转轴装置、电子设备和提供开合扭力的方法与流程

文档序号:15458793发布日期:2018-09-18 17:35阅读:133来源:国知局

本发明涉及电子设备技术领域,更具体地说,涉及一种转轴装置,本发明还涉及一种电子设备和一种提供开合扭力的方法。



背景技术:

目前,普通的笔记本(显示器能够相对底座旋转0-180°)的转轴装置均是采用单个转轴与固定支架连接,导致连接强度较差,而且使用手感较差。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种转轴装置,以提高连接强度和使用手感。

本发明的另一目的在于提供一种具有上述转轴装置的电子设备,以提高连接强度和使用手感。

为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种转轴装置,所述转轴装置设置第一本体和第二本体之间,用于实现所述第一本体相对于所述第二本体的开合,所述转轴装置包括:

第一转轴;

第二转轴,所述第一转轴与所述第二转轴满足平行条件设置;

通过所述转轴装置实现所述第一本体相对于所述第二本体开合到预定角度,所述预定角度小于360度。

优选的,上述转轴装置中,所述第一转轴提供恒定扭力,所述第二转轴用于提供叠加扭力,所述叠加扭力用于与所述恒定扭力组合。

优选的,上述转轴装置中,所述第一转轴所提供的恒定扭力至少小于所述第二本体的重力。

优选的,上述转轴装置中,所述转轴装置还包括:

控制组件,所述控制组件用于控制所述叠加扭力与所述恒定扭力组合。

优选的,上述转轴装置中,所述控制组件还用于在满足预定条件时控制所述叠加扭力与所述恒定扭力组合;所述预定条件为所述第一本体相对于第二本体开合到第二阶段的最小角度。

优选的,上述转轴装置中,所述控制组件包括:

主动齿轮,所述主动齿轮与第一转轴固定连接;

从动齿轮,所述从动齿轮与第二转轴固定连接;

其中,如果满足所述预定条件,所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合,以使所述第二转轴所提供的叠加扭力与所述第一转轴所提供的所述恒定扭力组合。

优选的,上述转轴装置中,所述主动齿轮还包括:

弧形导向槽,所述弧形导向槽所对应的圆心角大于所述第一本体相对于第二本体开合的第一阶段的最大角度。

从上述的技术方案可以看出,本发明提供的转轴装置设置第一本体和第二本体之间,用于实现第一本体相对于第二本体的开合,转轴装置包括第一转轴和第二转轴,第一转轴与第二转轴满足平行条件设置;通过转轴装置实现第一本体相对于第二本体开合到预定角度,预定角度小于360度。

需要说明的是,第一转轴和第二转轴均与第一本体和第二本体中的一者连接,与第一转轴和第二转轴配合使用的固定支架与另一者连接,第一转轴和第二转轴能够相对固定支架旋转,从而实现第一本体相对第二本体的开合。

本发明的转轴装置通过第一转轴和第二转轴两个转轴实现与固定支架的连接,连接面积较大,从而提高了连接强度,还提高了使用手感。

本发明还提供了一种电子设备,包括第一本体、第二本体,连接所述第一本体与所述第二本体的转轴装置,所述转轴装置为上述任一种转轴装置,由于上述转轴装置具有上述效果,具有上述转轴装置的电子设备具有同样的效果,故本文不再赘述。

本发明还提供了一种提供开合扭力的方法,用于实现第一本体相对于第二本体的开合,所述方法包括:

在所述第一本体相对于所述第二本体的开合的第一阶段,通过所述转轴装置的第一转轴的运动提供第一扭力;

在所述第一本体相对于所述第二本体的开合的第二阶段,通过所述转轴装置的第一转轴的运动提供第一扭力以及通过所述转轴装置的第二转轴的运动提供第二扭力,所述第二扭力作为叠加扭力。

优选的,上述方法中,所述第一阶段与所述第二阶段之和小于360度。

优选的,上述方法中,通过所述第一转轴的运动提供恒定扭力,作为第一扭力。

优选的,上述方法中,所述第一转轴所提供的恒定扭力至少小于所述第二本体的重力。

优选的,上述方法中,通过控制组件控制所述叠加扭力与所述恒定扭力组合。

优选的,上述方法中,在所述第一本体相对于所述第二本体的开合的第二阶段,通过所述第一转轴上的主动齿轮与所述第二转轴上的从动齿轮啮合,使所述第二转轴所提供的叠加扭力与所述第一转轴所提供的所述恒定扭力组合。

优选的,上述方法中,在所述第一本体相对于所述第二本体的开合的第一阶段,所述第二转轴上的从动齿轮的啮合齿沿着所述第一转轴上的主动齿轮的弧形导向槽滑动。

从上述的技术方案可以看出,本发明提供的提供开合扭力的方法,用于实现第一本体相对于第二本体的开合,方法包括:在第一本体相对于第二本体的开合的第一阶段,通过转轴装置的第一转轴的运动提供第一扭力;在第一本体相对于第二本体的开合的第二阶段,通过转轴装置的第一转轴的运动提供第一扭力以及通过转轴装置的第二转轴的运动提供第二扭力,第二扭力作为叠加扭力。

上述提供开合扭力的方法在第一本体相对于第二本体的开合的第一阶段,通过转轴装置的第一转轴的运动提供第一扭力;在第一本体相对于第二本体的开合的第二阶段,通过转轴装置的第一转轴的运动以及第二转轴的运动共同提供扭力。

本发明通过转轴装置的第一转轴和第二转轴相对固定支架旋转,提供扭力,从而实现第一本体相对第二本体的开合;即转轴装置通过第一转轴和第二转轴两个转轴实现与固定支架的连接,连接面积较大,从而提高了连接强度,还提高了使用手感。

同时,本发明在第一阶段,利用第一扭力提供较小的扭力,便于第一本体相对第二本体的开启;在第二阶段,利用第一扭力配合第二扭力提供较大的扭力,能够满足触控功能需要的转轴扭矩,提高了工作可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的转轴装置的立体结构示意图;

图2是本发明实施例提供的转轴装置的俯视图;

图3是本发明实施例提供的主动齿轮与从动齿轮没有啮合时的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的主动齿轮与从动齿轮刚开始啮合时的结构示意图;

图5是本发明实施例提供的主动齿轮与从动齿轮啮合时的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种转轴装置,提高了连接强度和使用手感。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。

请参考附图1-5,本发明实施例提供的转轴装置设置第一本体和第二本体之间,用于实现第一本体相对于第二本体的开合,转轴装置包括第一转轴1和第二转轴2,第一转轴1与第二转轴2满足平行条件设置;通过转轴装置实现第一本体相对于第二本体开合到预定角度,预定角度小于360度。

需要说明的是,第一转轴1和第二转轴2均与第一本体和第二本体中的一者连接,与第一转轴1和第二转轴2配合使用的固定支架3与另一者连接,第一转轴1和第二转轴2能够相对固定支架3旋转,从而实现第一本体相对第二本体的开合。

第一转轴1与第二转轴2满足平行条件设置是指第一转轴1与第二转轴2平行或者近似平行设置。

本发明的转轴装置通过第一转轴1和第二转轴2两个转轴实现与固定支架3的连接,连接面积较大,从而提高了连接强度,还提高了使用手感。

本发明一具体实施例中,第一转轴1提供恒定扭力,第二转轴2用于提供叠加扭力,叠加扭力用于与恒定扭力组合。具体的,本发明通过第一转轴1相对固定支架3的旋转产生的摩擦力形成恒定扭力,通过第二转轴2相对固定支架3的旋转产生的摩擦力形成叠加扭力。

本实施例的第一转轴1和第二转轴2均可提供扭力,从而扩大了扭力的可调范围,适用性更广。可以理解的是,上述第一转轴1的扭力也可以为变扭力;本发明还可以利用第二转轴2提供恒定扭力,利用第一转轴1提供叠加扭力。当然,本发明还可以仅利用第一转轴1和第二转轴2的其中一个轴提供扭力,另一轴仅起机械连接作用。

优选的,第一转轴1所提供的恒定扭力至少小于第二本体的重力。这样一来,将第二本体置于放置面上,通过第一转轴1提供的恒定扭力与第二本体的重力差,第一本体很容易打开,便于单手开启操作。当开启的第一本体需要依靠较大扭力的功能如触摸功能时,将第二转轴2提供的叠加扭力与第一转轴1恒定扭力组合,从而满足触摸功能需要的较大扭力。

本实施例中,具体的,第一本体为屏幕,第二本体为底座(可以带键盘或不带键盘),当开启屏幕时,由于第一转轴1提供的恒定扭力小于底座的重力,单手很容易打开屏幕;开启后的屏幕需要触摸功能时,利用第二转轴2提供的叠加扭力与第一转轴1恒定扭力组合提供扭力,该扭力能够满足触摸功能需要的较大的转轴扭矩。

为了便于控制叠加扭力,转轴装置还包括控制组件,控制组件用于控制叠加扭力与恒定扭力组合。当叠加扭力需要与恒定扭力组合时,通过控制组件控制第二转轴2提供叠加扭力,便于控制。本发明还可以不包括上述控制组件,本发明还可以通过人为地控制叠加扭力与恒定扭力组合,如人为地推动第二转轴2,改变第二转轴2的位置,通过其与固定支架3的相对旋转产生叠加扭力。

进一步的,控制组件还用于在满足预定条件时控制叠加扭力与恒定扭力组合;预定条件为第一本体相对于第二本体开合到第二阶段的最小角度。该第二阶段的最小角度还可以同时为第一阶段的最大角度,从而使第一阶段与第二阶段为连续的开合操作。

具体的第一阶段为0-90°,第二阶段为90°-180°或90°-150°。当第一本体相对于第二本体开合到90°时,控制组件控制叠加扭力与恒定扭力组合。

根据实际应用场合,上述第一阶段也可以为其他范围如0-60°,第二阶段可以为60°-120°。

当然,本发明还可以不设置上述预定条件,从第一本体相对第二本体开启时就组合上叠加扭力。

优选的实施例中,控制组件包括主动齿轮5和从动齿轮4,主动齿轮5与第一转轴1固定连接,从动齿轮4与第二转轴2固定连接;其中,如果满足预定条件,主动齿轮5与从动齿轮4啮合,以使第二转轴2所提供的叠加扭力与第一转轴1所提供的恒定扭力组合。

本发明通过主动齿轮5和从动齿轮4形成的齿轮组对两个转轴产生联动,实现控制第二转轴2所提供的叠加扭力与第一转轴1所提供的恒定扭力组合。具体的,齿轮啮合作用角度可以设计60°-90°。

当第一本体相对于第一本体开合到第一阶段如90°以内时,主动齿轮5和从动齿轮4不产生啮合,所以只有第一转轴1产生扭矩,所以相对扭矩比较小,这样第一本体打开比较方便。当第一本体相对于第一本体开合到第二阶段如超过90度时,主动齿轮5和从动齿轮4互相啮合,在屏幕打开过程中,第一转轴1和第二转轴2同时产生作用,其合力可以产生更大的力来支撑屏幕触摸功能需求。

如图3所示,第一阶段,2个齿轮没有啮合,只有第一转轴1扭矩在起作用。

如图4所示,到第二阶段,2个齿轮开始啮合,第二转轴2也开始起作用。

如图5所示,在第一本体如屏幕正常使用状态,2个转轴齿轮啮合,同时起作用,可以带来较大的扭矩。

可以理解的是,上述第一转轴1与主动齿轮5、第二转轴2与从动齿轮4可以焊接,也可以一体成型。本发明也可以直接在第一转轴1和第二转轴2上加工出啮合齿。上述控制组件还可以为其他结构,如驱动第二转轴2旋转的电机和控制电机在预定条件开启的控制器,以实现同样的在满足预定条件时控制叠加扭力与恒定扭力组合,本发明在此不再一一赘述。

为了进一步优化上述技术方案,主动齿轮5还包括弧形导向槽,弧形导向槽所对应的圆心角大于第一本体相对于第二本体开合的第一阶段的最大角度相同。这样一来,在2个齿轮没有啮合时,从动齿轮4首先与主动齿轮5啮合的齿位于弧形导向槽内,并在第一转轴1的旋转过程中,沿着弧形导向槽滑动。

该弧形导向槽一方面能够导向从动齿轮4与主动齿轮5啮合,提高工作可靠性;另一方面,缩短了主动齿轮5与从动齿轮4的中心间距,使两个齿轮靠得更近,从而缩小转轴装置的占用面积,使结构更紧凑。

可替换的,本发明还可以不设置上述弧形导向槽,只在主动齿轮5的局部加工啮合齿,在主动齿轮5的啮合齿转到能够与从动齿轮4的啮合齿啮合时,才实现第二转轴2提供叠加扭力。

本发明实施例还提供了一种电子设备,包括第一本体、第二本体,连接第一本体与第二本体的转轴装置,转轴装置为上述任一项实施例提供的转轴装置,提高了连接强度和使用手感,其优点是由转轴装置带来的,具体的请参考上述实施例中相关的部分,在此就不再赘述。

上述电子设备可以为笔记本电脑、翻盖手机或者其他需要开合的设备。

本发明还提供了一种提供开合扭力的方法,用于实现第一本体相对于第二本体的开合,方法包括:在第一本体相对于第二本体的开合的第一阶段,通过转轴装置的第一转轴1的运动提供第一扭力;在第一本体相对于第二本体的开合的第二阶段,通过转轴装置的第一转轴1的运动提供第一扭力以及通过转轴装置的第二转轴2的运动提供第二扭力,第二扭力作为叠加扭力。

具体的,本发明通过第一转轴1相对固定支架3的旋转产生的摩擦力形成恒定扭力,通过第二转轴2相对固定支架3的旋转产生的摩擦力形成叠加扭力。

上述提供开合扭力的方法在第一本体相对于第二本体的开合的第一阶段,通过转轴装置的第一转轴1的运动提供第一扭力;在第一本体相对于第二本体的开合的第二阶段,通过转轴装置的第一转轴1的运动以及第二转轴2的运动共同提供扭力。

本发明通过转轴装置的第一转轴1和第二转轴2相对固定支架3旋转,提供扭力,从而实现第一本体相对第二本体的开合;即转轴装置通过第一转轴1和第二转轴2两个转轴实现与固定支架3的连接,连接面积较大,从而提高了连接强度,还提高了使用手感。

同时,本发明在第一阶段,利用第一扭力提供较小的扭力,便于第一本体相对第二本体的开启;在第二阶段,利用第一扭力配合第二扭力提供较大的扭力,能够满足触控功能需要的转轴扭矩,提高了工作可靠性。

本发明的第一转轴1和第二转轴2均可提供扭力,从而扩大了扭力的可调范围,适用性更广。

优选的,第一阶段与第二阶段之和小于360度。本发明的提供开合扭力的方法适用于第一本体相对于第二本体小于360度的开合,如能够开合180度的普通笔记本。当然,上述提供开合扭力的方法也适用于开合角度为360度的开合结构。

具体的实施例提供的方法中,通过第一转轴1的运动提供恒定扭力,作为第一扭力。这样一来,在第一本体相对于第二本体的开合的第一阶段,具有恒定的扭力。可以理解的是,上述第一转轴1的扭力也可以为变扭力;本发明还可以利用第二转轴2提供恒定扭力。

优选的,第一转轴1所提供的恒定扭力至少小于第二本体的重力。这样一来,将第二本体置于放置面上,通过第一转轴1提供的恒定扭力与第二本体的重力差,第一本体很容易打开,便于单手开启操作。当开启的第一本体需要依靠较大扭力的功能如触摸功能时,将第二转轴2提供的叠加扭力与第一转轴1恒定扭力组合,从而满足触摸功能需要的较大扭力。

本实施例中,具体的,第一本体为屏幕,第二本体为底座(可以带键盘或不带键盘),当开启屏幕时,由于第一转轴1提供的恒定扭力小于底座的重力,单手很容易打开屏幕;开启后的屏幕需要触摸功能时,利用第二转轴2提供的叠加扭力与第一转轴1恒定扭力组合提供扭力,该扭力能够满足触摸功能需要的较大的转轴扭矩。

上述方法通过控制组件控制叠加扭力与恒定扭力组合。当叠加扭力需要与恒定扭力组合时,通过控制组件控制第二转轴2提供叠加扭力,便于控制。本发明还可以通过人为地控制叠加扭力与恒定扭力组合,如人为地推动第二转轴2,改变第二转轴2的位置,通过其与固定支架3的相对旋转产生叠加扭力。

为了进一步优化上述技术方案,在第一本体相对于第二本体的开合的第二阶段,通过第一转轴1上的主动齿轮5与第二转轴2上的从动齿轮4啮合,使第二转轴2所提供的叠加扭力与第一转轴1所提供的恒定扭力组合。

本发明通过主动齿轮5和从动齿轮4形成的齿轮组对两个转轴产生联动,实现控制第二转轴2所提供的叠加扭力与第一转轴1所提供的恒定扭力组合。具体的,齿轮啮合作用角度可以设计60°-90°。

当第一本体相对于第一本体开合到第一阶段如90°以内时,主动齿轮5和从动齿轮4不产生啮合,所以只有第一转轴1产生扭矩,所以相对扭矩比较小,这样第一本体打开比较方便。当第一本体相对于第一本体开合到第二阶段如超过90度时,主动齿轮5和从动齿轮4互相啮合,在屏幕打开过程中,第一转轴1和第二转轴2同时产生作用,其合力可以产生更大的力来支撑屏幕触摸功能需求。

上述控制组件还可以为其他结构,如驱动第二转轴2旋转的电机和控制电机在预定条件开启的控制器,以实现同样的在满足预定条件时控制叠加扭力与恒定扭力组合,本发明在此不再一一赘述。

上述实施例提供的方法中,在第一本体相对于第二本体的开合的第一阶段,第二转轴2上的从动齿轮4的啮合齿沿着第一转轴1上的主动齿轮5的弧形导向槽滑动。

这样一来,在2个齿轮没有啮合时,从动齿轮4首先与主动齿轮5啮合的齿位于弧形导向槽内,并在第一转轴1的旋转过程中,沿着弧形导向槽滑动。

该弧形导向槽一方面能够导向从动齿轮4与主动齿轮5啮合,提高工作可靠性;另一方面,缩短了主动齿轮5与从动齿轮4的中心间距,使两个齿轮靠得更近,从而缩小转轴装置的占用面积,使结构更紧凑。

可替换的,本发明还可以在第一本体相对于第二本体的开合的第一阶段,使主动齿轮5与从动齿轮4处于脱离的状态。

本说明书中的各个实施例子在于利用双轴只实现0到180度的开合。而且在开合的过程中双轴所构成的转轴装置其扭力是变化的。起到开合的时候使用单手使用比较小的力气(即,通过该转轴所连接的两个本体中的底座不会随着开合而抬起)就能够通过该转轴所连接的两个本体中的上盖打开。在运动到预定角度时候扭力加大,那么在预定角度之后用户想要继续开合该上盖的时候需要提供更大的外力,从而保证在预定角度如果上盖具有显示触摸屏时,用户在通过该触摸屏触摸操作该触控屏时,能够获得更好的用户体验(即,上盖不会因为用户的触控操作而产生开合方向上的晃动)。具体而言,能够单手开合是通过第一转轴提供恒定扭力实现,第二转轴以及控制装置用于实现在预定角度的扭力的叠加(即,在预定角度是有第一转轴和第二转轴两个转轴来提供扭力)。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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