CN110213417A - 一种折叠屏的转轴结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于移动终端技术领域，尤其是涉及一种折叠屏的转轴结构，其包括相互铰接的第一基板和第二基板，所述第一基板与第二基板成拉链式错位啮合结构铰接相连，并通过连接机构连接成为一体，第一基板与第二基板的铰接面分别设有凹槽，当所述第一基板与第二基板以铰接面为轴旋转扣合时，第一基板与第二基板铰接面处的凹槽成为长条状，作为折叠屏内折叠时形成的折叠凸起部的容纳空间。本发明可在屏幕展开时对屏幕形成支撑，确保柔性屏在展开后的平整形状不会受到用户按压的影响，同时在屏幕折叠时，形成容纳空间以对屏幕折叠时形成的折叠凸起部进行保护，有效避免屏幕折叠损坏，结构简单可靠，可实现性强，使用寿命长，功能可靠。

Description

一种折叠屏的转轴结构
技术领域
本发明属于移动终端技术领域，尤其是涉及一种用于可折叠屏的转轴结构。
背景技术
随着电子产品的更新换代，各种电子设备终端，如手机、平板电脑等的显示屏幕变得越来越大，这是由于更大的显示屏幕能给使用者提供更丰富的信息，提高人机交流的效率，并且能够带来更好的使用体验。但是，随着屏幕的增大，电子设备终端基体的外形尺寸也会相应地增大；电子设备基体尺寸的增大，会带来携带、存放不方便的问题，这就制约了显示屏幕的扩大。
目前，折叠屏技术很好的找到了电子设备基体的小型化发展与显示屏幕的大屏化发展的折中点，比如折叠屏手机在折叠后跟常规手机大小一样，可以很方便的携带；而当把屏幕展开，则可以获得一块显示面积超大的屏幕。
于是人们设计了折叠式的显示屏，如专利申请201620134105.0公开的一种便携式折叠屏，包括不透光的板体，所述板体包括多个折叠段，折叠段之间设有能够使折叠段相互折叠的折叠区域，折叠段上设置有磁块；所述磁块设置在折叠段同侧的端部上，所述折叠段靠近磁块处设有能够使折叠段折弯定型的定型区域。本发明通过折叠结构能够应对不同测量设备遮光及安装需要，而且具有的定型区域能够应对不同调节需要；且结构简单，调节、携带方便。
然而，上述显示屏之间仅仅是通过磁块吸附进行定型，结构过于简单，使多个折叠段的结合不稳固，容易损坏，且在使用过程中粗糙的磁块吸附结构会导致显示屏拼接不平整，难以达到良好的拼接效果。
又如专利申请201420796566.5公开的一种可折叠屏幕结构，包括第一屏幕和第二屏幕，还包括连接所述第一屏幕和第二屏幕的折叠机构，所述第一屏幕和第二屏幕均包括显示区域和边缘区域，且所述第一屏幕和第二屏幕相互拼接的边缘区域透明；所述折叠机构用于将所述第一屏幕和第二屏幕相互面向叠合或者将所述第一屏幕和第二屏幕相互拼接；所述第一屏幕和第二屏幕相互拼接时，显示区域相互对接，使得边缘区域和显示区域相互交错重叠。还公开一种使用该可折叠屏幕的便携式设备。然而，上述的折叠屏幕由于其第一屏幕和第二屏幕是通过轴结合在一起，轴必然占用空间，导致其打开时，第一屏幕和第二屏幕之间必然存在间隙，而且通过边缘区域和显示区域相互交错重叠使显示屏的显示不完整，影响显示效果，实际上并不能实现无缝对接的效果。
现有折叠屏电子设备的折叠方式有两种：屏幕外折和屏幕内折。屏幕外折的优点在于折弯半径大，屏幕不会折坏和折痕，但是折叠后屏幕直接朝外，携带时屏幕易被外物刮花或损坏；屏幕内折的优点是不会被外物损坏，但是由于柔性屏有很多的线路和元件，并且基于其材料自身的特性，所以需要一定的折弯半径，因此存在折弯半径小，屏幕易折坏和折痕的缺点。
折叠屏电子设备不同于翻盖设备(如翻盖手机)，因为它的折叠是在一块屏幕上所完成的，即显示屏幕需要折弯180度，并在折弯处具有一定的弧度。目前，折叠屏电子设备通过转轴连接在两部分壳体之间，再将柔性屏组装在两部分壳体上，形成折叠屏电子设备。然而，转轴连接在两部分壳体之间，仅能实现对两个壳体进行转动连接的功能，无法在两部分壳体叠合后撑起柔性屏的弯折弧度部分，用户在对柔性屏的弯折部分进行触摸时，手感不佳，降低用户体验。为此，一些技术方案采用内部铰链设计，创造出一个半圆的空间，不过这样折叠虽然简单方便，但手机的厚度肯定会大大增加。另一些技术方案采用分段式结构，类似甲虫一样或像脊椎一样排列弯曲，每一段可以分担部分受力，使整个折叠的结构受力更均匀。但是，现有这些技术方案，转轴结构都十分复杂，屏幕折弯半径较大，导致产品厚度较大，且在折弯或打开过程中对柔性屏会产生拉扯力，影响柔性屏的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种折叠屏的转轴结构，解决现有技术中既能展开时对柔性屏较好支撑，又能在折叠时对柔性屏较好保护的支撑保护机构结构复杂的问题。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为，一种折叠屏的转轴结构，包括相互铰接的第一基板和第二基板，所述第一基板与第二基板成拉链式错位啮合结构铰接相连，并通过连接机构连接成为一体，第一基板与第二基板的铰接面分别设有凹槽，当所述第一基板与第二基板以铰接面为轴旋转扣合时，第一基板与第二基板铰接面处的凹槽成为长条状，作为折叠屏内折叠时形成的折叠凸起部的容纳空间。
实现本发明目的的技术方案还进一步的包括，所述第一基板与第二基板相铰接的一侧边设有朝向第二基板方向的多个宽度相同的第一凸起部，所述多个凸起部相互之间设有宽度相同的第一间隙，第二基板与第一基板相铰接的一侧边设有朝向第一基板方向的多个宽度相同的第二凸起部，所述多个第二凸起部相互之间设有宽度相同的第二间隙，第一凸起部宽度小于第二间隙并装入第二间隙内，第二凸起部宽度小于第一间隙并装入第一间隙内，将所述第一基板与第二基板成拉链式错位啮合结构铰接相连。
实现本发明目的的技术方案还进一步的包括，所述连接机构包括两端开孔的连接座，以及位于第一基板顶部及底部的第一转轴，位于第二基板顶部及底部的第二转轴，所述第一转轴及第二转轴分别***连接座两端的孔内，将所述第一基板与第二基板连接成为一体。
实现本发明目的的技术方案还进一步的包括，所述第一凸起部表面设有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽弧面起点为第一基板，弧面终点为凸台，当所述第一基板与第二基板展开成180度时，所述第一基板、凸台及第二基板上表面为平整面。
更进一步的，所述第一基板顶部及底部分别设有第一齿轮，所述第二基板顶部及底部分别设有与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮。
本发明的折叠屏的转轴结构可在屏幕展开时对屏幕形成支撑，确保柔性屏在展开后的平整形状不会受到用户按压的影响，同时在屏幕折叠时，形成容纳空间以对屏幕折叠时形成的折叠凸起部进行保护，有效避免屏幕折叠损坏。本发明结构简单可靠，可实现性强，制造成本低，且由于变形过程中无应力波动，故使用寿命长，功能可靠。
附图说明
图1为本发明分解结构图；
图2为本发明第一基板立体结构图；
图3为图2的局部放大图；
图4为第一基板与第二基板连接结构图；
图5为图4的局部放大图；
图6为本发明平展状态时立体结构图；
图7为本发明折叠状态时立体结构图；
图8(a)为平展状态时侧视结构图；
图8(b)为平展状态时除去连接座的侧视结构图；
图8(c)为平展状态时剖视结构图；
图8(d)为本发明与屏幕相固定平展状态时的剖视结构图；
图9(a)为折叠状态时侧视结构图；
图9(b)为折叠状态时除去连接座的侧视结构图；
图9(c)为折叠状态时剖视结构图；
图9(d)为本发明与屏幕相固定折叠状态时的剖视结构图；
图10(a)为折叠状态时侧视结构图；
图10(b)为折叠状态时除去连接座的侧视结构图；
图10(c)为折叠状态时剖视结构图；
图10(d)为本发明与屏幕相固定折叠状态时的剖视结构图；
图11(a)为折叠完成状态时侧视结构图；
图11(b)为折叠完成状态时除去连接座的侧视结构图；
图11(c)为折叠完成状态时剖视结构图；
图11(d)为本发明与屏幕相固定折叠完成状态时的剖视结构图；
图12为本发明与屏幕相固定平展状态时的剖视结构图；
图13为本发明与屏幕相固定折叠完成状态时的剖视结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本发明保护的范围。
如图1-7所示，本发明所述一种折叠屏的转轴结构，包括相互铰接的第一基板1和第二基板2，所述第一基板1与第二基板2成拉链式错位啮合结构铰接相连，并通过连接机构连接成为一体，第一基板1与第二基板2的铰接面分别设有凹槽，当所述第一基板1与第二基板2以铰接面为轴旋转扣合时，第一基板1与第二基板2铰接面处的凹槽成为长条状，作为折叠屏内折叠时形成的折叠凸起部的容纳空间，以对屏幕折叠时形成的折叠凸起部进行保护，有效避免屏幕折叠损坏。
所述第一基板1与第二基板2相铰接的一侧边设有朝向第二基板2方向的多个宽度相同的第一凸起部11，所述多个凸起部11相互之间设有宽度相同的第一间隙14，第二基板与第一基板1相铰接的一侧边设有朝向第一基板1方向的多个宽度相同的第二凸起部21，所述多个第二凸起部21相互之间设有宽度相同的第二间隙24，第一凸起部11与第二间隙24宽度相同并装入第二间隙24内，第二凸起部21与第一间隙14宽度相同并装入第一间隙14内，将所述第一基板1与第二基板2成拉链式错位啮合结构铰接相连，如图4-7。
所述连接机构包括两端开孔的连接座3，以及位于第一基板1顶部及底部的第一转轴12，位于第二基板2顶部及底部的第二转轴22，所述第一转轴12及第二转轴22分别***连接座3两端的孔内，将所述第一基板1与第二基板2连接成为一体。转动屏幕时，第一基板1以第一转轴12为轴旋转，第二基板2以第二转轴22为轴旋转，从而将屏幕展开或折叠。
所述第一凸起部11表面设有半圆形凹槽111，所述半圆形凹槽111弧面起点为第一基板1，弧面终点为凸台112，即凹槽11的直径与基板表面齐平。同理，第二基板上也设置有半圆形的凹槽，凹槽弧面终点的凸台与基板表面齐平。同时，虽然本发明以半圆形凹槽为实施例，但是本技术方案的凹槽并不限于半圆形，只要是在基板上设置的凹陷部在两块基板完全折叠的状态下，能够形成一整条长条形的容纳空间用于放置折叠屏内折叠时形成的折叠凸起部，无论是椭圆形，还是多边形等各种形状，均可以作为本发明的技术方案。并且，由于第一基板与第二基板的凸起部与间隙成拉链式错位啮合结构，因此，当所述第一基板与第二基板展开成180度时，所述第一基板1表面、第二基板凸起部端部的凸台，第一基板凸起部端部的凸台112及第二基板2表面为平整面，如图4、图5及图6所示，因此所述基板及凸台可以对屏幕4进行平整的支撑，使得屏幕不会受到用户按压的影响，如图12。
所述第一基板1顶部及底部分别设有第一齿轮13，所述第二基板2顶部及底部分别设有与所述第一齿轮13相啮合的第二齿轮23，因此本发明转动时，相啮合的齿轮可保证第一基板与第二基板旋转角度的同步性，以避免旋转不同步造成的屏幕凸起。同时，由于第一基板与第二基板的旋转角度一般情况下为0至180度，特殊应用场合下，甚至可能达到270度或者更大的旋转角度，因此，设置所述第一齿轮13和第二齿轮23的弧面角度应不小于90度。
图8-图11为本发明所述的转轴结构从展开到折叠状态的过程图，图8(a)为平展状态时侧视结构图；图8(b)除去了连接座以清楚体现出在平展状态下齿轮的啮合结构，图8(c)中示出了在平展状态时第一基板凸起部端部的凸台及第二基板凸起部端部的凸台成交叉式结构，图8(d)示出了在平展状态时，基板表面的屏幕4受到底部的第一基板1、第二基板凸起部端部的凸台，第一基板凸起部端部的凸台112及第二基板2平整的支撑，使得屏幕不会受到用户按压的影响。
图9及图10为折叠过程中，齿轮及凸台的变化状态图，在此环节中，齿轮相互啮合，第一基板及第二基板逐渐旋转扣合，应特别注意图9(d)及图10(d)，屏幕随着第一基板和第二基板折叠扣合，在折叠线端部逐渐形成折叠凸起部，而由于第一基板和第二基板上凸起部设置的凹槽始终位于屏幕折叠线的底部，因此，该凹槽即成为屏幕的折叠凸起部的容纳空间。
图11(a)-11(d)为折叠完成状态时各组件的结构图，齿轮啮合到顶点，屏幕的折叠凸起部也凸起到最大值，同时第一基板与第二基板上的凹槽也形成为最大容纳空间的长条状，如图13所示，以对屏幕的折叠凸起部进行保护，有效的避免了屏幕折叠损坏。本发明结构简单可靠，可实现性强，制造成本低，且由于变形过程中无应力波动，故使用寿命长，功能可靠。

Claims (6)

1.一种折叠屏的转轴结构，包括相互铰接的第一基板和第二基板，其特征在于，所述第一基板(1)与第二基板(2)成拉链式错位啮合结构铰接相连，并通过连接机构连接成为一体，第一基板(1)与第二基板(2)的铰接面分别设有凹槽，当所述第一基板(1)与第二基板(2)以铰接面为轴旋转扣合时，第一基板(1)与第二基板(2)铰接面处的凹槽成为长条状，作为折叠屏内折叠时形成的折叠凸起部的容纳空间。
2.根据权利要求1所述的折叠屏的转轴结构，其特征在于，所述第一基板(1)与第二基板(2)相铰接的一侧边设有朝向第二基板(2)方向的多个宽度相同的第一凸起部(11)，所述多个凸起部(11)相互之间设有宽度相同的第一间隙(14)，第二基板(2)与第一基板(1)相铰接的一侧边设有朝向第一基板(1)方向的多个宽度相同的第二凸起部(21)，所述多个第二凸起部(21)相互之间设有宽度相同的第二间隙(24)，第一凸起部(11)宽度小于第二间隙(24)并装入第二间隙(24)内，第二凸起部(21)宽度小于第一间隙(14)并装入第一间隙(14)内，将所述第一基板(1)与第二基板(2)成拉链式错位啮合结构铰接相连。
3.根据权利要求1所述的折叠屏的转轴结构，其特征在于，所述连接机构包括两端开孔的连接座(3)，以及位于第一基板(1)顶部及底部的第一转轴(12)，位于第二基板(2)顶部及底部的第二转轴(22)，所述第一转轴(12)及第二转轴(22)分别***连接座(3)两端的孔内，将所述第一基板(1)与第二基板(2)连接成为一体。
4.根据权利要求2所述的折叠屏的转轴结构，其特征在于，所述第一凸起部(11)表面设有半圆形凹槽(111)，所述半圆形凹槽(111)弧面起点为第一基板(1)，弧面终点为凸台(112)，当所述第一基板与第二基板展开成180度时，所述第一基板(1)、凸台(112)及第二基板(2)表面为平整面。
5.根据权利要求1至3任一所述的折叠屏的转轴结构，其特征在于，所述第一基板(1)顶部及底部分别设有第一齿轮(13)，所述第二基板(2)顶部及底部分别设有与所述第一齿轮(13)相啮合的第二齿轮(23)。
6.根据权利要求5所述的折叠屏的转轴结构，其特征在于，所述第一齿轮(13)和第二齿轮(23)均设置于弧度不小于90度的弧面圆周上。
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