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电子设备及滑动机构

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CN101385405A
CN101385405A CN 200680050416 CN200680050416A CN101385405A CN 101385405 A CN101385405 A CN 101385405A CN 200680050416 CN200680050416 CN 200680050416 CN 200680050416 A CN200680050416 A CN 200680050416A CN 101385405 A CN101385405 A CN 101385405A
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罗杰·W·哈蒙
罗赫尔·W·阿迪
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摩托罗拉公司
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    • H04M1/0208Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts
    • H04M1/0235Slidable or telescopic telephones, i.e. with a relative translation movement of the body parts; Telephones using a combination of translation and other relative motions of the body parts
    • H04M1/0239Sliding mechanism with two degree of freedom, e.g. translation in two different directions

Abstract

电子设备(100),其适合于在紧凑配置、竖向配置和横向配置下操作,其包括第一外壳(102)和耦合到第一外壳的第二外壳(104)。数据耦合器(502)将第一外壳与第二外壳电耦合,以及连杆机构,其使第一外壳和第二外壳相对于彼此非线性运动。

Description

电子设备及滑动机构

发明领域

本发明总体上涉及电子设备,特别涉及电子设备中的滑动机构。 背景技术

由于现代通信技术的发展,大量电子设备,例如移动电话,寻呼

机,照相机,MP3播放器,遥控器,个人数字助理(PDAs)等已被引 入市场。为了跟上这种趋势并且获得一个有竞争力的优势,电子设备 的制造商们集中在提高电子设备的功能性,并且同时使它们在结构紧 凑。然而,电子设备的小尺寸减少了它们的组件,例如键盘和显示器 的可用区域。为了抵消由减少的区域引起的限制,已经开发出具有多 个外壳的电子设备。当它们不被使用时,这些电子设备可以折叠或以 其他方式变得紧凑,并且能够在不同的配置下执行不同的操作。

某些可折叠电子设备具有两个或多个外壳。然而,具有多个外壳 的电子设备受到下述的一个或多个局限。首先,多个外壳增加了电子 设备的重量。其次,多个外壳增加了电子设备的厚度。第三,当以字 母数字字符键入文本时,电子设备需要在不同的配置之间切换,以交 替从电话的键盘或标准键盘的键盘输入字符。第四,多个外壳可以被 制造的紧凑或者被制成只能在一个方向滑动-或沿它们的长度或沿它们 的宽度。

发明内容

一种电子设备,其包括多个外壳,该多个外壳相对于彼此以非线 性运动而滑动。

附图说明页

本发明以示例方式示出,但不限于所附的附图,其中,相同的附 图标记表示类似的元件,图中:

图1示出了根据一个实施例的紧凑配置的示例性电子设备的视图。

图2示出了根据一个实施例的竖向配置的图l的电子设备的视图。 图3示出了根据一个实施例的横向配置的图l的电子设备的视图。 图4示出了根据一个实施例的图1的电子设备中的连杆机构的视图。

图5示出了根据一个实施例的图4的连杆机构的视图。

图6示出了根据一个实施例的带有图4和5的连杆机构的紧凑配 置的图1的电子设备的视图。

图7示出了根据一个实施例的带有图4和5的连杆机构的横向配 置的图1的电子设备的视图。

图8示出了根据一个实施例的带有图4和5的连杆机构的竖向配 置的图I的电子设备的视图。

图9示出了根据一个实施例的数据耦合器路径的剖视图。

图10示出了根据一个实施例的图4和5的连杆机构的第三杆的视 图,示出了该连杆机构通过开口环保持在适当的位置。

图ll示出了根据一个实施例的凸轮机构的视图,该凸轮机构保持 图1的电子设备在紧凑配置、竖向配置和横向配置。

具体实施方式

本领域技术人员将理解图中的元件为简单和淸楚而被示出并且没 有必需按比例绘制。例如,在图中某些元件的尺寸相对于其他元件可 能被夸大,以有助于增强理解本发明的实施例。

在详细描述根据本发明的特定电子设备之前,应当注意本发明主 要属于与电子设备相关的设备组件与方法步骤的结合。因此,设备组

件和方法步骤已经在图中的适当位置通过常用符号表示,但仅示出与 理解本发明有关那些具体细节,使得不会因为细节而使本发明模糊,

这些细节对本领域普通技术人员来说显而易见并且有助于这里的说 明。

在本文中,相关的术语例如"第一","第二"等可以单独的使 用以将一个实体或动作与另外的实体或动作区分开,而无需要求或暗 示任何介于这些实体或动作之间的实质的这种关系或顺序。术语"包

含(comprises)","包含(comprising)"或它们的其他变形,用于 覆盖非唯一的包含,以使包括一列成分的过程、方法、项目或设备不 仅仅包括这些成分还可以包括其他未罗列出的成分或这些步骤、方法、 项目或设备本身固有的成分。无需更多的约束,在"包含......一个"

之前加上的成分等不排除存在在包含该成分的步骤、方法、项目或设 备中的另外的相同成分。

在本文使用的"装置(set)"意味着非空装置(例如,包括至少 —个元件)。这里使用的术语"另外的(another)",定义为至少第二个 或更多。这里使用的术语"包括(including)"和/或"具有(having)", 定义为包含。这里使用关于电光技术的术语"耦合(coupled)",定义为 无需直接地也无需机械的连接。

图1示出根据本发明的一 个实施例的示例性电子设备100的视图。 根据该实施伊j,电子设备100以紧凑配置示出。电子设备100还可以 具有其它的配置,例如,竖向配置和橫向配置。电子设备100的例子 包括例如,移动电话,寻呼机,照相机,MP3播放器,个人数字助理 (PADs)等等。电子设备100包括第一外壳102和第二外壳104。第一 外壳102包括显示单元106,还可以包括外部键。外部键可以是导航键 和软键,尽管它们可以很容易被其他键,例如电源开关,声音高低, 显示开关和显示对比高低来取代。另外,外部键实质上可以通过使用 触摸屏,触摸垫,操纵杆或其他输入机构实现。

在紧凑配置中,第一外壳102和第二外壳104彼此对齐。第一外

壳102的长度与第二外壳104的长度对齐,并且第一外壳102的宽度 与第二外壳104的宽度对齐。基于第一外壳102与第二外壳104相对 于彼此的相对位置来定义竖向配置和横向配置。电子设备100还包括 第二外壳104上的内部键盘(图1中未示出)。根据一个实施例,紧 凑配置、竖向配置和横向配置对于内部键盘的使用性有影响。该内部 键盘包括被称为数字键盘的第一部分,和被称为标准键盘键盘的第二 部分。根据一个实施例,内部键盘可以是标准键盘键盘并且不需要包 括除标准键盘键盘之外的单独的一组键。在这种情况下,数字键盘是 标准键盘键盘的一部分。

图2示出了根据本发明一个实施例以竖向配置的电子设备100的 视图。在竖向配置中,第一外壳102相对于第二外壳104在第一方向 偏移,使得露出数字键盘202。因此,在竖向配置中,数字键盘202可 以被使用。根据一个实施例,第一外壳102沿第二外壳104的长度方 向偏移,使得呈现电子设备IOO的纵向增大的轮廓,如图2中所示。

图3示出了根据本发明一个实施例以横向配置的电子设备100的 视图。在横向配置中,第一外壳102相对于第二外壳104在第二方向 偏移,使得露出标准键盘键盘302。因此,在横向配置中,标准键盘键 盘302可以被使用。根据一个实施例,第一外壳102沿第二外壳104 的宽度方向偏移,使得呈现电子设备IOO横向增大的轮廓。

电子设备IOO适合在紧凑配置、竖向配置和横向配置中操作。如 前面描述,基于第一外壳102与第二外壳104相对于彼此的相对位置 来定义竖向配置和横向配置。使用连杆机构目的是实现在紧凑配置、 竖向配置和横向配置之间的转换。

图4示出了根据本发明一个实施例的电子设备100中的连杆机构。 可滑动的非线性机构的连杆机构的例子包括(但不局限于)三连杆机 构和四连杆机构401。根据该实施例,四连杆机构401以非线性运动使

第一外壳102相对于第二外壳104滑动,使得构成紧凑配置、竖向配 置或横向配置。为使第一外壳102相对于第二外壳104滑动,在第一 外壳102上设有弯曲导轨402。该弯曲导轨402允许四连杆机构401在 弯曲导轨402中的二维移动,并且限制了四连杆机构401的三维移动。 在这个视图中,示出了四连杆机构401的第一杆403和第二杆404。第 二杆404将被结合图5进行功能性地描述。

图5示出了根据本发明一个实施例的四连杆机构401的视图。在 这个实施例中,可滑动非线性机构还包括数据耦合器502。数据耦合器 502将第一外壳102与第二外壳】04电耦合。根据本发明的一个实施例, 数据耦合器502为柔性电路,即使在第一外壳102与第二外壳104相 对于彼此偏移使得从紧凑配置形成竖向配置和横向配置时,该数据耦 合器也能够将第一外壳102与第二外壳104耦合。数据耦合器502的 例子包括(但不局限于)柔性电路和光耦合器。

四连杆机构401包括第一杆403 (图5中未示出)、第二杆404、 第三杆504和第四杆506。第一杆403附接到第一外壳102,同时第二 杆404附接到第二外壳104。第三杆504和第四杆506耦奋到第一杆 403和第二杆404,使得在第三杆504和第四杆506移动的过程中,第 —杆403和第二杆404保持大致平行。第三杆504具有第一端508和 第二端510。类似地,第四杆506具有第一端512和第二端514。在本 发明的一个实施例中,通过第四杆506防止第一外壳102移动到相对 于第二外壳104垂直的位置。四连杆机构401结构的例子包括(但不 局限于)堆叠盘类型及活塞杆和套管类型。

根据本发明的另一个实施例,第四杆506可以从四连杆机构401 中去除以形成三连杆机构。该三连杆机构能使第一外壳102移动到在 第二外壳104上基本垂直的位置。在期望第一外壳102与第二外壳104 一起形成"T"形配置情况下,这一点是有用的。例如,当电子设备IOO 被用作视频播放器或处于照相模式时,能便于观看横向图片或任何类

似用途。

根据本发明的一个实施例,第三杆504和第四杆506中的至少一 个包括数据耦合器路径516以使数据耦合器502走线穿过它。通过走 线穿过数据耦合器路径516,数据耦合器512将第一外壳102与第二外 壳104电耦合。数据耦合器路径516将被结合图9进一步描述。

图6示出了根据本发明一个实施例,带有图4和5的连杆机构的 紧凑配置的电子设备100的视图。在该紧凑配置中,第一外壳102和 第二外壳104彼此对齐。

图7示出了根据本发明一个实施例,带有图4和5中的连杆机构 的横向配置的电子设备IOO的视图。在橫向配置中,相对于紧凑配置, 第一外壳102和第二外壳104相对于彼此沿宽度偏移,但沿长度保持 彼此对齐。该横向配置显露出在第二外壳104上的标准键盘键盘302。 在横向配置中,通过使用外部键(如果设有)和标准键盘键盘302操 作电子设备100。

图8示出了根据本发明的一个实施例,带有图4和5中的连杆机 构的竖向配置的电子设备100的视图。在竖向配置中,相对于紧凑配 置,第一外壳102和第二外壳104相对于彼此沿长度偏移,但沿宽度 保持彼此对齐。该竖向配置显露出在第二外壳104上的数字键盘202。 在竖向配置中通过使用外部键(如果设有)和数字键盘202操作电子 设备100。

根据本发明的一个实施例,当电子设备IOO为移动电话时,在通 话模式下竖向配置适合于操作它。在通话模式下,需要电子设备100

具有较大的长度便于将移动电话中的扬声器放置接近使用者的耳朵,

同时使麦克风靠近使用者的嘴。此外,可触及数字键盘202对于能够 输入或者选择要拨打的号码会很有用。或者,横向配置适合于在PDA

模式下操作电子设备100。在PDA模式下,需要电子设备100具有较 大的宽度以便于容易触及标准键盘键盘302的所有键,与内部键盘202 相比,其对于输入文本信息,例如短信或电子邮件更方便使用。

在紧凑配置、竖向配置和横向配置中,需要第一外壳102与第二 外壳104之间进行电子信号的交换,例如在显示单元106与键盘之间。 走线穿过数据耦合器路径516的数据耦合器502在第一外壳102与第 二外壳104之间传送这些电子信号。

图9示出了根据一个实施例的数据耦合器路径516的剖视图。在 数据耦合器路径516的剖视图中,数据耦合器502被以粗线示出,并 且绘出了在销902周围数据耦合器502的走线。通过金属夹或黏合剂, 例如(但不局限于)环氧或其他形式的填充材料,能将数据耦合器502 保持在数据耦合器路径516中的适当位置。销902可以从第三杆504 的第一端508、第三杆504的第二端510、第四杆506的第一端512或 第四杆506的第二端514突出。例如,结合图5和6,销902是从第三 杆504的第一端508突出部。销902移动到第一外壳102上的弯曲导 轨402中。这限制了四连杆机构401的三维或沿Z轴方向的移动。该 弯曲导轨402用作销902的游移间隙。

根据本发明的一个实施例,第三杆504包括数据耦合器路径516 和多个包括销902的销,例如两个销。第四杆506包括一个销和一个 孔。第四杆506也可以包括两个销,但是包括仅一个销并且以孔代替 第二个销可以减少电子设备100的厚度。这是由于第四杆506的销可 以置于第一外壳102上。

在电子设备IOO的操作过程中,在数据耦合器路径516中的数据 耦合器502能承受趋向使数据耦合器502从数据耦合器路径516中位 移的力。例如,当电子设备100在紧凑配置与竖向配置或横向配置之 间转换时,数据耦合器502能经受这种力。

图10示出了根据一个实施例的图4的第三杆504的视图,其示出 了通过开口环1002保持在适当位置的连杆机构。销902可以被保持在 适当位置,并且销卯2的移动可被限制。卡环1002用于锚固结合处, 并且保持连杆机构在适当位置,同时限制销902的自由度,而在该结 合处销卯2被置于在连杆机构上。数据耦合器502在销902周围延展 和收缩,以能在紧凑配置、竖向配置和横向配置之间的转换。为保持 电子设备100处于紧凑配置、竖向配置或横向配置,可以使用凸轮机 构。

图11示出根据一个实施例的凸轮机构1100的视图,该凸轮机构 能将图1中的电子设备IOO保持处于紧凑配置、竖向配置或横向配置。 图11示出了第三杆504和第二杆404之间的连接。凸轮机构IIOO处 于例如第二杆404内。图11中示出了凸轮1100的分解图。根据本发 明的一个实施例,凸轮机构1100包括球窝接头,其中,球1102通过 弹簧1106可选择性地插入到插座1104中。在球1102的插入位置,其 保持连杆机构的相对定位,该球可以通过弹簧1106推入到插座1104。 因此,当连杆机构耦合到第一外壳和第二外壳时,第一外壳102相对 于第二外壳104保持在适当位置。在电子设备100可被保持的不同配 置中,多个插座604可以用于限定第一外壳102和第二外壳104的相 对定位。不同配置的例子包括(但不局限于)紧凑配置、竖向配置和 横向配置。凸轮机构1100还可以允许第一外壳102相对于第二外壳104 保持处于中间配置,这取决于期望的功能性。例如,可以在照相模式 下操作电子设备,在横向配置露出取景器和闪光灯,而同时在中间配 置仅露出取景器。其可在例如当不需要闪光功能时有用处。

如上所述,本发明的各种实施例提供了适合在紧凑配置、竖向配 置和横向配置操作的电子设备。通过仅需要两个外壳,连杆机构的使 用能够允许减少电子设备的厚度,以允许前述的配置。通过消除对多 于2个外壳的需求,连杆机构的使用还能够降低电子设备的重量,以允

许沿长度和宽度的两个自由度。此外,当利用电子设备进行文本输入

时,可使用标准键盘键盘302,当利用电子设备进行输入数字时,可使 用数字键盘202,这能够使电子设备的使用更简便。

应将理解,这里描述的电子设备可以包括一个或多个传统处理器 和独特的存储程序指令,该指令结合某些非处理器电路控制一个或多 个处理器使得实现这里描述的电子设备的一些功能。所述非处理器电 路可以包括(但不局限于)收音机、无线电发射机、信号驱动器、时 钟电路以及电源电路和用户输入设备。

然而,当通过这里公开的概念和原理引导吋,应当认为普通技术 人员可以通过,例如可用时间、现有技术和经济条件促动即使可能的 努力和许多设计选择,将能够容易地制造根据上述说明的设备。

在前述的说明中,已经参考特定实施例描述了本发明及其益处和 优点。然而,本领域普通技术人员理解,在不偏离所附的下述权利要 求中阐述的本发明的范围的情况下,可以S行的多种改进和变化。因 此,说明书和附图应当被认为说明性而非限制意义,并且所有的这些 修改意在包括于本发明的范围之内。而益处、优点、对问题的解决方 案和任何可以导致任何益处、优点或者发生或变得比较突出问题的解 决方案的任何成分,不被解释为重要的、必需的或者基本的特征或者 任何或全部权利要求的成分。通过所附的权利要求书限定本发明,该 权利要求书包括在本申请审查过程中进行的修改和公布的那些权利要 求的等同物。

Claims (20)

1. 一种电子设备,包括:第一外壳;通过可滑动非线性机构耦合到所述第一外壳的第二外壳,所述可滑动非线性机构包括:使所述第一外壳与所述第二外壳电耦合的数据耦合器;以及使所述第一外壳和所述第二外壳相对于彼此非线性运动的连杆机构。
2. 根据权利要求l所述的电子设备,其中,所述连杆机构为四连 杆机构,所述四连杆机构包括-附接到所述第一外壳的第一杆; 附接到所述第二外壳的第二杆,;耦合到所述第一杆和所述第二杆的第三杆和第四杆,使得在所述 第一杆和所述第二杆的运动过程中,所述第一杆和第二杆保持大致平 行。
3. 根据权利要求2所述的电子设备,其中,所述第三杆和所述第 四杆中的至少一个包括:数据耦合器路径,用于使所述数据耦合器走线穿过所述第三杆和 所述第四杆中的至少一个。
4. 根据权利要求3所述的电子设备,其中,所述可滑动非线性机 构还包括:至少一个销,所述至少一个销从所述第三杆的第一端、所述第三 杆的第二端、所述第四杆的第一端、和所述第四杆的第二端中的至少 一个突出;以及所述第一外壳上的弯曲导轨,用于通过在所述弯曲导轨中移动所 述销,来使所述第一外壳相对于所述第二外壳非线性运动。
5. 根据权利要求l所述的电子设备,其中,所述数据耦合器为柔 性电路。
6. 根据权利要求5所述的电子设备,还包括卡环,所述卡环将所 述连杆机构保持在适当位置。
7. 根据权利要求l所述的电子设备,还包括凸轮机构,用于保持 所述电子设备在紧凑配置、竖向配置和横向配置中的至少一个中。
8. 根据权利要求7所述的电子设备,其中,在所述紧凑配置中, 所述第一外壳和所述第二外壳彼此对齐,所述第一外壳的长度与所述 第二外壳的长度对齐,而且所述第一外壳的宽度与所述第二外壳的宽 度对齐。
9. 根据权利要求7所述的电子设备,其中,在所述竖向配置中, 所述第一外壳相对于所述第二外壳在第一方向偏移,以露出数字键盘。
10. 根据权利要求7所述的电子设备,其中,在所述横向配置中, 所述第一外壳相对于所述第二外壳在第二方向偏移,以露出标准键盘 键盘。
11. 根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述数据耦合器为 光耦合器。
12. 根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述连杆机构是堆 叠盘类型。
13. —种电子设备,包括: 包括显示器的第一外壳;和 包括键盘的第二外壳,其中,所述第二外壳在操作中通过非线性 滑动机构耦合到所述第一外壳,所述滑动机构使所述第一外壳相对于 所述第二外壳滑动,使得在竖向配置中露出所述键盘的第一部分,以 及在横向配置中露出所述键盘的第二部分。
14. 根据权利要求13所述的电子设备,其中,所述可滑动非线性机构包括:附接到所述第一外壳的第一杆; 附接到所述第二外壳的第二杆;第三杆,该第三杆可旋转地耦合所述第一杆的第一端与所述第二 杆的第一端;和第四杆,该第四杆可旋转地耦合所述第一杆的第二端与所述第二 杆的第二端。
15. 根据权利要求"所述的电子设备,还包括; 数字耦合器,用于在所述第一外壳与所述第二外壳之间路由数据。
16. 根据权利要求15所述的^子设备,还包括; 数字耦合器路径,用于使数据耦合器保持在所述第一外壳和所述第二外壳之间。
17. 根据权利要求15所述的电子设备,还包括卡环,所述卡环使 所述连杆机构保持在适当位置。
18. 根据权利要求15所述的电子设备,其中,所述数据耦合器为 柔性电路和光耦合器中的至少一个。
19. 根据权利要求13所述的电子设备,还包括:凸轮机构,用于使电子设备保持在紧凑配置、竖向配置和横向配 置中的至少一个中。
20.如权利要求14所述的电子设备,其中,所述可滑动非线性机 构还包括:至少一个销,所述至少一个销是从所述第三杆的第一端、所述第 三杆的第二端、所述第四杆的第一端、所述第四杆的第二端、以及所述第二外壳中的至少一个的突出部:以及所述第一外壳上的弯曲导轨,用于通过在所述弯曲导轨中移动所 述销,来使所述第一外壳相对于所述第二外壳非线性运动。
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