恒定扭矩鉸鏈具有工廠設定的阻力水平,可提供連續的運動阻力,例如,使輕巧的塑料桌子對最終用戶而言感覺更重且更堅固。
門鉸鏈是世界上最常用和使用最廣泛的設備之一。可能尚未廣為人知的是,鉸鏈技術提供了許多工業設計人員可以用來改善他們設計的系統的操作的復雜功能。
從固定位置的定位鉸鏈(使門以預定角度打開,消除了附加組件的成本和勞力),再到平衡的定位鉸鏈(可提供升力,使設計人員能夠控制所需的用戶定位面板或屏幕的努力),設計工程師廣泛的行業和應用程序都有機會利用當今鉸鏈技術中已設計的一系列創新功能。
無論是在航空公司上打開或放下托盤桌,還是在結帳柜臺上略微調整信用卡/借記卡讀卡器設備,人們每天都會采取行動并從這些“接觸點”中獲得印象。最新鉸鏈技術的多樣性和先進性為工業設計工程師提供了新的工具,以在他們創建的產品中實現獨特的接觸點體驗。
定位技術開辟了新的可能性
最常見的鉸鏈也最簡單:標準的自由旋轉鉸鏈,用于打開和關閉,沒有阻力,在重力作用下會打開,并承受被移動設備的重量。
除此基本設備外,鉸鏈還發展成為一種全新的,非常有用的技術產品:定位技術。借助定位鉸鏈技術,設計人員可以定義和調整移動或定位門,顯示屏,安全護罩,照明燈所需的工作量-實際上是打開,關閉和移動的任何已安裝組件。
因此,定位鉸鏈技術代表了設計人員可以用來滿足人體工程學要求和用戶對其應用質量的感知的一組工具。這些包括:
使用定位鉸鏈來改變(或提升)用戶的知覺可以以許多不同的方式來應用。考慮飛機托盤表。座椅設計人員必須在這些應用中使用極輕的塑料組件,以幫助航空公司減輕機隊重量并節省燃油。
但是,剛打開時會翻倒的托盤桌可能會導致乘客質疑飛機本身的質量。使用具有出廠設置的阻力水平的恒定扭矩鉸鏈,乘客只需用適當的力就可以降低托盤,從而使托盤感覺更堅固,并改善對周圍環境的質量感。此外,采用優質材料設計和制造的恒轉矩鉸鏈在經過數千次飛行后仍具有所需的阻力,而無需維護或更換零件。
定位鉸鏈技術可以根據所提供的受控運動和定位的類型分為四大類,即“構建塊”:
盡管許多應用僅需要一種類型的鉸鏈,但是這些不同的類別也可以組合為在單個設備中提供多種定位功能的多功能鉸鏈。
恒定扭矩:牢固地固定在每個位置
恒轉矩鉸鏈可提供平穩的操作和無限的定位。這樣就可以直觀地移動設備(打開和關閉筆記本電腦,在結帳柜臺處安裝的顯示屏等),該設備可以在停止時在整個運動范圍內的任何位置保持鉸接設備。
恒定扭矩定位鉸鏈(如Southco的E6系列)可提供可靠的定位,并具有一致的操作效果,并且無需使用輔助支撐部件即可將門或面板固定在適當的位置。
移動它的力度足以響應故意的動作,同時保持適當的位置以進行更隨意或更輕松的交互。現在常見的示例是在結帳柜臺廣泛使用觸摸屏交互監視器。
恒定扭矩鉸鏈將顯示器固定在底座上,使收銀員可以上下傾斜顯示器,以實現最佳觀看和輕松互動。同時,可以在屏幕上輕按圖標和觸摸點,而無需將屏幕從收銀員的期望位置上移開。
傳統上,此功能是通過夾緊或閂鎖機構實現的,該機構通常不提供恒定扭矩鉸鏈提供的無限定位能力或平穩,流暢的觸覺反饋。另外,恒轉矩鉸鏈提供了單手操作,而不是按下按鈕或翻轉操縱桿來移動設備。
此外,恒定扭矩鉸鏈也可以設計成提供不對稱扭矩:需要不同的力度才能沿一個方向(打開或關閉,向上或向下)移動鉸鏈。此功能已在飛機座椅的某些類型的頭枕中使用。乘客可以輕松地沿低扭矩方向向前拉動頭枕翼,同時仍具有高扭矩方向,以抵抗其頭部向相反方向傾斜的力。
定位鉸鏈:驅動并保持到預設位置
定位鉸鏈經過專門設計,可提供非常具體的運動和觸覺反饋:門或設備被打開并以預設角度鎖定到位,通常會產生明顯的“咔嗒”聲。這些類型的鉸鏈通常對于重量輕的櫥柜門或其他必須始終打開而不妨礙用戶使用的設備非常有用。定位鉸鏈要求用戶繼續移動設備,直到設備到達適合工作環境的正確位置為止,例如90度的預設角度。
固定位置的定位鉸鏈(如Southco的C6系列)可驅動以預定角度固定門并保持打開狀態。
制動鉸鏈的一種變化稱為雙穩態,它包含一個內置的彈簧機構,一旦門打開,該彈簧機構會自動將門或設備驅動到預設角度。此功能對于必須打開至最小角度以方便進入或避免與周圍設備發生碰撞的門,檢修面板或蓋板很有用。雙穩態機制可通過簡單的觸摸操作將面板自動旋轉到兩個首選位置之一,即完全打開或完全關閉。
對于需要這種類型的自動完全打開和關閉的應用程序,一些設計人員可能會在基本鉸鏈之外添加氣撐桿或氣彈簧,以實現所需的功能,從而增加了系統的組件成本。使用雙穩態制動鉸鏈,基本上,鉸鏈完成了所有驅動。
平衡:輕松搬運重物
平衡鉸鏈提供了非常有用的功能,可輕松打開和移動重型門和其他固定裝置。它們裝有重型平衡彈簧,當門或固定裝置關閉時,該彈簧可以存儲能量。打開后,能量被釋放,將門移動到完全打開位置的精力很小–鉸鏈完成了大部分工作。
索斯科的CA Counterbalance Hinge設計有彈簧系統,可通過抵消蓋子的重量而減輕舉起和支撐蓋子,門和面板的負擔,從而提供精確的平衡,便于定位。
平衡定位技術為要舉起的元件重量很大的應用提供了出色的解決方案,使最終用戶的操作更安全,更輕松。血液分析儀或離心機等醫療設備就是一個例子。大容量深冷柜是另一種。
對于操作員經常打開和關閉重型門的應用(例如工業復印機),平衡技術可以幫助減輕疲勞并提高操作員效率。例如,具有對稱扭矩鉸鏈的門可能需要2.3千克(kg)的力才能從完全關閉打開到90度打開。相反,使用平衡鉸鏈可以將打開門所需的能量減少到0.9千克。
過去,為了能夠打開較重的門,設計人員會結合使用氣撐桿或其他裝置來提供增加的升力。平衡鉸鏈現在提供了一種更經濟的單設備解決方案。最新的平衡鉸鏈可以結合閂鎖以支持彈出式打開:第一次打開時,沉重的門會抬起幾度,然后用戶輕輕推動以將其完全打開到所需位置。
對于需要吊起較大門的應用,可以使用Southco的LIFT-A-SYST®系列之類的平衡扭力彈簧系統來減輕沉重的門的重量,提供運動控制功能,以便輕松,安全地打開和關閉門。
阻尼鉸鏈:受控打開
阻尼鉸鏈為設計人員提供了一個獨特的選擇:與其控制設備的位置,不如控制設備的移動速度。對于門,隔室或其他使用阻尼鉸鏈的設備,當施加力時,它會穩定地移動到打開或關閉位置,而不是突然彈開或要求用戶將其完全推到關閉位置。
這種平穩平穩的運動已在許多高端應用(例如汽車內飾)中被廣泛采用。對于諸如眼鏡儲物格,USB端口托架和其他已打開和關閉的格之類的物品,阻尼鉸鏈給人以高科技,精心設計的內飾的印象,這是許多設計師尋求實現的關鍵要素。
為“打開和關閉”添加觸覺值
鉸鏈技術的領先供應商已經認識到,最終用戶每次打開,關閉或移動鉸鏈設備時,個人都在施加力量,并且正在體驗獨特的觸覺體驗。更加先進的定位鉸鏈技術的出現為廣泛行業和應用領域的工業設計師提供了一套新的工具,以增強用戶體驗,從而增強用戶對所使用設備的印象。
應用范圍正在擴大,定位技術的類型也在不斷擴展。所描述的四種鉸鏈技術實際上可以結合起來滿足多種需求-例如,止動和阻尼功能可以結合在單個鉸鏈中,這樣一扇門就可以輕松地打開到固定位置并卡入到位,然后繼續前進當將其推到關閉位置時,其自身以受控方式到達關閉位置。
關鍵是確定每種應用程序的全部使用情況–應該花費多少人機工程學的精力來打開,定位和關閉設備,需要或期望哪些用戶反饋才能有效且可重復地完成此動作。業界領先的鉸鏈供應商在處理這些用例方面具有豐富的經驗,可以幫助您確定最佳解決方案,并且可以提供深入的專業知識,以經濟高效地為每種應用配置正確的定位技術。
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