铰链设备的制作方法

附图说明

附图示出了本文件中所传达的概念的实现。通过结合附图参考下面的描述，可以更容易地理解所示的实现的特征。在不同的图中使用相同参考标号指代相同的元件。此外，每个参考标号最左边的数字表达了该参考标号第一次被引入的图和相关的讨论。为了方便读者，在空间允许的情况下，元件及其相关的参考标号都被显示在绘图页上。否则，只显示参考标号。

图1、3c、4c、6b和7b示出了根据本概念的一些实现的示例设备的分解的立体图。

图3a、4a、4b、6a、7a和10a-10b示出了根据本概念的一些实现的示例设备的立体图。

图2示出了根据本概念的一些实现的示例设备的平面视图。

图3b示出了根据本概念的一些实现的示例设备的剖面立体图。

图5a-5e、8a-8d、9a-9b和10c示出了根据本概念的某些实现的示例设备的剖面图。

具体实施方式

本概念涉及设备，诸如使用铰链组件的计算设备，该铰链组件可旋转地安装第一设备部分和第二设备部分。柔性显示器可以被安装到第一部分和第二部分两者。铰链组件可以提供促进单一柔性显示器的使用的一些特征。在第一部分和第二部分旋转期间，铰链组件可以改变设备在柔性显示器下的长度，以减小在柔性显示器上施加的压力。此方面可以通过将第一部分连接到铰链组件的绳索来实现。在旋转期间，绳索的路径的长度可以改变，从而根据取向而使绳索将第一部分朝向铰链组件拉动和/或允许第一部分从铰链组件偏离。

作为开始的图1示出了具有第一部分102和第二部分104的示例设备100，第一部分102和第二部分104由铰链组件106可旋转地安装在一起。

第一部分102和第二部分104可以从铰链端部108延伸到远端部110。柔性显示器112可以被定位在第一部分102、铰链组件106、和第二部分104上。市面上可买到的一种示例柔性显示器是有机电致发光二极管(oled)显示器，尽管其他类型也可供使用或将可供使用。柔性显示器可以在边框116处被安装到第一部分和第二部分两者的外壳114。出于说明的目的，设备可被描述为具有第一侧或表面118(在图1中朝上)和第二相对侧或表面120(在图1中朝下)，柔性显示器112位于第一侧或表面118上。

增强材料122(因为其位于柔性显示器112之下，因此图中看不到)可以被定位在柔性显示器112和铰链组件106之间。增强材料122可以在铰链组件106上方支撑柔性显示器112。在这种情况下，增强材料需要诸如弹性材料的可变形构件124。在这个示例中，可变形构件124涉及沿着铰链组件106延伸的波纹图案。波纹图案可以在一侧(示出)或者在两侧上。波纹图案可以允许可变形构件以容纳如将在下面参考图1-8d来说明的取向范围。备选的可变形构件配置在下面参考图9a-10c描述。

可变形构件124可以被配置为位于柔性显示器112和铰链组件(图1和图2的106)之间。在图1的打开取向中，可变形构件124可以用于在铰链组件106上方支撑柔性显示器112，以跨设备100产生均匀的触感。换句话说，如果没有可变形部件124，用户可能会觉得柔性显示器在铰链组件106上“粘滞”(mushy)，而在第一部分102和第二部分104上则会感觉坚实。

柔性显示器112可以被固定地安装到第一部分102和第二部分104两者。柔性显示器112可以具有长度lf。设备100位于柔性显示器112之下的部分可以具有长度ld。为了便于固定地安装配置，铰链组件106可以在不同的旋转取向下改变设备100位于柔性显示器下方的长度ld，以减少被施加到柔性显示器上的力。简略地，在图1的180度取向处，设备的长度ld和柔性显示器的长度lf近似相等。柔性显示器往往高于设备的中性轴线。以这种方式，传统地在旋转过程中，柔性显示器的长度必须在旋转期间改变。相反，在本实现中，铰链组件可以在旋转期间改变长度ld，以容纳柔性显示器。此方面将会在下面参考图5a-5e以及8a-8d更详细地讨论。

图2示出了接合到铰链组件106并且在180度取向的第一部分102和第二部分104的区域。柔性显示器112和可变形构件124已经被移除以示出在下面的元件。铰链组件可以包括可展开的桥式支撑体202，当第一部分和第二部分从闭合取向向打开取向旋转时，桥式支撑体202可以被展开以在铰链组件处支撑柔性显示器。

在此例中，可展开的桥式支撑体202可以需要如下所述的桥式结构204，该桥式结构204可以在铰链组件106处以180度的取向被展开。在这种特别的配置中，使用了两个桥式结构204(1)和204(2)。第一桥式结构204(1)可以与第一部分102相关联，并且第二桥式结构204(2)可以与第二部分204相关联。当以180度取向展开时，桥式结构可以在铰链组件106处合作地支撑柔性显示器112。在此示例中，桥式结构204直接地支撑可变形构件(图1的124)，并且因此间接地支撑柔性显示器(图1的112)。在一些其他的示例中，桥式结构204可以直接地支撑柔性显示器(例如，接触柔性显示器)。

由桥式结构204提供的支撑可以在180度取向和/或其他取向上促进跨柔性显示器112的以下区域上的触觉对称性：在第一部分102上、在铰链组件106上、和在第二部分上104(例如，柔性显示器能够跨整个设备100对于用户具有基本相同的触感)。

当第一部分102和第二部分104被旋转到其他取向(例如，小于180度或大于180度)时，桥式结构204可以移动以允许柔性显示器(图1的112、和/或可变形构件124)在铰链组件106处弯折的空间。

图3a-3c、4a-4c和图5a-5e共同地示出了铰链组件106的更多细节。

图3a-3c示出了在180度取向处(如图2所指示的)的铰链组件106。图3a是立体图(移除了一些部件)，图3b是剖视立体图，并且图3c是分解立体图。图4a-4c示出了在0度取向处的铰链组件106的部分。图4a是立体图，图4b是类似的立体图(移除了一些部件)，并且图4c是分解立体图。

示例铰链组件106可以包括铰链导向件302，铰链导向件302可以由紧固件304穿过孔306(并不是所有的孔都被示出或具体指定)安装到外壳114(图1)。铰链导向件302可以可滑动地接纳铰链臂308。偏置元件310，例如铰链弹簧312，可以将铰链导向件302与铰链臂308互相偏离(例如，远离)开。

铰链臂308可以包括主齿轮313，主齿轮313可以与次级齿轮314相互作用。(备选的实现可以省略次级齿轮并且使用直接啮合主齿轮。)主齿轮和次级齿轮可以控制铰链臂308的旋转，以使得围绕每个铰链轴线ha出现相等角度的旋转。例如，铰链臂380(1)围绕铰链轴线ha(1)出现20度的旋转，与此同时，铰链臂380(2)围绕铰链轴线ha(2)出现20度的旋转。在一些其他的实现中，除齿轮外还可以使用其他的同步元件。

铰链臂308可以包括铰链轴316。铰链轴316可以限定铰链组件106的铰链轴线(ha)。铰链轴316可以相对于摩擦套318定位。摩擦套318反过来可以在连通构件320中被接纳。摩擦套318可以提供在连通构件320和铰链臂308之间的旋转阻力，以使得铰链臂维持在由用户设定的取向，直到用户改变该取向为止(例如，设备维持在用户将其放入的任何的取向)。

主轴322可以被连通构件320所限定。备选地，主轴可以位于铰链轴316(和/或与主齿轮312合并)的端部上。主轴322可以限定路径(ptwy)324的一部分。绳索326可以沿路径324行进。绳索326可以被安装到铰链导向件302。在此例中，绳索由锁328安装到铰链导向件。类似地，铰链轴316可以由锁330保持。最后，桥式结构204可以被安装到铰链臂308，例如由紧固件332穿过孔334和336(并不是所有的孔都具体指定)。桥式结构204可以在180度取向上支撑可变形构件124(移动到在图3c中的一侧)。

图5a示出了在0度取向(例如，第一部分102和第二部分104几乎与位于两者之间的柔性显示器112接触(见图1))的铰链组件106，其中桥式结构204面朝向内(见图2)。在此取向上，路径324对于绳索326而言相对长。长的路径324造成绳索326从桥式结构204延伸，中途围绕主轴322，到与铰链导向件302相对的点。这个相对长的路径324导致绳索326克服弹簧312(图3c)的偏置，并且绳索拉动铰链导向件302，直到铰链导向件接触靠近连通构件320的铰链臂308为止。换句话描述，路径324导致绳索326将铰链导向件302拉向铰链组件，直到铰链导向件和铰链臂308之间的间隙(g0)为零为止。

图5b示出了在大约60度的锐角取向处的铰链组件106。在此取向，由绳索326所经历的路径324比图5a在0度取向上的路径短。例如，在图5a中，路径的最远点与铰链导向件正相对。在图5b中，路径的最远点已经旋转到朝向铰链臂。作为较短路径的结果，绳索可以允许弹簧312(图3c)将铰链导向件302从连通构件320偏离。该移动的证据是：铰链导向件302和铰链臂308之间的间隙g1比图5a中在0度取向处的间隙g0大。

图5c示出了在180度取向处的铰链组件106。在此取向处，由绳索326所经历的路径324比图5b在60度取向上的路径短。以这样，弹簧312(图3c)可以将铰链导向件302从连通构件320更远地偏离。该移动的证据是：铰链导向件302和铰链臂308之间的间隙g2分别比图5a取向处的间隙g0和图5b取向处的间隙g1都大。在这个具体的实现中，在180度取向处的间隙g2是在旋转的范围所经历的最大间隙。注意在这一点，穿过主轴322的路径与铰链臂308的端部(例如，连通构件320)平行，并且绳索326在主轴322和铰链导向件302之间延伸的每个部分的长度相等。

在180度取向处，柔性显示器(图1的112)的长度lf与设备的长度ld相等。回想柔性显示器的长度可以是固定的，并且凸轮可以被安装到设备的两个侧(例如，图1的第一部分102和第二部分104)。在图5a-5f中表示的不同取向的间隙g的变化示出了铰链组件106如何改变设备的长度以在不同取向上容纳柔性显示器的长度。

图5d示出了在240度取向处的铰链组件106。在此取向处，由绳索326所经历的路径324比图5c在180度取向上的路径长并且比图5b在60度取向上的路径短。以这样，弹簧312(图3c)可以将铰链导向件302从连通构件320偏离中间距离。此移动的证据是：铰链导向件302和铰链臂308之间的距离g3分别比图5b的取向上的距离g1长，并且比图5c的取向上的距离g2短。

图5e示出了在360度取向处的铰链组件106，与图5a的0度取向类似，但是桥式结构204是面朝向外的。在此取向，由绳索326所经历的路径324类似于图5a，其中穿过主轴322的路径与铰链导向件302的端部成直角。这产生了比图5d更长的路径，并且绳索326克服偏置并且将铰链导向件302拉回到倚靠铰链臂308，以使得间隙g4再次变为零。注意尽管铰链组件106促进了360度范围的旋转，其他的实现可以促进更小范围的旋转。

在此实现中，铰链组件106可滑动地安装到第一部分102和第二部分104，并且所结合的长度随着第一部分和第二部分的取向变化而变化。其他实现可以实现在铰链组件和第一部分之间、或铰链组件和第二部分之间的长度变化，而不是铰链组件和第一部分之间以及铰链组件和第二部分之间两者的长度变化。

图6a-6b、7a-7b和8a-8d共同地示出了铰链组件106a的另一个示例。使用后缀‘a’以表达，当与铰链组件106比较，在此示例中元件可以被改变、删除、和/或增加。为了简洁，在下文的讨论中只是再介绍了特定的元件。

图6a-6b示出了在180度取向处的铰链组件106a。图6a是立体图，并且图6b是分解立体图。图7a-7b示出了在0度取向处的铰链组件106a。图7a是移除了一些部件的立体图，图7b是类似的分解立体图。

示例铰链组件106a可以包括铰链导向件302a，铰链导向件302a可以可滑动地接纳铰链臂308a。铰链弹簧312a可以将铰链导向件302a和铰链臂308a彼此偏离开(例如，远离)。连通构件320a可以限定由绳索326a所经历的路径324a的一部分。在此示例中，连通构件可以限定主轴322a，主轴322a限定路径324a的一部分。

在上述描述的关于图3a-5e的实现中，绳索的端部直接经由锁安装到铰链导向件。在当前的实现中，绳索326a的端部安装到偏置元件602，例如绳索弹簧604。绳索弹簧604反过来被安装到铰链导向件302a。回想铰链弹簧312a将铰链导向件302a和铰链臂308a彼此偏离。与此相反，绳索弹簧604将铰链导向件朝向铰链臂偏置(例如，将绳索置于张力下)。在任意给定取向，由绳索326a所经历的路径324a确定铰链臂和铰链导向件的整体的相对位置(例如，间隙g的量)。

图8a示出了在0度取向或关闭取向的铰链组件106a。在此取向，绳索326a在铰链轴316a和外部绳索弹簧604(1)b和604(2)b之间的部分802所经历的路径324a(1)a和324a(2)a，比在铰链轴316a和内部绳索弹簧604(1)a和604(2)a之间的部分所经历的距离324a(1)b和324a(2)b相对较短。以这样，绳索弹簧604(1)b和604(2)b可以朝向铰链导向件302a(例如，远离连通构件320a)收缩。绳索326a的另外的部分804经历了相对长的路径324a(1)b和324a(2)b，并且将绳索弹簧604(1)a和604(2)a拉向连通构件320a。反过来，绳索弹簧604(1)a和604(2)a在铰链导向件302a上产生偏置，该偏置将铰链导向件拉向连通构件320a。在此例中，绳索弹簧604(1)a和604(2)a将铰链导向件302a拉向倚靠铰链臂308a，因此在铰链导向件302a和铰链臂308a之间没有间隙g5。

在图8b中，每个铰链轴316a的周围出现了相等的旋转，直到取向大约为50度为止。在此取向，由绳索部分804(1)和804(2)所经历的路径324a(1)b和324a(2)b比图8a的0度取向的短。路径的这种缩短减小了绳索在绳索弹簧604(1)a和604(2)a上的拉力。以这样，铰链弹簧312a可以将铰链导向件302a稍微地从铰链臂308a偏离，如由比图8a的间隙g5大的间隙g6所表示。

在图8c中，每个铰链轴316a的周围出现了相等的旋转，直到取向大约为120度为止。在此取向，由绳索部分804(1)和804(2)所经历的路径324a(1)b和324a(2)b比图8a的50度取向的短。路径的这种缩短减小了绳索在绳索弹簧604(1)a和604(2)a上的拉力。以这样，铰链弹簧312a可以将铰链导向件302a从铰链臂308a偏离，如由比图8b的间隙g6大的间隙g7所表示。

在图8d中，铰链导向件302a彼此取向成180度。在此取向，由绳索部分804(1)和804(2)所经历的路径324a(1)b和324a(2)b大致等于由绳索部分802(1)和802(2)所经历的路径324a(1)a和324a(2)a。路径324a相对短。相对短的路径允许铰链弹簧(图6b，312a)将铰链导向件302a从连通构件320a偏离(例如，远离铰链臂，由宽的间隙g8证明)。旋转可以继续经过180度取向。在此范围中，路径324a(1)a和324a(2)a会逐渐变长，并且路径324a(1)b和324a(2)b会逐渐变短。

上述关于图3a-5e描述的实现将绳索直接安装到第一部分和第二部分(例如，铰链导向件302)。可以使用相对无弹性的绳索材料。例如，绳索可以被呈现为金属线、编织金属线(例如，缆绳或钢丝索)、或可以使用的合成材料。合成材料可以是单股的或多股的。例如，可以使用编织尼龙或聚乙烯。绳索的截面形状可以是圆形的、扁平的或一些其他形状，如v带形状。

上述关于图6a-8d描述的实现使用了组合偏置元件的大致无弹性的绳索。例如，在这些实现中，绳索可以安装到偏置元件，偏置元件反过来可以安装到铰链导向件302a。在这些配置中，绳索和相关联的偏置元件可以与铰链偏置元件合作以在给定取向形成间隙g。更进一步的实现可以使用弹性绳索，弹性绳索有助于在给定取向限定间隙g。间隙g可以限定设备在柔性显示器下方的长度，并且因此避免在旋转期间在柔性显示器上施加压力。

图9a-10c共同地示出了在设备100b上使用的备选示例可变形构件124b。在此例中，可变形构件124b位于柔性显示器112b和铰链组件106b的桥式结构204b之间。柔性盖902与柔性显示器相对的定位。柔性盖902可以美观地覆盖铰链组件106b和/或防止外部材料进入铰链组件/设备。

在此实现中，可变形构件124b包括腔体限定元件904。腔体限定元件904可以限定一个或多个可以包含流体908的腔体906。腔体限定元件904可以是任何类型的柔性材料，例如不渗透流体(在腔体906内密封流体)的各种聚合物。流体908可以是任何类型的气体或液体。在所描述的实现中，流体908是半粘性流体，半粘性流体在设备的工作温度下在腔体内缓慢移动。例如，在其他流体中，流体可以是油，例如植物油。

如图9a所示，可变形构件124b可以在180度取向支撑柔性显示器112b，以使得柔性显示器具有大致上一致的触感(例如，在铰链组件上方的区域与在第一部分和第二部分上方的区域触感相同)。

图9b示出了流体908的移动，其可以允许可变形构件124b呈现在其他取向(例如100度取向)容纳柔性显示器的形状。

图10a-10c示出了在0度(例如，关闭)取向的柔性显示器112b和可变形构件124b的视图。流体填充的可变形构件124b可以变形，以使得柔性显示器112b可以维持不会损坏可变形构件的最小的弯曲半径r。

铰链组件106的单独的元件可以由不同材料制成，例如金属、塑料、泡沫、聚合物、和/或其他复合材料。这些材料可以以多种方式被制备，诸如以片状金属的形式、模铸金属的形式、机器加工金属的形式、3d打印材料的形式、模塑或3d打印塑料的形式、和/或模塑或3d打印复合材料的形式，除这些外，可以使用这些(和/或其他)材料和/或准备的任意组合。

本铰链组件的概念可用于任何类型的设备，诸如但不限于笔记本计算机、智能电话、可穿戴智能设备、平板计算机和/或其他类型的现有的、正在开发和/或尚未开发的设备。

下面描述不同的示例。下面描述附加的示例。一个示例包括设备，设备包括第一部分和第二部分、可滑动地安装到第一部分和第二部分的铰链组件、以及安装到第一部分和第二部分的柔性显示器。设备还包括将第一部分从铰链组件偏离的第一偏置元件、将第二部分从铰链组件偏离的第二偏置元件、沿着在第一部分和铰链组件之间的第一路径延伸的第一绳索、和沿着在第二部分和铰链组件之间的第二路径延伸的第二绳索；第一路径和第二路径的长度随着第一部分和第二部分围绕着铰链组件旋转而改变，以使得在第一部分和第二部分之间的0度取向处，第一绳索和第二绳索克服第一偏置元件和第二偏置元件的偏置并且将第一部分和第二部分拉向铰链组件，并且在第一部分和第二部分之间的180度取向处，第一偏置元件和第二偏置元件使第一部分和第二部分从铰链组件偏离。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中铰链组件可滑动地安装在第一部分和第二部分上，或者其中铰链组件可滑动地安装在第一部分上，并且固定地安装在第二部分上。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中第一绳索和第二绳索与第一偏置元件和第二偏置元件组合工作，以将设备的长度匹配到柔性显示器的长度。

另一个示例包括设备，该设备包括第一部分和第二部分、安装到第一部分和第二部分的铰链组件、安装到第一部分和第二部分的柔性显示器、将第一部分从铰链组件偏离的偏置元件、和沿着第一部分和铰链组件之间的路径延伸的绳索。路径的长度随着第一部分和第二部分围绕铰链组件旋转而改变，以使得在第一部分和第二部分之间的180度取向处，路径相对较短并且绳索允许偏置元件将第一部分从第二部分偏离，并且在第一部分和第二部分之间的0度取向处，路径相对较长并且绳索克服偏置元件的偏置并且将第一部分拉向铰链组件。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中铰链组件可滑动地安装到第一部分和第二部分，或者其中铰链组件可滑动地安装到第一部分并且固定地安装到第二部分。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中设备进一步包括位于铰链组件和柔性显示器之间的可变形构件。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中可变形构件包括封装的流体。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中封装的流体是半粘性的。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中偏置元件包括弹簧。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中弹簧在第一部分和铰链组件之间是压缩的。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中绳索安装到第一部分。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中绳索处于张力下。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中绳索安装到在第一部分和绳索之间延伸的张力元件。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中绳索从第一端部延伸到第二端部，绳索的第一端部安装到第一张力弹簧的第一端部，并且第一张力弹簧的第二端部安装到第一部分，并且绳索的第二端部安装到第二张力弹簧的第一端部，并且第二张力弹簧的第二端部安装到第一部分。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中铰链组件限定铰链轴线，第一部分围绕该铰链轴线旋转，并且路径与该铰链轴线交叉。

另一个示例包括设备，设备包括第一部分和第二部分、安装到第一部分和第二部分的铰链组件、安装到第一部分和第二部分的柔性显示器、将第一部分从铰链组件偏离的偏置元件、以及沿着第一部分和铰链组件之间的路径延伸的绳索；路径的长度随着第一部分和第二部分围绕铰链组件旋转而变化，以使得在第一取向处，偏置元件将第一部分从铰链组件偏离，并且在第二取向处，绳索克服偏置并且将第一部分拉向铰链组件。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中铰链组件限定在第一部分和第二部分之间360度的旋转范围，并且其中路径在0度取向处比在360度取向处相对较短。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中设备进一步包括位于柔性显示器和铰链组件之间的可变形构件。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中设备进一步包括位于可变形构件和铰链组件之间的桥式结构。

另一个示例可以包括上述和/或下述的任何的示例，其中绳索是弹性的或者其中绳索是无弹性的。

超出上述图1-10c所示的，考虑到铰链组件和设备的各种制造方法、装配和/或使用。

虽然与铰链组件相关的技术、方法、设备、系统等是以结构特征和/或方法行为的特定语言进行描述的，但需要理解的是，在所附权利要求书中限定的主题不限于所描述的特定特征或行为。相反，所公开的具体特性和行为是作为实现所要求保护的方法、设备、系统等的示例形式。