CN100458649C - 具有同步铰链的移动终端 - Google Patents

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Abstract

一种电子设备，包括：具有小键盘的第一部分；具有显示器的第二部分；和可移动地连接第二部分与第一部分的连接机构。该连接机构包括：与第一部分旋转的第一轴，偏置的与第二部分旋转的第二轴，和使第一部分相对于连接机构的旋转与第二部分相对于连接机构的旋转相一致的同步元件。

Description

具有同步铰链的移动终端
技术领域
本发明涉及一种移动电子设备，更具体而言，涉及一种折叠式电子设备。
背景技术
美国专利公开文件US2002/0154475A1公开了一种折叠式电子设备。该设备具有带有键盘的第一部分和带有显示器的第二部分。第二部分借助双接头机械铰链与第一部分连接。第二部分能够在与第一部分的第一侧相对的第一位置和与第一部分的第二侧相对的第二位置之间移动。
折叠式移动电话，也称为翻转电话或蛤壳式电话，在当今的移动电话市场特别是亚洲变得越来越普及。在常规的折叠式移动电话中，具有盖，该盖带有显示器，且相对于电话的带有小键盘的部分枢转约160-180度。折叠式电话的盖有两个位置：或者是闭合位置或者打开位置。
一种新型的可重构移动电话是所期望的，这种电话能够被构造成类似于传统的翻转电话，还可以被重构成盖可枢转大于180度(例如360度)。然而，对于这种多打开位置的折叠式移动电话而言，期望提供坚固的且紧凑的设计，这种设计能够为用户提供平滑的打开和闭合动作。这种类型的动作将防止用户错误地察觉到，移动电话具有易损坏的结构(即可能感觉到翻转电话的打开和闭合太容易，或者具有在一致的重复方式下不移动的铰链)。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种电子设备，包括：具有小键盘的第一部分；具有显示器的第二部分；和可移动地连接第二部分与第一部分的连接机构。该连接机构包括，与第一部分旋转的第一轴，偏置的与第二部分旋转的第二轴，和使第一部分相对于连接机构的旋转与第二部分相对于连接机构的旋转相一致的同步元件。
根据本发明的另一方面，提供一种移动通信设备，包括：壳体；壳体中的无线电收发机；与壳体相连的小键盘；以及与壳体相连的显示器。所述壳体包括：借助多轴铰链与壳体的第二部分可移动连接的第一部分。该铰链的旋转的第一轴被设置在壳体的第一部分。该铰链的偏置的旋转的第二轴被设置在壳体的第二部分。所述铰链包括用于使第一和第二部分相对于铰链同步旋转经过约360度的路径的装置。
根据本发明的另一方面，提供一种移动通信设备，包括：具有第一部分、第二部分、和连接第一部分与第二部分的同步旋转多轴铰链连接机构的壳体；位于壳体中的无线电收发机；与壳体相连的小键盘；与壳体相连的显示器；和延伸过铰链连接机构并将壳体的第一部分中的电子电路与壳体的第二部分中的电子电路连接起来的柔性导体。同步旋转多轴铰链连接机构包括：铰链架；可旋转地安装在铰链架中的两个铰链销；将铰链销彼此连接起来的同步齿轮；固定地连接第一个铰链销与壳体的第一部分的第一框架元件；固定地连接第二个铰链销与壳体的第二部分的第二框架元件。壳体的第二部分适合相对于壳体的第一部分旋转约360度。
附图说明
在下文参照附图的说明中，对本发明的前述方面和其他特征进行了解释说明。
图1为包括本发明的特征的处于第一闭合位置的电子设备的透视图；
图2为如图1所示的电子设备的透视图，其中壳体部件被移动到中间翻转打开位置；
图3为如图1所示的电子设备的透视图，其中壳体部件被移动到360度完全翻转打开和折叠位置；
图4为如图1所示的电子设备的分解透视图；
图5为使用在如图1所示的电子设备中的铰链的透视图，所示出的铰链处在对应于如图1所示位置的第一闭合位置；
图6为如图5所示的铰链的透视图，铰链被移动到对应于如图2所示的位置的第二中间位置；
图7为如图5所示的铰链的透视图，铰链被移动到对应于如图3所示的位置的第三位置；
图8为带有制动系统的铰链的替代实施例的制动系统的局部截面图，示出了与如图1和5所示的位置相对应的位置；
图9为如图8所示的制动系统的局部截面图，示出了与如图2和图6所示的位置相对应的位置；
图10为从相反侧观察的如图5所示的铰链的分解图；
图11为如图10所示的铰链的组装图。
具体实施方式
参照图1，示出了包含本发明的特征的电子设备10的透视图。虽然本发明将参照如图所示的示范性实施例进行描述，但应当理解，本发明能够以多种替代形式的实施例来实施。另外，还能够使用任何适合尺寸、形状或类型的元件或材料。
在如图所示的实施例中，电子设备10通常包括移动通信装置、例如移动电话。在替代实施例中，所述电子设备可以包括任何适合类型的移动通信装置，例如，包括寻呼机功能或文本传输功能的设备。电子设备10可以包括任何适合类型的特征，例如包括数码照相机特征。
参照图2，如图所示的电子设备10通常包括壳体12、小键盘14、显示器16、无线电收发机18、电池20和其他移动电话的常规部件，例如，微处理器和天线。壳体12通常包括第一部分22、第二部分24、和可移动地将所述第二部分24与第一部分22连接起来的连接机构26。在如图所示的实施例中，小键盘14与壳体的第一部分22相连。显示器16与壳体的第二部分24相连。在替代实施例中，电话10的各种电子元件可以位于任何一个壳体部分中。
具体参照图1-3，壳体12可移动至至少三种不同构造。图1示出了呈闭合、折叠的第一构造的壳体12。在该闭合、折叠的第一构造中，第一和第二部分22、24彼此位置相邻，显示器16和小键盘彼此面对。这就提供了一种紧凑的折叠的构造，其中用户不能接触到小键盘14和显示器16。在替代实施例中，第一部分22可以包括显示器16。
图2示出了壳体12处于第一打开位置。更具体而言，连接机构26使壳体的第二部分24沿箭头32所示的方向相对于壳体的第一部分22翻转打开约180度。在图示的实施例中，第二部分24基本上与第一部分22和连接机构26对齐。然而，在替代实施例中，第一打开位置可以包括呈小于180度的角度(例如约160度)的第二部分24。该第一打开位置允许用户将扬声器或声音转换器28定位在靠近用户的耳朵附近，将麦克风30定位在靠近用户的嘴附近。
图3示出了处于第二打开位置的壳体12。更具体而言，连接机构26使壳体的第二部分24能够沿着箭头34所示的方向相对于壳体的第一部分22再折叠大约180度。在该完全打开360度翻转位置中，第一和第二部分22、24在如图所示的打开折叠位置中彼此对叠，但与如图1所示的闭合、折叠位置的方向相反。在该第二打开位置中，小键盘14位于第一部分22的面朝外侧，显示器16位于第二部分24的面朝外侧。在如图3所示的折叠的完全打开位置中，用户能够使用处于对叠、折叠构造的电子设备10，例如，当电子设备包括使用第二部分24上的键的数码照相机部件、或者游戏部件时，或者当显示器16包括触摸屏显示器时。
参照图4，示出了电子设备10的分解透视图。连接机构26通常包括同步旋转的多轴铰链27和电柔性导体48。铰链27通常包括铰链架36、两个铰链模块或销38、同步齿轮40、两个框架元件42、44，和防尘盖46。铰链架36具有大致椭圆形侧面轮廓。铰链架36包括两个平行的销接收区域50。铰链架36在销接收区域50的入口处还包括凹槽52。
铰链模块38可旋转地位于接收区域50中。前部54呈键形，可被容纳在齿轮40的键形孔56中。齿轮40借助它们的齿和槽彼此互锁地连接。由于齿轮40被安装在铰链模块38的前部54上，齿轮40就被固定地安装在铰链模块38上，从而使用铰链模块38彼此同步旋转。齿轮40位于铰链架36的凹槽52中。齿轮40形成同步元件，以帮助铰链架36相对于第一和第二部分22、24相互运动的同步运动。该铰链模块是市场上可以买到的产品。铰链模块可以包括一内部制动系统。
铰链模块38的前部54还与框架元件42、44的端部58相连。具体地，铰链模块38中的第一个固定地且稳定地与第一框架元件42的前部54相连，铰链模块38中的第二个固定地且稳定地与第二框架元件44的前部54相连。防尘盖46优选地是位于齿轮40和框架元件42、44之间。防尘盖46帮助防止灰尘或碎屑进入铰链框架36的接收区域50以及妨碍齿轮的齿和槽的互锁啮合。在图示的实施例中，框架元件42、44的相对端60可枢转地与从铰链框架36延伸的枢转部66(参见附图10和11)相连。
第一框架元件42被固定地且稳定地安装到壳体的第一部分22上。第二框架元件44被固定地且稳定地安装到壳体的第二部分24上。图5示出了处于与如图1所示的电子设备的闭合位置相对应的第一位置的铰链27。为了清楚起见，防尘盖46在图5-7中未示出。可以看到，第二框架元件44位于第一框架元件42的前侧附近。
当壳体的第二部分24从如图1所示的闭合位置移动到如图2所示的中间翻转打开位置时，如图6所示，两个框架元件42、44相对于彼此被重新定位。由于铰链模块38被稳定地连接到各框架元件42、44上，且齿轮40被稳定地连接到铰链模块38上，铰链框架36从如图5所示地位置旋转约90度到达如图6所示的位置。铰链模块38也相对于彼此旋转约90度，但两个框架42、44相对于彼此旋转约180度。
由于铰链框架36包括大致椭圆形状的侧面轮廓，当第一和第二部分22、24被构造成如图1和3所示的折叠的较厚构造时，铰链框架36能够跨越带有框架元件42、44的连接区域之间的间隙。然而，当它们被重新构造成如图2所示的厚度较小的中间翻转打开位置时，铰链框架36能够与第一和第二部分22、24垂直对准。这样当设备处于中间翻转打开位置时，就为电子设备在铰链27处提供了厚度较小的轮廓。这也帮助使重构的铰链框架的厚度与壳体部分22、24的厚度相匹配；或者至少是不显著地突出出来。这也为设备在翻转打开到中间翻转打开位置时提供了较好的外观。或者是，如果中间翻转打开位置小于180度，铰链框架36能够在第一和第二部分22、24之间提供相对无害的铰链转折点。
当壳体的第二部分24从如图2所示的中间翻转打开位置移动到如图3所示的360度完全翻转打开和折叠位置时，如图7所示，两个框架元件42、44相对彼此重新定位。第二框架元件44被定位为与第一框架元件42的后侧相对。由于铰链模块38与各框架元件42、44稳定连接，且齿轮40与铰链模块38稳定连接，铰链框架36从如图6所示的位置再旋转90度到达如图7所示的位置。铰链模块38还彼此相对再旋转约90度，但是两个框架元件42、44彼此相对旋转约180度。两个框架元件42、44从如图5所示的位置旋转约360度到达如图7所示的位置。这样，电子设备10就能从如图1所示的折叠闭合位置重构为如图3所示的360度完全翻转打开和折叠位置。
再参照图4，如上所述，连接机构26包括柔性导体48，例如柔性印刷电路。该柔性导体48连接第一部分22中的电路和第二部分24中的电路。该柔性导体48延伸过铰链连接机构。在一个实施例中，铰链框架36可以包括接收区域，用于接收柔性导体48的一部分。在另一个实施例中，该柔性导体48可以被安装在铰链框架36的外侧上。
本发明为不同类型的翻转电话提供了完全新颖的概念。包含本发明的特征的移动电话可以包括一个壳体部分相对于另一壳体部分的360度旋转。本发明能够提供360度铰链，更具体而言，提供一种新型同步机构，该机构能够被结合入可折叠设备的铰链中。借助本发明，所述同步机构能够被结合入完全折叠装置的铰链中。所述设备的一个壳体部分能够平滑地且与铰链框架的运动同步地绕着所述设备的另一个壳体部分旋转360度。
所述铰链同步机构可以由铰链框架、两个同步齿轮、两个铰链模块或销和防尘盖构成。当从闭合的起始位置旋转铰链时，同步齿轮彼此相连，且两个铰链轴都旋转相似的角度。两个轴同样地旋转约180度。本发明提供了一种受控制的且同步的360度铰接运动。由于本发明，产品的适用性被承认。本发明提供了一种坚固的和紧凑的结构，且防止了灰尘和颗粒进入机构中。
为了保持第一和第二部分22、24彼此间的相对位置，铰链27可以包括本领域公知的足够的摩擦阻力，例如摩擦组件。参照图8和9，示出了第一和第二部分相对于彼此的制动定位系统的替代实施例。在该实施例中，铰链包括板簧62。铰链模块38包括外部平面64。图8示出了弹簧62和模块38上的铰链的外表面之间的相互作用。在该位置中，制动弹簧62通过与铰链模块38的外表面接触而发生挠曲。
如图8所示的位置对应于如图1所示的电子设备的结构。平表面64与弹簧62隔开。当电子设备被重构为如图2所示的位置时，如图9所示，平表面64与制动弹簧62对齐。制动弹簧62返回到未挠曲位置，以形成偏压制动，从而将第一和第二部分22、24保持在如图2所示的中间翻转打开位置。在替代实施例中，可以设置任何合适类型的制动结构定位系统。例如，在一种类型的替代实施例中，例如当每个铰链模块包括多于单个元件时，铰链模块38可以包括一内部制动系统。
现在参照图10和11，从相反侧示出了图4-7的铰链27。在该实施例中，柔性导体48被安装在铰链框架的内侧。铰链框架36具有两个从相反侧70延伸的枢转部分66。每个枢转部分66具有一中心通道72。铰链框架36包括进入侧面70的缝隙68。该缝隙延伸穿过枢转部分66并将两个中心通道72彼此连接。柔性导体48具有一中心部分74和两个端部76。所述中心部分被插入缝隙68中，并延伸出两个中心通道72。一旦从中心通道72中出来，所述端部76沿相反方向延伸。柔性导体的两个端部76与第一和第二部分22、24中的电路相连。当第一和第二部分22、24彼此相对移动时，柔性导体48可弯曲。柔性导体48的相对较长的长度帮助防止导体发生金属疲劳，和柔性导体48中的柔性绝缘基质失效。
在框架元件42、44被安装到枢转部分66之前，柔性导体48被插入缝隙68中。在图示的实施例中，框架元件42、44具有从安装孔80延伸的缝隙78，如图11所示，该缝隙帮助将框架元件42、44安装在柔性导体48上。一旦被组装，框架元件42、44从缝隙68的中心阻挡中心部分74的出口，从而保证组装在一起。然而，在替代实施例中，任何适合类型的组装保持系统可以被设置。
当组装和用于坚固构造时，框架元件42、44非常有用。然而，在替代实施例中，框架元件42、44可以不设置。可以直接将铰链框架和同步机构安装到壳体部分22、24上。类似于当前类型的移动式照相-电话，本发明可以在两个移动壳体部分之间的连接上包括一照相机。更具体而言，本发明能够适合于在铰链框架36中设置照相机。电源插头和/或其他外部连接器可以替代地或附加地集成在铰链框架36中。在替代实施例中，从折叠之间的铰链到壳体部分22、24的电连接可以通过任何适合的电连接来提供，例如，通过金属滑动连接或通过插头连接器来实现。两种解决方式都可以根据在两个折叠上的金属连接垫和与所述连接垫接触的弹簧连接器来选择。
应当理解，前述说明仅是举例性说明本发明。本领域普通技术人员可以在不背离本发明的情况下设计出各种替代方案和修改方案。因此，本发明旨在函盖所有落在附加的权利要求书的范围内的这种替代、修改和改变。

Claims (24)

1.一种电子设备，包括：
具有小键盘的第一部分；
具有显示器的第二部分；和
可移动地连接第二部分与第一部分的连接机构，该连接机构包括，具有与第一部分旋转的第一轴以及与第二部分旋转的第二轴的框架，和使第一部分相对于框架的旋转与第二部分相对于框架的旋转相一致的位于所述框架内的同步元件，其特征在于，所述旋转的第二轴与旋转的第一轴偏置。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，该电子设备包括具有位于第一或第二部分中的一个的无线电收发机的移动通信设备。
3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，第一和第二部分包括：小键盘和显示器靠近第一和第二部分的第一位置，第二部分相对于第一部分旋转180度的第二位置，第二部分相对于第一部分旋转360度且小键盘和显示器位于电子设备的相反的朝外表面上的第三位置。
4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，该连接机构包括：具有椭圆形侧面轮廓的铰链框架和两个平行的销接收孔。
5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，该铰链框架包括用于接收同步元件的一个凹槽。
6.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，进一步包括延伸过连接机构并将第一部分中的电子电路与第二部分中的电子电路电连接起来的柔性电路。
7.一种电子设备，包括：
第一部分；
具有显示器的第二部分；和
可移动地连接第二部分与第一部分的连接机构，该连接机构包括，与第一部分旋转的第一轴，偏置的与第二部分旋转的第二轴，使第一部分相对于第二部分旋转的同步元件，其中，所述同步元件包括两个彼此相连的齿轮。
8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于，连接机构包括两个可旋转地安装在销接收孔中的铰链销，每个铰链销具有一个所述齿轮与其相连，每个铰链销与第一和第二部分中的相应一个稳定连接。
9.一种电子设备，包括：
第一部分；
具有显示器的第二部分；和
可移动地连接第二部分与第一部分的连接机构，该连接机构包括，与第一部分旋转的第一轴，偏置的与第二部分旋转的第二轴，使第一部分相对于第二部分旋转的同步元件，其中，所述连接机构包括用于在完全闭合位置和完全打开位置之间的中间位置处相对于第一部分锁定第二部分的位置的制动定位系统。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述完全打开位置包括360度的完全打开的位置。
11.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，该同步元件适于使第一部分相对于连接机构的旋转与第二部分相对于连接机构的旋转同步进行。
12.一种移动通信设备，包括：
壳体；
壳体中的无线电收发机；
与壳体相连的小键盘；和
与壳体相连的显示器；
其特征在于，所述壳体包括：借助多轴铰链与壳体的第二部分可移动连接的第一部分，其中，铰链的旋转的第一轴被设置在壳体的第一部分，铰链的偏置的旋转的第二轴被设置在壳体的第二部分，并且所述铰链包括用于使第一和第二部分相对于铰链同步旋转经过360度的路径的装置。
13.如权利要求12所述的移动通信设备，其特征在于，第一和第二部分包括：小键盘和显示器靠近第一和第二部分的第一位置，第二部分相对于第一部分旋转180度从而第一部分与第二部分和铰链的铰链框架呈一列的第二位置，第二部分相对于第一部分旋转360度且小键盘和显示器位于移动通信设备的相反的朝外表面上的第三位置。
14.如权利要求12所述的移动通信设备，其特征在于，铰链包括具有椭圆形侧面轮廓的铰链框架和两个平行的销接收孔。
15.如权利要求14所述的移动通信设备，其特征在于，用于使第一和第二部分相对于铰链同步旋转的装置包括彼此相连的齿轮。
16.如权利要求15所述的移动通信设备，其特征在于，铰链包括两个可旋转地安装在销接收孔中的铰链销，每个铰链销具有一个所述齿轮与其相连，每个铰链销与第一和第二部分中的相应一个稳定连接。
17.如权利要求12所述的移动通信设备，其特征在于，进一步包括延伸过铰链并将第一部分中的电子电路与第二部分中的电子电路电连接起来的柔性电路。
18.如权利要求12所述的移动通信设备，其特征在于，在多轴铰链处具有连接机构，其包括用于在完全闭合位置和360度完全打开位置之间的中间位置处相对于第一部分锁定第二部分的位置的制动定位系统。
19.一种移动通信设备，包括：
具有第一部分、第二部分、和连接第一部分与第二部分的同步旋转多轴铰链连接机构的壳体；
位于壳体中的无线电收发机；
与壳体相连的小键盘；
与壳体相连的显示器；和
延伸过铰链连接机构并将壳体的第一部分中的电子电路与壳体的第二部分中的电子电路连接起来的柔性导体，
其特征在于，该同步旋转多轴铰链连接机构包括：
铰链架；
可旋转地安装在铰链架中的两个铰链销；
将铰链销彼此连接起来的同步齿轮；
固定地连接第一个铰链销与壳体的第一部分的第一框架元件；
固定地连接第二个铰链销与壳体的第二部分的第二框架元件，
其中，壳体的第二部分适合相对于壳体的第一部分旋转360度。
20.如权利要求19所述的移动通信设备，其特征在于，该连接机构包括用于在完全闭合位置和360度完全打开位置之间的旋转180度的中间位置处相对于第一部分锁定第二部分的位置的制动定位系统。
21.如权利要求19所述的移动通信设备，其特征在于，第一和第二部分包括：小键盘和显示器靠近第一和第二部分的第一位置，第二部分相对于第一部分旋转180度的第二位置，第二部分相对于第一部分旋转360度且小键盘和显示器位于移动通信设备的相反的朝外表面上的第三位置。
22.如权利要求19所述的移动通信设备，其特征在于，铰链框架具有椭圆形侧面轮廓和两个平行的销接收孔。
23.一种电子设备，包括：
第一部分；
具有显示器的第二部分；和
可移动地连接第二部分与第一部分的连接机构，该连接机构包括，与第一部分旋转的第一轴，隔开的与第二部分旋转的第二旋转轴，和使第一部分相对于连接机构的旋转与第二部分相对于连接机构的旋转相一致的同步元件。
24.一种移动通信设备，包括：
壳体；
壳体中的无线电收发机；
与壳体相连的至少一个键；和
与壳体相连的显示器；
其特征在于，壳体包括借助多轴铰链与壳体的第二部分可移动连接的第一部分，其中，铰链的旋转的第一轴提供给壳体的第一部分，铰链的偏置的旋转的第二轴提供给壳体的第二部分，其中，所述多轴铰链包括用于使第一部分和第二部分相对于多轴铰链同步旋转经过至少180度的路径的同步系统。
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