用于设备的铰链的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年6月27日提交的题为“用于设备的铰链”(“hingeforadevice”)的美国非临时(实用型)专利申请no.14/752,920的优先权权益，该美国非临时(实用型)专利申请通过引用整体结合于此。

本公开一般涉及电子设备领域，并且更具体地涉及用于电子设备的铰链。

附图简述

为了提供对本公开及本公开的特征和优势的更完整的理解,结合所附附图引用以下描述，在所附附图中以作为示例而非限制的方式例示各实施例，其中类似的参考标记指示相似的元件，附图中：

图1a是根据本公开一个实施例的例示处于附连默认配置中的电子设备的实施例的正交投影视图的简化示意图；

图1b是根据本公开一个实施例的例示处于附连倾斜配置中的电子设备的实施例的正交投影视图的简化示意图；

图1c是根据本公开一个实施例的例示处于分开倾斜配置中的电子设备的一部分的实施例的正交投影视图的简化示意图；

图1d是根据本公开一个实施例的例示处于分开默认配置中的电子设备的一部分的实施例的正交投影视图的简化示意图；

图2是根据本公开一个实施例的例示电子设备的铰链的正交投影分解视图的简化示意图；

图3是根据一个示例实现的例示电子设备的铰链的正交投影视图的简化示意图；

图4是根据本公开的一个实施例的例示电子设备的铰链的正交投影视图的简化示意图；

图5是根据一个示例实现的例示电子设备的一部分的正交投影视图的简化示意图；

图6是根据一个示例实现的例示电子设备的一部分的正交投影视图的简化示意图；

图7是根据一个示例实现的例示电子设备的一部分的正交投影视图的简化示意图；

图8是根据实施例的例示以点对点配置布置的示例计算系统的框图。

图9是与本公开的示例arm生态系统片上系统(soc)相关联的简化框图；以及

图10是根据实施例的例示示例处理器核的框图。

附图中的各幅附图不必是按比例绘制的，因为它们的尺寸可显著改变而不背离本公开的范围。

示例实施例的详细描述

示例实施例

图1a是根据本公开的一个实施例的例示附连配置的电子设备100的实施例的简化示意图；电子设备100可包括第一外壳102、第二外壳104、第二外壳支架106以及铰链108。如图1a中所例示的，铰链处于默认配置中。

转向图1b，图1b是根据本公开的一个实施例的例示处于附连倾斜配置中的电子设备100的侧平面视图的简化示意图如图1b中所例示的，电子设备100已被从图1中所例示的默认配置倾斜或旋转到倾斜或旋转配置。在示例中，电子设备100的用户可能已倾斜或旋转第二外壳104以创造第二外壳104中包括的显示器的更好视角。一个或多个实施例中，电子设备100是带有可移动显示器(例如，第二外壳104)的混合式电子设备、2合1电子设备、笔记本或膝上型计算机，或者一些其他类似设备。

转向图1c，图1c是根据本公开的一个实施例的例示处于分开倾斜配置中的电子设备的一部分的实施例的侧平面视图的简化示意图；如图1c中所例示的，已从第一外壳102移除第二外壳104。第二外壳104可以是独立平板，该独立平板可与第一外壳102对接。第一外壳102可以是用作外壳102的基底或键盘附连件。

转向图1d，图1c是根据本公开的一个实施例的例示处于分开默认配置中的电子设备的一部分的实施例的侧平面视图的简化示意图；如图1d中所例示的，铰链108已从图1中的倾斜位置旋转并且已返回默认打开配置。示例中，当从第一外壳102移除第二外壳104时，铰链将自动回到图1d中所例示的默认配置。

出于例示电子设备100的某些示例特征的目的，可将以下基础信息视为适当地解释本公开的基础。典型地，带有扭转弹簧的铰链被用于辅助各种电子设备的盖子打开运动特征。利用细调扭转弹簧机构，替代使用一只手打开盖子而另一只手握住膝上型笔记本基底来克服保持扭矩，用户可用一只手打开或倾斜电子设备的盖子。换句话说，扭转弹簧机构提供更好的用户体验。然而，当把扭转弹簧连同垫圈元件一起被组装于同一轴上时，输出扭矩将与垫圈和扭矩弹簧两者相关。因此，没有提供独立扭矩输出源选择的切换机构(例如，扭矩来自垫圈、扭矩弹簧或其组合)。那意味着扭矩输出被限于一范围，并且如果设备所需的扭矩在不同场景下急剧变化，则常规设计便不能满足所需运动。所需要的是具有可改变扭矩输出的自动切换机构的铰链设计。

如图1a-1d中所概述的具有自动切换机构的铰链设计可解决这些问题(和其他问题)。电子设备100可包括铰链108。可将铰链108配置成将自动切换机构整合于铰链组件中。可由外部运动——诸如第二外壳104插入第一外壳102的支架106、由磁体感应、机械激活、电激活或自动激活切换机构的某些其他手段来触发切换机构。切换机构可被配置成选择位于铰链108中的扭矩输出源。

转向图2，图2是根据本公开的一个实施例的例示电子设备的铰链的正交投影分解视图的简化示意图；铰链108可包括切换板110、切换螺栓112、支架铰链板116、扭转弹簧118、切换机构120、切换螺栓插孔122、主铰链杆124、切换板通道126以及第一外壳铰链板128。示例中，切换机构120可以是磁体。切换机构中的磁体可以是稀土磁体。

转向图3，图3是根据一个示例实现的例示电子设备的铰链的正交投影视图的简化示意图。可将主铰链杆124插入铰链杆插孔114以允许支架铰链板116相对于第一外壳铰链板128旋转。如图3中所例示的，铰链108处于默认位置。切换机构120尚未被激活且切换板110尚未被移动，使得切换螺栓112咬合切换螺栓插孔122。在此配置中，提供给铰链108的扭矩是来自扭转弹簧118的弹簧扭矩。

转向图4，图4是根据本公开的一个实施例的例示电子设备的铰链的正交投影视图的简化示意图。如图4中所例示的，铰链108可处于附连倾斜位置。此配置中，切换机构120已被激活且切换板已被沿切换板通道126移动，使得切换螺栓112咬合切换螺栓插孔122。在此配置中，提供给铰链108的扭矩是摩擦扭矩，该摩擦扭矩来自切换螺栓112与切换螺栓插孔122的咬合。

转向图5，图5是根据一个示例实现的例示电子设备一部分的正交投影视图的简化示意图。如图5中所例示的，第一外壳铰链板128已被耦合至第一外壳102，支架铰链板116已被耦合至支架106。铰链108处于默认配置且切换机构120尚未被激活。

转向图6，图6是根据一个示例实现的例示电子设备一部分的正交投影视图的简化示意图。第二外壳104可包括切换激活机构130.切换激活机构130可被配置成与切换机构120交互并激活切换机构120。在示例中，切换激活机构130可以是配置成吸引并激活切换机构120的磁体。

转向图7，图7是根据一个示例实现的例示电子设备一部分的正交投影视图的简化示意图。当第二外壳104被对接于支架106中时，切换激活机构130可激活切换机构120。切换机构120移动切换板110以致使切换螺栓插孔122咬合切换螺栓112，这将对铰链增加摩擦扭矩。这提供了用于允许用户调整屏幕视角的扭矩。当从支架106移除第二外壳104时，切换机构120被停用且切换螺栓112远离切换螺栓插孔122移动并脱离该切换螺栓插孔122。来自扭转弹簧118的弹簧扭矩(例如，扭转弹簧118压缩)将导致铰链108返回到图5中所例示的默认位置。当切换螺栓112被咬合时，切换螺栓112连同切换板110一起有角度地移动。当移除第二外壳104时，切换板110将远离切换螺栓112移动并脱离该切换螺栓112，并且减小摩擦扭矩并允许弹簧118使支架坞站返回默认位置。其他示例中，切换板可通过以下手段来移动：电气手段，诸如电气开关，当第二外壳104被置于支架中时，该电气开关由用户激活；或者可被用来激活和移动切换板110并致使切换螺栓插孔122咬合切换螺栓112的一些其他手段。

转向图8，图8例示出根据实施例的、以点对点(ptp)配置安排的计算系统800。具体地，图8示出其中处理器、存储器和输入/输出设备通过数个点对点接口来互连的系统。一般而言，能以与计算系统800相同或类似的方式配置电子设备100的网络元件中的一个或多个。

如图8中所例示的，系统800可包括若干处理器，但为清楚起见仅示出其中两个处理器870和880。尽管示出两个处理器870和880，但是可以理解，系统800的实施例还可以包括仅一个此类处理器。处理器870和880可各自包含一组核(例如，处理器核874a和874b以及处理器核884a和884b)以执行程序的多个线程。可将核配置成以与以上参照图2-6所讨论的方式类似的方式来执行指令代码。每个处理器870，880都可包括至少一个共享高速缓存871、881。共享高速缓存871，881可存储供处理器870，880中的诸如核874和884的一个或多个组件使用的数据(例如，指令)。

处理器870和880也可各自包括集成存储器控制器逻辑(mc)872和882，以便与存储器元件832和834通信。存储器元件832和/或834可存储供处理器870和880使用的各种数据。在替代实施例中，存储器控制器逻辑872和882可以是与处理器870和880分开的分立逻辑。

处理器870和880可以是任一种类型的处理器，并且可分别使用点对点接口电路878和888，经由点对点(ptp)接口850交换数据。处理器870和880可各自使用点对点接口电路876、886、894和898，经由单个的点对点接口852和854与控制逻辑890交换数据。控制逻辑890也可使用接口电路892(其可以是ptp接口电路)，经由高性能图形接口839，与高性能图形电路838交换数据。在替代实施例中，图8中所例示出的ptp链路中的任何一个或全部都可被实现为多点分支总线，而非ptp链路。

控制逻辑890可以经由接口电路896来与总线820进行通信。总线820可具有通过它进行通信的一个或多个设备，诸如总线桥816和i/o设备816。经由总线810，总线桥818可与其他设备进行通信，这些设备诸如，键盘/鼠标812(或诸如触摸屏、跟踪球等的其他输入设备)、通信设备826(诸如调制解调器、网络接口设备或可通过计算机网络860进行通信的其他类型的通信设备)、音频i/o设备814和/或数据存储设备828。数据存储设备828可存储代码830，代码830可由处理器870和/或880执行。在替代实施例中，可以利用一个或多个ptp链路来实现总线架构中的任何部分。

图8中描绘的计算机系统是可用于实现本文所讨论的各实施例的计算系统的实施例的示意图。将会理解，可将图8中所描绘的系统的各个组件组合在片上系统(soc)架构中或任何其他合适的结构中。例如，本文中所公开的实施例可被合并到包括移动设备(智能蜂窝电话、平板计算机、个人数字助理、便携式游戏设备，等等)的系统中。将会理解，在至少一些实施例中，能以soc架构来提供这些移动设备。

转向图9，图9是与本公开的示例arm生态系统soc900相关联的简化框图。本公开的至少一个示例实现可包括本文所讨论的铰链结构特征与arm组件。例如，图9的示例可以与任何arm核(例如，a-7、a-15，等等)相关联。此外，该架构可以是任何类型的平板、智能电话(包括android^tm电话、i-phones^tm)、i-pad^tm、谷歌nexus^tm、微软surface^tm、个人计算机、服务器、视频处理组件、膝上型计算机(包括任何类型的笔记本)、ultrabook^tm系统、任何类型的启用触摸的输入设备等等的部分。

在图9的这一示例中，arm生态系统soc900可包括多个核906-907、二级高速缓存控制908、总线接口单元909、二级高速缓存910、图形处理单元(gpu)915、互连902、视频编解码器920、以及液晶显示器(lcd)接口(i/f)925，该lcd接口可与耦合到lcd的移动工业处理器接口(mipi)/高清多媒体接口(hdmi)链路相关联。

arm生态系统soc900还可包括订户身份模块(sim)接口930、引导只读存储器(rom)935、同步动态随机存取存储器(sdram)控制器940、闪存控制器945、串行外围接口(spi)主机950、合适的功率控制955、动态随机存储器(dram)960、以及闪存965。此外，一个或多个示例实施例包括一个或多个通信能力、接口以及特征，诸如蓝牙(bluetooth^tm)970、3g调制解调器975、全球定位系统(gps)980、以及802.11wifi985的实例。

在操作中，图9的实例可以提供处理能力连同相对低的功耗，以启用各种类型的计算(例如，移动计算、高端数字家庭、服务器、无线基础结构，等等)。此外，此种架构可启用任意数量的软件应用(例如，android^tm、adobe^tmflash^tmplayer、java平台标准版本(javase)、javafx、linux、微软windowsembedded、symbian以及ubuntu，等等)。在至少一个实施例中，核处理器可实现具有所耦合的低等待时间二级高速缓存的无序超标量流水线。

转向图10，图10例示出根据实施例的处理器核1000。处理器核10可以用于任何类型的处理器的核，诸如微处理器、嵌入式处理器、数字信号处理器(dsp)、网络处理器、或用于执行代码的其他设备。虽然图10中仅例示了一个处理器核1000，但处理器可替换地包括多于一个图10中所例示的处理器核1000。例如，处理器核1000表示参考图8的处理器核870和880示出和描述的处理器核874a、874b、884a和884b的实施例。处理器1000可以是单线程核，或对于至少一个实施例，处理器1000可以是多线程的，体现在对于每一个核，处理器1000可包括多于一个的硬件线程上下文(或“逻辑处理器”)。

图10还例示出根据实施例的耦合到处理器1000的存储器1002。存储器1002可以是为本领域技术人员所知或以其他方式对本领域技术人员可用的各种存储器(包括存储器层次结构的各个层)中的任何一种。存储器1002可包括代码1004，代码1004可以是供处理器核1000执行的一条或多条指令。处理器核1000可遵循由代码1004指示的指令的程序序列。每一条指令都进入前端逻辑1006，并且由一个或多个解码器1008处理。解码器可以生成微操作(诸如，按预定义格式的固定宽度的微操作)或可以生成反映原始的代码指令的其他指令、微指令或控制信号以作为其输出。前端逻辑1006还包括寄存器重命名逻辑1010和调度逻辑1012，它们一般分配资源，并对应于用于执行的指令将操作排队。

处理器核1000还可包括执行逻辑1014，该执行逻辑1014具有一组执行单元1016-1至1016-n。一些实施例可包括专用于特定功能或功能集的多个执行单元。其他实施例可包括仅一个执行单元或可执行特定的功能的仅一个执行单元。执行逻辑1014执行由代码指令指定的操作。

在完成了对由代码指令指定的操作的执行之后，后端逻辑1018可以引退代码1004的指令。在一个实施例中，处理器核1000允许乱序执行，但是要求有序的指令引退。引退逻辑1020可以采取各种已知的形式(例如，重排序缓冲器之类的)。以这种方式，至少根据由解码器生成的输出、由寄存器重命名逻辑1010利用的硬件寄存器和表以及由执行逻辑1014修改的任何寄存器(未示出)，在代码1004的执行期间转换处理器核1000。

虽然在图10中未例示出，但处理器可包括带有处理器核1000的片上的其他元件，本文参考图8示出和描述了其中至少一些元件。例如，如图8中所示出的，处理器可连同处理器核1000一起包括存储器控制逻辑。处理器可包括i/o控制逻辑和/或可包括与存储器控制逻辑集成的i/o控制逻辑。

请注意，对于本文中所提供的示例，能以两个、三个或更多网络设备来描述交互。然而，仅出于清楚和示例的目的这样做。在某些情况下，通过仅引用有限数量的网络元件来描述给定的流程集的功能中的一个或多个功能可能是更容易的。应当理解，电子设备100以及其教导容易扩展，并且可容纳大量的组件以及更复杂/精巧的布置和配置。因此，所提供的示例不应当限制电子设备100的范围或抑制电子设备100的广泛教导，因为这些示例潜在地适用于无数其他架构。

同样重要的是，注意图表中的操作仅例示出可能的相关场景和可被电子设备100或在电子设备100中执行的模式中的一些。在合适的情况下可删除或移除这些操作中的一些操作，或者可以显著地修改或改变这些操作而不背离本公开的范围。此外，已将这些操作中的许多操作描述为与一个或多个附加的操作并发地或并行地执行。然而，可以显著地改变这些操作的定时。已出于示例和讨论的目的提供了前述操作流程。电子设备100提供了相当大的灵活性，因为可以提供任何合适的布置、时序、配置以及定时机构而不背离本公开的教导。

虽然参照特定的布置和配置详细地描述了本公开，但是可以显著更改这些示例配置和布置而不背离本公开的范围。而且，可基于特定需求和实现组合、分开、除去或添加某些组件。此外，虽然已参照促进通信过程的特定元件和操作例示了电子设备100，但是，这些元件和操作可以由实现电子设备100的预期功能的任何合适的架构、协议和/或过程替换。

众多其他改变、替换、变体、更改和修改对本领域技术人员可以是确定的，并且本公开旨在将所有此类改变、替换、变体、更改和修改涵盖为落在所附权利要求书的范围内。为了辅助美国专利商标局(uspto)以及另外辅助在本申请中发布的任何专利的任何读者解读所附的权利要求，申请人希望指出，本申请人：(a)申请人不希望所附权利要求中的任一项因为美国法典第35条第172章(35u.s.c.section172)第(6)段在其申请日存在而援引该段，除非在具体权利要求中特别使用了单词“用于……的装置”或“用于……的步骤”；以及(b)申请人不希望本申请文件中的任何声明以未在所附权利要求中另外反映的任何方式限制本公开。

其他注释和示例

示例a1是一种设备，该设备包括第一外壳、支架和铰链，该铰链将第一外壳可旋转地耦合至支架。该铰链包括切换螺栓，该切换螺栓被配置成选择性地向铰链提供摩擦扭矩；扭转弹簧，该扭转弹簧被配置成向铰链提供弹簧扭矩；以及切换机构，切换机构用于激活和停用切换螺栓，其中由切换螺栓提供的摩擦扭矩大于由扭转弹簧提供的弹簧扭矩。

示例a2中，示例a1的主题可任选地包括以下情形：其中铰链进一步包括切换螺栓插孔，该切换螺栓插孔用于与切换螺栓耦合以及提供摩擦扭矩。

示例a3中，前述的“a”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中铰链进一步包括切换板，其中所述切换机构选择性地移动切换板以便耦合以及去耦合切换螺栓和切换螺栓插孔。

示例a4中，前述的“a”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中当第二外壳被插入支架时，切换机构被激活。

示例a5中，前述的“a”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中第二外壳是独立平板。

示例a6中，前述的“a”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中切换机构是磁体。

示例a7中，前述的“a”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中弹簧扭矩导致铰链处于默认位置。

示例m1是方法，该方法包括激活铰链中的切换机构以及停用该切换机构，其中停用导致铰链返回到默认位置。该铰链包括切换螺栓，该切换螺栓被配置成基于对切换的激活选择性地向铰链提供摩擦扭矩；扭转弹簧，该扭转弹簧被配置成向铰链提供弹簧扭矩；其中由切换螺栓提供的摩擦扭矩大于由扭转弹簧提供的弹簧扭矩。

示例m2中，前述的“m”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中铰链进一步包括切换螺栓插孔，该切换螺栓插孔用于与切换螺栓耦合以及提供摩擦扭矩。

示例m3中，前述的“m”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中铰链进一步包括切换板，其中切换机构选择性地移动切换板以便耦合以及去耦合切换螺栓和切换螺栓插孔。

示例m4中，前述的“m”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中当第二外壳被插入支架时，切换机构被激活。

示例m5中，前述的“m”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中第二外壳是独立平板。

示例m6中，前述的“m”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中切换机构是磁体。

示例m7中，前述的“m”示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中弹簧扭矩导致铰链处于默认位置。

示例系统s1可包括第一外壳，支架，将该支架被配置成接受第二外壳，以及铰链，该铰链将第一外壳可旋转地耦合至支架。该铰链包括切换螺栓，该切换螺栓被配置成选择性地向铰链提供摩擦扭矩；扭转弹簧，该扭转弹簧被配置成向铰链提供弹簧扭矩；以及切换机构，切换机构用于激活和停用切换螺栓，其中由切换螺栓提供的摩擦扭矩大于由扭转弹簧提供的弹簧扭矩。

示例系统s2可包括以下情形：其中所述铰链进一步包括切换螺栓插孔，该切换螺栓插孔用于与切换螺栓耦合以及提供摩擦扭矩。

示例s3中，前述的‘ss’示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中铰链进一步包括切换板，其中切换机构选择性地移动该切换板以便耦合以及去耦合切换螺栓和切换螺栓插孔。

示例s4中，前述的‘ss’示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中当第二外壳被插入支架时，切换机构被激活。

示例s5中，前述的‘ss’示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中附件包括铁外壳的一部分以减少一个或多个杂散磁场。

示例s6中，前述的‘ss’示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中第二外壳是独立平板。

示例s6中，前述的‘ss’示例中的任一项的主题可任选地包括以下情形：其中弹簧扭矩导致铰链处于默认位置。

示例x1是一种包括机器可读指令的机器可读存储介质，该机器可读指令用于实现如示例a1-a7以及m1–m7中的任一项的方法或装置。示例y1是一种设备，该设备包括用于执行示例方法ml–ml7中的任一项的装置。示例y2中，示例y1的主题可任选地包括用于执行该方法的包括处理器和存储器的装置。在示例y3中，示例y2的主题可任选地包括存储器，该存储器包括机器可读指令。