專利名稱：一種包覆式轉(zhuǎn)軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種包覆式轉(zhuǎn)軸。
背景技術(shù)：
在日常生活中，為了使折疊式物件得以順利開合，通常會在兩相對旋轉(zhuǎn)件間裝設(shè) 轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)中，包覆式轉(zhuǎn)軸因其相對較低的制作成本而廣泛應(yīng)用于折疊式 物件上，以提供一定的扭矩。包覆式轉(zhuǎn)軸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。對于通常的包覆式轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，其扭矩的絕大部分來源于軸柱與第一軸套之間的表 面摩擦力，顯然，在較大載荷的工作條件下，會對第一軸套與軸柱產(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。另外，常見的轉(zhuǎn)軸沒有設(shè)置保護油脂、防止漏油等結(jié)構(gòu)裝置，會存在以下問題1、 潤滑油脂與空氣、塵埃、光線之間完全接觸，油脂性能變壞，油脂揮發(fā)損失加劇，嚴(yán)重降低油 脂的潤滑效果，縮短油脂的保質(zhì)期；2、用于金屬部件間潤滑的部分油脂對塑膠體、數(shù)據(jù)線有 很大影響，如果轉(zhuǎn)軸正常工作中油脂泄露滴落到筆記本內(nèi)的塑膠體、數(shù)據(jù)線上，就會腐蝕、 污染塑膠體和數(shù)據(jù)線，甚至導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號不能正常傳輸。本實用新型轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)可克服上述缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種防漏油補強包覆式轉(zhuǎn)軸。本實用新型公開了一種包覆式轉(zhuǎn)軸，包括樞軸，包括依次連接形成階梯形的緊固 端、第一軸段、第二軸段、第三軸段、緊固段，第一摩擦片、旋轉(zhuǎn)支架、凸輪組、彈性組件依次 緊密相連且套設(shè)在第三軸段上，第一摩擦片貼緊第二軸段，旋轉(zhuǎn)支架可相對于第一摩擦片 摩擦轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)支架和凸輪組固定連接；第一軸套，套住第二軸段和第一摩擦片，并與旋轉(zhuǎn) 支架固定貼合；第二軸套，套住凸輪組、彈性組件，并與旋轉(zhuǎn)支架固定貼合；軸柱，其部分插 入第二軸套并固定套設(shè)在第三軸段一端。進一步的，旋轉(zhuǎn)支架上設(shè)有第一定位口、第二定位槽和第三定位孔；第一軸套上設(shè) 有第一定位爪，第一定位爪卡設(shè)于第一定位口 ；第二軸套包括延伸架，延伸架上設(shè)有第二定 位爪，第二定位爪固插于旋轉(zhuǎn)支架的第二定位槽內(nèi)；凸輪組包括第一凸輪和第二凸輪，第一 凸輪設(shè)有第三定位爪，第三定位爪固插于旋轉(zhuǎn)支架的第三定位孔中。進一步的，第三軸段上至少具有一個平面。進一步的，第一軸套內(nèi)表面與第二軸段過盈配合，兩者可摩擦轉(zhuǎn)動。[0012]優(yōu)選的，彈性組件兩端分別設(shè)有第二摩擦片和第三摩擦片。更好的，第二軸套內(nèi)容置有凸輪組、第二摩擦片、彈性組件和第三摩擦片。進一步的，包括設(shè)置于第二凸輪與第二摩擦片之間的輔助定位片，第二凸輪上設(shè) 有第四定位爪，輔助定位片上設(shè)有第四定位口，第四定位爪固插于第四定位口中。進一步的，摩擦片分別在正反兩面上開有若干個儲油槽或孔，儲油孔或槽分別涂 抹適量的潤滑油脂。更進一步的，彈性組件包括至少一對碟型彈簧和/或一個壓簧。優(yōu)選的，軸柱圓柱面上開設(shè)有若干儲存潤滑油脂的儲油槽。本實用新型通過將凸輪組、摩擦片、輔助定位片、彈性組件等組裝于軸套內(nèi)，起到 密封作用，一方面能防止?jié)櫥椭男孤?，減少揮發(fā)等損耗；另一方面又可以在一定程度上 保護潤滑油脂，減小其受空氣、塵埃、光線等的不利影響，從而保證轉(zhuǎn)軸的使用性能。本實用 新型采用凸輪、摩擦片等扭力補強組件，分擔(dān)軸套與軸柱間的扭力負(fù)荷，減小磨損，延長轉(zhuǎn) 軸使用壽命。

圖1為本實用新型實施例分解立體圖。圖2為本實用新型實施例另一方向的分解立體圖。圖3為本實用新型實施例轉(zhuǎn)軸示意圖。圖4為本實用新型實施例俯視示意圖。圖5為圖4的A-A向剖示示意圖。圖6為本實用新型實施例后視圖。圖7為圖6的B-B向剖視示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下 結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。如圖1至圖3所示，本實用新型包覆式轉(zhuǎn)軸包括固定架1、樞軸2、第一軸套3、摩擦 片4、旋轉(zhuǎn)支架5、第二軸套6、第一凸輪7、第二凸輪8、輔助定位片9、彈性組件10、軸柱11、 墊片12、緊固件13等部分。該轉(zhuǎn)軸在組裝時需在樞軸2、摩擦片4、凸輪組、軸柱11的相關(guān) 部位涂抹潤滑油脂。固定架1上開有一固定架嵌孔101和至少一安裝孔102。通過固定架嵌孔101，固 定架1與樞軸2固定連接；通過安裝孔102，固定架1與第一物件(如筆記本電腦底座)固 定連接。樞軸2為類似為階梯形圓柱體，包括緊固端201、第一軸段202、第二軸段203、第三 軸段204、緊固段205。組裝時，緊固端201與固定架嵌孔101緊固連接(如鉚接、焊接)；第 二軸段203與嵌套在第三軸段204上的摩擦片4緊密接觸，第二軸段203與第一軸套3的 內(nèi)表面302緊密配合，能相對摩擦轉(zhuǎn)動；第三軸段204依次穿越其他組件的內(nèi)孔，最終與螺 母13緊固配合。第一軸套3上有至少一個第一定位爪301，通過第一定位爪301與旋轉(zhuǎn)支架5上的第一定位口 502的緊密配合，第一軸套3與旋轉(zhuǎn)支架5可同步轉(zhuǎn)動；內(nèi)表面302與樞軸2的 第二軸段203外表面緊密配合，能相對旋轉(zhuǎn)；側(cè)環(huán)面303與樞軸2的第一軸段202側(cè)面2021 緊密接觸，并能有摩擦的相對轉(zhuǎn)動。加之，如后文中所述，第一軸套3與旋轉(zhuǎn)支架5貼合緊 密，使得第一摩擦片41被密封在第一軸套3的內(nèi)部空間內(nèi)。第一摩擦片41上開有第一嵌孔411，第二摩擦片42上開有第二嵌孔421，第三摩 擦片43上開有第三嵌孔431，第一摩擦片41、第二摩擦片42和第三摩擦片43分別在正反 兩面上開有若干個儲油槽或孔412、422、432，在組裝過程中，儲油孔或槽412、422、432會分 別涂抹適量的潤滑油脂。通過第一嵌孔411、第二嵌孔421和第三嵌孔431與樞軸2的第三 軸段204的緊密配合，能實現(xiàn)第一摩擦片41、第二摩擦片42和第三摩擦片43與樞軸2的固 定，即不能相對轉(zhuǎn)動；摩擦片41的摩擦面413與旋轉(zhuǎn)支架5緊密接觸，并相對摩擦轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)支架5上設(shè)有一軸孔501、第一定位口 502、第三定位孔503、第二定位槽504。 樞軸2的第三軸段204穿過軸孔501，與旋轉(zhuǎn)支架5配合；第一定位口 502與第一軸套2的 第一定位爪301緊密配合，保證第一軸套3與旋轉(zhuǎn)支架5同步轉(zhuǎn)動；第三定位孔503與第一 凸輪7的第三定位爪702緊密配合，保證旋轉(zhuǎn)支架5與第一凸輪7同步轉(zhuǎn)動；第二定位槽 504與第二軸套6的第二定位爪6021緊配，保證旋轉(zhuǎn)支架5與第二軸套6的同步轉(zhuǎn)動。第二軸套6為一架體，由筒體601以及其延伸架602組成，延伸架602上設(shè)有至少 一個第二定位爪6021和安裝孔6022，通過安裝孔6022，第二軸套6與第二物件(如筆記本 電腦屏幕)緊固連接；第二定位爪6021與旋轉(zhuǎn)支架5的第二定位槽504緊密配合，實現(xiàn)兩 者的同步轉(zhuǎn)動；筒體601內(nèi)依次套有第一凸輪7、第二凸輪8、輔助定位片9、第二摩擦片42、 彈性組件10和第三摩擦片43，并與軸柱11的軸向表面1102緊密配合，但能相互摩擦轉(zhuǎn)動， 以提供摩擦扭力。筒體601的一端面611與旋轉(zhuǎn)支架5表面緊密接觸，另一端612的內(nèi)圓柱 面6011與軸柱11緊密配合，即通過與旋轉(zhuǎn)支架5和軸柱11的緊密接觸，筒體601內(nèi)構(gòu)成 密閉空間。裝配在該密閉空間中的第一凸輪7、第二凸輪8、輔助定位片9、第二摩擦片42、 彈性組件10和第三摩擦片43被密封，相應(yīng)里面上的潤滑油脂被密封保護，也能防止油脂滴 落到轉(zhuǎn)軸以外的物件上。加之第一摩擦片41被密封在第一軸套3的內(nèi)部，是為本實用新型 有益效果之一。第一摩擦片41、第二摩擦片42和第三摩擦片43統(tǒng)稱摩擦片4。第一凸輪7與第二凸輪8組成凸輪組。第一凸輪7開有一軸孔701和至少延伸出一個第三定位爪702，在凸輪面上相對設(shè) 有至少兩個定位槽703。通過軸孔701，第一凸輪7套接于樞軸2的第三軸段204，且能與樞 軸2相對自由轉(zhuǎn)動；第三定位爪702插于旋轉(zhuǎn)支架5的第三定位孔503中，形成緊配，保證 第二軸套6旋轉(zhuǎn)過程中帶動第一凸輪7同步轉(zhuǎn)動。在凸輪組閉合時，第一凸輪7與第二凸 輪8無間隙接觸，此時第一凸輪7的定位槽703剛好容納第二凸輪8的定位塊803。當(dāng)凸輪 組開啟時，兩者軸向旋轉(zhuǎn)，軸向間隙增大，彈性組件10擠壓程度加大。第二凸輪8開有一嵌孔801和至少延伸出一第四定位爪802，在凸輪面上相對設(shè)有 至少兩個定位塊803。通過嵌孔801，第二凸輪8緊密套接于樞軸2的第三軸段204，保證兩 者的同步轉(zhuǎn)動；第四定位爪802與輔助定位片9的第四定位口 902緊密配合，保證兩者無法 相對轉(zhuǎn)動。第二凸輪8與第一凸輪7之間通過相應(yīng)的定位塊803和定位槽703的配合，使 得兩者在軸向相對旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生軸向的相對位移，從而改變彈性組件10的壓縮程度，改變 整個轉(zhuǎn)軸的摩擦扭力值。
5[0037]輔助定位片9開有一嵌孔901和至少一第四定位口 902，嵌孔901緊密套接于樞軸 2的第三軸段204，保證兩者的軸向固定，及無法相對轉(zhuǎn)動；第四定位口 902與第二凸輪8的 第四定位爪802緊密配合，保證兩者無相對轉(zhuǎn)動。彈性組件10由至少一對碟型彈簧或一個壓簧組成，保證在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生 均勻形變，并與兩端第二摩擦片42、第三摩擦片43始終保持?jǐn)D壓狀態(tài)。軸柱11軸向中心開有一嵌孔1101、軸向表面1102上有若干儲油槽1103，用于儲 存潤滑油脂。嵌孔1101緊密套接于樞軸2的第三軸段204，兩者在軸向無法相對轉(zhuǎn)動；軸 向表面1102與第二軸套6的筒體內(nèi)圓柱面6011過盈配合，兩者之間保持緊密的摩擦轉(zhuǎn)動； 側(cè)表面1104與第三摩擦片43均勻擠壓接觸。墊片12套接于接樞軸2的第三軸段204或緊固段205，保證在軸柱11與螺母13 兩者中間擠壓接觸。螺母13為本實用新型實施例緊固件，通過與樞軸2的緊固段205的緊固配合，保 證其他零部件處于擠壓狀態(tài)，實現(xiàn)軸向定位。如圖4至圖7所示，下面詳細介紹本實用新型實施例轉(zhuǎn)軸組裝過程。固定架1和 樞軸2固定連接，且第三軸段204依次穿越其他組件的內(nèi)孔，最終與螺母13緊固配合。最 終，第一摩擦片41套入第一軸套3內(nèi)；第一凸輪7、第二凸輪8、輔助定位片9、彈性組件10 在第二軸套6的筒體601內(nèi)。第一軸套3通過第一定位爪301，第二軸套6通過第二定位爪 6021，第一凸輪7通過第三定位爪702，分別與旋轉(zhuǎn)支架5上的第一定位口 502、第二定位槽 504、第三定位孔503軸向固定。最后，固定架1通過安裝孔102固定安裝在第一物件(如 筆記本電腦底座)上；通過安裝孔6022，旋轉(zhuǎn)支架5與第二物件(如筆記本電腦屏幕)緊 固連接。因此可知，與樞軸2軸向固定的結(jié)構(gòu)有固定架1、摩擦片4、第二凸輪8、輔助定位片 9、彈性組件10、軸柱11、墊片12、螺母13，可統(tǒng)稱為固定組件，并且彈性組件10始終處于被 壓縮狀態(tài)；而與第二軸套6同步轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)有第一軸套3、旋轉(zhuǎn)支架5、第一凸輪7，可統(tǒng)稱 為旋轉(zhuǎn)組件。本實用新型實施例轉(zhuǎn)軸的輸出扭力就是由固定組件與旋轉(zhuǎn)組件相關(guān)接觸面間 的摩擦力提供。摩擦扭力主要包括第二軸套6與軸柱11的過盈配合產(chǎn)生的第一摩擦扭力、 第一摩擦片41與旋轉(zhuǎn)支架5間的第二摩擦扭力、第一凸輪7與第二凸輪8相對轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的 第三摩擦扭力。在轉(zhuǎn)軸裝配完成后，第一摩擦扭力的大小基本固定，在轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)過程中無變 化；而第二摩擦扭力和第三摩擦扭力會隨著轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)過程中彈性組件10軸向擠壓程度的 變化而變化。當(dāng)在外力作用下打開筆記本時，旋轉(zhuǎn)組件會同步旋轉(zhuǎn)，與固定組件之間產(chǎn)生摩擦 扭力。該摩擦扭力可分為兩種，一種是第二軸套6筒體601的內(nèi)圓柱面6011與軸柱11的 軸向表面1102之間的摩擦接觸產(chǎn)生的阻力，和第一軸套3內(nèi)表面302與樞軸2的第二軸段 203之間接觸摩擦產(chǎn)生的扭力，這兩種摩擦阻力，可稱為A類扭力，由各接觸部分在裝配時 產(chǎn)生的干涉量(徑向擠壓程度)以及接觸面的大小決定，在轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)過程中，基本無變化； 另一種摩擦阻力可稱為B類扭力，是由第一摩擦片41和與之緊密接觸的第二軸段203、旋轉(zhuǎn) 支架5間的平面接觸的摩擦產(chǎn)生的扭力，以及第一凸輪7與第二凸輪8相對轉(zhuǎn)動過程中接 觸面上產(chǎn)生的摩擦扭力。B類摩擦扭力主要由各裝配件在軸向接觸時產(chǎn)生的擠壓程度和接 觸面積大小決定。[0045]在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動開啟過程中，第一凸輪7與第二凸輪8的定位槽703與定位塊803發(fā) 生相對滑動，導(dǎo)致兩者之間間隙增大，產(chǎn)生軸向位移。由于第一凸輪7與旋轉(zhuǎn)支架5固定連 接、同步轉(zhuǎn)動，所以第二凸輪8沿軸向向彈性組件10方向移動，這樣導(dǎo)致彈性組件10的壓 縮加劇，軸向方向的擠壓力增大，相應(yīng)接觸面上的摩擦力增大，使得B類摩擦扭力增大；相 反的，在轉(zhuǎn)軸關(guān)閉過程中，第一凸輪7的定位槽703與第二凸輪8的定位塊803逐漸容納， 最終定位塊803滑落到定位槽703中，第一凸輪7與第二凸輪8間隙減小，彈性組件10的 壓縮程度減輕，使得B類摩擦扭力減小?？芍?，B類扭力大小隨著轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)變化而變化。常見的包覆式轉(zhuǎn)軸的摩擦扭力均屬于A類扭力，無B類扭力，隨著摩擦扭力衰減， 將導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸功能逐漸失效。本實用新型實施例轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)能同時提供A、B兩類扭力，B類扭 力能起到補強的作用。如果A類扭力出現(xiàn)一定的衰減，B類扭力由于在轉(zhuǎn)軸開啟時會逐漸 增大，就可以補償A類扭力衰減，依靠A、B兩類扭力的共同作用，抵消筆記本屏重產(chǎn)生的扭 力，保證筆記本顯示屏在相應(yīng)角度的定位。綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，是為了幫助理解本專利的精 神和要點，但并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所 作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，包括樞軸，包括依次連接形成階梯形的緊固端、第一軸段、第二軸段、第三軸段、緊固段，第一摩擦片、旋轉(zhuǎn)支架、凸輪組、彈性組件依次緊密相連且套設(shè)在第三軸段上，第一摩擦片貼緊第二軸段，旋轉(zhuǎn)支架可相對于第一摩擦片摩擦轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)支架和凸輪組固定連接；第一軸套，套住第二軸段和第一摩擦片，并與旋轉(zhuǎn)支架固定貼合；第二軸套，套住凸輪組、彈性組件，并與旋轉(zhuǎn)支架固定貼合；軸柱，其部分插入第二軸套并固定套設(shè)在第三軸段一端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，旋轉(zhuǎn)支架上設(shè)有第一定位口、第 二定位槽和第三定位孔；第一軸套上設(shè)有第一定位爪，第一定位爪卡設(shè)于第一定位口 ；第 二軸套包括延伸架，延伸架上設(shè)有第二定位爪，第二定位爪固插于旋轉(zhuǎn)支架的第二定位槽 內(nèi)；凸輪組包括第一凸輪和第二凸輪，第一凸輪設(shè)有第三定位爪，第三定位爪固插于旋轉(zhuǎn)支 架的第三定位孔中。
3.如權(quán)利要求1所述的一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，第三軸段上至少具有一個平面。
4.如權(quán)利要求1所述的一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，第一軸套內(nèi)表面與第二軸段過 盈配合，兩者可摩擦轉(zhuǎn)動。
5.如權(quán)利要求1所述的一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，彈性組件兩端分別設(shè)有第二摩 擦片和第三摩擦片。
6.如權(quán)利要求5所述的一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，第二軸套內(nèi)容置有凸輪組、第二 摩擦片、彈性組件和第三摩擦片。
7.如權(quán)利要求5所述的一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，包括設(shè)置于第二凸輪與第二摩 擦片之間的輔助定位片，第二凸輪上設(shè)有第四定位爪，輔助定位片上設(shè)有第四定位口，第四 定位爪固插于第四定位口中。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，摩擦片分別在正反兩面 上開有若干個儲油槽或孔，儲油孔或槽分別涂抹適量的潤滑油脂。
9.如權(quán)利要求1所述的一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，彈性組件包括至少一對碟型彈 簧和/或一個壓簧。
10.如權(quán)利要求1所述的一種包覆式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，軸柱圓柱面上開設(shè)有若干儲存 潤滑油脂的儲油槽。
專利摘要本實用新型公開了一種包覆式轉(zhuǎn)軸，通過將凸輪組、摩擦片、輔助定位片、彈性組件等組裝于軸套內(nèi)，起到密封作用，一方面能防止?jié)櫥椭男孤叮瑴p少揮發(fā)等損耗；另一方面又可以在一定程度上保護潤滑油脂，減小其受空氣、塵埃、光線等的不利影響，從而保證轉(zhuǎn)軸的使用性能。本實用新型采用凸輪、摩擦片等扭力補強組件，分擔(dān)軸套與軸柱間的扭力負(fù)荷，減小磨損，延長轉(zhuǎn)軸使用壽命。
文檔編號F16C11/10GK201621183SQ20092026227
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者何露喜, 王高飛, 羅根香 申請人:比亞迪股份有限公司