气弹簧式转轴结构的制作技术

本技术新型公开了一种气弹簧式转轴结构，是用于笔记本电脑自动开启显示屏的装置，由基础构架、动力机构和制动阻尼机构三部分组成，充分利用了空气动力学原理，将活塞等部件由压缩空气产生的平向动力经曲柄凸轮等部件转化为带动总轴旋转的动力，当到达第一预设角度时，结构的制动阻尼机构输出制动力使总轴停止翻转，在自调角度范围内可将显示屏随意调整至最佳视角，其间因阻尼力的作用使显示屏可保持静止状态，本技术新型制造工艺简单、耐磨性好可靠性高为大批量生产提供了有效地保证。

技术要求
1.一种气弹簧式转轴结构，由基础构架、动力机构和制动阻尼机构三部分组成，其特征在
于：
所述基础构架主要包括系统承架、总轴和显示屏承架三大部件，其中系统承架上安装动力机构，并设置行程导轨使其动力定向传送，总轴与系统承架贯通滑动枢接，转动时可引起制动阻尼机构动作并带动显示屏承架翻转；
所述动力机构由气弹簧和动力转向机构组成，在气体压力作用的推动下气弹簧推动动力转向机构使其带动总轴旋转；
所述制动阻尼机构与总轴套连，由弹片组、止动凸轮和凹凸轮为主要部件组成，在总轴旋转到第一预设角度时制动阻尼机构进入制动阻尼状态。

2.根据权利要求1所述的一种气弹簧式转轴结构，其特征在于：
所述气弹簧包括活塞、活塞杆、滑块和滑块转轴，其中安装在活塞杆顶部的滑块通过滑块转轴与动力转向机构的曲柄连接，并沿所述系统承架上的行程导轨所限定的方向移动。

3.根据权利要求1所述的一种气弹簧式转轴结构，其特征在于：
所述动力转向机构由曲柄、曲柄凸轮转轴及曲柄凸轮为主要部件组成，所述曲柄凸轮为两个，其中一个通过曲柄凸轮转轴与系统承架滑动套连，另一个与总轴固定套连，两个曲柄凸轮的同向端由其中一个曲柄凸轮的轴杆串联并滑动连接曲柄，将来自气弹簧的平动改变成环绕总轴轴心的转动。

4.根据权利要求1所述的一种气弹簧式转轴结构，其特征在于：
所述止动凸轮的一端固连于系统承架之上，其转动中心与总轴滑动套连，它的内表面为凹凸面与所述凹凸轮的一侧表面接触。

5.根据权利要求4所述的一种气弹簧式转轴结构，其特征在于：
所述凹凸轮的转动中心贯穿固连于所述总轴，其一侧表面为凹凸面与所述止动凸轮的内表面相接触，另一表面为平面与弹片组相连。

6.根据权利要求5所述的一种气弹簧式转轴结构，其特征在于：
所述弹片组由多个单独的弹片组合而成，贯穿固连于所述总轴，其一端被紧固部件锁定，另一端压合在所述凹凸轮的平面表面上。

7.根据权利要求6所述的一种气弹簧式转轴结构，其特征在于：
所述总轴在0°至第一预设角度范围内转动时，止动凸轮的凹面与所述凹凸轮的凸面压合，在此状态时所述制动阻尼机构没有制动阻尼力输出。

8.根据权利要求6所述的一种气弹簧式转轴结构，其特征在于：
所述总轴的旋转角度在等于第一预设角度时，所述止动凸轮内表面的凸面接触到所述凹凸轮凹凸面的凸面，为总轴的旋转输出制动力。

9.根据权利要求6所述的一种气弹簧式转轴结构，其特征在于：
所述总轴的旋转角度在大于第一预设角度的自调角度范围内旋转时，所述止动凸轮的凸面与凹凸轮的凸面相互挤压使弹片组受到挤压，为总轴的旋转输出阻尼力。

说明书
一种气弹簧式转轴结构
技术领域
本技术新型涉及一种转轴结构，特别涉及笔记本电脑专用的一种气弹簧式转轴结构。

背景技术
随着笔记本电脑技术的不断发展，人们对显示屏的开启有着越来越高的要求，既要实现开启时的基本自动化，又要尽量减少产品成本且坚固耐用，这就使目前设计中所采用的传统模式不能与其适应。

在实现笔记本电脑显示屏自动开启的传统设计中基本分为两种方式：一种是以中国专利申请号CN101697089A为代表的电控设计模式，此种方法虽然可以实现显示屏的自动开启动作，但为此给整个系统所增加的复杂性及成本的提高在大规模生产时是不可取的。

第二种是以中国专利申请号CN102146956A为代表的机械设计模式，是以扭力弹簧为动力实现显示屏的自动开启动作，此种方法由于受到转轴直径的限制，在轴与扭力弹簧同轴的设计中为了获得足够的扭力必须具备较长的弹簧，且还需具有设计精密的限位导轨引导开启动作，首先，轴与扭力弹簧同轴的一字型设计会为加工带来较大难度，其次限位导轨需要足够的引导角度以弥补扭力弹簧动力不足的缺陷，这就会给限位导轨带来更大的磨损，从而降低装置的使用寿命，且受制于复杂结构的限位导轨在打开到设定角度后就不能再对其进行小范围角度调整，这会给使用者带来不便。

实用新型内容
本技术新型的目的在于，以空气动力学原理为基础，利用机械式活塞技术，带动转轴结构实现笔记本电脑显示屏的自动开启，并在其到达第一开启角度后为使用者预留了足够的自调空间，以方便使用者的使用。

为实现本技术新型的一种气弹簧式转轴结构，提供以下技术方案：
设计一种笔记本电脑专用的气弹簧式转轴结构，由基础构架、动力机构和制动阻尼机构三部分组成，所述基础构架主要包括系统承架、总轴和显示屏承架三大部件，其中系统承架上安装动力机构，并设置行程导轨使其动力定向传送，总轴与系统承架贯通滑动枢接，转动时可引起制动阻尼机构动作并带动显示屏承架翻转；所述动力机构由气弹簧和动力转向机构组成，在气体压力作用的推动下气弹簧推动动力转向机构使其带动总轴旋转；所述制动阻尼机构与总轴套连，由弹片组、止动凸轮和凹凸轮为主要部件组成，在总轴旋转到第一预设角度时制动阻尼机构进入制动阻尼状态。

优选地，所述气弹簧包括活塞、活塞杆、滑块和滑块转轴，其中安装在活塞杆顶部的滑块通过滑块转轴与动力转向机构的曲柄连接，并沿所述系统承架上的行程导轨所限定的方向移动。

优选地，所述动力转向机构由曲柄、曲柄凸轮转轴及曲柄凸轮为主要部件组成，所述曲柄凸轮为两个，其中一个通过曲柄凸轮转轴与系统承架滑动套连，另一个与总轴固定套连，两个曲柄凸轮的同向端由其中一个曲柄凸轮的轴杆串联并滑动连接曲柄，将来自气弹簧的平动改变成环绕总轴轴心的转动。

优选地，所述止动凸轮的一端固连于系统承架之上，其转动中心与总轴滑动套连，它的内表面为凹凸面与所述凹凸轮的一侧表面接触。

优选地，所述凹凸轮的转动中心贯穿固连于所述总轴，其一侧表面为凹凸面与所述止动凸轮的内表面相接触，另一表面为平面与弹片组相连。

优选地，所述弹片组由多个单独的弹片组合而成，贯穿固连于所述总轴，其一端被紧固部件锁定，另一端压合在所述凹凸轮的平面表面上。

优选地，所述总轴在0°至第一预设角度范围内转动时，止动凸轮的凹面与所述凹凸轮的凸面压合，在此状态时所述制动阻尼机构没有制动阻尼力输出。

优选地，所述总轴的旋转角度在等于第一预设角度时，所述止动凸轮内表面的凸面接触到所述凹凸轮凹凸面的凸面，为总轴的旋转输出制动力。

优选地，所述总轴的旋转角度在大于第一预设角度的自调角度范围内旋转时，所述止动凸轮的凸面与凹凸轮的凸面相互挤压使弹片组受到挤压，为总轴的旋转输出阻尼力。

本技术新型的一种气弹簧式转轴结构，利用活塞所提供的足够动力将显示屏自动推转至预先设定的第一开启角度，并可由使用者根据自身需求在自调角度范围内任意调整显示屏，以求达到最舒适的视角。

本技术新型设计结构简单、制造成本低廉，特别适合大批量生产。

附图说明
附图1是本技术新型的立体组装示意图；
附图2是本技术新型的立体爆炸示意图；
附图3是本技术新型的止动凸轮示意图，A面为凸面B面为凹面；
附图4是本技术新型的凹凸轮示意图，A面为凸面B面为凹面。

附图标记说明：11、显示屏承架；12、总轴；13、系统承架；14、行程导轨；21、活塞；22、活塞杆；23、滑块；24、滑块转轴；25、曲柄；26、左曲柄凸轮；27、曲柄凸轮转轴；28、右曲柄凸轮；29、螺丝；31、止动凸轮；32、凹凸轮；33、弹片组；41-47、垫圈；51-53、螺母。

具体实施方式
本技术新型的一种气弹簧式转轴结构如附图所示，充分利用了空气动力学的设计原理，主要由基础构架、动力机构和制动阻尼机构三部分组成。

所述基础构架由显示屏承架11、总轴12和系统承架13构成，在系统承架13上设有行程导轨14。

所述显示屏承架11一端与笔记本电脑的显示屏底部固连，另一端与总轴12套装固连，并在其作用下带动显示屏翻转；所述总轴12是该转轴结构的轴心，所有转动部件都与其套连，其上设有两大支点，其一是其中部通过垫圈41与系统承架13滑动套连的支点，起到承重和定位作用，其二是其端部与左曲柄凸轮27固定套连的支点，起到传输旋转动力的作用；所述系统承架13承载本结构其它所有部件，其上安装所述动力系统并在行程导轨14的限定下向总轴12输送旋转动力。

所述动力机构由活塞21、活塞杆22、滑块23、滑块转轴24及曲柄25、左曲柄凸轮26、曲柄凸轮转轴27、和右曲柄凸轮28组成。

所述活塞21固连于系统承架13，其活塞杆22通过顶部滑块转轴24和垫圈47及螺母53连接的滑块23沿行程导轨14所限定的方向作平向运动，为本结构输送开启笔记本电脑显示屏的原动力；所述曲柄25一端与滑块转轴24滑动套连，另一端通过左曲柄凸轮27的轴杆与左曲柄凸轮27及右曲柄凸轮28滑动连接，右曲柄凸轮28的转动中心被曲柄凸轮转轴27穿过，通过垫圈45和垫圈46及螺母52滑动套连于系统承架13之上，左曲柄凸轮26的转动中心通过垫圈44和螺丝29固连套装在总轴12的一端，在活塞杆22的推动下曲柄25、左曲柄凸轮26和右曲柄凸轮28等部件将平向运动的动力转化为总轴12的旋转动力。

所述制动阻尼机构由止动凸轮31、凹凸轮32及弹片组33为主要部件组成。

所述止动凸轮31的外侧通过垫圈42与系统承架13固连，中心与总轴12滑动套连，内侧为凹凸面，与所述中心固连于总轴12的凹凸轮32的内侧凹凸面相挤压接触，当总轴12在0°至第一预设角度范围内转动时，止动凸轮31的凸面与凹凸轮32的凹面接触，所述制动阻尼机构对总轴12输出的阻尼力为零；所述凹凸轮32的外侧为平面与被垫圈43及螺母51套装固连于总轴12上的弹片组33相连接，当总轴12的旋转角度等于第一预设角度时止动凸轮31内侧的凸面与凹凸轮32内侧的凸面相接触使总轴12制动，当总轴12的旋转角度在大于第一预设角度的自调角度范围内旋转时，所述止动凸轮31的凸面与凹凸轮32的凸面相互挤压使弹片组33受到挤压，为总轴12的旋转输出阻尼力。

当使用者开启笔记本电脑开屏按钮后，活塞21等部件在压缩空气的压力推动下，通过曲柄25等部件将系统中的平行动力转化为带动总轴12旋转的动力，一直到达第一预设角度时停止，之后随着人们的自身需求在自调角度范围内将显示屏调整到最佳视角，其间因阻尼力的作用使显示屏可保持静止状态，当使用者关闭电脑下压显示屏时，活塞21充气压缩以待下次启动。

本技术新型的一种气弹簧式转轴结构，以其合理的结构、低廉的成本完成笔记本电脑显示屏的自动开启功能，又以其制造工艺简单、耐磨性好可靠性高为大批量生产提供了有效地保证。