折叠铰链及折叠终端的制作方法

1.本实用新型涉及电子终端设备领域，尤其涉及一种折叠铰链及折叠终端。


背景技术：

2.近年来，随着智能移动设备的飞速发展和用户对其功能需求的转变，智能移动设备已集通讯、办公及娱乐等多功能为一体，与人们的生活变得密不可分。大屏幕产品能够为用户同时显示更多的信息，提供给用户更多的便捷性，为用户带来全新的体验。折叠手机能够为用户提供更大的屏幕，更新奇的操作体验。
3.虽然大屏幕产品有着以上显著的有点，但是也带来了其体积大、占用空间大及便携性差的问题，制约了大屏幕便携式电子设备的发展。显然，大屏幕产品需求以及便携性需求二者相互冲突。而通过折叠能够兼顾大尺寸屏幕和便携性这两个需求。
4.因此，折叠手机等折叠终端设备的快速发展成为一种新的趋势，已经成为各大手机厂商布局的高端智能产品，核心技术主要有柔性可折叠的屏幕、折叠铰链等。折叠铰链的好坏直接关系到折叠手机的功能实现，可靠性和体验感。传统的折叠铰链结构动作机构多而复杂，在转动过程中的稳定性较低，翻转时易产生噪音，从用户的使用体验和测评来看，这些存在的问题也是不容忽视的。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种折叠铰链及折叠终端，其结构简单，转动过程稳定性高。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种折叠铰链，包括壳体及同步组件；
7.所述壳体包括两个子壳及连接在两个子壳之间的中间壳；
8.所述同步组件设置在中间壳上，其包括两个主轴、两个同步杆、及连杆，两个所述同步杆等长且分别固定连接至两个所述主轴，所述连杆的两端分别转动连接至两个所述同步杆，两个所述主轴的转动轴线平行且形成一固定平面，所述连杆的长度方向与所述固定平面交叉设置；
9.当两个所述子壳相对折叠及展开时，所述连杆能够带动两个所述同步杆同时朝相反方向转动，两个所述同步杆能够带动两个所述主轴同时朝相反方向转动，进而使得两个所述子壳相对所述中间壳同时朝相反方向转动。
10.其中，所述连杆的两端转动轴线之间的距离小于两个所述主轴的转动轴线之间的距离。
11.其中，所述连杆的两端分别第一端和第二端，所述固定平面相对的两侧分别为第一侧和第二侧；
12.当两个所述子壳处于折叠状态时，所述连杆的第一端转动轴线位于所述固定平面上、第二端转动轴线位于所述固定平面的第一侧；
13.当两个所述子壳处于展开状态时，所述连杆的第一端转动轴线位于所述固定平面的第二侧、第二端转动轴线位于所述固定平面上。
14.其中，所述同步组件为两组，沿所述主轴的轴向排布；所述中间壳包括两个固定件，两个所述固定件沿所述主轴的轴向排布并固定连接，两组所述同步组件分别设置在两个所述固定件上。
15.其中，各所述主轴的端部均连接有驱动组件，所述驱动组件设置在所述中间壳上，所述驱动组件包括弹性件、从动凸轮及驱动凸轮，所述从动凸轮设置在所述弹性件与所述驱动凸轮之间，所述从动凸轮沿所述主轴的轴向滑动设置于所述中间壳，所述驱动凸轮固定设置于所述主轴；
16.所述从动凸轮与所述驱动凸轮之间设置有驱动结构，所述驱动结构包括两个相对设置的凸包，两个所述凸包分别固定设置在所述从动凸轮和所述驱动凸轮的偏心位置，两所述凸包相对的表面为凸弧面，
17.当两个所述子壳处于折叠状态及展开状态时，两个所述凸包错位设置，各所述凸包的顶端位于另一凸包的底端处；当两个所述子壳移动至折叠与展开的中间位置时，所述主轴上的凸包随所述主轴转动至两个所述凸包的顶端相抵接的位置处，所述弹性件处于压缩状态，并向所述驱动组件施加朝向驱动凸轮移动的弹性力。
18.其中，各所述子壳与所述中间壳之间均设置有支撑组件，各所述支撑组件包括第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板与所述第二支撑板转动连接，所述第一支撑板与所述子壳转动连接，所述第二支撑板与所述中间壳转动连接，所述第二支撑板与所述中间壳之间的转动轴线相对所述主轴靠近所述中间壳的内侧；
19.当两个所述子壳处于展开状态时，所述第一支撑板与所述第二支撑板相平行；
20.当两个所述子壳处于折叠状态时，所述第一支撑板与所述第二支撑板转动，二者连接处朝所述子壳的外侧移动使所述第一支撑板与所述第二支撑板连接成弯折状，两组所述支撑组件之间形成容纳空间。
21.其中，所述子壳上设置有条形的导向槽，所述第二支撑板上与所述第一支撑板的连接处设置有导向柱，所述导向柱滑动设置于所述导向槽中。
22.其中，当两个所述子壳处于展开状态时，在所述第一支撑板与所述第二支撑板的排布方向上，所述第一支撑板的尺寸大于所述第二支撑板的尺寸。
23.其中，所述第一支撑板包括两个第一端板和一第一中板，两个所述第一端板分别拼接在第一中板的两端，两个第一端板均与子壳转动连接以使得第一支撑板与所述子壳转动连接；
24.所述第二支撑板包括两个第二端板及一第二中板，两个所述第二端板分别拼接在所述第二中板的两端，两个所述第二端板均与所述中间壳转动连接以使得所述第二支撑板与所述子壳转动连接；
25.两个第一端板与两个第二端板一一对应设置并通过支撑轴转动连接以使得所述第一支撑板与所述第二支撑板转动连接，所述第一中板与所述第二中板相对且间隔设置。
26.第二方面，本实用新型还提供了一种折叠终端，包括柔性屏及前述的折叠铰链，所述柔性屏的两端分别固定连接至所述折叠铰链的两个子壳，所述柔性屏的中部位于所述折叠铰链的中间壳处。
27.本实用新型实施例提供的折叠铰链及折叠终端，当其中一个同步杆正向转动时，通过连杆的作用力可以带动另一个同步杆同时进行反向转动，实现两个同步杆的反向联
动，由于同步杆、主轴、及子壳三者固定连接，两个同步杆的反向联动能够带动两个子壳反向联动，结构简单，且能够有效实现两个子壳之间的联动，转动过程稳定性高。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本实用新型优选实施例提供的折叠铰链在折叠状态下的结构示意图；
30.图2是图1中折叠铰链在展开状态下的结构示意图；
31.图3是图2中折叠铰链的分解示意图；
32.图4是图3中折叠铰链的同步组件的结构示意图；
33.图5是图4中同步组件在展开状态下的结构示意图；
34.图6是图4中同步组件在折叠状态下的结构示意图；
35.图7是图3中折叠铰链的同步组件、驱动组件及固定件的分解结构示意图；
36.图8是图7中折叠铰链的同步组件、驱动组件及固定件的组合状态的结构示意图；
37.图9是图3中折叠铰链的中间壳与两组支撑组件的结构示意图；
38.图10是图3中折叠铰链的中间壳、支撑组件、与子壳的分解示意图；
39.图11是图10中中间壳、支撑组件、与子壳在展开状态下的结构示意图；
40.图12是图10中中间壳、支撑组件、与子壳在折叠状态下的结构示意图；
41.图13是图1中折叠铰链在折叠状态下的剖视图；
42.图14是图13中的a处放大图。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
44.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
45.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
46.本实用新型优选实施例提供了一种折叠铰链及折叠终端。折叠终端包括柔性屏及折叠铰链，折叠铰链为内折叠结构，柔性屏设置在折叠铰链的内侧。
47.如图1、图2及图3所示，折叠铰链包括壳体1及同步组件2。壳体1包括两个子壳11及连接在两个子壳11之间的中间壳12，两个子壳11分别转动连接至中间壳12。柔性屏的两端分别固定连接至两个子壳11，柔性屏的中部位于中间壳12处。
48.同步组件2设置在中间壳12上，并与两个子壳11相连，能够实现两个子壳11的同步
反向翻转，即同时相互靠近及同时相互远离转动。
49.如图4、图5及图6所示，同步组件2包括两个主轴21、两个同步杆22、及连杆23。两个主轴21分别与两个子壳11固定连接，主轴21绕自身轴向转动连接于中间壳12。通过主轴21可以实现子壳11相对中间壳12的转动，两个同步杆22等长且分别固定连接至两个子壳11的主轴21，连杆23的两端分别转动连接至两个同步杆22。
50.由于主轴21与子壳11固定连接，子壳11转动时，可以带动主轴21一并转动，主轴21可以带动同步杆22及连杆23动作，利用同步杆22及连杆23可以限制两个主轴21的转动，使得两个主轴21只能同时朝相反方向转动。
51.两个主轴21的转动轴线平行且形成一固定平面20，连杆23的两端转动轴线均平行于固定平面20，连杆23的长度方向与固定平面20交叉设置。当两个子壳11相对折叠及展开时，两个同步杆22能够在连杆23的作用下联动，且二者转动方向相反，两个同步杆22能够带动两个主轴21同时朝相反方向转动，进而使得两个子壳11相对中间壳12同时朝相反方向转动。
52.连杆23与两个同步杆22可以构成类似反向双曲柄机构的机构，当其中一个同步杆22正向转动时，通过连杆23的作用力可以带动另一个同步杆22同时进行反向转动，实现两个同步杆22的反向联动，由于同步杆22、主轴21、及子壳11三者固定连接，两个同步杆22的反向联动能够带动两个子壳11反向联动，该同步组件2结构简单，且能够有效实现两个子壳11之间的联动，可靠性高。
53.如图5所示，连杆23的两端转动轴线之间的距离l1小于两个主轴21的转动轴线之间的距离l2，可以使得连杆23的长度相对较短，从而限制两个同步杆22的转动角度，进而避免两个子壳11的翻转角度过大。此处，在其他实施例中，连杆23的两端转动轴线之间的距离也可以等于两个主轴21的转动轴线之间的距离。
54.连杆23的两端分别第一端23a和第二端23b，固定平面20相对的两侧分别为第一侧和第二侧，如图5所示，固定平面20的第一侧即为固定平面20的上侧，第二侧即为固定平面20的下侧。
55.如图5所示，当两个子壳11处于展开状态时，连杆23的第一端23a转动轴线位于固定平面20上、第二端23b转动轴线位于固定平面20的第一侧；如图6 所示，当两个子壳11处于折叠状态时，连杆23的第一端23a转动轴线位于固定平面20的第二侧、第二端23b转动轴线位于固定平面20上。该结构可以将连杆23的移动范围限制在两个主轴21之间的空间范围内，避免受其他部件的干涉。
56.本实施例中，如图4所示，各同步杆22包括两个子杆221，两个子杆221 平行且间隔设置，各子杆221的一端与主轴21固定连接，连杆23的端部转动连接在两个子杆221的另一端之间。通过两个子杆221形成同步杆22，方便保证同步杆22与连杆23之间转动连接的可靠性。此处，在其他实施方式中，同步杆可以为一个整体的杆状结构，其端部可以开设转动槽，连杆的端部连接于该转动槽中。
57.进一步，如图7所示，各子杆221的一端设置有定位孔222，定位孔222为多边形，主轴21上设置有定位部212，定位部212为与定位孔222相适配的多边形，主轴21穿设于定位孔222，且定位部212位于定位孔222中，利用定位部212与定位孔222的配合，可以方便子杆221与主轴21之间的装配连接。更具体地，本实施例中，定位孔222与定位部212均为四边形，在
其他实施例中，定位孔222与定位部212还可以为三角形、六边形等其他形状。
58.各子杆221的另一端设子有联动孔223，连杆23的两端均设置有联动轴 233，联动轴233与连杆23为一体式结构，联动轴233的两端穿设于两子杆221 的联动孔223中，且联动轴233能够绕自身轴向在联动孔223中转动，利用联动轴233与联动孔223的配合，能够方便两子杆221与连杆23之间的装配连接。
59.如图7及图8所示，中间壳12的内侧设置有同步腔120a，同步杆22及连杆23设置在同步腔120a中，利用同步腔120a可以收容同步杆22及连杆23，防止其他部件对同步杆22及连杆23的动作造成干扰。
60.如图3所示，同步组件2为两组，两组同步组件2沿主轴21的轴向排布设置。利用两组同步组件2，可以保证两个子壳11相对转动的稳定性。中间壳12 包括两个固定件121，两个固定件121沿主轴的轴向排布并固定连接，两组同步组件2分别设置在两个固定件121上，同步组件2与固定件121可以连接为一个整体模块，方便整体进行装配。本实施例中，两个固定件121通过连接件122 固定连接，作为其他的实施方式，两个固定件121也可以直接固定连接，此处可以根据固定件121的尺寸及折叠铰链的尺寸进行选择设置。
61.在本实施例中，壳体为内折叠结构，通过同步组件实现两个子壳的同时转动，可以理解的，本实施例中的同步组件同样可以使用于外折叠结构的壳体，即折叠状态下柔性屏位于壳体的外侧。
62.如图7及图8所示，各主轴21的端部均连接有驱动组件3。驱动组件3设置在中间壳12上，驱动组件3包括弹性件31、从动凸轮32及驱动凸轮33，从动凸轮32设置在弹性件31与驱动凸轮33之间，从动凸轮32沿主轴21的轴向滑动设置于中间壳12，驱动凸轮33固定设置于主轴21。
63.如图7所示，从动凸轮32与驱动凸轮33之间设置有驱动结构34，驱动结构34包括两个相对设置的凸包341、342，两个凸包341、342分别固定设置在从动凸轮32和驱动凸轮33的偏心位置，两凸包341、342相对的表面为凸弧面。可以理解的，此处偏心位置是指凸包341、342不在从动凸轮32和驱动凸轮33的中心轴线上，从动凸轮32和驱动凸轮33的中心轴线即为主轴21的转动轴线，当驱动凸轮33随主轴21绕主轴21的转动轴线转动时，驱动凸轮33 可以带动凸包342一并绕主轴21的转动轴线转动。
64.当两个子壳11处于折叠状态及展开状态时，两个凸包341、342错位设置，凸包341的顶端位于凸包342的底端处，凸包342的顶端位于凸包341的底端处。当两个子壳11移动至折叠与展开的中间位置时，驱动凸轮33上的凸包342随主轴21转动至两个凸包341、342的顶端相抵接，凸包342挤压凸包 341使得从动凸轮32朝远离驱动凸轮33的方向滑动，弹性件31处于压缩状态，并向从动凸轮32施加朝向驱动凸轮33移动的弹性力。
65.当两个子壳11在折叠状态与展开状态进行转换时，由于两凸包341、342 相对的表面为凸弧面，当两凸包341、342的顶端相抵接时，在惯性力下驱动凸轮33上的凸包342继续移动使得两凸包341、342的顶端能够错开，在弹性件 31的弹性力作用下，从动凸轮32上的凸包341朝驱动凸轮33移动，利用两个凸包341、342的凸弧面配合，可以使得从动凸轮32上的凸包341顶端移动至驱动凸轮上凸包342的底端处。利用驱动组件3可以对主轴21施加转动力，可以使得两个子壳11能够保持在折叠状态或展开状态，避免两个子壳11停留在中间位置。
66.驱动结构34可以为两组，两组驱动结构34相对主轴21的转动轴线对称设置，即从动凸轮32上设置有两个凸包341，驱动凸轮33上设置有两个凸包 342。
67.驱动组件3还包括定位柱35，定位柱35固定于中间壳12，定位柱35与主轴21同轴设置。本实施例中，弹性件31为压簧，弹性件31套设于定位柱35，弹性件31的两端分别抵接中间壳12及从动凸轮32。此处，在其他实施例中，弹性件还可以弹性片、扭簧等其他可以向从动凸轮提供弹性力的部件。
68.从动凸轮32上设置有导向孔320，定位柱35的一端穿设导向孔320，从动凸轮32能够相对定位柱35轴向移动。利用定位柱35与从动凸轮32的配合，可以利于从动凸轮32相对中间壳12滑动，利用定位柱35与弹性件31的配合，可以方便弹性件31的装配，且避免弹性件31形变时失稳。
69.如图7所示，中间壳12的固定件121上还设有第一驱动腔120b、第二驱动腔120c、及连通孔120d，连通孔120d与主轴21同轴设置，连通孔120d连通第一驱动腔120b及第二驱动腔120c。弹性件31设置在第一驱动腔120b中，从动凸轮32滑动设置在连通孔120d中，驱动结构34及驱动凸轮33均设置在第二驱动腔120c中。利用第一驱动腔120b、第二驱动腔120c、及连通孔120d，可以方便驱动组件3各部分的装配，且避免驱动结构34与弹性件31之间动作的相互干涉。连通孔120d可以对从动凸轮32起到限位和导向作用，结合导向孔320与定位柱35的配合，可以进一步保证从动凸轮32相对中间壳12的稳定性。
70.同步组件2的主轴21为两个，相应驱动组件3也为两组，分别对应两个主轴21。两组驱动组件3亦设置在中间壳12的固定件121上，使得两组驱动组件 3、同步组件2与固定件121连接为一个整体模块，以便于进行整体装配。
71.如图2及图3所示，各子壳11与中间壳12之间均设置有支撑组件4，即支撑组件4亦为两组，分别对应连接两个子壳11。
72.如图9及图10所示，各支撑组件4包括第一支撑板41和第二支撑板42，第一支撑板41与第二支撑板42转动连接，第一支撑板41与子壳11转动连接，第二支撑板42与中间壳12转动连接，第二支撑板42与中间壳12之间的转动轴线相对主轴21靠近中间壳12的内侧。
73.如图11所示，当两个子壳11处于展开状态时，第一支撑板41与第二支撑板42相平行、使得折叠铰链的内表面平整，便于支撑内部柔性屏。
74.如图12、图13、及图14所示，当两个子壳11处于折叠状态时，第一支撑板41与第二支撑板42转动，二者连接处朝子壳11的外侧移动使第一支撑板41 与第二支撑板42连接成弯折状，两组支撑组件4之间形成容纳空间40。柔性屏的中部可以呈弯曲状收容在该容纳空间40中，减轻柔性屏弯曲时的褶皱。
75.如图10、图11所示，子壳11上设置有条形的导向槽114，第二支撑板42 上与第一支撑板41的连接处设置有导向柱424，导向柱424滑动设置于导向槽 114中。第二支撑板42和第一支撑板41之间的转轴可以与导向柱424同轴设置。利用导向槽114可以引导第一支撑板41与第二支撑板42相对弯折滑移的方向，使得二者在相对转动和滑移后形成最大角度，从而给柔性屏留下最大容纳空间40。
76.如图11所示，当两个子壳11处于展开状态时，在第一支撑板41与第二支撑板42的排布方向上，第一支撑板41的尺寸大于第二支撑板42的尺寸。当两个子壳11处于折叠状态时，第一支撑板41与子壳11的内表面之间过渡相对平缓，两组支撑组件4之间可以呈类似水
滴状的容纳空间40，以最大程度匹配柔性屏9中部弯曲后的形状，进一步减轻柔性屏弯曲时形成褶皱。
77.如图10所示，第一支撑板41包括两个第一端板412和一第一中板411，两个第一端板412对称拼接在第一中板411的两端，两个第一端板412均与子壳 11转动连接以使得第一支撑板41与子壳11转动连接；第二支撑板42包括两个第二端板422及一第二中板421，两个第二端板422分别拼接在第二中板421的两端，两个第二端板422均与中间壳12转动连接以使得第二支撑板42与中间壳12转动连接。两个第一端板412与两个第二端板422一一对应设置并通过支撑轴43转动连接以使得第一支撑板41与第二支撑板42转动连接。
78.第一支撑板41和第二支撑板42均由三块板拼接形成，可以避免零件过长安装应力大而对零件造成损伤。两个第一端板412为对称结构，两个第二端板 422亦为对称结构，可以利于结构设计及加工生产，提高零件通用性，便于对零件进行维护。
79.如图10所示，第一端板412上设置有多个第一转动部412a，各第一转动部 412a上均设置有第一轴孔4120，第二端板422上设置有多个第二转动部422a，各第二转动部422a上均设置有第二轴孔4220，多个第一转动与多个第二转动部 422a沿支撑轴43交替排布，支撑轴穿设于各第一轴孔4120及第二轴孔4220。利用多个第一转动部412a与第二转动部422a的配合，可以保证第一端板412 与第二端板422之间转动的稳定性。
80.第一轴孔4120为腰形孔，其长度方向平行于第一端板412的板面，支撑轴可以在第一轴孔4120内滑动，从而避免在第一端板412与第二端板422相对转动弯折时在连接处产生应力而造成损坏。
81.第一中板411与第二中板421相对且间隔设置，二者不会发生接触，仅通过第一端板412与第二端板422之间的转动连接实现第一支撑板41与第二支撑板42之间的转动连接，以避免第一中板411与第二中板421之间产生作用力而造成零件损坏。
82.如图10所示，第二中板421与中间壳12转动连接，以保证第二支撑板42 与中间壳12之间转动的稳定性。第一中板411上远离第二中板421的一端面为凸弧面，子壳11上设置有支撑部110，支撑部110具有一凹弧面，通过凸弧面与凹弧面适配连接，可以保证第一中板411相对子壳11转动的稳定性。
83.本实用新型提供的折叠铰链及折叠终端，柔性屏设置在折叠铰链的内表面，折叠铰链的两个子壳通过同步组件能够相对中间壳同步转动，两组同步组件结构相同且对称设置，可以简化折叠铰链的结构复杂度；通过驱动组件能够便于两个子壳的展开及折叠操作，避免停留在中间位置，各驱动组件的结构亦相同，便于加工生产；利用支撑组件，在展开状态下能够对柔性屏的中部提供有效支撑，当折叠铰链折叠后，柔性屏的中部变形部分能跟随支撑板发生自然弯曲，并在底部形成一定折弯半径，避免屏幕褶皱的产生。各同步组件、各驱动组件、及各支撑组件均采用相同结构和对称的安装方式，可以极大简化折叠铰链的结构复杂度，同时也确保了折叠铰链在开合时的稳定性，进而可以更好的适配多种折叠终端设备。
84.以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。