專利名稱：三位置蓋板的制作方法
技術領域：
本發明涉及個人計算機裝置。更具體地說，本發明涉及一種便攜式計算機裝置通常稱之為“膝上”計算機。
膝上計算機的特點在于，其設計上的要求與傳統設計的個人的或別的計算機相比較是有顯著區別的。重要的是，除了要耐用以外，它們必須是緊湊的結構，為的是它們將是足夠小的和重量輕的以使它們易于攜帶，提起和操作而可在膝上使用。再者，由于裝置的便攜性質，一定要認識到這樣一個事實，那就是這種計算機將用來適應于呈現出多種位置要求的場合以及多種操作要求。進而還希望這種裝置在設計上是多功能的以使也可用作桌上裝置。因此這種裝置必須易于從一種裝置的形式轉換成另一種。
在推動這個后者的目的方面并因為裝置除了要用于不同的場合，還要用于不同的操作者，而這些操作者對如何利用中央處理機，特別是如何利用鍵盤有著不同的偏愛，希望裝置能夠有某種程度的垂直方向的調整。更有甚者，最好是提供這樣一種裝置的垂直方向的調整，其調整裝置要作為一個裝置的單獨整體部分來形成以便作為一個裝置的零件來運輸。另外也是重要的是調整裝置要有選擇性利用的能力，并當停止使用時，調整裝置要被安置在計算機裝置上的一個相對來說不受注意的地方。
這就是本發明要到這種能力的方向。
因此，這里提供了一種膝上計算機裝置，它的設計結合了下列同時遞交的專利申請中具體體現的各種特征，這些申請，已轉讓給受讓人了，這些申請是美國專利申請號07/319，199名為“顯示屏緊固桿”;
美國專利申請號07/319，157名為“扭力桿和帶式制動器”;
美國專利申請號07/319，516名為“帶狀線一擾性套筒連接方式”;
美國專利申請號07/319，178名為“用于可裝拆式顯示屏組件的鎖緊機構和支承腿”;
美國專利申請號07/319，179名為“電池組的鎖緊裝置”。
美國專利申請號07/319，200名為“對接插件”。
于是，這里提供了一個便攜式計算機包括一個中央處理機，其機殼具有由對面間隔開的上蓋板和下蓋板形成的殼體以及一個周壁延伸在其間和內部連接著蓋板的前、后和側邊。一塊板附裝在殼體上用于從一個基本上疊置在周壁后部的位置到一個該板延伸到下蓋板水平面以下的位置，用來將所說的殼體的后部抬起至比殼體的前部高的位置。
鉸接安裝著的板含有凸輪表面，該表面是幾個位于不同角度方向的平面，這些平面與彈簧助力的推桿聯動來有效地保持板在不同角度下的位置上。在一個這樣的位置上，這種板疊置和蓋住了位于殼體后壁上的連接器端頭。在另一個位置上，這種板用作支承腿來抬高相對于計算機殼體前部的計算機殼體的后部。與推桿共起作用的相互關連的凸輪表面的形狀做成盡管需要用來開啟蓋板以接近配置在計算機壁中的連接器的力量是很小的，但是卻需要一個較為可觀的力量使該板從垂直向下的方向轉動開去，這樣用來防止該板用作計算機的支承時由于它轉動而使計算機后部突然下落而可能造成的損害。
為了更好地理解本發明，它的操作優點以及在使用中得到的特殊目的，用一個最佳實施例并結合附圖和說明以供參考。
圖1是含有本發明內容的個人計算機裝置在打開狀態時的透視圖;
圖2是圖1所示的個人計算機裝置在關閉狀態時的透視圖;
圖3是圖1所示的個人計算機裝置的分解圖，它示出了該裝置的主要組件;
圖4是計算機機殼的背視圖，該機殼的后蓋處于關閉狀態;
圖5是與圖4相似的計算機機殼的背視圖，圖中的后蓋處于水平位置;
圖6是計算機顯示屏的透視圖;
圖7是計算機顯示屏的后蓋部分切開后的透視圖;
圖8是圖3中的顯示屏沿8-8線切開后的框架局部放大剖視圖;
圖9是顯示屏框架的部分俯視圖;
圖10是圖3中的顯示屏沿10-10線切開后的框架局部放大剖視圖;
圖11是顯示屏背板取去后的顯示屏底座和顯示屏框架的部分俯視圖;
圖12是用于計算機顯示屏的帶狀線和連接器的放大透視圖;
圖13是圖12中的帶狀線和連接器的部分俯視圖;
圖14是圖13中沿14-14線剖開的帶狀線和連接器的部分正面剖視圖;
圖15是與圖14相似的部分正面剖視圖，它示出了當顯示屏框架處于關閉位置時的帶狀線和連接器所處的狀態;
圖16是計算機顯示屏揭開后處于自由立起狀態時的透視圖;
圖17是揭起后的計算機顯示屏的側視圖;
圖18是計算機顯示屏底座的前視圖;
圖19是圖18中的計算機顯示屏底座沿19-19線方向的局部剖開的側視圖;
圖20是計算機顯示屏與機殼連接處的放大了的局部剖開的側視圖;
圖21是圖20中沿21-21線的示圖;
圖22是電池組的俯視圖;
圖23是電池組的側視圖;
圖24是計算機機殼的底視圖;
圖25是電池組卡扣機構局部剖開的放大示圖;
圖26是圖25中的卡扣機構的部分頂視圖;
圖27是卡扣機構的操作滑塊的透視圖;
圖28是計算機裝置后部抬高后的部分背視圖;
圖29是計算機裝置后部抬高后的部分側視圖;
圖30是機殼后部和蓋板的部分側面剖視圖;
圖31是圖30中沿31-31線的部分俯視圖;
圖32是對接插件的正視圖;
圖33是對接插件的背視圖;
圖34是對接插件的俯視圖，局部剖開以示出其肘節扣鎖機構;
圖35是用于圖32所示的對接插件上的肘節扣鎖機構的主要構成件的分解透視圖;
圖36是圖32中沿36-36線的示圖，它示出了對接插件連接器的一種安裝方式;
圖37是圖32中沿37-37線的一個示圖，它示出了對接插件連接器的另外一種安裝方式;
圖38至圖41是對接插件和計算機機殼的部分俯視圖，它們示出了安裝過程的不同階段。
下面敘述本發明的一個實施例。
在圖1和圖2中示出了一種計算機裝置10，它特別適合于既可用作便攜式的，所謂“膝上計算機”，也可用作桌上計算機。該計算機裝置包括四個主要的組件，即一個中央處理機(CPU)12，一個顯示屏14，一個電池組16和一個對接插件18。顯示屏14以鉸接的方式裝在中央處理機12上，當將顯示屏放平時，它形成計算機的蓋子的一部分，如圖2中所示。如在本說明書后面將要詳細敘述的，每一個組件，即顯示屏14，電池組16和對接插件18都可以從中央處理機12脫開以提高該計算裝置10的使用多樣性。
中央處理機(CPU)中央處理機12包括一個金屬的機殼20，其內裝有許多元件，其中有許多是與本發明無關的，例如數據處理手段，它可以是一個或幾個微處理機或微計算機芯片、小型隨機取用的記憶裝置、以及計算機各元件間的電氣連接線。當用作攜帶型計算機時，計算機所用的電力取自電池組16，而當用作桌面計算機時，所需的電力可由室內電源輸入。
機殼20由矩形布置的前后壁22、24和左右側壁26、28構成，它們位于底板30和頂板32之間并與之連接。如在圖1中所示，頂板32做成階梯狀，在其前部裝入一個鍵盤34，并在其后部稍為抬高的部位裝了一個顯示屏14，右側壁28上開有一個磁盤插入口36，并在其附近裝有一個磁盤退出按鈕38。
機殼20的后壁24(見圖4)上在靠近左面側壁26處裝有一個撥轉式單相電源開關40。在開關40的附近裝有一個后蓋板42，它蓋住了一個空間44，其內裝有連接各種外圍設備的接頭。這類接頭包括各種接受型插座，46至54，每個插座都有多個觸點以與各別的外圍設備的相配的插頭連接;或者是一些接頭的組合件，例如對接插件18上所含有者;關于對接插件18后面將再詳述。
中央處理機12的底面34可裝有多個彈性腳229，以便當電池組16取去后，中央處理機與機殼20之間有一個緩沖性的連接。
顯示屏如所周知，這一類設備上的顯示屏14是將計算機圖象顯示給操作者看的裝置。本發明的計算機裝置中的顯示屏14是液晶型的，它裝在顯示屏框架60內。該顯示屏框架60通過一個底座62與中央處理機12的頂板32的后部相連接，其連接方式做成可脫開的。該顯示屏框架60與底座62是鉸接的，它可以是一種基本上是水平放置的位置，如圖2中所示，從而有效地蓋住并由其側邊61罩住計算機的頂板32以保護其鍵盤34。顯示屏框架可從其水平放置的位置轉到一個以最大角度翻起的位置以供觀看其顯示的內容，如圖1所示，該角度約從其第一位置翻起135°。后面將述及的定位裝置可使顯示屏框架可在其水平位置至其最大翻起角度之間的任一位置上固定住。可松開的卡扣機構64各自裝有其操作器66，它們位于左、右側壁26和28內，用來將顯示器框架扣住在其關閉位置，也可將其放開。
從圖6可見，該顯示屏框架60是由相對裝置的鑄鋁或鎂合金屬板組成的，其中包括前板68和后板70。夾裝在前板68和后板70之間的是一塊液晶顯示(LCD)板72和一塊電熒光板74，液晶顯示板72位于前，電熒光板74位于后。液晶顯示板72的四周矩形地圍著一組印刷電路板76，它們構成中央處理機12和顯示屏14之間的部分電氣連接電路。包含著液晶板72和印刷電路板76的組件通過裝在該組件四角的一般是U形的減震座78裝入前板68內壁上一體形成的凹座80內。
構成顯示屏框架60的前、后板68、70通過其各自的位于顯示屏14的上邊或自由邊的長邊上形成的對接扣條82和84(見圖8)組合在一起。前、后板68、70的組合還包括沿著框架60的其他三條邊上位于該兩塊板相對的內向面上形成的交替的凸出體86，該凸出體86具有縱向的凹穴88，后板70上的凸出體86是沿著板邊的后板70的邊緣90一體形成的前板68上的凸出體86則是由距前板68的邊緣有一段距離的從其內壁面立起的板條92的端部一體形成的。
各該板上的凸體86是互相錯開的，當兩塊板相對地合起來時又是互相配合的。各該凸體內的凹穴88在兩塊板合起來時互相對中并形成一個通長的孔以供穿入一根定位銷子94。定位銷子94的外徑可以使它緊貼地穿入對準的凹穴88所形成的長孔，銷子94的后端車有螺紋，這樣就可使用一個工具(未在圖中示出)將銷子94旋轉著穿入其相配的長孔，將銷子轉動可以便于它們穿入長孔，為了進一步使銷子94方便地通過長孔，其前端可以做成尖的，如圖9中97所示。
為進一步改善組件的外觀，每根銷子94的帶螺紋的一端可以套上一個套蓋96，該套蓋96可彈性地嵌入前、后板內形成的埋頭孔98的內壁間。套蓋96的尺寸做成可基本上充滿其所配的埋頭孔98，這些埋頭孔位于顯示屏框架60的兩邊的下端和框架鉸接邊的一端。從圖中可見，這些埋頭孔是在前、后板68，70內的半圓柱形凹坑，當兩塊板合起來時，就形成圓柱形的埋頭孔。
要將顯示屏框架60解體時，先將套蓋96從其各自的埋頭孔98中取出，然后將前述的工具旋上銷子94后端的螺紋以將銷子94從其所在的孔中拔出。然后前后板68和70可以被扳開并使其上部邊緣內的扣條82和84脫開，從而使前、后板完全分開。
顯示屏位置的控制顯示屏框架60是支承在軸承上的，使之能在顯示屏框架的底座62內擺動，該底座62是一個金屬鑄件，它具有一體形成的軸頸100和102(見圖11)，這些軸頸位于該金屬鑄件相對的端部;該底座62還有一個金屬的罩蓋63(圖11中未示出)用來遮蓋該鑄件。在軸頸100中有一個樞軸104，它牢固地裝在顯示屏框架60上并從其橫向的一個端部伸出。該樞軸104另外具有導向地使一根作為中央處理機12和顯示屏14之間的電氣連接的柔性帶狀線106依附在它上面的附加的功能。關于該附裝的帶狀線，后面還將詳述。顯示屏14的框架60的另一端通過一個軸套108鉸接在軸頸102上，形成一個編號109的裝置，它是用來控制顯示屏框架60相對其底座62之間的角度位置的。該位置控制裝置109含有一根圓柱形長桿110，它由彈簧鋼做成，從顯示屏組件的一個側邊通向另一側邊并裝在顯示屏框架板68內的一個座子112內，該座子112位于在框架底端將框架板68和70栓住在一起的銷子94旁邊。長桿110的一端變成與之基本上垂直的偏移段114，它嵌入沿前板側邊鑄成的分開的凸邊形成的夾座116內，長桿110的另一端有一段與之基本上垂直的偏移段120，從圖6中可見，該偏移段120與偏移段114錯開約80°的一個角度。該偏移段120做成可伸入在底座62內由鑄出的凸邊形成的夾座122內(見圖11)。可以看出，長桿110的各該偏移段114和120將該長桿相對的兩端各自固定在顯示屏框60和底座62上，使得當顯示屏框被板起時在長桿110內產生一個扭應力。
長桿110設計成它承受了一個預扭應力，該預扭應力選擇為當顯示屏框架與中央處理機12頂面32的垂直平面成10°夾角時其應力為零。當顯示屏框架從該位置向前或向后轉過一個角度時，在長桿110內產生的正反方向的扭應力的作用將會抵銷顯示屏的重力作用從而減少顯示屏的有效重量。這樣就可以輕便地轉動顯示屏14，同進也可減少要將該顯示屏保持在各種傾角時的制動力。關于保持顯示屏在其傾角位置的方法后面還將詳述。此外，由于將無應力點選擇在稍稍偏離顯示屏框架的垂直位置，其應力的狀況使得當操作卡扣64將框架60從機殼20的側邊松開時，該框架將自動彈跳到稍稍高出于機殼的位置，這樣就可用手方便地持住框架進一步的操作。
從圖6和圖7可見，長桿110及其偏移段120以可伸縮的方式套在鉸接套筒108內。該鉸接套筒108套裝在桿110上時伸出于顯示屏的前、后板68、70的范圍以外并穿入底座62鑄件上的軸頸122內，在該處它被蓋板63的組件固定住，形成顯示屏的另一樞軸。
將顯示屏框架60保持在各種傾角位置是由一個抱閘130來完成的。抱閘130由一種彈性物料(例如彈簧鋼皮)構成，其局部形成圓柱形的弧段132并將鉸接套筒108的大約四分之三的圓周弧面抱住。抱閘130的圓柱形部分132的兩端134以張開的形狀外伸;當顯示屏的前后板68和70裝配好后，它的圓柱形部分與鉸接套筒108形成一個摩擦接合面。
抱閘130產生的摩擦力足以保持顯示屏框架60在其初始的稍稍抬起的脫扣的位置和最大的全開位置之間的任意位置，從而使得可以將顯示屏調整到該兩個極限位置之間的任何傾角位置。顯示屏主要是由抱閘130的圓柱形部分132在鉸接套筒108上所產生的摩操力保持在其各種傾角位置。扭桿110除了有助于降低顯示屏14的重力作用、從而減輕轉動它的力以外，還作用于抱閘130以顯著地降低其產生的為保持顯示屏在其位置上所需的摩擦力。因此為保持顯示屏在其位置上所需各種零件的尺寸可以減至最小，因面顯示屏框架也可做得很小。
電路的帶狀線連接器中央處理機12和顯示屏14之間的電氣連接是用一根扁平的帶狀線106來完成的。這是一種常用的連接線，它埋有多根電氣導線。如在圖11中所示，該帶狀線106的一端與一個多腳插頭138作電氣連接，該插頭裝在顯示屏14的底座62的中心位置，插頭138做成與中央處理機12的頂板32上的開口140內的插座(圖中未示出)相配，所述頂板32上的開口是由一個可推開的、彈簧加力的蓋子142所蓋住的。帶狀線106的另一端則與一塊或幾塊印刷電路板76相連接。
如圖中所示，帶狀線106有一對平行布置的轉腳部分142和144和一個連接部分146。一個轉腳部分144從端子插頭138連到連接部分146，并在裝配時被固定在底座62內鑄就的導槽148內。另一個轉腳部分142從帶狀線的連接部分146延伸到與印刷電路板76連接的端部。該轉腳部分142固定地裝在形成顯示屏框架60的前后板68和70之間，并做成可與該框架一起圍繞其底座62擺動。
為了使裝在固定的底座62內的帶狀線106的轉腳部分142和裝在顯示屏14內的帶狀線106的轉腳部分144在顯示屏擺動時保持其固定住的狀態，裝設了一個撓性套筒150，它構成鉸接軸104。該撓性套筒150有一個圓柱形的筒體段152和一個有矩形邊的固定段154，兩者之間隔有一個加大直徑的法蘭156。套筒150裝在顯示屏框架的前后板68和70之間，其固定段154就座于板上一個鑄就的座子內，這樣使得該套筒在顯示屏框架60內保持不動而隨著框架作角移動。圓柱形筒體段152從框架上的一個開口中伸出，裝在底座62的鑄件體內的軸頸100內。該開口由其旁的套筒上的法蘭156有效地閉住。這樣該套筒的筒體形成了顯示屏14的另一樞軸。
如在圖12中所示，套筒150的筒體的延伸方向同帶狀線106的連接段146是交叉的。為了能有效地在沿著帶狀線106的轉腳部分142的縱軸線方向將其夾住，該套筒的筒體開有一條縱向的槽157。這是通過將筒體做成兩半而用一個撓性連接片158將其連接而成的，它使該筒體的兩半可以折合起來成為圓柱形。由于采用了這樣一種結構，該帶狀線106的附著部分被夾在套筒150的兩半之間。筒體的圓柱形部分152做成兩端帶臺階的凹入段，如圖中的160所示。當顯示屏擺動而使套筒在軸頸100內轉動時，帶狀線106的連接線146就繞在該凹入段內。
帶狀線106的連接段146的作用可從圖14和圖15中看出，帶狀線在該處留有足夠的富余度使之形成一個具有足夠縱向長度的波浪形，它使得套筒筒體150可在軸頸100內轉過約135°而不致在帶狀線材料內引起過高的拉力。
從圖中可以看出，當顯示屏14擺動而使套筒筒體150轉動時，形成帶狀線106的連接段146的那部分材料就繞在套筒的凹入段152上，并被凹入段兩端的臺階160限制在該凹入段內。由于采用了這種結構，帶狀線在顯示屏相對于其底座62擺動時被限制著作有控制的動作，因而防止帶狀線打結而引起的損壞或折斷，或引起系統的誤動作。
可卸下的顯示屏為了使所述的計算機裝置具有多用性，尤其是當它被用作桌上計算機時，它的顯示屏14，包括其框架60和底座62，可以完整地從中央處理機機殼20上脫開并自由地立置起來。這一特點的取得是由于在底座62的底面靠近其相對的兩端處，在操作桿164上固定地裝有鎖緊凸輪162。從圖16和圖17可見，這樣的布置使得當將顯示屏14從中央處理機12上取下后，鎖緊凸輪162的操作桿164可以方便地用作使顯示屏組件自由地立置的支持腿，而鎖緊凸輪162則可用來抬高顯示屏組件的前端。這樣可以得到一個較大的顯示屏框架60的傾側度，不但可提高顯示出來的圖象的視覺，并且由于整個立置的組件的重心后移而提高了它的穩定性。
這些特點的結構上的安排可結合圖11和圖18至20來敘述。圖11和圖18分別示出裝有鎖緊凸輪162的底座62的俯視圖和背視圖。圖中可見，凸輪162具有平行的、較長的直邊166和圓弧形的端面168。凸輪本體是與各自的操作桿164的端部形成一體的，此組件由一個彈簧加力的螺絲163與形成底座62的鑄件連接并可作擺動。當操作桿164位于其伸出的位置并與底座62的縱軸線相垂直時，凸輪162的直邊166是與底座62的縱軸線同向的。自該位置將操作桿164轉過90°使之嵌入底座62內的口子169內，此時凸輪162的直邊166與底座62的縱軸線相垂直，達到后面將要說明的閉鎖狀態。
再參閱圖3，圖20和21，可見到機殼20的頂板32在其后緣附近有三個開口，在中心位置的是插頭開口140，等距地布置在中心開口140兩側的是開口172。前已述及，中心開口140是供位于顯示屏底座62下面的一個端子插頭插入孔內的圖中未示出的端子插座用的。可以理解，當顯示屏14直接裝在計算機機殼20上時，它的插頭138直接插入機殼20內的插座。當顯示屏14從中央處理機的機殼20上卸下后，要有一個長條形的電氣連接線(圖16中的174)來連接上面提到的端子插頭和插座，該電氣連接線174可以帶有一個塊狀體175，用來形成使顯示屏14從計算機12卸下后保持穩定的一個支撐。
圖中可見每個開口172是矩形的，并由一個平的蓋板176關閉。該蓋板以懸臂的方式裝在一個開孔的基座178上，該基座178沿著一對立柱180滑動，并被放置在柱子180端部和基座之間的彈簧抵著向上。
將顯示屏14裝在中央處理機機殼20上時，操作桿164被轉到與底座軸線垂直的伸出的位置。這一動作將鎖緊凸輪162轉到其直邊166與底座軸線平行的位置，并可伸入機殼20的頂板32上的其各自的開孔172。顯示屏底座62被向著機殼頂板32放下，它的兩個凸輪162同時進入開口172，插頭138則進入開口140，它將蓋板142頂開以與插座嚙合。當凸輪162抵住蓋板176時，將它們向下推到它的最低點，操作桿164被轉到在顯示屏底座62上的長形口子169內，這一動作使鎖緊凸輪轉過90°，其長的直邊166橫跨于開口172的短的寬度上，因而防止了凸輪從開口中脫出。在轉動時帶有弧形的凸輪的頂面185被推著與機殼頂板32的底面進入鎖緊的接觸狀態，從而牢固地將顯示屏14固定在中央處理機12上。
電池組計算機裝置10配備了一個特殊設計的電池組16，它可以同中央處理機12脫開以進行充電或用作其他用途。該電池組16包括多個可充電的電池(未在圖中示出)，它們裝在高度很小的一個容器186內，該容器具有矩形的平面形狀，其上、下壁面188和190是平行的，由直立的前、后和相對布置的側壁192、194、196和198連住。觸點組件199由多個具有彈性的元件組成，它在圖中位于后壁194和側壁196形成的角隅處，觸點組199的觸點元件199a在電池組16處于裝好并可用狀態時與裝在機殼底板34上并與電池組16的觸點組對準的接觸元件(199b，見圖24)彈性地嚙合。
突出于上壁188面上裝在多個鉤形的緊固件200，圖中示出了4個，每個側壁196和198各有2個位于靠近角隅處。如圖22所示，緊固件200是由平板體構成的，它的縱軸平行于其相鄰的電池組的壁面。緊固件200做成可伸入中央處理機機殼20底板上的槽形孔201。槽形孔201的形狀與緊固件200的截面形狀相同，但在其長度方向稍長一些，其鉤形的開口202朝著電池組后壁194的方向。
緊固件200的特殊形狀使得在將電池組16裝上或從機殼20的底板34拆下時，電池組容器186上的觸點元件199a同與之相配的裝在機殼底板34上的接觸元件199b將會有相對的滑動接觸，從而可以防止在各該觸點上形成具有破壞性的氧化物層。
一個可放開的卡扣機構203用來將電池組16同中央處理機12的機殼20相連。卡扣機構203含有一個可按下的掣子204，它與機殼底板34上的一個槽形孔205相配。掣子204與具有復合形狀并與可在電池組容器內擺動的操作桿206形成一體，該操作桿是用彈簧頂住的并由一個凸輪在有限的空間內進行操作。如圖所示，操作桿206具有一個金屬板沖出的主體并套裝在電池組容器的一個鑄塊208內，操作桿206擺動時其掣子204垂直地伸出或縮入該電池組容器，為了使操作桿206能夠擺動，它的一端具有基本上是圓形的鉸接端210，它裝在鑄塊208上具有與之相配形狀的一個鉸接座212內。操作桿206的另一端有一縱向的延長段214，該延長段214的底面抵住在一個彈簧216上，彈簧216則置于鑄塊208的一個彈簧座218內，彈簧在正常情況下總是向上把操作桿的端部抵住。在操作桿206長度的中間部位有一個凸輪工作面220，它向著掣子204向上傾斜，該凸輪工作面220做成同操作滑塊224上的一個可移動的凸頭222相配合。
如圖26和圖27所示，操作滑塊224具有在橫向被連接體227連接起來的分開的本體部分226和228。226和228之間的距離以及在它們中間的連接體227的位置使得該操作滑塊可以被保持在電池組殼體結構上作縱向滑動，本體部分226上有一個凸頭222，它還裝有一個連接著彈簧234的柱頭232，彈簧234的另一端連接到鑄塊208上的一個柱頭236，因此在正常情況下操作滑塊224被彈簧拉著使其凸頭222位于凸輪工作面220的最深處，從而使掣子204位于其正常的伸出位置。操作滑塊的本體另一部分228位于電池組容器的外面，它可以有一個滾花的或毛糙的表面，以利于手工操作。
要將電池組16從中央處理機12的機殼20上取下時，將操作滑塊224從圖22、25和26所示的位置用手推向右邊，這樣操作桿206就被壓下，掣子204就從中央處理機機殼上與之相配的孔205中退出，這樣就使電池組16及其緊固件200可以向后移動，使緊固件200從槽形孔201中退出。電池組的這種相對于機殼20的縱向移動使得電池組的觸點元件199a與機殼上的接觸元件199b之間產生滑動，可以有利地將接觸面上形成的氧化物層抹去。
可以理解，要將電池組16裝到中央處理機的機殼20上去，當兩者的接觸面對上后，掣子204和操作桿206將被逆著彈簧216的作用力被壓下，當緊固件200伸入機殼底板30上的槽形孔201后，電池組16被移動向前，被彈簧216頂著的掣子204將會自動地彈入與之相配的槽形孔205使電池組緊固于機殼上。
電池組16的容器188的接觸面188上的凹陷區230是用來容納計算機機殼20底板上的支腳229的。
機殼蓋板如圖5和圖28所示，中央處理機12的機殼20的后壁24外面的空間44內裝有前述各種電氣連接點，主要有母線連接器46，視象連接器48，打印機或類似裝置的連接器25，調制解調器的連接器52，以及鍵盤連接器54。也可以裝有其他裝置的連接器53、55。后壁24上還裝有計算機的電源開關40，該開關控制著從電池組16來的或外接的電源。
裝有各種電氣連接器46至55的后壁外的空間44位于離后壁稍為縮進的部位，該空間44可以用蓋板42將其封閉，該蓋板42由板246構成，它的外表面與后壁的其他相鄰的表面齊平，它的下部用位于相對的兩端的銷子248鉸接于縮進的空間44內的兩側壁250的孔內。板246可以從其垂直向上的位置翻轉約180°垂直向上時，如在圖4和圖30中所示者，板246形成封閉空間44的蓋板，而當它翻轉到垂直向下的位置，如在圖28和29所示者，板246用作將機殼20后端抬高的支撐，使中央處理機12按需要處于一種傾斜的狀態。
如圖5中所示，板246也可以處于位于上述兩種位置的中間位置，此時它基本上與中央處理機機殼20的底板32平行。此時機殼20保持在基本上是水平的位置，以便可以及到后壁24外的空間44內的各種連接器。
裝設了可以將板246固定在上述三種位置中的每一個位置上的機構。該機構包括位于板246相對的兩端在鉸接銷子248處的凸輪面252，它有四個矩形布置的邊，其中三個，254、256和258，是與用彈簧頂緊的推桿260相配合的。每個推桿260有一個壓緊足262，它與導向桿266之間有一個加大了的肩部264。每個推桿上的壓緊足262做成可從機殼后壁24上一個孔268中伸出以便頂住凸輪面252。推桿260用彈簧270推著向外，該彈簧270圍著導向桿266延伸于肩部284和彈簧座272之間，該彈簧座272與機殼底板30的內壁是一體的并立著向上。壓緊足262還由一對限位架272導向，該限位架272也是從機殼底板30的內壁向上延伸的。
如在圖30所示，蓋子42是由推桿260的壓緊足262抵住在凸輪面252的面254上使蓋板246保持在其垂直向上的位置的。彈簧270作用于推桿260上的力大約在50磅(22.7公斤)的水平，因而可以將板246固定在所選擇的位置。當將板246翻轉到其他位置時，推桿260被逆著彈簧270的作用力推回，然后當板246被轉到面256或258垂直于壓緊足軸線時再壓緊在這些面上。
凸輪面252的設計可以有利地允許板246很容易地從其垂直向上位置翻轉到與機殼底板30平行的位置、這一相對容易的動作是由于在面254和256之間設有一個凹陷區274。該凹陷區可以是一個連接該兩個面的曲面，也可以是圖中所示的直線相連的、與該兩個面成45°相交的連接面。
如在圖30中所示，凸輪252的兩個面256和258是直角相連的，這是為了要增加推桿260壓進去所需的力，從而也增加將蓋板246從其中間位置翻轉到用作支撐的位置的力，更重要的是，這樣的裝置增加了將用作支撐的向下的位置上的蓋板246恢復到它的中間的、水平位置上去的力，從而可以減少處于后端抬起位置的機殼20的支撐垮下的危險。
結果是，可以理解，該凸輪252的形狀以及與之配合的推桿260可以允許相對容易地將蓋板246從其蓋住機殼后壁24的關閉位置轉到開啟位置，凸輪252的形狀也使得很難由于偶然的作用而使蓋板246從其垂直向下的位置松脫，因為支撐的突然垮下可能會損傷計算機裝置。
對接插件圖32至34示出了對接插件18，其功能是將計算機機殼20同各種附屬設備連接起來而不需用另外的電纜，從而方便地將計算機從便攜使用的方式轉變為桌上使用的方式。如圖所示，對接插件18有一人金屬的外殼283，它是由上殼體284、下殼體286、前板288和后板290組成的。相對的側面292和294則是由垂直地偏置的壁面，例如圖中的286a和286b分別同上殼體和下殼體284、286相連而成的。在側面292和294上裝有肘節扣鎖機構296，它們用一個形狀精確的分隔板295同對接插件的內部隔開。每個肘節扣鎖機構296主要由一個卡鉤300和一個肘節桿302組成，它們各由硬質金屬做成。由于這兩個肘節扣鎖機構296之間的唯一差別是它們的卡鉤300上的抓鉤304是面對面裝設的，因此下面僅詳述其中的一個。
如圖35中所示，肘節桿302基本上是一個U形結構的物體，它的本體306上形成相對布置的臂308和310。在鄰近臂308和310的前端開有軸向的鉸接孔312供裝入銷子314，這些銷子各自與上殼體和下殼體284、286形成一體，互相對置著，臂308和310之間的空間內設置了卡鉤300，它與肘節桿302通過鉸接銷子316連接，在卡鉤300上具有內向的抓鉤304。
每個肘節扣鎖元件都由一個多層片簧組318抵住，該片簧組的一端固定于與上殼體和下殼體284、286鑄成一體的夾持器322形成的空間320內，每個簧片組318有一個中間彈簧片324，它的自由端在角度上是偏置的，它與卡鉤300后端328形成的一個凸輪元件326相接觸，彈簧組向卡鉤300的后端328施力將其向外推，因而卡鉤的含有抓鉤304的前端則被推向內。
另一個片簧330跨置在中間片簧324上，它的自由端與一個在角度上偏置的凸輪面332和334接觸，這些凸輪面形成于凸輪頭336上，該凸輪頭位于臂308和310之間，是與肘節桿本體306形成一體的。凸輪面332和334在凸輪頭336上的位置使得它們與片簧330結合使用時，使得肘節桿302或是被推轉向外到其松開的位置，或是被推轉向內到其扣住的位置。
肘節機構296和298是用來將對接插件380緊固到計算機機殼20上去的。這是依靠卡鉤300上的抓鉤304扣入計算機機殼左、右側壁26和28內鄰近后壁處的凹穴340(見圖29)，并由抓鉤將對接插件18和計算機機殼20互相拉緊而將它們緊固在一起。
有利的是，該兩個凹穴340和與之對應的肘節扣鎖機構296和298就位后當卡鉤300前端的抓鉤304進入其各自的凹穴340時會發出一個音響信號以表示所有在對接插件18上和在計算機機殼20上的相配的連接器已經準確地對準了，從而允許操作肘節桿302以將該兩部分裝置拉攏以使插頭上的接觸針伸入插座上的孔內而不會損壞任何連接器。中間彈簧元件324作用于卡鉤300上的力不僅將抓鉤304推入凹穴340，而且其作用力還會引起上面述及的音響信號。
至于對接插件外殼的形狀，其前板288上所裝的連接器與裝在機殼20后壁上的連接器46至55相配。為了使各該相配的連接器能方便地連接，裝在前板288上的連接器使用與中央處理機12上相應的連接器同樣的編號，但帶有一撇，并且將連接器裝在稍大一些的孔內以使在對準時可有一定限度的漂移度，從而給予這些連接器一種自行找正的特點。
圖36和圖37給出了兩種典型的用于對接插件上連接器的安裝方式，圖36中示出了一個多針連接器，與連接器55′相似，裝在一個稍大的，形狀相符的安裝孔344內。連接器55′有一個外殼346，做成在其相對的橫向端部可旋入螺絲347。為裝入連接器，安裝孔344在其相對方向開有橫向的凹穴348，在該凹穴內塞入彈性的墊環350，其形狀正好能緊緊地與該凹穴配合，其孔眼同心地圍住管狀螺母352。墊環350和螺母352裝入凹穴348并與法蘭354上的孔對準以供旋入螺絲347。
圖37示出了另一種電氣連接器358，典型地用塑料做成，其本體360的一端是一個向外延伸的法蘭362，用來與前板288上安裝孔366邊緣上的內向法蘭364的一個面相配。從法蘭362的后部向前伸展的有多個彈性的指段368，它們的夾持面作用于法蘭362的對面并頂住了法蘭364的背面。合適地選擇孔366和連接器本體360的尺寸可以使連接器358裝在對接插件18上在水平和垂直方向具有一定程度的浮動度，從而給予該連接器一種自行找正的能力。
為了幫助在對接插件18上的連接器同機殼20上的連接器之間的對準，前板288裝有一對具有彈簧或其他彈性裝置的定位銷370。銷釘370最好布置在前板的橫向斜線上并從面上向前伸出，插入在機殼后壁24上的相配的孔372中。
為了在對接插件18裝到計算機機殼20上使用時能夠從對接插件的后板290上操作位于機殼后壁24上的電源開關40，裝備有一個推動式聯動裝置374，它包括在對接插件后板上可觸動的一個操作杠桿376和一個從前板288突出的動作杠桿378，后者作用于中央處理機機殼20上的開關40。杠桿376和378各自以可擺動的方式裝在從下殼體286的前、后邊緣向上立置的鉸接銷釘上。連桿384連接在兩個杠桿的相應的臂上，從而使得操作杠桿376的擺動直接傳遞到杠桿378，同時也傳遞給計算機機殼上的開關40。
對接插件18的使用方法如下在典型的應用例中該對接插件18放在一個臺面上，位于該計算機裝置將用作桌上計算機的部位。對接插件18后板290上的電氣連接器的布置基本上是計算機后壁24上布置方式的翻版，因此每個連接器被賦予相對應的編號，但帶有兩撇，后板290上的每個連接器都用相應的電纜同要結合計算機裝置10使用的附屬設備連接起來，這些設備可以是一個視覺裝置，打印機、調制解調器，等等。可以理解，這些電纜一經同對接插件18連接上以后，基本上是長期保留在連接好的狀態，不管計算機裝置10是否同對接插件接裝起來。
裝在前板288上的電氣連接器都同后板290上的連接器在電氣上配套地連接起來，它們也與機殼后壁24上的連接器相對應配套。結果是，將計算機機殼20上的連接器連接到對接插件18上的連接器去后可以有效地將計算機裝置10同所有有電纜同對接插件18的后板290相連的設備連接起來，其效果是它可以大大方便地將計算機從便攜的使用方式轉換到桌上使用方式，或反之，因為它不需將同計算機相連的設備一個一個地接上或拔開，相反地，只需將計算機10同對接插件18進行一次對接就可將所有的連接同時完成。
要將對接插件18裝到計算機機殼20上去時，將肘節桿302放在它們正常開啟的位置，如圖38所示，對接插件的前部和機殼后部面對面地放置，對接插件上的定位銷370插到計算機機殼上的與之配對的孔372中(圖39)。這樣，計算機機殼20和對接插件18已移置得很近，肘節扣鎖機構的卡鉤300上的抓鉤304與凹穴340后方的壁面處于滑動接觸狀態。只要插頭上的觸腳或其他突出物已進入與之配對的連接器的對應的孔中時，對接插件18和計算機機殼間的間隙已縮小到卡鉤300上的抓鉤304已可進入機殼側壁26和28中的凹穴340。此外，由于卡鉤300是由中間彈簧元件324推著的，抓鉤304進入凹穴340時(見圖40)帶有足夠的力以產生一個音響信號，表示所有的連接器的對準已經完成，肘節桿302可以操作以將機殼20和對接插件18拉緊到最后嚙合的位置不必擔憂任何連接器會受到損壞(圖41)。
使用上面敘述的肘節扣鎖機構296，用手施加5磅(2.3公斤)的力于肘節桿302上可以在抓鉤304和機殼上的凹穴340的同其嚙合的邊緣之間產生約80磅(36.4公斤)的拉緊力。當肘節桿302位于其基本上與對接插件側面平行的扣住的位置時，彈簧330施加在各自的凸輪頭336的凸輪面334上的力足以保持肘節桿在它們的扣住位置上。這樣，計算機的使用就可以在利用推動式聯動裝置374將電源開關40合上后開始。
要把對接插件18從中央處理機機殼20上脫開時，將肘節桿302從圖41所示的扣住狀態下松開，在彈簧330的力的作用下，卡鉤300的端部303和機殼20上的凹穴340的與之相接觸的邊緣之間產生的反作用力將使對接插件產生一個從機殼稍稍后退的動作。要將抓鉤304從凹穴340中解脫出來，可將肘節桿302從其開啟位置稍稍往前動一些，此時，由于凸輪面305對前板288的作用以及推桿307對卡鉤300的作用，使得卡鉤被橫向地從凹穴中推出，最終可以將對接插件同計算機脫開。
顯然，這里公開的發明允許所描述的蓋板較好地完成多種功能，包括為了在計算機的運輸途中或者在別的時候所說的連接器不在使用時來保護那些連接器免受損害，蓋板封住了安裝著那些電連接器的計算機后壁部份。所說的蓋板也可作為一個支撐以便抬高機殼的后端，這樣就可將計算機置于傾斜的位置上。再者，將蓋板保持在它的相應位置的凸輪和推桿的組成具有使蓋板能容易地從它的關閉位置轉到它的開放位置，從而可獲得接近連接器的相對的方便性。另一方面，凸輪和推桿組成的結構又可以減少由于蓋板從它的作為支撐的位置垮下而使計算機后部從它的較高位置下落的危險。
人們將會進一步理解，雖然這里已說明和描述了一個本發明的最佳實施例，對所述的裝置仍可作出許多變化和修改，但是不會越出所附的權利要求書所規定的范圍。
權利要求
1.一種便攜式計算機的三位置蓋板，其特征在于，包括一個機殼具有一個對面相間隔開的上蓋板和下蓋板，具有通常是形成長方形的前、后和兩側的邊線以及一個延伸在所說的那些蓋板的所說的前、后和兩側的邊線上并與上、下蓋板連接的周壁；一塊鉸接在所說的殼體上的板，它可從一個基本上是疊置在所說的延伸于蓋板后邊緣之間的周壁的后部的位置轉動到它延伸到所說的下蓋板的水平面以下的位置，用來將所說的殼體的后部抬起至比殼體的前部高的位置。
2.根據權利要求1的計算機，其特征是，所說的板包括鄰接于所說板的縱向邊緣相對安裝的回轉銷;在所說的周壁后部的軸頸開口供裝上所說的銷子用于回轉動作;在所說的板上的定位凸輪裝置;以及安裝在所說的殼體上的推桿裝置與所說的凸輪裝置共同用來保持所說的板在選擇好的角度錯開的位置上。
3.根據權利要求2的計算機，其特征是，所說的凸輪裝置包括在所說的板上形成的在不同角度方向上配置的平面用于與所說的推桿裝置相配合。
4.根據權利要求3的計算機，其特征是，所說的推桿裝置包括一個柱塞體安裝在所說的殼體中用于相對于殼體的伸出和縮回的動作;一個彈簧裝在所說的殼體和所說的柱塞體之間用于加力于所說的柱塞體以使它伸出到與所說的平面接觸的位置。
5.根據權利要求4的計算機，其特征是，所說的周壁的所說的后部裝有連接器端子和所說的板在其所說的疊置在后壁的位置上蓋住了所說的連接器接頭。
6.根據權利要求2至4之一的計算機，其特征是，所說的凸輪和推桿裝置被配置在鄰接于每個所說的回轉銷的所說的板的兩端。
7.根據權利要求4的計算機，其特征是，所說的那些平面配置基本上是直角相互間隔的用來決定分別為立置的、水平的或垂直向下的板的位置。
8.根據權利要求7的計算機，其特征是，包括在所說的平面之間的表面份，該表面部份在所說的板處在它的水平位置和它的垂直向下的位置之間時的那一段所說的平面之間的表面部分與所說的回轉銷之間的徑向向外距離以一定的量大于其他表面部分的徑向向外距離。
全文摘要
便攜式計算機具有安裝在它機殼上的一塊板，它可從蓋住機殼后壁中的連接器端頭的位置轉動至延伸到機殼底表面以下的與該后壁成角度的位置，從而可用來支承機殼的后部使之相對于機殼的前部抬高起來。以不同角度的平面組成的凸輪表面和與其聯動的彈簧助力推桿使板保持在它的不同角度的位置上。
文檔編號G06F1/16GK1045467SQ90101199
公開日1990年9月19日 申請日期1990年3月6日 優先權日1989年3月6日
發明者丹尼斯·約瑟夫·博伊爾, 克雷格·桑普森 申請人:戴南布克技術公司