CN102638592A - 双铰链扭杆 - Google Patents

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Abstract

在双铰链轴向凸轮的实施例中，便携式设备包括与显示设备集成的第一壳体和可移动地耦合至第一壳体的第二壳体。双铰链附连到便携式设备的第一和第二壳体，且双铰链可用于使第一和第二壳体相对于彼此打开和关闭。扭杆可移动地耦合双铰链以便以大致相同的时间速率(timing rate)打开和闭合，这可防止双铰链在第一和第二壳体相对于彼此打开和闭合时被绑定住。

Description

双铰链扭杆
技术领域
本发明涉及双铰链扭杆。
背景技术
移动电话和便携式设备越来越普及，且许多都包括双显示器和/或相对于设备的手持基座开启和闭合的显示设备。例如，移动计算机设备可以被铰接以开启两个显示设备，每个显示设备被集成到设备壳体的一侧或一半中。然而，铰链机构可包括相对复杂的旋转铰链和硬件组件来定位显示设备以供使用，且可在两个铰链独立操作时绑定(bind)以打开设备的壳体部分。铰链机构在配置在显示设备之间时也可能是突出的，和/或可能占用原本可用于实现更大显示设备的空间。用户通常想要尽可能小的设备以便于在口袋或包中携带，但也希望设备有更大的显示表面。
发明内容
提供本发明内容以便介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的双铰链扭杆的简化概念。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
描述了双铰链扭杆。在各实施例中，便携式设备包括与显示设备集成的第一壳体和可移动地耦合到第一壳体的第二壳体。双铰链附连到便携式设备的第一和第二壳体，且双铰链可用于使第一和第二壳体相对于彼此打开和闭合。扭杆可移动地耦合双铰链以便以大致相同的时间速率(timing rate)打开和闭合，这可防止双铰链在第一和第二壳体相对于彼此打开和闭合时被绑定住。
在其它实施例中，双铰链各自包括一组双铰链凸轮，双铰链凸轮可被实现为轴向凸轮或径向凸轮。双铰链可供第一致动和第二致动顺序打开便携式设备的第一和第二壳体，还可用于逆序闭合第一和第二壳体。双铰链各自还包括耦合一组双铰链凸轮的铰链连杆，扭杆可移动地耦合双铰链的铰链连杆。在实现中，对于双铰链中双铰链凸轮之一，扭杆作为穿过铰链连杆的枢轴点连接双铰链的铰链连杆。可实现扭杆来相对于便携式设备的第一和第二壳体外部或内部耦合双铰链。
附图说明
参考下面的附图来描述双铰链扭杆的各实施例。在各附图中，使用相同的标号来指代相同的特征和组件：
图1示出了根据一个或多个实施例的包括用轴向凸轮耦合至双铰链的扭杆的双铰链部件的示例。
图2示出了根据一个或多个实施例的包括用径向凸轮耦合至双铰链的扭杆的双铰链部件的另一示例。
图3示出了根据一个或多个实施例的如参考图1所述的双铰链轴向凸轮的示例。
图4示出了根据一个或多个实施例的如参考图2所述的双铰链径向凸轮的示例。
图5示出根据一个或多个实施例的用双铰链扭杆实现的便携式设备的示例。
图6示出根据一个或多个实施例的双铰链扭杆的示例方法。
具体实施方式
描述了双铰链扭杆。在实施例中，诸如移动电话或计算机设备之类的具有两个壳体部分的便携式设备包括双铰链，双铰链各自包括被设计成用于附连到便携式设备的壳体部分的铰链底座。双铰链由扭杆可移动地耦合在一起，以便以大致相同的时间速率打开和闭合双铰链，以在第一和第二壳体相对于彼此打开和闭合时防止双铰链被绑定住。扭杆可位于便携式设备内部或外部，并且诸如当一个铰链没有按照与另一铰链相同的速率打开或闭合时，使得双铰链一起移动。另外，扭杆向包括独立组件(如铰链和设备的壳体部分)的便携式设备中的双铰链部件添加稳定性。扭杆耦合双铰链以形成使双铰链稳定并保持用来一起打开和闭合双铰链的定时的双铰链部件。
尽管所描述的用于双铰链扭杆的系统和方法的特征和概念可在任何数量的不同环境、系统、设备、和/或各种配置中实现，但是在下面的示例性设备、系统和配置的上下文中描述双铰链扭杆的各实施例。
图1示出了根据一个或多个实施例的包括用轴向凸轮耦合至双铰链104的扭杆102的双铰链部件100的示例。双铰链部件可用诸如移动电话或膝上型计算机的、被设计成打开和闭合的任何类型的便携式设备实现。例如，便携式设备可包括附连至双铰链的铰链底座106的两个壳体部分，双铰链的铰链底座可用于相对于设备的第二壳体打开和闭合设备的第一壳体。采用双铰链，便携式设备的壳体部分可以从大致零度(0°)的闭合位置旋转到大致一百八十度(180°)的打开位置。双铰链还可以实现将便携式设备的壳体部分相对于彼此旋转大致三百六十度(360°)。
在此示例中，双铰链104的铰链底座106包括一组轴向凸轮108，这将参考图3来进一步描述。双铰链的铰链底座被示为处于打开位置，并具有第一半110和第二半112，它们均被设计成附连至便携式设备的壳体部分。双铰链可供第一致动和第二致动顺序打开便携式设备的第一和第二壳体，还可用于逆序闭合便携式设备的第一和第二壳体。
双铰链104各自包括在铰链底座中耦合该组轴向凸轮108的铰链连杆114。扭杆102将第一双铰链耦合至第二双铰链，并被实现成以大致相同的时间速率打开和闭合双铰链，以便在便携式设备的壳体部分相对于彼此打开和闭合时防止双铰链被绑定住。在其它实施例中，扭杆耦合至双铰链的铰链连杆，且可被连接至铰链连杆的任何部分。例如，对于双铰链的该组轴向凸轮中的轴向凸轮之一，扭杆可被实现为穿过双铰链的铰链连杆的116处的枢轴点。
图2示出了根据一个或多个实施例的包括用径向凸轮耦合至双铰链204的扭杆202的双铰链部件200的另一示例。如上所述，双铰链部件可用诸如移动电话或膝上型计算机的、被设计成打开和闭合的任何类型的便携式设备来实现。例如，便携式设备可包括附连至双铰链的铰链底座206的两个壳体部分，双铰链的铰链底座可用于相对于设备的第二壳体打开和闭合设备的第一壳体。
在此示例中，双铰链204的铰链底座206包括一组径向凸轮208，这将参考图4来进一步描述。双铰链的铰链底座被示为处于闭合位置，并具有第一半210和第二半212，它们均被设计成附连至便携式设备的壳体部分。双铰链可供第一致动和第二致动顺序打开便携式设备的第一和第二壳体，还可用于逆序闭合便携式设备的第一和第二壳体。
双铰链204各自包括在铰链底座中耦合该组径向凸轮208的铰链连杆214。扭杆202将第一双铰链耦合至第二双铰链，并被实现成以大致相同的时间速率打开和闭合双铰链，以便在便携式设备的壳体部分相对于彼此打开和闭合时防止双铰链被绑定住。在其它实施例中，扭杆耦合至双铰链的铰链连杆，且可被连接至铰链连杆的任何部分。例如，对于双铰链的该组径向凸轮中的径向凸轮之一，扭杆可被实现为穿过双铰链的铰链连杆的216处的枢轴点。
图3示出了参考图1描述的双铰链轴向凸轮的示例300。双铰链轴向凸轮包括扭杆102、铰链连杆104、以及两个凸轮及从动件机构302、304。铰链连杆具有集成凸轮306(例如被模制或构造成铰链连杆的整合组件)，并且具有可移动凸轮308(例如在安装时被拼合(keyed)为相对于铰链连杆锁定到位)。第一凸轮及从动件机构302包括凸轮从动件310和可移动凸轮308。类似地，第二凸轮及从动件机构304包括凸轮从动件312和集成凸轮306。第一凸轮及从动件机构302还包括张紧弹簧314，且第二凸轮及从动件机构304包括张紧弹簧316。张紧弹簧施加力以将相应的凸轮从动件朝对应的轴向凸轮的凸轮凸角(lobe)推挤。凸轮从动件310、312具有停止件，这些停止件在铰链连杆旋转时将所述凸轮从动件保持在相对于相应凸轮308、306的固定位置处。
可移动凸轮308具有相对于第一凸轮从动件310致动的凸轮凸角318。类似地，集成凸轮306具有相对于第二凸轮从动件312致动的凸轮凸角320。在一实现中，这些凸轮中的每一个通过各自均匀地相隔一百二十度(120°)的三个凸轮凸角来平衡。在凸轮凸角接触凸轮从动件的情况下产生具有力和力方向的力矢量，并且凸轮的形状和凸轮从动件改变该力矢量和所施加的扭矩。在可替代的实施例中，双铰链可以被实现为摩擦铰链，并且凸轮及从动件机构用于基于凸轮与凸轮从动件之间的摩擦来致动。
比如在双铰链轴向凸轮中的两个被安装在便携式设备中(例如便携式设备的相对两端或相对两侧上)时，扭杆102将铰链连杆114耦合到第二铰链连杆(未示出)。双铰链可被实现为双稳态铰链机构，其可供322处的第一致动和324处的第二致动来顺序闭合并随后可在打开时逆序操作。
第一凸轮及从动件机构302在第二凸轮及从动件机构304闭合双铰链的第二半(例如在324处)之前以较小的所施加的扭矩闭合该双铰链的第一半(例如在322处)。第一凸轮及从动件机构302还在第二凸轮及从动件机构304打开双铰链的第二半之前以较小的所施加的扭矩打开该双铰链的第一半。在一实施方式中，第一凸轮从动件310的凸轮面与第二凸轮从动件312的形状不同，并且凸轮面的形状差异可作用在可移动凸轮308上以施加较小扭矩。
图4示出了参考图2描述的双铰链径向凸轮的示例400。双铰链径向凸轮包括扭杆202、铰链连杆214、以及两个凸轮及从动件机构402、404。铰链连杆具有集成凸轮406(例如，被模制或构造成铰链连杆的整合组件)，并且具有可移动凸轮408。第一凸轮及从动件机构402包括凸轮从动件410和可移动凸轮408。类似地，第二凸轮及从动件机构404包括凸轮从动件412和集成凸轮406。第一凸轮及从动件机构402还包括张紧弹簧414，且第二凸轮及从动件机构404包括张紧弹簧416。张紧弹簧将相应的凸轮从动件朝对应的径向凸轮的凸轮凸角推挤。
可移动凸轮408具有凸轮凸角418，其相对于第一凸轮从动件410的凸轮面420致动。类似地，集成凸轮406具有凸轮凸角422，其相对于第二凸轮从动件412的凸轮面424致动。产生具有力和力方向的力矢量，其中凸轮凸角接触凸轮从动件的凸轮面，且凸轮和凸轮从动件的形状改变该力矢量和所施加的扭矩。在替换实施例中，双铰链可被实现为摩擦铰链，且凸轮及从动件机构可用于基于凸轮与凸轮从动件的凸轮面之间的摩擦来致动。
比如在双铰链径向凸轮中的两个被安装在便携式设备中(例如便携式设备的相对两端或相对两侧上)时，扭杆202将铰链连杆214耦合到第二铰链连杆(未示出)。双铰链可被实现为双稳态铰链机构，其可供426处的第一致动和428处的第二致动顺序打开，随后可在闭合时用于逆序操作。
第一凸轮及从动件机构402在第二凸轮及从动件机构404打开双铰链的第二半(例如，在428处)之前以较小的所施加的扭矩打开该双铰链的第一半(例如，在426处)。第一凸轮及从动件机构402还在第二凸轮及从动件机构404闭合该双铰链的第二半之前，以较小的所施加扭矩闭合双铰链的第一半。在一实现中，第一凸轮从动件410的凸轮面420与第二凸轮从动件412的形状不同，且凸轮面420的形状差异可作用在凸轮408上以施加较小扭矩。
图5示出根据在此描述的各实施例的可被实现为包括双铰链和扭杆的便携式设备500的示例。在各实施例中，该便携式设备可以是任何形式的消费者设备、计算机设备、用户设备、通信设备、电话设备、导航设备、电视设备、电器设备、游戏设备、媒体回放设备和/或电子设备。在第一视图502中，便携式设备被示为处于闭合位置。便携式设备具有带有集成显示设备506的第一壳体504，并且还具有可包括物理键盘或附加显示设备510(例如，如该示例中所示地，在该便携式设备的下侧上)的第二壳体508。因此，在第一壳体和第二壳体的闭合位置中(在此亦称反书本模式)，这些显示设备可从该便携式设备的相对侧查看。
第一壳体504通过双铰链512可移动地耦合到第二壳体508，该双铰链512被安装在该设备的各显示设备之间并且可用于从大致零度(0°)的闭合位置打开至大致一百八十度(180°)的打开位置、以及旋转经过大致三百六十度(360°)。在第二视图514中，便携式设备500被示为处于打开位置，比如在第二壳体508在516处环绕并向上旋转以将显示设备506与附加显示设备510彼此邻接地定位以形成表面显示器518(例如，这两个显示设备看似为一个较大的显示器表面)时。在打开位置下，双铰链不可见，并且被设计为允许这些显示设备在打开位置聚到一起。
在各实施例中，扭杆或者相对于便携式设备的第一和第二壳体外部或者相对于便携式设备的第一和第二壳体内部将双铰链耦合在一起。例如，在第一视图502中，扭杆处于便携式设备内部中(例如，在便携式设备闭合时，扭杆未示出或不可见)。在第三视图520中，便携式设备被示出处于闭合位置中，双铰链512由扭杆522耦合，扭杆被示为处于便携式设备的壳体外部。在第四视图524中，便携式设备被示出处于打开位置中，双铰链512由扭杆522耦合，扭杆被示为处于便携式设备的壳体外部。
图6示出双铰链扭杆的示例方法600。描述方法框的次序并不旨在解释为限制，并且任何数量的所述方法框都可以按任何次序组合以实现本方法或实现替换方法。
在框602，双铰链用扭杆耦合在一起，双铰链附连至便携式设备的第一和第二壳体。例如，(图1)双铰链部件100包括可移动地耦合双铰链104的扭杆102，每一双铰链的铰链底座被设计成附连至便携式设备的壳体部分。双铰链104各自包括一组轴向凸轮、以及在铰链底座中耦合该组轴向凸轮的铰链连杆114。类似地，(图2)双铰链部件200包括可移动地耦合双铰链204的扭杆202，每一双铰链的铰链底座206被设计成附连至便携式设备的壳体部分。双铰链204各自包括一组径向凸轮、以及在铰链底座中耦合该组径向凸轮的铰链连杆214。双铰链104、204可用于相对于彼此打开和闭合便携式设备的壳体部分，诸如供第一致动在第二壳体之前打开便携式设备的第一壳体，并供第二致动在第二壳体之前闭合便携式设备的第一壳体。
在框604，对于双铰链的双铰链凸轮之一，扭杆作为枢轴穿过双铰链的铰链连杆。例如，双铰链104包括耦合该组轴向凸轮107的铰链连杆114，扭杆102是对于双铰链的该组轴向凸轮中的轴向凸轮之一穿过双铰链的铰链连杆的116处的枢轴点。类似地，双铰链204包括耦合该组径向凸轮208的铰链连杆214，扭杆202是对于双铰链的该组径向凸轮中的径向凸轮之一穿过双铰链的铰链连杆的216处的枢轴点。
在框606，施加扭矩以便以大致相同的时间速率打开和闭合双铰链，在框608，在便携式设备的第一和第二壳体相对于彼此打开和闭合时防止双铰链被绑定住。例如，扭杆102被实现为以大致相同的时间速率打开和闭合双铰链104(用轴向凸轮)，以防止便携式设备的壳体部分相对于彼此打开和闭合时双铰链被绑定住。例如，扭杆202被实现为以大致相同的时间速率打开和闭合双铰链204(用径向凸轮)，以防止便携式设备的壳体部分相对于彼此打开和闭合时双铰链被绑定住。
在框610，按照先于第二壳体的顺序打开便携式设备的第一壳体，而由扭杆耦合的双铰链同时打开。例如，由扭杆102耦合的双铰链104的轴向凸轮可用于按照先于第二壳体的顺序打开便携式设备的第一壳体。类似地，由扭杆202耦合的双铰链204的径向凸轮可用于按照先于第二壳体的顺序打开便携式设备的第一壳体。
在框612，按照先于第二壳体的逆序闭合便携式设备的第一壳体，而由扭杆耦合的双铰链同时闭合。例如，由扭杆102耦合的双铰链104的轴向凸轮可用于按照先于第二壳体的逆序闭合便携式设备的第一壳体。类似地，由扭杆202耦合的双铰链204的径向凸轮可用于按照先于第二壳体的逆序闭合便携式设备的第一壳体。
尽管已经用结构特征和/或方法专用的语言描述了双铰链轴向凸轮的各实施例，但是所附权利要求的主题不必限于所述的具体特征或方法。相反，这些具体特征和方法是作为双铰链扭杆的示例实现来公开的。

Claims (10)

1.一种双铰链部件(100)，包括：
包括第一铰链底座(106)的第一双铰链(104)，所述第一铰链底座被配置成附连至便携式设备(500)的第一壳体(504)和所述便携式设备的第二壳体(508)；
包括第二铰链底座(106)的第二双铰链(104)，所述第二铰链底座被配置成附连至所述便携式设备的第一和第二壳体，所述第一和第二双铰链可用于使所述便携式设备的第一和第二外壳相对于彼此打开和闭合；以及
扭杆(102)，它被配置成将所述第一双铰链耦合至所述第二双铰链，还被配置成以大致相同的时间速率打开和闭合所述第一和第二双铰链。
2.如权利要求1所述的双铰链部件，其特征在于，所述扭杆还被配置成，在所述便携式设备的第一和第二壳体相对于彼此打开和闭合时，防止所述第一和第二双铰链被绑定住。
3.如权利要求1所述的双铰链部件，其特征在于，所述第一和第二双铰链均包括一组双铰链凸轮，其中所述双铰链凸轮包括轴向凸轮或径向凸轮。
4.如权利要求3所述的双铰链部件，其特征在于，所述第一和第二双铰链均包括被配置成耦合所述一组双铰链凸轮的铰链连杆，其中所述扭杆还被配置成将所述第一双铰链的铰链连杆耦合至所述第二双铰链的铰链连杆。
5.如权利要求4所述的双铰链部件，其特征在于，所述扭杆还被配置为对于所述相应各组的双铰链凸轮中的双铰链凸轮之一、穿过所述第一和第二双铰链的铰链连杆的枢轴点。
6.如权利要求1所述的双铰链部件，其特征在于，所述第一和第二双铰链均可供第一致动和第二致动顺序打开所述便携式设备的第一和第二壳体，且还可供逆序闭合所述便携式设备的第一和第二壳体。
7.一种方法(600)，包括：
将双铰链(204)与扭杆(202)耦合(602)在一起，所述双铰链附连至所述便携式设备(500)的第一壳体(504)并附连至所述便携式设备的第二壳体(508)，所述双铰链可供使所述第一和第二壳体相对于彼此打开和闭合；以及
施加(606)扭矩以按照大致相同的时间速率打开和闭合所述双铰链。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括在所述便携式设备的第一和第二壳体相对于彼此打开和闭合时，防止所述双铰链被绑定住。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：
所述双铰链各自包括一组双铰链凸轮以及耦合所述一组双铰链凸轮的铰链连杆，且
所述扭杆可移动地耦合所述双铰链的铰链连杆。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括对于相应各组双铰链凸轮中的双铰链凸轮之一，作为枢轴穿过所述双铰链的铰链连杆。
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