。因此，当AMOLED显示面板中的衬底基板采用柔性树脂材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)构成时，上述AMOLED显示面板能够具有可弯折的特性。

显示面板2071具有柔性部分，使其能够关于该柔性部分折叠或展开。请参阅图2，在本实施方式中，显示面板2071包括第一平面部2075、第二平面部2077以及柔性显示部2079。柔性显示部2079连接于第一平面部2075及第二平面部2077之间。当显示模组207连接于可折叠壳体组件201时，第一平面部2075叠置于第一壳体2011上，第二平面部2077叠置于第二壳体2013上，柔性显示部2079大致对应于转轴装置100所在的位置。第一平面部2075和第二平面部2077能够分别随第一壳体2011和第二壳体2013相对地折叠或展开，柔性显示部2079能够随第一平面部2075与第二平面部2077的折叠或展开而弯折或展平。

在其他的一些实施方式中，第一平面部2075、第二平面部2077、柔性显示部2079可以为一体结构，使显示模组207为整片式的柔性显示面板；或者，柔性显示部2079为可弯折的柔性部分，而第一平面部2075、第二平面部2077可以为非柔性部分，第一平面部2075、第二平面部2077通过柔性显示部2079相对地折叠或展开。

在本实施方式中，第一壳体2011与第二壳体2013呈叠合状时，第一平面部2075与第二平面部2077相背离，柔性显示部2079朝向外界且大致位于折叠后的电子设备200的侧部，使电子设备200呈现为外折屏幕的结构，使用户在折叠的情况下同样能够观察显示模组207的显示内容，使电子设备200具有较高的便利性。可以理解，第一壳体2011与第二壳体2013呈叠合状时，第一平面部2075与第二平面部2077也可以相对叠置，则柔性显示部2079呈折叠状态并收容于折叠后的电子设备200的内部，使电子设备200呈现为内折屏幕的结构，以使显示模组207免于刮花损坏。

应当理解的是，上述的第一平面部、第二平面部以及柔性显示部的命名仅为便于描述而设置，并不作为可折叠屏的结构限制，在实际的应用场景中，第一平面部、第二平面部、柔性显示部可以没有明显的界限，或者，可折叠屏可以以其他的划分结构出现，例如，可折叠屏可以包括第一平面部以及连接于该第一平面部的第二平面部，该第一平面部及该第二平面部能够相对转动以折叠或展开。

在本申请实施例提供的电子设备200中，其包括可相对折叠的第一壳体2011、第二壳体2013以及对应的第一平面部2075、第二平面部2077，使电子设备200呈现为可以对折的对折式电子设备。可以理解的是，电子设备200还可以包括第三壳体以及对应的第三平面部(图中未示出)，第三壳体的一侧可转动地连接于第一壳体2011，另一侧可转动地连接于第二壳体2013，第三平面部铺设于第三壳体，并连接于第一平面部2075、第二平面部2077之间，此时，第一壳体2011、第二壳体2013均可以相对第三壳体转动，第一平面部2075、第二平面部2077均可以相对第三平面部折叠，使电子设备200呈现为可以进行二次折叠的三折式电子设备。可以理解的是，上述的第三壳体及其上的第三平面部可以设置于其他的位置，例如，第三壳体可以转动地连接于第一壳体2011远离第二壳体2011的一侧，或者第三壳体可以转动地连接于第二壳体2013远离第一壳体2011的一侧。同样可以理解的是，电子设备200还可以包括更多的壳体以及显示部，使电子设备200呈现为多次折叠结构的电子设备，从而在保证电子设备200具有较大的显示面积的前提之下，具有较小的收纳体积，以利于电子设备200的收纳及携带。

请参阅图3及图4，转轴装置100包括第一转动机构10以及第二转动机构30，第一转动机构10和第二转动机构30大致同轴设置并能够相对转动，第一转动机构10连接于第一壳体2011，第二转动机构30连接于第二壳体2013，使第一壳体2011和第二壳体2013基于第一转动机构10和第二转动机构30之间的相对转动而转动。进一步地，转轴装置100还包括安装座50和驱动件70，安装座50用于承载第一转动机构10以及第二转动机构30，驱动件70连接于第二转动机构30，并用于驱动第一转动机构10、第二转动机构30转动。

具体在图4所示的实施例中，安装座50固定于可折叠壳体组件201内，并与第一壳体2011连接。安装座50包括安装部52、支撑部54以及连接轴56。安装部52大致呈板状，其与第一壳体2011相对固定。安装部52上设置有安装槽521，安装槽521用于安装第一转动机构10。安装槽521相对安装部52的表面凹陷，以定位第一转动机构10，并能在一定程度上减小转轴装置100的体积，有利于电子设备200的薄型化。支撑部54大致呈板状，其设置于安装部52的一端，并邻近安装槽521。在本实施例中，支撑部54大致垂直于安装部52，以与安装部52共同限定出用于收容第一转动机构10和第二转动机构10的安装空间。连接轴56连接于支撑部54朝向安装部52的一侧。在本实施例中，连接轴56大致平行于安装部52，其用于安装驱动件70。

驱动件70可转动地套设于连接轴56上，并连接于第二壳体30和第二转动机构30之间。当第二壳体2013相对于第一壳体2011转动时，第二壳体2013经由驱动件70带动第二转动机构30相对安装座50及第一转动机构10转动。在本实施例中，驱动件70包括转动部72以及驱动部723。转动部72可转动地套设于连接轴56上，并用于连接第二转动机构30。驱动部723连接于转动部72并相对转动部72凸出，以用于连接第二壳体2013。

进一步地，在本实施例中，转动部72大致呈块状，其相对两侧分别设有插接槽721以及转接孔(图中未示出)。转接孔大致为圆孔，其设置于转动部72朝向支撑部54的一侧，并可转动地套设于连接轴56，使转动部72能够基于转接孔和连接轴56之间的转动配合相对安装座50转动。插接槽721设置于转动部72背离支撑部54的一侧。在本实施例中，插接槽721大致为方形槽状，其贯穿转动部72的一端，以便于插接第二转动机构30的部件，并驱动第二转动机构30转动。在其他的实施例中，插接槽721可以为其他的形状，例如燕尾槽等，插接槽721还可以为孔状，例如，三角形孔、矩形孔、椭圆孔或者其他多边形孔等非圆形孔，以便于和第二转动机构30止转连接，从而在转动部72转动时驱动第二转动机构30转动。

在本实施例中，驱动部723大致呈板状，其连接于转动部72的一侧，并相对于转动部72伸出，以便于连接至第二壳体2013。当外力在驱动部723上施加翻转力矩时，驱动部723能够带动转动部72相对安装座50转动，而转动部72转动时，基于插接槽721带动第二转动机构30转动。

请参阅图5及图6，第一转动机构10安装于安装座50的安装部52。第一转动机构10包括相互啮合的第一棘盘12以及第一棘齿14，第一棘盘12能够相对第一棘齿14沿第一旋转方向A转动，第一棘齿14和第一棘盘12之间的啮合结构使第一棘齿14相对第一棘盘12在第二旋转方向B上止转，其中，第二旋转方向B与第一旋转方向A相反。应当理解的是，本说明书中，若部件一相对部件二在某方向上“止转”的意思应理解为：由于二者的配合结构限制，部件一相对于部件二在该方向上不能转动，例如，若需要部件一在该方向上转动时，部件一和部件二应满足相对静止。

请参阅图7，在本实施例中，第一棘盘12包括第一转盘部121、第一周壁123以及第一定位齿125。第一转盘部121大致呈圆盘状，第一周壁123大致呈环状或呈圆柱筒状，第一周壁123环绕于第一转盘部121的周缘设置，并固定于安装座50的安装槽521内。第一周壁123与第一转盘部121共同形成容置空间1211，容置空间1211用于收容第一棘齿14。

第一定位齿125设置于第一周壁123朝向容置空间1211的一侧。在本实施例中，第一定位齿125为多个，多个第一定位齿125沿第一周壁123的周向依次间隔设置，且大致均匀分布。每相邻的两个第一定位齿125之间的距离大致相等，以共同限定出第一定位凹槽1250，多个依次排列的第一定位齿125限定出多个第一定位凹槽1250。第一定位凹槽1250用于可选择地容置第一棘齿14，以实现第一棘齿14和第一棘盘12之间的啮合。在其他的实施例中，第一定位凹槽1250可以直接凹陷地形成于第一周壁123，而不必设置相对于第一周壁123凸出的第一定位齿125。在其他的实施方式中，第一转盘部121也可以省略，而直接将第一周壁123固定于安装座50。

进一步地，在图7所示的实施例中，第一定位齿125包括相背离的第一表面1251和第二表面1253，第一表面1251和第二表面1253均为弧面，且每个第一定位齿125的第一表面1251和与其邻近的第一定位齿125的第二表面1253平滑连接，使第一定位凹槽1250呈弧形槽结构，从而使第一棘齿14在第一定位凹槽1250中运动较为顺畅。在其他的实施例中，第一表面1251和第二表面1253也可以为平面，在第一周壁123的圆周方向上，以第一旋转方向A为参考，第一表面1251位于第二表面1253的前方，且第一表面1251与第一周壁123的直径之间的夹角小于第二表面1253与第一周壁123的直径之间的夹角，例如，第一表面1251所在平面大致平行于第一周壁123的直径，呈大致垂直的阻挡结构，而第二表面1253所在平面与第一周壁123的直径相交呈倾斜面状的导向结构，使第一棘齿14在第一定位凹槽1250内运动时，仅能沿着第二表面1253的倾斜面朝向第一表面1251的方向运动，而不能越过第一表面1251，从而有效保证第一棘齿14相对第一棘盘12在第二旋转方向B上止转。

在本实施例中，第一转动机构10还包括第一转轴16，第一转轴16设置于容置空间1250内，其用于安装第一棘齿14。第一转轴16包括止转部161以及旋转部163，止转部161和旋转部163大致同轴设置并彼此连接。止转部161为非圆轴，其用于与第二转动机构30止转连接。具体地，止转部161可以为方轴、三角轴、多边形轴、椭圆轴等非圆柱轴，以实现其止转连接的功能。旋转部163大致为圆轴，其设置于止转部161靠近第一转盘部121的一端。旋转部163可转动地插设于第一转盘部121，以保证第一棘齿14相对第一棘盘12转动时具有较高的稳定性。

第一棘齿14安装于第一转轴16，以在第一转轴16的带动下相对第一棘盘12转动。在本实施例中，第一棘齿14包括第一装设部141以及第一棘齿部143，第一装设部141连接于第一转轴16，并相对第一转轴16固定。进一步地，第一装设部141大致呈环状，其设置于止转部161和旋转部163之间。

第一棘齿部143连接于第一装设部141，并收容于容置空间1211内。第一棘齿部143远离第一装设部143的一端可选择地容置于多个第一定位凹槽1250中。在本实施例中，第一棘齿部143为弹性杆件，其能够产生弹性形变，以越过多个第一定位齿125在多个第一定位凹槽1250中运动。进一步地，第一棘齿部143为具有弹性的弧形杆件，当第一棘齿14沿第一旋转方向A转动时，弧形杆件的弧凸一侧位于弧凹一侧的前方。具体而言，第一棘齿部143包括连接于第一安装部141的连接端1433和远离第一安装部141的自由端1431，第一棘齿部143的弧形结构从自由端1431向连接端1433的延展方向与第一旋转方向A一致，使第一棘齿部143在第一定位凹槽1250内运动时，仅能沿着第二表面1253朝向第一表面1251的方向运动(也即沿着第一旋转方向A运动)，而不能反向越过第一表面1251，从而有效保证第一棘齿14相对第一棘盘12在第二旋转方向B上止转。

在本实施例中，第一棘齿部143为三个，三个第一棘齿部143均布于第一安装部141的外周，并均与第一棘盘12相啮合，以保证第一棘齿14相对第一棘盘12相对运动具有较高的稳定性。在其他的实施例中，第一棘齿部143可以为一个、两个或两个以上等，不受本说明书所限制。另，在其他的实施例中，若第一定位齿125设有倾斜面状的导向结构以及直面的阻挡结构时，第一棘齿部143可以为具有一定弹性的直杆。

在本实施例中，第一棘齿14和第一转轴16为一体成型的连接结构，二者可以通过冲压成型、压铸成型等工艺制备。第一棘齿14采用具有一定弹性形变能力的材料制成，例如第一棘齿14可以为金属制成的金属杆件，或者塑料制成的塑料杆件。在其他实施例中，第一棘齿14和第一转轴16之间的连接结构可以为组装成型，例如，分别成型第一棘齿14和第一转轴16后，再将第一装设部141套设于第一转轴16上。

第二转动机构30部分地设置于第一转动机构10的第一周壁123所形成的容置空间1211内，并连接于驱动件70，以在驱动件70的驱动下转动。第二转动机构30包括相互啮合的第二棘盘32以及第二棘齿34，第二棘盘32能够相对第二棘齿34沿第二旋转方向B转动，第二棘齿34和第二棘盘32之间的啮合结构使第二棘齿34相对第二棘盘32在第一旋转方向A上止转。

在本实施例中，第二棘盘32的结构与第二棘盘32的结构大致相同，其包括第二转盘部321、第二周壁323以及第二定位齿325。

请参阅图8，第二转盘部321大致呈圆盘状，其收容于容置空间1211内，与第一转盘部121大致平行相对设置。第二转盘部321朝向第一转盘部121的一侧设有连接孔3211，连接孔3211的形状与第一转轴16的止转部161的形状相适配，第一转轴16的止转部161至少部分地容置于连接孔3211中，以实现第一转动机构10和第二转动机构30之间的止转连接。具体地，连接孔3211可以为方孔、三角孔、多边形孔、椭圆孔等非圆孔，以实现其止转连接的功能。

请参阅图9，第二周壁323大致呈环状或称圆柱筒状，第二周壁323环绕于第二转盘部321的周缘设置，并固定于安装座50的安装槽521内。第二周壁323与第二转盘部321共同形成容置空间3212，容置空间3212用于收容第二棘齿34。

第二定位齿325设置于第二周壁323朝向容置空间3212的一侧。在本实施例中，第二定位齿325为多个，多个第二定位齿325沿第二周壁323的周向依次间隔设置，且大致均匀分布。每相邻的两个第二定位齿325之间的距离大致相等，以共同限定出第二定位凹槽3250，多个依次排列的第二定位齿325限定出多个第二定位凹槽3250。第二定位凹槽3250用于可选择地容置第二棘齿34，以实现第二棘齿34和第二棘盘32之间的啮合。

进一步地，在图9所示的实施例中，第二定位齿325包括相背离的第一表面3251和第二表面3253，第一表面3251和第二表面3253均为弧面，且每个第二定位齿325的第一表面3251和与其邻近的第二定位齿325的第二表面3253平滑连接，使第二定位凹槽3250呈弧形槽结构，从而使第二棘齿34在第二定位凹槽3250中运动较为顺畅。在其他的实施例中，第一表面3251和第二表面3253也可以为平面，在第二周壁323的圆周方向上，以第二旋转方向B为参考，第一表面3251位于第二表面3253的前方，且第一表面3251与第二周壁323的直径之间的夹角小于第二表面3253与第二周壁323的直径之间的夹角，例如，第一表面3251所在平面大致平行于第二周壁323的直径，呈大致垂直的阻挡结构，而第二表面3253所在平面与第二周壁323的直径相交呈倾斜面状的导向结构，使第二棘齿34在第二定位凹槽3250内运动时，仅能沿着第二表面3253的倾斜面朝向第一表面3251的方向运动，而不能越过第一表面3251，从而有效保证第二棘齿34相对第二棘盘32在第一旋转方向B上止转。

在本实施例中，第二转动机构30还包括第二转轴36，第二转轴36设置于第二棘盘32远离第一转轴16的一侧，并用于安装第二棘齿34。第二转轴36包括止转部361以及旋转部363，止转部361和旋转部363大致同轴设置并彼此连接。止转部361为非圆轴，其用于与驱动件70止转连接。止转部361的形状与驱动件70的插接槽721的形状相适配，止转部361至少部分地容置于插接槽721内，以跟随驱动件70转动。具体地，止转部361可以为燕尾轴、方轴、三角轴、多边形轴、椭圆轴等非圆柱轴，以实现其止转连接的功能。旋转部363大致为圆轴，其设置于止转部361靠近第二转盘部321的一端。旋转部363可转动地插设于第二转盘部321，以保证第二棘齿34相对第二棘盘32转动时具有较高的稳定性。旋转部363插设于第二转盘部321上市，止转部361凸出于容置空间2312之外，以利于与驱动件70连接。

第二棘齿34安装于第二转轴36，以在第二转轴36的带动下相对第二棘盘32转动。在本实施例中，第二棘齿34包括第二装设部341以及第二棘齿部343，第二装设部341连接于第二转轴36，并相对第二转轴36固定。进一步地，第二装设部341大致呈环状，其环绕设置于旋转部363之外周。

第二棘齿部343连接于第二装设部341，并收容于容置空间3212内。第二棘齿部343远离第二装设部343的一端可选择地容置于多个第二定位凹槽3250中。在本实施例中，第二棘齿部343为弹性杆件，其能够产生弹性形变，以越过多个第二定位齿325在多个第二定位凹槽3250中运动。进一步地，第二棘齿部343为具有弹性的弧形杆件，当第二棘齿34沿第二旋转方向B转动时，弧形杆件的弧凸一侧位于弧凹一侧的前方。具体而言，第二棘齿部343包括连接于第二安装部341的连接端3431和远离第二安装部341的自由端3433，第二棘齿部343的弧形结构从自由端3433向连接端3431的延展方向与第二旋转方向B一致，使第二棘齿部343在第二定位凹槽3250内运动时，仅能沿着第二表面3253朝向第一表面3251的方向运动(也即沿着第二旋转方向A运动)，而不能反向越过第一表面3251，从而有效保证第二棘齿34相对第二棘盘32在第二旋转方向B上止转。

在本实施例中，第一棘齿部343为三个，三个第二棘齿部343均布于第二安装部341的外周，并均与第二棘盘32相啮合，以保证第二棘齿34相对第二棘盘32相对运动具有较高的稳定性。在其他的实施例中，第二棘齿部343可以为一个、两个或两个以上等，不受本说明书所限制。另，在其他的实施例中，若第二定位齿325设有倾斜面状的导向结构以及直面的阻挡结构时，第二棘齿部343可以为具有一定弹性的直杆。

在本实施例中，第二棘齿34和第二转轴36为一体成型的连接结构，二者可以通过冲压成型、压铸成型等工艺制备。第二棘齿34采用具有一定弹性形变能力的材料制成，例如第二棘齿34可以为金属制成的金属杆件，或者塑料制成的塑料杆件。在其他实施例中，第二棘齿34和第二转轴36之间的连接结构可以为组装成型，例如，分别成型第二棘齿34和第二转轴36后，再将第二装设部341套设于第二转轴36上。

在本实施例中，转轴装置100还包括封盖90，封盖90套设于第二转轴36上，并与第一周壁123连接，以将第一转动机构10和第二转动机构30封装为模块化的结构，以利于转轴装置100的组装。进一步地，封盖90包括本体92以及定位部94。本体92大致呈圆形板状，其大致中间部位设有定位孔921。本体92通过定位孔921套设于第二转轴36的旋转部363上，且盖设于第一周壁123的开口。在本实施例中，定位部94为两个，两个定位部94分别连接于本体92的相对两侧，并沿本体92的径向相对本体92凸出。定位部94用于与第一周壁123配合以使封盖90能够牢固装设于第一周壁123上。进一步地，请再次参阅图7，第一周壁123远离第一转盘121的一端设有定位槽1230，本体92盖设于第一周壁123的开口时，定位部94容置于定位槽1230中，以防止封盖90相对第一周壁123转动，使转轴装置100的结构更为稳定。

请再次参阅图4及图5，组装本申请实施例提供的转轴装置100时，首先，将装配好的第一棘齿14和第一转轴16放入第一周壁123的容置空间1211中，将第一转轴16的旋转部163可转动地插入第一转盘部121，使第一棘齿14与第一棘盘12相啮合。其次，将第二转动机构30的第二转盘部321放入容置空间1211中，使第二转盘部321通过连接孔3211套设在第一转轴16的止转部161上，再将装配好的第二棘齿34和第二转轴36放入第二周壁323的容置空间3212中，将第二转轴36的旋转部363可转动地插入第二转盘321，使第二棘齿34与第二棘盘32相啮合。然后，将封盖90通过定位孔921套设在第二转轴36上，并封盖第一周壁123的容置空间1211，第一转动机构10和第二转动机构30组装完成。最后，将驱动件70可转动地安装在安装座50的连接轴56上，将第二转轴36的止转部361插设于驱动件70的插接槽721中，使第一周壁123固定于安装座50的安装槽521内。

转轴装置100的安装座50连接于电子设备200的第一壳体2011，驱动件70连接于第二壳体2013，当第一壳体2011相对于第二壳体2013沿第一旋转方向A转动时,第一壳体2011通过驱动件70带动第二转轴36转动,此时,由于第二棘齿34相对于第二棘盘32在第一旋转方向A上止转，则第二转轴36驱使第二棘齿34推动第二棘盘32沿第一旋转方向A转动，且由于第二棘盘32与第一转轴16之间为止转连接，此时第二棘盘32带动第一转轴16第一旋转方向A转动，从而第一棘齿14相对于第一棘盘12沿第一旋转方向A转动，由于第一棘齿14与第一棘盘12之间具有啮合结构，使第一棘齿14在相对于第一棘盘12转动时，可以停留在所需的转动角度而不会反转。类似地，当第一壳体2011相对于第二壳体2013沿第二旋转方向B转动时，第一壳体2011通过驱动件70带动第二转轴36以及第二棘齿34转动,此时,由于第二棘齿34相对于第二棘盘32在第二旋转方向B上可转，则第二棘齿34不会带动第二棘盘32或第一转轴16转动，而是在第二棘盘32的第二定位齿325上依次啮合并转动，由于第二棘齿34与第二棘盘36之间具有啮合结构，使第二棘齿34在相对于第二棘盘32转动时，可以停留在所需的转动角度而不会反转。

因此，在本申请实施例提供的电子设备中，通过设置基本同轴的第一转动机构和第二转动机构，使第一壳体、第二壳体能够能够相对转动，进一步地设有相互啮合的第一棘齿和第一棘盘以及相互啮合的第二棘齿和第二棘盘，其中第一棘齿能够相对第一棘盘沿第一旋转方向转动，第二棘齿能够相对第二棘盘沿第二方向转动，通过棘齿和棘盘之间的啮合结构，可以实现转轴装置在旋转方向上的多个角度定位维持，且这些啮合结构不易磨损、啮合稳定，有利于位置电子设备的第一壳体、第二壳体之间的相对位置。进一步地，由于棘齿和棘盘的啮合具有限制单向转动的特性，第一棘齿相对第一棘盘在第二旋转方向上不能回转，第二棘齿相对第二棘盘在第一旋转方向上不能回转，在利用两个转动机构实现第一壳体、第二壳体双向相对转动的同时，有效避免了第一壳体、第二壳体在相对转动过程中发生晃动的现象，转轴装置的转动角度定位性能更为持久可靠。

请参阅图10，在实际的应用场景中，本申请实施例提供的电子设备200可作为智能手机终端进行使用，在这种情况下，电子设备200通常还包括一个或多个(图10中仅示出一个)如下部件：处理器102、存储器104、拍摄模块108、音频电路110、输入模块118、电源模块122、以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序可以被存储在存储器104中并被配置为由一个或多个处理器102执行。本领域普通技术人员可以理解，图10所示的结构仅为示意，其并不对电子设备200的结构造成限定。例如，电子设备200还可包括比图10中所示更多或者更少的组件，或者具有与图10所示不同的配置。

拍摄模块108可以为摄像头，其设置于可折叠壳体组件201，其用于执行拍摄任务，例如，用于拍摄照片、视频或者进行可视电话通话等。音频电路110、扬声器101、声音插孔103、麦克风105共同提供用户与电子设备200之间的音频接口。本实施例中，输入模块118可包括实体按键107、设置在显示模组207上的触摸屏109等，触摸屏109可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触摸屏109上或在触摸屏109附近的操作)，并根据预先设定的程序驱动相应的连接装置。

显示模组207用于显示由用户输入的信息、提供给用户的信息以及电子设备200的各种图形用户界面，这些图形用户界面可以由图形、文本、图标、数字、视频和其任意组合来构成，在一个实例中，触摸屏109可设置于显示模组207上从而与显示模组207构成一个整体。

电源模块122用于向处理器102以及其他各组件提供电力供应。具体地，电源模块122可包括电源管理装置、一个或多个电源(如电池或者交流电)、充电电路、电源失效检测电路、逆变器、电源状态指示灯以及其他任意与电子组件或显示模组207内电力的生成、管理及分布相关的组件。

应当理解的是，上述的电子设备200并不局限于智能手机终端，其应当指可以在移动中使用的计算机设备。具体而言，电子设备200，是指搭载了智能操作装置的移动计算机设备，电子设备200包括但不限于智能手机、智能手表、笔记本、平板电脑、POS机甚至包括车载电脑，等等。

在本说明书中，描述的具体特征或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种转轴装置，包括：

第一转动机构，包括第一转轴、第一棘盘和与所述第一棘盘相啮合的第一棘齿；所述第一棘齿设置于所述第一转轴，所述第一棘齿可相对所述第一棘盘沿第一旋转方向转动，所述第一棘齿和所述第一棘盘之间的啮合结构使所述第一棘齿相对所述第一棘盘在第二旋转方向上止转，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反；以及

第二转动机构，与所述第一转动机构同轴设置，并包括第二棘盘和与所述第二棘盘相啮合的第二棘齿；所述第二棘盘与所述第一棘齿止转连接，所述第二棘齿可相对所述第二棘盘沿第二旋转方向转动，所述第二棘齿和所述第二棘盘之间的啮合结构使所述第二棘齿相对所述第二棘盘在第一旋转方向上止转。

2.如权利要求1所述的转轴装置，其特征在于，所述第二转动机构还包括第二转轴，所述第二棘齿设置于所述第二转轴；所述第一转轴与所述第二转轴分别设置于所述第二棘盘的相对两侧，所述第一转轴与所述第二棘盘止转连接；所述第二转轴与所述第二棘盘可转动地连接。

3.如权利要求2所述的转轴装置，其特征在于，所述第一棘盘包括第一周壁，所述第一周壁环绕形成容置空间，所述第一周壁朝向所述容置空间的一侧设有多个定位凹槽，所述第一棘齿容置于所述容置空间内，所述第一棘齿的端部可选择地容置于多个所述定位凹槽中。

4.如权利要求3所述的转轴装置，其特征在于，所述第一棘盘还包括第一转盘部以及多个定位齿，所述第一转盘部设置于所述第一周壁的一端，所述第一转轴可转动地连接于所述第一转盘部，多个所述定位齿沿所述第一周壁的周向排列设置，每两个相邻的定位齿之间形成所述定位凹槽。

5.如权利要求4所述的转轴装置，其特征在于，每个所述定位齿均包括相背的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面均为弧面，且每个所述定位齿的第一表面和与其邻近的定位齿的第二表面平滑连接。

6.如权利要求4所述的转轴装置，其特征在于，所述第一周壁为圆环状，每个所述定位齿均包括相背的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面均为平面，所述第一表面与所述第一周壁的直径之间的夹角小于所述第二表面与所述第一周壁的直径之间的夹角。

7.如权利要求4所述的转轴装置，其特征在于，所述第二棘盘设置于所述容置空间内；所述第二棘盘包括第二转盘部以及环绕所述第二转盘部的第二周壁，所述第二周壁设有多个定位凹槽，所述第二棘齿的端部可选择地容置于所述第二棘盘的多个定位凹槽中。

8.如权利要求7所述的转轴装置，其特征在于，所述第二转轴凸出于所述容置空间，所述转轴装置还包括封盖，所述封盖设置于所述第一周壁远离所述第一转盘部的一端，并套设于所述第一转轴。

9.如权利要求2所述的转轴装置，其特征在于，所述第一棘齿包括第一装设部以及第一棘齿部，所述第一装设部连接于所述第一转轴，所述第一棘齿部连接于所述第一装设部，所述第一棘齿部为弹性杆件，所述第一棘齿部远离所述第一装设部的一端可选择地容置于所述第一棘盘的多个定位凹槽中。

10.如权利要求9所述的转轴装置，其特征在于，所述第一棘齿部为弧形杆件，当所述第一棘齿沿所述第一旋转方向转动时，所述弧形杆件的弧凸一侧位于弧凹一侧的前方。

11.如权利要求2所述的转轴装置，其特征在于，所述第二棘齿包括第二装设部以及第二棘齿部，所述第二装设部连接于所述第二转轴，所述第二棘齿部连接于所述第二装设部，所述第二棘齿部为弹性杆件，所述第二棘齿部远离所述第二装设部的一端可选择地容置于所述第二棘盘的多个定位凹槽中。

12.如权利要求11所述的转轴装置，其特征在于，所述第二棘齿部为弧形杆件，当所述第二棘齿沿所述第二旋转方向转动时，所述弧形杆件的弧凸一侧位于弧凹一侧的前方。

13.如权利要求1～12中任一项所述的转轴装置，其特征在于，所述转轴装置还包括安装座以及驱动件，所述驱动件可转动地连接于所述安装座；所述第一棘盘固定于所述安装座，所述第二棘齿与所述驱动件止转连接。

14.一种电子设备，其特征在于，包括第一壳体、第二壳体以及权利要求1～13中任一项所述的转轴装置，所述第一壳体连接于所述第一棘盘，所述第二壳体连接于所述第二棘齿。

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