CN110651096B - 具有可变滑动摩擦的铰链 - Google Patents

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Abstract

描述了一种为可移动组件提供可变扭矩曲线的摩擦铰链。在一示例中,该摩擦铰链包括:铰链框架;与铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,该枢轴构件被附连到可移动地附连至设备的支撑组件;附连到铰链框架的细长构件,该细长构件在该细长构件的至少第一部分上具有斜坡表面;以及与细长构件可滑动地接合的接合构件,该接合构件被配置成在枢轴构件相对于铰链框架枢转期间沿着细长构件滑动,接合构件沿细长构件的斜坡表面的滑动基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响铰链的扭矩曲线。

Description

具有可变滑动摩擦的铰链
技术领域
本公开涉及一种铰链和使用该铰链的设备,且更具体而言,涉及一种具有可变滑动摩擦的铰链。
背景技术
铰链可被用于各种应用。作为示例而非限制,铰链组装件可被用于支架(kickstand)中以支撑移动计算设备。移动计算设备已被开发以在移动设置中增加变得对用户可用的功能性。例如,用户可以与移动电话、平板计算机或其他移动计算设备进行交互以检查电子邮件、上网、撰写文本、与应用进行交互等。
由于移动计算设备被配置为可移动的,所述设备通常被设计为以手持方式使用。将移动设备适配于其他用途(例如在桌子上或其他表面上)的传统方式趋向于是笨拙的且降低了与移动设备相关联的移动审美性。
发明内容
以下呈现一个或多个实现的简化概述,以便提供对这些实现的基本理解。本概述不是所有构想的实现的详尽概览,既不旨在标识所有实现的重要或关键元素也不旨在描述任何或所有实现的范围。其目的是以简化的形式呈现一个或多个实现的一些概念,作为后面给出的更加详细的描述的序言。
描述了具有可变滑动摩擦特征的铰链组装件。一般而言,铰链组装件基于可变滑动摩擦特征来提供可变扭矩曲线(torque profile)。
在一个示例中,一种设备可包括被可移动地附连到该设备的支撑组件,该支撑组件被配置成在相对于毗邻表面的一个或多个位置上物理地支撑该组件;以及至少一个铰链,该至少一个铰链将支撑组件的一部分可移动地附连到该设备。每个铰链包括铰链框架;与铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,该枢轴构件被附连到支撑组件;被附连到铰链框架的细长构件,该细长构件在细长构件的至少第一部分上具有斜坡表面;以及与细长构件可滑动地接合的接合构件。所描述的各方面进一步包括:接合构件被配置成在枢轴构件相对于铰链框架的枢转期间沿着细长构件滑动,接合构件沿着细长构件的斜坡表面的滑动基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响铰链的扭矩曲线。
在另一示例中,一种铰链包括铰链框架;与铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,该枢轴构件被附连到可移动地附连至设备的支撑组件;被附连到铰链框架的细长构件,该细长构件在细长构件的至少第一部分上具有斜坡表面;以及与细长构件可滑动地接合的接合构件。所描述的各方面进一步包括:接合构件被配置成在枢轴构件相对于铰链框架的枢转期间沿着细长构件滑动,接合构件沿着细长构件的锥化(taped)的表面的滑动基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响铰链的扭矩曲线。
在另一示例中,一种装备包括:机架;被可移动地附连到该机架的支撑组件,该支撑组件被配置成在相对于毗邻表面的一个或多个位置上物理地支撑该组件;以及至少一个铰链,该至少一个铰链将支撑组件的一部分可移动地附连到该机架。每个铰链包括铰链框架;与铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,该枢轴构件被附连到支撑组件;被附连到铰链框架的细长构件,该细长构件在细长构件的至少第一部分上具有斜坡表面;以及与细长构件可滑动地接合的接合构件。所描述的各方面进一步包括:接合构件被配置成在枢轴构件相对于铰链框架的枢转期间沿着细长构件滑动,接合构件沿着细长构件的斜坡表面的滑动基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响铰链的扭矩曲线。
与本公开的实现相关的附加优点和新颖特征将在以下的说明中部分地阐述,且在本领域技术人员分析以下内容或由其实践获知之际将部分地变得更显然易见。
附图说明
参考以下描述、所附权利要求书以及附图,将更好地理解本公开的具体特征、诸实现及优点,附图中:
图1是一环境(例如,计算设备)的右前侧透视图,包括对该环境中的一位置以及在可操作以采用本文中所描述的技术的一示例实现中处于多个打开位置之一的示例铰链的放大的右侧(且正面朝左)剖视图的引用;
图2是计算设备的示例定向的右侧视图,该计算设备面向下且输入设备覆盖该计算设备的显示设备;
图3是相对于输入设备的计算设备的示例定向(例如处于可被称为打字定向的打开位置)的右侧视图;
图4是类似于图2、但是进一步包括支撑组件的面向下的计算设备的示例定向的右侧视图;
图5是类似于图3的具有支撑组件的计算设备的示例定向的右侧视图;
图6是具有支撑组件的计算设备的示例定向的右侧视图;
图7是具有支撑组件的计算设备的示例定向的右侧视图;
图8是具有支撑组件的计算设备的示例定向的右侧视图;
图9是相对于(以虚线勾画的)计算设备的支撑组件的示例内表面的前平面图;
图10是计算设备和经由(以虚线勾画的)示例铰链可旋转地连接到计算设备的示例支撑组件的背面透视分解图;
图11描绘了处于闭合位置的示例铰链的右侧剖视图(其中背面朝上且顶端朝左),其附加地包括对示例铰链在计算设备中的示例位置的引用;
图12-1、12-2、12-3、12-4和12-5分别描绘了代表性铰链的一个示例的左后侧、右后侧、顶部、底部透视图和分解图;
图13-1和13-2分别描绘了代表性铰链的另一示例的左前侧透视图和分解图;
图14描绘了示例铰链的左前侧透视图,其包括在各个位置与细长构件可滑动地接合的接合构件的相应的放大前视图;
图15描绘了在针对将示例铰链打开的实现场景中的相应左侧(且背面朝上)剖视图;
图16描绘了计算设备的示例铰链以及支撑组件的对应打开位置的左侧(且背面朝上)剖面侧视图;
图17描绘了在针对将示例铰链打开的实现场景中的相应左侧(且背面朝上)剖视图;
图18描绘了计算设备的示例铰链以及支撑组件的对应打开位置的左侧(且背面朝上)剖视图;
图19描绘了在针对将示例铰链打开的实现场景中的相应左侧(且背面朝上)剖视图;
图20描绘了计算设备的示例铰链以及支撑组件的对应打开位置的左侧(且背面朝上)剖视图;
图21描绘了在针对将示例铰链打开的实现场景中的相应左侧(且背面朝上)剖视图;
图22描绘了计算设备的示例铰链以及支撑组件的对应打开位置的左侧(且背面朝上)剖视图;
图23描绘了在针对将示例铰链闭合的示例实现场景中的相应左侧(且背面朝上)剖视图;
图24解说了示例铰链的打开扭矩图;
图25解说了示例铰链的打开和关闭扭矩图;以及
图26解说了包括示例设备的各种组件的示例系统,该示例设备可以被实现为如参考图1-25所描述的用于实现本文中所描述的技术的示例的任何类型的计算设备。
具体实施方式
以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种构造的描述,而无意表示可实践本文中所描述的概念的仅有的构造。本详细描述包括具体细节以便提供对各种概念的透彻理解。然而,对本领域技术人员将显而易见的是,可在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些实例中,以框图形式示出众所周知的组件以避免湮没此类概念。在一些实现中,参考可执行本文中所描述的动作或操作的一个或多个组件以及一个或多个方法来描绘各示例,其中虚线表示的组件和/或动作/操作可以是任选的。
本公开涉及一种为可移动组件提供可变扭矩曲线的铰链。在至少一些实现中,所描述的铰链可以被称为摩擦铰链,并且这样的铰链使得支撑组件能够被可调节地附连到诸如计算设备等装备。例如,铰链机构可被用来将支架可旋转地附连到移动计算设备。支架可经由铰链机构旋转到各个位置以提供对计算设备的不同定向的支持。然而,该示例并非旨在进行限制,并且所描述的实现可被用于各种各样不同的组件与各种各样不同的装备的可铰接附连。
根据各种实现,所公开的铰链包括不同的动作区块,在这些不同的动作区块中,铰链的移动基于不同的扭矩响应。因而,铰链机构的扭矩响应可以在不同的打开和闭合角度上变化。
而且,如将在下面详细解释的,本文中所描述的铰链的布置使得能够通过将(例如,支架与之附连的)枢轴构件的旋转运动变换成线性运动而以紧凑的尺寸(例如,以最小的高度)来设计铰链。此外,线性运动被传递到接合构件,该接合构件抵靠在细长构件的至少部分地成斜面或倾斜的表面而被有恢复力地偏置。例如,细长构件在长度方向上延伸,并且细长构件的表面的至少一部分在该长度方向的至少一部分上成斜面或倾斜。作为示例而非限制,在细长构件的表面的斜坡或倾斜部分中,细长构件的主体可以在厚度或直径上改变,或者细长构件的主体内的通道可以在宽度上改变。由于接合构件的有恢复力的偏置,随着接合构件在长度方向上移动,接合构件与细长构件之间的力(以及因此的滑动摩擦)可沿着细长构件的表面的斜坡或倾斜部分改变。因而,接合构件线性地沿着细长构件的移动提供了可变量的滑动摩擦,该可变量的滑动摩擦可以被配置成满足扭矩曲线或一组特定的扭矩响应。
在以下讨论中,首先描述了可采用本文中所描述的技术的示例环境。本文所讨论的各实现并不局限于该示例环境,并且该示例环境不限于本文所讨论的各实现。接下来,根据一个或多个实现来讨论示例设备定向。在这之后,根据一个或多个实现来讨论用于支撑组件附连的示例铰链。最后,讨论了可实现本文中所描述的各技术的示例系统和设备。
图1是环境100(例如,计算设备)的右前侧透视图,包括对环境100中的一位置以及在可操作以采用本文中所描述的技术的一示例实现中处于多个打开位置之一的示例铰链114的放大的右侧(且正面朝左)剖视图的引用。所解说的环境100包括经由柔性铰链106物理地且通信地耦合到输入设备104的客户端设备102(例如,计算设备)的示例。客户端设备102可以以各种方式被配置。例如,客户端设备102可被配置用于移动用途,诸如移动电话、如所解说的平板计算机、可穿戴设备等等。
尽管是在平板设备的上下文中讨论了在此呈现的各实现,但是应当领会可以根据所声明的实现使用各种其他类型和形状因素的设备。因此,客户端设备102的范围可以从具有大量存储器和处理器资源的全资源设备到具有有限存储器和/或处理资源的低资源设备。下文参考图26讨论了客户端设备102的示例实现。
客户端设备102被解说为包括输入/输出模块,输入/输出模块代表了与处理客户端设备102的输入以及渲染客户端设备102的输出相关的功能性。输入设备可处理各种不同的输入,诸如涉及与输入设备104的键、显示设备110所显示的用于标识触摸姿势并导致对应于该触摸姿势的操作被执行的虚拟键盘的键相对应的功能的输入,等等。因而,输入设备104可通过识别并利用包括键按压、触摸姿势、经由客户端设备102的相机功能性识别出的无触摸姿势等在内的各类型的输入之间的划分来支持各种不同的输入技术。
在所解说的示例中,输入设备104被配置为具有输入部分,该输入部分包括具有QWERTY键布置的键盘和轨迹板,但也构想了其他键布置。此外,还构想了其他非常规配置,诸如游戏控制器、模仿乐器的配置等等。因而,输入设备104以及输入设备104所包含的键可采用各种不同的配置来支持各种不同的功能性。
如先前所描述的,在该示例中,输入设备104通过使用柔性铰链106来物理地且通信地耦合到客户端设备102。柔性铰链106是柔性的,在于该铰链所支持的旋转移动是通过形成该铰链的材料的挠曲(例如,弯曲)来实现的,这与如销子所支持的机械旋转成对比(但也构想了该实现)。此外,该柔性旋转可被配置成支持在一个或多个方向上的(例如,在该图中为垂直地)移动,而限制在其他方向上的移动,诸如输入设备104相对于客户端设备102的侧向移动。这可被用来支持输入设备104相对于客户端设备102的一致对准,诸如以使被用来改变电源状态、应用状态等的传感器对准。
客户端设备102进一步包括显示器110和支撑组件302。显示器110被配置为客户端设备102的可视输出功能性。支撑组件302经由具有可变滑动摩擦特征116的铰链114的一个或多个实例来被可旋转地和/或可枢转地附连到客户端设备102的背表面112,该可变滑动摩擦特征116影响针对相对于客户端设备102的背表面112将支撑组件302打开和闭合的扭矩曲线。由此,铰链114可以被称为摩擦铰链。换言之,铰链114将支撑组件302的旋转变换成线性运动,该线性运动被滑动摩擦特征116的摩擦力抵抗。例如,支撑组件302能相对于背表面112枢转至不同角度以支持客户端设备102的不同定向,并且铰链114的可变滑动摩擦特征116针对这些不同定向中的至少一些来提供不同水平的扭矩。例如,不同水平的扭矩使铰链114能够抵抗至少基于客户端设备102的重量以及任选地进一步基于附加力(例如,由用户施加触摸)的旋转,并由此将支撑组件302和客户端设备102维持在给定的相对位置上。
此处呈现了铰链114的放大侧视图,并且下面描述了对各组件的详细说明。在该示例实现中,可变滑动摩擦特征116可包括但不限于细长构件1106(诸如但不限于直径沿其长度的至少一部分成斜面的轴杆),以及接合构件1104(诸如但不限于带,当带与铰链114的枢轴构件1108的枢转相对应地沿着轴杆的斜坡部分滑动时,带向轴杆施加可变接合力)。应当理解,这只是可变滑动摩擦特征116和其他配置的一个示例。由此,可变接合力对应于当接合构件1104与枢轴构件1108的枢转相协同地沿细长构件1106移动时沿着接合构件1104的至少一些不同位置的可变量的滑动摩擦,并且对应于铰链114的扭矩曲线的不同水平的扭矩中的至少一部分。
如下面进一步详细描述的,铰链114通常可包括铰链框架1102;与铰链框架1102可枢转地接合的枢轴构件1108,该枢轴构件1108被附连到支撑组件302;被附连到铰链框架1102的细长构件1106,该细长构件1106在细长构件1106的至少第一部分上具有斜坡表面;以及与细长构件1106可滑动地接合的接合构件1104。在一示例中,接合构件1104被配置成在枢轴构件1108相对于铰链框架1102的枢转期间抵靠细长构件1106滑动,并且接合构件1104沿着细长构件1106的斜坡表面的滑动在线性运动的至少一部分期间基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响铰链114的扭矩曲线。
根据各种实现,客户端设备102的各种不同的定向被支持。例如,输入设备104的旋转移动受柔性铰链106支持,使得输入设备104可抵靠客户端设备102的显示设备110放置并由此充当盖,如在图2的示例定向200中所示。因而,输入设备104可用来保护客户端设备102的显示器110免于受损。
如在图3的示例定向300中所示,打字布置可被支持。在该定向中,输入设备104抵靠毗邻表面(例如,桌子、台子等)平放,并且客户端设备102例如诸如通过使用客户端设备102的背表面上所设置的支撑组件302(例如,支架)而被置于准许查看显示设备110的角度处。根据各种实现,支撑组件302用作支架以实现客户端设备102的各种不同的定向,在本文中描述了其中的一些定向。自然地,除了在本文中明确解说和讨论的那些定向外,各种其他定向也被支持。一般而言,支撑组件302经由铰链(其示例在下面详细描述),例如铰链114(图1),来被保持在适当位置。
图4解说了表示处于闭合位置的支撑组件302的位置400。在闭合位置中,支撑组件302形成客户端设备102的背表面112的一部分,使得支撑组件302符合计算设备102的表面轮廓。例如,当支撑组件302处于闭合位置时,支撑组件302集成到客户端设备102中并且不从由背表面112形成的平面突出。
图5解说了支撑组件302可以从客户端设备102的背表面112被旋离至位置500。例如,支撑组件302可以经由铰链,例如铰链114(图1),沿接缝502被旋转地附连到客户端设备102。这样的铰链的示例在下面详细描述。
位置500诸如因允许显示设备110被查看且输入经由输入设备104被提供给客户端设备102而实现各种不同的使用场景。替代地或附加地,位置500使得用户能够与客户端设备102的触摸屏交互。
图6解说了支撑组件302可被进一步旋转经过位置500到位置600。在位置600中,计算设备相比于先前讨论的定向(诸如位置500)向后倾斜。如所解说的,位置600以支持不同使用场景的更加打开的角度呈现了显示设备110。例如,位置600支持在用户的膝上(诸如在空中旅行期间)使用客户端设备102。各种其他使用场景被位置600支持,诸如对于可能具有较高视角的高个子用户,在低表面(例如,咖啡桌)上的使用等等。
图7解说了支撑组件302可从位置600被进一步旋转到位置700。图7还描绘了输入设备104被从客户端设备102拆下。如上面所讨论,输入设备104被可移除地附连到计算设备104以支持各种不同的使用场景。
图8解说了支撑组件302可以从客户端设备102的背表面402被进一步旋离至位置800。例如,支撑组件302可被进一步旋转经过位置700到位置800。一般而言,支撑组件302经由铰链(其示例在下面详细描述),例如铰链114(图1),来被保持在位置800中。
在至少一些实现中,位置800表示支撑组件302的最大打开位置。在一些实现中,将支撑组件302附连到客户端设备102的铰链例如可能不进一步打开经过位置800。
图9解说了支撑组件302的内表面900的视图。在该示例中,在经由虚线指示的客户端设备102的机架的轮廓的上下文中解说支撑组件302。内表面900包括铰链座(hingemount)902a、902b,铰链座902a、902b用作用于连接被采用以将支撑组件302附连到客户端设备102的铰链的安装点。下面讨论此类铰链的示例,例如铰链114(图1)。
各种不同的铰链可根据各种实现来被采用以附连各种组件。下面讨论一些示例铰链和铰链布置。
图10解说了客户端设备102的机架1002和支撑组件302的分解背视图1000。支撑组件302经由以假象线例示的铰链1004a和1004b来被可旋转地连接至机架1002。铰链1004a、1004b在客户端设备102内诸如经由合适的附连方法和/或设备来被固定地附连至机架1002的内表面。
支撑组件302可以经由铰链座902a、902b被附连到铰链1004a、1004b的枢轴部分。因而,附连至铰链1004a、1004b使得支撑组件302能够相对于计算设备102在各个位置之间枢转。
参考图11、12-1、12-2、13-1和13-2,将详细讨论代表性铰链114和114’的组件以及这些组件的相应功能性。
参考图14-23,详细讨论了在打开和关闭移动期间铰链114及其各组件的操作。
图11描绘了处于闭合位置的示例铰链的剖面侧视图,附加地包括了对示例铰链在计算设备中的示例位置的引用;并且图12-1、12-2、12-3、12-4和12-5以及图13-1和13-2分别描绘了代表性铰链的不同示例(例如铰链114(图11、12-1、12-2、12-3、12-4和12-5)和铰链114’(图13-1和13-2))的透视图和分解图。举例而言,铰链114和铰链114’表示上面讨论的铰链1004a、1004b的实现。然而,这并非旨在进行限制,而是铰链114或114’可以被采用作为用于各种不同组件的铰链机构并且在各种不同的附连场景中被采用。铰链114或114’及其各种组件可以使用任何合适的材料和/或材料组合来被形成,诸如金属、塑料、聚合物、合金等等。一般而言,图11、12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、13-1和13-2中所描绘的视图表示处于闭合位置(诸如图4中所描绘的位置400)中的铰链114或114’。
铰链114或114’包括其中设置了铰链114或114’的各种组件的铰链框架1102。在一实现中,铰链框架1102包括经由相对的顶壁和底壁连接的相对的侧壁,以限定敞开的框架。附加地,顶部凸缘和底部凸缘可分别从顶壁和底壁延伸远离铰链框架1102。铰链框架1102可以例如经由顶部和底部凸缘安装到设备和/或设备内部(例如,客户端设备102的机架1002,参见图10),并且用作铰链114或114’的其他组件的支撑结构。
铰链114或114’包括在两端附连到铰链框架1102的相对的结构的细长构件1106。例如,细长构件1106可在细长构件1106的相对端处包括附连结构,诸如但不限于凸缘。附连结构可以经由连接机构(诸如但不限于螺钉、螺栓(和螺母)、焊接、粘合剂等)被固定地附连到对应的附连结构(诸如但不限于铰链框架1102的壁或表面)。
铰链114或114’还可包括与细长构件1106可滑动地接合的接合构件1104或1104’,其结合至少部分地限定了以上关于图1讨论的滑动摩擦特征116。
细长构件1106可以在细长构件1106的至少第一部分1107上具有纵向地延伸的斜坡表面(例如倾斜表面),并且可以诸如在第二部分1109处具有一个或多个水平表面。接合构件1104或1104’包括至少一个表面,该至少一个表面朝着细长构件1106的对应表面偏置,以便致使各表面在一个或多个点处彼此接触。即,细长构件1106和接合构件1104或1104’具有互补表面,这些互补表面由于接合构件1104或1104’的至少一个表面所施加的偏置力而处于接触。虽然细长构件1106被例示为轴杆而接合构件1104或1104’被例示为包括具有围绕该轴杆的延伸部分或圆形带的基座部分或安装凸缘1105,但是应当理解的是细长构件1106和接合构件1104或1104’可具有多种其他形状。例如,细长构件1106和接合构件1104或1104’可具有对应的可滑动接合的平坦表面。而且,细长构件1106与接合构件1104接触的表面可以是外表面(诸如所例示的外轴杆表面),或者是内表面(诸如细长构件1106的主体中的通道的表面)。在任何布置中,接合构件1104被抵靠细长构件1106偏置,并且由于接触表面的斜率的变化(例如,相对于纵轴的表面高度在长度距离上的改变量),这两者之间的滑动摩擦可以沿着细长构件1106的长度的至少一部分变化。
铰链114或114’还可包括与铰链框架1102可枢转地接合且被附连到支撑组件302(图1和3-10)的枢轴构件1108。枢轴构件1108包括与铰链框架1102可旋转地连接的两个局部圆盘部分1113,以及互连局部圆盘部分1113并从局部圆盘部分1113纵向地延伸的凸缘部分。凸缘部分包括支撑构件可例如经由铰链座902a和902b(图9)被固定到的面向后的表面。此外,枢轴构件1108具有旋转轴1111,该旋转轴1111位于与铰链114或114’的背表面大致平行的平面中,这使得客户端设备102的支撑构件302与背表面112之间的接缝502(图5)的尺寸被最小化。例如,接合构件1104或1104’被配置成在枢轴构件1108相对于铰链框架1102的枢转期间沿着细长构件1106滑动。接合构件1104或1104’沿着细长构件1106的第一部分1107的斜坡表面的滑动基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,由此影响铰链114或114’的扭矩曲线,并允许支撑组件302维持例如相对于客户端设备102的相对位置。如下面进一步详细描述的,接合构件1104或1104’与细长构件1106的相互作用影响了对铰链114或114’向不同位置移动的阻力。
因而,根据各种实现,枢轴构件1108被可枢转地接合在铰链框架1102内,以使枢轴构件1108且因而使所附连的组件(例如,支撑组件302)能够在各种位置之间枢转。相应地,如下文进一步详细描述的,当铰链114或114’在各个位置之间移动时,接合构件1104或1104’沿着细长构件1106滑动。
此外,铰链114或114’包括一个或多个支撑板1112,以在铰链114或114’处于各种打开位置时提供对枢轴构件1108的支撑。支撑板1112将枢轴构件1108可旋转地连接到铰链框架1102的侧壁的内部,并且相对于枢轴构件1108还能独立地旋转。具体而言,支撑板1112基本上向局部圆盘1113提供紧凑的滑动延伸,由此基本上扩展枢轴构件1108的可允许旋转,例如使得枢轴构件1108可以旋转近180度。尽管本文参考两个支撑板1112(其可以由轴1117连接)讨论了各实现,但是应当领会,在所要求保护的各实现的精神和范围内,各替换实现可以利用单个支撑板(例如,支撑板1112之一)。
相应地,支撑板1112在铰链框架1102的内表面上表现出弧形突起,该弧形突起与支撑板1112接合并且引导支撑板1112相对于铰链框架1102的旋转。例如,支撑板1112的板槽与支撑引导件相接合,以在枢轴构件1108在各个位置之间枢转时控制支撑板1112的移动。
此外,铰链114或114’包括将接合构件1104或1104’连接到枢轴构件1108的连杆构件1110或1110’。例如,连杆构件1110具有第一端1119和第二端1121,第一端1119与接合构件1104或1104’可旋转地连接,而第二端1121与枢轴构件1108可旋转地连接。附加地,接合构件1104或1104’的任一侧上的相对的连杆构件1110或1110’可以通过侧向构件来被连接,该侧向构件也可以用作用来限制枢轴构件1108的旋转的旋转止动件。
在铰链114的实现中,一个或多个连杆构件1110的各自的第一端1119在接合构件1104的基座部分或安装凸缘1105之间被俘获。
替代地,在铰链114’的实现中,一个或多个连杆构件1110’的各自的第一端1119位于接合构件1104的安装凸缘1105’的基座部分的外部。然而,铰链114’的实现可进一步包括具有侧壁1125的引导组件1114,这些侧壁1125抑制一个或多个连杆构件1110’的各自的第一端1119的侧向移动,但是这些侧壁1125可滑动地附连到铰链框架1102的内部。例如,引导组件1114可以具有底壁1127,该底壁1127连接侧壁1125并且还可以包括附连构件(例如孔,接合构件1104’上的销可以卡入其中)。因而,引导组件1114与接合构件1104’的移动相对应地在铰链框架1102内移动,并且保持每个连杆构件1110’的各自的第一端1119与接合构件1104’的基座部分或安装凸缘1105’可旋转地接合。
在比较铰链114和铰链114’的结构时,铰链114的接合构件1104可以被配置成沿着细长构件1106滑动而无需使用引导组件1114,因为接合构件1104的凸缘1105保持连杆构件1110。在该示例中,连杆构件1110被可旋转地连接到接合构件1104的安装凸缘1105的内部,使得接合构件1104沿着细长构件1106滑动,而没有抑制一个或多个连杆构件1110的各自的第一端1119的侧向移动,例如与铰链114’的结构相比较而言。这导致铰链114具有更少的组件,这可以降低成本和/或提高铰链114的操作效率。
因而,由支撑板1112可旋转地支撑在铰链框架1102中并且可旋转地连接到连杆1110或1110’的一端的枢轴构件1108的布置(连杆1110或1110'可旋转地连接到接合构件1104或1104',该接合构件1104或1104'将可变滑动摩擦或接合力施加到细长构件1106)限定了具有可配置扭矩曲线的摩擦铰链114或114’,该可配置扭矩曲线例如使得支撑组件302能够至少抵抗客户端设备102的重量(以及可能的附加力,诸如手指在客户端设备的显示器110上的触摸)并维持给定的相对位置。
而且,通过将枢轴构件1108的旋转运动变换成接合构件1104或1104’相对于细长构件1106的线性运动,上述布置使得铰链114或114’能够以紧凑的尺寸(例如以最小的高度)来被设计。然而,上述布置基于在线性移动期间调整滑动摩擦的量而允许铰链114或114’具有可配置的转矩分布。
图14描绘了根据一个或多个实现的示例铰链114的左前侧透视图,其包括在各个位置与细长构件1106可滑动地接合的接合构件1104的相应的放大前视图。一般地,在图14中描绘的视图表示处于闭合位置(诸如图4中描绘的位置400)的铰链114。剖面侧视图解说了具有铰链114的各种其他组件(包括细长构件1106、接合构件1104和枢轴构件1108)的铰链框架1102。根据各种实现,枢轴构件1108表示可移动组件可被附连到的铰链114的一部分。例如,支撑组件302可被附连到枢轴构件1108,以允许支撑组件302相对于客户端设备102的枢转移动。
如所解说的,细长构件1106和接合构件1104被定位在铰链114内。例如,在该实现中,接合构件1104至少部分地包裹在细长构件1106周围。
在图14中进一步描绘了支撑板1112,支撑板1112与铰链框架1102的内壁上的支撑引导件(不可见)和枢轴构件1108接合。根据各种实现,支撑板1112表示被固定到铰链框架1102并接合枢轴构件1108的半圆柱形元件。当枢轴构件1108在各个位置之间枢转时,支撑板1112相对于枢轴构件1108旋转。支撑板1112与铰链框架1102的内表面上的一个或多个支撑引导件可滑动地接合。此外,枢轴构件1108与一个或多个支撑板1112可滑动地接合,使得枢轴构件1108可从铰链框架1102内旋转到铰链框架外部的位置,同时保持与一个或多个支撑板1112接合。
图14的下部描绘了与细长构件1106接合的接合构件1104的孤立正视图的放大视图。如图所示,接合构件1104与细长构件1106可滑动地接合。根据各种实现,接合构件1104和细长构件1106之间的物理对接提供了对于枢轴构件1108相对于铰链框架1102枢转的滑动阻力,并因而提供对于附连至枢轴构件1108的组件(诸如支撑组件302)的移动的阻力。
在一实现中,细长构件1106包括直径沿细长构件1106的第一部分1107增加的轴杆。相应地,接合构件1104在沿着细长构件1106的第一部分1107的斜坡表面的第一位置处具有第一接合力,并且在沿着细长构件1106的第一部分1107的斜坡表面的第二位置处具有第二接合力。在一些实现中,第二接合力不同于第一接合力。
一般而言,接合构件1104沿细长构件1106的不同部分的滑动影响滑动摩擦,并因而影响铰链114的扭矩响应。支撑组件302的角度例如基于接合构件1104沿着细长构件1106的位置来被确定。相应地,细长构件1106被划分成以各种方式影响铰链114的扭矩响应的诸滑动部分(“诸部分”),例如,具有倾斜表面的第一部分1107和具有水平表面或带有零斜率的表面的第二部分1109。在该示例中,细长构件1106包括第一部分1107和第二部分1109。这些特定部分仅出于示例的目的来被呈现,并且应当领会,针对摩擦铰链的各实现可利用任何数目和/或配置的诸部分。
根据各种实现,诸部分1107和1109的每一者可要么是成斜坡的要么是非斜坡的,但是至少一个部分是成斜坡的。例如,接合构件1104沿着细长构件1106的斜坡表面的滑动基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化。
在一实现中,接合构件1104至少部分地包裹在细长构件1106的外表面周围。在一实现中,接合构件1104包括基座部分1105和从基座部分1105延伸的至少一个延伸构件。该至少一个延伸构件包括可滑动地接合轴杆的相对的壁,其中该相对的壁响应于至少一个延伸构件沿着细长构件1106的轴杆的第一部分1107的移动而能弹性地和/或有恢复力地变形。接合构件1104例如被抵靠细长构件1106偏置并且可相对于细长构件1106滑动。因而,接合构件1104沿着细长构件1106的线性移动导致可变滑动摩擦,该可变滑动摩擦在铰链114介于各个位置之间被移动时影响铰链114的扭矩曲线。
一般而言,铰链114的这些不同组件在铰链114的移动期间相互作用以在不同的铰接位置上提供特定的响应性曲线。铰链114的这些和其他组件在后续的附图和讨论被详细描述。
根据各种实现,接合构件1104和细长构件1106之间的摩擦对接将枢轴构件1108保持在闭合位置中,并且对铰链114的打开提供一定量的阻力。例如,对接合构件1104相对于细长构件1106滑动的阻力阻止了支撑组件302相对于客户端设备102下垂,并且提供了对于支撑组件302从闭合位置的打开的阻力。
如在本文中所讨论的,支撑组件302和/或铰链114的“打开”指代支撑组件302和/或铰链114离开闭合位置(例如位置400)朝向打开位置的移动。此外,支撑组件302和/或铰链114的“闭合”指代支撑组件302和/或铰链114从打开位置朝向闭合位置(例如朝向位置400)的移动。
如在该实现中所解说的,接合构件1104并不完全包围细长构件1106,并因而延伸部分可以移动(例如,在该局部圆形带示例中,直径上增加或减小)。相应地,当接合构件1104响应于枢轴构件1108在打开方向上枢转而滑动时,对延伸部分的移动的阻力致使接合构件1104与细长构件1106之间的界面处的摩擦增大。换言之,随着接合构件1104沿着细长构件1106的愈发倾斜的表面线性移动,接合构件1104愈发围绕细长构件1106收紧,从而当铰链114被打开时影响铰链114的扭矩曲线。此外,当枢轴构件1108朝闭合位置枢转时,由接合构件1104施加到细长构件1106的接合力以及因此滑动摩擦随着接合构件1104朝向细长构件1106的减少倾斜的表面线性地移动而减小,因而当铰链114被关闭时影响铰链114的扭矩曲线。在至少一些实现中,当铰链114在打开方向上移动时接合构件1104围绕细长构件1106的收紧导致了在接合构件1104与细长构件1106之间的比当铰链114在闭合方向上移动时更大的摩擦。
根据各种实现,当铰链114在打开方向上枢转时,与接合构件1104和枢轴构件1108可旋转地连接的连杆构件1110被接合。例如,每个连杆构件1110具有与接合构件1104可旋转地连接的第一端1119和与枢轴构件1108可旋转地连接的第二端1121。在该实现中,当铰链114在打开方向上枢转时,枢轴构件1108可旋转地接合连杆构件1110的第二端1121,这进而致使连杆构件1110的第一端1119与接合构件1104可旋转地接合。相应地,连杆构件1110的第一端1119与接合构件1104的可旋转接合致使接合构件1104的线性移动与细长构件1106可滑动地接合。
出于确定当在打开方向和闭合方向上移动时铰链114的扭矩响应的目的,细长构件1106的斜坡部分的斜率因子可以基于细长构件1106的表面相对于接合构件1104的移动的线性方向的角度。例如,细长构件1106的轴杆直径影响滑动摩擦,并因而影响铰链114在沿打开方向或闭合方向移动时的扭矩响应。
在各种实现中,将支撑组件302从相对于客户端设备102的闭合位置移动到相对于客户端设备102的第一打开位置致使铰链114的打开,以使得接合构件1104沿着细长构件1106的具有基本上恒定的滑动摩擦(例如归因于水平或非倾斜表面)的第二部分1109滑动。此外,将支撑组件302从相对于设备的第一打开位置移动至相对于设备的闭合位置致使铰链114的关闭,以使得接合构件1104沿着细长构件1106的第二部分1109滑动。
而且,在各种实现中,将支撑组件302从相对于设备的第一打开位置移动至相对于设备的第二打开位置致使铰链114的进一步打开,以使得接合构件1104沿着细长构件1106从细长构件1106的第二部分1109滑动到细长构件1106的第一部分1107。例如,接合构件1104从细长构件1106的第二部分1109滑动到细长构件1106的第一部分1107增加了滑动摩擦,并且接合构件1104沿着细长构件1106的第一部分1107(带有增加的斜率)滑动增加了滑动摩擦。
根据各种实现中,将支撑组件302从相对于设备的第二打开位置移动至相对于设备的第一打开位置致使铰链114的关闭,以使得接合构件1104沿着细长构件1106从细长构件1106的第一部分1107滑动到细长构件1106的第二部分1109。例如,接合构件1104沿着细长构件1106的第一部分1107滑动减小了滑动摩擦,并且接合构件1104从细长构件1106的第一部分1107滑动到细长构件1106的第二部分1109减小了滑动摩擦。
图15描绘了根据一个或多个实现的在针对打开示例铰链114的实现场景中的相应左侧(且背面朝上)剖视图。场景1500中对铰链114的描绘示出了铰链114的剖面侧视图。
在场景1500中,铰链114从闭合位置(诸如位置400)移动到例如参考图5介绍的打开位置500。例如,用户将所附连的组件(例如,支撑组件302)从闭合位置操纵到各种打开位置。需要注意,随着铰链114打开,枢轴构件1108相对于铰链框架1102枢转。此外,与接合构件1104和枢轴构件1108可旋转地连接的连杆构件1110被接合。
在支撑组件302的移动期间,枢轴构件1108可旋转地接合连杆构件1110的第二端1121,这进而致使连杆构件1110的第一端1119与接合构件1104可旋转地接合。相应地,连杆构件1110的第一端1119与接合构件1104的可旋转接合致使接合构件1104在线性方向上移动且与细长构件1106可滑动地接合。如上面提到的,对接合构件1104相对于细长构件1106滑动的摩擦阻力为枢轴构件1108的枢转提供了扭矩阻力。一般而言,对枢轴构件1108以及因此所附连的组件的枢转的扭矩阻力被称为铰链114的“扭矩输出”。
例如,在场景1500的这一情形中,支撑组件302从相对于设备的闭合位置400移动到相对于设备的第一打开位置500致使铰链114的打开,以使得接合构件1104沿着第二部分1109滑动。由于第二部分1900具有相对于接合构件1104的移动方向的水平或零斜率,因此细长构件1106从位置400到位置500的移动与基本上恒定的滑动摩擦相关联。换言之,细长构件1106的第二部分1109具有基本上水平的表面,所以接合构件1104沿细长构件1106的线性移动不会增加接合力和/或摩擦力。该基本上恒定的滑动摩擦量可以在铰链114的扭矩输出中被表示,其示例经由图24中所呈现的扭矩曲线来演示。
图16描绘了根据一个或多个实现的计算设备的示例铰链114以及支撑组件302的对应打开位置的左侧(且背面朝上)剖面侧视图。例如,用户将支撑组件302从位置400(例如,相对于客户端设备102的闭合位置)操纵到如上面参考图15所描述的打开位置500。此处示出的是客户端设备102、支撑组件302以及上面所介绍的铰链114的不同组件。
根据各种实现,铰链114的扭矩响应使得在缺乏外部施加的力的情况下,当客户端设备102被支撑组件302(例如,支架)支撑在表面上时,铰链114相对于所附连的组件(诸如客户端设备102)将不会由于客户端设备102的重量而枢转。例如,除非用户或其他外部实体向支撑组件302施加外力,否则铰链114将保持静止地定位在位置500中。
图16进一步解说了响应于枢轴构件1108移动到位置500,支撑板1112与枢轴构件1108一起移动且部分地从铰链框架1102突出。例如,枢轴构件1108和支撑板1112之间的摩擦相互作用导致支撑板1112移动,使得当枢轴构件1108移动到打开位置时,支撑板1112与枢轴构件1108一起移动。然而,这并非旨在是限制性的,并且在一些实现中,支撑板1112不与枢轴构件1108一起移动,直到枢轴构件1108的卡扣(catch)特征(下面将讨论)与支撑板相接合。
图17描绘了根据一个或多个实现的针对铰链114的进一步打开的实现场景1700。场景1500中对铰链114的描绘示出了铰链114的剖面侧视图。在至少一些实现中,场景1700表示上面描述的场景1500的延续。
在场景1700中,铰链114被从位置500打开到位置600,如上面参考图6和16介绍的。随着枢轴构件1108相对于铰链框架进一步枢转打开,支撑板1112与枢轴构件1108一起枢转。
在场景1700中的铰链114的移动期间,接合构件1104可以沿着细长构件1106从第二部分1109滑动到第一部分1107。第一部分1107成斜坡,以使得随着接合构件1104滑入和/或滑动穿过第一部分1107,铰链114的扭矩输出逐渐地增加。扭矩输出中的这种增加通常是由于沿细长构件1106的第一部分1107的斜率或直径中的增加而造成的。
图18描绘了根据一个或多个实现的被打开到位置600的铰链114的剖面侧视图。例如,用户将支撑组件302从打开位置500操纵到相对于客户端设备102的位置600,诸如参考图6和17所介绍。根据各种实现,铰链114在位置600处的扭矩响应使得在缺乏外部施加的力的情况下,当客户端设备102被支撑组件302(例如,支架)支撑在表面上时,铰链114相对于所附连的组件(诸如客户端设备102)将不会由于客户端设备102的重量而枢转。例如,除非用户或其他外部实体向支撑组件302施加外力,否则铰链114将保持静止地定位在位置600中。
图19描绘了根据一个或多个实现的针对铰链114的进一步打开的实现场景1900。场景1900中对铰链114的描绘示出了铰链114的剖面侧视图。在至少一些实现中,场景1900表示了上面描述的场景1500和1700的延续。
在场景1900中,铰链114被进一步打开经过位置600到位置700。在移动到该位置时,接合构件1104沿着细长构件1106滑动通过第一部分1107。随着铰链114进一步打开到场景1900的下部中的位置700,由于沿着细长构件1106的第一部分1107的直径增加所导致的接合力增加,因此在接合构件1104和细长构件1106之间的摩擦量增大。相应地,随着接合构件1104沿着细长构件1106的第一部分1107进一步滑动时,轴杆的斜率或直径增加、接合力增加,且因此摩擦量增大。随着铰链移动到位置700,该滑动摩擦量影响铰链114的扭矩输出。
图20描绘了根据一个或多个实现的被打开到位置700的铰链114的剖面侧视图。例如,用户将支撑组件302从打开位置600操纵到参考图7和19所介绍的位置700。根据各种实现,铰链114在位置700处的扭矩响应使得在缺乏外部施加的力的情况下,当客户端设备102被支撑组件302(例如,支架)支撑在表面上时,铰链114相对于所附连的组件(诸如客户端设备102)将不会由于客户端设备102的重量而枢转。例如,除非用户或其他外部实体向支撑组件302施加外力,否则铰链114将保持静止地定位在位置700中。
图21描绘了根据一个或多个实现的针对铰链114的进一步打开的实现场景2100。场景2100中对铰链114的描绘示出了铰链114的剖面侧视图。在至少一些实现中,场景2100表示了上面描述的场景1500、1700和1900的延续。
在场景2100中,铰链114被进一步打开经过位置700到位置800。在移动到位置800时,接合构件1104到达在细长构件1106的端部处的限制结构或壁。例如,该限制结构或壁可以位于细长构件1106的第一部分1107的端部处。相应地,细长构件1106的斜面或轴杆沿细长构件1106的第一部分1107具有增加的直径,且因此摩擦量随着接合构件1104滑动到第一部分1107的端部而增加,直到线性移动被限制结构或壁停止。随着铰链移动到位置800,该滑动摩擦量影响铰链114的扭矩输出。
在至少一些实现中,位置800表示支撑组件302的最大打开位置。例如,位置800是枢轴构件1108的硬止动位置,使得枢轴构件1108将不会相对于铰链框架1102进一步枢转打开。
图22描绘了根据一个或多个实现的被打开到位置800的铰链114的剖面侧视图。例如,用户将支撑组件302从打开位置700操纵到参考图8和21所介绍的位置800。在至少一些实现中,位置800表示铰链114的最大打开位置。
图22进一步解说了在位置800中,枢轴构件1108被完全地从铰链框架1102内移除。然而,枢轴构件1108保持与支撑板1112相接合,而支撑板1112则保持与铰链框架1102相接合。相应地,在位置800中,支撑板1112将枢轴构件1108连接到铰链框架1102,且因而使得即使当枢轴构件1108被完全地从铰链框架1102内移除时铰链114也能够保持作为互连且集成的铰链机构。
图23描绘了根据一个或多个实现的针对关闭铰链114的示例场景2300。场景2300例如表示其中支撑组件302被从完全打开位置关闭到完全闭合位置的场景。场景2300的上部示出了铰链114正在闭合方向上被从位置800移动到位置700。例如,用户将支撑组件302从位置800操纵到位置700。随着铰链114从位置800移动到位置700,接合构件1104沿着细长构件1106的第一部分1107在细长构件1106的第二部分1109的方向上滑动。如上面详细描述的,细长构件1106的表面的斜率因子或轴杆的直径确定滑动摩擦量,该滑动摩擦量可以变化且随着铰链114从位置800移动到位置700而影响铰链114的扭矩输出。
继续通过场景2300,铰链114移动到位置600,并接着移动到位置500,并接着移动到位置400,即完全闭合位置。例如,用户将支撑组件302操纵到相对于客户端设备102的闭合位置。需要注意,当铰链114关闭时,板卡扣与支撑板1112相接合,使得枢轴构件1108拉动支撑板1112,并且支撑板1112连同枢轴构件1108一起移动到闭合位置400。
如场景2300的下部所解说的,将铰链114从位置800移动到位置400致使接合构件1104从细长构件1106的第一部分1107滑动到细长构件1106的第二部分1109。因而,在铰链114在各种打开位置之间移动并返回到闭合位置期间,接合构件1104保持接合在细长构件1106内,并且滑动摩擦在该移动的至少一部分(例如,至少沿着细长构件1106的倾斜的第一部分1107)期间变化。
在讨论了一些示例支撑组件和铰链位置后,现在考虑对与不同铰链位置之间的移动相关联的示例响应性曲线的讨论。
考虑上面讨论的铰链114或114’和支撑组件302的不同位置,在支撑组件302在不同位置之间的移动期间所经历的扭矩响应分布(即“扭矩输出”)基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量来被确定,该改变量导致接合构件1104沿细长构件1106的斜坡表面滑动的滑动摩擦的变化。因而,变化斜坡表面相对于细长构件1106的长度方向或接合构件1104的线性移动方向的角度,因影响接合构件1104相对于细长构件1106的滑动摩擦量的变化而允许铰链114的扭矩输出的细调。
在至少一些示例中,铰链114的扭矩输出可经由扭矩曲线来被表征,该扭矩曲线指示支撑组件302在各个位置之间移动期间发生的各种力。例如考虑下面的示例扭矩曲线。
图24解说了包括角度轴2406和扭矩轴2408的扭矩图2400,扭矩图2400包括扭矩曲线2402,该扭矩曲线2402限定了在铰链114或114’从闭合位置(例如,角度“0”)打开到最大打开位置(例如,角度“180”)期间由铰链114或114’提供的扭矩。例如,角度轴2406(例如,x轴)指示枢轴构件1108相对于铰链框架1102的打开角度值,并因此指示支撑组件302相对于相关联的设备(例如,客户端设备102)的打开角度值。扭矩轴2408(例如,y轴)指示扭矩图2400的不同扭矩值。在该示例中,扭矩值以牛-毫米(N-mm)为单位来指示。然而,该单位度量不应被解释为是限制性的,且扭矩值可用各种不同的单位来测量。此外,不同的力可被测量以表征铰链114和/或支撑组件302的移动。
根据一个或多个实现,打开扭矩曲线2402表示当支撑组件被从闭合位置打开(例如,经由用户操纵)到各种打开位置时由铰链114经由枢轴构件1108供应给支撑组件302的扭矩。接合构件1104和细长构件1106之间的相互作用可以被设计成影响和/或实现扭矩图2400上的各个位置处的扭矩值。例如,当处理围绕圆形轴杆的几乎圆形的带时,铰链114或114’可被配置成使得轴杆直径沿其长度变化以增加接合力,并因此增加一个或多个位置处的在接合构件1104与细长构件1106之间的滑动摩擦。
图25解说了包括角度轴2506和扭矩轴2508的扭矩图2500,该扭矩图2500包括铰链打开扭矩曲线2502和铰链关闭扭矩曲线2504。角度轴2506(例如,x轴)指示枢轴构件1108相对于铰链框架1102的打开和关闭角度值,并因此指示支撑组件302相对于相关联的设备(例如,客户端设备102)的打开和关闭角度值。扭矩轴2508(例如,y轴)指示扭矩图2500的不同扭矩值。在该示例中,扭矩值以牛-毫米(N-mm)为单位来指示。然而,该单位度量不应被解释为是限制性的,且扭矩值可用各种不同的单位来测量。此外,不同的力可被测量以表征铰链114和/或支撑组件302的移动。
根据一个或多个实现,打开扭矩曲线2502表示当支撑组件302被从闭合位置打开(例如,经由用户操纵)到各种打开位置时经由枢轴构件1108从铰链114或114’供应给支撑组件302的扭矩。关闭扭矩曲线2504表示当支撑组件302被从各种打开位置移动(例如,经由用户操纵)朝向闭合位置时经由枢轴构件1108从铰链114或114’供应给支撑组件302的扭矩。
一般而言,不同的扭矩曲线与演示本文中所讨论的铰链机构的整体响应性曲线的某些“动作点”或“动作区域”相关联。在扭矩曲线的不同部分处表示的扭矩力例如对应于上面讨论的接合构件和细长构件之间的相互作用。接合构件1104和细长构件1106之间的相互作用可以被设计成影响和/或实现扭矩图2500上的各个位置处的扭矩值。例如,当处理围绕圆形轴杆的几乎圆形的带时,铰链114或114’可被配置成使得轴杆直径沿其长度变化以增加接合力,并因此增加一个或多个位置处的在接合构件1104与细长构件1106之间的滑动摩擦。
根据各种实现,如果用户将支撑组件302操纵到沿扭矩曲线2502和2504表示的任何位置并且释放支撑组件302,则铰链114以及因而支撑组件302将保持在释放位置中,而没有使支撑组件302从该位置移动的外力。例如,响应于在接合构件1104和细长构件1106之间的摩擦的对铰链114或114’的旋转的阻力使得铰链114或114’以及因而所附连的组件(诸如客户端设备102)和支撑组件302(诸如支架)在客户端设备102的重量下能够保持在各种打开位置中,以支持各种不同的使用场景。
相应地,本文中所讨论的各实现提供了铰链机构,其使得所附连的组件(例如,支撑组件)能够在多个位置之间被调整。将理解,如上所述的示例设备取向、支撑组件位置、铰链位置、组件规模、扭矩值等等都是仅仅出于示例的目的被呈现的。因而,在此处没有被明确提及的各种不同的设备取向、支撑组件位置、铰链位置和扭矩值可以在所要求保护的实施方式的精神和范围内被实现。
图26总体上在2600处解说了包括示例计算设备2602的示例系统,该示例计算设备2602代表可以利用本文中所描述的一个或多个铰链114或114’的一个或多个计算系统和/或设备。在至少一些实现中,计算设备2602表示以上讨论的客户端设备102的一实现。计算设备2602可例如被配置成通过使用形状和大小被设为通过用户的一个或多个手来抓握和携带的壳体来采用移动配置,这些计算设备的所例示的示例包括移动电话、移动游戏和音乐设备、以及平板计算机,但也构想了其他示例。在至少一些实现中,客户端设备102可被实现为可穿戴设备,诸如智能手表、智能眼镜等等。
如所解说的示例计算设备2602包括处理系统2604、一个或多个计算机可读介质2606,以及彼此通信地耦合的一个或多个I/O接口2608。虽然没有示出,但是计算设备2602可进一步包括系统总线或使各个组件彼此耦合的其他数据和命令传输系统。系统总线可包括不同总线结构中的任一个或组合,所述总线结构诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线、和/或利用各种总线体系结构中的任一种的处理器或局部总线。也构想了各种其他示例,诸如控制和数据线。
处理系统2604代表使用硬件执行一个或多个操作的功能性。相应地,处理系统2604被解说为包括可被配置为处理器、功能块等的硬件元件2610。这可包括在作为专用集成电路或使用一个或多个半导体形成的其他逻辑设备的硬件中的实现。硬件元件2610不受形成它们的材料或者其中所采用的处理机制的限制。例如,处理器可以由(诸)半导体和/或晶体管(例如,电子集成电路(IC))组成。在这样的上下文中,处理器可执行指令可以是可电子地执行的指令。
计算机可读存储介质2606被解说为包括存储器/存储2612。存储器/存储2612表示与一个或多个计算机可读介质相关联的存储器/存储容量。存储器/存储组件2612可包括易失性介质(诸如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性介质(诸如只读存储器(ROM)、闪存存储器、光盘、磁盘等等)。存储器/存储组件2612可包括固定介质(例如,RAM、ROM、固定硬盘驱动器等)以及可移动介质(例如,闪存存储器、可移动硬盘驱动器、光盘等)。计算机可读介质2606可以按下面进一步描述的各种其他方式来配置。
(诸)输入/输出接口2608代表允许用户向计算设备2602输入命令和信息并且还允许使用各种输入/输出设备向用户和/或其他组件或设备呈现信息的功能性。输入设备的示例包括键盘、光标控制设备(例如,鼠标)、话筒、扫描仪、触摸功能性(例如,电容性的或被配置成检测物理触摸的其他传感器)、相机(例如,其可采用可见波长或诸如红外频率等非可见波长来将移动识别为不涉及触摸的姿势),等等。输出设备的示例包括显示设备(例如,监视器或投影仪)、扬声器、打印机、网卡、触觉响应设备,等等。因而,计算设备2602可以按照各种方式来被配置以支持用户交互。
计算设备2602还被解说为通信地且物理地耦合到输入设备2614,该输入设备可物理地且通信地从计算设备2602移除。以此方式,各种不同的输入设备可以耦合到计算设备2602,从而具有各种各样的配置来支持各种各样的功能性。在该示例中,输入设备2614包括一个或多个键2616,该一个或多个键可被配置成压敏键、机械开关键等等。
输入设备2614被进一步解说为包括可被配置成支持各种功能性的一个或多个模块2618。此一个或多个模块2618例如可被配置成处理从键2616接收到的模拟和/或数字信号以确定键击是否是有意的、确定输入是否指示静压(resting pressure)、支持对输入设备2614的认证以便与计算设备2602一起操作等等。
本文可以在软件、硬件元件或程序模块的通用上下文中描述各种技术。一般而言,此类模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、元件、组件、数据结构等等。如本文中所使用的术语“模块”、“功能性”和“组件”一般表示软件、固件、硬件或其组合。本文中所描述的技术的特征是平台无关的,从而意味着该技术可在具有各种处理器的各种商用计算平台上实现。
所描述的模块和技术的实现可以被储存在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质传送。计算机可读介质可以包括可由计算设备2602访问的各种介质。作为示例而非限制,计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“计算机可读信号介质”。
“计算机可读存储介质”可以指相对于仅信号传输、载波、或信号本身而言,启用对信息的持久存储的介质和/或设备。因而,计算机可读存储介质是指非信号承载介质。计算机可读存储介质包括以适合于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、逻辑元件/电路、或其他数据等的方法或技术来实现的诸如易失性和非易失性、可移动和不可移动介质和/或存储设备等硬件。计算机可读存储介质的示例包括但不限于,RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储、硬盘、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或者适用于储存所需信息并可由计算机访问的其他存储设备、有形介质或制品。
“计算机可读信号介质”可以指被配置成诸如经由网络向计算设备2602的硬件传送指令的信号承载介质。信号介质通常用诸如载波、数据信号、或其他传输机制等经调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。信号介质还包括任何信息递送介质。术语“经调制数据信号”意指以在信号中对信息进行编码的方式来使其一个或多个特性被设置或改变的信号。作为示例而非限制,通信介质包括有线介质(诸如有线网络或直接线路连接),以及无线介质(诸如声学、RF、红外线和其他无线介质)。
如前面所描述的,硬件元件2610和计算机可读介质2606代表以硬件形式实现的模块、可编程器件逻辑和/或固定设备逻辑,其在一些示例中可被采用以实现本文中所描述的各技术的至少一些方面,诸如执行一个或多个指令。硬件可包括集成电路或片上系统、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD),以及硅或其他硬件中的其他实现的组件。在这一上下文中,硬件可以作为执行由指令定义的程序任务和/或由硬件体现的逻辑的处理设备,以及被用来存储指令以供执行的硬件(例如,先前所描述的计算机可读存储介质)来操作。
前面的组合也可被采用来实现本文中所描述的各种技术。相应地,软件、硬件、或可执行模块可被实现为在某种形式的计算机可读存储介质上体现和/或由一个或多个硬件元件2610体现的一个或多个指令和/或逻辑。计算设备2602可被配置成实现对应于软件和/或硬件模块的特定指令和/或功能。相应地,可作为软件由计算设备2602执行的模块的实现可至少部分用硬件完成,例如,通过使用计算机可读存储介质和/或处理系统2604的硬件元件2610。指令和/或功能可以是能通过一个或多个制品(例如,一个或多个计算设备2602和/或处理系统2604)执行/操作的,以实现本文中所描述的技术、模块和示例。
尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了各个示例实现,但可以理解,所附权利要求书中定义的各实现不必限于上述具体特征或动作。相反,这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的特征的示例形式而公开的。
本文中所讨论的各实现包括:
示例1:一种设备,包括:可移动地附连到设备的支撑组件,该支撑组件被配置成在相对于毗邻表面的一个或多个位置中物理地支撑该组件;以及至少一个铰链,该至少一个铰链将支撑组件的一部分可移动地附连到设备,每个铰链包括:铰链框架;与铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,该枢轴构件被附连到支撑组件;附连到铰链框架的细长构件,该细长构件在该细长构件的至少第一部分上具有斜坡表面;以及与细长构件可滑动地接合的接合构件,该接合构件被配置成在枢轴构件相对于铰链框架枢转期间沿着细长构件滑动,接合构件沿细长构件的斜坡表面的滑动基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响铰链的扭矩曲线。
示例2:如示例1中所描述的设备,其中接合构件在沿着细长构件的斜坡表面的第一位置处具有第一接合力,并且在沿着细长构件的斜坡表面的第二位置处具有第二接合力,其中第二接合力不同于第一接合力。
示例3:如示例1或2的一者或多者中所描述的设备,其中将支撑组件从相对于设备的闭合位置移动到相对于设备的第一打开位置致使铰链的打开,以使得接合构件沿着细长构件的具有基本上恒定的滑动摩擦的第二部分滑动,其中将支撑组件从相对于设备的第一打开位置移动到相对于设备的闭合位置致使铰链的关闭,以使得接合构件沿着细长构件的第二部分滑动。
示例4:如示例1-3的一者或多者中所描述的设备,其中将支撑组件从相对于设备的第一打开位置移动到相对于设备的第二打开位置致使铰链的进一步打开,以使得接合构件沿着细长构件从细长构件的第二部分滑动到细长构件的第一部分,其中接合构件从细长构件的第二部分滑动到细长构件的第一部分增加了滑动摩擦,其中接合构件沿细长构件的第一部分滑动增加了滑动摩擦。
示例5:如示例1-4的一者或多者中所描述的设备,其中将支撑组件从相对于设备的第二打开位置移动到相对于设备的第一打开位置致使铰链的关闭,以使得接合构件沿着细长构件从细长构件的第一部分滑动到细长构件的第二部分,其中接合构件沿着细长构件的第一部分滑动减小了滑动摩擦,其中接合构件从细长构件的第一部分滑动到细长构件的第二部分减小了滑动摩擦。
示例6:如示例1-5的一者或多者中所描述的设备,其中细长构件被固定地附连到铰链框架,并且包括具有沿着细长构件的第一部分的增加的直径的轴杆。
示例7:如示例1-6的一者或多者中所描述的设备,其中接合构件包括基座部分和能够响应于接合构件沿细长构件的第一部分的移动而相对于基座部分弹性地变形的至少一个延伸构件。
示例8:如示例1-7的一者或多者中所描述的设备,其中细长构件包括具有沿细长构件的第一部分的增加的直径的轴杆,并且其中接合构件包括基座部分和从基座部分延伸的至少一个延伸构件,其中该至少一个延伸构件包括可滑动地接合轴杆的相对的壁,其中这些相对的壁能够响应于该至少一个延伸构件沿着轴杆的第一部分的移动而弹性地变形。
示例9:如示例1-8的一者或多者中所描述的设备,其中每个铰链进一步包括具有第一端和第二端的一个或多个连杆构件,第一端与接合构件可旋转地连接,而第二端则与枢轴构件可旋转地连接。
示例10:如示例1-9的一者或多者中所描述的设备,其中一个或多个连杆构件的第一端可旋转地连接在接合构件与细长构件之间。
示例11:如示例1-10的一者或多者中所描述的设备,其中每个铰链进一步包括:与铰链框架的内表面上的一个或多个支撑引导件可滑动地接合的一个或多个支撑板,枢轴构件与该一个或多个支撑板可滑动地接合,以使得枢轴构件能从铰链框架内旋转到铰链框架外部的位置,同时保持与该一个或多个支撑板相接合。
示例12:如示例1-11的一者或多者中所描述的设备,其中铰链进一步包括被固定地附连到铰链框架的引导组件1114,以及可旋转地附连到接合构件且可旋转地附连到一个或多个支撑板的连杆构件,其中当接合构件与细长构件可滑动地接合时,接合构件滑动地接合引导组件1114。
示例13:如示例1-12的一者或多者中所描述的设备,其中支撑组件被配置成支持设备相对于毗邻表面的不同定向。
示例14:一种铰链,包括:铰链框架;与铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,该枢轴构件被附连到可移动地附连至设备的支撑组件;附连到铰链框架的细长构件,该细长构件在该细长构件的至少第一部分上具有斜坡表面;以及与细长构件可滑动地接合的接合构件,该接合构件被配置成在枢轴构件相对于铰链框架枢转期间沿着细长构件滑动,接合构件沿细长构件的锥化表面的滑动基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响铰链的扭矩曲线。
示例15:如示例14中所描述的铰链,将支撑组件从相对于设备的闭合位置移动到相对于设备的第一打开位置致使铰链的打开,以使得接合构件沿着细长构件的具有基本上恒定的滑动摩擦的第二部分滑动,其中将支撑组件从相对于设备的第一打开位置移动到相对于设备的闭合位置致使铰链的关闭,以使得接合构件沿着细长构件的第二部分滑动。
示例16:如示例14或15的一者或多者中所描述的铰链,其中细长构件被固定地附连到铰链框架,并且包括具有沿着细长构件的第一部分的增加的直径的轴杆。
示例17:如示例14-16的一者或多者中所描述的铰链,其中接合构件包括基座部分和能够响应于接合构件沿细长构件的第一部分的移动而相对于基座部分弹性地变形的至少一个延伸构件。
示例18:如示例14-17的一者或多者中所描述的铰链,其中细长构件包括具有沿细长构件的第一部分的增加的直径的轴杆,并且其中接合构件包括基座部分和从基座部分延伸的至少一个延伸构件,其中该至少一个延伸构件包括可滑动地接合轴杆的相对的壁,其中这些相对的壁能够响应于该至少一个延伸构件沿着轴杆的第一部分的移动而弹性地变形。
示例19:如示例14-18的一者或多者中所描述的铰链,其中每个铰链进一步包括具有第一端和第二端的一个或多个连杆构件,第一端与接合构件可旋转地连接,而第二端则与枢轴构件可旋转地连接。
示例20:一种装备,包括:机架;可移动地附连到机架的支撑组件,该支撑组件被配置成在相对于毗邻表面的一个或多个位置中物理地支撑该组件;以及至少一个铰链,该至少一个铰链将支撑组件的一部分可移动地附连到机架,每个铰链包括:铰链框架;与铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,该枢轴构件被附连到支撑组件;附连到铰链框架的细长构件,该细长构件在该细长构件的至少第一部分上具有斜坡表面;以及在铰链框架内与细长构件可滑动地接合的接合构件,该接合构件被配置成在枢轴构件相对于铰链框架枢转期间沿着细长构件滑动,接合构件沿细长构件的斜坡表面的滑动基于表面高度在斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响铰链的扭矩曲线。

Claims (18)

1.一种使用铰链的设备,包括:
可移动地附连到所述设备的支撑组件,所述支撑组件被配置成在相对于毗邻表面的一个或多个位置中物理地支撑所述组件;以及
至少一个铰链,所述至少一个铰链将所述支撑组件的一部分可移动地附连到所述设备,每个铰链包括:
铰链框架;
与所述铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,所述枢轴构件被附连到所述支撑组件;
附连到所述铰链框架的细长构件,所述细长构件在所述细长构件的至少第一部分上具有斜坡表面;
与所述细长构件可滑动地接合的接合构件,所述接合构件被配置成在所述枢轴构件相对于所述铰链框架枢转期间沿着所述细长构件滑动,所述接合构件沿所述细长构件的斜坡表面的滑动基于表面高度在所述斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响所述铰链的扭矩曲线;以及
具有第一端和第二端的一个或多个连杆构件,所述第一端与所述接合构件可旋转地连接,而所述第二端则与所述枢轴构件可旋转地连接。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述接合构件在沿着所述细长构件的斜坡表面的第一位置处具有第一接合力,并且在沿着所述细长构件的斜坡表面的第二位置处具有第二接合力,其中所述第二接合力不同于所述第一接合力。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,将所述支撑组件从相对于所述设备的闭合位置移动到相对于所述设备的第一打开位置致使所述铰链的打开,以使得所述接合构件沿着所述细长构件的具有基本上恒定的滑动摩擦的第二部分滑动,其中将所述支撑组件从相对于所述设备的第一打开位置移动到相对于所述设备的所述闭合位置致使所述铰链的关闭,以使得所述接合构件沿着所述细长构件的所述第二部分滑动。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,将所述支撑组件从相对于所述设备的第一打开位置移动到相对于所述设备的第二打开位置致使所述铰链的进一步打开,以使得所述接合构件沿着所述细长构件从所述细长构件的第二部分滑动到所述细长构件的第一部分,
其中所述接合构件从所述细长构件的第二部分滑动到所述细长构件的第一部分增加了所述滑动摩擦,
其中所述接合构件沿所述细长构件的第一部分滑动增加了所述滑动摩擦。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,将所述支撑组件从相对于所述设备的第二打开位置移动到相对于所述设备的第一打开位置致使所述铰链的关闭,以使得所述接合构件沿着所述细长构件从所述细长构件的第一部分滑动到所述细长构件的第二部分,
其中所述接合构件沿所述细长构件的第一部分滑动减小了所述滑动摩擦,
其中所述接合构件从所述细长构件的第一部分滑动到所述细长构件的第二部分减小了所述滑动摩擦。
6.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述细长构件被固定地附连到所述铰链框架,并且包括具有沿着所述细长构件的第一部分的增加的直径的轴杆。
7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述接合构件包括基座部分和能够响应于所述接合构件沿所述细长构件的第一部分的移动而相对于所述基座部分弹性地变形的至少一个延伸构件。
8.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述细长构件包括具有沿所述细长构件的第一部分的增加的直径的轴杆,并且其中所述接合构件包括基座部分和从所述基座部分延伸的至少一个延伸构件,其中所述至少一个延伸构件包括可滑动地接合所述轴杆的相对的壁,其中所述相对的壁能够响应于所述至少一个延伸构件沿着所述轴杆的第一部分的移动而弹性地变形。
9.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述一个或多个连杆构件的第一端可旋转地连接在所述接合构件的安装凸缘的内部与所述细长构件之间。
10.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,每个铰链进一步包括:
与所述铰链框架的内表面上的一个或多个支撑引导件可滑动地接合的一个或多个支撑板,所述枢轴构件与所述一个或多个支撑板可滑动地接合,以使得所述枢轴构件能从所述铰链框架内旋转到所述铰链框架外部的位置,同时保持与所述一个或多个支撑板相接合。
11.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述铰链进一步包括引导组件,所述引导组件具有可滑动地附连到所述铰链框架的侧壁,所述连杆构件可旋转地附连到所述接合部件且可旋转地附连到所述一个或多个支撑板且被所述引导组件的所述侧壁之一的内表面所保持。
12.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述支撑组件被配置成支持所述设备相对于毗邻表面的不同定向。
13.一种铰链,包括:
铰链框架;
与所述铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,所述枢轴构件被附连到可移动地附连至设备的支撑组件;
附连到所述铰链框架的细长构件,所述细长构件在所述细长构件的至少第一部分上具有斜坡表面;
与所述细长构件可滑动地接合的接合构件,所述接合构件被配置成在所述枢轴构件相对于所述铰链框架枢转期间沿着所述细长构件滑动,所述接合构件沿所述细长构件的锥化表面的滑动基于表面高度在所述斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响所述铰链的扭矩曲线;以及
一个或多个连杆构件,所述一个或多个连杆构件第一端可旋转地连接在所述接合构件的安装凸缘的内部与所述细长构件之间。
14.根据权利要求13所述的铰链,其特征在于,将所述支撑组件从相对于所述设备的闭合位置移动到相对于所述设备的第一打开位置致使所述铰链的打开,以使得所述接合构件沿着所述细长构件的具有基本上恒定的滑动摩擦的第二部分滑动,其中将所述支撑组件从相对于所述设备的第一打开位置移动到相对于所述设备的所述闭合位置致使所述铰链的关闭,以使得所述接合构件沿着所述细长构件的所述第二部分滑动。
15.根据权利要求13所述的铰链,其特征在于,所述细长构件被固定地附连到所述铰链框架,并且包括具有沿着所述细长构件的第一部分的增加的直径的轴杆。
16.根据权利要求13所述的铰链,其特征在于,所述接合构件包括基座部分和能够响应于所述接合构件沿所述细长构件的第一部分的移动而相对于所述基座部分弹性地变形的至少一个延伸构件。
17.根据权利要求13所述的铰链,其特征在于,所述细长构件包括具有沿所述细长构件的第一部分的增加的直径的轴杆,并且其中所述接合构件包括基座部分和从所述基座部分延伸的至少一个延伸构件,其中所述至少一个延伸构件包括可滑动地接合所述轴杆的相对的壁,其中所述相对的壁能够响应于所述至少一个延伸构件沿着所述轴杆的第一部分的移动而弹性地变形。
18.一种使用铰链的装备,包括:
机架;
可移动地附连到所述机架的支撑组件,所述支撑组件被配置成在相对于毗邻表面的一个或多个位置中物理地支撑所述组件;
至少一个铰链,所述至少一个铰链将所述支撑组件的一部分可移动地附连到所述机架,每个铰链包括:
铰链框架;
与所述铰链框架可枢转地接合的枢轴构件,所述枢轴构件被附连到所述支撑组件;
附连到所述铰链框架的细长构件,所述细长构件在所述细长构件的至少一部分上具有斜坡表面;
在所述铰链框架内与所述细长构件可滑动地接合的接合构件,所述接合构件被配置成在所述枢轴构件相对于所述铰链框架枢转期间沿着所述细长构件滑动,所述接合构件沿所述细长构件的斜坡表面的滑动基于表面高度在所述斜坡表面的长度距离上的改变量而导致滑动摩擦的变化,并且影响所述铰链的扭矩曲线;以及
一个或多个连杆构件,所述一个或多个连杆构件第一端可旋转地连接在所述接合构件的安装凸缘的内部与所述细长构件之间。
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