本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种弹性装置及可形变设备。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，电子技术也得到了飞速的发展，电子设备的性能及外观都得到了大力提升。例如，电子设备的显示屏已从液晶显示屏发展到LED显示屏，再到如今的OLED柔性屏。因此，柔性显示设备也应运而生，因其可弯曲、设备形态丰富、便携等特点正逐渐被越来越多的人关注。
为了满足柔性显示设备的形变需求，可形变设备的壳体也需要具有较高的拉伸率。而目前大多数的壳体的形变效果较差，甚至不能与可形变设备的需求相匹配。
技术实现要素：
本申请提供一种弹性装置和可形变设备，用于解决可形变设备现有技术中壳体的形变效果较差的技术问题。
第一方面，提供一种弹性装置，应用于柔性显示设备，包括：
可形变部件，包括至少两个表面，当所述可形变部件处于非外力作用下，所述至少两个表面呈规律性的凹凸结构，所述凹凸结构的凹凸程度能够随针对所述可形变部件施加的作用力而发生变化；
至少两个支撑部件，嵌入在所述可形变部件中，用于支撑所述弹性装置；
其中，在所述至少两个支撑部件之间的相对位置发生改变时，所述凹凸结构产生形变，以使所述可形变部件产生形变。
可选的，所述弹性装置伸长时，所述可形变部件中的凹凸结构由第一凹凸程度降低为第二凹凸程度。
可选的，所述至少两个支撑部件中的每个支撑部件的形状均为柱状，且所述至少两个支撑部件位于所述可形变部件的第一侧。
可选的，在针对所述可形变部件施加的拉力不大于预设拉力时，所述可形变部件的形变度小于等于所述可形变部件不发生蠕变的最大形变度；其中，形变度用于指示所述可形变部件的伸缩长度。
可选的，所述至少两个支持部件嵌入在所述至少两个表面中第一表面的凹凸结构所形成的凹槽中。
可选的，所述至少两个表面的形状呈正弦波形状。
可选的，所述至少两个支撑部件上设置有卡钩，所述卡钩用于与所述可形变部件中设置的卡孔相配合，以将所述至少两个支撑部件与所述可形变部件进行固定。
可选的，所述可形变部件包括N个通孔，所述N个通孔构成所述可形变部件的凹凸结构；其中，所述N个通孔的形状能够随针对所述可形变部件施加的作用力而发生改变，以带动所述凹凸结构的形变，N为大于2的整数。
可选的，所述至少两个支撑部件，嵌入在所述N个通孔中的至少两个通孔中。
可选的，所述至少两个支撑部件中相邻的第一支撑部件和第二支撑部件之间的相对距离的变化量与所述N个通孔中的M个通孔所产生的形变量相关，所述M个通孔为位于所述第一支撑部件和所述第二支撑部件之间的通孔，M为小于等于N的正整数。
可选的，在所述可形变部件未发生形变时，所述N个通孔呈第一形状，在所述可形变部件的形变度小于等于第一形变度时，所述N个通孔呈第二形状，在所述可形变部件的形变度大于所述第一形变度时，所述N个通孔呈第三形状；
其中，所述第一形状为所述N个通孔的初始形状，所述第二形状为所述N个通孔在外力的作用下所形成的形状，所述第三形状为所述N个通孔在外力及所述可形变部件的弹力作用下所形成的形状。
可选的，所述可形变部件的材料为弹性材料，所述至少两个支撑部件的材料为刚性材料。
第二方面，提供一种可形变设备，包括：
柔性显示屏；
弹性壳体，包括弹性装置，所述弹性装置至少设置在所述弹性壳体中与所述柔性显示设备的弯曲部分所对应的第一部分，所述弹性装置包括可形变部件，所述可形变部件包括至少两个表面，所述至少两个表面呈规则性的凹凸结构，所述凹凸结构的凹凸程度能够随针对所述可形变部件施加的作用力而发生变化；
其中，在所述柔性显示屏弯曲时，通过所述可形变部件中凹凸结构的形变，以使所述弹性装置伸展。
可选的，所述弹性装置还包括：
至少两个支撑部件，所述至少两个支撑部件嵌入在所述可形变部件中，用于支撑所述弹性装置；其中，所述至少两个支撑部件嵌入在所述至少两个表面中第一表面的凹凸结构所形成的凹槽中，所述第一表面为所述弹性装置的内表面，或者，所述至少两个支撑部件嵌入在所述可形变部件包括的N个通孔中的至少两个通孔中，且所述N个通孔的形状能够随针对所述可形变部件施加的作用力而发生改变。
可选的，所述可形变设备还包括：
柔性转轴，位于所述弹性壳体内部，与所述柔性显示屏平行设置，且与所述至少两个支撑部件相连，用于在所述柔性显示设备弯曲时带动所述至少两个支撑部件之间的相对位置发生相应变化，并控制所述柔性显示屏的弯曲方向。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本申请中，弹性装置包括可形变部件和至少两个支撑部件，至少两个支撑部件嵌入在可形变部件中，用于支撑弹性装置，可形变部件的至少两个表面为呈规律性的凹凸结构，由于凹凸结构的凹凸程度能够随针对可形变部件施加的作用力而发生变化，从而，在至少两个支撑部件之间的相对位置发生改变时，若可形变设备发生形变，则通过凹凸结构产生的形变可带动可形变部件产生相应的形变，从而为弹性装置提供较好的拉伸效果。由于可形变部件的至少两个表面呈凹凸结构，且凹凸结构的凹凸程度会随施加在可形变部件的作用力而变化，以提供弹性装置所需的弹性。故在采用弹性装置制成壳体时，弹性装置能够随较好地随外力而发生相应的形变，从而满足相应设备的形变需求。
另外，用于至少两个支撑部件嵌入在可形变部件中，故在至少两个支撑部件的支撑作用下，能够较为稳定地维持可形变部件的形状，避免可形变部件发生过大的形变而产生蠕变。
附图说明
图1为本实用新型实施例中弹性装置的结构示意图；
图2A为本实用新型实施例中凹凸结构处于未拉伸状态的示意图；
图2B为本实用新型实施例中凹凸结构处于拉伸状态的示意图；
图3A为本实用新型实施例中凹凸结构及支撑部件的连接示意图；
图3B为本实用新型实施例中支撑部件可以形成刚性加强筋板的示意图；
图3C为本实用新型实施例中由刚性加强筋板与可形变部件形成的弹性壳体示意图；
图3D为本实用新型实施例中刚性加强筋板中支撑部件的卡钩的示意图；
图3E为本实用新型实施例中弹性壳体中可形变部分设置的卡孔的示意图；
图4A为本实用新型实施例中支撑部件与可形变部件连接的截面图；
图4B为本实用新型实施例中N个通孔的形状变化示意图；
图4C为本实用新型实施例中包含N个通孔的可形变部件的形变示意图；
图5A为本实用新型实施例中可形变设备的示意图；
图5B为本实用新型实施例中可形变设备的边角放大图；
图5C为本实用新型实施例中弹性壳体的示意图；
图5D为本实用新型实施例中弹性壳体弯曲时的局部放大图；
图6A为本实用新型实施例中柔性转轴的示意图；
图6B为本实用新型实施例中柔性转轴的结构图；
图6C为本实用新型实施例中柔性转轴与弹性壳体的连接示意图。
具体实施方式
本申请提供一种弹性装置和可形变设备，用于解决可形变设备现有技术中壳体的形变较差的技术问题。
本申请中，弹性装置包括可形变部件和至少两个支撑部件，至少两个支撑部件嵌入在可形变部件中，用于支撑弹性装置，可形变部件的至少两个表面为呈规律性的凹凸结构，由于凹凸结构的凹凸程度能够随针对可形变部件施加的作用力而发生变化，从而，在至少两个支撑部件之间的相对位置发生改变时，若可形变设备发生形变，则通过凹凸结构产生的形变可带动可形变部件产生相应的形变，从而为弹性装置提供较好的拉伸效果。由于可形变部件的至少两个表面呈凹凸结构，且凹凸结构的凹凸程度会随施加在可形变部件的作用力而变化，以提供弹性装置所需的弹性。
另外，用于至少两个支撑部件嵌入在可形变部件中，故在至少两个支撑部件的支撑作用下，能够较为稳定地维持可形变部件的形状，避免可形变部件发生过大的形变而产生蠕变。
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例中，可形变设备可以是设置有柔性显示屏的设备，如手机、PAD(平板电脑)等，本实用新型实施例对此不作限制。
在实际应用中，弹性装置可以构成可形变设备的弹性壳体的至少一部分，在可形变设备形变时，通过弹性装置的提供的弹力能够使弹性壳体发生与可形变设备相应的形变。本实用新型实施例中，以弹性装置为可形变设备的弹性壳体为例。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。
如图1所示，本实用新型实施例公开一种弹性装置，该弹性装置包括可形变部件10和至少两个支撑部件20，其中至少两个支撑部件20嵌入在可形变部件10中。
本实用新型实施例中，弹性装置中的可形变部件10可以是由弹性材料制成的，比如可以是高弹性聚合材料，如热塑性聚氨酯弹性体橡胶(Thermoplasticpolyurethanes，TPU)、硅基热塑性硫化胶(ThermoPlasticSiliconeVulcanizate，TPSiV)等，支撑部件20可以是由刚性材料制成的，例如高刚性聚合物材料，如纳米颗粒增强的聚碳酸酯材料或尼龙材料等。
由图1可知，本实用新型实施例中，至少两个支撑部件20中每个支撑部件20的形状均可以是柱状，支撑部件20的截面的形状可以是长方形、三棱形状或圆形等。
可形变部件10包括至少两个表面，至少两个表面可以呈规律性的凹凸结构，即图中可形变部件10的表面所形成的波浪形的褶皱，该凹凸结构的凹凸程度能够随针对可形变部件10施加的作用力而发生变化。
可选的，嵌在可形变部件10中的支撑部件20相互之间可以具有一定的间距，而支撑部件20可以是被具有弹性的可形变部件10包围，从而紧密地结合在一起，无需额外的粘合剂。可选的，至少两个支撑部件20位于可形变部件10的第一侧，第一侧可以是弹性装置的内表面所在的一侧，其中内表面可以是在将弹性装置制成弹性壳体时靠近可形变设备内部部件的表面。
在实际应用中，当可形变设备发生形变时，如用户通过手部施加的外力(即外部作用力)致使可形变设备弯曲时，支撑部件20之间的相对位置将发生改变(即在整体上来说，支撑部件20之间的相对距离呈增大趋势)，同时，可形变部件10中的凹凸结构的凹凸程度将发生相应的改变。
通常来说，在弹性装置伸长时，可形变部件10中的凹凸结构可由第一凹凸程度降低为第二凹凸程度。其中，第一凹凸程度可以是可形变部件10在未受外力的情况下的凹凸结构的形态。如图2A所示，其为可形变部件10未受外力时凹凸结构的形态，此时可以认为凹凸结构具有第一凹凸程度，弹性装置处于未拉伸的状态。此时，若对图2A中的可形变部件10施加外力，以拉伸弹性装置，则凹凸结构的凹凸程度将降低，如图2B所示。同时，通过对比图2A和图2B可知，随着弹性装置的拉伸，可形变部件10的厚度也相应的减小。
可选的，在针对可形变部件10施加的拉力(即所受外力)不大于预设拉力时，可形变部件10的形变度小于等于可形变部件10不发生蠕变的最大形变度。
其中，形变度可以用于指示可形变部件10的伸缩长度，即压缩或拉伸的长度。在实际应用中，通常采用百分比表示形变度，也称为“拉伸率”，即弹性材料拉伸后的长度与原长度的百分比。例如，在可形变设备弯曲时，其对应的弹性壳体的拉伸率可以达到200％，甚至更高，如400％等。
本实用新型实施例中，可形变部件10的凹凸结构可以包括但不仅限于以下两种结构。
第一种：凹凸结构的至少两个表面的形状呈正弦波形状，即可形变部件10呈规则的波浪形薄壁造型。此时，至少两个支撑部件20可以嵌入在至少两个表面中第一表面(与弹性装置的内表面相应的表面)的凹凸结构所形成的凹槽(即波谷所在的位置)中。如图3A所示，其为可形变部件10的凹凸结构与支撑部件20的连接的截面示意图。
由于可形变部件10呈波浪形的薄壁造型，从而能够承受弹性装置弯折时导致的弹性拉伸和压缩变形。
可选的，如图3B所示，至少两个支撑部件20可以形成刚性加强筋板，支撑部件20之间可以具有一定间距(例如相互平行)，该间距可以与凹凸结构中两个相邻凹槽之间的距离相应，以便支撑部件20能够嵌入可形变部件10的凹槽内，实现刚性加强筋板与弹性弹性装置的配合使用，从而刚性加强筋板可以为弹性装置提供单向(即嵌入侧)的刚性，同时不影响另一个方向的柔性。如图3C所示，其为刚性加强筋板与可形变部件10形成的弹性壳体(由弹性装置形成)。
在实际应用中，刚性加强筋板中的支撑部件20上可以设置有卡钩，如图3D所示，其为刚性加强筋板中的局部放大图，可见，支撑体的端部设置有卡钩。此时，可形变部分(可以形成弹性壳体的弹性部分，如边缘等)可以设置有卡孔，如图3E所示，该卡孔用于与支撑部件20中设置的卡钩相配合，以将至少两个支撑部件20与可形变部件10进行固定。
第二种：可形变部件10包括N个通孔，N个通孔构成可形变部件10的凹凸结构，其中，N个通孔的形状能够随针对可形变部件10施加的作用力而发生改变，以带动凹凸结构的形变，N为大于2的整数。
在实际应用中，可形变部件10的N个通孔可以形成三维空间网格结构，而由高弹性聚合物材料构成的三维空间网格结构在外力的作用下可以产生较大幅度的弯曲变形，使弹性装置的整体具有较大拉伸率，此时，可形变部件10的拉率处于完全拉伸范围内，不会产生蠕变。
该结构中，支撑部件20可以是嵌入(即穿插)在N个通孔中的通孔中。如图4A所示，其为至少两个支撑部件20与可形变部件10连接的截面图。
实际应用中，在生产弹性装置时，可以将高弹性聚合材料和高刚性聚合物材料通过3D打印技术进行同时打印，从而获得具有该结构的弹性装置。即将高弹性聚合材料和高刚性聚合物材料在较小尺寸范围内组合起来，通过3D打印所形成的弹性装置的单层壁厚可以小于0.2mm。其中，高刚性聚合物材料形成的至少两个支撑部件20可以提供弹性装置所必需的刚性结构支持，高弹性聚合物材料形成的可形变部件10可以提供弹性装置所需的拉伸率。
故本实用新型实施例中，通过利用3D打印技术能够较好地结合高弹性聚合材料和高刚性聚合物材料，以形成具有高拉伸率的弹性装置。因此，本实用新型实施例中的弹性装置能够有效避免现有技术中采用单一材料(如热塑性弹性材料TPU或TPSiV等)制作的壳体，在受力时(如设备弯曲时)由于产生的较大的拉伸率而导致壳体材料发生蠕变，从而降低可形变设备中弹性壳体的蠕变率。其中，材料的蠕变现象即为：在撤去外力时，壳体的材料会因过度拉伸而无法恢复原长，导致材料中出现过度拉伸后残留的拉伸部分，造成壳体的尺寸甚至外观的改变。
可选的，具有第二种结构的凹凸结构中，至少两个支撑部件20中相邻的第一支撑部件20和第二支撑部件20之间的相对距离的变化量可以与N个通孔中的M个通孔所产生的形变量相关，该M个通孔为位于第一支撑部件20和第二支撑部件20之间的通孔，M为小于等于N的正整数。
即在弹性装置需要发生形变时，相邻两个支撑部件20之间的相对距离会发生变化，且拉伸或压缩的形变量与位于两个支撑部件20之间的多个通孔的形变产生的拉伸或压缩量相关。例如，相邻的支撑部件20的相对距离增大时，其对应的多个通孔可能被拉伸，并产生的相应的形变量。
本实用新型实施例中，在可形变部件10未发生形变时，N个通孔可以呈第一形状，在可形变部件10的形变度小于等于第一形变度时，N个通孔可以呈第二形状，在可形变部件10的形变度大于第一形变度时，N个通孔可以呈第三形状。
其中，第一形状为初始形状，此时，N个通孔处于压缩状态，第二形状为N个通孔在外力的作用下所形成的形状，第三形状为N个通孔在外力及可形变部件10的弹力作用下所形成的形状。如图4B所示，其为可形变部件10在不同受力情况下，N个通孔的形状示意图，图4C为N个通孔处于不同形态时，可形变部件10对应的状态。
本实用新型实施例中，可形变部件10的三维空间网格结构在受力时能够产生三维变形，其为可形变部件10提供的拉伸率可达到400％以上，且此时材料本身所受拉伸率可保证远小于50％，即处于无蠕变的弹性允许范围内。
此外，由于3D打印属于薄层堆叠加工，弹性装置的三维空间网格结构可以做得较为复杂，可形变部件10与支撑部件20可以任意穿插互联配合(三维空间内的穿插)，既可以实现很高的拉伸变形，又避免了变形时两种材料的脱开。
如图5A所示，基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种可形变设备，该可形变设备包括柔性显示屏1和与所述柔性显示屏相匹配的弹性壳体2，其中，该弹性壳体2包括弹性装置，弹性装置通过变形为弹性壳体2提供相应的拉伸度，图5B为可形变设备的边角局部放大图，图5C为弹性壳体2处于伸展状态及局部弯曲状态的示意图，图5D为弹性壳体2处于局部弯曲状态时的局部放大图。
例如，弹性装置至少设置在弹性壳体2中与柔性显示设备的弯曲部分所对应的第一部分，弹性装置包括可形变部件10，可形变部件10包括至少两个表面，该至少两个表面呈规则性的凹凸结构，且凹凸结构的凹凸程度能够随针对可形变部件10施加的作用力而发生变化；其中，在柔性显示屏1弯曲时，通过可形变部件10中凹凸结构的形变致使弹性装置伸展。
可选的，弹性装置还可以包括至少两个支撑部件20，至少两个支撑部件20嵌入在可形变部件10中，用于支撑弹性装置；其中，至少两个支撑部件20嵌入在至少两个表面中第一表面的凹凸结构所形成的凹槽中，第一表面为弹性装置的内表面，或者，至少两个支撑部件20嵌入在可形变部件10包括的N个通孔中的至少两个通孔中，且N个通孔的形状能够随针对可形变部件10施加的作用力而发生改变。
具体关于支撑部件20在可形变部件10中的嵌入方式，及可形变部件10中凹凸结构的内部结构请参见前文实施例所述，此处不再赘述。
可选的，可形变设备还可以包括柔性转轴，位于弹性壳体2内部，与柔性显示屏1平行设置，且与至少两个支撑部件20相连，用于在柔性显示设备弯曲时带动至少两个支撑部件20之间的相对位置发生相应变化，并控制柔性显示屏1的弯曲方向。
如图6A所示，其为柔性转轴的示意图。具体来说，柔性转轴包括的多个连接件和链节，如图6B所示，中标号为a的部件为连接件，标识为b的部件为链节，连接件和链节中均包括型号相同的孔，用于穿插柔性转轴中的连接轴(图中标号c)，以将连接件和链节相连，从而实现柔性转轴的弯曲。链节的最小卷曲半径可达几个毫米，取决于微小钢件的整体尺寸。一般讲，整体尺寸越小，该轴中链节的最小弯曲半径也越小，直至达到加工极限与整体强度的一个平衡点。
如图6C所示，其为可形变设备内柔性转轴与弹性壳体2的连接示意图。其中，数字3代表可形变设备中与柔性显示屏1相连的电子元器件组，其通常为不可形变的部件。
当然，在实际应用中，在将柔性转轴与柔性显示屏1进行平行设置时(通常来说，柔性转轴位于柔性显示屏1的边缘位置)，其各自的尺寸可根据实际需求而设置，本实用新型对此不作具体限制。
本实用新型实施例中，柔性转轴可以是由多个小直径的合金钢丝及多组特殊设计的微小弹性耐磨钢件机械组配而成，如图6A所示，用于提供单向柔性的功能，即柔性转轴只能单向弯曲，并在反方向表现出刚性特征。
通常来说，柔性转轴在伸直状态(即无形变)时，最大展开为180度，其在单向弯曲时，其可在[0，180]之间自由卷曲，同时提供一定的摩擦阻力。本实用新型实施例中，可以根据实际需设置可形变设备中柔性转轴的组数，本实用新型对此不作具体限制。通常来说，组数越多，力学特性越好，但也会挤占内部电子元器件的空间。
本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本实用新型可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本实用新型可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本实用新型是参照根据本实用新型实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。