WO2024140514A1 - 铰链机构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铰链机构及电子设备。铰链机构包括：支架，支架设有第一滑槽；中板，中板上设有同步齿；同步摆臂，同步摆臂的第一侧可滑动地设在第一滑槽内，同步摆臂的第二侧与同步齿可转动地连接；门板，门板上设有第一连接部和第二连接部，支架通过第一连接部与门板可活动地连接，中板通过第二连接部与门板可活动地连接。

Description

铰链机构及电子设备

相关申请的交叉引用

本申请主张在2022年12月28日在中国提交的中国专利申请号202211716128.9的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明属于电子产品技术领域，具体涉及一种铰链机构及电子设备。

背景技术

目前，折叠屏手机越来越受广大用户的喜欢。折叠屏手机主要由屏、中框和铰链机构组成，其中，铰链机构是整机展开、闭合的关键执行机构。

现有的铰链结构布置在同步摆臂的同一侧，占用齿轮轴的轴向空间。同时需要通过虚拟摆臂实现中框固定支架相对于固定中板的相对转动，增加了虚拟摆臂压盖、虚拟销钉以及虚拟摆臂等解结构，门板相对于中框固定支架的转动需要通过门板销钉连接。因此，现有的铰链结构整体零件较多，空间布局不够紧凑，装配不方便。

发明内容

本发明旨在提供一种铰链机构及电子设备，至少能够解决现有技术中的铰链机构零件较多、空间布局不够紧凑等问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种铰链机构，包括：支架，所述支架设有第一滑槽；中板，所述中板上设有同步齿；同步摆臂，所述同步摆臂的第一侧可滑动地设在所述第一滑槽内，所述同步摆臂的第二侧与所述同步齿可转动地连接；门板，所述门板上设有第一连接部和第二连接部，所述支架通过所述第一连接部与所述门板可活动地连接，所述中板通过所述第二连接部与所述门板可活动地连接。

第二方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括上述实施例中所述的铰链机构。

在本发明实施例中，同步齿设置在中板上，减少齿轮轴的轴向占用空 间。将门板与虚拟摆臂设计为一体，取消虚拟摆臂、虚拟摆臂压盖以及虚拟销钉等零件，通过在门板上设置第一连接部和第二连接部，使支架通过第一连接部与门板活动连接，中板通过第二连接部与门板活动连接，同步摆臂的一侧与支架上的第一滑槽活动连接，另一侧与中板上的同步齿转动连接，保证门板既能相对支架偏转运动，又能起到连接支架和中板的作用，保证铰链机构整体的稳定运动，零件数量少，布局更加紧凑。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的铰链机构的结构爆炸图；

图2是根据本发明实施例的铰链机构的剖面图；

图3是根据本发明实施例的铰链机构的第一铰链模组的剖面图；

图4是图3中沿线A-A的剖面图；

图5是图3中沿线B-B的剖面图。

附图标记：
铰链机构100；
支架10；第一滑槽11；第二滑槽12；安装孔13；
中板20；第一板体21；第二板体22；第三板体23；第二臂体24；滑
槽销25；
同步摆臂30；转轴31；第一臂体32；凸轮部33；啮合面34；
门板40；第一连接部41；第二连接部42；第一滑板421；第二滑板
422；第三滑槽423；
同步齿50；
螺钉60；
第一铰链模组71；第二铰链模组72。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本 发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中，若涉及到术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，若涉及到术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若涉及到术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的铰链机构100进行详细地说明。

如图1至图5所示，根据本发明实施例的铰链机构100包括支架10、中板20、同步摆臂30和门板40。

具体而言，支架10设有第一滑槽11，支架10可用于连接电子设备的中框。中板20上设有同步齿50。同步摆臂30的第一侧可滑动地设在第一滑槽11内，同步摆臂30的第二侧与同步齿50可转动地连接。门板40上设有第一连接部41和第二连接部42，支架10通过第一连接部41与门板40可活动地连接，中板20通过第二连接部42与门板40可活动地连接。

换言之，根据本发明实施例的铰链机构100能够应用在电子设备中，实现电子设备的展开或折叠。参见图1，该铰链机构100包括支架10、中板20、同步摆臂30和门板40。其中，支架10设置有第一滑槽11，支架 10能够用于连接电子设备的中框。支架10上设置有安装孔13，支架10可以通过安装孔13与中框连接。中板20上安装有同步齿50，通过将同步齿50布置在中板20上，减小齿轮轴的轴向占用空间，有利于结构的紧凑性。同步摆臂30的第一侧能够在支架10的第一滑槽11内滑动，同步摆臂30的第二侧能够与中板20上的同步齿50可转动地连接。如图4所示，同步摆臂30的第一侧和第二侧为同步摆臂30的相对两侧。同步摆臂30的一侧绕同步齿50转动的同时，同步摆臂30的另一侧可以在支架10的第一滑槽11内滑动，实现支架10相对中板20的转动。

门板40上设置有第一连接部41和第二连接部42，如图5所示，支架10可以通过第一连接部41与门板40可活动地连接，中板20可以通过第二连接部42与门板40可活动地连接。如图2和图3所示，门板40可以充当虚拟摆臂的作用，支架10通过第一连接部41相对门板40转动，中板20可以通过第二连接部42相对门板40转动，支架10通过门板40的连接，保证支架10相对于中板20的转动，同时也相对同步摆臂30有滑动，门板40既能相对支架10偏转运动，又能起到连接支架10和中板20的作用，保证铰链机构100整体的稳定运动，零件数量少，布局更加紧凑。

当然，对于本领域技术人员来说，同步摆臂30、虚拟摆臂等组成的滑动机构的运动原理是可以理解并且能够实现的，在本发明中不在详细赘述。

由此，根据本发明实施例的铰链机构100，同步齿50设置在中板20上，减少齿轮轴的轴向占用空间。将门板40与虚拟摆臂设计为一体，取消虚拟摆臂、虚拟摆臂压盖以及虚拟销钉等零件，通过在门板40上设置第一连接部41和第二连接部42，使支架10通过第一连接部41与门板40活动连接，中板20通过第二连接部42与门板40活动连接，同步摆臂30的一侧与支架10上的第一滑槽11活动连接，另一侧与中板20上的同步齿50转动连接，保证门板40既能相对支架10偏转运动，又能起到连接支架10和中板20的作用，保证铰链机构100整体的稳定运动，零件数量少，布局更加紧凑。

根据本发明的一个实施例，同步摆臂30包括转轴31、第一臂体32和凸轮部33。

具体地，第一臂体32设在转轴31的第一侧，第一臂体32在第一滑槽11内可活动。凸轮部33设在转轴31的第二侧，凸轮部33设有啮合面34，凸轮部33的啮合面34与同步齿50连接，以驱动支架10和中板20相对转轴31可转动。

也就是说，参见图1，同步摆臂30主要由转轴31、第一臂体32和凸轮部33组成。其中，第一臂体32设置在转轴31的第一侧，第一臂体32设置在支架10的第一滑槽11内，第一臂体32在第一滑槽11内可活动(参见图4)。凸轮部33设置在转轴31的第二侧，凸轮部33设置有啮合面34，凸轮部33的啮合面34与同步齿50相啮合，转轴31作为同步摆臂30活动的中心轴，支架10和中板20相对转轴31可转动，保证支架10相对于中板20的转动，同时也相对同步摆臂30有滑动。

在本发明的一些具体实施方式中，支架10为方形架，第一滑槽11设在支架10的中部位置，第一臂体32为方形片体，第一滑槽11为方形槽，第一滑槽11与同步齿50的位置相对。

换句话说，如图1和图4所示，支架10可以设置成方形架，第一滑槽11大致设置在支架10的中部位置，第一臂体32可以设置成方形片体。第一滑槽11为方形槽，第一臂体32的形状与第一滑槽11的形状相对应。第一滑槽11与同步齿50的位置相对。同步摆臂30的凸轮部33绕同步齿50转动的同时，同步摆臂30的第一臂体32可以在支架10的第一滑槽11内滑动，实现支架10相对中板20的转动。

根据本发明的一个实施例，中板20包括依次一体成型的第一板体21、第二板体22和第三板体23，第一板体21和第三板体23分别设有同步齿50，同步摆臂30的个数为两个，其中一个同步摆臂30与第一板体21上的同步齿50连接，另一个同步摆臂30与第三板体23上的同步齿50连接。

也就是说，如图1所示，中板20主要由第一板体21、第二板体22和第三板体23组成，第一板体21、第二板体22和第三板体23一体成型设置，第一板体21和第三板体23上分别设置有同步齿50。第一板体21和第三板体23位于中板20的两端位置，第二板体22大致位于中板20的中部位置。同步摆臂30的个数为两个，其中一个同步摆臂30与第一板体21上的同步齿50连接，另一个同步摆臂30与第三板体23上的同步齿50连接。

在本发明中，两端位置的第一板体21和第二板体22可以分别与对应的同步摆臂30、同步齿50等结构构成带阻尼的铰链模组(记为第一铰链模组71，参见图1中虚线框)，以提供折叠过程中的阻尼效果。中间的第二板体22可以与门板40之间构成去阻尼的铰链模组(记为第二铰链模组72，参见图1中虚心框)。

根据本发明的一个实施例，支架10的个数为三个，第二板体22上设有第二臂体24，第一板体21通过对应的同步摆臂30与一个支架10转动连接，第二板体22通过第二臂体24与一个支架10转动连接，第三板体23通过对应的同步摆臂30与一个支架10转动连接。

换句话说，如图1所示，支架10的个数为三个，第二板体22上设置有第二臂体24，第一板体21可以通过对应的同步摆臂30与一个支架10转动连接，构成一个带阻尼的铰链模组。第二板体22可以通过第二臂体24与一个支架10转动连接，构成一个去阻尼的铰链模组。第三板体23可以通过对应的同步摆臂30与一个支架10转动连接，构成一个带阻尼的铰链模组。

在本发明的一些具体实施方式中，门板40的第一连接部41为轴瓦，支架10的背向第一滑槽11的一侧设有第二滑槽12，轴瓦与第二滑槽12活动连接。轴瓦的个数为多个，多个轴瓦沿门板40的长度方向间隔开布置，每个支架10上分别设有两个第二滑槽12，每个支架10分别与对应的两个轴瓦活动连接。

也就是说，参见图1和图5，门板40的第一连接部41可以设置成轴瓦，支架10的背向第一滑槽11的一侧设置有第二滑槽12，第二滑槽12的形状与轴瓦的形状相对应。轴瓦能够在第二滑槽12内活动。轴瓦的个数可以为多个，多个轴瓦沿门板40的长度方向间隔开布置。每个支架10上分别可以分别设置有两个第二滑槽12，每个支架10分别与对应的两个轴瓦活动连接。通过门板40上的轴瓦，可以实现直接相对与门板40的转动，结构设置简单，且取消了门板40与支架10连接的销钉等结构。

在本发明的一些具体实施方式中，中板20的第一板体21、第二板体22和第三板体23分别设有滑槽销25，门板40的第二连接部42为与滑槽销25相对应的第三滑槽423，中板20通过滑槽销25与门板40活动连接。门板40与每个滑槽销25相对应的位置处分别设有第一滑板421和第二滑板422，第一滑板421和第二滑板422分别为弧形板，第一滑板421和第二滑板422之间间隔开限定出第三滑槽423，滑槽销25在第三滑槽423内可活动。

换句话说，如图1所示，中板20的第一板体21、第二板体22和第三板体23分别设置有滑槽销25，第一板体21和第三板体23的滑槽销25设置在中板20的两端，第二板体22上的滑槽销25大致位于中板20的中部位置。门板40的第二连接部42为与滑槽销25相对应的第三滑槽423。通过滑槽销25和第三滑槽423的配合，实现中板20与门板40的转动连接。 门板40与每个滑槽销25相对应的位置处分别设置有第一滑板421和第二滑板422，第一滑板421和第二滑板422分别设置成弧形板，其中，第一滑板421和第二滑板422之间间隔开限定出第三滑槽423，滑槽销25能够在第三滑槽423内可活动。

本发明针对现有的铰链整体结构布局占用空间、零件多、装配工序复杂等缺点，提出一种将门板40与虚拟摆臂设计为一体的设计方案，参见图2和图3，门板40能够起到虚拟摆臂的作用，仅通过增加轴瓦、第三滑槽423等结构，取消虚拟摆臂、虚拟销钉、虚拟摆臂压盖等机构，既实现门板40相对支架10的偏转运动，又起到连接支架10与中板20的作用，保证铰链机构100稳定运动。同时该设计结构能有效减小铰链机构100与中板20连接的螺钉60个数，使铰链机构100布局更紧凑。

本发明的铰链机构100，减小了铰链机构100与中板20连接的螺钉60个数，其中，带阻尼的铰链模组只需3个螺钉60固定，去阻尼的铰链模组只需1个螺钉60固定即可。

本发明的铰链机构100，既能保证折叠过程中良好的阻尼效果，又能节省空间，减少零件个数，精简铰链装配工序。

在本发明的一些具体实施方式中，该铰链机构100也可在中板20上增加浮动板运动机构，实现整机在展平态时浮动板上移，起到支撑屏幕的作用，在折叠态时浮动板下沉，预留屏幕弯折空间以改善折痕。

当然，对于本领域技术人员来说，铰链机构100的及其结构及其工作原理是可以理解并且能够实现的，在本发明中不再详细赘述。

总而言之，根据本发明实施例的铰链机构100，同步齿50设置在中板20上，减少齿轮轴的轴向占用空间。将门板40与虚拟摆臂设计为一体，取消虚拟摆臂、虚拟摆臂压盖以及虚拟销钉等零件，通过在门板40上设置第一连接部41和第二连接部42，使支架10通过第一连接部41与门板40活动连接，中板20通过第二连接部42与门板40活动连接，同步摆臂30的一侧与支架10上的第一滑槽11活动连接，另一侧与中板20上的同步齿50转动连接，保证门板40既能相对支架10偏转运动，又能起到连接支架10和中板20的作用，保证铰链机构100整体的稳定运动，零件数量少，布局更加紧凑。

根据本发明的第二方面，提供一种电子设备，包括上述实施例中的铰链机构100。该电子设备可以是带柔性屏的手机、电脑、平板等移动终端，本发明的铰链结构即可作为电子设备的柔性屏的铰链，也可以用作其 它机械铰链。由于根据本发明实施例的铰链机构100具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的电子设备也应具有相应的技术效果。即本发明的电子设备通过采用该铰链机构100，能够有效减小空间布局，占用空间小，零件少，装配更加简便。

当然，对于本领域技术人员来说，电子设备的其他结构及其工作原理是可以理解并且能够实现的，在本发明中不再详细赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1. 一种铰链机构，包括：

   支架，所述支架设有第一滑槽；

   中板，所述中板上设有同步齿；

   同步摆臂，所述同步摆臂的第一侧可滑动地设在所述第一滑槽内，所述同步摆臂的第二侧与所述同步齿可转动地连接；

   门板，所述门板上设有第一连接部和第二连接部，所述支架通过所述第一连接部与所述门板可活动地连接，所述中板通过所述第二连接部与所述门板可活动地连接。
2. 根据权利要求1所述的铰链机构，其中，所述同步摆臂包括：

   转轴；

   第一臂体，所述第一臂体设在所述转轴的第一侧，所述第一臂体设置于所述第一滑槽内，且与所述第一滑槽活动连接；

   凸轮部，所述凸轮部设在所述转轴的第二侧，所述凸轮部设有啮合面，所述凸轮部的所述啮合面与所述同步齿连接，以驱动所述支架和所述中板相对所述转轴可转动。
3. 根据权利要求2所述的铰链机构，其中，所述支架为方形架，所述第一滑槽设在所述支架的中部位置，所述第一臂体为方形片体，所述第一滑槽为方形槽，所述第一滑槽与所述同步齿的位置相对。
4. 根据权利要求1所述的铰链机构，其中，所述中板包括依次一体成型的第一板体、第二板体和第三板体，所述第一板体和所述第三板体上分别设有所述同步齿，在所述同步摆臂的个数为两个的情况下，一个所述同步摆臂与所述第一板体上的所述同步齿连接，另一个所述同步摆臂与所述第三板体上的所述同步齿连接。
5. 根据权利要求4所述的铰链机构，其中，在所述支架的个数为三个的情况下，所述第二板体上设有第二臂体，所述第一板体通过对应的所述同步摆臂与一个所述支架转动连接，所述第二板体通过所述第二臂体与一个所述支架转动连接，所述第三板体通过对应的所述同步摆臂与一个所述支架转动连接。
6. 根据权利要求4所述的铰链机构，其中，所述门板的所述第一连接部为轴瓦，所述支架的背向所述第一滑槽的一侧设有第二滑槽，所述轴瓦与所述第二滑槽活动连接。
7. 根据权利要求6所述的铰链机构，其中，所述轴瓦的个数为多个，多个所述轴瓦沿所述门板的长度方向间隔开布置，每个所述支架上分别设有两个所述第二滑槽，每个所述支架分别与对应的两个所述轴瓦活动连接。
8. 根据权利要求4所述的铰链机构，其中，所述中板的所述第一板体、所述第二板体和所述第三板体分别设有滑槽销，所述门板的所述第二连接部为与所述滑槽销相对应的第三滑槽，所述中板通过所述滑槽销与所述门板活动连接。
9. 根据权利要求8所述的铰链机构，其中，所述门板与每个所述滑槽销相对应的位置处分别设有第一滑板和第二滑板，所述第一滑板和所述第二滑板分别为弧形板，所述第一滑板和所述第二滑板之间间隔开限定出所述第三滑槽，所述滑槽销在所述第三滑槽内可活动。
10. 一种电子设备，包括权利要求1-9中任一项所述的铰链机构。