CN113969934B - 推拉式转轴结构及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种推拉式转轴结构,用于对转动基体和转动体进行转动连接,包括用于连接所述转动基体的转动承载部和用于连接所述转动体的转动执行部,所述转动执行部与所述转动承载部通过转轴转动连接,还包括用于设置于所述转动基体的推拉操作部件,所述推拉操作部件通过传动机构与所述转动执行部传动连接,所述传动机构配置为用于将操作所述推拉操作部件移动的运动转变为驱动所述转动执行部转动的旋转运动。该推拉式转轴结构不仅结构简单、占用装配空间少,而且,其独特的推拉开合方式,操作行程小,可以一次性开合到合适角度,有助于增强科技感,提升用户体验,提高产品竞争力。
Description
技术领域
本申请涉及转轴技术领域,尤其涉及电子设备的转轴结构。本申请还涉及设有所述转轴结构的电子设备。
背景技术
目前,有相当一部分电子设备设有转轴,以便使电子设备具备翻转开合的功能,以笔记本电脑为例,其显示屏一般通过转轴与主机体转动连接,在使用时,显示屏可以相对于主机体向上翻开至合适的使用角度,在使用之后,显示屏与主机体对合在一起,以便于进行收纳。
笔记本电脑展开显示屏的方式主要有两种,一种是手动开启,另一种是自动开启,其中,手动开启一般是消费者用手捏住显示屏外壳的边缘,然后将显示屏向上抬起,待显示屏展开到合适的角度之后,通过阻尼机构,使显示屏保持在开启的角度,自动开启主要通过内置的电机等驱动部件,带动转轴旋转,从而将显示屏自动开启到所需的角度。
对于手动开启来讲,消费者在用手翻转显示屏时,为了省力而形成的习惯性操作方式是手持显示屏的前边缘或者左右两侧接近前边缘的位置,因为这些位置与转轴之间的距离相对较远,可以形成较长的力臂,这样只需施加较小的力,就可以获得较大的翻转力矩,从而可以轻松地将显示屏展开。
但是,这种操作方式的不足之处在于,由于与转轴的距离相对较远,力臂较长,消费者的手部在翻转显示屏的过程中,操作行程过大,也就是手部所划过的弧形轨迹过长,手臂需要较大的伸展幅度,特别是在展开角度较大的情况下,这种现象尤为明显,而且,这种开启方式难以一次性开合到合适的角度,往往需要反复操作多次,影响用户的体验。
发明内容
本申请实施例提供一种推拉式转轴结构。该推拉式转轴结构通过推拉操作来实现展开或闭合功能,其操作行程相对较短,可显著改善用户体验。
本申请实施例还提供一种设有所述推拉式转轴结构的电子设备。
本申请实施例提供一种推拉式转轴结构,该转轴结构用于对具有转动基体和转动体的产品进行转动连接,其具有转动承载部和转动执行部,转动承载部用于连接产品的转动基体,转动执行部用于连接产品的转动体,转动执行部与转动承载部通过转轴相连接,以形成可以转动的铰接结构,不同于传统的转轴结构,该推拉式转轴结构可以通过推拉操作部件来展开或闭合转动体,推拉操作部件设置在转动基体上,并通过传动机构与转动执行部传动连接,消费者在操作推拉操作部件时,传动机构能够将推拉操作部件的运动转变为旋转运动,进而驱动转动执行部转动,使转动体相对于转动基体展开或闭合。
相对于传统的转轴操作方式,本申请实施例提供的推拉式转轴结构,可以通过操作设置在转动基体上的推拉操作部件来展开或闭合转动体,当消费者用手向推拉操作部件施力,使推拉操作部件在转动基体上移动时,传动机构可以将推拉操作部件的运动转变为旋转运动,进而带动转动执行部进行转动,这是一种全新的操作方式,在操作过程中,推拉操作部件的移动行程相对较短,消费者的动作幅度相对较小,且可以一次性开合到合适的角度,不需要反复多次操作,可显著改善用户的体验。
可选地,所述推拉操作部件配置为操作时在所述转动基体上做直线运动,所述传动机构配置为用于将所述推拉操作部件的直线运动转变为驱动所述转动执行部转动的旋转运动。
可选地,所述传动机构包括啮合传动的齿轮和齿条,所述齿轮连接于所述转动执行部,所述齿条与所述推拉操作部件相连接,所述推拉操作部件用于带动所述齿条做直线运动,进而带动所述转动执行部转动。
可选地,所述传动机构包括咬合传动的凸轮和凸条,所述凸轮连接于所述转动执行部,所述凸条与所述推拉操作部件相连接,所述推拉操作部件用于带动所述凸条做直线运动,进而带动所述转动执行部转动。
可选地,所述传动机构包括曲柄滑块机构,所述推拉操作部件与所述曲柄滑块机构的第一移动端相连接,所述转动执行部具有外圆周面并在所述外圆周面设有沿螺旋方向延伸的凹槽,所述曲柄滑块机构的第二移动端与所述凹槽滑动配合,所述推拉操作部件用于带动所述第一移动端做直线运动,进而通过第二移动端带动所述转动执行部转动。
可选地,所述曲柄滑块机构包括第一导轨和第二导轨;所述第一导轨沿所述推拉操作部件的移动方向延伸,所述第二导轨平行于所述转轴的轴线;所述第一导轨设有与之滑动配合的第一滑块,所述第二导轨设有与之滑动配合的第二滑块,所述第一滑块与第二滑块通过第一连杆和第二连杆相连接,所述第一连杆和第二连杆的铰接部位与第三连杆的一端相铰接,所述第三连杆的另一端铰接于定位铰接点,所述定位铰接点位于所述第一连杆与第二连杆的夹角范围内。
可选地,所述定位铰接点位于所述第一导轨与第二导轨相交汇的位置。
可选地,所述第二滑块设有伸出的悬臂,所述悬臂插入所述凹槽以与所述凹槽滑动配合。
可选地,所述转动承载部包括固定架,所述转动执行部包括转动架,所述固定架用于安装所述转轴,所述转轴的两端由所述固定架进行支撑,所述转动架的中间部分设有轴套并通过轴套与所述转轴转动连接。如此,可形成对称的扭转即转轴的两端固定中间部分旋转,与两端相对扭转即转轴的一端固定另外一端转动的形式相比,可显著改善转轴的稳定性与平衡性。
可选地,所述转动架仅一端布置所述传动机构,所述推拉操作部件位于所述转动基体的一侧。
可选地,所述转动架的两端对称地布置所述传动机构;所述推拉操作部件位于所述转动基体的一侧,并与其中一端的所述传动机构相连接,或者,所述推拉操作部件位于所述转动基体的两侧,分别与两端的所述传动机构相连接。这种对称设计的结构,可以使转轴的受力更加稳定与平衡,既能实现单手推拉开合,也能实现双手推拉开合,且在双手推拉开合时保证了两端传动机构的同步运动。
可选地,所述两侧的推拉操作部件通过位于所述转动基体内部的横向连杆相连接,或者,所述传动机构的直线运动部分通过位于所述转动基体内部的横向连接件相连接。
可选地,所述转轴设有扭簧,在所述转动执行部相对于所述转动承载部从90°运动至0°的过程中,所述扭簧逐渐储存弹性势能,在所述转动执行部相对于所述转动承载部从0°运动至90°的过程中,所述扭簧逐渐释放弹性势能;在所述转动架转动至90°的状态下,所述扭簧处于自由状态;在所述转动执行部相对于所述转动承载部从90°运动至最大开启角度的过程中,所述扭簧逐渐储存弹性势能,在所述转动执行部相对于所述转动承载部从最大开启角度运动至90°的过程中,所述扭簧逐渐释放弹性势能。在加装扭簧之后,可以充分利用扭簧的扭转力矩参与做功,协助消费者执行开合操作,减少所需要的外力做功,达到省力操作的目的。
可选地,所述扭簧为变刚度扭簧,所述变刚度扭簧的刚度变化配置为能够使所述扭簧的弯矩与所述转动体因重力产生的弯矩保持同步的非线性变化。
通过采用变刚度扭簧的配合,可以实现与转动体重力产生的弯矩保持同步,在0°-最大开启角度范围内,完全可以克服转动体重力产生的阻力,且使得整个开合过程中,扭簧的扭矩与转动体重力产生的弯矩始终保持平衡,这样,只需较小的外力就能实现转动体的开合,且能在任意角度保持固定姿态。
可选地,所述转动基体设有为所述推拉操作部件提供移动空间的滑槽,所述滑槽沿所述推拉操作部件的移动方向延伸。
本申请实施例还提供一种电子设备,包括转动体和转动基体,转动体通过转轴结构与转动基体转动连接,其中,转轴结构为上文任一项所描述的推拉式转轴结构。
本申请实施例所提供的电子设备设有所述推拉式转轴结构,由于所述推拉式转轴结构具有上述技术效果,则设有该推拉式转轴结构的电子设备也应具有相应的技术效果。
附图说明
图1为本申请实施例公开的一种设有推拉式转轴结构的笔记本电脑的结构示意图;
图2为图1中A部位的局部放大图;
图3为笔记本电脑的显示屏和主机体通过单独一个推拉式转轴结构进行连接的示意图;
图4为本申请实施例公开的第一种推拉式转轴结构的分解示意图;
图5为一种变刚度扭簧的结构示意图;
图6为本申请实施例公开的第二种推拉式转轴结构的分解示意图;
图7为本申请实施例公开的第三种推拉式转轴结构的分解示意图;
图8为转动架的横向跨度较大的结构示意图;
图9为传动机构的直线运动部分通过横向连杆相连接的结构示意图;
图10为主机体仅在左侧设有推拉操作部件的结构示意图;
图11为笔记本电脑的显示屏和主机体通过两个推拉式转轴结构进行连接的示意图;
图12为图11所示结构的基础上,各推拉式转轴结构的传动机构相连接的结构示意图;
图13为图12所示结构的基础上,两个推拉式转轴结构的传动机构也相互连接的结构示意图;
图14为图11所示结构的基础上,各推拉式转轴结构分别只在一端设有传动机构的结构示意图。
图中:
1.主机体2.显示屏3.推拉式转轴结构31.转轴32.转动架321.基板322.轴套323.凹槽33.固定架331.基板332.支撑臂34.齿轮35.齿条36.推拉操作部件37.止动螺母38.连杆39.凸块40.滑槽41.扭簧42.凸轮43.凸条44.第一导轨45.第二导轨46.第一滑块47.第二滑块48.第一连杆49.第二连杆50.第三连杆51.定位铰接点
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
其中,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
在本文中,“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的,根据附图的不同,相应的位置关系也有可能随之发生变化,因此,并不能将其理解为对保护范围的绝对限定;而且,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来,而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
请参考图1、图2、图3,本实施例以笔记本电脑为例对所提供的推拉式转轴结构进行说明,笔记本电脑通常由显示屏2和主机体1两部分组成,显示屏2的下边沿与主机体1的后边沿之间通过转轴结构转动连接,在使用时,用手翻动显示屏2可以将显示屏2向上打开,使显示屏1相对于主机体1向上展开至合适的使用角度,在使用之后,反向翻动显示屏2可以将显示屏2与主机体1对合在一起,使其处于可以收纳的状态。
在上述开合方式的基础上,本实施例通过对转轴结构进行改进,为笔记本电脑增加一种开合方式,改进之后,显示屏2通过一个位于中间的推拉式转轴结构3与主机体1转动连接,推拉式转轴结构3通过推拉操作来实现展开或闭合功能,其操作行程相对较短,可显著改善用户体验。
请一并参考图4,本实施例中的推拉式转轴结构3主要由转轴31、转动架32、固定架33、齿轮34、齿条35以及推拉操作部件36等组成,固定架33在其基板331上开设有连接孔,以便于通过螺钉等连接件与主机体1的后边缘相连接,基板331左右两边有局部材料向上弯折90°形成支撑臂332,两个支撑臂332与基板331形成类似“U”字形的支撑结构,其中,左侧的支撑臂332开设有轴孔,以安装转轴31的左端,右侧的支撑臂332也开设有轴孔,并且其轴孔具有一敞开的开口槽,以便与安装转轴31的右端,转轴31的右端加工有螺纹,转轴31在装入左、右支撑臂332之后,通过右端的止动螺母37进行紧固,安装后,转轴31的两端分别由左侧的支撑臂332和右侧的支撑臂332进行支撑,转动架32和固定架31通过转轴31的连接形成可以转动的铰接结构。
转动架32在其基板321上开设有连接孔,以便于通过螺钉等连接件与显示屏2的下边缘相连接,转动架32的中间部分设有轴套322并通过轴套322与转轴31转动连接,转动架32的两端对称地设有两组传动机构,每一组传动机构主要由齿轮34和齿条35组成,各组传动机构的齿轮34固定在转动架32的一端,组装后,齿轮34与轴套322位于同一轴线上,在转动架32的横向方向上,两个齿轮34和中间的轴套322呈间隔排列的形态,且两个齿轮34关于中间的轴套322左右对称,各齿轮34的下方设有齿条35,齿条35沿前后方向布置,其长度方向与转轴31相垂直,左右两边的齿条35通过一道横向的连杆38相连接,连杆38的两端开设有开口向下的卡槽,连杆38通过两端的卡槽与齿条35相卡接,连杆38的两端形成有凸块39,主机体1的两侧设有对应于凸块39的滑槽40,滑槽40在主机体1的侧面沿前后方向延伸,凸块39从滑槽40向外伸出后,安装推拉操作部件36,推拉操作部件36可沿滑槽40在前后方向上移动。
不同于传统的转轴结构,该推拉式转轴结构3可以通过推拉操作部件36来展开或闭合显示屏2,当消费者用手向推拉操作部件36施力,使推拉操作部件36在主机体1上移动时,可带动齿条35在前后方向上移动,齿轮34和齿条35形成的传动机构可以将推拉操作部件36的直线运动转变为旋转运动,进而带动转动架32进行转动,根据齿轮34与齿条35的啮合原理可知,显示屏2在从0°到180°的转动过程中,齿轮34需要旋转半周,齿条35驱动齿轮34旋转半周的位移量等于齿轮34周长的二分之一,因此,推拉操作部件36的移动行程相对较短,消费者的动作幅度相对较小,且可以一次性开合到合适的角度,不需要反复多次操作,可显著改善用户的体验。
而且,上述推拉式转轴结构3为对称的扭转结构(即转轴的两端固定中间部分旋转),与两端相对扭转的结构(即转轴的一端固定另外一端转动)相比,可显著改善转轴31的稳定性与平衡性,在进行操作时,转动更加顺畅、平稳,不容易出现卡顿等现象。
此外,为了提高操作的准确性,还可以沿滑槽40标识相应的刻度,供消费者参考,例如可以将常用的90°、100°、110°、120°、130°等展开角度,沿滑槽40进行标识,当推拉操作部件36移动到相应的刻度时,便表示显示屏2准确地展开到对应的角度,从而极大的方便了使用。
还可以在推拉操作部件36、齿条35或齿轮34的运动路径上,设置对应于90°、100°、110°、120°、130°等展开角度的卡阻机构,从而无需观察刻度,通过操作的手感就可以意识到显示屏2已展开到预定的开启角度,例如在齿条35的侧面设计凹点,主机体1内部设有对应于凹点的弹性钢珠(由弹簧支撑),当齿条35移动到对应于90°、100°、110°、120°、130°等展开角度的位置时,弹性钢珠便可以卡入凹点,以增加移动阻力,使显示屏2定位,此时,若显示屏2恰好处于所需的角度,则可以停止操作,若需要进一步展开或闭合显示屏2,则可以施加较大的力,以克服弹性钢珠的阻力,使齿条35继续移动,直到展开或闭合至合适的角度。由于卡阻机构可以有各种不同的形式,这里就不再一一展开描述。
转轴31上安装有扭簧41,在显示屏2相对于主机体1从90°运动至0°的展开过程中,扭簧41逐渐储存弹性势能,在显示屏2相对于主机体1从0°运动至90°的闭合过程中,扭簧41逐渐释放弹性势能;在显示屏2转动至90°的状态下,扭簧41处于自由状态;在显示屏2相对于主机体1从90°运动至最大开启角度(例如180°)的过程中,扭簧41逐渐储存弹性势能,在显示屏2相对于主机体1从最大开启角度(例如180°)运动至90°的过程中,扭簧41逐渐释放弹性势能。
在加装扭簧41之后,可以充分利用扭簧41的扭转力矩参与做功,助力消费者执行开合操作,减少所需要的外力做功,达到省力操作的目的。
扭簧41在显示屏2处于90度时,处于自由状态,显示屏2在从90°-0°范围内闭合时,显示屏2自重做的功可以转化为扭簧41的弹性势能并储存在扭簧41中;当显示屏2在从0°-90°范围内打开时,扭簧41逐渐释放能量,克服重力做功;显示屏2在从90°-180°范围内打开时,显示屏2自重做的功可以转化为扭簧41的弹性势能并储存在扭簧41中,当显示屏2在从180°-90°范围内闭合时,扭簧41逐渐释放能量,克服重力做功;因此加入扭簧41后,可以充分利用重力自身做的功,减少需求的外力功。
式中:
E为杨氏模量
D为扭簧41的中径
n为有效圈数
d为扭簧丝的直径
正常情况下,上述四个变量都是常数,这样的扭簧41的刚度就是常数,因此是无法实现与显示屏2重力产生的弯矩保持同步的非线性变化。
当扭簧41的刚度在扭转的过程中与显示屏重力产生的弯矩保持同步,在0°-180°范围内,完全可以克服显示屏重力产生的阻力,且使得整个开合过程中,扭簧41的扭矩与显示屏重力产生的弯矩始终保持平衡。这样,只需较小的外力就能实现显示屏2的开合,且能在任意角度保持固定姿态。
理论上,扭簧弯矩公式中的四个变量都可以设计成随转动角度发生变化,本实施例以D值为例进行有规律的设计,将扭簧41的中径按图5所示的形态进行设计,图中扭簧41的中径沿轴线呈正弦分布。这样扭簧41在转动过程中,中径呈正弦逐渐变化,实现与显示屏自重转动刚度相匹配。
如图6所示,在第二实施例中,传动机构主要有咬合传动的凸轮42和凸条43组成,凸轮42类似于上述实施例中的齿轮34一样安装在转动架32的两端,凸条43位于凸轮42的下方,并与推拉操作部件36相连接。
当推拉操作部件36带动凸条43做直线运动时,可以通过凸轮42与凸条43的咬合传动,将凸条43的直线运动转变为凸轮42的旋转运动,进而带动转动架32转动,与第一实施例相比,相当于采用凸轮42和凸条43替换第一实施例中的齿轮34和齿条35,其余结构与上述实施例基本相同,具体请参考上文的描述,这里就不再重复。
如图7所示,在第三实施例中,传动机构采用曲柄滑块机构,此曲柄滑块机构设有第一导轨44和第二导轨45,第一导轨44沿前后方向延伸,第二导轨45平行于转轴31的轴线,第一导轨44设有与之滑动配合的第一滑块46,第二导轨45设有与之滑动配合的第二滑块47,第一滑块46与第二滑块47通过第一连杆48和第二连杆49相连接,第一连杆48和第二连杆49的铰接部位与第三连杆50的一端相铰接,第三连杆50的另一端铰接于定位铰接点51,定位铰接点51位于第一连杆48与第二连杆49的夹角范围内,具体位于第一导轨48与第二导轨49相交汇的位置。
图中所示的第一导轨44与第二导轨45虽然是相连通的,但两者也可以是相互断开的,这种情况下,定位铰接点51可以位于第一导轨44与第二导轨45的延长线相交汇的位置。
第一滑块46形成曲柄滑块机构的第一移动端,第二滑块47形成曲柄滑块机构的第二移动端,推拉操作部件36与第一滑块46相连接,转动架32的轴套322在外圆周面上设有沿螺旋方向延伸的凹槽323,第二滑块47设有伸出的悬臂,并通过悬臂插入凹槽323与凹槽323滑动配合。
当推拉操作部件36沿前后方向移动时,可带动第一滑块46在第一导轨44上沿前后方向移动,进而通过连杆机构带动第二滑块47在第二导轨45上沿横向方向移动,由于轴套322外周面上的凹槽323为螺旋槽,因此,第二滑块47在横向移动的过程中,其直线运动可以被转变为圆周运动,从而带动转动架32转动。
如图8所示,如果显示屏2和主机体1仅通过一副本申请实施例提供的推拉式转轴结构3进行连接的话,可以将推拉式转轴结构3设置在显示屏2和主机体1的中央位置,这种情况下,可以将转动架32的横向悬臂设计的相对较长,分别向左、向右延伸至接近产品左边缘和右边缘的位置,然后与主机体1侧面的推拉操作部件36相连接。
这种对称设计的结构,可以使转轴31的受力更加稳定与平衡,既能实现单手推拉开合,也能实现双手推拉开合,且在双手推拉开合时保证了两端传动机构的同步运动。
如图9所示,在图8所示实施例的基础上,左侧的齿条35可以与右侧的齿条35通过横向的连杆38相连接,也就是说,左侧传动机构的直线运动部分与右侧传动机构的直线运动部分相连接。这样,可以提高推拉式转轴结构3的刚性,并且使左侧传动机构与右侧传动机构始终能够保持同步运行,从而使显示屏2的开合更加平稳,不至于出现偏斜等情况。
由于设有横向的连杆38,主机体1的内部可以预留出连杆38移动时会扫过的空间,从而避免连杆38与主机体1内的其他部件在结构上相冲突。
如图10所示,在图9所示实施例的基础上,可以仅保留位于左侧的推拉操作部件36,而省去位于右侧的推拉操作部件36,这样,可以进一步简化结构,减少零部件数量,并且,通过单手操作就可以展开或闭合显示屏2。当然,根据使用习惯的不同,也可以反向设置,即仅保留位于右侧的推拉操作部件36,而省去位于左侧的推拉操作部件36。
如图11所示,笔记本电脑的显示屏2和主机体1也可以通过两副本申请实施例提供的推拉式转轴结构3进行连接,若采用两副推拉式转轴结构3进行连接,则两副推拉式转轴结构3可分别设置在产品的左侧和右侧,并在结构上呈左右镜像对称的关系,主机体1左侧的推拉操作部件36与左侧推拉式转轴结构3的左侧传动机构相连接,主机体1右侧的推拉操作部件36与右侧推拉式转轴结构3的右侧传动机构相连接,左侧推拉式转轴结构3的右侧传动机构和右侧推拉式转轴结构3的左侧传动机构隐藏在主机体1内部,因此不再设置推拉操作部件36。
如图12所示,在图11所示实施例的基础上,左侧推拉式转轴结构3的传动机构通过横向的连杆38相连接,右侧推拉式转轴结构3的传动机构也通过横向连杆38相连接,以使转动更加稳定。
如图13所示,在图12所示实施例的基础上,左右两副推拉式转轴结构3的传动机构也通过横向的连杆38相连接,以使左、右两副推拉式转轴结构3能够保持同步。
如图14所示,在图11所示实施例的基础上,左侧推拉式转轴结3仅在左侧设有传动机构,右侧推拉式转轴结构3仅在右侧设有传动机构。这种连接方式结构更为简单,且同样能够实现推拉开合的功能。
这里需要说明的是,虽然通过加装变刚度扭簧41,可以使显示屏2具有悬停的功能,但本申请并不排除为转动加装阻尼机构,通过为转轴设置阻尼机构,在转动显示屏2的过程中,可以时刻提供阻尼作用力,使显示屏2在展开且松手之后,不会因自重而回落,同时,阻尼机构所产生的阻尼作用力,还能够为用户提供合适的操作手感。
此外,还可以通过电动的方式来驱动推拉操作部件36,从而展开或闭合显示屏2,例如在主机体1的内部安装用于提供动力的电机(图中未示出),推拉操作部件36与电机传动连接,或者是齿条35、凸条43、第一滑块46与电机传动连接,电机具体可以是直线电机或输出旋转运动的电机,若采用输出旋转运动的电机,则可以设置相应的动力转换机构,以便将电机的旋转运动转变为直线运动,同时,还可以在主机体1的侧面设置用于控制电机的开关或按钮。这样,当需要展开或闭合显示屏2时,通过操作开关或按钮,电机便可以输出动力,通过传动机构带动转动架32和显示屏2旋转,从而实现自动开合的功能。
上述实施例仅是本申请的优选方案,具体并不局限于此,在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整,从而得到不同的实施方式。例如,转动架32与固定架31通过转轴31相连接可以有多种形式,其中之一是转轴31与转动架32连为一体,能够随转动架32一起转动,或者,转轴31的两端由转动架32进行支撑,而将轴套322设置在固定架31上,等等。由于可能实现的方式较多,这里就不再一一举例说明。
本申请上述实施例所提供的推拉式转轴结构3,采用传动机构实现直线运动到转动的转换,使得笔记本电脑增加了一种推拉式的开合方式,这种转轴结构不仅结构简单、占用装配空间少,而且,其独特的推拉开合方式,操作行程小,可以一次性开合到合适角度,有助于增强科技感,提升用户体验,提高产品竞争力。
此外,通过采用变刚度扭簧41,可以实现0°-最大开始角度之内的任意角度开合且受力恒定的特性,解决了现有方案无法依靠纯机械配合达到显示屏2开合恒定受力的效果,其不仅适用于手机、笔记本电脑、平板电脑、及笔记本电脑配件、平板电脑配件、手机配件等产品,还适用于推拉门、折叠机转轴、配件转轴等场景。
除了上述推拉式转轴结构,本申请还一种电子设备,具体可以是手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,其具有转动体和转动基体,其转动体通过转轴结构与转动基体转动连接,通过转轴结构,转动体能够相对于转动基体转动并保持在所需的开启角度,其中的转轴结构为上文介绍的推拉式转轴结构,关于电子设备的其余结构,请参考现有技术,本文不再赘述。
以上对本申请所提供的推拉式转轴结构及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (13)
1.推拉式转轴结构,用于对转动基体和转动体进行转动连接,包括用于连接所述转动基体的转动承载部和用于连接所述转动体的转动执行部,所述转动执行部与所述转动承载部通过转轴转动连接,其特征在于,还包括用于设置于所述转动基体的推拉操作部件,所述推拉操作部件通过传动机构与所述转动执行部传动连接,所述传动机构配置为用于将操作所述推拉操作部件移动的运动转变为驱动所述转动执行部转动的旋转运动;所述推拉操作部件配置为操作时在所述转动基体上做直线运动,所述传动机构配置为用于将所述推拉操作部件的直线运动转变为驱动所述转动执行部转动的旋转运动;所述传动机构包括曲柄滑块机构,所述推拉操作部件与所述曲柄滑块机构的第一移动端相连接,所述转动执行部具有外圆周面并在所述外圆周面设有沿螺旋方向延伸的凹槽,所述曲柄滑块机构的第二移动端与所述凹槽滑动配合,所述推拉操作部件用于带动所述第一移动端做直线运动,进而通过第二移动端带动所述转动执行部转动。
2.根据权利要求1所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述曲柄滑块机构包括第一导轨和第二导轨;所述第一导轨沿所述推拉操作部件的移动方向延伸,所述第二导轨平行于所述转轴的轴线;所述第一导轨设有与之滑动配合的第一滑块,所述第二导轨设有与之滑动配合的第二滑块,所述第一滑块与第二滑块通过第一连杆和第二连杆相连接,所述第一连杆和第二连杆的铰接部位与第三连杆的一端相铰接,所述第三连杆的另一端铰接于定位铰接点,所述定位铰接点位于所述第一连杆与第二连杆的夹角范围内。
3.根据权利要求2所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述定位铰接点位于所述第一导轨与第二导轨相交汇的位置。
4.根据权利要求2所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述第二滑块设有伸出的悬臂,所述悬臂插入所述凹槽以与所述凹槽滑动配合。
5.根据权利要求1所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述转动承载部包括固定架,所述转动执行部包括转动架,所述固定架用于安装所述转轴,所述转轴的两端由所述固定架进行支撑,所述转动架的中间部分设有轴套并通过轴套与所述转轴转动连接。
6.根据权利要求5所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述转动架仅一端布置所述传动机构,所述推拉操作部件位于所述转动基体的一侧。
7.根据权利要求5所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述转动架的两端对称地布置所述传动机构;所述推拉操作部件位于所述转动基体的一侧,并与其中一端的所述传动机构相连接,或者,所述推拉操作部件位于所述转动基体的两侧,分别与两端的所述传动机构相连接。
8.根据权利要求7所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述两侧的推拉操作部件通过位于所述转动基体内部的横向连杆相连接,或者,所述传动机构的直线运动部分通过位于所述转动基体内部的横向连接件相连接。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述转轴设有扭簧,在所述转动执行部相对于所述转动承载部从90°运动至0°的过程中,所述扭簧逐渐储存弹性势能,在所述转动执行部相对于所述转动承载部从0°运动至90°的过程中,所述扭簧逐渐释放弹性势能;在所述转动架转动至90°的状态下,所述扭簧处于自由状态;在所述转动执行部相对于所述转动承载部从90°运动至最大开启角度的过程中,所述扭簧逐渐储存弹性势能,在所述转动执行部相对于所述转动承载部从最大开启角度运动至90°的过程中,所述扭簧逐渐释放弹性势能。
10.根据权利要求9所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述扭簧为变刚度扭簧,所述变刚度扭簧的刚度变化配置为能够使所述扭簧的弯矩与所述转动体因重力产生的弯矩保持同步的非线性变化。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的推拉式转轴结构,其特征在于,所述转动基体设有为所述推拉操作部件提供移动空间的滑槽,所述滑槽沿所述推拉操作部件的移动方向延伸。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的推拉式转轴结构,其特征在于,还包括用于设置在所述转动基体内部的电机,所述电机与所述推拉操作部件或传动机构相连接,以带动所述转动执行部转动。
13.电子设备,包括转动体和转动基体,所述转动体通过转轴结构与所述转动基体转动连接,其特征在于,所述转轴结构为上述权利要求1至12中任一项所述的推拉式转轴结构。
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