CN1045466A - 扭力杆和带式制动器 - Google Patents

Abstract

用于便携式计算机的液晶显示屏采用了对底盘可回转的安装方式。所说的回转铰接装置包括一个扭力杆用来平衡掉显示屏处在相对于底盘的各种角度位置上所产生的重力作用。一个带式制动器与扭力杆联合动作使得相对于计算机的显示屏的角度调整有了可能。

Description

本发明涉及个人计算机装置。更具体地说，本发明涉及一种便携式计算机装置通常称之为“膝上”计算机。

膝上计算机的特点在于，其设计上的要求与传统设计的个人的或别的计算机相比较是有显著区别的。重要的是，除了要耐用以外，它们必须是紧凑的结构，为的是它们将是足够小的和重量轻的以使它们易于携带，提起和操作而可在膝上使用。再者，由于装置的便携性质，一定要认识到这样一个事实，那就是这种计算机将用来适应于呈现出多种位置要求的场合以及多种操作要求。进而还希望这种装置在设计上是多功能的以使也可用作桌上装置。因此这种装置必须易于从一种装置的形式转换成另一种。

计算机装置的研制中要能够满足上述要求是较难达到的，部分是由于无法搞成一种紧凑的机构以使图像显示屏框架能在需要的范围内被调整定位在各种角度的空间位置以在各种场合和不同照明条件下使用这种装置。例如，在小R.J.莱克及其他人（R.J.Lake，Jr.et    al）的于1986年11月25日和1987年7月28日分别授权的美国专利号4，624，434和4，683，465中曾致力于这个问题，结果导致了对一个便携式计算机的壳体结构搞成了不适当的比例关系。

为了改善这个问题，提出了本发明。

因此，这里提供了一种膝上计算机装置，它的设计结合了下列同时递交的专利申请中具体体现的各种特征，这些申请并已转让给受让人了，这些申请是：

美国专利申请号：07/319，199名为“显示屏紧固杆”;

美国专利申请号：07/319，156名为“带状线-挠性套筒连接方式”;

美国专利申请号：07/319，178名为“用于可装拆式显示屏组件的锁紧机构和支承腿”;

美国专利申请号：07/319，179名为“用于电池组的锁紧装置”;

美国专利申请号：07/319，180名为“三位置盖板”;

美国专利申请号：07/319，200名为“对接插件”。

根据本发明体现的特点，广义上说，是用于一种部件在相对于它的底座的各种角度位置来平衡掉围绕枢轴旋转的该部件的重力作用的回转控制装置。更有特殊的意义是，本发明提供了一个计算机显示屏框架组件包括一个底座，一个可回转的显示屏框架，一个铰接结构用来把显示屏框架安装在底座上，一个其两端分别锚接到框架和底座上的扭力杆装在其间，以及该扭力杆包含了一个扭转的予应力有效地来平衡掉在各种相应角度位置上的回转部件的重力作用。还包括一个摩擦制动器（或称抱闸）与所描述的机构一起发生作用来保持框架在它的相应的角度位置上。

结果，由于装了特殊的回转控制装置的膝上计算机的显示屏框架组件，该显示屏框架就能保持在一个予先确定的范围内的无限数量的角度位置中的任何一个位置上，于是能使该装置的用户将显示屏配置在任何角度位置上。用户能调整显示屏以满足舒适的需求，或者，显示屏能被调整来消除眩光或在计算机的使用场所补偿现有的照明条件。具有后者功能的结果，施加在计算机上的照明要求显著降低了，由此得以在显示屏中允许使用液晶显示手段，这就使整个框架组件的紧凑性大大加强了。

为了更好地理解本发明，它的操作优点以及在使用中得的特殊目的，用一个最佳实施例并结合附图和说明以供参考。

图1是含有本发明内容的个人计算机装置在打开状态时的透视图;

图2是图1所示的个人计算机装置在关闭状态时的透视图;

图3是图1所示的个人计算机装置的分解图，它示出了该装置的主要组件;

图4是计算机机壳的背视图，该机壳的后盖处于关闭状态;

图5是与图4相似的计算机机壳的背视图，图中的后盖处于水平位置;

图6是计算机显示屏的透视图;

图7是计算机显示屏的后盖部分切开后的透视图;

图8是图3中的显示屏沿8-8线切开后的框架局部放大剖视图;

图9是显示屏框架的部分俯视图;

图10是图3中的显示屏沿10-10线切开后的框架局部放大剖视图;

图11是显示屏背板取去后的显示屏底座和显示屏框架的部分俯视图;

图12是用于计算机显示屏的带状线和连接器的放大透视图;

图13是图12中的带状线和连接器的部分俯视图;

图14是图13中沿14-14线剖开的带状线和连接器的部分正面剖视图;

图15是与图14相似的部分正面剖视图，它示出了当显示屏框架处于关闭位置时的带状线和连接器所处的状态;

图16是计算机显示屏揭开后处于自由立起状态时的透视图;

图17是揭起后的计算机显示屏的侧视图;

图18是计算机显示屏底座的前视图;

图19是图18中的计算机显示屏底座沿19-19线方向的局部剖开的侧视图;

图20是计算机显示屏与机壳连接处的放大了的局部剖开的侧视图;

图21是图20中沿21-21线的示图;

图22是电池组的俯视图;

图23是电池组的侧视图;

图24是计算机机壳的底视图;

图25是电池组卡扣机构局部剖开的放大示图;

图26是图25中的卡扣机构的部分顶视图;

图27是卡扣机构的操作滑块的透视图;

图28是计算机装置后部抬高后的部分背视图;

图29是计算机装置后部抬高后的部分侧视图;

图30是机壳后部和盖板的部分侧面剖视图;

图31是图30中沿31-31线的部分俯视图;

图32是对接插件的正视图;

图33是对接插件的背视图;

图34是对接插件的俯视图，局部剖开以示出其肘节扣锁机构;

图35是用于图32所示的对接插件上的肘节扣锁机构的主要构成件的分解透视图;

图36是图32中沿36-36线的示图，它示出了对接插件连接器的一种安装方式;

图37是图32中沿37-37线的一个示图，它示出了对接插件连接器的另外一种安装方式;

图38至图41是对接插件和计算机机壳的部分俯视图，它们示出了安装过程的不同阶段。

下面叙述本发明的一个实施例。

在图1和图2中示出了一种计算机装置10，它特别适合于既可用作便携式的，所谓“膝上计算机”，也可用作桌上计算机。该计算机装置包括四个主要的组件，即一个中央处理机（CPU）12，一个显示屏14，一个电池组16和一个对接插件18。显示屏14以铰接的方式装在中央处理机12上，当将显示屏放平时，它形成计算机的盖子的一部分，如图2中所示。如在本说明书后面将要详细叙述的，每一个组件，即显示屏14，电池组16和对接插件18都可以从中央处理机12脱开以提高该计算装置10的使用多样性。

中央处理机（CPU）：中央处理机12包括一个金属的机壳20，其内装有许多元件，其中有许多是与本发明无关的，例如数据处理手段，它可以是一个或几个微处理机或微计算机芯片、小型随机取用的记忆装置、以及计算机各元件间的电气连接线。当用作携带型计算机时，计算机所用的电力取自电池组16，而当用作桌面计算机时，所需的电力可由室内电源输入。

机壳20由矩形布置的前后壁22、24和左右侧壁26、28构成，它们位于底板30和顶板32之间并与之连接。如在图1中所示，顶板32做成阶梯状，在其前部装入一个键盘34，并在其后部稍为抬高的部位装了一个显示屏14，右侧壁28上开有一个磁盘插入口36，并在其附近装有一个磁盘退出按钮38。

机壳20的后壁24（见图4）上在靠近左面侧壁26处装有一个拨转式单相电源开关40。在开关40的附近装有一个后盖板42，它盖住了一个空间44，其内装有连接各种外围设备的接头。这类接头包括各种接受型插座，46至54，每个插座都有多个触点以与各别的外围设备的相配的插头连接;或者是一些接头的组合件，例如对接插件18上所含有者;关于对接插件18后面将再详述。

中央处理机12的底面34可装有多个弹性脚229，以便当电池组16取去后，中央处理机与机壳20之间有一个缓冲性的连接。

显示屏：如所周知，这一类设备上的显示屏14是将计算机图象显示给操作者看的装置。本发明的计算机装置中的显示屏14是液晶型的，它装在显示屏框架60内。该显示屏框架60通过一个底座62与中央处理机12的顶板32的后部相连接，其连接方式做成可脱开的。该显示屏框架60与底座62是铰接的，它可以是一种基本上是水平放置的位置，如图2中所示，从而有效地盖住并由其侧边61罩住计算机的顶板32以保护其键盘34。显示屏框架可从其水平放置的位置转到一个以最大角度翻起的位置以供观看其显示的内容，如图1所示，该角度约从其第一位置翻起135°。后面将述及的定位装置可使显示屏框架可在其水平位置至其最大翻起角度之间的任一位置上固定住。可松开的卡扣机构64各自装有其操作器66，它们位于左、右侧壁26和28内，用来将显示器框架扣住在其关闭位置，也可将其放开。

从图6可见，该显示屏框架60是由相对装置的铸铝或镁合金属板组成的，其中包括前板68和后板70。夹装在前板68和后板70之间的是一块液晶显示（LCD）板72和一块电荧光板74，液晶显示板72位于前，电荧光板74位于后。液晶显示板72的四周矩形地围着一组印刷电路板76，它们构成中央处理机12和显示屏14之间的部分电气连接电路。包含着液晶板72和印刷电路板76的组件通过装在该组件四角的一般是U形的减震座78装入前板68内壁上一体形成的凹座80内。

构成显示屏框架60的前、后板68、70通过其各自的位于显示屏14的上边或自由边的长边上形成的对接扣条82和84（见图8）组合在一起。前、后板68、70的组合还包括沿着框架60的其他三条边上位于该两块板相对的内向面上形成的交替的凸出体86，该凸出体86具有纵向的凹穴88，后板70上的凸出体86是沿着板边的后板70的边缘90一体形成的;前板68上的凸出体86则是由距前板68的边缘有一段距离的从其内壁面立起的板条92的端部一体形成的。

各该板上的凸体86是互相错开的，当两块板相对地合起来时又是互相配合的。各该凸体内的凹穴88在两块板合起来时互相对中并形成一个通长的孔以供穿入一根定位销子94。定位销子94的外径可以使它紧贴地穿入对准的凹穴88所形成的长孔，销子94的后端车有螺纹，这样就可使用一个工具（未在图中示出）将销子94旋转着穿入其相配的长孔，将销子转动可以便于它们穿入长孔，为了进一步使销子94方便地通过长孔，其前端可以做成尖的，如图9中97所示。

为进一步改善组件的外观，每根销子94的带螺纹的一端可以套上一个套盖96，该套盖96可弹性地嵌入前、后板内形成的埋头孔98的内壁间。套盖96的尺寸做成可基本上充满其所配的埋头孔98，这些埋头孔位于显示屏框架60的两边的下端和框架铰接边的一端。从图中可见，这些埋头孔是在前、后板68，70内的半圆柱形凹坑，当两块板合起来时，就形成圆柱形的埋头孔。

要将显示屏框架60解体时，先将套盖96从其各自的埋头孔98中取出，然后将前述的工具旋上销子94后端的螺纹以将销子94从其所在的孔中拔出。然后前后板68和70可以被扳开并使其上部边缘内的扣条82和84脱开，从而使前、后板完全分开。

显示屏位置的控制：显示屏框架60是支承在轴承上的，使之能在显示屏框架的底座62内摆动，该底座62是一个金属铸件，它具有一体形成的轴颈100和102（见图11），这些轴颈位于该金属铸件相对的端部;该底座62还有一个金属的罩盖63（图11中未示出）用来遮盖该铸件。在轴颈100中有一个枢轴104，它牢固地装在显示屏框架60上并从其横向的一个端部伸出。该枢轴104另外具有导向地使一根作为中央处理机12和显示屏14之间的电气连接的柔性带状线106依附在它上面的附加的功能。关于该附装的带状线，后面还将详述。显示屏14的框架60的另一端通过一个轴套108铰接在轴颈102上，形成一个编号109的装置，它是用来控制显示屏框架60相对其底座62之间的角度位置的。该位置控制装置109含有一根圆柱形长杆110，它由弹簧钢做成，从显示屏组件的一个侧边通向另一侧边并装在显示屏框架板68内的一个座子112内，该座子112位于在框架底端将框架板68和70栓住在一起的销子94旁边。长杆110的一端弯成与之基本上垂直的偏移段114，它嵌入沿前板侧边铸成的分开的凸边形成的夹座116内，长杆110的另一端有一段与之基本上垂直的偏移段120，从图6中可见，该偏移段120与偏移段114错开约80°的一个角度。该偏移段120做成可伸入在底座62内由铸出的凸边形成的夹座122内（见图11）。可以看出，长杆110的各该偏移段114和120将该长杆相对的两端各自固定在显示屏框60和底座62上，使得当显示屏框被板起时在长杆110内产生一个扭应力。

长杆110设计成它承受了一个预扭应力，该预扭应力选择为当显示屏框架与中央处理机12顶面32的垂直平面成10°夹角时其应力为零。当显示屏框架从该位置向前或向后转过一个角度时，在长杆110内产生的正反方向的扭应力的作用将会抵销显示屏的重力作用从而减少显示屏的有效重量。这样就可以轻便地转动显示屏14，同进也可减少要将该显示屏保持在各种倾角时的制动力。关于保持显示屏在其倾角位置的方法后面还将详述。此外，由于将无应力点选择在稍稍偏离显示屏框架的垂直位置，其应力的状况使得当操作卡扣64将框架60从机壳20的侧边松开时，该框架将自动弹跳到稍稍高出于机壳的位置，这样就可用手方便地持住框架作进一步的操作。

从图6和图7可见，长杆110及其偏移段120以可伸缩的方式套在铰接套筒108内。该铰接套筒108套装在杆110上时伸出于显示屏的前、后板68、70的范围以外并穿入底座62铸件上的轴颈122内，在该处它被盖板63的组件固定住，形成显示屏的另一枢轴。

将显示屏框架60保持在各种倾角位置是由一个抱闸130来完成的。抱闸130由一种弹性物料（例如弹簧钢皮）构成，其局部形成圆柱形的弧段132并将铰接套筒108的大约四分之三的圆周弧面抱住。抱闸130的圆柱形部分132的两端134以张开的形态外伸;当显示屏的前后板68和70装配好后，它的圆柱形部分与铰接套筒108形成一个摩擦接合面。

抱闸130产生的摩擦力足以保持显示屏框架60在其初始的稍稍抬起的脱扣的位置和最大的全开位置之间的任意位置，从而使得可以将显示屏调整到该两个极限位置之间的任何倾角位置。显示屏主要是由抱闸130的圆柱形部分132在铰接套筒108上所产生的摩操力保持在其各种倾角位置。扭杆110除了有助于降低显示屏14的重力作用、从而减轻转动它的力以外，还作用于抱闸130以显著地降低其产生的为保持显示屏在其位置上所需的摩擦力。因此为保持显示屏在其位置上所需各种零件的尺寸可以减至最小，因面显示屏框架也可做得很小。

电路的带状线连接器：中央处理机12和显示屏14之间的电气连接是用一根扁平的带状线106来完成的。这是一种常用的连接线，它埋有多根电气导线。如在图11中所示，该带状线106的一端与一个多脚插头138作电气连接，该插头装在显示屏14的底座62的中心位置，插头138做成与中央处理机12的顶板32上的开口140内的插座（图中未示出）相配，所述顶板32上的开口是由一个可推开的、弹簧加力的盖子142所盖住的。带状线106的另一端则与一块或几块印刷电路板76相连接。

如图中所示，带状线106有一对平行布置的转脚部分142和144和一个连接部分146。一个转脚部分144从端子插头138连到连接部分146，并在装配时被固定在底座62内铸就的导槽148内。另一个转脚部分142从带状线的连接部分146延伸到与印刷电路板76连接的端部。该转脚部分142固定地装在形成显示屏框架60的前后板68和70之间，并做成可与该框架一起围绕其底座62摆动。

为了使装在固定的底座62内的带状线106的转脚部分142和装在显示屏14内的带状线106的转脚部分144在显示屏摆动时保持其固定住的状态，装设了一个挠性套筒150，它构成铰接轴104。该挠性套筒150有一个圆柱形的筒体段152和一个有矩形边的固定段154，两者之间隔有一个加大直径的法兰156。套筒150装在显示屏框架的前后板68和70之间，其固定段154就座于板上一个铸就的座子内，这样使得该套筒在显示屏框架60内保持不动而随着框架作角移动。圆柱形筒体段152从框架上的一个开口中伸出，装在底座62的铸件体内的轴颈100内。该开口由其旁的套筒上的法兰156有效地闭住。这样该套筒的筒体形成了显示屏14的另一枢轴。

如在图12中所示，套筒150的筒体的延伸方向同带状线106的连接段146是交叉的。为了能有效地在沿着带状线106的转脚部分142的纵轴线方向将其夹住，该套筒的筒体开有一条纵向的槽157。这是通过将筒体做成两半而用一个挠性连接片158将其连接而成的，它使该筒体的两半可以折合起来成为圆柱形。由于采用了这样一种结构，该带状线106的附着部分被夹在套筒150的两半之间。筒体的圆柱形部分152做成两端带台阶的凹入段，如图中的160所示。当显示屏摆动而使套筒在轴颈100内转动时，带状线106的连接段146就绕在该凹入段内。

带状线106的连接段146的作用可从图14和图15中看出，带状线在该处留有足够的富余度使之形成一个具有足够纵向长度的波浪形，它使得套筒筒体150可在轴颈100内转过约135°而不致在带状线材料内引起过高的拉力。

从图中可以看出，当显示屏14摆动而使套筒筒体150转动时，形成带状线106的连接段146的那部分材料就绕在套筒的凹入段152上，并被凹入段两端的台阶160限制在该凹入段内。由于采用了这种结构，带状线在显示屏相对于其底座62摆动时被限制着作有控制的动作，因而防止带状线打结而引起的损坏或折断，或引起系统的误动作。

可卸下的显示屏：为了使所述的计算机装置具有多用性，尤其是当它被用作桌上计算机时，它的显示屏14，包括其框架60和底座62，可以完整地从中央处理机机壳20上脱开并自由地立置起来。这一特点的取得是由于在底座62的底面靠近其相对的两端处，在操作杆164上固定地装有锁紧凸轮162。从图16和图17可见，这样的布置使得当将显示屏14从中央处理机12上取下后，锁紧凸轮162的操作杆164可以方便地用作使显示屏组件自由地立置的支持腿，而锁紧凸轮162则可用来抬高显示屏组件的前端。这样可以得到一个较大的显示屏框架60的倾侧度，不但可提高显示出来的图象的视觉，并且由于整个立置的组件的重心后移而提高了它的稳定性。

这些特点的结构上的安排可结合图11和图18至20来叙述。图11和图18分别示出装有锁紧凸轮162的底座62的俯视图和背视图。图中可见，凸轮162具有平行的、较长的直边166和圆弧形的端面168。凸轮本体是与各自的操作杆164的端部形成一体的，此组件由一个弹簧加力的螺丝163与形成底座62的铸件连接并可作摆动。当操作杆164位于其伸出的位置并与底座62的纵轴线相垂直时，凸轮162的直边166是与底座62的纵轴线同向的。自该位置将操作杆164转过90°使之嵌入底座62内的口子169内，此时凸轮162的直边166与底座62的纵轴线相垂直，达到后面将要说明的闭锁状态。

再参阅图3，图20和21，可见到机壳20的顶板32在其后缘附近有三个开口，在中心位置的是插头开口140，等距地布置在中心开口140两侧的是开口172。前已述及，中心开口140是供位于显示屏底座62下面的一个端子插头插入孔内的图中未示出的端子插座用的。可以理解，当显示屏14直接装在计算机机壳20上时，它的插头138直接插入机壳20内的插座。当显示屏14从中央处理机的机壳20上卸下后，要有一个长条形的电气连接线（图16中的174）来连接上面提到的端子插头和插座，该电气连接线174可以带有一个块状体175，用来形成使显示屏14从计算机12卸下后保持稳定的一个支撑。

图中可见每个开口172是矩形的，并由一个平的盖板176关闭。该盖板以悬臂的方式装在一个开孔的基座178上，该基座178沿着一对立柱180滑动，并被放置在柱子180端部和基座之间的弹簧抵着向上。

将显示屏14装在中央处理机机壳20上时，操作杆164被转到与底座轴线垂直的伸出的位置。这一动作将锁紧凸轮162转到其直边166与底座轴线平行的位置，并可伸入机壳20的顶板32上的其各自的开孔172。显示屏底座62被向着机壳顶板32放下，它的两个凸轮162同时进入开口172，插头138则进入开口140，它将盖板142顶开以与插座啮合。当凸轮162抵住盖板176时，将它们向下推到它的最低点，操作杆164被转到在显示屏底座62上的长形口子169内，这一动作使锁紧凸轮转过90°，其长的直边166横跨于开口172的短的宽度上，因而防止了凸轮从开口中脱出。在转动时带有弧形的凸轮的顶面185被推着与机壳顶板32的底面进入锁紧的接触状态，从而牢固地将显示屏14固定在中央处理机12上。

电池组：计算机装置10配备了一个特殊设计的电池组16，它可以同中央处理机12脱开以进行充电或用作其他用途。该电池组16包括多个可充电的电池（未在图中示出），它们装在高度很小的一个容器186内，该容器具有矩形的平面形状，其上、下壁面188和190是平行的，由直立的前、后和相对布置的侧壁192、194、196和198连住。触点组件199由多个具有弹性的元件组成，它在图中位于后壁194和侧壁196形成的角隅处，触点组199的触点元件199a在电池组16处于装好并可用状态时与装在机壳底板34上并与电池组16的触点组对准的接触元件（199b，见图24）弹性地啮合。

突出于上壁188面上装在多个钩形的紧固件200，图中示出了4个，每个侧壁196和198各有2个位于靠近角隅处。如图22所示，紧固件200是由平板体构成的，它的纵轴平行于其相邻的电池组的壁面。紧固件200做成可伸入中央处理机机壳20底板上的槽形孔201。槽形孔201的形状与紧固件200的截面形状相同，但在其长度方向稍长一些，其钩形的开口202朝着电池组后壁194的方向。

紧固件200的特殊形状使得在将电池组16装上或从机壳20的底板34拆下时，电池组容器186上的触点元件199a同与之相配的装在机壳底板34上的接触元件199b将会有相对的滑动接触，从而可以防止在各该触点上形成具有破坏性的氧化物层。

一个可放开的卡扣机构203用来将电池组16同中央处理机12的机壳20相连。卡扣机构203含有一个可按下的掣子204，它与机壳底板34上的一个槽形孔205相配。掣子204与具有复合形状并与可在电池组容器内摆动的操作杆206形成一体，该操作杆是用弹簧顶住的并由一个凸轮在有限的空间内进行操作。如图所示，操作杆206具有一个金属板冲出的主体并套装在电池组容器的一个铸块208内，操作杆206摆动时其掣子204垂直地伸出或缩入该电池组容器，为了使操作杆206能够摆动，它的一端具有基本上是圆形的铰接端210，它装在铸块208上具有与之相配形状的一个铰接座212内。操作杆206的另一端有一纵向的延长段214，该延长段214的底面抵住在一个弹簧216上，弹簧216则置于铸块208的一个弹簧座218内，弹簧在正常情况下总是向上把操作杆的端部抵住。在操作杆206长度的中间部位有一个凸轮工作面220，它向着掣子204向上倾斜，该凸轮工作面220做成同操作滑块224上的一个可移动的凸头222相配合。

如图26和图27所示，操作滑块224具有在横向被连接体227连接起来的分开的本体部分226和228。226和228之间的距离以及在它们中间的连接体227的位置使得该操作滑块可以被保持在电池组壳体结构上作纵向滑动，本体部分226上有一个凸头222，它还装有一个连接着弹簧234的柱头232，弹簧234的另一端连接到铸块208上的一个柱头236，因此在正常情况下操作滑块224被弹簧拉着使其凸头222位于凸轮工作面220的最深处，从而使掣子204位于其正常的伸出位置。操作滑块的本体另一部分228位于电池组容器的外面，它可以有一个滚花的或毛糙的表面，以利于手工操作。

要将电池组16从中央处理机12的机壳20上取下时，将操作滑块224从图22、25和26所示的位置用手推向右边，这样操作杆206就被压下，掣子204就从中央处理机机壳上与之相配的孔205中退出，这样就使电池组16及其紧固件200可以向后移动，使紧固件200从槽形孔201中退出。电池组的这种相对于机壳20的纵向移动使得电池组的触点元件199a与机壳上的接触元件199b之间产生滑动，可以有利地将接触面上形成的氧化物层抹去。

可以理解，要将电池组16装到中央处理机的机壳20上去，当两者的接触面对上后，掣子204和操作杆206将被逆着弹簧216的作用力被压下，当紧固件200伸入机壳底板30上的槽形孔201后，电池组16被移动向前，被弹簧216顶着的掣子204将会自动地弹入与之相配的槽形孔205使电池组紧固于机壳上。

电池组16的容器188的接触面188上的凹陷区230是用来容纳计算机机壳20底板上的支脚229的。

机壳盖板：如图5和图28所示，中央处理机12的机壳20的后壁24外面的空间44内装有前述各种电气连接点，主要有母线连接器46，视象连接器48，打印机或类似装置的连接器25，调制解调器的连接器52，以及键盘连接器54。也可以装有其他装置的连接器53、55。后壁24上还装有计算机的电源开关40，该开关控制着从电池组16来的或外接的电源。

装有各种电气连接器46至55的后壁外的空间44位于离后壁稍为缩进的部位，该空间44可以用盖板42将其封闭，该盖板42由板246构成，它的外表面与后壁的其他相邻的表面齐平，它的下部用位于相对的两端的销子248铰接于缩进的空间44内的两侧壁250的孔内。板246可以从其垂直向上的位置翻转约180°垂直向上时，如在图4和图30中所示者，板246形成封闭空间44的盖板，而当它翻转到垂直向下的位置，如在图28和29所示者，板246用作将机壳20后端抬高的支撑，使中央处理机12按需要处于一种倾斜的状态。

如图5中所示，板246也可以处于位于上述两种位置的中间位置，此时它基本上与中央处理机机壳20的底板32平行。此时机壳20保持在基本上是水平的位置，以便可以及到后壁24外的空间44内的各种连接器。

装设了可以将板246固定在上述三种位置中的每一个位置上的机构。该机构包括位于板246相对的两端在铰接销子248处的凸轮面252，它有四个矩形布置的边，其中三个，254、256和258，是与用弹簧顶紧的推杆260相配合的。每个推杆260有一个压紧足262，它与导向杆266之间有一个加大了的肩部264。每个推杆上的压紧足262做成可从机壳后壁24上一个孔268中伸出以便顶住凸轮面252。推杆260用弹簧270推着向外，该弹簧270围着导向杆266延伸于肩部284和弹簧座272之间，该弹簧座272与机壳底板30的内壁是一体的并立着向上。压紧足262还由一对限位架272导向，该限位架272也是从机壳底板30的内壁向上延伸的。

如在图30所示，盖子42是由推杆260的压紧足262抵住在凸轮面252的面254上使盖板246保持在其垂直向上的位置的。弹簧270作用于推杆260上的力大约在50磅（22.7公斤）的水平，因而可以将板246固定在所选择的位置。当将板246翻转到其他位置时，推杆260被逆着弹簧270的作用力推回，然后当板246被转到面256或258垂直于压紧足轴线时再压紧在这些面上。

凸轮面252的设计可以有利地允许板246很容易地从其垂直向上位置翻转到与机壳底板30平行的位置、这一相对容易的动作是由于在面254和256之间设有一个凹陷区274。该凹陷区可以是一个连接该两个面的曲面，也可以是图中所示的直线相连的、与该两个面成45°相交的连接面。

如在图30中所示，凸轮252的两个面256和258是直角相连的，这是为了要增加推杆260压进去所需的力，从而也增加将盖板246从其中间位置翻转到用作支撑的位置的力，更重要的是，这样的装置增加了将用作支撑的向下的位置上的盖板246恢复到它的中间的、水平位置上去的力，从而可以减少处于启端抬起位置的机壳20的支撑垮下的危险。

结果是，可以理解，该凸轮252的形状以及与之配合的推杆260可以允许相对容易地将盖板246从其盖住机壳后壁24的关闭位置转到开启位置，凸轮252的形状也使得很难由于偶然的作用而使盖板246从其垂直向下的位置松脱，因为支撑的突然垮下可能会损伤计算机装置。

对接插件：图32至34示出了对接插件18，其功能是将计算机机壳20同各种附属设备连接起来而不需用另外的电缆，从而方便地将计算机从便携使用的方式转变为桌上使用的方式。如图所示，对接插件18有一人金属的外壳283，它是由上壳体284、下壳体286、前板288和后板290组成的。相对的侧面292和294则是由垂直地偏置的壁面，例如图中的286a和286b分别同上壳体和下壳体284、286相连而成的。在侧面292和294上装有肘节扣锁机构296，它们用一个形状精确的分隔板295同对接插件的内部隔开。每个肘节扣锁机构296主要由一个卡钩300和一个肘节杆302组成，它们各由硬质金属做成。由于这两个肘节扣锁机构296之间的唯一差别是它们的卡钩300上的抓钩304是面对面装设的，因此下面仅详述其中的一个。

如图35中所示，肘节杆302基本上是一个U形结构的物体，它的本体306上形成相对布置的臂308和310。在邻近臂308和310的前端开有轴向的铰接孔312供装入销子314，这些销子各自与上壳体和下壳体284、286形成一体，互相对置着，臂308和310之间的空间内设置了卡钩300，它与肘节杆302通过铰接销子316连接，在卡钩300上具有内向的抓钩304。

每个肘节扣锁元件都由一个多层片簧组318抵住，该片簧组的一端固定于与上壳体和下壳体284、286铸成一体的夹持器322形成的空间320内，每个簧片组318有一个中间弹簧片324，它的自由端在角度上是偏置的，它与卡钩300后端328形成的一个凸轮元件326相接触，弹簧组向卡钩300的后端328施力将其向外推，因而卡钩的含有抓钩304的前端则被推向内。

另一个片簧330跨置在中间片簧324上，它的自由端与一个在角度上偏置的凸轮面332和334接触，这些凸轮面形成于凸轮头336上，该凸轮头位于臂308和310之间，是与肘节杆本体306形成一体的。凸轮面332和334在凸轮头336上的位置使得它们与片簧330结合使用时，使得肘节杆302或是被推转向外到其松开的位置，或是被推转向内到其扣住的位置。

肘节机构296和298是用来将对接插件380紧固到计算机机壳20上去的。这是依靠卡钩300上的抓钩304扣入计算机机壳左、右侧壁26和28内邻近后壁处的凹穴340（见图29），并由抓钩将对接插件18和计算机机壳20互相拉紧而将它们紧固在一起。

有利的是，该两个凹穴340和与之对应的肘节扣锁机构296和298就位后当卡钩300前端的抓钩304进入其各自的凹穴340时会发出一个音响信号以表示所有在对接插件18上和在计算机机壳20上的相配的连接器已经准确地对准290上操作位于机壳后壁24上的电源开关40，装备有一个推动式联动装置374，它包括在对接插件后板上可触动的一个操作杠杆376和一个从前板288突出的动作杠杆378，后者作用于中央处理机机壳20上的开关40。杠杆376和378各自以可摆动的方式装在从下壳体286的前、后边缘向上立置的铰接销钉上。连杆384连接在两个杠杆的相应的臂上，从而使得操作杠杆376的摆动直接传递到杠杆378，同时也传递给计算机机壳上的开关40。

对接插件18的使用方法如下：在典型的应用例中该对接插件18放在一个台面上，位于该计算机装置将用作桌上计算机的部位。对接插件18后板290上的电气连接器的布置基本上是计算机后壁24上布置方式的翻版，因此每个连接器被赋予相对应的编号，但带有两撇，后板290上的每个连接器都用相应的电缆同要结合计算机装置10使用的附属设备连接起来，这些设备可以是一个视觉装置，打印机、调制解调器，等等。可以理解，这些电缆一经同对接插件18连接上以后，基本上是长期保留在连接好的状态，不管计算机装置10是否同对接插件接装起来。

装在前板288上的电气连接器都同后板290上的连接器在电气上配套地连接起来，它们也与机壳后壁24上的连接器相对应配套。结果是，将计算机机壳20上的连接器连接到对接插件18上的连接器去后可以有效地将计算机装置10同所有有电缆同对接插件18的后板290相连的设备连接起来，其效果是它可以大大方便地将计算机从便携的使用方式转换到桌上使用方式，或反之，因为它不需将同计算机相连的设备一个一个地接上或拔开，相反地，只需将计算机10同对接插件18进行一次对接就可将所有的连接同时完成。

要将对接插件18装到计算机机壳20上去时，将肘节杆302放在它们正常开启的位置，如图38所示，对接插件的前部和机壳后部面对面地放置，对接插件上的定位销370插到计算机机壳上的与之配对的孔372中（图39）。这样，计算机机壳20和对接插件18已移置得很近，肘节扣锁机构的卡钩300上的抓钩304与凹穴340后方的壁面处于滑动接触状态。只要插头上的触脚或其他突出物已进入与之配对的连接器的对应的孔中时，对接插件18和计算机机了，从而允许操作肘节杆302以将该两部分装置拉拢以使插头上的接触针伸入插座上的孔内而不会损坏任何连接器。中间弹簧元件324作用于卡钩300上的力不仅将抓钩304推入凹穴340，而且其作用力还会引起上面述及的音响信号。

至于对接插件外壳的形状，其前板288上所装的连接器与装在机壳20后壁上的连接器46至55相配。为了使各该相配的连接器能方便地连接，装在前板288上的连接器使用与中央处理机12上相应的连接器同样的编号，但带有一撇，并且将连接器装在稍大一些的孔内以使在对准时可有一定限定的漂移度，从而给予这些连接器一种自行找正的特点。

图36和图37给出了两种典型的用于对接插件上连接器的安装方式，图36中示出了一个多针连接器，与连接器55′相似，装在一个稍大的，形状相符的安装孔344内。连接器55′有一个外壳346，做成在其相对的横向端部可旋入螺丝347。为装入连接器，安装孔344在其相对方向开有横向的凹穴348，在该凹穴内塞入弹性的垫环350，其形状正好能紧紧地与该凹穴配合，其孔眼同心地围住管状螺母352。垫环350和螺母352装入凹穴348并与法兰354上的孔对准以供旋入螺丝347。

图37示出了另一种电气连接器358，典型地用塑料做成，其本体360的一端是一个向外延伸的法兰362，用来与前板288上安装孔366边缘上的内向法兰364的一个面相配。从法兰362的后部向前伸展的有多个弹性的指段368，它们的夹持面作用于法兰362的对面并顶住了法兰364的背面。合适地选择孔366和连接器本体360的尺寸可以使连接器358装在对接插件18上在水平和垂直方向具有一定程度的浮动度，从而给予该连接器一种自行找正的能力。

为了帮助在对接插件18上的连接器同机壳20上的连接器之间的对准，前板288装有一对具有弹簧或其他弹性装置的定位销370。销钉370最好布置在前板的横向斜线上并从面上向前伸出，插入在机壳后壁24上的相配的孔372中。

为了在对接插件18装到计算机机壳20上使用时能够从对接插件的后板壳间的间隙已缩小到卡钩300上的抓钩304已可进入机壳侧壁26和28中的凹穴340。此外，由于卡钩300是由中间弹簧元件324推着的，抓钩304进入凹穴340时（见图40）带有足够的力以产生一个音响信号，表示所有的连接器的对准已经完成，肘节杆302可以操作以将机壳20和对接插件18拉紧到最后啮合的位置不必担忧任何连接器会受到损坏（图41）。

使用上面叙述的肘节扣锁机构296，用手施加5磅（2.3公斤）的力于肘节杆302上可以在抓钩304和机壳上的凹穴340的同其啮合的边缘之间产生约80磅（36.4公斤）的拉紧力。当肘节杆302位于其基本上与对接插件侧面平行的扣住的位置时，弹簧330施加在各自的凸轮头336的凸轮面334上的力足以保持肘节杆在它们的扣住位置上。这样，计算机的使用就可以在利用推动式联动装置374将电源开关40合上后开始。

要把对接插件18从中央处理机机壳20上脱开时，将肘节杆302从图41所示的扣住状态下松开，在弹簧330的力的作用下，卡钩300的端部303和机壳20上的凹穴340的与之相接触的边缘之间产生的反作用力将使对接插件产生一个从机壳稍稍后退的动作。要将抓钩304从凹穴340中解脱出来，可将肘节杆302从其开启位置稍稍往前动一些，此时，由于凸轮面305对前板288的作用以及推杆307对卡钩300的作用，使得卡钩被横向地从凹穴中推出，最终可以将对接插件同计算机脱开。

因此可以理解此处叙述的以及在权利要求书中提到的本发明提供了一种控制显示屏14相对于中央处理机12的摆动角度的有效的装置，使得显示屏可以在控制范围内在中央处理机的机壳上被保持在任何角度的位置，从而允许使用者为了消除眩光或其他目的而调整显示屏的位置。该装置具有设计简单和结构紧凑的有利条件，使得它可以包含在显示屏的框架内而不需为了容纳该装置而增大显示屏的框架。

应该进一步地理解本说明书虽然叙述了一个最佳实施例，但对所述的装置可以进行变动或修改而仍然不越出所附的权利要求书所规定的范围。

Claims (16)

1、一种回转控制装置，其特征在于，包括：

一个底座，

一个回转部件；

铰接装置将所说的回转部件安装到所说的底座上；

一个扭力杆，其两端分别锚接到所说的回转部件和所说的底座上并装在其间，所说的扭力杆包含了一个扭转的予应力有效地来平衡掉在各种相应角度位置上的所说的回转部件的重力作用。

2、根据权利要求1的装置，其特征是，包括一个摩擦制动装置与所说的扭力杆联合动作用来阻滞所说的回转部件的重力作用。

3、根据权利要求2的装置，其特征是，所说的摩擦制动装置包括一个带式制动器具有一个圆柱形部分同心地围绕所说的扭力杆;以及为了压迫所说的带式制动器相对于所说的扭力杆进行摩擦接合的装置。

4、一种计算机显示屏组件，其特征在于，包括，

一个底座;

一个可回转地安装着的显示屏框架;

铰接装置将所说的显示框架装到所说的底座上;

一个扭力杆，其两端分别锚接到所说的显示屏框架和所说的底座上并装在其间，所说的扭力杆包含了一个扭转的予应力有效地来平衡掉在各种相应角度位置上的所说的显示屏框架的重力作用。

5、根据权利要求4的组件，其特征是，包括一个摩擦制动装置与所说的扭力杆联合动作作用来阻滞所说的显示屏框架的重力作用。

6、根据权利要求5的组件，其特征是，所说的摩擦制动装置包括一个带式制动器具有一个圆柱形部份同心地围绕着所说的扭力杆;以及为了压迫所说的带式制动器相对于所说的扭力杆进行摩擦结合的装置。

7、一种计算机显示屏组件，其特征在于，包括：

一个底座;

一个通常为长方形边缘的显示屏框架;

回转装置，从所说的显示屏框架的两端伸展以便装入所说的底座上;

一个扭力杆装在所说的显示屏框架的内部，该扭力杆的一端锚接在其上而另一端锚接到所说的底座上，所说的扭力杆包含了一个扭转予应力有效地平衡掉在各种相应角度位置上的所说的显示屏框架的重力作用。

8、根据权利要求7的组件，其特征是，所说的扭转的予应力能有效地平衡着所说的显示屏框架，从其相对于所说的底座成为与水平的夹角为0°直到大约135°为止。

9、根据权利要求8的组件，其特征是，包括一个卡扣装置用于固紧所说的显示屏框架在它的水平位置上;而将所说的显示屏框架配置在它越过其垂直位置上时，所说的扭力杆的予应力为零，因此当将所说的卡扣装置松开后，所说的扭力杆就具有足够的弹力来使所说的框架从它的水平位置向上偏转。

10、根据权利要求7的组件，其特征是，包括一个摩擦制动装置与所说的扭力杆联合动作来阻滞所说的显示屏框架的重力作用。

11、根据权利要求10的组件，其特征是，所说的扭力杆基本上与所说的显示屏框架的底边平行伸展着，而其中一个回转部同心地围绕着所说的扭力杆，所说的摩擦制动装置包括一个带式摩擦器具有一个圆柱形部份同心地围绕着所说的一个回转部，以及用于压迫所说的带式制动器与之进行摩擦结合的装置。

12、根据权利要求11的组件，其特征是，所说的圆柱形部分包含了一个纵向的缝口而所说的带式制动器压紧装置包括在所说的缝口的两对面在所说的带式制动器上整体形成的两翼并从那里岔开来，所说的两翼的岔开的角度是这样来定的，以便将所说的圆柱形部分有效地压紧在所说的显示屏框架的组件上。

13、根据权利要求12的组件，其特征是，所说的显示屏框架包括相对间隔开的框架表面，在所说的那些表面之间的空间是这样的，以便将所说的两翼压紧用于所说的圆柱形部份的收紧。

14、根据权利要求7的组件，其特征是，所说的底座是紧固到计算机的机壳上的。

15、根据权利要求7的组件，其特征是，所说的底座包括用于显示屏框架从所说的机壳离开时独立支承的支承腿。

16、根据权利要求15的组件，其特征是，所说的支承腿是可回转地固定到所说的底座上，以及用于将所说的腿回转移藏到所说的底座中的装置。

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