CN103261713B - 用于电子设备的自动铰链锁定组件 - Google Patents

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Abstract

电子设备（100）包括外壳，该外壳具有第一部分（160）和通过铰链组件（200）安装到第一部分（160）上的第二部分（162），该铰链组件（200）包括基部（210）、安装到基部（210）上并能够绕着第一轴旋转的摆动臂（220），以及响应于耦合到摆动臂（220）的轴杆（222）的旋转而选择性地将摆动臂（220）锁定到基部（210）的锁定组件。

Description

用于电子设备的自动铰链锁定组件
背景技术
这里描述的主题总体上涉及电子设备领域，并且更具体地涉及用于一个或多个电子设备的自动铰链锁定组件。
一些电子设备利用“蛤壳式”(clamshell)外壳。作为示例，许多膝上型计算机和移动电子设备利用蛤壳式外壳，其中键盘布置在第一部分上，而显示器则布置在通过铰链耦合到第一部分的第二部分上。因此，用于操纵蛤壳式外壳的组件可以找到用途。
附图说明
将参照附图进行详细描述。
图1是根据一些实施例的示例性电子设备的示意图，该电子设备可以被修改以包括自动铰链锁定组件。
图2A是根据一些实施例的自动铰链锁定组件的示意性透视图。
图2B是根据一些实施例的自动铰链锁定组件的一部分的示意性透视图。
图2C是根据一些实施例的自动铰链锁定组件的一部分的示意性透视图。
图3A和3B是根据一些实施例的适于包括自动铰链锁定组件的电子设备的示意图。
图4是根据实施例的可以适于被锁定的电子设备的示意图。
具体实施方式
这里描述的是用于自动锁定铰链组件的示例性装置和方法。在一些实施例中，所述装置和方法可以在电子设备中找到特别的用途。在下面的描述中，阐述了若干具体细节以提供对各种实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所述的各种实施例。在其它实例中，没有详细示出或描述公知的方法、过程、部件以及电路，以便不模糊具体的实施例。
图1是根据一些实施例的示例性电子设备100的示意图。在一个实施例中，电子设备100可以包括一个或多个附属输入/输出设备，诸如一个或多个扬声器106、键盘110、一个或多个其他I/O设备112和鼠标114。其他I/O设备112可以包括触摸屏、语音激活输入设备、轨迹球以及允许电子设备100接收来自用户的输入的任何其他设备。
在各种实施例中，电子设备100可以被实现为个人计算机、膝上型计算机、个人数字助理、移动电话、娱乐设备或者其他计算设备。电子设备100包括***硬件120和存储器130，存储器130可以被实现为随机存取存储器和/或只读存储器。文件存储设备180可以通信地耦合到电子设备100。文件存储设备180可以位于计算设备108内部，其例如是一个或多个硬盘驱动器、CD-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器或者其他类型的存储设备。文件存储设备180还可以位于计算机108的外部，其例如是一个或多个外部硬盘驱动器、网络附设存储设备，或者分离的存储网络。
***硬件120可以包括一个或多个处理器122、图形处理器124、网络接口126和总线结构128。在一个实施例中，处理器122可以被实现为美国加利福尼亚州的圣克拉拉的英特尔公司的Core2处理器。如这里使用的，术语“处理器”表示任何类型的计算元件，诸如但不限于微处理器、微控制器、复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器或者任何其他类型的处理器或处理电路。
在一些实施例中，***硬件120中的一个处理器122可以包括低功率嵌入式处理器，这里称为可管理性引擎(ME)。可管理性引擎122可以被实现为独立的集成电路，或者可以是较大处理器122的专用部分。
图形处理器124可以用作用于管理图形和/或视频操作的附属处理器。图形处理器124可以被集成到计算***100的母板上，或者可以经由扩充槽耦合到母板上。
在一个实施例中，网络接口126可以是有线接口(诸如以太网接口(参见例如电气和电子工程师协会/IEEE802.3-2002))或者无线接口(诸如符合IEEE802.11a、802.11b或者802.11g的接口(参见例如用于***LAN/MAN之间的IT-电信和信息交换的IEEE标准——第二部分：无线LAN介质接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范修改4：2.4GHz带中的进一步更高数据速率扩展，802.11G-2003)。无线接口的另一示例是通用分组无线业务(GPRS)接口(参见例如GPRS手机要求指南，全球移动通信***/GSM协会，3.0.1版，2002年12月)。
总线结构128连接***硬件128的各种部件。在一个实施例中，总线结构128可以是若干类型的总线结构中的一种或多种，包括存储总线、***总线或外部总线、和/或使用各种可用总线架构中的任意架构的局部总线，所述总线架构包括但不局限于11比特总线、工业标准结构(ISA)、微信道架构(MSA)、扩展ISA(EISA)、智能驱动电子设备(IDE)、VESA局部总线(VLB)、***部件互连(PCI)、通用串行总线(USB)、高级图形端口(AGP)、个人计算机存储卡国际协会总线(PCMCIA)和小型计算机***接口(SCSI)。
存储器130可以包括用于管理计算设备108的操作的操作***140。在一个实施例中，操作***140包括用于向***硬件120提供接口的硬件接口模块154。另外，操作***140可以包括用于管理在计算设备108的操作中使用的文件的文件***150以及用于管理在计算设备108上执行的进程的进程控制子***152。
操作***140可以包括(或管理)一个或多个通信接口，所述一个或多个通信接口可以与***硬件120协作来收发来自远程源的数据分组和/或数据流。操作***140还可以包括***呼叫接口模块142，该***呼叫接口模块142在操作***140与驻留于存储器130中的一个或多个应用程序模块之间提供接口。操作***140可以被实现为UNIX操作***或其任意派生物(例如，Linux、Solaris等)或者操作***或者其他操作***。
在一个实施例中，电子设备100包括蛤壳式主体，该蛤壳式主体包括第一部分160和第二部分162，第一部分160通常被称为基部并且容纳键盘、母板和其他部件，第二部分162容纳显示器。第一部分160和第二部分162通过铰链组件连接，该铰链组件使得蛤壳式主体能够打开和闭合。
在一些实施例中，电子设备100可以包括自动铰链锁定打开组件，其自动地锁定和解锁电子设备100的蛤壳式主体的显示器部分，以分别防止和使能蛤壳式主体的显示器部分相对于基部部分的旋转。将参照图2A-2C描述自动铰链锁定组件的实施例。图2A是根据一些实施例的自动铰链锁定组件的示意性透视图。
参照图2A-2C，在一些实施例中，自动铰链打开组件200包括基部210、安装到基部210上并能够绕着第一轴旋转的摆动臂220，以及用于响应于耦合到摆动臂222的轴杆的旋转而选择性地将摆动臂220锁定到基部的锁定组件。在一些实施例中，锁定插销230能够在第一位置与第二位置之间运动，其中在第一位置中摆动臂相对于基部而被锁定在固定位置，而在第二位置中摆动臂能够绕着第一轴旋转，托架250耦合到连接到摆动臂220的轴杆222上并且凸轮240耦合到托架250上并包括耦合到插销230的随动臂246，从而绕着连接到摆动臂的轴杆旋转托架250使得锁定插销在第一位置与第二位置之间运动。
更详细地，首先参照图2A，基部210可以包括一个或多个托架212，用于将基部210固定到电子设备的外壳部件上。作为示例，在一些实施例中，基部210可以安装在电子设备(诸如膝上型计算机)的第一部分160中，并且摆动臂220限定了用于电子设备的第二部分162的铰链组件。
板214被安装到基部210上，并且***件216被安装在板214上。摆动臂220可旋转地安装到***件216上，以便摆动臂220能够绕着垂直于由***件216的表面限定的平面的轴(即Z轴260)进行旋转。在一些实施例中，摆动臂220可以旋转完整的360°，而在其他实施例中，摆动臂220可以旋转小于完整的360°。
摆动臂220包括用于容纳锁定插销230的孔236，该锁定插销230延伸通过***件216以将摆动臂220锁定到基部210上，从而摆动臂220不能相对于基部210旋转。压缩弹簧232围绕锁定插销230装配以在向上的方向上偏置锁定插销230，使得摆动臂220能够绕着基部210自由旋转。限制板234用于限制锁定插销230因压缩弹簧232提供的偏置导致的向上运动。锁定插销230包括斜面238，该斜面238与随动臂246协作来致动锁定插销230。
轴杆222安装到摆动臂220的末端，以在外壳的第一部分160与第二部分162之间提供铰链。托架250耦合到轴杆222，以将外壳的第二部分162连接到轴杆222。托架安装件252包括与凸轮240配合的凸轮式表面以驱动随动臂246，随动臂246继而致动锁定插销230。偏置弹簧242和垫圈244也安装到轴杆222上。下面将更详细地描述铰链组件的操作。
图2B是完整组件200的更详细的示意图。基部200以框的形式示出，而摆动臂220以线的形式示出，从而在该图中能够看到内部部件。在图2B所描绘的实施例中，摆动臂220包括安装到轴杆222上的、位于摆动臂220的对立侧的两个铰链托架250。当摆动臂222被组装时，压缩弹簧242将凸轮240推向托架安装件250。类似地，压缩弹簧232向上推锁定插销。限制板240限制了锁定插销在向上方向上的移动范围。
在图2B中所描绘的实施例中，安装的托架250位于直立位置中，这将对应于打开的电子设备的蛤壳式盖体。在该配置中，托架安装件252的凸轮式表面不与凸轮240相啮合，并且压缩弹簧242在箭头所指示的方向上将凸轮240推向安装的托架250，以使得随动臂246位于允许压缩弹簧232在向上方向上施力给锁定插销230以便摆动臂220能够绕着轴260自由旋转的位置中。
图2C描绘了当托架250位于闭合位置时的摆动臂组件，这将对应于闭合的电子设备的蛤壳式盖体。在该配置中，托架安装件252的凸轮式表面与凸轮240相啮合，并且由凸轮式表面产生的力压缩弹簧242并在摆动臂220上的箭头所指示的方向上驱动随动臂246。随动臂246撞击锁定插销230的斜面238，从而随动臂246的运动在向下的方向上促使锁定插销230进入孔236(图2A)中，从而摆动臂220被锁定到基部210上。
因此，铰链托架250的凸轮式表面和凸轮240限定了托架250可以在轴杆222上旋转的角运动的范围，轴杆222继而允许摆动臂220相对于基部210旋转。因此，参照图3A，当组件200被安装到电子设备的外壳中时，第一部分160与第二部分162之间的角范围被限定，其中第二部分162可以绕着垂直于第一部分160的平面的轴(即Z轴260)旋转，以提供能够在第一角运动范围内绕着Z轴旋转但不能在第二运动范围内绕着Z轴旋转的显示面板。在图3A中，由符号θ表示的第一角运动范围近似为90°±60°。因此，当电子设备闭合时，凸轮240和随动臂242促使锁定插销230进入孔236中，以相对于基部210适当地锁定摆动臂220。当电子设备打开时，托架安装件252的凸轮式表面和凸轮240分开，从而允许压缩弹簧232将锁定插销230推出孔236，以便摆动臂220和第二部分162能够绕着Z轴260旋转。
在图2A-2C中所描绘的实施例中，***件216具有位于***件216的对立侧的用于容纳锁定插销230的两个孔218。这两个不同的孔218限定了4个不同的位置，在这些位置中外壳能够被锁定而不绕着Z轴260旋转。第一位置对应于被闭合的蛤壳式外壳。第二位置对应于被打开超出允许绕着Z轴260旋转的角范围的蛤壳式外壳。第三位置对应于被打开并且使第二部分162绕着Z轴旋转180°、之后被闭合回到第一部分160的蛤壳式外壳。该第三位置允许膝上型计算机的显示器部分被折叠回到基部部分的顶部，从而该膝上型计算机能够像平板计算机那样被使用。第四位置对应于当第二部分162被旋转时被打开超出允许绕着Z轴260旋转的角范围的蛤壳式外壳。当托架250位于允许组件200旋转的角范围内时。
本领域技术人员将意识到，锁定插销230的布置限制了外壳的第二部分162相对于外壳摆动臂220的第一部分160而绕着Z轴260被旋转的角运动范围。更特别地，当锁定插销230没有与***件216中的孔218对准时，第二部分162不能运动到允许旋转的角运动范围的外部。另外，本领域技术人员将意识到，插销230可以在对立方向上被偏置，以使得插销230被偏置以将摆动臂220锁定到基部210。在该实施例中，凸轮的随动臂246可以被安置以在向上方向推动插销230来将摆动臂220从基部210解锁。
如上所述，在一些实施例中，电子设备可以被实现为计算机***。图4是根据一些实施例的计算机***400的示意图。计算机***400包括计算设备402和电源适配器404(例如，用于向计算设备402供应电功率)。计算设备402可以是任何适当的计算设备，诸如膝上型(或者笔记本式)计算机、个人数字助理、台式计算设备(例如，工作站或者台式计算机)、安装在机架上的计算设备等。
可以从下述源中的一种或多种(例如，通过计算设备电源406)向计算设备402的各种部件提供电功率：一个或多个电池组、交流(AC)插座(例如，通过诸如电源适配器404之类的变压器和/或适配器)、自动电源、飞机电源等。在一些实施例中，电源适配器404可以将电源源输出(例如，大约110VAC至240VAC的AC出线端电压)变换成介于大约5VDC至12.6VDC范围之间的直流(DC)电压。因此，电源适配器404可以是AC/DC适配器。
计算设备402还可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)408。在一些实施例中，CPU408可以是加利福尼亚州的圣克拉拉的公司的处理器家族中的一个或多个处理器，处理器家族包括II处理器家族、III处理器、IV、或者CORE2Duo处理器。可替换地，可以使用其他的CPU，诸如英特尔的和处理器。而且，也可以使用其他制造商的一个或多个处理器。此外，处理器可以具有单核或多核设计。
芯片组412可以耦合到CPU408，或者与CPU408集成在一起。芯片组412可以包括存储控制中心(MCH)414。MCH414可以包括耦合到主***存储器418的存储控制器416。主***存储器418存储由CPU408或者包含在***400中的任何其他设备执行的数据和指令序列。在一些实施例中，主***存储器418包括随机存取存储器(RAM)；然而，主***存储器418可以使用诸如动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)等的其他存储器类型来实现。附加设备(诸如，多个CPU和/或多个***存储器)也可以耦合到总线410。
MCH414还可以包括耦合到图形加速器422的图形接口420。在一些实施例中，图形接口420经由加速图形端口(AGP)耦合到图形加速器422。在一些实施例中，显示器(诸如平板显示器)440可以通过例如信号转换器耦合到图形接口420，该信号转换器将存储在存储设备(诸如视频存储器或***存储器)中的图像的数字表示转换成由显示器解释和显示的显示信号。由显示设备产生的显示器440信号可以在由显示器解释并随后在显示器上显示之前传送通过各种控制设备。
集线器接口424将MCH414耦合到平台控制中心(PCH)426。PCH426向耦合到计算机***400的输入/输出(I/O)设备提供接口。PCH426可以耦合到***部件互连(PCI)总线。因此，PCH426包括向PCI总线430提供接口的PCI桥428。PCI桥428在CPU408与***设备之间提供数据路径。另外，可以使用其他类型的I/O互连拓扑，诸如可通过加利福尼亚州的圣克拉拉的公司获得的PCI架构。
PCI总线430可以耦合到音频设备432和一个或多个盘驱动器434。其他设备可以耦合到PCI总线430。另外，CPU408和MCH414可以被组合以形成单个芯片。另外，在其他实施例中，图形加速器422可以包括在MCH414中。
另外，在各种实施例中，耦合到PCH426的其他***设备可以包括集成驱动电子(IDE)或小型计算机***接口(SCSI)硬盘驱动器、通用串行总线(USB)端口、键盘、鼠标、并行端口、串行端口、软盘驱动器、数字输出支持(例如，数字视频接口(DVI))等。因此，计算设备402可以包括易失性和/或非易失性存储器。
本文所涉及的术语“逻辑指令”指的是可以由一个或多个机器理解以执行一个或多个逻辑操作的表达。例如，逻辑指令可以包括可以由处理器编译器解释以对一个或多个数据对象执行一个或多个操作的指令。然而，这仅是机器可读指令的示例，并且实施例并不局限于此。
本文所涉及的术语“计算机可读介质”指的是能够保持可以由一个或多个机器感知的表达的介质。例如，计算机可读介质可以包括用于存储计算机可读指令或数据的一个或多个存储设备。这种存储设备可以包括存储介质，诸如光、磁或半导体存储介质。然而，这仅是计算机可读介质的示例，并且实施例并不局限于此。
本文所涉及的术语“逻辑”指的是用于执行一个或多个逻辑操作的结构。例如，逻辑可以包括用于基于一个或多个输入信号提供一个或多个输出信号的电路。这种电路可以包括接收数字输入并提供数字输出的有限状态机、或者响应于一个或多个模拟输入信号提供一个或多个模拟输出信号的电路。这种电路可以被提供在专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)中。而且，逻辑可以包括存储在存储器中的机器可读指令，并结合处理电路来执行这种机器可读指令。然而，这些仅是可以提供逻辑的结构的示例，并且实施例并不局限于此。
本文描述的一些方法可以被实现为计算机可读介质上的逻辑指令。当在处理器上执行时，逻辑指令促使处理器被编程为实施所描述的方法的专用机器。当由逻辑指令配置以执行本文描述的方法时，处理器构成用于执行所描述的方法的结构。可替换地，本文描述的方法可以被简化为例如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等上的逻辑。
在说明书和权利要求中，可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。在特定的实施例中，“连接”可以用于表明两个或更多的元件彼此直接物理接触或电接触。“耦合”可以意味着两个或更多的元件直接物理接触或电接触。然而，“耦合”还可以意味着两个或更多的元件可以彼此不直接接触，但仍然可以彼此协作或交互。
说明书中提及的“一个实施例”或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一种实现中。在说明书各处出现的短语“在一个实施例中”可以或者可以不都指同一实施例。
虽然已经以特定于结构特征和/或方法行为的语言描述了实施例，但是应当理解，所要求保护的主题可以不局限于所描述的特定特征或行为。相反，这些特定特征和行为被公开为实现所要求保护的主题的示例性形式。

Claims (15)

1.一种电子装置，包括：
基部；
摆动臂，其安装到所述基部上并能够绕着第一轴旋转；以及
锁定组件，其响应于耦合到所述摆动臂的轴杆的旋转而选择性地将所述摆动臂锁定到所述基部上；
其中，所述锁定组件包括：
插销，其能够在第一位置与第二位置之间运动，在所述第一位置中所述摆动臂相对于所述基部而被锁定在固定位置，在所述第二位置中所述摆动臂能够相对于所述基部而绕着所述第一轴旋转；
安装件，其耦合到连接到所述摆动臂的所述轴杆；以及
凸轮，其邻近所述安装件并耦合到随动臂，从而旋转所述轴杆会使所述插销在所述第一位置与所述第二位置之间运动；
其中，所述摆动臂和所述基部各自包括至少一个孔，所述插销能够滑动通过所述至少一个孔，以将所述摆动臂锁定到所述基部。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中：
所述摆动臂能够绕着所述第一轴旋转完整的360°；以及
所述基部包括多个孔，从而所述摆动臂能够在多个位置被锁定到所述基部的板上。
3.根据权利要求1所述的电子装置，还包括偏置机构，所述偏置机构用于在其中所述摆动臂能够相对于所述基部绕着所述第一轴旋转的所述第二位置中偏置所述插销，并且其中，从第一方位向第二方位旋转所述轴杆促使所述插销进入所述孔中而到达所述第一位置以将所述摆动臂锁定到所述基部。
4.根据权利要求3所述的电子装置，还包括用于在第一方向上限制所述插销的运动的限制板。
5.根据权利要求1所述的电子装置，还包括偏置机构，所述偏置机构用于在其中所述插销位于所述孔中而将所述摆动臂锁定到所述基部的所述第一位置中偏置所述插销，并且其中，从第一方位向第二方位旋转所述轴杆促使所述插销进入其中所述摆动臂能够相对于所述基部绕着所述第一轴旋转的所述第二位置。
6.一种用于电子设备的外壳，包括：
第一部分；
第二部分，其通过铰链组件耦合到所述第一部分，所述铰链组件包括：
基部；
摆动臂，其安装到所述基部上并能够绕着第一轴旋转；以及
锁定组件，其响应于耦合到所述摆动臂的轴杆的旋转而选择性地将所述摆动臂锁定到所述基部；
其中，所述锁定组件包括：
插销，其能够在第一位置与第二位置之间运动，在所述第一位置中所述摆动臂相对于所述基部而被锁定在固定位置，在所述第二位置中所述摆动臂能够相对于所述基部而绕着所述第一轴旋转；
安装件，其耦合到连接到所述摆动臂的所述轴杆；以及
凸轮，其邻近所述安装件并耦合到随动臂，从而旋转所述轴杆会使所述插销在所述第一位置与所述第二位置之间运动；
其中，所述摆动臂和所述基部各自包括至少一个孔，所述插销能够滑动通过所述至少一个孔，以将所述摆动臂锁定到所述基部。
7.根据权利要求6所述的外壳，其中：
所述摆动臂能够绕着所述第一轴旋转完整的360°；以及
所述基部包括多个孔，从而所述摆动臂能够在多个位置被锁定到所述基部的板上。
8.根据权利要求7所述的外壳，还包括偏置机构，所述偏置机构用于在其中所述摆动臂能够相对于所述基部绕着所述第一轴旋转的所述第二位置中偏置所述插销，并且其中，从第一方位向第二方位旋转所述轴杆促使所述插销进入所述孔中而到达所述第一位置以将所述摆动臂锁定到所述基部。
9.根据权利要求8所述的外壳，还包括用于在第一方向上限制所述插销的运动的限制板。
10.根据权利要求7所述的外壳，还包括偏置机构，所述偏置机构用于在其中所述插销位于所述孔中而将所述摆动臂锁定到所述基部的所述第一位置中偏置所述插销，并且其中，从第一方位向第二方位旋转所述轴杆促使所述插销进入其中所述摆动臂能够相对于所述基部绕着所述第一轴旋转的所述第二位置。
11.一种电子设备，包括：
外壳，其具有第一部分和通过铰链组件安装到所述第一部分上的第二部分，所述铰链组件包括：
基部；
摆动臂，其安装到所述基部上并能够绕着第一轴旋转；以及
锁定组件，其响应于耦合到所述摆动臂的轴杆的旋转而选择性地将所述摆动臂锁定到所述基部；
其中，所述锁定组件包括：
插销，其能够在第一位置与第二位置之间运动，在所述第一位置中所述摆动臂相对于所述基部而被锁定在固定位置，在所述第二位置中所述摆动臂能够相对于所述基部而绕着所述第一轴旋转；
安装件，其耦合到连接到所述摆动臂的所述轴杆；以及
凸轮，其邻近所述安装件并耦合到随动臂，从而旋转所述轴杆会使所述插销在所述第一位置与所述第二位置之间运动；
其中，所述摆动臂和所述基部各自包括至少一个孔，所述插销能够滑动通过所述至少一个孔，以将所述摆动臂锁定到所述基部。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中：
所述摆动臂能够绕着所述第一轴旋转完整的360°；以及
所述基部包括多个孔，从而所述摆动臂能够在多个位置被锁定到所述基部的板上。
13.根据权利要求12所述的电子设备，还包括偏置机构，所述偏置机构用于在其中所述摆动臂能够相对于所述基部绕着所述第一轴旋转的所述第二位置中偏置所述插销，并且其中，从第一方位向第二方位旋转所述轴杆促使所述插销进入所述孔中而到达所述第一位置以将所述摆动臂锁定到所述基部。
14.根据权利要求13所述的电子设备，还包括用于在第一方向上限制所述插销的运动的限制板。
15.根据权利要求12所述的电子设备，还包括偏置机构，所述偏置机构用于在其中所述插销位于所述孔中而将所述摆动臂锁定到所述基部的所述第一位置中偏置所述插销，并且其中，从第一方位向第二方位旋转所述轴杆促使所述插销进入其中所述摆动臂能够相对于所述基部绕着所述第一轴旋转的所述第二位置。
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