專利名稱：一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸。
背景技術：
在日常生活中，為了使折疊式部件得以順利開合，通常會在兩相對旋轉的部件間裝設轉軸結構。目前，電子產(chǎn)品如筆記本電腦的轉軸的結構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，公軸的軸柱可旋轉結合于母軸的軸套，母軸的連接部結合于第一物件(如筆記本電腦底座)，公軸的連接部結合于第二物件(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，使得第一物件與第二物件得以翻轉開合，從而構成折疊式物件。對于此類轉軸結構，其扭矩絕大部分來源于軸柱與第一軸套之間的表面摩擦力，這類轉軸一旦裝配，扭矩就被限定。顯然，在較大載荷的工作條件下，會對第一軸套與軸柱產(chǎn)生相當大的摩擦損耗，致使第一軸套與軸柱桿之間提供的扭矩劇減，降低轉軸的使用壽命，因此也導致屏幕松動等問題，給用戶帶來諸多不便。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸。一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，包括擺臂、基座、凸輪、從動件、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，所述凸輪設置在所述基座上，并可相對所述基座轉動；所述從動件設置在所述基座上并與所述凸輪配合，所述從動件的表面設置有凸起，所述凸輪上設置有與所述凸起配合的滑動槽；所述彈性元件容置在基座中，其一端抵接所述從動件，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置在所述基座上，并可相對所述基座轉動；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置有滑動槽。更進一步的，所述第二軸段上至少具有一個平面，所述擺臂上設置有嵌孔，所述第二軸段的橫截面形狀與所述嵌孔形狀一致。進一步的，所述滑動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。進一步的，所述從動件為圓柱形軸，所述凸起為嵌入從動件外表面并可在所述從動件中滾動的滾珠。進一步的，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。進一步的，所述下基座上設置有螺紋通孔，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。進一步的，所述上基座及下基座上都設有緊固孔，所述上基座及下基座通過鎖緊螺釘與緊固孔配合固定。進一步的，彈性元件為壓縮彈簧。本實用新型提供的可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)彈性元件的松緊程度來改變轉軸的扭矩，從而避免因扭矩衰減而更換轉軸，降低了成本。

圖1為本實用新型實施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸結構示意圖。圖2為本實用新型實施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸爆炸示意圖。圖3為本實用新型實施例上基座結構示意圖。圖4為本實用新型實施例凸輪結構示意圖。圖5為本實用新型實施例凸輪在其橫向平面上的投影示意圖。圖6為本實用新型實施例筆記本電腦結構示意圖。圖7為本實用新型實施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸完全閉合時凸輪與從動件的狀態(tài)示意圖。圖8為本實用新型實施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸打開角度α時凸輪與從動件的狀態(tài)示意圖。圖9為本實用新型實施例可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸打開角度β時凸輪與從動件的狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。如圖1至圖9所示，本實用新型可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸包括擺臂1、基座2、凸輪3、從動件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設置在所述基座2上，并可相對所述基座2轉動；所述從動件4設置在所述基座2上并與所述凸輪 3配合，所述從動件4的表面設置有凸起41，所述凸輪3上設置有與所述凸起41配合的滑動槽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在轉軸轉動過程中產(chǎn)生均勻形變，并與其兩端的從動件4、調(diào)節(jié)螺釘 6始終保持擠壓狀態(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設置在所述基座2上，并可相對所述基座2轉動；所述第二軸段32與所述擺臂1固定連接；所述第三軸段33的表面設置有滑動槽331。所述第二軸段32上至少具有一個平面，作為具體的實施例，所述第二軸段32上設置有2個相對而置的平面321，在與凸輪3配合的擺臂1上相應設置有嵌孔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，保證兩者的同步轉動。所述滑動槽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。將所述滑動槽331投影到凸輪3的橫截平面上，設凸輪3的軸心為0，其投影為0’，在第一段3311上對應的起點設定為Pl，其在橫截平面的投影點對應為ΡΓ，第一段3311與第二段3312相交的點設定為P2，其在橫截平面的投影點對應為P2’，第二段3312的終點設定為P3，其在橫截平面的投影點對應為P3’。 所述投影段為圓弧，相對投影圓心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對應可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸10在打開時自鎖最大角度，β 對應可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸10打開的最大角度。如圖2所示，從動件4為圓柱形軸，所述凸起41為嵌入從動件4外表面并可在所述從動件4中滾動的滾珠。滾珠使從動件4在凸輪3上設置的滑動槽331中滑動時更順暢。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安設在所述軸座上并可在所述軸座旋轉，上軸座211和下軸座221配合確保凸輪3在基座2上無軸向竄動。所述下基座22上設置有螺紋通孔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和從動件4之間的扭矩的大小，當在多次使用后，若扭矩發(fā)生衰減，可以通過將調(diào)節(jié)螺釘6往螺紋通孔222中的螺紋旋合部分來使扭矩發(fā)生補償，從而調(diào)節(jié)扭矩的大小。所述上基座21設有上基座緊固孔212， 所述下基座22設有與上基座緊固孔212對應的下基座緊固孔223，所述上基座21及下基座 22通過鎖緊螺釘2Μ與上基座緊固孔212及下基座緊固孔223配合固定。作為具體的實施方式，所述緊固孔及鎖緊螺釘分別為2個。上基座21上還設置有開槽結構213，確保擺臂1 在夾角為0°到β之間旋轉而不受上基座21的干涉。圖6是本實用新型實施例提供的筆記本電腦，其包括設置有屏幕的上本體20，以及設置有鍵盤的下本體30，上本體20和下本體30通過可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸10相連接。如圖 2和圖6所示，在本實施例中，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。通過嵌孔11，擺臂1與凸輪3固定連接；通過安裝孔12，擺臂1與上本體20固定連接。基座2與下本體30通過螺釘緊固連接。可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸10為2個， 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)扭矩的轉軸完全閉合狀態(tài)時凸輪3與從動件4的狀態(tài)示意圖。 當轉軸在角度為0° α運動時，凸輪3與從動件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實現(xiàn)自鎖。此時，從動件4的凸起41運動在滑動槽331的第一段3311，即圖5中Pl到Ρ2這一段，其能實現(xiàn)自鎖的角度范圍為0° α。如圖8所示，為可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸打開角度為α時凸輪與從動件的狀態(tài)示意圖。此時為可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸10能實現(xiàn)自鎖的臨界點，此時從動件4的凸起41運動在滑動槽331的第一段3311與第二段3312相交點Ρ2。當繼續(xù)施加力使從動件4的凸起41越過Ρ2，到達第二段3312上的Ρ2與Ρ3之間，此時，凸輪3與從動件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)扭矩的轉軸打開角度為β時凸輪與從動件的狀態(tài)示意圖。本實施例提供的可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸的各零部件相互運動關系如下擺臂1在開合的過程中，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中做旋轉運動。凸輪3與從動件4通過設置在從動件4上的凸起41在凸輪3的滑動槽 331內(nèi)滑動。接著，從動件4在凸輪3的作用下在下基座22的螺紋通孔222中做往復的平動。如圖2所示，彈性元件5—端與從動件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，從動件4始終受到彈性元件5的軸向壓力，這使得從動件4始終對凸輪3 產(chǎn)生軸向的壓力。如圖4和圖5所示，由于凸輪3的滑動槽331分為兩段，第一段3311與第二段3312。當凸輪3在擺臂1的作用下旋轉角度為0° α時，凸起41剛好在凸輪3的第一段3311中，此時，凸輪3與從動件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，屏幕自動閉合，實現(xiàn)自鎖。當凸輪3在擺臂1的作用下旋轉到角度為 α β時，設置在從動件4上的凸起41與凸輪3剛好滑動于凸輪3的第二段3312中，此時，凸輪3與從動件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)用戶的需要進行設計，具體的，α可以設置為40°，當打開角度為40°時，用戶無法觀看屏幕，所以可以讓其實現(xiàn)自鎖，β可以設置為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行停留。本實施例提供的可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸一方面可以通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)彈性元件的松緊程度來改變轉軸的扭矩，從而避免因扭矩衰減而更換轉軸，降低了成本。另一方面，在凸輪上設置分為2段的滑動槽，通過從動件在滑動槽中運動使轉軸可以在0° α角度范圍內(nèi)實現(xiàn)自鎖，在α β角度范圍內(nèi)實現(xiàn)任意停留，方便用戶使用。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，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，其特征在于，包括擺臂、基座、凸輪、從動件、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，所述凸輪設置在所述基座上，并可相對所述基座轉動，所述從動件設置在所述基座上并與所述凸輪配合，所述從動件的表面設置有凸起， 所述凸輪上設置有與所述凸起配合的滑動槽；所述彈性元件容置在基座中，其一端抵接所述從動件，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.如權利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，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置在所述基座上，并可相對所述基座轉動；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置有滑動槽。
3.如權利要求2所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，其特征在于，所述第二軸段上至少具有一個平面，所述擺臂上設置有嵌孔，所述第二軸段的橫截面形狀與所述嵌孔的形狀一致。
4.如權利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，其特征在于，所述滑動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.如權利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，其特征在于，所述從動件為圓柱形軸， 所述凸起為嵌入從動件外表面并可在所述從動件中滾動的滾珠。
6.如權利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，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，所述凸輪設置在軸座上并可在所述軸座中轉動。
7.如權利要求6所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，其特征在于，所述下基座上設置有螺紋通孔，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.如權利要求6所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，其特征在于，所述上基座及下基座上都設有緊固孔，所述上基座及下基座通過鎖緊螺釘與緊固孔配合固定。
9.如權利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，其特征在于，彈性元件為壓縮彈簧。
專利摘要本實用新型公開了一種可調(diào)節(jié)扭矩的轉軸，包括擺臂、基座、凸輪、從動件、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，所述凸輪設置在所述基座上，并可相對所述基座轉動；所述從動件設置在所述基座上并與所述凸輪配合，所述從動件的表面設置有凸起，所述凸輪上設置有與所述凸起配合的滑動槽；所述彈性元件容置在基座中，其一端抵接所述從動件，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。本實用新型可以通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)彈性元件的松緊程度來改變轉軸的扭矩，從而避免因扭矩衰減而更換轉軸，降低了成本。
文檔編號F16C11/10GK202228525SQ201120304319
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月21日 優(yōu)先權日2011年8月21日
發(fā)明者張虎, 蔣叢華 申請人:比亞迪股份有限公司