CN207526979U - 一种丝杆传动机构及摄像头移动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种丝杆传动机构，包括：丝杆、导轨、驱动元件、传动螺母和支架；所述丝杆可转动地设置于所述支架；所述导轨相对于所述丝杆平行设置于所述支架；所述驱动元件装配在所述丝杆的一端，用于驱动所述丝杆转动；所述传动螺母装配在所述丝杆和导轨上，与所述丝杆螺纹连接，与所述导轨滑动连接。本实用新型实施例可以在传动螺母承受偏置的轴向负载时，由导轨承受传动螺母产生的径向扭矩，从而降低或者避免丝杆和传动螺母的传动部位承受径向扭矩，降低轴向传动效率的损失，确保轴向传动效率的最大化；同时降低丝杆和传动螺母的传动部位的摩擦损耗，延长丝杆传动机构的使用寿命。

Description

一种丝杆传动机构及摄像头移动装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，具体地涉及一种丝杆传动机构及摄像头移动装置。

背景技术

生活中有很多的场景，需要将回转运动转化为直线或者往复运动；比如说车载千斤顶、机床、传送带、升降机等等；而这些应用大多数情况会用到丝杆(丝杠)传动机构。在电子领域，特别是智能电子领域(比如手机、笔记本电脑等)，丝杆传动机构的使用需求和趋势也明显增多。以移动终端为例，随着消费者对使用体验要求的不断升级，翻转式/旋转式/滑动式摄像头的表现形式将会(或者已经)出现在手机上，而类似此类的表现形式，也会用到丝杆传动机构。

参照图1所示，在先的丝杆(丝杠)传动机构，主要由丝杆1、螺母2、驱动元件3组成；驱动元件3包括电机和减速箱，装配在丝杆的一端通过电机和减速箱提供扭矩输入，螺母2装配在丝杆1上，提供沿丝杆1的直线方向的推拉力输出。此外，上述丝杆传动机构还包括支架4，用于支撑固定上述丝杆传动机构。目前这种传统的丝杆传动机构，负载一般需要加载在丝杆1的轴心线上(或者尽量靠近丝杆轴心线的位置)才能使得传动的效率最大化。

但是，在实际的使用场景中，经常会受到各种空间因素的限制，导致负载无法加载在丝杆的轴心线上，而是需要偏置在丝杆的一侧。例如在电子领域，参照图2所示，以移动终端的摄像头滑动装置为例，由于空间布局的局限性非常大，摄像头模组5与丝杆传动机构并排设置是常见的选择；这种情况下，通过螺母2驱动摄像头模组5滑动，而摄像头模组5会有一个反作用力1或反作用力2(轴向推力或轴向拉力)，加载在螺母2上，这个偏置的轴向负载会给丝杆1/螺母2的传动部位额外增加一个径向扭矩1或径向扭矩2，导致传动部位摩擦力增大，传动损耗增加，丝杆传动机构的轴向输出效率急剧下降。

实用新型内容

有鉴于此，为了解决在先的丝杆传动机构因为负载偏置导致的径向扭矩，使得传动效率降低的问题，本实用新型提出了一种丝杆传动机构及摄像头移动装置。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种丝杆传动机构，包括：丝杆、导轨、驱动元件、传动螺母和支架；

所述丝杆可转动地设置于所述支架；

所述导轨设置于所述支架，且相对所述丝杆平行；

所述驱动元件装配在所述丝杆的一端，用于驱动所述丝杆转动；

所述传动螺母装配在所述丝杆和所述导轨上，与所述丝杆螺纹连接，与所述导轨滑动连接。

本实用新型还公开了一种摄像头移动装置，包括摄像头模组，以及如上述权利要求中任一所述的丝杆传动机构；所述丝杆传动机构和所述摄像头模组并排设置；所述摄像头模组构成所述丝杆传动机构的传动螺母的负载。

本实用新型还公开了一种移动终端，包括如上述权利要求所述的摄像头移动装置。

本实用新型包括以下优点：

在本实用新型实施例中，当上述传动螺母承受偏置的轴向负载时，由上述导轨承受上述传动螺母产生的径向扭矩，从而降低或者避免丝杆和传动螺母的传动部位承受径向扭矩，降低轴向传动效率的损失，确保轴向传动效率的最大化；同时降低丝杆和传动螺母的传动部位的摩擦损耗，延长丝杆传动机构的使用寿命。

附图说明

图1是在先的一种丝杆传动机构的结构示意图；

图2是在先的一种摄像头移动装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的一种丝杆传动机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的一种摄像头移动装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图3，示出了本实用新型实施例的一种丝杆传动机构，包括：丝杆10、导轨50、驱动元件30、传动螺母20和支架40；上述丝杆10可转动地设置于上述支架40；上述导轨50设置于上述支架40；导轨50相对丝杆10平行；上述驱动元件30装配在上述丝杆10的一端，用于驱动上述丝杆10转动；上述传动螺母20装配在上述丝杆10和上述导轨50上，与上述丝杆10螺纹连接，与上述导轨50滑动连接。

上述驱动元件30可以包括电机31，例如步进电机、伺服电机等，还可以除电机31外进一步包括减速器32，上述减速器32装配在上述电机31的输出轴上用于将上述电机31的高速低扭矩转化为低速高扭矩。上述驱动元件30可以通过联轴器与上述丝杆10的一端装配连接，进而驱动上述丝杆10转动。

上述丝杆10的另一端可以通过轴承与上述支架40连接，可以相对上述支架40转动。

上述导轨50相对于上述丝杆10平行设置于上述支架40，可以与上述支架40固定连接，也可以为活动连接，只需要上述导轨50的轴线恒定，便于传动螺母20沿着固定的轴线运动即可。上述导轨50的轴线与上述丝杆10的轴线是平行的。

上述导轨50与上述传动螺母20为滑动连接，因此上述导轨50的滑动连接面与上述传动螺母20的滑动连接面的材料可以选择摩擦系数较小的材料，以减小上述导轨50与上述传动螺母20的滑动连接面之间的系数。上述导轨50可以为光滑圆柱杆，也是为了减小摩擦系数。当然，上述导轨50也可以为光滑棱柱杆。可以理解的是，上述传动螺母20可以存在与上述导轨50相适配的柱状通孔结构作为滑动连接面。

上述传动螺母20和上述丝杆10构成丝杆螺母副，可以为滚珠丝杆螺母副、梯形丝杆螺母副等，本实用新型实施例对此不作限制。

当上述丝杆10转动时，上述传动螺母20沿着上述丝杆10和上述导轨50直线运动或往复运动。例如，当上述丝杆10沿逆时针转动时，上述传动螺母20沿着上述丝杆10和上述导轨50轴向向前运动；当上述丝杆10沿顺时针转动时，上述传动螺母20沿着上述丝杆10和上述导轨50轴向向后运动；当然，上述顺时针、逆时针，前、后方向都是相对的，具体可以进行规定。

当上述传动螺母20承受偏置的轴向负载时，由上述导轨50承受上述传动螺母20产生的径向扭矩，从而可以降低或者避免丝杆10和传动螺母20的传动部位承受径向扭矩，降低轴向传动效率的损失，确保轴向传动效率的最大化；同时降低丝杆10和传动螺母20的传动部位的摩擦损耗，延长丝杆传动机构的使用寿命。

上述传动螺母20可以包括拨片21；上述拨片21相对上述丝杆10存在径向偏移；其中，上述轴向为上述丝杆10的轴线方向；相对地，径向垂直于上述丝杆10的轴线方向，即垂直于上述轴向。

上述拨片21与上述传动螺母20的其它部件固定连接；当然，上述拨片21与上述传动螺母20的其它部件可以是一体加工成型的一体结构，可以通过锻造、铸造、切削等工艺；也可以是分体成型的分体结构，可以通过焊接、铆接等固定连接。

因此当上述传动螺母20沿着丝杆10轴向运动时，上述拨片21轴向运动，推动负载轴向运动。

相对于上述传动螺母20和丝杆10的连接部，上述拨片21还可以存在轴向偏移，便于上述丝杆传动机构与负载的装配，以及进行可选择的合理的布局。

因为上述拨片21与上述丝杆10存在径向偏移，因此当推动上述负载时，负载的反作用力加载在上述拨片21上，进而加载在导轨50和传动螺母20的滑动连接部位，由导轨50承受上述拨片21产生的径向扭矩，可以降低或者避免丝杆10和传动螺母20的传动部位承受径向扭矩，降低轴向传动效率的损失，确保轴向传动效率的最大化；同时降低丝杆10和传动螺母20的传动部位的摩擦损耗，延长丝杆传动机构的使用寿命。

当然，为了尽可能地由导轨50承受上述拨片21产生的径向扭矩，以降低丝杆10和传动螺母20的传动部位承受的径向扭矩；因此可以将上述导轨50相对于上述丝杆10的设置方向，与上述拨片21的径向偏移方向对应。例如，若上述拨片21相对于丝杆10向左偏移，即位于丝杆10的左边，则将上述导轨50平行设置于上述丝杆10的左边；若上述拨片21相对于丝杆10向右偏移，即位于丝杆10的右边，则将上述导轨50平行设置于上述丝杆10的右边；总之，上述导轨50位于上述拨片21与上述丝杆10之间，与拨片21的距离相对于丝杆10与拨片21的距离更近。

如此，即使上述导轨50与传动螺母20的配合间隙，与上述丝杆10与传动螺母20的配合间隙相当，也会由上述导轨50与传动螺母20之间的滑动连接部优先承受上述拨片21产生的径向扭矩，进而避免或降低丝杆10和传动螺母20的传动部位承受的径向扭矩。

此外，本实用新型实施例可以合理设置上述导轨50与传动螺母20的配合间隙。可以理解的是，如果导轨50与传动螺母20的配合间隙过小，则导轨50与传动螺母20的滑动摩擦系数可能过大，导致传动效率降低甚至锁死；如果导轨50与传动螺母20的配合间隙过大，则可能难以起到降低丝杆10和传动螺母20的传动部位承受的径向扭矩的作用。因此，可以预先通过测试或计算等方式确定上述导轨50与传动螺母20的配合间隙的范围，即第一预设间隙和第二预设间隙，使得上述导轨50与传动螺母20的配合间隙位于上述第一预设间隙和第二预设间隙之间。

本实用新型实施例至少具备如下优点：

在本实用新型实施例中，当上述传动螺母承受偏置的轴向负载时，由上述导轨承受上述传动螺母产生的径向扭矩，从而可以降低或者避免丝杆和传动螺母的传动部位承受径向扭矩，降低轴向传动效率的损失，确保轴向传动效率的最大化；同时降低丝杆和传动螺母的传动部位的摩擦损耗，延长丝杆传动机构的使用寿命。

参照图4所示，本实用新型实施例还示出了一种摄像头移动装置，其特征在于，包括摄像头模组60，以及上述的丝杆传动机构；上述丝杆传动机构和上述摄像头模组60并排设置；上述摄像头模组60构成上述丝杆传动机构的传动螺母20的负载。

具体地，上述摄像头模组60构成上述传动螺母20的拨片21的负载。

上述摄像头模组60可以包括限位结构61(例如凹槽)，可以与移动终端等电子器件上的限位结构(例如凸起结构)相结合，限定摄像头模组的运动轨迹，使得摄像头模组60在丝杆传动机构的驱动下滑动。

示例性地，上述摄像头模组60或摄像头模组60的部分活动部件，也可以与移动终端上的固定轴同轴连接，使得摄像头模组60或摄像头模组60的部分活动部件可以在丝杆传动机构的驱动下翻转或旋转。

总之，上述摄像头移动装置可以为摄像头滑动装置、摄像头旋转装置、摄像头翻转装置等；本发明实施例对摄像头的具体移动方式、摄像头模组与移动终端的连接方式并不限制。

本实用新型实施例上述的摄像头模组60可以与上述传动螺母20固定连接，如螺栓连接、焊接等；也可以与上述传动螺母20活动连接。

例如参照图4所示，上述的摄像头模组60，可以包括固定在上述摄像头模组60中的固定杆62，与上述固定杆62同轴装配的压簧63，以及固定在上述摄像头模组60中用于阻挡拨片21的挡板64。当上述拨片21向第一轴向运动时，通过压簧63推动摄像头模组60向第一轴向运动；当上述拨片21向第二轴向运动时，通过挡板64推动摄像头模组60向第二轴向运动。

可以理解的是，上述拨片21的大小、形状、相对丝杆10的径向偏移量等都可以根据实际的摄像头模组60以及装配环境来确定；同样地，相对于上述传动螺母20和丝杆10的连接部，上述拨片21还可以存在轴向偏移，尽可能地在各种空间因素的限制下实现摄像头模组60和丝杆传动机构的装配。

在本实用新型实施例中，上述的摄像头移动装置模组可以将上述摄像头模组相对丝杆传动机构的轴向进行偏置，在为摄像头模组的布局提供更多选择的同时，能够实现摄像头模组的移动流畅的技术效果，避免因为传动效率降低导致可能的摄像头模组滞涩甚至卡死的故障。

本实用新型实施例还提供了一种移动终端，其特征在于，包括如上述的摄像头移动装置。本实用新型实施例上述的移动终端，因为摄像头模组的布局存在更多选择，因此为移动终端中其它模块的布置提供了更多选择，同时能够实现摄像头模组的移动流畅的技术效果，避免因为传动效率降低导致可能的摄像头模组滞涩甚至卡死的故障。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端设备不仅包括那些要素，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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种丝杆传动机构及摄像头移动装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种丝杆传动机构，其特征在于，包括：丝杆、导轨、驱动元件、传动螺母和支架；

所述丝杆可转动地设置于所述支架；

所述导轨设置于所述支架，且相对所述丝杆平行；

所述驱动元件装配在所述丝杆的一端，用于驱动所述丝杆转动；

所述传动螺母装配在所述丝杆和所述导轨上，与所述丝杆螺纹连接，与所述导轨滑动连接。

2.根据权利要求1所述的丝杆传动机构，其特征在于，所述传动螺母包括拨片；所述拨片相对所述丝杆存在径向偏移；其中，所述径向垂直于所述丝杆的轴向。

3.根据权利要求2所述的丝杆传动机构，其特征在于，所述导轨相对于所述丝杆的设置方向，与所述拨片的径向偏移方向对应。

4.根据权利要求2所述的丝杆传动机构，其特征在于，相对于所述传动螺母和所述丝杆的连接部，所述拨片存在轴向偏移。

5.根据权利要求1所述的丝杆传动机构，其特征在于，所述导轨为光滑圆柱杆。

6.根据权利要求1所述的丝杆传动机构，其特征在于，所述驱动元件包括电机和减速器；所述减速器装配在所述电机的输出轴上。

7.一种摄像头移动装置，其特征在于，包括摄像头模组，以及如权利要求1至6中任一所述的丝杆传动机构；所述丝杆传动机构和所述摄像头模组并排设置；所述摄像头模组构成所述丝杆传动机构的传动螺母的负载。

8.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求7所述的摄像头移动装置。