一种可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构的制作方法

1.本实用新型属于柔性屏的技术领域，具体而言，涉及一种可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构。


背景技术：

2.近年来，随着智能移动设备的飞速发展，已与人们的生活变得密不可分，智能移动设备已集多功能为一体，从最初的通讯设备，逐渐发展为办公及娱乐设备。智能移动设备的发展逐渐趋于取代平板和电脑，能够集通讯、办公及娱乐为一体，但由于用户对较大尺寸的屏幕需求以及便携性需求二者相冲突，故亟需拥有全新外形因素的折叠产品以满足上述需求。
3.针对外折式折叠设备机构，最大的问题在于长度补偿功能，即如何使得机身在开闭时，柔性屏保持同样的长度，从而使得柔性屏不会因为机身开合导致柔性屏的拉扯，从而提高折叠设备的使用寿命。


技术实现要素：

4.鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构以达到在弯折时进行长度补偿，以良好地解决柔性屏在折叠时长度补偿的问题。
5.本实用新型所采用的技术方案为：一种可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构，该铰链机构包括：
6.两个沿中轴线对称布置的中间模组；
7.转动模组，所述转动模组的两侧分别与两所述中间模组连接且驱动两所述中间模组作同步联动；
8.连接于两所述中间模组之间的铰链模组，通过该铰链模组在两所述中间模组相对展开或闭合时进行长度补偿。
9.进一步地，该铰链机构还包括：
10.两个沿中轴线对称布置的外壳模组；
11.多个辅助长度补偿机构，各所述辅助长度补偿机构分别连接于外壳模组与中间模组。
12.进一步地，所述铰链模组包括：
13.布置于两所述中间模组之间的多个铰链板；
14.多个铰链副，相邻两铰链板之间、铰链板与中间模组之间通过铰链副铰接连接。
15.进一步地，相邻两所述铰链板的相对侧面均设为倾斜斜面，通过该倾斜斜面对各所述铰链板之间的运动限位。
16.进一步地，所述铰链副包括：
17.铰链槽；
18.转动装配于该铰链槽内的活动铰链块，所述铰链槽配设有折叠轴，且折叠轴与铰链槽之间形成该活动铰链块的转动环槽。
19.进一步地，所述转动模组包括：
20.两个沿中轴线对称布置的折叠支架，所述折叠支架与中间模组之间滑动装配连接；
21.分别套于两所述折叠支架且与折叠支架同步转动的齿轮轴，两所述齿轮轴之间通过啮合配合的齿轮作同步转动。
22.进一步地，所述转动模组还包括：
23.凸轮座，所述凸轮座套于齿轮轴上，凸轮座沿齿轮轴的轴向滑动且凸轮座与齿轮轴不同步转动；
24.分别套于各所述齿轮轴上且与齿轮轴作同步转动的凸轮，各所述凸轮分别与凸轮座咬合配合，且凸轮座配设有驱动其抵紧于凸轮上的弹性件ⅰ。
25.进一步地，该铰链机构包括：两个所述铰链模组，两所述铰链模组分别安装有一所述转动模组；
26.各所述转动模组的同一侧折叠支架滑动装配连接于同一侧的中间模组上，且两所述转动模组的同一侧折叠支架通过连接轴同步联动。
27.进一步地，所述中间模组包括：
28.沿中轴线设置的中间壳；
29.沿中轴线对称布置的滑板，所述滑板的侧部转动装配于中间壳内；
30.与滑板滑动装配连接的中间板，所述中间板的一侧部铰接连接于铰链板上，且该铰链板可滑入或滑出设于滑板上的滑槽道，另一侧部设有多个所述辅助长度补偿机构。
31.进一步地，所述中间板上开设有限位孔，限位孔内配设有限位螺钉且限位螺钉连接于滑板上；所述滑板的两侧开设有所述滑槽道，铰链板和中间板的侧部设有与滑槽道对应匹配的滑柱。
32.进一步地，所述辅助长度补偿机构包括：
33.滑动设于中间板上的滑片，所述滑片与外壳模组连接，且中间板上开设有限位孔，限位孔内配设有限位螺钉且限位螺钉连接于滑片上；
34.分别设于中间板和滑片上的弹簧轴，两所述弹簧轴之间连接有弹性件ⅱ。
35.进一步地，两所述外壳模组在合拢状态时通过卡扣模组锁紧，所述卡扣模组包括：
36.设于一外壳模组上的底座和设于另一外壳底座上的卡口；
37.滑动设于底座上的卡舌，所述卡舌配设有驱动其复位的弹性件ⅲ且卡舌与卡口对应匹配；
38.滑动设于底座上的按钮，所述按钮与卡舌之间通过滑动斜面配合，且按钮配合有驱动其复位的弹性件ⅳ，并通过按钮的按压运动联动卡舌作伸缩运动。
39.本实用新型的有益效果为：
40.1.采用本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构，该铰链机构在应用时，通过铰链模组和辅助长度补偿机构进行双重长度补偿，使得折叠设备在开闭时，不会对其搭载的柔性屏形成拉扯的问题；在转动模组的作用下，能够实现任意角度停止，提高用户使用感，同时还具有防过弯功能和防止屏幕受损的功能，能够进一步提高整体使用寿
命。
附图说明
41.图1是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构的整体结构示意图；
42.图2是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构的局部结构示意图；
43.图3是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构的中间模组的结构示意图；
44.图4是图3的内侧局部放大结构示意图；
45.图5是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构中辅助长度补偿机构的拆分结构示意图；
46.图6是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构中转动模组的整体结构示意图；
47.图7是图6的局部剖视示意图；
48.图8本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构中转动模组的拆分结构示意图；
49.图9是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构中铰链模组的装配结构示意图；
50.图10是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构中铰链模组的整体结构示意图；
51.图11是图10中铰链模组在弯折时的剖视示意图；
52.图12是图11的局部放大示意图；
53.图13是图10中铰链模组在展平时的剖视示意图；
54.图14是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构中凸轮与凸轮座咬合的变化图；
55.图15是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构中卡扣模组的主视图；
56.图16是图15的a
‑
a向剖视示意图；
57.图17是本实用新型所提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构中卡扣模组的拆分结构示意图；
58.附图中标注如下：
[0059]1‑
外壳模组，2
‑
中间壳，3
‑
滑板，4
‑
中间板，5
‑
滑片，6
‑
折叠支架，7
‑
铰链板ⅰ，8
‑
铰链板ⅱ，9
‑
铰链板ⅲ，10
‑
限位孔，11
‑
限位螺钉，12
‑
滑槽道，13
‑
转动臂，14
‑
转动柱，15
‑
滑片导轨，16
‑
弹簧轴ⅰ，17
‑
弹簧ⅱ，18
‑
弹簧轴ⅱ，19
‑
滑动垫圈，20
‑
连接轴，21
‑
齿轮，22
‑
限位器，23
‑
凸轮，24
‑
凸轮座，25
‑
弹簧ⅰ，26
‑
挡环板，27
‑
齿轮轴，28
‑
e形卡簧，29
‑
滑柱，30
‑
折叠轴，31
‑
活动铰接块，32
‑
底座，33
‑
卡舌，34
‑
按钮，35
‑
弹簧ⅳ，36
‑
弹簧ⅲ，37
‑
卡扣模组。
具体实施方式
[0060]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0061]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。
[0062]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0063]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0064]
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0065]
在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；实施例中的附图用以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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0066]
实施例1
[0067]
在本实施例中具体提供了一种可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构，旨在通过该铰链机构能够根据屏幕折叠的不同角度适应屏幕的长度变化，始终对屏幕起良好的支撑作用，以进一步提升柔性屏使用寿命的目的。
[0068]
如图1所示，在本实施例中，该铰链机构主要包括：中间模组、转动模组、铰链模组、外壳模组几部分组成，为便于对该铰链机构的详细阐述，定义该铰链机构作展开或闭合所在的轴线为中轴线，其具体设计如下：
[0069]
①
中间模组
[0070]
中间模组设有两个且对称布置于中轴线的两侧，对于中间模组的设计如下：
[0071]
所述中间模组主要包括：中间壳2、中间板4以及滑板3，将中间壳2沿中轴线设置，中间壳2主要作为铰链模组和滑板3的载体，中间壳2通过多个螺钉固定连接于铰链板ⅱ8，同时，也是铰链模组的保护部件。
[0072]
在中间壳2的两侧沿中轴线对称布置有两个滑板3，所述滑板3的侧部转动装配于
中间壳2内，具体的，滑板3的两侧部分别对应装入至中间壳2的内侧部，在滑板3的侧部上设有转动柱14，转动柱14转动装配于设于中间壳2内侧部的转动槽内，以实现滑板3能够相对于中间壳2所在的中轴线作展开或闭合的相对转动运动。为进一步防止该铰链机构在转动时出现过弯现象，在滑板3的侧部设有转动臂13，转动臂13是从属于滑板3的一部分，转动臂13上设有所述转动柱14，且在两所述滑板3处于完全开启状态时，位于中间壳2同一内侧部的两转动臂13之间的侧壁相互抵靠，以实现通过转动臂13对滑板3的转动作防过弯限位。
[0073]
由于中间板4有两块，在此处，仅以一中间板4作解释说明。将中间板4与滑板3滑动装配连接，在所述中间板4的一侧部通过铰接件铰接连接于铰链板ⅰ7(另一中间板4连接铰链板ⅲ9)上，且该铰链板ⅰ7可滑入或滑出设于滑板3上的滑槽道12。在实际应用中，滑板3的两侧包覆于中间板4的侧部外侧，且在滑板3的两侧侧部设有滑槽道12，滑槽道12是从属于滑板3的一部分。对于中间板4与滑板3的安装关系为：在所述中间板4上开设有限位孔10，限位孔10是从属于中间板4的一部分，限位孔10内配设有限位螺钉11且限位螺钉11连接于滑板3上，同时，在中间板4的侧部设有与滑槽道12对应匹配的滑柱29，通过该滑柱29限制中间板4的侧部也滑动于滑板3的滑槽道12内。对于滑板3与铰链板ⅰ7的安装关系为：在铰链板ⅰ7的侧部设有与滑槽道12对应匹配的滑柱29，该滑柱29随着铰链板ⅰ7的运动能够顺利滑入或滑出设于所述滑板3侧部的滑槽道12，进而在铰链机构完全开启状态时，两侧的滑板3分别对对应的铰链板ⅰ7和铰链板ⅲ9进行限位。
[0074]
在所述中间板4的另一侧部设有多个辅助长度补偿机构，通过各个辅助长度补偿机构连接于外壳模组1，辅助长度补偿机构在外壳模组1与铰链模组之间提供拉伸力，以能够使得屏幕始终处于拉伸展平的状态。辅助长度补偿机构主要的作用在于：a)在展平或折叠时都能给屏幕提供一个拉伸的力，辅助长度补偿机构能够使屏幕不出产生凹凸变形；b)在折叠时，该辅助长度补偿机构也能够对整个铰链机构的长度进行二次补偿。
[0075]
对于辅助长度补偿机构的具体设计如下：
[0076]
辅助长度补偿机构包括：滑片5，将滑片5滑动设于中间板4上(具体的，在中间板4上设有与滑片5对应匹配的滑槽，该滑槽的两侧分别设有滑片导轨15，滑片5装于滑槽内部且滑片5的两侧侧边分别与滑片导轨15滑动装配)，且滑片5与外壳模组1之间连接(在本实施例中，滑片5与外壳模组1上的外壳板使用螺钉固定连接)。在中间板4和滑片5上分别设有弹簧轴ⅰ16和弹簧轴ⅱ18，两所述弹簧轴之间连接有弹性件ⅱ，在本实施例中，将弹性件ⅱ选用为弹簧ⅱ17，通过弹簧ⅱ17提供弹簧力使滑片5能够在滑槽内移动。
[0077]
为确保屏幕不会损坏，在中间板4上开设有限位孔10，限位孔10内配设有限位螺钉11，限位螺钉11上套有滑动垫圈19(滑动垫圈19是从属于中间板4的一部分)且限位螺钉11连接于滑片5上，使用限位螺钉11和滑动垫圈19可限制滑片5的行程以达到限制长度，防止屏幕损坏。
[0078]
②
外壳模组
[0079]
外壳模组作为该铰链机构在实际应用时承载柔性屏的主体部分，在本实施例的铰链机构中，设有两个外壳模组1，且两个外壳模组1是沿中轴线对称布置的。见上述陈述，在外壳模组1与中间模组的侧部之间通过多个辅助长度补偿机构连接，各所述辅助长度补偿机构呈均匀布置的方式连接于外壳模组1与中间模组的侧部之间。
[0080]
③
转动模组
[0081]
转动模组作为该铰链机构实现同步联动且具备任意角度停止功能的主体部分，在本实施例中，该转动模组设有两个，两个转动模组呈背对方式布置，具体的设计如下：
[0082]
转动模组的两侧分别与两所述中间模组连接且驱动两所述中间模组作同步联动，由于中间模组通过各个辅助长度补偿机构与外壳模组1连接，因此，在转动模组的作用下，能够实现两个所述外壳模组1之间作相对展开或闭合的动作。单个转动模组包括：两个沿中轴线对称布置的折叠支架6，所述折叠支架6与中间模组之间滑动装配连接，同样，在折叠支架6上开设有限位孔10，限位孔10配设有限位螺钉11且限位螺钉11固定连接于中间模组的中间板4上；两所述转动模组中的同一侧折叠支架6之间通过一所述连接轴20进行同步联动。
[0083]
两所述折叠支架6分别套有与其同步转动的齿轮轴27，两所述齿轮轴27之间通过啮合配合的齿轮21作同步转动，以实现当设备在进行运转时，屏幕两边的外壳模组1通过与转动模组的作用，由转动模组中的齿轮21啮合实现同步传动。同时，采用齿轮21进行啮合传动，齿轮21传动具有传动精度高，传动效率高和使用寿命长等特点，可以大大增加屏幕使用寿命。
[0084]
为该转动模组具备任意角度停止的功能，转动模组还包括：限位器22、凸轮座24和凸轮23，各所述齿轮轴27活动套于该凸轮座24内，且凸轮座24与齿轮轴27不同步转动；
[0085]
各所述齿轮轴27上分别套有与其作同步转动的凸轮23，各所述凸轮23分别与凸轮座24咬合配合，且凸轮座24配设有驱动其抵紧于凸轮23上的弹性件ⅰ，弹性件ⅰ选用弹簧ⅰ25，以在弹簧ⅰ25的作用下为凸轮座24提供弹性作用力。
[0086]
为实现对各个凸轮23的安装，将各所述齿轮轴27活动套于限位器22内，且限位器22与齿轮轴27也不同步转动，凸轮23与限位器22相装配，以实现对凸轮23的安装限位。
[0087]
为实现对弹簧ⅰ25的安装，设有一挡环板26，挡环板26装配于两所述齿轮轴27的端部，并通过e形卡簧28对其进行限位，以实现使弹簧ⅰ25的一端抵于挡环板26且挡环板26通过螺钉固定连接于铰链板ⅲ9上，另一端抵在凸轮座24上。
[0088]
在实际应用时，通过凸轮23的角度位移，在0
°
～15
°
时，凸轮座24与凸轮23处于斜面接触的状态，通过弹簧ⅰ25对凸轮座24挤压使整个机构处于展平的趋势；在20
°
～75
°
之间时，凸轮23与凸轮座24处于平面接触，通过弹簧施加压力使得静摩擦提供的扭矩大于自身重力扭矩，可以实现此区间内任意角度停止；在75
°
～90
°
之间时，凸轮座24与凸轮23处于斜面接触状态，铰链机构有回弹趋势，可实现铰链机构自动弹开功能。
[0089]
④
铰链模组
[0090]
铰链模组连接于两所述中间模组之间，通过该铰链模组在两所述中间模组相对展开或闭合时进行长度补偿，该铰链模组为主要的长度补偿机构。具体设计如下：
[0091]
铰链模组包括：多个铰链板，各个铰链板布置于两所述中间模组之间，且相邻两铰链板之间、铰链板与中间模组之间均是通过铰链副铰接连接。所述铰链副包括：铰链槽和转动装配于该铰链槽内的活动铰链块，所述铰链槽配设有折叠轴30，折叠轴30与铰链槽之间通过焊接连接的方式，且折叠轴30与铰链槽之间形成该活动铰链块的转动环槽，活动铰链块能够在其组成的转动环槽内绕折叠轴30的轴心滑动。由铰链槽、活动铰链块以及折叠轴30共同组成铰链副，通过各个铰链副实现铰链模组的转动功能。
[0092]
在实施例应用中，铰链模组设有两个，两个铰链模组分别位于两个转动模组所在
一侧，每个铰链模组分别对应其两侧的中间板4，则总共有四块中间板4，四块中间板4分别滑动装配连接于两个转动模组中的四个折叠支架6上，同一转动模组的两个折叠支架6负责该侧所在两个中间板4之间的展开或闭合动作。
[0093]
在同一侧的两个中间板4之间设有三块铰链板，分别为铰链板ⅰ7、铰链板ⅱ8以及铰链板ⅲ9，在中间板4上设有活动铰链块，活动铰链块分别与铰链板ⅰ7和铰链板ⅲ9上的铰链槽进行装配；同时，在铰链板ⅰ7和铰链板ⅲ9上分别设有滑动铰链块，两个滑动铰链块均装配于铰链板ⅱ8的铰链槽内，以此，在转动时，两个中间板4、铰链板ⅰ7和铰链板ⅲ9可看作是关于铰链板ⅱ8对称的转动关系。实际上，根据折叠设备内部系统具体设计的不同，可通过改变铰接件具体的尺寸和实际需求的个数。
[0094]
为进一步防止铰链模组在转动时的防过弯现象，相邻两所述铰链板的相对侧面均设为倾斜斜面，通过该倾斜斜面对各所述铰链板之间的运动限位。在设备在折叠过程中，通过铰链副运动实现弯折，每个部件有限位面以防止过弯，同时，在弯折过程中对应的不同角度，铰链长度发生实时变化，始终适应屏幕长度和对屏幕进行支撑。
[0095]
实施例2
[0096]
在实施例1中提供的可搭载柔性屏的多功能折叠铰链机构，其能够实现铰链机构在展开或闭合过程中的长度补偿功能，为进一步提升该铰链机构的使用体验度，以在机身关闭时，完全锁住机身，作如下优化设计：
[0097]
两所述外壳模组1在合拢状态时通过卡扣模组37锁紧，所述卡扣模组37包括：设于一外壳模组1上的底座32和设于另一外壳底座32上的卡口；在所述底座32上滑动设置有卡舌33，所述卡舌33配设有驱动其复位的弹性件ⅲ且卡舌33与卡口对应匹配，弹性件ⅲ选用弹簧ⅲ36，以通过卡舌33与卡口的配合实现锁紧功能。
[0098]
在底座32上滑动设置有按钮34，所述按钮34与卡舌33之间通过滑动斜面配合，且按钮34配合有驱动其复位的弹性件ⅳ，弹性件ⅳ选用弹簧ⅳ35，并通过按钮34的按压运动联动卡舌33作伸缩运动。
[0099]
在具体使用时，当按压按钮34时，按钮34后部斜面与卡舌33的斜面接触使得卡舌33向后移动以解锁，解锁后通过铰链机构内部部件，以达到弹开外壳模组1的目的；而在折叠完成后，在弹簧ⅲ和弹簧ⅳ的弹力作用下，卡舌33能够弹出锁紧外壳模组1。
[0100]
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。