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本发明涉及一种混合铰链。该混合铰链(7、8)用于可旋转地邻接合适电子装置的各段(S1、S2、S1′)。混合铰链(7、8)包括被设置成使段(S1、S2)和(S2、S1′)分别绕对应的轴(2、4)旋转的对应刚性铰链(2、4)。该混合铰链还包括具有对应部分(3a、3b、3c)和(5a、5b、5c)的对应弹性铰链。优选地，这些弹性铰链的中央部分(3b、5b)被设置成与轴(2a、4a)重合。更优选地，弹性铰链被设置成密封刚性铰链区域中的各段(S1、S2)和(S2、S1′)之间的接口。本发明还涉及包括该混合铰链的电子装置。

1.  一种混合铰链，用于相对第二段可旋转地设置第一段，其中，所述第一段和/或所述第二段能够围绕一个轴旋转，其中，所述铰链包括：刚性铰链，包含所述轴；以及弹性铰链，与所述刚性铰链配合并至少部分地在所述第一段和所述第二段的区域上延伸。

2.  根据权利要求1所述的混合铰链，其中，所述弹性铰链设置成基本密封所述第一段和所述第二段之间的区域。

3.  根据权利要求1或2所述的混合铰链，其中，所述弹性铰链包含可伸展材料。

4.  根据前述权利要求中任一项所述的混合铰链，其中，所述弹性铰链包含可弯曲的聚合物。

5.  根据前述权利要求中任一项所述的混合铰链，其中，所述刚性铰链设置在所述弹性铰链内部。

6.  一种电子装置，包括根据前述权利要求中任一项所述的混合铰链。

7.  根据权利要求6所述的电子装置，其中，一材料层至少部分地在所述第一段和所述第二段上延伸。

8.  根据权利要求7所述的电子装置，其中，所述材料层包括显示器。

9.  根据权利要求8所述的电子装置，其中，所述显示器是柔性显示器。

10.  根据权利要求9所述的电子装置，其中，所述柔性显示器被设置成在折叠状态和伸展状态之间交替。

11.  根据权利要求10所述的电子装置，其中，所述显示器被设置成至少在第一区域和第二区域中枢转，其中，所述弹性铰链被设置成至少在所述第一区域和第二区域之间延伸。

12.  根据权利要求11所述的电子装置，其中，所述第一区域和第二区域包括所述弹性铰链。

混合铰链和包括该混合铰链的电子装置
技术领域
本发明涉及混合铰链(hybrid hinge)，以便相对于第二段(segment)可旋转地设置第一段，其中上述第一段和/或第二段可围绕一个轴旋转。
本发明还包括具有该混合铰链的电子装置。
背景技术
铰链被广泛地应用于邻接多个段，特别是邻接装置的多个段，这些段被设计为相对彼此围绕一个轴旋转。两段之间的铰链或者通过具有轴的刚性铰链(rigid hinge)实现并因此限定各段的唯一旋转轴线，或者通过弹性铰链(elastic hinge)实现，也称为活动铰链(livinghinge)或弹性铰链。刚性铰链的一个实例为平接铰链，其包括穿过两个结合段中合适开口的轴。通常由相对薄的弹性材料来制造活动铰链。弹性铰链的弹性使得邻接段相对于彼此自由旋转，但旋转轴线不是固定的。因此，这类铰链为邻接段在除旋转之外的其他方向上也提供一定的自由度。活动铰链在绕装置的预期唯一轴线的旋转方向之外的方向上的变形可造成装置的损坏，特别是桥接铰链的部件的损坏。
已知刚性铰链的缺点在于，刚性铰链相对体积大，要求装置中有相当大的空间。此外，由于刚性铰链的构造导致可位移段之间出现间隙。活动铰链的缺点在于，考虑到各段相对彼此扭曲，活动铰链没有恰当确定的旋转轴线。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的铰链。
为此目的，根据本发明的铰链包括：包含轴的刚性铰链；以及与刚性铰链配合并至少部分地在第一段和第二段的区域上延伸的弹性铰链。
本发明的技术措施基于这样的认识，即将活动铰链附加到本质上已知的刚性铰链，从而提供了一种改进的铰链，其中由刚性铰链的轴限定唯一的旋转轴线，并且其中，由于弹性铰链的弹性特性使得能够以平滑的方式实现各段相对彼此的移动。此外，弹性铰链增加了刚性铰链的强度，同时要求装置中最小的额外空间。
弹性铰链可包括薄塑料部件，这些薄塑料部件连接两段从而允许它们相对彼此可旋转。用于制造弹性铰链的合适材料优选地涉及非常柔性的塑料，如聚丙烯和聚乙烯。这些材料可弯曲1000次以上而不丧失其弹性特性。为了制造这样的弹性铰链，合适塑料的分子必须定向成基本平行于所设计的铰链轴线。这样的定向是在仔细选择的模制工艺中实现的，包括弯曲和模压(coining)步骤。由于模压步骤，在弹性铰链中产生的应变大于塑料的屈服应力。这将导致铰链在使用中塑性变形。优选地，弹性铰链具有范围在0.25-0.5mm间的厚度。这防止了外部纤维中的机械应力超过铰链弯曲时的应力。应注意到，弹性铰链的制造可包括加热铰链或在塑料的玻璃转化温度以下的温度下的模压步骤，以便于更容易地模压并改善弹性铰链的特性。
在根据本发明的混合铰链的实施例中，弹性铰链被设置成基本密封第一段和第二段之间的区域。该特征对于包括盖子(lid)或盖(cover)的装置特别有利，如便携式计算机、移动电话等，其中在盖子后面的装置内部必须免受环境影响。由于各段旋转而不在它们之间留下打开区域的事实，显著减少了对具有这种混合铰链的装置的污染，因而增加了装置的耐用性。优选地，该弹性铰链包含可伸展材料，如聚乙烯或聚丙烯。发现使用可弯曲的(bendable)聚合物作为弹性铰链特别有利。
在根据本发明的混合铰链的实施例中，刚性铰链被设置在弹性铰链的内部。由于该特征，刚性铰链和弹性铰链具有共同的旋转轴线，降低了弹性铰链内的不期望应力。
根据本发明的电子装置包括参照前面给出的混合铰链。在根据本发明的电子装置的实施例中，一材料层至少部分地在第一段和第二段上延伸。优选地，该材料层包括显示器，特别是柔性显示器。在根据本发明的电子装置的另一实施例中，柔性显示器被设置为在折叠状态和缩回(retracted)状态之间交替。
将参考附图更详细讨论本发明的这些和其他方面。
附图说明
图1示出了根据本发明的混合铰链实施例的示意图。
图2示出了图1中实施例在闭合状态的示意图。
图3示出了根据本发明电子装置的一部分的实施例的示意图。
图4示出了根据本发明电子装置的另一实施例的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的混合铰链实施例的示意图。在该示例性实施例10中，根据本发明的混合铰链7、8用于可旋转地邻接合适电子装置的各段S1、S2、S1′。可以理解，这样的铰链适用于大范围的电子装置，如便携式计算机、移动电话、掌上计算机、电子记事本、移动音乐装置等。混合铰链7、8包括对应的刚性铰链2、4，这些刚性铰链被设置成分别使段S1、S2和S2、S1′绕对应的轴2a、4a旋转。优选地，轴2a、4a穿过整个装置10伸出到外部。刚性铰链可替代地仅设置在铰链线(hinge line)的侧边；不必从弹性铰链伸出。该混合铰链进一步包括具有对应部分3a、3b、3c和5a、5b、5c的对应弹性铰链。优选地，弹性铰链的中央部分3b、5b被设置成与轴2a、4a重合。更优选地，这些弹性铰链被设置成密封刚性铰链区域中的各段S1、S2和S2、S1′之间的接口。该特征使得能够有效地防止环境中的尘土和颗粒污染物。这在脆弱材料(如柔性显示器)被设计成由段S1、S2和S1′支撑时特别有利。将参照图4讨论包括柔性显示器的电子装置的一个实施例。
图2示出了图1中实施例在闭合状态的示意图。合适的装置，特别是电子装置，其包括由根据本发明的对应混合接头(joint)29、29a互连的各段21、22、23。混合接头29包括刚性铰链25、24和分别具有部分27a、27b及26a、26b的弹性铰链。应注意到，弹性铰链设置成在如图1示意性示出的基本平坦的位置和如图2示意性示出的弯折位置之间交替。通过选择可弯曲的塑料材料，如聚丙烯、聚乙烯或任何弹性体，可以实现这样的交替，而不会造成任何对弹性铰链的损害。优选地，为了使弹性铰链材料的应力最小，将刚性铰链与弹性铰链对齐(in line with)设置，因此它们各自的旋转轴线重合。
图3示出了根据本发明电子装置的一部分的实施例的示意图。电子装置30包括设置成支撑材料层34(特别是柔性显示器)的外壳31。电子装置30，例如便携式电话，包括设置在两段(如段31、32)之间的每个接口处的多个混合铰链35a、35b、35c、35d，这些段设计成相对于彼此可旋转地移位。由于提供了根据本发明的混合铰链，能够以平滑的方式实现电子装置30的盖的打开和闭合，从而保护层34免受由于盖突然打开或闭合而受到机械冲击。在弹性铰链(未示出)设置成在段之间的接口区域中扩展因而覆盖或密封该接口的情况下，能够有效地保护层34免受不期望的环境影响，如污染物颗粒的影响。应注意到，由于这样的密封，甚至能够基本防止湿气。
图4示出了根据本发明的电子装置的另一实施例的示意图。在该特定实施例中，示出了包括柔性显示器45的电子装置40，所述装置40以书状设置。电子装置40包括盖47，该盖设置成对柔性显示器45提供合适的支撑并保护显示区域免受损坏。书状电子装置的各段41、42通过根据本发明的混合铰链44互连，所述铰链使得各段41、42能够绕轴线43旋转。为了防止由于折叠而导致柔性显示器损坏，盖47包括空腔46a、46b，这些空腔被设置用于在电子装置40闭合时接收柔性显示器45的一部分。在弹性铰链(未示出)设置成在段41、42之间的接口区域中扩展因而密封该接口的情况下，有效地保护柔性显示器45免受不期望的环境影响，如污染物颗粒的影响。应注意到，由于这样的密封，甚至能够基本保护免受湿气的影响。而且，由于弹性铰链出现在段41、42之间的密封空间这一事实，为混合铰链提供了额外的机械强度。当混合铰链与对合适支撑装置有特别要求的脆弱结构配合时，这特别重要。因此，当定位刚性铰链以使段41、42不形成平坦结构时，弹性铰链保护刚性铰链中的开口，从而保护下面的脆弱结构，特别是柔性显示器免于机械损坏。
应注意到，总是希望显示器的长度在电子装置40打开和闭合过程中基本保持不变。为了实现该目的，铰链定位成尽可能靠近显示器45的平面，优选地位于显示器45的平面内。由于其尺寸，刚性铰链仅能靠近柔性显示器45的平面定位。这意味着铰链的轴线较弱。该缺点通过提供弹性铰链来解决，其中刚性铰链与弹性铰链配合。虽然图4中示出的是弹性铰链的轴线与刚性铰链的轴线重合，但这不能解释为限制性的，而且可能将弹性铰链与刚性铰链分开设置。
优选地，在显示器设置成至少在第一区域和第二区域中枢转的情况下，弹性铰链被设置成至少在所述第一区域和第二区域之间延伸。由于该特征，可以实现对显示器后表面的额外保护。当至少一个可枢转区域包括一混合铰链时实现上述目的，其中混合铰链包括刚性铰链和弹性铰链，弹性铰链延伸到第二区域中的第二铰链。更优选地，第一区域和第二区域均包括弹性铰链。
可以理解，虽然为了清楚起见，根据本发明的电子装置的特定实施例是分开讨论的，但可以发现参照不同附图讨论的兼容特征的互换性。虽然上面描述了特定实施例，但可以理解本发明可以按照描述之外的不同方式实施。上面的描述是为了说明，而非限制。因此，对本领域技术人员来说很显然，在不偏离本发明权利要求范围的前提下，可以对前面描述的本发明做出改进。