CN201802748U - 一种包覆式转轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种包覆式转轴，包括本体、转轴套以及转轴，所述转轴装入所述转轴套，所述转轴套套入所述本体内并与所述本体无相对转动，在转轴转动过程中，所述转轴外表面的第一接触区与所述转轴套内表面的第二接触区的接触面积变化。所述第一接触区和第二接触区的形状是由两个倾斜方向相对的斜切面相交而围成的区域，并且由两个斜切面相交而得到的相交线与转轴外表面相切。第一接触区的区域面积和第二接触区的区域面积相同。本实用新型克服了现有转轴打开过程中扭矩值恒定不变，费力，易磨损的缺陷，本实用新型的包覆式转轴可以随打开的角度适时变化，扭矩值大小始终处于与屏幕总成自重产生的扭矩刚好平衡的状态。这样，用户就可以不需花很大力气打开设备，并且也可以减小摩损，延长转轴使用寿命。

Description

一种包覆式转轴 

技术领域

本实用新型属于转轴装置，尤其涉及一种输出扭矩随打开角度适时变化的包覆式转轴，该转轴可用于笔记本电脑，翻盖手机，电子词典，显示器，照相机，平板电视机等电子产品。 

背景技术

转轴常用于连接两物体，使该两个物体能做相对的枢转，枢转时操作方便，省力。下面以笔记本电脑为例，转轴装于屏幕和笔记本主体之间，用来提供一定的扭矩值，在屏幕打开的任意角度，该转轴输出的扭矩值与屏幕总成自身重力产生的扭矩值平衡，这样屏幕总成可以停止在任意需要的位置，上述屏幕总成指屏幕(屏幕有框架的还包括框架)。 

现有转轴输出的扭矩值是这样确定的：笔记本电脑的屏幕和笔记本主体合上，即屏幕与笔记本主体夹角为0°时，屏幕总成自身重力产生的扭矩值作为转轴输出的扭矩值的设计依据，综合考虑磨损、材料蠕变、润滑条件改变等因素造成的扭矩衰减，安全系数等因数，确定最终的扭矩值。通常，转轴的扭矩值一旦设定则恒定不变，即在使用角度范围内，扭矩值不变。然而根据屏幕总成自身重力产生扭矩值的原理可知，屏幕总成处在不同的角度，由自身重力产生的扭矩值是不同的，因此屏幕总成自身重力产生的扭矩值不是一个恒定值，是一个连续变化的值。因此以上依据最大扭矩值设计的转轴，在屏幕总成与水平面夹角最小时，即屏幕与笔记本主体合上时，屏幕总成自身重力产生的扭矩值最大是恰好合适的，然而在屏幕打开且屏幕打开角度不同时扭矩值就偏大了。扭矩值偏大，会产生如下缺陷：1.开合时用到的力较大，使用舒适性较差，特别 是用在大型平板电视时尤为突出；2.转轴开合时使用的扭矩较大，角度调整时，设备容易失去平衡而倾倒；3.磨损速度快，转轴使用寿命短。 

目前还有部份带自锁结构的转轴，因自锁结构的原因，扭矩值会在一定的开合角度范围内变化，但该变化是不考虑屏幕总成自身重力产生的扭矩值的，而该扭矩值的变化对转轴的使用，例如在操作方便，省力，耐用方面却有可能会产生不良影响。 

实用新型内容

本实用新型为解决上述同类技术的不足，提供一种输出扭矩随打开角度适时变化的包覆式转轴。 

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案是：包括本体、转轴套以及转轴，所述转轴装入所述转轴套，所述转轴套套入所述本体内并与所述本体无相对转动，在转轴转动过程中，所述转轴外表面的第一接触区与所述转轴套内表面的第二接触区的接触面积变化。 

本实用新型的优选方案：所述第一接触区和第二接触区的形状是由两个倾斜方向相对的斜切面相交而围成的区域，并且由两个斜切面相交而得到的相交线与转轴外表面相切。 

进一步：所述斜切面为锯齿状曲面或波浪状曲面。 

进一步：所述第一接触区的区域面积和第二接触区的区域面积相同。 

进一步：所述转轴套上设有多条分隔孔，用于将转轴套分割成几个局部独立的摩擦环，使工作中各部分的变形是相对独立的，不会产生明显影响。 

进一步：从第一状态到中间状态变化时，所述接触面积的变化趋势为递减；从中间状态到第二状态变化时，所述接触面积的变化趋势为递增。 

所述第一状态是屏幕总成与笔记本主体夹角为0°时的状态；所述中间状态是屏幕总成与笔记本主体夹角为90°时的状态；所述第二状态是屏幕总成与笔记本主体夹角为180°时的状态。 

进一步：本实用新型包覆式转轴还包括支架，支架与转轴固定连接。 

本实用新型的优点：通过对现有包覆式转轴的转轴套和转轴做出上述改进，在屏幕总成打开，其与笔记本主体的夹角变化时，转轴的第一接触区与转轴套的第二接触区的接触面积也能不断变化，从而使得转轴输出扭矩值也能随打开的角度适时变化，扭矩值大小始终处于与屏幕总成自身重力产生的扭矩值刚好平衡的状态。这样，用户就可以不需花很大力气打开设备，并且也可以减小摩损，延长转轴使用寿命。 

附图说明

图1为本实用新型包覆式转轴装配前的分解图； 

图2为图1装配后的整体结构示意图； 

图3为屏幕总成与笔记本主体夹角为90°时转轴与转轴套的结构示意图； 

图4为屏幕总成与笔记本主体夹角为45°时转轴与转轴套的结构示意图； 

图5为屏幕总成与笔记本主体夹角为0°时转轴与转轴套的结构示意图。 

其中：附图标记： 

10本体           101螺孔          102内圆柱孔 

103限位槽        20转轴套         201内斜块 

202外斜块        203结合缝        204分隔孔 

205第二接触区    30转轴           301润滑油槽 

302限位环        303连接端部      304第一接触区 

40支架           401转轴固定孔    402显示屏安装孔 

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

本实用新型包覆式转轴用于笔记本电脑，翻盖手机，电子词典，显示器，照相机，平板电视机等电子产品。该转轴常用于连接两物体，使该两个物体能做相对的枢转，枢转时操作方便，省力。以下仅以笔记本电脑为例，对本实用新型包覆时转轴做详细说明。 

图1为本实用新型一实施例提供的结构示意图，该图也是本实用新型包覆式转轴装配前的分解图，参阅图1可知：本实用新型包覆式转轴包括本体10、转轴套20、转轴30、屏幕支架40几个组成部份，并且，本体10上设有螺孔101，内圆柱孔102和限位槽103，其中螺孔101用于与笔记本主体固定连接，内圆柱孔102用于装配转轴套20，限位槽103用于与转轴套20的外斜块202配合，限制转轴套20绕轴转动，沿轴向移动；转轴套20上设有内斜块201，外斜块202、结合缝203、分隔孔204和第二接触区205，其中内斜块201用于与转轴30上的限位环302配合，限制转轴30沿轴线方向移动，结合缝203为产品采用冲压的工艺生产时形成的固有特征，分隔孔204用于将转轴套20分割成几个局部独立的摩擦环，使工作中各部分的变形是相对独立的，不会产生明显影响；转轴30上设有润滑油槽301、限位环302、连接端部303和第一接触区304，其中，润滑油槽301用于贮存润滑油，提供润滑，连接端部303用于与支架40上的转轴固定孔401固定连接，支架40上还设有用于固定显示屏幕的显示屏安装孔402。上述第一接触区304和第二接触区206的形状是由两个倾斜方向相对的斜切面相交而围成的区域，并且相交线与转轴30外表面相切。 

为了实现转轴转动过程中，所述转轴外表面的第一接触区304与所述转轴套内表面的第二接触区205的接触面积变化，可通过以下方法实现：在转轴30的外表面(第一接触区304除外)削掉一部分，在转轴套20的内表面(第二接触区205除外)也削掉一部分，这样就能确保转轴外表面的第一接触区304与所述转轴套内表面的第二接触区205才可以接触，在转轴30转动过程，转轴30与转轴套20的接触面积适时变化。当然，以上只是方法之一，本实用新型不局限于此种方法，只要能保证转轴转动过程中，所述转轴外表面的第一接触区304与所述转轴套内 表面的第二接触区205的接触面积变化即可。 

图2为图1装配后的整体结构示意图。由图2所示：本实用新型包覆式转轴包括本体10、转轴套20、转轴30以及屏幕支架40，转轴套20的外表面与本体10的内表面为过盈配合，装配后形成一个无相对运动的整体。转轴30的外表面与转轴套20的内表面为过盈配合，装配后形成一个轴线上不能相对运动，但可以绕轴相对转动的整体，转轴30的连接端部303与支架40的转轴固定孔401装配后形成一个无相对运动的整体。 

图3为本实用新型屏幕总成与笔记本主体夹角为90°时转轴与转轴套的结构示意图，图4为屏幕总成与笔记本主体夹角为45°时转轴与转轴套的结构示意图；图5为屏幕总成与笔记本主体夹角为0°时转轴与转轴套的结构示意图。 

参阅上述附图可知：图3为本实用新型屏幕总成与笔记本主体夹角为90°(即为中间状态)时转轴与转轴套的结构示意图，图4为屏幕总成与笔记本主体夹角为45°时转轴与转轴套的结构示意图；图5为屏幕总成与笔记本主体夹角为0°(即为第一状态)时转轴与转轴套的结构示意图；第二状态即为屏幕总成与笔记本主体夹角为180°时转轴与转轴套的结构示意图与图5相同，此图中未画出，因为该状态不是转轴常转动状态，一般屏幕总成与笔记本主体夹角在0°-145°之间。 

在屏幕的开合过程中，即屏幕总成与笔记本主体夹角由0°到90°变化，即从第一状态到中间状态变化时，转轴30外表面的第一接触区304与转轴套20内表面的第二接触区205的接触面积呈递减趋势；再当屏幕总成与笔记本主体呈夹角由90°到180°变化，即中间状态到第二状态变化时，转轴30外表面的第一接触区304与转轴套20内表面的第二接触区205的接触面积又呈递增趋势(图中未画出)；且屏幕总成与笔记本主体呈夹角为0°或180°时，转轴30外表面的第一接触区304与转轴套20内表面的第二接触区205的接触面积最大，屏幕总成与笔记本主体夹角为90°时，转轴30外表面的第一接触区304与转轴套20内表面的第二接触区205的接触面积最小，上述接触面积的不同使得转轴30产生的输出扭矩 值也不同，从而满足扭矩值大小始终处于与屏幕总成自身重力产生的扭矩值刚好平衡的状态，这样，用户就可以不需花很大力气地打开设备，并且也可以减小摩损，延长转轴使用寿命。上述第一接触区304和第二接触区205的形状由两个倾斜方向相对的斜切面相交而围成的区域，并且由两个斜切面相交而得到的相交线与转轴30外表面相切，所述斜切面可为锯齿状曲面或波浪状曲面，但本实用新型不限于上述形状，只要满足随着屏幕与笔记本主体夹角变化，转轴30外表面的第一接触区304与转轴套20内表面的第二接触区205的接触面积变化，使得转轴30输出的扭矩值与屏幕总成自身重力产生的扭矩值刚好平衡即可，以下是转轴30输出的扭矩值与屏幕总成自身重力产生的扭矩值刚好平衡的一个例子：当屏幕总成与笔记本主体夹角为0°时，自身重力产生的扭矩值为20kgf.cm，转轴30提供的最大扭矩值为20+5(考虑到衰减、安全系数而增加5kgf.cm)＝25kgf.cm；屏幕总成与笔记本主体夹角为45°时，自身重力产生的扭矩值14.1kgf.cm，转轴30提供的最大扭矩值为14.1+2.5考虑到衰减、安全系数而增加2.5kgf.cm＝16.6kgf.cm；屏幕总成与笔记本主体夹角为90°时，自身重力产生的扭矩值为0kgf.cm，转轴30提供的最大扭矩值为0+1.5(考虑到衰减、安全系数而增加1.5kgf.cm)＝1.5kgf.cm。由于不同笔记本电脑的屏幕总成大小不同，产生的扭矩值也不同，因此转轴30输出的扭矩值与屏幕总成自身重力产生的扭矩值具体平衡情况可根据实际情况稍做调整。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种包覆式转轴，包括本体、转轴套以及转轴，所述转轴装入所述转轴套，所述转轴套套入所述本体内，其特征在于：所述转轴的外表面除第一接触区外被削掉一部分，所述转轴套内表面除第二接触区外被削掉一部分，所述第一接触区和第二接触区的形状是由两个倾斜方向相对的斜切面相交而围成的区域，并且由两个斜切面相交而得到的相交线与转轴外表面相切。

2.根据权利要求1所述的包覆式转轴，其特征在于：所述第一接触区的区域面积和第二接触区的区域面积相同。

3.根据权利要求1所述的包覆式转轴，其特征在于：所述斜切面为锯齿状曲面或波浪状曲面。

4.根据上述权利要求1所述的包覆式转轴，其特征在于：所述转轴套上设有多条分隔孔。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的包覆式转轴，其特征在于：还包括支架，支架与转轴固定连接。 

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