CN116006572A - 铰链机构和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铰链机构和电子设备，所公开的铰链机构包括铰链基部、摆臂、弹性件、第一凸轮部、第二凸轮部、第三凸轮部和第四凸轮部；所述摆臂的第一端部转动地连接于所述铰链基部，所述第三凸轮部和所述第四凸轮部均设于所述摆臂的第一端部，且可随所述摆臂转动；所述第一凸轮部和所述第二凸轮部可相对于所述铰链基部移动，且分别与所述第三凸轮部和所述第四凸轮部相对；所述弹性件设于所述第一凸轮部和所述第二凸轮部之间；在所述摆臂转动的过程中，所述弹性件驱使所述第一凸轮部与所述第三凸轮部阻尼抵触以及所述第二凸轮部与所述第四凸轮部阻尼抵触，以使所述摆臂可相对于所述铰链基部处于悬停状态。

Description

铰链机构和电子设备

技术领域

本发明涉及铰链机构技术领域，尤其涉及一种铰链机构和电子设备。

背景技术

随着用户对电子设备的功能和应用场景的多样化和智能化的体验增加，越来越多的用户倾向于选择具有大屏幕的电子设备。配置有折叠屏的电子设备可以满足大屏显示的功能，同时在折叠后携带方便。

铰链机构是具有折叠功能的电子设备的核心部件，在相关技术中，为了使具有折叠功能的电子设备可以在展开状态和折叠状态之间切换的过程中任意位置悬停，通常需要通过弹性件驱动铰链机构保持在悬停状态。为了提高弹性件的使用寿命，弹性件的预压量不能长时间过大，否则会导致具有折叠功能的电子设备无法较好地悬停。

发明内容

本发明公开一种铰链机构和电子设备，以解决相关技术中具有折叠功能的电子设备无法较好地悬停的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本申请公开一种铰链机构，包括铰链基部、摆臂、弹性件、第一凸轮部、第二凸轮部、第三凸轮部和第四凸轮部；

所述摆臂的第一端部转动地连接于所述铰链基部，所述第三凸轮部和所述第四凸轮部均设于所述摆臂的第一端部，且可随所述摆臂转动；所述第一凸轮部和所述第二凸轮部可相对于所述铰链基部移动，且分别与所述第三凸轮部和所述第四凸轮部相对；

所述弹性件设于所述第一凸轮部和所述第二凸轮部之间；在所述摆臂转动的过程中，所述弹性件驱使所述第一凸轮部与所述第三凸轮部阻尼抵触以及所述第二凸轮部与所述第四凸轮部阻尼抵触，以使所述摆臂可相对于所述铰链基部处于悬停状态。

第二方面，本申请还公开一种电子设备，包括第一方面所述的铰链机构。

本发明采用的技术方案能够达到以下技术效果：

本申请实施例公开的铰链机构通过在摆臂的第一端部设置第三凸轮部和第四凸轮部，使得第三凸轮部和第四凸轮部可随摆臂转动，将第一凸轮部和第二凸轮部设置为可相对于铰链基部移动，且分别与第三凸轮部和第四凸轮部相对，使得弹性件驱使第一凸轮部与第三凸轮部阻尼抵触，以及第二凸轮部与第四凸轮部阻尼抵触，进而使得在摆臂转动至悬停状态的过程中，摆臂带动第三凸轮部和第四凸轮部转动，以使第三凸轮部和第四凸轮部分别驱动第一凸轮部和第二凸轮部移动，从而可以增大弹性件的弹性形变量，进而可以增大第一凸轮部与第三凸轮部之间的阻尼力，以及第二凸轮部与第四凸轮部之间阻尼力，从而可以使摆臂较好的保持在悬停状态。

由于在摆臂转动至悬停状态的过程中，在第一凸轮部与第三凸轮部的配合下，以及在第二凸轮部与第四凸轮部配合下，弹性件的两个端部同时移动以增大弹性件的弹性形变量，从而弹性件可以存储较大的弹性力，从而也无需对弹性件设置较大的预压量，从而有利于提高弹性件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例公开的铰链机构的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的铰链机构的第一局部示意图；

图3为本发明实施例公开的铰链机构的第二局部示意图；

图4为本发明实施例公开的电子设备在展开状态下的示意图；

图5为本发明实施例公开的电子设备在折叠状态下的示意图。

附图标记说明：

100-铰链机构、

110-铰链基部、120-摆臂、121-滑块、

130-弹性件、140-第一凸轮部、150-第二凸轮部、160-第三凸轮部、170-第四凸轮部、

180-壳体连接件、181-导向空间、182-凸起、

190-加强部、

200-连接轴、210-第二摆臂、220-传动机构、

A-阻尼转动连接区域。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

请参考图1至图5，本发明实施例公开一种铰链机构100，所公开的铰链机构100包括铰链基部110、摆臂120、弹性件130、第一凸轮部140、第二凸轮部150、第三凸轮部160和第四凸轮部170。

摆臂120的第一端部转动地连接于铰链基部110，第三凸轮部160和第四凸轮部170均设于摆臂120的第一端部，且可随摆臂120转动。第一凸轮部140和第二凸轮部150可相对于铰链基部110移动，且分别与第三凸轮部160和第四凸轮部170相对。具体的，第一凸轮部140和第二凸轮部150沿摆臂120的转动轴线的延伸方向，相对于铰链基部110移动。

弹性件130设于第一凸轮部140和第二凸轮部150之间。弹性件130用于驱使第一凸轮部140与第三凸轮部160阻尼抵触，以及第二凸轮部150与第四凸轮部170阻尼抵触。

在摆臂120转动的过程中，弹性件130驱使第一凸轮部140与第三凸轮部160阻尼抵触以及第二凸轮部150与第四凸轮部170阻尼抵触，以使摆臂120可相对于铰链基部110处于悬停状态。

需要说明的是，悬停状态是指摆臂120相对于铰链基部110转动一定角度后，在铰链机构100不受外力的情况下，摆臂120不会再相对铰链基部110转动的状态。在摆臂120相对于铰链基部110转动一定角度后，第三凸轮部160和第四凸轮部170随摆臂120转动，第三凸轮部160可驱使第一凸轮部140移动，第四凸轮部170可驱使第二凸轮部150移动，第一凸轮部140和第二凸轮部150移动以驱动弹性件130发生弹性形变，从而增大弹性件130的弹性形变量，这里所说的增大弹性件130的弹性形变量是相对于摆臂120在展开状态和折叠状态下增大弹性件130的弹性形变量。

本申请实施例公开的铰链机构100通过在摆臂120的第一端部设置第三凸轮部160和第四凸轮部170，使得第三凸轮部160和第四凸轮部170可随摆臂120转动，将第一凸轮部140和第二凸轮部150设置为可相对于铰链基部110移动，且分别与第三凸轮部160和第四凸轮部170相对，使得弹性件130驱使第一凸轮部140与第三凸轮部160阻尼抵触，以及第二凸轮部150与第四凸轮部170阻尼抵触，进而使得在摆臂120转动至悬停状态的过程中，摆臂120带动第三凸轮部160和第四凸轮部170转动，以使第三凸轮部160和第四凸轮部170分别驱动第一凸轮部140和第二凸轮部150移动，从而可以增大弹性件130的弹性形变量，进而可以增大第一凸轮部140与第三凸轮部160之间的阻尼力，以及第二凸轮部150与第四凸轮部170之间阻尼力，从而可以使摆臂120较好的保持在悬停状态。

由于在摆臂120转动至悬停状态的过程中，在第一凸轮部140与第三凸轮部160的配合下，以及在第二凸轮部150与第四凸轮部170配合下，弹性件130的两个端部同时移动以增大弹性件130的弹性形变量，从而弹性件130可以存储较大的弹性力，从而也无需对弹性件130设置较大的预压量，从而有利于提高弹性件130的使用寿命。

一种可选的实施例，第一凸轮部140可以包括第一弧形凸台，第一弧形凸台的顶部可以具有第一平面段，第二凸轮部150可以包括第二弧形凸台，第二弧形凸台的顶部可以具有第二平面段，第三凸轮部160可以包括第三弧形凸台，第三弧形凸台的顶部可以具有第三平面段，第四凸轮部170可以包括第四弧形凸台，第四弧形凸台的顶部可以具有第四平面段。

在摆臂120转动的过程中，第三平面段可以与第一平面段阻尼抵触，以及第四平面段可以与第二平面段阻尼抵触，以使摆臂120相对于铰链基部110处于悬停状态。

需要说明的是，弧形凸台的顶部是指弧形凸台的凸起处最高点位，弧形凸台的侧壁是指弧形凸台的最高点位和最低点位衔接的部分。

本申请实施例公开的铰链机构100通过将弧形凸台的顶部设置为平面段，使得在摆臂120转动的过程中，第三平面段与第一平面段阻尼抵触，以及第四平面段与第二平面段阻尼抵触，以使摆臂120相对于铰链基部110处于悬停状态，由于第一凸轮部140和第三凸轮部160之间，以及第二凸轮部150与第四凸轮部170之间采用平面对平面的配合方式，从而有利于实现第一凸轮部140和第三凸轮部160之间，以及第二凸轮部150与第四凸轮部170之间的大面积贴合，进而有利于较好地维持第一凸轮部140与第三凸轮部160之间的阻尼力，以及第二凸轮部150与第四凸轮部170之间的阻尼，从而有利于实现摆臂120较好地处于悬停状态。

进一步的，在第三平面段与第一平面段阻尼抵触，以及第四平面段与第二平面段阻尼抵触的情况下，弹性件130的形变量可以为第一长度。在摆臂120转动至铰链机构100处于展开状态或折叠状态时，第三弧形凸台的侧壁可以与第一弧形凸台的侧壁阻尼接触，以及第四弧形凸台的侧壁可以与第二弧形凸台的侧壁阻尼接触，以使铰链机构100保持在展开状态或折叠状态。此时，弹性件130的形变量可以为第二长度，其中，第一长度可以大于第二长度。需要说明的是，铰链机构100保持在展开状态或折叠状态是指在不受外力的情况下保持在展开状态或折叠状态。第一长度大于第二长度，可以说明在第三平面段与第一平面段阻尼抵触，以及第四平面段与第二平面段阻尼抵触的情况下，弹性件130处于压缩状态。

本申请实施例公开的铰链机构100在摆臂120转动至悬停状态的过程中，通过采用第一凸轮部140和第二凸轮部150相对于铰链基部110移动，以对弹性件130压缩的方式存储弹性力，从而有利于提高弹性件130的使用寿命。

可选的，在第三凸轮部160和第四凸轮部170转动至第三弧形凸台的侧壁与第一弧形凸台的侧壁阻尼接触，以及第四弧形凸台的侧壁与第二弧形凸台的侧壁阻尼接触时，弹性件130的形变量为零。

本申请实施例公开的铰链机构100通过将弹性件130设置为在第三凸轮部160和第四凸轮部170转动至第三弧形凸台的侧壁与第一弧形凸台的侧壁阻尼接触，以及第四弧形凸台的侧壁与第二弧形凸台的侧壁阻尼接触的位置时，弹性件130的形变量可以为零，从而使得弹性件130的预压力为零，因此可以避免弹性件130长时间处于弹性形变状态，进而可以提高弹性件130的使用寿命，最终有利于延长铰链机构100的使用寿命。

一种可选的实施例，铰链基部110可以设有连接轴200，第三凸轮部160和第四凸轮部170可以套设于连接轴200。在此种情况下，连接轴200的轴线可以是摆臂120的转动轴线，相应地，第一凸轮部140和第二凸轮部150可以沿连接轴200的轴线相对于铰链基部110移动。

需要说明的是，连接轴200可以是固定轴，也可以是转轴。在连接轴200为固定轴的情况下，第三凸轮部160和第四凸轮部170均可以转动地套设于固定轴，摆臂120的第一端可以通过第三凸轮部160和第四凸轮部170转动地套设于固定轴。在连接轴200为转轴的情况下，转轴可以相对于铰链基部110转动，第三凸轮部160和第四凸轮部170均可以固定地套设于固定轴，摆臂120的第一端可以通过第三凸轮部160和第四凸轮部170固定地套设于固定轴，摆臂120、第三凸轮部160和第四凸轮部170一起随转轴相对铰链基部110转动，从而实现摆臂120相对于铰链基部110的转动。

在多个摆臂120对称地设于铰链基部120两侧，且通过同步齿轮组220实现对称地设于的两个摆臂120相对铰链基部110同步转动的情况下，在连接轴200为固定轴时，同步齿轮组220可以转动地套设于连接轴200，在连接轴200为转轴时，同步齿轮组220可以固定地套设于连接轴200。

本申请实施例公开的铰链机构100通过设置连接轴200使得第三凸轮部160和第四凸轮部170可以套设于连接轴200，从而使得第三凸轮部160和第四凸轮部170不仅发挥阻尼配合的作用，还发挥摆臂120与铰链基部110的转动连接的作用，而且摆臂通过第三凸轮部160和第四凸轮部170套设于连接轴200的方式与铰链基部110的连接更稳定。

具体的，连接轴200可以为固定轴，第三凸轮部160和第四凸轮部170可以转动地套设于固定轴上，摆臂120可以通过第三凸轮部160和第四凸轮部170均与固定轴的转动配合，而与铰链基部110转动连接。

本申请实施例公开的铰链机构100通过将连接轴200设置为固定轴，使得摆臂120可以通过第三凸轮部160和第四凸轮部170均与固定轴的转动配合，而与铰链基部110转动连接，由于连接轴200不转动，可以有效地减小连接轴200的磨损区域的面积，有利于缓解连接轴200的磨损。

可选的，铰链机构100还可以包括壳体连接件180，壳体连接件180用于与电子设备的壳体连接。壳体连接件180可以开设有导向空间181，摆臂120的第二端部可以包括滑块121，滑块121可以滑动地设于导向空间181内，在摆臂120相对于铰链基部110转动的过程中，滑块121可在导向空间181内滑动，其中，摆臂120的第一端部与摆臂120的第二端部相背。

本申请实施例公开的铰链机构100通过在摆臂120的第二端部设置滑块121，使得在摆臂120相对于铰链基部110转动的过程中，滑块121在导向空间181内滑动，从而使得摆臂120的运动轨迹更稳定。

本申请公开的摆臂120可以是第一摆臂，铰链机构100还可以包括第二摆臂210，第二摆臂210的第一端可以与壳体连接件180转动连接，第二摆臂210的第二端可以与铰链基部110转动连接，以使壳体连接件180相对于铰链基部110转动。

需要说明的是，在摆臂120相对于铰链基部110转动的过程中，摆臂120的第一端部相对于铰链基部110转动和摆臂120的第二端部的滑块在导向空间181内滑动是联动关系，摆臂120的第一端部和摆臂120的第二端部中的任意一端的运动被限制，摆臂120将会保持在悬停状态。

一种可选的实施例，壳体连接件180可以包括凸起182，导向空间181可以为开设于凸起182上的凹槽，凹槽的槽口朝向可以与摆臂120的转动轴线平行，在铰链机构100包括连接轴200的情况下，转动轴线就是指连接轴的轴线。凸起182背向槽口的一侧固定有加强部190。

本申请实施例公开的铰链机构100通过将壳体连接件180设置为包括凸起182的结构，使得在凸起182上开设凹槽后避免壳体连接件180的强度过低，通过在凸起182背向凹槽的槽口的一侧设置加强部190，可以进一步加强壳体连接件180的强度，从而提高铰链机构100与电子设备的壳体的连接稳定性。

一种可选的实施例，铰链机构100可以包括阻尼转动连接区域A，阻尼转动连接区域A可以设有多个摆臂组件，多个摆臂组件可以对称的设于铰链基部110的两侧，每个摆臂组件均可以包括一个摆臂120、一个第一凸轮部140、一个第二凸轮部150、一个第三凸轮部160和一个第四凸轮部170，铰链机构100还可以包括同步齿轮组220，同步齿轮组200可以连接于对称设置的两个摆臂组件中的摆臂120之间，以使对称设置的两个摆臂120可相对铰链基部110同步转动。

本申请实施例公开的铰链机构100通过将多个摆臂组件对称的设于铰链基部110的两侧，同步齿轮组200连接于对称设置的两个摆臂组件中的摆臂120之间，从而可以实现对称设置的两个摆臂120相对铰链基部110同步转动。

可选的，阻尼转动连接区域A可以为两个，两个阻尼转动连接区域A可以以铰链基部110的中点对称设置，中点距铰链机构100的第一端部的距离可以为第一距离，中点距铰链机构100的第二端部的距离可以为第二距离，第一距离可以与第二距离相等。

本申请实施例公开的铰链机构100通过将阻尼转动连接区域A设置为两个，使得铰链机构100用于电子设备时，可以提供更强大的连接能力，以及可以明显提高电子设备的悬停能力。

本申请还公开一种电子设备，所公开的电子设备包括上述实施例中公开的铰链机构100。

需要说明的是，在摆臂120相对于铰链基部110处于悬停状态时，电子设备也将会保持悬停。电子设备可以是折叠手机、折叠平板电脑、折叠游戏机等，本申请对电子设备的种类不做具体限制。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种铰链机构，其特征在于，包括铰链基部、摆臂、弹性件、第一凸轮部、第二凸轮部、第三凸轮部和第四凸轮部；

所述摆臂的第一端部转动地连接于所述铰链基部，所述第三凸轮部和所述第四凸轮部均设于所述摆臂的第一端部，且可随所述摆臂转动；所述第一凸轮部和所述第二凸轮部可相对于所述铰链基部移动，且分别与所述第三凸轮部和所述第四凸轮部相对；

所述弹性件设于所述第一凸轮部和所述第二凸轮部之间；在所述摆臂转动的过程中，所述弹性件驱使所述第一凸轮部与所述第三凸轮部阻尼抵触以及所述第二凸轮部与所述第四凸轮部阻尼抵触，以使所述摆臂可相对于所述铰链基部处于悬停状态。

2.根据权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，所述第一凸轮部包括第一弧形凸台，所述第一弧形凸台的顶部具有第一平面段，所述第二凸轮部包括第二弧形凸台，所述第二弧形凸台的顶部具有第二平面段，所述第三凸轮部包括第三弧形凸台，所述第三弧形凸台的顶部具有第三平面段，所述第四凸轮部包括第四弧形凸台，所述第四弧形凸台的顶部具有第四平面段；

在所述摆臂转动的过程中，所述第三平面段与所述第一平面段阻尼抵触，以及所述第四平面段与所述第二平面段阻尼抵触，以使所述摆臂相对于所述铰链基部处于悬停状态。

3.根据权利要求2所述的铰链机构，其特征在于，在所述第三凸轮部和所述第四凸轮部转动至所述第三弧形凸台的侧壁与所述第一弧形凸台的侧壁阻尼接触，以及所述第四弧形凸台的侧壁与所述第二弧形凸台的侧壁阻尼接触时，所述弹性件的形变量为零。

4.根据权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，所述铰链基部设有连接轴，所述第三凸轮部和所述第四凸轮部套设于所述连接轴。

5.根据权利要求4所述的铰链机构，其特征在于，所述连接轴为固定轴，所述第三凸轮部和所述第四凸轮部转动地套设于所述固定轴上，所述摆臂通过所述第三凸轮部和所述第四凸轮部均与所述固定轴的转动配合，而与所述铰链基部转动连接。

6.根据权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，所述铰链机构还包括壳体连接件，所述壳体连接件开设有导向空间，所述摆臂的第二端部包括滑块，所述滑块滑动地设于所述导向空间内，在所述摆臂相对于所述铰链基部转动的过程中，所述滑块可在所述导向空间内滑动，其中，所述摆臂的第一端部与所述摆臂的第二端部相背。

7.根据权利要求6所述的铰链机构，其特征在于，所述壳体连接件包括凸起，所述导向空间为开设于所述凸起上的凹槽，所述凹槽的槽口朝向与所述摆臂的转动轴线平行，所述凸起背向所述槽口的一侧固定有加强部。

8.根据权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，所述铰链机构包括阻尼转动连接区域，所述阻尼转动连接区域设有多个摆臂组件，多个所述摆臂组件对称的设于所述铰链基部的两侧，每个所述摆臂组件均包括一个所述摆臂、一个所述第一凸轮部、一个所述第二凸轮部、一个所述第三凸轮部和一个所述第四凸轮部，所述铰链机构还包括同步齿轮组，所述同步齿轮组连接于对称设置的两个所述摆臂组件中的所述摆臂之间。

9.根据权利要求8所述的铰链机构，其特征在于，所述阻尼转动连接区域为两个，两个所述阻尼转动连接区域以所述铰链基部的中点对称设置，所述中点距所述铰链机构的第一端部的距离为第一距离，所述中点距所述铰链机构的第二端部的距离为第二距离，所述第一距离与所述第二距离相等。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的铰链机构。

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