可變摩擦鉸鏈的制作方法
【技術領域】
[0001]概括而言，本申請涉及一種用于將第一構件可旋轉地聯接到第二構件的鉸鏈組件，且更具體地涉及一種具有可變摩擦的鉸鏈組件。
【背景技術】
[0002]在鉸鏈領域常常希望控制被可旋轉地聯接到第二構件的第一構件的角度位置。這樣的鉸鏈的常見應用包括具有顯示屏幕的筆記本電腦。這樣的鉸鏈也可被用于期望顯示屏幕或其他構件旋轉或在多個位置之間運動的任何應用。
[0003]例如，在車輛中，顯示屏幕可旋轉，并被鉸鏈中的摩擦元件和鉸鏈的軸之間產生的力矩約束在一角度位置。例如，如美國專利第5，491，874號中所描述的，許多類型的摩擦元件可被使用，摩擦力矩可產生在軸的外表面以及軸的內表面。美國專利第5，491，874號通過援引由此并入而用于所有目的，包括其對摩擦元件和在軸的外表面或內表面上產生的摩擦力矩的披露。
[0004]不管如在美國專利第5，491，874號中公開的那些摩擦鉸鏈的發展如何，期望對摩擦鉸鏈進行進一步改進，以實現性能提高和降低成本中的至少一個。

【發明內容】

[0005]根據一個方案，本發明提供一種具有可變摩擦阻力的鉸鏈組件。該鉸鏈組件包括細長元件，其具有縱向延伸的大體圓柱形表面。鉸鏈組件還包括至少一個力矩元件，其具有與細長元件的圓柱形表面壓縮接合的大體圓柱形表面，至少一個力矩元件的圓柱形表面具有端部部分。鉸鏈組件的致動器被構造為通過改變至少一個力矩元件的端部部分的相對位置而改變由至少一個力矩元件產生的摩擦阻力，從而減少至少一個力矩元件的圓柱形表面和細長元件的圓柱形表面之間的壓縮接合。
[0006]根據另一個方案，本發明還提供一種具有可變摩擦力矩的鉸鏈組件，其包括細長元件，具有大體沿縱向軸線延伸的細長元件表面；以及至少一個力矩元件，沿細長元件表面定位，以相對于縱向軸線旋轉。至少一個力矩元件具有端部部分、在端部部分之間延伸的力矩元件表面、力矩元件表面的至少一部分與細長元件表面摩擦接觸的第一狀態、以及力矩元件表面與細長元件表面的摩擦接觸的部分減少或消除的第二狀態。至少一個致動器被聯接成相對于至少一個力矩元件運動，至少一個致動器被構造為改變細長元件和至少一個力矩元件之間產生的摩擦力矩，至少一個致動器具有定位為接觸至少一個力矩元件的至少一個端部部分并改變至少一個力矩元件的端部部分之間的距離的致動器表面，因此使至少一個力矩元件向第一狀態或第二狀態運動，從而改變至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。
[0007]細長元件任選地包括沿縱向軸線延伸的軸，以及至少一個力矩元件被定位為使得至少一個力矩元件的內力矩元件表面面對軸的外細長元件表面。可選地，細長元件限定沿縱向軸線延伸的腔，而至少一個力矩元件被定位為使得至少一個力矩元件的外力矩元件表面面對腔的內細長元件表面。
[0008]至少一個致動器任選地包括定位為相對于至少一個力矩元件旋轉的凸輪，而致動器表面接觸至少一個力矩元件的至少一個端部部分的凸輪表面，其中凸輪相對于至少一個力矩元件的旋轉改變至少一個力矩元件的端部部分之間的距離，從而改變至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。
[0009]鉸鏈組件任選地包括多個力矩元件，其中，凸輪的凸輪表面接觸每個力矩元件的至少一個端部部分，其中凸輪相對于多個力矩元件的旋轉改變每個力矩元件的端部部分之間的距離，從而改變每個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。可選地，凸輪的凸輪表面接觸少于所有的力矩元件(比所有的力矩元件數量少的力矩元件)的至少一個端部部分，其中凸輪相對于多個力矩元件的旋轉改變少于所有的力矩元件的端部部分之間的距離，從而改變少于所有的力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。
[0010]凸輪可被構造為被鉸鏈組件的用戶手動旋轉，以調節至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。凸輪能可選地被構造為響應于至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉位置而旋轉，以在基于旋轉運動的跨距中的旋轉位置來調節至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。另外，凸輪可被構造為響應于至少一個力矩元件相對于細長元件的運動的旋轉方向而旋轉，以基于運動的旋轉方向來調節至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。
[0011]任選地，凸輪被定位為繞基本上平行于細長元件的縱向軸線的軸線旋轉。可選地，凸輪被定位為繞基本上垂直于細長元件的縱向軸線的軸線旋轉。
[0012]至少一個致動器任選地包括楔形件，該楔形件被定位為相對于至少一個力矩元件運動，致動器表面是接觸至少一個力矩元件的至少一個端部部分的楔形件表面，其中楔形件相對于至少一個力矩元件的運動改變至少一個力矩元件的端部部分之間的距離，從而改變至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。
[0013]鉸鏈組件任選地包括多個力矩元件，其中，楔形件的楔形件表面接觸每個力矩元件的至少一個端部部分，其中楔形件相對于力矩元件的運動改變每個力矩元件的端部部分之間的距離，從而改變每個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。可選地，楔形件的楔形件表面接觸少于所有的力矩元件的至少一個端部部分，其中楔形件相對于力矩元件的運動改變少于所有的力矩元件的端部部分之間的距離，從而改變少于所有的力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。
[0014]楔形件可被構造為通過鉸鏈組件的用戶進行運動，以調節至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。可選地，楔形件被構造為響應于至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉位置而運動，以基于在旋轉運動的跨距中的旋轉位置來調節至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。楔形件還可被構造為響應于至少一個力矩元件相對于細長元件的運動的旋轉方向而運動，以基于運動的旋轉方向來調節至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。
[0015]楔形件任選地被構造為在基本上平行于細長元件的縱向軸線的方向運動。可選地，楔形件被構造為在相對于細長元件的縱向軸線的徑向方向運動。鉸鏈組件還可包括多個楔形件。
[0016]至少一個力矩元件任選地包括夾子。它還可包括帶。
[0017]根據又一方案，本發明還提供一種具有可變摩擦力矩的鉸接系統組件，該鉸接系統包括被定位為相對于彼此進行旋轉運動的多個部件和聯接到部件的鉸鏈組件。至少一個制動器被構造為改變部件之間產生的摩擦力矩，從而改變部件相對于彼此的旋轉用摩擦阻力。
[0018]根據另一種方案，本發明提供一種用于促進鉸鏈的可變摩擦阻力的方法。該方法包括使至少一個力矩元件的大體圓柱形表面和細長元件的大體圓柱形表面壓縮接合。該方法還包括使致動器定位為選擇性地改變至少一個力矩元件的端部部分的相對位置，以改變至少一個力矩元件產生的摩擦阻力，從而減少至少一個力矩元件的圓柱形表面和細長元件的圓柱形表面之間的壓縮接合。
[0019]根據本發明的另一方案，提供一種用于改變被定位為相對于彼此進行旋轉運動的多個部件之間的摩擦阻力的方法。該方法包括在第一狀態使部件相對于彼此遠離第一位置而朝向第二位置旋轉，引起至少一個力矩元件相對于細長元件的縱向軸線旋轉，其中至少一個力矩元件的力矩元件表面的至少部分摩擦接觸細長元件的細長元件表面。該方法還包括在第二位置通過改變至少一個力矩元件的端部部分之間的距離并使至少一個力矩元件從第一狀態向第二狀態運動，改變細長元件和至少一個力矩元件之間產生的摩擦力矩，其中力矩元件表面和細長元件表面之間的壓縮力減小或消除，從而改變至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。隨后使部件相對于彼此遠離第二位置而朝向第三位置旋轉，而且部件之間的摩擦阻力減小。
[0020]在本發明的另一方案中，具有可變摩擦力矩的鉸鏈組件包括細長元件，其具有大體沿縱向軸線延伸的細長元件表面；至少一個力矩元件，其沿細長元件表面定位以繞縱向軸線旋轉。至少一個力矩元件具有端部部分、在端部部分之間延伸的力矩元件表面、力矩元件表面的至少一部分與細長元件表面摩擦接觸的第一狀態、以及力矩元件表面和細長元件表面進行摩擦接觸的部分減少或消除的第二狀態。提供用于改變細長元件和至少一個力矩元件之間產生的摩擦力矩的裝置，通過改變至少一個力矩元件的端部部分之間的距離并將至少一個力矩元件向第一狀態或第二狀態運動來改變摩擦力矩，從而改變至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。用于改變摩擦力矩的裝置可包括凸輪，該凸輪被定位為相對于至少一個力矩元件旋轉，凸輪具有接觸至少一個力矩元件的至少一個端部部分的凸輪表面，其中凸輪相對于至少一個力矩元件的旋轉改變至少一個力矩元件的端部部分之間的距離，從而改變至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。可選地，用于改變摩擦力矩的裝置可包括至少一個楔形件，該楔形件被定位為相對于至少一個力矩元件運動，楔形件具有接觸至少一個力矩元件的至少一個端部部分的楔形件表面，其中楔形件相對于至少一個力矩元件的運動改變至少一個力矩元件的端部部分之間的距離，從而改變至少一個力矩元件相對于細長元件的旋轉用摩擦阻力。
【附圖說明】
[0021]圖1示出了包括根據本發明的實施例的提供可變摩擦力矩的鉸鏈組件的鉸接系統組件的立體圖。
[0022]圖2示出了圖1所示的鉸接系統組件的側視圖，用虛線示出各種位置。
[0023]圖3A到圖3D示出了根據本發明的方案的各種類型的鉸鏈組件的立體示意圖。
[0024]圖3A和圖3B示出了根據本發明的實施例的其中致動器包括楔形件的類型的鉸鏈組件的立體示意圖。圖3A示出了本發明的楔形件可沿橫向于軸的軸線方向運動的實施例的立體示意圖。圖3B示出了本發明的楔形件可沿大體上平行于軸的軸線方向運動的實施例的立體示意圖。
[0025]圖3C和圖3D示出了根據本發明的實施例的其中致動器包括凸輪的類型的鉸鏈組件的立體示意圖。圖3C示出了本發明的凸輪可繞橫向于軸的軸線的軸線旋轉的實施例的立體示意圖。圖3D示出了本發明的凸輪可繞大體平行于軸的軸線導向的軸線旋轉的實施例的立體示意圖。
[0026]圖3E示出了以帶的形狀形成的力矩元件的實施例的立體示意圖。
[0027]圖4A到圖9D示出了本發明的凸輪用于調節摩擦力矩的實施例。
[0028]圖4A示出了根據本發明的實施例的鉸鏈組件的立體圖。
[0029]圖4B示出了圖4A所示的鉸鏈組件的局部側剖視圖，限定了截面4E - 4E和4F -4Fo
[0030]圖4C示出了圖4A所示的鉸鏈組件的另一個立體圖。
[0031 ] 圖4D示出了圖4C的鉸鏈組件，其中移除端蓋部件以便呈現鉸鏈組件的內部部件。
[0032]圖4E示出了在圖4B中所示的截面4E-4E的鉸鏈組件的剖視圖。
[0033]圖4F示出了在圖4B中所示的截面4F-4F的鉸鏈組件的剖視圖。
[0034]圖5A示出了在旋轉的位置并移除端蓋部件以便呈現鉸鏈組件的內部部件的圖4A的鉸鏈組件。
[0035]圖5B示出了鉸鏈組件的與圖4B中所示的4E-4E截面相對應的截面的剖視圖。
[0036]圖5C示出了鉸鏈組件的與圖4B中所示的4