一种摩擦式偏心传动变速器及应用其的升降摄像头的制作方法

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种摩擦式偏心传动变速器及应用其的升降摄像头。

背景技术：

随着科技的快速发展，3c电子产品已广泛应该于人们的工作和生活中，尤其在手机、平板电脑等移动终端电子设备，3c电子产品即计算机(computer)、通讯(communication)和消费电子产品(consumerelectronic)三类电子产品的简称。为了迎合人们的消费体验，高屏占比或全面屏技术已成为这些电子设备的主要发展趋势，高屏占比或全面屏大气、美观等优点突出，非常符合人们的消费体验，而且人们对这些电子设备的屏幕要求也越来越高。但是由于屏下集成摄像头等技术远未成熟，摄像头尚不能穿透显示屏进行拍照，所以前置摄像头必须设计在显示屏以外的区域，而为了实现全面屏，常将摄像头隐藏在显示屏背面，当进行拍照时再使摄像头伸出，即设计成可以升降的摄像头，作为实现全面屏有效方式的升降摄像头技术近年来已形成新浪潮。

现有技术中，升降摄像头主要有手动按压弹出式、手动旋转式、变速电机自动式等，常用变速电机自动式，操作方便，但是现有升降摄像头的变速器在设计上存在一定的缺陷，常采用复杂的齿轮组或者蜗轮蜗杆等，零部件较多，设计体积较大，制造精度要求非常高，既要保证细小零件制造合格同时又要保证机构整体能承担高扭矩高转速，从而造成制造成本高、寿命低、易磨损、可靠性差等，导致变速器的制程良率低、难以量产等，限制了升降摄像头的应用和发展。

技术实现要素：

本发明针对上述现有升降摄像头的变速器存在的问题，提出一种摩擦式偏心传动变速器及应用其的升降摄像头。

为了解决上述技术问题，本发明提出如下技术方案：

一种摩擦式偏心传动变速器，变速器包括外壳，外壳内设置有偏心传动组件，偏心传动组件包括用于与电机输出轴连接的偏心轴，偏心轴上设置有偏心轮，偏心轮与偏心轴轴向固定且圆周方向能够相对转动，偏心轮和偏心轴沿电机输出轴的轴心进行圆周运动且偏心轮与外壳的内壁摩擦配合进行转动，偏心轮通过十字滑块联轴器进行传动输出。

本发明的有益效果是：变速器采用偏心传动组件与外壳的内壁摩擦传动的方式进行变速，零部件数量较少，结构简单，体积较小，制造容易，传动平稳、噪声低、能量损耗低、耐磨性好等，能够输出的扭矩较大和过载保护，在较小的空间内能够达到较大的传动比且能够连续平滑地调节其传动比，从而降低了制造成本，延长了使用寿命，稳定性和可靠性高，提高了产品的制程良率和量产能力，进而扩大了产品的应用和发展。

在一些实施方式中，十字滑块联轴器包括第一滑块和第二滑块，第一滑块的两个端面上分别设置有滑槽，两个滑槽相互垂直，第二滑块上设置有与滑槽相配合的第一凸块，偏心轮上设置有与滑槽相配合的第二凸块。

在一些实施方式中，偏心轴的上端设置有与偏心轮相配合的第一限位部，第一限位部的直径大于偏心轴的直径，外壳内的下端设置有与偏心轮相配合的限位套，偏心轮位于第一限位部与限位套之间，偏心轴远离第一限位部的一端设置有与电机输出轴连接的第一孔体，限位套的顶部设置有用于偏心轴穿过的第一避让通孔。

在一些实施方式中，十字滑块联轴器上设置有与第一限位部相配合的第四孔体，第一孔体与第一限位部同轴心。

在一些实施方式中，偏心轴的两端分别设置有与偏心轮相配合的第二限位部，第二限位部的直径大于偏心轴的直径，偏心轮位于两个第二限位部之间，下端的第二限位部上设置有与电机输出轴连接的第二孔体。

在一些实施方式中，十字滑块联轴器上设置有与上端的第二限位部相配合的第五孔体，第二孔体与两个第二限位部同轴心，两个第二限位部之间形成偏心部。

在一些实施方式中，外壳和偏心轮的材料为金属、高分子材料或者二者相结合中的一种。

在一些实施方式中，外壳的内壁和偏心轮的表面分别设置有防滑层。

在一些实施方式中，偏心轮的表面沿其圆周方向均布有多个第一槽体，外壳的内壁沿其圆周方向均布有多个沿轴向设置的第二槽体。

一种应用上述摩擦式偏心传动变速器的升降摄像头，包括支撑架和电机，支撑架上设置有摄像头模组及与摄像头模组相配合的升降组件，电机的输出轴通过变速器与升降组件连接以驱动摄像头模组进行升降运动，变速器采用偏心传动组件与外壳的内壁摩擦传动的方式进行变速，零部件数量较少，结构简单，体积较小，制造容易，传动平稳、噪声低、能量损耗低、耐磨性好等，能够输出的扭矩较大和过载保护，在较小的空间内能够达到较大的传动比且能够连续平滑地调节其传动比，从而降低了制造成本，延长了使用寿命，稳定性和可靠性高，提高了产品的制程良率和量产能力，进而扩大了产品的应用和发展。

另外，在本发明技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。

附图说明

图1为本发明一种摩擦式偏心传动变速器的立体图。

图2为本发明一种摩擦式偏心传动变速器的分解图。

图3为本发明一种摩擦式偏心传动变速器的第一剖视图。

图4为本发明一种摩擦式偏心传动变速器的第二剖视图。

图5为本发明一种升降摄像头的结构示意图。

附图中标号说明，变速器1，外壳11，第一通孔111，第二槽体112，凸缘113，偏心传动组件12，偏心轴121，第一限位部1211，第一孔体1212，第二限位部1213，第二孔体1214，偏心轮122，第二凸块1221，第一槽体1222，十字滑块联轴器13，第四孔体1301，第五孔体1302，第一滑块131，滑槽1311，第二滑块132，第一凸块1321，第一伸出部1322，第三孔体1323，限位套14，第一避让通孔141，支撑架2，电机3，摄像头模组4，第二伸出部41，升降组件5，丝杆机构51，导向机构52，移动块53。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外需要说明的是，术语“内”、“外”、“圆周方向”、“轴向”、“上端”、“下端”、“顶部”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元件必须具有特定的方位或者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，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

一种摩擦式偏心传动变速器，如图1～4所示，变速器1包括外壳11，外壳11内设置有偏心传动组件12，偏心传动组件12包括用于与电机输出轴连接的偏心轴121，偏心轴121上设置有偏心轮122，偏心轮122与偏心轴121轴向固定且圆周方向能够相对转动，圆周方向即径向，偏心轮122和偏心轴121沿电机输出轴的轴心进行圆周运动时，偏心轮122与外壳11的内壁摩擦配合进行转动，偏心轮122通过十字滑块联轴器13进行传动输出，十字滑块联轴器13通常位于外壳11远离电机的一端，十字滑块联轴器13通常用于与丝杆、螺杆等外部传动件连接，十字滑块联轴器13能够自动补偿偏心传动时两轴间的相对位移，从而将偏心传动组件12的摆线运动转化为稳定地定轴转动进行输出，而且能够传递较大的转矩动。此外，十字滑块联轴器13也可以用万向联轴器代替，但是万向联轴器结构较复杂，占用空间较大，成本较高。

在使用时，电机驱动偏心轴121转动，偏心轮122和偏心轴121沿电机输出轴的轴心进行圆周运动并使偏心轮122与外壳11的内壁摩擦配合进行转动，同时偏心轮122通过十字滑块联轴器13能够与外部传动件连接进行传动输出，从而实现变速，采用摩擦式偏心传动的结构取代复杂的齿轮组或者蜗轮蜗杆等，结构简单，零部件数量较少，体积较小，制造容易，传动平稳、噪声低、能量损耗低、耐磨性好等，能够输出的扭矩较大和过载保护，在较小的空间内能够达到较大的传动比且能够连续平滑地调节其传动比，从而降低了制造工艺难度和生产成本，延长了使用寿命，稳定性和可靠性高，提高了产品的制程良率和量产能力，进而扩大了产品的应用和发展。

优选地，十字滑块联轴器13包括第一滑块131和第二滑块132，第一滑块131的两个端面上分别设置有滑槽1311，两个滑槽1311相互垂直，第二滑块132上设置有与滑槽1311相配合的第一凸块1321，偏心轮122上设置有与滑槽1311相配合的第二凸块1221。在使用时，偏心轮122沿电机输出轴的轴心进行圆周运动且偏心轮122与外壳11的内壁摩擦配合进行转动，第一滑块131两个端面上的滑槽1311分别与第二滑块132的第一凸块1321和偏心轮122的第二凸块1221相配合进行相对滑动，从而自动补偿偏心传动时两轴间的相对位移，偏心轮122的摆线运动通过十字滑块联轴器13转化为稳定地定轴转动进行输出，即第二滑块132输出定轴转动，稳定性和可靠性高。

优选地，第二滑块132上设置有用于与外部传动件连接的第一伸出部1322，第一伸出部1322上设置有与外部传动件连接的第三孔体1323，外壳11上设置有与第一伸出部1322相配合的第一通孔111，第二滑块132的第一伸出部1322穿过的第一通孔111便于与外部传动件连接以进行传动输出，操作简单、方便。进一步地，第三孔体1323的截面可以是三角形、矩形等非圆形或多边形，外部传动件可以设置与第三孔体1323的形状相匹配的连接部，这样连接部在第三孔体1323不会转动，操作更加方便，稳定性和可靠性更好。

优选地，外壳11远离第一通孔111的一端设置有与电机相配合的凸缘113，通过凸缘113便于外壳11与电机连接，更加稳定、牢靠，通常可以采用焊接连接的方式。

优选地，如图3所示，偏心轴121的上端设置有与偏心轮122相配合的第一限位部1211，第一限位部1211的直径大于偏心轴121的直径，外壳11内的下端设置有与偏心轮122相配合的限位套14，偏心轮122位于第一限位部1211与限位套14之间，偏心轴121远离第一限位部1211的一端设置有与电机输出轴连接的第一孔体1212，由于偏心轴121要进行偏心转动，所以第一孔体1212为偏心轴121的偏心孔，即第一孔体1212与偏心轴121轴心不同，通常第一孔体1212可以与第一限位部1211同轴心，也可以不同轴心，限位套14的顶部设置有用于偏心轴121穿过的第一避让通孔141，通过限位套14能够将十字滑块联轴器13和偏心传动组件12限制在外壳11内，而且限位套14和第一限位部1211分别与偏心轮122相配合，这样能够限制偏心轮122沿偏心轴121的轴向攒动，结构简单，组装方便，更加稳定、可靠。此外，第一孔体1212还可以采用d型孔等，连接更加方便，稳定性更好。

优选地，十字滑块联轴器13上设置有与第一限位部1211相配合的第四孔体1301，通常第四孔体1301设置在十字滑块联轴器13的第二滑块132上，十字滑块联轴器13的第一滑块131上设置有用于第一限位部1211穿过的避让通孔，第一孔体1212为偏心孔，第一孔体1212与第一限位部1211同轴心，即第一限位部1211与电机的输出轴同轴心。在使用过程中，偏心轴121沿电机输出轴的轴心进行圆周运动时，第一限位部1211在第四孔体1301中进行定轴转动，这样第一限位部1211能够承受偏心传动时的径向载荷，从而分担电机输出轴承受的作用力，稳定性和可靠性更高。

优选地，如图4所示，偏心轴121的两端分别设置有与偏心轮122相配合的第二限位部1213，第二限位部1213的直径大于偏心轴121的直径，偏心轮122位于两个第二限位部1213之间，下端的第二限位部1213上设置有与电机输出轴连接的第二孔体1214，通过两个第二限位部1213能够限制偏心轮122沿偏心轴121的轴向攒动，更加稳定、可靠。此外，第二孔体1214还可以采用d型孔等，连接更加方便，稳定性更好。

优选地，十字滑块联轴器13上设置有与上端的第二限位部1213相配合的第五孔体1302，通常第五孔体1302设置在十字滑块联轴器13的第二滑块132上，十字滑块联轴器13的第一滑块131上设置有用于第一限位部1211穿过的避让通孔，第二孔体1214与两个第二限位部1213同轴心，即第二孔体1214为第二限位部1213的中心孔，两个第二限位部1213与电机的输出轴同轴心，两个第二限位部1213之间形成偏心部。在使用过程中，偏心轴121沿电机输出轴的轴心进行圆周运动时，两个第二限位部1213进行定轴转动，并且上端的第二限位部1213在第五孔体1302中进行定轴转动，这样第二限位部1213能够承受偏心传动时的径向载荷，从而分担电机输出轴承受的作用力，稳定性和可靠性更高。此外，第二限位部1213也可以与偏心轴121同轴心，此时第二孔体1214与第二限位部1213轴心不同，即第二孔体1214为偏心孔，但是这样两个第二限位部1213也进行偏心运动而不能更好地承受偏心传动时的径向载荷。

优选地，外壳11和偏心轮122的材料为金属、高分子材料或者二者相结合中的一种，高分子材料可以采用工程塑料、橡胶、合成树脂等，金属材料与高分子材料相结合可以是金属材料外面包覆高分子材料，也可以是金属材料与高分子材料多层交替结合，结构简单，便于生产加工，使用寿命长，降低了生产成本。当外壳11和偏心轮122的体积较大时，为了保证整体结构强度，外壳11和摩擦套123的材料优选金属或强度高的工程塑料等。

优选地，外壳11的内壁和偏心轮122的表面分别设置有防滑层，防滑层可以采用橡胶套、磨砂处理或喷涂防滑涂料等方式，从而在摩擦传动中增大了摩擦力，防止传动件之间产生打滑，提高了变速器1的稳定性、可靠性和安全性。

优选地，偏心轮122的表面沿其圆周方向均布有多个第一槽体1222，通常外壳11具有圆柱形的内腔，外壳11的内壁沿其圆周方向均布有多个沿轴向设置的第二槽体112，通常可以采用滚花热压、剃齿、冲压、铸造、车、铣、刨、激光雕刻等方式加工出这些槽体，优选滚花热压、剃齿或冲压的方式，这样增大了摩擦力，从而保证更好地进行摩擦传动，而且加工方便，便于批量生产。

优选地，多个第一槽体1222相互交错呈网状或沿轴向设置，比如可以通过滚花在偏心轮122的表面加工出网纹状的槽体或直纹槽体，这样摩擦传动效果更好。

实施例二：

一种应用上述变速器1的升降摄像头，如图1～5所示，包括支撑架2和电机3，支撑架2上设置有摄像头模组4及与摄像头模组4相配合的升降组件5，电机3的输出轴通过变速器1与升降组件5连接以驱动摄像头模组4进行升降运动。具体地，升降组件5包括丝杆机构51、设置在丝杆机构51上的移动块53及与移动块53相配合的导向机构52，通常丝杆机构51包括与电机3的输出轴同轴连接的丝杆，导向机构52包括与丝杆平行设置的导向杆，摄像头模组4具有与移动块53连接的第二伸出部41，并且第二伸出部41与导向杆滑动连接。

在使用时，电机3通过变速器1驱动丝杆转动，动摄像头模组4和移动块53能一起沿丝杆和导向杆进行直线运动，从而实现动摄像头模组4的升降，即摄像头模组4的伸出和隐藏，变速器1采用摩擦式偏心传动的结构取代复杂的齿轮组或者蜗轮蜗杆等，结构简单，零部件数量较少，体积较小，制造容易，传动平稳、噪声低、能量损耗低、耐磨性好等，能够输出的扭矩较大和过载保护，在较小的空间内能够达到较大的传动比且能够连续平滑地调节其传动比，从而降低了制造工艺难度和生产成本，延长了使用寿命，稳定性和可靠性高，提高了产品的制程良率和量产能力，进而扩大了产品的应用和发展。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当理解的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以根据上述说明加以改进或交换，而所有这些改进和交换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。在这种情况下，所有细节都可以用等效元素代替，材料、形状和尺寸也可以是任意的。