С выходом Galaxy Z Flip Samsung продемонстрировал потенциал мобильной инженерии и переосмыслил категорию складных устройств. Теперь владельцы таких аппаратов могут фиксировать экран раскрытого гаджета под разными углами. Это удобно для съёмки сэлфи, общения с друзьями по видео без использования рук, что стало возможным благодаря уникальному скрытому шарнирному механизму (Hideaway Hinge).
Слово «шарнир» у многих ассоциируется с простым компонентом, благодаря которому дверь может открываться и закрываться. Скрытый шарнир Galaxy Z Flip являет собой нечто большее. Это революционная инновация, где на особом каркае выстроен весь смартфон.
Спроектировать шарнир для Z Flip было непросто. Чтобы его можно было использовать в коммерческом производстве, инженерам требовалось решить ряд важных задач.
Прежде всего, нужно было создать крепкий, износостойкий механизм компактного размера, который обеспечивает плавный опыт использования. Во-вторых, придумать способ предотвратить попадание мелких частиц, таких как пыль и песок, в крошечный зазор между шарниром и экраном.
В качестве решения разработчики мобильного подразделения Samsung запатентовали новую технологию скрытого шарнира: двухкулачковый механизм и технологию очистки. В этой статье рассказывается, как они устроены.
Двухкулачковый механизм
Гребнеобразный двухкулачковый механизм является ключевым компонентом шарнира Galaxy Z Flip, благодаря которому смартфон раскладывается и удерживает положение под разными углами.
Механизм состоит из двух кулачков конусообразной формы с плоским верхом на обоих концах шарнира и пружины, обеспечивающей их подвижность. Когда устройство сложено, пружина давит на кулачки, обеспечивая надёжную фиксацию. При раскрытии смартфона верхний кулачок начинает скольжение.
Смартфон открыт под 90 градусов, когда кулачки соприкасаются друг с другом плоской частью поверхностей.
В полностью раскрытом состоянии верхний кулачок сходит за ровную поверхность, оказываясь на другой стороне склона. Пружина создаёт натяжение, чтобы заблокировать шарнир в этом положении и зафиксировать устройство под 180 градусов.
Технология очистки
Поддержание внутренних компонентов в чистоте необходимо для сохранения производительности смартфона. Проблема предотвращения попадания пыли и грязи в складное устройство ещё сложнее, поскольку их конструкции подразумевают микроскопические зазоры между корпусом и шарниром.
При проектировании шарнира для Galaxy Z Flip инженерам Samsung пришлось не только учесть наличие пространства между корпусом и шарниром, но и соблюсти три условия: эластичность (учитывая возможные изменения в размере зазора); долговечную гибкость (шарнир тестируется на 200 000 сгибаний(1); и толщину (для сохранения тонкого форм-фактора устройства).
Изначально планировалось использовать эластичные материалы подобно волокнам на зубной щётке, которые могут подстраиваться под форму зуба. Это помогает предотвратить попадание внешних частиц и пыли, при этом способствуя плавному сгибанию и разгибанию устройства.
Однако волокна на зубной щётке не слишком апмспособлены к механическим воздействиям. Исследуя этот вопрос, инженеры изучили нейлоновые волокна щёток для пылесосов, так как последние сохраняют форму и эластичность на протяжении долгого времени использования.
Зазор в шарнире ничтожно мал – примерно миллиметр в толщину. Поэтому была изобретена новая методика рассекания нейлоновых волокон лезвием так, чтобы они могли поместиться внутри микроскопических зазоров, сохраняя при этом их эластичность.
Механизм очистки спрятан внутри зазора между шарниром и корпусом устройства. Тогда как шарнир обеспечивает подвижность конструкции, нейлоновые волокна выметают из зазора микрочастицы, предотвращая их попадание под дисплей.
1. Результаты основаны на внутреннем тестировании Samsung и могут варьироваться.
Get an Inside Look at the Galaxy Z Flip’s Hideaway Hinge: Sweeper Technology
Keeping internal components clean is essential for maintaining the performance of a smartphone. The challenge of keeping dust and dirt out is even greater for foldable devices, as their designs include microscopic gaps between the body and the hinge.
In this second installment of a two-part series on the Galaxy Z Flip’s Hideaway Hinge, we will take a look at another key innovation, which helps to protect the device from dust and dirt – the sweeper technology.
Sweeper Technology
In designing the Galaxy Z Flip’s hinge, Samsung engineers not only had to account for the spaces between the body and the hinge, but also meet three specific conditions: Elasticity (to account for shifts in the gap size); long-lasting flexibility (the hinge is tested to withstand 200,000 folds1); and slimness (to keep the device’s sleek form factor).
Finding a solution that protected against particles and met those conditions meant dozens and dozens of failed prototypes. But then, one of Samsung’s top engineers noticed that the way fibers were used in vacuum cleaners was similar to what was required for the Hideaway Hinge. The sweeper fibers were not only pliable enough to cover all the gaps as the smartphone folds and unfolds, they also remained flexible after long-term usage.
Now let’s take a look at how Samsung engineers overcame all those challenges and what the outcome of their efforts looks like.
