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一种电子设备及其连接装置

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


一种电子设备及其连接装置

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域,特别涉及一种电子设备及其连接装置。

背景技术

在会议使用场景与视频录制使用场景中,电子设备(如笔记本)自带的摄像头性能不能满足需求,需要在电子设备上外挂摄像头组件,或者将手机外挂在电子设备上利用手机摄像头作为外挂摄像头使用。

无论是外挂手机还是外挂摄像头组件,都增加了电子设备的连接装置(如笔记本的转轴)的扭矩负载需求。其中,如果在初始设计中连接装置扭力选择只考虑小扭力方案,那么因为在实际使用过程中因为外挂负载的存在增大了电子设备屏幕侧的负重,此时在靠近小角度范围和靠近大角度范围的状态下连接装置扭力不足以支撑外挂的负载,会导致掉屏的问题,存在损坏屏幕和外挂手机或摄像头组件的风险;而且,连接装置扭力选择也不能考虑太大扭力方案,这样在中角度范围内难以实现单手开启电子设备的屏幕侧。

发明内容

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种连接装置,包括:第一本体、第二本体和扭力组件;

所述第一本体通过所述扭力组件可转动设置于所述第二本体,所述扭力组件能够为所述第一本体和所述第二本体的相对转动提供扭力;

所述第一本体相对于所述第二本体能够在第一角度范围内和第三角度范围内转动,所述扭力组件能够为所述第一本体提供第一扭力,所述第一角度范围从起始角度到第一角度,所述第三角度范围从第二角度到终止角度,所述第二角度大于所述第一角度;

所述第一本体相对于所述第二本体能够在第二角度范围内转动,所述扭力组件能够为所述第一本体提供第二扭力,所述第二扭力小于所述第一扭力,所述第二角度范围从所述第一角度到所述第二角度。

优选地,所述扭力组件包括:定扭力组件和变扭力组件;

所述定扭力组件能够为所述第一本体提供第一定扭力;

所述第一本体在所述第一角度范围内和所述第三角度范围内,所述变扭力组件能够为所述第一本体提供第二定扭力,所述第一定扭力与所述第二定扭力之和等于所述第一扭力;

所述第一本体从所述第一角度到第三角度的过程中,所述变扭力组件能够为所述第一本体提供第一变扭力,且逐渐减小;所述第三角度在所述第二角度范围内,且小于所述第一本体的中间角度;

所述第一本体从所述第三角度到第四角度的过程中,所述变扭力组件能够为所述第一本体提供第三定扭力,且与所述第一变扭力的最小值相等;所述第四角度在所述第二角度范围内,且大于所述中间角度;

所述第一本体从所述第四角度到所述第二角度的过程中,所述变扭力组件能够为所述第一本体提供第二变扭力,且逐渐增大。

优选地,所述定扭力组件包括叠装的多个定扭力片,且用于过盈包覆所述第一本体;

所述变扭力组件包括叠装的多个变扭力片,且用于过盈包覆所述第一本体,通过所述变扭力片的个数与所述定扭力片的个数的比值能够调节所述第一扭力的扭力值。

优选地,所述变扭力组件具有圆弧形包覆槽;所述圆弧形包覆槽的缺口方向和缺口角度能够至少调节所述第一角度范围和所述第三角度范围的角度区间;

所述变扭力组件的圆弧形包覆槽缺口方向和缺口角度与所述定扭力组件的圆弧形包覆槽缺口方向和缺口角度均不相同;

所述第一本体在所述第一角度范围内和所述第三角度范围内,所述变扭力组件的圆弧形包覆槽过盈包覆所述第一本体的面积最多;

所述第一本体从所述第一角度到所述第三角度的过程中,所述变扭力组件的圆弧形包覆槽过盈包覆所述第一本体的面积逐渐减少;

所述第一本体从所述第三角度到所述第四角度的过程中,所述变扭力组件的圆弧形包覆槽过盈包覆所述第一本体的面积最少;

所述第一本体从所述第四角度到所述第二角度的过程中,所述变扭力组件的圆弧形包覆槽过盈包覆所述第一本体的面积逐渐增多。

优选地,所述第一本体具有扁平轴,所述扁平轴的侧壁具有两个相对的圆弧面和两个相对的平面;

所述扁平轴过盈安装在所述圆弧形包覆槽内,所述圆弧形包覆槽的缺口与所述扁平轴的一个平面位于同一侧;

所述第一本体在所述第一角度范围内和所述第三角度范围内,所述扁平轴的两个圆弧面与所述圆弧形包覆槽接触;

所述第一本体从所述第一角度到所述第三角度的过程中,所述扁平轴的第一个圆弧面逐渐转至所述缺口并与所述圆弧形包覆槽逐渐脱离,第二个圆弧面与所述圆弧形包覆槽接触;

所述第一本体从所述第三角度到所述第四角度的过程中,所述扁平轴的第一个圆弧面完全转至所述缺口并与所述圆弧形包覆槽完全脱离,第二个圆弧面与所述圆弧形包覆槽接触;

所述第一本体从所述第四角度到所述第二角度的过程中,所述扁平轴的第一个圆弧面逐渐转离所述缺口并与所述圆弧形包覆槽逐渐接触,第二个圆弧面与所述圆弧形包覆槽接触。

优选地,所述第一本体包括:第一单体和第二单体;

所述扭力组件包括:第一扭力组件和第二扭力组件;

所述第一单体通过所述第一扭力组件可转动设置于所述第二本体,所述第一扭力组件能够为所述第一本体相对于所述第二本体的转动提供第一定扭力,所述第二单体通过所述第二扭力组件可转动设置于所述第二本体,所述第二扭力组件能够为所述第二本体相对于所述第二本体的转动提供第二定扭力,所述第一定扭力和所述第二定扭力之和等于所述第一扭力;

所述连接装置还包括传动组件;

所述传动组件设置于所述第一单体,所述第一单体在所述第一角度范围内和所述第三角度范围内,所述传动组件能够与所述第二单体传动配合,所述第一单体在所述第二角度范围内,所述传动组件能够与所述第二单体脱离传动配合。

优选地,所述第一单体与所述第二单体同轴线间隔设置;

所述第二单体设有依次连通的第一轴向槽、第一螺旋槽和第二轴向槽;

所述传动组件包括传动件;

所述传动件能够随所述第一单体转动并同时向所述第二单体移动,并具有传动块,用于同所述第二单体的第一轴向槽、第一螺旋槽和第二轴向槽配合;

所述第一单体在所述第一角度范围内,所述传动件的传动块与所述第二单体的第一轴向槽配合,以使得所述第二单体与所述第一单体同步转动;

所述第一单体在所述第二角度范围内,所述传动件的传动块与所述第二单体的第一螺旋槽配合,以使得所述第二单体脱离与所述第一单体同步转动;

所述第一单体在所述第三角度范围内,所述传动件的传动块与所述第二单体的第二轴向槽配合,以使得所述第二单体与所述第一单体同步转动。

优选地,还包括:检测模块和锁紧机构;

所述第一本体用于与第一设备主体连接;

所述检测模块用于检测所述第一设备主体是否满足预设条件;

所述锁紧机构用于锁紧所述第一本体;

所述第一设备主体的控制中心能够根据所述检测模块的检测信号控制所述锁紧机构的开闭,其中,所述检测模块检测到所述第一设备主体满足预设条件时,所述控制中心能够控制所述锁紧机构开启以锁紧所述第一本体。

优选地,所述第一本体相对于所述第二本体在所述起始角度时能够处于锁紧状态;其中,

所述第二本体包括:第一架体和第二架体;

所述第一本体的第一部分通过所述扭力组件可转动设置于所述第二架体,所述扭力组件能够为所述第一部分相对于所述第二架体的转动提供扭力;

所述第一本体的第二部分可转动设置于所述第一架体,所述第二架体可沿第二方向滑动设置于所述第一架体,所述第二方向与所述第一本体转动的轴线平行;

所述第一部分与所述第二部分相邻,所述第一部分用于同所述扭力组件配合的接触面为锥面,且靠近所述第二部分的锥面的直径大,远离所述第二部分的锥面的直径小。

一种电子设备,包括第一设备主体、第二设备主体和如上所述的连接装置,所述第一设备主体通过所述连接装置和所述第二设备主体连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例提供的连接装置的结构示意图;

图2为本发明第一实施例提供的连接装置的结构爆炸图;

图3为本发明第一实施例提供的连接装置的结构俯视图;

图4为本发明第一实施例提供的连接装置在0°的结构侧视图;

图5为本发明第一实施例提供的连接装置在20°的结构侧视图;

图6为本发明第一实施例提供的连接装置在80°的结构侧视图;

图7为本发明第一实施例提供的连接装置在100°的结构侧视图;

图8为本发明第一实施例提供的连接装置在160°的结构侧视图;

图9为本发明第一实施例提供的连接装置在180°的结构侧视图;

图10为本发明第一实施例提供的连接装置的扭力曲线图;

图11为本发明第一实施例提供的第一转轴支架的结构示意图;

图12为本发明第一实施例提供的第一转轴的结构示意图;

图13为本发明第一实施例提供的定扭力片的结构示意图;

图14为本发明第一实施例提供的变扭力片的结构示意图;

图15为本发明第一实施例提供的第一盖板的结构示意图;

图16为本发明第二实施例提供的连接装置的结构示意图;

图17为本发明第二实施例提供的连接装置的结构爆炸图;

图18为本发明第二实施例提供的连接装置在0°状态的示意图;

图19为本发明第二实施例提供的连接装置在45°状态的示意图;

图20为本发明第二实施例提供的连接装置在135°状态的示意图;

图21为本发明第二实施例提供的连接装置在180°状态的示意图;

图22为本发明第二实施例提供的主轴的结构示意图;

图23为本发明第二实施例提供的主轴支架的结构示意图;

图24为本发明第二实施例提供的传动套筒的结构示意图;

图25为本发明第二实施例提供的副轴支架的结构示意图;

图26为本发明第二实施例提供的副轴的结构示意图;

图27为本发明第二实施例提供的传动套筒的结构示意图;

图28为本发明第二实施例提供的内侧盖板的结构示意图;

图29为本发明第二实施例提供的套筒的结构示意图;

图30为本发明第三实施例提供的连接装置的结构示意图;

图31为本发明第三实施例提供的连接装置的结构爆炸图;

图32为本发明第三实施例提供的锁紧块脱离第三转轴的结构示意图;

图33为本发明第三实施例提供的锁紧块锁紧第三转轴的结构示意图;

图34为本发明第四实施例提供的连接装置的结构示意图;

图35为本发明第四实施例提供的连接装置的结构爆炸图;

图36为本发明第四实施例提供的连接装置在0°状态的示意图;

图37为本发明第四实施例提供的连接装置在10°状态的示意图;

图38为本发明第四实施例提供的滑动承架的结构示意图;

图39为本发明第四实施例提供的第四转轴的结构示意图;

图40为本发明第四实施例提供的第四转轴支架的结构示意图;

图41为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图;

图42为本发明第二实施例提供的连接装置在电子设备上的安装示意图。

其中,11为第一转轴,11.1为扁平轴,12为第一转轴支架,13为定扭力组件,13.1为定扭力片,14为变扭力组件,14.1为变扭力片,15为第一盖板;

21为主轴,21.1为滑动槽,22为主轴支架,23为副轴支架,24为主轴扭力组件,25为副轴扭力组件,26为套筒,27为外侧盖板,28为内侧盖板,29为传动套筒,29.1为传动块,29.2为滑动块,210为副轴,210.1为第一横向槽,210.2为第一螺旋槽,210.3为第二横向槽;

31为第三转轴,32为第三转轴支架,33为第三扭力组件,34为第三盖板,35为锁紧块,36为角度传感器,37为直线电机;

41为第四转轴,41.1为传动凸起部,42为第四转轴支架,42.1为燕尾槽,43为滑动承架,43.1为第二螺旋槽,44为第四扭力组件,45为第四盖板;

50为第一设备主体;60为第二设备主体。

具体实施方式

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,所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例提供的连接装置,包括:第一本体、第二本体和扭力组件;

第一本体通过扭力组件可转动设置于第二本体,扭力组件能够为第一本体和第二本体的相对转动提供扭力;

第一本体相对于第二本体能够在第一角度范围内和第三角度范围内转动,扭力组件能够为第一本体提供第一扭力,第一角度范围从起始角度到第一角度,第三角度范围从第二角度到终止角度,第二角度大于第一角度;

第一本体相对于第二本体能够在第二角度范围内转动,扭力组件能够为第一本体提供第二扭力,第二扭力小于第一扭力,第二角度范围从第一角度到第二角度。

需要说明的是,本方案提供的连接装置可为转轴装置,第一本体可为转轴(轴体),可用于与电子设备的第一设备主体50(如笔记本的屏幕部分)连接,第二本体可为转轴支架,可用于与电子设备的第二设备主体60(如笔记本的系统部分)连接,扭力组件能够为转轴相对于转轴支架的转动提供扭力(转动阻力)。此外,第一本体的起始角度即为0°,终止角度可为180°,第一角度小于第一本体的中间角度(如90°),第二角度大于中间角度,即第一角度范围为小角度范围,第二角度范围为中角度范围,第三角度范围为大角度范围。也就是说,第一本体相对于第二本体能够在小角度范围内和大角度范围内转动,而且扭力组件能够为第一本体提供大扭力,以使得第一本体所连接的第一设备主体的外挂组件(如摄像头组件)在小角度范围和在大角度范围内避免支撑不住而发生掉落损坏外挂组件的问题,并且第一本体相对于第二本体能够在第二角度范围内转动,同时扭力组件也能够为第一本体提供小扭力,以使得第一本体所连接的第一设备主体能够在中角度内实现单手开启。

此外,还需要说明的是,本连接装置具有如下多种实施例,在不同实施例中,第一角度和第二角度为不同的值,相应地,第一角度范围、第二角度范围和第三角度范围为不同的值;比如在一种实施例中,第一角度和第二角度为20°和160°,第一角度范围为0°-20°,第二角度范围为20°-160°,第三角度范围为160°-180°;在另一种实施例中,第一角度和第二角度为45°和135°,第一角度范围为0°-45°,第二角度范围为45°-135°,第三角度范围为135°-180°。

从上述的技术方案可以看出,本发明实施例提供的连接装置,第一本体相对于第二本体能够在第一角度范围内和第三角度范围内转动,而且扭力组件能够为第一本体提供大扭力,以使得第一本体所连接的第一设备主体的外挂组件(如摄像头组件)在小角度范围和在大角度范围内避免支撑不住而发生掉落损坏外挂组件的问题,并且第一本体相对于第二本体能够在第二角度范围内转动,同时扭力组件也能够为第一本体提供小扭力,以使得第一本体所连接的第一设备主体能够在中角度内实现单手开启。

在本方案中,如图1所示,扭力组件包括:定扭力组件13和变扭力组件14;

定扭力组件13能够为第一本体提供第一定扭力;其中,第一本体在转动过程中,定扭力组件13过盈包覆第一本体的面积保持不变;此外,在本实施例中,如图1所示,第一本体即为第一转轴11,第二本体即为第一转轴支架12;

第一本体在第一角度范围内和第三角度范围内,变扭力组件14能够为第一本体提供第二定扭力,第一定扭力与第二定扭力之和等于第一扭力;

第一本体从第一角度到第三角度的过程中,变扭力组件14能够为第一本体提供第一变扭力,且逐渐减小;第三角度在第二角度范围内,且小于第一本体的中间角度;

第一本体从第三角度到第四角度的过程中,变扭力组件14能够为第一本体提供第三定扭力,且与第一变扭力的最小值相等;第四角度在第二角度范围内,且大于中间角度;

第一本体从第四角度到第二角度的过程中,变扭力组件14能够为第一本体提供第二变扭力,且逐渐增大。

需要说明的是,如图10所示,在0°(初始角度)到20°(第一角度)的小角度范围(第一角度范围)内,160°(第二角度)到180°(终止角度)的大角度范围(第三角度范围)内,定扭力组件13提供的第一定扭力与变扭力组件14提供的第二定扭力之和为第一扭力,而且为大扭力;

从20°(第一角度)到80°(第三角度)的过程中,定扭力组件13提供的第一定扭力与变扭力组件14提供的第一变扭力之和逐渐减小;

从80°(第三角度)到100°(第四角度)的过程中,定扭力组件13提供的第一定扭力与变扭力组件14提供的第三定扭力之和达到最小;

从100°(第四角度)到160°(第二角度)的过程中,定扭力组件13提供的第一定扭力与变扭力组件14提供的第二变扭力之和逐渐增大。

也就是说,在0°-20°与160°-180°的角度范围内,组合扭力组件提供大扭力,防止外挂摄像头组件在小角度范围和大角度范围内掉落损坏摄像头组件;在20°-160°的中角度范围内,组合扭力组件提供小变扭力,匹配单手开扭力曲线,保护单手开启的性能需求。此外,需要说明的是,在该实施例中,第一角度和第二角度为20°和160°,第一角度范围为0°-20°,第二角度范围为20°-160°,第三角度范围为160°-180°。

换言之,本实施例的扭力组件基于定扭力组件和变扭力组件的配合(组合),可为第一本体提供变扭力,以使得第一本体在特定角度范围内满足相应的使用要求,特别是在中角度范围内还为第一本体提供了先变小、后变大的变扭力,这样一来,更加方便第一设备主体50在中角度范围内实现单手开启。当然,如图10所示,本实施例定扭力组件13和变扭力组件14提供的扭力,是在单手开扭力曲线之下,在free down及touch扭力标准之上。

具体地,如图2所示,定扭力组件13包括叠装的多个定扭力片13.1,且用于过盈包覆第一本体;其中,如图13所示,定扭力片13.1即为定扭力齿片;

变扭力组件14包括叠装的多个变扭力片14.1,且用于过盈包覆第一本体,其中,如图14所示,变扭力片14.1即为变扭力齿片,而且通过调整变扭力片14.1的个数与定扭力片13.1的个数的比值能够调节第一扭力的扭力值和第二扭力的扭力值。其中,如图3所示,扭力组件扭力片的个数为25;其中,定扭力片13.1的个数为20,即定扭力组件13提供的第一定扭力为20个定扭力片13.1提供的定扭力的叠加,变扭力片14.1的个数为5,即变扭力组件14提供的变扭力为5个变扭力片14.1提供变扭力的叠加,这样一来,该扭力组件提供20%的扭力可调节,相应地,如果增加定扭力片13.1和/或变扭力片14.1的个数,则可达到提升第一扭力的效果,也就是达到提升扭力上限的效果;如果减少定扭力片13.1和/或变扭力片14.1的个数,则可达到降低第二扭力的效果,也就是达到降低扭力下限的效果;也就是说,通过调整变扭力片14.1的个数与定扭力片13.1的个数的比值能够调节第一扭力的扭力值和第二扭力的扭力值,即能够调节转轴变扭力曲线的上下限扭力值。

进一步地,如图4所示,变扭力组件14具有圆弧形包覆槽;其中,变扭力片14.1具有的圆弧形包覆槽如图14所示,该圆弧形包覆槽具有缺口;当然,如图2所示,定扭力组件13也具有圆弧形包覆槽;

变扭力组件14的圆弧形包覆槽的缺口方向和缺口角度能够至少调节第一角度范围和第三角度范围的角度区间;其中,通过变扭力组件14的圆弧形包覆槽的缺口方向和缺口角度与第一转轴11轴心摩擦面的接触脱离关系,调节变扭力区间的初始与结束角度,从而匹配整机的扭力曲线要求。

变扭力组件14的圆弧形包覆槽缺口方向和缺口角度与定扭力组件13的圆弧形包覆槽缺口方向和缺口角度均不相同;其中,如图1所示,变扭力组件14的圆弧形包覆槽的缺口方向与定扭力组件13的圆弧形包覆槽的缺口方向垂直,如图14和图13所示,变扭力组件14的圆弧形包覆槽的缺口角度大于定扭力组件13的圆弧形包覆槽的缺口角度。这样一来,使得第一转轴11在定扭力组件13和变扭力组件14上的安装更加地平稳和可靠;

第一本体在第一角度范围内和第三角度范围内,变扭力组件14的圆弧形包覆槽过盈包覆第一本体的面积不变且最多,以便于为第一本体提供第二定扭力;

第一本体从第一角度到第三角度的过程中,变扭力组件14的圆弧形包覆槽过盈包覆第一本体的面积逐渐减少,以便于为第一本体提供逐渐减小的第一变扭力;

第一本体从第三角度到第四角度的过程中,变扭力组件14的圆弧形包覆槽过盈包覆第一本体的面积最少,以便于为第一本体提供最小的第三定扭力;

第一本体从第四角度到第二角度的过程中,变扭力组件14的圆弧形包覆槽过盈包覆第一本体的面积逐渐增多,以便于为第一本体提供逐渐增大的第二变扭力。

再进一步地,如图12所示,第一本体的一端具有扁平轴11.1,扁平轴11.1的侧壁具有两个相对的圆弧面和两个相对的平面;

如图4所示,扁平轴11.1过盈安装在圆弧形包覆槽内,圆弧形包覆槽的缺口与扁平轴11.1的一个平面位于同一侧;

第一本体在第一角度范围内和第三角度范围内,扁平轴11.1的两个圆弧面与圆弧形包覆槽接触;其中,如图4和图5所示,第一本体从0°到20°的过程中,扁平轴11.1的两个圆弧面与圆弧形包覆槽保持接触,如图8和图9所示,第一本体从160°到180°的过程中,扁平轴11.1的两个圆弧面与圆弧形包覆槽保持接触,即第一本体在小角度范围和大角度范围内,扁平轴11.1与圆弧形包覆槽完全接触,以为第一本体提供第二定扭力;

第一本体从第一角度到第三角度的过程中,扁平轴11.1的第一个圆弧面逐渐转至缺口并与圆弧形包覆槽逐渐脱离,第二个圆弧面与圆弧形包覆槽接触;其中,如图5和图6所示,第一本体从20°到80°的过程中,扁平轴11.1的第一个圆弧面逐渐转至缺口并与圆弧形包覆槽逐渐脱离,第二个圆弧面与圆弧形包覆槽保持接触,即第一本体在20°到80°的角度范围内,扁平轴11.1与圆弧形包覆槽为部分接触,且两者的接触面积越来越少,以为第一本体提供逐渐减小的第一变扭力;

第一本体从第三角度到第四角度的过程中,扁平轴11.1的第一个圆弧面完全转至缺口并与圆弧形包覆槽完全脱离,第二个圆弧面与圆弧形包覆槽接触;其中,如图6和图7所示,第一本体从80°到100°的过程中,扁平轴11.1的第一个圆弧面完全转至缺口并与圆弧形包覆槽完全脱离,第二个圆弧面与圆弧形包覆槽保持接触,即第一本体在80°到100°的角度范围内,扁平轴11.1与圆弧形包覆槽为部分接触,且两者的接触面积达到最少,以为第一本体提供最小的第二定扭力;

第一本体从第四角度到第二角度的过程中,扁平轴11.1的第一个圆弧面逐渐转离缺口并与圆弧形包覆槽逐渐接触,第二个圆弧面与圆弧形包覆槽接触。其中,如图7和图8所示,第一本体从100°到160°的过程中,扁平轴11.1的第一个圆弧面逐渐转离缺口并与圆弧形包覆槽逐渐接触,第二个圆弧面与圆弧形包覆槽保持接触,即第一本体在100°到160°的角度范围内,扁平轴11.1与圆弧形包覆槽为部分接触,且两者的接触面积越来越多,以为第一本体提供逐渐增大的第二变扭力。

也就是说,第一转轴11在从0°向180°转动过程中,在0-20°及160-180°区间内与圆弧形包覆槽完全接触参与摩擦,在20-80°及100-160°区间内部分与圆弧形包覆槽接触参与摩擦,在80-100°区间内与圆弧形包覆槽接触参与摩擦最少。

换言之,第一转轴11在0-20°的小角度范围和160-180°的大角度范围内转动,组合扭力组件能够为第一转轴11提供大扭力,以使得第一转轴11所连接的第一设备主体的外挂组件(如摄像头组件)在小角度范围和在大角度范围内避免支撑不住而发生掉落损坏外挂组件的问题,并且第一转轴11在20-160°的中角度范围内转动,组合扭力组件能够为第一转轴11提供小扭力,以使得第一转轴11所连接的第一设备主体能够在中角度内实现单手开启。

在本方案另一实施例中,第一本体包括:第一单体和第二单体;

扭力组件包括:第一扭力组件和第二扭力组件;

第一单体通过第一扭力组件可转动设置于第二本体,第一扭力组件能够为第一本体相对于第二本体的转动提供第一定扭力,第二单体通过第二扭力组件可转动设置于第二本体,第二扭力组件能够为第二本体相对于第二本体的转动提供第二定扭力,第一定扭力和第二定扭力之和等于第一扭力;

所述连接装置还包括传动组件;

传动组件设置于第一单体,第一单体在第一角度范围内和第三角度范围内,传动组件能够与第二单体传动配合,第一单体在第二角度范围内,传动组件能够与第二单体脱离传动配合。

需要说明的是,在本实施例中,如图16和图17所示,第一单体即为主轴21(如图22所示),第二单体即为副轴210(如图26所示),第一扭力组件即为主轴扭力组件24,第二扭力组件即为副轴扭力组件25,主轴扭力组件24和副轴扭力组件25均为定扭力组;第二本体包括:主轴支架22(如图23所示)和副轴支架23(如图25所示),主轴21通过主轴扭力组件24可转动设置于主轴支架22,主轴扭力组件24能够为主轴21相对于主轴支架22的转动提供第一定扭力,副轴210通过副轴扭力组件25可转动设置于副轴支架23,副轴扭力组件25能够为副轴210相对于副轴支架23的转动提供第二定扭力;

传动组件设置于主轴21,主轴21在第一角度范围内和第三角度范围内,传动组件能够与副轴210传动配合,以带动副轴210一起转动,以使得在小角度范围内和大角度范围内副轴210参与扭力贡献,使得整体的扭力处于大扭力状态,且为第一定扭力和第二定扭力之和;主轴21在第二角度范围内,传动组件能够与副轴210脱离传动配合,避免带动副轴210一起转动,以使得在中角度范围内副轴210不参与扭力贡献,使得整体的扭力处于小扭力状态,且只为第一定扭力。

也就是说,在本实施例中,将转轴扭力分为主轴扭力部分与副轴扭力部分,并通过传动组件使主轴扭力部分与副轴扭力部分传动配合或脱离传动配合,以使得副轴扭力部分在特定角度范围内参与转轴整体的扭力贡献,从而实现转轴的扭力控制,也就是达到在小角度范围内和大角度范围内提供大扭力,中角度范围内提供小扭力的效果。

具体地,第一单体与第二单体同轴线间隔设置;其中,如图20所示,主轴21和副轴210同轴线间隔设置;

如图26所示,第二单体设有依次连通的第一轴向槽210.1、第一螺旋槽210.2和第二轴向槽210.3;

传动组件包括传动件;

传动件能够随第一单体转动并同时向第二单体移动,并具有传动块29.1,用于同第二单体的第一轴向槽210.1、第一螺旋槽210.2和第二轴向槽210.3配合;

第一单体在第一角度范围内,传动件的传动块29.1与第二单体的第一轴向槽210.1配合,以使得第二单体与第一单体同步转动;

第一单体在第二角度范围内,传动件的传动块29.1与第二单体的第一螺旋槽210.2配合,以使得第二单体脱离与第一单体同步转动;

第一单体在第三角度范围内,传动件的传动块29.1与第二单体的第二轴向槽210.3配合,以使得第二单体与第一单体同步转动。

需要说明的是,如图18所示,传动件为传动套筒29,且为半环形结构(如图24所示),传动套筒29套装于主轴21的第一端(如图22中主轴21的右端),如图22所示,主轴21的第一端的外侧壁沿轴向开设有滑动槽21.1;如图27所示,传动套筒29具有用于同滑动槽21.1配合的滑动块29.2,即通过滑动块29.2与滑动槽21.1的配合,以使得主轴21带动传动套筒29同步转动,而且也不影响传动套筒29的轴向滑动。

此外,在本实施例中,如图17和图18所示,连接装置还包括内侧盖板28,内侧盖板28设置于主轴支架22上,且用于同主轴扭力组件24配合,如图28所示,内侧盖板28的右端面具有第一螺旋斜面,传动套筒29的左端面具有用于同第一螺旋斜面配合的第二螺旋斜面,即在传动套筒29随主轴21转动的过程中,通过第二螺旋斜面与第一螺旋斜面的配合,以使得传动套筒29在转动的同时也会向副轴210移动,以使得传动套筒29的传动块29.1在特定的角度内与第一轴向槽210.1、第一螺旋槽210.2或第二轴向槽210.3配合,从而使得传动套筒29在特定的角度内与副轴210传动配合或脱离传动配合。

另外,为避免传动套筒29在主轴21上发生脱落,采用套筒26套装在传动套筒29的外侧,以使得传动套筒29套装在套筒26的圆筒槽内壁与主轴21的外壁之间;当然,如图42所示,套筒26具有用于安装在第一设备主体50的安装部,如图29所示,该安装部可为设置于套筒26的套筒本体的安装平板。

更为具体地,如图18所示,在0°状态下,电子设备(如笔记本)处于闭合状态,传动套筒29处于最内侧位置;

如图18和图19所示,从0°到45°的过程中,主轴21转动带动传动套筒29一起转动,传动套筒29在转动的同时在内侧盖板28的第一螺旋斜面的作用(第一螺旋斜面与第二螺旋斜面配合)下向外侧移动;在此过程中,传动套筒29尾部的传动块29.1作用在副轴210的第一横向槽210.1上,以此带动副轴210一起转动,从而在0°-45°过程中使得副轴210参与扭力贡献,以让转轴整体处于大扭力状态;

如图19所示,在45°状态下,传动套筒29在内侧盖板28的第一螺旋斜面的驱动下向外移动,此时传动套筒29尾部的传动块29.1脱离第一横向槽210.1进入第一螺旋槽210.2;

如图19和图20所示,从45°到135°的过程中,主轴21转动带动传动套筒29一起转动,传动套筒29在转动的同时在内侧盖板28的第一螺旋斜面的作用下继续向外侧移动;在此过程中,传动套筒29尾部的传动块29.1在副轴210的第一螺旋槽210.2内移动,不会带动副轴210一起转动,从而在45-135°的过程中使得副轴210不参与扭力贡献,以让转轴整体处于小扭力状态;

如图20所示,在135°状态下,传动套筒29在内侧盖板28的第一螺旋斜面的驱动下继续向外移动,此时传动套筒29尾部的传动块29.1脱离副轴210的第一螺旋槽210.2并与第二横向槽210.3接触;

如图20和图21所示,从135°到180°的过程中,主轴21转动带动传动套筒29一起转动,传动套筒29在转动的同时在内侧盖板28的第一螺旋斜面的作用下向外侧移动;在此过程中,传动套筒29尾部的传动块29.1作用在副轴210的第二横向槽210.3上,以此带动副轴210一起转动,从而在135°-180°的过程中使得副轴210参与扭力贡献,以让转轴整体处于大扭力状态;

到180°状态,主轴21与主轴支架22止挡接触,主轴21停止转动。

该连接装置从180°至0°的过程与上述过程正好相反,此处不再赘述。

当然,切换角度45度为参考角度,可以根据实际情况进行调节。

也就是说,在本实施例中,在0°-45°和135°-180°的过程中,主轴21通过传动套筒29与副轴210传动配合,带动副轴210一起转动,使得副轴210参与扭力贡献,使转轴整体处于大扭力状态;在45°-135°的过程中,主轴21通过传动套筒29与副轴210脱离传动配合,避免带动副轴210一起转动,使得副轴210不参与扭力贡献,使转轴整体处于小扭力状态。此外,需要说明的是,在该实施例中,第一角度和第二角度为45°和135°,第一角度范围为0°-45°,第二角度范围为45°-135°,第三角度范围为135°-180°。

在本方案中,本发明实施例提供的连接装置还包括:检测模块和锁紧机构;

第一本体用于与第一设备主体50连接;

检测模块用于检测第一设备主体50是否满足预设条件;其中,检测模块用于检测第一设备主体50是否挂有功能辅助组件(如上所述的摄像头组件),和用于检测第一本体相对于第二本体转动的角度是否在第一角度范围内或第三角度范围内;

锁紧机构用于锁紧第一本体;

第一设备主体50的控制中心能够根据检测模块的检测信号控制锁紧机构的开闭;其中,检测模块检测到第一设备主体满足预设条件时,控制中心能够控制锁紧机构开启以锁紧第一本体。

需要说明的是,检测模块和锁紧机构分别与控制中心通讯连接;当检测模块检测到第一设备主体50挂有功能辅助组件,和检测角度位于第一角度范围内或第三角度范围内时,这时控制中心能够控制锁紧机构开启以锁紧第一本体,从而实现对第一本体的小角度和大角度的锁紧,使得在外挂功能辅助组件时可进一步避免支撑不住而发生掉落损坏功能辅助组件的问题。

此外,检测模块包括第一传感器和第二传感器;第一传感器用于检测第一设备主体50是否挂有功能辅助组件,其中,第一传感器可通过检测外挂在第一设备主体50上的功能辅助组件是否与第一设备主体50通电,以此来判断第一设备主体50是否挂有功能辅助组件;第二传感器用于检测第一本体相对于第二本体转动的角度是否在第一角度范围内或第三角度范围内,如图30所示,第二传感器即为角度传感器36,且设置在第三转轴支架32上,且用于检测第三转轴31转动的角度。

另外,如图30和图31所示,锁紧机构包括锁紧块35和直线电机37;锁紧块35可沿第一方向活动设置于第三转轴支架32,用于同第三转轴31抵接配合;第一方向与第三转轴31的轴向垂直;其中,如图32所示,锁紧块35的锁紧部分为半圆环形结构,以便于同第三转轴31的半外周壁抵接配合;直线电机37设置于第三转轴支架32,用于驱使锁紧块35沿第一方向活动以同第三转轴31抵接配合;其中,当第一传感器先检测到第一设备主体50挂有功能辅助组件,角度传感器36后检测到的角度位于第一角度范围内或第三角度范围内时,这时控制中心能够控制直线电机37开启以带动锁紧块35抵接于第三转轴31(如图33所示)。

更为具体地,在常规状态下,电子设备的第一设备主体50(如笔记本的屏幕部分)不外挂摄像头组件,通过第一传感器可检测到电子设备上用于同挂摄像头组件配合的接口(如Pogo接口)处于断电状态,这时控制中心未触发直线电机37的开启,使得锁紧块35与第三转轴31分离(如图32所示),以让第三转轴31可以在0-180°之间正常旋转;其中,Pogo接口可实现外置摄像头组件与电子设备的供电与信号连接;

在常规使用状态下,用户在笔记本的屏幕部分外挂摄像头组件,Pogo接口通电,第一传感器能够检测到Pogo接口处于通电状态,即检测到笔记本的屏幕部分外挂摄像头组件,如果角度传感器36检测到的角度位于中角度范围内(如60-120°),这时控制中心未触发锁紧机构锁紧第三转轴31,第三转轴31在该角度范围内正常旋转;

如果角度传感器36检测到的角度位于小角度范围内(如0-60°)或大角度范围内(如120-180°),这时控制中心控制锁紧机构开启以锁紧第三转轴31,使得第三转轴31在该角度范围内不能转动停止工作;此外,需要说明的是,在该实施例中,第一角度和第二角度为60°和120°,第一角度范围为0°-60°,第二角度范围为60°-120°,第三角度范围为120°-180°。

用户外挂摄像头组件锁紧第三转轴21之后,如果用户摘除外挂摄像头组件,这时Pogo接口断电,第一传感器能够检测到Pogo接口处于断电状态,即第一传感器检测到笔记本的屏幕部分未外挂摄像头组件,这时控制中心则控制直线电机37反向工作以带动锁紧块35脱离第三转轴31,解除对第三转轴31的锁紧,使第三转轴31可正常旋转。

也就是说,在本实施例中,通过引入角度传感器36和逻辑控制,可以实现摄像头组件外挂添加和摘除过程中对笔记本开合角度的判断,通过对笔记本转轴的大角度锁死和小角度释放,保证笔记本转轴可以维持外挂摄像头组件的整体重力,避免外挂摄像头组件重力增加后屏幕部分掉落损坏摄像头组件的风险。

在本方案的另一实施例中,第一本体相对于第二本体在起始角度时能够处于锁紧状态;其中,

第二本体包括:第一架体和第二架体;

第一本体的第一部分通过扭力组件可转动设置于第二架体,扭力组件能够为第一部分相对于第二架体的转动提供扭力;

第一本体的第二部分可转动设置于第一架体,第二架体可沿第二方向滑动设置于第一架体,第二方向与第一本体转动的轴线平行;

第一部分与第二部分相邻,第一部分用于同扭力组件配合的接触面为锥面,且靠近第二部分的锥面的直径大,远离第二部分的锥面的直径小。

需要说明的是,在该实施例中,如图34和图35所示,第一本体即为第四转轴41,第一架体即为第四转轴支架42,第二架体即为滑动承架43;第四转轴41的第一部分通过第四扭力组件44可转动设置于滑动承架43,第四扭力组件44能够为第一部分相对于滑动承架43的转动提供扭力;

第四转轴41的第二部分可转动设置于第四转轴支架42,滑动承架43可沿第二方向滑动设置于第四转轴支架42,第二方向与第四转轴41的轴向平行;其中,如图38和图40所示,滑动承架43相对于第四转轴支架42的滑动方式,可通过燕尾槽的方式来实现。

其中,如图36所示,在起始角度,滑动承架43与第四转轴41的第二部分有间隙,第四扭力组件44过盈包裹第四转轴41的第一部分的面积最少,第四转轴41从起始角度到其它角度的过程中,第四转轴41能够带动滑动承架43向第四转轴41的第二部分滑动并抵接于第二部分,第四扭力组件44过盈包裹第一部分的面积增多并达到最多。

更为具体地,如图36所示,在0°状态下,滑动承架43与第四转轴支架42之间处于最大间距,滑动承架43位于第四转轴支架42的最外侧(最右侧),在这种状态下,第四转轴41与第四扭力组件44的干涉量最小,转轴扭力最小,整机处于小角度锁死状态;

如图36和图37所示,从0°向20°运动的过程中,在第四转轴41的传动凸起部41.1(如图39所示)与滑动承架43的第二螺旋槽43.1(如图38所示,第二螺旋槽43.1的数量为两个,且用于同第四转轴41的两个传动凸起部41.1一一配合)的作用下,带动滑动承架43向第四转轴支架42的内侧移动,因为第四转轴41的接触面(摩擦区域)为锥面,使得第四转轴41与第四扭力组件44的干涉量逐渐加大,扭力上升,直到提升到转轴标准扭力状态。

在20°时滑动承架43运动至与第四转轴支架42的内侧抵接,第四转轴41的传动凸起部41.1与滑动承架43的第二螺旋槽43.1运动停止,而第四转轴41的传动凸起部41.1在滑动承架43的环形导槽内继续转动。

从20°向135°运动过程中,第四转轴41与滑动承架43的配合从第二螺旋槽切换到环形导槽,不再为滑动承架43提供横向移动,这时第四转轴41与第四扭力组件44的干涉量最大,在标准扭力状态下稳定转动。

从135°向0°运动的过程,与上述的运动过程相反。

也就是说,在本实施例中,第四转轴41的轴心扭力区为锥面设计,通过传动凸起部与第二螺旋槽的配合以为滑动承架43提供轴向位移,实现第四转轴41扭力区与第四扭力组件44干涉量的变化,达到小角度区间内扭力快速衰减,从而实现0°自锁的功能。本实施例相比于原有Clip扭力组件架构只增加了一个滑动承架43,这是一种低复杂度的实现方案。当然,本实施例中的20°切换角度为可调节的变量,与第四转轴41和滑动承架43轴向螺旋位移所需要的螺旋角长度匹配,按照当前测试规范这个角度需要小于20度。

本发明实施例还提供了一种电子设备,如图41所示,包括第一设备主体50、第二设备主体60和如上所述的连接装置,第一设备主体50通过连接装置和第二设备主体60连接。由于本方案采用了上述的连接装置,因此其也就具有相应的有益效果,具体可以参照前面说明,在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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