CN109270987A - 一种转轴及具有该转轴的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转轴及具有该转轴的电子设备，所述转轴应用于可折叠的电子设备，所述转轴包括至少一个转轴组件，所述转轴组件包括：旋转轴、套设于所述旋转轴的齿轮、第一旋臂，所述第一旋臂的一端与所述齿轮固定连接；第二旋臂，所述第二旋臂的第一端设置有与所述齿轮相啮合的齿条；所述第一旋臂带动所述齿轮绕所述旋转轴转动，使得所述第二旋臂的第二端朝向远离或者靠近所述旋转轴的方向运动。本发明提供的转轴可以防止可折叠的电子设备的柔性屏产生褶皱。

Description

一种转轴及具有该转轴的电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种转轴及具有该转轴的电子设备。

背景技术

随着手机、电脑等电子设备的广泛普及与发展，用户对电子设备的屏幕的尺寸要求越来越高。为了便于增大电子设备的屏幕，同时避免电子设备过大而不便于携带、占空空间大等问题，可折叠的柔性屏随之诞生。

如图1a、图1b、图2a和图2b所示，在相关技术中，在柔性屏101的一侧设置有第一机壳102和第二机壳103，第一机壳102和第二机壳103通过转轴104连接，在观看视频、看电子书等需要展开电子设备的屏幕时，第一机壳102和第二机壳103绕转轴104旋转，驱动柔性屏101展开，呈如图2a与图2b所示的展开状态。在携带、收纳等需要缩小电子设备的屏幕时，第一机壳102和第二机壳103绕所述转轴104旋转，驱动柔性屏101弯折，呈如图1a与图1b所示的折叠状态。在折叠状态下，电子设备的第一机壳102与第二机壳103折叠，从而达到在折叠状态下缩小所述电子设备的尺寸，达到便于携带的效果。

但是，如图2a所示，由于在展开状态下第一机壳102与第二机壳103沿垂直于所述转轴104轴向的方向的长度之和相对于折叠状态有所减小，造成所述柔性屏101在展开状态下产生褶皱，从而降低了所述柔性屏101的美观度，并降低了所述柔性屏101的使用寿命。

由此可知，相关技术中的转轴存在降低了柔性屏的使用寿命的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种转轴及具有该转轴的电子设备，以解决相关技术中的转轴存在的降低了柔性屏的使用寿命的问题。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种转轴，应用于可折叠的电子设备，所述电子设备具有第一壳体和第二壳体，所述转轴包括至少一个转轴组件，所述转轴组件包括：

旋转轴；

套设于所述旋转轴的齿轮；

第一旋臂，所述第一旋臂的一端与所述齿轮固定连接；

第二旋臂，所述第二旋臂的第一端设置有与所述齿轮相啮合的齿条；

所述第一旋臂带动所述齿轮绕所述旋转轴转动，使得所述第二旋臂的第二端朝向远离或者靠近所述旋转轴的方向运动的推拉力。

可选的，所述齿条为柔性齿条，所述齿条与所述齿轮啮合的部分卷绕于所述齿轮的周沿。

可选的，所述至少一个转轴组件包括第一转轴组件和第二转轴组件；

所述第一转轴组件中的齿条沿第一方向卷绕于所述第一转轴组件中的齿轮，所述第二转轴组件中的齿条沿与所述第一方向相反的方向卷绕于所述第二转轴组件中的齿轮。

可选的，所述至少一个转轴组件包括第三转轴组件和第四转轴组件；

所述第三转轴组件中的齿条与所述第四转轴组件中的齿条沿同一方向卷绕于各自相应的齿轮。

可选的，所述转轴还包括：

设置于所述旋转轴上并夹设于所述第一转轴组件与所述第二转轴组件之间的隔断轮。

可选的，所述转轴还包括：

套筒，所述套筒上设置有第一开口，所述齿条至少部分夹设于所述套筒与所述齿轮之间；所述第二旋臂贯穿所述第一开口，并延伸至所述套筒外。

可选的，所述套筒上还设有第二开口，所述第一旋臂贯穿所述第二开口，并延伸至所述套筒外，其中，所述第二开口的开口方向与所述第一开口的开口方向相反。

可选的，所述第一旋臂固定于所述第一旋臂的一端。

可选的，所述转轴还包括覆盖设置于所述转轴的端部的盖帽，所述盖帽包括：

与所述套筒的端部匹配的卡槽，所述套筒的一端卡接于所述卡槽内；以及，

向远离所述旋转轴的方向凹陷形成的卡接部，所述第一旋臂的连接于所述齿轮的一端卡接于所述卡接部内。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括第一壳体、第二壳体、设置于所述第一壳体和所述第二壳体上的柔性屏以及如上所述的转轴，，所述第一旋转臂的另一端与所述第一壳体或第二壳体中的一者连接，所述第二旋转臂的第二端与所述第一壳体或第二壳体中的另一者连接。

在本发明实施例中，通过在第二旋臂上设置齿条，使得第二旋臂的延伸长度能够随齿轮的旋转而伸长或缩短，从而能够使壳体朝向远离或靠近旋转轴的方向运动。这样，在电子设备展开或折叠的过程中，壳体与壳体之间的距离可调，从而能够使柔性屏展开时始终保持伸展状态，避免了柔性屏展开时发生褶皱的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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1a是相关技术中的折叠屏幕处于折叠状态下的主视图；

图1b是相关技术中的折叠屏幕处于折叠状态下的俯视图；

图2a是相关技术中的折叠屏幕处于展开状态下的主视图；

图2b是相关技术中的折叠屏幕处于展开状态下的俯视图；

图3a是一种转轴组件处于折叠状态下的结构图；

图3b是一种转轴组件处于展开状态下的结构图；

图4是另一种转轴组件处于展开状态下的结构图

图5是本发明实施例提供的一种转轴处于折叠状态下的结构图；

图6是图5中转轴的拆分图；

图7是本发明实施例提供的一种转轴处于展开状态下的结构图；

图8是图7中转轴处于展开状态下的拆分图；

图9是本发明实施例提供的一种转轴处于折叠状态下的俯视图；

图10是沿图9中A-A方向的剖视图；

图11是本发明实施例提供的一种转轴处于展开状态下的俯视图；

图12是沿图11中B-B方向的剖视图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的转轴，可以安装于可折叠的电子设备，用于解决相关技术中装配于电子设备上的柔性屏因展开而产生的褶皱，从而提升电子设备和柔性屏的使用寿命。

请参阅图3a与图3b，本发明实施例提供一种转轴，应用于可折叠的电子设备，该转轴包括至少一个转轴组件31，转轴组件31包括旋转轴311、套设于旋转轴311的齿轮312、第一旋臂313，第一旋臂313的一端与齿轮312固定连接，以及，第二旋臂314，第二旋臂314的第一端设置有与齿轮312相啮合的齿条3141，第一旋臂313带动齿轮312绕旋转轴311转动，使得第二旋臂314的第二端朝向远离或者靠近旋转轴311的方向运动。

其中，第二旋臂314沿垂直于旋转轴311的方向延伸。

在具体应用过程中，上述转轴安装于电子设备的第一壳体和第二壳体之间，例如：第一壳体固定于第一旋臂313，第二壳体固定于第二旋臂314，在如图3a所示的折叠状态下(图中未画出第一壳体和第二壳体)，第一旋臂313与第二旋臂314同向延伸，从而使第一壳体和第二壳体折叠，以缩小电子设备的面积。在展开状态下，第一旋臂313与第二旋臂314在转轴组件31的作用下反向延伸，从而使第一壳体和第二壳体位于同一水平面，以增加电子设备的面积。

其中，由折叠状态向展开状态转变的过程中，第一旋臂313能够在第一壳体的作用下带动齿轮312绕旋转轴311转动90度，从而驱使啮合于齿轮312的齿条3141向第二旋臂314的第二端所在的方向移动(即减少齿条3141与齿轮312啮合的面积)，从而延长第二旋臂314的长度，达到推动第二壳体向远离第一壳体所在的方向移动的，避免装设于第一壳体与第二壳体上的柔性屏因展开而产生褶皱。

优选的，齿条3141为柔性齿条，齿条3141靠近齿轮312的一端卷绕于齿轮312的周沿，并与齿轮312相啮合，齿条3141的未卷绕于齿轮312的周沿的部分与第二旋臂314同向延伸。

这样，可以使柔性齿条卷绕于齿轮上，相对于沿直线延伸的刚性齿条，以卷绕的方式可以减少齿条的长度，从而可以节省齿条的占用空间，达到减少转轴的占用空间的效果。

当然，齿条3141也可以是如图4所示的刚性结构，在相关技术中，由于转轴104的外径和壳体的厚度，柔性屏101由折叠状态向展开状态转换的过程中，将发生柔性屏101沿垂直于转轴104的方向的长度大于电子设备的沿垂直于转轴104的宽度，因此会形成褶皱。

其中，如图4所示，在齿条3141为刚性齿条的情况下，为了在电子设备展开时，使刚性齿条有足够的裕度能够通过第二悬臂314的第二端推动一壳体朝远离另一壳体的方向移动，则在折叠状态下，刚性齿条的远离第二旋臂314的一端可以沿垂直于转轴311的方向具有突出端，齿轮312啮合于齿条3141的突出端与靠近第二旋臂314的一端之间，在转轴300展开至展开状态的过程中，齿轮312发生旋转，并相对于齿条3141向突出端所在的方向移动，从而带动刚性齿条向第二旋臂314的第二端所在的方向移动，从而达到通过第二旋臂314的第二端推拉电子设备的壳体，以防止柔性屏褶皱产生的效果。

另外，还可以将齿条3141的材质设置为弹性材料，从而使齿条3141与齿轮312相啮合的部分依靠自身的弹性力卷绕于齿轮312，该弹性材料制成的齿条3141卷绕于齿轮312的周沿的长度至少大于1/2倍齿轮312的周长，从而能够依靠弹性齿条自身具备的弹性力与齿轮312保持啮合。

当然，还可以通过在齿条3141的外侧设置套筒而将柔性齿条3141压设于齿轮312的周沿，达到与齿轮312啮合。

另外，如图3a图3b所示，第一旋臂313固定连接于齿轮312的一端。

当然，第一旋臂313也可以固定于齿轮312的周沿，在此不做具体限定。

在本发明实施例中，通过在第二旋臂上设置齿条，使得第二旋臂的延伸长度能够随齿轮的旋转而伸长或缩短，从而能够使壳体朝向远离或靠近旋转轴的方向运动。这样，在电子设备展开或折叠的过程中，壳体与壳体之间的距离可调，从而能够使柔性屏展开时始终保持伸展状态，避免了柔性屏展开时发生褶皱的问题。

请参阅图5至图8，本发明实施例提供一种转轴500，包括第一转轴组件51和第二转轴组件52。

其中，如图6和图7所示，第一转轴组件51与第二转轴组件52与上一实施例提供的转轴组件31结构相同，且第一转轴组件51与第二转轴组件52中的旋转轴为同一个旋转轴53。

具体的，如图6和图7所示，第一转轴组件51包括：第一齿轮511、与第一齿轮511连接的第一旋臂512，该第一旋臂512垂直于第一齿轮511的轴向延伸，以及，第二旋臂513，该第二旋臂513的第一端设置有第一齿条514，第一齿条514的至少部分与第一齿轮511相啮合，且第一齿条514与第一齿轮511相啮合的部分卷绕于该第一齿轮511上。

如图6和图7所示，第二转轴组件52包括：第二齿轮521、与第二齿轮521连接的第三旋臂522，该第三旋臂522垂直于第二齿轮521的轴向，以及，第四旋臂523，该第四旋臂523的第一端设置有第二齿条524，第二齿条524的至少部分与第二齿轮521相啮合，且第二齿条524与第二齿轮521相啮合的部分卷绕于该第二齿轮521上。

另外，所述转轴500包括的转轴组件并不限定为两个，转轴组件的数量还可以是1个、3个或者4个等任意数量，且能够取得相同或者相似的有益效果，在此不做具体限定。

另外，转轴500包括如图9和图10所示的折叠状态和如图11与图12所示的展开状态。

在如图9和图10所示的折叠状态下，第一旋臂512、第二旋臂513、第三旋臂522以及第四旋臂523同向延伸。

这样，可以在折叠状态下，减小安装有转轴的电子设备的占用空间，以便于携带和收纳等。

在如图11与图12所示的展开状态下，第一旋臂512与第四旋臂523同向延伸，第二旋臂513与第三旋臂522同向延伸，并且，第一旋臂512和第四旋臂523的延伸方向与第二旋臂513和第三旋臂522的延伸方向相反。

其中，第一齿条514卷绕于第一齿轮513的方向与第二齿条524卷绕于第二齿轮521的方向相反。

由折叠状态向展开状态打开的过程中，第一旋臂512沿图10中所示的第一方向C旋转了90度，第二旋臂513沿第二方向D旋转了90度，从而使第一齿轮511驱动啮合于该第一齿轮511上的第一齿条514向第二旋臂513所在的方向延伸，以延长第二旋臂513的长度，其中，第一方向C与第二方向D互为逆向。

这样，可以在下，第一转轴组件中的第二旋臂与第二转轴组件中的第四旋臂反向延伸，达到向相反的两侧使安装于电子设备上的柔性屏对称的拉伸，从而防止柔性屏产生褶皱，以提升所述柔性屏的美观度和使用寿命。

另外，第二转轴组件52由折叠状态向展开状态打开的过程中，第四旋臂523延长，其具体过程与第一转轴组件51中的第二旋臂513延长的过程相同，且第一转轴组件51与第二转轴组件52同步进行打开与折叠状态的切换。

具体的，如图7所示在展开状态下，第一旋臂512与第四旋臂523同向延伸，第二旋臂513与第三旋臂522同向延伸，并且，第一旋臂512和第四旋臂523的延伸方向与第二旋臂513和第三旋臂522的延伸方向相反。

这样，可以在展开状态下，使第二旋臂513和第四旋臂523反向延长，使转轴500的延长长度可以用于拉伸电子设备的柔性屏因展开而产生的褶皱，使柔性屏在展开状态下一直保持平整，从而提升了柔性屏的美观度和使用寿命。

当然，第一齿条514卷绕于第一齿轮513的方向与第二齿条524卷绕于第二齿轮521的方向可以相同。

本实施例中，电子设备的第一壳体同时与的第二旋臂513和第四旋臂523固定连接，第二壳体与第一悬臂512和第三悬臂522固定连接(图未画出)，从而，在转轴旋转进入展开状态的过程中，第二旋臂513和第四旋臂523连接沿同一方向延长，从而共同驱动电子设备的第一壳体朝远离第二壳体的方向移动，从而防止设置于第一壳体和第二壳体上的柔性屏因展开而产生褶皱。

这样，可以在展开状态下，第二旋臂和第四旋臂沿同一方向延长，使电子设备上与第二旋臂和第四旋臂连接的一个壳体向远离另一壳体的方向移动，达到防止柔性屏产生褶皱的效果。

可选的，如图6所示，所述转轴500还包括设置于旋转轴53上的隔断轮531，旋转轴53的两端分别贯穿第一齿轮511和第二齿轮521，隔断轮531夹设于第一齿轮511和第二齿轮521之间。

这样，减少了第一齿轮和第二齿轮之间因逆向旋转而产生的摩擦，另外，还可以限制第一齿条和第二齿条向靠近隔断轮所在的方向发生偏移，从而，提升了转轴的结构可靠性。

可选的，如图6所示，转轴500还包括套筒54，套筒54上设置有第一开口541，第二齿条524至少部分夹设于套筒54与第二齿轮521之间；第四旋臂523贯穿第一开口541，并延伸至套筒54外。

另外，套筒54上还设有第二开口542，第三旋臂522贯穿第二开口542，并延伸至套筒54外，其中，第二开口542的开口方向与第一开口541的开口方向相反。

需要说明的是，第一开口541与第二开口542沿套筒54的周沿的方向的长度至少大于1/4倍套筒的周长，从而使第三旋臂522能够沿第二方向D旋转90°，使第四旋臂523能够沿第一方向C旋转90°

这样，可以通过套筒使转轴的结构更加牢固，并且使转轴的外观更加美观和光滑。

需要说明的是，上述结构同样适用于第一转轴组件51，在此仅以第二转走组件52为例进行具体介绍与分析。

可选的，第一旋臂512固定于第一齿轮511的的一端。

如图6所示，本实施例中包括两个转轴组件，其中，第一转轴组件51与第二转轴组件52之间有隔断轮531，则第一旋臂512固定于第一齿轮511的远离隔断轮531的一端。

这样可以使套筒54上的第一开口541与第二开口542沿套筒54的轴向错开，从而增加套筒54的结构强度。

需要说明的是，上述第一转轴组件51的结构同样适用于第二转轴组件52，为避免重复，在此仅以第一转轴组件51的结构做具体分析。

可选的，转轴500还包括覆盖设置于转轴500的端部的第一盖帽55，第一盖帽55包括：

与套筒54的端部匹配的卡槽551，套筒54的一端卡接于卡槽551内；以及，

向远离旋转轴53的方向凹陷形成的卡接部552，第一旋臂512的连接于第一齿轮511的一端卡接于卡接部552内。

另外，转轴500的另一端设置有与第一盖帽55结构相同的第二盖帽56，且套筒54与第一盖帽55连接的结构1同样适用于第二盖帽56。

旋转轴53的相对两端分别贯穿第一齿轮511和第二齿轮521，以使第一齿轮511和第二齿轮521能够绕旋转轴53旋转。

另外，旋转轴53的相对两端分别抵接于第一盖帽55和第二盖帽56的靠近隔断轮531的一侧，从而通过第一盖帽55和第二盖帽56限制旋转轴53发生位移。

这样，可以采用第一盖帽与第二盖帽连接于套筒的两端，防止套筒沿轴向滑动，并且限制第一齿轮和第二齿轮沿轴向脱离套筒，从而使转轴的结构更加可靠。

本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括第一壳体、第二壳体、设置于第一壳体和第二壳体上的柔性屏，以及图3a至图12所示的任意一种转轴，第一壳体和第二壳体通过转轴连接。

具体的，在转轴仅包括如图3a至图4所示的一个转轴组件的情况下，可以使第一壳体和第二壳体分别与转轴组件中的第一旋臂和第二旋臂固定连接。

在打开第一壳体与第二壳体时，可以驱动第一旋臂与第二旋臂位于同一水平面，并使第二旋臂的长度延长，从而增加了第一壳体与第二壳体之间的距离，达到拉伸柔性屏，避免柔性屏产生褶皱的效果。

在转轴包括如图5至图12所示的第一转轴组件和第二转轴组件，且两个转轴组件中的齿条分别沿相反的方向卷绕于各自相应的齿轮上的情况下，可以使第一壳体与第四旋臂连接，并与第一旋臂滑动连接，并使第二壳体与第二旋臂连接，并与第三旋臂滑动连接，这样可以防止固定长度的第一旋臂和第三旋臂阻碍第一壳体和第二壳体向远离所述转轴或者靠近所述转轴的方向移动。

在打开第一壳体与第二壳体使电子设备展开时，可以驱动第一旋臂、第二旋臂、第三旋臂和第四旋臂位于同一水平面，并使第二旋臂和第四旋臂的长度分别向相反或者相同的方向延长，从而增加了第一壳体与第二壳体之间的距离，达到沿相反的两侧对称地拉伸柔性屏，消除柔性屏在第一壳体与第二壳体之间形成的褶皱。

本发明实施例提供的电子设备通过，在第一壳体与第二壳体之间设置上一实施例提供的转轴，达到在展开状态下防止装配于第一壳体和第二壳体上的柔性屏产生褶皱的缺陷，从而使得电子设备更加美观，且延长了电子设备的使用寿命。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种转轴，应用于可折叠的电子设备，其特征在于，所述转轴包括至少一个转轴组件，所述转轴组件包括：

旋转轴；

套设于所述旋转轴的齿轮；

第一旋臂，所述第一旋臂的一端与所述齿轮固定连接；

第二旋臂，所述第二旋臂的第一端设置有与所述齿轮相啮合的齿条；

所述第一旋臂带动所述齿轮绕所述旋转轴转动，使得所述第二旋臂的第二端朝向远离或者靠近所述旋转轴的方向运动。

2.根据权利要求1所述的转轴，其特征在于，所述齿条为柔性齿条，所述齿条与所述齿轮啮合的部分卷绕于所述齿轮的周沿。

3.根据权利要求2所述的转轴，其特征在于，所述至少一个转轴组件包括第一转轴组件和第二转轴组件；

所述第一转轴组件中的齿条沿第一方向卷绕于所述第一转轴组件中的齿轮，所述第二转轴组件中的齿条沿与所述第一方向相反的方向卷绕于所述第二转轴组件中的齿轮。

4.根据权利要求2所述的转轴，其特征在于，所述至少一个转轴组件包括第三转轴组件和第四转轴组件；

所述第三转轴组件中的齿条与所述第四转轴组件中的齿条沿同一方向卷绕于各自相应的齿轮。

5.根据权利要求3或4所述的转轴，其特征在于，所述转轴还包括：

设置于所述旋转轴上并夹设于所述第一转轴组件与所述第二转轴组件之间的隔断轮。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的转轴，其特征在于，所述转轴还包括：

套筒，所述套筒上设置有第一开口，所述齿条至少部分夹设于所述套筒与所述齿轮之间；所述第二旋臂贯穿所述第一开口，并延伸至所述套筒外。

7.根据权利要求6所述的转轴，其特征在于，所述套筒上还设有第二开口，所述第一旋臂贯穿所述第二开口，并延伸至所述套筒外，其中，所述第二开口的开口方向与所述第一开口的开口方向相反。

8.根据权利要求6所述的转轴，其特征在于，所述第一旋臂固定于所述齿轮的一端。

9.根据权利要求8所述的转轴，其特征在于，所述转轴还包括覆盖设置于所述转轴的端部的盖帽，所述盖帽包括：

与所述套筒的端部匹配的卡槽，所述套筒的一端卡接于所述卡槽内；以及，

向远离所述旋转轴的方向凹陷形成的卡接部，所述第一旋臂的连接于所述齿轮的一端卡接于所述卡接部内。

10.一种电子设备，包括第一壳体、第二壳体和设置于所述第一壳体和所述第二壳体上的柔性屏，其特征在于，所述电子设备还包括如权利要求1至9中任一项所述的转轴，所述第一旋转臂的另一端与所述第一壳体或第二壳体中的一者连接，所述第二旋转臂的第二端与所述第一壳体或第二壳体中的另一者连接。