CN112963437B - 一种能够360度旋转的转轴机构及电子设备 - Google Patents
一种能够360度旋转的转轴机构及电子设备 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种能够360度旋转的转轴机构及电子设备,转轴机构包括:对称设置的第一轴体和第二轴体,与两轴体对应设置且结构相同的第一和第二扭力机构;第一扭力结构包括摩擦产生扭力的第一凹轮与第一凸轮;第一凹轮包括设置在凹面不同位置处的第一凹坑和第二凹坑;第一凸轮包括设置在凸面不同位置处的第一凸块和第二凸块,两凹坑及两凸块均有第一侧边,第二侧边,外侧边,内侧边,且第一侧边和第二侧边均由斜坡构成且沿轮体的半径方向呈直线延伸;当转轴机构从第一角度运动到0°,第一凸块的第一侧边在第一凹坑的第一侧边和第二侧边之间并向该第二侧边运动,当转轴机构运动到0°时,第一凸块的第一侧边距离第一凹坑的第二侧边具有第一特定距离。
Description
技术领域
本申请实施例涉及智能设备领域,特别涉及一种能够360度旋转的转轴机构及电子设备。
背景技术
目前很多电子设备,如笔记本电脑等,很多都不能实现第一本体与第二本体之间配合完成360°的旋转,导致电子设备的使用角度有限。而即使有一些电子设备能够实现第一本体与第二本体之间配合完成360°的旋转,但是由于受到结构限制,当两个本体转至0°或360°时,两个本体就会发生“开口笑”,即两本体不能紧密贴靠在一起。
发明内容
本申请实施例提供了一种能够实现电子设备360°旋转,且能够实现电子设备的两本体在转动至0°及360°时紧密贴靠的转轴机构,及具有该转轴机构的电子设备。
为了解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种能够360度旋转的转轴机构,包括:
对称设置的第一轴体和第二轴体;
分别与所述第一轴体和第二轴体对应设置的第一扭力机构和第二扭力机构,所述第一扭力机构和第二扭力机构结构一一对应;
其中所述第一扭力结构包括:
第一凹轮与第一凸轮,所述第一凹轮的凹面和第一凸轮的凸面相对设置,并能够相互摩擦产生扭力;
所述第一凹轮包括:
设置在所述凹面上的第一凹坑和第二凹坑,所述第一凹坑和所述第二凹坑位于所述凹轮周长方向的不同位置,所述第一凹坑和第二凹坑具有第一侧边,第二侧边,外侧边,内侧边围绕而成,所述第一侧边和第二侧边由斜坡构成且沿所述第一凹轮的半径方向呈直线延伸;
所述第一凸轮包括:
设置在所述凸面上的第一凸块和第二凸块,所述第一凸块和所述第二凸块位于所述凸轮周长方向的不同位置,所述第一凸块和第二凸块有第一侧边,第二侧边,外侧边,内侧边围绕而成,所述第一侧边和第二侧边由斜坡构成且沿所述第一凸轮的半径方向呈直线延伸;
响应于所述转轴机构从第一角度运动到0°,所述第一凸块的第一侧边在所述第一凹坑的第一侧边和第二侧边之间向第一凹坑的第二侧边运动,且当所述转轴机构运动到0°时,所述第一凸块的第一侧边距离所述第一凹坑的第二侧边具有第一特定距离。
可选地,响应于所述第一轴体及第二轴体分别运动到180°,使所述转轴机构由第二角度运动到360°,所述第一凸块的第二侧边在所述第一凹坑的第一侧边和第二侧边之间并向第一凹坑的第一侧边运动,当所述转轴机构运动到360°时,所述第一凸块的第二侧边距离所述第一凹坑的第一侧边具有第二特定距离。
可选地,所述第一凹坑与第二凹坑均呈扇形,且所述第二凹坑的弧度大于所述第一凹坑的弧度。
可选地,所述第一凹坑与第二凹坑设置在所述第一凹轮上中心对称的两位置处。
可选地,所述第一凸块与第二凸块设置在所述第一凸轮上非中心对称的两位置处。
可选地,所述第一凸块和第二凸块分别与所述第一凹坑和第二凹坑外形匹配,所述第一凸块和第二凸块的弧度分别小于对应的所述第一凹坑和第二凹坑的弧度,所述第一凸块与第二凸块的外侧边和内侧边分别由部分所述第一凸轮的外缘及内缘形成,所述第一凹坑与第二凹坑的外侧边和内侧边分别由部分所述第一凹轮的外缘及内缘形成。
可选地,所述第二扭力机构包括与所述第一凸轮相同的第二凸轮,以及与所述第一凹轮相同的第二凹轮;
所述转轴机构还包括安装架,所述第一轴体和第二轴体分别可转动地装设在所述安装架上,所述第一凹轮与第二凹轮固定在所述安装架上,并分别与所述第一轴体及第二轴***置相对,所述第一凸轮与第二凸轮分别设置在所述第一轴体及第二轴体上。
可选地,所述第一凸轮与第二凸轮分别与所述第一轴体和第二轴体通过弹性件相连,以使所述第一凸轮与第二凸轮能够在所述弹性件的作用下沿所述第一轴体及第二轴体的长度方向移动;
当转轴机构位于所述第一角度与第二角度之间运动时,所述第一凸轮和第二凸轮的第一凸块和第二凸块,分别沿对应的所述第一凹轮和第二凹轮中位于第一凹坑和第二凹坑以外的表面运动,此时所述弹性件被压缩,所述第一转轴与第二转轴的扭力处于最大值;
当转轴机构由所述第一角度向0°运动,所述第一凸块的第一侧边由所述第一凹坑外运动至所述第一凹坑的第一侧边与第二侧边之间,并向所述第二侧边运动,所述第二凸块运动至所述第二凹坑的第一侧边及第二侧边之间,此时所述弹性件的压缩量减小,所述第一转轴与第二转轴的扭力处于中间值;
当转轴机构由第二角度向360°运动时,所述第一凸块的第二侧边由所述第一凹坑外运动至所述第一凹坑的第一侧边与第二侧边之间,并向所述第一侧边运动,所述第二凸块运动至所述第二凹坑的第一侧边及第二侧边之间,此时所述弹性件的压缩量减小,所述第一转轴与第二转轴的扭力处于所述中间值;
当所述转轴机构运动至所述0°或360°时,所述第一凸块的第一侧边与第二侧边均运动至所述第一凹坑的第一侧边及第二侧边之间,所述第二凸块的第一侧边与第二侧边均运动至所述第二凹坑的第一侧边及第二侧边之间,此时所述弹性件的压缩量被释放,所述第一转轴与第二转轴的扭力处于最小值。
可选地,所述第一轴体与第二轴体上分别设有止挡件,所述弹性件位于对应的所述止挡件与凸轮之间,并分别与对应的所述止挡件与凸轮相抵。
本发明另一实施例提供一种电子设备,包括第一本体、第二本体及分别与所述第一本体、第二本体相连的如上所述的转轴机构,当所述转轴机构带动所述第一本体、第二本体转动至0°或配合转动至360°时,所述转轴机构能够在外力作用下带动所述第一本体、第二本体向负角度方向转动,以使所述第一本体和第二本体对应贴靠。
基于上述实施例的公开可以获知,本申请实施例具备的有益效果包括:
1.通过对第一凸轮和第一凹轮进行结构改进,使得第一凸轮的第一凸块在转轴机构转至0°时顺利滑入第一凹轮的第一凹坑内,而且还能够沿第一凹坑继续移动,使产生负角度,进而确保电子设备中通过转轴机构相连的两本体能够紧密贴靠,不易分离。
2.第一凸轮和第一凹轮中第一凸块,第二凸块,第一凹坑和第二凹坑的互为独立结构,且径向上的第一侧边和第二侧边均沿直线延伸,如此可控制第一凸轮与第一凹轮之间的摩擦力适中,既能够保证电子设备的两本体之间能够紧密贴靠,稳定闭合,又能够实现在电子设备处于闭合状态下,用户单手即可打开电子设备。
附图说明
图1为本发明实施例中的转轴机构的结构示意图。
图2为本发明实施例中的转轴机构中凸轮的结构示意图。
图3为本发明实施例中的转轴机构中凹轮的结构示意图。
图4为本发明实施例中的凸轮与凹轮在转轴机构位于第一角度与第二角度之间转动时的结构示意图。
图5为本发明实施例中的凸轮与凹轮在转轴机构位于第一角度与0°之间转动时的部分结构透视图(图中虚线所指为第一凸轮)。
图6为为本发明实施例中的凸轮与凹轮在转轴机构即将运动至0°时第一凸块与第一凹坑的结构示意图。
图7为本发明实施例中的凸轮与凹轮在转轴机构位于0°时第一凸块与第一凹坑的结构示意图。
图8为本发明实施例中的凸轮与凹轮在转轴机构位于0°时第二凸块与第二凹坑的结构示意图。
图9为本发明实施例中的凸轮与凹轮在转轴机构自0°向负角度转动后第二凸块与第二凹坑的结构示意图。
图10为本发明实施例中的凸轮与凹轮在转轴机构位于360°时第一凸块与第一凹坑的结构示意图。
图11为本发明实施例中的凸轮与凹轮在转轴机构位于360°时第二凸块与第二凹坑的结构示意图。
附图标记:
1-第一轴体;2-第二轴体;3-第一凸轮;4-第一凹轮;5-第一凸块;6-第二凸块;7-第一凹坑;8-第二凹坑;9-第一侧边(第一凸块);10-第二侧边(第一凸块);11-第一侧边(第二凸块);12-第二侧边(第二凸块);13-第一侧边(第一凹坑);14-第二侧边(第一凹坑);15-第一侧边(第二凹坑);16-第二侧边(第二凹坑);17-安装架;18-弹性件;19-止挡件
具体实施方式
下面,结合附图对本申请的具体实施例进行详细的描述,但不作为本申请的限定。
应理解的是,可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此,下述说明书不应该视为限制,而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述,本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解,尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述,但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式,它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时,鉴于以下详细说明,本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例;然而,应当理解,所公开的实施例仅仅是本公开的实例,其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此,本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定,而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”,其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
下面,结合附图详细的说明本申请实施例。
如图1、图2和图3所示,本发明实施例提供一种能够360度旋转的转轴机构,包括:
对称设置的第一轴体1和第二轴体2;
分别与第一轴体1和第二轴体2对应设置的第一扭力机构和第二扭力机构,第一扭力机构和第二扭力机构结构一一对应;
其中第一扭力结构包括:
第一凹轮4与第一凸轮3,第一凹轮4的凹面和第一凸轮3的凸面相对设置,并能够相互摩擦产生扭力;
第一凹轮4包括:
设置在凹面上的第一凹坑7和第二凹坑8,第一凹坑7和第二凹坑8位于凹轮周长方向的不同位置,第一凹坑7和第二凹坑8具有第一侧边(13,15),第二侧边(14,16),外侧边,内侧边围绕而成,第一侧边(13,15)和第二侧边(14,16)由斜坡构成且沿第一凹轮4的半径方向呈直线延伸;
第一凸轮3包括:
设置在凸面上的第一凸块5和第二凸块6,第一凸块5和第二凸块6位于凸轮周长方向的不同位置,第一凸块5和第二凸块6有第一侧边(9,11),第二侧边(10,12),外侧边,内侧边围绕而成,第一侧边(9,11)和第二侧边(10,12)由斜坡构成且沿第一凸轮3的半径方向呈直线延伸;
响应于转轴机构从第一角度运动到0°,第一凸块5的第一侧边9在第一凹坑7的第一侧边13和第二侧边14之间向第一凹坑7的第二侧边14运动,且当转轴机构运动到0°时,第一凸块5的第一侧边9距离第一凹坑7的第二侧边14具有第一特定距离。
例如,第一轴体1和第二轴体2并列,对称设置,第一扭力机构与第二扭力机构分别与第一轴体1和第二轴体2对应设置,即第一轴体1与第一扭力机构对应设置,第二扭力机构与第二轴体2对应设置。该第一扭力机构与第二扭力机构的结构一一对应,也就是两个扭力机构的结构安全相同。其中,第一扭力机构包括第一凸轮3和第一凹轮4,该第一凸轮3与第一凹轮4在第一轴体1的带动下进行相对转动,以为第一轴体1提供扭力,同理,第二扭力机构中的第一凸轮3和第一凹轮4在第二轴体2的带动下发生相对转动,以为第二轴体2提供扭力。具体地,本实施例中的第一凹轮4包括设置在朝向第一凸轮3的一面,即凹面上的第一凹坑7和第二凹坑8,第一凹坑7和第二凹坑8位于凹轮的圆周方向上的不同位置处,第一凹坑7和第二凹坑8均具有第一侧边(13,15),与第一侧边(13,15)相对设置的第二侧边(14,16),用于连接第一侧边(13,15)、第二侧边(14,16)且靠近凹轮外圆周上的外侧边,以及与该外侧边相对设置的内侧边。其中,第一侧边(13,15)和第二侧边(14,16)均由对应的凹坑的侧壁面向外倾斜延伸形成,也即,第一凹坑7和第二凹坑8对应第一侧边和第二侧边所在壁面为一斜面,而且,第一侧边(13,15)和第二侧边(14,16)均沿第一凹轮4的半径方向呈直线延伸,也就是第一凹坑7和第二凹坑8为相互独立的结构,二者互不影响,且两个凹坑的侧壁面均为平面,相比阶梯面的凹坑,该种凹坑易于凸块的滑入滑出。对应地,第一凸轮3包括设置在朝向第一凹轮4的一面,即凸面上的第一凸块5和第二凸块6,该第一凸块5与第二凸块6位于第一凸轮3的圆周方向的不同位置,第一凸块5和第二凸块6均具有围绕连接的第一侧边(9,11),第二侧边(10,12),外侧边和内侧边,其中,第一侧边(9,11)和第二侧边(10,12)同样是由凸块中倾斜设置的壁面形成,也即,第一凸块5和第二凸块6对应第一侧边(9,11)和第二侧边(10,12)所在壁面同样为一斜面,或者,也可由垂直于凸面的侧壁面沿轴向延伸形成第一侧边(9,11)和第二侧边(10,12),该种结构相比具有斜面的凸块,可增加凸块滑入,滑出对应的凹坑时的阻力,具体可根据转轴机构所需的扭力,并结合凸轮与凹轮的表面摩擦系数,凸块与凸轮的结构等综合而定。本实施例中第一凸块5的第一侧边与第二侧边均沿第一凸轮3的半径方向呈直线延伸。当转轴机构发生转动,如转动至第一角度的过程中,第一凸块5和第二凸块6沿分别沿第一凹轮4中位于第一凹坑7和第二凹坑8以外的表面运动,当第一轴体1和第二轴体2由第一角度转动至0°的过程中,第一凸块5的第一侧边9位于第一凹坑7的第一侧边13和第二侧边14之间,例如第一凸块5沿着第一凹坑7的第一侧边13所在斜面滑入第一凹坑7,当转轴机构转至0°时,第一凸块5位于第一凹坑7内,而且第一凸块5的第一侧边9距离第一凹坑7的第二侧边14具有第一特定距离,也即,此时,转轴机构能够继续向负角度方向转动,第一凸块5能够在第一凹坑7内继续移动第一特定距离。如此当转轴机构应用在电子设备上时,即使转轴机构已经转动至欲使电子设备的两本体对应贴靠,即使电子设备的闭合状态的0°时,仍能够带动电子设备的两本体继续向靠近对方的方向运动,进而确保两本体紧密贴靠在一起,不易分离,有效防止“开口笑”的情况发生。
由上述内容可知,本实施例中的转轴机构的有益效果在于通过对第一凸轮3和第一凹轮4进行结构改进,使得第一凸轮3的第一凸块5在转轴机构转至0°时顺利滑入第一凹轮4的第一凹坑7内,而且还能够沿第一凹坑7继续移动,使产生负角度,进而确保电子设备中通过转轴机构相连的两本体能够紧密贴靠,不易分离。而且,第一凸轮3和第一凹轮4中第一凸块5,第二凸块6,第一凹坑7和第二凹坑8的互为独立结构,且径向上的第一侧边和第二侧边均沿直线延伸,如此可控制第一凸轮3与第一凹轮4之间的摩擦力适中,既能够保证电子设备的两本体之间能够紧密贴靠,稳定闭合,又能够实现在电子设备处于闭合状态下,用户单手即可打开电子设备。
进一步地,当第一轴体1和第二轴体2分别转动至180°,即,使电子设备实现360°转动,使两本体背对背贴靠在一起,形成一类似平板电脑的状态时,转轴机构响应于第一轴体1及第二轴体2分别由第二角运动到180°,也即,使转轴机构由第二角度运动到360°,此过程中,第一凸块5的第二侧边10在第一凹坑7的第一侧边13和第二侧边14之间并向第一凹坑7的第一侧边13运动,当转轴机构运动到360°时,第一凸块5的第二侧边10距离第一凹坑7的第一侧边13具有第二特定距离。例如,第一轴体1及第二轴体2配合由第二角度转动至360°的过程中,第一凸块5的第一侧边及第二侧边逐渐全部滑入第一凹坑7中,当转轴机构转至360°时,第一凸块5整***于第一凹坑7中,且第一侧边距离第一凹坑7的第一侧边之间具有第二特定距离,使得转轴机构能够继续向大于360°的角度方向继续转动,直至电子设备的两本体稳定贴靠。其中,上述的第一特定距离与第二特定距离的具体距离值不定,也即第一凸块5能够沿第一凹坑7运动的负角度范围不定,例如可以为-10°等,具体数值可根据实际应用时电子设备的两本体真正做到对应贴靠时转轴所需转动的负角度而定,但优选是将负角度范围适当增加,即设计一负角度余量,以避免转轴机构因长时间使用产生的磨损影响电子设备中两本体的贴靠效果。
具体地,如图2和图3所示,本实施例中的第一凸轮3与第一凹轮4的均呈圆环形,结合图3,第一凹坑7与第二凹坑8均呈扇形,且第二凹坑8的弧度大于第一凹坑7的弧度。同时,第一凹坑7与第二凹坑8设置在第一凹轮4上中心对称的两位置处。也即,两个第一凹坑7尺寸不等,但在第一凹轮4的径向上位置对称。
结合图2,第一凸块5与第二凸块6设置在第一凸轮3上非中心对称的两位置处。第一凸块5和第二凸块6外形,尺寸完全相同,也可外形相同,但尺寸不同,或尺寸相同,外形不同,还可以全部不相同,只要至少确保凸块能够顺利滑入,滑出对应的凹坑,并能够沿对应的凹坑运动即可,具体不定。本实施例中第一凸块5和第二凸块6分别与第一凹坑7和第二凹坑8外形匹配,第一凸块5和第二凸块6的弧度分别小于对应的第一凹坑7和第二凹坑8的弧度,以确保第一凸块5及第二凸块6能够顺利滑入第一凹坑7和第二凹坑8,并能够在其内部继续滑动。其中,第一凸块5与第二凸块6的外侧边和内侧边分别由部分第一凸轮3的外缘及内缘形成,第一凹坑7与第二凹坑8的外侧边和内侧边分别由部分第一凹轮4的外缘及内缘形成。也即,第一凹坑7与第二凹坑8在凹轮径向上的两端分别延伸至凹轮外,第一凸块5与第二凸块6在凸轮径向上的两端分别延伸至凸轮的外缘及内缘处。本实施例中通过将凸块和凹坑的结构采用上述设置方式,不仅可以保证对应的凸块及凹坑能够顺利地产生相对运动,而且还可以保证该凸块及凹坑间接触面积不会过小,影响扭力,使得当转轴机构应用于电子设备中时,电子设备的两本体间相对位置不够稳定,或者在设备闭合时出现“开口笑”现象,影响用户使用。
进一步地,本实施例中的第二扭力机构包括与第一凸轮3相同的第二凸轮,以及与第一凹轮4相同的第二凹轮,第二凸轮同样具有第一凸块5和第二凸块6,第二凹轮同样具有第一凹坑7和第二凹坑8,各个凸块及凹坑也均具有第一侧边,第二侧边,外侧边及内侧边。
本实施例中的转轴机构还包括安装架17,该安装架17的具体结构不限,具体可结合附图1所示。第一轴体1和第二轴体2分别可转动地装设在安装架上17,如安装架17上开设有装设孔,第一轴体1和第二轴体2分别通过装设孔而可转动地安装在安装架17上。第一凹轮4与第二凹轮固定在安装架17上,并分别与第一轴体1及第二轴体2位置相对,或者,第一凹轮4和第二凹轮也可以直接固定在电子设备上,并与第一轴体1和第二轴体2位置相对。第一凸轮3与第二凸轮分别设置在第一轴体1及第二轴体2上,当第一轴体1和第二轴体2转动时,会带动第一凸轮3及第二凸轮沿对应的第一凹轮4和第二凹轮的凹面转动。也即,第一凹轮4和第二凹轮为固定轮,而第一凸轮3和第二凸轮则为动轮,通过第一凸轮3与第二凸轮的转动,而与对应的凹轮间产生扭力。
进一步地,本实施例中的第一凸轮3与第二凸轮分别与第一轴体1和第二轴体2通过弹性件18相连,以使第一凸轮3与第二凸轮能够在弹性件18的作用下沿第一轴体1及第二轴体2的长度方向移动。例如,第一凸轮3和第二凸轮可以通过弹性片,碟簧等弹性件18分别与第一轴体1及第二轴体2弹性连接,当第一凸轮3,第二凸轮分别与第一凹轮4和第二凹轮对应贴靠,并相对转动时,弹性件18会被压缩,以此提高转动摩擦力,也即提高扭力。而当第一凸块5及第二凸块6分别滑入对应的第一凹坑7和第二凹坑8位置处时,第一凸轮3及第二凸轮会在弹性件18的弹力作用下沿对应的轴体向靠近凹轮的方向移动,进而使得各凸块能够滑入对应的凹坑中。反之,当轴体带动凸轮反向转动时,凸块也可通过挤压弹性件18而脱离凹坑,并与凹轮中位于凹坑以外的表面相抵。
可选地,在实际应用时,可以在第一轴体1与第二轴体2上分别设置止挡件19,弹性件18可设置在位于对应的止挡件19与凸轮之间处,并分别与对应的止挡件19与凸轮相抵。或者,也可将弹性件18的一端直接固定在轴体上,而代替设置止挡件19。本实施例中的止挡件19可以独立设置在轴体上,也可与轴体一体成型。
具体地,如图4所示,当转轴机构位于第一角度与第二角度之间运动时,例如,位于10°与350°(角度值不定,可根据实际需要而改变,如5°至355°)之间运动时,第一凸轮3和第二凸轮的第一凸块5和第二凸块6,分别沿对应的第一凹轮4和第二凹轮中位于第一凹坑7和第二凹坑8以外的表面运动,此时弹性件18被压缩,且压缩量处于最大值,第一转轴与第二转轴的扭力处于最大值。例如,转轴机构应用在电子设备上时,当电子设备在10°至350°,即第一轴体1与第二轴体2在5°至175°之间转动时,转轴机构的扭力均是处于最大值的,用户可以随意转动第一本体或第二本体在该角度范围内的任一角度处,第一本体或第二本体均会稳定固定在该角度处,以满足用户的不同使用需求。
如图5和图6所示,当转轴机构由第一角度向0°运动,如两轴体均由5°向0°运动期间,第一凸块5的第一侧边9由第一凹坑7外运动至第一凹坑7的第一侧边13与第二侧边14之间,并向第一凹坑7的第二侧边14运动,而由于第二凹坑8的弧度长于第一凹坑7的长度,故第二凸块6则会先于第一凸块5运动至与第二凹坑8对应位置处,即第二凸块6的第一侧边11及第二侧边12在轴体由5°向0°运动之前,就已经运动至第二凹坑8的第一侧边15及第二侧边16之间,例如在各轴体转至8°时,第二凸块6就已经运动至第二凹坑8的第一侧边15及第二侧边16之间,或在运动至5°时运动至第二凹坑8的第一侧边15及第二侧边16之间,或在运动至3°时运动至第二凹坑8的第一侧边15及第二侧边16之间等,具体不定,但一定是先于第一凸块5运动至与对应的凹坑位置对应处。如图6所示,此时由于第一凸块5尚未滑入第一凹坑7内,其仅仅是第一侧边9位于第一凹坑7的第一侧边13及第二侧边14之间,而第一凸块5的第二侧边10仍位于第一凹坑7外,故此时第二凸块6是处于悬空状态的,并不能落入第二凹坑8内,即,此时第二凸块6未与对应的凹轮具有任何接触,仅第一凸块5中的部分与对应的凹轮相接触,此时弹性件18的压缩量相较于转轴机构位于第一角度及第二角度之间时减小,相对应的凸轮与凹轮之间接触面积减小,降低了摩擦力,故此时第一转轴与第二转轴的扭力减小,处于中间值。
如图7所示,当转轴机构由第二角度向360°运动时,第一凸块5的第二侧边10由第一凹坑7外运动至第一凹坑7的第一侧边13与第二侧边14之间,并向第一侧边13运动,第二凸块6运动至第二凹坑8的第一侧边15及第二侧边16之间,此时弹性件18的压缩量减小,第一转轴与第二转轴的扭力处于中间值。该过程即为上述由第一角度运动至0°期间,各轴体、凸轮与凹轮的反方向运动过程,即,除运动方向由顺时针变为逆时针外,其余过程均是完全相同的,故不赘述。
进一步地,如图8和图9所示,当转轴机构运动至0°或360°时,第一凸块5的第一侧边9与第二侧边10均运动至第一凹坑7的第一侧边13及第二侧边14之间,第二凸块6的第一侧边11与第二侧边12均运动至第二凹坑8的第一侧15边及第二侧边16之间,此时弹性件18的压缩量被释放,第一凸轮3及第二凸轮会在对应的弹性件18的弹力作用下,被向第一凹轮4和第二凹轮方向顶推,直至第一凸块5进入第一凹坑7内,第二凸块6进入第二凹坑8内,此时第一凸块5与第二凸块6分别与第一凹坑7和第二凹坑8对应贴靠,但由于弹性件18的弹力被释放,故使得凸块与凹坑间的接触压力减小,此时第一转轴与第二转轴的扭力处于最小值。
当各个凸块均进入对应的凹坑内后,用户可以继续转动转轴机构,使得凸块能够分别沿对应的凹坑继续运动,以使相连的电子设备的第一本体及第二本体真正做到紧密贴靠,同时通过凸块和凹坑的设置,还可更进一步地确保电子设备的两本体不会轻易分开,避免“开口笑”情况发生。另外,为了控制此时凹坑与凸块间的摩擦力,使得两本体相对位置稳定,还可以增加凹坑和/或凸块的接触面间的摩擦系数,但摩擦系数不宜过高,影响用户反方向转动转轴机构。
进一步地,当用户想要开启电子设备,或使电子设备向闭合方向运动时,由于当前状态处于第一转轴和第二转轴的扭力最小值,而且各个凹坑中对应第一侧边和第二侧边的壁面为平直地斜面,更有利于各个凸块的滑入滑出,故此时用户仅需单手就可以开启或向闭合方向转动各个本体,无需用户必须使用双手操作,显著增加了用户对使用该种转轴机构的电子设备的便利性。
本发明另一实施例还提供一种电子设备,包括第一本体、第二本体及分别与第一本体、第二本体相连的如上所述的转轴机构,当转轴机构带动第一本体、第二本体转动至0°或配合转动至360°时,转轴机构能够在外力作用下,如在用户的施力下,带动第一本体、第二本体向负角度方向转动,以使第一本体和第二本体对应贴靠,不会发生“开口笑”的情况,提升了用户对电子设备的使用体验。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例,不用于限制本申请,本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内,对本申请做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (9)
1.一种能够360度旋转的转轴机构,包括:
对称设置的第一轴体和第二轴体;
分别与所述第一轴体和第二轴体对应设置的第一扭力机构和第二扭力机构,所述第一扭力机构和第二扭力机构结构一一对应;
其中所述第一扭力机构包括:
第一凹轮与第一凸轮,所述第一凹轮的凹面和第一凸轮的凸面相对设置,并能够相互摩擦产生扭力;
所述第一凹轮包括:
设置在所述凹面上的第一凹坑和第二凹坑,所述第一凹坑和所述第二凹坑位于所述凹轮周长方向的不同位置,所述第一凹坑与第二凹坑均呈扇形,且所述第二凹坑的弧度大于所述第一凹坑的弧度,所述第一凹坑和第二凹坑具有第一侧边,第二侧边,外侧边,内侧边围绕而成,所述第一侧边和第二侧边由斜坡构成且沿所述第一凹轮的半径方向呈直线延伸;
所述第一凸轮包括:
设置在所述凸面上的第一凸块和第二凸块,所述第一凸块和所述第二凸块位于所述凸轮周长方向的不同位置,所述第一凸块和第二凸块有第一侧边,第二侧边,外侧边,内侧边围绕而成,所述第一侧边和第二侧边由斜坡构成且沿所述第一凸轮的半径方向呈直线延伸;
响应于所述转轴机构从第一角度运动到0°,所述第一凸块的第一侧边在所述第一凹坑的第一侧边和第二侧边之间向第一凹坑的第二侧边运动,且当所述转轴机构运动到0°时,所述第一凸块的第一侧边距离所述第一凹坑的第二侧边具有第一特定距离。
2.根据权利要求1所述的转轴机构,其中,响应于所述第一轴体及第二轴体分别运动到180°,使所述转轴机构由第二角度运动到360°,所述第一凸块的第二侧边在所述第一凹坑的第一侧边和第二侧边之间并向第一凹坑的第一侧边运动,当所述转轴机构运动到360°时,所述第一凸块的第二侧边距离所述第一凹坑的第一侧边具有第二特定距离。
3.根据权利要求1所述的转轴机构,其中,所述第一凹坑与第二凹坑设置在所述第一凹轮上中心对称的两位置处。
4.根据权利要求1所述的转轴机构,其中,所述第一凸块与第二凸块设置在所述第一凸轮上非中心对称的两位置处。
5.根据权利要求4所述的转轴机构,其中,所述第一凸块和第二凸块分别与所述第一凹坑和第二凹坑外形匹配,所述第一凸块和第二凸块的弧度分别小于对应的所述第一凹坑和第二凹坑的弧度,所述第一凸块与第二凸块的外侧边和内侧边分别由部分所述第一凸轮的外缘及内缘形成,所述第一凹坑与第二凹坑的外侧边和内侧边分别由部分所述第一凹轮的外缘及内缘形成。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的转轴机构,其中,所述第二扭力机构包括与所述第一凸轮相同的第二凸轮,以及与所述第一凹轮相同的第二凹轮;
所述转轴机构还包括安装架,所述第一轴体和第二轴体分别可转动地装设在所述安装架上,所述第一凹轮与第二凹轮固定在所述安装架上,并分别与所述第一轴体及第二轴***置相对,所述第一凸轮与第二凸轮分别设置在所述第一轴体及第二轴体上。
7.根据权利要求6所述的转轴机构,其中,所述第一凸轮与第二凸轮分别与所述第一轴体和第二轴体通过弹性件相连,以使所述第一凸轮与第二凸轮能够在所述弹性件的作用下沿所述第一轴体及第二轴体的长度方向移动;
当转轴机构位于所述第一角度与第二角度之间运动时,所述第一凸轮和第二凸轮的第一凸块和第二凸块,分别沿对应的所述第一凹轮和第二凹轮中位于第一凹坑和第二凹坑以外的表面运动,此时所述弹性件被压缩,所述第一轴体与第二轴体的扭力处于最大值;
当转轴机构由所述第一角度向0°运动,所述第一凸块的第一侧边由所述第一凹坑外运动至所述第一凹坑的第一侧边与第二侧边之间,并向所述第二侧边运动,所述第二凸块运动至所述第二凹坑的第一侧边及第二侧边之间,此时所述弹性件的压缩量减小,所述第一轴体与第二轴体的扭力处于中间值;
当转轴机构由第二角度向360°运动时,所述第一凸块的第二侧边由所述第一凹坑外运动至所述第一凹坑的第一侧边与第二侧边之间,并向所述第一侧边运动,所述第二凸块运动至所述第二凹坑的第一侧边及第二侧边之间,此时所述弹性件的压缩量减小,所述第一轴体与第二轴体的扭力处于所述中间值;
当所述转轴机构运动至所述0°或360°时,所述第一凸块的第一侧边与第二侧边均运动至所述第一凹坑的第一侧边及第二侧边之间,所述第二凸块的第一侧边与第二侧边均运动至所述第二凹坑的第一侧边及第二侧边之间,此时所述弹性件的压缩量被释放,所述第一轴体与第二轴体的扭力处于最小值。
8.根据权利要求7所述的转轴机构,其中,所述第一轴体与第二轴体上分别设有止挡件,所述弹性件位于对应的所述止挡件与凸轮之间,并分别与对应的所述止挡件与凸轮相抵。
9.一种电子设备,包括第一本体、第二本体及分别与所述第一本体、第二本体相连的如权利要求1-8中任一项所述的转轴机构,当所述转轴机构带动所述第一本体、第二本体转动至0°或配合转动至360°时,所述转轴机构能够在外力作用下带动所述第一本体、第二本体向负角度方向转动,以使所述第一本体和第二本体对应贴靠。
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