浅议滑盖手机双摇杆机构滑轨结构设计方法

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1、浅议滑盖手机双摇杆机构滑轨结构设计方法　　【摘要】随着社会的发展，科技研发技术的进步。人们发现，滑盖手机在使用中一直来回拖动，机身壳体和FPC之间的摩擦是导致手机使用周期缩短的主要原因。近年来，随着人们审美观念的提高，人们逐渐把双摇杆机构滑轨设计到手机外壳上面，这不仅有利于手机的操作，提高了运行速率；同时，对手机结构的设计也有很大的帮助。本文针对滑盖手机的双摇杆机构滑轨，对双摇杆滑轨的结构设计方法进行了简单的探寻和阐述。【关键词】手机双摇杆机构滑轨结构设计方法在手机技术中，双摇杆机构滑轨采用的是空间的四杆结构，主要表现为：平面四杆机构。通常，平面四杆

2、机构设计根据固定的两个或者三个位置，或者从双摇杆滑轨动杆的行程的速比系数K等，根据具体的情况，采用图解法、实验法、解析法、假设法等进行求解。其中，倾斜侧滑双摇杆机构滑轨是根据推力范围和打开角度等信息进行的结构设计。1杆机构滑轨结构和工作原理1.1双摇杆机构5双摇杆机构是指：在铰链四杆机构中，两连接杆为摇杆则为双摇杆机构。在双摇杆机构中，任意一条摇杆都可以作为主动件。当往复摆动主动摇杆时，通过连杆，从而带动相应的从动摇杆，使摇杆来回往复摆动。如图1：B点和C点为摇杆，一直进行自由摆动，将转动转变为摆动，从而提高手机的工作效率。1.2双摇杆滑盖手机工作原

3、理杆滑盖手机一般有三种工作状态：（1）全打开状态，即：通过转轴后劲压角充分抵制手机晃动的状态。（2）运动状态，即：当手机运行到一定的位置时，转轴通过控制力量方向，自动打开；需要闭合的时候，通过手机外部滑盖施加一定的推动力，让机体滑盖自动闭合。（3）闭合状态，即：通过运行转轴的前预前预压角，防止手机倒放的时候出现张口或者滑盖的现象。2杆机构滑轨结构的设计方法2.1关键器件以及转轴的选择5转轴的工作原理是：塑料凸轮通过径向转动，带动凸轮，让凸轮跟随着中心轴滑动，从而压缩弹簧，让凸轮产生不同的扭力。在设计初期通过引入相关安全系数K，从而确定好相关的角度。转

4、轴的输出扭矩是角度的函数值，从输出扭矩中得到峰值。正向峰值采用时间表示，一般在20到30度之间（主要和生产商相关），用正向峰值作为滑盖闭合状态的前预压角。再将手机倒放，克服扭矩产生的力矩，从而让手机和滑盖紧密结合在一起。2.2机构滑轨简化模型和参数说明在选用双摇杆滑轨模型时需要考虑的信息主要有：（1）手机整体的外型、构造和尺寸，最重要的是宽度；（2）其次了解好区域，键盘宽度因人而异；（3）手机滑盖打开的角度（4）手机触感，从实际体验和设计艺术的角度保持推力最小化；（5）其他，还需要考虑手机系统的主板拆件，内存、堆叠等。结合当下技术和生产工艺，构建出简

5、化的模型，同时，分别对滑盖打开和闭合时两个状态进行相应的设置。具体方法如下：首先假设好平面坐标系以及坐标原点；从滑盖的闭合状态设置好相应的铰接位置（A、B、C、D四点），设置好转轴位置和转轴半径；从产品公差和后续组装公差确定闭合状态滑盖和手机本体之间的预留间隙；确定好键盘区域宽度、整机宽度、本体宽度；设置相应的铰接位置到本体后边缘、上边缘之间的距离；最后设置好具体的交点。如图2所示：2.3铰接位置点的确定根据设计、生产经验及确定原则判断出四铰链的准确位置，从而减小手机铰链空间，保障手机铰链占用空间小。2.3.1A、B、C、D点铰链位置5根据设计判断出

6、：A、D两点在Y方向上的距离越大越好，　　首先因为转轴的凸轮配合面采用的是不规则3D曲面，不能直接进行凸轮配合的方式进行连接，所以必须采用槽连接处理；另外，要保证水平推力作用和BC连线平形。在装配组件下预先设置好AB连架杆和本体间的角度测量特征，保证滑盖开启角度和时间的关系，再进一步从结果中分析查询。动力学模块仿真中要多次修正外力作用下，模拟滑盖开启的时间以及过程，再结合实际经验，取转轴在90度时为作用时间。直接用力平衡来分析模拟仿真，保持水平推力比动力学仿真小，从而掌控好瞬间平衡力。在动力学和运动学模拟仿真中，一般设计转轴前要预压40度，水平推力作

7、用时间0.045秒左右，让转轴的实际旋转度数保持在90度左右。如图3。当模拟的水平推力与实际规格不符合时，采取直接修改转轴的前预压角的方式处理，如：标准规格小于模拟推力时，可以让预压角度远离转轴时间值；标准规格大于模拟推力时，让预压角度靠近转轴时间；转轴时间时，模拟推力一直小于标准规格，则重新选用更大的转轴。3.2检测TPU5一般采用滑盖后端的端点速度模拟确认TPU，从模拟数据得出滑盖闭合的瞬间速度，根据相应的公式计算出闭合瞬间滑盖对手机本体的压力，再根据TPU材料压缩比，验证TPU预压的压缩值。对于有详细结构设计的，一般采用直接手板模型验证TPU设

8、计结构，通过模型进一步检验滑盖手机在开启、闭合状态运行和合理度。根据设计要求用水平推力计测量水平推力的大小。