專利名稱：一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸。
背景技術(shù)：
在日常生活中，為了使折疊式部件得以順利開合，通常會(huì)在兩相對(duì)旋轉(zhuǎn)的部件間裝設(shè)轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)。目前，電子產(chǎn)品如筆記本電腦的轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)通常由公軸與母軸組成，其中公軸主要包括一公軸連接部與一軸柱，母軸主要包括一母軸連接部與一軸套。在一般情況下，公軸的軸柱可旋轉(zhuǎn)結(jié)合于母軸的軸套，母軸的連接部結(jié)合于第一物件(如筆記本電腦底座)，公軸的連接部結(jié)合于第二物件(如筆記本電腦屏)。因此，第一物件可以第一軸套的軸心為中心而旋轉(zhuǎn)，使得第一物件與第二物件得以翻轉(zhuǎn)開合，從而構(gòu)成折疊式物件。對(duì)于此類轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，其扭矩絕大部分來(lái)源于軸柱與第一軸套之間的表面摩擦力，這類轉(zhuǎn)軸一旦裝配，扭矩就被限定。顯然，在較大載荷的工作條件下，會(huì)對(duì)第一軸套與軸柱產(chǎn)生相當(dāng)大的摩擦損耗，致使第一軸套與軸柱桿之間提供的扭矩劇減，降低轉(zhuǎn)軸的使用壽命，因此也導(dǎo)致屏幕松動(dòng)等問(wèn)題，給用戶帶來(lái)諸多不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸。一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，包括擺臂、基座、凸輪、從動(dòng)件、彈性元件及調(diào)節(jié)螺釘，所述擺臂與所述凸輪固定在一起，所述凸輪設(shè)置在所述基座上，并可相對(duì)所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)；所述從動(dòng)件設(shè)置在所述基座上并與所述凸輪配合，所述從動(dòng)件的表面設(shè)置有凸起，所述凸輪上設(shè)置有與所述凸起配合的滑動(dòng)槽；所述彈性元件容置在基座中，其一端抵接所述從動(dòng)件，另一端抵接所述調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘螺紋配合于所述基座上。進(jìn)一步的，所述凸輪包括依次連接的第一軸段、第二軸段、第三軸段及第四軸段， 所述第一軸段和第四軸段設(shè)置在所述基座上，并可相對(duì)所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第二軸段與所述擺臂固定連接；所述第三軸段的表面設(shè)置有滑動(dòng)槽。更進(jìn)一步的，所述第二軸段上至少具有一個(gè)平面，所述擺臂上設(shè)置有嵌孔，所述第二軸段的橫截面形狀與所述嵌孔形狀一致。進(jìn)一步的，所述滑動(dòng)槽包括第一段及與第一段相連的第二段，所述第一段為類螺旋狀，其掃描軌跡線為空間曲線，所述第二段的截面掃描軌跡線為一段圓弧。進(jìn)一步的，所述從動(dòng)件為圓柱形軸，所述凸起為嵌入從動(dòng)件外表面并可在所述從動(dòng)件中滾動(dòng)的滾珠。進(jìn)一步的，所述基座包括上基座及與所述上基座配合的下基座，所述上基座上設(shè)置有上軸座，所述上軸座為半圓形，其與位于下基座上半圓形的下軸座配合形成圓形的軸座，所述凸輪繞所述軸座旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步的，所述下基座上設(shè)置有螺紋通孔，所述彈性元件容置于所述螺紋通孔中，所述彈性元件的一端抵接所述從動(dòng)件的末端，另一端抵接調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘鎖固在所述螺紋通孔中。進(jìn)一步的，所述上基座及下基座上都設(shè)有緊固孔，所述上基座及下基座通過(guò)鎖緊螺釘與緊固孔配合固定。進(jìn)一步的，彈性元件為壓縮彈簧。本實(shí)用新型提供的可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)彈性元件的松緊程度來(lái)改變轉(zhuǎn)軸的扭矩，從而避免因扭矩衰減而更換轉(zhuǎn)軸，降低了成本。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸爆炸示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例上基座結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例凸輪結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例凸輪在其橫向平面上的投影示意圖。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例筆記本電腦結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸完全閉合時(shí)凸輪與從動(dòng)件的狀態(tài)示意圖。圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸打開角度α?xí)r凸輪與從動(dòng)件的狀態(tài)示意圖。圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸打開角度β時(shí)凸輪與從動(dòng)件的狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1至圖9所示，本實(shí)用新型可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸包括擺臂1、基座2、凸輪3、從動(dòng)件4、彈性元件5及調(diào)節(jié)螺釘6，所述擺臂1與所述凸輪3固定在一起，所述凸輪3設(shè)置在所述基座2上，并可相對(duì)所述基座2轉(zhuǎn)動(dòng)；所述從動(dòng)件4設(shè)置在所述基座2上并與所述凸輪 3配合，所述從動(dòng)件4的表面設(shè)置有凸起41，所述凸輪3上設(shè)置有與所述凸起41配合的滑動(dòng)槽331 ；所述彈性元件5容置在基座2中，其一端抵接所述從動(dòng)件4，另一端抵接所述調(diào)節(jié)螺釘6，所述調(diào)節(jié)螺釘6螺紋配合于所述基座2上。在本實(shí)施例中，所述彈性元件5優(yōu)選為壓縮彈簧。彈性元件5在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生均勻形變，并與其兩端的從動(dòng)件4、調(diào)節(jié)螺釘 6始終保持?jǐn)D壓狀態(tài)。如圖2、圖4及圖5所示，凸輪3包括依次連接的第一軸段31、第二軸段32、第三軸段33及第四軸段34，所述第一軸段31和第四軸段34設(shè)置在所述基座2上，并可相對(duì)所述基座2轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第二軸段32與所述擺臂1固定連接；所述第三軸段33的表面設(shè)置有滑動(dòng)槽331。所述第二軸段32上至少具有一個(gè)平面，作為具體的實(shí)施例，所述第二軸段32上設(shè)置有2個(gè)相對(duì)而置的平面321，在與凸輪3配合的擺臂1上相應(yīng)設(shè)置有嵌孔11，所述第二軸段32的橫截面形狀與所述嵌孔11的形狀一致。通過(guò)嵌孔11，擺臂1緊密套接于凸輪3的第二軸段32，保證兩者的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。所述滑動(dòng)槽331包括第一段3311及與第一段3311相連的第二段3312。如圖5所示，所述第一段3311為類螺旋狀，其掃描軌跡線為空間曲線，所述第二段3312的截面掃描軌跡線為一段圓弧。將所述滑動(dòng)槽331投影到凸輪3的橫截平面上，設(shè)凸輪3的軸心為0，其投影為0’，在第一段3311上對(duì)應(yīng)的起點(diǎn)設(shè)定為Pl，其在橫截平面的投影點(diǎn)對(duì)應(yīng)為ΡΓ，第一段3311與第二段3312相交的點(diǎn)設(shè)定為P2，其在橫截平面的投影點(diǎn)對(duì)應(yīng)為P2’，第二段3312的終點(diǎn)設(shè)定為P3，其在橫截平面的投影點(diǎn)對(duì)應(yīng)為P3’。 所述投影段為圓弧，相對(duì)投影圓心0’，其圓心角為β，ΡΓ至P2’之間的圓心角為α，ΡΓ 至Ρ3’之間的圓心角為β。其中α對(duì)應(yīng)可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸10在打開時(shí)自鎖最大角度，β 對(duì)應(yīng)可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸10打開的最大角度。如圖2所示，從動(dòng)件4為圓柱形軸，所述凸起41為嵌入從動(dòng)件4外表面并可在所述從動(dòng)件4中滾動(dòng)的滾珠。滾珠使從動(dòng)件4在凸輪3上設(shè)置的滑動(dòng)槽331中滑動(dòng)時(shí)更順暢。如圖2和圖3所示，基座2包括上基座21及與所述上基座21配合的下基座22，所述上基座21上設(shè)置有上軸座211，所述上軸座211為半圓形，其與位于下基座22上半圓形的下軸座221配合形成圓形的軸座，所述凸輪3安設(shè)在所述軸座上并可在所述軸座旋轉(zhuǎn)，上軸座211和下軸座221配合確保凸輪3在基座2上無(wú)軸向竄動(dòng)。所述下基座22上設(shè)置有螺紋通孔222，所述彈性元件5容置于所述螺紋通孔222中，所述彈性元件5的一端抵接所述從動(dòng)件4的末端，另一端抵接調(diào)節(jié)螺釘6，所述調(diào)節(jié)螺釘6鎖固在所述螺紋通孔222中。 調(diào)節(jié)螺釘6用于調(diào)節(jié)彈性元件5的受擠壓程度，從而調(diào)節(jié)凸輪3和從動(dòng)件4之間的扭矩的大小，當(dāng)在多次使用后，若扭矩發(fā)生衰減，可以通過(guò)將調(diào)節(jié)螺釘6往螺紋通孔222中的螺紋旋合部分來(lái)使扭矩發(fā)生補(bǔ)償，從而調(diào)節(jié)扭矩的大小。所述上基座21設(shè)有上基座緊固孔212， 所述下基座22設(shè)有與上基座緊固孔212對(duì)應(yīng)的下基座緊固孔223，所述上基座21及下基座 22通過(guò)鎖緊螺釘2Μ與上基座緊固孔212及下基座緊固孔223配合固定。作為具體的實(shí)施方式，所述緊固孔及鎖緊螺釘分別為2個(gè)。上基座21上還設(shè)置有開槽結(jié)構(gòu)213，確保擺臂1 在夾角為0°到β之間旋轉(zhuǎn)而不受上基座21的干涉。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的筆記本電腦，其包括設(shè)置有屏幕的上本體20，以及設(shè)置有鍵盤的下本體30，上本體20和下本體30通過(guò)可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸10相連接。如圖 2和圖6所示，在本實(shí)施例中，上本體20與擺臂1固定連接在一起，擺臂1上開有一嵌孔11 和至少一安裝孔12。通過(guò)嵌孔11，擺臂1與凸輪3固定連接；通過(guò)安裝孔12，擺臂1與上本體20固定連接?；?與下本體30通過(guò)螺釘緊固連接?？烧{(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸10為2個(gè)， 分別安裝在上本體20與下本體30交接處。圖7所示，為可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸完全閉合狀態(tài)時(shí)凸輪3與從動(dòng)件4的狀態(tài)示意圖。 當(dāng)轉(zhuǎn)軸在角度為0° α運(yùn)動(dòng)時(shí)，凸輪3與從動(dòng)件4的扭矩不足以克服上本體20在自身重力的作用下產(chǎn)生的閉合的扭矩，上本體20實(shí)現(xiàn)自鎖。此時(shí)，從動(dòng)件4的凸起41運(yùn)動(dòng)在滑動(dòng)槽331的第一段3311，即圖5中Pl到Ρ2這一段，其能實(shí)現(xiàn)自鎖的角度范圍為0° α。如圖8所示，為可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸打開角度為α?xí)r凸輪與從動(dòng)件的狀態(tài)示意圖。此時(shí)為可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸10能實(shí)現(xiàn)自鎖的臨界點(diǎn)，此時(shí)從動(dòng)件4的凸起41運(yùn)動(dòng)在滑動(dòng)槽331的第一段3311與第二段3312相交點(diǎn)Ρ2。當(dāng)繼續(xù)施加力使從動(dòng)件4的凸起41越過(guò)Ρ2，到達(dá)第二段3312上的Ρ2與Ρ3之間，此時(shí)，凸輪3與從動(dòng)件4的扭矩可以克服屏幕在自身重力的作用下產(chǎn)生的扭矩，從而實(shí)現(xiàn)屏幕可以在任意位置停留。如圖9所示，為可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸打開角度為β時(shí)凸輪與從動(dòng)件的狀態(tài)示意圖。本實(shí)施例提供的可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸的各零部件相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系如下擺臂1在開合的過(guò)程中，將力傳給與之鉚接固定的凸輪3，于是，凸輪3在基座2的上軸座211和下軸座 221中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。凸輪3與從動(dòng)件4通過(guò)設(shè)置在從動(dòng)件4上的凸起41在凸輪3的滑動(dòng)槽 331內(nèi)滑動(dòng)。接著，從動(dòng)件4在凸輪3的作用下在下基座22的螺紋通孔222中做往復(fù)的平動(dòng)。如圖2所示，彈性元件5—端與從動(dòng)件4端面抵接，另一端與調(diào)節(jié)螺釘6抵接。由于調(diào)節(jié)螺釘6的作用，從動(dòng)件4始終受到彈性元件5的軸向壓力，這使得從動(dòng)件4始終對(duì)凸輪3 產(chǎn)生軸向的壓力。如圖4和圖5所示，由于凸輪3的滑動(dòng)槽331分為兩段，第一段3311與第二段3312。當(dāng)凸輪3在擺臂1的作用下旋轉(zhuǎn)角度為0° α?xí)r，凸起41剛好在凸輪3的第一段3311中，此時(shí)，凸輪3與從動(dòng)件4的扭矩不足以克服上本體20在自身重力的作用下產(chǎn)生的方向相反的扭矩，屏幕自動(dòng)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖。當(dāng)凸輪3在擺臂1的作用下旋轉(zhuǎn)到角度為 α β時(shí)，設(shè)置在從動(dòng)件4上的凸起41與凸輪3剛好滑動(dòng)于凸輪3的第二段3312中，此時(shí)，凸輪3與從動(dòng)件4的扭矩可以克服上本體20在自身重力的作用下產(chǎn)生的扭矩，上本體 20相對(duì)下本體30可以在任意位置停留，角度范圍為α β。α和β的角度范圍可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體的，α可以設(shè)置為40°，當(dāng)打開角度為40°時(shí)，用戶無(wú)法觀看屏幕，所以可以讓其實(shí)現(xiàn)自鎖，β可以設(shè)置為160°，40° 160°可以滿足用戶的使用需要， 在此范圍內(nèi)用戶可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)上本體20的開啟角度，使其在所開啟的角度進(jìn)行停留。本實(shí)施例提供的可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸一方面可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)彈性元件的松緊程度來(lái)改變轉(zhuǎn)軸的扭矩，從而避免因扭矩衰減而更換轉(zhuǎn)軸，降低了成本。另一方面，在凸輪上設(shè)置分為2段的滑動(dòng)槽，通過(guò)從動(dòng)件在滑動(dòng)槽中運(yùn)動(dòng)使轉(zhuǎn)軸可以在0° α角度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自鎖，在α β角度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意停留，方便用戶使用。綜上所述，以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，是為了幫助理解本專利的精神和要點(diǎn)，但并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，包括擺臂、基座、凸輪、從動(dòng)件、彈性元件及調(diào)節(jié)螺釘；所述擺臂與所述凸輪固定在一起，所述凸輪設(shè)置在所述基座上，并可相對(duì)所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)，所述從動(dòng)件設(shè)置在所述基座上并與所述凸輪配合，所述從動(dòng)件的表面設(shè)置有凸起， 所述凸輪上設(shè)置有與所述凸起配合的滑動(dòng)槽；所述彈性元件容置在基座中，其一端抵接所述從動(dòng)件，另一端抵接所述調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘螺紋配合于所述基座上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述凸輪包括依次連接的第一軸段、第二軸段、第三軸段及第四軸段，所述第一軸段和第四軸段設(shè)置在所述基座上，并可相對(duì)所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第二軸段與所述擺臂固定連接；所述第三軸段的表面設(shè)置有滑動(dòng)槽。
3.如權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述第二軸段上至少具有一個(gè)平面，所述擺臂上設(shè)置有嵌孔，所述第二軸段的橫截面形狀與所述嵌孔的形狀一致。
4.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述滑動(dòng)槽包括第一段及與第一段相連的第二段，所述第一段為類螺旋狀，其掃描軌跡線為空間曲線，所述第二段的截面掃描軌跡線為一段圓弧。
5.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述從動(dòng)件為圓柱形軸， 所述凸起為嵌入從動(dòng)件外表面并可在所述從動(dòng)件中滾動(dòng)的滾珠。
6.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述基座包括上基座及與所述上基座配合的下基座，所述上基座上設(shè)置有上軸座，所述上軸座為半圓形，其與位于下基座上半圓形的下軸座配合形成圓形的軸座，所述凸輪設(shè)置在軸座上并可在所述軸座中轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述下基座上設(shè)置有螺紋通孔，所述彈性元件容置于所述螺紋通孔中，所述彈性元件的一端抵接所述從動(dòng)件的末端，另一端抵接調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘鎖固在所述螺紋通孔中。
8.如權(quán)利要求6所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述上基座及下基座上都設(shè)有緊固孔，所述上基座及下基座通過(guò)鎖緊螺釘與緊固孔配合固定。
9.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，彈性元件為壓縮彈簧。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉(zhuǎn)軸，包括擺臂、基座、凸輪、從動(dòng)件、彈性元件及調(diào)節(jié)螺釘，所述擺臂與所述凸輪固定在一起，所述凸輪設(shè)置在所述基座上，并可相對(duì)所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)；所述從動(dòng)件設(shè)置在所述基座上并與所述凸輪配合，所述從動(dòng)件的表面設(shè)置有凸起，所述凸輪上設(shè)置有與所述凸起配合的滑動(dòng)槽；所述彈性元件容置在基座中，其一端抵接所述從動(dòng)件，另一端抵接所述調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘螺紋配合于述基座上。本實(shí)用新型可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)彈性元件的松緊程度來(lái)改變轉(zhuǎn)軸的扭矩，從而避免因扭矩衰減而更換轉(zhuǎn)軸，降低了成本。
文檔編號(hào)F16C11/10GK202228525SQ201120304319
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月21日
發(fā)明者張虎, 蔣叢華 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司