CN214177396U - 升降旋转机构及便携式电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了升降旋转机构及便携式电子装置，包括：外壳、丝杆、传动套筒、旋转套筒、移动螺母以及第一弹性元件。丝杆设置在外壳的容纳腔内；驱动组件驱动丝杆转动，传动套筒套设在丝杆的外周且其的内壁与丝杆螺纹连接；旋转套筒套设在传动套筒的外周且旋转套筒可转动设置在容纳腔内，传动套筒设有滑动部可与旋转套筒设有导向部轴向相对滑动以及传递扭矩，旋转套筒或传动套筒上设有限位部，移动螺母套设在旋转套筒的外周，旋转套筒的外周与移动螺母螺纹连接，外壳上还设有用于限制移动螺母远离镜头组件的一端轴向运动的限位结构，第一弹性元件的一端与移动螺母靠近镜头组件的一端抵接，第一弹性元件的另一端抵接设置在容纳腔上。

Description

升降旋转机构及便携式电子装置

【技术领域】

本实用新型涉及便携式电子装置结构领域，尤其涉及升降旋转机构及便携式电子装置。

【背景技术】

随着现代科技的发展，手机、平板、音响等智能电子设备已经普遍出现在我们的日常生活中。这些智能电子设备一般都设有用于拍照及摄像的镜头组件。为了满足现代消费者的需求，需要将镜头组件伸缩并转动360°进行拍摄，这便需要设计一种升降旋转机构。

现有技术中，升降旋转机构一般包括两个电机，两个电机分别控制镜头组件的升降以及旋转。由于设有两个电机，导致这种结构体积偏大，占用的空间较多，不适于在这些智能电子设备中使用。

【实用新型内容】

基于此，有必要提供一种体积小的升降旋转机构。

一种升降旋转机构，适用于驱动镜头组件伸缩以及旋转，包括：

外壳，所述外壳具有容纳腔；

丝杆，所述丝杆可转动设置在所述容纳腔内；

驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述丝杆转动；

传动套筒，所述传动套筒套设在所述丝杆的外周且所述传动套筒的内壁与所述丝杆螺纹连接，所述传动套筒用于与所述镜头组件连接，所述传动套筒用于与所述镜头组件连接；

旋转套筒，所述旋转套筒套设在所述传动套筒的外周，且所述旋转套筒可转动设置在所述容纳腔内；所述传动套筒的外周设有滑动部，所述旋转套筒的内壁设有导向部，所述滑动部可与所述导向部沿轴向相对滑动且所述滑动部可对所述导向部传递扭矩，所述旋转套筒或所述传动套筒上设有用于对所述滑动部与所述导向部轴向相对滑动进行限位的限位部；

移动螺母，所述移动螺母套设在所述旋转套筒的外周，所述旋转套筒的外周与所述移动螺母螺纹连接；所述外壳上还设有用于限制所述移动螺母朝远离镜头组件轴向运动的限位结构；

第一弹性元件，所述第一弹性元件的一端与所述移动螺母靠近所述镜头组件的一端抵接，所述第一弹性元件的另一端设置在所述容纳腔内，所述第一弹性元件预压设置于所述容纳腔内将所述移动螺母抵接于所述限位结构。

为了解决上述问题，本实用新型还提出一种便携式电子装置。

一种便携式电子装置，包括镜头组件以及如上所述的升降旋转机构；

所述传动套筒与所述镜头组件连接，并且所述传动套筒驱动所述镜头组件运动。

采用上述提供的升降旋转机构，通过外壳、丝杆、驱动组件、传动套筒、旋转套筒、移动螺母以及第一弹性元件的配合，实现驱动镜头组件伸缩以及旋转。且该结构中，仅设有一个驱动组件，整体结构紧凑，占用空间较少。

【附图说明】

图1为一实施例提供的升降旋转机构的立体结构示意图。

图2为如图1所示的升降旋转机构的剖视图。

图3为如图1所示的升降旋转机构的爆炸示意图。

图4为如图1所示的传动套筒和旋转套筒的立体剖视图。

图5为如图1所示的旋转套筒和壳体的立体剖视图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1－图3，本实施例提供一种升降旋转机构，适用于驱动镜头组件400伸缩以及旋转，包括：

外壳110，外壳110具有容纳腔1144。

丝杆170，丝杆170可转动设置在容纳腔1144内。

驱动组件390，驱动组件390用于驱动丝杆170转动。

传动套筒120，传动套筒120套设在丝杆170的外周且传动套筒120的内壁与丝杆170螺纹连接，传动套筒120用于与镜头组件400连接。

旋转套筒150，旋转套筒150套设在传动套筒120的外周，且旋转套筒150的可转动设置在容纳腔1144内；传动套筒120的外周设有滑动部122，旋转套筒150的内壁设有导向部152，滑动部122可与导向部152沿轴向相对滑动且滑动部122可对导向部152传递扭矩，旋转套筒150或传动套筒120上设有用于对滑动部122与导向部152轴向相对滑动进行限位的限位部154。

移动螺母140，移动螺母140套设在旋转套筒150的外周，旋转套筒150的外周与移动螺母140螺纹连接；外壳110上还设有用于限制移动螺母140朝远离镜头组件400轴向运动的限位结构。

第一弹性元件130，第一弹性元件130的一端与移动螺母140靠近镜头组件400的一端抵接，第一弹性元件130的另一端设置在容纳腔1144内，第一弹性元件130预压设置于容纳腔1144内将移动螺母140抵接于限位结构。

具体地，以下采用升降旋转机构的推动镜头组件400升降及旋转的四种状态来对该升降旋转机构进行阐述。

镜头组件400上升状态：第一弹性元件130对移动螺母140施加一个背离镜头组件400方向的作用力，以使移动螺母140抵接固定在外壳110的限位结构上。由于移动螺母140在第一弹性元件130的作用下固定，与该移动螺母140螺纹连接的旋转套筒150固定，旋转套筒150对传动套筒120施加具有周向的约束力，以使传动套筒120与旋转套筒150之间仅具有沿丝杆170延伸方向上的自由度。当驱动组件390驱动丝杆170转动时，丝杆170使与其螺纹连接的传动套筒120在丝杆170上做直线运动，旋转套筒150上的导向部152对传动套筒120上的滑动部122进行导向，以使该传动套筒120带动镜头组件400上升。

镜头组件400旋转状态：当上述传动套筒120相对旋转套筒150滑动一定距离后，旋转套筒150或传动套筒120上的限位部154对滑动部122进行限位，以使得传动套筒120停止滑动。此时，驱动组件390继续带动丝杆170转动，由于传动套筒120不能继续上升，在传动套筒120第一螺纹的作用力下，传动套筒120与丝杆170同步转动。再者，该滑动部122对导向部152施加一扭矩，旋转套筒150随传动套筒120同步转动，旋转套筒150使得与其螺纹连接的移动螺母140克服第一弹性元件130的弹力朝镜头组件400方向做直线运动。该过程中，传动套筒120转动使得镜头组件400转动角度。

镜头组件400反向旋转状态：驱动组件390驱动丝杆170反向转动。丝杆170对传动套筒120施加有反向的扭力，即丝杆170对旋转套筒150施加有反向的扭力。此时，移动螺母140不再朝镜头组件400方向移动，且受到来自旋转套筒150背离镜头组件400方向的作用力，该移动螺母140在第一弹性元件130的作用下，该移动螺母140朝背离镜头组件400方向做直线运动。该过程中，旋转套筒150、传动套筒120随丝杆170同步转动，该传动套筒120使得镜头组件400反向旋转。

镜头组件400下降状态：当移动螺母140重新与外壳110上的限位结构抵接时，该镜头组件400回到初始转动位置。此时，移动螺母140无法继续朝背离镜头组件400方向移动，即移动螺母140与旋转套筒150无法传动，以使得旋转套筒150固定，传动套筒120与旋转套筒150之间仅具有沿丝杆170延伸方向上的自由度。驱动组件390继续驱动丝杆170反向转动，传动套筒120在丝杆170的作用下，传动套筒120的滑动部122在旋转套筒150的导向部152上朝背离镜头组件400方向滑动，传动套筒120使得镜头组件400下降。

采用上述提供的升降旋转机构，通过外壳110、丝杆170、驱动组件390、传动套筒120、旋转套筒150、移动螺母140以及第一弹性元件130的配合，实现驱动镜头组件400伸缩以及旋转。且该结构中，仅设有一个驱动组件390，整体结构紧凑，占用空间较少。

为了便于该丝杆170转动，该丝杆170的与驱动组件390连接的一端设有滚动轴承180。优选地，该滚动轴承180为深沟球轴承。

需要补充的是，上述实施例提供的升降旋转机构适用于但不仅限于手机、平板、音响、无人机等电子设备。

可选地，第一弹性元件130为螺旋弹簧，该螺旋弹簧套设在旋转套筒150上。

请参阅图4，在本实施例中，滑动部122朝外凸起形成滑块，导向部152朝内凹陷形成导向槽，滑块与导向槽适配。导向槽朝外凸起形成限位部154。当然，在本实施例中，可在旋转套筒150上设置挡块即限位部154，当传动套筒120接触到挡块后，传动套筒120停止滑动。

在另一钟实施例中，滑动部122朝内凹陷形成有滑动槽，导向部152朝外凸起形成有导向轨，该滑动槽与该导向轨适配。另外该导向轨朝外凸起形成限位部154。当然，在本实施例中，可在旋转套筒150上设置挡块即限位部154，当传动套筒120接触到挡块后，传动套筒120停止滑动。

为了有效地支撑丝杆170，丝杆170远离镜头组件400的一端与驱动组件390传动连接，丝杆170靠近镜头组件400的一端环设有支撑件160，支撑件160与传动套筒120的内壁抵接。可以理解的是，在传动套筒120升降的过程中，支撑件160与传动套筒120的内壁发生相对摩擦。因此，支撑件160选择耐磨的材料。优选地，该支撑件160由聚四氟乙烯制成。

进一步地，外壳110包括具有容纳腔1144的壳体114、盖设在壳体114一侧的第一安装件112以及盖设在壳体114另一侧的第二安装件116。第一安装件112与旋转套筒150靠近镜头组件400的一端抵接，第二安装件116与旋转套筒150远离镜头组件400的一端抵接。

再者，第二安装件朝容纳腔1144凸起形成限位面1162，即限位结构，该限位面1162用于与移动螺母140抵接。

另外，请参阅图5，壳体114的内壁朝内凹陷形成有凹槽1142，移动螺母140的外周朝外凸起形成凸块142，该凸块142与该凹槽1142适配，该凹槽1142用于对凸块142进行导向。

在本实施例中，传动套筒120与镜头组件400之间还连接有缓冲机构。该缓冲机构的设置，可减少镜头组件400受到的损害。

具体地，缓冲机构包括与传动套筒120连接且中空设置有螺纹的连接件230、一端与连接件230螺纹连接且另一端与镜头组件400固定连接的固定件210以及套设在固定件210上且两端分别与连接件230以及固定件210抵接的第二弹性元件220。在传动套筒120转动时，该传动套筒120驱动连接件230转动，连接件230带动与其螺纹连接的固定件210转动，并在第二弹性元件220的作用下，连接件230与固定件210之间仅发生轻微的滑动。这种结构，有利于对镜头组件400受到碰撞或其他振动时进行缓冲，减少镜头组件400受到伤害。

进一步地，在本实施例中，连接件230与传动套筒120通过销轴240连接。

在本实施例中，驱动组件390与丝杆170之间还设有用于降低驱动组件390输出转速的减速机构。如此，可增大驱动丝杆170转动的扭矩且实现更为精准的控制。

具体地，减速机构包括第一传动件380、第一主动齿轮370、多个第一从动齿轮360、第二传动件350、第二主动齿轮340、多个第二从动齿轮330以及第三传动件320；第一传动件380与驱动组件390的输出轴传动连接，第一主动齿轮370与第一传动件380传动连接，多个第一从动齿轮360均匀环设在第一主动齿轮370的外周且第一从动齿轮360与第一主动齿轮370啮合，多个第一从动齿轮360皆与第二传动件350传动连接，第二主动齿轮340与第二传动件350传动连接，多个第二从动齿轮330环设在第二主动齿轮340的外周且第二从动齿轮330与第二主动齿轮340啮合，多个第二从动齿轮330皆与第三传动件320传动连接，第三传动件320与丝杆170传动连接。

上述减速机构中，驱动组件390的输出轴驱动第一传动件380转动，继而带动至与其连接的第一主动齿轮370，第一主动齿轮370带动与其啮合的多个第一从动齿轮360转动，多个第一从动齿轮360带动与其连接的第二传动件350转动，第二传动件350带动与其连接的第二主动齿轮340转动，第二主动齿轮340再带动与其啮合的第二从动齿轮330转动，接着第二从动齿轮330带动与其连接的第三传动件320转动，最后第三传动件320将驱动组件390输出的扭矩传递至丝杆170。

另外，该减速机构中，第一从动齿轮360的齿数大于第一主动齿轮370的齿数，第二从动齿轮330的齿数大于第二主动齿轮340的齿数，这样，通过两级减速以大幅度降低驱动组件390输出的转速，以及大幅度增加扭矩。

可选地，该驱动组件390包括有转动电机。优选地，该转动电机为伺服电机。

再者，该减速机构还包括安装座310，上述部件皆设置在安装座310内。另外，安装座310的内壁上设有与第一从动齿轮360以及第二从动齿轮330啮合的齿。

为了解决上述问题，本实施例还提供一种便携式电子装置，包括镜头组件400以及如上述的升降旋转机构。

采用上述提供的便携式电子装置，可实现驱动镜头组件400伸缩以及旋转。且升降旋转机构中，仅设有一个驱动组件390，整体结构紧凑，占用空间较少，可节约便携式电子装置壳体114的内部空间。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种升降旋转机构，适用于驱动镜头组件伸缩以及旋转，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳具有容纳腔；

丝杆，所述丝杆可转动设置在所述容纳腔内；

驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述丝杆转动；

传动套筒，所述传动套筒套设在所述丝杆的外周且所述传动套筒的内壁与所述丝杆螺纹连接，所述传动套筒用于与所述镜头组件连接；

旋转套筒，所述旋转套筒套设在所述传动套筒的外周，且所述旋转套筒可转动设置在所述容纳腔内；所述传动套筒的外周设有滑动部，所述旋转套筒的内壁设有导向部，所述滑动部可与所述导向部沿轴向相对滑动且所述滑动部可对所述导向部传递扭矩，所述旋转套筒或所述传动套筒上设有用于对所述滑动部与所述导向部轴向相对滑动进行限位的限位部；

移动螺母，所述移动螺母套设在所述旋转套筒的外周，所述旋转套筒的外周与所述移动螺母螺纹连接，所述外壳上还设有用于限制所述移动螺母朝远离镜头组件轴向运动的限位结构；

第一弹性元件，所述第一弹性元件的一端与所述移动螺母靠近所述镜头组件的一端抵接，所述第一弹性元件的另一端设置在所述容纳腔内，所述第一弹性元件预压设置于所述容纳腔内将所述移动螺母抵接于所述限位结构。

2.根据权利要求1所述的升降旋转机构，其特征在于，所述滑动部朝外凸起形成滑块，所述导向部朝内凹陷形成导向槽，所述滑块与所述导向槽适配。

3.根据权利要求2所述的升降旋转机构，其特征在于，所述导向槽朝外凸起形成所述限位部。

4.根据权利要求1所述的升降旋转机构，其特征在于，所述丝杆远离所述镜头组件的一端与所述驱动组件传动连接，所述丝杆靠近所述镜头组件的一端环设有支撑件，所述支撑件与所述传动套筒的内壁抵接。

5.根据权利要求1所述的升降旋转机构，其特征在于，所述外壳包括具有所述容纳腔的壳体、设置在所述壳体一侧的第一安装件以及设置在所述壳体另一侧的第二安装件；所述第一安装件与所述旋转套筒靠近所述镜头组件的一端抵接，所述第二安装件与所述旋转套筒远离所述镜头组件的一端抵接。

6.根据权利要求1－5任意一项所述的升降旋转机构，其特征在于，所述传动套筒与所述镜头组件之间还连接有缓冲机构。

7.根据权利要求6所述的升降旋转机构，其特征在于，所述缓冲机构包括与所述传动套筒连接且中空设置有螺纹的连接件、一端与所述连接件螺纹连接且另一端与所述镜头组件固定连接的固定件以及套设在所述固定件上且两端分别与所述连接件以及所述固定件抵接的第二弹性元件。

8.根据权利要求1－5任意一项所述的升降旋转机构，其特征在于，所述驱动组件与所述丝杆之间还设有用于降低所述驱动组件输出转速的减速机构。

9.根据权利要求8所述的升降旋转机构，其特征在于，所述减速机构包括第一传动件、第一主动齿轮、多个第一从动齿轮、第二传动件、第二主动齿轮、多个第二从动齿轮以及第三传动件；

所述第一传动件与所述驱动组件的输出轴传动连接，所述第一主动齿轮与所述第一传动件传动连接，多个所述第一从动齿轮均匀环设在所述第一主动齿轮的外周且所述第一从动齿轮与所述第一主动齿轮啮合，多个所述第一从动齿轮皆与所述第二传动件传动连接，所述第二主动齿轮与所述第二传动件传动连接，多个所述第二从动齿轮环设在所述第二主动齿轮的外周且所述第二从动齿轮与所述第二主动齿轮啮合，多个所述第二从动齿轮皆与所述第三传动件传动连接，所述第三传动件与所述丝杆传动连接。

10.一种便携式电子装置，其特征在于，包括镜头组件以及如权利要求1－9任意一项所述的升降旋转机构；

所述传动套筒与所述镜头组件连接，并且所述传动套筒驱动所述镜头组件运动。

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