CN1148925A - 用于可倾斜电话显示单元的互连机构 - Google Patents

Abstract

一种将显示器连至电话机的罩盖以使其可相对于电话机转动的互连机构，该连接机构包括在电话机罩盖上的转动缘，它与显示单元上的转动槽口相配合从而决定转动轴；该连接机构还包括在电话机上的一个悬臂梁，它向显示单元的一个弯曲表面施加力。悬臂梁将显示单元的转动槽口压在罩盖的转动缘上。该作用力还对显示单元的转动产生一个小而均匀的阻力。显示单元还包括与罩盖上的一对弯曲表面配合的一对卡扣，从而将显示单元锁在罩盖上。

Description

用于可倾斜电话显示 单元的互连机构

本发明涉及一种用于将显示单元与电话机互相连接的机构，其互连方式使得显示单元相对于电话机可以转动或者移动。

大多数现行的电话机都包括相同的通用类型的零部件或单元。首先，电话机典型地包括一块印刷电路板(PCB)，该印刷电路板上含有各种电子元件和接插件，用以实现电话机的大部分电子功能。印刷电路板(PCB)典型地包封在一外壳内部，该外壳包括一基座或底部件和一罩盖或顶部件。当然，多数电话机还具有听筒和拔号盘。

一些现有技术的电话机已经具有液晶显示器(LCD)或者其它显示器，以便为电话用户提供信息。例如，这种显示器能够显示出所打入电话的号码、当前日期和时间以及其它有用的信息。一些现有技术的电话机提供一种能够在不同位置间移动的显示器。例如，一种可倾斜显示器能够典型地绕一转轴转动而处于各种可能的位置。可移动显示器使得用户能够选择显示器的位置，使所选的位置对用户最舒适或最有效。

现有技术的电话机采取各种类型的机构将可倾斜显示器安装到电话机上。一些现有的机构利用电话机的罩盖和电话机的基座两者来固定显示器，另一些机构则利用罩盖和安装在罩盖上的分立零件来安装显示器。一些现有机构利用一个或多个转动销来构成一转动轴，另一些则利用穿过一曲线槽内部的挂钉，还有一些则利用滚珠轴承或弹簧。正如下面将更详尽阐明的那样，本发明同现有技术的机构相比具有很多优点。

本发明一个实施例的互连机构将一个显示单元连接于一个电话机，其连接方式使得该显示单元能相对于该电话机转动。该互连机构包括一个转动缘、一个转动槽口、一个悬臂梁、一个弯曲摩擦表面、一个卡扣和一个弯曲表面。该转动缘和该转动槽口之一设于该电话机上。该转动缘和该转动槽口之二设于该显示单元上。该转动缘和转动槽口啮合，从而确定该显示单元的一个转动轴。该转动缘向该转动槽口施加一第一力。该转动槽口向该转动缘施加一第二力。该悬臂梁和该弯曲摩擦表面之一位于该电话机上。该悬臂梁和该弯曲摩擦表面之二位于该显示单元上。该悬臂梁对该弯曲摩擦表面施加一第三力。该弯曲摩擦表面对该悬臂梁施加一第四力。该卡扣和该弯曲表面之一位于该电话机上。该卡扣和该弯曲表面之二位于该显示单元上。该卡扣和该弯曲表面啮合，将该显示单元紧固在该电话机内。该卡扣对该弯曲表面施加一第五力。该弯曲表面对该卡扣施加一第六力。该第一力、第二力、第三力、第四力、第五力和第六力使得该显示单元可相对于该电话机转动。

图1是具有一个LCD显示器的电话机的透视图，其中显示器通过本发明的一个优选实施例的互连机构连接在电话机的罩盖上；

图2是图1所示电话机的分解图；

图3是图1所示显示单元的俯视透视图，用于显示所述优选实施例互连机构的连接结构；

图4是图1所示显示单元的仰视透视图，用于显示所述优选实施例互连机构的附加连接结构；

图5是图1所示的电话机罩盖的透视图，用于显示所述优选实施例互连机构的附加连接结构；

图6是与图1所示电话机罩盖装配在一起的图1所示显示单元从电话机罩盖下方仰视的局部透视图，用于显示所述优选实施例互连机构的附加连接结构；

图7是沿图1中所示剖线所取的与图1中电话机罩盖组装在一起的图1的显示单元的局部截面图。

图1是具有LCD显示单元100的电话机90的透视图。该电话机90也包括电话机罩盖200和电话机底座300。虽然在图1中未示出，电话机90还包括一个听筒、一个拔号盘、多个功能键及多个发光二极管(LED)。显示单元100通过一个本发明优选实施例的互连机构连接到电话机罩盖200上，该互连机构允许显示单元100相对于罩盖200转动。在图1中，显示单元100处于一个部分转动的位置。该显示单元100可以朝着电话90的底座300方向向下推，也可朝离开底座300的方向向前拉。

图2是电话机90的分解图。图2显示了印刷电路板(PCB)400以及图1中所示的显示单元100、电话机罩盖200和电话机底座300。

图3是显示单元100的俯视透视图。图3显示了一个LCD显示器102、一个转动槽口104、一个右卡扣106、一个左卡扣108、电缆110、一个连接器112和显示器的右侧壁126。转动槽口104形成一个基本上是90°的角，并基本上沿着显示单元100宽度方向延伸。右卡扣106和左卡扣108也形成基本上是90°的角，右卡扣106有一个向右的卡钩107，该卡钩向图3的右方延伸，而左卡扣108有一个向左的卡钩109，该卡钩向图3的左方延伸。电缆110第一端(未示出)连接到显示单元100内部，第二端与连接器112相连。连接器112在电话机90组装好后与印刷电路板400下侧的一个第二连接器(未示出)连接。因此，电缆110、连接器112和第二连接器在印刷电路板400和显示单元100之间提供电连接，由此向显示单元100供电并提供数据信号。

图4是显示单元100的仰视透视图。图4显示了右卡扣106、左卡扣108、电缆110连接器112、一个弯曲摩擦表面114、一个底表面116、一个显示器左侧壁128、一个外部右转动挡块118、一个内部右转动挡块120、一个内部左转动挡块122以及一个外部左转动挡块124。弯曲摩擦表面114相对于转动槽104所形成的圆弧面半径基本不变，该弯曲摩擦表面114也基本沿显示单元100的宽度方向延伸。转动挡块118、120、122、124沿基本上和弯曲摩擦表面114垂直的方向向外延伸。

图5是电话机罩盖200的透视图。如图5所示，电话机罩盖200上设有一个开口201，当显示单元100组装到电话机90上时，显示单元100固定到开口201中。图5中还示出了一个转动缘202、一个悬臂梁203、一个上表面206、一个罩盖右侧壁216、一个罩盖左侧壁218、一个右活动开口208和一个左活动开口210。上表面206在罩盖右侧壁216和罩盖左侧壁218之间形成一个基本上是90°的角，并基本上延伸到开口201。悬臂梁203最好与上表面形成160°-170°角，并在右活动开口208和左活动开口210之间延伸，基本上穿过开口201。悬臂梁203设有一个大致朝向转动缘202方向延伸的伸出部，该伸出部最靠近转动缘202的一端是一个摩擦缘204。

图6是组装到电话机罩盖200上的显示单元100的仰视透视图。图6中显示了一个右弯曲表面2 12和一个左弯曲表面214，以及右卡扣106、左卡扣108、外部右转动挡块11 8、内部右转动挡块120、内部左转动挡块122和外部左转动挡块124。弯曲表面212和214的外缘形成半径基本不变的大致为90°的圆弧。

本发明优选实施例的互连机构由多个连接结构构成，它包括：转动槽口104、右卡扣106、右卡钩107、左卡扣108、左卡钩109、弯曲摩擦表面114、底部表面116、外部右转动挡块118、内部右转动挡块120、内部左转动挡块122、外部左转动挡块124、转动缘202、悬臂梁203、摩擦缘204、上表面206、右活动开口208、左活动开口210、右弯曲表面212和左弯曲表面214。

显示单元100和电话机罩盖200最好设计成使显示器右侧壁126刚好装配到罩盖右侧壁216中，同时使显示器左侧壁128则刚好装配到罩盖左侧壁218中。另一方面，在右卡钩106和左卡钩处于非挤压状态时，右卡钩107外缘与左卡钩109外缘之间的距离稍大于罩盖右侧壁216与罩盖左侧壁218之间的距离。上述非挤压状态是指右卡扣106和左卡扣108未被相互挤压。同样，在右卡扣106和左卡扣108处于非挤压状态时，右卡钩107外缘和左卡钩109外缘之间的距离稍大于右弯曲表面212和左弯曲表面214之间的距离。但是，右卡扣106和左卡扣108最好是可挠性的，这样可使卡扣106和108相互挤压，使它们处于挤压的状态。

显示单元100和电话机罩盖200的组装方法为：首先，分别将右卡扣106和左卡扣108挤压在罩盖右侧壁216和罩盖左侧壁218之间，使LCD显示器102基本上背对上表面206，卡扣106和108面对开口201。罩盖右侧壁216和罩盖左侧壁挤压卡扣106和108，使之呈被挤压状态。接着，整个显示单元100滑入电话机罩盖200的开口201中，使显示单元100的转动槽口104靠近电话机罩盖200的转动缘202。在优选实施例中，由于弯曲摩擦表面114相对于转动槽口104为半径基本相同的圆弧面，所以转动槽口104与弯曲摩擦表面114上各点的距离基本相同。转动槽口104与弯曲摩擦表面114之间的距离稍大于转动缘202与摩擦缘204之间的距离。这样，当显示单元100滑入开口201时，弯曲摩擦表面114向下方压摩擦缘204。右活动开口208和左活动开口210使悬臂梁203可以弯曲，增大转动缘和摩擦缘之间的距离，使显示单元100滑入开口201中。悬臂梁203的弯曲使显示单元在摩擦缘204和转动缘202之间的弯曲表面114和转动槽口104处受到挤压。

显示单元100被推入电话机罩盖200的开口201中，直至右卡钩107和左卡钩109分别伸出右弯曲表面212和左弯曲表面214。此时，右弯曲表面212和左弯曲表面214不再使右卡扣106和左卡扣相互挤压，所以，右卡扣106和左卡扣108恢复原来非挤压状态。这样，右卡扣106和左卡扣108外缘之间的距离又大于右弯曲表面212和左弯曲表面214之间的距离。显示单元100卡入电话机罩盖200中之后，显示单元100已装到罩盖200上。如图6所示，右卡扣106与右弯曲表面212啮合，而左卡扣与左弯曲表面啮合，这样显示单元就不可能简单地直接向外拔出开口201。相反，必须先使右卡扣106和左卡扣108相互挤压，使它们处于被挤压状态，然后显示单元100才可滑出开口201，不然，右卡钩107会扣在右弯曲表面212上，左卡钩109会扣在左弯曲表面214上，阻止显示单元100滑出开口201。

图7是与电话机罩盖200组装在一起的显示单元100沿图1中的剖线所取的局部截面图。具体地说，图7是沿显示器右侧壁126向显示器左侧壁128方向所取的截面图。对于显示单元100，图7显示了右卡扣106、弯曲摩擦表面114、下表面116、外部右转动挡块118和显示器右侧壁126。对于罩盖200，图7显示了悬臂梁203、摩擦缘204、上表面206。图7还显示了与罩盖200的转动缘202配合的显示单元100的转动槽口104。

最好，在显示单元100与电话机罩盖200组装在一起时，转动缘202基本与转动槽口104接触，摩擦缘204基本与弯曲摩擦表面114接触，右卡钩107基本与右弯曲表面212接触，左卡钩109基本与左弯曲表面214接触。

图7显示了一个二维坐标系，其中，X轴正向水平向右，Y轴的正向垂直向上。二维坐标系的原点基本上定在转动缘202与转动槽口104接触的位置。以下说明参照一个三维卡氏(Cartesian)坐标系，其X、Y轴如图7所示，而Z轴正方向垂直于纸面向外。

当显示单元100利用本发明优选实施例的互连机构与罩盖200组装在一起时，显示单元100相对罩盖200唯一可能的运动基本上是绕图7中X-Y平面原点的转动。本发明优选实施例的互连机构通过在罩盖200和显示单元100之间提供力的基本平衡，从而防止发生任何其它运动。以下的说明涉及显示单元100与罩盖200组装在一起时显示单元100与罩盖200之间的作用力。

右卡扣106挤压右弯曲表面212，或显示器右侧壁126挤压罩盖右侧壁216，以阻止在Z轴正方向上显示单元100相对于罩盖200的任何运动。同样，左卡扣108挤压左弯曲表面214，或显示器左侧壁128挤压罩盖左侧壁218，以阻止在Z轴负方向上显示器100相对于罩盖200的任何运动。如果在Z轴上允许有相对运动，本发明的其它实施例在其中一些或所有的表面间存在间隙。

以下说明涉及X-Y平面上的作用力。转动缘202向转动槽口104施加作用力，右弯曲表面212向右卡扣106施加作用力，左弯曲表面214向左卡扣108施加作用力，摩擦缘204向弯曲摩擦表面114施加作用力。这些作用力的净效果是阻止显示单元100相对于罩盖200在X-Y平面上发生除转动之外的任何运动。具体讲，摩擦缘204与左、右弯曲表面212和214的作用力阻止显示单元100在X轴正向上运动；转动缘202的作用力阻止显示单元100在X轴负方向上的运动；转动缘202与左、右弯曲表面212、214的作用力阻止显示单元100在Y轴正方向上的运动；摩擦缘204的力阻止显示单元100在Y轴负方向上的运动。在X轴和Y轴方向上，转动缘202、右弯曲表面2 12、左弯曲表面214和摩擦缘204的作用力的矢量和为零，所以这些力的共同作用保持了显示单元100相对于罩盖200的位置。

由摩擦缘204作用于弯曲摩擦表面114的力是由于悬臂梁203弯曲而产生的。当悬臂梁203要回复其原来形状时，悬臂梁203在摩擦缘204上向弯曲表面114施加一个作用力。  由转动缘202作用于转动槽口104的作用力，以及由弯曲表面212和214作用于卡扣106和108的作用力，都是由悬臂梁203所施加力的反作用力。

上述各力固定了显示单元100相对于罩盖的一般位置。但是，从设计角度出发，上述力都不能提供足够的角向力以阻止显示单元100绕X-Y平面的原点转动。由转动缘202在转动槽口上施加的力指向并基本位于旋转轴上，因此角向上只有数值极小的摩擦力。同样，由摩擦缘施加的作用力也基本指向转动轴，而由弯曲表面212和214施加的力基本上为背离该轴方向的力，因此这些力都没有很大的角向分量。然而，在弯曲表面212和214上有一定的角向摩擦力，但是能产生这些力的表面相对比较小，所以所产生的角向力也比较小。相反，作用于显示单元100上的最大角向力来自摩擦缘204。摩擦缘204施加的摩擦力使显示单元100相对于罩盖200能连续可调。最好在设计互连机构的尺寸时要使作用在显示单元100上的角向力小于2磅。该力使显示单元100易于转动，同时又产生足够大的力来抵消显示单元100的重力。

和现有技术相比较，本发明优选实施例的互连机构具有多个优点。该优选实施例仅通过罩盖200就可将显示单元连接到电话机90上而许多现有技术的连接机构将电话机罩盖和底座一起使用，或利用罩盖和其它固定在罩盖上的元件。优选实施例的这一特点在制造上带来很大的好处。例如，在将显示单元100和罩盖200组装时不必同时组装印刷电路板(PCB)400或底座300，这给整个制造工艺带来了灵活性。

优选实施例的互连机构以足够的力度和精度将显示单元100固定到位。所以除非显示单元100受到特殊力的作用，显示单元100除所需的转动外基本上没有相对于罩盖200的其它运动。另外，优选实施例互连机构在显示单元100的转动时，产生一个基本恒定的摩擦力，所以显示单元100转动起来很灵活，转动时不会卡在某个点上。

该优选实施例互连机构的另一优点是，该机构可允许显示单元100的底表面116和上表面之间的厚度最小，LCD显示器102就安装在它们之间。在优选实施例中，显示单元100的厚度基本取决于包含LCD显示器102和相关电子器件的电子单元的厚度。换而言之，除特殊需求外，该互连机构的厚度只要能容纳LCD显示器102即可。这一特征很重要，因为它在印刷电路板400上提供了相对大的可用表面。而在某些现有技术的电话机中，互连机构使可倾斜的显示器向下伸展到印刷电路板(PCB)所在的平面中。在这种情况下，印刷电路板必须足够小，不致延伸到显示单元的区域。相反，利用优选实施例的互连机构，显示单元100很薄，使得印刷电路板400在显示单元100下方伸展，这样给电子元件或电路提供了额外的表面。最后，本发明优选实施例的互连机构对显示单元100的形状没有特别大的设计上的限制，而相反，显示单元100的形状可设计成能满足功能上或美观上的要求。

Claims (1)

1. 一种将显示单元连接到电话机上以使该显示单元可相对于电话机转动的互连机构，上述互连机构包括：

   一个转动缘和一个转动槽口，该转动缘和转动槽口之一设在上述电话机上，该转动缘和转动槽口之二设在上述显示单元上，上述转动缘与转动槽口配合，从而确定上述显示单元的转动轴，上述转动缘向所述转动槽口施加一第一作用力，上述转动槽口向上述转动缘施加一第二作用力；

   一个悬臂梁和一个弯曲摩擦表面，上述悬臂梁和弯曲摩擦表面之一设在上述电话机上，上述悬臂梁和弯曲摩擦表面之二设有上述显示单元上，上述悬臂梁向上述弯曲摩擦表面施加一第三作用力，上述弯曲摩擦表面向上述悬臂梁施加一第四作用力；

   一个卡扣和一个弯曲表面，上述卡扣和弯曲表面之一设在上述电话机上，上述卡扣和弯曲表面之二设在上述显示单元上，上述卡扣与上述弯曲表面相配合，将上述显示单元固定在上述电话机中，上述卡扣向上述弯曲表面施加一第五作用力，上述弯曲表面向上述卡扣施加一第六作用力，

   其中上述第一作用力、第二作用力、第三作用力、第四作用力、第五作用力和第六作用力使上述显示单元相对于上述电话机可以转动。

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