一种离合装置及电子设备的制作方法

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1.本技术涉及电子设备领域,特别涉及一种离合装置及电子设备。


背景技术:

2.随着人工智能的发展,消费者对笔记型电脑的智能化需求越发强烈,而传统的手动开合式笔记型电脑开机有四步,例如分别是手动开盖、调整屏幕角度、开机电源、等待输入密码或生物认证登陆。这耗时费力,且待机状态需要手动关闭屏幕,不然有泄漏隐私的风险,智能开合笔记型电脑可解决以上问题。智能开合笔记型电脑上设有电动开合按钮,用户按压开合按钮,在电机的驱动下,智能开合笔记型电脑即可以实现电动开合,操作方便。
3.但,笔记型电脑智能开合需要解决电动开合失效时无法开机,以及电动开合过程中手动干预破坏电机的问题。


技术实现要素:

4.本技术的实施例提供一种离合装置,可实现笔记型电脑电动开合与手动开合的自由切换。
5.为达到上述目的,本技术的实施例采用如下技术方案:
6.第一方面,本技术提供一种离合装置,包括:壳体、电机轴、阻尼轴以及动力切换装置;壳体用于和外界物体(例如屏幕)固定连接;电机轴的轴向一端位于壳体外,并用于和电机连接,电机轴的轴向另一端位于壳体内;阻尼轴的延伸方向与电机轴的延伸方向一致,阻尼轴的轴向一端位于壳体外,并用于和阻尼机构连接,阻尼轴的轴向另一端位于壳体内;动力切换装置位于壳体内,分别与电机轴的轴向另一端和阻尼轴的轴向另一端连接,以使得壳体能够在第一状态和第二状态之间切换;在第一状态,壳体能够随电机轴同步转动,而不随阻尼轴同步转动;在第二状态,在手动转动壳体时,阻尼轴能够随壳体同步转动,壳体不随电机轴同步转动。
7.根据本技术的实施方式,离合装置的作用是根据屏幕的受力情况切换与电机轴、阻尼转轴的连接,实现电动开合与手动开合的切换,以及电机的过载保护。
8.在上述第一方面的一种可能实现中,在第一状态,壳体受到的外作用力矩小于等于电机传递给壳体的力矩,通过电机的力矩传递给壳体,使壳体能够随电机轴同步转动,而不随阻尼轴同步转动;
9.在第二状态,壳体受到的外作用力矩大于电机传递给壳体的力矩,通过外作用力矩传递给壳体,使阻尼轴能够随壳体同步转动,壳体不随电机轴同步转动。
10.在上述第一方面的一种可能实现中,动力切换装置包括:第一连接部、第二连接部、第三连接部、限位部、弹性支撑部;
11.第一连接部与电机轴的轴向另一端连接,能够随电机轴的轴向另一端同步转动;
12.第二连接部以沿轴向可移动地方式套设于电机轴的轴向另一端,沿轴向与第一连接部相对设置,第二连接部与壳体的内壁沿周向固定连接,与壳体的内壁沿轴向可移动连
接;
13.沿轴向,第二连接部的轴向一端支撑于弹性支撑部,轴向另一端与限位部的轴向一端相抵;
14.限位部以沿轴向可移动地方式设于壳体内;
15.第三连接部沿径向位于壳体的内壁和阻尼轴的外壁之间,径向垂直于轴向;
16.在第一状态,第一连接部和第二连接部沿周向固定连接,限位部使第三连接部沿径向与壳体的内壁间隙配合;
17.在第二状态,在手动转动壳体时,第二连接部相对第一连接部沿轴向朝向弹性支撑部移动,第二连接部与第一连接部沿周向活动连接,限位部随第二连接部沿轴向移动,使第三连接部沿径向分别与壳体的内壁和阻尼轴的外壁相抵,以使阻尼轴能够随壳体同步转动。
18.在上述第一方面的一种可能实现中,第一连接部面向第二连接部的表面设有浅凹槽,第二连接部面向第一连接部的表面设有深凹槽,沿轴向,深凹槽的深度比浅凹槽的深度深;浅凹槽和深凹槽围成球形结构,球形结构内容纳有第一滚珠。
19.在上述第一方面的一种可能实现中,第一连接部和第二连接部之间设有第一附加连接部和第二附加连接部,沿轴向,第一附加连接部位于第一连接部和第二附加连接部之间;
20.第一附加连接部与壳体的内壁沿周向固定连接,与壳体的内壁沿轴向可移动连接,第二附加连接部以沿轴向可移动地方式套设于电机轴,并沿轴向与第二连接部相抵;
21.沿轴向,第一附加连接部的相反两表面分别设有深凹槽,第一连接部面向第一附加连接部的表面设有浅凹槽,第二附加连接部面向第一附加连接部的表面设有浅凹槽,沿轴向,深凹槽的深度比浅凹槽的深度深;第一附加连接部的深凹槽分别与第一连接部和附加连接部的浅凹槽围成球形结构,球形结构内容纳有第一滚珠。
22.在上述第一方面的一种可能实现中,第二附加连接部与第二连接部之间设有第二滚珠,以实现滚动连接。
23.在上述第一方面的一种可能实现中,第二连接部设有轴向延伸部,壳体的内壁设有轴向凹槽,轴向延伸部与轴向凹槽卡接,以使第二连接部与壳体的内壁沿周向固定连接,与壳体的内壁沿轴向可移动连接。
24.在上述第一方面的一种可能实现中,第二连接部包括多个轴向延伸部,多个轴向延伸部沿周向包围第一连接部。
25.在上述第一方面的一种可能实现中,球形结构包括沿周向分布的多个。
26.在上述第一方面的一种可能实现中,第三连接部为滚动体,限位部包括:第一挡板、第二挡板和第一弹性件;
27.沿轴向,第一弹性件一端与阻尼轴或壳体相抵,另一端与第一挡板相抵;
28.第一挡板以沿轴向可移动地方式套设于阻尼轴,滚动体沿轴向位于第一挡板和第二挡板之间;
29.第二挡板以沿轴向可移动地方式设于壳体内,并沿轴向与第二连接部相抵;
30.在第一状态,沿轴向,滚动体分别与第一挡板和第二挡板相抵,沿径向与壳体的内壁间隙配合;
31.在第二状态,滚动体沿径向分别与壳体的内壁和阻尼轴的外壁相抵,且第一挡板限制滚动体的轴向移动。
32.在上述第一方面的一种可能实现中,壳体的内壁设有锥面孔段,阻尼轴的轴向另一端从锥面孔段伸出,阻尼轴的外表面与锥面孔段的内表面形成锥面楔形结构,滚动体容纳于锥面楔形结构;
33.在第一状态,第二挡板沿轴向与锥面孔段的端面相贴合;
34.在第二状态,第二挡板沿轴向与锥面孔段的端面相分离。
35.在上述第一方面的一种可能实现中,锥面楔形结构包括沿周向分布的多个。
36.在上述第一方面的一种可能实现中,滚动体为滚珠或滚锥。
37.在上述第一方面的一种可能实现中,阻尼轴具有阻尼轴轴肩,第一弹性件的一端与阻尼轴轴肩相抵。
38.在上述第一方面的一种可能实现中,第一弹性件为碟簧或弹簧。
39.在上述第一方面的一种可能实现中,壳体的内壁设有锥面孔段,阻尼轴的轴向另一端从锥面孔段伸出,阻尼轴的外表面与锥面孔段的内表面形成锥面楔形结构;
40.第三连接部为滚柱,限位部包括:第三挡板、第四挡板、第五挡板、第二弹性件和第三弹性件;
41.第三挡板套设于阻尼轴,并与锥面孔段间隔设置以形成卡接段,滚柱的一部分卡接于卡接段,另一部分容纳于锥面楔形结构,滚柱能够沿着锥面楔形结构在周向运动;
42.锥面孔段位于第三挡板和第四挡板之间,第四挡板与壳体的内壁沿周向固定连接,与壳体的内壁沿轴向可移动连接;
43.第五挡板的轴向一端设有顶柱,轴向另一端与第二连接部固定连接,顶柱朝向第三挡板延伸,并伸出第四挡板;
44.第二弹性件一端与第四挡板相抵,另一端与第二连接部或第五挡板相抵;
45.第三弹性件位于锥面楔形结构,沿周向与滚柱的另一部分相抵;
46.在第一状态,第四挡板沿轴向与锥面孔段的端面相贴合,顶柱伸入锥面楔形结构,并沿周向与第三弹性件夹持滚柱的另一部分,第三弹性件被挤压,滚柱的另一部分沿径向与锥面孔段的内表面间隙配合;
47.在第二状态,第四挡板沿轴向与锥面孔段的端面相分离,顶柱沿轴向与滚柱的另一部分相分离,第三弹性件沿周向挤压滚柱的另一部分,以使滚柱的另一部分沿径向分别与锥面孔段的内表面和阻尼轴的外壁相抵。
48.在上述第一方面的一种可能实现中,锥面楔形结构包括沿周向分布的多个,滚柱包括与多个锥面楔形结构一一对应的多个。
49.在上述第一方面的一种可能实现中,第五挡板的轴向另一端与第二连接部通过楔块固定连接。
50.在上述第一方面的一种可能实现中,还包括第一弹性限位部,第一弹性限位部与壳体的轴向一端固定连接,电机轴的轴向一端伸出第一弹性限位部,弹性支撑部和第一弹性限位部之间设有弹性抵挡部;
51.弹性抵挡部能够沿轴向相对壳体、电机轴移动,弹性支撑部的一端与弹性抵挡部连接,弹性抵挡部与第一弹性限位部滚动连接。
52.在上述第一方面的一种可能实现中,弹性抵挡部与壳体的内壁沿周向固定连接。
53.在上述第一方面的一种可能实现中,第一弹性限位部为第一螺帽,与壳体的轴向一端的外表面螺纹连接。
54.在上述第一方面的一种可能实现中,电机轴具有电机轴轴肩,电机轴轴肩位于弹性抵挡部和第一弹性限位部之间,电机轴轴肩上设有通孔,通孔内安装有滚珠,通孔内的滚珠分别与弹性抵挡部和第一弹性限位部滚动接触。
55.在上述第一方面的一种可能实现中,还包括第二弹性限位部,第二弹性限位部与壳体的轴向另一端固定连接,阻尼轴的轴向一端伸出第二弹性限位部,阻尼轴轴肩和第二弹性限位部滚动连接。
56.在上述第一方面的一种可能实现中,还包括第二弹性限位部,第二弹性限位部与壳体的轴向另一端固定连接,阻尼轴的轴向一端伸出第二弹性限位部,第三挡板和第二弹性限位部滚动连接。
57.在上述第一方面的一种可能实现中,第二弹性限位部为第二螺帽,与壳体的轴向另一端的外表面螺纹连接。
58.第二方面,本技术提供一种电子设备,包括:第一物体;第二物体,第二物体和第一物体转动连接;上述第一方面任一项所描述的离合装置,壳体的一部分与第一物体固定连接,壳体的另一部分安装于第二物体。
59.在上述第二方面的一种可能实现中,第一物体是显示屏,第二物体是主机。即,电子设备是个人计算机。
附图说明
60.图1根据本技术的一些实施例,示出了个人计算机处于打开状态的立体图;
61.图2根据本技术的一些实施例,示出了离合装置的立体图一;
62.图3根据本技术的一些实施例,示出了离合装置的侧视图;
63.图4根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中壳体的立体图;
64.图5根据本技术的一些实施例,示出了离合装置的剖视图一;
65.图6根据本技术的一些实施例,示出了离合装置的剖视图二;
66.图7根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中第二连接部的立体图一;
67.图8根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中第二连接部的立体图二;
68.图9根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中第一连接部的立体图;
69.图10根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中第一连接部、第二连接部以及电机轴的连接示意图一;
70.图11根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中第一连接部、第二连接部以及电机轴的连接示意图二;
71.图12根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中第一挡板的立体图;
72.图13根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中第二挡板的立体图;
73.图14根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中第一附加挡板的立体图;
74.图15根据本技术的一些实施例,示出了离合装置的侧视图;
75.图16根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中阻尼轴的立体图一;
76.图17根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中阻尼轴的立体图二;
77.图18根据本技术的一些实施例,示出了离合装置的剖视图三;
78.图19根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中阻尼轴的立体图三;
79.图20根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中阻尼轴的立体图四;
80.图21根据本技术的一些实施例,示出了离合装置的立体图二;
81.图22根据本技术的一些实施例,示出了离合装置的剖视图四;
82.图23根据本技术的一些实施例,示出了离合装置的立体分解图;
83.图24根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中的第一弹性限位部的立体图一;
84.图25根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中的第一弹性限位部的立体图二;
85.图26根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中的弹性抵挡部的立体图;
86.图27根据本技术的一些实施例,示出了离合装置中的电机轴的立体图。
具体实施方式
87.以下将参考附图详细说明本技术的具体实施方式。
88.本技术提供了一种离合装置,可实现笔记型电脑电动开合与手动开合的自由切换。电动开合失效时可以通过手动开机,电动开合过程中手动干预时电机不会被破坏。
89.本技术的离合装置适用于带变速、换挡机构的大型设备(如汽车、机床等)、需要电动开合的家电(如冰箱、微波炉等)、消费终端(如pc、平板、手机等)等电子设备。
90.以下为了方便说明,是以电子设备为pc(personal computer、个人计算机)为例进行的说明,下面以具体实施例介绍本技术的电子设备。
91.图1示出了本技术一种实施例提供的pc1的结构示意图,图1示出的是pc1处于打开状态。pc1包括转动连接的主机1a和屏幕1b,在pc1处于打开状态时,主机1a和屏幕1b之间的夹角为α。示例性地,屏幕1b能够相对主机1a由0
°
转动到135
°
。其中,主机1a和屏幕1b之间的夹角α为0
°
时,pc1处于闭合状态。主机1a和屏幕1b之间的夹角α为135
°
时,pc1处于最大打开状态。屏幕1b可以相对主机1a在0
°
至135
°
之间转动到某一角度(例如30
°
、60
°
、80
°
、90
°
、120
°
等角度)后悬停。“悬停”即屏幕1b不会相对主机1a转动。上述屏幕1b相对主机1a的最大转动角度不限于是135
°
,根据实际转动需求,可设置相应的转动角度,例如150
°
、180
°
等。
92.继续参考图1,本技术的pc1上安装有电机(图未示出)、电动开合按钮(图未示出)和离合装置2。用户按压电动开合按钮后,电机驱动屏幕1b相对主机1a转动,实现pc1的电动开合。离合装置2的作用是根据屏幕1b的受力情况,实现电动开合与手动开合的切换,以及电机的过载保护。电动开合和手动开合的具体切换过程后文会详细描述。
93.图2示出了本技术一种实施例提供的离合装置2的立体图,图3示出了本技术一种实施例提供的离合装置2的侧视图。
94.如图2和图3所示,本技术的一种离合装置2包括:壳体20、电机轴21、阻尼轴22以及动力切换装置(图未示出)。
95.其中,壳体20用于和屏幕1b固定连接。示例性地,参考图3和图4,壳体20沿轴向(图3和图4中x方向所示)延伸,壳体20的外表面设有沿径向(图3和图4中z方向所示)凸出的连
接部201,连接部201用于和屏幕1b固定连接,径向垂直于轴向。示例性地,连接部201上设有螺钉孔2011,连接部201和屏幕1b通过螺钉连接。本技术对壳体20和屏幕1b的固定连接方式不限于此,能够实现壳体20和屏幕1b的固定连接的方式都属于本技术的保护范围,固定连接方式例如是粘贴方式、焊接。
96.如图2和图3所示,上述的电机轴21的轴向一端211位于壳体20外,并用于和电机(图未示出)连接,电机轴21的轴向另一端212(如图5所示)位于壳体20内。电机用于驱动电机轴21转动,图2中t方向示出电机轴21的转动方向。阻尼轴22的延伸方向(图2和图3中x方向所示)与电机轴21的延伸方向(图2和图3中x方向所示)一致,阻尼轴22的轴向一端221位于壳体20外,并用于和阻尼机构连接,阻尼轴22的轴向另一端222(如图5所示)位于壳体20内。示例性地,上述的电机与阻尼机构都安装在主机1a上。
97.上述的动力切换装置位于壳体20内,分别与电机轴21的轴向另一端212和阻尼轴22的轴向另一端222连接,以使得壳体20能够在第一状态(电动状态)和第二状态(手动状态)之间切换。图5示出了壳体20处于第一状态(电动状态),图6示出了壳体20处于第二状态(手动状态)。
98.其中,在第一状态(电动状态),壳体20能够随电机轴21同步转动,而不随阻尼轴22同步转动。从而,用户按压pc1上的电动开合按钮后,电机驱动电机轴21沿周向(图2中t方向所示)转动,电机轴21的力矩传递给壳体20,壳体20随电机轴21同步转动,相应地,屏幕1b会随壳体20转动。例如,在电机的驱动下,屏幕1b能够相对主机1a由0
°
转动到135
°
(即电动打开),或者由135
°
转动到0
°
(即电动闭合)。即,在第一状态(电动状态),屏幕1b与电机轴21连接,实现了电动开合。
99.在第一状态(电动状态),即pc1在电动开合的过程中,阻尼轴22无阻尼或小阻尼。在屏幕1b相对主机1a转动到某一个角度(例如90
°
)时,电机停止转动,电机轴21起到阻尼作用,屏幕1b悬停。
100.示例性地,在第一状态(电动状态),用户不会转动屏幕1b,即不会向屏幕1b施加作用力。
101.在第二状态(手动状态),在手动转动壳体20时,阻尼轴22能够随壳体20同步转动,壳体20不随电机轴21同步转动。例如是用户主动去转动屏幕1b,或者不经意碰到屏幕1b,使得屏幕1b带到壳体20转动,即屏幕1b受到了用户施加的作用力后转动。用户手动转动屏幕1b以实现手动开合,在此过程中,电机轴21的转动不会驱动壳体20转动,阻尼轴22随壳体20同步双向转动,阻尼机构用于对阻尼轴22产生阻尼作用,提供大阻尼,以使pc1在手动开合过程中产生阻尼,使得屏幕1b悬停在上述某一个角度。
102.即,在第二状态(手动状态),屏幕1b与阻尼轴22连接,实现了手动开合,且不会对电机轴21产生干涉,即电机轴21空转。在一些可能的实施方式中,可以设置空转传感器,当空转传感器检测到电机轴21在空转,会发出空转信号,从而控制电机停止工作。避免过载时电机损坏及电机损坏时产品无法使用。
103.综上,离合装置2的作用是根据屏幕1b的受力情况切换与电机轴21、阻尼转轴的连接,实现电动开合与手动开合的切换,以及电机的过载保护。
104.示例性地,在第一状态(电动状态),上述壳体20受到的外作用力矩小于等于电机传递给壳体20的力矩,通过电机的力矩传递给壳体20,使壳体20能够随电机轴21同步转动,
而不随阻尼轴22同步转动。在第二状态(手动状态),壳体20受到的外作用力矩大于电机传递给壳体20的力矩,通过外作用力矩传递给壳体20,使阻尼轴22能够随壳体20同步转动,壳体20不随电机轴21同步转动。
105.下面结合附图详细说明动力切换装置的具体结构,以及上述第一状态(电动状态)和第二状态(手动状态)的切换过程。
106.参考图5和图6,本技术的动力切换装置包括:第一连接部231、第二连接部232、第三连接部233、限位部、弹性支撑部234。
107.其中,第一连接部231与电机轴21的轴向另一端212连接,示例性地,第一连接部231以沿轴向可移动地方式与电机轴21的轴向另一端212连接,第一连接部231能够随电机轴21的轴向另一端212同步转动。示例性地,第一连接部231的轴向左侧位置设有螺母236,螺母236与电机轴21的轴向另一端212螺纹连接,限制第一连接部231在轴向上的运动。在一些可能的实施方式中,第一连接部231与电机轴21的轴向另一端212固定连接。
108.上述的第二连接部232以沿轴向可移动地方式套设于电机轴21的轴向另一端212,沿轴向与第一连接部231相对设置,第二连接部232与壳体20的内壁沿周向固定连接,与壳体20的内壁沿轴向可移动连接。即,第二连接部232能够沿轴向相对电机轴21移动,例如,沿轴向相对电机轴21向右(图5中a方向所示)移动。第二连接部232能够随壳体20沿周向同步转动,同时,当第二连接部232沿轴向相对电机轴21移动时,第二连接部232也相对壳体20沿轴向移动。
109.沿轴向,上述的第二连接部232的轴向一端支撑于弹性支撑部234,轴向另一端与限位部的轴向一端相抵。即,弹性支撑部234弹性支撑第二连接部232的轴向一端,在弹性支撑部234的弹性支撑作用下,第二连接部232的轴向另一端与限位部的轴向一端相抵。当第二连接部232沿轴向相对电机移动时,弹性支撑部234被压缩。
110.上述的弹性支撑部234的具体类型不做限制,能够提供弹性力的结构都属于本技术的保护范围。例如本技术中,弹性支撑部234是碟簧。在一些可能的实施方式中,弹性支撑部234是弹簧。
111.上述的限位部以沿轴向可移动地方式设于壳体20内。示例性地,限位部的轴向一端与第二连接部232的轴向另一端相抵后,限位部能够随第二连接部232的轴向移动而轴向移动。例如,第二连接部232沿轴向相对电机向右移动时,限位部也沿轴向相对壳体20向右移动。或者,在弹性支撑部234的弹性力作用下,第二连接部232沿轴向相对电机向左移动时,限位部也沿轴向相对壳体20向左移动。
112.上述的第三连接部233沿径向(图5和图6中z方向所示)位于壳体20的内壁和阻尼轴22的外壁之间,径向垂直于轴向。
113.在上述的第一状态(电动状态),第一连接部231和第二连接部232沿周向固定连接,从而,第二连接部232能够随第一连接部231沿周向同步转动。那么,电机驱动电机轴21沿周向转动,电机轴21带动第一连接部231沿周向同步转动,电机轴21的力矩通过第一连接部231传递给第二连接部232,再通过第二连接部232传递给壳体20,壳体20随电机轴21沿周向同步转动,相应地,屏幕1b会随壳体20转动。实现了电动开合。上述的限位部的结构使得第三连接部233沿径向与壳体20的内壁间隙配合。即,壳体20和阻尼轴22处于断开状态,壳体20和阻尼轴22没有连接在一起,阻尼轴22无阻尼或小阻尼。
114.在上述的第二状态(手动状态),在手动转动壳体20时(即手动转动屏幕1b时),第二连接部232相对第一连接部231沿轴向朝向弹性支撑部234移动,图5中a方向示出了第二连接部232的轴向移动方向。此时,第二连接部232与第一连接部231沿周向活动连接(即壳体20和电机轴21处于断开状态),第二连接部232不会随第一连接部231沿周向同步转动,电机轴21的力矩不能通过第一连接部231传递给第二连接部232,也就不会驱动壳体20转动,相应地,屏幕1b不会随电机轴21同步转动。
115.上述的限位部随第二连接部232沿轴向移动后,使得第三连接部233沿径向分别与壳体20的内壁和阻尼轴22的外壁相抵,示例性地,第三连接部233沿径向分别与壳体20的内壁和阻尼轴22过盈配合。从而,壳体20的内壁、第三连接部233以及阻尼轴22三者固定连接在一起,手动转动壳体20时,阻尼轴22能够随壳体20沿周向同步双向转动。用户手动转动屏幕1b以实现手动开合,阻尼轴22随壳体20同步双向转动,阻尼机构用于对阻尼轴22产生阻尼作用,提供大阻尼。
116.综上,在第一状态(电动状态)时,第一连接部231和第二连接部232沿周向固定连接,壳体20和电机轴21连接在一起;第三连接部233沿径向与壳体20的内壁间隙配合,壳体20和阻尼轴22处于断开状态。此时,可以实现pc1的电动开合。
117.当手动转动壳体20时,即向屏幕1b施加了外力,壳体20由第一状态(电动状态)切换到处于第二状态(手动状态)。在第二状态(手动状态),第二连接部232与第一连接部231沿周向活动连接,壳体20和电机轴21处于断开状态;第三连接部233沿径向分别与壳体20的内壁和阻尼轴22的外壁相抵,壳体20和阻尼轴22连接在一起。此时,可以实现pc1的手动开合,又不会对电机造成损坏,避免过载时电机损坏。
118.下面对实现第一连接部231和第二连接部232周向固定连接或活动连接的具体结构作说明。
119.在一些可能的实施方式中,参考图7和图8,第二连接部232面向第一连接部231的表面设有深凹槽2323;参考图9,第一连接部231面向第二连接部232的表面设有浅凹槽2312,沿轴向,深凹槽2323的深度比浅凹槽2312的深度深。参考图10,并结合图5和图6所示,浅凹槽2312和深凹槽2323围成球形结构,球形结构内容纳有第一滚珠235。图7和图8中示出第二连接部232设有两个深凹槽2323,相应地,图9中示出第一连接部231设有两个浅凹槽2312,两个浅凹槽2312与两个深凹槽2323一一对应,围成两个球形结构(如图10所示),每个球形结构内容纳有一个第一滚珠235。但本技术对球形结构的数量不做限制,根据设计需要设置相应数量的球形结构,例如三个、四个等数量。多个球形结构沿周向间隔分布。
120.在第一状态(电动状态)时,第一滚珠2353处于深凹槽2323与浅凹槽2312围成的球形结构,浅凹槽2312较浅,深凹槽2323较深,第一连接部231和第二连接部232通过位于球形结构内的第一滚珠235实现了周向的固定连接,壳体20与电机轴21处于连接状态,壳体20与阻尼轴22处于断开状态,第二连接部232随电机轴21同步转动,不会相对电机轴21轴向移动。
121.当第二连接部232传递给第一滚珠235的转矩较大时(例如用户转动屏幕1b),第一滚珠235随深凹槽2323同步转动,并从浅凹槽2312中脱出,离合装置2由第一状态转换为第二状态。
122.在第二状态(手动状态)时,由于第一连接部231的左侧被轴向限位,第一连接部
231保持不动,第一滚珠235在第一连接部231的平面上滚动后,第二连接部232和第一连接部231在周向活动连接,壳体20和电机轴21处于断开状态。第一滚珠235会推动第二连接部232相对第一连接部231沿轴向向右移动(图5中a方向所示),与第二连接部232相抵的弹性支撑部234会沿轴向向右被压缩,从而,与第二连接部232轴向相抵的限位部也也轴向相对壳体20向右移动,第三连接部233沿径向分别与壳体20的内壁和阻尼轴22的外壁相抵,壳体20和阻尼轴22处于连接状态,实现阻尼轴22能够随壳体20沿周向同步双向转动。
123.当第一滚珠235在第一连接部231的平面上相对滚动并落入浅凹槽2312,第一滚珠235被第一连接部231和第二连接部232夹紧并连接在一起,由第二状态切换到第一状态。
124.示例性地,上述的第一滚珠235在第一连接部231的平面上滚动的角度区间θ大于屏幕1b的开合角度(本技术中θ为150
°
,但不限于此角度),可认为在屏幕1b的开合角度内实现电动开合与手动开合的无极切换。
125.继续参考图7和图8,上述的第二连接部232的本体部设有第一安装孔2321,第二连接部232通过第一安装孔2321以可转动地方式套设于电机轴21。示例性地,第一安装孔2321为圆孔。在第二状态时,第二连接部232通过第一安装孔2321沿周向相对电机轴21转动。
126.另外,第二连接部232的本体部还包括轴向延伸部2322,壳体20的内壁设有轴向凹槽(图未示出),轴向延伸部2322与轴向凹槽卡接,以使第二连接部232通过轴向延伸部2322与壳体20的内壁沿周向固定连接,与壳体20的内壁沿轴向可移动连接。即,轴向延伸部2322与壳体20的内壁上的轴向凹槽卡接后,轴向延伸部2322随壳体20同步转动。当手动转动壳体20后,在上述第一滚珠235的作用下,第二连接部232通过轴向延伸部2322沿轴向相对壳体20的轴向凹槽移动。
127.示例性地,第二连接部232的本体部呈板状。
128.示例性地,图7和图8示出,第二连接部232包括三个轴向延伸部2322,三个轴向延伸部2322沿周向包围第一连接部231。但本技术对轴向延伸部2322的数量不做限制,在一些可能的实施方式中,轴向延伸部2322的数量例如是一个、四个等。
129.继续参考图9,上述的第一连接部231的设有第二安装孔2311,第一连接部231通过第二安装孔2311套设于电机轴21,并与电机轴21沿轴向可移动连接。示例性地,第二安装孔2311为腰型孔。示例性地,第一连接部231呈板状。
130.如上所述,当上述的球形结构中的第一滚珠235从浅凹槽2312中脱出,离合装置2由第一状态切换为第二状态,第一滚珠235在第一连接部231的平面上滚动,第一滚珠235会推动第二连接部232相对第一连接部231沿轴向向右移动。在图11所示的球形结构中,第二连接部232沿轴向向右移动的行程增加了一倍。
131.具体而言,参考图11和图18,第一连接部231和第二连接部232之间设有第一附加连接部244和第二附加连接部243,沿轴向,第一附加连接部244位于第一连接部231和第二附加连接部243之间。第一附加连接部244与壳体20的内壁沿周向固定连接,与壳体20的内壁沿轴向可移动连接,第一附加连接部244以沿轴向可移动地方式套设于电机轴21。第二附加连接部243以沿轴向可移动地方式套设于电机轴21,并沿轴向与第二连接部232相抵,第二附加连接部243沿周向相对电机轴21固定。
132.示例性地,第一附加连接部244的外周面设有卡槽,第一附加连接部244通过卡槽与上述的第二连接部232的轴向延伸部2322卡接。即,第一附加连接部244的卡槽与第二连
接部232的轴向延伸部2322卡接后,卡槽随第二连接部232同步转动,第一附加连接部244通过卡槽沿轴向相对第二连接部232的轴向延伸部2322移动。
133.沿轴向,第一附加连接部244的相反两表面分别设有深凹槽2323(与图8中所示的深凹槽2323的结构相同),第一连接部231面向第一附加连接部244的表面设有浅凹槽2312(如图9所示),第二附加连接部243面向第一附加连接部244的表面设有浅凹槽2312,沿轴向,深凹槽2323的深度比浅凹槽2312的深度深。第一附加连接部244的深凹槽2323分别与第一连接部231和附加连接部的浅凹槽2312围成球形结构,球形结构内容纳有第一滚珠235。
134.示例性地,第一附加连接部244的相反两表面分别设有两个深凹槽2323,相应地,第一连接部231设有两个浅凹槽2312,第二附加连接部243设有两个浅凹槽2312,四个浅凹槽2312与四个深凹槽2323一一对应,围成四个球形结构,每个球形结构内容纳有一个第一滚珠235。但本技术对球形结构的数量不做限制,根据设计需要设置相应数量的球形结构,例如两个、六个等数量。
135.即,第一附加连接部244的轴向两侧分别设有与第一滚珠235配合的浅凹槽2312,当第二连接部232通过第一附加连接部244传递给第一滚珠235的转矩较大时(例如用户转动屏幕1b),第一滚珠235随深凹槽2323同步转动,并分别从第一连接部231和第二附加连接部243的浅凹槽2312中脱出,离合装置2由第一状态转换为第二状态。
136.由于第一连接部231的左侧被轴向限位,第一连接部231保持不动,第二附加连接部243与第二连接部232相抵,第一滚珠235在第一连接部231的平面上滚动后,第一连接部231和第一附加连接部244之间的第一滚珠235会推动第一附加连接部244相对电机轴21沿轴向向右移动(图11中a方向所示),第一附加连接部244会推动第二附加连接部243沿轴向向右移动,第二附加连接部243会推动第二连接部232沿轴向向右移动。
137.同时,第一滚珠235在第二附加连接部243的平面上滚动后,第一附加连接部244和第二附加连接部243之间的第一滚珠235会推动第二附加连接部243相对电机轴21沿轴向向右移动(图11中a方向所示),第二附加连接部243再会推动第二连接部232沿轴向向右移动。扭矩切换时,图11所示的球形结构相对图10所示的球形结构,第二连接部232轴向移动的行程提升了一倍。
138.示例性地,上述的第一附加连接部244和第二附加连接部243呈板状。
139.示例性地,参考图18,第二附加连接部243与第二连接部232之间设有第二滚珠2431,以实现滚动连接。由于第二连接部232会沿周向相对电机轴21转动,也会沿周向相对第二附加连接部243转动,第二滚珠2431支撑第二附加连接部243和第二连接部232,起到滚动轴承的作用。
140.继续参考图5和图6,本技术的第三连接部233为滚动体。图5和图6中示出滚动体为滚珠。上述的限位部包括:第一挡板241、第二挡板238和第一弹性件242。沿轴向,第一弹性件242一端与阻尼轴22或壳体20相抵,另一端与第一挡板241相抵。本技术中,如图5和图6所示,上述的阻尼轴22具有阻尼轴轴肩223,第一弹性件242的一端与阻尼轴轴肩223相抵。示例性地,图5和图6中示出第一弹性件242为碟簧。但本技术对第一弹性件242的具体类型不做限制,能够提供弹性力的结构都属于本技术的保护范围。例如,在一些可能的实施方式中,第一弹性件242为弹簧。
141.上述的第一挡板241以沿轴向可移动地方式套设于阻尼轴22,滚珠沿轴向位于第
一挡板241和第二挡板238之间。如图12所示,第一挡板241具有第三安装孔2411,第一挡板241通过第三安装孔2411以沿轴向可移动地方式套设于阻尼轴22的轴向另一端222。示例性地,第三安装孔2411为腰型孔。
142.上述的第二挡板238以沿轴向可移动地方式设于壳体20内,并沿轴向与第二连接部232相抵。参考图13,示例性地,第二挡板238具有第四安装孔2381,第二挡板238通过第四安装孔2381以沿轴向可移动地方式套设于阻尼轴22的轴向另一端222。示例性地,第二挡板238具有第一径向凸出部2382,第一径向凸出部2382与壳体20的上述轴向凹槽卡接,以使第二挡板238通过第一径向凸出部2382与壳体20的内壁沿周向固定连接,与壳体20的内壁沿轴向可移动连接。示例性地,第一径向凸出部2382包括沿周向(图13中t方向所示)分布的多个。这样设置能够起到轴向导向和周向限位的作用。
143.如图13所示,第二挡板238面向第一挡板241的表面设有凹槽2383,凹槽2383用于容纳滚珠的一部分。示例性地,图13中示出了第二挡板238具有三个沿周向分布的凹槽2383,每个凹槽2383内容纳滚珠的一部分。本技术对凹槽2383的数量不做限制,可根据滚珠的第一挡板241和第二挡板238之间的滚珠的数量相应设置。例如,滚珠的数量是一个,凹槽2383的数量是一个。
144.在一些可能的实施方式中,第二挡板238以沿轴向可移动地方式与壳体20的内壁连接(例如通过上述的第一径向凸出部2382),不与阻尼轴22连接。或者,在一些可能的实施方式中,第二挡板238以沿轴向可移动地方式悬空于壳体20内,即第二挡板238不与壳体20的内壁周向固定连接。
145.在上述第一状态(电动状态),沿轴向,在上述弹性支撑部234的弹性力支撑下,第二连接部232与第二挡板238相抵,第一弹性件242弹性支撑第一挡板241,滚珠分别与第一挡板241和第二挡板238相抵,滚珠的一部分位于第二挡板238的凹槽2383中,第一挡板241和第二挡板238夹紧滚珠,滚珠沿径向与壳体20的内壁间隙配合,壳体20不与阻尼轴22连接。
146.在第二状态(手动状态),由于第二连接部232沿轴向向右移动,第二挡板238沿轴向相对阻尼轴22和壳体20向右移动,在上述第一弹性件242的弹性力作用下,第一挡板241沿轴向相对阻尼轴22向右移动,第一挡板241沿轴向推动滚珠沿轴向向右移动,以沿径向分别与壳体20的内壁和阻尼轴22的外壁相抵,且第一挡板241限制滚珠的轴向移动,壳体20、滚珠以及阻尼轴22三者固定连接,阻尼轴22能够随壳体20同步转动。
147.在一些可能的实施方式中,参考图5和图14,第二挡板238和第二连接部232之间设有第一附加挡板239。沿轴向,第一附加挡板239的轴向两端分别与第二挡板238和第二连接部232相抵。如图14所示。第一附加挡板239具有第二径向凸出部2392,第二径向凸出部2392与壳体20的上述轴向凹槽卡接,以使第一附加挡板239通过第二径向凸出部2392与壳体20的内壁沿周向固定连接,与壳体20的内壁沿轴向可移动连接。示例性地,第二径向凸出部2392包括沿周向(图13中t方向所示)分布的多个。这样设置能够起到轴向导向和周向限位的作用。
148.此外,第一附加挡板239具有容纳孔2391,上述阻尼轴22的轴向另一端222、电机轴21的轴向另一端212以及电机轴21轴向左侧的螺母236容纳于第一附加挡板239的容纳孔2391内,节省了轴向空间。
149.参考图5和图15,上述壳体20的内壁设有锥面孔段202,阻尼轴22的轴向另一端222从锥面孔段202伸出,阻尼轴22的外表面与锥面孔段202的内表面2021形成锥面楔形结构v1,滚珠容纳于锥面楔形结构v1。
150.在第一状态(电动状态),第二挡板238沿轴向与锥面孔段202的端面相贴合,第二挡板238沿轴向顶着滚珠,使滚珠沿径向与锥面孔段202的内表面2021间隙配合。
151.在第二状态(手动状态),第二挡板238沿轴向与锥面孔段202的端面相分离,第一挡板241沿轴向推着滚珠在锥面楔形结构v1内向右移动,以沿径向分别与锥面孔段202的内表面2021和阻尼轴22的轴向另一端222相抵。滚珠被压入此锥面楔形结构v1并与锥面孔段202的内表面2021及阻尼轴22的外圆接触,滚珠被锥锥面孔段202的内表面2021及阻尼轴22的外圆抱死,使壳体20与阻尼轴22连接起来。
152.示例性地,沿朝向第二挡板238的方向(图5中a方向所示),锥面楔形结构v1的孔径逐渐减小。即,沿朝向第二挡板238的方向,锥面孔段202的内表面2021和阻尼轴22的轴向另一端222的径向距离逐渐减小。
153.在第一状态,滚珠位于锥面楔形结构v1内的大径向距离侧,滚珠的径向尺寸小于锥面楔形结构v1的径向距离。
154.在第二状态,滚珠位于锥面楔形结构v1内的小径向距离侧,滚珠的径向尺寸大于等于锥面楔形结构v1的径向距离。示例性地,在第二状态,滚珠与锥面楔形结构v1在径向过盈配合。
155.上述的锥面楔形结构v1包括沿周向分布的多个。图15中示出了三个锥面楔形结构v1,三个锥面楔形结构v1内分别容纳有一个滚珠。即,图15中示出了三颗滚珠及三个锥面楔形结构v1,但不限与此数量。
156.示例性地,上述的锥面楔形结构v1包括两种形式。
157.第一种:壳体20的内壁具有锥面孔段202,阻尼轴22的轴向另一端222的外轮廓包括圆柱面。锥面楔形结构v1包括壳体20的锥面孔段202和阻尼轴22的轴向另一端222的圆柱面(如图16所示)。
158.第二种:壳体20的内壁具有锥面孔段202,阻尼轴22的轴向另一端222的外轮廓包括非圆柱面(如图17所示),非圆柱面例如是圆弧面或多棱柱面。锥面楔形结构v1包括壳体20的锥面孔段202和阻尼轴22的轴向另一端222的非圆柱面。
159.下面结合上述离合装置2的具体结构对第一状态和第二状态的工作过程再做示例说明。
160.本技术离合装置2在第一状态时的作用原理详细描述如下:
161.如图5所示,第一弹性件242、第一挡板241、滚珠(即第三连接部233)、第二挡板238、第一附加挡板239、第二连接部232、弹性支撑部234相互弹性支撑,第一连接部231和第二连接部232通过第一滚珠235沿周向固定连接。
162.第一连接部231能够相对电机轴21轴向移动,相对第二连接部232可轴向移动和转动;第二连接部232能够相对壳体20轴向移动,相对电机轴21可轴向移动和转动;第二连接部232在弹性支撑部234的作用下压紧第一滚珠235和第一连接部231,第一滚珠235在第一连接部231和第二连接部232的凹槽中,并将第一连接部231和第二连接部232连接起来(螺母236与电机轴21螺纹连接,限制第一连接部231左侧轴向位置并调节弹性支撑部234的压
紧力)),从而使壳体20与电机轴21连接起来,并一起双向转动。
163.此状态下,滚珠(即第三连接部233)在第一弹性件242和弹性支撑部234的作用下保持在第一挡板241和第二挡板238中间。第一挡板241能够相对阻尼轴22轴向移动,相对壳体20可轴向移动和转动;第二挡板238能够相对壳体20轴向移动,能够随壳体20周向同步转动,第二挡板238相对阻尼轴22可轴向移动和转动。滚珠位于第二挡板238的凹槽2383中跟随第二挡板238一起转动,并在第一挡板241上滚动,滚珠与壳体20、阻尼轴22的一方接触或者都不接触,壳体20与阻尼轴22处于断开状态。
164.本离合装置2在第二状态时的作用原理详细描述如下:参考图6,当第二连接部232传递给第一滚珠235的转矩较大时,第一滚珠235随深凹槽2323同步转动,并从浅凹槽2312中脱出,第一滚珠235会推动第二连接部232相对第一连接部231沿轴向向右移动,第二挡板238沿轴向相对阻尼轴22和壳体20向右移动,第一挡板241在第一弹性件242的作用下将滚珠压入壳体20与阻尼轴22形成的锥面楔形结构v1,通过楔紧原理使壳体20与阻尼轴22连接并一起双向转动。
165.也即,在第一状态时,在弹性支撑部234的作用下,第一滚珠235能提供给壳体20的最大转矩为t1,t2为电机轴21的保持转矩,t1《t2。
166.第一状态切换为第二状态:壳体20受到的力矩小于等于t1,壳体20和电机轴21一起转动;壳体20受到的力矩大于t1,第一滚珠235从第一连接部231的浅凹槽2312中脱出,第二连接部232沿轴向向右移动,第一挡板241和第二挡板238在第一弹性件242的作用下向右移动,滚珠被第一挡板241压入壳体20与阻尼轴22形成的锥面楔形结构v1,结构由第一状态切换到第二状态。
167.第二状态切换第一状态:电机轴21带动第一连接部231转动,第一滚珠235在第一挡板241上相对滚动并落入第一挡板241的浅凹槽2312,第二连接部232在弹性支撑部234的作用下向左轴向移动(图5中a方向相反的方向),第一挡板241、第二挡板238在第一弹性件242和弹性支撑部234的作用下也向左轴向移动,滚珠被第二挡板238从壳体20与阻尼轴22形成的锥面楔形结构v1中推出,滚珠被第一挡板241和第二挡板238压紧并连接在一起,结构由第二状态切换到第一状态。
168.上述实施例中,第一挡板241和第二挡板238之间的滚动体是滚珠。在一些可能的实施方式中,滚动体是滚锥。上述的第一挡板241和第二挡板238设有用于容纳滚锥的凹槽。如图18至图20所示,阻尼轴22的轴向另一端222具有内凹的外圆锥面2221,壳体20的内壁的锥面孔段202与阻尼轴22的外圆锥面形成锥面楔形结构v1,当滚锥被压入此锥面楔形结构v1并与锥面孔段202的内表面2021(图未示出)及阻尼轴22的外圆锥面2221接触时(如图18所示),滚锥被锥面孔段202的内表面2021及阻尼轴22的外圆锥面2221抱死,使壳体20与阻尼轴22连接起来。
169.本技术中,第一挡板241和第二挡板238之间设有六颗滚锥及六个锥面楔形结构v1,但本技术不限与此数量。此外,本技术的阻尼轴22的轴向另一端222内凹的外圆锥面2221既可以是多棱柱面(图19所示),也可做成圆弧面(图20所示)。
170.如上所述,图5和图6中示出,第一弹性件242的一端与阻尼轴轴肩223相抵。但本技术对此不做限制,如图18所示,阻尼轴22上套设有第二附加挡板2412。第一弹性件242位于第一挡板241和第二附加挡板2412之间,第一弹性件242的一端与第二附加挡板2412相抵,
另一端与第一挡板241相抵。
171.上述图5和图6以及图18所示的限位部和锥面楔形结构v1的配合,使得壳体20能够在与阻尼轴22连接和不连接两种状态间切换。图21至图23所示的结构提供了另外一种限位部的结构和锥面楔形结构v1。
172.如图21和图22所示,壳体20的内壁设有锥面孔段202,阻尼轴22的轴向另一端222从锥面孔段202伸出,阻尼轴22的外表面与锥面孔段202的内表面形成锥面楔形结构v1。
173.如图22和图23所示,第三连接部233为滚柱250,图23中示出了六个滚柱250,但本技术对滚柱250的数量不做限制,例如可以是三个、五个等。
174.图22和图23所示的限位部包括:第三挡板245、第四挡板246、第五挡板247、第二弹性件249和第三弹性件251。
175.第三挡板245套设于阻尼轴22,示例性地,第三挡板245与阻尼轴22以沿轴向可移动地方式连接,并与锥面孔段202间隔设置以形成卡接段。滚柱250的一部分卡接于卡接段,另一部分容纳于锥面楔形结构v1,滚柱250能够沿着锥面楔形结构v1在周向(图21中t方向所示)运动。锥面孔段202位于第三挡板245和第四挡板246之间,第四挡板246与壳体20的内壁沿周向固定连接,与壳体20的内壁沿轴向可移动连接。示例性地,第四挡板246具有第三径向凸出部2462,第三径向凸出部2462与壳体20的上述轴向凹槽卡接,以使第四挡板246通过第三径向凸出部2462与壳体20的内壁沿周向固定连接,与壳体20的内壁沿轴向可移动连接。示例性地,第三径向凸出部2462包括沿周向(图13中t方向所示)分布的多个(图23中示出了三个)。
176.第五挡板247的轴向一端设有顶柱2471,轴向另一端与第二连接部232固定连接,顶柱2471朝向第三挡板245延伸,并伸出第四挡板246。第四挡板246设有穿孔2461,穿孔2461供顶柱2471沿轴向穿过,顶柱2471能够沿轴向相对第四挡板246移动。示例性地,上述的第五挡板247与第二连接部232的轴向延伸部2322通过楔块248连接起来,使二者能够一起沿轴向移动。在一些可能的实施方式中,上述的第五挡板247与第二连接部232的轴向延伸部2322还可以通过其它方式连接起来,例如焊接。
177.如图22所示,第二弹性件249一端与第四挡板246相抵,另一端与第二连接部232或第五挡板247相抵。如图21所示,第三弹性件251位于锥面楔形结构v1,沿周向与滚柱250的另一部分相抵。
178.在第一状态(电动状态),第四挡板246沿轴向与锥面孔段202的端面相贴合,顶柱2471伸入锥面楔形结构v1,并沿周向与第三弹性件251夹持滚柱250的另一部分,第三弹性件251被挤压,滚柱250的另一部分沿径向与锥面孔段202的内表面间隙配合,阻尼轴22和壳体20处于断开状态。
179.在第二状态(手动状态),第二连接部232沿轴向向右移动后,带动第四挡板246和第五挡板247沿轴向向右移动,第四挡板246沿轴向与锥面孔段202的端面相分离,顶柱2471沿轴向与滚柱250的另一部分相分离,第三弹性件251沿周向挤压滚柱250的另一部分,以使滚柱250的另一部分沿径向分别与锥面孔段202的内表面和阻尼轴22的外壁相抵,阻尼轴22和壳体20处于连接状态。
180.即,在第二状态,滚柱250在第三弹性件251的作用下被压入上述的锥面楔形结构v1,锥面楔形结构v1将滚柱250抱死,从而使壳体20与阻尼轴22连接起来。
181.在第一状态时,第五挡板247的顶柱2471顶起滚柱250,使滚柱250沿周向脱离锥面楔形结构v1并使第三弹性件251被压缩,此时壳体20与阻尼轴22分离。
182.在第二状态时,第五挡板247沿轴向向右移动后,顶柱2471也沿轴向向右移动,顶柱2471与滚柱250没有接触,滚柱250在第三弹性件251的作用下被压入楔型结构,此时壳体20与阻尼轴22结合。第二弹性件249位于第四挡板246和第五挡板247之间,示例性地,第二弹性件249保持压缩状态,将第四挡板246压紧在壳体20上。
183.图21中示出锥面楔形结构v1包括沿周向分布的三个,滚柱250包括与三个锥面楔形结构v1容纳一一对应的三个。但本技术对锥面楔形结构v1的数量不做限制,例如还可以是一个、四个等。
184.示例性地,沿周向(图21中t方向所示),上述锥面楔形结构v1的径向距离包括大径向距离和小径向距离。示例性地,沿周向,锥面楔形结构v1的径向距离逐渐减小。即,沿周向,锥面孔段202的内表面2021和阻尼轴22的轴向另一端222的径向距离包括大径向距离和小径向距离。
185.在第一状态时,滚柱250位于锥面楔形结构v1的大径向距离侧,滚柱250的另一部分沿径向与锥面孔段202的内表面间隙配合,阻尼轴22和壳体20处于断开状态。在第二状态时,滚柱250位于锥面楔形结构v1的小径向距离侧,滚柱250的另一部分沿径向分别与锥面孔段202的内表面和阻尼轴22的外壁相抵,阻尼轴22和壳体20处于连接状态。
186.示例性地,上述的第二弹性件249是碟簧或弹簧,上述的第三弹性件251是弹性柱。
187.如上所述,参考图5和图6,动力切换装置包括弹性支撑部234,弹性支撑部234一端支撑第二连接部232。为对弹性支撑部234的另一端起到限位作用,本技术的离合装置2的还包括第一弹性限位部26。如图24和图25所示,第一弹性限位部26包括内腔261和内腔261连通的通孔262。第一弹性限位部26的内腔261与壳体20的轴向一端固定连接,电机轴21的轴向一端211由内腔261伸出第一弹性限位部26的通孔262,弹性支撑部234和第一弹性限位部26之间设有弹性抵挡部237。弹性抵挡部237能够沿轴向相对壳体20、电机轴21移动,弹性支撑部234的一端与弹性抵挡部237连接,弹性抵挡部237与第一弹性限位部26滚动连接。
188.在一些可能的实施方式中,如图24和图25所示,第一弹性限位部26为第一螺帽,与壳体20的轴向一端的外表面螺纹连接。第一螺帽与壳体20螺纹连接,调节第一螺帽的锁紧量可调节弹性支撑部234(例如碟簧)的弹力,从而调节第一滚珠235传递给壳体20的最大转矩。
189.示例性地,上述的弹性抵挡部237与壳体20的内壁沿周向固定连接。如图26所示,弹性抵挡部237具有第四径向凸出部2372,第四径向凸出部2372与壳体20的上述轴向凹槽卡接,以使弹性抵挡部237通过第四径向凸出部2372与壳体20的内壁沿周向固定连接,与壳体20的内壁沿轴向可移动连接。示例性地,第四径向凸出部2372包括沿周向(图26中t方向所示)分布的多个(图26中示出了三个)。弹性抵挡部237通过穿孔2371套设于电机轴21。示例性地,穿孔2371是圆孔。
190.如图5和图27所示,上述的电机轴21具有电机轴轴肩213,电机轴轴肩213位于弹性抵挡部237和第一弹性限位部26之间,电机轴轴肩213上设有通孔2132,通孔2132内安装有滚珠2131,通孔2132内的滚珠2131分别与弹性抵挡部237和第一弹性限位部26滚动接触。滚珠2131支撑弹性抵挡部237与第一螺帽,并减小弹性抵挡部237与第一螺帽之间的摩擦力。
上述的电机轴轴肩213与壳体20可轴向移动和转动,电机轴轴肩213与第一螺帽可轴向移动和转动。
191.继续参考图5和图6,本技术的离合装置2还包括第二弹性限位部27,第二弹性限位部27与壳体20的轴向另一端固定连接,阻尼轴22的轴向一端221伸出第二弹性限位部27,阻尼轴轴肩223和第二弹性限位部27滚动连接。示例性地,第二弹性限位部27的结构和第一弹性限位部26的结构相同。
192.在一些可能的实施方式中,图18中示出,阻尼轴轴肩223分别和第二弹性限位部27以及第二附加挡板2412滚动连接。
193.在一些可能的实施方式中,图22中示出,阻尼轴轴肩223分别和第二弹性限位部27以及第三挡板245滚动连接。
194.示例性地,上述的第二弹性限位部27为第二螺帽,与壳体20的轴向另一端的外表面螺纹连接。第二螺帽与壳体20螺纹连接,调节第二螺帽的锁紧量可调节第一弹性件242或第二弹性件249(例如碟簧)的弹力,从而调节第一滚珠235或滚柱250在壳体20与阻尼轴22形成的锥面楔型空间中受到的压紧力。
195.如图16和图17所示,阻尼轴轴肩223上设有通孔2232,通孔2232内安装有滚珠2231。如图5和图6所示,通孔2232内的滚珠2231分别与阻尼轴轴肩223和第二弹性限位部27滚动接触。如图18所示,通孔2232内的滚珠2231分别与第二附加挡板2412和第二弹性限位部27滚动接触。如图22所示,通孔2232内的滚珠2231分别与第三挡板245和第二弹性限位部27滚动接触。滚珠2231支撑阻尼轴22与第二螺帽,并减小阻尼轴22与第二螺帽之间的摩擦力。
196.综上,通过在电动开合产品(例如pc)中引入双向扭矩离合装置,电动与手动传动机构之间加上双向扭矩离合装置,使产品电动开合(第一状态)与手动开合(第二状态)自由切换,解决产品电动开合过程中手动干预破坏电机和电机损坏后产品无法使用的问题,并且保持电动开合产品的手动开合体验与普通手动开合产品的体验一致。

技术特征:
1.一种离合装置,其特征在于,包括:壳体、电机轴、阻尼轴以及动力切换装置;所述壳体用于和外界物体固定连接;所述电机轴的轴向一端位于所述壳体外,并用于和电机连接,所述电机轴的轴向另一端位于所述壳体内;所述阻尼轴的延伸方向与所述电机轴的延伸方向一致,所述阻尼轴的轴向一端位于所述壳体外,并用于和阻尼机构连接,所述阻尼轴的轴向另一端位于所述壳体内;所述动力切换装置位于所述壳体内,分别与所述电机轴的轴向另一端和所述阻尼轴的轴向另一端连接,以使得所述壳体能够在第一状态和第二状态之间切换;在所述第一状态,所述壳体能够随所述电机轴同步转动,而不随所述阻尼轴同步转动;在所述第二状态,在手动转动所述壳体时,所述阻尼轴能够随所述壳体同步转动,所述壳体不随所述电机轴同步转动。2.如权利要求1所述的离合装置,其特征在于,在所述第一状态,所述壳体受到的外作用力矩小于等于所述电机传递给所述壳体的力矩,通过所述电机的力矩传递给所述壳体,使壳体能够随所述电机轴同步转动,而不随所述阻尼轴同步转动;在所述第二状态,所述壳体受到的外作用力矩大于所述电机传递给所述壳体的力矩,通过外作用力矩传递给所述壳体,使所述阻尼轴能够随所述壳体同步转动,所述壳体不随所述电机轴同步转动。3.如权利要求1或2所述的离合装置,其特征在于,所述动力切换装置包括:第一连接部、第二连接部、第三连接部、限位部、弹性支撑部;所述第一连接部与所述电机轴的轴向另一端连接,能够随所述电机轴的轴向另一端同步转动;所述第二连接部以沿轴向可移动地方式套设于所述电机轴的轴向另一端,沿轴向与所述第一连接部相对设置,所述第二连接部与所述壳体的内壁沿周向固定连接,与所述壳体的内壁沿所述轴向可移动连接;沿所述轴向,所述第二连接部的轴向一端支撑于所述弹性支撑部,轴向另一端与所述限位部的轴向一端相抵;所述限位部以沿所述轴向可移动地方式设于所述壳体内;所述第三连接部沿径向位于所述壳体的内壁和所述阻尼轴的外壁之间,所述径向垂直于所述轴向;在所述第一状态,所述第一连接部和所述第二连接部沿所述周向固定连接,所述限位部使所述第三连接部沿径向与所述壳体的内壁间隙配合;在所述第二状态,在手动转动所述壳体时,所述第二连接部相对所述第一连接部沿所述轴向朝向所述弹性支撑部移动,所述第二连接部与所述第一连接部沿所述周向活动连接,所述限位部随所述第二连接部沿所述轴向移动,使所述第三连接部沿径向分别与所述壳体的内壁和所述阻尼轴的外壁相抵,以使所述阻尼轴能够随所述壳体同步转动。4.如权利要求3所述的离合装置,其特征在于,所述第一连接部面向所述第二连接部的表面设有浅凹槽,所述第二连接部面向所述第一连接部的表面设有深凹槽,沿所述轴向,所述深凹槽的深度比所述浅凹槽的深度深;所述浅凹槽和所述深凹槽围成球形结构,所述球
形结构内容纳有第一滚珠。5.如权利要求3所述的离合装置,其特征在于,所述第一连接部和所述第二连接部之间设有第一附加连接部和第二附加连接部,沿所述轴向,所述第一附加连接部位于所述第一连接部和所述第二附加连接部之间;所述第一附加连接部与所述壳体的内壁沿周向固定连接,与所述壳体的内壁沿所述轴向可移动连接,所述第二附加连接部以沿轴向可移动地方式套设于所述电机轴,并沿所述轴向与所述第二连接部相抵;沿所述轴向,所述第一附加连接部的相反两表面分别设有深凹槽,所述第一连接部面向所述第一附加连接部的表面设有浅凹槽,所述第二附加连接部面向所述第一附加连接部的表面设有浅凹槽,沿所述轴向,所述深凹槽的深度比所述浅凹槽的深度深;所述第一附加连接部的深凹槽分别与所述第一连接部和所述附加连接部的浅凹槽围成球形结构,所述球形结构内容纳有第一滚珠。6.如权利要求5所述的离合装置,其特征在于,所述第二附加连接部与所述第二连接部之间设有第二滚珠,以实现滚动连接。7.如权利要求4至6任一项所述的离合装置,其特征在于,所述第二连接部设有轴向延伸部,所述壳体的内壁设有轴向凹槽,所述轴向延伸部与所述轴向凹槽卡接,以使所述第二连接部与所述壳体的内壁沿周向固定连接,与所述壳体的内壁沿所述轴向可移动连接。8.如权利要求7所述的离合装置,其特征在于,所述第二连接部包括多个轴向延伸部,多个所述轴向延伸部沿周向包围所述第一连接部。9.如权利要求4至8任一项所述的离合装置,其特征在于,所述球形结构包括沿所述周向分布的多个。10.如权利要求3至9任一项所述的离合装置,其特征在于,所述第三连接部为滚动体,所述限位部包括:第一挡板、第二挡板和第一弹性件;沿所述轴向,所述第一弹性件一端与所述阻尼轴或所述壳体相抵,另一端与所述第一挡板相抵;所述第一挡板以沿所述轴向可移动地方式套设于所述阻尼轴,所述滚动体沿轴向位于所述第一挡板和所述第二挡板之间;所述第二挡板以沿所述轴向可移动地方式设于所述壳体内,并沿所述轴向与所述第二连接部相抵;在所述第一状态,沿所述轴向,所述滚动体分别与所述第一挡板和所述第二挡板相抵,沿径向与所述壳体的内壁间隙配合;在所述第二状态,所述滚动体沿径向分别与所述壳体的内壁和所述阻尼轴的外壁相抵,且所述第一挡板限制所述滚动体的轴向移动。11.如权利要求10所述的离合装置,其特征在于,所述壳体的内壁设有锥面孔段,所述阻尼轴的轴向另一端从所述锥面孔段伸出,所述阻尼轴的外表面与所述锥面孔段的内表面形成锥面楔形结构,所述滚动体容纳于所述锥面楔形结构;在所述第一状态,所述第二挡板沿所述轴向与所述锥面孔段的端面相贴合;在所述第二状态,所述第二挡板沿所述轴向与所述锥面孔段的端面相分离。12.如权利要求11所述的离合装置,其特征在于,所述锥面楔形结构包括沿所述周向分
布的多个。13.如权利要求10至12任一项所述的离合装置,其特征在于,所述滚动体为滚珠或滚锥。14.如权利要求10至13任一项所述的离合装置,其特征在于,所述阻尼轴具有阻尼轴轴肩,所述第一弹性件的所述一端与所述阻尼轴轴肩相抵。15.如权利要求10至14任一项所述的离合装置,其特征在于,所述第一弹性件为碟簧或弹簧。16.如权利要求3至9任一项所述的离合装置,其特征在于,所述壳体的内壁设有锥面孔段,所述阻尼轴的轴向另一端从所述锥面孔段伸出,所述阻尼轴的外表面与所述锥面孔段的内表面形成锥面楔形结构;所述第三连接部为滚柱,所述限位部包括:第三挡板、第四挡板、第五挡板、第二弹性件和第三弹性件;所述第三挡板套设于所述阻尼轴,并与所述锥面孔段间隔设置以形成卡接段,所述滚柱的一部分卡接于所述卡接段,另一部分容纳于所述锥面楔形结构,所述滚柱能够沿着所述锥面楔形结构在周向运动;所述锥面孔段位于所述第三挡板和所述第四挡板之间,所述第四挡板与所述壳体的内壁沿周向固定连接,与所述壳体的内壁沿所述轴向可移动连接;所述第五挡板的轴向一端设有顶柱,轴向另一端与所述第二连接部固定连接,所述顶柱朝向所述第三挡板延伸,并伸出所述第四挡板;所述第二弹性件一端与所述第四挡板相抵,另一端与所述第二连接部或所述第五挡板相抵;所述第三弹性件位于所述锥面楔形结构,沿周向与所述滚柱的所述另一部分相抵;在所述第一状态,所述第四挡板沿所述轴向与所述锥面孔段的端面相贴合,所述顶柱伸入锥面楔形结构,并沿周向与所述第三弹性件夹持所述滚柱的所述另一部分,所述第三弹性件被挤压,所述滚柱的所述另一部分沿径向与所述锥面孔段的内表面间隙配合;在所述第二状态,所述第四挡板沿所述轴向与所述锥面孔段的端面相分离,所述顶柱沿所述轴向与所述滚柱的所述另一部分相分离,所述第三弹性件沿所述周向挤压所述滚柱的所述另一部分,以使所述滚柱的所述另一部分沿径向分别与所述锥面孔段的内表面和所述阻尼轴的外壁相抵。17.如权利要求16所述的离合装置,其特征在于,所述锥面楔形结构包括沿所述周向分布的多个,所述滚柱包括与多个所述锥面楔形结构一一对应的多个。18.如权利要求17或18所述的离合装置,其特征在于,所述第五挡板的轴向另一端与所述第二连接部通过楔块固定连接。19.如权利要求3至18任一项所述的离合装置,其特征在于,还包括第一弹性限位部,所述第一弹性限位部与所述壳体的轴向一端固定连接,所述电机轴的轴向一端伸出所述第一弹性限位部,所述弹性支撑部和所述第一弹性限位部之间设有弹性抵挡部;所述弹性抵挡部能够沿轴向相对所述壳体、所述电机轴移动,所述弹性支撑部的一端与所述弹性抵挡部连接,所述弹性抵挡部与所述第一弹性限位部滚动连接。20.如权利要求19所述的离合装置,其特征在于,所述弹性抵挡部与所述壳体的内壁沿
周向固定连接。21.如权利要求19或20所述的离合装置,其特征在于,所述第一弹性限位部为第一螺帽,与所述壳体的轴向一端的外表面螺纹连接。22.如权利要求19至21任一项所述的离合装置,其特征在于,所述电机轴具有电机轴轴肩,所述电机轴轴肩位于所述弹性抵挡部和所述第一弹性限位部之间,所述电机轴轴肩上设有通孔,所述通孔内安装有滚珠,所述通孔内的滚珠分别与所述弹性抵挡部和所述第一弹性限位部滚动接触。23.如权利要求14或15所述的离合装置,其特征在于,还包括第二弹性限位部,所述第二弹性限位部与所述壳体的轴向另一端固定连接,所述阻尼轴的轴向一端伸出所述第二弹性限位部,所述阻尼轴轴肩和所述第二弹性限位部滚动连接。24.如权利要求16至18任一项所述的离合装置,其特征在于,还包括第二弹性限位部,所述第二弹性限位部与所述壳体的轴向另一端固定连接,所述阻尼轴的轴向一端伸出所述第二弹性限位部,所述第三挡板和所述第二弹性限位部滚动连接。25.如权利要求23或24所述的离合装置,其特征在于,所述第二弹性限位部为第二螺帽,与所述壳体的轴向另一端的外表面螺纹连接。26.一种电子设备,其特征在于,包括:第一物体;第二物体,所述第二物体和所述第一物体转动连接;权利要求1至25任一项所述的离合装置,所述壳体的一部分与所述第一物体固定连接,所述壳体的另一部分安装于所述第二物体。27.如权利要求26所述的电子设备,其特征在于,所述第一物体是显示屏,所述第二物体是主机。

技术总结
本申请涉及电子设备领域,具体涉及一种离合装置和电子设备。离合装置包括:壳体、电机轴、阻尼轴以及动力切换装置;壳体用于和外界物体固定连接;电机轴的轴向一端位于壳体外,并用于和电机连接;阻尼轴的轴向一端位于壳体外,并用于和阻尼机构连接,阻尼轴的轴向另一端位于壳体内;动力切换装置位于壳体内,分别与电机轴的轴向另一端和阻尼轴的轴向另一端连接,以使得壳体能够在第一状态和第二状态之间切换;在第一状态,壳体能够随电机轴同步转动,而不随阻尼轴同步转动;在第二状态,阻尼轴能够随壳体同步转动,壳体不随电机轴同步转动。本申请的离合装置可实现电动开合产品的电动开合与手动开合的自由切换。动开合与手动开合的自由切换。动开合与手动开合的自由切换。


技术研发人员:林杨明 章忠良 江峰 张海峰
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2022.01.17
技术公布日:2023/7/26
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