CN116771788A - 一种转轴机构及可折叠终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及终端设备技术领域,特别涉及一种转轴机构及可折叠终端设备。该转轴机构包括中框组件以及设置于中框组件两侧的两个支架组件,每个支架组件与中框组件之间通过连接组件连接;连接组件包括支撑侧板、铰接组和传动组,铰接组的第一端与中框组件转动连接,铰接组的第二端与支架组件滑动连接;传动组的第一端与中框组件转动连接,传动组的第二端与支架组件转动连接;铰接组的第一端的旋转中心与传动组的第一端的旋转中心平行且不共线;支撑侧板与支架组件滑动连接,且支撑侧板与铰接组转动及滑动连接;当两个支架组件相对所述中框组件折叠,两个支撑侧板与中框组件之间围成容纳空间。该转轴机构可以改善设备折叠效果以及柔性屏的折痕问题。
Description
技术领域
本发明涉及终端设备技术领域,特别涉及一种转轴机构及可折叠终端设备。
背景技术
柔性屏折叠技术日趋成熟,具有柔性屏的可折叠终端设备目前备受关注。以折叠手机为例,柔性屏固定于两个对称设置的壳体上,两个壳体之间通过中间转轴实现折叠与展开。目前的中间转轴结构设计,使得中间转轴部分在折弯时具有较大的变形量。在可折叠终端设备折叠后的中间转轴部分的体积较大,其厚度大于整机的厚度,折叠后的柔性屏贴合度差且存在折痕风险,影响终端折叠后的效果。
发明内容
本发明公开了一种转轴机构及可折叠终端设备,用于改善移动终端的折叠效果,也可改善柔性屏的折痕问题。
第一方面,本发明提供一种转轴机构,应用于具有柔性屏的可折叠终端设备;所述转轴机构包括:中框组件以及设置于所述中框组件两侧的两个支架组件,每个所述支架组件与所述中框组件之间通过连接组件连接;
所述连接组件包括支撑侧板、铰接组和传动组,所述铰接组的第一端与所述中框组件转动连接,所述铰接组的第二端与所述支架组件滑动连接;所述传动组的第一端与所述中框组件转动连接,所述传动组的第二端与所述支架组件转动连接;所述铰接组的第一端的旋转中心与所述传动组的第一端的旋转中心平行且不共线;
所述支撑侧板与所述支架组件滑动连接,且所述支撑侧板与所述铰接组转动及滑动连接;当两个所述支架组件相对所述中框组件折叠,两个所述支撑侧板与所述中框组件之间围成用于容纳柔性屏的容纳空间。
上述铰接组和传动组旋转中心位置差异,使得整机折叠后支撑板与所述中框组件可以形成能够容纳柔性屏的容纳空间,改善柔性屏在折弯时的效果。支撑板连接于支架组件与铰接组之间,可以实现模组水滴型折叠,不会增加可折叠终端设备折叠后的厚度,改善可折叠终端设备的折叠效果。可见,本申请所提供的转轴机构可以减小整机边框,使整机外观更加美观,也可改善柔性屏的折痕问题。
可选地,所述铰接组包括第一转轴、转动齿轮和摆动件;
所述第一转轴固定于所述中框组件,所述转动齿轮可绕所述第一转轴周向转动地套设于所述第一转轴上;所述摆动件的第一端固定于所述转动齿轮,所述摆动件的第二端与所述支架组件滑动连接。
可选地,所述摆动件上设置有驱动部;
所述驱动部固定连接有驱动杆,所述支撑侧板具有侧板滑槽,所述驱动杆与所述侧板滑槽配合以使所述驱动杆可相对所述侧板滑槽转动及滑动。
可选地,所述传动组包括传动件和传动轴;
所述传动件具有转动半环和转轴端,所述中框组件具有转动凹槽,所述转动半环与所述转动凹槽转动连接;所述转轴端通过所述传动轴与所述支架组件转动连接。
可选地,所述支撑侧板设置有支撑滑块,所述支架组件设置有支架滑槽,所述支撑滑块与所述支架滑槽滑动配合。
可选地,还包括联动组件和阻尼组件;
所述中框组件将所述联动组件限位于两个关于所述中框组件对称的所述铰接组之间,且所述联动组件分别与两个所述铰接组传动连接;
所述阻尼组件与所述联动组件传动连接以在所述联动组件运动时产生扭力。
可选地,所述联动组件包括两个相互啮合联动齿轮,每个所述联动齿轮对应传动连接一个所述铰接组的第一端;
每个所述联动齿轮具有第二转轴,所述联动齿轮可绕所述第二转轴周向旋转地套设于所述第二转轴。
可选地,所述阻尼组件包括推压件、第一连接板、第二连接板、第一连接轴、第一弹簧以及两个阻尼组,两个所述阻尼组与两个所述联动齿轮一一对应;每个所述阻尼组包括第一阻尼;
所述推压件可沿所述第二转轴轴向移动地设置于所述第二转轴上;所述第一阻尼设置于所述联动齿轮与所述推压件之间,所述第一阻尼用于将所述联动齿轮的旋转运动转换为所述推压件的直线运动;
所述第一连接板固定于所述第二转轴,且所述第一连接板通过所述第一连接轴与所述第二连接板连接;所述第一弹簧套设在所述第一连接轴上,且所述第一弹簧的第一端抵接所述第二连接板,所述第一弹簧的第二端抵接所述推压件。
可选地,所述第一阻尼包括相对设置的第一凹凸轮和第二凹凸轮;所述第一凹凸轮可绕所述第二转轴周向转动及轴向滑动地套设于所述第二转轴上,且所述第一凹凸轮固定于所述联动齿轮连接;所述第二凹凸轮可沿所述第二转轴轴向滑动地套设于所述第二转轴上,且所述第二凹凸轮与所述推压件抵接;
所述第一凹凸轮朝向所述第二凹凸轮的一侧周向间隔分布有多个第一凸起和多个第一凹槽,所述第二凹凸轮朝向所述第一凹凸轮的一侧周向间隔分布有多个第二凸起和多个第二凹槽。
可选地,所述第一凸起和第一凹槽的数量均为五个,所述第二凸起和所述第二凹槽的数量均为五个。
可选地,每个所述阻尼组还包括第二阻尼;
所述第二阻尼设置于所述联动齿轮远离所述第一阻尼一侧,所述第二阻尼用于将所述联动齿轮的旋转运动转换为所述第二转轴相对所述联动齿轮的轴向移动。
可选地,所述第二阻尼包括相对设置的第三凹凸轮和第四凹凸轮;所述第三凹凸轮可绕所述第二转轴周向转动及轴向滑动地套设于所述第二转轴上,且所述第三凹凸轮固定于所述联动齿轮;所述第四凹凸轮固定于所述第二转轴上;
所述第三凹凸轮朝向所述第四凹凸轮的一侧周向间隔分布有多个第三凸起和多个第三凹槽,所述第四凹凸轮朝向所述第三凹凸轮的一侧周向间隔分布有多个第四凸起和多个第四凹槽。
可选地,所述第三凸起和第三凹槽的数量均为五个,所述第四凸起和所述第四凹槽的数量均为五个。
可选地,所述第二阻尼远离所述联动齿轮的一侧设置有与所述第二转轴配合的第一卡簧,所述第二连接板远离所述第一连接板的一侧设置有与所述第二连接轴配合的第二卡簧。
可选地,所述阻尼组件还包括第二连接轴以及第二弹簧;
所述第二连接轴的第一端固定于所述第二连接板,所述第二连接轴的第二端与所述推压件滑动配合;所述第二弹簧套设在所述第二连接轴上,且所述第二弹簧的第一端抵接所述第二连接板,所述第二弹簧的第二端抵接所述推压件。
可选地,所述第二连接轴为两个,所述第二弹簧为两个,每个所述第一连接轴上对应套设一个所述第二弹簧;两个所述第二连接轴关于所述第一连接轴对称。
第二方面,本发明提供一种可折叠终端设备,包括第一壳体、第二壳体、柔性屏以及如上述技术方案提供的任意一种所述的转轴机构;
所述转轴机构的两个支架分别用于连接所述第一壳体的所述第二壳体,所述柔性屏固定于所述第一壳体和所述第二壳体。
附图说明
图1a为本发明实施例提供的一种可折叠终端设备展开状态示意图;
图1b为本发明实施例提供的一种可折叠终端设备的爆炸图;
图1c为本发明实施例提供的一种可折叠终端设备折叠状态示意图;
图2为本发明实施例提供的一种转轴机构的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种转轴机构的中框组件与支架组件之间的连接结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种转轴机构的爆炸图;
图5为本发明实施例提供的一种转轴机构中铰接组与中框组件的连接结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种转轴机构中铰接组与支撑侧板的连接结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种转轴机构中支撑侧板的结构示意图;
图8a和图8b为本发明实施例提供的一种转轴机构的局部结构示意图;
图9a至图9d为本发明实施例提供的一种具有转轴机构的可折叠终端设备由展开至折叠状态的过程示意图;
图10为本发明实施例提供的一种转轴机构中铰接组与阻尼组件的示意图;
图11为本发明实施例提供的一种转轴机构中铰接组与阻尼组件的爆炸图;
图12为本发明实施例提供的一种转轴机构中转动齿轮与第一阻尼、第二阻尼的连接结构示意图;
图13为本发明实施例提供的一种转轴机构中的第一卡簧的结构示意图;
图14为本发明实施例提供的一种转轴机构中的第二卡簧的结构示意图。
附图标记:
100-转轴机构;200-第一壳体;300-第二壳体;400-柔性屏;1-中框组件;11-中框固定板;111-固定件;112-转动凹槽;12-中框支撑板;2-支架组件;21-摆动滑槽;22-转动连接部;23-支架滑槽;3-连接组件;31-支撑侧板;311-侧板壁;3111-侧板滑槽;312-支撑滑块;3121-折角壁;3122-折角部;313-加强筋;32-铰接组;321-第一转轴;322-转动齿轮;323-摆动件;324-驱动部;325-驱动杆;33-传动组;331-传动件;3311-转动半环;3312-转轴端;332-传动轴;4-联动组件;41-联动齿轮;42-第二转轴;5-阻尼组件;51-第一阻尼;511-第一凹凸轮;5111-第一凸起;5112-第一凹槽;512-第二凹凸轮;52-推压件;521-推板;522-压板;53-第一连接板;54-第二连接板;55-第一连接轴;56-第一弹簧;57-第二阻尼;571-第三凹凸轮;572-第四凹凸轮;58-第二连接轴;59-第二弹簧;61-第一卡簧;62-第二卡簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,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。
本发明实施例提供了一种可折叠终端设备,该可折叠终端设备具有可折叠功能,包括可折叠手机、笔记本电脑等电子设备。图1a和图1b示例了一种可折叠终端设备的结构,其包括第一壳体200、第二壳体300、柔性屏400以及转轴机构100。第一壳体200和第二壳体300分别位于转轴机构100的两侧,柔性屏400分别固定于第一壳体200和第二壳体300。转轴机构100连接于第一壳体200和第二壳体300之间,第一壳体200、第二壳体300可以绕转轴机构100相对折叠或展开。第一壳体200用于连接柔性屏400的面为第一表面a1,第二壳体300用于连接柔性屏400的面为第二表面b1。在第一壳体200和第二壳体300展开至第一表面a1和第二表面b1保持平齐(如图1a所示),柔性屏400处于展开状态。在第一壳体200和第二壳体300折叠至第一表面a1和第二表面a2相对(如图1c所示,第一表面a1和第二表面a2被第一壳体200和第二壳体300遮挡未示出)时,柔性屏400折叠且位于第一表面a1和第二表面b1之间。
基于上述可折叠终端设备,本申请实施例还提供一种转轴机构100,该转轴机构100可以应用于具有柔性屏的可折叠终端设备上。如图2所示例的一种转轴机构100,包括:中框组件1以及设置于中框组件1两侧的两个支架组件2,每个支架组件2与中框组件1之间通过连接组件3连接。其中,连接组件3具体包括支撑侧板31、铰接组32和传动组33,铰接组32的第一端与中框组件1转动连接,铰接组32的第二端与支架组件2滑动连接;传动组33的第一端与中框组件1转动连接,传动组33的第二端与支架组件2转动连接;铰接组32的第一端的旋转中心L1与传动组33的第一端的旋转中心L2平行且不共线;支撑侧板31与支架组件2滑动连接,且支撑侧板31与铰接组32转动及滑动连接;当两个支架组件2相对中框组件1折叠,两个支撑侧板31与中框组件1之间围成用于容纳柔性屏400的容纳空间。
如图2所示,两个支架组件2左右对称设置于中框组件1两侧,且支架组件2通过螺钉M固定到壳体(即上述第一壳体200和第二壳体300)。当两个壳体相对中框组件1折叠或展开,至少其中一个壳体会带动支架组件2相对中框组件1旋转。为了实现支架组件2相对中框组件1的旋转,每个支架组件2通过连接组件3与一个壳体连接。
应当理解,为了第一壳体和第二壳体相对转轴机构折叠与展开过程保持稳定,上述支架组件2可以设置为四个,两两对称地设置于中框组件1的两侧。在图2中,以两个关于中框组件1对称的支架组件2为一组,本申请中支架组件2沿中框组件1的长度方向设置有两组。
其中,如图3所示,中框组件1包括能够上下扣合的中框固定板11和中框支撑板12,连接组件3中的铰接组32和传动组33,均连接于中框固定板11。中框支撑板12具有容置部分铰接组32和部分传动组33的缺口。
当连接组件3相对中框组件1旋转,铰接组32的第一端绕第一旋转中心L1旋转,铰接组32的第二端相对支架组件2滑动;传动组33的第一端绕第二旋转中心L2旋转,传动组33的第二端相对支架组件2旋转。为了确保铰接组32和传动组33实现上述运动,第一旋转中心L1和第二旋转中心L2平行但不共线。
在铰接组32和传动组33的运动过程中,支撑侧板31也随之运动。支撑侧板31一方面相对支架组件2滑动,另一方面相对铰接组32旋转且滑动。当两个支架组件2相对中框组件1折叠,两个支撑侧板31可以移动至两个支撑侧板31与中框组件1之间能够形成容纳空间。该容纳空间可以为柔性屏的弯折部分提供较大的空间,柔性屏的弯折部分可以形成较大的弯折弧度,降低柔性屏产生折痕的风险。
具体地,如图4所示,铰接组32包括第一转轴321、转动齿轮322和摆动件323。第一转轴321固定于中框组件1,转动齿轮322可绕第一转轴321周向转动地套设于第一转轴321上;摆动件323的第一端固定于转动齿轮322,摆动件323的第二端与支架组件2滑动连接。
对于铰接组32,结合图5所示,中框组件1上设置有固定件111,固定件111通过螺钉固定于中框组件1。固定件111上具有固定孔e,第一转轴321固定于固定孔e内(此处固定件111设置有两个,分别位于第一转轴321的两端)。铰接组32的第一端套设在第一转轴321上,使得铰接组32可以绕第一转轴321旋转。第一转轴321的轴心线即上述第一旋转中心L1。如图4所示,支架组件2上设置有摆动滑槽21,摆动件323的第二端与摆动滑槽21滑动配合,以实现铰接组32的第二端与支架组件2滑动连接。当转动齿轮322绕第一转轴321旋转,摆动件323的第一端随转动齿轮322绕第一转轴321旋转,摆动件323的第二端可以在摆动滑槽21内滑动。
其中,结合图4与6摆动件323上设置有驱动部324,驱动部324固定连接有驱动杆325。支撑侧板31具有侧板滑槽3111,驱动杆325与侧板滑槽3111配合以使驱动杆325可相对侧板滑槽3111转动及滑动。
如图5所示,摆动件323上的驱动部324伸出于摆动件323外,驱动杆325具体可以为销轴。结合图6所示,以一组对应的铰接组32和传动组33为参照,支撑侧板31的靠近铰接组32一侧的端部设置有垂直于支撑侧板31长度方向的侧板壁311,侧板滑槽3111设置侧板壁311上并贯穿侧板壁311,驱动杆325可以穿过侧板滑槽3111后与驱动部324固定连接。当支撑侧板31相对摆动件323移动,驱动杆325可以在侧板滑槽3111内滑动以及转动。
其中,侧板滑槽3111为曲线形。为了固定驱动杆325和驱动部324,可以在驱动部324上设置销轴孔c。如图8a所示,将驱动杆325插入销轴孔c后,采用焊接、粘接等方式将驱动杆325固定在销轴孔c内,实现驱动杆325与驱动部324的固定,最终,支撑侧板31与铰接组32、支架组件2之间的连接结构可以参照图8b所示。当两个支架组件2相对中框组件1处于平铺展开状态时,驱动杆325位于侧板滑槽3111靠近支架组件的一端。
如图6所示,支撑侧板31还设置有支撑滑块312。对应在支架组件2上设置有支架滑槽23,支撑滑块312与支架滑槽23滑动配合。
如图4所示,支撑滑块312呈折角型,包括折角壁3121和折角部3122,折角壁3121连接于支撑侧板31与折角部3122之间,折角壁3121可以垂直于支撑滑块312。支撑滑块312的折角部3122能够伸入支架滑槽23内,当支撑侧板31绕铰接组32旋转,支撑滑块312远离支架组件2的一端能够在支架滑槽23内滑动。其中,支架滑槽23为曲线形。
为了保证支撑侧板31相对支架组件2滑动稳定,对于一个支架组件2,支撑滑块312可以设置为两个,对应地,支架组件2上的支架滑槽23滑槽也对应设置有两个。结合图2所示,一个支撑侧板31对应两个支架组件2。因此,如图7所示的支撑侧板31,一个支撑侧板31上的支撑滑块312设置有四个。并且,在支撑侧板31背离柔性屏400的一侧还设置有加强筋313,以提高支撑侧板31的强度。
本申请实施例所提供的转轴机构中,传动组33包括传动件331和传动轴332。传动件331具有转动半环3311和转轴端3312,中框组件1具有转动凹槽112,转动半环3311与转动凹槽112转动连接;转轴端3312通过传动轴332与支架组件2转动连接。
对于传动组33,如图4所示,转动凹槽112具有弧形内壁,转动半环3311具有弧形外壁,转动凹槽112的弧形内壁与转动半环3311的弧形外壁转动配合,即转动半环3311可以相对转动凹槽112旋转,转动凹槽112或转动半环3311的轴心线即上述第二旋转中心L2。在支架组件2上设置有用于穿设传动轴332的转动连接部22,转动连接部22上具有供传动轴332穿过的轴孔。转轴端3312设置有供传动轴332穿过的轴孔。其中,转动连接部22设置有两个,两个转动连接部22之间形成可以容纳转轴端3312的空间。以传动轴332为销轴为例,传动轴332可以依次穿过一个转动连接部22的轴孔、转轴端3312的轴孔、另一个转动连接部22的轴孔后,通过传动卡簧d固定,实现传动组33与支架组件2之间的转动连接。
其中,位于中框组件1同一侧的两个支架组件2的传动组33靠近,两个支架组件2的铰接组32分别位于中框组件1的长度方向两端。
将该转轴机构100应用到如图1a所示的可折叠终端设备中,当第一壳体200和第二壳体300自图1a所示的展开状态转换为图1c所示的折叠状态过程中,关于中框组件1对称的两个连接组件3中,两个铰接组32的转动齿轮322相对中框组件1旋转可以参照图9a和图9b所示,两个摆动件323可以相互靠近,且摆动件323相对支架组件2向靠近转动齿轮322的方向滑动。传动件331的传动半环3311相对中框组件1旋转,转轴端3312相对支架组件2旋转。在铰接组32和传动组33的运动过程中,支撑侧板31也随之运动。具体如图9c所示,支架组件2通过支架滑槽23与支撑滑块312的配合带动两个支撑侧板31靠近支架组件2的一侧相互靠近。驱动部324带动驱动轴325沿侧板滑槽3111滑动并转动,滑动方向为侧板滑槽3111靠近支架组件2的一端指向侧板滑槽3111靠近中框组件1的一端,使得两个支撑侧板31靠近中框组件1的一端相互远离,最终如图9d所示,驱动轴325移动至侧板滑槽3111靠近中框组件1的一端,两个支撑侧板31靠近支架组件2的一端接近,两个支撑侧板31靠近中框组件1的一端远离。在两个支撑侧板31与中框支架1之间形成一“水滴”形的容纳空间,该容纳空间可以允许柔性屏400具有较大半径的弯折,降低柔性屏400产生折痕的风险。应当理解,在可折叠终端设备由折叠打开至平铺展开状态时,各个结构之间的运动与上述运动相反,此处不再赘述。
综上,本申请实施例所提供的转轴机构100中,铰接组32和传动组33旋转中心位置差异,使得整机折叠后支撑侧板31与中框组件1可以形成能够容纳柔性屏400的容纳空间,改善柔性屏400在折弯时的效果。支撑侧板31连接于支架组件2与铰接组32之间,可以实现模组水滴型折叠,不会增加可折叠终端设备折叠后的厚度,改善可折叠终端设备的折叠效果,减小整机边框,使整机外观更加美观,也可改善柔性屏400的折痕问题。
在一些实施例中,结合图5、图10以及图11所示,转轴机构还包括联动组件4和阻尼组件,中框组件1可以将联动组件4限位于两个关于中框组件1对称的铰接组32之间,且联动组件4分别与两个铰接组32传动连接。阻尼组件与联动组件4传动连接以在联动组件4运动时产生扭力。
联动组件4传动连接于两个铰接组32之间,当其中一个壳体相对转轴机构100旋转,该壳体对应支架组件2带动铰接组32相对中框组件1旋转,该铰接组32的运动带动联动组件4移动,联动组件4可以驱动另一个铰接组32相对中框组件1旋转,进而带动另一个壳体相对转轴机构100旋转,实现两个壳体之间的联动。
联动组件4的旋转可以带动阻尼组件运动,阻尼组件产生扭力,使得两个壳体相对展开是存在一定的阻力。
其中,联动组件4包括两个相互啮合的联动齿轮41,每个联动齿轮41对应传动连接一个铰接组32的第一端(即转动齿轮322);每个联动齿轮41具有第二转轴42,联动齿轮41可绕第二转轴42周向旋转地套设于第二转轴42。
基于铰接组32的转动齿轮322结构,联动齿轮41与对应的转动齿轮322啮合。当其中一个转动齿轮322绕第一转轴321旋转,可以带动该转动齿轮322对应的联动齿轮41绕该联动齿轮41对应的第二转轴42旋转,另一个联动齿轮41随之绕其对应的第二转轴42旋转,并将动力传送给另一个转动齿轮322,实现两个转动齿轮322的同动效果。
需要说明的是,两个联动齿轮41可以容纳于中框支撑板12与中框固定板11之间,即中框支撑板12和中框固定板11对两个联动齿轮41起到一定的限位作用。为了防止联动齿轮41在旋转过程中与中框支撑板12、中框固定板11之间产生较大的摩擦,可以在联动齿轮41上涂覆润滑油等减小摩擦力的物质,减小联动齿轮41与中框支撑板12、中框固定板11之间的摩擦力。
其中,在相互啮合的联动齿轮41与转动齿轮322之间,联动齿轮41的齿数多于转动齿轮322的齿数,使得联动齿轮41与转动齿轮322在联动过程中具有不同的角速度,改变传动比。可能地,联动齿轮41与转动齿轮322的齿数比可以设定为4:3。
基于上述联动组件4的结构,阻尼组件可以包括推压件52、第一连接板53、第二连接板54、第一连接轴55以及第一弹簧56以及两个阻尼组,两个阻尼组与两个联动齿轮41一一对应;每个阻尼组包括第一阻尼51。其中,推压件52可沿第二转轴42轴向移动地设置于第二转轴42上;第一阻尼51设置于联动齿轮41与推压件52之间,第一阻尼51用于将联动齿轮41的旋转运动转换为推压件52的直线运动;第一连接板53固定于第二转轴42,且第一连接板53通过第一连接轴55与第二连接板54连接;第一弹簧56套设在第一连接轴55上,且第一弹簧56的第一端抵接第二连接板54,第一弹簧56的第二端抵接推压件52。
每个联动齿轮41对应一个阻尼组,使得们每个联动齿轮41的旋转都可以产生扭力。由于两个联动齿轮41的旋转方向相反,则阻尼组产生的扭力方向也相反,从而分别对两个支架组件2产生扭力,进而使得两个壳体在展开过程中分别存在扭力。
第一阻尼51将联动齿轮41的旋转运动转换为推压件52的直线运动,即联动齿轮41旋转并带动第一阻尼51运动,第一阻尼51运动推动推压件52沿第二转轴42轴向移动,推压件52沿第二转轴42轴向移动推动第一弹簧56沿第一连接轴55压缩或恢复。
其中,推压件52包括推板521和压板522,推板521与压板522固定连接形成一框型结构。推板521与第一阻尼51接触,压板522与第一弹簧56接触。第一连接板53位于推板521与压板522形成的框型结构内。
以一个壳体相对转轴机构100旋转为例,当壳体相对转轴机构100旋转,转动齿轮322带动联动齿轮41旋转,第一阻尼51推动推压件52压缩第一弹簧56,第一弹簧56产生弹性势能,反向向推压件52施力,使得转轴机构100输出扭力。
具体地,第一阻尼51具体包括相对设置的第一凹凸轮511和第二凹凸轮512;第一凹凸轮511可绕第二转轴42周向转动及轴向滑动地套设于第二转轴42上,且第一凹凸轮511固定于联动齿轮41连接;第二凹凸轮512可沿第二转轴42轴向滑动地套设于第二转轴42上,且第二凹凸轮512与推压件52抵接;第一凹凸轮511朝向第二凹凸轮512的一侧周向间隔分布有多个第一凸起5111和多个第一凹槽5112(如图12所示例),第二凹凸轮512朝向第一凹凸轮511的一侧周向间隔分布有多个第二凸起和多个第二凹槽。
当第一凹凸轮511上的第一凸起5111与第二凹凸轮512上的第二凹槽配合、第一凹凸轮511上的第一凹槽5112与第二凹凸轮512上的第二凸起配合,第一阻尼51不输出扭力。当第一凹凸轮511上的第一凸起5111与第二凹凸轮512上的第二凸起配合、第一凹凸轮511上的第一凹槽5112与第二凹凸轮512上的第二凹槽配合,第一阻尼51输出最大扭力。
如图12所示,第一凹凸轮511固定于联动齿轮41,而第二凹凸轮512可相对第二转轴42沿第二转轴42的轴线方向滑动。当联动齿轮41绕第二转轴42旋转,第一凹凸轮511也会绕第二转轴42旋转,第一凹凸轮511朝向第二凹凸轮512的面相对第二凹凸轮512朝向第一凹凸轮511的面旋转。当第一凹凸轮511自第一凸起5111与第二凹槽配合、第一凹槽5112与第二凸起配合旋转至第一凸起5111与第二凸起相对、第一凹槽5112与第二凹槽相对,第二凹凸轮512将自联动齿轮41向推压件52滑动,推动推压件52沿第二转轴42向第一弹簧56滑动,将第一弹簧56压缩,第一弹簧56产生弹性势能并向推压件52提供反向推力,最终使得第一阻尼51输出扭力。
如图12所示,为了增加第一凹凸轮511的寿命,将第一凸起5111和第一凹槽5112的数量设置为五个,五个第一凸起5111和五个第一凹槽5112间隔环形阵列。类似的,为了增加第二凹凸轮512的寿命,将第二凸起和第二凹槽的数量也设置为五个,五个第二凸起和五个第二凹槽间隔环形阵列(此处未示出)。
一些实施例中,参照图10和图11所示,每个阻尼组还包括第二阻尼57。第二阻尼57设置于联动齿轮41远离第一阻尼51一侧,第二阻尼57用于将联动齿轮41的旋转运动转换为第二转轴42相对联动齿轮41的轴向移动。
第二阻尼57将联动齿轮41的旋转运动转换为第二转轴42的直线运动,以一个壳体相对转轴机构旋转为例,当转动齿轮322带动联动齿轮41旋转,第二阻尼57驱动第二转轴42沿轴向中框组件1外侧方向(远离第二连接板54的方向)移动,第二转轴42带动第一连接板53以及第一连接轴55向中框组件1外侧方向移动,第一弹簧56被第二连接板54向推压件52压缩,第一弹簧56产生弹性势能,反向作用到第二连接板54,最终使得第二阻尼57输出扭力。
第一阻尼51和第二阻尼57在壳体相对转轴机构100旋转的过程中一起发挥作用,第一阻尼51相当于推动推压件52压缩第一弹簧56以输出的扭力设定为第一扭力,第二阻尼57相当于移动第二转轴42使第二连接板54压缩第一弹簧56以输出的第二扭力。对于可折叠终端设备,本100申请实施例提供的转轴机构100相当于可以提供更大的扭力值。
第二阻尼57包括相对设置的第三凹凸轮571和第四凹凸轮572;第三凹凸轮571可绕第二转轴42周向转动及轴向滑动地套设于第二转轴42上,且第三凹凸轮571固定于联动齿轮41;第四凹凸轮572固定于第二转轴42上;第三凹凸轮571朝向第四凹凸轮572的一侧周向间隔分布有多个第三凸起和多个第三凹槽,第四凹凸轮572朝向第三凹凸轮571的一侧周向间隔分布有多个第四凸起和多个第四凹槽。
当第三凹凸轮571上的第三凸起与第四凹凸轮572上的第四凹槽配合、第三凹凸轮571上的第三凹槽与第四凹凸轮572上的第四凸起配合,第二阻尼57不输出扭力。当第三凹凸轮571上的第三凸起与第四凹凸轮572上的第四凸起配合、第三凹凸轮571上的第三凹槽与第四凹凸轮572上的第四凹槽配合,第二阻尼57输出最大扭力。
如图11所示,第三凹凸轮571固定于联动齿轮41,而第四凹凸轮572固定于第二转轴42。当联动齿轮41绕第二转轴42旋转,第三凹凸轮571也会绕第二转轴42旋转,第三凹凸轮571朝向第四凹凸轮572的面相对第四凹凸轮572朝向第三凹凸轮571的面旋转。当第三凹凸轮571自第三凸起与第四凹槽配合、第三凹槽与第四凸起配合旋转至第三凸起与第四凸起相对、第三凹槽与第四凹槽相对,第四凹凸轮572将自第三凹凸轮571远离联动齿轮41的一侧移动,并带动第二转轴42向中框组件1外侧移动,将第二弹簧59压缩,第二弹簧59产生弹性势能,最终使得联动齿轮41产生扭力。
为了增加第三凹凸轮571的寿命,将第三凸起和第三凹槽的数量设置为五个,五个第三凸起和五个第三凹槽间隔环形阵列。类似的,为了增加第四凹凸轮572的寿命,将第四凸起和第四凹槽的数量也设置为五个,五个第四凸起和五个第四凹槽间隔环形阵列。
为了增加扭力值,阻尼组件还包括第二连接轴58以及第二弹簧59。第二连接轴58的第一端固定于第二连接板54,第二连接轴58的第二端与推压件52滑动配合;第二弹簧59套设在第二连接轴58上,且第二弹簧59的第一端抵接第二连接板54,第二弹簧59的第二端抵接推压件52。
其中,第二连接轴58可以设置为两个,对应地,第二弹簧59也为两个,每个第二连接轴58上对应套设一个第二弹簧59;两个第二连接轴58关于第一连接轴55对称。这样的结构,在第一阻尼51和第二阻尼57工作过程中,输出的扭力会更稳定。
第二弹簧59与第一弹簧56类似,也可以为第一阻尼51和第二阻尼57提供弹性势能从而输出扭力。在工作过程中,第一阻尼51和第二阻尼57输出的扭力值相当于三个弹簧产生的弹性势能转换,可以有效提高转轴机构100最终输出的扭力值。根据实验数据,本申请实施例所示例的转轴机构100可以输出300N的扭力。
具体地,第二阻尼57远离联动齿轮41的一侧设置有与第二转轴42配合的第一卡簧61,第一卡簧61可以将第二阻尼57固定于第二转轴42。如图13所示,第一卡簧61具有两个卡口,每个卡口对应与一个第二转轴42配合。
第二连接板54远离第一连接板53的一侧设置有与第一连接轴55、第二连接轴58配合的第二卡簧62,第二卡簧62可以将第二连接轴58固定于第二连接板54。基于上述第二连接轴58的数量为两个,如图14所示,第二卡簧62具有三个卡口,中间的卡口对应配合第一连接轴55,两侧的卡口对应配合第二连接轴58。
显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (17)
1.一种转轴机构,其特征在于,应用于具有柔性屏的可折叠终端设备;所述转轴机构包括:中框组件以及设置于所述中框组件两侧的两个支架组件,每个所述支架组件与所述中框组件之间通过连接组件连接;
所述连接组件包括支撑侧板、铰接组和传动组,所述铰接组的第一端与所述中框组件转动连接,所述铰接组的第二端与所述支架组件滑动连接;所述传动组的第一端与所述中框组件转动连接,所述传动组的第二端与所述支架组件转动连接;所述铰接组的第一端的旋转中心与所述传动组的第一端的旋转中心平行且不共线;
所述支撑侧板与所述支架组件滑动连接,且所述支撑侧板与所述铰接组转动及滑动连接;当两个所述支架组件相对所述中框组件折叠,两个所述支撑侧板与所述中框组件之间围成用于容纳柔性屏的容纳空间。
2.根据权利要求1所述的转轴机构,其特征在于,所述铰接组包括第一转轴、转动齿轮和摆动件;
所述第一转轴固定于所述中框组件,所述转动齿轮可绕所述第一转轴周向转动地套设于所述第一转轴上;所述摆动件的第一端固定于所述转动齿轮,所述摆动件的第二端与所述支架组件滑动连接。
3.根据权利要求2所述的转轴机构,其特征在于,所述摆动件上设置有驱动部;
所述驱动部固定连接有驱动杆,所述支撑侧板具有侧板滑槽,所述驱动杆与所述侧板滑槽配合以使所述驱动杆可相对所述侧板滑槽转动及滑动。
4.根据权利要求1所述的转轴机构,其特征在于,所述传动组包括传动件和传动轴;
所述传动件具有转动半环和转轴端,所述中框组件具有转动凹槽,所述转动半环与所述转动凹槽转动连接;所述转轴端通过所述传动轴与所述支架组件转动连接。
5.根据权利要求1所述的转轴机构,其特征在于,所述支撑侧板设置有支撑滑块,所述支架组件设置有支架滑槽,所述支撑滑块与所述支架滑槽滑动配合。
6.根据权利要求1所述的转轴机构,其特征在于,还包括联动组件和阻尼组件;
所述中框组件将所述联动组件限位于两个关于所述中框组件对称的所述铰接组之间,且所述联动组件分别与两个所述铰接组传动连接;
所述阻尼组件与所述联动组件传动连接以在所述联动组件运动时产生扭力。
7.根据权利要求6所述的转轴机构,其特征在于,所述联动组件包括两个相互啮合的联动齿轮,每个所述联动齿轮对应传动连接一个所述铰接组的第一端;
每个所述联动齿轮具有第二转轴,所述联动齿轮可绕所述第二转轴周向旋转地套设于所述第二转轴。
8.根据权利要求7所述的转轴机构,其特征在于,所述阻尼组件包括推压件、第一连接板、第二连接板、第一连接轴、第一弹簧以及两个阻尼组,两个所述阻尼组与两个所述联动齿轮一一对应;每个所述阻尼组包括第一阻尼;
所述推压件可沿所述第二转轴轴向移动地设置于所述第二转轴上;所述第一阻尼设置于所述联动齿轮与所述推压件之间,所述第一阻尼用于将所述联动齿轮的旋转运动转换为所述推压件的直线运动;
所述第一连接板固定于所述第二转轴,且所述第一连接板通过所述第一连接轴与所述第二连接板连接;所述第一弹簧套设在所述第一连接轴上,且所述第一弹簧的第一端抵接所述第二连接板,所述第一弹簧的第二端抵接所述推压件。
9.根据权利要求8所述的转轴机构,其特征在于,所述第一阻尼包括相对设置的第一凹凸轮和第二凹凸轮;所述第一凹凸轮可绕所述第二转轴周向转动及轴向滑动地套设于所述第二转轴上,且所述第一凹凸轮固定于所述联动齿轮连接;所述第二凹凸轮可沿所述第二转轴轴向滑动地套设于所述第二转轴上,且所述第二凹凸轮与所述推压件抵接;
所述第一凹凸轮朝向所述第二凹凸轮的一侧周向间隔分布有多个第一凸起和多个第一凹槽,所述第二凹凸轮朝向所述第一凹凸轮的一侧周向间隔分布有多个第二凸起和多个第二凹槽。
10.根据权利要求9所述的转轴机构,其特征在于,所述第一凸起和第一凹槽的数量均为五个,所述第二凸起和所述第二凹槽的数量均为五个。
11.根据权利要求8所述的转轴机构,其特征在于,每个所述阻尼组还包括第二阻尼;
所述第二阻尼设置于所述联动齿轮远离所述第一阻尼一侧,所述第二阻尼用于将所述联动齿轮的旋转运动转换为所述第二转轴相对所述联动齿轮的轴向移动。
12.根据权利要求11所述的转轴机构,其特征在于,所述第二阻尼包括相对设置的第三凹凸轮和第四凹凸轮;所述第三凹凸轮可绕所述第二转轴周向转动及轴向滑动地套设于所述第二转轴上,且所述第三凹凸轮固定于所述联动齿轮;所述第四凹凸轮固定于所述第二转轴上;
所述第三凹凸轮朝向所述第四凹凸轮的一侧周向间隔分布有多个第三凸起和多个第三凹槽,所述第四凹凸轮朝向所述第三凹凸轮的一侧周向间隔分布有多个第四凸起和多个第四凹槽。
13.根据权利要求12所述的转轴机构,其特征在于,所述第三凸起和第三凹槽的数量均为五个,所述第四凸起和所述第四凹槽的数量均为五个。
14.根据权利要求11所述的转轴机构,其特征在于,所述第二阻尼远离所述联动齿轮的一侧设置有与所述第二转轴配合的第一卡簧,所述第二连接板远离所述第一连接板的一侧设置有与所述第二连接轴配合的第二卡簧。
15.根据权利要求8所述的转轴机构,其特征在于,所述阻尼组件还包括第二连接轴以及第二弹簧;
所述第二连接轴的第一端固定于所述第二连接板,所述第二连接轴的第二端与所述推压件滑动配合;所述第二弹簧套设在所述第二连接轴上,且所述第二弹簧的第一端抵接所述第二连接板,所述第二弹簧的第二端抵接所述推压件。
16.根据权利要求15所述的转轴机构,其特征在于,所述第二连接轴为两个,所述第二弹簧为两个,每个所述第一连接轴上对应套设一个所述第二弹簧;两个所述第二连接轴关于所述第一连接轴对称。
17.一种可折叠终端设备,其特征在于,包括第一壳体、第二壳体、柔性屏以及如权利要求1-16中任一项所述的转轴机构;
所述转轴机构的两个支架分别用于连接所述第一壳体的所述第二壳体,所述柔性屏固定于所述第一壳体和所述第二壳体。
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