CN105103077B - 双部件铰链组件 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开一种用于便携式电子设备的双部件铰链组件。根据一个实施例，便携式计算设备包括显示器和通过双部件铰链组件连接的基座外壳。此外，双部件铰链组件包括第一部分和第二部分，当显示器变换至打开位置时第二部分在第一部分后面延伸，以便为计算设备提供稳定性。

Description

双部件铰链组件

背景技术

移动计算的出现和普及已使得便携式电子设备由于其紧凑的设计并且重量轻而成为当今市场上的主要产品。在移动计算领域中，笔记本电脑是使用最广泛的设备之一，并且通常采用由通过例如铰链在公共端处连接在一起的两个外壳组成的翻盖式设计。多数情况下，第一或显示器外壳用于为用户提供可视的显示，而第二外壳包括供用户输入的区域(例如，触摸板和键盘)。

同时，平板计算设备使用单个触摸屏显示器和外壳，既用于接受用户输入也向操作用户显示图像。进一步，可转换触屏笔记本电脑代表混合型设备，并且通常包括用于能够进行标准输入(例如，键盘)的基座外壳和用于与平板设备连接的对接区域，从而复制传统笔记本的功能。然而，当平板设备对接于混合笔记本配置中时，平板设备的尺寸和位置常常导致非期望的操作环境。

附图说明

通过结合附图对本发明的特定实施例进行详细描述，本发明的特征和优点以及其附加的特征和优点在下文中将被更加清楚地理解，附图中：

图1是根据本发明的示例的具有双部件铰链组件的便携式计算设备的三维立体图。

图2A是当处于闭合位置时便携式电子设备和双部件铰链组件的侧视图，而图2B是根据本发明示例的当处于打开位置时便携式电子设备和双部件铰链组件的侧视图。

图3A和图3B是根据本发明示例的当处于打开位置时便携式电子设备和双部件铰链组件的三维立体图。

图4A-4C是根据本发明示例的从闭合位置展开成打开位置的便携式电子设备和双部件铰链组件的侧视图。

图5A-5C是根据本发明示例的从闭合位置展开成打开位置的双部件铰链组件的放大三维视图。

图6A-6C是根据本发明示例的从闭合位置展开成打开位置的双部件铰链组件的剖视图。

具体实施方式

以下讨论针对各种示例。尽管这些示例的一个或多个可详细讨论，但所公开的实施方式不应解释为或使用为限制包括权利要求在内的本公开的范围。另外，本领域技术人员将理解，以下描述具有宽泛应用，并且任何实施方式的讨论仅意指是一个实施例的示例，而不意在暗示包括权利要求在内的本公开的范围受限于该实施例。此外，如本文中所使用的，具体关于附图中的附图标记的指示符“A”、“B”和“N”指示若干这样标示的特定特征可被包括在本公开的示例中。指示符可表示特定特征的相同或不同编号。

本文的附图遵循编号规则，其中第一数字对应于附图编号，而剩余的数字识别图中的元件或部件。不同附图之间的相似的元件或部件可通过使用相似的数字来识别。例如，143可表示图1中的元件“43”，并且相似的元件在图2中可表示为243。本文多个附图中示出的元件可被添加、交换和/或消除，从而提供本公开的若干附加示例。另外，附图中提供的元件的大小和相对比例意在例示本公开的示例，而不应以限制的意义来看待。

诸如在笔记本和混合计算系统上可看到的那种翻盖式计算设备的铰链对于使设备能够从闭合位置到输入操作模式快速且容易地变换是重要的。然而，将平板计算设备对接到可转换计算系统的基座(产生触摸屏笔记本)可能导致尴尬的重量分布，因为平板设备可能比基座外壳稍重。所以，当用户打开可转换笔记本并试图在显示器上进行触摸体验时，铰链上的重量失衡导致显示器(即平板设备)不期望地向后远离用户倾覆。因此，本领域中需要能够有效地抗衡可转换计算设备的不均匀重量分布的健壮铰链机制，从而防止设备在小到没有的力施加到附接的触摸屏显示器外壳(例如，平板设备)上时不慎向后倾覆。

本文所描述的示例提供用于便携式电子设备的双部件铰链组件。根据一个示例，铰链组件能够随着可转换笔记本从闭合状态转换为打开状态而自行调节。例如，当操作用户打开便携式设备时，铰链组件的支座部分自动展开并从主铰链构件分离，从而对抗重心并提供抵靠正常操作表面的更好的稳定性。因而，本文所描述的示例旨在提供一种双部件铰链组件，其使得在与可转换或混合便携式计算设备的触摸屏交互时，能够实现更舒适和可靠的工作环境。

现在更详细地参照附图，附图中同样的标记在整个视图中表示相应的部件，图1是根据本发明示例的具有双部件铰链组件的便携式计算设备的三维立体图。在此，便携式电子设备100包括通过双部件铰链组件110与基座或输入外壳115联接的上显示器105。在一个实施方式中，显示器105表示通过铰链组件110与计算系统100对接的平板计算设备。更具体地，如将在下文进一步详细示出和描述的，铰链组件110包括主要部分106和支座部分106，用于提供计算系统100的平衡支撑。

图2A是当处于闭合位置时便携式电子设备和双部件铰链组件的侧视图，而图2B是根据本发明示例的当处于打开位置时便携式电子设备和双部件铰链组件的侧视图。图2A描绘处于闭合操作状态的便携式电子设备200。也就是说，当处于闭合状态时，显示器外壳205设置在紧邻基座外壳215并与基座外壳215竖向对准的位置。铰链组件包括主要部分206和支座或稳定支撑部分208。根据一个示例性实施例，铰链组件210的主要部分206直接附接到基座外壳215，并可包括对接表面侧207上用于与平板计算设备(例如，显示器205)联接的附接特征。例如，铰链组件210可包括形成于连接表面207上的磁性特征部或类似附接机构，以便于对接和联接分立的显示设备。如图2B中所示，双部件铰链组件210被配置为当计算设备200的显示器205变换成打开的笔记本操作模式时可脱开地分离，在打开的笔记本操作模式中，显示器表面203被旋转并从基座外壳215的输入表面217移动离开(例如，旋转135度)。具体地，在铰链组件210随着联接的显示器205旋转时，组件210的支座部分208从主要部分206分离并延伸，以用作显示器外壳205和计算设备200的支撑支座。也就是说，当处于所描绘的打开状态时，铰链组件210的支撑支座208在显示器外壳205的后表面(即与显示表面203相反的表面)和主要部分206后面保持完全伸展，以便提供用于在触摸输入操作期间增强稳定性的“脚凳”。在没有这样的铰链组件的情况下，由于包括显示设备造成的不均匀重量分布，在底座外壳205和键盘区域217从正常表面升起并将计算设备200向后远离用户倾覆前可能需要触摸显示器表面203上的力很小。根据一个示例，双部件铰链组件的实施方式，在计算设备200放置在正常操作表面上时，可适应施加到触摸屏203上最小300克的力。

图3A和3B是根据本发明示例的当处于打开位置时便携式电子设备和双部件铰链组件的三维立体图。如图3A中所示，诸如可转换笔记本电脑的便携式电子设备300处于打开状态，在此状态下，在基座外壳315上的键盘输入和在显示器305上的触摸输入均可由操作用户完成。另外，显示器305被保持在位，并通过铰链组件310从基座外壳315旋转。根据一个示例，如图3B中所示，当显示器外壳305旋转经过垂直于与输入表面317对应的基准平面(normal plane)的平面时，铰链组件310的支座部分308从主铰链部分306分离并远离显示器外壳305的后表面304延伸并且位于主铰链部分306的后面。

图4A-4C是根据本发明示例的从闭合位置展开成打开位置的便携式电子设备和双部件铰链组件的侧视图。图4A描绘从闭合状态移动到打开状态的便携式电子设备400。具体而言，显示器外壳405从基座外壳415的输入表面417移动离开到升起位置。此外，铰链组件410以对应于显示器外壳405的移动的方式旋转。根据一个示例，铰链组件410的支撑支座部分408在计算设备展开并变换为正常输入操作模式时开始从铰链组件410的主要部分406分离。此外，图4B描绘处于半打开状态的便携式电子设备400，在半打开状态中，显示器外壳405基本垂直于与输入表面417和基座外壳415相关联的基准平面。在显示器外壳405进一步旋转远离基座外壳415的键盘表面417(由方向箭头指示)时，双部件铰链组件410的支座部分408向下移动并进一步移动离开主要部分406。另外，图4C描绘处于完全打开位置的便携式电子设备400，在完全打开位置中，显示器外壳405进一步旋转远离(例如，135°)输入表面417，并经过相对于基座外壳405的垂直平面425。如此处所示，铰链组件的支座部分408从铰链组件410的主要部分406完全分离，以便为显示器外壳405和计算设备400提供稳定支撑。

图5A-5C是根据本发明示例的从闭合位置展开成打开位置的双部件铰链组件的放大三维视图。图5A是处于闭合状态的双部件铰链组件510的例示。在一个实施方式中，当处于闭合状态时，铰链组件510的支座部分508与铰链组件510的主要部分506基本平齐。也就是说，支座或支撑部分508被联接到铰链组件的主要部分506并结合在铰链组件的主要部分506内(通过图5C中所示的腔区域507)。根据一个示例，支撑构件508在长度方向上短于铰链组件510的主要部分506，以便使支撑构件508能够在主铰链部分506的腔区域507内可靠地联接和平齐对准。铰链组件510的支撑构件508可通过使用磁性特征部或类似的附接机构联接到主要部分506。另外，图5B描绘从闭合位置向输入操作模式或打开位置变换的显示器505。如该实施方式中所示，支撑支座508开始从主要部分506解除联接，使得支座构件508的联接区域509向下移动并远离显示器外壳505和主要铰链部分506。此外，又如图5C中所示，联接区域509被配置为，当显示器外壳505进一步旋转远离基座外壳的输入表面时，进一步延伸远离铰链组件510的主要部分506(如图4C中所示)。在一个实施方式中，来自主要部分506的旋转力用于将支撑构件508和联接区域509向下推，使得支撑构件508延伸远离显示器外壳505并且位于主要铰链部分505的后面，以在停靠于操作表面时提供可靠的“支架”支撑。

图6A-6C是根据本发明示例的从闭合位置展开成打开位置的双部件铰链组件的剖视图。如图6A中所示，便携式电子设备处于闭合位置，在闭合位置中，显示器605直接设置在基座外壳615上方并与基座外壳615相邻。此外，基座外壳615包括用于接收与支撑支座部分608相关联的可旋转接合元件628的开口或腔区域618。腔区域618被配置为提供使可旋转接合元件628被容纳在其中时能够移动的足够的摩擦支撑。支撑支座部分608可还包括小内槽629，小内槽629形成于可旋转接合元件628的相反侧上并具有对应的尺寸，并被配置为与关联于主要铰链部分606的突出元件626配合。如图6B中所示，当显示器605向上旋转并远离基座外壳615时，主要铰链部分606的隆起或突出元件626与支撑支座608的内槽629脱离，并沿支撑支座部分608的内部区域638滑动。所以，主要铰链部分的突出元件626在支撑支座608的内部区域638上施加力，并用于通过基座外壳615内的可旋转接合元件628的旋转将支撑支座608以远离显示器605的方向向下推。图6C描绘处于打开状态的铰链组件610和便携式电子设备。如此处所示，支撑支座608被配置为在与主要部分606的延伸方向相反的方向上延伸，以便形成“剪刀”构造。也就是说，支撑支座608在远离基座外壳615的方向上延伸并位于主要铰链部分606后面。在一个实施方式中，支撑支座608还包括衬垫元件632，衬垫元件632形成在支撑支座608的外侧上并与内槽629相反。衬垫元件632可用于在支撑支座部分608停靠在操作表面时提供缓冲和垫料支撑。

示例提供用于便携式电子设备的双部件铰链组件。另外，根据本文描述的实施方式的铰链组件可提供很多优点。例如，双部件铰链组件利用现有的翻盖式便携电子设备(例如，铰链)的功能，从而减少了用于实施所必须的附加部件的数量。另外，将支座支撑合并于铰链组件内使便携式电子设备能够保持尺寸和形式上的紧凑，同时即使在便携式设备相对于基座外壳以大角度(135度)打开时也提供可靠的支撑结构。

另外，虽然已关于特定示例描述了本发明，但本领域技术人员将认识到多种修改是可能的。例如，尽管本文描述的示例描绘可转换或混合计算系统作为便携式电子设备，但本发明不限于此。例如，便携式电子设备可以是笔记本、标准笔记本电脑、智能手机或任何具有翻盖式外壳布置并被配置为由用于由操作用户基于触摸输入的任何其它电子设备。

并非这里描述和例示的所有的部件、特征、结构、特性等都需要包括在特定示例或实施方式中。如果说明书陈述部件、特征、结构或特性例如“可”、“可能”、“能”、“能够”被包括，则并不必须包括特定的部件、特征、结构或特性。如果说明书或权利要求书提到“一个”元件，其并不意味着只有一个该元件。如果说明书或权利要求提到“一个附加的”元件，其并不排除有多于一个的该附加元件。

应当注意，尽管已参照特定实施方式描述了一些示例，但根据一些示例，其它实施方式也是可能的。另外，附图中例示或本文中描述的元件或其它特征的布置顺序不需要以所例示和描述的特定方式布置。根据一些示例，很多其它布置也是可能的。

该技术不受这里所列出的特定细节限制。实际上，受益于本公开的本领域技术人员将从前面的描述和附图中预见可在本技术的范围内做出许多其它改变。因此，限定技术的范围的是包括对其进行的任何修改的随附权利要求书。

Claims (12)

1.一种便携式计算设备，包括：

显示器；

包括输入区域的基座外壳；和

将所述显示器连接至所述基座外壳的双部件铰链组件，其中所述铰链组件包括第一部分和第二部分，所述第二部分能相对于所述第一部分移动，当所述显示器变换至打开位置时，所述第二部分在所述第一部分后面延伸，以便为所述计算设备提供稳定性，

其中所述铰链组件的所述第二部分包括联接区域，该联接区域当所述显示器位于闭合位置时附接到所述第一部分，并且

其中当所述显示器从所述闭合位置旋转至所述打开位置时，所述铰链组件的所述第二部分的所述联接区域从所述铰链组件的所述第一部分分离以便不与所述第一部分接触。

2.如权利要求1所述的设备，其中，当所述显示器相对于所述基座外壳和输入区域处于所述闭合位置时，所述铰链组件的所述第二部分联接至所述铰链组件的所述第一部分并与所述铰链组件的所述第一部分平齐。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述铰链组件的所述第一部分包括腔区域，用于在闭合状态时将所述第二部分设置在所述铰链组件的所述第一部分内。

4.如权利要求1所述的设备，其中当所述计算设备处于打开位置时，所述铰链组件的所述第二部分在所述显示器的后表面的后面和所述第一部分的后面延伸，以便抗衡所述计算设备的不均匀重量分布。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述便携式计算设备是可转换笔记本电脑，并且

其中所述显示器为平板计算设备，并且所述铰链组件包括用于接收所述平板计算设备的对接表面。

6.如权利要求1所述的设备，其中基座外壳包括用于接收与所述铰链组件的所述第二部分相关联的可旋转接合元件的腔区域。

7.一种双部件铰链组件，包括：

主要部分，联接至与便携式计算设备相关联的基座外壳和显示器；

支撑构件，能相对于所述主要部分移动，并配置为从包括在所述主要部分中的腔区域可分离地脱开，其中所述支撑构件被配置为当所述显示器变换至打开位置时在所述主要部分的后面延伸，以便为所述计算设备提供稳定性，

其中所述铰链组件的所述支撑构件包括联接区域，该联接区域当所述显示器位于闭合位置时附接到所述主要部分，并且

其中当所述显示器从所述闭合位置旋转至所述打开位置时，所述铰链组件的所述支撑构件的所述联接区域从所述主要部分分离以便不与所述主要部分接触。

8.如权利要求7所述的组件，其中当所述计算设备处于所述闭合位置时，所述支撑构件位于所述铰链组件的所述主要部分的腔区域内并与所述主要部分平齐。

9.如权利要求7所述的组件，其中当所述计算设备处于所述打开位置时，所述铰链组件的所述支撑构件在所述显示器的后表面的后面和所述主要部分的后面延伸，以便抗衡所述计算设备的不均匀重量分布。

10.如权利要求7所述的组件，其中所述便携式计算设备是可转换笔记本电脑，并且

其中所述显示器为平板计算设备，并且所述铰链组件的所述主要部分包括用于接收所述平板计算设备的对接表面。

11.如权利要求7所述的组件，其中所述基座外壳包括用于接收与所述铰链组件的所述支撑构件相关联的可旋转接合元件的腔区域。

12.一种便携式计算设备，包括：

包括键盘输入区域和第一腔区域的基座外壳；

配置为接收来自用户的基于触摸的输入的平板显示器；和

双部件铰链组件，配置为接收所述平板显示器并为所述平板显示器提供相对于所述基座外壳的旋转支撑，其中所述铰链组件包括主要部分和具有可旋转接合元件的支撑构件，所述可旋转接合元件形成在与配置为附接到所述主要部分的联接端相反的一端上，所述支撑构件能相对于所述主要部分移动，

其中当所述计算设备处于闭合位置时，所述支撑构件位于所述铰链组件的包括在所述主要部分中的第二腔区域内并与所述主要部分平齐，

其中当所述平板显示器从闭合位置旋转至打开位置时，所述铰链组件的所述支撑构件的所述联接端从所述主要部分分离，并且所述可旋转接合元件在所述基座外壳的所述第一腔区域内旋转，并且

其中当所述计算设备处于打开位置时，所述铰链组件的所述支撑构件在所述主要部分的后面延伸，以便抗衡所述计算设备的不均匀重量分布。

Images