用于电子设备的圆柱形双轴铰链的制作方法

本专利申请涉及根据各示例实施例的电子系统、电子设备和移动设备，并且更具体的涉及用于电子设备的圆柱形双轴铰链。

背景

诸如便携式设备、一体化台式设备、膝上型计算机、手持式计算机、触摸屏系统之类的电子设备以及其他电子设备典型地包括具有按键的底座和旋转地耦合至该底座的覆盖或盖子。这些设备是出于便携性和方便性而被设计的，其中盖子用作设备的保护和功能性部分两者。盖子通常包括液晶显示器(lcd)或等离子显示器，其被功能性地连接至电子设备的数据处理器和存储器以显示信息。盖子可从闭合位置枢转到用于操作的打开位置，在闭合位置中，盖子抵着底座折叠以供存储或传送。在打开位置中，盖子被枢转到一位置以便用户可以有效地查看和使用屏幕。在一些情形中，使用屏幕可包括使得用户能通过触摸盖上的屏幕或触摸屏来影响用户输入。屏幕的位置将取决于诸如用户的高度、用户相对于该设备的位置、光照条件以及类似的因素。此外，很多标准设备中的盖子可被枢转到各种操作模式的各种位置。常规电子设备上的标准铰链机构是无差别的，并且不能支持电功率存储。

附图简述

在附图中的诸个图中通过示例的方式而非限制的方式例示出各个实施例，其中：

图1例示出具有标准双轴铰链的若干常规电子设备形状因子；

图2例示出样本电子设备，在该样本设备中，可使用圆柱形双轴铰链的示例实施例；

图3例示出如图1中示出的标准双轴铰链的细节；

图4例示出如图2中示出的圆柱形双轴铰链的示例实施例的细节；

图5例示出样本电子设备，在该样本设备中，可在各种使用模型中使用圆柱形双轴铰链的示例实施例；

图6例示出示例实施例的圆柱形双轴铰链子组装件的主铰链；

图7例示出示例实施例的圆柱形双轴铰链的圆柱形铰链子组装件的附加特征；

图8是与圆柱形铰链可被附连至的电子设备的典型底座部分相结合的示例实施例的圆柱形双轴铰链的组件的分解图；

图9例示出如被附连到电子设备的示例实施例的圆柱形双轴铰链的圆柱形铰链子组装件的截面图；

图10例示出如未被附连到电子设备的示例实施例的圆柱形双轴铰链的圆柱形铰链子组装件的截面图；

图11例示出示例实施例的圆柱形电功率存储容器；以及

图12是例示了本文所描述的方法的示例实施例的处理流程图。

详细描述

在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多特定的细节以提供对本发明的透彻理解。然而，将对本领域普通技术人员显而易见的是，可在没有这些特定细节的情况下实践所公开的各实施例。

在本文所描述的各实施例中，公开了用于电子设备的圆柱形双轴铰链。示例实施例被表示为圆柱形双轴铰链，因为该示例实施例在形状上一般为圆柱形并且该示例实施例包括支持电子设备的组件在两个旋转轴上的的两级旋转的机械组件。本文描述的各实施例提供若干优点，包括：1)相对于现有铰链设计的设计差别，2)用于附加电功率存储的能力，以及3)支持更低成本电功率存储设备的解决方案。鉴于以下提供的公开，这些和本文所描述的实施例的其他优点将对本领域普通技术人员变得明显。

现在参考图1，用标准双轴铰链10示出了若干常规电子设备形状因子。由于标准铰链10在整合中的简易性以及作为结果的价格点，标准双轴铰链10在各种电子设备形状因子之中流行。在图3中示出了标准双轴铰链10的细节。此类设计允许电子设备(例如，触摸屏)的盖子绕该电子设备的底座360度的旋转，从而允许除基本蛤壳式电子设备配置的使用情形之外的许多额外使用情形。然而，有关常规电子设备形状因子的问题中的一个是：这些双轴系统中的许多由于其标准铰链10设计而看起来非常类似，由此导致系统差异的缺失。

图2和4例示出用于电子设备的圆柱形双轴铰链100的示例实施例。图2例示出样本电子设备20，在该设备中，可使用圆柱双轴铰链100的示例实施例。图4例示出如图2中示出的圆柱形双轴铰链100的示例实施例的细节；如在图4中示出的，示例实施例的圆柱形双轴铰链100可包括圆柱形铰链子组装件102和圆柱形电功率存储容器108。圆柱形铰链子组装件102可包括主铰链103、辅助圆柱形铰链旋转部分104和辅助圆柱形铰链固定部分106。以下更详细地描述示例实施例的圆柱形双轴铰链100的这些组件。

现在参考图2，本文所描述的圆柱形双轴铰链100的示例实施例被配置成提供对电子设备20的铰链控制以实现用于各种电子设备的可配置使用体验模式。如图2所示出的，圆柱形双轴铰链100可被安装于电子设备20中以便将盖子24以可旋转耦合方式耦合至电子设备20的底座22。在许多常规电子设备形状因子中，盖子24可包括显示屏或触摸屏。如以下更加详细描述的，可将圆柱形双轴铰链100耦合至盖子固定装置或在该盖子固定装置内将其捕捉，该盖子固定装置将铰链100耦合至盖子24。在各实施例中，盖子固定装置可以是或包括扁平凸片元件、圆形或环形元件、矩形元件或其组合。可通过使用常规附连技术将盖子固定装置附连到盖子24或其支撑构件。也可将圆柱形双轴铰链100耦合至底座固定装置或在该底座固定装置将其捕捉。底座固定装置是被配置用于附连至底座22并由此将圆柱形双轴铰链100耦合至底座22的组件。在各实施例中，底座固定装置可以是或可以包括扁平凸片元件、圆形或环形元件、矩形元件或其组合。可使用常规附连技术将底座固定装置附连到底座22或其支撑构件。铰链100可包括诸如弹簧、摩擦元件或凸缘之类的张紧轮，该张紧轮与铰链100接触以便当铰链100被旋转时，将一水平的扭矩力或拉力施加于铰链100。以下更加详细地描述各示例实施例。

图5例示出样本电子设备20，在该设备中，可在各种使用模型中使用圆柱形双轴铰链100的示例实施例。例如，图5中示出的示例501例示出样本电子设备20，其中耦合设备20的盖子和底座的铰链100已被旋转0度(例如，盖子是闭合的)。图5中示出的示例502例示出样本电子设备20，其中耦合设备20的盖子和底座的铰链100已被旋转大致100度(例如，超出盖子的垂直方向大致10度)。图5中示出的示例503例示出电子设备20，其中铰链100已被旋转大致180度(例如，盖子的水平或平坦方向)。图5中示出的示例504例示出电子设备20，其中铰链100已被旋转大致270度。图5中示出的示例505例示出电子设备20，其中铰链100已被旋转大致290度。图5中示出的示例506例示出电子设备20，其中铰链100已被旋转完整的360度。因此，各实施例的圆柱形双轴铰链100提供完整的从0到360度的旋转并由此实现各种使用模型。以下更加详细地描述各示例实施例。

在示例实施例中，圆柱形双轴铰链100包括圆柱形铰链子组装件102，该圆柱形铰链子组装件包括主铰链103。图6例示出示例实施例的圆柱形双轴铰链子组装件102的主铰链103。一般而言，主铰链103提供用于实现如图5中示出的主铰链103从0度位置(例如，闭合位置)至180度位置的旋转的机械组件。主铰链103由如图6中示出的被安装在铰链子组装件102的凹陷部分105中的主枢轴捕捉的盖子固定装置构成。凹陷部分105实现主铰链103的盖子固定装置围绕主铰链103的主枢轴从0度位置至180度位置的旋转。主铰链103的主枢轴定义第一旋转轴，该第一旋转轴与主铰链103的运动方向正交且与主铰链103的主枢轴同轴。借助铰链子组装件102的凹陷部分105，主铰链103的盖子固定装置被配置成当铰链100以及铰链100被附连至的电子设备20处在闭合位置时，将与铰链100的上表面齐平。在特定实施例中，圆柱形铰链100的直径可被配置成与底座22的厚度同盖子24的厚度的和大致相同。以此方式，铰链100不会显著地增加电子设备20的轮廓尺寸。在如以下更详细地描述的其他实施例中，圆柱形铰链100的直径可被配置成容纳各种尺寸的圆柱形电功率存储设备(例如，电池)的插入。

图7例示出示例实施例的圆柱形双轴铰链100的圆柱形铰链子组装件102的附加特征。一般而言，铰链子组装件102还提供用于实现如图5和7示出的辅助圆柱形铰链旋转部分104从180度位置至360度位置的旋转的机械组件。示例实施例的铰链子组装件102还包括可被附连至或整合到电子设备20的主底盘或底座22的辅助圆柱形铰链旋转部分104和辅助圆柱形铰链固定部分106。在示例实施例中，铰链子组装件102的辅助枢轴可被隐藏到圆柱形双轴铰链100内。以下结合图10更详细地描述铰链子组装件102的内部组件。一般而言，铰链子组装件102的辅助枢轴被辅助圆柱形铰链固定部分106捕捉。辅助圆柱形铰链旋转部分104绕铰链子组装件102的辅助枢轴旋转。当主铰链103被旋转到180度位置时，凹陷部分105操作为用于主铰链103的停止件。此时，主铰链103的盖子固定部分咬合凹陷部分105的表面以促成抵抗(against)辅助圆柱形铰链旋转部分104的扭矩力。此力导致辅助圆柱形铰链旋转部分104开始绕辅助枢轴从180度位置至360度位置的旋转，如图7中示出的那样。作为结果，辅助圆柱形铰链旋转部分104被配置成当主铰链103达到最大旋度时开始旋转。在示例实施例中，铰链子组装件102的辅助枢轴定义第二旋转轴，该第二旋转轴与旋转部分104的运动方向正交且与铰链子组装件102的辅助枢轴同轴。

图8是与圆柱形铰链100可被附连致的电子设备20的典型底座部分22相结合的示例实施例的圆柱形双轴铰链100的组件的分解图。如所示出的，可将圆柱形铰链子组装件102的右边和左边部分附连至底座部分22上的对应底盘装配件25。可将底盘装配件附连至圆柱形铰链子组装件102的辅助圆柱形铰链固定部分106或与之整合。可将圆柱形电功率存储容器108附连至如所示出的底盘装配件25之间的底座部分22或与之整合。多个圆柱形电功率存储元件(例如，电池)109可被插入圆柱形电功率存储容器108并由其保持。圆柱形电功率存储容器108也包括用于将电功率从功率存储元件109传送至底座部分22的功率接收子系统的电接口(例如，配线)。以下结合图10更详细地描述此电接口。

图9例示出如被附连至电子设备20的示例实施例的圆柱形双轴铰链100的圆柱形铰链子组装件102的截面图。如图9中示出的，铰链子组装件102包括主铰链103，该主铰链103可绕主枢轴113而在任一方向上旋转，该主枢轴113定义第一旋转轴，该第一旋转轴与主铰链103的运动方向正交且与主铰链103的主枢轴113同轴。圆柱形铰链子组装件102还包括辅助铰链旋转部分104，该辅助铰链旋转部分可绕辅助枢轴110而在任一方向上旋转，该辅助枢轴110定义第二旋转轴，该第二旋转轴与辅助铰链旋转部分104的运动方向正交且与辅助铰链旋转部分104的辅助枢轴110同轴。如图9中示出的，对于该示例实施例，铰链子组装件102的辅助枢轴110可被隐藏到圆柱形双轴铰链100内。铰链子组装件102的辅助枢轴110被辅助圆柱形铰链固定部分106捕捉(参看图10)。辅助圆柱形铰链旋转部分104绕铰链子组装件102的辅助枢轴110旋转。如图9中示出的，当主铰链103被旋转到180度位置时，凹陷部分105操作为用于主铰链103的停止件。此时，主铰链103的盖子固定部分咬合凹陷部分105的表面以促成对抗辅助圆柱形铰链旋转部分104的扭矩力。该力导致辅助圆柱形铰链旋转部分104开始如图9中示出的绕辅助枢轴110从180度位置至360度位置的旋转。

图10例示出如未被附连到电子设备20的示例实施例的圆柱形双轴铰链100的圆柱形铰链子组装件102的截面图。如示出的，圆柱形铰链子组装件102可包括辅助圆柱形铰链旋转部分104、辅助圆柱形铰链固定部分106和辅助枢轴110。如以上所描述的，辅助枢轴110可被辅助圆柱形铰链固定部分106捕捉和保持。辅助圆柱形铰链固定部分106可经由附连销126在底盘装配件25处被附连至电子设备20的底座部分22或与之整合。可绕辅助枢轴110旋转辅助圆柱形铰链旋转部分104。圆柱形铰链子组装件102可进一步包括主铰链103，该主铰链103可经由铰链支架120附连至电子设备20的盖子24。主铰链103的主铰链支架120可充当盖子固定装置或附连支架。主铰链103可进一步包括主枢轴113，可绕该主枢轴113旋转主铰链103。主枢轴113可被辅助圆柱形铰链固定部分106捕捉和保持，如图10中示出的那样。圆柱形铰链子组装件102可进一步包括电接口(例如，配线)128以经由底盘装配件25将电功率从被电功率存储容器108保持的功率存储元件109传送至电子设备20的底座部分22，如图10中示出的那样。在特定实施例中，可将电接口128线穿过辅助枢轴110的末端。在其他实施例中，可连同底盘装配件25一起提供或在该底盘装配件25内提供导电元件，以提供用于从功率存储元件109向底座22的电功率的传送的导电路径。圆柱形铰链子组装件102可进一步包括主铰链扭矩元件122和辅助铰链扭矩元件124，以将扭矩力或拉力分别地施加于主铰链103和辅助铰链旋转部分104。尤其如图10中示出的，主铰链扭矩元件122将力或拉力施加于主铰链103的主枢轴113。辅助铰链扭矩元件124将力或拉力施加于圆柱形铰链子组装件102的辅助枢轴110。主铰链扭矩元件122和辅助铰链扭矩元件124使得用户能将电子设备20的盖子24安置在特定位置处并且将盖子24保持在期望的位置处。

图11例示出示例实施例的圆柱形电功率存储容器108。如以上所描述的，圆柱形电功率存储容器108可被附连至底盘装配件25之间的电子设备20的底座部分22或与之整合，如示出的那样。多个圆柱形电功率存储元件(例如，电池)109可被插入圆柱形电功率存储容器108并由其保持。功率存储容器108可被配置成从电子设备20和圆柱形铰链子组装件102进行分开移除，如此可维修包含在其中的电功率元件109。当被附连至电子设备20时，圆柱形功率存储容器108达到与圆柱形铰链子组装件102齐平的位置，如此该设计便看起来整洁并与电子设备20的外观兼容，如图11中示出的那样。在本文所描述的各实施例中，圆柱形铰链子组装件102被配置成与圆柱形功率存储容器108同轴。该配置允许圆柱形铰链100旋转，而作为整体不对电子设备20产生负面设计影响。换句话说，与当前双铰链系统不同，在本文中所描述的各实施例中，虽然或多或少对用户不可见，但圆柱形铰链100可产生完整旋转的益处。在替代的实施例中，可改变圆柱形功率存储容器108的直径以容纳各种尺寸的电功率元件109(例如，18650或16650型号电池等等)。鉴于本文中的公开，将对本领域普通技术人员显而易见的是，可将铰链100的其他替代的实施例实现在除圆柱形的其他形状内。

现在参考图12，处理流程图例示出用于本文所描述的电子设备的圆柱形双轴铰链的方法1100的示例实施例。示例实施例的方法1100包括：提供具有带有第一旋转轴的主枢轴的主铰链，该主铰链包括可附连到电子设备的一部分的主铰链支架(处理块1110)；提供包括辅助圆柱形铰链旋转部分和辅助圆柱形铰链固定部分的圆柱形铰链子组装件，该圆柱形铰链组装件包括带有不同于第一旋转轴的第二旋转轴的辅助枢轴，并且使辅助圆柱形铰链旋转部分能够绕辅助枢轴旋转，该圆柱形铰链子组装件可附连至电子设备的一部分(处理块1120)；以及提供被配置成保持多个电功率存储元件的圆柱形电功率存储容器，该电功率存储元件与电子设备电接触，该圆柱形电功率存储容器能被可移除地附连到该电子设备(处理块1130)。

本文所描述的各实施例可提供超越常规铰链机构的若干优点。第一，本文所描述的各实施例提供相对于现有铰链设计的设计差异。第二，本文所描述的各实施例提供用于附加电功率存储的能力。第三，本文所描述的各实施例提供支持更低成本电功率存储设备的解决方案。鉴于本文提供的公开，这些和本文所描述的实施例的其他优点将对本领域普通技术人员变得明显。

在本文所描述的各实施例中，示例实施例包括至少以下示例。

用于电子设备的圆柱形双轴铰链，该圆柱形双轴铰链包括：具有带有第一旋转轴的主枢轴的主铰链，该主铰链包括可附连到电子设备的一部分的主铰链支架；包括辅助圆柱形铰链旋转部分和辅助圆柱形铰链固定部分的圆柱形铰链子组装件，该圆柱形铰链子组装件包括带有不同于第一旋转轴的第二旋转轴的辅助枢轴，并且实现辅助圆柱形铰链旋转部分绕辅助枢轴的旋转，该圆柱形铰链子组装件可附连至电子设备的部分；以及被配置成保持多个电功率存储元件的圆柱形电功率存储容器，该电功率存储元件与电子设备电接触，该圆柱形电功率存储容器能被可移除地附连到该电子设备。

如以上所要求的圆柱形双轴铰链，其中主铰链被安装在圆柱形铰链子组装件的凹陷中。

如以上所要求的圆柱形双轴铰链，其中主铰链被配置成从0度旋转到180度。

如以上所要求的圆柱形双轴铰链，其中辅助圆柱形铰链旋转部分被配置成从180度旋转到360度。

如以上所要求的圆柱形双轴铰链，其中辅助圆柱形铰链旋转部分被配置成当主铰链达到最大旋转时开始旋转。

如以上所要求的圆柱形双轴铰链，其中多个电功率存储元件是圆柱形电池。

如以上所要求的圆柱形双轴铰链，其中圆柱形铰链子组装件进一步包括用于将力施加于辅助圆柱形铰链旋转部分的铰链扭矩元件。

如以上所要求的圆柱形双轴铰链，其中圆柱形电功率存储容器包括用于将电功率发送至电子设备的电接口。

如以上所要求的圆柱形双轴铰链，其中圆柱形铰链子组装件被配置成与圆柱形电功率存储容器同轴。

一种电子系统，包括：盖子；底座；圆柱形双轴铰链，将该圆柱形双轴铰链配置成耦合盖子和底座，该圆柱形双轴铰链包括具有带有第一旋转轴的主枢轴的主铰链，该主铰链包括可附连到盖子的主铰链支架；圆柱形铰链子组装件，该圆柱形铰链子组装件包括辅助圆柱形铰链旋转部分和辅助圆柱形铰链固定部分，该圆柱形铰链子组装件包括带有不同于第一旋转轴的第二旋转轴的辅助枢轴并且实现辅助圆柱形铰链旋转部分绕辅助枢轴的旋转，该圆柱形铰链子组装件可附连至底座；以及被配置成保留多个电功率存储元件的圆柱形电功率存储容器，该电功率存储元件与电子设备电接触，该圆柱形电功率存储容器能被可移除地附连至底座。

如以上所要求的电子系统，其中主铰链被安装在圆柱形铰链子组装件的凹陷中。

如以上所要求的电子系统，其中主铰链被配置成从0度旋转到180度。

如以上所要求的电子系统，其中辅助圆柱形铰链旋转部分被配置成从180度旋转到360度。

如以上所要求的电子系统，其中辅助圆柱形铰链旋转部分被配置成当主铰链达到最大旋转时开始旋转。

如以上所要求的电子系统，其中多个电功率存储元件是圆柱形电池。

如以上所要求的电子系统，其中圆柱形铰链子组装件进一步包括用于将力施加于辅助圆柱形铰链旋转部分的铰链扭矩元件。

如以上所要求的电子系统，其中圆柱形电功率存储容器包括用于将电功率发送至电子设备的电接口。

如以上所要求的电子系统，其中圆柱形铰链子组装件被配置成与圆柱形电功率存储容器同轴。

一种设备，包括：具有带有第一旋转轴的主枢轴装置的主铰链装置，该主铰链装置包括可附连到电子设备的一部分的主铰链支架装置；包括辅助圆柱形铰链旋转装置和辅助圆柱形铰链固定装置的圆柱形铰链子组装件装置，该圆柱形铰链子组装件装置包括带有不同于第一旋转轴的第二旋转轴的辅助枢轴装置，并且实现辅助圆柱形铰链旋转装置绕辅助枢轴装置的旋转，该圆柱形铰链子组装件装置可附连至电子设备的一部分；以及被配置成保持多个电功率存储元件的圆柱形电功率存储装置，电功率存储元件与电子设备电接触，该圆柱形电功率存储装置能被可移除地附连到该电子设备。

如以上所要求的设备，其中主铰链装置被安装在圆柱形铰链子组装件装置的凹陷中。

如以上所要求的设备，其中主铰链中装置被配置成从0度旋转到180度。

如以上所要求的设备，其中辅助圆柱形铰链旋转装置被配置成从180度旋转到360度。

如以上所要求的设备，其中辅助圆柱形铰链旋转装置被配置成当主铰链装置达到最大旋转时开始旋转。

如以上所要求的设备，其中多个电功率存储元件是圆柱形电池。

如以上所要求的设备，其中圆柱形铰链子组装件装置进一步包括用于将力施加于辅助圆柱形铰链旋转装置的铰链扭矩元件。

如以上所要求的设备，其中圆柱形电功率存储装置包括用于将电功率发送至该设备的电接口。

如以上所要求的设备，其中圆柱形铰链子组装件装置被配置成与圆柱形电功率存储装置同轴。

一种方法，包括：提供具有带有旋转的第一轴的主枢轴的主铰链，该主铰链包括可附连到电子设备的一部分的主铰链支架；提供包括辅助圆柱形铰链旋转部分和辅助圆柱形铰链固定部分的圆柱形铰链子组装件，该圆柱形铰链子组装件包括带有不同于第一旋转轴的第二旋转轴的辅助枢轴，并且实现辅助圆柱形铰链旋转部分绕辅助枢轴的旋转，该圆柱形铰链子组装件可附连至电子设备的部分；以及提供被配置成保持多个电功率存储元件的圆柱形电功率存储容器，该电功率存储元件与电子设备电接触，该圆柱形电功率存储容器能被可移除地附连到该电子设备。

如以上所要求的方法，其中主铰链被安装在圆柱形铰链子组装件的凹陷中。

如以上所要求的方法，其中主铰链被配置成从0度旋转到180度。

如以上所要求的方法，其中辅助圆柱形铰链旋转装置被配置成从180度旋转到360度。

如以上所要求的方法，其中辅助圆柱形铰链旋转部分被配置成当主铰链达到最大旋转时开始旋转。

如以上所要求的方法，其中多个电功率存储元件是圆柱形电池。

如以上所要求的方法，包括提供用于将力施加于辅助圆柱形铰链旋转部分的铰链扭矩元件。

如以上所要求的方法，包括提供用于将电功率发送至电子设备的电接口。

如以上所要求的方法，其中圆柱形铰链子组装件被配置成与圆柱形电功率存储容器同轴。

提供本公开的摘要以允许读者快速地确定本技术公开的性质。提交该摘要，并且理解该摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前述详细描述中可以看出，为了使本公开流畅，在单个实施例中将各个特征组到一起。这种公开方法不应被解释为反映要求保护的实施例需要比每一项权利要求中明确陈述的特征更多的特征的意图。相反，如接下来的权利要求所反映，发明主题在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，所附权利要求在此被结合到具体描述中，其中每个权利要求独立成为单独实施例。