转轴与支架联动装置及应用它的电子装置的制作方法

本发明涉及电子装置的转轴及支架等部件，具体是涉及一种转轴与支架联动装置及应用它的电子装置。

背景技术

平板电脑二合一就是将平板电脑与笔记本相结合，形成一个既有平板电脑的触控，又有带键盘的笔记本电脑功能的二合一电脑。二合一电脑较为轻薄便携，可以方便用户的手持，玩游戏、看电影，都非常的方便；因有了键盘它可以进行快速输入，二合一是一台全功能的笔记本电脑，满足办公和玩游戏需要。通常二合一电脑将主机和屏幕集成在一起作为转动部件，而将键盘底座作为基体，这种结构导致主机(转动部件)的重量大大超出了键盘底座(基体)的重量，在主机与键盘底座通过转轴(铰链)实现转动开合功能时，由于键盘底座较轻，往往需要一只手推开主机，另一手按住键盘底座，给使用者带来不便，造成使用者开启体验不佳的问题。且主机相对键盘底座转动至较大角度时，键盘底座也无法独立完成对主机的有效支撑，往往需要借助其他支架辅助支撑主机，也给使用者带来诸多不便。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出一种转轴与支架传动动装置及应用它的电子装置，能够解决推开主机时带起键盘底座的问题，且能够在推开主机时弹开支架并锁定，在支架打开后，主机可相对支架及键盘底座在设定角度内自由转动，并在任意角度停留，且在合起主机时，可解锁支架，并带动支架抬起，方便手动合起支架。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种转轴与支架传动装置，包括支架、固接件和转轴传动部件，所述支架包括支架本体和形成于支架本体一侧的支架套筒；所述固接件包括固接件本体和形成于所述固接件本体一侧的固接套筒，所述固接套筒中部形成有隔挡，该隔挡中部形成有轴孔；所述转轴传动部件包括轴芯、凸轮、凹轮、第一弹性件、驱动轮、锁定子、第二弹性件和扭力组件；所述轴芯包括径向依次增大的轴头、轴身和轴尾，所述轴头与所述轴身的连接处形成第一定位轴肩，所述轴身与所述轴尾的连接处形成第二定位轴肩；所述凸轮固设于所述支架套筒内，所述凹轮轴向滑动周向止动设于所述固接套筒内，所述第一弹性件定位设于所述固接套筒内的所述凹轮与所述隔挡之间；所述轴芯的轴身及轴头从所述固接套筒的一侧穿过所述轴孔，使所述第二定位轴肩止挡于所述隔挡一侧，使所述轴身依次活动穿设于所述第一弹性件、所述凹轮、所述凸轮内；所述驱动轮轴向滑动周向止动套设于所述轴头上，所述驱动轮朝向所述凸轮的一侧形成有驱动块，所述凸轮朝向所述驱动轮的一侧形成有受动块，所述驱动轮通过所述扭力组件锁紧到所述第一定位轴肩处，使所述支架套筒与所述固接套筒对接，并使所述凸轮与所述凹轮对接；所述凸轮与所述凹轮对接的面上均设有两凸块，所述凸轮及所述凹轮的两个所述凸块均在周向同侧形成过渡斜坡面；所述凹轮中部径向设有通孔，所述锁定子及所述第二弹性件定位设于所述轴身与所述固接套筒之间的通孔内，所述第二弹性件被压缩储能，所述轴身上设有弧形缺口；所述凸轮与所述凹轮对接的面上的两凸块平面接触，所述第一弹性件被压缩储能，所述驱动块转动可带动所述受动块转动；在所述凸轮与所述凹轮对接的面上的两凸块平面错开时，所述第一弹性件储能释放，能够驱动所述凹轮滑动进而带动凸轮转动，所述凹轮滑动能够使所述弧形缺口与所述通孔相对，使所述第二弹性件储能释放，将所述锁定子压入所述弧形缺口内；所述凸轮转动能够使所述受动块脱离开所述驱动块。

进一步的，所述轴尾包括轴接部和外联部，对应所述轴接部，设有轴套，所述轴套定位设于所述固接套筒内，所述轴接部与所述轴套之间转动连接。

进一步的，所述轴套由片材卷成套筒状，所述片材一端向外侧折弯延伸形成定位凸缘，所述片材卷成筒状后，其另一端朝向所述定位凸缘的折弯处；所述固接套筒内侧形成有对应所述定位凸缘的定位凹槽，所述定位凸缘插置于所述定位凹槽内。

进一步的，靠近定位凸缘的折弯处的轴套上形成有轴向延伸的轴套止挡，所述轴接部上形成有与所述轴套止挡配合的轴芯止挡。

进一步的，所述凸轮轴向中心形成供所述轴身穿过的圆孔，所述凸轮外形为侧面削去部分的非圆形，所述凸轮朝向所述驱动轮的一端形成圆形腔槽，所述受动块呈扇形，设于所述圆形腔槽的底部；所述支架套筒的内孔为与所述凸轮配合的非圆孔；所述驱动轮的外形为与所述圆形腔槽转动配合的圆形，所述驱动轮的驱动块呈扇形，所述驱动轮转动插置于所述圆形腔槽内。

进一步的，所述凹轮轴向中心形成供所述轴身穿过的圆孔，所述凹轮外形为圆形，所述凹轮相对的两侧形成有自一端向另一端轴向延伸但未贯通的滑动凹槽；所述固接套筒的内孔为圆孔，其内侧形成有与所述滑动凹槽配合的滑动凸块。

进一步的，所述扭力组件包括螺母和若干个蝶形弹片，所述螺母、若干个蝶形弹片依次套设于所述驱动轮外的轴头上，所述蝶形弹片与所述驱动轮之间及所述蝶形弹片与所述螺母之间均设有垫片。

一种电子装置，包括转动部分、基体部分和两个转轴与支架传动装置，两个转轴与支架传动装置中的两个支架的支架本体共用，两个支架套筒位于所述支架本体一侧的两端，两个转轴与支架传动装置中的两个固接件靠近所述基体部分的两侧安装，两个转轴与支架传动装置中两个轴芯的轴尾均固接于所述转动部分上，并位于两个固接件的内侧。

进一步的，所述转动部分为主机部分，所述基体部分为键盘底座，主机部分的重量大于键盘底座的重量。

进一步的，还包括一连接架，所述连接架包括连接架本体和形成于所述连接架本体一侧的连接柱，所述连接柱设于两个所述固接件之间，两个转轴与支架传动装置中两个轴芯的轴尾固接于所述连接柱的两端，所述连接架本体与所述基体部分固定连接。

本发明的有益效果是：本发明提供一种转轴与支架传动动装置及应用它的电子装置，实施该转轴与支架传动动装置的电子装置(比如二合一电脑)，能够解决推开主机时带起键盘底座的问题，且能够在推开主机时弹开支架并锁定，在支架打开后，主机可相对支架及键盘底座在设定角度内自由转动，并在任意角度停留，且在合起主机时，可自动解锁支架，并带动支架抬起，方便手动合起支架。该转轴与支架传动动装置包括支架、固接件和转轴传动部件，其工作原理如下：正转轴芯时，轴芯带动驱动轮正转，驱动轮通过驱动块驱动凸轮的受动块，进而带动凸轮正转，由于凸轮与支架套筒固接，这样，支架与固接轴芯上的转动部件(主机部分)同时正转。驱动块正转带动受动块正转一第一角度(比如70度或80度等)后，凸轮与凹轮对接的面上的两凸块将会错开，即凹轮与凸轮之间的平面接触干涉转变为过渡斜坡面干涉，此时，第一弹性件储能释放，将驱动凹轮轴向滑动进而带动凸轮继续正转一第二角度(比如110度或100度等)，使受动块脱离开驱动块；此时，轴芯上的弧形缺口与凹轮上的通孔正好相对，第二弹性件储能释放，将锁定子压入弧形缺口内，凹轮被锁定子轴向锁定，凸轮周向也被锁定，也就是说在第一角度后，支架将被弹开，并在弹开第二角度后被锁定，弹开过程中带有阻尼(凹轮与凸轮之间的过渡斜坡面干涉)，以控制弹开速度，这样，支架与固接轴芯上的转动部件(主机部分)不在联动，支架与固接件锁定在一起，固接轴芯上的转动部件(主机部分)可相对支架及固接件单独自由转动，在扭力组件提供的扭力作用下，固接轴芯上的转动部件(主机部分)可以在设定的角度内任意停留。在固接轴芯上的转动部件(主机部分)正转后反转时，同样带动轴芯反转，轴芯进而带动驱动轮反转，由于驱动轮的驱动块与凸轮的受动块之间是脱离开的，在最初时，驱动轮无法通过驱动块驱动凸轮的受动块反转，但在驱动轮反转一第三角度(比如反转100度或110度等)时，驱动轮将可通过驱动块驱动凸轮的受动块反转，由于轴芯的转动，锁定子在轴芯上的弧形缺口内转动，此时，锁定子将脱离出弧形缺口，也就是说锁定子被重新压入通孔内，并对第二弹性件进行储能，这样，凹轮的轴向锁定得到解锁，凹轮可在轴向进行滑动，此时，驱动轮驱动凸轮反转，凸轮的反转，将会驱动凹轮轴向滑动，进而重新对第一弹性件进行储能，也就是说，固接轴芯上的转动部件(主机部分)反转一定角度后支架a的锁定打开，支架a锁定打开后当固接轴芯上的转动部件(主机部分)再往下合起角度后支架a会随着转动一定角度。支架a转动一定的角度后，可以方便手动合起支架a。手动合起支架a恢复至初始位置。根据该工作原理，应用该转轴与支架传动装置的电子装置(比如二合一电脑)将实现下述功能：推开主机时，带动支架打开，比如，打开80°前，支架随主机一起动，没有动作。在主机打开85°+/-5°时，触发支架弹开并锁定，弹开过程中带有阻尼，以控制弹开速度，此后，支架与主机不联动，主机可单独转动，主机可以在0°-180°任意角度停留；手动合起主机，当主机合起一定角度后支架锁定打开，支架锁定打开后；当主机再往下合起一定角度后，支架会随着主机一起转动一定角度。支架转动一定的角度后，可以方便手动合起支架。

附图说明

图1为本发明中转轴与支架传动装置一视角示意图；

图2为本发明中转轴与支架传动装置另一视角结构示意图。

图3为本发明中固接件一视角结构示意图；

图4为本发明中固接件另一视角结构示意图；

图5为本发明中轴芯结构示意图；

图6为本发明中凸轮一视角结构示意图；

图7为本发明中凸轮另一视角结构示意图；

图8为本发明中凹轮一视角结构示意图；

图9为本发明中凹轮另一视角结构示意图；

图10为本发明中驱动轮结构示意图；

图11为本发明中轴套结构示意图；

图12为本发明中锁定子一视角结构示意图；

图13为本发明中锁定子另一视角结构示意图；

图14为本发明中电子装置分解结构示意图；

图15为本发明中电子装置闭合(支架位于0度)状态示意图；

图16为本发明中电子装置打开(支架位于180度)状态示意图；

图17为本发明中转动部分结构示意图；

图18为本发明中支架结构示意图；

结合附图，作以下说明：

1-转轴与支架传动装置，11-支架，111-支架本体，112-支架套筒，12-固接件，121-固接件本体，122-固接套筒，1221-隔挡，1222-轴孔，1223-定位凹槽，1224-滑动凸块，13-转轴传动部件，131-轴芯，1311-轴头，1312-轴身，1313-轴尾，13131-轴接部，13132-外联部，13133-轴芯止挡，1314-第一定位轴肩，1315-第二定位轴肩，1316-弧形缺口，132-凸轮，1323-受动块，1324-圆形腔槽，133-凹轮，1333-通孔，1334-滑动凹槽，1321，1331-凸块，1322，1332-过渡斜坡面，134-第一弹性件，135-驱动轮，1351-驱动块，136-锁定子，1361-锁定子本体，1362-弧形凸起，1363-容置孔，137-第二弹性件，138-扭力组件，139-轴套，1391-定位凸缘，1392-轴套止挡，2-转动部分，3-基体部分，4-连接架，41-连接架本体，42-连接柱。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示，一种转轴与支架传动装置1，包括支架11、固接件12和转轴传动部件13，所述支架包括支架本体111和形成于支架本体一侧的支架套筒112；参见图3、图4，所述固接件包括固接件本体121和形成于所述固接件本体一侧的固接套筒122，所述固接套筒中部形成有隔挡1221，该隔挡中部形成有轴孔1222；所述转轴传动部件包括轴芯131、凸轮132、凹轮133、第一弹性件134、驱动轮135、锁定子136、第二弹性件137和扭力组件138；所述轴芯包括径向依次增大的轴头1311、轴身1312和轴尾1313，参见图5，所述轴头与所述轴身的连接处形成第一定位轴肩1314，所述轴身与所述轴尾的连接处形成第二定位轴肩1315；所述凸轮固设于所述支架套筒内，所述凹轮轴向滑动周向止动设于所述固接套筒内，所述第一弹性件定位设于所述固接套筒内的所述凹轮与所述隔挡之间；所述轴芯的轴身及轴头从所述固接套筒的一侧穿过所述轴孔，使所述第二定位轴肩止挡于所述隔挡一侧，使所述轴身依次活动穿设于所述第一弹性件、所述凹轮、所述凸轮内，所述驱动轮轴向滑动周向止动套设于所述轴头上，所述驱动轮朝向所述凸轮的一侧形成有驱动块1351，参见图10，所述凸轮朝向所述驱动轮的一侧形成有受动块1323，参见图6，所述驱动轮通过所述扭力组件锁紧到所述第一定位轴肩处，使所述支架套筒与所述固接套筒对接，并使所述凸轮与所述凹轮对接；所述凸轮与所述凹轮对接的面上均设有两凸块1321,1331，所述凸轮及所述凹轮的两个所述凸块均在周向同侧形成过渡斜坡面1322,1332；参见图7和图9，所述凹轮中部径向设有通孔1333，所述锁定子及所述第二弹性件定位设于所述轴身与所述固接套筒之间的通孔内，所述第二弹性件被压缩储能，所述轴身上设有弧形缺口1316；所述凸轮与所述凹轮对接的面上的两凸块平面接触，所述第一弹性件被压缩储能，所述驱动块转动可带动所述受动块转动；在所述凸轮与所述凹轮对接的面上的两凸块平面错开时，所述第一弹性件储能释放，能够驱动所述凹轮滑动进而带动凸轮转动，所述凹轮滑动能够使所述弧形缺口与所述通孔相对，使所述第二弹性件储能释放，将所述锁定子压入所述弧形缺口内；所述凸轮转动能够使所述受动块脱离开所述驱动块。

初始位置，凸轮与凹轮对接的面上的两凸块平面接触，第一弹性件被压缩储能，驱动块正转可带动受动块正转；这样，正转轴芯时，轴芯带动驱动轮正转，驱动轮通过驱动块驱动凸轮的受动块正转，进而带动凸轮转动，由于凸轮与支架套筒固接，这样，支架与固接轴芯上的转动部件(主机部分)同时正转。驱动块正转带动受动块正转一第一角度(比如70度或80度等)后，凸轮与凹轮对接的面上的两凸块将会错开，即凹轮与凸轮之间的接触平面干涉转变为过渡斜坡面干涉，此时，第一弹性件储能释放，将驱动凹轮轴向滑动进而带动凸轮继续正转一第二角度(比如110度或100度等)，使受动块脱离开驱动块；此时，轴芯上的弧形缺口与凹轮上的通孔正好相对，第二弹性件储能释放，将锁定子压入弧形缺口内，凹轮被锁定子轴向锁定，凸轮周向也被锁定，也就是说在第一角度后，支架将被弹开，并在弹开第二角度后被锁定，弹开过程中带有阻尼(凹轮与凸轮之间的过渡斜坡面干涉，以控制支架打开速度，还可以通过调整凸轮与凹轮的配合的斜坡面进行速度调整)，以控制弹开速度，这样，支架与固接轴芯上的转动部件(主机部分)不在联动，支架与固接件锁定在一起，固接轴芯上的转动部件(主机部分)可相对支架及固接件单独自由转动，在扭力组件提供的扭力作用下，固接轴芯上的转动部件(主机部分)可以在设定的角度内任意停留。在固接轴芯上的转动部件(主机部分)正转后反转时，同于带动轴芯反转，轴芯进而带动驱动轮反转，由于驱动轮的驱动块与凸轮的受动块之间是脱离开的，在最初时，驱动轮无法通过驱动块驱动凸轮的受动块反转，但在驱动轮反转一第三角度(比如反转100度或110度等)时，驱动轮将可通过驱动块驱动凸轮的受动块反转，由于轴芯的转动，锁定子在轴芯上的弧形缺口内转动，此时，锁定子将脱离出弧形缺口，也就是说锁定子被重新压入通孔内，并对第二弹性件进行储能，这样，凹轮的轴向锁定得到解锁，凹轮可在轴向进行滑动，此时，驱动轮驱动凸轮反转时，凸轮的反转，将会驱动凹轮轴向滑动，进而重新并对第一弹性件进行储能，也就是说，固接轴芯上的转动部件(主机部分)反转一定角度后支架a的锁定打开，支架a锁定打开后当固接轴芯上的转动部件(主机部分)再往下合起角度后支架a会随着转动一定角度。支架a转动一定的角度后，可以方便手动合起支架a。手动合起支架a恢复至初始位置。

优选的，参见图5，所述轴尾包括轴接部13131和用于与转动部件(主机部分)固接的外联部13132，对应所述轴接部，设有轴套139，参见图11，所述轴套定位设于所述固接套筒内，所述轴接部与所述轴套之间转动连接。这样，通过外联部可以实现与转动部件(主机部分)的固定连接，通过轴接部与固接套筒内的轴套的配合，可以实现对轴芯的支撑和转动定位。

优选的，参见图11，所述轴套由片材卷成套筒状，所述片材一端向外侧折弯延伸形成定位凸缘1391，所述片材卷成筒状后，其另一端朝向所述定位凸缘的折弯处；参见图4，所述固接套筒内侧形成有对应所述定位凸缘的定位凹槽1223，所述定位凸缘插置于所述定位凹槽内。这样，通过定位凸缘与定位凹槽的配合，可以实现轴套在固接套筒内的定位。

优选的，参见图11和图5，靠近定位凸缘的折弯处的轴套上形成有轴向延伸的轴套止挡1392，所述轴接部上形成有与所述轴套止挡配合的轴芯止挡13133。这样，在轴套止挡与轴芯止挡的配合下，可以限定轴芯的转动角度。

优选的，参见图6和图7，所述凸轮轴向中心形成供所述轴身穿过的圆孔，所述凸轮外形为侧面削去部分的非圆形，所述凸轮朝向所述驱动轮的一端形成圆形腔槽1324，所述受动块呈扇形，设于所述圆形腔槽的底部；所述支架套筒的内孔为与所述凸轮配合的非圆孔；所述驱动轮的外形为与所述圆形腔槽转动配合的圆形，所述驱动轮的驱动块呈扇形，所述驱动轮转动插置于所述圆形腔槽内。这样，将凸轮塞入支架套筒内时，通过凸轮的外侧的非圆形与支架套筒的内孔的非圆孔的紧配配合，可实现凸轮在支架套筒内的周向止动定位；凸轮在支架套筒内的固定方式有多种，不限于此种形式。将圆形的驱动轮插置于凸轮的圆形腔槽内，可以实现转动配合功能，通过扇形的驱动块和扇形的受动块的配合，可以实现转动驱动功能，且可以缩短轴向距离。

优选的，参见图8和图9，所述凹轮轴向中心形成供所述轴身穿过的圆孔，所述凹轮外形为圆形，所述凹轮相对的两侧形成有自一端向另一端轴向延伸但未贯通的滑动凹槽1334；所述固接套筒的内孔为圆孔，其内侧形成有与所述滑动凹槽配合的滑动凸块1224。这样，通过凹轮的外形圆形与固接套筒的内孔圆形的配合，以及滑动凹槽与滑动凸块的配合，可实现凹轮在固接套筒内轴向滑动周向止动的功能，上述凹轮与固接套筒的结构为优选实施方式，但不限于此。

优选的，参见图1和图2，所述扭力组件包括螺母1381和若干个蝶形弹片1382，所述螺母、若干个蝶形弹片依次套设于所述驱动轮外的轴头上，所述蝶形弹片与所述驱动轮之间及所述蝶形弹片与螺母之间均设有垫片1383。这样，若干蝶形弹片通过螺母锁紧，可为轴芯转动提供扭力；但结构不限于此，较佳的，还可包括延长柱1384，所述延长柱可设于所述垫片与所述蝶形弹片之间或若干蝶形弹片之间或所述垫片与所述驱动轮之间，通过使用延长柱可以代替几个蝶形弹片，减少蝶形弹片的使用。还可以设置定位垫片，该定位垫片包括圆形片体和形成于圆形片体相对两侧的凸端，固接套筒上对应该凸端设置凹槽，这样，通过定位垫片上凸端与凹槽的配合，可将延长柱定位于容置腔槽内的定位垫片与驱动轮之间。扭力组件通过调整螺母的松紧来调节扭力大小，控制轴芯打开的速度的同时，控制支架打开的速度。

优选的，所述凹轮的通孔呈方柱形，参见图12和图13，所述锁定子包括方柱形的锁定子本体1361和自该锁定子本体一端凸伸形成的弧形凸起1362。该锁定子本体另一端形成有容置所述第二弹性件的容置孔1363。这样，将第二弹性件一端容置于容置孔内，可以对其进行限位。

优选的，第一弹性件及第二弹性件均为弹簧。通过弹簧压缩实现储能功能。但不限于此。

如图14、图15、图16、图17和图18所示，一种电子装置，包括转动部分2、基体部分3和两个转轴与支架传动装置1，两个转轴与支架传动装置中的两个支架的支架本体共用，两个支架套筒位于所述支架本体一侧的两端，两个转轴与支架传动装置中的两个固接件靠近所述基体部分的两侧安装，两个转轴与支架传动装置中两个轴芯的轴尾均固接于所述转动部分上，并位于两个固接件的内侧。这样，推开转动部分时，带动支架打开，比如，打开80°前，支架随转动部分一起动，没有动作。在转动部分打开85°+/-5°时，触发支架弹开并锁定，弹开过程中带有阻尼，以控制弹开速度，此后，支架与转动部分不联动，转动部分可单独转动，转动部分可以在0°-180°任意角度停留；手动合起转动部分，当转动部分合起一定角度后支架锁定打开，支架锁定打开后当转动部分再往下合起一定角度后，支架会随着转动部分一起转动一定角度。支架转动一定的角度后，可以方便手动合起支架。

优选的，所述转动部分为主机部分，所述基体部分为键盘底座，主机部分的重量大于键盘底座的重量。

优选的，参见图17，还包括一连接架4，所述连接架包括连接架本体41和形成于所述连接架本体一侧的连接柱42，所述连接柱设于两个所述固接件之间，两个转轴与支架传动装置中两个轴芯的轴尾固接于所述连接柱的两端，所述连接架本体与所述基体部分固定连接。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。