具有中空且部分环状的离合器的计算机铰链的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有中空且部分环状的离合器的铰链组件，所述铰链组件被布置成将便携式计算机基座部分枢转地连接至便携式计算机盖子部分。所述铰链组件包括至少细长的、中空且部分开口的圆柱形部分，所述圆柱形部分包括部分环状的外部区域和中心孔区域，所述中心孔区域适当地布置成向所述基座部分和盖子部分之间的电导体提供支撑。所述铰链组件还包括多个紧固元件，所述多个紧固元件将所述中空离合器连接至所述便携式计算机的基座部分和盖子部分，其中所述紧固区域中的至少一个与所述中空且部分开口的圆柱形部分一体化形成，使得空间、尺寸和部件数最小化。
【专利说明】具有中空且部分环状的离合器的计算机铰链
【技术领域】
[0001]本发明整体涉及便携式计算设备的制造，更具体地讲，涉及用于连接主要元件的先进铰链组件的形成。
【背景技术】
[0002]具有活动部件的便携式计算设备通常需要铰链机构，所述铰链机构协助一个主要元件相对于另一个元件运动。例如，膝上型计算机或翻盖式移动电话可由活动地连接至上部显示元件的下部基座元件形成。下部基座单元或组件可通常包括诸如键盘、触摸板、按钮、扬声器、处理器、存储器、电池等之类的物件，而上部显示单元或组件可具有一个或多个显示器、触摸屏、按钮、扬声器等。通常期望将下部基座的各种操作元件电连接至上部显示组件，反之亦然。
[0003]通常，使用铰链组件将膝上型计算机、翻盖式电话等中的下部基座和上部显示元件连接在一起。铰链组件允许上部显示元件相对于可一直保持在期望的静态位置的下部基座元件旋转或枢转。显示器外壳通常可围绕铰链组件在紧贴基座外壳的闭合位置与使显示器、键盘和其他输入设备显露以供使用的打开位置之间活动。此类铰链组件通常具有固定到上部显示器外壳的一部分以及固定到下部基座外壳的另一部分。便携式计算机铰链通常含有用于旋转显示器外壳以及用于将其保持在静态位置的弹簧/摩擦机构。随着便携式计算机和其他类似设备的尺寸持续减小，强烈期望减小铰链组件的尺寸。
[0004]然而，铰链组件的设计减小时会产生多种问题。例如，可能需要更大的外力才能产生足以将上部显示组件保持在打开位置的适当摩擦力。该力增加可导致对铰链组件以及任何相关的电连接器的应力增加。就这一点而言，仍然需要保持上部显示器部分和底部基座部分之间的电连接，而不会不当地危及此类接线或连接的可靠性。另外，能够提供用更少的整体部件执行铰接功能的更结实部件和组件从制造的观点看是有利的。
[0005]虽然用来提供用于便携式计算设备的铰链机构的许多设计和技术在以往通常运作良好，但一直需要提供此类铰链的改进，特别是此类改进可产生更小的整体铰链设计的情况下。因此，需要有利于相关电连接器通过同时使用更少部件的更小但可靠、坚固且力较小的铰链组件，以用于便携式计算设备中。
【发明内容】
[0006]本发明的优点是提供用于便携式计算设备的铰链组件，所述铰链组件更小但仍然可靠、坚固且需要较小的外力，而且还有利于相关电线通过，同时使用更少的整体部件。这可至少部分地通过使用铰链组件来实现，所述铰链组件包括允许电线穿过其中的中空且部分环状的离合器，以及与中空且部分环状的离合器整体成型的至少一个连接器。
[0007]从广义上讲，本文所公开的实施例描述了一种铰链组件，所述铰链组件被布置成将便携式计算设备的下部基座部分枢转地连接至便携式计算设备的上部盖子或显示器部分。便携式计算设备可为例如膝上型计算机或移动电话。[0008]在各种实施例中，布置成将便携式计算机基座部分枢转地连接至便携式计算机盖子部分的铰链组件包括细长的、中空且部分开口的离合器，适于将中空离合器连接至便携式计算设备的盖子部分的第一紧固元件、以及适于将中空离合器连接至便携式计算设备的基座部分的第二紧固元件。该中空离合器本质上可为部分圆柱形的，并且可包括部分环状的外部区域以及由该部分环状的外部区域围绕的中心孔区域。该中心孔区域可被布置成允许一个或多个电导体通过并为所述一个或多个电导体提供支撑，所述一个或多个电导体适于将便携式计算设备的基座部分电连接至盖子部分。此外，第一紧固元件和第二紧固元件中的至少一者可与中空且部分环状的离合器一体化形成，从而得到更结实且整体上更少的部件。部分环状的外部区域可具有限定材料承载部分和开口区域的横截面。在一些实施例中，部分环状的外部区域可具有在部分环状的外部区域的材料承载部分的整个横截面上变化的厚度。
[0009]本领域的技术人员在查看以下附图和详细说明之后，本发明的其他设备、方法、特征和优点将会或将变得显而易见。所有这些另外的系统、方法、特征和优点旨在包括在该说明中、包括在本发明的范围之内，并受所附权利要求的保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]所包括的附图是为了进行示意性的说明，并且仅用于提供具有中空离合器的所公开的本发明计算机铰链的可能结构和布置方式的例子。这些附图决不会限制本领域的技术人员在不脱离本发明实质和范围的情况下对本发明进行的形式和细节方面的任何改动。
[0011]图1A以侧正视图示出了示例性便携式计算设备。
[0012]图1B以侧剖视图示出了来自图1A的便携式计算设备的示例性铰链机构。
[0013]图2A以侧剖视图示出了根据本发明的一个实施例的具有中空离合器的示例性铰链机构。
[0014]图2B以侧剖视图示出了根据本发明的一个实施例的图2A的示例性中空离合器。
[0015]图3以局部侧剖视图示出了根据本发明的一个实施例的在安装于便携式计算设备中时的图2A的示例性铰链机构。
[0016]图4A以局部顶部透视图示出了根据本发明的一个实施例的已被安装但拆除了接线的图3的示例性铰链机构的一体化中空离合器和连接器。
[0017]图4B以正端部透视图示出了根据本发明的一个实施例的已安装接线的图4A的被拆除的示例性一体化中空离合器和连接器。
[0018]图5以顶部透视图示出了根据本发明的一个实施例的示例性中空离合器和摩擦
带组合。
[0019]图6以前透视图示出了根据本发明的一个实施例的示例性替代形式的中空且部分环状的离合器和摩擦带组合。
[0020]图7A以前透视图示出了根据本发明的一个实施例的图6的离合器的部分环状外部元件。
[0021]图7B以侧剖视图示出了根据本发明的一个实施例的图7A的部分环状外部元件。
[0022]图8提供了使用根据本发明的一个实施例的一体化中空离合器和紧固件将计算设备的盖子部分附接至基座部分的示例性方法的流程图。【具体实施方式】
[0023]在该部分中描述了根据本发明的设备和方法的示例性应用。提供这些例子的目的仅是为了添加上下文并有助于理解本发明。因此，对本领域技术人员而言将显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施本发明。在其他情况下，为了避免不必要地使本发明费解，未详细描述熟知的工序。其他应用也是可以的，使得以下例子不应被视为限制性的。
[0024]在以下详细说明中，参考了形成说明书的一部分的附图，并且其中以举例说明的方式示出了本发明的具体实施例。虽然这些实施例描述得足够详细，以使本领域的技术人员能够实施本发明，但应当理解的是，这些例子不是限制性的；使得可以使用其他实施例，并且可以在不脱离本发明实质和范围的情况下作出改变。
[0025]本发明在各种实施例中涉及便携式计算设备，例如由加利福尼亚州库比蒂诺的苹果公司(Apple Inc.(Cupertino, California))制造的各种膝上型计算机中的任何一种。虽然本文详述的各种实施例是针对膝上型计算机描述的，但易于理解的是，本文所述的各种实施例也可适用于具有彼此通信的铰接的主要元件的其他形式的计算设备。例如，其他计算和电子设备之中的翻盖式移动电话也可采用本发明的各种铰链组件、中空离合器和细节。
[0026]计算设备
[0027]膝上型计算机形式的便携式计算设备的一个例子以侧正视图示于图1A中。如图所示，膝上型计算机I可包括上部盖子或显示器部分10和下部基座部分20，所述下部基座部分可包括一个或多个处理器、存储器、电池、电源、键盘、按钮、触摸板端口等。铰链机构30可通常用来将盖子部分10机械枢转地连接至基座部分20。
[0028]接下来参见图1B，来自图1A的便携式计算设备的示例性铰链机构以侧剖视图示出。铰链机构30可包括外部离合器筒40、内部离合器50以及电线或其他电连接器62的集合，如将易于理解的，这些电线或其他电连接器可包封于外罩60中或以其他方式捆绑在一起。此类电连接器通常用来在便携式计算设备的盖子部分和基座部分中的设备之间提供电力和通信，例如将来自基座单元的电力和数据提供至盖子单元中的显示设备。从盖子部分中的天线至基座部分中的处理器的通信是电连接器62之一的另一个应用例子。
[0029]如图所示，当便携式计算设备的盖子部分和基座部分相对于彼此运动或枢转时，该分组的电连接器60通常从第一位置A移位至第二位置B。虽然该分组的电线或电连接器60中的此运动通常是熟知的，但此类运动通常是不利的，因为持续的运动可导致接线62磨损和破裂，或甚至阻塞、增加摩擦或者与长期延长使用所致铰链机构自身枢转相关的其他不当的不便性。
[0030]中空且完全环状的离合器
[0031]接下来转到图2A，根据本发明的一个实施例的具有中空离合器的示例性铰链机构相似地以侧剖视图示出。类似于上述铰链机构30，本发明铰链机构100可包括外部离合器筒140以及内部离合器150。然而，与上述铰链机构不同的是，铰链机构100的内部离合器150是中空的，并允许电导体162的簇或集合160穿过其中的腔体152。在一些实施例中，此内部中空离合器150本质上可为圆柱形的，并且可具有环状外部区域以及由环状外部区域围绕的中心孔区域。同样，中心孔区域适于允许一个或多个电导体通过并为所述一个或多个电导体提供支撑，所述一个或多个电导体适于将便携式计算设备的基座部分电连接至盖子部分。
[0032]此中空离合器元件的各优点很多。环状离合器可更坚硬且更轻，同时具有更大直径，因为消除了对离合器外侧用于电导体的空间的需要。在一个例子中，圆柱形离合器的半径可在不改变离合器筒尺寸的情况下从4.0毫米增加至4.8毫米，因为电导体被重新定位于中空离合器的内部。如将易于理解的，放置于较大直径离合器外侧上的机械阻挡件进而具有较小力矩以施加力，从而只需较小的力就能使离合器在旋转过程中停止。如也将易于理解的，较大直径离合器还产生了更大的表面积，以有助于使用摩擦带阻止运动。此外，不同于电线或电缆在位点(例如上述位点A和B)之间来回运动，盖子和基座元件的旋转仅致使电连接器轻微扭转，这就消除或基本上减少了在这方面的磨损和破裂问题。在一个例子中，中空离合器材料可为钢，但将易于理解的是，可以使用多种不同材料。
[0033]接下来参见图2B，根据本发明的一个实施例的图2A的示例性中空离合器以侧剖视图示出。离合器150可由任何合适的材料形成，例如具有外半径R1的不锈钢或合金钢，其具有如公式I所定义的每单位长度的外表面积Sa:
[0034]公式(I)Sa=2 31 R1
[0035]离合器150可包括具有内半径R的内部区域152，该内半径R限定了如公式⑵所定义的每单位长度的内部体积Sto:
[0036]公式(2)Svol= 31 R2
[0037]在所述实施例中，内半径R可以变化以提供足以容纳电缆束160的空间。如上文所指出的，电缆束160可包括多个电连接器、电线或电缆，其被布置成电连接经由离合器150彼此枢转连接的上部盖子部分(例如显示组件)和基座部分或单元中的电子元件。这样，电力和数据两者均可在显示组件和基座单元之间传输。
[0038]将电缆束160隔离在离合器150的内部体积152内有助于减少电缆滑动并降低电缆擦损的概率。这样，减少的擦损现象可提供更长期的可靠性。此外，电缆束160的形状完整性得以改善，这就能够证明设计得以改善，因为不再需要整个系统来说明电缆束160内的电缆根据规范发挥作用。为了提供足以将显示组件保持在相对于基座单元的打开位置的约束力Fms，可将摩擦带170放置成与离合器150的外表面Sa在外摩擦表面处直接接触。因此，每单位长度的约束力Fms可与外半径R1直接相关。
[0039]因此，除了为电缆束160提供安全的内部储存库外，由于外半径增加，因此所产生的摩擦力也可增加，这至少部分地因为外表面积增加以及由于外半径Rl值更大而使力矩臂增加。这样，中空离合器150可更坚硬且更轻。此外，可将末端阻挡件154放置在离合器150的外表面Sa上。如将易于理解的，由于离合器具有较大半径R1，因此在希望终止盖子部分与基座部分之间的旋转量的情况下，只需施加较小的力矩就能产生阻止显示组件或上部组件运动的给定力，例如借助抵靠离合器末端阻挡件154起作用的中空离合器外侧的对应阻挡件(未示出)。
[0040]接下来转到图3，根据本发明的一个实施例的图2A的示例性铰链机构在安装于便携式计算设备中时以局部侧剖视图示出。便携式计算设备200可为例如膝上型计算机，其具有上部或盖子部分210和下部或基座部分220，出于举例说明和突出的目的，此处仅示出了其中的部分。用于枢转地连接盖子部分和基座部分的铰链机构可包括离合器筒240、中空离合器250和至少一个紧固元件280，所述至少一个紧固元件可用于将中空离合器连接至便携式计算设备200的基座部分220。多根电缆或电连接器260可穿过离合器250的中空部分，并且行进至中空部分的一端之外的基座部分220处的相应连接部，并且还行进至中空部分的另一端之外的盖子部分210 (未示出)处的相应连接部。
[0041]紧固元件280可包括在至少一个位置处围绕中空离合器250的全部或部分外圆周的部分282，并且还包括另一部分284，其具有穿过其中的一个或多个孔286，以允许紧固至便携式计算设备的基座部分220。可使用一个或多个紧固件290穿过紧固元件280中的一个或多个孔286，以将基座部分220紧固至中空离合器250。如本领域的技术人员将易于理解的，此类紧固件290可为例如螺钉、螺栓、钉子、销钉、铆钉或任何其他合适的紧固装置。
[0042]接下来参见图4A，该图为图3的示例性铰链机构的一体化中空离合器和连接器，其以已再次被安装但拆除了接线的局部顶部透视图示出。同样，便携式计算设备200可包括基座部分220 (部分地以剖面图示出)，其经由具有中空离合器250的铰链机构枢转地连接至顶部或盖子部分(未示出)。该中空离合器250可具有第一区域256，其具有环状外部元件以及由环状外部元件围绕的中心孔元件，其中中心孔元件适于允许一个或多个电导体通过并为所述一个或多个电导体提供支撑，所述一个或多个电导体适于电连接基座部分和盖子部分，如上所述。此第一区域256可为例如圆柱形的。
[0043]此外，中空离合器250还可包括第二区域258，其具有适于将中空离合器连接至便携式计算设备的盖子部分或基座部分的紧固元件。此第二区域258例如可为平坦的并具有穿过其中的一个或多个孔259。优选地，第一中空区域256和具有紧固元件的第二区域258整体成型为单个部件，其同样可由任何合适的材料例如不锈钢或合金钢形成。所述一个或多个孔259适于允许一个或多个紧固件(未示出)穿过其中，这接着致使中空离合器和连接器250紧固至计算设备的盖子部分。
[0044]如本领域的技术人员将易于理解的，类似于上文，此类紧固件可为例如螺钉、螺栓、钉子、销钉、铆钉或任何其他合适的紧固装置。另外，易于理解的是，虽然图3和图4A的示例性实施例在将离合器部分256连接至基座部分220时示出了单独的紧固元件280，并且在将离合器部分连接至便携式计算设备的盖子部分210时示出了一体化紧固元件258，但是此布置方式可易于颠倒。即，一体化离合器和紧固元件250可相反地直接紧固至基座部分，而单独的紧固元件280可将中空离合器部分256连接至计算设备的盖子部分。
[0045]图4B以正端部透视图示出了根据本发明的一个实施例的已安装接线的图4A的被拆除的示例性一体化中空离合器和连接器。如可从该不同透视图看出，一体化中空离合器和紧固元件250同样包括支撑各种电缆或电连接器260并允许所述各种电缆或电连接器260穿过其中的中空且圆柱形的第一区域256，以及具有穿过其中的一个或多个孔259的紧固元件第二区域258。同样，该第二区域258适于促进将中空离合器直接紧固至相关计算设备的盖子部分或基座部分中的一者。还示出了单独的紧固元件280，其将一体化中空离合器和紧固元件250连接至盖子部分和基座部分中的另一者。
[0046]接下来参见图5，以顶部透视图示出了根据本发明的一个实施例的示例性中空离合器和摩擦带组合。中空离合器和摩擦带组合201在许多或所有方面均可与图4A和图4B所示的相同或基本上类似。具体地讲，一体化中空离合器和连接器250可包括具有内部腔体252的第一区域或轴256以及具有一个或多个孔259的第二区域或一体化安装座258。一体化阻挡件254也可形成于轴部分256的外表面上。
[0047]此外，一体化摩擦带和紧固元件270可用来在元件旋转期间提供相对轴256的摩擦，也可用来将摩擦带紧固或安装至计算设备的相应基座部分或盖子部分。在摩擦带兼作安装元件或紧固元件的此布置方式中，摩擦带270实质上用作上述紧固元件280。因此，一体化安装座部分278相当于上述部分284，而孔286和279是实质上相同的。另外，摩擦带和一体化安装座270上的一体化阻挡件274可策略性地形成和定位，以与中空离合器和连接器250上的相对的一体化阻挡件254进行交互，使得这些部件之间的相对旋转在特定角度或位置处停止。
[0048]通过将此一体化中空离合器和紧固元件作为单个部件使用，可产生许多优点。同样，中空离合器部分可更坚硬且更轻，同时具有更大直径，因为消除了对离合器外侧用于电导体的空间的需要。放置于较大直径离合器外侧上的机械阻挡件进而具有较小力矩以施加力，从而只需较小的力就能使离合器在旋转过程中停止，使得机械阻挡件可更小但更结实且更可靠。如也将易于理解的，较大直径离合器还产生了更大的表面积，有助于使用摩擦带阻止运动。使电缆或电连接器的运动减少也是一项优点。此外，使至少一个紧固元件与中空离合器元件(例如元件256和258) —体化成单个部件250，导致部件数量更少、部件尺寸更小、并且整体铰链机构的强度更大，所有这些使得制造更加容易。
[0049]通过使用此中空离合器设计，可实现甚至更多优点。例如，除了电缆或电连接器之夕卜，中空离合器也可易于方便使用延伸穿过其中的热导管或热交换器。此热交换元件可适于在基座部分处的一个或多个位置处散热，并且通过中空离合器将该热量传导至上部或盖子部分，然后可在该处将热量消散掉。如果盖子部分中的热量是较大问题，则对于穿过中空离合器的此热导管而言逆向传热也是可行的。
[0050]离合器的中空部分的另一项应用可以是作为油脂、油或任何其他合适润滑剂的贮存器。如将易于理解的，可能有利的是促进铰链机构内的各种摩擦接触部件的润滑。在润滑剂的持续预备供应源可位于铰链机构自身内的情况下，合适的设计可增加此类摩擦接触部件的寿命，或至少延长部件维修之间所需的时长。此润滑剂可容纳于中空离合器区域内，其具有一个或多个盖、密封件和/或策略性位置和适当大小的开口，使得油脂、油或其他合适润滑剂的所需量可用于期望部件润滑的地方。
[0051]可用多种方法来促进摩擦带和紧固元件270的形成。例如，在一个实施例中，片状金属带通常可缠绕中空轴。另一种可能是，多个金属片可被冲压成某些图案，所得的冲压部分然后被堆叠并组合在一起以形成成品元件。具有例如约0.4mm的厚度的片状金属可用于此目的。作为特定的非限制性例子，一体化安装座部分278、一体化阻挡件274以及元件270的整个环状部分的厚度可为约1.0_，尽管其他尺寸当然也是可行的。
[0052]这些技术的优点可包括得到良好控制的部件容差，以及利用使用标准的现成材料的简单工艺。然而，在使用这些类型的形成技术中，元件270的中空环状外轴部分趋向于封闭，并且外壁厚度通常是恒定的且本质上是对称的。这对于中空离合器可位于何处可造成限制，以及对于需要较大的部件强度(例如，以便于附接至其他部件或物件)的地方添加材料的要求可造成限制。如果用来形成元件的片状金属太薄，则也会在一体化阻挡件274中产生脆弱点或损坏。[0053]中空且部分环状的离合器
[0054]现在转到图6，以前透视图示出了根据本发明的一个实施例的示例性替代形式的中空且部分环状的离合器和摩擦带组合。中空且部分环状的离合器300在许多方面可类似于图5中所示的中空离合器和摩擦带组合201。具体地讲，一体化中空离合器和连接器350可包括具有内部腔体的第一元件或轴356以及具有一个或多个孔的第二元件或一体化安装座。一体化阻挡件也可形成于轴部分的外表面上(未示出)。
[0055]部分环状的外部元件370在功能上可类似于上述实施例的摩擦带和紧固元件270，但有若干显著差异。类似于上述实施例，部分环状的外部元件370可包括基本上围绕中空离合器350的轴356的外部，并且可为平坦的且包括一个或多个孔379以用于穿过其中安装的一体化安装座部分378。另外，一体化阻挡件374可策略性地形成和定位，以与中空离合器350上的相对的一体化阻挡件进行交互，使得这些部件之间的相对旋转在特定角度或位置处停止。
[0056]然而，与上述实施例不同的是，部分环状的外部元件370可在其部分环状且细长的部分的外圆周周围具有明显的间隙390。间隙390可定位成与安装座部分378相对，使得整体离合器300可有利地定位成更靠近整体计算设备内的内壁或其他紧密区域。另外，围绕轴356的部分环状的外部元件的壁厚可以是不对称的，使得沿着元件370的各个部分在需要更大强度的地方提供更多材料。例如，可简单地通过增加部分环状的外部元件370自身在一体化阻挡件位置处的厚度来增加用于一体化阻挡件374的材料的量。如上文所指出的，当使用缠绕或冲压的片状金属成形方法来形成该元件时，部分材料厚度上的此类增加通常较困难。
[0057]接下来参见图7A和图7B，图6的离合器的部分环状的外部元件分别以前透视图和侧剖视图示出。同样，部分环状的外部元件370可包括部分开口的圆柱形区域或内部腔体352，其被设计为在其内容纳中空离合器的轴。部分环状或部分开口的圆柱形外观是由于间隙390存在的关系，该间隙在一个位置处(优选地与一体化安装座部分378相对或偏离)中断了该外部环状元件的连续性。实际上，元件370的部分环状的外部区域具有限定材料承载部分391、392和开口区域390的横截面。
[0058]如图7B中可以看出，元件370的部分环状的区域的厚度可从间隙390处的无厚度变化至在靠近该间隙的区域391处较薄，再变化至靠近一体化安装座部分378的区域392处较厚。沿着该部分环状的区域的厚度的变化可根据需要进行具体设计，以考虑到可需要增加的强度或更多空间的任何议题或特征。例如，当需要更小强度且期望更多空间(例如，在区域391处)时，则材料厚度可刻意较薄。反之，当需要更大强度且空间不太成问题(例如在一体化阻挡件374处或环状部分与安装座部分378在区域392处一体化的地方)时，则材料可刻意较厚。其他厚度和特征也可根据需要内置于整个部分环状的部分的变化厚度中。
[0059]一体化安装座部分378可为平坦、相对较厚的，并且可包括穿过其中的多个孔379以便于将离合器300安装至另一个设备元件，例如用于膝上型计算机的基座或盖子的外部外壳。一体化阻挡件374可形成于部分环状的外部元件370的较厚区域，使得该物件可保持更大的强度和更少的损坏。此外，可增加一体化安装座部分378的厚度，使得当元件370被安装于整体设备的其余位置时所述元件370的该部分具有更大的强度和稳定性。另外，虽然仅示出了穿过一体化安装座部分378的两个孔379，但易于理解的是，也可使用更多或更少的孔。
[0060]可使用多种方法促进部分环状的外部元件370的形成。例如，可使用冷拔挤压方法，根据所需的具体横截面来纵向拉拔材料。另一种可能是，可使用浇铸或金属注射成形来形成元件370。根据这些成形方法中的任一者，可使用二次机械加工或精修步骤以形成最终元件，特别是当部分环状的区域的内径必须非常精确时。作为特定的非限制性例子，一体化安装座部分378、一体化阻挡件374和区域392的厚度可为约1.5mm，而区域391的厚度可为较厚区域的厚度的约三分之一(即0.5_)，尽管其他尺寸当然也是可行的。
[0061]多种优点可通过形成和使用具有不对称厚度的此类部分环状的外部区域来实现。例如，可消除将额外材料添加至片状金属形成的圆柱形区域以便于附接至其他部件的需要。此外，壁区段的不对称厚度分布允许有开口或间隙390和薄区域391，这允许整体离合器被定位成更靠近整体设备的内壁。不对称壁厚度也可在特别需要的地方(例如，在一体化阻挡件374处和靠近一体化安装座部分378处)提供更多厚度，进而提供更大强度。另外，不对称壁厚度分布会导致操作压力和摩擦力更均匀分布于部分环状的区域(抵靠其中所容纳的轴)的整个内表面，从而使磨损更均匀地分布并延长相应元件的寿命。
[0062]方法
[0063]最后，图8提供了使用根据本发明的一个实施例的一体化中空离合器和紧固件将计算设备的盖子部分附接至基座部分的示例性方法的流程图。应当理解，提供的步骤仅为了举例说明的目的而示出，如果需要，该方法中可以包括许多其他或不同的步骤。此外，在适当的情况下步骤的顺序可以改变，并且在多种情况下不需要执行所有的步骤。例如，可以颠倒步骤例如步骤404和406，同时可以在该流程的任何时间点至少部分地执行步骤412。其他差异也是可能的，并且易于理解的是，所述步骤和顺序不以任何方式进行限制。
[0064]在开始步骤400后，初始流程步骤402涉及选择要连接在一起以形成单个计算设备(例如膝上型计算机)的盖子部分和基座部分。在后续的流程步骤404处，单个部件的一体化中空离合器和紧固元件被紧固至盖子部分。同样，一体化离合器和紧固元件可另外替代地被紧固至基座部分，例如要将单独的紧固元件替代地紧固至盖子部分时，如上文所指出的。
[0065]在下一个流程步骤406处，单独的紧固元件在中空离合器元件的外表面上方滑动或以其他方式连接至中空离合器元件的外表面，随后在步骤408处，单独的紧固件被紧固至计算设备的基座部分或底部。在步骤410处，将一根或多根电缆或一个或多个电连接器馈送穿过中空离合器部分，所述连接器的一端供盖子部分使用，并且所述连接器的另一端供基座部分使用。在接下来的流程步骤412处，电缆或电连接器然后被连接至它们在计算设备的基座部分和盖子部分处的相应连接部。至少，此类连接优选地在步骤412处完成，例如初始连接可在该流程的早期进行，随后在结束步骤414处终止该方法。
[0066]虽然为了清楚和理解的目的，通过图示和举例的方式详细描述了上述发明，但将认识到，可以在不脱离本发明的实质或基本特征的情况下用许多其他具体的变型和实施例来体现上述发明。可以实施某些改变和修改形式，并且应当理解，本发明不受上述细节的限制，而是由所附权利要求的范围限定。
【权利要求】
1.一种铰链组件，所述铰链组件被布置成将便携式计算机基座部分枢转地连接至便携式计算机盖子部分，所述铰链组件包括: 细长的、中空且部分开口的离合器，所述离合器具有部分环状的外部元件以及所述部分环状的外部元件内部的中心孔区域，其中所述中心孔区域适于允许一个或多个电导体通过并为所述一个或多个电导体提供支撑，所述一个或多个电导体适于将便携式计算设备的基座部分电连接至盖子部分； 第一紧固元件，所述第一紧固元件适于将所述中空且部分开口的离合器固定至所述便携式计算设备的所述盖子部分；以及 第二紧固元件，所述第二紧固元件适于将所述中空且部分开口的离合器固定至所述便携式计算设备的所述基座部分，其中所述第一紧固元件和所述第二紧固元件中的至少一者与所述中空且部分开口的离合器整体成型为单个部件。
2.根据权利要求1所述的铰链组件，其中所述部分环状的外部元件具有限定材料承载部分和开口区域的横截面。
3.根据权利要求2所述的铰链组件，其中所述部分环状的外部元件具有在其材料承载部分的整个所述横截面上变化的厚度。
4.根据权利要求3所述的铰链组件，其中所述部分环状的外部元件的厚度不对称地变化。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的铰链组件，其中所述部分环状的外部元件的厚度从最大厚度变化至为所述最大厚度的约三分之一的最小厚度。
6.根据权利要求1所述的铰链组件，其中所述部分环状的外部元件的所述开口区域和所述整体成型的紧固元件位于所述中心孔区域的相对侧上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的铰链组件，其中所述中心孔区域具有内半径札。
8.根据权利要求7所述的铰链组件，还包括: 摩擦带，所述摩擦带在所述半径R1的外摩擦表面处与所述中心孔区域的外表面直接接触。
9.根据权利要求8所述的铰链组件，其中所述摩擦带提供约束力Fms，所述约束力Fms足以将所述盖子部分保持在相对于所述基座部分的打开位置。
10.根据权利要求9所述的铰链组件，其中所述整体成型的紧固元件包括具有延伸穿过其中的一个或多个孔的平坦表面，所述一个或多个孔适于接纳一个或多个紧固件，所述一个或多个紧固件将所述整体成型的紧固元件和中空且部分开口的离合器紧固至所述便携式计算设备的所述盖子部分或基座部分。
11.根据前述权利要求中任一项所述的铰链组件，其中所述便携式计算设备为膝上型计算机。
12.—种膝上型计算机，包括: 上部盖子部分； 基座部分； 用于枢转地连接所述盖子部分和基座部分的铰链机构，所述铰链机构包括: 中空且圆柱形的第一区域，所述第一区域支撑各种电连接器并允许所述各种电连接器穿过其中，以及具有穿过其中的一个或多个孔的紧固元件第二区域，所述紧固元件第二区域配置为有利于使用第一紧固元件将所述中空且圆柱形的第一区域直接紧固至所述基座部分，并且使用至少第二紧固元件将所述中空且圆柱形的第一区域直接紧固至所述盖子部分；以及多根电缆，所述多根电缆穿过所述中空且圆柱形的第一区域的中空部分并且行进至所述中空且圆柱形的第一区域的所述中空部分的第一端之外的所述基座部分处的相应连接部，并且还行进至所述中空且圆柱形的第一区域的所述中空部分的第二端之外的所述盖子部分处的相应连接部。
13.根据权利要求12所述的膝上型计算机，所述中空且圆柱形的第一区域包括部分环状的外部元件以及所述部分环状的外部元件内部的中心孔区域。
14.根据权利要求13所述的膝上型计算机，其中所述部分环状的外部元件具有限定材料承载部分和开口区域的横截面。
15.根据权利要求14所述的膝上型计算机，其中所述部分环状的外部元件具有在其材料承载部分的整个所述横截面上变化的厚度。
16.根据权利要求15所述的膝上型计算机，其中所述部分环状的外部元件的厚度不对称地变化。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的膝上型计算机，其中所述部分环状的外部元件的厚度从最大厚度变化至为所述最大厚度的约三分之一的最小厚度。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的膝上型计算机，其中所述中心孔区域具有半径R1。
19.根据权利要求18所述的膝上型计算机，还包括:` 摩擦带，所述摩擦带在所述半径R1的外摩擦表面处与所述中心孔区域的外表面直接接触。
【文档编号】G06F1/16GK103649867SQ201280033862
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年7月6日 优先权日:2011年7月8日
【发明者】B·W·德格纳, B·J·哈米尔 申请人:苹果公司