CN117419099A - 同步模块、转轴机构及可折叠电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种同步模块、转轴机构及可折叠电子设备，其中，转轴机构包括：第一摆臂以及相对设置的第二摆臂，第一摆臂的第一端具有第一转动轴，第二摆臂的第一端具有第二转动轴，第一转动轴与第二转动轴外表面沿转动轴轴向间隔设置有至少两组轮齿，每组轮齿分散设置于第一转动轴和第二转动轴，位于同一转动轴上的不同组的轮齿中至少部分轮齿沿转动轴的圆周错开设置，可折叠电子设备在展开和折叠过程中每一时刻至少有一组轮齿处于啮合状态。本申请实施例提供的同步模块、转轴机构及可折叠电子设备，可增加转轴机构中同步模块的单齿强度，减小轮齿折断失效的风险，并且有利于可折叠电子设备的驱薄化以及驱轻化发展。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电子设备技术领域，特别涉及一种同步模块、转轴机构及可折叠电子设备。
背景技术
随着柔性屏幕技术的逐渐发展，可折叠电子设备应运而生，可折叠电子设备凭借其更大的显示面积兼具良好的便携性成为当今的热点技术。可折叠电子设备一般包括左壳体、右壳体、转轴机构以及柔性屏幕，柔性屏幕覆盖在左壳体和右壳体上，左壳体和右壳体分别位于转轴机构的左右两侧，左壳体和右壳体均可以相对转轴机构转动，以带动柔性屏幕折叠在一起或者展开。
在可折叠电子设备折叠和展开的过程中，位于转轴机构左右两侧的柔性屏幕的对称性（同步性）是消费者体验的关键因素。为了保证柔性屏幕开合的同步性，相关技术中，会在转轴机构中设置同步模块，同步模块包括一对相互啮合的齿轮以及由齿轮延伸出的摆臂，两个摆臂分别与左壳体和右壳体相连，齿轮相互啮合，齿轮转动后实现左壳体和右壳体的同步转动，从而实现柔性屏幕的同步开合。
但是，随着电子设备的驱薄化和驱轻化的发展，齿轮的尺寸限制了转轴机构的减薄。若转轴机构减薄，齿轮直径也会减小，从而导致齿轮单齿强度不足，当单齿强度不足时，轮齿容易发生断裂失效，致使电子设备损坏。
发明内容
本申请实施例提供一种同步模块、转轴机构及可折叠电子设备，可增加转轴机构中同步模块的单齿强度，减小轮齿折断失效的风险，延长可折叠电子设备的使用寿命，并且有利于可折叠电子设备的驱薄化以及驱轻化发展。
本申请实施例一方面提供一种同步模块，用于可折叠电子设备的转轴机构，包括：第一摆臂以及相对设置的第二摆臂，所述第一摆臂与所述第二摆臂均具有第一端以及以所述第一端为转轴转动的第二端，所述第一摆臂与所述第二摆臂的第二端分别用于与所述可折叠电子设备的两个主体部相连，所述第一摆臂的第一端具有第一转动轴，所述第二摆臂的第一端具有第二转动轴，所述第一转动轴与所述第二转动轴平行设置，所述第一转动轴与所述第二转动轴外表面沿转动轴轴向间隔设置有至少两组轮齿，每组所述轮齿分散设置于第一转动轴和第二转动轴，每组所述轮齿啮合或趋于啮合设置于第一转动轴和第二转动轴，位于同一转动轴上的不同组的所述轮齿中至少部分所述轮齿沿转动轴的圆周错开设置，所述可折叠电子设备在展开和折叠过程中每一时刻至少有一组所述轮齿处于啮合状态。另外，还可降低第一转动轴和第二转动轴上的齿形加工难度。
本申请实施例提供的同步模块，通过将位于同一转动轴的不同组的轮齿中至少部分轮齿沿转动轴的圆周错开设置，将相关技术中位于同一平面维度相互啮合的轮齿转换为空间维度啮合。可以简单的理解为，同一转动轴上沿轴向间隔布置的不同组轮齿可视为一个普通应用下的齿轮。从而减小同一径切面上轮齿的个数，进而可增加轮齿的齿根宽度以增加齿根抗弯强度，即增加轮齿的许用载荷，可减小轮齿断裂失效的风险。并且，由于轮齿的许用载荷的增加，可有利于同步模块和转轴机构的减薄，以实现可折叠电子设备驱薄化和驱轻化趋势的发展。
在一种可能的实施方式中，每组所述轮齿包括两个轮齿，每组所述轮齿的两个轮齿分别设置于所述第一转动轴和第二转动轴。如此，可最大程度地减少转动轴同一径切面上轮齿的个数，进而最大程度地增加轮齿的齿根宽度以增加齿根抗弯强度，增加轮齿的许用载荷。
在一种可能的实施方式中，所述第一转动轴与所述第二转动轴外表面设置的所述至少两组齿轮中具有两组所述齿轮交错设置。以保证同步模块能在可折叠电子设备展开和折叠两个过程中均能实现同步运动。
在一种可能的实施方式中，每个所述轮齿的沿对应转动轴径向上的中部内凹形成腰部，每个所述轮齿远离对应转动轴的一端形成帽部，每个所述轮齿的腰部用于与另一所述轮齿的帽部啮合。
借由腰部和帽部的作用，可使得在一对轮齿的作用下，第一转动轴和第二转动轴能转动更大的角度，从而可减小同一径切面上轮齿的个数，进而可增加轮齿的齿根宽度以增加齿根抗弯强度，即增加轮齿的许用载荷，可减小轮齿断裂失效的风险。
在一种可能的实施方式中，所述第一转动轴和所述第二转动轴均具有啮合部以及设置于所述啮合部两端的转轴部，所述轮齿设置于所述啮合部外表面，所述转轴部与所述啮合部同心设置，所述啮合部的直径大于所述转轴部的直径。
如此，当第一转动轴和第二转动轴装配于支架上后，转轴部插入支架上的装配孔，啮合部的端部能与该装配孔的外端抵接，以防止第一转动轴和第二转动轴在支架轴向上的窜动，保证同步模块的装配稳定性。
在一种可能的实施方式中，所述啮合部的内部为空心或者实心。当同步模块不需要具有太高整体强度的情况下，啮合部的内部可采用空心结构，以减小同步模块和转轴机构的重量。当同步模块需要整体强度的情况下，啮合部的内部可采用实心结构，以减小第一转动轴和第二转动轴损坏的风险。
在一种可能的实施方式中，所述第一转动轴与所述第二转动轴外表面沿转动轴轴向间隔设置有三组所述轮齿。可减少可折叠电子设备在展开和折叠的过程中卡死的情况发生，并保证轮齿的啮合连续性。
本申请实施例另一方面提供一种转轴机构，用于可折叠电子设备，包括：支架、主摆臂、连接组件以及如上所述的同步模块，所述支架的两侧均设置有所述连接组件，所述连接组件用于与所述可折叠电子设备对应的主体部相连，所述主摆臂的一端与所述支架转动连接，所述主摆臂的另一端与所述连接组件连接，所述同步模块设置于所述支架，所述同步模块的第一转动轴和第二转动轴分居于所述支架的中心轴线的两侧，所述同步模块的第一摆臂和第二摆臂的第二端分别与对应的所述连接组件相连。
本申请实施例提供的转轴机构，其中，通过将同步模块位于同一转动轴的不同组的轮齿中至少部分轮齿沿转动轴的圆周错开设置，将相关技术中位于同一平面维度相互啮合的轮齿转换为空间维度啮合。可以简单的理解为，同一转动轴上沿轴向间隔布置的不同组轮齿可视为一个普通应用下的齿轮。从而减小同一径切面上轮齿的个数，进而可增加轮齿的齿根宽度以增加齿根抗弯强度，即增加轮齿的许用载荷，可减小轮齿断裂失效的风险。并且，由于轮齿的许用载荷的增加，可有利于同步模块和转轴机构的减薄，以实现可折叠电子设备驱薄化和驱轻化趋势的发展。另外，还可降低第一转动轴和第二转动轴上的齿形加工难度。
在一种可能的实施方式中，转轴机构还包括：副摆臂，所述主摆臂与所述连接组件转动相连，所述副摆臂的一端与所述支架转动相连，所述连接组件中开设有滑槽，所述副摆臂的另一端在所述滑槽中滑动设置。以约束连接组件以自身进行转动的自由度，限制连接组件以自身的过度转动。
在一种可能的实施方式中，转轴机构还包括：阻尼模块，所述阻尼模块设置于所述支架上，所述阻尼模块用于在所述可折叠电子设备闭合时、展开过程中和完全展开时提供阻尼力。使得可折叠电子设备能保持闭合状态、未完全展开状态和完全展开状态。
本申请实施例再一方面提供一种可折叠电子设备，包括：柔性屏、两个主体部以及如上所述的转轴机构，两个所述主体部分别连接在所述转轴机构的两侧，两个主体部通过所述转轴机构实现相对展开和折叠，所述柔性屏贴合于两个所述主体部折叠时相互靠近的一面上。
本申请实施例提供的可折叠电子设备，通过将转轴机构的同步模块位于同一转动轴的不同组的轮齿中至少部分轮齿沿转动轴的圆周错开设置，将相关技术中位于同一平面维度相互啮合的轮齿转换为空间维度啮合。可以简单的理解为，同一转动轴上沿轴向间隔布置的不同组轮齿可视为一个普通应用下的齿轮。从而减小同一径切面上轮齿的个数，进而可增加轮齿的齿根宽度以增加齿根抗弯强度，即增加轮齿的许用载荷，可减小轮齿断裂失效的风险。并且，由于轮齿的许用载荷的增加，可有利于同步模块和转轴机构的减薄，以实现可折叠电子设备驱薄化和驱轻化趋势的发展。另外，还可降低第一转动轴和第二转动轴上的齿形加工难度。
在一种可能的实施方式中，可折叠电子设备还包括：轴盖，所述轴盖盖设在所述转轴机构背离所述柔性屏的一侧。轴盖可以起到遮挡转轴机构的作用，以提高可折叠电子设备外观的美观性。
在一种可能的实施方式中，所述柔性屏包括：弯曲部以及两个固定部，两个所述固定部分别与两个所述主体部固定连接，所述弯曲部对应所述转轴机构设置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本申请一实施例提供的可折叠电子设备的折叠态示意图；
图2为本申请一实施例提供的可折叠电子设备的展开态示意图；
图3为本申请一实施例提供的可折叠电子设备的拆分结构示意图；
图4为本申请一实施例提供的转轴机构与两个主体部的结构示意图；
图5为相关技术中可折叠电子设备的同步模块处的剖面结构示意图；
图6为一相关技术中轮齿断裂失效的示意图；
图7为本申请一实施例提供的转轴机构的部分结构示意图；
图8为图7中转轴机构的拆分结构示意图；
图9为本申请一实施例提供的同步模块的结构的一视角图；
图10为本申请一实施例提供的同步模块的结构的一视角图；
图11为本申请一实施例提供第一转动轴和第二转动轴的部分结构示意图；
图12为本申请一实施例提供的第一转动轴和第二转动轴的部分结构一视角图；
图13为图12中的截面结构示意图；
图14为本申请一实施例提供的转轴机构的同步模块处的剖面结构示意图；
图15为如图14中同步模块的剖面结构示意图；
图16为本申请一实施例提供的可折叠电子设备折叠态的部分结构示意图。
附图标记说明：
10-转轴机构；11-同步模块；12-齿轮；13-摆臂；
100-可折叠电子设备；
110-柔性屏；111-弯曲部；112-固定部；
120-主体部；
200-转轴机构；
210-支架；220-主摆臂；230-连接组件；240-副摆臂；250-阻尼模块；
300-同步模块；
310-第一摆臂；311-第一转动轴；320-第二摆臂；321-第二转动轴；
330-第一端；340-第二端；
350-啮合部；360-转轴部；370-轮齿；371-腰部；372-帽部；
400-轴盖；500-连接件。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请，下面将结合附图对本申请实施例的实施方式进行详细描述。
在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本申请实施例提供的可折叠电子设备可以是手机、平板电脑、平板电脑配件、可穿戴设备、车载设备、增强现实（Augmented Reality，AR）设备、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）等移动终端，也可以是数码相机、单反相机、微单相机、运动摄像机、云台相机、无人机等专业的拍摄设备，本申请实施例对可折叠电子设备的具体类型不做限制，只要是通过转轴机构实现两个主体部相对转动的电子设备即可，为了方便理解，本申请实施例以可折叠电子设备为可折叠式手机为例进行说明。
图1为本申请一实施例提供的可折叠电子设备100的折叠态示意图，图2为本申请一实施例提供的可折叠电子设备100的展开态示意图，参考图1和图2所示，本申请实施例提供的可折叠电子设备100包括：柔性屏110、两个主体部120以及转轴机构200。
具体的，两个主体部120分别连接在转轴机构200的两侧，利用转轴机构200使得两个主体部120能够实现相对展开和折叠。对于手机而言，主体部120可以为中框。可以理解的是，主体部120具体的结构可根据具体的电子设备而定，本申请不做限制，不限于上述主体部120为中框的举例。并且，两个主体部120的结构可以相同，可以不完全相同，也可以完全不同。
图3为本申请一实施例提供的可折叠电子设备100的拆分结构示意图，参考图3并结合图2所示，柔性屏110贴合于两个主体部120折叠时相互靠近的一面上。可以理解为，以使用者观测视角而言，当可折叠电子设备100完全展开时，使用者面向柔性屏110，柔性屏110贴合于两个主体部120的上表面。在两个主体部120相对展开和折叠的过程中，柔性屏110随两个主体部120也同时被处于展开和折叠状态。
其中，柔性屏110可以包括：显示模组和透明盖板，显示模组能够显示图像以及视频等，显示模组可以采用液晶显示屏（Liquid Crystal Display，LCD）、有机发光二极管（Organic Light-emitting Diode，OLED）、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）、柔性发光二极管（FlexLight-emitting Diode，FLED）、量子点发光二极管（Quantum Dot Light EmittingDiodes，QLED）等。透明盖板覆盖在显示模组背离电子设备内部的一侧，起到保护显示模组的作用。透明盖板可以为玻璃盖板，当然也可以为其他能够起到保护功能的透明材料。柔性屏110还可以兼具触控的功能，即柔性屏110可以为触控屏。
图4为本申请一实施例提供的转轴机构200与两个主体部120的结构示意图，参考图4所示，可折叠电子设备100中转轴机构200包括有支架210，支架210主要为组成转轴机构200的其他零部件提供安装基础。为了保证柔性屏110开合的同步性，一般会在支架210上设置同步模块，同步模块用于可折叠电子设备100在折叠或展开过程中使两侧的主体部120相对支架210能同步转动运动，提高消费者的体验。
图5为相关技术中转轴机构10的同步模块11处的剖面结构示意图，参考图5所示，相关技术中，转轴机构10的同步模块11包括：一对相互啮合的齿轮12以及一对摆臂13，一对摆臂13的一端分别与可折叠电子设备100的两个主体部120相连，一对摆臂13的另一端分别对应一个齿轮12并相连，通过一对齿轮12的啮合转动，可实现可折叠电子设备100的两个主体部120的同步转动，从而带动柔性屏110同步开合。
但是，随着科技的发展，人们对可折叠电子设备100驱薄化及驱轻化的要求越来越强烈，对可折叠电子设备100尺寸的减小提出了新的挑战。而同步模块11的厚度也是转轴机构10厚度的决定因素之一，也是转轴机构10厚度减薄的瓶颈点。同步模块11中齿轮12的尺寸限制了转轴机构10的减薄。转轴机构10厚度减薄时，齿轮12直径也会随之减小，这会导致齿轮12的单齿强度不足，当单齿强度不足时，轮齿易发生诸如图6中所示的断裂失效，致使可折叠电子设备100损坏。
为了解决上述问题，本申请实施例提供一种同步模块、转轴机构及可折叠电子设备，其中，通过将同步模块原本位于同一平面维度相互啮合的轮齿转换为空间维度啮合，可减少平面内轮齿的个数，从而可增加轮齿的齿根宽度以增加齿根抗弯强度，可减小轮齿断裂失效的风险。进一步的，可有利于转轴机构的减薄，以实现可折叠电子设备驱薄化和驱轻化趋势的发展。
下面参考附图及具体实施例对本申请实施例提供的同步模块、转轴机构作详细说明。
首先，先简单介绍一下本申请实施例解决问题的基本原理。
参考图5所示，相关技术中采用一对齿轮12实现转轴机构的同步性。设两个齿轮的中心距为d，齿轮啮合齿数为z，由齿轮正确啮合的原理可知，齿轮的模数m1为：
（公式一）
为了提高轮齿强度，在相关技术齿轮参数设计中，将齿轮齿数减少到z2，在其它变量不变的情况下，新齿轮的模数m2为：
（公式二）
对于齿根强度，采用齿根弯曲强度进行计算，齿轮上许用的齿根弯曲应力计算公式如下：
（公式三）
公式三中各个参数参考表一所示：
表一
由公式三可知，齿根弯曲强度与齿轮模数成正比。设两组齿轮可以承受的许用载荷分别为，/>，许用载荷之比为：
（公式四）
设原有齿轮齿数z1为12，中心距d为1.8mm，可得m1为0.15mm，在其他变量不变的情况下，将齿轮齿数减小为z2为4，中心距d依旧为1.8mm，可得m2为0.45mm。
将z1、z2、m1、m2代入公式四可得许用载荷之比为：
（公式五）
由此可知，在其他变量不变的情况下，齿数较少的新齿轮的许用载荷较齿数较多的旧齿轮的许用载荷提高了3倍。
图7为本申请一实施例提供的转轴机构200的部分结构示意图，图8为图7中转轴机构200的拆分结构示意图。为了方便对图示进行更为清晰的描述，将可折叠电子设备100中转轴机构200截取一段进行放大形成图7，图7中包含了转轴机构200工作具备的最基本元件，所以图7可视为转轴机构200的一部分，也可将图7视为一整个转轴机构200。
参考图7所示，本申请实施例提供的转轴机构200包括：支架210、主摆臂220和连接组件230。具体的，支架210主要为组成转轴机构200的其他零部件提供安装基础，支架210可以为一体式结构，当然也可以为分体式结构，即支架210可以拆分为多个零件，多个零件通过固定件（例如螺钉）、点胶或者焊接等方式固定连接。通常可折叠电子设备100还可以包括轴盖400（参考图1所示），轴盖400盖设在转轴机构200背离柔性屏110的一侧，可以起到遮挡转轴机构200的作用，以提高可折叠电子设备100外观的美观性。
其中，支架210的两侧均设置有连接组件230，连接组件230可用于承载可折叠电子设备100的柔性屏110和连接可折叠电子设备100左右两侧的主体部120，如图3中所示，可折叠电子设备100左右两侧的主体部120分别与转轴机构200对应的连接组件230相连，柔性屏110的部分覆盖在连接组件230上，柔性屏110和主体部120与连接组件230的连接方式可以采用粘接、卡接、焊接等一系列常规连接方式，本申请对柔性屏110和主体部120与连接组件230的连接方式不做限制。
需要提到的是，支架210单侧的连接组件230可以为一个也可以为多个，一般情况下，为了使柔性屏110折叠时动作具有一致性，一般将支架210单侧的连接组件230设置为一个整体。示例性的，如图7中所示，在本申请的一些实施例中，在支架210两侧分别设置有一个连接组件230，连接组件230为一个整体件与支架210等长。当然，在本申请的另一些实施例中，也可在支架210单侧设置多个连接组件230，多个连接组件230沿支架210的长度方向依次排布。
继续参考图7所示，本申请实施例提供转轴机构200中主摆臂220的一端与支架210转动连接，第一摆臂310的另一端与连接组件230连接。主摆臂220与连接组件230连接的一端可以是固接、铰接等。
例如，当连接组件230相对于主摆臂220不需要转动自由度时，主摆臂220与连接组件230可以采用固接的形式。当连接组件230相对于主摆臂220需要转动自由度时，主摆臂220与连接组件230可以采用铰接的形式，本申请对主摆臂220与连接组件230的连接方式不做限制，只需主摆臂220能相对支架210转动即可，如此即可使连接组件230带动柔性屏110转动，以达到柔性屏110展开和折叠的目的。
当主摆臂220绕支架210转动时，连接组件230随主摆臂220一起转动，当支架210两侧的主摆臂220一起转动，两个连接组件230相互靠拢时，柔性屏110便可达到折叠的目的，两个连接组件230相互远离时，柔性屏110便可达到展开的目的。
需要提到的是，支架210单侧的主摆臂220的数量可以是一个或者是多个，示例性的，如图7的转轴机构200的片段中，支架210单侧的主摆臂220数量为一个，支架210两侧的主摆臂220组成为一对，一对主摆臂220错开设置。还需要提到的是，支架210两侧的主摆臂220的数量可以相同也可以不同，支架210两侧的主摆臂220可以相对设置也可以错开设置，只需满足支架210两侧的主摆臂220能随连接组件230相互靠拢和相互远离即可。
参考图8并结合图7所示，本申请实施例提供的转轴机构200中还包括：同步模块300。具体的，同步模块300设置于支架210上，同步模块300用于在可折叠电子设备100在折叠或展开的过程中使可折叠电子设备100两侧的主体部120相对支架210同步转动运动，当然理论上在同步模块300的作用下，可折叠电子设备100两侧的主体部120相对支架210的转动夹角保持一致，但是可以理解的是，由于装配或者加工偏差的原因，可折叠电子设备100两侧的主体部120在转动过程中相对支架210的两转动夹角可以允许存在一定的角度偏差，即在该角度偏差范围内，仍然可以视为两主体部120同步转动。
图9为本申请一实施例提供的同步模块300的结构的一视角图，图10为本申请一实施例提供的同步模块300的结构的一视角图，参考图9和图10并结合图8所示，本申请实施例提供的同步模块300，可用于可折叠电子设备100的转轴机构200，包括：第一摆臂310以及相对设置的第二摆臂320。
具体的，第一摆臂310与第二摆臂320均具有第一端330以及以第一端330为转轴转动的第二端340，第一摆臂310和第二摆臂320的第二端340分别通过连接组件230与可折叠电子设备100对应的两个主体部120相连。需要提到的是，本申请实施例提供的同步模块300中，并不排除第一摆臂310和第二摆臂320的第二端340直接与可折叠电子设备100的两个主体部120相连的情况。
第一摆臂310的第一端330具有第一转动轴311，第二摆臂320的第一端330具有第二转动轴321，第一转动轴311和第二转动轴321平行设置。可以理解的，此处平行设置也是理论上的平行，由于装配或者加工偏差的原因，第一转动轴311和第二转动轴321在轴向的夹角允许存在一定的角度，即在该角度偏差范围内，仍然可以视为第一转动轴311和第二转动轴321平行设置。第一转动轴311和第二转动轴321分居于支架210的中心轴线的两侧。
图11为本申请一实施例提供第一转动轴311和第二转动轴321的部分结构示意图，参考图11并结合图9和图10所示，本申请实施例提供的同步模块300中，第一转动轴311和第二转动轴321的外表面沿轴向间隔布置有至少两组轮齿370，例如两组、三组、四组甚至更多组（图11中相互啮合的一对轮齿370为一组轮齿370）。示例性的，如图11中所示，本申请实施例以轮齿370为三组进行说明。
每组轮齿370分散设置于第一转动轴311和第二转动轴321，每组轮齿370啮合或者趋于啮合设置于第一转动轴311和第二转动轴321。此处，“趋于啮合”是指，轮齿370处于脱离的未啮合状态，当第一转动轴311和第二转动轴321转动时，轮齿370会趋向啮合。
需要说明的是，本申请实施例提供的同步模块300中，每组轮齿370包括但不限于上文所示的一对轮齿370，每组轮齿370可以为两个、三个、四个甚至更多，本申请实施例中只是以每组轮齿370为一对进行说明。另外，每组轮齿370分布于第一转动轴311和第二转动轴321上的轮齿370的个数可以相同也可以不同。例如图11中，每组轮齿370分布于第一转动轴311和第二转动轴321上的轮齿370分别为一个。再例如，在另一些实施例中，每组轮齿370中可以在第一转动轴311上布置一个轮齿370，在第二转动轴321上布置两个轮齿370，或者，在第一转动轴311上布置三个轮齿370，在第二转动轴321上布置两个轮齿370等等。
其中，位于同一转动轴上的不同组的轮齿370中至少部分轮齿370沿转动轴的圆周错开设置，此处，“位于同一转动轴上的不同组的轮齿370中至少部分轮齿370沿转动轴的圆周错开设置”是指，位于同一转动轴上的不同组的轮齿370中可以部分轮齿370沿转动轴的圆周错开设置，也可以是不同组的轮齿370中全部轮齿370沿转动轴的圆周错开设置。例如图11中，每组轮齿370为一对，三对轮齿370沿转动轴的圆周错开设置属于不同组的轮齿370中全部轮齿370沿转动轴的圆周错开设置的情况。在另一些实施例中，当每组轮齿370为多于两个时，不同组的轮齿370可以部分轮齿370沿转动轴的圆周错开设置，也可以全部的轮齿370沿转动轴的圆周错开设置。当每组轮齿370多于两个时，可以加强第一摆臂310与第二摆臂320之间的啮合性。
其中，在可折叠电子设备100在展开和折叠过程中的每一时刻至少有一组轮齿370处于啮合状态，以保证可折叠电子设备100在展开和折叠过程中的同步连续性。
容易理解的是，本申请实施例提供的同步模块300，通过将位于同一转动轴的不同组的轮齿370中至少部分轮齿370沿转动轴的圆周错开设置，将相关技术中位于同一平面维度相互啮合的轮齿370转换为空间维度啮合。可以简单的理解为，同一转动轴上沿轴向间隔布置的不同组轮齿370可视为一个普通应用下的齿轮。从而减小同一径切面上轮齿370的个数，进而可增加轮齿370的齿根宽度以增加齿根抗弯强度，即增加轮齿370的许用载荷，可减小轮齿370断裂失效的风险。并且，由于轮齿370的许用载荷的增加，可有利于同步模块300和转轴机构200的减薄，以实现可折叠电子设备100驱薄化和驱轻化趋势的发展。另外，还可降低第一转动轴311和第二转动轴312上的齿形加工难度。
当然，本申请不止于此，继续参考图11所示，在本申请的一些实施例中，每组轮齿370只包括两个轮齿370，每组轮齿370的两个轮齿370分别设置于第一转动轴311和第二转动轴321。如此，可最大程度地减少转动轴同一径切面上轮齿370的个数，进而最大程度地增加轮齿370的齿根宽度以增加齿根抗弯强度，增加轮齿370的许用载荷。
在本申请的一些实施例中，在每组轮齿370只包括两个轮齿370的情况下，第一转动轴311和第二转动轴321外表面设置的至少两组轮齿370中具有两组轮齿370交错设置。可以理解为，两组轮齿370中四个轮齿370交错设置，例如，第一组轮齿370中，布置于第一转动轴311上的轮齿370位于第二转动轴321上的轮齿370的上方，第二组轮齿370中，布置于第一转动轴311上的轮齿370位于第二转动轴321上的轮齿370的下方，以保证同步模块300能在可折叠电子设备100展开和折叠两个过程中均能实现同步运动。假设布置于第一转动轴311上的轮齿370均位于第二转动轴321上的轮齿370的同一方向，那么只能保证可折叠电子设备100在展开和折叠中的一个过程中实现同步运动，在另一过程中，第一转动轴311上的轮齿370和第二转动轴321上的轮齿370会发生脱离的情况，导致可折叠电子设备100在展开和折叠过程中不能保证每一时刻均至少有一组轮齿370处于啮合状态。
图12为本申请一实施例提供的第一转动轴311和第二转动轴321的部分结构一视角图，图13为图12中的截面结构示意图，参考图12和图13所示，在本申请的一些实施例中，每个轮齿370的沿对应转动轴的径向上的中部内凹形成腰部371，每个轮齿370远离对应转动轴的一端形成帽部372，每个轮齿370的腰部371用于与另一轮齿370的帽部372啮合。
容易理解的是，借由腰部371和帽部372的作用，可使得在一对轮齿370的作用下，第一转动轴311和第二转动轴321能转动更大的角度，从而可减小同一径切面上轮齿370的个数，进而可增加轮齿370的齿根宽度以增加齿根抗弯强度，即增加轮齿370的许用载荷，可减小轮齿370断裂失效的风险。比如，若采用针状轮齿，假设一对针状轮齿可支持第一转动轴311和第二转动中同步转动15°，在第一转动轴311和第二转动轴321转动15°以后，一对针状轮齿会发生脱离，若采用具有腰部371和帽部372的轮齿370，在第一转动轴311和第二转动轴321同步转动15°后，每个轮齿370的腰部371与另一轮齿370的帽部372仍处于啮合状态，可支持第一转动轴311和第二转动轴321继续同步转动，一对具有腰部371和帽部372的轮齿370可替代多对针状轮齿的作用，由此，便可减小同一径切面上轮齿370的个数，进而可增加轮齿370的齿根宽度以增加齿根抗弯强度。
继续参考图9所示，在本申请的一些实施例中，第一转动轴311和第二转动轴321均具有啮合部350以及设置于啮合部350两端的转轴部360，轮齿370设置于啮合部350外表面，转轴部360与啮合部350同心设置，并且啮合部350的直径大于转轴部360的直径。如此，当第一转动轴311和第二转动轴321装配于支架210上后，转轴部360插入支架210上的装配孔，啮合部350的端部能与该装配孔的外端抵接，以防止第一转动轴311和第二转动轴321在支架210轴向上的窜动，保证同步模块300的装配稳定性。
其中，啮合部350的内部可以为空心或者实心，当同步模块300不需要具有太高整体强度的情况下，啮合部350的内部可采用空心结构，以减小同步模块300和转轴机构200的重量。当同步模块300需要整体强度的情况下，啮合部350的内部可采用实心结构，以减小第一转动轴311和第二转动轴321损坏的风险。
图14为本申请一实施例提供的转轴机构200的同步模块300处的剖面结构示意图，图15为如图14中同步模块300的剖面结构示意图，参考图14和图15并结合图11所示，在本申请的一些实施例中，在每组轮齿370只包括一对轮齿370的情况下，第一转动轴311和第二转动轴321外表面沿转动轴轴向间隔设置有三组轮齿370。在可折叠电子设备100展开角度在0°至180°之间时，第一转动轴311和第二转动轴321外表面沿转动轴轴向可设置三对轮齿370。当然，本申请实施例提供的可折叠电子设备100的展开角度包括但不限于上文中所示的0°至180°，也可以为任意角度。
将第一转动轴311和第二转动轴321外表面设置多于两对轮齿370的原因在于，一般情况下，可折叠电子设备100需展开180°，若采用两对轮齿370进行啮合，那么轮齿370的腰部371需要做的更深，才能支持可折叠电子设备100同步转动180°，而腰部371做深，有一定几率会发生可折叠电子设备100在展开和折叠的过程中卡死的情况。通过试验，设置三组轮齿370可解决上述问题并保证轮齿370的啮合连续性。第一转动轴311和第二转动轴321外表面沿转动轴轴向设置三对轮齿370可实现效果与材料成本的一种平衡。当然，在不考虑材料成本与转动轴长度的情况下，第一转动轴311和第二转动轴321外表面沿转动轴轴向可以设置多于三对轮齿370，以进一步增强同步模块300同步转动的顺滑性以及啮合连续性。
可以理解的是，上述第一转动轴311和第二转动轴321外表面沿转动轴轴向设置三对轮齿370仅为一种结果性的示例，轮齿370的对数需根据可折叠电子设备100的展开角度以及具体工况（例如轮齿370使用材料的光滑程度等等）进行设置。
继续参考图8所示，在本申请的一些实施例中，转轴机构200还可以包括副摆臂240。其中，主摆臂220与连接组件230转动连接，示例性的，如图8中所示，主摆臂220与一连接件500转动连接，连接件500与连接组件230固定连接，从而使主摆臂220与连接组件230转动连接，此时，连接组件230具有一个以自身进行转动的自由度，可使得可折叠电子设备100在处于折叠态时，两个主体部120能更好的贴合。
其中副摆臂240的一端与支架210转动相连，连接组件230中开设有滑槽，副摆臂240的另一端在滑槽中滑动设置，以约束连接组件230以自身进行转动的自由度，限制连接组件230以自身的过度转动。
需要说明的是，位于支架210单侧的副摆臂240的数量可以是一个也可以是多个，示例性的，如图8的转轴机构200的片段中，支架210单侧的副摆臂240数量为一个，支架210两侧的副摆臂240组成一对，一对副摆臂240错开设置。还需要提到的是，支架210两侧的副摆臂240的数量可以相同也可以不同，支架210两侧的副摆臂240可以相对设置也可以错开设置。
本申请实施例提供的转轴机构200中，还可以包括阻尼模块250，阻尼模块250设置于支架210上，阻尼模块250用于在可折叠电子设备100闭合时、展开过程中和完全展开时提供阻尼力，使得可折叠电子设备100能保持闭合状态、未完全展开状态和完全展开状态。其阻尼模块250的具体作用原理可参考现有技术。
图16为本申请一实施例提供的可折叠电子设备100折叠态的部分结构示意图，参考图16所示，在本申请一些实施例提供的可折叠电子设备100中，柔性屏110可以包括：弯曲部111以及两个固定部112，两个固定部112分别用于与可折叠电子设备100中的两个主体部120固定连接。弯曲部111对应转轴机构200设置，至少部分弯曲部111与转轴机构200不固定连接，以满足弯曲部111在折叠时弯曲变形的要求。当可折叠电子设备100处于折叠状态时，弯曲部111能够形成弧形的弯曲态。
示例性的，如图16中所示，在可折叠电子设备100折叠状态下，借由主摆臂220和副摆臂240组成的四杆结构，柔性屏110的弯曲部111被弯曲成一个水滴式形态。如此，一方面可使柔性屏110内折的圆心角足够大，弯曲部111不会承受很大的弯折，避免柔性屏110因弯折过度遭到损坏，还能使弯折痕迹达到最小化。另一方面水滴状的弯曲部111顶部为顺滑收口，能使两个固定部112与可折叠电子设备100中的两个主体部120很好的贴合，不留缝隙。当然，柔性屏110在折叠状态下，弯曲部111的折叠形状不限于上文所示的水滴状，也可以是其他形状。
本申请实施例中所提到的方位用语，例如，“内”、“外”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例，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申请实施例的限制。此外，除非本申请中另有说明，否则本申请中的“多个”是指两个或者两个以上。
在本申请实施例中，“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。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请实施例进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实施例各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种同步模块，用于可折叠电子设备的转轴机构，其特征在于，包括：第一摆臂以及相对设置的第二摆臂；
所述第一摆臂与所述第二摆臂均具有第一端以及以所述第一端为转轴转动的第二端，所述第一摆臂与所述第二摆臂的第二端分别用于与所述可折叠电子设备的两个主体部相连，所述第一摆臂的第一端具有第一转动轴，所述第二摆臂的第一端具有第二转动轴，所述第一转动轴与所述第二转动轴平行设置；
所述第一转动轴与所述第二转动轴外表面沿转动轴轴向间隔设置有至少两组轮齿，每组所述轮齿分散设置于第一转动轴和第二转动轴，每组所述轮齿啮合或趋于啮合设置于第一转动轴和第二转动轴；
位于同一转动轴上的不同组的所述轮齿中至少部分所述轮齿沿转动轴的圆周错开设置，所述可折叠电子设备在展开和折叠过程中每一时刻至少有一组所述轮齿处于啮合状态。
2.根据权利要求1所述的同步模块，其特征在于，每组所述轮齿包括两个轮齿，每组所述轮齿的两个轮齿分别设置于所述第一转动轴和第二转动轴。
3.根据权利要求2所述的同步模块，其特征在于，所述第一转动轴与所述第二转动轴外表面设置的所述至少两组齿轮中具有两组所述齿轮交错设置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的同步模块，其特征在于，每个所述轮齿的沿对应转动轴径向上的中部内凹形成腰部，每个所述轮齿远离对应转动轴的一端形成帽部，每个所述轮齿的腰部用于与另一所述轮齿的帽部啮合。
5.根据权利要求1-3任一项所述的同步模块，其特征在于，所述第一转动轴和所述第二转动轴均具有啮合部以及设置于所述啮合部两端的转轴部，所述轮齿设置于所述啮合部外表面，所述转轴部与所述啮合部同心设置；
所述啮合部的直径大于所述转轴部的直径。
6.根据权利要求5所述的同步模块，其特征在于，所述啮合部的内部为空心或者实心。
7.根据权利要求2或3所述的同步模块，其特征在于，所述第一转动轴与所述第二转动轴外表面沿转动轴轴向间隔设置有三组所述轮齿。
8.一种转轴机构，用于可折叠电子设备，其特征在于，包括：支架、主摆臂、连接组件以及如权利要求1-7任一项所述的同步模块；
所述支架的两侧均设置有所述连接组件，所述连接组件用于与所述可折叠电子设备对应的主体部相连；
所述主摆臂的一端与所述支架转动连接，所述主摆臂的另一端与所述连接组件连接；
所述同步模块设置于所述支架，所述同步模块的第一转动轴和第二转动轴分居于所述支架的中心轴线的两侧，所述同步模块的第一摆臂和第二摆臂的第二端分别与对应的所述连接组件相连。
9.根据权利要求8所述的转轴机构，其特征在于，还包括：副摆臂；
所述主摆臂与所述连接组件转动相连；
所述副摆臂的一端与所述支架转动相连，所述连接组件中开设有滑槽，所述副摆臂的另一端在所述滑槽中滑动设置。
10.根据权利要求8或9所述的转轴机构，其特征在于，还包括：阻尼模块；
所述阻尼模块设置于所述支架上，所述阻尼模块用于在所述可折叠电子设备闭合时、展开过程中和完全展开时提供阻尼力。
11.一种可折叠电子设备，其特征在于，包括：柔性屏、两个主体部以及如权利要求8-10任一项所述的转轴机构；
两个所述主体部分别连接在所述转轴机构的两侧，两个主体部通过所述转轴机构实现相对展开和折叠；
所述柔性屏贴合于两个所述主体部折叠时相互靠近的一面上。
12.根据权利要求11所述的可折叠电子设备，其特征在于，还包括：轴盖；
所述轴盖盖设在所述转轴机构背离所述柔性屏的一侧。
13.根据权利要求11或12所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述柔性屏包括：弯曲部以及两个固定部；
两个所述固定部分别与两个所述主体部固定连接，所述弯曲部对应所述转轴机构设置。
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