轉軸和電子設備的製作方法
2023-10-10 12:22:54 3
本發明涉及機械工業技術領域，更具體地說，涉及一種轉軸，還涉及一種應用上述轉軸的電子設備。
背景技術：
隨著社會的發展，電子設備越來越廣泛地應用於人們的生活。電子設備包括第一本體和第二本體，第一本體通過轉軸能夠轉動地設置在第二本體上。
請參閱圖1，現有的轉軸包括第一固定架1、第二固定架4和中心軸3，其中，第一固定架1能夠使轉動地套裝在中心軸3上，並且第一固定架1與套裝在中心軸3上的扭簧2固定連接；扭簧2的另一端與中心軸3固定連接；第二固定架4固定在上述中心軸3上。電子設備中第一本體相對於第二本體打開時，與第一本體固定連接的第一固定架相對於中心軸轉動，並帶動扭簧發生形變。
但是，用戶打開應用上述轉軸的電子設備時，一方面需克服第一本體本身的重量產生的扭矩，另一方面還要克服轉軸上扭簧的扭矩，打開過程較困難，不方便用戶使用。
另外，上述轉軸中設置有扭簧，在第一本體和第二本體的打開角度較小時，由於第一本體重力和扭簧產生雙重作用，易導致第一本體回復為與第二本體扣合的狀態，造成第一本體和第二本體難以定位在較小的打開角度。
綜上所述，如何提供一種轉軸，以減小用戶使應用該轉軸的電子設備打開時所耗費的力，以及如何提供一種應用該轉軸的電子設備，是本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明提供一種轉軸，其設有彈性組件，能夠在第一固定架相對於第二固定架在第一預設角度範圍內打開時提供輔助動力，利於用戶打 開應用該轉軸的電子設備，方便使用。本發明還提供一種電子設備，該電子設備應用了上述轉軸，具有方便用戶打開的效果。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種轉軸，包括：
中心軸；
第一固定架，所述第一固定架能夠繞所述中心軸轉動地設置在所述中心軸上；
第二固定架，所述第二固定架固定在所述中心軸上；
扭力組件，所述扭力組件設置在所述中心軸上，所述扭力組件能夠在所述第一固定架相對於所述第二固定架轉動時產生阻尼作用；
彈性組件，所述彈性組件設置在所述中心軸上；
其中，所述第一固定架相對於所述第二固定架在第一預設角度範圍內打開時，所述彈性組件提供輔助動力；在所述第一固定架相對於所述第二固定架在所述第一預設角度範圍內關閉時，所述彈性組件提供額外阻力。
優選的，上述轉軸中，所述彈性組件包括：
凸輪組，所述凸輪組包括分別套裝在所述中心軸上的第一凸輪和第二凸輪；所述第一凸輪與所述第一固定架固定連接；所述第二凸輪沿所述中心軸的周向限位在所述中心軸上；
彈性件，所述彈性件分別與所述中心軸和所述第二凸輪連接，並使所述第二凸輪的曲線輪廓端貼緊所述第一凸輪的曲線輪廓端；
其中，在所述第一固定架相對於所述第二固定架在第一預設角度範圍內打開時，所述第一凸輪和第二凸輪沿所述中心軸的軸向的總長變小，所述彈性件的彈性勢能逐漸減小；
在所述第一固定架相對於所述第二固定架在所述第一預設角度範圍內關閉時，所述第一凸輪和第二凸輪沿所述中心軸的軸向的總長變大，所述彈性件的彈性勢能逐漸增大。
優選的，上述轉軸中，所述第一固定架包括安裝部和連接板；所述連接板能夠轉動地套裝在所述中心軸上，並且所述連接板與所述安裝部固定連接。
優選的，上述轉軸中，所述安裝部包括通過銷釘固定連接的第一安裝板和第二安裝板；所述連接板為兩個，一個所述連接板與所述第一安裝板固定連接，並與所述扭力組件相連；另一個所述連接板與所述第二安裝板固定連接，並與所述第一凸輪固定連接。
優選的，上述轉軸中，所述第一預設角度範圍為0°-90°。
優選的，上述轉軸中，在所述第一固定架相對於所述第二固定架在第二預設角度範圍內打開時，所述彈性組件提供額外阻力；在所述第一固定架相對於所述第二固定架在所述第二預設角度範圍內關閉時，所述彈性組件提供輔助動力。
優選的，上述轉軸中，所述第二預設角度範圍為90°-180°。
一種電子設備，包括：
第一本體；
第二本體；
轉軸，所述轉軸為上述技術方案中任意一項所述的轉軸，所述第一固定架與所述第一本體固定連接；所述第二固定架與所述第二本體固定連接。
優選的，上述電子設備中，所述第一本體相對於所述第二本體打開角度範圍為0°-360°。
本發明提供一種轉軸，其包括中心軸、第一固定架、第二固定架、扭力組件和彈性組件；第一固定架能夠繞中線軸轉動地設置在中心軸上；第二固定架固定在中心軸上；扭力組件設置在中心軸上，且扭力組件能夠在第一固定架相對於第二固定架轉動時產生阻尼作用；彈性組件設置在中心軸上；其中，在第一固定架相對於第二固定架在第一預設角度範圍內打開時，彈性組件提供輔助動力；在第一固定架相對於第二固定架在第一預設角度範圍內關閉時，彈性組件提供額外阻力。
應用上述轉軸時用戶可根據實際需要將第一預設角度範圍設置為打開過程中的任意角度範圍，方便用戶在上述彈性組件的輔助動力作用下打開應用該轉軸的電子設備，節省用戶在打開該電子設備過程中所耗力，方便用戶使用。
本發明還提供一種電子設備，該電子設備應用了上述轉軸，具有方便用戶打開的效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現有技術中轉軸的結構示意圖；
圖2為本發明實施例提供的轉軸的立體結構示意圖；
圖3為本發明實施例提供的第一固定架與第二固定架閉合時轉軸的結構示意圖；
圖4為圖3所示的轉軸的側視結構示意圖；
圖5為本發明實施例提供的第一固定架相對於第二固定架打開35°時轉軸的結構示意圖；
圖6為圖5所示的轉軸的側視結構示意圖；
圖7為本發明實施例提供的第一固定架相對於第二固定架打開70°時轉軸結構示意圖；
圖8為圖7所示的轉軸的側視結構示意圖；
圖9為本發明實施例提供的轉軸的爆炸圖。
其中，圖2-圖9中：
第一固定架101；第一安裝板111；連接板112；第二安裝板113；銷釘114；彈性組件102；第一凸輪121；第二凸輪122；彈性件123；摩擦墊片124；扭力組件103；第三凸輪131；第二墊片132；碟簧133；第三墊片134；限位螺母135；第二固定架104；中心軸105；周向凸沿151。
具體實施方式
本發明實施例公開了一種轉軸，其設有彈性組件，能夠在第一固定架相對於第二固定架在第一預設角度範圍內打開時提供輔助動力，利於用戶打開應用該轉軸的電子設備，方便使用。本發明實施例還公開了一種電子設備，該電子設備應用了上述轉軸，具有方便用戶打開的效果。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參閱圖2-圖9，本發明實施例提供一種轉軸，包括中心軸105、第一固定架101、第二固定架104、扭力組件103和彈性組件102；第一固定架101能夠繞上述中心軸105轉動地設置在中心軸105上；第二固定架104固定在上述中心軸105上；扭力組件103設置在中心軸105上，並且該扭力組件103能夠在第一固定架101相對於第二固定架104轉動時產生阻尼作用；上述彈性組件102設置在中心軸105上；其中，在第一固定架101相對於第二固定架104在第一預設角度範圍內打開時，彈性組件102提供輔助動力；在第一固定架101相對於第二固定架104在第一預設角度範圍內關閉時，彈性組件102提供額外阻力。
應用上述轉軸時用戶可根據實際需要將第一預設角度範圍設置為打開過程中的任意角度範圍，方便用戶在上述彈性組件102的輔助動力作用下打開應用該轉軸的電子設備，節省用戶在打開該電子設備過程中所耗力，方便用戶使用。
具體的，上述轉軸中，由於第二固定架104固定在中心軸105上，則第一固定架101繞中心軸105轉動的過程即是相對於第二固定架104打開或關閉的過程。同時，該轉軸中，扭力組件103不僅能夠在第一固定架101相對於第二固定架104轉動過程中產生阻尼作用，還能在兩者相對靜止時產生妨礙第一固定架101相對於第二固定架104轉動的作用，確保應用該轉軸的電子設備中兩個分別與第一固定架101和第二固定架104固定連接的本體，在未獲得外力支持的情況下定位在任意打開角度。
上述轉軸中，第一固定架101相對於第二固定架104在第一預設角度範圍內關閉時，彈性組件102提供額外的阻力，能夠避免應用該轉軸的電子設備中與上述第一固定架101固定連接的本體在如重力等作用下而向關閉方向迴轉，提高該電子設備中分別與第一固定架101和第二固定架104固定連接的兩個本體定位在該第一預設角度範圍內的任意打開角度的可靠性。
具體的，上述實施例提供的轉軸中，彈性組件102包括：
凸輪組，凸輪組包括第一凸輪121和第二凸輪122；第一凸輪121和第二凸輪122分別套裝在中心軸105上；第一凸輪121與第一固定架101固定連接；第二凸輪122沿中心軸105的周向限位在中心軸105上；
彈性件123，彈性件123分別與中心軸105和第二凸輪122連接，並使第二凸輪122的曲線輪廓端貼緊第一凸輪121的曲線輪廓端；
其中，在第一固定架101相對於第二固定架104在第一預設角度範圍內打開時，第一凸輪121和第二凸輪122沿中心軸105的軸向的總長度變小，彈性件123的彈性勢能逐漸減小；
在第一固定架101相對於第二固定架104在第一預設角度範圍內關閉時，第一凸輪121和第二凸輪122沿中心軸105的中心軸105的軸向的總長變大，彈性件123的彈性是能逐漸增大。
該轉軸中，第一凸輪121上緊靠第二凸輪122的端面為曲面，使得第一凸輪121的該端部(即曲線輪廓端)呈凹凸不齊的形狀，相應的，第二凸輪122上緊靠第一凸輪121的端部是與上述第一凸輪121的端部配合的非平齊端。應用過程中，第一凸輪121隨第一固定架101繞中心軸105轉動，使得第一凸輪121和第二凸輪122兩者相互緊靠的端部的接觸位置變化，從而使兩者沿中心軸105的軸向的總長度發生變化。本實施例提供的轉軸中，在第一固定架101相對於第二固定架104轉動的過程中，第一凸輪121軸和第二凸輪122兩者的長度發生變化，使彈性件123的彈性勢能發生變化，彈性件123的彈性勢能變化過程中自動為第一固定架101的轉動提供輔助動力或額外阻力，無需用戶進行額外操作，方便用戶使用。
具體的，上述轉軸中，彈性件123設置為套裝在中心軸105上的彈簧，並且彈簧的一端與第二凸輪122相抵接。另外，彈簧組件102兩端分別由兩個限位螺母135頂緊；其中，第二固定架104通過摩擦墊片124頂緊其中一個限位螺母，彈簧通過另一個摩擦墊片124與另一個限位螺母135頂緊，如圖2、9所示。
上述轉軸中，第一固定架101設置為包括安裝部和連接板112；連接板112能夠轉動地套裝在中心軸105上；安裝部與連接板112固定連接，並且安裝部用於與應用該轉軸的電子設備中的本體固定連接。
由於上述第一固定架101既需與扭力組件103連接，又需與彈性組件102連接，才能確保扭力組件103和彈性組件102兩者分別發揮作用，故為了方便與上述扭力組件103和彈性組件102連接，第一固定架101設置為如下結構：
安裝部包括通過銷釘114固定連接的第一安裝板111和第二安裝板113；連接板112設置為兩個，一個連接板112與第一安裝板111固定連接，並且該連接板112與上述扭力組件103相連；另一個連接板112與第二安裝板113固定連接，並且該連接板112與第一凸輪121固定連接。該實施例提供的方案中，連接板112設置為兩個，並且安裝部設置為通過銷釘114連接的兩個分體的安裝板，方便在兩個連接板112之間設置用於裝配在中心軸105上的其它部件，使該轉軸裝配方便。
由於應用上述轉軸的電子設備中第一本體相對於第二本體的打開角度較小時，第一本體的重力沿第一本體的轉動方向的分力較大，為了避免用戶付出過大的力使第一本體繞第二本體打開，上述轉軸中第一預設角度範圍可設置為0°-90°。相應的，在第一本體繞第二本體在0°-90°範圍內關閉過程中，第一本體的重力作用沿第一本體的轉動方向的分力仍較大，亦無須用戶付出過大的力來使兩個本體閉合。當然上述第一預設角度範圍還可根據第一本體的實際重量等因素設置為0°-45°等，本實施例對第一預設角度範圍的具體數值不做限定。
進一步的，為了更適用於應用上述轉軸的電子設備的實際工作情況，上述轉軸中，在第一固定架101相對於第二固定架104在第二預設角度範圍內打開時，彈性組件102提供額外的阻力，在第一固定架101相對於第二固定架104 在第二預設角度範圍內關閉時，彈性組件102提供輔助動力。該轉軸適用於第一本體相對於第二本體的打開角度範圍為0°-180°的電子設備中，並且上述第二預設角度範圍可具體設置為90°-180°，或者135°-180°等。當然，根據電子設備的實際情況，還可設置在第一固定架101相對於第二固定架104在270°-360°的第三預設角度範圍內打開時，彈性組件102提供額外阻力；在第一固定架101相對於第二固定架104在上述第三預設角度範圍內關閉時，所述彈性組件102提供輔助動力。本實施例提供的轉軸中，第一固定架101與第二固定架104在打開過程中彈性組件102所產生的實際效果可根據用戶開合電子設備的兩個本體的實際需要具體設置，本實施例對上述第二、第三預設角度範圍不做具體限定。
上述實施例提供的轉軸中，扭力組件103由限位螺母135和中心軸105上的周向凸沿151沿中心軸105的軸向限位在中心軸105上；其中，安裝部的連接板112通過第一墊片靠緊上述周向凸沿151；扭力組件103包括分別套裝在中心軸105上的第三凸輪131和碟簧133；第三凸輪131緊靠上述連接板112，並且該第三凸輪131上緊靠該連接板112的端部與該連接板112上緊靠第三凸輪131的端部凹凸配合；碟簧133設置為多個，並且各碟簧133依次緊靠設置並形成碟簧組；碟簧組一側通過套裝在中心軸105上的第二墊片132與第三凸輪131緊靠，另一側通過套裝在中心軸105上的第三墊片134與上述限位螺母135緊靠。該轉軸中第一固定架101相對於第二固定架104打開時，第一固定架101上與扭力組件103連接的連接板112繞中心軸105轉動，而第三凸輪131沿周向限位在中心軸105上，使得連接板112與該第三凸輪131發生相對轉動，並且連接板112與第三凸輪131沿軸向的總長度變長，碟簧133處產生較大的擠壓力，使得第三凸輪131與連接板112之間阻尼變大，確保應用該轉軸的電子設備能夠定位在任意打開角度。
本發明實施例還提供一種電子設備，該電子設備包括第一本體、第二本體和轉軸，其中，轉軸為上述實施例提供的轉軸，轉軸中第一固定架101與第一本體固定連接、第二固定架104與第二本體固定連接。
優選的，上述電子設備中，第一本體相對於第二本體的打開角度範圍為0°-360°。
本實施例提供的電子設備應用了上述實施例提供的轉軸，具有方便用戶打開的效果。當然，該電子設備還具有上述實施例提供的有關轉軸的其它效果，在此不再贅述。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。