CN111133167A - 具有非径向磨耗边缘的凸轮 - Google Patents

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CN111133167A CN201780090289.2A CN201780090289A CN111133167A CN 111133167 A CN111133167 A CN 111133167A CN 201780090289 A CN201780090289 A CN 201780090289A CN 111133167 A CN111133167 A CN 111133167A
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Abstract

示例性实施方式涉及具有非径向磨耗边缘的凸轮。在一些示例中,凸轮可包括:第一环形表面,其具有外半径和内半径;第二环形表面,其具有所述外半径和所述内半径;接触表面,其将所述第一环形表面连接到所述第二环形表面;以及相对于所述外半径和所述内半径的非径向磨耗边缘。所述非径向磨耗边缘可处于所述接触表面的远端处。

Description

具有非径向磨耗边缘的凸轮
背景技术
凸轮可被用于电子设备中。例如,可在将支架耦接到电子设备的显示器的铰链中使用凸轮。电子设备的示例包括膝上型计算机、平板电脑和移动电话,以及其他类型的电子设备。
附图说明
图1图示了与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例。
图2图示了与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例的一部分。
图3图示了与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例。
图4图示了与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例的扭矩分布(torque profile)的示图。
图5图示了铰链的一个示例,其包括与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例。
图6图示了包括铰链的一个示例的示例性电子设备,该示例包括与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例。
具体实施方式
凸轮可被用于电子设备的铰链中。在一些示例中,凸轮可被用于将支架耦接到电子设备的显示器的铰链中,或用于将显示器耦接到电子设备的基座的铰链中。凸轮可包括接触表面,以控制铰链的旋转量。例如,接触表面可控制支架中所包含的铰链的旋转量,并且由此,控制该支架可从第一定向(例如,闭合定向)到第二定向(例如,打开位置)打开多少。在接触表面的远端处可存在磨耗边缘(abrasion edge)。
在一些方法中,磨耗边缘可以是径向磨耗边缘。如本文所使用的,“径向磨耗边缘”是指与凸轮的半径重合的磨耗边缘。也就是说,径向磨耗边缘的长度可被限于凸轮的外半径与凸轮的内半径之差。
然而,在凸轮的操作过程中,例如在包括凸轮的铰链的操作(旋转)期间,径向磨耗边缘可能被损伤。作为这种损伤的结果,与凸轮或铰链设计成允许的旋转量(例如,60度的可能旋转)相比,凸轮、并且因此铰链可能允许更大程度的旋转(例如,62度的可能旋转)。换句话说,凸轮或铰链可能经历“角度偏移(angle shift)”。也就是说,如本文所使用的,“角度偏移”是指凸轮所允许的实际旋转程度与凸轮的设计旋转程度(即,未损伤的凸轮所允许的旋转量)之间的差。例如,凸轮或包括凸轮的铰链的旋转量的两度的角度偏移可允许支架旋转,使得显示器和与支架接触的表面之间的角度可减小。该角度的减小可使得使用者难以在不拉长使用者的脖子的情况下清楚地看到显示器。因此,由于铰链旋转超过支架的旋转量增加,因此显示器相对于使用者可能未处于人体工程学位置。
为了避免与磨耗边缘的损伤相关联的问题,增加磨耗边缘的长度可能是有益的。增加磨耗边缘的长度可减小该磨耗边缘劣化和/或损伤的风险。增加磨耗边缘的长度允许与旋转凸轮或包括凸轮的铰链相关联的力沿较长的磨耗边缘分布,从而减小施加于磨耗边缘的压力和/或应力的量。增加磨耗边缘的长度可增加在该磨耗边缘开始劣化和/或被损伤之前凸轮或包括凸轮的铰链的循环量。如本文所使用的,“循环”是指使凸轮或包括凸轮的铰链从第一定向旋转到第二定向,或者反之。例如,循环可以是使包括铰链的支架从闭合定向旋转到打开定向,或者从打开定向旋转到闭合定向,该铰链包括凸轮。可通过增加凸轮的尺寸来增加径向磨耗边缘的长度。例如,可增加外半径或者可减小内半径。
相比之下,相对于某些方法,具有非径向磨耗边缘的凸轮可具有更长的磨耗边缘,而不必增加凸轮的尺寸。如本文所使用的,“非径向磨耗边缘”是指与凸轮的半径不重合的磨耗边缘。因此,非径向磨耗边缘的长度不限于凸轮的外半径与凸轮的内半径之差,并且可大于该差。非径向磨耗边缘可以比某些方法的磨耗边缘要长,从而在该非径向磨耗边缘开始劣化和/或被损伤之前,减小了该非径向磨耗边缘的劣化和/或损伤的风险,和/或增加了凸轮或包括凸轮的铰链的循环量。例如,虽然在某些方法中,径向磨耗边缘可能在25,000次循环之后劣化和/或被损伤,但如本文所述,具有非径向磨耗边缘的凸轮可期望地在该非径向磨耗边缘的任何劣化或损伤发生之前超过25,000次循环。
图1图示了与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例。如图1中所示,凸轮100在形状上可以是环形的。凸轮100可包括第一环形表面102和第二环形表面104。接触表面110可将第一环形表面102连接到第二环形表面104。非径向磨耗边缘112处于接触表面110的远端111处。在图1的示例中,非径向磨耗边缘112是V形(V-shaped)非径向磨耗边缘。
非径向磨耗边缘112包括形成V形形状的两个非径向部分。类似地,接触表面110包括形成V形形状的两个非径向表面。如图1中所示,非径向磨耗边缘112与凸轮100的内半径106或凸轮100的外半径108不重合。因此,非径向磨耗边缘112的长度大于外半径108与内半径106之间的差。非径向磨耗边缘112的V形形状在下文中结合图2进一步论述。尽管图1将非径向磨耗边缘112图示为V形非径向磨耗边缘,但是具有非径向磨耗边缘的凸轮的示例不限于此。例如,非径向磨耗边缘可以是弯曲的,如图3中所示。
接触表面110可类比为非径向磨耗边缘112的从第一环形表面102到第二环形表面104的成角度的突出部。接触表面110和第二环形表面104之间的角度可被调整,以调整接触表面110的面积。增加接触表面110和第二环形表面104之间的角度可增加接触表面110的面积,而减小该角度可减小接触表面110的面积。
如图1中所示,一些示例可包括非径向磨耗边缘112和接触表面110的多个实例。第一接触表面和第二接触表面可相反地定向。在一些示例中,例如接触表面110的第一V形接触表面的角可面向第二V形接触表面的角。尽管未在图1中图示,但是凸轮100可以是双侧凸轮。凸轮100可包括与第一环形表面102相对的第三环形表面以及与第二环形表面104相对的第四环形表面。该第三环形表面和该第四环形表面可相应地以凸轮100的厚度与第一环形表面102和第二环形表面104分开。
图2图示了与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例的一部分。图2中所示的凸轮的部分可类似于图1中所示的凸轮100。第一环形表面202和第二环形表面204可相应地类似于第一环形表面102和第二环形表面104。
图2图示了V形非径向磨耗边缘。该V形非径向磨耗边缘包括第一非径向部分220和第二非径向部分222。第一非径向部分220和第二非径向部分222一起可类似于图1中所示的非径向磨耗边缘112。第一非径向部分220和第二非径向部分222均不与凸轮的半径重合。第一非径向部分220可具有处于凸轮的外周界226处的第一远端以及处于第二非径向部分222的第一远端处的第二远端。第二非径向部分222可具有处于凸轮的内周界224处的第二远端。第一非径向部分220可具有第一长度,并且第二非径向部分222可具有第二长度。该第一长度和第二长度的和可大于凸轮的外半径与内半径之间的差。第二长度可基本上等于第一长度。
图2图示了V形接触表面。该V形接触表面可包括第一非径向表面228和第二非径向表面230。第一非径向表面228和第二非径向表面230一起可将第一环形表面202连接到第二环形表面204。第一非径向表面228和第二非径向表面230一起可类似于图1中所示的接触表面110。第一非径向表面228和第二非径向表面230均不与凸轮200的半径重合。第一非径向表面228和第二非径向表面230之间的角度226可小于180度。小于180度的角度226确保了第一非径向表面228和第二非径向表面230不与凸轮200的半径重合。第一非径向表面228和第二非径向表面230可相应地类比为第一非径向部分220和第二非径向部分222的成角度的突出部。因此,角度226可以是第一非径向部分220和第二非径向部分222之间的角度。小于180度的角度226确保了第一非径向部分220和第二非径向部分222不与凸轮的半径重合。
图3图示了与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例。如图3中所示,非径向磨耗边缘334可以是弯曲的非径向磨耗边缘。在一些示例中,弯曲的非径向磨耗边缘334可具有恒定的半径。如图3中所示,一些示例可具有弯曲的接触表面336。弯曲的接触表面336可将第一环形表面302连接到第二环形表面304。在一些示例中,弯曲的接触表面336可具有恒定的半径。弯曲的接触表面336可类比为弯曲的非径向磨耗边缘334的从第一环形表面302到第二环形表面304的成角度的突出部。弯曲的接触表面336和第二环形表面304之间的角度可被调整,以调整弯曲的接触表面336的面积。增加弯曲的接触表面336和第二环形表面304之间的角度可增加弯曲的接触表面336的面积,而减小该角度可减小弯曲的接触表面336的面积。
如图3中所示,一些示例可包括弯曲的非径向磨耗边缘334和弯曲的接触表面336的多个实例。第一弯曲的接触表面和第二弯曲的接触表面可相反地定向。在一些示例中,第一弯曲的接触表面的凹形表面可面向第二弯曲的接触表面的凹形表面。尽管未在图3中图示,但是凸轮332可以是双侧凸轮。凸轮332可包括与第一环形表面302相对的第三环形表面以及与第二环形表面304相对的第四环形表面。该第三环形表面和该第四环形表面可相应地以凸轮332的厚度与第一环形表面302和第二环形表面304分开。
图4图示了与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例的扭矩分布的示图。示图440的横轴示出了例如图1中所示的凸轮100的具有非径向磨耗边缘的凸轮或者例如图5中所示的铰链550的包括具有非径向磨耗边缘的凸轮的铰链的以度为单位的旋转量。示图440的纵轴示出了施加于凸轮或包括具有非径向磨耗边缘的凸轮的铰链的扭矩量。示图440示出了第一扭矩分布442和第二扭矩分布444。第一扭矩分布442和第二扭矩分布444的S形对应于对凸轮或铰链施加扭矩以使凸轮或铰链从第一定向旋转到第二定向以及反之。例如,第一扭矩分布442和第二扭矩分布444的第一区域441对应于第一扭矩位置,而第一扭矩分布442和第二扭矩分布444的第二区域443对应于第二扭矩位置。在一些示例中,该第一扭矩位置可对应于包括凸轮的铰链的第一定向,并且该第二扭矩位置可对应于该铰链的第二定向。例如,该第一定向可以是包括凸轮的铰链的闭合位置,该凸轮包含在电子设备的支架中或电子设备的显示器与基座之间。相反,该第二定向可以是包括凸轮的铰链的打开位置,该凸轮包含在电子设备的支架中或电子设备的显示器与基座之间。
第一扭矩分布442可对应于具有非径向磨耗边缘的凸轮或包括具有非径向磨耗边缘的凸轮的铰链的初始扭矩分布。相对于某些方法的径向磨耗边缘,非径向磨耗边缘的增加的长度使得具有非径向磨耗边缘的凸轮能够维持第一扭矩分布442。具有非径向磨耗边缘的凸轮的一些示例可超过25,000次循环并且仍然维持第一扭矩分布442,使得与第一扭矩分布442相关联的角度偏移在25,000次或更少的循环之后基本上为零。相比之下,某些其他方法的径向磨耗边缘在25,000次循环或更少的循环之后可能劣化并被损伤,并且因此,会经历更大度数和/或更早开始的角度偏移446。由于该角度偏移446,具有径向磨耗边缘的凸轮可在25,000次循环之后具有第二扭矩分布444。角度偏移446对应于如上所述的铰链的旋转量的增加。
图5图示了铰链的一个示例,其包括与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例。如图5中所示,铰链550可包括第一托架552、凸轮500、扭矩发动机(torqueengine)554和第二托架556。在一些示例中,第一托架552可被耦接到电子设备的支架(例如,图6中所示的支架662)或显示器(例如,图6中所示的基座666)。第一托架552可被耦接到凸轮500。凸轮500中的每一个可类似于图1中所示的凸轮100和/或图3中所示的凸轮332。
凸轮500可被耦接到扭矩发动机554。扭矩发动机554可具有初始(设计)扭矩分布,例如图4中所示的第一扭矩分布442,其包括第一扭矩位置和第二扭矩位置。该第一扭矩位置和第二扭矩位置可相应地对应于铰链550的第一定向和第二定向。第二托架556可被耦接到扭矩发动机554。在一些示例中,第二托架556可被耦接到电子设备的显示器(未示出)或电子设备的基座(未示出)。
图6图示了包括铰链的一个示例的示例性电子设备,该示例包括与本公开一致的具有非径向磨耗边缘的凸轮的一个示例。如图6中所示,电子设备660可包括铰链650。该铰链650可类似于图5中所示的铰链550。
铰链650可被耦接到电子设备660的支架662和电子设备660的显示器664。支架662可用于支撑显示器664。角度663指示铰链650从第一定向(例如,抵靠显示器664的闭合位置)到第二定向(例如,图6中所示的打开位置)的旋转量。磨耗边缘的损伤可引起角度663的角度偏移,使得角度663随着时间的推移而增加。期望地,具有非径向磨耗边缘的凸轮可减小或甚至消除角度663随着时间的推移的增加。
尽管未在图6中图示,但是铰链650可被耦接到电子设备660的显示器664和基座666。在一些示例中,基座666可包括键盘和/或触控板。
在本公开的前述详细描述中,参考了形成其一部分的附图,并且在附图中通过图示的方式示出了可以如何实践本公开的示例。这些示例被足够详细地描述,以使本领域技术人员能够实践本公开的示例,并且要理解的是,可以利用其他示例,并且可以进行过程、电气和/或结构变化,而不脱离本公开的范围。
本文中的附图遵循编号惯例,其中,第一个数字对应于附图图号,并且其余的数字标示附图中的元件或部件。例如,附图标记102可表示图1中的元件“02”,并且类似的元件可通过图2中的附图标记202来标识。可以添加、交换和/或消除在本文的各个附图中所示的元件,以便提供本公开的多个附加示例。此外,附图中提供的元件的比例和相对尺度旨在说明本公开的示例,并且不应被理解为具有限制性的意义。

Claims (15)

1.一种凸轮,包括:
第一环形表面,其具有外半径和内半径;
第二环形表面,其具有所述外半径和所述内半径;
接触表面,其将所述第一环形表面连接到所述第二环形表面;以及
相对于所述外半径和所述内半径的非径向磨耗边缘,其中,所述非径向磨耗边缘处于所述接触表面的远端处。
2.如权利要求1所述的凸轮,其特征在于,所述非径向磨耗边缘包括:
所述非径向磨耗边缘的第一非径向部分;以及
所述非径向磨耗边缘的第二非径向部分。
3.如权利要求2所述的凸轮,其特征在于,所述第一非径向部分具有第一长度以及处于所述凸轮的外周界处的第一远端,并且
其中,所述第二非径向部分具有第二长度、处于所述第一非径向部分的第二远端处的第一远端以及处于所述凸轮的内周界处的第二远端。
4.如权利要求2所述的凸轮,其特征在于,所述第一长度与所述第二长度之和大于所述外半径与所述内半径之差。
5.如权利要求1所述的凸轮,其特征在于,所述非径向磨耗边缘是弯曲的磨耗边缘。
6.如权利要求5所述的凸轮,其特征在于,所述弯曲的磨耗边缘具有基本上恒定的半径。
7.如权利要求1所述的凸轮,其特征在于,所述非径向磨耗边缘的长度大于所述外半径与所述内半径之间的差。
8.如权利要求1所述的凸轮,还包括:
具有所述外半径和所述内半径的第三环形表面,其中,所述第三环形表面以所述凸轮的厚度与所述第一环形表面分开;
具有所述外半径和所述内半径的第四环形表面,其中,所述第四环形表面以所述厚度与所述第二环形表面分开;
相对于所述外半径和所述内半径的第二非径向磨耗边缘;以及
第二接触表面,其将所述第三环形表面连接到所述第四环形表面,其中,所述第二非径向磨耗边缘处于所述第二接触表面的远端处。
9.一种凸轮,包括:
第一环形表面,其具有外半径和内半径;
第二环形表面,其具有所述外半径和所述内半径;以及
V形接触表面,其将所述第一环形表面连接到所述第二环形表面。
10.如权利要求9所述的凸轮,其特征在于,所述V形接触表面包括:
相对于所述外半径或所述内半径的第一非径向表面;以及
相对于所述外半径或所述内半径的第二非径向表面,其中,所述第一非径向表面与所述第二非径向表面之间的角度小于180度。
11.如权利要求9所述的凸轮,还包括将所述第一环形表面连接到所述第二环形表面的第二V形接触表面,以及
其中,所述第二V形接触表面与所述V形接触表面处于相反的定向。
12.如权利要求9所述的凸轮,还包括:
具有所述外半径和所述内半径的第三环形表面,其中,所述第三环形表面以所述凸轮的厚度与所述第一环形表面分开;
具有所述外半径和所述内半径的第四环形表面,其中,所述第四环形表面以所述厚度与所述第二环形表面分开;
相对于所述外半径和所述内半径的第二非径向磨耗边缘;以及
第二V形接触表面,其将所述第三环形表面连接到所述第四环形表面。
13.一种铰链,包括:
凸轮,其包括相对于所述凸轮的外半径和所述凸轮的内半径的非径向磨耗边缘;
耦接到所述凸轮的第一托架;
耦接到所述凸轮的扭矩发动机;以及
耦接到所述扭矩发动机的第二托架。
14.如权利要求13所述的铰链,其特征在于,所述凸轮的扭矩分布包括两个不同的扭矩位置。
15.如权利要求14所述的铰链,其特征在于,所述两个不同的扭矩位置包括:
对应于所述铰链的第一定向的第一扭矩位置;以及
对应于所述铰链的第二定向的第二扭矩位置。
CN201780090289.2A 2017-06-26 2017-06-26 具有非径向磨耗边缘的凸轮 Pending CN111133167A (zh)

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