供手持式電子設(shè)備里使用的自操作打開機(jī)構(gòu)的制作方法

專利名稱：供手持式電子設(shè)備里使用的自操作打開機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來講涉及便攜式電子設(shè)備領(lǐng)域，更具體來講涉及至少具有兩部分外殼的手持式電子設(shè)備，該兩部分外殼在打開和閉合位置之間旋轉(zhuǎn)以方便使用。
背景技術(shù)：
便攜式電子設(shè)備具有多種功能，并具有各種各樣的形狀系數(shù)。為了便利，一個普遍的趨勢是傾向于許多類型的便攜式電子設(shè)備的小型化。一般來講，小型化使得自身便于攜帶電子設(shè)備，包括將該設(shè)備放入口袋/錢包中，或?qū)⒃撛O(shè)備系在腰帶上。
盡管一般來講，存在盡可能地縮減設(shè)備的形狀系數(shù)的動機(jī)，但在一些特定實(shí)例中，設(shè)備尺寸可以減少到的程度受到其他對抗動機(jī)的限制。在有些情況下，設(shè)備尺寸可以減少到的程度受到人們方便地使用和/或與該設(shè)備交互所需的最小尺寸要求的限制。例如，小鍵盤只能縮小到它變得難以工作之前為止。一般來講，小鍵盤需要適應(yīng)用戶的手和/或手指的尺寸。類似地，適應(yīng)雙向通信的電話聽筒一般來講需要適應(yīng)接近用戶的嘴的麥克風(fēng)和接近用戶的耳朵的揚(yáng)聲器。
為了滿足這類要求，在試圖將設(shè)備總尺寸最小化時，很多制造商引入了具有彼此之間相對折疊的兩部分外殼的設(shè)備，從而使得該設(shè)備能夠在使用的時候折疊打開，而在不使用的時候閉合。這使得電話之類的設(shè)備能夠在不使用的時候被更加方便地存放，并使得該設(shè)備能夠擴(kuò)展為與使用需要相稱的便利尺寸。
先前的無線通信設(shè)備具有合為一體的兩部分外殼，其在使用的時候折疊打開，而在不使用的時候折疊閉合。一種這樣的設(shè)計(jì)包括翻開型或者蛤殼型設(shè)計(jì)，一般來講，其包括通過在該設(shè)備的一端的鉸鏈耦合在一起的兩個外殼部分。兩部分外殼彼此之間繞著一個旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸平行于設(shè)備的前表面或者正面。
此外，先前的無線通信設(shè)備將兩部分外殼合并在一起，其包括相對于彼此繞一個旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的兩個外殼部分，該旋轉(zhuǎn)軸垂直于該設(shè)備的前表面。在至少一種設(shè)計(jì)中，該外殼部分可以或者沿順時針方向或者沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)到打開位置。于2001年4月4日遞交的、名稱為“Rotational Mechanism for a Wireless Communication Device”(用于無線通信設(shè)備的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu))的美國申請系列號09/826,180中公開了一種這樣的設(shè)備，其公開內(nèi)容在此被引入以供參考。
這些實(shí)質(zhì)上為便攜式的設(shè)備中有許多屬于由遠(yuǎn)離家庭或者工作的人員使用的類型。在許多實(shí)例中，這些個人試圖在進(jìn)行其他活動的同時來使用該設(shè)備，而此時他們的一只手或雙手是一般是被占用的，或者從事工作的。當(dāng)缺少適于打開兩部分外殼、也就是適于彼此之間相對旋轉(zhuǎn)兩個外殼部分的自操作機(jī)制的時候，一般來講，該設(shè)備需要通過分別抓住每一外殼部分來打開，并相對于彼此重定位/旋轉(zhuǎn)該外殼部分。一般來講，這要求用戶釋放雙手來打開該設(shè)備。
至少對于翻開式設(shè)備設(shè)計(jì)而言，已經(jīng)開發(fā)了先前的自動打開機(jī)制，其減少了打開該設(shè)備所需要的努力。在有些情況下，自動打開機(jī)制允許使用單手打開設(shè)備。這些設(shè)備中有許多結(jié)合了通過閂鎖保持閉合的彈簧加壓機(jī)制。通過釋放閂鎖，彈簧作用令外殼的兩個部分相對于彼此旋轉(zhuǎn)到打開位置。一般來講，還結(jié)合了一個或多個物理制動器來將兩個部分相對于彼此的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動限制在打開和閉合位置中的一處或兩處。然而，翻開型設(shè)備的自動打開機(jī)制中存在的同一幾何結(jié)構(gòu)無法被直接地轉(zhuǎn)移到一種具有兩部分外殼的電子設(shè)備中，在這種兩部分外殼的電子設(shè)備中，該兩部分外殼相對于彼此繞著基本垂直于設(shè)備正面的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
因此，需要一種供包括有兩部分外殼的設(shè)備的手持式便攜式電子設(shè)備使用的自操作打開機(jī)構(gòu)，其中該兩個部分相對于彼此繞基本垂直于設(shè)備正面的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。此外，該期望機(jī)構(gòu)不應(yīng)該損害設(shè)備在打開和閉合位置處的穩(wěn)定性和剛性。如果該機(jī)構(gòu)能夠方便地以單手操作，將更加有益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于彼此之間相對地旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第一和第二外殼元件的機(jī)構(gòu)，其中所述第一和第二外殼元件具有共同旋轉(zhuǎn)軸，該共同旋轉(zhuǎn)軸基本上垂直于設(shè)備的前表面。所述第一外殼元件具有一路徑，該路徑至少部分地環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸并遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸一段距離來延伸。該機(jī)構(gòu)包括張力裝置、機(jī)械限動器和嚙合部件。
張力裝置具有與所述第一外殼元件耦合的第一端，和與所述第二外殼元件耦合的第二端。隨著所述第一外殼元件和第二外殼元件相對于彼此旋轉(zhuǎn)，在沿所述第一外殼元件的所述路徑環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸移動的一點(diǎn)處，所述張力裝置的第二端與所述第二外殼元件耦合。
當(dāng)所述第一和第二外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)打開位置的時候，機(jī)械限動器限制所述第一和第二外殼元件的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
嚙合部件被嚙合到所述第一和第二外殼元件之一，并且與所述第一和第二外殼元件中的另一個可釋放地相嚙合。當(dāng)所述第一和第二外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)閉合位置的時候，嚙合部件選擇性地限制所述第一和第二外殼元件的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在至少一個實(shí)施例中，隨著所述第一和第二外殼元件向閉合位置旋轉(zhuǎn)，所述張力裝置的第二端被沿該路徑移動遠(yuǎn)離所述張力裝置的第一端。
在至少又一個實(shí)施例中，除了包括部分地環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)軸延伸的第一部分之外，還包括第二部分，該第二部分沿第一外殼元件的至少一部分的長度方向，遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸地延伸。在還有一個實(shí)施例中，沿第一外殼元件的至少一部分的長度方向延伸的所述路徑的第二部分具有比所述張力裝置的未拉伸長度更長的長度。
本發(fā)明還提供了一種用于使用自打開機(jī)構(gòu)打開手持式設(shè)備的第一和第二外殼元件的方法。更具體地說，該方法包括預(yù)加載張力裝置，該張力裝置具有與第一外殼元件耦合的第一端和與第二外殼元件耦合的第二端，其中所述張力裝置通過向閉合位置旋轉(zhuǎn)所述第一外殼元件和所述第二外殼元件，沿一移動路徑延伸。該移動路徑至少部分地環(huán)繞共同旋轉(zhuǎn)軸并遠(yuǎn)離該共同旋轉(zhuǎn)軸的一段距離地延伸，其中該旋轉(zhuǎn)軸基本上垂直于該設(shè)備的前表面。
通過施加由嚙合部件施加的夾持力，當(dāng)所述第一和第二外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)閉合位置的時候限制所述第一和第二外殼元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。然后所述第一和第二外殼元件被釋放，從而由于由預(yù)加載的張力裝置產(chǎn)生的力，使得所述第一和第二外殼元件能夠向打開位置相對旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一和第二外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)打開位置的時候，所述第一外殼元件相對于所述第二外殼元件的進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動受到限制。
在至少一個實(shí)施例中，釋放所述第一和第二外殼元件包括對嚙合部件施加釋放力，該釋放力沿著將該夾持力降低到由預(yù)加載的張力裝置施加的力可以克服該夾持力的級別的方向來偏置該嚙合部件。
在又一個實(shí)施例中，除了由預(yù)加載張力裝置施加的力克服由嚙合部件施加的夾持力之外，釋放所述第一和第二外殼元件還包括沿著旋轉(zhuǎn)方向?qū)λ龅谝缓偷诙鈿ぴ械闹辽僖粋€施加打開力。
通過以下參考附圖對本發(fā)明的一個或多個最佳實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。


圖1是位于閉合位置的無線電話的前平面視圖；圖2是圖1中的無線電話位于打開位置以及一個備選的中間位置的前平面視圖；圖3A-3C是具有兩個外殼元件的圖1和2中的無線電話的連續(xù)平面視圖，這兩個外殼元件在打開和閉合位置之間移動，其中突出顯示了張力裝置的放置和對應(yīng)的端點(diǎn)以及所述張力裝置的移動路徑。
圖4是位于閉合位置的圖1-3中的無線電話的所述第一和第二外殼元件的透視圖，其中圖示出張力裝置和嚙合部件；圖5是位于閉合位置的無線電話的所述第一和第二外殼元件的部分平面視圖，其中具有圖4中圖示出的張力裝置和嚙合部件；圖6是具有嚙合部件和張力裝置的第一和第二外殼元件之一的透視圖，是從背面觀察的，其中圖示出機(jī)械限動器的至少一部分；圖7是第一和第二外殼元件中的另一個的透視圖，其在圖6中沒有被示出，其中圖示出機(jī)械限動器的至少一部分；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明的至少一個實(shí)施例，使用自打開機(jī)構(gòu)打開手持式設(shè)備的第一和第二外殼元件的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
盡管本發(fā)明容許有各種形式的實(shí)施例，但是在附圖中圖示出并且將在下文中說明的是目前最佳的實(shí)施例，應(yīng)理解的是，應(yīng)將本公開內(nèi)容視為本發(fā)明的一個范例，而不是意圖將本發(fā)明限制為該舉例說明的參見圖1，提供了位于閉合位置110的可折疊無線電話100。無線電話100具有無線通信能力，并因而可被用于與無線基礎(chǔ)設(shè)施通信，比如蜂窩基站，區(qū)域和本地?zé)o線發(fā)送應(yīng)答機(jī)，以及無線局域網(wǎng)。此處所述的無線電話100是可以受益于本發(fā)明的這種無線通信設(shè)備的代表。然而，應(yīng)理解的是，本發(fā)明可以被應(yīng)用于任何類型的手持式或者便攜式電子設(shè)備，包括但不限于以下設(shè)備無線電話，無繩電話，尋呼裝置，個人數(shù)字助理，便攜式計(jì)算機(jī)，筆式的或者基于鍵盤的手持設(shè)備，遙控裝置，音頻播放器(比如MP3播放器)等等。據(jù)此，此處對于無線電話100的引用也應(yīng)該被認(rèn)為是同樣地適用于其他手持式或者便攜式電子設(shè)備。
對于圖1中所示的最佳實(shí)施例，無線電話100至少具有兩個外殼元件，包括一般來講具有長形并且平面形狀的上外殼120。上外殼120在一端具有上圓形部分122。并且具有遠(yuǎn)離該上圓形部分延伸的上延伸部分124。正如所示出的，在閉合位置110中，上圓形部分122和上延伸部分124被旋轉(zhuǎn)，以便與對應(yīng)于下外殼的類似匹配元件相鄰近，這將在圖2中更加清楚地示出。無線電話100還包括室外天線180，其可用于增強(qiáng)無線電話100的無線通信能力。
無線電話100的組件被放置在接近上圓形部分122的地方，包括可拆卸蓋130，鎖口件140和顯示器150?？刹鹦渡w130具有類似環(huán)形的形狀，其可以附著到無線電話100以及從無線電話100上卸下來。可拆卸蓋130可以包括蓋選擇按鈕132和/或指示燈(未示出)，以便為無線電話100提供附加的功能性。例如，最佳實(shí)施例提供了三個蓋選擇鍵132左選擇鍵和右選擇鍵，以及它們之間的菜單鍵。顯示器150可以是向用戶提供便利的文字和/或圖形顯示的任何類型的輸出設(shè)備。優(yōu)選的是，顯示器150是具有背光系統(tǒng)的液晶顯示器，該背光系統(tǒng)用于在照明條件不足以供用戶適當(dāng)觀看的時候?qū)︼@示器進(jìn)行照明。鎖口件140將無線電話100的某些組件鎖定在一起，同時允許上外殼相對于下外殼的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。鎖口件140還起到顯示器鏡頭的作用，以保護(hù)顯示器150不受不希望的異物損害。
上外殼120的延伸部分124可以包括上外殼選擇按鈕160和揚(yáng)聲器孔170。盡管可以在上外殼120上提供許多不同的選擇按鈕，但圖1僅僅以舉例的方式示出了一個上外殼選擇按鈕160。在該特定實(shí)施例中，選擇按鈕類似于具有雙向“滾動”功能的搖桿按鈕。本發(fā)明的上外殼120可以包括用于各種類型的特征的一個或多個選擇按鈕(比如選擇按鈕132和160)，所述特征包括但不限于音量控制、菜單控制、呼叫應(yīng)答、呼叫終止、呼叫者識別、電話簿控制、語音郵件控制、電子郵件/消息控制、網(wǎng)絡(luò)瀏覽、電源開啟/關(guān)閉等等。揚(yáng)聲器孔170將說話人或其他類型聲頻輸出設(shè)備生成的聲音傳達(dá)給用戶。
在該舉例說明的實(shí)施例中，上外殼120主要起到外蓋的作用，如上所述，它還可以包括一些功能性電子組件，比如選擇按鈕132和160，揚(yáng)聲器，或者指示燈。然而，在該舉例說明的實(shí)施例中，大部分功能性電子組件都被包括為下外殼的一部分，該下外殼也被稱為主體。
參見圖2，示出了位于打開位置210的無線電話100的最佳實(shí)施例。在打開位置210可見的無線電話100的部分包括下外殼220、小鍵盤230和麥克風(fēng)孔240。當(dāng)從正面來觀看的時候，該最佳實(shí)施例的下外殼具有與上外殼120基本上相似的輪廊。相應(yīng)地，下外殼包括下圓形部分222和下延伸部分224。在打開位置210，上外殼120的上圓形部分122鄰近于下外殼220的下圓形部分，并位于其上方。另一方面，上延伸部分124被放置地遠(yuǎn)離下外殼。例如，如圖2中所示，上延伸部分124在上及下圓形部分122和222的相對側(cè)上，上延伸部分124朝向與下延伸部分124相反的方向。小鍵盤230可以包括為用戶提供無線電話100的便利操作的任何鍵位布局。麥克風(fēng)孔240將從用戶接收的聲音或者其他本地聲音傳達(dá)到麥克風(fēng)或者其他類型的音頻輸入裝置。
最佳實(shí)施例包括字母數(shù)字的標(biāo)準(zhǔn)布局和用于無線電話100的操作的菜單控制。如圖2中所示，小鍵盤230包括十二個標(biāo)準(zhǔn)鍵232(也就是，0至9，#和*)以及三個下外殼選擇按鈕234。然而，無線電話100可以包括更大的鍵組，比如如果設(shè)備具有更大的形狀系數(shù)時可包括標(biāo)準(zhǔn)英文打字鍵盤，或者期望更少的獨(dú)立鍵。盡管未在圖2中示出，但是小鍵盤230還可以包括光標(biāo)或者圖形定點(diǎn)設(shè)備，比如操縱桿、觸摸墊或者跟蹤球。此外，類似于上述的選擇按鈕132和160，下外殼選擇按鈕234可以被用于各種類型的特征，所述特征包括但不限于音量控制、菜單控制、呼叫應(yīng)答、呼叫終止、呼叫者識別、電話簿控制、語音郵件控制、電子郵件/消息控制、網(wǎng)絡(luò)瀏覽、電源開啟/關(guān)閉等等。
圖1和2中所示的最佳實(shí)施例至少包括兩個操作位置，也就是打開位置210(圖2)和閉合位置110(圖1)。一般來講，打開位置210和閉合位置110激活無線電話100的諸如接聽呼入呼叫、和/或發(fā)起新的呼叫、或者終止現(xiàn)有呼叫之類的功能。其他相對旋轉(zhuǎn)位置可以定義替代功能，并且在某些情況下可以選擇或者定義不是專用于無線電話的功能。外殼的相對旋轉(zhuǎn)位置還可能影響蓋選擇按鈕132、上外殼選擇按鈕160和下外殼選擇按鈕234的功能性。例如，根據(jù)上外殼120相對于下外殼220的位置，選擇按鈕132、160、234和236均可以激活不同的功能。
為了幫助打開位置210和閉合位置110之間的移動，無線電話100包括用于相對于下外殼220旋轉(zhuǎn)上外殼120的自操作打開機(jī)構(gòu)。圖3A-3C舉圖示出具有兩個外殼元件的圖1和2中的無線電話的的部分的連續(xù)平面視圖，這兩個外殼元件在打開和閉合位置之間移動，其中突出顯示了張力裝置的位置和對應(yīng)的端點(diǎn)以及所述張力裝置的移動路徑。
更具體地說，圖3A圖示出位于旋轉(zhuǎn)閉合位置的上外殼120和下外殼220。圖3C圖示出位于旋轉(zhuǎn)打開位置的上外殼120和下外殼220。圖3B圖示出位于旋轉(zhuǎn)打開位置和旋轉(zhuǎn)閉合位置之間的的上外殼120和下外殼220。
在圖3A-3C中的每一個中突出顯示的是隨著上及下外殼相對于彼此旋轉(zhuǎn)，張力裝置相對于上及下外殼的端點(diǎn)位置以及對應(yīng)的移動路徑。所述張力裝置300的一端302與上外殼120耦合，所述張力裝置300的另一端304與下外殼220耦合。
在至少一個實(shí)施例中，所述張力裝置300是在兩個端點(diǎn)302和304之間沿一路徑延伸的彈簧，所述路徑具有至少部分地環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸延伸的第一部分310和沿上外殼120的長度方向延伸的第二部分320。在替代的實(shí)施例中，所述路徑的第二部分可以替換為沿下外殼220的一部分延伸，這可以是所述張力裝置的端點(diǎn)分別與上及下外殼中互換的一個相耦合的情形。
在至少一個實(shí)施例中，沿上外殼120的長度方向延伸的路徑部分具有比所述張力裝置300的未拉伸長度更長的長度。這使得所述張力裝置300沿著將路徑距離更小化的方向產(chǎn)生力，該力將上及下外殼朝向打開位置來偏置，該路徑距離包括與至少部分地環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸延伸的路徑310的部分相關(guān)聯(lián)的路徑距離，但和與至少部分地環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸延伸的路徑310的部分相關(guān)聯(lián)的路線長度的量無關(guān)。在該舉例說明的實(shí)施例中，當(dāng)上及下外殼處于相對于彼此旋轉(zhuǎn)打開的位置的時候，該至少部分地環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸延伸的路徑310的部分被最小化，如圖3C中所示。
在該舉例說明的實(shí)施例中，通過手動施加大于所述張力裝置300的張力的外部閉合力，將上外殼120和下外殼220旋轉(zhuǎn)回到閉合位置。當(dāng)上外殼120和下外殼220處于或者接近閉合位置的時候，閂鎖400或者嚙合部件限制上外殼120和下外殼220相對旋轉(zhuǎn)回到打開位置。如圖4中所示，閂鎖400被圖示為無線電話的第一和第二、或者上120和下220外殼元件的透視圖的一部分。
在該舉例說明的實(shí)施例中，閂鎖400包括板簧410，板簧410具有同下外殼220牢固嚙合的第一端415以及選擇性地同上外殼120可釋放嚙合的第二端420。在替代的實(shí)施例中，閂鎖400具有同上外殼120牢固嚙合的第一端415以及同下外殼220可釋放嚙合的第二端420。此外，在其他實(shí)施例中，第一端415和第二端420與上外殼120和下外殼220中的相應(yīng)的一個均是可釋放嚙合的。
在該圖示出的實(shí)施例中，板簧410在接近第一端415的兩個點(diǎn)425處牢固嚙合，這兩點(diǎn)與接觸點(diǎn)430偏移一段距離，所述板簧410在接觸點(diǎn)430處與上外殼120選擇性地嚙合。當(dāng)上外殼120和下外殼220處于或者接近旋轉(zhuǎn)閉合位置的時候，板簧410在上外殼120內(nèi)形成的凹口435內(nèi)與上外殼120嚙合。板簧410被改變外形或者被彎曲，以便匹配凹口435的邊緣表面中的一個。
板簧410被朝向嚙合位置來偏置，這產(chǎn)生了一個摩擦的夾持力，并物理地阻止上外殼120相對于下外殼220的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。為了釋放上外殼120，板簧410的端部需要與凹口435偏離，或者偏離出凹口435。在舉例說明的實(shí)施例中，至少有兩種方式供板簧410與凹口435偏離或者偏離出凹口435。
第一種方式包括按鈕440，其與接近第二端420的板簧410耦合和/或集成在一起。該按鈕在圖6被更加清楚地圖示出。通過暴露部分445，將按鈕440放置的可由用戶接近，該暴露部分445可以由用戶按下。當(dāng)用戶按下該按鈕440的時候，通過該按鈕440，板簧410被偏離出凹口435。在至少一個實(shí)施例中，設(shè)置該按鈕以便其可由用戶的拇指或者手指來接近，而同時該設(shè)備一般來講是被握在用戶的手掌內(nèi)的。
第二種方式包括人工地對上外殼120和下外殼220中的至少一個來施加力450，其相對于下外殼220旋轉(zhuǎn)上外殼120。當(dāng)該所施加的力與所述張力裝置300施加的打開力結(jié)合起來大于將板簧410從凹口435中偏離出來所需的力的級別、并且克服了由板簧410施加的摩擦力的時候，閂鎖400解開，并且所述張力裝置300可以完成相應(yīng)的上外殼元件120和下外殼元件220向打開位置的旋轉(zhuǎn)。
圖5圖示出位于閉合位置的無線電話的所述第一和第二外殼元件的放大的部分平面視圖，其中具有圖4中圖示出的張力裝置和嚙合部件。
圖6圖示出從背面觀看的具有嚙合部件400和張力裝置300的一個上外殼120的透視圖。從背面來看，有利地圖示出在本實(shí)施例中提供的機(jī)械限動器600的至少一部分。在該舉例說明的實(shí)施例中，與上外殼120相對應(yīng)的機(jī)械限動器部分包括溝道610的端壁605。圖6還更加清楚地圖示出與板簧410耦合和/或集成在一起的按鈕440。
圖7圖示出下外殼220的透視圖，其圖示出部分在圖6中圖示出的機(jī)械限動器600的至少又一部分。更具體地說，下外殼220包括柱700。如圖6所示，對該柱進(jìn)行放置，以便在上外殼120和下外殼220被放在一起的時候，通過不同程度的相對旋轉(zhuǎn)來在溝道610內(nèi)移動。當(dāng)上外殼120和下外殼220處于或者接近旋轉(zhuǎn)打開位置的時候，該溝道到達(dá)終點(diǎn)，從而限制上外殼120和下外殼220相對于彼此的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)上外殼120和下外殼220處于或者接近旋轉(zhuǎn)閉合位置的時候溝道的另一端615到達(dá)終點(diǎn)，該終點(diǎn)接近于柱700在溝道中所處的位置。
通過將柱700與溝道600端部貫穿相交，限制了外殼元件的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)?？梢酝ㄟ^使溝道寬度變窄或者使溝道深度變淺，在到達(dá)溝道600的端壁605之前，很快地抑制該移動。還可以在溝道600內(nèi)放置小彈簧，以便在溝道600的端部605之前充當(dāng)減震器，在柱700和溝道600的端壁605之間立即壓縮該彈簧，從而在柱700和端壁貫穿的時候抑制任何接觸力。
盡管該舉例說明的實(shí)施例利用彈簧300作為所述張力裝置，但對于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員容易清楚的是，也可以采用其他類型的張力裝置。此外，所述張力裝置對上外殼120和下外殼220施加力的方式也可以類似地包括替代的方法。例如，可以使用彈簧加壓的滑輪來提供必要的力，其可以允許所述張力裝置的位置方面的更大靈活性。
在圖7還圖示出的是旋轉(zhuǎn)軸705，其貫穿下外殼220的前表面和后表面。旋轉(zhuǎn)軸705類似地貫穿上外殼120的前后表面。
圖8圖示出根據(jù)本發(fā)明的至少一個實(shí)施例，使用自打開機(jī)構(gòu)打開手持式設(shè)備的第一和第二外殼元件的方法的流程圖。一般來講，如圖8所示，該方法800通過從偏打開的位置向偏閉合的位置旋轉(zhuǎn)第一和第二元件來預(yù)加載805張力裝置，所述張力裝置具有與第一外殼元件耦合的第一端和與第二外殼元件耦合的第二端。
在圖1-7中圖示出的實(shí)施例中，假定所述張力裝置的的這種耦合特性，則外殼元件可沿逆時針方向從偏打開位置向偏閉合方向旋轉(zhuǎn)。然而，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以容易地意識到，該幾何結(jié)構(gòu)可以被水平鏡像，其允許外殼元件沿順時針方向從打開位置向閉合位置移動。還應(yīng)注意的是，一般來講，外殼元件沿著與該外殼元件在向偏閉合位置移動時旋轉(zhuǎn)的方向相反的方向，向偏打開位置旋轉(zhuǎn)。
在所述張力裝置被預(yù)加載805之后，并且當(dāng)所述外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)閉合位置的時候，通過施加810夾持力來限制所述外殼元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在圖1-7中圖示出的實(shí)施例中，由閂鎖400施加夾持力，其中板簧410的端部420與凹口435嚙合。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將容易地意識到，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)的情況下，適合于產(chǎn)生夾持力的其他結(jié)構(gòu)同樣是可行的。
然后所述第一和第二外殼元件被釋放815，從而使得所述第一和第二外殼元件能夠向打開位置相對旋轉(zhuǎn)。在上文提到的至少一個舉例說明的實(shí)施例中，可以在板簧410的端部420脫離所述凹口435的時候釋放與上外殼120和下外殼220相對應(yīng)的第一和第二外殼元件。替代地，也可以在最初施加于所述第一和第二外殼元件之一或者兩者的外部人工打開力、加上由預(yù)加載張力裝置施加的力克服了施加于第一和第二外殼元件的夾持力的時候，釋放上外殼120和下外殼220。
然后，所述張力裝置作用于所述第一和第二外殼元件兩者，以便將兩者向著旋轉(zhuǎn)打開位置旋轉(zhuǎn)。然后該方法在所述外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)打開位置的時候，限制820了所述第一外殼元件相對于第二外殼元件的進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在至少一些實(shí)施例中，這種進(jìn)一步的相對旋轉(zhuǎn)是被機(jī)械限動器限制的，機(jī)械限動器包括與所述第一和第二外殼元件中相應(yīng)的一個相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)物理結(jié)構(gòu)，其發(fā)生交叉貫穿。在至少一個實(shí)施例中，該對應(yīng)的物理結(jié)構(gòu)是柱700和溝道600的端壁605。
一般來講，在最佳實(shí)施例中，打開和閉合位置彼此差大約180。然而在有些情況下，該差值可以或多或少。例如，在有些情況下，小于180的差值可以允許無線電話更加符合貼近用戶的臉部輪廓，其中打開電話的產(chǎn)生聲頻輸出的一端靠近用戶的耳朵，而打開電話的接收音頻輸入的另一端靠近用戶的嘴部。
該方法另外還規(guī)定所述第一和第二外殼元件應(yīng)返回到非旋轉(zhuǎn)放置。在至少一些實(shí)例中，這要求由用戶人工施加力來抵消由所述張力裝置產(chǎn)生的力。至少在該舉例說明的實(shí)施例中，將所述第一和第二外殼元件返回到閉合位置被用來預(yù)加載所述張力裝置。
盡管上述的供手持式電子設(shè)備里使用的自操作打開機(jī)構(gòu)完全是機(jī)械性的，但是替代的方法可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，引入諸如電動機(jī)或者線性致動器之類的電子-機(jī)械元件。然而，對于全機(jī)械方法的一個優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)該機(jī)構(gòu)正被用于打開或者閉合設(shè)備的時候，全機(jī)械打開機(jī)構(gòu)不需要從電池之類的獨(dú)立能源那里提取能量。這使得電源中存儲的更多能量能被用于設(shè)備的其他操作，比如無線電信號的發(fā)送和接收。
盡管已經(jīng)圖示出和描述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但應(yīng)被理解的是本發(fā)明沒有因此被限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將作出大量改進(jìn)、改變、變動、置換和等效，而不背離所附列權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.用于彼此之間相對地旋轉(zhuǎn)設(shè)備的至少第一和第二外殼元件的機(jī)構(gòu)，其中所述第一和第二外殼元件具有基本上垂直于該設(shè)備前表面的共同旋轉(zhuǎn)軸，所述第一外殼元件包括一條至少部分地環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)軸并遠(yuǎn)離該旋轉(zhuǎn)軸一段距離來延伸的路徑，所述機(jī)構(gòu)包含具有與所述第一外殼元件耦合的第一端以及與所述第二外殼元件耦合的第二端的張力裝置，其中，隨著所述第一外殼元件和第二外殼元件相對于彼此旋轉(zhuǎn)，在沿所述第一外殼元件的所述路徑環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸移動的一點(diǎn)處，所述張力裝置的第二端與所述第二外殼元件耦合；機(jī)械限動器，其在所述第一和第二外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)打開位置的時候限制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；以及嚙合部件，其與所述第一和第二外殼元件中的一個嚙合，并與所述第一和第二外殼元件中的另一個可釋放地嚙合，其在所述第一和第二外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)閉合位置的時候限制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中，所述機(jī)械限動器包括與第一和第二外殼元件的每一個相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)物理結(jié)構(gòu)，該對應(yīng)物理結(jié)構(gòu)在所述第一和第二外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)打開位置的時候貫穿相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中除了包括部分地環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)軸延伸的第一部分之外，所述路徑還包括第二部分，該第二部分沿第一外殼元件的至少一部分的長度方向、并遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸地延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求書3的機(jī)構(gòu)，其中，沿所述第一外殼元件的至少一部分的長度方向延伸的所述路徑的第二部分具有比所述張力裝置的未拉伸長度更長的長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中隨著所述第一和第二外殼元件向閉合位置旋轉(zhuǎn)，所述張力裝置的第二端被沿該路徑移動遠(yuǎn)離所述張力裝置的第一端，其中該路徑包括環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸移動的路徑部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中所述張力裝置包括彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中所述的對應(yīng)物理結(jié)構(gòu)包括柱和壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求書7的機(jī)構(gòu)，其中，所述壁是位于所述第一和第二外殼元件中的一個中的溝道的端壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中所述機(jī)械限動器包括減震器，該減震器在對應(yīng)物理結(jié)構(gòu)彼此貫穿相交之前由對應(yīng)的物理結(jié)構(gòu)兩者來嚙合。
10.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中所述嚙合部件是彈簧偏置的摩擦嚙合部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求書10的機(jī)構(gòu)，其中，所述彈簧偏置摩擦嚙合部件包括板簧，該板簧在第一端被固定到所述第一和第二外殼元件之一，而在第二端摩擦嚙合到所述第一和第二外殼元件的另一個。
12.根據(jù)權(quán)利要求書11的機(jī)構(gòu)，其中，所述彈簧偏置摩擦嚙合部件還包括閂鎖，其在被按下的時候，對彈簧偏置摩擦嚙合部件施加力，從而將板簧的第二端偏置為遠(yuǎn)離所述第一和第二外殼元件中的另一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中所述至少部分地環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸并遠(yuǎn)離該旋轉(zhuǎn)軸一段距離來延伸的張力裝置的路徑定義了一個區(qū)域，顯示器位于該區(qū)域內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中所述設(shè)備是手持式設(shè)備。
15.根據(jù)權(quán)利要求書1的機(jī)構(gòu)，其中所述設(shè)備是電子設(shè)備。
16.根據(jù)權(quán)利要求書15的機(jī)構(gòu)，其中，所述電子設(shè)備是無線通信設(shè)備。
17.使用自打開機(jī)構(gòu)打開手持式設(shè)備的第一和第二外殼元件的方法，包含通過向閉合位置旋轉(zhuǎn)所述第一外殼元件和所述第二外殼元件來對張力裝置預(yù)加載，該張力裝置具有與第一外殼元件耦合的第一端和與第二外殼元件耦合的第二端，其中所述張力裝置沿一移動路徑延伸，該移動路徑至少部分地環(huán)繞共同旋轉(zhuǎn)軸并該共同旋轉(zhuǎn)軸一段距離來延伸，該共同旋轉(zhuǎn)軸基本上垂直于所述設(shè)備的前表面；通過施加由嚙合部件施加的夾持力，當(dāng)所述第一和第二外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)閉合位置的時候限制所述第一和第二外殼元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；所述第一和第二外殼元件被釋放，從而由于由預(yù)加載的張力裝置產(chǎn)生的力，使得所述第一和第二外殼元件能夠向打開位置相對旋轉(zhuǎn)，以及在所述第一以及第二外殼元件處于或者接近旋轉(zhuǎn)打開位置的時候，限制所述第一外殼元件相對于第二外殼元件的進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
18.根據(jù)權(quán)利要求書17的方法，其中，對張力裝置預(yù)加載包括，沿著所述張力裝置之移動路徑，以更加遠(yuǎn)離與第二外殼元件耦合的彈簧的第二端的方式，移動與所述第一外殼元件耦合的彈簧的第一端。
19.根據(jù)權(quán)利要求書17的方法，其中釋放所述第一和第二外殼元件包括，除了由預(yù)加載的張力裝置施加的力之外，還對所述第一和第二外殼元件中的至少一個施加打開力，以便克服由嚙合部件施加的夾持力。
20.根據(jù)權(quán)利要求書17的方法，其中釋放所述第一和第二外殼元件包括對嚙合部件施加釋放力，該釋放力沿著將該夾持力降低到由預(yù)加載的張力裝置施加的力可以克服該夾持力的級別的方向來偏置該嚙合部件。
21.根據(jù)權(quán)利要求書17的方法，其中在旋轉(zhuǎn)打開位置處或附近限制進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動包括，與所述第一外殼元件相關(guān)聯(lián)的第一物理結(jié)構(gòu)和與所述第二外殼元件相關(guān)聯(lián)的第二物理結(jié)構(gòu)貫穿相交。
22.根據(jù)權(quán)利要求書21的方法，其中，第一物理結(jié)構(gòu)與第二物理結(jié)構(gòu)貫穿相交包括所述第一物理結(jié)構(gòu)進(jìn)入所述第二物理結(jié)構(gòu)并與之接觸。
23.根據(jù)權(quán)利要求書22的方法，其中，所述第一物理結(jié)構(gòu)經(jīng)由減震器進(jìn)入并接觸所述第二物理結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一次用于彼此之間相對地旋轉(zhuǎn)設(shè)備(100)的至少一個第一和第二外殼元件(120，220)的機(jī)構(gòu)和方法。所述第一和第二外殼元件(120，220)具有基本上垂直于該設(shè)備(100)的前表面的共同旋轉(zhuǎn)軸(705)。該機(jī)構(gòu)包括具有與第一外殼元件(120)耦合的第一端和與第二外殼元件(220)耦合的第二端，所述第二外殼元件(220)在旋轉(zhuǎn)軸沿一路徑移動的一點(diǎn)處與張力裝置(300)的第二端耦合，其中該路徑至少部分地環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸并遠(yuǎn)離該旋轉(zhuǎn)軸一段距離來延伸。所述張力裝置(300)將所述第一(120)和第二(220)外殼元件的旋轉(zhuǎn)關(guān)系向打開位置偏置。該機(jī)構(gòu)還包括機(jī)械限動器(600)，其限制所述第一(120)和第二(220)外殼元件超越打開位置的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。該機(jī)構(gòu)還包括嚙合部件(400)，其被嚙合到所述第一和第二外殼元件(120，220)之一，并被可釋放地嚙合到所述第一和第二外殼元件(120，220)中的另一個。該機(jī)構(gòu)在嚙合部件(400)與所述第一和第二外殼元件(120，220)中的另一個嚙合的時候，將所述第一和第二外殼元件(120，220)保持在閉合位置。
文檔編號H04B1/38GK1732629SQ200380107449
公開日2006年2月8日 申請日期2003年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者羅格·哈蒙 申請人:摩托羅拉公司