摩擦铰链的制作方法

文档序号:16047143发布日期:2018-11-24 10:57阅读:500来源:国知局

移动计算设备已被开发为在移动设置中增加变得对用户可用的功能。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、在网上冲浪、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。传统的将移动设备适配于其他使用情况(例如在桌子上或其他表面上)的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。

概述

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征,亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。

描述了一种摩擦铰链。在至少一些实现中,所述的摩擦铰链允许支撑组件被可调节地附接到某一装置,诸如计算设备。根据各种实现,摩擦铰链包括不同的摩擦阶段,在这些不同的摩擦阶段中,铰链的移动基于不同的活动机制。

附图简述

结合附图来描述具体实施方式。在附图中,附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在说明书和附图的不同实例中使用相同的附图标记可指示相似或相同的项目。附图中所表示的各实体可指示一个或多个实体并且因而在讨论中可互换地作出对各实体的单数或复数形式的引用。

图1是根据一个或多个实施例的可操作用于采用本文中描述的技术的示例实现的环境的图示。

图2解说了根据一个或多个实施例的覆盖计算设备的显示设备的输入设备相对于计算设备的示例定向。

图3解说了根据一个或多个实施例的采取键入定向的输入设备相对于计算设备的示例定向。

图4解说了根据一个或多个实施例的具有支撑组件的计算设备的示例定向。

图5解说了根据一个或多个实施例的具有支撑组件的计算设备的示例定向。

图6解说了根据一个或多个实施例的具有支撑组件的计算设备的示例定向。

图7解说了根据一个或多个实施例的支撑组件的示例内表面。

图8解说了根据一个或多个实施例的具有支撑组件的计算设备的示例分解图。

图9描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的侧剖面视图。

图10描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的侧面视图。

图11描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的侧剖面视图。

图12描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的侧面视图。

图13描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的侧剖面视图。

图14描绘了根据一个或多个实施例的摩擦杆。

图15描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的底面视图。

图16描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的底面视图。

图17描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的底面视图。

图18描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的侧面视图。

图19描绘了根据一个或多个实施例的用于示出施加到摩擦铰链的不同扭矩力的示例实现场景。

图20描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的扭矩图。

图21描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的侧剖面视图。

图22描绘了根据一个或多个实施例的用于示出施加到摩擦铰链的不同扭矩力的示例实现场景。

图23描绘了根据一个或多个实施例的摩擦铰链的扭矩图。

图24示出了可被实现为参考图1-23来描述的任何类型的计算设备来实现本文描述的技术的各实施例的示例设备的各个组件的示例系统。

详细描述

概览

描述了一种摩擦铰链。在至少一些实现中,所述的摩擦铰链允许支撑组件被可调节地附接到某一装置,诸如计算设备。例如,摩擦铰链可被用来将支架可旋转地附接到移动计算设备。支架可经由摩擦铰链被旋转到各个位置以提供对计算设备的不同取向的支持。然而,该示例不是旨在进行限制,并且所描述的摩擦铰链可被用于各种各样不同的组件与各种各样不同的装置的可铰接附接。

根据各种实现,摩擦铰链包括不同的摩擦阶段,在这些不同的摩擦阶段中,铰链的移动基于不同的活动机制。例如,摩擦铰链包括第一摩擦机构,其在第一角度范围内提供针对摩擦铰链的打开的摩擦阻力。铰链机构还包括第二摩擦机构,其在第二角度范围内贡献针对摩擦铰链的打开的摩擦阻力。例如,在第一角度范围内对摩擦铰链的打开的摩擦阻力主要基于由第一摩擦机构提供的摩擦力。更进一步,在第二角度范围内对摩擦铰链的打开的摩擦阻力基于由第一摩擦机构和附加的第二摩擦机构提供的摩擦力。例如,第二摩擦机构表示“摩擦添加器”,其在从第一角度范围转换到第二角度范围时增加打开摩擦铰链所需的扭矩。

因此,在此所述的各实现提供了使得能够在多个位置之间调整附接的组件(例如支撑组件或“支架”)的摩擦铰链。此外,摩擦铰链包括多个摩擦级,使得当摩擦铰链打开时,对摩擦铰链的进一步打开的摩擦阻力增加。这使得摩擦铰链和附接的支撑组件能够考虑由于支撑组件和相邻表面之间的角度越来越小而发生的重力的增加。另外,某些打开角度范围支持装置的不同使用场景,例如用户通过触摸输入与计算设备的交互。因此,增加对进一步打开支撑组件的阻力使得装置能够在这些不同的使用场景中保持相对于相邻表面的期望位置。

在以下讨论中,首先描述了可采用本文描述的技术的示例环境。在此讨论的实施例并不局限于该示例环境,并且该示例环境不限于在此讨论的实施例。接着,根据一个或多个实施例讨论示例设备定向。此后,根据一个或多个实施例讨论用于支持组件附连的示例铰链。最后,讨论了可实现此处所描述的各技术的示例系统和设备。

示例环境

图1是可用于采用本文描述的技术的示例实现中的环境100的图示。所示环境100包括经由柔性铰链106物理地且通信地与输入设备104耦合的计算设备102的示例。计算设备102可以各种方式被配置。例如,计算设备102可被配置用于移动使用,诸如移动电话、所示平板计算机、可穿戴设备等。

尽管是在平板设备的上下文中讨论了在此呈现的各实现,但可以理解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,计算设备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24讨论了计算设备102的示例实现。

在所示的示例中,输入设备104被配置成具有输入部分,该输入部分包括具有qwerty键布置的键盘和轨迹板,但也构想了其它键布置。此外,还构想了其它非常规配置,如游戏控制器、模仿乐器的配置等等。因此,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。

计算设备102还包括显示器108和支撑组件110。显示器108被配置作为计算设备102的可视输出功能。支撑组件110是通过摩擦铰链114的一个或多个实例可旋转和/或可枢转地附接到所述计算设备102的后表面112。例如,支撑组件110是可枢转到相对于后表面112的不同角度以支持计算设备102的不同的取向。在此呈现了摩擦铰链114的放大侧视图,并且摩擦铰链114的更多属性和实现将在下面描述。现在考虑计算设备102的一些示例取向。

示例设备定向

根据各实施例,计算设备102的各种不同的取向被实现。例如,旋转移动可由柔性铰链106支持,使得输入设备104可抵靠计算设备102的显示器108并从而如在图2的显示的那样担当盖。一般而言,图2示出了处于取向200的计算设备102和相对于计算设备的后表面112处于位置202的支撑组件110。位置202通常表示支撑组件110的闭合位置。在闭合位置中,支撑组件110形成计算设备102的后表面112的一部分,使得支撑组件110符合计算设备102的表面轮廓。例如,当支撑组件110处于闭合位置时,支撑组件110集成到计算设备102中并且不从由后表面112形成的平面突出。

图3描绘了计算设备102的取向300,其表示打字布置。在该取向中,输入设备104平放在相邻表面(例如,桌子)上,并且支撑组件110被打开到位置302以支撑计算装置102并允许观看显示器108。根据各种实现,支撑组件302可以被采用以允许计算设备102的各种不同的取向,在此描述了其中的一些。例如,上面介绍的摩擦铰链114使得支撑组件110能够相对于后表面112被枢转到角度范围304内的任意离散角度并被支撑在该任意离散角度。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。

图4示出了处于取向400的计算设备102,其中支撑组件110进一步旋转越过位置302到达位置402。在取向400中,计算设备相比于先前讨论的取向(例如位置302)被斜倚。如所示,位置402以支持不同使用场景的更加打开的角度呈现了显示器108。例如,位置402支持在用户的膝上(例如在空中旅行期间)使用计算设备102。各种其他使用场景得到位置402的支持,诸如对于可具有较高视角的高用户,在低表面(例如,咖啡桌)上的使用等等。

图5示出了处于取向500的计算设备102,其中支撑组件110进一步旋转越过位置402到达位置502。图5也描绘了输入设备104被从计算设备102拆下。如上所述,输入设备104可移除地被附接到计算设备102以支持各种不同的使用场景。

图6示出了处于取向600的计算设备102,其中支撑组件110进一步旋转越过位置502到达位置602。在至少一些实现中,位置602表示支撑组件110的预先指定的最大打开位置。例如,进一步打开支撑组件110越过位置602导致摩擦铰链114的紧急释放情况。

在上述各种位置中,支撑组件110通过摩擦铰链114的不同的基于摩擦的相互作用被保持在特定位置,其示例在下面详述。

图7解说了根据一个或多个实施例的支撑组件302的内表面700的视图。在这一示例中,在计算设备102的机架702的轮廓的上下文中解说支撑组件110。内表面700包括铰链座702a、702b,其用作用于将支撑组件110附接到计算设备102的铰链机构的安装点。这样的铰链机构的示例在下面讨论。

用于组件附接的铰链

根据各实施例,各种不同的铰链机构可被用于附接各种组件。以下讨论一些示例铰链机构和铰链布置。

图8解说计算设备102的机架702和支撑组件110的分解后视图800。包括在后视图800中的是铰链802a和802b,其代表摩擦铰链114的实例。铰链802a、802b被用于将支撑组件110附接到计算设备102,并且被配置为安装在计算设备102内部,例如通过合适的附接方法和/或设备。

支撑组件110可通过上面介绍的铰链座702a、702b附接到铰链802a、802b的枢转部分。这样,到铰链802a、802b的附接使得支撑组件110能够相对于计算设备102在各个位置之间枢转。

图9描绘了根据一个或多个实现的摩擦铰链114的等距剖面视图。在该特定视图中,摩擦铰链114的一侧的一部分被切除以暴露摩擦铰链114的各种组件。摩擦铰链114和其各种组件可以使用任何合适的材料和/或材料组合来形成,例如金属、塑料、聚合物、合金等等。通常,在图9中描绘的视图表示处于闭合位置(例如图2中描绘的位置202)中的摩擦铰链114。

摩擦铰链114的组件包括在其中可设置摩擦铰链114的各种其它组件的铰链框架902。例如,铰链框架902可以被安装到设备(例如计算设备102)和/或在该设备内并用作摩擦铰链114的其他组件的支撑结构。

定位在铰链框架902内和/或附接到铰链框架902的是摩擦铰链114的各种组件,包括主凸轮904、辅助凸轮906、摩擦杆908、凸轮从动件910和从动件弹簧912。通常,摩擦铰链114的这些和其他组件在摩擦铰链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分布。摩擦铰链114的这些组件之间的相互作用在后续的附图和讨论被详细描述。

主凸轮904包括摩擦销914,摩擦销914可旋转地接合在摩擦杆908的孔916内。例如,摩擦销914被压接在孔916内。当摩擦铰链114在各种位置(例如,打开和关闭)之间致动时,主凸轮904相对于铰链框架902枢转。主凸轮904的这种枢转使得摩擦销914在孔916内并相对于孔916旋转。然而,由于摩擦杆908围绕摩擦销914卷曲,因此孔916的内表面提供针对摩擦销914的旋转的摩擦阻力。该摩擦阻力贡献摩擦铰链114的扭矩分布,并且使得摩擦铰链114和附接的组件(例如,支撑组件110)能够被操纵到各种不同的位置并保持各种不同的位置。

辅助凸轮906包括凸轮斜面918,其表示辅助凸轮906的外表面的一部分。如图所示,凸轮斜面918具有可变的表面轮廓。根据一个或多个实现,来自从动件弹簧912的弹簧压力将凸轮从动件910压靠在凸轮斜面918上。如下面进一步详述的,凸轮从动件910和凸轮斜面918之间的摩擦相互作用贡献摩擦铰链114在摩擦铰链114的至少一些操作位置上的扭矩分布。

辅助凸轮906还包括引导槽920,引导槽920与铰链框架902的导轨922接合。由于该特定视图是剖视图,导轨922以虚线示出,以指示铰链框架902的一侧已被切除以露出导轨922。通常,导轨922接合在导槽920内。

在辅助凸轮906相对于铰链框架902移动期间,导轨922约束并引导辅助凸轮906的枢转移动。铰链框架902还包括安装部分924a和安装部分924b,安装部分924a和安装部分924b包括孔,紧固设备可通过所述孔放置以将摩擦铰链114附接到一装置,例如计算装置102的底盘702。

主凸轮904包括组件安装座926,其表示主凸轮904的可附接到组件的部分。例如,组件座926被用于将主凸轮904并由此摩擦铰链114附接到支撑组件110。在该特定实现中,组件座926包括孔,通过该孔,安装机构(例如螺丝、螺栓、铆钉等等)可以被放置以将主凸轮904附接到一组件。

凸轮从动件910和从动件弹簧912被设置在铰链框架902中的从动件通道928内。例如,凸轮从动件910可在从动件通道928内滑动。在辅助凸轮906的枢转移动期间,凸轮斜面918推动凸轮从动件910,以使凸轮从动件910在从动件通道928内克服由从动件弹簧912提供的弹簧压力而滑动。通常,凸轮从动件910在凸轮通道928内的滑动运动与摩擦铰链114和铰链框框架902的纵向轴线930共同定向。

如在此所讨论的,支撑组件110和/或摩擦铰链114的“打开”是指支撑组件110和/或摩擦铰链114离开闭合位置(例如位置202)朝向打开位置的移动。而且,支撑组件110和/或摩擦铰链114的“闭合”是指支撑组件110和/或摩擦铰链114从打开位置朝向闭合位置(例如朝向位置202)的移动。

图10描绘了处于打开位置(例如,参考图4讨论的位置402)的摩擦铰链114的侧视图1000。例如,用户将支撑组件110从闭合位置抓握并操纵到位置402。图10的上半部分示出了计算设备102的侧视图,其中支撑组件110处于位置402。显示在图10的下半部分的是附接到组件座926的支撑组件110的一部分。

在位置402中,主凸轮904部分地从铰链框架902旋转出来。辅助凸轮906也部分地从铰链框架902旋转出来,但程度小于主凸轮904。例如,当摩擦铰链114最初从闭合位置打开时,主凸轮904独立于辅助凸轮906旋转。然而,当主凸轮904相对于计算设备102的后表面112达到“锁扣角度”(例如,45°)时,主凸轮904上的锁扣机构1002与辅助凸轮906接合。主凸轮904进一步打开越过锁扣角度引起辅助凸轮906的相应旋转。

图11描绘了处于打开位置(例如,参考图4和图10讨论的位置402)的摩擦铰链114的侧剖面视图1100。视图1100以虚线示出铰链框架902的轮廓。还示出了凸轮从动件910与辅助凸轮906的凸轮斜面918接触。通常,凸轮从动件910施加在凸轮斜面918上的压力的量取决于辅助凸轮906的位置。例如,并且如下所述,当辅助凸轮906旋转并且凸轮从动件910接触凸轮斜面918的不同部分时,凸轮从动件910施加在凸轮斜面918上的压力的量发生变化。

图12描绘了处于打开位置(例如,参考图5讨论的位置502)的摩擦铰链114的侧视图1200。例如,用户将支撑组件110从位置402抓握并操纵到位置502。图12的上半部分示出了计算设备102的侧视图,其中支撑组件110处于位置502。显示在图12的下半部分的是附接到组件座926的支撑组件110的一部分。

在位置502处,主凸轮904和辅助凸轮906与参考位置402所描绘的相比进一步旋转出铰链框架902。如上所述,主凸轮904包括与辅助凸轮906接合的锁扣特征1002,使得当主凸轮904被操纵朝向进一步的打开位置时,主凸轮904拉动辅助凸轮906,从而引起辅助凸轮906的相应移动。

图13描绘了处于打开位置(例如,参考图5和图12讨论的位置502)的摩擦铰链114的侧剖面视图1300。视图1300以虚线示出铰链框架902的轮廓。

视图1300示出了辅助凸轮906的打开旋转使得凸轮从动件910到达凸轮斜面918的表面上的斜面上升1302。通常,斜面上升1302表示凸轮斜面918的倾斜部分,其中凸轮斜面918的表面轮廓改变。例如,凸轮斜面918的厚度在斜面上升1302的底部开始增加直到斜面上升1302的顶部边缘处的最大厚度。如下面进一步详述的,辅助凸轮906的进一步打开旋转越过位置502使得斜面上升1302沿着摩擦铰链114的纵向轴930向后推动凸轮从动件910并且抵抗来自从动件弹簧912的弹簧压力。这压缩了从动件弹簧912并增加了凸轮从动件910和凸轮斜面910之间的摩擦力,从而增加了进一步打开摩擦铰链114所需的力的量。

图13进一步描绘了围绕摩擦销914紧固的摩擦杆908。如上所述,在主凸轮904的枢转期间,摩擦销914在摩擦杆908内旋转以对主凸轮904的移动提供摩擦阻力。此外,在主凸轮904的枢转期间,摩擦杆908在杆护套1304内滑动,杆护套1304可枢转地附接到铰链框架902。

图14描绘了与摩擦铰链114的其他组件分离的摩擦杆908。这里示出的是摩擦杆908的孔916包括槽1400。根据各种实现,这使得摩擦杆908能够围绕摩擦销914压接(例如,夹紧),使得摩擦销914在摩擦杆908内的旋转受到由孔916的内表面和摩擦销914的外表面之间的界面引入的摩擦力的影响。

进一步示出的是杆护套1304。通常,在摩擦铰链114的移动期间,摩擦杆908在杆护套1304内滑动。这使得摩擦杆908能够在主凸轮904旋转时平移地移动,并使摩擦杆908保持附接到摩擦铰链114。

图15描绘了处于打开位置(例如,上面介绍的位置502)的摩擦铰链114的底面视图1500。这里示出的是杆护套1304的护套销1502,其可旋转地接合在铰链框架902内的销槽1504内。护套销1502在销槽1504内的接合使得杆护套1304能够相对于铰链框架902旋转。例如,当摩擦铰链114在不同位置之间枢转时,摩擦杆908将相对于铰链框架902稍微枢转。护套销1502在销槽1504内的枢转移动使得摩擦杆908能够枢转,同时保持摩擦杆908在杆护套1304内的接合。

图16描绘了处于打开位置(例如,上面介绍的位置502)的摩擦铰链114的底面视图1600。这里示出的是与铰链框架902分离的摩擦铰链114的组件。例如,凸轮从动件910被示出定位成与斜面上升1302的底部处的凸轮斜面918接触。

视图1600还示出了主凸轮904中的引导槽1602,其与辅助凸轮906的内表面上的导轨1604接合。通常,当摩擦铰链114在各个位置之间枢转时,导轨1604在引导槽1602内的接合引导主凸轮904的旋转移动。虽然这里没有明确示出,但主凸轮904类似地包括在主凸轮904的相对侧上的另一个引导槽,其与辅助凸轮906的相对内边缘上的另一个导轨接合。

视图1600还示出了辅助凸轮906中的引导槽920。如上面在图9的讨论中所解释的那样,铰链框架902的导轨922(如图9所示)接合在引导槽920内,以在摩擦铰链114在各个位置之间枢转时实现辅助凸轮906的旋转移动。

图17描绘了处于打开位置(例如,参考图6讨论的位置602)的摩擦铰链114的底面视图1700。例如,用户将支撑组件110从位置502抓握并操纵到位置602。图17的上半部分示出了计算设备102的侧视图,其中支撑组件110处于位置602。

视图1700总体上描绘了主凸轮904和辅助凸轮906相对于铰链框架902在位置600中的取向。

图18描绘了处于位置602的摩擦铰链114的侧视图1800。注意,在从位置502过渡到位置602时,凸轮从动件910从斜面上升1302的底部移动到斜面上升1302的顶部附近的停止位置1802。通常,停止位置1802表示摩擦铰链114的最大操作打开位置。例如,斜面上升1302的顶部和更高是释放区域1804,其表示摩擦铰链114的“紧急脱离”位置。例如,考虑用户将摩擦铰链114打开到位置602,诸如用于查看计算设备102上的内容。然后考虑用户意外地将书掉在计算设备102上,使得支撑组件110并且因此摩擦铰链114打开到越过停止位置602的进一步位置,使得凸轮从动件910移动到释放区域1804。此时,通过向支撑组件110施加闭合力以将摩擦铰链114关闭回到正常操作位置,摩擦铰链114可被移回到操作位置(例如,位置600)。

图19描绘了根据一个或多个实现的用于示出施加到摩擦铰链114的不同扭矩力的示例实现场景1900。为了便于理解,场景1900与摩擦铰链114的其他组件分开地描绘了辅助凸轮906和凸轮从动件910。

场景1900的上部示出了根据摩擦铰链114的闭合位置(例如,参考图2讨论的位置202)相对于辅助凸轮906定位的凸轮从动件910。在该特定位置,凸轮从动件910接触凸轮斜面918。或者,凸轮从动件910可略微位于凸轮斜面918的表面上方,因此不接触凸轮斜面918。

从场景1900的上部行进到中部示出了辅助凸轮906从闭合位置枢转到参考图5介绍的打开位置502。例如,用户将支撑组件110从闭合位置操纵到打开位置502。如示出的,在位置502处,凸轮从动件910在凸轮斜面918上被定位在斜面上升1302的底部处。通常,从闭合位置到打开位置502的这种过渡表示摩擦铰链114的第一摩擦范围,其中抵抗摩擦铰链114的枢转的摩擦力主要由摩擦杆908和摩擦销914之间的摩擦相互作用产生。该第一摩擦范围例如表示第一扭矩范围,该第一扭矩范围描述了将摩擦铰链114以及因此附接的组件(诸如支撑组件110)从闭合位置移动到位置502所需的外部扭矩力。

从场景1900的中部行进到下部示出了辅助凸轮906从位置502枢转到参考图6介绍的位置602。例如,用户将支撑组件110从打开位置502操纵到位置602。如示出的,从位置502移动到位置602涉及凸轮从动件910从斜面上升1302的底部移动并沿着斜面上升1302向上到停止位置1802。注意,例如,斜面上升1302和凸轮从动件910之间的相互作用将凸轮从动件910压在从动件弹簧912上并压缩从动件弹簧912。来自从动件弹簧912的用于由凸轮从动件910压缩的阻力贡献了对辅助凸轮906的枢转产生摩擦阻力,并因此增加将摩擦铰链114从位置502移动到位置602所需的扭矩力。

通常,从位置502到位置602的这种过渡表示摩擦铰链114的第二摩擦范围,其中抵抗摩擦铰链114的枢转的摩擦力不仅由摩擦杆908和摩擦销914之间的摩擦相互作用产生,而且还由凸轮从动件910和斜面上升1302之间附加的摩擦相互作用产生。该第二摩擦范围例如表示第二扭矩范围,该第二扭矩范围描述了将摩擦铰链114以及因此附接的组件(诸如支撑组件110)从闭合位置移动到位置502所需的外部扭矩力。根据各种实现,第二扭矩范围表示比上述第一扭矩范围更高的扭矩力,使得将摩擦铰链114从位置502移动到位置602需要比将摩擦铰链从闭合位置移动到位置502更多的外部施加力。

如上所述,摩擦铰链114进一步打开越过位置602表示摩擦铰链114的紧急释放特征并且超出摩擦铰链114的预先指定的使用范围。例如,枢转辅助凸轮906使得凸轮从动件910过渡越过停止位置1802到释放区域1804需要比将辅助凸轮906从位置502枢转到位置602大得多的力。根据一个或多个实现,当足够的力被施加到摩擦铰链114以使凸轮从动件910过渡到释放区域1804时,摩擦铰链114可以完全打开,使得支撑组件110在距完全闭合180°的位置处折叠抵靠计算设备102的后表面112。

图20解说了包括打开扭矩曲线2000和闭合扭矩曲线2002的扭矩图2004。扭矩图2000进一步包括角度轴2006和扭矩轴2008。角度轴2006(例如x轴)指示支撑组件110相对于相关联的装置(例如计算设备102)的打开角度值。扭矩轴2008(例如,y轴)指示扭矩图2000的不同扭矩值。在该特定示例中,扭矩值以牛-毫米(n-mm)被指示。然而,这不旨在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摩擦铰链114和/或支撑组件110的移动。

根据一个或多个实现,打开扭矩曲线2002表示当支撑组件110(例如通过用户操纵)从闭合位置被打开到各种打开位置时从支撑组件110传送给主凸轮904的扭矩。闭合扭矩曲线2004表示当支撑组件110(例如通过用户操纵)从各种打开位置向着闭合位置移动时从支撑组件110传送给主凸轮904的扭矩。

通常,不同的扭矩曲线与证明摩擦铰链114的整体响应性分布的某些“动作点”或“动作区域”相关联。例如,打开扭矩曲线2002的从0°到扭矩转变点2010的区域示出了将摩擦铰链114从闭合位置(0°)移动到特定打开位置(例如,图5中描绘的位置502)所需的扭矩力。摩擦铰链从0°到扭矩转变点2010的移动的阻力主要是由摩擦销914和摩擦杆908之间的摩擦相互作用引起的。在至少一些实现中,打开扭矩曲线2002的从0°到扭矩转变点2010的部分和来自角度轴2006的对应角度值表示摩擦铰链114的第一打开角度范围。

打开扭矩曲线2002还示出了当摩擦铰链114打开越过扭矩转变点2010时扭矩力开始增加。例如,打开扭矩曲线2002越过扭矩转变点2010的部分表示打开摩擦铰链114越过位置502所需的扭矩力。如上所详述的,将摩擦铰链114打开越过位置502涉及凸轮从动件910沿上升斜面1302向上移动,这增加了摩擦铰链114对打开的阻力。通常,摩擦铰链114越过位置502和扭矩转变点2010的打开涉及由摩擦销914和摩擦杆908之间的摩擦相互作用以及凸轮从动件910和凸轮从动件910的斜面上升1302之间增加的摩擦相互作用两者产生的摩擦力。

例如,考虑支撑组件110被进一步打开越过位置502,传送给摩擦铰链114的重力由于由支撑组件110所承载的计算设备102并且进而是摩擦铰链114的重量增加而增加。根据各种实现,当摩擦铰链114打开越过扭矩转变点2010时扭矩的增加考虑(例如,抵抗)摩擦铰链114上的向下重力的这种增加,从而使得摩擦铰链114能够呈现各种越过位置502的打开位置而没有折叠。

除了扭矩图2000之外,从各个打开位置关闭支撑组件110所需的扭矩由闭合扭矩曲线2004表征。通常,闭合扭矩曲线2004的解释与打开扭矩曲线2002的解释是相反的,因为运动的方向(例如闭合相较于打开)被翻转。在至少一些实施例中,例如,在闭合扭矩曲线2004上的负扭矩值表示由用户向支撑组件110施加的实际闭合扭矩。

在操作中,摩擦铰链114的“摩擦”特性是使得如果用户将支撑组件110操纵到沿着打开扭矩曲线2002和/或关闭扭矩曲线2004的任何位置并释放支撑组件110,则摩擦铰链114并且因此支撑组件110将在没有外力的情况下保持在释放位置以使支撑组件110从该位置移动。

图21描绘了处于位置402的摩擦铰链2102的侧剖视图2100,其表示上述摩擦铰链114的变型。例如,上面详述的摩擦铰链114的各种组件和相互作用中的一些也适用于摩擦铰链2101,诸如铰链框架902、主凸轮904、辅助凸轮906、摩擦杆908、凸轮从动件910和从动件弹簧912。然而,摩擦铰链2102包括与摩擦铰链114的凸轮斜面918具有不同配置的凸轮斜面2104。例如,代替使斜面上升1302具有逐渐倾斜的轮廓,凸轮斜面2104具有比斜面上升1302陡得多的斜面止动件2106。例如,斜面止动件2106的表面相对于凸轮斜面2104比斜面上升1302的表面相对于凸轮斜面918的表面更陡。在至少一些实现中,斜面止动件2106的表面垂直于凸轮斜面2104的表面。

图22描绘了根据一个或多个实现的用于示出施加到摩擦铰链2102的不同扭矩力的示例实现场景2200。为了便于理解,场景2200与摩擦铰链2102的其他组件分开地描绘了辅助凸轮906和凸轮从动件910。

场景2200的上部示出了根据摩擦铰链114的闭合位置(例如,参考图2讨论的位置202)相对于辅助凸轮906定位的凸轮从动件910。在该特定位置,凸轮从动件910接触凸轮斜面2104。或者,凸轮从动件910可略微位于凸轮斜面2104的表面上方,因此不接触凸轮斜面2104。

从场景2200的上部行进到中部示出了辅助凸轮906从闭合位置枢转到参考图5介绍的打开位置502。例如,用户将支撑组件110从闭合位置操纵到打开位置502。如图所示,在位置502中,凸轮从动件910被定位在凸轮斜面2104上。通常,抵抗摩擦铰链2102从闭合位置枢转到位置502的摩擦力主要由摩擦杆908和摩擦销914之间的摩擦相互作用产生,如上所述。

从场景2200的中部行进到下部示出了辅助凸轮906从位置502枢转到参考图6介绍的位置602。例如,用户将支撑组件110从打开位置502操纵到位置602。如示出的,从位置502移动到位置602涉及凸轮从动件910沿凸轮斜面2104移动到斜面止动件2106。

在至少一些实现中,位置602表示摩擦铰链2102的止动位置。例如,摩擦铰链2102进一步打开越过位置602表示摩擦铰链2102的紧急释放特征并且超出摩擦铰链2102的预先指定的使用范围。例如,枢转辅助凸轮906使得凸轮从动件910过渡超过斜面止动件2106到释放区域2202需要比将辅助凸轮906从位置502枢转到位置602大得多的扭矩。此外,参考摩擦铰链114,将摩擦铰链2102打开超过斜面止动件2106需要比将摩擦铰链114打开超过止动位置1802到释放区域1804大得多的扭矩。

根据一个或多个实现,当足够的力被施加到摩擦铰链2102以使凸轮从动件910过渡到释放区域2202时,摩擦铰链2102可以完全打开,使得支撑组件110在距完全闭合180°的位置处折叠抵靠计算设备102的后表面112。

图23解说了包括打开扭矩曲线2302和闭合扭矩曲线2304的扭矩图2300。通常,打开扭矩曲线2302和闭合扭矩曲线2304表示基于摩擦铰链2102的扭矩值。扭矩图2300进一步包括角度轴2306和扭矩轴2308。角度轴2306(例如x轴)指示支撑组件110相对于相关联的装置(例如计算设备102)的打开角度值。扭矩轴2308(例如,y轴)指示扭矩图2300的不同扭矩值。在该特定示例中,扭矩值以牛-毫米(n-mm)为单位来指示。然而,这不旨在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摩擦铰链2102和/或支撑组件110的移动。

根据一个或多个实现,打开扭矩曲线2302表示当支撑组件110(例如通过用户操纵)从闭合位置被打开到各种打开位置时从支撑组件110传送给摩擦铰链2102的主凸轮904的扭矩。闭合扭矩曲线2304表示当支撑组件110(例如通过用户操纵)从各种打开位置向着闭合位置移动时从支撑组件110传送给摩擦铰链2102的主凸轮904的扭矩。

如示出的,摩擦铰链2102的扭矩图2300中描绘的扭矩力与施加到摩擦铰链114的扭矩力(如扭矩图2000中所示)不同。例如,打开扭矩曲线2302包括扭矩转变点2310,其表示摩擦铰链2102到最大操作位置(例如图22中所描绘的位置602)的打开。如所指示的,使摩擦铰链2102进一步越过扭矩转变点2310所需的扭矩迅速增加。例如,扭矩快速增加,直到打开扭矩曲线2302在大约171°处到达脱离位置2312。在脱离位置2312之后,扭矩值迅速下降,表明摩擦铰链2102已经脱离。通常,摩擦铰链2102进一步打开越过扭矩转变点2310到达脱离位置2312表示紧急脱离位置,其使得摩擦铰链2102能够被进一步打开越过位置602而不会在无意动作发生时(诸如当支撑组件110处于位置602时,用户意外地靠在计算设备102上)断开铰链。

除了扭矩图2300之外,从各个打开位置关闭支撑组件110所需的扭矩由闭合扭矩曲线2304表征。通常,闭合扭矩曲线2304的解释与打开扭矩曲线2302的解释是相反的,因为运动的方向(例如闭合相较于打开)被翻转。在至少一些实施例中,例如,在闭合扭矩曲线2304上的负扭矩值表示由用户向支撑组件110施加的实际闭合扭矩。

因此,在此所述的各实现提供了使得能够在多个位置之间调整附接的组件(例如支架)的摩擦铰链。此外,摩擦铰链包括多个摩擦级,使得当摩擦铰链打开时,对摩擦铰链的进一步打开的摩擦阻力增加。这使得摩擦铰链和附接的支撑组件能够考虑由于支撑组件和相邻表面之间的角度越来越小而发生的重力的增加。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。这样,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的实施例的精神和范围内被实现。

示例系统和设备

图24在2400概括地例示了包括示例计算设备2402的示例系统,该示例计算设备表示可以实现本文描述的各个技术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2402表示了以上讨论的计算设备102的实现。计算设备2402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外壳来采用移动配置,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,计算设备102可被实现为可穿戴设备,诸如智能手表、智能眼镜等等。

所例示的示例计算设备2402包括处理系统2404、一个或多个计算机可读介质2406、以及相互通信地耦合的一个或多个i/o接口2408。尽管没有示出,计算设备2402可进一步包括系统总线或将各种组件相互耦合的其他数据和命令传输系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任一个或其组合,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2404表示使用硬件执行一个或多个操作的功能。相应地,处理系统2404被例示为包括可被配置为处理器、功能块等的硬件元件2410。这可包括在作为专用集成电路或使用一个或多个半导体构成的其他逻辑设备的硬件中的实现。硬件元件2410不受形成它们的材料或者其中利用的处理机制的限制。例如,处理器可以由半导体和/或晶体管(例如,电子集成电路(ic))构成。在这一上下文中,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2406被例示为包括存储器/存储2412。存储器/存储2412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2412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、光盘、磁盘等等)。存储器/存储组件2412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、可移动硬盘驱动器、光盘等等)。计算机可读介质2406可以下面进一步描述的各种方式来配置。

(诸)输入/输出接口2408表示允许用户向计算设备2402输入命令和信息的功能,并且还允许使用各种输入/输出设备向用户和/或其它组件或设备呈现信息。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(例如,电容性的或被配置来检测物理触摸的其它传感器)、照相机(例如,可采用可见或诸如红外频率的不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。因此,计算设备2402可以按照各种方式来配置以支持用户交互。

计算设备2402还被示为通信地且物理地耦合到输入设备2414,该输入设备可物理地且通信地从计算设备2402移除。以此方式,各种不同的输入设备可以耦合到计算设备2402,从而具有各种各样的配置来支持各种各样的功能。在该示例中,输入设备2414包括一个或多个键2416,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2414还被示为包括可被配置成支持各种功能的一个或多个模块2418。此一个或多个模块2418例如可被配置成处理从键2416接收到的模拟和/或数字信号以确定是否想要击键、确定输入是否指示静压、支持对输入设备2414的认证以便与计算设备2402一起操作等等。

本文可以在软件、硬件元件或程序模块的一般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。本文使用的术语“模块”、“功能”和“组件”一般表示软件、固件、硬件或其组合。本文描述的技术的各特征是平台无关的,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存储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。计算机可读介质可包括可由计算设备2402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。因此,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/或存储设备的硬件。该计算机可读存储介质的示例包括但不限于,ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、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、或者可适用于存储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”可以指被配置为诸如经由网络向计算设备2402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传送介质。术语“已调制数据信号”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定或改变的信号。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2410和计算机可读介质2406表示以硬件形式实现的模块、可编程设备逻辑和/或固定设备逻辑,其可被某些实施例采用来实现本文描述的技术的至少某些方面,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),和以硅或其它硬件实现的组件。在此上下文中,硬件可操作为通过指令和/或由硬件实现的逻辑来执行程序任务的处理设备,以及被用来存储用于执行的指令的硬件(例如上面描述的计算机可读存储介质)。

前面的组合也可被采用来实现在此描述的各种技术。因此,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和/或由一个或多个硬件元件2410实现的一个或多个指令和/或逻辑。计算设备2402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。因此,可作为软件由计算设备2402执行的模块的实现可至少部分以硬件完成,例如,通过使用计算机可读存储介质和/或处理系统2410的硬件元件2404。指令和/或功能可以是一个或多个制品(例如,一个或多个计算设备2402和/或处理系统2404)可执行/可操作的,以实现本文描述的技术、模块、以及示例。

本文中讨论的实现包括:

示例1:一种设备,包括:可移动地附接到所述设备的支撑组件,所述支撑组件被配置成在相对于相邻表面的一个或多个位置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接到所述设备,所述铰链包括:第一打开角度范围,其中对所述铰链打开的阻力由所述铰链的第一摩擦机构提供;以及第二打开角度范围,其中对所述铰链打开的阻力由所述铰链的所述第一摩擦机构和第二摩擦机构两者提供。

示例2:如示例1所述的设备,其中所述第一打开角度范围可响应于在相对于所述设备的闭合位置以及相对于所述设备的第一打开位置之间移动所述支撑接合,并且其中所述第二打开角度范围可响应于打开所述支撑越过所述第一打开位置接合。

示例3:如示例1或2中的一者或多者所述的设备,其中在所述第一打开角度范围内用所述铰链打开所述支撑组件所需的扭矩小于在所述第二打开角度范围内用所述铰链打开所述支撑组件所需的扭矩。

示例4:如示例1-3中的一者或多者所述的设备,在所述第一打开角度范围内对所述铰链打开的阻力小于在所述第二打开角度范围内对所述铰链打开的阻力。

示例5:如示例1-4中的一者或多者所述的设备,其中所述第二摩擦机构在所述第一打开角度范围内不与所述铰链接合。

示例6:如示例1-5中的一者或多者所述的设备,其中所述铰链还包括超过所述第二打开角度范围的紧急脱离位置。

示例7:如示例1-6中的一者或多者所述的设备,其中所述设备包括移动计算设备,并且所述支撑组件被配置为支持所述移动计算设备相对于所述相邻表面的多个位置。

示例8:如示例1-7中的一者或多者所述的设备,其中所述设备包括移动计算设备,所述移动计算设备具有位于所述计算设备的前部上的显示器,并且所述支撑组件被配置为支持所述显示器相对于相邻表面的多个观看位置。

示例9:一种铰链,包括:主凸轮,所述主凸轮在第一打开角度范围内提供针对所述铰链的打开的阻力;以及辅助凸轮,所述辅助凸轮在第二打开角度范围内与所述主凸轮一起提供针对所述铰链的打开的阻力。

示例10:如示例9所述的铰链,其中所述铰链从闭合位置到第一打开位置的打开包括所述第一打开角度范围,并且所述铰链越过所述第一打开位置的打开包括所述第二打开角度范围。

示例11:如示例9或10中的一者或多者所述的铰链,其中所述辅助凸轮在所述第一打开角度范围内不与所述铰链接合。

示例12:如示例9-11中的一者或多者所述的铰链,其中在所述第一打开角度范围内打开所述铰链所需的扭矩小于在所述第二打开角度范围内打开所述铰链所需的扭矩。

示例13:如在示例9-12中一个或多个示例所述的铰链,其中所述铰链包括:铰链框架;所述辅助凸轮至少部分可枢转地安装在所述铰链框架内,所述辅助凸轮包括具有斜面上升部分的凸轮斜面;所述主凸轮至少部分可枢转地安装在所述辅助凸轮内,所述主凸轮包括摩擦销;摩擦杆,所述摩擦杆可枢转地安装到所述铰链框架并与所述摩擦销可旋转地接合;以及凸轮从动件,所述凸轮从动件靠近所述辅助凸轮被可滑动地安装到所述铰链框架,所述凸轮从动件被定位成与所述凸轮斜面的所述斜面上升部分接合。

示例14:如在示例9-13中一个或多个示例所述的铰链,其中所述铰链包括:铰链框架;所述辅助凸轮至少部分可枢转地安装在所述铰链框架内,所述辅助凸轮包括具有斜面上升部分的凸轮斜面;所述主凸轮至少部分可枢转地安装在所述辅助凸轮内,所述主凸轮包括摩擦销;摩擦杆,所述摩擦杆可枢转地安装到所述铰链框架并与所述摩擦销可旋转地接合;凸轮从动件,所述凸轮从动件靠近所述辅助凸轮被可滑动地安装到所述铰链框架,所述凸轮从动件被定位成与所述铰链斜面的所述凸轮上升部分接合,其中所述摩擦销和所述摩擦杆之间的摩擦相互作用表示所述第一摩擦机构的至少一部分,并且所述凸轮从动件和所述斜面上升之间的摩擦相互作用表示所述第二摩擦机构的至少一部分。

示例15:如在示例9-14中一个或多个示例所述的铰链,其中所述铰链包括:铰链框架;所述辅助凸轮至少部分可枢转地安装在所述铰链框架内,所述辅助凸轮包括具有斜面上升部分的凸轮斜面;所述主凸轮至少部分可枢转地安装在所述辅助凸轮内,所述主凸轮包括摩擦销;摩擦杆,所述摩擦杆可枢转地安装到所述铰链框架并与所述摩擦销可旋转地接合;凸轮从动件,所述凸轮从动件靠近所述辅助凸轮被可滑动地安装到所述铰链框架,所述凸轮从动件被定位成与所述凸轮斜面的所述斜面上升部分接合使得所述铰链从所述第一打开角度范围到所述第二打开角度范围的枢转涉及所述凸轮从动件沿着所述凸轮斜面的所述斜面上升部分向上移动。

示例16:如在示例9-15中一个或多个示例所述的铰链,其中所述铰链包括:铰链框架;所述辅助凸轮至少部分可枢转地安装在所述铰链框架内,所述辅助凸轮包括具有斜坡上升部分的凸轮斜面;所述主凸轮至少部分可枢转地安装在所述辅助凸轮内,所述主凸轮包括摩擦销;摩擦杆,所述摩擦杆可枢转地安装到所述铰链框架并与所述摩擦销可旋转地接合;以及凸轮从动件,所述凸轮从动件靠近所述辅助凸轮被可滑动地安装到所述铰链框架,所述凸轮从动件被定位成与所述凸轮斜面的所述斜面上升部分接合,其中所述主凸轮从相对于所述铰链框架的闭合位置的枢转导致所述主凸轮与所述辅助凸轮接合,并且所述主凸轮的进一步枢转使得所述辅助凸轮相对于所述铰链框架枢转,其中在所述主凸轮枢转期间所述摩擦销和所述摩擦杆之间的摩擦相互作用表示所述第一摩擦机构的至少一部分,并且在所述辅助凸轮的枢转期间所述凸轮从动件和所述斜面上升之间的摩擦相互作用表示所述第二摩擦机构的至少一部分。

示例17:一种铰链,包括:铰链框架;辅助凸轮,所述辅助凸轮至少部分可枢转地安装在所述铰链框架内,所述辅助凸轮包括具有斜面止动件的凸轮斜面;主凸轮,所述主凸轮至少部分可枢转地安装在所述辅助凸轮内,所述主凸轮包括摩擦销;摩擦杆,所述摩擦杆可枢转地安装到所述铰链框架并与所述摩擦销可旋转地接合;以及凸轮从动件,所述凸轮从动件靠近所述辅助凸轮被安装到所述铰链框架,所述凸轮从动件被定位成使得所述铰链从闭合位置到特定打开位置的枢转使所述凸轮从动件与斜面止动件接合并抵抗所述铰链的进一步打开。

示例18:如在示例17中所述的铰链,其中所述摩擦销和所述摩擦杆之间的摩擦相互作用提供了对所述主凸轮相对于所述铰链框架的枢转的阻力。

示例19:如在示例17或18的一者或多者中所述的铰链,其中所述主凸轮包括用于将外部组件安装到所述铰链的组件安装座。

示例20:如在示例17-19的一者或多者中所述的铰链,其中所述铰链打开越过特定打开位置表示所述铰链的紧急释放位置。

结论

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。

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