CN100385804C - 供手持式电子设备里使用的自操作打开机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一次用于彼此之间相对地旋转设备(100)的至少一个第一和第二外壳元件(120，220)的机构和方法。所述第一和第二外壳元件(120，220)具有基本上垂直于该设备(100)的前表面的共同旋转轴(705)。该机构包括具有与第一外壳元件(120)耦合的第一端和与第二外壳元件(220)耦合的第二端，所述第二外壳元件(220)在旋转轴沿一路径移动的一点处与张力装置(300)的第二端耦合，其中该路径至少部分地环绕旋转轴并远离该旋转轴一段距离来延伸。所述张力装置(300)将所述第一(120)和第二(220)外壳元件的旋转关系向打开位置偏置。该机构还包括机械限动器(600)，其限制所述第一(120)和第二(220)外壳元件超越打开位置的进一步旋转。该机构还包括啮合部件(400)，其被啮合到所述第一和第二外壳元件(120，220)之一，并被可释放地啮合到所述第一和第二外壳元件(120，220)中的另一个。该机构在啮合部件(400)与所述第一和第二外壳元件(120，220)中的另一个啮合的时候，将所述第一和第二外壳元件(120，220)保持在闭合位置。

Description

供手持式电子设备里使用的自操作打开机构

技术领域

本发明一般来讲涉及便携式电子设备领域，更具体来讲涉及至少具有两部分外壳的手持式电子设备，该两部分外壳在打开和闭合位置之间旋转以方便使用。

背景技术

便携式电子设备具有多种功能，并具有各种各样的形状系数。为了便利，一个普遍的趋势是倾向于许多类型的便携式电子设备的小型化。一般来讲，小型化使得自身便于携带电子设备，包括将该设备放入口袋/钱包中，或将该设备系在腰带上。

尽管一般来讲，存在尽可能地缩减设备的形状系数的动机，但在一些特定实例中，设备尺寸可以减少到的程度受到其他对抗动机的限制。在有些情况下，设备尺寸可以减少到的程度受到人们方便地使用和/或与该设备交互所需的最小尺寸要求的限制。例如，小键盘只能缩小到它变得难以工作之前为止。一般来讲，小键盘需要适应用户的手和/或手指的尺寸。类似地，适应双向通信的电话听筒一般来讲需要适应接近用户的嘴的麦克风和接近用户的耳朵的扬声器。

为了满足这类要求，在试图将设备总尺寸最小化时，很多制造商引入了具有彼此之间相对折叠的两部分外壳的设备，从而使得该设备能够在使用的时候折叠打开，而在不使用的时候闭合。这使得电话之类的设备能够在不使用的时候被更加方便地存放，并使得该设备能够扩展为与使用需要相称的便利尺寸。

先前的无线通信设备具有合为一体的两部分外壳，其在使用的时候折叠打开，而在不使用的时候折叠闭合。一种这样的设计包括翻开型或者蛤壳型设计，一般来讲，其包括通过在该设备的一端的铰链耦合在一起的两个外壳部分。两部分外壳彼此之间绕着一个旋转轴旋转，该旋转轴平行于设备的前表面或者正面。

此外，先前的无线通信设备将两部分外壳合并在一起，其包括相对于彼此绕一个旋转轴旋转的两个外壳部分，该旋转轴垂直于该设备的前表面。在至少一种设计中，该外壳部分可以或者沿顺时针方向或者沿逆时针方向旋转到打开位置。于2001年4月4日递交的、名称为“Rotational Mechanism for a Wireless Communication Device”(用于无线通信设备的旋转机构)的美国申请系列号09/826,180中公开了一种这样的设备，其公开内容在此被引入以供参考。

这些实质上为便携式的设备中有许多属于由远离家庭或者工作的人员使用的类型。在许多实例中，这些个人试图在进行其他活动的同时来使用该设备，而此时他们的一只手或双手是一般是被占用的，或者从事工作的。当缺少适于打开两部分外壳、也就是适于彼此之间相对旋转两个外壳部分的自操作机制的时候，一般来讲，该设备需要通过分别抓住每一外壳部分来打开，并相对于彼此重定位/旋转该外壳部分。一般来讲，这要求用户释放双手来打开该设备。

至少对于翻开式设备设计而言，已经开发了先前的自动打开机制，其减少了打开该设备所需要的努力。在有些情况下，自动打开机制允许使用单手打开设备。这些设备中有许多结合了通过闩锁保持闭合的弹簧加压机制。通过释放闩锁，弹簧作用令外壳的两个部分相对于彼此旋转到打开位置。一般来讲，还结合了一个或多个物理制动器来将两个部分相对于彼此的旋转运动限制在打开和闭合位置中的一处或两处。然而，翻开型设备的自动打开机制中存在的同一几何结构无法被直接地转移到一种具有两部分外壳的电子设备中，在这种两部分外壳的电子设备中，该两部分外壳相对于彼此绕着基本垂直于设备正面的旋转轴旋转。

因此，需要一种供包括有两部分外壳的设备的手持式便携式电子设备使用的自操作打开机构，其中该两个部分相对于彼此绕基本垂直于设备正面的旋转轴旋转。此外，该期望机构不应该损害设备在打开和闭合位置处的稳定性和刚性。如果该机构能够方便地以单手操作，将更加有益。

发明内容

本发明提供了一种用于彼此之间相对地旋转设备的第一和第二外壳元件的机构，其中所述第一和第二外壳元件具有共同旋转轴，该共同旋转轴基本上垂直于设备的前表面。所述第一外壳元件具有一路径，该路径至少部分地环绕旋转轴并远离旋转轴一段距离来延伸。该机构包括张力装置、机械限动器和啮合部件。

张力装置具有与所述第一外壳元件耦合的第一端，和与所述第二外壳元件耦合的第二端。随着所述第一外壳元件和第二外壳元件相对于彼此旋转，在沿所述第一外壳元件的所述路径环绕旋转轴移动的一点处，所述张力装置的第二端与所述第二外壳元件耦合。

当所述第一和第二外壳元件处于或者接近旋转打开位置的时候，机械限动器限制所述第一和第二外壳元件的相对旋转运动。

啮合部件被啮合到所述第一和第二外壳元件之一，并且与所述第一和第二外壳元件中的另一个可释放地相啮合。当所述第一和第二外壳元件处于或者接近旋转闭合位置的时候，啮合部件选择性地限制所述第一和第二外壳元件的相对旋转运动。在至少一个实施例中，随着所述第一和第二外壳元件向闭合位置旋转，所述张力装置的第二端被沿该路径移动远离所述张力装置的第一端。

在至少又一个实施例中，除了包括部分地环绕所述旋转轴延伸的第一部分之外，还包括第二部分，该第二部分沿第一外壳元件的至少一部分的长度方向，远离旋转轴地延伸。在还有一个实施例中，沿第一外壳元件的至少一部分的长度方向延伸的所述路径的第二部分具有比所述张力装置的未拉伸长度更长的长度。

本发明还提供了一种用于使用自打开机构打开手持式设备的第一和第二外壳元件的方法。更具体地说，该方法包括预加载张力装置，该张力装置具有与第一外壳元件耦合的第一端和与第二外壳元件耦合的第二端，其中所述张力装置通过向闭合位置旋转所述第一外壳元件和所述第二外壳元件，沿一移动路径延伸。该移动路径至少部分地环绕共同旋转轴并远离该共同旋转轴的一段距离地延伸，其中该旋转轴基本上垂直于该设备的前表面。

通过施加由啮合部件施加的夹持力，当所述第一和第二外壳元件处于或者接近旋转闭合位置的时候限制所述第一和第二外壳元件的旋转运动。然后所述第一和第二外壳元件被释放，从而由于由预加载的张力装置产生的力，使得所述第一和第二外壳元件能够向打开位置相对旋转。当所述第一和第二外壳元件处于或者接近旋转打开位置的时候，所述第一外壳元件相对于所述第二外壳元件的进一步的旋转运动受到限制。

在至少一个实施例中，释放所述第一和第二外壳元件包括对啮合部件施加释放力，该释放力沿着将该夹持力降低到由预加载的张力装置施加的力可以克服该夹持力的级别的方向来偏置该啮合部件。

在又一个实施例中，除了由预加载张力装置施加的力克服由啮合部件施加的夹持力之外，释放所述第一和第二外壳元件还包括沿着旋转方向对所述第一和第二外壳元件中的至少一个施加打开力。

通过以下参考附图对本发明的一个或多个最佳实施例进行的描述，本发明的这及其他目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1是位于闭合位置的无线电话的前平面视图；

图2是图1中的无线电话位于打开位置以及一个备选的中间位置的前平面视图；

图3A-3C是具有两个外壳元件的图1和2中的无线电话的连续平面视图，这两个外壳元件在打开和闭合位置之间移动，其中突出显示了张力装置的放置和对应的端点以及所述张力装置的移动路径。

图4是位于闭合位置的图1-3中的无线电话的所述第一和第二外壳元件的透视图，其中图示出张力装置和啮合部件；

图5是位于闭合位置的无线电话的所述第一和第二外壳元件的部分平面视图，其中具有图4中图示出的张力装置和啮合部件；

图6是具有啮合部件和张力装置的第一和第二外壳元件之一的透视图，是从背面观察的，其中图示出机械限动器的至少一部分；

图7是第一和第二外壳元件中的另一个的透视图，其在图6中没有被示出，其中图示出机械限动器的至少一部分；以及

图8是根据本发明的至少一个实施例，使用自打开机构打开手持式设备的第一和第二外壳元件的方法的流程图。

具体实施方式

尽管本发明容许有各种形式的实施例，但是在附图中图示出并且将在下文中说明的是目前最佳的实施例，应理解的是，应将本公开内容视为本发明的一个范例，而不是意图将本发明限制为该举例说明的具体实施例。

参见图1，提供了位于闭合位置110的可折叠无线电话100。无线电话100具有无线通信能力，并因而可被用于与无线基础设施通信，比如蜂窝基站，区域和本地无线发送应答机，以及无线局域网。此处所述的无线电话100是可以受益于本发明的这种无线通信设备的代表。然而，应理解的是，本发明可以被应用于任何类型的手持式或者便携式电子设备，包括但不限于以下设备：无线电话，无绳电话，寻呼装置，个人数字助理，便携式计算机，笔式的或者基于键盘的手持设备，遥控装置，音频播放器(比如MP3播放器)等等。据此，此处对于无线电话100的引用也应该被认为是同样地适用于其他手持式或者便携式电子设备。

对于图1中所示的最佳实施例，无线电话100至少具有两个外壳元件，包括一般来讲具有长形并且平面形状的上外壳120。上外壳120在一端具有上圆形部分122。并且具有远离该上圆形部分延伸的上延伸部分124。正如所示出的，在闭合位置110中，上圆形部分122和上延伸部分124被旋转，以便与对应于下外壳的类似匹配元件相邻近，这将在图2中更加清楚地示出。无线电话100还包括室外天线180，其可用于增强无线电话100的无线通信能力。

无线电话100的组件被放置在接近上圆形部分122的地方，包括可拆卸盖130，锁口件140和显示器150。可拆卸盖130具有类似环形的形状，其可以附着到无线电话100以及从无线电话100上卸下来。可拆卸盖130可以包括盖选择按钮132和/或指示灯(未示出)，以便为无线电话100提供附加的功能性。例如，最佳实施例提供了三个盖选择键132：左选择键和右选择键，以及它们之间的菜单键。显示器150可以是向用户提供便利的文字和/或图形显示的任何类型的输出设备。优选的是，显示器150是具有背光系统的液晶显示器，该背光系统用于在照明条件不足以供用户适当观看的时候对显示器进行照明。锁口件140将无线电话100的某些组件锁定在一起，同时允许上外壳相对于下外壳的相对旋转运动。锁口件140还起到显示器镜头的作用，以保护显示器150不受不希望的异物损害。

上外壳120的延伸部分124可以包括上外壳选择按钮160和扬声器孔170。尽管可以在上外壳120上提供许多不同的选择按钮，但图1仅仅以举例的方式示出了一个上外壳选择按钮160。在该特定实施例中，选择按钮类似于具有双向“滚动”功能的摇杆按钮。本发明的上外壳120可以包括用于各种类型的特征的一个或多个选择按钮(比如选择按钮132和160)，所述特征包括但不限于音量控制、菜单控制、呼叫应答、呼叫终止、呼叫者识别、电话簿控制、语音邮件控制、电子邮件/消息控制、网络浏览、电源开启/关闭等等。扬声器孔170将说话人或其他类型声频输出设备生成的声音传达给用户。

在该举例说明的实施例中，上外壳120主要起到外盖的作用，如上所述，它还可以包括一些功能性电子组件，比如选择按钮132和160，扬声器，或者指示灯。然而，在该举例说明的实施例中，大部分功能性电子组件都被包括为下外壳的一部分，该下外壳也被称为主体。

参见图2，示出了位于打开位置210的无线电话100的最佳实施例。在打开位置210可见的无线电话100的部分包括下外壳220、小键盘230和麦克风孔240。当从正面来观看的时候，该最佳实施例的下外壳具有与上外壳120基本上相似的轮廊。相应地，下外壳包括下圆形部分222和下延伸部分224。在打开位置210，上外壳120的上圆形部分122邻近于下外壳220的下圆形部分，并位于其上方。另一方面，上延伸部分124被放置地远离下外壳。例如，如图2中所示，上延伸部分124在上及下圆形部分122和222的相对侧上，上延伸部分124朝向与下延伸部分124相反的方向。小键盘230可以包括为用户提供无线电话100的便利操作的任何键位布局。麦克风孔240将从用户接收的声音或者其他本地声音传达到麦克风或者其他类型的音频输入装置。

最佳实施例包括字母数字的标准布局和用于无线电话100的操作的菜单控制。如图2中所示，小键盘230包括十二个标准键232(也就是，0至9，#和^*)以及三个下外壳选择按钮234。然而，无线电话100可以包括更大的键组，比如如果设备具有更大的形状系数时可包括标准英文打字键盘，或者期望更少的独立键。尽管未在图2中示出，但是小键盘230还可以包括光标或者图形定点设备，比如操纵杆、触摸垫或者跟踪球。此外，类似于上述的选择按钮132和160，下外壳选择按钮234可以被用于各种类型的特征，所述特征包括但不限于音量控制、菜单控制、呼叫应答、呼叫终止、呼叫者识别、电话簿控制、语音邮件控制、电子邮件/消息控制、网络浏览、电源开启/关闭等等。

图1和2中所示的最佳实施例至少包括两个操作位置，也就是打开位置210(图2)和闭合位置110(图1)。一般来讲，打开位置210和闭合位置110激活无线电话100的诸如接听呼入呼叫、和/或发起新的呼叫、或者终止现有呼叫之类的功能。其他相对旋转位置可以定义替代功能，并且在某些情况下可以选择或者定义不是专用于无线电话的功能。外壳的相对旋转位置还可能影响盖选择按钮132、上外壳选择按钮160和下外壳选择按钮234的功能性。例如，根据上外壳120相对于下外壳220的位置，选择按钮132、160、234和236均可以激活不同的功能。

为了帮助打开位置210和闭合位置110之间的移动，无线电话100包括用于相对于下外壳220旋转上外壳120的自操作打开机构。图3A-3C举图示出具有两个外壳元件的图1和2中的无线电话的的部分的连续平面视图，这两个外壳元件在打开和闭合位置之间移动，其中突出显示了张力装置的位置和对应的端点以及所述张力装置的移动路径。

更具体地说，图3A图示出位于旋转闭合位置的上外壳120和下外壳220。图3C图示出位于旋转打开位置的上外壳120和下外壳220。图3B图示出位于旋转打开位置和旋转闭合位置之间的的上外壳120和下外壳220。

在图3A-3C中的每一个中突出显示的是随着上及下外壳相对于彼此旋转，张力装置相对于上及下外壳的端点位置以及对应的移动路径。所述张力装置300的一端302与上外壳120耦合，所述张力装置300的另一端304与下外壳220耦合。

在至少一个实施例中，所述张力装置300是在两个端点302和304之间沿一路径延伸的弹簧，所述路径具有至少部分地环绕旋转轴延伸的第一部分310和沿上外壳120的长度方向延伸的第二部分320。在替代的实施例中，所述路径的第二部分可以替换为沿下外壳220的一部分延伸，这可以是所述张力装置的端点分别与上及下外壳中互换的一个相耦合的情形。

在至少一个实施例中，沿上外壳120的长度方向延伸的路径部分具有比所述张力装置300的未拉伸长度更长的长度。这使得所述张力装置300沿着将路径距离更小化的方向产生力，该力将上及下外壳朝向打开位置来偏置，该路径距离包括与至少部分地环绕旋转轴延伸的路径310的部分相关联的路径距离，但和与至少部分地环绕旋转轴延伸的路径310的部分相关联的路线长度的量无关。在该举例说明的实施例中，当上及下外壳处于相对于彼此旋转打开的位置的时候，该至少部分地环绕旋转轴延伸的路径310的部分被最小化，如图3C中所示。

在该举例说明的实施例中，通过手动施加大于所述张力装置300的张力的外部闭合力，将上外壳120和下外壳220旋转回到闭合位置。当上外壳120和下外壳220处于或者接近闭合位置的时候，闩锁400或者啮合部件限制上外壳120和下外壳220相对旋转回到打开位置。如图4中所示，闩锁400被图示为无线电话的第一和第二、或者上120和下220外壳元件的透视图的一部分。

在该举例说明的实施例中，闩锁400包括板簧410，板簧410具有同下外壳220牢固啮合的第一端415以及选择性地同上外壳120可释放啮合的第二端420。在替代的实施例中，闩锁400具有同上外壳120牢固啮合的第一端415以及同下外壳220可释放啮合的第二端420。此外，在其他实施例中，第一端415和第二端420与上外壳120和下外壳220中的相应的一个均是可释放啮合的。

在该图示出的实施例中，板簧410在接近第一端415的两个点425处牢固啮合，这两点与接触点430偏移一段距离，所述板簧410在接触点430处与上外壳120选择性地啮合。当上外壳120和下外壳220处于或者接近旋转闭合位置的时候，板簧410在上外壳120内形成的凹口435内与上外壳120啮合。板簧410被改变外形或者被弯曲，以便匹配凹口435的边缘表面中的一个。

板簧410被朝向啮合位置来偏置，这产生了一个摩擦的夹持力，并物理地阻止上外壳120相对于下外壳220的旋转运动。为了释放上外壳120，板簧410的端部需要与凹口435偏离，或者偏离出凹口435。在举例说明的实施例中，至少有两种方式供板簧410与凹口435偏离或者偏离出凹口435。

第一种方式包括按钮440，其与接近第二端420的板簧410耦合和/或集成在一起。该按钮在图6被更加清楚地图示出。通过暴露部分445，将按钮440放置的可由用户接近，该暴露部分445可以由用户按下。当用户按下该按钮440的时候，通过该按钮440，板簧410被偏离出凹口435。在至少一个实施例中，设置该按钮以便其可由用户的拇指或者手指来接近，而同时该设备一般来讲是被握在用户的手掌内的。

第二种方式包括人工地对上外壳120和下外壳220中的至少一个来施加力450，其相对于下外壳220旋转上外壳120。当该所施加的力与所述张力装置300施加的打开力结合起来大于将板簧410从凹口435中偏离出来所需的力的级别、并且克服了由板簧410施加的摩擦力的时候，闩锁400解开，并且所述张力装置300可以完成相应的上外壳元件120和下外壳元件220向打开位置的旋转。

图5图示出位于闭合位置的无线电话的所述第一和第二外壳元件的放大的部分平面视图，其中具有图4中图示出的张力装置和啮合部件。

图6图示出从背面观看的具有啮合部件400和张力装置300的一个上外壳120的透视图。从背面来看，有利地图示出在本实施例中提供的机械限动器600的至少一部分。在该举例说明的实施例中，与上外壳120相对应的机械限动器部分包括沟道610的端壁605。图6还更加清楚地图示出与板簧410耦合和/或集成在一起的按钮440。

图7图示出下外壳220的透视图，其图示出部分在图6中图示出的机械限动器600的至少又一部分。更具体地说，下外壳220包括柱700。如图6所示，对该柱进行放置，以便在上外壳120和下外壳220被放在一起的时候，通过不同程度的相对旋转来在沟道610内移动。当上外壳120和下外壳220处于或者接近旋转打开位置的时候，该沟道到达终点，从而限制上外壳120和下外壳220相对于彼此的进一步旋转。当上外壳120和下外壳220处于或者接近旋转闭合位置的时候沟道的另一端615到达终点，该终点接近于柱700在沟道中所处的位置。

通过将柱700与沟道600端部贯穿相交，限制了外壳元件的进一步旋转。可以通过使沟道宽度变窄或者使沟道深度变浅，在到达沟道600的端壁605之前，很快地抑制该移动。还可以在沟道600内放置小弹簧，以便在沟道600的端部605之前充当减震器，在柱700和沟道600的端壁605之间立即压缩该弹簧，从而在柱700和端壁贯穿的时候抑制任何接触力。

尽管该举例说明的实施例利用弹簧300作为所述张力装置，但对于本领域中的普通技术人员容易清楚的是，也可以采用其他类型的张力装置。此外，所述张力装置对上外壳120和下外壳220施加力的方式也可以类似地包括替代的方法。例如，可以使用弹簧加压的滑轮来提供必要的力，其可以允许所述张力装置的位置方面的更大灵活性。

在图7还图示出的是旋转轴705，其贯穿下外壳220的前表面和后表面。旋转轴705类似地贯穿上外壳120的前后表面。

图8图示出根据本发明的至少一个实施例，使用自打开机构打开手持式设备的第一和第二外壳元件的方法的流程图。一般来讲，如图8所示，该方法800通过从偏打开的位置向偏闭合的位置旋转第一和第二元件来预加载805张力装置，所述张力装置具有与第一外壳元件耦合的第一端和与第二外壳元件耦合的第二端。

在图1-7中图示出的实施例中，假定所述张力装置的的这种耦合特性，则外壳元件可沿逆时针方向从偏打开位置向偏闭合方向旋转。然而，本领域中的普通技术人员可以容易地意识到，该几何结构可以被水平镜像，其允许外壳元件沿顺时针方向从打开位置向闭合位置移动。还应注意的是，一般来讲，外壳元件沿着与该外壳元件在向偏闭合位置移动时旋转的方向相反的方向，向偏打开位置旋转。

在所述张力装置被预加载805之后，并且当所述外壳元件处于或者接近旋转闭合位置的时候，通过施加810夹持力来限制所述外壳元件的旋转运动。在图1-7中图示出的实施例中，由闩锁400施加夹持力，其中板簧410的端部420与凹口435啮合。本领域中的普通技术人员将容易地意识到，在不脱离本发明教导的情况下，适合于产生夹持力的其他结构同样是可行的。

然后所述第一和第二外壳元件被释放815，从而使得所述第一和第二外壳元件能够向打开位置相对旋转。在上文提到的至少一个举例说明的实施例中，可以在板簧410的端部420脱离所述凹口435的时候释放与上外壳120和下外壳220相对应的第一和第二外壳元件。替代地，也可以在最初施加于所述第一和第二外壳元件之一或者两者的外部人工打开力、加上由预加载张力装置施加的力克服了施加于第一和第二外壳元件的夹持力的时候，释放上外壳120和下外壳220。

然后，所述张力装置作用于所述第一和第二外壳元件两者，以便将两者向着旋转打开位置旋转。然后该方法在所述外壳元件处于或者接近旋转打开位置的时候，限制820了所述第一外壳元件相对于第二外壳元件的进一步的旋转运动。在至少一些实施例中，这种进一步的相对旋转是被机械限动器限制的，机械限动器包括与所述第一和第二外壳元件中相应的一个相关联的对应物理结构，其发生交叉贯穿。在至少一个实施例中，该对应的物理结构是柱700和沟道600的端壁605。

一般来讲，在最佳实施例中，打开和闭合位置彼此差大约180。然而在有些情况下，该差值可以或多或少。例如，在有些情况下，小于180的差值可以允许无线电话更加符合贴近用户的脸部轮廓，其中打开电话的产生声频输出的一端靠近用户的耳朵，而打开电话的接收音频输入的另一端靠近用户的嘴部。

该方法另外还规定所述第一和第二外壳元件应返回到非旋转放置。在至少一些实例中，这要求由用户人工施加力来抵消由所述张力装置产生的力。至少在该举例说明的实施例中，将所述第一和第二外壳元件返回到闭合位置被用来预加载所述张力装置。

尽管上述的供手持式电子设备里使用的自操作打开机构完全是机械性的，但是替代的方法可以在不脱离本发明的范围的情况下，引入诸如电动机或者线性致动器之类的电子-机械元件。然而，对于全机械方法的一个优点在于当该机构正被用于打开或者闭合设备的时候，全机械打开机构不需要从电池之类的独立能源那里提取能量。这使得电源中存储的更多能量能被用于设备的其他操作，比如无线电信号的发送和接收。

尽管已经图示出和描述了本发明的最佳实施例，但应被理解的是本发明没有因此被限制。本领域普通技术人员将作出大量改进、改变、变动、置换和等效，而不背离所附列权利要求书中定义的本发明的精神和范围。

Claims (23)

1.用于彼此之间相对地旋转设备的至少第一和第二外壳元件的自操作机构，其中所述第一和第二外壳元件具有基本上垂直于该设备前表面的共同旋转轴，所述第一外壳元件包括一条至少部分地环绕所述旋转轴并远离该旋转轴一段距离来延伸的路径，所述机构包含：

具有与所述第一外壳元件耦合的第一端以及与所述第二外壳元件耦合的第二端的张力装置，其中，随着所述第一外壳元件和第二外壳元件相对于彼此旋转，在沿所述第一外壳元件的所述路径环绕旋转轴移动的一点处，所述张力装置的第二端与所述第二外壳元件耦合，其中该张力装置相对于第二壳体对第一壳体施加旋转力；

机械限动器，其在所述第一和第二外壳元件处于或者接近旋转打开位置的时候限制旋转运动；以及

啮合部件，其与所述第一和第二外壳元件中的一个啮合，并与所述第一和第二外壳元件中的另一个可释放地啮合，其在所述第一和第二外壳元件处于或者接近旋转闭合位置的时候限制旋转运动。

2.根据权利要求书1的自操作机构，其中，所述机械限动器包括与第一和第二外壳元件的每一个相关联的对应物理结构，该对应物理结构在所述第一和第二外壳元件处于或者接近旋转打开位置的时候贯穿相交。

3.根据权利要求书1的自操作机构，其中除了包括部分地环绕所述旋转轴延伸的第一部分之外，所述路径还包括第二部分，该第二部分沿第一外壳元件的至少一部分的长度方向、并远离旋转轴地延伸。

4.根据权利要求书3的自操作机构，其中，沿所述第一外壳元件的至少一部分的长度方向延伸的所述路径的第二部分具有比所述张力装置的未拉伸长度更长的长度。

5.根据权利要求书1的自操作机构，其中随着所述第一和第二外壳元件向闭合位置旋转，所述张力装置的第二端被沿该路径移动远离所述张力装置的第一端，其中该路径包括环绕旋转轴移动的路径部分。

6.根据权利要求书1的自操作机构，其中所述张力装置包括弹簧。

7.根据权利要求书2的自操作机构，其中所述的对应物理结构包括柱和壁。

8.根据权利要求书7的自操作机构，其中，所述壁是位于所述第一和第二外壳元件中的一个中的沟道的端壁。

9.根据权利要求书2的自操作机构，其中所述机械限动器包括减震器，该减震器在对应物理结构彼此贯穿相交之前由对应的物理结构两者来啮合。

10.根据权利要求书1的自操作机构，其中所述啮合部件是弹簧偏置的摩擦啮合部件。

11.根据权利要求书10的自操作机构，其中，所述弹簧偏置摩擦啮合部件包括板簧，该板簧在第一端被固定到所述第一和第二外壳元件之一，而在第二端摩擦啮合到所述第一和第二外壳元件的另一个。

12.根据权利要求书11的自操作机构，其中，所述弹簧偏置摩擦啮合部件还包括闩锁，其在被按下的时候，对弹簧偏置摩擦啮合部件施加力，从而将板簧的第二端偏置为远离所述第一和第二外壳元件中的另一个。

13.根据权利要求书1的自操作机构，其中所述至少部分地环绕旋转轴并远离该旋转轴一段距离来延伸的张力装置的路径定义了一个区域，显示器位于该区域内。

14.根据权利要求书1的自操作机构，其中所述设备是手持式设备。

15.根据权利要求书1的自操作机构，其中所述设备是电子设备。

16.根据权利要求书15的自操作机构，其中，所述电子设备是无线通信设备。

17.使用自打开机构打开手持式设备的第一和第二外壳元件的方法，包含：

通过向闭合位置旋转所述第一外壳元件和所述第二外壳元件来对张力装置预加载，该张力装置具有与第一外壳元件耦合的第一端和与第二外壳元件耦合的第二端，其中所述张力装置的至少一部分沿一移动路径在第一端和第二端之间延伸，该移动路径至少部分地环绕共同旋转轴并该共同旋转轴一段距离来延伸，该共同旋转轴基本上垂直于所述设备的前表面；

通过施加由啮合部件施加的夹持力，当所述第一和第二外壳元件处于或者接近旋转闭合位置的时候限制所述第一和第二外壳元件的旋转运动；

所述第一和第二外壳元件被释放，从而由于由预加载的张力装置相对于第二壳体元件在第一壳体元件上施加的旋转力，使得所述第一和第二外壳元件能够向打开位置相对旋转，以及

在所述第一以及第二外壳元件处于或者接近旋转打开位置的时候，限制所述第一外壳元件相对于第二外壳元件的进一步的旋转运动。

18.根据权利要求书17的方法，其中，对张力装置预加载包括，沿着所述张力装置之移动路径，以更加远离与第二外壳元件耦合的弹簧的第二端的方式，移动与所述第一外壳元件耦合的弹簧的第一端。

19.根据权利要求书17的方法，其中释放所述第一和第二外壳元件包括，除了由预加载的张力装置施加的力之外，还对所述第一和第二外壳元件中的至少一个施加打开力，以便克服由啮合部件施加的夹持力。

20.根据权利要求书17的方法，其中释放所述第一和第二外壳元件包括对啮合部件施加释放力，该释放力沿着将该夹持力降低到由预加载的张力装置施加的力可以克服该夹持力的级别的方向来偏置该啮合部件。

21.根据权利要求书17的方法，其中在旋转打开位置处或附近限制进一步的旋转运动包括，与所述第一外壳元件相关联的第一物理结构和与所述第二外壳元件相关联的第二物理结构贯穿相交。

22.根据权利要求书21的方法，其中，第一物理结构与第二物理结构贯穿相交包括所述第一物理结构进入所述第二物理结构并与之接触。

23.根据权利要求书22的方法，其中，所述第一物理结构经由减震器进入并接触所述第二物理结构。

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