CN1154513A - 具有“弹起”式全行程键盘的便携式计算机 - Google Patents

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Abstract

一种便携式计算机有一枢转地安装到一下壳上的上壳。下壳有一竖向可动键盘。一键盘致动机构当上壳向上枢转到开启位置时，使键盘向上运动到高抬击键位置，而当上壳向下枢转到闭合位置时，使键盘向下运动到储放位置。机构有滑动片体，片体上形成有倾斜槽缝以接纳键盘导引销，以便当片体在一个方向上往复运动时将键盘向上抬高，当片体在相反方向上往复运动时，将键盘向下降低。当键盘处在高抬位置上时，键能运动约3mm的全行程。

Description

具有“弹起”式全行程键盘的便携式计算机
本发明涉及一种便携式计算机，特别是涉及具有字母数字键盘的膝上型或笔记本型计算机。
虽然在使用象笔记本型计算机那样的便携式计算机时有许多的优点，但是，一直以来它的主要缺点中的一个缺点是必须“收缩”键盘开关的轮廓高度，使得它能够嵌装在便携式计算机机壳的薄的壳边内。计算机工业一直在努力将笔记本型计算机设计得尽可能地薄。为了“收缩”键盘开关的轮廓高度，设计者必须缩短键盘开关的有效滑动支承表面长度，以及将开关行程与全行程开关行程的约3mm相比缩短到2mm或更小。
象缩短键盘开关的有效滑动支承表面长度的这种折衷的作法会消弱键盘的支撑引起键产生较大的侧向运动“摆动”，并且在键被压下时有粘合的倾向或较差的指感，这些是与轮廓较高的台式键盘的这些特征相比而言的。
与轮廓较高的台式键盘相比，缩短开关行程的另一个折衷办法据认为会妨碍击键的效率，准确性并且一般会缩短出现物理应力和疲劳断裂前的击键次数。
本发明的基本目的和优点之一是提供一种便携式计算机，该计算机具有非常低的键盘轮廓高度，与现有的较低轮廓键盘的设计相比，其全行程键的指感得到改善，“摆动”和粘合都较小。
本发明的这些和其他的优点和目的在阅读了下面对较佳实施例的说明后将会明了。
下面参照附图对本发明的实施例进行描述。
图1是本发明的便携式计算机的等角图，示出了从底壳向上枢转到开启的操作位置上的盖壳；
图2是图1所示的便携式计算机的平面图，其中截掉了底壳的一部分，示出了一个用于抬起和降低字母数字键盘的键盘致动机构；
图3是沿图2中截面3—3截取的竖向剖视图，示出了该键盘致动机构，其中盖壳处在关闭的位置上；
图4是类似于图3的竖向剖视图，该图是沿图2中的截面4—4截取的，不同之处是示出盖壳处在开启的位置上；
图5是便携式计算机的一部分的截断等角图，其底壳的侧壁的一部分被截掉了；
图6是键盘的字母数字键之一的截断的竖向剖视图，所示的键盘处在储放位置上；
图7是类似于图6的截断竖向剖视图，不同之处是所示键盘处在立起击键位置处以便啮合键使其在未受约束的全行程上运动；
图8是结合有另一个实施例的便携式计算机的等角图；
图9是类似于图8的竖向剖视图，不同之处是示出了盖壳处在闭合位置的另一个实施例；
图10是类似于图4的竖向剖视图，其不同之处是盖壳是处在开启位置上的另一个实施例。
图1和2中示出了本发明主题便携式计算机的较佳实施例，该较佳实施例总的以标号10表示。计算机10具有一个上壳或盖壳12，该上壳12可枢转地安装到一个下壳或底壳14上，以便能在该上壳12紧贴下壳14的闭合位置和上壳12大致地处在直立方向上进行操作的开启操作位置之间作枢转运动。上壳12最好通过一个铰链结构16可枢转地连接到下壳上。
上壳12包括一个直观显示器18，在上壳12处在开启的操作位置上时可以观察该直观显示器18。下壳14具有一个安装在其内的字母数字键盘20，在上壳处在开启的操作位置上时作为数据输入装置。键盘20具有多排包含多个字母和数字键24的字母数字排。字母数字键24是低轮廓全行程键，而不是目前流行的便携式计算机的典型的短行程键。键盘20最好还包括一排低轮廓的功能键28。
下壳14具有基本上矩形的壳体30，其介于顶壁31和底壁32之间的轮廓较薄。顶壁31毗邻铰链结构16处具有开口33并且在毗邻前壁处具有一个在其内形成的键盘容腔34。
键盘20具有一个在键盘容腔34内支撑着键盘20的键盘壳体36。键盘20设计成可以在图3所示的下储放位置和图4所示的直立击键位置之间竖向运动。最好是，当键盘20处在下储放位置上时键24和28的顶部与下壳14的顶壁31基本上齐平，并且在键盘20处在高抬的击键位置上时被抬高到下壳14的上方处。当键盘20处在储放位置上时，键盘壳体36的下侧部分与底壁32，或象硬盘驱动器和安装到底壁32上的电路板那样的计算机硬件相啮合或稍稍处在其上方。当处在高抬位置上时，键盘壳体36的下侧部分处在底壁32上方与其隔开一个空隙38。
计算机10具有一个总的以标号40表示的键盘致动机构，该致动机构根据上壳12相对于下壳14的抬高或降低相应地驱使键盘20在储放位置和高抬击键位置之间运动。更具体地说，键盘致动机构40操纵地连接在上壳12和键盘20之间以便根据上壳从其闭合位置抬高到其开启位置相应地使键盘从其储放位置运动到其高抬击键位置。同样地，键盘致动机构40根据上壳从其开启位置降低到其闭合位置相应地将键盘从其高抬位置降低到其储放位置。
键盘致动机构40包括滑动机构42(图2—5)，滑动机构42沿键盘侧边安装在下壳内以便在前后水平行程中作往复运动。图中只详细地示出了其中一个滑动机构42，另一个仅仅只是一个镜象。每个滑动机构42包括一个细长片体44，细长片体44可动地安装在底壳14内以便为抬高和降低键盘20作前后往复运动。每个片体44上具有一对在毗邻键盘壳体36的侧边处形成的隔开的基本上相同的斜的槽缝46。每个槽缝46具有一个倾斜的凸轮段46a以便使键盘20从储放位置运动到高抬位置和一个杠杆段46b用于在片体44如图4所示那样向前运动时将键盘20固持在高抬位置上。键盘壳体36具有突伸出的槽缝销48，销48伸入槽缝46内并在其内滑动，以便将片体44的水平往复运动转换为键盘20的竖向运动。
在片体44上形成有一个“T”形安装槽缝50以便接纳一个从下壳14的侧边突伸出的安装销52以便可动地将片体44支撑到下壳14上。槽缝50和销52将片体44的运动约束在一个限定的往复行程内，如图3和4所示那样。
每个片体44上在毗邻铰链16处具有一个凸轮随动件56以便与凸轮58接合并随其的运动而动。凸轮58最好安装在上壳12上或与其形成整体，并且突伸入顶壁31上的开口33内顶压到凸轮随动件56上。当上壳从开启位置向下枢转到闭合位置上时，凸轮58向后下方枢转与凸轮随动件56接合以便使片体44向后运动，片体44又导致键盘从其高抬位置向其储放位置移动。当上壳从闭合位置向上枢转到开启位置时，凸轮58前上方摆动以允许片体向前运动。
键盘致动机构40包括一个弹簧机构60，该弹簧机构60操纵地连接到滑动机构42上以便当上壳运动到其开启位置上时将片体44向前偏压。弹簧机构60包括一个在下壳上形成的弹簧挡块62以便支撑着压缩弹簧66的一端。压缩弹簧66的另一端由一个在片体44上形成的弹簧档块支撑着。如图3所示，当凸轮随着上壳的闭合后下方枢转时，弹簧66在档块62和64之间受到压缩。当上壳运动到其开启位置上时，弹簧66被释放开导致片体44向前移动，使键盘20从其储放位置随凸轮的运动到或“弹起”到其高抬位置准备进行击键。
本发明的优点之一是在一个低轮廓的便携式计算机内提供全行程字母数字键24。图6和7以竖向剖视的方式示出了其中一个键24，当键盘20处在其高抬位置上(图7)时，该键能够被全行程(3—4mm)压下，但是，当键盘处在储放位置(图6)时，可防止其被全行程压下。
最好是，键盘20包括一个支承基板70，该支承基板70具有多个在其上各键开关位置处形成的孔或“穿孔(throu-holes)”72。在基板70上安装或与其整体地形成有一个具有多个与互补键24配合的杆状提升件76的单块74。薄膜开关层78安装在单块74上由带有与孔72同轴线的孔的隔层80分离开。
一层橡胶状的拱形薄板82安装在薄膜开关层78上，其上形成有多个橡胶拱形体84，每个拱形体84与一个相应的键开关配合。每个橡胶拱形体84其上形成有一个中央孔86，以便使一个键杆88可以穿过而由一个键杆提升件76支承着。橡胶拱形体84不仅起一个恢复弹簧的作用，还提供偏转力“越过”性能以便给使用者提供键开关已经致动的反馈触感。另一种方法是，应该注意到图7中示出键顶部能够在薄膜开关于全行程结束前受到致动之后在“越过行程”的运动中连续地向下运动。
应该注意到，键杆88和提升件76突伸入孔72内以便在键盘20处在储放位置上时将键24的高度或轮廓减至最小。如果键24在键盘20处在储放位置上时受到按压，键杆88就接合底壁32使键24不工作。但是，当键盘20处在高抬位置上时，在基板70下的空隙38足以使键24被按压通过约3mm的全行程。
图8—10中示出了另一个实施例，其中便携式计算机用标号90表示。去掉了凸轮58，用凸轮92代替。凸轮92枢转地安装在开口33中，该凸轮由一个固定到下壳14上的短轴94枢转地支承着。
凸轮92具有一个啮合表面96的上盖和一个啮合表面98的凸轮随动件。
当盖12运动到闭合或下侧位置(图9)上时，盖啮合凸轮表面96并且使凸轮92绕短轴94的轴线枢转，导致凸轮表面98顶着凸轮随动件56运动，以便使片体44运动到后侧位置上，从而降低键盘20。
当盖12被移动到开启位置上时，弹簧机构60使凸轮随动件56顶着凸轮表面98运动，以便使凸轮92枢转，从而释放键盘20，并且驱使键盘运动到高抬的位置上。

Claims (20)

1.一种便携式计算机，该计算机包括：
一个具有一个下壳和一个上壳的便携式壳体，其中，该两个壳由一个枢转铰链相互连接起来，使上壳能够在角度上毗邻下壳的闭合位置和与下壳角度上隔开的开启位置之间运动；
一个安装在下壳上以便在下侧储放位置和一个高抬击键位置之间竖向运动的字母数字键盘；
所述字母数字键盘具有多个排成多行的字母和数字键；
致动装置操纵地连接到该键盘上并且根据上壳相对于下壳的枢转运动相应地(1)当上壳从闭合位置枢转到开启位置上时将字母数字键盘从下侧的储放位置抬高到高抬击键位置，和(2)当上壳从开启位置枢转到闭合位置上时将字母数字键盘从高抬击键位置降低到储放位置；和
其中该致动装置包括(1)一个能前后往复运动地安装到该下壳的滑动机构，和(2)将该滑动机构和该键盘连接以便根据该滑动机构的往复运动抬高和降低该键盘的连接装置。
2.如权利要求1所述的便携式计算机，其特征在于：该上壳具有一个安装在其内当该上壳运动到该开启位置上时面朝操作者的直观显示器。
3.如权利要求1所述的便携式计算机，其特征在于：该致动装置包括一个操纵地连接到个键盘上以便将该键盘从该储放位置偏压到该直立位置上的偏压装置。
4.如权利要求1所述的便携式计算机，其特征在于：该致动装置包括一个凸轮和凸轮随动件，该凸轮和凸轮随动件操纵地连接在该上壳和该字母数字键盘之间，用于当该上壳从该闭合位置上枢转到开启位置上时，将该键盘从该下侧储放位置渐渐地抬高到高抬击键位置上，以及用于当该上壳从该开启位置枢转到该闭合位置上时渐渐地将该字母数字键盘降低到该储放位置上。
5.如权利要求4所述的便携式计算机，其特征在于：该致动装置包括一个操纵地连接到该键盘上的偏压装置，用于将该键盘从该储放位置偏压到该高抬操纵位置上。
6.如权利要求5所述的便携式计算机，其特征在于：该凸轮操纵地连接到该上壳上，该凸轮随动件操纵地连接到该键盘上，其中，该偏压装置偏压该凸轮随动件使其与该凸轮接合。
7.如权利要求4所述的便携式计算机，其特征在于：该下壳毗邻该铰链处具有一个开口，其中该凸轮随动件被安装到该下壳的开口内，并且该凸轮由该上壳支承着，当该上壳运动到其闭合位置和从该闭合位置运动到与该凸轮随动件接合时该凸轮突伸到该下壳的开口内。
8.如权利要求1所述的便携式计算机，其特征在于：该相互连接装置包括(1)一个倾斜的槽缝，和(2)一个插在该倾斜的槽缝内活动的导引销。
9.如权利要求8所述的便携式计算机，其特征在于：该倾斜的槽缝是形成在该滑动机构上的，并且其中该导引销安装在该键盘上并且伸入到该倾斜槽缝内以便当该滑动机构往复运动抬高和降低该键盘时沿着该槽缝运动。
10.如权利要求1所述的便携式计算机，其特征在于：多个字母数字键是轮廓较低的全行程键，这些键由键支承装置支承着进行按压和释放，当键盘处在高抬击键位置上时，该支承装置允许低轮廓键被按压通过全行程，但是，当键盘处在储放位置上时，则防止低轮廓键被按压通过全行程。
11.如权利要求10所述的便携式计算机，其特征在于：该全行程低轮廓键具有由该键支承装置支承着的键杆，该键支承装置包括一个基础支承件和键杆支承提升件，该键杆提升件在该键盘处在高抬击键位置上时允许键杆延伸通过该基础支承件以便使低轮廓键盘被按压通过全行程。
12.如权利要求11所述的便携式计算机，其特征在于：该键盘当处在储放位置上时占据着下壳内的键盘空穴，并且该键盘当处在高抬击键位置上时空出键盘空穴的至少一部分，以便在该基础支承件下方形成一个空隙，该空隙大到足以能使该键杆穿过该基础支承件进入其内以便允许该低轮廓键在全行程上运动。
13.一种便携式计算机，该计算机包括：
一个具有一个下壳和一个上壳的便携式壳体，其中，该下壳和上壳由一个枢转铰链相互连接起来，使该上壳能在一个与该下壳角度上毗邻的闭合位置和一个与该下壳角度上隔开的开启位置之间运动；
一个安装在该下壳上的字母数字键盘，其可在一个储放位置和一个高抬击键位置之间作竖向运动；
所述字母数字键盘具有多个排成多排的字母和数字键；
弹起机构操纵地连接到该键盘上以便当该上壳枢转到该开启位置上时将该字母数字键盘从该下侧储放位置抬高到该高抬击键位置；和
其中，多个字母数字键是轮廓较低的全行程键，这些键由键支承装置支承着进行按压和释放，当键盘处在高抬击键位置上时，该支承装置允许低轮廓键被按压通过全行程，但是，当键盘处在储放位置上时，则防止低轮廓键被按压通过全行程。
14.如权利要求13所述的便携式计算机，其特征在于：该全行程低轮廓键具有由该键支承装置支承着的键杆，该键支承装置包括一个基础支承件和键杆支承提升件，该键杆提升件在该键盘处在高抬击键位置上时允许键杆延伸通过该基础支承件以便使低轮廓键被按压通过全行程。
15.如权利要求14所述的便携式计算机，其特征在于：该键盘当处在储放位置上时占据着下壳内的键盘空穴，并且该键盘当处在高抬击键位置上时空出键盘空穴的至少一部分，以便在该基础支承件下方形成一个空隙，该空隙大到足以能使该键杆穿过该基础支承件进入其内以便允许该低轮廓键在全行程上运动。
16.如权利要求15所述的便携式计算机，其特征在于：该基础支承件包括一个键盘支承板，该键盘支承板具有多个在与对应的字母数字键相关的位置上穿过其上的孔，并且该键杆提升件处在毗邻该板孔的位置处以便可滑动地支承着该键杆，从而当键被全行程按压时使键杆穿过该孔伸入到该基础支承件下方的空隙内。
17.如权利要求16所述的便携式计算机，其特征在于：该多个键中的每一个具有一个由一个拱形薄板构成的恢复装置，该拱形薄板具有多个与对应的键位置相关的对应的橡胶拱形部，并且每个橡胶拱形部上形成有一个孔，以便允许一个键杆延伸穿过由一个键杆支承提升件滑动地支承着。
18.如权利要求13所述的便携式计算机，其特征在于：该弹起机构包括操纵地连接到该键盘上的致动装置，该致动装置根据该上壳相对于该下壳的枢转运动用于(1)当该上壳从该闭合位置枢转到该开启位置上时将该字母数字键盘从该下侧储放位置抬高到该高抬击键位置，和(2)当该上壳从该开启位置枢转到该闭合位置上时将该字母数字键盘从该高抬击键位置降低到该储放位置。
19.如权利要求18所述的便携式计算机，其特征在于：该致动装置包括一个凸轮和凸轮随动件，它们操纵地连接在该上壳和该字母数字键盘之间，以便当该上壳从该闭合位置枢转到该开启位置上时渐渐地将该键盘从该下侧储放位置抬高到该高抬击键位置上，以及当该上壳从该开启位置上枢转到该闭合位置上时渐渐地将该字母数字键盘降低到该储放位置上。
20.如权利要求19所述的便携式计算机，其特征在于：该凸轮被安装到该下壳上并且随着该上壳的枢转运动产生转动，而该凸轮随动件则操纵地连接到该键盘上。
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