CN1591276A - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例的一方面是提供具有这样一种机构的电子设备，该机构用于使显示器机壳(110)与显示器支承件(140)相互锁定。该设备包括杆(230)、第一紧固件(210)和第二紧固件(220)。该第一紧固件与杆的一端枢转地连接。该第二紧固件与杆的另一端连接。当杆处于第一状态时，第二紧固件与显示器支承件啮合，当该杆处于第二状态时，第二紧固件与显示器支承件脱离。响应于对该第一紧固件执行的一种作用，该杆被调整自第一状态移至第二状态。

Description

电子设备
                       发明领域
本发明实施例一般涉及一种电子设备。更具体的，本发明实施例涉及一种具有互锁机构的电子设备，该互锁机构可把用于平板显示器的显示器机壳的底部固定到该电子设备的显示器支承件上或者使两者分开。
                       发明背景
在过去几十年里，对便携式计算机的需求已经增大，特别是考虑到它们增强的数据处理能力。无论是用外接电源还是移动电源进行操作，传统便携式计算机都具有特征：一种显示器机壳与一种壳体枢转地地连接。通常，该显示器机壳包括作为主要部分的液晶显示器(LCD)，同时该壳体包括键盘和诸如滚动球和触摸垫一类的第二输入设备。
为接近键盘并查看LCD，用户把壳体放置在一种表面(例如，用户的膝盖或一种固定表面)上，并通过离开该壳体沿向上的角方向枢转显示器机壳来打开该便携式计算机。结果，用户可以接近键盘和第二输入设备并阅读LCD的显示内容。在使用后为闭合并转移该便携式计算机，用户可朝向壳体枢转显示器机壳，并固定该显示器机壳。这种枢转利用一种安装在壳体后表面上的铰链来实现。
近来，由于个人数字助理器和图形输入板计算机(tabletcomputer)的逐渐普及，便携式计算机现在被构造为能够选择性地作为图形输入板计算机，且具有一种作为输入设备的记录笔。这需要反转显示器机壳，即将LCD设置成面朝上且靠在壳体上。
美国专利No.5,268,817表示了这样一个机构，其中，利用第二铰链反转显示器机壳，该第二铰链被没置成自该显示器机壳的两相对侧缘凸起。这种反转把便携式计算机转换为图形输入板计算机。但是，这种传统显示器机壳具有许多缺点。
例如，一个缺点是这种传统显示器机壳采用两个独立的锁定机构，即阻碍LCD转动的一对锁定销以及把显示器机壳固定到壳体上的锁定件。由此，用户需要接近计算机的多个区域，使得锁定/解锁程序变得麻烦。此外，独立锁定机构会增大总体制造成本，并增加结构损坏的潜在可能性。
                    发明概述
本发明目的是提供一种显示器易于操纵的电子设备。
依据本发明权利要求1所述的一种电子设备，其特征在于，包括：杆；第一紧固件，其与该杆连接；以及第二紧固件，其与该杆连接，当杆处于第一状态时，第二紧固件与显示器支承件啮合，当该杆处于第二状态时，第二紧固件与显示器支承件脱离。
                  附图的简单说明
图1是体现本发明一种实施例且处于闭合状态的一种电子设备示范性实施例的透视图；
图2是在没有显示器支承件的情况下图1所示电子设备的透视图；
图3是处于打开状态的图1所示电子设备的透视图；
图4是该电子设备的剖视图，其具有一种与壳体顶面的凹进区域相啮合的保持钩；
图5是图1所示电子设备的侧视图；
图6是该电子设备的剖视图，表示具有双重紧固件的互锁机构的第一实施例，该双重紧固件具有与显示器支承件啮合的第二紧固件；
图7是该显示器支承件内采用的一种用于固定第二紧固件的槽的剖视图；
图8是该电子设备的侧视图，表示该具有双重紧固件的互锁机构采用的一种偏压机构的第二实施例；
图9是处于部分打开状态的该电子设备的侧视图；
图10正绕由铰链单元提供的转轴转动的显示器机壳的侧视图；
图11显示器机壳已经完全反转的该电子设备的侧视图；以及
图12是该显示器支承件的一种实施例的透视图。
                    本发明的详细说明
在以下详细说明中阐述的本发明实施例一般涉及一种用于平板显示器且提供双重紧固功能的互锁机构。这里，本发明的至少一个实施例涉及一种包括第一紧固件和第二紧固件的互锁机构。该第一紧固件适于把电子设备的显示器机壳固定到壳体上。该第二紧固件可使显示器机壳的底部固定到电子设备的显示器支承件上或与该显示器支承件分离。
在以下说明书中，采用特定术语来描述本发明一个或多个实施例的特定特征。例如，“电子设备”被限定为一种具有平板显示器的电子消费品。在此详细说明中，出于清楚原因且仅出于示例目的，该电子设备将表示为一种可选择性地反转为图形输入板计算机的便携式计算机。但在此主张本发明可应用于各种电子设备，包括但不限于个人数字助理器、移动电话、数字照相机、摄象机、导航系统等。
在此，术语“转动”、“枢转”及它们的变化时态一般限定为一种绕转轴的角运动。通常，该转轴是固定的。对于本详细说明书，术语“垂直”枢转(或其任何时态)一般涉及沿近似水平转轴的转动。术语“水平”枢转(或其任何时态)一般涉及沿近似垂直转轴的转动。
现在参照图1，表示了一种处于闭合状态的示例性电子设备100的透视图。电子设备100配备有如下所述的一种互锁机构实施例，该电子设备100包括一经由铰链组件130和显示器支承件140与壳体120枢转地连接的显示器机壳110。
对于本发明的一个实施例，壳体120包括两个主板部，即前板部122和后板部124(同时参见图3)。使这些板部122和124共同包围电子设备100的硬件和存储软件。这为它们免受外来物质和环境条件的影响提供保护。对于本发明的此实施例，板部122和124由不易弯材料例如硬质塑料制成。
显示器机壳110容纳一种平板显示器111及用于在该平板显示器111上生成可显示图像的电路。平板显示器111的例子包括但不限于液晶显示器(LCD)、等离子显示器等。
仍然返回至图1，对于本发明的此实施例，显示器机壳110包括连接到一起的两个板部。这些板部包括前显示板112(参见图3)和后显示板114。
如图1和2所示，后显示板114包括一凹进区域115，该凹进区域115的尺寸被设定为能够容纳显示器支承件140，这样当电子设备100处于如图1所示闭合状态时，该后显示板114的顶面116与显示器支承件140的顶面基本共面。
后显示板114的凹进区域115包括一个或多个凹进部1171-117N(这里N＞1)。在此，作为一种示例性实施例，第一凹进部1171可以是通向某空间的开口，该空间适于容纳如图6中详细表示的互锁机构。该互锁机构的紧固件之一可构造为凸出于第一凹进部1171。在本发明的一个实施例中，第二紧固件220在脱离时凸出于第一凹进部1171，但其尺寸被设定为不超过凹部区域115的深度。结果，第二紧固件220不会直接接触壳体120的前板部122的顶面。在另一种实施例中，第二紧固件220被构造为当其与显示器支承件140脱离时不从第一凹进部1171凸出。
如所示，互锁机构的第一紧固件220表示为一种具有多个叉状件的紧固件，该多个叉状件相分隔预定距离。但设想，第二紧固件220可由单个叉状件构成，如下所示。
另外，第二凹进部1172适于容纳如图12中详细表示的第二铰链单元155。第二铰链单元155可以是一种摩擦铰链；但设想，第二铰链单元155可以是摩擦铰链的集合或者也许是一条或多条无制动机构的铰链。同时，一个或多个弹簧加压保持钩113可位于凹进区域115内，如所示。
对于本发明的一个实施例，铰链组件130构造用以与壳体120的底缘126及一种显示器支承件140的第一端142连接。作为本发明的一个实施例，为维持显示器机壳110以某选定的转动角度位于壳体120的上方，铰链组件130适宜为一种制动铰链，例如扭杆机构或摩擦铰链。例如，铰链组件130适于维持显示器机壳110于角度A，这里，“A”在大约30度至150度之间的范围内(参见图3)。
第一铰链单元150适于与显示器支承件140的第二端144配合。作为本发明的一个实施例，第一铰链单元150大体位于显示器机壳110的后显示板114的纵向中央151处。位于由第一铰链单元150确定的纵向中央151与铰链组件130之间的显示器机壳110部分称为该显示器机壳110的“底部”119。但设想，第一铰链单元150可偏离于纵向中央151。第一铰链单元150使得显示器机壳110可依照一种由该第一铰链单元150建立的水平转轴垂直转动。类似的，在维持显示器机壳110于某视角或者转动显示器机壳110时，第二铰链单元155提供更大的稳定性。
现在参照图3，表示了处于打开状态的电子设备100的透视图。电子设备100还包括与壳体120结合成一整体的键盘180。另外，诸如触摸垫或跟踪球一类第二输入设备185也与壳体120结合成一整体。
第一紧固件160沿着显示器机壳110的顶缘118设置且用于固定到一互补的紧固件162上，该紧固件162设在壳体120的顶缘128上。这些紧固件160和162在啮合时阻止显示器机壳110的角位移并维持电子设备100于闭合状态直至解除啮合。
双扬声器170和172结合进壳体120中，并被显示器支承件140相互分隔开。当显示器机壳10处于闭合状态时，扬声器170和172基本上可见。
对于本发明的一个实施例，一条或多条槽道190和192形成在前板部122上。每条槽道190和/或192都包括凹进区域191和193，如图4进一步表示的。当显示器机壳110反转并靠着壳体120设置时，每个凹进区域(例如，凹进区域191)接收一种弹簧加压保持钩113。当显示器机壳110的底部119离开显示器支承件140时，弹簧加压保持钩113就弹出。另外，当电子设备100处于如图1和3所示的闭合或打开状态时，利用该显示器支承件140把弹簧加压保持钩113推入显示器机壳110内。
设想，显示器机壳110和壳体120的不同区域由不同材料构成。例如，围绕第二输入设备185的前板部122的一部分123由不锈钢或其它金属复合材料制成以代替硬质塑料，从而增强在长期使用后对损伤的回弹性。
现在参照图5，表示了图1所示电子设备100的侧视图。对于本发明的此实施例，一种互锁机构200成形为具有双重锁定功能。具体的，互锁机构200包括经由一种杆230连接到一起的第一紧固件210和第二紧固件220。杆230由一种刚性材料例如金属或硬质塑料制成，且包括与第一紧固件210枢转地连接的第一端232和与第二紧固件220固定连接的第二端234。如这里所示，杆230作为一种控制第二紧固件220的啮合或脱离的杆。
如图6中更详细表示的，表示了说明互锁机构200第一实施例的电子设备100的剖视图。这里，杆230位于一种形成在显示器机壳110的前显示板112与后显示板114之间的空间240中。杆230使得第二紧固件220可与一种形成在显示器支承件140内的槽250啮合及脱离。一开口位于后显示板114的凹进区域例如凹进部1171内。
一种偏压机构260可置于空间240内，以保持杆230于第一状态。例如，偏压机构260可以是设置用以给杆230施加横向(水平)力的弹簧。这使得第二紧固件220保持啮合在显示器支承件140的槽250内，直至如下所述施加额外的力。
一旦第一紧固件210解除啮合并对该第一紧固件210执行一作用例如压下该第一紧固件210时，杆230就横向移动并处于第二状态。结果，与杆230固定连接的第二紧固件220也横向移动。因此，如图7所示，第二紧固件220适于越过槽250的凸缘252，并当显示器机壳110逆时针转动时变得与该槽250脱离。
如图7中详细表示的，凸缘252的特征在于具有弧形，这不仅有助于阻止第二紧固件220与槽250脱离，还有助于第二紧固件220啮入槽250内。但设想，第二紧固件220可经由多种机构与显示器支承件140啮合，该多种机构包括但不限于没有凸缘252的槽250。
选择性的，如图8所示，偏压机构260可由一组位于杆230上和空间240中的保持凸起270-272来实现以代替弹簧。例如，依照这种实施例，当杆230处于第一状态时，保持凸起270位于保持凸起271和272之间。这阻止该互锁机构的第二紧固件220与槽250脱离。但当杆230处于保持凸起270移离保持凸起271和272之间区域(例如，凸起270现在移至凸起271的左边)的第二状态时，第二紧固件220可与槽250脱离。
更具体的，当横向朝内移动杆230时，迫使该杆230在空间240内略微向下，以使保持凸起270能够越过保持凸起271。第二紧固件与杆230固定连接。结果，第二紧固件在槽内横向移动，以允许当显示器机壳逆时针方向转动时该第二紧固件脱离。当然，作为另一种可供选择的方式，设想杆230具有两个或多个保持凸起，而空间240具有一个或多个保持凸起。
还设想，杆230可仅沿着后显示板的表面设置，可能位于凹进区域内以代替位于空间240内。这将保证杆230被构造为大体平面，以使该杆230所需要的空间量减至最少。
返回来参照图5，当电子设备100处于闭合状态时，相当于图1所示紧固件160的第一紧固件210与壳体120的互补紧固件162啮合。这阻止显示器机壳110和显示器支承件140的角位移。同时，第二紧固件220与显示器支承件140的槽250啮合。
现在参照图9，表示了处于部分打开状态的电子设备100的侧视图。在此，第一紧固件210与互补紧固件162脱离，这允许显示器机壳110经由铰链组件130垂直枢转，如箭头300所示。第二紧固件220保持与槽250啮合，这样显示器机壳110和显示器支承件140可同时地垂直枢转。
参照图10，表示了正在绕由第一和第二铰链单元150和155所提供的转轴转动的显示器机壳110的侧视图。对于本发明的此实施例，第二紧固件220已经与槽250脱离。这是响应于如箭头290所示对互锁机构200执行一种作用来实现的。
例如，依照本发明的一个实施例，响应于对第一紧固件210执行的一种作用，杆230自第一状态横向移动至第二状态。这些作用的例子可包括(i)压下/牵引(pulling)第一紧固件210，(ii)沿着一种圆周运动扭转第一紧固件210，(iii)枢转第一紧固件210，等等。这种作用使得偏压机构260被调整，并允许第二紧固件220在显示器机壳110如箭头295所示转动时变得与槽250脱离。
如所示，当偏压机构260采用弹簧时，杆230的横向移动导致该弹簧260被压缩。这使得第二紧固件220变得与槽250脱离。但当偏压机构260采用保持凸起时，杆230的横向移动导致不同的保持凸起维持该杆230的横向位置，但这又使得第二紧固件220变得与槽250脱离。
在第二紧固件220变得与槽250脱离之后，显示器机壳110可绕由第一和第二铰链单元150和155提供的转轴自由转动。作为一个实施例，由铰链单元150和155提供的最大转动角度大约为180度。第一铰链单元150可采用一种制动机构。这将能够维持显示器机壳110于一定的转动角度。
如图10所进一步表示的，显示器机壳110沿如箭头295所示的逆时针方向转动，以反转该显示器机壳110。结果，显示器机壳110的后显示板114适于与壳体120的顶板部122和显示器支承件140齐平，如图11所示。用户将能看到前显示板112。此外，在转动显示器机壳110的过程中，显示器支承件140形成一种双部件组件，以增强对该平板显示器的支承。
现在参照图12，表示了一种显示器支承件140实施例的透视图。显示器支承件140包括第一部件300和第二部件320。通常，第一部件300与铰链组件130及第一铰链单元150枢转地连接。第二部件320与铰链组件130及第二铰链单元155枢转地连接。铰链单元150和155都位于后显示板114的凹进区域115内。
第一部件300包括凹进区域305，该凹进区域305的尺寸被设定为：在除显示器机壳110正在绕由铰链单元150和155提供的转轴转动之外的全部状态过程中，该凹进区域305容纳第二部件320。更具体的，作为本发明的一个实施例，凹进区域305包括多个凹入部，例如凹入部306和307。第一凹入部306构造用以当电子设备100处于闭合状态时接收第二部件320的突出部325。在此状态下，第二部件320与第一部件300基本上共面。
如图12所进一步表示的，第二凹入部307作为用于第二紧固件220的槽250，该第二紧固件220表示为一种具有两个叉状件的紧固件，该两个叉状件相隔一宽度且该宽度略大于第二部件320的宽度。在第二紧固件220是单个叉状紧固件的情况中，仅第二凹入部307的一部分需要作为槽250。但当显示器机壳110完全反转时，第二凹入部307接收第二部件320的凸出部325。
返回来参照图9和10，沿着由第一铰链单元150建立的转轴初始逆时针转动显示器机壳110将导致与凹进区域305和第一部件300基本共面的第二部件320移离第一部件300。继续逆时针转动将进一步地使第二部分320与第一部件300分离，这样该第一部件300和第二部件320就基本平行且相隔一预定距离。在一个实施例中，该预定距离超过四分之一英寸；但任何预定距离都是可以采用的。
自处于打开状态的显示器机壳110的未转动状态起沿着由第一铰链单元150建立的转轴进一步逆时针转动该显示器机壳110大体超过90度将缩小第一部件300和第二部件320的间隔。当显示器机壳110完全反转时，第二部件320再次位于第一部件300的凹进区域305内且基本与第一部件300共面。
再次返回来参照图11，表示了显示器机壳110已经完全反转的电子设备100的侧视图。这里，显示器支承件140现在介于显示器机壳110与壳体120之间，互锁机构200的第二紧固件220构造为不凸出凹进区域115的深度以上，这防止了当电子设备100处于反转状态时，第二紧固件220刮伤壳体120及对该壳体120造成其它物理损伤。
尽管已经描述并在附图中表示了本发明的特定具体实施例，但应理解这些实施例仅仅是示意性的，并未限定本发明多种实施例的广义方面，由于可以作出多种其它变形，因此这些实施例并不限于所表示及描述的特定构造和布置。

Claims (9)

1.一种电子设备(100)，其特征在于，包括：
杆(230)；
第一紧固件(210)，与所述杆(230)连接；以及
第二紧固件(220)，与所述杆(230)连接，当所述杆(230)处于第一状态时，所述第二紧固件(220)与一显示器支承件(140)啮合，当所述杆(230)处于第二状态时，所述第二紧固件(220)与所述显示器支承件(140)脱离。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一紧固件(210)与所述杆(230)枢转地连接。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述杆(230)位于一对显示板(112，114)之间，所述一对显示板(112，114)形成所述电子设备(100)的显示器机壳(110)。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备(100)是一种适于转换为图形输入板计算机的便携式计算机。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一紧固件(210)与所述杆(230)的第一端(232)枢转地连接，所述第二紧固件(220)与所述杆(230)的第二端(234)固定地连接。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，还包括：
一偏压机构(260)，位于所述杆(230)的所述第一端(232)的最接近处，所述偏压机构(260)维持所述杆(230)处于所述第一状态，除非用户施加一种作用使所述杆(230)进入所述第二状态。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述偏压机构(260)是多个保持凸起(270，271，272)，所述多个保持凸起(270，271，272)位于所述杆(230)上以及位于形成在一对显示板(112，114)之间的通道(240)上，所述一对显示板(112，114)形成所述显示器机壳(110)。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，响应于通过调整所述第一紧固件(210)的位置而横向移动所述杆(230)，所述第二紧固件(220)与所述显示器支承件(140)脱离。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，通过压下所述第一紧固件(210)来横向移动所述杆(230)。
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