CN1805465A - 具有可相互相对活动的装置部件的装置如具有下壳和上壳的移动电话 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有两个可相互相对活动的装置部件(11、12)的装置(10),如具有一基础件或键盘件(下壳)和一显示器件(上壳)的移动电话,其中两装置部件(11、12)可以相互占据一第一和一第二稳定的终端位置,并且设有一控制机构(19),它借助至少一个弹簧元件(20)将两装置部件(11、12)从一任何的中间位置起推到一个或另一个相对的终端位置;其特征在于,弹簧元件(20)构成为杆状的或片状的弯曲弹簧,该弯曲弹簧固定在两装置部件(11、12)中的第一个部件(11)上,而一控制元件(21)与第二个部件(12)至少间接地运动连接,该控制元件根据运动使弹簧元件(20)偏转并且相应地张紧。

Description

具有可相互相对活动的装置部件的装置 如具有下壳和上壳的移动电话
技术领域
本发明涉及一种具有两个可相互相对活动的装置部件的装置,其中两个装置部件可以相互占据一第一和一第二稳定的终端位置,并且设有一控制机构,其借助至少一个弹簧元件将两装置部件从一任何的中间位置向外推到一个或另一个相对的终端位置。
背景技术
本发明特别针对具有一下壳和一上壳的移动电话,上壳通常地称为盖。下壳作为基础件至少含有装置的基本的电子系统并一般也含有一键盘,而上壳在内侧上和在必要时也在外侧上具有一显示器和/或在内部具有一键盘。
在这方面人们基本上区别三种不同的型式,亦即翻转型/翻盖型、旋转型/旋盖型和推移或滑移型/滑盖型。
在翻转型中相对于装置的水平的支持将盖绕一水平轴向上翻开并翻转。目前经常涉及所谓翻盖型手机。这种类型的杰出代表是西门子(Siemens)公司的移动电话CF62。
在旋转型中下部和上部绕一垂直轴线相互相对旋转。在一位置上两装置部件相互完全叠合。当将下部,亦即手机的背面旋转90°而到各装置部件大致相互处于交叉形时,在下部的正面上出现一全值的打字机键盘,这例如是在西门子公司的移动电话SK65中的情况。
在第三类型、即推移型中,沿装置的纵向方向相对于下壳直线地推移上壳。其中在初始位置两装置部件也相互完全叠合。随着上壳的推开例如显露出基础件中的装置键盘以便操作。西门子公司的移动电话SL65是一款广泛流行的这种所谓滑移手机的装置。
全部的装置型式都有的是,它们关于两个相互突出的终端位置具有可相互相对活动的装置部件,而任何的中间位置只是各终端位置之间的过渡。对使用者来说由此造成,必须“完全”进行从一终端位置到另一终端位置的转向或转换。按照使用者的选择,应该可靠地达到一个或另一个位置;而不必设定中间位置。这特别对于直观的作为可靠操作的按钮是重要的,因为与此有关的操作舒适性也大大有助于装置的作为高度感受的要求。
因此例如将翻转型手机的铰链轴设计和设置成,使可活动的装置部件向两终端位置之一个的相应的过渡借助一具有弹簧的控制机构来推动和保证。其中控制机构设计成使任何中间位置是不稳的、并且自动地不保持停留。
例如US 6 085 387 A公开这种翻转型手机的控制机构的实例。在翻转铰链区域安装的控制装置包括一固定的第一和一与其相反可旋转设置的第二成型的控制轴颈,其在一螺旋弹簧的作用下向第一控制轴颈偏压。各控制轴颈在它们相互贴紧的端面具有控制表面,它们构成和设置成使各装置部件分别在弹簧力作用下被推到其两个终端位置之一个上。由于在控制轴颈上成型控制表面消除了稳定的中间位置。
虽然该已知型式的控制机构是可靠的,但它是由多部分组成的并从而耗费是很大的。此外,它只适用于翻转型手机的较长的和大直径的铰链。
发明内容
因此本发明的目的在于,关于控制机构简化作为已知的上述型式的装置。并且按照本发明的目的在于,提供一种控制机构,其原则上可应用于具有至少两个可活动的装置部件的全部三种开头所述型式的装置中。
本发明利用独立权利要求1的特征达到该目的并且按其特征在于,弹簧元件构成为杆状的或片状的弯曲弹簧,它固定在两装置部件中的第一个上,而一控制元件至少间接地与第二装置部件运动连接,该控制元件根据运动使弹簧元件偏转并且将其相应地张紧。
本发明的基本核心因此在于,控制装置在最简单的情况下只包括两个元件,即一个在一装置部件上的弯曲弹簧和一个在另一装置部件上的控制元件。其中可看出相对于现有技术的很重要的区别在于,控制元件直接并不首先经由其他的元件对弹簧加载或由弹簧加载。这基本上这样达到,即控制装置不采用螺旋弹簧而采用弯曲弹簧,在其上可以首次直接滚过例如一控制凸块。
本发明用此方法可看出同样由于使必需的构件的数目减至最少而取得基本的简化。并且其为这样的控制机构也可用于其他的作为翻转型手机的装置中创建了先决条件。
按照本发明的原理的第一实施形式,所述至少一个弯曲弹簧可以在两端固定,其中控制元件基本上在中间对弯曲弹簧加载。在这种情况下合乎目的的是,弯曲弹簧以其两端插入或嵌入所属的装置部件的弯曲弹簧一凹槽中,这构成一结构特别简单的和实际合理的解决方案。
优选控制元件构成为凸轮盘,其圆周表面具有一对弯曲弹簧加载的控制凸块。
按照一个实施形式控制元件具有一转轴,其基本上平行于弯曲弹簧的纵向伸展延伸。一这样的设置特别适用于翻转型装置。
特别有利的是,将弯曲弹簧夹紧于一为其中一个装置部件配置的轴承座中,它优选同时支承用于为另一装置部件配置的控制元件的一驱动轴。在这种情况下轴承座可按简单的方式具有各个切口套筒形的凹槽,用以夹紧弯曲弹簧的各端,也可具有至少一个切口套筒形凹槽,用以夹紧驱动轴的至少一端。并且控制元件可以构成为与驱动轴材料一致一材料锁合的。这些特征构成很简单的控制机构:不采用其他的固定装置如螺钉、铆钉等对其进行安装是可能的。
对于旋转装置也对于滑移装置有利的是,按照本发明的其他的实施形式控制元件具有一转轴,它横向于、特别是垂直于所述弯曲弹簧的纵向伸展延伸。在这种情况下控制元件的转轴可以与两装置部件可绕之相互相对转动的轴相重合。
另一优点是控制元件确定一主平面,在其中也设置所述至少一个弯曲弹簧。由此产生一特别的优点,即由于这种设置可以很平坦地构造整个控制机构并因此可以最好节省空间地将其结合在两待旋转或待移动的装置部件之间。
在这方面还特别有利的是,设置两个相互平行间隔距离地排列的弯曲弹簧,在它们之间在同一平面内设置控制元件。在不同于只设置一个弯曲弹簧而实际上不变的小型构造形式情况下,用此方法可以提高弹簧力或采用较弱的弹簧。并且控制元件与弯曲弹簧之间的接触发生在两对置的侧面上,这在最优化的载荷或应力下不仅对控制元件而且对各弯曲弹簧也产生有利的影响。
只微小地修改按照本发明用于旋转型装置上的控制机构的原理,使得本发明就可以巧妙的方式和方法也用于推移或滑移装置。对此设定,控制元件与所属的装置部件经由一导杆相连接,该导杆使可移动的装置部件的直线运动变为连接于另一装置部件的控制元件的旋转运动。不同于用于旋转型装置的控制机构,因此只需附加的导杆,其按照一巧妙的进一步构成可以例如构成为简单的连接杆,其两端分别与配属的装置部件和控制元件可转动地插塞连接。
总之本发明提供一种此类的多件式装置,它关于其用于各装置部件的相互相对运动的控制装置的特征是最小的结构费用。特别是由于该小的费用和弹簧元件作为弯曲弹簧的实施形式可以构造特别小的装置,这由于对特别是移动电话、手机或PDA、微型计算机等的总是日益增强的小型化要求具有特别的意义。
附图说明
此外,以下参照附图中所示的各实施例更详细地说明本发明。其中:
图1    一翻转型移动电话包括向上翻开的显示器部分的示意透视图;
图2    一旋转型移动电话包括转到打开位置的各装置部件的示意透视图;
图3    一滑移型移动电话包括推开的显示器部分的示意透视图;
图4-6  一用于按图1的装置中的控制机构处于不同位置的透视图;
图7-9  图4-6中所示的控制装置的视图所属的横剖面图;
图10   按图2的旋转型装置的很示意性的透视图,但处于其第一使用位置或基本构型;
图11  图10的装置处在相当于图2的第二或特别使用位置;
图12-14  图2及10和11中所示装置的控制装置的示意图,其中图12相当于按图10的装置定位和图14相当于按图2和11的装置定位,而图13示出一中间位置;
图15  按图3的滑移型装置的再次很示意性的透视图,但处于其第一使用位置或正常构型;
图16  图15的装置处于相当于图3的第二使用位置,包括相对于下装置部件移回的上装置部件;以及
图17-19  图3及15和16中所示装置的控制装置的示意图,其中图17相当于按图15的装置定位和图19相当于按图3和16的装置定位,而图18示出一中间位置。
具体实施方式
以下描述涉及移动电话(手机),虽然本发明并不限于对此。其原则上可以应用在这些装置中,即其中取决于装置必须分别占据两特征的终端位置之一个时要相互相对翻转、旋转或移动至少两个装置部件。
图1示意示出一手机10,而且是翻转型手机。其基本的构件是一第一装置部件11和一第二装置部件12,它们可绕一相对于通常的手持姿态水平的轴线13相互相对转动。图1示出处于打开的状态的翻转型手机,亦即包括向上翻开的第二装置部件12,在翻转型手机中人们也将其称为盖。这是两确定的终端或使用位置之一个。如果人们将装置部件12翻转到基础装置部件11上,亦即闭合盖11,则定位为第二使用位置或初始位置。
如通常那样,在第一或基础装置部件11中设置一总体用14标记的键盘和基本的电子装置。在第二装置部件12或盖中示例性结合一显示器15。
图2中所示的移动电话涉及一较新式的所谓旋转型手机的类型。其中第一装置部件11包括几乎全部的基本电子构件和一显示器15并且还包括一未示的基本键盘用以操作电话系统、邮件系统或其他的输入系统。第二装置部件12包括一完整的特别是打字机键盘14的按键。图2示出处于打开状态的装置,其中亦即除实际上的手机10外键盘14是可接近的。
如果将装置部件11例如沿箭头方向16绕一垂直轴线17相对于另一装置部件12转动或转于另一装置部件12之下,则达到第二操作位置或正常位置。
图3示出现今通用的第三装置类型,其包括可相互改变位置的装置部件,而且是滑移型手机。该移动电话也包括一第一装置部件11,其包括电子基本装置和一用14标记的键盘,还包括一盖作为第二装置部件12,其沿双箭头18的方向可相对于第一装置部件11来回移动。第二装置部件12或滑移盖(也称为滑件)一般包括一显示器15和一图中未示出的基本键盘,它允许例如接听到达的呼叫。图3示出装置的打开状态,其中由于推开第二装置部件12而已打开下装置部件中的键盘14。
在全部三个示出的和说明的类型的装置中,为了感受舒服的操作重要的是,只唯一地占据两个使用位置中的一个。因为按图1的翻转型手机应该是或者如所示的敞开的或者关闭的,按图2的旋转型手机或处在正常位置或处在一如所示那样能够接近整个键盘的位置,最后滑移型手机按图3处在关闭的位置或所示的包括然后可接近的键盘14的第二位置。
因此必须避免中间位置,为此本发明根据原理操作一弹簧机构,其在按图1的翻转型手机中迫使盖12、在图2中旋转型手机迫使键盘件14和在按图3的滑移型手机迫使盖12相对于相应的第一装置部件11自动地进入一个或另一个使用位置,只要将一瞄准的力施加到至少一个相互相对活动的装置部件上即可。
本发明以简单的、小型的和很有效的方式和方法借助一方面在其中一个装置部件上的至少一个杆状或片状的弯曲弹簧作为弹簧元件而另一方面在另一装置部件上的一个与其协同操作的控制元件达到这些。这在以下对于上述三种移动电话型式加以详细说明。
图4至9中示出应用于按图1的翻转型手机中的本发明控制机构的不同的位置。该控制机构19作为基本元件具有一弯曲弹簧20和一与其协同操作的控制元件21。在所示的实施例中弯曲弹簧20是杆状的并且例如由一弹簧丝的缩短部分构成。当然也可以考虑片簧,因为在这里在本发明的意义上同样涉及一弯曲弹簧。
弯曲弹簧20是伸长的并且以其两端安装于一用23标记的轴承座的凹槽22中。各凹槽22具有切口24,因此构成可以说是切口套筒,在其中可以简单地从外面夹入弯曲弹簧20的各端。此外至少不是固定地夹紧弯曲弹簧20的两端,因为在其以下要进一步描述的偏转时弹簧各端的间距缩短。在该实施例中弯曲弹簧20的两端以沿纵向方向的自由度浮动地支承于各凹槽22中。
此外,轴承座23支承一控制轴25,其在优选的单件一材料锁合的实施形式中设有一控制元件21。人们应想象得出,轴承座23例如在按图1的翻转型手机中运动一致地、亦即固定地与第一装置部件11相连接。第二装置部件12,即盖因此与图4至6中示出的连接轴颈26运动一致地相连接。控制元件21是一凸轮盘,其端面确定一控制凸块27。这从图7至9中可特别好地看出。
控制轴25以其在图4至6中所示的右端夹紧于一由于一切口28可从外面接近的轴承29中。在将具有带动轴颈26的另一端从轴承座23的内侧插过轴承座23中的用30标记的孔以后实现这样的夹紧。
图4至6中所示的各部件可以全部构成为塑料注塑成型件。当然弯曲弹簧20一般最好是金属弹簧。
人们认为图4示出控制机构处于这样的位置,其相当于按图1的翻转型手机的打开的位置,这在以下描述中是会明白的:
如果要关闭盖12,则它通过其与轴颈26的运动一致的连接沿图5中箭头31的方向带动控制轴25,并从而也带动作为控制机构的控制元件的凸轮盘21,图5在这方面示出一中间位置。从那里通过以相同方向继续沿图6的箭头32的方向转动而进入盖的关闭位置。
在按图1的装置对应于图4的盖的敞开位置,控制元件21和弯曲弹簧20接触而没有值得提起的相互力作用影响。对于翻转盖12在控制机构19对应于图6的另一终端位置的关闭状态同样如此。但如果从图4(向上翻开的盖)或图6(关闭的手机)开始使盖12沿相应的另一方向运动,则借助于控制轴25的旋转运动相应地推动控制元件21。其控制表面27升高和弯曲弹簧20逐渐增强地偏转,如其在图5中明显表明的。只要控制凸块27与弯曲弹簧20的接触线达到其顶点,就发生这种情况。这示于图5中。在所属的横截面一图8中可看出,凸轮盘21的控制凸块27现在以一尖顶33接触弯曲弹簧20。因此在该位置时存在一极不稳定的状态。盖向打开位置或关闭位置的很轻微的推动就可引起盖的关闭或向上翻开。
不过为了更好的理解应该指出,这个只用于说明控制机构的重要的不稳定的位置在一般而论时只可纯偶然而例外地产生象这样的情况,但在正常操作中实际上并不出现。
如果对以上作进一步阐明,即在装置部件11和12的各终端位置,图4和6的各控制机构位置对应这些位置,控制元件21实际上没有把力施加到弯曲弹簧20上,则还应该指出,人们也可以将控制机构19的这两个位置用于借助支承附加地保证装置10的两个特征的终端位置,亦即盖的打开位置和盖的关闭位置。为此可以例如在控制凸块27上设置终端挡块和/或凹部,在各终端位置上弯曲弹簧20贴靠终端挡块或嵌入凹部中,从而为了可以离开相关的终端位置,必须还在控制机构方面首先借助于一定的力克服这些位置。
图10至14示出,如何将至此借助一翻转型手机描述的控制机构19的型式经过微小的修改就可应用于旋转型手机。
图10很示意地示出关闭的装置,其敞开地示于图2中。用34标记一在装置部件12中的限定旋转90°的弧形切口形的滑槽,并用35标记一与其协同操作的在装置部件11中的挡销。在装置部件11中设有沿其纵向方向定位的和相互平行配置的两个上述型式的弯曲弹簧20。参见图12至14,但也可参见图11。弯曲弹簧20的两端分别具有弯曲部36,借其使弯曲弹簧20的各端固定于装置部件11中。在至少各一端在该装置部件11中的相应的凹槽37构成为长孔,以便考虑其各端36在弯曲弹簧20偏转时缩短的间距。
由于在该实施例中弯曲弹簧20安装于用11标记的装置部件中,因此控制元件21抗旋转地连接于另一装置部件12。
在按图12至14的实施例中控制元件21构成为具有正方形轮廓的薄板。因此该平面横截面的立方体的侧面构成控制表面27。如这些图直观显示的,控制元件21和两弯曲弹簧20位于同一平面内并且在装置11的一基面内。这种设置尤其在高度上是特别节省空间的。
关于控制机构19的功能在考虑图12至14时这样开始,即相对于那里示出的下装置部件11绕一垂直轴线17旋转上装置部件12,相应地带着控制表面27旋转。虽然在两终端位置上控制元件21大致平面平行地以平表面接触两弯曲弹簧20,但各一个角(例如在图12中用38标记的各角)对着各弯曲弹簧20并且在旋转运动过程中将它们逐渐增强地相互撑开。在图13中达到最大的弹簧力并且存在一很不稳定的位置,因为各弯曲弹簧20只由控制元件21的各锐角38接触。
因此在该旋转型手机中控制机构的配置也这样构成,即它从一稳定的第一位置(图12)经由一死点位置(图13)向一确定的第二位置(图14)操控或反之。在按图13的并不希望的不稳定的中间位置弹簧力是最大的。这意味着,弹簧力在任何情况下倾向于将两装置部件11和12强迫地转到一个或另一个要求的终端位置。
本发明现在已可看出,将如借助旋转型手机描述的控制机构经过只微小的修改也可应用于推移或滑移型手机中。一个这样的控制机构示意地示于图15至19中。
在这里特点在于,一在图15至19中用39标记的导杆。在一简单的实施例中在这里涉及一连杆,其用40标记的一端可转动地但纵向刚性或抗弯地固定在装置部件12上(特别参见图15和16)而其另一端41以与垂直转动轴线17间隔开距离地嵌接在控制元件21上。
各弯曲弹簧20的设置与在以上借助对旋转型手机描述的实例中是相同的。其中控制元件21基本上也构成为正方形的板并且在这方面与上述实施形式的控制元件21是完全相同的。一首要的区别在于,导杆39在控制元件21上的偏心的嵌接。
现在可以想象,使上装置部件12相对于下装置部件11从图15的位置沿箭头44的方向移动,由此牵拉控制元件21上的导杆39并且使控制元件21从按图17的原始位置沿箭头43的方向(图18)旋转,从而按照上述实施例的功能使控制元件21的正方形板绕其中点42旋转同时相互撑开并因此张紧各弯曲弹簧20,直至达到最高位置,这示于图18中。其特征又在于,控制元件21的相互对置的各角38对各弯曲弹簧20加载。在装置部件12的相对于装置部件11的推开的终端位置达到图19中所示的第二终端位置。
相对于图2以及10至14所示的实施例的另一特点在于控制元件21的支承。在旋转型手机中控制元件21抗旋转地连接于装置部件11。在“滑移型手机”的实施形式中装置部件11和12并不旋转,更确切地说是发生直线运动。因此在这里控制元件21关于其绕垂直轴线17的旋转运动必须与装置部件12分开。因此在这里控制元件21可旋转或回转地支承于装置部件11中。这样人们可以将用42标记的转动中心本身大致想象为轴颈轴承。
因此在这里也设置成使得可转动的控制元件21在从装置10的一终端位置向另一终端位置转变时必须越过一死点位置,从其开始在各弯曲弹簧20的恢复力的作用下自动地和被迫地转到相应的终端位置。
对此应该指出,基本的功能元件,例如控制机构和所述至少一个弯曲弹簧以及在必要时导杆分别配设于这样的装置部件11或12,即该装置部件在实际上最好地适于其设置和安装。在这方面应该理解的是,借助图描述实现的配置绝不限于一装置的上壳或下壳。
在图12至19中示出的和上述的作为控制元件的正方形板也只是示例性的。一控制元件在本发明的意义上可以具有任何适于达到清楚描述的目的的形状,亦即例如具有三角形或其他的多角形的形状或在通常理解的意义上具有一合乎目的的控制凸块。

Claims (15)

1.一种具有两个可相互相对活动的装置部件(11、12)的装置(10),如具有一基础件或键盘件(下壳)和一显示器件(上壳)的移动电话,其中两装置部件(11、12)可以相互占据一第一和一第二稳定的终端位置,并且设有一控制机构(19),它借助至少一个弹簧元件(20)将两装置部件(11、12)从一任何的中间位置起推到一个或另一个相对的终端位置;其特征在于,弹簧元件(20)构成为杆状的或片状的弯曲弹簧,该弯曲弹簧固定在两装置部件(11、12)中的第一个部件(11)上,而一控制元件(21)与第二个部件(12)至少间接地运动连接,该控制元件根据运动使弹簧元件(20)偏转并且相应地张紧。
2.按照权利要求1所述的装置,其特征在于,所述至少一个弯曲弹簧(20)在两端固定,并且控制元件(21)基本上在中间对弯曲弹簧(20)加载。
3.按照权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述至少一个弯曲弹簧(20)以其两端插入或嵌入所属的装置部件的弯曲弹簧-凹槽(22)中。
4.按照权利要求1或2所述的装置,其特征在于,控制元件(21)构成为凸轮盘,其圆周表面具有一个对弯曲弹簧(20)加载的控制凸块(27)。
5.按照权利要求2至4之一项所述的装置,其特征在于,控制元件(21)具有一转动轴线,它基本上平行于弯曲弹簧(20)的纵向伸展延伸。
6.按照权利要求2至4之一项所述的装置,其特征在于,控制元件(21)具有一转动轴线,它横向于弯曲弹簧(20)的纵向伸展延伸。
7.按照权利要求5或6所述的装置,其特征在于,控制元件(21)的转动轴线与两装置部件(11、12)可绕其相互相对转动的轴线(13、17)重合。
8.按照权利要求7所述的装置,其特征在于,弯曲弹簧(20)夹紧于一为其中一个装置部件配置的轴承座(23)中,该轴承座同时支承一用于为另一装置部件配置的控制元件(21)的控制轴(25)。
9.按照权利要求8所述的装置,其特征在于,轴承座具有切口套筒形的凹槽(22),用以夹紧弯曲弹簧(20)的各末端。
10.按照权利要求8或9所述的装置,其特征在于,轴承座(23)具有至少一个切口套筒形的凹槽(29),用以夹紧控制轴(25)的至少一端。
11.按照权利要求8至10之一项所述的装置,其特征在于,控制元件(21)与控制轴(25)材料一致-材料锁合地构成。
12.按照权利要求6所述的装置,其特征在于,控制元件(21)确定一主平面,所述至少一个弯曲弹簧(20)也设置在该主平面内。
13.按照上述权利要求之一项所述的装置,其特征在于,设置两个相互平行间隔开排列的弯曲弹簧(20),控制元件(21)在两弯曲弹簧之间设置在同一平面内。
14.按照上述权利要求之一项所述的装置,其特征在于,控制元件(21)与所属的装置部件(12)经由一导杆(39)相连接,该导杆将装置部件的直线运动变为控制元件(21)的旋转运动,并且控制元件可旋转或回转地设置或支承在另一装置部件(11)中。
15.按照权利要求14所述的装置,其特征在于,导杆(39)为一连杆,其两端(40)分别与配属的装置部件和控制元件(21)可转动地插塞连接。
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