CN110730936B - 铰接设备 - Google Patents

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Abstract

本说明书涉及铰接设备，诸如铰接计算设备。一个示例可包括具有相对于铰链杆可旋转地固定的铰链端的第一部分和第二部分。该示例还可包括u形摩擦臂，该u形摩擦臂从围绕铰链杆定位的第一端延伸到围绕铰链杆定位的第二端以及，弹出组装件，该弹出组装件沿着铰链杆位于第一端和第二端之间，并被构造成产生偏置以使第一和第二部分彼此远离地旋转。

Description

铰接设备
附图简述
各附图例示了本文档中所传达的诸概念的实现。所例示的实现的特征可通过参考以下结合附图的描述来更容易地理解。在可行的情况下，各附图中相同的附图标记被用来指代相同的元件。此外，每个附图标记的最左边的数字传达其中首次引入该附图标记的附图及相关联的讨论。在空间允许的情况下，为方便读者，元件及其相关联的附图标记两者都被显示在绘图页面上。否则，仅附图标记被示出。
图1、2A-2D、4A、5A、6A、7A、8A、9A和10A示出根据本发明概念的一些实现的示例设备的透视图。
图3示出根据本发明概念的一些实现的示例设备的透视图。
图4B、5B、6B、7B、8B、9B和10B示出根据本发明概念的一些实现的示例设备的立面视图。
图4C-4G、5C-5G、6C-6G、7C-7G、8C-8G、9C-9G和10C-10G示出根据本概念的一些实现的示例设备的剖视图。
描述
本发明的概念涉及设备，诸如采用铰链组装件的计算设备，该铰链组装件可相对于与第一设备部分相关的第一铰链轴以及与第二设备部分相关的第二铰链轴旋转地固定第一部分和第二部分。当前铰链组装件中的一些可被视为包括“弹出(pop-up)”特征，因为当铰链组装件被用户激活时，该铰链组装件可自动地将铰链从闭合位置打开。
介绍性的图1示出具有由铰链组装件(例如铰链组装件)106可旋转地固定在一起的第一和第二部分102和104的计算设备100的示例。在所例示的实现中，两个铰链组装件106(1)和106(2)被采用，但是其他实现可采用单个铰链组装件或两个以上的铰链组装件。
第一部分102可从铰链端108延伸到远端110。第二部分104也可从铰链端112延伸到远端114。铰链组装件106可以限定两个铰链轴116。第一部分102可围绕第一铰链轴116(1)旋转而第二部分104可围绕第二铰链轴116(2)旋转。第一部分102可包括相对的第一和第二主表面118和120(此后称为第一和第二表面)。类似地，第二部分104可包括相对的第一和第二主表面122和124(此后称为第一和第二表面)。(注意，第二表面120和124背向查看者，并因此在该视图中不能直接看到，但是在随后的图中示出和指定)。
在一些实现中，显示器126被壳体128支持。在一些实现中，显示器可被分别定位在第一和/或第二表面118、120、122和/或124上。在所例示的构造中，显示器126被分别定位在第一表面118和122上。
图2A-2D共同示出设备100的用例场景。图2A以处于闭合取向的设备100开始，其中第一和第二部分102和104彼此平行并彼此抵靠定位并且由铰链组装件106可旋转地固定。在此情况下，第二表面面向外，其中第一部分的第二表面120面向读者，而第二部分的第二表面124面向用户的手掌。第一表面面向内并且第一表面122在图2C中对读者可见。闭合取向可以非常紧凑并且易于用户202运输。例如，设备可能适合放在用户的口袋中。此外，第一表面可在该闭合取向中被第二表面保护。
在此实现中，设备100还可以以用户可控制的锁204为特征。除非由用户202释放，否则用户可控制的锁204可用于将第一和第二部分102和104保持在闭合取向中在此实现中，铰链组装件106还包括使第一和第二部分102和104从闭合取向彼此偏置的弹出特征。
假设此时用户202想要打开设备100。例如，用户可能希望能够查看显示器(图1的126)。如图2B所示，为了打开设备，用户202可简单地接合用户可控制的锁204。在此实现中，用户可用单个手指(在图示中为他/她的拇指)接合用户可控制的锁，以激活用户可控制的锁并释放第一和第二部分102和104。
如图2C所示，响应于用户202释放用户可控制的锁204，设备100可自动地将第一和第二部分102和104打开几度而无需进一步的用户努力。在此情况下，铰链组装件106提供使第一和第二部分从闭合取向偏置分开的力，除非用户可控制的锁保持闭合取向。这种偏置可被看作是“弹出”特征。此外，一旦设备被弹出，设备就可保持取向，而无需用户干预(例如，用户不必保持设备打开)。
弹出特征可允许用户202在需要时容易地进一步手动地打开显示器126，和/或用户此时可查看显示器中的一些或全部。例如，在此示例中，图形用户界面(GUI)208示出用户在显示器126(2)上有新的文本消息，写着：“在5:00P.M.与您会面”。用户可轻松地查看文本，而无需进一步操纵设备部分。如果用户想回复文本或执行其他操作，则用户可以用一只手轻松地进一步打开设备。在此情况下，假设用户已经完成，并且可简单地通过用他/她的拇指向下按压直到设备闭合来闭合设备100，并且用户可控制的锁204如图2D所示重新接合。注意，在此实现中，设备感测到在图2C的弹出取向中仅一部分显示器是可见的，并因此设备针对此取向定制了GUI。如果用户将设备打开到不同取向，则不同的GUI可被生成。
注意，所例示实现在第二表面120上采用了用户可控制的锁204。图2D示出在设备100的侧面上的两个可选的用户可控制的锁定位置，如在204(1)和204(2)处所例示的。侧面位置可允许单个用户可控制的锁在零度取向和360度取向两者上被使用。
图3-10G共同示出另一示例铰链组装件106(1)。
图3是示出示例铰链组装件106(1)的细节的180度取向的分解图。铰链组装件106(1)可包括连通构件302以及第一和第二摩擦臂304(1)和304(2)。铰链组装件106(1)可包括同步第一和第二部分102和104围绕第一和第二铰链轴116的旋转(例如，旋转程度)的定时元件305。例如，定时元件305可确保围绕第一铰链轴的20度旋转与围绕第二铰链轴的20度旋转同时产生。
在所例示的实现中，定时元件305可以表现为齿轮。例如，摩擦臂304可限定可以与中间齿轮或副齿轮308相互作用的主齿轮306。副齿轮308通过平行铰链柱310可旋转地被固定到连通构件302，平行铰链柱310与连通构件中的容纳部312接合。(仅容纳部312(2)在图3中可见)。副齿轮308可通过保持器313(1)被保持在连通构件302中。因此，与连通构件302协作操作的保持器313(1)可将副齿轮308以啮合关系彼此固定并且将副齿轮308以啮合关系与主齿轮306固定。
通信构件302还可被成形为容纳导体，诸如可以通过保持器313(2)被保持在通信构件中的柔性印刷电路(FPC)。导体可将第一部分102上的显示器126和/或其他电子组件与第二部分104上的显示器和/或其他电子组件连接。
连通构件302可包括铰链杆316，该铰链杆316穿过在第一和第二摩擦臂304的第一和第二端处的主齿轮306和孔洞318。铰链杆可通过保持器319被保持在摩擦臂304中。在一些实现中，孔洞318可被调整大小以使得摩擦臂304用作铰链杆316的摩擦缸(例如，提供一定程度的摩擦阻力，该摩擦阻力可将第一和第二部分102和104保持在现有取向，除非由用户202操作)。(如将在下文参考4A-10G被描述的，在此实现下，铰链杆在旋转期间提供可变摩擦(例如，在围绕铰链轴116的第一旋转范围期间的摩擦可以不同于在第二旋转范围期间的摩擦)。
多瓣凸轮320可由第一和第二部分102和104限定和/或相对于第一和第二部分102和104固定地布置。在所例示的实现中，铰链引导件322以固定关系被固定到第一和第二部分102和104。多瓣凸轮320可由铰链引导件322限定。在此情况下，多瓣凸轮被形成在铰链引导件中(例如，多瓣凸轮可被表现为腔)并与铰链轴116对齐。在一些实现中，铰链杆316包括正交于铰链轴延伸的凸轮从动件324。铰链杆316被容纳在多瓣凸轮的腔中，使得凸轮从动件324接合多瓣凸轮320(参考图4F-10F被例示和描述)。
在所例示的实现中，铰链引导件322可被固定到第一和第二部分102和104，诸如通过紧固件325穿过孔326(并非所有孔都被具体指定)被固定到壳体128中。
力生成元件327(诸如弹簧328)可相对于铰链引导件322和力传递元件329(诸如弹出臂330)定位。弹出臂330可被定位在铰链杆316上。铰链杆316上的突出部332可以以特定取向接合弹出臂330的部分334(并非所有部分都被具体指定)，以使第一和第二部分102和104彼此偏置分开(例如，提供弹出动作)。在其他取向上，突出部332不与弹出臂330接合。换言之，对于一定范围的旋转(诸如31-330度)，弹出臂330可将弹簧力传递到摩擦臂304。但是，在另一范围的旋转(诸如0-30度和330-360度)处，当突出部332接触弹出臂时，弹出臂可使弹簧力与摩擦臂脱开。因此，本实现可针对每个铰链引导件322利用单个弹簧328。
弹簧328可替换地提供弹簧力以使凸轮320和凸轮从动件324彼此抵靠地偏置，并然后使第一和第二部分彼此远离地偏置。弹簧328、弹出臂330、突出部332和/或铰链引导件322可以提供弹出组装件336的示例，该弹出组装件可以使第一和第二部分102和104以从第一取向彼此远离偏置，诸如从零度到第二取向，诸如30度(和/或从360到330，等等)。(小于或大于30度的其他旋转范围也被构想。)下文参考图4A-10G更详细地讨论此方面。弹出组装件336的其他结构实现被构想。
还注意，在所例示的实现中，摩擦臂304是U形的(沿曲线U形从第一端延伸到第二端或具有从铰链杆316延伸出的直侧面元件，直侧面元件被垂直于侧面元件且平行于铰链杆的直元件连接)。在此情况下，第一端和第二端限定铰链杆穿过的孔口318。U形构造可允许弹簧328和弹出臂330被嵌套在摩擦臂内。此构造有利于使用以不同取向在铰链组装件106的铰链轴116上作用的单个弹簧来施加弹簧力以将第一和第二部分102和104偏置分开，或者施加弹簧力以产生对第一和第二部分的旋转的阻力。
调节器338可在弹簧328上操作以调节由弹簧328在铰链引导件322和摩擦臂304之间施加的弹簧力。在此情况下，调节器可被表现为穿过摩擦臂304以接触弹簧328的螺纹螺钉。
图4A-10G共同示出铰链组装件106(1)的特征。图4A-4G示出第一和第二部分102和104(例如，铰链引导件322(1)和322(2))以类似于图2A的零度取向彼此平行，其中第一表面118和122面向内，而第二表面120和124面向外。图4A是透视图、图4B是立面视图(例如，平行于铰链轴116)、而图4C-4G是如图4B所示的各剖视图。图5A-5G是以15度取向而非以零度取向的类似于图4A-4G的视图。图6A-6G示出30度取向。类似地，图7A-7G是采用90度的类似视图，而图8A-8G是180度(例如，平行)取向。图9A-9G是采用330度取向的类似视图，而图10A-10G示出360度取向(例如，彼此平行并定位在彼此上方，但在此情况下，当与图4A-4G相比时，相对的表面彼此面对)。注意到，虽然按取向组织了附图，但也有助于读者比较多个取向上的特定横截面。例如，可通过结合图5D、6D、7D、8D、9D和/或10D回顾图4D来理解图4D所示的元件的功能。
参见图4C，主齿轮306围绕铰链杆316定位并与副齿轮308相互作用。副齿轮308彼此相互作用并且与主齿轮相互作用，使得第一或第二部分102和104绕铰链轴116的旋转导致与第一和第二部分中的另一者相等的旋转。
图4D示出铰链杆316如何在通过不同取向的旋转期间产生变化的摩擦。铰链杆316(2)和摩擦臂304(2)的放大视图被包括以帮助可视化所描述的特征中的一些。在此情况下，铰链杆316的一部分是非圆形的。具体而言，铰链杆包括插入在两个平坦的区域404之间的两个倒圆的区域402。此外，摩擦臂304(2)中的孔口318(2)可由摩擦结构406(2)部分地限定。在此零度取向中，平坦的区域404(2)A与摩擦结构406(2)对准。由于平坦的区域404(2)A不接触摩擦结构406(2)，因此在铰链杆和摩擦臂之间的摩擦减小或着在铰链杆和摩擦臂之间不发生摩擦。
图4E示出铰链组装件106(1)如何能够生成使第一和第二部分102和104从闭合位置偏置到限定的取向(诸如从零度到30度(例如，绕每个铰链轴成15度))的力。在此情况下，铰链杆316的突出部332接触弹出臂330的部分334(1)A和334(2)A。此接触可迫使弹出臂如由箭头410所指示地向右移动。此运动可预加载(例如压缩)弹簧328，使得弹簧产生使两个设备部分彼此分开旋转的力。(记住，两个设备部分可被锁定在一起，并且弹簧力在被解锁之前不会产生旋转运动(例如，弹簧在锁定时保持被压缩)。弹出臂330远离摩擦臂304的运动也可使弹簧力与摩擦臂304解耦。因此，在此取向上，弹簧力不被施加以增加摩擦臂和铰链杆316之间的摩擦，从而当第一和第二部分被解锁时允许铰链杆和摩擦臂更容易地相对旋转。
图4F示出多瓣凸轮320。在此情况下，多瓣凸轮可包括两个或更多个凸轮瓣412和凸轮凹口414(并非所有凸轮瓣和凸轮凹口都被具体指定)。在此零度取向中，凸轮从动件324(1)位于凸轮凹口414(1)A中，而凸轮从动件324(2)位于凸轮凹口414(2)A中，这允许铰链引导件322并因此允许第一和第二部分102和104彼此抵靠(例如，第一表面118平行于第一表面122并邻接第一表面122)。在其他取向中，多瓣凸轮320可迫使第一和第二部分彼此远离以减少/防止对设备造成损坏。例如，将图6F的30度取向与图4F的零度取向进行比较。
此外，凸轮作用可用使凸轮320(并因此铰链引导件322)和凸轮从动件324(经由摩擦臂304)彼此抵靠的力来促进。然而，在零度取向上，如参考图4D的讨论在上文提及的，弹簧328已经与摩擦臂304解耦。代替地，弹簧力被引导到弹出特征(例如，被引导到弹出臂330并因此被引导到突出部332)。如此，在此取向上，通过将来自凸轮和凸轮从动件的弹簧力解耦并且代替地使用弹簧力使两个部分102和104彼此偏置分开，使得绕第一和第二铰链轴116的旋转变得更容易。此外，由于凸轮和凸轮从动件不被使得彼此抵靠，因此对于第一和第二部分旋转的阻力较小，并因此与不进行解耦相比，较小的弹簧力可实现弹出旋转。
更进一步，耦合和解耦可允许单个弹簧328提供两个弹簧力(例如，在独立的旋转范围内)。换言之，弹簧可针对第一旋转范围(诸如零到15度)提供弹出力，并且可针对不同的旋转范围(诸如16至180度)在凸轮320和凸轮从动件324之间施加法向力。
图4G示出围绕铰接杆316的摩擦臂304的一部分。这可被视为上文参考图4C所描述的“摩擦臂的下部”和“摩擦臂的上部”。下部可具有类似的构造，该构造针对一定范围的旋转减小摩擦臂和铰链杆之间的摩擦并且针对另一范围的旋转增大该摩擦。因此，此构造可在弹出范围内提供对旋转的较小阻力，并在弹出范围外提供对旋转的较高阻力。对旋转的较高阻力可允许设备保持在用户将其设置的取向处。例如，如果用户202将设备100以90度取向设置，那么较高的阻力可允许设备保持此取向而不“折叠”。如上文提及的，摩擦臂可以是U形的，具有参考图4C和4G描述的“U”的上部分和下部分。摩擦臂的U形可以促进摩擦臂与铰链组装件106的其他元件之间的有效能量传递。例如，由于摩擦臂的变形和/或扭矩，施加到摩擦臂的弹簧力以相对很小的损耗被有效地传递到铰链杆。
在解释这一点时，假设用户202释放用户可控制的锁(204，见图2A-2B)。上文描述的弹出力可开始使第一和第二部分102和104彼此分开旋转至图5A-5G中示出的十五度取向。
图5C示出处于15度取向(例如，相对于图4C绕每个铰链轴116旋转7.5度)的铰链组装件106(1)。此旋转可通过主和副齿轮306和308以及铰链杆316的相互作用以一对一的方式被调节。
图5D示出仍与摩擦结构406对准的摩擦臂304的平坦区域404(1)A和404(2)A。因此，第一和第二部分102和104保持在上文参考图4D所描述的低摩擦旋转范围内，使得弹簧力可继续使第一和第二部分彼此远离地旋转(例如，将它们弹开)。
图5E示出铰链杆316的突出部332继续与弹出臂330的部分334(1)A和334(2)A接触。如此，来自弹簧328的弹簧力继续从弹簧被传递到弹出臂330，并从弹出臂被传递到铰链杆316上的突出部332。由于铰链杆和突出部不能旋转，因此弹簧力导致第一部分102和第二部分104彼此远离地旋转。此时，距离D比在图4E的零度取向处小，但是摩擦臂304保持与弹出臂330解耦，并因此与由弹簧328生成的弹簧力解耦。
图5F示出凸轮320和凸轮从动件324。此时，弹簧力被施加以将第一和第二部分102和104移动分开，而不被用于使凸轮和凸轮从动件彼此抵靠地偏置。如此，此时凸轮的作用在旋转方面并不重要。
图5G示出与铰链杆316相互作用的摩擦臂304的底部。此功能类似于上文参考图5D描述的摩擦臂的顶部。
假设此时，弹簧压力继续使第一和第二部分102和104彼此远离地旋转(例如，弹出)。
图6A-6C示出第一和第二部分102和104被旋转到30度取向。
图6C示出主齿轮306和副齿轮308的受控齿轮相互作用导致绕着第一和第二铰链轴116的相等旋转(例如，绕着每个铰链轴转15度，共30度)。
图6D示出第一和第二部分102和104以及因此摩擦臂304绕铰链杆316的旋转已经进展到倒圆的区域402(1)A和402(2)A接合摩擦结构406处。当倒圆的区域开始接触摩擦结构时，增加的摩擦会导致相比于在零度和三十度之间经历的而言附加的对旋转的阻力。因此，图6D表示从具有相对较低的对旋转的阻力的第一旋转范围(例如，零度至三十度)到具有相对较高的对旋转的阻力的第二旋转范围(三十度至330度)的转变。换言之，第一和第二部分102和104从上文参考图4A-4G和5A-5G描述的低摩擦旋转范围转变，使得弹簧力可继续使第一和第二部分彼此远离地旋转(例如，将它们弹开)至高摩擦取向，在此高摩擦取向处弹出铰链设备可提供足够的对旋转的阻力以保持此取向而非崩溃。
图6E示出突出部332停止与部分334(1)A和334(2)A接合(例如，旋转了更多度并且突出部将不与这些部分接合)。结果，来自弹簧328的力使得/迫使弹出臂330如由箭头602所指示地向左移动(由于第一和第二部分102和104此时不平行，因此针对每个部分示出独立的箭头)。如间隙距离D接近或等于零所证明的，弹出臂330与摩擦臂304重新耦合。因此，弹簧力现在从弹出臂被传递到摩擦臂，而非被传递到铰链杆316。换言之，第一旋转范围结束，而第二旋转范围开始。在第一旋转范围内，弹簧力被施加到铰链杆316以产生弹出力来自动地打开第一和第二设备部分。在第二旋转范围内，弹簧力有助于铰链组装件106(1)中的摩擦以产生对旋转的阻力来使得各设备部分保持用户设置的取向。因此，本发明概念允许(每个铰链引导件322的)单个弹簧328根据设备取向提供用于达成两个不同目的的弹簧力。
图6F示出接合凸轮瓣412的凸轮从动件324。当凸轮从动件接合凸轮瓣时，凸轮320并因此第一和第二部分102和104在铰链杆316之间如箭头604所指示地彼此推开。这种分离可防止向内的拐角606(1)A和向内的拐角606(2)A彼此接触(和/或减小各拐角彼此接触的力)以降低损坏第一和第二部分的可能性。
图6G类似于图6D，并示出铰链杆316和摩擦臂304之间从低摩擦构造转变到高摩擦构造的相互作用。
图7A-7G示出相对于图4A-4G的90度旋转。
图7C示出主齿轮306和副齿轮308的相互作用，该相互作用提供了围绕铰链轴116的连续的相应旋转。在此情况下，围绕每个铰链轴有45度的旋转，这由齿轮齿的受控旋转决定。
图7D示出摩擦臂304的摩擦结构406接触铰链杆316的倒圆的区域402(1)A和402(2)A。这种接触为第一和第二部分102和104产生对旋转的摩擦阻力，这可允许它们保持取向，除非用户采取行动。
图7E示出突出部332从部分334(1)A和334(2)A脱离(例如，在突出部和这些部分之间不存在明显的力)。结果，来自弹簧328的力通过弹出臂330被传递到摩擦臂304。换言之，如间隙距离D等于零所证明的，弹出臂330与摩擦臂304重新耦合。
图7F示出凸轮从动件324完全接合凸轮瓣412。当凸轮从动件接合凸轮瓣时，凸轮320并因此第一和第二部分102和104在铰链杆316之间如箭头604所指示地彼此推开，这在该90度取向上达到其最大程度。这种分离可防止向内的拐角606(1)A和向内的拐角606(2)A彼此接触以降低损坏第一和第二部分的可能性。
图7G类似于图7D，并且示出处于高摩擦取向的铰链杆316和摩擦臂304之间的相互作用。
图8A-8G示出第一和第二部分102和104处于180度取向，其中第一和第二部分彼此平行并且彼此邻接。
图8C示出主和副齿轮306和308继续导致围绕第一和第二铰链轴116的相等旋转(在其他视图中被具体指定，在该视图中被包含在铰链杆316内)。
图8D示出摩擦臂304的摩擦结构406接触铰链杆316的倒圆的区域402(1)A和402(2)A。这种接触为第一和第二部分102和104产生对旋转的阻力，这可允许它们保持取向，除非用户采取行动。因此，除非用户决定旋转第一和第二部分，否则设备可保持该180度取向。
图8E示出铰链杆316的突出部332不与弹出臂330的部分334(1)A和334(2)A或334(1)B和334(2)B接合。相反，弹簧力使弹出臂330抵靠摩擦臂304(例如，远离铰链杆)偏置，并且弹簧力也使铰链引导件322偏置，并从而使凸轮(图8F，320)抵靠凸轮从动件(图8F，324)(例如，朝向铰链杆316)偏置。
图8F示出凸轮从动件324完全接合凸轮凹口414(1)B和414(2)B，这允许第一和第二部分102和104朝向彼此移动并且彼此邻接，如在802处概括指示的。邻接的第一和第二部分可减少/最小化位于第一和第二部分上的各显示器上的任何间隙或不连续性，并在180度取向上跨第一和第二部分形成几乎无缝的“单个显示器”。
图8G类似于图8D，并且示出处于高摩擦取向的铰链杆316和摩擦臂304之间的相互作用。纵观图8F和8G，回想如上文所提及的，弹簧力迫使摩擦臂304远离铰链引导件322。摩擦臂304被枢转地约束到铰链杆316并因此不能从铰链杆移开。如此，弹簧力用于将凸轮320(图8F)(由铰链引导件322限定)和凸轮从动件324(图8F)(由铰链杆316限定)如分别由箭头804和806所指示地朝向彼此偏置或迫使朝向彼此。
图9A-9G示出第一和第二部分102和104的330度取向(例如，相对于图4A-4G的零度取向的330度旋转)。
图9D和9G示出铰链杆316和摩擦臂304从相对较高的旋转摩擦范围转变为相对较低的旋转摩擦范围。回想到，在此实现中，从零度跨到30度的低摩擦旋转范围然后转变到从30度到330度的高摩擦范围。现在处于330度，铰链组装件106(1)转变回到330度与360度之间的低摩擦范围。更具体而言，在此实现中，从对旋转的高阻力到对旋转的低阻力的转变是由摩擦臂的摩擦结构406结束与铰链杆的倒圆的区域402(1)A和402(2)A的对齐并开始与平坦的区域404(1)B和404(2)B对齐所导致的。倒圆的区域接触摩擦结构并产生对旋转的摩擦阻力，而平坦的区域不接触摩擦结构并因此产生较少的摩擦。
图9E示出突出部332开始与弹出臂330的部分334(1)B和334(2)B接合。此接合开始使弹出臂330与摩擦臂304解耦(例如，弹出臂和摩擦臂之间的距离D将从在330度处的几乎为零扩展到在360度处的较大距离)。相反，弹簧能量将使弹出臂移位并产生弹出力。
图9F示出凸轮从动件324从凸轮瓣412(1)B和412(2)B向凸轮凹口414(1)C和414(2)C取向脱离，这允许第一和第二部分102和104移动回朝向彼此。在此实现中，最大凸轮升程发生在90度和270度处以保护第一和第二部分不会损坏彼此。凸轮升程在0、180和360度取向处最低。换言之，当第一和第二部分通过各种取向被旋转时，铰链组装件106提供变化的平移。这种铰链组装件的旋转和平移移动将允许两个屏幕设备以最小死区(例如，在180度打开取向处两个显示器的活动区域之间的距离)彼此接近。传统的铰链在180度打开取向处要求第一和第二部分之间存在间隙。
图10A-10G示出360度取向并且与图4A-4G的零度取向类似。在此情况下，第一表面118和122现在面向外，而第二表面120和124面向内。弹簧328与摩擦臂304解耦，并且产生弹出力以使第一和第二部分102和104彼此弹开(回到图9A-9G的330度视图)。
在此取向上，用户可控制的锁204(图2A-2D)可再次保持闭合取向，除非由用户202操作，以便铰链组装件106可将第一和第二部分偏置分开。(例如，参见图2D的用户可控制的锁204(1)和204(2)的实现，其在零度取向和360度取向两者上都可被用户使用。)
铰链组装件106的各个个体元件可以由各种材料制成，诸如金属、塑料和/或复合材料。这些材料可以以各种方式制备，诸如以金属板材、压铸金属、机械加工金属、3D印刷材料、模制或3D印刷塑料、和/或模制或3D印刷复合材料等形式，或者这些材料和/或制备的任何组合可被采用。
本发明的铰链组装件概念可以与任何类型的设备一起使用，诸如但不限于笔记本计算机、智能电话、可穿戴智能设备、平板、和/或其他类型的现有的、开发中的、和/或尚待开发的设备。
除了以上参考图1-10G示出的铰链组装件和设备的制造、组装，和/或使用方法外，还构想了各种铰链组装件和设备的制造、组装，和/或使用方法。
尽管已用对结构特征和/或方法动作专用的语言描述了涉及铰链组装件的技术、方法、设备、系统等，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的具体特征或动作。相反，这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的方法、设备、系统等的示例形式而公开的。
在上文中描述了各个示例。附加的示例在下文中描述。一个示例包括一种设备，该设备包括第一部分和第二部分，该第一部分和第二部分具有相对于第一和第二铰链杆可旋转地固定的铰链端。该设备进一步包括第一u形摩擦臂，该第一u形摩擦臂从围绕第一铰链杆定位的第一端延伸到围绕第一铰链杆定位的第二端，以及该设备还包括弹出组装件，该弹出组装件沿着第一铰链杆位于第一端和第二端之间，并被构造成产生偏置以使第一和第二部分彼此远离地旋转。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中第一u形第一摩擦臂在第一和第二端之间是曲线的。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中第一u形摩擦臂具有直侧面元件，直侧面元件从第一铰链杆延伸出并被垂直于侧面元件的直元件连接。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中第一u形摩擦臂在第一端处限定第一孔洞并在第二端处限定第二孔洞，并且其中第一和第二孔洞包括面向第一铰链杆的倒圆的区域和平坦的区域。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中第一铰链杆包括在第一铰链杆的直径的一部分上的摩擦表面，并且其中单个倒圆的区域与摩擦表面相对时第一铰链杆与第一摩擦臂之间的摩擦大于单个平坦的区域与摩擦表面相对时第一铰链杆与第一摩擦臂之间的摩擦。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中弹出组装件被嵌套在u形摩擦臂内。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中弹出组装件包括弹簧。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中弹出组装件被构造成生成力，并且其中力在第一和第二部分之间的一旋转范围内被施加到第一铰链杆上以产生偏置，并且其中力在不同的旋转范围内被施加到摩擦臂上以产生对绕第一铰链杆旋转的阻力。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中弹出组装件包括力传递元件，该力传递元件根据第一和第二部分的取向将力耦合到铰链杆或摩擦臂。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中力传递元件包括弹出臂，该弹出臂除了在第一旋转范围内之外，都被弹簧偏置抵靠在摩擦臂上。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中在第一旋转范围内，铰链杆上的突出部接触弹出臂并且迫使弹出臂远离摩擦臂。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中弹出臂与铰接杆上的突出部之间的接触产生偏置，以使第一和第二部分彼此远离地旋转。
另一示例可包括一种设备，该设备包括经由铰链杆可旋转地耦合的第一部分和第二部分。该设备进一步包括力生成元件和与力生成元件相关联的力传递元件，该力传递元件被构造成在第一和第二部分之间的第一旋转范围内利用来自力生成元件的力使第一和第二部分偏置以彼此远离地旋转，并在第二旋转范围内利用力产生对旋转的阻力。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中力生成元件包括弹簧。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中力传递元件被构造成相对于铰链杆正交地移动，以利用力使第一和第二部分偏置以彼此远离地旋转或在第二旋转范围内利用力产生对旋转的阻力。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中力传递元件包括弹出臂，弹出臂与摩擦臂接合，除非由铰链杆上的突出部作用。
另一示例可包括一种设备，该设备包含包括第一显示器的第一部分，并且该第一部分通过铰链组装件被可旋转地耦合到包括第二显示器的第二部分。该设备进一步包括弹簧，基于第一和第二部分的取向，弹簧被替换地耦合到第一和第二部分以使第一和第二部分彼此远离地偏置，或弹簧被耦合到铰链组装件以增加对第一和第二部分的旋转的阻力。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中铰链组装件包括弹出臂和摩擦臂，并且其中弹出臂根据第一和第二部分的取向将弹簧与摩擦臂耦合或解耦。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中所述摩擦臂是u形的，从围绕铰链组装件的铰链杆定位的第一端到围绕铰链杆定位的第二端。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个，其中第一端和第二端与铰链杆相互作用以提供随第一和第二部分的取向而变化的附加阻力。

Claims (18)

1.一种计算设备，包括：
第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分具有相对于铰链杆可旋转地固定的铰链端；
u形摩擦臂，所述u形摩擦臂从围绕所述铰链杆定位的第一端延伸到围绕所述铰链杆定位的第二端；以及，
弹出组装件，所述弹出组装件沿着所述铰链杆位于所述第一端和所述第二端之间，并被构造成产生偏置以使所述第一和第二部分彼此远离地旋转；
其中，所述弹出组装件被构造成生成力，并且其中所述力在所述第一和第二部分之间的一旋转范围内被施加到所述铰链杆上以产生所述偏置，其中所述力在不同的旋转范围内被施加到所述u形摩擦臂上以产生对绕所述铰链杆旋转的阻力；
其中，所述弹出组装件包括力传递元件，所述力传递元件根据所述第一和第二部分的取向将所述力耦合到所述铰链杆或所述u形摩擦臂。
2.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述u形摩擦臂在所述第一和第二端之间是曲线的。
3.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述u形摩擦臂具有直侧面元件，所述直侧面元件从所述铰链杆延伸出并被垂直于所述侧面元件的直元件连接。
4.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述u形摩擦臂在所述第一端处限定第一孔洞并在所述第二端处限定第二孔洞，并且其中所述第一和第二孔洞包括面向所述铰链杆的倒圆的区域和平坦的区域。
5.如权利要求4所述的计算设备，其特征在于，所述铰链杆包括在所述铰链杆的直径的一部分上的摩擦表面，并且其中单个倒圆的区域与所述摩擦表面相对时所述铰链杆与所述u形摩擦臂之间的摩擦大于单个平坦的区域与所述摩擦表面相对时所述铰链杆与所述u形摩擦臂之间的摩擦。
6.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述弹出组装件被嵌套在所述u形摩擦臂内。
7.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述弹出组装件包括弹簧。
8.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述力传递元件包括弹出臂，所述弹出臂除了在所述旋转范围内之外，都被弹簧偏置抵靠在所述u形摩擦臂上。
9.如权利要求8所述的计算设备，其特征在于，在所述旋转范围内，所述铰链杆上的突出部接触所述弹出臂并且迫使所述弹出臂远离所述u形摩擦臂。
10.如权利要求9所述的计算设备，其特征在于，所述弹出臂与所述铰链杆上的所述突出部之间的接触产生所述偏置，以使所述第一和第二部分彼此远离地旋转。
11.一种计算设备，包括：
第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分经由铰链杆被可旋转地耦合；
力生成元件；以及，
与所述力生成元件相关联的力传递元件，所述力传递元件被构造成在所述第一和第二部分之间的第一旋转范围内利用来自所述力生成元件的力使所述第一和第二部分偏置以彼此远离地旋转，并在第二旋转范围内利用所述力产生对旋转的阻力。
12.如权利要求11所述的计算设备，其特征在于，所述力生成元件包括弹簧。
13.如权利要求12所述的计算设备，其特征在于，所述力传递元件被构造成相对于所述铰链杆正交地移动，以利用所述力使所述第一和第二部分偏置以彼此远离地旋转或在第二旋转范围内利用所述力产生对旋转的阻力。
14.如权利要求13所述的计算设备，其特征在于，所述力传递元件包括弹出臂，所述弹出臂与摩擦臂接合，除非由所述铰链杆上的突出部作用。
15.一种计算设备，包括：
包括第一显示器的第一部分，并且所述第一部分通过铰链组装件被可旋转地耦合到包括第二显示器的第二部分；以及，
弹簧，基于所述第一和第二部分的取向，所述弹簧被替换地耦合到所述第一和第二部分以使所述第一和第二部分彼此远离地偏置，或所述弹簧被耦合到所述铰链组装件以增加对所述第一和第二部分的旋转的阻力；以及
与所述弹簧相关联的力传递元件，所述力传递元件被构造成在所述第一和第二部分之间的第一旋转范围内利用来自所述弹簧的力使所述第一和第二部分偏置以彼此远离地旋转，并在第二旋转范围内利用所述力产生对旋转的阻力。
16.如权利要求15所述的计算设备，其特征在于，所述铰链组装件包括弹出臂和摩擦臂，并且其中所述弹出臂根据所述第一和第二部分的取向将所述弹簧与所述摩擦臂耦合或解耦。
17.如权利要求16所述的计算设备，其特征在于，所述摩擦臂是u形的，从围绕所述铰链组装件的铰链轴定位的第一端到围绕所述铰链轴定位的第二端。
18.如权利要求17所述的计算设备，其特征在于，所述第一端和所述第二端与所述铰链轴相互作用以提供随所述第一和第二部分的取向而变化的附加阻力。
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