鲁班枕如同世间自然万物一样，

是一个阴阳共存的统一体，

静、动结合，静为阴，动为阳；

卯为阴，榫为阳；张为阴，合为阳；

折叠起来，又恰似阴阳合壁，

继而循环往复，如日月交叠，寒暑变更。

笔记本电脑篇

从笔记本电脑，到翻盖功能机，再到如今的折叠屏手机，自我们的数码设备有翻折结构的那天起，就离不开它的身影 —— 铰链（转轴）。

转轴，顾名思义即是链接产品零部主件必须用到的、用于转动工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴。笔记本的转轴看似不起眼，作用却不容忽视。不同的转轴，赋予了笔记本不同的风格，让笔记本拥有不同的外观，甚至是新的功能。在一些创新机型和概念机型当中，往往会发现转轴的作用不容忽视。可以说，笔记本转轴形态的改变，正是笔记本电脑工业设计水平提高的缩影。

一、发展历程

PC转轴产业随着1985年东芝在欧洲发布了世界上一台笔记本电脑东芝T1100之后而产生，大致分为三阶段：

第一个阶段从1985年-2000年，此阶段为转轴行业开始发展阶段，由于操作系统、CPU、主板、LCD屏幕等电脑主要零部件限于当时的生产技术，导致笔记本电脑价格居高不下，很难进入大众市场，因此转轴产业也发展缓慢。

第二个阶段从2000年-2008年，此阶段为转轴行业快速发展阶段。随着电脑生产技术的提升以及各主要零部件如 CPU、主板、LCD屏幕等价格的降低，笔记本电脑被越来越多的群众所接受，因此转轴行业也迎来了飞速发展的阶段。

第三个阶段从2008年至今，为平稳发展阶段。近年来，随着平板电脑高速发展和应用，造成笔记本电脑市场逐渐趋向平稳。

1. 轴功能和形态的演变

随着笔记本电脑的快速更新换代，转轴产品的功能和形态都发生了较大的变化。

从上图上看，2013年是PC转轴行业转变的重要分水岭，此前的转轴产品都是传统型、一字型、包覆型、铝合金型、自动闭合型。2013年之后大量可变形的笔电转轴产品如双轴型、中心型产品面世。这一方面是适应了笔记本轻薄、造型多变的行业趋势，转轴产品趋精密化、轻薄化。笔电产品向着更轻薄、更便携发展，要求与之配套的转轴产品也更加轻便、精密、耐磨，同时在功能上适应多种传动需求。例如，以往的笔记本电脑转轴只能旋转 180 度，现在的转轴产品能实现 360 度的旋转，同时还能实现分体式、滑轨等多种传动功能。同时，一体机电脑、二合一平板电脑等新颖便携式电脑的面世，也对转轴产品功能提出了更多的要求。

2. 案例：表链式铰链结构

联想的 Yoga 系列改用过一种叫「表链式铰链」的结构作翻转轴（下左图），灵感来自于钢表的金属表链，层层嵌套的结构，优点是灵活且小巧，缺点是整个结构复杂且外露，如今联想又似乎放弃这种表链式铰链结构，改回原来的结构了。

而复杂铰链的结构和形态不止一种，它能通过各种不同结构设计、不同小转轴的数量，甚至外加不同的机械结构来实现不同的形态变化，来适应不同产品的需求。记忆中第一个将复杂铰链结构玩出花样的是微软的 Surface Book。从外观上看，Surface Book 的铰链转轴（下右图）就像是几个相互咬合的嵌套结构，实际上内部是复杂的多重铰链。

要知道 Surface Book 是一款屏幕可分离的变形本，且屏幕（平板）部分较重，而这个铰链在展开时，一部分能像地毯一样铺开紧贴桌面，可以增加笔记本底盘的承托力，平衡屏幕和键盘底座的重量，在笔记本模式下使用不至于头重脚轻 —— Surface Book 的铰链结构既照顾了开合的结构，又兼顾了重量的平衡。

二、竞争格局

笔记本电脑转轴业务涉及冲压加工、装配、检测等多个工艺流程，综合了机械工程、结构工程、材料、自动化、信息化等跨学科知识，生产工艺复杂，具有较高的技术壁垒。而除了技术壁垒外，进入笔记本电脑转轴行业还面临先入壁垒、规模壁垒等障碍。

行业先入企业经过严格的供应商资格认证后，与下游终端客户达成长期稳定的合作关系，双方合作的黏性较强。在既定供应体系下，若供应商足以达到其技术水平、性能和供货等要求，下游品牌制造商不会轻易更换供应商。其次，具有一定规模的企业，在成本、利润空间及议价能力方面更具优势，也能满足消费电子产品市场短时需求量大的交付要求。

在2008 年以前中国大陆地区只有少数几家笔记本电脑转轴生产厂家，年出货量不足 100 万套。随着行业的快速发展，近几年有大量中小企业进入该领域。

随着产业转移的影响以及我国电子产品消费市场的日益增长，我国的笔记本电脑转轴制造行业快速增长。大陆近几年来出现的大量生产笔记本电脑转轴中小企业，虽然国内企业在研发能力和管理能力上与国际大型企业尚有一定差距，但行业的紧密交流将有效带动国内企业迅速提升。随着更多大陆厂商掌握核心技术，以及本土化采购趋势下，国内笔电转轴生产厂商有望面临产业转移机会。

三、笔记本转轴设计属性

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。

阻尼转轴的原理实际上是通过垫圈和垫圈之间的按压产生摩擦力。摩擦力的大小与安装的垫圈个数的多少和螺母紧固的松紧程度有关。例如，打开笔记本电脑屏幕时，笔记本电脑的旋转轴需要一定程度的力，但这个力可以不是很大。此外，即使停止旋转，屏幕也不会上下左右晃动而掉落，通过旋转轴的摩擦力可以将笔记本电脑屏幕固定在所需位置。

阻尼转轴结构根据应用场景和分类，可以分为单文字式阻尼轴、搭接式阻尼轴、弹片式阻尼轴等。

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。

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。

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。

 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。