CN113985962A - 转轴机构和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种转轴机构和电子设备，该转轴机构包括转轴、轴套组件、驱动装置和支架，转轴可与电子设备的第一本体固定连接，支架可与电子设备的第二本体固定连接，轴套组件中的轴套的分别与转轴和驱动装置连接，驱动装置的电机可提供转轴转动的扭矩。在需要自动开合电子设备时，电机的输出轴转动，可驱动轴套和转轴转动以带动第一本体转动。在需要手动开合电子设备时，电机的输出轴不转动，外力作用在第一本体上带动转轴转动，转轴和轴套之间的摩擦配合提供扭力。这样，用户可在手动和自动之间灵活操作电子设备，提高了用户体验；在自动开合过程中，转轴与轴套一起转动，减少了转轴和轴套之间的摩擦，大大提高了转轴的使用寿命。

Description

转轴机构和电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备领域，更具体地，涉及一种转轴机构和电子设备。

背景技术

一般情况下，具有开合性能的电子设备都需要手动进行开合操作，例如，笔记本电脑需要用户手动开启和闭合，不利于用户体验。而且，这类电子设备的转轴在长期频繁使用后会发生磨损，降低了转轴的使用寿命。

发明内容

本申请实施例提供一种转轴机构以及安装有该转轴机构的电子设备，该转轴机构具备手动开合功能和自动开合动能，可以很好地提高用户体验，且在自动开合过程中，可以有效减少转轴与轴套之间的摩擦，提高转轴的使用寿命。

第一方面，提供了一种转轴机构，用于连接电子设备的第一本体和第二本体，其特征在于，包括：转轴、轴套组件、驱动装置和支架，所述转轴可与所述第一本体固定连接，所述支架可与所述第二本体固定连接；

所述转轴、所述轴套组件和所述驱动装置沿所述转轴的轴向方向依次设置，所述支架与所述轴套组件连接；

所述轴套组件包括轴套，所述轴套包括第一部分和第二部分，所述第一部分套设在所述转轴上，所述第二部分与所述驱动装置固定连接，所述驱动装置包括电机，在所述电机的输出轴转动时，所述驱动装置可驱动所述轴套和所述转轴转动，以通过所述转轴带动所述第一本体朝着靠近或远离所述第二本体的方向转动，在所述电机的输出轴不转动时，所述第一本体可带动所述转轴转动，所述转轴可与所述轴套之间形成摩擦配合，以使得所述第一本体朝着靠近或远离所述第二本体的方向转动。

本申请实施例提供的转轴机构，包括转轴、轴套组件、驱动装置和支架，转轴可与第一本体固定连接，支架可与第二本体固定连接，轴套组件中的轴套的第一部分套设在转轴上，轴套中的第二部分与驱动装置固定连接，驱动装置的电机可提供转轴转动的扭矩。在需要自动开合电子设备时，电机产生的扭矩可驱动轴套和转轴转动，以通过转轴带动第一本体朝着靠近或远离第二本体的方向转动，实现电子设备的开合；在需要手动开合电子设备时，电机静止，外力作用在第一本体上可带动转轴转动，转轴可与轴套形成摩擦配合以生成扭矩，以使得第一本体朝着靠近或远离第二本体的方向转动。这样，转轴机构的转轴、轴套组件和驱动装置之间互相配合，使得电子设备同时具有手动开合以及自动开合的功能，用户可在手动和自动之间灵活操作电子设备以实现电子设备的开合，大大提高了用户体验；此外，在自动开合过程中，驱动装置驱动转轴与轴套一块转动，减少了转轴和轴套之间的摩擦，大大提高了转轴的使用寿命。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述驱动装置包括两个联动的所述电机，两个所述电机沿平行于所述转轴的轴向方向的方向依次设置。

本申请实施例提供的转轴机构，驱动装置中沿平行于转轴的轴向方向的第一方向设置有多个电机，每个电机的径向尺寸小，占据的第一本体和第二本体之间的空间小，可以有效地减少电子设备的整机厚度，实现电子设备的轻薄化设计。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述驱动装置还包括传动组件，两个所述电机共同通过所述传动组件与所述第二部分固定连接，以使得两个所述电机通过所述传动组件驱动所述轴套和所述转轴转动。

本申请实施例提供的转轴机构，在驱动装置中设置传动组件和两个电机，两个电机通过传动组件与轴套固定连接，两个沿平行于转轴的轴向方向的第一方向依次设置的电机不仅可以实现电子设备的轻薄化设计，而且，两个电机共同与传动组件连接以实现和轴套的连接，即，两个电机与转轴不同轴设置，一是通过传动组件可以简化两个电机的连接关系的复杂度，二是结构相对美观，三是可以避免同轴设置中远离转轴的电机的转化效率低的问题。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述驱动装置还包括与两个所述电机平行且并排设置的减速器，所述减速器设置在所述传动组件和所述轴套组件之间，两个所述电机依次通过所述传动组件和所述减速器与所述第二部分固定连接，以使得两个所述电机通过所述传动组件和所述减速器驱动所述轴套和所述转轴转动。

本申请实施例提供的转轴机构，在驱动装置中设置传动组件、减速器和两个电机，两个电机依次通过传动组件和减速器与轴套连接，不仅可以实现电子设备的轻薄化设计、简化两个电机的连接关系的复杂度、提高转轴机构的美观度、提高电机的转化效率，而且，减速器的设置可以降低转轴与轴套转动的转速，增加驱动装置输出的扭矩，以增加驱动轴套和转轴的扭矩，有利于电子设备的自动开合。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二部分设置有具有D型结构的截面的孔，所述减速器的输出轴包括与所述孔匹配的轴段，所述轴段插入所述孔中，以将所述输出轴固定在所述第二部分上。

本申请实施例提供的转轴机构，轴套的第二部分上设置有D型结构的截面的孔，减速器的输出轴设置有与孔匹配的轴段，轴段插入孔中，两者的配合可以很好地实现轴套与减速器的输出轴的固定，减少输出轴与轴套之间的打滑现象，并且，这种固定方式结构简单且容易加工。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述传动组件包括第二齿轮和两个第一齿轮，其中，

两个所述第一齿轮与两个所述电机一一对应，所述第一齿轮套设在对应的电机的输出轴上，两个所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第二齿轮的输出轴与所述减速器连接。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述传动组件还包括设置在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间的第三齿轮，所述第三齿轮与两个所述第一齿轮相啮合且与所述第二齿轮相啮合。

本申请实施例提供的转轴机构，与电机的输出轴套设的第一齿轮通过第三齿轮与第二齿轮啮合，可以减小传动组件的径向尺寸，以减小整个转轴机构的径向尺寸，利于电子设备的轻薄化设计。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述转轴机构还包括设置在所述轴套组件和所述减速器之间的减速器固定件，所述减速器固定件包括相连的环形结构和连接结构，所述连接结构与所述支架固定连接，所述环形结构套设在所述轴套的第二部分上且与所述减速器固定连接。

本申请实施例提供的转轴机构，在驱动装置包括减速器的结构中，轴套和减速器之间还设置有减速器固定件，减速器固定件与支架和减速器都固定连接，由于支架不动，可保证减速器固定件的稳定性，所以，通过减速器固定件可以固定减速器，以限制减速器在周向方向的运动。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述环形结构的外侧壁上设置有凹槽，所述减速器的外壳上设置有与所述凹槽配合的延伸部，所述延伸部插入所述凹槽中以固定所述减速器。

本申请实施例提供的转轴机构，通过减速器固定件上的凹槽与减速器上的延伸部的配合，可以将减速器固定在减速器固定件上，并且，凹槽与延伸部相配合的结构简单且易于实现。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述减速器的径向方向的尺寸小于所述电机的径向方向的尺寸。

本申请实施例提供的转轴机构，减速器的径向方向的尺寸小于电机的径向方向的尺寸，可以使得第二本体中靠近减速器的区域形成弧面，满足电子设备的美观需求。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述轴套组件还包括套设在所述轴套上的滚动轴承，所述滚动轴承与所述支架固定连接。

本申请实施例提供的转轴机构，轴套组件上还设置有套设在轴套上的滚动轴承，滚动轴承不仅可作为轴套的支撑结构，并且，由于滚动轴承的内圈与轴套一起转动，可以减少转动过程轴套上的摩擦阻力，提高驱动装置的扭矩的传递效率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述驱动装置上设置有连接部，所述连接部与所述第一本体和所述第二本体中的任一个固定连接。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述连接部与所述第二本体固定连接。

第二方面，提供了一种电子设备，其特征在于，包括第一本体、第二本体和如第一方面中任一方面所述的转轴机构，所述第一本体与所述转轴机构的转轴固定连接，所述第二本体与所述转轴机构的支架固定连接。

本申请实施例提供的电子设备，包括第一本体、转轴机构和第二本体，转轴机构包括转轴、轴套组件、驱动装置和支架，转轴与第一本体固定连接，支架与第二本体固定连接，轴套组件中的轴套的第一部分套设在转轴上，轴套中的第二部分与驱动装置固定连接，驱动装置的电机可提供转轴转动的扭矩。在需要自动开合电子设备时，电机产生的扭矩可驱动轴套和转轴转动，以通过转轴带动第一本体朝着靠近或远离第二本体的方向转动，实现电子设备的开合；在需要手动开合电子设备时，电机静止，外力作用在第一本体上可带动转轴转动，转轴可与轴套形成摩擦配合以生成扭矩。这样，转轴机构的转轴、轴套组件和驱动装置之间互相配合，使得电子设备同时具有手动开合以及自动开合的功能，用户可在手动和自动之间灵活操作电子设备以实现电子设备的开合，大大提高了用户体验；此外，在自动开合过程中，驱动装置驱动转轴与轴套一起转动，减少了转轴和轴套之间的摩擦，大大提高了转轴的使用寿命。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述电子设备为笔记本电脑，所述第一本体为屏幕组件，所述的第二本体为主机组件。

附图说明

图1是本申请实施例提供的笔记本电脑的示意性爆炸图。

图2是本申请实施例提供的笔记本电脑的示意性装配图。

图3是本申请实施例提供的转轴机构的示意性装配图。

图4是本申请实施例提供的转轴机构的示意性爆炸图。

图5是本申请实施例提供的转轴机构的示意性剖面图。

图6是本申请实施例提供的支架的示意性剖结构图。

图7和图8是本申请实施例提供的转轴的示意性剖结构图。

图9和图10是本申请实施例提供的轴套组件的示意性结构图。

图11是本申请实施例提供的转轴、轴套组件和支架的示意性装配图。

图12是本申请实施例提供的驱动装置的示意性装配图。

图13是本申请实施例提供的驱动装置的示意性爆炸图。

图14是本申请实施例提供的驱动装置的示意性剖面图。

图15是本申请实施例提供的减速器固定件的示意性结构图。

附图标记说明

电子设备1，转轴机构10，屏幕组件20，主机组件30。

支架11，支撑板111，凸出部112，连接部113。

转轴12，固定结构121，扭力结构122，止档结构123。

轴套组件13，轴套131，轴套131的第一部分1311，轴套131的第二部分1312，第一部分1311内的第一孔1313，第二部分1312内的第二孔1314，滚动轴承132，

驱动装置14，电机141，电机141的外壳1411，电机141的输出轴1412，伸出壳体1412的引脚1413，减速器142，减速器142的外壳1421，减速器142的输出轴1422，外壳1421上的延伸部1423，减速齿轮组1424，传动组件143，传动组件143的外壳1431，外壳1431上的连接部1432，第一齿轮1433，第二齿轮1434，第三齿轮1435，传动组件的输出轴1436。

减速器固定件15，环形结构151，连接结构152，凹槽1512。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

针对大部分电子设备只能通过手动进行开合操作以及转轴频繁发生磨损的问题，本申请实施例提供了一种转轴机构以及安装有该转轴机构的电子设备，该转轴机构具备手动开合功能和自动开合动能，且在自动开合过程中，可以有效减少转轴与轴套之间的摩擦，提高转轴的使用寿命。

本申请的转轴机构可以应用于任何具有开合性能的设备中，示例性地，该设备可以是笔记本电脑、可折叠的手机等。

为了便于描述转轴机构的应用场景，以笔记本电脑为例，对转轴机构在设备中的应用做一简单说明。

参考图1和图2，笔记本电脑1包括转轴机构10、屏幕组件20和主机组件30，屏幕组件20和主机组件30通过转轴机构10转动连接，具体地，转轴机构10的一端与屏幕组件20固定连接，另一端与主机组件30固定连接。在笔记本电脑1被打开时，屏幕组件 20朝着远离主机组件30的方向转动，并且通过转轴机构10提供的扭力使得笔记本电脑1 保持稳定打开的状态，在笔记本电脑1被闭合时，屏幕组件20朝着靠近主机组件30的方向转动，并且通过转轴机构10提供的扭力使得屏幕组件20自由落下。

可以理解，电子设备可设置有一个或多个转轴机构，本申请实施例不做任何限定，例如，电子设备中可设置有一个、两个、三个以及更多个转轴机构。示例性地，图1所示的笔记本电脑1中设置有两个转轴机构10，例如，沿着转轴机构10的轴线方向，两个转轴机构10对称设置。

为了便于描述，本申请定义了电子设备的可开合的两部分，分别是第一本体和第二本体，第一本体可以是与转轴机构中的转轴连接的部件，第二本体是与转轴机构中的支架连接的部件，转轴转动时，支架不转动，转轴可带动第一本体朝着靠近或远离第二本体的方向转动，实现电子设备的开合。以笔记本电脑为例，第一本体可以是屏幕组件20，第二本体可以是主机组件30。

以下，结合图3至图15，对本申请实施例的转轴机构做详细说明。

参考图3至图4，转轴机构10包括支架11、转轴12、轴套组件13和驱动装置14，支架11可与电子设备2的第二本体(例如，主机组件30)固定连接，转轴12可与电子设备1的第一本体(例如，屏幕组件20)固定连接，转轴12、轴套组件13和驱动装置 14沿着转轴12的轴向方向依次设置，支架11与轴套组件13连接。参考图4，转轴12包括扭力结构122，轴套组件13包括轴套131，轴套131包括第一部分1311和第二部分1312，参考图5，轴套131的第一部分1311套设在转轴12的扭矩结构122上，第二部分1312 与驱动装置14固定连接，下文做详细说明。驱动装置14可提供扭矩，具体地，驱动装置 14包括电机141，电机141可提供扭矩，在需要自动开合电子设备1时，电机141的输出轴转动，可驱动与驱动装置14固定连接的轴套131以及带动套设于轴套131内的转轴12 转动，以通过转轴12带动第一本体朝着靠近或远离第二本体的方向转动，实现电子设备 1的自动开合。在需要手动开合电子设备1时，电机141的输出轴不转动，电机141处于静止状态，外力作用在第一本体上，转轴12转动，轴套131不转动，转动过程中，转轴 12与轴套131之间形成摩擦配合，两者之间的摩擦配合生成扭力(或阻尼力)，以提供转动过程的扭矩，使得第一本体朝着靠近或远离第二本体的方向转动，实现电子设备1的手动开合。

需要说明的是，电机141的输出轴转动表示驱动装置14处于工作状态，电机141的输出轴不转动表示驱动装置14处于非工作状态。

应理解，在自动开合电子设备的过程中，驱动装置14的电机141提供的扭矩是主动力(或动力源)，相当于替代手动开合电子设备1中作用在第一本体的外力，电子设备1 上安装有至少一个转轴机构10，一个转轴机构10提供一个驱动装置14，至少一个转轴机构10中的至少一个驱动装置14提供的扭矩的总和大于第一本体转动过程中由第一本体的重力产生的扭矩，这样，才能通过驱动装置14驱动转轴12以带动第一本体转动。在手动开合电子设备的过程中，驱动装置14的电机141静止不动，用户作用在第一本体的外力是主动力，转轴12和轴套131之间产生的扭矩是阻力，以保证电子设备的开合。

本申请实施例提供的转轴机构，包括转轴、轴套组件、驱动装置和支架，转轴可与第一本体固定连接，支架可与第二本体固定连接，轴套组件中的轴套的第一部分套设在转轴上，轴套中的第二部分与驱动装置固定连接，驱动装置的电机可提供转轴转动的扭矩。在需要自动开合电子设备时，电机产生的扭矩可驱动轴套和转轴转动，以通过转轴带动第一本体朝着靠近或远离第二本体的方向转动，实现电子设备的开合；在需要手动开合电子设备时，电机静止，外力作用在第一本体上可带动转轴转动，转轴可与轴套形成摩擦配合以生成扭矩，以使得第一本体朝着靠近或远离第二本体的方向转动。这样，转轴机构的转轴、轴套组件和驱动装置之间互相配合，使得电子设备同时具有手动开合以及自动开合的功能，用户可在手动和自动之间灵活操作电子设备以实现电子设备的开合，大大提高了用户体验；此外，在自动开合过程中，驱动装置驱动转轴与轴套一块转动，减少了转轴和轴套之间的摩擦，大大提高了转轴的使用寿命。

参考图6，支架11包括支撑板111，支撑板111可与第二本体固定连接，示例性地，支撑板111上设置有紧固孔1111，紧固件穿过紧固孔1111与第二本体固定连接，以实现支架11与第二本体的固定连接，例如，紧固件可以是铆钉，通过铆接方式实现支架11与第二本体的固定连接。

在一些实施例中，继续参考图6，支架11还包括与支撑板111相连的凸出部112，凸出部112上设置有缺口1121，缺口1121可与转轴12的止档结构123(如图7和图8所示) 配合，以限制转轴12的转动角度，后续做详细说明。

在另一些实施例中，继续参考图6，支架11还包括设置在支撑板111上的连接件113，连接件113可与转轴组件13的滚动轴承132固定连接，以将轴套组件13固定在支架11上，后续做详细说明。

参考图7和图8，转轴12的端部被设置为固定结构121，可与第一本体固定连接，示例性地，固定结构121与第一本体可通过铆接方式实现连接。

在支架11上设置有缺口1121的实施例中，继续参考图7和图8，转轴12上设置有与图6所示的缺口1121配合的止档结构123，止档结构123可在缺口1121的开口范围内转动。参考图11，转轴12转动至一定角度时，可将止档结构123抵压在支架11的凸出部112上邻近缺口1121的区域上，以限定转轴12的转动角度。这样，通过支架11上的缺口1121与转轴12上的止档结构123之间的配合可限制转轴12的转动的最大角度，以避免第一本体的转动角度过大损坏电子设备内的器件。

在一些实施例中，继续参考图7和图8，转轴12包括扭力结构122，示例性地，止档结构123可设置在扭力结构122上。

参考图9和图10，轴套组件13的轴套131包括第一部分1311和第二部分1312，第一部分 1311可与扭力结构122配合以提供扭力，其中，第一部分1311内设置有套设扭力结构122 的第一孔1313(如图9所示)，第二部分1312与驱动装置14固定连接(后续详细说明)。应理解，驱动装置14与第二部分1312连接的部分和扭力结构122之间无接触，是间隔设置的，以保证在自动开合过程中，扭力结构122的转动不会影响驱动装置14的静止状态。轴套131的第一部分1311套设在扭力结构122上且作为转轴12的支撑结构，扭力结构122与轴套131之间采用过盈配合，在手动开合电子设备的过程中，转轴12转动且支架11不动，轴套131的第一部分1311与扭力结构122之间形成摩擦配合可提供扭力，产生扭矩，以及，在电子设备处于使用状态时，轴套131的第一部分1311与扭力结构122之间的扭力还可使得第一本体处于相对稳定的状态。

在一些实施例中，继续参考图9和图10，轴套组件13还包括滚动轴承132，滚动轴承132 套设在轴套131上，滚动轴承132的内圈与轴套131是过盈配合。在自动开合电子设备时，驱动装置14驱动轴套131转动时也带动滚动轴承132的内圈一起转动。这样，滚动轴承132 套设在轴套131上，可作为轴套131的支撑结构，并且，由于滚动轴承132的内圈可与轴套131一起转动，可以减少转动过程的轴套上摩擦阻力，提高驱动装置14的扭矩的传递效率。

继续参考图11，滚动轴承132的外圈与支架11的连接件113固定连接，以将轴套组件13 固定在支架11上。示例性地，连接件113与滚动轴承132可通过焊接方式实现固定连接，当然，其他固定连接的方式也在本申请实施例的保护范围内。

应理解，本申请实施例对滚动轴承132的数量不做任何限定，轴套组件13可包括一个、两个、三个、四个或更多个滚动轴承132。当轴套组件13包括多个滚动轴承132时，多个滚动轴承132同轴且间隔设置。示例性地，图9和图10示出了两个滚动轴承132，两个滚动轴承132分别设置在轴套131的两端，不仅可以起到更好的支撑作用，而且可以使得轴套131 以及转轴12的受力相对平衡。例如，一个滚动轴承132设置在轴套131的第一部分1311的靠近转轴12的端部，另一个滚动轴承132设置在轴承131的第二部分1312的靠近驱动装置14 的端部。对应地，支架11中的连接件113的数量与滚动轴承132的数量相同，连接件113与对应的滚动轴承132固定连接。

参考图12和图13，驱动装置14的电机141提供扭矩，该扭矩可被传递至轴套131上，由于轴套131的第一部分1311与转轴12之间是过盈配合，该扭矩可驱动轴套131转动且带动套设在轴套131内的转轴12转动，以自动开合电子设备。

需要说明的是，电机14可与轴套131的第二部分1312直接连接，也可以通过其他部件与第二部分1312连接，本申请实施例不做任何限定，后面实施例做具体说明。

若驱动装置14中安装一个电机14，在满足提供扭矩的情况下，单个电机141的径向尺寸会比较大，占据的第一本体和第二本体之间的空间较大，会增加电子设备的整机厚度，不利于电子设备的轻薄化设计。

为了实现电子设备的轻薄化设计，在一些实施例中，驱动装置14包括多个电机141，多个电机141互相联动，且沿着平行于转轴12的轴向方向的第一方向依次设置，多个电机 141联合起来提供驱动装置14输出的扭矩，以驱动轴套131和转轴12转动。示例性地，参考 12和图13，驱动装置14包括两个联动的电机141，沿着平行于转轴12的轴向方向的第一方向依次设置。以驱动装置14包括两个电机141为例，若每个电机141提供的扭矩相同，则每个电机提供驱动装置14的一半扭矩，两个电机141提供驱动装置14输出的总扭矩。

本申请实施例提供的转轴机构，驱动装置中沿平行于转轴的轴向方向的第一方向设置有多个电机，每个电机的径向尺寸小，占据的第一本体和第二本体之间的空间小，可以有效地减少电子设备的整机厚度，实现电子设备的轻薄化设计。

应理解，多个电机141沿着平行于转轴12的轴向方向的第一方向依次设置，表示的是多个电机141平行且同轴设置，具体表示的是多个电机141的输出轴1412(如图13和图14所示)平行且同轴设置。此外，多个电机141可以和转轴12同轴设置，例如，多个电机141 串联，多个电机141也可以和转轴12不同轴设置，本申请实施例不做限定。不过，一般情况下，在多个电机141与转轴12不同轴设置的实施例中，需要传动组件将电机141的扭矩的传递至转轴12上。

需要说明的是，本申请实施例所说的两个部件(例如，电机141与转轴12，两个电机141之间)之间同轴设置，表示的是两个部件的中心轴线近似位于同一条直线上，同理，两个部件不同轴设置表示的是两个部件的中心轴线不位于同一条直线上。

以下，以驱动装置14包括两个电机141的为例，对驱动装置14中可能涉及的其他部件做说明。

在一些实施例中，继续参考图12和图13，驱动装置14还包括传动组件143，两个电机 141共同通过传动组件143与轴套131的第二部分1312固定连接，以使得两个电机141通过传动组件143驱动轴套131和转轴12转动。在该实施例中，两个电机141与转轴12不同轴设置，两个电机141与传动组件143固定连接，传动组件143直接或间接通过其他部件与轴套131 的第二部分1312固定连接。

参考图13和图14，电机141包括外壳1411和伸出外壳1411的输出轴1412，传动组件143 包括外壳1431和设置在外壳1431内的齿轮组，该齿轮组与电机141的输出轴1412固定连接，且该齿轮组的输出轴1436与第二部分1312固定连接。应理解，在传动组件143的齿轮组的输出轴1436与第二部分1312固定连接的实施例中，驱动装置14可以不包括图12至图14所示的减速器142，并且，传动组件143的齿轮组的输出轴1436可作为驱动装置14的输出轴，直接与轴套131的第二部分1312固定连接。

示例性地，传动组件14包括两个第一齿轮1433、一个第二齿轮1434和一个第三齿轮 1435，一个第一齿轮1433对应一个电机141，电机141的输出轴1412套设于第一齿轮1433上，两个第一齿轮1433都与第三齿轮1435相啮合，第三齿轮1435与第二齿轮1434相啮合，第二齿轮1434上设置有输出轴1436，输出轴1436与轴套131的第二部分1312固定连接，这样，电机141的输出轴1412驱动第一齿轮1433转动，第一齿轮1433通过第三齿轮1435带动第二齿轮1434转动，第二齿轮1434的输出轴1436可驱动轴套131和转轴12转动。

应理解，在图14所示的结构中，传动组件143包括第一齿轮1433、第二齿轮1434和第三齿轮1435，可以减小传动组件143的径向尺寸，以减小整个转轴机构的径向尺寸，利于电子设备的轻薄化设计。若对电子设备的厚度要求不高，传动组件14可以仅设置两个第一齿轮1433和一个第二齿轮1434，不需要设置第三齿轮1435。

本申请实施例提供的转轴机构，在驱动装置中设置传动组件和两个电机，两个电机通过传动组件与轴套固定连接，两个沿平行于转轴的轴向方向的第一方向依次设置的电机不仅可以实现电子设备的轻薄化设计，而且，两个电机共同与传动组件连接以实现和轴套的连接，即，两个电机与转轴不同轴设置，一是通过传动组件可以简化两个电机的连接关系的复杂度，二是结构相对美观，三是可以避免同轴设置中远离转轴的电机的转化效率低的问题。

为了避免转轴12和轴套131转动过程的转速过大而导致用于驱动转轴12和轴套131的扭矩减少或损坏第一本体，需要限制转轴12和轴套131的转速。基于此，在一些实施例中，继续参考图12和图13，驱动装置14还包括减速器142，减速器142与两个电机141平行且并排设置，减速器142设置在传动组件143和轴套组件13之间，两个电机14依次通过传动组件 143和减速器142与轴套131的第二部分1312固定连接，以使得两个电机141通过传动组件 143和减速器142驱动轴套131和转轴12转动。在该实施例中，转轴12、减速器142和传动组件143可视为同轴设置。

继续参考图13和图14，减速器142包括外壳1421和设置在外壳1421内的减速齿轮组 1424，减速齿轮组1424的一端套设传动组件1431的输出轴1436，减速齿轮组1424的另一端形成为伸出外壳1421的输出轴1422，一并参考图5，减速器142的输出轴1422与轴套131的第二部分1312固定连接。这样，电机141的输出轴1412驱动第一齿轮1433转动，第一齿轮1433通过第二齿轮1434驱动第三齿轮1435转动，第三齿轮1435的输出轴1436驱动减速器142转动，减速器142的输出轴1422驱动轴套131和转轴12转动。

本申请实施例提供的转轴机构，在驱动装置中设置传动组件、减速器和两个电机，两个电机依次通过传动组件和减速器与轴套连接，不仅可以实现电子设备的轻薄化设计、简化两个电机的连接关系的复杂度、提高转轴机构的美观度、提高电机的转化效率，而且，减速器的设置可以降低转轴与轴套转动的转速，增加驱动装置输出的扭矩，以增加驱动轴套和转轴的扭矩，有利于电子设备的自动开合。

在一些场景中，为了美观，第二本体的外壳上会有弧面，尤其在第二本体的靠近第一本体的区域会有弧面。为了满足这种需求，在一些实施例中，减速器142的径向方向的尺寸小于电机141的径向方向的尺寸，这样，第二本体中靠近减速器142的区域可形成弧面，满足美观的需求。

继续参考图13，电机141的外壳1411设置有伸出外壳1411的多个引脚1413，引脚1413 用于和导线连接，导线与设置在第二本体内的主板连接，以实现电机141与主板的电连接。可以理解，主板上设置有供电单元，电机141可与供电单元电连接，为电机141提供电能。

驱动装置14中的各个部件的输出轴转动，会影响转轴机构的稳定性。为了稳定驱动装置14以稳定转轴机构，驱动装置14可与第一本体或第二本体固定连接。在一些实施例中，驱动装置14可与第二本体固定连接。示例性地，继续参考图13和图14，传动组件143的外壳1431上设置有连接部1432，连接部1432可与第二本体固定连接。

在驱动装置14包括减速器142、传动组件143和两个电机141的实施例中，减速器142 的一端通过传动组件143与电机141连接，另一端形成的输出轴1422与轴套131的第二部分 1312连接。在电机141转动过程中，为了避免出现减速器142沿周向方向转动的现象，继续参考图3和图4，转轴机构10还包括设置在轴套组件13和减速器142之间的减速器固定件15，减速器固定件15分别与第二部分1312、减速器142和支架11连接。

在一些实施例中，参考图15，减速器固定件15包括相连的环形结构151和连接结构152，一并参考图5，减速器固定件15的环形结构151套设在轴套131的第二部分1312，以实现和轴套131的连接，连接结构152与支架11固定连接，示例性地，连接结构152与支架11的支撑板111固定连接，例如，可以通过铆接的方式实现连接结构152与支撑板111的固定连接。应理解，由于减速器固定件15与支架11固定连接，所以，无论轴套131是否转动，减速器固定件15都不会转动，在轴套131转动时，轴套131可相对减速器固定件15转动。

继续参考图15，环形结构151的外侧壁上设置有凹槽1512，继续参考图13和图14，减速器142的外壳1421上设置与凹槽1512匹配的延伸部1423，延伸部1423可插入凹槽1512中，由于减速器固定件15与支架11固定连接，可保证减速器固定件15的稳定性，所以，通过减速器固定件15可以固定减速器142，以限制减速器142在周向方向的运动。

在驱动装置14包括减速器142、传动组件143和两个电机141的实施例中，减速器142 的输出轴1422与轴套131的第二部分1312固定连接，以在输出轴1422转动时带动轴套131 转动。为了简洁且更好地实现轴套131与减速器142的输出轴1422的连接，防止输出轴1422 转动过程中与轴套131的第二部分1312之间出现打滑现象，在一些实施例中，参考图10，轴套1312的第二部分1312内设置有具有D型结构的截面的第二孔1314，对应地，减速器142 的输出轴1422包括与第二孔1314匹配的轴段(图中未示出)，该轴段具有D型结构的截面，该轴段插入第二孔1314中。这种具有D型结构的截面的孔与对应的轴段匹配，可以很好地实现轴套与减速器的输出轴的固定，减少输出轴与轴套之间的打滑现象，并且，这种固定方式结构简单。

当然，减速器142的输出轴1422与轴套131的第二部分1312之间也可以通过其他方式实现固定连接。例如，输出轴1422的周向方向的侧壁上设置多个凸起，第二部分1312内设置与凸起匹配的凹槽，凸起与凹槽之间配合，也可以实现减速器142与轴套131的固定连接。

以下，以图1和图2所示的电子设备中安装有两个转轴机构的结构为例，结合图3至图 15所示的转轴机构的相关部件，对转轴机构实现自动开合和手动开合电子设备的原理做详细描述。

自动开合电子设备时，驱动装置14提供的扭矩是主动力，需要克服第一本体转动过程中由第一本体的重力产生的扭矩，这样，才能开合电子设备。示例性地，电子设备安装有两个转轴机构10，一个转轴机构10包括一个驱动装置14，这样，电子设备有两个驱动装置14，为了能自动开合电子设备，两个驱动装置14产生的扭矩之和大于第一本体的重力产生的扭矩；此外，假设每个驱动装置14提供的扭矩相同，那么，一个驱动装置14提供第一本体的重力产生的扭矩的一半。在一些实施例中，驱动装置14包括多个电机141，多个电机 141提供给驱动装置14的扭矩的总和等于第一本体的重力产生的扭矩的一半。

假设，第一本体的重量为360g，计算得到第一本体在转动过程中由第一本体的重力产生的扭矩为4.56kgf*cm，两个驱动装置14提供的总扭矩大于4.56kgf*cm，取5kgf*cm，这样，每个驱动装置14提供的扭矩为2.5kgf*cm。在自动开合电子设备时，两个驱动装置14产生的总扭矩为5kgf*cm，大于第一本体的重力产生的扭矩4.56kgf*cm，所以，每个驱动装置 14可驱动对应的轴套131和转轴12转动，以带动第一本体转动。以驱动装置14包括两个电机141为例，一个驱动装置14提供2.5kgf*cm，假设，每个电机141提供的扭矩相同，则每个电机141提供给驱动装置14的扭矩为1.25kgf*cm。

手动开合电子设备时，用户作用在第一本体上的外力是主动力，驱动装置14需要保持静止，通过转轴12和轴套131之间的摩擦配合形成的作为阻力的扭矩来保证电子设备的稳定开合。一般情况下，在驱动装置14中的电机141断电时，会产生自锁力矩，以保证电机141稳定地保持静止状态(或者说，以保证电机141的输出轴不转动)，同理，在本申请实施例中，为了保证电机141的静止状态，可以限定电机141的自锁力矩，每个驱动装置14 中的所有电机141的自锁力矩的总和大于对应的转轴12与轴套131之间产生的扭矩，这样，可以保证在转轴12转动过程中，对应的驱动装置14中的电机141可稳定地保持静止状态。此外，施加在第一本体上的外力的扭矩大于转轴12与轴套131之间的扭矩且小于驱动装置 14中所有电机141的自锁力矩的总和，使得驱动装置14与轴套131都固定不动，例如，驱动装置14的减速器142的输出轴1422与轴套131的第二部分1312都固定不动，以实现手动开合电子设备。

假设，一个转轴机构中的驱动装置14包括两个电机141，转轴12和轴套131之间产生的扭矩的大小为2.45kgf*cm，每个电机141的自锁力矩为1.75kgf*cm，两个电机141的总的自锁力矩为3.5kgf*cm，大于转轴12和轴套131之间的产生的扭矩2.45kgf*cm，所以，在转动12转动过程中，电机141静止不动。在电子设备包括两个转轴机构的实施例中，两个转轴12与对应的轴套131产生的扭矩的总和为7kgf*cm，4个电机141产生的自锁力矩的总和为4.9kgf*cm，当作用在第一本体上的外力可产生的扭矩大于4.9kgf*cm且小于7kgf*cm时，可以手动调节第一本体与第二本体之间的角度，实现手动开合电子设备。

可以理解，作用在第一本体上的外力在一定范围内大于两个转轴机构10产生的扭矩，这个范围不会很大，所以，我们可以根据计算得到的两个转轴机构产生的扭矩，基于经验值来选择电机14，使得电机14提供的自锁力矩在一个合理范围内不仅大于转轴机构10产生的扭矩，以及，在外力作用在第一本体上，使得该自锁力矩也同时大于第一本体的重力产生的扭矩。

以上，对本申请实施例的转轴机构做了详细说明，此外，本申请实施例还提供了一种电子设备。示例性地，该电子设备可以是笔记本电脑。

参考图1和图2，电子设备1括转轴机构10、第一本体和第二本体，第一本体与转轴机构10中的转轴12固定连接，第二本体与转轴机构10的支架11固定连接。转轴机构10可以是上述图3至图15对应的实施例中任一实施例的转轴机构，可参考上述描述。此外，在电子设备1笔记本电脑的实施例中，图1和图2所示的屏幕组件20是第一本体的一例，图1和图2所示的主机组件30是第二本体的一例。

在本申请实施例中，第一本体和第二本体中的任一个中设置有处理器，该处理器与电机141电连接，用于控制电机141的工作状态。例如，处理器接收到外部的自动开启信号时，可控制电机141处于工作状态，即，控制电机141通电，实现自动开启功能；再例如，处理器接收到外部的自动关闭信号时，可控制电机141处于非工作状态，即，控制电机141断电，实现自动关闭功能。示例性地，外部的自动开启信号或自动关闭信号可以是用户对电子设备1的相关输入操作。

在一些实施例中，第一本体和第二本体中的任一个中设置有按键，按键与处理器电连接以识别用户的操作以控制电机141的工作状态。示例性地，若电子设备1处于打开状态，用户按压按键，处理器可识别出该按键操作是需要自动关闭电子设备，处理器会控制电机 141反向运转，以驱动轴套131和转轴12反向转动，以带动第一本体向靠近第二本体的方向转动；若电子设备1处于关闭状态，用户按压按键，处理器可识别出该按键操作是需要自动开启电子设备，处理器会控制电机141正向运转，以驱动轴套131和转轴12正向转动，以带动第一本体向远离第二本体的方向转动。在该实施例中，自动开启信号或自动关闭信号可以是用户的按键操作。

在另一些实施例中，第一本体和第二本体中的任一个中设置有语音识别器，用于识别用户输出的语音指令，语音识别器与处理器电连接，以根据语音识别器所识别的语音指令而控制电机1的工作状态。示例性地，若用户输出关闭第一本体的指令，语音识别器接收并分析识别该语音指令，同时将识别结果发送至处理器，处理器根据接收到的识别结果控制电机14反向运转，以使转轴12和轴套131反向转动以带动第一本体向靠近第二本体的方向转动。若用户输出打开第一本体的指令，语音识别器接收并分析识别该语音指令，同时将识别结果发送至处理器，处理器根据接收到的识别结果控制电机14正向运转，以使转轴12和轴套131正向转动以带动第一本体向远离第二本体的方向转动。在该实施例中，自动开启信号或自动关闭信号可以是语音指令。

为了提高转轴机构的转动精度，在一些实施例中，第一本体中还可以设置有角度传感器，处理器与角度传感器电连接以用于根据角度检测器的检测结果控制电机14的工作状态。也就是，处理可根据角度检测器对于第一本体与第二本体间的夹角的实时检测结果可精确确定第一本体的转动位置，避免第一本体转动过多或过少，影响用户的使用。示例性地，处理器可通过角度检测器实时的检测结果来确定第一本体当前的位置是否为用户的最佳使用角度位置，或者是否为用户预设定的角度位置，当前是否需要继续驱动第一本体转动等等。若处理器通过检测结果来确定第一本体当前的位置是用户的最佳使用角度位置，则可控制电机141断电，不再驱动轴套131和转轴12转动以带动第一本体转动，后续可通过手动或自动方式关闭电子设备1；若处理器通过检测结果来确定第一本体当前的位置不是用户的最佳使用角度位置，则可控制电机141继续处于工作状态，继续驱动轴套131和转轴12转动以带动第一本体转动。

应理解，图1至图15所示的电子设备以及转轴机构中的各个部件的结构以及部件之间的连接关系仅为示意性说明，任何可替换的与每个部件所起的作用相同的部件的结构都在本申请实施例的保护范围内。下文会对每个部件的相关结构做详细说明。

应理解，在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定连接”、以及“接触”等术语应做广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述各种术语在本申请实施例中的具体含义。

示例性地，针对“连接”，可以是固定连接、转动连接、柔性连接、移动连接、一体成型、电连接等各种连接方式；可以是直接相连，或，可以是通过中间媒介间接相连，或，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。

示例性地，针对“固定连接”，可以是一个元件可以直接或间接固定连接在另一个元件上；固定连接可以包括机械连接、焊接以及粘接等方式，其中，机械连接可以包括铆接、螺栓连接、螺纹连接、键销连接、卡扣连接、锁扣连接、插接等方式，粘接可以包括粘合剂粘接以及溶剂粘接等方式。

示例性地，对于“接触”的解释，可以是一个元件与另一个元件直接接触或间接接触，此外，本申请实施例所描述的两个元件之间的接触，可以理解为在安装误差允许范围内的接触，可以存在由于安装误差原因造成的很小的间隙。

还应理解，本申请实施例描述的“平行”可以理解为“近似平行”。

还应理解，术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“元件的至少部分”是指元件的部分或全部。

以上所述，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种转轴机构，用于连接电子设备的第一本体和第二本体，其特征在于，包括：转轴、轴套组件、驱动装置和支架，所述转轴可与所述第一本体固定连接，所述支架可与所述第二本体固定连接；

所述转轴、所述轴套组件和所述驱动装置沿所述转轴的轴向方向依次设置，所述支架与所述轴套组件连接；

所述轴套组件包括轴套，所述轴套包括第一部分和第二部分，所述第一部分套设在所述转轴上，所述第二部分与所述驱动装置固定连接，所述驱动装置包括电机，在所述电机的输出轴转动时，所述驱动装置可驱动所述轴套和所述转轴转动，以通过所述转轴带动所述第一本体朝着靠近或远离所述第二本体的方向转动，在所述电机的输出轴不转动时，所述第一本体可带动所述转轴转动，所述转轴可与所述轴套之间形成摩擦配合，以使得所述第一本体朝着靠近或远离所述第二本体的方向转动。

2.根据权利要求1所述的转轴机构，其特征在于，所述驱动装置包括两个联动的所述电机，两个所述电机沿平行于所述转轴的轴向方向的第一方向依次设置。

3.根据权利要求2所述的转轴机构，其特征在于，所述驱动装置还包括传动组件，两个所述电机共同通过所述传动组件与所述第二部分固定连接，以使得两个所述电机通过所述传动组件驱动所述轴套和所述转轴转动。

4.根据权利要求3所述的转轴机构，其特征在于，所述驱动装置还包括与两个所述电机平行且并排设置的减速器，所述减速器设置在所述传动组件和所述轴套组件之间，两个所述电机依次通过所述传动组件和所述减速器与所述第二部分固定连接，以使得两个所述电机通过所述传动组件和所述减速器驱动所述轴套和所述转轴转动。

5.根据权利要求4所述的转轴机构，其特征在于，所述第二部分设置有具有D型结构的截面的孔，所述减速器的输出轴包括与所述孔匹配的轴段，所述轴段插入所述孔中，以将所述输出轴固定在所述第二部分上。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的转轴机构，其特征在于，所述传动组件包括第二齿轮和两个第一齿轮，其中，

两个所述第一齿轮与两个所述电机一一对应，所述第一齿轮套设在对应的电机的输出轴上，两个所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述第二齿轮的输出轴与所述减速器连接。

7.根据权利要求6所述的转轴机构，其特征在于，所述传动组件还包括设置在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间的第三齿轮，所述第三齿轮与两个所述第一齿轮相啮合且与所述第二齿轮相啮合。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的转轴机构，其特征在于，所述转轴机构还包括设置在所述轴套组件和所述减速器之间的减速器固定件，所述减速器固定件包括相连的环形结构和连接结构，所述连接结构与所述支架固定连接，所述环形结构套设在所述轴套的第二部分上且与所述减速器固定连接。

9.根据权利要求8所述的转轴机构，其特征在于，所述环形结构的外侧壁上设置有凹槽，所述减速器的外壳上设置有与所述凹槽配合的延伸部，所述延伸部插入所述凹槽中以固定所述减速器。

10.根据权利要求3至9中任一项所述转轴机构，其特征在于，所述减速器的径向方向的尺寸小于所述电机的径向方向的尺寸。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的转轴机构，其特征在于，所述转轴组件还包括套设在所述轴套上的滚动轴承，所述滚动轴承与所述支架固定连接。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的转轴机构，其特征在于，所述驱动装置上设置有连接部，所述连接部与所述第一本体和所述第二本体中的任一个固定连接。

13.一种电子设备，其特征在于，包括第一本体、第二本体和如权利要求1至12中任一项所述的转轴机构，所述第一本体与所述转轴机构的转轴固定连接，所述第二本体与所述转轴机构的支架固定连接。

14.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为笔记本电脑，所述第一本体为屏幕组件，所述的第二本体为主机组件。

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