CN112639667A - 用于电子设备的紧凑型铰链 - Google Patents

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Abstract

一种紧凑型铰链包括两个主体附件，每个主体附件均具有转矩传动柱。压缩摩擦套筒包括第一转矩传动套筒和第二转矩传动套筒。第一转矩传动柱被插入该第一转矩传动套筒中而第二转矩传动柱被插入该第二转矩传动套筒中。齿轮组使得该第一转矩传动柱以与该第二转矩传动柱相同的旋转角来旋转。

Description

用于电子设备的紧凑型铰链
背景
背景和相关技术
计算设备的使用正变得日益普及。计算设备的范围从标准的台式计算机到可穿戴计算技术，等等。消费者需求和经改进的技术继续减小了计算设备的大小。为了容适较小的大小，计算设备可相对于该计算设备的一部分弯曲、折叠或旋转该计算设备的另一部分。
本文中所要求保护的主题不限于解决任何缺点或仅在诸如以上所描述的环境那样的环境中操作的各实现。相反，提供本背景仅用于解说其中可实践本文中所描述的一些实现的一个示例性技术领域。
简要概述
在一个实现中，紧凑型铰链包括第一主体附件和第二主体附件。第一转矩传动柱被连接到该第一主体附件而第二转矩传动柱被连接到该第二主体附件。压缩摩擦套筒包括第一转矩传动套筒和第二转矩传动套筒。该第一转矩传动柱被插入该第一转矩传动套筒中而该第二转矩传动柱被插入该第二转矩传动套筒中。
在另一实现中，一种用于调节铰链的转矩的方法包括将第一转矩传动柱插入压缩摩擦套筒的第一转矩传动套筒中而将第二转矩传动柱插入压缩摩擦套筒的第二转矩传动套筒中。通过旋转该压缩摩擦套筒内的转矩传动柱来生成净转矩。
在又一实现中，紧凑型铰链包括第一主体附件，该第一主体附件包括第一转矩传动柱和与该第一转矩传动柱整体地成型的第一齿轮。第二主体附件包括第二转矩传动柱和与该第二转矩传动柱整体地成型的第二齿轮。压缩摩擦套筒包括第一转矩传动套筒，该第一转矩传动柱被插入该第一转矩传动套筒中。压缩摩擦套筒进一步包括第二转矩传动套筒，该第二转矩传动柱被插入该第二转矩传动套筒中。第一传动齿轮被机械地连接到该第一齿轮。第二传动齿轮被机械地连接到该第一传动齿轮和该第二齿轮。
提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附加特征和优点将在以下描述中阐述，且部分会从描述中显而易见，或者可以通过实践本文中的示教来习得。本公开的特征和优点可借助于在所附权利要求书中特别指出的工具和组合来实现和获得。本公开的特征将从以下描述和所附权利要求书中变得更完全的显见，或者可以通过如下文所阐述的本公开的实践来习得。
附图简述
为了描述可以获得本公开的上文所列举的及其他特征的方式，将通过参考附图中所例示的其特定实现来呈现更具体的描述。为了更好地理解，贯穿各个附图，相同的元素已由相同的附图标记来指定。尽管一些附图可以是概念的示意性或夸大的表示，但至少一些附图可按比例绘制。可以理解附图描绘了一些示例实现，将通过使用附图以附加特征和细节来描述和解释这些实现，在附图中：
图1是根据本公开的至少一个实现的紧凑型铰链的透视图；
图2是根据本公开的至少一个实现的图1的压缩摩擦套筒的侧视图；
图3是根据本公开的至少一个实现的图1的紧凑型铰链的分解视图；
图4是根据本公开的至少一个实现的图1的紧凑型铰链的俯视图；
图5是根据本公开的至少一个实现的图1的紧凑型铰链的侧视图；
图6是根据本公开的至少一个实现的另一紧凑型铰链的透视图；
图7是根据本公开的至少一个实现的图6的另一压缩摩擦套筒的侧视图；
图8是根据本公开的至少一个实现的用于操作紧凑型铰链的方法的方法图；
图9是根据本公开的至少一个实现的用于操作紧凑型铰链的另一方法的方法图；以及
图10是根据本公开的至少一个实现的计算设备的透视图。
具体实施方式
本公开一般涉及铰链装置、系统和方法。更具体地，本公开一般涉及用于旋转计算设备的铰链装置、系统和方法。
在至少一个实现中，紧凑型铰链可提供用于可折叠电子设备的转矩控制。图1是根据本公开的至少一个实现的紧凑型铰链100的表示的等距视图。紧凑型铰链100可包括第一主体附件102-1和第二主体附件102-2。在一些实现中，第一主体附件102-1可利用第一紧固件集合103-1被连接到计算设备的显示器。显示器可以是任何类型的显示器，诸如LCD、LED、OLED、阴极射线管、触敏显示器、任何其他显示器或其组合。第二主体附件102-2可利用第二紧固件集合103-2被连接到输入设备。输入设备可包括可被用来向计算设备提供输入的键盘、触摸板、鼠标、一个或多个按钮、其他输入设备或其组合。在一些实现中，第一主体附件102-1和/或第二主体附件102-2可被连接到显示器和输入设备两者。在一些实现中，第一主体附件102-1和/或第二主体附件102-2可被连接到处理器或处理器的壳体两者。
第一主体附件102-1和第二主体附件102-2可各自包括转矩传动柱104-1、104-2。在至少一个实现中，主体附件102-1、102-2可与转矩传动柱104-1、104-2整体地成型。换言之，主体附件102-1、102-2可由单个整体件成型，而无需任何机械、焊接或粘合剂连接。在其他实现中，转矩传动柱104-1、104-2可被连接到主体附件102-1、102-2。换言之，转矩传动柱104-1、104-2可被焊接、胶合、机械地紧固、拧入或以其他方式连接或紧固到主体附件102-1、102-2。
紧凑型铰链100可进一步包括压缩摩擦套筒106。压缩摩擦套筒106可包括第一转矩传动套筒107-1和第二转矩传动套筒107-2。转矩传动套筒107-1、107-2可包括中心孔，转矩传动柱104-1、104-2可穿过该中心孔被插入。因此，该第一转矩传动柱104-1可被插入该第一转矩传动套筒107-1中而该第二转矩传动柱104-2可被插入该第二转矩传动套筒107-2中。
在至少一个实现中，当第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转时，转矩传动柱104-1、104-2可在转矩传动套筒107-1、107-2内旋转，反之亦然。当转矩传动柱104-1、104-2旋转时，它们可沿着转矩传动套筒107-1、107-2的内表面滑动。转矩传动柱104-1、104-2和转矩传动套筒107-1、107-2的内表面之间的摩擦可对操作紧凑型铰链100(即，使第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转，反之亦然)的容易或困难程度有贡献。此摩擦可表征为取决于转矩传动柱104-1、104-2与转矩传动套筒107-1、107-2之间的摩擦系数的摩擦力。相对较高的摩擦系数可与较高的摩擦力相关，而相对较低的摩擦系数可与较低的摩擦力相关。
在一些实现中，摩擦系数可以在具有上限值、下限值、或上限值与下限值的范围内，上限值或下限值包括0.10、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.30中的任一者或其间的任何值。例如，摩擦系数可以大于0.10。在另一示例中，摩擦系数可以小于0.30。在其他示例中，摩擦系数可以是在0.10至0.30之间的范围内的任何值。在至少一个实现中，摩擦系数约为0.20是关键的，这可允许摩擦力在太轻以使得紧凑型铰链100无法在操作条件期间保持打开，与太强以使得用户无法方便地操作紧凑型铰链100之间被平衡。
摩擦系数可以与转矩传动柱104-1、104-2和/或转矩传动套筒107-1、107-2的材料有关。在至少一个实现中，转矩传动柱104-1、104-2和/或转矩传动套筒107-1、107-2可以由不锈钢制成。在其他实现中，转矩传动柱104-1、104-2和/或转矩传动套筒107-1、107-2可以由铝、铝合金、钛、钛合金、钢、钢合金、塑料、聚合化合物、任何其他材料或前述的组合制成。在一些实现中，转矩传动柱104-1、104-2和转矩传动套筒107-1、107-2可以由相同的材料制成。在其他实现中，转矩传动柱104-1、104-2和转矩传动套筒107-1、107-2可以由不同的材料制成。
在至少一个实现中，第一转矩传动柱104-1可以由与第二转矩传动柱104-2相同的材料制成。在其他实现中，第一转矩传动柱104-1可以由与第二转矩传动柱104-2不同的材料制成。在至少一个实现中，第一转矩传动套筒107-1可以由与第二转矩传动套筒107-2相同的材料制成。在其他实现中，第一转矩传动套筒107-1可以由与第二转矩传动套筒107-2不同的材料制成。
摩擦力可以与转矩传动套筒107-1、107-2抵靠转矩传动柱104-1、104-2的压缩力或夹紧力有关。转矩传动柱104-1、104-2的直径可以稍大于穿过转矩传动套筒107-1、107-2的中心孔的直径。当转矩传动柱104-1、104-2被插入中心孔中时，转矩传动套筒107-1、107-2可围绕转矩传动柱104-1、104-2被拉伸。这可能导致转矩传动套筒107-1、107-2对转矩传动柱104-1、104-2施加压缩力。较大的压缩力可能会增加摩擦力。因此，第一转矩传动套筒107-1与第一转矩传动柱104-1之间的第一摩擦力导致使第一转矩传动柱104-1相对于第一转矩传动套筒107-1旋转所需的第一转矩。第二转矩传动套筒107-2与第二转矩传动柱104-2之间的第二摩擦力导致使第二转矩传动柱104-2相对于第二转矩传动套筒107-2旋转所需的第二转矩。净铰链转矩是第一转矩和第二转矩的组合。净铰链转矩可被视为操作单个紧凑型铰链100(即，使第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转，反之亦然)所需的总转矩。
增加第一摩擦力和第二摩擦力中的一者或两者可以增加第一转矩和第二转矩中的一者或两者，这可以增加净铰链转矩。增大净铰链转矩可能会使操作紧凑型铰链100(即，使第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转，反之亦然)更困难。类似地，减小第一摩擦力和第二摩擦力中的一者或两者可以减小第一转矩和第二转矩中的一者或两者，这可以减小净铰链转矩。减小净铰链转矩可能会使操作紧凑型铰链(即，使第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转，反之亦然)更容易。
在一些实现中，净铰链转矩可以在具有上限值、下限值、或上限值与下限值的范围内，上限值或下限值包括20牛顿·毫米(N·mm)、30N·mm、40N·mm、50N·mm、60N·mm、70N·mm、80N·mm、90N·mm、100N·mm、125N·mm、150N·mm、175N·mm、200N·mm中的任一者或其间的任何值。例如，净铰链转矩可以大于20N·mm。在另一示例中，净铰链转矩可以小于200N·mm。在其他示例中，净铰链转矩可以是在20N·mm至200N·mm之间的范围内的任何值。在至少一个实现中，净铰链转矩在50至100N·mm之间是关键的。这可以允许用户轻松地操作紧凑型铰链(即，使第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转，反之亦然)，同时仍然允许第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2保持在相同的角度位置而无需支撑。
在一些实现中，计算设备或其他设备可以包括多个紧凑型铰链100。例如，诸如膝上型计算机或平板之类的计算设备可以包括两个紧凑型铰链100。在一些实现中，多个紧凑型铰链100中的每个紧凑型铰链100可具有相同的净铰链转矩。在其他实现中，多个紧凑型铰链中的至少两个铰链可具有不同的净转矩。设备净转矩可以是设备上所有紧凑型铰链100的净铰链转矩的组合。选择净设备转矩可通过平衡打开、保持角度位置和关闭设备来提高用户的体验质量。
在一些实现中，净设备转矩可以在具有上限值、下限值、或上限值与下限值的范围内，上限值或下限值包括50牛顿·毫米(N·mm)、75N·mm、100N·mm、125N·mm、150N·mm、175N·mm、200N·mm、225N·mm、250N·mm、275N·mm、300N·mm、325N·mm、350N·mm、375N·mm、400N·mm中的任一者或其间的任何值。例如，净设备转矩可以大于50N·mm。在另一示例中，净设备转矩可以小于400N·mm。在其他示例中，净设备转矩可以是在50N·mm和400N·mm之间的范围内的任何值。在至少一个实现中，净设备转矩在100至200N·mm之间是关键的。此净设备转矩可允许用户容易地旋转设备的各部分，同时仍允许设备保持在相同的角度位置而无需支撑。在一些实现中，较小的设备可能需要较小的净设备转矩，而较大的设备可能需要较大的净设备转矩。
在一些实现中，第一保持器124-1可被连接到第一转矩传动柱104-1，并且第二保持器124-2可被连接到第二转矩传动柱104-2。保持器124-1、124-2可以包括盘、开口销、卡环、其他保持机构或前述的组合。第一保持器124-1可将压缩摩擦套筒106固定到第一转矩传动柱104-1，而第二保持器124-2可将压缩摩擦套筒106固定到第二转矩传动柱104-2。保持器124-1、124-2可被焊接、拧紧、用粘合剂粘附或以其他方式固定到转矩传动柱104-1、104-2。
紧凑型铰链100可包括线束120。在紧凑型铰链100附近，线束120可形成朝向压缩摩擦套筒106取向的U形弯曲部109。U形弯曲部可包括延伸自第一笔直部分105-1的第一弯曲部111，该第一笔直部分105-1源自计算设备的显示器、输入或其他电子组件。第一弯曲部111可使朝向压缩摩擦套筒106取向的线束120弯曲。以此方式，线束120的第一长度部分113可横向于或垂直于压缩摩擦套筒106。在一些实现中，第一弯曲部111可以为大约90°。在其他实现中，第一弯曲部111可以是30°至150°之间的任何角度。
第二弯曲部115可使沿着压缩摩擦套筒106取向的线束120弯曲。在至少一个实现中，第二弯曲部115可使线束120弯曲180°而不会扭结线束。在其他实现中，第二弯曲部115可使线束120弯曲任何角度。第二长度部分117可从第二弯曲部115延伸远离压缩摩擦套筒106。第三弯曲部119可使线束120弯曲远离紧凑型铰链100。第三弯曲部119可将线束120引导到第二笔直部分105-2中。在一些实现中，第三弯曲部119可以为大约90°。在其他实现中，第三弯曲部119可以是30°至150°之间的任何角度。
在至少一个实现中，当紧凑型铰链100被操作时，U形弯曲部可允许线束120扭转(即，第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转，反之亦然)。当第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转时，且反之亦然，压缩摩擦套筒106可保持刚性，并且不弯曲。线束120可通过线壳体125在第二弯曲部115处被固定到压缩摩擦套筒106。换言之，第二弯曲部115可被定位在并固定到线壳体125中，或者紧凑型铰链100内部。当紧凑型铰链100被操作时，线壳体125可稳定线束120并防止线束120相对于压缩摩擦套筒106移动。换言之，在紧凑型铰链100的操作期间，在第二弯曲部115处的线束120的各个线上可能都没有拉力或压力。因此，当第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转时，且反之亦然，第二弯曲部115处的线束120可不弯曲。
为了容适第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转的运动，且反之亦然，第一长度部分113和/或第二长度部分117可扭转，但不弯曲，或仅在线壳体125内轻微地弯曲。线束120的扭转可允许线束120的各个线经受更多圈而不会退化、变形或断裂。此外，在没有或仅有少量弯曲的情况下的扭转可以防止线束120的各个线扭结，这可以延长线束的使用寿命。
第一长度部分113具有第一距离121，而第二长度部分117具有第二距离123。在至少一个实现中，第一距离121和/或第二距离123不为零。在一些实现中，第一距离121和/或第二距离123可以在具有上限值、下限值、或上限值与下限值的范围内，上限值或下限值包括0.5毫米(mm)、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm、6.0mm中的任一者或其间的任何值。例如，第一距离121和/或第二距离123可以大于0.5mm。在另一示例中，第一距离121和/或第二距离123可以小于6.0mm。在其他示例中，第一距离121和/或第二距离123可以是在0.5mm至6.0mm之间的范围内的任何值。在至少一个实现中，第一距离121和/或第二距离123大于2.0mm可能是关键的以便于使线束120在线壳体125内扭曲，而不会过度地应力或扭结线束120的各个线。在至少一个实现中，线束120可以是39号、46号或任何其他规格的线束120。
紧凑型铰链100可包括齿轮组112，其将第一转矩传动柱104-1机械地连接到第二转矩传动柱104-2，并因此将第一主体附件102-1机械地连接到第二主体附件102-2。作为齿轮组112的一部件，每个转矩传动柱104-1、104-2可包括位于主体附件102-1、102-2的外边缘116附近的第一齿轮114-1、114-2。在至少一个实现中，齿轮114-1、114-2可以是整体部件，或者与转矩传动柱104-1、104-2形成为一体(例如，单体，整体)。在其他实现中，齿轮114-1、114-2可分开地制造并且诸如利用机械紧固件或通过鸠尾榫连接而旋转地固定到转矩传动柱104-1、104-2。
齿轮组112可进一步包括第一传动齿轮118-1和第二传动齿轮118-2。传动齿轮118-1、118-2可将第一齿轮114-1机械地连接到第二齿轮114-2。这可帮助第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2以相同的角度量(例如，以相同的旋转速率、一起、同时或一致地)旋转。例如，当第一主体附件102-1旋转时，第一齿轮114-1可以旋转。第一齿轮114-1可被机械地连接到第一传动齿轮118-1，或与第一传动齿轮118-1啮合(例如，第一齿轮114-1和第一传动齿轮118-1可以具有匹配的齿间距，使得齿轮的齿互锁，当第一齿轮114-1旋转时，互锁齿使得第一传动齿轮118-1旋转，且反之亦然)。
类似地，第一传动齿轮118-1可被机械地连接到第二传动齿轮118-2或与第二传动齿轮118-2啮合。第二传动齿轮118-2可被机械地连接到第二齿轮114-2或与第二齿轮114-2啮合。因此，通过传动齿轮118-1、118-2，第一齿轮114-1可被机械地连接到第二齿轮114-2或与第二齿轮114-2啮合。因此，当第一转矩传动柱104-1旋转时，第一齿轮114-1可以旋转。当第一齿轮114-1旋转时，第一传动齿轮118-1可以旋转。当第一传动齿轮118-1旋转时，第二传动齿轮118-2可以旋转。当第二传动齿轮118-2旋转时，第二齿轮114-2可以旋转。当第二齿轮114-2旋转时，第二转矩传动柱104-2可以旋转。由于齿轮组112的各齿轮之间的啮合连接，第一齿轮114-1和第二齿轮114-2可以以相同的角旋转和/或以相同的旋转速率旋转。这可帮助紧凑型铰链100所连接到的设备平和地打开和关闭，而不会黏连或部分地打开和/或关闭。
在至少一个实现中，齿轮114-1、114-2和/或传动齿轮118-1、118-2可以由不锈钢制成。在其他实现中，齿轮114-1、114-2和/或传动齿轮118-1、118-2可以由铝、铝合金、钛、钛合金、钢、钢合金、塑料、聚合化合物、和任何其他材料制成。在一些实现中，齿轮114-1、114-2和传动齿轮118-1、118-2可以由相同的材料制成。在其他实现中，齿轮114-1、114-2和传动齿轮118-1、118-2可以由不同的材料制成。
紧凑型铰链100是简单的，具有有限的移动部件。紧凑型铰链100的简单性使其成本低且制造和组装迅速，从而降低了制造和组装成本。此外，紧凑型铰链100的简单性减小了其大小。较小的铰链大小可能有助于减少电子设备的边框。此外，较小的铰链大小可实现减小的电子设备重量，从而增加用户满意度。
图2是根据本公开的至少一个实现的图1的压缩摩擦套筒106的侧视图。压缩摩擦套筒106可包括第一转矩传动套筒107-1和第二转矩传动套筒107-2。第一转矩传动套筒107-1可包括第一中心孔129-1，而第二转矩传动套筒107-2可包括第二中心孔129-2。转矩传动柱(例如，图1的转矩传动柱104-1、104-2)可被插入转矩传动套筒107-1、107-2的中心孔129-1、129-2中。
第一转矩传动套筒107-1可包括第一扩张狭缝131-1，而第二转矩传动套筒107-2可包括第二扩张狭缝131-2。扩张狭缝131-1、131-2可允许转矩传动套筒107-1、107-2随着转矩传动柱被插入、移除而膨胀和/或收缩，以响应各变化条件或前述的任何组合。例如，转矩传动柱的温度变化可导致转矩传动柱膨胀或收缩。这可将力施加在转矩传动套筒107-1、107-2上。扩张狭缝131-1、131-2可允许转矩传动套筒107-1、107-2响应于转矩传动柱的力而膨胀或收缩。以此方式，尽管温度或其他条件改变，摩擦力仍可保持恒定或近似恒定。
图3是根据本公开的至少一个实现的图1的紧凑型铰链100的分解视图。紧凑型铰链300可包括盖128。盖128可包封紧凑型铰链100的一个或多个部件，包括转矩传动柱104-1、104-2，齿轮114-1、114-2，传动齿轮118-1、118-2，压缩摩擦套筒106，保持器124-1、124-2，线壳体125，线束120中的U形弯曲部的第二弯曲部115，线束120的其他部件以及前述的任何组合。盖128可有助于容纳和/或保护紧凑型铰链100的元件。例如，盖128可有助于容纳线束120并且防止线束120在第二弯曲部115处弯曲。在至少一个实现中，线壳体125可将线束120固定到盖128内部的压缩摩擦套筒106。
盖128可进一步包括外板132。外板132和线壳体125可利用卡扣配合连接到盖128。因此，盖128可完全地、大部分地或至少部分地包封紧凑型铰链100的全部或一部分。以此方式，盖128可保护紧凑型铰链100的不同部件免受冲击损害、污物渗透损害、液体渗透损害、其他损害或前述的组合。在至少一个实现中，盖128可以是装饰性的，从而对用户隐藏紧凑型铰链100的元件。
图4是根据本公开的至少一个实现的图1的紧凑型铰链100的俯视图。齿轮组112可包括第一齿轮114-1、第一传动齿轮118-1、第二传动齿轮118-2和第二齿轮114-2。第一齿轮114-1可被机械地连接到第一传动齿轮118-1或与第一传动齿轮118-1啮合，第一传动齿轮118-1可被机械地连接到第二传动齿轮118-2或与第二传动齿轮118-2啮合，并且第二传动齿轮118-2可被机械地连接到第二齿轮114-2或与第二齿轮114-2啮合。因此，通过传动齿轮118-1、118-2，第一齿轮114-1可被机械地连接到第二齿轮114-2或与第二齿轮114-2啮合。以此方式，第一齿轮114-1和第二齿轮114-2可以以相同的角旋转和/或以相同的角速率旋转，或者，换言之，齿轮组112可使第一齿轮114-1和第二齿轮114-2的旋转同步。因此，当第一主体附件102-1相对于第二主体附件102-2旋转时，齿轮组112可使第一主体附件102-1和第二主体附件102-2以相同的角旋转和/或相同的角速率折叠。当转矩被施加时，这可防止第一主体附件102-1和第二主体附件102-2中的一者(但非两者)旋转。此外，这可防止第一主体附件102-1比第二主体附件102-2旋转得更多或更少。
紧凑型铰链100可具有铰链长度135。铰链长度135可以是从齿轮组112的外边缘133到压缩摩擦套筒106的远边缘138的长度。在一些实现中，铰链长度135可以在具有上限值、下限值、或上限值与下限值的范围内，上限值或下限值包括2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm、8.0mm、8.5mm、9.0mm、9.5mm、10.0mm中的任一者或其间的任何值。例如，铰链长度135可以大于2.0mm。在另一示例中，铰链长度135可以小于10.0mm。在其他示例中，铰链长度135可以是2.0mm至10.0mm之间的范围内的任何值。在至少一个实现中，铰链长度135小于6mm是关键的。这可允许减少计算设备的边框。小边框可能会增加总的可用显示区域、增加占部分电子设备的表面面积的百分比的可用显示区域、减小整体设备的大小、减小整体设备的重量或前述的任何组合。在至少一个实现中，边框可为与铰链长度相同的长度。在其他实现中，边框可以大于铰链长度。
紧凑型铰链100具有铰链宽度140。铰链宽度140可从压缩摩擦套筒106的第一外边缘142延伸到压缩摩擦套筒的第二外边缘144。在一些实现中，铰链宽度140可以在具有上限值、下限值、或上限值与下限值的范围内，上限值或下限值包括2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm、8.0mm、8.5mm、9.0mm、9.5mm、10.0mm中的任一者或其间的任何值。例如，铰链宽度140可以大于2.0mm。在另一示例中，铰链宽度140可以小于10.0mm。在其他示例中，铰链宽度140可以是2.0mm至10.0mm之间的范围内的任何值。在至少一个实现中，铰链宽度140小于6mm是关键的。铰链宽度140可对设备的厚度有贡献。较小的铰链宽度可允许更薄的设备，这可减少设备的重量和/或总体积。
图5是根据本公开的至少一个实现的图1的紧凑型铰链100的侧视图。第一主体附件102-1和第二主体附件102-2可被连接到压缩摩擦套筒106。当转矩施加到第一主体附件102-1和第二主体附件102中的一者或两者时，齿轮组112可使第一主体附件102-1和第二主体附件102-2旋转相同的量。齿轮组可包括使第一主体附件102-1和第二主体附件102-2的旋转同步的传动齿轮118-1、118-2。传动齿轮118-1、118-2可被连接到压缩摩擦套筒106。在至少一个实现中，传动齿轮118-1、118-2可被插入压缩摩擦套筒的凹穴(pocket)中。
第一主体附件102-1和第二主体附件102-2可各自具有单独的旋转角度。单独的旋转角度可以是主体附件102-1、102-2可能能够相对于压缩摩擦套筒(例如，图1的压缩摩擦套筒106)旋转的最大量。在一些实现中，单独的旋转角度可以是0°至360°之间的任何角度。在至少一个实现中，单独的旋转角度大于180°是关键的。这可允许主体附件102-1、102-2从面朝下旋转到面朝上。
自第一主体附件102-1和第二主体附件102-2的单独的旋转角度的组合可对铰接角146有贡献。可在第一主体附件102-1的第一主面148-1和第二主体附件102-2的第二主面148-2之间测量铰接角146。铰接角146可以在0°和360°之间的范围内。在0°的铰接角146处，第一主面148-1可以接触或平行于第二主面148-2。在360°的铰接角146处，第一主体附件102-1的第一副面150-1可以接触或平行于第二主体附件102-2的第二副面150-2。为了获得360°的铰接角146，每个单独的旋转角度必须至少为180°。因此，铰接角146可便于设备从完全关闭(例如，0°的铰接角146)打开到完全打开(例如，360°的铰接角)的任何配置。在至少一个实现中，由于第一主体附件102-1和第二主体附件102-2以相同的角度量旋转，因此可通过将第一主体附件102-1和第二主体附件102-2中的每一者旋转90°来作出对180°的铰接角146的改变。
图6是根据本公开的至少一个实现的紧凑型铰链200的表示。紧凑型铰链200可包括图1至图5的紧凑型铰链100的至少一些相同的特征和元件。紧凑型铰链200可包括具有第一转矩传动套筒207-1和第二转矩传动套筒207-2的压缩摩擦套筒206。该第一转矩传动柱204-1可被插入该第一转矩传动套筒207-1中而该第二转矩传动柱204-2可被插入该第二转矩传动套筒207-2中。转矩传动套筒207-1、207-2可围绕转矩传动柱204-1、204-2夹紧。旋转转矩传动柱204-1、204-2所需的摩擦力取决于摩擦系数和转矩传动套筒207-1、207-2夹紧转矩传动柱的压力或力。
第一转矩传动柱204-1可以连接到第一主体附件202-1或与第一主体附件202-1整体地成型。类似地，第二转矩传动柱204-2可以连接到第二主体附件202-2或与第二主体附件202-2整体地成型。齿轮组212可以连接到第一转矩传动柱204-1和第二转矩传动柱204-2。齿轮组212可被啮合，使得当第一主体附件202-1相对于第二主体附件202-2旋转时，第一主体附件202-1和第二主体附件202-2以相同的旋转量和/或相同的旋转角度旋转。
转矩调节螺丝208可被插入压缩摩擦套筒206中。当转矩调节螺丝208被拧紧时，第一转矩传动套筒207-1和第二转矩传动套筒207-2中的至少一者可在相应的第一转矩传动柱204-1或第二转矩传动柱204-2上更用力地夹紧或增加压缩力。这可增大使第一转矩传动柱204-1相对于第一转矩传动套筒207-1旋转所需的第一转矩，和/或增大使第二转矩传动柱204-2相对于第二转矩传动套筒207-2旋转所需的第二转矩。增加第一转矩和/或第二转矩可以增加净铰链转矩。因此，通过拧紧转矩调节螺丝208，净铰链转矩可被增加。
类似地，当转矩调节螺丝208被拧松时，第一转矩传动套筒207-1和第二转矩传动套筒207-2中的至少一者可在相应的第一转矩传动柱204-1或第二转矩传动柱204-2上较轻地夹紧或减少压缩力。这可减少使第一转矩传动柱204-1相对于第一转矩传动套筒207-1旋转所需的第一转矩，和/或减少使第二转矩传动柱204-2相对于第二转矩传动套筒207-2旋转所需的第二转矩。因此，通过拧松转矩调节螺丝208，净铰链转矩可被减少。
因此，通过调节转矩调节螺丝208插入或拧入压缩摩擦套筒206的程度，使第一主体附件202-1相对于第二主体附件202-2旋转所需的净铰链转矩可被增加或减少以达到所需的净铰链转矩。在至少一个实现中，转矩调节螺丝208可在工厂中调节至预设深度或旋转。在相同或其他实现中，转矩调节螺丝208可在计算设备被组装之后由用户或技术人员调节。因此，用户或技术人员可以根据用户的喜好和/或根据变化的条件(例如，转矩调节螺丝的拧松、平均温度或湿度的变化)来自定义净铰链转矩。
通过具有可自定义的净铰链转矩，可为给定模型或计算设备集合设置标准净设备转矩。使用转矩调节螺丝208设置净设备转矩可能更容易或更可靠。因此，跨设备的净设备转矩的变化可能较小。在一些实现中，自定义净铰链转矩通过允许压缩摩擦套筒206、转矩传动柱204-1、204-2、其他组件以及前述的组合以更宽松的公差制造来降低制造成本，因为可使用转矩调节螺丝208将净铰链和/或设备转矩自定义为标准净设备转矩。
图7是根据本公开的至少一个实现的图6的压缩摩擦套筒206的侧视图。压缩摩擦套筒206可包括第一转矩传动套筒207-1和第二转矩传动套筒207-2。连接器252可以将第一转矩传动套筒207-1连接到第二转矩传动套筒207-2。
连接器252可包括将连接器252分隔成第一连接器侧256和第二连接器侧258的间隙254。转矩调节螺丝208可在连接器252处插入和/或拧入压缩摩擦套筒206中。孔(未示出)可沿着公共轴线延伸穿过第一连接器侧256并进入第二连接器侧258。转矩调节螺丝208可通过第一连接器侧256插入孔中，并插入第二连接器侧258。在至少一个实现中，第二连接器侧258中的孔可以是带螺纹的。在相同或其他实现中，穿过第一连接器侧256的孔可以是壁光滑的或带螺纹的。
当转矩调节螺丝208拧入第二连接器侧258时，它可将第一连接器侧256和第二连接器侧258拉在一起。这可能导致间隙254变小。这继而可以减小第一转矩传动套筒207-1和第二转矩传动套筒207-2中的一者或两者的内径。如果转矩传动柱(例如，转矩传动柱204-1、204-2)被插入转矩传动套筒207-1、207-2，则当转矩调节螺丝208被拧紧时，第一转矩传动套筒207-1和第二转矩传动套筒207-2中的一者或两者可更用力地夹紧转矩传动柱。这可以增加旋转转矩传动套筒207-1、207-2中的转矩传动柱所需的转矩。这继而可以增加净铰链转矩。类似地，当转矩调节螺丝208从第二连接器侧258移除时，第一连接器侧256和第二连接器侧258可彼此远离。这可能会使转矩传动柱上的夹紧力变松，这可能会减少净铰链转矩。因此，通过拧紧和/或拧松转矩调节螺丝208，净铰链转矩可被调节。
在一些实现中，转矩调节螺丝208可以以一定插入程度插入压缩摩擦套筒206中。插入程度可以与由压缩摩擦套筒206施加在第一转矩传动柱204-1和第二转矩传动柱204-2中的至少一者上的夹紧力成正相关。这进而可以与紧凑型铰链100的净铰链转矩正相关。因此，随着插入程度增加，夹紧力和净铰链转矩也增加。类似地，随着插入程度减少，夹紧力和净铰链转矩也减少。
图8是根据本公开的至少一个实现的用于操作紧凑型铰链的方法360的方法图。方法360可包括：在362处将第一转矩传动柱插入压缩摩擦套筒的第一转矩传动套筒中而将第二转矩传动柱插入压缩摩擦套筒的第二转矩传动套筒中。该方法360可进一步包括：在364处通过以第一转矩来旋转第一转矩传动套筒中的第一转矩传动柱并以第二转矩来旋转第二转矩传动套筒中的第二转矩传动柱来生成净转矩，第一转矩和第二转矩产生净转矩。
在至少一个实现中，旋转第一转矩传动柱可进一步包括旋转连接到第一转矩传动柱的第一齿轮。旋转第一齿轮可旋转机械地连接到第一齿轮的第一传动齿轮。第一传动齿轮可旋转第二传动齿轮，第二传动齿轮可旋转连接到第二转矩传动柱的第二齿轮。换言之，旋转第一转矩传动柱可使第二转矩传动柱旋转达相似或相同的量。
该方法可进一步包括在第一转矩传动柱被旋转时扭转但不弯曲，或弯曲很小的线束的长度。以此方式，旋转第一转矩传动柱和/或第二转矩传动柱可以不扭结线束。
图9是根据本公开的至少一个实现的用于操作紧凑型铰链的方法460的方法图。方法460可包括：在462处将第一转矩传动柱插入压缩摩擦套筒的第一转矩传动套筒中而将第二转矩传动柱插入压缩摩擦套筒的第二转矩传动套筒中。该方法460可进一步包括：在464处通过以第一转矩来旋转第一转矩传动套筒中的第一转矩传动柱并以第二转矩来旋转第二转矩传动套筒中的第二转矩传动柱来生成净转矩，第一转矩和第二转矩产生净转矩。
该方法460可进一步包括：通过改变拧入压缩摩擦套筒中的转矩调节螺丝的紧度来调节净转矩。拧紧转矩调节螺丝可能会增加净转矩，而拧松转矩调节螺丝可能会减少净转矩。
图10是根据本公开的至少一个实现的计算设备566的透视图。计算设备566可以指代各种类型的计算设备。例如，计算设备566可包括移动设备，诸如移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、平板或膝上型计算机。附加地或替换地，计算设备566可包括非移动设备，诸如台式计算机、服务器设备或其他非便携式设备。
计算设备566可包括第一部分568和第二部分570。第一部分568可包括显示器572。例如，显示器可以是在计算设备上使用的任何显示器，包括LCD、LED、OLED、阴极射线管、触敏显示器等等。第二部分570可包括输入设备574，诸如键盘、轨迹板、滚球、按钮、触敏显示器或任何其他输入设备。
计算设备566可包括至少一个紧凑型铰链(未示出)。紧凑型铰链可包括与参照图1至图7讨论的紧凑型铰链相同的特性和特征中的至少一些。例如，紧凑型铰链可包括连接到第一部分568的第一主体附件(例如，图1的第一主体附件102-1)。紧凑型铰链可包括连接到第二部分570的第二主体附件(例如，第二主体附件102-2)。因此，第一部分568可相对于第二部分570绕紧凑型铰链旋转。
冠词“一”、“一个”和“该”旨在表示在前面的描述中存在各元素中的一个或多个。术语“包括”、“包含”、以及“具有”旨在是包含性的，并表示除所列出的元素以外可以有附加的元素。附加地，将理解，对本公开的“一种实施方式”或“一实施方式”的引用不旨在被解释为排除也纳入所述特征的附加实施方式的存在。例如，关于本文的实施方式描述的任何元素可与本文描述的任何其他实施方式的任何元素相组合。本文中所阐述的数字、百分比、比率或其他值旨在包括该值，以及还有“约”或“近似”所阐述的值的其他值，如由本公开的实施方式所涵盖的将由本领域普通技术人员所领会的那样。因此，所阐述的值应当被足够宽泛地解释以涵盖至少足够接近用来执行期望的功能或实现期望的结果的所阐述的值的值。所阐述的值至少包括将在合适的加工或生产过程中预期到的变化，并且可包括在所阐述的值的5％内、1％内、0.1％内或0.01％内的值。
鉴于本公开，本领域普通技术人员将认识到，等同构造不脱离本公开的精神和范围，并且，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可对本文公开的各实现进行各种改变、替换和变更。包括功能“装置加功能”款项的等效构造旨在覆盖本文描述为执行所述功能的结构，包括以相同方式操作的结构等同物以及提供相同功能的等效结构两者。申请人的明确意图是，除非在“用于...装置”一词与相关联的功能一起出现的情况下，否则不对任何权利要求援引装置加功能或其他功能声明。对权利要求的含义和范围内的各实施方式的每个添加、删除和修改都将被权利要求所接受。
应当理解，前面描述中的任何方向或参考系仅仅是相对的方向或移动。例如，对“前面”和“背面”或者“顶部”和“底部”或者“左侧”和“右侧”的任何引用仅仅描述了相关元素的相对位置或移动。
本公开可以以其他具体形式来体现，而不背离其精神或特性。所描述的实施方式被认为是说明性的而非限制性的。从而，本发明的范围由所附权利要求书而非前述描述指示。落入权利要求书的等效方案的含义和范围内的改变应被权利要求书的范围所涵盖。

Claims (15)

1.一种紧凑型铰链，包括：
第一主体附件和第二主体附件；
连接到所述第一主体附件的第一转矩传动柱和连接到所述第二主体附件的第二转矩传动柱；以及
包括第一转矩传动套筒和第二转矩传动套筒的压缩摩擦套筒，其中所述第一转矩传动柱被插入所述第一转矩传动套筒中而所述第二转矩传动柱被插入所述第二转矩传动套筒中。
2.如权利要求1所述的紧凑型铰链，其特征在于，进一步包括插入所述压缩摩擦套筒中的转矩调节螺丝。
3.如权利要求2所述的紧凑型铰链，其特征在于，所述转矩调节螺丝被插入所述压缩摩擦套筒中的程度与使所述第一主体附件相对于所述第二主体附件旋转的净铰链转矩成正相关。
4.如权利要求1-3中任一项所述的紧凑型铰链，其特征在于，进一步包括线束，其中所述线束包括朝向所述压缩摩擦套筒取向的U形弯曲部。
5.如权利要求4所述的紧凑型铰链，其特征在于，所述线束包括朝向所述压缩摩擦套筒取向的第一弯曲部和沿着所述压缩摩擦套筒取向的第二弯曲部，并且其中所述第一弯曲部与所述第二弯曲部之间的距离是非零的。
6.如权利要求1-5中任一项所述的紧凑型铰链，其特征在于，进一步包括连接到所述第一转矩传动柱的第一保持器和连接到所述第二转矩传动柱的第二保持器，所述第一保持器将所述压缩摩擦套筒固定到所述第一转矩传动柱，而所述第二保持器将所述压缩摩擦套筒固定到所述第二转矩传动柱。
7.如权利要求1-6中任一项所述的紧凑型铰链，其特征在于，进一步包括盖，其中所述盖包封所述第一转矩传动柱、所述第二转矩传动柱和所述压缩摩擦套筒。
8.一种用于操作紧凑型铰链的方法，包括：
将第一转矩传动柱插入压缩摩擦套筒的第一转矩传动套筒中而将第二转矩传动柱插入所述压缩摩擦套筒的第二转矩传动套筒中；以及
通过以第一转矩来旋转所述第一转矩传动套筒中的所述第一转矩传动柱并以第二转矩来旋转所述第二转矩传动套筒中的所述第二转矩传动柱来生成净转矩，所述第一转矩和所述第二转矩产生所述净转矩。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括通过改变拧入所述压缩摩擦套筒中的转矩调节螺丝的紧度来调节所述净转矩。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，拧紧所述转矩调节螺丝增加了所述净转矩。
11.如权利要求8-10中任一项所述的方法，其特征在于，旋转所述第一转矩传动柱包括旋转连接到所述第一转矩传动柱的第一齿轮，其中旋转所述第一齿轮使第一传动齿轮旋转，而旋转所述第一传动齿轮使第二传动齿轮旋转，而旋转所述第二传动齿轮使连接到所述第二转矩传动柱的第二齿轮旋转。
12.如权利要求8-11中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括沿着线束中的第一弯曲部和第二弯曲部之间的距离扭转所述线束。
13.如权利要求8-12中任一项所述的方法，其特征在于，旋转所述第一转矩传动柱和旋转所述第二转矩传动柱不会扭结线束。
14.一种计算设备，包括：
包括显示器的第一部分；
第二部分；
连接到所述第一部分的第一主体附件，所述第一主体附件包括：
第一转矩传动柱；
与所述第一转矩传动柱整体地成型的第一齿轮；
连接到所述第二部分的第二主体附件，所述第二主体附件包括：
第二转矩传动柱；
与所述第二转矩传动柱整体地成型的第二齿轮；
压缩摩擦套筒，所述压缩摩擦套筒包括：
第一转矩传动套筒，所述第一转矩传动柱被插入所述第一转矩传动套筒中；
第二转矩传动套筒，所述第二转矩传动柱被插入所述第二转矩传动套筒中；
机械地连接到所述第一齿轮的第一传动齿轮；以及
机械地连接到所述第一传动齿轮和所述第二齿轮的第二传动齿轮。
15.如权利要求14所述的计算设备，其特征在于，所述压缩摩擦套筒包括穿过连接器的孔，所述连接器将所述第一转矩传动套筒连接到所述第二转矩传动套筒，并且所述压缩摩擦套筒进一步包括拧入所述孔中的转矩调节螺丝。
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