CN116877566A - 同步机构及可折叠电子设备 - Google Patents

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CN116877566A CN202311117771.4A CN202311117771A CN116877566A CN 116877566 A CN116877566 A CN 116877566A CN 202311117771 A CN202311117771 A CN 202311117771A CN 116877566 A CN116877566 A CN 116877566A
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Abstract

本申请公开了一种同步机构及可折叠电子设备,属于可折叠电子设备技术领域。同步机构包括基座、第一摆臂、第二摆臂、第一齿轮和第二齿轮;第一摆臂和第二摆臂分别转动安装在基座的两侧;第一摆臂和第二摆臂均连接有第一齿轮,第一齿轮啮合第二齿轮,相邻的第二齿轮啮合;第一齿轮具有第一啮合区,第二齿轮具有第二啮合区、第三啮合区和第二非啮合区,第一啮合区和第二啮合区啮合,相邻的两个第二齿轮的第三啮合区啮合,第二非啮合区设置有避让口,第一齿轮和第一摆臂中至少一者设置有支撑台,在同步机构处于折叠状态,支撑台的至少部分位于避让口内,如此,使得具有避让口的第二齿轮与支撑台之间的结构更为紧凑。

Description

同步机构及可折叠电子设备
技术领域
本申请涉及可折叠电子设备技术领域,特别涉及一种同步机构及可折叠电子设备。
背景技术
随着技术的发展,可折叠电子设备的用途越来越广泛,已经成为了人们日常生活和工作中重要的工具。可折叠的可折叠电子设备因占用空间小,携带方便而受到人们的青睐。
可折叠的电子设备通常包括两个壳体、折叠铰链和柔性屏,两个壳体分别连接在折叠铰链的两侧,两个壳体在折叠铰链的作用下能够相对开合。柔性屏位于两个壳体和折叠铰链的同一侧,柔性屏与壳体相连,从而在两个壳体相对开合的过程中折叠或展开。在折叠铰链展平的状态下,柔性屏展平在两个壳体和折叠铰链表面。
相关技术中,折叠铰链的结构通常比较复杂。其关键组件主要包括摆臂机构、齿轮机构和阻尼机构等。其中,齿轮机构大多有四个齿轮相互啮合,占用空间尺寸大,布局难度大。
发明内容
本申请提供一种同步机构及可折叠电子设备,此同步机构可减小齿轮的占用空间,便于进行可折叠电子设备内部空间布局设置。
技术方案如下:
本申请第一方面提供一种同步机构,包括:基座、第一摆臂、第二摆臂、第一齿轮和第二齿轮;
所述第一摆臂和所述第二摆臂分别转动安装在所述基座的两侧;所述第一摆臂和所述第二摆臂上分别连接有第一齿轮,所述第一齿轮分别啮合有所述第二齿轮,相邻的所述第二齿轮相互啮合;
所述第一齿轮具有第一啮合区和第一非啮合区,所述第二齿轮具有第二啮合区、第三啮合区和第二非啮合区,所述第一啮合区和所述第二啮合区啮合,相邻的两个所述第二齿轮的所述第三啮合区啮合,所述第二非啮合区设置有避让口,所述第一齿轮和所述第一摆臂中至少一者设置有支撑台,所述支撑台用于支撑柔性屏;在所述同步机构处于折叠状态,所述支撑台的至少部分位于所述避让口内。
在上述同步机构中,在第一摆臂和第二摆臂相对于基座转动的过程中,第一摆臂和第二摆臂分别带动与其相连的第一齿轮转动,两个第一齿轮之间通过第二齿轮啮合,从而使得两个第一齿轮同步转动,以使得第一摆臂和第二摆臂同步转动。由于第一齿轮和第一摆臂中至少一者设置有支撑台,因此使得同步机构能够用于对柔性屏进行一定程度的支撑,提高柔性屏的支撑稳定性。由于支撑台在折叠状态中至少部分位于避让口内,因此使得具有避让口的第二齿轮与支撑台之间的结构更为紧凑。
在一些实现方式中,第一摆臂与其连接的第一齿轮为一体结构,和/或,第二摆臂与其连接的第一齿轮为一体结构。
在该种设置方式中,摆臂与第一齿轮的一体式结构设计,也即将第一齿轮集成在摆臂上,更为节省空间,且无需单独进行第一齿轮的装配,提高装配效率。
在一些实现方式中,第一非啮合区具有第一区,第一区的齿顶圆的半径小于第一啮合区的齿顶圆的半径,或,第一区内不设置有齿。
在该种设置方式中,第一区的设置使得第一非啮合区占用空间较小,进一步减小第一齿轮占用空间。
在一些实现方式中,同步机构还包括齿轮轴,齿轮轴与第二齿轮一一对应设置,齿轮轴穿设于第二齿轮并与第二齿轮传动连接,齿轮轴与基座转动连接。
在该种设置方式中,齿轮轴的设置便于实现第二齿轮的装配。
在一些实现方式中,齿轮轴的周面具有相对设置的两个定位面。
在该种设置方式中,定位面的设置便于进行齿轮轴的安装与定位。
在一些实现方式中,齿轮轴的周面具有防呆面,两个齿轮轴的防呆面的形状不同。
在该种设置方式中,由于两个齿轮轴的防呆面的形状不同,因此可区分两个第二齿轮,以便于安装第二齿轮。
在一些实现方式中,第二齿轮由同步机构的折叠状态到展开状态的转动角度为θ1,第一齿轮和第二齿轮的中心线与第二齿轮与相邻的第二齿轮之间的中心线的夹角为θ2,避让口的圆心角的角度为θ3,θ3≤θ2-θ1。
在该种设置方式中,可根据第二齿轮的转动角度计算避让口对应的圆心角角度,从而便于进行避让口的设置。
在一些实现方式中,第一齿轮由同步机构的折叠状态到展开状态的转动角度为θ4,第一齿轮与第二齿轮的传动比为k,则:
θ1=k×θ4。
在该种实现方式中,通过第一齿轮的转动角度,以及第一齿轮与第二齿轮的传动比计算第二齿轮的转动角度,便于获得第二齿轮的转动角度。
在一些实现方式中,第一齿轮的预设齿数为z1,z1=x1+n1,x1为正整数,0<n1<1,z1个齿在第一齿轮的周向等间隔分布,设置有n1个齿处形成第一区。
在该种设置方式中,第一齿轮的齿数为非整数齿,根据齿数排布各齿的设置位置,由于生产制造过程中,非整数齿无法被制造出来,因此至少存在部分齿的位置形成第一区。
在一些实现方式中,第二齿轮的预设齿数为z2,z2=x2+n2,x2为正整数,0<n2<1,z2个齿在第二齿轮的周向等间隔分布,设置有n2个齿处形成避让口。
在该种设置方式中,第二齿轮的齿数为非整数齿,根据齿数排布各齿的设置位置,由于生产制造过程中,非整数齿无法被制造出来,因此至少存在部分齿的位置形成避让口。
本申请第二方面提供一种可折叠电子设备,包括如上述任一技术方案提供的同步机构。
通过上述技术方案,由于可折叠电子设备包括上述同步机构,因此至少具备同步机构的所有有益效果,在此不再赘述。
附图说明
图1是本申请实施例提供的可折叠电子设备处于折叠状态的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的可折叠电子设备处于折叠状态时,同步机构的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的可折叠电子设备处于半展开状态的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的可折叠电子设备处于半展开状态时,同步机构的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的可折叠电子设备处于展平状态的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的可折叠电子设备处于展平状态时,同步机构的结构示意图;
图7是本申请实施例一提供的同步机构中第一摆臂与第一齿轮的结构示意图;
图8是本申请实施例一提供的同步机构中第二齿轮的结构示意图;
图9是本申请实施例一提供的同步机构中第一齿轮和第二齿轮的结构示意图;
图10是本申请实施例二提供的同步机构中第一齿轮和第二齿轮的结构示意图;
图11是本申请实施例二提供的同步机构中第一齿轮的结构示意图;
图12是本申请实施例二提供的同步机构中第二齿轮的结构示意图;
图13是本申请实施例提供的同步机构中第二齿轮与齿轮轴的结构示意图一;
图14是本申请实施例提供的同步机构中第二齿轮与齿轮轴的结构示意图二;
图15是本申请实施例提供的同步机构中第二齿轮与齿轮轴的结构示意图三;
图16是本申请实施例提供的同步机构中第二齿轮与齿轮轴的结构示意图四;
图17是图2中D处的局部放大示意图;
图18是图6中E处的局部放大示意图;
图19是本申请实施例提供的同步机构中第二齿轮的演变过程示意图。
其中,各附图标号所代表的含义分别为:
1、可折叠电子设备;
10、同步机构;20、第一壳体;30、第二壳体;40、显示屏;
110、基座;120、第一摆臂;130、第二摆臂;140、第一齿轮;141、第一啮合区;142、第一非啮合区;150、第二齿轮;151、第二啮合区;152、第三啮合区;153、第二非啮合区;154、避让口;160、支撑台;171、防呆面;172、定位面;173、衔接面;180、齿轮轴;181、主体部;182、定位部;190、连接块。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。
应当理解的是,本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,比如,A/B可以表示A或B;本文中的“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,比如,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。另外,为了便于清楚描述本申请的技术方案,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
近年来,随着柔性屏幕技术的快速发展,可折叠电子设备,尤其是折叠手机受到市场的喜爱。折叠手机通过铰链实现柔性屏幕的开合。开合过程中的屏幕对称性以及整机可靠性是消费者体验的关键要素。
相关技术中,两个壳体之间通过四个齿轮啮合以同步传动,具有齿轮的同步机构中,齿轮的尺寸限制了同步机构的厚度,也即影响了可折叠电子设备在同步机构处的减薄量。由于可折叠电子设备的厚度逐渐减小,使得可折叠电子设备中用于安装齿轮的空间被进一步压缩,齿轮的安装受限。为了能够在较小的空间内安装齿轮,部分相关技术采用更小直径的齿轮,而缩小齿轮的直径,也使得齿轮的齿的结构强度降低,易发生断裂。
为解决上述问题,下面对本申请实施例提供的同步机构及可折叠电子设备进行详细地解释说明。
在本申请的各附图中,带有空心箭头的引线均指向器件的表面,带有实心箭头的引线均指向器件本身,带有圆点的引线指向一片区域范围。
本实施例提供一种同步机构10及可折叠电子设备1,同步机构10应用在可折叠电子设备1中。
可折叠电子设备1包括但不限于手机(cellphone)、笔记本电脑(notebookcomputer)、平板电脑(tablet personal computer)、膝上型电脑(laptop computer)、个人数字助理(personal digital assistant)、可穿戴式设备(wearable device)或车载设备(mobile device)等。本申请实施例中,以可折叠电子设备1为手机为例进行说明。
为了便于描述,将可折叠电子设备1的宽度方向定义为B-B方向,将可折叠电子设备1的长度方向定义为A-A方向,将可折叠电子设备1的厚度方向定义为C-C方向。A-A方向、B-B方向和C-C方向两两相互垂直。
本申请实施例所示可折叠电子设备1为可发生一次折叠的电子设备。在其他一些实施例中,可折叠电子设备1也可以为可发生多次(两次以上)折叠的电子设备。此时,可折叠电子设备1可以包括多个部分,相邻两个部分可相对靠近折叠至可折叠电子设备1处于折叠状态,相邻两个部分可相对远离展开至可折叠电子设备1处于展开状态。
如图1至图6所示,可折叠电子设备1包括第一壳体20、第二壳体30、同步机构10和显示屏40,第一壳体20和第二壳体30分别安装同步机构10沿B-B方向的两侧,第一壳体20和第二壳体30通过同步机构10相对转动。显示屏40安装于第一壳体20、第二壳体30和同步机构10,显示屏40包括第一部分、第二部分和可折叠部分。可折叠部分位于第一部分和第二部分之间,可折叠部分可以沿A-A方向发生弯折。第一部分、第二部分和可折叠部分共同构成显示屏40。本实施例中,显示屏40采用柔性显示屏,例如,有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示屏,有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)显示屏,迷你发光二极管(miniorganic lightemitting diode)显示屏,微型发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,微型有机发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)显示屏。
通过第一壳体20和第二壳体30相对靠近带动显示屏40折叠,以使得可折叠电子设备1折叠。如图1和图2所示,当可折叠电子设备1处于折叠状态时,显示屏40的可折叠部分发生弯折,第一部分和第二部分相对设置。此时,显示屏40处于第一壳体20和第二壳体30之间,可大大降低显示屏40被损坏的概率,实现对显示屏40的有效保护。第一壳体20可包括第一中框,第二壳体30可包括第二中框。
第一壳体20和第二壳体30通过同步机构10相对转动,通过第一壳体20和第二壳体30相对远离带动显示屏40展开,以使可折叠电子设备1展开至半展开状态。如图3和图4所示,当可折叠电子设备1处于半展开状态时,第一部分和第二部分相对展开,并带动可折叠部分展开。通过第一壳体20和第二壳体30相对靠近带动显示屏40折叠,以使得可折叠电子设备1折叠。当可折叠电子设备1处于折叠状态时,显示屏40的可折叠部分发生弯折,第一部分和第二部分相对设置。此时,显示屏40处于第一壳体20和第二壳体30之间,可大大降低显示屏40被损坏的概率,实现对显示屏40的有效保护。
第一壳体20和第二壳体30通过同步机构10相对转动,通过第一壳体20和第二壳体30相对远离带动显示屏40展开,以使可折叠电子设备1展开至半展开状态。当可折叠电子设备1处于半展开状态时,第一部分和第二部分相对展开,并带动可折叠部分展开。
如图5和图6所示,第一壳体20和第二壳体30通过同步机构10相对转动,通过第一壳体20和第二壳体30相对远离带动显示屏40进一步展开,直至可折叠电子设备1展平。显示屏40具有大面积的显示区域,实现可折叠电子设备1的大屏显示,提高用户的使用体验。
本实施例提供了一种可应用于上述可折叠电子设备1的同步机构10,如图1至图8所示,包括基座110、第一摆臂120、第二摆臂130、第一齿轮140和第二齿轮150。其中,第一摆臂120和第二摆臂130分别转动安装在基座110的两侧;第一摆臂120和第二摆臂130上分别连接有第一齿轮140,第一齿轮140分别啮合有第二齿轮150,相邻的第二齿轮150相互啮合。如图7所示,第一齿轮140具有第一啮合区141和第一非啮合区142,如图8所示,第二齿轮150具有第二啮合区151、第三啮合区152和第二非啮合区153,第一啮合区141和第二啮合区151啮合,相邻的两个第二齿轮150的第三啮合区152啮合,第二非啮合区153设置有避让口154。第一齿轮140和第一摆臂120中至少一者设置有支撑台160,支撑台160用于支撑柔性屏,在同步机构10处于折叠状态,支撑台160的至少部分位于避让口154内。
基座110用于为第一摆臂120和第二摆臂130的安装提供了安装空间。第一摆臂120与基座110转动连接,也即第一摆臂120与基座110相连,且第一摆臂120可相对于基座110转动。第二摆臂130与基座110转动连接,也即第二摆臂130与基座110相连,且第二摆臂130可相对于基座110转动。第一摆臂120可相对于基座110绕第一轴线转动,第二摆臂130可相对于基座110绕第二轴线转动,第一轴线和第二轴线相互平行,且第一轴线和第二轴线,均平行于A-A方向。第一摆臂120和第二摆臂130的摆动方向相反。
第一摆臂120和第二摆臂130的摆动,使得同步机构10在折叠状态和完全展开状态之间切换,当同步机构10处于折叠状态和完全展开状态之间时,均称之为处于半展开状态,当同步机构10展开至最大角度时为处于完全展开状态。
当将同步机构10应用到可折叠电子设备1中,如图1至图6所示,可折叠电子设备1包括显示屏40和连接块190,第一摆臂120通过连接块190与显示屏40或壳体(中框)连接,且第二摆臂130通过连接块190与显示屏40或壳体(中框)连接。
第一摆臂120和第二摆臂130上分别连接有第一齿轮140,也即第一齿轮140的数量为两个,其中一个第一齿轮140与第一摆臂120相连,另一个第一齿轮140与第二摆臂130相连,第一摆臂120摆动过程中带动与其相连的第一齿轮140转动,第二摆臂130摆动过程中带动与其相连的第一齿轮140转动,两个第一齿轮140的转动方向相反。两个第一齿轮140分别啮合有第二齿轮150,第二齿轮150的数量为偶数,多个第二齿轮150依次啮合,位于两侧的两个第二齿轮150分别与两个第一齿轮140一一啮合。当第二齿轮150的数量大于两个时,部分第二齿轮150的两侧分别啮合有第二齿轮150,而不与第一齿轮140啮合,该部分第二齿轮150本实施例中不进行讨论,本实施例中设置有避让口154的第二齿轮150为与第一齿轮140啮合的第二齿轮150。示例性地,第二齿轮150的数量为两个,两个第二齿轮150啮合,其中一个第二齿轮150与一个第一齿轮140啮合,另一个第二齿轮150与另一个第一齿轮140啮合。各第一齿轮140的轴线和各第二齿轮150的轴线相互平行且均平行于第一轴线。
第一齿轮140仅与其相邻的第二齿轮150啮合,在同步机构10由折叠状态向完全展开状态转动时,第一齿轮140上与第二齿轮150啮合的齿发生变化,第一齿轮140上能够在同步机构10由折叠状态向完全展开状态转动过程中与第二齿轮150相啮合的多个齿所在的区域即为第一啮合区141,而第一啮合区141之外的其他区域即为第一非啮合区142。在第一非啮合区142可设置有齿,也可不设置有齿,在第一非啮合区142设置有齿时,该齿在同步机构10由折叠状态向完全展开状态转动时并不会与第二齿轮150接触。
第二齿轮150的部分区域与第一齿轮140啮合,第二齿轮150的部分区域与相邻的第二齿轮150啮合。在同步机构10由折叠状态向完全展开状态转动时,第二齿轮150中能够与第一齿轮140相接触的多个齿所在区域即为第二啮合区151,第二齿轮150中能够与第二齿轮150相接触的多个齿所在区域即为第三啮合区152,而在第二齿轮150的周向上位于第二啮合区151和第三啮合区152之外的区域即为第二非啮合区153,第二非啮合区153可为连续的一整个区域,或者,第二非啮合区153包括被第二啮合区151和第三啮合区152隔开的两部分区域。在第二非啮合区153的两部分区域均可设置避让口154,也可仅在其中一部分区域设置避让口154。示例性地,仅在位于第二齿轮150上远离基座110的一侧的第二非啮合区153设置有避让口154。避让口154的位置不设置齿。
在一些实现方式中,第二齿轮150的第二啮合区151内的齿的齿顶圆半径与第三啮合区152内的齿的齿顶圆半径相等。
在上述同步机构10中,在第一摆臂120和第二摆臂130相对于基座110转动的过程中,第一摆臂120和第二摆臂130分别带动与其相连的第一齿轮140转动,两个第一齿轮140之间通过第二齿轮150啮合,从而使得两个第一齿轮140同步转动,以使得第一摆臂120和第二摆臂130同步转动。由于第二齿轮150上设置有避让口154,避让口154的设置使得第二齿轮150占用空间减小,从而便于进行可折叠电子设备1内部空间的布局。由于避让口154设置在第二齿轮150中的非啮合区,因此不会影响第二齿轮150在使用过程中的啮合。
在一些实现方式中,如图8和图9所示,第一齿轮140和第一摆臂120中至少一者设置有支撑台160,支撑台160用于支撑柔性屏,在同步机构10处于折叠状态,支撑台160的至少部分位于避让口154内。当将同步机构10应用到可折叠电子设备1中,支撑台160与可折叠电子设备1中的显示屏40接触,以对显示屏40起到一定的支撑作用。可选地,支撑台160设置在第一齿轮140上。
由于第一齿轮140和第一摆臂120中至少一者设置有支撑台160,因此使得同步机构10能够用于对显示屏40进行一定程度的支撑,提高显示屏40的支撑稳定性。由于支撑台160在折叠状态中至少部分位于避让口154内,也即避让口154的设置避免了第二齿轮150与支撑台160发生干涉,以使得在设置第二齿轮150的布设位置时,无需为了避让支撑台160而将第二齿轮150设置更小或更为远离第一齿轮140,因此使得具有避让口154的第二齿轮150与支撑台160之间的结构更为紧凑,且使得同步机构10的转动区域的厚度相对更小,也即使得可折叠电子设备1中基座110所在区域的厚度更小,从而有利于可折叠电子设备1的减薄。
在一种具体实施方式中,如图10至图12所示,第一摆臂120与其相连的第一齿轮140为分体式结构,且第二摆臂130与其相连的第一齿轮140为分体式结构,在生产制造过程中,第一齿轮140、第一摆臂120和第二摆臂130分别制造完成,而后将一个第一齿轮140与第一摆臂120相连,而将另一个第一齿轮140与第二摆臂130相连。
在另一些实现方式中,如图7至图9所示,第一摆臂120与其连接的第一齿轮140为一体结构,和/或,第二摆臂130与其连接的第一齿轮140为一体结构。
在该种设置方式中,摆臂与第一齿轮140的一体式结构设计,也即将第一齿轮140集成在摆臂上,更为节省空间,且无需单独进行第一齿轮140的装配,提高装配效率。
在一些可选的实施方式中,第一摆臂120的一端为转动端,第一摆臂120可绕自身的转动端转动,在第一摆臂120的转动端的外侧设置多个齿,多个齿形成第一啮合区141,也即将第一摆臂120与其相连的第一齿轮140集成为一体结构。可选地,第二摆臂130的一端为转动端,第二摆130臂可绕自身的转动端转动,在第二摆臂130的转动端的外侧设置多个齿,多个齿形成第一啮合区141,也即将第二摆臂130与其相连的第一齿轮140集成为一体结构。
在一些实现方式中,第一非啮合区142具有第一区,第一区的齿顶圆的半径小于第一啮合区141的齿顶圆的半径,或,第一区内不设置有齿。在该种设置方式中,第一区内由于齿顶圆半径较小或者不设置有齿,使得第一非啮合区142占用空间较小,进一步减小第一齿轮140占用空间。
在一些实现方式中,如图13至图16所示,同步机构10还包括齿轮轴180,齿轮轴180与第二齿轮150一一对应设置,齿轮轴180穿设于第二齿轮150并与第二齿轮150传动连接,齿轮轴180与基座110转动连接。第二齿轮150通过齿轮轴180安装于基座110,在装配过程中,可先将齿轮轴180与第二齿轮150进行装配,然后将齿轮轴180安装于基座110上,齿轮轴180的安装体积较大,可便于齿轮轴180与基座110连接,进而实现第二齿轮150的装配。由此可知,在该种设置方式中,齿轮轴180的设置便于实现第二齿轮150的装配。可选的,如图14和图15所示,齿轮轴180沿A-A方向穿设于第二齿轮150,使得第二齿轮150可绕沿A-A方向延伸的轴线转动。
在一些实现方式中,齿轮轴180的周面具有相对设置的两个定位面172。齿轮轴180的周面具体指的是齿轮轴180上与齿轮轴180的轴线平行的侧面,定位面172位于齿轮轴180的周面,表示定位面172也与齿轮的轴线平行。在该种设置方式中,在装配过程中,将套设有第二齿轮150的齿轮轴180转动安装在基座110上时,通过转动齿轮轴180,齿轮轴180绕自身轴线转动,以使定位面172绕齿轮轴180的轴线转动,当定位面172达到一定的倾斜角度时,则表示齿轮轴180安装到位,套设于该齿轮轴180上的第二齿轮150也安装到位,也即表示第二齿轮150的安装角度正确。定位面172的倾斜角度,具体可以是定位面172与基座110的内表面之间的夹角,或者,也可以是定位面172与同时和B-B方向以及A-A方向平行的平面之间的夹角。由此可知,定位面172的设置便于进行齿轮轴180的安装与定位。
在一些可选的实施例中,齿轮轴180包括主体部181和定位部182,可选的,如图13和图15所示,主体部181为圆柱状,定位部182绕主体的周向围设于主体部181的外周,并凸出于主体的外周面。两个定位面172具体为定位部182中相对设置的两侧面,且两个定位面172均平行于主体部181的轴线。第二齿轮150具有沿A-A方向间隔设置的两个端面,可选的,在A-A方向上,定位部182可以与第二齿轮150的其中一个端面连接,或者,定位部182也可以与第二齿轮150的其中一个端面间隔设置。如图15所示,在A-A方向上,定位部182与第二齿轮150的其中一个端面连接。定位部182具有衔接面173,衔接面173与第二齿轮150的第二非啮合区153的表面衔接,且衔接面173与第二非啮合区153的部分表面重合,也即,在垂直于A-A方向的投影面上,衔接面173的投影与第二非啮合区153的部分表面的投影重合。
在一些实现方式中,齿轮轴180的周面具有防呆面171,两个齿轮轴180的防呆面171的形状不同。在该种设置方式中,由于两个齿轮轴180的防呆面171的形状不同,因此可区分两个第二齿轮150,以便于安装第二齿轮150。
在一些可选的实施例中,在各齿轮轴180中,防呆面171位于两个定位面172之间,两个定位面172通过防呆面171衔接。如图13和图15所示,两个定位面172的两侧分别通过两个防呆面171衔接。可选的,防呆面171可以为弧面、平面、波浪面或者不规则表面。示例性地,如图13所示,在其中一个齿轮轴180中,两个防呆面171均为弧面,在另一个齿轮轴180中,其中一个防呆面171为弧面,另一个防呆面171为平面。
在本实施例中,避让口154的设置位置设定可通过多种不同方式确定。
示例性地,在一种具体实施方式中,第二齿轮150上的避让口154可通过如下方式设置:
如图17和图18所示,第二齿轮150由同步机构10的折叠状态到展开状态的转动角度为θ1,第一齿轮140和第二齿轮150的中心线与第二齿轮150与相邻的第二齿轮150之间的中心线的夹角为θ2,避让口154的圆心角的角度为θ3,θ3≤θ2-θ1。
第一齿轮140与第二齿轮150的中心线即为第一齿轮140的轴心与第二齿轮150的轴心之间的连线,相邻的第二齿轮150之间的中心线,即为:与第一齿轮140啮合的第二齿轮150的轴心,以及该第二齿轮150与其相啮合的另一个第二齿轮150的轴心之间的连线。
θ2-θ1所得出的角度,即为第二齿轮150在工作过程中不会与第一齿轮140啮合,且不影响与另一个第二齿轮150啮合的区域的角度范围。将避让口154设置在该角度范围内,可减小第二齿轮150的占用空间,且不影响该第二齿轮150与第一齿轮140的啮合,也不影响该第二齿轮150与相邻的另一个第二齿轮150的啮合。
在该种设置方式中,可根据第二齿轮150的转动角度计算避让口154对应的圆心角角度,从而便于进行避让口154的设置。
第二齿轮150的转动角度,可进行实验测得。例如,可在第二齿轮150上设置角度传感器,以测量在折叠状态到展开状态过程中,第二齿轮150的转动角度。或者,如图17和图18所示,可在第二齿轮150的边缘设置一个标定点,在同步机构10处于折叠状态时,标定点与第二齿轮150的轴心的连线处于位置一L2,在同步机构10处于完全展开状态时,标定点与第二齿轮150的轴心的连线处于位置二L2’,连线在位置一L2与位置二L2’之间的夹角即为第二齿轮150的转动角度θ1。
或者,还可通过第一齿轮140的转动角度计算第二齿轮150的转动角度。示例性地,第一齿轮140由同步机构10的折叠状态到展开状态的转动角度为θ4,第一齿轮140与第二齿轮150的传动比为k,则:θ1=k×θ4。在该种实现方式中,通过第一齿轮140的转动角度,以及第一齿轮140与第二齿轮150的传动比计算第二齿轮150的转动角度,便于获得第二齿轮150的转动角度。
第一齿轮140的转动角度,可进行实验测得。例如,可在第一齿轮140上设置角度传感器,以测量在折叠状态到展开状态过程中,第一齿轮140的转动角度。或者,可在第一齿轮140的边缘设置一个标定点,在同步机构10处于折叠状态时,标定点与第一齿轮140的轴心的连线处于位置一L1,在同步机构10处于完全展开状态时,标定点与第一齿轮140的轴心的连线处于位置二L1’,连线在位置一L1与位置二L1’之间的夹角即为第一齿轮140的转动角度θ4。
第一齿轮140的预设齿数为z3,第二齿轮150的预设齿数为z4,则第一齿轮140与第二齿轮150的传动比k=z3/z4。值得说明的是,第一齿轮140的预设齿数,也即在第一齿轮140的齿厚、齿距确定后,在第一齿轮140的周向均设置有齿时,第一齿轮140上能够设置出的齿的数量,而非最终应用的第一齿轮140上实际具有的齿的数量。也即按照预设齿厚和预设齿距,在第一齿轮140一周可最多设置的齿的数量。同样地,第二齿轮150的预设齿数,也即在第二齿轮150的齿厚、齿距确定后,在第二齿轮150的周向均设置有齿时,第二齿轮150上能够设置出的齿的数量,而非最终应用的第二齿轮150上实际具有的齿的数量。也即按照预设齿厚和预设齿距,在第二齿轮150一周可最多设置的齿的数量。
在一种具体设置方式中,第一齿轮140上仅第一啮合区141设置有齿,而第一非啮合区142包括第一区,第一区不设置有齿,第二齿轮150上在的第二啮合区151和第三啮合区152设置有齿,而在第二齿轮150上位于远离基座110一侧的第二非啮合区153设置有避让口154,该避让口154可由将第二齿轮150上的第二非啮合区153的齿切除形成的。
示例性地,在一种具体设置方式中,如图19所示,第一齿轮140的预设齿数z3=10,第二齿轮150的预设齿数z4=12,第一齿轮140由折叠状态到完全展开状态的过程中的转动角度θ4=90°。则第一齿轮140上第一啮合区141的角度为90°,该范围内设置有齿,而在第一齿轮140的周向其他区域均为第一非啮合区142,第一非啮合区142不设置有齿。第一齿轮140和第二齿轮150的中心线与第二齿轮150与相邻的第二齿轮150之间的中心线的夹角θ2=165°。
第二齿轮150与第一齿轮140啮合,当第一齿轮140与第二齿轮150的传动比为k=z3/z4=10/12,第二齿轮150由折叠状态到完全展开状态的过程中的转动角度θ1= k×θ4=10/12×90=75°,θ3≤θ2-θ1=165°-75°=90°,则在第一啮合区141和第二啮合区151之间的第二非啮合区153具有90°范围,将该范围内的齿切除,即形成避让口154,因此避让口154对应的圆心角范围小于或等于90°。在切除齿时形成切面,可将切面打磨为弧面,或使得切面与其衔接的面之间为弧面过渡。
在另一种具体实施方式中,可通过设置非整数的预设齿数来进行第一区和避让口154的设置。
示例性地,第一齿轮140的预设齿数为z1,z1=x1+n1,x1为正整数,0<n1<1,z1个齿在第一齿轮140的周向等间隔分布,设置有n1个齿处形成避让口154。例如,n1可以为0.1、0.3、0.5、0.9等。第一齿轮140的预设齿数,为在第一齿轮140的设计过程中对于齿数的设置,并非最终应用的第一齿轮140上齿的实际数量。在该种设置方式中,第一齿轮140的预设齿数为非整数,根据预设齿数排布各齿的设置位置,由于生产制造过程中,不足整数1的那个齿无法被制造出来,因此至少存在部分齿的位置形成第一区,第一区内不设置有齿。
在一些实现方式中,第二齿轮150的预设齿数为z2,z2=x2+n2,x2为正整数,0<n2<1,z2个齿在第二齿轮150的周向等间隔分布,设置有n2个齿处形成避让口154。例如,n2可以为0.2、0.5、0.7、0.8等。
在该种设置方式中,第二齿轮150的预设齿数为非整数,根据预设齿数排布各齿的设置位置,由于生产制造过程中,n2个齿不足一个齿,因此n2个齿无法被制造出来,因此至少存在部分齿的位置形成避让口154,第二齿轮150的实际齿数为x2。
示例性地,在一种具体实施方式中,使得x1=9,n1=0.5,则z1=9+0.5=9.5,按照在第一齿轮140上沿周向等间隔设置9.5个齿对第一齿轮140上的齿进行设置。相邻的齿之间的间隔与第二齿轮150上的相邻的齿至今的间隔具有相关性,以使得第一齿轮140与第二齿轮150啮合。由于第一齿轮140上齿数已知,且相邻的齿之间的间隔已知,各齿的齿厚一致,从而可以计算齿厚。而在根据预设齿数、齿厚和相邻的齿的间距加工制造该齿轮的过程中,不足一个齿的那部分齿(例如本示例中的0.5齿)难以被加工出来,从而在该处自然形成了第一区。
使得x2=11,n2=0.5,则z2=11.5,按照在第二齿轮150上沿周向等间隔设置9.5个齿对第二齿轮150上的齿进行设置。相邻的齿之间的间隔与第二齿轮150上的相邻的齿至今的间隔具有相关性,以使得第二齿轮150与第二齿轮150啮合。由于第二齿轮150上齿数已知,且相邻的齿之间的间隔已知,各齿的齿厚一致,从而可以计算齿厚。而在根据预设齿数、齿厚和相邻的齿的间距加工制造该齿轮的过程中,不足一个齿的那部分齿(例如本示例中的0.5齿)难以被加工出来,从而在该处自然形成了避让口154。
在该种示例中,将第一齿轮140和第二齿轮150的预设齿数设计为非整数,然后调整第一齿轮140的尺寸、第二齿轮150的尺寸、第一齿轮140和第二齿轮150的中心距。由于在第一齿轮140和第二齿轮150的设计过程中,将预设齿数设定为非整数,从而可使得各齿的齿厚增加,以提高各齿的结构强度。
以上所述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应当理解: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,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种同步机构,其特征在于,包括:基座、第一摆臂、第二摆臂、第一齿轮和第二齿轮;
所述第一摆臂和所述第二摆臂分别转动安装在所述基座的两侧;所述第一摆臂和所述第二摆臂上分别连接有第一齿轮,所述第一齿轮分别啮合有所述第二齿轮,相邻的所述第二齿轮相互啮合;
所述第一齿轮具有第一啮合区和第一非啮合区,所述第二齿轮具有第二啮合区、第三啮合区和第二非啮合区,所述第一啮合区和所述第二啮合区啮合,相邻的两个所述第二齿轮的所述第三啮合区啮合,所述第二非啮合区设置有避让口,所述第一齿轮和所述第一摆臂中至少一者设置有支撑台,所述支撑台用于支撑柔性屏;在所述同步机构处于折叠状态,所述支撑台的至少部分位于所述避让口内。
2.如权利要求1所述的同步机构,其特征在于,所述第一摆臂与其连接的所述第一齿轮为一体结构,和/或,所述第二摆臂与其连接的所述第一齿轮为一体结构。
3.如权利要求1所述的同步机构,其特征在于,所述第一非啮合区具有第一区,所述第一区的齿顶圆的半径小于所述第一啮合区的齿顶圆的半径,或,所述第一区内不设置有齿。
4.如权利要求1所述的同步机构,其特征在于,所述同步机构还包括齿轮轴,所述齿轮轴与所述第二齿轮一一对应设置,所述齿轮轴穿设于所述第二齿轮并与所述第二齿轮传动连接,所述齿轮轴与所述基座转动连接。
5.如权利要求4所述的同步机构,其特征在于,所述齿轮轴的周面具有相对设置的两个定位面。
6.如权利要求4所述的同步机构,其特征在于,所述齿轮轴的周面具有防呆面,两个所述齿轮轴的防呆面的形状不同。
7.如权利要求1-6任一项所述的同步机构,其特征在于,所述第二齿轮由所述同步机构的折叠状态到展开状态的转动角度为θ1,所述第一齿轮和所述第二齿轮的中心线与所述第二齿轮与相邻的所述第二齿轮之间的中心线的夹角为θ2,所述避让口的圆心角的角度为θ3,θ3≤θ2-θ1。
8.如权利要求7所述的同步机构,其特征在于,所述第一齿轮由所述同步机构的折叠状态到展开状态的转动角度为θ4,所述第一齿轮与所述第二齿轮的传动比为k,则:
θ1=k×θ4。
9.如权利要求3所述的同步机构,其特征在于,所述第一齿轮的预设齿数为z1,z1=x1+n1,x1为正整数,0<n1<1,z1个齿在所述第一齿轮的周向等间隔分布,设置有n1个齿处形成所述第一区。
10.如权利要求1-6任一项所述的同步机构,其特征在于,所述第二齿轮的预设齿数为z2,z2=x2+n2,x2为正整数,0<n2<1,z2个齿在所述第二齿轮的周向等间隔分布,设置有n2个齿处形成所述避让口。
11.一种可折叠电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-10任一项所述的同步机构。
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