专利名称：铰链装置和包括其的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及铰链装置，更具体而言，涉及一种具有软轴效果的铰链装置和包括该铰链装置的电子设备。
背景技术：
便携式电子设备诸如笔记本计算机、手机、个人数字助理(PDA)、数字媒体播放器等已经广泛应用于人们的日常生活。因此，用户对此类电子设备也提出了越来越高的要求。很多用户希望便携式电子设备能够防水防尘，适应各种环境的需要。电子设备的处理器在进入低功耗时代后可以没有散热孔，没有缝隙，但是电子设备的铰链连接部分仍然没有办法做到无缝。另一方面，用户对电子设备有多场景使用需求，要求电子产品诸如笔记本计算机能提供360度旋转且在任意位置停留，实现各种使用形态。然而，目前的铰链装置并不能使例如笔记本计算机的屏幕部分和键盘部分处于同一平面中。因此，需要一种铰链装置，其能够克服上述问题中的一个或更多，或者可以克服现有技术中的其他问题。
发明内容
本发明的一个方面在于提供一种铰链装置，其能实现软轴的效果。本发明的另一方面在于提供一种铰链装置，其能实现两个部件之间的无缝连接。本发明的又一方面在于提供一种铰链装置，其能将连接的两个部件置于同一平面中。本发明的再一方面在于提供一种电子设备，其包括前述铰链装置中的任一种。根据本发明一示范性实施例，一种铰链装置可以包括:并排布置的η个转轴，其中η是等于或大于3的整数；以及多个连接件，可转动地连接每两个相邻的转轴，从而形成轴链。每个所述连接件可以具有两个轴孔，且每两个相邻的转轴可以分别套装于所述两个轴孔中。每两个相邻的转轴可以在两端部分处分别通过所述连接件可转动地彼此连接。该铰链装置可以包括两个或更多所述轴链，且该铰链装置还可以包括至少一个同步桥，每个所述同步桥沿与所述转轴平行的方向延伸且将分别在相邻的两个轴链中的两个转轴彼此连接，从而同步所述两个转轴的转动。该转轴上可以形成有突起，且该连接件上可以形成有挡片，该突起和该挡片可以配合以将所述转轴相对于所述连接件的最大旋转角度限制到一预定角度。该预定角度可以为 180/(η-1)度。所述铰链装置还可以包括:固定连接件，设置于所述轴链的最外侧的两个转轴上以固定连接到待铰链连接的外部器件。
所述铰链装置还可以包括软性包覆材料，包覆该轴链。根据本发明另一示范性实施例，一种电子设备可以包括第一本体和第二本体、以及连接该第一本体和该第二本体的铰链装置，该铰链装置可以包括:并排布置的η个转轴，其中η是等于或大于3的整数；以及多个连接件，可转动地连接每两个相邻的转轴，从而形成轴链。每个所述连接件可以具有两个轴孔，且每两个相邻的转轴可以分别套装于所述两个轴孔中。每两个相邻的转轴可以在两端部分处分别通过所述连接件可转动地彼此连接。该铰链装置可以包括两个所述轴链，且该铰链装置还可以包括至少一个同步桥，每个所述同步桥沿与所述转轴平行的方向延伸且将分别在所述两个轴链中的两个转轴彼此连接，从而同步所述两个转轴的转动。该转轴上可以形成有突起，且该连接件上可以形成有挡片，该突起和该挡片可以配合以将所述转轴相对于所述连接件的最大旋转角度限制到一预定角度。该预定角度可以为180/(η-1)度。该挡片可以关于连接该连接件上的两个轴孔的圆心的直线对称。所述铰链装置还可以包括:固定连接件，设置于所述轴链的最外侧的两个转轴上以分别固定连接到所述第一本体和所述第二本体。所述铰链装置还可以包括软性包覆材料，包覆该轴链以及该轴链与该第一本体和该第二本体的连接，从而实现无缝连接。本发明的铰链装置通过连接多个转轴以形成轴链，从而实现了软轴的效果，且该铰链装置还能将所连接的两个本体置于同一平面中，并实现两个本体之间的无缝连接。
本发明的实施例的以上和其他方面将从下面结合附图的详细描述中变得显然，附图中:图1示出根据本发明一示范性实施例的铰链装置；图2是放大视图，示出铰链装置中的转轴之间的相互连接；图3是放大视图，示出根据另一实施例的铰链装置中的转轴与连接件之间的连接;图4是示意图，示意性示出根据本发明另一示范性实施例的铰链装置；以及图5Α、5Β和5C示出包括根据本发明一实施例的铰链装置的电子设备的各种使用状态。
具体实施例方式下面将参照附图描述本发明的示范性实施例，附图中示出示范性实施例的示例。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，而不应理解为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开彻底和完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。附图中，为了清晰，元件的尺寸和相对尺寸可以被夸大，且附图不一定是按比例绘制的。图1示出根据本发明一示范性实施例的铰链装置100 ;图2是放大视图，示出铰链装置100中包括的转轴10之间的相互连接。
如图1所示，铰链装置100可以包括多个转轴10。多个转轴10彼此平行地并排布置，且每两个相邻的转轴10通过连接件12彼此连接，从而多个转轴10 —起形成轴链。作为示例，图1示出了 6个转轴10。但是本领域技术人员可以理解，转轴10的数目不限于此。一个轴链可以包括更多的转轴10，例如10个、12个、或者更多，也可以包括更少的转轴10，例如3个、4个或5个。然而，为了形成轴链以实现软轴的效果，转轴10的数目为3个以上。优选地，一个轴链中包括的转轴10的数目为6个或更多，以实现良好的软轴效果。参照图2，每个连接件12将相邻的两个转轴10彼此连接。连接件12可以具有两个轴孔，相邻的两个转轴10分别插置于连接件12的两个轴孔中。可以在连接件12与转轴10之间提供一定的摩擦力，从而提供铰链所需的扭力。图2示出了相邻的两个转轴10仅通过一个连接件12彼此连接的示例。在另一些实施例中，相邻的两个转轴10还可以通过两个或更多连接件12彼此连接。返回参照图1，在最外侧的两个转轴10上可以分别设置固定连接件14，以连接待铰链连接的两个部件，例如电子设备诸如笔记本计算机和手机的显示屏部分和键盘部分。如果用于较窄的设备，则铰链装置100可以包括仅一个轴链；如果用于较宽的设备，则铰链装置100可以包括两个或更多轴链。图1示出铰链装置100包括并排布置的两个轴链。优选地，两个轴链中包括的转轴10的数目彼此相同。两个或更多轴链有助于提高连接的稳定性。当铰链装置100包括两个或更多轴链时，可选地，还可以在轴链之间设置同步桥，以使轴链的旋转情况同步。如图1所示，三个同步桥16可以设置在相邻轴链之间，连接相邻轴链中对应的转轴。这样，相邻铰链中对应的转轴的旋转可以彼此同步。图1示出了三个同步桥16，但是可以理解，在最多情况下，可以设置同步桥以连接轴链中的每一个转轴。可选地，铰链装置100还可以包括包覆件18。包覆件18可以由柔性材料制成，例如橡胶、皮革等。包覆件18可以包覆转轴10形成的轴链、连接轴链的同步桥16、以及铰链装置100所连接的两个部件之间的用于传输数据或提供电能的柔性印刷电路FPC，包覆件18的边缘可以密封连接到铰链装置100所连接的部件，从而实现部件之间的无缝连接，由此可以防水、防尘。下面将描述根据本发明另一实施例的铰链装置，该铰链装置可以与图1所示的实施例基本相同，除了轴链中相同转轴之间的连接之外。因此，下面将着重描述该不同之处，而省略对相同部件的重复描述。应理解，除了下面描述的不同之外，关于图1的实施例的描述亦可以应用到根据本实施例的铰链装置。图3是放大视图，示出根据本实施例的铰链装置中转轴20与连接件22之间的连接。如图3所示，连接件22在其轴孔周围还形成有挡片23，且转轴20在其外周表面上还可以形成有突起21，挡片23可以阻挡突起21的转动，从而限制转轴20相对于连接件22的旋转角度。可以理解，通过限制各个转轴20相对于连接件22的旋转角度，可以防止某些转轴旋转角度过大，而其他转轴却几乎不旋转的情况出现，实现各个转轴的均匀旋转，从而轴链可以平滑弯曲。为了使铰链实现360度旋转，则每个转轴20相对于连接件22的平均旋转角度不小于180/(η-1);如果实现180度旋转，则每个转轴20相对于连接件22的平均旋转角度不小于90/(n-l)，其中η是轴链中包括的转轴20的数目且η大于等于3。当然，每个转轴20相对于连接件22的旋转角度可以设定地彼此不同，以实现轴链的期望弯曲状态。例如，可以从轴链的两侧朝向轴链的中间，转轴20相对于连接件22的旋转角度设置得逐渐增大。突起21和挡片23除了可以限制转轴20和连接件22之间的旋转角度大小之外，还可以限制二者在旋转方向上的相对位置，从而定义轴链在其弯曲范围的两极端时的形状。例如，当轴链实现360度旋转范围时，优选地，如图4所示，连接件22上形成的挡片23关于连接连接件22上的两个轴孔的圆心的直线0-0'对称。这样，轴链可以从平直状态向两侧对称地各旋转180度，合起来实现360度旋转。这尤其适合于笔记本计算机、手机等的铰链装置。可以理解，还可以以其他方式设置突起21和挡片23的位置，以实现轴链在其弯曲范围的两个极端处的其他期望形状。应理解，根据本实施例的转轴20与连接件22之间的连接方式还可以应用到下面描述的其他实施例。图4是示意图,示意性示出根据本发明另一示范性实施例的铰链装置200。在图4中，省略了与前述实施例中相同的部分。如图所示，在铰链装置200中，每个转轴30从左侧延伸到右侧，例如可以延伸得基本贯穿待连接的部件(未示出)的宽度，且至少在转轴30的两端附近通过连接件32把每两个相邻的转轴彼此连接。由于转轴30延伸得基本贯穿待连接部件(未示出)的宽度，所以铰链装置200具有良好的同步特性。可以理解，图4的铰链装置200类似于在图1的铰链装置100中设置最大数目的同步桥时的情况。图5A、5B和5C示出包括根据本发明一实施例的铰链装置的电子设备的各种使用状态。该电子设备可以是例如笔记本计算机110。笔记本计算机110包括第一本体112、第二本体114、以及连接第一本体112和第二本体114的铰链装置116，铰链装置116可以是根据前述任一实施例或者本发明的其他实施例的铰链装置。如图5A所示，铰链装置116可以将第一本体112和第二本体114置于同一平面中。在该情况下，如图5A所示，铰链装置116以及铰链装置116中包括的轴链(未示出)可以处于基本平直的状态。第一本体112可以通过铰链装置116从图5A所示的位置沿逆时针方向旋转到图5B所示的位置，以提供常规的笔记本计算机使用状态。而且，第一本体112可以铰链装置116相对于第二本体114继续逆时针旋转，直到旋转180度，从而达到闭合状态(未示出)。此外，第一本体112还可以通过铰链装置116从图5A所示的位置沿顺时针方向旋转到图5C所示的位置。此时，可以将第二本体114作为底座放置于桌面上，将第一本体112作为平板计算机进行操作，以提供PAD使用模式。可以理解，第一本体112可以铰链装置116相对于第二本体114继续顺时针旋转，直到旋转180度，从而整个计算机实现PAD —样的外观。也就是说，第一本体112和第二本体114能通过铰链装置116相对于彼此旋转360 度。如前所述，可以通过在铰链装置116中设置突起和挡片(见图3)，以实现各个转轴的均匀旋转角度。还可以通过对称地设置挡片，以实现铰链装置116顺时针和逆时针旋转180度时的形状对称。如图5B和5C所示，电子设备110能根据不同的折叠形态而提供不同的操作模式，例如能在常规的笔记本计算机模式和PAD模式之间切换。在不同的操作模式下，显示界面不同，操作方式也可以不同，例如，在笔记本计算机模式下，通过常规键盘来操作，而在PAD模式下，通过触摸屏来操作。本领域技术人员可以理解，该切换可以通过人工操纵开关来实现，也可以通过设置传感器以检测电子设备110的折叠状态来自动实现。在一实施例中，第一本体112和第二本体114具有一套硬件系统，并安装有一个操作系统。这一套硬件系统和操作系统提供不同的操作模式，一种为适合于利用键盘、touchpad操控的工作模式，一种是适合于利用触摸输入操控的工作模式。在两种工作模式下对于的用户交互界面不同，分别适合各自的操控方式，且比支持另一种操控方式要优越。在另一实施例中,第一本体112和第二本体114可以具有一套硬件系统，并安装有两套操作系统。在不同的操作模式下，该一套硬件系统可以运行在不同的操作系统下。例如，这两个操作系统可以是Windows系统和Android系统，Mac OS系统和IOS系统,等等。不同的操作系统导致不同的操作界面和操作模式。在又一实施例中，第一本体112和第二本体114可以具有不同的硬件系统，并安装有不同的操作系统。例如，第一本体112具有ARM硬件系统和基于ARM硬件系统的操作系统，例如Android系统、IOS等。第二本体114可以具有x86硬件系统和基于x86硬件系统的操作系统，例如Windows系统、Moc OS等。在本实施例中，当操作模式切换时，不仅操作系统进行切换，同时硬件系统也进行切换。虽然上面描述了本发明的若干示范性实施例，但是可理解，本发明不限于所公开的示范性实施例，而是在本发明的思想和范围内，本领域技术人员可进行各种形式和细节上的改变。本发明旨在涵盖所有这些修改和变型。本发明的思想和范围仅由所附权利要求及其等价物定义。
权利要求
1.一种铰链装置，包括: 并排布置的η个转轴，其中η是等于或大于3的整数；以及 多个连接件，可转动地连接每两个相邻的转轴，从而形成轴链。
2.如权利要求1所述的铰链装置，其中每个所述连接件具有两个轴孔，且每两个相邻的转轴分别套装于所述两个轴孔中。
3.如权利要求1所述的铰链装置，其中每两个相邻的转轴在两端部分处分别通过所述连接件可转动地彼此连接。
4.如权利要求1所述的铰链装置，其中该铰链装置包括两个或更多所述轴链，且该铰链装置还包括: 至少一个同步桥，每个所述同步桥沿与所述转轴平行的方向延伸且将分别在相邻的两个轴链中的两个转轴彼此连接，从而同步所述两个转轴的转动。
5.如权利要求1所述的铰链装置，其中该转轴上形成有突起，且该连接件上形成有挡片，该突起和该挡片配合以将所述转轴相对于所述连接件的最大旋转角度限制到一预定角度。
6.如权利要求5所述的铰链装置，其中该预定角度为180/(η-1)度。
7.如权利要求1所述的铰链装置，还包括: 固定连接件，设置于所述轴链的最外侧的两个转轴上以固定连接到待铰链连接的外部器件。
8.如权利要求1所述的铰链装置，还包括软性包覆材料，包覆该轴链。
9.一种电子设备,包括第一本体和第二本体、以及连接该第一本体和该第二本体的铰链装置，该铰链装置包括: 并排布置的η个转轴，其中η是等于或大于3的整数； 多个连接件，可转动地连接每两个相邻的转轴，从而形成轴链。
10.如权利要求9所述的电子设备，其中该铰链装置还包括: 固定连接件，设置于所述轴链的最外侧的两个转轴上以分别固定连接到该第一本体和该第二本体。
11.如权利要求9所述的电子设备，其中该铰链装置还包括: 软性包覆材料，包覆该轴链以及该轴链与该第一本体和该第二本体之间的连接，从而在该第一本体与该第二本体之间形成无缝连接。
12.如权利要求9所述的电子设备，其中该转轴上形成有突起，且该连接件上形成有挡片，该突起和该挡片配合以将所述转轴相对于所述连接件的最大旋转角度限制到一预定角度。
13.如权利要求12所述的电子设备，其中该第一本体和该第二本体通过该铰链装置能相对于彼此旋转360度。
全文摘要
本发明提供一种铰链装置和包括该铰链装置的电子设备。该铰链装置可以包括并排布置的n个转轴，其中n是等于或大于3的整数；以及多个连接件，可转动地连接每两个相邻的转轴，从而形成轴链。该铰链装置能实现软轴效果，并能将所连接的两个部件置于同一平面中。
文档编号F16C11/04GK103161819SQ201210046879
公开日2013年6月19日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者蔡潇 申请人:联想(北京)有限公司