电子设备的制作方法

本申请涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术：

技术革新使电子设备的种类逐渐增多，其中，以智能手表为代表的可穿戴智能设备的发展过程极为迅速。智能手表上设置声学器件使智能手表具备通话功能，并且，有些智能手表还配设有摄像头，这使得智能手表具备视频通话的功能。目前的智能手表中，摄像头等功能器件通常固定于显示屏旁边，但是，这种布置方式会造成智能手表的屏占比相对较小，且如果智能手表发生磕碰，极容易造成功能器件损坏。

技术实现要素：

本申请公开一种电子设备，以解决目前电子设备中，因功能器件位于显示屏旁边，造成电子设备的屏占比相对较低，且功能器件易因磕碰而损毁的问题。

为了解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

一种电子设备，其包括：

壳体，所述壳体设有开口；

功能器件，所述功能器件可移动地安装于所述壳体开口；

驱动机构，所述驱动机构安装于所述壳体内，所述驱动机构包括压电器件，所述压电器件在通电的情况下振动；

传动机构，所述传动机构包括第一摆臂，所述第一摆臂安装于所述壳体内，沿所述功能器件的移动方向，所述第一摆臂设置于所述功能器件的一侧，所述第一摆臂与所述压电器件连接，所述压电器件驱动所述第一摆臂在第一位置和第二位置之间转动，

在所述第一摆臂位于所述第一位置的情况下，所述功能器件位于所述壳体内，在所述第一摆臂位于所述第二位置的情况下，所述功能器件支承于所述第一摆臂，至少部分所述功能器件自所述开口伸出至所述壳体之外。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本申请公开一种电子设备，其包括壳体、功能器件、传动机构和驱动机构，驱动机构包括压电器件，压电器件在通电的情况下能够振动，从而通过传动机构驱动功能器件运动。压电器件的工作过程中不会产生电磁干扰，工作时几乎不存在噪音，用户体验较好，且无需为驱动机构配设减速机构，这使得电子设备的整体结构更加精简。传动机构包括第一摆臂，第一摆臂设置于功能器件的一侧，这种传动机构能够安装于在功能器件的移动方向上的空间相对较小的电子设备中，且结构简单，成本较低。在电子设备的使用过程中，当不需要使用功能器件时，使第一摆臂移动至第一位置，即可使功能器件位于壳体中，以借助壳体为功能器件提供保护作用，防止功能器件发生磕碰而受损；当需要使用功能器件时，借助压电器件可以使第一摆臂自第一位置移动至第二位置，从而驱动至少部分功能器件自壳体的开口伸出至壳体之外，保证功能器件能够正常工作。并且，由于功能器件安装于壳体内，而不在壳体表面，从而功能器件不会占用壳体上用于安装显示屏的空间，从而可以扩大显示屏所占据的面积，提升电子设备的屏占比。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请一个实施例公开的电子设备的结构示意图；

图2为图1示出的电子设备中功能器件缩回过程的示意图；

图3为本申请实施例公开的电子设备中功能器件伸出过程的示意图；

图5为本申请实施例公开的电子设备中功能器件缩回过程的示意图；

图4为本申请实施例公开的电子设备中功能器件伸出过程的示意图；

图5为本申请实施例公开的电子设备中功能器件缩回过程的示意图；

图6为本申请实施例公开的电子设备中部分结构的示意图；

图7为本申请实施例公开的电子设备中驱动机构的装配示意图；

图8为本申请实施例公开的电子设备中压电器件的工作原理示意图；

图9为本申请实施例公开的电子设备中压电器件的极化状态示意图。

附图标记说明：

100-壳体、

200-功能器件、

300-驱动机构、310-压电器件、320-弹性层、330-耐磨层、

400-传动机构、410-第一摆臂、420-连接部、430-第一挡块、440-定位部、441-连接段、442-限位块、443-固定板、450-转杆、460-第二摆臂、470-限位部、480-第二挡块、490-转盘、510-导轨、

600-表带、

700-电源、

800-操作钮。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。

如图1-图9所示，本申请实施例公开一种电子设备，其可以为智能手机、平板电脑、电子书阅读器或可穿戴设备。

其中，如图1所示，电子设备包括壳体100、功能器件200、驱动机构300和传动机构400。壳体100上设置有开口，且功能器件200可移动地安装在壳体100上，驱动机构300与传动机构400连接，传动机构400与功能器件200配合，以使至少部分功能器件200能够从开口处伸出至壳体100外，以及使功能器件200自开口处缩回至壳体100内。可选地，功能器件200可以包括摄像头、传感器、受话器和补光灯中的至少一者。

如图1所示，驱动机构300安装在壳体100内，驱动机构300包括压电器件310，压电器件310采用压电材料制成，压电器件310在通电的情况下振动。可选地，压电器件310可以为环形结构，如图7-图9所示，使压电器件310包括被极化的a、b两个相区，a相区和b相区的极化方向相反，e为电场方向，f为极化方向。压电器件310可以通过导线与电子设备内的电源700连接，在电源700向压电器件310施加电信号时，压电器件310会产生交替地伸缩变形，从而使压电器件310能够产生沿环形周向旋转的行波，使压电器件310表面的任意一点均可以按照椭圆轨迹产生超声振动，从而与传动机构400摩擦，使传动机构400转动。

压电器件310的工作过程中不会产生电磁干扰，工作时几乎不存在噪音，用户体验较好，且无需为驱动机构300配设减速机构，这使得电子设备的整体结构更加精简。可选地，压电器件310可以为采用batio3(钛酸钡)形成的压电陶瓷，或者也可以为pzt，即化学式为pb(zr11xtix)o3的二元系压电陶瓷，以保证压电器件310具有较好的综合性能。

进一步地，如图9所示，a相区和b相区之间可以夹设有λ/4的未被极化的区域，且未被极化的区域可以用作控制电源反馈信号的传感器，而a相区和b相区之间另外3λ/4波长的区域则可以作为公共区。压电器件310的电压和频率可以根据实际情况确定，此处不作限定。

如图2-图4所示，传动机构400包括第一摆臂410，第一摆臂410安装在壳体100内，第一摆臂410与压电器件310连接，以借助压电器件310驱动第一摆臂410在第一位置和第二位置之间转动，由于沿功能器件200的移动方向，第一摆臂410设置在功能器件200的一侧，从而在第一摆臂410随压电器件310转动的过程中，沿功能器件200的移动方向，第一摆臂410背离压电器件310的一端与功能器件200之间的间距能够发生改变，当第一摆臂410与功能器件200接触时，如果第一摆臂410继续转动，则第一摆臂410能够驱动功能器件200移动，进而在第一摆臂410转动至第二位置时，功能器件200可以支承在第一摆臂410上，以使至少部分功能器件200自开口伸出至壳体100之外，在第一摆臂410位于第一位置的情况下，第一摆臂410与功能器件200之间的相互作用消失，进而功能器件200能够自开口处缩回至壳体100内。需要说明的是，在第一摆臂410不再与功能器件200接触的情况下，可以采用手动推回的方式使功能器件200缩回至壳体100内。或者，还可以在功能器件200与壳体100之间设置复位弹簧等部件，从而借助复位弹簧的弹性作用力，使功能器件200能够自动缩回至壳体100内。

本申请实施例公开的电子设备的传动机构400包括第一摆臂410，且第一摆臂410设置于功能器件200沿移动方向的一侧，因而这种传动机构400在功能器件200的移动方向上占据的空间相对较小，且摆臂结构相对简单，成本较低。在电子设备的使用过程中，当不需要使用功能器件200时，使第一摆臂410移动至第一位置，即可使功能器件200位于壳体100中，以借助壳体100为功能器件200提供保护作用，防止功能器件200发生磕碰而受损；当需要使用功能器件200时，借助压电器件310可以使第一摆臂410自第一位置移动至第二位置，从而驱动至少部分功能器件200自壳体100的开口伸出至壳体100之外，保证功能器件200能够正常工作。并且，由于功能器件200安装于壳体100内，而不在壳体100表面，从而功能器件200不会占用壳体100上用于安装显示屏的空间，从而可以扩大显示屏所占据的面积，提升电子设备的屏占比。

进一步地，传动机构400还可以包括连接部420，功能器件200可以固定在连接部420的一端，且在第一摆臂410位于第二位置的情况下，功能器件200可以通过连接部420支承在第一摆臂410上，以借助连接部420降低第一摆臂410和功能器件200之间配合难度。详细来说，在设置有连接部420的情况下，可以使第一摆臂410与壳体100的开口具有较大的间距，从而在第一摆臂410转动以驱动功能器件200伸出时，可以防止第一摆臂410与壳体100的边缘接触。

具体地，连接部420可以为杆状连接结构，其可以通过粘接等方式与功能器件200固定连接，或者，还可以通过螺钉等连接件将功能器件200固定在连接部420的一端，连接部420的尺寸和形状可以根据实际情况确定。

可选地，本申请实施例公开的电子设备还可以包括导轨510，导轨510可以固定在壳体100上，通过使连接部420与导轨510沿移动方向活动配合，且使连接部420与导轨510沿垂直于移动方向的方向限位配合，可以限制连接部420的运动方向，防止第一摆臂410在通过连接部420驱动功能器件200的过程中，因连接部420出现偏斜导致功能器件200卡滞于开口处无法移动。

具体地，导轨510可以为与连接部420结构相对应的限位结构，例如，连接部420可以为矩形块状结构，导轨510则可以为矩形筒状结构，连接部420设置于导轨510内，使连接部420仅可以沿功能器件200的移动方向移动，且导轨510还可以在一定程度上为连接部420提供一定的导向作用，提升连接部420和功能器件200的运动稳定性。或者，导轨510还可以穿设在连接部420上。当然，导轨510还可以为其他种类的部件，考虑文本简洁，此处不再一一列举。

进一步地，如图2-图4所示，传动机构400还可以包括第一挡块430，第一挡块430可以固定在连接部420朝向第一摆臂410的一侧，通过设置第一挡块430，使得第一摆臂410可以与第一挡块430相互配合，而无需伸入至连接部420背离功能器件200的一侧，才可以驱动功能器件200移动，这可以进一步缩短第一摆臂410与功能器件200在功能器件200的移动方向上所跨过的距离，这使得电子设备的设计尺寸更小，并且使电子设备内部的结构更加紧凑，提升空间利用率。另外，第一挡块430还可以与壳体100的内侧形成限位关系，从而防止功能器件200在自身重力或外力作用下脱离壳体100。

具体地，第一挡块430可以通过粘接等方式固定在连接部420朝向第一摆臂410的一侧，第一挡块430沿垂直于移动方向的方向向第一摆臂410延伸的尺寸，以及第一挡块430所在位置均可以根据第一摆臂410的摆动范围确定。相应地，功能器件200能够自壳体100伸出的最大距离与第一摆臂410的长度、第一挡块430在对应方向上的尺寸，以及第一摆臂410在压电器件310上的连接点与第一挡块430之间的相对位置有关，此处不作限定。

在电子设备的使用过程中，如果直接借助第一摆臂410支撑功能器件200，以使功能器件200保持伸出状态，会使第一摆臂410长时间多频次地受到较大的剪切作用力，这容易破坏第一摆臂410与压电器件310之间的连接关系；并且，第一摆臂410的实际位置受压电器件310的工作状态影响，如果压电器件310意外动作，则可能导致第一摆臂410发生震动或转动，从而无法为功能器件200提供稳定的支撑效果。

进一步地，如图2-图4所示，传动机构400还可以包括定位部440，定位部440可以铰接在壳体100上，在电子设备的工作过程中，当第一摆臂410自所述第一位置向所述第二位置转动时，功能器件200与定位部440相互接触，直至第一摆臂410转动至第二位置时，定位部440不再与功能器件200相互接触，定位部440可以与功能器件200背离开口的一端形成限位配合关系，以限制功能器件200自开口缩回至壳体100内。

采用上述结构时，当至少部分功能器件200伸出至壳体100外时，通过使定位部440与功能器件200限位配合，能够保证功能器件200与壳体100形成稳定的相对固定关系，且可以在一定程度上增加第一摆杆和压电器件310的使用寿命。

具体地，定位部440可以包括连接段441和限位块442，连接段441的一端可以铰接在壳体100上，连接段441的另一端与限位块442连接，且使限位块442位于连接段441朝向功能器件200的一侧，在垂直于功能器件200的移动方向的方向上，使限位块442的尺寸大于连接段441与功能器件200之间的间距。

另外，定位部440还可以包括固定板443，固定板443可以与壳体100连接，且固定板443向驱动器件的一侧伸出，连接段441可以铰接在固定板443背离驱动器件的端部，且可以使固定板443和功能器件200位于不同的平面内，以防止固定板443的存在影响功能器件200与限位块442相互配合。在采用上述结构时，当功能器件200位于壳体100内时，由于限位块442的尺寸大于连接段441与功能器件200之间的间距，且连接段441与壳体100铰接，从而功能器件200可以向外挤压限位块442，使限位块442向背离功能器件200的方向转动一定角度。

如果需要功能器件200伸出至壳体100外时，可以使压电器件310驱动第一摆臂410转动，当第一摆臂410与功能器件200相互接触时，第一摆臂410继续转动会驱动功能器件200沿移动方向伸出至壳体100之外，随着功能器件200的移动，限位块442与功能器件200可以持续接触，当功能器件200伸出预设长度之后，限位块442不再与功能器件200相互接触，限位块442转动一定角度即可与功能器件200背离开口的端部形成限位配合关系，从而即便第一摆臂410不再与功能器件200接触，在限位块442的作用下，功能器件200也无法缩回至壳体100内，这使得功能器件200能够稳定地处于伸出壳体100之外的状态。

如上所述，在传动机构400包括连接部420，且功能器件200固定在连接部420的一端时，可以使定位部440与连接部420背离功能器件200的一端限位配合。并且，为了进一步减小整个传动机构400在功能器件200的移动方向上占据的空间，可选地，如图2-图4所示，连接部420朝向第一摆臂410的一侧还可以设置有第二挡块480，在连接部420带动功能器件200移动的过程中，可以使第二挡块480与定位部440相互接触，当第二挡块480移动过预设距离之后，定位部440可以与第二挡块480限位配合。

相应地，当需要使功能器件200缩回至壳体100内时，一方面需要第一摆臂410转回至第一位置处，另一方面需要使定位部440与功能器件200分离。可选地，可以采用手动操作的方式，借助相应的连接结构拉拽定位部440，即可使定位部440与功能器件200分离。

为了降低电子设备的设计难度和控制难度，在电子设备的工作过程中，可以不改变电场方向，从而使压电器件310驱动第一摆臂410始终沿同一方向转动。如图2-图4所示，在第一摆臂410自第一位置沿顺时针转动至第二位置时，第一摆臂410可以驱动功能器件200伸出至壳体100外；如图2-图4所示，在第一摆臂410自第二位置继续沿顺时针转动至第一位置，且使定位部440与功能器件200分离，即可使功能器件200缩回至壳体100内。

在第一摆臂410始终沿同一方向转动的情况下，可选地，如图2-图4所示，传动机构400还可以包括转杆450，转杆450与定位部440固定连接，且转杆450位于定位部440朝向第一摆臂410的一侧，在电子设备的工作过程中，当第一摆臂410自第二位置向第一位置转动时，可以使第一摆臂410与转杆450相互接触，进而使转杆450带动定位部440向背离功能器件200的方向转动，实现分离定位部440和使功能器件200的目的，从而保证功能器件200不再受定位部440的限制，缩回至壳体100内。

可选地，传动机构400还可以包括第二摆臂460，第二摆臂460连接在压电器件310上，且在第一摆臂410自第二位置向第一位置转动的过程中，第二摆臂460能够与转杆450相互接触，这使得第一摆臂410和第二摆臂460的功能和作用更加单一，降低传动机构400的整体结构设计难度。并且，为了防止第一摆臂410在转动的过程中碰到转杆450，且防止第二摆臂460碰到功能器件200，可选地，如图2-图4所示，可以使第一摆臂410和转杆450沿压电器件310的轴向排布，且使第二摆臂460设置于第一摆臂410中转杆450所在的一侧，从而使第一摆臂410和转杆450不在同一平面内，且第二摆臂460和功能器件200也不在同一平面内，防止各部件间相互接触。

如果第一摆臂410和第二摆臂460之间的夹角为0，由于功能器件200和转杆450均位于第一摆臂410的同一侧，且伸出状态的功能器件200能与定位部440限位配合，从而为了使功能器件200能够缩回至壳体100内，第一摆臂410需转过的角度势必远大于使功能器件200伸出至壳体100外所转过的角度，这会造成功能器件200的缩回过程的响应速度较差。

进一步地，可以使第二摆臂460和第一摆臂410之间具有预设夹角，预设夹角的值大于0°，且小于360°，从而在功能器件200缩回至壳体100内的过程中，使得第一摆臂410转过的角度相对较小，可以提升功能器件200缩回过程的响应速度，提升用户体验。

进一步地，可以使转杆450与定位部440之间具有大于0°的夹角，以降低转杆450与第二摆臂460的配合难度。例如，在第二摆臂460过压电器件310的旋转中心的情况下，可以使转杆450所在的直线也过压电器件310的旋转中心，从而在第二摆臂460转动至转杆450所在的位置处时，使得第二摆臂460与转杆450之间形成近乎平行的关系，进而使第一摆臂410与转杆450之间的配合更稳定，且使第二摆臂460可以更容易地驱动转杆450转动。

进一步地，本申请实施例公开的电子设备还可以包括限位部470，限位部470固定在壳体100内，在第一摆臂410位于第一位置的情况下，功能器件200可以与限位部470限位配合，以限制功能器件200沿背离开口的方向向壳体100内运动，从而保证功能器件200能够稳定地位于开口处，以封堵开口。

可选地，如图7所示，传动机构400还可以包括转盘490，转盘490可以与压电器件310层叠设置，且可以使第一摆臂410连接在转盘490背离压电器件310的一侧，从而在电子设备工作的过程中，可以使压电器件310驱动转盘490转动，从而在转盘490的转动动作下，带动第一摆臂410运动，由于转盘490与压电器件310之间的接触面积相对较大，因而可以保证压电器件310通电时产生的机械振动能够被更好地传递出去，使第一摆臂410可以稳定地在第一位置和第二位置之间切换。具体地，转盘490和压电器件310之间可以通过胶接的方式相互固定，且转盘490的尺寸可以与压电器件310的尺寸相适。

进一步地，如图7所示，驱动机构300还可以包括耐磨层330，耐磨层330可以固定在转盘490朝向压电器件310的一侧，从而在压电器件310的工作过程中，通过使耐磨层330与压电器件310接触，可以提升传动机构400的使用寿命，防止转盘490损坏。可选地，耐磨层330可以采用碳纳米材料形成，其厚度可以根据实际需求确定。

可选地，如图7所示，驱动机构300还可以包括弹性层320，弹性层320为弹性结构件，且弹性层320可以采用粘接等方式固定在压电器件310朝向转盘490的一侧，弹性层320在压电器件310工作的过程中可以产生较大的变形量，在更大的变形量的作用下，可以进一步保证转盘490能够沿预设方向产生转动动作。可选地，弹性层320可以为金属铜材料形成的片状结构，从而保证弹性层320具有较大弹性能力的同时，还具有较高的结构强度。

可选地，本申请实施例公开的电子设备可以为智能手表，壳体100可以为智能手表的表壳，如图1所示，智能手表还包括表带600，表带600与表壳连接。表壳可以采用金属等材料形成，其可以为方形或圆形等结构。表带600可以采用塑胶、纤维或真皮等材料形成，表带600与表壳之间可以通过生耳形成卡拆卸连接关系，表带600可以为分段式结构，也可以为整体式结构。在电子设备为智能手表的情况下，可以使压电器件310平行于表盘设置，以降低电子设备的整体厚度。另外，如图1所示，表壳上还可以设置有操作钮800，操作钮800可以设置在表壳中背离开口的一侧。在电子设备的使用过程中，可以借助操作钮800对电子设备进行相应地操作。例如，可以借助操作钮800完成电子设备的音量调节功能，相应地，也可以借助操作钮800驱动功能器件200移动。

进一步地，表带600与壳体100的开口之间具有预设夹角α，可以使0°＜α≤90°，在这种情况下，可以尽量防止功能器件200自壳体100内伸出时受表带600的阻碍。可选地，可以使表带600与开口之间的预设夹角α＝90°，这使得表带600与开口位于壳体100的不同侧，可以最大化地防止表带600的存在对功能器件200的伸缩过程产生阻碍。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。