CN109313469A - 铰接设备 - Google Patents

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Abstract

本说明书涉及铰接设备，诸如铰接计算设备。一个示例可包括第一部分(102)和第二部分(104)。该示例还可以包括一对自调节铰链组装件(106)，该自调节铰链组装件将第一和第二部分的铰链端围绕与第一部分相关联的第一铰链轴和与第二铰链轴相关联的第二铰链轴可旋转地固定，使得围绕第一铰链轴的旋转程度对应于围绕第二铰链轴的旋转程度。该示例还可以包括第一显示器(126(1))，该第一显示器被定位于第一部分上并且围绕铰链端缠绕在该对自调节铰链组装件之间。该示例可以进一步包括第二显示器(126(2))，该第二显示器被定位于第二部分上并且围绕铰链端缠绕在该对自调节铰链组装件之间。

Description

铰接设备
附图简述
各附图解说了本文档中所传达的诸概念的实现。所解说的实现的特征可通过参考以下结合附图的描述来更容易地理解。在可行的情况下，各附图中相同的附图标记被用来指代相同的元件。此外，每个附图标记的最左边的数字传达其中首次引入该附图标记的附图及相关联的讨论。
图1、2A-2D、3A、4A-4B、5A-5B、6A-6B、7A-7B、8A-8B、9A-9B和10A-10E示出了根据本发明概念的一些实现的示例设备的透视图。
图3B和3C示出了根据本发明概念的一些实现的示例设备的分解透视图。
图11示出了根据本发明概念的一些实现的示例设备的示例截面图。
描述
本发明的概念涉及设备，例如采用铰链组装件的计算设备，该铰链组装件可相对于与第一设备部分相关的第一铰链轴以及与第二设备部分相关的第二铰链轴旋转地固定第一部分和第二部分。从一个角度来看，本发明的铰链组装件中的一些可被视为是“自调节的”，因为旋转受到控制，使得围绕第一铰链轴的旋转程度对应于围绕第二铰链轴的旋转程度。
介绍性图1示出了具有通过铰链组装件105可旋转地固定在一起的第一和第二部分102和104的示例性设备100，铰链组装件105在这种情况下表现为一对自调节铰链组装件106。
第一部分102可从铰链端108延伸到远端110。第二部分104也可从铰链端112延伸到远端114。铰链组装件105可以限定两个铰链轴116。第一部分102可围绕第一铰链轴116(1)旋转而第二部分104可围绕第二铰链轴116(2)旋转。第一部分102可包括相对的第一和第二主表面118和120(此后称为第一和第二表面)。类似地，第二部分104可包括相对的第一和第二主表面122和124(此后称为第一和第二表面)。(注意，第二表面120和124背向观察者，因此在该视图中不能直接看到，但是在随后的图中示出和指定。)。
在一些实现中，显示器126可被定位于第一和/或第二表面上。在这种情况下，显示器126(1)和126(2)***在自调节铰链组装件106(1)和106(2)之间。在所示的配置中，显示器126被分别定位于第一表面118和122上，并分别绕自调节铰链组装件106(1)和106(2)之间的铰链端108和112弯曲或缠绕到第二表面120和124上。因此，从一个角度来看，显示器被***，使得自调节铰链组装件106被定位在第一和第二部分的端子处，并且显示器在第一表面上在它们之间延伸并环绕到自调节铰链组装件106之间的第二表面上。
图2A-2D共同示出了设备100的用例场景。图2A以处于闭合取向设备100开始，其中第一和第二部分102和104彼此相对定位并且由铰链组装件105可旋转地固定。在这种情况下，第二表面面向外，其中第一部分的第二表面120面向读者而第一表面(在图2B中表示)面向内。闭合取向可以非常紧凑并且易于用户202运输。例如，该设备可适合放在用户的口袋中。此外，第一表面在该闭合取向中可受到第二表面的保护。可以偏置该设备以保持该取向，直到用户采取行动。此时，用户202正开始打开设备100(例如，使设备部分102和104彼此远离地旋转)。
图2B示出了打开到在第一和第二部分102和104之间限定的约为110度的角度α的设备100。此取向可以被认为是“笔记本”或“膝上式电脑”的取向。笔记本取向可以表现为约90度至约150度的角度。在这种情况下，设备部分102和104被配置为在用户202使用设备时保持该相对取向。在该示例中，视频内容被呈现在第一部分102的显示器126(1)上的GUI204(1)上，而虚拟键盘被呈现在第二部分104上的显示器126(2)上。用户可以通过GUI 204(2)的虚拟键盘控制GUI 204(1)。
图2C示出了设备100旋转直到第一和第二部分102和104之间的相对角度α为大约180度。在该取向中，可以在显示器126(1)和126(2)上共同呈现单个GUI 204(3)。该GUI 204(3)基本上提供了设备部分102或104的显示面积的两倍。该设备可以被偏置以保持该完全打开的取向以供查看，但是当用户202未使用时，用户可以将设备100关闭到保护显示器126避免损害的紧凑的易于携带的配置(例如，参见图2A)。
图2D示出了角度α为约270度(或在约240度至约330度的范围内)的另一取向。该取向可以被认为是“闹钟”定向，其中设备独立站立并且显示器126对于用户而言是容易看到的。
注意，虽然被显示器126遮挡，但是诸如电路板，处理器和/或存储装置/存储器的若干电子组件可被固定到第一和第二部分102和/或104。
处理器可以生成GUI 204用以在显示器126上呈现。在一些实现中，处理器可在第一和第二部分102和104处于某些取向时为显示器生成不同的GUI，而在第一和第二部分102和104处于其他取向时生成用于联合呈现的单个GUI。例如，当第一和第二部分相对于彼此成90度定向时，处理器可生成供在第一部分上呈现的第一GUI以及供在第二部分上呈现的第二GUI。当第一和第二部分被定向为180度时，处理器可生成跨两个显示器共同呈现以创建更大的显示面积的单个GUI。在其他取向中，例如闹钟取向，可以在第一和第二部分两者上呈现相同的GUI。例如，时间可被呈现在两个部分上，使得从设备周围的更多位置可以看到它。
换言之，在一些配置中，第一表面118和122可表现为显示器126，使得在图2C的完全打开取向中，显示器可协同工作以创建更大的(例如，2倍)显示面积。在一些情形中，第二表面120和124可表现为保护盖，使得在图2A的取向中，保护盖保护第一表面的显示器。在其他配置中，第一和第二表面两者都可以包括显示器，或者都可以不包括显示器。
图3A-3C共同示出了示例自调节铰链组装件106(1)的更多细节。自调节铰链组装件106(1)可以包括连通构件302(图3A中未示出)以及第一和第二铰链主体304(1)和304(2)。铰链主体可以限定主齿轮306，主齿轮306可以与中间齿轮或辅助齿轮308相互作用。铰链主体还可以具有围绕轴116的可以促进铰链的旋转的弯曲形状(例如，曲率半径r1)。以下将参考图10A-10E来更详细地讨论该方面。
连通构件302可包括铰链销310，铰链销310穿过第一和第二主体304中的主齿轮306和孔312。在一些实现中，孔312的尺寸可被设定成使得主体304用作铰链销310的摩擦圆筒(例如，提供一定程度的摩擦阻力，其可以将各部分保持在现有取向，除非由用户采取行动)。保持器314可以将铰链销310与第一和第二主体304固定在一起。连通构件302还可被配置成将辅助齿轮308固定成与主齿轮306啮合。在该示例中，辅助齿轮308包括突起或销316，突起或销316由连通构件302中的孔318容纳，以使辅助齿轮保持彼此接合并与主齿轮啮合。
连通构件302还可以限定通道320，通道320被配置为容纳诸如柔性印刷电路(FPC)322的导体。导体可以将第一部分上的显示器和/或其他电子部件与第二部分上的显示器和/或其他电子部件连接。保持器324可以将FPC保持在连通构件302中。类似地，保持器326可以将辅助齿轮308保持在连通构件302中。
图4A-8B共同示出了设备100的自调节铰链组装件106(1)的操作。图4A和4B示出了相对于彼此处于零度的第一和第二部分102和104。图5A和5B示出了处于90度相对旋转的第一和第二部分。图6A和6B示出了处于180度相对旋转的第一和第二部分。图7A和7B示出了处于300度相对旋转的第一和第二部分。图8A和8B示出了处于360度相对旋转的第一和第二部分。
图4A-4B示出了处于闭合位置的设备100，其中第一和第二部分102和104彼此相对，使得第一表面118和122彼此平行并相对。第一和第二表面118和122也平行于参考线402。下面将参照图5A-8B说明参考线402的相关性。
图5A和5B示出了设备100打开，直到第一和第二部分取向成彼此相隔约90度(如相对于第一表面118和122测量)。还要注意，齿轮相互作用确保围绕一个铰链轴116的旋转引起在另一个铰链轴116中的相应的旋转量。在该示例中，相应的旋转是一对一的，使得围绕铰链轴116(1)的45度旋转伴随围绕铰链轴116(2)的45度旋转。在所示的配置中，主齿轮306(1)围绕铰链轴116(1)被定位并且以定时的方式与辅助齿轮308(1)相互作用。辅助齿轮308(1)以定时方式与辅助齿轮308(2)相互作用。辅助齿轮308(2)以定时方式与主齿轮306(2)相互作用，主齿轮306(2)围绕铰链轴116(2)被定位。这样，第一部分102围绕铰链轴116(1)的旋转角度产生第二部分104围绕铰链轴116(2)的相应旋转。因此，从一个角度来看，自调节铰链组装件可以控制围绕两个铰链轴116旋转的程度和/或定时。
图6A和6B示出了设备100，其中设备各部分旋转到180度。在该实现中，自调节铰链组装件106(1)通过第一部分102围绕铰链轴116(1)相对于线402 90度的旋转并且通过第二部分104围绕铰链轴116(2)相对于线402相等的旋转来致使实现180度旋转。
图7A和7B示出了设备的进一步旋转，使得设备部分102和104相隔300度。根据上面的讨论，由于自调节铰链组装件106(1)，围绕每个铰链轴116发生相等的旋转。因此，第一部分102相对于线402围绕铰链轴116(1)旋转150度，而第二部分104围绕铰链轴116(2)旋转150度。
图8A和8B示出了该实现完全旋转到360度，其中第一和第二表面102和104平行于彼此并且彼此背离。注意，其他实现可以具有除了360度之外的其他旋转范围。例如，另一种实现可以具有130度的旋转范围，而又一种实现具有例如180度的旋转范围。无论如何，自调节铰链组装件106(1)可确保围绕第一和第二铰链轴116(1)和116(2)的相应旋转。因此，当用户将第一和第二部分朝向和/或远离彼此旋转时，自调节铰链组装件可确保围绕第一铰链轴的旋转对应于围绕第二铰链轴的旋转。例如，在该实现中，可以围绕第一和第二铰链轴116(1)和116(2)同等地执行旋转。这样，如果用户将第一和第二部分从图8A和8B所示的360度方向向后旋转，自调节铰链组装件106(1)可以确保围绕两个铰链轴的相等且同步和同时的旋转。
图9A和9B示出了设备100A上的另一示例自调节铰链组装件106A(1)。在这种情况下，主齿轮306A与它们各自的主体304A相关联并且围绕铰链轴116旋转。在该示例中，主齿轮306A(1)和306A(2)彼此直接接合以调节第一部分102围绕铰链轴116(1)的旋转和第二部分104围绕铰链轴116(2)的旋转。
图10A-10E和11共同示出了示例设备100的附加特征。在该实现中，显示器126(1)和126(2)被分别定位在第一表面118和122上。此外，显示器分别围绕第一和第二部分102和104的铰链端108和112缠绕到第二表面120和124上。在这种情况下，显示器126沿着曲线(例如曲率半径)在铰链端处缠绕，该曲线在沿着旋转轴线观察时具有与自调节铰链组装件106的剖面相同的剖面。这些剖面都具有相对于铰链轴116的半径r1。回想上述图3A-3C的讨论，由第一和第二主体304限定的自调节铰链组装件106(1)可以具有由半径r1表示的该相同的弯曲或径向剖面。该共用半径可以允许第一和第二部分相对于彼此旋转，同时在取向的范围期间在自调节铰链组装件106处在第一和第二部分102和104之间以及在显示器126(1)和126(2)之间保持一致且小的间隙G(在图11中表示)。
在此实现中，显示器126在第一表面118和122上可见。然后显示器围绕铰链端108和112缠绕到第二表面120和124。在所示的实现中，在第二表面120和124上，显示器126的区域1002是可见的，而显示器的剩余部分或剩余区域1004被遮挡。在其他实现中，显示器可以以类似于第一表面的方式在第二表面上可见。随显示器围绕铰链端弯曲时让显示器在第二表面上可见，可在即使当第一和第二部分102和104处于图10A的闭合或零度取向时也允许内容被显示并且对用户可见。
此外，在该实现中，如在图11中可以领会的那样，显示器126可包括显示器的剩余部分1004上的连接器1102。连接器可以通过导体(诸如连接到连接器的柔性印刷电路)将显示器彼此连接和/或连接到其他部件。相比于连接器占据第一表面的区域的情况下所可能的而言，这种配置可以允许显示器延伸越过更多的第一表面和铰链端(例如，增加的屏幕空间)。
所示的实现包括另一个弧形曲线或小于r1的曲率半径(r2)，并且在第一和第二表面(118和120以及122和124)之间延伸。该第二弧形曲线可以为连接器1102提供连接到导体的位置，而不占用设备上原本可能被用于供显示器向用户呈现内容的空间。
铰链组装件106的各个个体元件可以由各种材料制成，诸如金属、塑料和/或复合材料。这些材料可以以各种方式制备，诸如以金属板材、压铸金属、机械加工金属、3D印刷材料、模制或3D印刷塑料、和/或模制或3D印刷复合材料等形式，或者这些材料和/或制备的任何组合可被采用。
本发明的铰链组装件可以与任何类型的设备一起使用，诸如但不限于笔记本计算机、智能电话、可穿戴智能设备、平板、和/或其他类型的现有的、开发中的、和/或尚待开发的设备。
除了以上参考图1-11示出的铰链组装件和设备的制造、组装，和/或使用方法外，还构想了各种铰链组装件和设备的制造、组装，和/或使用方法。
在上文中描述了各个设备示例。附加的示例在下文中描述。一个示例包括包含第一部分和第二部分的设备。所述设备进一步包括一对自调节铰链组装件，所述自调节铰链组装件将所述第一和第二部分的铰链端围绕与所述第一部分相关联的第一铰链轴和与所述第二部分相关联的第二铰链轴可旋转地固定，使得围绕所述第一铰链轴的旋转程度对应于围绕所述第二铰链轴的旋转程度。所述设备进一步包括第一显示器，所述第一显示器被定位于所述第一部分上并围绕所述铰链端缠绕在该对铰链组装件之间，并且所述设备还包括第二显示器，所述第二显示器被定位于所述第二部分上并围绕所述铰链端缠绕在该对铰链组装件之间。
另一示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述第一显示器围绕所述第一铰链轴轴向缠绕，而所述第二显示器围绕所述第二铰链轴轴向缠绕。
另一示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述第一显示器以第一曲率半径围绕所述第一铰链轴轴向缠绕，而所述第二显示器以第一曲率半径围绕所述第二铰链轴轴向缠绕180。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中除了围绕铰链端缠绕之外，所述第一显示器大致正交地远离所述第一铰链轴延伸，并且然后以第二曲率半径朝向第一铰链轴线回绕，所述第二曲率半径小于所述第一曲率半径。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述一对自调节铰链组装件各自包括第一和第二摩擦圆筒，各个铰链轴穿过所述第一和第二摩擦圆筒，并且其中所述摩擦圆筒的弯曲剖面与缠绕的第一和第二显示器的弯曲剖面相匹配。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中第一摩擦圆筒由固定到所述第一部分的第一主体限定，而所述第二摩擦圆筒由固定到所述第二部分的第二主体限定。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述一对自调节铰链组装件各自包括位于相应的第一和第二摩擦圆筒内的第一和第二铰链销。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述第一和第二铰链销各自包括提供所述自调节铰链组装件的定时的齿轮。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述齿轮直接啮合以提供定时。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述设备进一步包括中间齿轮，并且其中所述齿轮通过所述中间齿轮间接啮合以提供定时。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述第一和第二铰链销从连通构件延伸。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述齿轮可旋转地保持在所述连通构件中。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述连通构件限定所述第一部分和所述第二部分之间的通道，并且进一步包括被定位于通道中并将所述第一部分的各部件电连接到所述第二部分的各部件的柔性印刷电路。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述第一部分的各组件包括所述第一显示器，并且所述第二部分的各组件包括所述第二显示器。
另一个示例可包括包含第一部分和第二部分的设备，所述第一部分包括围绕所述第一部分的铰链端缠绕的第一显示器，所述第二部分包括围绕所述第二部分的铰链端缠绕的第二显示器。所述设备进一步包括一对铰链组装件，所述铰链组装件可旋转地固定所述第一和第二部分的所述铰链端，使得所述第一显示器的铰链端和所述第二显示器的铰链端之间的间隙在所述第一和第二部分的旋转期间保持恒定。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述一对自调节铰链组件被定时，使得旋转相对于所述第一和第二部分同等地发生。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中所述一对自调节铰链组装件由齿轮定时。
另一个示例可包括上述和/或以下示例中的任何一个，其中旋转围绕第一部分或第二部分发生。
另一个示例可包括包含第一部分和第二部分的设备，所述第一部分包括以径向剖面围绕所述第一部分的铰链端缠绕的第一显示器，所述第二部分包括以径向剖面围绕所述第二部分的铰链端缠绕的第二显示器。所述设备进一步包括一对铰链组装件，所述铰链组装件可旋转地固定所述第一和第二部分的所述铰链端，所述第一和第二显示器***其间，并且所述一对铰链组装件具有与所述第一和第二显示器的径向剖面匹配的径向剖面。
尽管已用对结构特征和/或方法动作专用的语言描述了涉及铰链组装件的技术、方法、设备、***等，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的具体特征或动作。相反，这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的方法、设备、***等的示例形式而公开的。

Claims (15)

1.一种设备，包括：
第一部分和第二部分；
一对自调节铰链组装件将所述第一和第二部分的铰链端围绕与所述第一部分相关联的第一铰链轴和与所述第二部分相关联的第二铰链轴可旋转地固定，使得围绕所述第一铰链轴的旋转程度对应于围绕所述第二铰链轴的旋转程度；
第一显示器，所述第一显示器被定位于所述第一部分上并围绕所述铰链端缠绕在所述一对铰链组装件之间；以及，
第二显示器，所述第二显示器被定位于所述第二部分上并围绕所述铰链端缠绕在所述一对铰链组装件之间。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一显示器围绕所述第一铰链轴轴向缠绕，而所述第二显示器围绕所述第二铰链轴轴向缠绕。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一显示器以第一曲率半径围绕所述第一铰链轴轴向缠绕，而所述第二显示器以第一曲率半径围绕所述第二铰链轴轴向缠绕180。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，除了围绕所述铰链端缠绕之外，所述第一显示器大致正交地远离所述第一铰链轴延伸，并且然后以第二曲率半径朝向所述第一铰链轴回绕，所述第二曲率半径小于所述第一曲率半径。
5.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述一对自调节铰链组装件各自包括第一和第二摩擦圆筒，各个铰链轴穿过所述第一和第二摩擦圆筒，并且其中所述摩擦圆筒的弯曲剖面与缠绕的第一和第二显示器的弯曲剖面相匹配。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一摩擦圆筒由固定到所述第一部分的第一主体限定，而所述第二摩擦圆筒由固定到所述第二部分的第二主体限定。
7.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述一对自调节铰链组装件各自包括位于相应的第一和第二摩擦圆筒内的第一和第二铰链销。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一和第二铰链销各自包括提供所述自调节铰链组装件的定时的齿轮。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述齿轮直接啮合以提供定时。
10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，进一步包括中间齿轮，并且其中所述齿轮通过所述中间齿轮间接啮合以提供定时。
11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一和第二铰链销从连通构件延伸。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述齿轮可旋转地保持在所述连通构件中。
13.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述连通构件限定所述第一部分和所述第二部分之间的通道，并且进一步包括被定位于通道中并将所述第一部分的各部件电连接到所述第二部分的各部件的柔性印刷电路。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述第一部分的各部件包括所述第一显示器，而所述第二部分的各部件包括所述第二显示器。
15.一种设备，包括：
第一部分，所述第一部分包括围绕所述第一部分的铰链端缠绕的第一显示器；
第二部分，所述第二部分包括围绕所述第二部分的铰链端缠绕的第二显示器；以及，
一对自调节铰链组装件，所述自调节铰链组装件可旋转地固定所述第一和第二部分的所述铰链端，使得所述第一显示器的铰链端和所述第二显示器的铰链端之间的间隙在所述第一和第二部分的旋转期间保持恒定。
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