转轴机构和折叠显示装置的制作方法

1.本发明涉及折叠显示产品制作技术领域，尤其涉及一种转轴机构和折叠显示装置。


背景技术：

2.在以往的转轴设计过程中，由于未考虑屏幕的受力情况，转轴的运动轨迹一般为圆弧，根据圆弧旋转轨迹可知，屏幕在最危险的初始弯折过程，圆弧的运动轨迹会使屏幕受拉，若长期处于这种状态，在做动态弯折信赖性时，屏幕可能会因为反复的受拉而疲劳损坏。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供一种转轴机构和折叠显示装置，解决在折叠过程中屏幕受拉的问题。
4.为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种转轴机构，用于折叠显示面板的折叠，包括弧形底座、屏幕支撑板、弧形滑块和转动块；
5.所述弧形底座包括沿第一方向延伸的第一中心线，所述弧形底座包括以所述第一中心线为中心对称设置的两个弧形连接部，在所述第一方向，所述弧形底座的相对的两侧分别设置有所述屏幕支撑板，每个所述弧形连接部与相应的所述屏幕支撑板之间连接有所述弧形滑块和所述转动块；
6.沿着所述第一方向，每个所述弧形连接部划分为第二弧形导向槽和第一弧形导向槽，所述第二弧形导向槽和所述第一弧形导向槽均沿与所述第一方向相垂直的第二方向延伸设置；
7.所述转动块包括与所述第一弧形导向槽连接的弧形连接件，以及与所述屏幕支撑板滑动连接的滑动连接件；
8.所述弧形滑块可转动的连接于所述第二弧形导向槽内，且所述弧形滑块通过销轴与所述屏幕支撑板可转动的连接，所述弧形滑块的旋转中心与第一平面的垂直距离和所述转动块的旋转中心与所述第一平面的垂直距离不同，以在所述转轴机构折叠时，使得所述转动块与所述屏幕支撑板在与所述屏幕支撑板相平行的方向相对滑动，所述第一平面为所述屏幕支撑板和所述转动块接触的接触平面。
9.可选的，所述弧形滑块的侧面设置有沿所述第一方向贯穿所述弧形滑块的第一销轴孔，所述屏幕支撑板上设置有与所述第一销轴孔相配合以供销轴穿过的第二销轴孔。
10.可选的，所述滑动连接件上设置有沿所述第二方向延伸的条形孔，所述屏幕支撑板上设置有供所述滑动连接件插接的滑槽，所述滑槽远离所述屏幕支撑板的承载面的一侧设置有滑动孔，所述滑动孔在所述第二方向上的长度小于所述条形孔，以与所述条形孔相配合供滑动件穿过，并使得所述滑动件沿着所述条形孔滑动。
11.可选的，在所述第一方向上，所述转动块还包括位于所述条形孔的一侧的加强杆。
12.可选的，所述第二弧形导向槽和所述第一弧形导向槽均位于所述弧形连接部在第三方向上的中部，在展平状态，所述弧形连接部的表面与所述屏幕支撑板的承载面位于同一平面，所述第三方向与所述第一方向相垂直，且所述第三方向与所述第二方向相垂直。
13.可选的，还包括安装于所述底座上的齿轮组、连接杆、同步传动杆和固定板，所述连接杆沿所述第一方向延伸设置，所述同步传动杆的第一端与所述齿轮组啮合连接，且套设在所述连接杆上，并可绕所述连接杆转动，所述同步传动杆的第二端固定在所述屏幕支撑板上，所述固定板套设在所述连接杆上，所述固定板位于所述同步传动杆远离所述底座的一侧；
14.所述同步传动杆的所述第一端靠近所述固定板的一侧设置有限位凸台，所述固定板上设置有限位凹槽，所述限位凹槽与所述限位凸台相配合以在展平状态或者折叠状态是限定所述同步传动杆的位置。
15.可选的，所述第一端的端面划分为第一部分和第二部分，所述第一部分凸设形成呈扇形的所述限位凸台，所述扇形凸台可转动的容纳于所述限位凹槽内，所述第二部分可转动的与所述限位凹槽的四周的连接面连接。
16.可选的，还包括摩擦片、弹性件和固定件，所述弹性件套设与所述连接杆上，且位于所述固定板远离所述底座的一侧，所述固定件套设至所述连接杆上，且位于所述弹性件远离所述固定板的一侧，以用于固定所述弹性件；
17.所述固定板包括供所述连接杆穿过的通孔，且所述固定板包括与所述弹性件连接的第一面，所述通孔位于所述第一面的四周凹陷形成连接槽，所述摩擦片连接于所述连接槽内。
18.可选的，还包括设置于所述摩擦片和所述弹性件之间的凹凸轮，所述凹凸轮的凹凸面与所述摩擦片连接。
19.本发明实施例还提供一种折叠显示装置，包括上述的转轴机构和固定于所述转轴机构上的显示面板。
20.本发明的有益效果是：所述述弧形滑块的旋转中心与第一平面的垂直距离和所述转动块的旋转中心与所述第一平面的垂直距离不同，所述第一平面为所述屏幕支撑板和所述转动块接触的接触平面，从而使得所述转轴结构在折叠时的运动轨迹为非圆弧，从而减缓在折叠时显示面板受拉的问题。
附图说明
21.图1表示本发明实施例中转轴机构部分结构示意图；
22.图2表示本发明实施例中转轴机构运动状态示意图一；
23.图3表示本发明实施例中转轴轨迹模型示意图；
24.图4表示本发明实施例中转轴机构运动状态示意图二；
25.图5表示本发明实施例中转轴机构运动状态示意图三；
26.图6表示本发明实施例中的转动块的结构示意图；
27.图7表示本发明实施例中弧形底座的结构示意图；
28.图8表示本发明实施例中转轴机构处于折叠状态的示意图一；
29.图9表示本发明实施例中转轴机构处于折叠状态的示意图二；
30.图10表示本发明实施例中转轴机构处于展平状态的示意图；
31.图11表示本发明实施例中转轴机构漏啮合的对比示意图；
32.图12表示本发明实施例中的固定板的结构示意图；
33.图13表示本发明实施例中的同步传动杆与固定板连接状态示意图；
34.图14表示本发明实施例中同步传动杆结构示意图；
35.图15表示本发明实施例中的转轴机构部分结构示意图；
36.图16表示本发明实施例中转轴机构的爆炸示意图。
37.1弧形底座；100第一中心线；11弧形连接部；12第一弧形导向槽；13第二弧形导向槽；2屏幕支撑板；21滑槽；211滑动孔；22第一连接杆；221销轴；3转动块；31弧形连接件；32滑动连接件；321条形孔；322加强杆；4弧形滑块；5固定板；51限位凹槽；52通孔；53连接槽；6同步传动杆；61限位凸台；7第二连接杆；8弹性件；9凹凸轮；10摩擦片；101固定件；102齿轮组；
具体实施方式
38.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.参考图1-图16，本实施例提供一种转轴机构，用于折叠显示面板的折叠，包括弧形底座1、屏幕支撑板2、弧形滑块4和转动块3；
41.所述弧形底座1包括沿第一方向(参考图1中的x方向)延伸的第一中心线100，所述弧形底座1包括以所述第一中心线100为中心对称设置的两个弧形连接部11，在所述第一方向，所述弧形底座1的相对的两侧分别设置有所述屏幕支撑板2，每个所述弧形连接部11与相应的所述屏幕支撑板2之间连接有所述弧形滑块4和所述转动块3；
42.沿着所述第一方向，每个所述弧形连接部11划分为第二弧形导向槽13和第一弧形导向槽12，所述第二弧形导向槽13和所述第一弧形导向槽12均沿与所述第一方向相垂直的第二方向(参考图2中的y方向)延伸设置；
43.所述转动块3包括与所述第一弧形导向槽12连接的弧形连接件31，以及与所述屏幕支撑板2滑动连接的滑动连接件32；
44.所述弧形滑块4可转动的连接于所述第二弧形导向槽13内，且所述弧形滑块4通过销轴221与所述屏幕支撑板2可转动的连接，所述弧形滑块4的旋转中心与第一平面的垂直距离和所述转动块3的旋转中心与所述第一平面的垂直距离不同，以在所述转轴机构折叠时，使得所述转动块3与所述屏幕支撑板2在与所述屏幕支撑板2相平行的方向相对滑动，所述第一平面为所述屏幕支撑板2和所述转动块3接触的接触平面。
45.在以往的转轴设计过程中，由于未考虑屏幕的受力情况，转轴的运动轨迹一般为圆弧，根据圆弧旋转轨迹可知，屏幕在最危险的初始弯折过程(0-10度，应当理解的是，不同的产品此角度范围不同)，圆弧的运动轨迹会使屏幕受拉，若长期处于这种状态，在做动态弯折信赖性时，屏幕可能会因为反复的受拉而疲劳损坏。本实施例中，所述弧形滑块4的旋转中心与所述屏幕支撑板2所在的平面的垂直距离和所述转动块3的旋转中心与所述屏幕支撑板2所在的平面的垂直距离不同，从而实现所述转轴机构的非圆弧轨迹运动，相较于传统技术中的圆弧轨迹，本实施例中的转轴机构在折叠时，且运动轨迹是逐渐向圆弧内侧偏离的，从而减缓屏幕的受拉情况。
46.由于所述转动块3和所述弧形滑块4都与所述屏幕支撑板2连接，且两者的旋转中心不相同，若两者都直接与所述屏幕支撑板2锁附连接，整个结构因自由度不够而不能运动，固将所述转动块3与所述屏幕支撑板2设计为滑动连接，所述弧形滑块4与所述屏幕支撑板2设计为转动连接，如此在转动过程中，所述弧形滑块4通过两个转动可保证所述屏幕支撑板2和所述转动块3平行，便于实现所述转动块3与所述屏幕支撑块相对滑动。
47.示例性的，所述弧形滑块4的侧面设置有沿所述第一方向贯穿所述弧形滑块4的第一销轴孔，所述屏幕支撑板2上设置有与所述第一销轴孔相配合以供销轴穿过的第二销轴孔。
48.所述屏幕支撑板2包括支撑主体，所述支撑主体一侧连接有用于与所述弧形滑块4连接的第一连接杆22，所述第一连接杆22具有远离所述支撑主体设置的连接端，所述连接端设置有所述第二销轴孔。
49.为了便于所述屏幕支撑板2与所述弧形滑块4之间的相对转动，所述连接端的端面为弧面。
50.示例性的，所述滑动连接件32上设置有沿所述第二方向延伸的条形孔321，所述屏幕支撑板2上设置有供所述滑动连接件32插接的滑槽21，所述滑槽21远离所述屏幕支撑板2的承载面的一侧设置有滑动孔211，所述滑动孔211在所述第二方向上的长度小于所述条形孔321，以与所述条形孔321相配合供滑动件穿过，并使得所述滑动件沿着所述条形孔321滑动。
51.在展平状态时，所述滑动孔211位于所述条形孔321的中部，或者位于所述条形孔321靠近所述弧形连接件31的一端；在折叠状态时，所述屏幕支撑板2与所述转动块3相对滑动，所述滑动孔211位于所述条形孔321远离所述弧形连接件31的一端。
52.在折叠过程中，所述屏幕支撑板2与所述转动块3相对滑动，且所述屏幕支撑板2向靠近所述底座1的方向移动，以改变所述转轴机构的运动轨迹为非圆弧轨迹，减缓屏幕的受拉情况。
53.图2表示转轴机构处于展平状态的示意图，图4表示转轴结构折叠若干角度后的状态示意图(即展平状态和折叠状态的中间状态示意图)，图5表示转轴机构处于折叠状态的示意图。
54.其中，在展平状态时，所述弧形底座1两侧的圆弧轨迹如图2所示。简化放大模型如图3所示，a点为所述弧形滑块4的虚拟圆心(虚拟旋转中心)，b点为所述转动块3的虚拟圆心(虚拟旋转中心)，e点为所述弧形滑块4与所述屏幕支撑板2的连接点(即所述第一销轴孔的圆心)。
55.cd为所述转动块3与所述屏幕支撑板2的接触面(c点为b点向所述屏幕支撑板2和所述转动块3的接触平面作垂线形成的交点，d点为e点向所述屏幕支撑板2和所述转动块3的接触平面作垂线形成的交点)。在展平状态时，假设展平时，所述转轴机构水平放置，则直线cd与水平面相平行，在折叠状态时，直线cd与水平面相垂直。
56.bc为所述转动块3的虚拟圆心到所述第一平面的距离，为定值；
57.ae为所述弧形滑块4的虚拟圆心到所述第一销轴孔的中心的距离，为定值；
58.de为所述第一平面与所述第一销轴孔的中心的距离，为定值；
59.cd的变化表征所述屏幕支撑板2与所述转动块3的相对滑移情况，cd变大，所述屏幕支撑板2相对所述转动块3向左(向靠近所述弧形底座1的方向)移动，可补偿屏幕受拉情况。
60.由图2-图5可知，所述转轴机构折叠时，bc逆时针旋转使ae与ab共线时，cd的长度达到最大(由几何原理可获得)，参考图4，即此时屏幕收缩距离达到最大，即通过所述支撑板2和所述转动块3的相对滑动实现的补偿量最大，在一实施方式中，bc逆时针旋转使ae与ab共线时，屏幕的弯折角度为受拉最大时的弯折角度，以有效的减缓屏幕的受拉情况。
61.在折叠过程中，屏幕受拉的力度与对应弯折角度的对应关系可通过仿真获得，根据该对应关系设置所述转轴机构的相应的部件的参数，可以实现bc逆时针旋转使ae与ab共线时，屏幕的弯折角度为受拉最大时的弯折角度，例如可以调整bc、de的距离，通过本实施例中的转轴机构，可解决转轴机构转动时无法收缩的问题。
62.示例性的，在所述第一方向上，所述转动块3还包括位于所述条形孔321的一侧的加强杆322。所述加强杆322的设置增强了所述转动块3与所述屏幕支撑板2的连接稳定性。
63.示例性的，所述第二弧形导向槽13和所述第一弧形导向槽12均位于所述弧形连接部11在第三方向上的中部，在展平状态，所述弧形连接部11的表面与所述屏幕支撑板2的承载面位于同一平面，所述第三方向与所述第一方向相垂直，且所述第三方向与所述第二方向相垂直。
64.所述第二弧形导向槽13和所述第一弧形导向槽12均位于所述弧形连接部11在第三方向上的中部，可以对所述弧形滑块4和所述转动块3起到限位作用，防止在折叠过程中，所述弧形滑块4或所述转动块3脱离相应的弧形导向槽。
65.示例性的，所述转轴机构还包括安装于所述弧形底座1上的齿轮组102(所述齿轮组02通过安装座与所述弧形底座1连接)、第二连接杆7、同步传动杆6和固定板5，所述第二连接杆7沿所述第一方向延伸设置，所述同步传动杆6的第一端与所述齿轮组102啮合连接，且套设在所述第二连接杆7上，并可绕所述第二连接杆7转动，所述同步传动杆6的第二端固定在所述屏幕支撑板2上，所述固定板5套设在所述第二连接杆7上，并与所述安装座连接，所述固定板5位于所述同步传动杆6远离所述底座1的一侧；
66.所述同步传动杆6的所述第一端靠近所述固定板5的一侧设置有限位凸台61，所述固定板5上设置有限位凹槽51，所述限位凹槽51与所述限位凸台61相配合以在展平状态或者折叠状态是限定所述同步传动杆6的位置。
67.如图11水滴形态所示，在同动部件(所述同步传动杆6)的斜齿轮正常啮合的情况下，屏幕的水滴弯折形态为中间水滴200的形态，若同动部件右侧斜齿轮在转动过程中少啮合几个齿后又一起啮合同动，则转轴左侧斜齿轮比右侧斜齿轮多转动几个齿，左侧屏幕弯
折角度更大，限制水滴型的挡板在左右两侧约束出的弯折形态出现差异，屏幕的水滴弯折形态就如右侧水滴400弯折形态。其中理想情况下右侧水滴400形态的左侧的水滴弧区曲率半径会较右侧大，则屏幕需要的弯折区域更大(左侧水滴300的形成与右侧水滴400的形成相反)。所以在偏向一侧时，依然按正常的弯折区域弯折，达不成需要的弯折形状，同时转轴内部避让屏幕的空间也可能不够，同时模组中sus pattern(屏幕支撑板2)也是按中间水滴200的形态正常弯折的情况来保护弯折形态的，若出现以上情况，sus pattern与弯折形态不符，此时屏幕有可能会损坏。
68.参考图12-图16，为了避免上述问题的发生，本实施例中，设置了止挡结构，即所述同步传动杆6的所述第一端靠近所述固定板5的一侧设置有限位凸台61，所述固定板5上设置有限位凹槽51，所述限位凹槽51与所述限位凸台61相配合以在展平状态或者折叠状态是限定所述同步传动杆6的位置。在同步传动杆6转动到展平或闭合状态时，可通过所述限位凸台61和所述限位凹槽51相配合进行止挡，其中所述限位凸台61的高度(在所述第二连接杆7的延伸方向上的高度)可根据实际转轴的扭力要求进行调整，以达到应力的要求。
69.示例性的，所述第一端的端面划分为第一部分和第二部分，所述第一部分凸设形成呈扇形的所述限位凸台61，所述扇形凸台可转动的容纳于所述限位凹槽51内，所述第二部分可转动的与所述限位凹槽51的四周的连接面连接。
70.止挡强度可根据实际转轴尺寸调整呈扇形的所述限位凸台61的半径。
71.示例性的，所述转轴机构还包括摩擦片10、弹性件8和固定件101，所述弹性件8套设与所述第二连接杆7上，且位于所述固定板5远离所述底座1的一侧，所述固定件101套设至所述第二连接杆7上，且位于所述弹性件8远离所述固定板5的一侧，以用于固定所述弹性件8；
72.所述固定板5包括供所述第二连接杆7穿过的通孔，且所述固定板5包括与所述弹性件8连接的第一面，所述通孔位于所述第一面的四周凹陷形成连接槽53，所述摩擦片10连接于所述连接槽53内。
73.本实施例中，利用所述摩擦片10提供摩擦阻尼。
74.示例性的，所述弹性件8可以为弹簧，但并不以此为限。
75.示例性的，所述固定件101为螺旋连接于所述第二连接杆7上的螺母，但并不以此为限。
76.示例性的，所述转轴机构还包括设置于所述摩擦片10和所述弹性件8之间的凹凸轮9，所述凹凸轮9的凹凸面与所述摩擦片10连接。
77.所述凹凸轮9和所述弹性件8来提供轴向压力以保证阻力值，可以更大程度的利用摩擦片10，保证其每个面都可提供摩擦阻尼。
78.需要说明的是，为了保证大扭力转轴的结构强度，可通增加所述固定板5轴向的厚度来保证在大扭力情况下，固定板5不会损坏，同时可在所述连接槽内安装多个摩擦片10来增加摩擦阻尼。
79.所述凹凸轮9和所述弹性件8可通过所述固定件101(所述固定件101为螺母时，旋转螺母可调整所述螺母在所述第二连接杆7上的位置)来根据实际阻尼需求进行调节，同时若所述摩擦片10的阻尼件出现损坏也可通过拆卸螺母来更换，可以在转轴机构出现问题时有效保护价值更高的屏幕，降低损失。
80.本发明实施例还提供一种折叠显示装置，包括上述的转轴机构。
81.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。