在心脏专家通过手术将起搏器或去纤颤器植入病人体内后,他们需要使用由Guidant Corporation提供的一种被称为监Zoom®程序器的医疗装置来监控并调节设置。与为大笔记本电脑设计铰链类似,这种程序器上配备有一个倾斜的屏面,通过它医生可以查看结果。这个屏面的角度应无限地可调节,以恰当地进行查看,如大多数笔记本电脑一样然而,最近在Guidant集成触屏设计以让操作更方便时,他们发现在数据输入过程中当医生按下所述屏面时,用于为该屏面进行定位的现有恒转矩铰链不能让其保持稳定。该屏面不是反弹太多,就是被按下,使得查看角度发生了变化。
为解决这个问题,Guidant向位于明尼苏达州圣保罗的Reell精密制造公司求助。Reell精密制造公司是标准铰链和定制恒转矩铰链的一家龙头制造商。Guidant要求Reell设计出可以消除Zoom程序器触屏的后冲和不必要运动又能确保能对该触屏进行无限调节以恰当进行观看的一种定制恒转矩铰链。
Reell的一位设计工程师John Kossett说道,“之前使用弹簧技术提供恒定转矩的铰链设计不适用于这种触屏应用,这是因为这些铰链设计会容许太大的运动。我们较新的专利摩擦夹子技术能够消除回弹问题。另外,Guidant需要的是与我们的目前可提供的标准产品系列相比转矩更大且更强健的铰链。”
Reell的专利恒转矩铰链技术的特征在于,多个精密C形夹子夹紧铰链销并在铰链打开或关闭时传递摩擦。某个给定尺寸的Reell铰链的转矩或夹持力的大小是在制造过程中通过更改放置在轴上的夹子数量来决定的铰链销的精密加工,与淬火钢夹子结合,可以生产出具有格外光滑性能及长寿命的恒转矩铰链。
为了为Guidant开发出较大的铰链,Reell的工程师从一种直径为7毫米的现有笔记本电脑铰链入手。这种铰链是正确的基本设计,但是对于该应用而言,转矩不足。 通过将该设计按比例放大至9毫米,Reell的工程师创造出了一种拥有必要转矩且结构较牢固铰链。Kossett说道,“我们还相互合作重新设计了铰链与该屏面之间的金属薄片附件。通过改善该附着点的结构完整性,我们几乎完全消除了在数据输入过程中按下该屏面时该屏面的所有运动。”
让触屏更稳固是一件事,而让其易于调节又是另一件事了。据Kossett所说,理想的恒转矩铰链拥有几乎与其动态转矩相等的静态转矩。这让铰链将屏面牢固地固定在位,同时又允许对其进行调节,而无需抵抗大的初始抗力。据Kossett所说,Reell的恒转矩铰链的这个显著特征与下列各项相关:质量好的材料、部件表面处理、夹子设计和所采用的受控制造工艺。
在设计与原来使用过的铰链相比转矩更一致且后冲更小的最终产品的过程中,Guidant与Reell的工程师召开过几次面对面的会议。Guidant Corporation的Eric Ware说道,“这种开展业务的合作方法是创新的。为了帮助降低装置的成本,我们的其中一个目标是设计出一种Reell也能销售给其他公司的定制铰链。这样我们可以分摊开发成本,并且9毫米直径的铰链现在已成为了Reell的一种标准产品。”
对于最终结果,Ware说道,“这种新型的恒转矩铰链是我们能够重新设计我们的现有产品,使其拥有了一项新的触屏功能,这是一项重大成功。我最满意的是该产品的设计简单又不失优雅。”