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    笔电转轴五大设计属性及四种常见结构解析

    发布时间:2021-09-17发布部门:

    笔电转轴是典型的活动部件,既要承受弯矩又要承受扭矩,对开合体验起了决定性的影响,转轴的耐磨性、扭力稳定、寿命长等关键指标涉及如下五个设计属性。


    一、设计属性


    1. 阻尼效果


    当物体受到外力作用而振动时,会产生一种使外力衰减的反力。它和作用力的比被称为阻尼系数。通常阻尼力的方向总是和运动的速度方向相反。因此,材料的阻尼系数越大,意味着其减震效果或阻尼效果越好。但是并不是阻尼越大越好,阻尼大到一定程度时两个物体之间变成了刚性连接,阻尼一般和弹簧一起使用,阻尼过大,将起不到缓冲的效果。


    阻尼的作用主要有以下四个方面:

    (1)有助于减少机械结构的共振振幅;

    (2)有助于机械系统受到瞬时冲击后,很快恢复到稳定状态;

    (3)有助于减少因机械振动产生的声辐射,降低机械性噪声;

    (4)有助于降低结构传递振动的能力。


    图:阻尼原理图


    2. 开合角度


    是指笔记本屏幕闭合旋转的角度,常规设计有两种类型,一种是传统的转轴设计,这类转轴设计通常不会有超过180度的翻转能力,另外一种则是360度翻转,可以更好地适应使用环境的优势,对于经常变换使用场景的用户而言,是很有用的。也就是说笔记本转轴翻转开合角度越大,适用的场景就越广。


    图:来自网络


    3. 限位角度


    限位方式有两种,一种是根据转轴旋转角度限位,即在转轴上设定限位,另外一种是在笔记本机壳上设定限位,两者达到的限位效果都一样,具体看哪种方式简便。按照正常的来说可以叫带阻尼的并限位角度的转轴。这样的转轴比较多,我们常见的限位角度转轴有135度、145度、180度、270度等。


    图:来自网络


    4. 自锁功能


    通常笔记本转轴铰链都是带自锁功能,其作用是笔记本屏幕在接近零度时(常见在15-30度之前)倾向力增大达到闭合自锁效果。现在的笔记本转轴带自锁的结构比较多,如图左、中、右分别为包圆结构、单轴垫片结构、双轴垫片结构。


    图:自锁结构形式


    5. 磨损补偿结构


    如下为转轴常用补偿示意图,补偿原理是利用弹簧径向压着转动环密切接触到底座上.也就是靠磨擦力。因为弹簧一直压着转动环,所以转动环与底座磨掉一部分后弹簧还是会补偿压力.不会像用螺丝坚固磨掉部分后螺丝就会松掉。


    图:来自斯蒙奇官网


    二、常见笔记本转轴结构


    1. 突起式转轴


    突起式转轴固定在主机上,可以使屏幕贴合更紧,最大优势在于打开时,屏幕整体是向上升的, 这样,屏幕不会遮挡笔记本的后部,可以方便地在笔记本的后部设置各种端口、散热孔等。从充分利用笔记本空间、增加端口数量的角度来说,是非常有利的。同时,由于突起式转轴在旋转时不易受到遮挡,使得屏幕可打开的角度较大,一般能达到150度~180度.但缺点是屏幕厚度必须和固定处一致,不能做的太薄。


    图:突起式转轴


    2. 下沉式转轴


    下沉式转轴的固定点位于较厚的主机部分,与A件的厚度没有关联。当笔记本走向了超级本时代,为了能让笔记本更加轻薄,转轴厂商开发出了下沉式转轴,屏幕不再受限于机身的厚度。缺点是由于设计及制作工艺难度的增加,屏幕距离眼睛更远,两个面之间,很大一条缝开合角度不够大,也减少了笔记本的接口数量,但不影响使用者对移动便携的向往。


    图:下沉式转轴


    3. 多轴式转轴


    随着二合一变形本大行其道,多转轴应运而生。采用独特的翻转转轴设计,两个平行的转轴相互作用实现了无限灵活的屏幕翻转,使得笔记本也能拥有完美的平板电脑形态,最大限度节省了笔记本的使用空间,为触控操作,影视欣赏,网页浏览等提供了绝佳的畅快体验。集合了突起式与下沉式转轴的优点,最大开合角度达到360度,充分满足了笔记本在不同场景下应用形态的需求。


    图:来自斯蒙奇官网


    4. 铰链式转轴


    如下图可360°翻转的联想Yoga3 Pro,铰链式转轴使得联想Yoga拥有多变的使用模式,该机能在四种不同的屏幕角度自如切换,其中包括“笔记本、平板电脑、站立、帐篷”4种模式间进行自由切换,该表链式转轴由813个零件手工装配而成,每一个金属扣之间紧密相连,将屏幕与机身紧紧连接,同时还能够360°翻转,但工艺复杂,可靠性难保证。


    图:来自网络


    总体来说,突起式转轴和下沉式转轴没有绝对的优劣之分,而应看具体机型来决定采用何种设计。一般情况下,大屏幕笔记本、商用笔记本以及全功能笔记本,考虑到扩展性能和观看舒适度,往往会采用突起式转轴。而上网本、轻薄本为了控制笔记本上盖的厚度,则往往会采用下沉式转轴或多转轴式转轴,铰链式转轴很少用。


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