伸展屏支撑装置及终端设备的制作方法

1.本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种伸展屏支撑装置及终端设备。


背景技术：

2.柔性显示屏具有重量轻、不易破碎、易弯曲等突出优点，已成为显示屏的重点发展方向。相关技术中，通过机身内置的两个驱动电机输出恒定作用力驱动，双矩阵嵌入式离合结构用以支撑屏幕，屏幕合起来时，会拼接成一个平面，当屏幕展开时，支撑板会一分为二。然而机械传动会出现异响，屏下支撑钢板运动时产生摩擦会出现杂音，机构件损耗大。此外，双矩阵嵌入式结构空间占比大，会牺牲整机电池容量。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种伸展屏支撑装置及终端设备。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供一种伸展屏支撑装置，应用于终端设备，包括：壳体，包括正面和背面；支架，所述支架可相对所述壳体直线往复运动；导轨，所述导轨固定设置于所述支架内，所述导轨与所述支架的运动方向平行；直线轴承，所述直线轴承套设于所述导轨，可沿所述导轨往复运动；柔性屏组件，包括运动端，所述运动端绕过所述支架的端部设置于所述支架的背面，与所述直线轴承固定连接；其中，所述支架相对于所述壳体往复运动，带动所述直线轴承在所述导轨上往复运动，所述柔性屏组件的运动端远离或靠近所述支架的端部。
5.在一些实施例中，所述伸展屏支撑装置还包括轴承套，所述导轨的两端固定在所述轴承套内，所述轴承套固定设置在所述支架。
6.在一些实施例中，所述导轨外套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述轴承套的内壁和所述直线轴承相抵接。
7.在一些实施例中，所述导轨的数量为两个，分别设置在所述支架相对的两个侧边。
8.在一些实施例中，所述支架的背面设有通槽，所述通槽由所述支架的端部沿所述导轨的方向延伸；其中，所述柔性屏组件运动端与所述直线轴承通过连接件连接，所述连接件在所述通槽内滑动。
9.在一些实施例中，所述柔性屏组件还包括：柔性屏；支撑片，所述柔性屏固定贴合在所述支撑片；其中，所述柔性屏组件分为平面区和折弯区，所述模内注塑柔性钢片在所述折弯区与所述柔性屏相反的一面呈阶梯褶皱结构。
10.在一些实施例中，所述导轨设置有凹槽，用于与所述直线轴承内的承载球配合。
11.在一些实施例中，所述驱动组件包括：齿条，所述齿条固定在所述壳体；线性马达，固定设置在所述支架；齿轮，与所述线性马达的输出轴连接；其中，所述线性马达带动所述齿轮在所述齿条做往复运动，从而带动所述支架相对所述壳体做直线往复运动。
12.在一些实施例中，所述驱动组件的数量为两个，分别设置在所述支架相对的两个侧边。
13.根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端设备，包括如第一方面所述的伸展屏支撑装置。
14.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：1、支架相对于壳体做直线往复运动，从而带动直线轴承在导轨上往复运动，实现柔性屏组件运动端远离或靠近支架的端部的运动。2、柔性屏组件的运动端与直线轴承连接，直线轴承在导轨上相对运动。直线轴承内的承载球与导轨呈点接触，承载球在滚动旋转时产生摩擦阻力小，机构件磨损小且能够保证柔性屏组件能够按照既定的轨迹平稳的运动，此外，直线轴承导轨结构设计，结构简单成本低。
15.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
16.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
17.图1是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置的爆炸图。
18.图2是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置的立体图。
19.图3是根据一示例性实施例示出的导轨、直线轴承以及弹簧的剖视图。
20.图4为图3中a处的结构放大图。
21.图5是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置的另一立体图。
22.图6是根据一示例性实施例示出的柔性屏组件的爆炸图。
23.图7是图6中b处的结构放大图。
24.图8是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置外观结构示意图。
25.图9是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置展开状态的主视图。
26.图10是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置展开状态的右视图。
27.图11是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置展开状态的后视图。
28.图12是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置闭合状态的主视图。
29.图13是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置闭合状态的右视图。
30.图14是根据一示例性实施例示出的一种伸展屏支撑装置闭合状态的后视图。
具体实施方式
31.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
32.根据本公开的实施例，提供一种伸展屏支撑装置，伸展屏支撑装置应用于终端设备。其中，终端设备可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理、翻译机、手表、手环等可穿戴设备等。在本实施例中，终端设备为手机。以下均以手机为载体进行说明。
33.如图1所示，图1为伸展屏支撑装置的爆炸图，伸展屏支撑装置包括：壳体10、支架
20、导轨30、直线轴承40、柔性屏组件50以及驱动组件60。
34.进一步地，壳体10包括正面和背面。壳体10呈方形盒装结构，壳体10的正面为手机的显示面所在的一面。壳体10的背面设有电池盖11，在壳体10内可设置手机电池等其他元器件。
35.进一步地，支架20可相对壳体10直线往复运动。具体地是指，如图2所示，在壳体10的一侧设有开口，而支架20亦呈方形盒装结构，但支架20的厚度以及宽度小于壳体10内空间的厚度和宽度，因此支架20的一端可通过壳体10的开口插入壳体10的内部，并在外部驱动下可相对于壳体10做直线往复运动。
36.独权本身的技术效果需补充
37.在一个实施例中，如图2至图5所示，导轨30和直线轴承40可以设置于支架20内，且固定设置于支架20内。导轨30可以呈圆柱状，直线轴承40套设于导轨30的外部，并可以沿导轨30的方向往复运动。其中直线轴承40内设有多个且均匀分布的承载球42，承载球42与导轨30接触，当直线轴承40沿导轨30进行运动时，承载球42相对导轨30滚动。其中，承载球42与导轨30呈点接触，承载球42相对导轨30滚动时，承载球42的旋转产生的摩擦阻力小，从而能够获得高精度的平稳运动；在一个实施例中，导轨30还可以设置有凹槽，凹槽用于与直线轴承40内的承载球42相配合，承载球42在凹槽内相对于导轨30滚动，可以保证承载球42和导轨30配合时，防止公差、撞击等问题导致的承载球42与导轨30脱离接触，同时还可以加强侧面形变的抵抗能力。不仅如此，摩擦力小则使机构件的磨损小，避免机构件因磨损而损坏，降低机构件更换或维修的频率，降低成本。此外，直线轴承40沿着直线导轨30运动，可以保证柔性屏的显示面按照既定的规定平稳运动，用户体验感好。
38.在一个实施例中，导轨30的延伸方向与支架20的运动方向(如图2中箭头所指的方向)平行。因此，直线轴承40的运动方向与支架20的运动方向平行。此外，定义支架20中与支架20运动方向平行的两端为第一端和第二端。导轨30可以设置在支架20的第一端或第二端。在一些实施例中，导轨30的数量为两个，分别设置在支架20相对的两个侧边。即在支架20的第一端和第二端各设置有导轨30和直线轴承40。且位于第一端和第二端的导轨30的方向与支架20的运动方向相同。
39.进一步地，柔性屏组件50设置在壳体10和支架20的正面。柔性屏组件50可以随支架20相对于壳体10的直线往复运动而呈现展开状态或闭合状态。具体地，在一些实施例中，如图6所示，为柔性屏组件50的爆炸图。其中，柔性屏组件50包括：柔性屏51和支撑片52。柔性屏51固定贴合在支撑片52。具体地，支撑片52为模内注塑柔性钢片，模内注塑柔性钢片包括柔性钢片521和塑胶部522，在柔性钢片521的外部通过注胶工艺形成塑胶部522。柔性屏51贴合在模内注塑柔性钢片的正面，柔性钢片521起到支撑柔性屏51的作用，避免在折弯的过程中，造成柔性屏51的过度弯折。在一些实施例中，柔性屏组件分为平面区和折弯区。平面区为平面不能弯折。折弯区可以相对于平面区进行弯折。具体地，如图7所示，为模内注塑柔性钢片的折弯区放大图。模内注塑柔性钢片在折弯区与柔性屏51相反的一面呈阶梯褶皱结构523。即阶梯褶皱结构523位于柔性屏组件50的背面。其中，阶梯褶皱结构523由柔性钢片521位于背面的塑胶部522形成，对柔性钢片521背面的塑胶部522进行掏胶处理，即去除部分塑胶部522，使塑胶部522形成多个平行且间隔的条纹状结构，此条纹状结构即阶梯褶皱结构523。阶梯褶皱结构523有利于柔性屏组件50弯折区的滑动展开或闭合，避免柔性屏
组件50因弯折而挤压褶皱。
40.进一步地，柔性屏组件50包括固定端和运动端。即组成柔性屏组件50的柔性屏51和支撑片52均具有固定端和运动端。柔性屏51的大部分结构位于壳体10的正面，柔性屏51的固定端和运动端是柔性屏51相异的两端。柔性屏51的固定端则固定在壳体10的正面或背面。且固定在壳体10远离支架20的正面或背面。柔性屏51的运动端包括折弯区，因此可以弯折。柔性屏51的运动端绕过支架20的端部设置于支架20的背面，与直线轴承40固定连接。其中，支架20的端部是与支架20的运动方向垂直且远离壳体10的一端。柔性屏51的运动端与直线轴承40固定连接，因此，直线轴承40在导轨30上做往复运动时，可以带动柔性屏51的运动端也相对于导轨30做往复运动。柔性屏51的运动端相对于支架20做往复运动。
41.在一个实施例中，驱动组件60用于驱动支架20相对壳体10直线往复运动。驱动组件60为支架20的运动提供动力。其中，驱动组件60驱动支架20相对于壳体10做直线往复运动，包括驱动支架20远离壳体10做运动以及驱动支架20靠近壳体10运动。驱动组件60在带动支架20运动时，会带动柔性屏51的运动端远离或靠近支架20的端部，由于柔性屏51的运动端与直线轴承40连接，因此会带动直线轴承40在导轨30上往复运动。
42.在一些实施例中，驱动组件60包括线性马达61、齿轮62和齿条63。其中，线性马达61固定设置在支架20。如图2和图5所示，线性马达61通过螺钉、螺栓、销钉等固定在支架20与支架20运动方向平行的端部。线性马达61的输出轴与齿轮62连接，通过线性马达61的启动，带动输出轴转动，从而带动齿轮62转动。进一步地，齿轮62与齿条63啮合，而齿条63固定在壳体10上，齿条63与齿轮62的位置相对应，从而使得齿轮62可以与齿条63啮合。在齿轮62转动时，对齿条63产生推动力，由于齿条63固定在壳体10上且壳体10固定不动，因此齿轮62会带动支架20相对于壳体10运动。从而实现线性马达61带动齿轮62在齿条63做往复运动，从而带动支架20相对壳体10做直线往复运动。
43.由于柔性屏51在展开或闭合时，伸展屏支撑装置会同时产生两个运动，一个是柔性屏组件50相对于支架20的运动，另一个是支架20相对于壳体10的运动。而两个运动容易存在时速差，在本实施例中采用线性马达61作为驱动力，且采用齿轮62齿条63传动力，则构成的运动传动比方便调节，可以通过调节传动比来使支架20相对于壳体10运动的速度与柔性屏组件50的运动端相对于支架20运动的速度相同；同时可以调节齿轮62与齿条63啮合的齿数调节支架20相对于壳体10运动的行程，从而使行程距离的长短与柔性屏组件50的运动端相对于支架20运动的距离相同。由上述内容可知，通过调节速度和行程，可以在驱动支架20靠近壳体10运动完成时，柔性屏组件50的运动端在直线轴承40的带动下刚好运动到导轨30的端部。用户体验感好，结构简单有效且好操作。
44.另外，在一些实施例中，驱动组件60还可以包括液压缸等形式驱动支架20相对壳体10做直线往复运动。具体地，可以是液压缸固定在壳体10内，位于液压缸内的活塞的一端连接在支架20上，活塞的另一端设置在液压缸内，通过液压驱动活塞在液压缸内进行活塞往复运动，从而带动支架20相对于壳体10做直线往复运动。
45.在一些实施例中，如图1和图2所示，驱动组件的数量为两个，分别设置在支架20相对的两个侧边。即在支架20的第一端和第二端分别设置一个驱动组件60。在第一端和第二端均设置驱动组件60，支架20两端的驱动力对称，使支架20相对于壳体10的运动更加平稳，从而也避免一端运动另一端不动而导致柔性屏组件50撕裂或歪曲失真的现象。
46.此外，驱动组件60设置在支架20与支架20运动相同的两端，占用整机空间小，避免设置支架20的中部，从而使壳体10以及支架20的中部具有较大的容纳空间，从而用于容纳手机中的其他零部件，如电池等结构。此外，齿轮62齿条63的传动设置，结构简单且成本低，使伸展性的柔性屏51量产性高，更有利于伸展屏在手机等电子商品上的商业化。
47.在一些实施例中，伸展屏支撑装置还包括轴承套41，导轨30的两端固定在轴承套41内，轴承套41固定设置在支架20。再如图1所示，轴承套41设置在支架20的内部。且在本实施例中，支架20的第一端和第二端各设置有一个轴承套41。轴承套41为方形的盒装结构，导轨30和直线轴承40都设置在轴承套41内。导轨30的两端固定在轴承套41两端的内壁，直线轴承40则套设于导轨30的外部。轴承套41的侧面通过螺钉70、螺栓或销钉等连接件固定在支架20上。导轨30和直线轴承40设置在轴承套41内，使轴承套41对导轨30和直线轴承40起到保护的作用，避免落入灰尘，从而加大直线轴承40的滚动摩擦力，以及影响直线轴承40的承载球42相对于导轨30的滚动精度。此外，柔性屏51的运动端绕过支架20的端部设置于支架20的背面，与直线轴承40固定连接，因此柔性屏51的运动端亦相对于导轨30做往复运动。而轴承套41设置在支架20的内部。柔性屏组件50位于支架20的外部，位于支架20外部的柔性屏组件50的运动端与位于支架20内部的轴承套41内的直线轴承40连接，因此，需要穿过支架20和轴承套41，所以在轴承套41的背面设置有开口。
48.在一些实施例中，如图8所示，支架20的背面设有通槽21。从而可以使柔性屏组件50的运动端可以相对支架20做直线往复运动。此外，柔性屏组件50的运动端与直线轴承40通过连接件连接，连接件在通槽21内滑动。具体地，通槽21呈长条状，用于与导轨30相匹配，通槽21由支架20的端部沿导轨30的方向延伸。其中，连接件可以是螺钉70、螺栓、铆钉以及销钉等可以连接的零部件。
49.此外，设置轴承套41以及通槽21还可以起到导向的作用。在本实施例中，柔性屏51的运动端与直线轴承40通过螺钉70连接，直线轴承40沿着轴承套41运动，螺钉70沿着通道运动，可以是柔性屏51的运动端在相对支架20运动时保持既定的轨迹平稳的运动，避免在频繁展开或闭合柔性屏组件50时，导致柔性屏51的运动端脱离既定轨迹而造成柔性屏51折弯、撕裂等情形的发生。
50.在一些实施例中，导轨30外套设有弹簧31，弹簧31的两端分别与轴承套41的内壁和直线轴承40相抵接。弹簧31套设于导轨30外，且弹簧31的两端分别与轴承套41的内壁和直线轴承40相抵接的目的在于，在柔性屏51处于闭合状态时，柔性屏组件50的运动端靠近壳体10，同时与柔性屏组件50的运动端连接的直线轴承40靠近壳体10，此时设置于导轨30外的弹簧31处于压缩状态。而当柔性屏51需要展开，支架20远离壳体10进行运动时，线性马达61在为支架20提供动力的同时，处于压缩状态的弹簧31可以为推动支架20运动提供辅助的动力，可以减少线性马达61在将支架20推离壳体10的一瞬间的瞬间扭矩，延长线性马达61的使用寿命。柔性屏组件50处于展开状态时，弹簧31自身的弹力阻止直线轴承40往靠近壳体10的方向运动，从而阻止柔性屏组件50的运动端在费力人作用下相对于支架20往靠近壳体10的方向运动，起到保护柔性屏组件50的作用。
51.导轨30和直线轴承40设置在轴承套41内，导轨30固定在轴承套41内，轴承套41固定在支架20上，此外，轴承套41位于支架20的位置与驱动组件60位于支架20以及壳体10的位置相对应性，从而可以使伸展屏支撑装置的主要结构件设置于同一位置，柔性屏组件50
在展开时，避免结构的外露，起到遮丑的作用。
52.此外，当支架20相对于壳体10做直线往复运动时，轴承套41以及轴承套41内的导轨30和直线轴承40也可以随支架20相对壳体10运动，从而带动柔性屏组件50的运动端同时相对于支架20和壳体10运动。同时还可以让柔性屏51实现无级调节尺寸，根据16:9或者4:3甚至是其他任何画面比例，自动调节最佳屏幕尺寸，让全屏观影的体验更好。
53.以下将具体对柔性屏组件50的展开和闭合的过程进行说明。
54.如图9至图11所示，图9至图11分别为伸展屏支撑装置的展开状态的主视图、右视图和后视图。如图12至图14所示，图12至图14分别为伸展屏支撑装置的闭合状态的主视图、右视图和后视图。
55.当柔性屏组件50由闭合状态转为展开状态时，线性马达61转动带动输出轴转动，输出轴带动齿轮62转动，齿轮62与固定在壳体10上的齿条63相对运动，从而带动支架20相对于壳体10向远离壳体10的方向运动，此时支架20给柔性屏组件50的运动端一个远离壳体10方向的推动力，由于柔性屏组件50的运动端与直线轴承40连接，直线轴承40在远离壳体10方向的推动力的作用下，开始沿导轨30向远离壳体10的方向的运动，而位于导轨30上的弹簧31由压缩状态逐渐变为松弛状态。由上述内容可知，通过调节齿轮62齿条63的传动比以及行程，可以使支架20相对于壳体10的运动与柔性屏组件50的运动端相对于支架20的运动保持一致，支架20运动到远离壳体10的最大行程时，柔性屏组件50的运动端也达到导轨30远离壳体10的一端。此时，由于弹簧31的两端抵接在轴承套41和直线轴承40上，因此在柔性屏组件50的运动端带动直线轴承40到达导轨30的远离壳体10的一端时，弹簧31的弹力可以将直线轴承40抵接在导轨30远离壳体10的一端处。
56.如图9所示，当柔性屏组件50处于展开状态，柔性屏51的显示面处于最大化，而如图11所示，柔性屏组件50的运动端处于支架20的端部，即与支架20的运动方向垂直且远离壳体10的一端。而当柔性屏组件50由展开状态变为闭合状态时，过程与柔性屏组件50由闭合状态转为展开状态相反。如图12所示，柔性屏51处于闭合状态时，柔性屏51的显示面处于最小化，而如图14所示，柔性屏组件50的运动端处于靠近壳体10的一端。
57.根据本公开的实施例，提供一种终端设备，包括如上述的伸展屏支撑装置。其中，终端设备可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理、翻译机、手表、手环等可穿戴设备等。本实施例则以手机为例进行的详细说明。关于上述实施例中的终端设备，其中各个零部件执行操作的具体方式已经在有关伸展屏支撑装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
58.可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、
“”
和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
59.进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。
60.进一步可以理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，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。
61.进一步可以理解的是，除非有特殊说明，“连接”包括两者之间不存在其他构件的直接连接，也包括两者之间存在其他元件的间接连接。
62.进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。
63.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
64.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。