一种电能模组及电子设备的制作方法

本实用新型涉及一种电能模组及电子设备。

背景技术：

目前存在的旋转状态下工作的电子设备，其供电装置通常采用旋转供电的方式进行供电。

在现有技术中，在旋转状态下工作的电子设备通常包括旋转显示屏，旋转的灯具等；可见，解决旋转状态下供电问题是设计旋转状态下工作的电子设备的关键所在。

目前此类电子设备的电能模组通常包括一个金属弹片结构和静止的外电源，通过金属弹片结构实现旋转状态下静止的外电源和旋转的电子设备回路导通的旋转供电；金属弹片结构旋转供电是指通过静止金属弹片和高速旋转的铜环接触，外电源连接金属弹片，铜环则跟随旋转的电子设备旋转，铜环和电子设备电极相连，从而实现高速旋转时的旋转供电。此种电能模组存在摩擦噪声大、金属弹片在与旋转的铜环接触时发生跳动造成导通不连续等问题。

上述电能模组由于摩擦噪声大和供电导通不连续都不适合消费类电子设备上，如何提供一种电能模组，解决旋转设备的供电问题成为本技术领域的技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电能模组，能够为旋转状态下的电子设备实现无噪音的连续供电，适合消费类电子设备使用。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述电能模组的电子设备，使用方便、用户体验好。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电能模组，包括：

旋转部件；

用以与旋转部件同步旋转、且实现充电和放电的供电部件：

与供电部件相连、用以向供电部件进行充电的充电装置；

充电装置包括：

位于旋转部件的外周、且沿竖直方向设置的正导电部和负导电部；

分别位于旋转部件的两侧、用以当旋转部件静止时分别连接正导电部和负导电部以实现向供电部件充电，以及用以当旋转部件旋转时在离心力作用下朝向远离旋转部件的方向运动以实现分别断开正导电部和负导电部的触发部。

优选地，还包括用以容纳触发部、且与旋转部件同步旋转的旋转支架；还包括设于旋转支架上、分别位于旋转部件两侧的两个弹性部，弹性部远离旋转部件的一端与旋转支架的侧壁相抵，弹性部靠近旋转部件的一端与触发部相抵。

优选地，触发部包括用以在旋转过程中产生离心力的质量体，还包括与质量体相连、用以分别和正导电部或负导电部相接触的接触弹片。

优选地，接触弹片包括与质量体卡接的弹性槽，还包括设于弹性槽的外侧壁、用以分别和正导电部或负导电部相抵的弹性触头。

优选地，弹性触头具有用以起到缓冲作用的弧形折弯边。

优选地，触发部还包括一端与供电部件相连、另一端与弹性槽导通的旋转导电部，和/或；

还包括两个分别与正导电部和负导电部相连、用以提供外部电能的固定导电部。

优选地，正导电部和负导电部呈环形；还包括用以固定正导电部和负导电部的固定支架；且固定支架设有用以供正导电部和负导电部套设的轴向延伸部，还设有位于轴向延伸部的底部、且沿径向延展的端面。

优选地，旋转支架包括用以支撑触发部的支板，支板设有过孔；旋转支架还包括设于过孔中、朝向旋转部件方向延伸的凸轴，凸轴设有用以固定连接旋转部件的安装孔；凸轴和过孔之间具有用以供轴向延伸部穿设的间隙，轴向延伸部设有用以套设于凸轴的限位孔。

优选地，凸轴的底部较端面远离支板，旋转部件设有限位凸台；还包括内圈固定于旋转部件外周的轴承，轴承的上下端面分别贴合于凸轴的底部和限位凸台。

本实用新型还提供一种电子设备，包括上述任一项的电能模组。

优选地，还包括用以与触发部同步旋转的显示部，电能模组连接显示部，用以向显示部提供电能。

优选地，还包括用以容纳显示部和电能模组的壳体，且壳体内还设有音频模组。

相对于上述背景技术，本实用新型提供的电能模组，利用供电部件实现充电和放电功能，供电部件连接充电装置；其中，供电部件用于向旋转部件提供电能，实现旋转部件的旋转；充电装置包括两个触发部、正导电部和负导电部；在静止状态下，一个触发部与正导电部相连，另一个触发部与负导电部相连，实现充电装置的导通，进而实现对供电部件充电；当供电部件旋转时，两个触发部在离心力作用下沿远离旋转部件的方向运动，一个触发部与正导电部断开连接，另一个触发部与负导电部断开连接，此时没有充电电流流向供电部件，供电部件放电，进而提供旋转状态所需的电能。可以看出，在旋转状态下，充电装置断开，此时完全依靠供电部件的放电实现电能的提供，由于供电部件与旋转部件能够同步旋转，由此供电部件与旋转部件之间并无相对转动，进而避免了在现有技术中的旋转供电结构所带来的摩擦噪音、摩擦粉尘以及导通不连续等问题，实现了在旋转状态下噪音显著降低，适合对消费类的电子设备进行供电。

实用新型所提供的包括上述电能模组的电子设备，使用方便、用户体验好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的电子设备的正视图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中的固定零部件的示意图；

图4为图1中的旋转零部件的示意图；

图5为图1的爆炸图；

图6为图1中的电能模组在静止状态下的示意图；

图7为图1中的电能模组在旋转状态下的示意图；

图8为图6中A部分的局部放大示意图；

图9为图7中A部分的局部放大示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型提供一种电能模组，应用于电子设备；电能模组主要包括旋转部件16、供电部件5和充电装置，其中充电装置包括两个触发部、正导电部12和负导电部13，如说明书附图1至附图5所示。

供电部件5能够实现充电和放电功能，具体可设置为现有技术中的充电电池(可以具体为镍氢电池、锂电池或者超级电容等)，充电装置与供电部件5相连，实现对供电部件5的充电；也即充电装置应与外部电能连通，实现将外部电能的电能传递至供电部件5，使得供电部件5执行充电功能。

旋转部件16可看作是旋转基准，旋转部件16的旋转轴线沿竖直方向设置，如说明书附图5所示。供电部件5和两个触发部可通过直接或间接连接的方式安装于旋转部件16，供电部件5、两个触发部和旋转部件16同步旋转；正导电部12和负导电部13沿竖直方向设置，且正导电部12和负导电部13位于旋转部件16的外周，正导电部12 和负导电部13两者不随旋转部件16的旋转而转动。

具体来说，在静止状态下，旋转部件16、两个触发部、正导电部 12和负导电部13均静止，此时一个触发部和正导电部12相连，另一个触发部和负导电部13相连，充电装置导通；在这里，上述“一个触发部和正导电部12相连，另一个触发部和负导电部13相连”并不仅仅限于接触连接，只要确保两者之间能够实现电能的传递即可；而充电装置导通则意味着外部电能的电能传递至供电部件5，实现对供电部件5的充电。

当需要旋转部件16旋转时，首先利用供电部件5向旋转部件16 提供电能，然后供电部件5与旋转部件16同步旋转；在转速逐渐升高的过程中，触发部逐渐朝向远离旋转部件16的方向运动，当旋转部件 16旋转至一定转速时，一个触发部和正导电部12脱离接触，另一个触发部和负导电部13脱离接触，充电装置断开，完全依靠供电部件5 向旋转部件16提供电能，且供电部件5与旋转部件16之间可以通过现有技术中的固连方式实现两者的同步旋转。

请参考说明书附图5至附图7，本实用新型所提供的电能模组还包括旋转支架7和弹性部9；旋转支架7用以容纳触发部，且用以供触发部运动；在旋转部件16的旋转作用下，带动供电部件5和两个触发部同步旋转。

旋转支架7可沿垂直于旋转部件16旋转轴的方向延伸，旋转支架7的两端分别位于旋转部件16旋转轴的两侧；具体来说，旋转支架 7具体呈长条状，为腔体结构，两个弹性部9和两个触发部位于腔体结构中，避免弹性部9和触发部脱离于旋转支架7。一个弹性部9和一个触发部位于旋转部件16的一侧，另一个弹性部9和另一个触发部位于旋转部件16的另一侧，如说明书附图5至附图7所示。

以说明书附图5至附图7所示的左右方位为例，两个弹性部9分别为位于左侧的弹性部9和位于右侧的弹性部9，两个触发部分别为位于左侧的触发部和位于右侧的触发部。两个弹性部9水平设置，位于左侧的弹性部9的左端和旋转支架7的左侧壁相抵，位于右侧的弹性部9的右端和旋转支架7的右侧壁相抵；位于左侧的弹性部9的右端和位于左侧的触发部相抵，位于右侧的弹性部9的左端和位于右侧的触发部相抵，且两个触发部分别位于旋转部件16的两侧。

当旋转部件16停止旋转时，在两个弹性部9的作用下，正导电部12和负导电部13两者之一和位于左侧的触发部相连，正导电部12 和负导电部13两者中的另一和位于右侧的触发部相连；参考说明书附图6和附图7，正导电部12和负导电部13竖直设置，且两者互不导通，位于左侧的触发部可以和正导电部12相连，则位于右侧的触发部应和负导电部13相连；当然，位于左侧的触发部还可以和负导电部 13相连，则位于右侧的触发部应和正导电部12相连。

也即在静止状态下，两个触发部分别和正导电部12和负导电部 13相连，充电装置导通，利用充电装置向供电部件5充电。

当旋转部件16开始旋转时，由于触发部和旋转部件16同步旋转，触发部在旋转时产生的离心力作用下朝向远离旋转部件16的方向运动；参考说明书附图6和附图7，位于左侧的触发部朝向左侧运动，位于右侧的触发部朝向右侧运动；位于左侧的触发部和正导电部12 脱离连接，位于右侧的触发部应和负导电部13脱离相连。

也即在旋转状态下，两个触发部分别和正导电部12和负导电部 13脱离相连，充电装置断开，充电装置无法向供电部件5充电，供电部件5应直接提供电能，供旋转部件16旋转。

当供电部件5和旋转部件16逐渐静止时，则两个触发部所受到的离心力逐渐变小，此时弹性部9的弹性势能被逐渐释放，将触发部推向旋转部件16，并最终实现两个触发部分别和正导电部12和负导电部13相连，充电装置导通。

其中，弹性部9可设置为有一定弹性系数的弹簧，且弹簧的弹性系数不宜过大，用以防止在旋转状态下触发部产生的离心力仍小于弹簧的弹力，不能实现在旋转状态下充电装置的断开；当然，弹性部9 还可以采用诸如金属弹片等其他的弹性部件来实现上述功能。

为提高在旋转状态下两个触发部分别与正导电部12和负导电部 13的分离效果，进一步提高电能模组在旋转状态下切断充电装置的灵敏度，针对触发部的具体设置方式，本实用新型给出如下一种具体实施方式。

触发部包括质量体8，实现在旋转时增大离心力、并加速两个触发部分别与正导电部12和负导电部13的分离，进而断开充电装置；也即在不改变上述工作原理的前提下，通过配设质量体8提高触发部的工作灵敏度，在较小的转速下，产生较大的离心力以压缩弹性部9 实现两个触发部分别与正导电部12和负导电部13的分离，进以断开充电装置。

其中，触发部还包括与质量体8相连的接触弹片19，质量体8与接触弹片19两者同步运动。参考说明书附图6，当旋转部件16静止时，位于左侧的接触弹片19和正导电部12相连，位于右侧的接触弹片19和负导电部13相连，实现充电装置的导通。参考说明书附图7，当旋转部件16旋转时，位于旋转部件16两侧的两个质量体8相对于旋转部件16同步旋转，且在离心力的作用下，两个质量体8朝向远离旋转部件16的方向运动；也即，位于左侧的质量体8朝向左侧运动，位于右侧的质量体8朝向右侧运动，从而带动位于左侧的接触弹片19 朝向左侧运动，位于右侧的接触弹片19朝向右侧运动，进而实现位于左侧的接触弹片19和正导电部12脱离连接，位于右侧的接触弹片19 和负导电部13脱离连接，充电装置断开。

更为具体地，接触弹片19包括弹性槽191和弹性触头192，如说明书附图8和附图9所示；弹性槽191用以与质量体8卡接，弹性触头192设于弹性槽191的外侧壁，两个弹性触头192用以分别和正导电部12和负导电部13相抵。

具体来说，质量体8可以设置为金属球，弹性槽191呈弧形，将质量体8卡接于其中，以实现质量体8和弹性槽191的同步运动。弹性触头192设置于靠近旋转部件16的一侧，其中，弹性槽191与弹性触头192两者可以为一体折弯成型，也可设置为两个不同部件。

电能模组在旋转状态逐渐转变为静止状态时，由于质量体8的离心力的消失，在弹性部9的弹力作用下，质量体8和接触弹片19加速朝向旋转部件16的方向运动，接触弹片19与正导电部12或负导电部 13之间可能发生反复的碰撞，由此会导致接触弹片19与质量体8之间的连接松动，进而导致充电装置的接触不良；为避免上述情况的发生，将弹性触头192设计成U形折弯状，起到一定的缓冲作用。

也即具有弧形折弯边的弹性触头192通过其弧形折弯边的缓冲作用，减小了接触弹片19在碰撞时产生的冲击力，进而保持触发部的固有形状，降低在旋转状态逐渐转变为静止状态下因接触弹片19反复碰撞而造成的充电装置断开和连接的次数，确保在静止状态下两个接触弹片19分别和正导电部12或负导电部13接触良好，有助于提高充电装置的使用寿命。

在上述基础之上，触发部还可以包括旋转导电部10，如说明书附图4至附图7所示，旋转导电部10的一端与供电部件5相连，旋转导电部10的另一端弹性槽191导通；显然，在旋转状态下，旋转导电部 10能够随着供电部件5同步旋转。

正导电部12和负导电部13分别连接固定导电部11，参考说明书附图6，位于左侧的固定导电部11的一端连接正导电部12，另一端连接外部电能，位于右侧的固定导电部11的一端连接负导电部13，另一端连接外部电能。

参考说明书附图6，当旋转部件16和供电部件5静止时，位于左侧的接触弹片19和正导电部12相连，位于左侧的旋转导电部10和供电部件5连通；位于右侧的接触弹片19和负导电部13相连，位于右侧的旋转导电部10和供电部件5连通，实现由正导电部12和负导电部13到充电装置之间的电流导通。在静止状态下，由于两个固定导电部11始终将外部电能分别连接于正导电部12和负导电部13，由此外部电能即可向供电部件5供电，供电部件5实现充电。

其中，旋转导电部10和固定导电部11可以为现有技术中的导线等部件。

参考说明书附图4和附图5，旋转支架7的上方还可以设置旋转盖板6，利用旋转盖板6与旋转支架7形成封闭的腔体，避免在旋转过程中质量体8和弹性部9从旋转支架7中脱离。

其中，旋转支架7的边缘可以设置限位槽口，旋转盖板6的边缘与旋转支架7的限位槽口配合，实现旋转盖板6与旋转支架7的配合到位，进而形成封闭的腔体。

以说明书附图6至附图9为例，正导电部12位于负导电部13的上方，位于左侧的触发部用以与正导电部12相连，位于右侧的触发部用以与负导电部13相连；当然，正导电部12和负导电部13两者之间的位置关系还可以为其他，并不限于说明书附图示出的方式。

本实用新型提供的电能模组还包括固定支架14，其中固定支架 14具有轴向延伸部141和端面142，如说明书附图3至附图7所示；轴向延伸部141用以供正导电部12和负导电部13套设，进而实现固定支架14、正导电部12和负导电部13三者的相对位置固定；端面142 位于轴向延伸部141的底部，且端面142沿径向延展。端面142位于旋转支架7的下方，且端面142具有承托面，用以承托固定导电部11。

固定支架14可以为一体成型设置，也即轴向延伸部141和端面 142为一体设置，正导电部12和负导电部13两者与轴向延伸部141 之间可采用过盈配合的连接方式，当然还可以采用螺纹连接等方式实现固定支架14、正导电部12和负导电部13三者的相对位置固定。与此同时，利用端面142承托固定导电部11，无论供电部件5是否旋转，固定导电部11始终保持固定不动。

针对旋转支架7的具体设置方式，参考说明书附图5至附图7，包括支板70和凸轴71；支板70用以支撑质量体8和弹性部9等部件，位于支板70的中心位置设有过孔，凸轴71位于过孔中，且凸轴71 向下延伸，凸轴71设有安装孔，旋转部件16位于安装孔的下方，旋转部件16和安装孔配合，实现旋转部件16和旋转支架7的同步旋转。

旋转支架7可为一体设置，支板70和凸轴71可看作是旋转支架 7的一部分，凸轴71可以与旋转支架7的其他部位相连，凸轴71和过孔之间具有间隙，用以供轴向延伸部141穿设。轴向延伸部141还设有限位孔。

在安装过程中，首先将正导电部12和负导电部13套设于轴向延伸部141，将安装有正导电部12和负导电部13的轴向延伸部141对准凸轴71和过孔之间的间隙，将轴向延伸部141的限位孔和凸轴71 的外侧壁套设，实现轴向延伸部141和凸轴71的连接，也即完成正导电部12、负导电部13、固定支架14和旋转支架7的安装；当旋转支架7随着旋转部件16旋转时，无论套设于凸轴71的固定支架14是否随着旋转支架7旋转，正导电部12和负导电部13相对于旋转部件16 的旋转轴线的位置均不发生变化，即可实现上述充电装置断开的技术效果。当然，为了实现固定支架14相对于旋转支架7静止，还可以将固定支架14固设于某一位置上，这样一来，旋转支架7的旋转不会导致正导电部12、负导电部13、固定支架14三者的旋转，基于此，轴向延伸部141和凸轴71之间还可以设置垫圈等部件，避免轴向延伸部 141和凸轴71之间因发生相对转动而磨损。

参考说明书附图1至附图7，凸轴71的底部低于端面142的底部，也即凸轴71的底部相较于端面142的底部远离支板70，轴承15的上端面贴合于凸轴71的底部；旋转部件16的侧壁卡接于凸轴71的安装孔，旋转部件16设有限位凸台161，轴承15的下端面贴合于限位凸台161上，如说明书附图1所示。

轴承15的内圈套设于轴套16，跟随轴套16旋转；轴承15的外圈静止，不跟随内圈及轴套16旋转，轴承15的外圈可连接于固定支架14，也即轴承15的外圈、固定支架14、正导电部12和负导电部 13不随旋转部件16的旋转而转动。

针对旋转支架7和旋转部件16的安装方式，如说明书附图4所示，旋转部件16具有上下两个盲孔，位于下方的盲孔用以与动力部件 17的输出轴相连，实现动力部件17的输出轴与旋转部件16同步转动。

参考说明书附图4和附图5，凸轴71呈H形，用以套设旋转部件 16的安装孔711位于凸轴71的下部，凸轴71的上部具有沉通孔712，沉通孔712和安装孔711相互连通，沉通孔712和安装孔711之间具有连通孔713，连通孔713的孔径小于沉通孔712和安装孔711的孔径。在安装过程中，将旋转部件16的上部安装于安装孔711中，旋转部件16的顶部和安装孔711的顶部内侧壁贴合，旋转部件16中位于上方的盲孔和连通孔713同轴，然后将螺栓等紧固部件22由沉通孔 712向下锁紧至连通孔713中，并紧固于旋转部件16中位于上方的盲孔内；当然旋转部件16中位于上方的盲孔和连通孔713均可以设置内螺纹，当螺栓等紧固部件22紧固至旋转部件16时，螺栓等紧固部件 22的头部卡接于沉通孔712中，如说明书附图4所示。

本实用新型还提供一种电子设备，包括上述电能模组。

本实用新型还特别提供一种如图1所示的具有虚拟显示功能的电子设备，图2为图1的侧视图；图3为图1中的固定零部件的示意图；图4为图1中的旋转零部件的示意图；其中，固定零部件具体指不随动力部件17的旋转轴旋转而旋转的零部件，旋转零部件则是指跟随动力部件17的旋转轴旋转而旋转的零部件。

本实用新型所提供的具有虚拟显示功能的电子设备包括设于旋转支架上方的显示部4，显示部4可以为LED显示屏，依靠供电部件 5对显示部4进行供电。显示部4可以显示预设的内容，跟随旋转支架7及触发部一起做高速旋转，利用视觉暂留效应，将平面的显示转换成360°的立体显示，提高显示效果和用户体验。

此外本实用新型所提供的电子设备还包括用以固定显示部4于旋转支架7的显示部固定件18，显示部固定件18与旋转支架7配合，将显示部4和供电部件5同时固定于旋转支架7，保证在高速旋转下的显示部4的固定。

本实用新型特别提供一种具有虚拟现实功能的音频模组21，包括容纳显示部4和电能模组的壳体，壳体具体分为上、下两部分，如说明书附图5所示的透明上壳1和透明下壳2，透明上壳1和透明下壳2 透过螺纹配合连接成一个完整的壳体，还包括用以承载音频组件模组 21的底盖3；透明下壳2沿圆周方向还开有筛孔，便于声音传出壳体。音频模组21和电能模组之间还设有用以控制电路的PCBA20，用以控制动力部件17的工作状态和显示部4显示的内容，具体如说明书附图 1至附图3所示。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的电能模组及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。