CN107615207B - 使薄形状因子低成本设计成为可能的无紧固件铰链 - Google Patents

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Abstract

本公开包括使薄形状因子低成本设计成为可能的无紧固件铰链系统。本文所描述的铰链系统可包括铰链支架和铰链翼。铰链支架包括升高的部分藉此提供中空区域和一个或多个弹簧凸片。铰链翼通过中空部分可滑动地联接至铰链支架。有利的是，与本公开一致的铰链系统不包括紧固件，使得除减少成本外，计算设备的“Z”高度可被最小化。

Description

使薄形状因子低成本设计成为可能的无紧固件铰链
优先权
本专利要求2015年6月27日提交的美国专利申请No.14/752,938的优先权权益。
技术领域
本文所描述的各实施例一般涉及可转换的2合1计算系统，并且更具体地涉及一种使薄形状因子低成本设计成为可能的无紧固件铰链。
背景技术
诸如2合1计算系统之类的蛤壳式和可转换系统需要铰链系统以附接盖子和基底组件。随着产业朝着更薄和更轻的计算系统发展，用于附接铰链的常规技术正在成为所述系统尤其是盖子的高度的限制因素。
常规计算系统中的铰链系统包括扭矩引擎，铰链销和铰链翼，所述铰链翼是装配于底座中并且用销和螺钉固定的冲压的金属。最值得注意的是，常规计算系统包括螺钉凸台，支架和螺钉，其增加了计算系统的整体高度和成本。
如此，存在消除一些组件部分以节约成本和减少高度，同时仍保留铰链系统的核心功能的需求。本公开案满足这一需求。
附图说明
图1是本领域已知的用于计算设备的常规铰链系统。
图2是本领域已知的用于计算设备的常规铰链系统的侧视图。
图3是根据本公开案的实施例的用于计算设备的示例性铰链系统。
图4是根据本公开案的实施例的用于计算设备的示例性铰链系统的侧视图。
图5A-5B是被组装和被拆解的铰链系统的示意图。
图6是根据本公开案的实施例的示例性铰链系统的俯视图。
图7是根据本公开案的实施例的示例性铰链系统的立体图。
图8是根据本公开案的实施例的联接到笔记本计算设备的示例性铰链系统的立体图。
具体实施方式
在下文提供一些实施例的详细描述以及附图。结合此类实施例提供详细描述，但是不限于任何特定示例。范围仅受权利要求书限制且涵盖众多替换方案、修改和等效方案。在以下描述中陈述了众多具体细节，以便提供透彻的理解。这些细节出于示例的目的被提供并且所描述的技术可在没有部分或所有这些具体细节的情况下根据权利要求书实现。出于清楚的目的，没有详细描述涉及到一些实施例的技术领域中已知的技术材料，以避免不必要地模糊该描述。
图1是本领域已知的用于计算设备100的常规铰链系统。特别地，本图露出了计算设备100的底座101的内部部分。在一些实施例中，底座包括常规的螺钉/螺栓紧固件103用来将计算设备100的后盖附接至设备100的框架102(例如，金属框架)。此外，各种常规紧固件103中的任一个可将塑料框架部件104附接至计算设备100的底座101。
图2是本领域已知的用于计算设备200的常规铰链系统的侧视图。在此视图中，示出计算设备200的“Z”高度202。例如，计算设备200的“Z”高度大约为3.6毫米(mm)。在一更多实施例中，计算设备的“Z”高度可以是当设备在其普通位置时，该设备从底表面延伸的垂直高度。值得注意的是，计算设备200的“Z”高度可能受到常规紧固件201存在的影响。
本领域技术人员应当理解，“Z”高度可沿计算设备200的长度而改变。然而，如将在下文描述的，本公开提供技术用来沿至少一个区域减少计算设备的“Z”高度。
图3是根据本公开案的实施例的用于计算设备300的示例性铰链系统。计算设备300可以是2合1设备、计算机笔记本设备、计算机小笔记本设备、膝上型计算机或其他类似设备。在本公开的实施例中，与本公开一致的铰链系统包括铰链翼302和铰链支架303。接近铰链系统的是计算设备300的底座的金属支承支架304和塑料部件305。在一些实施例中，铰链支架303和金属支承支架304可具有半透明的部分，以使得铰链翼302可以更易露出。
有利的是，计算设备300中所用的铰链系统减少了设备300的“Z”高度，因而减少了成本。与常规铰链系统中的铰链翼相比，铰链翼302可被认为窄。
图4是根据本公开案的实施例的用于计算设备的示例性铰链系统400的侧视图。铰链系统400包括装配于铰链支架402中的铰链翼401。最值得注意的是，计算设备的“Z”高度可通过采用铰链系统400实质性地减少，因而消除了使用本领域已知的常规紧固件的需要。在所示实施例中，计算设备的“Z”高度可在1.8毫米(mm)与2.8毫米(mm)之间。
图5A-5B是被组装和被拆解的铰链系统500的示意图。特别地，图5A和5B示出铰链系统500的截面。在图5A中，铰链支架505的升高的部分504和该铰链支架的基底部分502a，502b与被拆解的铰链翼501一起被示出。
在一些实现中，弹簧凸片(tab)503a，503b以一定角度的方式设置在基底部分502a，502b的顶表面上。在所示实施例中，弹簧凸片503a，503b以一定角度的方式设置来考虑铰链翼501的插入，同时在铰链翼501被插入到铰链支架505中时还提供力。
在一些实施例中，弹簧凸片503a，503b可以按从20°到45°的角度设置，并且可在铰链翼501上施加范围在1.5磅(lbs)到2.0磅(lbs)的力。因此，把铰链翼501组装到铰链支架505中所需的插入力可以与由弹簧凸片503a，503b提供的力相关。
本领域普通技术人员应当理解，插入力可与提取力相等或不同－提取力为从铰链支架505移除铰链翼501所需的力。在一些实施例中，从铰链支架505移除铰链翼501所需的提取力比把铰链翼501插入到铰链505中所需的插入力大。
在图5A-5B中，两个弹簧凸片503a，503b被示出。然而，本公开并不受限于此。此外，弹簧凸片503a，503b以与铰链支架505的基底部分502a，502b相同的角度设置，但本公开并不受限于此。在一些实施例中，弹簧凸片503a，503b可具有不同的弹力512a，512b并且可以按与铰链支架505的基底部分502a，502b不同的角度设置。
图5B提供铰链系统500内的一些力的例示。如所示的，插入力511可以与由弹簧凸片提供的力(即，弹力512a，512b)和由铰链翼501与铰链支架505的表面之间的接触提供的摩擦力(即，摩擦力513)相关。例如，铰链翼501和铰链支架505两者的表面可以是硬钢或钣金钢(sheet metal steel)。在一些实施例中，当两个表面都包括钣金钢时，静态摩擦系数可以大致为0.78。
在一些实现中，可向铰链翼的表面或者铰链支架的表面加入润滑剂以有助于提取或插入。在一些实施例中，对前述表面应用湿式或干式润滑剂可产生大约0.3的静态摩擦系数。
图6是根据本公开案的实施例的示例性铰链系统600的俯视图。铰链系统600包括铰链翼601、铰链支架602和摩擦抑制(dampening)部件603。铰链翼601可具有各种特征，诸如但不限于机械停止件605、对准槽607和插入凸片604。
在一些实施例中，插入凸片604具有可被设计成被工具操作的浅角。在一些实施例中，插入凸片604以小于45°的角度设置。如此，可使用工具来压迫插入凸片604以取回铰链翼601。插入凸片604可起到锁定机构的作用。
铰链支架602包括多个特征，包括以上所述的那些。此外，铰链支架602包括机械停止件611和对准部件609。在一些实现中，铰链支架602位于计算设备的底座的内部。
铰链翼601包括与铰链支架602的机械停止件608交互的机械停止件606。在一些实现中，机械停止件606具有用于对准的深度和角度设置以锁入铰链支架602。在组装时，铰链翼601按方向606插入。在组装时，铰链翼601的对准部件607与铰链支架602的对准特征609相遇。
此外，在一些实施例中，铰链系统600包括摩擦抑制部件603。摩擦抑制部件603可包括粘弹性材料。摩擦抑制部件603还可包括各种材料中的任一种，诸如但不限于硅、橡胶、以及泡沫。在一些实施例中，摩擦抑制部件603包括缩醛树脂材料。
图7是根据本公开案的实施例的示例性铰链系统700的立体图。如示出的，铰链翼701将要被插入到铰链支架702中。值得注意的是，铰链翼701包括多个弹簧凸片714。例如，铰链翼701具有装配在凹槽712内的四个弹簧凸片714，凹槽712被设置在铰链支架702的内表面713上。
图8是根据本公开案的实施例的联接到笔记本计算设备800的示例性铰链系统的立体图。特别地，铰链翼803被示为联接至铰链销804，铰链销804联接至笔记本计算设备800的扭矩引擎801部件。
在组装时，铰链翼803将要按方向805被插入到铰链支架802中。值得注意的是，铰链支架802可包括成角度的对准和机械停止特征816。同样地，铰链翼801可包括与铰链支架802的对准和机械停止特征816配合的机械停止件817。
本公开所示出的实现的以上描述(包括摘要中描述的内容)不旨在穷举或将本公开限制为所公开的精确形式。尽管在本文中出于说明性目的描述了本公开的具体实现和示例，但在本公开的范围内，各种等效修改是可能的，如本领域技术人员将认识到的那样。
鉴于以上详细描述，可对本公开作出这些修改。所附权利要求书中使用的术语不应当理解为将本公开限制为说明书和权利要求书中公开的特定实现。相反，本公开的范围应当完全由所附权利要求书来确定，权利要求书应当根据权利要求解释的既定规则来理解。

Claims (24)

1.一种铰链组件，包括：
无螺钉铰链支架；
其中所述铰链支架具有：升高的部分和基底部分，藉此提供所述升高的部分与所述基底部分之间的中空部分，以及至少一个弹簧凸片，所述至少一个弹簧凸片以使得从所述铰链支架移除铰链翼所需的提取力比将所述铰链翼插入至所述铰链支架中所需的插入力大的角度方式设置在所述基底部分的顶表面上；以及
铰链翼，通过所述铰链支架的所述中空部分可滑动地联接至所述铰链支架，用于与所述至少一个弹簧凸片进行摩擦接合。
2.如权利要求1所述的铰链组件，进一步包括设置在所述铰链支架和所述铰链翼之间的摩擦抑制部件。
3.如权利要求2所述的铰链组件，其中所述摩擦抑制部件包括粘弹性材料。
4.如权利要求1所述的铰链组件，其中所述至少一个弹簧凸片被设置在所述铰链支架上、所述铰链支架的所述升高的部分外部。
5.如权利要求1所述的铰链组件，其中所述铰链翼和所述铰链支架包括对准部件。
6.如权利要求1所述的铰链组件，其中所述铰链翼和所述铰链支架包括机械停止部件。
7.如权利要求1所述的铰链组件，其中所述铰链翼包括多个插入凸片。
8.如权利要求1所述的铰链组件，其中所述铰链翼联接至铰链销。
9.如权利要求1所述的铰链组件，其中所述铰链支架包含至少一个凹槽来接收所述至少一个弹簧凸片。
10.如权利要求1所述的铰链组件，其中所述铰链支架或所述铰链翼包括钣金钢。
11.一种铰链组件，包括：
无螺钉铰链支架；
其中所述铰链支架具有：升高的部分和基底部分，藉此提供所述升高的部分与所述基底部分之间的中空部分，以及至少一个弹簧凸片，所述至少一个弹簧凸片以使得从所述铰链支架移除铰链翼所需的提取力比将所述铰链翼插入至所述铰链支架中所需的插入力大的角度方式设置在所述基底部分的顶表面上；以及
铰链翼，通过所述中空部分可滑动地联接至所述铰链支架，用于与所述至少一个弹簧凸片进行摩擦接合；
其中所述铰链翼具有至少一个弹簧凸片。
12.如权利要求11所述的铰链组件，其中所述铰链支架包含至少一个凹槽来接收所述铰链翼的所述至少一个弹簧凸片。
13.如权利要求11所述的铰链组件，其中所述铰链翼具有设置到其的两个弹簧凸片。
14.如权利要求11所述的铰链组件，其中所述铰链支架和所述铰链翼的所述至少一个弹簧凸片具有范围在0.75磅（lbs）和1.0磅（lbs）之间的弹力。
15.如权利要求11所述的铰链组件，进一步包括联接至所述铰链翼的铰链销，其中所述铰链销联接至扭矩引擎。
16.一种笔记本设备，包括：
底座，支承在其中的电子电路；以及
铰链组件，联接至所述底座，所述铰链组件包括：
无螺钉铰链支架；
其中所述铰链支架具有：升高的部分和基底部分，藉此提供所述升高的部分与所述基底部分之间的中空部分，以及至少一个弹簧凸片，所述至少一个弹簧凸片以使得从所述铰链支架移除铰链翼所需的提取力比将所述铰链翼插入至所述铰链支架中所需的插入力大的角度方式设置在所述基底部分的顶表面上；以及
铰链翼，通过所述中空部分可滑动地联接至所述铰链支架，用于与所述至少一个弹簧凸片进行摩擦接合。
17.如权利要求16所述的笔记本设备，其中所述笔记本设备是2合一设备。
18.如权利要求16所述的笔记本设备，其中所述铰链支架在所述底座内。
19.如权利要求16所述的笔记本设备，其中所述铰链支架的一部分是半透明的。
20.如权利要求16所述的笔记本设备，其中所述铰链组件的高度在1.8毫米（mm）和2.8毫米（mm）之间。
21.如权利要求16所述的笔记本设备，其中所述至少一个弹簧凸片具有范围在0.75磅（lbs）和1.0磅（lbs）之间的弹力。
22.如权利要求16所述的笔记本设备，进一步包括联接至所述铰链翼的铰链销，其中所述铰链销联接至扭矩引擎。
23.如权利要求16所述的笔记本设备，其中所述铰链翼的尺寸为10毫米（mm）乘15毫米（mm）。
24.如权利要求16所述的笔记本设备，其中所述插入力在1.0磅（lbs）和1.5磅（lbs）之间并且所述提取力在1.5磅（lbs）和2.0磅（lbs）之间。
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